JP2006162485A - 光断層映像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的簡易な構造で、しかも、短時間でより多くの画像情報の取得が可能な光断層映像装置を得る。
【解決手段】プローブ３０の先端近傍には、凹面鏡３４が設けられる共に、凹面鏡３４と適宜な距離を隔てた箇所には、半透鏡３３およびＧＲＩＮレンズ３２がプローブ３０の先端側から順に設けられている。一方、プローブ３０には、その周方向で１８０度異なる位置に透光窓部３５ａ，３５ｂが形成されており、プローブ３０の周方向の二方向で、被検体７１への照射と被検光の取得が可能となっている。これにより、比較的簡易な構成で、被検体７１への一度の照射により従来の２倍の情報取得が可能に構成されたものとなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医療または工業等の分野において被検体の断層映像を得る際に用いられる光断層映像装置に関するものである。
近年、医療用や工業用等の被検体を撮像する分野、特に電子内視鏡の分野において、ＯＣＴの手法を用いて被検体の断層映像を撮影する装置が知られている。
このＯＣＴによる断層映像装置は、光を検出プローブとして用いていることから、従来のＸ線撮影装置の如く被検体がＸ線照射により被爆するという問題がなく、特に、被検体が人体であるような場合には極めて好ましい。また、ＣＴやＭＲＩ等のように大型な装置を要さず、簡易に被検体の検査を行なうことができるので、被検者のコスト的な負担や体力的な負担を軽減でき、この面でも好ましい。
また、このＯＣＴを用いた断層映像装置は、広帯域なスペクトル幅を有する光の低コヒーレンス性を利用して、被検体の深さ方向の各位置における干渉波情報を得るようにしているので、被検体内部からの反射光をμｍオーダーの空間分解能で検出することができ、従来のＸ線撮影装置に比べて測定分解能を大幅に向上させることができる。
このような多くの優れた特性を有するＯＣＴを用いた断層映像装置は、例えば下記非特許文献１等に開示されており、また、具体的に様々な技術的な工夫を施したＯＣＴを用いた断層映像装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
特開２００３−３２９５７７号公報 光学３２巻４号（２００３）：佐藤学、丹野直弘著
しかしながら、被検体に関する画像情報の取得速度やその情報量などにおいて必ずしも満足したものが提案されて実用に供されている訳ではなく、さらなる改良が望まれているのが現状である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、比較的簡易な構成で、従来に比してより多くの画像情報を、短時間で取得可能な光断層映像装置を提供することを目的とする。
本発明の光断層映像装置は、
低可干渉性を有する光を出射する光源と、
該光源から出射された光を２分し、一方を被検体に照射すると共に、他方を参照面に照射し、該参照面からの参照光および前記被検体からの被検光を合波せしめて干渉光束を得ると共に、該干渉光束を光電変換した信号を出力可能としてなる干渉計とを具備し、前記被検体の断層映像が取得可能に構成されてなる光断層映像装置であって、
前記干渉計は、前記被検体への照射光を出射するとともに該被検体からの被検光を入射せしめるプローブを具備し、該プローブには、前記被検体への照射光を２分して各々当該プローブの相異なる側方へ出射する照射光分離部を備えていることを特徴とするものである。
また、前記プローブには、その先端部側から反射鏡、半透鏡および対物光学系がこの順に設けられ、該対物光学系から前記半透鏡に到達した照射光のうち、該半透鏡により反射された光束が該プローブの一側方に出射されるとともに、該半透鏡を透過した光束が前記反射鏡により反射され該半透鏡に再帰し、この半透鏡において反射されて、前記一側方とは逆向きとなる他側方に出射されるように構成されてなるものが好適である。
この場合において、前記反射鏡は、前記半透鏡側に凹面を向けた凹面鏡であるものが好適である。
また、前記対物光学系の光軸を中心として前記半透鏡を回動可能とする回動機構を具備してなるものが好適である。
