特許 6180961 干渉計の較正方法及びこの較正方法を用いた干渉計

(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】6180961

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】干渉計の較正方法及びこの較正方法を用いた干渉計

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20170807BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/17 630

   G01N21/17 625

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-34812(P2014-34812)

(22)【出願日】2014年2月26日

(65)【公開番号】特開2015-161505(P2015-161505A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年12月27日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ２０１３年ソサイエティ大会講演論文集のＤＶＤで公開

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100082670

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 民雄

(74)【代理人】

【識別番号】100180068

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 怜史

(72)【発明者】

【氏名】高田 聡

【審査官】 立澤 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０９３６５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１５００８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

波長掃引光源に印加する電圧を一周期内で時間に対して変化させることにより前記波長掃引光源の光の波長を掃引してスペクトル干渉信号を発生させる第１ステップと、
前記スペクトル干渉信号を時間軸上で等時間間隔にサンプリングして、第１の窓関数を掛けてフーリエ変換することにより点像分布関数を演算により求める第２ステップと、
前記点像分布関数に第２の窓関数を掛けて逆フーリエ変換することによりヒルベルト変換を行い、前記波長掃引光源の光の周波数情報を含む複素解析信号を得る第３ステップと、
前記複素解析信号の位相情報をアンラッピングすることにより一周期内での時間に対する光の周波数の変化を等時間間隔で求める第４ステップと、
前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での光の周波数の変化と前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での電圧の変化との対応関係を求める第５ステップと、
該第５ステップにおいて得られた光の周波数の変化と前記電圧の変化との対応関係を用いて一周期内で光の周波数の変化を等間隔に細分したときに得られる対応電圧を求める第６ステップと、
前記第１ステップにおいて前記波長掃引光源に印加する前記電圧を前記第６ステップにより求めた前記対応電圧に置換する第７ステップとを含むことを特徴とする干渉計の較正方法。

【請求項2】

波長掃引光源に印加する電圧を一周期内で時間に対して変化させることにより前記波長掃引光源の光の波長を掃引してスペクトル干渉信号を発生させる第１ステップを実行する電圧制御部と、
前記スペクトル干渉信号を時間軸上で等時間間隔にサンプリングして、第１の窓関数を掛けてフーリエ変換することにより点像分布関数を演算により求める第２ステップを実行する処理部と、
前記点像分布関数に第２の窓関数を掛けて逆フーリエ変換することによりヒルベルト変換を行い、前記波長掃引光源の光の周波数情報を含む複素解析信号を得る第３ステップを実行する処理部と、
前記複素解析信号の位相情報をアンラッピングすることにより一周期内での時間に対する光の周波数の変化を等時間間隔で求める第４ステップを実行する処理部と、
前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での光の周波数の変化と前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での電圧の変化との対応関係を求める第５ステップを実行する処理部と、
該第５ステップにおいて得られた光の周波数の変化と前記電圧の変化との対応関係を用いて一周期内で光の周波数の変化を等間隔に細分したときに得られる対応電圧を求める第６ステップを実行する処理部と、
前記第１ステップにおいて前記波長掃引光源に印加する前記電圧を前記第６ステップにより求めた前記対応電圧に置換する第７ステップを実行する処理部と、を有することを特徴とする干渉計。

【請求項3】

前記波長掃引光源は、半導体増幅器と光アイソレータと掃引用変調部とサーキュレータと分散補償器と、前記掃引用変調部に印加する電圧を一周期内で時間に対して変化させることにより光の波長を掃引する電圧制御部と、を備えていることを特徴とする請求項２に記載の干渉計。

【請求項4】

前記第７ステップを実行する処理部が前記電圧を対応電圧に置換する置換処理部であり、前記電圧制御部に前記置換処理部から前記対応電圧が印加されることを特徴とする請求項３に記載の干渉計。

