JP2007101266A - 光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光コヒーレンストモグラフィー計測において、測定開始位置の調整を短時間かつ簡便に行う。
【解決手段】制御手段７０は、測定対象Ｓの深さ方向の断層画像の取得を開始する測定開始位置を調整する測定開始位置調整モードと、測定対象の断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える機能を有している。そして、制御手段７０は、画像取得モード時には光源ユニット１０が光源ユニット１０Ａからレーザ光Ｌを射出し、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０がレーザ光Ｌによる干渉光Ｌ４を検出するように制御する。一方、測定開始位置調整モード時には制御手段７０は光源ユニット１０のＡＳＥ光源１０ＢがＡＳＥ光Ｌ１０を射出し、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０が光路長調整手段２０における光路長の調整により各深さ位置のＡＳＥ光Ｌ１０による干渉光Ｌ４を検出するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測による光断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものである。

従来、体腔内の断層画像を取得する装置として超音波を用いた超音波断層画像取得装置等が知られているが、その他に低コヒーレンス光による光干渉を用いた光断層画像取得装置を用いることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１においては、ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）計測により断層画像を取得するものであって、内視鏡の鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内にプローブを挿入することにより測定光が体腔内に導波されるようになっている。

具体的には、光源から射出されたＡＳＥ光が測定光と参照光とに分割された後、測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導波される。一方、参照光は光路長の変更が施された後に合波手段に導波される。そして、合波手段により反射光と参照光とが合波され、合波されたことによる干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。ここで、ＴＤ−ＯＣＴ計測は測定光と参照光との光路長が一致したときに干渉光が検出されることを利用した計測方法であり、参照光の光路長を変更することにより、測定対象に対する測定位置（測定深さ）が変更されるようになっている。

体腔内にプローブを挿入してＯＣＴ計測を行う場合、プローブを使用後に消毒・洗浄等する必要があるため、プローブは光断層画像化装置の本体に対し着脱可能に設けられている。つまり、光断層画像化装置に用いられるプローブは複数用意されており、測定毎にプローブを付け替えることができるようになっている。このとき各プローブには光ファイバの長さに製造誤差等による個体差があり、測定光側の光路長がプローブを替える度に変化してしまうという問題がある。そこで、特許文献１においては、プローブ内の光ファイバを被覆するチューブ（シース）の内壁面からの反射光を利用し参照光の光路長の調整して測定光と参照光との光路長を一致させるようになっている。

ところで、近年、干渉光を空間的あるいは時間的に分光することにより、特許文献１に示すような参照光の光路長を変更することなく高速に断層画像を取得する方法が提案されている（たとえば特許文献２参照）。このうち、光源から射出される光の周波数を掃引させながら干渉光を時間的に分光して検出を行うＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ ＯＣＴ）装置が提案されている。ＳＳ−ＯＣＴ装置は、マイケルソン型干渉計を用いて光路長の変更を行わずに光源から射出されるレーザ光の周波数を掃引し反射光と参照光とを干渉させ、インターフェログラム干渉強度信号を得る。そして、光周波数領域のインターフェログラム信号をフーリエ変換し断層画像を生成するようになっている。
特開２００３−１７２６９０号公報 米国特許第５５６５９８６号明細書

このように、ＳＳ−ＯＣＴ計測においては周波数解析を行うことにより各深さ方向における反射情報を得ることができるため、測定光と参照光との光路長を一致させる必要はない。しかし、実際にはＳＳ-ＯＣＴ用の波長掃引レーザーでは、瞬時スペクトル幅は0.1nm程度でコヒーレンス長は約10ｍｍ程度である。このため測定光と参照光の光路差が前記コヒーレンス長以上となると干渉が起こらなくなる。よって、ＳＳ−ＯＣＴ計測においても、測定光と参照光との光路長が一致するように光路長の調整を行う必要がある。

さらに、ＳＳ−ＯＣＴ計測において測定可能（断層画像の取得可能）な深さ方向の測定可能領域は有限の限られた範囲であって、測定可能領域内に測定対象が位置されるように測定開始位置を調整するため、プローブと測定対象との距離に応じた参照光の光路長調整を行う必要がある。つまり、ＳＳ−ＯＣＴ計測においては、特許文献１のようなプローブの個体差を調整するための光路長の調整を行う他に、取得可能な範囲内に測定対象が位置決めするための測定開始位置の調整を行う必要がある。

