(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の可干渉距離を有する光波を放射する光源と、
該光源から放射された光波を物体光と参照光とに二分して出射する光波分割部と、
受光素子を有する干渉光受光部と、
前記光波分割部から出射された物体光を被検体に導くとともに該被検体で反射した物体光を前記干渉光受光部に導く物体光学系と、
前記光波分割部から出射された参照光を、該参照光の少なくとも一部が前記被検体で反射した後の物体光と重畳されて前記受光素子で受光されるように、前記干渉光受光部に導く参照光学系と、
前記物体光の光路と前記参照光の光路に介在し、該物体光と該参照光の周期的な光路長変化の位相差を一定に維持しつつ該物体光の光路長と該参照光の光路長をそれぞれ周期的に変化させる回転光学素子を有する周期的光路長可変部とを備えたことを特徴とする光学的断層像撮影装置。
【請求項２】
前記周期的光路長可変部が、前記物体光と前記参照光の周期的な光路長変化の位相差がＭ×９０°＋４５°（Ｍは０，１，２，３の中から選択される整数）となるように、前記物体光の光路長と前記参照光の光路長をそれぞれ周期的に変化させるものであることを特徴とする請求項１記載の光学的断層像撮影装置。
【請求項３】
前記周期的光路長可変部が、前記物体光の光路に介在する回転光学素子と、前記参照光の光路に介在する回転光学素子との２つの回転光学素子を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の光学的断層像撮影装置。
【請求項４】
前記周期的光路長可変部が、前記物体光の光路と前記参照光の光路との双方に介在する１つの回転光学素子を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の光学的断層像撮影装置。
【請求項５】
前記光源から放射された光波の強度をモニタするための受光素子を有する強度モニタ部と、
前記干渉光受光部で得られた受光信号を前記強度モニタ部で得られた受光信号で補正する信号補正部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の光学的断層像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱物体光により生物や非生物の断層像を非侵襲的に観測する光学的断層像撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光軸方向に走査する技術として、以下のような技術が知られている。
【０００３】
（１）光軸の走査を機械的に行う装置に関する技術がＰＣＴ／ＵＳ９２／０３５３６号公報に提案されている。ただし、光軸方向（深さ方向）の機械的走査に関しては、走査速度を高速化する具体的な提案は記述されていない。
【０００４】
また深さ方向の機械的走査のかわりに光源周波数を変調する方式が提案されているが、受信側の信号処理用に高速の演算装置が必要であり高価な装置となり実用的ではない。
【０００５】
（２）加速減速が必要な機械的走査（（ａ）Ｅ．Ａ．Ｓｗａｎｓｏｎ，Ｄ．Ｈｕａｎｇ，Ｍ．Ｒ．Ｈｅｅ，Ｊ．Ｇ．Ｆｕｊｉｍｏｔｏ，Ｃ．Ｐ．Ｌｉｎ，ａｎｄ  Ｃ．Ａ．Ｐｕｌｉａｆｉｔｏ：Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ，ＯＰＴＩＣＳＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．２，１５１（１９９２）参照）では、振動・速度の直線性・実走査巾に対する有効走査巾（利用効率）等の面で高速化（１秒以下）は困難であることが指摘されている（（ｂ）Ｇ．Ｊ．Ｔｅａｒｎｅｙ，Ｂ．Ｅ．Ｂｏｕｍａ，ａｎｄ  Ｊ．Ｇ．Ｆｕｊｉｍｏｔｏ：Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｐｈａｓｅ−ａｎｄ  ｇｒｏｕｐ−ｄｅｌａｙ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ａ  ｇｒａｔｉｎｇ−ｂａｓｅｄ  ｐｈａｓｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｄｅｌａｙ  ｌｉｎｅ，ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．２３，１８１１（１９９７）参照）。
【０００６】
（３）また光ファイバーと圧電素子（ＰＺＴ）による走査（（ｃ）Ｇ．Ｊ．Ｔｅａｒｎｅｙ，Ｂ．Ｅ．Ｂｏｕｍａ，Ｓ．Ａ．Ｂｏｐｐａｒｔ，Ｂ．Ｇｏｌｕｂｏｖｉｃ，Ｅ．Ａ．Ｓｗａｎｓｏｎ，ａｎｄ  Ｊ．Ｇ．Ｆｕｊｉｍｏｔｏ：Ｒａｐｉｄ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎ  ｖｉｖｏ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｉｍａｇｅｓ  ｂｙ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１７，１４０８（１９９６）参照）では、高速化に関しては十分な可能性を有するが、温度・制御電圧・偏光に対する補正の必要性と安定性の問題が指摘されている（前掲の（ｂ）の文献を参照）。
【０００７】
（４）またガラス立方体を定常回転で回転しガラス立方体内部を通過する際の光路長変化により深さ方向に走査する方式（（ｄ）Ｃｈｉｎ  Ｂ．Ｓｕ：Ａｃｈｉｅｖｉｎｇ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈｌｅｎｇｔｈ  ｂｙ  ａ  ｆｅｗ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ  ａｔ  ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ  ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｔｕｒｂｉｄ  ｍｅｄｉａ  ａｎｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ，ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．１０，６６５（１９９７）、（ｅ）Ｊ．Ｂａｌｌｉｆ，ｅｔ  ａｌ：Ｒａｐｉｄ  ａｎｄ  ｓｃａｌａｂｌｅ  ｓｃａｎｓ  ａｔ  ２１  ｍ／ｓ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｏｗ−ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｒｙ，ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．１１，７５７（１９９７）参照）では、高速化に関しては十分な可能性を有し、また低振動であるという点では優れているが、前記機械的走査と同様の問題（速度の直線性・実走査巾に対する有効走査巾（利用効率）等）を有し、深さ方向走査のための遅延制御の面でもＳＬＤ光源（低コヒーレント光源）のような広帯域の光源に対しては問題を有することが指摘されている（前掲の（ｂ）の文献を参照）。
