(57)【要約】【課題】  光路に設けられた光学部材の反射や透過により生じる異なる偏光成分の間の位相差（位相遅延）を低減すること。【解決手段】  撮影装置は、測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した光を偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段と、前記複数の光を検出する検出手段と、を有する被検査物を撮影する撮影装置であって、光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段を有する。【選択図】  図４
2016002381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した光を偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段と、前記複数の光を検出する検出手段と、を有する被検査物を撮影する撮影装置であって、
光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記光学部材と同じ種類の光学部材であり、前記位相差を補正するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記光学部材は、前記測定光と前記参照光とのうち少なくとも一つの光を反射する第１の反射部材であり、
前記補正手段は、前記反射した光を前記第１の反射部材が設けられた光路の光軸を含む平面に対して交差する方向に反射する第２の反射部材であり、前記第１の反射部材の反射により生じる前記位相差を、前記第２の反射部材の反射により補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記光学部材及び前記補正手段が前記参照光の光路に設けられ、
前記参照光の光路に設けられ、前記光学部材及び前記補正手段の後段に設けられる偏光調整部材を更に有することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記光学部材は、前記測定光の光路に配置される第１の波長選択部材であり、
前記補正手段は、前記測定光の光路に設けられる第２の波長選択部材であり、前記第１の波長選択部材の反射により生じる前記位相差を、前記第２の波長選択部材の反射により補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記測定光の光路に配置される前記測定光を走査する第１の走査手段であり、
前記補正手段は、前記測定光の光路に配置される前記測定光を走査する第２の走査手段であり、前記第１の走査手段の反射により生じる前記位相差を、前記第２の走査手段の反射により補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記光学部材とは異なる種類の光学部材であることを特徴とする請求項１に記載する撮影装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記位相差が補正されるように配置される偏光調整部材であることを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記補正手段を駆動する駆動手段と、
前記位相差が補正されるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、偏光調整部材であり、
前記駆動手段は、前記偏光調整部材を回転することを特徴とする請求項９に記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、ポラライザであり、
前記駆動手段は、前記ポラライザのスリットを回転することを特徴とする請求項９に記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、液晶光学素子であり、
前記駆動手段は、前記液晶光学素子に電圧を印加することを特徴とする請求項９に記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記補正手段は、ファイバ型の偏光制御部材であり、
前記駆動手段は、前記偏光制御部材を加圧することを特徴とする請求項９に記載の撮影装置。
【請求項１４】
前記光学部材が前記測定光の光路に設けられている場合には前記補正手段は前記測定光の光路に設けられ、
前記光学部材が前記参照光の光路に設けられている場合には前記補正手段は前記参照光の光路に設けられることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１５】
測定光を照射した被検査物からの戻り光を偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段と、前記複数の光を検出する検出手段と、を有する被検査物を撮影する撮影装置であって、
光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段を有することを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光成分が異なる複数の光を検出することにより被検査物を撮影する撮影装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低コヒーレンス光による干渉を利用した光断層画像撮像（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）装置（以下、ＯＣＴ装置と記載）が実用化されている。これは、被検査物の断層画像を高分解能で且つ非侵襲に取得することができる。そのため、ＯＣＴ装置は、特に眼科領域において、被検眼の眼底の断層画像を得るうえで、必要不可欠な装置になりつつある。また、眼科領域以外でも、皮膚の断層観察や、内視鏡やカテーテルとして構成して、消化器、循環器の壁面断層画像撮像等が試みられている。
