WO2021192117A1 - 光干渉断層撮像装置 - Google Patents

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light
object light
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irradiation
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PCT/JP2020/013452
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中村　滋
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日本電気株式会社
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    • A61B5/6825—Hand
    • A61B5/6826—Finger

Definitions

  • the present invention relates to an optical interference tomographic imaging device.
  • OCT optical coherence tomography
  • the object to be measured is measured by utilizing the interference between the scattered light from the inside of the object to be measured (hereinafter, also referred to as “backscattered light”) and the reference light when the light beam is applied to the object to be measured.
  • backscattered light the interference between the scattered light from the inside of the object to be measured
  • a tomographic image of the vicinity of the surface of the light is performed.
  • the optical axis direction that is, the depth of the portion (light scattering point) where the object light is scattered in the measurement object is utilized by utilizing the interference between the object light irradiated and scattered on the object to be measured and the reference light. Identify the position in the direction.
  • the object light is not 100% reflected only on the surface of the object to be measured, but propagates to the inside to some extent and then scatters backward. Therefore, it is possible to obtain structural data spatially decomposed in the depth direction inside the object to be measured.
  • the OCT technology includes a Time Domain (TD-OCT) method and a Fourier Domine (FD-OCT) method, but the FD-OCT method is more promising in terms of high speed and high sensitivity.
  • the interference light spectrum in a wide wavelength band is measured and Fourier transformed to obtain structural data in the depth direction.
  • a method for obtaining an interference light spectrum there are a Spectral Domine (SD-OCT) method using a spectroscope and a Swept Source (SS-OCT) method using a light source for sweeping wavelengths.
  • SD-OCT Spectral Domine
  • SS-OCT Swept Source
  • the measurement object is spatially decomposed in the in-plane direction and spatially decomposed in the depth direction. Fault structure data can be obtained. This makes it possible to obtain three-dimensional tomographic structure data of the object to be measured.
  • the irradiation position of one object light beam is scanned by a galvano scanner or the like.
  • Patent Document 1 discloses a technique for reading a dermal fingerprint using OCT.
  • FIG. 7 shows a typical configuration of an SS-OCT type optical coherence tomography imaging device.
  • a wavelength-swept light pulse is generated from the wavelength-swept laser light source 601.
  • the light emitted from the wavelength sweep laser light source 601 is branched into the object light R11 and the reference light R21 in the branch merging device 604 via the circulator 603.
  • the object light R11 irradiates the object to be measured 620 via the fiber collimator 605, the irradiation optical system 606 including the scanning mirror and the lens.
  • the object light R31 scattered in the object to be measured 620 returns to the branch merging device 604.
  • the reference light R21 returns to the branch merging device 604 via the reference light mirror 608.
  • the object light R31 scattered from the object to be measured 620 and the reference light R41 reflected from the reference light mirror 608 interfere with each other, and the interference lights R51 and R61 are obtained. Therefore, the intensity ratio of the interference light R51 and the interference light R61 is determined by the phase difference between the object light R31 and the reference light R41.
  • the interference light R51 passes through the circulator 603, and the interference light R61 is directly input to the two-input balanced light receiver 602.
  • the intensity ratio of the interference light R51 and the interference light R61 changes according to the wavelength change of the light emitted from the wavelength sweep laser light source 601.
  • the photoelectric conversion output in the balanced light receiver 602 can be measured as an interference light spectrum.
  • data showing the intensity of backward scattered light (object light) at different positions in the depth direction (Z direction) can be obtained (hereinafter, at a certain position of the object to be measured 620).
  • the operation of obtaining data indicating the intensity of the backward scattered light (object light) in the depth direction (Z direction) is referred to as "A scan"), which is performed by the A scan waveform generation unit 609.
  • the A scan operation is repeated while moving the irradiation position of the object light beam R11 in the scanning line direction (X direction) by the irradiation optical system 606.
  • a map of the intensity of two-dimensional backward scattered light (object light) in the scanning line direction and the depth direction can be obtained as tomographic structure data (hereinafter,).
  • B scan The operation of repeatedly performing the A scan operation in the scanning line direction (X direction) and connecting the measurement results.
  • the irradiation optical system 606 repeatedly performs the B scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R11 not only in the scanning line direction but also in the direction perpendicular to the scanning line (Y direction), and connects the measurement results.
  • three-dimensional tomographic structure data can be obtained (hereinafter, the operation of repeatedly performing the B scan operation in the direction perpendicular to the scanning line (Y direction) and connecting the measurement results is referred to as "C scan").
  • the fault structure data generation unit 611 performs the generation of the fault structure data based on the results of the B scan and the C scan.
  • the object light beam irradiation position setting unit 610 controls the irradiation optical system 606 so that the object light beam irradiation position is sequentially set as programmed in advance.
  • the interval between the object light irradiation positions is 50 ⁇ m, and by repeating this 301 times, a range of 15 mm is irradiated.
  • the object light beam is irradiated to the area other than the object to be measured. In some cases.
  • the object to be measured is a living body or the like and it is necessary to perform the measurement in a short time, the time for irradiating the area other than the object to be measured with the object light beam is wasted.
  • FIG. 8 schematically shows the relationship between the measurement object and the object light beam irradiation position when the area of the measurement object is large and when the dermis fingerprint is read with the fingertip as the measurement object.
  • the object light beam irradiation position is often on the object to be measured, but when the object to be measured is small, the object light beam irradiation position is often not on the object to be measured. ..
  • An object of the present invention is to provide an optical interference tomographic imaging apparatus capable of high-speed measurement by minimizing the time for irradiating an object light beam to a region other than the object to be measured.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus is used.
  • a measuring unit that generates information on a change in the intensity ratio of the interference light between the object light scattered from the measurement object and the reference light.
  • a control unit that acquires structural data in the depth direction of the measurement object based on the information regarding the change in the intensity ratio of the interference light generated by the measurement unit.
  • Object light irradiation position setting that determines whether or not the object light is irradiating the object to be measured based on the information generated by the measurement unit and sets the irradiation position of the object light controlled by the irradiation unit.
  • the part is further provided.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus is Wavelength sweep laser light source and A first branch portion that splits the light emitted from the wavelength sweep laser light source into a plurality of lights, and A second branch portion that branches the plurality of lights output from the first branch portion into an object light and a reference light, respectively.
  • An irradiation unit that scans a predetermined range by irradiating the plurality of object lights output from the second branch portion at different positions on the surface of the object to be measured, and an irradiation unit. After irradiating the measurement object, a measuring unit that generates information on a change in the intensity ratio of the interference light between the object light scattered from the measurement object and the reference light.
  • a control unit that acquires structural data in the depth direction of the measurement object based on the information regarding the change in the intensity ratio of the interference light generated by the measurement unit.
  • Object light irradiation position setting that determines whether or not the object light is irradiating the object to be measured based on the information generated by the measurement unit and sets the irradiation position of the object light controlled by the irradiation unit. The part is further provided.
  • the control method of the optical interference tomographic imaging apparatus is as follows.
  • An irradiation unit that irradiates and scans a predetermined range, and after irradiating the measurement object, generates information on a change in the intensity ratio of the interference light between the object light scattered from the measurement object and the reference light.
  • Optical interference tomographic imaging including a measuring unit to be measured and a control unit that acquires structural data in the depth direction of the measurement object based on information on a change in the intensity ratio of the interference light generated by the measuring unit. It is a control method of the device, Based on the information generated by the measuring unit, it is determined whether or not the object light is irradiating the object to be measured, and the irradiation position of the object light controlled by the irradiating unit is set.
  • the object light beam is provided in a region other than the measurement object by providing a mechanism for setting the object light irradiation position while determining whether or not the object light is irradiating the object to be measured.
  • the measurement can be speeded up by minimizing the time during which the light is irradiated.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of an optical interference tomographic imaging apparatus according to an embodiment of the superordinate concept of the present invention.
  • the optical interference tomographic image pickup device 60 of FIG. 1 includes a wavelength sweep laser light source 61, a circulator 63 and an optical branch merging device 64 as an example of a branching portion, an irradiation optical system 66 as an example of an irradiation portion, a reference optical mirror 68, and a measuring unit.
  • a balanced light receiver 62 as an example, an A scan waveform generation unit 69 and a tomographic image generation unit 70 as an example of a control unit, a B scan end point determination unit 72, and the like are provided.
  • the light incident from the wavelength sweep laser light source 61 is branched into the object light R11 and the reference light R21 by the optical branching merger 64 via the circulator 63.
  • the object light R11 output from the optical branching / merging device 64 passes through the irradiation optical system 66, irradiates the object to be measured, and is scanned. More specifically, the irradiation optical system 66 controls the period and speed of scanning the object to be measured, irradiates the object light beam on one plane of the object to be measured, and scans a certain range.
  • the reference light R21 output from the optical branch merging device 64 is reflected by the reference light mirror 68 and returns to the optical branch merging device 64.