【請求項5】

前記対応電圧により得られたスペクトル干渉信号をフーリエ変換することにより点像分布関数を求め、該点像分布関数を解析処理して断層画像を構築することを特徴とする請求項４に記載の干渉計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、干渉計の較正方法及びこの較正方法を用いた干渉計に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、波長掃引光源と、波長掃引光源からの光を参照光路に導かれる参照光と、計測光路に導かれる計測光とに分割し、参照光路に配置の参照ミラーにより反射された参照光と、計測光路に配置の計測対象としての生体により散乱・反射された計測光とを再び光路合成して重ね合わせることにより、時間的に変化するスペクトル干渉信号（ビート信号）を検出器で検出し、このビート信号を時間軸上で等時間間隔にサンプリングして、このスペクトル干渉信号をフーリエ変換することにより、周波数軸上での各周波数のピーク位置を検出することにより、生体の断層画像を取得する光干渉断層撮影（ＳＳ−ＯＣＴ）が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【0003】

しかしながら、生体の深さに対応する位置と波長との間には逆比例の関係にあるため、時間軸上で波数が直線的に変化せず、フーリエ変換により周波数軸上で干渉信号の点像分布関数を求めた場合に、生体の深さが深くなるに伴って、点像分布関数の波形が歪み、その結果、断層画像情報が劣化するという問題がある。

【0004】

その特許文献１には、これを解決するために、電気光学偏向器を含む発振器部と、光路長との間に差（光路差ともいう）を設けた２つの光路に発振器部からの発振出力光を伝播させて、２つの光路長の差により生じる干渉光に対して、光路長及び発振出力光の波数の変化率に比例する周波数の交流成分を含む干渉強度を表す電気信号を出力する干渉計と、電気信号の交流成分の周波数を一定に保つためのフィードバック信号を発生する誤差信号発生回路と、ランプ電圧信号に対する利得にフィードバック信号を作用させて、電気光学偏向器へ供給する補正された制御電圧を生成する制御電圧発生回路を有するフィードバック制御部とを備え、時間軸上で波数を直線的に変化させる波長掃引光源が記載されている。

【0005】

その特許文献２には、スペクトル干渉信号をヒルベルト変換し、スペクトル干渉信号とヒルベルト変換されたスペクトル干渉信号との比の逆正接を求めることにより位相情報を取り出し、この位相情報をアンラッピング後、掃引波長の時間依存性を示す関数を取得し、この掃引波長の時間依存性を用いて掃引光源の時間依存性に対する較正（キャリブレーション）を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１５００８１号公報

【特許文献2】特開２００７―１０１３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、時間軸上で波数を直線的に変化させるために、すなわち、時間に対して波数の変化率を一定に保つために、時間に対して発振波長の変化率が一定になるように、干渉計の光検出器から得られる電気信号の交流成分の周波数を検出し、この交流成分の周波数が一定に保たれるようにフィードバック制御を行うため、計測中に常時フィードバック制御を行われなければならないという不都合がある。

【0008】

これに対して、特許文献２に開示の技術では、掃引波長の時間依存性を示す関数を取得し、この掃引波長の時間依存性を用いて波長掃引光源に対してキャリブレーションを行うので、掃引波長の時間依存性を示す関数に従って、時間軸上で不等時間間隔にスペクトル干渉信号をサンプリングしてデータを取得する場合には、計測中に常時フィードバック制御を行なわなければならないという不都合は生じない。

【0009】

しかしながら、時間軸上で不等時間間隔でサンプリングすることそれ自体が困難である。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、計測中に常時フィードバック制御を波長掃引光源に対して行うことなく、時間軸上で波数を直線的に変化させることのできる干渉計の較正方法及びこの較正方法を用いた干渉計を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の干渉計の較正方法は、
波長掃引光源に印加する電圧を一周期内で時間に対して変化させることにより前記波長掃引光源の光の波長を掃引してスペクトル干渉信号を発生させる第１ステップと、
前記スペクトル干渉信号を時間軸上で等時間間隔にサンプリングして第１の窓関数を掛けてフーリエ変換することにより点像分布関数を演算により求める第２ステップと、
前記点像分布関数に第２の窓関数を掛けて逆フーリエ変換することによりヒルベルト変換を行い、前記波長掃引光源の光の周波数情報を含む複素解析信号を得る第３ステップと、
前記複素解析信号の位相情報をアンラッピングすることにより一周期内での時間に対する光の周波数の変化を等時間間隔で求める第４ステップと、
前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での光の周波数の変化と前記等時間間隔でサンプリングされた一周期内での電圧の変化との対応関係を求める第５ステップと、
該第５ステップにおいて得られた光の周波数の変化と前記電圧の変化との対応関係を用いて一周期内で光の周波数の変化を等間隔に細分したときに得られる対応電圧を求める第６ステップと、
前記第１ステップにおいて前記波長掃引光源に印加する前記電圧を前記第６ステップにより求めた前記対応電圧に置換する第７ステップと、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、較正後の対応電圧を印加することにより、一周期内で等間隔に光の周波数を変化させることができるので、計測中に常時フィードバック制御を波長掃引光源に対して行うことなく、時間軸上で波数を直線的に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は本発明の干渉計の較正方法に用いる波長掃引光源の構成を模式的に示す説明図である。

