光源装置及びこれを用いた撮像装置
【課題】 波長掃引の高速化と、発振スペクトル線幅の狭小化と、を同時に達成し得る光源装置を提供する。
【解決手段】 光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させる光源装置。
【解決手段】 光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させる光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振波長を変化させることが可能な光源装置、及びこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源、特にレーザ光源については、発振波長を可変とするものが通信ネットワーク分野や検査装置の分野で種々利用されてきている。
【０００３】
通信ネットワーク分野では、高速な波長切替、また、検査装置の分野では高速で広範な波長掃引が、要望されている。
【０００４】
検査装置における波長可変（掃引）光源の用途としては、レーザ分光器、分散測定器、膜厚測定器、波長掃引型光干渉トモグラフィー（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＳＳ−ＯＣＴ）装置等がある。
【０００５】
光干渉トモグラフィーは、光干渉を用いて検体の断層像を撮像するもので、ミクロンオーダーの空間分解能が得られることや無侵襲性等の理由から医用分野における研究が近年、盛んになってきている撮像技術である。
【０００６】
波長掃引型光干渉トモグラフィーでは、深さ情報を得るのにスペクトル干渉を用い、分光器を用いないことから光量のロスが少なく高ＳＮ比の像取得も期待されている。
【０００７】
ＳＳ−ＯＣＴ技術を適用した医用画像撮像装置を構成する場合には、掃引速度が速いほど画像取得時間を短縮でき、また、波長掃引幅が広いほど断層像の空間解像度を高めることが可能なためこれらのパラメータは重要である。
【０００８】
具体的には波長掃引幅Δλ、発振波長λ０、検体の屈折率をｎとするとき深さ分解能は
【０００９】
【数１】
【００１０】
で表される。したがって深さ分解能を高めるためには波長掃引幅の拡大が必要であり、広帯域な波長掃引光源が求められている。
【００１１】
一方、ＳＳ−ＯＣＴ装置においては検体の奥深い構造まで検知できること、すなわち長い可干渉距離を実現できることが望まれる。このため、ＳＳ−ＯＣＴ装置の光源の性能としては、発振スペクトル線幅がより狭いほうが望ましい。
【００１２】
具体的には発振スペクトル線幅δλ、とするとき可干渉距離（コヒーレンス長）は
【００１３】
【数２】
【００１４】
で表わされる。したがって検体の奥行き方向の測定範囲を広げるためには発振スペクトル線幅の狭小化が必要であり、狭い線幅の波長掃引光源が求められている。
【００１５】
こうした中、ＳＳ−ＯＣＴ装置に用いる光源として、光利得媒体と波長可変機構とを共振器の中に組み込んだ、外部共振器型の波長掃引光源が主に用いられている。このような光源の中で、波長可変機構としてスリットを移動させて波長を可変とする手法が特許文献１に開示されている。
【００１６】
このスリット移動方式においては、光利得媒体からの出射光を平行として回折格子に入射させ、波長ごとに異なる角度で回折させる。このとき、ある角度で回折した回折光のみをスリットで切り出すことにより、特定波長のみを選択することができる。選択された光をミラーで光利得媒体へ戻して共振器を形成することで、レーザ発振が可能となる。スリットをモーターで機械的に移動させて選択波長を変化させることで、波長可変を実現している。
【００１７】
また、スリットを回転円板上に円周に沿って作製することで、円板の回転速度によって波長掃引速度を変えることができる。回転円板はリニアエンコーダ等に使用されているものが使用でき、ポリゴンミラーに比べて重量が小さいので、比較的容易に高速回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００８−９８３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
スリット移動方式による波長掃引光源においては、より高速な波長掃引を実現するためにスリットが形成されている円板の回転速度を上げる必要があるが、円板の回転速度はモーターの回転速度に制限されてしまうため、この手法によるさらなる高速化は難しい。
【００２０】
また、回折格子による回折角を小さくし、光束の空間的な広がり幅に対するスリットの通過時間を短くすることで高速化を実現する方法も考えられるが、スリットによる波長選択幅が広くなるという不都合を生じてしまう。
【００２１】
このため、幅のより狭いスリットを用いて波長選択幅を狭くすることが考えられるが、スリット自体をより狭く作製するにも作製プロセス上の限界が存在する。
【００２２】
それ故、より幅の狭いスリット作製には、限界があり、自ずと波長選択幅も限定されたものとなる。すなわち、波長掃引の高速化と発振スペクトルの狭小化にはトレードオフの関係があるため、狭いスペクトル線幅を満たしつつ高速に波長を掃引することが困難であるというのが実状である。
【００２３】
本発明は、波長掃引の高速化と発振スペクトル線幅の狭小化とを同時に実現できる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明により提供される光源装置は、光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、
前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、
前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光源装置では、光が共振器内を一往復する間に波長選択部で複数回の波長選択がなされる。そして、複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させる。これにより発振スペクトルの発振線幅は狭小化する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光源装置の一例を示す模式図
【図２】従来の光源装置の一例を示す模式図
【図３】本発明の実施例１の光源装置を説明する模式図
【図４】本発明の実施例２の光源装置を説明する模式図
【図５】本発明の実施例３の撮像装置を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図を参照しつつ、従来技術と対比して本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図２は従来の光源装置の一例を示す模式図である。
【００２９】
