JP6482171B2 - 偏光ｏｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光断層画像撮像装置に関し、特に、被検眼の偏光特性情報を取得可能な光断層画像撮像装置に関する。

近年、低コヒーレンス光による干渉を利用した光断層画像撮像（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）装置（以下、ＯＣＴ装置と記載）が実用化されている。ＯＣＴ装置は、被検査物の断層画像を高分解能で且つ非侵襲に取得することができる。そのため、ＯＣＴ装置は、特に眼科領域において、被検眼の眼底の断層画像を得るうえで、必要不可欠な装置になりつつある。また、眼科領域以外でも、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、循環器壁面の断層画像撮像等が試みられている。

眼科用ＯＣＴ装置においては、通常のＯＣＴ画像（輝度画像とも言う）に加えて、機能ＯＣＴ画像を取得することができる眼科ＯＣＴシステムが開発されている。通常のＯＣＴ画像が眼底組織の形状をイメージングするのに対し、機能ＯＣＴ画像では眼底組織の光学特性や動き等をイメージングする。特に、神経線維層や網膜層の描出が可能な偏光ＯＣＴ装置（polarization-sensitive OCT system）は、機能ＯＣＴ装置の一つとして開発されており、緑内障や加齢黄斑変性などを対象とした研究も進められている。

偏光ＯＣＴ装置は、眼底組織の光学特性の一つである偏光パラメータ（リターデーションとオリエンテーション）を用いて偏光ＯＣＴ画像を構成し、眼底組織の区別やセグメンテーションを行うことができる。一般的に、偏光ＯＣＴ装置は波長板（例えば、λ／４板やλ／２板）を用いることで、ＯＣＴ装置の測定光と参照光の偏光状態を任意に変化させられるように光学系が構成されている。光源から出射される光の偏光を制御し、試料を観察する測定光に所望の偏光状態に変調した光を用い、干渉光を２つの直交する直線偏光として分割して検出して、偏光ＯＣＴ画像を生成する（非特許文献１）。

偏光を制御する方法として、電気光学変調器（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＥＯＭ）を用いて偏光状態を変調させる方法も提案されている（非特許文献２）。この方法は、同一箇所に複数の偏光状態の光を照射することで、複数の偏光状態における偏光情報を基に偏光ＯＣＴ画像を生成することが可能となり、より正確な偏光ＯＣＴ画像の取得が可能となる。

一方、診療現場では、さまざまな検査装置を設置する必要があることから、ＯＣＴ装置の省スペース化が望まれている。そのため、光学系に光ファイバを用いることで、従来に対して光学系の構成に自由度を持たせ、小型化が可能な偏光ＯＣＴ装置が開発されている（非特許文献３）。

Biomedical Optics Express 3(11),Stefan Zotter et al. "Large-field high-speed polarization sensitive spectral domain OCT and its applications in ophthalmology" Optical Express 5(15), Barry Cense et al. "Polarization-sensitive spectral-domain optical coherence tomography using a single line scan camera" Journal of Biomedical Optics 19(2), Hermann Lin et al. "All fiber optics circular-state swept source polarization-sensitive optical coherence tomography"

従来の偏光ＯＣＴ装置は偏光を制御するために、偏波保持（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ：ＰＭ）ファイバ（以下ＰＭファイバと記載）や波長板、ＥＯＭなどを用いて構成されていた。しかしながら、ＰＭファイバや波長板、ＥＯＭなどは非常に高価な部品であり、結果として偏光ＯＣＴ装置が高額になってしまう問題があった。また、通常のＯＣＴ装置に容易に部品を追加して偏光ＯＣＴ画像の撮像機能の追加が出来ない。そのため、すでに通常のＯＣＴ装置を持っている診療機関では新たに購入する必要があり、大きな負担となっていた。また、ＯＣＴ装置を２台設置する必要があるため、結果として大きなスペースが必要となってしまうという問題があった。

非特許文献１によると、干渉計をＰＭファイバで構成し、測定光及び参照光の偏光の制御に波長板を用いた偏光ＯＣＴ装置の構成が開示されている。偏光の調整を容易に行うことが可能であるが、高価な光学素子を使用する為、偏光ＯＣＴ装置を低コストで構成することは出来ない。

