WO2015104877A1 - 光学的測定方法 - Google Patents

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充遥 平野
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住友電気工業株式会社
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    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/178—Methods for obtaining spatial resolution of the property being measured
    • G01N2021/1785—Three dimensional
    • G01N2021/1787—Tomographic, i.e. computerised reconstruction from projective measurements

Definitions

  • the present invention relates to an optical measurement method.
  • optical measurement method based on optical coherence tomography (OCT) can measure the reflection amount distribution in the depth direction of an object using light interference.
  • OCT optical coherence tomography
  • OCT the light emitted from the light source is branched into the reference light and the measurement light, and when the reference light is applied to the reflector, the reflected light generated by the reflector and the measurement light are applied to the object.
  • the diffuse reflected light generated by the object interferes with each other, and an optical tomographic image of the object is obtained based on the interference.
  • OCT methods are roughly classified into TD-OCT (Time-Domain OCT, Time Domain OCT) and FD-OCT (Fourier-Domain OCT, Fourier Domain OCT).
  • the intensity of the interference light is obtained while scanning the optical path length difference between the reference light and the measurement light using low-coherent light, and the light of the object is obtained based on the interference light intensity at each optical path length difference.
  • reflected light and diffusely reflected light are interfered with each other using broadband light to obtain an interference light spectrum, and an optical tomogram of an object is obtained based on the result of Fourier transform of the interference light spectrum. Ask for an image.
  • FD-OCT is now mainstream because it can acquire optical tomographic images in a shorter time than TD-OCT.
  • the FD-OCT is divided into a configuration using a broadband light source and a spectroscope (Spectral-domain OCT) and a configuration using a wavelength sweep type light source and a single or a plurality of detectors (Swept-source OCT).
  • FD-OCT if the apparatus has dispersion, that is, the wavelength dependence of the refractive index, the optical path length difference between the measurement light and the reference light also has a wavelength dependence. is there. Therefore, an optical tomographic image is obtained by multiplying the interference light spectrum by a dispersion compensation function and then performing Fourier transform.
  • this dispersion compensation function When determining this dispersion compensation function, there is a method of changing the influence of dispersion by multiplying the interference light spectrum in advance by various functions and determining the function that makes the obtained optical tomographic image the clearest as the dispersion compensation function. It has been adopted.
  • Non-patent Document 1 As an index related to the clarity of optical tomographic images, for example, the number of data points that form reflection peaks (Wojtkowski, “Ultrahigh-resolution, high-speed, Fourier domain optical coherence tomography and methods for dispersion compensation”, OPTICS EXPRESS, 31 May 2004, Vol.12, No.11, pp2404-2422 (Non-patent Document 1)) and information entropy value (Yasuno, “In vivo high-contrast imagining of deep posterior eye by” It has been proposed to use 1- ⁇ m swept source optical coherence tomography and scattering optical coherence angiography, OPTICS EXPRESS, 14 May 2007, Vol. 15, No. 10, pp6121-6139 (Non-patent Document 2). However, a clear optical tomographic image may not be obtained depending on the dispersion compensation function determined as described above.
  • An object of the present invention is to provide an optical measurement method capable of obtaining a clear optical tomographic image.
  • the broadband light output from the broadband light source is bifurcated into reference light and measurement light.
  • An optical tomographic image is obtained by Fourier transforming the interference light spectrum obtained by multiplying the interference light spectrum by the dispersion compensation function.
  • the third step may include an operation of removing the DC component image and the multiple reflection image from the first evaluation image in addition to the operation of removing the folded image from the first evaluation image.
  • the broadband light output from the broadband light source is bifurcated into reference light and measurement light.
  • the folded image is calculated in the third step by adjusting the optical path length difference between the measuring beam and the reference beam based on the position in the evaluation image of the folded image formed by folding the corresponding image at the measurement origin by Fourier transform.
  • a fourth step for reducing the influence on the index value to be performed the first step is performed after adjusting the optical path length difference in the fourth step, and the trial function is set variously, and the second step and The third step is repeated a plurality of times to obtain the clearest evaluation image using the index value, and the trial function that can obtain the clearest evaluation image among the plurality of trial functions is determined as the dispersion compensation function, and the interference light
  • An optical tomographic image is obtained by Fourier-transforming the interference light spectrum obtained by multiplying the spectrum by the dispersion compensation function.
  • a clear optical tomographic image can be obtained.
  • FIG. 4 is an evaluation image measured by moving the measurement origin to the minus side relative to when the evaluation image of FIG. 3 is measured.
  • FIG. 8 is an optical tomographic image after dispersion compensation has been performed on the evaluation image of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram of the optical measuring apparatus 1.
  • the optical measurement apparatus 1 acquires an optical tomographic image of the object 2 by FD-OCT, and includes a light source unit (broadband light source) 10, an interference unit 20, a reference unit 30, a measurement unit 40, a detection unit 50, An analysis unit 60 and a display unit 70 are provided.
  • the light source unit 10 outputs broadband light.
  • OCT the spatial resolution in the depth direction of the object 2 is inversely proportional to the bandwidth of light and also depends on the spectral shape. Therefore, the light source unit 10 is preferably capable of outputting light having a broadband and a spectrum with high flatness.
  • the light source unit 10 preferably outputs broadband light having an intensity of ⁇ 30 dBm / nm or more in a continuous wavelength band having a bandwidth of 10 nm or more.
  • an ASE light source capable of outputting broadband spontaneous emission (ASE) light including glass added with rare earth elements as an optical amplifying medium, supercontinuum having a band expanded by a nonlinear optical phenomenon ( SC)
  • An SC light source capable of outputting light, a light source including a super luminescent diode (SLD), and the like are preferably used.
  • the light source unit 10 may have a total bandwidth of 10 nm by temporally sweeping the wavelength as in the case of a tunable laser light source, or each wavelength band output from each of a plurality of light sources. By using this light, the total bandwidth may be 10 nm.
  • the interference unit 20 divides the broadband light output from the light source unit 10 into the reference light L 1 and the measurement light L 2 to irradiate the reflector 31 with the reference light L 1, and the reflector 31 associated with the irradiation.
