JP2015017966A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 波長掃引型の光源装置を用いて往復掃引により撮像する際、往掃引と復掃引とで光源特性が異なっても高画質な断層画像が可能となる撮像装置を提供する。【解決手段】 波長掃引型の光源装置と、光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、測定光による被測定物からの戻り光と、測定光に対応する前記参照光とを合波する分岐結合部と、合波した光に基づいて被測定物の断層画像を取得する画像処理部と、を備える撮像装置であって、光源装置は、短波長から長波長への第1の波長掃引と、長波長から短波長への第2の波長掃引を交互に行う往復掃引型の光源装置であり、画像処理部は、被測定物の同一場所における、第1の波長掃引で取得した信号を基に生成された第1の断層画像と、第2の波長掃引で取得した信号を基に生成された第2の断層画像を取得し、第1の断層画像と第2の断層画像とを合成して被測定物の断層画像を取得する。【選択図】 図2
Description
本発明は、光干渉断層計を用いた撮像装置および撮像方法に関する。
検査装置における波長可変(掃引)光源の用途として、レーザー分光器、分散測定器、膜厚測定器、波長掃引型光トモグラフィー(Swept Source Optical Coherence Tomography、以下、これをSS−OCTと記す。)装置がある。SS−OCTは、光干渉を用いて検体の断層像を撮像するものであり、ミクロンオーダーの空間分解能が得られることや無侵襲性等の理由から医用分野における研究が近年、盛んになってきている撮像技術である。特許文献1には、SS−OCTについて開示されている。
上記SS−OCT技術を適用した医用画像撮像装置を構成する場合には、波長の掃引速度が速いほど画像取得時間を短縮できるため、波長の掃引速度は重要なパラメータである。一方、SS−OCT装置においては検体の奥深い構造まで検出できること、すなわち長い可干渉距離を実現できることが望まれる。
このため、SS−OCT装置の光源の性能としては、発振スペクトル線幅がより狭いほうが望ましい。具体的には発振スペクトル線幅δλ、発振波長λ0、検体の屈折率をnとするとき、可干渉距離(コヒーレンス長)Lは、
L=λo2/nδλ(式1)
で表わされる。したがって、検体の奥行き方向の測定範囲を広げるためには発振スペクトル線幅の狭小化が必要であり、狭い線幅の波長掃引光源が求められている。
L=λo2/nδλ(式1)
で表わされる。したがって、検体の奥行き方向の測定範囲を広げるためには発振スペクトル線幅の狭小化が必要であり、狭い線幅の波長掃引光源が求められている。
こうした中、早い波長掃引速度と長い可干渉距離を両立できる光源として、面発光レーザー光源とMEMSミラーを組み合わせた波長掃引型の面発光レーザーが注目されている。特許文献2には、波長掃引型の面発光レーザーについて開示されている。
特許文献2のような波長掃引型の面発光レーザーにおいては、つぎのような課題を有している。すなわち、このような波長掃引型の面発光レーザーにおいては、駆動停止状態から駆動を開始した時、安定な光出力が出射されず、光出力の立ち上がりに遅延が生じる。面発光レーザーは駆動時の内部温度上昇が大きく、また素子特性が温度に敏感で、同一の電流を注入しても温度によって光出力が変化するため、駆動電流だけで立ち上がり時の光出力を制御することができないという課題を有している。
このような波長掃引型の面発光レーザーを眼科用SS−OCT装置に利用する場合について更に説明する。面発光レーザー光源とMEMSミラーを組み合わせた波長可変型の面発光レーザーをSS−OCT装置に利用する場合、往復掃引で眼底を走査して撮像すると画質が悪化する恐れがある。これは、活性層内部での非線形光学効果により、短波長から長波長に掃引する場合と、長波長から短波長に掃引する場合で出力が異なるためである。この出力差の影響で、往復掃引で眼底走査して撮像すると1撮像点置きにコントラストの異なった断層画像となり、画質が悪化する。