非特許文献２によると、偏光を制御するためにＥＯＭを用いた偏光ＯＣＴ装置が開示されている。しかしながらＥＯＭが非常に高価であり、非特許文献１と同様に、偏光ＯＣＴ装置を低コストで構成することは出来ない。

非特許文献３によると、ＰＭファイバによって干渉計が構成される偏光ＯＣＴ装置が開示されている。ＰＭＦの使用は装置の小型化に寄与するが、ＰＭＦは非常に高価な光学部品であるため、やはり低コストに装置を構成することは出来ない。

また、上述の非特許文献の偏光ＯＣＴ装置は通常のＯＣＴ装置と構成が基本的に異なっており、通常のＯＣＴ装置を偏光ＯＣＴ化するなどといった拡張性は非常に乏しい。そのため、通常のＯＣＴ装置からの上述の偏光ＯＣＴ化を行う場合、大部分の部品の交換や追加が必要となるため、容易に機能追加を行うことは不可能である。そのため、通常のＯＣＴ装置と並んで偏光ＯＣＴ装置を設置することとなり、省スペース化を図ることが出来ない。

以上の課題を鑑みて、本発明は、低コストかつ省スペースで構成することが可能な偏光ＯＣＴ装置の提供を目的とする。また、本発明は、通常のＯＣＴ装置への偏光ＯＣＴ撮像機能の追加を容易に行うことが可能な偏光ＯＣＴ装置の提供を目的とする。

上記の目的を達成するための、本発明の一様態による断層画像撮像装置は、以下の構成を構える。すなわち、シングルモードファイバと複数の偏光制御器を含む干渉計と、前記複数の偏光制御器の少なくとも１つが、前記干渉計のファイバの各々に配置され、前記ファイバは、測定光側ファイバ、参照光側ファイバ、検出器側ファイバを含み、被検査物の実質的に同一の空間的位置において同時に取得された二つの直交する偏光成分によって構成されるデータセットからピクセル値を決定する画像形成手段と、を備え、測定光は静的な単一の偏光状態（static single polarization state）を有する。

本発明によれば、省スペースかつ低コストで偏光ＯＣＴ装置を構成することが可能である。また、本発明によれば、通常のＯＣＴ装置に容易に偏光ＯＣＴの機能を追加することが可能である。

第１実施形態に係る、偏光ＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。 第１実施形態に係る、偏光状態の調整方法を説明する図である。 第１実施形態に係る、偏光状態の調整方法を説明する図である。 第１実施形態に係る、偏光状態の調整方法を説明する図である。 第２実施形態に係る、通常のＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。 第２実施形態に係る、偏光ＯＣＴ化した通常のＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。

本発明の一実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本実施形態に係る偏光ＯＣＴ装置の構成について図１を用いて説明する。

［装置の全体構成］
図１は、本実施形態における偏光ＯＣＴ装置の全体構成の概略図である。本実施形態ではＳＤ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）‐ＯＣＴ装置の構成で説明する。

＜偏光ＯＣＴ装置１００の構成＞
第１実施形態による偏光ＯＣＴ装置１００は複数のシングルモードファイバと複数の偏光制御器を含む。複数の偏光制御器の少なくとも１つが、測定光側ファイバ（１０７）、参照光側ファイバ（１１５）および検出器側ファイバ（１２２）を含む干渉計の複数のファイバの各ファイバに配置される。画像生成部（１３２）は、被検査物（１１４）の実質的に同一の空間的位置において同時に取得された二つの直交する偏光成分を含むデータセットからピクセル値を決定する。測定光は静的な単一の偏光状態を有する。偏光ＯＣＴ装置１００の構成の詳細について以下に説明する。

光源１０１は、低コヒーレント光源であるＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）であり、例えば、中心波長８５０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍの光を出射する。光源１０１としてＳＬＤを用いたが、ＡＳＥ光源（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等、低コヒーレント光が出射できる光源であれば何れでも良い。

