JP2022112563A

JP2022112563A - Ｏｃｔ装置

Info

Publication number: JP2022112563A
Application number: JP2021008395A
Authority: JP
Inventors: 考史加茂; Takashi Kamo
Original assignee: Tomey Corp
Current assignee: Tomey Corp
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2022-08-03
Also published as: US20220236047A1; CN114767055A; EP4033201A1

Abstract

【課題】波長毎の光路長の調整が容易な技術の提供。
【解決手段】複数の波長を含む光を出力する光源と、前記光源から出力された光を参照光と測定光に分割する分割部と、測定対象に照射される前記測定光と、前記測定光によって生じる前記測定対象からの反射光と、の光路を形成する測定アームと、前記参照光の光路を形成する参照アームと、前記反射光と前記参照光との干渉光に基づいて前記測定対象を測定する測定部と、を備え、光を波長毎の光に分散させる分散部と、分散された光の光路であり、かつ、波長毎に異なる光路長となる光路を形成する分散光路部と、が前記測定アームと、前記参照アームと、の少なくとも一方に設けられているＯＣＴ装置を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＯＣＴ装置に関する。

ＯＣＴ装置（光干渉断層撮影装置）は、測定対象の断層像に基づいて３次元画像を取得する装置である。従来、ＯＣＴ装置において、測定アームと参照アームとの少なくとも一方で光の波長毎の光路長を変化させる技術が知られている。例えば、特許文献１においては、測定アームの光路である測定光路と、参照アームの光路である参照光路と、の少なくとも一方に対して分散部材を配置し、または配置しない状態に切り替えることにより、測定光路の分散特性と、参照光路の分散特性とを相対的に変更する技術が開示されている。

特開２０１８－４７０９９号公報

特許文献１に開示された技術においては、光路に向けて分散部材を移動させ、または光路から分散部材を退避させることによって、光路の分散特性を調整している。分散部材の界面は光路に対して垂直であるため、特許文献１に開示された構成においては、複数の波長の光が同一の光路を進行している。分散部材においては屈折率が波長毎に異なるため、同一の光路を進行する複数の波長の光の光路長は異なる。特許文献１においては、このような光路長の差を利用して分散特性を調整している。

しかし、特許文献１に開示された技術においては、光の波長毎の光路差を大きく変化させることは困難であった。一般に、分散部材において同一の光路を進行する複数の波長の光に生じる光路長の差異は小さい。従って、特許文献１に開示された技術を利用して、光の波長毎の光路差を大きく変化させるためには、非常に厚い分散部材が必要になる。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、波長毎の光路長の調整が容易な技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、ＯＣＴ装置は、複数の波長を含む光を出力する光源と、光源から出力された光を参照光と測定光に分割する分割部と、測定対象に照射される測定光と、測定光によって生じる測定対象からの反射光と、の光路を形成する測定アームと、参照光の光路を形成する参照アームと、反射光と参照光との干渉光に基づいて測定対象を測定する測定部と、を備え、光を波長毎の光に分散させる分散部と、分散された光の光路であり、かつ、波長毎に異なる光路長となる光路を形成する分散光路部と、が測定アームと、参照アームと、の少なくとも一方に設けられている。

すなわち、ＯＣＴ装置において、複数の波長を含む光は、波長毎の光に分散した後、異なる光路を進行する。このため、分散部材の厚さを調整する構成と比較して、波長毎の光の光路長の調整が容易になる。すなわち、分散部によって光の波長毎の光路に分散した後の光の光路は、波長毎に異なる。このため、分散部と分散光路部との相対位置関係（距離や姿勢等）を変化させることにより、分散部材の厚さを調整する構成と比較して、波長毎の光路長の差を大きく変化させることが容易である。このため、波長毎の光路長の調整が容易になり、所望の特性のＯＣＴ装置を設計しやすくなる。

本発明の一実施形態に係るＯＣＴ装置の構成を示す図である。図２Ａ～図２Ｃは、測定範囲の増加を説明するための図である。光路長変換部の構成例を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。ブレーズド回折格子を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。本発明の一実施形態に係るＯＣＴ装置の構成を示す図である。光路長変換部の構成例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ＯＣＴ装置の構成：
（２）光路長変換部の構成：
（３）他の実施形態：

（１）ＯＣＴ装置の構成：
以下、本発明の一実施例に係るＯＣＴ装置１を含む眼科装置を説明する。図１は、眼科装置の構成を模式的に示す図である。眼科装置は、ＯＣＴ装置１と前眼部撮影系２とを備えている。前眼部撮影系２は、図示しないアライメント光学系、投光光学系、撮影光学系等を含んでいる。アライメント光学系は、被検者の被検眼に対して前眼部撮影系２およびＯＣＴ装置１を移動させ、位置決めするための構成を含む。

投光光学系は、被検眼に対して光を投光するための光学系であり、光源の種類や波長、投光方向等は限定されない。撮影光学系は、被検眼からの光を撮像素子に導き、被検眼を撮影するための光学系である。撮影対象は、限定されず、被検眼の種々の部位であって良い。なお、前眼部撮影系２は、被検眼を撮影することができればよく、例えば、特許文献１のような公知の種々の構成によって実現可能である。また、各光学系は、少なくとも一部の光学部品を共有していて良い。本実施形態にかかる眼科装置は、前眼部撮影系２で被検眼を撮影し、各種の検査を実施可能である。

一方、眼科装置は、ＯＣＴ装置１によって被検眼の眼底を測定対象として断層像を撮影することが可能である。ＯＣＴ装置１は、光源から出力された光を参照光と測定光に分解し、測定光が測定対象である被検眼に照射され、被検眼での反射によって得られた反射光と、参照光との干渉光によって測定対象の断層像を生成する装置である。

ＯＣＴ装置１は、マイケルソン干渉計によって干渉光を生成する。このために、ＯＣＴ装置１は、光路長変換部１０と、光源２０と、分割部３０と、複数の光路４１～４４を形成する光学部材と、を備えている。なお、図１や後述する図１１において、光路４１～４４の一部を構成する黒い矩形は、光路４１～４４の一部を構成する光ファイバを模式的に示している。本実施形態において、光源は、所定の波長範囲の光を出力し、中心波長８４０ｎｍ、半値全幅６０ｎｍ（すなわち、８４０±３０ｎｍ）である。分割部３０は、光源２０から出力された光を参照光と測定光に分割する光学部材であり、例えば、フィルタカプラ等で構成可能である。すなわち、分割部３０は、光源２０から出力され、光路４１を進行する光を参照光と測定光との２系統に分割し、参照光を光路４２，測定光を光路４３へと進行させる。

また、光路４２を進行して光路長変換部１０で反射された参照光は、再び光路４２を進行して分割部３０に達する。光路４３を進行して測定対象で反射された反射光は、再び光路４３を進行して分割部３０に達する。分割部３０は、分割部３０に達した参照光および反射光を合成し、光路４４へと進行させる。

本実施形態において、分割部３０による分割で得られた参照光は、光路４２、光路長変換部１０、光路４２、分割部３０、光路４４の順で進行し、測定部５０に到達する。従って、本実施形態においては、光路４２、光路長変換部１０、光路４４が参照光の光路を形成する。本実施形態においては、当該参照光の光路を参照アームと呼ぶ。また、分割部による分割で得られた測定光は、光路４３、測定対象、光路４３、分割部３０、光路４４の順で進行し、測定部５０に到達する。従って、本実施形態においては、光路４３、光路４４が測定光および反射光の光路を形成する。本実施形態においては、当該測定光および反射光の光路を測定アームと呼ぶ。

光路４１は、光源２０の光を分割部３０まで進行させる部位であり、各種の光学部品で形成されて良い。当該光は、分割部３０によって測定光と参照光とに分割されるため、光路４１は、測定光および参照光の光路である。

光路４２は、分割部３０によって得られた参照光が光路長変換部１０に向けて進行する光路であり、かつ、光路長変換部１０の反射部において反射することによって逆方向に進行する参照光が分割部３０に向けて進行する光路である。光路４２は、各種の光学部品で形成されて良い。図１においては、光学部品の中のコリメーター４２ａが図示されている。光路長変換部１０は、後に詳述する。

光路４３は、分割部３０によって得られた測定光が測定対象に向けて進行する光路であり、かつ、測定対象で反射して測定光の逆方向に進行する反射光が分割部３０に向けて進行する光路である。光路４３は、各種の光学部品で形成されて良い。図１においては、光学部品の中のコリメーター４３ａが図示されている。なお、本明細書においては、光路４２において、分割部３０に戻る光を単に参照光と呼ぶが、光路４３において、分割部３０に戻る測定光を反射光と呼ぶ。

光路４４は、分割部３０によって合成された反射光および参照光が測定部５０に向けて進行する光路である。光路４４は、各種の光学部品で形成されて良く、図１においては、コリメーター４４ａ、回折格子４４ｂ、レンズ４４ｃが図示されている。すなわち、光路４４を進行する光はコリメーター４４ａで平行光とされ、回折格子４４ｂで波長毎の光に分散する。分散した光は、レンズ４４ｃを介して測定部５０に入射する。