【０００８】
ここで、図３１を参照して、ガラス立方体を定常回転で回転することにより深さ方向に走査する技術について説明しておく。
【０００９】
図３１は、従来の回転方式で光路長可変を行なう場合の構成図である。
【００１０】
光源３１＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であり、この光源３１＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター３１＿３により２分され一方（参照光）は透明回転体による周期的光路長可変機構３１＿４を介して参照鏡３１＿５に達し、参照鏡３１＿５で反射され周期的光路長可変機構３１＿４を介してビームスプリッター３１＿３に戻りビームスプリッター３１＿３を介し一部が受光部３１＿２に戻る。周期的光路長可変機構３１＿４を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター３１＿３により２分された他方の光波（物体光）は対物レンズ３１＿６を介して被検体３１＿７に照射され被検体３１＿７から反射されて戻った物体光は対物レンズ３１＿６を介してビームスプリッター３１＿３に戻りビームスプリッター３１＿３を介し一部が受光部３１＿２に戻る。受光部３１＿２に戻った物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波が受光部３１＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部３１＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、前述したように、速度が大幅に変化することと、分散の影響で深さ分解能が悪化するという点が問題である。
【００１１】
（５）また、広帯域の光源とグレーティングにより構成される高速走査方式が提案されているが、システムとして高価なものとなる（前掲の（ｂ）の文献を参照）。
【００１２】
（６）また、生物の断層像を非侵襲的にリアルタイムで観測する装置としては超音波診断装置があるが分解能は数百μｍ程度であり、生体の組織構造を観察するには一桁以上分解能が不足である。
【００１３】
（７）ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＬＡＳＥＲ  ＯＰＴＨＡＬＭＯＳＣＯＰＥは、２次元画像を数１０ｍｓｅｃで構成でき、光軸に直角方向（横方向）の分解能も１０μｍ前後であるが、光軸方向（深さ方向）の分解能が数百μｍであり、生体の組織構造を観察するには一桁以上分解能が不足している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来はこの光学的干渉計測の分野では高速化はあまり問題とならなかったが、近年実用化が急速に進み、測定時間の短縮が重要視されるようになってきて、種々の方式が提案されてきた。特に、眼科用診断装置では、眼内への入射光量が厳しく制限され、また短時間（１秒以下）での診断が必然的要求であるので装置の深さ方向走査技術がＳ／Ｎ比や分解能を左右する重要な技術となる。従来の方式は実用化に際し上述のような問題を有する。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、被検体の深さ方向に高速に走査することのできる光学的断層像撮影装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の光学的断層像撮影装置は、所定の可干渉距離を有する光波を放射する光源と、光源から放射された光波を物体光と参照光とに二分して出射する光波分割部と、受光素子を有する干渉光受光部と、光波分割部から出射された物体光を被検体に導くとともに被検体で反射した物体光を干渉光受光部に導く物体光学系と、光波分割部から出射された参照光を、その参照光の少なくとも一部が被検体で反射した後の物体光と重畳されて受光素子で受光されるように、干渉光受光部に導く参照光学系と、物体光の光路と参照光の光路に介在し、物体光と参照光の周期的な光路長変化の位相差を一定に維持しつつ物体光の光路長と参照光の光路長をそれぞれ周期的に変化させる回転光学素子を有する周期的光路長可変部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
ここで、上記本発明の光学的断層像撮影装置において、上記周期的光路長可変部が、物体光と参照光の周期的な光路長変化の位相差がＭ×９０°＋４５°（Ｍは０，１，２，３の中から選択される整数）となるように、物体光の光路長と参照光の光路長をそれぞれ周期的に変化させるものであることが好ましい。
【００１８】
また、上記本発明の光学的断層像撮影装置は、上記周期的光路長可変部が、物体光の光路に介在する回転光学素子と、参照光の光路に介在する回転光学素子との２つの回転光学素子を有するものであってもよく、あるいは、上記周期的光路長可変部が、物体光の光路と参照光の光路との双方に介在する１つの回転光学素子を有するものであってもよい。
【００１９】
さらに、上記本発明の光学的断層像撮影装置において、光源から放射された光波の強度をモニタするための受光素子を有する強度モニタ部と、干渉光受光部で得られた受光信号を強度モニタ部で得られた受光信号で補正する信号補正部とを備えることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の回転方式で光路長可変を行なう場合の原理説明用の第１実施形態の構成図である。
【００２２】