光源１０１から出射された光は、シングルモードファイバ（以下ＳＭファイバと記載）１０２、偏光制御器１０３、コネクタ１０４、ＳＭファイバ１０５を介して、ビームスプリッタ１０６に導かれ、測定光（ＯＣＴ測定光とも言う）と参照光（ＯＣＴ測定光に対応する参照光とも言う）に分岐される。ビームスプリッタ１０６における測定光に対する参照光の比は、９０（参照光）：１０（測定光）である。本実施形態ではビームスプリッタ１０６における測定光に対する参照光の比を９０：１０としたが、これに限られるものではない。ＯＣＴ装置の信号ノイズ比を最適化するように、ビームスプリッタ１０６の分岐比は他の値に設定されてもよい。偏光制御器１０３は光源１０１から射出する光の偏光を所望の偏光状態へ変化させることが出来る。本実施形態では偏光制御器１０３で直線偏光に調整している。なお、本実施形態では記載していないが、光源１０１の偏光度が高くない場合、偏光制御器１０３とコネクタ１０４の間に偏光子を配置し、光源１０１より出射した光の偏光度を上げても良い。その場合、偏光制御器１０３を調整することで偏光子を透過する光量を調整することも可能である。また、偏光制御器１０３の代わりにＳＭファイバ１０２に偏光子のみを配置した構成にすることも可能である。この場合、光源１０１より出射する光の偏光状態の調整は必要なく、偏光度のみを高めることが出来るが、光の偏光状態によっては干渉計に導かれる光量が少なくなってしまう可能性があるため、十分な光量であるか確認が必要である。

分岐された測定光は、ＳＭファイバ１０７を介して出射され、コリメータ１０９によって平行光とされる。また、ＳＭファイバ１０７の途中には偏光制御器１０８が配置されており、射出される測定光の偏光状態を任意に変化させることが出来る。本実施形態では、偏光制御器１０８は偏光状態を円偏光に変調する。平行光となった測定光は、被検眼１１４の眼底Ｅｒにおいて測定光を走査するガルバノスキャナ１１０、スキャンレンズ１１１、フォーカスレンズ１１２を介して、被検査物としての被検眼１１４に入射する。ここで、ガルバノスキャナ１１０は単一のミラーとして記載したが、被検眼１１４の眼底Ｅｒをラスタースキャンするように２枚のガルバノスキャナによって構成しても良い。また、本実施形態ではガルバノスキャナを用いたがこれに限られるものではない。たとえば、ポリゴンスキャナ、レゾナントスキャナ、ＭＥＭＳミラーを使用することができる。また、フォーカスレンズ１１２はステージ１１３上に固定されており、光軸方向に動くことで、フォーカス調整することが出来る。ガルバノスキャナ１１０とステージ１１３は駆動制御部１３３によって制御され、被検眼１１４の眼底Ｅｒの所望の範囲（断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置とも言う）で測定光を走査することが出来る。

測定光は、ステージ１１３上に乗ったフォーカスレンズ１１２により、被検眼１１４に入射し、眼底Ｅｒにフォーカスされる。眼底Ｅｒを照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路を通ってビームスプリッタ１０６に戻る。

一方、ビームスプリッタ１０６で分岐された参照光は、ＳＭファイバ１１５を介して出射され、コリメータ１１７によって平行光とされる。ＳＭファイバ１１５の途中には偏光制御器１１６が配置されており、射出される参照光の偏光状態を任意に変化させることが出来る。本実施形態では、参照光は偏光ビームスプリッタ１２６の入り口では直線偏光の状態であり、偏光ビームスプリッタ１２６の直交する二つの偏光軸に対して互いに４５°傾いた直線偏光とする。本実施形態では、参照光の偏光状態を直線としたが、たとえば、軸が４５°傾いた楕円などの、他の偏光状態であってもよい。参照光は分散補償ガラス１１８、ＮＤフィルタ１１９を通過し、コヒーレンスゲートステージ１２１上のミラー１２０で反射され、ビームスプリッタ１０６に戻る。コヒーレンスゲートステージ１２１は、被検者の眼軸長の相違や他の変動等に対応する為、駆動制御部１３３で制御される。

ビームスプリッタ１０６に戻った測定光と参照光は合波されて干渉光となり、ＳＭファイバ１２２、偏光制御器１２３、コネクタ１２４、ＳＭファイバ１２５を介して偏光ビームスプリッタ１２６に入射する。偏光ビームスプリッタ１２６では直交する二つの偏光軸に合わせて干渉光が分割される。すなわち、垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）偏光成分（以下、Ｖ偏光成分）と水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）偏光成分（以下、Ｈ偏光成分）の二つの光に分割される。分割された干渉光のＶ偏光成分はＳＭファイバ１２７を介して検出器１２８に入射する。一方、干渉光のＨ偏光成分はＳＭファイバ１２９を介して検出器１３０に入射する。検出器１２８、１３０でそれぞれ受光した光は、光の強度に応じた電気信号として出力され、信号処理部１３２で受け取られる。