  • the reflected light L 3 is input, the measuring light L 2 is irradiated onto the object 2, and the diffuse reflected light L 4 from the object 2 accompanying the irradiation is input, and the reflected light L 3 and the diffuse reflected light L are input. 4 are caused to interfere with each other, and the interference light L 5 is output to the detection unit 50.
  • the reference unit 30 includes an optical system between the interference unit 20 and the reflector 31, guides the reference light L 1 from the interference unit 20 to the reflector 31, and transmits the reflected light L 3 from the reflector 31 to the interference unit 20. Lead to. Also, the position of the reflector 31 is moved in the direction and away from the direction approaching the interference portion 20, the moving unit 32 for changing the optical path length of the reference light L 1 is provided.
  • the measurement unit 40 includes an optical system between the interference unit 20 and the object 2, guides the measurement light L 2 from the interference unit 20 to the object 2, and transmits the diffuse reflected light L 4 from the object 2 to the interference unit. Lead to 20.
  • the scanning unit 41 for scanning an irradiation position of the measurement light L 2 to the object 2 is provided.
  • the detection unit 50 detects the spectrum of the interference light L 5 output from the interference unit 20.
  • the analysis unit 60 multiplies the interference light spectrum detected by the detection unit 50 by a function (trial function) that changes the influence of dispersion, and then performs a Fourier transform on the interference light spectrum multiplied by the function, and the result of the Fourier transform.
  • An evaluation image is acquired based on The evaluation image is a position on the optical path of the measurement light L 2 , and is the opposite side of the light source unit 10 (on the measurement origin) from the measurement origin that is a position corresponding to the position of the reflector 31 on the optical path of the reference light L 1 .
  • the measurement range is the plus side.
  • Analyzing unit 60, the scanning unit 41 by scanning the irradiation position of the measurement light L 2 to the object 2, and acquires the evaluation image at each irradiation position upon the scanning, the evaluation of two-dimensional or three-dimensional Images can be acquired.
  • the analysis unit 60 calculates an index value related to the sharpness of the evaluation image.
  • the index value for example, the number of data points of reflection peaks as disclosed in Non-Patent Document 1 or information entropy as disclosed in Non-Patent Document 2 can be used.
  • OCT is originally characterized by a high resolution of about 20 ⁇ m, and image blur due to dispersion of the apparatus cannot often be ignored. Therefore, the analysis unit 60 determines a dispersion compensation function based on the calculated index value, and acquires an optical tomographic image that has been subjected to dispersion compensation processing using this dispersion compensation function. The dispersion compensation process will be described later.
  • the display unit 70 displays the optical tomographic image acquired by the analysis unit 60.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the measurement probe 42 used in the measurement unit.
  • the measurement probe 42 includes an optical fiber 43, a lens 44, a probe inner body 45, and a probe outer body 46.
  • the optical fiber 43 inputs the measurement light L 2 from the one end 43 a side and outputs the measurement light L 2 from the other end 43 b side fused with the lens 44.
  • Lens 44 has an input surface 44a to enter the other end 43b and the fused measurement light L 2, the inclined surface 44b inclined by 45 ° with respect to the traveling direction of the measuring light L 2 inputted, the progression of the measurement light L 2 And an output surface 44c parallel to the direction.
  • Lens 44 receives the measurement light L 2 from the input surface 44a, is reflected to the 90 ° direction by the inclined surface 44b, and outputs it to the object 2 from the output surface 44c.
  • the probe inner body 45 is provided so as to surround the lens 44.
  • the probe exterior body 46 is provided so as to entirely surround the optical fiber 43 and the lens 44.
  • an optical tomographic image of the object 2 can be acquired using the optical measurement device 1.
  • the optical measurement method of the first embodiment includes the following first to third steps.
  • the broadband light output from the light source unit 10 is branched into the reference light L 1 and the measurement light L 2, and the reflected light generated by the reflector when the reference light L 1 is applied to the reflector. and L 3, when the measurement light L 2 to the object to interfere with each other and the diffused reflected light L 4 generated in the object to, to obtain the interference light spectrum.
  • the first step is performed by the detection unit 50.
  • the interference light spectrum detected at this time is represented by the sum of the component I 0 and the interference component that are not involved in interference, the wave number is k, the distance in the depth direction of the object 2 from the measurement origin is z, and the object 2 If the term relating to the reflection intensity of light in the graph is C (z) and the delay due to dispersion is ⁇ (k), It is represented by In this expression, the second term in the first row is an interference term, and the second term in the second row is a component that appears as a normal optical tomographic image after Fourier transform.
  • the interference light spectrum is multiplied by a function exp ( ⁇ i ⁇ ′ (k)) that changes the influence of dispersion, and the interference light spectrum multiplied by the function is Fourier transformed.
  • An evaluation image (first evaluation image) is acquired based on the result of the Fourier transform.
  • the second step is performed by the analysis unit 60.
  • FIG. 3 is a first evaluation image obtained in the second step. This first evaluation image is measured with the X point on the inclined surface 44b of the lens 44 in the measurement probe 42 of FIG. 2 as the measurement origin and only the measurement probe 42 within the measurement range.
  • FIG. 3 shows folded images A and B and a normal image C.
  • the OCT optical tomographic image, the plus side of the measurement origin image corresponding to diffuse reflected light L 4 generated in position is folded in the measurement origin of the light source portion 10 side from the measurement origin (called the minus side of the measurement origin) It has the property of being formed as a folded image.
  • Folded image A, B is for an image that corresponds to the diffuse reflection light L 4 generated in the minus side of the measurement range of the measurement origin is formed by folding back the measurement origin by the Fourier transform, in the first embodiment, For example, it is an image of the fused surface between the optical fiber 43 and the lens 44.
  • the normal image C is an image corresponding to the diffusely reflected light L 4 generated within the measurement range. In the first embodiment, for example, the image C is an image of the probe inner body 45 and the probe outer body 46.
  • the folded images A and B are removed from the first evaluation image to obtain a second evaluation image, and an index value relating to the sharpness of the second evaluation image is calculated.
  • the above-described information entropy is used as the index value.