光源１＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であり、この光源１＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター１＿３により２分され一方（参照光）は透明回転体による周期的光路長可変機構１＿４を介して参照鏡１＿５に達し、参照鏡１＿５で反射され周期的光路長可変機構１＿４を介してビームスプリッター１＿３に戻りビームスプリッター１＿３を介し一部が受光部１＿２に戻る。周期的光路長可変機構１＿４を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター１＿３により２分された他方の光波（物体光）も透明回転体による周期的光路長可変機構１＿６を介して対物鏡１＿７に達し（ここでは、原理説明上、被検体の代わりに対物鏡を配置している）、対物鏡で反射され周期的光路長可変機構１＿６を介してビームスプリッター１＿３に戻りビームスプリッター１＿３を介し一部が受光部１＿２に戻る。参照光側光路と物体光側光路では周期的光路長可変機構１＿４，１＿６の位相はＰＬＬ（フェーズロックループ）制御回路による回転制御を使用し、互いの回転位置の位相が４５°ズレた状態を維持するように制御する。位相が４５°ズレていると、光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは後述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差も幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光との干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。
【００２３】
受光部１＿２に戻った、周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波がこの受光部１＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部１＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、合成光路長変化速度はほぼ一定となり、分散の影響も打消される。
【００２４】
ただし、この図１に示す構成は原理説明上のものであって、この構成のままでは対物鏡１＿７上でビームが図１の上下方向に移動するので実用的ではない。実用的な構成については後述する。
【００２５】
以下、本発明の実施形態の直接の説明からは一旦離れ、透明回転体による周期的光路長変化に関する基本事項を説明し、その後、本発明の実施形態の説明に戻る。
【００２６】
図２，図３は基本事項を説明するための図である。
【００２７】
図２は、周期的光路長可変機構の行路長変化を説明するための図であり、Ｏ´−Ｏ″は、一定回転で回転している透明立方体（または直方体）の回転体２＿１の回転中心軸であり、図上右側手前の面２＿２に対しθ＝０では面２＿２に直交する光線が、任意の角度θだけ回転体２＿１が回転した時に、入射した光線２＿３が、空気とは異なった屈折率を有する透明物質の内部を通り屈折されて対向する面２＿４から射出されている。またＯ´−Ｏ″に直交する面２＿５と面２＿６は正方形でなければならないが他の４面２＿２，２＿４，２＿７，２＿８は正方形である必要は無い。またＯ´−Ｏ″は直交する面２＿５と面２＿６の中心を通るものとする。
【００２８】
図３はＯ´−Ｏ″に直交する、光線が通る断面を表す図であり、断面中心をＯで表している。破線がθ＝０の場合である。（図３は図２とは逆方向に傾いた場合の図である。）また、図３の正方形断面の一辺の長さをｄとする。
【００２９】
図４は基本事項の理論的準備のための図であり、図２、図３に示す回転体について、文献「Ｃｈｉｎ  Ｂ．Ｓｕ：Ａｃｈｉｅｖｉｎｇ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈ  ｌｅｎｇｔｈ  ｂｙ  ａ  ｆｅｗ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ  ａｔ  ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ  ｒａｔｅｓ  ｆｏｒｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｔｕｒｂｉｄ  ｍｅｄｉａ  ａｎｄ  ｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ，ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．１０，６６５（１９９７）」を参考にして、深さ方向走査用回転体材料としてガラス（例えばレンズなどに一般的に用いられているＢＫ７）の立方体（直方体でも可能）を０度で光軸に対し立方体の１面が直交しているとして、一定速度で回転した場合の０〜４５度まで光軸に対して回転した各位置での光路の長さ（片道）の変化速度（以下光路長変化速度と表現する）を計算した例である。
【００３０】
回転角度位置をθとすると、立方体の一辺をｄ、回転体材料の屈折率をｎとして
片道でのθ＝０に対する光路長さの変化Δ１は、
Δ１＝ｄ［（ｎ2−ｓｉｎ2θ）1/2＋２ｓｉｎ2（θ／２）−ｎ］となる。
【００３１】
また光路長変化速度Ｖは、回転角速度をｄθ／ｄｔとして、
Ｖ＝ｄ［−ｓｉｎθｃｏｓθ／（ｎ2−ｓｉｎ2θ）1/2
＋２ｓｉｎ（θ／２）ｃｏｓ（θ／２）］ｄθ／ｄｔ
一辺ｄ＝２５．４ｍｍの立方体で３ｍｍの深さ方向走査巾が達成できる。１走査線を１０ｍｓｅｃで走査する場合を想定すると瞬間的に光路長変化速度が所望速度に達する場合には３００ｍｍ／ｓｅｃが光路長変化速度となるが、単純に一本の光軸に対し一定速度でガラス立方体を回転した場合は、立方体の１面が光軸に直交している場合が速度０で、４５度傾いた時が速度最高となり３００ｍｍ／ｓｅｃの２倍強の速度となる。従って、この走査法で干渉系の走査を行なうと干渉信号の信号帯域も（ＤＣ）〜（３００ｍｍ／ｓｅｃでの信号帯域の２倍強の帯域）が必要となりＳ／Ｎ（信号／ノイズ）比の面で不利となる。
【００３２】
図５は、本発明の概念説明準備用の図である。
【００３３】
透明回転立方体（または直方体）の回転体５  １は、図２の回転体２＿１と同じものである。
【００３４】
ここでは一個の回転体としたが、２個の回転体で光線の入射角が互いにＭ×９０°＋４５°（Ｍは整数０，１，２，３）の位相ズレを保持して回転するようにしても、一個の回転体の場合と同様の機能となる。（図５はＭ＝０またはＭ＝３の場合に相当する）
Ｍがいくつの場合でも基本的には同じことなのでＭ＝０に限定して説明する。
【００３５】
θが４５°位相ズレした位置関係にある２本の光線５＿２，５＿３（一方は参照光側、他方は物体光側であり、対応関係は限定されない。（光線５＿２を参照光側に対応させても、また物体光側に対応させても光路長変化速度の符号が変化するだけで基本的機能には影響しない。）また、破線はθ＝０°の場合である。
【００３６】
