JP2019033956A - Measurement apparatus - Google Patents

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Tomoyuki Ikegami
朋之 池上
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Abstract

To provide a measurement apparatus which is structured less expensively, yet capable of maintaining detection sensitivity and which needs no signal read time.SOLUTION: The measurement apparatus comprises: a light source; a measurement optical system 102 which shapes measurement light from the light source into a line image and guides it to a subject; a light receiving optical system 104 which uses a line sensor with pixels arranged in a tangential direction to receive measurement light transmitted through the subject to generate an output signal; and signal processing means which processes the output signal and outputs measurement information of the subject. In the light receiving optical system, a light spot obtained by focusing an object point on the subject onto a line sensor includes light reception regions of at least two pixels arranged adjacent in the tangential direction of the line sensor, and is formed to enter the light reception regions in a sagittal direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被検査物上で光を走査して該被検査物の計測を行う計測装置に関する。   The present invention relates to a measuring apparatus that scans light on an inspection object and measures the inspection object.

眼科分野において、計測光を被検眼上或いは内部で走査し、該被検眼の検査を行う光計測装置が知られている。中でも、近年、非侵襲で眼底及び前眼部の断層を観察/計測できる光干渉断層計測法(Optical Coherence Tomography:OCT)を用いた装置(以下OCT装置という)の普及が進んでいる。OCTでは、低コヒーレント光(測定光)を被検眼に照射し、被検眼からのその戻り光と参照光とを合波させて得た干渉光を用いて、被検眼の断層に関する情報を得ている。また、この測定光を被検眼の例えば眼底上の所定範囲に走査することで、該所定範囲の3次元断層情報が得られる。当該方法を具現化するOCT装置は、医療において研究から臨床まで広く使われている。   In the field of ophthalmology, an optical measurement device that scans measurement light on or inside an eye to be examined and inspects the eye to be examined is known. In particular, in recent years, an apparatus (hereinafter referred to as an OCT apparatus) using an optical coherence tomography (OCT) capable of observing / measuring a fundus and an anterior segment of the fundus in a non-invasive manner has been spreading. In OCT, low-coherent light (measurement light) is irradiated to the eye, and information on the tomogram of the eye is obtained using interference light obtained by combining the return light from the eye and the reference light. Yes. Further, by scanning the measurement light over a predetermined range on the eye fundus of the eye to be examined, three-dimensional tomographic information in the predetermined range can be obtained. An OCT apparatus that embodies this method is widely used in medicine from research to clinical practice.

OCTは、タイムドメインOCT及びフーリエドメインOCTの2種に大別されている。更に、フーリエドメインOCTには、スペクトラルドメインOCT(SD−OCT)とスウェプトソースOCT(SS−OCT)とがある。これらフーリエドメインOCTは、広い波長帯域を有する光源からの光を利用し、得られた干渉光を分光して信号取得を行い、取得した信号にフーリエ変換等の処理を施すことで、被検眼の情報を得ている。広帯域光を用いるSD−OCTは、得られた干渉光を分光器により空間的に分光して周波数毎の情報を得ている。波長掃引光源からの光を用いるSS−OCTでは、時間的に異なる波長の光を発する光源からの光を用いて、得られた干渉光を時間的に分光して周波数毎の情報を得ている。   OCT is roughly classified into two types, time domain OCT and Fourier domain OCT. Further, the Fourier domain OCT includes a spectral domain OCT (SD-OCT) and a swept source OCT (SS-OCT). These Fourier domain OCTs use light from a light source having a wide wavelength band, perform signal acquisition by dispersing the obtained interference light, and perform processing such as Fourier transform on the acquired signal, thereby allowing the eye to be examined. I have information. SD-OCT using broadband light obtains information for each frequency by spatially separating the obtained interference light with a spectroscope. In SS-OCT using light from a wavelength-swept light source, information from each frequency is obtained by temporally dispersing the obtained interference light using light from a light source that emits light having different wavelengths in time. .

例えば測定時間の短縮化を目的として、スポット状の測定光を用いるのではなく、線状に成形した測定光を用いて断層情報を得るライン走査式マイケルソン型のOCT装置(以下ラインOCT装置という)が非特許文献1に紹介されている。該ラインOCT装置では、光源から射出した光をコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを用いてライン状に成形し、被検眼の眼底上に測定光をライン像として照射する。そして眼底から戻ってきた測定光と、同様にライン状に成形した参照光とを合波させ、得られた干渉光をラインセンサで受光する。従来、Aスキャンとして眼底にスポット光を照射し、Bスキャンとして該スポット光をライン状に走査して取得していた情報を、該ラインOCT装置によればライン像として並列で一度に取得することができる。これにより、従来のBスキャンに対応する信号の取得時間を大幅に低減させることができる。   For example, for the purpose of shortening the measurement time, instead of using spot-shaped measurement light, a line-scanning Michelson-type OCT apparatus (hereinafter referred to as a line OCT apparatus) that obtains tomographic information using measurement light formed in a linear shape. ) Is introduced in Non-Patent Document 1. In the line OCT apparatus, light emitted from a light source is formed into a line shape using a collimator lens and a cylindrical lens, and measurement light is irradiated as a line image on the fundus of the eye to be examined. Then, the measurement light returning from the fundus is combined with the reference light similarly formed in a line shape, and the obtained interference light is received by the line sensor. Conventionally, information acquired by irradiating the fundus with spot light as an A scan and scanning the spot light in a line as a B scan is acquired in parallel as a line image at a time according to the line OCT apparatus. Can do. Thereby, the acquisition time of the signal corresponding to the conventional B scan can be significantly reduced.

D. J. Fechtig, B. Grajciar, T. Schmoll, C. Blatter, R. M. Werkmeister, W. Drexler, and R. a Leitgeb, “Line-field parallel swept source MHz OCT for structural and functional retinal imaging.,” Biomed. Opt. Express, vol. 6, no. 3, pp. 716-35, Mar. 2015.(https://www.osapublishing.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-6-3-716&id=311687)DJ Fechtig, B. Grajciar, T. Schmoll, C. Blatter, RM Werkmeister, W. Drexler, and R. a Leitgeb, “Line-field parallel swept source MHz OCT for structural and functional retinal imaging.,” Biomed. Opt. Express, vol. 6, no. 3, pp. 716-35, Mar. 2015. (https://www.osapublishing.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-6-3-716&id=311687)

一般にラインセンサ等の光学機器には標本化定理があり、信号に含まれる最大の空間周波数を保存するには、空間周波数の半分(ナイキスト周波数)以下の間隔で標本化する必要がある。従って、物点としての被検眼の眼底からの点像がラインセンサにスポット像として結像する光学分解能に対して、画素の間隔はこのスポット像の径の半分以下の細かさでなければ良好な空間解像度は得られない。例えば一辺10[μm]の正方形の画素からなるラインセンサを用いた場合、対応できるスポット像の径は20[μm]となる。   In general, an optical device such as a line sensor has a sampling theorem, and in order to preserve the maximum spatial frequency included in a signal, it is necessary to sample at an interval equal to or less than half the spatial frequency (Nyquist frequency). Therefore, for the optical resolution at which the point image from the fundus of the subject's eye as an object point is formed as a spot image on the line sensor, the pixel interval is good if it is not as fine as half or less of the diameter of the spot image. Spatial resolution cannot be obtained. For example, when a line sensor composed of square pixels having a side of 10 [μm] is used, the diameter of the spot image that can be handled is 20 [μm].

ここで、ラインOCT装置において重要なデバイスであるラインセンサの選定においては、検出感度が考慮されることを要する。検出感度の最適化のためにラインセンサの受光効率を高めるには、一般にラインセンサの線幅方向のみに集光するようにシリンドリカルレンズをラインセンサの直前に配置する。そして、眼底から戻る測定光のライン像の線幅がラインセンサの画素の幅よりも小さくなるように結像倍率を設定する必要がある。即ち、結像光学的な観点から、光学分解能は画素の幅以下である必要がある。よって、上述したサイズの正方形の画素が一列に並べられたラインセンサの場合、スポット像径は10[μm]以下が好ましい。スポット像径が20[μm]であると画素の幅が不足し、ラインセンサから測定光が漏れ、受光効率が半分程度に低下してしまう。   Here, when selecting a line sensor which is an important device in the line OCT apparatus, it is necessary to consider the detection sensitivity. In order to increase the light receiving efficiency of the line sensor in order to optimize the detection sensitivity, generally, a cylindrical lens is disposed immediately before the line sensor so as to collect light only in the line width direction of the line sensor. Then, it is necessary to set the imaging magnification so that the line width of the line image of the measurement light returning from the fundus is smaller than the width of the pixel of the line sensor. That is, from the viewpoint of imaging optics, the optical resolution needs to be less than the pixel width. Therefore, in the case of a line sensor in which square pixels of the size described above are arranged in a line, the spot image diameter is preferably 10 [μm] or less. When the spot image diameter is 20 [μm], the pixel width is insufficient, the measurement light leaks from the line sensor, and the light receiving efficiency is reduced to about half.

これに対して、非特許文献1に開示されるラインOCT装置では、上述したサイズの画素のライン配列が縦方向に2段に並べられたセンサを用いている。そして、幅方向と縦方向とに並ぶ複数の画素によりスポット像を受光することで、標本化定理と受光効率の維持とを満たしている。しかし、このような2段構成のラインセンサは、構造が複雑となることから高価であり、信号の読み出しに時間を要することが考えられる。   On the other hand, the line OCT apparatus disclosed in Non-Patent Document 1 uses a sensor in which line arrays of pixels having the above-described sizes are arranged in two stages in the vertical direction. The spot image is received by a plurality of pixels arranged in the width direction and the vertical direction, thereby satisfying the sampling theorem and the maintenance of the light receiving efficiency. However, such a two-stage line sensor is expensive because of its complicated structure, and it may take a long time to read a signal.

本発明は以上の状況に鑑みたものであって、より安価な構成であって、検出感度を維持可能であると共に信号の読み出し時間も要しない計測装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a measurement apparatus that has a lower cost configuration, can maintain detection sensitivity, and does not require signal readout time.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る計測装置は、
光源と、
前記光源からの測定光をライン像として成形して被検査物へ導く測定光学系と、
タンジェンシャル方向に画素が並んでなるラインセンサにより前記被検査物を経た前記測定光を受光して出力信号を生成する受光光学系と、
前記出力信号を処理して前記被検査物の測定情報を出力する信号処理手段と、
を備え、
前記受光光学系において、前記被検査物上の物点を前記ラインセンサ上で結像させて得られる光スポットは、前記ラインセンサの前記タンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの前記画素の受光領域を含み、前記画素の前記受光領域のサジタル方向の中に入るように結像することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a measurement device according to one embodiment of the present invention includes:
A light source;
A measuring optical system for shaping the measuring light from the light source as a line image and guiding it to the object to be inspected;
A light receiving optical system that receives the measurement light that has passed through the inspection object by a line sensor in which pixels are arranged in a tangential direction, and generates an output signal;
Signal processing means for processing the output signal and outputting measurement information of the inspection object;
With
In the light receiving optical system, a light spot obtained by forming an image of an object point on the inspection object on the line sensor has a light receiving area of at least two pixels adjacent to the tangential direction of the line sensor. And forming an image so as to fall within a sagittal direction of the light receiving region of the pixel.

本発明によれば、より安価な構成であって、検出感度を維持可能であると共に信号の読み出し時間も要しない計測装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a measurement device that has a lower cost configuration, can maintain detection sensitivity, and does not require signal readout time.

本発明の第1の実施例に係るラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical system of the line OCT apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るラインOCT装置の制御部を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control part of the line OCT apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 眼底における点像を光スポットとして正方形画素からなるラインセンサ上に結像させた際のスポット像径とセンササイズとの関係を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the relationship between the spot image diameter and sensor size at the time of making it image on the line sensor which consists of square pixels by making the point image in a fundus into a light spot. 図1に示した受光光学系におけるリレー光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the relay optical system in the light reception optical system shown in FIG. 図4に示したリレー光学系の概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of the relay optical system shown in FIG. 4. 本発明の第2の実施例に係るラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical system of the line OCT apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 図6に示した参照光学系におけるライン像形成光学系、波面傾斜ミラー、及び参照光用リレーレンズ系の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a line image forming optical system, a wavefront tilt mirror, and a reference light relay lens system in the reference optical system shown in FIG. 6. 通常得られる断層像と位相シフトにより得られる断層像とを例示する図である。It is a figure which illustrates the tomogram normally obtained and the tomogram obtained by phase shift. 第2の実施例におけるフルレンジ処理を説明するための参照図である。It is a reference figure for demonstrating the full range process in a 2nd Example. 本発明の変形例1を説明する図であって、画素と光スポットとの関係を示す概略図である。It is a figure explaining the modification 1 of this invention, Comprising: It is the schematic which shows the relationship between a pixel and a light spot. 本発明の変形例2を説明する図であって、画素と光スポットとの関係を示す概略図である。It is a figure explaining the modification 2 of this invention, Comprising: It is the schematic which shows the relationship between a pixel and a light spot.