なお、本実施形態では参照光を４５°の直線偏光となっているので、Ｖ偏光成分およびＨ偏光成分に同等の光が分割される。また、本実施形態では測定光を円偏光としていることにより、被検眼１１４の眼底Ｅｒの細胞や線維の方向に関係なく同時に取得することが出来る。結果として、一度で全ての偏光方向についてデータ取得が可能となり、同一箇所について偏光方向ごとに撮影する必要はなく、一度の撮影でデータ取得することが可能である。

ここで、偏光制御器１０８、１１６、１２３による偏光状態の制御について図１乃至４を参照して説明する。

まず、偏光制御器１０８は被検眼１１４に入射する光の偏光状態を制御する。被検眼１１４に入る入射光は静的な単一の偏光状態を有し、時間的に変化しない。本実施形態において、偏光制御器１０３で直線偏光とされた測定光は、偏光制御器１０８によって円偏光に変調される。偏光測定器２０１をフォーカスレンズ１１２の後方に配置し、偏光測定器２０１により検出される偏光状態が円偏光となるように偏光制御器１０８を調整する（図２）。ここで、偏光状態の確認には偏光測定器などの検出器を用いたが、光パワーメータと偏光子、波長板などの、他のコンポーネントを用いて偏光状態の確認をしても構わない。本実施形態では、被検眼１１４に入る光は円偏光とされるが、本発明はこれに限られるものではない。偏光状態は楕円偏光であってもよい。

次に、偏光制御器１２３の調整を行う。偏光制御器１２３の調整は測定光のみを用いて行う。フォーカスレンズ１１２の後方にミラー３０１を配置し、ＳＭファイバ１０７より出射した光がコリメータ１０９、ガルバノスキャナ１１０、スキャンレンズ１１１、フォーカスレンズ１１２を介してミラー３０１に導かれて反射し、再びビームスプリッタ１０６に戻るようにミラー３０１の角度を調整する（図３（ａ））。ビームスプリッタ１０６に入った測定光はＳＭファイバ１２２、偏光制御器１２３、コネクタ１２４、ＳＭファイバ１２５を通り、偏光ビームスプリッタ１２６に導かれる。偏光ビームスプリッタ１２６ではＶ偏光成分とＨ偏光成分の二つの偏光成分に分割される。検出器１２８、１３０で検出される光強度のスペクトル分布が表示部１３４で表示される。また、光が直線偏光とされ、検出器１２８、１３０のいずれかの検出器のみで光が検出されるように偏光制御器１２３を調整する（図３（ｂ））。

最後に、偏光制御器１１６の調整を行う。偏光制御器１１６の調整は参照光のみで行う。参照光は、ＳＭファイバ１１５、偏光制御器１１６、コリメータ１１７、分散補償ガラス１１８、ＮＤフィルタ１１９を通り、ミラー１２０で反射し、再びビームスプリッタ１０６に導かれる。ここで、検出器１２８、１３０それぞれで検出される光量が略同一となるように、偏光制御器１１６を調整する（図４）。結果的に偏光ビームスプリッタに導かれる参照光は、Ｖ偏光成分とＨ偏光成分が１：１の関係となった直線偏光、すなわち、直交する二つの偏光軸に対して４５度傾いた直線偏光とすることが出来る。参照光は単一の偏光状態を有し、時間的に変化しない。

＜制御部１３１＞
本装置全体を制御するための制御部１３１について説明する。

制御部１３１は、駆動制御部１３３、信号処理部１３２、表示部１３４を含んで構成される。駆動制御部１３３は、上述の通り各部を制御する。

信号処理部１３２は、検出器１２８、１３０から出力される信号に基づき、画像の生成、生成された画像の解析、解析結果の可視化情報の生成を行う。たとえば、信号処理部１３２は、偏光解消（depolarization）の度合いに基づいて被検査物（被検眼１１４）の画像を形成する、または、位相における変化に基づいて被検査物（被検眼１１４）の画像を形成する。画像の生成方法及び解析方法については、非特許文献１に記載されている通りであるため、ここでは説明を省略する。