【図2】図２は図１に示すリニアチャープファイバーグレーティングの構成を示す模式図である。

【図3】図３は図１に示す干渉光学系の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は図３に示す干渉計から出力されるスペクトル干渉信号の波形の一例と窓関数の波形の一例とを示す波形図である。

【図5】図５は光周波数の変化と深さｚとの関係を示す説明図である。

【図6】図６は本発明の実施例による較正前の点像分布関数の波形の歪みを説明するための図である。

【図7】図７は本発明に係る点像分布関数にヒルベルト変換処理を行うための第２の窓関数の波形を示す説明図である。

【図8】図８はヒルベルト変換処理により得られた複素解析信号の位相部分に着目してアンラッピング処理を施すことにより得られた光の周波数の変化と時間との関係を示す曲線を示す図である。

【図9】図９は本発明に係る較正を行う前の電圧変化の曲線を示す図である。

【図10】図１０は図８に示す曲線と図９に示す曲線とを用いて得られた光の周波数と電圧との対応関係を示す曲線を示す図である。

【図11】図１１は図１０に示す曲線を用いて得られた対応電圧により波長掃引を行って求めた点像分布関数の波形を示す説明図である。

【図12】図１２は図１１に示す点像分布関数を正規化処理して重ね合わせて示す波形図である。

【図13】図１３は本発明の較正により得られたスペクトル干渉信号にリサンプリング処理を施すことにより得られた点像分布関数を正規化処理して重ね合わせて示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0013】

図１は本発明の光干渉計の較正方法を用いた干渉計の一実施例に用いる波長掃引光源（光源）の説明図である。
その図１において、１は半導体光増幅器（ＳＯＡ）、２は光アイソレータ、３は掃引用変調部（ＥＯＭ）、４はサーキュレータ、５は分散補償器である。

【0014】

その掃引用変調部３には、ＤＣ電圧がＤＣ回路３Ａから印加されると共に、発振器（ＲＦ ＳＧ）３Ｂからの発振信号ＲＦがアンプリファイア（Ａｍｐ）３Ｃを介して入力されている。その発振器３Ｂには周波数ジェネレータ（ＦＧ）３Ｄから周期的に所定の掃引周波数で変化するのこぎり状の電圧Ｖが印加されている。
発振信号ＲＦは、その電圧Ｖにより変調される。その掃引用変調部３には、電圧Ｖにより変調された変調信号ＭＯが入力される。掃引用変調部３は変調信号ＭＯにより駆動され、変調信号ＭＯの周波数変化に伴い、波長掃引光源の光の波長を掃引して後述するスペクトル干渉信号を発生させる電圧制御部として機能する。

【0015】

すなわち、その少なくとも周波数ジェネレータ３Ｄは、波長掃引光源に印加する電圧を一周期内で時間に対して変化させることにより波長掃引光源の光の波長を掃引して後述するスペクトル干渉信号を発生させる電圧制御部として機能する。
その半導体光増幅器１と光アイソレータ２と掃引用変調部３とサーキュレータ４と、分散補償器５とはリング共振器６を構成している。

【0016】

半導体光増幅器１は導波路構造体１ａを有する。その導波路構造体１ａの一端面は入射端面１ｂとされ、その導波路構造体１ａの他端面は射出端面１ｃとされている。

【0017】

その導波路構造体１ａに注入電流Ｉが注入されて、導波路構造体１ａにキャリアが生成される。その導波路構造体１ａの入射端面１ｂに入射する光パルスの誘導放出現象により、そのキャリアが消費される。その結果、レーザ光Ｐのパルスが増幅され、そのレーザ光Ｐのパルスが射出端面１ｃから射出される。