また、波長掃引光源を使用したSS−OCT装置では、高画質な断層画像を得るためには一方向の掃引のみで撮像する方法が考えられる。しかし、一方向の掃引のみで撮像する方法では、眼科用SS−OCT装置ではおよそ半分の時間は光源が消灯していることになる。これは、眼科用のSS−OCT装置では、レーザー光による眼への障害を避けるため、不要なレーザー光の眼内への照射を避けるためである。面発光レーザー光源とMEMSミラーを組み合わせた波長可変型面発光レーザーでは、この消灯時間は、例えばMEMSミラーの駆動周波数が100kHzの場合およそ5μsとなる。面発光レーザーの温度変化の時定数は、サブμsから数μsであるから、前記消灯時間は内部温度変化による出力変化を生じるのに十分な時間となる。このため、波長掃引型の面発光レーザーで一方向の波長掃引のみで撮像する方法を実行すると、波長掃引光出力の立ち上がりが遅延するという別の課題が生じる。
従来からSS−OCT装置に利用されていた端面発光型のゲイン媒体を用いた波長掃引型の光源装置の場合は、端面発光型のゲイン媒体の発光による温度変化の時定数が消灯時間に比べて十分長いため、上記の課題はないが往復掃引による画質悪化の問題は残る。
本発明は、上記課題に鑑み、波長掃引型の光源装置を用いて往復掃引により撮像する際、往掃引と復掃引とで光源特性が異なっても高画質な断層画像を撮像することが可能となる撮像装置および撮像方法の提供を目的とする。
本発明の撮像装置は、波長掃引型の光源装置と、前記光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、前記測定光による被測定物からの戻り光と、前記測定光に対応する前記参照光とを合波する分岐結合部と、前記合波した光に基づいて画像処理を行い、前記被測定物の断層画像を取得する画像処理部と、を備える撮像装置であって、前記光源装置は、短波長から長波長への第1の波長掃引と、長波長から短波長への第2の波長掃引を交互に行う往復掃引型の光源装置であり、前記画像処理部は、前記被測定物の同一場所における、前記第1の波長掃引で取得した信号を基に生成された第1の断層画像と、前記第2の波長掃引で取得した信号を基に生成された第2の断層画像を取得し、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像と、を合成して前記被測定物の断層画像を取得することを特徴とする。
また、本発明の撮像方法は、波長掃引型の光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、前記測定光による被測定物からの戻り光と、前記測定光に対応する前記参照光とを合波した光に基づいて、前記被測定物の断層画像を取得する撮像方法であって、前記光源装置が光の波長を短波長から長波長へと一方向に波長掃引する第1の波長掃引工程と、前記光源装置が光の波長を長波長から短波長へと一方向に波長掃引し、前記第1の波長掃引と交互に行われる第2の波長掃引工程と、前記第1の波長掃引工程において取得した信号から第1の断層画像を取得する工程と、前記第2の波長掃引工程において取得した信号から第2の断層画像を取得する工程と、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを用いて合成処理し、前記被測定物の断層画像を取得する工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、波長掃引型の光源装置を用いて往復掃引により撮像する際、往掃引と復掃引とで光源特性が異なっても高画質な断層画像を撮像することが可能となる撮像装置および撮像方法を実現することができる。
本発明の実施形態におけるOCT装置(光断層画像撮像装置)および光断層画像撮像方法の構成例について、図2を用いて説明する。
本実施形態の光断層画像撮像装置(光干渉断層計)は、波長掃引型の光源装置(光源部)を備えている。そして、光断層画像撮像装置は、光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、前記測定光による被測定物からの反射光と前記測定光に対応する参照光とを合波した光(干渉光)に基づいて、前記被測定物の断層画像を取得するように構成されている。