図６は本発明の概念説明用の図で、参照光側の光路長の増加は物体光側では光路長の減少に相当するので参照光側と物体光側の双方に深さ方向走査用回転体が作用するようにすると参照光側と物体光側の光路長変化速度の差をとったものが干渉系の合成された光路長変化速度となる。そこで、参照光側と物体光側の双方に深さ方向走査用回転体が作用するようにし、回転体角度位置で４５度の位相ズレを保持しながら光路の長さを変化させるようにすると、図６の上側の曲線を例えば参照光側光路長変化速度とすれば、下側が物体光側光路長変化速度となり、両者の曲線の差が干渉系の合成光路長変化速度となる。一方の光路長変化速度の絶対値が小さいときは他方が大きくなり、一方の光路長変化速度の絶対値が増加してきたら他方が減少し、一方の光路長変化速度の絶対値が最大に近づいたら他方が最小になるような相対位置関係となり、合成光路長変化速度（両曲線の間隔）は、ほぼ一定値になる。また、ここでの説明はθ＝０°〜４５°の場合であるが、４５°〜９０°では参照光側光路長変化速度と物体光側光路長変化速度の関係が逆転し、合成光路長変化速度の方向が逆転し深さ方向走査の方向が逆転するが合成光路長変化速度の絶対値としては同じ関数の周期的繰り返しとなる。また９０°以上でも合成光路長変化速度の絶対値としては同じ関数の周期的繰り返しとなり、速度の符号は４５°毎に逆転する。
【００３７】
図７はｄ＝１２．５ｍｍでの合成光路長変化速度の計算結果を示す図である。また、図８はｄ＝１２．５ｍｍでの合成された光路長さの変化量（片道）の計算結果を示す図である。  深さ方向走査のための遅延制御に関しＳＬＤ光源（低コヒーレント光源）のような広帯域の光源に対しては、深さ方向走査用回転体として使用する材料の分散（屈折率の波長に対する変動分）により波長間で無視出来ない位相ズレが起きることが問題となるが、本発明では参照光側と物体光側が両方とも深さ方向走査用回転体の屈折率の波長依存性の影響を受け互いに相殺するように作用する。また各相対位置では参照光側と物体光側で走査用回転体の内部を通過する光路長が等しくなるのは０〜４５°では２２．５°の時で他の位置では光路長に差が生ずるが、ＢＫ７の分散データを表す図９（ｎは屈折率を表す）をもとに、帯域幅を８００ｎｍから８２６ｎｍ幅として、８００ｎｍと８２６ｎｍの波長に対する波面ズレを計算してみると図１０のようになり、走査用回転体の厚さ分の影響（入射角０°に対する分散の影響）が殆どで、走査用回転体が回転して光路長が変化したことによる影響は１０％程度であることがわかる。従って参照光側と物体光側が異なる光路長のパスを通る場合でも深さ方向走査用回転体の屈折率の波長依存性の影響を互いに相殺するような作用を十分期待できる。
【００３８】
図１１〜図１３は屈折率の波長依存性の影響の実験例を示す図であり、横軸は深さ方向、縦軸は干渉光の強さに対応する。図１１、図１２が図３１の従来の方式で走査した場合の干渉信号の測定例で、従来方式でｄ＝１２．５ｍｍでは、θ＝０°が一番深さ分解能は良好であるが図１１のθ＝０°の場合でも干渉信号の半値巾（深さ分解能）が広がっており（横軸巾で９．０ｄｉｖ）、θ＝３６°（図１２）では若干ではあるが更に半値巾が広がっている（横軸±９．８ｄｉｖ）。
【００３９】
それに反し本発明の方式である図１３ではｄ＝２５ｍｍでも、条件が悪いθ＝３６°でも光源の可干渉距離に起因する深さ方向分解能に対し５％以下の劣化しか起きていない（横軸巾で６．６ｄｉｖ）。θ＝２２．５°では光源の可干渉距離に依存する深さ方向分解能が達成可能である。
【００４０】
本発明では、一回転で８回分の深さ方向走査が可能で、直線性も良いので速度の直線性・実走査巾に対する有効走査巾（利用効率）の問題も解決される。
【００４１】
また本発明は偏光に依存する干渉系にも偏光に依存しない干渉系にも適用可能である。
【００４２】
以上で本発明の原理的な説明を終了し、本発明の実施形態の説明に戻る。
【００４３】
図１４は、本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第２実施形態の構成図である。  光源１４＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であり、この光源１４＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター１４＿３により２分され一方（参照光）は透明回転体による周期的光路長可変機構１４＿４を介して参照鏡１４＿５に達し、参照鏡１４＿５で反射され周期的光路長可変機構１４＿４を介してビームスプリッター１４＿３に戻りビームスプリッター１４＿３を介し一部が受光部１４＿２に戻る。周期的光路長可変機構１４＿４を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター１４＿３により２分された他方の光波（物体光）も透明回転体による周期的光路長可変機構１５＿２（図１５参照）を介して対物レンズ１４＿７に入射し、被検体１４＿８に照射され被検体１４＿８から反射されて戻った物体光は周期的光路長可変機構１５＿２（図１５参照）を介してビームスプリッター１４＿３に戻りビームスプリッター１４＿３を介し一部が受光部１４＿２に戻る。
【００４４】
受光部１４＿２に戻った周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波がこの受光部１４＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部１４＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、合成光路長変化速度はほぼ一定となり、分散の影響も打消される。
【００４５】
図１５は図１４に示す要素１４＿６の詳細説明図であり、図１４に示す矢印ａ−ａ方向から見た図である。
【００４６】
要素１４＿６に含まれない要素で位置関係を表すために図示した要素は図１４の符号をそのまま表示した。
【００４７】
尚、この図１５に示す反射体１５＿１，１５＿３は、いずれも直角プリズム、又は平面鏡を２枚組合わせたものであって、図示した面が反射面であり、反射面は図１５の紙面に直交しているものとする。
ビームスプリッター１４＿３により２分された他方の光波（物体光）は反射体１５＿１で直角方向に反射され透明回転体による周期的光路長可変機構１５＿２を介して反射体１５＿３で直角方向に２回反射され、反射体１５＿１からの反射ビームに対し平行移動したビームとなり再度周期的光路長可変機構１５＿２を介して反射体１５＿１の他の反射面で直角方向に反射されれ光軸１４＿９の延長上又は光軸１４＿９を図１４の上下方向に平行移動した光軸の延長上を光軸とし対物レンズ１４＿７に入射し、被検体１４＿８に照射され被検体１４＿８から反射されて戻った物体光は、入射時と同じ光路を戻りビームスプリッター１４＿３に戻りビームスプリッター１４＿３を介し一部が受光部に戻る。（参照光側光路と物体光側光路では周期的光路長可変機構１４＿４，１５＿２の位相を４５°ずらせておけば光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは前述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差の幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光の干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。）また図１５は光軸１４＿９を中心として回転させた任意の位置に設置可能である。