信号処理部１３２で生成される画像や解析結果は表示部１３４（例えば、液晶等のディスプレイ）の表示画面に表示される。なお、信号処理部１３２で生成された画像データは、表示部１３４に有線で送信されても良いし、無線で送信されても良い。

また、表示部１３４やその他の構成は、制御部１３１に含まれているが、本発明はこれに限られるものではない。表示部１３４やその他の構成が制御部１３１とは別に設けられても良い。その場合、表示部にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で画像の表示位置の移動、画像の拡大縮小、表示される画像の切り換え等を操作可能に構成することが好ましい。

以上説明した構成によれば、干渉計の各光路に設けられた偏光制御器により偏光状態が適切に設定され、これにより高価なＰＭファイバではなく、安価なＳＭファイバによって、低コストで偏光ＯＣＴ装置を構成することが出来る。なお、本実施形態ではＳＤ−ＯＣＴにおける例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。波長掃引型（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ：ＳＳ）光源（以下ＳＳ光源）を用いて構成されるＳＳ−ＯＣＴであっても同じように構成することで偏光ＯＣＴ画像の取得が可能である。また、本実施形態ではマイケルソン型の干渉計によって構成したが、マッハツェンダ型の干渉計で構成しても同様の効果が得られる。また、本実施形態では偏光子を使用していないが、光源の偏光度などに応じてＳＭファイバ１０２とＳＭファイバ１０５の間に偏光子を配置しても良い。その場合、コネクタ１０４をＳＭファイバ１０２、１０５から外し、ＳＭファイバ１０２と偏光子の入力端を接続し、一方、偏光子の出力端はＳＭファイバ１０５と接続する。こうすることで代替の構成を得ることが出来る。また、ここではＳＭファイバ１０２、１０５と偏光子を直接接続する方法について記載したが本発明はこれに限定されるものではない。光ファイバと偏光子が一体となった部品を追加する場合は、ＳＭファイバ１０２をコネクタ１０４から外し、新規にコネクタを用いて偏光子の入力側の光ファイバをＳＭファイバ１０２に接続し、また偏光子の出力側の光ファイバはコネクタ１０４と接続することで、偏光子を追加することが可能である。

（第２実施形態）
本実施形態においては、通常のＯＣＴ装置に部品を追加し、偏光ＯＣＴ装置を構成する方法について図５、図６を用いて説明する。なお、本実施形態では、例としてＳＳ−ＯＣＴの場合について説明する。また、ＳＳ−ＯＣＴの基本構成については公知の技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

＜通常のＯＣＴ装置への部品追加＞
通常のＳＳ−ＯＣＴ装置を図５に示す。図５における参照番号５０３から５１８、５２０、５２７から５３０により示される構成は、それぞれ図１における参照番号１０４から１１９、１２１、１３１から１３４により示される構成と類似している。図５において、５１９はミラーであり、５２１，５２４，５２５はＳＭファイバであり、５２３は偏光ビームスプリッタであり、５２６は検出器であり、５３１はコリメータである。検出器５２６とＳＭファイバ５２４、５２５は互いに着脱可能な構成となっている。追加する部品は光源５０１より出射する光を干渉計へと導くＳＭファイバ５０２の途中、及び、干渉光の検出部にだけ追加される。

まず、光ファイバ５０２の途中に偏光制御器６０１を配置する。これにより、光源から出射する光の偏光状態を直線偏光とすることが出来る（図６）。偏光制御器は、一般にファイバの両サイドをクリップすることにより偏光状態を変えるので、ＳＭファイバを取り外すことなく設置できる。

次に、干渉光を検出する検出部において、偏光制御器６０２、６０３、偏光ビームスプリッタ６０４、６０５、ＳＭファイバ６０６、６０７、６０８、６０９、６１３、６１４、検出器６１０、コネクタ６１１，６１２が追加される。

まず、ＳＭファイバ５２４、５２５を検出器５２６より外し、それぞれコネクタ６１１、６１２に接続する。またその際、ＳＭファイバ５２４、５２５には偏光制御器６０２、６０３をそれぞれ配置する。