  • the object light R31 scattered from the object to be measured and the reference light R41 reflected from the reference light mirror 68 interfere with each other to obtain the interference light R51 and the interference light R61.
  • the interference light R51 is input to the balanced light receiver 62 via the circulator 63, and the interference light R61 is directly input to the balanced light receiver 62.
  • Information regarding the change in the intensity ratio between the interference light R51 and the interference light R61 is input from the balanced light receiver 62 to the A scan waveform generation unit 69.
  • the A scan waveform generation unit 69 is based on the information on the wavelength change of the light emitted from the wavelength sweep laser light source 61 and the information on the intensity difference between the interference light R51 and the interference light R61 from the balanced light receiver 62. Generate spectral data.
  • Intensity map is obtained as B-scan fault structure data.
  • the B scan end point determination unit 72 determines the end point of the B scan.
  • the determination of the end point of the B scan is realized by a method such as determining whether or not the object light beam is irradiated on the object to be measured from the characteristics of the A scan waveform.
  • the current B scan is terminated and the next B scan is started.
  • a three-dimensional tomographic structure of the object to be measured by connecting the measurement results obtained by repeating the B scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R11 in the direction of the scanning line and in the direction perpendicular to the scanning line.
  • C scan Generate data
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a first embodiment of the optical interference tomographic imaging apparatus according to the present invention.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus 100 includes a wavelength sweep laser light source 101, a circulator 103, an optical branch merging device 104, a fiber collimator 105, an irradiation optical system 106, a reference optical mirror 108, and a balanced light receiver 102.
  • a scan waveform generation unit 109, a tomographic image generation unit 110, an object light beam irradiation position setting unit 111, a B scan end point determination unit 112, and the like are provided.
  • the wavelength sweep laser light source 101 generates a wavelength sweep light pulse. Specifically, the wavelength sweep laser light source 101 generates an optical pulse whose wavelength increases from 1250 nm to 1350 nm for a duration of 10 ⁇ s. Further, the wavelength sweep laser light source 101 repeatedly generates the light pulse at 50 kHz every 20 ⁇ s.
  • the light emitted from the wavelength sweep laser light source 101 is branched into the object light R11 and the reference light R21 by the optical branching merger 104.
  • the object light R11 output from the optical branch merging device 104 is irradiated to the measurement object 120 via the fiber collimator 105 and the irradiation optical system 106 and scanned.
  • the irradiation optical system 106 is composed of, for example, a scan mirror and a lens, and irradiates an object light beam 107 at different positions on the XY plane of the measurement object 120 to scan a certain range.
  • the object light beam 107 irradiated on the measurement object 120 is scattered backward from the measurement object 120 (in the direction opposite to the irradiation direction of the object light beam). Then, the object light (backscattered light) R31 scattered from the object to be measured 120 returns to the optical branch merging device 104 via the irradiation optical system 106 and the fiber collimator 105.
  • the reference light R21 output from the optical branch merging device 104 is reflected by the reference light mirror 108 and returns to the optical branch merging device 104.
  • the optical branching merger 104 the object light R31 scattered from the measurement object 120 and the reference light R41 reflected from the reference light mirror 108 interfere with each other, and the interference light R51 and the interference light R61 are obtained.
  • the interference light R51 passes through the circulator 103, and the interference light R61 is directly input to the corresponding balanced light receiver 102. Then, from the balanced light receiver 102, information regarding the change in the intensity ratio between the interference light R51 and the interference light R61 is input to the A scan waveform generation unit 109, respectively.
  • the balanced receiver 102 is a receiver in which two photodiodes are connected in series and the connection is an output (differential output).
  • the intensity difference between the interference light R51 and the interference light R61 represented by is photoelectrically converted by the balanced light receiver 102.
  • the A scan waveform generation unit 109 is based on information on the wavelength change of the emitted light from the wavelength sweep laser light source 101 and information on the intensity difference between the interference light R51 and the interference light R61 from the balanced light receiver 102. Generates spectral data and performs its Fourier transform. If there is backward scattered light at the light scattering point position z 0 inside the object to be measured, the interference light spectrum data I (k) obtained by measuring from the wave number k 0 ⁇ ⁇ k / 2 to k 0 + ⁇ k / 2 , A modulation with a period of 2 ⁇ / z 0 will appear. The amplitude J (z) of the Fourier transform of I (k) is
  • the position of the light scattering point is one if it is a mirror, but normally, the object light irradiated to the object to be measured is diffused backward while being attenuated to some extent, and the light scattering point of the object light is from the surface. It will be distributed in the range up to a certain depth. If distributed in the depth direction of light scattered from point z 0 -?
  • Z to z 0 + Delta] z is the modulation from the periodic in the interference light spectrum 2 ⁇ / (z 0 - ⁇ z) to 2 ⁇ / (z 0 + ⁇ z) Appearing on top of each other, this forms the A-scan waveform.
  • the output of the A scan waveform generation unit 109 is transferred to the B scan end point determination unit 112, and after determining whether or not it is the end point of the B scan, a setting signal from the object light beam irradiation position setting unit 111 is determined according to the determination result.
  • the object light beam of the irradiation optical system 106 is controlled based on the above. By repeating the A scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R11 in the scanning line direction (X direction) by the irradiation optical system 106 and connecting the measurement results, the scanning line direction and the depth direction can be obtained.
  • a map of the intensity of the two-dimensional backward scattered light (object light) is obtained as B-scan tomographic data.
  • the object light beam irradiation position setting unit 111 connects the measurement results obtained by repeatedly performing the B scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R11 in the scanning line direction and the direction perpendicular to the scanning line. As a result, three-dimensional fault structure data in the X, Y, and Z directions is generated (C scan).
  • the setting of the object light beam irradiation position is adaptively performed according to the area of the object to be measured.
  • FIG. 3 shows an example of setting the object light beam irradiation position.
  • FIG. 3 shows an example in which a fingertip is used as a measurement object in order to read a subcutaneous dermal fingerprint from tomographic image data.
  • the object light beam irradiation position is set to irradiate the entire width of the object to be measured by increasing the irradiation position interval as shown in FIG. 3A.
  • the object light beam irradiation position is set to irradiate the entire width of the object to be measured by reducing the irradiation position interval as shown in FIG. 3 (b). It is possible to measure with higher spatial resolution in the area where the object to be measured is present, and the area where the object light beam is irradiated to the area where there is no object to be measured is minimized and the measurement can be performed in a short time.
  • FIG. 4 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • the measurement procedure is based on the result of step S1 in which the initial setting of the object light beam irradiation position, which is the starting point of the C scan, is performed, the object light beam is irradiated to a predetermined position of the object to be measured, and the backward scattered light and the reference light interfere with each other.
  • Step S2 for generating the A scan waveform
  • step S3 for determining whether or not it is the end point of the B scan
  • step S4 for setting the object light beam irradiation position to the next B scan position when it is the end point of the B scan.
  • It includes step S5 for setting the object light beam irradiation position so that the B scan is continued when it is not the end point, and step S6 for determining whether or not it is the end point of the C scan.
  • step S1 the initial setting of the object light beam irradiation position, which is the starting point of the C scan, is performed.
  • the starting point is the center of the range in which the object light beam can be irradiated.
  • step S2 an A scan waveform is generated from the result of interference between the backscattered light of the object light beam irradiated at the set position and the reference light.
  • step S3 it is determined from the characteristics of the generated A scan waveform whether or not the object light beam is irradiated on the measurement object, and if it is irradiated on the measurement object, the B scan is performed.
  • step S4 it is determined whether or not the setting of the next object light beam irradiation position is the end point of the C scan.
  • the procedure for determining the end point of the B scan using the A scan waveform will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • the object light beam irradiation position sequence of FIG. 5A is in the form of a so-called raster scan.
  • the initial setting of the irradiation position of the object light beam is P00
  • the A scan waveform is generated for each irradiation position while sequentially irradiating the position P01 and the position P02.
  • the initial setting value of the irradiation position interval is 50 ⁇ m
  • the moving direction of the irradiation position is the x direction.
  • the generated A scan waveform includes peak K1 indicating light reflection from the glass plate, K2 indicating light reflection from the skin of the finger, and the dermal skin inside the finger. K3 appears, which indicates the reflection of light from.
  • This A scan waveform generation is performed at 50 kHz, and is performed in real time for each object light beam irradiation position. Therefore, it is possible to determine in real time whether or not the object to be measured is irradiated with the object light beam based on the presence or absence of the peak K2 or the peak K3 in the A scan waveform.
  • the epidermis of the finger of the object to be measured is an example of the surface of the object to be measured
  • the dermis inside the finger is an example of a structure existing in the depth direction from the surface of the object to be measured.
  • the glass plate is an example of a transparent member located between the irradiation optical system 106 and the object to be measured.
  • the object light beam is radiated to the object to be measured, but at position P02, the object light beam is not radiated to the object to be measured, so the B scan end point is detected at this point.
