WO2019035426A1 - Measurement device - Google Patents

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WO2019035426A1
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朋之 池上
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キヤノン株式会社
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Abstract

Provided is a measurement device which has an inexpensive configuration, is capable of maintaining detection sensitivity, and does not require signal read time. This measurement device is provided with: a light source; a measurement optical system which shapes measurement light from the light source into a line beam, and guides said measurement light to an object to be examined; a light receiving optical system which uses a line sensor obtained by arranging pixels in a tangential direction to receive the measurement light that has passed through the object to be examined, and generates an output signal; and a signal processing means which processes the output signal and outputs measurement information about the object to be examined. In the light receiving optical system, light spots, which are obtained by forming, on the line sensor, an image of object points on the object to be examined, include light reception regions of at least two adjacent pixels in the tangential direction of the line sensor, and form an image such that entry occurs in the sagittal direction of the light reception regions of the pixels.

Description

計測装置Measuring device
 本発明は、被検査物上で光を走査して該被検査物の計測を行う計測装置に関する。 The present invention relates to a measuring device that scans light on an object to be inspected to measure the object to be inspected.
 眼科分野において、計測光を被検眼の前眼部或いは眼底で走査し、該被検眼の検査を行う光計測装置が知られている。中でも、近年、非侵襲で眼底及び前眼部の断層を観察/計測できる光干渉断層計測法(Optical Coherence Tomography:OCT)を用いた装置(以下OCT装置という)の普及が進んでいる。OCTでは、低コヒーレント光(測定光)を被検眼に照射し、被検眼からのその戻り光と参照光とを合波させた干渉光を用いて、被検眼の断層に関する情報を得ている。また、この測定光を被検眼の例えば眼底上の所定範囲に走査することで、該所定範囲の3次元断層情報が得られる。当該方法を具現化するOCT装置は、医療において研究から臨床まで広く使われている。 In the field of ophthalmology, there is known an optical measurement device which scans measurement light at the anterior segment or the fundus of a subject's eye and examines the subject's eye. Among them, in recent years, a device (hereinafter referred to as an OCT device) using an optical coherence tomography (OCT) capable of noninvasively observing / measuring a tomographic image of the fundus and the anterior segment has been in widespread use. In OCT, low coherent light (measurement light) is irradiated to the eye to be examined, and information on a tomographic image of the eye to be examined is obtained using interference light obtained by combining the return light from the eye to be examined and the reference light. Further, by scanning this measurement light in a predetermined range on, for example, the fundus of the eye to be examined, three-dimensional tomographic information in the predetermined range can be obtained. An OCT apparatus embodying the method is widely used in medicine from research to clinic.
 OCTは、タイムドメインOCT及びフーリエドメインOCTの2種に大別されている。更に、フーリエドメインOCTには、スペクトラルドメインOCT(SD-OCT)とスウェプトソースOCT(SS-OCT)とがある。これらフーリエドメインOCTは、広い波長帯域を有する光を利用し、得られた干渉光を分光して信号取得を行い、取得した信号にフーリエ変換等の処理を施すことで、被検眼の断層に関する情報を得ている。広帯域光を用いるSD-OCTは、得られた干渉光を分光器により空間的に分光して周波数毎の情報を得ている。広帯域光として波長掃引光源からの光を用いるSS-OCTでは、時間的に異なる波長の光を用いて得られた干渉光を時間的に分光して周波数毎の情報を得ている。 OCT is roughly classified into two types, time domain OCT and Fourier domain OCT. Furthermore, Fourier domain OCT includes spectral domain OCT (SD-OCT) and swept source OCT (SS-OCT). The Fourier domain OCT uses light having a wide wavelength band, separates the obtained interference light to perform signal acquisition, and performs processing such as Fourier transformation on the acquired signal to obtain information on a tomographic image of the eye to be examined. You are getting In the SD-OCT using broadband light, the obtained interference light is spatially dispersed by a spectrometer to obtain information for each frequency. In SS-OCT using light from a wavelength-swept light source as broad-band light, interference light obtained using light of wavelengths different temporally is temporally dispersed to obtain information for each frequency.
 例えば測定時間の短縮化を目的として、スポット状の測定光を用いるのではなく、線状に成形した測定光を用いて断層情報を得るライン走査式マイケルソン型のOCT装置(以下ラインOCT装置という)が非特許文献1に紹介されている。該ラインOCT装置では、光源から射出した光の断面形状をコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを用いてライン状に成形し、被検眼の眼底上に測定光をラインビームとして照射する。そして眼底から戻ってきた測定光と、同様にライン状に成形した参照光とを合波させ、得られた干渉光をラインセンサで受光する。従来、Aスキャンとして眼底にスポット光を照射し、Bスキャンとして該スポット光をライン走査して取得していた情報を、該ラインOCT装置によればスポット光が一列に並んだラインビームとして一度に取得することができる。これにより、従来のBスキャンに対応する信号の取得時間を大幅に短縮させることができる。 For example, for the purpose of shortening measurement time, a line scanning Michelson-type OCT apparatus (hereinafter referred to as a line OCT apparatus) that obtains tomographic information using measurement light shaped in a linear shape instead of using spot measurement light Is introduced in Non-Patent Document 1. In the line OCT apparatus, the cross-sectional shape of light emitted from the light source is formed into a line shape using a collimator lens and a cylindrical lens, and measurement light is irradiated as a line beam on the fundus of the eye to be examined. Then, the measurement light returned from the fundus and the reference light similarly formed in a line shape are combined, and the obtained interference light is received by the line sensor. Conventionally, the fundus is irradiated with spot light as A scan, and information obtained by line scanning the spot light as B scan is obtained at one time as a line beam in which the spot light is lined up according to the line OCT apparatus. It can be acquired. Thereby, the acquisition time of the signal corresponding to the conventional B scan can be shortened significantly.
 一般にラインセンサ等の光学機器には標本化定理があり、信号に含まれる最大の空間周波数を保存するには、空間周波数の半分(ナイキスト周波数)以下の間隔で標本化する必要がある。従って、物点としての被検眼の眼底からの点像がラインセンサにスポット像として結像する光学分解能に対して、画素の間隔はこのスポット像の径の半分以下の細かさでなければ良好な空間解像度は得られない。例えば一辺10[μm]の正方形の画素からなるラインセンサを用いた場合、対応できるスポット像の径は20[μm]となる。 In general, optical instruments such as line sensors have a sampling theorem, and in order to preserve the maximum spatial frequency contained in a signal, it is necessary to sample at intervals of half the spatial frequency (Nyquist frequency) or less. Therefore, with respect to the optical resolution in which a point image from the fundus of the eye to be examined as an object point is imaged as a spot image on the line sensor, it is good if the pixel spacing is not smaller than half the diameter of this spot image Spatial resolution can not be obtained. For example, in the case of using a line sensor consisting of square pixels of 10 [μm] on one side, the diameter of the spot image that can be handled is 20 [μm].
 ここで、ラインOCT装置において重要なデバイスであるラインセンサの選定においては、検出感度が考慮されることを要する。検出感度の最適化のためにラインセンサの受光効率を高めるには、一般にラインセンサの線幅方向のみに集光するようにシリンドリカルレンズをラインセンサの直前に配置する。そして、眼底から戻る測定光のラインビームの線幅がラインセンサの画素の幅よりも小さくなるように結像倍率を設定する必要がある。即ち、結像光学的な観点から、光学分解能は画素の幅以下である必要がある。よって、上述したサイズの正方形の画素が一列に並べられたラインセンサの場合、ビームスポット径は10[μm]以下が好ましい。ビームスポット径が20[μm]であると画素の幅が不足し、ラインセンサから測定光が漏れ、受光効率が半分程度に低下してしまう。 Here, in selecting a line sensor that is an important device in the line OCT apparatus, it is necessary to consider detection sensitivity. In order to enhance the light receiving efficiency of the line sensor for optimization of detection sensitivity, generally, a cylindrical lens is disposed immediately in front of the line sensor so as to condense light only in the line width direction of the line sensor. Then, it is necessary to set the imaging magnification so that the line width of the line beam of the measurement light returning from the fundus is smaller than the width of the pixel of the line sensor. That is, from the viewpoint of imaging optics, the optical resolution needs to be equal to or less than the width of the pixel. Therefore, in the case of a line sensor in which square pixels of the above-described size are arranged in a line, the beam spot diameter is preferably 10 μm or less. If the beam spot diameter is 20 μm, the width of the pixel is insufficient, the measurement light leaks from the line sensor, and the light receiving efficiency is reduced to about half.
 これに対して、NPLT1に開示されるラインOCT装置では、上述したサイズの画素のライン配列が縦方向に2段に並べられたセンサを用いている。そして、幅方向と縦方向とに並ぶ複数の画素によりスポットビームを受光することで、標本化定理と受光効率の維持とを満たしている。しかし、このような2段構成のラインセンサは、構造が複雑となることから高価であり、信号の読み出しに時間を要する。 On the other hand, the line OCT apparatus disclosed in NPLT 1 uses a sensor in which a line array of pixels of the above-described size is vertically arranged in two stages. Then, the spot beam is received by the plurality of pixels arranged in the width direction and the vertical direction, thereby satisfying the sampling theorem and the maintenance of the light reception efficiency. However, such a two-stage line sensor is expensive because of its complicated structure, and it takes time to read out a signal.
 本発明は以上の状況に鑑みたものであって、より安価な構成であって、検出感度を維持可能であると共に信号の読み出し時間も要しない計測装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a measuring apparatus which has a more inexpensive configuration and can maintain detection sensitivity and does not require a signal readout time.
 上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る計測装置は、
 光源と、
 前記光源からの測定光をラインビームとして成形して被検査物へ導く測定光学系と、
 タンジェンシャル方向に画素が並んでなるラインセンサにより前記被検査物を経た前記測定光を受光して出力信号を生成する受光光学系と、
 前記出力信号を処理して前記被検査物の測定情報を出力する信号処理手段と、
を備え、
 前記受光光学系において、前記被検査物上の物点を前記ラインセンサ上で結像させて得られる光スポットは、前記ラインセンサの前記タンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの前記画素の受光領域を含み、前記画素の前記受光領域のサジタル方向の中に入るように結像することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned subject, a measuring device concerning one mode of the present invention,
Light source,
A measurement optical system which shapes the measurement light from the light source as a line beam and guides it to an inspection object;
A light receiving optical system that receives the measurement light having passed through the inspection object by a line sensor in which pixels are arranged in a tangential direction, and generates an output signal;
Signal processing means for processing the output signal and outputting measurement information of the inspection object;
Equipped with
In the light receiving optical system, a light spot obtained by imaging an object point on the inspection object on the line sensor is a light receiving area of at least two of the pixels adjacent to the tangential direction of the line sensor. And imaging so as to be in the sagittal direction of the light receiving area of the pixel.
 本発明によれば、より安価な構成であって、検出感度を維持可能であると共に信号の読み出し時間も要しない計測装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a measuring apparatus which is more inexpensive and can maintain detection sensitivity and does not require a signal readout time.
本発明の第1の実施例に係るラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical system of the line OCT apparatus which concerns on the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るラインOCT装置の制御部を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control part of the line OCT apparatus which concerns on the 1st Example of this invention. 眼底における点像を光スポットとして正方形画素からなるラインセンサ上に結像させた際のスポット像径とセンササイズとの関係を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the relationship of the spot image diameter and sensor size at the time of forming the point image in a fundus oculi on the line sensor which consists of square pixels as a light spot. 眼底における点像を光スポットとして正方形画素からなるラインセンサ上に結像させた際のスポット像径とセンササイズとの関係を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the relationship of the spot image diameter and sensor size at the time of forming the point image in a fundus oculi on the line sensor which consists of square pixels as a light spot. 眼底における点像を光スポットとして正方形画素からなるラインセンサ上に結像させた際のスポット像径とセンササイズとの関係を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the relationship of the spot image diameter and sensor size at the time of forming the point image in a fundus oculi on the line sensor which consists of square pixels as a light spot. 図1に示した受光光学系におけるリレー光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the relay optical system in the light reception optical system shown in FIG. 図4に示したリレー光学系の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the relay optical system shown in FIG. 本発明の第2の実施例に係るラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical system of the line OCT apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 図6に示した参照光学系におけるラインビーム形成光学系、波面傾斜ミラー、及び参照光用リレーレンズ系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the line beam formation optical system in a reference optical system shown in FIG. 6, a wave-front inclination mirror, and the relay lens system for reference lights. 図6に示した参照光学系におけるラインビーム形成光学系、波面傾斜ミラー、及び参照光用リレーレンズ系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the line beam formation optical system in a reference optical system shown in FIG. 6, a wave-front inclination mirror, and the relay lens system for reference lights. 通常得られる断層像と位相シフトにより得られる断層像とを例示する図である。It is a figure which illustrates a tomogram usually obtained and a tomogram obtained by phase shift. 第2の実施例におけるフルレンジ処理を説明するための参照図である。It is a reference figure for demonstrating the full range process in a 2nd Example. 本発明の変形例1を説明する図であって、画素と光スポットとの関係を示す概略図である。It is a figure explaining the modification 1 of this invention, Comprising: It is the schematic which shows the relationship between a pixel and a light spot. 本発明の変形例2を説明する図であって、画素と光スポットとの関係を示す概略図である。It is a figure explaining the modification 2 of this invention, Comprising: It is the schematic which shows the relationship between a pixel and a light spot. 本発明の変形例2を説明する図であって、画素と光スポットとの関係を示す概略図である。It is a figure explaining the modification 2 of this invention, Comprising: It is the schematic which shows the relationship between a pixel and a light spot.
