JP2002139421A - 光断層画像取得装置 - Google Patents
光断層画像取得装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光断層画像取得装置において、測定対象組織
周辺のみの画像を高速かつ高品質に取得することができ
るようにする。 【解決手段】偏向手段１４２の偏向方向を変え、信号光
Ｌｓを水平方向に偏向させ、測定範囲の水平方向の走査
を行う。次に偏向手段１４３の偏向方向を変え信号光Ｌ
ｓを垂直方向に微小に偏向させ、再度偏向手段１４２を
駆動させ水平方向の走査を行う。上記の動作を繰り返す
ことにより、測定範囲の２次元平面の走査を行う。さら
に、参照光ミラー１３２を光軸方向に移動し、被測定組
織１０の断層情報を取得する深度を変えて、再度２次元
平面の走査を行う。上記動作を信号光が所定の深度に達
するまで繰り返すことにより、測定開始位置から測定終
了位置までの被写体１０の測定範囲の３次元の断層情報
を得る。
周辺のみの画像を高速かつ高品質に取得することができ
るようにする。 【解決手段】偏向手段１４２の偏向方向を変え、信号光
Ｌｓを水平方向に偏向させ、測定範囲の水平方向の走査
を行う。次に偏向手段１４３の偏向方向を変え信号光Ｌ
ｓを垂直方向に微小に偏向させ、再度偏向手段１４２を
駆動させ水平方向の走査を行う。上記の動作を繰り返す
ことにより、測定範囲の２次元平面の走査を行う。さら
に、参照光ミラー１３２を光軸方向に移動し、被測定組
織１０の断層情報を取得する深度を変えて、再度２次元
平面の走査を行う。上記動作を信号光が所定の深度に達
するまで繰り返すことにより、測定開始位置から測定終
了位置までの被写体１０の測定範囲の３次元の断層情報
を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光断層画像取得装
置に関し、特に画像の取得を行うスキャン装置に関する
ものである。
置に関し、特に画像の取得を行うスキャン装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年長寿命化および癌などの病変の発見
率向上に伴い、癌などの病変組織の切除手術が頻繁に行
われている。一般に、癌などの切除手術においては、根
治を目的とし、病変組織とその周囲の若干の正常組織と
を切除することが多い。また、手術後に切除した組織の
病理検査を行い、病変組織を全て切除したか否かを確認
し、手術後の治療方針などを決定している。手術段階に
おいては、正常組織と病変組織の境界を肉眼では明確に
確認することが困難な場合も多く、その場合には、病変
部切除の信頼性を向上するために、病変部の周囲組織を
広範囲に切除することも多く、患者の負担は大きい。
率向上に伴い、癌などの病変組織の切除手術が頻繁に行
われている。一般に、癌などの切除手術においては、根
治を目的とし、病変組織とその周囲の若干の正常組織と
を切除することが多い。また、手術後に切除した組織の
病理検査を行い、病変組織を全て切除したか否かを確認
し、手術後の治療方針などを決定している。手術段階に
おいては、正常組織と病変組織の境界を肉眼では明確に
確認することが困難な場合も多く、その場合には、病変
部切除の信頼性を向上するために、病変部の周囲組織を
広範囲に切除することも多く、患者の負担は大きい。
【０００３】近年、患者のＱＯＬ（Quality of Life）
および癌切除手術における根治性の両立が求められ、そ
のための手法のひとつとして、正常組織の無用な切除を
防ぐ、即時病理検査が普及しつつある。癌切除手術中
に、切除した組織の即時病理検査を行い、病変範囲や病
変の種類を確認することにより、切除範囲を必要最小限
の範囲に限定することができる。
および癌切除手術における根治性の両立が求められ、そ
のための手法のひとつとして、正常組織の無用な切除を
防ぐ、即時病理検査が普及しつつある。癌切除手術中
に、切除した組織の即時病理検査を行い、病変範囲や病
変の種類を確認することにより、切除範囲を必要最小限
の範囲に限定することができる。
【０００４】しかし、切除した組織の病理検査を行う際
には、先ず切除組織から組織切片を採取し、この組織切
片から病理標本を作成し、病理医による顕微鏡観察によ
り病理診断を行っており、病理標本作成のためには、少
なくとも３０分以上の時間が必要である。このため、例
えば外科手術により病変部を切除し、この切除した組織
切片の病理診断結果に基づいてさらに広い範囲の組織の
切除が必要であるか否を判定する場合などには、病理診
断の結果を待つために、手術が３０分以上中断されるこ
ととなる。このため、病理診断を迅速かつ正確に行うこ
とのできる病理診断方法の開発が強く求められていた。
には、先ず切除組織から組織切片を採取し、この組織切
片から病理標本を作成し、病理医による顕微鏡観察によ
り病理診断を行っており、病理標本作成のためには、少
なくとも３０分以上の時間が必要である。このため、例
えば外科手術により病変部を切除し、この切除した組織
切片の病理診断結果に基づいてさらに広い範囲の組織の
切除が必要であるか否を判定する場合などには、病理診
断の結果を待つために、手術が３０分以上中断されるこ
ととなる。このため、病理診断を迅速かつ正確に行うこ
とのできる病理診断方法の開発が強く求められていた。
【０００５】そのため、近年では上記要望に応え、低コ
ヒーレンス光を用いた光断層画像取得装置、特に低コヒ
ーレンス光の干渉光の光強度をヘテロダイン検波により
測定することにより、被測定組織の光断層画像を取得す
る光断層画像取得装置を用いて、病理診断を行う方法が
実施されている。
ヒーレンス光を用いた光断層画像取得装置、特に低コヒ
ーレンス光の干渉光の光強度をヘテロダイン検波により
測定することにより、被測定組織の光断層画像を取得す
る光断層画像取得装置を用いて、病理診断を行う方法が
実施されている。
【０００６】この光断層画像取得装置は、ＳＬＤ（Supe
r Luminescent Diode）などから成る光源から出射され
た低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、ピエゾ
素子などにより参照光の周波数を僅かにシフトさせ、信
号光を被測定組織に入射させて該被測定組織の所定の深
