CN102438501A - 摄像装置和摄像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像装置，其包括减少部，该减少部用于减少第一合成光和第二合成光的彼此重叠。第一合成光和第二合成光是基于照射被检体的第一测量光和第二测量光的。根据本发明的摄像装置还包括获得部，该获得部用于基于已被减少部减少了重叠的第一合成光和第二合成光来获得被检体的光学相干断层图像。通过限制在传感器处在干涉光之间发生串扰来提供像素数最小的传感器。

Description

摄像装置和摄像方法
技术领域
本发明涉及使用光学相干断层成像的摄像装置、摄像方法以及观察例如眼睛的眼底或皮肤时使用的医疗设备。
背景技术
近年来，使用利用低相干光的相干性的光学相干断层成像(OCT)的摄像装置(以下还可被称为“OCT装置”)已投入实际使用。由于可以以入射到试样的光的波长程度的分辨率获得断层图像，因此可以以高分辨率获得该试样的断层图像。
特别地，在眼科领域中获得眼底/视网膜的断层图像时，OCT装置逐渐成为不可缺少的装置。即使在眼科领域以外，也执行皮肤的断层图像观察、以及使用该OCT装置作为内窥镜或导管对循环器官或消化器官的壁面的断层摄像操作。
这里，主要可利用时域-OCT(TD-OCT)和傅立叶域-OCT(FD-OCT)这两种OCT方法。FD-OCT是对干涉光的光谱信息进行傅立叶变换、以一起获得与深度方向位置相对应的强度信息的方法。因此，与为了获得深度方向位置而改变相干门位置的TD-OCT相比，FD-OCT可以以较高的速度获得断层图像。
在OCT装置中，当以高分辨率进行测量时，每个光束的测量区域变窄，结果需要相当大量的测量时间。特别地，当在眼科中使用OCT装置时，需要高速进行摄像操作。这是因为，图像由于例如摄像操作期间的无意识眼动而可能彼此偏移。
日本特表2008-508068(专利文献1)论述了使用多个光束并缩小每一个光束的测量区域以缩短测量时间的方法。
在专利文献1中，使用将9个光束分成测量光和参考光的干涉仪。对从各个光束获得的干涉光进行分光，并且针对这多个光束利用相同的二维传感器阵列检测分光后的干涉光。
引文列表
专利文献
专利文献1(PTL 1)：日本特表2008-508068
发明内容
例如，通过光源自身的热闪烁，从该光源生成的光生成波长宽度大于期望波长宽度的光。
因此，在PTL 1中，为了防止分光后的多个干涉光在二维传感器阵列上彼此重叠，使检测到各个干涉光的区域之间的距离足够大。这是因为，当多个干涉光在传感器上彼此重叠时，在这些干涉光之间发生串扰(crosstalk)，由此在作为结果所获得的断层图像中产生噪声。
这里，由于需要使检测区域彼此充分间隔开，因此设置有不用于进行检测的像素。因此，二维传感器阵列所需的像素数增加，由此使读出速度减慢。
根据本发明，一种摄像装置，包括：照射部，用于利用第一测量光和第二测量光照射被检体；检测部，用于检测基于所述第一测量光的第一合成光和基于所述第二测量光的第二合成光；减少部，用于减少所述第一合成光和所述第二合成光在所述检测部处的彼此重叠；以及获得部，用于基于已被所述减少部减少了重叠的所述第一合成光和所述第二合成光来获得所述被检体的光学相干断层图像。
根据本发明，一种摄像方法，包括以下步骤：利用由多个光形成的测量光照射被检体的不同位置；将返回光和由多个光形成的参考光合成，其中，所述返回光与由所述被检体反射或散射的、由多个光形成的所述测量光相对应；利用传感器检测通过所述返回光和所述参考光的合成所形成的干涉光；减少第一干涉光和与所述第一干涉光相邻的第二干涉光在接收干涉光的传感器处彼此重叠的部分的光量；以及获得所述被检体的光学相干断层图像。
根据本发明，减少了由于分光后的多个光在传感器上彼此重叠所产生的光量。据此，可以防止在传感器上在这些分光后的光之间发生串扰。另外，可以使多个光照射传感器的区域(单位：像素)彼此接近。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A是示出例如根据第一实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图1B是示出例如根据第一实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图1C是示出例如根据第一实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图2A是根据第一实施例的干涉信号光谱的示意图。
图2B是不设置光学滤波器时的干涉信号光谱的示意图。
图2C是根据第三实施例的干涉信号光谱的示意图。
图3A示出根据第一实施例的干涉信号波长光谱。
