JP2016161437A - Optical interference tomographic measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被測定物に低コヒーレント光を照射して得られる反射光を用いて被測定物の光断層画像を生成する際に用いられる光干渉断層計測装置に関する。 The present disclosure relates to an optical coherence tomography measurement apparatus used when generating an optical tomographic image of a measurement object using reflected light obtained by irradiating the measurement object with low coherent light.
被測定物の光断層画像を取得するOCT(Optical Coherence Tomography)技術は、被測定物象の奥行き方向の構造を非侵襲かつ高分解能で検出することができることから、様々な分野で実用化されている。 OCT (Optical Coherence Tomography) technology for acquiring an optical tomographic image of an object to be measured has been put to practical use in various fields because it can detect the structure in the depth direction of the object to be measured non-invasively and with high resolution. .
OCT装置で光断層画像報を収集するためには、SLD(Super Luminescent Diode)と呼ばれる光源から出力される光ビームを被測定物に照射し、その反射光を受光可能な光干渉断層計測装置が必要である。 In order to collect optical tomographic images with an OCT apparatus, an optical coherence tomography measuring apparatus capable of irradiating a measured object with a light beam output from a light source called SLD (Super Luminescent Diode) and receiving the reflected light. is necessary.
例えば、特許文献1に記載された光干渉断層計測装置では、光源を出て光ファイバーを通ってハーフミラーに入射する入射光は、ハーフミラーで非測定光(参照光)と測定光に分離される。分離された非測定光は、光ファイバーを通って光ファイバーの端面で反射して光ファイバーを通ってハーフミラーに再入射する。 For example, in the optical coherence tomography apparatus described in Patent Document 1, incident light that exits the light source and passes through the optical fiber and enters the half mirror is separated into non-measurement light (reference light) and measurement light by the half mirror. . The separated non-measurement light passes through the optical fiber, is reflected at the end face of the optical fiber, passes through the optical fiber, and reenters the half mirror.
一方、ハーフミラーで分離された測定光は、光ファイバーを通って被測定物の表面で反射され、再びハーフミラーに入射する。ハーフミラーに再入射したそれぞれの反射光はハーフミラー上で干渉して、2本の干渉光を生ずる。一つの干渉光は光検出器に向かい、他方の干渉光は光源に向かう。 On the other hand, the measurement light separated by the half mirror passes through the optical fiber, is reflected by the surface of the object to be measured, and enters the half mirror again. Each reflected light re-entering the half mirror interferes on the half mirror to generate two interference lights. One interference light goes to the photodetector, and the other interference light goes to the light source.
ハーフミラーで干渉光が発生するためには、非測定光が光ファイバーの端面で反射して光ファイバーを通ってハーフミラーに再入射するまでの復路の光路長と、反射光が被測定物の表面で反射して光ファイバーを通ってハーフミラーに再入射するまでの復路の光路長とを同一にする必要がある。また、干渉光の発生には、非測定光と測定光の復路の光路長の同一性の他に、非測定光と測定光の往路の光路長の同一性が必要である。なお、非測定光と測定光の往路と復路が異なる経路を有した干渉計の場合も、往路と復路の夫々の光路長の同一性が必要となる。このため、特許文献1に記載された光干渉断層計測装置には、それぞれの光路の光路長を可変可能な圧電ファイバー長可変装置が設けられている。 In order for interference light to be generated by the half mirror, the optical path length of the return path from when the non-measurement light is reflected by the end face of the optical fiber, re-enters the half mirror through the optical fiber, and the reflected light is reflected at the surface of the object to be measured. It is necessary to make the optical path length of the return path from the reflection through the optical fiber to the half mirror reenter. In addition, the generation of interference light requires the same optical path length between the non-measurement light and the measurement light in addition to the same optical path length between the non-measurement light and the return path of the measurement light. Note that, in the case of an interferometer having different paths for the non-measurement light and the measurement light, the forward path and the return path must have the same optical path length. For this reason, the optical coherence tomography measuring device described in Patent Document 1 is provided with a piezoelectric fiber length variable device capable of changing the optical path length of each optical path.
この圧電ファイバー長可変装置は、長尺(例えば、数十メートル)の光ファイバーを円筒形の圧電素子に多数回巻き付け、圧電素子に設けられた電極に電圧を印加して、円筒形の圧電素子の直径を変化させて、光ファイバーに張力を与えて光ファイバーの長さを変化させる。 In this piezoelectric fiber length variable device, a long (for example, several tens of meters) optical fiber is wound around a cylindrical piezoelectric element many times, and a voltage is applied to an electrode provided on the piezoelectric element to By changing the diameter, tension is applied to the optical fiber to change the length of the optical fiber.
