光学层析装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用光的干涉来观察测量对象的光学层析装置（光学断层观察装 置）。
【背景技术】
[0002] 近年来，使用光的干涉来获取测量对象的表面结构和内部结构的图像的光学相干 层析术（〇CT:Optical Coherence Tomography)受到了关注。OCT对人体不具有侵袭性，所 以在医疗领域和生物学领域的应用尤其受到期待，并且在眼科领域中，用来形成眼底和角 膜等的图像的装置已进入实用化阶段。例如，OCT技术如专利文献1中所记载的那样，使来 自光源的光分束为对测量对象照射的信号光和不对测量对象照射而是在参考光反射镜上 反射的参考光这2束光，通过使从测量对象反射的信号光与参考光合束（合波）干涉而获 得号。
[0003] 按测量位置在光轴方向上的扫描方法（以下称为Z扫描），OCT大致分为时域OCT 和傅立叶域0CT。时域OCT中，作为光源使用低相干光源，在测量时通过使参考光反射镜扫 描而进行Z扫描。由此，仅信号光中包含的与参考光的光程一致的成分发生干涉，通过对得 到的干涉信号进行包络检波而解调出期望的信号。另一方面，傅立叶域OCT还进一步分为 波长扫描型OCT和谱域OCT。波长扫描型OCT使用能够进行出射光的波长扫描的波长扫描 型光源，在测量时通过波长扫描而进行Z扫描，通过对检测出的干涉光强度的波长依赖性 (干涉谱）进行傅立叶变换而解调出期望的信号。而在谱域OCT中，光源使用宽谱光源（宽 带光源），对生成的干涉光用分光器分光来检测各波长成分的干涉光强度（干涉谱），这样 的处理就相当于进行Z扫描。通过对得到的干涉谱进行傅立叶变换而解调出期望的信号。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献 I :US2012/0300217 号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的技术问题
[0008] 在利用OCT测量生物体的情况下，一般而言，来自测量对象内部的反射光与来自 测量对象表面的反射光（或者来自盖玻片或细胞的培养容器等测量对象保持部与测量对 象间的界面上的反射光）相比非常小。例如考虑如图1所示对充满了培养液的培养容器内 的细胞进行测量的情况。典型的培养容器（聚苯乙烯制）的折射率是1.59,细胞的折射率 是1. 37左右，根据这些值估算培养容器与细胞的界面上的反射率约为0. 55%。而相对地， 细胞与培养液的界面上的反射率在设培养液的折射率为1. 33左右时为0. 022%左右。并 且，不同的细胞彼此之间的界面以及细胞内部的反射率应当比这样的值更小。因而，来自测 量对象内部的反射光会被非常强的表面反射光所淹没，无法使测量对象的表面附近的内部 结构清晰地可视化。
[0009] 为了验证表面反射光的影响，考虑如图2所示的在反射率10%的表面的内侧按 5 μ m间隔存在2个反射率1 %的界面的测量对象。图3的实线是使用垂直分辨率为约3 μ m 的OCT装置，沿着图2所示的z扫描轴获取图像化信号的情况下的信号波形。根据图示可 知，第二界面位置的峰能够清晰地识别，而第一界面位置的峰由于与表面反射光成分干涉 而几乎消失，难以识别第一界面的存在。
[0010] 作为用于抑制上述表面反射的影响的技术，可以考虑从图像化信号中减去表面反 射光成分的方法。
[0011] 图4是从图3所示的图像化信号（实线）中减去表面反射信号成分（虚线）后的 结果。根据图示可知，在不存在界面的位置（深度2μπι)出现了峰，而第一界面的峰位置也 从本来的深度5 μ m偏移至深度约6 μ m，无法得到正确反映测量对象结构的信号。这种单纯 从图像化信号中减去表面反射信号成分的方法没有考虑光的干涉效应，所以不能够充分抑 制表面反射光的影响，无法正确地拍摄测量对象的结构。
[0012] 如上所述，在现有的OCT装置中，存在着由于测量对象的较强的表面反射光的影 响而不能够使表面附近的结构清晰地可视化这一技术问题。