以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明される寸法、材料、形状、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。   Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, and relative positions of components described in the following embodiments are arbitrary and can be changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. Also, in the drawings, the same reference numerals are used between the drawings to indicate the same or functionally similar elements.

[第1の実施例]
以下の実施例では、本発明を適用した計測装置としてラインOCT装置を例として説明する。参照する図1はラインOCT装置の光学系を説明するための概略構成図であり、図2は当該ラインOCT装置の制御部を説明するためのラインOCT装置の全体構成を示すブロック図である。なお、本実施例で示すラインOCT装置はマイケルソン式の干渉系ではなくマッハツェンダー式の干渉系を有する。しかしマイケルソン式の干渉系を用いることとしてもよい。
[First embodiment]
In the following embodiments, a line OCT apparatus will be described as an example of a measuring apparatus to which the present invention is applied. FIG. 1 to be referred to is a schematic configuration diagram for explaining an optical system of the line OCT apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the line OCT apparatus for explaining a control unit of the line OCT apparatus. The line OCT apparatus shown in this embodiment has a Mach-Zehnder type interference system instead of a Michelson type interference system. However, a Michelson interference system may be used.

本実施例に係るラインOCT装置におけるOCT光学系は、光源001、カプラ002、ライン像形成光学系101、サンプル光学系(測定光学系)102、参照光学系103、ビームスプリッタ004、及び受光光学系104を有する。波長掃引可能な光源001(SS光源)より射出された光は光ファイバによりカプラ(光カプラ)002に導かれ、所望の分割比の下で該カプラ002によって測定光と参照光とに分割される。測定光はライン像形成光学系101へ、参照光は参照光学系103へと各々光ファイバを介して導かれる。なお、光源001からの光は光ファイバによって導かれ且つカプラ002により分割されているが、空間光として導き且つビームスプリッタ等によって分割されてもよい。   The OCT optical system in the line OCT apparatus according to the present embodiment includes a light source 001, a coupler 002, a line image forming optical system 101, a sample optical system (measurement optical system) 102, a reference optical system 103, a beam splitter 004, and a light receiving optical system. 104. Light emitted from a wavelength-swept light source 001 (SS light source) is guided to a coupler (optical coupler) 002 by an optical fiber, and is split into measurement light and reference light by the coupler 002 under a desired division ratio. . The measurement light is guided to the line image forming optical system 101 and the reference light is guided to the reference optical system 103 via optical fibers. Note that the light from the light source 001 is guided by an optical fiber and split by the coupler 002, but may be guided as spatial light and split by a beam splitter or the like.

(ライン像形成光学系)
ライン像形成光学系101は、カプラ002側から順に、コリメータレンズ011、シリンドリカルレンズ012、及びレンズ013を有する。カプラ002より得られた測定光は、ライン像形成光学系101へ導かれ、コリメータレンズ011によりコリメート光とされる。該コリメート光は更に、シリンドリカルレンズ012及びレンズ013によって、仮想平面014上にライン像を形成するライン状の光線に成形される。なお、図中、実線は紙面に垂直のサジタル方向において仮想平面014上で集光する光線を、破線は紙面に平行のタンジェンシャル方向において仮想平面014上でコリメートされている光線をそれぞれ示している。
(Line image forming optical system)
The line image forming optical system 101 includes a collimator lens 011, a cylindrical lens 012, and a lens 013 in order from the coupler 002 side. The measurement light obtained from the coupler 002 is guided to the line image forming optical system 101 and is made collimated light by the collimator lens 011. The collimated light is further shaped into a linear light beam that forms a line image on the virtual plane 014 by the cylindrical lens 012 and the lens 013. In the figure, a solid line indicates a light beam collected on the virtual plane 014 in a sagittal direction perpendicular to the paper surface, and a broken line indicates a light beam collimated on the virtual plane 014 in a tangential direction parallel to the paper surface. .

(サンプル光学系)
測定光は、ビームスプリッタ004を通過してサンプル光学系102へ導かれる。サンプル光学系102は、ビームスプリッタ004側から順に、フォーカスレンズ021、絞り022、ガルバノメトリックミラー023、レンズ024、及びレンズ025を有する。ガルバノメトリックミラー023は、被検眼026の前眼部と略共役な位置に配置され、光軸に対する角度が可変とされている。レンズ024及びレンズ025は対物レンズ系を形成し、測定光を被検眼026へ導いて眼底上にライン像を形成する。
(Sample optical system)
The measurement light passes through the beam splitter 004 and is guided to the sample optical system 102. The sample optical system 102 includes a focus lens 021, a diaphragm 022, a galvanometric mirror 023, a lens 024, and a lens 025 in order from the beam splitter 004 side. The galvanometric mirror 023 is disposed at a position substantially conjugate with the anterior segment of the eye 026 to be examined, and the angle with respect to the optical axis is variable. The lens 024 and the lens 025 form an objective lens system, and guide the measurement light to the eye 026 to be examined to form a line image on the fundus.

フォーカスレンズ021は、後述するフォーカス駆動手段0081によって光軸上を移動可能とされている。該フォーカスレンズ021は、仮想平面014と被検眼026の眼底とが光学的に共役になるように、光軸上の位置が制御される。また、眼底上に導かれた測定光によるライン像は、ガルバノメトリックミラー023の回転駆動により、ライン像の状態で眼底上を走査される。被検眼026の眼底で反射散乱した測定光は、戻り光としてサンプル光学系102内の上述した光学要素を逆に伝わった後、ビームスプリッタ004に至る。該ビームスプリッタ004によって反射された戻り光は受光光学系104へ導かれ、後述する仮想平面041上に、測定光(戻り光)のライン像を形成する。   The focus lens 021 can be moved on the optical axis by a focus driving means 0081 described later. The position of the focus lens 021 on the optical axis is controlled so that the virtual plane 014 and the fundus of the eye 026 to be examined are optically conjugate. Further, the line image by the measurement light guided onto the fundus is scanned on the fundus in the state of the line image by the rotational drive of the galvanometric mirror 023. The measurement light reflected and scattered by the fundus of the eye 026 to be examined is transmitted back to the optical element in the sample optical system 102 as return light, and then reaches the beam splitter 004. The return light reflected by the beam splitter 004 is guided to the light receiving optical system 104 and forms a line image of measurement light (return light) on a virtual plane 041 described later.

(受光光学系)
受光光学系104は、リレー光学系及びラインセンサ046を有する。リレー光学系については後で詳述する。受光光学系104では、ビームスプリッタ004の射出面近傍に位置する仮想平面041が、被検眼026の眼底及び仮想平面014と光学的に共役となっている。更に、該仮想平面041は、リレー光学系におけるレンズ042、レンズ043、シリンドリカルレンズ044、及びシリンドリカルレンズ045を介してラインセンサ046の受光面とも共役となっている。このため、眼底上のライン像から反射散乱された測定光(戻り光)がラインセンサ046へと達し、結像することになる。
(Reception optical system)
The light receiving optical system 104 includes a relay optical system and a line sensor 046. The relay optical system will be described in detail later. In the light receiving optical system 104, the virtual plane 041 located near the exit surface of the beam splitter 004 is optically conjugate with the fundus and virtual plane 014 of the eye 026 to be examined. Further, the virtual plane 041 is also conjugate with the light receiving surface of the line sensor 046 through the lens 042, the lens 043, the cylindrical lens 044, and the cylindrical lens 045 in the relay optical system. For this reason, the measurement light (returned light) reflected and scattered from the line image on the fundus reaches the line sensor 046 and forms an image.

(参照光学系)
一方、カプラ002より分割された参照光は、光ファイバを経て参照光学系103へ導かれる。参照光学系103は、該光ファイバの射出端より順に、コリメータレンズ031、NDフィルター032、ミラー033、ミラー034、レトロリフレクタ035、シリンドリカルレンズ036、及びレンズ037を有する。コリメータレンズ031によりコリメート光とされた参照光は、NDフィルター032を通過して所定光量に減衰される。これにより、眼底を経た測定光と参照光との光量差の調整が為される。その後、参照光はコリメートされた状態を保持したまま、ミラー033及びミラー034で反射され、光軸方向に移動可能なレトロリフレクタ035で折り返され、再びミラー034及びミラー033で反射される。更に、該参照光はシリンドリカルレンズ036とレンズ037によって成形され、ビームスプリッタ004を透過した後に、仮想平面041上で参照光によるライン像を形成する。シリンドリカルレンズ036とレンズ037とは、ライン像形成レンズ系を構成する。なお、レトロリフレクタ035は後述するリフレクタ駆動手段0071により光軸上を移動可能とされており、参照光の光路長とサンプル光学系102における測定光の光路長との光路長差を調整することができる。
(Reference optical system)
On the other hand, the reference light divided by the coupler 002 is guided to the reference optical system 103 through an optical fiber. The reference optical system 103 includes a collimator lens 031, an ND filter 032, a mirror 033, a mirror 034, a retroreflector 035, a cylindrical lens 036, and a lens 037 in order from the emission end of the optical fiber. The reference light converted into collimated light by the collimator lens 031 passes through the ND filter 032 and is attenuated to a predetermined light amount. Thereby, the adjustment of the light amount difference between the measurement light passing through the fundus and the reference light is performed. Thereafter, the reference light is reflected by the mirror 033 and the mirror 034 while maintaining the collimated state, is folded back by the retro reflector 035 movable in the optical axis direction, and is reflected by the mirror 034 and the mirror 033 again. Further, the reference light is shaped by the cylindrical lens 036 and the lens 037, passes through the beam splitter 004, and then forms a line image by the reference light on the virtual plane 041. The cylindrical lens 036 and the lens 037 constitute a line image forming lens system. The retro-reflector 035 can be moved on the optical axis by reflector driving means 0071 described later, and can adjust the optical path length difference between the optical path length of the reference light and the optical path length of the measurement light in the sample optical system 102. it can.

(干渉光学系)
本実施例において、干渉光学系はビームスプリッタ004により構成される。参照光学系103を経た参照光とサンプル光学系102を介して被検眼026の眼底を経た測定光とはビームスプリッタ004により合波され、仮想平面041上で参照光と測定光各々のライン像が干渉する。該干渉したライン像は、後述するリレー光学系を介してラインセンサ046で受光され、得られた出力信号が該ラインセンサ046より出力される。
(Interference optics)
In this embodiment, the interference optical system is constituted by a beam splitter 004. The reference light that has passed through the reference optical system 103 and the measurement light that has passed through the fundus of the subject eye 026 via the sample optical system 102 are combined by the beam splitter 004, and line images of the reference light and the measurement light are displayed on the virtual plane 041. have a finger in the pie. The interfering line image is received by the line sensor 046 via a relay optical system described later, and the obtained output signal is output from the line sensor 046.

(偏光調整)
上述したラインOCT装置の光学系において、カプラ002から参照光学系103に至る光ファイバには、該光ファイバを複数の環状に束ねた偏光調整用パドル003が配される。該偏光調整用パドル003には、それを駆動する偏光調整駆動手段0061が併せて配されている。本ラインOCT装置は、これら構成によって、測定光と参照光との干渉状態が良くなるように、測定光の偏光状態に対する参照光の偏光状態を調整できるようになっている。
(Polarization adjustment)
In the optical system of the line OCT apparatus described above, a polarization adjustment paddle 003 in which a plurality of optical fibers are bundled in an annular shape is disposed on the optical fiber from the coupler 002 to the reference optical system 103. The polarization adjustment paddle 003 is also provided with polarization adjustment drive means 0061 for driving it. With this configuration, the line OCT apparatus can adjust the polarization state of the reference light with respect to the polarization state of the measurement light so that the interference state between the measurement light and the reference light is improved.

