特許 5772284 光コヒーレンストモグラフィ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5772284

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】光コヒーレンストモグラフィ装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20150813BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/17 620

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-139246(P2011-139246)

(22)【出願日】2011年6月23日

(65)【公開番号】特開2013-7601(P2013-7601A)

(43)【公開日】2013年1月10日

【審査請求日】2014年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000135184

【氏名又は名称】株式会社ニデック

(72)【発明者】

【氏名】羽根渕 昌明

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１４３６０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１０３６８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源から出射された光を測定光と参照光に分割する光分割器と、
前記測定光を互いに独立した第１のビームと第２のビームに分けて、各ビームを被検物上の異なる位置に照射しながら走査する走査光学系と、
前記測定光の光路中に配置され、前記第１のビームと第２のビームとの間に光路長差を生じさせる光遅延路と、
被検物からの前記第１ビームの反射光と，被検物からの前記第２ビームの反射光と，前記参照光と，が合成された合成光のスペクトルを受光する検出器と、
検出器から出力される干渉信号を処理して断層画像を取得する演算処理部と、を備え、
前記第１のビームと第２のビームは、被検物の同じ深さ位置に照射され、
前記演算処理部は、前記第１のビームによる第１断層画像と共に、前記第１断層画像とは異なる深さ位置に前記第２ビームによる第２断層画像が形成された断層画像を取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。

【請求項2】

前記光遅延路は、前記断層画像において、前記第１断層画像と前記第２断層画像が互いに分離して形成されるように前記光路長差が設定されている請求項１の光コヒーレンストモグラフィー装置。

【請求項3】

前記走査光学系は、前記第１のビームと第２のビームの分離方向に関して各ビームを走査させ、
前記演算処理部は、検出器から出力される干渉信号を処理して、時間の異なる同じ部位に関する第１の断層画像と第２の断層画像とが形成された断層画像を取得する共に、前記同じ部位についての位相の時間変化量を計測する請求項１〜２のいずれかの光コヒーレンストモグラフィー装置。

【請求項4】

前記走査光学系は、前記第１のビームと第２のビームの分離方向に対して異なる方向に各ビームを走査させ、
前記演算処理部は、検出器から出力される干渉信号を処理して、異なる走査位置に関する第１断層画像と第２断層画像とが形成された断層画像を取得する請求項１〜３のいずれかの光コヒーレンストモグラフィー装置。

【請求項5】

光源から出射された光を測定光と参照光に分割する光分割器と、
被検物からの反射光と前記参照光とが合成された合成光のスペクトルを受光する検出器と、
検出器から出力される干渉信号を処理して断層画像を取得する演算処理部と、
前記測定光の光路中に配置され、前記測定光に光路長差を生じさせる光遅延路であって、前記断層画像において、深さ方向に関して互いに分離した複数の断層画像が形成されるように前記光路長差が設定されている光遅延路と、
を備え、
前記複数の断層画像は、被検物の同じ深さ位置からの反射光に基づいて形成され、
前記演算処理部は、深さ方向に関して互いに分離した複数の断層画像が形成された断層画像を取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定光と参照光との光干渉を利用して被検物を計測する光コヒーレンストモグラフィー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

測定光と参照光との光干渉を利用して被検物を計測する光コヒーレンストモグラフィー装置において、測定光を複数のビームに分離した２ビーム型光コヒーレンストモグラフィー装置が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。

【0003】

本装置は、測定光を２つのビームに分離し、第１ビームの被検物からの反射光と参照光との第１合成光を第１のスペクトルメータによって受光し、第２ビームの被検物からの反射光と参照光との第２合成光を第２のスペクトルメータによって受光する。そして、各スペクトルメータから出力された信号を処理して、第１ビームによって形成される第１の断層画像と、第２ビームによって形成される第２の断層画像を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１０／１４３６０１号

【特許文献2】特開２０１０−２５９６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記構成の場合、スペクトルメータが２つ必要な点、偏光を使って２光束に分離する必要があるなど、複雑であり、実用的には、改善の余地がある。

