(57)【要約】【課題】安価な構成を有する周波数倍化回路を用いてｋクロック信号の周波数を倍化することで、波長掃引光源を用いた撮像装置のコストを軽減する。【解決手段】光の周波数を掃引し、光を射出する光源部と、光源部からの光を参照光と被検体へ照射する照射光とに分岐し、参照光と被検体から反射された反射光とによる干渉光を発生させる干渉部と、光源部からの光に基づいてクロック信号を生成するクロック信号生成部と、干渉光を検出し、クロック信号と同期して干渉信号を生成する検出部と、干渉信号に基づいて被検体の情報を取得する情報取得部とを備え、クロック信号生成部は、正の極性を有する第１の閾値より高い電位を有するクロック信号の部分に対応する信号と、負の極性を有する第２の閾値より低い電位を有するクロック信号の部分に対応する信号との論理和をとることでクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路を含む、撮像装置。【選択図】図３
2017096885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の周波数を掃引するとともに、該光を射出する光源部と、
前記光源部からの光を参照光と被検体へ照射する照射光とに分岐するとともに、該参照光と該被検体から反射された該照射光の反射光とによる干渉光を発生させる干渉部と、
前記光源部からの光に基づいてクロック信号を生成するクロック信号生成部と、
前記光源部からの光を前記クロック信号生成部に入射する光と前記干渉部に入射する光に分岐する分岐部と、
前記干渉光を検出し、前記クロック信号と同期して干渉信号を生成する検出部と、
前記干渉信号に基づいて、前記被検体の情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記クロック信号生成部は、前記光源部からの光に基づくクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路を含み、
前記周波数倍化回路は、前記クロック信号の第１の閾値より高い電位を有する部分に対応する信号と、前記クロック信号の第２の閾値より低い電位を有する部分に対応する信号との論理和をとることで前記クロック信号の周波数を倍化し、
前記第１の閾値は正の極性を有し、
前記第２の閾値は負の極性を有する、撮像装置。
【請求項２】
前記情報取得部は、前記干渉信号に基づいて前記第１の閾値及び前記第２の閾値のうちの少なくとも一方を設定する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記情報取得部は、前記干渉信号の点拡がり関数に基づいて前記第１の閾値及び前記第２の閾値のうちの少なくとも一方を設定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記情報取得部は、前記干渉信号の点拡がり関数のピークが最大となるように前記第１の閾値及び前記第２の閾値のうちの前記少なくとも一方を設定する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記周波数倍化回路は、
正相入力端子に入力される前記クロック信号を逆相入力端子に印加される正の極性の所定の電圧と比較する第１の比較器と、
逆相入力端子に入力される前記クロック信号を正相入力端子に印加される負の極性の所定の電圧と比較する第２の比較器と、
前記第１及び第２の比較器からの信号の論理和を演算する論理和回路と、
を備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記クロック信号生成部は、
前記光源部からの光を光路長の異なる２つの光路に入射する光に分岐するとともに、該２つの光路から出射された光によるクロック干渉光を発生させるクロック干渉部と、
前記クロック干渉光を検出し、前記クロック信号を生成するクロック検出部と、
をさらに有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記クロック信号生成部は前記光源部の外部に設けられる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記クロック信号生成部は前記光源部の内部に設けられる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光干渉断層撮像法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下、ＯＣＴという。）を用いる撮像装置（以下、ＯＣＴ装置という。）が開発されている。ＯＣＴ装置は、物体へ光を照射し、照射光の波長に応じて物体の異なる深さから戻ってくる反射光と参照光とを干渉させる。ＯＣＴ装置は、干渉光の強度の時間波形（以下、干渉スペクトルという。）に含まれる周波数成分を分析することによって物体の断層に関する情報、具体的には断層像を得ることができる。ＯＣＴ装置は、例えば眼科用の撮像装置として眼底検査等に用いられる。
【０００３】
ＯＣＴ装置を用いた検査では、正確な画像を得るために、検査の間、被検者の行動が制限される。そのため、ＯＣＴ装置の測定速度が遅いと被検者の行動を制限する期間が長くなり、被検者の身体的負担が増加する。このことから、ＯＣＴ装置では、測定速度を向上させ、検査にかかる被検者の身体的負担を低減することが望まれている。
【０００４】
そこで、測定速度を向上させたＯＣＴ装置として、波長掃引光源を用いたＯＣＴ装置（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ装置、以下、ＳＳ−ＯＣＴ装置という。）が盛んに開発されている。特許文献１は、ＳＳ−ＯＣＴ装置の一例を開示しており、波長可変光源として、ファイバーリング共振器及び波長選択フィルタを用いた光源を例示している。
【０００５】
ＳＳ−ＯＣＴ装置では、測定速度をさらに向上させるため、一度の撮像でより広範囲の断層情報を取得することが好ましい。そのため、ＳＳ−ＯＣＴ装置を用いた検査の被検体となる生体組織の深さ方向の撮像範囲をより広くする手法が検討されてきている。なお、被検体となる生体組織の深さ方向は、一般にＡスキャン方向と呼ばれる。
【０００６】
ここで、ＳＳ−ＯＣＴ装置では、被検体からの反射光と参照光との干渉光をサンプリングする回数、すなわち干渉光のサンプリング数を増やすことで、Ａ−スキャン方向の撮像範囲をより広くできることが知られている。このため、干渉光のサンプリング数を増やしてＡ−スキャン方向の撮像範囲をより広くするために、サンプリングのタイミングを示すクロック信号（以下、ｋクロック信号という。）の周波数を増加させることが行われる。
【０００７】
一般に、光源からの光を用いて高周波数のｋクロック信号を生成するためには、コヒーレント長の長い光源を用いる必要がある。しかしながら、コヒーレント長の長い光源は高価であるため、そのような光源を用いる場合にはＳＳ−ＯＣＴ装置にかかるコストが高くなる。そのため、コヒーレント長の長い光源を用いずにｋクロック周波数を増加させる手法が提案されている。