圧電ファイバー長可変装置の円筒形の圧電素子に巻回された光ファイバーは数十メートルあるが、光ファイバーの伸びは、10mあたり1mm程度である。このため、光ファイバーが数十メートルである場合には、2〜3mm程度しか伸びない。また、光ファイバーは、長尺になると、温度や湿度や振動の影響を受け易くなるので、光ファイバーの長さを必要最小限にする必要性がある。干渉計と被測定物との間の距離を保つ必要があることから、干渉計の非測定光と測定光の光路長さはいずれも10cm以上が望ましい。そこで、干渉計の非測定光と測定光の光路長さを最大10mとすると、特許文献1に記載の圧電ファイバー長可変装置を備える光干渉断層装置では、非測定光と測定光の光路長を同一にすることができなくなる。 The optical fiber wound around the cylindrical piezoelectric element of the piezoelectric fiber length variable device is several tens of meters, but the elongation of the optical fiber is about 1 mm per 10 m. For this reason, when the optical fiber is several tens of meters, it extends only about 2 to 3 mm. In addition, when an optical fiber is long, it is likely to be affected by temperature, humidity, and vibration. Therefore, it is necessary to minimize the length of the optical fiber. Since it is necessary to maintain the distance between the interferometer and the object to be measured, the optical path lengths of the non-measurement light and the measurement light of the interferometer are preferably 10 cm or more. Therefore, assuming that the optical path length of the non-measurement light and the measurement light of the interferometer is 10 m at maximum, the optical coherence tomography apparatus including the piezoelectric fiber length variable device described in Patent Document 1 sets the optical path lengths of the non-measurement light and the measurement light. It becomes impossible to be the same.
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、光ファイバーの長さを変えても非測定光と測定光の光路長を同一に調整可能な光干渉断層計測装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least some embodiments of the present invention provide an optical coherence tomography measurement apparatus that can adjust the optical path lengths of non-measurement light and measurement light even when the length of the optical fiber is changed. With the goal.
本発明の幾つかの実施形態に係わる光干渉断層計測装置は、
少なくとも低コヒーレント光を含む光源と、前記光源から発する低コヒーレンス光を導く測定光路及び非測定光路の2本の光路を備える干渉計と、を備え、前記非測定光路は、光ファイバーのみからなって空間伝播光路を含まない光路であるとともに、該光路の先端側端面に反射鏡が形成されてなる光干渉断層計測装置であって、
前記測定光路は、前記光源が発する前記低コヒーレンス光を被測定物に投射するために前記光ファイバーの端面に接続されるコリメートレンズと、前記光ファイバーの端面から前記被測定物までの所定長の空間伝播光路上に置いた投射光学手段と前記コリメートレンズとの間の空間伝播光路の長さを変更可能な光路長変更手段とを有するように構成される。
An optical coherence tomography measuring apparatus according to some embodiments of the present invention includes:
A light source including at least low-coherent light, and an interferometer including two optical paths of a measurement optical path and a non-measurement optical path for guiding low-coherence light emitted from the light source. An optical coherence tomography measuring device that is an optical path that does not include a propagation optical path, and in which a reflecting mirror is formed on the end surface on the tip side of the optical path,
The measurement optical path includes a collimating lens connected to an end face of the optical fiber for projecting the low-coherence light emitted from the light source onto the object to be measured, and a spatial propagation of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured. An optical path length changing unit capable of changing the length of the spatial propagation optical path between the projection optical unit placed on the optical path and the collimating lens is configured.
