CN101674770A

CN101674770A - 图像形成方法和光学相干层析成像设备

Info

Publication number: CN101674770A
Application number: CN200880014383A
Authority: CN
Inventors: 杉田充朗; 野里宏治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: US8204300B2; EP2152144A1; CN103251383A; JP2008298767A; US20120218557A1; US8384908B2; CN103251383B; JP5448353B2; US20100166293A1; CN101674770B; WO2008139799A1

Abstract

一种图像形成方法，对光轴方向上的对象的多条图像信息使用光学相干层析成像法。相对于对象的光轴方向在第一焦点位置处获得对象的第一图像信息。通过动态聚焦从第一焦点到第二焦点来改变聚焦位置。在第二焦点处获得对象的第二图像信息。通过傅立叶域光学相干层析成像法获得第三图像信息，该信息为对象的层析成像图像信息并且包括第一焦点或第二焦点的层析成像图像。使用第三图像信息，以第一图像信息和第二图像信息之间沿光轴方向的位置关系形成对象的层析成像图像或三维图像。

Description

图像形成方法和光学相干层析成像设备

技术领域

本发明涉及一种使用光学相干层析成像法的图像形成方法和光学相干层析成像设备。

背景技术

近来，使用低相干干涉测量法的成像设备已进入实际应用。所述设备被称为OCT(光学相干层析成像法或光学相干层析成像方法)。

在眼科领域，OCT被用于获得眼底或其附近的层析成像图像。除了眼科领域，OCT还被用于观察皮肤的层析成像图像，或通过将OCT并入内诊镜或导管来捕获消化器官、循环器官等的壁表面层析成像图像。

作为OCT的一种类型，美国专利No.5,321,501中公开了一种被称为TD-OCT(时域OCT：TIME DOMAIN方法)的方法。将参照图32简要地描述该方法。

此处，图32是示出了TD-OCT的示意图。

由辐射单元3201辐射的光被分割单元3202分割为参考光和信号光。参考光被可移动参考反射镜3203反射。如图所示，可移动参考反射镜3203沿一维方向机械地移动以沿入射在检查对象3205上的信号光的光轴方向定义检查对象3205内部的测量位置。

通过光束扫描光学系统3204，信号光照射在检查对象3205上并被其反射。光束扫描光学系统3204使用入射在检查对象3205上的信号光沿预定方向扫描。来自可移动参考反射镜3203的反射光和来自检查对象3205的反射光彼此干涉，并且由检测单元3207检测所述干涉光以确定关于检查对象3205的信息。

TD-OCT是基于由可移动参考反射镜3203执行A扫描(进入检查对象的入射光的轴向扫描、或检查对象中的深度方向扫描)而连续获得的干涉光的强度数据构造图像数据的方法。

可通过A扫描来连续地获得一维数据，所述A扫描是使光束扫描光学系统3204在检查对象的平面内沿一个方向(例如，x方向)用入射在该检查对象上的信号光扫描检查对象3205。

然后，可使用连续获得的图像来获得二维层析成像图像。此外，可通过使用上述信号光在上述平面内沿两个方向(例如，x方向和y方向)扫描来获得三维图像。

此处，尽管必须以高速移动可移动参考反射镜3203，以便增加TD-OCT的测量速度，在可移动参考反射镜3203的加速方面存在机械限制。

此外，作为另一种OCT，“Handbook of Optical CoherenceTomography(光学相干层析成像法手册)”(2006)(第145页和149页的图2和图3，和第338页的图1)中公开了一种被称为SD-OCT(频域OCT：频域方法)的方法。将参照图33简要地描述该方法。

此处，图33是示出了SD-OCT的示意图。在图33中，与图32不同的构造为：可移动参考反射镜是固定的参考反射镜3308，使用例如衍射光栅的分光镜3309，以及检测单元是例如行传感器(linesensor)的光谱检测单元3310。附图标记3305表示检查对象，附图标记3306表示测量区域，附图标记3304表示扫描光学系统，附图标记3302表示光分割单元，附图标记3308表示反射单元，而附图标记3301表示光源。

SD-OCT是通过由光谱检测单元3310检测由分光镜3309色散的光谱而瞬时地一次全部获取图像数据，并将关于波长轴的相干光强度信息傅立叶转换为关于层析成像位置轴的信息的方法。因为该SD-OCT可一次全部获得检查对象3305内部沿深度方向的图像数据，所以与沿深度方向瞬时地执行顺序扫描的TD-OCT相比可以增加测量速度。

此处，SD-OCT(频域法)是FD-OCT(傅立叶域光学相干层析成像法)的一种，并且除此之外，还存在SS-OCT(源扫描OCT)。

发明内容

通常指出，难以在SD-OCT中提高层析成像图像的横向分辨率(横向分辨率是在被称为纵向分辨率的检查对象的深度方向上的每个深度位置，在平面内方向上图像的分辨率)。

考虑到无论是通过TD-OCT还是SD-OCT来形成层析成像图像，都难于以高速机械移动参考反射镜3203的情况，本发明人提出了以下构思。

因此，首先，相对于检查对象的深度方向(z方向)，获得在包括特定焦点的位置处的一维图像(x方向或y方向图像)或二维图像(xy平面)。然后，相对于上述深度方向，通过在改变上述焦点位置的同时顺序地获取包括每个聚焦位置的一维图像和二维图像并沿深度方向堆叠那些图像，来形成层析成像图像和三维图像。

然而，当在改变聚焦位置的同时获取一维图像或二维图像时，相对于检查对象内的深度方向在特定聚焦位置处沿一维方向(或二维方向)扫描检查对象，然后是下一个聚焦位置，并重复扫描。发现的问题是：由于检查对象的移动以及对测量系统的干扰或振动，深度方向上的距离在一个聚焦位置处获得的数据和在另一个聚焦位置处获得的数据之间可能有大的偏移。

例如，在眼底的层析成像中，神经或细胞的层厚度的改变被用作疾病的诊断指数等。由于该原因，我们意识到有必要使检查对象的各个图像信息中的多条位置信息相对于深度方向彼此相关联。此时，可以使用通过使用FD-OCT(傅立叶域光学相干层析成像法)而一起获得的深度方向上的层析成像信息。

如上所述，本发明的目的是提供一种使用新的光学相干层析成像方法的图像形成方法和光学相干层析成像设备，所述新的光学相干层析成像方法可以使检查对象的各个图像信息之间相对于深度方向(光轴方向，即光入射到检查对象中的方向)的位置关系彼此相关联。

使用与本发明的第一方面相关的光学相干层析成像法的图像形成方法包括：

第一图像信息获得步骤，相对于作为光被引导至检查对象上的方向的光轴方向，在第一聚焦位置处获得检查对象的第一图像信息；

通过动态聚焦，相对于光轴方向将聚焦位置从第一聚焦位置改变到与第一焦点不同的第二焦点的位置的步骤；

第二图像信息获得步骤，在第二聚焦位置处获得检查对象的第二图像信息；以及

通过傅立叶域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并包括在第一聚焦位置或第二聚焦位置中的至少一个聚焦位置处的检查对象的层析成像图像，其特征在于：使用第三图像信息使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

使用与本发明的第二方面相关的光学相干层析成像的图像形成方法包括：

第一图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法相对于作为光被引导至检查对象上的方向的光轴方向获得第一图像信息，所述第一图像信息是检查对象在第一聚焦位置处的C扫描图像；

第二图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法获得第二图像信息，所述第二图像信息是检查对象在第二聚焦位置处的C扫描图像；以及

通过频域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括在第一焦点或第二焦点中的至少一个焦点位置的检查对象的层析成像图像，其特征在于：使用第三图像信息使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析图像或三维图像。

使用与本发明的第三方面相关的光学相干层析成像的图像形成方法包括：

第一图像信息获得步骤，通过傅立叶域光学相干层析成像法相对于光轴方向在第一聚焦位置处获得检查对象的第一图像信息，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，通过傅立叶域光学相干层析成像法在第二聚焦位置处获得检查对象的第二图像信息；以及

其特征在于：使用由第一或第二图像信息获得步骤中的至少一个步骤获得的检查对象的层析成像信息，使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

使用与本发明的第四方面相关的光学相干层析成像法的图像形成方法包括：

第一图像信息获得步骤，相对于光轴方向在第一聚焦位置处获得检查对象的第一图像信息，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

通过傅立叶域光学相干层析成像法相对于检查对象的光轴方向获得层析成像图像信息的步骤，其特征在于：使用层析成像图像信息使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析图像或三维图像。

此外，使用与本发明的另一个方面相关的光学相干层析成像法的图像形成方法包括：

第一图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像；以及

通过傅立叶域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括检查对象在第一焦点或第二焦点中的至少一个聚焦位置处的层析成像图像，其特征在于：使用第三图像信息校正通过第一和第二图像信息获得步骤分别获得的两个图像信息之间的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

第一图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的C扫描图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的C扫描图像；

通过频域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括检查对象在第一焦点或第二焦点中的至少一个焦点位置处的层析成像图像，其特征在于：使用第三图像信息来校正通过第一和第二图像信息获得步骤分别获得的两个图像信息之间的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

第一图像信息获得步骤，通过频域光学相干层析成像法相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，通过频域光学相干层析成像法相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像；

使用检测对象的层析成像信息来校正通过第一和第二图像信息获得步骤分别获得的两个图像信息之间相对于光轴方向的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像，所述检查对象的层析成像信息是通过第一或第二图像信息获得步骤中的至少一个步骤获得的。

通过傅立叶域光学相干层析成像法相对于检测对象的光轴方向获得层析成像图像信息的步骤，其特征在于：使用层析成像图像信息来校正通过第一和第二图像信息获得步骤分别获得的两个图像信息之间的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

此外，使用与本发明的另一个方面相关的光学相干层析成像法的图像形成方法的特征是：

在相对于光轴方向改变聚焦位置的同时，通过频域光学相干层析成像法相对于光轴方向获得检查对象的一维或二维图像，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向。

此外，涉及本发明的另一个方面的光学相干层析成像设备是用于执行上述的本发明中的图像形成的设备，其特征是具有：用于使光照射在检查对象上的光源、用于将来自光源的光分割为信号光和参考光的光分割单元、以及用于色散和检测参考光和信号光的相干光的检测单元。

根据上面描述的本发明，可以在检查对象的各个图像信息中，相对于深度方向(光轴方向，即光被引导至检查对象上的方向)使位置关系彼此相关联。

参照附图，本发明的其它特征将从对示范性实施例的下述描述中变得显而易见。

附图说明

图1是用于描述与本发明相关的光学相干层析成像法的示意图。

图2是用于描述与本发明相关的光学相干层析成像法的示意图。

图3是示出了本发明的第一例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图4是示出了本发明的第二例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图5A、5B、5C和5D是示出了本发明的第二例子中的光瞳分割光学系统的构造的示意图。

图6A和6B是示出了在本发明的第二例子中入射在底部检查对象部位上的光通量的多个方面的示意图。

图7A、7B、7C和7D是示出了由本发明的第二例子获得和处理的层析成像图像的示意图。

图8是示出了本发明的第二例子中的OCT处理单元的功能块的示意图。

图9A、9B和9C是示出了在本发明的第二例子中的行图像之间的对准位置的示意图。

图10A和10B是示出了在本发明的第二例子中的TD-OCT像素和SD-OCT像素的示意图。

图11A、11B、11C和11D是示出了在本发明的第二例子中的SD-OCT图像的示意图。

图12A、12B和12C是示出了在本发明的第二例子中的SD-OCT图像之间的位置偏移的示意图。

图13A、13B、13C和13D是示出了在本发明的第二例子中的二维图像之间的对准点的示意图。

图14A、14B和14C是示出了在本发明的第二例子中的二维SD-OCT图像之间的对准位置的示意图。

图15是示出了本发明的第三例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图16A、16B、16C和16D是示出了本发明的第三例子中的光瞳分割光学系统的构造的示意图。

图17是示出了本发明的第四例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图18A、18B、18C和18D是示出了本发明的第四例子中的光瞳分割光学系统的构造的示意图。

图19是示出了本发明的第五例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图20是示出了本发明的第六例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图21A、21B和21C是描述本发明的第七例子中的光模的轮廓的示意图和曲线图。

图22A和22B是示出了本发明的第七例子中的光模转换的例子的示意图。

图23是示出了本发明的第八例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图24是示出了本发明的第九例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图25A和25B是示出了本发明第九例子中的SD-OCT像素构造的示意图。

图26A、26B、26C和26D是示出了本发明第九例子中的SD-OCT图像的示意图。

图27是示出了本发明的第十例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图28是示出了本发明的第十例子中的修改例子的示意图。

图29是示出了本发明的另一个例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图30是示出了本发明的另一个例子中的OCT处理单元的功能框图的示意图。

图31是示出了本发明的另一个例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图32是示出了传统光干涉测量设备(TD)的构造的示意图。