ここで、ＴＤ−ＯＣＴ計測においては参照光の光路長を調整することにより測定する深さを変更するものであるため、干渉光のビート信号測定やインターフェログラム測定等による信号強度や信号波形を観測しながら光路長の調整を行うことにより測定可能領域の調整を行うことができる。しかし、ＳＳ−ＯＣＴ計測においては検出した干渉光に対しフーリエ変換処理等の周波数解析処理を施さなければ各深さ位置における反射情報を得ることができないため、測定対象の位置を確認し測定開始位置を調整する際にも周波数解析処理が必要となり、測定開始位置の調整に時間が掛かってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、測定開始位置の調整を短時間で行うことができる光断層画像化装置を提供することを目的とする。

本発明の光断層画像化装置は、測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置において、光を射出する光源ユニットと、光源ユニットから射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、光分割手段により分割された測定光または参照光の光路長を調整する光路長調整手段と、光分割手段により分割された測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波する合波手段と、合波手段により合波された反射光と参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、干渉光検出手段により検出された干渉光を周波数解析することにより測定対象の各深さ位置における干渉光の強度を検出し測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードと、測定対象の断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える制御手段とを有し、光源ユニットが、一定の波長帯域を有する光を射出する光源と、光源から射出される波長を選択する波長選択手段とを備えたものであり、制御手段が、画像取得モード時には、波長を一定の周期で掃引させながらレーザ光が射出されるように波長選択手段を制御するとともに、レーザ光による干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御し、測定開始位置調整モード時には、一定の波長帯域の光が射出されるように波長選択手段を制御するとともに、一定の波長帯域の光による干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御するものであることを特徴とするものである。

なお、制御手段は、上述のように各モードに応じて光源ユニットおよび画像取得手段を制御する機能を有する他に、測定開始位置調整モード時には干渉信号発生領域内に参照光と測定光との光路長差が入るように光路長調整手段を自動的に制御するものであってもよい。ここで、「干渉光発生領域」とは、測定光と参照光の光路差がコヒーレンス長未満となり干渉が起こる領域をいう。

また、光源ユニットは、一定の波長帯域を有する光を射出する光源と、光源から射出される波長を選択する波長選択手段とを備えたものであればその構成は問わず、たとえば光源が光ファイバにループ状に接続された、自然放出光を射出するとともに光ファイバを導波した自然放出光を増幅する半導体光増幅器からなり、波長選択手段が光ファイバ内を導波させる自然放出光の波長を選択するものであってもよい。

さらに、測定開始位置調整モード時において、干渉光検出手段は、一定の波長帯域の光による干渉光をインターフェログラムとして検出してもよいし、ビート信号として検出しても良い。干渉光検出手段がビート信号として検出する場合、測定光と参照光との間に周波数差を与える位相変調手段が設けられており、制御手段は、画像取得モード時に位相変調手段を駆動するようになる。

本発明の光断層画像化装置によれば、光源ユニットが、一定の波長帯域を有する光を射出する光源と、光源から射出される波長を選択する波長選択手段とを備えたものであり、制御手段が、画像取得モード時には、波長を一定の周期で掃引させながらレーザ光が射出されるように波長選択手段を制御するとともに、レーザ光による干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御し、測定開始位置調整モード時には、一定の波長帯域の光が射出されるように波長選択手段を制御するとともに、一定の波長帯域の光による干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御することにより、測定開始位置調整モード時において断層画像信号を得る位置を調整するとき、ＡＳＥ光による干渉光を用いていわゆるＴＤ−ＯＣＴ計測により断層画像信号の取得を行い測定対象の位置を特定するため、測定開始位置を検出するための干渉光への信号処理時間の短縮を図ることができ、測定開始位置の調整を短時間に行うことができる。

なお、制御手段が、測定開始位置調整モード時には干渉信号発生領域内に参照光と前記測定光との光路長差が入るように光路長調整手段を制御すれば、光路長の調整を自動的に行うことができるため、効率よく断層画像信号の取得および位置調整を確実に行うことができる。

また、光源が、光ファイバとループ状に接続された、自然放出光を射出するとともに光ファイバを導波した自然放出光を増幅する半導体光増幅器からなり、波長選択手段が光ファイバ内を導波させる自然放出光の波長を選択するものであるとき、画像取得モード時には波長を一定の周期で掃引させたレーザ光を射出することができるとともに、位置調整モード時にはいわゆるＡＳＥ光を射出することができるため、光源ユニットの装置構成を簡略化しながら高分解能の断層画像の取得と高精度な測定開始位置の調整が可能となる。