  • the A scan waveform data at the position P00, the position P01, and the position P02 is also transferred to the tomographic image generation unit 110, and the B scan image Q0 is generated by connecting the A scan waveform.
  • the next object light beam irradiation position is set to the position P10, and the interval between the object light beam irradiation positions is also reset according to the area of the object to be measured.
  • the object light beam irradiation interval was set to a smaller value than the initial setting, and here it was reset to 30 ⁇ m.
  • a scan waveform is generated for each irradiation position while sequentially irradiating the position P11, the position P12, the position P13, and the position P14.
  • the B scan image Q1 is generated by the tomographic image generation unit 110 from the A scan waveforms at the position P10, the position P11, the position P12, the position P13, and the position P14.
  • the object light beam irradiation position order is not limited to the so-called raster scan described above.
  • FIG. 5C shows an example in the case of so-called vector scan.
  • the object light beam irradiation is set to start from A00, and the irradiation to the outside thereof is sequentially performed. Therefore, the object light beam irradiation position order is set so that the light is irradiated from B00 to B07, then from C00 to C15, and then from D00 to D23.
  • the object to be measured was not detected during the irradiation of the object light beams on the three sides of D00 to D05, D06 to D11, and D12 to D17, so it is not necessary to further irradiate the outside. Can be detected and the end point of the scan can be detected. As a result, D00 to D23 are irradiated, and the object light beam irradiation is completed.
  • the B scan end point determination unit 112 determines the end point of the B scan, and when the end point of the B scan is detected, the current B scan is terminated and the next B scan is started. Further, the determination of the end point of the B scan is realized by determining whether or not the object light beam is radiated onto the object to be measured from the characteristics of the generated A scan waveform.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the optical interference tomographic imaging apparatus according to the present invention. As shown in FIG.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus 500 includes a wavelength sweep laser light source 501, an optical branching device 513, a plurality of circulators 503, a plurality of optical branching merging devices 504, a plurality of fiber collimators 505, and an irradiation optical system 506. It includes a reference light mirror 508, a plurality of balanced light receivers 502, an A scan waveform generation unit 509, a tomographic image generation unit 510, an object light beam irradiation position setting unit 511, a B scan end point determination unit 512, and the like.
  • the number of optical branching merging devices 504, the number of fiber collimators 505, and the number of balanced receivers 502 provided in the optical interference tomographic imaging device 500 are the light emitted from the wavelength sweep laser light source 501 in the optical branching device 513. Is not limited to the number shown in the figure, as it may be determined according to the number of branches.
  • the wavelength sweep laser light source 501 generates a wavelength sweep light pulse. Specifically, the wavelength sweep laser light source 501 produces an optical pulse whose wavelength increases from 1250 nm to 1350 nm over a duration of 10 ⁇ s. Further, the wavelength sweep laser light source 101 repeatedly generates the light pulse at 50 kHz every 20 ⁇ s.
  • the light emitted from the wavelength sweep laser light source 501 is branched into a plurality of lights R01 and R02 by the optical branching device 513, and then passed through the plurality of circulators 503 and the object light R111 by the plurality of optical branching merging devices 504. It is branched into R112 and reference light R121 and R122.
  • the plurality of object lights R111 and R112 output from the optical branch merging device 504 are irradiated to the measurement object 520 via the fiber collimator 505 and the irradiation optical system 506 and scanned.
  • the irradiation optical system 506 is composed of, for example, a scan mirror and a lens, and irradiates a plurality of object light beams 507a and 507b at different positions on the XY plane of the measurement object 520 to scan a certain range. do.
  • the object light beams 507a and 507b irradiated on the object to be measured 520 are scattered backward from the object to be measured 520 (in the direction opposite to the irradiation direction of the object light beam). Then, the object lights (backscattered light) R131 and R132 scattered from the object to be measured 520 return to the optical branch merging device 504 via the irradiation optical system 506 and the fiber collimator 505.
  • the plurality of reference lights R121 and R122 output from the optical branch merging device 504 are reflected by the reference optical mirror 508 and return to the optical branch merging device 504.
  • the object light R131 scattered from the measurement object 520 and the reference light R141 reflected from the reference light mirror 508 interfere with each other, and the interference light R151 and the interference light R161 are obtained.
  • the object light R132 scattered from the object to be measured 520 and the reference light R142 reflected from the reference light mirror 508 interfere with each other to obtain the interference light R152 and the interference light R162. Therefore, the intensity ratio of the interference lights R151 and R152 and the interference lights R161 and R162 is determined by the phase difference between the object lights R131 and R132 and the reference lights R141 and R142.
  • the interference lights R151 and R152 pass through the circulator 103, and the interference lights R161 and R162 are directly input to the corresponding balanced light receiver 502. Then, from the balanced light receiver 502, information on the change in the intensity ratio between the interference light R151 and the interference light R161 and information on the change in the intensity ratio between the interference light R152 and the interference light R162 are transmitted to the A scan waveform generation unit 509, respectively. Entered.
  • the balanced receiver 502 is a receiver in which two photodiodes are connected in series and the connection is an output (differential output).
  • the optical path length of the object light and the optical path of the reference light from the branching of the object light R111 and the reference light R121 by the optical branching merger 504 to the remerging of the rearward scattered light R131 of the object light and the return light R141 of the reference light.
  • the frequency difference (wavelength difference) between the object light R131 and the reference light R141 that interfere with each other in the optical branching confluence 504 becomes larger than the band of the balanced light receiver 502, and the object light R131 and the reference light R131 and the reference light. It becomes impossible to detect the intensity ratio of the interference light R151 and the interference light R161 reflecting the phase difference with R141.
  • the optical path length of the object light and the optical path of the reference light from the branching of the object light R112 and the reference light R122 by the optical branching merger 504 to the remerging of the rearward scattered light R132 of the object light and the return light R142 of the reference light. Approximately equal to length. If there is a large difference in the optical path length, the frequency difference (wavelength difference) between the object light R132 and the reference light R142 that interfere with each other in the optical branching confluence 504 becomes larger than the band of the balanced light receiver 502, and the object light R131 and the reference light R131 and the reference light. It becomes impossible to detect the intensity ratio of the interference light R151 and the interference light R161 reflecting the phase difference with R141.
  • the A scan waveform generation unit 509 generates an A scan waveform based on the information on the wavelength change of the light emitted from the wavelength sweep laser light source 501 and the information on the change in the intensity ratio between the interference lights R151 and R161. Similarly, the A scan waveform generation unit 509 generates an interference light spectrum based on the information on the wavelength change of the emitted light from the wavelength sweep laser light source 501 and the information on the change in the intensity ratio between the interference lights R152 and R162. do.
  • the output of the A scan waveform generation unit 509 is transferred to the B scan end point determination unit 512, determines whether or not it is the end point of the B scan, and then sets a signal from the object light beam irradiation position setting unit 511 according to the determination result.
  • the object light beam of the irradiation optical system 506 is controlled based on the above. By repeating the A scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R111 in the scanning line direction (X direction) by the irradiation optical system 506 and connecting the measurement results, the scanning line direction and the depth direction can be obtained.
  • a map of the intensity of the two-dimensional backward scattered light (object light) is obtained as B-scan tomographic data.
  • the tomographic image generation unit 510 connects the measurement results obtained by repeatedly performing the B scan operation while moving the irradiation position of the object light beam R111 in the scanning line direction and the direction perpendicular to the scanning line. Generates three-dimensional tomographic data in the X, Y, and Z directions (C scan).
  • the B scan end point determination unit 112 determines the end point of the B scan, and when the end point of the B scan is detected, the current B scan is terminated and the next B scan is started. Further, the determination of the end point of the B scan is realized by determining whether or not the object light beam is radiated onto the object to be measured from the characteristics of the generated A scan waveform.
  • a B scan of the intensity map of the two-dimensional backward scattered light (object light) in the scanning line direction and the depth direction is performed. Even in the optical interference tomographic imaging device obtained as tomographic structure data, it is possible to speed up the measurement and increase the resolution by setting the object light beam irradiation position adaptively with respect to the area of the object to be measured.
  • the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the application to the SS-OCT type optical interference tomographic imaging device has been described, but the present invention has another type of optical interference tomographic imaging device, for example, the TD-OCT type optical interference tomography device. It can also be applied to an imaging device or an SD-OCT type optical interference tomographic imaging device.
  • An optical interference tomographic imaging device characterized by further including a unit. (Appendix 2) Wavelength sweep laser light source and A first branch portion that splits the light emitted from the wavelength sweep laser light source into a plurality of lights, and A second branch portion that branches the plurality of lights output from the first branch portion into an object light and a reference light, respectively.
  • An irradiation unit that scans a predetermined range by irradiating the plurality of object lights output from the second branch portion at different positions on the surface of the object to be measured. After irradiating the object to be measured, a measuring unit that generates information on a change in the intensity ratio of the interference light between the object light scattered from the object to be measured and the reference light. A control unit that acquires structural data in the depth direction of the measurement object based on information on a change in the intensity ratio of the interference light generated by the measurement unit.
