WO2020250272A1 - 計測装置 - Google Patents

計測装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020250272A1
WO2020250272A1 PCT/JP2019/022927 JP2019022927W WO2020250272A1 WO 2020250272 A1 WO2020250272 A1 WO 2020250272A1 JP 2019022927 W JP2019022927 W JP 2019022927W WO 2020250272 A1 WO2020250272 A1 WO 2020250272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
interference light
wavelength
measuring device
bandpass filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/022927
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
古谷　俊輔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2021525413A priority Critical patent/JP7276444B2/ja
Priority to US17/616,754 priority patent/US12285216B2/en
Priority to PCT/JP2019/022927 priority patent/WO2020250272A1/ja
Publication of WO2020250272A1 publication Critical patent/WO2020250272A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to JP2023074886A priority patent/JP7444314B2/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device.
  • An optical interference tomographic device using a wavelength sweep light source is known as an image pickup device for the fundus and the like.
  • the wavelength sweep light source has a complicated structure.
  • the measuring device of the present disclosure technology is a light source that emits broadband light, and an interference unit that divides the broadband light into measurement light and reference light and generates interference light between the measurement light reflected by an object and the reference light.
  • a sweeping unit that sweeps the wavelength of the interference light and a detection unit that detects the interference light output from the sweeping unit are provided.
  • the measuring device is an optical coherence tomography (OTC) that acquires a tomographic image of an object.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the measuring device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the measuring device includes a broadband light source 12 that simultaneously generates coherent light (broadband light) having a plurality of different wavelengths.
  • the measuring device includes an interferometer 14 and a reference optical system 20.
  • the interferometer 14 divides the light from the broadband light source 12 into a measurement light and a reference light, emits the measurement light to the eye 60 side to be inspected, and emits the reference light to the reference optical system 20 side.
  • the reference optical system 20 is composed of a movable mirror or the like, and the optical path length of the reference light can be changed by driving the mirror.
  • the reference light reflected by the mirror returns to the interferometer 14.
  • the measuring device includes a first optical scanner 16 that scans the measurement light in the horizontal direction in the eye 60 to be inspected, and a second optical scanner 18 that scans the measurement light in the vertical direction in the eye 60 to be inspected. ..
  • the measurement light scanned by the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18 in the eye 60 to be inspected is reflected by the fundus of the eye 60 to be inspected, and is reflected by the fundus of the eye 60, and the interferometer 14 is transmitted through the second optical scanner 18 and the first optical scanner 16.
  • the interferometer 14 interferes with the reference light from the reference optical system 20 and the measurement light reflected by the fundus of the eye 60 to be inspected, and emits the light as interference light.
  • the measuring device includes a detection unit 22 and a control unit 24.
  • the detection unit 22 has a third optical scanner 42 and a bandpass filter 44, and includes a wavelength sweeping unit 32 that sweeps the interference light and a detector 34 that detects the swept interference light.
  • the wavelength sweeping unit 32 sweeps the wavelength of the interference light, which is broadband light, and outputs the interference light having a different wavelength for each time.
  • the control unit 24 includes an operation control device 52 that controls the operations of the first optical scanner 16, the second optical scanner 18, and the third optical scanner 42.
  • the control unit 24 receives an input of a signal indicating the operation timing of the third optical scanner 42 by the operation control device 52, and based on the input signal, determines the intensity of the swept interference light detected by the detector 34. Based on this, an image processing device 54 that generates a tomographic image of the eye 60 to be inspected is provided.
  • the third optical scanner 42 of the wavelength sweeping unit 32 scans the interference light toward the incident surface of the bandpass filter 44.
  • Interference light is scanned by the third optical scanner 42 on the incident surface, which is the plane of the bandpass filter 44, on the bandpass filter 44. Therefore, the interference light is irradiated on the incident surface so that the incident angle is different for each time.
  • the wavelength of the bandpass filter 44 to pass differs depending on the incident angle. That is, in synchronization with the scanning timing of the third optical scanner 42, the bandpass filter 44 outputs light having a different wavelength for each time.
  • the bandpass filter 44 is composed of a multilayer film having a uniform structure in a region (a region scanned by the third optical scanner 42) through which interference light is irradiated.
  • the bandpass filter 44 is composed of a dielectric multilayer film, and each film is composed of the same film quality and the same thickness in each portion of the region through which the interference light is irradiated.
  • the bandpass filter 44 is composed of a multilayer film having a uniform structure in the region where the interference light is irradiated and passes through, the distance through which the interference light passes through the bandpass filter 44 depends on the incident angle of the interference light. Changes, and the wavelength of the interfering light passing through is different.
  • the bandpass filter 44 is configured so that the wavelength of the interfering light passing through differs depending on the incident angle, the interfering light is wavelength-swept in synchronization with the scanning cycle of the third optical scanner 42.
  • bandpass filter 44 for example, a TS laser cleanup filter (model number: # 68-855) manufactured by Edmond Optics can be used.
  • the range of wavelengths to be swept can be adjusted by adjusting the material and structure of the multilayer film (layer thickness, composition, etc. of each layer).
  • the first optical scanner 16, the second optical scanner 18, and the third optical scanner 42 a polygon mirror, a galvano mirror, a resonant scanner, a MEMS scanner, or the like can be adopted.
  • the frequency at which the interference light is scanned by the third optical scanner 42 is higher than the frequency at which the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18 scan the irradiation light.
  • the first optical scanner 16 is set to scan the irradiation light at 10 Hz
  • the second optical scanner 18 is set to scan the irradiation light at 100 Hz
  • the third optical scanner 42 is set to scan at 50,000 Hz (50 kHz).
  • the first optical scanner and the second optical scanner may be driven at the same frequency (10 Hz, 100 Hz, etc.).
  • the third optical scanner 42 can change the range in which the interference light is scanned. Specifically, the scanning range is changed by changing the swing width of the third optical scanner 42. More specifically, when the swing width is changed, the angle range of the interference light incident on the bandpass filter 44 changes, so that the wavelength scanning range changes. In this case, when the swing width is large, the wavelength scanning range is expanded, and conversely, when the swing width is small, the wavelength scanning range is reduced.
  • a galvanometer mirror or a MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner is adopted as the third optical scanner 42
  • the third optical scanner 42 can change the range in which the interference light is scanned. Specifically, the scanning range is changed by changing the swing width of the third optical scanner 42. More specifically, when the swing width is changed, the angle range of the interference light incident on the bandpass filter 44 changes, so that the wavelength scanning range changes. In this case, when the swing width is large, the wavelength scanning range is expanded, and conversely, when the swing width is small, the wavelength scanning range is reduced.
  • the configuration of the wavelength sweeping unit 32 is not particularly limited as long as it changes the wavelength to be extracted with time, such as a Fabry-Perot spectroscope or an AOTF (acousto-optic tunable filter). ..
  • a polygon mirror is used as the third optical scanner 42.
  • the scanned interference light is incident on the bandpass filter 44A at a different incident angle for each time, and differs depending on the incident angle.
  • Interference light of wavelength is emitted from the bandpass filter 44A.
  • the wavelength sweep unit 32 includes an optical system 46 that guides the interference light that has passed through the bandpass filter 44A to one point of the detection unit of the detector 34.
  • the detector 34 is a detector of a type that detects the interference light at the point.
  • a point detector photodiode or the like (point sensor)
  • point sensor point sensor
  • the optical system 46 may be omitted.
  • the detector 34 can employ a detector of a type that detects the interference light with a line or a surface.
