(57)【要約】【課題】従来の偏光感受光画像計測装置では、異なった偏光状態毎にそれぞれ断層画像を計測し、複数枚の断層画像を入手しなければならないという問題を解決することを目的とし、入射ビーム光の偏光状態を、ＥＯ変調器（偏光変調器）を用いて連続的に変調し、１回のＢスキャンによって、試料１７の偏光情報（複屈折分布）を計測する。【解決手段】  光源２からの光を偏光子３で直線偏光し、この偏光をＥＯ変調器４によって、Ｂスキャンと同期して連続的に変調し、この連続変調ビームをガルバノ鏡１６で試料１７（被検体）のＢスキャンを行い、参照光と試料アーム７からの物体光の重畳したビームを分光器８の回折格子１９で分光し、そのスペクトル干渉成分のうち、垂直偏光成分と水平偏光成分を２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で同時に検出し、試料１７の偏光特性を表すジョーンズベクトルを得る。【選択図】図１
2007298461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、偏光子、ＥＯ変調器、カプラー、参照アーム、試料アーム及び分光器を備えた偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置であって、
前記偏光子は、前記光源からのビームを直線偏光し、
前記ＥＯ変調器は、前記直線偏光されたビームの偏光状態を試料の深さ方向に直交する一方向のスキャンと同時に連続的に変調し、
前記試料アームは、前記連続的に変調したビームをガルバノ鏡で前記試料の前記一方向のスキャンを行い、
前記分光器は、回折格子と２つ光検出器を備えており、
前記回折格子は、前記参照アームからの参照光と前記試料アームからの物体光が重畳された干渉光を分光し、
前記２つの光検出器は、前記回折格子で分光されたスペクトル干渉成分のうち、垂直偏光成分と水平偏光成分をそれぞれ同時に測定することを特徴とする偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置。
【請求項２】
光源、偏光子、ＥＯ変調器及びカプラーは、順次、ファイバーで接続されており、該カプラーに参照アーム、試料アーム及び分光器がそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１記載の偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置。
【請求項３】
前記参照アーム及び試料アームには、それぞれ偏波コントローラが設けられていることを特徴とする請求項２記載の偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置。
【請求項４】
前記垂直偏光成分と水平偏光成分により、前記試料の偏光特性を表すジョーンズベクトルを得る構成であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ：Optical coherence tomography）に関し、特に、Ｂ−スキャンと同時に直線偏光したビームの偏光状態を連続変調し、試料（被検物体）のもつ偏光情報を捉え、試料のより微細な構造および屈折率の異方性を計測可能とする偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置（偏光感受光画像計測装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の内部情報、つまり屈折率分布の微分構造を非破壊、高分解能で捉えるために、ＯＣＴを用いることが行われている。
【０００３】
医療分野等で用いられる非破壊断層計測技術の１つとして、光断層画像化法「光コヒーレンストモグラフィー」（ＯＣＴ）がある（特許文献１参照）。ＯＣＴは、光を計測プローブとして用いるため、被計測物体の屈折率分布、分光情報、偏光情報（複屈折率分布）等が計測できるという利点がある。
【０００４】
基本的なＯＣＴ４３は、マイケルソン干渉計を基本としており、その原理を図２で説明する。光源４４から射出された光は、コリメートレンズ４５で平行化された後に、ビームスプリッター４６により参照光と物体光に分割される。物体光は、物体アーム内の対物レンズ４７によって被計測物体４８に集光され、そこで散乱・反射された後に再び対物レンズ４７、ビームスプリッター４６に戻る。
【０００５】