【0018】

その射出端面１ｃから射出されたレーザ光Ｐのパルスは、光を一方向にのみ通過させ、戻り光を遮断する光学素子としての光アイソレータ２を経由して掃引用変調部３に導かれる。

【0019】

掃引用変調部３には電気光学変調器（ＥＯＭ）が用いられている。サーキュレータ４には、ここでは、３ポートを有するものが用いられている。このサーキュレータ４の第１ポート４ａには掃引用変調部３から出力されるレーザ光Ｐのパルスをサーキュレータ４に導光する射出用導光ファイバ７が接続されている。

【0020】

そのサーキュレータ４の第２ポート４ｂには、分散補償器５が接続されている。この分散補償器５には、図２に概念的に示すリニアチャープファイバーブラッググレーティング（ＬＣＦＢＧ）が用いられている。

【0021】

このリニアチャープファイバブラッググレーティングは、パルス中の低周波成分と高周波成分の反射位置がリニアに異なるようにグレーティングの周期が変化しているファイバーブラッググレーティングであり、ファイバ内に回折格子を形成することによって構成されている。

【0022】

このリニアチャープファイバーグレーティングは、その向きによって正常分散、異常分散の両特性を有し、リニアチャープファイバーブラッググレーティングのサーキュレータ４の第２ポート４ｂの接続の仕方によって正常分散領域での使用と、異常分散領域での使用とが可能である。なお、その図１において、５ｄは入射側端面、５ｅは透過側端面を示す。

【0023】

なお、正常分散領域での使用とは、長波長のパルス成分が先に反射されかつ短波長の成分が後から反射される使用であり、異常分散領域での使用とは短波長のパルス成分画先に反射されかつ長波長のパルス成分が後から反射される使用をいう。この実施例では、いずれの使用でも構わない。

【0024】

サーキュレータ４の第３ポート４ｃは、リニアチャープファイバーブラッググレーティングにより反射されたレーザ光のパルスを半導体光増幅器１に帰還する帰還用導光ファイバ８に接続されている。

【0025】

そのリニアチャープファイバーブラッググレーティングの透過側端面５ｅから出力されたレーザ光Ｐのパルスは、光アイソレータ９を介して光干渉断層撮影装置の干渉光学系（干渉計）１０に導かれる。

【0026】

この波長掃引光源によれば、電圧Ｖを一周期内で変化させることにより強度変調周波数を変化させ、レーザ光Ｐの発振波長を変化させることができる。

【0027】

干渉光学系には、公知のものを用いることができる。この干渉光学系１０は、例えば、図３に示すように光路分割部としてのカップラ１０ａにより、レーザ光Ｐのパルスを参照光Ｐ１の光路と計測光Ｐ２の光路とに光路分割する。

【0028】

その参照光Ｐ１は、サーキュレータ１０ｂを経由して、コリメータレンズ１０ｃに導かれ、平行光束として参照光路に配置の固定参照ミラー１０ｄに導かれ、固定参照ミラー１０ｄにより反射されて再びコリメータレンズ１０ｃに戻る。

【0029】

その計測光Ｐ２は、サーキュレータ１０ｂ’を経由してコリメータレンズ１０ｃ’に導かれて平行光束とされた後、計測光路に配置の計測対象１１に導かれる。
ここでは、計測対象１１として便宜的に全反射ミラーを設置したものとして説明するが、眼底等の生体組織でも良い。

【0030】

その計測光Ｐ２は、その計測対象１１により反射されて再びコリメータレンズ１０ｃ’に戻る。
参照光Ｐ１はコリメータレンズ１０ｃにより集光され、サーキュレータ１０ｂを経由して光路合成部としてのカップラ１０ａ’に導かれ、計測光Ｐ２はコリメータレンズ１０ｂ’を経由してカップラ１０ａ’に導かれる。
その参照光Ｐ１と計測光Ｐ２との光の干渉により後述するスペクトル干渉信号（干渉信号）が生成される。

