CN102016549B - 光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法 - Google Patents

光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法 Download PDF

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Abstract

提供可缩短成像时间的光学相干断层(OCT)成像装置和相应的方法。该装置包括用于将入射到光学部分上的测量光束的第一光束直径变为比第一光束直径大的第二光束直径的光束直径改变部分(21)。调整台基于第一光束直径下来自检查对象(12)的位置的返回光束的强度信息来调整会聚光学部分(20)的位置。通过光束直径改变部分(21)，在通过调整台调整的位置处，光束直径从第一光束直径变为第二光束直径，以使具有第二光束直径的测量光束入射到检查对象(12)上。由于使用光束直径小的测量光束，因此可以在相对较短的时间内调整会聚光学部分(20)，并且，由于使用光束直径大的测量光束，因此可以以高横向分辨率获取与参照光束的合成光束。

Description

光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法
技术领域
本发明涉及光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法。特别地，本发明涉及用于眼科诊断和治疗中的光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法。 
背景技术
光学相干断层(OCT)可以以高分辨率获取样品的断层图像，并且主要用作眼科仪器。使用OCT的装置(OCT装置)配有相干系统，并且可通过用测量光束(低相干光束)照射眼底并将来自眼底的返回光束与参照光束合成从而以高灵敏度进行测量。此时，测量光束被投射在视网膜的预定位置处以获取眼底的断层图像。 
这里，由于诸如弱视之类的被检查眼睛的因素，在一些情况下可能难以将测量光束投射在视网膜的预定位置处。此时，必须通过根据各个被检查眼睛的光学特性调整光学系统来将测量光束投射在视网膜的预定位置处，因此，调整光学系统花费很长的时间。 
近年来，更加强烈地需要通过OCT装置来获取具有高分辨率的断层图像。因此，当通过使测量光束的光束直径变大来获取断层图像时，调整这种光学系统花费更长的时间。 
另一方面，还希望缩短用于调整光学系统的时间。特别地，缩短视网膜的眼科诊断中成像所需要的时间与减轻被检查者的负担有关，使得强烈希望缩短用于调整这种光学系统的时间。 
为了满足以上的两种需求，在日本专利申请公开No.2002-174769(专利文献1)中公开了使用OCT和光学相干显微术(OCM)的光学装置。该装置被构建为使得OCT被用于确认活体样品内的大的结构，并且可在用更细的分辨率观察其中显著的区域时变为OCM。此 时，OCT和OCM在焦点深度上是大大不同的，使得装置被构建为可通过使用光束直径转换光学系统来根据具有小数值孔径的OCT和具有大数值孔径的OCM设定光束直径，以便允许以高的S/N比观察。 
发明内容
在专利文献1(日本专利申请公开No.2002-174769)中公开的装置可通过变为OCM来用更细分辨率观察由OCT确认的活体样品内的大结构中的显著的区域，由此解决用于将具有较浅焦点深度的OCM中的测量光束投射在预定位置处的调整花费较长时间的问题。 
然而，专利文献1(日本专利申请公开No.2002-174769)根本没有考虑由于在通过OCT装置成像而以高分辨率进行断层成像时通过使用光束直径转换光学系统使测量光束的光束直径变大而导致的问题。 
在通过OCT的断层成像中，通过使用光束直径转换光学系统来使测量光束的光束直径变大，由此获取具有高分辨率的断层图像。但是，当以这种方式使测量光束的光束直径变大时，焦点深度变浅，使得难以将测量光束投射在预定的位置处，并且调整光学系统花费很长的时间。 
鉴于上述的问题，本发明的一个目的是，提供可在通过OCT获取具有高分辨率的断层图像时缩短成像时间的光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法。 
本发明提供如下面描述的那样构成的光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法。 
根据本发明的光学相干断层成像装置是这样一种光学相干断层成像装置，即，在该光学相干断层成像装置中，来自光源的光被分成测量光束和参照光束，测量光束被引向检查对象，参照光束被引向参照反射镜，并且，由检查对象反射或散射的测量光束的返回光束和由参照反射镜反射的参照光束被用来使检查对象的断层图像成像，该装置包括： 
用于调整测量光束的光束直径的光束直径调整单元； 
用于将返回光束分成第一返回光束和第二返回光束的返回光束分割单元； 
用于检测来自分割单元的第一返回光束的强度的第一检测单元； 
会聚位置调整单元，用于在由光束直径调整单元调整的光束直径下基于由第一检测单元检测的第一返回光束的强度来调整测量光束在检查对象上的会聚位置； 
第二检测单元，用于检测通过将来自分割单元的第二返回光束与由参照反射镜反射的参照光束的反射光束合成而获得的合成光束的强度；和 
光路长度调整单元，用于在由会聚位置调整单元调整的状态下基于由第二检测单元检测的合成光束的强度来调整参照光束的光路长度。 
根据本发明的光学相干断层成像方法是光学相干断层成像装置中的光学相干断层成像方法，在光学相干断层成像装置中，来自光源的光被分成测量光束和参照光束，测量光束被引向检查对象，参照光束被引向参照反射镜，并且，由检查对象反射或散射的测量光束的返回光束和由参照反射镜反射的参照光束被用来使检查对象的断层图像成像，该方法包括： 
第一步骤，在其中在断层成像之前的预备阶段中通过使用光束直径调整单元将测量光束的光束直径调整到比测量时的光束直径小的光束直径，由第一检测单元检测被用于分割返回光束的分割单元分割成的第一返回光束和第二返回光束中的第一返回光束的强度，并且基于检测的光束强度来调整用于将测量光束会聚于检查对象上的会聚单元； 
第二步骤，在其中在第一步骤中调整的会聚单元的位置下，由第二检测单元检测通过将由返回光束分割单元分割成的第二返回光束与由参照反射镜反射的参照光束的反射光束合成而获得的合成光束的强度，并且由光路长度调整单元基于检测的光束强度来调整参照光束的 光路长度； 