【０００８】
特許文献２は、乗算器を用いてＳＳ−ＯＣＴ装置のサンプルクロックの周波数を倍化する方法を開示している。
【０００９】
また、非特許文献１は、元の波形と、９０°位相シフト回路を用いて元波形の位相を９０°シフトさせた波形の排他的論理和を取ることにより周波数を倍化する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−１１５５７８号
【特許文献２】米国特許第７９１６３８７号明細書
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｊ．Ｘｉ、Ｌ．Ｈｕｏ、Ｊ．Ｌｉ、Ｘ．Ｌｉ、「Ｇｅｎｅｒｉｃ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｋ−ｓｐａｃｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｓｗｅｐｔ−Ｓｏｕｒｃｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ」、ＯＰＴＩＣＳ  ＥＸＰＲＥＳＳ、（米国）、Ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、２０１０年４月、Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．９、ｐ．９５１１−９５１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載される乗算器や非特許文献１に記載される９０°位相シフト回路もまた高価であり、これらはＳＳ−ＯＣＴ装置のコストアップに繋がる。
【００１３】
そこで、本発明では、安価な構成を有する周波数倍化回路を用いてｋクロック信号の周波数を倍化することで、波長掃引光源を用いた撮像装置のコストを軽減する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施態様によれば、光の周波数を掃引するとともに、該光を放射する光源部と、前記光源部からの光を参照光と被検体へ照射する照射光とに分岐するとともに、該参照光と該被検体から反射された該照射光の反射光とによる干渉光を発生させる干渉部と、前記光源部からの光に基づいてクロック信号を生成するクロック信号生成部と、前記光源部からの光を前記クロック信号生成部に入射する光と前記干渉部に入射する光に分岐する分岐部と、前記干渉光を検出し、前記クロック信号と同期して干渉信号を生成する検出部と、前記干渉信号に基づいて、前記被検体の情報を取得する情報取得部とを備え、前記クロック信号生成部は、前記光源部からの光に基づくクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路を含み、前記周波数倍化回路は、前記クロック信号の第１の閾値以上の電位を有する部分からなる信号と、前記クロック信号の第２の閾値以下の電位を有する部分からなる信号との論理和をとることで前記クロック信号の周波数を倍化し、前記第１の閾値は正の極性を有し、前記第２の閾値は負の極性を有する、撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による撮像装置は、上記構成を有することから、安価にｋクロックの周波数を倍化することができ、波長掃引光源を用いた撮像装置のコストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１によるＯＣＴ装置の構成例を概略的に示す。
【図２】本発明の実施例１によるＯＣＴ装置におけるｋクロック生成部の構成例を概略的に示す。
【図３】本発明の実施例１によるＯＣＴ装置における周波数倍化回路の構成例を概略的に示す。
【図４】本発明の実施例１によるＯＣＴ装置における周波数倍化回路内を伝播する各信号の波形を示す。
【図５】本発明の実施例１の変形例によるＯＣＴ装置の構成例を概略的に示す。
【図６】本発明の実施例２によるＯＣＴ装置の周波数倍化回路に関連する構成の一例を概略的に示す。
【図７】本発明の実施例２によるＯＣＴ装置における周波数倍化回路の構成例を概略的に示す。
【図８】本発明の実施例２によるＯＣＴ装置における周波数倍化回路内を伝播する各信号の波形を示す。
【図９】本発明の実施例２のＯＣＴ装置におけるＯＣＴ干渉信号の点拡がり関数の一例を概略的に示す。
【図１０】本発明の実施例２のＯＣＴ装置における、比較器の基準電位の調整動作を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。
【実施例１】
【００１８】
以下、図１乃至４を参照して、本発明の実施例１による光干渉断層撮像法を用いた撮像装置（ＯＣＴ装置）について説明する。図１は、本発明の実施例１によるＯＣＴ装置の構成例を概略的に示す。なお、以下、本発明によるＯＣＴ装置を、被検体の眼底を検査するために用いられるＯＣＴ装置として説明する。しかしながら、本発明によるＯＣＴ装置は、眼底検査以外の用途に用いられることができ、例えば臓器等の任意の物体の検査等に用いられてもよい。なお、本発明によるＯＣＴ装置は、波長掃引光源を用いたＳＳ−ＯＣＴ装置であるが、簡略化のため以下では単にＯＣＴ装置という。
【００１９】
図１に示すように、ＯＣＴ装置１には、光を射出する光源部１０と、干渉光を生成する干渉部２０と、干渉光を検出する検出部３０と、被検体１００である眼の眼底の情報を取得する情報取得部４０と、取得した情報を表示する表示部７０とが設けられている。さらに、ＯＣＴ装置１には、被検体１００に照射光を照射し、被検体１００からの反射光を干渉部２０へ出射する測定アーム５０と、測定アーム５０から出射される反射光と干渉させる参照光を干渉部２０へ出射する参照アーム６０が設けられている。また、ＯＣＴ装置１には、ｋクロック信号を生成するｋクロック生成部（クロック信号生成部）８０と、光源部１０からの光をｋクロック生成部８０に入射する光及び干渉部２０に入射する光に分岐する光ファイバカプラ（分岐部）９０とが設けられている。
【００２０】
光源部１０は、射出される光の波長を掃引し、光周波数を掃引する波長掃引光源１１を含む。波長掃引光源１１としては、射出される光の波長を掃引し、光周波数を掃引することができる光源であれば、任意の光源を用いることができる。そのため、波長掃引光源１１は、例えば、特許文献１に記載されるファイバーリング共振器及び波長選択フィルタを用いた光源であってもよいし、その他の市販の波長掃引レーザー等であってもよい。光源部１０は、光ファイバを介して光ファイバカプラ９０に接続される。
【００２１】
光ファイバカプラ９０は、光ファイバを介して光源部１０、干渉部２０及びｋクロック生成部８０に接続される。光ファイバカプラ９０は、光源部１０からの光をｋクロック生成部８０に入射する光と干渉部２０に入射する光に分岐する。なお、光ファイバカプラ９０の代わりにビームスプリッタ等を用いてもよい。
【００２２】