度で反射した反射光と参照光とを干渉させ、その干渉光
の光強度をヘテロダイン検波により測定し、断層情報を
取得するものであり、参照光の光路上に配置した可動ミ
ラーなどを微少移動させ、参照光の光路長を僅かに変化
させることにより、参照光の光路長と信号光の光路長が
一致した、被測定組織の深度での情報を得ていた。
r Luminescent Diode）などから成る光源から出射され
た低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、ピエゾ
素子などにより参照光の周波数を僅かにシフトさせ、信
号光を被測定組織に入射させて該被測定組織の所定の深
度で反射した反射光と参照光とを干渉させ、その干渉光
の光強度をヘテロダイン検波により測定し、断層情報を
取得するものであり、参照光の光路上に配置した可動ミ
ラーなどを微少移動させ、参照光の光路長を僅かに変化
させることにより、参照光の光路長と信号光の光路長が
一致した、被測定組織の深度での情報を得ていた。
【０００７】すなわち、上記のような光断層画像を被測
定組織から取得することにより、組織の病理標本を作成
することなく、迅速な病理診断を行うことができる。こ
のため、病理診断のために必要な時間の低減により、手
術時間を短縮することができる。
定組織から取得することにより、組織の病理標本を作成
することなく、迅速な病理診断を行うことができる。こ
のため、病理診断のために必要な時間の低減により、手
術時間を短縮することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光断層画像取得装置において、臓器壁面を映すミラーを
内視鏡の軸方向を回転軸として回転させて、臓器壁面周
囲の画像を取得するラジアルスキャン方式により被測定
組織の光断層画像を取得した場合は、取得した画像のほ
とんどは、癌組織などの測定対象組織以外の余分な組織
のデータとなり、効率が低下していた。
光断層画像取得装置において、臓器壁面を映すミラーを
内視鏡の軸方向を回転軸として回転させて、臓器壁面周
囲の画像を取得するラジアルスキャン方式により被測定
組織の光断層画像を取得した場合は、取得した画像のほ
とんどは、癌組織などの測定対象組織以外の余分な組織
のデータとなり、効率が低下していた。
【０００９】また、ビームの照射手段を２次元に移動さ
せて画像を取得する２次元スキャン方式により被測定組
織の光断層画像を取得した場合は、画像を取得するまで
に時間を要し、さらに、取得した画像の品質が悪いなど
の問題があった。
せて画像を取得する２次元スキャン方式により被測定組
織の光断層画像を取得した場合は、画像を取得するまで
に時間を要し、さらに、取得した画像の品質が悪いなど
の問題があった。
【００１０】そのため、病理診断をより高効率かつ高品
質に行うためには、癌組織周辺などの測定対象組織周辺
のみの画像を高速かつ高品質に取得できるようにする必
要がある。
質に行うためには、癌組織周辺などの測定対象組織周辺
のみの画像を高速かつ高品質に取得できるようにする必
要がある。
【００１１】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑みて、光断層画像取得装置において、測定対象組織周
辺のみの画像を高速かつ高品質に取得することが可能な
光断層画像取得装置を提供することを目的とするもので
ある。
鑑みて、光断層画像取得装置において、測定対象組織周
辺のみの画像を高速かつ高品質に取得することが可能な
光断層画像取得装置を提供することを目的とするもので
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による光断層画像
取得装置は、低コヒーレンス光を利用して、被写体の光
断層画像を取得する光断層画像取得装置において、低コ
ヒーレンス光の光源を固定し、光源からの低コヒーレン
ス光の照射ビームの照射位置を２次元的に移動させる偏
向手段を備えたことを特徴とするものである。
取得装置は、低コヒーレンス光を利用して、被写体の光
断層画像を取得する光断層画像取得装置において、低コ
ヒーレンス光の光源を固定し、光源からの低コヒーレン
ス光の照射ビームの照射位置を２次元的に移動させる偏
向手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】本発明による光断層画像取得装置の偏向手
段は、機械的偏向手段からなるものとして、該機械的偏
向手段により照射ビームを偏向させるものとしてもよい
し、光音響効果により照射ビームを偏向させるものとし
てもよいし、光電気効果により照射ビームを偏向させる
ものとしてもよい。
段は、機械的偏向手段からなるものとして、該機械的偏
向手段により照射ビームを偏向させるものとしてもよい
し、光音響効果により照射ビームを偏向させるものとし
てもよいし、光電気効果により照射ビームを偏向させる
ものとしてもよい。
【００１４】ここで、機械的偏向手段は、ミラーを電気
信号により震動させる震動手段を備えたものとしてもよ
い。上記震動手段にはガルバノメータ、ピエゾ素子、静
電力を利用したものまたは熱膨張を利用したものなどを
用いることができる。
信号により震動させる震動手段を備えたものとしてもよ
い。上記震動手段にはガルバノメータ、ピエゾ素子、静
電力を利用したものまたは熱膨張を利用したものなどを
用いることができる。
【００１５】また、本発明による光断層画像取得装置の
偏向手段は、機械的偏向手段からなるものとして、該機
械的偏向手段により照射ビームを偏向させるもの、光音
響効果により照射ビームを偏向させるものまたは光電気
効果により照射ビームを偏向させるものの同一の組合せ
を含むいずれかの偏向手段を２つ組み合わせてなるもの
とすることができる。
偏向手段は、機械的偏向手段からなるものとして、該機
械的偏向手段により照射ビームを偏向させるもの、光音
響効果により照射ビームを偏向させるものまたは光電気
効果により照射ビームを偏向させるものの同一の組合せ
を含むいずれかの偏向手段を２つ組み合わせてなるもの
とすることができる。
【００１６】本発明による光断層画像取得装置は、光断
層画像取得装置により得られた３次元画像の空間座標
を、前記低コヒーレンス光の照射の中心からの距離に応
じて補正する３次元画像補正手段をさらに備えたものと