【0006】

本発明は、上記問題点を鑑み、簡単な構成で断層画像をスムーズに取得できる光コヒーレンスグラフィー装置を提供することを技術課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

【0008】

（１）
光源から出射された光を測定光と参照光に分割する光分割器と、
前記測定光を互いに独立した第１のビームと第２のビームに分けて、各ビームを被検物上の異なる位置に照射しながら走査する走査光学系と、
前記測定光の光路中に配置され、前記第１のビームと第２のビームとの間に光路長差を生じさせる光遅延路と、
被検物からの前記第１ビームの反射光と，被検物からの前記第２ビームの反射光と，前記参照光と，が合成された合成光のスペクトルを受光する検出器と、
検出器から出力される干渉信号を処理して断層画像を取得する演算処理部と、を備え、
前記第１のビームと第２のビームは、被検物の同じ深さ位置に照射され、
前記演算処理部は、前記第１のビームによる第１断層画像と共に、前記第１断層画像とは異なる深さ位置に前記第２ビームによる第２断層画像が形成された断層画像を取得することを特徴とする。
（２）
光源から出射された光を測定光と参照光に分割する光分割器と、
被検物からの反射光と前記参照光とが合成された合成光のスペクトルを受光する検出器と、
検出器から出力される干渉信号を処理して断層画像を取得する演算処理部と、
前記測定光の光路中に配置され、前記測定光に光路長差を生じさせる光遅延路であって、前記断層画像において、深さ方向に関して互いに分離した複数の断層画像が形成されるように前記光路長差が設定されている光遅延路と、
を備え、
前記複数の断層画像は、被検物の同じ深さ位置からの反射光に基づいて形成され、
前記演算処理部は、深さ方向に関して互いに分離した複数の断層画像が形成された断層画像を取得することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、簡単な構成で断層画像をスムーズに取得できる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態に係る光コヒーレンストモグラフィー装置について説明する。図１は本実施形態における光コヒーレンストモグラフィー装置の構成について説明する概略構成図である。

【0011】

光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）装置１は、波長掃引式ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ：Swept Source-OCT）を基本的構成とし、波長可変光源１０２、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）１００、演算制御部（以下、制御部）７０と、を含む。波長可変光源１０２は、出射光の波長を変化させる。干渉光学系（ＯＣＴ光学系）１００は、被検物（例えば、眼Ｅ）からの反射光と参照光とのスペクトル干渉信号を取得する。制御部７０は、取得された干渉信号の処理することにより深さプロファイルを得る。ＯＣＴ装置１は、被検物上で光を走査させると共に、異なる位置で得られた深さプロファイルに基づいて断層画像を得る。

【0012】

ＯＣＴ装置１において、光源１０２からの光は、カップラー（スプリッタ）１０４によって測定光と参照光に分割され、さらに、測定光は、光分割部材３０２によって互いに独立した２つのビームに分けられる。光遅延路３００は、分けられた２つのビームに対し互いに光路長差を生じさせる。各ビームは、異なる部位に同時に照射され、光スキャナ１０８によって被検物上で走査される。

【0013】

被検物で反射された各ビームの反射光は、参照光学系１１０からの参照光と合成され、合成された光（干渉光）は、検出器１２０に受光され、これに対応する干渉信号が演算制御部（ＣＰＵ）７０に入力される。そして、波長可変光源１０２によって波長が変化されると、各波長の合成光から形成される干渉信号のスペクトルデータが演算制御部（ＣＰＵ）７０に入力され、制御部７０によって信号処理される。

【0014】

制御部７０は、検出器１２０から出力される干渉信号を処理することによって、第１ビームによって形成される第１断層画像と第２ビームによって形成される第２断層画像を取得する。

【0015】

制御部７０に入力されたスペクトルデータは、波長λの関数として書き換えられ、波数ｋ（＝２π／λ）に関して等間隔な関数Ｉ（ｋ）に変換される。制御部７０は、各ビームの同一部位に関する干渉信号をフーリエ変換した後、ドップラシフト周波数に基づく位相の変化量を求める（詳しくは後述する）。制御部７０は、位相の変化量を基に、被検物の移動速度を演算処理し流速（被検物の移動速度）を求める。制御部７０は、各スポットの流速を平均化することで、広範囲の平均流速（被検物の平均移動速度）を測定できる。