【０００３】
ここで、眼科用ＯＣＴ装置において、眼底組織の形状をイメージングする通常のＯＣＴ画像（輝度画像とも言う）に加えて、眼底組織の光学特性や動き等をイメージングする機能ＯＣＴ画像の取得が試みられている。特に、偏光ＯＣＴ装置は、機能ＯＣＴ装置の一つとして開発されており、光の偏光パラメータを利用して信号を取得するものである。偏光ＯＣＴ装置は、複屈折性を有する神経線維層や偏光を解消する性質を有する網膜層の描出が可能であり、緑内障や加齢黄斑変性などを対象とした研究が進められている。
【０００４】
このとき、偏光ＯＣＴ装置は、眼底組織の光学特性の一つである偏光パラメータ（リターデーションとオリエンテーション）を用いて偏光ＯＣＴ画像を構成し、眼底組織の区別やセグメンテーションを行うことができる。一般的に、偏光ＯＣＴ装置は、波長板（例えば、１／４波長板や１／２波長板）を用いることで、ＯＣＴ装置の測定光と参照光との偏光状態を所望の偏光状態になるように補正可能な光学系が構成されている。光源から出射される光の偏光状態を所望の偏光状態に補正し、また、試料に照射する測定光の偏光状態を所望の偏光状態に補正した光を用いて、その干渉光を２つの直交する直線偏光として分割して検出して、偏光ＯＣＴ画像を生成する（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｊ．  Ｂｉｏｍｅｄ．  Ｏｐｔ．  １８（２），  ０２６００８  （Ｆｅｂ  ０１，  ２０１３），Ｔｅｒｅｓａ  Ｔｏｒｚｉｃｈｙ  ｅｔ  ａｌ．“Ｒｅｔｉｎａｌ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ａｔ  １０６０  ｎｍ  ｗｉｔｈ  ３５０  ｋＨｚ  Ａ−ｓｃａｎ  ｒａｔｅ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｄｏｍａｉｎ  ｍｏｄｅ  ｌｏｃｋｅｄ  ｌａｓｅｒ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、装置の小型化のために、例えば、ミラー等の反射部材を用いて光路を折り曲げる構成が一般的に利用される。このとき、ミラー等の反射面が有する誘電率（複素屈折率）に応じて、反射面で反射した光の異なる偏光成分の間の位相差（位相遅延）が生じるという性質が一般的に知られている。このため、反射部材により、反射面に対するＳ偏光成分とＰ偏光成分とにおいて、反射の前後で位相差が生じてしまう。
【０００７】
非特許文献１では、マッハツェンダ型の干渉計を有する偏光ＯＣＴ装置において、参照光が参照ミラーにより直角に反射される。このため、一方の偏光成分が他方の偏光成分に対して位相の遅延が発生し、異なる偏光成分の間の位相差が生じてしまう。
【０００８】
なお、参照光路に設けられたミラーだけでなく、測定光路に設けられた接眼部等の透過部材において、すなわち、ファイバ等ではなく空気中に配置される光学部材において、このような問題が生じる可能性がある。
【０００９】
ところで、偏光ＯＣＴ装置は、被検査物で生じる異なる偏光成分の間の位相差を検出することで、偏光ＯＣＴ画像を取得することができる。しかしながら、偏光ＯＣＴ装置の光路で偏光の位相差が生じてしまうと、被検査物で生じる異なる偏光成分の間の位相差を精度良く検出することが難しい。
【００１０】
本発明の目的の一つは、光路に設けられた光学部材の反射や透過により生じる異なる偏光成分の間の位相差（位相遅延）を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための、本発明の一様態による撮影装置は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した光を偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段と、前記複数の光を検出する検出手段と、を有する被検査物を撮影する撮影装置であって、
光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段を有する。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための、本発明の一様態による撮影装置は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光を偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段と、前記複数の光を検出する検出手段と、を有する被検査物を撮影する撮影装置であって、
光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正することができる。これにより、光路に設けられた光学部材の反射や透過により生じる偏光成分の間の位相差（位相遅延）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るバルク系で構成されるＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るファイバ系で構成されるＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。
【図３】第２の実施形態に係るＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。
【図４】第１の実施形態に係るＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置の測定光路において、偏光の位相遅延を補正するためのダイクロイックミラーの配置を説明する概略図である。