光断層画像撮像装置は、波長掃引型の光源部と、光源部からの光を参照光と測定物に照射する照射光とに分岐させ、測定物に照射された照射光の反射光と参照光との干渉光を発生させる干渉光学系を有する。さらに、光断層画像撮像装置は、干渉光に基づき、前記測定物の表面の測定点に対応する深さ方向の情報を取得する取得部を備える。そして、取得部は、測定点に対応する深さ方向の情報を、第1の波長掃引に対応する干渉光及び第2の波長掃引に対応する干渉光の両方に基づき取得する。より具体的には、取得部は同一測定点に対応する深さ方向の情報を、第1の波長掃引に対応する干渉光と第2の波長掃引に対応する干渉光それぞれから取得し、得られた同一測定点に対応する深さ方向の情報を合成する。なお、深さ方向の情報は、断層像の形で取得してもよく、取得部は第1の波長掃引に対応する干渉光から第1の断層像を取得し、第2の波長掃引に対応する干渉光から第2の断層像を取得し。第1の断層像と第2の断層像とを合成するような構成でもよい。合成処理は、値や画素値の単純な加算処理でも加重加算処理でもよい。また、合成処理は、値や画素値の単純な平均化処理でもよいし、加重平均化処理でもよい。
また、光断層画像撮像装置は、干渉光を受光し、電気信号に変換する受光部を有する。
図2は、本発明に係る光断層画像撮像装置の一例を示している。201は波長掃引光源である。波長掃引光源201は、短波長から長波長へ向かう第1の波長掃引と長波長から短波長へ向かう第2の波長掃引を交互に行う往復掃引型の波長掃引光源が使用できる。例えば、垂直共振器型面発光レーザーの一方の共振器ミラーをMEMSで可動させるMEMS−VCSEL型の波長掃引光源を利用することができる。あるいは、回折格子とガルバノミラーを用いて波長掃引する波長掃引光源、回折格子とMEMSミラーを用いて波長掃引する光源、MEMSファブリペローフィルターを用いて波長掃引する光源、ゲイン媒体と外部共振器を含むレーザー等を利用することができる。
また、光源装置は、第1の波長掃引が始まる時から次の第1の波長掃引が始まる時までの間中、または、第2の波長掃引が始まる時から次の第2の波長掃引が始まる時までの間中、発光している。
波長掃引光源201の出力は光サーキュレータ204を通り、光カプラー206(分岐結合部)で参照光学系207と測定光学系208に分岐される。参照光学系207からの反射光と測定光学系208からの反射光または後方散乱光は再び光カプラー206に入射し、互いに干渉して、合波する。213で示した部分が、OCT信号取得用干渉計である。光カプラー206で干渉した干渉光は、一方は光サーキュレータ204を通り、もう一方は直接、差動検出器209に入力されて差動検出される。差動検出器209で差動検出された光は、差動検出器209で電気信号に変換され、その電気信号はAD(アナログ・デジタル)変換器210でデジタル信号に変換される。前記デジタル信号を信号処理装置(画像処理部)211でフーリエ変換および各種補正処理を行って断層画像を取得する。ここで、前記波長掃引光源201とAD変換器210、信号処理装置211、測定光学系内の光ビーム走査機構214、215は、制御装置212からの信号により同期して動作する。
次に、図1を用いて、本実施形態における被測定物が被検眼である場合のOCT装置の動作を更に詳しく説明する。
断層画像の撮像を開始するために、まず波長掃引光源を起動する(A1)。波長掃引光源がMEMS−VCSEL型の場合は、まず波長掃引光源201内のMEMSミラー駆動を開始し、次いでVCSEL(面発光レーザー)への電流注入を開始し波長掃引光源201を起動する。
ここで、波長掃引光源201の出力安定化のために、OCT信号を取得開始する前に少なくとも1回の予備掃引を行う(A2)。
次に、波長掃引光源201が短波長から長波長へ、または、長波長から短波長への一方向に波長掃引する間に差動検出器209で検出した、干渉光に対応した電気信号をAD変換器210で取得し、OCT信号に変換する(A3)。
取得したOCT信号は信号処理装置211で波数リニアに補正する処理、断層画像への変換処理を行い、断層画像1を生成する(A6)。なお、断層画像1の生成は、波長掃引光源201がA3とは逆方向へ掃引する間に行われてもよい。つまり、波長掃引光源201が短波長から長波長へ掃引して取得したOCT信号から断層画像1を生成する工程が、波長掃引光源201が長波長から短波長へ掃引してOCT信号を取得する工程の間に行われるようにしてもよい。また、反対に、波長掃引光源201が長波長から短波長へ掃引して取得したOCT信号から断層画像1を生成する工程が、波長掃引光源201が短波長から長波長へ掃引してOCT信号を取得する工程の間に行われるようにしてもよい。
引き続き、波長掃引光源201がA3で波長掃引したのとは逆方向へ波長掃引する間に、断層画像1と同じようにして、断層画像1と同じ場所の断層画像2を生成する(A4、A7)。