  • the broadband light source 12 simultaneously generates a plurality of coherent lights having different wavelengths.
  • the light generated by the broadband light source 12 is divided into irradiation light and reference light by the interferometer 14.
  • the optical path length of the reference light is changed by the reference optical system 20, and the light returns to the interferometer 14.
  • the irradiation light is scanned in the fundus of the eye 60 to be scanned in the horizontal direction and the vertical direction by the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18, respectively, which are controlled by the motion control device 52.
  • the reflected light reflected by the fundus of the eye 60 to be inspected returns to the interferometer 14 via the second optical scanner 18 and the first optical scanner 16.
  • the reference light from the reference optical system 20 and the reflected light reflected by the fundus of the eye 60 to be inspected are combined by the interference meter 14 and emitted as interference light to the wavelength sweeping unit 32 of the detection unit 22.
  • the third optical scanner 42 (polygon mirror (see FIG. 2A)) of the wavelength sweeping unit 32 is controlled by the motion control device 52, and scans the interference light on the incident surface of the bandpass filter 44A.
  • the bandpass filter 44A By scanning the interference light on the incident surface of the bandpass filter 44A by the third optical scanner 42, the bandpass filter 44A is irradiated with the interference light so that the incident angle differs with time, and the bandpass filter 44A emits the interference light. , Interference light of different wavelengths is emitted every time.
  • Interference light having a different wavelength for each time passed through the bandpass filter 44A is guided to the detector 34 by the optical system 46.
  • the frequency at which the interference light is scanned by the third optical scanner 42 is higher than the frequency at which the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18 scan the irradiation light in the vertical direction in the eye 60 to be inspected. Therefore, it is possible to acquire information in the thickness direction of each point of the retina of the fundus of the eye to be inspected 60 scanned by the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18.
  • the third optical scanner 42 of the wavelength sweeping unit 32 is controlled by the operation control device 52.
  • Information on the observation position for each time acquired from the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18 and a signal indicating the operation timing of the third optical scanner 42 are input to the image processing device 54 from the operation control device 52. Will be done.
  • the image processing device 54 determines the rotation angle of the polygon mirror of the third optical scanner 42 for each time, the angle of the reflection mirror of the polygon mirror for each time, based on the signal indicating the operation timing of the third optical scanner 42.
  • the angle of incidence of the interference light scanned by the reflection mirror for each time can be known. Therefore, the image processing device 54 knows the wavelength of the interference light detected by the detector 34 for each time, and knows which wavelength the intensity of the interference light detected by the detector 34 is.
  • the angle of incidence of the interference light on the bandpass filter 44 changes as the polygon mirror rotates.
  • the wavelength sweep light source swept source, hereinafter referred to as SS light source
  • the amount of wavelength change with time is constant.
  • the image processing device 54 performs signal processing using a delay filter or the like so that the output of the detector 34 whose wavelength change amount with time is not constant is constant with the wavelength change amount with time.
  • a tomographic image of the eye 60 to be inspected is generated by Fourier transforming the signal processed so that the amount of change in wavelength with time is constant.
  • the tomographic image includes an image showing a cross section of the anterior segment and the posterior segment by B-SCAN, and a 3D image of the anterior segment and the posterior segment by C-SCAN.
  • a measuring device of a method of sweeping the wavelength of the interference light is obtained by using a broadband light source that simultaneously generates light of different wavelengths. Since the spectroscopic function is provided on the detector side, a broadband light source that is cheaper than a wavelength sweep light source (SS light source) and has a simple configuration can be used.
  • SS light source wavelength sweep light source
  • the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18 are provided and the measurement light is scanned, a tomographic image of the fundus of the eye can be acquired two-dimensionally.
  • the measuring device since the optical system 46 that guides the light that has passed through the bandpass filter 44 (44A) to the detector 34 is provided, a point detector (photodiode or the like) can be used. Therefore, in the first embodiment, the measuring device can be made inexpensive and its configuration can be simplified.
  • a bandpass filter having a uniform (membrane) structure and a simple structure can be used.
  • the broadband light source 12, the interferometer 14, the wavelength sweep unit 32, and the detector 34 are examples of the “light source”, “interferometer”, “sweep unit”, and “detector” of the techniques of the present disclosure
  • the first The optical scanner 16 and the second optical scanner 18 are examples of the “measurement optical scanning unit” of the technique of the present disclosure
  • the third optical scanner 42 is an example of the “sweep scanning unit” of the technique of the present disclosure.
  • the wavelength sweeping unit 32 replaces the bandpass filter 44A with a long pass filter 44B1 arranged on the third optical scanner 42 side and a short pass filter 44B2 arranged on the detector 34 side. I have.
  • the short pass filter 44B2 may be arranged on the third optical scanner 42 side, and the long pass filter 44B1 may be arranged on the detector 34 side.
  • each of the long-pass filter 44B1 and the short-pass filter 44B2 is composed of a multilayer film having a uniform structure in which the interference light is irradiated and passes through, and the wavelength of the interference light passing through differs depending on the incident angle.
  • the long-pass filter 44B1 as a whole allows interference light having a wavelength in the first range to pass through
  • the short-pass filter 44B2 as a whole allows interference light having a wavelength in the second range shorter than the first range. Passes.
  • the long-pass filter 44B1 and the short-pass filter 44B2 pass the interference light having a wavelength within the predetermined range of the wavelength of the interference light that the band-pass filter 44A shown in FIG. 2A passes through as a whole. That is, the overlapping range of the first range and the second range is the predetermined range.
  • the interference light is scanned by the third optical scanner 42, and each time the interference light is positioned from the top to the bottom of the paper surface of FIG.
  • the short pass filter 44B2 every time the interference light passing through the long pass filter 44B1 is positioned from the top to the bottom of the paper surface of FIG. 2B, the interference light of ⁇ k or less passes through the short pass filter 44B2, and as a result, the long pass is performed.
  • Light of only ⁇ k passes through each position of the filter 44B1 from the top to the bottom of the paper surface of FIG. 2B.
  • the entire wavelength range of ⁇ k is the above-mentioned predetermined range.
  • the wavelength sweeping unit 32 includes a bandpass filter 44C instead of the bandpass filter 44A.
  • the bandpass filter 44C is configured so that the wavelength of the passing light is different for each different position through which the light passes, even if the incident angle is the same. As a whole, the bandpass filter 44C allows interference light having a wavelength in the above predetermined range to pass through.
  • the wavelength sweeping unit 32 of the fourth example divides the interference light into two, reflects the interference light to the third optical scanner 42, and passes the interference light through the beam splitter 45A and the beam splitter 45A. It includes a mirror 45B that reflects the other interference light that has passed through to the third optical scanner 42.
  • the beam splitter 45A and the mirror 45B separately incident the interference light on two different surfaces of the third optical scanner 42.
  • the bandpass filter 44AA and the other interference light reflected by the mirror 45B are transferred to the third optical scanner 42 at a position where one interference light reflected by the beam splitter 45A is scanned by the third optical scanner 42.
  • a bandpass filter 44AB is provided at a position scanned by.
  • the wavelength sweeping unit 32 includes a detector 34A that detects the interference light that has passed through the bandpass filter 44AA and a detector 34B that detects the interference light that has passed through the bandpass filter 44AB.
  • the wavelength sweeping unit 32 includes an optical system 46A that guides the interference light that has passed through the bandpass filter 44AA to the detector 34A, and an optical system 46B that guides the interference light that has passed through the bandpass filter 44AB to the detector 34B. ..