图3B示出根据第一实施例的干涉信号波长光谱。
图3C示出根据第一实施例的干涉信号波长光谱。
图3D示出不设置光学滤波器时的波长光谱。
图4A示出根据第一实施例的OCT图像。
图4B示出根据第一实施例的OCT图像。
图4C示出根据第一实施例的OCT图像。
图4D示出不设置光学滤波器时的OCT图像。
图5A是示出根据第二实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图5B是示出根据第三实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图6A是示出根据第四实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图6B是示出根据第四实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图7A是示出根据第五实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
图7B是示出根据第五实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
具体实施方式
将参考图1A和1B来说明根据本发明实施例的摄像装置(还可被称为“使用光学相干断层成像的摄像装置”)。
首先，附图标记101表示用于生成光(低相干光)的光源。可以将超发光二极管(SLD)应用于光源101。还可以将放大自发辐射(ASE)应用于光源101。另外，还可以将诸如钛蓝宝石激光等的超短脉冲激光应用于光源101。可以将能够生成低相干光的任意光源应用于光源101。尽管没有特别限制，但从光源101生成的光的波长在400nm～2μm的范围内。用于实现OCT的波长间隔例如可以是1nm以上；期望为10nm以上；并且更期望为30nm以上。
附图标记103表示分割部，其中，分割部103将来自光源101的光分割成参考光和测量光。例如，可以将分束器或光纤耦合器应用于分割部103。因此，可以将能够对光进行分割的任意器件应用于分割部103。
附图标记105表示扫描光学部(还可被称为“扫描部”)，其中，扫描光学部105用于利用测量光扫描要检查的被检体120。例如，对于扫描光学部105，期望使用电(galvano)扫描器。然而，可以使用能够利用光扫描被检体的任意器件。
附图标记110表示检测部(分光器)，其中，检测部110用于检测参考光和来自被检体120的返回光的合成光。检测部110包括分光元件114(还可被称为“分光部”)，其中，分光元件114用于对多个合成光(117a、117b、117c)进行分光。分光元件114例如是衍射光栅或棱镜，并且可以是能够对光进行分光的任意器件。检测部110包括传感器116，其中，传感器116用于检测分光元件114进行分光后的多个分光后的光(118a、118b、118c)。传感器116可以是线传感器、二维传感器或能够检测光的任意器件。
可以利用用于扫描被检体120的多个测量光来对被检体120进行扫描。Michelson型干涉仪形成多个测量光所使用的方法不同于Mach-Zehnder型干涉仪形成多个测量光所使用的方法(后面将进行说明)。
传感器116具有使已进行了分光的第一光和第二光(例如，光118a、118b、118c)聚光的第一区域和第二区域(例如，区域119a、119b、119c)。这里，第一区域和第二区域指利用多个分光后的光照射传感器的区域(单位：像素)。在以下所述的第一实施例中，使分光后的光聚光的1170个像素与第一区域和第二区域相对应。
构成该装置，以使得在第一光(诸如光118a等)中，具有可以照射第二区域(诸如区域119b等)的波长的光的光量减少(即，该光被遮蔽或光量减少)。可选地，构成该装置，以使得由于多个分光后的光在传感器116上彼此重叠而产生的光量减少。
这使得可以限制在传感器116中在这些分光后的光之间发生串扰。另外，可以使第一区域和第二区域彼此尽可能接近。即，可以使第一区域和第二区域之间的距离(单位：像素)小(可以使像素数小)。这包括了距离为零的状态。在(后面所述的)第一实施例中，设置在由1170个像素构成的第一区域和第二区域之间的132个像素与该距离相对应。