第三步骤，在其中在使断层图像成像的成像阶段中通过使用光束直径调整单元来将测量光束的光束直径调整到比预备阶段中的光束直径大的光束直径，由第一检测单元检测第一返回光束的强度，并且基于检测的光束强度来调整用于将测量光束会聚于检查对象上的会聚单元；和 
第四步骤，在其中在第三步骤中调整的会聚单元的状态下由第二检测单元检测合成光束的强度，并且由光路长度调整单元基于检测的光束强度来调整参照光束的光路长度。 
根据本发明的另一实施例的可被计算机读取的存储介质存储用于用计算机执行上述的光学相干断层成像方法的程序。 
根据本发明的另一实施例的程序包括用计算机执行上述的光学相干断层成像方法。 
根据本发明的另一实施例的光学相干断层信息获取装置包括： 
用于检测来自检查对象的返回光束的强度信息的返回光束检测部分； 
用于用施加到检查对象上的测量光束照射检查对象的任意位置的光学部分； 
用于将入射到光学部分上的测量光束的第一光束直径变为比第一光束直径大的第二光束直径的光束直径改变部分； 
用于基于第一光束直径下的来自检查对象的任意位置的返回光束的强度信息来调整光学部分中的测量光束的照射位置的调整部分；和 
用于检测来自检查对象的返回光束与参照光束的合成光束的合成光束检测部分， 
其中，第一光束直径在被调整部分调整的状态下通过光束直径改变部分变为第二光束直径，使得入射具有第二光束直径的测量光束。 
根据本发明，可以实现可在通过OCT装置获取具有高分辨率的断层图像时缩短成像时间的光学相干断层成像装置和光学相干断层成像方法。 
通过参考附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分清楚。 
附图说明
图1示出本发明的示例1中的OCT装置的整个光学系统的示意性构造。 
图2A、图2B、图2C和图2D示出本发明的示例1中的OCT装置的调整方法。 
图3A、图3B和图3C示出用于用本发明的示例1中的OCT装置获取图像的方法。 
图4示出本发明的示例2中的OCT装置的整个光学系统的示意性构造。 
图5A和图5B示出使用本发明的示例1中的可变光束扩展器来调整光束直径。 
图6A和图6B是示出示例3和示例4中的光束直径的确定的流程图。 
图7A、图7B和图7C典型地示出根据本发明的实施例的光学相干断层信息获取装置。 
图8A、图8B和图8C示出本发明的示例4中的孔改变装置。 
图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F、图9G、图9H、图9I、图9J、图9K和图9L示出本发明的示例4中的孔的示例。 
具体实施方式
在通过OCT的断层成像中、特别是在被检查眼睛的眼底中的视网膜的断层成像中，可实现分辨率和对比度的改善以及成像时间的缩短。 
当如上面描述的那样使测量光束的光束直径变大时，存在焦点深度变浅的问题，因此，聚焦是困难的，从而对于聚焦要花费很长的时间。还存在这样一种问题，即，由于各个被检查眼睛的光学特性而导 致难以将测量光束投射在预定位置处，并且因此对比度降低。 
本发明的发明人发现，这些问题通过以下的构造得到解决。描述其概要。在用于断层成像的预备阶段中，使测量光束的光束直径比成像阶段中的光束直径小，由此，通过由光路长度调整单元调整参照光束的光路长度，获得能够以较深焦点深度粗略获取断层图像的聚焦范围。 
记录通过光路长度调整单元调整的参照光束的光路长度的位置(聚焦范围)。 
另一方面，在用于使断层图像成像的成像步骤中，使测量光束的光束直径比成像之前的预备阶段中的光束直径大，以获取具有高分辨率的图像。 
此时，焦点深度变浅。但是，通过使用以上记录的参照光束的光路长度的调整位置(聚焦范围)作为参照，容易在将测量光束投射在预定位置处时对聚焦位置进行调整，并因此可缩短成像时间。 
在成像阶段中，测量光束的光束直径逐渐改变，并且，测量返回光束的强度，由此可将测量光束的光束直径调整到返回光束强度变得最大时的光束直径，并且，可以改善对比度。 
在成像阶段中，测量光束的光束形状或光束入射位置改变，由此可以进一步改善对比度。 
在本发明的实施例中，可以用以下的方式构建上述的这种OCT装置。 
在根据本实施例的OCT装置中，光学相干断层成像装置配有用于调整测量光束的光束直径的光束直径调整单元，在该光学相干断层成像装置中，来自光源的光被分成测量光束和参照光束，测量光束被引向检查对象，参照光束被引向参照反射镜，并且由检查对象反射或散射的测量光束的返回光束和由参照反射镜反射的参照光束被用来使检查对象的断层图像成像。 
该光束直径调整单元被设置在用于将测量光束引向检查对象的光路中并由可扩展光学系统构建。例如，在图1所示的OCT装置中， 该单元可被构建为布置在测量光束的光路中的可变光束扩展器136。 
OCT装置还配有用于将返回光束分成第一返回光束和第二返回光束的返回光束分割单元。 
例如，在图1所示的OCT装置中，该分割单元可被构建为布置在测量光束的光路中的光束分割器103-3。 
OCT装置还配有用于检测来自分割单元的第一返回光束的强度的第一检测单元。 
例如，在图1所示的OCT装置中，该第一检测单元可被构建为第一返回光束被引至其的检测器138。 
OCT装置还配有会聚位置调整单元，该会聚位置调整单元用于在由光束直径调整单元调整的光束直径下基于由第一检测单元检测的第一返回光束强度来调整用于将测量光束会聚于检查对象上的会聚单元的位置。 
例如，在图1所示的OCT装置中，用于会聚单元的该会聚位置调整单元可被构建为电动台117-2。 
OCT装置还配有第二检测单元，该第二检测单元用于检测通过将来自分割单元的第二返回光束与由参照反射镜反射的参照光束的反射光束合成而获得的合成光束的强度。 
例如，在图1所示的OCT装置中，该第二检测单元可被构建为平衡检测器122。 
OCT装置还配有光路长度调整单元，该光路长度调整单元用于在由会聚位置调整单元调整的会聚单元的位置下基于由第二检测单元检测的合成光束强度来调整参照光束的光路长度。 
例如，在图1所示的OCT装置中，该光路长度调整单元可被构建为电动台117-1。 
OCT装置还可被构建为具有用于记录由光路长度调整单元调整的参照光束的光路长度的位置的单元。 
在使用本实施例中的OCT装置执行光学相干断层成像方法时，可以通过以下的步骤进行光学断层成像。 