(制御系)
図2に示すように、本実施例におけるラインOCT装置は、上述したOCT光学系加えて、サンプリング部051、メモリ052、信号処理手段053、制御手段054、モニタ055、及び操作入力手段056を含む制御系を有する。制御手段054は汎用のコンピュータ等により構成され、サンプリング部051、メモリ052、信号処理手段053、モニタ055、及び操作入力手段056と接続される。そして、これら構成への制御信号等の入力、これら構成からの出力信号の受信等を行う。
(Control system)
As shown in FIG. 2, the line OCT apparatus according to the present embodiment includes a sampling unit 051, a memory 052, a signal processing unit 053, a control unit 054, a monitor 055, and an operation input unit 056 in addition to the OCT optical system described above. Has a control system. The control unit 054 is configured by a general-purpose computer or the like, and is connected to the sampling unit 051, the memory 052, the signal processing unit 053, the monitor 055, and the operation input unit 056. Then, control signals and the like are input to these components, and output signals from these components are received.

操作入力手段056は制御手段054への指示を行うための入力装置であり、例えばキーボード、マウス等により構成される。モニタ055は制御手段054から送られる各種情報や各種画像、操作入力手段056の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。サンプリング部051はラインセンサ046と接続されて、該ラインセンサ046を制御して所定のタイミングにて干渉信号を取得する。メモリ052は取得した干渉信号、ガルバノメトリックミラー023の位置情報、干渉信号より生成した画像等の計測に関する各種情報、及び計測を実行するための各種プログラム等を記憶する。信号処理手段053はサンプリング部051が取得した干渉信号に対してフーリエ変換等の処理を施し、輝度情報、断層像等の断層情報を生成する。なお、図中ここで述べた制御手段054、モニタ055等はそれぞれ個別に示されているが、これらは一部又は全体が一体として構成されていてもよい。また、制御手段054とOCT光学系とが一体として構成されてもよい。   The operation input unit 056 is an input device for giving an instruction to the control unit 054, and includes, for example, a keyboard and a mouse. The monitor 055 displays various information and various images sent from the control unit 054, a mouse cursor according to the operation of the operation input unit 056, and the like. The sampling unit 051 is connected to the line sensor 046, controls the line sensor 046, and acquires an interference signal at a predetermined timing. The memory 052 stores the acquired interference signal, position information of the galvanometric mirror 023, various information related to measurement such as an image generated from the interference signal, various programs for executing the measurement, and the like. The signal processing unit 053 performs processing such as Fourier transform on the interference signal acquired by the sampling unit 051 to generate tomographic information such as luminance information and tomographic image. In addition, although the control means 054, the monitor 055, etc. which were described here in the figure are each shown individually, these may be comprised in part or whole as integral. Further, the control unit 054 and the OCT optical system may be configured as an integral unit.

制御手段054は、上述した構成の他に、光源001、ラインセンサ046、偏光調整駆動手段0061、リフレクタ駆動手段0071、フォーカス駆動手段0081、及びガルバノ駆動手段0091にも接続されている。これら構成はOCT光学系の各構成の制御のためのものであり、これによりOCT光学系における各構成に対する制御手段054による制御も可能となっている。フォーカス駆動手段0081は、フォーカスレンズ021を光軸方向に移動させ、該フォーカスレンズ021の光軸上の位置を制御する。ガルバノ駆動手段0091は、ガルバノメトリックミラー023を駆動してライン状の測定光の眼底上の走査を行わせる。リフレクタ駆動手段0071は、レトロリフレクタ035を光軸方向に移動させ、測定光の光路長と参照光の光路長との光路長差を調整する。制御手段054は更に、光源001の発光制御、及びサンプリング部051に対する干渉信号の取得タイミングの制御等も行う。   In addition to the configuration described above, the control unit 054 is also connected to the light source 001, the line sensor 046, the polarization adjustment driving unit 0061, the reflector driving unit 0071, the focus driving unit 0081, and the galvano driving unit 0091. These components are for controlling each component of the OCT optical system, and the control means 054 can control each component in the OCT optical system. The focus driving unit 0081 moves the focus lens 021 in the optical axis direction and controls the position of the focus lens 021 on the optical axis. The galvano driving means 0091 drives the galvanometric mirror 023 to scan the fundus of the line-shaped measurement light. The reflector driving means 0071 moves the retro reflector 035 in the optical axis direction, and adjusts the optical path length difference between the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light. The control unit 054 further performs light emission control of the light source 001, control of the interference signal acquisition timing for the sampling unit 051, and the like.

(スキャン制御)
上述したように、ラインセンサ046からの出力信号は、サンプリング部051により取得される。その際、ガルバノメトリックミラー023のガルバノ駆動角度は、ガルバノ駆動手段0091により制御されている。サンプリング部051は、任意のガルバノ駆動角度における光源001の1回の波長掃引に対応してラインセンサ046の画素毎にこの出力信号を取得して各々の画素が1つの干渉信号を得る。そして、次のガルバノ駆動角度においても、光源001の次の波長掃引に対応して、ラインセンサ046の画素毎にこの出力信号を取得して次の干渉信号を得る。以降はこの繰り返しで干渉信号が次々に取得される。サンプリング部051で取得された干渉信号は、メモリ052にガルバノ駆動角度と共に記憶される。ガルバノ駆動角度は、眼底上における測定光の走査位置と対応付けられる。メモリ052に記憶された干渉信号は、信号処理手段053により、周波数解析され、眼底上の位置に対応付けられる。以上の処理により生成された被検眼026の眼底の断層像は、メモリ052に記憶されると共にモニタ055に表示される。このように、ガルバノ駆動角度の情報を干渉信号に併せて取得することによって、三次元の眼底ボリューム像を生成し、モニタ055に表示することもできる。
(Scan control)
As described above, the output signal from the line sensor 046 is acquired by the sampling unit 051. At this time, the galvano driving angle of the galvanometric mirror 023 is controlled by the galvano driving means 0091. The sampling unit 051 acquires this output signal for each pixel of the line sensor 046 corresponding to one wavelength sweep of the light source 001 at an arbitrary galvano driving angle, and each pixel obtains one interference signal. And also in the next galvano drive angle, corresponding to the next wavelength sweep of the light source 001, this output signal is acquired for each pixel of the line sensor 046 to obtain the next interference signal. Thereafter, interference signals are acquired one after another by repeating this process. The interference signal acquired by the sampling unit 051 is stored in the memory 052 together with the galvano driving angle. The galvano driving angle is associated with the scanning position of the measurement light on the fundus. The interference signal stored in the memory 052 is subjected to frequency analysis by the signal processing unit 053 and associated with a position on the fundus. The tomographic image of the fundus of the subject eye 026 generated by the above processing is stored in the memory 052 and displayed on the monitor 055. As described above, by acquiring information on the galvano drive angle together with the interference signal, a three-dimensional fundus volume image can be generated and displayed on the monitor 055.

(受光効率と解像力)
次に、眼底をラインセンサ046で撮像する際の結像倍率について説明する。ラインOCT装置での眼底の撮像においては、ラインセンサの画素配列方向に一括で干渉光が受光される。その際、撮像光学系の影響を受け、ボケが生じる。すなわち眼底面上の点物体(物点)は、点像分布関数(PSF:Point spread function)により広がり、有限の大きさの光スポット(点像)となってラインセンサ上に像として結像する。以下、ラインOCT装置によって得られる被検眼のライン像における眼底面上の点物体からの光スポット(点像)に関して、該光スポットとラインセンサを構成する画素との関係について説明を行う。
(Light receiving efficiency and resolving power)
Next, the imaging magnification when the fundus is imaged by the line sensor 046 will be described. In fundus imaging with the line OCT apparatus, interference light is received in a lump in the pixel array direction of the line sensor. At that time, blurring occurs due to the influence of the imaging optical system. That is, a point object (object point) on the fundus oculi is spread by a point spread function (PSF) and becomes a light spot (point image) of a finite size and is formed as an image on the line sensor. . Hereinafter, regarding the light spot (point image) from the point object on the fundus oculi in the line image of the eye to be examined obtained by the line OCT apparatus, the relationship between the light spot and the pixels constituting the line sensor will be described.

図3は、ラインセンサ046上に結像された光スポットと、該ラインセンサ046を構成する画素の大きさとの関係を説明する図である。通常、OCT装置において、ラインセンサ046は、リレー光学系のサジタル方向とタンジェンシャル方向における幅が等方的な正方形の画素より構成される。なお、図3(a)はラインセンサ046の受光効率を優先した場合の光スポットと画素との関係を示し、図3(b)はラインセンサ046の空間周波数を優先した場合の光スポットと画素との関係を示している。また、図3(c)は本発明を適用した場合の光スポットと画素との関係を示している。図中、光スポットSPは同心円にて示され、該同心円の最外周の円はPSFにおける半値幅により規定されるスポットを示す。なお、ここでは点像が広がった光スポットの最外周について半値幅を用いて規定しているが、1/10幅により規定してもよい。また、物点の像をそのまま光スポットとして用いてもよい。なお、ここでは画素として説明しているが、図3等に示される画素は受光素子における受光領域と等価である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the light spot imaged on the line sensor 046 and the size of the pixels constituting the line sensor 046. Usually, in the OCT apparatus, the line sensor 046 is composed of square pixels having isotropic widths in the sagittal direction and the tangential direction of the relay optical system. 3A shows the relationship between the light spot and the pixel when the light receiving efficiency of the line sensor 046 is prioritized, and FIG. 3B shows the light spot and the pixel when the spatial frequency of the line sensor 046 is prioritized. Shows the relationship. FIG. 3C shows the relationship between the light spot and the pixel when the present invention is applied. In the drawing, the light spot SP is indicated by a concentric circle, and the outermost circle of the concentric circle indicates a spot defined by the half-value width in the PSF. Here, the outermost circumference of the light spot where the point image spreads is defined using the half width, but it may be defined by 1/10 width. Further, an object point image may be used as it is as a light spot. Here, although described as a pixel, the pixel shown in FIG. 3 and the like is equivalent to a light receiving region in the light receiving element.

図3(a)は、光スポットSPとラインセンサ046における画素PXaの幅とが一致するように結像倍率が設定されている場合を示す。この場合、光スポットSPの全体は画素PXaの内部にあるため、受光効率のロスは少ない。一方、光スポットSPの径に対し、画素PXaの幅が同一であるため、標本化定理を満たさず、空間周波数が不十分で、光スポットSPを適切に解像することができない。これに対し、図3(b)は、光スポットSPの径に対し、ラインセンサ046における画素PXbの幅が半分になるように結像倍率が設定されている場合を示す。この場合、光スポットSPの径に対し、画素PXbの幅は半分であって、該光スポットSPより得られる情報を少なくとも2つの画素によって受光するため標本化定理を満たしており、光スポットSPを適切に解像することができる。しかし、光スポットSPは画素PXbの上下にはみ出しているため、受光効率のロスが大きい。従って、一般的なリレー光学系のサジタル方向とタンジェンシャル方向との結像倍率が等方的である場合には、受光効率と解像力とを両立することができない。   FIG. 3A shows a case where the imaging magnification is set so that the light spot SP and the width of the pixel PXa in the line sensor 046 match. In this case, since the entire light spot SP is inside the pixel PXa, the loss of light receiving efficiency is small. On the other hand, since the width of the pixel PXa is the same as the diameter of the light spot SP, the sampling theorem is not satisfied, the spatial frequency is insufficient, and the light spot SP cannot be appropriately resolved. On the other hand, FIG. 3B shows a case where the imaging magnification is set so that the width of the pixel PXb in the line sensor 046 is halved with respect to the diameter of the light spot SP. In this case, the width of the pixel PXb is half of the diameter of the light spot SP, and the sampling theorem is satisfied because the information obtained from the light spot SP is received by at least two pixels. It can be properly resolved. However, since the light spot SP protrudes above and below the pixel PXb, the loss of light receiving efficiency is large. Therefore, when the imaging magnification in the sagittal direction and the tangential direction of a general relay optical system is isotropic, it is impossible to achieve both light receiving efficiency and resolving power.

