JP5649286B2 - 光断層撮像装置、被検査物の画像を撮る撮像装置、光断層撮像装置の制御方法及びそのコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、光断層撮像装置および撮像装置に関し、特に眼科診療、皮膚の断層観察、内視鏡やカテーテルとして構成して消化器、循環器の壁面断層撮影等に用いられる光断層撮像装置に関するものである。

近年、低コヒーレンス干渉計または白色干渉計の技術を応用した光干渉断層イメージング方法および装置が実用化されている。
中でも、多波長光波干渉を利用したオプティカルコヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）による光断層画像撮像装置では、試料の断層像を高分解能に得ることができる。
そのため、眼科領域において、眼底・網膜の断層像を得る上で、必要不可欠な装置になりつつある。
また、眼科以外でも、皮膚の断層観察や、内視鏡やカテーテルとして構成して消化器、循環器の壁面断層撮影等が試みられている。以下、これをＯＣＴ装置と記す。
このようなＯＣＴ装置では、光の性質を利用するため、超音波断層診断装置等に比べて、高分解能で測定することができ、細かく測定できる反面、広い領域を測定する際には測定時間を要することになる。

このような問題に対処するため、複数の測定ビームを用いて、広い領域を分割し個々のビームで同時に測定する方法が知られている。
例えば、特許文献１では、複数の光源および光センサを用い、共通の結像光学系によって個々の光源と光センサを対応させる光干渉断層撮影装置が開示されている。
また、特許文献２においては、１つのビームをマイクロレンズアレイによって複数の集光ビームに分割し、干渉測定を行う装置が開示されている。

特許第２８７５１８１号公報 特開２００６−１９５２４０号公報

複数のビームを用いたＯＣＴ装置を構成する場合、つぎのような課題が生じることとなるが、上記した従来例における特許文献１及び特許文献２では、これらの課題については、特に配慮されていない。
すなわち、複数のビームを用いたＯＣＴ装置を構成する場合、実際はそれぞれのビームは異なる光路を通るため、光路長、光量、波長分散、収差など光学系による影響や信号処理工程が、個々のビームによって異なる。
これらによって、各ビームによって得られるＯＣＴ像のコントラスト、解像度、感度などがばらつく原因となることから、これらのばらつきを低減することが必要になる。
このようなばらつきを低減するには、ビーム数に比例して、個々のビームの光学特性を等しくすることが必要となり、部品数を増やすこととなって、コスト高を招くこととなる。

本発明は、上記課題を解決し、複数のビームを用いたＯＣＴ装置を構成するに当たり、解像度、感度などのばらつきを抑制し、光学特性を等しくするための部品点数を減らしてコストダウンを図ることが可能となる光断層撮像装置および撮像装置の提供を目的とする。

本発明は、つぎのように構成した光断層撮像装置および撮像装置を提供するものである。
本発明の光断層撮像装置は、複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光と前記複数の測定光に対応する複数の参照光とによる複数の干渉光に基づいて、前記被検査物の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
前記複数の測定光、前記複数の参照光、前記複数の干渉光のうち少なくとも一つの複数の光の光学特性を調整する光学特性調整手段と、を備え、
前記複数の測定光は複数のグループに分類され、
前記複数のグループにおける各グループは前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離が略同じ距離にある測定光群を含み、
前記光学特性調整手段は、前記測定光群、前記測定光群に対応する参照光群、前記測定光群を照射した前記被検査物からの戻り光群と前記参照光群とによる干渉光群のうち少なくとも一つの光群を含むグループにおいて同じ調整方法を適用し、
前記複数のグループのうち前記グループとは異なるグループに対して異なる調整方法を適用することを特徴とする。

また、本発明の光断層撮像装置は、複数の測定光を照射した被検眼からの複数の戻り光と該複数の測定光に対応する複数の参照光とを合波した複数の合波光に基づいて、該被検眼の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
前記複数の測定光を前記被検眼の前眼部に照射する照射手段と、
前記照射手段により前記前眼部に前記複数の測定光を照射する位置及び角度に基づいて該複数の測定光に対応する光学特性を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の光断層撮像装置は、干渉光を分光処理部で処理し、被検査物の断層画像を撮像する光断層撮像装置であって、
前記分光処理部で計算処理を行うことにより分散補償を行うことを特徴とする。
また、本発明の光断層撮像装置は、複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光と該複数の測定光に対応する複数の参照光とを合波した複数の合波光に基づいて、該被検査物の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離に基づいて分類された測定光群に対応する参照光群の光路に設けられた単一の光学手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光に基づいて、該被検査物の画像を撮る撮像装置であって、
前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離に基づいて分類された測定光群の光路に設けられ、該測定光群の光量を変更する単一の光量変更手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数のビームを用いたＯＣＴ装置を構成するに当たり、解像度、感度などのばらつきを抑制し、光学特性を等しくするための部品点数を減らしてコストダウンを図ることが可能となる光断層撮像装置および撮像装置を実現することができる。