さらに、前記干渉計はマイケルソン型干渉計を用いてなり、前記参照面が形成されてなる反射部材を該反射部材の光軸方向に移動せしめることにより前記参照光の光路長を変化せしめるように構成してなるものが好適である。
あるいは、前記干渉計はマイケルソン型干渉計を用いてなり、光検出器が設けられて、前記干渉光束が、該干渉光束を分光する分光光学系を介して前記光検出器に導かれるよう構成されてなるものであっても好適である。
さらに、前記光源から出射された光を２分して得た前記他方を、光遅延手段および光位相変調手段に並列的に入力し通過せしめて前記参照光を得るとともに、この参照光と前記２分された照射光を合波して得られた干渉光束を光電変換した後、互いに通過波長帯域が異なる２つのバンドパスフィルタを用いて分離せしめ、前記２分された照射光による各光断層映像情報を互いに独立して得るように構成してなるものが好適である。
本発明の光断層映像装置によれば、プローブの軸線に対してラジアル方向で、相異なる２方向における被検体への光の照射と、被検体からの反射光の取得が可能となるように構成したので、従来に比して比較的簡易な構成で、従来装置の２倍の画像情報を短時間で取得することができ、より効率の良い画像診断が可能となる。
以下、本発明の実施形態に係る光断層映像装置について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る光断層映像装置を示す概略図である。
本実施形態に係る光断層映像装置は、例えば、医療用の内視鏡に適用されたものであって、光源部と干渉計と信号処理部とに大別されてなるものである。
光源部は、低可干渉光源１０を用いて構成される。この低可干渉光源１０は、近赤外域に広いスペクトル幅（広波長帯域）を有する光を出射する光源であって、例えばＳＬＤ（Super-luminescent diode）やＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光源などからなるものが好適である。
また、干渉計は、全体としていわゆるバランス型のマイケルソン干渉計を構成しており、導光路としての光ファイバ（図中、黒太線で示す）で導光される光束を分波および／または合波する３つの２×２カプラ２１，２３，２７と、被検体７１からの断層映像情報を得るためのプローブ３０と、参照ミラー２５と、被検体７１からの映像情報を検出する２つの光検出器４１，４２と、演算器４３とを備えたものとなっている。
さらに、２×２カプラ２１，２３の間の光ファイバには光学アイソレータ２２が配される一方、２×２カプラ２３と参照ミラー２５の間の光ファイバには、コリメータ２４が配されたものとなっている。また、２×２カプラ２３に接続される他方の光ファイバの端部には無反射終端として機能するアッテネータ２６が配されている。なお、参照ミラー２５は、図示されない公知・周知の移動制御手段によって、光軸方向（図１の矢印参照）に移動可能とされている。
信号処理部は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１と対数増幅部５２とを備えたものとなっている。
ここで、上記プローブ３０の構成について説明すれば、このプローブ３０は、図１に示すように、可撓性を有するシース３１内に、対物光学系としてのＧＲＩＮレンズ３２と、半透鏡(実際には、半透鏡を斜面に設けた直角プリズムを含む；以下同じ）３３と、凹面鏡３４とが光ファイバと共に収納されたものとなっている。なお、凹面鏡３４に替えて平面鏡を配することも可能であるが、光束の発散を抑制し、ビームプロファイルを良好とし得る点で凹面鏡３４を用いることが好ましい。
すなわち、シース３１の先端部は閉止状態に形成されており、その先端部近傍の内部において、凹面鏡３４の凹面部分がシース３１の先端部と反対方向を望むようにして配設されたものとなっている。なお、実際には、少なくともＧＲＩＮレンズ３２、半透鏡３３および凹面鏡３４が配される部分は、シース３１を形成する可撓性部材とは異なり、比較的剛性のある部材を用いてシース３１と一体に形成されたほぼ中空円筒状の部材からなり、ＧＲＩＮレンズ３２、半透鏡３３および凹面鏡３４の保護機能が果たされるようになっている。なお、図１においては、説明を簡単にして理解を容易とするため、その部分の詳細な図示は省略してある。