ｋクロック生成部８０は、光ファイバカプラ９０を経由した光源部１０から射出された光に基づいてｋクロック信号を生成する。また、ｋクロック生成部８０は生成したｋクロック信号を検出部３０に送り、検出部３０は干渉光の検出を行い、ｋクロック生成部８０から受け取ったｋクロック信号と同期して干渉光に基づく干渉信号を生成する。
【００２３】
干渉部２０には、光ファイバカプラ２１，２２が設けられている。光ファイバカプラ２１は、光ファイバを介して光ファイバカプラ９０，２２、測定アーム５０、及び参照アーム６０に接続される。光ファイバカプラ２１は、光ファイバカプラ９０を経由した光源部１０から射出された光を、測定アーム５０を経由して眼底へ照射される照射光と参照アーム６０を経由する参照光とに分岐する。
【００２４】
照射光は、測定アーム５０を経由して被検体１００に照射され、被検体１００によって反射された反射光として測定アーム５０及び光ファイバカプラ２１を経由し、光ファイバカプラ２２に入射する。一方、参照光は、参照アーム６０を経由し光ファイバカプラ２２に入射する。反射光と参照光は、光ファイバカプラ２２で互いに干渉し、干渉光として光ファイバカプラ２２から出射する。
【００２５】
光ファイバカプラ２２は、光路長の異なる２つの光ファイバを介して、検出部３０に接続される。なお、干渉部２０は、光ファイバカプラの代わりにビームスプリッタ等を用いて構成されてもよい。
【００２６】
測定アーム５０には、偏光コントローラ５１と、コリメータ５２と、Ｘ軸スキャナ５３と、Ｙ軸スキャナ５４と、フォーカスレンズ５５とが設けられている。偏光コントローラ５１は、光ファイバカプラ２１から測定アーム５０に接続される光ファイバに設けられ、測定アーム５０を通る照射光及び反射光の偏光状態を整える。コリメータ５２は、光ファイバを介して光ファイバカプラ２１と接続されており、偏光コントローラ５１で偏光状態を整えられた照射光を、空間光として照射する。空間光として照射された照射光は、Ｘ軸スキャナ５３、Ｙ軸スキャナ５４、及びフォーカスレンズ５５を経由して被検体１００の眼底に照射される。
【００２７】
Ｘ軸スキャナ５３及びＹ軸スキャナ５４は、それぞれ回転軸が互いに直交するよう配置された偏向ミラーで構成される。Ｘ軸スキャナ５３及びＹ軸スキャナ５４は、眼底を照射光で走査する機能を有する走査部を構成し、眼底に対する照射光の照射位置を変更することができる。ここで、Ｘ軸スキャナ５３は、Ｘ軸方向の走査を行い、Ｙ軸スキャナ５４は、Ｙ軸方向の走査を行う。なお、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各方向は、被検体１００である眼の眼軸方向に対して直交する方向であり、且つ、互いに直交する方向である。
【００２８】
眼底に照射された照射光は、眼底において後方散乱光（反射光）として反射される。眼底からの反射光は、再びフォーカスレンズ５５、Ｙ軸スキャナ５４、Ｘ軸スキャナ５３、コリメータ５２、及び偏光コントローラ５１を経由して測定アーム５０から出射される。そして、光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ２１を経由して光ファイバカプラ２２に入射する。
【００２９】
一方、参照アーム６０には、偏光コントローラ６１と、コリメータ６２と、分散補償ガラス６３と、光路長調整光学系６４と、分散調整プリズムペア６５と、コリメータ６６とが設けられている。偏光コントローラ６１は、光ファイバカプラ２１から参照アーム６０に接続される光ファイバに設けられ、参照アーム６０を通る参照光の偏光状態を整える。コリメータ６２は、光ファイバを介して光ファイバカプラ２１と接続されており、偏光コントローラ６１で偏光状態を整えられた参照光を、空間光として出射する。空間光として出射された参照光は、分散補償ガラス６３、光路長調整光学系６４、及び分散調整プリズムペア６５を経由してコリメータ６６に入射する。
【００３０】
分散補償ガラス６３及び分散調整プリズムペア６５は、参照光の分散を調整することができる。そのため、分散補償ガラス６３及び分散調整プリズムペア６５を用いることで、測定アーム５０を経由する反射光の分散に対応するように参照光の分散を調整することができる。また、光路長調整光学系６４は、図１の矢印Ａ１で示すように、コリメータ６２，６６に対し近づく又は遠ざかる方向に移動することができ、参照アーム６０の光路長を調整することができる。そのため、光路長調整光学系６４によって、照射光が経由する眼底までの光路長に応じて、参照アーム６０の光路長を調整することができる。
【００３１】
コリメータ６６に入射した参照光は、コリメータ６６と光ファイバカプラ２２とを接続する光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ２２に入射する。
【００３２】
上記のように、光ファイバカプラ２２に入射した反射光及び参照光は、互いに干渉し、干渉光として光ファイバカプラ２２から光路長の異なる２つの光ファイバ内に分岐して出射され、検出部３０に入射する。
【００３３】
検出部３０には、検出器３１とＡ／Ｄ変換器３２が設けられている。検出器３１は、光ファイバカプラ２２から２つの光ファイバを経由して入射したそれぞれの干渉光を検出する。ここで、光ファイバカプラ２２から検出器３１までの２つの光ファイバはそれぞれ異なる光路長を有するため、当該２つの光ファイバを経由した干渉光はそれぞれの光ファイバの光路長に応じて異なる位相を有する。
【００３４】
検出器３１は、検出した干渉光に基づく干渉信号をＡ／Ｄ変換器３２に送り、Ａ／Ｄ変換器３２は受け取った干渉信号をデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換器３２にはｋクロック生成部８０が接続されており、Ａ／Ｄ変換器３２はｋクロック生成部８０から送られてくるｋクロック信号に同期して干渉信号をサンプリングし、デジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３２は、デジタル信号に変換した干渉信号を、情報取得部４０に送る。そのため、検出部３０は、干渉光を検出し、ｋクロック信号に同期してデジタル化された干渉信号を生成し、情報取得部４０に当該干渉信号を送ることができる。
【００３５】
情報取得部４０は、検出部３０から受け取ったデジタル信号に対してフーリエ変換などの周波数分析を行い、眼底の情報を得る。なお、情報取得部４０は、検出器３１で検出した位相の異なる干渉光に基づく干渉信号の差を取ることで、干渉信号の差動を検出し、干渉信号の非干渉成分に基づくノイズを低減することができる。そのため、情報取得部４０は、当該差動検出を行うことで、干渉信号に基づく眼底の情報の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を改善することができる。情報取得部４０は、得られた眼底の情報を表示部７０に送り、表示部７０は受け取った情報を断層像として表示する。
【００３６】