【図５】第３の実施形態に係るＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段としてポラライザを適用した場合の概略図である。
【図６】第４の実施形態に係るＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段として液晶光学素子を適用した場合の概略図である。
【図７】第５の実施形態に係るＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段としてファイバ型偏光コントローラを適用した場合の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
発明を実施するための形態によれば、光路に設けられた光学部材により生じる異なる偏光成分の間の位相差を補正することができる。これにより、光路に設けられた光学部材の反射や透過により生じる異なる偏光成分の間の位相差（位相遅延）を低減することができる。
【００１６】
ここで、異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段は、上記光学部材と同じ種類の光学部材であり、該位相差を補正するように配置されることが好ましい。このとき、光学部材及び補正手段は、例えば、測定光の光路に設けられたダイクロイックミラーや参照光の光路に設けられた参照ミラーである。
【００１７】
また、異なる偏光成分の間の位相差を補正する補正手段は、上記光学部材とは異なる種類の光学部材であり、補正手段を駆動する駆動手段と、該位相差を補正するように該駆動手段を制御する制御手段と、を有することが好ましい。このとき、補正手段は、例えば、偏光調整部材の一例であるλ／２板やλ／４板であり、モータ等の駆動手段は偏光調整部材を回転する。
【００１８】
また、補正手段は、例えば、ポラライザ（第３の実施形態を参照）、液晶光学素子（第４の実施形態を参照）、ファイバ型の偏光制御部材（第５の実施形態を参照）である。
【００１９】
なお、光学部材が測定光の光路に設けられている場合には補正手段は測定光の光路に設けられることが好ましい。これにより、測定光に対して生じた異なる偏光成分の間の位相差を測定光の光路において補正することができる。また、光学部材が参照光の光路に設けられている場合には補正手段は参照光の光路に設けられることが好ましい。これにより、参照光に対して生じた異なる偏光成分の間の位相差を参照光の光路において補正することができる。これらにより、異なる偏光成分の間の位相差の補正をシンプルに構成することができる。
【００２０】
本発明の一実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態：光学部材で生じる偏光の位相差を同じ種類の光学部材で補正）
本実施形態における偏光ＯＣＴ装置の構成について図１から図４を用いて説明する。尚、便宜上、各図に示す通りＸ、Ｙ、Ｚ軸を設定して説明する。
【００２２】
［装置の全体構成］
図１は、本実施形態における偏光ＯＣＴ装置の全体構成の概略図であり、ＳＳ（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ）−ＰＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）−ＯＣＴ装置を、マッハツェンダ型の干渉計による構成例である。
【００２３】
＜ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００の構成＞
ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００の構成について説明する。まず、光源１０１は、周期的に光の発振波長が変化する波長掃引光源を用いて構成され、例えば、心波長１０４０ｎｍ、バンド幅１００ｎｍの光を出射する。光源１０１から出射された光は、シングルモード（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ）ファイバ（以下ＳＭファイバと記載）１０２、偏光制御器１０３を介してコリメータ１０４に導かれ、コリメータ１０４においてコリメート光が空間に出射される。出射されたコリメート光は、ポラライザ１０５を介してビームスプリッタ１０６に導かれ、測定光（ＯＣＴ測定光とも言う）と参照光（ＯＣＴ測定光に対応する参照光とも言う）に分岐される。ビームスプリッタ１０６の分岐比は、９０（参照光）：１０（測定光）である。尚、分岐比はこれらの値に限定されるものではなく、他の値とすることも可能である。
【００２４】
偏光制御器１０３は、光源１０１から射出する光の偏光を所望の偏光状態になるように補正する。偏光制御器１０３は例えばファイバ型の偏光制御器であり、ファイバをコイル状に巻いたパドルを作り、各パドルを傾倒することで偏光を補正するパドル型、ファイバを圧迫、回転させ偏光を補正するインライン型などが挙げられる。また、ファイバから光を空間に出射し、１／２波長板及び１／４波長板を用いて偏光を補正するバルク型でも良い。本実施形態では偏光制御器１０３で光源１０１からの光は直線偏光に補正されている。また、光源１０１の偏光度が高くない場合、図１に示すように、ポラライザ１０５を配置することで光源１０１より出射した光の偏光度を上げても良い。その場合、偏光制御器１０３を調整することで、ポラライザ１０５の透過光量を調整することも可能である。また、偏光制御器１０３を配置せず、ＳＭファイバ１０２にコリメータ１０４を接続する構成にすることも可能である。この場合、光源１０１より出射する光の偏光状態の補正は必要なく、偏光度のみを高めることが出来るが、光の偏光状態によっては干渉計に導かれる光量が少なくなってしまう可能性があるため、十分な光量であるか確認する。例えば、光量の確認方法としては、ポラライザ１０５を通過した後のコリメート光をパワーモニタで測定し、一定の光量以上であるか否かを判定する方法や、検出器１３３や１３４で必要十分量の光が検出されているかを判定する方法が挙げられる。