本発明の実施形態および実施例１における光断層画像撮像装置の構成を説明する図。 本発明の実施例における走査ビームの配置を表す図。 本発明の実施例２における光断層画像撮像装置の構成を説明する図。 本発明の実施例３における光断層画像撮像装置の構成を説明する図。 本発明の実施例４におけるデータ処理部で分光データの処理を行う手順を説明する図。 本発明の実施例５におけるバルク光学系を用いた光断層画像撮像装置の構成を説明する図。 本発明の実施例６における光断層画像撮像装置の構成を説明する図。 本発明の実施例７における光断層画像撮像装置の構成を説明する図。

つぎに、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態においては、つぎのような光断層撮像装置（以下、これを光断層画像撮像装置と記す。）を構成することにより、解像度、感度などのばらつきを抑制し、光学特性を等しくするための部品点数を減らしてコストダウンを図るようにしたものである。
その基本構成として、光源から出射され複数に分割された光を、該分割された複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割し、
該複数の光からなる測定光を被測定対象である被検査物の異なる位置に照射する照射光学系を介して該被検査物に導くと共に、前記複数の光からなる参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光とによる干渉光を分光処理部で処理し、前記被検査物の断層画像を撮像するように構成される。
そして、前記複数の光からなる、測定光、参照光、または干渉光のうちの、少なくともいずれか一つにおける光学特性を調整する光学特性調整手段を備えた構成とされる。
その際、この光学特性調整手段は、前記複数の光からなる測定光における、前記照射光学系の光軸からの距離が略同距離にあるもの同士によるグループ毎に共有される構成とされている。

以下に、これらの具体的な構成について、図を用いて更に説明する。
図１に、本実施形態における光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
図１において、１０１は低コヒーレンス光源、１０２はファイバビームスプリッタ、１０３はファイバカプラ、１０４はファイバコリメータ、１０５は照射光学系である。
１０６はファイバコリメータ、１０７は分散補償用ガラス、１０８は参照ミラー群、１０９は分光処理部、１２０は被測定対象の被検査物である。

本実施形態の光断層画像撮像装置において、低コヒーレンス光源１０１より発せられた光は、ファイバビームスプリッタ１０２により９本の光に分けられる。それぞれの光はファイバカプラ１０３により、測定光と参照光に分けられる。
測定光は、ファイバコリメータ１０４によって平行ビームになり、照射光学系１０５によって、被検査物１２０の異なる測定位置に導かれる。
測定位置で発生する散乱光は再び照射光学系１０５、ファイバコリメータ１０４によりファイバに導かれ、ファイバカプラ１０３にて参照光と合成され、干渉光が生成される。

一方、参照光は、ファイバコリメータ１０６によって平行ビームになり、分散補償のための分散補償ガラス１０７を通過し、参照ミラー群１０８によって反射され、ファイバカプラ１０３に戻される。
分散補償ガラス１０７は測定光側と参照光側の波長分散の違いを補償するためのものである。
ファイバカプラ１０３によって生成された干渉光は、分光処理部１０９に入射し、９個の合成光がそれぞれ分光測定され、フーリエ変換処理等を行う信号処理工程を経て、ＯＣＴ信号に変換される。

照射光学系１０５によって導かれた測定光は、図２に示すように測定曲面２０１上で、９つの領域Ｆ１〜Ｆ９に導かれ、それぞれの領域を走査する。
このとき、照射光学系１０５の光軸上にある領域Ｆ５を中心として、光軸から同じ距離にある領域は、光学的に同じ特性を示す。
つまり、｛Ｆ５｝、｛Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８｝、｛Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７、Ｆ９｝の３つのグループに分けることができ、このグループ内では分散補償ガラス１０７の長さを同じにすることができる。
したがって、図１の分散補償ガラス１０７は３種類用意すれば十分で、それに応じて、参照ミラー群１０８の位置をグループ数の分だけ、３種類組み合せれば良い。
このように、光学系の光軸からの距離によって走査ビームを分類することにより、光学特性のほぼ同じもの同士をまとめることができる。