  • the bandpass filter 44AA and the bandpass filter 44AB have different wavelengths of the interference light passing through depending on the incident angle, but the wavelength range of the interference light passing through as a whole is configured to be different from each other.
  • the wavelength range of the interference light that the bandpass filter 44AA passes through as a whole is the range from the center to the short wavelength side of the predetermined range
  • the wavelength range of the interference light that the bandpass filter 44AB passes through as a whole is. It is a range from the center of the above predetermined range to the long wavelength side.
  • the third optical scanner 42 incidents the interference light on the bandpass filter 44AA and the bandpass filter 44AB, which have different wavelength ranges of the interference light passing through, while changing the angle with time, and the wavelength corresponding to the incident angle. Only the interference light of is passed. By detecting the passing interference light with different detectors 34A and 34B, intensity information for each wavelength is obtained.
  • the fourth configuration can extend the wavelength range to be swept and shorten the time required for wavelength sweeping.
  • the interference light is divided into two, and each is incident on two bandpass filters 44AA and bandpass filters 44AB having different wavelength ranges of the passing interference light.
  • the technique of the present disclosure is not limited to this, and the interfering light is divided into three or more, and each is incident on three or more bandpass filters having different wavelength ranges of the interfering light passing through. You may.
  • wavelength sweeping unit 32 of the fifth example has the same constituent parts as those of the fourth example, the same parts are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only the different parts will be described.
  • the wavelength sweeping unit 32 divides the interference light into two, reflects the interference light of one, and passes through the other interference light, the beam splitter 45N1 and the mirror 45N3 that reflects the reflected interference light.
  • the mirror 45N2 that reflects the other interference light and the mirror 45N4 that is rotatably arranged are provided.
  • the mirror 45N3 reflects one interference light to one reflecting surface of the mirror 45N4, and the mirror 45N2 reflects the other interference light to the other reflecting surface of the mirror 45N4.
  • the mirror 45N4 rotates, one reflecting surface scans one interference light, and the other reflecting surface scans the other interference light.
  • the bandpass filter 44AA is arranged on the side where one interference light is scanned, and the bandpass filter 44AB is arranged on the side where the other interference light is scanned.
  • One of the interference lights that have passed through the bandpass filter 44AA is guided to the detector 34A by the optical system 46AA and detected.
  • the other interference light that has passed through the bandpass filter 44AB is guided to the detector 34B by the optical system 46B and detected.
  • the wavelength range to be swept can be extended and the time required for wavelength sweeping can be shortened.
  • the mirror 45N3 and the mirror 45N2 are replaced with a beam splitter, the interference light is further divided, and the interference light passing through the beam splitter is rotatably arranged by the mirror.
  • the interference light that has passed through the other bandpass filter may be scanned by the other bandpass filter and guided to another detector by the optical system for detection.
  • the wavelength sweeping unit 32 of the sixth example has the same constituent parts as those of the first example, the same parts are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only the different parts will be described.
  • the bandpass filter 44A of the wavelength sweeping unit 32 is rotatably arranged so that the incident angle of the interference light changes with time.
  • the wavelength sweeping unit 32 includes a rotation mechanism 48 that rotates the bandpass filter 44A so that the incident angle of the interference light changes with time.
  • the detector 34 is arranged before passing through the bandpass filter 44A.
  • the wavelength sweeping unit 32 of the seventh example has the same components as those of the first example and the sixth example, different parts will be described.
  • the long pass filter 44B1 and the short pass filter 44B2 instead of the bandpass filter 44A in the sixth example, the long pass filter 44B1 and the short pass filter 44B2 have the rotation mechanism 48, and the incident angle of the interference light changes with time. Rotate to do.
  • the interference light that has passed through the bandpass filter 44A or the longpass filter 44B1 and the shortpass filter 44B2 can be transmitted without using the optical system 46. It reaches one point of the detection unit of the detector 34. Therefore, in the sixth example and the seventh wavelength sweeping unit 32, a point detector (photodiode or the like) can be used as the detector 34 without using the optical system 46.
  • the long pass filter 44B1 and the short pass filter 44B2 are provided.
  • the techniques of the present disclosure are not limited to this.
  • one surface of one (glass) substrate having a first surface and a second surface facing the first surface is one of the first surface and the second surface.
  • a long-pass filter film may be formed on the other surface, and a short-pass filter film may be formed on the other surface.
  • FIG. 5 shows a block diagram of the measuring device according to the second embodiment.
  • the measuring device of the second embodiment corresponds to OCT (full field OCT) in which a predetermined region (not one point) of the fundus of the eye 60 to be inspected is collectively photographed.
  • OCT full field OCT
  • the broadband light source 12 of the measuring device of the second embodiment generates a luminous flux including coherent light of a plurality of wavelengths.
  • An LED can be used as the broadband light source 12.
  • the interferometer 14 divides the light having a predetermined luminous flux into a measurement luminous flux and a reference luminous flux. As the interferometer 14, a beam splitter or the like is used.
  • This measuring device includes a projection optical system 72 that guides the measured luminous flux to the measurement area of the fundus of the eye 60 to be examined, instead of the first optical scanner 16 and the second optical scanner 18.
  • the measurement area of the object to be measured is collectively irradiated with the measurement luminous flux.
  • the irradiation position of the measured luminous flux can be moved by a scanner (not shown) included in the projection optical system, and the measurement area can be moved.
  • the detection unit 74 of this measuring device includes a tunable wavelength filter 82 that sweeps the wavelength of the interference light every hour, and an area detector 84.
  • the tunable wavelength filter 82 may be, for example, a Fabry-Perot spectroscope, an AOTF (acousto-optic tunable filter), or the like that changes the wavelength to be extracted with time.
  • the area detector 84 is arranged so as to be conjugate with the retina of the fundus of the eye 60 to be inspected.
  • the interferometer 14 combines the measured luminous flux reflected by the fundus of the eye 60 with the reference luminous flux and emits it as an interferometric luminous flux to the tunable wavelength filter 82 of the detection unit 74.
  • the tunable wavelength filter 82 sweeps the wavelength of the interfering luminous flux every hour.
  • the interference light flux that has passed through the tunable wavelength filter 82 is detected by the area detector 84.
  • the wavelength swept every hour by the tunable wavelength filter 82 is predetermined. Therefore, the area detector 84 outputs the intensity information of the interference light to the image processing device 54 in the order of the predetermined wavelengths.
  • the image processing device 54 generates a tomographic image of the measurement region of the fundus of the eye 60 to be inspected by Fourier transforming the intensity information of each wavelength. Therefore, full-field OCT can be realized with a simple configuration by sweeping the spectral wavelength.
  • a light source that emits broadband light An interference unit that divides the light emitted by the light source into measurement light and reference light, irradiates the object with the measurement light collectively, and generates interference light between the reflected light reflected by the object and the reference light.
  • a sweeping unit that sweeps the interference light to light of a different wavelength over time A detection unit that detects interference light swept by light of a different wavelength for each time, It is a measuring device equipped with The sweeping unit includes a tunable filter that sweeps the interference light of the predetermined luminous flux to light having a different wavelength every time. Measuring device.
  • the first embodiment and the second embodiment described above are intended to acquire a tomographic image of the fundus (rear eye portion) of the eye 60 to be inspected, but the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • it can be applied to the acquisition of a tomographic image of the anterior segment of the eye 60 to be inspected.
  • the target for acquiring the tomographic image may be various parts of the living body such as teeth, esophagus, bronchi, and large intestine.
  • it can be applied not only to living organisms but also to tomographic imaging of minerals and parts.
  • SS-OCT wavelength sweep type OCT