【００２５】
（測定光路）
分岐された測定光は、１／４波長板１０７を通過し、瞳位置において測定光をＹ方向に走査するＹ走査用ガルバノスキャナ１０８とＸ走査用ガルバノスキャナ１０９にて反射する。ガルバノスキャナ１０８、１０９によって進路を変えた測定光は、更にダイクロイックミラー１１０、１１１で反射した後、スキャンレンズ１１２、対物レンズ１１３を介して被検眼１１５に入射する。本実施形態では被検眼１１５において円偏光となるように１／４波長板１０７を配置する。また、対物レンズ１１３はステージ１１４上に固定されており、光軸方向に動くことで、被検眼の視度調整を行うことが出来る。図示していないが、ガルバノスキャナ１０８、１０９とステージ１１４は駆動制御部によって制御され、被検眼１１５の所望の範囲（断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置とも言う）で測定光を走査することが出来る。測定光は、ステージ１１４上に乗った対物レンズ１１３により、被検眼１１５に入射し、眼底にフォーカスされる。眼底を照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路を辿りビームスプリッタ１０６を介してビームスプリッタ１２２へ入射する。測定光はガルバノスキャナ１０８においてＹ−Ｚ平面内で反射し、次にガルバノスキャナ１０９においてＸ−Ｙ平面内で反射する。
【００２６】
ここで、偏光ＯＣＴ装置において、一般的なＯＣＴ装置と同様に、被検眼１１５にはＯＣＴ測定光以外にも固視灯や眼底像を取得するためのＳＬＯビーム、前眼部観察用の観察光など、多波長の光が入射する場合が考えられる。その場合、測定光路内には波長を選択的に反射・透過するダイクロイックミラーを配置する。そのため、測定光はダイクロイックミラー１１０、１１１においても反射し、進路を変える。
【００２７】
（参照光路）
一方、ビームスプリッタ１０６で分岐された参照光は、分散補償ガラス１１６、ＮＤフィルタ１１７を介し、コヒーレンスゲートステージ１１９上のミラー１１８ａ、１１８ｂで反射される。参照光はＮＤフィルタ１１７を介して減衰し、干渉光が検出器の測定レンジを超えない範囲に調整される。コヒーレンスゲートステージ１１９は、被検者の眼軸長の相違等に対応する為、駆動制御部で制御され、図１においてＸ方向に動くことで調整を行う。ミラー１１８ａ、１１８ｂは参照光をＸ−Ｚ平面内で反射するように配置されている。一方で参照光はＹ方向に振動する直線偏光であるため、参照光はミラー１１８ａ、１１８ｂの反射面に対してＳ偏光成分を持たない。即ち、反射によるＳ偏光とＰ偏光の間の位相差は発生せず、偏光状態を一定に保つことが可能である。従って、ミラー１１８ａ、１１８ｂの反射面に対してＳ偏光成分のみ、或いはＰ偏光成分のみの参照光を入射させることで、位相の遅延を抑制することが可能である。
【００２８】
ミラー１１８ａ、１１８ｂで反射された参照光は、１／４波長板１２０、１／２波長板１２１を介してビームスプリッタ１２２へ入射する。１／２波長板を所定の角度、回転させて配置することにより、１／２波長板を通過した光の振動方向を任意に変化させることが出来る。本実施形態では偏光ビームスプリッタ１２３、１２４に入射する参照光の偏光状態が直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように１／２波長板１２１を配置する。
【００２９】
（検出光路）
ビームスプリッタ１２２に入射した測定光と参照光は合波されて干渉光となり、分岐比５０：５０で分割される。なお、ビームスプリット１２２は、なお、偏光成分が異なる複数の光に分割する分割手段の一例である。分割される干渉光は、振幅の位相が互いに反転した干渉光（以下、正の成分および負の成分と表現する）となっており、正の干渉光は偏光ビームスプリッタ１２３へ導かれ、負の干渉光は偏光ビームスプリッタ１２４へ導かれる。偏光ビームスプリッタ１２３、１２４では直交する二つの偏光軸に合わせて干渉光が分割され、水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）偏光成分（以下、Ｈ成分）と、垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）偏光成分（以下、Ｖ成分）の二つの光に分割される。偏光ビームスプリッタ１２３、１２４で分割された正負それぞれの干渉光のＨ成分は、受光用コリメータ１２５、１２９で受光され、ＳＭファイバ１２７、１３１を介して検出器１３３に入射し、ここで差動検出される。なお、検出器１３３、１３４は、偏光成分が異なる複数の光を検出する検出手段の一例である。一方、干渉光のＶ成分は受光用コリメータ１２６、１３０で受光され、ＳＭファイバ１２８、１３２を介して検出器１３４に入射する。検出器１３３、１３４でそれぞれ受光した光は、光の強度に応じた電気信号として出力される。
【００３０】
なお、本実施形態では、直交する二つの偏光軸に対して参照光を４５°の直線偏光とすることで、Ｈ成分およびＶ成分に同等の光が分割される。また、本実施形態では測定光を円偏光としていることにより、被検眼１１５の眼底の細胞や繊維の方向に関係なく同時に取得することが出来る。結果として、一度で全ての偏光方向についてデータ取得が可能となり、同一箇所について偏光方向ごとに撮影する必要はなく、一度の撮影でデータ取得することが可能である。
【００３１】
また、本実施形態では光の反射のためにミラーを設置したが、光を反射可能なものであれば何でも良く、例えば直角プリズムなどでも同様の効果を得ることが出来る。
【００３２】
なお、ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴのバルク系の構成例を示したが、これに限定されるものではなく、ファイバ系で構成することも可能である。その場合は、図２に示すように、ポラライザ１０５、ビームスプリッタ１０６、１２２、偏光ビームスプリッタ１２３、１２４を、インラインタイプに置き換えることで同様の効果を得ることができる。