 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される寸法、材料、形状、及び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。 Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions of components, etc. described in the following embodiments are arbitrary, and can be changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. Also, in the drawings, like reference numerals are used to indicate identical or functionally similar elements.
[第1の実施例]
 以下の実施例では、本発明を適用した計測装置としてラインOCT装置を例として説明する。参照する図1はラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図であり、図2は当該ラインOCT装置の制御部を説明するためのラインOCT装置の全体構成を示すブロック図である。なお、本実施例で示すラインOCT装置はマッハツェンダー式の干渉系を有する。しかしながら、本発明はマイケルソン式の干渉系を用いる構成としてもよい。
First Embodiment
In the following embodiments, a line OCT apparatus will be described as an example of a measurement apparatus to which the present invention is applied. FIG. 1 to be referred to is a schematic configuration view for explaining an optical system of the line OCT apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing an entire configuration of the line OCT apparatus for explaining a control unit of the line OCT apparatus. Note that the line OCT apparatus shown in this embodiment has a Mach-Zehnder interference system. However, the present invention may be configured to use a Michelson-type interference system.
 本実施例に係るラインOCT装置におけるOCT光学系は、光源001、カプラ002、ラインビーム形成光学系101、サンプル光学系(測定光学系)102、参照光学系103、ビームスプリッタ004、及び受光光学系104を有する。波長掃引可能な光源001(SS光源)より射出された光は光ファイバによりカプラ(光カプラ)002に導かれ、所望の分割比で該カプラ002によって測定光と参照光とに分割される。測定光はラインビーム形成光学系101へ、参照光は参照光学系103へと各々光ファイバを介して導かれる。なお、光源001からの光は光ファイバによって導かれ且つカプラ002により分割されているが、空間光として導き且つビームスプリッタ等によって分割されてもよい。 The OCT optical system in the line OCT apparatus according to the present embodiment includes a light source 001, a coupler 002, a line beam forming optical system 101, a sample optical system (measurement optical system) 102, a reference optical system 103, a beam splitter 004, and a light receiving optical system. Having 104. The light emitted from the wavelength sweepable light source 001 (SS light source) is guided to a coupler (optical coupler) 002 by an optical fiber, and is divided into measurement light and reference light by the coupler 002 with a desired division ratio. The measurement light is guided to the line beam forming optical system 101, and the reference light is guided to the reference optical system 103 through an optical fiber. The light from the light source 001 is guided by an optical fiber and split by the coupler 002, but may be guided as spatial light and split by a beam splitter or the like.
(ラインビーム形成光学系)
 ラインビーム形成光学系101は、カプラ002側から順に、コリメータレンズ011、シリンドリカルレンズ012、及びレンズ013を有する。カプラ002より分割された測定光は、ラインビーム形成光学系101へ導かれ、コリメータレンズ011によりコリメート光とされる。該コリメート光は更に、シリンドリカルレンズ012及びレンズ013によって、仮想平面014上で断面形状がライン状のラインビームに成形される。なお、図中、実線は紙面に垂直のサジタル方向において仮想平面014上で集光する光線を、破線は紙面に平行のタンジェンシャル方向において仮想平面014上でコリメートされている光線をそれぞれ示している。
(Line beam forming optical system)
The line beam forming optical system 101 has a collimator lens 011, a cylindrical lens 012 and a lens 013 in order from the coupler 002 side. The measurement light split by the coupler 002 is guided to the line beam forming optical system 101 and collimated by the collimator lens 011. The collimated light is further shaped by a cylindrical lens 012 and a lens 013 into a line beam having a linear cross-sectional shape on an imaginary plane 014. In the figure, a solid line indicates a light beam condensed on the virtual plane 014 in the sagittal direction perpendicular to the paper, and a broken line indicates a light beam collimated on the virtual plane 014 in the tangential direction parallel to the paper. .
(サンプル光学系)
 測定光は、ビームスプリッタ004を通過してサンプル光学系102へ導かれる。サンプル光学系102は、ビームスプリッタ004側から順に、フォーカスレンズ021、絞り022、ガルバノメトリックミラー023、レンズ024、及びレンズ025を有する。ガルバノメトリックミラー023は、被検眼026の前眼部と略共役な位置に配置され、光軸に対する角度が可変とされている。レンズ024及びレンズ025は対物レンズ系を形成し、測定光を被検眼026へ導いて眼底上にラインビームを照射する。
(Sample optical system)
The measurement light passes through the beam splitter 004 and is guided to the sample optical system 102. The sample optical system 102 includes, in order from the beam splitter 004 side, a focus lens 021, a stop 022, a galvanometric mirror 023, a lens 024, and a lens 025. The galvanometric mirror 023 is disposed at a position substantially conjugate to the anterior segment of the subject eye 026, and the angle with respect to the optical axis is variable. The lens 024 and the lens 025 form an objective lens system, and guide measurement light to the eye to be examined 026 to irradiate a line beam onto the fundus.
 フォーカスレンズ021は、後述するフォーカス駆動部0081によって光軸上を移動可能とされている。該フォーカスレンズ021は、仮想平面014と被検眼026の眼底とが光学的に共役になるように、光軸上の位置が制御される。また、眼底上に照射された測定光(ラインビーム)は、ガルバノメトリックミラー023の回転駆動により、ラインビームの状態で眼底上を走査される。被検眼026の眼底で反射散乱した測定光は、戻り光としてサンプル光学系102内の上述した光学要素を逆に伝わった後、ビームスプリッタ004に至る。該ビームスプリッタ004によって反射された戻り光は受光光学系104へ導かれ、後述する仮想平面041上で、ライン状の測定光(戻り光)を形成する。 The focus lens 021 is movable on the optical axis by a focus drive unit 0081 described later. The position on the optical axis of the focus lens 021 is controlled so that the virtual plane 014 and the fundus of the eye to be examined 026 become optically conjugate. Further, the measurement light (line beam) irradiated onto the fundus is scanned on the fundus in the state of a line beam by the rotational drive of the galvanometric mirror 023. The measurement light reflected and scattered by the fundus of the eye to be examined 026 reversely travels through the above-described optical element in the sample optical system 102 as return light, and then reaches the beam splitter 004. The return light reflected by the beam splitter 004 is guided to the light receiving optical system 104, and forms linear measurement light (return light) on a virtual plane 041 described later.
(受光光学系)
 受光光学系104は、リレー光学系及びラインセンサ046を有する。リレー光学系については後で詳述する。受光光学系104では、ビームスプリッタ004の射出面近傍に位置する仮想平面041が、被検眼026の眼底及び仮想平面014と光学的に共役となっている。更に、該仮想平面041は、リレー光学系におけるレンズ042、レンズ043、シリンドリカルレンズ044、及びシリンドリカルレンズ045を介してラインセンサ046の受光面とも共役となっている。このため、眼底上のラインビームの照射位置から反射散乱された測定光(戻り光)がラインセンサ046へと達し、結像することになる。
(Light receiving optical system)
The light receiving optical system 104 has a relay optical system and a line sensor 046. The relay optical system will be described in detail later. In the light receiving optical system 104, a virtual plane 041 located in the vicinity of the exit surface of the beam splitter 004 is optically conjugate to the fundus of the eye to be examined 026 and the virtual plane 014. Further, the virtual plane 041 is also conjugated to the light receiving surface of the line sensor 046 via the lens 042, the lens 043, the cylindrical lens 044, and the cylindrical lens 045 in the relay optical system. Therefore, the measurement light (return light) reflected and scattered from the irradiation position of the line beam on the fundus reaches the line sensor 046 and forms an image.
(参照光学系)
 一方、カプラ002より分割された参照光は、光ファイバを経て参照光学系103へ導かれる。参照光学系103は、該光ファイバの射出端より順に、コリメータレンズ031、NDフィルター032、ミラー033、ミラー034、レトロリフレクタ035、シリンドリカルレンズ036、及びレンズ037を有する。コリメータレンズ031によりコリメート光とされた参照光は、NDフィルター032を通過して所定光量に減衰される。これにより、眼底を経た測定光と参照光との光量差の調整が為される。その後、参照光はコリメートされた状態を保持したまま、ミラー033及びミラー034で反射され、光軸方向に移動可能なレトロリフレクタ035で折り返され、再びミラー034及びミラー033で反射される。更に、該参照光はシリンドリカルレンズ036とレンズ037によってその形状が成形され、ビームスプリッタ004を透過した後に、仮想平面041上で参照光によるライン状のラインビームを形成する。シリンドリカルレンズ036とレンズ037とは、ラインビーム形成レンズ系を構成する。なお、レトロリフレクタ035は後述するリフレクタ駆動部段0071により光軸上を移動可能とされており、参照光の光路長とサンプル光学系102における測定光の光路長との光路長差を調整することができる。
(Reference optical system)
On the other hand, the reference light split by the coupler 002 is guided to the reference optical system 103 through the optical fiber. The reference optical system 103 has a collimator lens 031, an ND filter 032, a mirror 033, a mirror 034, a retroreflector 035, a cylindrical lens 036, and a lens 037 in this order from the emission end of the optical fiber. The reference light collimated by the collimator lens 031 passes through the ND filter 032 and is attenuated to a predetermined light amount. Thereby, the adjustment of the light amount difference between the measurement light passing through the fundus and the reference light is performed. Thereafter, the reference light is reflected by the mirror 033 and the mirror 034 while keeping the collimated state, is reflected by the retroreflector 035 movable in the optical axis direction, and is reflected again by the mirror 034 and the mirror 033. Further, the reference light is shaped by the cylindrical lens 036 and the lens 037, and after passing through the beam splitter 004, forms a line beam of a reference light on the virtual plane 041. The cylindrical lens 036 and the lens 037 constitute a line beam forming lens system. The retroreflector 035 is movable on the optical axis by a reflector driving unit stage 0071 described later, and adjusts the optical path length difference between the optical path length of the reference light and the optical path length of the measurement light in the sample optical system 102. Can.
(干渉光学系)
 本実施例において、干渉光学系はビームスプリッタ004により構成される。参照光学系103を経た参照光とサンプル光学系102を介して被検眼026の眼底を経た測定光とはビームスプリッタ004により合波され、仮想平面041上で参照光と測定光各々のラインビームが干渉する。該干渉したラインビームは、後述するリレー光学系を介してラインセンサ046で受光され、得られた出力信号が該ラインセンサ046より出力される。
(Interferometric optics)
In the present embodiment, the interference optical system is constituted by the beam splitter 004. The reference light that has passed through the reference optical system 103 and the measurement light that has passed through the fundus of the subject's eye 026 via the sample optical system 102 are combined by the beam splitter 004, and line beams of the reference light and the measurement light are on the virtual plane 041. have a finger in the pie. The interfered line beam is received by the line sensor 046 via a relay optical system described later, and the obtained output signal is output from the line sensor 046.
(偏光調整)
 上述したラインOCT装置の光学系において、カプラ002から参照光学系103に至る光ファイバには、該光ファイバを複数の環状に束ねた偏光調整用パドル003が配される。該偏光調整用パドル003には、それを駆動する偏光調整駆動部0061が併せて配されている。本ラインOCT装置は、これら構成によって、測定光と参照光との干渉状態が良くなるように、測定光の偏光状態に対する参照光の偏光状態を調整できるようになっている。
(Polarization adjustment)
In the optical system of the line OCT apparatus described above, in the optical fiber from the coupler 002 to the reference optical system 103, a polarization adjusting paddle 003 in which the optical fibers are bound in a plurality of rings is disposed. A polarization adjustment drive unit 0061 for driving the polarization adjustment paddle 003 is disposed in addition to the polarization adjustment paddle 003. With this configuration, the line OCT apparatus can adjust the polarization state of the reference light with respect to the polarization state of the measurement light so as to improve the interference state between the measurement light and the reference light.