【００４８】
このようにすれば対物レンズ１４＿７に入射する光軸の位置は振れなくなり実用的な干渉系を構成できる。
【００４９】
図１６は本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第３実施形態の構成図である。
【００５０】
光源１６＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であり、この光源１６＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター１６＿３により２分され一方（参照光）はＯ´−Ｏ″を回転軸とする透明回転体による周期的光路長可変機構１８＿２（図１８参照）を介して参照レンズ１６＿１０に入射し、参照鏡１６＿５に照射され参照鏡１６＿５で反射されて戻った参照光は周期的光路長可変機構１８＿２（図１８参照）を介してビームスプリッター１６＿３に戻りビームスプリッター１６＿３を介し一部が受光部１６＿２に戻る。周期的光路長可変機構１８＿２（図１８参照）を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター１６＿３により２分された他方の光波（物体光）もＯ´−Ｏ″を回転軸とする透明回転体による周期的光路長可変機構１７＿２（図１７参照）を介して対物レンズ１６＿７に入射し、被検体１６＿８に照射され被検体１６＿８から反射されて戻った物体光は周期的光路長可変機構１７＿２（図１７参照）を介してビームスプリッター１６＿３に戻りビームスプリッター１６＿３を介し一部が受光部１６＿２に戻る。
【００５１】
受光部１６＿２に戻った周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波がその受光部１６＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部１６＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、合成光路長変化速度はほぼ一定となり、分散の影響も打消される。
【００５２】
図１７は図１６の要素１６＿６の詳細説明図であり、図１６に示す矢印ａ−ａ方向から見た図である。要素１６＿６に含まれない要素で位置関係を表すために図示した要素は図１６の符号をそのまま表示した。尚、この図１７に示す反射体１７＿１，１７＿３は、いずれも、直角プリズム、又は平面鏡を２枚組合わせたものであって、図示した面が反射面であり、反射面は図１７の紙面に直交しているものとする。
【００５３】
ビームスプリッター１６＿３により２分された他方の光波（物体光）は反射体１７＿１で直角方向に反射されＯ´−Ｏ″を回転軸とする透明回転体による周期的光路長可変機構１７＿２を介して反射体１７＿３で直角方向に２回反射され、反射体１７＿１からの反射ビームに対し平行移動したビームとなり再度周期的光路長可変機構１７＿２を介して反射体１７＿１の他の反射面で直角方向に反射され光軸１６＿９の延長上又は光軸１６＿９を図１７の上下方向に平行移動した光軸の延長上を光軸とし対物レンズ１６＿７に入射し、被検体１６＿８に照射され被検体１６＿８から反射されて戻った物体光は、入射時と同じ光路を戻りビームスプリッター１６＿３に戻りビームスプリッター１６＿３を介し一部が受光部１６＿２に戻る。（参照光側光路と物体光側光路では周期的光路長可変機構１８＿２，１７＿２の位相を４５°ずらせておけば光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは前述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差の幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光の干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。）また図１７は光軸１６＿９を中心として回転させた他の位置にも設置可能である。
【００５４】
このようにすれば対物レンズ１６＿７に入射する光軸の位置は振れなくなり実用的な干渉系を構成できる。
【００５５】
図１８は図１６の要素１６＿４の詳細説明図であり、図１６に示す矢印ｂ−ｂ方向から見た図である。要素１６＿４に含まれない要素で位置関係を表すために図示した要素は図１６の符号をそのまま表示した。尚、この図１８に示す反射体１８＿１，１８＿３は、いずれも、直角プリズム、又は平面鏡を２枚組合わせたものであって、図示した面が反射面であり、反射面は図１８の紙面に直交しているものとする。
【００５６】
ビームスプリッター１６＿３により２分された一方の光波（参照光）は反射体１８＿１で直角方向に反射され透明回転体による周期的光路長可変機構１８＿２を介して反射体１８＿３で直角方向に２回反射され、反射体１８＿１からの反射ビームに対し平行移動したビームとなり再度周期的光路長可変機構１８＿２を介して反射体１８＿１の他の反射面で直角方向に反射され光軸１６＿１１の延長上又は光軸１６＿１１を図１８の左右方向に平行移動した光軸の延長上を光軸とし参照レンズ１６＿１０に入射し、参照鏡１６＿５に照射され参照鏡１６＿５から反射されて戻った参照光は、入射時と同じ光路を戻りビームスプリッター１６＿３に戻りビームスプリッター１６＿３を介し一部が受光部１６＿２に戻る。（参照光側光路と物体光側光路では周期的光路長可変機構１８＿２，１７＿２の位相を４５°ずらせておけば光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは前述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差の幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光の干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。）また図１８は光軸１６＿１１を中心として回転させた他の位置にも設置可能である。
【００５７】
このようにすれば参照レンズ１６＿１０に入射する光軸の位置は振れなくなり実用的な干渉系を構成できる。
【００５８】
