JP2015532717A - 光干渉断層撮影を制御するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

部分的に、本発明は、光源（７）を制御するのに適した方法、装置及びシステムに関する。光源は、光干渉断層撮影システム（５）等のデータ収集システムにおいて使用するために構成される。光源（７）は、駆動波形（１０、２２、５５、７０）を用いて制御することができる。順方向（３５、６０、７５）及び逆方向（３３、６３、７７）走査の持続時間等、光源（７）の線形及び対称パラメータは、適した駆動波形（２２、５５、７０）を使用して達成される。走査間で一致するデューティサイクル及びピーク周波数等の作動パラメータを改善する基本波の異なる調波に対する位相、振幅及び他のパラメータを同定することができる。基本波及びそのような調波のうち１つ又は複数の調波を組み合わせて、適した駆動波形（１０、２２、５５、７０）を生成することができる。光源（７）は、波長可変フィルタ（９）を含むか又は波長可変フィルタ（９）と光通信する波長可変光源を含み得る。

Description

先行関連出願
本出願は、２０１３年３月８日出願の米国特許出願第１３／７８９，８３９号、及び、２０１２年８月３１日出願の米国仮特許出願第６１／６９５，３９９号に対する優先権を主張し、参照により全内容を本出願に援用する。

光干渉断層撮影（ＯＣＴ）は、眼科学、心臓病学、胃腸病学及び他の医学分野において広範な用途を有する干渉画像処理技術である（Ｈｕａｎｇ Ｄ，Ｓｗａｎｓｏｎ ＥＡ，Ｌｉｎ ＣＰ，Ｓｃｈｕｍａｎ ＪＳ，Ｓｔｉｎｓｏｎ ＷＧ，Ｃｈａｎｇ Ｗ，Ｈｅｅ ＭＲ，Ｆｌｏｔｔｅ Ｔ，Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｋ，Ｐｕｌｉａｆｉｔｏ ＣＡ，ａｎｄ Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ＪＧ，“Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，”Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ ２５４，１１７８−１１８１（１９９１））。小さい直径の光ファイバープローブを介して高分解能（２〜１５μｍ）で表面下の構造体を見る能力は、内部組織及び内部臓器の最小侵襲画像処理に対してＯＣＴを特に有用にする。

タイムドメインＯＣＴシステムは、経路長の走査のための機械的に作動させられる参照アームを有する干渉計に対する入力装置として広帯域の光源を利用する。異なる深さでの構造体からの反射によって生成される干渉信号が、参照経路長変化として逐一測定される。この測定スキームにおいて、最大走査速度は、アクチュエータの動的機械的制約によっても、光源のスペクトルパワー密度によっても制限される。４０〜６０ｎｍのスペクトルバンド幅にわたって２５ｍＷの出力電力を放つ高輝度光源を使用するそのようなシステムにおいて、組織の画像処理に対して十分な信号対雑音比（＞９０ｄＢ）を維持しながら達成することができる最大の前後走査速度は、約２５ｍ／ｓである。従って、５ｍｍ深さの対象の５１２ラインの画像を、１秒あたり１０以下の速度で取得することができる。

周波数ドメイン（フーリエドメインとも呼ばれる）（ＦＤ）ＯＣＴは、これらの速度による制約を、フーリエ変換に基づく光周波数弁別法を利用することによって克服し、これらの方法は、長期的な機械的アクチュエータの必要性を除く（Ｓｗａｎｓｏｎ ＥＡ ａｎｄ Ｃｈｉｎｎ ＳＲ，“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ”米国特許第６，１６０，８２６号（２０００年１２月１２日発行）；Ｃｈｏｍａ ＭＡ，Ｓａｒｕｎｉｃ ＭＶ，Ｙａｎｇ Ｃ，ａｎｄ Ｉｚａｔｔ Ｊ，“Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｓｗｅｐｔ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｄｏｍａｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，”Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１１，２１８３−２１８９（２００３））。

試料を逐一調べることによって利用可能な動力源（ｓｏｕｒｃｅ ｐｏｗｅｒ）を浪費する代わりに、ＦＤ−ＯＣＴは、同時に多数の深さから情報を集め、さらに、異なる深さからの反射を、生成する信号の光周波数に応じて弁別する。掃引周波数の光源に基づくＦＤ−ＯＣＴシステムが、非常に点在している組織において表面下の画像処理を要求する医学的応用に対して最も注目されてきた。