(制御系)
 図2に示すように、本実施例におけるラインOCT装置は、上述したOCT光学系加えて、サンプリング部051、メモリ052、信号処理部053、制御部054、モニタ055、及び操作入力部056を含む制御系を有する。制御部054は汎用のコンピュータ等により構成され、サンプリング部051、メモリ052、信号処理部053、モニタ055、及び操作入力部056と接続される。そして、これら構成への制御信号等の入力、これら構成からの出力信号の受信等を行う。
(Control system)
As shown in FIG. 2, the line OCT apparatus in the present embodiment includes a sampling unit 051, a memory 052, a signal processing unit 053, a control unit 054, a monitor 055, and an operation input unit 056 in addition to the OCT optical system described above. It has a control system. The control unit 054 is configured by a general-purpose computer or the like, and is connected to the sampling unit 051, the memory 052, the signal processing unit 053, the monitor 055, and the operation input unit 056. Then, input of control signals and the like to these configurations, reception of output signals from these configurations, and the like are performed.
 操作入力部056は制御部054への指示を行うための入力装置であり、例えばキーボード、マウス等により構成される。モニタ055は制御部054から送られる各種情報や各種画像、操作入力部056の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。サンプリング部051はラインセンサ046と接続されて、該ラインセンサ046を制御して所定のタイミングにて干渉信号を取得する。メモリ052は取得した干渉信号、ガルバノメトリックミラー023の位置情報、干渉信号より生成した画像等の計測に関する各種情報、及び計測を実行するための各種プログラム等を記憶する。信号処理部053はサンプリング部051が取得した干渉信号に対してフーリエ変換等の処理を施し、輝度情報、断層像等の断層情報を生成する。なお、図中ここで述べた制御部054、モニタ055等はそれぞれ個別に示されているが、これらは一部又は全体が一体として構成されていてもよい。また、制御部054とOCT光学系とが一体として構成されてもよい。 The operation input unit 056 is an input device for giving an instruction to the control unit 054, and is configured of, for example, a keyboard, a mouse or the like. The monitor 055 displays various information and various images sent from the control unit 054, a mouse cursor according to the operation of the operation input unit 056, and the like. The sampling unit 051 is connected to the line sensor 046 and controls the line sensor 046 to acquire an interference signal at a predetermined timing. The memory 052 stores the acquired interference signal, position information of the galvanometric mirror 023, various information related to measurement of an image generated from the interference signal, various programs for executing the measurement, and the like. The signal processing unit 053 performs processing such as Fourier transform on the interference signal acquired by the sampling unit 051 to generate tomographic information such as luminance information and a tomographic image. Note that although the control unit 054, the monitor 055, and the like described herein are individually shown in the drawing, they may be configured integrally or partially. Further, the control unit 054 and the OCT optical system may be integrally configured.
 制御部054は、上述した構成の他に、光源001、ラインセンサ046、偏光調整駆動部0061、リフレクタ駆動部0071、フォーカス駆動部0081、及びガルバノ駆動部0091にも接続されている。これら構成はOCT光学系の各構成の制御のためのものであり、これによりOCT光学系における各構成に対する制御部054による制御も可能となっている。フォーカス駆動部0081は、フォーカスレンズ021を光軸方向に移動させ、該フォーカスレンズ021の光軸上の位置を制御する。ガルバノ駆動部0091は、ガルバノメトリックミラー023を駆動してライン状の測定光の眼底上の走査を行わせる。リフレクタ駆動部0071は、レトロリフレクタ035を光軸方向に移動させ、測定光の光路長と参照光の光路長との光路長差を調整する。制御部054は更に、光源001の発光制御、及びサンプリング部051に対する干渉信号の取得タイミングの制御等も行う。 The control unit 054 is connected to the light source 001, the line sensor 046, the polarization adjustment drive unit 0061, the reflector drive unit 0071, the focus drive unit 0081, and the galvano drive unit 0091 in addition to the above-described configuration. These configurations are for control of each configuration of the OCT optical system, and control of each configuration in the OCT optical system by the control unit 054 is also possible. The focus driver 0081 moves the focus lens 021 in the optical axis direction to control the position of the focus lens 021 on the optical axis. The galvano drive unit 0091 drives the galvanometric mirror 023 to scan the fundus of the line-shaped measurement light. The reflector drive unit 0071 moves the retroreflector 035 in the optical axis direction, and adjusts the optical path length difference between the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light. The control unit 054 further performs light emission control of the light source 001, control of acquisition timing of an interference signal to the sampling unit 051, and the like.
(スキャン制御)
 上述したように、ラインセンサ046からの出力信号は、サンプリング部051により取得される。その際、ガルバノメトリックミラー023のガルバノ駆動角度は、ガルバノ駆動部0091により制御されている。サンプリング部051は、任意のガルバノ駆動角度における光源001の1回の波長掃引に対応してラインセンサ046の画素毎にこの出力信号を取得して各々の画素が1つの干渉信号を得る。そして、次のガルバノ駆動角度においても、光源001の次の波長掃引に対応して、ラインセンサ046の画素毎にこの出力信号を取得して次の干渉信号を得る。以降はこの繰り返しで干渉信号が次々に取得される。サンプリング部051で取得された干渉信号は、メモリ052にガルバノ駆動角度と共に記憶される。ガルバノ駆動角度は、眼底上における測定光の走査位置と対応付けられる。メモリ052に記憶された干渉信号は、信号処理部053により、周波数解析され、眼底上の位置に対応付けられる。以上の処理により生成された被検眼026の眼底の断層像は、メモリ052に記憶されると共にモニタ055に表示される。このように、ガルバノ駆動角度の情報を干渉信号に併せて取得することによって、三次元の眼底ボリューム像を生成し、モニタ055に表示することもできる。
(Scan control)
As described above, the output signal from the line sensor 046 is acquired by the sampling unit 051. At this time, the galvano drive angle of the galvanometric mirror 023 is controlled by the galvano drive unit 0091. The sampling unit 051 obtains this output signal for each pixel of the line sensor 046 corresponding to one wavelength sweep of the light source 001 at an arbitrary galvano drive angle, and each pixel obtains one interference signal. Then, also at the next galvano drive angle, this output signal is acquired for each pixel of the line sensor 046 corresponding to the next wavelength sweep of the light source 001 to obtain the next interference signal. Thereafter, interference signals are acquired one after another by this repetition. The interference signal acquired by the sampling unit 051 is stored in the memory 052 together with the galvano drive angle. The galvano drive angle is associated with the scanning position of the measurement light on the fundus. The interference signal stored in the memory 052 is frequency-analyzed by the signal processing unit 053 and correlated with the position on the fundus. The tomogram of the fundus of the eye to be examined 026 generated by the above processing is stored in the memory 052 and displayed on the monitor 055. As described above, a three-dimensional fundus volume image can be generated and displayed on the monitor 055 by acquiring information of the galvano drive angle together with the interference signal.
(受光効率と解像力)
 次に、眼底をラインセンサ046で撮像する際の結像倍率について説明する。ラインOCT装置での眼底の撮像においては、ラインセンサの画素配列方向に一括で干渉光が受光される。その際、撮像光学系の影響を受け、ボケが生じる。すなわち眼底面上の点物体(物点)は、点像分布関数(PSF:Point spread function)により広がり、有限の大きさの光スポット(点像)となってラインセンサ上に像として結像する。以下、ラインOCT装置によって得られる被検眼のライン像における眼底面上の点物体からの光スポット(点像)に関して、該光スポットとラインセンサを構成する画素との関係について説明を行う。
(Light receiving efficiency and resolution)
Next, an imaging magnification at the time of imaging the fundus by the line sensor 046 will be described. In imaging of the fundus oculi by the line OCT apparatus, interference light is collectively received in the pixel array direction of the line sensor. At that time, blurring occurs due to the influence of the imaging optical system. That is, a point object (object point) on the fundus surface is spread by a point spread function (PSF) to form a light spot (point image) of a finite size and form an image on the line sensor as an image. . Hereinafter, with respect to a light spot (point image) from a point object on a fundus surface in a line image of an eye to be examined obtained by the line OCT apparatus, a relationship between the light spot and pixels constituting the line sensor will be described.
 図3A~3Cは、ラインセンサ046上に結像された光スポットと、該ラインセンサ046を構成する画素の大きさとの関係を説明する図である。通常、OCT装置において、ラインセンサ046は、リレー光学系のサジタル方向とタンジェンシャル方向における幅が等方的な正方形の画素より構成される。なお、図3Aはラインセンサ046の受光効率を優先した場合の光スポットと画素との関係を示し、図3Bはラインセンサ046の空間周波数を優先した場合の光スポットと画素との関係を示している。また、図3Cは本発明を適用した場合の光スポットと画素との関係を示している。図中、光スポットSPは同心円にて示され、該同心円の最外周の円はPSFにおける半値幅により規定されるスポットを示す。なお、ここでは点像が広がった光スポットの最外周について半値幅を用いて規定しているが、1/10幅により規定してもよい。また、物点の像をそのまま光スポットとして用いてもよい。なお、ここでは画素として説明しているが、図3A~3C等に示される画素は受光素子における受光領域と等価である。 FIGS. 3A to 3C are diagrams for explaining the relationship between the light spot formed on the line sensor 046 and the size of the pixels constituting the line sensor 046. FIG. Usually, in the OCT apparatus, the line sensor 046 is composed of square pixels whose width in the sagittal direction and tangential direction of the relay optical system is isotropic. 3A shows the relationship between the light spot and the pixel when priority is given to the light reception efficiency of the line sensor 046, and FIG. 3B shows the relationship between the light spot and the pixel when priority is given to the spatial frequency of the line sensor 046. There is. Further, FIG. 3C shows the relationship between the light spot and the pixel when the present invention is applied. In the figure, the light spot SP is shown as a concentric circle, and the outermost circle of the concentric circle indicates a spot defined by the half width in the PSF. Here, although the half width is used to define the outermost periphery of the light spot where the point image is spread, it may be defined by 1/10 width. Alternatively, the image of an object point may be used as a light spot as it is. Although the pixel is described here, the pixel shown in FIGS. 3A to 3C and the like is equivalent to the light receiving region in the light receiving element.
 図3Aは、光スポットSPとラインセンサ046における画素PXaの幅とが一致するように結像倍率が設定されている場合を示す。この場合、光スポットSPの全体は画素PXaの内部にあるため、受光効率のロスは少ない。一方、光スポットSPの径に対し、画素PXaの幅が同一であるため、標本化定理を満たさず、空間周波数が不十分で、光スポットSPを適切に解像することができない。これに対し、図3Bは、光スポットSPの径に対し、ラインセンサ046における画素PXbの幅が半分になるように結像倍率が設定されている場合を示す。この場合、光スポットSPの径に対し、画素PXbの幅は半分であって、該光スポットSPより得られる情報を少なくとも2つの画素によって受光するため標本化定理を満たしており、光スポットSPを適切に解像することができる。しかし、光スポットSPは画素PXbの上下にはみ出しているため、受光効率のロスが大きい。従って、一般的なリレー光学系のサジタル方向とタンジェンシャル方向との結像倍率が等方的である場合には、受光効率と解像力とを両立することができない。 FIG. 3A shows a case where the imaging magnification is set such that the light spot SP and the width of the pixel PXa in the line sensor 046 coincide with each other. In this case, since the entire light spot SP is inside the pixel PXa, the loss of light receiving efficiency is small. On the other hand, since the width of the pixel PXa is the same as the diameter of the light spot SP, the sampling theorem is not satisfied, the spatial frequency is insufficient, and the light spot SP can not be appropriately resolved. On the other hand, FIG. 3B shows a case where the imaging magnification is set such that the width of the pixel PXb in the line sensor 046 is half the diameter of the light spot SP. In this case, the width of the pixel PXb is half of the diameter of the light spot SP, and the sampling theorem is satisfied in order to receive information obtained from the light spot SP by at least two pixels. It can be resolved properly. However, since the light spot SP protrudes above and below the pixel PXb, the loss of light receiving efficiency is large. Therefore, when the imaging magnifications of the sagittal direction and the tangential direction of a general relay optical system are isotropic, it is not possible to achieve both light receiving efficiency and resolving power.