根据本实施例的摄像装置包括照射部(诸如扫描部等)，其中，该照射部用于利用第一测量光和第二测量光照射被检体。根据本实施例的摄像装置还包括检测部(诸如分光部等)，其中，该检测部检测基于第一测量光的第一合成光和基于第二测量光的第二合成光。第一合成光是通过将(从利用第一测量光进行照射的被检体返回的)返回光和与第一测量光相对应的第一参考光合成所形成的。第二合成光是通过将(从利用第二测量光进行照射的被检体返回的)返回光和与第二测量光相对应的第二参考光合成所形成的。此外，根据本实施例的摄像装置包括减少部(诸如(后面所述的)光学滤波器等)，其中，该减少部减少第一合成光和第二合成光在检测部处彼此重叠的量。此外，根据本实施例的摄像装置包括获得部(未示出)，其中，该获得部基于在减少部中已减少了重叠量的第一合成光和第二合成光来获得光学相干断层图像(还可被称为“断层图像”)。对于该获得部，可以使用任意器件，只要该器件通过对从检测部的传感器发送来的数据进行诸如傅立叶变换等的信号处理操作来获得断层图像即可。
这里，期望摄像装置包括用于减少重叠量的光量减少构件(还可被称为“减少部”)。这里，作为光量减少构件，期望使用能够限制具有特定波长的光的透过率或反射率的光学滤波器112。这里，光学滤波器112减少多个合成光(117a、117b、117c)的重叠量。分光元件114对重叠量已减少了的多个合成光进行分光。作为光量减少构件，期望使用对多个分光后的光(118a、118b、118c)进行遮蔽的遮蔽构件410。
期望构成该装置，以使得将多个分光后的光(118a、118b、118c)聚光于各个区域(119a、119b、119c)上。
Michelson型干涉仪：第一实施例至第三实施例
如果使用Michelson型干涉仪，则构成分割部103，以使得将参考光和测量光合成。即，构成分割部103，从而将从光源101生成的光分成参考光和测量光，并将这些参考光和返回光合成。
这里，分割部103将从光源101生成的光分割成多个光，并且将分割得到的这多个光分成参考光和测量光(第一实施例和第二实施例)。
从多个光源910a、910b和910c生成光。然后，将这多个光分成参考光和测量光(设置有多个光源的第三实施例)。
Mach-Zehnder型干涉仪：第四实施例和第五实施例
如果使用Mach-Zehnder型干涉仪，则设置有用于将参考光和测量光合成的合成部。该合成部例如是光纤耦合器407或者可以合成这些光的任意器件。
将从光源101生成的光分割成测量光和参考光，并且将分割得到的这些测量光和分割得到的这些参考光分割成多个光。
其它实施例：摄像方法
根据本发明的其它实施例的使用光学相干断层成像的摄像方法包括以下步骤：
a)利用由多个光形成的测量光照射被检体的不同位置；
b)将返回光和由多个光形成的参考光合成，其中，由所述被检体反射或散射的所述返回光与由多个光形成的所述测量光相对应；
c)利用传感器检测通过所述返回光和所述参考光的合成所形成的干涉光；
d)减少第一干涉光和与所述第一干涉光相邻的第二干涉光在接收所述干涉光的传感器处彼此重叠的部分的光量；以及
e)获得所述被检体的断层图像(还可被称为“光学相干断层图像”)。
这里，在其它实施例中，可以将根据上述实施例的使用光学相干断层成像的摄像方法作为要由计算机执行的程序存储在计算机可读存储介质(诸如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM、EEPROM或蓝光盘等)中。又一实施例可以涉及用于由计算机使用光学相干断层成像来执行上述方法的程序。
其它装置结构
光纤分束器102将从低相干光源101出射的光分割成多个光。光纤耦合器103进一步将分割得到的多个光分割成均由多个光形成的测量光和参考光。然后，如下所述，将测量光引导至(作为测量对象的)被检体，并将参考光引导至参考镜。当将由多个光形成的测量光引导至被检体时，使这些测量光从按特定间隔排列的光纤准直器104出射。光束扫描用的扫描单元(扫描光学系统)105进行扫描所使用的由多个光形成的测量光经由构成照射光学系统的物镜106照射测量对象(被检体)120。通过在测量对象120处对这些测量光进行反射或散射所形成的返回光再次穿过同一光学系统并返回至光纤耦合器103。参考光从光纤准直器107出射，由参考镜109反射并返回至光纤耦合器103。这里，为了调整相对于参考光的波长散射量，这些参考光穿过色散补偿玻璃。在光纤耦合器103处，将已由测量对象120散射并已返回至光纤耦合器103的测量光与已由参考镜109反射并已返回至光纤耦合器103的参考光彼此合成，以使得形成了干涉光。干涉光检测部110将这样在光纤耦合器103处合成测量光和参考光所形成的干涉光检测为与各个测量光相对应的干涉信号。
干涉光检测部110具有图1B所示的结构。经由光纤所输入的干涉光从按特定间隔排列的光纤端111出射到空气中，穿过(仅使具有特定波长范围的波长的光穿过的)光学滤波器112，并且由准直器透镜113形成为平行光。这些平行光穿过分光元件114(诸如棱镜或衍射光栅等)，并被分光、即进行了波长分离。然后，分光后的这些光由聚光透镜115聚光于传感器阵列116上。所输入的干涉光117a、117b和117c被分光，并且针对各个波长聚光于传感器阵列116上的不同区域处。此时，对光学滤波器112的透过波长波段带进行设置，以使得彼此相邻的干涉光没有彼此重叠(即，以使得没有发生串扰)。即，防止了相邻的干涉光其中之一的长波长侧光的一部分和另一相邻的干涉光的短波长侧光的一部分穿过光学滤波器112。因此，可以在无串扰的情况下高效地获得多个干涉信号。对在传感器阵列116处获得的数据进行包括傅立叶变换操作的信号处理步骤，并将该数据转换成OCT数据。