参照レンズを設置する利点は、レンズの分散の影響（波長に対する屈折率の変化）を打消すことができる点にある。（同一レンズを使用するのが最も良い）
図１９、図２０は参照レンズを設置することの他の利点を説明するための図である。
【００５９】
図１９は、参照レンズ無しで平行ビームをそのまま参照鏡１９＿１で反射する場合であるが、参照鏡１９＿１の設置誤差や振動による鏡の振れを考えた時、参照鏡１９＿１からの距離が離れた所では非常に大きなズレとなり、設置誤差や振動による鏡の振れによる誤差に対し非常に影響されやすい光学系となる。またビーム径も大きいので（例えば１ｍｍ）鏡の傾きによるビーム径両端での波面のズレは大きなものとなる。
【００６０】
図２０は、参照レンズ２０＿１を設置した場合であるが参照鏡２０＿２の反射面を参照レンズ２０＿１の焦点位置に設置するとして、参照鏡２０＿２の設置誤差や振動による鏡の振れを考えた時、参照鏡２０＿２からの焦点距離だけ離れた距離分しか影響されず、ビームの平行移動ですむ、設置誤差や振動による鏡の振れによる誤差に対し非常に影響されにくい光学系となる。また参照鏡２０＿２の反射面でのビーム径も小さいので（焦点でのビームウエスト、例えば１０〜２０μｍ）鏡の傾きによるビーム径両端での波面のズレは非常に小さいものとなる。
【００６１】
図２１は、本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の原理説明上の第４実施形態の構成図である。
【００６２】
光源２１＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であって、この光源２１＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター２１＿３により２分され一方（参照光）は反射鏡２１＿７により中心Ｏのまわりに回転する透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４の中心Ｏを通り光軸２１＿１０から４５°方向の光軸方向に反射され、透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４を介して参照鏡２１＿５に達し、参照鏡２１＿５で反射され周期的光路長可変機構２１＿４を介し、反射鏡２１＿７により反射されビームスプリッター２１＿３に戻りビームスプリッター２１＿３を介し一部が受光部２１＿２に戻る。周期的光路長可変機構２１＿４を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター２１＿３により２分された他方の光波は（物体光）反射鏡２１＿８により透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４の中心Ｏを通り光軸２１＿９から９０°方向の光軸方向に反射され、同じ透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４を介して対物鏡２１＿６に達し、対物鏡２１＿６で反射され周期的光路長可変機構２１＿４を介し、反射鏡２１＿８により反射されてビームスプリッター２１＿３に戻りビームスプリッター２１＿３を介し一部が受光部２１＿２に戻る。このようにするとＰＬＬは不要で周期的光路長可変機構２１＿４は一個で済む。
【００６３】
これで、位相は４５°ずらせるので、光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは前述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差の幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光の干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。
【００６４】
受光部２１＿２に戻った周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波がその受光部２１＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部２１＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、合成光路長変化速度はほぼ一定となり、分散の影響も打消される。
【００６５】
この方式では、ＰＬＬは不要で周期的光路長可変機構２１＿４は一個で済む。
【００６６】
この方式では対物鏡２１＿６上でビームが図２１の左右に移動するので実用的ではない。実用的な実施形態については後述する。
【００６７】
図２２は図２１に示す第４実施形態の一部を示す説明用の図である。
【００６８】
図２２に示すように光軸どうしの成す角度をｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ１４であらわすと、図２２上での各要素２１＿３，２１＿４，２１＿５，２１＿６，２１＿７，２１＿８の設置の条件は、
（１）光軸２１＿１０に対し反射鏡２１＿７で反射される方向の光軸２１＿１５は、透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４の中心Ｏを通る。
【００６９】
（２）光軸２１＿９に対し反射鏡２１＿８で反射される方向の光軸２１＿１６は、透明回転体による周期的光路長可変機構２１＿４の中心Ｏを通る。
【００７０】
（３）ｐ１１＋ｐ１２＋ｐ１３＋ｐ１４＝３６０°
（４）ｐ１３＝９０°×Ｍ＋４５°（但しＭは整数で０，１，２，３）
の４条件だけである。
【００７１】
例えば、ｐ１１＝９０°とし、ｐ１３＝１３５°とすると、ｐ１２＝ｐ１４＝６７．５°とすれば完全に対称な配置にすることもできるし、ｐ１４＝４５°、ｐ１２＝９０°も勿論可能である。
【００７２】
図２１の透明回転体による周期的光路長可変機構を一個ですます方式では、条件（１）、（２）、（３）、（４）を満足する任意の要素配置が可能である。
【００７３】
図２３は本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第５実施形態の構成図である。
【００７４】
