JP2007121262A - 光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光コヒーレンストモグラフィー計測において、測定対象に波長帯域のある低コヒーレンス光を照射し、そのときの干渉光の周波数解析を行うことにより断層画像を取得する場合に、使用目的に応じて測定可能範囲（測定深度）を切り換える。
【解決手段】制御手段７０が、測定対象の深さ方向の断層画像の取得を開始する測定開始位置を調整する測定開始位置調整モードと、測定対象の断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える機能を有している。そして、制御手段７０は、画像取得モード時よりも測定開始位置調整モード時の方が波長分解能が良くなるように、干渉光検出手段４０を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測による光断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものである。

従来、体腔内の断層画像を取得する装置として超音波を用いた超音波断層画像取得装置等が知られているが、その他に低コヒーレンス光による光干渉を用いた光断層画像取得装置を用いることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１においては、ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）計測により断層画像を取得するものであって、内視鏡の鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内にプローブを挿入することにより測定光が体腔内に導波されるようになっている。

具体的には、光源から射出された低コヒーレンス光が測定光と参照光とに分割された後、測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導波される。一方、参照光は光路長の変更が施された後に合波手段に導波される。そして、合波手段により反射光と参照光とが合波され、合波されたことによる干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。ここで、ＴＤ−ＯＣＴ計測は測定光と参照光との光路長が一致したときに干渉光が検出されることを利用した計測方法であり、参照光の光路長を変更することにより、測定対象に対する測定位置（測定深さ）が変更されるようになっている。

体腔内にプローブを挿入してＯＣＴ計測を行う場合、プローブを使用後に消毒・洗浄等する必要があるため、プローブは光断層画像化装置の本体に対し着脱可能に設けられている。つまり、光断層画像化装置に用いられるプローブは複数用意されており、測定毎にプローブを付け替えることができるようになっている。このとき各プローブには光ファイバの長さに製造誤差等による個体差があり、測定光側の光路長がプローブを替える度に変化してしまうという問題がある。そこで、特許文献１においては、プローブ内の光ファイバを被覆するチューブ（シース）の内壁面からの反射光を利用し参照光の光路長の調整して測定光と参照光との光路長を一致させるようになっている。

ところで、近年、干渉光を空間的あるいは時間的に分光することにより、特許文献１に示すような参照光の光路長を掃引することなく高速に断層画像を取得する方法が提案されている（たとえば特許文献２、３参照）。このうち、光源から射出される光の周波数を空間的に分光して干渉光を時間的に一括して検出を行うＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）装置が提案されている。ＳＤ−ＯＣＴ装置においては、マイケルソン型干渉計を用いて光源から広帯域の低コヒーレンス光を射出して測定光と参照光とに分割した後、測定対象に測定光が照射されたときの反射光と参照光との干渉光を各周波数成分に分解したチャンネルドスペクトル信号をフーリエ解析することにより、深さ方向の走査を行わずに断層画像を取得するようになっている。
特開２００３−１７２６９０号公報 米国特許第５５６５９８６号明細書 特開平１１−８２８１７号公報

このように、ＳＤ−ＯＣＴ計測においては周波数解析を行うことにより各深さ方向における反射情報を得ることができるため、測定光と参照光との光路長を一致させる必要はない。しかし、実際には光路長差が大きくなってしまうと干渉信号の空間周波数が拡大してしまうため、干渉光を検出するアレイ検出器のアレイ数による制限等により、検出された干渉信号のＳ／Ｎが劣化してしまうという問題がある。よって、ＳＤ−ＯＣＴ計測においても、測定光と参照光との光路長が一致するように光路長の調整を行い、測定可能な領域内に測定対象が含まれるように測定開始位置を設定する必要がある。

ここで、ＳＤ−ＯＣＴ計測により断層画像の取得が可能な取得可能範囲（測定深度）は低コヒーレンス光の波長帯域（干渉光の波長帯域）に反比例し、一方断層画像を取得する際の分解能は波長帯域が広いほど高くなる。すなわち、同じアレイ数の検出器を用いて、高分解能な断層画像を取得する場合には測定可能範囲（測定深度）は狭いものとなる。したがって、高分解能な断層画像を取得するＳＤ−ＯＣＴ装置において、測定開始位置を調整するために断層画像を取得する際には、測定可能範囲（測定深度）が狭く測定光と参照光の光路長差を測定範囲内に追い込むのに手間がかかってしまうという問題がある。同様に、例えば胃壁などの層構成を観察したいような場合にも、所望の測定可能範囲(測定深度)により断層画像を取得することができない。

そこで、本発明は、測定対象に波長帯域の広い低コヒーレンス光を照射し、そのときの干渉光の周波数解析を行うことにより光断層情報を取得する光断層画像化装置において、使用目的に応じて測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができる、利便性が向上した光断層画像化装置を提供することを目的とする。

本発明の光断層画像化装置は、低コヒーレンス光を射出する光源ユニットと、該光源ユニットから射出された前記低コヒーレンス光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
該光分割手段により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、前記干渉光検出手段が、第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り換え可能に構成されていることを特徴とするものである。

ここで、干渉光検出手段は、いかなる構成であっても良い。

干渉光検出手段は、干渉光を分光する分光手段と、分光手段により分光された干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換える波長帯域幅切換手段を有するものであってもよい。なお、この波長帯域幅切換手段は、第２検出モードの場合には、該光センサに入射する干渉光の波長帯域幅が、第１検出モードの場合に前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅よりも狭くなるように、波長帯域幅を切り換えるものである。なお、第２検出モードの場合には、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域は、第１検出モードの場合に前記光センサに入射する干渉光の波長帯域の一部であることが好ましい。波長帯域幅切換手段は、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換え可能なものであればいかなるものであってもよい。例えば、分光手段と、前記光検出器の間の距離を切り換えることにより、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換えるものであってもよい。