一方、参照光は参照アーム内の対物レンズ４９を通過した後に参照鏡５０によって反射され、再び対物レンズ４９を通してビームスプリッター４６に戻る。このようにビームスプリッター４６に戻った物体光と参照光は、物体光とともに集光レンズ５１に入射し光検出器５２（フォトダイオード等）に集光される。
【０００６】
ＯＣＴの光源４４は、時間的に低コヒーレンスな光（異なった時刻に光源から出た光同士は極めて干渉しにくい光）の光源を利用する。時間的低コヒーレンス光を光源としたマイケルソン型の干渉計では、参照アームと物体アームの距離がほぼ等しいときにのみ干渉信号が現れる。この結果、参照アームと物体アームの光路長差（τ）を変化させながら、光検出器５２で干渉信号の強度を計測すると、光路長差に対する干渉信号（インターフェログラム）が得られる。
【０００７】
そのインターフェログラムの形状が、被計測物体４８の奥行き方向の反射率分布を示しており、１次元の軸方向走査により被計測物体４８の奥行き方向の構造を得ることができる。このように、ＯＣＴ４３では、光路長走査により、被計測物体４８の奥行き方向の構造を計測できる。
【０００８】
このような軸方向の走査のほかに、横方向の機械的走査を加え、２次元の走査を行うことで被計測物体の２次元断面画像が得られる。この横方向の走査を行う走査装置としては、被計測物体を直接移動させる構成、物体は固定したままで対物レンズをシフトさせる構成、被計測物体も対物レンズも固定したままで、対物レンズの瞳面付近においたガルバノミラーの角度を回転させる構成等が用いられている。
【０００９】
以上の基本的なＯＣＴが発展したものとして、光源の波長を走査してスペクトル干渉信号を得る波長走査型ＯＣＴ（Swept Source OCT、略して「ＳＳ−ＯＣＴ」という。）と、分光器を用いてスペクトル信号を得るスペクトルドメインＯＣＴがあり、後者としてフーリエドメインＯＣＴ（Fourier Domain OCT、略して「ＦＤ−ＯＣＴ」という。特許文献２参照）、及び偏光感受型ＯＣＴ（Polarization-Sensitive OCT、略して「ＰＳ−ＯＣＴ」という。特許文献３参照）がある。
【００１０】
波長走査型ＯＣＴは、高速波長スキャニングレーザーにより光源の波長を変え、スペクトル信号と同期取得された光源走査信号を用いて干渉信号を最配列し、信号処理を加えることで３次元光断層画像を得るものである。なお、光源の波長を変える手段として、モノクロメーターを利用したものでも、波長走査型ＯＣＴとして利用可能である。
【００１１】
フーリエドメインＯＣＴは、被計測物体からの反射光の波長スペクトルを、スペクトロメーター（スペクトル分光器）で取得し、このスペクトル強度分布に対してフーリエ変換することで、実空間（ＯＣＴ信号空間）上での信号を取り出すことを特徴とするものであり、このフーリエドメインＯＣＴは、奥行き方向の走査を行う必要がなく、ｘ軸方向の走査を行うことで被計測物体の断面構造を計測可能である。
【００１２】
偏光感受型ＯＣＴは、フーリエドメインＯＣＴと同様に、被計測物体からの反射光の波長スペクトルをスペクトル分光器で取得するものであるが、入射光及び参照光をそれぞれ１／２波長板、１／４波長板等を通して水平直線偏光、垂直直線偏光、４５°直線偏光、円偏光として、被計測物体からの反射光と参照光を重ねて１／２波長板、１／４波長板等を通して、例えば水平偏光成分だけをスペクトル分光器に入射させて干渉させ、物体光の特定偏光状態をもつ成分だけを取り出してフーリエ変換するものである。この偏光感受型ＯＣＴも、奥行き方向の走査を行う必要がない。
【００１３】
ドップラーＯＣＴは、スペクトル干渉情報のフーリエ変換によって得られる位相の変化量がドップラー信号として被検体の移動速度に対応することを利用し、血流などの速度を求める方法であり、波長走査型ＯＣＴ、フーリエドメインＯＣＴなどに摘要することができる（非特許文献１参照）。
【００１４】
以上、従来のＯＣＴの概略を説明したが、物体の屈折率分布の微分構造は、非破壊、高分解能で捉えることはできるものの、物体そのものが本来持っている偏光依存性を十分捉えることはできない。
【００１５】
特に、ＯＣＴを生体計測へ応用することを考える場合、繊維状の構造（繊維の伸長方向等）や歯のエナメル質の相違に起因する複屈折による偏光依存性を持つ生物試料の測定においては、解像度の低下とともに、構造を捉えられないなどの問題が生じてしまう。
【００１６】