この図に示した光源装置においては、光利得媒体としての光増幅器２０１は、レーザ発振の発振波長に利得を有しているものであって、例えば半導体光増幅器（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＳＯＡ）を用いる。この光増幅器２０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ２０２で平行光とする。この平行光を回折格子２０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折光を集光レンズ２０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー２０５を設ける。焦点位置は波長に応じて異なるため、スリットミラー２０５の位置に応じて特定の波長のみが反射され、光増幅器２０１に再び入射される。
【００３０】
したがって、この波長の光が外部共振器型光源として機能し、レーザ発振する。スリットミラー２０５の位置を機械的に移動させることで、反射される光の波長が変化するため、波長可変が実現できる。
【００３１】
また、光増幅器２０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ２０６を介して部分反射ミラー２０７によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。部分反射ミラー２０７によって透過された光を出力光として取り出す。
【００３２】
＜本発明における発振スペクトル狭小化＞
図１は本発明の光源装置の一例を示す模式図である。この図に示した光源装置において、半導体光増幅器等で構成される光増幅器１０１の一方の端面からの出力光を、コリメートレンズ１０２を介して分散素子としての回折格子１０３に入射させる。
【００３３】
回折光を集光レンズ１０４で集光し、焦点位置にスリットミラー１０５を配置する。
【００３４】
光増幅器１０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ１０６を介して部分反射ミラー１０７によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。部分反射ミラー１０７によって透過された光を出力光として取り出す構成となっており、ここまでは図２に示す従来の光源装置と同様の構成である。
【００３５】
ここで図２（Ａ）に示すように、スリットミラー１０５を光軸に対しわずかに傾けて配置し、集光レンズ１０４で集光された光をスリットミラー１０５によってある角度をもって反射させる。ここでスリットミラー１０５は、波長選択部として機能している。
【００３６】
さらに、スリットミラー１０５で反射された光を、凹面ミラー１０８により再びスリットミラー１０５へ入射させる。
【００３７】
この際、図２（Ｂ）に示すようにスリットミラー１０５に対し、わずかにずらして入射させ、入射光の一部のみがスリットミラー１０５に当たるように入射させる。
【００３８】
ここで、１２０は回折格子１０４により波長に応じて分散し、回転円板上に集光した光の帯を示している。１５１はスリットミラー１０５により最初に波長選択される光、１５１ａは、凹面ミラー１０５により反射される光をそれぞれ示している。そして、１５２は、反射光１５１ａのうち、スリットミラー１５１により二度目に波長選択された光を示している。スリットミラー１０５は円板上に配され、円板が回転することから、二度目の波長選択の際には、一度目に比較して位置が移動することから反射光１５１ａのうちの一部が選択され１５２の光となる。
【００３９】
これを波長領域で考えると図２（Ｃ）のようになる。
【００４０】
図２（Ｃ）においては、横軸に一度目に波長選択された光１５１と、二度目に波長選択された光１５２と、についてそれぞれの波長帯域を示しており、それぞれの半値幅は、Ｗ１及びＷ２である。縦軸は、光の強度を示している。そして、最初の波長選択と、二度目の波長選択の重複した波長帯域の光１５２の発振が生ずることとなる。
【００４１】
図２（Ｃ）より、二度目に波長選択された光１５２と、一度目に波長選択された光１５１に比べて、波長帯域が狭くなっており、発振スペクトルの狭小化が図れることが理解される。
【００４２】
ここで、スリットミラー１０５による一度目の反射光の波長選択帯域の中心波長をλ１、二度目の波長選択帯域の中心波長をλ２、ｎ回選択時の中心波長をλｎ、波長選択部としてのスリットミラーにより一度に波長選択される波長範囲をΔλとすると、｜λ１−λｎ｜＜Δλを満たすことが好ましい。
【００４３】
以上のように、光利得媒体より放出された光が光共振器内を一往復する間に波長選択部で複数回波長選択され、複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることで、スリットミラー１０５の幅が広い場合であってもスリットミラー１０５による波長選択幅を狭くできる。このため、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【００４４】
＜その他採用し得る形態＞
これまで光利得媒体として半導体光増幅器（ＳＯＡ）を例に説明したが、この他、光増幅媒体としては、エルビウムやネオジウム等を含有する希土類添加（イオンドープ）光ファイバ、光ファイバ中に色素を添加して色素により増幅を行うもの等を採用することができる。
【００４５】
希土類添加光ファイバは、高利得で良好な雑音特性を得るためには好適である。色素添加光ファイバは、蛍光色素材料やそのホスト材料などを適宜選択することで可変波長の選択肢が増す。
【００４６】
半導体光増幅器は、小型で且つ高速制御が可能なことから好ましい。半導体光増幅器としては、共振器型光増幅器と進行波形光増幅器の双方を用いることができる。半導体光増幅器を構成する材料は、一般的な半導体レーザを構成する化合物半導体等を用いることができ、具体的にはＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＡｓＰ系、ＧａＡｌＳｂ系、ＧａＡｓＰ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系等の化合物半導体を挙げることができる。半導体光増幅器は、利得の中心波長が、例えば、８４０ｎｍ、１０６０ｎｍ、１３００ｎｍ、１５５０ｎｍのものの中から光源の用途等に応じて適宜、選択して採用することができる。
【００４７】
本発明で採用し得る光共振器は、上述した直線型共振器の他、リング型共振器やσ型共振器等を採用することができる。直線型共振器としては、一対の平行平面を備えた光共振器（所謂、ファブリー・ペロー共振器）や、光ファイバの端面をミラーとして直線状とした共振器等を挙げることができる。
【００４８】
リング型共振器としては、光ファイバを用いた共振器の他、スラブ導波路、ミラーを用いて空中や真空中を光が伝播する光学系を用いたもの等を採用することができる。
【００４９】
本発明において、光の波長に応じて分散させる分散素子は、回折格子（透過型，反射型）、プリズム、さらには回折格子とプリズムを合体させたもの等を採用することができる。
【００５０】
波長選択部としては、例えば、反射部を備えた回転体を用いて構成することができる。
【００５１】
回転体は、円板状をなし、該円板の周辺部に反射部として機能する複数のスリットを備えたものや、ポリゴンミラーを採用することができる。
【００５２】