 これに対し、本発明では、仮想平面041で形成されているラインビームをラインセンサ046に結像させる際のリレー光学系において、光スポットSPがサジタル方向とタンジェンシャル方向とにおいて異なる倍率にて結像することとしている。図3Cに示す例では、サジタル方向では画素PXbの幅と光スポットの径とが一致するように結像され、タンジェンシャル方向では光スポットの径が8個の画素PXbの幅と一致するように、楕円の光スポットSP’として結像される。このような光スポットSP’と画素との関係を成立させることができれば、受光効率のロスを無くし、且つ光スポットを8画素で受光することで光スポットSP’の十分な解像も達成できる。なお、ここでは光スポットを8画素で受光する例を示したが、標本化定理と受光効率とを満たす上で、光スポットが少なくともタンジェンシャル方向に隣接する2画素で解像され且つサジタル方向で画素幅の中で結像すればよい。 On the other hand, in the present invention, in the relay optical system for forming the line beam formed by the virtual plane 041 on the line sensor 046, the light spot SP is connected at different magnifications in the sagittal direction and the tangential direction. It is supposed to be an image. In the example shown in FIG. 3C, the image is formed so that the width of the pixel PXb matches the diameter of the light spot in the sagittal direction, and the diameter of the light spot matches the width of eight pixels PXb in the tangential direction. , And are imaged as an elliptical light spot SP '. If such a relationship between the light spot SP 'and the pixel can be established, a loss of light receiving efficiency can be eliminated, and sufficient resolution of the light spot SP' can be achieved by receiving the light spot with eight pixels. Although an example in which the light spot is received by eight pixels is shown here, the light spot is resolved by at least two pixels adjacent in the tangential direction and in the sagittal direction in order to satisfy the sampling theorem and the light receiving efficiency. It suffices to form an image within the pixel width.
(像転送光学系)
 次に、図3Cに例示したような光スポットと画素との関係を得ようとした構成例を示す。なお、この場合、通常の眼底上の物点から得られるラインセンサで結像する光スポットとラインセンサを構成する画素のサイズとは、図3Bに示した関係を有することと仮定する。図4は、本実施例における、リレー光学系のレンズ構成及びビームの結像関係を示す断面図である。図4における(a)はラインセンサ046の画素の配列方向に対応するタンジェンシャル方向についての関係を示し、図4における(b)はラインセンサ046の画素の幅方向に対応するサジタル方向についての関係を示す。
(Image transfer optical system)
Next, a configuration example for obtaining the relationship between the light spot and the pixel as illustrated in FIG. 3C will be shown. In this case, it is assumed that the light spot imaged by a line sensor obtained from an object point on a normal fundus and the size of the pixels constituting the line sensor have the relationship shown in FIG. 3B. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the relay optical system and the imaging relationship of beams in the present embodiment. 4A shows the relationship in the tangential direction corresponding to the arrangement direction of the pixels of the line sensor 046, and FIG. 4B shows the relationship in the sagittal direction corresponding to the width direction of the pixels of the line sensor 046. Indicates
 図4に示すリレー光学系は、レンズ042、レンズ043、シリンドリカルレンズ044、及びシリンドリカルレンズ045を有する。該リレー光学系は、仮想平面041上のラインビームを、ラインセンサ046上にある像面にリレー結像する。なお、本実施例では、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045は、タンジェンシャル方向にのみパワーを持つように配置される。しかし、これらシリンドリカルレンズの構成、更にはリレー光学系の構成はここで好適に示されるものに限定されず、上述した条件での光スポットの結像が得られれば、種々変更が可能である。 The relay optical system illustrated in FIG. 4 includes a lens 042, a lens 043, a cylindrical lens 044, and a cylindrical lens 045. The relay optical system relays the line beam on the virtual plane 041 to an image plane on the line sensor 046. In the present embodiment, the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 are disposed so as to have power only in the tangential direction. However, the configuration of these cylindrical lenses and further the configuration of the relay optical system are not limited to those suitably shown here, and various modifications are possible as long as the imaging of the light spot under the conditions described above is obtained.
 本実施例においては、受光効率を保ちながらも、解像力が十分に得られるように、タンジェンシャル方向の結像倍率がサジタル方向の結像倍率に対して、8倍大きくリレー結像されるように設定する。即ち、仮想平面041上にラインビームが眼底と等倍で結像されているとすると、リレー光学系により、サジタル方向においてはラインセンサの幅と光スポット径が一致するように0.5倍に縮小されて結像される。また、タンジェンシャル方向においては4倍に拡大されて結像されることとする。以下に、これを実現するための具体的な構成を、図4を用いて説明する。 In this embodiment, the imaging magnification in the tangential direction is relayed so as to be 8 times larger than the imaging magnification in the sagittal direction so that sufficient resolving power can be obtained while maintaining the light reception efficiency. Set That is, assuming that the line beam is imaged at the same magnification as the fundus on the virtual plane 041, the width of the line sensor and the diameter of the light spot in the sagittal direction are made 0.5 times by the relay optical system. It is reduced and imaged. Also, in the tangential direction, the image is magnified by four times. A specific configuration for realizing this will be described below with reference to FIG.
 図4における(a)はタンジェンシャル方向に4倍で結像する光学系の断面を示す。この光学系においては、パワーはレンズ043のみが有し、仮想平面041が物体面、ラインセンサ046が像面となる。従って、上記結像倍率を得ようとすると、仮想平面041からレンズ043までの距離である物体距離S43と、レンズ043からラインセンサ046(受光面)までの距離である像距離S43’は1:4の関係になる。レンズ042は像側テレセントリック光学系として、各画角の光束における主光線をシリンドリカルレンズに垂直に入射させるために配置されるフィールドレンズであり、結像倍率には影響しない。各主光線がシリンドリカルレンズに垂直入射することにより、各画角の光束が受けるレンズパワーが均等となる。更に、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045はパワーを持たないために結像には影響しない。ここで、リレー光学系の全長をL=150[mm]とすると、物体距離S43は、L/5=-30[mm]で、像距離S43’は、4×L/5=120[mm]となり、レンズ043の焦点距離F43は24[mm]となる。この様に配置することにより、タンジェンシャル方向の結像倍率βtは、上述したS43’/S43=-4となる。 FIG. 4A shows a cross section of an optical system which forms an image at a magnification of 4 in the tangential direction. In this optical system, only the lens 043 has power, the virtual plane 041 is an object plane, and the line sensor 046 is an image plane. Accordingly, to obtain the above imaging magnification, an object distance S43 which is a distance from the virtual plane 041 to the lens 043 and an image distance S43 ′ which is a distance from the lens 043 to the line sensor 046 (light receiving surface) is 1: It becomes a relation of four. A lens 042 is an image-side telecentric optical system, and is a field lens arranged to make a principal ray of light flux of each angle of view perpendicularly incident on the cylindrical lens, and does not affect the imaging magnification. When each chief ray is vertically incident on the cylindrical lens, the lens power received by the light flux at each angle of view becomes uniform. Furthermore, the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 do not affect the image formation because they have no power. Here, assuming that the total length of the relay optical system is L = 150 [mm], the object distance S43 is L / 5 = -30 [mm], and the image distance S43 'is 4 × L / 5 = 120 [mm]. The focal length F43 of the lens 043 is 24 [mm]. By arranging in this manner, the imaging magnification βt in the tangential direction becomes S43 ′ / S43 = −4 described above.
 一方、図4における(b)はサジタル方向に0.5倍で結像する光学系の断面を示す。この光学系においては、パワーはレンズ043、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045の3つが有する。仮想平面041が物体面、ラインセンサ046(受光面)が最終像面となり、その間に中間像面が存在する。この場合、まず、第1の結像として、タンジェンシャル方向と同様にレンズ043により、仮想平面041上の第1の物体が、ラインセンサ046上に第1の像として結像する。この第1の像はこの後のパワーの影響を受けるので実態はない。この第1の結像による結像倍率β1は-4となる。 On the other hand, (b) in FIG. 4 shows a cross section of an optical system which forms an image at a magnification of 0.5 in the sagittal direction. In this optical system, there are three powers of the lens 043, the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045. The virtual plane 041 is the object plane, and the line sensor 046 (light receiving plane) is the final image plane, and an intermediate image plane exists between them. In this case, first, as the first imaging, the first object on the virtual plane 041 is imaged as a first image on the line sensor 046 by the lens 043 in the same manner as in the tangential direction. There is no reality because this first image is affected by the power after this. The imaging magnification β1 of this first imaging is −4.
 次に第2の結像として、第1の像を第2の物体と見なしたときに、第2の物体はシリンドリカルレンズ044により、中間像面SI’上に第2の像として結像する。この第2の像は、実態はない。ここで、ラインセンサ046から中間像面SI’までの距離をL’=90[mm]に設定すると、ラインセンサ046からシリンドリカルレンズ044までの距離である第2の物体距離S44は2×L’/3=60[mm]となる。そして、シリンドリカルレンズ044から中間像面SI’までの距離である第2の像距離S44’は、L’/3=-30[mm]となり、シリンドリカルレンズ044の焦点距離F44は-20[mm]となる。この第2の結像による結像倍率β2は、S44’/S44=-0.5となる。 Next, as a second imaging, when the first image is regarded as a second object, the second object is imaged as a second image on an intermediate image plane SI ′ by the cylindrical lens 044 . This second image has no reality. Here, when the distance from the line sensor 046 to the intermediate image plane SI ′ is set to L ′ = 90 [mm], the second object distance S44, which is the distance from the line sensor 046 to the cylindrical lens 044, is 2 × L ′. / 3 = 60 [mm]. Then, the second image distance S44 ', which is the distance from the cylindrical lens 044 to the intermediate image plane SI', is L '/ 3 = -30 [mm], and the focal distance F44 of the cylindrical lens 044 is -20 [mm] It becomes. The imaging magnification β2 of this second imaging is S44 ′ / S44 = −0.5.
 次に第3の結像として、第2の像を第3の物体と見なしたときに、第3の物体はシリンドリカルレンズ045により、ラインセンサ046の受光面上に最終像の第3の像として結像する。この第3の像は、実像として結像する。中間像面SI’からラインセンサ046までの距離はL’=90[mm]で、中間像面SI’からシリンドリカルレンズ045までの距離である第3の物体距離S45は4×L’/5=-72[mm]となる。そして、シリンドリカルレンズ045からラインセンサ046までの距離である第3の像距離S45’は、L’/5=18[mm]となり、シリンドリカルレンズ045の焦点距離F45は14.4[mm]となる。この第3の結像による結像倍率β3は、S45’/S45=-0.25となる。このように各光学要素を配置したことにより、サジタル方向の結像倍率βsとして第1の結像倍率、第2の結像倍率及び第3の結像倍率を掛け合わせることとなり、上述した結像倍率β1×β2×β3=-0.5が得られる。 Next, as a third imaging, when the second image is regarded as a third object, the third object is a third image of the final image on the light receiving surface of the line sensor 046 by the cylindrical lens 045. Image as. This third image is formed as a real image. The distance from the intermediate image plane SI ′ to the line sensor 046 is L ′ = 90 [mm], and the third object distance S45, which is the distance from the intermediate image plane SI ′ to the cylindrical lens 045, is 4 × L ′ / 5 = It becomes -72 [mm]. Then, the third image distance S45 ′, which is the distance from the cylindrical lens 045 to the line sensor 046, is L ′ / 5 = 18 [mm], and the focal distance F45 of the cylindrical lens 045 is 14.4 [mm] . The imaging magnification β3 of this third imaging is S45 ′ / S45 = −0.25. By arranging each optical element in this manner, the first imaging magnification, the second imaging magnification, and the third imaging magnification are multiplied as the imaging magnification βs in the sagittal direction, and the above-described imaging is performed. A magnification of β1 × β2 × β3 = −0.5 is obtained.
 以上に述べたようにリレー光学系を構成することにより、タンジェンシャル方向及びサジタル方向が同時に結像し、かつ異なる倍率となる異方倍率の光学系が実現できる。図5は、参考のために、以上に述べた本実施例におけるリレー光学系の斜視図を示している。なお、同図において、ラインビームの光束は、中心及び左右の3つについて抜粋して示している。 As described above, by forming the relay optical system, it is possible to realize an optical system with anisotropic magnifications in which the tangential direction and the sagittal direction are simultaneously imaged and have different magnifications. FIG. 5 shows a perspective view of the relay optical system in the embodiment described above for reference. In the drawing, the light beams of the line beam are shown excerpted for the center and three on the left and right.