これに対し、本発明では、仮想平面041で形成されているライン像をラインセンサ046に結像させる際のリレー光学系において、光スポットSPがサジタル方向とタンジェンシャル方向とにおいて異なる倍率にて結像することとしている。図3(c)に示す例では、サジタル方向では画素PXbの幅と光スポットの径とが一致するように結像され、タンジェンシャル方向では光スポットの径が8個の画素PXbの幅と一致するように、楕円の光スポットSP’として結像される。このような光スポットSP’と画素との関係を成立させることができれば、受光効率のロスを無くし、且つ光スポットを8画素で受光することで光スポットSP’の十分な解像も達成できる。なお、ここでは光スポットを8画素で受光する例を示したが、標本化定理と受光効率とを満たす上で、光スポットが少なくともタンジェンシャル方向に隣接する2画素で解像され且つサジタル方向で画素幅の中で結像すればよい。   On the other hand, in the present invention, in the relay optical system when the line image formed on the virtual plane 041 is formed on the line sensor 046, the light spot SP is connected at different magnifications in the sagittal direction and the tangential direction. I am going to image. In the example shown in FIG. 3C, an image is formed so that the width of the pixel PXb and the diameter of the light spot coincide in the sagittal direction, and the diameter of the light spot matches the width of the eight pixels PXb in the tangential direction. Thus, an image is formed as an elliptical light spot SP ′. If such a relationship between the light spot SP ′ and the pixel can be established, it is possible to achieve a sufficient resolution of the light spot SP ′ by eliminating the loss of light receiving efficiency and receiving the light spot with 8 pixels. In this example, the light spot is received by 8 pixels. However, in order to satisfy the sampling theorem and light reception efficiency, the light spot is resolved by at least two pixels adjacent in the tangential direction and is sagittal. The image may be formed within the pixel width.

(像転送光学系)
次に、図3(c)に例示したような光スポットと画素との関係を得ようとした構成例を示す。なお、この場合、通常の眼底上の物点から得られるラインセンサで結像する光スポットとラインセンサを構成する画素のサイズとは、図3(b)に示した関係を有することと仮定する。図4は、本実施例における、リレー光学系のレンズ構成及び光線の結像関係を示す断面図である。図4(a)はラインセンサ046の画素の配列方向に対応するタンジェンシャル方向についての関係を示し、図4(b)はラインセンサ046の画素の幅方向に対応するサジタル方向についての関係を示す。
(Image transfer optical system)
Next, a configuration example in which the relationship between the light spot and the pixel as illustrated in FIG. In this case, it is assumed that the light spot formed by the line sensor obtained from a normal object point on the fundus and the size of the pixels constituting the line sensor have the relationship shown in FIG. . FIG. 4 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the relay optical system and the light beam imaging relationship in this embodiment. 4A shows the relationship with respect to the tangential direction corresponding to the pixel arrangement direction of the line sensor 046, and FIG. 4B shows the relationship with respect to the sagittal direction corresponding to the width direction of the pixels of the line sensor 046. .

図4に示すリレー光学系は、レンズ042、レンズ043、シリンドリカルレンズ044、及びシリンドリカルレンズ045を有する。該リレー光学系は、仮想平面041上のライン像を、ラインセンサ046上にある像面にリレー結像する。なお、本実施例では、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045は、タンジェンシャル方向にのみパワーを持つように配置される。しかし、これらシリンドリカルレンズの構成、更にはリレー光学系の構成はここで好適に示されるものに限定されず、上述した条件での光スポットの結像が得られれば、種々変更が可能である。   The relay optical system illustrated in FIG. 4 includes a lens 042, a lens 043, a cylindrical lens 044, and a cylindrical lens 045. The relay optical system forms a relay image of the line image on the virtual plane 041 on the image plane on the line sensor 046. In this embodiment, the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 are disposed so as to have power only in the tangential direction. However, the configuration of these cylindrical lenses and further the configuration of the relay optical system are not limited to those suitably shown here, and various modifications are possible as long as the light spot can be imaged under the above-described conditions.

本実施例においては、受光効率を保ちながらも、解像力が十分に得られるように、タンジェンシャル方向の結像倍率がサジタル方向の結像倍率に対して、8倍大きくリレー結像されるように設定する。即ち、仮想平面041上にライン像が眼底と等倍で結像されているとすると、リレー光学系により、サジタル方向においてはラインセンサの幅と光スポット径が一致するように0.5倍に縮小されて結像される。また、タンジェンシャル方向においては4倍に拡大されて結像されることとする。以下に、これを実現するための具体的な構成を、図4を用いて説明する。   In the present embodiment, in order to obtain sufficient resolving power while maintaining the light receiving efficiency, the relay image is formed so that the imaging magnification in the tangential direction is 8 times larger than the imaging magnification in the sagittal direction. Set. That is, if the line image is formed on the virtual plane 041 at the same magnification as the fundus, the relay optical system increases the line sensor width and the light spot diameter by 0.5 times in the sagittal direction. The image is reduced and imaged. In the tangential direction, the image is magnified four times. A specific configuration for realizing this will be described below with reference to FIG.

図4(a)はタンジェンシャル方向に4倍で結像する光学系の断面を示す。この光学系においては、パワーはレンズ043のみが有し、仮想平面041が物体面、ラインセンサ046が像面となる。従って、上記結像倍率を得ようとすると、仮想平面041からレンズ043までの距離である物体距離S43と、レンズ043からラインセンサ046(受光面)までの距離である像距離S43’は1:4の関係になる。レンズ042は像側テレセントリック光学系として、各画角の光束における主光線をシリンドリカルレンズに垂直に入射させるために配置されるフィールドレンズであり、結像倍率には影響しない。各主光線がシリンドリカルレンズに垂直入射することにより、各画角の光束が受けるレンズパワーが均等となる。更に、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045はパワーを持たないために結像には影響しない。ここで、リレー光学系の全長をL=150[mm]とすると、物体距離S43は、L/5=−30[mm]で、像距離S43’は、4×L/5=120[mm]となり、レンズ043の焦点距離F43は24[mm]となる。この様に配置することにより、タンジェンシャル方向の結像倍率βtは、上述したS43’/S43=−4となる。   FIG. 4A shows a cross section of an optical system that forms an image at a magnification of 4 in the tangential direction. In this optical system, only the lens 043 has power, the virtual plane 041 is the object plane, and the line sensor 046 is the image plane. Therefore, when trying to obtain the imaging magnification, the object distance S43 that is the distance from the virtual plane 041 to the lens 043 and the image distance S43 ′ that is the distance from the lens 043 to the line sensor 046 (light receiving surface) are 1: 4 relationship. The lens 042 is a field lens arranged as an image-side telecentric optical system so that the principal ray in the light flux at each angle of view enters the cylindrical lens perpendicularly, and does not affect the imaging magnification. When each principal ray is perpendicularly incident on the cylindrical lens, the lens power received by the light flux at each angle of view becomes equal. Further, since the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 have no power, they do not affect the image formation. Here, if the total length of the relay optical system is L = 150 [mm], the object distance S43 is L / 5 = −30 [mm], and the image distance S43 ′ is 4 × L / 5 = 120 [mm]. Thus, the focal length F43 of the lens 043 is 24 [mm]. By arranging in this way, the imaging magnification βt in the tangential direction is S43 '/ S43 = -4 as described above.

一方、図4(b)はサジタル方向に0.5倍で結像する光学系の断面を示す。この光学系においては、パワーはレンズ043、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045の3つが有する。仮想平面041が物体面、ラインセンサ046(受光面)が最終像面となり、その間に中間像面が存在する。この場合、まず、第1の結像として、タンジェンシャル方向と同様にレンズ043により、仮想平面041上の第1の物体が、ラインセンサ046上に第1の像として結像する。この第1の像はこの後のパワーの影響を受けるので実態はない。この第1の結像による結像倍率β1は−4となる。   On the other hand, FIG. 4B shows a cross section of an optical system that forms an image at 0.5 times in the sagittal direction. In this optical system, the power is provided by the lens 043, the cylindrical lens 044, and the cylindrical lens 045. The virtual plane 041 is the object plane, the line sensor 046 (light receiving plane) is the final image plane, and an intermediate image plane exists between them. In this case, first, as the first image formation, the first object on the virtual plane 041 is formed as an image on the line sensor 046 by the lens 043 as in the tangential direction. Since this first image is affected by the subsequent power, there is no actual situation. The imaging magnification β1 by this first imaging is −4.

次に第2の結像として、第1の像を第2の物体と見なしたときに、第2の物体はシリンドリカルレンズ044により、中間像面SI’上に第2の像として結像する。この第2の像は、実態はない。ここで、ラインセンサ046から中間像面SI’までの距離をL’=90[mm]に設定すると、ラインセンサ046からシリンドリカルレンズ044までの距離である第2の物体距離S44は2×L’/3=60[mm]となる。そして、シリンドリカルレンズ044から中間像面SI’までの距離である第2の像距離S44’は、L’/3=−30[mm]となり、シリンドリカルレンズ044の焦点距離F44は−20[mm]となる。この第2の結像による結像倍率β2は、S44’/S44=−0.5となる。   Next, as the second image formation, when the first image is regarded as the second object, the second object is formed as a second image on the intermediate image plane SI ′ by the cylindrical lens 044. . This second image is not real. Here, when the distance from the line sensor 046 to the intermediate image plane SI ′ is set to L ′ = 90 [mm], the second object distance S44, which is the distance from the line sensor 046 to the cylindrical lens 044, is 2 × L ′. / 3 = 60 [mm]. The second image distance S44 ′, which is the distance from the cylindrical lens 044 to the intermediate image plane SI ′, is L ′ / 3 = −30 [mm], and the focal length F44 of the cylindrical lens 044 is −20 [mm]. It becomes. The imaging magnification β2 by the second imaging is S44 '/ S44 = -0.5.

次に第3の結像として、第2の像を第3の物体と見なしたときに、第3の物体はシリンドリカルレンズ045により、ラインセンサ046の受光面上に最終像の第3の像として結像する。この第3の像は、実像として結像する。中間像面SI’からラインセンサ046までの距離はL’=90[mm]で、中間像面SI’からシリンドリカルレンズ045までの距離である第3の物体距離S45は4×L’/5=−72[mm]となる。そして、シリンドリカルレンズ045からラインセンサ046までの距離である第3の像距離S45’は、L’/5=18[mm]となり、シリンドリカルレンズ045の焦点距離F45は14.4[mm]となる。この第3の結像による結像倍率β3は、S45’/S45=−0.25となる。このように各光学要素を配置したことにより、サジタル方向の結像倍率βsとして第1の結像倍率、第2の結像倍率及び第3の結像倍率を掛け合わせることとなり、上述した結像倍率β1×β2×β3=−0.5が得られる。   Next, as a third image formation, when the second image is regarded as a third object, the third object is formed on the light receiving surface of the line sensor 046 by the cylindrical lens 045. To form an image. This third image is formed as a real image. The distance from the intermediate image plane SI ′ to the line sensor 046 is L ′ = 90 [mm], and the third object distance S45, which is the distance from the intermediate image plane SI ′ to the cylindrical lens 045, is 4 × L ′ / 5 =. -72 [mm]. The third image distance S45 ′, which is the distance from the cylindrical lens 045 to the line sensor 046, is L ′ / 5 = 18 [mm], and the focal length F45 of the cylindrical lens 045 is 14.4 [mm]. . The imaging magnification β3 by the third imaging is S45 ′ / S45 = −0.25. By arranging each optical element in this way, the first imaging magnification, the second imaging magnification, and the third imaging magnification are multiplied as the imaging magnification βs in the sagittal direction. A magnification β1 × β2 × β3 = −0.5 is obtained.

以上に述べたようにリレー光学系を構成することにより、タンジェンシャル方向及びサジタル方向が同時に結像し、かつ異なる倍率となる異方倍率の光学系が実現できる。図5は、参考のために、以上に述べた本実施例におけるリレー光学系の斜視図を示している。なお、同図において、ライン像の光束は、中心及び左右の3つについて抜粋して示している。   By configuring the relay optical system as described above, it is possible to realize an optical system with anisotropic magnification that forms images simultaneously in the tangential direction and the sagittal direction and has different magnifications. FIG. 5 shows a perspective view of the relay optical system in the present embodiment described above for reference. In the figure, the light flux of the line image is extracted for the center and the left and right three.