以上の本実施形態の構成によれば、同じグループのビームは同じ参照光学系を通ることから、個々のビームの光学特性を等しくするための部品数を出来るだけ増やすことなく、９つのＯＣＴ信号のばらつきを低減させることが可能となる。また、このような構成による本実施形態の光断層画像撮像装置は、眼底観察や皮膚、内視鏡などの生体観察ならびに、産業上の品質管理などを含み、各種の診断装置、検査装置に利用することができる。
ここで、別の実施形態として、上述の実施形態に係る光断層画像撮像装置を用いる撮像方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ブルーレイディスクなど）に格納しても良い。また、別の実施形態として、上述の光断層画像撮像装置を用いる撮像方法をコンピュータに実行させるためのプログラムでも良い。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１において、本発明を適用した光断層画像撮像装置の構成例について説明する。本実施例では、基本構成として上記した図１における光断層画像撮像装置を用いた。
また、本実施例では、眼の網膜を被測定対象としての被検査物１２０とした。
低コヒーレンス光源１０１として、出力２０ｍＷ、中心波長８４０ｎｍ、波長幅４５ｎｍのＳＬＤ光源を用いる。
光源より発せられた光は１対９のファイバビームスプリッタ１０２により、９本に等分される。
それぞれの光は９個の５０：５０ファイバカプラ１０３によって測定光と参照光に分岐される。
測定光側はファイバコリメータ１０４によって平行ビームにされ、ガルバノスキャナとスキャンレンズ、接眼レンズで構成される照射光学系１０５によって、目の網膜１２０上に照射される。

図２に示されるように、このとき眼底像２０１上で各ビームが走査する領域は、碁盤目状に分割したＦ１〜Ｆ９の９つの領域に対して、１本のビームが対応するように調整されている。
それぞれのビームは分割された各領域内をラスタスキャンし、３次元のＯＣＴデータを取得できる。
また、参照光側はファイバコリメータ１０６により、９本がそれぞれ平行ビームになり、分散補償光学系１０７を介して参照ミラー群１０８によって反射され、ファイバカプラ１０３に戻される。

照射光学系１０５に用いられている接眼レンズは全角３０度の眼底をスキャンできる広画角対応のものを用いている。
波面収差、色収差などを除くために、異なるガラス材の組合せによる組レンズになっている。
そのため、レンズの光軸付近と端では、各ガラス材の厚みが異なり、ビームが光軸付近を通る場合と端を通る場合では、そのビームの感じる波長分散も異なる。使用しているレンズのレンズデータを用いて計算したところ、レンズ材の波長分散値が光軸付近に比べ、レンズの端では約５％程度大きくなることが判った。
したがって、領域Ｆ１をスキャンするビームと領域Ｆ５をスキャンするビームとでは分散補償用のＢＫ７ガラス１０７の長さを５％変える必要がある。

ここで、レンズ系の光学特性は光軸に対して対称であることを考慮すると、光軸から同じ距離にあるビームは同じ分散値になる。
したがって、分散補償用のＢＫ７ガラス１０７は、｛Ｆ５｝、｛Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８｝、｛Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７、Ｆ９｝の３つのグループ用の３種類で良い。ここでは測定光側の分散値との差から、２００ｍｍ、１９５ｍｍ、１９０ｍｍの３種類を用いる。また、参照ミラー群１０８は電動直進ステージ上に３つのミラーを乗せた構造になっている。
この３つのミラーは、測定光と参照光の光路長差が生じている場合、これらの光路長が略同じになるように、３つのグループのＢＫ７ガラス１０７の長さに合わせて、位置の差を設けて調整されている。
２００ｍｍのＢＫ７ガラスを通る場合に比べて、１９０ｍｍのＢＫ７ガラスを通る場合は、ガラス内の光路長が短くなるので、その分参照ミラーは遠ざけ、ガラス内と空中の合計光路長を等しくする必要がある。

９つのファイバカプラ１０３でそれぞれ合成された合成光は、分光処理部１０９に入射する。
ここでは、１２００本／ｍｍの透過型回折格子と画素ピッチ１４ｕｍ、画素数２０４８のラインセンサ９組を用いた分光光学系によって、９つのビームがそれぞれ分光され、干渉信号を含んだ波長スペクトルデータが得られる。
これらのデータをフーリエ変換処理することにより、ＯＣＴ信号を得る。さらに照射光学系１０５内のガルバノスキャナの周波数に同期させ、ＯＣＴ信号を取得することにより、網膜１２０の３次元像を得ることができる。