波長選択部は、回転体の反射部で反射された光を該反射部に向けて反射させる別の反射部材を備える構成とすることもできる。また、回転体の２つの反射部を光共振器を構成する反射面とし、光利得媒体を挟んで一対の分散素子を備える構成とすることもできる。
【００５３】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００５４】
図３に本実施例の光源装置の模式図を示す。
【００５５】
半導体光増幅器３０１は波長８００ｎｍから８８０ｎｍの間で利得を有しており、この半導体光増幅器３０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ３０２で平行光とする。
【００５６】
この平行光を回折格子３０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折格子３０３の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００５７】
回折光を集光レンズ３０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー３０５を設ける。このスリットミラー３０５のスリット幅は３μｍである。
【００５８】
スリットミラー３０５によって反射された光を、凹面ミラー３０６によって反射させ、再びスリットミラー３０５へ入射させる。
【００５９】
スリットミラー３０５は、回転円板３０７の円周に沿って一定間隔で多数配置される。駆動部３０８は回転円板３０７を一定速度でその中心軸に沿って駆動する。
【００６０】
また、半導体光増幅器３０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ３０９を介して部分反射ミラー３１０によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。凹面ミラー３０６と部分反射ミラー３１０との間で外部共振器が形成され、その共振器長は１００ｍｍである。部分反射ミラー３１０を透過した光を出力光として外部に取り出す構成となっている。
【００６１】
以下にこの実施形態での動作について説明する。
【００６２】
半導体光増幅器３０１を駆動することによって半導体光増幅器３０１より放出された光束がコリメートレンズ３０２を介して回折格子３０３に入射される。このとき回折格子３０３からの回折光は集光レンズ３０４を介して集光される。
【００６３】
回転円板３０７上に配置されたスリットミラー３０５によって、回折角に応じた波長成分の光のみが反射される。このとき、回折光は回転円板３０７の面上に空間的に１ｍｍの大きさで広がっており、スリット幅３μｍのスリットミラー３０５により波長幅０．２４ｎｍの光が反射される。
【００６４】
この反射光は凹面ミラー３０６へ入射され、入射方向と１８０°反転した方向へ反射される。凹面ミラー３０６による反射光は再びスリットミラー３０５へ入射されるが、入射光の一部のみがスリットミラー３０５に当たるように配置される。
【００６５】
したがって、入射光に含まれる波長成分の一部のみがスリットミラー３０５で再び反射されることとなり、反射光の波長幅が狭くなる。
【００６６】
本実施例では、凹面ミラー３０６による反射光を再びスリットミラー３０５へ入射する際、入射光の半分がスリットミラー３０５に当たるように配置したため、スリットミラー３０５による再度の反射光の波長幅は０．１２ｎｍとなった。
【００６７】
この反射光を半導体光増幅器３０１へ戻すことで、凹面ミラー３０６と部分反射ミラー３１０との間で外部共振器が構成されてレーザ発振する。
【００６８】
そして回転円板３０７の回転に従い、回折格子３０３で反射される角度が異なった波長の光が選択されて発振波長が変化する。半導体光増幅器３０１の利得帯域を超えると発振しなくなり、回転によって次のスリットミラー３０５を回折光が通過できるようになると、スリットミラー３０５によって再び光が反射され発振する。したがって発振波長はのこぎり波状に変化することとなる。
【００６９】
以上のように、光が共振器内を一往復する間にスリットミラー３０５で二回波長選択されることになる。二回目の波長選択の際に、一部の光のみがスリットミラー３０５に当たるため、一部の波長成分のみがスリットミラー３０５で再び反射されることとなり、選択波長範囲は狭くなる。幅の非常に狭いスリットミラー３０５で反射されるのと同じ効果が得られることになるため、スリットミラー３０５の幅が広くてもスリットミラー３０５による波長選択幅を狭くできる。このため、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【実施例２】
【００７０】
図４に本実施例の光源装置の模式図を示す。
【００７１】
半導体光増幅器４０１は波長８００ｎｍから８８０ｎｍの間で利得を有しており、この半導体光増幅器４０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ４０２で平行光とする。
【００７２】
この平行光を回折格子４０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折格子４０３の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００７３】
回折光を集光レンズ４０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー４０５を設ける。このスリットミラー４０５のスリット幅は３μｍである。
【００７４】
また、半導体光増幅器４０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ４０６を介して回折格子４０７に入射させ、回折光を集光レンズ４０８で集光させる。
【００７５】
この回折格子４０７の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００７６】
集光された光の焦点位置に、上記のスリットミラー４０５とは異なるスリットミラー４０９を設ける。このスリットミラー４０９のスリット幅は３μｍである。
【００７７】
スリットミラー４０５、スリットミラー４０９は、回転円板４１０の円周に沿って一定間隔で多数配置される。駆動部４１１は回転円板４１０を一定速度でその中心軸に沿って駆動する。
【００７８】
スリットミラー４０５とスリットミラー４０９との間で外部共振器が形成され、その共振器長は１００ｍｍである。回折格子４０３からの０次回折光を出力光として外部に取り出す構成となっている。
【００７９】
以下にこの実施形態での動作について説明する。
【００８０】
半導体光増幅器４０１を駆動することによって、半導体光増幅器４０１の一方の端面から放出された光束がコリメートレンズ４０２を介して回折格子４０３に入射される。このとき回折格子４０３からの回折光は集光レンズ４０４を介して集光される。
【００８１】
回転円板４１０上に配置されたスリットミラー４０５によって、回折角に応じた波長成分の光のみが反射される。このとき、回折光は回転円板４１０の面上に空間的に１ｍｍの大きさで広がっており、スリット幅３ｕｍのスリットミラー４０５により波長幅０．２４ｎｍの光が反射される。