上記光干渉断層計測装置によれば、非測定光路は、光ファイバーのみからなる光路であるとともに、光路の先端側端面に反射鏡が形成されているので、非測定光路の長さを変更することができない。一方、光ファイバーの端面から被測定物までの所定長の空間伝播光路上に置いた投射光学手段とコリメートレンズとの間の空間伝播光路の長さを光路長変更手段によって変更することができるので、非測定光路の光路長に応じて測定光路の光路長を変更して測定光路を非測定光路の光路長と同一長さに調整することができる。よって、光ファイバーの長さを短縮化しても非測定光路と測定光路の光路長を同一に調整可能な光干渉断層計測装置を実現できる。 According to the optical coherence tomography measuring apparatus, the non-measurement optical path is an optical path composed only of an optical fiber, and the reflecting mirror is formed on the end surface on the front end side of the optical path, so that the length of the non-measurement optical path can be changed. Can not. On the other hand, since the length of the spatial propagation optical path between the projection optical means and the collimating lens placed on the spatial propagation optical path of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured can be changed by the optical path length changing means. By changing the optical path length of the measurement optical path according to the optical path length of the non-measurement optical path, the measurement optical path can be adjusted to the same length as the optical path length of the non-measurement optical path. Therefore, it is possible to realize an optical coherence tomography measuring apparatus that can adjust the optical path lengths of the non-measuring optical path and the measuring optical path even if the length of the optical fiber is shortened.
また、幾つかの実施形態では、
前記光路長変更手段は、前記光ファイバーの端面から前記被測定物までの所定長の空間伝播光路に沿って前記コリメートレンズを移動させるレンズ移動手段を有するように構成される。
In some embodiments,
The optical path length changing means includes lens moving means for moving the collimating lens along a space propagation optical path having a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured.
この場合、コリメートレンズはレンズ移動手段によって空間伝播光路に沿って移動可能であるので、コリメートレンズの移動量に制限はない。測定光路を形成する光ファイバーの長さを短くしても、コリメートレンズの移動量を調整することで、測定光路の光路長と非測定光路の光路長とを同一長さに容易に調整することができる。 In this case, since the collimating lens can be moved along the spatial propagation optical path by the lens moving means, there is no limit to the amount of movement of the collimating lens. Even if the length of the optical fiber forming the measurement optical path is shortened, the optical path length of the measurement optical path and the optical path length of the non-measurement optical path can be easily adjusted to the same length by adjusting the amount of movement of the collimating lens. it can.
また、幾つかの実施形態では、
前記光路長変更手段は、前記光ファイバーの端面から前記被測定物までの所定長の空間伝播光路が通る空間と異なる屈折率を有した材料で形成されて、前記投射光学手段と前記コリメートレンズとの間の空間伝播光路上に配置されたプリズムと、前記プリズムを前記空間伝播光路に対して接近及び離反可能に移動させるプリズム移動手段と、を有するように構成される。
In some embodiments,
The optical path length changing means is formed of a material having a refractive index different from a space through which a space propagation optical path of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured. And a prism moving means for moving the prism so as to be able to approach and separate from the spatial propagation optical path.
この場合、光路長変更手段は、光ファイバーの端面から被測定物までの所定長の空間伝播光路が通る空間と異なる屈折率を有した材料で形成されて、投射光学手段とコリメートレンズとの間の空間伝播光路上に配置されたプリズムと、プリズムを空間伝播光路に対して接近及び離反可能に移動させるプリズム移動手段と、を有して構成されるので、プリズム移動手段によってプリズムを移動させることで、プリズム内を通過する低コヒーレンス光の光路長を容易に変化させることができる。 In this case, the optical path length changing means is formed of a material having a refractive index different from that of the space through which the space propagation optical path of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured passes between the projection optical means and the collimating lens. Since it is configured to include a prism disposed on the spatial propagation optical path and a prism moving unit that moves the prism so as to be able to approach and leave the spatial propagation optical path, the prism is moved by the prism moving unit. The optical path length of the low coherence light passing through the prism can be easily changed.
また、幾つかの実施形態では、
前記コリメートレンズと前記投射光学手段との間の空間伝播光路上に、前記低コヒーレンス光が前記光ファイバーを通る際の光ファイバーの屈折率と、前記低コヒーレンス光が前記空間伝播光路を通る際の該空間伝播光路の屈折率との相違に起因して生じる低コヒーレンス光の分散を補償するための光分散補償部材が設けられているように構成される。
In some embodiments,
On the space propagation optical path between the collimating lens and the projection optical means, the refractive index of the optical fiber when the low coherence light passes through the optical fiber, and the space when the low coherence light passes through the space propagation optical path. An optical dispersion compensation member for compensating for the dispersion of the low coherence light caused by the difference from the refractive index of the propagation optical path is provided.