  • information entropy is a quantification of the state of the luminance distribution of an image. The information entropy increases when the luminance distribution is uniform, and decreases when the luminance distribution is biased. For example, if there is a protruding pixel with high brightness, the information entropy of the image is low.
  • the third step is performed by the analysis unit 60.
  • the optical measurement method of the first embodiment includes first to third steps, and variously sets the function exp ( ⁇ i ⁇ ′ (k)) and repeats the second step and the third step a plurality of times.
  • various functions exp (-i ⁇ ′ (k)) are set, ⁇ ′ (k) Assuming that the coefficient is changed, let ⁇ ′ (k).
  • the coefficients c 0 , c 1 , c 2 , c 3 , and c 4 of the lower order terms are determined in this order.
  • the coefficient c 0 of the 0th-order term of k rotates by the same phase of the entire interference fringe, the second evaluation image is not affected, and the coefficient c 1 of the first-order term of k is the depth of the second evaluation image. Since it is only translated in the direction, it is actually only necessary to determine the coefficients of the second and subsequent terms of k.
  • FIG. 4 is a graph showing changes in information entropy for each coefficient. As shown in this figure, each coefficient c 2 , c 3 , c 4 is sequentially changed from ⁇ 10 to 10 to determine the value of each coefficient c 2 , c 3 , c 4 that minimizes the information entropy. To do.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the compensation amount and the wave number. ⁇ (k) is determined by calculating up to the coefficient c 4 of the fourth-order term of k. The amount of ⁇ (k) is a compensation amount by dispersion compensation.
  • a function that maximizes information entropy among a plurality of functions exp ( ⁇ i ⁇ ′ (k)) is determined as a dispersion compensation function exp ( ⁇ i ⁇ (k)), and the second step is performed using the dispersion compensation function.
  • the acquired first evaluation image is an optical tomographic image.
  • the second step may be performed again using the dispersion compensation function to obtain an optical tomographic image, or the first step obtained when the second step is performed using the function determined as the dispersion compensation function.
  • the evaluation image is stored in a storage device such as a memory, it may be an optical tomographic image.
  • Such dispersion compensation processing is performed by the analysis unit 60.
  • the aliased images A and B which tend to be blurred and reduce the resolution when correctly compensated for dispersion, are removed from the first evaluation image by data processing and used as the second evaluation image.
  • the information entropy is calculated as an index value relating to the sharpness of the second evaluation image.
  • OCT apparatus is basically designed such that no reflection point causing diffuse reflection light L 4 to the negative side of the measurement origin.
  • the generation of the diffuse reflected light L 4 may be unavoidable due to a portion such as a fused surface between the optical fiber 43 and the lens 44.
  • the image corresponding to these diffusely reflected light L 4 was formed a folded image, because it is not on the negative side of the origin as to overlap with the image of the object 2, not care as optical tomography.
  • the sharpness of the evaluation image is quantified by removing the folded image by the optical measurement method of the first embodiment, thereby obtaining a clear optical tomography. An image can be obtained.
  • FIG. 6 is a first evaluation image having a DC component image and a multiple reflection image.
  • FIG. 6A is a first evaluation image in which the measurement origin is point X in FIG. 6 (b) is a mobile unit 32 is moved toward the position of the reflector 31 to the interference portion 20, by shortening the optical path length of the reference light L 1, the position of the negative side of the measurement origin from the point X That is, it is a first evaluation image measured by moving to a position closer to the interference unit 20 than the point X.
  • the conventional image C while moving, the image D and image E does not move.
  • the DC component image D appears near the origin of the evaluation image after Fourier transform if there is a DC component in the interference fringes.
  • the multiple reflection image E is mainly caused by the multiple reflection in the measuring apparatus, and appears at the same position in the evaluation image regardless of the position of the measurement origin. For example, these D and image E may also be removed from the index value calculation. Since these two images do not move with the movement of the measurement origin as described above, it is preferable to remove them by data processing.
  • the third step includes an operation of removing the DC component image D and the multiple reflection image E from the first evaluation image in addition to the operation of removing the folded images A and B from the first evaluation image. To do. Whether each image in the first evaluation image corresponds to the DC component image D and the multiple reflection image E depends on whether the position in the first evaluation image changes when the measurement origin is moved. Judgment can be made.
  • the same object 2 is used as the evaluation image data used when determining the dispersion compensation function.
  • the evaluation image data of the measurement probe 42 is used.
  • Evaluation image data may be used.
  • an evaluation image using only the measurement probe 42 may be used, and biological measurement may be performed after the dispersion compensation function is determined.
  • the optical measurement method of the second embodiment can acquire an optical tomographic image of the object 2 using the same optical measurement apparatus 1 as that of the first embodiment.
  • the optical measurement method of the second embodiment includes the following first to fourth steps.
  • the first step and the second step are the same as the first step and the second step of the first embodiment.
  • the third step an index value relating to the sharpness of the evaluation image is calculated.
  • the above-described information entropy is used as the index value.
  • the third step is different from the third step of the first embodiment in that it is not necessary to remove the folded images A and B from the evaluation image.
  • the third step is performed by the analysis unit 60.
  • the folded image A by adjusting the optical path length difference between the measurement light L 2 based on the position in the evaluation image B and the reference light L 1, folded image A, the effect of B gives the index value To reduce.
  • the moving part 32 is moved toward the position of the reflector 31 to the interference portion 20, by shortening the optical path length of the reference light L 1, the interference portion 20 of the measurement origin from the inclined surface 44b of the lens 44 Move to a close position, that is, the minus side.
  • the fourth step is performed by the analysis unit 60.
  • FIG. 7 is an evaluation image measured by moving the measurement origin to the minus side from when the evaluation image of FIG. 3 was measured.
  • the folded images A and B existing near the center in the z direction in the evaluation image in FIG. 3 become normal images A and B and move to the vicinity of the origin in the z direction. Yes.
  • the normal image C that exists near the origin in the z direction in the evaluation image of FIG. 3 has moved to a position that is farther from the origin in the z direction.