一方、シース３１の他端側からは光ファイバが挿入されており、その先端部分が凹面鏡３４と適宜な距離を隔てた位置となるように収納、配設されると共に、その先端部分には対物光学系としてのＧＲＩＮレンズ３２、さらに、半透鏡３３がシース３１の先端側へ向かって順に配設されている。なお、半透鏡３３と凹面鏡３４の各々の中心とＧＲＩＮレンズ３２の光軸とが一致するように配設するのが好ましい。
また、シース３１には、半透鏡３３が位置する付近の周方向において、透光窓部３５ａ，３５ｂが形成されている。すなわち、透光窓部３５ａ，３５ｂは、シース３１の周方向で１８０度の角度を隔てて２箇所形成されたものとなっている。これは、詳細は後述するように半透鏡３３を用いて、進行方向が１８０度互いに異なる２つの光をプローブ３０から出射可能とすると共に、それぞれの光が被検体７１に照射されたことにより生じてプローブ３０へ戻ってくる後方散乱光を取得可能とするためである。
次に、かかる実地形態装置の全体的な作用を説明する。
低可干渉光源１０から低可干渉光が出射されると、出射された光は光ファイバにより２×２カプラ２１に伝送されて、この２×２カプラ２１によって、第１光束と第２光束とに２分され第１光束は光ファイバによりプローブ３０に伝送される一方、第２光束は他の光ファイバにより光アイソレータ２２を介して２×２カプラ２３に伝送される。
プローブ３０に伝送された第１光束は、ＧＲＩＮレンズ３２へ導光されこのＧＲＩＮレンズ３２を介して半透鏡３３へ入射することとなる。半透鏡３３に入射した第１光束は、半透鏡３３を透過してＧＲＩＮレンズ３２の光軸に沿ってプローブ３０の先端方向へ進む光と、半透鏡３３においてＧＲＩＮレンズ３２の光軸に対して直交する方向へ反射される光とに２分される。
半透鏡３３によりＧＲＩＮレンズ３２の光軸に対して直交する方向（図１の矢印Ｉ参照）へ反射された光は、透光窓部３５ａを通過してプローブ３０外部の被検体７１へ照射されることとなる。
一方、半透鏡３３を透過しプローブ３０の先端方向へ進行した光は凹面鏡３４へ入射し、ここで反射されて凹面鏡３４への入射経路を逆に進み、半透鏡３３へ入射して、この半透鏡３３によりＧＲＩＮレンズ３２の光軸と直交する方向であって、かつ、半透鏡３３を通過することなく反射された先の光と丁度１８０度反対方向（図１の矢印II参照）へ反射され、透光窓部３５ｂを通過して被検体７１へ照射されることとなる。なお、説明の便宜上、矢印Ｉに示された光路からの照射がなされる被検体７１の部位に符号Ａを、矢印IIに示された光路からの照射がなされる被検体７１の部位に符号Ｂを、それぞれ付すこととする。さらに、理解を容易とするため、プローブ３０とこれら被検体７１の部位Ａ，Ｂとの距離はほぼ等しいものとする。
したがって、図１において矢印Ｉで示された光路で被検体７１へ照射される一方の光と、同じく図１において矢印IIで示された光路で被検体７１へ照射される他方の光は、半透鏡３３と凹面鏡３４間の距離の２倍の光路差を以て、被検体７１へ照射されることとなる。
このようにして被検体７１に照射された光は、被検体７１の内部へ進入し、主に屈折率分布が不連続となる各断層境界部において後方散乱光を生じさせる。被検体７１の深さ方向の各断層境界部で生じた各々の後方散乱光は、僅かにコヒーレンス性を有しており、各々が深さ方向に応じた光遅延量を伴いながら被検光として照射経路を逆に進み、プローブ３０の透光窓部３５ａ，３５ｂを通過して半透鏡３３へ入射する。
ここで、図１の矢印Ｉで示された光路で被検体７１の部位Ａから戻る被検光は、半透鏡３３に入射して、ＧＲＩＮレンズ３２の方向へほぼその光軸に沿うように直角に反射されて、低可干渉光源１０から進行して来た際の経路を逆に進んで２×２カプラ２１へ到り、光ファイバを介して２×２カプラ２７へ伝送されることとなる。一方、図１の矢印IIで示された光路で被検体７１の部位Ｂから戻る被検光は、半透鏡３３に入射して、凹面鏡３４の方向へ反射され、凹面鏡３４で入射経路と逆方向へ反射されて半透鏡３３およびＧＲＩＮレンズ３２を透過して、上述の矢印Ｉで示された光路を辿る被検光と同様に２×２カプラ２７へ伝送されることとなる。