  • An optical interference tomographic imaging device characterized by further including a unit. (Appendix 3) The object light irradiation position setting unit starts from the center of the irradiable range with respect to the initial setting of the object light irradiation position on the measurement object.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus according to Appendix 1 or 2.
  • the object light irradiation position setting unit detects the end point in the direction in which the object light is scanned, the object light irradiation position is set to a direction substantially perpendicular to the direction in which the object light is scanned. change, The optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of Supplementary note 1 to 3. (Appendix 5)
  • the object light is an object to be measured from information on a change in the intensity ratio of interference light with the reference light generated by the irradiation unit irradiating the object light. By determining whether or not the object light is illuminated, the end point in the direction of scanning the object light is determined.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus is any one of Supplementary note 1 to 4.
  • the object light irradiation position setting unit is the measurement target of the information regarding the change in the intensity ratio of the interference light with the reference light generated by the irradiation unit irradiating the object light. It is determined whether or not the object light is irradiated on the object to be measured based on the information caused by the object light scattered from the surface.
  • the object light irradiation position setting unit is the measurement target of the information regarding the change in the intensity ratio of the interference light with the reference light generated by the irradiation unit irradiating the object light.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus includes the irradiation unit and the above-mentioned information regarding a change in the intensity ratio of interference light with the reference light generated by the irradiation unit irradiating the object light. It is determined whether or not the object light is irradiated on the object to be measured by adding the information caused by the object light scattered from the transparent member located between the object and the object to be measured.
  • the optical interference tomographic imaging apparatus according to Appendix 6 or 7.
  • a wavelength sweep laser light source a branch portion that branches the light emitted from the wavelength sweep laser light source into an object light and a reference light, and the object light output from the branch portion on the surface of the object to be measured. Changes in the intensity ratio of the interference light between the irradiation unit that irradiates different positions of the light and scans a predetermined range, the object light scattered from the measurement object after irradiating the measurement object, and the reference light.
  • a measuring unit for generating information about the light is included, and a control unit for acquiring structural data in the depth direction of the object to be measured based on the information about the change in the intensity ratio of the interference light generated by the measuring unit. It is a control method of the optical interference tomographic imaging device.
  • control method of optical interference tomographic imaging device Regarding the initial setting of the irradiation position of the object light on the measurement object, the starting point is the center of the irradiation range.
  • the control method of the optical interference tomographic imaging apparatus according to Appendix 9. (Appendix 11) When the end point in the direction in which the object light is scanned is detected, the irradiation position of the object light is changed in a direction substantially perpendicular to the direction in which the object light is scanned.
  • the control method of the optical interference tomographic imaging apparatus according to Appendix 9 or 10. (Appendix 12) Whether or not the object light is irradiated on the object to be measured is determined from the information regarding the change in the intensity ratio of the interference light with the reference light generated by the irradiation unit irradiating the object light. By determining, the end point in the direction of scanning the object light is determined.
  • the control method of the optical interference tomographic imaging apparatus according to any one of Supplementary note 9 to 11.
  • Optical interference tomographic imaging device 101 501 Wavelength sweep laser light source 102, 502 Balanced light receiver 103, 503 Circulator 104, 504 Optical branch merging device 105, 505 Fiber collimeter 106, 506 Irradiation optical system 107, 507a, 507b Object Optical beam 108, 508 Reference optical mirror 109, 509
  • a scan waveform generation unit 110 510 tomographic image generation unit 111, 511 Object light beam irradiation position setting unit 112, 512 B scan end point determination unit 120, 520 Measurement target 513 Optical branch vessel

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Abstract