【００３３】
＜ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置２００の構成＞
ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置２００の構成について、図２を用いて説明する。なお、ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００と同様の構成については、詳細な説明は省略する。
【００３４】
ＳＭファイバ１０２は、コネクタ２０１を介してポラライザ２０２と接続する。なお、ポラライザ２０２以降のファイバは、偏波保持（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ：ＰＭ）ファイバ（以下ＰＭファイバと記載）で構成することで、偏光状態を維持することが可能である。ポラライザ２０２はコネクタ２０３を介してビームスプリッタ２０４と接続し、ビームスプリッタ２０４は測定光出射用コリメータ２０５、参照光出射用コリメータ２０６、コネクタ２０８とそれぞれ接続する。ビームスプリッタ２０４の分岐比は、９０（参照光）：１０（測定光）である。尚、分岐比はこれらの値に限定されるものではなく、他の値とすることも可能である。
【００３５】
（測定光路）
分岐された測定光は、コリメータ２０５より出射し、１／４波長板１０７、ガルバノスキャナ１０８、１０９、ダイクロイックミラー１１０、１１１、スキャンレンズ１１２、対物レンズ１１３を介して被検眼１１５に入射する。被検眼１１５を照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、入射時と同様の光学経路を辿りビームスプリッタ２０４を介してビームスプリッタ２０９へ入射する。
【００３６】
（参照光路）
一方、参照光は、コリメータ２０６より出射し、分散補償ガラス１１６、ＮＤフィルタ１１７を介し、コヒーレンスゲートステージ１１９上のミラー１１８ａ、１１８ｂで反射し、１／４波長板１２０、１／２波長板１２１を介してコリメータ２０７にて受光し、ビームスプリッタ２０９へ入射する。
【００３７】
（検出光路）
ビームスプリッタ２０９の分岐比は５０：５０である。入射端は参照光受光用コリメータ２０７、コネクタ２０８と接続し、出射端はコネクタ２１０、２１１を介して偏光ビームスプリッタ２１２、２１３と接続する。偏光ビームスプリッタ２１２、２１３で分岐される干渉光のＨ成分は検出器１３３の入力端子へ入力し、一方で干渉光のＶ成分は検出器１３４の入力端子へ入力する。
【００３８】
以上のように構成することで、バルク系のＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００をファイバ系のＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置２００へ変更することが可能である。
【００３９】
（偏光の位相差の補正手段の例：同じ種類のガルバノスキャナによる補正）
このとき、第１の走査手段の一例であるガルバノスキャナ１０８の反射面に対してＳ偏光成分の位相が遅延し、同様に第２の走査手段の一例であるガルバノスキャナ１０９の反射面に対してもＳ偏光成分の位相が遅延する。ここで、ガルバノスキャナ１０８に対する測定光の入射面と、ガルバノスキャナ１０９に対する測定光の入射面は直交関係にある。そのため、ガルバノスキャナ１０８の反射により位相の遅延が生じる偏光成分と、ガルバノスキャナ１０９の反射により位相の遅延が生じる偏光成分は逆転し、結果として反射による生じる偏光の位相差は相殺されることになる。
【００４０】
（偏光の位相差の補正手段の例：同じ種類のダイクロイックミラーによる補正）
波長選択部材の一例であるダイクロイックミラーの反射・透過で生じる偏光の位相の遅延量は波長に応じて異なるため、信号処理を用いて補正を行うことは困難である。そのため、同じダイクロイックミラーを測定光路内に別途設置し、偏光の位相遅延を相殺するように、反射させる方法が望ましい。具体的には、図４に示すように、測定光を第１の波長選択部材の一例であるダイクロイックミラー１１０においてＸ−Ｙ平面４０１内で反射し、続いて第２の波長選択部材の一例であるダイクロイックミラー１１１においてＹ−Ｚ平面４０２内で反射するようにダイクロイックミラー１１０、１１１を配置する。ガルバノスキャナ１０８、１０９の時と同様に、ダイクロイックミラー１１０に対する入射面４０１とダイクロイックミラー１１１に対する入射面４０２が直交関係にあるとき、ダイクロイックミラー１１０の反射により位相遅延が生じるＳ偏光成分とダイクロイックミラー１１１の反射により位相の遅延が生じるＳ偏光成分も直交関係にある。そのため、２回の反射によって、各反射で生じる位相差を相殺することが可能である。
【００４１】
（偏光の位相差の補正手段の例：偏光調整部材の一例である波長板による補正）
ここで、参照光の偏光状態を、反射面に対してＳ偏光成分ないしＰ偏光成分のみの直線偏光ではなく、各々の成分を含む偏光とする場合を考える。この場合、ミラー１１８ａやミラー１１８ｂの反射により偏光の位相差が生じて、楕円偏光となってしまう可能性がある。
【００４２】
この場合、反射により楕円偏光となるため、ミラー１１８ｂと１／２波長板１２１の間に１／４波長板１２０を配置し、直線偏光となるように補正すれば良い。なお、本実施形態では偏光補正のために１／４波長板１２０を用いる例を記載するが、楕円偏光から直線偏光への補正は１／４波長板１２０でなくても良い。例えば、ポラライザ、液晶光学素子、電気光学素子、ファイバ型偏光コントローラなど、参照光を直線偏光に補正出来るものであれば何でも良い。
【００４３】