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

計測装置は、ブロードバンド光を発する光源と、前記ブロードバンド光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光が物体に照射され反射した測定光と、前記参照光との干渉光を発生させる干渉部と、前記干渉光を、波長掃引する掃引部と、前記掃引部から出力された干渉光を検出する検出部と、を備える。

Description

計測装置
　本発明は、計測装置に関する。
　眼底などの撮像装置として、波長掃引光源を用いた光干渉断層装置が知られている。しかしながら、波長掃引光源は複雑な構成であった。
特開２０１１－８９８８７号公報
　本開示の技術の計測装置は、ブロードバンド光を発する光源と、前記ブロードバンド光を測定光と参照光とに分割し、物体で反射した測定光と、前記参照光との干渉光を発生させる干渉部と、前記干渉光を、波長掃引する掃引部と、前記掃引部から出力された干渉光を検出する検出部と、を備える。
第１の実施の形態の計測装置のブロック図である。 波長掃引部の第１の例を示す図である。 波長掃引部の第２の例を示す図である。 波長掃引部の第３の例を示す図である。 波長掃引部の第４の例を示す図である。 波長掃引部の第５の例を示す図である。 波長掃引部の第６の例を示す図である。 波長掃引部の第７の例を示す図である。 第２の実施の形態の計測装置のブロック図を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
　以下、本開示の技術の第１の実施形態に係る計測装置について図面を参照して説明する。計測装置は、物体の断層画像を取得する光干渉断層計（ＯＣＴ、Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）である。
　図１には、第１の実施の形態の計測装置のブロック図が示されている。図１に示すように、計測装置は、複数の異なる波長のコヒーレント光（ブロードバンド光）を同時に発生させるブロードバンド光源１２を備えている。
　計測装置は、干渉計１４と参照光学系２０とを備えている。干渉計１４は、ブロードバンド光源１２からの光を測定光と参照光とに分割し、測定光を、被検眼６０側に射出し、参照光を参照光学系２０側に射出する。
　参照光学系２０は、可動するミラーなどから構成されミラーを駆動することにより参照光の光路長を変えることができる。
ミラーで反射した参照光は干渉計１４に戻る。
　計測装置は、測定光を、被検眼６０において、水平方向に走査する第１光学スキャナ１６と、測定光を、被検眼６０において、垂直方向に走査する第２光学スキャナ１８と、を備えている。
　第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８により被検眼６０において走査された測定光は、被検眼６０の眼底で反射し、第２光学スキャナ１８及び第１光学スキャナ１６を介して、干渉計１４に戻る。
　干渉計１４は、参照光学系２０からの参照光と、被検眼６０の眼底で反射した測定光とを干渉させ、干渉光として射出する。
　計測装置は、検出部２２と、制御部２４とを備えている。検出部２２は、第３光学スキャナ４２及びバンドパスフィルタ４４を有し、干渉光を、掃引する波長掃引部３２と、掃引された干渉光を検出する検出器３４と、を備えている。波長掃引部３２は、ブロードバンド光である干渉光を波長掃引し、時間ごとに異なる波長の干渉光を出力する。
　制御部２４は、第１光学スキャナ１６、第２光学スキャナ１８、および第３光学スキャナ４２の動作を制御する動作制御装置５２を備えている。制御部２４は、動作制御装置５２による第３光学スキャナ４２の動作のタイミングを示す信号が入力され、入力された信号を基に、検出器３４により検出された、掃引された干渉光の強度に基づいて、被検眼６０の断層画像を生成する画像処理装置５４を備えている。
　波長掃引部３２の第３光学スキャナ４２は、干渉光を、バンドパスフィルタ４４の入射面に向けて走査する。
　バンドパスフィルタ４４には、第３光学スキャナ４２により干渉光がバンドパスフィルタ４４の平面である入射面において走査される。よって、干渉光は該入射面において時間毎に入射角が異なるように干渉光が照射される。バンドパスフィルタ４４は、入射角度によって通過させる波長が異なる。つまり、第３光学スキャナ４２の走査タイミングと同期して、バンドパスフィルタ４４は、時間毎に異なる波長の光を出力する。
　バンドパスフィルタ４４は、干渉光が照射され通過する領域（第３光学スキャナ４２により走査される領域）が一様の構造の多層膜で構成されている。例えば、バンドパスフィルタ４４は誘電体多層膜で構成され、各膜は、干渉光が照射され通過する領域の各部分においては同じ膜質かつ同じ厚さで構成されている。
　このように、バンドパスフィルタ４４は、干渉光が照射され通過する領域が一様の構造の多層膜で構成されているため、干渉光の入射角度によってバンドパスフィルタ４４を干渉光が通過する距離が変わり、通過する干渉光の波長が異なる。
　バンドパスフィルタ４４は、入射角度によって通過する干渉光の波長が異なるように、構成されているので、第３光学スキャナ４２の走査周期と同期して干渉光が波長掃引される。
　なお、バンドパスフィルタ４４として、例えば、Ｅｄｍｏｎｄ　Ｏｐｔｉｃｓ社製のＴＳレーザークリーンナップフィルタ（型番：＃６８－８５５）を用いていることができる。なお、多層膜の材料及び構造（各層の層厚や組成など）を調整することにより掃引する波長の範囲を調整することができる。
　また、第１光学スキャナ１６、第２光学スキャナ１８、及び第３光学スキャナ４２として、ポリゴンミラー、ガルバノミラー、レゾナントスキャナ、ＭＥＭＳスキャナ等を採用することができる。第３光学スキャナ４２により干渉光が走査される周波数は、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８が照射光を走査する周波数より高い。例えば、第１光学スキャナ１６は照射光を１０Ｈｚ、第２光学スキャナ１８は照射光を１００Ｈｚ、第３光学スキャナ４２は５０，０００Ｈｚ（５０ｋＨｚ）で走査するように設定される。なお、第１光学スキャナと第２光学スキャナは同一の周波数で駆動される（１０Ｈｚや１００Ｈｚなど）ようにしてもよい。　第３光学スキャナ４２として、ガルバノミラーやＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）スキャナを採用する場合には、第３光学スキャナ４２は、干渉光を走査する範囲を変更可能である。具体的には、第３光学スキャナ４２の振り幅を変えることで走査範囲が変更される。より詳細に説明すると、振り幅を変えるとバンドパスフィルタ４４に入射する干渉光の角度範囲が変わるので、波長走査範囲が変わる。この場合、振り幅が大きくなると、波長走査範囲が拡大し、逆に、振り幅が小さくなると、波長走査範囲が縮小する。