あるいは、前記波長帯域幅切換手段は、前記光センサに入射する干渉光の拡大倍率を切り換える拡大倍率切換手段を有するものであってもよい。拡大倍率切換手段は、干渉光に拡大倍率を切り換え可能なものであればいかなるものであってもよい。例えば、光センサと分光手段との間に拡大レンズを挿入するもの、あるいは既に配置されている集光レンズを拡大率の異なるものと切り換えるもの等であってもよい。

また、前記拡大倍率切換手段は、前記光センサと前記分光手段との間に配置され、種々のズーム倍率で該分光手段により分光された前記干渉光を前記光センサ上に集光するズーム機能を有するズームレンズであってもよい。

なお、このズームレンズは、ズーム倍率が段階的に切り替わるものであってもよいし、連続的に切り替わるものであってもよい。

また、前記波長帯域幅切換手段は、前記分光手段における前記干渉光の分光角度幅を切り換える分光角度幅切換手段を有するものであってもよい。なお、ここで「干渉光の分光角度幅」とは、所定の波長帯域の干渉光を分光した際の、干渉光の最小波長の分光角と最大波長の分光角の差を意味している。なお、分光角度幅切換手段は、第２検出モードの場合には、分光角度幅が、第１検出モードの場合の分光角度幅よりも大きくなるように分光角度幅を切り換えるものである。

前記分光角度切換手段は、それぞれ格子間隔の異なる複数枚の回折格子と、該複数枚の回折格子の中の一枚の回折格子を選択的に、前記干渉光を分光可能な分光位置に配置する回折格子選択手段とからなるものであってもよい。なお、第１検出モードの場合には、分光角度幅が狭くなる、格子間隔の広い回折格子を選択され、第２検出モードの場合には、分光角度幅が広くなる、格子間隔の狭い回折格子が選択される。

また、前記干渉光検出手段は、前記干渉光を分光する分光手段と、該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換える波長切換手段とを有するものであってもよい。なお、「前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出する」とは、受光素子が、異なる時間には、その受光素子が既に検出した波長あるいは別の受光素子が既に検出した波長の干渉光を検出しないことを意味している。

前記波長切換手段は、前記分光手段と前記光センサとの間に挿入された、前記受光素子の配列方向における幅が、前記受光素子の受光面の幅よりも狭いスリットを有するスリット素子と、該スリット素子を前記受光素子の配列方向に移動させるスリット移動手段とを有するものであってもよい。なお、スリット素子が有するスリット数は、１本以上であればよい。例えば、スリット数が受光素子数と同数であれば、該スリットを透過した干渉光が、光センサ上において受光素子間隔と略同間隔となるように、スリットが配置されていることが好ましい。この場合には、光センサ上において、波長が受光素子間隔と同間隔で移動することの無いように、例えば受光素子0.5個分、あるいは1.5個分移動するようにスリット素子を移動させればよい。

また、前記波長切換手段は、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が変化するように、前記光センサを移動させる光センサ移動手段を有するものであってもよい。なお、前記受光素子が、それぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するために、光センサの移動量が受光素子間隔の整数倍である場合は含まない。

前記波長切換手段は、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記干渉光の光路を空間的にシフトする光路シフト手段を有するものであってもよい。光路シフト手段は、干渉光の光路を空間的にシフトするものであればいかなるものであってもよい。

前記光路シフト手段は、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記分光手段を移動させる分光手段移動手段であってもよい。分光手段移動手段は、分光手段を回転させるものであってもよいし、あるいは分光手段を分光位置が変化するように平行移動させるものであってもよい。また、前記光路シフト手段は、前記光センサと前記分光手段との間に配置され、該分光手段により分光された前記干渉光を前記光センサ上に集光する集光レンズと、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記集光レンズを移動させる集光レンズ移動手段とを有するものであってもよい。集光レンズ移動手段は、集光レンズを前記受光素子の配列方向に移動させるものであってもよいし、あるいは集光レンズを傾けるものであってもよい。

前記第1検出モードが、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードであり、前記第２検出モードが前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードであれば、前記画像取得モードと前記測定開始位置調整モードとを切り替える制御手段を備えていてもよい。

また、前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段を備えていてもよい。

前記低コヒーレンス光または前記測定光の光路中に波長成形用フィルタが挿入されていてもよい。

また、本光断層画像化装置は、前記測定光のスペクトル成分を計測する手段と、この計測されたスペクトル成分を記憶しておく記憶手段とを有するものであれば、前記断層情報取得手段は、前記干渉光を検出して得た干渉信号から、前記記憶手段に記憶されている測定光のスペクトル成分を除去した補償信号を生成し、この補償信号に基づいて前記測定対象の断層情報を取得するものであってもよい。

さらに、前記干渉光検出手段は、前記干渉光を分光する分光手段と、該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換える波長帯域幅切換手段と、前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換える波長切換手段とを有するものであってもよい。

低コヒーレンス光を射出する光源ユニットと、該光源ユニットから射出された前記低コヒーレンス光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、該光分割手段により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの前記反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する本発明の光断層画像化装置においては、測定可能範囲(測定深度)は、干渉光検出手段の波長分解能が高ければ大きく、波長分解能が低ければ小さくなるので、前記干渉光検出手段が、第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り換え可能に構成されることにより、使用者は使用目的に応じて測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができ、光断層画像化装置の利便性が向上する。