することができる。
層画像取得装置により得られた３次元画像の空間座標
を、前記低コヒーレンス光の照射の中心からの距離に応
じて補正する３次元画像補正手段をさらに備えたものと
することができる。
【００１７】ここで、図７に示す原理図をもとに空間座
標の補正方法について説明する。照射ビームを２次元に
偏向させてスキャンを行った場合、スキャンの中心が固
定であるため、スキャンの中心からの距離がｈである被
写体１０の同一平面までの距離が、スキャンの中心から
の角度に応じてｈ／ｃｏｓθとなるため、そのまま取得
した画像は画像１０ａのようにひずみが生じてしまう。
そのため、取得したデータに、水平方向および垂直方向
のそれぞれに、スキャンの中心からの角度θに応じたひ
ずみを補正することにより、画像１０ｂのようなひずみ
の無い画像を得ることができる。
標の補正方法について説明する。照射ビームを２次元に
偏向させてスキャンを行った場合、スキャンの中心が固
定であるため、スキャンの中心からの距離がｈである被
写体１０の同一平面までの距離が、スキャンの中心から
の角度に応じてｈ／ｃｏｓθとなるため、そのまま取得
した画像は画像１０ａのようにひずみが生じてしまう。
そのため、取得したデータに、水平方向および垂直方向
のそれぞれに、スキャンの中心からの角度θに応じたひ
ずみを補正することにより、画像１０ｂのようなひずみ
の無い画像を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】上記のように構成された本発明による光
断層画像取得装置は、偏向装置により２次元スキャンを
行うため、癌組織周辺などの測定対象組織周辺のみのデ
ータを高速かつ高品質に取得することができる。
断層画像取得装置は、偏向装置により２次元スキャンを
行うため、癌組織周辺などの測定対象組織周辺のみのデ
ータを高速かつ高品質に取得することができる。
【００１９】さらに、取得したデータを、スキャンの中
心からの距離により情報の空間座標を補正することによ
り、ひずみのない正確な画像を表示することができる。
心からの距離により情報の空間座標を補正することによ
り、ひずみのない正確な画像を表示することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な第１の実
施の形態である光断層画像取得装置について図面を参照
して説明する。図１は本発明による光断層画像取得装置
の概略構成図である。
施の形態である光断層画像取得装置について図面を参照
して説明する。図１は本発明による光断層画像取得装置
の概略構成図である。
【００２１】本実施の形態による光断層画像取得装置
は、光断層画像を取得する光断層画像取得部１００と、
光断層画像取得部１００により取得された光断層画像を
表示するモニタ１７０とからなる。
は、光断層画像を取得する光断層画像取得部１００と、
光断層画像取得部１００により取得された光断層画像を
表示するモニタ１７０とからなる。
【００２２】光断層画像取得部１００は、低コヒーレン
ス光を出射する光源部１１０と、光源部１１０より射出
された低コヒーレンス光を、参照光Ｌｒおよび信号光Ｌ
ｓへの分割および合成を行うファイバ結合光学系１２０
と、参照光Ｌｒの光路上に配され、参照光Ｌｒの光路長
を変化させる光路遅延部１３０と、信号光Ｌｓにより生
体組織の被写体１０を走査する光走査部１４０と、被写
体１０の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’と参照光Ｌ
ｒとの干渉光Ｌｃの強度を検出する光検出部１５０と、
光検出部１５０で検出された干渉光Ｌｃの光強度から、
光断層画像データを生成する信号処理部１６０とを備え
ている。
ス光を出射する光源部１１０と、光源部１１０より射出
された低コヒーレンス光を、参照光Ｌｒおよび信号光Ｌ
ｓへの分割および合成を行うファイバ結合光学系１２０
と、参照光Ｌｒの光路上に配され、参照光Ｌｒの光路長
を変化させる光路遅延部１３０と、信号光Ｌｓにより生
体組織の被写体１０を走査する光走査部１４０と、被写
体１０の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’と参照光Ｌ
ｒとの干渉光Ｌｃの強度を検出する光検出部１５０と、
光検出部１５０で検出された干渉光Ｌｃの光強度から、
光断層画像データを生成する信号処理部１６０とを備え
ている。
【００２３】光源部１１０は、ＳＬＤなどからなり低コ
ヒーレンス光を出射する光源１１１と、光源１１１から
出射された低コヒーレンス光を集光する集光レンズ１１
２とを備えている。
ヒーレンス光を出射する光源１１１と、光源１１１から
出射された低コヒーレンス光を集光する集光レンズ１１
２とを備えている。
【００２４】ファイバ結合光学系１２０は、光源１１１
から出射された低コヒーレンス光を信号光Ｌｓと参照光
Ｌｒとに分割し、また、信号光Ｌｓの被写体１０の所定
の深部からの反射光である信号光Ｌｓ’と参照光Ｌｒを
合波し、干渉光Ｌｃを得るファイバカプラ１２１と、参
照光Ｌｒに僅かな周波数シフトを生じさせるピエゾ素子
１２２と、ファイバカプラ１２１を介して光源部１１０
と光路遅延部１３０を繋ぐファイバ１２３と、ファイバ
カプラ１２１を介して光検出部１５０と光走査部１４０
を繋ぐファイバ１２４とを備えている。
から出射された低コヒーレンス光を信号光Ｌｓと参照光
Ｌｒとに分割し、また、信号光Ｌｓの被写体１０の所定
の深部からの反射光である信号光Ｌｓ’と参照光Ｌｒを
合波し、干渉光Ｌｃを得るファイバカプラ１２１と、参
照光Ｌｒに僅かな周波数シフトを生じさせるピエゾ素子
１２２と、ファイバカプラ１２１を介して光源部１１０
と光路遅延部１３０を繋ぐファイバ１２３と、ファイバ
カプラ１２１を介して光検出部１５０と光走査部１４０
を繋ぐファイバ１２４とを備えている。
【００２５】光路遅延部１３０は、ファイバ１２３から
射出された参照光Ｌｒを平行光に変換し、また反射され
た参照光Ｌｒをファイバ１２３へ入射させる集光レンズ
１３１と、図１における水平方向への移動により参照光
Ｌrの光路長を変化させる参照光ミラー１３２と、参照
光ミラー１３２を水平方向への移動させる駆動部１３３
とを備えている。
射出された参照光Ｌｒを平行光に変換し、また反射され
