JP5905711B2

JP5905711B2 - Optical image measuring device

Info

Publication number: JP5905711B2
Application number: JP2011256899A
Authority: JP
Inventors: 石鍋　郁夫; 郁夫石鍋; 林　健史; 健史林
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: JP2013113587A

Description

この発明は、光コヒーレンストモグラフィ（ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて被測定物体の画像を取得する光画像計測装置に関する。 The present invention relates to an optical image measurement device that acquires an image of an object to be measured by using optical coherence tomography (OCT).

近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成するＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴのような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化されている。 In recent years, OCT that forms an image representing the surface form or internal form of an object to be measured using a light beam from a laser light source or the like has attracted attention. Since OCT has no invasiveness to the human body like X-ray CT, it is expected to be applied particularly in the medical field and the biological field. For example, in the field of ophthalmology, an apparatus for forming an image of the fundus oculi or cornea has been put into practical use.

特許文献１にはＯＣＴを適用した装置が開示されている。この装置は、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、その出口に計測腕及び参照腕からの光束の干渉光の強度を分光器で分析する干渉器が設けられている。更に、参照腕は、参照光光束位相を不連続な値で段階的に変えるように構成されている。 Patent Document 1 discloses an apparatus to which OCT is applied. In this device, the measuring arm scans an object with a rotary turning mirror (galvanomirror), a reference mirror is installed on the reference arm, and the intensity of the interference light of the light beam from the measuring arm and the reference arm is dispersed at the exit. An interferometer is provided for analysis by the instrument. Further, the reference arm is configured to change the phase of the reference light beam stepwise by a discontinuous value.

特許文献１の装置は、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（ＦｏｕｒｉｅｒＤｏｍａｉｎＯＣＴ）」の手法を用いるものである。すなわち、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。なお、この手法は、特にスペクトラルドメイン（ＳｐｅｃｔｒａｌＤｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。 The apparatus of Patent Document 1 uses a so-called “Fourier Domain OCT (Fourier Domain OCT)” technique. In other words, a low-coherence beam is irradiated onto the object to be measured, the reflected light and the reference light are superimposed to generate interference light, and the spectral intensity distribution of the interference light is acquired and subjected to Fourier transform. Thus, the form of the object to be measured in the depth direction (z direction) is imaged. Note that this technique is also called a spectral domain.

更に、特許文献１に記載の装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成するようになっている。この装置は、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するように構成されている。この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断層像となる。 Furthermore, the apparatus described in Patent Document 1 includes a galvanometer mirror that scans a light beam (signal light), thereby forming an image of a desired measurement target region of the object to be measured. This apparatus is configured to scan the light beam only in one direction (x direction) orthogonal to the z direction. An image formed by this apparatus is a two-dimensional tomographic image in the depth direction (z direction) along the scanning direction (x direction) of the light beam.

特許文献２には、信号光を水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）に走査（スキャン）することにより水平方向の２次元断層像を複数形成し、これら複数の断層像に基づいて測定範囲の３次元の断層情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断層像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、スタックデータに基づくボリュームデータ（ボクセルデータ）にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などがある。 In Patent Document 2, a plurality of two-dimensional tomographic images in the horizontal direction are formed by scanning (scanning) the signal light in the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction), and based on the plurality of tomographic images. A technique for acquiring and imaging three-dimensional tomographic information of a measurement range is disclosed. As this three-dimensional imaging, for example, a method of displaying a plurality of tomographic images side by side in a vertical direction (referred to as stack data or the like), volume data (voxel data) based on the stack data is rendered, and a three-dimensional image is rendered. There is a method of forming.

特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査（波長掃引）し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光を検出してスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（ＳｗｅｐｔＳｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。スウェプトソースタイプはフーリエドメインタイプの一種である。 Patent Documents 3 and 4 disclose other types of OCT apparatuses. In Patent Document 3, the wavelength of light irradiated to a measured object is scanned (wavelength sweep), and interference intensity obtained by superimposing reflected light of each wavelength and reference light is detected to detect spectral intensity distribution. And an OCT apparatus for imaging the form of an object to be measured by performing Fourier transform on the obtained image. Such an OCT apparatus is called a swept source type. The swept source type is a kind of Fourier domain type.

また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはインファス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。 In Patent Document 4, the traveling direction of light is obtained by irradiating the object to be measured with light having a predetermined beam diameter, and analyzing the component of interference light obtained by superimposing the reflected light and the reference light. An OCT apparatus for forming an image of an object to be measured in a cross-section orthogonal to is described. Such an OCT apparatus is called a full-field type or an en-face type.

特許文献５には、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、ＯＣＴが応用される以前には、被検眼を観察するための装置として眼底カメラやスリットランプなどが使用されていた（たとえば特許文献６、特許文献７を参照）。眼底カメラは被検眼に照明光を照射し、その眼底反射光を受光することで眼底を撮影する装置である。スリットランプは、スリット光を用いて角膜の光切片を切り取ることにより角膜の断面の画像を取得する装置である。 Patent Document 5 discloses a configuration in which OCT is applied to the ophthalmic field. Prior to the application of OCT, a fundus camera, a slit lamp, or the like was used as an apparatus for observing the eye to be examined (see, for example, Patent Document 6 and Patent Document 7). A fundus camera is a device that shoots the fundus by illuminating the subject's eye with illumination light and receiving the fundus reflection light. A slit lamp is a device that acquires an image of a cross-section of the cornea by cutting off a light section of the cornea using slit light.

ＯＣＴを用いた装置は、高精細の画像を取得できる点、更には断層像や３次元画像を取得できる点などにおいて、眼底カメラ等に対して優位性を持つ。 An apparatus using OCT has an advantage over a fundus camera or the like in that a high-definition image can be acquired, and further, a tomographic image or a three-dimensional image can be acquired.

このように、ＯＣＴを用いた装置は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断への応用がなされてきている。 As described above, an apparatus using OCT can be applied to observation of various parts of an eye to be examined, and can acquire high-definition images, and thus has been applied to diagnosis of various ophthalmic diseases.

フーリエドメインＯＣＴのように被測定物体をスキャンするタイプのＯＣＴにおいて、スキャン時間の短縮、つまり計測時間の短縮が望まれている。特に眼科用ＯＣＴのように被測定物体が運動を伴う場合には、計測中に被測定物体が動いてしまうと、画像の精度や確度が低下するので、スキャン時間の短縮は重要な課題の一つとされている。スキャン時間の短縮を目的とする技術としては、たとえば特許文献８、９が知られている。 In the type of OCT that scans an object to be measured as in the Fourier domain OCT, it is desired to reduce the scan time, that is, the measurement time. In particular, when the object to be measured moves, as in ophthalmic OCT, if the object to be measured moves during the measurement, the accuracy and accuracy of the image are reduced. Therefore, shortening the scan time is an important issue. It is supposed to be. For example, Patent Documents 8 and 9 are known as techniques for shortening the scan time.

特開平１１−３２５８４９号公報JP 11-325849 A 特開２００２−１３９４２１号公報JP 2002-139421 A 特開２００７−２４６７７号公報JP 2007-24677 A 特開２００６−１５３８３８号公報JP 2006-153838 A 特開２００８−７３０９９公報JP 2008-73099 A 特開平９−２７６２３２号公報JP-A-9-276232 特開２００８−２５９５４４号公報JP 2008-259544 A 特開２０１０−２４９５８４号公報JP 2010-249484 A 特開２０１０−２６１８５８号公報JP 2010-261858 A

特許文献８、９には、被測定物体に複数の信号光（サンプル光）を照射し、それらの戻り光と参照光との干渉光を検出する光学系が記載されている。しかし、この光学系は非常に複雑であり、好適な干渉信号を得るための調整が困難であること、また高コストであること、といった問題がある。更に、特許文献８、９に記載の装置では、広範囲をスキャンすることも望まれているが、そのためには振れ幅の大きなガルバノスキャナを用いる必要があり、これもまた高コスト化の要因となる。 Patent Documents 8 and 9 describe an optical system that irradiates a measured object with a plurality of signal lights (sample light) and detects interference light between the return light and reference light. However, this optical system is very complicated, and there is a problem that adjustment for obtaining a suitable interference signal is difficult and the cost is high. Furthermore, in the apparatuses described in Patent Documents 8 and 9, it is desired to scan a wide range, but for this purpose, it is necessary to use a galvano scanner having a large shake width, which also causes an increase in cost. .

