JP7727239B2 - 偏光感受型光干渉断層撮影装置 - Google Patents

Description

本開示は、偏光感受型光干渉断層撮影装置に関する。

光干渉断層撮影法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）は、主に、医療分野において眼球等の生体器官の断層撮影に用いられている。

特許文献１には、測定光側ファイバー、参照光側ファイバー、検出器側ファイバーの各々に偏光制御器が配置された偏光ＯＣＴ装置が記載されている。

特開２０１５－１３０９７４号公報

本開示は、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することが可能な偏光感受型光干渉断層撮影装置を提供することを目的とする。

本開示（１）は、試料に照射された測定光の反射光と、参照用の参照光との干渉光から前記試料の偏光特性を表す信号を取得する偏光感受型光干渉断層撮影装置であって、
前記参照光の光路上に対向配置された２つの参照光用コリメータを備え、
前記参照光用コリメータにより前記参照光の光路長を調整する偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（２）は、前記試料に照射する測定光の光路上に、前記測定光の偏光状態を調整する偏光制御素子を備える本開示（１）記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（３）は、光源からの光を、前記試料に照射する測定光と前記参照光とに分割するカプラ（１）を備え、前記測定光と前記参照光との強度比が６０：４０～９５：５である本開示（１）又は（２）記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（４）は、前記干渉光を垂直偏光成分と水平偏光成分とに分割する偏光ビームスプリッタ、前記垂直偏光成分を検出する垂直偏光感受型検出器、及び、前記水平偏光成分を検出する水平偏光感受型検出器を備える本開示（１）～（３）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（５）は、光源からの光として、９５０～１４００ｎｍの範囲に中心波長を有する光を用いる本開示（１）～（４）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（６）は、波長掃引光源を備え、前記波長掃引光源からの光の波長掃引幅が１００～２００ｎｍであり、繰り返し走査周波数が３０～１２０ｋＨｚである本開示（１）～（５）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（７）は、使用者が対物レンズを備える部分を携帯しながら断層撮影を行うことが可能なように構成されている本開示（１）～（６）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（８）は、試料の偏光軸に合わせて前記干渉光の垂直偏光成分及び水平偏光成分を取得することが可能なように構成されている本開示（１）～（７）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（９）は、焦点距離が可変である焦点可変レンズを備える本開示（１）～（８）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（１０）は、前記偏光感受型光干渉断層撮影装置が、前記参照光の光路上に、前記参照光用コリメータを有する光路長調整モジュールと、
前記測定光の反射光と前記参照光とを合波するカプラ（２）と、
前記測定光を平行光に変換する測定光用コリメータと、
前記試料に照射される測定光を走査する走査ミラーとを備え、
前記カプラ（１）と前記参照光用コリメータとの間の光路上に偏光制御素子を備えておらず、
前記２つの参照光用コリメータは、略一直線上に位置するように対向配置され、
前記参照光用コリメータは、角度及び／又は位置が可変であり、
前記光路長調整モジュールは、前記参照光用コリメータをそれぞれ保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記参照光用コリメータの角度及び／又は位置の調整が可能なものである本開示（３）～（９）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示（１１）は、工業用である本開示（１）～（１０）のいずれかとの任意の組合せの偏光感受型光干渉断層撮影装置である。

本開示によれば、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することが可能な偏光感受型光干渉断層撮影装置を提供することができる。

本開示のＯＣＴ装置の一例を示す模式図である。 光路長調整モジュールの一例を示す模式図である。 本開示のＯＣＴ装置の他の一例を示す模式図である。 実施例１で得られたＯＣＴ画像を示す図である。 実施例２で得られたＯＣＴ画像を示す図である。