 ここで、本実施例においては眼底上の光学分解能が20[μm]であり、等倍で結像される仮想平面041上においても20[μm]であると仮定する。上述したリレー光学系を介することにより、光スポットはサジタル方向には20×0.5=10[μm]の径で結像し、十分な結像効率を得られる。一方、タンジェンシャル方向には20×4=80[μm]の径で結像し、一つの光スポットに対して8つの画素で受光できるため、十分な解像力を得ることが可能となる。 Here, in the present embodiment, it is assumed that the optical resolution on the fundus is 20 [μm], and it is 20 [μm] even on the virtual plane 041 imaged at equal magnification. By passing through the relay optical system described above, the light spot is imaged at a diameter of 20 × 0.5 = 10 μm in the sagittal direction, and sufficient imaging efficiency can be obtained. On the other hand, since an image can be formed with a diameter of 20 × 4 = 80 μm in the tangential direction and light can be received by eight pixels for one light spot, sufficient resolution can be obtained.
(色消しシリンドリカルレンズ)
 ここで、一般にフーリエドメインOCTにおいては、広い波長帯域を有する光源を用いるために、全ての光学系において色収差を抑える必要がある。特にリレー光学系のサジタル方向の結像における色収差は、波長毎の受光効率に不均一性を生じさせて干渉信号の分光スペクトル形状に影響を与えるため、信号処理により取得した断層像の縦分解能を劣化させる要因となる。従って、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045の少なくとも一方は、分散の高いガラスと低いガラスとを貼り合わせたシリンドリカルレンズからなる色消し構成とすることが好ましい。これにより、リレー光学系により生じる可能性のある色収差を抑えることができる。
(Achromatic cylindrical lens)
Here, in general, in Fourier domain OCT, it is necessary to suppress chromatic aberration in all optical systems in order to use a light source having a wide wavelength band. In particular, chromatic aberration in the imaging in the sagittal direction of the relay optical system causes nonuniformity in the light receiving efficiency for each wavelength to affect the spectral shape of the interference signal, so the longitudinal resolution of the tomographic image acquired by It becomes a factor to deteriorate. Therefore, it is preferable that at least one of the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 has an achromatic structure including a cylindrical lens in which a glass with high dispersion and a glass with low dispersion are bonded. Thereby, the chromatic aberration which may be generated by the relay optical system can be suppressed.
 以上に述べたように、本実施例に係る計測装置は、光源001と、サンプル光学系102と、受光光学系104と、信号処理部053とを少なくとも備える。サンプル光学系102は、光源001からの測定光をラインビームとして成形して被検眼026へ導く。受光光学系104は、タンジェンシャル方向に画素PXbが並んでなるラインセンサ046により被検眼026を経た測定光を受光して出力信号を生成する。信号処理部053は、出力信号を処理して被検眼026の断層情報等の測定情報を出力する。そして、受光光学系104において、被検眼上(被検査物上)の物点をラインセンサ046上で結像させて得られる光スポットSP’は、ラインセンサ046のタンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの画素PXbの受光領域を含む。また、該受光光学系104において、該光スポットSP’は、画素XPbの受光領域のサジタル方向の中に入るように結像される。 As described above, the measurement apparatus according to the present embodiment at least includes the light source 001, the sample optical system 102, the light receiving optical system 104, and the signal processing unit 053. The sample optical system 102 shapes the measurement light from the light source 001 as a line beam and guides it to the eye 026. The light receiving optical system 104 receives measurement light passing through the eye to be examined 026 by a line sensor 046 in which the pixels PXb are arranged in the tangential direction, and generates an output signal. The signal processing unit 053 processes the output signal and outputs measurement information such as tomographic information of the eye to be examined 026. A light spot SP ′ obtained by imaging an object point on the eye to be inspected (on the inspection object) on the line sensor 046 in the light receiving optical system 104 is at least two adjacent to the line sensor 046 in the tangential direction. Includes a light receiving area of one pixel PXb. Further, in the light receiving optical system 104, the light spot SP 'is imaged so as to be in the sagittal direction of the light receiving region of the pixel XPb.
 ここで、受光光学系104は、上述したように、被検眼026からラインセンサ046に至る光路上で物点と共役な位置に形成される中間像面(仮想平面041の像)で結像された像をラインセンサ上の結像面に結像させるリレーレンズ系を備える。このリレーレンズ系は、タンジェンシャル方向の結像倍率がサジタル方向の結像倍率の2倍以上である。また、該リレーレンズ系は、シリンドリカルレンズ044及び045を備える。更に、このシリンドリカルレンズの少なくとも何れかは、光学系の色収差を抑えるために、色消し構造を有するように貼り合わせレンズから構成されることが好ましい。また、該リレーレンズ系は、像側テレセントリック光学系とすれば各主光線がシリンドリカルレンズに垂直入射することとなり、各光束が受けるレンズパワーが均等となる。 Here, as described above, the light receiving optical system 104 is imaged on an intermediate image plane (an image of a virtual plane 041) formed at a position conjugate to an object point on the optical path from the eye to be examined 026 to the line sensor 046 The relay lens system is provided to form an image on the imaging plane on the line sensor. In this relay lens system, the imaging magnification in the tangential direction is twice or more the imaging magnification in the sagittal direction. Also, the relay lens system includes cylindrical lenses 044 and 045. Furthermore, at least one of the cylindrical lenses is preferably composed of a cemented lens so as to have an achromatic structure in order to suppress the chromatic aberration of the optical system. Further, if the relay lens system is an image-side telecentric optical system, each principal ray will be vertically incident on the cylindrical lens, and the lens power received by each light flux will be equal.
 上述した計測装置では、ラインビームを被検眼026上で該ラインビームの延在方向とは垂直な方向に走査する走査部を更に備える。上述したガルバノメトリックミラー023はこの走査部の一例であり、公知の種々のスキャンミラーを用いることができる。また、光源001は、射出する光の波長を掃引する波長掃引型の光源である。更に、光スポットSP或いは光スポットSP’は、点像分布関数により定義され、より好ましくは該点像分布関数における半値幅にて定義される。 The measurement apparatus described above further includes a scanning unit that scans the line beam on the subject eye 026 in a direction perpendicular to the extending direction of the line beam. The above-described galvanometric mirror 023 is an example of this scanning unit, and various known scan mirrors can be used. The light source 001 is a wavelength sweeping type light source that sweeps the wavelength of light to be emitted. Furthermore, the light spot SP or the light spot SP 'is defined by a point spread function, more preferably, by a half width in the point spread function.
 また、本実施例では計測装置としてOCT装置を例としている。該OCT装置では、上述した構成の他に、光源001からの参照光の光路長を調整する参照光学系103と、該参照光学系103を経た参照光と被検眼026を経た測定光とを合波させて干渉光を生成する合波部と、を更に備える。上述した実施例ではビームスプリッタ004が該合波部として例示されるが、同様の機能を有するものであればこれに限定されない。また、ラインセンサ046は、この干渉光を受光して出力信号を生成する。 Further, in the present embodiment, an OCT apparatus is taken as an example of the measuring apparatus. In the OCT apparatus, in addition to the above-described configuration, the reference optical system 103 for adjusting the optical path length of the reference light from the light source 001, the reference light passing through the reference optical system 103 and the measurement light passing through the eye 026 are combined. And a combining unit that generates interference light by causing waves to wave. In the embodiment described above, the beam splitter 004 is exemplified as the combining unit, but is not limited to this as long as it has the same function. Further, the line sensor 046 receives this interference light and generates an output signal.
 また、本実施例ではマッハツェンダー型の干渉系を有するOCT装置を例としている。即ち、該OCT装置は、ラインビームを生成する前に、光源001からの光を測定光と参照光とに分割する分割部段を備える。なお、実施例ではカプラ002が分割部として例示されているが、同様の機能を有するものであればこれに限定されない。参照光学系103は、測定光から形成されるラインビームと別個に、該参照光から第2のラインビームを形成する。そして、ビームスプリッタ004は、測定光によるラインビームと参照光による第2のラインビームとを合波させてライン状の干渉光を生成する。 Further, in this embodiment, an OCT apparatus having a Mach-Zehnder interference system is taken as an example. That is, the OCT apparatus includes a division stage that divides the light from the light source 001 into measurement light and reference light before generating a line beam. In the embodiment, the coupler 002 is illustrated as a division unit, but the invention is not limited to this as long as the coupler 002 has the same function. The reference optical system 103 forms a second line beam from the reference light separately from the line beam formed from the measurement light. Then, the beam splitter 004 combines the line beam of the measurement light and the second line beam of the reference light to generate a line-like interference light.
 以上述べたように、本実施例によれば、眼底上の物点を正方形の画素が一列に配されてなるラインセンサ上に結像させる際に、リレー光学系を介して異方倍率にて結像させることとしている。これにより、受光効率を満たすように画素の幅方向(サジタル方向)に関して画素幅内に該物点からの光スポットが結像する。また、ラインセンサの長さ方向(タンジェンシャル方向)に関して、標本化定理を満たすように少なくとも2つ以上の複数の画素にて該光スポットを受光することが可能となる。従って、より安価な構成の画素が一列に配されたラインセンサを用いても、検出感度と解像力を維持可能となる。また、画素一列のラインセンサを用いることから、該ラインセンサからの信号の読み出しも容易となり、これに要する時間も非特許文献1に開示するラインセンサよりも短縮可能となる。即ち、従来の構成に比して、信号読み出しの時間を要さない。 As described above, according to the present embodiment, when an object point on the fundus is imaged on a line sensor in which square pixels are arranged in a line, an anisotropic magnification is used via a relay optical system. It is supposed to be imaged. As a result, the light spot from the object point is imaged within the pixel width in the width direction (sagittal direction) of the pixel so as to satisfy the light receiving efficiency. In addition, the light spot can be received by at least two or more pixels so as to satisfy the sampling theorem in the longitudinal direction (tangential direction) of the line sensor. Therefore, detection sensitivity and resolution can be maintained even when using a line sensor in which pixels of a cheaper configuration are arranged in a line. In addition, since the line sensor of one row of pixels is used, readout of a signal from the line sensor can be facilitated, and the time required for this can be shortened as compared with the line sensor disclosed in Non-Patent Document 1. That is, compared to the conventional configuration, it takes less time for signal readout.
[第2の実施例]
 近年、OCTを用いて、短時間で眼底の幅方向及び深さ方向共に広い範囲(フルレンジ)の断層像を一度に得ることも求められる。このような広範囲の断層像を取得するOCTをフルレンジOCTと称している。ラインOCTはこのフルレンジOCTへの適用が検討されている。ここで、OCTにおいて、データ解析又は処理において問題を引き起こしうる種々のアーチファクトがあり、そのひとつに複素共役アーチファクトがある。干渉信号は実数値として検出されるので、フーリエ変換処理により再構成された深さ方向プロファイルには、複素共役曖昧性(complex conjugate ambiguity)が発生する。具体的には、断層像において、測定光路の光路長が参照光路の光路長に等しいゼロ遅延位置に対し、実像とは反対側に、実像の鏡像として複素共役アーチファクトが現れる。鏡像が実像に重なるとデータの誤解析につながり得る。
Second Embodiment
In recent years, it is also required to obtain a tomogram of a wide range (full range) in both the width direction and the depth direction of the fundus in a short time using OCT. OCT which acquires such a wide-area tomogram is called full-range OCT. The application of line OCT to this full range OCT is being considered. Here, in OCT, there are various artifacts that can cause problems in data analysis or processing, one of which is complex conjugate artifacts. Since the interference signal is detected as a real value, complex conjugate ambiguity occurs in the depth direction profile reconstructed by Fourier transform processing. Specifically, in the tomographic image, a complex conjugate artifact appears as a mirror image of the real image on the opposite side of the real image with respect to the zero delay position where the optical path length of the measurement optical path is equal to the optical path length of the reference optical path. If the mirror image overlaps the real image, it can lead to misanalysis of the data.
 非特許文献1では、複素共役アーチファクトを除去する手段として、ラインOCTに位相シフト法を適用したフルレンジOCT撮像技術が提案されている。即ち、ライン状に形成された参照光の波面に一定の傾斜を与え、Bスキャン方向(参照光延在方向)に等間隔の時間遅延を与えることで位相シフトを発生させる。この状態で得られた干渉信号に対して、通常のAスキャン方向ではなく、Bスキャンの空間方向にフーリエ変換処理を行い、信号を解析することで、複素共役干渉信号を取得することができる。取得された複素共役干渉信号をゼロ値とし、残された信号に対して通常のフーリエ変換処理を行うことにより、複素共役アーチファクトを除去した断層像が得られる。 Non-Patent Document 1 proposes a full-range OCT imaging technique in which a phase shift method is applied to line OCT as means for removing complex conjugate artifacts. That is, a predetermined inclination is given to the wave front of the reference light formed in a line shape, and a phase shift is generated by giving equal time delays in the B scan direction (reference light extension direction). The complex conjugate interference signal can be acquired by performing Fourier transform processing on the interference signal obtained in this state not in the normal A scan direction but in the spatial direction of the B scan and analyzing the signal. By taking the acquired complex conjugate interference signal as a zero value and performing normal Fourier transform processing on the remaining signal, a tomographic image from which the complex conjugate artifact has been removed can be obtained.