この問題を解決するために、すでに、ＯＣＴのような低コヒーレンス干渉計で、ある特定部分からの散乱光成分とある偏光状態の参照光とを干渉させて、その干渉成分には偏光特性が強く反映され、その結果、奥行き方向の断面のある特定部分の偏光情報を捉える偏光感受光画像計測装置が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１０８９７号公報
【特許文献２】特開平１１−３２５８４９号公報
【特許文献３】特開２００４−０２８９７０号公報
【非特許文献１】B. R. White他, Optics Express, １１巻２５号（２００３年）３４９０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、従来提案されている偏光感受光画像計測装置では、偏光情報を取得するためには、異なった偏光状態毎にそれぞれ断層画像を計測し、複数枚の断層画像を入手しなければならないという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような従来の問題を解決することを目的とするものであり、計測に用いる入射ビーム光の偏光状態を、ＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）を用いて連続的に変調し、１回のＢスキャンによって、試料の偏光情報（複屈折分布）を計測する偏光感受光画像計測装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は上記課題を解決するために、光源、偏光子、ＥＯ変調器、カプラー、参照アーム、試料アーム及び分光器を備えた偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置であって、 前記偏光子は、前記光源からのビームを直線偏光し、前記ＥＯ変調器は、前記直線偏光されたビームの偏光状態を試料の深さ方向に直交する一方向のスキャンと同時に連続的に変調し、前記試料アームは、前記連続的に変調したビームをガルバノ鏡で前記試料の前記一方向のスキャンを行い、前記分光器は、回折格子と２つ光検出器を備えており、前記回折格子は、前記参照アームからの参照光と前記試料アームからの物体光が重畳された干渉光を分光し、前記２つの光検出器は、前記回折格子で分光されたスペクトル干渉成分のうち、垂直偏光成分と水平偏光成分をそれぞれ同時に測定することを特徴とする偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置を提供する。
【００２０】
前記光源、偏光子、ＥＯ変調器及びカプラーは、順次、ファイバーで接続されており、該カプラーに参照アーム、試料アーム及び分光器がそれぞれ接続されている構成とすることが好ましい。
【００２１】
前記参照アーム及び試料アームには、それぞれ偏波コントローラが設けられている構成とすることが好ましい。
【００２２】
前記垂直偏光成分と水平偏光成分により、前記試料の偏光特性を表すジョーンズベクトルを得る構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る偏光感受光画像計測装置によれば、従来の偏光感受光画像計測装置のように、偏光情報を取得するためには、異なった偏光状態毎にそれぞれ断層画像を計測し、複数枚の断層画像を入手するという必要はなく、計測に用いる入射ビーム光の偏光状態を、ＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）を用いて連続的に変調し、１回のＢスキャンによって、試料の偏光情報（複屈折分布）を計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置（偏光感受光画像計測装置）を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。
【００２５】
（全体構成）
「背景技術」の項で説明したとおり、光コヒーレンストモグラフィー装置（ＯＣＴ）では、光源からのビームを参照アームと試料アームに分離して送り、試料アームでは試料（被検体）の深さ方向（Ａ方向）に垂直な方向に走査（Ｂスキャン）して試料を照射し、この反射光と参照アームから反射される参照光との干渉スペクトルからＡ−Ｂ画像を得る（ＯＣＴ計測を行う）ものであり、本発明は、ＦＤ−ＯＣＴ（フーリエドメインＯＣＴ）等に適用される。
【００２６】