图33是示出了传统光干涉测量设备(SD)的构造的示意图。

图34A和34B是入射在底部检查对象部位上的光通量的多个方面的示意图。

图35A、35B和35C是示出了两个图像之间的位置偏移的示意图。

图36是示出了本发明的第十一例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图37是示出了本发明的第十一例子中的另一个结构例子的示意图。

图38是示出了本发明的第十一例子中的又一个结构例子的示意图。

图39是示出了本发明的第十二例子中的光干涉测量设备的构造的示意图。

图40是示出了包括本发明的第十二例子中的SLO的结构例子的示意图。

图41是本发明的SD-OCT和TD-OCT的组合例子的示意图。

图42A、42B、42C、42D、42E和42F是本发明的第五例子中的时序图的例子。

图43是用于描述通过涉及本发明的光学相干层析成像法来校正两个层析成像图像之间相对于深度方向的位置关系的方法的例子的示意图。

图44是用于描述通过涉及本发明的光学相干层析成像法来校正两个层析成像图像之间相对于深度方向的位置关系的方法的例子的示意图。

图45是用于描述通过涉及本发明的光学相干层析成像法来校正两个层析成像图像之间相对于深度方向的位置关系的方法的例子的示意图。

具体实施方式

将在下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

使用涉及第一实施例的光学相干层析成像法(换句话说，光学相干层析成像方法)的图像形成方法至少具有下面的步骤1至4。

1、第一图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的第一图像信息(一维、二维或三维图像)，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

2、第二图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的第二图像信息(一维、二维或三维图像)；

3、通过傅立叶域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括在第一焦点或第二焦点的至少一个聚焦位置处的检查对象的层析成像图像；

4、使用第三图像信息校正由第一和第二图像信息获得步骤分别获得的图像信息之间的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像的步骤。

将参照图1描述上述步骤。此外，上述步骤1、2和3的步骤顺序不是特别限制的，而可以是例如：顺序1、2和3，顺序1、3和2，或顺序3、2和1。

在图中，尽管没有特别限制光源(例如，低相干光源，SLD等)1的波长，但所述波长在400nm至2微米的范围内。于是，用于实现OCT的波长间隔可以是例如1pm或更多，合适地为10pm或更多，并且更合适地为30pm或更多。也可使用例如钛宝石激光器的超短脉冲激光器作为光源。

此处，光分割单元2将来自光源1的输入光分为信号光(入射在被检测对象上的光)和参考光(去往反射板3的光)。单元4用于沿一维方向或二维方向扫描信号光。附图标记5表示透镜，附图标记6表示检查对象，而附图标记7表示用透镜5执行聚焦的预定聚焦位置以及该位置的附近。单元8用于分割信号光和参考光的相干光，分光镜10用于将输入光分割为各个波长，而传感器阵列11用于对每个波长执行检测。检测单元9用于检测相干光。

此处，步骤1中的第一焦点具有有限的宽度。此外，不特别限制焦点的大小。稍后提及的第二焦点和第三焦点同样如此。

此外，一维图像例如是指在某个聚焦位置处的检查对象的平面中的一个方向(即x方向或y方向，并且是与深度方向正交的方向)上的图像。此外，二维图像例如是指在某个聚焦位置处的检查对象的平面中的两个方向(即x方向或y方向，并且是与深度方向正交的方向)上的图像，并且可被称为C扫描图像。此外，对于步骤2也是如此。用于获得C扫描图像的OCT被称为TS-OCT，并且稍后将提及。

此外，尽管希望在包括第一焦点的位置处的检查对象的一维或二维图像与在包括第二焦点的位置处的一维或二维图像基本平行，但不一定总是需要使它们平行。例如，图像之间的关系为两个图像相交也是可以的。

上述第三图像信息是通过频域光学相干层析成像法(SD-OCT)获得的，所述频域光学相干层析成像法是上述傅立叶域光学相干层析成像法的一种。此外，相似地，也可以使用作为傅立叶域光学相干层析成像法的一种的SS-OCT(源扫描OCT)。具体地讲，因为由傅立叶域光学相干层析成像法获得的层析成像方向图像具有高的纵向分辨率，所以本发明使用它来关于检查对象校正上述第一图像信息和第二图像信息之间的深度方向上的位置关系。步骤4中的位置关系的校正例如是指，相对于检查对象的深度方向对由第一和第二图像信息获得步骤获得的两个图像的校正，或相对于上述光轴方向的校正。

下面将描述上述校正。

(校正控制的类型)

存在两种类型的校正控制；根据控制环路是封闭的还是开放的，其中一种被称为闭环，而另一种被称为开环。

闭环是在获得图像信息的同时校正两个图像信息之间相对于深度方向的位置关系的方法，并且可以被称为跟踪。此外，开环是在获得了图像信息之后校正两个图像信息之间相对于深度方向的位置关系的方法。

此处，上述两种控制可应用于下面描述的所有三种检测方法。

此外，本发明不限于这些校正。

下面，将描述校正检测方法。此外，尽管在第二例子中详细描述的对准的例子(使用相关函数等的例子)适合作为校正检测方法，本发明的检测方法不限于这些。

(第一校正检测方法)

将参照图43描述第一校正检测方法。

上述第三图像信息是沿上述光轴方向在上述第一焦点4301的位置处的层析成像图像信息4305。此处，在本发明中，也可以说在聚焦位置处的检查对象的图像信息是在包括焦点的位置处的检查对象的图像信息。此外，本发明中的焦点是通过动态聚焦执行聚焦的点，并且对于焦点大小没有具体限制。

上述第三图像信息包括在上述第二焦点4303的位置处的上述检查对象的层析成像信息。

此外，使用上述第三图像信息来校正上述第一图像信息4302和上述第二图像信息4304之间相对于上述光轴方向的位置关系。

此处，当获得上述第二图像信息4304时，可通过使用已经获得的上述层析成像图像信息4305来检测上述第二图像信息4304的深度方向位置偏移。可在校正(跟踪)该位置偏移的同时形成上述检查对象的层析成像图像或三维图像。当然，上面提到了在下面的检测方法中，也可以在校正位置偏移的同时形成上述检查对象的层析成像图像或三维图像。

(第二校正检测方法)

将参照图44描述第二校正检测方法。

上述第三图像信息是通过傅立叶域光学相干层析成像法获得的，并且包括沿上述光轴方向的在上述检查对象的上述第一焦点4401的位置处的第一层析成像图像4405。

此外，上述第三图像信息是通过傅立叶域光学相干层析成像法获得的，并且包括沿上述光轴方向的在上述检查对象的上述第二焦点4403的位置处的第二层析成像图像4406。

下面，使用上述第一层析成像图像4405和上述第二层析成像图像4406的重叠区域4407的信息来执行上述校正。也就是说，校正分别与上述第一和第二层析成像图像4405和4406相关的上述第一图像信息4402和上述第二图像信息4404之间相对于光轴方向的位置关系。

另一种第二校正如下。

即，通过傅立叶域光学相干层析成像法来获得上述第一焦点4401和上述第二焦点4403的两个位置中的检查对象的层析成像图像4405和4406分别作为上述第三图像信息。然后使用关于各个层析成像图像重叠的区域4407的信息来执行上述校正。

(第三校正检测方法)

将参照图45描述第三校正检测方法。

首先，获得相对于光轴方向在第一焦点4501的位置处的检查对象的第一图像信息(一维、二维或三维图像)4502，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向。

接着，通过动态聚焦，相对于光轴方向将聚焦位置从第一聚焦位置4501改变到与第一焦点4501不同的第二焦点4503的位置。

此外，获得在第二焦点4503的位置处的检查对象的第二图像信息(一维、二维或三维图像)4504。

此外，通过傅立叶域光学相干层析成像法获得相对于检查对象的光轴方向的层析成像图像信息4505。

此处，可相对于上述光轴方向在与上述第一和第二焦点4501和4503的位置不同的第三焦点4508的位置处获得上述层析成像图像信息4505。此时，可获得上述层析成像图像信息4505，包括在第一和第二焦点4501和4503的位置处的检查对象的图像信息。

由此，使用层析成像图像信息4505来使第一图像信息4502和第二图像信息4504之间相对于光轴方向的位置关系彼此相关联，以形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

(另一种校正)

此处，另一种校正如下。

因此，上述第三图像信息是通过频域光学相干层析成像法获得的，并且是沿上述光轴方向的包括上述检查对象的上述第一焦点的位置的层析成像图像信息。然后，可使用在上述第二图像信息获得步骤中获得的层析成像图像信息和图像来执行上述校正。

此处，另一种校正如下。

因此，上述第三图像信息是通过频域光学相干层析成像法获得的，并且包括沿上述光轴方向的包含上述检查对象的上述第一焦点的位置的第一层析成像图像的至少一部分。

此外，上述第三图像信息是通过频域光学相干层析成像法获得的，并且包括包含上述检查对象的上述第二焦点的位置的沿上述光轴方向的第二层析成像图像的至少一部分。

此处，可使用上述第一层析成像图像和上述第二层析成像图像的重叠区域的信息校正两个图像信息之间的位置关系，所述两个图像信息分别与第一和第二层析成像图像相关联，并且是在上述第一和第二图像信息获得步骤中获得的。

此外，另一种校正如下。

即，通过傅立叶域光学相干层析成像法分别获得在上述第一焦点和上述第二焦点的两个位置中的检查对象的层析成像图像作为上述第三图像信息。然后，使用关于其中各个层析成像图像重叠的区域的信息来执行上述校正。

此外，尽管在每个实施例中详细地描述了具体校正方法，但根据本发明提供的校正不限于所涉及的方法。

(a)第一和第二图像信息＝TD-OCT

上述第一和第二图像信息获得步骤可在通过时域光学相干层析成像法获得上述检查对象的一维或二维图像的步骤中进行。

(b)利用SD-OCT图像的TS-OCT校正

具体地讲，可以在下述步骤中执行使用涉及该第一实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法。

1、第一图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法，相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的C扫描图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

2、第二图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法，相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的C扫描图像；

3、通过频域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括在第一焦点或第二焦点的至少一个焦点的位置处的检查对象的层析成像图像；以及

(c)在SD-OCT时使用无限制的聚焦位置的模式

此外，也可在下述步骤中执行涉及该第一实施例的本发明。

1、第一图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

2、第二图像信息获得步骤，相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像；

3、通过傅立叶域光学相干层析成像法相对于检查对象的光轴方向获得层析成像图像信息的步骤；以及

4、使用层析成像图像信息校正由第一和第二图像信息获得步骤分别获得的图像信息之间的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像的步骤。

此外，当使用SD-OCT作为傅立叶域光学相干层析成像法来执行校正时，最好考虑下述几点。在使用例如AOM的移频器的情况下，当通过时域光学相干层析成像法获得层析成像图像时，输入分光镜的光强度也根据来自移频器的驱动电路的参考信号相对偏移。为了避免该现象，在使用分光镜时，最好使用通过对在由频域光学相干层析成像法获得层析成像信息的时间的整数或半整数倍内获得的光强度信息进行积分而获得的值。或者，可以通过使强度与上述移频器的参考信号同步来使用频域光学相干层析成像法检测强度。

通过叠加两个聚焦位置处的沿光轴方向的层析成像图像中的重叠区域来执行校正。

(d)DF(动态聚焦)的应用

当通过OCT获得图像数据时，在检查对象的平面内方向(xy方向)和深度方向(z-轴方向)上要求高分辨率。

此处，设检查对象的深度分辨率为纵向分辨率(Rz)，并且设与检查对象的深度方向正交的平面内分辨率为横向分辨率(Rxy)。纵向分辨率表示如下：

Rz＝kz×(λ^2/Δλ)...(1)

并且与光源的波长间隔(Δλ)成反比。此处，kz是约为0.4的常数。横向分辨率被表示为如下：

Rxy＝k1×(λ/NA)...(2)

并且与例如透镜的聚光系统的数值孔径NA(数值孔径)成反比。此处，k1是约为0.5的常数。此外，聚光系统的焦深DOF(焦点的深度)被表示如下：

DOF＝k2×(λ/NA^2)...(3)

并且与聚光系统的孔径的平方成反比。此处，k2是约为0.6的常数。

如公式(2)和(3)所示，使横向分辨率高(此时Rxy的值变小)和使焦深深具有光学理论权衡的关系。在实际应用OCT的眼底诊断系统中，例如，使用λ＝0.84微米和NA＝0.02的值，并且当这些数值代入公式2和公式3时，Rxy＝20微米和DOF＝2mm成立。

美国专利No.5,321,501中公开了被称为DF(动态聚焦)的方法，作为在检查对象的深度方向上保持焦深的同时获得高横向分辨率的方法。此处，将参照图34A和34B描述DF。

图34A是当不处于DF时的示意图。此时，透镜3401是固定的，并且产生主光为3406的光通量3403。由此，第一焦点3404和第二焦点3405变为大致相同的大小，并且尽管横向分辨率较低，也可使焦深3407较深。

另一方面，图34B是当正在DF时的示意图。此时，可使透镜(可替换地，聚焦光学系统)能够在从3418到3411的范围3419内移动。此外，当透镜使光线3416成为主光时，当其在位置3418时光通量变为3413，并且当其在位置3411时光通量变为3420。由此，因为聚焦光学系统可持续聚焦，所以第一焦点3414和第二焦点3415的横向分辨率高，并且可使焦深3417较深。