根据前述实施例的结构，可以在无串扰的情况下将相邻的干涉光彼此邻近地配置在传感器阵列上。因此，可以使用像素数最小的传感器阵列来检测与多个光束相对应的干涉信号。结果，可以容易地提供能够高速获得信号的OCT装置。
第一实施例
根据第一实施例的摄像装置是Michelson型干涉仪。在这种情况下，将光学滤波器配置在尚未对光进行分光的位置处。
以下将参考图1A和1B来说明本发明的第一实施例。
在本实施例中，作为基本结构，将利用图1A所示的使用光学相干断层成像的摄像装置。在本实施例中，眼睛的视网膜是用作为测量对象的被检体120。作为低相干光源101，使用输出为20mW、中心波长为840nm并且波长宽度为45nm的SLD光源。从SLD光源101发出的光由1对3光纤分束器102均等分成三个光。这些光由三个50∶50光纤耦合器103分成测量光和参考光。这些测量光由三个光纤准直器104形成为平行光束。然后，利用这些平行光束经由(由电扫描器和扫描透镜构成的)扫描光学系统105和(用作照射光学系统的)物镜106照射眼睛的视网膜120。如图1C所示，对这些光束进行设置从而扫描眼底200的三个不同位置201a、201b和201c。通过由视网膜120反射或散射这些光所形成的返回光再次穿过同一光学系统，并且返回至光纤耦合器103。
参考光从三个光纤准直器107出射，由参考镜109反射，并且返回至光纤耦合器103。这里，为了调整相对于参考光的波长散射量，这些参考光穿过BK7玻璃108。在光纤耦合器103处，将已由视网膜120散射并已返回至光纤耦合器103的测量光和已由参考镜109反射并已返回至光纤耦合器103的参考光彼此合成，以使得形成了干涉光。作为干涉信号检测装置的分光器110针对各个波长对这些干涉光进行分光和检测。
分光器110具有图1B所示的结构。经由光纤所输入的干涉光从按特定间隔排列的光纤端111出射到空气中，穿过(仅使波长在810nm～870nm的波长范围内的光、即在60nm的波长宽度内的光穿过的)带通滤波器112，并且由准直器透镜113形成为平行光。这些平行光由1200/mm的透过型衍射元件114进行分光，并且由聚光透镜115聚光于像素大小为10μm、具有4096个像素并且线读出周期为70kHz的线传感器116上。对分光器中的透镜进行选择，以使得针对该线传感器的1170个像素对810nm～870nm的波长进行分光。当这样设置的分光器测量与光束相对应的干涉信号时，生成图2A所示的示意图形式的图。(这里，为了简便，利用简单的线示意性绘出干涉信号，而忽略这些干涉信号中的小周期的信号。)在光源的波长光谱中，波长在810nm～870nm的范围内的光照射线传感器，并且该线传感器检测到这些光。
在上述结构中，当测量视网膜时，如图3A～3C所示，测量与三个测量光束201a、201b和201c相对应的干涉信号117a、117b和117c的波长光谱。当基于该测量的数据进行包括傅立叶变换处理操作的信号处理时，如图4A～4C所示获得三个OCT图像。
当干涉光没有穿过带通滤波器112时，分光器所检测到的干涉信号的波长光谱如下：如图2B所示，在相邻的光束之间发生串扰。这种状态下的干涉信号如图3D所示。图3D的右端处的信号强度大于图3A～3C的右端处的信号强度。这是由于串扰的影响所造成的。当将影响串扰的干涉信号转换成OCT图像时，如图4D所示，形成叠加有其它光束图像的一部分作为噪声成分的不清晰图像。为了避免该情况，如果不使用根据本发明的方法，则需要使各个光束的光谱彼此分离，以使得在相邻的干涉信号之间不发生串扰。然而，这需要使用像素数较大的线传感器，由此使成本增加并使读出周期减慢。
因此，根据本实施例，利用多个光束所形成的OCT图像如下：利用像素数最小的传感器阵列来高速获得用于形成噪声成分减少了的断层图像的测量信号。根据本实施例，可以使多个干涉信号彼此接近，以使得在传感器上不会彼此重叠、并在将这些干涉光作为断层图像来显示时噪声成分不明显。
尽管在本实施例中说明了插入带通滤波器112作为光学滤波器的结构，但即使使用用于限制到达线传感器116的光的波长的光学滤波器，也可以提供相同的效果。例如，还可以使用仅使短波长穿过的短通滤波器、仅使长波长穿过的长通滤波器或使特定波长不穿过的陷波滤波器。可选地，可以使用这些光学滤波器的任意组合。另外，作为制造光学滤波器的方法，可以使用并非吸收型、反射型或基于介电多层膜的干涉型的任意方法。