【0016】

制御部７０は、上記信号振幅、信号位相の処理を，それぞれ信号振幅処理工程、信号位相処理工程で処理し、断層形態画像およびドップラ画像を得る。制御部７０は、その結果をモニタ７５（画像表示部）に表示する。

【0017】

図１において、光遅延路３００は、測定光路中に設けられ、ビームスプリッタ３０２、ビームコンバイナ３０８を備える。ビームスプリッタ３０２は、光源１０２からの測定光を基準光路３００ａ（第１測定光路）と迂回光路３００ｂ（第２測定光路）に分割する。ビームコンバイナ３０８は、基準光路３００ａと迂回光路３００ｂを合成する（図１参照）。

【0018】

光遅延路３００が付与する光路長差は、深さ方向における断層画像の撮影範囲において、一方のビームによって形成される断層画像が前方に形成され、他方のビームによって形成される断層画像が後方に形成されるように設定されている。

【0019】

ＯＣＴ装置１の走査光学系は、例えば、２つのビームの分離方向に関して２つのビームを走査させることにより、被検物上の同じ位置に各ビームを走査する。制御部７０は、検出器１２０から出力される干渉信号を処理することにより、時間の異なる同じ部位の２枚の断層画像を取得すると共に、同じ部位についての位相の時間変化量を計測する。これにより、少なくとも２つのビームを用いたドップラ計測を簡単な構成で行うことができる。

【0020】

ＯＣＴ装置１の走査光学系は、例えば、各ビームの分離方向とは異なる方向に２つのビームを走査させることにより、被検物上の異なる位置に各ビームを走査する。制御部７０は、検出器１２０から出力される干渉信号を処理して、異なる走査位置に関する第１断層画像と第２断層画像を取得する。これにより、複数の断層像の同時取得を簡単な構成で行うことができる。

【0021】

波長可変光源１０２に関して、瞬間輝線幅の狭い波長可変光源であれば、光路長が異なる２つの断層画像が，ほぼ同じ干渉強度を保ち、かつ、分離された状態で取得される。撮像範囲に関して、深さ方向に分離された第１断層画像と第２断層画像を含む範囲が確保される。

【実施例】

【0022】

以下、図面に沿って、本発明の実施例を具体的に説明する。
＜実施例１＞
実施例１では、光コヒーレンストモグラフィー装置として、上記実施形態と同様の図１に示されるＯＣＴ装置１が用いられ、被検物は、眼の眼底である。

【0023】

ＯＣＴ装置１は、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）１００と、演算制御部（ＣＰＵ）７０と、メモリ７２、モニタ７５、を含む。その他、ＯＣＴ装置１には、図示無き、正面像観察系、固視標投影系が設けられる。

【0024】

ＯＣＴ光学系１００には、ＳＳ−ＯＣＴ方式が用いられ、光源１０２として出射波長を時間的に高速で変化させる波長可変光源（波長走査型光源）が用いられ、検出器１２０として、例えば、第１受光素子１２０ａと第２受光素子１２０ｂからなる平衡検出器（Balanced Detector）が設けられる。各受光素子は、受光部が一つのみからなるポイントセンサであって、例えば、アバランシェ・フォト・ダイオードが用いられる。

【0025】

光源１０２は、例えば、レーザ媒体、共振器、及び波長選択フィルタによって構成される。そして、波長選択フィルタとして、例えば、回折格子とポリゴンミラーの組み合わせ、ファブリー・ペローエタロンを用いたフィルタが挙げられる。

【0026】

本実施例では、瞬間輝線幅が短く、共振器長が短い光源としてＡＸＳＵＮ社のTUNABLE LASER が用いられる（例えば、λc=1060nm、Δλ=110nm、δλ=0.055nm、共振器長~14mm）。このような波長可変光源は、例えば、米国公開２００９／００５９９７１号に記載されている。