また、１／４波長板１２０と１／２波長板１２１との複数の偏光調整部材を光路に設けなくても、いずれか一つの偏光調整部材を用いて、参照光の光路に設けられたミラー１１８ａや１１８ｂで生じた偏光の位相差を補正するように構成しても良い。このとき、例えば、１／２波長板１２１をモータ等の駆動手段により回転するように制御することで、偏光状態を調整するように構成することが好ましい。具体的には、１／２波長板１２１を用いた偏光状態を調整する構成は、検出器１３３、１３４で検出される信号強度が略同一となるように１／２波長板をモータ等の駆動手段により回転させることで行う。このとき、例えば対物レンズ１１３と被検眼１１５の間で遮光し、測定光が検出器１３３、１３４に戻らないようにすることで、参照光の信号強度のみを検出することが可能となる。但し、検出を差動検出にて行う場合は干渉信号が必要となるため、例えば参照光路中に１ｍｍから数ｍｍ厚程度の薄いガラス板を配してファブリペロー干渉系を構築し、多重反射により参照光の干渉信号を生成して差動検出を行う。参照光が正しく補正されているかの確認は、例えば、ビームスプリッタ１２２の手前に偏光測定器を配し、参照光の偏光状態をモニタすれば良い。
【００４４】
以上説明した構成によれば、光学部材の反射・透過などの影響により偏光の位相差（位相遅延）が生じる場合においても、偏光状態を補正することができるため、被検眼の偏光特性を高精度に測定することが出来る。
【００４５】
（第２の実施形態：光学部材で生じる偏光の位相差を同じ種類の光学部材で補正）
次に、第２の実施形態について図３を用いて説明する。第１の実施形態において、ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴの構成例を示したが、これに限定されるものではなく、スペクトラルドメイン方式のＯＣＴ（以下、ＳＤ−ＯＣＴ）でも良い。本実施形態に係るＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴの構成とすることで、光学部材で生じる偏光の位相差（位相遅延）を補正することが可能である。また、第１の実施形態ではマッハツェンダ型の干渉計による構成例を示したが、本実施形態のようにマイケルソン型の干渉計で構成することもできる。
【００４６】
＜ＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴ装置３００の構成＞
ＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴ装置３００の構成について図３を用いて説明する。なお、第１の形態に係るＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００と同様の構成については、詳細な説明は省略する。
【００４７】
光源３０１は、低コヒーレント光源であるＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）であり、例えば、中心波長８５０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍの光を出射する。光源１０１としてＳＬＤを用いたが、ＡＳＥ光源（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等、低コヒーレント光が出射できる光源であれば何れでも良い。光源３０１から出射された光は、ＳＭファイバ１０２、偏光制御器１０３を介してコリメータ１０４に導かれ、コリメータ１０４においてコリメート光が空間に出射される。出射されたコリメート光は、ポラライザ１０５を介してビームスプリッタ１０６に導かれ、測定光と参照光に分岐される。ビームスプリッタ１０６の分岐比は、９０（参照光）：１０（測定光）である。尚、分岐比はこれらの値に限定されるものではなく、他の値とすることも可能である。
【００４８】
（測定光路）
分岐された測定光は、１／４波長板１０７、ガルバノスキャナ１０８、１０９、ダイクロイックミラー１１０、１１１、スキャンレンズ１１２、対物レンズ１１３を介して被検眼１１５に入射する。被検眼１１５を照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路を辿りビームスプリッタ１０６を介して偏光ビームスプリッタ３０５へ入射する。
【００４９】
（参照光路）
一方、分岐された参照光は、１／４波長板３０２、分散補償ガラス１１６、ＮＤフィルタ１１７を介してコヒーレンスゲートステージ３０４上に設置されたミラー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃにより反射される。コヒーレンスゲートステージ３０４は、図３においてＸ方向に動くことで、ゲート位置を調整することが出来る。また、ミラーの配置は必ずしもこれに限らない。例えば、ミラー３０３ａをコヒーレンスゲートステージ３０４から外し、固定する構成も可能である。この場合、コヒーレンスゲート位置はコヒーレンスゲートステージ３０４を図３においてＺ方向に動かすことで調整可能である。同様に、ミラー３０３ａ、３０３ｂをコヒーレンスゲートステージ３０４から外して固定する構成も可能である。この場合、コヒーレンスゲート位置はコヒーレンスゲートステージ３０４を図３においてＹ方向に動かすことで調整可能である。また、１／４波長板３０２は、偏光ビームスプリッタ３０５に入射する参照光の偏光状態が、偏光ビームスプリッタ３０５の分割面における二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように配置する。１／４波長板３０２を参照光の光軸を回転軸としてＰ偏光からＳ偏光に対して２２．５°傾けて設置することで、参照光が戻り、偏光ビームスプリッタ３０５に入射する時の偏光状態を、二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光に補正することが出来る。