此处，由图34A和34B中的圆圈表示的区域3402表示检查对象5的截面图。

当DF被应用于TD-OCT时，通过使聚焦光学系统与可移动参考反射镜的操作同步使聚焦光学系统执行聚焦来继续以高横向分辨率获得测量数据。

同样，在涉及该实施例的发明中，可使用动态聚焦(DF)来定义上述第一焦点和第二焦点，并获得包括每个焦点的层析成像图像信息。此外，无需说明，DF也可应用于稍后提到的其它实施例。

(e)TS-OCT

美国专利No.5,321,501和日本已公开申请No.2002-515593(第9-19页，图1和图2)中公开了被称为TS-OCT(横向扫描OCT)的方法。同样，在涉及该实施例的本发明中，可在第一图像信息获得步骤或第二图像信息获得步骤中，通过TS-OCT在每个聚焦位置处获得层析成像图像。

尽管该方法是通过与上面提到的图32中的结构相似的结构实现的，但根据其扫描方法的不同，适当地使用例如AOM(声光调制器)的移频器。可通过由移频器产生压缩行波并将其用作移动衍射光栅来线性地改变参考光的相位。通过使用该移频器来产生作为图像数据的载波的载波。

与基于上述TD-OCT或SD-OCT的A扫描的扫描方法不同，TS-OCT的扫描方法基于通过C扫描(在与检查对象内部的深度方向正交的平面内方向上的扫描)获得二维图像。然后沿所看到的对象内部的深度方向获得多个这些二维图像，并且使用其形成三维图像。

在该扫描方法中，由于在获得二维图像之后可移动参考反射镜沿检查对象内部的深度方向移动，与A扫描相比，存在从某个运动到下个运动的短暂空白。由于该原因，当移动可移动参考反射镜时，TS-OCT容易使聚焦光学系统与可移动参考反射镜同步，并且可以说这是适合于上述DF的扫描方法。

(第二实施例：用SD-OCT图像校正SD-OCT图像)

使用涉及该实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法具有下述步骤。

1、第一图像信息获得步骤，通过频域光学相干层析成像法，相对于光轴方向在包括第一焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

2、第二图像信息获得步骤，通过频域光学相干层析成像法，相对于光轴方向在包括与第一焦点不同的第二焦点的位置处获得检查对象的一维或二维图像；

3、使用由第一或第二图像信息获得步骤中的至少一个步骤获得的检查对象的层析成像信息，校正由第一和第二图像信息获得步骤分别获得的图像信息之间相对于光轴方向的位置关系，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像的步骤。

图2中示出了用于执行涉及该实施例的图像形成方法的结构。附图标记21表示光源，附图标记22表示光分割装置(尽管它也用于合成功能，但也可以采用各个单独的部件)，附图标记23表示反射板，附图标记24表示光扫描装置(沿一维或二维方向扫描)，并且附图标记25表示透镜。附图标记26表示检查对象，而附图标记27表示透镜25的聚焦位置及其邻近。附图标记28表示分光镜，而附图标记29表示用于对每个波长执行检测的传感器阵列。可用传感器阵列29获取上述第一和第二图像信息。

在该实施例中的图像形成方法中，除非上述第一实施例中描述的情况与本实施例相悖，否则如第一实施例一样适用。

(第三实施例：具有DF的SD-OCT)

此外，使用涉及该实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法的特征在于：在相对于光轴方向改变焦点位置的同时通过频域光学相干层析成像法在光轴方向上获得检查对象的一维或二维图像，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像，所述光轴方向是光被分别引导至检查对象上的方向。

可通过应用上述动态聚焦机制来定义聚焦位置。

具体地讲，可通过选择性地留下聚焦位置处的图像信息并连续地消除其它部分的图像信息来减小数据量。

(第四实施例：设备)

涉及该实施例的设备是用于执行如上所述的实施例中描述的图像形成方法的光学相干层析成像设备。

具体地讲，该设备至少具有用于使光照射在检查对象上的光源、用于将来自上述光源的光分割为信号光和参考光的光分割单元、以及用于色散和检测参考光和信号光的相干光的检测单元。在下述实施例中，将详细描述每个单元。

此外，也可如下形成该设备，作为涉及该实施例的设备。

(设备1)

所述设备配备有将来自光源的光分割为参考光和信号光的分割光学系统、将信号光引导至样本并改变样本内部的检查位置的测试光学系统、和将来自相关样本的反射光与参考光合成的合成光学系统。

然后，所述设备在光学系统的大致的光瞳位置处配备有振幅分割单元，所述光学系统汇聚从预定检查点(属于上述样本)及其附近展开的反射光并使其准直；或者所述振幅分割单元位于不同于光瞳并且可对穿过相关光瞳的光通量进行区域分割的位置处。或者，也可以说所述振幅分割单元是具有光瞳分割作用的光通量分割单元。

振幅分割单元是在预定局部区域中对上述反射光执行振幅分割的单元。所述振幅分割单元配备有非光谱干涉信号检测单元以检测相关的各个分割的光通量中的至少一个作为上述参考光的非光谱干涉信号，还配备有光谱干涉信号检测单元以检测其它光通量中的至少一个作为上述参考光的光谱干涉信号。然后，所述振幅分割单元包括数值转换单元以对相干光信号对波长的函数执行预定的数值转换，其中所述相干光信号是由相关的光谱干涉信号检测单元获得的上述光谱干涉信号。上述光谱干涉信号被相关的数值转换单元转换为相干光信号对光到达位置的函数。

在该设备中，如下认识到，关于由上述非光谱干涉信号检测单元针对测试光学系统的多个检查位置获得的相干光信号对检查位置的函数，由于测量不同的检查位置时的波动，样本的原点移动。具体地讲，希望通过使用通过执行数值转换从作为上述其它光谱干涉信号检测单元的输出的上述光谱干涉信号获得的相干光信号对光到达位置的上述函数识别它，并调整相干光信号对检查位置的上述函数的检查位置信息。

(设备2)

然后，所述设备配备有振幅分割单元，所述振幅分割单元在光学系统的大致的光瞳位置处，所述光学系统汇聚并准直从预定检查点(属于上述样本)及其附近展开的反射光；或者所述振幅分割单元在不同于光瞳并且其中可对穿过相关光瞳的光通量进行区域分割的位置处。振幅分割单元是在预定局部区域中对上述反射光执行振幅分割的单元。此外，所述振幅分割单元配备有光谱干涉信号检测单元以检测相关的各个分割的光通量中的至少一个作为上述参考光的光谱干涉信号，还配备有另一个光谱干涉信号检测单元以检测其它光通量中的至少一个作为上述参考光的光谱干涉信号。然后，所述振幅分割单元包括数值转换单元以对多个相干光信号对波长的函数执行预定的数值转换，其中所述相干光信号是由多个光谱干涉信号检测单元获得的多个上述光谱干涉信号。可由相关数值转换单元将多个上述光谱干涉信号转换为多个相干光信号对光到达位置的函数。

此处，如下认识到，关于由上述非光谱干涉信号检测单元之一针对测试光学系统的多个检查位置获得的相干光信号对检查位置的函数，由于测量不同的检查位置时的波动，样本的原点移动。具体地，使用通过数值转换从作为上述其它光谱干涉信号检测单元的输出的上述光谱干涉信号获得的上述相干光信号对光到达位置的函数识别它。然后，可关于相干光信号对检查位置的上述函数的检查位置信息调整它。

此外，在上述设备1或设备2中，也可通过分割单元的分时系统来构建对来自上述样本的反射光执行振幅分割的振幅分割单元。

(设备3)

在SS-OCT的情况下，傅立叶域方法需要用于获得上述第一和第二图像信息的TD-OCT的光源、以及用于获得上述第三图像信息的SS-OCT的光源。

此外，上述光源是用于辐射多个中央波长的第一光源、和用于辐射单个中央波长的第二光源。

此外，当使用TD-OCT时，已经描述了具有用于给出上述参考光的频率和上述信号光的频率之间的差值的移频器是适当的。

此时，将上述移频器设置在上述第二光源辐射的光的路径上，并且上述第一光源辐射的光的路径被设置为与上述第二光源辐射的光的路径不同。通过该结构，上述第一光源辐射的光永远不受上述移频器的影响。稍后将提到上述移频器的影响。

(第五实施例：对每个实施例应用动态聚焦)

可以在下述步骤中执行使用涉及该实施例的光学相干层析成像设备的图像形成方法。

此外，通过向第一实施例应用上述动态聚焦来获得该实施例。

1、第一图像信息获得步骤，相对于光轴方向在第一聚焦位置处获得检查对象的第一图像信息(一维、二维或三维图像)，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

2、通过动态聚焦，相对于光轴方向将聚焦位置从第一聚焦位置改变到与第一焦点不同的第二焦点的位置的步骤；

3、第二图像信息获得步骤，在第二焦点的位置处获得检查对象的第二图像信息(一维、二维或三维图像)；以及

4、通过傅立叶域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括在第一焦点或第二焦点中的至少一个聚焦位置处的检查对象的层析成像图像；

5、使用第三图像信息使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像。

此处，可校正相关联的上述第一图像信息和上述第二图像信息之间的相对于上述光轴方向的上述位置关系。此外，关于上述校正，可适当地使用第一实施例中描述的校正方法以使其不与本实施例相悖。因此，可校正两个图像信息之间相对于深度方向的位置关系。此外，可通过动态聚焦来获取高横向分辨率的图像信息。

此外，可在通过上述时域光学相干层析成像法获得上述检查对象的一维或二维图像的步骤中完成上述第一和第二图像信息获得步骤。此外，可通过上述频域光学相干层析成像法来获取上述第三图像信息。当然，也可通过使用上述SS-OCT来获取上述第三图像信息。

(a)用SD-OCT图像来校正TS-OCT图像

下面，将描述使用涉及另一个实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法。

此处，应用上述TS-OCT(横向扫描OCT)和SD-OCT(频域OCT：频域光学相干层析成像法)。可以下述步骤执行这些方法。

1、第一图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法，相对于光轴方向在第一聚焦位置处获得检查对象的C扫描图像，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

3、第二图像信息获得步骤，通过时域光学相干层析成像法，在第二聚焦位置处获得检查对象的第二图像信息，即C扫描图像；

4、通过频域光学相干层析成像法获得第三图像信息的步骤，所述第三图像信息是检查对象的层析成像图像信息，并且包括在第一焦点或第二聚焦位置的至少一个焦点的位置处的检查对象的层析成像图像；

尽管如此，根据本发明的校正不限于这些。

此外，使用涉及该实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法可使用下述单元。

(a-1)移频器的影响

此处，如第一实施例中描述的，当使用频域光学相干层析成像法执行校正时，最好考虑下述点。

当通过时域光学相干层析成像法获得层析成像图像时，可使用例如AOM的移频器。上述移频器关于时间线性地偏移相位(频率)。在该实施例中，适合对被光分割单元(第一光分割单元)分割的参考光和信号光的相应频率给出差值。由此，当上述参考光和上述信号光相干涉时，可产生拍频(频率差)。

此处，检测通过使不同的频率相干涉而获得的光被称为外差检测。

为了获得检查对象的图像信息，检测被检查对象反射的光的变化。然而，除了上述反射的变化以外，在光通过的路径上光的折射率也发生变化。折射率改变的原因是例如设备的摆动、光路中空气的温度变化等。折射率的变化在上述拍频中表现为光的波长的变化，并且由上述检查对象反射的光的变化表现为振幅的变化。由此，通过观察拍频的振幅的变化，能够以良好的准确度来获取检查对象的图像信息。

此外，使用光分割单元来分割相干光，并且对一侧的光进行相位反转。当在关于该相位反转的光的检测和检测另一侧的光的光检测的信息之间取差值时，可获取从由光源产生的光获得的DC分量被消除的信息。由此，可增加S/N比率。

顺便提及，当通过频域光学相干层析成像法获得层析成像信息时，分光镜被用作该检测单元。关于输入到上述分光镜中的上述拍频，尽管被分光镜色散，各个色散的频率也相对偏移，并且上述层析成像信息变为包括噪声的检测。此处，通过上述移频器的光的频移的时间间隔通常短于光被输入到上述分光镜中的时间。

为了避免在通过频域光学相干层析成像法进行上述检测时产生问题的上述移频器的影响，可使用下述方法。

(a-2)参考信号和同步

首先，存在一种执行与来自上述移频器的驱动电路的参考信号同步的方法。由此，在利用频域光学相干层析成像法的检测中，可将上述移频器控制为使得由频域光学相干层析成像法的检测单元获得的信号变得比由时域光学相干层析成像法的检测单元获得的信号更强。