測定対象物以外の領域に物体光ビームが照射される時間を最小限とし高速測定が可能な、光干渉断層撮像装置を提供する。光干渉断層撮像装置は、波長掃引レーザ光源と、上記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐部と、上記分岐部から出力された上記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、上記測定対象物に照射された後、上記測定対象物から散乱された物体光と、上記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、上記測定部によって生成された上記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、上記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、を備え、上記測定部で生成された情報に基づいて上記物体光が上記測定対象物を照射しているか否かを判定し上記照射部で制御される上記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定部を、さらに備える。

Description

光干渉断層撮像装置
　本発明は、光干渉断層撮像装置に関する。
　測定対象物の表面近傍の断層撮像を行う技術として、光コヒーレンス・トモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：　ＯＣＴ）技術がある。当該ＯＣＴ技術では、光ビームを測定対象物に照射した際の測定対象物の内部からの散乱光（以下、「後方散乱光」とも称する）と参照光との干渉を利用して、測定対象物の表面近傍の断層撮像を行う。近年、当該ＯＣＴ技術の医療診断や工業製品検査への適用が拡大している。
　ＯＣＴ技術では、測定対象物に照射され散乱されてくる物体光と参照光との干渉を利用して、測定対象物において物体光が散乱される部分（光散乱点）の光軸方向すなわち深さ方向における位置を特定する。物体光は、多くの場合、測定対象物の表面だけで１００％反射されず、ある程度内部まで伝搬してから後方に散乱される。このため、測定対象物の内部の深さ方向に空間分解した構造データを得ることが可能になる。ＯＣＴ技術には、Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ（ＴＤ－ＯＣＴ）方式、Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｄｏｍａｉｎ（ＦＤ－ＯＣＴ）方式があるが、高速・高感度という点でＦＤ－ＯＣＴ方式の方が有望である。ＦＤ－ＯＣＴ方式では、物体光と参照光とを干渉させる際に、広い波長帯域の干渉光スペクトルを測定し、これをフーリエ変換することで深さ方向の構造データを得る。干渉光スペクトルを得る方式として、分光器を用いるＳｐｅｃｔｒａｌ　Ｄｏｍａｉｎ（ＳＤ－ＯＣＴ）方式と、波長を掃引する光源を用いるＳｗｅｐｔ　Ｓｏｕｒｃｅ（ＳＳ－ＯＣＴ）方式がある。
　さらに、測定対象物を当該測定対象物の深さ方向に垂直な面内方向に物体光ビーム照射位置を走査することにより、当該面内方向に空間分解し、且つ、深さ方向に空間分解した断層構造データを得ることができる。これにより、測定対象物の三次元の断層構造データを得ることが可能になる。測定対象物の当該面内方向の異なる位置に物体光ビームを照射するために、通常は、ガルバノスキャナ等によって、１本の物体光ビームの照射位置が走査される。
　ＯＣＴ技術は、これまでに、眼科診断における眼底の断層撮像装置として実用化されると共に、生体の様々な部位に対する非侵襲の断層撮像装置として適用検討が進められている。例えば、特許文献１では、ＯＣＴを活用した真皮指紋読取の技術が開示されている。
　図７に、ＳＳ－ＯＣＴ方式の光干渉断層撮像装置の典型的な構成を示す。波長掃引レーザ光源６０１から、波長掃引された光パルスが生成される。波長掃引レーザ光源６０１から出射された光は、サーキュレータ６０３を経由して分岐合流器６０４において物体光Ｒ１１と参照光Ｒ２１に分岐される。物体光Ｒ１１はファイバコリメータ６０５、走査ミラーとレンズから成る照射光学系６０６を経て、測定対象物６２０に照射される。そして、測定対象物６２０において散乱された物体光Ｒ３１は、分岐合流器６０４へ戻る。他方、参照光Ｒ２１は参照光ミラー６０８を経て、分岐合流器６０４へ戻る。したがって、分岐合流器６０４では、測定対象物６２０から散乱された物体光Ｒ３１と参照光ミラー６０８から反射された参照光Ｒ４１とが干渉し、干渉光Ｒ５１、Ｒ６１が得られる。そのため、物体光Ｒ３１と参照光Ｒ４１との位相差によって干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１との強度比が決定される。干渉光Ｒ５１はサーキュレータ６０３を経て、干渉光Ｒ６１は直接に、二入力のバランス型受光器６０２へ入力される。
　波長掃引レーザ光源６０１から出射される光の波長変化に伴って干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１との強度比が変化する。これにより、バランス型受光器６０２における光電変換出力を干渉光スペクトルとして測定することができる。この干渉光スペクトルを測定しフーリエ変換することによって、深さ方向（Ｚ方向）の異なる位置における後方散乱光（物体光）の強度を示すデータが得られる（以下、測定対象物６２０のある位置の深さ方向（Ｚ方向）の後方散乱光（物体光）の強度を示すデータを得る動作を、「Ａスキャン」と称する）、これはＡスキャン波形生成部６０９で行われる。
　また、物体光ビーム照射位置設定部６１０の制御に基づき照射光学系６０６によって物体光ビームＲ１１の照射位置を走査線方向（Ｘ方向）に移動させながらＡスキャン動作を繰り返し行う。物体光照射位置毎に生成されたＡスキャン波形を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップが断層構造データとして得られる（以下、走査線方向（Ｘ方向）にＡスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続する動作を、「Ｂスキャン」と称する）。
　さらに、照射光学系６０６によって物体光ビームＲ１１の照射位置を走査線方向だけでなく走査線に垂直な方向（Ｙ方向）にも移動させながらＢスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、三次元の断層構造データが得られる（以下、走査線に垂直な方向（Ｙ方向）にＢスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続する動作を、「Ｃスキャン」と称する）。これら、Ｂスキャン、Ｃスキャンの結果による断層構造データの生成は、断層構造データ生成部６１１で行われる。
　生体が測定対象物である場合には、通常、生体を完全に固定して測定することは困難であるため、測定を短時間に行う必要がある。Ｂスキャン、Ｃスキャンを行う際には、物体光ビーム照射位置設定部６１０が、あらかじめプログラムされた通りに物体光ビーム照射位置が順次設定されるよう照射光学系６０６を制御する。物体光照射位置の間隔は５０μｍでこれを３０１回繰り返すことにより１５ｍｍの範囲を照射することになる。測定が広範囲となる場合には、物体光ビーム走査の高速化だけで測定を高速化することは困難であるため、複数の物体光ビームを照射する構成も知られている（特許文献２、特許文献３）。
米国特許出願公開第２０１５／０３６３６３０号明細書 特開２０１０－１６７２５３号公報 国際公開第２０１９／１３１２９８号
　測定対象物の面積は様々であるため、物体光ビーム照射位置があらかじめプログラムされた通りに設定されながら測定対象物上を走査していく場合、測定対象物以外の領域に物体光ビームが照射される場合もあり得る。測定対象物が生体等であり、測定を短時間に行う必要がある場合には、測定対象物以外の領域に物体光ビームが照射される時間は無駄になる。
　例えば、図８に、指先を測定対象物とし真皮指紋を読み取る場合において、測定対象物の面積が大きい場合と小さい場合で測定対象物と物体光ビーム照射位置の関係を模式的に示した。測定対象物が大きい場合には、物体光ビーム照射位置は測定対象物上となる場合が多いが、測定対象物が小さい場合には、物体光ビーム照射位置は測定対象物上でない場合が多くなる。
　本発明の目的は、測定対象物以外の領域に物体光ビームが照射される時間を最小限とし高速測定が可能な光干渉断層撮像装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に係る光干渉断層撮像装置は、
　波長掃引レーザ光源と、
　上記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐部と、
　上記分岐部から出力された上記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、
　上記測定対象物に照射された後、上記測定対象物から散乱された物体光と、上記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、
　上記測定部によって生成された上記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、上記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、
を備え、
　上記測定部で生成された情報に基づいて上記物体光が上記測定対象物を照射しているか否かを判定し上記照射部で制御される上記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定部を、さらに備える。
　本発明に係る光干渉断層撮像装置は、
　波長掃引レーザ光源と、
　上記波長掃引レーザ光源から出射された光を複数の光に分岐する第１の分岐部と、
　上記第１の分岐部から出力された上記複数の光をそれぞれ物体光と参照光とに分岐する第２の分岐部と、
　上記第２の分岐部から出力された上記複数の物体光をそれぞれ測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、
　上記測定対象物に照射された後、上記測定対象物から散乱された物体光と、上記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、
　上記測定部によって生成された上記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、上記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、
を備え、
　上記測定部で生成された情報に基づいて上記物体光が上記測定対象物を照射しているか否かを判定し上記照射部で制御される上記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定部を、さらに備える。
　本発明に係る光干渉断層撮像装置の制御方法は、
　波長掃引レーザ光源と、上記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐部と、上記分岐部から出力された上記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、上記測定対象物に照射された後、上記測定対象物から散乱された物体光と、上記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、上記測定部によって生成された上記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、上記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、を備える光干渉断層撮像装置の制御方法であって、
　上記測定部で生成された情報に基づいて上記物体光が上記測定対象物を照射しているか否かを判定し、上記照射部で制御される上記物体光の照射位置を設定する。
　本発明による光干渉断層撮像装置では、物体光が測定対象物を照射しているか否かを判定しながら物体光照射位置設定を行う機構を設けることにより、測定対象物以外の領域に物体光ビームが照射される時間を最小限として測定を高速化することができる。
本発明の上位概念の実施形態に係る光干渉断層撮像装置を説明するためのブロック図である。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置における照射光学系を用いた物体光ビーム走査パターンの一例を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置のＢスキャン終点検出の方法を示す説明図である。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置のＢスキャン終点検出の方法を示す説明図である。 本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置のＢスキャン終点検出の方法の他の一例を示す説明図である。 本発明の第二の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の一例を示すブロック図である。 関連する光干渉断層撮像装置の一例を示す図である。 関連する光干渉断層撮像装置における照射光学系を用いた物体光ビーム走査パターンの一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