在作为第一步骤的用于断层成像的预备阶段中，通过使用光束直径调整单元将测量光束的光束直径调整到比测量时的光束直径小的光束直径，通过第一检测单元检测被返回光束分割单元分割的第一返回光束和第二返回光束中的第一返回光束的强度，并且基于检测的光束强度来调整用于将测量光束会聚于检查对象上的会聚单元的位置。 
在第二步骤中，在第一步骤中调整的会聚单元的位置下由第二检测单元检测如下的合成光束的强度，该合成光束是通过将被返回光束分割单元分割的第二返回光束与被参照反射镜反射的参照光束的反射光束合成而获得的，并且，基于检测的光束强度而由光路长度调整单元调整参照光束的光路长度。 
这样，在断层成像之前的预备阶段中，通过由光路长度调整单元调整参照光束的光路长度，获得能够通过使测量光束的光束直径变小而以较深焦点深度粗略地获取断层图像的聚焦范围，由此可以在不需要时间的情况下获得聚焦范围。此时，记录通过光路长度调整单元调整的参照光束的光路长度的位置(聚焦范围)。 
在作为第三步骤的使断层图像成像的成像阶段中，使用光束直径调整单元将测量光束的光束直径调整到比预备阶段中的光束直径大的光束直径，由第一检测单元检测第一返回光束的强度，并且，基于检测的光束强度来调整用于将测量光束会聚于检查对象上的会聚单元的位置。 
在第四步骤中，在第三步骤中调整的会聚单元的位置下，通过使用例如记录的由光路长度调整单元调整的光路长度的位置作为参照，由第二检测单元检测合成光束的强度，并且，由光路长度调整单元基于检测的光束强度来调整参照光束的光路长度。 
如上所述，在断层成像时，通过使用记录的由光路长度调整单元调整的光路长度的位置作为参照，例如，通过使用由光路长度调整单元调整的位置的中心的附近作为参照，可快速地调整参照光束的光路长度。 
在本实施例中，装置还可被构建为具有用于报告第一返回光束或第二返回光束没有达到被第一检测单元或第二检测单元检测所需的强度的单元。
通过设置该单元，能够在返回光束的强度没有达到预定的强度时采取适当的措施。 
在本实施例中，将来自光源的光引向将其分成测量光束和参照光束的光路的光路、将测量光束引向检查对象的光路和将参照光束引向参照反射镜的光路中的至少一个光路可由光纤构建。 
通过该构造，可以实现尺寸小并且便宜的OCT装置。在本实施例中，第一步骤到第四步骤中的至少一个步骤可被构成为自动进行。 
在另一实施例中，根据上述实施例的光学相干断层成像方法还可作为用于使其被计算机执行的程序而被存储在可被计算机读取的存储介质(例如，软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM、EEPROM或蓝光盘)中。 
在另一实施例中，可以提供用于用计算机执行上述的光学相干断层成像方法的程序。 
(光学相干断层信息获取装置) 
将参考图7A～7C描述根据本发明的另一实施例的光学相干断层信息获取装置。 
首先，返回光束检测部分19检测来自检查对象(例如，眼底)12的返回光束16的强度信息。可检测光束的强度的返回光束检测部分19为例如光电二极管和光电倍增管。 
然后，光学部分20用入射到检查对象12上的测量光束13照射检查对象12的任意位置(照射位置)。光学部分20可将入射到光学部分20上的光束会聚于上述的位置，并且该光学部分20为例如透镜。 
光束直径改变部分21将入射到光学部分20上的测量光束13的第一光束直径25变为比第一光束直径25大的第二光束直径26。光束直径改变部分21可以改变入射到光束直径改变部分21上的光束的光束直径的大小。其示例包括可变光束扩展器(其一般为可在通过使用诸如透镜的光学系统保持基本上平行的光束时改变光束直径的这种构造)。但是，该部分不限于此，并且，它可以是可以改变用光束照射的钻孔的大小的这种构造(例如，可变孔)。 
在第一光束直径25的情况下，照射位置处的斑点直径较大(图7B)。此时，焦点深度27较深，并且，横向分辨率28(与光轴方向垂直的方向上的分辨率)较低。在第二光束直径26的情况下，照射位置处的斑点直径较小(图7C)。此时，焦点深度较浅，并且，横向分辨率较高。 
调整部分22是如下的调整部分，其基于第一光束直径25下的来自检查对象12的任意位置的返回光束的强度信息(或使用返回光束的强度信息)而基本上沿光轴的方向(或检查对象的深度方向)调整由光学部分20施加的光束在检查对象12中的位置。希望调整部分22沿光轴的方向调整光学部分20的位置。否则，装置可相对于检查对象12移动。希望调整部分22被构建为调整测量光束13的光路长度和参照光束15的光路长度之间的差值。通过该构造，可以调整相干门(coherence gate)(测量光束的路径长度和参照光束的路径长度基本上相等的位置)。可以在用第二光束直径的测量光束照射检查对象的情况下进行通过调整部分22的调整。 
合成光束检测部分18检测来自检查对象12的返回光束16和参照光束15的合成光束17(或相干光束)。例如，可检测光束强度的合成光束检测部分18是光电二极管和光电倍增管。检测部分还可被构建为使用两个光电二极管以电气去除热噪声(平衡检测器)(图1)。 
光学相干断层信息获取装置被构建为使得在由调整部分22调整的位置处由光束直径改变部分21将光束直径从第一光束直径25变为第二光束直径26，使得入射具有第二光束直径26的测量光束。 
通过该构造，由于使用光束直径小的测量光束，因此可以在相对较短的时间段内调整焦点位置(调焦)，并且，由于使用光束直径大的测量光束，因此可以获取具有高横向分辨率的合成光束。 
根据本实施例的光学相干断层信息获取装置一般具有以下方面。 
首先，设置有光源11。作为低相干光源的光源11为例如SLD(超 级发光二极管)。 
然后，设置分割部分(分割单元)23，该分割部分(分割单元)23用于将来自光源11的光分成入射到检查对象12上的测量光束13和入射到参照部分14上的参照光束15。该分割部分还是用于合成来自检查对象12的返回光束16与由参照部分14反射的参照光束15的合成部分。可以如上所述的那样使用共用分割部分和合成部分的光学系统(Michelson干涉计；图7A中的构造)。但是，也可使用分别使用分割部分和合成部分的光学系统(Mach-Zehnder干涉计；图1)。 
此时，希望将其构建为使得获取与光学系统的光轴方向上的检查对象的断层位置有关的强度信息。不用说，根据本发明的光学相干断层成像装置不限于此。 
(光束状态改变部分) 