例如，可如下控制上述移频器。

即，当获得上述第一或第二图像信息时，进行控制以偏移上述参考光或上述信号光的频率。具体地讲，打开上述移频器的电源，并且使其运行。

然后，当获得上述层析成像信息时，进行控制来防止上述参考光或上述信号光的频率偏移。具体地讲，关闭上述移频器的电源，并停止操作。

当然，本发明不限于使用上述移频器。此外，即使使用上述移频器，本发明也不限于执行上述控制。

(a-3)透射和反射光的强度比率的调整。

此外，还存在一种使用光路转换单元转换光路的方法。

例如，可如下控制上述光路转换单元。

首先，当获得上述第一或第二图像信息时，进行控制以使得光可以经过用于通过上述时域光学相干层析成像法获得图像的路径。此外，当获得上述第三图像信息时，进行控制以使得光可以经过用于通过上述频域光学相干层析成像法获得图像的路径。

此处，可将光学开关用于上述光学路径转换单元。光学开关可以以高速度和低损耗来切换光路，并且用于光通信等。在光学开关的类型中，存在机械地切换光路的光学开关，和使用热光效应(通过温度改变折射率)切换光的有利效应的光学开关。尽管此时光纤可用作光路，但本发明不限于此。

此时，可使用上述移频器如下进行控制。也就是说，当获得上述第一或第二图像信息时，可进行控制来偏移上述参考光或上述信号光的频率。此外，当获得上述第三图像信息时，可进行控制来防止上述参考光或上述信号光的频率偏移。

当然，本发明不限于使用上述移频器。此外，即使使用了上述移频器，本发明也不限于执行上述控制。

(a-4)空间偏振调制器

此外，还存在调整透射穿过光分割单元和在光分割单元上被反射的光强度的比率的方法。可通过使用用于转换偏振的空间偏振调制器来执行上述调整。通过控制上述空间偏振调制器并且以高速转换偏振，可调整光分割单元(第二光分割单元)的反射率(透射率)。此处，上述第二光分割单元是用于将上述参考光和上述信号光的相干光分成两部分的单元。也就是说，所述第二光分割单元将上述相干光分割为用于通过上述时域光学相干层析成像法获得图像的光和用于通过上述频域光学相干层析成像法获得图像的光。然后，如下控制上述第二光分割单元。

例如，如下控制上述空间偏振调制器。即，当获得上述第一或第二图像信息时，进行控制以使得用于通过时域光学相干层析成像法获得图像的光可以比用于通过上述频域光学相干层析成像法获得图像的光变得更强。此外，当获得上述第三图像信息时，进行控制以使得用于通过频域光学相干层析成像法获得图像的光可以比用于通过上述时域光学相干层析成像法获得图像的光变得更强。当然，尽管其也可以与上述移频器的控制相结合，但本发明不限于此。

此处，上述空间偏振调制器可由PEM(光弹性调制器)、EOM(电光调制器)等构成。

(a-5)光学相干层析成像设备

将描述用于执行涉及该实施例的图像形成方法的光学相干层析成像设备。

首先，所述设备具有用于使光照射在检查对象上的光源、用于将来自上述光源的光分割为信号光和参考光的第一光分割单元、以及用于检测参考光和信号光的相干光的检测单元。

可产生其中央波长为840nm(短于受水的吸收影响较大的波段并且长于可见光的波段)的光的光源适合用于上述光源。此外，在下面的实施例中将详细地描述上述第一光分割单元和上述检测单元。

此外，可提供用于控制该实施例的控制单元。

此外，如上所述，可使用上述移频器、上述第二光分割单元和空间偏振调制器。

在第五实施例中详细地描述上述结构。

(b)用SD-OCT图像校正SD-OCT图像

此外，将描述使用涉及另一个实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法。此外，该实施例是通过向第二实施例应用上述动态聚焦而获得的。

1、第一图像信息获得步骤，通过傅立叶域光学相干层析成像法相对于光轴方向在第一聚焦位置处获得检查对象的第一图像信息(一维、二维或三维图像)，所述光轴方向是光被引导至检查对象上的方向；

3、第二图像信息获得步骤，通过傅立叶域光学相干层析成像法，在第二焦点的位置处获得检查对象的第二图像信息(一维、二维或三维图像)；

4、使用由第一或第二图像信息获得步骤中的至少一个步骤获得的检查对象的层析成像信息，使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像的步骤。

此处，可校正相关联的上述第一图像信息和上述第二图像信息之间的相对于上述光轴方向的上述位置关系。此外，关于上述校正，可使用第一实施例中描述的校正以使其不与本实施例相悖。因此，可校正两个图像信息之间相对于深度方向的位置关系。此外，可通过动态聚焦来获取高横向分辨率的图像信息。

此外，可通过上述频域光学相干层析成像法来获取上述第一和第二图像信息。当然，也可通过使用上述SS-OCT来获取上述第一和第二图像信息。

用于执行涉及该实施例的图像形成方法的光学相干层析成像设备具有下述结构。即，所述设备包括用于使光照射在检查对象上的光源、用于将来自上述光源的光分割为信号光和参考光的光分割单元、以及用于检测参考光和信号光的相干光的检测单元。

此外，在本实施例中的图像形成方法中，除非上述第一和第二实施例中描述的情况与本实施例相悖，否则其是适用的。

(c)在FD-OCT时使用无限制的聚焦位置的模式

此外，将描述使用涉及另一个实施例的光学相干层析成像法的图像形成方法。此外，该实施例是通过向第一实施例的(c)应用上述动态聚焦而获得的。

3、第二图像信息获得步骤，在第二焦点的位置处获得检查对象的第二图像信息(一维、二维或三维图像)；

4、通过傅立叶域光学相干层析成像法获得相对于检查对象的光轴方向的层析成像图像信息的步骤；

5、使用层析成像图像信息使第一图像信息和第二图像信息之间相对于光轴方向的位置关系相关联，并形成检查对象的层析成像图像或三维图像的步骤。

此处，可校正相关联的上述第一图像信息和上述第二图像信息之间的相对于上述光轴方向的上述位置关系。此外，关于上述校正，可使用第一实施例中描述的校正方法以使其不与本实施例相悖。因此，可校正两个图像信息之间相对于深度方向的位置关系。此外，可通过动态聚焦来获取高横向分辨率的图像信息。

尽管如此，根据本发明的校正不限于这些。

此外，在上述实施例中，通过傅立叶域光学相干层析成像法获得层析成像图像信息时的聚焦位置没有特别限制。

此处，可相对于上述光轴方向，在与上述第一和第二焦点4501和4503的位置不同的第三焦点4508的位置处获得上述层析成像图像信息4505。此时，可获得上述层析成像图像信息4505，包括在第一和第二焦点4501和4503的位置处的检查对象的图像信息。

下面将描述根据本发明的例子。

例子

(例子1：用于校正的TD-OCT图像+SD-OCT图像)

将参照图3来描述例子1。

首先，通过单模光纤102来光学引导从光源101发射的光，并且从光纤边缘发射的光被准直透镜103转换为平行光以便由分割光学系统104分割为参考光和信号光。

参考光在其光学频率被移频器105偏移了Δf之后被光延迟单元106反射，并且通过反射镜108被引导至合成光学系统116。此处，光延迟单元106的位置由位置驱动单元107控制，从而光路可变为预定长度。

在照射在光引导分割光学系统109上之后，信号光被引导至用于作为检查对象的眼睛114和底部检查对象部位115的测试光学系统。此处，测试光学系统是由光引导分割光学系统109、光束扫描光学系统110、扫描透镜111和用于眼睛的透镜112形成的。此外，通过聚焦位置驱动单元113将用于眼睛的透镜112驱动到入射光的光轴方向。此时，与光延迟单元的驱动同步地驱动聚焦位置驱动单元113。此外，光束扫描光学系统110具有使信号光的主光倾斜，从而使其沿两个正交的方向形成与光轴的倾角的作用。由此，使经过扫描透镜111和用于眼睛的透镜112的光通量在眼睛的瞳孔(虹膜)上进行角度扫描。因此，由于眼睛的光学作用，其被构造为使得在底部检查对象部位115中的眼底上在与光轴方向(深度方向)垂直的平面(x-y平面)的平面内进行扫描。在从底部检查对象部位115反射的光或反向散射光中，在照射在底部检查对象部位115上时经过大致相同的光路，并且前进至与入射光相反的方向的一部分光通过光引导分割光学系统109被引导至合成光学系统116。

接着，参考光和信号光被合成光学系统116合成，并且具有相加为复合振幅的合成振幅的相干光的一部分照射在聚光光学系统118上。然后，所述光被光学耦合至单模光纤119，选择与光纤的模一致的分量在光纤内传播，并照射在光电转换检测器120上。此外，所述光被转换为电信号并被发射至OCT处理设备121d。此处，与光纤的模一致的分量是与来自底部检查对象部位115上的点的发散光共轭的共焦分量。

相加为参考光和信号光的相干光的复合振幅的合成振幅具有外差干涉的振幅，所述外差干涉具有由移频器105产生的频率差Δf作为载波频率。此处，外差干涉的波是振幅绝对值以频率Δf瞬时振动的波。此外，已知该合成振幅的振幅绝对值的瞬时振荡变为相反的相位。以该方式，可通过所谓的TD-OCT方法相对于检测对象的深度方向获取各个聚焦位置处的C扫描图像(当使深度方向为z轴方向时，与其相交的xy平面内方向上的图像)。

另一方面，由合成光学系统116产生的一部分相干光照射在分光镜衍射光栅125上。然后，所述光被波长分割成像透镜126聚光，并通过由行传感器127对每个波长执行强度检测来执行光谱干涉信号检测。也就是说，通过SD-OCT方法相对于被检测对象的深度方向获得包括在预定聚焦位置处的被检测对象的层析成像图像的图像信息，所述SD-OCT方法是傅立叶域光学相干层析成像法的一种。然后，通过TD-OCT方法相对于多个C扫描图像的深度方向使用SD-OCT图像来执行校正。稍后将描述校正方法。

此外，位置驱动单元107、光束扫描光学系统110、聚焦位置驱动单元113、光电转换检测器120、和行传感器127分别通过OCT处理设备121a、121b、121c、121d和121e的输入和输出来执行驱动和检测。

(例子2：光瞳分割(1)-不同的透射率)

将参照图4来描述例子2。例子2是例子1的修改的例子，并且结构中新添加了光瞳分割光学系统401。此外，也向该结构添加了聚光光学系统402、单模光纤403和光电转换检测器404。

通过合成光学系统116合成参考光和信号光而获得的相干光的一部分照射在聚光光学系统118上，并且另一部分照射在聚光光学系统402上。此处，从合成光学系统进入聚光光学系统118的光被光瞳分割光学系统401分割，并照射在分光镜衍射光栅405上。然后通过波长分割成像透镜406对其进行聚光，并由行传感器407关于每个波长进行强度检测。通过光瞳分割光学系统401的分割可获得与光束扫描光学系统110中的分割同样有利的效果。

此处，光束扫描光学系统110等同于主光相交的光瞳位置。通过使用光瞳分割光学系统401以低NA检测光谱干涉可以深的焦深成批地获得深度方向的图像。

另一方面，入射在聚光光学系统402上的光被光学耦合至单模光纤403，并且与光纤的模一致的分量被选择，在光纤内传播，照射在光电转换检测器404上，被转换为电信号并被发射至OCT处理设备121f。此处，由设定的光学系统402、单模光纤403、光源等产生的光学强度噪声在光电转换检测器120和光电转换检测器404两者中变为同相。由于该原因，可通过执行差分检测来实现噪声减小。

下面，将使用图5A至5D中的示意图来描述光瞳分割光学系统401。图5A示出了该例子的光瞳分割方法，并且由透明部分501和半透明半反射部分502构成。关于该例子中使用的光瞳分割光学系统401，如图5B所示，在玻璃基片上以预定有效直径规定透明部分504，并且其外周为保持单元503。中央部分是由半透明半反射膜505构成的，所述半透明半反射膜505是由在玻璃基片上气相沉积铬而形成的。半透明半反射膜505的透射率和反射率是大致相同的比率，并且在约10％的吸收减少之后由约45％的透射和45％的反射形成。当然，透射率和反射率不限于这些值。

此外，可如图5C所示形成光瞳分割方法。其是由透明部分507和半透明半反射部分506构成的，并且透明部分507被设置为四极形状。具体地讲，如图5D所示，光瞳分割光学系统401是由设置成四极形状的透明部分510、和半透明半反射膜509构成的，并且半透明半反射膜509的周边成为保持单元508。希望将半透明半反射膜的透射率设定得高于其反射率，因为在该光瞳分割方法中透明部分的面积较小。例如，尽管希望设定为80％，但不限于此。

下面，将参照图8描述执行本例子的光学干涉检测系统的信号处理、控制和成像的OCT处理单元121。图8示意性地示例了OCT处理单元121的功能框图。

首先，由包括放大器801的电路对来自光电转换检测器120和124的电信号进行差分放大，并使其经过具有其中央频率为载波频率Δf的带通滤波器和检测电路的滤波器/检测器802。之后，在由数字采样部件803执行了模拟到数字转换之后，将其发送至中央处理单元804。在中央处理单元804中执行下述比较处理。

