JP2007212467A - 光画像計測装置及び光画像計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光画像計測装置1は、光ビームを分割して信号光Sと参照光Rを生成する。波長板7は参照光Rの偏光特性を変換する。参照鏡9は参照光Rを反射する。参照鏡9は、参照光Rの光路方向に移動可能とされている。ハーフミラー6は、被測定物体Oを経由した信号光Sと参照鏡9を経由した参照光R(偏光特性が変換されている)とを重畳させて干渉光Lを生成する。偏光ビームスプリッタ11は、干渉光LをS偏光成分L1とP偏光成分L2に分ける。CCD21はS偏光成分L1を検出し、CCD22はP偏光成分L2を検出する。信号処理部20は、これらの検出結果に基づいて被測定物体Oの画像を形成する。
【選択図】 図1
Description
〔装置構成〕
図1は、本発明の第1の実施形態の光画像計測装置1の概略構成を示している。光画像計測装置1は、例えば医療や工業分野における被測定物体Oの断層画像や表面画像の計測に利用可能な装置である。被測定物体Oは、例えば医療分野においては人眼等の散乱媒質からなる物体である。
続いて、本実施形態の光画像計測装置1により実行される干渉光Lの信号強度や位相の空間分布の測定形態について説明する。以下に詳述する信号処理は、図1に示した信号処理部20によって実行されるものである。
上記の構成では、参照光Rに周波数シフトを付与するための構成として、周波数シフタ8と、参照鏡9及びピエゾ素子9Aとの双方を考慮したが、これらの内の一方のみを備えていてもよい。例えば、周波数シフタ8を有さない光画像計測装置を形成し、参照鏡9のz−スキャンのみによって参照光Rに周波数シフトを付与するように構成しても、同様の測定を実行することができる。また、周波数シフタ8を用いる場合、信号光Sの光路上に設けるようにしてもよい。
本実施形態の光画像計測装置1は、以上に説明したように、光ビームを分割して信号光Sと参照光Rとを生成し、更にそれらを重畳させて干渉光Lを生成し、この干渉光Lを検出して被測定物体Oの画像を形成する装置である。特に、光画像計測装置1は、参照光Rの偏光特性を変換し、変換された偏光特性を有する参照光Rと信号光Sとを重畳して得られる干渉光Lの偏光成分L1、L2をそれぞれ抽出し、これらの偏光成分L1、L2をそれぞれ検出し、これらの偏光成分L1、L2の検出結果に基づいて被測定物体Oの画像を形成する。したがって、光画像計測装置1によれば、従来のようなシャッタを用いたサンプリング処理を行う必要がないので、干渉光Lを高感度で検出できる。それにより、干渉光の信号強度や位相の空間分布を精度良く求めることができ、被測定物体Oの計測を有効に行うことが可能となる。
本実施形態においては、周波数シフタ8で周波数シフトを行い、参照鏡9及びピエゾ素子9Aで被測定物体Oの深さ方向のスキャン(z−スキャン)を行う構成を説明する。
以上に詳述した構成は、本発明に係る光画像計測装置を実施するための構成の一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内において各種の変形を施すことが可能である。
2 広帯域光源
6 ハーフミラー
7 波長板
9 参照鏡
9A ピエゾ素子
11 偏光ビームスプリッタ
12 ビームスプリッタ
20 信号処理部
21、22、23 CCD
R 参照光
S 信号光
L 干渉光
L1 S偏光成分
L2 P偏光成分
O 被測定物体
Claims (8)
- 光ビームを分割して信号光と参照光とを生成し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置であって、
前記生成された信号光又は参照光の偏光特性を変換する変換手段と、
前記変換された偏光特性を有する前記信号光及び前記参照光の一方と、他方とを重畳して得られる干渉光の各偏光成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された各偏光成分を検出する検出手段と、
を備え、前記検出された各偏光成分に基づいて前記被測定物体の画像を形成する、
ことを特徴とする光画像計測装置。 - 前記信号光の光路長と前記参照光の光路長との差を変更する手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の光画像計測装置。 - 前記光路長の差を変更する手段は、前記参照物体を前記参照光の光路方向に移動させる手段を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の光画像計測装置。 - 前記変換手段は、前記信号光又は前記参照光の偏光特性を円偏光に変換し、
前記抽出手段は、円偏光に変換された前記信号光及び前記参照光の一方と、他方とを重畳して得られる干渉光のP偏光成分とS偏光成分とを抽出し、
前記検出手段は、該抽出されたP偏光成分とS偏光成分とを検出する、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の光画像計測装置。 - 前記抽出手段は、前記干渉光のP偏光成分を透過させ、S偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタである、
ことを特徴とする請求項4に記載の光画像計測装置。 - 前記変換手段は、前記干渉光の偏光成分の間に位相差を与える波長板である、
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の光画像計測装置。 - 前記光路長の差を変更することにより、前記被測定物体の深さの異なる複数の領域のそれぞれにおいて反射された信号光に基づく複数の干渉光を生成し、
前記検出手段は、前記複数の干渉光のそれぞれから抽出された各偏光成分を検出し、
該検出された各偏光成分に基づいて前記複数の領域のそれぞれの画像を形成する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光画像計測装置。 - 光ビームを分割して信号光と参照光とを生成し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して前記被測定物体の画像を形成する光画像計測方法であって、
前記生成された信号光又は参照光の偏光特性を変換するステップと、
前記変換された偏光特性を有する前記信号光及び前記参照光の一方と、他方とを重畳して得られる干渉光の各偏光成分を抽出するステップと、
前記抽出された各偏光成分を検出するステップと、
前記検出された各偏光成分に基づいて前記被測定物体の画像を形成するステップと、
を含むことを特徴とする光画像計測方法。
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