この発明は、スキャン時間の短縮を図ることが可能な光画像計測装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical image measurement device capable of shortening a scan time.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スペクトラルドメインＯＣＴ又はスウェプトソースＯＣＴの手法を用いて被測定物体の断層像を形成する光画像計測装置であって、低コヒーレンス光源又は波長掃引光源からの光を信号光と参照光とに分割する第１の分割部と、前記信号光の光路を、異なる光路長を有する複数の信号光路に分割する第２の分割部と、前記複数の信号光路を経由した複数の信号光を合成する合成部と、前記参照光の光路を、前記複数の信号光路に対応する光路長を有する複数の参照光路に分割する第３の分割部と、前記合成部により合成された前記複数の信号光の被測定物体からの戻り光と、前記複数の参照光路を経由した複数の参照光とを重畳させて干渉光を生成する重畳部と、前記干渉光の光路を複数の干渉光路に分割する第４の分割部と、前記複数の干渉光路のそれぞれに設けられ、当該干渉光路を導かれた干渉光を検出する検出部と、前記信号光の進行方向を変化させる走査部と、前記走査部を介して前記被測定物体に照射された前記信号光の戻り光を前記参照光に重畳させて得られた前記干渉光の複数の前記検出部による検出結果に基づくスペクトル強度分布に対してフーリエ変換を含む処理を施すことにより、前記被測定物体の複数の断層像を形成する形成部とを有する光画像計測装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、前記第２の分割部は、前記第１の分割部により生成された信号光を２つの信号光に分割することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光画像計測装置であって、前記２つの信号光の進行方向が光軸に対して対称であることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光画像計測装置であって、前記第２の分割部は、正立プリズムにおける最初の反射面にプリズムを接続してなる光学素子であることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記走査部は、前記第１の分割部により生成された信号光を所定方向に走査する第１の走査部と、前記合成部により合成された信号光を前記所定方向に直交する方向に走査する第２の走査部とを含むことを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記走査部は、前記第１の分割部により生成された信号光を所定方向に走査する第１の走査部と、前記所定方向に直交する方向に当該信号光を走査する第２の走査部とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an optical image measurement device that forms a tomographic image of an object to be measured using a technique of spectral domain OCT or swept source OCT, and includes a low coherence light source or A first divider that divides light from a wavelength-swept light source into signal light and reference light; a second divider that divides the optical path of the signal light into a plurality of signal light paths having different optical path lengths; A combining unit that combines a plurality of signal lights that have passed through a plurality of signal light paths; a third dividing unit that divides the optical path of the reference light into a plurality of reference light paths having optical path lengths corresponding to the plurality of signal light paths; A superimposing unit that generates interference light by superimposing return light from the measurement object of the plurality of signal lights synthesized by the synthesizing unit and a plurality of reference lights passing through the plurality of reference light paths; Multiple optical paths of interference light And a fourth division part for dividing the interference optical paths is provided on each of the plurality of interference light path, a detector for detecting the interference light guided to the interference optical path, scanning for changing the traveling direction of the signal light And spectrum intensity based on detection results of the plurality of detection units of the interference light obtained by superimposing the return light of the signal light irradiated on the object to be measured via the scanning unit on the reference light An optical image measurement apparatus having a forming unit that forms a plurality of tomographic images of the object to be measured by performing processing including Fourier transform on the distribution .
The invention according to claim 2 is the optical image measurement device according to claim 1, wherein the second dividing unit converts the signal light generated by the first dividing unit into two signal lights. It is characterized by dividing into two.
The invention according to claim 3 is the optical image measurement device according to claim 2, wherein the traveling directions of the two signal lights are symmetric with respect to the optical axis.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical image measuring device according to the third aspect, wherein the second dividing unit is an optical element formed by connecting a prism to the first reflecting surface of an erecting prism. It is characterized by being.
The invention according to claim 5 is the optical image measurement device according to any one of claims 2 to 4, wherein the scanning unit is a signal generated by the first dividing unit. A first scanning unit that scans light in a predetermined direction, and a second scanning unit that scans signal light combined by the combining unit in a direction orthogonal to the predetermined direction are included.
The invention according to claim 6 is the optical image measurement device according to any one of claims 2 to 4, wherein the scanning unit is a signal generated by the first dividing unit. It includes a first scanning unit that scans light in a predetermined direction, and a second scanning unit that scans the signal light in a direction orthogonal to the predetermined direction .

この発明によれば、光路長の異なる複数の信号光路を経由した複数の信号光を合成して被測定物体に照射し、その戻り光と参照光とを重畳させて得られる干渉光を複数の検出部で検出し、これら検出部による検出結果に基づいて複数の断層像を形成することが可能である。したがって、スキャン時間の短縮を図ることが可能である。 According to the present invention, a plurality of signal lights passing through a plurality of signal light paths having different optical path lengths are combined and irradiated on an object to be measured, and interference light obtained by superimposing the return light and the reference light is applied to the plurality of interference lights. It is possible to form a plurality of tomographic images based on the detection results detected by the detection units and the detection results by these detection units. Therefore, it is possible to shorten the scan time.

第１の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of composition of an optical image measuring device concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of composition of an optical image measuring device concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of composition of an optical image measuring device concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る光画像計測装置によるスキャン態様の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the scanning aspect by the optical image measuring device which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of a structure of the optical image measuring device which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of composition of an optical image measuring device concerning a 2nd embodiment. 第２の実施形態に係る光画像計測装置によるスキャン態様の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the scanning aspect by the optical image measuring device which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of a structure of the optical image measuring device which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る光画像計測装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of the structure of the optical image measuring device which concerns on 3rd Embodiment.

この発明に係る光画像計測装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に係る光画像計測装置は、ＯＣＴを用いて被測定物体の断層像や３次元画像を形成する。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。 An example of an embodiment of an optical image measurement device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The optical image measurement apparatus according to the present invention forms a tomographic image or a three-dimensional image of an object to be measured using OCT. In this specification, images acquired by OCT may be collectively referred to as OCT images. In addition, a measurement operation for forming an OCT image may be referred to as OCT measurement. In addition, it is possible to use suitably the description content of the literature described in this specification as the content of the following embodiment.

以下の実施形態では、被測定物体は被検眼（眼底）とし、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用してＯＣＴ計測を行う装置について説明する。特に、実施形態に係る装置は、スペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いるものである。なお、スペクトラルドメイン以外のタイプ、たとえばスウェプトソースＯＣＴの手法を用いる光画像計測装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。 In the following embodiment, an apparatus that performs OCT measurement by applying Fourier domain type OCT, where an object to be measured is an eye to be examined (fundus). In particular, the apparatus according to the embodiment uses a spectral domain OCT technique. Note that the configuration according to the present invention can be applied to an optical image measurement apparatus using a type other than the spectral domain, for example, a swept source OCT technique.