将按时序发送的检测之后的数字光干涉信号与下述信号相比较。

具体地讲，将其与来自XY扫描仪驱动器806的扫描仪位置信号/同步信号、来自光延迟驱动器807的延迟位置信号/同步信号、来自聚焦驱动器808的焦点位置信号相比较。

由此，使光干涉信号和底部检查对象部位上的位置相关联。然后，为每个预定像素分配光干涉信号，并执行成像。该图像是所谓的TS-OCT图像。另一方面，通过行图像获取单元809并入来自行传感器407的光谱干涉信号，通过FFT(快速傅立叶转换)处理单元将波长轴转换为层析成像方向位置的轴，并形成等同于一行所谓A扫描的层析成像图像数据。该图像是所谓的SD-OCT图像。

此处，参照图7A至7D，将描述该例子中的TD-OCT图像和SD-OCT图像之间的不同。

附图标记700表示相对于检查对象的深度方向的层析成像图像。在图7A中，尽管TD-OCT图像701和703具有高横向分辨率，并获得深度方向上的一个像素的大小，但SD-OCT图像702和704具有低横向分辨率，并且沿深度方向一次获得一个扫描行的图像。

将参照图6A和6B描述横向分辨率的高度。图6A和图6B是分别对应于SD-OCT和TD-OCT的光学示意图。

首先，描述图6A。聚光光学系统可在601至603的范围609内移动。此外，当聚光光学系统位于603时，透射经过聚光光学系统603的其主光为604的光通量605照射在底部检查对象部位602上。此时，附图标记607是第一焦点。此外，当聚光光学系统位于601时，透射经过聚光光学系统601的其主光为604的光通量606照射在底部检查对象部位602上。此时，附图标记608是第二焦点。通过实施如上所述的结构，可以以低横向分辨率和象第一和第二焦点607和608那样的深的焦深610形成具有低NA的光通量605和606。

下面，将描述图6B。聚光光学系统可在从611到613的范围619内移动。此外，当聚光光学系统位于613时，透射经过聚光光学系统613的其主光为614的光通量615照射在底部检查对象部位612上。此时，附图标记617是第一焦点。此外，当聚光光学系统位于611时，透射经过聚光光学系统611的其主光为614的光通量616照射在底部检查对象部位612上。此时，附图标记618是第二焦点。此处，具有高NA的光通量615和616中的每一个以高横向分辨率和象第一和第二焦点617和618那样的浅焦深照射在该部位上。然而，因为聚光光学系统是根据观察部位的深度被驱动的，所以可实现深的焦深620。

以该方式，在该例子中，可同时地获得两种不同的OCT图像。图8中的中央处理单元804的作用进一步使得TS-OCT图像和SD-OCT图像相对应，并通过比较底部检查对象部位的不同点的图像来重新合成对准的图像。

图7B、7C和7D示意性地示例了该对准的概念。它们分别是在一定深度横向扫描时在多个点处的层析成像图像700的排列好的图像。TD-OCT图像705、707和709分别对应于SD-OCT图像706、708和710。尽管TS-OCT图像705和707本身不具有关于深度方向的信息，但存在分别对应于它们的SD-OCT图像706和708，并且它们在图7B和图7C中具有关于深度方向的信息。由于该原因，通过比较SD-OCT图像并执行相关性分析，可校正图7B的时间和图7C的时间之间的一定深度方向上的位置偏移。相似地，图7C和图7D的校正也是可以的。此处，尽管层间间隔在图7B和图7C之间分散，而层间间隔在图7C和图7D之间较窄，但通过SD-OCT图像(例如，708和710)的比较，其被校正为原始的规则的间隔。

然后，以高横向分辨率，在关于TS-OCT图像的层析成像方向上也没有位置偏移的情况下执行三维图像的重建或层析成像图像的重建。在图像显示单元805上显示重建图像。

由此，提供了建立具有高横向分辨率的TS-OCT图像而不包括由层析成像方向位置偏移引起的图像劣化，并显示该TS-OCT图像的OCT光干涉测量设备。

此外，尽管在该例子中，中央处理单元804自动地执行SD-OCT图像之间的比较，也可以在图像显示单元805上显示所述比较并且手动地执行比较。此外，在该例子中，为了减小中央处理单元804的存储器存储的数据量，采取下述方法。即，由于在进行了图7B和图7C之间的层间间隔校正之后消除了图7B的SD-OCT图像数据，使用顺序地执行通过SD-OCT图像的位置校正，并消除变得不必要的SD-OCT数据的方法。当然，也可以通过使存储器为大容量来保存所有SD-OCT图像数据。

(对准(alignment)的例子)

将参照图9A至9C描述该例子中SD-OCT图像之间的具体对准的方法。当然，本发明的对准不限于该方法。

首先，将参照图9A至9C描述在按照x扫描和z扫描的顺序执行扫描并获得二维x-z层析成像图像的情况下校正具有不同z位置的行图像之间的位置偏移的方法。

图9A表示三维图像空间，并且附图标记902是检查对象901的二维层析成像图像。此外，图9B示出了作为二维层析成像图像902中要对准的对象的第一行图像903和第二行图像904。在这些行图像中指定对应于相同x位置的用于对准的第一对准点905和第二对准点906。设第一对准点905的像素坐标为(0，L)，设第二对准点906的像素坐标为(0，L+1)，并且在获得行图像时的扫描开始点被选择为对准点。此处，设x方向上的全部扫描像素计数为Nx，并且设像素坐标为(x像素数，z像素数)。

此外，如何选择扫描行的对准点的位置也可以采取其它方式。例如，如图9C所示，也可选择几乎在第三行图像的中心的第三对准点915作为(Nx/2，L)，并且也可选择几乎在第四行图像的中心的第四对准点916作为(Nx/2，L+1)。

当在获得行图像时，在扫描开始位置和结束位置执行对准时，存在扫描速度慢，图像获取时间变长，并且图像的SN比率变高的优点。另一方面，当在行图像的中央执行对准时，在图像的中央执行对准，因而，存在通过在经常被关注的图像中央部分聚焦，使位置的准确度变高的优点。

将参照图10A和10B描述用于对准的SD-OCT图像的像素的概况。图10A表示透射经过聚光光学系统1001的光通量照射在底部检查对象部位1004上，并且通过相同的光路而被汇聚的方面。由于具有低NA的光通量，该例子中的SD-OCT是松散的，并且DOF被较宽地成像。该方面在图10A和10B中由附图标记1002和1003表示。此外，图10B中示意性地示出了用于对准的TS-OCT像素1005和SD-OCT像素1006。

图11A中示出了成为对象的图像拾取目标的例子。图11B中的附图标记1102示出了图10B中的SD-OCT像素1006重叠在图像拾取目标1101上。然后，将每个像素中获得的信号强度视觉化的示意图是SD-OCT图像1103。此处，尽管使得图像拾取目标在横向方向(x方向)上大致均匀，但其可以不是在横向方向(x方向)上大致均匀的图像拾取目标。例如，如图11C所示，设其是具有在横向方向(x方向)上倾斜的元素的图像拾取目标1104。此处，图11D中的附图标记1105示出了图10B中的SD-OCT像素1006重叠在图像拾取目标1104上。然后，将每个像素中获得的信号强度视觉化的示意图是SD-OCT图像1106。

下面，将参照图12A至12C描述位置偏移的对准和检测方法。图12A中的附图标记1201是包括第一行图像的对准点的SD-OCT图像。此处，G(J，L)表示图像数据，J是示出了x方向上的像素数的索引，而L是示出了z方向上的像素数的索引。设作为TS-OCT像素的位置的SD-OCT图像中央为L＝L₀，并且获得向上和向下的各自L₁个像素。

在图12B中，设在第一行图像的对准点处获得的SD-OCT图像1202的像素坐标为G1(J，L)。此时，由于在第二行图像的对准点处获得的SD-OCT图像1203的像素坐标对于SD-OCT图像1202的z坐标沿z方向偏移1个像素，所以它们变为G2(J，L-1)。

当没有位置偏移时，G1(J，L)和G2(J，L-1)具有相同的值，但当存在位置偏移时其变为不同的值。图12C示出了其中存在位置偏移的情况。设位置偏移1206的像素计数为M。为了评估该位置偏移的值，在该例子中使用相关函数。关于位置偏移像素计数M的值，通过使M为G1(J，L)和G2(J，L-1-M)的相关函数中的参数并使其最大化来求取最佳位置偏移值。相关函数由使用G1(J，L)和G2(J，L-1-M)和各个平均值的下述公式给出。

\underset{L}{Σ} \frac{{G_{1} (J, L) - \overset{&OverBar;}{G_{1} (J, L)}} {G_{2} (J, L - 1 - M) - \overset{&OverBar;}{G_{2} (J, L - 1 - M)}}}{σ_{1} σ_{2}} - - - (I)

此处，σ1和σ2分别为G1和G2的标准偏差。此外，可从各种最优化方法中恰当地选择最大化的方法，可使用例如百分之百检查和线性最优化等。

此外，除相关函数以外还可使用评价函数。评价函数由下述公式给出。

\frac{\sqrt{\underset{L}{Σ} {G_{1} (J, L) - G_{2} (J, L - 1 - M)}^{2}}}{N} - - - (II)

此外，当有必要提高对准的准确度时，也可通过使具有半像素或四分之一像素的偏移量为参数来计算相关函数、评价函数等。

下面，将参照图13A至13D来描述C扫描图像的对准的例子。此处，将描述当在通过x扫描和y扫描获得二维x-y图像，也就是所谓的C扫描图像之后沿z方向执行节距进给时，校正其z位置不同的C扫描图像的位置偏移，并且获得三维xy-z图像1301的方法。图13A示出了三维图像空间，并且附图标记1302和1303分别表示检查对象1301中的C扫描图像。

图13B示出了第一C扫描图像1302或第二C扫描图像1303。此外，附图标记1304示出了用于对准的对准点。设第一C扫描图像1302中的第一对准点为(Nx/2，Ny/2，L)，设第二C扫描图像1303中的第二对准点为(Nx/2，Ny/2，L+1)，并将C扫描中央点选择为对准点。此处，设x方向上的全部扫描像素计数为Nx，设y方向上的全扫描像素计数为Ny，并且设C扫描图像中的对准点的像素坐标为(x像素数，y像素数，z像素数)。

执行使用SD-OCT图像的与扫描行(在上述二维层析成像图像方面不同)的对准的例子相同的检测方法和操作，在SD-OCT图像中，各个对准点的深度方向图像信息也是在以该方式指定的对准点处获得的。由此，也执行包括z方向上的节距移动的两个C扫描图像的z方向对准。

此外，如何在C扫描图像中选择对准点也可以采取其它方式。例如，如图13C所示，在对使用包括x-y扫描开始位置和x-y扫描结束位置的三个点获得的位置偏移取平均值之后，校正整个C扫描的方法也是可以的。此外，如图13D所示，进一步增加至五个点也是可以的。此外，不通过对多个对准点的位置偏移量取平均值，而是通过使用用于相应的对准点的附近的校正的各个位置偏移，不仅可执行如C扫描图像的平移，还可执行对其表面的偏斜的校正。

在上述内容中，确定了预定对准点，并且使用深度方向的SD-OCT图像，即，沿z方向的一维图像执行对准。然而，例如，如图14A至14B所示，也可以将由在所有点处获得的SD-OCT图像形成的图14B中的二维图像1404与图14C中的二维图像1414的二维图像相比较而不确定特定对准点。由此，可检测位置偏移。例如，考虑到在相同深度位置的两个图像中的特征位置(1405和1415)，校正两个图像之间的深度关系。此处，图14A表示三维图像空间，而附图标记1402表示检查对象1401中的深度方向的二维图像。在这样的情况下，例如，可使二维图像的相关函数为评价函数，并且可使其最大化，并且在该情况下，除了全平移偏移，还可包括例如扩展和收缩的各种参数作为参数。此外，可使用非线性优化技术和其它优化技术来优化多个参数。

此外，在二维图像中提取特征点和特征结构1405和1415，并且在此基础上执行对准的方法也是广泛已知的，并且自然地可以使用这些方法。可适当地使用ICP(迭代最近点)算法等。

相似地，关于C扫描图像的位置偏移校正，因为为每个C扫描图像获得一个三维SD-OCT图像，所以利用三维SD-OCT图像的比较，位置偏移也是可检测的。

此外，根据上述二维图像或三维图像的比较，因为不仅可获得关于深度方向(z方向)上的位置偏移或延长和收缩的信息，还可获得关于横向方向(x方向)的信息，所以即使校正横向图像偏移也没有关系。

在由用于深度方向的硬件跟踪系统执行了粗略位置校正反馈之后，其它对准方法可以按本发明的像素级别的准确度来执行对准。关于位置校正反馈，希望对其进行控制，以使其当获得关于深度方向的信息时停止。在该情况下，当计算相关函数时，在结束时执行帧输出(frame-out)，并且成为计算对象以外的像素的计数减小，从而可执行更有效和高度准确的对准。

(例子3：光瞳分割(2)-不同的透射率)