なお、情報取得部４０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを備えた任意の情報処理部としてＯＣＴ装置１内に構成してもよいし、汎用コンピュータを用いて構成してもよい。また表示部７０は、ＯＣＴ装置１に備えつけられたモニタであってもよいし、ＯＣＴ装置１に接続された個別のモニタであってもよい。
【００３７】
上記の一連の動作により、ＯＣＴ装置１は、被検体１００のある１点における断層に関する情報を取得することができる。このように、被検体１００の奥行き方向の断層に関する情報を取得することをＡ−スキャンと呼ぶ。また、ＯＣＴ装置１では、Ｘ軸スキャナ５３及びＹ軸スキャナ５４によって構成される走査部によって、被検体１００を走査することにより、被検体の２次元の断層像や３次元の断層像の情報を取得することができる。
【００３８】
ここで、Ａ−スキャンと直交する方向における被検体１００の断層に関する情報、すなわち２次元の断層像の情報を取得する方向に被検体１００を走査することをＢ−スキャンと呼ぶ。さらに、Ａ−スキャン、及びＢ−スキャンのいずれの走査方向とも直交する方向に被検体１００を走査することをＣ−スキャンと呼ぶ。特に、３次元の断層像の情報を取得する際に被検体１００の眼底面内に２次元ラスター走査する場合、高速に走査が行われる方向をＢ−スキャン方向と呼び、Ｂ−スキャン方向に直交し、低速に走査が行われる方向をＣ−スキャン方向と呼ぶ。
【００３９】
ＯＣＴ装置１は、Ａ−スキャン及びＢ−スキャンを行うことで被検体１００の２次元の断層像が得ることができ、Ａ−スキャン、Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンを行うことで、被検体１００の３次元の断層像を得ることができる。Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンは、上述したＸ軸スキャナ５３及びＹ軸スキャナ５４により構成される走査部によって行われる。なお、Ｂ−スキャン方向及びＣ−スキャン方向といったライン走査方向と、Ｘ軸方向又はＹ軸方向とは一致していなくてもよい。このため、Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンのライン走査方向は、撮像したい２次元の断層像あるいは３次元の断層像に応じて、適宜決めることができる。
【００４０】
また、ＯＣＴ装置１では、検出部３０のＡ／Ｄ変換器３２による干渉信号のサンプリングは、ｋクロック生成部８０が生成したｋクロック信号に基づいて光源部１０からの光に対し等光周波数（等波数）間隔に行われる。
【００４１】
ここで、ＯＣＴ装置１の光源部１０からの光は波長掃引されるため、時間に応じて光周波数が変化する。これに対し、ｋクロック生成部８０は、光源部１０からの光に基づいてｋクロック信号を生成するため、ｋクロック信号は検出部３０で検出される干渉光に基づく干渉信号に対して等波数間隔でのサンプリングタイミングを示すことができる。
【００４２】
次に、図２を参照して、ｋクロック生成部８０についてより詳細に説明する。図２は、ｋクロック生成部８０の構成例を示す。
【００４３】
図２に示すように、ｋクロック生成部８０には、ｋクロック干渉部（クロック干渉部）８２と、光センサ（クロック検出部）８３と、周波数倍化回路８４とが設けられている。
【００４４】
ｋクロック干渉部８２は、光源部１０からの光を光路長の異なる２つの光路に入射する光に分岐するとともに、該２つの光路から出射された光によるクロック干渉光を発生させる。ｋクロック干渉部８２には、光ファイバカプラ８２１，８２８と、コネクタ８２２，８２４，８２５，８２７と、光ファイバ８２３，８２６とが設けられている。
【００４５】
光ファイバカプラ９０を経由した光源部１０からの光８１１は、光ファイバカプラ９０，８２１に接続される光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ８２１に入射する。光ファイバカプラ８２１は、コネクタ８２２、光ファイバ８２３及びコネクタ８２４によって構成される第１の光路と、コネクタ８２５、光ファイバ８２６及びコネクタ８２７によって構成される第２の光路に、光源部１０からの光８１１を分岐して入射させる。ここで、光ファイバ８２３と光ファイバ８２６は所定の異なる光路長を有するため、第１の光路と第２の光路とは異なる光路長を有する。第１の光路を経由した光はコネクタ８２４から光ファイバを経由して光ファイバカプラ８２８に入射し、第２の光路を経由した光はコネクタ８２７から光ファイバを経由して光ファイバカプラ８２８に入射する。
【００４６】
第１の光路を経由した光と第２の光路を経由した光は光ファイバカプラ８２８において、互いに干渉し、干渉光として光ファイバを経由して光センサ８３に入射する。
【００４７】
光センサ８３は、入射した干渉光を検出し、干渉信号（ｋクロック信号）８１２を生成する。光センサ８３は、生成した干渉信号８１２を周波数倍化回路８４に送る。
【００４８】
周波数倍化回路８４は、受け取った干渉信号８１２に基づいて、干渉信号８１２の周波数を倍化したｋクロック信号８１３を生成し、ＯＣＴ装置１のＡ／Ｄ変換器３２に周波数を倍加したｋクロック信号８１３を送る。
【００４９】
これにより、Ａ／Ｄ変換器３２は、周波数が倍化されたｋクロック信号８１３に同期して、被検体１００からの反射光及び参照光に基づく干渉信号をサンプリングすることができる。
【００５０】
次に、本発明の実施例１によるＯＣＴ装置１における周波数倍化回路８４について、図３及び４を参照して説明する。図３は干渉信号の周波数を倍にする周波数倍化回路８４の構成例を概略的に示す。図４は、周波数倍化回路８４内を伝播する各信号の波形を示す。
【００５１】
図３に示すように、周波数倍化回路８４には、比較器８４１（第１の比較器）と、比較器８４２（第２の比較器）と、論理和回路８４３が設けられている。
【００５２】
比較器８４１，８４２は、入力された信号を比較し、比較結果に応じて出力を切り替える。比較器８４１の−側入力端子（逆相入力端子）はＧＮＤに接続され、比較器８４１の−側入力端子の電位は正の極性を有する所定の基準電位Ａとなっている。また、比較器８４２の＋側入力端子（正相入力端子）はＧＮＤに接続され、比較器８４２の＋側入力端子の電位は負の極性を有する所定の基準電位Ｂとなっている。比較器８４１の＋側入力端子及び比較器８４２の−側入力端子には干渉信号８１２（信号４０１）が入力される。なお、本実施例においては、基準電位Ａ及びＢの絶対値は同じ値にされている。
【００５３】
論理和回路８４３の入力端子は、比較器８４１，８４２の出力端子と接続されており、論理和回路８４３は比較器８４１の出力信号４０２と比較器８４２の出力信号４０３の論理和を出力する。
【００５４】
次に、周波数倍化回路８４における、信号の流れについて説明する。
【００５５】
光センサ８３から出力された干渉信号８１２は、周波数倍化回路８４に入力され、信号４０１として、比較器８４１の＋側入力端子及び比較器８４２の−側入力端子に入力される。
【００５６】