这里，存在这样一种问题，即，由于各个被检查眼睛的光学特性(主要是诸如像散的像差)而导致获取具有高对比度的断层图像要花费很长的时间。希望该装置具有用于解决该问题的以下构造。但是，本发明不限于此。 
希望该装置配有用于改变具有第二光束直径26的测量光束13的光束状态的光束状态改变部分(例如，图8A和图8B中的‘236’)。光束状态是测量光束的形状、大小和基本上与光轴的方向垂直的面内方向上的位置中的至少一种。但是，所述状态不限于此，并且，可以为任意的光束状态。 
希望通过包括如下的多个透镜来构建光束状态改变部分，该多个透镜通过测量光束的入射而形成测量光束的光束状态。还希望光束状态改变部分被构建为使得在多个透镜中测量光束入射到第一透镜时的光束状态与测量光束入射到第二透镜时的光束状态彼此不同。 
希望光束状态改变部分配有与光轴方向垂直地布置的盘件(disc)(例如，图8B和图8C中的‘251’)和设置在该盘件中的多个开口(例如，图9A～9L)。希望该部分被构建为通过旋转盘件来使测量光束选择性地入射到任意开口上。 
针对通过光束状态改变部分改变的每个光束状态来检测返回光束的强度信息。由合成光束检测部分检测通过使用测量光束获得的合成光束，该测量光束具有根据检测到的强度信息而选择的光束状态。 
由此，不管各个被检查眼睛的光学特性(主要是诸如像散的像差)如何，都可在短时间内获得具有高对比度的断层图像。 
将在示例4中详细描述上述的事项。 
示例 
以下，将通过示例描述本发明。 
(示例1) 
描述示例1中的OCT装置(或光学相干断层信息获取装置)。在本示例中，描述用于获取特别是视网膜的断层图像的TD-OCT(时域OCT)。 
但是，本发明不限于这种TD-OCT，并且，不用说，本发明还可被应用于FD-OCT(傅立叶域OCT)。 
首先，描述本示例中的OCT装置的光学系统的示意性构造。图1示出本示例中的OCT装置的整个光学系统的示意性构造。在图1中，示出OCT装置100和由OCT装置100测量的眼睛(或检查对象)107。 
OCT装置由以下的元件构建：光源101、光束分割器103-1～103-3、单模光纤110-1～110-4、透镜111-1～111-4及120-1和120-2、反射镜114-1～114-5、色散补偿玻璃115-1～115-3、声光调制器116-1和116-2、用于声光调制器的控制器116-3、电动台117-1和117-2、XY扫描器119、平衡检测器122、放大器123、滤波器124、个人计算机125、可变光束扩展器136、以及检测器138。 
在本装置中，个人计算机125用作用于电动台117-1和117-2、XY扫描器119和可变光束扩展器136的控制部分。电动台117-1和117-2调整电动台117-1和117-2的直线移动，XY扫描器119调整扫描器反射镜的扫描，并且，可变光束扩展器136调整透镜之间的间距。 
在图1中还示出参照光束105、测量光束106以及返回光束108、108-1和108-2。 
在图1中进一步示出角膜126和视网膜127。 
如图1所示，本示例的OCT装置100整体形成Mach-Zehnder干涉系统。 
在该图中，从光源101输出的光被光束分割器103-1分成参照光束105和测量光束106。 
测量光束106被返回作为由作为观察对象的眼睛107反射或散射的返回光束108，并且由光束分割器103-3将返回光束108分成返回光束(第一返回光束)108-1和返回光束(第二返回光束)108-2。由光束分割器103-2将这些返回光束中的返回光束108-2与参照光束105合成。 
在参照光束105和返回光束108-2被光束分割器103-2合成和分割之后，使合成光束入射到平衡检测器122上。 
平衡检测器122将光束强度转换成电压，并且，通过使用其信号形成眼睛107的断层图像。 
现在将描述光源101。 
光源101是作为典型的低相干光源的SLD(超级发光二极管)。 
其波长为830nm，并且带宽为50nm。带宽影响得到的断层图像的光轴方向上的分辨率，并因此是重要的参数。 
在本示例中，SLD被选择作为光源。但是，只要可输出低相干光，也可使用ASE(放大自发发射)。 
鉴于对于眼睛的测量，近红外线的范围中的波长是适当的。波长影响得到的断层图像的横向方向上的分辨率，并且希望其为短波长。在本示例中，使用830nm。 
也可根据要观察的对象的测量部位选择其它波长。 
从光源101输出的光通过单模光纤110-1被引向透镜111-1并被调整以给出具有4mm的光束直径的平行光束。 
现在将描述参照光束105的光路。 
使由光束分割器103-1分割成的参照光束105连续入射到参照反射镜114-1～114-5上以改变其方向，由此使其通过光束分割器103-2 入射到平衡检测器122上。 
色散补偿玻璃115-1和115-2被布置在光路中，并且，色散补偿玻璃115-1的长度为L1，并且希望其等于一般眼睛的深度的长度(直径)的两倍。色散补偿玻璃115-1相对于参照光束105补偿测量光束106相对于眼睛107往返时的色散。 
在本示例中，长度被设为L1＝46mm，该值是作为日本人眼球的平均直径的23mm的两倍。 
进一步布置可沿箭头示出的方向移动的电动台117-1，并且，该电动台117-1可调整和控制参照光束105的光路长度。 
现在将描述参照光束105的调制方法。 
使用两个声光调制器116-1和116-2作为用于光束频率的偏移器。 
声光调制器116-1和116-2的偏移频率分别为+41MHz和-40MHz。结果，参照光束105的频率偏移1MHz。 
色散补偿玻璃115-2对在眼睛107的扫描中使用的透镜120-1和120-2进行色散补偿。 
现在描述测量光束106的光路。 
由光束分割器103-1分割成的测量光束106穿过色散补偿玻璃115-3，被光束分割器103-3反射，并且使得入射到可变光束扩展器136上。 
色散补偿玻璃115-3补偿声光调制器116-1和116-2的色散。 
可变光束扩展器136具有改变测量光束106的光束直径的作用。例如，4mm的光束直径可以在1mm到8mm之间变化。 
如图5A和图5B所示，通过例如包括具有正折射能力的透镜(例如，凸透镜)和具有负折射能力的透镜(例如，凹透镜)，构建可变光束扩展器136。顺便说一句，折射能力意指由透镜的焦距的倒数定义的物理量。 