〈第１の実施形態〉
この実施形態に係る光画像計測装置の光学系の構成の一例を図１に示す。光画像計測装置１の光源２により出力された光は、レンズ３により屈折されてハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４を透過した光は、被検眼Ｅに照射される信号光となる。一方、ハーフミラー４により反射した光は参照光となる。なお、スペクトラルドメインＯＣＴでは、光源２として、広帯域の低コヒーレンス光源が用いられる。スウェプトソースＯＣＴでは、光源２として、広帯域の波長掃引光源が用いられる。 <First Embodiment>
An example of the configuration of the optical system of the optical image measurement device according to this embodiment is shown in FIG. The light output from the light source 2 of the optical image measuring device 1 is refracted by the lens 3 and reaches the half mirror 4. The light transmitted through the half mirror 4 becomes signal light irradiated to the eye E. On the other hand, the light reflected by the half mirror 4 becomes reference light. In the spectral domain OCT, a broadband low-coherence light source is used as the light source 2. In the swept source OCT, a broadband wavelength swept light source is used as the light source 2.

まず、信号光及びその光路について説明する。信号光の光路（信号光路）Ａには、ガルバノミラー１１と光学素子１２が設けられている。ガルバノミラー１１は、信号光を水平方向（ｘ方向）に走査する。つまり、ガルバノミラー１１は、信号光の進行方向をｘ方向において変化させる。 First, the signal light and its optical path will be described. A galvanometer mirror 11 and an optical element 12 are provided in the optical path (signal optical path) A of the signal light. The galvanometer mirror 11 scans the signal light in the horizontal direction (x direction). That is, the galvanometer mirror 11 changes the traveling direction of the signal light in the x direction.

ガルバノミラー１１を経由した信号光は、光学素子１２に入射する。光学素子１２は、信号光路Ａを、異なる光路長を有する複数の信号光路に分割する。この実施形態では、光学素子１２は、信号光路Ａを２つの信号光路Ａ１、Ａ２に分割する。 The signal light that has passed through the galvanometer mirror 11 enters the optical element 12. The optical element 12 divides the signal optical path A into a plurality of signal optical paths having different optical path lengths. In this embodiment, the optical element 12 divides the signal light path A into two signal light paths A1 and A2.

光学素子１２の構成の一例を図２に示す。光学素子１２は、正立プリズム１２Ａにおける最初の反射面１２ａにプリズム１２Ｂを接続したものである。正立プリズム１２Ａは、一般的には倒立像を正立像に変換する光学素子である。この実施形態の光学素子１２は、このような正立プリズム１２Ａに入射した信号光が最初に反射される面（反射面１２ａ）に、プリズム１２ａ（の傾斜面）を貼り付けたものとして構成される。 An example of the configuration of the optical element 12 is shown in FIG. The optical element 12 is obtained by connecting a prism 12B to the first reflecting surface 12a of the erecting prism 12A. The erecting prism 12A is generally an optical element that converts an inverted image into an erect image. The optical element 12 of this embodiment is configured such that the prism 12a (an inclined surface) is attached to a surface (reflecting surface 12a) on which the signal light incident on the erecting prism 12A is first reflected. The

それにより、入射した信号光は、この反射面１２ａ（貼り付け面）において二分される。反射面１２ａを透過した成分は、入射した信号光の進行方向Ｄ_ｉｎと同じ進行方向Ｄ_ｏｕｔ１を持つ光（第１の信号光）として光学素子１２から出射する。一方、反射面１２ａにて反射された成分は、入射した信号光の進行方向Ｄ_ｉｎと比較し、（水平方向つまりｘ方向において）光軸に対して対称な進行方向Ｄ_ｏｕｔ２を持つ光（第２の信号光）として光学素子１２から出射する。したがって、光学素子１２から出射する第１の信号光の進行方向Ｄ_ｏｕｔ１と、第２の信号光の進行方向Ｄ_ｏｕｔ２は、光軸に対して対象となる。 Thereby, the incident signal light is divided into two at this reflection surface 12a (attachment surface). Components transmitted through the reflecting surface 12a is emitted from the optical element 12 as the light (first signal light) having the same traveling direction D _{out 1} to the traveling direction D _in the incident signal light. Meanwhile, component reflected by the reflecting surface 12a is compared with the traveling direction D _in the incident signal light, light having a (horizontal direction i.e. in the x-direction) symmetrical traveling direction D _{out 2} with respect to the optical axis ( The second signal light is emitted from the optical element 12. Thus, the traveling direction _{D out} 1 of the first signal light emitted from the optical element 12, the traveling direction _{D out} 2 of the second signal light is subject to the optical axis.

光学素子１２から出射した第１の信号光は、第１の信号光路Ａ１に設けられたリレーレンズ１３、１４を経由してハーフミラー１８に到達する。一方、光学素子１２から出射した第２の信号光は、第２の信号光路Ａ２に設けられたリレーレンズ１５、１６及び反射ミラー１７を経由してハーフミラー１８に到達する。 The first signal light emitted from the optical element 12 reaches the half mirror 18 via the relay lenses 13 and 14 provided in the first signal light path A1. On the other hand, the second signal light emitted from the optical element 12 reaches the half mirror 18 via the relay lenses 15 and 16 and the reflection mirror 17 provided in the second signal light path A2.

ハーフミラー１８は、第１の信号光と第２の信号光とを合成する。つまり、ハーフミラー１８は、第１及び第２の信号光路Ａ１及びＡ２を合成して信号光路Ａ３を形成する。ハーフミラー１８を透過した第１の信号光と、ハーフミラー１８により反射された第２の信号光は、信号光路Ａ３に設けられたガルバノミラー１９により垂直方向（ｙ方向）に走査される。ガルバノミラー１９により偏向された信号光は、合焦レンズ２０及び対物レンズ２１を介して被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆに照射される。なお、合焦レンズ２０は、信号光路Ａ３（の光軸）に沿って移動可能とされており、眼底Ｅｆに対する光学系のフォーカスに用いられる。 The half mirror 18 combines the first signal light and the second signal light. That is, the half mirror 18 combines the first and second signal light paths A1 and A2 to form the signal light path A3. The first signal light transmitted through the half mirror 18 and the second signal light reflected by the half mirror 18 are scanned in the vertical direction (y direction) by the galvanometer mirror 19 provided in the signal light path A3. The signal light deflected by the galvanometer mirror 19 is incident on the eye E through the focusing lens 20 and the objective lens 21 and is irradiated on the fundus oculi Ef. The focusing lens 20 is movable along the signal optical path A3 (its optical axis) and is used for focusing the optical system with respect to the fundus oculi Ef.

眼底Ｅｆに照射された信号光は、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。眼底Ｅｆによる信号光の後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してハーフミラー４に導かれる。 The signal light applied to the fundus oculi Ef is scattered (including reflection) at various depth positions of the fundus oculi Ef. The backscattered light of the signal light from the fundus oculi Ef travels in the opposite direction on the same path as the forward path and is guided to the half mirror 4.

次に、参照光及びその光路について説明する。参照光の光路（参照光路）Ｂには、ハーフミラー３１が設けられている。ハーフミラー３１は、参照光路Ｂを第１の参照光路Ｂ１と第２の参照光路Ｂ２とに分割する。ハーフミラー３１により反射された成分は第１の参照光路Ｂ１に導かれ、ハーフミラー３１を透過した成分は第２の参照光路Ｂ２に導かれる。 Next, reference light and its optical path will be described. A half mirror 31 is provided in the optical path (reference optical path) B of the reference light. The half mirror 31 divides the reference optical path B into a first reference optical path B1 and a second reference optical path B2. The component reflected by the half mirror 31 is guided to the first reference light path B1, and the component transmitted through the half mirror 31 is guided to the second reference light path B2.