比較器８４１は、入力された信号４０１を基準電位Ａと比較し、図４に示すように、信号４０１が基準電位Ａよりも高い電位を有する場合にＨｉｇｈを示し、それ以外の場合Ｌｏｗを示す、信号４０２を出力する。
【００５７】
また、比較器８４２は、入力された信号４０１を基準電位Ｂと比較し、信号４０１が基準電位Ｂよりも低い電位を有する場合にＨｉｇｈを示し、それ以外の場合Ｌｏｗを示す、信号４０３を出力する。
【００５８】
論理和回路８４３は、入力された信号４０２，４０３の論理和を取り、信号４０４を出力する。信号４０４は、図４に示すように、基準電位Ａよりも高い電位を有する干渉信号４０１の部分に対応してＨｉｇｈを示すパルスと、基準電位Ｂよりも小さい電位を有する干渉信号４０１の部分に対応してＨｉｇｈを示すパルスを含む。干渉信号４０１は交流信号であるため、信号４０４は、干渉信号４０１の正電位を有する部分からなるパルス信号と比べて干渉信号４０１の１周期の間にＨｉｇｈを示すパルスの数が倍化される。従って、信号４０３の周波数は、干渉信号４０１（干渉信号８１２）の正の電位を有する部分からなるパルス信号の周波数に比べ倍化される。論理和回路８４３から出力された信号４０４は、周波数が倍加されたｋクロック信号８１３としてＡ／Ｄ変換器３２に送られる。そのため、Ａ／Ｄ変換器３２は、周波数が倍化されたｋクロック信号８１３に同期して、被検体１００からの反射光及び参照光に基づく干渉信号のサンプリングを行うことができる。
【００５９】
従って、本実施例による周波数倍化回路８４では、高価な乗算器や９０°位相シフト回路などを用いずに、安価な比較器を用いて周波数が倍加されたｋクロック信号８１３を生成することができる。
【００６０】
上記のように、本実施例によるＯＣＴ装置１は、光の光周波数を掃引するとともに、該光を射出する光源部１０を備える。さらに、ＯＣＴ装置１は、光源部１０からの光を参照光と被検体１００へ照射する照射光とに分岐するとともに、参照光と該被検体１００から反射された照射光の反射光とによる干渉光を発生させる干渉部２０を備える。また、ＯＣＴ装置１は、光源部１０からの光に基づいてｋクロック信号を生成するｋクロック生成部８０と、光源部１０からの光をｋクロック生成部８０に入射する光と干渉部２０に入射する光に分岐する光ファイバカプラ９０とを備える。さらに、ＯＣＴ装置１は、干渉部２０で発生した干渉光を検出し、ｋクロック信号と同期して干渉信号を生成する検出部３０と、干渉信号に基づいて、被検体１００の情報を取得する情報取得部４０とを備える。ｋクロック生成部８０は、光源部１０からの光に基づくｋクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路８４を含む。周波数倍化回路８４は、ｋクロック信号の第１の閾値より高い電位を有する部分に対応する信号４０２と、ｋクロック信号の第２の閾値より低い電位を有する部分に対応する信号４０３との論理和をとることでｋクロック信号の周波数を倍化する。ここで、第１の閾値は正の極性を有し、第２の閾値は負の極性を有する。これにより、本実施例によるＯＣＴ装置１では、高価な乗算器や９０°位相シフト回路などを用いずに、安価な比較器を用いて周波数が倍加されたｋクロック信号を生成することができ、ＯＣＴ装置１のコストアップを抑制することができる。
【００６１】
また、干渉光を生じさせる際には、２つの光路の光路差を大きくすることに応じて、干渉光の周波数が高くなることが知られている。これに関し、本実施例によるＯＣＴ装置１では、周波数倍化回路８４で干渉信号８１２の周波数を倍にすることができる。そのため、ＯＣＴ装置１では、高い周波数を有するｋクロック信号を生成するに当たり、より長い光路差を有する光路を経由した光を干渉させる必要がなくなるため、コヒーレント長の短い光源を用いて安定したｋクロック信号を生成することができる。
【００６２】
なお、Ａ／Ｄ変換器３２による干渉信号のサンプリングに関しては、サンプリング定理に基づき、干渉信号の周波数の２倍以上の周波数でサンプリングされることが知られている。さらに、ＯＣＴ装置では、被検体の測定に用いられる光は、測定アームと被検体の眼底との間を往復する。そのため、通常のＯＣＴ装置では、ｋクロック生成部の第１の光路及び第２の光路間の光路差は、取得する画像の深さ方向の距離の少なくとも４倍必要とされることが知られている。
【００６３】
これに対し、上記のように、本実施例によるＯＣＴ装置１では、周波数倍化回路８４で干渉信号８１２の周波数を倍にすることができる。そのため、本実施例によるＯＣＴ装置１では、ｋクロック生成部８０の第１の光路及び第２の光路間の光路差を、取得する画像の深さ方向の距離の２倍程度にしてもよい。このように、本実施例によるＯＣＴ装置１は、ｋクロック生成部８０において、第１の光路及び第２の光路間の光路差を通常のＯＣＴ装置と比べ短くし、コヒーレント長の短い光源を用いて、通常のＯＣＴ装置と同程度の性能を発揮することもできる。この場合には、コヒーレント長の短い光源を用いることができるので、通常のＯＣＴ装置と比べコストを低減することができる。
【００６４】
また、本実施例においては、基準電位Ａ及びＢの絶対値は同じ値にされているが、基準電位Ａ及びＢの値はこれに限られない。基準電位Ａ及びＢは、比較器８４１及び８４２から出力される信号４０２及び４０３の位相差が略１８０°となるように設定されていればよく、基準電位Ａ及びＢの絶対値は異なっていてもよい。
【００６５】
ここで、本実施例による周波数倍化回路８４は、比較器８４１（第１の比較器）、比較器８４２（第２の比較器）及び論理和回路８４３を含む。比較器８４１は、正相入力端子に入力される干渉信号（ｋクロック信号）８１２（信号４０１）を逆相入力端子に印加される正の極性の所定の電圧（基準電位Ａ）と比較し、比較結果となる信号４０２を出力する。比較器８４２は、逆相入力端子に入力される干渉信号（ｋクロック信号）８１２（信号４０１）を正相入力端子に印加される負の極性の所定の電圧（基準電位Ｂ）と比較し、比較結果となる信号４０３を出力する。論理和回路８４３は、比較器８４１及び８４２からの信号４０２及び４０３の論理和を演算し、周波数が倍加されたｋクロック信号８１３（信号４０４）を出力する。
【００６６】
なお、本実施例によるＯＣＴ装置１では、ｋクロック生成部８０及び光ファイバカプラ９０は、光源部１０の外部に設けられている。しかしながら、図５に示すようにｋクロック生成部８０及び光ファイバカプラ９０は光源部１０の内部に設けられてもよい。
【実施例２】
【００６７】
干渉信号４０１は理想的には正弦波である。しかしながら、干渉信号４０１を増幅する増幅器（不図示）における正領域と負領域での増幅が非対称である場合などには、干渉信号４０１の正領域と負領域の振幅が非対称となる。そのため、比較器８４１と比較器８４２の基準電位の絶対値が等しいと、比較器８４１の出力信号４０２と比較器８４２の出力信号４０３の位相差が１８０°ではなくなる場合がある。この場合、出力信号４０２及び４０３の論理和を取った信号４０４、すなわち周波数の倍化されたｋクロック信号８１３の等波数性が崩れることになる。
【００６８】