た参照光Ｌｒをファイバ１２３へ入射させる集光レンズ
１３１と、図１における水平方向への移動により参照光
Ｌrの光路長を変化させる参照光ミラー１３２と、参照
光ミラー１３２を水平方向への移動させる駆動部１３３
とを備えている。
【００２６】光走査部１４０は、ファイバ１２４から射
出された信号光Ｌｓを平行光に変換し、かつ被写体１０
で反射した信号光Ｌｓ’をファイバ１２４に入射させる
集光レンズ１４１と、偏向装置１４２および１４３と、
ミラー１４４、偏向装置１４２および１４３を駆動する
駆動部１４５とを備えている。なお、光走査部１４０は
内視鏡先端部や、オープンサージェリ用アッタチメント
などに組み込むことができる。
出された信号光Ｌｓを平行光に変換し、かつ被写体１０
で反射した信号光Ｌｓ’をファイバ１２４に入射させる
集光レンズ１４１と、偏向装置１４２および１４３と、
ミラー１４４、偏向装置１４２および１４３を駆動する
駆動部１４５とを備えている。なお、光走査部１４０は
内視鏡先端部や、オープンサージェリ用アッタチメント
などに組み込むことができる。
【００２７】本実施の形態では偏向装置１４２および１
４３として、図２に示すようにガルバノメータを用いた
震動装置１４２ａおよび１４３ａを使用する。これら
は、ガルバノメータ１８０および１８２にミラー１８１
および１８３を取り付けたものであり、ガルバノメータ
１８０および１８２に電流を流すと、電流に比例したト
ルクと制御バネによる制御トルクがつり合う角度までミ
ラー１８１および１８３を回転させるものである。ミラ
ー１８１および１８３の回転角の制御は、ガルバノメー
タ１８０および１８２に流す電流の量を調節することに
より行う。
４３として、図２に示すようにガルバノメータを用いた
震動装置１４２ａおよび１４３ａを使用する。これら
は、ガルバノメータ１８０および１８２にミラー１８１
および１８３を取り付けたものであり、ガルバノメータ
１８０および１８２に電流を流すと、電流に比例したト
ルクと制御バネによる制御トルクがつり合う角度までミ
ラー１８１および１８３を回転させるものである。ミラ
ー１８１および１８３の回転角の制御は、ガルバノメー
タ１８０および１８２に流す電流の量を調節することに
より行う。
【００２８】ファイバ１２４からの信号光Ｌｓの出射方
向を２次元スキャンする際の垂直方向とした場合、偏向
装置１４２により水平方向の偏向を、偏向装置１４３に
より垂直方向の偏向を行う。言うまでもなく、偏向装置
１４２により垂直方向の偏向を、偏向装置１４３により
水平方向の偏向を行うものとしてもよい。
向を２次元スキャンする際の垂直方向とした場合、偏向
装置１４２により水平方向の偏向を、偏向装置１４３に
より垂直方向の偏向を行う。言うまでもなく、偏向装置
１４２により垂直方向の偏向を、偏向装置１４３により
水平方向の偏向を行うものとしてもよい。
【００２９】次に以上のように構成された本実施の形態
による光断層画像取得装置の作用について説明する。
による光断層画像取得装置の作用について説明する。
【００３０】測定を開始すると、光断層画像取得用の低
コヒーレンス光が光源部１１０から射出される。測定開
始時には、偏向装置１４２および１４３は測定開始位置
に光を導光するような角度に駆動部１４５により制御さ
れている。
コヒーレンス光が光源部１１０から射出される。測定開
始時には、偏向装置１４２および１４３は測定開始位置
に光を導光するような角度に駆動部１４５により制御さ
れている。
【００３１】光源１１１から出射された低コヒーレンス
光は、集光レンズ１１２により集光され、ファイバ１２
３に導入される。
光は、集光レンズ１１２により集光され、ファイバ１２
３に導入される。
【００３２】ファイバ１２３を透過した低コヒーレンス
光は、ファイバカプラ１２１で、ファイバ１２３内を光
路遅延部１３０の方向へ進行する参照光Ｌｒと、ファイ
バ１２４内を光走査部１４０の方向へ進行する信号光Ｌ
ｓとに分割される。参照光Ｌｒは光路上に設けられたピ
エゾ素子１２２により変調され、参照光Ｌｒと信号光Ｌ
ｓには、僅かな周波数差△ｆが生じる。
光は、ファイバカプラ１２１で、ファイバ１２３内を光
路遅延部１３０の方向へ進行する参照光Ｌｒと、ファイ
バ１２４内を光走査部１４０の方向へ進行する信号光Ｌ
ｓとに分割される。参照光Ｌｒは光路上に設けられたピ
エゾ素子１２２により変調され、参照光Ｌｒと信号光Ｌ
ｓには、僅かな周波数差△ｆが生じる。
【００３３】信号光Ｌｓは光走査部１４０の集光レンズ
１４１、偏向装置１４２ 、偏向装置１４３およびミラ
ー１４４を経て被写体１０へ入射される。被写体１０に
入射された信号光Ｌｓのうち被写体１０の所定の深度で
反射された信号光Ｌｓ’は、ミラー１４４、偏向装置１
４３、偏向装置１４２および集光レンズ１４１によりフ
ァイバ１２４に帰還せしめられる。ファイバ１２４に帰
還せしめられた信号光Ｌｓ’は、ファイバカプラ１２１
において、後述するファイバ１２３に帰還せしめられた
参照光Ｌｒと合波される。
１４１、偏向装置１４２ 、偏向装置１４３およびミラ
ー１４４を経て被写体１０へ入射される。被写体１０に
入射された信号光Ｌｓのうち被写体１０の所定の深度で
反射された信号光Ｌｓ’は、ミラー１４４、偏向装置１
４３、偏向装置１４２および集光レンズ１４１によりフ
ァイバ１２４に帰還せしめられる。ファイバ１２４に帰
還せしめられた信号光Ｌｓ’は、ファイバカプラ１２１
において、後述するファイバ１２３に帰還せしめられた
参照光Ｌｒと合波される。
【００３４】一方、ピエゾ素子１２２で変調された後の
参照光Ｌｒは、ファイバ１２３を通過し光路遅延部１３
０の集光レンズ１３１を介して、参照光ミラー１３２に
入射し、この参照光ミラー１３２で反射され再度集光レ
ンズ１３１を透過して、ファイバ１２３に帰還せしめら
れる。ファイバ１２３に帰還せしめられた参照光Ｌｒは
ファイバカプラ１２１で、上述した信号光Ｌｓ’と合波
される。
参照光Ｌｒは、ファイバ１２３を通過し光路遅延部１３
０の集光レンズ１３１を介して、参照光ミラー１３２に
入射し、この参照光ミラー１３２で反射され再度集光レ
ンズ１３１を透過して、ファイバ１２３に帰還せしめら
れる。ファイバ１２３に帰還せしめられた参照光Ｌｒは
ファイバカプラ１２１で、上述した信号光Ｌｓ’と合波
される。
【００３５】ファイバカプラ１２１で合波された信号光