掃引源ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）の可能性が、いくつかの学術研究において実証されてきた（Ｃｈｉｎｎ ＳＲ，Ｓｗａｎｓｏｎ ＥＡ，ａｎｄ Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ＪＧ，“Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｔｕｎａｂｌｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｏｕｒｃｅ，”Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．２２，３４０−３４２（１９９７）；Ｙｕｎ ＳＨ，Ｔｅａｒｎｅｙ ＧＪ，Ｂｏｕｍａ ＢＥ，Ｐａｒｋ ＢＨ，ｄｅ Ｂｏｅｒ ＪＦ，“Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｏｍａｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ａｔ １．３μｍ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，”Ｏｐｔｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１１，ｐｐ．３５９８−３６０４（２００３）；Ｃｈｏｍａ ＭＡ，Ｈｓｕ Ｋ，ａｎｄ Ｉｚａｔｔ Ｊ，“Ｓｗｅｐｔ ｓｏｕｒｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｕｓｉｎｇ ａｎ ａｌｌ−ｆｉｂｅｒ １３００ ｎｍ ｒｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｓｏｕｒｃｅ，”Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．１０，ｐ．０４４００９（２００５）；Ｈｕｂｅｒ Ｒ，Ｗｏｊｔｋｏｗｓｋｉ，Ｔａｉｒａ Ｋ，Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ＪＧ，ａｎｄ Ｈｓｕ Ｋ，“Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｗｅｐｔ ｌａｓｅｒｓ ｆｏｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ＯＣＴ ｉｍａｇｉｎｇ：ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｃａｌｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，”Ｏｐｔ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１３，３５１３−３５２８（２００５））。フーリエドメインモードロック（ＦＤＭＬ）レーザ、面発光共振器レーザ、短共振器レーザ、長共振器レーザ、及び、波長可変フィルタを含む波長可変レーザに基づくシステムを含む種々のＳＳ−ＯＣＴシステムが報告されている。

現在までに開示された実行の一部は、ＳＳ−ＯＣＴの広範囲に及ぶ製品化を妨げる欠点から損害を受けている。例えば、特定の実行は、データ取得後の再試料採取、又は、フーリエ変換の前に記録されたデータの内挿を要求するデータ取得スキームを利用するため、リアルタイムでのデータ取得及び表示を難しくしている。加えて、比較的短い干渉長、及び、短共振器レーザのモードホッピングの傾向が、２〜３ｍｍを超える光走査の深さにて信号対雑音比及び画像分解能を減らす。冠動脈画像処理を含む多くの医学的応用が、５ｍｍを超える光走査の深さを要求している。波長可変光源と関連したＳＳ−ＯＣＴに関する上記の問題の一部に取り組むよう設計される一部のＯＣＴシステム及び方法の実行が、Ｓｃｈｍｉｔｔによる“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｗｅｐｔ−Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｏｈｙ”米国特許第７，９１６，３８７号（２０１１年３月２９日発行）、及び、Ｓｃｈｍｉｔｔによる“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｗｅｐｔ−Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ”米国特許第８，３２５，４１９号（２０１２年１２月１２日発行）において記載されている。

ＳＳ−ＯＣＴ及びそのようなシステムと共に使用される光源に関する他のアプローチが提案されてきた。例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）のレーザを使用したＳＳ−ＯＣＴシステムが、Ｊａｙａｒａｍａｎによる“Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ”米国特許第７，４６８，９９７号（２００８年１２月２３日発行）、及び、Ｃｈｏｎｇによる“Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｔｙｐｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍ”米国特許第７，７０１，５８８号（２０１０年４月２０日発行）において記載されている。

一般に、ＳＳ−ＯＣＴシステムに対して、使用される掃引光源は非線形の掃引パターンを示すことが多い。結果として、光源によって生成される光の光周波数は、各掃引期間にわたって線形に変化しない。これらの光源も、順方向走査及び逆方向走査における非対称性から損害を受け得る。さらに、非線形性及び非対称性の問題は、光源によって異なる傾向があり、全てのユニットに同じ是正処置を適用するのを、不可能でない場合、難しくしている。

従って、そのような問題に取り組む必要がある。部分的に、本明細書において記載される実施形態は、これらの問題、及び、特定の光源に関する他の問題に取り組んでいる。

部分的に、本発明の一実施形態は、時間で変動する電気信号（或いは本明細書において駆動波形又は駆動信号と呼ばれる）に応答する光源に関する。光源は、データ収集システム及び１つ又は複数の関連したデータ収集プローブと共に使用するために構成することができる。駆動波形は、波長可変フィルタを制御することによって等、掃引光源を制御するために使用することができる。一実施形態において、データ収集システムは、光干渉断層撮影（“ＯＣＴ”）システムである。部分的に、本発明は、駆動波形に対して非対称及び／又は非線形の応答を有する波長可変フィルタと光通信するか、又さもなければ、該波長可変フィルタを含む光源と共に使用するのに適した方法に関する。

一実施形態において、シヌソイド等の複数の波形が組み合わされて、光源、又は、波長可変フィルタ等のその要素を駆動するのに適した波形を生成する。一実施形態において、組合せ波形が、同時に非対称の掃引応答及び非線形の掃引応答を減らすか又は正すように構成される。すなわち、非線形の掃引応答は同じであるか若しくは悪くなるか、又は、満足のいくレベルまで改善しない一方で、光源の非対称の掃引応答を改善する代わりに（或いは、逆もまた同様に、非対称の掃引応答が同じであるか若しくは悪くなるか、又は、満足のいくレベルまで改善しない一方で、非線形の掃引応答を改善する代わりに）、光源の掃引応答の対称性も線形性も、駆動波形によって改善される。