以下、本開示を具体的に説明する。

本開示は、試料に照射された測定光の反射光と、参照用の参照光との干渉光から上記試料の偏光特性を表す信号を取得する偏光感受型光干渉断層撮影（偏光感受型ＯＣＴ）装置であって、上記参照光の光路上に対向配置された２つの参照光用コリメータを備え、上記参照光用コリメータにより上記参照光の光路長を調整する偏光感受型ＯＣＴ装置（以下、本開示のＯＣＴ装置ともいう。）に関する。

本開示のＯＣＴ装置は、参照光の光路上に対向配置された２つの参照光用コリメータを備え、当該コリメータにより参照光の光路長を調整するので、測定光と参照光との光路長を正確に一致させることが容易である。試料のサイズ、形状や撮影環境に応じて測定光の光路長が変化し得る場合であっても、その変化に合わせて参照光用コリメータにより参照光の光路長を調整することにより、測定光と参照光との光路長を容易に一致させることができる。その結果、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することが可能となる。

参照光用コリメータは、参照光の光路上に対向配置されるものであり、２つのコリメータが略一直線上に位置するように対向配置されることが好ましい。また、一方の（上流側の）コリメータから出射した光が他方の（下流側の）コリメータに入射するように対向配置されることが好ましい。また、下流側のコリメータはリバースモード（逆入力）で使用することが好ましい。

参照光用コリメータは、角度及び／又は位置が可変であることが好ましく、角度が可変であることがより好ましい。２つの参照光用コリメータは、互いに独立して角度及び／又は位置を変化させることが可能であることが好ましい。また、上記コリメータの動作により光路長を変化させることができるように、上記コリメータの間（対向する側）には光ファイバーが配置されていないことが好ましい。
上記のように構成することで、参照光用コリメータ間の光路長を容易に調整することができ、参照光の光路長を容易に調整することができる。

本開示のＯＣＴ装置は、参照光の光路上に、上述した参照光用コリメータを有する光路長調整モジュールを備えることが好ましい。
上記光路長調整モジュールは、参照光用コリメータを有していればよいが、例えば、上流側及び下流側のコリメータをそれぞれ保持する保持部材を備えることが好ましい。上記保持部材は、コリメータの角度及び／又は位置の調整が可能なものであることが好ましく、角度の調整が可能なものであることがより好ましく、２軸（Ｘ－Ｙ）の角度調整が可能なものであることが更に好ましい。
各保持部材は、ＯＣＴ装置の筐体に固定してもよく、光学ケージシステムのように、ロッド等の連結部材により互いに連結してもよい。
上記光路長調整モジュールは、更に、上記光路長調整モジュールに光ファイバーを接続する接続部材を備えてもよい。
このような光路長調整モジュールとしては、後述する図２に示されるものが例示できるが、これに限定されるものではない。

測定光及び参照光は、光源からの光から生じる。本開示のＯＣＴ装置は、光源を備えるものであってよい。
上記光源は、低コヒーレンス光源であってよく、時間的に周波数（波長）を変化させて走査する波長掃引光源（周波数走査光源）であることが好ましい。
上記波長掃引光源としては、波長掃引フィルタ（ポリゴンミラーによる駆動、ガルバノミラーによる駆動等）を用いた波長掃引レーザ、ＦＤＭＬレーザ、ＭＥＭＳ波長掃引光源（ＭＥＭＳ ＶＣＳＥＬ、外部共振器型ＭＥＭＳファブリペローレーザ等）、ＳＧＤＢＲレーザ等を用いることができる。

波長掃引光源を用いる場合、光の波長掃引幅は１００～２００ｎｍであることが好ましく、１２０ｎｍ以上であることがより好ましく、１３０ｎｍ以上であることが更に好ましく、また、１８０ｎｍ以下であることがより好ましく、１５０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
また、繰り返し走査周波数は３０～１２０ｋＨｚであることが好ましく、４０ｋＨｚ以上であることがより好ましく、また、１００ｋＨｚ以下であることがより好ましく、８０ｋＨｚ以下であることが更に好ましく、６０ｋＨｚ以下であることが更により好ましい。
上記の構成により、奥行き方向（深さ方向）の分解能を向上させることができる。