A3とA4の2回のOCT信号取得を行う間、眼底走査用の走査ミラー214、215は停止しており、断層画像撮像用の光ビームは静止しているので、同一場所の断層画像1と断層画像2を得る事が出来る。
断層画像1、断層画像2の2画像を合成処理し、画質を改善した断層画像をその撮像位置の断層画像とする(A8)。合成処理の一例としては、断層画像1と断層画像2とを平均化する処理が挙げられる。平均化処理は、単純な平均化処理もよいし、重み付け平均化処理でもよい。後者の場合には、SN比の高い、短波長から長波長への波長掃引する際に検出した信号を基に生成した断層画像1の重みを、断層画像2の重みより、大きくして重み付け平均化処理を行うことが好ましい。
この合成処理は、画像のSN比の改善や画像のダイナミックレンジの改善など、画質を改善する画像処理であれば他の方法でもよい。このとき、取得したOCT信号の状態で2つの信号を信号処理して信号SN比を改善する手法もあるが、その手法は信号間の位相ずれが生じやすく難しい。これに対して、上記した本実施形態のように、2つの断層画像を生成してから画像処理する方法の方が、処理が容易である。
上記のようにして1撮像点の断層画像を取得した後、その位置での撮像は終了し(A9)、測定光学系208内の走査ミラー214、215を駆動して次の撮像位置に測定光ビームを移動し(A5)、同様に断層画像の取得を行う。これを繰り返して眼底の3D断層画像が撮像する。そして、波長掃引光源を停止する(A10)。
以下に、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1として、本発明を適用した光断層画像撮像装置(OCT装置)および光断層画像撮像方法の構成例を、図3を用いて説明する。
実施例1として、本発明を適用した光断層画像撮像装置(OCT装置)および光断層画像撮像方法の構成例を、図3を用いて説明する。
図3において、301は垂直共振器型レーザーの一方の共振器ミラーをMEMSで可動させる、MEMS−VCSEL型の波長掃引光源である。
使用した光源は、中心波長850nmで波長掃引幅60nmである。このような波長可変型の面発光レーザーとして、図9に示すような構成である。図9において、901は面発光レーザー素子であり、902はGaAs基板、903はDBR(Distributed Bragg Reflector)層、904は活性層、907と909が電荷注入のための電極である。911はSi基板、912はミラー駆動用のギャップ形成層、913は導電層兼可動梁、915が可動鏡で、916と917が可動鏡915を駆動するための電極である。918は面発光レーザー素子901とMEMS可動鏡を接合する接合層である。
次に、このような面発光レーザーの動作について説明する。上部電極909と下部電極907との間に電圧が印加されると、下部電極907から、活性層904に正孔が注入される。また、逆に上部電極909からGaAs基板902、DBR層903を介して活性層904に電子が注入される。そして、バンドギャップの最も狭い活性層904において正孔と電子の結合が生じて光が発光し、DBR層903と可動鏡915との間に形成される光共振器によって所望の波長の光が増幅され、DBR層903側から出射される。
この場合、出射されるレーザー光の波長は、可動鏡915と活性層904との間に形成されるエアギャップgの大きさに対応するので、このエアギャップgの大きさを変化させることによりレーザー光の波長を変化させることができる。なお、914もSi基板911と導電層913との間に形成されたエアギャップである。
次に、レーザー光の波長を変化させる動作について説明する。電極916と917の間に駆動電圧を印加すると、導電層913とSi基板911の間に静電気力が働き、可動梁913上の可動鏡915はSi基板911側に変位し、エアギャップgの大きさは大きくなる。従って、駆動電圧を制御してエアギャップgの大きさを制御することにより、任意所望のレーザー光の波長を得ることができる。
図3のOCT装置において、波長掃引光源301の出力は光アイソレータ319、光カプラー304を通り、光カプラー206で参照光学系207と測定光学系208に分岐される。ここでは、光サーキュレータの代わりに光カプラー304を使用した。
参照光学系207からの反射光と測定光学系208からの後方散乱光はカプラー206で干渉する。213で示した部分がOCT信号取得用干渉計である。光カプラー206で干渉した干渉光は、光カプラー304と光カプラー305に分配され、それぞれの出力光が差動検出器209で差動検出される。