ここで、本実施例においては眼底上の光学分解能が20[μm]であり、等倍で結像される仮想平面041上においても20[μm]であると仮定する。上述したリレー光学系を介することにより、光スポットはサジタル方向には20×0.5=10[μm]の径で結像し、十分な結像効率を得られる。一方、タンジェンシャル方向には20×4=80[μm]の径で結像し、一つの光スポットに対して8つの画素で受光できるため、十分な解像力を得ることが可能となる。   Here, in this embodiment, it is assumed that the optical resolution on the fundus is 20 [μm], and that it is 20 [μm] even on the virtual plane 041 imaged at the same magnification. By using the relay optical system described above, the light spot forms an image with a diameter of 20 × 0.5 = 10 [μm] in the sagittal direction, and sufficient imaging efficiency can be obtained. On the other hand, since an image is formed with a diameter of 20 × 4 = 80 [μm] in the tangential direction and light can be received by eight pixels with respect to one light spot, a sufficient resolving power can be obtained.

(色消しシリンドリカルレンズ)
ここで、一般にフーリエドメインOCTにおいては、広い波長帯域を有する光源を用いるために、全ての光学系において色収差を抑える必要がある。特にリレー光学系のサジタル方向の結像における色収差は、波長毎の受光効率に不均一性を生じさせて干渉信号の分光スペクトル形状に影響を与えるため、信号処理により取得した断層像の縦分解能を劣化させる要因となる。従って、シリンドリカルレンズ044及びシリンドリカルレンズ045の少なくとも一方は、分散の高いガラスと低いガラスとを貼り合わせたシリンドリカルレンズからなる色消し構成とすることが好ましい。これにより、リレー光学系により生じる可能性のある色収差を抑えることができる。
(Achromatic cylindrical lens)
Here, in general, in Fourier domain OCT, since a light source having a wide wavelength band is used, it is necessary to suppress chromatic aberration in all optical systems. In particular, the chromatic aberration in the sagittal imaging of the relay optical system causes nonuniformity in the light reception efficiency for each wavelength and affects the spectral spectrum shape of the interference signal, so the longitudinal resolution of the tomographic image obtained by signal processing is reduced. Deteriorating factor. Accordingly, it is preferable that at least one of the cylindrical lens 044 and the cylindrical lens 045 has an achromatic structure including a cylindrical lens in which a glass with high dispersion and a glass with low dispersion are bonded together. Thereby, chromatic aberration that may be caused by the relay optical system can be suppressed.

以上に述べたように、本実施例に係る計測装置は、光源001と、サンプル光学系102と、受光光学系104と、信号処理手段053とを少なくとも備える。サンプル光学系102は、光源001からの測定光をライン像として成形して被検眼026へ導く。受光光学系104は、タンジェンシャル方向に画素PXbが並んでなるラインセンサ046により被検眼026を経た測定光を受光して出力信号を生成する。信号処理手段053は、出力信号を処理して被検眼026の断層情報等の測定情報を出力する。そして、受光光学系104において、被検眼上(被検査物上)の物点をラインセンサ046上で結像させて得られる光スポットSP’は、ラインセンサ046のタンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの画素PXbの受光領域を含む。また、該受光光学系104において、該光スポットSP’は、画素XPbの受光領域のサジタル方向の中に入るように結像される。   As described above, the measuring apparatus according to the present embodiment includes at least the light source 001, the sample optical system 102, the light receiving optical system 104, and the signal processing unit 053. The sample optical system 102 shapes the measurement light from the light source 001 as a line image and guides it to the eye 026 to be examined. The light receiving optical system 104 receives the measurement light passed through the eye 026 by the line sensor 046 in which the pixels PXb are arranged in the tangential direction, and generates an output signal. The signal processing unit 053 processes the output signal and outputs measurement information such as tomographic information of the eye 026 to be examined. In the light receiving optical system 104, the light spot SP ′ obtained by forming an image of an object point on the eye to be examined (on the object to be inspected) on the line sensor 046 is at least 2 adjacent to the line sensor 046 in the tangential direction. It includes a light receiving area of two pixels PXb. In the light receiving optical system 104, the light spot SP 'is imaged so as to enter the sagittal direction of the light receiving area of the pixel XPb.

ここで、受光光学系104は、上述したように、被検眼026からラインセンサ046に至る光路上で物点と共役な位置に形成される中間像面(仮想平面041の像)で結像された像をラインセンサ上の結像面に結像させるリレーレンズ系を備える。このリレーレンズ系は、タンジェンシャル方向の結像倍率がサジタル方向の結像倍率の2倍以上である。また、該リレーレンズ系は、シリンドリカルレンズ044及び045を備える。更に、このシリンドリカルレンズの少なくとも何れかは、光学系の色収差を抑えるために、色消し構造を有するように貼り合わせレンズから構成されることが好ましい。また、該リレーレンズ系は、像側テレセントリック光学系とすれば各主光線がシリンドリカルレンズに垂直入射することとなり、各光束が受けるレンズパワーが均等となる。   Here, as described above, the light receiving optical system 104 is imaged on the intermediate image plane (image of the virtual plane 041) formed at a position conjugate with the object point on the optical path from the subject eye 026 to the line sensor 046. A relay lens system that forms an image on the imaging surface of the line sensor. In this relay lens system, the imaging magnification in the tangential direction is at least twice the imaging magnification in the sagittal direction. The relay lens system includes cylindrical lenses 044 and 045. Furthermore, at least one of the cylindrical lenses is preferably composed of a bonded lens so as to have an achromatic structure in order to suppress chromatic aberration of the optical system. Further, if the relay lens system is an image side telecentric optical system, each chief ray is perpendicularly incident on the cylindrical lens, and the lens power received by each light beam becomes equal.

上述した計測装置では、ライン像を被検眼026上で該ライン像の延在方向とは垂直な方向に走査する走査手段を更に備える。上述したガルバノメトリックミラー023はこの走査手段の一例であり、公知の種々のスキャンミラーを用いることができる。また、光源001は、射出する光の波長を掃引する波長掃引型の光源である。更に、光スポットSP或いは光スポットSP’は、点像分布関数により定義され、より好ましくは該点像分布関数における半値幅にて定義される。   The measurement apparatus described above further includes scanning means for scanning the line image on the eye 026 to be examined in a direction perpendicular to the extending direction of the line image. The galvanometric mirror 023 described above is an example of this scanning means, and various known scanning mirrors can be used. The light source 001 is a wavelength sweep type light source that sweeps the wavelength of emitted light. Furthermore, the light spot SP or the light spot SP 'is defined by a point spread function, and more preferably defined by a half value width in the point spread function.

また、本実施例では計測装置としてOCT装置を例としている。該OCT装置では、上述した構成の他に、光源001からの参照光の光路長を調整する参照光学系103と、該参照光学系103を経た参照光と被検眼026を経た測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、を更に備える。上述した実施例ではビームスプリッタ004が該合波手段として例示されるが、同様の機能を有するものであればこれに限定されない。また、ラインセンサ046は、この干渉光を受光して出力信号を生成する。   In this embodiment, an OCT apparatus is taken as an example of the measuring apparatus. In the OCT apparatus, in addition to the configuration described above, the reference optical system 103 that adjusts the optical path length of the reference light from the light source 001, the reference light that has passed through the reference optical system 103, and the measurement light that has passed through the eye 026 to be examined are combined. And a multiplexing means for generating interference light by generating waves. In the above-described embodiment, the beam splitter 004 is exemplified as the multiplexing unit. However, the beam splitter 004 is not limited to this as long as it has a similar function. The line sensor 046 receives this interference light and generates an output signal.

また、本実施例ではマッハツェンダー型の干渉系を有するOCT装置を例としている。即ち、該OCT装置は、ライン像を生成する前に、光源001からの光を測定光と参照光とに分割する分割手段を備える。なお、実施例ではカプラ002が分割手段として例示されているが、同様の機能を有するものであればこれに限定されない。参照光学系103は、測定光から形成されるライン像と別個に、該参照光から第2のライン像を形成する。そして、ビームスプリッタ004は、測定光によるライン像と参照光による第2のライン像とを合波させてライン状の干渉光を生成する。   In this embodiment, an OCT apparatus having a Mach-Zehnder type interference system is taken as an example. That is, the OCT apparatus includes a dividing unit that divides the light from the light source 001 into measurement light and reference light before generating a line image. In the embodiment, the coupler 002 is exemplified as the dividing unit. However, the coupler 002 is not limited to this as long as it has the same function. The reference optical system 103 forms a second line image from the reference light separately from the line image formed from the measurement light. The beam splitter 004 generates a line-shaped interference light by combining the line image based on the measurement light and the second line image based on the reference light.

以上述べたように、本実施例によれば、眼底上の物点を正方形の画素が一列に配されてなるラインセンサ上に結像させる際に、リレー光学系を介して異方倍率にて結像させることとしている。これにより、受光効率を満たすように画素の幅方向(サジタル方向)に関して画素幅内に該物点からの光スポットが結像する。また、ラインセンサの長さ方向(タンジェンシャル方向)に関して、標本化定理を満たすように少なくとも2つ以上の複数の画素にて該光スポットを受光することが可能となる。従って、より安価な構成の画素が一列に配されたラインセンサを用いても、検出感度と解像力を維持可能となる。また、画素一列のラインセンサを用いることから、該ラインセンサからの信号の読み出しも容易となり、これに要する時間も非特許文献1に開示するラインセンサよりも短縮可能となる。即ち、従来の構成に比して、信号読み出しの時間を要さない。   As described above, according to the present embodiment, when an object point on the fundus is imaged on a line sensor in which square pixels are arranged in a line, an anisotropic magnification is obtained via a relay optical system. It is supposed to form an image. Thereby, a light spot from the object point is imaged within the pixel width in the pixel width direction (sagittal direction) so as to satisfy the light receiving efficiency. Further, with respect to the length direction (tangential direction) of the line sensor, the light spot can be received by at least two or more pixels so as to satisfy the sampling theorem. Therefore, even if a line sensor in which pixels having a cheaper configuration are arranged in a row is used, detection sensitivity and resolution can be maintained. In addition, since the line sensor of one pixel row is used, it is easy to read out signals from the line sensor, and the time required for this can be shortened compared to the line sensor disclosed in Non-Patent Document 1. That is, the signal reading time is not required as compared with the conventional configuration.

[第2の実施例]
近年、OCTを用いて、短時間で眼底の幅方向及び深さ方向共に広い範囲(フルレンジ)の断層像を一度に得ることも求められる。このような広範囲の断層像を取得するOCTをフルレンジOCTと称している。ラインOCTはこのフルレンジOCTへの適用が検討されている。ここで、OCTにおいて、データ解析又は処理において問題を引き起こしうる種々のアーチファクトがあり、そのひとつに複素共役アーチファクトがある。干渉信号は実数値として検出されるので、フーリエ変換処理により再構成された深さ方向プロファイルには、複素共役曖昧性(complex conjugate ambiguity)が発生する。具体的には、断層像において、測定光路の光路長が参照光路の光路長に等しいゼロ遅延位置に対し、実像とは反対側に、実像の鏡像として複素共役アーチファクトが現れる。鏡像が実像に重なるとデータの誤解析につながり得る。
[Second Embodiment]
In recent years, it has also been required to obtain tomographic images in a wide range (full range) at once in a short time in the width direction and depth direction of the fundus using OCT. Such OCT for acquiring a wide range of tomographic images is referred to as full-range OCT. The application of the line OCT to this full range OCT is being studied. Here, in OCT, there are various artifacts that can cause problems in data analysis or processing, and one of them is a complex conjugate artifact. Since the interference signal is detected as a real value, a complex conjugate ambiguity is generated in the depth profile reconstructed by the Fourier transform process. Specifically, in the tomographic image, a complex conjugate artifact appears as a mirror image of the real image on the side opposite to the real image with respect to the zero delay position where the optical path length of the measurement optical path is equal to the optical path length of the reference optical path. If the mirror image overlaps the real image, it may lead to erroneous data analysis.

非特許文献1では、複素共役アーチファクトを除去する手段として、ラインOCTに位相シフト法を適用したフルレンジOCT撮像技術が提案されている。即ち、ライン状に形成された参照光の波面に一定の傾斜を与え、Bスキャン方向(参照光延在方向)に等間隔の時間遅延を与えることで位相シフトを発生させる。この状態で得られた干渉信号に対して、通常のAスキャン方向ではなく、Bスキャンの空間方向にフーリエ変換処理を行い、信号を解析することで、複素共役干渉信号を取得することができる。取得された複素共役干渉信号をゼロ値とし、残された信号に対して通常のフーリエ変換処理を行うことにより、複素共役アーチファクトを除去した断層像が得られる。   Non-Patent Document 1 proposes a full-range OCT imaging technique in which a phase shift method is applied to line OCT as means for removing complex conjugate artifacts. In other words, a phase shift is generated by giving a constant inclination to the wavefront of the reference light formed in a line and giving time delays at equal intervals in the B scan direction (reference light extending direction). The complex conjugate interference signal can be acquired by performing Fourier transform processing on the interference signal obtained in this state in the spatial direction of the B scan instead of the normal A scan direction and analyzing the signal. The acquired complex conjugate interference signal is set to a zero value, and a normal Fourier transform process is performed on the remaining signal, thereby obtaining a tomographic image from which the complex conjugate artifact is removed.