光源からの光としては、可視光線、赤外線が挙げられ、近赤外線（ＮＩＲ）が好ましい。光源からの光としては、８００～２０００ｎｍの範囲に中心波長を有する光を用いることが好ましい。中心波長の範囲としては、９５０ｎｍ以上がより好ましく、また、１４００ｎｍ以下がより好ましい。
中でも、奥行き方向（深さ方向）の分解能が向上する点で、１０６０±５０ｎｍ、又は、１３１０±５０ｎｍを中心波長とする光が好ましく、１０６０±５０ｎｍを中心波長とする光がより好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、光源からの光を、試料に照射する測定光と参照用の参照光とに分割するカプラ（１）を備えることが好ましい。
カプラ（１）によって生じる測定光と参照光との強度比は、６０：４０～９５：５であることが好ましく、７０：３０以上であることがより好ましく、８０：２０以上であることが更に好ましく、８５：１５以上であることが更により好ましく、また、９２：８以下であることがより好ましい。
強度比を上記範囲内とすることで、試料への測定光の照射強度を高めることができ、ＯＣＴの感度を高めることができる。

本開示のＯＣＴ装置は、試料に測定光を照射するための対物レンズを備えるものであってよい。上記対物レンズは、試料に測定光を集光することが可能なレンズであれば限定されないが、横方向の分解能が向上する点で、短焦点レンズであることが好ましい。
また、奥行き方向の焦点を自由に操作することができ、解像度の高い断層画像が得られる点で、焦点距離が可変である焦点可変レンズであることも好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、試料に照射する測定光の光路上に、上記測定光の偏光状態を調整する偏光制御素子（以下、偏光制御素子（１）ともいう。）を備えることが好ましい。偏光制御素子（１）は、カプラ（１）と対物レンズとの間の光路上に設けられることが好ましい。
試料のサイズ、形状や撮影環境によっては、プローブ（対物レンズを備える部分）を様々な角度に動かして撮影する必要があり、それに応じて測定光を伝送する光ファイバーの曲がりが変化すると、測定光の偏光状態が変化することがある。
上述した参照光用コリメータとともに偏光制御素子（１）を備えることで、光ファイバーの曲がりに起因する測定光の偏光状態の変化をより正確に補償することができる。

偏光状態の調整は、例えば、ＯＣＴ信号を観測して行うことができる。２つの直交する偏光方向の偏光ＯＣＴ信号を観測し、画像中の偏光による縞模様の濃淡が互いに反転するように調整し、かつ、各縞模様の濃淡のコントラストが最大になるように調整することで、偏光感受型ＯＣＴに最適な偏光状態にすることができる。

偏光制御素子（１）は、ＯＣＴ装置の筐体の外側に設けることもできる。このように構成することで、特に、プローブを携帯しながら撮影する際に、撮影する試料に応じた最適な偏光状態に調整することが容易になる。

カプラ（１）と参照光用コリメータとの間の光路上に偏光制御素子を設けることもできる。しかし、本開示のＯＣＴ装置では、参照光用コリメータによって光路長を調整することができるため、上記箇所に偏光制御素子を設ける必要はない。

試料に照射された測定光は、試料で反射されて反射光（試料光）となり、参照光用コリメータを通過した参照光と合波され、干渉光となる。
なお、本開示のＯＣＴ装置では、参照光用コリメータが参照面としても機能する。したがって、参照ミラー等の参照面を別途設ける必要はない。

本開示のＯＣＴ装置は、測定光の反射光と参照光とを合波するカプラ（２）を備えることが好ましい。この場合、参照光用コリメータは、カプラ（１）とカプラ（２）との間の参照光の光路上に設けられることが好ましい。
合波される測定光の反射光は、カプラ（１）を通過したものであってよい。
上記干渉光は、カプラ（２）によって２分割されて出射されてもよい。