測定部５０は、入射した光の強度を検出するセンサであって、異なる位置に配置された複数のセンサを含んでいる。測定部５０に入射する光は回折格子４４ｂで分散しており、分散の結果、波長毎の光路を進行するため、測定部５０において光を検出するセンサの位置と光の波長とが対応している。従って、測定部５０においては、波長毎の光の強度を検出することができる。測定部５０に入射する光は、反射光と参照光とが合成された状態であるため、測定部５０は、反射光と参照光との干渉光を検出することになる。

測定部５０は、図示しない演算部を備えており、当該演算部は、検出された干渉光に基づいて、公知の演算を行うことにより、測定対象の断層像を生成することができる。すなわち、測定対象を測定することができる。以上のように、本実施形態は、マイケルソン干渉計を利用して干渉光を生成し、回折格子４４ｂによって分散した干渉光を測定するため、ＳＤ－ＯＣＴ（Spectral Domain - Optical Coherence Tomography）である。むろん、図１に示す構成は一例であり、ＯＣＴ装置１が備える光学部品は異なっても良いし、ＯＣＴ装置１は、他のフーリエドメインのＯＣＴ、例えば、ＳＳ－ＯＣＴで構成されてもよい。

以上のように、測定部５０においては、波長毎の干渉光に基づいて、公知の演算によって測定を行うが、当該演算には、波長分散の補正が含まれ得る。本実施形態において、当該補正は、測定範囲の増加に利用される。むろん、波長分散補正の実施の有無は、利用者によって選択可能であっても良い。

図２Ａ～図２Ｃは、波長分散の補正および測定範囲の増加を模式的に示す図である。図２Ａにおいては、測定部５０において検出されるセンサの位置毎（センサの位置は光の波長に対応）の干渉光の強度をフーリエ変換して得られる信号（以後、干渉信号と呼ぶ）の強度を模式的に示している。なお、図２Ａ～図２Ｃにおいては、横軸が空間周波数、縦軸が干渉信号の強度である。測定部５０においては、干渉光の強度を検出しているため、測定アームを進行する光と、参照アームを進行する光の光路長に応じて干渉光の強度が変化する。

参照光の光路長と、測定光および反射光の光路長とが等しい場合、全ての波長の光において、測定アームを進行する光と、参照アームを進行する光とが、干渉して強め合う。従って、フーリエ変換後の干渉信号の強度は、空間周波数０においてピークを有する分布となる。

一方、参照光の光路長と、測定光および反射光の光路長とが異なる場合、光路長の差が波長の整数倍であれば、測定アームを進行する光と、参照アームを進行する光とが、干渉して強め合う。光路長の差が波長の整数倍＋半波長分であれば、測定アームを進行する光と、参照アームを進行する光とが、干渉して打ち消し合う。従って、光路長に差がある場合、干渉光の強度は波長毎に異なり、光路長の差に応じて干渉光の強度が波長毎に変化する。

図２Ａに示す例においては、参照アームを進行する光の光路長より、測定アームを進行する光の光路長の方が長い場合の干渉信号の強度を分布Ｄとして例示している。参照アームを進行する光の光路長より、測定アームを進行する光の光路長の方が長い場合、空間周波数が０より大きい領域に分布Ｄが現れる。そして、参照アーム又は測定アームにおいて波長毎の光の光路長に差がある場合、干渉光の強度の空間周波数は光の波長毎に異なるため、干渉信号の分布は、空間周波数方向に広がりを持つブロードな分布となる。

フーリエドメインのＯＣＴにおいては、以上のようにフーリエ変換を利用して空間周波数に対する干渉信号を解析するが、この際、フーリエ変換に伴って、干渉信号の複素共役信号が生じてしまう。図２Ａにおいては、複素共役信号の分布Ｄｉを破線によって示している。このような複素共役信号は、空間周波数の軸における０点を中心に分布Ｄと対象の位置に生じる。従って、参照アームを進行する光の光路長と、測定アームを進行する光の光路長と、の差が等しい状態を基準として、光路長の差が距離Ｌだけ長くなった場合と、光路長の差が距離Ｌだけ短くなった場合とを、図２Ａに示す干渉信号のプロファイルから区別することはできない。従って、図２Ａに示す例では、参照アームを進行する光の光路長が、測定アームを進行する光の光路長以上である場合、または以下である場合に限定して測定しなければならない。すなわち、測定範囲が限定されている。

そこで、本実施形態にかかる測定部５０は、ＤＥＦＲ（Dispersion Encoded Full Range）アルゴリズムにより、干渉信号と複素共役信号とを区別する。また、測定部５０は、干渉信号と複素共役信号とを区別することによって測定範囲を増加させる。当該ＤＥＦＲアルゴリズムは、例えば、Optics Express Vol. 17, Issue 1, pp. 7-24 (2009) として公知である。ＤＥＦＲアルゴリズムにおいて、フーリエ変換後の干渉信号に対して、波長分散の補正を行うと、干渉信号において分布が狭くなり、複素共役信号において分布が広くなる。

従って、例えば、図２Ａに示すように、空間周波数の正側に干渉信号の分布Ｄが存在し、負側に複素共役信号の分布Ｄｉが存在する場合、図２Ｂに示すように、正側の干渉信号が狭い分布Ｄ1となり、負側の複素共役信号が広い分布Ｄｉ1となる。一方、仮に、図２Ａに示す分布において、空間周波数の負側に存在する分布が干渉信号であり、正側に存在する分布が複素共役信号である場合、図２Ｃに示すように、負側の干渉信号が狭い分布Ｄ2となり、正側の複素共役信号が広い分布Ｄｉ2となる。

以上のように、波長分散の補正が行われると、測定対象からの真の信号に対応した干渉信号とフーリエ変換に応じて不可避的に生じる複素共役信号とを区別することができる。そこで、測定部５０は、波長分散の補正を行った後、狭くなった分布を残し、広くなった分布を除去することにより、複素共役信号を除去する。このようにして干渉信号を残せば、干渉信号が存在する空間周波数の領域を特定可能である。そこで、測定部５０は、干渉信号が正側、負側のいずれに存在するかに応じて、参照光が反射した位置より光路長が長くなる位置に測定対象が存在するのか、短くなる位置に測定対象が存在するのか特定した上で、測定対象の断層像を生成することができる。測定部５０によって測定対象の断層像が生成されると、測定部５０は、図示しない記憶媒体に断層像を示すデータを保存する。保存された断層像を示すデータは、断層像の表示や各種の検査等に利用される。

以上のＤＥＦＲアルゴリズムは、図２Ａに示すように、参照アーム又は測定アームにおいて波長毎の光の光路長に差がある場合に干渉光の強度の空間周波数が光の波長毎に異なることに起因して、分布Ｄがブロードになることを利用している。従って、充分に分布がブロードになっていないとＤＥＦＲは成立しない。本実施形態において、光源２０から出力される光の波長が、中心波長８４０ｎｍを中心とした狭い波長範囲の光であると、干渉信号の分布が充分にブロードにならないことが想定される。

さらに、光源２０の個体差やＯＣＴ装置１に対するセッティングの差等に応じて、ＯＣＴ装置１で利用される光の波長範囲が個体毎に微妙に異なり得る。干渉信号は波長の差異に応じた干渉の強度の変化を反映した分布になるため、ＯＣＴ装置１で利用される光の波長範囲が異なると、ＯＣＴ装置１の個体によって同一の測定対象によって得られる干渉信号が異なり得る。このため、ＤＥＦＲアルゴリズムによって処理されて得られる断層像も異なり得る。

そこで、本実施形態においては、充分にブロードな分布の干渉信号を容易に生成することが可能であり、また、光の波長範囲の微差に応じて光の波長毎の光路長を微調整できるようにするために、光路長変換部１０が設けられている。本実施形態にかかるＯＣＴ装置１は、光路長変換部１０によって光の波長毎の光路長を微調整することができるため、光源２０の個体差やセッティングの差等が生じないように設計する必要はない。従って、ＯＣＴ装置１の設計が容易である。

（２）光路長変換部の構成：
本実施形態において、光路長変換部１０は、参照アームに設けられている。具体的には、光路長変換部１０は、光を波長毎に異なる進行方向に分散させる分散部と、波長毎に異なる光路長となる光路を形成する分散光路部と、とを備えている。また、本実施形態において、光路長変換部１０は、参照光を反射する反射部を含んでいる。

光路長変換部１０に入射した参照光は、波長毎の光に分散し、分散した状態で異なる光路を進行することによって、波長毎に異なる光路長の光路を進行するように構成されている。そして、参照光は、光路長変換部１０の内部で反射され、再び光路４２に出力される。

光を波長毎に分散させるための構成は、種々の構成であって良いが、本実施形態においては光学部材によって、光が波長毎の光に分散する。ここでは、当該光学物材を第１光学部材と呼ぶ。

波長毎に異なる光路長となる光路を形成す分散光路部も、種々の構成であってよく、本実施形態において分散光路部は、第１光学部材によって分散された波長毎の光が入射され、当該波長毎の光の進行方向を、分散された状態が維持されたまま逆向きに変換して第１光学部材に戻す進行方向変換部を有する。進行方向変換部は、複数の光学部材によって構成可能であり、本実施形態においては、第１光学部材と同種の部材である第２光学部材と、光を反射する反射部材と、によって進行方向変換部が構成される。