本実施例で使用した接眼レンズでは、端に行くほど分散値が大きくなっていたが、使用されているガラス材によっては、逆に小さくなる場合もある。
また、分散補償用ガラスとしてＢＫ７ガラスを用いたが、他の波長分散値の分かっているガラス材を用いても良い。
この場合、光路長も異なるため、参照ミラー群１０８の位置は再度調整する必要がある。いずれにしても、本発明の考え方により、各ビームの光軸からの距離に応じて、適切な分散補償ガラス、参照ミラー位置を設定することができる。
本実施例では、波長分散を調整する手段を参照光側に設けたが、測定光側に設ける場合も、両方に設ける場合も、本発明の光断層画像撮像装置における同様の機能を奏することができる。

［実施例２］
実施例２として、上記実施例１の光断層画像撮像装置に、更に光量を調整する手段を付加した構成例について説明する。
図３に、本実施例における光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
なお、図３においては、図１に示す構成と同じ構成に同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。

上記した実施例１においては、光路長を調整するための参照ミラー群１０８、および分散補償のためのＢＫ７ガラス材１０７を３つのグループにまとめ、得られるＯＣＴ像のばらつきを低減するようにした構成例について説明した。
本実施例では、さらに、各９つのビームの光量を調整する手段３０１を設けることで、感度のばらつきを低減するように構成した。
低コヒーレンス光源１０１の光の照射光学系１０５での吸収率も、実施例１と同様にガラス材の違いから、ビームの光軸からの距離によって異なる。
したがって、光量を調整する手段３０１も、実施例１と同様に、｛Ｆ５｝、｛Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８｝、｛Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７、Ｆ９｝の３つのグループに分けて適用する。

本実施例では光量を調整する手段３０１として、可変濃度フィルタを用いる。この可変濃度フィルタは、円盤ガラスに金属薄膜を蒸着したもので、時計回りに連続的に濃度を変えて薄膜が蒸着されている。
したがって、可変濃度フィルタを回転させることによって光の減衰量を微妙に変えることができる。
ここでは、参照光側のコリメータ１０６で平行ビームになった後、分散補償用のＢＫ７ガラス１０７の前に、３つの可変濃度フィルタを置き、光量調整手段３０１とした。ＯＣＴ信号を確認し、３つの可変濃度フィルタをそれぞれ回転させ、全体の信号のばらつきが少なくなるよう調整を行う。
こうすることによって、各ビームのＯＣＴ信号の光量による感度のばらつきが低減できる。

本実施例では回転型の可変濃度フィルタを用いたが、可変型でなく通常の吸収型・反射型ＮＤフィルタを用いることも可能である。
必要な光減衰量に合わせ、必要な光学濃度のＮＤフィルタを選び、必要であれば複数枚組み合せて光量調整手段３０１の位置に挿入すればよい。
光学フィルタを用いる他にも、ビームの一部を遮ることで光量を減衰させる方法、ガラスプレートで光路をずらしてファイバコリメータ１０６へのカップリング効率を減衰させる方法なども用いることができる。
また、光量調整手段３０１は参照光側に限らず、測定光側、光源側、分光処理部側に設けても、本発明の効果を得ることができる。

［実施例３］
実施例３として、上記実施例２の光断層画像撮像装置に、更に光サンプリング手段、波面収差測定手段、波面収差調整手段を付加した構成例について説明する。
図４に、本実施例における光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
なお、図４においては、図１及び図３に示す構成と同じ構成に同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図４（ａ）において、４０１は光サンプリング手段、４０２は波面収差測定手段、４０３は波面収差調整手段である。

本実施例においては、図４（ａ）に示されるように、上記実施例２の光断層画像撮像装置に、さらに光サンプリング手段４０１、波面収差測定手段４０２、波面収差調整手段４０３を設けることで、さらに画像の解像度を改善できる。
波面収差には球面収差、コマ収差、非点収差があるが、実施例１、２のように広画角のＯＣＴ像を得るために開口数（ＮＡ）の大きいレンズを使う場合は、特に球面収差が大きく現れる。
これは球面収差がＮＡの３乗に比例するためである。球面収差が大きい場合、高軸から離れたビームほど大きく屈折され、軸上のずれた位置で光軸と交わることになり、ＯＣＴ像の解像度、ＳＮＲが劣化する。
ファイバコリメータ１０４と照射光学系１０５の間に、ビームスプリッタによる光サンプリング手段４０１を設ける。
光サンプリング手段４０１は測定光の一部を分岐し、波面収差測定手段４０２に入射させ、ここで波面収差が測定される。