参照光用コリメータとカプラ（２）との間の光路上、及び、カプラ（１）とカプラ（２）との間の測定光の光路上に、偏光制御素子（偏光制御素子（２）ともいう。）を設けてもよい。

本開示のＯＣＴ装置は、上記干渉光から試料の偏光特性を表す信号を取得する。本開示のＯＣＴ装置は、上記干渉光に基づく干渉信号を検出する検出器を備えることが好ましい。上記検出器は差動光検出器であることが好ましく、信号を増幅する機能を有していてもよい。また、増幅器を別途設けてもよい。

本開示のＯＣＴ装置は、上記干渉光を垂直偏光成分と水平偏光成分とに分割する偏光ビームスプリッタ、上記垂直偏光成分を検出する垂直偏光感受型検出器、及び、上記水平偏光成分を検出する水平偏光感受型検出器を備えることが好ましい。
このような構成とすることで、垂直・水平の両方の偏光成分からの情報を取得することができ、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することができる。

偏光ビームスプリッタは、カプラ（２）と垂直偏光感受型検出器又は水平偏光感受型検出器との間の光路上に設けられることが好ましい。
また、偏光ビームスプリッタは、カプラ（２）によって２分割された干渉光のそれぞれの光路上に設けられることが好ましい。

カプラ（２）と偏光ビームスプリッタとの間の光路上に、偏光制御素子（偏光制御素子（３）ともいう。）を設けてもよい。

本開示のＯＣＴ装置において採用し得る干渉計としては、特に限定されず、マイケルソン干渉計、マッハツェンダー干渉計等が挙げられる。

本開示のＯＣＴ装置において採用し得るＯＣＴの種類としては、時間領域ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ： ＴＤ－ＯＣＴ）、フーリエ領域ＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ： ＦＤ－ＯＣＴ）等を挙げることができる。ＦＤ－ＯＣＴとしては、スペクトル領域ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ：ＳＤ－ＯＣＴ）、周波数走査ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ ＯＣＴ：ＳＳ－ＯＣＴ）等が挙げられる。なかでも、感度が高く、計測可能深さが深い点で、ＳＳ－ＯＣＴが好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、測定光を平行光に変換する測定光用コリメータを備えることが好ましい。測定光用コリメータは、光源と対物レンズとの間の光路上に設けられることが好ましく、カプラ（１）と対物レンズとの間の光路上に設けられることがより好ましく、偏光制御素子（１）と対物レンズとの間の光路上に設けられることが更に好ましい。
測定光用コリメータとしては、横方向の分解能が向上する点で、径の大きいコリメートレンズを使用することが好ましい。測定光用コリメータの直径は、例えば、２ｍｍ以上であることが好ましく、４ｍｍ以上であることがより好ましく、また、プローブの携帯性の観点で、１２ｍｍ以下であることが好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、試料に照射される測定光を走査する走査ミラーを備えることが好ましい。上記走査ミラーは、光源と対物レンズとの間の光路上に設けられることが好ましく、カプラ（１）と対物レンズとの間の光路上に設けられることがより好ましく、測定光用コリメータと対物レンズとの間の光路上に設けられることが更に好ましい。

上記走査ミラーとしては、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、ＭＥＭＳミラー等が挙げられる。なかでもガルバノミラーが好ましく、１軸又は２軸のガルバノミラーがより好ましく、２軸のガルバノミラーが更に好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、上記走査ミラーを駆動するための駆動装置を備えることが好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、測定光及び参照光による干渉信号を収集するデータ収集（ＤＡＱ）装置を備えることが好ましい。上記ＤＡＱ装置は、Ａ／Ｄコンバータを含むことが好ましい。上記ＤＡＱ装置は、収集した干渉信号をデジタルデータに変換することが好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、測定光及び参照光の干渉信号に基づく光干渉断層画像を生成する演算装置を備えることが好ましい。上記演算装置は、干渉信号を強度等の特性に応じて画像化することにより、光干渉断層画像を生成する。