本発明に係る偏光感受光画像計測装置は、Ｂスキャンと同時に（同期して）光源からの偏光ビーム（偏光子により直線的に偏光されたビーム）をＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）によって連続的に変調し、この連続的に偏光を変調した偏光ビームを分けて、一方を入射ビームとして走査して試料に照射し、その反射光（物体光）を得ると共に、他方を参照光として、両者のスペクトル干渉によりＯＣＴ計測を行うものである。
【００２７】
そして、このスペクトル干渉成分のうち、垂直偏光成分（Ｈ）と水平偏光成分（Ｖ）を同時に２つの光検出器で測定することにより、試料の偏光特性を表すジョーンズベクトルを得る（Ｈ画像とＶ画像）構成を特徴とするものである。
【００２８】
図１は、本発明に係る偏光感受光画像計測装置の光学系の全体構成を示す図である。図１に示す偏光感受光画像計測装置１は、光源２、偏光子３、ＥＯ変調器４、ファイバーカプラー（光カプラー）５、参照アーム６、試料アーム７、分光器８等の光学要素を備えている。この偏光感受光画像計測装置１の光学系は、光学要素が互いにファイバー９で結合されているが、ファイバーで結合されていないタイプの構造（フリースペース型）であってもよい。
【００２９】
光源２は、広帯域スペクトルを有するスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Super Luminessent Diode）を使用する。なお、光源２は、パルスレーザでもよい。光源２には、コリメートレンズ１１、光源２からの光を直線偏光にする偏光子３、進相軸を４５°の方向にセットされたＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）４、集光レンズ１３及びファイバーカプラー５が、順次、接続されている。
【００３０】
ＥＯ変調器４は、進相軸を４５°の方向に固定して、該ＥＯ変調器４にかける電圧を正弦的に変調することで、進相軸とそれに直交する遅相軸との間の位相差（リタデーション）を連続的に変えるもので、これにより、光源２から出て偏光子３で（縦）直線偏光となった光がＥＯ変調器４に入射すると、上記変調の周期で、直線偏光→楕円偏光→直線偏光………などのように変調される。ＥＯ変調器４は、市販されているＥＯ変調器を使用すればよい。
【００３１】
ファイバーカプラー５には分岐するファイバー９を介して、参照アーム６と試料アーム７が接続されている。参照アーム６には、偏波コントローラ（polarization controller）１０、コリメートレンズ１１、偏光子１２、集光レンズ１３及び参照鏡（固定鏡）１４が、順次、設けられている。参照アーム６の偏光子１２は、上記のとおり偏光状態を変調しても参照アーム６から戻ってくる光の強度が変化しないような方向を選択するために用いている。この偏光子１２の方向（直線偏光の偏光方向）の調整は偏波コントローラ１０とセットで行う。
【００３２】
試料アーム７では、偏波コントローラ１５、コリメートレンズ１１、固定鏡２４、ガルバノ鏡１６、集光レンズ１３が、順次、設けられ、ファイバーカプラー５からの入射ビームが２軸のガルバノ鏡１６により走査されて試料１７に照射される。試料１７からの反射光は物体光として再びファイバーカプラー５に戻り、参照光と重畳されて干渉ビームとして分光器８に送られる。
【００３３】
分光器８は、順次接続される偏波コントローラ１８、コリメートレンズ１１、（偏光感受型体積位相ホログラフィック）回折格子１９、フーリエ変換レンズ２０、偏光ビームスプリッター２１及び２つの光検出器２２、２３を備えている。この実施例では、光検出器２２、２３として、ラインＣＣＤカメラ（１次元ＣＣＤカメラ）を利用する。ファイバーカプラー５から送られてくる干渉ビームは、コリメートレンズ１１でコリメートされ、回折格子１９によって干渉スペクトルに分光される。
【００３４】
回折格子１９で分光された干渉スペクトルビームは、フーリエ変換レンズ２０でフーリエ変換され偏光ビームスプリッター２１で水平及び垂直成分に分けられ、それぞれ２つラインＣＣＤカメラ（光検出器）２２、２３で検出される。この２つラインＣＣＤカメラ２２、２３は、水平および垂直偏光信号両方の位相情報を検知するために使われるので、２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３は同一の分光器の形成に寄与するものでなくてはならない。
【００３５】