  • the optical measurement method includes the first to fourth steps as described above. After adjusting the optical path length difference in the fourth step, the first step is performed and the function exp ( ⁇ i ⁇ ′ ( k)) is set variously and the second and third steps are repeated. At this time, as in the first embodiment, ⁇ ′ (k) is assumed to be a polynomial, and the coefficients c 2 , c 3 , and c 4 are sequentially changed to set ⁇ ′ (k) in various ways. Then, the function that maximizes the information entropy among a plurality of functions exp ( ⁇ i ⁇ ′ (k)) is determined as the dispersion compensation function exp ( ⁇ i ⁇ (k)), and the second step is performed using the dispersion compensation function.
  • the evaluation image acquired by performing is set as an optical tomographic image.
  • the optical tomographic image may be obtained by performing the second step again using the dispersion compensation function, or the evaluation image obtained when the second step is performed using the function determined as the dispersion compensation function. May be stored in a storage device such as a memory as an optical tomographic image.
  • Such dispersion compensation processing is performed by the analysis unit 60.
  • FIG. 8 is an optical tomographic image after dispersion compensation is performed on the evaluation image of FIG.
  • the normal images A, B, and C each have a sharper luminance distribution in FIG. 8 than in FIG.
  • the folded images A and B that tend to be blurred when correctly compensated for dispersion are turned back by adjusting the optical path length difference between the measurement light L 2 and the reference light L 1.
  • information entropy is calculated as an index value relating to the sharpness of the evaluation image.
  • the method of the first embodiment in which the folded images A and B are removed from the evaluation image by data processing is simple and practical, but the folded images A and B overlap the normal image C of the object 2 to be measured. Is difficult to implement.
  • the method of the second embodiment for reducing the influence of the folded images A and B on the information entropy by adjusting the optical path length difference between the measurement light L 2 and the reference light L 1 has an advantage in such a case. .
  • the folded image A all B normal image A
  • adjusting the optical path length difference between the reference light L 1 and the measurement light L 2 until the B, limited to Absent For example, the influence of the folded images A and B on the information entropy calculated in the third step can be reduced by setting only the folded image A as the normal image A.

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Abstract

　鮮明な光断層画像を得ることができる光学的測定方法を提供する。　本発明の光学測定方法は、当該干渉光スペクトルを取得する第１ステップと、干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる試行関数を乗じ、当該試行関数を乗じた干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づき、第一評価画像を取得する第２ステップと、測定原点よりも光源部１０側で生じる拡散反射光Ｌ４に対応する像がフーリエ変換により測定原点で折り返されて形成される折り返し像Ａ，Ｂを第一評価画像から除いて第二評価画像とし、第二評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する第３ステップと、を備え、試行関数を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを複数回繰り返し、複数の試行関数のうち情報エントロピーを最大とさせる試行関数を分散補償関数に決定し、当該分散補償関数を用いて第２ステップを行って取得される光断層画像を得る。

Description

光学的測定方法
　本発明は、光学的測定方法に関するものである。
　光コヒーレンストモグラフィ（Optical　Coherence　Tomography:ＯＣＴ）に拠る光学的測定方法は、光の干渉を用いて対象物の深さ方向の反射量分布を測定することができる。この光学的測定方法は、高い空間分解能で対象物の内部の構造を画像化することができることから、近年では生体計測に応用されている。