この場合、光は通過する材料によって波長ごとの伝播速度の違いによる群速度分散が生じる。このため、従来、測定光路と非測定光路では、空気、光ファイバー、レンズやウィンドウに使われるガラスや樹脂などを同じ距離にしてバランスして構成する方法をとるか、分散が同等になるような材料を経路に挿入する方法で「分散補償」という調整を行う場合がある。これにより空間分解能(深さ方向分解能)を改善することができる。しかしながら、本願の実施形態の非測定光路は光ファイバーの先端側端面に反射鏡が形成されているので、分散補償が困難であるが、測定光路では、投射光学手段とコリメートレンズとの間の空間伝播光路があるので、「分散補償」が可能である。そこで、コリメートレンズと投射光学手段との間の空間伝播光路上に光分散補償部材を設けることで、測定光路を通る光の分散補償を行って、光路長の変化をキャンセルして空間分解能(深さ方向分解能)を改善することができる。 In this case, group velocity dispersion due to the difference in propagation velocity for each wavelength occurs depending on the material through which light passes. For this reason, conventionally, the measurement optical path and the non-measurement optical path have been configured by balancing air, optical fiber, glass and resin used for lenses and windows at the same distance, or materials with the same dispersion. There is a case where an adjustment called “dispersion compensation” is performed by a method of inserting a signal into the path. Thereby, spatial resolution (depth direction resolution) can be improved. However, since the non-measurement optical path of the embodiment of the present application has a reflecting mirror formed on the end face of the optical fiber, dispersion compensation is difficult. However, in the measurement optical path, spatial propagation between the projection optical means and the collimating lens is difficult. Since there is an optical path, “dispersion compensation” is possible. Therefore, by providing an optical dispersion compensation member on the spatial propagation optical path between the collimating lens and the projection optical means, the dispersion compensation of the light passing through the measurement optical path is performed, the change in the optical path length is canceled, and the spatial resolution (depth (Direction resolution) can be improved.
また、幾つかの実施形態では、
前記プリズムは、前記低コヒーレンス光が前記光ファイバーを通る際の該光ファイバーの屈折率と、前記低コヒーレンス光が前記空間伝播光路を通る際の該空間伝播光路の屈折率との相違に起因して生じる低コヒーレンス光の分散を補償可能な部材で形成されている。
In some embodiments,
The prism is generated due to a difference between a refractive index of the optical fiber when the low coherence light passes through the optical fiber and a refractive index of the spatial propagation optical path when the low coherence light passes through the spatial propagation optical path. It is formed of a member capable of compensating for dispersion of low coherence light.
この場合、プリズムが低コヒーレンス光の分散を補償可能な部材で形成されることで、測定光路長を変更可能であるとともに、測定光路を通る光の分散補償が行われて空間分解能(深さ方向分解能)を改善することができる。 In this case, the prism is formed of a member that can compensate for the dispersion of the low-coherence light, so that the measurement optical path length can be changed, and the dispersion compensation of the light passing through the measurement optical path is performed to obtain a spatial resolution (depth direction). Resolution) can be improved.
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、光ファイバーの長さを変えても非測定光と測定光の光路長を同一に調整可能な光干渉断層計測装置を提供することができる。 According to at least some embodiments of the present invention, it is possible to provide an optical coherence tomography measurement apparatus that can adjust the optical path lengths of non-measurement light and measurement light even when the length of the optical fiber is changed.
以下、添付図面に従って本発明の光干渉断層計測装置の実施形態について、図1〜図3を参照しながら説明する。なお、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Embodiments of an optical coherence tomography measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. It should be noted that the materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples.