【００８２】
この反射光は半導体光増幅器４０１へ戻され増幅された後、半導体光増幅器４０１の他方の端面から出射される。この出射光はコリメートレンズ４０６を介して回折格子４０７に入射され、回折光は集光レンズ４０８で集光される。
【００８３】
集光された光はスリットミラー４０９へ入射されるが、入射光の一部のみがスリットミラー４０９に当たるように配置される。したがって、入射光に含まれる波長成分の一部のみがスリットミラー４０９で再び反射されることとなり、反射光の波長幅が狭くなる。
【００８４】
本実施例では、スリットミラー４０９へ入射する際、入射光の半分がスリットミラー４０９に当たるように配置したため、スリットミラー４０９による反射光の波長幅は０．１２ｎｍとなった。この反射光を再び半導体光増幅器４０１へ戻すことで、スリットミラー４０５とスリットミラー４０９との間で外部共振器が構成されてレーザ発振する。
【００８５】
以上のように、光が共振器内を一往復する間にスリットミラー４０５とスリットミラー４０９とで二回波長選択されることになる。二回目の波長選択の際に、一部の光のみがスリットミラー４０９に当たるため、一部の波長成分のみがスリットミラー４０９で再び反射されることとなり、選択波長範囲は狭くなる。したがって、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【実施例３】
【００８６】
本実施例では、本発明の光源を用いた光干渉断層撮像装置の例を示す。
【００８７】
図５は本例のＯＣＴ装置の模式図である。
【００８８】
図５のＯＣＴ装置は、基本的には光源部（５０１等）、検体測定部（５０７等）、参照部（５０２等）、干渉部（５０３）、光検出部（５０９等）、画像処理部（５１１）で構成されている。以下、各構成要素を説明する。
【００８９】
光源部は、波長可変光源５０１と該波長可変光源を制御する光源制御部５１２を有して構成され、波長可変光源５０１は照射用ファイバ５１０を介して干渉部を構成するファイバカップラ５０３に接続されている。
【００９０】
干渉部のファイバカップラ５０３は、光源の波長帯域でシングルモードのもので構成し、各種ファイバカップラは３ｄＢカップラで構成した。
【００９１】
反射ミラー５０４は、参照光光路用ファイバ５０２に接続されて参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部を構成し、ファイバ５０２は、ファイバカップラ５０３に接続されている。
【００９２】
検査光光路用５０５ファイバ、照射集光光学系５０６、照射位置走査用ミラー５０７により測定部が構成され、検査光光路用５０５ファイバは、ファイバカップラ５０３に接続されている。ファイバカップラ５０３では、検査物体５１４の内部及び表面から発生した後方散乱光と、参照部からの戻り光とが干渉して干渉光となる。
【００９３】
光検出部は、受光用ファイバ５０８とフォトディテクタ５０９で構成され、ファイバカップラ５０３で生ずる干渉光をフォトディテクタ５０９に導く。
【００９４】
フォトディテクタ５０９で受光された光は信号処理装置５１１にてスペクトル信号に変換され、さらにフーリエ変換を施すことで被験物体の奥行き情報を取得する。取得された奥行き情報は画像出力モニター５１３に断層像（画像）として表示される。
【００９５】
ここで、信号処理装置５１１は、パーソナルコンピュータ等で構成することができ、画像出力モニター５１３は、パーソナルコンピュータの表示画面等で構成できる。
【００９６】
本実施例で特徴的なのは光源部であり、波長可変光源５０１は光源制御装置５１２によりその発振波長や強度及びその時間変化が制御される。
【００９７】
光源制御装置５１２は、照射位置走査用ミラー５０７の駆動信号等をも制御する信号処理装置５１１に接続され、走査用ミラー５０７の駆動と同期して波長可変光源５０１が制御される。
【００９８】
本発明の光源装置を用いた波長可変光源５０１は波長掃引中のスペクトル線幅が狭く、光干渉断層撮像の際、参照ミラーと等距離の位置から遠い位置までの干渉像を取得することが可能となる。波長掃引における発振波長のスペクトル幅が狭いことは、コヒーレンス長が長いことに相当する。すなわち干渉光学系を構成する二つの光路の光路長差が長くても干渉信号を得られることになる。つまり、スペクトル線幅が狭い本発明の光源装置を用いたＯＣＴ装置は、被検査物体の奥深い構造まで検知できるという効果を奏する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振波長を変化させることが可能な光源装置、及びこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源、特にレーザ光源については、発振波長を可変とするものが通信ネットワーク分野や検査装置の分野で種々利用されてきている。
【０００３】
通信ネットワーク分野では、高速な波長切替、また、検査装置の分野では高速で広範な波長掃引が、要望されている。
【０００４】
検査装置における波長可変（掃引）光源の用途としては、レーザ分光器、分散測定器、膜厚測定器、波長掃引型光干渉トモグラフィー（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＳＳ−ＯＣＴ）装置等がある。
【０００５】
光干渉トモグラフィーは、光干渉を用いて検体の断層像を撮像するもので、ミクロンオーダーの空間分解能が得られることや無侵襲性等の理由から医用分野における研究が近年、盛んになってきている撮像技術である。
【０００６】
波長掃引型光干渉トモグラフィーでは、深さ情報を得るのにスペクトル干渉を用い、分光器を用いないことから光量のロスが少なく高ＳＮ比の像取得も期待されている。
【０００７】
ＳＳ−ＯＣＴ技術を適用した医用画像撮像装置を構成する場合には、掃引速度が速いほど画像取得時間を短縮でき、また、波長掃引幅が広いほど断層像の空間解像度を高めることが可能なためこれらのパラメータは重要である。
【０００８】
具体的には波長掃引幅Δλ、発振波長λ０、検体の屈折率をｎとするとき深さ分解能は
【０００９】
【数１】
【００１０】
で表される。したがって深さ分解能を高めるためには波長掃引幅の拡大が必要であり、広帯域な波長掃引光源が求められている。
【００１１】
一方、ＳＳ−ＯＣＴ装置においては検体の奥深い構造まで検知できること、すなわち長い可干渉距離を実現できることが望まれる。このため、ＳＳ−ＯＣＴ装置の光源の性能としては、発振スペクトル線幅がより狭いほうが望ましい。
【００１２】
具体的には発振スペクトル線幅δλ、とするとき可干渉距離（コヒーレンス長）は
【００１３】
【数２】
【００１４】
で表わされる。したがって検体の奥行き方向の測定範囲を広げるためには発振スペクトル線幅の狭小化が必要であり、狭い線幅の波長掃引光源が求められている。
【００１５】
こうした中、ＳＳ−ＯＣＴ装置に用いる光源として、光利得媒体と波長可変機構とを共振器の中に組み込んだ、外部共振器型の波長掃引光源が主に用いられている。このような光源の中で、波長可変機構としてスリットを移動させて波長を可変とする手法が特許文献１に開示されている。