ｋクロック信号８１３の等波数性が崩れると、被検体１００の干渉信号のサンプリング間隔が乱れる。これにより、被検体１００の干渉信号のサンプリングが等波数間隔で行えなくなり、サンプリングしたデータから把握される被検体１００の干渉スペクトルの周波数成分の分析が適切に行えなくなる場合がある。このため、ＯＣＴ装置で取得する被検体１００の断層像にノイズが生じる場合がある。
【００６９】
そこで、実施例２によるＯＣＴ装置では、周波数倍化回路における比較器の基準電位を調整し、周波数倍化回路における各比較器の出力信号の位相差を調整することで、周波数の倍化されたｋクロック信号の等波数性が崩れることを防止する。
【００７０】
以下、図６乃至１０を参照し、実施例２によるＯＣＴ装置について説明する。なお、本実施例によるＯＣＴ装置における、情報取得部４１、周波数倍化回路８５及びＤ／Ａ変換器４２以外の構成要素は、実施例１によるＯＣＴ装置１における各構成要素と同様であるため、同一の参照符号を付して、説明を省略する。以下、実施例２によるＯＣＴ装置を、実施例１によるＯＣＴ装置１との違いを中心に説明する。
【００７１】
図６は、ＯＣＴ装置内のＡ／Ｄ変換器３２、情報取得部４１、Ｄ／Ａ変換器４２、表示部７０及び周波数倍化回路８５を示す。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換器３２は、実施例１におけるＡ／Ｄ変換器３２と同様のものであり、検出器３１と情報取得部４１に接続される。Ａ／Ｄ変換器３２は、検出器３１から出力された干渉信号（ＯＣＴ干渉信号）３０１を、周波数倍化回路８５から送られてくるｋクロック信号８１５に同期してサンプリングし、２値化したＯＣＴ干渉信号３０２に変換する。
【００７３】
情報取得部４１は、Ａ／Ｄ変換器３２及び表示部７０に接続される。情報取得部４１は、実施例１における情報取得部４０と同様に、Ａ／Ｄ変換器３２から受け取ったＯＣＴ干渉信号３０２に対してフーリエ変換などの周波数分析を行い、眼底の情報を得る。その後、情報取得部４１は、得られた眼底の情報を含む信号４１１を表示部７０に送る。また、情報取得部４１はＤ／Ａ変換器４２に接続され、後述するＤ／Ａ変換器４２の設定値を含む制御信号４１２を用いてＤ／Ａ変換器４２を制御する。
【００７４】
Ｄ／Ａ変換器４２は、情報取得部４１と周波数倍化回路８５に接続される。Ｄ／Ａ変換器４２は、情報取得部４１による制御信号４１２に応じて、周波数倍化回路８５に対して出力する信号４２１を変化させることができる。ここで、信号４２１は、周波数倍化回路８４の比較器８４２に対応する、周波数倍化回路８５における比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１に相当する。すなわち、Ｄ／Ａ変換器４２は、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整することができる。そのため、情報取得部４１は、Ｄ／Ａ変換器４２を制御することで、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を制御することができる。
【００７５】
周波数倍化回路８５は、Ａ／Ｄ変換器３２とＤ／Ａ変換器４２に接続される。また、周波数倍化回路８５は、ｋクロック生成部８０内において、光センサ８３に接続され、光センサ８３から送られる干渉信号（ｋクロック信号）８１４を受けとり、周波数が倍化されたｋクロック信号８１５をＡ／Ｄ変換器３２に送る。なお、干渉信号８１４は、実施例１において光センサ８３から出力される干渉信号８１２と同様のものである。
【００７６】
さらに、周波数倍化回路８５は、周波数倍化回路８５内の比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１をＤ／Ａ変換器４２を介して情報取得部４１から設定できるように構成される。
【００７７】
以下、周波数倍化回路８５について図７を参照して説明する。図７は、本実施例による周波数倍化回路８５の構成例を概略的に示す。周波数倍化回路８５には、実施例１における周波数倍化回路８４と同様に、比較器８５１，８５２及び論理和回路８５３が設けられている。
【００７８】
比較器８５１，８５２は、比較器８４１，８４２と同様に、入力された信号を比較し、比較結果に応じて出力を切り替える。比較器８５１の−側入力端子はＧＮＤに接続され、比較器８５１の−側入力端子の電位は正の極性を有する所定の基準電位Ａとなっている。一方、比較器８５２の＋側入力端子はＤ／Ａ変換器４２に接続され、比較器８５２の＋側入力端子の電位は、Ｄ／Ａ変換器から出力された信号４２１に基づいて負の極性を有する基準電位Ｒｅｆ１となっている。比較器８５１の＋側入力端子及び比較器８５２の−側入力端子には、ｋクロック生成部８０内の光センサ８３によって生成された干渉信号８１４（信号８０１）が入力される。
【００７９】
論理和回路８５３の入力端子は、比較器８５１，８５２の出力端子と接続されており、論理和回路８５３は比較器８５１の出力信号８０２と比較器８５２の出力信号８０３の論理和を演算し、周波数の倍化されたｋクロック信号８０４を出力する。
【００８０】
周波数倍化回路８５における信号の流れとしては、比較器８５２が入力された信号８０１と、Ｄ／Ａ変換器４２から入力された基準電位Ｒｅｆ１とを比較すること以外、周波数倍化回路８４での信号の流れと同様であるため、説明を省略する。なお、比較器８５２は、信号８０１が基準電位Ｒｅｆ１よりも低い電位を有する場合にＨｉｇｈを示し、それ以外の場合はＬｏｗを示す信号８０３を出力する。
【００８１】
次に、図８乃至１０を参照して、本実施例によるＯＣＴ装置において比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整し、周波数倍化回路８５の各比較器８５１，８５２の出力信号８０２，８０３の位相差を調整するための動作について説明する。図８は、周波数倍化回路８５内を伝播する各信号の波形を示す。
【００８２】
上述のように、周波数倍化回路８５に入力される干渉信号８０１（信号８１４）は理想的には正弦波である。しかしながら、光センサ８３によって生成された干渉信号８０１は、不図示の増幅器によって増幅され、増幅器の正領域と負領域での増幅の非対称性に起因して、正領域と負領域とで振幅が非対称となった波形を有する場合がある。
【００８３】
以下、干渉信号８０１が正領域と負領域とで振幅が非対称となった波形を有する場合について説明する。振幅が正の領域と負の領域とで非対称となった波形を有する干渉信号８０１を図８に示す。図８に示す干渉信号８０１は、負領域の振幅が正領域の振幅よりも小さい波形を有する。
【００８４】