具有负折射能力的透镜136-2的位置在具有正折射能力的透镜136-1和136-3之间改变。光束穿过透镜136-1，透射通过透镜136-2并且穿过透镜136-3。此时，当透镜136-2位于透镜136-1侧时，可使 光束直径变大(图5A)。另一方面，当透镜136-2位于透镜136-1侧时，可使光束直径变小(图5B)。 
然后，使测量光束入射到XY扫描器的反射镜上。这里，为了简化，将XY扫描器119描述为一个反射镜。但是，在XY扫描器中，实际上相互接近地布置X扫描反射镜和Y扫描反射镜这两个反射镜，以沿与光轴垂直的方向在视网膜127上进行光栅扫描。测量光束106的中心被调整以与XY扫描器119中的反射镜的旋转中心一致。 
透镜120-1和120-2是用于扫描视网膜127的光学系统，并且具有以角膜126的附近作为支点扫描视网膜127的作用。 
在本示例中，透镜120-1和120-2的焦距分别为50mm和50mm。当测量光束106入射到眼睛107上时，它通过来自视网膜127的反射或散射而变成返回光束108。 
返回光束108进一步被光束分割器103-3分成返回光束(第一返回光束)108-1和返回光束(第二返回光束)108-2，并且，作为这些返回光束中的一个的返回光束108-1透射通过光束分割器103-1并被引向检测器138。 
例如，使用作为高速和高灵敏度光学传感器的APD(雪崩光电二极管)作为检测器138。 
另一返回光束108-2被引向平衡检测器122。 
进一步布置可沿箭头示出的方向移动的电动台117-2，并且，该电动台117-2可调整和控制附接于其的透镜120-2的位置。 
即使被检查者的眼睛107具有屈光不正，透镜120-2也可通过用电动台117-2调整其位置来将测量光束会聚于视网膜127上，这使得能够通过OCT装置100获取断层图像。 
虽然使用透镜120-2来调整测量光束106在视网膜127上的会聚位置，但是还可使用球面镜来代替透镜。还能够通过移动眼睛107自身来进行这种调整。 
现在将描述本示例中的OCT装置中的测量系统的构造。 
OCT装置100可通过Mach-Zehnder干涉系统获取由干涉信号的 强度形成的断层图像(OCT图像)。 
描述其测量系统。由光束分割器103-3将作为被视网膜127反射或散射的光束的返回光束108分成返回光束108-1和返回光束108-2。这些分割的返回光束中的返回光束108-2进一步被光束分割器103-2分割。另一方面，光束分割器103-2还将参照光束105分割。参照光束105和返回光束108-2被调整以在光束分割器103-2之后被合成。 
然后，合成光束被透镜111-2和111-3会聚，并通过光纤110-2和110-3被引向平衡检测器122，并且将参照光束105和返回光束108-2的合成光束的强度转换成电压。 
通过放大器123放大得到的电压信号，通过滤波器124取出必要的频率成分，并且通过个人计算机125进行解调和数据处理，从而形成断层图像。 
这里，如上所述，参照光束105的频率偏移1MHz。因此，上面获得的电压信号变为1MHz的差拍信号(beat signal)。返回光束108-2一般较弱，而参照光束105较强，从而可以提高检测灵敏度。 
在本示例中，使用1MHz的带通滤波器作为滤波器124，并且截去多余的频率成分，由此以高灵敏度检测差拍信号。 
如上所述的被光束分割器103-3分割的另一返回光束108-1穿过光束分割器103-1，被透镜111-4会聚，并且，通过光纤110-4被引向检测器138。 
检测器138与个人计算机125电连接，使得能够记录和显示返回光束108-1的强度。通过检测器138获得的信号是通过视网膜127上的反射或散射的返回光束108-1的强度信号，并且，与干涉信号不同，该信号不具有高的深度分辨率。 
现在将参考图1和图2A～2D具体描述作为本发明的特征的获取断层图像之前的调整方法。 
图2A～2D是用于解释获取断层图像之前的调整方法的示图，并且示出用于使测量光束入射到人眼上的光学系统部分。对与图1中相同的元件赋予相同的附图标记。当一般观察眼底的视网膜时，从安全 的观点出发在视网膜上扫描测量光束以进行观察。在本示例中，实际上在视网膜上扫描测量光束时进行观察。 
在本示例的调整方法中，例如连续地进行以下的步骤。作为替代方案，可以返回某一步骤以进行这种步骤，或者，可以通过使用计算机自动进行以下的步骤。 
首先，在第一步骤中，调整可变光束扩展器136以将测量光束106的光束直径调整到1mm(图2A)。 
然后，在第二步骤中，使用电动台117-2来调整透镜120-2的位置，从而将测量光束106聚焦到视网膜127上。 
为了通过检测器138检测来自视网膜127的测量光束106的返回光束108-1从而使返回光束108-1的强度基本上最大，进行调整(图1)。 
由于该强度是依赖于视网膜的位置的信息，因此可将强度显示为曲线图或二维图像。 
由于如图2B所示的其中光束直径是1mm，因此，聚焦范围137是约2mm。 
然后，在第三步骤中，使用电动台117-1来调整反射镜114-1和114-2的位置，由此调整参照光束105的光路长度以使参照光束105和返回光束108-2彼此光干涉。 
为了通过平衡检测器122检测光干涉的信号强度从而使强度最大，进行该调整(图1)。 
由于该信号强度是依赖于视网膜的位置的信息，因此可将强度显示为曲线图或二维图像。记录这里的电动台117-1的位置。 
然后，在第四步骤中，调整可变光束扩展器136以将测量光束106的光束直径调整到4mm(图2C)。这里，图中的虚线和实线分别表示非聚焦状态和聚焦状态(图2A)。 
然后，在第五步骤中，使用电动台117-2来调整透镜120-2的位置以将测量光束106聚焦到视网膜127上。 
该调整方法与第二步骤中的调整方法相同。由于如图2D所示的其中光束直径为4mm，因此聚焦范围137为约100μm，比第二步骤 中的聚焦范围小。 
然后，在第六步骤中，使用电动台117-1来调整反射镜114-1和114-2的位置，由此调整参照光束105的光路长度以使参照光束105和返回光束108-2彼此光干涉。 
在第三步骤中记录的位置的附近调整这里的电动台117-1的位置。 
现在将描述通过使用本示例的OCT装置获取断层图像的方法。OCT装置100能够通过控制电动台117-1和XY扫描器119而获取视网膜127的希望部位的断层图像(图1)。 
将参考图3A～3C描述用于获取视网膜127的断层图像(与光轴平行的面)的方法。 
图3A是示出通过OCT装置观察的状态的眼睛107的典型示图。 