【００１６】
このスリット移動方式においては、光利得媒体からの出射光を平行として回折格子に入射させ、波長ごとに異なる角度で回折させる。このとき、ある角度で回折した回折光のみをスリットで切り出すことにより、特定波長のみを選択することができる。選択された光をミラーで光利得媒体へ戻して共振器を形成することで、レーザ発振が可能となる。スリットをモーターで機械的に移動させて選択波長を変化させることで、波長可変を実現している。
【００１７】
また、スリットを回転円板上に円周に沿って作製することで、円板の回転速度によって波長掃引速度を変えることができる。回転円板はリニアエンコーダ等に使用されているものが使用でき、ポリゴンミラーに比べて重量が小さいので、比較的容易に高速回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００８−９８３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
スリット移動方式による波長掃引光源においては、より高速な波長掃引を実現するためにスリットが形成されている円板の回転速度を上げる必要があるが、円板の回転速度はモーターの回転速度に制限されてしまうため、この手法によるさらなる高速化は難しい。
【００２０】
また、回折格子による回折角を小さくし、光束の空間的な広がり幅に対するスリットの通過時間を短くすることで高速化を実現する方法も考えられるが、スリットによる波長選択幅が広くなるという不都合を生じてしまう。
【００２１】
このため、幅のより狭いスリットを用いて波長選択幅を狭くすることが考えられるが、スリット自体をより狭く作製するにも作製プロセス上の限界が存在する。
【００２２】
それ故、より幅の狭いスリット作製には、限界があり、自ずと波長選択幅も限定されたものとなる。すなわち、波長掃引の高速化と発振スペクトルの狭小化にはトレードオフの関係があるため、狭いスペクトル線幅を満たしつつ高速に波長を掃引することが困難であるというのが実状である。
【００２３】
本発明は、波長掃引の高速化と発振スペクトル線幅の狭小化とを同時に実現できる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明により提供される光源装置は、光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、
前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、
前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光源装置では、光が共振器内を一往復する間に波長選択部で複数回の波長選択がなされる。そして、複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させる。これにより発振スペクトルの発振線幅は狭小化する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光源装置の一例を示す模式図
【図２】従来の光源装置の一例を示す模式図
【図３】本発明の実施例１の光源装置を説明する模式図
【図４】本発明の実施例２の光源装置を説明する模式図
【図５】本発明の実施例３の撮像装置を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図を参照しつつ、従来技術と対比して本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図２は従来の光源装置の一例を示す模式図である。
【００２９】
この図に示した光源装置においては、光利得媒体としての光増幅器２０１は、レーザ発振の発振波長に利得を有しているものであって、例えば半導体光増幅器（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＳＯＡ）を用いる。この光増幅器２０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ２０２で平行光とする。この平行光を回折格子２０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折光を集光レンズ２０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー２０５を設ける。焦点位置は波長に応じて異なるため、スリットミラー２０５の位置に応じて特定の波長のみが反射され、光増幅器２０１に再び入射される。
【００３０】
したがって、この波長の光が外部共振器型光源として機能し、レーザ発振する。スリットミラー２０５の位置を機械的に移動させることで、反射される光の波長が変化するため、波長可変が実現できる。
【００３１】
また、光増幅器２０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ２０６を介して部分反射ミラー２０７によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。部分反射ミラー２０７によって透過された光を出力光として取り出す。
【００３２】
＜本発明における発振スペクトル狭小化＞
図１は本発明の光源装置の一例を示す模式図である。この図に示した光源装置において、半導体光増幅器等で構成される光増幅器１０１の一方の端面からの出力光を、コリメートレンズ１０２を介して分散素子としての回折格子１０３に入射させる。
【００３３】
回折光を集光レンズ１０４で集光し、焦点位置にスリットミラー１０５を配置する。
【００３４】
光増幅器１０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ１０６を介して部分反射ミラー１０７によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。部分反射ミラー１０７によって透過された光を出力光として取り出す構成となっており、ここまでは図２に示す従来の光源装置と同様の構成である。
【００３５】
ここで図２（Ａ）に示すように、スリットミラー１０５を光軸に対しわずかに傾けて配置し、集光レンズ１０４で集光された光をスリットミラー１０５によってある角度をもって反射させる。ここでスリットミラー１０５は、波長選択部として機能している。
【００３６】
さらに、スリットミラー１０５で反射された光を、凹面ミラー１０８により再びスリットミラー１０５へ入射させる。
【００３７】
この際、図２（Ｂ）に示すようにスリットミラー１０５に対し、わずかにずらして入射させ、入射光の一部のみがスリットミラー１０５に当たるように入射させる。
【００３８】
ここで、１２０は回折格子１０４により波長に応じて分散し、回転円板上に集光した光の帯を示している。１５１はスリットミラー１０５により最初に波長選択される光、１５１ａは、凹面ミラー１０５により反射される光をそれぞれ示している。そして、１５２は、反射光１５１ａのうち、スリットミラー１５１により二度目に波長選択された光を示している。スリットミラー１０５は円板上に配され、円板が回転することから、二度目の波長選択の際には、一度目に比較して位置が移動することから反射光１５１ａのうちの一部が選択され１５２の光となる。