図４（ｂ）に、本実施例の波面収差測定手段４０２の具体的な構成について説明する図を示す。
図４（ｂ）において、５０１は波面収差測定手段におけるビーム入射方向、５０２は波面収差測定手段における入射波面、５０３はレンズアレイ、５０４はセンサアレイである。ビーム入射方向５０１より入射したビームはレンズアレイ５０３を通してセンサアレイ５０４に集光される。入射ビーム波面５０２が乱れている場合、破線ではなく実線で示されるように各レンズアレイの光軸からずれた位置に集光される。したがって、このずれ量から波面の乱れ量が測定できる。
このように波面収差測定手段４０２によって測定された波面収差量は波面収差調整手段４０３に伝えられ、各ビームの波面収差が調整される。

図４（ｃ）に、本実施例の波面収差調整手段４０３の具体的な構成について説明する図を示す。
図４（ｃ）において、６０１は波面収差調整手段におけるビーム入射方向、６０２は波面収差調整手段における入射波面、６０３は波面収差調整手段における補正波面である。
６０４は波面収差調整手段におけるビーム出射方向、６０５は波面調整ミラーベース、６０６は波面調整ミラーアクチュエーター、６０７は形状可変ミラーである。
波面収差測定手段４０２によって既に測定された情報をもとに、ミラーベース６０５上に配置されたアクチュエーター６０６を動作させ、形状可変ミラー６０７の形状を波面の乱れを打ち消すように変形させておく。
ビーム入射方向６０１より入射したビームの波面６０２は形状可変ミラー６０７によって波面の乱れが打ち消されるため、ビーム出射方向６０４に出射される補正波面６０３は波面収差が低減されている。
ここで、実施例１、２と同様に、９つのビームは光学的特性が同じ３つのグループに分けられるため、波面収差測定手段４０２では、３つのグループを代表した３つのビーム、例えばＦ５、Ｆ１、Ｆ２のみ測定する。
また、同様に波面収差調整手段４０３も３つに集約できる。したがって、効率的に収差調整を行うことができ、ビーム間のばらつきも低減することができる。
また、本実施例では波面収差を調整する例を示したが、像面湾曲など他の収差の場合も同様である。

［実施例４］
実施例４として、分光処理部の構成例について説明する。
図５に、本実施例におけるデータ処理部で分光データの処理を行う手順を説明する図を示す。
実施例１〜３において、分光処理部１０９に入射された９つの合成光は実施例１にある方法により、分光され、干渉信号を含んだ波長スペクトルデータが得られる。
その後、波長スペクトルデータの波長軸を波数に変換し、高次の分散補償処理を行う工程、フーリエ変換処理を行う工程、各データをまとめＯＣＴ画像を出力する工程、の各工程を経て、ＯＣＴ画像を得る。
通常は９つのビームのそれぞれについて異なる補正パラメータを用いてデータ処理を行うため、９つのデータ処理工程を並列させて行うことになる。
これに対して、本実施例では、前記分光処理部において、前記光軸からの距離が略同距離にあるもの同士によるグループ毎に、前記光学特性を補正するパラメータを用い、データ処理部でデータ処理を行うことが可能に構成される。
例えば、データ収録後にビームの測定領域を判定する工程を追加し、上記したように光軸からの距離が略同距離にあるもの同士によるグループ毎に、分散補償のパラメータを共有してデータ処理を行う手段を含んだ構成とする。
具体的には、｛Ｆ５｝、｛Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７、Ｆ９｝、｛Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８｝の３つのグループに分けて処理することにより、分散補償のパラメータを共通化することで、分散補償処理工程を３つに減らすようにすることができる。
これにより、処理手順を効率化して、データ処理によるばらつきを低減することが可能となる。

尚、この方式は単一ビームを使用するシステムにおいても応用可能である。
いま、図２のＦ１からＦ９の領域に単一の測定光を走査する場合を考える。
前述したように、取得された干渉信号には、照射光学系の画角によって異なる分散量が含まれる。
これらの信号について計算処理により分散補償を行う場合、単一のパラメータにより処理がなされると、特定の領域からの信号についてしか、良好に分散補償が行われず、その他の領域では深度方向分解能が劣化したままになる。
従って、単一ビームで全域を測定して得られた信号に関しても、上記のようにＦ１，Ｆ３，Ｆ７，Ｆ９の領域からの信号に関しては、あるパラメータ群による処理Ａを行い、Ｆ５の領域については他のパラメータ群による処理Ｂを行う。
また、Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８の領域についてはＡ、Ｂとは異なるパラメータ群による処理Ｃを並列に行い、各領域について適当な分散補償処理を行って、全域での深度方向分解能を確保する。