図３は、光路長変換部１０の一例に係る構成から一部の構成を抜き出して模式的に示した図である。図３に示す構成において、第１光学部材はプリズムＰ₁₁によって構成される。また、第２光学部材はプリズムＰ₁₂、反射部材はミラーＭ₁₁によって構成される。光路長変換部１０は、これらの部材以外にも、種々の部材を含む。例えば、本実施形態において、光路長変換部１０は、プリズムＰ₁₂およびミラーＭ₁₁をプリズムＰ₁₁に向けて進退させるための、図示しない移動機構を備えている。

図３に示す構成において、光路４２から光路長変換部１０に入射した光Ｌｉ₁₁は、プリズムＰ₁₁に向けて進行する。プリズムＰ₁₁に達した光はプリズムＰ₁₁の界面で屈折する。この際、光は分散し、波長毎に異なる進行方向に進行する。さらに、波長毎の光がプリズムＰ₁₁の逆側の界面に達すると、再び屈折し、空気中を進行する。図３においては、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図３においては、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

プリズムＰ₁₁から出力された光がプリズムＰ₁₂に達すると、界面で屈折してプリズムＰ₁₂の内部を進行し、逆側の界面で再び屈折し、波長毎の光が互いに平行な状態でミラーＭ₁₁に向けて進行する。波長毎の光がミラーＭ₁₁に達すると、ミラーＭ₁₁で反射され、反射前の光と進行方向が逆向きになり、元の光路と同一の光路を戻っていく。すなわち、ミラーＭ₁₁で反射された光は、プリズムＰ₁₂，プリズムＰ₁₁を通過し、プリズムＰ₁₁から出力された段階で、波長毎に異なる光路を進行していた光（分散していた光）が、分散前の状態に戻る。そして、プリズムＰ₁₁から出力された光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

なお、以上の構成は一例であり、例えば、マッハツェンダー干渉計が利用される場合であれば、参照アームを進行する参照光が同一の光路に戻るような構成でなくても良い。なお、光路４２から光路長変換部１０に入射する光と、光路長変換部１０から光路４２に入射する光は、１本の線で表現されているが、幅を持つ平行光であっても良い（以下、他の実施形態でも同様）。

本実施形態において、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂は、同一の媒質であり、かつ、同一形状である。図３に示す例においてプリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂は、三角柱であり、当該三角柱の軸は、互いに平行である。また、三角柱の軸に垂直な平面（図３の紙面と平行な平面）と光Ｌｉ₁₁の光軸とは平行である。さらに、プリズムＰ₁₁への光の入射面Ｓｉ₁₁と、プリズムＰ₁₂からの光の出射面Ｓｏ₁₂とが平行に向けられ、かつ、プリズムＰ₁₁からの光の出射面Ｓｏ₁₁と、プリズムＰ₁₂への光の入射面Ｓｉ₁₂とが平行に向けられている。ミラーＭ₁₁は、プリズムＰ₁₂から出力された光に対して垂直な向きに向けられている。

従って、プリズムＰ₁₁に対して入射する光と、プリズムＰ₁₂からミラーＭ₁₁に向かう光とは、平行になる。また、光がプリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂を通ることで、光が波長毎に分散した状態が維持されたままミラーＭ₁₁に向かう構成になる。ミラーＭ₁₁に向かう波長毎の光がミラーＭ₁₁に達すると、反射されて逆向きに進行する。このように、本実施形態において、第１光学部材であるプリズムＰ₁₁によって分散された光は、第２光学部材であるプリズムＰ₁₂と、反射部材であるミラーＭ₁₁とにより、分散した状態が維持されたまま逆向きに変換されて第１光学部材であるプリズムＰ₁₁に戻される。プリズムＰ₁₁から出力される光と、プリズムＰ₁₁に戻る光とは、逆向きであるため、戻った光がプリズムＰ₁₁を通ると、波長毎に分散していない状態に戻る。

以上のように、光路長変換部１０においては、光路４２から入力する光を波長毎の光に分散させる。また、分散した波長毎の光は異なる光路を進行する。本実施形態においては、このような機能を有する分散部と分散光路部とを、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂およびミラーＭ₁₁によって実現しており、簡易な構成によって光路長変換部１０を構成することができる。

本実施形態においては分散した光が異なる光路を進行するため、分散した光の光路長が波長毎に異なる。図３に示す構成においては、主に、二点鎖線Ｌｍ１，Ｌｍ２の間の光路長が波長毎に異なっている。さらに、本実施形態においては、波長毎の光路長を変化させることが可能である。光路長を変化させるための構成は、種々の構成によって実現されて良く、例えば、分散部と、進行方向変換部と、の距離または向きの少なくとも一方を変化させることによって、分散された光の波長毎の光路長を変化させることが可能である。

本実施形態においては、進行方向変換部を構成するプリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを一体的に移動させることが可能である。具体的には、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とは、図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁との相対位置関係が変化せず、かつ、プリズムＰ₁₁の出射面Ｓｏ₁₁とプリズムＰ₁₂の入射面Ｓｉ₁₂とが平行である状態を維持しながら、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを移動させることができる。図３に示す矢印Ａ₁₁は、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁との移動可能方向を示している。

当該移動可能方向にプリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを移動させると、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂間の距離が変動する。プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂間の距離が変動すると、同じ波長の光が入射面Ｓｉ₁₂に対して入射する位置が変動する。例えば、図３に示す状態から、矢印Ａ₁₁に沿ってプリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とがプリズムＰ₁₁に近づく方向に移動した場合、一点鎖線、実線、および破線で示す光は、図３に示す状態よりもプリズムＰ₁₂の頂点Ｐａ₁₂から遠い位置で入射面Ｓｉ₁₂に対して入射する。この結果、例えば、プリズムＰ₁₂内において、各波長の光の光路長は長くなる。このように、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを矢印Ａ₁₁方向に移動させると光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。

移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能である。例えば、ボールネジ機構等によって直線往復運動が実現されても良いし、スライダクランク機構やカム等の動力伝達機構によって直線往復運動が実現されても良い。なお、光路長を変化させるための構成は、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを直線方向に往復移動させる構成に限定されない。例えば、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂の頂点Ｐａ₁₁，Ｐａ₁₂を回転軸とし、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂を同一回転方向に同一角度だけ回転するように向きを変化させてもよい。すなわち、プリズムＰ₁₁の出射面Ｓｏ₁₁とプリズムＰ₁₂の入射面Ｓｉ₁₂とが平行である状態を維持しながらプリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂を回転させても良い。

また、プリズムＰ₁₁が直線方向に往復移動可能であっても良い。むろん、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂の回転や直線方向への移動を可能にする機構が併用されていても良い。なお、移動機構は、利用者によって手動で動作させる構成であっても良いし、測定部５０等からの制御指示に応じて動作させる構成であってもよい。後者であれば、例えば、モータ等の動力を移動機構に伝達可能に構成され、制御指示に応じてモータ等を動作させる構成となる。

さらに、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂やミラーＭ₁₁の形状も図３に示す構成に限定されない。例えば、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂の形状は完全同一でなくても良い。すなわち、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂において、頂点Ｐａ₁₁，Ｐａ₁₂における角度θが同一であり、プリズムＰ₁₁の出射面Ｓｏ₁₁とプリズムＰ₁₂の入射面Ｓｉ₁₂とが平行であればよい。従って、例えば、プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂が図３において形成する三角形は合同でなくても良い。また、ミラーＭ₁₁が図３に示す大きさと比較して充分大きい場合、プリズムＰ₁₂とミラーＭ₁₁とを一体的に移動させるのではなく、プリズムＰ₁₂を移動させるように構成されていても良い。

以上のように、本実施形態においては各種の変形例を採用可能であるが、いずれにしても、本実施形態によれば、移動機構によって波長毎の光路長を変化させることが可能である。従って、本実施形態にかかるＯＣＴ装置１によれば、分散特性を調整することが可能であり、干渉信号の分布を充分にブロードにするための調整を容易に実施することができる。さらに、光源２０の個体差やセッティングの差等により、ＯＣＴ装置１で利用される光の波長範囲が個体毎に微妙に異なったとしても、ＯＣＴ装置１を製造した後に調整を行うことにより、ＯＣＴ装置１の個体毎に干渉信号の特性に差が生じないように調整することが可能である。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。従って、上述の実施形態の少なくとも一部の構成が省略、置換、された構成であってもよい。

例えば、分散光路部が進行方向変換部によって構成される場合において、分散光路部と分散部は部材を共有していても良い。図４は、第１光学部材がプリズムＰ₂₁によって構成され、進行方向変換部が、当該プリズムＰ₂₁とリトロリフレクターＲ₂₁とミラーＭ₂₁とによって構成される実施形態を模式的に示す図である。

図４は、本実施形態にかかる光路長変換部１０から一部の構成を抜き出して模式的に示した図である。光路長変換部１０は、図４に示す部材以外にも、種々の部材を含む。また、図３と同様の要素については図３と同一の符号で示している。さらに、図４に示す光路長変換部１０は、リトロリフレクターＲ₂₁を、プリズムＰ₂₁に向けて矢印Ａ₂₁に示す方向に進退させるための、図示しない移動機構を備えている。なお、リトロリフレクターＲ₂₁は、任意の方向から入射する光を反射させ、入射方向と平行で、かつ反対の方向へと進行させる装置である。従って、リトロリフレクターＲ₂₁は、第１光学部材としてのプリズムＰ₂₁から出力された波長毎の光を、進行方向が逆向きであり、かつ、異なる光路上を進行する光に変換して第１光学部材としてのプリズムＰ₂₁に戻す変換光学部材である。