また、測定光と参照光との間に周波数差を与える位相変調手段をさらに有し、制御手段が、測定開始位置調整モード時に位相変調手段を駆動させるものであれば、干渉光検出手段は干渉光を差周波数で強弱を繰り返すビート信号として検出することができるため、測定開始位置の調整に掛かる時間の短縮をさらに図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の光断層画像化装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図である。光断層画像化装置１は、たとえば体腔内の生体組織や細胞等の測定対象の断層画像をＳＳ−ＯＣＴ計測により取得するものであって、光を射出する光源ユニット１０と、光源ユニット１０から射出された光を測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段３と、光分割手段３により分割された参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整手段２０と、光分割手段３により分割された測定光Ｌ１を測定対象Ｓまで導波するプローブ３０と、プローブ３０から測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象からの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波する合波手段４と、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出する干渉光検出手段４０と、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより測定対象の各深さ位置における干渉光Ｌ４の強度を検出し測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得手段５０とを有している。

ここで、光源ユニット１０は、一定の波長帯域を有する光を射出する光源１１と、該光源から射出される波長を選択する波長選択手段１９とを備えている。光源１１は、光ファイバＦＢ１０とループ状に接続された、自然放出光を射出するとともに光ファイバＦＢ１０を導波した自然放出光を増幅する半導体光増幅器からなっている。この光源１１は駆動電流の注入により微弱な自然放出光を光ファイバＦＢ１０の一端側に射出するとともに、光ファイバＦＢ１０の他端側から入射された光を増幅する機能を有している。

一方、波長選択手段１９は光ファイバＦＢ１０を導波する自然放出光の波長を選択するものであって、光ファイバＦＢ１０に結合された光分岐器１２から自然放出光が入射されるようになっている。波長選択手段１９は、コリメータレンズ１３、回折格子素子１４、光学系１５および回転多面鏡（ポリゴンミラー）１６等を有ししている。そして、光ファイバＦＢ１１から入射した光はコリメータレンズ１３、回折格子素子１４、光学系１５を介して回転多面鏡（ポリゴンミラー）１６において反射される。そして反射された光は光学系１５、回折格子素子１４、コリメータレンズ１３を介して再び光ファイバＦＢ１１に入射される。

ここで、この回転多面鏡１６は矢印Ｒ１方向に回転するものであって、各反射面の角度が光学系１５の光軸に対して変化するようになっている。これにより、回折格子素子１４において分光された光のうち、特定の周波数域からなる光のみ再び光ファイバＦＢ１１に戻るようになる。この光ファイバＦＢ１１に戻る光の周波数は光学系１５の光軸と反射面との角度によって決まる。そして光ファイバＦＢ１１に入射した特定の周波数域からなる光が光分岐器１２から光ファイバＦＢ１０に入射され、結果として特定の周波数域からなるレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出されるようになっている。よって、回転多面鏡１６が矢印Ｒ１方向に等速で回転したとき、再び光ファイバＦＢ１１に入射される光の波長は図２に示すように一定の周期で掃引することになる。つまり、光源ユニット１０から波長が一定の周期で掃引したレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出されることになる。

さらに、波長選択手段１９はコリメータレンズ１３と回折格子素子１４との間に挿入されるミラー１７を有しており、ミラー１７が挿入されたときには光ファイバＦＢ１１から射出した光はそのまま再び光ファイバＦＢ１１に入射される。このとき、波長選択手段１９は光源ユニット１０から射出する光の波長帯域として、自然放出光が有する一定の波長帯域を選択したことになる。これは、光源ユニット１０が自然放出光を光増幅してＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光Ｌ１０を射出するＡＳＥ光源として機能することを意味している。なお、このミラー１７の動作は後述する制御手段７０により制御されている。

図１の光分割手段３は、たとえば２×２の光ファイバカプラからなっており、光源ユニット１０から光ファイバＦＢ１を介して導波されたレーザ光ＬもしくはＡＳＥ光Ｌ１０を測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割するようになっている。光分割手段３は、２つの光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２側により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３側に導波される。なお、図１においては光分割手段３は合波手段４としても機能するものである。