　波長掃引部３２は、例えば、ファブリ・ペロー分光器、ＡＯＴＦ（音響光学可変波長フィルタ：Ａｃｏｕｓｔｏ－Ｏｐｔｉｃ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）などの時間的に取り出す波長を変化させるものであれば、特にその構成は問われない。
　次に、図２Ａを参照して、波長掃引部３２の第１の例を説明する。図２Ａに示す第１の例の波長掃引部３２では、第３光学スキャナ４２としてポリゴンミラーが用いられている。第３光学スキャナ４２により干渉光がバンドパスフィルタ４４Ａの入射面において走査されると、走査された干渉光は、時間毎に異なる入射角度でバンドパスフィルタ４４Ａに入射され、入射角度に応じて異なる波長の干渉光がバンドパスフィルタ４４Ａから射出する。
　波長掃引部３２は、バンドパスフィルタ４４Ａを通過した干渉光を、検出器３４の検出部の１点に導く光学系４６を備えている。
　このようにバンドパスフィルタ４４Ａを通過した干渉光は、光学系４６により検出器３４の検出部の１点に導かれるので、検出器３４は、干渉光を、点で検出する方式の検出器を採用することができる。例えば、ポイントディテクタ（フォトダイオード等（ポイントセンサー））を用いることができる。
　なお、本開示の技術では、光学系４６を省略してもよい。こ場合、検出器３４は、干渉光を、線又は面で検出する方式の検出器を採用することができる。
　次に、第１の実施の形態の計測装置の動作を説明する。
　ブロードバンド光源１２は、複数の異なる波長のコヒーレント光を同時に発生させる。ブロードバンド光源１２により発生した光は、干渉計１４により、照射光と参照光とに分割される。
　参照光は、参照光学系２０により光路長が変えられて、干渉計１４に戻る。
　照射光は、被検眼６０の眼底において、各々動作制御装置５２により制御された第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８によりそれぞれ水平方向及び垂直方向に走査される。
　被検眼６０の眼底で反射した反射光は、第２光学スキャナ１８及び第１光学スキャナ１６を介して、干渉計１４に戻る。
　参照光学系２０からの参照光と、被検眼６０の眼底で反射した反射光とが、干渉計１４において、合波され、干渉光として、検出部２２の波長掃引部３２に射出される。
　波長掃引部３２の第３光学スキャナ４２（ポリゴンミラー（図２Ａ参照））は、動作制御装置５２により制御され、干渉光を、バンドパスフィルタ４４Ａの入射面において走査する。
　第３光学スキャナ４２により干渉光がバンドパスフィルタ４４Ａの入射面において走査されことにより、バンドパスフィルタ４４Ａには、時間毎に入射角が異なるように干渉光が照射され、バンドパスフィルタ４４Ａからは、時間毎に異なる波長の干渉光が射出される。
　バンドパスフィルタ４４Ａを通過した時間毎に異なる波長の干渉光は、光学系４６により検出器３４に導かれる。
　上記のように、第３光学スキャナ４２により干渉光を走査する周波数は、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８が照射光を、被検眼６０において、垂直方向に走査する周波数より高い。よって、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８により走査される被検眼６０の眼底の網膜の各点の厚さ方向の情報を取得することができる。
　上記のように、波長掃引部３２の第３光学スキャナ４２は、動作制御装置５２により制御される。動作制御装置５２から画像処理装置５４には、第１光学スキャナ１６および第２光学スキャナ１８から取得した時間ごとの観察位置の情報と、第３光学スキャナ４２の動作のタイミングを示す信号とが入力される。
　よって、画像処理装置５４は、第３光学スキャナ４２の動作のタイミングを示す信号に基づいて、第３光学スキャナ４２のポリゴンミラーの時間毎の回転角、ポリゴンミラーの反射ミラーの時間毎の角度、反射ミラーにより走査される干渉光の時間毎の入射角度が分かる。従って、画像処理装置５４は、検出器３４により検出される干渉光の時間毎の波長が分かり、検出器３４により検出される干渉光の強度がどの波長の強度かが分かる。
　具体的には、図２Ａに示すように、ポリゴンミラーの回転に伴って干渉光のバンドパスフィルタ４４への入射角度が変化することになる。波長掃引光源（ｓｗｅｐｔ　ｓｏｕｒｃｅ、以下ＳＳ光源）では時間ごとの波長変化量は一定である。しかし、検出器３４の出力では、時間ごとの波長変化量は一定にはならない。これは、干渉光がポリゴンミラーの反射面からバンドパスフィルタ４４介して検出器までの光路長が、ポリゴンみたーの回転に伴うバンドパスフィルタ４４への入射角度が変化することによる。　よって、画像処理装置５４は、時間ごとの波長変化量が一定ではない検出器３４の出力が、時間ごとの波長変化量が一定となるように遅延フィルタなどを用いた信号処理を行う。そして、時間ごとの波長変化量が一定となるように処理された信号をフーリエ変換することにより、被検眼６０の断層画像を生成する。断層画像は、Ｂ－ＳＣＡＮによる前眼部や後眼部の断面を示す画像や、Ｃ－ＳＣＡＮによる前眼部や後眼部の３Ｄ画像を含む。
　以上説明したように、第１の実施の形態では、異なる波長の光を同時に発生させるブロードバンド光源を用いて、干渉光の波長を掃引する方式の計測装置が得られる。検出器側に分光機能を設けたので、波長掃引光源（ＳＳ光源）に比べて安価であり、構成が簡略であるブロードバンド光源を用いることができる。
　第１の実施の形態では、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８を備え、測定光を走査するので、眼底の断層画像を２次元的に取得できる。
　第１の実施の形態では、バンドパスフィルタ４４（４４Ａ）を通過した光を検出器３４に導く光学系４６を備えるので、ポイントディテクタ（フォトダイオード等）を使用することができる。よって、第１の実施の形態では、計測装置を、安価にすると共に、その構成を簡略化することができる。
　第１の実施の形態では、一様な（膜）構造の、簡易な構造のバンドパスフィルタを使用することができる。
　ブロードバンド光源１２、干渉計１４、波長掃引部３２、及び検出器３４は、本開示の技術の「光源」、「干渉部」、「掃引部」、及び「検出部」の一例であり、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８は、本開示の技術の「測定光走査部」の一例である。第３光学スキャナ４２は、本開示の技術の「掃引走査部」の一例である。