一方、先に２×２カプラ２３に伝送された第２光束は、コリメータ２４を介して参照ミラー２５に照射されて、その反射面において入射方向と逆向きに反射され、参照光として入射経路を逆に進み、再びコリメータ２４を介して２×２カプラ２３へ至り、さらに、光ファイバにより２×２カプラ２７へ伝送される。
２×２カプラ２７に伝送された被検光および参照光は、この２×２カプラ２７において互いに合波されるが、合波された両波はコヒーレンス長が極めて短いものであるため、各々の光遅延量（光路長）が略等しい場合にのみ干渉する。したがって、参照ミラー２５の光軸方向（図１の矢印で示された参照ミラー２５の走査方向と一致）の位置に対応する被検体７１の深さ方向の位置のみの干渉情報が得られることになるから、参照ミラー２５を光軸方向に移動させることにより、被検体７１の深さ方向の各位置の干渉波情報が時系列的に得られることとなる。
ここで、被検体７１からの被検光は、先に述べたように、被検体７１の部位Ａからのものと、被検体７１の部位Ｂからのものがあり、これらが、先に説明したプローブ３０内における光路差に応じた時間差を以て順次２×２カプラ２７に到達して、それぞれ参照光と合波されることとなる。そして、被検体７１の部位Ａ，Ｂのそれぞれについて、上述のように深さ方向の各位置の干渉情報が時系列的に得られることとなる。
この後、２×２カプラ２７で得られた干渉光に対し、２つの光検出器４１，４２および演算器４３を用いたバランス検波処理が施される。すなわち、光検出器４１，４２から出力されたそれぞれの信号は、演算器４３へ入力されて、両信号の差分演算がなされてノイズ成分やドリフト成分が相殺された差分信号が出力されることとなる。
演算器４３からの差分信号は、ローパスフィルタ５１により不要な高周波成分が除去された後、対数増幅器５２により対数増幅されて、被検体７１の部位Ａに関する１次元の断層映像信号と被検体７１の部位Ｂに関する１次元の断層映像信号として先に述べたプローブ３０における光路差に応じた時間差を以て出力される（図１に示された信号波形のＡ，Ｂ参照）。
かかる第１の実施形態に係る光断層映像装置においては、プローブ３０を１８０度回動させることで、被検体７１の周方向での断層映像情報を得ることができるので、従来装置に比して２倍の情報取得速度が実現されることとなる。また、プローブ３０を３６０度回動させる場合には、被検体７１の周方向で２倍の情報量の取得が可能となるものである。
なお、上述の第１の実施形態において、２×２カプラ２１，２３，２７としてはサーキュレータを用いた構成としても良い。さらに、この第１の実施形態においては、半透鏡３３はプローブ３０内に固設されたものとし、プローブ３０自体を回動させるようにしてもよいが、より好ましくは下述するように上記ＧＲＩＮレンズ３２の光軸を回転軸とする回動機構を設けて半透鏡３３を自在に回動できるような構成としても良い。
図２には、半透鏡３３を回動させるための回動機構の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの回動機構について説明する。
この構成例では、シース３０内に、螺旋バネ３６がＧＲＩＮレンズ３２の半透鏡３３が位置する部位と反対側の部位に当接するようにしてシース３０の基端側まで一連に収納されて、ファイバーバンドル３７と共にＧＲＩＮレンズ３２および半透鏡３３が一体となって、ＧＲＩＮレンズ３２の光軸を中心に回動可能となっている。
すなわち、ファイバーバンドル３７は、シース３０の基端部に固着されるプラグ４５に接続されるようになっており、このプラグ４５には回転操作部４６が、回転操作部４６に形成されたレセプタクル４８で螺合して取着されるようになっている。
回転操作部４６は、その両端部にレセプタクル４８，４９が形成されると共に、外周部に操作リング４７が設けられている。そして、先端側のレセプタクル４８は、先に述べたようにシース３０の基端部に設けられたプラグ４５に接続される一方、他方のレセプタクル４９は、光ファイバを介して２×２カプラ２１に接続されるようになっている。そして、操作リング４７を回動させることによって、螺旋バネ３６、ファイバーバンドル３７、ＧＲＩＮレンズ３２および半透鏡３３が一体となって、ＧＲＩＮレンズ３２の光軸を中心に回動させることができる。なお、この場合、半透鏡３３の回動に伴い、プローブ３０の周方向の任意の箇所から光の出入りを可能とするために、透光窓部３５ａ，３５ｂは周方向で複数、または、連続的に形成すると良い。