干渉光検出手段が、干渉光を分光する分光手段と、分光手段により分光された干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換える波長帯域幅切換手段を有するものであれば、使用者は、第２検出モードの場合には、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅が、第１検出モードの場合に前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅よりも狭くなるように、波長帯域幅を切り換えることにより、容易に測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得でき、光断層画像化装置の利便性が向上する。

また、前記干渉光検出手段が、前記干渉光を分光する分光手段と、該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換える波長切換手段とを有するものであれば、光センサに入射する干渉光の波長帯域幅に変わりはないため、測定分解能を低下させることなく、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができ、光断層画像化装置の利便性をさらに向上することができる。

さらに、前記干渉光検出手段が、前記干渉光を分光する分光手段と、該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換える波長帯域幅切換手段と、前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換える波長切換手段とを有するものであれば、使用目的により、波長帯域幅切換手段あるいは波長切換手段を選択して用いることができる。例えば、前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する場合のように大きい測定分解能が必要ない場合には、波長帯域幅切換手段に波長帯域幅を切り換えて、前記干渉光検出手段における波長分解能を大きくすれば、測定時間を増加させることなく、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができる。また、例えば胃壁などの層構成を観察する場合のように大きい測定分解能が必要な場合には、波長切換手段により前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換えて、前記干渉光検出手段における波長分解能を大きくすれば、測定時間は増加するが、測定分解能を低下させることなく、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができる。

以下、図面を参照して本発明の光断層画像化装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図である。光断層画像化装置１は、たとえば体腔内の生体組織や細胞等の測定対象の断層画像をＳＤ−ＯＣＴ計測により取得するものであって、低コヒーレンス光Ｌを射出する光源ユニット１０と、光源ユニット１０から射出された光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段３と、光分割手段３により分割された参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整手段２０と、光分割手段３により分割された測定光Ｌ１を測定対象Ｓまで導波するプローブ３０と、プローブ３０から測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象からの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波する合波手段４と、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出する干渉光検出手段４０と、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得手段５０とを有している。

光源ユニット１０は、たとえばＳＬＤ（Super Luminescent Diode）やＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）等の低コヒーレント光を射出する光源１１と、光源１１から射出された光を光ファイバＦＢ１内に入射するための光学系１２とを有している。そして、光源ユニット１０から図２に示すような一定の波長帯域および半値幅Δλを有する低コヒーレンス光Ｌが射出されるようになっている。

図１の光分割手段３は、たとえば２×２の光ファイバカプラからなっており、光源ユニット１０から光ファイバＦＢ１を介して導波された低コヒーレンス光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割するようになっている。光分割手段３は、２つの光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２側により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３側に導波される。なお、図１に、光分割手段３は合波手段４としても機能するものである。

光ファイバＦＢ２にはプローブ３０が光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２からプローブ３０へ導波されるようになっている。プローブ３０は、たとえば鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に挿入されるものであって、光学コネクタＯＣにより光ファイバＦＢ２に対し着脱可能に取り付けられている。

一方、光ファイバＦＢ３における参照光Ｌ２の射出側には光路長調整手段２０が配置されている。光路長調整手段２０は、測定対象Ｓに対する測定開始位置を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変えるものであって、コリメータレンズ２１および反射ミラー２２を有している。そして、光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２はコリメータレンズ２１を透過した後反射ミラー２２により反射され、再びコリメータレンズ２１を介して光ファイバＦＢ３に入射される。

ここで、反射ミラー２２は可動ステージ２３上に配置されており、可動ステージ２３はミラー駆動手段２４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。そして可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、参照光Ｌ２の光路長が変更するようになっている。

合波手段４は、２×２の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段２０により周波数シフトおよび光路長の変更が施された参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し光ファイバＦＢ４を介して干渉光検出手段４０側に射出するようになっている。

干渉光検出手段４０は、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出するものであって、一定の波長帯域を有する干渉光Ｌ４を各波長帯域毎に分光する分光手段４２と、分光手段４２により分光された干渉光Ｌ４の各波長毎の光量を検出する光検出手段４４と、光検出手段４４と分光手段４２との間に配置された、分光手段４２により分光された干渉光Ｌ４を光検出手段４２上に結像するズーム機能を有するズームレンズと、ズームレンズ４３により分光された前記干渉光のうち光検出手段上に形成される波長帯域幅を変化させるようにズームレンズ４３を駆動するズーム駆動手段４５とを有している。

分光手段４２はたとえば回折格子等により構成されており、光ファイバＦＢ４からコリメータレンズ４１を介して入射される干渉光Ｌ４を分光し、光検出手段４４側に射出するようになっている。ズームレンズ４３は分光手段４２により分光された干渉光Ｌ４を光検出手段４４上に集光するものであってズーム機能を有している。そして、ズーム駆動手段４５の駆動によりズームレンズ４３は、光検出手段４４上に形成される干渉光Ｌ４の大きさを変える機能を有している。光検出手段４４は、たとえばＣＣＤあるいはフォトダイオード等の受光素子４６が１次元状に配列した光センサ４７を有し、各受光素子４６がズームレンズ４３を介して入射される干渉光Ｌ４を波長帯域毎にそれぞれ検出するようになっている。なお、光センサ４７は、受光素子が２次元状に配列されたものであってもよく、その場合には、図１の紙面に対して垂直に配置された複数の受光素子においては、各受光素子の検出値の平均値あるいは総和等を検出値として使用すればよい。

画像取得手段５０は干渉光検出手段４０において検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより深さ位置における反射情報を取得するようになっている。そして、画像取得手段５０は、各深さ位置における反射光Ｌ３の強度を用いて測定対象Ｓの断層画像を取得し、この断層画像が表示装置６０において表示されるようになっている。