第１の参照光路Ｂ１に導かれた第１の参照光は、コリメータレンズ３２により参照ミラー３３の反射面に結像される。参照ミラー３３に反射された第１の参照光は、同じ経路を逆向きに進行してハーフミラー４に導かれる。コリメータレンズ３２及び参照ミラー３３は、第１の参照光路Ｂ１の光軸に沿って移動可能とされている。ハーフミラー４から第１の信号光路Ａ１を経由して眼底Ｅｆに至る光学的距離と、ハーフミラー４から第１の参照光路Ｂ１の参照ミラー３３に至る光学的距離とがほぼ等しくなるように、参照ミラー３３の位置が調整される。 The first reference light guided to the first reference light path B1 is imaged on the reflecting surface of the reference mirror 33 by the collimator lens 32. The first reference light reflected by the reference mirror 33 travels in the opposite direction on the same path and is guided to the half mirror 4. The collimator lens 32 and the reference mirror 33 are movable along the optical axis of the first reference optical path B1. The optical distance from the half mirror 4 via the first signal light path A1 to the fundus oculi Ef and the optical distance from the half mirror 4 to the reference mirror 33 in the first reference light path B1 are substantially equal. The position of the reference mirror 33 is adjusted.

第２の参照光路Ｂ２には、反射ミラー３４と、コリメータレンズ３５と、参照ミラー３６とが設けられている。第２の参照光路Ｂ２に導かれた第２の参照光は、反射ミラー３４により反射された後、コリメータレンズ３５により参照ミラー３６の反射面に結像される。参照ミラー３６に反射された第２の参照光は、同じ経路を逆向きに進行してハーフミラー４に導かれる。コリメータレンズ３５及び参照ミラー３６は、第２の参照光路Ｂ２の光軸に沿って移動可能とされている。ハーフミラー４から第２の信号光路Ａ２を経由して眼底Ｅｆに至る光学的距離と、ハーフミラー４から第２の参照光路Ｂ２の参照ミラー３６に至る光学的距離とがほぼ等しくなるように、参照ミラー３６の位置が調整される。 A reflection mirror 34, a collimator lens 35, and a reference mirror 36 are provided in the second reference light path B2. The second reference light guided to the second reference light path B2 is reflected by the reflecting mirror 34 and then imaged on the reflecting surface of the reference mirror 36 by the collimator lens 35. The second reference light reflected by the reference mirror 36 travels in the opposite direction on the same path and is guided to the half mirror 4. The collimator lens 35 and the reference mirror 36 are movable along the optical axis of the second reference optical path B2. The optical distance from the half mirror 4 via the second signal light path A2 to the fundus oculi Ef and the optical distance from the half mirror 4 to the reference mirror 36 in the second reference light path B2 are substantially equal. The position of the reference mirror 36 is adjusted.

以上のように、ハーフミラー４には、第１の信号光路Ａ１を経由した信号光の後方散乱光（第１の戻り光）と、第２の信号光路Ａ２を経由した信号光の後方散乱光（第２の戻り光）と、第１の参照光路Ｂ１を経由した第１の参照光と、第２の参照光路Ｂ２を経由した第２の参照光とが戻ってくる。ＯＣＴに用いられる低コヒーレンス干渉光学系の原理により、第１の戻り光と第２の参照光とが干渉し、第２の戻り光と第２の参照光とが干渉する。なお、第１の信号光路Ａ１と第２の信号光路Ａ２との光路長の差は、光源１からの光のコヒーレント長よりも十分大きいものとする。 As described above, the half mirror 4 includes the backscattered light of the signal light (first return light) that has passed through the first signal light path A1 and the backscattered light of the signal light that has passed through the second signal light path A2. (Second return light), the first reference light passing through the first reference light path B1, and the second reference light passing through the second reference light path B2 are returned. Due to the principle of the low coherence interference optical system used for OCT, the first return light and the second reference light interfere, and the second return light and the second reference light interfere. Note that the difference in optical path length between the first signal optical path A1 and the second signal optical path A2 is sufficiently larger than the coherent length of the light from the light source 1.

ハーフミラー４により生成された干渉光は、干渉光路Ｃを導かれる。干渉光路Ｃにはハーフミラー４１が設けられている。ハーフミラー４により反射された第１の干渉光は、第１の干渉光路Ｃ１に入射し、分光器４２により分光（スペクトル分解）され、ＣＣＤイメージセンサ４３の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ４３は、たとえばラインセンサであり、分光された第１の干渉光の各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ４３は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これを出力する。なお、第１の干渉光は、第１の戻り光と第１の参照光との干渉により得られた光である。 The interference light generated by the half mirror 4 is guided along the interference light path C. A half mirror 41 is provided in the interference optical path C. The first interference light reflected by the half mirror 4 is incident on the first interference optical path C 1, is split (spectral decomposition) by the spectroscope 42, and is projected onto the light receiving surface of the CCD image sensor 43. The CCD image sensor 43 is, for example, a line sensor, and detects each spectral component of the split first interference light and converts it into electric charges. The CCD image sensor 43 accumulates this electric charge, generates a detection signal, and outputs it. The first interference light is light obtained by interference between the first return light and the first reference light.

一方、ハーフミラー４を透過した第２の干渉光は、第２の干渉光路Ｃ２に入射し、反射ミラー４４により反射され、分光器４５により分光され、ＣＣＤイメージセンサ４６の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ４６は、たとえばラインセンサであり、分光された第２の干渉光の各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ４６は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これを出力する。なお、第２の干渉光は、第２の戻り光と第２の参照光との干渉により得られた光である。 On the other hand, the second interference light transmitted through the half mirror 4 enters the second interference optical path C2, is reflected by the reflection mirror 44, is dispersed by the spectroscope 45, and is projected onto the light receiving surface of the CCD image sensor 46. . The CCD image sensor 46 is, for example, a line sensor, and detects each spectral component of the split second interference light and converts it into electric charges. The CCD image sensor 46 accumulates this electric charge, generates a detection signal, and outputs it. The second interference light is light obtained by interference between the second return light and the second reference light.

この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。また、ＣＣＤイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いることが可能である。 In this embodiment, a Michelson type interferometer is employed, but any type of interferometer such as a Mach-Zehnder type can be appropriately employed. Further, in place of the CCD image sensor, another form of image sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor can be used.

光画像計測装置１には、従来の眼科装置（眼底カメラ等）と同様に、アライメント光学系、フォーカス光学系、固視光学系が設けられている（いずれも図示せず）。アライメント光学系は、被検眼Ｅに対する装置光学系のｘｙ方向における位置合わせ（アライメント）を行うための指標（アライメント指標）を被検眼Ｅに投影する。フォーカス光学系は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための指標（スプリット指標）を眼底Ｅｆに投影する。固視光学系は、被検眼Ｅを所定方向に固視させるための固視標を眼底Ｅｆに投影する。 The optical image measurement device 1 is provided with an alignment optical system, a focus optical system, and a fixation optical system (all not shown) as in the case of a conventional ophthalmologic apparatus (fundus camera or the like). The alignment optical system projects an index (alignment index) for performing alignment (alignment) in the xy direction of the apparatus optical system with respect to the eye E to be examined E. The focus optical system projects an index (split index) for focusing on the fundus oculi Ef onto the fundus oculi Ef. The fixation optical system projects a fixation target for fixing the eye E to be examined in a predetermined direction onto the fundus oculi Ef.

光画像計測装置１の制御系の構成について説明する。制御系の構成の一例を図３に示す。制御系は、制御部１００を中心に構成される。制御部１００は、主制御部１０１と記憶部１０２を有する。主制御部１０１は、光画像計測装置１の各部の制御を行う。記憶部１０２は、各種のデータを記憶する。記憶部１０２に記憶されるデータとしては、たとえば、ＯＣＴ画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。また、記憶部１０２には、制御用のコンピュータプログラムや、演算処理用のコンピュータプログラムが予め記憶されている。主制御部１０１は、これらコンピュータプログラムに基づいて各種の制御や演算を実行する。 The configuration of the control system of the optical image measurement device 1 will be described. An example of the configuration of the control system is shown in FIG. The control system is configured around the control unit 100. The control unit 100 includes a main control unit 101 and a storage unit 102. The main control unit 101 controls each unit of the optical image measurement device 1. The storage unit 102 stores various data. Examples of data stored in the storage unit 102 include OCT image image data, fundus image data, eye information to be examined, and the like. The storage unit 102 stores in advance a computer program for control and a computer program for arithmetic processing. The main control unit 101 executes various controls and calculations based on these computer programs.