しかし、このように複素共役干渉信号をゼロ値としてしまうことにより、実際に画像形成に用いられるデータが1/2に減少し、横解像力が劣化してしまう。これに対し、例えばタンジェンシャル方向において4つの画素にて光スポットSP’を受光するようにリレー光学系を構成すれば、標本化定理を満たした上でも解像力は通常の2倍となる。従って、複素共役アーチファクトを除去したとしても、本来の横解像力を維持したままでフルレンジの断層像を得ることができる。   However, by setting the complex conjugate interference signal to zero as described above, the data actually used for image formation is reduced to ½, and the lateral resolution is deteriorated. On the other hand, for example, if the relay optical system is configured so that the light spot SP 'is received by four pixels in the tangential direction, the resolving power is doubled as usual even if the sampling theorem is satisfied. Therefore, even if the complex conjugate artifact is removed, a full-range tomographic image can be obtained while maintaining the original lateral resolution.

以下に、このようなフルレンジOCTを行うことを可能とする第2の実施例に係るラインOCT装置について説明する。なお、説明に際し、第1の実施例で説明した構成と同じ若しくは類似する構成に関しては同一の参照番号を付記することとし、ここでの説明は省略する。以下では、第1の実施例と相違する部分について説明する。   The line OCT apparatus according to the second embodiment that makes it possible to perform such full-range OCT will be described below. In the description, the same reference numerals are given to the same or similar components as those described in the first embodiment, and the description thereof is omitted here. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be described.

(参照光学系)
図6は、第2の実施例に係るラインOCT装置におけるOCT光学系の概略構成を示す図である。本実施例では、参照光学系103の構成が異なっている。本OCT光学系の参照光学系103’は、光ファイバの射出端より順に、コリメータレンズ031、NDフィルター032、ミラー033、ミラー034、レトロリフレクタ035、ミラー019、シリンドリカルレンズ036、レンズ037、波面傾斜ミラー038、レンズ039、及びレンズ040を有する。本実施例における参照光学系103’は、波面傾斜ミラー038と、レンズ039及びレンズ040からなる参照光用リレーレンズ系とを有することにおいて、第1の実施例における参照光学系103と異なる。シリンドリカルレンズ036とレンズ037はライン像形成レンズ系を構成し、波面傾斜ミラー038の面上に参照光のライン像を中間像として形成する。該中間ライン像は、レンズ039及びレンズ040からなる参照光用リレーレンズ系を介し、更にビームスプリッタ004を透過して仮想平面041上に参照光によるライン像を形成する。
(Reference optical system)
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of an OCT optical system in the line OCT apparatus according to the second embodiment. In this embodiment, the configuration of the reference optical system 103 is different. The reference optical system 103 ′ of the present OCT optical system includes a collimator lens 031, an ND filter 032, a mirror 033, a mirror 034, a retroreflector 035, a mirror 019, a cylindrical lens 036, a lens 037, a wavefront tilt in order from the emission end of the optical fiber. A mirror 038, a lens 039, and a lens 040 are included. The reference optical system 103 ′ in this embodiment is different from the reference optical system 103 in the first embodiment in that it includes a wavefront tilt mirror 038 and a reference light relay lens system including a lens 039 and a lens 040. The cylindrical lens 036 and the lens 037 constitute a line image forming lens system, and form a line image of reference light as an intermediate image on the surface of the wavefront tilt mirror 038. The intermediate line image is further transmitted through a beam splitter 004 through a reference light relay lens system including a lens 039 and a lens 040 to form a line image based on the reference light on the virtual plane 041.

(参照光用リレーレンズ系)
図7は、図6における参照光学系103’の中の一部を詳細に図示したものである。上述したようにシリンドリカルレンズ036及びレンズ037により波面傾斜ミラー038上に中間ライン像が形成される。本実施例においては、図7(a)に示す波面傾斜ミラー038は光軸に対して45度方向に配置されており、これにより反射後の参照光の中心軸は後の光学系の光軸に一致する。
(Relay lens system for reference light)
FIG. 7 shows a part of the reference optical system 103 ′ in FIG. 6 in detail. As described above, an intermediate line image is formed on the wavefront tilt mirror 038 by the cylindrical lens 036 and the lens 037. In this embodiment, the wavefront tilting mirror 038 shown in FIG. 7A is arranged in a direction of 45 degrees with respect to the optical axis, so that the central axis of the reflected reference light is the optical axis of the subsequent optical system. Matches.

ここで、レンズ039及びレンズ040の位置関係について説明する。レンズ039の焦点距離をF39とすると、レンズ039は波面傾斜ミラー038からF39だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ039の前側焦点面に中間ライン像が一致する。このとき、レンズ039の後側焦点面である仮想平面IPには中間ライン像の瞳像が形成される。つまり、中間ライン像においてコリメートされていた実線で示すサジタル方向の光線は仮想平面IP上で集光し、一方で中間ライン像において集光されていた破線で示すタンジェンシャル方向の光線は仮想平面IP上でコリメートされた状態になる。即ち、ライン軸が90度回転したような状態で、仮想平面IP上に中間ライン像の瞳像が形成される。   Here, the positional relationship between the lens 039 and the lens 040 will be described. When the focal length of the lens 039 is F39, the lens 039 is arranged at a distance away from the wavefront tilt mirror 038 by F39. That is, the intermediate line image coincides with the front focal plane of the lens 039. At this time, a pupil image of an intermediate line image is formed on the virtual plane IP which is the rear focal plane of the lens 039. That is, the light beam in the sagittal direction indicated by the solid line that has been collimated in the intermediate line image is condensed on the virtual plane IP, while the light beam in the tangential direction indicated by the broken line that is condensed in the intermediate line image is the virtual plane IP. It will be collimated above. That is, a pupil image of an intermediate line image is formed on the virtual plane IP with the line axis rotated by 90 degrees.

一方、レンズ040の焦点距離をF40とすると、レンズ040は仮想平面IPからF40だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ040の前側焦点面に仮想平面IPが一致する。このとき、レンズ040の後側焦点面には、中間ライン像がリレーされたライン像が形成される。F39とF40が等しければこれらライン像は等倍であり、異なればその比に応じた倍率がかかったライン像となる。このレンズ040の後側焦点面を、サンプル光学系102を経た測定光(戻り光)のライン像が形成される仮想平面041に一致するように参照光学系全体を配置すれば、仮想平面041上において参照光と測定光とが合波することになる。従って、この状態で得られた位相シフトの無い干渉信号からは、例えば後述する図8に示される断層像Ta1に示されるように、傾きの無い断層像が得られる。   On the other hand, when the focal length of the lens 040 is F40, the lens 040 is disposed at a distance away from the virtual plane IP by F40. In other words, the virtual plane IP coincides with the front focal plane of the lens 040. At this time, a line image in which the intermediate line image is relayed is formed on the rear focal plane of the lens 040. If F39 and F40 are equal, these line images have the same magnification, and if they are different, the line image is multiplied by the magnification corresponding to the ratio. If the entire reference optical system is arranged so that the rear focal plane of the lens 040 coincides with the virtual plane 041 on which the line image of the measurement light (return light) that has passed through the sample optical system 102 is formed, the virtual plane 041 In this case, the reference light and the measurement light are combined. Therefore, from an interference signal without a phase shift obtained in this state, a tomographic image having no inclination is obtained, for example, as shown in a tomographic image Ta1 shown in FIG.

ここで、参照光においては、後述するフルレンジ処理のために波面に傾斜を与えることが必要になる。図7(b)は波面傾斜ミラー38に45度とは異なる傾斜を与えた場合である。波面傾斜ミラー038の傾斜変化は、不図示のミラー駆動手段により該波面傾斜ミラー038に取り付けられた不図示のステッピングモータ等を用いて電動制御することができる。波面傾斜ミラー038に45+θ/2度だけの傾斜を与えると反射後の参照光の中心角度はθだけ傾斜する。このとき、コリメート方向の光線は一様にθだけ傾斜し、同時に参照光の等位相面である波面もθだけ傾斜する。レンズ039を通過した参照光は仮想平面IP上に瞳像を形成するが、その形成位置はF39×tanθだけシフトする。その後、レンズ040で仮想平面041上にリレーされた参照光のライン像が形成される。しかし、仮想平面IP上の瞳像がF39×tanθだけシフトしているために、仮想平面041に向かうコリメート光線はこれに併せて一様にθ’だけ傾斜することとなる。即ち、仮想平面041上における参照光の波面はθ’だけ傾斜することになる。ここで、F23=F24である場合は、θ’=−θであり、F39≠F40である場合は、θ’=−θ×F39/F40の関係となる。なお、波面傾斜ミラー038の傾斜は1軸方向のタンジェンシャル方向にのみ与えているため、実線で示すサジタル方向の光線の結像関係は不変である。   Here, in the reference light, it is necessary to incline the wavefront for the full range processing described later. FIG. 7B shows a case where a tilt different from 45 degrees is given to the wavefront tilt mirror 38. The tilt change of the wavefront tilt mirror 038 can be electrically controlled by a mirror driving unit (not shown) using a stepping motor (not shown) attached to the wavefront tilt mirror 038. When the wavefront tilt mirror 038 is tilted by 45 + θ / 2 degrees, the center angle of the reflected reference light is tilted by θ. At this time, the rays in the collimating direction are uniformly inclined by θ, and at the same time, the wavefront which is the equiphase surface of the reference light is also inclined by θ. The reference light that has passed through the lens 039 forms a pupil image on the virtual plane IP, but its formation position is shifted by F39 × tan θ. Thereafter, a line image of the reference light relayed on the virtual plane 041 by the lens 040 is formed. However, since the pupil image on the virtual plane IP is shifted by F39 × tan θ, the collimated light beam toward the virtual plane 041 is uniformly inclined by θ ′ accordingly. That is, the wavefront of the reference light on the virtual plane 041 is inclined by θ ′. Here, when F23 = F24, θ ′ = − θ, and when F39 ≠ F40, θ ′ = − θ × F39 / F40. Note that since the inclination of the wavefront tilt mirror 038 is given only in the tangential direction of the uniaxial direction, the imaging relationship of the rays in the sagittal direction indicated by the solid line is unchanged.

ここで、波面傾斜ミラー038上の中間ライン像は、レンズ039及びレンズ040を介して仮想平面041上と共役の関係になっている。このため、波面傾斜ミラー038の光軸中心で反射した参照光の中心は、仮想平面041面上でシフトすることなく、再び光学系の光軸上に到達する。このような構成にすることにより、例えば参照光がシフトすることによるケラレや光強度分布の低下などを引き起こすことが無く、理想的に参照光に対して波面の変化のみを与えることができる。なお、参照光用リレーレンズ系の構成はここで好適に示されるものに限定されず、波面傾斜ミラー038上に形成された中間像が仮想平面041上にリレーされる構成であれば、種々変更が可能である。   Here, the intermediate line image on the wavefront tilt mirror 038 has a conjugate relationship with the virtual plane 041 through the lens 039 and the lens 040. For this reason, the center of the reference light reflected at the optical axis center of the wavefront tilt mirror 038 reaches the optical axis of the optical system again without shifting on the virtual plane 041 surface. By adopting such a configuration, for example, vignetting and a decrease in light intensity distribution due to the shift of the reference light are not caused, and only a change in the wavefront can be ideally applied to the reference light. Note that the configuration of the reference light relay lens system is not limited to that suitably shown here, and various changes can be made as long as the intermediate image formed on the wavefront tilt mirror 038 is relayed on the virtual plane 041. Is possible.