光干渉断層計測装置1は、図1に示すように、光源3と、光源3から発する低コヒーレンス光を導く測定光路L1及び非測定光路L2の2本の光路を備える干渉計10とを備える。干渉計10は、光分岐合流部11と、光強度検出器13と、コリメートレンズ15と、光走査用ミラー17と、対物レンズ19とを有してなる。コリメートレンズ15、光走査用ミラー17、対物レンズ19は、プローブヘッド25に設けられている。
As shown in FIG. 1, the optical coherence tomography measuring apparatus 1 includes a light source 3 and an
プローブヘッド25は、内部が中空な箱状に形成されたヘッド本体部26と、ヘッド本体部26の側壁に取り付けられてコリメートレンズ15を移動可能に保持するレンズ移動支持部29とを有してなる。ヘッド本体部26内には、光走査用ミラー17と対物レンズ19が設けられている。レンズ移動支持部29は、コリメートレンズ15を移動可能に嵌合する孔部29aを有して筒状に形成されている。レンズ移動支持部29の側壁部には止めねじ31が螺合して設けられている。コリメートレンズ15は、孔部29aに挿入された状態で測定光路L1に沿って(孔部29aの軸心方向に沿って)移動可能であり、孔部29aの任意位置で止めねじ31を介してレンズ移動支持部29に固定される。なお、レンズ移動支持部29は、モータ等のアクチュエータやボールネジ機構による精密な送り動作を用いてレンズ移動支持部29に対してコリメートレンズ15を移動自在に設けてもよい。
The
光源3と光分岐合流部11は光ファイバーK1を介して接続されている。光分岐合流部11では、光源3からの光を分岐して、それぞれの光を測定光路L1及び非測定光路L2の2本の光路に導く。非測定光路L2は、光ファイバーK2のみからなって空間伝播光路を含まない光路であり、光ファイバーK2の先端側端面には反射鏡K2aが形成されている。反射鏡K2aは、光ファイバー切断面での端面反射を大きくするために、光ファイバーK2の端面をフラットに研磨したフラット研磨面が形成されている。なお、反射鏡K2aは、フラット研磨面よりも端面反射が小さくなる球面加工するPC(Physical contact)研磨面や、PC研磨面よりも端面反射がさらに小さくなる斜研磨するAPC(Angled physical contact)研磨面でもよい。また、反射鏡K2aは、光ファイバー切断面に小型ミラーMを接触又は接着して形成されたものでもよい。
The light source 3 and the optical branching / merging
測定光路L1は、光分岐合流部11とコリメートレンズ15とを繋ぐ光ファイバーK3と光ファイバーK3の端面から被測定物40の表面までの所定長の空間伝播光路L3からなる。この空間伝播光路L3には、コリメートレンズ15、光走査用ミラー17、対物レンズ19が配設されている。
The measurement optical path L1 includes an optical fiber K3 that connects the optical branching / merging
ここで、光源3を出た光は光分岐合流部11で2本の光に分けられ、その一方の光は被測定物40へ照射され、他方の光は光ファイバーK2の反射鏡K2aへ照射される。そして、それぞれの対応する光は被測定物40および反射鏡K2aで反射され、それぞれの反射光が光分岐合流部11で再度合流して干渉される。コリメートレンズ15はレンズ移動支持部29のレンズ移動支持部29に移動自在に設けているので、コリメートレンズ15を移動させることで測定光路L1の光路長を変更することができる。
Here, the light emitted from the light source 3 is divided into two lights by the light branching / merging
このコリメートレンズ15の位置を、被測定物40からの反射光の光軸方向に移動させ、非測定光路L2と測定光路L1の光路長が同一になるように被測定物40からの反射光の光路長を変更することにより、被測定物40からの反射光と反射鏡K2aからの反射光の干渉波形を計測・記録する。光の強度は、光強度検出器13で検出することができる。
The position of the collimating
また、被測定物40からの反射光の強度は一般的に弱いため、プローブヘッド25のヘッド本体部26内に設けられた対物レンズ19は、このような集光部(対物レンズ19)に光を集光して焦点を形成し、その焦点位置付近に被測定物40からの反射が生じるように設定されている。このような手段を採用することにより、焦点付近に入射光を集中させるとともに、いろいろな角度に散乱反射される被測定物40からの反射光を対物レンズ19で集光して干渉計10で利用することができる。また、乱反射面や傾いた面からも被測定物40の反射光が得られ、干渉信号を得ることが可能となる。さらに、干渉最大点で焦点を結ぶように調整することで、焦点位置での干渉効率が最大となり、空間的な分解能を高めることができる。
Further, since the intensity of the reflected light from the object to be measured 40 is generally weak, the
コリメートレンズ15は、高精度の平行光を作るための光学系を構成してなる。このため、光ファイバーK3から出る光を平行光にして光走査用ミラー17を介して対物レンズ19に導くことができる。
The collimating
光分岐合流部11は、少なくとも低コヒーレント光を含む光源3からの光線を2本の光線に分岐するものであり、例えば、光ビームスプリッタ、光ファイバーカプラ等が例として挙げられる。光ビームスプリッタは、プレート型またはキューブ型のいずれを用いてもよい。特に、光軸のシフトがなく使用が容易であるという点からはキューブ型が、重量・価格の点からはプレート型が好ましい。光線の分岐する角度は特に定めないが、好ましくは90度である。
The light branching / merging