次に、コネクタ６１１、６１２にそれぞれＳＭファイバ６１３、６１４を接続する。そして、ＳＭファイバ６１３、６１４の他方の端部はそれぞれ偏光ビームスプリッタ６０４、６０５に接続される。

次に、偏光ビームスプリッタ６０４から出射する干渉光が検出器５２６に入射するようにＳＭファイバ６０６を接続する。また、偏光ビームスプリッタ６０４から出射する他方の干渉光が、追加の検出器６１０に入射するようにＳＭファイバ６０７を接続する。同様に、偏光ビームスプリッタ６０５から出射する干渉光の一方が検出器５２６に入射するようにＳＭファイバ６０８を接続する。また、偏光ビームスプリッタ６０５から出射する他方の干渉光が、検出器６１０に入射するようにＳＭファイバ６０９を接続する。

この時、検出器５２６、６１０がそれぞれ異なる偏光成分の光を受光するようにＳＭファイバ６０６、６０７、６０８、６０９が接続される。例えば、偏光ビームスプリッタ６０４で分割されるＶ偏光成分がＳＭファイバ６０６を経由して検出器５２６に入射する場合、偏光ビームスプリッタ６０５で分割されるＶ偏光成分がＳＭファイバ６０８を経由して検出器５２６に入射するように、ＳＭファイバ６０６と６０８接続される。同様に、偏光ビームスプリッタ６０４で分割されるＨ偏光成分がＳＭファイバ６０７を経由して検出器６１０に入射するように接続し、偏光ビームスプリッタ６０５で分割されるＨ偏光成分がＳＭファイバ６０９を経由して検出器６１０に入射するように、ＳＭファイバ６０７と６０９が接続される。

以上のように部品を追加し、接続することで、通常のＯＣＴ装置を偏光ＯＣＴ画像の形成が可能な偏光ＯＣＴ装置とすることが出来る。

なお、本実施形態では干渉計の検出部に部品を順に接続していく方法について記載したが、コネクタ６１１、６１２より検出器５２６、６１０までの構成をユニット化し、一度に着脱可能な構成とするとなお良い。

その場合、ユニットの部品であるコネクタ６１１と６１２に、ファイバ５２４と５２５を接続することのみで、通常のＳＳ−ＯＣＴ装置は容易に偏光ＯＣＴ装置へ変更され得る。干渉光は、ビームスプリッタ５２３において生成され、２つに分割され、それぞれＳＭファイバ５２４、５２５を通って偏光ビームスプリッタ６０４、６０５に導かれる。干渉光の分割された部分は、互いに反転した位相の干渉光成分（以下、正の成分および負の成分と表現する）となっている。分割された正の干渉光はさらに、偏光ビームスプリッタ６０４に導かれ、ここで正のＨ偏光成分と正のＶ偏光成分とに分割される。同様に負の干渉光は偏光ビームスプリッタ６０５において、負のＨ偏光成分と負のＶ偏光成分に分割される。偏光ビームスプリッタ６０４で生成された正のＨ偏光成分と偏光ビームスプリッタ６０５で生成される負のＨ偏光成分はそれぞれＳＭファイバ６０６、６０８を通って検出器５２６に導かれ、ここで差動検出される。一方、偏光ビームスプリッタ６０４で生成された正のＶ偏光成分と偏光ビームスプリッタ６０５で生成された負のＶ偏光成分はＳＭファイバ６０７、６０９をそれぞれ経由して検出器６１０に導かれる。

次に、光の偏光状態が偏光制御器５０７、５１５、６０２、６０３を用いて調整される。ＳＳ−ＯＣＴ５００において、ビームスプリッタ５２３における干渉光の強度を可能な限り高くするために、参照光とサンプル光が同じ偏光状態に調整される必要がある。

しかしながら、偏光ＯＣＴ装置では、被検眼５１３に入射する光の偏光状態が円偏光とする必要がある。また、干渉光のＨおよびＶ偏光成分は互いに等しい強度を有することが必要である。したがって、第１実施形態に記載した偏光状態の調整が適用される。

検出器５２６、６１０によって検出される干渉信号は、それぞれ電気信号へと変換され、信号処理部５２８へと送られる。信号処理部５２８ではそれぞれの検出器からの情報に基づき、偏光ＯＣＴ画像を生成する。偏光ＯＣＴ画像の生成方法については、非特許文献１に記載されているため、説明を省略する。