なお、光源２、参照アーム６、試料アーム７及び分光器８には、それぞれ偏波コントローラ１０、１５、１８が設けられているが、これらは、光源２から参照アーム６、試料アーム７、分光器８に送られるそれぞれのビームの初期偏光状態を調整して、ＥＯ変調器４で連続的に変調された偏光状態が、参照光と物体光においても互いに一定の振幅と一定の相対偏光状態の関係が維持され、さらにファイバーカプラー５に接続された分光器８において一定の振幅と一定の相対偏光状態を保たれるようにコントロールする。
【００３６】
また、２つラインＣＣＤカメラ２２、２３を含む分光器８を校正するときはＥＯ変調器４は止める。参照光をブロックし、スライドガラスと反射鏡を試料アーム７におく。この配置は水平および垂直偏光成分のピークの位置が同じであることを保証する。そして、スライドガラスの後ろの面と反射鏡からのＯＣＴ信号は２つの分光器８で検知される。ＯＣＴ信号のピークの位相差はモニターされる。
【００３７】
この位相差はすべての光軸方向の深さでゼロであるべきである。次に、信号は２つラインＣＣＤカメラ２２、２３を含む分光器８で複素スペクトルを得るために、ウィンドウされ逆フーリエ変換される。この位相差はすべての周波数でゼロであるべきなので、これらの値をモニターすることによって２つラインＣＣＤカメラ２２、２３の物理的な位置は位相差が最小になるようにアライメントされる。                    
【００３８】
（原理）
本発明の特徴は、次のとおりである。光源２からの光を直線偏光し、この直線偏光されたビームをＥＯ変調器４により連続的に偏光状態の変調を行う。即ち、ＥＯ変調器４は、進相軸を４５°の方向に固定して、該ＥＯ変調器４にかける電圧を正弦的に変調することで、進相軸とそれに直交する遅相軸との間の位相差（偏光角：リタデーション）を連続的に変えるもので、これにより、光源２から出て直線偏光子で（縦）直線偏光となった光がＥＯ変調器４に入射すると、上記変調の周期で、直線偏光→楕円偏光→直線偏光………などのように変調される。
【００３９】
そして、直線偏光された偏光ビームをＥＯ変調器４により連続的に偏光状態の変調を行うと同時に、Ｂスキャンを同期して行う。即ち、１回のＢスキャンの間に、ＥＯ変調器４による偏光の連続的な変調を複数周期行う。ここで、１周期とは、偏光角（リターデーション）φが０〜２πと変化する期間である。要するに、この１周期の間に、偏光子からの光の偏光が、直線偏光（垂直偏光）→楕円偏光→直線偏光（水平偏光）………などのように連続的に変調する。
【００４０】
このように偏光ビームの偏光を連続的に変調しながら、試料アーム７では、入射ビームをガルバノ鏡１６により試料１７に走査してＢスキャンを行い、分光器８において、その反射光である物体光と参照光の干渉スペクトルについて、その水平偏光成分および垂直偏光成分を２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で検出する。これにより、１回のＢスキャンによって、それぞれ水平偏光成分及び垂直偏光成分に対応する２枚のＡ−Ｂスキャン画像が得られる。
【００４１】
上記のとおり、１回のＢスキャンの間に、偏光ビームの偏光の連続的な変調を複数周期行うが、各周期（１周期）の連続的な変調の間に２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で検出した水平偏光成分および垂直偏光成分それぞれの偏光情報が１画素分の偏光情報となる。１周期の連続的な変調の間に２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で偏光情報を検出タイミング信号に同期して行い、１周期に検出回数（取込回数）を、４回、８回等、適宜決めればよい。
【００４２】
このようにして１回のＢスキャンの間に得た２枚のＡ−Ｂスキャン画像のデータを、Ｂスキャン方向に１次元フーリエ変換を行う。すると、０次、１次、−１次のピークが出る。ここで、０次のピークをそれぞれ抽出し、そのデータのみを用いて逆フーリエ変換すると、Ｈ０、Ｖ０画像が得られる。同様に、１次のピークをそれぞれ抽出し、そのデータのみを用いて逆フーリエ変換すると、Ｈ１、Ｖ１画像が得られる。
【００４３】
Ｈ０、Ｈ１画像から、試料１７の偏光特性である式（後記する式（１８）参照）のジョーンズマトリックスの成分のうち、Ｊ（１，１）およびＪ（１，２）を求める事ができる。そして、Ｖ０、Ｖ１画像から、試料１７の偏光特性である式（１）のジョーンズマトリックスの成分のうち、Ｊ（２，１）およびＪ（２，２）を求める事ができる。