光源3は、低コヒーレント光を含む光源である。このため、従来の単一波長光源を用いたマイケルソン光干渉と異なり、低コヒーレント光を含む光源は、コヒーレンス長が短い(ローカルなピークを数回繰り返し、そのピーク値がある点を中心に前後では減衰する)ので、絶対位置の計測を容易に行うことができる。本発明でいう低コヒーレント光源とは、特定の幅の波長帯を含む光源で、空間干渉可能距離が短いものをいう。具体的には、SLD(Super Luminescent Diode)、超短パルスレーザ、LED、白熱電球、キセノンランプ、メタルハライドランプが挙げられる。この中でもSLDは小型、低価格であり、光ファイバーへの結合効率も高く、良好な平行光線(コリメート光)に変換することが容易である点から好ましい。 The light source 3 is a light source including low coherent light. For this reason, unlike Michelson light interference using a conventional single wavelength light source, a light source including low coherent light has a short coherence length (a local peak is repeated several times, and the peak value is around this point). Therefore, the absolute position can be easily measured. The low coherent light source referred to in the present invention is a light source including a wavelength band having a specific width and having a short space interference possible distance. Specific examples include SLD (Super Luminescent Diode), ultrashort pulse laser, LED, incandescent bulb, xenon lamp, and metal halide lamp. Among these, SLD is preferable because it is small and inexpensive, has high coupling efficiency to an optical fiber, and can be easily converted into a good collimated beam (collimated beam).
このように、光干渉断層計測装置1の非測定光路L2は、光ファイバーK2のみからな光路であるとともに、光ファイバーK2の先端側端面に反射鏡K2aが形成されているので、非測定光路L2の長さを変更することができない。一方、光ファイバーK3の端面から被測定物40の表面(または被測定物40内部の特定位置)までの所定長の空間伝播光路L3上に置いた対物レンズ19とコリメートレンズ15との間の空間伝播光路の長さをコリメートレンズ15の移動によって変更することができるので、非測定光路L2の光路長に応じて測定光路L1の光路長を変更して測定光路L1を非測定光路L2の光路長と同一長さに調整することができる。よって、光ファイバーK2、K3の長さを短縮化しても非測定光路L2と測定光路L1の光路長を同一に調整可能な光干渉断層計測装置1を実現できる。
As described above, the non-measurement optical path L2 of the optical coherence tomography measuring apparatus 1 is an optical path consisting only of the optical fiber K2, and the reflecting mirror K2a is formed on the end surface on the distal end side of the optical fiber K2. I can't change it. On the other hand, the spatial propagation between the
また、コリメートレンズ15は、プローブヘッド25のヘッド本体部26内を移動自在に挿入されているので、ヘッド本体部26の長さを長くすれば、コリメートレンズ15の移動量を容易に増大することができるので、コリメートレンズ15の移動量に制限はない。このため、測定光路L1を形成する光ファイバーK3の長さを短くしても、コリメートレンズ15の移動量を調整することで、測定光路L1の光路長と非測定光路L2の光路長とを同一長さに容易に調整することができる。
Further, since the collimating
なお、図2(a)に示すように、コリメートレンズ15と対物レンズ19(図1参照)との間の空間伝播光路L3上に、分散補償部材45を配置してもよい。この分散補償部材45は、低コヒーレンス光が光ファイバーK3を通る際の光ファイバーK3の屈折率と、低コヒーレンス光が空間伝播光路L3を通る際の空間伝播光路L3の屈折率との相違によって生じる低コヒーレンス光の分散のアンバランスに起因する測定光路L1の波長毎の光路長の変化をキャンセルして空間分解能(深さ方向分解能)を改善する。分散補償部材45は、板状に形成され、光路長の変化量に対応した厚さw、w'、w''の分散補償部材45が使用される。
As shown in FIG. 2A, a
また、分散補償部材45は、図2(b)に示すように、空間伝播光路L3上に2つのプリズム46を接触した状態で対向配置するとともに、それぞれのプリズム46をプリズム移動機構部50を介して互いに摺動可能に支持することで、これらのプリズム46を通る空間伝播光路L3の長さを変更することができる。よって、異なる厚さを有した分散補償部材45を複数用意する場合と比較して、低コヒーレンス光の分散のアンバランスに起因する測定光路L1の光路長の変化をより容易にキャンセルすることができる。
Further, as shown in FIG. 2B, the
また、図3に示すように、光ファイバーK3の端面から被測定物40の表面までの所定長の空間伝播光路L3が通る空間Aと異なる屈折率を有した材料で形成されて、対物レンズ19とコリメートレンズ15との間の空間伝播光路L3上にプリズム49を配置してもよい。この場合、プリズム49はプリズム移動機構部51を介して空間伝播光路L3に対して接近及び離反可能に構成される。
Further, as shown in FIG. 3, the
プリズム移動機構部51によってプリズム49を移動させることで、プリズム49内を通る低コヒーレンス光の光路長を容易に変化させることができる。本実施形態では、コリメートレンズ15はヘッド本体部26に固定されている。なお、コリメートレンズ15は、前述したように、レンズ移動支持部29に対して移動可能に設けられてもよい。このようにすると、測定光路L1の光路長の変更量をより大きくすることができる。
By moving the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。例えば、上述した各種実施形態を適宜組み合わせてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention. For example, the various embodiments described above may be appropriately combined.