 しかし、このように複素共役干渉信号をゼロ値としてしまうことにより、実際に画像形成に用いられるデータが1/2に減少し、横解像力が劣化してしまう。これに対し、例えばタンジェンシャル方向において4つの画素にて光スポットSP’を受光するようにリレー光学系を構成すれば、標本化定理を満たした上でも解像力は通常の2倍となる。従って、複素共役アーチファクトを除去したとしても、本来の横解像力を維持したままでフルレンジの断層像を得ることができる。 However, by setting the complex conjugate interference signal to a zero value in this way, the data actually used for image formation is reduced to 1⁄2, and the lateral resolution is degraded. On the other hand, if the relay optical system is configured to receive the light spot SP 'with four pixels in the tangential direction, for example, the resolving power is doubled even if the sampling theorem is satisfied. Therefore, even if the complex conjugate artifact is removed, a full-range tomogram can be obtained while maintaining the original lateral resolution.
 以下に、このようなフルレンジOCTを行うことを可能とする第2の実施例に係るラインOCT装置について説明する。なお、説明に際し、第1の実施例で説明した構成と同じ若しくは類似する構成に関しては同一の参照番号を付記することとし、ここでの説明は省略する。以下では、第1の実施例と相違する部分について説明する。 Hereinafter, a line OCT apparatus according to a second embodiment which enables such full range OCT to be performed will be described. In the description, the same reference numerals will be appended to the same or similar components as those described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. In the following, portions different from the first embodiment will be described.
(参照光学系)
 図6は、第2の実施例に係るラインOCT装置におけるOCT光学系の概略構成を示す図である。本実施例では、参照光学系103の構成が異なっている。本OCT光学系の参照光学系103’は、光ファイバの射出端より順に、コリメータレンズ031、NDフィルター032、ミラー033、ミラー034、レトロリフレクタ035、ミラー019、シリンドリカルレンズ036、レンズ037、波面傾斜ミラー038、レンズ039、及びレンズ040を有する。本実施例における参照光学系103’は、波面傾斜ミラー038と、レンズ039及びレンズ040からなる参照光用リレーレンズ系とを有することにおいて、第1の実施例における参照光学系103と異なる。シリンドリカルレンズ036とレンズ037はラインビーム形成レンズ系を構成し、波面傾斜ミラー038の面上に参照光のラインビームを中間像として形成する。該中間ライン像は、レンズ039及びレンズ040からなる参照光用リレーレンズ系を介し、更にビームスプリッタ004を透過して仮想平面041上に参照光によるラインビームを形成する。
(Reference optical system)
FIG. 6 is a view showing a schematic configuration of an OCT optical system in a line OCT apparatus according to a second embodiment. In the present embodiment, the configuration of the reference optical system 103 is different. The reference optical system 103 'of the present OCT optical system includes, in order from the emission end of the optical fiber, a collimator lens 031, an ND filter 032, a mirror 033, a mirror 034, a retroreflector 035, a mirror 019, a cylindrical lens 036, a lens 037, and a wavefront tilt. It has a mirror 038, a lens 039, and a lens 040. The reference optical system 103 ′ in the present embodiment differs from the reference optical system 103 in the first embodiment in having a wavefront tilt mirror 038 and a relay lens system for reference light consisting of a lens 039 and a lens 040. The cylindrical lens 036 and the lens 037 constitute a line beam forming lens system, and form a line beam of reference light as an intermediate image on the surface of the wavefront tilt mirror 038. The intermediate line image passes through the beam splitter 004 via a reference light relay lens system consisting of a lens 039 and a lens 040 to form a line beam of reference light on a virtual plane 041.
(参照光用リレーレンズ系)
 図7Aおよび7Bは、図6における参照光学系103’の中の一部を詳細に図示したものである。上述したようにシリンドリカルレンズ036及びレンズ037により波面傾斜ミラー038上に中間ライン像が形成される。本実施例においては、図7Aに示す波面傾斜ミラー038は光軸に対して45度方向に配置されており、これにより反射後の参照光の中心軸は後の光学系の光軸に一致する。
(Relay lens system for reference light)
7A and 7B illustrate in detail a part of the reference optical system 103 'in FIG. As described above, an intermediate line image is formed on the wavefront tilt mirror 038 by the cylindrical lens 036 and the lens 037. In the present embodiment, the wavefront tilt mirror 038 shown in FIG. 7A is disposed in the direction of 45 degrees with respect to the optical axis, whereby the central axis of the reference light after reflection coincides with the optical axis of the later optical system. .
 ここで、レンズ039及びレンズ040の位置関係について説明する。レンズ039の焦点距離をF39とすると、レンズ039は波面傾斜ミラー038からF39だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ039の前側焦点面に中間ライン像が一致する。このとき、レンズ039の後側焦点面である仮想平面IPには中間ライン像の瞳像が形成される。つまり、中間ライン像においてコリメートされていた実線で示すサジタル方向の光線は仮想平面IP上で集光し、一方で中間ライン像において集光されていた破線で示すタンジェンシャル方向の光線は仮想平面IP上でコリメートされた状態になる。即ち、ライン軸が90度回転したような状態で、仮想平面IP上に中間ライン像の瞳像が形成される。 Here, the positional relationship between the lens 039 and the lens 040 will be described. Assuming that the focal length of the lens 039 is F39, the lens 039 is disposed at a distance from the wavefront tilt mirror 038 by F39. That is, the intermediate line image coincides with the front focal plane of the lens 039. At this time, a pupil image of an intermediate line image is formed on a virtual plane IP which is a back focal plane of the lens 039. That is, the light beam in the sagittal direction indicated by the solid line collimated in the intermediate line image is condensed on the virtual plane IP, while the light beam in the tangential direction indicated by the dashed line collected in the intermediate line image is the virtual plane IP It is collimated above. That is, while the line axis is rotated 90 degrees, a pupil image of the intermediate line image is formed on the virtual plane IP.
 一方、レンズ040の焦点距離をF40とすると、レンズ040は仮想平面IPからF40だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ040の前側焦点面に仮想平面IPが一致する。このとき、レンズ040の後側焦点面には、中間ライン像がリレーされたラインビームが形成される。F39とF40が等しければこれらラインビームは等倍であり、異なればその比に応じた倍率がかかったラインビームとなる。このレンズ040の後側焦点面を、サンプル光学系102を経た測定光(戻り光)のラインビームが形成される仮想平面041に一致するように参照光学系全体を配置すれば、仮想平面041上において参照光と測定光とが合波することになる。従って、この状態で得られた位相シフトの無い干渉信号からは、例えば後述する図8に示される断層像Ta1に示されるように、傾きの無い断層像が得られる。 On the other hand, assuming that the focal length of the lens 040 is F40, the lens 040 is disposed at a distance of F40 from the virtual plane IP. That is, the virtual plane IP coincides with the front focal plane of the lens 040. At this time, a line beam relayed to the intermediate line image is formed on the back focal plane of the lens 040. If F39 and F40 are equal, these line beams are equal and if different, they become line beams with a magnification corresponding to the ratio. If the entire reference optical system is arranged so that the back focal plane of the lens 040 coincides with the virtual plane 041 on which the line beam of the measurement light (return light) passing through the sample optical system 102 is formed, the virtual plane 041 is obtained. The reference light and the measurement light are combined in Therefore, as shown in, for example, a tomogram Ta1 shown in FIG. 8 described later, a tomogram without inclination is obtained from the interference signal having no phase shift obtained in this state.
 ここで、参照光においては、後述するフルレンジ処理のために波面に傾斜を与えることが必要になる。図7Bは波面傾斜ミラー38に45度とは異なる傾斜を与えた場合である。波面傾斜ミラー038の傾斜変化は、不図示のミラー駆動手段により該波面傾斜ミラー038に取り付けられた不図示のステッピングモータ等を用いて電動制御することができる。波面傾斜ミラー038に45+θ/2度だけの傾斜を与えると反射後の参照光の中心角度はθだけ傾斜する。このとき、コリメート方向の光線は一様にθだけ傾斜し、同時に参照光の等位相面である波面もθだけ傾斜する。レンズ039を通過した参照光は仮想平面IP上に瞳像を形成するが、その形成位置はF39×tanθだけシフトする。その後、レンズ040で仮想平面041上にリレーされた参照光のラインビームが形成される。しかし、仮想平面IP上の瞳像がF39×tanθだけシフトしているために、仮想平面041に向かうコリメート光線はこれに併せて一様にθ’だけ傾斜することとなる。即ち、仮想平面041上における参照光の波面はθ’だけ傾斜することになる。ここで、F23=F24である場合は、θ’=-θであり、F39≠F40である場合は、θ’=-θ×F39/F40の関係となる。なお、波面傾斜ミラー038の傾斜は1軸方向のタンジェンシャル方向にのみ与えているため、実線で示すサジタル方向の光線の結像関係は不変である。 Here, in the reference light, it is necessary to tilt the wavefront for the full range processing described later. FIG. 7B shows the case where the wavefront tilt mirror 38 is given a tilt different from 45 degrees. The change in inclination of the wavefront inclination mirror 038 can be electrically controlled using a stepping motor or the like (not shown) attached to the wavefront inclination mirror 038 by mirror driving means (not shown). When the wavefront inclination mirror 038 is inclined by 45 + θ / 2 degrees, the central angle of the reference light after reflection is inclined by θ. At this time, the light beam in the collimating direction is uniformly inclined by θ, and at the same time, the wavefront which is an equiphase surface of the reference light is also inclined by θ. The reference light that has passed through the lens 039 forms a pupil image on the virtual plane IP, but its formation position is shifted by F39 × tan θ. Thereafter, a lens 040 forms a line beam of reference light relayed on the virtual plane 041. However, since the pupil image on the virtual plane IP is shifted by F39 × tan θ, the collimated light beam directed to the virtual plane 041 is also inclined uniformly by θ ′. That is, the wavefront of the reference light on the virtual plane 041 is inclined by θ '. Here, when F23 = F24, θ ′ = − θ, and when F39 ≠ F40, the relationship of θ ′ = − θ × F39 / F40 is obtained. In addition, since the inclination of the wavefront inclination mirror 038 is given only in the tangential direction of the 1 axis direction, the imaging relationship of the light beam in the sagittal direction indicated by the solid line is unchanged.
 ここで、波面傾斜ミラー038上の中間ライン像は、レンズ039及びレンズ040を介して仮想平面041上と共役の関係になっている。このため、波面傾斜ミラー038の光軸中心で反射した参照光の中心は、仮想平面041面上でシフトすることなく、再び光学系の光軸上に到達する。このような構成にすることにより、例えば参照光がシフトすることによるケラレや光強度分布の低下などを引き起こすことが無く、理想的に参照光に対して波面の変化のみを与えることができる。なお、参照光用リレーレンズ系の構成はここで好適に示されるものに限定されず、波面傾斜ミラー038上に形成された中間像が仮想平面041上にリレーされる構成であれば、種々変更が可能である。 Here, the intermediate line image on the wavefront tilt mirror 038 is in a conjugate relationship with the virtual plane 041 via the lens 039 and the lens 040. For this reason, the center of the reference light reflected at the center of the optical axis of the wavefront tilt mirror 038 arrives on the optical axis of the optical system again without being shifted on the imaginary plane 041 plane. With such a configuration, for example, it is possible to ideally provide only the change of the wavefront to the reference light without causing the vignetting or the decrease of the light intensity distribution due to the shift of the reference light. The configuration of the reference light relay lens system is not limited to the one suitably shown here, and various modifications can be made as long as the intermediate image formed on the wavefront tilt mirror 038 is relayed on the virtual plane 041. Is possible.