主制御部１０１は、光源２の動作制御を行う。主制御部１０１は、ガルバノミラー１１、１９を独立に制御することで、ｘｙ方向において信号光を走査する。主制御部１０１は、合焦駆動部２０Ａを制御することで、合焦レンズ２０を光軸に沿って移動させる。主制御部１０１は、参照駆動部３３Ａ、３６Ａを制御することで、コリメータレンズ３２及び参照ミラー３３を一体的に光軸に沿って移動させ、かつ、コリメータレンズ３５及び参照ミラー３６を一体的に光軸に沿って移動させる。主制御部１０１は、ＣＣＤイメージセンサ４３、４６の動作（感度、蓄積時間等）を制御する。 The main control unit 101 controls the operation of the light source 2. The main control unit 101 scans the signal light in the xy direction by independently controlling the galvanometer mirrors 11 and 19. The main control unit 101 moves the focusing lens 20 along the optical axis by controlling the focusing drive unit 20A. The main control unit 101 controls the reference driving units 33A and 36A to move the collimator lens 32 and the reference mirror 33 integrally along the optical axis, and to integrally move the collimator lens 35 and the reference mirror 36. Move along the optical axis. The main control unit 101 controls the operations (sensitivity, accumulation time, etc.) of the CCD image sensors 43 and 46.

各ＣＣＤイメージセンサ４３、４６は、干渉光を検出して電気信号（検出信号）を生成し、これを画像形成部１１０に送る。画像形成部１１０は、各ＣＣＤイメージセンサ４３、４６からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データをそれぞれ形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、画像形成部１１０は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。画像形成部１１０は「形成部」の一例として機能する。画像形成部１１０は、たとえば、画像形成処理に特化した回路基板を含んで構成される。 Each of the CCD image sensors 43 and 46 detects the interference light, generates an electrical signal (detection signal), and sends it to the image forming unit 110. The image forming unit 110 forms tomographic image data of the fundus oculi Ef based on detection signals from the CCD image sensors 43 and 46, respectively. This process includes processes such as noise removal (noise reduction), filter processing, FFT (Fast Fourier Transform), and the like, as in the conventional spectral domain type optical coherence tomography. In the case of another type of OCT apparatus, the image forming unit 110 executes a known process corresponding to the type. The image forming unit 110 functions as an example of a “forming unit”. The image forming unit 110 includes, for example, a circuit board specialized for image forming processing.

画像処理部１２０は、画像形成部１１０により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部１２０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。画像処理部１２０は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データ（ボリュームデータ）を形成する。更に、画像処理部１２０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。
なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。 The image processing unit 120 performs various types of image processing and analysis processing on the image formed by the image forming unit 110. For example, the image processing unit 120 executes various correction processes such as image brightness correction and dispersion correction. The image processing unit 120 executes known image processing such as interpolation processing for interpolating pixels between tomographic images to form image data (volume data) of a three-dimensional image of the fundus oculi Ef. Further, the image processing unit 120 performs rendering processing on the volume data to form image data of a pseudo three-dimensional image when viewed from a specific viewing direction.
Note that the image data of a three-dimensional image means image data in which pixel positions are defined by a three-dimensional coordinate system.

ユーザインターフェイス１３０には、表示部１３１と操作部１３２が含まれる。表示部１３１は、ＯＣＴ画像や各種データを表示する。操作部１３２は、光画像計測装置１の操作や、これに対する情報入力に用いられる。操作部１３２には、光画像計測装置１の筐体や外部装置に設けられたボタンやキーが含まれる。表示部１３１と操作部１３２は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルモニタのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部１３２は、このタッチパネルディスプレイとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部１３２に対する操作内容は、電気信号として制御部１３２に入力される。また、表示部１３１に表示されたグラフィックユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部１３２とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。 The user interface 130 includes a display unit 131 and an operation unit 132. The display unit 131 displays OCT images and various data. The operation unit 132 is used for operation of the optical image measurement device 1 and information input thereto. The operation unit 132 includes buttons and keys provided on the housing of the optical image measurement device 1 or an external device. The display unit 131 and the operation unit 132 need not be configured as individual devices. For example, a device in which a display function and an operation function are integrated, such as a touch panel monitor, can be used. In that case, the operation unit 132 includes the touch panel display and a computer program. The operation content for the operation unit 132 is input to the control unit 132 as an electrical signal. Further, operations and information input may be performed using the graphic user interface (GUI) displayed on the display unit 131 and the operation unit 132.

光画像計測装置１は、次の構成要素を含む：
光源２からの光を信号光と参照光とに分割するハーフミラー４（第１の分割部）；
この信号光の光路Ａを、異なる光路長を有する複数（２つ）の信号光路Ａ１及びＡ２に分割する光学素子１２（第２の分割部）；
複数（２つ）の信号光路Ａ１及びＡ２を経由した複数（２つ）の信号光を合成するハーフミラー１８（合成部）；
参照光の光路Ｂを、複数（２つ）の信号光路Ａ１及びＡ２に対応する光路長を有する複数（２つ）の参照光路Ｂ１及びＢ２に分割するハーフミラー３１（第３の分割部）；
ハーフミラー１８により合成された複数（２つ）の信号光の眼底Ｅｆからの戻り光と、複数（２つ）の参照光路Ｂ１及びＢ２を経由した複数（２つ）の参照光とを重畳させて干渉光を生成するハーフミラー４（重畳部）；
干渉光の光路Ｃを複数（２つ）の干渉光路Ｃ１及びＣ２に分割する第４の分割部と、
複数（２つ）の干渉光路Ｃ１及びＣ２のそれぞれに設けられ、当該干渉光路Ｃ１及びＣ２を導かれた干渉光を検出する複数（２つ）のＣＣＤイメージセンサ４３及び４６（複数の検出部）；
信号光を走査するガルバノミラー１１及び１９（走査部）；
走査された信号光の戻り光を参照光に重畳させて得られた干渉光の複数（２つ）のＣＣＤイメージセンサ４３及び４６による検出結果に基づいて、眼底Ｅｆの複数（２つ）の断層像を形成する画像形成部１１０（形成部）。 The optical image measurement device 1 includes the following components:
A half mirror 4 (first dividing unit) for dividing light from the light source 2 into signal light and reference light;
An optical element 12 (second division unit) that divides the optical path A of the signal light into a plurality (two) of signal optical paths A1 and A2 having different optical path lengths;
A half mirror 18 (combining unit) that combines a plurality (two) of signal lights via a plurality (two) of signal light paths A1 and A2.
A half mirror 31 (third dividing unit) that divides the optical path B of the reference light into a plurality of (two) reference optical paths B1 and B2 having optical path lengths corresponding to the plurality (two) of signal optical paths A1 and A2.
The return light from the fundus oculi Ef of the plurality (two) of signal lights synthesized by the half mirror 18 is superimposed on the plurality (two) of reference lights via the plurality (two) of the reference light paths B1 and B2. Half mirror 4 (superimposing section) that generates interference light
A fourth dividing unit that divides the optical path C of the interference light into a plurality of (two) interference optical paths C1 and C2,
A plurality (two) of CCD image sensors 43 and 46 (a plurality of detection units) provided in each of a plurality (two) of interference light paths C1 and C2 and detecting the interference light guided through the interference light paths C1 and C2. ;
Galvano mirrors 11 and 19 (scanning unit) that scan the signal light;
Based on the detection results of the plurality (two) of CCD image sensors 43 and 46 of the interference light obtained by superimposing the return light of the scanned signal light on the reference light, a plurality (two) of tomograms of the fundus oculi Ef. An image forming unit 110 (forming unit) that forms an image.