本開示のＯＣＴ装置は、更に、得られた光干渉断層画像を表示する表示装置を備えることが好ましい。上記表示装置は、据え置き型であっても携帯型であってもよいが、携帯型であれば、撮影現場で画像を確認することができるので好ましい。また、上記演算装置との接続は有線でも無線でもよい。上記表示装置は１つでも、複数でもよい。

本開示のＯＣＴ装置において、光が入射又は出射する装置又は部材は、光ファイバーにより接続されていてよい。上記光ファイバーとしては、シングルモードファイバー（ＳＭＦ）が好ましく用いられる。上述した偏光ビームスプリッタに入射する光ファイバー（カプラ（２）と偏光ビームスプリッタとの間の光路を形成する光ファイバー）は、偏波保持ファイバー（ＰＦＭ）であってもよい。

本開示のＯＣＴ装置の一例を図１に示すが、本開示のＯＣＴ装置はこれに限定されるものではない。
図１のＯＣＴ装置１００において、波長掃引光源１０１は、ＯＣＴに使用する光を出力する。波長掃引光源１０１は、周波数走査の開始ごとにトリガー信号を出力する。また、マッハツェンダー干渉計によって光を検出し、周波数等間隔のサンプリングのためのＫクロック信号を出力する。
波長掃引光源１０１から出力された光は、光ファイバー１０２を通り、カプラ１０３において、試料に照射する測定光と参照用の参照光とに９０：１０の強度比にて分割される。
測定光は数メートルの長さの光ファイバー１０４を通じてプローブ１０６に伝送される。光ファイバー１０４には、測定光の偏光状態の変化を補償する偏光制御素子１０５が設けられている。
プローブ１０６において、測定光はコリメータ１０７により平行光に変換された後、ガルバノミラー１０８により反射されて、対物レンズ１０９に入射する。ガルバノミラー１０８は、ガルバノミラードライバ（図示せず）により駆動され、上記平行光を、光軸に垂直なＸＹ方向に走査する。対物レンズ１０９に入射した平行光は、撮影対象である試料１１０に集光され、試料面において反射して反射光（試料光）として同じ光路を通ってカプラ１０３に戻り、光ファイバー１１１に出射され、偏光制御素子１１２を通過してカプラ１１８に入射する。
一方、カプラ１０３から出射した参照光は、光ファイバー１１３を通って上流側の光路長調整モジュール１１４が備えるコリメータ１１５を通過して平行光となる。上記平行光は、下流側の光路長調整モジュール１１４が備えるリバースモードのコリメータ１１５を通過して光ファイバー１１６に導光される。
上流側及び下流側の光路長調整モジュール１１４は、それぞれコリメータ１１５を備え、２つのコリメータ１１５が対向するように配置される。光路長調整モジュール１１４の模式図を図２に示す。光路長調整モジュール１１４は、２軸（Ｘ－Ｙ）の角度調整が可能なようにコリメータ１１５を保持する角度調整ホルダー１１４ａと、角度調整ホルダー１１４ａを筐体に固定するための固定部材１１４ｂと、光ファイバー１１３又は１１６を接続するファイバーコネクター１１４ｃとを備える。角度調整ホルダー１１４ａを動かしてコリメータ１１５の角度を調整することにより、参照光の光路長を調整することができる。
なお、図２では角度調整ホルダー１１４ａを固定部材１１４ｂによって筐体に固定しているが、固定部材１１４ｂを用いずに、複数本のスチール製ロッドで上流側及び下流側の角度調整ホルダー１１４ａを連結して光学ケージシステムを構成してもよい。
下流側の光路長調整モジュール１１４から出射した参照光は、光ファイバー１１６を通り、偏光制御素子１１７を通過してカプラ１１８に入射し、試料光と合波されて干渉光となる。
干渉光は、カプラ１１８によって２分割され、一方は光ファイバー１１９を通って偏光制御素子１２０を通過して偏光ビームスプリッタ１２１に入射し、他方は光ファイバー１２４を通って偏光制御素子１２５を通過して偏光ビームスプリッタ１２６に入射する。
偏光ビームスプリッタ１２１及び１２６に入射した干渉光は水平偏光成分と垂直偏光成分とに分割され、水平偏光成分は光ファイバー１２２及び１２７を通って水平偏光感受型検出器１２９に入射し、垂直偏光成分は光ファイバー１２３及び１２８を通って垂直偏光感受型検出器１３０に入射する。
水平偏光感受型検出器１２９及び垂直偏光感受型検出器１３０は、それぞれ干渉光の水平偏光成分及び垂直偏光成分に基づく干渉信号を検出する。
検出された干渉信号は、制御部（図示せず）が備えるＤＡＱ装置（Ａ／Ｄコンバータ）（図示せず）により収集され、デジタルデータに変換される。干渉信号の収集は、波長掃引光源１０１が発するトリガー信号によって開始され、Ｋクロック信号に同期して行われる。
制御部が備える演算装置は、ＤＡＱ装置により変換された干渉信号に基づいて、試料１１０の光干渉断層画像を生成し、モバイルディスプレイ（図示せず）に表示する。