Ｌｓ’および参照光Ｌｒは、再び同軸上に重なり、信号
光Ｌｓ’と参照光Ｌｒが干渉して干渉光Ｌｃとなり、ビ
ート信号を発生する。
Ｌｓ’および参照光Ｌｒは、再び同軸上に重なり、信号
光Ｌｓ’と参照光Ｌｒが干渉して干渉光Ｌｃとなり、ビ
ート信号を発生する。
【００３６】参照光Ｌｒおよび信号光Ｌｓ’は、可干渉
距離の短い低コヒーレンス光であるため、低コヒーレン
ス光が信号光Ｌｓと参照光Ｌｒに分割されたのち、信号
光Ｌs（Ｌｓ’） がファイバカプラ１２１に到達するま
での光路長が、参照光Ｌｒがファイバカプラ１２１に到
達するまでの光路長に等しい場合に両光が干渉し、この
干渉する両光の周波数差（△ｆ）で強弱を繰り返すビー
ト信号が発生する。
距離の短い低コヒーレンス光であるため、低コヒーレン
ス光が信号光Ｌｓと参照光Ｌｒに分割されたのち、信号
光Ｌs（Ｌｓ’） がファイバカプラ１２１に到達するま
での光路長が、参照光Ｌｒがファイバカプラ１２１に到
達するまでの光路長に等しい場合に両光が干渉し、この
干渉する両光の周波数差（△ｆ）で強弱を繰り返すビー
ト信号が発生する。
【００３７】光検出器１５０では、干渉光Ｌｃから上記
ビート信号の光強度を検出し、ヘテロダイン検出を行
い、被写体１０の所定深度より反射された信号光Ｌｓ’
の強度を検出し、信号処理部１６０へ出力する。
ビート信号の光強度を検出し、ヘテロダイン検出を行
い、被写体１０の所定深度より反射された信号光Ｌｓ’
の強度を検出し、信号処理部１６０へ出力する。
【００３８】さらに駆動部１４５により偏向手段１４２
の偏向方向を変えることにより信号光Ｌｓの照射位置を
移動させ、測定範囲の水平方向の走査を行う。次に駆動
部１４５により偏向手段１４３のミラーの偏向方向を変
え信号光Ｌｓの照射位置を垂直方向に微小に移動させ、
再度偏向手段１４２を駆動させ水平方向の走査を行う。
上記の動作を繰り返すことにより、測定範囲の２次元平
面の走査を行う。
の偏向方向を変えることにより信号光Ｌｓの照射位置を
移動させ、測定範囲の水平方向の走査を行う。次に駆動
部１４５により偏向手段１４３のミラーの偏向方向を変
え信号光Ｌｓの照射位置を垂直方向に微小に移動させ、
再度偏向手段１４２を駆動させ水平方向の走査を行う。
上記の動作を繰り返すことにより、測定範囲の２次元平
面の走査を行う。
【００３９】その後、参照光ミラー１３２は、駆動部１
３３により、その光軸方向（図中水平方向）に移動さ
れ、参照光Ｌｒがファイバカプラ１２１に到達するまで
の光路長が変化する。このため参照光Ｌｒと干渉する信
号光Ｌｓ（Ｌｓ’）の光路長も変化するので、被測定組
織１０の断層情報を取得する深度も変化する。ここで、
再度２次元平面の走査を行う。
３３により、その光軸方向（図中水平方向）に移動さ
れ、参照光Ｌｒがファイバカプラ１２１に到達するまで
の光路長が変化する。このため参照光Ｌｒと干渉する信
号光Ｌｓ（Ｌｓ’）の光路長も変化するので、被測定組
織１０の断層情報を取得する深度も変化する。ここで、
再度２次元平面の走査を行う。
【００４０】このような動作を信号光が所定の深度に達
するまで繰り返すことにより、測定開始位置から測定終
了位置までの被写体１０の測定範囲の３次元の断層情報
を得ることができる。ここで、被写体１０を走査する順
番は、結果的に３次元の情報を取得できるのであれば、
どのような順番でもよい。
するまで繰り返すことにより、測定開始位置から測定終
了位置までの被写体１０の測定範囲の３次元の断層情報
を得ることができる。ここで、被写体１０を走査する順
番は、結果的に３次元の情報を取得できるのであれば、
どのような順番でもよい。
【００４１】信号処理部１６０では、光検出部１５０で
検出された被写体１０の３次元断層情報を基に３次元画
像化し、モニタ１７０へ出力する。さらに、３次元断層
情報の空間座標を、前述の原理に基づいて補正して、ひ
ずみの無い画像を表示させることもできる。
検出された被写体１０の３次元断層情報を基に３次元画
像化し、モニタ１７０へ出力する。さらに、３次元断層
情報の空間座標を、前述の原理に基づいて補正して、ひ
ずみの無い画像を表示させることもできる。
【００４２】上記のように構成された本発明による光断
層画像取得装置によれば、２つの偏向装置により２次元
スキャンを行うため、被写体の測定範囲のみのデータを
高速かつ高品質に取得することができる。
層画像取得装置によれば、２つの偏向装置により２次元
スキャンを行うため、被写体の測定範囲のみのデータを
高速かつ高品質に取得することができる。
【００４３】本実施形態では、震動装置にガルバノメー
タを用いたものを使用したが、図３に示すようなピエゾ
素子を用いたものを使用してもよい。この震動装置の原
理について説明する。ミラー２０は可撓性を有する支柱
２１によりベース２２に固定される。本震動装置は、ベ
ース２２上のピエゾ素子２３に電流を流してピエゾ素子
２３を変形させ、ピエゾ素子２３に取り付けられた押動
体３０により支柱２１を押動することによりミラー２０
を動かすものである。ミラー２０の移動量の制御は、ピ
エゾ素子２３に流す電流の量を調節することにより行
う。
タを用いたものを使用したが、図３に示すようなピエゾ
素子を用いたものを使用してもよい。この震動装置の原
理について説明する。ミラー２０は可撓性を有する支柱
２１によりベース２２に固定される。本震動装置は、ベ
ース２２上のピエゾ素子２３に電流を流してピエゾ素子
２３を変形させ、ピエゾ素子２３に取り付けられた押動
体３０により支柱２１を押動することによりミラー２０
を動かすものである。ミラー２０の移動量の制御は、ピ
エゾ素子２３に流す電流の量を調節することにより行
う。
【００４４】また、図４に示すような静電力を利用した
ものとしてもよい。この震動装置の原理について説明す
る。ミラー２０の裏側に電極板２５が取り付けられてお
り、同じくベース２４の斜面に電極板２６が取り付けら
れている。本震動装置は、これらの電極板２５、２６に
電圧をかけることにより静電力を発生させ、電極板２５
を取り付けられたミラー２０を動かすものである。ミラ
ー２０の移動量の制御は、電極板２５、２６にかける電
圧の量を調節することにより行う。
ものとしてもよい。この震動装置の原理について説明す
る。ミラー２０の裏側に電極板２５が取り付けられてお