次に、本発明の第２の実施形態に係る光断層映像装置について、図３を参照しつつ説明する。なお、上述した第１の実施形態に係る光断層映像装置と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第２の実施形態に係る光断層映像装置は、干渉光束を分光光学系を介して光検出器に入力するように構成された点が第１の実施形態に係る光断層映像装置と異なるものである。
すなわち、先ず、２×２カプラ２１には、低可干渉光源１０が接続されると共に、プローブ３０が接続される点は、第１の実施形態に係る光断層映像装置同様であるが、コリメータ２４および分光光学系（詳細は後述）を構成する一つの要素であるコリメータ６１が、それぞれ別個の光ファイバを介して接続されている点が、第１の実施形態の場合と異なっている。そして、コリメータ２４と適宜な距離を隔て参照ミラー２５が配されている。なお、この実施形態においては、参照ミラー２５は所定の位置に固定されたものとなっている。
したがって、２×２カプラ２１においては、被検光と参照ミラー２５からの参照光との合波がなされ、いわゆる干渉光が分光光学系のコリメータ６１へ伝送されるものとなっている。
分光光学系は、コリメータ６１と、回折格子６２とフーリエ変換レンズ６３とを備えて構成されたものとなっている。この分光光学系において、２×２カプラ２１から光ファイバを介してコリメータ６１に伝送された干渉光は、コリメータ６１により平行光とされて、反射型の回折格子６２に照射される。
回折格子６２は、フーリエ変換レンズ６３の前側焦点位置に設けられており、回折格子６２からの回折光は、フーリエ変換レンズ６３を透過し、フーリエ変換レンズ６３の焦点距離ｆだけ離れた位置に設けられた光検出器４４に照射されるようになっている。光検出器４４は、例えば、いわゆるリニアイメージセンサ等が好適である。
ここで、回折格子６２からの回折光がフーリエ変換レンズ６３によるフーリエ変換作用を受けることにより、被検光と参照光との光波干渉に伴なう干渉スペクトルが光検出器４４上に形成されることとなる。すなわち、換言すれば、被検光と参照光の結合パワースペクトルが光検出器４４に入射することとなる。
光検出器４４の出力は、信号処理部６５へ入力されるようになっており、信号処理部６５により、被検体７１の深さ方向の情報が反映された１次元の断層映像信号を得るために必要な信号処理が施されるようになっており、信号処理部６５からは、低可干渉光が照射された被検体７１の部位に関する断層映像信号が得られる。そして、このようにして得られた断層映像信号に、図示されない公知・周知の画像処理部において画像生成のために必要な処理を施すことによって、図示されない表示装置への断層映像の表示が可能となる。
次に、この第２の実施形態にかかる光断層映像装置の全体的な作用を説明する。
まず、低可干渉光源１０からの低可干渉光が２×２カプラ２１を介して参照ミラー２５へ照射される光束と、プローブ３０を介して被検体７１へ照射される光束とに２分され、さらに、プローブ３０へ進行した光束が被検体７１の二箇所Ａ，Ｂに所定の光路差を以て照射される点は、基本的に第１の実施形態の場合と同様である。なお、プローブ３０と被検体７１の部位Ａおよび部位Ｂとの距離は、先の第１の実施形態同様ほぼ等しいものとする。
そして、被検体７１からの被検光がプローブ３０を介して再び２×２カプラ２１へ戻り、この２×２カプラ２１において参照ミラー２５で反射されて来た参照光と合波され、干渉光として光ファイバを介してコリメータ６１へ伝送されることとなる。
コリメータ６１に伝送された干渉光は、ここで、平行光とされて回折格子６２へ照射される。回折格子６２へ入射した干渉光は、波長分散されてフーリエ変換レンズ６３へ反射される。そして、回折格子６２からの反射光は、フーリエ変換レンズ６３を透過することによりフーリエ変換作用を受けて光検出器４４へ照射される。