図４に示す構成において、光路４２から光路長変換部１０に入射する光Ｌｉ₁₁は、プリズムＰ₂₁に向けて進行する。プリズムＰ₂₁に達した光はプリズムＰ₂₁の界面で屈折する。この際、光は分散し、波長毎に異なる進行方向に進行する。さらに、波長毎の光がプリズムＰ₂₁の逆側の界面に達すると、再び屈折し、空気中を進行する。図４においても、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図４においても、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

プリズムＰ₂₁から出力された光がリトロリフレクターＲ₂₁に達すると、当該光はリトロリフレクターＲ₂₁で反射され、入射方向と平行で、かつ反対の方向に進行する。当該光は、プリズムＰ₂₁に達し、プリズムＰ₂₁に達した光はプリズムＰ₂₁の界面で屈折する。プリズムＰ₂₁内を進行する光がプリズムＰ₂₁の逆側の界面に達すると、再び屈折し、波長毎の光が互いに平行な状態で反射部材としてのミラーＭ₂₁に向けて進行する。波長毎の光がミラーＭ₂₁に達すると、ミラーＭ₂₁で反射され、反射前の光と進行方向が逆向きになり、元の光路と同一の光路を戻っていく。すなわち、ミラーＭ₂₁で反射された光は、プリズムＰ₁₂を通過してリトロリフレクターＲ₂₁で反射され、再びプリズムＰ₂₁に入射する。プリズムＰ₂₁に入射した光がプリズムＰ₂₁から出力されると、波長毎に異なる光路を進行していた光（分散していた光）が、分散前の状態に戻る。そして、プリズムＰ₂₁から出力された光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

図４に示す例においてもプリズムＰ₂₁は、三角柱である。また、三角柱の軸に垂直な平面（図４の紙面と平行な平面）と光Ｌｉ₁₁の光軸とは平行である。また、ミラーＭ₂₁は、プリズムＰ₂₁から出力されてミラーＭ₂₁に向かって進行する光に対して垂直な向きに向けられている。

以上のように、本実施形態においては、図３に示す構成からプリズムＰ₁₂およびミラーＭ₁₁が除外され、替わりにリトロリフレクターＲ₂₁とミラーＭ₂₁とが配置された構成である。リトロリフレクターＲ₂₁は、光を逆方向に進行させる装置であるため、図４に示す実施形態の光路は、図３に示すプリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂の間で光路が折り返されたという差異があるものの、図４に示す構成と図３に示す構成とは実質的にはほぼ等価である。

以上のように、図４に示す構成においても、第１光学部材であるプリズムＰ₂₁によって分散された光は、リトロリフレクターＲ₂₁とプリズムＰ₂₁とミラーＭ₂₁とによって往復することにより、分散した状態が維持されたまま逆向きに変換され、第１光学部材であるプリズムＰ₂₁に戻される。そして、プリズムＰ₂₁から再び光路４２に向けて進行する光は波長毎に分散していない状態に戻る。

図４に示す構成においても、分散した光が波長毎の光路を進行する。そして、本実施形態においても、このような機能を有する分散部と分散光路部とを、プリズムＰ₂₁，リトロリフレクターＲ₂₁およびミラーＭ₂₁によって実現しており、簡易な構成によって光路長変換部１０を構成することができる。

さらに、図４に示す構成においても、分散した光が異なる光路を進行するため、分散した光の光路長が波長毎に異なり、当該光路長を変化させることができる。具体的には、リトロリフレクターＲ₂₁が図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、リトロリフレクターＲ₂₁を矢印Ａ₂₁方向に沿って直線的に往復移動させることができ、リトロリフレクターＲ₂₁とプリズムＰ₂₁との間の距離を変動させることができる。リトロリフレクターＲ₂₁とプリズムＰ₂₁との間の距離が変動すると、波長毎の光の光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。なお、図４に示す構成においても、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能であり、プリズムＰ₂₁の頂点Ｐａ₂₁を回転軸としてプリズムＰ₂₁を回転させても良い。

本実施形態においても、以上の構成により、移動機構によって波長毎の光路長を変化させることが可能である。従って、本実施形態にかかるＯＣＴ装置１によれば、分散特性を調整することが可能であり、干渉信号の分布を充分にブロードにするための調整を容易に実施することができる。さらに、光源２０の個体差やセッティングの差等により、ＯＣＴ装置１で利用される光の波長範囲が個体毎に微妙に異なったとしても、ＯＣＴ装置１を製造した後に調整を行うことにより、ＯＣＴ装置１の個体毎に干渉信号の特性に差が生じないように調整することが可能である。

上述の実施形態において、分散部はプリズムによって構成されるが、他の光学部品によって構成されても良い。図５は、分散部としての第１光学部材が回折格子によって構成される例を示す図である。図５に示す構成においても、光路長変換部１０は、分散部と分散光路部とを備えており、分散部は第１光学部材によって構成され、分散光路部は第１光学部材と同種の部材である第２光学部材と光を反射する反射部材とを含む進行方向変換部によって構成される。

図５に示す構成において、分散部は、第１光学部材としての第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁であり、分散光路部は、第２光学部材としての第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂と反射部材としてのミラーＭ₃₁とを備えている。なお、ブレーズド回折格子は、図６に示すように、直方体の部材の一面に階段面が形成された光学部材である。図６に示す構成例においては、直方体の部分Ｐｒの一つの面Ｓｇに複数の楔形の部分Ｐｓが形成されている。楔形の部分Ｐｓは、面Ｓｇに対してブレーズ角θBだけ傾斜した階段面Ｓｓと、面Ｓｇに対して垂直な垂直面Ｓｖとを有している。また、楔形の部分Ｐｓは、線間隔ｄで面Ｓｇ上に繰り返し形成されている。本実施形態においては、ブレーズド回折格子における楔形の部分Ｐｓを除外して得られる面Ｓｇを回折格子面と呼ぶ。

図５に示す実施形態は、このようなブレーズド回折格子が２個利用される。すなわち、図５に示す実施形態においては、光路４２から入射した入射光Ｌｉ₁₁に対して、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁の回折格子面が傾斜するように向けられ、光路長変換部１０に固定される。

また、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と向かい合う位置に第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂が配置される。具体的には、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とは、同一の形状である。従って、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とにおいて、線間隔およびブレーズ角の大きさが同一である。

また、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁の回折格子面と、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の回折格子面と、は平行である。さらに、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁の階段面の法線（法線は、例えば、図６のＶｎ）と、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の階段面の法線と、は平行である。すなわち、図６において、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁を１８０°回転させて平行移動させると、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂と重なる。

以上の構成において、光路４２から入射し、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁に達した光は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁によって波長毎の光に分散する。図５においては、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図５においては、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁によって分散した光は、分散した状態で第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂に達し、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂によって回折する。第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂によって回折した波長毎の光は、平行な状態でミラーＭ₃₁に達する。ミラーＭ₃₁は、これらの光の進行方向に対して垂直に向けられているため、ミラーＭ₃₁に達した光は、ミラーＭ₃₁で反射されて逆向きに進行する。この後、波長毎の光は元の光路と同一の光路を進行し、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁から光路４２に向かう段階で分散していない状態となる。そして、当該分散していない光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

以上の構成においても、波長毎の光路長を変化させるための構成が備えられている。具体的には、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁とは、図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁との相対位置関係が変化せず、かつ、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁の回折格子面と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の回折格子面とが平行である状態を維持しながら、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁とを移動させることができる。図５に示す矢印Ａ₃₁は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂との移動可能方向を示している。

当該移動可能方向に第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁とを移動させると、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂との間の距離が変動する。第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂との間の距離が変動すると、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁によって分散された波長毎の光が第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂に達するまでに進行する光路の光路長が波長毎に変動する。これに伴い、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂からミラーＭ₃₁に達するまでに進行する光路の光路長も波長毎に変動する。このように、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁とを矢印Ａ₃₁方向に移動させると光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。

上述の実施形態と同様に、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能である。また、光路長を変化させるための構成は、第２ブレーズド回折格子Ｄ₃₂とミラーＭ₃₁とを直線方向に往復移動させる構成に限定されない。例えば、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁の回折格子面と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の回折格子面とが平行である状態を維持しながら、各回折格子を回転させる構成であっても良い。

また、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁が直線方向に往復移動可能であっても良い。むろん、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の回転や直線方向への移動を可能にする機構が併用されていても良い。移動機構は、利用者によって手動で動作させる構成であっても良いし、測定部５０等からの制御指示に応じて動作させる構成であってもよい。後者であれば、例えば、モータ等の動力を移動機構に伝達可能に構成され、制御指示に応じてモータ等を動作させる構成となる。

さらに、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁の形状も図５に示す構成に限定されない。第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂との形状は完全同一でなくても良く、例えば、線間隔ｄ方向の長さが互いに異なってもよい。

さらに、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁における線間隔ｄ₁と、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂における線間隔ｄ₂と、が異なる構成も採用可能である。具体的には、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁における線間隔を線間隔ｄ₁、回折次数を回折次数ｎ₁とし、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂における線間隔を線間隔ｄ₂、回折次数を回折次数ｎ₂とした場合に、ｎ₁／ｄ₁＝ｎ₂／ｄ₂の関係が満たされるように構成されていても良い。すなわち、ｎ₁／ｄ₁＝ｎ₂／ｄ₂の関係が満たされる場合、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁における回折角と、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂における回折角が等しくなるため、図５に示す例のように、光路４２から第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁に向けて進行する光と、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂からミラーＭ₃₁に向けて進行する光とが平行である状態となる。