[0013] 解决问题的技术手段
[0014] (1)本发明为了解决上述技术问题，使从光源出射的激光分束为信号光和参考光， 利用物镜使信号光会聚照射在测量对象上，利用会聚位置扫描单元使上述信号光的会聚位 置扫描（即连续地改变会聚位置），并通过干涉光学系统使从测量对象反射或散射的上述 信号光与上述参考光合束而生成相位关系彼此不同的3束以上的干涉光，对这些干涉光进 行检测。进而，从检测到的3个以上的检测信号的每一个中，或者从使用这些检测信号生成 的各个信号中，减去来自发生强反射的特定部位的反射光成分（减法处理）。之后，对进行 了这样的减法处理后的信号实施规定的运算而生成图像化信号。此处，检测信号是利用光 电二极管等光检测器对生成的干涉光进行检测而生成的，是具有与检测到的干涉光强度成 比例的振幅的电信号。此外，图像化信号是该信号的强度相当于图像的亮度的信号。另外， 发生强反射的部位是与测量区域的其他部位相比具有较大的反射率的部位，是被认为来自 该部位的反射光会妨碍其周边部分的结构的清晰可视化，而可以由用户选择去除来自该部 位的反射光的影响的部位。具体而言，可以考虑测量对象的表面、穿过某容器照射信号光的 情况下的该容器的表面、或者测量对象位于福尔马林溶液等液体中的情况下的该液体的液 面等。此外，上述"使用这些检测信号生成的各个信号"指的是检测信号的差动输出信号或 对检测信号实施规定的运算而得到的信号等。另外，"减去的反射光成分"指的是来自特定 部位的反射光本身，和/或后向散射光。
[0015] 由此，能够抑制来自测量对象表面等特定部位的强反射光的影响，所以能够使上 述特定部位附近的结构清晰地可视化。
[0016] ⑵作为一例，使上述信号光会聚到测量对象上的物镜的数值孔径为0. 4以上。
[0017] 由此，无需使用宽谱光源或波长扫描型光源，就能够实现与现有的OCT装置同等 或以上的光轴方向的空间分辨率。
[0018] (3)作为一例，干涉光学系统中生成的干涉光为4束，这4束干涉光中信号光与参 考光的干涉相位彼此相差约90度的整数倍，其中，信号光与参考光的干涉相位彼此相差约 180度的干涉光的对，由电流差动式光检测器检测。
[0019] 由此，因为使用了电流差动式的检测器，即使增大参考光的强度检测器也不容易 饱和，与不使用电流差动式检测器的情况相比能够提高信号的SN比。
[0020] (4)作为一例，还包括出射与上述激光不同波长的光的第二光源、调整上述参考光 的相位的相位调整单元和控制上述相位调整单元的控制部。此外，从上述第二光源出射的 光被上述光分束单元分束为第二信号光和第二参考光，上述第二信号光和上述第二参考光 在分别通过与上述信号光和上述参考光共用的光路之后被合束，上述控制部控制上述相位 调整单元，使得由上述第二信号光与上述第二参考光合束而生成的干涉光的强度大致一定 (大致为固定值）。
[0021] 由此，在测量对象的位置因外部干扰而变动的情况下，上述信号光与上述参考光 之间的相位关系也可以保持一定，所以能够高精度地从检测到的3个以上的检测信号的每 一个中，或者从使用这些检测信号生成的各个信号中，减去来自测量对象的表面等发生强 反射的部位的反射光成分。
[0022] (5)作为一例，上述第二光源使用低相干光源。此处，低相干光源是出射相干长度 约50 μ m以下的光的光源，例如是SLD光源或ASE光源或者在驱动电流上叠加了高频电流 的LD光源等。
[0023] 由此，通过调整上述第二参考光的光程差能够有选择地仅检测来自测量对象的特 定部位的反射光成分，能够使上述信号光与上述参考光之间的相位关系高精度地保持一 定。
[0024] 发明效果
[0025] 根据本发明能够提供一种光学测量装置，其能够抑制在测量对象的表面等特定部 位发生的强反射光的影响，使上述特定部位附近的结构清晰地可视化。
[0026] 上述之外的技术问题、特征和效果，将通过以下实施方式的说明而明确。
【附图