単一ビームの場合、複数ビームによって分割した場合のように領域数が制限されないため、可能な計算処理負荷の範囲で多くの領域数を設定できるため、より良好な分散補償処理を行うことが可能となる。
また、ここでは単一ビームとしたが、複数のビームを用いた場合でも、各ビームで担当する領域内で更に領域を分割し、それぞれ異なるパラメータを設定することも可能である。

［実施例５］
実施例５として、光ファイバを用いた実施例１〜４とは異なり、バルク光学系を用いた構成例について説明する。
図６に、本実施例におけるバルク光学系を用いた光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
なお、図６においては、図１に示す構成と同じ構成に同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図６において、７０１は３分岐カプラ、７０２はコリメートレンズアレイ、７０３はキューブビームスプリッタ、７０４は照射光学系、７０５は分散補償ガラス、７０６は参照ミラー、７０７は３ビーム分光処理部である。

本実施例においては、ファイバが用いられている実施例１〜４に対して、バルクが用いられている。
すなわち、実施例１〜４では、前記光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割される位置まで導く光路と、
前記測定光を前記被検査物まで導く光路と、
前記参照光を前記参照ミラーまで導く光路と、
前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光とによる干渉光を、前記分光処理部まで導く光路と、
による各光路が、光ファイバーによって構成されている。
これに対して、本実施例では、これらにバルクが用いられており、低コヒーレンス光源１０１の出力を３分岐カプラ７０１で３つに分岐し、コリメートレンズアレイ７０２によって平行ビームにする。
３つのビームは５０：５０キューブビームスプリッタ７０３によって、測定光と参照光に分けられる。
３つの測定光は、ガルバノスキャナとスキャンレンズ、接眼レンズで構成される照射光学系７０４によって網膜１２０上に集光される。
この３つのビームは、図２のＦ２、Ｆ５、Ｆ８の各領域を１つのビームがラスタスキャンするよう調整されている。
各３つのビームの集光点より散乱された光は、照射光学系７０４を通してキューブビームスプリッタ７０３に導かれ、参照光と合成される。

一方、参照光は分散補償ガラス７０５を通り、参照ミラー７０６によって反射され、キューブビームスプリッタ７０３に戻される。
照射光学系７０４では、実施例１と同じ接眼レンズを用いているため、分散補償ガラスの長さは、｛Ｆ５｝は２００ｍｍ、｛Ｆ２、Ｆ８｝は１９５ｍｍとして良い。
したがって、分散補償ガラス７０５は長さ１９５ｍｍの幅広いＢＫ７ガラス上に長さ５ｍｍのＢＫ７ガラスを、ＢＫ７と屈折率の等しい屈折率標準液を塗って貼り合わせたものを使用する。

こうすることで、中央の｛Ｆ５｝領域をスキャンするビームは２００ｍｍの長さ、端の｛Ｆ２、Ｆ８｝領域をスキャンするビームは１９５ｍｍの長さのＢＫ７ガラスを通るようにすることができる。
参照ミラー７０６は３つのミラーからなり、分散補償ガラスの長さを考慮して、測定光との光路長を合わせるために、位置をずらして調整する。
キューブビームスプリッタ７０３によって合成された散乱光と参照光はそのまま３ビーム分光処理部７０７に導かれ、実施例１と同様に分光処理され、ＯＣＴ信号を得る。
このようにして、バルク光学系においてもファイバ光学系と同様に本発明の効果を実証することができる。

［実施例６］
図７に本実施例の光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
３つのＳＬＤ光源８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃから発せられた光は、それぞれ光ファイバ端８１１から出射され、コリメートレンズアレイ７０２にて平行ビームになる。その他の構成は図６に示す構成と同じ構成に同一の符号が付され、共通する部分のため説明は省略する。
本実施例のように光源が各ビーム毎に異なる場合においても本発明の効果は有効である。また、本実施例においてはビームが３つの場合を示したが、２つ以上の複数のビームのいずれの場合においても効果は同様である。