光ファイバＦＢ２にはプローブ３０が光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２からプローブ３０へ導波されるようになっている。プローブ３０は、たとえば鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に挿入されるものであって、光学コネクタＯＣにより光ファイバＦＢ２に対し着脱可能に取り付けられている。

一方、光ファイバＦＢ３における参照光Ｌ２の射出側には光路長調整手段２０が配置されている。光路長調整手段２０は、断層画像の取得領域を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変えるものであって、コリメータレンズ２１および反射ミラー２２を有している。そして、光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２はコリメータレンズ２１を透過した後反射ミラー２２により反射され、再びコリメータレンズ２１を介して光ファイバＦＢ３に入射される。

ここで、反射ミラー２２は可動ステージ２３上に配置されており、可動ステージ２３はミラー移動手段２４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。そして可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、参照光Ｌ２の光路長が変更するようになっている。

合波手段４は、２×２の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段２０により周波数シフトおよび光路長の変更が施された参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し光ファイバＦＢ４を介して干渉光検出手段４０側に射出するようになっている。

干渉光検出手段４０は、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出するものであって、たとえばフォトダイオードからなっている。画像取得手段５０は、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４の信号を周波数解析することにより測定対象Ｓの断層画像を取得する。画像取得手段５０により取得された断層画像は表示装置６０に表示されるようになっている。なお、図１の実施形態においては、光ファイバＦＢ１の光ファイバカプラ２から分岐したレーザ光Ｌの光強度を検出する検出器４０ａと、干渉光Ｌ４の光強度を検出する検出器４０ｂとを設け、干渉光検出手段４０が検出器４０ａからの出力に基づいて干渉光Ｌ４の光強度のバランスを調整する機能を有している。この機能により、各周波数毎の光強度バラツキの影響を押さえ、より鮮明な画像を得ることが出来る。また、この干渉光検出手段４０は、レーザ光Ｌの波長帯域およびＡＳＥ光の双方の波長帯域の光を検出することができる分光感度特性を有している。

ここで、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０における干渉光Ｌ４の検出および画像の生成について簡単に説明する。なお、詳細については「武田 光夫、「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」、光技術コンタクト、２００３、Ｖｏｌ４１、Ｎｏ７、ｐ４２６−ｐ４３２」に記載されている。

測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたとき、測定対象Ｓの各深さからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とがいろいろな光路長差をもって干渉しあう際の各光路長差ｌに対する干渉縞の光強度をＳ（ｌ）とすると、干渉光検出手段４０において検出される光強度Ｉ（ｋ）は、
Ｉ（ｋ）＝∫_０ ^∞Ｓ（ｌ）［１＋ｃｏｓ（ｋｌ）］ｄｌ ・・・（１）
で表される。ここで、ｋは波数、ｌは光路長差である。式（１）は波数ｋ＝ω／ｃを変数とする光周波数領域のインターフェログラムとして与えられていると考えることができる。このため、画像取得手段５０において、干渉光検出手段４０が検出したスペクトル干渉縞をフーリエ変換による周波数解析を行い、干渉光Ｌ４の光強度Ｓ（ｌ）を決定することにより、測定対象Ｓの測定開始位置からの距離情報と反射強度情報とを取得し、断層画像を生成するようになっている。そして生成された断層画像は、表示装置６０において表示される。

次に、図１と図２を参照して光断層画像化装置１の動作例について説明する。まず、可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、測定可能範囲内に測定対象Ｓが位置するように光路長の調整が行われる。その後、光源ユニット１０から波長が一定の周期で掃引されたレーザ光Ｌが射出され、レーザ光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１はプローブ３０により体腔内に導波され測定対象Ｓに照射される。そして、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３が反射ミラー２２において反射した参照光Ｌ２と合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が干渉光検出手段４０により検出される。この検出された干渉光Ｌ４の信号が画像取得手段５０において周波数解析されることにより断層画像が取得される。このように、ＳＳ−ＯＣＴ計測により断層画像を取得する光断層画像化装置１においては、干渉光Ｌ４の周波数および光強度に基づいて各深さ位置における画像情報を取得するようになっており、反射ミラー２２の矢印Ａ方向の移動は測定開始位置の調整に用いられる。