一実施形態において、フィルタ又は光源は、対称の駆動波形がフィルタに適用されるけれども、１つの掃引方向における波長同調特性を有するか又は生成し、それは、もう一方の掃引方向における鏡像の特性ではない。これは、非対称の掃引応答のタイプの例である。例えば、その繰り返し期間のほぼ半分のポイントの時間において対称である正弦曲線の駆動波形の適用によって、持続時間において逆方向掃引よりも長い順方向掃引が生じ得る。一実施形態において、フィルタ又は光源は、時間と共に光周波数において線形の同調特性を欠いているか、又さもなければ、該同調特性を生成しない。これは、非線形の掃引応答のタイプの例である。例えば、正弦曲線の駆動波形の適用によって、時間と共に光波長において正弦曲線であるの順方向及び逆方向の掃引特性が生じ得る。

一実施形態において、光源は、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、ＦＤＭＬ光源、又は、波長可変フィルタを含むか若しくは該波長可変フィルタと光通信する波長可変光源である。フィルタは、一実施形態において、ＭＥＭｓ装置を含み得る。フィルタは、一実施形態において、圧電性要素を含み得る。一実施形態において、順方向走査及び逆方向走査において、第二調波が非対称性を正すように同調され、さらに、第三調波が非線形性を正すように同調される。一実施形態において、順方向走査及び逆方向走査において、第二調波が非線形性を正すように同調され、さらに、第三調波が非対称性を正すように同調される。同調は、それぞれの位相又は振幅のうち１つ又は複数を調整することにより第二調波及び第三調波を修正することによって行うことができる。

一態様において、本発明は、波長可変フィルタを有する光源を制御する方法に関する。当該方法は、第１の周波数を有する第１の調波を生成するステップであって、第１の調波が、電圧を示す第１の振幅及び第１の位相を有する、ステップ；第２の周波数を有する第２の調波を生成するステップであって、第２の調波が、電圧を示す第２の振幅及び第２の位相を有する、ステップ；第３の周波数を有する第３の調波を生成するステップであって、第３の調波が、電圧を示す第３の振幅及び第３の位相を有する、ステップ；修正された第２の調波を生成するステップ；修正された第３の調波を生成するステップ；並びに、第１の調波、修正された第２の調波及び修正された第３の調波を重ね合わせて、光源の掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように構成される駆動波形を生成するステップ；を含む。

一実施形態において、当該方法は、メモリ内に駆動波形を格納するステップをさらに含む。一実施形態において、修正された第２の調波を生成するステップは、修正された第２の調波が生じるように第２の位相を第４の位相に換えるステップを含み、さらに、修正された第３の調波を生成するステップは、修正された第３の調波が生じるように第３の位相を第５の位相に換えるステップを含む。一実施形態において、修正された第３の調波を生成するステップは、修正された第３の調波が生じるように第３の振幅を第４の振幅に換えるステップを含む。一実施形態において、当該方法は、駆動波形を用いて波長可変フィルタを駆動するステップ、及び、光干渉データを格納するステップをさらに含む。一実施形態において、光源は、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。一実施形態において、当該方法は、駆動波形を用いて波長可変フィルタを駆動することによって、光源の掃引期間の９０％以上であるように効果的なＶＣＳＥＬのデューティサイクルを増やすステップをさらに含む。一実施形態において、修正された第２の調波を生成するステップは、修正された第２の調波が生じるように第２の振幅を第５の振幅に換えるステップを含む。

一実施形態において、当該方法は、光源の中心波長が約１３１０ｎｍであるように駆動波形の定電圧バイアス（ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｂｉａｓ）を調整するステップをさらに含む。一実施形態において、当該方法は、光源の同調範囲が約１００ｎｍであるように駆動波形の交流利得を調整するステップをさらに含む。一実施形態において、掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように波形を構成するステップは、（ｉ）逆方向走査の方向における走査持続時間とは約１５％未満異なる順方向走査の方向における走査持続時間、及び、（ｉｉ）逆方向走査の方向におけるピークＲＦ周波数とは約１５％未満異なる順方向走査の方向におけるピークＲＦ周波数を有する掃引応答を生成するステップを含む。

一態様において、本発明は、光干渉断層撮影システムに関する。当該システムは、メモリと、出力装置と、（ａ）第１の調波を生成する、（ｂ）第２の調波を生成する、（ｃ）第３の調波を生成する、及び、（ｄ）駆動波形が生成され且つメモリ内に格納されるように、第１、第２及び第３の調波を組み合わせるように構成される１つ又は複数のファンクションジェネレータとを含む駆動波形供給源；並びに、波長可変フィルタを含む光源であり、波長可変フィルタは、出力装置と電気通信し、さらに、出力装置から駆動波形を受信するよう構成され、第２の調波は、約１５％未満異なるように、波長可変フィルタの逆方向走査に対するピーク無線周波数（ＲＦ）ＯＣＴ信号周波数、及び、波長可変フィルタの順方向走査に対するピークＲＦＯＣＴ信号周波数をもたらすように構成される第１の位相値及び／又は第１の振幅値を有する、光源；を含む。

一実施形態において、駆動波形供給源は、制御システム、プロセッサ又は回路である。一実施形態において、光源はＶＣＳＥＬである。一実施形態において、光源は、ＦＤＭＬレーザ、又は、非対称若しくは非線形の応答を有するフィルタを組み込むいかなる波長可変光源でもある。一実施形態において、第３の調波は、逆方向走査及び順方向走査に対するピークＲＦＯＣＴ信号周波数を最小限にするように構成される第２の位相値及び第２の振幅値を有する。制御システム、プロセッサ又は回路を使用して、波形等の１つ又は複数のファンクションを生成する、及び、それらを組み合わせて、本明細書において特定される駆動波形を生成することができる。