光変換器４４に入射された光は、スペクトル毎の光強度信号（スペクトル干渉縞）に光電変換されて信号処理部６５へ入力される。そして、信号処理部６５において、被検体７１の深さ方向の情報が反映された１次元の断層映像信号を得るために必要な信号処理が施され、その結果、図３に示されたように、被検体７１の２箇所の部位Ａ，Ｂに対応する断層映像信号が分離された状態で得られることとなる（図３の信号波形図におけるＡ，Ｂ参照）。なお、被検体７１の部位Ａ，Ｂに対応するそれぞれの断層映像信号が図３に示されたように離間して得られるのは、先の第１の実施形態同様、被検体７１の部位Ａと部位Ｂへそれぞれ低可干渉光が照射される際の光路差によるものである。
なお、この第２の実施形態におけるプローブ３０では、第１の実施形態の場合と同様に、半透鏡３３がプローブ３０内で固設されたものとなっているが、このような構造に限定される必要はなく、図２を参照しつつ説明したような回動機構によって半透鏡３３を回動できる構造としても良いことは勿論である。この場合、先に述べたように、透光窓部３５ａ，３５ｂは周方向で複数、または、連続的に形成すると良い。
また、この第２の実施形態において、２×２カプラ２１をサーキュレータに替えた構成としても良い。
なお、上述した実施形態においては、被検体７１の部位Ａと部位Ｂについて、互いに分離された断層映像信号Ａ，Ｂを得るために、各々に照射する照射光の間に、半透鏡３３と凹面鏡３４との距離の２倍に相当する光路長差を設けるようにしているが、予め半透鏡３３から部位Ａおよび部位Ｂまでの各距離の範囲を予測しておいて、その範囲内において、２つの照射光の間に所定値以上の光路長差が必ず生じるように、半透鏡３３と凹面鏡３４の距離を調整しておくことが望ましい。
ただし、上記２つの断層映像信号Ａ，Ｂを互いに分離可能とする構成はこれに限られるものではない。例えば、上記２つの照射光について、波長を互いに大きく異なるものとしたり、偏光成分を互いに大きく異なるようにして、最終的に得られる断層映像信号Ａ，Ｂを互いに分離し得るように構成してもよい。
図４は、上述した波長を互いに異なるものとした場合の実施形態（第３の実施形態）を示すものである。この第３の実施形態に係る光断層映像装置について、上述した第１の実施形態に係る光断層映像装置と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点のみを説明することとする。
すなわち、光学アイソレータ２２の後段において、２つの１×２カプラ２３ａ，２３ｂと、これら２つの１×２カプラ２３ａ，２３ｂの間に並列的に配された光ディレイライン２８および光位相変調器２９と、１×２カプラ２３ｂの後段に配されたコリメータ２４ａ、コーナキューブ２５ａ、およびコリメータ２４ｂを備え、また、第１の実施形態のローパスフィルタ５１に替えて、第１の波長帯域（例えば、波長λ１を中心とした波長帯域）用のバンドパスフィルタＡ ５０ａおよび、第１の波長帯域とは重なり合わない第２の波長帯域（例えば、波長λ２を中心とした波長帯域：例えばλ１＞λ２）用のバンドパスフィルタＢ ５０ｂを備えている。上記コーナキューブ２５ａは光の入出射方向に移動可能とされており、これによって参照光の光路長を変更可能とされている。
この第３の実施形態も、被検体７１の部位Ａに相当する信号と被検体７１の部位Ｂに相当する信号を分離して得るものであるが、被検体７１の部位Ａに相当する信号は光ディレイライン２８およびバンドパスフィルタＡ ５０ａを通過した信号から得られ、一方、被検体７１の部位Ｂに相当する信号は光位相変調器２９およびバンドパスフィルタＢ ５０ｂを通過した信号から得られる。すなわち、部位Ａに相当する信号は、バンドパスフィルタＡ ５０ａを通過した第１の波長帯域による情報のみとなり、一方、部位Ｂに相当する信号は、バンドパスフィルタＢ ５０ｂを通過した第２の波長帯域による情報のみとなり、両者が時間的に重なり合った場合でも波長の違いに応じて互いが担持している情報を良好に分離できることになる。換言すれば、両者を時間的に重なり合うようにするために光ディレイライン２８が機能している。また、光位相変調器２９は部位Ｂに対応する断層映像信号のＳ/Ｎ比を向上させる機能を有するものである。