り、同じくベース２４の斜面に電極板２６が取り付けら
れている。本震動装置は、これらの電極板２５、２６に
電圧をかけることにより静電力を発生させ、電極板２５
を取り付けられたミラー２０を動かすものである。ミラ
ー２０の移動量の制御は、電極板２５、２６にかける電
圧の量を調節することにより行う。
【００４５】さらに、図５、図６に示すように熱膨張を
利用したものとしてもよい。これらの震動装置の原理に
ついて説明する。図５は、ヒータの熱により金属を膨張
させるものである。ミラー２０とベース２４の斜面に取
り付けられたヒータ２７の間に熱膨張材２８が設けられ
ている。この熱膨張材２８には、ＡｌやＣｕなどの一般
の金属、バイメタル、形状記憶合金などを用いることが
できる。本震動装置は、ヒータ２７により熱せられ膨張
した熱膨張材２８により、ミラー２０を動かすものであ
る。ミラー２０の移動量の制御は、ヒータ２７の温度を
調節することにより行う。
利用したものとしてもよい。これらの震動装置の原理に
ついて説明する。図５は、ヒータの熱により金属を膨張
させるものである。ミラー２０とベース２４の斜面に取
り付けられたヒータ２７の間に熱膨張材２８が設けられ
ている。この熱膨張材２８には、ＡｌやＣｕなどの一般
の金属、バイメタル、形状記憶合金などを用いることが
できる。本震動装置は、ヒータ２７により熱せられ膨張
した熱膨張材２８により、ミラー２０を動かすものであ
る。ミラー２０の移動量の制御は、ヒータ２７の温度を
調節することにより行う。
【００４６】図６は、レーザにより照射された光を吸収
させることにより金属を膨張させるものである。ミラー
２０とベース２４の斜面の間に熱膨張材２９が設けられ
ている。この熱膨張材２８はレーザから照射された光を
吸収し、その光を熱に変換する。本震動装置は、変換さ
れた熱により膨張した熱膨張材２９により、ミラー２０
を動かすものである。ミラー２０の移動量の制御は、熱
膨張材２９に照射するレーザの出力を調節することによ
り行う。
させることにより金属を膨張させるものである。ミラー
２０とベース２４の斜面の間に熱膨張材２９が設けられ
ている。この熱膨張材２８はレーザから照射された光を
吸収し、その光を熱に変換する。本震動装置は、変換さ
れた熱により膨張した熱膨張材２９により、ミラー２０
を動かすものである。ミラー２０の移動量の制御は、熱
膨張材２９に照射するレーザの出力を調節することによ
り行う。
【００４７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。本実施形態は第１実施形態の要素から偏向装
置を変更し、光音響効果により偏向するようにしたもの
である。図８は本発明の第２の実施の形態による光断層
画像取得装置の光走査部を示す図である。なお、図１に
示す第１の実施形態と同等の要素についての説明は、特
に必要のない限り省略する。
説明する。本実施形態は第１実施形態の要素から偏向装
置を変更し、光音響効果により偏向するようにしたもの
である。図８は本発明の第２の実施の形態による光断層
画像取得装置の光走査部を示す図である。なお、図１に
示す第１の実施形態と同等の要素についての説明は、特
に必要のない限り省略する。
【００４８】光走査部１４０の偏向装置１４２および１
４３として、図８に示すようにＡＯＭ（Acousto-Optic
Modulator）を用いた偏向装置１４２ｂおよび１４３ｂ
を使用する。これらは、ＡＯＭ１８４および１８７端部
に取り付けられた超音波トランスディーサ１８５および
１８８を駆動部１８６および１８９により駆動し、ＡＯ
Ｍ１８４および１８７内部に超音波を発生させ、これに
より生じる光音響効果により光を偏向するものである。
光の偏向角の制御は、ＡＯＭ１８４および１８７に入射
する超音波の波長を変化させることにより行う。ＡＯＭ
材料としては、ＴｅＯ２，ＰｂＭｏＯ４，ＬｉＮｂＯ３
などを用いる。
４３として、図８に示すようにＡＯＭ（Acousto-Optic
Modulator）を用いた偏向装置１４２ｂおよび１４３ｂ
を使用する。これらは、ＡＯＭ１８４および１８７端部
に取り付けられた超音波トランスディーサ１８５および
１８８を駆動部１８６および１８９により駆動し、ＡＯ
Ｍ１８４および１８７内部に超音波を発生させ、これに
より生じる光音響効果により光を偏向するものである。
光の偏向角の制御は、ＡＯＭ１８４および１８７に入射
する超音波の波長を変化させることにより行う。ＡＯＭ
材料としては、ＴｅＯ２，ＰｂＭｏＯ４，ＬｉＮｂＯ３
などを用いる。
【００４９】上記のような偏向手段を用いても、第１実
施形態と同様の効果を得ることができる。
施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。本実施形態は第１実施形態の要素から偏向装
置をさらに変更し、光電気効果により偏向するようにし
たものである。図９は本発明の第３の実施の形態による
光断層画像取得装置の光走査部を示す図である。なお、
図１に示す第１の実施形態と同等の要素についての説明
は、特に必要のない限り省略する。
説明する。本実施形態は第１実施形態の要素から偏向装
置をさらに変更し、光電気効果により偏向するようにし
たものである。図９は本発明の第３の実施の形態による
光断層画像取得装置の光走査部を示す図である。なお、
図１に示す第１の実施形態と同等の要素についての説明
は、特に必要のない限り省略する。
【００５１】光走査部１４０の偏向装置１４２および１
４３として、図８に示すようにＥＯＭ（Electro Optic
Modulator）を用いた偏向装置１４２ｃおよび１４３ｃ
を使用する。これらは、ＥＯＭ１８４および１８７の入
射偏向面に対して直角方向に電界を加え、これにより生
じる光電気効果により光を偏向するものである。光の偏
向角の制御は、ＥＯＭ１９０および１９１に加える電圧
を変化させることにより行う。ＥＯＭ材料としては、Ｋ
Ｄ２ＰＯ４，ＬｉＴａＯ３，ＧａＡｓなどを用いる。
４３として、図８に示すようにＥＯＭ（Electro Optic
Modulator）を用いた偏向装置１４２ｃおよび１４３ｃ
を使用する。これらは、ＥＯＭ１８４および１８７の入
射偏向面に対して直角方向に電界を加え、これにより生
じる光電気効果により光を偏向するものである。光の偏
向角の制御は、ＥＯＭ１９０および１９１に加える電圧