さらに、ミラーＭ₃₁が図５に示す大きさと比較して充分大きい場合、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂とミラーＭ₃₁とを一体的に移動させるのではなく、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂を移動させるように構成されていても良い。

図５に示す構成においても、当該構成を変形し、分散光路部と分散部とが部材を共有するような構成にすることが可能である。図７は、第１光学部材がブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁によって構成され、進行方向変換部が、当該ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁と、変換光学部材としてのリトロリフレクターＲ₄₁と、反射部材としてのミラーＭ₄₁とによって構成される実施形態を模式的に示す図である。

図７は、本実施形態にかかる光路長変換部１０から一部の構成を抜き出して模式的に示した図である。光路長変換部１０は、図７に示す部材以外にも、種々の部材を含む。また、図３と同様の構成については図３と同一の符号で示している。図７に示す構成において、光路長変換部１０は、リトロリフレクターＲ₄₁を、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に向けて矢印Ａ₄₁に示す方向に進退させるための、図示しない移動機構を備えている。

図７に示す構成において、光路４２から光路長変換部１０に入射した光Ｌｉ₁₁は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に達する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に達した光はブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁で回折して分散する。図７においては、その中の特定の波長の光のみを実線で示しているが、分散した波長毎の光は、波長毎に異なる光路を進行する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁で分散した波長毎の光がリトロリフレクターＲ₄₁に達すると、当該光はリトロリフレクターＲ₄₁において反射され、入射方向と平行で、かつ反対の方向に進行する。当該光は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に達し、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に達した光はブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁で回折する。この結果、波長毎の光は分散前の光と平行な状態に戻るので、波長毎の光が互いに平行な状態で反射部材としてのミラーＭ₄₁に向けて進行する。

波長毎の光がミラーＭ₄₁に達すると、ミラーＭ₄₁で反射され、反射前の光と進行方向が逆向きになり、元の光路と同一の光路を戻っていく。すなわち、ミラーＭ₄₁で反射された光は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁で回折されてリトロリフレクターＲ₄₁で反射され、再びブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁に入射する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁で回折すると、波長毎に異なる光路を進行していた光（分散していた光）が、分散前の状態に戻る。そして、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁からの光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

以上のように、本実施形態においては、図５に示す構成から第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂およびミラーＭ₃₁が除外され、替わりにリトロリフレクターＲ₄₁とミラーＭ₄₁とが配置された構成である。リトロリフレクターＲ₄₁は、光を逆方向に進行させる装置であるため、図７に示す実施形態の光路は、図５における第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₁，第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₃₂の間で光路が折り返されたという差異があるものの、図７に示す構成と図５に示す構成とは実質的にはほぼ等価である。

図７に示す構成においても、分散した光が波長毎の光路を進行する。そして、本実施形態においても、このような機能を有する分散部と分散光路部とを、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁，リトロリフレクターＲ₄₁およびミラーＭ₄₁によって実現しており、簡易な構成によって光路長変換部１０を構成することができる。

さらに、図７に示す構成においても、分散した光が異なる光路を進行するため、分散した光の光路長が波長毎に異なり、当該光路長を変化させることができる。具体的には、リトロリフレクターＲ₄₁が図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、リトロリフレクターＲ₄₁を矢印Ａ₄₁方向に沿って直線的に往復移動させることができ、リトロリフレクターＲ₄₁とブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁との間の距離を変動させることができる。リトロリフレクターＲ₄₁とブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁との間の距離が変動すると、波長毎の光の光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。なお、図７に示す構成においても、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能であり、他の構成、例えば、ブレーズド回折格子Ｄｇ₄₁を回転させる構成であっても良い。

上述の実施形態において、第２光学部材が、複数の光学部材で構成されていても良い。図８は、第２光学部材が、第１光学部材と同種の部材および複数のレンズによって構成される例を示す図である。図８に示す構成においても、光路長変換部１０は、分散部と分散光路部とを備えており、分散部は第１光学部材によって構成され、分散光路部は第１光学部材と同種の部材である第２光学部材と光を反射する反射部材とを含む進行方向変換部によって構成される。

図８に示す構成において、分散部は、第１光学部材としての第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁であり、分散光路部は、第２光学部材としての第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂と反射部材としてのミラーＭ₅₁と、複数のレンズＬ₅₁，Ｌ₅₂を備えている。なお、レンズＬ₅₁，Ｌ₅₂の焦点距離は同一である。

図８に示す実施形態において、光路４２から入射した入射光Ｌｉ₁₁に対して、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁の回折格子面が傾斜するように向けられる。複数のレンズＬ₅₁，Ｌ₅₂は平行に向かい合うように配置される。すなわち、複数のレンズＬ₅₁，Ｌ₅₂は、それぞれの焦点Ｆが重なり、かつ、各レンズの主点と焦点Ｆとを通る光軸が一致するように配置されている。第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂は、焦点Ｆを通る光軸に垂直な焦点面Ｓｆに対して第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と対称な向きとなるように、光路長変換部１０に配置される。なお、図８に示すｆは焦点距離である。Ｌは、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁とレンズＬ₅₁との距離および第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とレンズＬ₅₂との距離である。すなわち、両距離は等しい。

本実施形態において、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とは同一の形状である。従って、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とにおいて、線間隔およびブレーズ角の大きさが同一である。

以上の構成において、光路４２から入射し、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁に達した光は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁によって波長毎の光に分散する。図８においては、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図８においては、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁によって分散した光は、分散した状態でレンズＬ₅₁，Ｌ₅₂を通過し、各レンズＬ₅₁，Ｌ₅₂で屈折しながら進行する。レンズＬ₅₂から出力された光は第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂に達し、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂によって回折する。第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂によって回折した波長毎の光は、平行な状態でミラーＭ₅₁に達する。ミラーＭ₅₁は、これらの光の進行方向に対して垂直に向けられているため、ミラーＭ₅₁に達した光は、ミラーＭ₅₁で反射されて逆向きに進行する。この後、波長毎の光は元の光路と同一の光路を進行し、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁から光路４２に向かう段階で分散していない状態となる。そして、当該分散していない光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

以上の構成においても、波長毎の光路長を変化させるための構成が備えられている。具体的には、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とは、図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とが焦点面Ｓｆに対称である状態を維持しながら、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とを矢印Ａ₅₁，Ａ₅₂方向に移動させることができる。また、移動機構は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁とレンズＬ₅₁との距離Ｌと、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とレンズＬ₅₂との距離Ｌが等しい状態を維持しながら、当該移動を行う。距離Ｌの変動の際に、ミラーＭ₅₁は第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂と一体で移動しても良いし、ミラーＭ₅₁は移動しなくても良い。すなわち、ミラーＭ₅₁が充分に大きいならばミラーＭ₅₁は固定されていても良い。

当該距離Ｌの大きさを変動させると、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁によって分散された波長毎の光が第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂に達するまでに進行する光路の光路長が波長毎に変動する。これに伴い、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂からミラーＭ₅₁に達するまでに進行する光路の光路長も波長毎に変動する。このように、距離Ｌの大きさを変動させると光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。

上述の実施形態と同様に、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能である。また、光路長を変化させるための構成は、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とを直線方向に往復移動させる構成に限定されない。例えば、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂とが焦点面Ｓｆに対して対称である状態を維持しながら、各回折格子を回転させる構成であっても良い。

むろん、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂の回転や直線方向への移動を可能にする機構が併用されていても良い。移動機構は、利用者によって手動で動作させる構成であっても良いし、測定部５０等からの制御指示に応じて動作させる構成であってもよい。後者であれば、例えば、モータ等の動力を移動機構に伝達可能に構成され、制御指示に応じてモータ等を動作させる構成となる。

さらに、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂との形状も図８に示す構成に限定されない。第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁と第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂との形状は完全同一でなくても良く、例えば、線間隔ｄ方向の長さが互いに異なってもよい。また、第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁における線間隔を線間隔ｄ₁、回折次数を回折次数ｎ₁とし、第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂における線間隔を線間隔ｄ₂、回折次数を回折次数ｎ₂とした場合に、ｎ₁／ｄ₁＝ｎ₂／ｄ₂の関係が満たされるように構成されていても良い。

図８に示す構成においても、当該構成を変形し、分散光路部と分散部とが部材を共有するような構成にすることが可能である。第１光学部材がブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁によって構成され、進行方向変換部が、当該ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁と、変換光学部材としてのレンズＬ₆₁および反射部材としてのミラーＭ₆₂と、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁からの光を再びブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に戻す反射部材としてのミラーＭ₆₁と、によって構成される実施形態を模式的に示す図である。

図９は、本実施形態にかかる光路長変換部１０から一部の構成を抜き出して模式的に示した図である。光路長変換部１０は、図９に示す部材以外にも、種々の部材を含む。また、図３と同様の構成については図３と同一の符号で示している。図９に示す構成において、光路長変換部１０は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁を、レンズＬ₆₁に向けて矢印Ａ₆₁に示す方向に進退させるための、図示しない移動機構を備えている。