(フルレンジ処理)
図8は、信号処理手段053により得られた、被検眼026の眼底の断層像の例を示す。Ta1は参照光の波面に傾斜(角度θ)を与えない場合に取得された断層像である。これに対し、波面傾斜ミラー038により参照光の波面に傾斜(角度θ)を与えると、Tb1のように全体が傾斜したような断層像が得られる。波面の一様な傾斜は、一般に位相シフトと呼ばれ、Bスキャン方向に一様に位相の遅れを生じさせることになるため、断層像Tb1は断層像Ta1の形状に加え、線形的に深さ位置が変化する関係になる。
(Full range processing)
FIG. 8 shows an example of a tomographic image of the fundus of the eye to be examined 026 obtained by the signal processing unit 053. Ta1 is a tomographic image acquired when no inclination (angle θ) is given to the wavefront of the reference light. On the other hand, when the wavefront of the reference light is tilted (angle θ) by the wavefront tilt mirror 038, a tomographic image that is tilted as a whole like Tb1 is obtained. The uniform inclination of the wavefront is generally called a phase shift and causes a phase delay uniformly in the B-scan direction. Therefore, the tomographic image Tb1 has a linear depth in addition to the shape of the tomographic image Ta1. The position changes.

図9は、信号処理手段053により実行されるフルレンジ処理と称する処理過程の例である。フルレンジ処理では非特許文献1で開示されている次の処理を行う。まず、ラインセンサ046により取得された被検眼026からの干渉信号に対し、Bスキャン方向にフーリエ変換処理を行い、構造の周波数解析を行う。これにより、分離可能な、周波数信号の正像(実像)と鏡像とが得られる。周波数信号の鏡像を除去した後に、正像に対して逆フーリエ変換処理を行うことで、元の干渉信号の複素信号を得ることができる。この複素信号を通常のOCT信号処理と同様にAスキャン方向にフーリエ変換することにより、鏡像が除去された断層像が取得できる。   FIG. 9 shows an example of a processing process called full range processing executed by the signal processing means 053. In the full range processing, the following processing disclosed in Non-Patent Document 1 is performed. First, the interference signal from the eye 026 to be examined acquired by the line sensor 046 is subjected to Fourier transform processing in the B-scan direction, and the frequency analysis of the structure is performed. As a result, a separable normal image (real image) and mirror image of the frequency signal are obtained. After removing the mirror image of the frequency signal, the complex signal of the original interference signal can be obtained by performing an inverse Fourier transform process on the normal image. A tomographic image from which a mirror image is removed can be acquired by subjecting this complex signal to Fourier transform in the A-scan direction in the same manner as normal OCT signal processing.

従来であれば、正像と鏡像とが重なり合わずに離れた領域からしか正確な断層情報が得られず、このため得られる深度情報に制限があった。これに対し、ゼロ遅延位置であっても鏡像と分離された正像が得られることから、より深い深度まで断層情報を得ることが可能になる。なお、ここで述べた処理を行うことにより、鏡像に対応するデータが削除されることから横方向の解像度は半減する。しかし、本実施例では、予め光スポットSPを少なくとも4つ以上の画素を用いて受光して干渉信号を得る所謂オーバーサンプリングを行っていることから、標本化定理を満たし且つ解像度が理論上半減したとしても、適切な解像度により断層像を得ることができる。   Conventionally, accurate tomographic information can be obtained only from a region where the normal image and the mirror image do not overlap with each other, and thus the depth information obtained is limited. On the other hand, since a normal image separated from the mirror image can be obtained even at the zero delay position, it is possible to obtain tomographic information to a deeper depth. By performing the processing described here, the data corresponding to the mirror image is deleted, so the horizontal resolution is halved. However, in this embodiment, since so-called oversampling is performed in which the light spot SP is received in advance using at least four pixels to obtain an interference signal, the sampling theorem is satisfied and the resolution is theoretically halved. However, a tomographic image can be obtained with an appropriate resolution.

図9に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸は強度である。実線で示す周波数分布Sa1は参照光の波面に傾斜を与えない状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図8における断層像Ta1に対応する。同図において、周波数の+側にピークを有する分布が正像に、−側にピークを有する分布が鏡像に対応する。この分布はゼロ周波数をまたがる形で広がっており、更には左右対称で生成される正像と鏡像とが重なった状態になっている。この状態だと、鏡像の分離除去は容易ではない。また、正像と鏡像とが重なる領域は正しい断層情報を表示することが難しいことからこの領域を避け、残された比較的浅い深度での断層情報しか用いることができない。   The horizontal axis of the graph shown in FIG. 9 is frequency, and the vertical axis is intensity. A frequency distribution Sa1 indicated by a solid line is a frequency distribution when the frequency analysis is performed in a state where the wavefront of the reference light is not inclined. This corresponds to the tomographic image Ta1 in FIG. In the figure, a distribution having a peak on the + side of the frequency corresponds to a normal image, and a distribution having a peak on the − side corresponds to a mirror image. This distribution spreads across the zero frequency, and a normal image and a mirror image generated symmetrically overlap each other. In this state, it is not easy to separate and remove the mirror image. In addition, since it is difficult to display correct tomographic information in a region where the normal image and the mirror image overlap, this region can be avoided and only the remaining tomographic information at a relatively shallow depth can be used.

一方、破線で示す周波数分布Sb1は参照光の波面に傾斜を与えた状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図8における断層像Tb1に対応する。この場合、両分布は互いにゼロ周波数から離れた所に位置しており、更には正像と鏡像とが分離された状態になっている。具体的には、光源001の中心波長をλcとすれば、ラインセンサ046に到達する光線において、ラインセンサの隣り合う画素間でλc/4の位相差を一様に与えるように波面傾斜ミラー038の傾斜角度が設定されると良好に周波数分布の分離が可能になる。このような状態であれば、図9に示した周波数分布が好適に得られ、鏡像の周波数信号は容易にゼロ値に設定ができ、鏡像の除去が可能になる。従って、波長掃引された光における広範な波長からの断層情報の取得が可能となり、より深い深度からの断層情報を得ることができる。   On the other hand, the frequency distribution Sb1 indicated by a broken line is a frequency distribution when the frequency analysis is performed in a state where the wavefront of the reference light is inclined. This corresponds to the tomographic image Tb1 in FIG. In this case, both distributions are located away from the zero frequency, and the normal image and the mirror image are separated from each other. Specifically, assuming that the center wavelength of the light source 001 is λc, the wavefront tilt mirror 038 so that a light beam reaching the line sensor 046 uniformly gives a phase difference of λc / 4 between adjacent pixels of the line sensor. When the tilt angle is set, the frequency distribution can be satisfactorily separated. In such a state, the frequency distribution shown in FIG. 9 is preferably obtained, and the frequency signal of the mirror image can be easily set to a zero value, and the mirror image can be removed. Therefore, it is possible to acquire tomographic information from a wide range of wavelengths in the wavelength-swept light, and tomographic information from a deeper depth can be obtained.

以上に述べたように、本実施例において、参照光学系103は測定光に対する位相シフトを参照光に与える手段を備える。該手段は、波面傾斜ミラー038、並びにレンズ039及びレンズ040を備えた参照光用リレーレンズ系より構成される。該波面傾斜ミラー038を光軸に対して適切に傾斜させてライン状の参照光を傾斜させて仮想平面041に入射させることにより、参照光に好適な位相シフトを与えられる。また、参照光に位相シフトを与えて上述したフルレンジ処理を行うラインOCT装置において、光スポットSP’は、ラインセンサ046の横方向に隣接する少なくとも4つの画素PXbを含むように結像することで、好適な解像が可能となる。なお、参照光に位相シフトを与える構成はここで好適に示されるものに限定されず、適当な位相シフトを参照光に付与することが可能であれば、種々変更が可能である。   As described above, in this embodiment, the reference optical system 103 includes means for giving the reference light a phase shift with respect to the measurement light. The means includes a wavefront tilt mirror 038 and a reference light relay lens system including a lens 039 and a lens 040. By appropriately tilting the wavefront tilt mirror 038 with respect to the optical axis and tilting the line-shaped reference light so as to enter the virtual plane 041, a suitable phase shift can be given to the reference light. Further, in the line OCT apparatus that performs the above-described full range processing by giving a phase shift to the reference light, the light spot SP ′ is imaged so as to include at least four pixels PXb adjacent in the lateral direction of the line sensor 046. A suitable resolution is possible. In addition, the structure which gives a phase shift to reference light is not limited to what is shown suitably here, A various change is possible if an appropriate phase shift can be provided to reference light.

以上に述べたように参照光学系103’等を構成とすることにより、フルレンジOCTにおいて、位相シフト法により複素共役曖昧性にともなう鏡像を除去したとしても、十分な解像度を有する断層像を得ることができる。また、波面傾斜ミラー038のθの付加回転を行わず且つ位相シフト法により鏡像の除去を行わなければ、通常のラインOCT装置と同様に、データの減少を伴わずに詳細な解像度の断層像を得ることもできる。   By configuring the reference optical system 103 ′ and the like as described above, it is possible to obtain a tomographic image having sufficient resolution even in the full-range OCT even if the mirror image due to the complex conjugate ambiguity is removed by the phase shift method. Can do. If the wavefront tilt mirror 038 is not additionally rotated by θ and the mirror image is not removed by the phase shift method, a tomographic image having a detailed resolution can be obtained without reducing data, as in the case of a normal line OCT apparatus. It can also be obtained.

[変形例1]
以上に述べた実施例では、受光光学系に配されたリレー光学系により、眼底からの点像がサジタル方向においてラインセンサ046の画素幅と対応する径となり、タンジェンシャル方向において複数の画素により受光される径となるように集光されることとしている。しかし、サジタル方向の結像倍率はここで述べた倍率に限定されない。例えば、図10に示すように、異方倍率で得られた光スポットSP’において、結像時に画素の幅方向の径を実際の画素幅よりも小さくしてもよい。即ち、解像度を維持しながら異方性の比率をより大きくしてもよい。この場合、画素PXbが並ぶラインセンサ046上において光スポットSP’が図のように結像される。このとき画素の幅方向においては、光スポットSP’に対して画素の幅が十分大きくなる。このように構成することで、例えば光学系においてサジタル方向の光軸ずれが生じた場合において、ライン像とラインセンサ046の大小関係に十分な余裕があるために、ライン像がけられにくく、受光効率低下に対する敏感度を低減させることができる。
[Modification 1]
In the embodiment described above, the point image from the fundus has a diameter corresponding to the pixel width of the line sensor 046 in the sagittal direction by the relay optical system arranged in the light receiving optical system, and is received by a plurality of pixels in the tangential direction. It is supposed that it will be condensed so that it may become the diameter which is done. However, the imaging magnification in the sagittal direction is not limited to the magnification described here. For example, as shown in FIG. 10, in the light spot SP ′ obtained at an anisotropic magnification, the diameter in the width direction of the pixel may be made smaller than the actual pixel width at the time of image formation. That is, the anisotropy ratio may be increased while maintaining the resolution. In this case, the light spot SP ′ is imaged as shown in the figure on the line sensor 046 in which the pixels PXb are arranged. At this time, in the width direction of the pixel, the width of the pixel is sufficiently larger than the light spot SP ′. With this configuration, for example, when an optical axis shift in the sagittal direction occurs in the optical system, there is a sufficient margin in the magnitude relationship between the line image and the line sensor 046, so that the line image is difficult to be captured, and the light receiving efficiency Sensitivity to decrease can be reduced.

[変形例2]
以上に述べた実施例では、受光光学系にリレー光学系を配することとし、該リレー光学系によって光スポットSPのサジタル方向の結像倍率とタンジェンシャル方向の結像倍率とを変えている。そして、これにより該光スポットSP'がラインセンサ046の幅方向において画素幅と一致する或いはこれ以下となるようにし、且つ長さ方向において複数の画素により受光されるように結像されることとしている。しかし、ラインセンサ046に対して好適に光スポットSPを結像させる構成は上記に限定されない。具体的には、受光光学系におけるラインセンサ046の形状を変えることにより、上述した条件を満たすこととしてもよい。
[Modification 2]
In the embodiment described above, a relay optical system is provided in the light receiving optical system, and the imaging magnification in the sagittal direction and the imaging magnification in the tangential direction of the light spot SP are changed by the relay optical system. As a result, the light spot SP ′ is imaged so as to be equal to or smaller than the pixel width in the width direction of the line sensor 046 and to be received by a plurality of pixels in the length direction. Yes. However, the configuration in which the light spot SP is suitably imaged on the line sensor 046 is not limited to the above. Specifically, the above-described condition may be satisfied by changing the shape of the line sensor 046 in the light receiving optical system.