此外，尽管在本实施例中说明了光学滤波器112的插入位置在分光器内的情况，但即使将光学滤波器112插入光尚未入射到传感器阵列116的任意位置处，也可以获得相同的效果。与本实施例相同，当将光学滤波器配置在分光器中时，可以使该光学系统的大小缩小。
第二实施例
根据第二实施例的摄像装置是Michelson型干涉仪。在这种情况下，将光学滤波器配置在光尚未被分割成参考光和测量光的位置处。
作为第二实施例，代替第一实施例的使用光学相干断层成像的摄像装置中的光纤，使用通过使用块体光学系统(光穿过空气的系统)来改变光学滤波器112的位置的结构。
图5A示出根据第二实施例的应用了块体光学系统的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构。在图5A中，对结构与图1A所示的组成部件的结构相同的组成部件指派相同的附图标记，使得以下将不说明这些共同部分。
在图5A中，附图标记903表示准直透镜阵列，附图标记904表示立方分束器，附图标记905表示照射光学系统，附图标记906表示色散补偿玻璃，附图标记907表示参考镜，并且附图标记908表示干涉信号检测装置。
在本实施例中，设置在来自光源的光已由1对3光纤分束器102均等分成三个光束的位置处的光学系统由块体光学系统构成。首先，准直透镜阵列903使这些光束准直成平行光束。这三个光束穿过带通滤波器112并且由50∶50立方分束器904分割成测量光和参考光。这三个测量光由包括目镜、电扫描器和扫描透镜的照射光学系统聚光于视网膜120上。对这三个光束进行调整，从而扫描由图1C所示的线段和各个光束光斑201a、201b和201c所表示的部位。从这三个光束的聚光点所散射的光经由照射光学系统905被引导至立方分束器904，并且与参考光合成。另一方面，参考光穿过色散补偿玻璃906，由参考镜907反射，并且返回至立方分束器904。
已返回至立方分束器904的参考光和测量光被合成并成为干涉光。这些干涉光被引导至干涉信号检测装置908。除了不包括带通滤波器112以外，干涉信号检测装置908的结构与图1A所示的分光器的结构相对应。即使在根据本实施例的结构中，也提供了带通滤波器112的优势，以使得与图2A相同，在线传感器116所检测到的干涉信号之间没有发生串扰。
因此，即使将诸如带通滤波器等的用于限制到达线传感器116的光的波长的光学滤波器112插入这些光尚未分割成测量光和参考光的位置处，也提供了本发明的优势。在这种情况下，由于不需要的波长成分并未与测量光混合，因此降低了由这些不需要的波长所产生的散射光噪声。即使与第一实施例相同、将光学滤波器112插入干涉信号已被合成的位置处、即立方分束器904和干涉信号检测装置908之间，也可以获得相同的优势。
第三实施例
根据第三实施例的摄像装置是Michelson型干涉仪。在这种情况下，针对各个光束配置不同的光学滤波器。
作为第三实施例，代替如根据第一实施例和第二实施例的利用光学相干断层成像的摄像装置中的、一个低相干光源101将光分成多个光束的结构，将说明针对各个光束设置单独光源的结构。
图5B示出根据第三实施例的、应用了块体光学系统的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构。在图5B中，对结构与图1A所示的组成部件的结构相同的组成部件指派相同的附图标记，使得以下将不说明这些共同部分。
在图5B中，附图标记910a、910b和910c表示低相干光源，附图标记911表示光纤准直器阵列，并且附图标记912a、912b和912c表示光纤。
在本实施例中，设置了与对视网膜进行扫描的光束201a、201b和201c相对应的低相干光源910a、910b和910c。除了光纤准直器阵列911使来自各个光源的光准直成平行光束、并且这些平行光束穿过各个光纤912a、912b和912c以外，根据第三实施例的摄像装置的结构与根据第二实施例的应用了块体光学系统的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构相同。
图2C是本实施例中的与各个光束相对应的干涉信号的波长光谱的示意图。各个光源的波长光谱的形状由于制造偏差而彼此不同。与第一实施例相同，使用输出为20mW、中心波长为840nm并且波长宽度为45nm的SLD光源。光学滤波器912a是使大于或等于810nm的波长穿过的长通滤波器。光学滤波器912b是使810nm～870nm的波长穿过的带通滤波器。光学滤波器912c是使小于或等于870nm的波长穿过的短通滤波器。因此，如图2C所示，可以获得不包括串扰的波长光谱，并且与第一实施例和第二实施例相同，可以利用像素数最小的传感器阵列通过多个光束来高速获得OCT图像。在本实施例中，可以根据例如各个光束的波长光谱特性和传感器阵列上的检测位置来选择最佳的光学滤波器。