このような波形を有する干渉信号８０１を、実施例１における周波数倍化回路８４のように、比較器８４１及び８４２において絶対値が等しい正又は負の極性を有する基準電位（閾値電位）Ａ，Ｂと比較する場合を想定する。このような場合には、干渉信号８０１の正領域及び負領域での振幅の非対称性に基づいて、比較器８４１及び８４２から出力される信号４０２及び４０３の位相差が１８０°でなくなる。そのため、信号４０２及び４０３の論理和をとった干渉信号４０４では、信号４０２に対応する波とそれに続く信号４０３に対応する波の立ち上がりの間隔と、信号４０３に対応する波とそれに続く信号４０２に対応する波の立ち上がりの間隔が異なる。そのため、干渉信号４０４、すなわち周波数が倍化されたｋクロック信号８１３は等波数性を有さなくなる。従って、上述のように、ＯＣＴ装置で取得する被検体１００の断層像にノイズが生じる場合がある。
【００８５】
そこで、本実施例では、ＯＣＴ干渉信号に基づいて比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整し、比較器８５１及び８５２から出力される信号８０２及び８０３の位相差を調整する。これにより、本実施例によるＯＣＴ装置は、波数を倍化されたｋクロック信号８１５の等波数性が崩れることを防止する。
【００８６】
当該動作では、被検体１００の網膜の位置に鏡を置いて照射光を全反射させ、鏡からの反射光と参照光とに基づくＯＣＴ干渉信号から、図９に示すような点拡がり関数（Ｐｏｉｎｔ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、以下、ＰＳＦという。）と呼ばれる波形を得る。図９は、ＯＣＴ装置の参照アームと測定アームの光路差が略８３０μｍ程度になる位置に鏡を置いた際のＯＣＴ干渉信号のＰＳＦを示す。図９において、横軸は参照アームと測定アームの光路差、縦軸は信号強度を示す。このＰＳＦは、ＯＣＴ干渉信号に対する周波数解析が適切に行われない場合、波形に影響が現れる。ＰＳＦは、特に周波数が倍加されたｋクロック信号８１５の等波数性が崩れている時にはピークの高さが低く、ピークの他の部分にも波形が現れる。このため、ＰＳＦのピークの高さが最大になるように、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値を変化させ、比較器８５１及び８５２から出力される信号８０２及び８０３の位相差を調整することにより、ｋクロック信号８１５の等波数性を調整することができる。
【００８７】
図１０は、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦに基づいて、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整する動作のフローチャートを示す。以下、図１０を参照して、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦに基づいて、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整する動作について説明する。
【００８８】
ステップＳ１００１で当該動作が開始されると、情報取得部４１はステップＳ１００２において、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値を０に設定し、初期化する。なお、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値とは、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値（信号４２１）に対応するものであり、ここでは、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値を１上げる毎に、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が所定の量だけ下がる。また、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値が０（初期値）の時のＤ／Ａ変換器４２の出力値は０Ｖでもいいし、所定の値であってもよい。
【００８９】
次に、ステップＳ１００３において、情報取得部４１は、被検体１００の眼底が配置される位置に置かれたミラーからの反射光と参照光とに基づくＯＣＴ干渉信号３０１からＰＳＦを求め、ＰＳＦのピークの値（信号強度）を計算する。情報取得部４１は、ピークの値を計算したら、ピークの値をＤ／Ａ変換器４２の設定値と関連づけて、不図示の記憶装置に記憶させる。
【００９０】
情報取得部４１は、ピークの値を記憶させると、ステップＳ１００４において、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が、周波数倍化回路８５に入力される干渉信号８１４の負領域の振幅以下であるか否かを判断する。Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が、干渉信号８１４の負領域の振幅以下である場合には動作はステップＳ１００６に進み、以下でない場合にはステップＳ１００５に進む。なお、情報取得部４１は、干渉信号８１４の負領域の振幅についての情報を得る構成は任意であってよく、例えば、ｋクロック生成部８０から干渉信号８１４を受け取るように構成されてもよい。
【００９１】
Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が干渉信号８１４の負領域の振幅以下でない場合には、ステップＳ１００５において、情報取得部４１はＤ／Ａ変換器４２の設定値を１上げる。情報取得部４１はＤ／Ａ変換器４２の設定値を１上げると、ステップＳ１００３に戻り、再度ＯＣＴ干渉信号を得てＯＣＴ干渉信号のＰＳＦのピークの値を計算し、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値と関連付けて記憶する。
【００９２】
ステップＳ１００４において、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が干渉信号８１４の負領域の振幅以下の場合には、比較器８５２において干渉信号８１４の振幅がＤ／Ａ変換器４２の出力値に基づく基準電位（閾値電位）Ｒｅｆ１を越えることがなくなる。そのため、比較器８５２からＨｉｇｈを示す信号が出力されなくなるため、周波数倍化回路８５において、干渉信号８１４の周波数を倍化することができなくなる。
【００９３】
従って、このような場合には、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値を上げる処理を行わずに、ステップＳ１００３、Ｓ１００４及びＳ１００５からなるＰＳＦのピークの値を求めるループを終了し、動作をステップＳ１００６に進める。ステップＳ１００６では、情報取得部４１が、既に記憶したＰＳＦのピークの値の中から最大となるピークの値を判断し、当該最大値となるピークの値に関連付けられたＤ／Ａ変換器４２の設定値のみを不図示の記憶装置に記憶させる。また、情報取得部４１は、当該記憶した設定値を用いてＤ／Ａ変換器４２の出力値、すなわち比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を設定する。これにより、ＯＣＴ装置において、ＰＳＦのピークの値の中から最大となるような、周波数倍化回路８５の適切な基準電位（閾値電位）Ｒｅｆ１を得ることができる。