【００４４】
このようにして、１回のＢスキャンにおついて４つの偏光特性を含む情報が得られる。そして、この４つの情報をそれぞれ、通常のＦＤ−ＯＣＴと同様にＡスキャン方向にフーリエ変換すると、１次のピークが試料１７の深さ方向の情報を有し、しかもそれぞれ偏光特性に応じた４枚のＡ−Ｂ画像が得られる。
【００４５】
以上の原理をさらに複素表示の式を用いて説明する。ここでＸＹＺは直交座標でＸおよびＹは１次元ＣＣＤカメラ２２、２３に平行および垂直方向で、Ｚは高さである。θは１次元ＣＣＤカメラのティルト、αはＸＺ面のティルトである。
【００４６】
参照アーム６と試料アーム７の干渉光強度の水平偏光成分を、Ｉｈ（ｘ、ω）で表すと、これは式（１）で示される。
【００４７】
【数１】
2007298461.tif 000003
【００４８】
式（１）の第３項を逆フーリエ変換し、式（２）の複素ＯＣＴ信号を得る。
【００４９】
【数２】
2007298461.tif 000004
【００５０】
ＥＯ変調器４の進相軸の方向がπ／４のとき、ＥＯ変調器４のジョーンズ行列は、式（３）で表される。
【００５１】
【数３】
2007298461.tif 000005
【００５２】
そして、試料１７からのラインＣＣＤカメラ２２、２３に向かうジョーンズベクトルは式（４）で表され、一周のジョーンズ行列は、式（５）で表される。
【００５３】
【数４】
2007298461.tif 000006
【００５４】
【数５】
2007298461.tif 000007
【００５５】
式（５）で（Ｈｉ，Ｖｉ）Ｔ  はＥＯ変調器出射後、ファイバーカプラー５の手前のジョーンズベクトルである。そして、ＥＯ変調器４への入力光は垂直偏光であるので、式（６）が成り立つ。
【００５６】
【数６】
2007298461.tif 000008
【００５７】
ジョーンズベクトル（Ｈｓａｍ，Ｖｓａｍ）Ｔ  は、式（７）となる。
【００５８】
【数７】
2007298461.tif 000009
【００５９】
分光器８上での参照光のジョーンズベクトルについては、式（８）のとおりである。
【００６０】
【数８】
2007298461.tif 000010
【００６１】
ラインＣＣＤカメラ２２、２３の感度は、フラットでＥＯ変調器４の位相遅れに依存しない。
【００６２】
以上からして、式（２）のｘについてのフーリエ変換は、式（９）、式（１０）のとおりである。
【００６３】
【数９】
2007298461.tif 000011
【００６４】
【数１０】
2007298461.tif 000012
【００６５】
ここで、次の式（１１）、式（１２）の関係から、上記式（１０）は次の式（１３）のとおり書き直すことができる。
【００６６】
【数１１】
2007298461.tif 000013
【００６７】
【数１２】
2007298461.tif 000014
【００６８】
【数１３】
2007298461.tif 000015
【００６９】
さらに、式（１０）の第１項と第２項については、式（１４）、式（１５）のとおりのことが言える。
【００７０】
【数１４】
2007298461.tif 000016
【００７１】
【数１５】
2007298461.tif 000017
【００７２】
Ｊ（１，１）とＪ（１，２）は、式（１６）、式（１７）で計算できる。
【００７３】
【数１６】
2007298461.tif 000018
【００７４】
【数１７】
2007298461.tif 000019
【００７５】
同様の手順で、ＶγＪ＊（２，１）とＶγＪ＊（２，２）もスペクトルＩν（ｘ，ω）の垂直偏光成分から計算することができる。│Ｈγ│と│Ｖγ│は等しく、γ≡ａｒｇ（Ｈγ）−ａｒｇ（Ｖγ）はファイバーの複屈折を含んでいるのでＨγとＶγは消去することができる。結局、式（１８）の行列が得られる。
【００７６】
【数１８】
2007298461.tif 000020
【実施例】
【００７７】
図１に示す本発明に係る偏光感受光画像計測装置１の実施例を説明する。光源２は、中央波長８４０ｎｍで５０ｎｍバンド幅を持つＳＬＤで、軸方向の解像度は６．２μｍである。偏光子３で直線偏光にし、この直線偏光を進相軸が４５°の方向に固定されたＥＯ変調器４に正弦的に変化する電圧を加えることで干渉計への入射偏光の状態を連続的に変調する。連続的に偏光状態が変調された光は、その入射光を３０対７０の強度比に分波することができる、ファイバーカプラー５に入れられる。ファイバーカプラー５は、この分波された入射光を参照アーム６に３０、試料アーム７に７０の強度比で送る。