　次に、図２Ｂを参照して、波長掃引部３２の第２の例を説明する。波長掃引部３２の第２の例は、図２Ａに示した波長掃引部３２の第１の例と略同様の構成であるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。図２Ｂに示すように、波長掃引部３２は、バンドパスフィルタ４４Ａに代えて、第３光学スキャナ４２側に配置されたロングパスフィルタ４４Ｂ１と、検出器３４側に配置されたショートパスフィルタ４４Ｂ２とを備えている。なお、第３光学スキャナ４２側にショートパスフィルタ４４Ｂ２を配置し、検出器３４側にロングパスフィルタ４４Ｂ１を配置してもよい。
　ここで、ロングパスフィルタ４４Ｂ１及びショートパスフィルタ４４Ｂ２の各々は、干渉光が照射され通過する領域が一様の構造の多層膜で構成されており、入射角度によって通過する干渉光の波長が異なる。
　ロングパスフィルタ４４Ｂ１は、全体としては、第１の範囲の波長の干渉光が通過し、ショートパスフィルタ４４Ｂ２は、全体としては、第１の範囲より短い波長側の第２の範囲の波長の干渉光が通過する。ロングパスフィルタ４４Ｂ１及びショートパスフィルタ４４Ｂ２は、全体としては、図２Ａに示すバンドパスフィルタ４４Ａが全体として通過する干渉光の波長の上記所定範囲の波長の干渉光が通過する。つまり、第１の範囲と第２の範囲の重なる範囲が上記所定範囲である。
　第３光学スキャナ４２により干渉光が走査され、図２Ｂの紙面の上から下に、干渉光が位置する毎に、λｋ以上（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ）の干渉光がロングパスフィルタ４４Ｂ１を通過する。次に、ショートパスフィルタ４４Ｂ２で、図２Ｂの紙面の上から下に、ロングパスフィルタ４４Ｂ１を通過した干渉光が位置する毎に、λｋ以下の干渉光がショートパスフィルタ４４Ｂ２を通過し、結果、ロングパスフィルタ４４Ｂ１における図２Ｂの紙面の上から下の各位置において、λｋのみの光が通過する。なお、λｋの全体の波長の範囲は、上記所定範囲である。
　次に、図２Ｃを参照して、波長掃引部３２の第３の例を説明する。波長掃引部３２の第３の例は、図２Ａに示した波長掃引部３２の第１の例と略同様の構成であるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。図２Ｃに示すように、波長掃引部３２は、バンドパスフィルタ４４Ａに代えて、バンドパスフィルタ４４Ｃを備えている。バンドパスフィルタ４４Ｃは、入射角度が同じであっても、光が通過する異なる位置毎に、通過する光の波長が異なるように、構成されている。バンドパスフィルタ４４Ｃは、全体としては、上記所定範囲の波長の干渉光が通過する。
　次に、図３Ａを参照して、波長掃引部３２の第４の例を説明する。第４の例の波長掃引部３２は、干渉光を２つに分割し、一方の干渉光を第３光学スキャナ４２に反射し、他方の干渉光を通過するビームスプリッタ４５Ａと、ビームスプリッタ４５Ａを通過した他方の干渉光を第３光学スキャナ４２に反射するミラー４５Ｂとを備えている。
　第４の例の波長掃引部３２では、ビームスプリッタ４５Ａとミラー４５Ｂとが、干渉光を第３光学スキャナ４２の異なる２つの面に別々に入射する。
　波長掃引部３２は、ビームスプリッタ４５Ａで反射した一方の干渉光が第３光学スキャナ４２により走査される位置に、バンドパスフィルタ４４ＡＡと、ミラー４５Ｂで反射した他方の干渉光が第３光学スキャナ４２により走査される位置に、バンドパスフィルタ４４ＡＢとを備えている。
　波長掃引部３２は、バンドパスフィルタ４４ＡＡを通過した干渉光を検出する検出器３４Ａと、バンドパスフィルタ４４ＡＢを通過した干渉光を検出する検出器３４Ｂとを備えている。
　波長掃引部３２は、バンドパスフィルタ４４ＡＡを通過した干渉光を検出器３４Ａに導く光学系４６Ａと、バンドパスフィルタ４４ＡＢを通過した干渉光を検出器３４Ｂに導く光学系４６Ｂと、を備えている。
　バンドパスフィルタ４４ＡＡとバンドパスフィルタ４４ＡＢとは、入射角度によって通過する干渉光の波長が異なるが、全体として通過する干渉光の波長の範囲は、互いに異なるように、構成されている。例えば、バンドパスフィルタ４４ＡＡが全体として通過する干渉光の波長の範囲は、上記所定範囲の中央から短波長側の範囲であり、バンドパスフィルタ４４ＡＢが全体として通過する干渉光の波長の範囲は、上記所定範囲の中央から長波長側の範囲である。
　このように第３光学スキャナ４２によって、通過する干渉光の波長の範囲が異なるバンドパスフィルタ４４ＡＡとバンドパスフィルタ４４ＡＢとに時間的に角度を変えながら干渉光が入射され、入射角度に応じた波長の干渉光のみが通過する。この通過した干渉光をそれぞれ異なる検出器３４Ａ、３４Ｂで検出することで、波長ごとの強度情報を得る。第４の構成によって掃引する波長範囲を拡張し、波長掃引に要する時間を短縮することができる。
　なお、第４の例では、干渉光を２つに分割すると共に、各々を、通過する干渉光の波長の範囲が異なる２つのバンドパスフィルタ４４ＡＡとバンドパスフィルタ４４ＡＢに入射させている。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、干渉光を３つ以上に分割すると共に、各々を、通過する干渉光の波長の範囲が異なる３つ以上のバンドパスフィルタに入射させるようにしてもよい。
　次に、図３Ｂを参照して、波長掃引部３２の第５の例を説明する。第５の例の波長掃引部３２は、第４の例と同様の構成部分があるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
　波長掃引部３２は、干渉光を２つに分割し、一方の干渉光を反射し、他方の干渉光を通過するビームスプリッタ４５Ｎ１と、反射された一方の干渉光を反射するミラー４５Ｎ３と、通過した他方の干渉光を反射するミラー４５Ｎ２と、回動可能に配置されたミラー４５Ｎ４とを備えている。ミラー４５Ｎ３は、一方の干渉光をミラー４５Ｎ４の一方の反射面に反射し、ミラー４５Ｎ２は、他方の干渉光をミラー４５Ｎ４の他方の反射面に反射する。ミラー４５Ｎ４が回動すると、一方の反射面により一方の干渉光が走査され、他方の反射面により他方の干渉光が走査される。一方の干渉光が走査される側に、バンドパスフィルタ４４ＡＡが配置され、他方の干渉光が走査される側に、バンドパスフィルタ４４ＡＢが配置されている。バンドパスフィルタ４４ＡＡを通過した一方の干渉光は、光学系４６ＡＡにより検出器３４Ａに導かれ、検出される。バンドパスフィルタ４４ＡＢを通過した他方の干渉光は、光学系４６Ｂにより検出器３４Ｂに導かれ、検出される。
　第５の例によっても掃引する波長範囲を拡張し、波長掃引に要する時間を短縮することができる。
　なお、第５の例でも、例えば、ミラー４５Ｎ３と、ミラー４５Ｎ２とをビームスプリッタに置換し、干渉光を更に分割し、当該ビームスプリッタを通過した干渉光を、回動可能に配置されたミラーにより、更に別のバンドパスフィルタにおいて走査し、当該別のバンドパスフィルタを通過した干渉光を、光学系により更に別の検出器に導いて検出するようにしてもよい。