　〔上位概念の実施形態〕
　具体的な実施形態を説明する前に、本発明の上位概念の実施形態に係る光干渉断層撮像装置について説明する。図１は、本発明の上位概念の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の一例を示すブロック図である。
　図１の光干渉断層撮像装置６０は、波長掃引レーザ光源６１、分岐部の一例としてのサーキュレータ６３や光分岐合流器６４、照射部の一例としての照射光学系６６、参照光ミラー６８、測定部の一例としてのバランス型受光器６２、制御部の一例としてのＡスキャン波形生成部６９や断層画像生成部７０、Ｂスキャン終点判定部７２、等を備える。
　波長掃引レーザ光源６１から入射される光はサーキュレータ６３を経由して、光分岐合流器６４によって物体光Ｒ１１と参照光Ｒ２１とに分岐される。光分岐合流器６４から出力された物体光Ｒ１１は照射光学系６６を経て、測定対象物に照射され、走査される。より具体的には、照射光学系６６は、測定対象物をスキャンする周期及び速度を制御され、物体光ビームを測定対象物の一平面において照射させて、一定範囲を走査する。
　光分岐合流器６４から出力された参照光Ｒ２１は、参照光ミラー６８によって反射され、光分岐合流器６４へ戻る。
　光分岐合流器６４において、測定対象物から散乱された物体光Ｒ３１と参照光ミラー６８から反射された参照光Ｒ４１とが干渉し、干渉光Ｒ５１及び干渉光Ｒ６１が得られる。
　干渉光Ｒ５１はサーキュレータ６３を経てバランス型受光器６２へ入力され、干渉光Ｒ６１は直接にバランス型受光器６２へ入力される。バランス型受光器６２から、干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１との強度比の変化に関する情報がＡスキャン波形生成部６９に入力される。Ａスキャン波形生成部６９は、波長掃引レーザ光源６１からの出射光の波長変化に関する情報と、バランス型受光器６２からの干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１の強度差に関する情報とに基づいて、干渉光スペクトルデータを生成する。さらに照射光学系６６による物体光ビーム照射位置を移動させながらＡスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップをＢスキャン断層構造データとして得る。
　本実施形態では、Ｂスキャン終点判定部７２がＢスキャンの終点を判定する。このＢスキャンの終点の判定は、Ａスキャン波形の特徴から物体光ビームが測定対象物上に照射されているか否かを判定することなどの手法で実現される。Ｂスキャンの終点を検出した場合には現在のＢスキャンを終了し、次のＢスキャンを開始する。物体光ビームＲ１１の照射位置を走査線方向及び走査線に垂直な方向に移動させながらＢスキャン動作を繰り返し行うことによって得られた測定結果を接続することにより、測定対象物の三次元の断層構造データを生成する（Ｃスキャン）。
　本実施形態によれば、測定対象物の面積に対して適応的に物体光ビーム照射位置を設定することにより、測定の高速化や高解像度化が可能になる。以下、より具体的な実施形態について説明する。
　〔第一の実施形態〕
　次に、本発明の第一の実施形態に係る光干渉断層撮像装置について、図面を参照して説明する。図２は、本発明に係る光干渉断層撮像装置の第一の実施形態を示す構成図である。図２に示すように、光干渉断層撮像装置１００は、波長掃引レーザ光源１０１、サーキュレータ１０３、光分岐合流器１０４、ファイバコリメータ１０５、照射光学系１０６、参照光ミラー１０８、バランス型受光器１０２、Ａスキャン波形生成部１０９、断層画像生成部１１０、物体光ビーム照射位置設定部１１１、Ｂスキャン終点判定部１１２、等を備える。
　波長掃引レーザ光源１０１は、波長掃引された光パルスを生成する。具体的には、波長掃引レーザ光源１０１は、持続時間１０μｓの間に波長が１２５０ｎｍから１３５０ｎｍまで増加する光パルスを生成する。また、波長掃引レーザ光源１０１は、当該光パルスを、２０μｓ毎に５０ｋＨｚ繰り返して生成する。
　波長掃引レーザ光源１０１から出射された光は、光分岐合流器１０４によって物体光Ｒ１１と参照光Ｒ２１とに分岐される。
　光分岐合流器１０４から出力された物体光Ｒ１１は、ファイバコリメータ１０５、照射光学系１０６を経て、測定対象物１２０に照射され、走査される。
　照射光学系１０６は、例えばスキャンミラーとレンズからなり、物体光ビーム１０７を測定対象物１２０のＸ－Ｙ平面においてそれぞれ異なる位置に照射させ、一定範囲を走査する。
　測定対象物１２０に照射された物体光ビーム１０７は、測定対象物１２０から後方（物体光ビームの照射方向と反対の方向）に散乱される。そして、測定対象物１２０から散乱された物体光（後方散乱光）Ｒ３１は、照射光学系１０６、ファイバコリメータ１０５を経て、光分岐合流器１０４へ戻る。
　光分岐合流器１０４から出力された参照光Ｒ２１は、参照光ミラー１０８によって反射され、光分岐合流器１０４へ戻る。
　したがって、光分岐合流器１０４において、測定対象物１２０から散乱された物体光Ｒ３１と参照光ミラー１０８から反射された参照光Ｒ４１とが干渉し、干渉光Ｒ５１及び干渉光Ｒ６１が得られる。
　干渉光Ｒ５１はサーキュレータ１０３を経て、干渉光Ｒ６１は直接に、対応するバランス型受光器１０２へ入力される。そして、バランス型受光器１０２から、それぞれ、干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１との強度比の変化に関する情報がＡスキャン波形生成部１０９に入力される。なお、バランス型受光器１０２は２つのフォトダイオードが直列に接続され、その接続が出力（差動出力）となっている受光器である。
　波長λ、波数ｋ（＝２π／λ）の物体光と参照光の干渉を考える。参照光が光分岐合流器１０４で分岐されてから参照光ミラー１０８で反射されて光分岐合流器１０４へ戻るまでの光路長がＬＲであり、物体光が光分岐合流器１０４で分岐されてから測定対象物１２０の光散乱点１ケ所で後方散乱されて光分岐合流器１０４へ戻るまでの光路長がＬＳ＝ＬＲ＋ｚ０である場合、光分岐合流器１０４で干渉する物体光Ｒ３１と参照光Ｒ４１は、位相差ｋｚ０＋φで干渉する。ここでφはｋやｚ０に依存しない定数である。光分岐合流器１０４で干渉する物体光Ｒ３１の振幅をＥＳ、参照光Ｒ４１の振幅をＥＲとすると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
で表される干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１の強度差がバランス型受光器１０２で光電変換される。
　Ａスキャン波形生成部１０９は、波長掃引レーザ光源１０１からの出射光の波長変化に関する情報と、バランス型受光器１０２からの干渉光Ｒ５１と干渉光Ｒ６１の強度差に関する情報とに基づいて、干渉光スペクトルデータを生成し、そのフーリエ変換を行う。測定対象物内部の光散乱点位置ｚ０での後方散乱光があると、波数ｋ０－Δｋ／２からｋ０＋Δｋ／２まで測定して得られた干渉光スペクトルデータＩ（ｋ）には、周期２π／ｚ０の変調が現れることになる。Ｉ（ｋ）のフーリエ変換の振幅Ｊ（ｚ）は
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
となり、ｚ＝ｚ０（およびｚ＝－ｚ０）でδ関数状のピークを示すことになる。光散乱点位置はミラーであれば１ヶ所であるが、通常、測定対象物に照射された物体光はある程度内部まで減衰しながら伝搬しつつ順次後方散乱され、物体光の光散乱点は表面からある深さまでの範囲に分布することになる。光散乱点が深さ方向にｚ０－Δｚからｚ０＋Δｚまで分布している場合には、干渉光スペクトルにおいて周期２π／（ｚ０－Δｚ）から２π／（ｚ０＋Δｚ）までの変調が重なって現れ、これがＡスキャン波形を形成する。
　Ａスキャン波形生成部１０９の出力は、Ｂスキャン終点判定部１１２に転送され、Ｂスキャンの終点か否かを判定した後、その判定結果に応じて物体光ビーム照射位置設定部１１１からの設定信号に基づき照射光学系１０６の物体光ビームが制御される。照射光学系１０６によって物体光ビームＲ１１の照射位置を走査線方向（Ｘ方向）に移動させながらＡスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップがＢスキャン断層構造データとして得られる。
　さらに、物体光ビーム照射位置設定部１１１は、物体光ビームＲ１１の照射位置を走査線方向及び走査線に垂直な方向に移動させながらＢスキャン動作を繰り返し行うことによって得られた測定結果を接続することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の三次元の断層構造データを生成する（Ｃスキャン）。
　物体光ビーム照射位置の設定は、測定対象物の面積に応じて適応的に行われる。図３に物体光ビーム照射位置の設定の一例を示す。図３は、断層撮像データから皮下の真皮指紋を読み取るために指先を測定対象物とした例を示している。測定対象物の面積が大きい場合には、物体光ビーム照射位置は図３の（ａ）に示すように照射位置間隔を大きくして測定対象物の幅全体を照射するよう設定される。測定対象物の面積が小さい場合には、物体光ビーム照射位置は図３の（ｂ）に示すように照射位置間隔を小さくしてやはり測定対象物の幅全体を照射するよう設定されると共に、測定対象物がある領域ではより高い空間分解能での測定が可能となり、測定対象物がない領域への物体光ビーム照射箇所は最小限に抑えられ短時間の測定が可能となる。
　図４に測定手順のフローチャートを示す。測定手順は、Ｃスキャンの始点となる物体光ビーム照射位置の初期設定を行うステップＳ１、物体光ビームを測定対象物の所定の位置に照射しその後方散乱光と参照光との干渉の結果からＡスキャン波形を生成するステップＳ２、Ｂスキャンの終点か否かを判定するステップＳ３、Ｂスキャンの終点である場合に次のＢスキャン位置へ物体光ビーム照射位置設定を行うステップＳ４、Ｂスキャンの終点でない場合にＢスキャンを継続するよう物体光ビーム照射位置設定を行うステップＳ５、Ｃスキャンの終点か否かを判定するステップＳ６を含む。
　まず、ステップＳ１において、Ｃスキャンの始点となる物体光ビーム照射位置の初期設定を行う。ここでは、物体光ビーム照射可能範囲の中心を始点としている。次に、ステップＳ２において、設定された位置で照射された物体光ビームの後方散乱光と参照光との干渉の結果からＡスキャン波形を生成する。次に、ステップＳ３において、生成されたＡスキャン波形の特徴から物体光ビームが測定対象物上に照射されているか否かを判定し、測定対象物上に照射されている場合にはＢスキャンの終点ではないとし、測定対象物上に照射されていない場合にはＢスキャンの終点であるとする。次に、Ｂスキャンの終点を検出していない場合には、ステップＳ４において、Ｂスキャンを継続するよう次の物体光ビーム照射位置を設定する。また、Ｂスキャンの終点を検出した場合には、ステップＳ５において、Ｂスキャンを終了し次のＢスキャンを開始するよう次の物体光ビーム照射位置を設定する。次に、ステップＳ６において、次の物体光ビーム照射位置の設定がＣスキャンの終点か否かを判定する。
　図５Ａおよび図５Ｂを用いて、Ａスキャン波形を用いたＢスキャン終点判定の手順を説明する。図５Ａの物体光ビーム照射位置順序は、いわゆるラスタースキャンの形態のものである。物体光ビームの照射位置の初期設定はＰ００であり、順次、位置Ｐ０１、位置Ｐ０２を照射しながら照射位置毎にＡスキャン波形生成を行う。照射位置の間隔の初期設定値は５０μｍ、照射位置の移動方向はｘの方向である。
　ガラス板上に測定対象物の指先を押し当てた場合、生成されるＡスキャン波形には、ガラス板からの光反射を示すピークＫ１、指の表皮からの光反射を示すＫ２、指内部の真皮からの光反射を示すＫ３が現れる。このＡスキャン波形生成は５０ｋＨｚで行われており、物体光ビーム照射位置毎にリアルタイムで行われる。そこで、Ａスキャン波形におけるピークＫ２あるいはピークＫ３の有無で、測定対象物に物体光ビームが照射されているか否かをリアルタイムで判定することができる。