以上に記載した通りにすることで、通常のＯＣＴ装置を容易に偏光ＯＣＴ画像が取得可能な偏光ＯＣＴ装置とすることが出来る。本実施形態ではＳＳ−ＯＣＴにおける例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＳＤ−ＯＣＴであっても同じように部品の着脱及び追加をすることで偏光ＯＣＴ画像の取得が可能な偏光ＯＣＴ装置とすることが出来る。すなわち、検出器である分光器を着脱可能に構成することで、本実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態ではマッハツェンダ型の干渉計によって構成したが、マイケルソン型の干渉計で構成しても同様の効果が得られる。また、本実施形態ではすべてのファイバをＳＭファイバによって構成したが、必要に応じて部分的にＰＭファイバで構成しても構わない。また、本実施形態では偏光子を使用していないが、光源の偏光度などに応じて偏光制御器６０１とコネクタ５０３の間に偏光子を配置しても良い。

Claims (12)

1. 複数のシングルモードファイバと複数の偏光制御器を含む干渉計と、前記複数の偏光制御器の少なくとも１つずつが、前記干渉計の前記複数のシングルモードファイバの各々に配置され、各偏光制御器は配置されたシングルモードファイバの光の偏光状態を各々所定の偏光状態に調整し、前記複数のシングルモードファイバは、測定光側ファイバ、参照光側ファイバ、及び、検出器側ファイバを含み、
   被検査物の実質的に同一の空間的位置において同時に取得された二つの直交する偏光成分によって構成されるデータセットからピクセル値を決定する画像生成手段と、を備え、
   測定光は静的な単一の偏光状態を有することを特徴とする偏光ＯＣＴ装置。
2. 前記静的な単一の偏光状態は、円偏光の状態であることを特徴とする請求項１に記載の偏光ＯＣＴ装置。
3. 別の偏光制御器が光源とビームスプリッタとの間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の偏光ＯＣＴ装置。
4. 偏光子が、前記ビームスプリッタと、前記光源と前記ビームスプリッタの間に配置された前記偏光制御器と、の間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の偏光ＯＣＴ装置。
5. 前記干渉計はマッハツェンダ型またはマイケルソン型であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の偏光ＯＣＴ装置。
6. 前記画像生成手段は、偏光解消の度合いに基づいて被検査物の画像を生成することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の偏光ＯＣＴ装置。
7. 前記画像生成手段は、位相変化に基づいて前記被検査物の画像を生成することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の偏光ＯＣＴ装置。
8. 前記検出器側ファイバと接続される検出器を有し、
   前記検出器は着脱可能な構成となっていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の偏光ＯＣＴ装置。
9. 複数のシングルモードファイバと、
   測定光の偏光状態を第１の偏光状態に調整制御する第１の偏光制御手段と、
   参照光の偏光状態を第２の偏光状態に調整制御する第２の偏光制御手段と、
   前記複数のシングルモードファイバにより構成された光学系を介して、前記第１の偏光制御手段により調整制御された前記第１の偏光状態の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、前記測定光に対応する前記第２の偏光制御手段により調整制御された前記第２の偏光状態の参照光とを合波した合波光の偏光状態を第３の偏光状態に調整制御する第３の偏光制御手段と、
   前記第３の偏光制御手段により調整制御された前記第３の偏光状態の合波光を異なる偏光成分毎に検出する検出手段と、を有することを特徴とする偏光ＯＣＴ装置。
10. 前記合波光を異なる偏光成分の複数の光に分割する偏光分割手段を更に有し、
    前記第３の偏光制御手段は、前記複数の光それぞれの光の偏光状態を調整制御し、
    前記検出手段は、前記第３の偏光制御手段により調整制御された前記第３の偏光状態の複数の光それぞれの光を検出することを特徴とする請求項９に記載の偏光ＯＣＴ装置。
11. 前記第１の偏光制御手段は、前記測定光の偏光状態を円偏光状態に調整制御することを特徴とする請求項９または１０に記載の偏光ＯＣＴ装置。
12. 波長掃引光源と、
    前記波長掃引光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段と、を更に有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の偏光ＯＣＴ装置。

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