ここで、光カプラー305は光カプラー304と分岐して差動検出器209に入力される干渉光と光強度を揃えるために配置したものである。光カプラー305の代わりに、光減衰器を用いてもよい。または、差動検出器209に差動入力のバランス調整機能を有する物を用いてもよい。差動検出され、光の干渉信号から電気信号に変換された信号は、AD(アナログ・デジタル)変換器210でデジタル信号に変換される。前記デジタル信号を信号処理装置211でフーリエ変換および各種補正処理を行って断層画像を取得する。
また、光カプラー304の干渉計213に接続されない側の出力は、波数クロック生成装置320に接続されている。波数クロック生成装置320は、マッハツェンダー干渉計と差動検出器で構成されている。ここでは、前記干渉計の光路長差は、深達長2mmを実現するために必要な波数クロックを得るため4mmとした。波数クロック生成装置320で生成した波数クロックは、データサンプリングクロックとして制御装置212に入力する。そして、前記波長掃引光源301とAD変換器210、信号処理装置211、測定光学系内の光ビーム走査機構214、215は制御装置212からの信号により同期して動作する。
図3に示した光断層画像撮像装置(OCT装置)を用い、測定光学系208に被測定物として銀ミラーを配置して、装置の画像SN比を調べた。
図1に示した本発明の断層画像の取得方法で断層画像を取得し、96.1dBのSN比が得られた。また、図1の手順A6で生成した断層画像1のSN比は94.7dB、同じく手順A7で生成した断層画像2のSN比は94.5dBで、本発明により断層画像のSN比が改善することを確認した。
(比較例)
比較例として実施例1で用いたものと同じ図3に示した構成の波長掃引光源301を用い、従来から端面発光型の光源を利用した波長掃引光源で用いられていた断層画像撮像方法の手順と同様の、図4に示す動作手順で断層画像を撮像した。
比較例として実施例1で用いたものと同じ図3に示した構成の波長掃引光源301を用い、従来から端面発光型の光源を利用した波長掃引光源で用いられていた断層画像撮像方法の手順と同様の、図4に示す動作手順で断層画像を撮像した。
本発明の効果を確認するため、比較例と実施例1の手順で動作中の波長掃引光源の波長掃引スペクトルを調べた。その結果、比較例の手順で動作中の波長掃引光源の波長掃引スペクトルは図6に示す結果であった。
これに対し、実施例1の手順で動作中の波長掃引光源が短波長から長波長へ波長掃引している時の波長掃引スペクトルは、図5に示す結果であった。
比較例の手順で動作させると短波長側、すなわち波長掃引を開始した波長側の光量が減少し、波長掃引帯域も減ってしまう事が確認でき、本発明の効果が確認できた。
比較例の手順で実施例1に示したのと同様に銀ミラーを撮像して画像のSN比を調べると93.0dBで、実施例1で調べた断層画像1のSN比94.8dBと比べて1.8dB悪化した。また、銀ミラー面を示す断層画像の幅が比較例の方が広くなっており、深さ分解能の悪化も見られた。これは、波長掃引を開始した側の光量減少により、波長掃引の実効幅が減少した影響である。
以上のように、従来から端面発光型の光源を利用した波長掃引光源で用いられていた断層像撮像手順を、垂直共振器型光源を利用した波長掃引光源で採用すると、画像SN比および深さ分解能の悪化を生じることが確認された。
[実施例2]
実施例2として、実施例1とは異なる形態の光断層画像撮像装置(OCT装置)の構成例を、図8を用いて説明する。
実施例2として、実施例1とは異なる形態の光断層画像撮像装置(OCT装置)の構成例を、図8を用いて説明する。
本実施例では波長掃引光源700として、図7に示すように、端面発光型のゲイン媒体を用いた波長掃引型の光源装置が用いられている点が実施例1と異なる。本実施例で用いた波長掃引光源700を図7を用いて説明する。図7において、701は中心波長840nmで発光帯域幅40nmの端面発光型のゲイン媒体である。702はMEMSミラーで、ミラーサイズ1.8mm角で、100kHz、振れ角8degで光ビームを振ることが可能なものを用いた。703は反射型回折格子で、2200本/mm、ブレーズ波長860nmのブレーズ回折格子を用いた。704は反射率10%透過率90%のハーフミラーで、反射型回折格子703と対で共振器を構成するミラーである。706、707はコリメートレンズで、コリメートビームの直径は1/e^2で1.5μmとなるようにした。708はカップリングレンズ、705は出力用光ファイバーである。