　次に、図４Ａを参照して、波長掃引部３２の第６の例を説明する。第６の例の波長掃引部３２は、第１の例と同様の構成部分があるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。図４Ａに示すように、波長掃引部３２のバンドパスフィルタ４４Ａは、干渉光の入射角が時間的に変化するように、回転可能に配置されている。波長掃引部３２は、干渉光の入射角が時間的に変化するように、バンドパスフィルタ４４Ａを回転させる回転機構４８を備えている。検出器３４は、バンドパスフィルタ４４Ａを通過する先に配置されている。
　次に図４Ｂを参照して、波長掃引部３２の第７の例を説明する。第７の例の波長掃引部３２は、第１の例及び第６の例と同様の構成部分があるので、異なる部分を説明する。図４Ｂに示すように、第７の例では、第６の例におけるバンドパスフィルタ４４Ａに代えて、ロングパスフィルタ４４Ｂ１及びショートパスフィルタ４４Ｂ２が回転機構４８により、干渉光の入射角が時間的に変化するように回転する。
　第６の例及び第７の波長掃引部３２は、干渉光を走査しないので、光学系４６を用いなくとも、バンドパスフィルタ４４Ａ、又は、ロングパスフィルタ４４Ｂ１及びショートパスフィルタ４４Ｂ２を通過した干渉光は検出器３４の検出部の１点に到達する。よって、第６の例及び第７の波長掃引部３２は、光学系４６を用いずに、検出器３４として、ポイントディテクタ（フォトダイオードなど）を使用することができる。
　上記波長掃引部３２の第２の例（図２Ｂ）及び第７の例（図４Ｂ）では、ロングパスフィルタ４４Ｂ１とショートパスフィルタ４４Ｂ２とを備えている。本開示の技術はこれに限定されない。例えば、ロングパスフィルタ４４Ｂ１とショートパスフィルタ４４Ｂ２とに代えて、第１面と第１面に対向する第２面とを有する１枚の（ガラス）基板の第１面及び第２面の一方の面にロングパスフィルタ膜を、他方の面にショートパスフィルタ膜を成膜した構成でもよい。
[第２の実施の形態］
　次に、本開示の技術の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成と同様の部分があるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
　図５には、第２の実施の形態の計測装置のブロック図が示されている。図５に示すように、第２の実施の形態の計測装置は、被検眼６０の眼底の所定領域（１点ではない）を一括で撮影するＯＣＴ（フルフィールドＯＣＴ）に対応する。
　第２の実施の形態の計測装置のブロードバンド光源１２は、複数の波長のコヒーレント光含む光束を発生させる。なお、ブロードバンド光源１２としてＬＥＤを用いることができる。干渉計１４は、所定の光束の光を、測定光束と参照光束とに分割する。干渉計１４は、ビームスプリッタなどが用いられる。
　本計測装置は、第１光学スキャナ１６及び第２光学スキャナ１８に代えて、測定光束を、被検眼６０の眼底の計測領域に導く投影光学系７２を備えている。このように、第２の実施の形態では、計測する物体の計測領域が測定光束により一括で照射される。投影光学系に含まれる図示せぬスキャナなどにより測定光束の照射位置を移動させ、計測領域を移動させることができる。
　本計測装置の検出部７４は、干渉光の波長を、時間毎に掃引するチューナブル波長フィルタ８２と、エリア検出器８４とを備えている。チューナブル波長フィルタ８２としては、例えば、ファブリ・ペロー分光器、ＡＯＴＦ（音響光学可変波長フィルタ：Ａｃｏｕｓｔｏ－Ｏｐｔｉｃ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）などの時間的に取り出す波長を変化させるものであればよい。エリア検出器８４は、被検眼６０の眼底の網膜と共役となるように配置されている。
　干渉計１４は、被検眼６０の眼底で反射した測定光束と、参照光束とを合波し、干渉光束として、検出部７４のチューナブル波長フィルタ８２に射出する。
　チューナブル波長フィルタ８２により干渉光束が時間毎に波長掃引される。チューナブル波長フィルタ８２を通過した干渉光束はエリア検出器８４により検出される。
　チューナブル波長フィルタ８２により時間毎に掃引される波長は予め定められている。よって、エリア検出器８４から画像処理装置５４には、予め定められた波長の順で、干渉光の強度情報が出力される。画像処理装置５４は、各波長の強度情報をフーリエ変換することにより、被検眼６０の眼底の上記計測領域の断層画像を生成する。
　よって、分光波長掃引することでフルフィールドＯＣＴを簡単な構成で実現できる。
　第２の実施の形態においては次の技術が提案される。
　ブロードバンド光を発する光源と、
　前記光源により発せられた光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光が物体に一括で照射され、前記物体で反射した反射光と、前記参照光との干渉光を発生させる干渉部と、
　前記干渉光を、時間毎に異なる波長の光に掃引する掃引部と、
　前記時間毎に異なる波長の光に掃引された干渉光を検出する検出部と、
　を備える計測装置であって、
　前記掃引部は、前記所定の光束の干渉光を、時間毎に異なる波長の光に掃引する波長可変フィルタを備える、
　計測装置。
　以上説明した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、被検眼６０の眼底（後眼部）の断層画像を取得する対象としているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、被検眼６０の前眼部の断層画像の取得にも応用できる。さらに、断層画像を取得する対象は、物体は、歯、食道や気管支、大腸等生体内の各所でもよい。さらに、生体だけでなく鉱物や部品などの断層画像撮影にも応用可能である。　簡易な構成のブロードバンド光源を用いて、波長掃引型のＯＣＴ（ＳＳ－ＯＣＴ）と同様な速度での画像取得、高感度での画像取得を行うことができる。
１２　ブロードバンド光源
１４　干渉計
１６　第１光学スキャナ
１８　第２光学スキャナ
２０　参照光学系
２２　検出部
２４　制御部
３２　波長掃引部
３４、３４Ａ、３４Ｂ　検出器
４２　第３光学スキャナ
４４、４４Ａ、４４ＡＡ、４４ＡＢ、４４Ｃ　バンドパスフィルタ
４４Ｂ１　ロングパスフィルタ
４４Ｂ２　ショートパスフィルタ
４５Ａ　ビームスプリッタ
４５Ｂ　ミラー
４５Ｎ１　ビームスプリッタ
４５Ｎ２、４５Ｎ３、４５Ｎ４　ミラー
４６、４６Ａ、４６Ｂ　光学系
４８　回転機構
５２　動作制御装置
５４　画像処理装置
６０　被検眼
７２　投影光学系
７４　検出部
８２　チューナブル波長フィルタ
８４　エリア検出器