ここで、反射ミラー２２を矢印Ａ方向へ移動させながら干渉光Ｌ４を測定開始位置の調整を行う場合、反射ミラー２２の位置を移動させた後、その反射ミラー２２の位置における干渉光Ｌ４の検出および周波数解析等の信号処理を行い、再び反射ミラー２２の位置を調整するという行程が必要となる。つまり、反射ミラー２２を移動させたときにどのような干渉光Ｌ４が検出されるかは信号処理を行うまではわからず、測定開始位置の調整に時間が掛かってしまうという問題がある。

そこで、図１の光断層画像化装置１には、測定対象Ｓの深さ方向について断層画像信号を得る位置に調整する測定開始位置調整モードと、測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える制御手段７０が設けられており、測定開始位置調整モードにおいて測定開始位置が調整された後に画像取得モードに切り替え、断層画像の取得が行われるようになっている。制御手段７０は、測定開始位置調整モード時にはミラー１７をコリメータレンズ１３と回折格子素子１４との間に挿入し、ＡＳＥ光Ｌ１０のみを射出するように光源ユニット１０を制御する。さらに、制御手段７０は、反射ミラー２２の移動により測定する深さ方向の変わるＴＤ−ＯＣＴ計測を行うように干渉光検出手段４０および画像取得手段５０を制御する。

具体的には、光ファイバＦＢ３には参照光Ｌ２の周波数をシフトさせるピエゾ素子等の位相変調手段２５が設けられている。制御手段７０は、測定開始位置調整モード時にこの位相変調手段２５を駆動し、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０がＡＳＥ光Ｌ１０による干渉光Ｌ４をヘテロダイン検波し断層画像信号を取得するようにするように制御する。すると、光源ユニット１０から射出したＡＳＥ光Ｌ１０は光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割され、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とが合波手段により合波され干渉光Ｌ４が発生する。そして、干渉光検出手段４０において、測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路長が等しいときに、参照光Ｌ２と反射光Ｌ３との差周波数で強弱を繰り返すビート信号が干渉光Ｌ４として検出される。この干渉光Ｌ４から画像取得手段５０が断層画像信号を取得する。光路長調整手段２０により光路長が変更されていくにつれて、測定光と参照光の光路差が変化していき、測定光と参照光の光路長が一致した位置で干渉光検出手段４０はビート信号を検出する。そのため光路長調整手段２０における反射ミラー２２の位置を調整することにより、測定開始位置の調整が行われる。

このとき、光路長調整手段２０において制御手段７０により自動的に光路長の調整が行われるようにしても良い。このとき、測定開始位置調整モード時には、光路長調整手段２０を干渉信号発生領域内に参照光Ｌ２と測定光Ｌ１との光路長差が入るように制御されるようになる。ここで、干渉光発生領域とは、測定光Ｌ１と参照光Ｌ２の光路差Δｌがコヒーレンス長未満となるような干渉が起こる領域をいう。

そして、測定開始位置の調整が終了した後、制御手段７０は測定開始位置調整モードから画像取得モードに切り替え、断層画像の取得を行う。このとき、制御手段７０は、ミラー１７をコリメータレンズ１３と回折格子素子１４との間から取り外し、光源ユニット１０から波長を一定の周期で掃引されたレーザ光Ｌが射出されるように制御する。さらに、制御手段７０は位相変調手段２５の動作を停止させる。そして、制御手段７０は、干渉光検出手段４０が上述した各深さ位置の反射情報が重畳した干渉光Ｌ４を検出するように制御する。そして、画像取得手段５０が干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４に基づいて断層画像を取得する。

上述した、断層画像の取得に反射ミラー２２を動かす必要のないＳＳ−ＯＣＴ計測はＴＤ−ＯＣＴ計測よりも高速に断層画像を取得することができるが、ＴＤ−ＯＣＴ計測はＳＳ−ＯＣＴ計測より測定可能領域が広いという特徴を有している。一方、測定開始位置を調整する際に光軸方向の分解能は高分解能である必要はない。そこで、測定開始位置調整モードにおいては、ＴＤ−ＯＣＴ計測により測定対象を検出し光路長の調整を行う。これにより、測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなり、光路長の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。

なお、上記実施の形態の測定開始位置調整モードにおいて、ＡＳＥ光Ｌ１０による干渉光Ｌ４をビート信号として検出するようにしているが、図３に示すように、参照光Ｌ２の光路中（たとえば光ファイバＦＢ３）に位相変調手段２５を設けず、干渉光Ｌ４をインターフェログラムとして検出するようにしても良い。