【００５０】
（検出光路）
ビームスプリッタ１０６に入射した測定光と参照光は合波されて干渉光となり、偏光ビームスプリッタ３０５に入射する。偏光ビームスプリッタ３０５では直交する二つの偏光軸に合わせて干渉光が分割され、Ｈ成分とＶ成分の二つの光に分割される。干渉光のＨ成分は、受光用コリメータ３０６で受光し、ＳＭファイバ３０８、分光器３１０を介して検出器３１２で検出する。一方、干渉光のＶ成分は、受光用コリメータ３０７で受光し、ＳＭファイバ３０９、分光器３１１を介して検出器３１３で検出する。尚、本実施形態ではＳＭファイバ３０８と３０９による構成例を示したが、これらをＰＭファイバで構成しても良い。
【００５１】
（偏光の位相差の補正手段の例：同じ種類のミラーによる補正）
ここで、ＰＳ−ＯＣＴ装置がマイケルソン型の干渉計である場合、参照光は参照ミラーで反射して同一の光路を辿りビームスプリッタ１０６へ戻る。このため、参照光は往復で合計２回にわたり１／４波長板３０２により偏光状態が補正されることで、測定光と干渉するビームスプリッタ１０６の位置において所望の偏光状態に補正される必要がある。
【００５２】
このとき、参照光路をＸ−Ｚ平面内の反射のみで構成する場合、反射による偏光の位相遅延の影響を受けるため、往復後の参照光の偏光状態を所望の偏光状態に補正することは困難である。そこで、図３に示すように、第１の反射部材の一例であるミラー３０３ａにおいて参照光をＸ−Ｚ平面内に直角に反射する。ここで、Ｘ−Ｚ平面は、ミラー３０３ａが設けられた光路の光軸を含む平面である。また、第２の反射部材の一例であるミラー３０３ｂにおいて、参照光をＸ−Ｚ平面に対して交差する方向の一例である法線方向であるＹ方向に反射することで、偏光の位相遅延を相殺することが可能である。ミラー３０３ｃはコヒーレンスゲートステージ３０４上に例えば固定用ジグ等で固定し、ミラー３０３ｂから導かれる参照光を同一方向に反射し、戻すように配置する。
【００５３】
なお、位相差を完全に相殺するのは、ミラー３０３ａと３０３ｂの屈折率が等しい場合に限られる。屈折率の異なる反射面で相殺する場合は、ミラー３０３ｃの反射点における偏光状態が所望の状態になるように、ミラー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃの反射角を調整する必要がある。
【００５４】
（偏光の位相差の補正手段の例：１／４波長板の回転による補正）
ここで、１／４波長板３０２をモータ等の駆動手段により回転するように制御することで、偏光状態を調整するように構成しても良い。この場合、例えば、ミラー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃを一枚のミラーを用いて参照光を１回の正反射でビームスプリッタ１０６に戻すように構成することが可能である。もちろん１／４波長板３０２を回転する構成と、本実施形態のようなミラー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃとを併用する構成でも良い。
【００５５】
具体的には、１／４波長板３０２を用いた偏光状態を調整する構成は、検出器３１２、３１３で検出される信号強度が略同一となるように１／４波長板を回転させることで行う。このとき、例えば対物レンズ１１３と被検眼１１５の間で遮光し、測定光が検出器１３３、１３４に戻らないようにすることで、参照光の信号強度のみを検出することが可能となる。また、ＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴ装置３００は、分光した光をＣＣＤラインセンサにより検出する方式である。ＳＳ−ＰＳ−ＯＣＴ装置１００で解説したように、差動検出方式の場合は干渉信号が必要となるため、参照光路中に薄いガラス板を配してファブリペロー干渉系を構築し、多重反射により参照光の干渉信号を生成して差動検出を行う必要がある。しかし、ＣＣＤラインセンサによる検出方式は干渉信号でなくても光の信号強度は取得可能であり、参照光路内にガラス板を配置する必要はない。
【００５６】
以上のように偏光の位相差を補正する補正手段を構成することにより、ＳＤ−ＰＳ−ＯＣＴ装置においても、光学部材で生じる偏光の位相差（位相遅延）を補正することが可能である。なお、本実施形態に係るＰＳ−ＯＣＴ装置における補正手段を、第１の実施形態に係るＰＳ−ＯＣＴ装置における補正手段として適用しても良い。
【００５７】
（第３の実施形態：偏光の位相差の補正手段としてポラライザを適用）
次に、第３の実施形態について図５を用いて説明する。第１の実施形態では、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段として１／４波長板１２０を適用したが、補正手段はこれに限定されない。本実施形態では、補正手段としてポラライザ５０１を適用した例である。なお、参照光路以外については、第１乃至第３の実施形態の構成を適用することができる。
【００５８】
ポラライザ５０１は、楕円偏光となった参照光から特定方向に振動する直線偏光のみを透過させるため、参照光の光量は減衰する。この参照光量の減衰は、ＮＤフィルタ１１７による減衰量の調整で補う。即ち、ポラライザ５０１によって減衰する光量の分だけ、ＮＤフィルタ１１７による減衰量を減らして調整すれば良い。即ち、ポラライザ５０１の透過により参照光量が減衰する場合でも、検出器１３３や１３４の測定レンジに対して十分な干渉強度が得られるように配置すれば良く、光量の微調整はＮＤフィルタ１１７で行えば良い。例えば、ポラライザ５０１はスリットの方向を、参照光の楕円偏光の長軸に合わせるように調整して配置する。楕円偏光の直軸とポラライザ５０１のスリットを合わせるように配置することで、最も高い透過率で参照光を直線偏光に補正することが出来る。調整方法は、ポラライザ５０１を配置し、検出器１３３、１３４で検出する干渉信号が最も強くなるようにポラライザ５０１のスリット方向を回転させる。ポラライザ５０１を通過して直線偏光となった参照光は、ポラライザ５０１の後段に設けられた１／２波長板１２１により振動方向が補正される。１／２波長板１２１は、第１の実施形態と同様の調整を行い、偏光ビームスプリッタ１２３、１２４に入射する参照光の偏光状態が直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように配置する。ここで、ポラライザ５０１のスリット方向を回転させるために、スリットをモータ等の駆動手段により駆動させ、また、不図示の制御手段がスリット方向を回転するように駆動手段を制御するように構成することが好ましい。