図９に示す構成においては、光路４２から光路長変換部１０に入射する光Ｌｉ₁₁は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に達する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に達した光はブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁で回折して分散する。図９においては、その中の特定の波長の光のみを実線で示しているが、分散した波長毎の光は、波長毎に異なる光路を進行する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁で分散した波長毎の光がレンズＬ₆₁に達すると、当該光は、レンズＬ₆₁で屈折してミラーＭ₆₂に向けて進行する。

さらに、当該光はミラーＭ₆₂で反射し、再びレンズＬ₆₁に向けて進行する。光がレンズＬ₆₁に到達すると、当該光は、レンズＬ₆₁で屈折してブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に向けて進行する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に達した光はブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁で回折する。この結果、波長毎の光は分散前の光と平行な状態に戻るので、波長毎の光が互いに平行な状態で反射部材としてのミラーＭ₆₁に向けて進行する。

波長毎の光がミラーＭ₆₁に達すると、ミラーＭ₆₁で反射され、反射前の光と進行方向が逆向きになり、元の光路と同一の光路を戻っていく。すなわち、ミラーＭ₆₁で反射された光は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁で回折されてレンズＬ₆₁を通過し、再びミラーＭ₆₂で反射され、レンズＬ₆₁を介して、再びブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁に入射する。ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁で回折すると、波長毎に異なる光路を進行していた光（分散していた光）が、分散前の状態に戻る。そして、当該分散していない光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

以上のように、本実施形態においては、図８に示す構成からレンズＬ₅₂，第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂，ミラーＭ₅₁が除外され、替わりにミラーＭ₆₂とミラーＭ₆₁とが配置された構成である。なお、ミラーＭ₆₂の反射面は、図８に示す構成の焦点面Ｓｆと同一の位置に存在する。ミラーＭ₆₂は、光を逆方向に進行させる装置であるため、図９に示す実施形態の光路は、図８における第１ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₁，第２ブレーズド回折格子Ｄｇ₅₂の間で光路が折り返されたという差異があるものの、図９に示す構成と図８に示す構成とは実質的にはほぼ等価である。

図９に示す構成においても、分散した光が波長毎の光路を進行する。そして、本実施形態においても、このような機能を有する分散部と分散光路部とを、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁，レンズＬ₆₁およびミラーＭ₆₁，Ｍ₆₂によって実現しており、簡易な構成によって光路長変換部１０を構成することができる。

さらに、図９に示す構成においても、分散した光が異なる光路を進行するため、分散した光の光路長が波長毎に異なり、当該光路長を変化させることができる。具体的には、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁が図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁を矢印Ａ₆₁方向に沿って直線的に往復移動させることができ、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁とレンズＬ₆₁との間の距離を変動させることができる。ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁とレンズＬ₆₁との間の距離が変動すると、波長毎の光の光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。なお、図９に示す構成においても、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能であり、他の構成、例えば、ブレーズド回折格子Ｄｇ₆₁を回転させる構成であっても良い。

さらに、分散部は、平行平面板であっても良い。すなわち、空気中と分散部との界面での屈折を利用して光を分散させる各種の光学部材が利用されて良い。図１０は、分散部が平行平面板Ｂ₇₁で構成され、分散光路部がミラーＭ₇₁で構成される実施形態を示している。

図１０に示す構成においても、移動機構など、光路長変換部１０を構成する部材等の一部は省略されている。図１０に示す実施形態において、光路４２から入射した入射光Ｌｉ₁₁に対して、平行平面板Ｂ₇₁の平面Ｓ₇₁が傾斜するように向けられ、光路長変換部１０に固定される。

光路４２から入射して平行平面板Ｂ₇₁に達した光は、空気と平行平面板Ｂ₇₁との界面である平面Ｓ₇₁で屈折し、波長毎の光に分散する。図１０においては、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図１０においては、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

平行平面板Ｂ₇₁によって分散した光は、分散した状態で平行平面板Ｂ₇₁内を進行し、平行平面板Ｂ₇₁と空気との界面で再び屈折する。当該界面である平面Ｓ₇₂は平面Ｓ₇₁と平行である。従って、平面Ｓ₇₂で屈折した波長毎の光は、平行な状態でミラーＭ₇₁に達する。ミラーＭ₇₁は、これらの光の進行方向に対して垂直に向けられているため、ミラーＭ₇₁に達した光は、ミラーＭ₇₁で反射されて逆向きに進行する。この後、波長毎の光は元の光路と同一の光路を進行し、平行平面板Ｂ₇₁から光路４２に向かう段階で分散していない状態となる。そして、当該分散していない光Ｌｉ₁₂が光路４２に戻っていく。

以上の構成においても、波長毎の光路長を変化させるための構成が備えられている。具体的には、平行平面板Ｂ₇₁は、図示しない移動機構に連結されており、平面Ｓ₇₁の入射光Ｌｉ₁₁に対する傾斜角θを変動させることができる。

当該傾斜角θの大きさを変動させると、平行平面板Ｂ₇₁との平面Ｓ₇₁で分散された波長毎の光がミラーＭ₇₁に達するまでに進行する光路の光路長が波長毎に変動する。このように、傾斜角θの大きさを変動させると光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。

上述の実施形態と同様に、移動機構は、物体を回転させるための各種の機構で実現可能である。移動機構は、利用者によって手動で動作させる構成であっても良いし、測定部５０等からの制御指示に応じて動作させる構成であってもよい。後者であれば、例えば、モータ等の動力を移動機構に伝達可能に構成され、制御指示に応じてモータ等を動作させる構成となる。

上述の実施形態において、光路長変換部は、分割部３０で分割された参照光が進行する光路４２側の参照アームに設けられているが、分割部３０で分割された測定光が進行する光路４３側の測定アームに光路長変換部が設けられてもよい。図１１は、測定アームにおける分割部３０と測定対象との間の光路４３に光路長変換部１００が設けられた構成を模式的に示す図である。

図１１に示す実施形態において、図１と同様の構成は、図１と同一の符号を付して示している。図１に示す構成において、光路長変換部１０が存在する部分には、参照光を反射させるミラー１１が設けられている。図１１に示す光路長変換部１００は、測定アームである光路４３において、測定対象に照射される前の光の光路長を波長毎に変動させることが可能である。このための構成としては、種々の構成が採用可能であり、ここでも光路長変換部１００が、光を波長毎に分散させる分散部と、波長毎に異なる光路長となる光路を形成する分散光路部と、を含むように構成される。

但し、測定アームにおいては、測定光が測定対象で反射されるため、光路長変換部１００においては、光を反射して逆方向に戻す機能は含まれていない。具体的には、分散部は、光を波長毎の光に分散させる第１光学部材を有する。さらに、分散光路部は、第１光学部材によって分散された波長毎の光が入射され、当該波長毎の光の進行方向を変換し、波長毎に分散していない光に戻す進行方向変換部を有する。すなわち、分散光路部は、進行方向変換部によって、波長毎の光の進路を変換するが、反射等によって逆向きに戻すことなく、光を進行させる。

図１２は、光路長変換部１００の一例に係る構成から一部の構成を抜き出して模式的に示した図である。図１２に示す構成において、第１光学部材はプリズムＰ₈₁によって構成される。また、進行方向変換部は、プリズムＰ₈₂、プリズムＰ₈₃、プリズムＰ₈₄によって構成される。光路長変換部１００は、これらの部材以外にも、種々の部材を含む。例えば、光路４３からプリズムＰ₈₁に向かう光Ｌｉ₁₁は平行光であり、光路４３とプリズムＰ₈₁との間に図示しないコリメーター等が配置されることによって光Ｌｉ₁₁は平行光となる。また、光路長変換部１００は、図示しない移動機構等を備えている。

図１２に示す構成において、光路４３から光路長変換部１００に入射し、プリズムＰ₈₁に向かう光Ｌｉ₁₁は、プリズムＰ₈₁の入射面Ｓｉ₈₁に達すると、屈折することによって分散し、波長毎に異なる進行方向に進行する。さらに、波長毎の光がプリズムＰ₈₁からの光の出射面Ｓｏ₈₁に達すると、再び屈折し、空気中を進行する。図１２においては、異なる波長の光の進路を一点鎖線、実線、破線によって示している。一点鎖線の光路を進行する光は、実線の光路を進行する光より波長が長く、実線の光路を進行する光は、破線の光路を進行する光より波長が長い。むろん、波長毎の光はより多数であって連続的に分布しているが、図１２においては、３個の光路のみを抽出して模式的に示している。

プリズムＰ₈₁から出力された光がプリズムＰ₈₂に達すると、プリズムＰ₈₂への光の入射面Ｓｉ₈₂で屈折してプリズムＰ₈₂の内部を進行し、プリズムＰ₈₂からの光の出射面Ｓｏ₈₂で再び屈折し、波長毎の光が互いに平行な状態でプリズムＰ₈₃に達する。波長毎の光がプリズムＰ₈₃に達すると、プリズムＰ₈₃への光の入射面Ｓｉ₈₃で屈折してプリズムＰ₈₃の内部を進行し、プリズムＰ₈₃からの光の出射面Ｓｏ₈₃で再び屈折し、プリズムＰ₈₄に向けて進行する。