　なおここで、測定対象物の指の表皮は測定対象物の表面の一例であり、指内部の真皮は測定対象物の表面から深さ方向に存在する構造の一例である。またガラス板は、照射光学系１０６と測定対象物との間に位置する透明部材の一例である。
　位置Ｐ００、位置Ｐ０１では物体光ビームが測定対象物に照射されているが、位置Ｐ０２では物体光ビームが測定対象物に照射されていないため、この時点でＢスキャン終点を検知することになる。位置Ｐ００、位置Ｐ０１、位置Ｐ０２でのＡスキャン波形データは断層画像生成部１１０にも転送され、Ａスキャン波形を接続することでＢスキャン画像Ｑ０が生成される。
　位置Ｐ０２でＢスキャン終点を検出すると、次の物体光ビーム照射位置は位置Ｐ１０に設定されると共に、物体光ビーム照射位置の間隔も測定対象物の面積に応じて再設定される。測定対象物が測定可能範囲に比べて小さい場合には、物体光ビーム照射間隔は初期設定に比べて小さい値に設定され、ここでは３０μｍに再設定された。順次、位置Ｐ１１、位置Ｐ１２、位置Ｐ１３、位置Ｐ１４を照射しながら照射位置毎にＡスキャン波形生成を行う。位置Ｐ１０、位置Ｐ１１、位置Ｐ１２、位置Ｐ１３では物体光ビームが測定対象物に照射されているが、位置Ｐ１４では物体光ビームが測定対象物に照射されていない。この時点でＢスキャン終点を検知することになる。位置Ｐ１０、位置Ｐ１１、位置Ｐ１２、位置Ｐ１３、位置Ｐ１４でのＡスキャン波形から、断層画像生成部１１０においてＢスキャン画像Ｑ１が生成される。
　以上の手順を繰り返して得られたＢスキャン画像を接続することで、Ｃスキャンの結果である３Ｄ断層データが生成される。
　　なお、物体光ビーム照射位置順序は、上記に説明したいわゆるラスタースキャンに限定されない。図５Ｃは、いわゆるベクタースキャンの場合の例を示している。物体光ビーム照射はＡ００から開始され、順次、その外側への照射が行われるよう設定されている。したがって、次にＢ００からＢ０７まで照射され、次にＣ００からＣ１５まで照射され、次にＤ００からＤ２３まで照射されるよう、物体光ビーム照射位置順序が設定されている。Ｄ００からＤ２３までのうち、Ｄ００からＤ０５まで、Ｄ０６からＤ１１まで、Ｄ１２からＤ１７までの三辺の物体光ビーム照射時には測定対象物が検出されなかったため、さらにその外側への照射は不要であることが分かり、スキャンの終点を検知することができる。これにより、Ｄ００からＤ２３まで照射されて、物体光ビーム照射が終了している。
　（実施形態の効果）
　以上に説明した構成により、測定対象物の面積に対して適応的に物体光ビーム照射位置を設定することにより、測定の高速化や高解像度化が可能になる。
　その理由は、Ａスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップをＢスキャン断層構造データとして得つつ、Ｂスキャン終点判定部１１２がＢスキャンの終点を判定し、Ｂスキャンの終点を検出した場合には現在のＢスキャンを終了し次のＢスキャンを開始するからである。また、Ｂスキャンの終点の判定は、生成されたＡスキャン波形の特徴から物体光ビームが測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより実現されるからである。
　〔第二の実施形態〕
　次に、本発明の第二の実施形態に係る光干渉断層撮像装置について、図面を参照して説明する。本実施の形態は、複数の測定光を測定対象物に照射して、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップをＢスキャン断層構造データとして得る光干渉断層撮像装置に関するものである。図６は、本発明に係る光干渉断層撮像装置の第二の実施形態を示す構成図である。図６に示すように、光干渉断層撮像装置５００は、波長掃引レーザ光源５０１、光分岐器５１３、複数のサーキュレータ５０３、複数の光分岐合流器５０４、複数のファイバコリメータ５０５、照射光学系５０６、参照光ミラー５０８、複数のバランス型受光器５０２、Ａスキャン波形生成部５０９、断層画像生成部５１０、物体光ビーム照射位置設定部５１１、Ｂスキャン終点判定部５１２、等を備える。なお、光干渉断層撮像装置５００に備えられる、光分岐合流器５０４の数、ファイバコリメータ５０５の数、バランス型受光器５０２の数は、光分岐器５１３において波長掃引レーザ光源５０１から出射された光が分岐される数に応じて決定されればよく、図示した数に限定されるものではない。
　波長掃引レーザ光源５０１は、波長掃引された光パルスを生成する。具体的には、波長掃引レーザ光源５０１は、持続時間１０μｓの間に波長が１２５０ｎｍから１３５０ｎｍまで増加する光パルスを生成する。また、波長掃引レーザ光源１０１は、当該光パルスを、２０μｓ毎に５０ｋＨｚ繰り返して生成する。
　波長掃引レーザ光源５０１から出射された光は、光分岐器５１３で複数の光Ｒ０１、Ｒ０２に分岐された後、複数のサーキュレータ５０３を経由して、複数の光分岐合流器５０４によって物体光Ｒ１１１、Ｒ１１２と参照光Ｒ１２１、Ｒ１２２とに分岐される。
　光分岐合流器５０４から出力された複数の物体光Ｒ１１１、Ｒ１１２は、ファイバコリメータ５０５、照射光学系５０６を経て、測定対象物５２０に照射され、走査される。より具体的には、照射光学系５０６は、例えばスキャンミラーとレンズからなり、複数の物体光ビーム５０７ａ、５０７ｂを測定対象物５２０のＸ－Ｙ平面においてそれぞれ異なる位置に照射させ、一定範囲を走査する。
　測定対象物５２０に照射された物体光ビーム５０７ａ、５０７ｂは、測定対象物５２０から後方（物体光ビームの照射方向と反対の方向）に散乱される。そして、測定対象物５２０から散乱された物体光（後方散乱光）Ｒ１３１、Ｒ１３２は、照射光学系５０６、ファイバコリメータ５０５を経て、光分岐合流器５０４へ戻る。
　光分岐合流器５０４から出力された複数の参照光Ｒ１２１、Ｒ１２２は、参照光ミラー５０８によって反射され、光分岐合流器５０４へ戻る。
　したがって、光分岐合流器５０４において、測定対象物５２０から散乱された物体光Ｒ１３１と参照光ミラー５０８から反射された参照光Ｒ１４１とが干渉し、干渉光Ｒ１５１及び干渉光Ｒ１６１が得られる。同様に、光分岐合流器５０４において、測定対象物５２０から散乱された物体光Ｒ１３２と参照光ミラー５０８から反射された参照光Ｒ１４２とが干渉し、干渉光Ｒ１５２及び干渉光Ｒ１６２が得られる。そのため、物体光Ｒ１３１、Ｒ１３２と参照光Ｒ１４１、Ｒ１４２との位相差によって干渉光Ｒ１５１、Ｒ１５２と干渉光Ｒ１６１、Ｒ１６２との強度比が決定される。
　干渉光Ｒ１５１、Ｒ１５２はサーキュレータ１０３を経て、干渉光Ｒ１６１、Ｒ１６２は直接に、対応するバランス型受光器５０２へ入力される。そして、バランス型受光器５０２から、それぞれ、干渉光Ｒ１５１と干渉光Ｒ１６１との強度比の変化に関する情報、干渉光Ｒ１５２と干渉光Ｒ１６２との強度比の変化に関する情報がＡスキャン波形生成部５０９に入力される。なお、バランス型受光器５０２は２つのフォトダイオードが直列に接続され、その接続が出力（差動出力）となっている受光器である。
　また、光分岐合流器５０４で物体光Ｒ１１１と参照光Ｒ１２１が分岐されてから物体光の後方散乱光Ｒ１３１と参照光の戻り光Ｒ１４１が再び合流するまでの物体光の光路長と参照光の光路長とは概略等しい。光路長に大きな差があると、光分岐合流器５０４で干渉する物体光Ｒ１３１と参照光Ｒ１４１との周波数差（波長差）がバランス型受光器５０２の帯域より大きくなり、物体光Ｒ１３１と参照光Ｒ１４１との位相差を反映した干渉光Ｒ１５１と干渉光Ｒ１６１との強度比の検出が不可能になる。また、光分岐合流器５０４で物体光Ｒ１１２と参照光Ｒ１２２が分岐されてから物体光の後方散乱光Ｒ１３２と参照光の戻り光Ｒ１４２が再び合流するまでの物体光の光路長と参照光の光路長とは概略等しい。光路長に大きな差があると、光分岐合流器５０４で干渉する物体光Ｒ１３２と参照光Ｒ１４２との周波数差（波長差）がバランス型受光器５０２の帯域より大きくなり、物体光Ｒ１３１と参照光Ｒ１４１との位相差を反映した干渉光Ｒ１５１と干渉光Ｒ１６１との強度比の検出が不可能になる。
　Ａスキャン波形生成部５０９は、波長掃引レーザ光源５０１からの出射光の波長変化に関する情報と、干渉光Ｒ１５１とＲ１６１との強度比の変化に関する情報とに基づいて、Ａスキャン波形を生成する。同様に、Ａスキャン波形生成部５０９は、波長掃引レーザ光源５０１からの出射光の波長変化に関する情報と、干渉光Ｒ１５２とＲ１６２との強度比の変化に関する情報とに基づいて、干渉光スペクトルを生成する。
　Ａスキャン波形生成部５０９の出力は、Ｂスキャン終点判定部５１２に転送され、Ｂスキャンの終点か否かを判定した後、その判定結果に応じて物体光ビーム照射位置設定部５１１からの設定信号に基づき照射光学系５０６の物体光ビームが制御される。照射光学系５０６によって物体光ビームＲ１１１の照射位置を走査線方向（Ｘ方向）に移動させながらＡスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップがＢスキャン断層構造データとして得られる。
　さらに、断層画像生成部５１０は、物体光ビームＲ１１１の照射位置を走査線方向及び走査線に垂直な方向に移動させながらＢスキャン動作を繰り返し行うことによって得られた測定結果を接続することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の三次元の断層構造データを生成する（Ｃスキャン）。
　（実施形態の効果）
　以上に説明した構成により、第一の実施形態と同様に、測定対象物の面積に対して適応的に物体光ビーム照射位置を設定することにより、測定の高速化や高解像度化が可能になる。
　その理由は、Ａスキャン動作を繰り返し行って、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップをＢスキャン断層構造データとして得つつ、Ｂスキャン終点判定部１１２がＢスキャンの終点を判定し、Ｂスキャンの終点を検出した場合には現在のＢスキャンを終了し次のＢスキャンを開始するからである。また、Ｂスキャンの終点の判定は、生成されたＡスキャン波形の特徴から物体光ビームが測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより実現されるからである。
　さらに、複数の測定光を測定対象物に照射して、その測定結果を接続することにより、走査線方向と深さ方向との二次元の後方散乱光（物体光）の強度のマップをＢスキャン断層構造データとして得る光干渉断層撮像装置においても、測定対象物の面積に対して適応的に物体光ビーム照射位置を設定することにより、測定の高速化や高解像度化が可能になる。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態ではＳＳ－ＯＣＴ方式の光干渉断層撮像装置への適用を想定して説明したが、本発明は他の方式の光干渉断層撮像装置、例えばＴＤ－ＯＣＴ方式の光干渉断層撮像装置やＳＤ－ＯＣＴ方式の光干渉断層撮像装置へ適用することもできる。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）波長掃引レーザ光源と、
前記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐部と、
前記分岐部から出力された前記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、
前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、
前記測定部によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、
を備え、
前記測定部で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し前記照射部で制御される前記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定部をさらに備える
ことを特徴とする光干渉断層撮像装置。
（付記２）波長掃引レーザ光源と、
前記波長掃引レーザ光源から出射された光を複数の光に分岐する第１の分岐部と、
前記第１の分岐部から出力された前記複数の光をそれぞれ物体光と参照光とに分岐する第２の分岐部と、