このようにして波長の違いに応じて互いを分離した後、被検体７１の部位Ａ，Ｂに対応するそれぞれの断層映像信号を視認可能とすべく図４に示すように離間して表示すればよい。
なお、上述したいずれの実施形態においても、被検体は人体に限られず、光が内部に侵入して、内部の各位置から反射光が得られるその他の種々の組織とすることができる。
本発明の第１の実施形態に係る光断層映像装置を示す概略図 プローブに回動機構を設けた場合の構成を示す概略断面図 本発明の第２の実施形態に係る光断層映像装置を示す概略図 本発明の第３の実施形態に係る光断層映像装置を示す概略図
符号の説明
１０ 低可干渉光源
２１，２３，２７ ２×２カプラ
２２ 光学アイソレータ
２３ａ １×２カプラ
２３ｂ ２×１カプラ
２４，２４ａ，２４ｂ，６１ コリメータ
２５ 参照ミラー
２５ コーナキューブ
２８ 光ディレイライン
２９ 光位相変調器
３０ プローブ
３２ ＧＲＩＮレンズ
３３ 半透鏡
３４ 凹面鏡
３５ａ，３５ｂ 透光窓部
４１，４２，４４ 光検出器
４３ 演算器
５０ａ，５０ｂ バンドパスフィルタ
５１ ローパスフィルタ
５２ 対数増幅器
６２ 回折格子
６３ フーリエ変換レンズ
６５ 信号処理部

Claims (7)

  1. 低可干渉性を有する光を出射する光源と、
    該光源から出射された光を２分し、一方を被検体に照射すると共に、他方を参照面に照射し、該参照面からの参照光および前記被検体からの被検光を合波せしめて干渉光束を得ると共に、該干渉光束を光電変換した信号を出力可能としてなる干渉計とを具備し、前記被検体の断層映像が取得可能に構成されてなる光断層映像装置であって、
    前記干渉計は、前記被検体への照射光を出射するとともに該被検体からの被検光を入射せしめるプローブを具備し、該プローブには、前記被検体への照射光を２分して各々当該プローブの相異なる側方へ出射する照射光分離部を備えていることを特徴とする光断層映像装置。
  2. 前記プローブには、その先端部側から反射鏡、半透鏡および対物光学系がこの順に設けられ、該対物光学系から前記半透鏡に到達した照射光のうち、該半透鏡により反射された光束が該プローブの一側方に出射されるとともに、該半透鏡を透過した光束が前記反射鏡により反射され該半透鏡に再帰し、この半透鏡において反射されて、前記一側方とは逆向きとなる他側方に出射されるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の光断層映像装置。
  3. 前記反射鏡は、前記半透鏡側に凹面を向けた凹面鏡であることを特徴とする請求項２記載の光断層映像装置。
  4. 前記対物光学系の光軸を中心として前記半透鏡を回動可能とする回動機構を具備してなることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の光断層映像装置。
  5. 前記干渉計はマイケルソン型干渉計を用いてなり、前記参照面が形成されてなる反射部材を該反射部材の光軸方向に移動せしめることにより前記参照光の光路長を変化せしめるように構成してなることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の光断層映像装置。
  6. 前記干渉計はマイケルソン型干渉計を用いてなり、光検出器が設けられ、前記干渉光束が、該干渉光束を分光する分光光学系を介して前記光検出器に導かれるよう構成されてなることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の光断層映像装置。
  7. 前記光源から出射された光を２分して得た前記他方を、光遅延手段および光位相変調手段に並列的に入力し通過せしめて前記参照光を得るとともに、この参照光と前記２分された照射光を合波して得られた干渉光束を光電変換した後、互いに通過波長帯域が異なる２つのバンドパスフィルタを用いて分離せしめ、前記２分された照射光による各光断層映像情報を互いに独立して得ることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の光断層映像装置。
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