【００７８】
試料アーム７では、焦点距離５０ｍｍのコリメートレンズ１１で直径１．５ｍｍに絞られた入射ビームが２軸のガルバノ鏡１６により走査される。ファイバーカップラー５で重畳された物体光及び参照光は、干渉ビームとして分光器８において、焦点距離１２０ｍｍのコリメートレンズ１１でコリメートされてから、１２００ｌｐ／ｍｍの偏光感受型体積位相ホログラフィック回折格子１９によって分光（分散）される。
【００７９】
分光された干渉スペクトルビームは、焦点距離２５０ｍｍのフーリエ変換レンズ２０でフーリエ変換され、偏光ビームスプリッター２１で水平および垂直偏光成分に分けられ、２０４８画素で画素サイズ１４μｍの２つラインＣＣＤカメラ２２、２３で検出される。
【００８０】
２７．７ｋＨｚで動作する２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３のライントリガーはＤＡＱボード（データ収録用ボード）で作られ、試料アーム７のガルバノ鏡１６とＥＯ変調器４と同期されている。ガルバノ鏡１６をドライブする波形は鋸波であり、ＥＯ変調器４は正弦波でドライブされる。両方のラインＣＣＤカメラ２２、２３からのデータはフレームグラバーによって収集される。偏光感受光画像計測装置１の系の感度は水平と垂直方向のチャンネルの和で１０１．４ｄＢである。プローブ光の強度は７００μＷで位相安定度は０．１７°である。
【００８１】
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る偏光感受光画像計測装置は、Ｂスキャンと同時に、プローブ光の偏光状態をＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）を用いて連続的に変調することで、試料の偏光特性を含むＡ−Ｂ画像を簡単に得ることができるので、眼科における網膜の可視化や、歯科におけるエナメル質の検査等、きめ細かい検査を要する医療分野等に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る偏光感受光画像計測装置の全体構成を示す図である。
【図２】従来のＯＣＴを説明する図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  偏光感受光画像計測装置                  
２  光源                                   
３、１２  偏光子                                 
４  ＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）                             
５  ファイバーカプラー（光カプラー）                       
６  参照アーム                             
７  試料アーム                             
８  分光器                                 
９  ファイバー                             
１０、１５、１８  偏波コントローラ（polarization controller）    
１１  コリメートレンズ                     
１３  集光レンズ           
１４  参照鏡（固定鏡）                            
１６  ガルバノ鏡                               
１７  試料                         
１９  回折格子                              
２０  フーリエ変換レンズ                            
２１  偏光ビームスプリッター                                  
２２、２３  光検出器（ラインＣＣＤカメラ） 
２４  固定鏡                               
【図１】
2007298461.tif 000021
【図２】
2007298461.tif 000022