一実施形態において、第１の位相値は、波長可変フィルタが掃引されるに従い光源に関して測定された順方向及び逆方向の走査データを含む二次元空間における極値を探すことによって生成される。一実施形態において、第１の位相振幅は、波長可変フィルタが掃引されるに従い光源に関して測定された順方向及び逆方向の走査データを含む二次元空間における極値を探すことによって生成される。一実施形態において、ＯＣＴデータを集める場合に、効果的なＶＣＳＥＬのデューティサイクルは、ＶＣＳＥＬの掃引期間の約９０％よりも大きい。

一実施形態において、ＶＣＳＥＬは、約１００ｎｍの同調範囲を有する。一実施形態において、波長可変フィルタの順方向走査の持続時間は、波長可変フィルタの逆方向走査の持続時間とほぼ等しい。一実施形態において、逆方向走査の持続時間に対する順方向走査の持続時間の比は、駆動波形が波長可変フィルタに適用された場合に約０．８から約１．２に及ぶ。一実施形態において、逆方向走査の持続時間の間のピークＲＦフリンジ周波数に対する順方向走査の間のピークＲＦＯＣＴ信号周波数の比は、駆動波形が波長可変フィルタに適用された場合に約０．９から約１．１に及ぶ。

一態様において、本発明は、光干渉断層撮影システムを制御する方法に関する。光干渉断層撮影システムは、波長可変フィルタを含む光源を含む。当該方法は、第１の周波数を有する第１の調波を生成するステップであって、第１の調波が、電圧を示す第１の振幅及び第１の位相を有する、ステップ；第２の周波数を有する第２の調波を生成するステップであって、第２の調波が、電圧を示す第２の振幅及び第２の位相を有する、ステップ；第３の周波数を有する第３の調波を生成するステップであって、第３の調波が、電圧を示す第３の振幅及び第３の位相を有する、ステップ；修正された第２の調波を生成するステップ；修正された第３の調波を生成するステップ；第１の調波、修正された第２の調波及び修正された第３の調波を重ね合わせて、駆動波形を生成するステップ；並びに、駆動波形を用いて波長可変フィルタを駆動させることによって、逆方向走査の持続時間における走査持続時間とは約１５％未満異なる順方向走査の持続時間における走査持続時間を含む光源に対する掃引応答を生成するステップ；を含む。

一態様において、本発明は、光干渉断層撮影システムに関する。当該システムは、入力装置を含む波長可変フィルタを含む掃引光源であって、波長可変フィルタが干渉計のサンプルアームと光通信し、波長可変フィルタが双方向的に駆動可能である、掃引光源；非一時的なメモリ及び出力装置を含む制御システムであって、出力装置が入力装置と電気通信し、１つ又は複数の方向で波長可変フィルタを駆動するように構成される制御システム；並びに、非一時的なメモリ内に格納され、掃引光源の掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように構成される駆動波形であって、光干渉断層撮影データを集める場合に、効果的な掃引光源のデューティサイクルが、掃引光源の掃引期間の約９０％よりも大きい、駆動波形；を含む。

図は、必ずしも一定の比例に応じて描かれているのではなく、代わりに、例示的原理が概して強調される。図は、全ての態様において例示的であると考慮されることになり、さらに、本発明を限定するとして意図されず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められる。

本発明の例示的な実施形態による、駆動波形によって駆動される光源を有する光干渉断層撮影システムを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、光干渉断層撮影システムにおける光源と共に使用するのに適した駆動波形を設計する及び／又は生成する方法を示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、基本波を含む駆動波形の種々のパラメータを描いたオシロスコープのスクリーンショットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、駆動波形に関する駆動振幅対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、駆動波形に関する測定された信号周波数対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、駆動波形に関する予想される信号周波数対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第２の調波を含む駆動波形のピークＲＦフリンジ周波数対位相のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第２の調波を含む駆動波形の掃引走査持続時間対位相のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第２の調波を含む駆動波形の種々のパラメータを描いたオシロスコープのスクリーンショットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、２つの調波で構成される駆動波形に関する駆動振幅対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、駆動波形に関する測定された信号周波数対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第３の調波を含む駆動波形のピークＲＦフリンジ周波数対振幅のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第３の調波を含む駆動波形のピークＲＦフリンジ周波数対位相のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、第３の調波を含む駆動波形の種々のパラメータを描いたオシロスコープのスクリーンショットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、３つの調波で構成される駆動波形に関する駆動振幅対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、駆動波形に関する測定された信号周波数対時間のプロットを示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、光干渉断層撮影システムと共に使用することに対して適正が増した駆動波形を示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、光干渉断層撮影システムと共に使用することに対して適正が増した駆動波形を示した図である。 本発明の例示的な実施形態による、光干渉断層撮影システムと共に使用することに対して適正が増した駆動波形を示した図である。