MEMSミラー702を±2degで振り、反射型回折格子703に63.75deg〜71.75degの角度で光ビームが入射するように配置し、中心波長840nm、波長掃引帯域幅40nmで波長掃引する波長掃引光源700を構成した。
図8に示したOCT装置を用い、測定光学系208に被測定物として銀ミラー800を配置して、装置の画像SN比を調べた。
図1に示した本発明の断層画像取得方法で断層画像を取得し、95.8dBの良好なSN比が得られた。また、図1の手順A6で生成した断層画像1のSN比は94.7dB、同じく手順A7で生成した断層画像2のSN比は94.0dBで、本発明により断層画像のSN比が改善する事を確認した。
本実施例で示したように、本発明の断層画像取得方法は、端面発光型のゲイン媒体を用いた波長掃引光源をSS−OCTに適用しても、断層画像のSN比を改善する効果があることが確認できた。
201 波長掃引光源
209 差動検出器
210 AD変換器
211 信号処理装置
212 制御装置
213 オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ信号取得用干渉計
209 差動検出器
210 AD変換器
211 信号処理装置
212 制御装置
213 オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ信号取得用干渉計
Claims (20)
- 波長掃引型の光源装置と、
前記光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、前記測定光による被測定物からの戻り光と、前記測定光に対応する前記参照光とを合波する分岐結合部と、
前記合波した光に基づいて画像処理を行い、前記被測定物の断層画像を取得する画像処理部と、を備える撮像装置であって、
前記光源装置は、短波長から長波長への第1の波長掃引と、長波長から短波長への第2の波長掃引を交互に行う往復掃引型の光源装置であり、
前記画像処理部は、前記被測定物の同一場所における、前記第1の波長掃引で取得した信号を基に生成された第1の断層画像と、前記第2の波長掃引で取得した信号を基に生成された第2の断層画像を取得し、
前記第1の断層画像と前記第2の断層画像と、を合成して前記被測定物の断層画像を取得することを特徴とする撮像装置。 - 前記光源装置が、波長掃引型の面発光レーザーであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記光源装置が、端面発光型のゲイン媒体を用いて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記画像処理手段は、前記第1の断層画像の重みを前記第2の断層画像の重みよりも大きくして、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを重み付け平均化処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記光源装置は、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像を取得する前に、少なくとも1回の予備掃引を行うことが可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記被測定物が、被検眼であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 波長掃引型の光源装置から照射された光を測定光と参照光に分岐させ、
前記測定光による被測定物からの戻り光と、前記測定光に対応する前記参照光とを合波した光に基づいて、前記被測定物の断層画像を取得する撮像方法であって、
前記光源装置が光の波長を短波長から長波長へと一方向に波長掃引する第1の波長掃引工程と、
前記光源装置が光の波長を長波長から短波長へと一方向に波長掃引し、前記第1の波長掃引と交互に行われる第2の波長掃引工程と、