より詳細には、ラインセンサ046における個々の画素の縦横比を変えることによって条件を満たすことも可能である。この場合、受光光学系104におけるリレー光学系は必要なく、仮想平面041に形成された干渉光がそのままラインセンサ046に受光される構成となっている。このような変形例において、ラインセンサ046上に光スポットSPが結像している状態を図11に示す。図11(a)に示す変形例では、光スポットSPはサジタル方向とタンジェンシャル方向とが等倍にて結像されている。それに対し、ラインセンサ046における画素PXa’として、幅方向に対して長さ方向が1/8となるものを用いている。このように構成することにより、光スポットSPがラインセンサ046の幅内に収められることで受光効率は維持され、且つ複数(実施例では8つ)の画素にて該光スポットSPを受光することとなる。これにより、ラインセンサの受光効率と空間周波数とを両立する受光光学系を実現することができる。   More specifically, the condition can be satisfied by changing the aspect ratio of each pixel in the line sensor 046. In this case, the relay optical system in the light receiving optical system 104 is not necessary, and the interference light formed on the virtual plane 041 is received by the line sensor 046 as it is. FIG. 11 shows a state where the light spot SP is imaged on the line sensor 046 in such a modification. In the modification shown in FIG. 11A, the light spot SP is imaged at the same magnification in the sagittal direction and the tangential direction. On the other hand, as the pixel PXa ′ in the line sensor 046, the pixel whose length direction is 1/8 with respect to the width direction is used. With this configuration, the light spot SP is accommodated within the width of the line sensor 046, so that the light receiving efficiency is maintained, and the light spot SP is received by a plurality of (eight in the embodiment) pixels. It becomes. As a result, it is possible to realize a light receiving optical system that achieves both the light receiving efficiency of the line sensor and the spatial frequency.

なお、ここでは光スポットSPは横方向に並ぶ8つの画素にて受光する例を示した。しかし画素の数はこれに限定されない。具体的には、光スポットを受光する画素の数は、標本化定理を満たせばよい。従って、受光光学系104において、ラインセンサ046を構成する画素は、タンジェンシャル方向の長さに対してサジタル方向の長さが少なくとも2倍以上であればよい。また、第2の実施例に示したフルレンジOCTに本変形例を適用する場合には、タンジェンシャル方向の長さに対してサジタル方向の長さが少なくとも4倍以上であればよい。   In this example, the light spot SP is received by eight pixels arranged in the horizontal direction. However, the number of pixels is not limited to this. Specifically, the number of pixels that receive the light spot may satisfy the sampling theorem. Accordingly, in the light receiving optical system 104, the pixels constituting the line sensor 046 only have to have a length in the sagittal direction at least twice as long as the length in the tangential direction. In addition, when the present modification is applied to the full range OCT shown in the second embodiment, the length in the sagittal direction may be at least four times the length in the tangential direction.

図11(b)は、解像度を維持しながら、更に異方性の比率を1.5倍大きくした上述した変形例1に対応する場合を示している。この場合、画素PXcと結像された光スポットSPとは図のような関係となる。このとき、線幅方向においては、光スポットSPに対してラインセンサ046の線幅が十分大きくなる。このように構成することで、例えば光学系においてサジタル方向の光軸ずれが生じた場合において、ライン像とラインセンサ046の大小関係に十分な余裕があるために、ライン像がけられにくく、受光効率低下に対する敏感度を低減させることができる。これにより、ロバストな光学系を実現することができる。   FIG. 11B shows a case corresponding to the above-described modified example 1 in which the anisotropy ratio is further increased by 1.5 times while maintaining the resolution. In this case, the relationship between the pixel PXc and the focused light spot SP is as shown in the figure. At this time, the line width of the line sensor 046 is sufficiently larger than the light spot SP in the line width direction. With this configuration, for example, when an optical axis shift in the sagittal direction occurs in the optical system, there is a sufficient margin in the magnitude relationship between the line image and the line sensor 046, so that the line image is difficult to be captured, and the light receiving efficiency Sensitivity to decrease can be reduced. Thereby, a robust optical system can be realized.

以上に述べたように、本発明によれば、ラインOCTにおけるラインセンサの信号受光において、ラインセンサの受光効率と空間周波数とを両立する結像光学系を実現することができる。また、ラインセンサがタンジェンシャル方向に一列に並ぶ受光素子から構成されることから、信号の読み出しが容易であり、例えば非特許文献1に開示されるセンサの場合と比較して、信号読み出し時間を短縮することができる。また、ラインセンサの幅方向と光スポットの大きさとを適切な関係とすることにより光軸ずれに対しても受光光量をある程度の範囲で維持でき、ロバストな光学系の実現が可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize an imaging optical system that achieves both the light reception efficiency of the line sensor and the spatial frequency in the signal reception of the line sensor in the line OCT. Further, since the line sensor is composed of light receiving elements arranged in a line in the tangential direction, it is easy to read out the signal. For example, compared with the sensor disclosed in Non-Patent Document 1, the signal reading time is reduced. It can be shortened. In addition, when the width direction of the line sensor and the size of the light spot are in an appropriate relationship, the amount of received light can be maintained within a certain range even with respect to the optical axis shift, and a robust optical system can be realized.

[その他の実施例]
以上では、本発明をラインOCT装置に適用した例について述べている。しかし、本発明の適用対象となる装置は該ラインOCT装置に限られない。測定光をライン状に成形して被検眼眼底を走査して該眼底からの情報を一括して取得する装置であれば、本発明は適用可能である。即ち、本発明はライン状の照明光を走査して眼底像を取得する例えばラインSLOに対しても適用できる。
[Other Examples]
In the above, the example which applied this invention to the line OCT apparatus was described. However, the apparatus to which the present invention is applied is not limited to the line OCT apparatus. The present invention is applicable to any apparatus that can form measurement light in a line shape, scan the fundus of the eye to be examined, and collectively acquire information from the fundus. In other words, the present invention can also be applied to, for example, a line SLO that acquires a fundus image by scanning a line-shaped illumination light.

また、上述した実施例では、被検査物として人間の目の特に眼底(網膜)を例としている。しかし、被検査物は眼底に限定されず、前眼部、硝子体等であってもよい。また、眼に限定されず、皮膚、臓器等であってもよい。この場合、上述したラインOCT装置は、眼科装置以外の例えば内視鏡等の医療機器用の計測装置としても構成することができる。   Further, in the above-described embodiment, the human eye, particularly the fundus (retina), is taken as an example of the inspection object. However, the object to be inspected is not limited to the fundus oculi, and may be an anterior ocular segment, a vitreous body, or the like. Moreover, it is not limited to eyes, Skin, an organ, etc. may be sufficient. In this case, the above-described line OCT apparatus can also be configured as a measurement apparatus for medical equipment such as an endoscope other than the ophthalmologic apparatus.

以上に、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上述した実施例に限定さるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述した各実施例及び各変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。   Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Inventions modified within the scope not departing from the spirit of the present invention and inventions equivalent to the present invention are also included in the present invention. Moreover, each Example and each modification mentioned above can be combined suitably in the range which is not contrary to the meaning of this invention.

101 ライン像形成光学系
102 サンプル光学系(測定光学系)
103 参照光学系
104 受光光学系
001 光源
002 カプラ
026 被検眼
046 ラインセンサ
053 信号処理手段
SP 光スポット
PXa,PXb 画素
SI‘ 中間像面
101 Line Image Forming Optical System 102 Sample Optical System (Measurement Optical System)
103 Reference optical system 104 Light receiving optical system 001 Light source 002 Coupler 026 Eye to be examined 046 Line sensor 053 Signal processing means SP Light spot PXa, PXb Pixel SI ′ Intermediate image plane

Claims (13)

光源と、
前記光源からの測定光をライン像として成形して被検査物へ導く測定光学系と、
タンジェンシャル方向に画素が並んでなるラインセンサにより前記被検査物を経た前記測定光を受光して出力信号を生成する受光光学系と、
前記出力信号を処理して前記被検査物の測定情報を出力する信号処理手段と、
を備え、
前記受光光学系において、前記被検査物上の物点を前記ラインセンサ上で結像させて得られる光スポットは、前記ラインセンサの前記タンジェンシャル方向に隣接する少なくとも2つの前記画素の受光領域を含み、前記画素の前記受光領域のサジタル方向の中に入るように結像することを特徴とする計測装置。
A light source;
A measuring optical system for shaping the measuring light from the light source as a line image and guiding it to the object to be inspected;
A light receiving optical system that receives the measurement light that has passed through the inspection object by a line sensor in which pixels are arranged in a tangential direction, and generates an output signal;
Signal processing means for processing the output signal and outputting measurement information of the inspection object;
With
In the light receiving optical system, a light spot obtained by forming an image of an object point on the inspection object on the line sensor has a light receiving area of at least two pixels adjacent to the tangential direction of the line sensor. And measuring an image so as to enter a sagittal direction of the light receiving region of the pixel.
前記受光光学系は、前記被検査物から前記ラインセンサに至る光路上で前記物点と共役な位置に形成される中間像面で結像される像を前記ラインセンサ上の結像面に結像させるリレーレンズ系を備え、
前記リレーレンズ系は、前記タンジェンシャル方向の結像倍率が前記サジタル方向の結像倍率の2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
The light receiving optical system connects an image formed on an intermediate image plane formed at a position conjugate with the object point on the optical path from the object to be inspected to the line sensor to the imaging plane on the line sensor. Equipped with a relay lens system
2. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the relay lens system has an imaging magnification in the tangential direction that is at least twice the imaging magnification in the sagittal direction.
前記リレーレンズ系は、シリンドリカルレンズを備えることを特徴とする請求項2に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 2, wherein the relay lens system includes a cylindrical lens. 前記シリンドリカルレンズは、貼り合わせレンズからなることを特徴とする請求項3に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 3, wherein the cylindrical lens is a bonded lens. 前記リレーレンズ系は、像側テレセントリック光学系であることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 2, wherein the relay lens system is an image side telecentric optical system. 前記受光光学系において、前記受光領域は前記タンジェンシャル方向の長さに対して前記サジタル方向の長さが2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。   2. The measuring apparatus according to claim 1, wherein in the light receiving optical system, the length of the light receiving region in the sagittal direction is at least twice as long as the length in the tangential direction. 前記ライン像を、前記被検査物上で前記ライン像の延在方向とは垂直な方向に走査する走査手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の計測装置。   The measurement according to claim 1, further comprising scanning means for scanning the line image on the inspection object in a direction perpendicular to an extending direction of the line image. apparatus. 前記光源は射出する光の波長を掃引する波長掃引型の光源であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the light source is a wavelength sweeping type light source that sweeps a wavelength of emitted light. 前記光源からの参照光の光路長を調整する参照光学系と、
前記参照光学系を経た前記参照光と前記被検査物を経た前記測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、を更に備え、
前記ラインセンサは前記干渉光を受光して前記出力信号を生成することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の計測装置。
A reference optical system for adjusting the optical path length of the reference light from the light source;
A combining unit that generates interference light by combining the reference light that has passed through the reference optical system and the measurement light that has passed through the inspection object;
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the line sensor receives the interference light and generates the output signal.
前記光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段を更に備え、
前記参照光学系は前記参照光の第2のライン像を形成し、
前記合波手段は前記ライン像と前記第2のライン像とを合波させてライン状の前記干渉光を生成することを特徴とする請求項9に記載の計測装置。
Further comprising splitting means for splitting the light from the light source into the measurement light and the reference light;
The reference optical system forms a second line image of the reference light;
The measuring apparatus according to claim 9, wherein the combining unit generates the interference light in a line shape by combining the line image and the second line image.
前記参照光学系は前記測定光に対する位相シフトを前記参照光に与える手段を備え、
前記光スポットは、前記ラインセンサの横方向に隣接する少なくとも4つの前記受光領域を含むように結像することを特徴とする請求項9又は10に記載の計測装置。
The reference optical system includes means for giving the reference light a phase shift with respect to the measurement light,
11. The measuring apparatus according to claim 9, wherein the light spot forms an image so as to include at least four light receiving regions adjacent in a lateral direction of the line sensor.
前記光スポットは、点像分布関数により定義されることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the light spot is defined by a point spread function. 前記光スポットは、前記点像分布関数における半値幅にて定義されることを特徴とする請求項12に記載の計測装置。   The measuring apparatus according to claim 12, wherein the light spot is defined by a half-value width in the point spread function.
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