Claims (12)

  1. 　ブロードバンド光を発する光源と、
    　前記ブロードバンド光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光が物体に照射され反射した測定光と、前記参照光との干渉光を発生させる干渉部と、
    　前記干渉光を、波長掃引する掃引部と、
    　前記掃引部から出力された干渉光を検出する検出部と、
    　を備える計測装置。
  2. 　前記掃引部は、
    　入射角度により異なる波長の光を出力するバンドパスフィルタと、
    　前記バンドパスフィルタに向けて前記干渉光を走査する掃引走査部と、
    　から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
  3. 　前記バンドパスフィルタは、前記干渉光が通過する領域が一様の構造で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
  4. 　前記バンドパスフィルタは、前記干渉光が通過する領域が一様の構造の多層膜で構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の計測装置。
  5. 　前記掃引走査部は反射面を有し、
    　前記反射面の角度が変化することにより前記干渉光が前記バンドパスフィルタを走査することにより、前記干渉光のバンドパスフィルタに対する入射角度が変化することを特徴とする
    　請求項２から４の何れか１項に記載の計測装置。
  6. 　前記入射角度によって、前記バンドパスフィルタを通過した前記干渉光の波長が異なるように、前記バンドパスフィルタが構成されていることを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
  7. 　前記掃引走査部は、ポリゴンミラーであることを特徴とする、
    　請求項２から６の何れか１項に記載の計測装置。
  8. 　前記掃引部と前記検出部の間に、前記バンドパスフィルタを通過した干渉光を前記検出部に集光させる集光光学系をさらに有することを特徴とする
    　請求項２から７の何れか１項に記載の計測装置。
  9. 　前記測定光を、前記物体において走査する測定光走査部を更に備え、
    　前記掃引走査部は第１周波数で駆動され、前記測定光走査部は前記第１周波数より低い第２周波数で駆動することを特徴とする、
    　請求項２から８の何れか１項に記載の計測装置。
  10. 　前記検出部は、前記掃引部で掃引される波長掃引幅の光を受光するポイントセンサーであることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の計測装置。
  11. 　前記検出部の検出信号に基づいて、前記物体の断層画像を生成する画像生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の計測装置。
  12. 　前記物体は、被検眼の前眼部あるいは後眼部である、
    　請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の計測装置。
PCT/JP2019/022927 2019-06-10 2019-06-10 計測装置 Ceased WO2020250272A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021525413A JP7276444B2 (ja) 2019-06-10 2019-06-10 計測装置
US17/616,754 US12285216B2 (en) 2019-06-10 2019-06-10 Measurement device
PCT/JP2019/022927 WO2020250272A1 (ja) 2019-06-10 2019-06-10 計測装置
JP2023074886A JP7444314B2 (ja) 2019-06-10 2023-04-28 計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/022927 WO2020250272A1 (ja) 2019-06-10 2019-06-10 計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020250272A1 true WO2020250272A1 (ja) 2020-12-17

Family

ID=73780863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/022927 Ceased WO2020250272A1 (ja) 2019-06-10 2019-06-10 計測装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12285216B2 (ja)
JP (2) JP7276444B2 (ja)
WO (1) WO2020250272A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06167448A (ja) * 1991-04-26 1994-06-14 Siemens Plessey Controls Ltd 光学的ガス検出器
JP2005347668A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Sun Tec Kk 波長走査型ファイバレーザ光源
JP2009503519A (ja) * 2005-07-28 2009-01-29 バイオプティジェン，インコーポレイテッド 低減された実効線幅を有する光コヒーレンス撮像システム及びそれを使用する方法
JP2011089887A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Sun Tec Kk 光断層画像表示システム
US20110273721A1 (en) * 2009-11-09 2011-11-10 Kulkarni Manish D Novel compact, affordable optical test, measurement or imaging device
US20190117078A1 (en) * 2017-09-12 2019-04-25 Sonendo, Inc. Optical systems and methods for examining a tooth

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617123C2 (de) * 1985-07-04 1997-03-20 Cammann Karl Verfahren zur Selektivitätsverbesserung spektrometrischer Messungen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6404482B1 (en) * 1992-10-01 2002-06-11 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus
US20020090650A1 (en) 2000-04-06 2002-07-11 Quantum Dot Corporation Two-dimensional spectral imaging system
JP2003344650A (ja) * 2002-05-24 2003-12-03 Nikon Corp 光学薄膜フィルタおよび光学装置
WO2005047813A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-26 The General Hospital Corporation Method and apparatus for performing optical imaging using frequency-domain interferometry
JP2006024876A (ja) * 2004-06-07 2006-01-26 Sun Tec Kk 波長走査型ファイバレーザ光源
US7417741B2 (en) 2004-09-01 2008-08-26 Oti Ophthalmic Technologies Inc. Transmissive scanning delay line for optical coherence tomography
JP2007085832A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Omron Corp 光学式レーダ装置
JP2007309880A (ja) 2006-05-22 2007-11-29 Fujifilm Corp 波長掃引光源および光断層画像化装置
JP5412247B2 (ja) * 2009-11-11 2014-02-12 キヤノン電子株式会社 光学フィルタ
WO2012131812A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 分光器
CN105682538B (zh) 2013-10-29 2018-07-03 尼德克株式会社 眼科观察装置及眼科观察程序的存储介质
WO2015116756A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Jds Uniphase Corporation An optical filter and spectrometer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06167448A (ja) * 1991-04-26 1994-06-14 Siemens Plessey Controls Ltd 光学的ガス検出器
JP2005347668A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Sun Tec Kk 波長走査型ファイバレーザ光源
JP2009503519A (ja) * 2005-07-28 2009-01-29 バイオプティジェン，インコーポレイテッド 低減された実効線幅を有する光コヒーレンス撮像システム及びそれを使用する方法
JP2011089887A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Sun Tec Kk 光断層画像表示システム
US20110273721A1 (en) * 2009-11-09 2011-11-10 Kulkarni Manish D Novel compact, affordable optical test, measurement or imaging device
US20190117078A1 (en) * 2017-09-12 2019-04-25 Sonendo, Inc. Optical systems and methods for examining a tooth

Also Published As

Publication number Publication date
JP7276444B2 (ja) 2023-05-18
JP2023103301A (ja) 2023-07-26
JPWO2020250272A1 (ja) 2020-12-17
US20220330815A1 (en) 2022-10-20
JP7444314B2 (ja) 2024-03-06
US12285216B2 (en) 2025-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9820645B2 (en) Ophthalmologic apparatus
CN102105105B (zh) 扩展范围成像
JP4262603B2 (ja) トラッキング支援光コヒーレンストモグラフィー
CN102192896B (zh) 光干涉测量方法及光干涉测量装置
JP5279524B2 (ja) 光断層撮像装置、光断層撮像方法
JP5743380B2 (ja) 光断層撮像装置および光断層撮像方法
JP5054072B2 (ja) 光断層画像撮像装置
JP5725697B2 (ja) 情報処理装置および情報処理方法
JP5064159B2 (ja) 光断層画像化装置
US20070086011A1 (en) Optical tomography method
JP4344829B2 (ja) 偏光感受光画像計測装置
JP2006101927A (ja) 眼科装置
GB2407155A (en) Spectral interferometry method and apparatus
JP4907227B2 (ja) 眼内寸法測定装置
JP6405037B2 (ja) 瞬時時間領域光コヒーレンストモグラフィ
RU2561867C2 (ru) Устройство и способ для оптической когерентной томографии
EP2834618A1 (en) Optical coherence tomography apparatus and optical coherence tomography method
KR20170139126A (ko) 촬상 장치
JP4874906B2 (ja) 光断層画像取得方法及び光断層画像化装置
JP7444314B2 (ja) 計測装置
JP5828811B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP5905711B2 (ja) 光画像計測装置
KR101436745B1 (ko) 분광계를 이용하여 파장별 측정을 구현하는 형상 측정 장치
WO2019202761A1 (ja) 分光器、撮像装置、走査装置、及び位置測定装置
JP7777004B2 (ja) 眼科撮影装置、眼科撮影装置の制御方法、及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19933029

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021525413

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19933029

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 17616754

Country of ref document: US