本開示のＯＣＴ装置は、使用者が対物レンズを備える部分を携帯しながら断層撮影を行うことが可能なように構成されていることが好ましい。このように対物レンズを備える部分を携帯型にすることで、試料のサイズや形状に応じて様々な位置、角度から撮影を行うことができる。また、試料の偏光軸に合わせて干渉光の垂直偏光成分及び水平偏光成分を取得することもできる。
対物レンズを備える部分を携帯型にした場合、撮影時に測定光の光路長が変化しやすくなるが、本開示のＯＣＴ装置は、参照光用コリメータにより参照光の光路長を調整できるので、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することができる。

上記対物レンズを備える部分は、例えばＯＣＴ装置のプローブであり、対物レンズに加えて、測定光用コリメータ、走査ミラー等を備えることが好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、使用者が対物レンズを備える部分を手に持って断層撮影を行うことが可能なように構成されていることが好ましく、使用者が対物レンズを備える部分を片手に持って断層撮影を行うことが可能なように構成されていることがより好ましい。

本開示のＯＣＴ装置は、対物レンズを備える部分以外に、断層撮影時に使用者が携帯することが可能な部分を備えていてもよい。当該部分としては、例えば、表示装置が挙げられる。

本開示のＯＣＴ装置においては、携帯される対物レンズを備える部分と、携帯されない部分とが光ファイバーを介して接続されており、測定光及びその反射光（試料光）が上記光ファイバーを通じて伝送されることが好ましい。この態様においては、撮影対象が上記携帯されない部分から離れた場所にある場合でも、上記光ファイバーの長さを調整することで、上記対物レンズを備える部分を撮影対象の近傍に位置させて断層撮影することができる。また、光ファイバーを用いる有線型であるため、携帯されない部分から離れた場所にある撮影対象に対しても、高分解能のＯＣＴ計測を実施することができる。

上記光ファイバーの長さは特に限定されず、撮影対象のある場所に応じて決定することができるが、例えば、０．５ｍ以上であってよく、１ｍ以上であることが好ましい。また、５ｍ以下であってよく、３ｍ以下であることが好ましい。
上記範囲内とすることで、ＯＣＴ装置本体（筐体）に配置された機器（偏光制御素子等）を操作しながら、対物レンズを備える部分を携帯して断層撮影を行うことが容易になる。