将参照图15至16D来描述例子3。此处，该例子是例子2的修改的例子。在图15中，示出了图4中的光瞳分割光学系统401被改变为光瞳分割光学系统1501的结构。该例子中的其它结构与例子2中的结构相同。

此处，利用图16至16D中的示意图来描述光瞳分割光学系统1501。图16A示出了该例子的光瞳分割方法，并且由透明部分1601和反射部分1602构成。具体地讲，如图16B所示，在玻璃基片上形成空腔，并且形成透明部分1604。为了在中央部分支持反射膜1605，从周边形成三个梁1606。中央部分的表面由反射膜形成，所述反射膜是通过在玻璃基片上气相沉积铬而形成的，并且在减去10％的吸收之后，反射膜1605的反射率被形成为约90％。通过上述光瞳分割方法和结构，该例子避免了在对应于TS-OCT单元的光瞳部分中的不希望的反射或吸收的影响，并且具有高透射率的结构。另一方面，通过在对应于SD-OCT单元的光瞳部分中实施高反射率的结构，分别增强了信噪比。此处，梁的数量不限于三个。

此外，如图16C所示，也可使光瞳分割的方法为四极形式等。在该情况下，其成为透明部分1608和反射部分1607。具体地讲，如图16D所示，其具有空腔1611和反射膜部分1610的结构，从而可执行不使用梁的结构。此外，附图标记1619表示保持单元。

此外，作为其它光瞳分割方法，还存在将光瞳分割光学系统变为简单分束器的方法。在不有意区分透射率与反射率的比率的情况下形成分束器的整个表面。因此，入射到SD-OCT检测系统，也就是说，分光镜衍射光栅405、波长分割成像透镜406和行传感器407上的光通量具有与入射到TS-OCT检测系统上的光通量相似的高NA。

因此，关于用于位置校正的SD-OCT图像，仅深度方向中央部分具有高横向分辨率，而深度方向周边部分具有低横向分辨率。因此，该SD-OCT图像具有许多横向构成部分，并且可以对以具有小倾斜的结构形成的图像拾取目标进行有效的位置校正。因此，可在保持TS-OCT的光瞳中的分布均匀的同时应用位置校正。此外，也可将分割光学系统制造为简单的分束器。

(例子4：光瞳分割(3)-偏振)

将参照图17至18D描述例子4。此处，该例子是例子2的修改例子，并且使用光的偏振特性来执行光瞳分割。

首先，将描述图17。由单模光纤102光学引导从光源101发射的光，并且从光纤边缘发射的光被准直透镜103转换为平行光并在空间中传播。通过偏振指定光学系统1701变为线性偏振光的光通量通过半波片1702而成为45度偏振(也就是说，p偏振光和s偏振光进行半波的相位相加的偏振状态)，并照射在分割光学系统104上。此处，该例子中的分割光学系统是由偏振分束器构成的。由于该原因，p偏振光的参考光透射，s偏振光的信号光被反射并被分割。

尽管参考光的光学频率被移频器偏移了Δf，并且接着被光延迟单元106反射，但光延迟单元的位置被位置驱动单元107控制为使得光路可以变为预定长度。接着，参考光通过反射镜108被引导至合成光学系统116。

另一方面，在照射在光引导分割光学系统109上之后，信号光通过分割光学系统104被引导至用于作为检查对象的眼睛114和底部检查对象部位115的测试光学系统。此处，测试光学系统是由光引导分割光学系统109、光束扫描光学系统110、扫描透镜111和用于眼睛的透镜112形成的。此外，光束扫描光学系统110具有使信号光通量的主光倾斜，从而使其在两个正交方向上形成与光轴的倾斜角的作用。由此，经过扫描透镜111和用于眼睛的透镜112的光通量在眼睛的瞳孔(虹膜)上进行角度扫描。因此，由于眼睛的光学作用，其被构造为使得底部检查对象部位115可以在眼底上在与光轴方向垂直的平面(x-y平面)的平面内进行扫描。此处，该例子中的光引导分割光学系统109是由偏振分束器构成的。由于该原因，作为s偏振光的信号光被反射至检查对象。此外，在该例子中，在光引导分割光学系统109和光束扫描光学系统110之间放置四分之一波片1703，并且相位前进轴和相位滞后轴相对于光轴的方位被适当地调整为使得入射的s偏振光可在检查对象侧变为圆偏振光。在来自底部检查对象部位115的反射光或反向散射光中，在照射在底部检查对象部位115上时经过大致相同的光路并向与入射光相反的方向前进的光此时被四分之一波片1703再次从圆偏振光转换为p偏振光。然后，所述光透射经过光引导分割光学系统109的偏振分束器，并被引导至合成光学系统116。

接着，由合成光学系统116合成参考光和信号光，并且具有相加为复合振幅的合成振幅的相干光的一部分照射在聚光光学系统118上。然后，其偏振被局部区域偏振调整片1705局部调整并透射经过作为光通量分割光学系统的偏振分束器1706的光通量被引导至包括在非光谱干涉信号检测系统中的聚光光学系统118、单模光纤119和光电转换检测器120。此外，反射光通量照射在包括在光谱干涉信号检测系统中的分光镜衍射光栅405上，被波长分割成像透镜406聚光，并且通过行传感器407对每个波长进行强度检测。

另一方面，通过合成光学系统116的一部分相干光照射在聚光光学系统402上，并通过单模光纤403和光电转换检测器404对非光谱干涉信号进行差分检测，并去除共模噪声分量，然后进行TS-OCT成像。此外，执行对光谱干涉信号的SD-OCT成像，并且获得恰当地进行了位置校正和重建的具有高横向分辨率的OCT图像。

此处，将参照图18A至18D来描述局部区域偏振调整片1705的结构。图18A是局部区域偏振调整片1705的示意图，其中偏振不可调整部分1801和半波片作用部分1802被形成为同心圆。如图18B所示，该例子中的局部区域偏振调整片1705是通过对以有效直径设定在玻璃基片上的透射区域1804和在其中央由圆形晶体片形成的半波片1805与玻璃基片执行表面结合而制成的。相位前进轴的方位被设定为45度，并且其具有将线性偏振光的偏振平面旋转90度的作用。

此外，如图18C所示，偏振不可调整部分1807也可被形成为四极形状。此时，附图标记1806表示半波片作用部分。具体地讲，如图18D所示，其可由保持单元1808、半波片作用部分1809和偏振不可调整部分1807形成。

此外，尽管在该例子中使用半波片使偏振的旋转角为90度，但可以使用非半波片，并且旋转角度可以是除90度以外的角度；并且在该情况下，可适当地调整作为光通量分割光学系统的偏振分束器1706中的透射率与反射率的比率。

(例子5：分时)

将参照图19描述本发明的第五例子。此处，该例子是第四例子的修改例子，并且是以高速分时执行光瞳分割的例子。在图19中，示出了图17中的局部区域偏振调整片1705被改变为空间偏振调制器1901的结构。此外，空间偏振调制器1901被连接至调制器驱动器1902，并且被进一步连接至OCT处理设备121g。该例子中的其它结构与第四例子中的结构相同。

此处，在预定的局部区域中，空间偏振调制器1901的作用是产生偏振转换(即半波片的作用)，并根据时间以高速切换该偏振变化，从而对经过光瞳的光通量执行区域分割。空间偏振调制器1901是由例如PEM(光弹性调制器)和EOM(电光调制器)的元件构成的，并且进一步，例如四分之一波片的光学元件可以被放置在一起并使用。PEM和EOM是通过向晶体施加电压或外力来调制光的相位等以使其透射的器件，并且可以以非常高的速度执行光学调制。当操作空间偏振调制器1901时，一部分透射光的偏振状态改变，并且偏振分束器1706的反射率改变。例如，可通过操作空间偏振调制器1901对s偏振光进行局部区域的偏振，并使其从偏振分束器1706反射至分光镜衍射光栅405来获得SD-OCT图像。当停止空间偏振调制器1901的操作时，大部分的光通量可透射经过偏振分束器1706，并且可获得高度灵敏的TS-OCT图像。

此处，OCT处理设备121g根据有意控制的处理模式来控制调制器驱动器1902，并切换空间偏振调制器1901。在该例子中，所述设备大约每微秒交替地切换偏振转换的出现。图42A至42F示出了此时的时序图：

图42A：OCT处理设备121内部地控制TS-OCT获得模式和SD-OCT获得模式；图42B：OCT处理设备121在SD-OCT获得模式下，通过调制器驱动器1902来使空间偏振调制器1901作用；图42D：此处，在TS-OCT模式时，通过光电转换检测器120来获得TS-OCT的信号；图42E：在SD-OCT模式时由行传感器407来获得SD-OCT的信号。

由此，在图42F中，通过产生TS-OCT信息的非光谱干涉信号检测和产生SD-OCT的光谱干涉信号检测，交替地获得作为像素数据的TS-OCT和SD-OCT的数据。在该例子中，完成测量一个像素的TS-OCT和SD-OCT数据的时间为2微秒。

由此，可分时执行光瞳的光通量分割，并且在TS-OCT中也可在不损失来自所有光瞳的局部区域中的光通量的情况下获得OCT图像。此外，通过可被视为要大致同时获得的SD-OCT图像，可执行位置校正。

此外，尽管在该例子中使用空间偏振调制器1901和偏振分束器1706来执行光分割，也可通过使用采用MEMS(微机电系统)技术等的光学切换元件执行高速光控制而不使用空间偏振调制器1901或偏振分束器1706。

此外，如到现在为止所描述的，在图19所示的TD-OCT的许多情况下使用移频器。这是为了执行通过使用移频器在参考光和信号光之间给出频率差Δf而使频率差Δf成为载波频率的外差检测。在TD-OCT测量时的干涉信号被测量为频率Δf的振幅绝对值的时序变化，并且可排除具有其它频率的噪声信号的影响。另一方面，在SD-OCT中，通过由分光镜衍射光栅405色散由偏振分束器1706合成的光来检测光强度，并对该光谱干涉条纹执行傅立叶转换，获得有关深度方向的信息。由于该原因，有必要在SD-OCT中检测所有波长的光，并且不执行限制波长或频率的检测。因此，在SD-OCT中不一定必须由移频器105在参考光和信号光之间给出频率差Δf，并且进一步，通过停止移频器105，可排除不必要的信号的混合，并且可采取更准确的SD-OCT信号。因此，更加需要通过执行与偏振转换大致的同步化来开始和停止移频器105的结构。在该情况下，如图42C所示，根据OCT处理设备121内部的操作模式来控制移频器105，在TS-OCT获得模式时变为打开，并在SD-OCT获得模式下变为关闭。

(例子6：光通量限制单元)

将参照图20来描述本发明的例子6。此处，该例子是例子4的修改例子，并且将光通量限制单元新添加至该结构。

在图20中，将光通量限制单元2001作为光阑设置在到达用于光谱干涉信号检测的分光镜衍射光栅125、波长分割成像透镜126和行传感器127的光路中。光通量限制单元2001的作用是仅选择性地透射光通量的中央部分，并阻挡剩余部分，从而可获得深的焦深。由此，由OCT处理单元121e通过光谱干涉信号检测检测的SD-OCT图像变为具有深的焦深的图像。由于该原因，可增加深度方向上的位置校正的准确度。

(例子7)

将参照图21A至21C和22A、22B来描述该例子。此处，该例子是可应用于本发明的其它例子的例子。

图21A至21C是示意性地示出了来自聚光透镜2101的光纤2102的光学空间模的图。在本发明的其它例子中，入射在聚光透镜上的光通量针对中央部分被分割，并且其光量减小。也就是说，环境光通量的光量增加。在通过透镜对这样的光通量聚光时在光纤入射端处的光强度分布为具有多个大的副峰值的分布2105，尽管主峰值的宽度与原始基模2104相比较窄。然后，使光纤的模场直径2103适合于分布2105的主峰值。由此，光纤传播模分布2106和分布2107的主峰值重叠，并且具有高空间分辨率的分量的光通量被更有效地引导至检测器。

图22A和22B是示出了模转换光学系统2205的例子的示意图，所述模转换光学系统2205用于更有效地将具有这种高空间分辨率的分量引导至检测器。具有分布2202的光通量被角锥棱镜2203转换为更近似于高斯分布的基模的光通量，并被转换为其中近似的高斯分布2207被聚光透镜2204聚光的光模，并且之后照射在光纤2102上。代替角锥棱镜2203和聚光透镜2204，形成规则间隔的同心圆形衍射光栅2209和不规则间隔的同心圆形衍射光栅2210，所述光栅2209和2210通过光刻被蚀刻在石英基片2208的两面上，并且可使其具有相同的光模转换操作。如上所述，有效率地检测具有高分辨率的分量，并形成TS-OCT图像。

此外，当希望通过对其执行了光瞳分割调整的光通量构造高分辨率光模时，可将光瞳分割光学系统恰当地放置在合成光学系统和聚光透镜之间，并且可调整光模。

(例子8：光纤)