部分的に、本発明は、電磁放射源（或いは本明細書において光源と呼ばれる）と共に使用するのに適した駆動波形を、該駆動波形が光源の１つ又は複数の作動パラメータを改善するように決定するための方法、システム及び装置に関する。一実施形態において、光源は、掃引源レーザ等の掃引源である。光源は、典型的には、ＯＣＴシステム等のデータ収集システムと共に使用するために構成される。一実施形態において、光源は、ＶＣＳＥＬ、フーリエドメインモードロックレーザ、又は、非対称の応答、非線形の応答、若しくは、非対称の応答も非線形の応答も有する波長可変フィルタを組み込む光源である。一実施形態において、波長可変フィルタは双方向的に駆動可能である。

図１Ａのシステム５等の血管内ＯＣＴ画像処理システムは、波長掃引光源等の光源７を含む。一実施形態において、光源は、波長可変フィルタ９を含むか又は該フィルタと光通信している。波長可変フィルタ９は、光源７と光通信しているＭＥＭｓ装置等の装置であり得る。波長可変フィルタ９は、光源７の構成要素であり得る。光源７等の掃引光源は、一般的に、光源７の波長可変フィルタ９が駆動波形１０を用いて駆動されるに従い、交互に続く「順方向」（短波長から長波長）走査及び「逆方向」（長波長から短波長）走査を生成する。一実施形態において、駆動波形１０は、正弦波電圧波形等の振動している周期的駆動波形である。

以下においてより詳細に考察されるように、駆動波形１０は、効果的な光源７のデューティサイクルを増やすように構成することができる。一実施形態において、効果的なデューティサイクルは、ＯＣＴ画像データを集めることができる駆動波形の間の時間の割合を意味する。効果的なデューティサイクルは、レーザ出力の質、ＲＦＯＣＴ信号周波数、及び、ＯＣＴディジタイザシステムのサンプリングレートに基づき変わり得る。加えて、駆動波形１０は、フーリエ合成によって等、結果として生じる波形を生成するために使用される複数の成分波を含み得る。一実施形態において、駆動波形１０は、３つの成分波を含み、該成分波は、組み合わされた場合に、出力光源７の対称性及び線形性が他のタイプの入力波形と比較して改善されるように選択される。駆動波形１０を使用して、光源７、又は、光源７と光通信している構成要素を制御することができる。

ＯＣＴシステムにおける使用に適した特定の掃引光源は、本質的に非線形の掃引パターンから損害を受け、それにより、光源７等の供給源によって生成される光の光周波数は、各掃引期間にわたって線形に増えも減りもしない。さらに、これらの光源は、順方向及び逆方向の走査における本来の非対称性からの損害も受け、それにより、１つの方向において生成される走査は、光源において使用される波長可変フィルタの特性のため、もう一方の方向と比較して圧縮されるか又はゆがめられ得る。各個々の光源において使用されるフィルタ９等の波長可変フィルタは、特有の応答特徴を有するため、非線形性及び非対称性の性質の問題は、ユニットによって変わる恐れがあり、同じ是正処置を全てのユニットに適用するのを不可能にしている。結果として、駆動波形１０は、１つの光源当たりで設計され、所与のＯＣＴシステムにおける所与の光源の動作を改善することができる。駆動波形供給源１５は、プロセッサ、１つ又は複数のファンクションジェネレータ、非一時的なメモリ、適した制御システム、又は、波長可変フィルタ９への伝送のために駆動波形を生成且つ構成するように構成される他の適した電子装置を含み得る。

一実施形態において、駆動波形供給源１５は、非一時的なメモリ、及び、ポート又は接触装置等の出力装置を含む制御システムである。波長可変フィルタは、一実施形態において干渉計のサンプルアームと光通信することができる。波長可変フィルタは、駆動波形１０等の制御信号を受信するように構成されるポート又は接触装置等の入力装置を含み得る。波長可変フィルタは、双方向的に駆動可能である。けれども、一部の実施形態において、駆動波形１０を使用して、波長可変フィルタを１つの方向において駆動させることができる。駆動波形１０を使用して、波長可変フィルタを１つ又は複数の方向において駆動させることもできる。一実施形態において、出力装置は、入力装置と電気通信している。駆動波形は、特定の光源に対して生成することができ、さらに、非一時的なメモリ内に格納することができるか、又は、波形供給源によって作ることができ、さらに、非一時的なメモリ内に格納することができる。一実施形態において、駆動波形は、掃引光源の掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように構成される。一実施形態において、光干渉断層撮影データを集める場合に、効果的な掃引光源のデューティサイクルは、掃引光源の掃引期間の約９０％よりも大きい。

特定の掃引光源７において存在する非線形性も非対称性も正す及び／又は改善するように構成される複数の関連するか又は調和する正弦波を含む駆動波形１０、並びに、駆動波形等を決定する方法は、どちらも本発明の実施形態である。そのような駆動波形又は駆動波形供給源１５を用いるＯＣＴシステムも、本発明の一実施形態である。他の実施形態において、成分である正弦波の相対的な重みづけ及び位相オフセットを決定するための段階的な方法が、最適な波形を個々の光源に対して選択することができるように使用される。