ここで、走査部は、ハーフミラー４により生成された信号光を所定方向（ｘ方向）に走査するガルバノミラー１１（第１の走査部）と、ハーフミラー１８により合成された信号光を所定方向（ｘ方向）に直交する方向（ｙ方向）に走査するガルバノミラー１９（第２の走査部）とを含んでいる。 Here, the scanning unit scans the signal light generated by the half mirror 4 in a predetermined direction (x direction) and the galvano mirror 11 (first scanning unit) and the signal light combined by the half mirror 18 in a predetermined direction. And a galvanometer mirror 19 (second scanning unit) that scans in a direction (y direction) orthogonal to (x direction).

このような光画像計測装置１によれば、光学素子１２の特性、つまり光学素子１２から出射する２つの信号光の進行方向が光軸に対して対称になるという特性と、光学素子１２の前段側及び後段側にそれぞれガルバノミラー１１及び１９が設けられていることにより、同一の走査線に対して信号光を互いに逆方向に同時に走査することができる。 According to such an optical image measurement device 1, the characteristic of the optical element 12, that is, the characteristic that the traveling directions of the two signal lights emitted from the optical element 12 are symmetric with respect to the optical axis, Since the galvanometer mirrors 11 and 19 are provided on the side and the rear side, respectively, the signal light can be simultaneously scanned in the opposite directions to the same scanning line.

具体例として、図４に示すように、第１の信号光路Ａ１を経由する第１の信号光を符号Ｓ１に示す態様で走査すると同時に、第２の信号光路Ａ２を経由する第２の信号光を符号Ｓ２に示す態様で走査することができる。なお、このスキャン態様は、ｙ方向走査用のガルバノミラー１９を固定した状態で、ｘ方向走査用のガルバノミラー１１を＋ｘ方向に向けて走査することにより実現される。 As a specific example, as shown in FIG. 4, the first signal light passing through the first signal light path A1 is scanned in the manner indicated by reference numeral S1, and simultaneously the second signal light passing through the second signal light path A2. Can be scanned in the manner indicated by reference numeral S2. This scanning mode is realized by scanning the galvanometer mirror 11 for x-direction scanning in the + x direction with the galvanometer mirror 19 for y-direction scanning fixed.

このように同一の走査線上を同時に逆方向にスキャン可能とすることにより、同一の走査線を反復的に走査する場合の計測時間を短縮することができる。なお、同一の走査線を反復的に走査することはＯＣＴ計測において頻繁に行われる。具体的には、当該走査線を複数回走査し、それにより得られた複数のデータに基づいて１枚の断層像を形成することで画質の向上が図られている。 Thus, by making it possible to simultaneously scan in the reverse direction on the same scanning line, it is possible to shorten the measurement time when the same scanning line is repeatedly scanned. In addition, it is frequently performed in OCT measurement to repeatedly scan the same scanning line. Specifically, image quality is improved by scanning the scanning line a plurality of times and forming one tomographic image based on a plurality of data obtained thereby.

また、たとえば被検眼Ｅのように動きを伴う被測定物体を計測する場合において、同一の走査線を複数回スキャンする場合、被測定物体の動きにより複数回の走査の位置がずれるおそれがある。しかし、この実施形態に係る光画像計測装置１によれば走査に掛かる時間が半分になるので、被検体の動きの影響を受ける可能性が低くなる。 For example, in the case of measuring an object to be measured with movement such as the eye E, when the same scanning line is scanned a plurality of times, the position of the plurality of scans may be shifted due to the movement of the object to be measured. However, according to the optical image measurement device 1 according to this embodiment, the time required for scanning is halved, so that the possibility of being affected by the movement of the subject is reduced.

なお、この実施形態では信号光、参照光及び干渉光をそれぞれ２つに分割しているが、３つ以上に分割するように構成することも可能である。その場合、計測時間や走査時間を更に短縮することが可能である。ただし、この分割数の増大は装置構成の複雑化を招くので、装置構成と計測時間との双方を考慮して分割数を決定することが望ましい。また、この実施形態では、ハーフミラー４が第１の分割部と重畳部を兼用しているが、適用する干渉光学系の構成に応じて分割部と重畳部は別々の部材であってもよい。 In this embodiment, the signal light, the reference light, and the interference light are each divided into two. However, the signal light, the reference light, and the interference light may be divided into three or more. In that case, it is possible to further shorten the measurement time and the scanning time. However, since this increase in the number of divisions leads to complication of the device configuration, it is desirable to determine the number of divisions in consideration of both the device configuration and the measurement time. In this embodiment, the half mirror 4 serves as both the first dividing unit and the overlapping unit. However, the dividing unit and the overlapping unit may be separate members according to the configuration of the applied interference optical system. .

〈第２の実施形態〉
上記実施形態では、同一の走査線を同時に逆方向にスキャンする構成について説明したが、この実施形態では、異なる走査線を同時にスキャンする構成について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成部分については説明を割愛することがある。 <Second Embodiment>
In the above embodiment, the configuration in which the same scanning line is simultaneously scanned in the reverse direction has been described. In this embodiment, a configuration in which different scanning lines are simultaneously scanned will be described. Note that description of components similar to those in the first embodiment may be omitted.

この実施形態に係る光画像計測装置の構成例を図５に示す。光画像計測装置２００は、第１の実施形態の光画像計測装置１とほぼ同様の構成を有する。両者の主たる相異は、第１の実施形態のガルバノミラー１１及び１９の代わりに、ガルバノスキャナ２０１が設けられている点である。ガルバノスキャナ２０１は、ハーフミラー４により生成された信号光をｘｙ平面上の任意の方向に走査する。ガルバノスキャナ２０１は、たとえば、信号光をｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。ガルバノスキャナ２０１は、「第１の走査部」及び「第２の走査部」を兼用している。光画像計測装置２００の制御系の構成も第１の実施形態とほぼ同様であり、その一例を図６に示す。 A configuration example of the optical image measurement apparatus according to this embodiment is shown in FIG. The optical image measurement device 200 has substantially the same configuration as the optical image measurement device 1 of the first embodiment. The main difference between the two is that a galvano scanner 201 is provided in place of the galvanometer mirrors 11 and 19 of the first embodiment. The galvano scanner 201 scans the signal light generated by the half mirror 4 in an arbitrary direction on the xy plane. The galvano scanner 201 includes, for example, a galvano mirror that scans signal light in the x direction, a galvano mirror that scans in the y direction, and a mechanism that drives these independently. The galvano scanner 201 serves as both the “first scanning unit” and the “second scanning unit”. The configuration of the control system of the optical image measurement apparatus 200 is substantially the same as that of the first embodiment, and an example thereof is shown in FIG.

このような光画像計測装置２００によれば、光学素子１２の特性、つまり光学素子１２から出射する２つの信号光の進行方向が光軸に対して対称になるという特性と、光学素子１２の前段側に信号光を２次元的に走査するガルバノスキャナ２０１が設けられていることにより、異なる２つの走査線を同時に走査することができる。 According to such an optical image measurement device 200, the characteristic of the optical element 12, that is, the characteristic that the traveling directions of the two signal lights emitted from the optical element 12 are symmetric with respect to the optical axis, By providing the galvano scanner 201 for two-dimensionally scanning the signal light on the side, two different scanning lines can be scanned simultaneously.