参照图23描述本发明的例子8。此处，该例子是例子1的修改例子，并且使用光纤。

由单模光纤2302光学引导从光源2301发射的光，并由用于光纤的分割光学系统2351将其分割为参考光和信号光。

关于参考光，其光学频率被移频器2305偏移Δf。接着，在通过光学循环器2352之后，所述光通过准直器2353变为大致平行的光，并且被光延迟单元2306反射。此处，由位置驱动单元2307控制光延迟单元的位置，使得光路可变为预定长度。接着，参考光通过准直器2353返回光纤，并通过光学循环器2352和用于光纤的分割光学系统2354被分别发送至用于光纤的合成光学系统2355和2356。信号光通过分割光学系统2351经过光学循环器2357，照射在准直器2358上，并且变为平行光。在此之后，所述光通过半波片2359被转换为p偏振光，透射经过偏振分束器2360，并经过局部区域四分之一波片2361。在经过相关路径之后，所述光通过光束扫描光学系统2310、扫描透镜2311和用于眼睛的透镜2312去往和来自为作为检查对象的眼睛2314和底部检查对象部位2315形成的测试光学系统。此处，光束扫描光学系统2310具有使信号光通量的主光倾斜，以使其在两个正交的方向上形成与光轴的倾斜角的作用。由此，经过扫描透镜2311和用于眼睛的2312的光通量在眼睛的瞳孔(虹膜)上进行角度扫描。因此，由于眼睛的光学作用，其被形成为使得底部检查对象部位2315可以在眼底上在与光轴垂直的平面(x-y平面)的平面内进行扫描。

在从底部检查对象部位2315反射的光或反向散射光中，在入射在底部检查对象部位2315上时经过大致相同的光路，并且前进至与入射光相反的方向的光被局部区域四分之一波片2361偏振。具体地讲，通过波片的向前和向后的光学作用，仅作为预定部分的中央部分被转换为从入射时的状态旋转了90度的偏振光。由此，在偏振分束器中，光通量的中央部分被反射，并且光通量的周边部分透射并返回原始光路。

光通量的透射的周边部分被准直器2358聚光，返回光纤，并通过光学循环器2357被发送至合成光学系统2355。另一方面，被反射的光通量的中央部分被聚光透镜2362聚光，照射在光纤上，并被发送至合成光学系统2356。各个光通量通过合成光学系统2355和2356与参考光多路复用，并且由光电转换检测器2320检测非光谱干涉信号。另一方面，由分光镜衍射光栅2325、波长分割成像透镜2326和行传感器2327来检测光谱干涉信号。它们被发送至OCT处理单元2321，被分别视觉化为TS-OCT图像和SD-OCT图像，并被恰当地处理。

位置驱动单元2307、光束扫描光学系统2310、聚焦位置驱动单元2313、光电转换检测器2320和行传感器2327通过下述设备的输入和输出执行驱动。也就是说，通过OCT处理设备2321a、2321b、2321c、2321d和2321e的输入和输出来执行驱动和检测。

(例子9：通过SD的SD校正(1)-一个设备)

将参照图24来描述本发明的例子9。此处，该例子指定实施例2，并使用具有高NA的成像系统来执行SD-OCT的图像拾取和DF。以高NA获得的SD-OCT图像被分割为具有高横向分辨率的中央像素、和用于沿深度方向以低横向分辨率对准的周边像素，并执行用于对准的校正。

首先，由单模光纤102光学引导从光源101发射的光，并且从光纤边缘发射的光被准直透镜103转换为平行光，以便被分割光学系统104分割为参考光和信号光。

参考光被光延迟单元106反射，并接着被反射镜108引导至合成光学系统116。

在照射在光引导分割光学系统109上之后，信号光被引导至用于作为检查对象的眼睛114和底部检查对象部位115的测试光学系统。此处，测试光学系统是由光引导分割光学系统109、光束扫描光学系统110、扫描透镜111和用于眼睛的透镜112形成的。由聚焦位置驱动单元113向入射光的光轴方向驱动用于眼睛的透镜112。此外，光束扫描光学系统110具有使信号光通量的主光倾斜，从而使其沿两个正交的方向形成与光轴倾斜角的作用。由此，使通过扫描透镜111和用于眼睛的透镜112的光通量在眼睛的瞳孔(虹膜)上进行角度扫描。因此，由于眼睛的光学作用，其被构成为使得在底部检查对象部位115中的眼底上在与光轴方向(深度方向)垂直的平面(x-y平面)的平面内扫描。在从底部检查对象部位115反射的光或反向散射光中，在入射在底部检查对象部位115上时经过大致相同的光路，并且前进至与入射光相反的方向的一部分光通过光引导分割光学系统109被引导至合成光学系统116。

接着，参考光和信号光被合成光学系统116合成，并且具有相加为复合振幅的合成振幅的相干光入射在分光镜衍射光栅2401上。然后，所述光被波长分割成像透镜2402聚光，由行传感器2403对每个波长进行强度检测，并将其发送至OCT处理单元121h以获得SD-OCT图像。

仅使用可通过由用于眼睛的透镜112和聚焦位置驱动单元113构成的聚焦机制获得的具有高横向分辨率的像素作为最终的图像分量。此外，除了这些像素以外，同时获得的像素被用于对准。

下面，将描述该例子的对准。关于与该对准中使用的对准点和对准图像的关系，可使用第二例子的对准的例子中描述的图9至13D。

图25A和25B中示出了在对准点中获得的用于对准的SD-OCT像素的概况。图25A示出了透射经过聚光光学系统2501的光通量照射在底部检查对象部位2502之上，并且通过相同的光路而被聚光的方面。由于具有高NA的光通量，该例子中的SD-OCT是尖锐的，并且DOF较窄地成像。此外，图25B中示意性地示出了作为对准点的SD-OCT像素2503和用于对准的其上和其下的SD-OCT像素2504和2506。

图26A中示出了成为对象的图像拾取目标的例子。图26B中的附图标记2602示出了图25B中的SD-OCT像素2503、2504和2505重叠在图像拾取目标2601上。于是，将每个像素中获得的信号强度视觉化的示意图是SD-OCT图像2603。此处，使得图像拾取目标在横向方向(x方向)上大致均匀。在这样的图像拾取目标中，如SD-OCT图像2603中示意性示出的，其沿深度方向(z方向)很好地分解。可与第二例子中示出的相似地执行对准的具体例子。

下面将描述所述图像拾取目标不是沿横向方向(x)方向大致均匀的情况。例如，如图26C所示，设所述图像拾取目标为具有沿横向方向(x方向)倾斜的元件的图像拾取目标。此处，图26D中的附图标记2605示出了图25B中的SD-OCT像素2503、2504和2505重叠在图像拾取目标2604上。当与SD-OCT像素的横向分辨率相比倾斜明显时，如SD-OCT图像2606所示，由于其不再沿深度方向(z方向)分解，变得难以将其用于深度方向上的对准。因此，该例子适合于具有许多横向(x方向)构成部分并且被形成为具有小的倾斜的结构的图像拾取目标。

由此，通过将SD-OCT图像分割为在其图像拾取深度的中央部分的具有高分辨率的像素、和在图像拾取深度的周边部分的用于对准的像素，并且使用这些像素，可通过仅一个SD-OCT测量系统获得其位置被校正过并且具有高横向分辨率的图像。尽管如此，因为即使一维的图像信息是SD-OCT它也不被用作图像，所以需要与TS-OCT相同的扫描。

(例子10：通过SD的SD校正(2)-两个设备)

将参照图27来描述例子10。此处，该例子是例子9的修改例子，并且结构中新添加了分光镜衍射光栅2701、波长分割成像透镜2702、行传感器2703和OCT处理单元121i。由此，除了具有高分辨率的SD-OCT图像处理单元，还可获取用于对准的图像。

此处，在该例子中，在具有高分辨率的SD-OCT图像处理中可以总是成批地获取等同于A扫描(深度方向上的扫描)的一个扫描行的图像。然而，因为在等同于一个扫描行的图像中仅使用一个聚焦像素部分，所以除了该像素部分，希望去除深度方向上的图像。

此外，作为该例子的进一步修改的例子，也存在如图28所示，在结构中新添加光通量限制单元的方法。

将光通量限制单元2801作为光阑设置在到达分光镜衍射光栅2701、波长分割成像透镜2702和行传感器2703的光路中。光通量限制单元2801的作用是仅选择性地使光通量的中央部分透射，并阻挡剩余部分，从而可获得深的焦深。由此，通过光谱干涉信号检测由OCT处理单元121i检测的SD-OCT图像变为具有深的焦深的图像。由于该原因，可增加深度方向上的位置校正的准确度。

此外，可与焦点驱动设备同步地驱动光延迟单元。通过该结构，可指定深度方向上的图像拾取中央部分。

(例子11：通过SS对TD的校正)

将参照图36来描述例子11。此处，该例子是第一例子的修改例子，并且具有使用SS-OCT来代替SD-OCT并执行位置校正的结构。因为TD-OCT和SS-OCT使用不同的光源，新添加了用于SS-OCT的波长扫描光源3601和准直器3602。另一方面，在SS-OCT中，因为与SD-OCT不同，不需要干涉信号的分光镜检查，所以通过由波长扫描光源3601分析照射波长和检测信号可获得层析成像信息。使用与TD-OCT相同的光电转换检测器120可获得干涉信号。

此处，在该例子中，将示出以高速度分时执行TD-OCT和SS-OCT测量的例子。

与例子1相似地光学引导从用于TD-OCT的光源101辐射的光，并且最终由光电转换检测器120来检测干涉信号。

另一方面，通过准直器3602使从用于SS-OCT的波长扫描光源3601辐射的光成为平行光，并通过分割光学系统104将其分割为参考光和信号光。参考光经过移频器105，并且被光延迟单元106反射以便通过反射镜108被引导至合成光学系统116。此处，因为在SS-OCT中与SD-OCT的情况相似，信号强度按频移波动，所以也足以与光辐射大致同步地停止频移，或对整数或半整数倍的时间内的信号积分。此外，为了不停止频移，图37所示的结构也是可以的。图37基于迈克尔逊干涉仪。在非对称分割光学系统3701中，从波长扫描光源3601辐射的光几乎不能分支到移频器105侧，而是前进至分割光学系统116。另一方面，许多光经过移频器105，并且从TD-OCT的光源101辐射的光的参考光遵循与例子1中相同的光路。

与TD-OCT的路径相似，在从分割光学系统104或非对称分割光学系统3701分支的信号光被引导至眼睛114之后，所述信号光被引导至合成光学系统116。然后，合成参考光和信号光，并且具有相加为复合振幅的合成振幅的相干光的一部分照射在聚光光学系统118上。然后，所述光被光耦合至单模光纤119，与光纤的模一致的分量被选择在光纤内传播，并照射在光电转换检测器120上。此外，所述光被转换为电信号并被发射至OCT处理设备121d。此处，使用获得的干涉信号和同步获得的光源扫描信号来获得层析成像信息。使用以该方式获得的SS-OCT信息来校正TD-OCT的多个图像。此外，通过象上一个例子中一样执行光瞳分割，也可在SS-OCT测量时获得深的焦深。

此外，将参照图38描述通过SS-OCT的校正的另一个例子。在图38中，SS-OCT的光从波长扫描光源3601和准直器3602被引导至分割光学系统3801。此处，光分支为参考光和信号光，参考光被光学引导至分割光学系统104，并且参考光被光学引导至反射镜3802。在分割光学系统104中，信号光被进一步分割为光学引导至分割光学系统109的信号光、和去往移频器105的第二参考光。不接受频移的参考光和进行了频移的第二参考光通过合成光学系统3803而被合成，并沿与TD-OCT相同的参考光路前进。以该方式，尽管在参考光中存在接受频移的分量和不接受偏移的分量，没有经过移频器105的光在信号强度上更强。此外，当使分割光学系统104的透射对反射比率不对称，例如为90∶10时，可进一步减小频移的影响。随后的路径与TD-OCT的路径相同，并经过眼睛114，并且信号光和参考光被合成光学系统116合成，并照射在光电转换检测器120和 124上。另一方面，与例子1中的相似，从用于TD-OCT的光源101辐射的光通过分割光学系统104被光学引导，信号光被光学引导至分割光学系统109，并且参考光被光学引导至移频器105。与例子1中相似，被分割的信号光和参考光通过眼睛114或反射镜106照射在合成光学系统116上，被合成，并且被光电转换检测器120和124检测。

TD-OCT的干涉信号和SS-OCT的干涉信号相似地照射在光电转换检测器120和124上。此处，可通过使由光电转换检测器120和124检测的信号经过移频器3804，使得TD-OCT的信号频率和SS-OCT的信号频率为不同频率来对其进行分割。TD-OCT的信号频率是参考光的频移量，而SS-OCT的信号频率是由扫频周期和波长扫描光源3601的波长的纯度确定的。可从被分割的各个TD-OCT和SS-OCT的干涉信号获得校正的层析成像图像。

(例子12：-在TD信号路径上不出现SD检测系统)