図１Ａにおいて示されているように、ＯＣＴシステム５は、波長可変フィルタ９を含み得る波長掃引光源等の光源７を含む。駆動波形は、光源７の１つ又は複数のパラメータに基づき決定される。典型的に、適した駆動波形１０を決定するプロセスの一部として、位相、振幅、掃引持続時間、ピークＲＦＯＣＴ信号周波数、及び、他の走査方向特異的パラメータ等、複数のパラメータが評価される。一実施形態において、２つのパラメータが、掃引応答の線形性及び対称性を改善するために同時に評価される。一実施形態において、駆動波形１０は、１つ又は複数のワイヤ、バス又は他のデータ伝送機構等、電気接続１２を介して光源７に送られる。波形供給源１５は、例えば波長可変フィルタ９と電気通信することによって等、光源７と電気通信している。掃引源７が波長可変フィルタを含まない場合、駆動波形供給源１５は、駆動波形１０を受信するように構成される入力装置を有する光源７の別の構成要素と電気通信することができる。

一実施形態において、光源７は、干渉計１８と光通信している。示されているように、１つ又は複数の光ファイバ等の光路１７を使用して、光源７と干渉計１７との間の光通信を促進することができる。干渉計は、マイケルソン干渉計であってもよい。ＯＣＴデータ収集プローブ等のプローブ２３は、示されているように、別の光ファイバ等の別の光路２１に沿って干渉計１８と光通信することができる。一実施形態において、プローブは、カテーテル内に配置される回転可能ファイバ２５を含む。回転可能ファイバ２５は、光路２１と光通信することができる。プローブ２３は、血管若しくは動脈等の試料２７又は関心のある管腔内に挿入するために大きさを決定することができる。一実施形態において、プローブ２５は、光源７から干渉計１８に向けられた電磁放射を受ける。プローブは、次に、血管等の試料２７内に光を向け、さらに、血管からの反射光を集める。干渉計１８をＯＣＴ原理に従って使用して、光源７からの光、及び、試料２７から集められた光に基づき深さ情報を生成する。

一実施形態において、制御システム等の駆動波形供給源１５を使用して、適した駆動波形を生成し、波長可変フィルタ９及び／又は光源７を制御することができる。異なる入力駆動波形２２、５５、７０に対する光源７の出力応答がそれぞれ、図２、５及び７において示されている。波形は、３つの正弦波発生器の出力を組み合わせることによって合成することができる。或いは、任意波形発生器を使用して、波形を直接合成することができる。いずれの場合においても、一実施形態において、波形に対する一般式は、

であり、ここで、Ｖ_ＤＣはＤＣバイアス電圧であり、ｆ_２＝３ｆ_０及びｆ_１＝２ｆ_０である。例えば、Ａ_０は、約０Ｖから約２００Ｖに及ぶことができ、ｆ_０は約２５ｋＨｚから約２ＭＨｚに及ぶことができる。

正弦波発生器等の本明細書において記載される種々のファンクションジェネレータは、回路、装置及びソフトウェアモジュールを使用して実行することができる。種々のファンクションジェネレータは、駆動波形供給源１５の一部であり得るか、又は、駆動波形供給源１５と電気通信、光通信又は無線通信することができる。駆動波形供給源１５は、命令を用いて、適した駆動波形を生成する中央処理装置、マイクロプロセッサ又はＡＳＩＣ等のプロセッサを含み得る。或いは、駆動波形供給源は、以前に生成され且つ格納された、所与の光源若しくは波長可変フィルタに適する波形を含むメモリを含み得るか、又は、該メモリにアクセスすることが可能である。本発明は、正弦波発生器又は正弦波の使用に限定されないが、種々の実施形態において、調和関数、非調和関数及び他の関数を組み合わせて本明細書において概説される適した駆動波形を提供することによって生成される種々の駆動波形を使用して実行することができる。

一実施形態において、光源７は、波長可変フィルタを含むか又は該フィルタと光通信する波長可変レーザである。部分的に、本発明の一実施形態は、最適化レベル又は最大レベル等、適したレベルの対称性及び／若しくは線形性又は増えたデューティサイクルが生じるように光源７と共に使用するのに適した駆動波形を得る方法に関する。一実施形態において、シヌソイド又は正弦波等の３つの調波が組み合わされて駆動波形を生成する。一実施形態において、第１の波（第１の調波）の基本周波数は約１００ＫＨｚである。第２の波（第２の調波）及び第３の波（第３の調波）の周波数は、第１の波の基本周波数の整数倍であり得る。一実施形態において、第２の波の周波数は約２００ｋＨｚである。一実施形態において、第３の波の周波数は約３００ｋＨｚである。

レーザ等の光源と共に使用するために構成される適した駆動波形は、１つの光源当たりで設計又は生成することができる。そのような駆動波形を生成するための１つの方法３０が、図１Ｂにおいて示されている。初めに、第１のステップは、基本正弦波を生成するステップ１である。加えて、一部の実施形態において任意であってもよい別のステップは、所望の波長掃引の中心波長を得るために定電圧バイアスを設定するステップ１ａである。一部の実施形態において任意であってもよい別のステップは、所望の同調範囲を得るために基本正弦波の振幅を設定するステップ１ｂである。これらのステップは、目標とするＤＣバイアス及び／又は目標とする振幅に到達するまで反復して行われてもよく、最適な又はさもなければ適した駆動波形をもたらす。次のステップは、第２の調波を生成するステップ２である。