前記第1の波長掃引工程において取得した信号から第1の断層画像を生成する工程と、前記第2の波長掃引工程において取得した信号から第2の断層画像を生成する工程と、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを用いて合成処理し、前記被測定物の断層画像を取得する工程と、
を有し、
前記被測定物の同一場所において、前記第1の波長掃引工程と前記第2の波長掃引工程とが行われることを特徴とする撮像方法。 - 前記第1の断層画像と前記第2の断層画像を取得する工程の前に、少なくとも1回の予備掃引を行う工程を有することを特徴とする請求項7に記載の撮像方法。
- 前記光源装置として、波長掃引型の面発光レーザーを用いることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の撮像方法。
- 前記光源装置として、端面発光型のゲイン媒体を用いた波長掃引型の光源装置を用いることを特徴とする請求項7に記載の撮像方法。
- 前記合成処理は、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを、前記第1の断層画像の重みを前記第2の断層画像の重みよりも大きくして、重み付け平均化処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の撮像方法。
- 前記第1の断層画像を生成する工程は、前記第2の波長掃引工程が行われる間に行われ、
前記第2の断層画像を生成する工程は、前記第1の波長掃引工程が行われる間に行われることを特徴とする請求項7に記載の撮像方法。 - 前記被測定物が、被検眼であることを特徴とする請求項7に記載の撮像方法。
- 波長掃引型の光源部と、
前記光源部からの光を参照光と測定物に照射する照射光とに分岐させ、前記測定物に照射された照射光の反射光と前記参照光との干渉光を発生させる干渉光学系と、
前記干渉光に基づき、前記測定物の表面の測定点に対応する深さ方向の情報を取得する取得部と、
を備える撮像装置であって、
前記光源部は、短波長から長波長へ向かう第1の波長掃引と、長波長から短波長へ向かう第2の波長掃引とを交互に行う光源部であり、
前記取得部は、前記測定点に対応する深さ方向の情報を、前記第1の波長掃引に対応する干渉光及び前記第2の波長掃引に対応する干渉光に基づき取得することを特徴とする撮像装置。 - 前記光源部は、前記第1の波長掃引が始まる時から次の前記第1の波長掃引が始まる時までの間中、または、前記第2の波長掃引が始まる時から次の前記第2の波長掃引が始まる時までの間中、発光することを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。
- 前記干渉光を受光し、電気信号に変換する受光部を有することを特徴とする請求項14又は15に記載の撮像装置。
- 前記取得部が、前記第1の波長掃引に対応する干渉光を基に取得された深さ方向の情報を表す第1のデータと、前記第2の波長掃引に対応する干渉光を基に取得された深さ方向の情報を表す第2のデータと、を加算処理あるいは平均化処理して、前記測定物の深さ方向の情報を取得することを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1のデータの重みを、前記第2のデータの重みよりも大きくして、前記第1のデータと前記第2のデータとを加重加算処理あるいは加重平均化処理して、前記測定物の深さ方向の情報を取得することを特徴とする請求項17に記載の撮像装置。
- 前記光源部が、波長掃引型の面発光レーザーであることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記光源部が、端面発光型のゲイン媒体を用いて構成されていることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の撮像装置。
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Cited By (2)
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JP2016209199A (ja) * | 2015-05-01 | 2016-12-15 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
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