(フルレンジ処理)
 図8は、信号処理部053により得られた、被検眼026の眼底の断層像の例を示す。Ta1は参照光の波面に傾斜(角度θ)を与えない場合に取得された断層像である。これに対し、波面傾斜ミラー038により参照光の波面に傾斜(角度θ)を与えると、Tb1のように全体が傾斜したような断層像が得られる。波面の一様な傾斜は、一般に位相シフトと呼ばれ、Bスキャン方向に一様に位相の遅れを生じさせることになるため、断層像Tb1は断層像Ta1の形状に加え、線形的に深さ位置が変化する関係になる。
(Full range processing)
FIG. 8 shows an example of a tomogram of the fundus of the eye to be examined 026 obtained by the signal processing unit 053. Ta1 is a tomogram acquired when the wavefront of the reference light is not inclined (angle θ). On the other hand, when the wavefront of the reference light is inclined (angle θ) by the wavefront inclination mirror 038, a tomographic image in which the whole is inclined like Tb1 is obtained. The uniform inclination of the wavefront is generally referred to as a phase shift, and causes a uniform phase delay in the B-scan direction, so that the tomographic image Tb1 has a linear depth in addition to the shape of the tomographic image Ta1. The position changes.
 図9は、信号処理部053により実行されるフルレンジ処理と称する処理過程の例である。フルレンジ処理では非特許文献1で開示されている次の処理を行う。まず、ラインセンサ046により取得された被検眼026からの干渉信号に対し、Bスキャン方向にフーリエ変換処理を行い、構造の周波数解析を行う。これにより、分離可能な、周波数信号の正像(実像)と鏡像とが得られる。周波数信号の鏡像を除去した後に、正像に対して逆フーリエ変換処理を行うことで、元の干渉信号の複素信号を得ることができる。この複素信号を通常のOCT信号処理と同様にAスキャン方向にフーリエ変換することにより、鏡像が除去された断層像が取得できる。 FIG. 9 is an example of a processing process called full range processing performed by the signal processing unit 053. In the full range processing, the following processing disclosed in Non-Patent Document 1 is performed. First, with respect to the interference signal from the subject eye 026 acquired by the line sensor 046, Fourier transform processing is performed in the B scan direction, and frequency analysis of the structure is performed. As a result, a separable true image (real image) and a mirror image of the frequency signal are obtained. After removing the mirror image of the frequency signal, the complex image of the original interference signal can be obtained by performing inverse Fourier transform processing on the normal image. By Fourier-transforming this complex signal in the A-scan direction in the same manner as ordinary OCT signal processing, it is possible to acquire a tomographic image from which the mirror image has been removed.
 従来であれば、正像と鏡像とが重なり合わずに離れた領域からしか正確な断層情報が得られず、このため得られる深度情報に制限があった。これに対し、ゼロ遅延位置であっても鏡像と分離された正像が得られることから、より深い深度まで断層情報を得ることが可能になる。なお、ここで述べた処理を行うことにより、鏡像に対応するデータが削除されることから横方向の解像度は半減する。しかし、本実施例では、予め光スポットSPを少なくとも4つ以上の画素を用いて受光して干渉信号を得る所謂オーバーサンプリングを行っていることから、標本化定理を満たし且つ解像度が理論上半減したとしても、適切な解像度により断層像を得ることができる。 In the prior art, accurate tomographic information can be obtained only from a region apart from the normal image and the mirror image without overlapping, which limits the obtained depth information. On the other hand, even at the zero delay position, since a normal image separated from the mirror image is obtained, it is possible to obtain tomographic information to a deeper depth. Note that, by performing the processing described here, the horizontal resolution is reduced by half because the data corresponding to the mirror image is deleted. However, in the present embodiment, so-called oversampling is performed in advance to obtain an interference signal by receiving the light spot SP with at least four or more pixels, so that the sampling theorem is satisfied and the resolution is theoretically reduced to half. Also, tomograms can be obtained with appropriate resolution.
 図9に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸は強度である。実線で示す周波数分布Sa1は参照光の波面に傾斜を与えない状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図8における断層像Ta1に対応する。同図において、周波数の+側にピークを有する分布が正像に、-側にピークを有する分布が鏡像に対応する。この分布はゼロ周波数をまたがる形で広がっており、更には左右対称で生成される正像と鏡像とが重なった状態になっている。この状態だと、鏡像の分離除去は容易ではない。また、正像と鏡像とが重なる領域は正しい断層情報を表示することが難しいことからこの領域を避け、残された比較的浅い深度での断層情報しか用いることができない。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 9 is frequency, and the vertical axis is intensity. The frequency distribution Sa1 indicated by a solid line is a frequency distribution when the frequency analysis is performed in a state where the wavefront of the reference light is not inclined. This corresponds to the tomographic image Ta1 in FIG. In the figure, a distribution having a peak on the + side of the frequency corresponds to a normal image, and a distribution having a peak on the − side corresponds to a mirror image. This distribution spreads across the zero frequency, and furthermore, a mirror image and an orthoimage generated in left-right symmetry overlap. In this state, separation and removal of the mirror image is not easy. In addition, since it is difficult to display correct tomographic information in the region where the normal image and the mirror image overlap, it is possible to avoid this region and to use only the tomographic information at a relatively shallow depth left.
 一方、破線で示す周波数分布Sb1は参照光の波面に傾斜を与えた状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図8における断層像Tb1に対応する。この場合、両分布は互いにゼロ周波数から離れた所に位置しており、更には正像と鏡像とが分離された状態になっている。具体的には、光源001の中心波長をλcとすれば、ラインセンサ046に到達する光線において、ラインセンサの隣り合う画素間でλc/4の位相差を一様に与えるように波面傾斜ミラー038の傾斜角度が設定されると良好に周波数分布の分離が可能になる。このような状態であれば、図9に示した周波数分布が好適に得られ、鏡像の周波数信号は容易にゼロ値に設定ができ、鏡像の除去が可能になる。従って、波長掃引された光における広範な波長からの断層情報の取得が可能となり、より深い深度からの断層情報を得ることができる。 On the other hand, the frequency distribution Sb1 indicated by a broken line is a frequency distribution when frequency analysis is performed in a state where the wavefront of the reference light is inclined. This corresponds to the tomographic image Tb1 in FIG. In this case, the two distributions are located apart from each other at zero frequency, and furthermore, the normal image and the mirror image are separated. Specifically, assuming that the central wavelength of the light source 001 is λ c, the wavefront tilt mirror 038 is such that, in the light beam reaching the line sensor 046, the phase difference of λ c / 4 is uniformly given between adjacent pixels of the line sensor. When the inclination angle of is set, separation of the frequency distribution becomes possible well. In such a state, the frequency distribution shown in FIG. 9 is suitably obtained, and the mirror image frequency signal can be easily set to a zero value, and the mirror image can be removed. Therefore, acquisition of tomographic information from a wide range of wavelengths in wavelength-swept light is possible, and tomographic information from a deeper depth can be obtained.
 以上に述べたように、本実施例において、参照光学系103は測定光に対する位相シフトを参照光に与える手段を備える。該手段は、波面傾斜ミラー038、並びにレンズ039及びレンズ040を備えた参照光用リレーレンズ系より構成される。該波面傾斜ミラー038を光軸に対して適切に傾斜させてライン状の参照光を傾斜させて仮想平面041に入射させることにより、参照光に好適な位相シフトを与えられる。また、参照光に位相シフトを与えて上述したフルレンジ処理を行うラインOCT装置において、光スポットSP’は、ラインセンサ046の横方向に隣接する少なくとも4つの画素PXbを含むように結像することで、好適な解像が可能となる。なお、参照光に位相シフトを与える構成はここで好適に示されるものに限定されず、適当な位相シフトを参照光に付与することが可能であれば、種々変更が可能である。 As described above, in the present embodiment, the reference optical system 103 includes means for giving a phase shift to the measurement light to the reference light. The means comprises a wavefront tilt mirror 038 and a relay lens system for reference light provided with a lens 039 and a lens 040. By appropriately tilting the wavefront tilt mirror 038 with respect to the optical axis and tilting the line-like reference beam to make it enter the virtual plane 041, the reference beam can be given a suitable phase shift. Further, in the line OCT apparatus performing the above-described full range processing by giving a phase shift to the reference light, the light spot SP ′ is imaged so as to include at least four pixels PXb adjacent in the lateral direction of the line sensor 046. This makes possible suitable resolution. The configuration for providing the phase shift to the reference light is not limited to the one suitably shown here, and various modifications can be made as long as it is possible to provide an appropriate phase shift to the reference light.
 以上に述べたように参照光学系103’等を構成とすることにより、フルレンジOCTにおいて、位相シフト法により複素共役曖昧性にともなう鏡像を除去したとしても、十分な解像度を有する断層像を得ることができる。また、波面傾斜ミラー038のθの付加回転を行わず且つ位相シフト法により鏡像の除去を行わなければ、通常のラインOCT装置と同様に、データの減少を伴わずに詳細な解像度の断層像を得ることもできる。 As described above, by forming the reference optical system 103 ′ and the like, in full-range OCT, a tomogram having sufficient resolution can be obtained even if the mirror image accompanying complex conjugate ambiguity is removed by the phase shift method. Can. Further, if the additional rotation of the wavefront tilt mirror 038 is not performed and the removal of the mirror image is not performed by the phase shift method, the tomographic image of the detailed resolution is not accompanied with the data reduction as in the normal line OCT apparatus. You can also get it.
[変形例1]
 以上に述べた実施例では、受光光学系に配されたリレー光学系により、眼底からの点像がサジタル方向においてラインセンサ046の画素幅と対応する径となり、タンジェンシャル方向において複数の画素により受光される径となるように集光されることとしている。しかし、サジタル方向の結像倍率はここで述べた倍率に限定されない。例えば、図10に示すように、異方倍率で得られた光スポットSP’において、結像時に画素の幅方向の径を実際の画素幅よりも小さくしてもよい。即ち、解像度を維持しながら異方性の比率をより大きくしてもよい。この場合、画素PXbが並ぶラインセンサ046上において光スポットSP’が図のように結像される。このとき画素の幅方向においては、光スポットSP’に対して画素の幅が十分大きくなる。このように構成することで、例えば光学系においてサジタル方向の光軸ずれが生じた場合において、ラインビームとラインセンサ046の大小関係に十分な余裕があるために、ラインビームがけられにくく、受光効率低下に対する敏感度を低減させることができる。
[Modification 1]
In the embodiment described above, the relay optical system disposed in the light receiving optical system causes the point image from the fundus to have a diameter corresponding to the pixel width of the line sensor 046 in the sagittal direction, and light reception by a plurality of pixels in the tangential direction It is assumed that the light is collected so as to have the desired diameter. However, the imaging magnification in the sagittal direction is not limited to the magnification described here. For example, as shown in FIG. 10, in the light spot SP ′ obtained with an anisotropic magnification, the diameter in the width direction of the pixel may be smaller than the actual pixel width at the time of imaging. That is, the ratio of anisotropy may be increased while maintaining the resolution. In this case, the light spot SP ′ is imaged as shown on the line sensor 046 in which the pixels PXb are arranged. At this time, in the width direction of the pixel, the width of the pixel is sufficiently larger than the light spot SP ′. With such a configuration, for example, when a shift in the optical axis in the sagittal direction occurs in the optical system, there is a sufficient margin in the magnitude relationship between the line beam and the line sensor 046. The sensitivity to degradation can be reduced.
[変形例2]
 以上に述べた実施例では、受光光学系にリレー光学系を配することとし、該リレー光学系によって光スポットSPのサジタル方向の結像倍率とタンジェンシャル方向の結像倍率とを変えている。そして、これにより該光スポットSP'がラインセンサ046の幅方向において画素幅と一致する或いはこれ以下となるようにし、且つ長さ方向において複数の画素により受光されるように結像されることとしている。しかし、ラインセンサ046に対して好適に光スポットSPを結像させる構成は上記に限定されない。具体的には、受光光学系におけるラインセンサ046の形状を変えることにより、上述した条件を満たすこととしてもよい。
[Modification 2]
In the embodiment described above, the relay optical system is disposed in the light receiving optical system, and the imaging magnification in the sagittal direction of the light spot SP and the imaging magnification in the tangential direction are changed by the relay optical system. Then, as a result, the light spot SP ′ is made to be equal to or less than the pixel width in the width direction of the line sensor 046 and to be imaged so as to be received by a plurality of pixels in the length direction. There is. However, the configuration for focusing the light spot SP on the line sensor 046 is not limited to the above. Specifically, the condition described above may be satisfied by changing the shape of the line sensor 046 in the light receiving optical system.