一実施形態において、第２の調波の振幅は、その位相と共に調整される。結果として、さらなるステップは、時間及び周波数に関する順方向走査及び逆方向走査を実質的に対称にするために、又は、順方向走査と逆方向走査との間で最大の時間及び周波数の対称性を得るために、第２の調波の振幅を設定するステップ２ａ、及び、第２の調波の位相を設定するステップ２ｂを含み得る。光源の順方向及び逆方向の走査は、以下においてより詳細に考察される。次のステップは、第３の調波を生成するステップ３である。さらなるステップは、走査を実質的に線形にするために、又は、適したレベルの走査線形性を得るために、第３の調波の振幅を設定するステップ３ａ、及び、第３の調波の位相を設定するステップ３ｂを含み得る。示されている最後のステップは、示されているように、駆動波形を出力するステップ４である。

図１Ｂにおいて示され、さもなければ、本明細書において記載されているステップは、ステップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３ａ及び３ｂのうち全て若しくは一部を有して又はどれも有さずに異なる順で行うことができる。例えば、一実施形態において、第２の調波は、光源走査を実質的に線形にするように構成することができる一方、第３の調波は、光源走査を実質的に対称にするように構成することができる。加えて、ステップのうち一部又は全てを反復的に繰り返して、光源走査を最適化してもよい。種々の調波の振幅及び位相に対する調整を使用して、その対称性及び線形性等、掃引応答の特定の態様を改善するように波形を構成することができる。

図２は、ＶＣＳＥＬ光源に付随した種々の波及び関連する周波数データを示したオシロスコープのスクリーンショットである。図５及び図７は、異なる駆動波形を有したさらなるオシロスコープのスクリーンショットを示している。図５及び７における駆動波形は、それぞれ、第２の調波が加えられる波形２２（図５）、並びに、波形２２及び第２の調波に第３の調波が加えられるもの（図７）、又は、その修正されたバージョンを含む。図５の駆動波形５５及び図７の駆動波形７０は、ＶＣＳＥＬ光源又はその構成要素を駆動するのに適している。

ＶＣＳＥＬ光源は、波長可変フィルタを含む。図２のスクリーンショットの上半分は、ＶＣＳＥＬからの順方向及び逆方向の波長走査が干渉計の入力として使用される場合にマッハ・ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）によって生成される、一般的には干渉縞３３及び３５と呼ばれるＲＦＯＣＴ信号を示している。ＭＺＩの２つのアーム間の経路長の差は、空中において約１６．０ｍｍに設定した。この構成を用いて、ＭＺＩは、血管の画像処理に対して所望の範囲である、空中において約８．０ｍｍの画像処理範囲でマイケルソン干渉計を用いたＯＣＴ画像処理の間に生成されるであろう信号とほぼ同じである干渉信号を生成する。この場合、駆動波形２２は、ＤＣバイアス電圧及び１００ｋＨｚの周波数を有する純度の高いシヌソイドを含み、さらに、約１３１０ｎｍの波長の近くに中心が置かれる約１００ｎｍの同調範囲を生成するよう構成される。ＲＦ信号周波数は検出電子機器のバンド幅を超えるため、逆方向走査の間の干渉縞の振幅３３は、部分的に順方向走査と比較して減弱される。

スクリーンショットから、ＶＣＳＥＬ応答は、１００ｋＨｚの駆動周波数にて非常に非対称であるということが明らかである。駆動波形２２は、基本波形又は第１の調波としての正弦波に相当する。この基本波形は、示されているように時間で変動する電圧であり、さらに、ＶＣＳＥＬにおいて使用される波長可変フィルタを駆動するために使用される。図２の上半分において、入力駆動波形２２に応答してＶＣＳＥＬによって生成されるＭＺＩの出力が示されている。縦軸に沿った振幅は、１つの単位分割当たり約２００ミリボルト刻みであり、さらに、時間が、１つの単位分割当たり１マイクロ秒刻みで横軸に沿って示されている。

波長可変フィルタ等の光学装置は、かさ上げされた余弦波形を用いて駆動させることができる。Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ Ｅｘｔｅｒｎａｌｌｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌｓ，Ｈｏ ａｎｄ Ｋａｈｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．２，Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００４を参照されたい。そのような駆動波形は、急速な「フライバック」部分、及び、細長いかさ上げされた余弦部分を含み得る。この波長可変フィルタ駆動条件の下、フライバック部分は、ＯＣＴ画像処理に対して意図的に使用可能ではない。代わりに、かさ上げされた余弦駆動波形は、順方向走査の持続時間及び線形性を最大にしながらフライバックの持続時間を最小限にするよう試みる。残念ながら、かさ上げされた余弦の方法は、ＯＣＴシステムの作動に対して所望の周波数である駆動波形周波数が１００ｋＨｚである場合に、特定のＶＣＳＥＬ設計に対してこれらの目的を達成しない。多数の調和シヌソイドを使用した駆動波形の設計及び生成に関連して本明細書において記載される方法、システム及び装置は、これらのかさ上げされた余弦波形の制限に取り組む。