ここで、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０における干渉光Ｌ４の検出および画像の生成について簡単に説明する。なお、詳細については「武田 光夫、「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」、光技術コンタクト、２００３、Ｖｏｌ４１、Ｎｏ７、ｐ４２６−ｐ４３２」に記載されている。

スペクトル強度分布Ｓ（ｋ）を持つ測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたとき、それぞれのスペクトル成分による干渉光縞強度を重ね合わせたインターフェログラムとして干渉光検出手段４０において検出される光強度Ｉ（ｋ）は、
Ｉ（ｌ）＝∫０∞Ｓ（ｋ）［１＋ｃｏｓ（ｋｌ）］ｄｋ ・・・（１）
で表される。ここで、ｋは角周波数、ｌは測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路長差である。式（１）は各分光成分のスペクトル強度分布Ｓ（ｋ）が干渉縞Ｉ（ｌ）の中に干渉縞の角周波数ｋの成分がどれだけ含まれるかを表すものである。また、干渉縞の角周波数ｋから測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路長差、すなわち測定する深さ位置の情報が与えられる。このため、画像取得手段５０において、干渉光検出手段４０が検出したインターフェログラムをフーリエ変換による周波数解析を行い、干渉光Ｌ４のＳ（ｋ）を求めることができる。そして、測定対象Ｓの測定開始位置からの距離情報と反射強度情報とを取得し、断層画像を生成するようになっている。そして生成された断層画像は、表示装置６０において表示される。

次に、図１と図２を参照して光断層画像化装置１の動作例について説明する。まず、可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、測定可能領域内に測定対象Ｓが位置するように光路長の調整が行われる。その後、光源ユニット１０から低コヒーレンス光Ｌが射出され、低コヒーレンス光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１はプローブ３０により体腔内に導波され測定対象Ｓに照射される。そして、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３が反射ミラー２２において反射した参照光Ｌ２と合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が干渉光検出手段４０により検出される。この検出された干渉光Ｌ４の信号が画像取得手段５０において周波数解析されることにより断層画像が取得される。このように、ＳＤ−ＯＣＴ計測により断層画像を取得する光断層画像化装置１においては、干渉光Ｌ４の周波数および光強度に基づいて各深さ位置における画像情報を取得するようになっており、反射ミラー２２の矢印Ａ方向の移動は測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置の調整に用いられる。

ところで、上述したＳＤ−ＯＣＴ計測において、測定光Ｌ１と参照光Ｌ２光路長差が大きくなってしまうと空間周波数の拡大等により光センサ４７の受光素子数に制限され画質が劣化してしまうため、測定光と参照光との光路長が一致するように光路長の調整を行う必要がある。ここで、測定可能範囲(測定深度)は光センサ４７に入射する干渉光Ｌ４の波長帯域幅に反比例し、断層画像を取得する際の分解能は波長帯域幅が広いほど高くなる。すなわち、同じアレイ数の検出器を用いて、高分解能な断層画像を取得する場合には測定可能範囲(測定深度)は狭いものとなる。したがって、高分解能な断層画像を取得するＳＤ−ＯＣＴ装置において、測定開始位置を調整するために断層画像を取得する際、測定可能範囲(測定深度)が狭く測定光と参照光の光路長差を測定範囲内に追い込むのに手間がかかってしまうという問題がある。

そこで、図１の光断層画像化装置１には、測定対象Ｓの深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードと、測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える制御手段７０が設けられており、制御手段７０は、干渉光検出手段４０の波長分解能が画像取得モード時よりも測定開始位置調整モード時の方が高くなるように干渉光検出手段４０を制御する。

ここで、測定開始位置調整モード時に干渉光検出手段４０の波長分解能を向上させる方法として、測定開始位置調整モードの場合には、光センサ４７に入射する干渉光Ｌ４の波長帯域幅が、画像取得モード１検出モードの場合に前記光検出手段に入射する干渉光の波長帯域幅よりも狭くなるように、波長帯域幅を切り換える方法と、受光素子４６がそれぞれ異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４を検出するように、受光素子４６が受光する干渉光の波長を切り換える方法とがある。

つまり、測定光Ｌ１の光路長ｌｓと参照光Ｌ２の光路長ｌｒとの光路長差をΔｌ＝｜ｌｒ−ｌｓ｜としたときに、図４に示すような干渉光検出手段４０により検出される干渉光Ｌ４の周期Γは、
Γ＝λ０^２／Δｌ ・・・（２）
で表される。なお、λ０は干渉光Ｌ４の中心波長である。図３（Ａ）は受光素子数Ｎ＝５１２で検出した場合のΔｌ＝１００μｍ、図３（Ｂ）はΔｌ＝５００μｍ、図３（Ｃ）はΔｌ＝１０００μｍのときの干渉光検出手段４０において検出される干渉光Ｌ４の波形を示しているが、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光路長差Δｌが大きくなるにつれて干渉光Ｌ４の周期Γが短くなる。

十分な解像度の信号を得るためには、低コヒーレンス光Ｌの波長変動の１周期につき４回以上サンプリングが必要となる。これを数式で表すと、
波長分解能＝サンプリング間隔Δξ＜干渉光の周期Γ／４ ・・・（３）
となる。式（３）を満たしていない場合、図３（Ｃ）のように干渉光Ｌ４の周期Γが干渉光検出手段４０の波長分解能を越えて、Ｓ／Ｎが劣化し画質の劣化を引き起こしてしまう。さらに、波長分解能は光センサ４７に入射する干渉光Ｌ４の波長帯域ΔΛと光センサ４７を構成する受光素子４６の素子数Ｎで決まり、サンプリング間隔(波長分解能)Δξ＝ΔΛ／Ｎとなる。以上より、最終的に測定可能な測定対象Ｓの深さΔｌｌｉｍは、式（２）、（３）より、
Δｌｌｉｍ＝１／４・λ０^２Ｎ／ΔΛ ・・・（４）
となる。式（４）は、断層画像の取得可能範囲は、光センサ４７に入射する干渉光Ｌ４の波長帯域ΔΛに反比例し、光センサの個数Ｎに比例することを示している。