波長毎の光がプリズムＰ₈₄に達すると、プリズムＰ₈₄への光の入射面Ｓｉ₈₄で屈折してプリズムＰ₈₄の内部を進行し、プリズムＰ₈₄からの光の出射面Ｓｏ₈₄で再び屈折し、分散していない光となって光路４３に対して出力される。本実施形態において、プリズムＰ₈₁，Ｐ₈₂，Ｐ₈₃，Ｐ₈₄は、同一の媒質であり、かつ、同一形状である。図１２に示す例においてプリズムＰ₈₁，Ｐ₈₂，Ｐ₈₃，Ｐ₈₄は、三角柱であり、各三角柱の軸は、互いに平行である。また、三角柱の軸に垂直な平面（図１２の紙面と平行な平面）と光Ｌｉ₁₁，Ｌｉ₁₂の光軸とは平行である。

さらに、プリズムＰ₈₁への光の入射面Ｓｉ₈₁と、プリズムＰ₈₂からの光の出射面Ｓｏ₈₂とが平行に向けられている。また、プリズムＰ₈₁からの光の出射面Ｓｏ₈₁と、プリズムＰ₈₂への光の入射面Ｓｉ₈₂とが平行に向けられている。さらに、プリズムＰ₈₃への光の入射面Ｓｉ₈₃と、プリズムＰ₈₄からの光の出射面Ｓｏ₈₄とが平行に向けられている。また、プリズムＰ₈₃からの光の出射面Ｓｏ₈₃と、プリズムＰ₈₃への光の入射面Ｓｉ₈₃とが平行に向けられている。また、三角柱であるプリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃の軸から等距離にある平面に対して、プリズムＰ₈₂からの光の出射面Ｓｏ₈₂とプリズムＰ₈₃への光の入射面Ｓｉ₈₃とが対称である。

従って、光路４３からプリズムＰ₈₁に対して入射する光と、プリズムＰ₈₂からプリズムＰ₈₃に向かう光とは、平行になる。さらに、プリズムＰ₈₃に対して入射する光と、プリズムＰ₈₄から光路４３に向かう光とは、平行になる。また、光がプリズムＰ₈₁を通ることで分散した光は、プリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃，Ｐ₈₄を通った後に分散していない状態に戻る。従って、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄を通過する過程で光は分散した状態を維持する。

以上のように、光路長変換部１００においては、光路４３からプリズムＰ₈₁に入力する光を波長毎の光に分散させる。また、分散した波長毎の光は異なる光路を進行する。本実施形態においては、このような機能を有する分散部と分散光路部とを、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄によって実現しており、簡易な構成によって光路長変換部１００を構成することができる。

本実施形態においては分散した光が異なる光路を進行するため、分散した光の光路長が波長毎に異なる。図１２に示す構成においては、主に、二点鎖線Ｌｍ１，Ｌｍ２の間の光路長と二点鎖線Ｌｍ３，Ｌｍ４の間の光路長が波長毎に異なっている。さらに、本実施形態においては、波長毎の光路長を変化させることが可能である。光路長を変化させるための構成は、種々の構成によって実現されて良く、例えば、分散部と、進行方向変換部と、の距離または向きの少なくとも一方を変化させることによって、分散された光の波長毎の光路長を変化させることが可能である。

本実施形態においては、進行方向変換部を構成するプリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃を同期させて移動させることが可能である。具体的には、プリズムＰ₈₂とプリズムＰ₈₃とは、図示しない移動機構に連結されている。移動機構は、プリズムＰ₈₁の出射面Ｓｏ₈₁とプリズムＰ₈₂の入射面Ｓｉ₈₂とが平行である状態を維持しながら、プリズムＰ₈₂を矢印Ａ₈₁方向に移動させることができる。また、移動機構は、プリズムＰ₈₃の出射面Ｓｏ₈₃とプリズムＰ₈₄の入射面Ｓｉ₈₄とが平行である状態を維持しながら、プリズムＰ₈₃を矢印Ａ₈₂方向に移動させることができる。

さらに、プリズムＰ₈₂がプリズムＰ₈₁に近づく方向に移動する際、プリズムＰ₈₃がプリズムＰ₈₄に近づく方向に移動する。プリズムＰ₈₂がプリズムＰ₈₁から遠ざかる方向に移動する際、プリズムＰ₈₃がプリズムＰ₈₄から遠ざかる方向に移動する。この際の移動量は、プリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃において同一である。以上の構成において、プリズムＰ₈₂を矢印Ａ₈₁方向、プリズムＰ₈₃を矢印Ａ₈₂方向に移動させると光路長が変化する。この際、光路長の変化度合いは波長毎に異なる。従って、本実施形態によれば、波長毎に異なる変化量で光路長を変化させることができる。

本実施形態においても、移動機構は、物体を直線方向に往復移動させるための各種の機構で実現可能である。また、光路長を変化させるための構成は、プリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃を直線方向に往復移動させる構成に限定されない。例えば、プリズムＰ₈₁，Ｐ₈₂の頂点Ｐａ₈₁，Ｐａ₈₂を回転軸とし、プリズムＰ₈₁，Ｐ₈₂を同一回転方向に同一角度だけ回転するように向きを変化させてもよい。この場合、プリズムＰ₈₃，Ｐ₈₄の頂点Ｐａ₈₃，Ｐａ₈₄を回転軸とし、プリズムＰ₈₃，Ｐ₈₄をプリズムＰ₈₁，Ｐ₈₂と逆回転方向に同一角度だけ回転するように向きを変化させてもよい。すなわち、プリズムＰ₈₁の出射面Ｓｏ₈₁とプリズムＰ₈₂の入射面Ｓｉ₈₂とが平行である状態を維持し、プリズムＰ₈₃の出射面Ｓｏ₈₃とプリズムＰ₈₄の入射面Ｓｉ₈₄とが平行である状態を維持しながらプリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄を回転させても良い。

また、プリズムＰ₈₁，Ｐ₈₄が直線方向に往復移動可能であっても良い。むろん、プリズムの回転や直線方向への移動を可能にする機構が併用されていても良い。なお、移動機構は、利用者によって手動で動作させる構成であっても良いし、測定部５０等からの制御指示に応じて動作させる構成であってもよい。後者であれば、例えば、モータ等の動力を移動機構に伝達可能に構成され、制御指示に応じてモータ等を動作させる構成となる。

さらに、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄の形状も図１２に示す構成に限定されない。例えば、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄の形状は完全同一でなくても良い。すなわち、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄において、頂点Ｐａ₈₁～Ｐａ₈₄における角度θが同一であり、プリズムＰ₈₁の出射面Ｓｏ₈₁とプリズムＰ₈₂の入射面Ｓｉ₈₂とが平行であり、プリズムＰ₈₃の出射面Ｓｏ₈₃とプリズムＰ₈₄の入射面Ｓｉ₈₄とが平行であり、三角柱であるプリズムＰ₈₂，Ｐ₈₃の軸から等距離にある平面に対して、プリズムＰ₈₂からの光の出射面Ｓｏ₈₂とプリズムＰ₈₃への光の入射面Ｓｉ₈₃とが対称であればよい。従って、例えば、プリズムＰ₈₁～Ｐ₈₄が図１２において形成する三角形は合同でなくても良い。

なお、図１２に示す構成は、図３に示す構成と類似している。すなわち、図３に示す構成において、分散後の光路の中間地点に配置されたミラーＭ₁₁を取り除き、当該ミラーＭ₁₁の反射面に対して対称な位置に、光路４２とミラーＭ₁₁との間に配置された光学部品（プリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂）と同一の光学部品を配置すれば、図１２と同等になる。同様の操作を、図４，５，７，８，９，１０に対して実施すれば、測定アーム内に配置される光路長変換部１００を構成することができる。

上述の各実施形態において、光源は、複数の波長を含む光を出力することができればよい。すなわち、波長毎に異なる光路長となる光路を形成することができるように、分散前の光が複数の波長を含んでいれば良い。波長が複数とは、光に含まれる波長が単一ではない状態であり、ある波長帯域に連続的に波長が分布した光であっても良いし、離散的に波長が分布した光であっても良い。また、波長帯域の広さは限定されず、例えば、半値全幅が３０ｎｍ、１２０ｎｍなど、種々の大きさであって良いし、中心波長も上述の８４０ｎｍに限定されない。例えば中心波長が１０６４ｎｍ，１３１０ｎｍ，１５５０ｎｍ，１７００ｎｍである各種の波長帯域幅の光源が利用されても良い。なお、上述のように、ＯＣＴ装置１が備える光学部品は上述の実施形態と異なっていても良いし、ＯＣＴ装置１はＳＳ－ＯＣＴで構成されてもよい。この場合においては、光源は時間とともにその出力する波長が変化する光源、すなわち波長掃引光源であっても良い。

分割部は、光源から出力された光を参照光と測定光に分割することができればよい。すなわち、ＯＣＴ装置は、反射光と参照光との干渉光を検出する装置であるため、分割部は、単一の光源から出力された光を参照光と測定光に分割し、異なる光路を進行させることができればよい。従って、分割部および干渉光の検出のための光学系の構成は、上述のようなマイケルソン干渉計に限定されない。例えば、バランスドマイケルソン干渉計やマッハツェンダー干渉計等が利用されても良い。