　ＯＣＴでは、光源から出射する光を２分岐して参照光と測定光とし、参照光を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光と、測定光を対象物に照射したときに対象物で生じる拡散反射光とを互いに干渉させ、これに基づいて対象物の光断層画像を求める。ＯＣＴの方式は、ＴＤ－ＯＣＴ（Time-Domain　OCT、時間領域ＯＣＴ）とＦＤ－ＯＣＴ（Fourier-Domain　OCT、フーリエ領域ＯＣＴ）とに大別される。ＴＤ－ＯＣＴでは、低コヒーレント光を用いて参照光と測定光との間の光路長差を走査しながら当該干渉光の強度を求め、各光路長差における干渉光強度に基づいて対象物の光断層画像を求める。また、ＦＤ－ＯＣＴでは、広帯域光を用いて、反射光と、拡散反射光とを互いに干渉させて干渉光スペクトルを取得し、当該干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づいて対象物の光断層画像を求める。
　ＦＤ－ＯＣＴは、ＴＤ－ＯＣＴと比べて短時間に光断層画像を取得することができることから、現在では主流となってきている。また、ＦＤ－ＯＣＴは、広帯域光源および分光器を用いる構成（Spectral-domain　OCT）と、波長掃引型光源および単一または複数の検出器を用いる構成（Swept-source　OCT）とに分けられる。
　ＦＤ－ＯＣＴでは、装置に分散、即ち、屈折率の波長依存性があると測定光と参照光との光路長差にも波長依存性が生じるため、得られる光断層画像が不鮮明になる場合がある。そこで、干渉光スペクトルに分散補償関数を乗じてからフーリエ変換し、光断層画像を得ることが行われている。
　この分散補償関数を決定する際には、予め様々な関数を干渉光スペクトルに乗じて分散の影響を変化させ、得られた光断層画像を最も鮮明にする関数を分散補償関数に決定する手法が採用されている。また、光断層画像の鮮明さに関する指標として、例えば、反射ピークを形成するデータ点数（Wojtkowski,“Ultrahigh-resolution, high-speed, Fourier　domain　optical　coherence　tomography　and　methods　for　dispersion　compensation”,OPTICS　EXPRESS,31　May　2004，Vol.12,No.11,pp2404-2422（非特許文献１）参照）や、画像の輝度分布を定量化した情報エントロピーという値（Yasuno,“In　vivo　high-contrast　imaging　of　deep　posterior　eye　by　1-μm　swept　source　optical　coherence　tomography　and　scattering　optical　coherence　angiography”,OPTICS　EXPRESS,14　May　2007,Vol.15,No.10,pp6121-6139（非特許文献２）参照）を用いることが提案されている。しかし、上記のようにして決定した分散補償関数によっては鮮明な光断層画像が得られない場合があった。
　本発明は、鮮明な光断層画像を得ることができる光学的測定方法を提供することを目的とする。
　本発明の光学的測定方法は、広帯域光源から出力される広帯域光を２分岐して参照光および測定光とし、参照光を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光と、測定光を対象物に照射したときに該対象物で生じる拡散反射光とを互いに干渉させ、当該干渉光スペクトルを取得する第１ステップと、干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる試行関数を乗じ、当該試行関数を乗じた干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づき、測定光の光路上における位置であって、参照光の光路上における反射体の位置に対応する位置である測定原点よりも広帯域光源の逆側を測定範囲とする第一評価画像を取得する第２ステップと、測定原点よりも広帯域光源側で生じる拡散反射光に対応する像がフーリエ変換により測定原点で折り返されて形成される折り返し像を第一評価画像から除いて第二評価画像とし、第二評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する第３ステップと、を備え、試行関数を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを複数回繰り返し、前記指標値を使って最も鮮明な第二評価画像を求め、複数の試行関数のうち最も鮮明な第二評価画像を得ることができた試行関数を分散補償関数に決定し、干渉光スペクトルに当該分散補償関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換して光断層画像を得る。
　本発明の光学的測定方法は、第３ステップが、折り返し像を第一評価画像から除く操作に加えてＤＣ成分の像および多重反射の像を第一評価画像から除く操作を含んでもよい。
　本発明の光学的測定方法は、広帯域光源から出力される広帯域光を２分岐して参照光および測定光とし、参照光を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光と、測定光を対象物に照射したときに該対象物で生じる拡散反射光とを互いに干渉させ、当該干渉光スペクトルを取得する第１ステップと、干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる試行関数を乗じ、当該試行関数を乗じた干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づき、測定光の光路上における位置であって、参照光の光路上における反射体の位置に対応する位置である測定原点よりも広帯域光源の逆側を測定範囲とする評価画像を取得する第２ステップと、評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する第３ステップと、測定原点よりも広帯域光源側で生じる拡散反射光に対応する像がフーリエ変換により測定原点で折り返されて形成される折り返し像の評価画像における位置に基づいて測定光と参照光との光路長差を調整することで、折り返し像が第３ステップにおいて算出される指標値に与える影響を低減する第４ステップと、を備え、第４ステップにおいて光路長差の調整を行った後に第１ステップを行うとともに、試行関数を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを複数回繰り返し、指標値を使って最も鮮明な評価画像を求め、複数の試行関数のうち最も鮮明な評価画像を得ることができた試行関数を分散補償関数に決定し、干渉光スペクトルに当該分散補償関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換して光断層画像を得る。
　本発明によれば、鮮明な光断層画像を得ることができる。
光学的測定装置のブロック図である。
測定部に用いられる測定プローブの概念図である。
第２ステップで得られる評価画像である。
各係数に対する情報エントロピーの関係を示すグラフである。
波数に対する補償量の関係を示すグラフである。
測定光と参照光との光路長差の変化による光断層画像の変化を示す図である。
図３の評価画像を測定したときよりもマイナス側に測定原点を移動させて測定した評価画像である。
図７の評価画像について分散補償した後の光断層画像である。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第１実施形態）
　図１は、光学的測定装置１のブロック図である。光学的測定装置１は、ＦＤ－ＯＣＴによって対象物２の光断層画像を取得するものであって、光源部（広帯域光源）１０、干渉部２０、参照部３０、測定部４０、検出部５０、解析部６０および表示部７０を備える。