【0027】

ＯＣＴ光学系１００は、光源１０２から出射された光をカップラー（スプリッタ）１０４によって測定光（測定光）と参照光に分割する。サーキュレータ１０３は光源１０２からの光をカップラ１０４に導光し、カップラ１０４からの光を検出器１２０に導光する。

【0028】

ＯＣＴ光学系１００は、測定光学系１０６によって測定光を眼Ｅの眼底Ｅｆに導き，また、参照光を参照光学系１１０に導く。ＯＣＴ光学系１００は、眼底Ｅｆによって反射された測定光と，参照光との合成によって取得される干渉光を検出器（受光素子）１２０に受光させる。

【0029】

測定光学系１０６には、光ファイバー１０５、コリメータレンズ２２、光遅延路３００、フォーカスレンズ１８、コリメータレンズ１６、光スキャナ１０８、リレーレンズ１１、対物レンズ１０、が順次設けられている。コリメータレンズ２２は、第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２を分離させるため、測定光学系１０６の光軸Ｌ１に対しレンズ２２の光軸が傾斜した関係となるように配置されている。フォーカスレンズ１８は、光軸方向に移動され、被検物に対するフォーカスを調整するために用いられる。

【0030】

光遅延路３００は、光分割部材３０２、第１光反射部材３０４、第２光反射部材３０６、光結合部材３０８を備え、測定光を２つの光路に分割し、一方の測定光に対して他方の測定光の光路長を遅延させる。

【0031】

光分割部材３０２、光結合部材３０８には、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタ等のビームスプリッタ、ダイクロイックミラーなどが用いられる。例えば、偏光ビームスプリッタを用いる場合、光分割部材３２０は、光源からの光をＳ偏光とＰ偏光に分割し、一方の偏光成分の光を透過させ、他方の偏光成分の光を反射する特性を持つ。光結合部材３０８は、Ｓ偏光とＰ偏光に分割された光を結合させる特性を持つ。第１光反射部材３０４、第２反射部材３０６として、例えば、全反射ミラー、プリズムなどの光学部材が用いられる。光遅延路３００を形成する光学部材は、図１のように互いに離れた光学配置であってもよいし、プリズム等により一体化された光学配置であってもよい。

【0032】

光分割部材３０２は、光源１０２からの光を２つの光に分割する。例えば、光分割部材３０２によって、光源１０２側から入射された光の一方が透過され、他方が反射される。第１光反射部材３０４、第２反射部材３０６は、光分割部材３０２によって分割された光の一方を反射し、光結合部材３０８に戻す。光結合部材３０８は、分割された光を結合させる。例えば、分割された光の一方が透過され、他方が反射され、これらの光は、眼底Ｅｆ側に進行される。

【0033】

光ファイバー１０５からの測定光は、光遅延路３００に設けられた第１光路３００ａ（基準光路）と第２光路３００ｂ（迂回光路）によって、第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２として生成される。第２測定光路３００ｂは、第１測定光路３００ａより光路長が長いので、第２測定光Ｓ２は、第１測定光Ｓ１に対し光学的遅延（光路長差）が生じる。なお、測定光の反射によって眼底Ｅｆから取得される反射光においても、同様の遅延が生じる。

【0034】

上記構成において、光遅延路３００を通過した第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２は、フォーカスレンズ１８によって集光された後、コリメータレンズ１６によって平行ビームに変換され、ガルバノミラー１４とガルバノミラー１２で構成される光スキャナ１０８によって反射方向が変えられる。そして、光スキャナ１０８によって偏向された光は、リレーレンズ１１によって一旦集光された後、対物レンズ１０によって平行ビームとなって眼Ｅに入射し、眼底Ｅｆ上に入射される。

【0035】

光スキャナ１０８は、眼底Ｅｆ上でＸＹ方向（横断方向）に測定光を走査させる。光スキャナ１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。光スキャナ１０８は、例えば、２つのガルバノミラー１２、１４であり、その反射角度が駆動機構５０によって任意に調整される。

【0036】

光源１０２から出射された光束は、その反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。光スキャナ１０８としては、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