【００５９】
尚、ポラライザ５０１のみを用いて干渉信号が十分な干渉強度を有し、且つ参照光の偏光状態が直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように補正可能な場合には、１／２波長板１２１を使用しなくても良い。
【００６０】
以上のように、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、補正手段としてポラライザ５０１を適用した場合においても、光学部材で生じる偏光の位相差（位相遅延）を補正することが可能である。
【００６１】
（第４の実施形態：偏光の位相差の補正手段として液晶光学素子を適用）
次に、第４の実施形態について図６を用いて説明する。本実施形態は、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段として液晶光学素子６０１を適用した例である。なお、参照光路以外については、第１乃至第３の実施形態の構成を適用することができる。
【００６２】
まず、液晶光学素子６０１には、例えば、透過タイプの液晶型可変波長板を用い、ミラー１１８ｂと１／２波長板１２１の間に配置する。液晶型可変波長板は、液晶分子溶液が充填されたセルを有しており、セルに所定の電圧を印加することで反射光または透過光の位相を変調させることが可能である。  本実施形態においては、ミラー１１８ａ、１１８ｂの反射により生じた位相遅延を補正して参照光が直線偏光となるように、セルに印加する電圧を調整する。ここで、不図示の制御手段が、駆動手段が液晶光学素子６０１に対して印加する電圧を調整するように、不図示の駆動手段を制御することが好ましい。
【００６３】
次に、液晶光学素子６０１により直線偏光となった参照光は、液晶光学素子６０１の後段に設けられた１／２波長板１２１により振動方向が補正される。ここで、１／２波長板１２１は、第１の実施形態と同様に、偏光ビームスプリッタ１２３、１２４に入射する参照光の偏光状態が直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように配置される。また、第１の実施形態と同様に、１／２波長板１２１をモータ等の駆動手段により回転することにより偏光状態を補正するように構成しても良い。
【００６４】
以上のように、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段として液晶光学素子６０１を適用した場合においても、光学部材で生じる偏光の位相差（位相遅延）を補正することが可能である。
【００６５】
（第５の実施形態：偏光の位相差の補正手段としてファイバ型の偏光コントローラを適用）
次に、第５の実施形態について図７を用いて説明する。本実施形態は、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段としてファイバ型の偏光コントローラ７０１を適用した例である。なお、参照光路以外については、第１乃至第３の実施形態の構成を適用することができる。
【００６６】
ファイバ型の偏光コントローラ７０１を利用する場合は、１／２波長板１２１は不要であるため光路から外し、ミラー１１８ｂとビームスプリッタ１２２の間に偏光コントローラ７０１を配置することで所望の偏光状態に補正することが可能である。この場合、コリメータ７０２により参照光を受光する必要がある。コリメータ７０２で受光した参照光はＳＭファイバ７０３を介して偏光コントローラ７０１により偏光補正され、偏光ビームスプリッタ１２３、１２４に入射する参照光の偏光状態が直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光となるように補正される。偏光コントローラ７０１による参照光の偏光状態の補正は、第１の実施形態と同様に測定光を遮断した状態で行い、検出器１３３、１３４で検出される信号強度が略同一となるように偏光を調整することで行われる。偏光コントローラ７０１により偏光補正した参照光は、コリメータ７０４にて出射し、ビームスプリッタ１２２へ入射する。ここで、偏光コントローラ７０１が、光ファイバをノブ等により加圧（例えば、圧迫や回転）して偏光を制御する場合、ノブをモータ等の駆動手段で駆動し、また、不図示の制御手段が駆動手段を制御するように構成することが好ましい。
【００６７】
以上のように、ＰＳ−ＯＣＴ装置の参照光路において、偏光の位相差を補正する補正手段としてファイバ型の偏光コントローラ７０１を適用した場合においても、光学部材で生じる偏光の位相差（位相遅延）を補正することが可能である。
【００６８】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００６９】
また、本発明は、上述した実施形態に係る偏光ＯＣＴ装置は、被検眼の前眼部や眼底以外にも皮膚や歯等の被検査物を撮影することもできる。また、本発明は、上述した実施形態に係る偏光ＯＣＴ装置を偏光ＳＬＯ装置や偏光眼底カメラ等にも適用することが可能である。
【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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