　光源部１０は広帯域光を出力する。ＯＣＴでは、対象物２の深さ方向の空間分解能は光の帯域幅に反比例し、スペクトル形状にも依存する。したがって、光源部１０として、広帯域かつ平坦度の高いスペクトルを有した光を出力することができるものが好ましい。光源部１０は、帯域幅１０ｎｍ以上の連続した波長帯域において強度－３０ｄＢｍ／ｎｍ以上である広帯域光を出力するのが好適である。
　光源部１０として、例えば、希土類元素が添加されたガラスを光増幅媒体として備え広帯域の自然放出（ＡＳＥ）光を出力することができるＡＳＥ光源、非線形光学現象によって帯域が拡大されたスーパーコンティニウム（ＳＣ）光を出力することができるＳＣ光源、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）を含む光源、等が好適に用いられる。また、光源部１０は、波長可変レーザ光源のように時間的に波長を掃引することで全体の帯域幅が１０ｎｍとなるものであってもよいし、複数の光源それぞれから出力される各波長帯域の光を用いることで全体の帯域幅が１０ｎｍとなるものであってもよい。
　干渉部２０は、光源部１０からから出力される広帯域光を２分岐して参照光Ｌ１および測定光Ｌ２とし、参照光Ｌ１を反射体３１に照射するとともに当該照射に伴う反射体３１からの反射光Ｌ３を入力し、測定光Ｌ２を対象物２に照射するとともに当該照射に伴う対象物２からの拡散反射光Ｌ４を入力し、これら反射光Ｌ３と拡散反射光Ｌ４とを互いに干渉させて当該干渉光Ｌ５を検出部５０へ出力する。
　参照部３０は、干渉部２０と反射体３１との間の光学系を含み、干渉部２０からの参照光Ｌ１を反射体３１へ導き、反射体３１からの反射光Ｌ３を干渉部２０へ導く。また、反射体３１の位置を干渉部２０に近づく方向および遠ざかる方向に移動させ、参照光Ｌ１の光路長を変化させる移動部３２が設けられている。
　測定部４０は、干渉部２０と対象物２との間の光学系を含み、干渉部２０からの測定光Ｌ２を対象物２へ導き、対象物２からの拡散反射光Ｌ４を干渉部２０へ導く。また、対象物２への測定光Ｌ２の照射位置を走査する走査部４１が設けられている。
　検出部５０は干渉部２０から出力される干渉光Ｌ５のスペクトルを検出する。解析部６０は、検出部５０により検出された干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる関数（試行関数）を乗じてから、当該関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換し、そのフーリエ変換の結果に基づいて評価画像を取得する。評価画像は、測定光Ｌ２の光路上における位置であって、参照光Ｌ１の光路上における反射体３１の位置に対応する位置である測定原点よりも光源部１０の逆側（測定原点のプラス側という）を測定範囲とするものである。解析部６０は、走査部４１により対象物２への測定光Ｌ２の照射位置を走査することで、その走査の際の各照射位置において評価画像を取得して、２次元または３次元の評価画像を取得することができる。
　また、解析部６０は評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する。この指標値としては、例えば非特許文献１に開示されるような反射ピークのデータ点数や、非特許文献２に開示されるような情報エントロピーを用いることができる。ＯＣＴはもともと２０μｍ程度の高分解能を特徴とし、装置の分散による画像のぼけが無視できないことが多い。このため、解析部６０は、算出した指標値に基づいて分散補償関数を決定し、この分散補償関数で分散補償処理を行った光断層画像を取得する。当該分散補償処理については後述する。表示部７０は、解析部６０により取得された光断層画像を表示する。
　図２は、測定部に用いられる測定プローブ４２の概念図である。測定プローブ４２は、光ファイバ４３、レンズ４４、プローブ内装体４５、およびプローブ外装体４６を備える。光ファイバ４３は、一端４３ａ側から測定光Ｌ２を入力するとともに、レンズ４４と融着された他端４３ｂ側から測定光Ｌ２を出力する。レンズ４４は、他端４３ｂと融着され測定光Ｌ２を入力する入力面４４ａと、入力した測定光Ｌ２の進行方向に対して４５°傾斜した傾斜面４４ｂと、測定光Ｌ２の進行方向に平行な出力面４４ｃとを有する。レンズ４４は、測定光Ｌ２を入力面４４ａから入力し、傾斜面４４ｂで９０°方向へ反射させ、出力面４４ｃから対象物２へと出力する。プローブ内装体４５は、レンズ４４を取り囲むようにして設けられている。プローブ外装体４６は、光ファイバ４３およびレンズ４４を全体的に取り囲むようにして設けられている。
　本発明の第１実施形態の光学的測定方法では、光学的測定装置１を用いて、対象物２の光断層画像を取得することができる。第１実施形態の光学的測定方法は、以下のような第１～３ステップを備えている。
　第１ステップおいて、光源部１０から出力される広帯域光を２分岐して参照光Ｌ１および測定光Ｌ２とし、参照光Ｌ１を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光Ｌ３と、測定光Ｌ２を対象物に照射したときに該対象物で生じる拡散反射光Ｌ４とを互いに干渉させ、干渉光スペクトルを取得する。当該第１ステップは検出部５０により実施される。このとき検出される干渉光スペクトルは、干渉にかかわらない成分Ｉ０と干渉成分との和で表され、波数をｋ、測定原点からの対象物２の深さ方向の距離をｚ、対象物２内での光の反射強度に関する項をＣ(z)、分散の影響による遅延をΦ(k)とすると、概念的には以下の式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 で表される。この式において、１行目の第２項が干渉の項で、２行目の第２項がフーリエ変換後に通常の光断層画像として現れる成分である。
　分散の影響による遅延Φ(k)、およびこれを補償する分散補償関数exp(-iΦ(k))が未知であるため、分散補償処理を行うにはこれらを決定する必要がある。そこで、第２ステップにおいて、干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる関数exp(-iΦ´(k))を乗じ、当該関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換する。このフーリエ変換の結果に基づき、評価画像（第一評価画像）を取得する。当該第２ステップは解析部６０により実施される。
　図３は、第２ステップで得られる第一評価画像である。この第一評価画像は、図２の測定プローブ４２におけるレンズ４４の傾斜面４４ｂ上のＸ点を測定原点とし、測定範囲内に測定プローブ４２のみがある状態で測定したものである。図３には、折り返し像Ａ，Ｂおよび通常の像Ｃが示されている。ＯＣＴの光断層画像には、測定原点よりも光源部１０側（測定原点のマイナス側という）の位置で生じる拡散反射光Ｌ４に対応する像が測定原点で折り返されて測定原点のプラス側に折り返し像として形成される性質がある。折り返し像Ａ，Ｂは、測定原点のマイナス側の測定範囲外で生じる拡散反射光Ｌ４に対応する像がフーリエ変換により測定原点で折り返されて形成されたものであり、第１実施形態では、例えば光ファイバ４３とレンズ４４との融着面の像である。通常の像Ｃは、測定範囲内で生じる拡散反射光Ｌ４に対応する像であり、第１実施形態では、例えばプローブ内装体４５およびプローブ外装体４６の像である。
　続いて、第３ステップにおいて、折り返し像Ａ，Ｂを第一評価画像から除いて第二評価画像とし、第二評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する。ここでは、指標値として上述の情報エントロピーを用いる。情報エントロピーとは、単純に言えば画像の輝度分布の様子を定量化したもので、輝度分布が一様だと大きくなり、輝度分布が偏っていると小さくなる。例えば突出した高い輝度を示すピクセルがあると、その画像の情報エントロピーは低くなる。当該第３ステップは解析部６０により実施される。