前記第２の分岐部から出力された前記複数の物体光をそれぞれ測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、
前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、
前記測定部によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、
を備え、
前記測定部で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し前記照射部で制御される前記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定部をさらに備える
ことを特徴とする光干渉断層撮像装置。
（付記３）前記物体光照射位置設定部は、前記測定対象物への物体光の照射位置の初期設定に関して、照射可能範囲の中央を始点とする、
付記１又は２に記載の光干渉断層撮像装置。
（付記４）前記物体光照射位置設定部は、前記物体光を走査する方向の終点を検出したときには、前記物体光を走査する方向とは実質的に垂直な方向へ前記物体光の照射位置を変更する、
付記１乃至３のいずれか一つに記載の光干渉断層撮像装置。
（付記５）前記物体光照射位置設定部は、前記照射部が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報から前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより、前記物体光を走査する方向の終点を判定する、
付記１乃至４のいずれか一つに記載の光干渉断層撮像装置。
（付記６）前記物体光照射位置設定部は、前記照射部が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記測定対象物の表面から散乱された物体光に起因する情報に基づいて前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
付記５に記載の光干渉断層撮像装置。
（付記７）前記物体光照射位置設定部は、前記照射部が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記測定対象物の表面から深さ方向に存在する構造から散乱された物体光に起因する情報に基づいて前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
付記６に記載の光干渉断層撮像装置。
（付記８）前記物体光照射位置設定部は、前記照射部が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記照射部と前記測定対象物との間に位置する透明部材から散乱された物体光に起因する情報を加味して、前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
付記６又は７に記載の光干渉断層撮像装置。
（付記９）波長掃引レーザ光源と、前記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐部と、前記分岐部から出力された前記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射部と、前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定部と、前記測定部によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御部と、を備える光干渉断層撮像装置の制御方法であって、
前記測定部で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し、前記照射部で制御される前記物体光の照射位置を設定する
ことを特徴とする光干渉断層撮像装置の制御方法。
（付記１０）前記測定対象物への物体光の照射位置の初期設定に関して、照射可能範囲の中央を始点とする、
付記９に記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
（付記１１）前記物体光を走査する方向の終点を検出したときには、前記物体光を走査する方向とは実質的に垂直な方向へ前記物体光の照射位置を変更する、
付記９又は１０に記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
（付記１２）前記照射部が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報から前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより、前記物体光を走査する方向の終点を判定する、
付記９乃至１１のいずれか一つに記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
　１００、５００　　光干渉断層撮像装置
　１０１、５０１　　波長掃引レーザ光源
　１０２、５０２　　バランス型受光器
　１０３、５０３　　サーキュレータ
　１０４、５０４　　光分岐合流器
　１０５、５０５　　ファイバコリメータ
　１０６、５０６　　照射光学系
　１０７、５０７ａ、５０７ｂ　　物体光ビーム
　１０８、５０８　　参照光ミラー
　１０９、５０９　　Ａスキャン波形生成部
　１１０、５１０　　断層画像生成部
　１１１、５１１　　物体光ビーム照射位置設定部
　１１２、５１２　　Ｂスキャン終点判定部
　１２０、５２０　　測定対象物
　５１３　　光分岐器

Claims (12)

  1. 　波長掃引レーザ光源と、
    　前記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐手段と、
    　前記分岐手段から出力された前記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射手段と、
    　前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定手段と、
    　前記測定手段によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御手段と、
    を備え、
    　前記測定手段で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し前記照射手段で制御される前記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定手段をさらに備える
    ことを特徴とする光干渉断層撮像装置。
  2. 　波長掃引レーザ光源と、
    　前記波長掃引レーザ光源から出射された光を複数の光に分岐する第１の分岐手段と、
    　前記第１の分岐手段から出力された前記複数の光をそれぞれ物体光と参照光とに分岐する第２の分岐手段と、
    　前記第２の分岐手段から出力された前記複数の物体光をそれぞれ測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射手段と、
    　前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定手段と、
    　前記測定手段によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御手段と、
    を備え、
    　前記測定手段で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し前記照射手段で制御される前記物体光の照射位置を設定する物体光照射位置設定手段をさらに備える
    ことを特徴とする光干渉断層撮像装置。
  3. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記測定対象物への物体光の照射位置の初期設定に関して、照射可能範囲の中央を始点とする、
    請求項１又は２に記載の光干渉断層撮像装置。
  4. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記物体光を走査する方向の終点を検出したときには、前記物体光を走査する方向とは実質的に垂直な方向へ前記物体光の照射位置を変更する、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。
  5. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記照射手段が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報から前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより、前記物体光を走査する方向の終点を判定する、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。
  6. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記照射手段が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記測定対象物の表面から散乱された物体光に起因する情報に基づいて前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
    請求項５に記載の光干渉断層撮像装置。
  7. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記照射手段が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記測定対象物の表面から深さ方向に存在する構造から散乱された物体光に起因する情報に基づいて前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
    請求項６に記載の光干渉断層撮像装置。
  8. 　前記物体光照射位置設定手段は、前記照射手段が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報のうち、前記照射手段と前記測定対象物との間に位置する透明部材から散乱された物体光に起因する情報を加味して、前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定する、
    請求項６又は７に記載の光干渉断層撮像装置。
  9. 　波長掃引レーザ光源と、前記波長掃引レーザ光源から出射された光を物体光と参照光とに分岐する分岐手段と、前記分岐手段から出力された前記物体光を測定対象物の表面の異なる位置に照射させ所定の範囲を走査する照射手段と、前記測定対象物に照射された後、前記測定対象物から散乱された物体光と、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報を生成する測定手段と、前記測定手段によって生成された前記干渉光の強度比の変化に関する情報に基づいて、前記測定対象物の深さ方向の構造データを取得する制御手段と、を備える光干渉断層撮像装置の制御方法であって、
    　前記測定手段で生成された情報に基づいて前記物体光が前記測定対象物を照射しているか否かを判定し、前記照射手段で制御される前記物体光の照射位置を設定する
    ことを特徴とする光干渉断層撮像装置の制御方法。
  10. 　前記測定対象物への物体光の照射位置の初期設定に関して、照射可能範囲の中央を始点とする、
    請求項９に記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
  11. 　前記物体光を走査する方向の終点を検出したときには、前記物体光を走査する方向とは実質的に垂直な方向へ前記物体光の照射位置を変更する、
    請求項９又は１０に記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
  12. 　前記照射手段が前記物体光を照射させて生成された、前記参照光との干渉光の強度比の変化に関する情報から前記物体光が測定対象物上に照射されているか否かを判定することにより、前記物体光を走査する方向の終点を判定する、
    請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置の制御方法。
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