【００３９】
これを波長領域で考えると図２（Ｃ）のようになる。
【００４０】
図２（Ｃ）においては、横軸に一度目に波長選択された光１５１と、二度目に波長選択された光１５２と、についてそれぞれの波長帯域を示しており、それぞれの半値幅は、Ｗ１及びＷ２である。縦軸は、光の強度を示している。そして、最初の波長選択と、二度目の波長選択の重複した波長帯域の光１５２の発振が生ずることとなる。
【００４１】
図２（Ｃ）より、二度目に波長選択された光１５２と、一度目に波長選択された光１５１に比べて、波長帯域が狭くなっており、発振スペクトルの狭小化が図れることが理解される。
【００４２】
ここで、スリットミラー１０５による一度目の反射光の波長選択帯域の中心波長をλ１、二度目の波長選択帯域の中心波長をλ２、ｎ回選択時の中心波長をλｎ、波長選択部としてのスリットミラーにより一度に波長選択される波長範囲をΔλとすると、｜λ１−λｎ｜＜Δλを満たすことが好ましい。
【００４３】
以上のように、光利得媒体より放出された光が光共振器内を一往復する間に波長選択部で複数回波長選択され、複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることで、スリットミラー１０５の幅が広い場合であってもスリットミラー１０５による波長選択幅を狭くできる。このため、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【００４４】
＜その他採用し得る形態＞
これまで光利得媒体として半導体光増幅器（ＳＯＡ）を例に説明したが、この他、光増幅媒体としては、エルビウムやネオジウム等を含有する希土類添加（イオンドープ）光ファイバ、光ファイバ中に色素を添加して色素により増幅を行うもの等を採用することができる。
【００４５】
希土類添加光ファイバは、高利得で良好な雑音特性を得るためには好適である。色素添加光ファイバは、蛍光色素材料やそのホスト材料などを適宜選択することで可変波長の選択肢が増す。
【００４６】
半導体光増幅器は、小型で且つ高速制御が可能なことから好ましい。半導体光増幅器としては、共振器型光増幅器と進行波形光増幅器の双方を用いることができる。半導体光増幅器を構成する材料は、一般的な半導体レーザを構成する化合物半導体等を用いることができ、具体的にはＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＡｓＰ系、ＧａＡｌＳｂ系、ＧａＡｓＰ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系等の化合物半導体を挙げることができる。半導体光増幅器は、利得の中心波長が、例えば、８４０ｎｍ、１０６０ｎｍ、１３００ｎｍ、１５５０ｎｍのものの中から光源の用途等に応じて適宜、選択して採用することができる。
【００４７】
本発明で採用し得る光共振器は、上述した直線型共振器の他、リング型共振器やσ型共振器等を採用することができる。直線型共振器としては、一対の平行平面を備えた光共振器（所謂、ファブリー・ペロー共振器）や、光ファイバの端面をミラーとして直線状とした共振器等を挙げることができる。
【００４８】
リング型共振器としては、光ファイバを用いた共振器の他、スラブ導波路、ミラーを用いて空中や真空中を光が伝播する光学系を用いたもの等を採用することができる。
【００４９】
本発明において、光の波長に応じて分散させる分散素子は、回折格子（透過型，反射型）、プリズム、さらには回折格子とプリズムを合体させたもの等を採用することができる。
【００５０】
波長選択部としては、例えば、反射部を備えた回転体を用いて構成することができる。
【００５１】
回転体は、円板状をなし、該円板の周辺部に反射部として機能する複数のスリットを備えたものや、ポリゴンミラーを採用することができる。
【００５２】
波長選択部は、回転体の反射部で反射された光を該反射部に向けて反射させる別の反射部材を備える構成とすることもできる。また、回転体の２つの反射部を光共振器を構成する反射面とし、光利得媒体を挟んで一対の分散素子を備える構成とすることもできる。
【００５３】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００５４】
図３に本実施例の光源装置の模式図を示す。
【００５５】
半導体光増幅器３０１は波長８００ｎｍから８８０ｎｍの間で利得を有しており、この半導体光増幅器３０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ３０２で平行光とする。
【００５６】
この平行光を回折格子３０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折格子３０３の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００５７】
回折光を集光レンズ３０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー３０５を設ける。このスリットミラー３０５のスリット幅は３μｍである。
【００５８】
スリットミラー３０５によって反射された光を、凹面ミラー３０６によって反射させ、再びスリットミラー３０５へ入射させる。
【００５９】
スリットミラー３０５は、回転円板３０７の円周に沿って一定間隔で多数配置される。駆動部３０８は回転円板３０７を一定速度でその中心軸に沿って駆動する。
【００６０】
また、半導体光増幅器３０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ３０９を介して部分反射ミラー３１０によって一部の光は反射され、一部の光は透過される。凹面ミラー３０６と部分反射ミラー３１０との間で外部共振器が形成され、その共振器長は１００ｍｍである。部分反射ミラー３１０を透過した光を出力光として外部に取り出す構成となっている。
【００６１】
以下にこの実施形態での動作について説明する。
【００６２】
半導体光増幅器３０１を駆動することによって半導体光増幅器３０１より放出された光束がコリメートレンズ３０２を介して回折格子３０３に入射される。このとき回折格子３０３からの回折光は集光レンズ３０４を介して集光される。
【００６３】
回転円板３０７上に配置されたスリットミラー３０５によって、回折角に応じた波長成分の光のみが反射される。このとき、回折光は回転円板３０７の面上に空間的に１ｍｍの大きさで広がっており、スリット幅３μｍのスリットミラー３０５により波長幅０．２４ｎｍの光が反射される。
【００６４】
この反射光は凹面ミラー３０６へ入射され、入射方向と１８０°反転した方向へ反射される。凹面ミラー３０６による反射光は再びスリットミラー３０５へ入射されるが、入射光の一部のみがスリットミラー３０５に当たるように配置される。
【００６５】
したがって、入射光に含まれる波長成分の一部のみがスリットミラー３０５で再び反射されることとなり、反射光の波長幅が狭くなる。
【００６６】