【0037】

第１測定光Ｓ１の主光線と第２測定光Ｓ２の主光線は、瞳共役位置Ｐ（光スキャナ）において交差するため、瞳上で一旦交差した後、眼底Ｅｆに到達する。第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２は、走査方向に関して適宜間隔Δをおいて空間的に分離される。このようにして、走査方向に間隔Δをおいて、第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２からなる２つのプローブビームが形成される。

【0038】

制御部７０は、光スキャナ１０８の駆動を制御することにより、眼底Ｅｆの深さ方向に対して垂直な方向（横断方向）に第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２を走査させる。制御部７０は、走査ライン上において互いに分離された第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２が、眼底Ｅｆ上における走査ライン上において異なる点に同時に照射されるように、光スキャナ１０８の走査方向を調整する。

【0039】

第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２のそれぞれの眼底Ｅｆからの後方散乱光（反射光）は、対物レンズ１０〜フォーカスレンズ１８を経て、光遅延路３００に達する。そして、後方散乱光は、光結合部材３０８によって２つに分割された後、光分割部材３０２によって結合された後、物体光として再びカップラー１０４に戻り、参照光と合波されて干渉する。

【0040】

参照光学系１１０は、眼底Ｅｆでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系１１０は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系１１０は、例えば、反射光学系（例えば、参照ミラー）によって形成され、カップラー１０４からの光を反射光学系により反射することにより再度カップラー１０４に戻し、検出器１２０に導く。他の例としては、参照光学系１１０は、透過光学系（例えば、光ファイバー）によって形成され、カップラー１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。

【0041】

本装置は、測定光と参照光との光路長差を調整するためにＯＣＴ光学系１００に配置された光学部材の少なくとも一部を光軸方向に移動させる。例えば、参照光学系１１０は、参照光路中の光学部材（例えば、参照ミラー１１１）を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を調整する構成を有する。例えば、駆動機構１１２の駆動によって参照ミラー１１１が光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系１０６の測定光路中に配置されてもよい。測定光路中に配置された光学部材（例えば、光ファイバーの端部）が光軸方向に移動される。

【0042】

測定光と参照光とが合成された干渉信号光は、カップラー１０４によって光ファイバー１１９ａ側の光路と光ファイバー１１９ｂ側の光路に分岐される。第１受光素子１２０ａは、光ファイバー１１９ａを通過した干渉信号光を検出する。第２受光素子１２０ｂは、サーキュレータ１０３を介して光ファイバー１１９ｂを通過した干渉信号光を検出する。第１受光素子１２０ａ及び第２受光素子１２０ｂによって受光される干渉信号光は、それぞれ第１測定光Ｓ１に対応する干渉信号光と第２測定光Ｓ２に対応する干渉信号光とを含む。

【0043】

光源１０２により出射波長が変化されると、これに対応する干渉信号光が検出器１２０に受光され、結果的に、スペクトル干渉信号光として検出器１２０に受光される。検出器１２０から出力されたスペクトル干渉信号は、制御部７０に取り込まれ、このスペクトル干渉信号に基づき、深さプロファイルが形成される。

【0044】

検出器１２０（平衡検出器）は、第１受光素子１２０ａからの干渉信号と第２受光素子１２０ｂからの干渉信号との差分を得て、干渉信号に含まれる不要なノイズを削減する。制御部７０は、光スキャナ１０８の駆動を制御し、眼底Ｅｆ上で測定光を横断方向に走査させる。制御部７０は、各走査位置での深さプロファイルを順次並べることにより眼底断層画像を形成させる。

【0045】

図２は、眼底に対する走査位置の一例を示す図であり、ビームの分離方向に２つのビームが走査される例を示す図である。図３は、図２のようなデュアル走査によって取得された断層画像を示す図である。なお、フーリエ解析によって取得された断層画像データには、実像とミラーイメージが含まれるが、図３は、実像のみを抽出した画像である。ここで、深さ位置Ｒは、測定光と参照光との光路長が一致する深さ位置であり、撮像領域Ｇ１は、深さ位置Ｒより後方の撮像領域に対応する。