尽管在上述第一实施例至第三实施例中例示了三个测量光束的使用，但本发明对于使用两个以上的测量光束的任意情况均有效。另外，尽管例示出一维线传感器作为检测干涉信号光谱的传感器阵列，但当使用二维传感器阵列或多个传感器阵列时，也获得了相同的优势。
第四实施例
根据第四实施例的摄像装置是Mach-Zehnder型干涉仪。在这种情况下，在已对光进行了分光的位置处配置遮蔽构件。
尽管在前述实施例中使用Michelson型干涉仪，但在第四实施例中将说明使用Mach-Zehnder型干涉仪的示例结构。
图6A和6B是示出根据第四实施例的、应用了Mach-Zehnder型干涉仪的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。在图6A和6B中，对结构与图1A和1B所示的组成部件的结构相同的组成部件指派相同的附图标记，并且以下将不说明这些共同部分。
从SLD光源101生成的光由1对2光纤分束器401分成测量光和参考光。该测量光由1对3光纤分束器102均等分成三个光，并且这三个光束被输入至各个光环行器402。已穿过各个光环行器402的这些光由三个光纤准直器104准直成平行光束。然后，与第一实施例相同，包括电扫描器和扫描透镜的扫描光学系统105和物镜106使这些平行光照射到眼睛的视网膜120。
通过在视网膜120处对光进行反射或散射所形成的返回光穿过同一光学系统并且返回至光环行器402。已返回至光环行器402的光被输出至2对1光纤耦合器407而不是被输出至光纤分束器102。参考光穿过光环行器403，从光纤准直器404出射，穿过色散补偿玻璃405，由参考镜109反射，并且返回至光环行器403。已返回至光环行器403的反射光由光环行器403输出至1对3光纤分束器406，并被均等分成三个光。将分割得到的这些光输入至2对1光纤耦合器407。
在2对1光纤耦合器407处将由视网膜120散射并被输入至2对1光纤耦合器407的三个测量光和被输入至2对1光纤耦合器407的均等分成的三个参考光彼此合成，并且成为干涉光。用作干涉信号检测装置的分光器400针对各个波长对这些干涉光进行分光和检测。
分光器400具有图6B所示的结构。除了将光圈410插入透过型衍射光栅114后侧以外，分光器400的结构与第一实施例中的分光器110的结构相同。光圈410具有在进行了黑色耐酸铝处理的铝板中形成的圆孔。已穿过透过型衍射光栅114的光以针对各个波长而不同的角度从透过型衍射光栅114出射。对光圈410的圆孔的大小进行调整，以使得波长小于或等于810nm的光以及波长大于或等于870nm的光被遮蔽。因此，与第一实施例中的图3A～3C相同，对干涉信号117a、117b和117c的波长光谱进行测量。当基于该测量的数据进行包括傅立叶变换处理操作的信号处理时，如图4A～4C所示获得三个OCT图像。这里，尽管使用进行了黑色耐酸铝处理的铝板作为光圈，但只要使用诸如由金属、木材或纸等制成的使预定光不穿过的构件，就可以提供本发明的优势。即使在第四实施例中，与第一实施例相同，代替光圈410也可以使用光学滤波器112。可选地，在第一实施例中，代替光学滤波器112而可以使用光圈410。
根据本实施例，无论干涉仪的形状如何，或者即使当代替光学滤波器而使用光遮蔽构件作为用于调整光量的调整构件时，也可以提供本发明的优势。
第五实施例：将光学滤波器配置在参考光的光路中
作为第五实施例，将说明将光学滤波器配置在参考光的光路中的示例结构。
图7A和7B是示出根据第五实施例的、将光学滤波器配置在参考光的光路中的使用光学相干断层成像的摄像装置的结构的示意图。
在图7A和7B中，对结构与图1A和1B以及图6A和6B所示的组成部件的结构相同的组成部件指派相同的附图标记，并且以下将不说明这些相同部分。
图7A和7B所示的摄像装置与图6A和6B所示的摄像装置的不同之处在于：将光学滤波器112配置在参考光的光路中，并且分光器500具有不同的结构。光学滤波器112的特性与第一实施例所述的光学滤波器112的特性相同。如图7B所示，除了不包括光学滤波器112以外，分光器500的结构与第一实施例所述的分光器110的结构相对应。
在根据本实施例的结构中，光学滤波器112对测量光和返回光并未造成影响。因此，在光纤耦合器407处的合成光中，混入了包括在从眼睛的视网膜120返回的返回光中的除了波长为810nm～870nm的光以外的光。然而，眼睛的视网膜120的反射率约为0.001％(-50dB)，使得具有这些波长的光的光量相对于参考光的光量可被忽略。因此，由于基本上可以忽略线传感器116上的串扰量，因此可以使多个干涉光在传感器上彼此接近，从而可以在一定程度上防止这些干涉光彼此重叠。