本実施例では、凹面ミラー３０６による反射光を再びスリットミラー３０５へ入射する際、入射光の半分がスリットミラー３０５に当たるように配置したため、スリットミラー３０５による再度の反射光の波長幅は０．１２ｎｍとなった。
【００６７】
この反射光を半導体光増幅器３０１へ戻すことで、凹面ミラー３０６と部分反射ミラー３１０との間で外部共振器が構成されてレーザ発振する。
【００６８】
そして回転円板３０７の回転に従い、回折格子３０３で反射される角度が異なった波長の光が選択されて発振波長が変化する。半導体光増幅器３０１の利得帯域を超えると発振しなくなり、回転によって次のスリットミラー３０５を回折光が通過できるようになると、スリットミラー３０５によって再び光が反射され発振する。したがって発振波長はのこぎり波状に変化することとなる。
【００６９】
以上のように、光が共振器内を一往復する間にスリットミラー３０５で二回波長選択されることになる。二回目の波長選択の際に、一部の光のみがスリットミラー３０５に当たるため、一部の波長成分のみがスリットミラー３０５で再び反射されることとなり、選択波長範囲は狭くなる。幅の非常に狭いスリットミラー３０５で反射されるのと同じ効果が得られることになるため、スリットミラー３０５の幅が広くてもスリットミラー３０５による波長選択幅を狭くできる。このため、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【実施例２】
【００７０】
図４に本実施例の光源装置の模式図を示す。
【００７１】
半導体光増幅器４０１は波長８００ｎｍから８８０ｎｍの間で利得を有しており、この半導体光増幅器４０１の一方の端面からの出力光をコリメートレンズ４０２で平行光とする。
【００７２】
この平行光を回折格子４０３に入射させ、光の波長に応じて異なる角度で回折させる。この回折格子４０３の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００７３】
回折光を集光レンズ４０４によって集光させ、集光された光の焦点位置にスリットミラー４０５を設ける。このスリットミラー４０５のスリット幅は３μｍである。
【００７４】
また、半導体光増幅器４０１の他方の端面からの出射光は、コリメートレンズ４０６を介して回折格子４０７に入射させ、回折光を集光レンズ４０８で集光させる。
【００７５】
この回折格子４０７の格子線数は１２００本／ｍｍである。
【００７６】
集光された光の焦点位置に、上記のスリットミラー４０５とは異なるスリットミラー４０９を設ける。このスリットミラー４０９のスリット幅は３μｍである。
【００７７】
スリットミラー４０５、スリットミラー４０９は、回転円板４１０の円周に沿って一定間隔で多数配置される。駆動部４１１は回転円板４１０を一定速度でその中心軸に沿って駆動する。
【００７８】
スリットミラー４０５とスリットミラー４０９との間で外部共振器が形成され、その共振器長は１００ｍｍである。回折格子４０３からの０次回折光を出力光として外部に取り出す構成となっている。
【００７９】
以下にこの実施形態での動作について説明する。
【００８０】
半導体光増幅器４０１を駆動することによって、半導体光増幅器４０１の一方の端面から放出された光束がコリメートレンズ４０２を介して回折格子４０３に入射される。このとき回折格子４０３からの回折光は集光レンズ４０４を介して集光される。
【００８１】
回転円板４１０上に配置されたスリットミラー４０５によって、回折角に応じた波長成分の光のみが反射される。このとき、回折光は回転円板４１０の面上に空間的に１ｍｍの大きさで広がっており、スリット幅３ｕｍのスリットミラー４０５により波長幅０．２４ｎｍの光が反射される。
【００８２】
この反射光は半導体光増幅器４０１へ戻され増幅された後、半導体光増幅器４０１の他方の端面から出射される。この出射光はコリメートレンズ４０６を介して回折格子４０７に入射され、回折光は集光レンズ４０８で集光される。
【００８３】
集光された光はスリットミラー４０９へ入射されるが、入射光の一部のみがスリットミラー４０９に当たるように配置される。したがって、入射光に含まれる波長成分の一部のみがスリットミラー４０９で再び反射されることとなり、反射光の波長幅が狭くなる。
【００８４】
本実施例では、スリットミラー４０９へ入射する際、入射光の半分がスリットミラー４０９に当たるように配置したため、スリットミラー４０９による反射光の波長幅は０．１２ｎｍとなった。この反射光を再び半導体光増幅器４０１へ戻すことで、スリットミラー４０５とスリットミラー４０９との間で外部共振器が構成されてレーザ発振する。
【００８５】
以上のように、光が共振器内を一往復する間にスリットミラー４０５とスリットミラー４０９とで二回波長選択されることになる。二回目の波長選択の際に、一部の光のみがスリットミラー４０９に当たるため、一部の波長成分のみがスリットミラー４０９で再び反射されることとなり、選択波長範囲は狭くなる。したがって、発振スペクトル線幅の狭小化を達成することが可能となる。
【実施例３】
【００８６】
本実施例では、本発明の光源を用いた光干渉断層撮像装置の例を示す。
【００８７】
図５は本例のＯＣＴ装置の模式図である。
【００８８】
図５のＯＣＴ装置は、基本的には光源部（５０１等）、検体測定部（５０７等）、参照部（５０２等）、干渉部（５０３）、光検出部（５０９等）、画像処理部（５１１）で構成されている。以下、各構成要素を説明する。
【００８９】
光源部は、波長可変光源５０１と該波長可変光源を制御する光源制御部５１２を有して構成され、波長可変光源５０１は照射用ファイバ５１０を介して干渉部を構成するファイバカップラ５０３に接続されている。
【００９０】
干渉部のファイバカップラ５０３は、光源の波長帯域でシングルモードのもので構成し、各種ファイバカップラは３ｄＢカップラで構成した。
【００９１】
反射ミラー５０４は、参照光光路用ファイバ５０２に接続されて参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部を構成し、ファイバ５０２は、ファイバカップラ５０３に接続されている。
【００９２】
検査光光路用５０５ファイバ、照射集光光学系５０６、照射位置走査用ミラー５０７により測定部が構成され、検査光光路用５０５ファイバは、ファイバカップラ５０３に接続されている。ファイバカップラ５０３では、検査物体５１４の内部及び表面から発生した後方散乱光と、参照部からの戻り光とが干渉して干渉光となる。
【００９３】
光検出部は、受光用ファイバ５０８とフォトディテクタ５０９で構成され、ファイバカップラ５０３で生ずる干渉光をフォトディテクタ５０９に導く。
【００９４】
フォトディテクタ５０９で受光された光は信号処理装置５１１にてスペクトル信号に変換され、さらにフーリエ変換を施すことで被験物体の奥行き情報を取得する。取得された奥行き情報は画像出力モニター５１３に断層像（画像）として表示される。
【００９５】
ここで、信号処理装置５１１は、パーソナルコンピュータ等で構成することができ、画像出力モニター５１３は、パーソナルコンピュータの表示画面等で構成できる。
【００９６】