そこで、干渉光Ｌ４の一部のスペクトルを検出し、光センサ４７に入射する干渉光Ｌ４の波長帯域ΔΛを小さくする。すると、波長分解能が高くなり、式（４）に示すように取得可能範囲Δｌｌｉｍが大きくなる。具体的方法としてたとえば図５に示すようなズームレンズを用いる方法と、図６に示す分光手段を取り替える方法とが挙げられる。

図５（Ａ）において、画像取得モード時に制御手段７０は、ズームレンズ４３により干渉光Ｌ４のほぼ全波長帯域ΔΛaが光センサ４７に入射されるように、ズーム駆動手段４５を制御する。一方、測定開始位置調整モード時に制御手段７０は、図５（Ｂ）に示すように、ズームレンズ４３により干渉光Ｌ４の全波長帯域ΔΛaのうち一部の波長帯域ΔΛbの干渉光Ｌ４が光センサ４７に入射されるように、ズーム駆動手段４５を制御する。これにより、光センサ４７の各受光素子４６が検出すべき波長帯域は小さくなり、光検出手段４４の波長分解能が向上する。よって、取得可能範囲Δｌｌｉｍを大きくすることができる。

一方、図６の干渉光検出手段１４０において、分光手段は２つの回折格子素子１４２ａ、１４２ｂを有している。そして、この２つの回折格子素子１４２ａ、１４２ｂのいずれを使用するかは選択手段１４５により選択されるものであって、選択手段１４５の動作は制御手段１７０により制御されている。なお、回折格子素子１４２ａ（１４２ｂ）と光検出手段４４との間には、分光された干渉光Ｌ４を光検出手段４４上に結像するレンズ１４３が配置されている。

そして、制御手段１７０は、図６（Ａ）に示すように、画像取得モード時には分光された光のうち目的とする画像分解能を得るために十分な波長帯域の干渉光Ｌ４が光検出手段４４上に集光されるような格子間隔の広い回折格子素子１４２ａが選択されるように選択手段１４５を制御する。一方、位置調整モード時には、制御手段１７０は、図６（Ｂ）に示すように画像取得モード時よりも狭い波長帯域の光が光検出手段４４上に集光するような格子間隔の狭い回折格子素子１４２ｂを選択するように選択手段１４５を制御する。

たとえば、回折格子素子１４２ａの格子間隔Ｎｇ１＝６００ｌｉｎｅ／ｍｍ、回折格子素子１４２ｂの格子間隔をＮｇ２＝１２００ｌｉｎｅ／ｍｍであって、中心波長λ０＝１．３μｍ、Δλ＝１５０ｎｍの低コヒーレンス光Ｌを用い、波長帯域ΔΛ＝２００ｎｍを測定するものとする。画像取得モード時において回折格子素子１４２ａを用いた場合（図６（Ａ）参照）、光ファイバＦＢ４から分光手段４２に入射角α＝４５°で干渉光Ｌ４が入射されたときの出射角βは、ｓｉｎα＋ｓｉｎβ＝Ｎｇ１λよりβ＝−３°（１．１μｍ）〜＋１１°（１．５μｍ）となる。よって、中心波長λ０＝１．３μｍ、Δλ＝１５０ｎｍの低コヒーレンス光Ｌに基づく波長帯域ΔΛ＝２００ｎｍの干渉光Ｌ４を光検出手段４４において検出することができる。

一方、測定開始位置調整モード時において回折格子素子１４２ｂを用いた場合（図６（Ｂ）参照）、光ファイバＦＢ４から回折格子素子１４２ｂに入射角α＝８０°で干渉光Ｌ４が入射されたときの出射角βは、ｓｉｎα＋ｓｉｎβ＝Ｎｇ２λよりβ＝３２°（１．２６μｍ）〜４６°（１．４２μｍ）となる。中心波長λ０＝１．３μｍ、Δλ＝１５０ｎｍの低コヒーレンス光Ｌに基づく干渉光Ｌ４のうちの画像取得モード時の測定波長帯域よりも狭い波長帯域の光のみが光検出手段４４において検出されることになる。このとき、波長帯域ΔΛは約１／２となり、測定可能範囲は約２倍となる。したがって、測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなり、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。なお、２つの回折格子素子１４２ａ、１４２ｂを用いた場合について例示しているが、２以上の回折格子素子を用いてもよい。

あるいは、光検出手段４４の光センサ４７の各受光素子４６が異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４を検出することにより、素子数Ｎが見かけ上大きくなる。すると、干渉光検出手段の波長分解能が高くなり取得可能範囲Δｌｌｉｍが大きくなる（式（４）参照）。具体的方法としてたとえば図７、図８および図９に示すようなスリットを移動させる方法、図１０に示す光センサ４７を移動させる方法、図１１〜図１４に示す干渉光の光路をシフトする方法がある。なお、図７から図１４の干渉光検出手段２４０、３４０、４４０または５４０において図５、６の干渉光検出手段４０、１４０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、この場合には、一枚の光断層画像を取得するために、光検出手段４４は、異なる時間毎に、複数回検出を行う。画像取得手段２５０、３５０、４５０または５５０は、干渉光検出手段４０において複数回検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより深さ位置における反射情報を取得し、各深さ位置における反射光Ｌ３の強度を用いて測定対象Ｓの断層画像を取得する。