通过在参考光的光路中设置光学滤波器112，返回光的光量未因该光学滤波器而损失。因此，由于在合成光中高效地使用了这些返回光，因此可以获得相对高质量的断层图像。
因此，即使当将光学滤波器112配置在测量光的光路中时，也获得了本发明的优势。尽管在本实施例中使用Mach-Zehnder型干涉仪作为例子，但即使对于诸如Michelson型干涉仪等的其它类型的干涉仪也可以实现相同的结构。
其它实施例
还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面，其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。
本申请要求2009年5月22日提交的日本专利申请2009-124273和2010年3月23日提交的日本专利申请2010-066729的优先权，在此通过引用包含这些专利申请的全部内容。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种摄像装置，包括：
照射部，用于利用第一测量光和第二测量光照射被检体；
检测部，用于检测基于所述第一测量光的第一合成光和基于所述第二测量光的第二合成光；
减少部，用于减少所述第一合成光和所述第二合成光在所述检测部处的彼此重叠；以及
获得部，用于基于已被所述减少部减少了重叠的所述第一合成光和所述第二合成光来获得所述被检体的光学相干断层图像。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述检测部包括：
分光元件，用于对所述第一合成光和所述第二合成光进行分光，其中，所述第一合成光是通过将第一返回光和与所述第一测量光相对应的第一参考光彼此合成所形成的光，所述第二合成光是通过将第二返回光和与所述第二测量光相对应的第二参考光彼此合成所形成的光，所述第一返回光是从利用所述第一测量光进行照射的所述被检体所返回的光，所述第二返回光是从利用所述第二测量光进行照射的所述被检体所返回的光；以及
传感器，用于检测所述分光元件所分光出的第一光和第二光，
其中，所述减少部减少所述第一光和所述第二光在所述传感器处的重叠。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述检测部还包括聚光部，所述聚光部用于使所述第一光和所述第二光分别聚光于第一区域和第二区域，
其中，所述减少部减少所述第一光中的具有能够照射所述第二区域的波长的光的光量。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，还包括：
光源，用于生成光；
分割部，用于将来自所述光源的光分割成参考光和测量光；以及
扫描部，用于使用基于从所述光源生成的光的所述第一测量光和所述第二测量光来进行扫描。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部被设置在从光源延伸至分割部的光路、所述第一合成光和所述第二合成光的光路以及第一参考光和第二参考光的光路至少之一中。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部是用于限制具有特定波长的光的透过率或反射率的光学滤波器。
7.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部是用于遮蔽所述分光元件所分光出的第一光和第二光的遮蔽构件。
8.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，所述分割部还用于将参考光和测量光合成，
其中，从所述光源生成的光被分割成多个光，分割出的该多个光被分割成参考光和测量光，并且多个测量光扫描所述被检体。
9.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，包括多个光源，其中，从所述多个光源生成光，所生成的光被分割成参考光和测量光，并且该测量光扫描所述被检体。
10.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，还包括合成部，所述合成部用于将参考光和测量光合成，
其中，从所述光源生成的光被分割成测量光和参考光，分割出的测量光和参考光各自被分割成多个光，并且多个测量光扫描所述被检体。
11.一种摄像方法，包括以下步骤：
利用由多个光形成的测量光照射被检体的不同位置；
将返回光和由多个光形成的参考光合成，其中，所述返回光与由所述被检体反射或散射的、由多个光形成的所述测量光相对应；