将参照图39来描述例子12。为了增强TD-OCT的图像质量，使光直接照射在光电转换检测器上而不在从眼睛到检测器的光路上插入任何光学元件是有利的。

例子12是例子2的修改的例子，在另一个位置装配用于位置校正的SD-OCT检测系统。其包括分支光学系统3901和3902。

首先，通过单模光纤102来光学引导从光源101发射的光，并且通过准直透镜103将从光纤边缘发射的光转换为平行光，以便被分割光学系统104分割为参考光和信号光。

信号光经过分支光学系统3901，并与TD-OCT相似地被光学引导至眼睛。从眼睛返回的信号光被引导至光引导分割光学系统109，并且分支为去往合成光学系统116的TD-OCT的信号光和去往分支光学系统3901的SD-OCT的信号光。

在参考光的光学频率被移频器105偏移了Δf之后，参考光被光延迟单元106反射，并通过反射镜108被引导至合成光学系统116。此处，由位置驱动单元107来控制光延迟单元106的位置，使得光路可变为预定长度。

来自光延迟单元106的参考光被分支光学系统3902分支为TD-OCT的参考光的路径和去往分支光学系统3901的SD-OCT的参考光。TD-OCT的参考光通过合成光学系统116与信号光合成，与例子2相似地执行外差检测，并获得图像信息。

另一方面，通过分支光学系统3901来合成SD-OCT的信号光和参考光。此处，合成的干涉信号照射在分光镜衍射光栅125上，由波长分割成像透镜126聚光，并通过行传感器127对每个波长进行强度检测。从检测的光谱干涉信号获得层析成像信息，并通过在先的周期校正方法来校正关于TD-OCT的信息。

(其它例子)

将参照图29来描述另一个例子。被光引导分割光学系统109反射的来自检查对象的反射光透射经过分割光学系统104，并照射在聚光透镜2901上。所述光通过聚光透镜2901照射在单模光纤2902上，由光电转换检测器2903检测光强度信号，并将其发送至OCT处理单元121j。

此处，将参照图30来描述对该例子的光学干涉检测系统执行信号处理、控制和成像的OCT处理单元121。图30示意性地示出了OCT处理单元121的功能框图。通过放大器3001放大从光电转换检测器2903获得的电信号，并在数字采样单元3002中执行数字化。然后，可通过在中央处理单元804中根据该电信号执行与XY扫描仪驱动器805的对应来确定检查对象中的位置，并可获得SLO(扫描激光检眼镜)图像。

此外，图40中示出了对例子12的结构添加了SLO功能的结构。尽管其与例子12相同，都包括分支光学系统3901和3902，但希望不在SLO图像获取系统中输入经过移频器105的参考光。然后，在SD-OCT的参考光的路径上设置了开关4001。关闭开关4001防止参考光通过分支光学系统3901照射在用于SLO的光电转换器2903上。切换SD-OCT的信号检测和SLO图像获取，并且必需的仅是使开关4001与其定时同步地打开和关闭。

此外，图41中示出了另一个结构。所述结构将TD-OCT的参考光的路径从SD-OCT的参考光的路径中分支。通过使参考光分支，不出现对SD-OCT的参考光进行频移的情况，从而例如信号的积分和移频器的停止的特殊处理变得不必要了。

从分支光学系统104入射在光引导分割光学系统109上的信号光被分支为前进至开关4101的SD-OCT的参考光和去往光束扫描光学系统110的原始信号光。去往光束扫描光学系统110的信号光照射在眼睛上，并且被再次光学引导至光引导分割光学系统109。另一方面，去往开关4101的SD-OCT的参考光被由位置驱动设备4103驱动的反射镜4102反射，并被光引导分割光学系统109光学引导。在光引导分割光学系统109中，参考光和信号光被合成并被光学引导至分支光学系统104。直接去往分支光学系统104的光通过分支光学系统4103被分支到SLO的光电转换检测器2903和SD-OCT的分光镜125。当测量SD-OCT时开关4101打开，并且当测量SLO时开关关闭。

另一方面，TD-OCT的信号光直接经过光引导分割光学系统109，并在合成光学系统116中与参考光合成，变为干涉信号，并且通过光电转换检测器120和124执行信号检测，并获得图像信息。

通过恰当地获得关于TD-OCT、SD-OCT和SLO的信息，可执行对TD-OCT的图像信息的纵向和横向位置校正，并且可获得更高质量的图像。

此外，将参照图29描述另一个例子。采用使用两个光声调制器作为移频器的结构。可通过使正一阶衍射光照射在以40MHz的频率驱动的光声调制器2905上并使用该负一阶衍射光来获得1MHz的频移，其中所述正一阶衍射光通过以41MHz驱动的光声调制器2904进行+41MHz的频移。由此，可将光声调制器的高频移调整为较低的频移。此外，消除了衍射光的衍射角度与波长的依赖关系，具有各个波长分量的光线的行进方向变得彼此平行，并且即使它们前进，也可抑制彼此之间的展开。

此外，将参照图31来描述另一个例子。也可进行使用用于共焦光学系统的变化的高阶区域传感器和作为用于获得TS-OCT图像的光检测光学系统的点传感器的全视场OCT。在该例子中，使用线聚光型SD-OCT，所述线聚光型SD-OCT使用对于SD-OCT的结构为较大尺寸传感器的区域传感器3103和3106。此处，附图标记3103和3104表示圆柱透镜，并且附图标记3105表示线缝。

此外，在本发明的例子中，在不偏离本发明的要点的范围内可对顺序流程等进行各种修改。

在获得TS-OCT图像的情况下，上述例子中使用的移频器也可并入结构中。

在该情况下，因为在移频器频移(载波频率)的期间内，SD-OCT的行传感器的输出(光强度对波长)可能瞬时地波动(以相同形式)，所以希望通过在比该波动的期间长的时间中执行积分来获取该输出。因此，也可对获得SD-OCT图像的情况下的器件结构使用移频器。

此外，希望移频器的偏移频率，也就是说，载波频率为1至10MHz。此外，在载波频率为1至10MHz的情况下，TS-OCT的像素的采样速度为几百kHz到几MHz是令人满意的。

此外，当可以比SD-OCT图像更快地执行TS-OCT图像的图像采样时，即使不总是对TS-OCT的所有像素执行SD-OCT，可仅对对准所必需的像素执行SD-OCT。

工业实用性

本发明的高分辨率OCT光干涉测量设备可用于各种诊断系统和检查设备，包括体检，例如眼底检查、皮肤和内诊镜、工业质量控制等。

尽管已经参照示范性实施例描述了本发明，本领域技术人员应该明白，本发明不限于所公开的示范性实施例。下述权利要求的范围应依照最广泛的解释，以包括所有这样的修改和等同结构和功能。

本申请要求于2007年5月2日提交的日本专利申请No.2007-121745和于2008年3月14日提交的日本专利申请No.2008-066055的权益，所述日本专利申请通过引用而全部并入本文。

Claims

1.一种使用光学相干层析成像法的图像形成方法，包括：

第一图像信息获得步骤，用于沿光轴在第一焦点位置处获得对象的第一图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；

通过动态聚焦，沿光轴将焦点位置从第一图像信息移动到与第一图像信息不同的第二焦点位置的步骤；

第二图像信息获得步骤，用于沿光轴在第二焦点位置处获得对象的第二图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；以及

第三图像信息获得步骤，用于通过傅立叶域光学相干层析成像法获得对象的层析成像图像信息的第三图像信息，所述第三图像信息包括在第一和第二焦点位置中的至少一个焦点位置处的对象的层析成像图像，其中

基于第三图像信息，使第一和第二图像信息在光轴方向上的位置关系相关联，形成对象的层析成像图像或三维图像。

2.根据权利要求1所述的图像形成方法，其中

所述第三图像信息是沿光轴在第一焦点位置处的层析成像图像信息，并且包括在第二焦点位置处的对象的层析成像图像信息，并且

基于第三图像信息校正第一和第二图像信息之间在光轴方向上的位置关系。

3.根据权利要求1所述的图像形成方法，其中

所述第三图像信息包括通过傅立叶域光学相干层析成像法获得的沿光轴在第一焦点位置处的对象的第一层析成像图像，和通过傅立叶域光学相干层析成像法获得的沿光轴在第二焦点位置处的对象的第二层析成像图像，并且

基于其中第一和第二层析成像图像重叠的区域中的信息，校正分别与第一和第二层析成像图像相关的第一和第二图像信息之间在光轴方向上的位置关系。

4.根据权利要求1所述的图像形成方法，其中

作为第三图像信息，通过傅立叶域光学相干层析成像法获得在第一和第二焦点位置处的对象的层析成像图像，并使用层析成像图像重叠的位置的信息，基于第三图像信息校正第一和第二图像信息之间在光轴方向上的位置关系。

5.根据权利要求1所述的图像形成方法，其中

第一和第二图像信息获得步骤是用于通过时域光学相干层析成像法获得对象的一维或二维图像的步骤。

6.根据权利要求1所述的图像形成方法，其中

第三图像信息是通过频域光学相干层析成像法获得的。

7.一种使用光学相干层析成像法的图像形成方法，包括：

第一图像信息获得步骤，用于通过时域光学相干层析成像法沿光轴在第一焦点位置处获得对象的C扫描图像的第一图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，用于通过时域光学相干层析成像法沿光轴在第二焦点位置处获得对象的C扫描图像的第二图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；以及

第三图像信息获得步骤，用于通过频域光学相干层析成像法获得对象的层析成像图像信息的第三图像信息，所述第三图像信息包括在第一和第二焦点位置中的至少一个焦点位置处的对象的层析成像图像，其中

8.一种用于执行根据权利要求1的图像形成方法的光学相干层析成像设备，包括：

光源，发出入射在对象上的光；

用于将来自光源的光分割为信号光和参考光的第一光分割单元；以及

用于检测参考光和信号光之间的相干光的检测单元。

9.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

移频器，用于在信号光和参考光的频率之间形成差；以及

控制单元，其中

控制单元控制移频器，以偏移信号光和参考光的频率以便获得第一或第二图像信息，以及不偏移信号光和参考光的频率以便获得第三图像信息。

10.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

光路转换单元，用于转换相干光经过的光路；以及

控制单元，其中

控制单元控制光路调制单元，使得在获得第一或第二图像信息时，相干光经过用于通过时域光学相干层析成像法获得图像的光路，并且在获得第三图像信息时，相干光经过用于通过频域光学相干层析成像法获得图像的另一个光路。

11.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

第二光分割单元，用于将相干光分割为用于通过时域光学相干层析成像法获得图像的光、和用于通过频域光学相干层析成像法获得图像的光；

空间偏振转换器，用于转换经过第二光分割单元的光的偏振；以及

控制单元，其中

控制单元控制空间偏振转换器，

使得在获得第一或第二图像信息时，用于通过时域光学相干层析成像法获得图像的光比用于通过频域光学相干层析成像法获得图像的光更强，

并且使得在获得第三图像信息时，用于通过频域光学相干层析成像法获得图像的光比用于通过时域光学相干层析成像法获得图像的光更强。

12.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

移频器，用于在参考光的频率和信号光的频率之间形成差；

控制单元，其中

控制单元控制移频器，

使得在获得第一或第二图像信息时，偏移参考光或信号光的频率，而在获得第三图像信息时不偏移参考光或信号光的频率，并且

控制单元控制空间偏振转换器，

13.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

用于光瞳分割的光束分割单元。

14.根据权利要求8所述的光学相干层析成像设备，还包括：

移频器，用于在参考光和信号光的频率之间形成差，其中

光源包括具有多个中央波长的光的第一光源和具有单个中央波长的光的第二光源，

移频器设置在第二光源的光路上，以及

第一光源的光路与第二光源的光路不同。

15.一种使用光学相干层析成像法的图像形成方法，包括：

第一图像信息获得步骤，用于通过傅立叶域光学相干层析成像法沿光轴在第一焦点位置处获得对象的第一图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；

第二图像信息获得步骤，用于通过傅立叶域光学相干层析成像法沿光轴在第二焦点位置处获得对象的第二图像信息，所述光轴位于光入射在对象上的方向；以及

基于通过第一和第二图像信息获得步骤中的至少一个步骤获得的对象的层析成像信息，使第一和第二图像信息在光轴方向上的位置关系相关联，形成对象的层析成像图像或三维图像。

16.根据权利要求15所述的图像形成方法，其中

第一和第二图像信息是通过频域光学相干层析成像法获得的。

17.一种用于执行根据权利要求15的图像形成方法的光学相干层析成像设备，包括：

光源，发出入射在对象上的光；

用于检测参考光和信号光之间的相干光的检测单元。

18.一种使用光学相干层析成像法的图像形成方法，包括：

用于通过傅立叶域光学相干层析成像法在光轴方向上获得对象的层析成像图像信息，其中

基于层析成像图像信息，使第一和第二图像信息在光轴方向上的位置关系相关联，形成对象的层析成像图像或三维图像。

19.根据权利要求18所述的图像形成方法，其中

图像信息是在光轴方向上与第一和第二焦点位置不同的第三焦点位置处获得的，并且被获得为包括第一和第二焦点位置处的对象的图像信息。