図７の干渉光検出手段２４０は、分光手段と光検出手段４４との間に挿入される、干渉光Ｌ４の一部の波長帯域のみを光検出手段４４側に透過するスリット素子２４１と、スリット素子２４１を分光手段と光検出手段４４との間に挿入するスリット移動手段２４５とを備えている。このスリット素子２４１には、スリット幅が光センサ４７のひとつの受光素子４６の受光面の幅よりも狭いスリット２４２が設けられている。そして、制御手段７０は、測定開始位置調整モード時にのみスリット素子２４１を光検出手段４４と分光手段４２との間に挿入し移動するようにスリット移動手段２４５を制御する。

具体的には、画像取得モード時に、図７に示すように制御手段７０はスリット２４１を挿入しない。一方、測定開始位置調整モード時には、図８に示すように制御手段７０はスリット素子２４１を挿入する。すると、各サンプリングにおいてスリット２４２を通過した特定の波長の干渉光Ｌ４のみが光センサに検出されることになる。さらに、スリット移動手段２４５が、スリット２４１を受光素子４６の配列方向（干渉光Ｌ４が分光された方向）へ、受光素子間隔より狭い間隔で移動させることにより、１つの受光素子４６（１画素）において異なる波長の干渉光Ｌ４が検出される。つまり、光センサ４７の素子数Ｎを擬似的に増やし、波長分解能を向上させることができる。これにより、取得可能範囲Δｌｌｉｍを広げ測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなり、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。

なお、スリット素子は、複数本のスリットが設けられているものであってもよい。例えば、図９に示すように、受光素子数と同数のスリットが設けられたスリット素子２４３を用いてもよい。スリット数を増加することにより、スリット素子の移動回数を低減することができ、測定時間の増加を抑制できる。

図１０の干渉光検出手段３４０においては、光検出手段４４を受光素子４６の配列方向に移動させるセンサ移動手段３４５が設けられている。制御手段７０は測定開始位置調整モード時において、光検出手段４４を受光素子４６の受光面の幅（１画素）よりも小さい量だけ移動するようにセンサ移動手段３４５を制御する。すると、移動の前後において各受光素子４６は異なる時間に異なる波長帯域の干渉光Ｌ４が検出され、見かけ上の光センサの素子数Ｎを増加させ波長分解能を向上させることができる。その結果、取得可能範囲Δｌｌｉｍを広げ測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなり、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。なお、光検出手段４４の移動量は、受光素子間隔と同等でなければよく、例えば受光素子1.5個分の移動量であってもよい。

さらに、図１１の干渉光検出手段４４０において、分光手段４２を動かす移動手段４４５が設けられており、この移動手段４４５の動作は制御手段４７０により制御されている。そして、測定開始位置調整モード時において、分光手段４２が光検出手段４４の各センサに異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４が照射されるように移動、例えば回転させる。これにより、見かけ上の光センサの素子数Ｎを増加させ波長分解能を向上させることができる。よって、取得可能範囲Δｌｌｉｍを広げ測定対象Ｓを断層画像内に映し出しやすくし、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。なお分光素子４４の移動方向は、受光素子４６に入射する干渉光Ｌ４の波長域を変化させる方向へあればいかなる方向であってもよく、回転に限定されるものではない。例えば、分光素子４４を、分光素子４４へ入射する干渉光の光軸方向に沿った方向へ平行移動してもよい。

さらに、図１２の干渉光検出手段５４０において、レンズ１４３を動かすレンズ移動手段５４５が設けられており、このレンズ移動手段５４５の動作は制御手段５７０により制御されている。そして、測定開始位置調整モード時において、光検出手段４４の各受光素子４６に異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４が照射されるように、レンズ１４３を受光素子４６の配設方向へ移動させる。これにより、見かけ上の光センサの素子数Ｎを増加させ波長分解能を向上させることができる。よって、取得可能範囲Δｌｌｉｍを広げ測定対象Ｓを断層画像内に映し出しやすくし、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。なお、レンズ１４３の移動方向は、各受光素子４６に入射する干渉光Ｌ４の波長域を変化させる方向へあればよく、干渉光の光軸方向に沿った方向や、回転等であってもよい。また、レンズ１４３の代わりの図１に示すズームレンズ４３を用いてもよい。この場合には、レンズ移動手段５４５の代わりに、レンズ移動手段５４５の機能に、図１に示すレンズ駆動手段４５の機能を加えたレンズ移動・駆動手段５４７を用いればよい。

測定開始位置を調整する場合のように、大きい測定分解能が必須ではない場合には、ズームレンズのズーム倍率を大きくし、干渉光Ｌ４の全波長帯域ΔΛaのうち一部の波長帯域ΔΛbの干渉光Ｌ４を光センサ４７に入射させる。これにより、光センサ４７の各受光素子４６が検出すべき波長帯域は小さくなり、光検出手段４４の波長分解能が向上する。この場合には測定分解能は小さくなるが、測定時間が増加することなく、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができる。よって、取得可能範囲Δｌｌｉｍを大きくすることができる。

また、例えば胃壁などの層構成を観察する場合のように、大きい測定分解能が必要な場合には、ズームレンズ４３のレンズ位置を移動させることにより、光センサ４７の受光素子４６がそれぞれ異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４を検出するように、受光素子４６が受光する干渉光Ｌ４の波長を切り換える。これにより、光検出手段４４における見かけ上の波長分解能が向上する。この場合には、測定時間は増加するが、測定分解能を低下させることなく、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができる。