上記携帯されない部分は、例えば、ＯＣＴ装置本体（筐体）であり、光源、偏光制御素子、参照光用コリメータ、検出器、ＤＡＱ装置、演算装置等を備えることが好ましい。

上記対物レンズを備える部分以外に携帯される部分がある場合、当該部分と上記対物レンズを備える部分又は上記携帯されない部分との接続は、必ずしも光ファイバーによる接続に限定されず、例えば電線による接続であってもよい。

本開示のＯＣＴ装置は、試料の偏光軸に合わせて干渉光の垂直偏光成分及び水平偏光成分を取得することが可能なように構成されていることが好ましい。これにより、試料の偏光特性がよりよく反映された断層画像を取得することができる。
上記の構成は、例えば、対物レンズを備える部分（プローブ）を携帯型にすることで、実現できる。

本開示のＯＣＴ装置の他の一例（対物レンズを備える部分を携帯型にした例）を図３に示すが、本開示のＯＣＴ装置はこれに限定されるものではない。
図３において、使用者２０１は、ＯＣＴ装置のプローブ２０２を片手に携帯している。プローブ２０２は、光ファイバー２０３を介してＯＣＴ装置の筐体２０４と接続されている。
筐体２０４には、光源、偏光制御素子、参照光用コリメータ、ガルバノミラードライバ、検出器、ＤＡＱ装置、演算装置等が格納されている。また、筐体２０４の外部には測定光用の偏光制御素子２０５が設置されており、断層撮影の際に使用者２０１が操作することができる。

本開示のＯＣＴ装置は、分野を問わず、偏光感受型光干渉断層撮影全般に好適に用いることができる。特に、多種多様な試料を撮影対象とし、試料や撮影環境に応じて測定光の光路長が変化しやすい分野、例えば、理化学分野や工業分野において好適に用いることができる。
本開示のＯＣＴ装置は、理化学用又は工業用であることが好ましく、工業用であることがより好ましい。

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

次に実施例を挙げて本開示を更に詳しく説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１
図１に示す構成を有する偏光感受型ＯＣＴ装置を用いて、株式会社トンボ鉛筆製スティックのり（消えいろピットＮ、ＰＴ－ＮＣ）の蓋の側面部をＯＣＴ撮影した。
ＯＣＴ光源として、Ｅｘｃｅｌｉｔａｓ社製高速波長掃引光源（中心波長：１０６０ｎｍ、掃引幅：１４０ｎｍ、繰り返し走査周波数：５０ｋＨｚ）を用い、参照用コリメータとして、Ｔｈｏｒｌａｂｓ社製Ｆ２８０ＡＰＣ－１０６４をコリメータ用アダプター（Ｔｈｏｒｌａｂｓ社製ＡＤ１１０９）に繋ぎ、キネマティックマウント（Ｔｈｏｒｌａｂｓ社製ＫＣ０５－Ｔ／Ｍ）に保持したものを２組対向配置した。
上記ＯＣＴ撮影により、水平方向に振動する光波（Ｐ偏光波）に基づくサンプル画像、及び、垂直方向に振動する光波（Ｓ偏光波）に基づくサンプル画像を取得した。ノイズ除去のため全てのサンプル画像に対してガウシアンフィルタをかけた。Ｐ偏光波及びＳ偏光波のそれぞれのサンプル画像から、バックグラウンド情報（ＢＧ画像）を除去し、Ｐ偏光波画像及びＳ偏光波画像を得た。
得られたＰ偏光波画像及びＳ偏光波画像の全てのピクセルに対して下記式による処理を行い、位相差画像を生成した。
（式中、Ｉ_ｐ（ｘ，ｚ）及びＩ_ｓ（ｘ，ｚ）は、それぞれバックグラウンド情報を除去したＰ偏光波及びＳ偏光波の干渉信号を表す。）
得られたＰ偏光波画像、Ｓ偏光波画像及び位相差画像を、それぞれ図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す。
画像には試料特有の干渉縞が見られ、試料の偏光特性がよく反映されていた。