を変化させることにより行う。ＥＯＭ材料としては、Ｋ
Ｄ２ＰＯ４，ＬｉＴａＯ３，ＧａＡｓなどを用いる。
【００５２】上記のような偏向手段を用いても、第１実
施形態と同様の効果を得ることができる。
施形態と同様の効果を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態における光断層画像取得
装置の概略構成図
装置の概略構成図
【図２】ガルバノメータを用いた震動手段の拡大図
【図３】ピエゾ素子を用いた震動手段の拡大図
【図４】静電力を利用した震動手段の拡大図
【図５】熱膨張を利用した震動手段の拡大図
【図６】熱膨張を利用した震動手段の拡大図
【図７】３次元画像補正の原理図
【図８】光音響効果を利用した偏向手段の拡大図
【図９】光電機効果を用いた偏向手段の拡大図
１０ 被写体 １００ 光断層画像取得部 １１０ 光源部 １１１ 光源 １１２ 集光レンズ １２０ ファイバ結合光学系 １２１ ファイバカプラ １２２ ピエゾ素子 １２３，１２４ ファイバ １３０ 光路遅延部 １３１ 集光レンズ １３２ 参照光ミラー １３３ 駆動部 １４０ 光走査部 １４１ 集光レンズ １４２、１４３ 偏向装置 １４４ ミラー １４５ 駆動部 １５０ 信号処理部 １６０ 光源部 １７０ モニタ
Claims (12)
- 【請求項１】 低コヒーレンス光を信号光と参照光に分
割し、前記信号光を被写体に照射した後、前記参照光と
干渉させて、前記被写体の光断層画像を取得する光断層
画像取得装置において、前記信号光の光源を固定し、該
光源からの前記信号光の照射ビームの照射位置を２次元
的に移動させる偏向手段を備えたことを特徴とする光断
層画像取得装置。 - 【請求項２】 前記偏向手段が、機械的偏向手段からな
り、該機械的偏向手段が前記照射ビームを偏向させるも
のであることを特徴とする請求項１記載の光断層画像取
得装置。 - 【請求項３】 前記機械的偏向手段が、ミラーを電気信
号により震動させる震動手段を備えたことを特徴とする
請求項２記載の光断層画像取得装置。 - 【請求項４】 前記震動手段が、ガルバノメータである
ことを特徴とする請求項３記載の光断層画像取得装置。 - 【請求項５】 前記震動手段が、ピエゾ素子であること
を特徴とする請求項３記載の光断層画像取得装置。 - 【請求項６】 前記震動手段が、静電力を利用したもの
であることを特徴とする請求項３記載の光断層画像取得
装置。 - 【請求項７】 前記震動手段が、熱膨張を利用したもの
であることを特徴とする請求項３記載の光断層画像取得
装置。 - 【請求項８】 前記偏向手段が、光音響効果により前記
照射ビームを偏向させるものであることを特徴とする請
求項１記載の光断層画像取得装置。 - 【請求項９】 前記偏向手段が、光電気効果により前記
照射ビームを偏向させるものであることを特徴とする請
求項１記載の光断層画像取得装置。 - 【請求項１０】 前記偏向手段が、請求項２から９に記
載のいずれかの偏向手段を２つ組み合わせてなるもので
あることを特徴とする請求項１記載の光断層画像取得装
置。 - 【請求項１１】 前記信号光の照射ビームの照射位置を
２次元的に移動させるとともに、前記参照光の光路長を
変更し、該２次元的移動と該光路長変更とを交互に繰り
返す制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の
光断層画像取得装置。 - 【請求項１２】 光断層画像取得装置により得られた３
次元画像の空間座標を、前記低コヒーレンス光の照射の
中心からの距離に応じて補正する３次元画像補正手段を
さらに備えたことを特徴とする請求項１記載の光断層画
像取得装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334096A JP2002139421A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 光断層画像取得装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334096A JP2002139421A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 光断層画像取得装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002139421A true JP2002139421A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18810079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000334096A Withdrawn JP2002139421A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 光断層画像取得装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002139421A (ja) |
Cited By (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1962083A1 (en) | 2007-02-23 | 2008-08-27 | Kabushiki Kaisha TOPCON | Optical image measurement device |
| EP1975549A1 (en) | 2007-03-30 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha TOPCON | Optical image measurement device and optical image measurement method |
| EP1975550A1 (en) | 2007-03-28 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha Topcon | Optical image measurement device |
| WO2008129862A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-10-30 | Kabushiki Kaisha Topcon | 光画像計測装置 |