また、図１３に示すように、図１１に示す干渉光検出手段において、測定開始位置調整モード時にスリット素子４４６を光検出手段４４と分光素子４２との間に挿入してもよい。スッリト素子４４６は移動させず、分光素子４２を移動させる、例えば回転させるあるいは分光素子４２に入射する干渉光の光軸方向に沿った方向へ平行移動させる、ことによりスリット４４６を通過する光の波長が変化する。つまり、１つの光センサ（１画素）において異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４を検出することができる。また、図１４に示すように、図１２に示す干渉光検出手段においても、スリット素子５４６を設けてもよい。

このように、異なる時間に異なる波長の干渉光Ｌ４を光センサが検出して波長分解能を高くした場合であっても、測定開始位置調整モード時には干渉光検出手段の波長分解能を上げ、測定可能範囲を広げ測定対象を発見しやすくすることができる。このため、測定開始位置調整モード時に測定対象が断層画像として取得されやすくなり、効率的に測定開始位置の調整を行うことができる。なお、図７〜図１３においては、画像取得モード時よりも測定開始位置調整モード時の方が、断層画像の取得に時間が掛かってしまうが、測定開始位置調整モード時では画像取得モードのように高速な断層画像の取得は要求されない。

なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されない。たとえば、図３においてズームレンズ４３のズーム機能を用いて干渉光Ｌ４の一部が光検出手段４４に入射されるようにしているが、ズームレンズ４３のズーム機能を用いず、例えば光検出手段４４を干渉光Ｌ４の光軸方向へ移動する、あるいはレンズ４１と光ファイバＦＢ４の出射端との間の距離を変更することにより、干渉光Ｌ４の一部が光検出手段４４に入射されるようにしても良い。また、光検出手段４４を交換してもよい。

さらに、図５において、格子間隔Ｎｇの異なる回折格子素子を取り替える場合について例示しているが、干渉光検出手段がいわゆるグレーティングスキャン方式により干渉光Ｌ４の各波長帯域の光を検出する分光器を別途有しており、測定開始位置調整モード時にはこの別途設けられた分光器に干渉光Ｌ４を入射させるようにしてもよい。

また各実施の形態においては、図１５示すように、低コヒーレンス光Ｌの光路に波長成形用フィルタであるガウス分布フィルタ８０を挿入してもよい。この場合には、光源１１から射出される低コヒーレント光Ｌのスペクトルが図１５に示すにリップルを含んでいる場合であっても、ガウス分布フィルタ８０により、スペクトルがガウス分布を示すような形状に補正され、測定精度の低下を抑制することができる。

また、光源１１から射出される低コヒーレント光Ｌのスペクトルがリップルを含んでいる場合には、各実施の形態における光断層画像化装置は、図１６に示すように、計測された測定光Ｌ１のスペクトル成分を記憶しておく記憶手段８１と、干渉光Ｌ４を検出して得た干渉信号から、記憶手段８１に記憶されている測定光Ｌ１のスペクトル成分を除去した補償信号を生成し、この補償信号に基づいて前記測定対象の断層情報を取得する画像取得手段８２とを有するものであってもよい。

光源１１のスペクトルにリップルが重畳されていると、フーリエ変換後の信号においては、それがサイドローブとして出現する。このサイドローブは、見かけ上は、ある深さ位置に反射界面が存在することを示す成分と同じとなるので、反射情報に対するノイズとなって、断層画像の画質を劣化させてしまう。

ここで、光源のスペクトルを示す信号成分をＳo（ｋ）、反射成分Ｒ（ｋ）とすると、Ｓi（ｋ）は以下の式で表すことができる。

Ｓi（ｋ）＝Ｓo（ｋ）｛１＋Ｒ（ｋ）｝・・・（１）
ここで、先見情報として光源のスペクトルが既知であれば、以下の式（２）の演算を行うことで、測定光のスペクトル成分は除去して、反射成分だけを抽出した補償信号Ｒ（ｋ）を得ることができる。

Ｒ（ｋ）＝｛Ｓi（ｋ）／Ｓo（ｋ）｝−１ ・・・（２）
そこで、この補償信号Ｒ（ｋ）をガウス変換すれば、その変換後の信号は、スペクトル形状が理想的なガウス形状となっている測定光を用いた場合の干渉信号と同じようなものとなるので、それをフーリエ変換すれば、上記ノイズの出現を防止できることになる。

以上のことに基づいて図１６の装置では、まず断層画像を取得する前に、予め光Ｌがそのまま干渉光検出手段４０に導かれ、光検出手段４４によってこの光Ｌのスペクトルが計測される。このスペクトルを示す信号Ｓoは、補償用データとして記憶手段８１に格納される。そして断層画像を取得する際に画像取得手段８２は、得られた信号Ｓi（ｋ）および、記憶手段８１から読み出したスペクトル信号Ｓo（ｋ）から式（２）の演算を行い、それにより得られた補償信号Ｒ（ｋ）をガウス変換し、その変換後の信号を前記フーリエ変換にかける。それにより、測定光Ｌ１のスペクトル形状がガウス形状から外れている場合や、あるいはスペクトル形状並びに強度の変動が有る場合等であっても、上記ノイズの出現を防止して、安定して正確な断層画像が得られるようになる。

本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図 図１の光源ユニットが出力する低コヒーレンス光の一例を示す図 図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示す図 図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示す図 図１の光断層画像化装置における干渉光検出手段の好ましい実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第２の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第３の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第３の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第３の実施の形態の変形例を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第４の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第５の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第６の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第５の実施の形態の変形例を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第６の実施の形態の変形例を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第６の実施の形態の変形例を示す模式図 本発明の光断層画像化装置における干渉光検出手段の第６の実施の形態の変形例を示す模式図