当测量光束106如图3A所示的那样通过角膜126入射到视网膜127上时，它通过各个位置处的反射或散射变为返回光束108，并且，返回光束108以对于各位置的时间延迟到达平衡检测器122。 
此时，由于光源101的带宽较宽并且相干长度较短，因此仅在参照光束路径的光路长度几乎等于测量光束路径的光路长度时才能通过平衡检测器122检测干涉信号。 
如上所述，参照光束105的频率相对于测量光束106偏移1MHz，因此，干涉信号变为1MHz的差拍信号。 
当如图3B所示的那样在驱动XY扫描器119的X轴时检测干涉信号时，干涉信号变为具有X轴的位置信息的信号。 
该信号的振幅自乘并被解调，由此在返回光束108的任意XY平面处获得X轴方向上的强度分布。 
此外，当在改变参照光束路径的光路长度时使用电动台117-1来重复相同的操作时，获得XZ平面处的返回光束108的强度的二维分布，并且该二维分布由此为断层图像132(图3C)。 
如上所述，通过以阵列形式排列来自视网膜127的返回光束108的强度来获得断层图像132，并且通过例如将返回光束108的强度应 用于灰度级来显示该断层图像132。但是，这里只显示其边界。 
(示例2：光纤) 
在示例2中，描述其中由光纤构建示例1中示出的光路中的任一个的示例性构造。 
图4示出本示例中的OCT装置的整个光学系统的示意性构造。在图4中，与图1所示的示例1中的元件相同或相对应的元件被赋予相同的附图标记，并因此省略对冗余的元件的描述。 
图4所示的OCT装置200由单模光纤130-1～130-10和光电耦合器131-1～131-3等构建。 
在本示例中，使用OCT装置200作为用于获取被检查眼睛中的眼睛107的视网膜127的断层图像的装置。在本示例中，通过使用光纤构建光学系统的一部分，由此实现装置的小型化。 
除了使用光纤以外，装置具有不与示例1中的装置不同的基本构造。 
现在将描述本示例的OCT装置中的光学系统的构造。 
首先，粗略描述OCT装置200的构造。 
如图4所示，本示例的OCT装置100整体形成Mach-Zehnder干涉系统。 
在图4中，测量光束106被返回作为由作为观察对象的眼睛107反射或散射的返回光束108-2，然后通过光电耦合器131-2与参照光束105合成。 
在参照光束105和返回光束108-2被合成和分割之后，使合成光束入射到平衡检测器122上。 
通过使用由平衡检测器122获得的光束强度来形成眼睛107的断层图像。 
现在将描述光源101。 
光源101自身与示例1中的光源相同。从光源101输出的光通过单模光纤130-1被引向光电耦合器131-1，并且以90∶10的强度比被分别分成测量光束106和参照光束105。 
现在将描述参照光束105的光路。 
然后由光电耦合器131-1分割成的参照光束105通过单模光纤130-2被引向透镜135-1，并且被调整以给出具有4mm的光束直径的平行光束。 
电动台117-1、附接于其的透镜114-1和114-2以及色散补偿玻璃115-1与示例1中的那些相同，因此省略它们的描述。 
参照光束105-1穿过色散补偿玻璃115-2并然后通过使用透镜135-2被引向单模光纤130-6。 
进一步通过声光调制器133-1和单模光纤130-7使参照光束入射到光电耦合器131-2上。 
声光调制器133-1被用于光纤，并且可通过使用控制器133-2来进行1MHz的频率偏移。 
因此，这里获得的参照光束105与示例1中的参照光束相同。 
现在将描述测量光束106的光路。 
通过单模光纤130-3使由光电耦合器131-1分割成的测量光束106入射到光电耦合器131-3上，并然后通过单模光纤130-4将其引向透镜135-3，并且调整它以给出具有4mm的光束直径的平行光束。 
测量光束进一步穿过色散补偿玻璃115-3和可变光束扩展器136，并然后使其入射到XY扫描器119的反射镜上。XY扫描器119和眼睛107之间的光学系统与示例1中的光学系统相同，并因此省略其描述。 
这里，色散补偿玻璃115-3补偿声光调制器133-1的色散。 
测量光束106前往这里的色散补偿玻璃115-3并从其返回，使得色散补偿玻璃115-3的厚度为声光调制器133-1中的玻璃的厚度的一半。当测量光束106入射到眼睛107上时，它通过来自视网膜127的反射或散射变为返回光束108。 
返回光束108进一步通过光电耦合器131-3被引向光电耦合器131-2。 
现在将描述本示例中的OCT装置中的测量系统的构造。 
OCT装置200可通过Mach-Zehnder干涉系统获取由干涉信号的强度形成的断层图像(OCT图像)。 
描述其测量系统。返回光束108-2(其是作为被视网膜127反射或散射的光束的返回光束108中的一个返回光束)通过光电耦合器131-2而与参照光束105合成并进一步被分为50∶50。 
分割的光束然后通过单模光纤130-8和130-9被引向平衡检测器122。 
将参照光束105和返回光束108-2的合成光束的强度转换成电压。通过放大器123放大得到的电压信号，通过滤波器124取出必要的频率成分，并且，通过个人计算机125进行解调和数据处理以形成断层图像。 
上述的返回光束108中的另一返回光束108-1穿过光电耦合器131-1，并且通过光纤130-10被引向检测器138。 
与干涉信号类似，检测器138与个人计算机125电连接，使得能够记录和显示返回光束108-1的强度。通过检测器138获得的信号是通过视网膜127上的反射或散射形成的返回光束108-1的强度信号，并且，与干涉信号不同，该信号不具有深度分辨率。 
现在将描述通过使用本示例的OCT装置获取断层图像的方法。 
OCT装置200能够通过控制两个电动台117-1和117-2以及XY扫描器119而获取视网膜127的希望部位的断层图像。用于获取断层图像的方法的细节与示例1中的相同，并因此省略它们的描述。 
作为本发明的特征的获取断层图像之前的调整方法也与示例1中的相同，并因此忽略其描述。 
(示例3：基于瞳孔直径的光束直径调整) 
在本示例中，在示例1或示例2中的OCT装置的构造中进行示例1或示例2中的获取断层图像之前的调整方法之后，调整光束直径，并在拍摄断层图像时测量该光束直径。由此，不管各个被检查眼睛的光学特性(主要是诸如像散的像差)如何，都可获取具有高对比度的断层图像。 
将参考图6A描述本示例。图6A是示出光束直径的调整的流程图。在本示例的调整方法中，可以连续进行以下的步骤。但是，本发明不限于此。作为替代方案，可以将其构建为通过使用计算机自动进行以下的步骤。 