【0031】

計測対象１１を基準位置０（例えば、固定参照ミラー１０ｄとの光路差１ｍｍ）において、波長掃引光源の電圧Ｖを一周期内で時間的に変化させて、スペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）を等時間間隔でサンプリングすると、図４に示すスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）が得られる。このスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）は処理部１２に入力される。

【0032】

この処理部１２は、フーリエ変換処理部１２ａ、ヒルベルト変換処理部１２ｂ、逆フーリエ変換処理部１２ｃ、アンラッピング処理部１２ｄ、置換処理部１２ｅ、断層画像構築部（断層画像取得部）１２ｆを備えている

【0033】

フーリエ変換処理部１２ａには公知のものを用いることができる。フーリエ変換処理部１２ａは、スペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）に図４に示す第１の窓関数Ｗ（ｔ）を掛けることにより、点像分布関数（分布関数）ＰＳＦ（ω）を求める処理を行う。なお、ω＝２πｆであるので、周波数ｆにより点像分布関数を求めると、点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）は、
ＰＳＦ（ｆ）＝Ｃ∫Ｓ（ｔ）Ｗ（ｔ）ｅｘｐ（ｉ２πｆｔ）ｄｔ
の式によって求められる。ただし、Ｃは係数である。
また、窓関数Ｗ（ｔ）は、なめらかな点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）を求めるために用いられる。

【0034】

周波数ｆと光路差ｃΔｔと深さｚとの間には、以下に説明する関係式がある。なお、ｃは光速度、Δｔは固定参照ミラー１０ｄから戻って来る光と計測対象１１から戻って来る光との時間的ずれである。

【0035】

図５に示すように、一周期Ｔの掃引時間をｔとする。固定参照ミラー１０ｄから参照光Ｐ１が戻って来るのに要する時間と、計測対象１１から計測光Ｐ２が戻って来るのに要する時間とには、光路差に対応して遅延時間Δｔが発生する。このため、参照光の周波数ｆ_Ｌに対して計測光の周波数はｆ_Ｌ＋Δｆだけ変化する。ここで、Δｆは干渉スペクトル信号Ｓ（ｔ）のビート周波数である。

【0036】

ビート周波数Δｆは点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）の変数ｆに対応しており、ｆ＝ΔＦ・Δｔ/Ｔの関係式がある。ここで、ΔＦは掃引周波数幅である。
この式の両辺の項に、光速度ｃを掛けると、
ｃｆ＝ｃΔＦ・Δｔ/Ｔ
従って、ｃｆ・Ｔ/ΔＦ＝ｃΔｔ

【0037】

深さｚは、光路差ｃΔｔ/２であるので、掃引周波数幅ΔＦ、変数ｆを求めることにより、深さｚを求めることができる。
そのスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）をフーリエ変換処理部１２ａにおいてそのままフーリエ変換して点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）を求めると、図６に符号Ｉ_０で示す波形が得られる。

【0038】

計測対象１１を図３に示すように、基準位置０から光軸方向（深さ方向Ｚ）に移動させると、その計測対象１１と固定参照ミラー１０ｄとの光路差ｃΔｔが大きくなるに伴って、図６に示すように、求められた点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）の波形Ｉ_０、Ｉ_１、Ｉ_２、…、Ｉ_ｍが歪む。

【0039】

そこで、この実施例では、まず、波長掃引光源に印加する電圧Ｖを一周期Ｔ内で時間に対して変化させることにより波長掃引光源の光の波長を掃引してスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）を発生させる第１ステップを実行した後、フーリエ変換処理部１２ａにおいて、スペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）を時間軸上で等時間間隔にサンプリングしてフーリエ変換することにより点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）を演算により求める第２ステップを実行する。

【0040】

ついで、ヒルベルト変換処理部１２ｂにおいて、この点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）から図７に示す第２の窓関数Ｒ（ｆ）を決め、この窓関数Ｒ（ｆ）と点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）との積を逆フーリエ変換処理部１２ｃにおいて、逆フーリエ変換することにより、ヒルベルト変換を行い波長掃引光源の光の周波数情報を含む解析信号Ｓ_Ｈ（ｔ）（ＳＨ（ｔ））を得る第３ステップを実行する。
なお、ヒルベルト変換処理では、負の部分を０として、正の部分を２倍に置換する処理を行うが、更に、複素解析信号Ｓ_Ｈ（ｔ）のノイズ低減のため点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）のピーク周辺のみを計算に用いるように窓関数Ｒ（ｆ）で制限している。