符号の説明

１ 光断層画像化装置
３ 光分割手段
４ 合波手段
１０ 光源ユニット
２０ 光路長調整手段
３０ プローブ
４０、１４０、２４０、３４０、３３０、５４０ 干渉光検出手段
４２ 分光手段
４３ ズームレンズ
４４ 光検出手段
４５ ズーム駆動手段
４６ 受光素子
４７ 光センサ
５０、８２、２５０、３５０、４５０、５５０ 画像取得手段
６０ 表示装置
７０、１７０、２７０、３７０、４７０、５７０ 制御手段
８０ ガウス分布フィルタ
８１ 記憶手段
１４２ａ、１４２ｂ 回折格子
１４３ レンズ
１４５ 選択手段
２４１ スリット素子
２４２，２４３，４４６，５４６ スリット
２４５ スリット移動手段
４４５ 回折格子移動手段
５４５ レンズ移動手段
Ｌ 低コヒーレンス光
Ｌ１ 測定光
Ｌ２ 参照光
Ｌ３ 反射光
Ｌ４ 干渉光
Ｓ 測定対象

Claims (17)

1. 低コヒーレンス光を射出する光源ユニットと、
   該光源ユニットから射出された前記低コヒーレンス光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   該光分割手段により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
   前記干渉光検出手段が、第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り換え可能に構成されていることを特徴とする光断層画像化装置。
2. 前記干渉光検出手段が、前記干渉光を分光する分光手段と、
   該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、
   前記光センサに入射する干渉光の波長帯域幅を切り換える波長帯域幅切換手段とを有することを特徴とする請求項１記載の光断層画像化装置。
3. 前記波長帯域幅切換手段が、前記光センサに入射する干渉光の拡大倍率を切り換える拡大倍率切換手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の光断層画像化装置。
4. 前記拡大倍率切換手段が、前記光センサと前記分光手段との間に配置され、種々のズーム倍率で、該分光手段により分光された前記干渉光を前記光センサ上に集光するズーム機能を有するズームレンズであることを特徴とする請求項３記載の光断層画像化装置。
5. 前記波長帯域幅切換手段が、前記分光手段における前記干渉光の分光角度幅を切り換える分光角度幅切換手段を有することを特徴とする請求項２記載の光断層画像化装置。
6. 前記分光角度幅切換手段が、それぞれ格子間隔の異なる複数枚の回折格子と、該複数枚の回折格子の中の一枚の回折格子を選択的に、前記干渉光を分光可能な分光位置に配置する回折格子選択手段とからなることを特徴とする請求項５記載の光断層画像化装置。
7. 前記干渉光検出手段が、前記干渉光を分光する分光手段と、
   該分光手段により分光された前記干渉光を検出する複数の受光素子が配列されている光センサと、
   前記受光素子がそれぞれ異なる時間に異なる波長の前記干渉光を検出するように、前記受光素子が受光する前記干渉光の波長を切り換える波長切換手段とを有することを特徴とする請求項１記載の光断層画像化装置。
8. 前記波長切換手段が、前記分光手段と前記光センサとの間に挿入された、前記受光素子の配列方向における幅が、前記受光素子の受光面の幅よりも狭いスリットを有するスリット素子と、
   該スリット素子を前記受光素子の配列方向に移動させるスリット移動手段とを有することを特徴とする請求項７記載の光断層画像化装置。
9. 前記波長切換手段が、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が変化するように、前記光センサを移動させる光センサ移動手段を有することを特徴とする請求項７記載の光断層画像化装置。
10. 前記波長切換手段が、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記干渉光の光路を空間的にシフトする光路シフト手段を有することを特徴とする請求項７記載の光断層画像化装置。
11. 前記光路シフト手段が、前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記分光手段を移動させる分光手段移動手段であることを特徴とする請求項１０記載の光断層画像化装置。
12. 前記光路シフト手段が、前記光センサと前記分光手段との間に配置され、該分光手段により分光された前記干渉光を前記光センサ上に集光する集光レンズと、
    前記各受光素子に入射する前記干渉光の波長域が時間により異なるように、前記集光レンズを移動させる集光レンズ移動手段とを有することを特徴とする請求項１０記載の光断層画像化装置。
13. 前記波長切換手段が、前記分光手段と前記光センサとの間に挿入された、前記受光素子の配列方向における幅が、前記受光素子の受光面の幅よりも狭いスリットを有するスリット素子を備えていることを特徴とする請求項１０から１２いずれか１項記載の光断層画像化装置。
14. 前記第1検出モードが、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードであり、前記第２検出モードが前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードであり、前記画像取得モードと前記測定開始位置調整モードとを切り替える制御手段を備えていることを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載の光断層画像化装置。
15. 前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段を備えていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載の光断層画像化装置。
16. 前記低コヒーレンス光または前記測定光の光路中に波長成形用フィルタが挿入されていることを特徴とする請求項２から１５いずれか１項記載の光断層画像化装置。
17. 前記測定光のスペクトル成分を計測する手段と、
    この計測されたスペクトル成分を記憶しておく記憶手段とを有し、
    前記断層情報取得手段が、前記干渉光を検出して得た干渉信号から、前記記憶手段に記憶されている測定光のスペクトル成分を除去した補償信号を生成し、この補償信号にもとずいて前記測定対象の断層情報を取得するものであることを特徴とする請求項２から１５いずれか１項記載の光断層画像化装置。

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