| WO2008129863A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-10-30 | Kabushiki Kaisha Topcon | 光画像計測装置及びそれを制御するプログラム |
| WO2008142854A1 (ja) | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Kabushiki Kaisha Topcon | 光画像計測装置 |
| WO2008142823A1 (ja) | 2007-05-23 | 2008-11-27 | Kabushiki Kaisha Topcon | 眼底観察装置及びそれを制御するプログラム |
| WO2008146457A1 (ja) | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Kabushiki Kaisha Topcon | 眼底観察装置及びそれを制御するプログラム |
| EP2022391A1 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-11 | Kabushiki Kaisha TOPCON | Ophtalmologic information-processing apparatus and ophthalmologic examination apparatus |
| WO2009022452A1 (ja) | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Kabushiki Kaisha Topcon | 光画像計測装置 |
| WO2009034704A1 (ja) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | The University Of Tokyo | 眼底観察装置、眼科画像処理装置及びプログラム |
| WO2009141948A1 (ja) | 2008-05-19 | 2009-11-26 | 株式会社トプコン | 眼底観察装置 |
| WO2009153929A1 (ja) | 2008-06-19 | 2009-12-23 | 株式会社トプコン | 光画像計測装置 |
| WO2010079550A1 (ja) | 2009-01-06 | 2010-07-15 | 株式会社トプコン | 光画像計測装置及びその制御方法 |
| WO2010089833A1 (ja) | 2009-02-03 | 2010-08-12 | 株式会社トプコン | 光画像計測装置 |
| WO2010113476A1 (ja) | 2009-04-03 | 2010-10-07 | 株式会社トプコン | 光画像計測装置 |
| WO2010119632A1 (ja) | 2009-04-15 | 2010-10-21 | 株式会社トプコン | 眼底観察装置 |
| WO2010125746A1 (ja) | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 株式会社トプコン | 眼底観察装置 |
| WO2011013314A1 (ja) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | 株式会社トプコン | 眼科観察装置 |
| WO2011013315A1 (ja) | 2009-07-30 | 2011-02-03 | 株式会社トプコン | 眼底解析装置及び眼底解析方法 |
| JP2011092290A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Topcon Corp | 眼科観察装置 |
| JP2011092291A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Topcon Corp | 眼科観察装置 |
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| EP2581035A2 (en) | 2011-09-14 | 2013-04-17 | Kabushiki Kaisha Topcon | Fundus observation apparatus |
| WO2013128975A1 (ja) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 国立大学法人京都大学 | 眼底観察装置及び眼底画像解析装置 |
| WO2013128680A1 (ja) | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 株式会社トプコン | 眼底観察装置 |
| WO2013137148A1 (ja) | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 株式会社トプコン | 光画像計測装置、画像表示装置、および画像表示方法 |
| WO2013187146A1 (ja) | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置及び眼科画像処理装置 |
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| WO2014087941A1 (ja) | 2012-12-06 | 2014-06-12 | 株式会社トプコン | 眼科観察装置 |
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| US10058242B2 (en) | 2013-05-30 | 2018-08-28 | Kabushiki Kaisha Topcon | Ophthalmologic imaging apparatus and ophthalmologic image display apparatus |
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