首先，在第一步骤中，调整作为光束调整单元的可变光束扩展器136，以将测量光束106的光束直径调整到被检查眼睛的瞳孔直径(步骤301)。这里，测量光束106的光束直径被确定为小于或等于瞳孔直径。由此，为了确定测量光束106的光束直径，必须获取测量光束106的光束直径与瞳孔直径一致时的信号强度。因此，不必使光束直径完全与瞳孔直径相符，并且只需要将光束直径调整为大于或等于瞳孔直径(步骤302)。因此，能够获取测量光束106的光束直径与瞳孔直径一致时的信号强度。可通过事先测量瞳孔直径并使光束直径与该直径相符而调整光束直径。作为替代方案，在测量时监视瞳孔和光束直径，以便调整光束直径使得光束直径大于或等于瞳孔直径。例如，当被检查眼睛的瞳孔直径为5mm时，测量光束的光束直径可被选择为5mm或5.5mm等。当被检查眼睛的瞳孔直径为6mm时，测量光束的光束直径可被选择为6mm或6.5mm等。 
使入射到被检查眼睛上并被视网膜127反射或散射的返回光束108-1与参照光束105光干涉，并且，通过平衡检测器122检测其信号强度(步骤303)。信号强度是以单一光束直径获取的信号强度的时间平均值。 
光束直径从瞳孔直径或大于瞳孔直径的直径开始逐渐减小(步骤304)，从而通过平衡检测器122检测相干光束的信号强度(步骤305)。此时，由于信号强度是依赖于光束直径的信息，因此也可将信号强度显示为曲线图或二维图像(步骤306)。 
然后，在第二步骤中，从在第一步骤中获取的光束直径和信号强度的信息中找到具有最大信号强度的光束直径(步骤307)。 
然后，在第三步骤中，调整可变光束扩展器136以给出在第二步骤中找到的光束直径。此时，光束直径不限于信号强度变为最大的光 束直径，并且，光束直径只需要落入信号强度变为最大的点的附近并且实现相同效果的区域中。 
通过使用本示例的OCT装置获取断层图像的方法与在示例1中描述的方法重复，并因此省略其描述。 
(示例4：光束状态改变部分) 
与示例3相比，在示例4中，通过不仅调整光束直径而且调整光束形状和光束穿过被检查眼睛的瞳孔上的位置，来进行测量。 
OCT装置的构造和获取之前的调整方法与示例1、示例2和示例3中的相同，并因此省略其描述。 
但是，在本示例中，作为图1、图2A和图2C中的可变光束扩展器136的替代，孔改变装置被设置作为光束状态改变部分。 
在图8A中，孔改变装置(光束状态改变部分)236被布置在作为示例1或示例2中的光束调整单元的光束扩展器的位置处。 
参考图8A～8C描述本示例中的孔改变装置。 
在图8B中，示出孔改变装置236、具有多个孔的盘件251、用于旋转盘件251以改变位于光路106上的孔的步进电动机252、用于检测穿过孔之后的光束的光量的光电检测器253、用于将穿过孔之后的光束的一部分引向光电检测器253的半透半反镜(half mirror)254和可沿箭头方向移动以适当地切断向被检查眼睛行进的光束的快门255。 
如图8C所示，形成作为以到中心的距离相等并且间隔相等的方式设置在盘件251中的孔的开口，使得可通过沿图中箭头方向旋转盘件来选择孔。顺便说一句，图8C中的孔的类型和布置是典型的情况，并且它们不限于此。虽然描述了盘件形式，但是，可通过滑动状移动来进行选择的构造也是适用的。此外，当孔的数量较少时，可以设置和去除用于相对于参照孔来控制孔的部件的构造也是适用的。 
穿过孔的光量根据各孔的开口面积的不同而变化，并且，基于在光电检测器253中检测的光量而根据孔适当地调整从光源101输出的光量。作为替代方案，将可调整光量的浓度滤波器插入到达被检查眼 睛的光路中，并且，调整浓度滤波器以使向被检查眼睛行进的光束的光量恒定。 
参考图9A～9L描述设置在孔改变装置中的孔。在各图中，虚线BD表示穿过孔之前的光束直径，由空白区域表示的AP是开口，并且表示光束穿过空白区域。 
图9A和图9B所示的孔改变光束直径的大小，并且具有与示例3中相同的效果。对于图9A将孔的直径设为4mm，而对于图9B将孔的直径设为2mm。 
图9C所示的孔是适于仅使光束的外周部分穿过的环状孔，并且，当在被检查眼睛中存在球面像差时，与图9B相比，可以在一些情况下很好地进行成像。该环的外径被设为4mm，并且其内径被设为2mm。 
图9D～9G所示的孔适于改变光束穿过被检查眼睛的瞳孔上的位置。除了眼睛的像差以外，对于诸如白内障的透射率部分改变的被检查眼睛，这是有效的。例如，当只有中心部分的透射率较差时，图9C中的环状孔切断测量光束的中心，并且，测量光束穿过透射率相对良好的周边部分，由此测量光束到达眼底，并且同时抑制透射率较差的部分上的反射，因此，可以防止杂散光进入返回光束。当在中心以外的相对于光轴不对称的其它位置处存在透射率较差的部分时，图9D～9G中的孔连续地改变，由此，可以用测量光束照射透射率良好的部分。图9D～9G中的每一个中的开口直径被设为2mm。 
图9H～9K所示的孔是具有狭缝形状并在被检查眼睛具有像散的情况下有效的孔。改变狭缝的角度的原因是，使狭缝与像散的方向相符。该狭缝形状的长度被设为4mm，并且其宽度被设为1mm。 
图9L所示的孔是具有狭缝和环的组合开口并且对于具有像散和球面像差的被检查眼睛有效的孔。改变角度的孔与图9H～9K中的孔相同，并因此省略其描述。 
上述的孔仅是示例，并且，孔改变装置可配有更多类型的孔。例如，增加用于调整光束直径的大小的开口类型并且设置具有1mm直 径的圆形开口是有利的。增加环状孔的径向位置和狭缝的开口宽度的类型也是有利的。 
根据被检查眼睛而从上述的孔中选择最佳的孔以进行成像。参考图6B描述其过程。 
首先，将孔改变装置236设为初始状态(步骤311)。具体而言，将其设为图9C的圆形大孔。将快门255保持在切断光束以使其不向被检查眼睛行进的状态中。 
然后，穿过孔之后的光量被光电检测器253(在图6B中被描述为PD1)检测(步骤312)。确定它是否为参照值(步骤313)。当光量是参照值时，打开快门以将光束引向被检查眼睛。当光量在参照值之外时，进行上述的光量调整(步骤315)。 
然后，使光束入射到被检查眼睛上，使在视网膜127上反射或散射的返回光束108-1与参照光束105光干涉，并且，通过平衡检测器122检测其信号强度(步骤316)。确定对于成像有效的信号强度是否不低于设定值(步骤317)。当信号强度值不比设定值小时，进行成像步骤(步骤318)。当信号强度值比设定值小时，确定信号强度值是否大于存储的值(步骤319)。 