【0046】

断層像Ｔには、第１断層像Ｔ１と第２断層像Ｔ２が形成され、第１断層像Ｔ１は、第１測定光Ｓ１と参照光との干渉によって形成された断層像であり、第２断層像Ｔ２は、第２測定光Ｓ２と参照光との干渉によって形成された断層像である。

【0047】

撮像領域Ｇ１において、第１測定光Ｓ１に基づく第１断層像Ｔ１が前方の領域に形成され、第２測定光Ｓ２に基づく第２断層像Ｔ２が後方の領域に形成される。このような深さ方向の撮像位置の差は、第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２との間の光路長差によって生じる。第１断層像Ｔ１と第２断層像Ｔ２は、走査方向上において眼底Ｅｆ上の照射位置が異なる状態で断層像が取得される。

【0048】

図３において、第１断層像Ｔ１上の点Ｐ１（ｚ₁、ｔ₁）と第２断層像Ｔ２上の点Ｐ２（ｚ₂、ｔ₂）は、深さ方向及び横方向に関して同一部位の関係にある。深さ方向における断層像のシフト量Δｚは、第１測定光と第２測定光の間の光路差に対応し、予め既知である。例えば、ピクセル単位でシフト量Δｚが算出される。ｚ１＝ｚ２＋Δｚの関係が成り立つ。

【0049】

横方向における断層像のシフト量Δｔは、第１測定光と第２測定光の間の照射ずれに対応し予め既知である。例えば、ピクセル単位でシフト量Δｔが算出される。ｔ２＝ｔ１＋Δｄｔの関係が成り立つ。シフト量Δｔは、光学シミュレーションにより求められる他、シフト量Δｔは、画像処理により第１断層像と第２断層像のずれ量が算出される。

【0050】

制御部７０は、第１断層像Ｔ１と第２断層像Ｔ２を用いて同一部位に対応する点での位相の変化量を求めることにより血管内における血液の移動速度を測定する。

【0051】

＜位相の変化量、流速を求めるための演算式＞
点Ｐ１（ｚ₁、ｔ₁）、点Ｐ２（ｚ₂、ｔ₂）上での位相Φ１（ｚ₁、ｔ₁）、Φ２（ｚ₂、ｔ₂）は、順に

【0052】

【数1】

と表される。

【数2】

は、スヘ゜クトルを波数kに関してFFTした複素散乱強度であり、
通常のOCT強度

【数3】

とは、

【数4】

の関係にある。なお、Imは複素数の虚部を、Reは複素数の実部をとることを表す。nはn=1~N-1とし、一つの点をN回のAscanで測定することを表している。
位相の変化ΔΦ(z,Δt)は

【数5】

となる。Φ₀はサンフ゜ル全体の動きや初期位相差を表す。
これから測定光と血流V(z)の角度をαとして、

【数6】

と求められる。上式では横方向に平均を取っているが、光軸方向に平均してもよい。角度αは、通常の散乱強度OCT像から別途血管の方向を求めればよい。

【0053】

なお、以上の説明においては、測定光を２つのビームに分割する構成としたが、これに限定されず、３つ以上のビームを用いるようにしてもよい。

【0054】

上記ドップラ計測モードと、断層像を撮影する通常撮影モードとが切換えられるようにしてもよい。モード切換スイッチによって、通常撮影モードに設定されると、制御部７０は、光スキャナ１０８を制御し、第１測定光と第２測定光との分離方向とは異なる方向（好ましくは分離方向に対する直交方向）に関して眼底Ｅｆ上で各測定光を走査させる（図４参照）。

【0055】

２つの測定光によって眼底上の走査領域が分けられ、異なる走査領域に対応する断層像がそれぞれ取得されるため、（図５参照）所望する複数の走査領域の断層像をスムーズに取得できる。本手法によれば、必要に応じ、簡単な構成で、複数の断層像を同時に取得することも可能である。

【0056】

例えば、制御部７０は、眼底上の互いに異なる部分において、各測定光を二次元的に走査させることにより、３次元断層像をスムーズに取得できる。例えば、第１測定光Ｓ１は、眼底Ｅｆ上の矩形領域Ｄ１において二次元的に走査され、第２測定光Ｓ２は、眼底Ｅｆ上の矩形領域Ｄ２において二次元的に走査される。