　第１実施形態の光学的測定方法は、第１～３ステップを備え、関数exp(-iΦ´(k))を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを複数回繰り返す。ここで、関数exp(-iΦ´(k))を様々に設定する際は、Φ´(k)を以下のような多項式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 と仮定し、その係数を変化させたものをΦ´(k)とする。
　一般的には低次の項の方が支配的と考えられるので低次の項の係数ｃ０，ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の順に決定していく。しかし、ｋの０次の項の係数ｃ０は干渉縞全体の位相が同じだけ回転するので第二評価画像に影響はなく、ｋの一次の項の係数ｃ１は第二評価画像を深さ方向に平行移動させるだけなので、実際にはｋの二次以降の項の係数を決定していけばよい。
　図４は、各係数に対する情報エントロピーの変化を示すグラフである。この図に示されるように、各係数ｃ２，ｃ３，ｃ４のそれぞれを順に－１０から１０まで変化させ、情報エントロピーが最少となる各係数ｃ２，ｃ３，ｃ４の値を決定する。図５は、波数に対する補償量の関係を示すグラフである。Φ(k)は、ｋの四次の項の係数ｃ４まで計算して決定したものである。Φ(k)の量が分散補償による補償量とされる。
　複数の関数exp(-iΦ´(k))のうち情報エントロピーを最大とさせる関数を分散補償関数exp(-iΦ(k))に決定し、当該分散補償関数を用いて第２ステップを行って取得される第一評価画像を光断層画像とする。ここで、分散補償関数を用いて第２ステップを再度行って光断層画像を得てもよいし、当該分散補償関数に決定された関数を用いて第２ステップを行った際に得た第一評価画像がメモリ等の記憶装置に保存されていれば、それを光断層画像としてもよい。このような分散補償処理は、解析部６０により実施される。
　第１実施形態の光学測定方法では、正しく分散補償を行うと逆にぼけて分解能を低下させる傾向がある折り返し像Ａ，Ｂをデータ処理により第一評価画像から除いて第二評価画像とし、第二評価画像の鮮明さに関する指標値として情報エントロピーを算出する。これにより、折り返し像Ａ，Ｂの影響を受けずに評価画像の鮮明さの定量化を正しく行うことができる。このように鮮明さの定量化を正しく行うことができるので、鮮明な光断層画像を得ることが可能となる。
　ＯＣＴ装置は基本的には測定原点のマイナス側に拡散反射光Ｌ４を生じさせる反射点がないように設計される。しかし、測定プローブ４２における測定光Ｌ２の出力部付近では、例えば、光ファイバ４３とレンズ４４との融着面といった部分により、拡散反射光Ｌ４の発生が避けられない場合もある。また、これらの拡散反射光Ｌ４に対応する像が折り返し像を形成した場合でも、対象物２の像と重なるほど原点のマイナス側にはないため、光断層画像としては気にされない。しかし、上述のように鮮明さの定量化においては障害となるため、第１実施形態の光学的測定方法により折り返し像を除いて評価画像の鮮明さの定量化を行うことで、鮮明な光断層画像を得ることが可能となる。
　なお、第１実施形態では第一評価画像から折り返し像のみを除去することとしたが、これに限られない。図６は、ＤＣ成分の像および多重反射の像を有する第一評価画像である。図６（ａ）は、測定原点を図２のＸ点とする第一評価画像である。図６（ｂ）は、移動部３２により反射体３１の位置を干渉部２０に近づく方向に移動させ、参照光Ｌ１の光路長を短くすることで、測定原点をＸ点よりマイナス側の位置、即ち、Ｘ点より干渉部２０に近い位置に移動させて測定した第一評価画像である。測定光Ｌ２と参照光Ｌ１との光路長差の調整による測定原点の移動に伴い、通常の像Ｃは移動するのに対し、像Ｄおよび像Ｅは移動しない。
　ＤＣ成分の像Ｄは干渉縞にＤＣ成分があるとフーリエ変換後に評価画像の原点付近に現れる。多重反射の像Ｅは測定装置内の多重反射を主な発生原因とし、測定原点の位置に関係なく評価画像の同じ位置に現れる。例えば、これらのＤおよび像Ｅについても指標値の計算から除去することとしてもよい。これらの２つの像は、上述のように測定原点の移動に伴っては移動しないので、データ処理により除去することが好ましい。具体的には、上記第３ステップが、折り返し像Ａ，Ｂを第一評価画像から除く操作に加えてＤＣ成分の像Ｄおよび多重反射の像Ｅを第一評価画像から除く操作を含むこととする。なお、第一評価画像における各像が、ＤＣ成分の像Ｄおよび多重反射の像Ｅに該当するか否かは、測定原点を移動させたときに第一評価画像における位置が変わるか否かで判断することができる。
　また、第１実施形態では、分散補償関数を決定する際に用いる評価画像のデータとして同じ対象物２、ここでは測定プローブ４２の評価画像のデータを用いることとしたが、別の対象物２の評価画像のデータを用いることとしてもよい。例えば、分散補償関数を決定する際に測定プローブ４２だけによる評価画像を用い、分散補償関数を決定後に生体測定を行うようにしてもよい。
（第２実施形態）
　第２実施形態の光学的測定方法は、第１実施形態と同じ光学的測定装置１を用いて、対象物２の光断層画像を取得することができる。第２実施形態の光学的測定方法は、以下のような第１～４ステップを備えている。第１ステップおよび第２ステップは第１実施形態の第１ステップおよび第２ステップと同じである。
　第３ステップにおいて、評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する。ここでは、指標値として上述の情報エントロピーを用いる。第３ステップは、折り返し像Ａ，Ｂを評価画像から除く必要がない点で第１実施形態の第３ステップと相違している。当該第３ステップは、解析部６０により実施される。
　第４ステップにおいて、折り返し像Ａ，Ｂの評価画像における位置に基づいて測定光Ｌ２と参照光Ｌ１との光路長差を調整することで、折り返し像Ａ，Ｂが指標値に与える影響を低減する。ここでは、移動部３２により反射体３１の位置を干渉部２０に近づく方向に移動させ、参照光Ｌ１の光路長を短くすることで、測定原点をレンズ４４の傾斜面４４ｂから干渉部２０に近い位置、即ちマイナス側に移動させる。当該第４ステップは解析部６０により実施される。
　図７は、図３の評価画像を測定したときよりもマイナス側に測定原点を移動させて測定した評価画像である。測定原点がマイナス側に移動したことにより、図３の評価画像においてｚ方向の中央付近に存在した折り返し像Ａ，Ｂが、通常の像Ａ，Ｂとなってｚ方向の原点付近に移動している。また、図３の評価画像においてｚ方向の原点寄りに存在した通常の像Ｃが、ｚ方向に原点から遠ざかる位置に移動している。
　第２実施形態の光学的測定方法は、以上のような第１～４ステップを備え、第４ステップにおいて光路長差の調整を行った後に第１ステップを行うとともに、関数exp(-iΦ´(k))を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを繰り返す。このとき第１実施形態と同様に、Φ´(k)を多項式と仮定し、その係数ｃ２，ｃ３，ｃ４のそれぞれを順に変化させてΦ´(k)を様々に設定する。そして、複数の関数exp(-iΦ´(k))のうち情報エントロピーを最大とさせる関数を分散補償関数exp(-iΦ(k))に決定し、当該分散補償関数を用いて第２ステップを行って取得される評価画像を光断層画像とする。ここで、分散補償関数を用いて第２ステップを再度行って光断層画像を得てもよいし、当該分散補償関数に決定された関数を用いて第２ステップを行った際に得た評価画像がメモリ等の記憶装置に保存されていれば、それを光断層画像としてもよい。このような分散補償処理は、解析部６０により実施される。
　図８は、図７の評価画像について分散補償した後の光断層画像である。通常の像Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれは図７よりも図８において輝度分布が偏り鮮明になっている。
　第２実施形態の光学測定方法では、正しく分散補償を行うと逆にぼける傾向がある折り返し像Ａ，Ｂを、測定光Ｌ２と参照光Ｌ１との光路長差を調整することにより、折り返し像としてではなく通常の像Ａ，Ｂとして評価画像に現れるようにした後、評価画像の鮮明さに関する指標値として情報エントロピーを算出する。これにより、折り返し像Ａ，Ｂの影響を受けずに評価画像の鮮明さの定量化を正しく行うことができる。このように鮮明さの定量化を正しく行うことができるので、鮮明な光断層画像を得ることが可能となる。