这里，在初始状态下，存储的值为零。当信号强度的测量值大于存储的值时，此时的信号强度被视为存储的值以存储或重写光量设置和孔类型(步骤320)。关于孔类型，可以存储盘件251的旋转角度。当信号强度的测量值不大于存储的值时，在不进行步骤320的情况下关闭快门，以切断向被检查眼睛行进的光束(步骤321)。 
然后，确认孔是否变为最后的类型(步骤322)。当剩下要被选择的孔时，使步进电动机252旋转以选择下一孔(步骤323)。然后，通过返回测量PD1光量的步骤312，重复该过程。当孔变为最后的类型时，将光量和孔类型设为存储的光量和孔类型(步骤324)。 
当通过进行上述的过程获得不小于设定值的信号强度时，可以在那时用该孔进行成像。当它小于设定值时，可以通过将孔和光量设为具有最大信号强度的孔和光量，进行成像。换句话说，可根据被检查 眼睛的状态在最佳的状态下获得被检查眼睛的眼底的断层图像。 
通过使用本示例中的OCT装置获取断层图像的方法与在示例1中描述的方法重复，并因此省略其描述。虽然本示例被描述为具有自动选择孔的步骤的装置，但是它可被构建为使得可通过由屏幕上的指示器向检查者显示信号强度来自由地变换孔。对于所有被检查者不一定必须都要变换所有的孔。当事先获知被检查眼睛的状态时(例如，当已发现像散的状态时)，要被变换的孔受到限制，由此可以缩短成像所需要的时间。虽然描述了在盘件上布置孔以便通过旋转盘件选择它们的这种构造，但是，也可使用选择分开设置的孔并将它们插入光路中由此变换孔的这种构造。 
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的这种变更方式以及等同的结构和功能。 
本申请要求在2008年5月8日提交的日本专利申请No.2008-122633和在2009年4月28日提交的日本专利申请No.2009-109393的权益，在此引入它们的全部内容作为参考。 

Claims (11)

1.一种光学相干断层成像装置，在所述光学相干断层成像装置中，来自低相干光源的光被分成测量光束和参照光束，并且，由检查对象反射或散射的测量光束的返回光束和参照光束被用来使所述检查对象的断层图像成像，所述装置包括：
第一检测单元，其用于检测第一返回光束的强度，其中所述第一返回光束基于具有第一光束直径的测量光束；
焦点位置调整单元，其用于在第一光束直径的情况下基于由所述第一检测单元检测的第一返回光束的强度来调整所述测量光束在所述检查对象上的聚焦位置；
光束直径改变单元，其用于将第一光束直径变为比第一光束直径大的第二光束直径；
第二检测单元，其用于检测通过将第二返回光束与参照光束合成而获得的合成光束的强度，其中第二返回光束基于具有第二光束直径的测量光束。
2.根据权利要求1所述的光学相干断层成像装置，还包括
返回光束分割单元，其用于将所述返回光束分成第一返回光束和第二返回光束。
3.根据权利要求1所述的光学相干断层成像装置，还包括用于报告所述第一返回光束或所述第二返回光束没有达到被所述第一检测单元或所述第二检测单元检测所需的强度的单元。
4.根据权利要求1所述的光学相干断层成像装置，其中，将所述来自低相干光源的光引向将光分成所述测量光束和所述参照光束的光路的光路、将所述测量光束引向所述检查对象的光路和将所述参照光束引向参照反射镜的光路中的至少一个光路由光纤构建。
5.根据权利要求1所述的光学相干断层成像装置，还包括
光路长度调整单元，其用于在由所述焦点位置调整单元调整的所述测量光束的光路长度的情况下基于由所述第二检测单元检测的所述合成光束的强度来调整所述参照光束的光路长度。
6.根据权利要求1所述的光学相干断层成像装置，还包括用于改变具有第二光束直径的所述测量光束的光束状态的光束状态改变部分，并且光束状态是所述测量光束的形状和与光轴方向垂直的平面中的位置中的至少一种，
由此，对于通过所述光束状态改变部分改变的每个光束状态，检测所述返回光束的强度，并且由所述第二检测单元检测通过使用具有基于检测的强度而选择的光束状态的测量光束而获得的合成光束。
7.根据权利要求6所述的光学相干断层成像装置，其中，所述光束状态改变部分包括通过所述测量光束的入射而形成测量光束的光束状态的多个透镜，并且所述光束状态改变部分被构建为通过使所述测量光束入射到不同的透镜上来改变光束状态。
8.根据权利要求6所述的光学相干断层成像装置，其中，所述光束状态改变部分包括与光轴方向垂直地布置的盘件和设置在所述盘件中的多个开口，并且所述光束状态改变部分被构建为通过旋转所述盘件来使所述测量光束选择性入射到开口中的任一个开口上。
9.一种光学相干断层成像装置中的光学相干断层成像方法，其中，来自光源的光被分成测量光束和参照光束，并且，由检查对象反射或散射的测量光束的返回光束和参照光束被用来使所述检查对象的断层图像成像，所述方法包括：
第一步骤，在其中在断层成像之前通过使用光束直径改变单元将所述测量光束的光束直径调整到第一光束直径，由第一检测单元检测被用于分割所述返回光束的返回光束分割单元分割成的第一返回光束和第二返回光束中的第一返回光束的强度，并且基于由第一检测单元检测的光束强度来调整用于将所述测量光束聚焦于所述检查对象上的聚焦单元；
第二步骤，在其中在第一步骤中调整的所述聚焦单元的位置的情况下，由第二检测单元检测通过将由所述返回光束分割单元分割成的第二返回光束与参照光束合成而获得的合成光束的强度；
第三步骤，在其中通过使用所述光束直径改变单元来将所述测量光束的光束直径调整到比第一步骤中的第一光束直径大的第二光束直径，并且基于检测的光束强度来调整用于将所述测量光束聚焦于所述检查对象上的所述聚焦单元；和
第四步骤，在其中在第三步骤中调整的所述聚焦单元的状态下由第二检测单元检测所述合成光束的强度。
10.根据权利要求9所述的光学相干断层成像方法，其中，第二步骤和第四步骤中的每一个步骤包括，由光路长度调整单元基于检测的光束强度在所述测量光束的光路长度的情况下调整所述参照光束的光路长度。
11.根据权利要求10所述的光学相干断层成像方法，其中，第二步骤包括记录由所述光路长度调整单元调整的所述参照光束的光路长度的位置的步骤，并且其中在第四步骤中，通过使用记录的由所述光路长度调整单元调整的光路长度的位置作为参照来调整所述参照光束的光路长度。
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