［実施例７］
以上の実施例ではマイケルソン型の干渉計を用いた例を示したが、本実施例ではマッハツェンダー型の干渉計の場合の構成例を示す。
図８に、本実施例におけるマッハツェンダー型の干渉計を用いた光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
なお、図８において、図１、図６に示す構成と同じ構成に同一の符号が付されている。
ＳＬＤ光源１０１より発せられた光は１対２のファイバビームスプリッタ９０１により、測定光と参照光に分岐される。
測定光は、１対３のファイバビームスプリッタ９０２により３等分され、それぞれ光サーキュレータ９０３に入力される。
光サーキュレータ９０３を通った光は３つのファイバコリメータ１０４によって平行ビームにされ、ガルバノスキャナとスキャンレンズ、接眼レンズで構成される照射光学系１０５によって、目の網膜１２０上に照射される。
この３つのビームは実施例５と同じ領域を走査するように調整されている。
網膜１２０によって反射あるいは散乱された戻り光は、再び同じ光学系を通って、光サーキュレータ９０３に戻される。
光サーキュレータに戻った光は、光サーキュレータの性質により、ファイバビームスプリッタ９０２側ではなく、ファイバコリメータ９０４側に出力される。
これらの戻り光はファイバコリメータ９０４により平行ビームになりビームスプリッタ７０３に入力される。参照光は、光サーキュレータ９０５を通り、ファイバコリメータ９０６より出射され、参照ミラー９０７にて反射されたのち、光サーキュレータ９０５に戻される。
この戻された反射光は、光サーキュレータ９０５により１対３のファイバビームスプリッタ９０８側に出力され、３等分された後、ファイバコリメータ９０９にて平行ビームになる。その後分散補償ガラス７０５を通ってビームスプリッタ７０３に入力される。

網膜１２０より散乱されビームスプリッタ７０３に入力された３つの測定光と、３等分された後ビームスプリッタ７０３に入力された３つの参照光は、ビームスプリッタ７０３にて合成され干渉光となる。
それぞれの干渉光は、一方は３ビーム分光処理部７０７に導かれ、実施例１と同様に分光処理され、ＯＣＴ信号を得る。他方は不要のため黒色アルマイト処理されたアルミ板９１０で遮蔽する。
このように、本発明の効果は干渉計の形によらず有効である。また、本実施例においてはビームが３つの場合を示したが、２つ以上の複数のビームのいずれの場合においても効果は同様である。

１０１：低コヒーレンス光源
１０２：ファイバビームスプリッタ
１０３：ファイバカプラ
１０４：ファイバコリメータ
１０５：照射光学系
１０６：ファイバコリメータ
１０７：分散補償用ガラス
１０８：参照ミラー群
１０９：分光処理部
１２０：被検査物

Claims (25)