1 光干渉断層計測装置
3 光源
10 干渉計
11 光分岐合流部
13 光強度検出器
15 コリメートレンズ
19 対物レンズ(投射光学手段)
25 プローブヘッド
26 ヘッド本体部
29 レンズ移動支持部(光路長変更手段、レンズ移動手段)
31 止めねじ
40 被測定物
45、47 分散補償部材
46、49 プリズム
50、51 プリズム移動機構部(プリズム移動手段)
A 空間
K1、K2、K3 光ファイバー
K2a 反射鏡
L1 測定光路
L2 非測定光路
M 小型ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical coherence tomography measuring device 3
25
31
A Space K1, K2, K3 Optical fiber K2a Reflector L1 Measurement optical path L2 Non-measurement optical path M Small mirror
Claims (5)
前記測定光路は、前記光源が発する前記低コヒーレンス光を被測定物に投射するために前記光ファイバーの端面に接続されるコリメートレンズと、前記光ファイバーの端面から前記被測定物までの所定長の空間伝播光路上に置いた投射光学手段と前記コリメートレンズとの間の空間伝播光路の長さを変更可能な光路長変更手段とを有する
ことを特徴とする光干渉断層計測装置。 A light source including at least low-coherent light, and an interferometer including two optical paths of a measurement optical path and a non-measurement optical path for guiding low-coherence light emitted from the light source. An optical coherence tomography measuring device that is an optical path that does not include a propagation optical path, and in which a reflecting mirror is formed on the end surface on the tip side of the optical path,
The measurement optical path includes a collimating lens connected to an end face of the optical fiber for projecting the low-coherence light emitted from the light source onto the object to be measured, and a spatial propagation of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured. An optical coherence tomography measuring apparatus comprising: an optical path length changing unit capable of changing a length of a spatial propagation optical path between a projection optical unit placed on an optical path and the collimating lens.
ことを特徴とする請求項1に記載の光干渉断層計測装置。 2. The light according to claim 1, wherein the optical path length changing unit includes a lens moving unit that moves the collimating lens along a space propagation optical path having a predetermined length from an end face of the optical fiber to the object to be measured. Coherent tomography measuring device.
ことを特徴とする請求項1に記載の光干渉断層計測装置。 The optical path length changing means is formed of a material having a refractive index different from a space through which a space propagation optical path of a predetermined length from the end face of the optical fiber to the object to be measured, and includes the projection optical means and the collimating lens. 2. The optical interference according to claim 1, further comprising: a prism disposed on a space propagation optical path therebetween; and a prism moving unit that moves the prism so as to approach and move away from the space propagation light path. Fault measurement device.
ことを特徴とする請求項2に記載の光干渉断層計測装置。 On the space propagation optical path between the collimating lens and the projection optical means, the refractive index of the optical fiber when the low coherence light passes through the optical fiber, and the space when the low coherence light passes through the space propagation optical path. The optical coherence tomography measuring apparatus according to claim 2, further comprising an optical dispersion compensation member for compensating for the dispersion of low-coherence light caused by a difference from the refractive index of the propagation optical path.
ことを特徴とする請求項3に記載の光干渉断層計測装置。 The prism is generated due to a difference between a refractive index of the optical fiber when the low coherence light passes through the optical fiber and a refractive index of the spatial propagation optical path when the low coherence light passes through the spatial propagation optical path. The optical coherence tomography measuring apparatus according to claim 3, wherein the optical coherence tomography measuring apparatus is formed of a member capable of compensating for dispersion of low coherence light.
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