【0057】

＜実施例２＞
図６は実施例２の構成を示す図である。なお、図１と同じ番号を付した構成については、図１と同様の構成・機能を有する。図６において、光遅延路３００は、カップラー３１０と、第１光ファイバー１０５ａ、第２光ファイバー１０５ｂ、を備える。カップラー３１０は、測定光路中に設けられ、光源１０２からの測定光を基準光路３００ａ（第１測定光路）と迂回光路３００ｂ（第２測定光路）に分割する。これにより、測定光は、カップラ３１０によって第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２に分割され、第１測定光は、第１光ファイバー１０５ａ、第１コリメータレンズ２２ａを介して、フォーカスレンズ１８に入射され、第２測定光は、第２光ファイバー１０５ｂ、第２コリメータレンズ２２ｂを介して、フォーカスレンズ１８に入射される。

【0058】

図６において、第１光ファイバー１０５ａと第２光ファイバー１０５ｂの長さは、同じ長さである。そして、第１光ファイバー１０５ａの眼Ｅ側の端部及び第１コリメータレンズ２２ａと、第２光ファイバー１０５ａの眼Ｅ側の端部及び第２コリメータレンズ２２ｂが、光軸方向に関して異なる位置に配置されている。このため、第２測定光は、第１測定光Ｓ１に対し、空気中において光学的遅延（光路長差が生じる）。これにより、図３、図５に示すように、第１測定光Ｓ１に対応する断層像Ｔ１と、第２測定光Ｓ２に対応する断層像Ｔ２とが、深さ方向に異なる領域に取得される。それ以降の光線の進行については、図１と同様であるため、説明を省略する。

【0059】

第１測定光Ｓ１と第２測定光Ｓ２を空間的に分離させる場合、光分離素子として、ウォーラストンプリズムを用いるようにしてもよい。ウォーラストンプリズムは、２つに接合されたプリズムからなる偏光プリズムであり、垂直に入射した光は、２つのプリズムによって互いに直交する偏光状態に分離され、違った方向に射出される。

【0060】

光遅延路３００によって形成される光路長差が可変であってもよい。例えば、図１の構成では、光分割部材３０２と光結合部材３０８に対し、第１光反射部材３０４と第２光反射部材３０６との光学距離が調整される。また、図６の構成では、光軸方向に関する第１光ファイバと第２光ファイバーとの相対位置が調整されるようにしてもよい。

【0061】

以上の説明においては、ＳＳ−ＯＣＴを例にとって説明したが、これに限定されず、ＳＤ−ＯＣＴ（スペクトラルドメインＯＣＴ）においても、上記技術手法の適用は可能である。ＳＤ−ＯＣＴは、光源として広帯域光源（低コヒーレント光源）、検出器として一つのスペクトロメータ（例えば、グレーティングとラインセンサ）を用いる。この場合、深さ方向の撮像範囲を確保するため、解像度の高いスペクトロメータを用いることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1】本実施形態における光コヒーレンストモグラフィー装置の構成について説明する概略構成図である（実施例１）。

【図2】眼底に対する走査位置の一例を示す図であり、ビームの分離方向に２つのビームが走査される例を示す図である。

【図3】図２のようなデュアル走査によって取得された断層画像を示す図である。

【図4】眼底に対する走査位置の一例を示す図であり、ビームの分離方向と異なる方向に２つのビームが走査される例を示す図である。

【図5】図４のようなデュアル走査によって取得された断層画像を示す図である。

【図6】実施例２における光コヒーレンストモグラフィー装置の構成について説明する概略構成図である。

【符号の説明】

【0063】

１ 光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）装置
７０ 演算制御部
１００ 干渉光学系（ＯＣＴ光学系）
１０２ 波長可変光源
１０４ カップラ
１０６ 測定光学系
１０８ 光スキャナ
１１０ 参照光学系
１２０ 検出器
３００ 光遅延路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】