本実施例で特徴的なのは光源部であり、波長可変光源５０１は光源制御装置５１２によりその発振波長や強度及びその時間変化が制御される。
【００９７】
光源制御装置５１２は、照射位置走査用ミラー５０７の駆動信号等をも制御する信号処理装置５１１に接続され、走査用ミラー５０７の駆動と同期して波長可変光源５０１が制御される。
【００９８】
本発明の光源装置を用いた波長可変光源５０１は波長掃引中のスペクトル線幅が狭く、光干渉断層撮像の際、参照ミラーと等距離の位置から遠い位置までの干渉像を取得することが可能となる。波長掃引における発振波長のスペクトル幅が狭いことは、コヒーレンス長が長いことに相当する。すなわち干渉光学系を構成する二つの光路の光路長差が長くても干渉信号を得られることになる。つまり、スペクトル線幅が狭い本発明の光源装置を用いたＯＣＴ装置は、被検査物体の奥深い構造まで検知できるという効果を奏する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、
前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、
前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記複数回の波長選択で選択される光の波長は、中心波長が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記波長選択部により一度に波長選択される波長範囲をΔλ、前記波長選択部により最初に選択される波長の中心波長をλ１、ｎ回選択時の中心波長をλｎとして、
【数１】
を満たすことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記分散素子は、回折格子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記波長選択部は、反射部を備えた回転体を用いてなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記回転体は、円板状をなし、該円板の周辺部に複数のスリットを備えてなることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記回転体は、ポリゴンミラーであることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
前記スリットは、反射部として機能することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
前記波長選択部は、前記回転体の前記反射部で反射された光を該反射部に向けて反射させる別の反射部材を備えることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記回転体の２つの反射部を前記共振器を構成する反射面とし、前記光利得媒体を挟んで一対の分散素子を備えることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の光源装置を用いた光源部と、
前記光源部からの光を検体に照射し、検体からの反射光を伝達させる検体測定部と、
前記光源部からの光を参照ミラーに照射し、該参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部と、
前記検体測定部からの反射光と前記参照部からの反射光とを干渉させる干渉部と、
前記干渉部からの干渉光を検出する光検出部と、
前記光検出部で検出された光に基づいて、前記検体の断層像を得る画像処理部と、
を有することを特徴とする光干渉断層撮像装置。
【請求項１】
光を増幅させる光利得媒体を備えた光共振器と、
前記光利得媒体より放出された光を波長に応じて分散させる分散素子と、前記分散素子を経た特定の波長の光を反射または透過する波長選択部と、を有する光源装置であって、
前記光利得媒体より放出された光が前記光共振器内を一往復する間に前記波長選択部で複数回の波長選択がなされ、該複数回の波長選択により得られた重複した波長帯域の光を出射させることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記複数回の波長選択で選択される光の波長は、中心波長が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記波長選択部により一度に波長選択される波長範囲をΔλ、前記波長選択部により最初に選択される波長の中心波長をλ１、ｎ回選択時の中心波長をλｎとして、
【数１】
を満たすことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記分散素子は、回折格子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記波長選択部は、反射部を備えた回転体を用いてなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記回転体は、円板状をなし、該円板の周辺部に複数のスリットを備えてなることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記回転体は、ポリゴンミラーであることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
前記スリットは、反射部として機能することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
前記波長選択部は、前記回転体の前記反射部で反射された光を該反射部に向けて反射させる別の反射部材を備えることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記回転体の２つの反射部を前記共振器を構成する反射面とし、前記光利得媒体を挟んで一対の分散素子を備えることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の光源装置を用いた光源部と、
前記光源部からの光を検体に照射し、検体からの反射光を伝達させる検体測定部と、
前記光源部からの光を参照ミラーに照射し、該参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部と、
前記検体測定部からの反射光と前記参照部からの反射光とを干渉させる干渉部と、
前記干渉部からの干渉光を検出する光検出部と、
前記光検出部で検出された光に基づいて、前記検体の断層像を得る画像処理部と、
を有することを特徴とする光干渉断層撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５１３３２（Ｐ２０１３−５１３３２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９１３７（Ｐ２０１１−１８９１３７）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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