具体例として、図７に示すように、第１の信号光路Ａ１を経由する第１の信号光を符号Ｓ１１に示す態様で走査すると同時に、第２の信号光路Ａ２を経由する第２の信号光を符号Ｓ２１に示す態様で走査することができる。更に、第１の信号光路Ａ１を経由する第１の信号光を符号Ｓ１２に示す態様で走査すると同時に、第２の信号光路Ａ２を経由する第２の信号光を符号Ｓ２２に示す態様で走査することができる。つまり、この実施形態では、ｘｙ平面の原点（光軸）を中心として点対称な位置に同時に２つの信号光を照射することができる。なお、図７に示すスキャン態様は、ｙ方向の走査を固定した状態でｘ方向の走査を行い、続いてｘ方向の走査とｙ方向の走査とを同時に行なって走査線の切り替えを行い、更にｙ方向の走査を固定した状態でｘ方向の走査を行うことにより実現される。 As a specific example, as shown in FIG. 7, the first signal light passing through the first signal light path A1 is scanned in the manner shown by reference numeral S11, and at the same time, the second signal light passing through the second signal light path A2 is used. Can be scanned in the manner indicated by reference numeral S21. Further, the first signal light passing through the first signal light path A1 is scanned in the manner indicated by reference numeral S12, and at the same time, the second signal light passing through the second signal light path A2 is scanned in the manner indicated by reference numeral S22. be able to. That is, in this embodiment, it is possible to irradiate two signal lights simultaneously at a point-symmetrical position around the origin (optical axis) of the xy plane. In the scanning mode shown in FIG. 7, the scanning in the x direction is performed in a state where the scanning in the y direction is fixed, and then the scanning in the x direction and the scanning in the y direction are performed simultaneously to switch the scanning lines. This is realized by performing scanning in the x direction with the scanning in the y direction fixed.

このように複数の走査線上を同時にスキャン可能とすることにより、計測時間を短縮することができる。また、たとえば被検眼Ｅのように動きを伴う被測定物体の広い範囲を計測する場合において（たとえば３次元画像を形成する場合などにおいて）、当該範囲の走査に掛かる時間が半分になるので、被検体の動きの影響を受ける可能性が低くなる。また、走査対象領域の半分をスキャンするようにガルバノスキャナの振れ幅を制御すれば当該領域全体をスキャンすることが可能であるから、振れ幅の小さな低コストのガルバノミラーを用いることが可能である。 Thus, the measurement time can be shortened by enabling scanning on a plurality of scanning lines simultaneously. Further, for example, when measuring a wide range of a measured object such as the eye E to be examined (for example, when forming a three-dimensional image), the time required for scanning the range is halved. The possibility of being affected by the movement of the specimen is reduced. In addition, if the deflection width of the galvano scanner is controlled so as to scan half of the scanning target region, it is possible to scan the entire region, so it is possible to use a low-cost galvanometer mirror with a small deflection width. .

なお、この実施形態に係る光画像計測装置２００においても、信号光、参照光及び干渉光をそれぞれ３つ以上に分割するように構成することが可能である。また、この実施形態では、ハーフミラー４が第１の分割部と重畳部を兼用しているが、適用する干渉光学系の構成に応じて分割部と重畳部は別々の部材であってもよい。 Note that the optical image measurement device 200 according to this embodiment can also be configured to divide the signal light, the reference light, and the interference light into three or more. In this embodiment, the half mirror 4 serves as both the first dividing unit and the overlapping unit. However, the dividing unit and the overlapping unit may be separate members according to the configuration of the applied interference optical system. .

〈第３の実施形態〉
この実施形態では、被測定物体の偏光特性を計測可能な光画像計測装置について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成部分については説明を割愛することがある。 <Third Embodiment>
In this embodiment, an optical image measurement device capable of measuring the polarization characteristics of an object to be measured will be described. Note that description of components similar to those in the above embodiment may be omitted.

この実施形態に係る光画像計測装置の構成例を図８に示す。光画像計測装置３００は、第１の実施形態の光画像計測装置１とほぼ同様の構成を有する。両者の主たる相異は次の点である：
第１の実施形態の光学素子１２の代わりに、最初の反射面（信号光を分割する面）３０１ａ（図２の反射面１２ａに対応する）が偏光ビームスプリッタとしての機能を持つ光学素子３０１が設けられている；
第１の信号光路Ａ１及び第２の信号光路Ａ２に、それぞれ２分の１波長板（半波長板、λ／２板）３０２及び３０３が設けられている；
第１の実施形態のハーフミラー１８の代わりに、偏光ビームスプリッタ３０４が設けられている。 A configuration example of the optical image measurement apparatus according to this embodiment is shown in FIG. The optical image measurement device 300 has substantially the same configuration as the optical image measurement device 1 of the first embodiment. The main differences between the two are:
Instead of the optical element 12 of the first embodiment, an optical element 301 whose first reflecting surface (surface that divides signal light) 301a (corresponding to the reflecting surface 12a in FIG. 2) functions as a polarizing beam splitter is used. Provided;
Half-wave plates (half-wave plates, λ / 2 plates) 302 and 303 are provided in the first signal light path A1 and the second signal light path A2, respectively;
Instead of the half mirror 18 of the first embodiment, a polarization beam splitter 304 is provided.

ハーフミラー４により生成された信号光は、光学素子３０１の反射面３０１ａによりＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分割される。Ｐ偏光成分は、反射面３０１ａを透過する信号光の成分であり、第１の信号光路Ａ１に導かれる。Ｓ偏光成分は、反射面３０１ａにより反射される信号光の成分であり、第２の信号光路Ａ２に導かれる。 The signal light generated by the half mirror 4 is divided into a P-polarized component and an S-polarized component by the reflecting surface 301 a of the optical element 301. The P-polarized component is a component of signal light that passes through the reflecting surface 301a and is guided to the first signal light path A1. The S-polarized component is a component of signal light reflected by the reflecting surface 301a, and is guided to the second signal light path A2.

各２分の１波長板３０２及び３０３は、光軸を中心として回転可能とされている。２分の１波長板３０２は、第１の信号光路Ａ１に入射したＰ偏光成分の偏向方向を、その回転角度に応じた方向に変化させる。２分の１波長板３０２の回転角度は、たとえば、偏光ビームスプリッタ３０４に到達する光がＰ偏光になるように決定される。 Each half-wave plate 302 and 303 is rotatable about the optical axis. The half-wave plate 302 changes the deflection direction of the P-polarized component incident on the first signal light path A1 in a direction corresponding to the rotation angle. The rotation angle of the half-wave plate 302 is determined so that, for example, the light reaching the polarization beam splitter 304 becomes P-polarized light.

また、２分の１波長板３０３は、第２の信号光路Ａ２に入射したＳ偏光成分の偏向方向を、その回転角度に応じた方向に変化させる。２分の１波長板３０３の回転角度は、たとえば、偏光ビームスプリッタ３０４に到達する光がＳ偏光になるように決定される。 Further, the half-wave plate 303 changes the deflection direction of the S-polarized component incident on the second signal light path A2 in a direction corresponding to the rotation angle. The rotation angle of the half-wave plate 303 is determined so that, for example, the light reaching the polarization beam splitter 304 becomes S-polarized light.

偏光ビームスプリッタ３０４は、第１の信号光路Ａ１を経由したＰ偏光の光を透過させ、かつ、第２の信号光路Ａ２を経由したＳ偏光の光を反射する。それにより、これら２つの信号光が合成される。合成された信号光は、ガルバノミラー１９、合焦レンズ２０及び対物レンズ２１を介して眼底Ｅｆに照射される。 The polarization beam splitter 304 transmits the P-polarized light that passes through the first signal light path A1, and reflects the S-polarized light that passes through the second signal light path A2. Thereby, these two signal lights are combined. The combined signal light is applied to the fundus oculi Ef via the galvanometer mirror 19, the focusing lens 20 and the objective lens 21.