本方式ではどちらが参照光側でも物体光側でも同様になるので一方に固定して説明する。  光源２３＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であって、この光源２３＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター２３＿３により２分され一方（参照光）は、反射鏡２３＿７により、中心Ｏのまわりに回転する透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４の中心Ｏを通り光軸２３＿１０から４５°方向の光軸方向に反射され、透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４を介して要素２３＿１１に達し、要素２３＿１１で平行移動され、周期的光路長可変機構２３＿４を介し、要素２３＿５に入射した後、入射時の光路を逆に戻りビームスプリッター２３＿３に戻りビームスプリッター２３＿３を介し一部が受光部２３＿２に戻る。この光路を参照光側とする。周期的光路長可変機構２３＿４を通過する際に参照光は周波数が遷移する。また、ビームスプリッター２３＿３により２分された他方の光波（物体光）は反射鏡２３＿８により透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４の中心Ｏを通り光軸２３＿９から９０°方向の光軸方向に反射され、同じ透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４を介して要素２３＿１２に達し、要素２３＿１２で平行移動され、周期的光路長可変機構２３＿４を介し、要素２３＿６に入射した後、入射時の光路を逆に戻りビームスプリッター２３＿３に戻りビームスプリッター２３＿３を介し一部が受光部２３＿２に戻る。この光路を物体光側とする。周期的光路長可変機構２３＿４を通過する際に物体光は周波数が遷移する。
【００７５】
このようにするとＰＬＬは不要で周期的光路長可変機構２３＿４は一個で済む。
【００７６】
これで、位相を４５°ずらせるので、光路長変化速度は互いに異なり遷移する周波数も異なる。４５°の位相ズレでは前述の計算で示されるようにほぼ一定の幅の速度差となるので遷移する周波数の差の幅もほぼ一定となり周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光の干渉波のドプラー周波数もほぼ一定となる。
【００７７】
受光部２３＿２に戻った周波数が遷移した物体光と周波数が遷移した参照光とが重畳された干渉波が受光部２３＿２に備えられた受光素子で受光され、受光部２３＿２で信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）
この方式では、合成光路長変化速度はほぼ一定となり、分散の影響も打消される。
【００７８】
この方式では、ＰＬＬは不要で周期的光路長可変機構２３＿４は一個で済む。
【００７９】
この方式では、上記の具体的要素配置例に固定されず、図２２の要素配置の条件が適用可能である。
【００８０】
図２４は図２３の要素２３＿６，２３＿１２の詳細説明図であり、図２３に示す矢印ａ−ａ方向に見た図である。
【００８１】
図２４で位置関係を表すために図示した要素は図２３の符号をそのまま表示した。尚、反射体２４＿１は、直角プリズム、又は平面鏡を２枚組合わせたものであって、図示した面が反射面であり、反射面は図２４の紙面に直交しているものとする。
【００８２】
ビームスプリッター２３＿３により２分された他方の光波（物体光）は反射鏡２３＿８で光軸２３＿１４の方向に反射され透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４を介して反射体２４＿１で直角方向に２回反射され、反射鏡２３＿８からの反射ビームに対し平行移動したビームとなり再度周期的光路長可変機構２３＿４を介して対物レンズ２４＿２に入射し、対物鏡（又は被検体）２４＿３に照射され対物鏡（又は被検体）２４＿３から反射されて戻った物体光は、入射時と同じ光路を戻りビームスプリッター２３＿３に戻り、ビームスプリッター２３＿３を介し一部が受光部２３＿２に戻る。
【００８３】
このようにすれば対物レンズ２４＿２に入射する光軸の位置は振れなくなり実用的な干渉系を構成できる。
【００８４】
図２５は図２３の要素２３＿５、２３＿１１の詳細説明図であり、図２３に示す矢印ｂ−ｂ方向に見た図である。図２５で位置関係を表すために図示した要素は図２３の符号をそのまま表示した。尚、反射体２５＿１は、直角プリズム、又は平面鏡を２枚組合わせたものであって、図示した面が反射面であり、反射面は図２５の紙面に直交しているものとする。
【００８５】
ビームスプリッター２３＿３により２分された一方の光波（参照光）は反射鏡２３＿７で光軸２３＿１３の方向に反射され透明回転体による周期的光路長可変機構２３＿４を介して反射体２５＿１で直角方向に２回反射され、反射鏡２３＿７からの反射ビームに対し平行移動したビームとなり再度周期的光路長可変機構２３＿４を介して参照レンズ２５＿２に入射し、参照鏡２５＿３に照射された参照鏡２５＿３から反射されて戻った参照光は、入射時と同じ光路を戻りビームスプリッター２３＿３に戻り、ビームスプリッター２３＿３を介し一部が受光部２３＿２に戻る。
【００８６】
このようにすれば参照レンズ２５＿２に入射する光軸の位置は振れなくなり参照レンズを設置しても入射時と同じ光路を戻るような干渉系を構成できる。
【００８７】
図２６は、本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第６実施形態の構成図である。  本方式ではどちらが参照光側でも物体光側でも同様になるので一方に固定して説明する。  図２６は図２３のビームスプリッター２３＿３を光ファイバー２６＿３ａ、２６＿３ｂ、２６＿３ｃ、２６＿３ｄと光ファイバーカプラ２６＿３とコリメータ２６＿１５、２６＿１６で置換えた場合である。
【００８８】
この方式は機能的には図２３と全く同じで、光源２３＿１と受光部２３＿２の設置の自由度が大きいのが利点である。
【００８９】
図２７は、本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第７実施形態の構成図である。  本方式ではどちらが参照光側でも物体光側でも同様になるので一方に固定して説明する。  図２７は図２３のビームスプリッター２３＿３と反射鏡２３＿７と反射鏡２３  ８を、光ファイバー２７＿３ａ、２７＿３ｂ、２７＿３ｃ、２７＿３ｄと光ファイバーカプラ２７＿３とコリメータ２７＿１５、２７＿１６とで置換えた場合である。また、図２８は図２４の反射鏡２３＿８をコリメータ２７＿１６で置換えた場合であり、図２９は図２５の反射鏡２３＿７をコリメータ２７＿１５で置換えた場合である。
【００９０】
この方式は機能的には図２６と全く同じで、更に簡略化したものである。
【００９１】
図３０は、本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第８実施形態の構成図である。  本方式ではどちらが参照光側でも物体光側でも同様になるので一方に固定して説明する。  図３０は、破線部で示される干渉系３０＿４が図２３における受光部２３＿２に相当する受光部３０＿２ｂが単なる受光素子（あるいは受光素子と増幅機能のみ）となった以外は全て同じものであり、またこの干渉系を図２６、図２７の構成で置き換えることも可能である。