1. 複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光と前記複数の測定光に対応する複数の参照光とによる複数の干渉光に基づいて、前記被検査物の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
   前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
   前記複数の測定光、前記複数の参照光、前記複数の干渉光のうち少なくとも一つの複数の光の光学特性を調整する光学特性調整手段と、を備え、
   前記複数の測定光は複数のグループに分類され、
   前記複数のグループにおける各グループは前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離が略同じ距離にある測定光群を含み、
   前記光学特性調整手段は、前記測定光群、前記測定光群に対応する参照光群、前記測定光群を照射した前記被検査物からの戻り光群と前記参照光群とによる干渉光群のうち少なくとも一つの光群を含むグループにおいて同じ調整方法を適用し、
   前記複数のグループのうち前記グループとは異なるグループに対して異なる調整方法を適用することを特徴とする光断層撮像装置。
2. 前記光学特性調整手段が、前記複数の参照光の光路に配置され、前記複数の測定光と前記複数の参照光との光路長差を調整する手段であることを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
3. 前記光学特性調整手段が、前記複数の参照光の光路に配置され、前記複数の測定光の光路における波長と前記複数の参照光の光路における波長との波長分散の違いを補償する手段であることを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
4. 前記光学特性調整手段が、前記複数の測定光の光路に配置され、収差を調整する手段であることを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
5. 前記光学特性調整手段が、前記複数の参照光の光路、前記複数の測定光の光路、光源が配置された光路、前記複数の干渉光を分光処理する分光処理部が配置された光路のいずれかの光路に配置され、前記複数の光の光量を調整する手段であることを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
6. 前記分光処理部が、前記光軸からの距離が略同距離にあるもの同士によるグループ毎に、前記光学特性を補正するパラメータを用いてデータ処理を行うデータ処理部であることを特徴とする請求項５に記載の光断層撮像装置。
7. 前記データ処理部が、前記光軸からの距離が略同距離にあるもの同士によるグループ毎に、分散補償のパラメータを共有してデータ処理を行う手段を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の光断層撮像装置。
8. 前記光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割される位置まで導く光路と、
   前記測定光を前記被検査物まで導く光路と、
   前記参照光を参照ミラーまで導く光路と、
   前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光とによる干渉光を、前記分光処理部まで導く光路と、
   による各光路が、光ファイバーまたはバルクによって構成されていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
9. 干渉光を処理部で処理し、被検査物の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
   前記処理部で計算処理を行うことにより分散補償を行うことを特徴とする光断層撮像装置。
10. 前記処理部が、複数のグループに分類された前記被検査物の測定領域の各領域に対応する複数のパラメータを用いて、前記各領域からの前記干渉光に対応する干渉信号を計算処理することにより、前記分散補償を行うことを特徴とする請求項９に記載の光断層撮像装置。
11. 複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光と該複数の測定光に対応する複数の参照光とを合波した複数の合波光に基づいて、該被検査物の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
    前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
    前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離に基づいて分類された測定光群に対応する参照光群の光路に設けられた単一の光学手段と、
    を有することを特徴とする光断層撮像装置。
12. 前記複数の測定光のうち前記測定光群とは異なる測定光群に対応する参照光群の光路に設けられ、前記単一の光学手段とは異なる第２の単一の光学手段を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の光断層撮像装置。
13. 前記単一の光学手段は、
    前記測定光群を照射した前記被検査物からの戻り光群の分散を補償する単一の分散補償手段と、
    前記参照光群の光路長を変更する単一の光路長変更手段と、
    前記参照光群の光量を変更する単一の光量変更手段と、
    のうちいずれかを含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光断層撮像装置。
14. 複数の測定光を照射した被検査物からの複数の戻り光に基づいて、該被検査物の画像を撮る撮像装置であって、
    前記複数の測定光を前記被検査物に照射する照射手段と、
    前記複数の測定光のうち前記照射手段の光軸からの距離に基づいて分類された測定光群の光路に設けられ、該測定光群の光量を変更する単一の光量変更手段と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
15. 前記複数の測定光のうち前記測定光群とは異なる測定光群の光路に設けられ、前記単一の光量変更手段とは異なる第２の単一の光量変更手段を更に有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
16. 前記被検査物が、被検眼であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
17. 複数の測定光を照射した被検眼からの複数の戻り光と該複数の測定光に対応する複数の参照光とを合波した複数の合波光に基づいて、該被検眼の断層画像を撮る光断層撮像装置であって、
    前記複数の測定光を前記被検眼の前眼部に照射する照射手段と、
    前記照射手段により前記前眼部に前記複数の測定光を照射する位置及び角度に基づいて該複数の測定光に対応する光学特性を調整する調整手段と、
    を有することを特徴とする光断層撮像装置。
18. 前記照射手段が、前記複数の測定光を前記前眼部に対物レンズを介して照射し、
    前記対物レンズの光軸と前記複数の測定光が該対物レンズを通過する領域との距離が、前記位置及び角度に対応していることを特徴とする請求項１７に記載の光断層撮像装置。
19. 前記調整手段が、
    前記対物レンズの光軸からの距離に基づいて分類された前記複数の測定光の一部である測定光群に対応する参照光群の光路に共通に設けられ、該参照光群に対する前記戻り光群の分散を補償する分散補償手段を更に有することを特徴とする請求項１８に記載の光断層撮像装置。
20. 前記調整手段が、前記照射手段により前記前眼部に前記複数の測定光を照射する位置及び角度に基づいて前記複数の戻り光の分散を補償する分散補償手段であることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
21. 被検査物において測定光を走査する走査手段と、
    前記測定光を照射した前記被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とによる干渉光に対応する干渉信号を、前記走査手段により前記被検査物において前記測定光が走査される領域に応じて、計算処理することにより分散補償を行う処理手段と、
    前記計算処理された干渉信号に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する取得手段と、
    を有することを特徴とする光断層撮像装置。
22. 前記処理手段が、複数のグループに分類された前記被検査物の測定領域の各領域に対応する複数のパラメータを用いて、前記各領域からの前記干渉光に対応する干渉信号を計算処理することにより、前記分散補償を行うことを特徴とする請求項２１に記載の光断層撮像装置。
23. 被検査物において測定光を走査する走査手段を有する光断層撮像装置の制御方法であって、
    前記光断層撮像装置が実行する
    前記測定光を照射した前記被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とによる干渉光に対応する干渉信号を、前記走査手段により前記被検査物において前記測定光が走査される領域に応じて、計算処理することにより分散補償を行う工程と、
    前記計算処理された干渉信号に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
24. 前記分散補償を行う工程において、複数のグループに分類された前記被検査物の測定領域の各領域に対応する複数のパラメータを用いて、前記各領域からの前記干渉光に対応する干渉信号を計算処理することにより、前記分散補償を行うことを特徴とする請求項２３に記載の光断層撮像装置の制御方法。
25. 請求項２３または２４に記載の光断層撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

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