測定アームは、測定対象に照射される測定光と、測定光によって生じる測定対象からの反射光と、の光路を形成していればよい。すなわち、測定光を測定対象に対して照射し、測定光からの反射光が参照光と干渉するように進行させる任意の光学系が測定アームとなり得る。むろん、光学系を構成する光学部品は、限定されず、各種の光学部品、例えば、任意のレンズ、光ファイバ、ミラー、ガルバノメーター、光カプラ、光サーキュレータ、偏波コントローラ、ビームスプリッタ等が利用されて良い。

参照アームは、参照光の光路を形成していればよい。すなわち、参照光は、測定対象からの反射光と干渉する光であり、参照アームは、参照光との干渉によって測定対象を測定することができるように、光を進行させることができればよい。従って、上述の実施形態のように、参照光はミラーによって反射される構成であっても良いし、当該構成と同一の位相の参照光が得られるように光路が形成されていても良い。

測定部は、反射光と参照光との干渉光に基づいて測定対象を測定することができればよい。すなわち、干渉光の解析等に基づいて、測定対象について各種の測定を行うことができればよい。従って、上述のように、断層像を生成し、表示部に表示させる構成以外にも、種々の態様で測定対象の測定が行われ、種々の態様で利用される構成であって良い。また、測定対象は被検眼に限定されず、皮膚の一部等であっても良いし、人以外の動物の体の組織等が測定対象となっても良く、各種の測定対象が測定されて良い。

分散部は、光を波長毎の光に分散させることができればよい。従って、分散部は、光の波長毎に異なる方向に進行させる各種の光学部材によって実現可能である。このような光学部材としての第１光学部材は、回折格子、プリズム以外の各種の部材で実現されて良く、例えば、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズム等あってもよいし、これらの組合せであっても良い。また、第２光学部材も回折格子、プリズムに限定されず、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズム等であってもよいし、これらの組合せであっても良い。また、これらの光学部材の態様としても種々の態様を採用可能であり、例えば、回折格子はブレーズド回折格子に限定されず、各種の態様であって良いし、反射型、透過型のいずれであっても良い。さらに、光路長を調整するための構成は、上述の実施形態に限定されず、例えば、より多数の光学部品によって構成されても良い。具体的には、図３に示すミラーＭ₁₁と光路４２との間のプリズムＰ₁₁，Ｐ₁₂を一組の光学部品と考えた場合に、ミラーＭ₁₁と光路４２との間に複数組の光学部品が存在しても良い。

分散光路部は、分散された光の光路であり、かつ、波長毎に異なる光路長となる光路を形成していればよい。すなわち、波長毎に分散した光が異なる光路を通り、かつ、各光路を進行する波長毎の光の光路長が互いに異なっていればよい。この構成によれば、光の波長毎に光路長が異なる状態で、干渉光を解析することができるため、光の波長毎の光路長が同一である場合と比較して、空間周波数に対する干渉信号の強度がブロードになるように構成することができる。また、分散光路部は、測定アームと、参照アームと、の少なくとも一方に設けられていればよく、双方に設けられていても良い。

分散光路部によって形成される光路において、光の波長毎の光路長は、可変であっても良いし、固定であっても良い。上述の実施形態のように、光路長を変化させることが可能であると、ＯＣＴ装置の出荷後等の運用過程において、光路長を変化させ、微調整を含む各種の用途の調整を行うことができる。むろん、出荷前に光路長が調整され、固定されても良い。

一方、ＯＣＴ装置において光路長が可変ではなく固定であるように構成するとしても、設計段階で、分散部と、進行方向変換部と、の距離または向きの少なくとも一方を変化させることによって、波長毎の光路長を容易に調整することができる。また、ＯＣＴ装置における出荷前に光学部品の取付位置や角度等を調整することによって、波長毎の光路長を容易に調整可能である。従って、例えば、分散部材の厚さによって波長毎の光路長を調整する構成と比較して、波長毎の光路長を容易に調整することが可能である。

波長毎の光路長は、種々の手法で決定されて良い。例えば、ＤＥＦＲを使う構成においては、波長分散補正前の干渉信号の強度を、空間周波数を横軸としたグラフにプロットした場合に、分布が広がっていることが必要である。光源の帯域幅が狭いＯＣＴ装置においては、帯域幅が広いＯＣＴ装置よりも、分布が狭くなる。このため、帯域幅が狭いＯＣＴ装置においては、帯域幅が広いＯＣＴ装置よりも、波長毎の光の光路長の差を大きくし、分布が広がるように構成されていても良い。

さらに、ＯＣＴを構成する光学系は、測定対象毎に設けられていても良い。例えば、特許文献１のように、眼底と前眼部とのそれぞれを測定対象とする２系統の光学系が設けられても良い。この場合、分散部と分散光路部は、それぞれの光学系に設けられても良いし、一方の光学系に設けられても良く、種々の態様であって良い。

１…ＯＣＴ装置、２…前眼部撮影系、１０…光路長変換部、１１…ミラー、２０…光源、３０…分割部、４１，４２，４３，４４…光路、４２ａ，４３ａ，４４ａ…コリメーター、４４ｂ…回折格子、４４ｃ…レンズ、５０…測定部、Ｍ₁₁…ミラー、Ｐ₁₁，Ｐ₁₂…プリズム、Ｐａ₁₁，Ｐａ₁₂…頂点、Ｓｉ₁₁，Ｓｉ₁₂…入射面、Ｓｏ₁₁，Ｓｏ₁₂…出射面

Claims

複数の波長を含む光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を参照光と測定光に分割する分割部と、
測定対象に照射される前記測定光と、前記測定光によって生じる前記測定対象からの反射光と、の光路を形成する測定アームと、
前記参照光の光路を形成する参照アームと、
前記反射光と前記参照光との干渉光に基づいて前記測定対象を測定する測定部と、を備え、
光を波長毎の光に分散させる分散部と、
分散された光の光路であり、かつ、波長毎に異なる光路長となる光路を形成する分散光路部と、が前記測定アームと、前記参照アームと、の少なくとも一方に設けられている、
ＯＣＴ装置。
前記測定部は、
前記干渉光に対して、波長分散の補正と、干渉信号の複素共役信号の除去と、を行うことで測定範囲を増加させる、
請求項１に記載のＯＣＴ装置。
前記測定部は、
前記干渉光をフーリエ変換し、前記測定対象を測定する、
請求項１または請求項２に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部は、
光を波長毎の光に分散させる第１光学部材を有し、
前記分散光路部は、
前記第１光学部材によって分散された波長毎の光が入射され、当該波長毎の光の進行方向を、分散された状態が維持されたまま逆向きに変換して前記第１光学部材に戻す進行方向変換部を有する、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部と、前記進行方向変換部と、の距離または向きの少なくとも一方を変化させることによって、分散された光の波長毎の光路長を変化させることが可能である、
請求項４に記載のＯＣＴ装置。
前記進行方向変換部は、
前記第１光学部材と同種の部材を含み、前記第１光学部材から出力された波長毎の光の進行方向を互いに平行な進行方向に変換して出力する第２光学部材と、
前記第２光学部材から出力された互いに平行な波長毎の光を反射させて前記第２光学部材に戻す反射部材と、
を備える、
請求項４または請求項５に記載のＯＣＴ装置。
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、
回折格子、プリズム、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズムのいずれかまたは組合せである、
請求項６に記載のＯＣＴ装置。
前記第１光学部材は、
回折格子、プリズム、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズムのいずれかまたは組合せであり、
前記第２光学部材は、
前記第１光学部材と同種の部材および複数のレンズである、
請求項６に記載のＯＣＴ装置。
前記進行方向変換部は、
前記第１光学部材から出力された波長毎の光を、進行方向が逆向きであり、かつ、異なる光路上を進行する光に変換して前記第１光学部材に戻す変換光学部材と、
戻った光によって前記第１光学部材から出力される光には、進行方向が互いに平行な波長毎の光が含まれており、当該互いに平行な波長毎の光を反射させて前記第１光学部材に戻す反射部材と、
を備える、
請求項４または請求項５に記載のＯＣＴ装置。
前記第１光学部材は、
回折格子、プリズム、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズムのいずれかまたは組合せであり、
前記変換光学部材は、
リトロリフレクターである、
請求項９に記載のＯＣＴ装置。
前記第１光学部材は、
回折格子、プリズム、バーチャリイメージドフェイズドアレイ（ＶＩＰＡ）、グリズムのいずれかまたは組合せであり、
前記変換光学部材は、
レンズおよび反射部材である、
請求項９に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部は、
第１ブレーズド回折格子であり、
前記分散光路部は、
前記第１ブレーズド回折格子に対して回折格子面が向かい合い、かつ、平行であり、線間隔およびブレーズ角の大きさが同一であり、階段面の法線が前記第１ブレーズド回折格子の階段面の法線と平行である第２ブレーズド回折格子と、
前記第２ブレーズド回折格子から互いに平行な方向に進行する波長毎の光の進行方向に対して垂直な方向に向けられた反射部材と、を備え、
前記第１ブレーズド回折格子の回折格子面と前記第２ブレーズド回折格子の回折格子面とが平行な状態を維持しながら少なくとも一方を移動させることによって、前記第１ブレーズド回折格子で分散された光の波長毎の光路長を変化させることが可能である、
請求項１に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部は、
光を波長毎の光に分散させる第１光学部材を有し、
前記分散光路部は、
前記第１光学部材によって分散された波長毎の光が入射され、当該波長毎の光の進行方向を変換し、波長毎に分散していない光に戻す進行方向変換部を有する、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。