【００９４】
上記動作により、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦのピークの値が最大となるように比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整して、比較器８５１及び８５２から出力される信号８０２及び８０３の位相差を調整することができる。これにより、図８に示すように、比較器８５１及び８５２から出力される信号８０２及び８０３の位相差が略１８０°となるように調整される。そのため、信号８０２及び８０３の論理和から得られる信号８０４では、信号８０２に対応する波とそれに続く信号８０３に対応する波の立ち上がりの間隔と、信号８０３に対応する波とそれに続く信号８０２に対応する波の立ち上がりの間隔がほぼ等しくなる。従って、増幅器の正領域及び負領域での増幅の非対称性に起因して、周波数が倍加されたｋクロック信号８１５（信号８０４）の等波数性が崩れることを防止することができる。
【００９５】
上記のように、本実施例によるＯＣＴ装置では、情報取得部４１が、ＯＣＴ干渉信号の点拡がり関数に基づいて比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１（第２の閾値）を設定する。より詳細には、情報取得部４１は、ＯＣＴ干渉信号の点拡がり関数のピークが最大となるように比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１（第２の閾値）を設定する。そのため、情報取得部４１によって、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整することができるように構成された周波数倍化回路８５により、干渉信号８１４の負領域での波形に対応する信号８０４の波形の位相を調整することができる。これにより、干渉信号８１４を増幅させる増幅器の正領域及び負領域での増幅の非対称性に起因して、周波数が倍加されたｋクロック信号８１５の等波数性が崩れることを防止することができる。
【００９６】
なお、上記では、負領域の振幅が正領域の振幅よりも小さい波形を有する干渉信号８０１を用いて本実施例によるＯＣＴ装置の動作を説明した。しかしながら、干渉信号８０１は負領域の振幅が正領域の振幅よりも大きい波形を有する場合であっても、本実施例によるＯＣＴ装置は同様に動作することができる。
【００９７】
また、本実施例では、比較器８５２の基準電位Ｒｅｆ１を調整する構成としたが、これに代えて、比較器８５１の基準電位Ａ（第１の閾値）をＯＣＴ干渉信号のＰＳＦに応じて調整する構成としてもよい。この場合、Ｄ／Ａ変換器４２の設定値を１上げる毎に、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が所定の量だけ上がることとなる。また、ステップＳ１００４では、情報取得部４１が、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が干渉信号８１４の正領域での振幅以上であるか否かを判断することとなる。その後、Ｄ／Ａ変換器４２の出力値が干渉信号８１４の正領域での振幅以上である場合には、動作はステップＳ１００６に進み、そうでない場合にはステップＳ１００５に進むこととなる。
【００９８】
このような場合でも、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦのピークの値が最大となるように比較器８５１の基準電位を調整して、比較器８５１及び８５２から出力される信号８０２及び８０３の位相差を調整することができる。そのため、増幅器の正領域及び負領域での増幅の非対称性に起因して、周波数が倍加されたｋクロック信号８１５の等波数性が崩れることを防止することができる。
【００９９】
また、比較器８５１及び８５２の基準電位をともに調整する構成としてもよい。この場合の動作は、上記比較器８５１の基準電位を調整する場合の動作と比較器８５２の基準電位を調整する動作の組み合わせによって行うことができる。この場合でも、上記と同様の効果を奏することができる。
【０１００】
なお、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦの波形は、ＯＣＴ干渉信号の周波数が高い場合に、ｋクロック信号の等波数性の崩れの影響をより受けやすい。そのため、本実施例では、ＯＣＴ装置において、参照アームと測定アームの光路差が略８３０μｍ程度になる位置に鏡を置いて、ＯＣＴ干渉信号のＰＳＦを測定した。しかしながら、鏡を置く位置はこれに限られない。鏡は、ＯＣＴ装置を用いた実際の検査条件に近い状態でのＰＳＦを測定する目的で、検査したい被検体１００の網膜の部位の位置に対応した任意の位置に置かれてもよい。そのため、鏡は、例えば、参照アームと測定アームの光路差が略１７０μｍ程度、略４００μｍ程度及び略７００μｍ程度になる位置などの任意の位置に置かれることができる。
【０１０１】
なお、図１０に示す動作フローに関し、ステップＳ１００３で、ＰＳＦのピークを求めるループにおいて先に求めて記憶したＰＳＦのピークと、現在求めたＰＳＦのピーク値を比較し、大きい方のみを記憶してもよい。この場合、Ｓ１００４でループを終了することを判断すると、Ｓ１００６で記憶されたピークに関連付けられたＤ／Ａ変換器４２の設定値を用いてＤ／Ａ変換器４２の出力値を決定する。このようにしても、本実施例で説明した動作と同様の作用を奏することができる。
【０１０２】
また、ステップＳ１００５を、ステップＳ１００４の前に行ってもよい。この場合において、ステップＳ１００４において、Ｄ／Ａ変換器の出力値が干渉信号の振幅以下でないときには、ステップＳ１００３に進むこととなる。このようにしても、本実施例で説明した動作と同様の作用を奏することができる。
【０１０３】
上記実施例では、ｋクロック生成部８０以外のＯＣＴ装置の構成について、図１に記載したＯＣＴ装置の構成例に基づいて説明したが、ｋクロック生成部８０以外のＯＣＴ装置の構成はこれに限られない。例えば、光ファイバカプラを繋ぐ光ファイバに代えて、所定の空間を設け、空間光として光を伝播してもよいし、干渉光の差動検出を行わない構成としてもよい。
【０１０４】
以上、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０：光源部、２０：干渉部、３０：検出部、４０：情報取得部、８０：ｋクロック生成部（クロック信号生成部）、９０：カプラ（分岐部）、１００：眼底（被検体）、８４：周波数倍化回路、８４３：論理和回路、Ａ：基準電位（第１の閾値）、Ｂ，Ｒｅｆ１：基準電位（第２の閾値）
【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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