　折り返し像Ａ，Ｂを評価画像からデータ処理により除く第１実施形態の方法は、簡便で実用的であるものの、折り返し像Ａ，Ｂが測定したい対象物２の通常の像Ｃに重なっている場合は実施が困難である。測定光Ｌ２と参照光Ｌ１との光路長差を調整することにより折り返し像Ａ，Ｂが情報エントロピーに与える影響を低減する第２実施形態の方法は、このような場合に優位性を有する。
　なお、第２実施形態では、折り返し像Ａ，Ｂを全て通常の像Ａ，Ｂとするまで測定光Ｌ２と参照光Ｌ１との光路長差を調整することとしたが、これに限られない。例えば、折り返し像Ａだけを通常の像Ａとすることによっても、折り返し像Ａ，Ｂが第３ステップにおいて算出される情報エントロピーに与える影響を低減することができる。

Claims (3)

  1. 　広帯域光源から出力される広帯域光を２分岐して参照光および測定光とし、前記参照光を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光と、前記測定光を対象物に照射したときに該対象物で生じる拡散反射光とを互いに干渉させ、当該干渉光スペクトルを取得する第１ステップと、
    　前記干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる試行関数を乗じ、当該試行関数を乗じた干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づき、前記測定光の光路上における位置であって、前記参照光の光路上における前記反射体の位置に対応する位置である測定原点よりも前記広帯域光源の逆側を測定範囲とする第一評価画像を取得する第２ステップと、
    　前記測定原点よりも前記広帯域光源側で生じる前記拡散反射光に対応する像がフーリエ変換により前記測定原点で折り返されて形成される折り返し像を前記第一評価画像から除いて第二評価画像とし、前記第二評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する第３ステップと、
    　を備え、
    　前記試行関数を様々に設定して前記第２ステップおよび前記第３ステップを複数回繰り返し、前記指標値を使って最も鮮明な第二評価画像を求め、複数の前記試行関数のうち前記最も鮮明な第二評価画像を得ることができた試行関数を分散補償関数に決定し、前記干渉光スペクトルに当該分散補償関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換して光断層画像を得る、光学的測定方法。
  2. 　前記第３ステップが、前記折り返し像を前記第一評価画像から除く操作に加えてＤＣ成分の像および多重反射の像を前記第一評価画像から除く操作を含む、請求項１に記載の光学的測定方法。
  3. 　広帯域光源から出力される広帯域光を２分岐して参照光および測定光とし、前記参照光を反射体に照射したときに該反射体で生じる反射光と、前記測定光を対象物に照射したときに該対象物で生じる拡散反射光とを互いに干渉させ、当該干渉光スペクトルを取得する第１ステップと、
    　前記干渉光スペクトルに分散の影響を変化させる試行関数を乗じ、当該試行関数を乗じた干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づき、前記測定光の光路上における位置であって、前記参照光の光路上における前記反射体の位置に対応する位置である測定原点よりも前記広帯域光源の逆側を測定範囲とする評価画像を取得する第２ステップと、
    　前記評価画像の鮮明さに関する指標値を算出する第３ステップと、
    　前記測定原点よりも前記広帯域光源側で生じる前記拡散反射光に対応する像がフーリエ変換により前記測定原点で折り返されて形成される折り返し像の前記評価画像における位置に基づいて前記測定光と前記参照光との光路長差を調整することで、前記折り返し像が前記第３ステップにおいて算出される前記指標値に与える影響を低減する第４ステップと、
    　を備え、
    　前記第４ステップにおいて前記光路長差の調整を行った後に前記第１ステップを行うとともに、前記試行関数を様々に設定して第２ステップおよび第３ステップを複数回繰り返し、前記指標値を使って最も鮮明な評価画像を求め、複数の前記試行関数のうち前記最も鮮明な評価画像を得ることができた試行関数を分散補償関数に決定し、前記干渉光スペクトルに当該分散補償関数を乗じた干渉光スペクトルをフーリエ変換して光断層画像を得る、光学的測定方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110063714A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 株式会社多美 光学相干层析成像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214127A (ja) * 1996-02-27 2002-07-31 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 光ファイバ撮像ガイドワイヤ、カテーテルまたは内視鏡を用いて光学測定を行う方法および装置
JP2008175698A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Univ Of Tsukuba 光コヒーレンストモグラフィーの画像処理方法及び画像処理装置
JP2010164351A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Kowa Co 光断層画像化装置
JP2011174920A (ja) * 2010-01-28 2011-09-08 Panasonic Corp 光干渉計測方法および光干渉計測装置
JP2011242177A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Canon Inc 撮像装置及びその撮像方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214127A (ja) * 1996-02-27 2002-07-31 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 光ファイバ撮像ガイドワイヤ、カテーテルまたは内視鏡を用いて光学測定を行う方法および装置
JP2008175698A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Univ Of Tsukuba 光コヒーレンストモグラフィーの画像処理方法及び画像処理装置
JP2010164351A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Kowa Co 光断層画像化装置
JP2011174920A (ja) * 2010-01-28 2011-09-08 Panasonic Corp 光干渉計測方法および光干渉計測装置
JP2011242177A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Canon Inc 撮像装置及びその撮像方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110063714A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 株式会社多美 光学相干层析成像装置
CN110063714B (zh) * 2018-01-22 2023-12-29 株式会社多美 光学相干层析成像装置

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