利用传感器检测通过所述返回光和所述参考光的合成所形成的干涉光；
减少第一干涉光和与所述第一干涉光相邻的第二干涉光在接收干涉光的传感器处彼此重叠的部分的光量；以及
获得所述被检体的光学相干断层图像。
12.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求11所述的摄像方法。

Claims (12)

  1. 一种摄像装置，包括：
    照射部，用于利用第一测量光和第二测量光照射被检体；
    检测部，用于检测基于所述第一测量光的第一合成光和基于所述第二测量光的第二合成光；
    减少部，用于减少所述第一合成光和所述第二合成光在所述检测部处的彼此重叠；以及
    获得部，用于基于已被所述减少部减少了重叠的所述第一合成光和所述第二合成光来获得所述被检体的光学相干断层图像。
  2. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述检测部包括：
    分光元件，用于对所述第一合成光和所述第二合成光进行分光，其中，所述第一合成光是通过将第一返回光和与所述第一测量光相对应的第一参考光彼此合成所形成的光，所述第二合成光是通过将第二返回光和与所述第二测量光相对应的第二参考光彼此合成所形成的光，所述第一返回光是从利用所述第一测量光进行照射的所述被检体所返回的光，所述第二返回光是从利用所述第二测量光进行照射的所述被检体所返回的光；以及
    传感器，用于检测所述分光元件所分光出的第一光和第二光，
    其中，所述减少部减少所述第一光和所述第二光在所述传感器处的重叠。
  3. 根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述检测部还包括聚光部，所述聚光部用于使所述第一光和所述第二光分别聚光于第一区域和第二区域，
    其中，所述减少部减少所述第一光中的具有能够照射所述第二区域的波长的光的光量。
  4. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，还包括：
    光源，用于生成光；
    分割部，用于将来自所述光源的光分割成参考光和测量光；以及
    扫描部，用于使用基于从所述光源生成的光的所述第一测量光和所述第二测量光来进行扫描。
  5. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部被设置在从光源延伸至分割部的光路、所述第一合成光和所述第二合成光的光路以及第一参考光和第二参考光的光路至少之一中。
  6. 根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部是用于限制具有特定波长的光的透过率或反射率的光学滤波器。
  7. 根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述减少部是用于遮蔽所述分光元件所分光出的第一光和第二光的遮蔽构件。
  8. 根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，所述分割部还用于将参考光和测量光合成，
    其中，从所述光源生成的光被分割成多个光，分割出的该多个光被分割成参考光和测量光，并且多个测量光扫描所述被检体。
  9. 根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，包括多个光源，其中，从所述多个光源生成光，所生成的光被分割成参考光和测量光，并且该测量光扫描所述被检体。
  10. 根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，还包括合成部，所述合成部用于将参考光和测量光合成，
    其中，从所述光源生成的光被分割成测量光和参考光，分割出的测量光和参考光各自被分割成多个光，并且多个测量光扫描所述被检体。
  11. 一种摄像方法，包括以下步骤：
    利用由多个光形成的测量光照射被检体的不同位置；
    将返回光和由多个光形成的参考光合成，其中，所述返回光与由所述被检体反射或散射的、由多个光形成的所述测量光相对应；
    利用传感器检测通过所述返回光和所述参考光的合成所形成的干涉光；
    减少第一干涉光和与所述第一干涉光相邻的第二干涉光在接收干涉光的传感器处彼此重叠的部分的光量；以及
    获得所述被检体的光学相干断层图像。
  12. 一种程序，用于使计算机执行根据权利要求11所述的摄像方法。
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