眼底Ｅｆによる信号光の後方散乱光は、往路と同様の経路を介してハーフミラー４に到達し、参照光に重畳される。それにより生成された干渉光は、第１の実施形態と同様に、分光器４２及び４５により分光され、ＣＣＤイメージセンサ４３及び４６により検出される。 The backscattered light of the signal light from the fundus oculi Ef reaches the half mirror 4 through the same path as the forward path and is superimposed on the reference light. The interference light generated thereby is dispersed by the spectroscopes 42 and 45 and detected by the CCD image sensors 43 and 46 as in the first embodiment.

光画像計測装置３００の制御系の構成の一例を図９に示す。光画像計測装置３００は、第1の実施形態の構成（図３を参照）に加え、波長板駆動部３０２Ａ及び３０３Ａを有する。波長板駆動部３０２Ａ及び３０３Ａは、それぞれ２分の１波長板３０２及び３０３を独立に回転させる。 An example of the configuration of the control system of the optical image measurement device 300 is shown in FIG. The optical image measurement device 300 includes wave plate driving units 302A and 303A in addition to the configuration of the first embodiment (see FIG. 3). Wave plate driving units 302A and 303A rotate half-wave plates 302 and 303, respectively, independently.

画像形成部１１０は、ＣＣＤイメージセンサ４３及び４６からの電気信号を受けて、各ＣＣＤイメージセンサ４３、４６からの電気信号に基づく画像をそれぞれ生成する。この画像は、信号光が照射された領域における眼底Ｅｆの偏光特性を表す情報を含む。このようなＯＣＴ計測は偏光ＯＣＴなどと呼ばれ、たとえば、複屈折性を有する被測定物体からの後方散乱光の円偏光量を検出して、被測定物体における複屈折分布を取得するために用いられる。 The image forming unit 110 receives electrical signals from the CCD image sensors 43 and 46 and generates images based on the electrical signals from the CCD image sensors 43 and 46, respectively. This image includes information representing the polarization characteristics of the fundus oculi Ef in the region irradiated with the signal light. Such OCT measurement is called polarization OCT, and is used, for example, to detect the amount of circularly polarized light of backscattered light from a measured object having birefringence and to obtain a birefringence distribution in the measured object. It is done.

このような光画像計測装置３００によれば、被測定物体の偏光特性の計測に掛かる時間を短縮することができる。 According to such an optical image measurement device 300, it is possible to reduce the time required for measuring the polarization characteristics of the object to be measured.

なお、この実施形態では第１の実施形態に基づく構成について説明したが、第２の実施形態に基づく構成を適用することも可能である。 In addition, although this embodiment demonstrated the structure based on 1st Embodiment, it is also possible to apply the structure based on 2nd Embodiment.

〈変形例〉
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。 <Modification>
The configuration described above is merely an example for favorably implementing the present invention. Therefore, arbitrary modifications (omitted, replacement, addition, etc.) within the scope of the present invention can be made as appropriate.

たとえば、上記の実施形態においては、参照光の光路長を変更することにより、信号光路と参照光路との光路長差を変更しているが、この光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、信号光の光路に光路長変更部材（たとえばコーナーキューブ等）を配置することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、被測定物体に対して装置光学系を移動させることにより当該光路長差を変更することもできる。また、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することも可能である。 For example, in the above embodiment, the optical path length difference between the signal optical path and the reference optical path is changed by changing the optical path length of the reference light. However, the method for changing the optical path length difference is limited to this. It is not something. For example, the optical path length difference can be changed by arranging an optical path length changing member (for example, a corner cube) in the optical path of the signal light. Further, the optical path length difference can be changed by moving the apparatus optical system with respect to the object to be measured. In particular, when the measured object is not a living body part, the optical path length difference can be changed by moving the measured object in the depth direction (z direction).

上記の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。 A computer program for realizing the above embodiment can be stored in any recording medium readable by a computer. Examples of the recording medium include a semiconductor memory, an optical disk, a magneto-optical disk (CD-ROM / DVD-RAM / DVD-ROM / MO, etc.), a magnetic storage medium (hard disk / floppy (registered trademark) disk / ZIP, etc.), and the like. Can be used.

また、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。 It is also possible to transmit / receive this program through a network such as the Internet or a LAN.

１、２００、３００光画像計測装置
２光源
４ハーフミラー
１１、１９ガルバノミラー
１２光学素子
１２Ａ正立プリズム
１２Ｂプリズム
１８ハーフミラー
２０合焦レンズ
２０Ａ合焦駆動部
３１ハーフミラー
３３、３６参照ミラー
３３Ａ、３６Ａ参照駆動部
４１ハーフミラー
４３、４６ＣＣＤイメージセンサ
１００制御部
１０１主制御部
１０２記憶部
１１０画像形成部
１２０画像処理部
１３１表示部
１３２操作部
２０１ガルバノスキャナ
３０１光学素子
３０１ａ反射面（偏光ビームスプリッタ）
３０２、３０３２分の１波長板
３０２Ａ、３０３Ａ波長板駆動部
３０４偏光ビームスプリッタ
Ｅ被検眼
Ｅｆ眼底
Ａ、Ａ１、Ａ２信号光路
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２参照光路
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２干渉光路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 200, 300 Optical image measuring device 2 Light source 4 Half mirror 11, 19 Galvano mirror 12 Optical element 12A Erecting prism 12B Prism 18 Half mirror 20 Focusing lens 20A Focusing drive part 31 Half mirror 33, 36 Reference mirror 33A, 36A Reference drive unit 41 Half mirror 43, 46 CCD image sensor 100 Control unit 101 Main control unit 102 Storage unit 110 Image forming unit 120 Image processing unit 131 Display unit 132 Operation unit 201 Galvano scanner 301 Optical element 301a Reflecting surface (polarizing beam splitter) )
302, 303 Half-wave plate 302A, 303A Wave plate driving unit 304 Polarizing beam splitter E Eye Ef Fundus A, A1, A2 Signal path B, B1, B2 Reference path C, C1, C2 Interference path

Claims

An optical image measurement device that forms a tomographic image of an object to be measured using a spectral domain OCT or swept source OCT technique,
A first splitting unit that splits light from a low-coherence light source or a wavelength-swept light source into signal light and reference light;
A second dividing unit that divides the optical path of the signal light into a plurality of signal optical paths having different optical path lengths;
A combining unit that combines a plurality of signal lights via the plurality of signal light paths;
A third dividing unit that divides the optical path of the reference light into a plurality of reference optical paths having optical path lengths corresponding to the plurality of signal optical paths;
A superimposing unit that generates interference light by superimposing the return light from the measurement object of the plurality of signal lights synthesized by the synthesizing unit and the plurality of reference lights via the plurality of reference optical paths;
A fourth dividing unit for dividing the optical path of the interference light into a plurality of interference optical paths;
A detection unit that is provided in each of the plurality of interference optical paths and detects the interference light guided through the interference optical path;
A scanning unit that changes a traveling direction of the signal light;
For the spectral intensity distribution based on the detection results of the plurality of detection units of the interference light obtained by superimposing the return light of the signal light irradiated on the object to be measured via the scanning unit on the reference light An optical image measuring device having a forming unit that forms a plurality of tomographic images of the object to be measured by performing processing including Fourier transform .

The optical image measurement device according to claim 1, wherein the second dividing unit divides the signal light generated by the first dividing unit into two signal lights.

The optical image measurement device according to claim 2, wherein the traveling directions of the two signal lights are symmetric with respect to the optical axis.

The optical image measurement device according to claim 3, wherein the second division unit is an optical element formed by connecting a prism to a first reflection surface of an erecting prism.

The scanning unit
A first scanning unit that scans the signal light generated by the first dividing unit in a predetermined direction;
The optical image according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a second scanning unit that scans the signal light combined by the combining unit in a direction orthogonal to the predetermined direction. Measuring device.

The scanning unit
A first scanning unit that scans the signal light generated by the first dividing unit in a predetermined direction;
The optical image measurement device according to claim 2, further comprising: a second scanning unit that scans the signal light in a direction orthogonal to the predetermined direction.