 より詳細には、ラインセンサ046における個々の画素の縦横比を変えることによって条件を満たすことも可能である。この場合、受光光学系104におけるリレー光学系は必要なく、仮想平面041に形成された干渉光がそのままラインセンサ046に受光される構成となっている。このような変形例において、ラインセンサ046上に光スポットSPが結像している状態を図11Aおよび11Bに示す。図11Aに示す変形例では、光スポットSPはサジタル方向とタンジェンシャル方向とが等倍にて結像されている。それに対し、ラインセンサ046における画素PXa’として、幅方向に対して長さ方向が1/8となるものを用いている。このように構成することにより、光スポットSPがラインセンサ046の幅内に収められることで受光効率は維持され、且つ複数(実施例では8つ)の画素にて該光スポットSPを受光することとなる。これにより、ラインセンサの受光効率と空間周波数とを両立する受光光学系を実現することができる。 More specifically, it is also possible to satisfy the condition by changing the aspect ratio of the individual pixels in the line sensor 046. In this case, the relay optical system in the light receiving optical system 104 is not necessary, and the interference light formed on the virtual plane 041 is directly received by the line sensor 046. In such a modification, the state in which the light spot SP is formed on the line sensor 046 is shown in FIGS. 11A and 11B. In the modified example shown in FIG. 11A, the light spot SP is imaged at the same magnification in the sagittal direction and the tangential direction. On the other hand, as the pixel PXa 'in the line sensor 046, a pixel whose length direction is 1/8 in the width direction is used. With this configuration, the light spot SP is contained within the width of the line sensor 046, and the light receiving efficiency is maintained, and the light spot SP is received by a plurality of (eight in the embodiment) pixels. It becomes. Thus, it is possible to realize a light receiving optical system that achieves both the light receiving efficiency of the line sensor and the spatial frequency.
 なお、ここでは光スポットSPは横方向に並ぶ8つの画素にて受光する例を示した。しかし画素の数はこれに限定されない。具体的には、光スポットを受光する画素の数は、標本化定理を満たせばよい。従って、受光光学系104において、ラインセンサ046を構成する画素は、タンジェンシャル方向の長さに対してサジタル方向の長さが少なくとも2倍以上であればよい。また、第2の実施例に示したフルレンジOCTに本変形例を適用する場合には、タンジェンシャル方向の長さに対してサジタル方向の長さが少なくとも4倍以上であればよい。 Here, an example is shown in which the light spot SP is received by eight pixels aligned in the lateral direction. However, the number of pixels is not limited to this. Specifically, the number of pixels receiving the light spot may satisfy the sampling theorem. Therefore, in the light receiving optical system 104, the pixels constituting the line sensor 046 may be at least twice as long as the sagittal direction with respect to the tangential direction. In addition, in the case of applying this modification to the full-range OCT shown in the second embodiment, the length in the sagittal direction may be at least four times or more the length in the tangential direction.
 図11Bは、解像度を維持しながら、更に異方性の比率を1.5倍大きくした上述した変形例1に対応する場合を示している。この場合、画素PXcと結像された光スポットSPとは図のような関係となる。このとき、線幅方向においては、光スポットSPに対してラインセンサ046の線幅が十分大きくなる。このように構成することで、例えば光学系においてサジタル方向の光軸ずれが生じた場合において、ラインビームとラインセンサ046の大小関係に十分な余裕があるために、ラインビームがけられにくく、受光効率低下に対する敏感度を低減させることができる。これにより、ロバストな光学系を実現することができる。 FIG. 11B shows a case corresponding to the above-described first modification in which the ratio of anisotropy is further increased by 1.5 times while maintaining the resolution. In this case, the pixel PXc and the formed light spot SP have a relationship as shown in the figure. At this time, in the line width direction, the line width of the line sensor 046 is sufficiently larger than the light spot SP. With such a configuration, for example, when a shift in the optical axis in the sagittal direction occurs in the optical system, there is a sufficient margin in the magnitude relationship between the line beam and the line sensor 046. The sensitivity to degradation can be reduced. Thereby, a robust optical system can be realized.
 以上に述べたように、本発明によれば、ラインOCTにおけるラインセンサの信号受光において、ラインセンサの受光効率と空間周波数とを両立する結像光学系を実現することができる。また、ラインセンサがタンジェンシャル方向に一列に並ぶ受光素子から構成されることから、信号の読み出しが容易であり、例えば非特許文献1に開示されるセンサの場合と比較して、信号読み出し時間を短縮することができる。また、ラインセンサの幅方向と光スポットの大きさとを適切な関係とすることにより光軸ずれに対しても受光光量をある程度の範囲で維持でき、ロバストな光学系の実現が可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an imaging optical system in which the light reception efficiency of the line sensor and the spatial frequency are compatible in signal reception of the line sensor in the line OCT. In addition, since the line sensor is composed of light receiving elements arranged in a line in the tangential direction, signal readout is easy. For example, compared with the case of the sensor disclosed in Non-Patent Document 1, the signal readout time is It can be shortened. Further, by making the width direction of the line sensor and the size of the light spot have an appropriate relationship, it is possible to maintain the received light quantity within a certain range even for the optical axis deviation, and it is possible to realize a robust optical system.
[その他の実施例]
 以上では、本発明をラインOCT装置に適用した例について述べている。しかし、本発明の適用対象となる装置は該ラインOCT装置に限られない。測定光をライン状に成形して被検眼眼底を走査して該眼底からの情報を一括して取得する装置であれば、本発明は適用可能である。即ち、本発明はライン状の測定光を走査して眼底像を取得する例えばラインSLOに対しても適用できる。
[Other embodiments]
In the above, the example which applied this invention to the line OCT apparatus is described. However, the device to which the present invention is applied is not limited to the line OCT device. The present invention is applicable to any device that shapes measurement light into a line shape, scans the fundus of the eye to be examined, and collectively acquires information from the fundus. That is, the present invention can also be applied to, for example, the line SLO for scanning a line-shaped measurement light to acquire a fundus image.
 また、上述した実施例では、被検査物として人間の目の特に眼底(網膜)を例としている。しかし、被検査物は眼底に限定されず、前眼部、硝子体等であってもよい。また、眼に限定されず、皮膚、臓器等であってもよい。この場合、上述したラインOCT装置は、眼科装置以外の例えば内視鏡等の医療機器用の計測装置としても構成することができる。 Further, in the embodiment described above, in particular, the fundus of the human eye (retina) is taken as an example of the test object. However, the object to be examined is not limited to the fundus, and may be an anterior segment, vitreous body, or the like. Moreover, it is not limited to eyes, and skin, an organ, etc. may be sufficient. In this case, the line OCT apparatus described above can also be configured as a measurement apparatus for medical equipment such as an endoscope other than the ophthalmologic apparatus.
 以上に、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上述した実施例に限定さるものではない。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、上述した各実施例及び各変形例は、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。 Although the present invention has been described above with reference to the examples, the present invention is not limited to the above-described examples. Inventions modified without departing from the spirit of the present invention and inventions equivalent to the present invention are also included in the present invention. Moreover, each Example and each modification which were mentioned above can be combined suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
 この出願は2017年8月18日に出願された日本国特許出願番号2017-158042の優先権を主張するものであり、それらの内容を引用してこの出願の一部とするものである。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2017-158042 filed on Aug. 18, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference.
101 ライン像形成光学系
102 サンプル光学系(測定光学系)
103 参照光学系
104 受光光学系
001 光源
002 カプラ
026 被検眼
046 ラインセンサ
053 信号処理手段
SP 光スポット
PXa,PXb 画素
SI‘ 中間像面

 
101 Line Image Forming Optical System 102 Sample Optical System (Measurement Optical System)
103 Reference optical system 104 Light receiving optical system 001 Light source 002 Coupler 026 Eye 46 to be examined Line sensor 053 Signal processing means SP Light spot PXa, PXb Pixel SI 'Intermediate image plane

Claims (13)

  1.  光源と、
     前記光源からの測定光をラインビームとして成形して被検査物へ導く測定光学系と、
     タンジェンシャル方向に画素が並んでなるラインセンサにより前記被検査物を経た前記測定光を受光して出力信号を生成する受光光学系と、
     前記出力信号を処理して前記被検査物の測定情報を出力する信号処理手段と、
    を備え、
     前記受光光学系において、前記被検査物上の物点を前記ラインセンサ上で結像させて得られる光スポットは、前記ラインセンサの前記タンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの前記画素の受光領域を含み、前記画素の前記受光領域のサジタル方向の中に入るように結像することを特徴とする計測装置。
    Light source,
    A measurement optical system which shapes the measurement light from the light source as a line beam and guides it to an inspection object;
    A light receiving optical system that receives the measurement light having passed through the inspection object by a line sensor in which pixels are arranged in a tangential direction, and generates an output signal;
    Signal processing means for processing the output signal and outputting measurement information of the inspection object;
    Equipped with
    In the light receiving optical system, a light spot obtained by imaging an object point on the inspection object on the line sensor is a light receiving area of at least two of the pixels adjacent to the tangential direction of the line sensor. And measuring the image so as to be in the sagittal direction of the light receiving area of the pixel.
  2.  前記受光光学系は、前記被検査物から前記ラインセンサに至る光路上で前記物点と共役な位置に形成される中間像面で結像される像を前記ラインセンサ上の結像面に結像させるリレーレンズ系を備え、
     前記リレーレンズ系は、前記タンジェンシャル方向の結像倍率が前記サジタル方向の結像倍率の2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
    The light receiving optical system forms an image formed on an intermediate image plane formed at a position conjugate to the object point on an optical path from the inspection object to the line sensor on an imaging surface on the line sensor. It has a relay lens system that
    The measuring apparatus according to claim 1, wherein in the relay lens system, an imaging magnification in the tangential direction is twice or more of an imaging magnification in the sagittal direction.
  3.  前記リレーレンズ系は、シリンドリカルレンズを備えることを特徴とする請求項2に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 2, wherein the relay lens system comprises a cylindrical lens.
  4.  前記シリンドリカルレンズは、貼り合わせレンズからなることを特徴とする請求項3に記載の計測装置。 The said cylindrical lens consists of a bonding lens, The measuring device of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
  5.  前記リレーレンズ系は、像側テレセントリック光学系であることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の計測装置。 The measuring apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the relay lens system is an image-side telecentric optical system.
  6.  前記受光光学系において、前記受光領域は前記タンジェンシャル方向の長さに対して前記サジタル方向の長さが2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 2. The measurement apparatus according to claim 1, wherein in the light receiving optical system, the length in the sagittal direction is twice or more the length in the tangential direction with respect to the length in the tangential direction.
  7.  前記ライン像を、前記被検査物上で前記ラインビームの延在方向とは垂直な方向に走査する走査手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の計測装置。 The measurement according to any one of claims 1 to 6, further comprising scanning means for scanning the line image on the inspection object in a direction perpendicular to the extending direction of the line beam. apparatus.
  8.  前記光源は射出する光の波長を掃引する波長掃引型の光源であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の計測装置。 The measurement apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the light source is a wavelength sweeping type light source that sweeps the wavelength of light to be emitted.
  9.  前記光源からの参照光の光路長を調整する参照光学系と、
     前記参照光学系を経た前記参照光と前記被検査物を経た前記測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、を更に備え、
     前記ラインセンサは前記干渉光を受光して前記出力信号を生成することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の計測装置。
    A reference optical system for adjusting an optical path length of reference light from the light source;
    It further comprises combining means for combining the reference light that has passed through the reference optical system and the measurement light that has passed through the object to generate interference light.
    The measurement apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the line sensor receives the interference light and generates the output signal.
  10.  前記光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段を更に備え、
     前記参照光学系は前記参照光の第2のラインビームを形成し、
     前記合波手段は前記ラインビームと前記第2のラインビームとを合波させてライン状の前記干渉光を生成することを特徴とする請求項9に記載の計測装置。
    It further comprises a dividing means for dividing the light from the light source into the measurement light and the reference light,
    The reference optical system forms a second line beam of the reference light,
    10. The measurement apparatus according to claim 9, wherein the combining means combines the line beam and the second line beam to generate a line-like interference light.
  11.  前記参照光学系は前記測定光に対する位相シフトを前記参照光に与える手段を備え、
     前記光スポットは、前記ラインセンサの横方向に隣接する少なくとも4つの前記受光領域を含むように結像することを特徴とする請求項9又は10に記載の計測装置。
    The reference optical system comprises means for applying a phase shift to the measurement light to the reference light,
    The measuring apparatus according to claim 9, wherein the light spot is imaged so as to include at least four light receiving areas adjacent in the lateral direction of the line sensor.
  12.  前記光スポットは、点像分布関数により定義されることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の計測装置。 The measuring apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the light spot is defined by a point spread function.
  13.  前記光スポットは、前記点像分布関数における半値幅にて定義されることを特徴とする請求項12に記載の計測装置。

     
    The measurement apparatus according to claim 12, wherein the light spot is defined by a half width in the point spread function.

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