【0041】

複素解析信号Ｓ_Ｈは、窓関数Ｒ（ｆ）とＰＳＦ（ｆ）とを用いて以下の関係式により求められる。
Ｓ_Ｈ（ｔ）＝Ｃ∫ＰＳＦ（ｆ）Ｒ（ｆ）ｅｘｐ（ｉ２πｆｔ）ｄｆ

【0042】

ついで、この複素解析信号Ｓ_Ｈの位相情報に基づき、この位相情報をアンラッピング処理部１２ｄにおいて公知のアンラッピング処理することにより一周期Ｔ内での時間に対する光の周波数の変化を等時間間隔で求める第４ステップを実行する。

【0043】

これにより、図８に示すように、時間ｔに対する光の周波数ｆの周波数曲線Ｑ１＝ｔ（ｆ）が求められる。
その図８では、時間ｔを横軸にとり、縦軸を光の周波数ｆの変化として示しており、便宜上、周波数ｆの変化に対する時間ｔの変化を三次の多項式で表している。
ｔ（ｆ）＝ａ_０＋ａ_１ｆ＋ａ_２ｆ^２＋ａ_３ｆ^３
この図８に示す時間軸に対する光の周波数曲線Ｑ１は、予め定めた図９に示す電圧Ｖを一周期Ｔ内の時間で変化する掃引周波数曲線Ｑ２を変化させたときに得られる曲線である。
便宜上、この電圧Ｖ（ｆ）は掃引周波数ｆの関数として三次の多項式で表している。
Ｖ（ｆ）＝Ｃ_０＋Ｃ_１ｆ＋Ｃ_２ｆ^２＋Ｃ_３ｆ^３
なお、符号ａ、Ｃは係数を意味する。

【0044】

ついで、置換処理部１２ｅにおいて、曲線Ｑ１と曲線Ｑ２とから図１０に示す等時間間隔でサンプリングされた一周期Ｔ内での光の周波数ｆの変化と等時間間隔でサンプリングされた一周期Ｔ内での電圧Ｖの変化との対応関係を有する曲線Ｑ３を求める第５ステップを実行した後、一周期Ｔ内で光の周波数ｆの変化を等間隔に細分したときの対応電圧ＣＶに変換する第６ステップを実行する。

【0045】

ついで、第１ステップにおいて与えた波長掃引光源に印加する電圧Ｖを第６ステップにより求めた対応電圧ＣＶに置換する第７ステップを処理部１２は実行して、これにより制御電圧Ｖのキャリブレーションを行う。そして、再度、この対応電圧ＣＶにより波長掃引光源を掃引してスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）を取得する。

【0046】

このようにして取得されたスペクトル干渉信号Ｓ（ｔ）をフーリエ変換して点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）をフーリエ変換処理部２ａにより求めると、図１１に示すように、深さｚに対応する波形Ｉ_０、Ｉ_１、…、Ｉ_ｍの歪みが改善された点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）が得られる。

【0047】

図１２は、横軸を深さｚに対応させて、その図８に示す点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）の振幅強度Ｉを正規化して重ね合わせたグラフであり、ピーク部分の強度の重なり具合が改善されていることが一目で理解できる。

【0048】

なお、特開２０１０−３２４６号公報に開示のリサンプリング技術をこの実施例に係る技術と併用すれば、図１３に示すように、更に深さｚに対する波形の歪みがより一層改善された点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）を得ることができる。

【0049】

断層画像構築部１２ｆによりこの波形歪が改善された点像分布関数ＰＳＦ（ｆ）を解析処理して断層画像（図示を略す）を構築すると、分解能が高い高品質の断層画像を得ることができる。

【符号の説明】

【0050】

１…半導体光増幅器（光源）
１０…干渉光学系（干渉計）
１１…計測対象
１０ａ…カップラ（光路分割部）
１０ａ’…カップラ（光路合成部）
１０ｄ…固定参照ミラー
１２…処理部
Ｓ（ｔ）…スペクトル干渉信号（干渉信号）
Ｖ…電圧
ＣＶ…対応電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】