実施例２
実施例１と同じ偏光感受型ＯＣＴ装置を用いて、微細パターンＮＢＳ １９６３Ａ分解能（解像度）テストターゲット（Ｔｈｏｒｌａｂｓ社製Ｒ２Ｌ２Ｓ１Ｐ１）のＯＣＴ撮影を行った。得られたＯＣＴ画像を図５に示す。
数μｍ程度まで明瞭に識別できており、横方向の高い分解能が得られた。

１００：ＯＣＴ装置
１０１：波長掃引光源
１０２、１０４、１１１、１１３、１１６、１１９、１２２、１２３、１２４、１２７、１２８：光ファイバー
１０３、１１８：カプラ
１０５、１１２、１１７、１２０、１２５：偏光制御素子
１０６：プローブ
１０７：コリメータ
１０８：ガルバノミラー
１０９：対物レンズ
１１０：試料
１１４：光路長調整モジュール
１１４ａ：角度調整ホルダー
１１４ｂ：固定部材
１１４ｃ：ファイバーコネクター
１１５：コリメータ
１２１、１２６：偏光ビームスプリッタ
１２９：水平偏光感受型検出器
１３０：垂直偏光感受型検出器
２０１：使用者
２０２：プローブ
２０３：光ファイバー
２０４：筐体
２０５：偏光制御素子

Claims (10)

1. 試料に照射された測定光の反射光と、参照用の参照光との干渉光から前記試料の偏光特性を表す信号を取得する偏光感受型光干渉断層撮影装置であって、
   前記参照光の光路上に対向配置された２つの参照光用コリメータと、
   光源からの光を、前記試料に照射する測定光と前記参照光とに分割するカプラ（１）を備え、
   前記参照光用コリメータにより前記参照光の光路長を調整し、
   前記参照光用コリメータは、角度が可変であり、
   前記測定光と前記参照光との強度比が６０：４０～９５：５である偏光感受型光干渉断層撮影装置。
2. 前記試料に照射する測定光の光路上に、前記測定光の偏光状態を調整する偏光制御素子を備える請求項１記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
3. 前記干渉光を垂直偏光成分と水平偏光成分とに分割する偏光ビームスプリッタ、前記垂直偏光成分を検出する垂直偏光感受型検出器、及び、前記水平偏光成分を検出する水平偏光感受型検出器を備える請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
4. 光源からの光として、９５０～１４００ｎｍの範囲に中心波長を有する光を用いる請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
5. 波長掃引光源を備え、前記波長掃引光源からの光の波長掃引幅が１００～２００ｎｍであり、繰り返し走査周波数が３０～１２０ｋＨｚである請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
6. 使用者が対物レンズを備える部分を携帯しながら断層撮影を行うことが可能なように構成されている請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
7. 試料の偏光軸に合わせて前記干渉光の垂直偏光成分及び水平偏光成分を取得することが可能なように構成されている請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
8. 焦点距離が可変である焦点可変レンズを備える請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
9. 前記偏光感受型光干渉断層撮影装置は、前記参照光の光路上に、前記参照光用コリメータを有する光路長調整モジュールと、
   前記測定光の反射光と前記参照光とを合波するカプラ（２）と、
   前記測定光を平行光に変換する測定光用コリメータと、
   前記試料に照射される測定光を走査する走査ミラーとを備え、
   前記カプラ（１）と前記参照光用コリメータとの間の光路上に偏光制御素子を備えておらず、
   前記２つの参照光用コリメータは、略一直線上に位置するように対向配置され、
   前記参照光用コリメータは、更に位置が可変であり、
   前記光路長調整モジュールは、前記参照光用コリメータをそれぞれ保持する保持部材を備え、
   前記保持部材は、前記参照光用コリメータの角度及び／又は位置の調整が可能なものである請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。
10. 工業用である請求項１又は２記載の偏光感受型光干渉断層撮影装置。