【００９２】
光源３０＿１は、ＳＬＤ（スーパールミネッセント  ダイオード）のように短い可干渉距離（所定の可干渉距離）を有する光波を放射する光源であって、この光源３０＿１から放射された所定の可干渉距離を有する光波は、ビームスプリッター３０＿３により２分され一方は受光素子を有する受光部３０＿２ａにより受光されて増幅され、差動増幅器を有する信号処理部３０＿２ｃの一方の入力に入る。ビームスプリッター３０＿３により２分された他方は干渉系３０＿４に入力され受光素子を有する受光部３０＿２ｂから干渉信号が出力され、差動増幅器を有する信号処理部３０＿２ｃの他方の入力に入る。ビームスプリッター３０＿３は１：１の分割比である必要は無く干渉系３０＿４側に大きなパワーが供給されるような分割比にすれば小電力の光源が使用可能となる。分割比に反比例させて受光部３０＿２ａと受光部３０＿２ｂのゲインを決定すればよい。差動増幅器を有する信号処理部３０＿２ｃで受光部３０＿２ａと受光部３０＿２ｂからの出力の差をとれば、光源が有するコモンモードの雑音（駆動電源に由来するものとか光源の発光のゆらぎ等に由来するもの外部からの誘導ノイズ等）を落とすことが可能となる。コモンモードの雑音が落とされた信号は、差動増幅器を有する信号処理部３０＿２ｃで信号処理されて（検波、またはＬＯＧ検波されＡ／Ｄ変換回路でアナログ信号からディジタル信号に変換されて）計算機に送られ画像処理されて断層像が表示される。（Ａ／Ｄ変換回路が十分高速であれば検波しないで搬送波を有した信号で計算機に送信することも可能である。計算機側が転送速度の制限となる場合はＡ／Ｄ変換回路と計算機の間に高速のメモリーを設置すれば良い。）また、ビームスプリッター３０＿３は、ファイバーカプラとコリメータで置き換え可能なことは言うまでも無い。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検体の深さ方向への高速走査が可能な光学的断層像撮影装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転方式で光路長可変を行なう場合の原理説明用の第１実施形態の構成図である。
【図２】基本事項を説明するための図である。
【図３】基本事項を説明するための図である。
【図４】基本事項の理論的準備のための図である。
【図５】本発明の概念説明準備用の図である。
【図６】本発明の概念説明用の図である。
【図７】ｄ＝１２．５ｍｍでの合成光路長変化速度の計算結果を示す図である。
【図８】ｄ＝１２．５ｍｍでの合成された光路長さの変化量（片道）の計算結果を示す図である。
【図９】ＢＫ７の分散データを表す図である。
【図１０】屈折率の波長依存性の計算結果を示す図である。
【図１１】屈折率の波長依存性の影響の実験例を示す図である。
【図１２】屈折率の波長依存性の影響の実験例を示す図である。
【図１３】屈折率の波長依存性の影響の実験例を示す図である。
【図１４】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第２実施形態の構成図である。
【図１５】図１４に示す要素１４＿６の詳細説明図であり、図１４に示す矢印ａ−ａ方向から見た図である。
【図１６】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第３実施形態の構成図である。
【図１７】図１６の要素１６＿６の詳細説明図であり、図１６に示す矢印ａ−ａ方向から見た図である。
【図１８】図１６の要素１６＿４の詳細説明図であり、図１６に示す矢印ｂ−ｂ方向から見た図である。
【図１９】参照レンズを設置することの利点を説明するための図である。
【図２０】参照レンズを設置することの利点を説明するための図である。
【図２１】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の原理説明上の第４実施形態の構成図である。
【図２２】図２１に示す第４実施形態の一部を示す説明用の図である。
【図２３】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第５実施形態の構成図である。
【図２４】図２３の要素２３＿６、２３＿１２の詳細説明図であり、図２３に示す矢印ａ−ａ方向に見た図である。
【図２５】図２３の要素２３＿５、２３＿１１の詳細説明図であり、図２３に示す矢印ｂ−ｂ方向に見た図である。
【図２６】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第６実施形態の構成図である。
【図２７】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第７実施形態の構成図である。
【図２８】図２４の反射鏡２３＿８をコリメータ２７＿１６で置換えた図である。
【図２９】図２５の反射鏡２３＿７をコリメータ２７＿１５で置換えた図である。
【図３０】本発明の回転方式で光路長を変化させる場合の第８実施形態の構成図である。
【図３１】従来の回転方式で光路長可変を行なう場合の構成図である。
【符号の説明】
１＿１，１４＿１，１６＿１，２１＿１，２３＿１，３０＿１，３１＿１  光源
１＿２，１４＿２，１６＿２，２１＿２，２３＿２，３１＿２  受光部
１＿３，１４＿３，１６＿３，２１＿３，２３＿３，３１＿３  ビームスプリッター
１＿４，１＿６，２＿１，１４＿４，１５＿２，１７＿２，１８＿２，２３＿４，３１＿４  周期的光路長可変機構
１＿５，１４＿５，１６＿５，１９＿１，２０＿２，２１＿５，２５＿３，３１＿５  参照鏡
１＿７，２１＿６，２４＿３  対物鏡
１４＿７，３１＿６，１６＿７  対物レンズ
１４＿８，３１＿７，１６＿８  被検体
１５＿１，１５＿３，１７＿１，１７＿３，１８＿１，１８＿３，２４＿１，
２４＿３，２５＿１，２５＿３  反射体
１６＿１０，２０＿１  参照レンズ
２１＿５，２１＿６，２１＿７，２１＿８  反射鏡
２６＿３，２７＿３  光ファイバーカプラ
２６＿３ａ，２６＿３ｂ，２６＿３ｃ，２６＿３ｄ，２７＿３ａ，２７＿３ｂ，２７＿３ｃ，２７＿３ｄ  光ファイバー
２６＿１５，２６＿１６  コリメータ
２７＿１５，２７＿１６  コリメータ
３０＿２ａ，３０＿２ｂ  受光部
３０＿２ｃ  信号処理部
３０＿３  ビームスプリッター
３０＿４  干渉系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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