さらに、図１において、画像取得モード時と位置調整モード時とにおいて同一の波長帯域を有するＡＳＥ光Ｌを用いているが、図４に示すように、位置調整モード時のみバンドパスフィルタ１８を設け、ＡＳＥ光Ｌ１０の波長帯域を狭くするようにしてもよい。

さらに、図１において、光路長調整手段２０は参照光Ｌ２側の光路長を調整する場合について例示しているが、測定光Ｌ１側の光路長を調整するものであってもよい。この場合、たとえば図１の測定光Ｌ１を導波する光ファイバＦＢ２中に上述した光路長調整手段２０を介在させることになる。一方、光ファイバＦＢ３側においては固定された反射ミラーを配置するようにする。

上記実施の形態によれば、制御手段７０が、画像取得モード時には波長を一定の周期で掃引させながらレーザ光Ｌを射出するように波長選択手段１９を制御するとともに、干渉光検出手段および画像取得手段がレーザ光Ｌによる干渉光を検出し断層画像を取得するように制御し、測定開始位置調整モード時には波長選択手段１９において一定の波長帯域の光Ｌ１０が選択されるように光源ユニット１０を制御するとともに、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０が光路長調整手段２０における光路長の調整により所望の測定開始位置からの光Ｌ１０による干渉光Ｌ４を検出するように制御することにより、測定開始位置調整モード時において断層画像の取得する際の測定開始位置を設定するとき、レーザ光Ｌの干渉光Ｌ４を用いて測定対象までの距離が測定されるのではなく、ＡＳＥ光による干渉光Ｌ４を用いていわゆるＴＤ−ＯＣＴ計測により断層画像の取得を行い測定対象の位置を特定するため、測定開始位置を検出するための干渉光への信号処理時間の短縮を図ることができ、測定開始位置の調整を短時間に行うことができる。

本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図 図１の光源ユニットが出力するレーザ光が波長変動する様子を示す図 本発明の光断層画像化装置の別の実施の形態を示す模式図 本発明の光断層画像化装置の別の実施の形態を示す模式図

符号の説明

１ 光断層画像化装置
３ 光分割手段
４ 合波手段
１０ 光源ユニット
１１ 光源
１９ 波長選択手段
２０ 光路長調整手段
２５ 位相変調手段
３０ プローブ
４０ 干渉光検出手段
５０ 画像取得手段
７０ 制御手段
Ｌ レーザ光
Ｌ１０ ＡＳＥ光
Ｌ１ 測定光
Ｌ２ 参照光
Ｌ３ 反射光
Ｌ４ 干渉光
ＯＣ 光学コネクタ
Ｓ 測定対象

Claims (4)

1. 測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置において、
   光を射出する光源ユニットと、
   該光源ユニットから射出された前記光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   該光分割手段により分割された前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段と、
   前記光分割手段により分割された前記測定光が前記測定対象に照射されたときの該測定対象からの前記反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の各深さ位置における前記測定光の反射強度を検出し前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、
   前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードと、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える制御手段と
   を有し、
   前記光源ユニットが、一定の波長帯域を有する光を射出する光源と、該光源から射出される波長を選択する波長選択手段とを備えたものであり、
   該制御手段が、前記画像取得モード時には、波長を一定の周期で掃引させながら前記レーザ光が射出されるように前記波長選択手段を制御するとともに、該レーザ光による前記干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御し、前記測定開始位置調整モード時には、一定の波長帯域の前記光が射出されるように前記波長選択手段を制御するとともに、前記一定の波長帯域の光による前記干渉光から前記断層画像信号を取得するように前記画像取得手段を制御するものであることを特徴とする光断層画像化装置。
2. 該制御手段が、前記測定開始位置調整モード時には干渉信号発生領域内に前記参照光と前記測定光との光路長差が入るように前記光路長調整手段を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の光断層画像化装置。
3. 前記光源が、光ファイバにループ状に接続された、自然放出光を射出するとともに前記光ファイバを導波した前記自然放出光を増幅する半導体光増幅器からなり、前記波長選択手段が前記光ファイバ内を導波させる前記自然放出光の波長を選択するものであることを特徴とする請求項１または２記載の光断層画像化装置。
4. 前記測定光と前記参照光との間に周波数差を与える位相変調手段をさらに有し、前記制御手段が、前記画像取得モード時に前記位相変調手段を駆動するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光断層画像化装置。

Images