図１Ａに関して先に考察されたように、ＶＣＳＥＬ等の掃引光源は、波長可変フィルタが駆動波形を用いて駆動されるに従い、交互に続く「順方向」（短波長から長波長）走査及び「逆方向」（長波長から短波長）走査を生成する。図２において、「逆方向」走査３３からの干渉縞が図の上半分の左側に示され、「順方向」走査３５が右側に示されている。本明細書において考察されるように、示されている逆方向走査３３は、入力駆動波形に応答するＶＣＳＥＬのフライバック部分にも相当する。ＶＣＳＥＬにおいて使用される波長可変フィルタは、１００ｋＨｚ周辺の周波数にて駆動される場合に非常に非線形及び非対称の電圧応答を有する。周波数スペクトルが、図の下半分及び波形２２の下に示されている。図２、５及び７の下の部分の周波数データに対する単位は、縦軸に対してデシベル、及び、横軸に対して周波数を使用している。

図２（並びに図５及び７）のオシロスコープのスクリーンショットにおいて示されているように、各スクリーンショットの下の部分は、概して、１つの掃引方向（すなわち、順方向の方向又は逆方向の方向）の持続時間の９０％に大きさが決定された長方形の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ウィンドウを使用して生成される無線周波数スペクトルを示している。図２において、順方向走査３５のウィンドウで表示したＦＦＴが、各括弧４５によって示されているように示されている。加えて、点線４８として示された周波数マーカーは、逆方向走査のピーク無線周波数に相当する。このマーカー４８は、逆方向走査の非常に時間圧縮される性質による過度の量の無線周波数を含む圧縮された逆方向走査の最高周波数４６２．９ＭＨｚを示している。

順方向走査に付随した別のマーカー５０は、２４６．８８ＭＨｚのピーク周波数値を同定している。順方向走査及び逆方向走査の周波数成分を同じにすることが所望される。ＯＣＴ画像処理の間に生成された干渉縞において含有されるピーク周波数を最小限にすることも所望される。２つの走査の周波数成分が有意に異なる場合、データ取得はより込み入っており、さらに、より複雑なデータ取得（ＤＡＱ）装置が要求される。加えて、ピーク信号周波数が高いほど、正確にデータを試料採取するためにより速いデータ取得装置を必要とし、システムのコスト及び複雑性を上げる。

図２において、周波数成分は、マーカー４８、５０から明らかなように有意に異なっている一方、図７においては、適切に構成された駆動波形の適用の結果として、順方向走査と逆方向走査との間でよりぴったりと一致している。加えて、順方向走査及び逆方向走査を含む掃引期間全体の間に生成されたピーク信号周波数は実質的に減らされている。図２の駆動波形を使用することは、図７の駆動波形と比較してより高価で複雑なＤＡＱを使用することをおそらく必要とするであろう。例えば、１ＧＳ／ｓディジタイザを使用して、約８．０ｍｍの画像処理深度にて生成されたＯＣＴ信号を試料採取することが必要であり得る。駆動波形の調波を使用することによって、データを取得するためのより優れた動作範囲が可能である。図２、５及び７のオシロスコープのスクリーンショットは、約８．０ｍｍの画像処理範囲と同等のマッハ・ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）のずれを用いて得られている。

図３Ａは、１００ｋＨｚ正弦曲線状駆動波形のプロットを示している。順方向（ＦＷＤ）走査及び逆方向（ＢＷＤ）走査の部分が同定されている。縦軸は駆動振幅に対するものであり、さらに、横軸は時間に対するものである。駆動波形の正規化された交流（ＡＣ）成分が、図３Ａのプロットにおいて示されている。ＡＣ利得及びＤＣバイアスを調整して、約１３１０ｎｍの周辺に中心が置かれた約１００ｎｍの同調範囲を得た。

図３Ｂは、ＶＣＳＥＬに適用された図３Ａ及び２の駆動波形を使用した測定された瞬時干渉縞周波数を示している。ＶＣＳＥＬは、干渉計測定の一部として干渉縞を生成するＯＣＴシステムの一部である。縞周波数は、干渉計の参照アームにおける参照反射器の位置に対する干渉計のサンプルアームにおける試料の位置に正比例する。空中において約１６．０ｍｍの固定された経路のずれを有するＭＺＩを使用して、空中において約８．０ｍｍのＯＣＴ画像処理範囲に相当する干渉縞を生成した。一実施形態において、波長可変フィルタを含む光源は、サンプルアーム及び参照を有する干渉計と光通信している。光源は、光源が掃引源ＯＣＴデータ収集を行うのに適しているように、デューティサイクル、掃引期間、応答、又は、本明細書に記載される他のパラメータのうち１つ又は複数に関して本明細書において記載されるように構成される。一実施形態において、光源又はその構成要素は、制御システム又は時計システムに接続することができる。

図３Ｂにおいて示されているように、順方向走査及び逆方向走査は非常に非対称的である。縦軸は縞周波数を測定し、さらに、横軸は時間を測定している。約６．２５マイクロ秒の順方向走査の持続時間は、約３．７５マイクロ秒の逆方向走査の持続時間よりも長い。結果として、逆方向走査に対する順方向走査の持続時間の比は、約６．２５／３．７５又は約１．６７である。次に、約２４４ＭＨｚの順方向走査のピーク無線周波数は、約４６１ＭＨｚの逆方向走査のピーク無線周波数よりも小さい。結果として、逆方向走査のピーク無線周波数に対する順方向走査のピーク無線周波数の比は、約２４４ＭＨｚ／４６１ＭＨｚ又は約０．５２９である。

図３Ｂは、５５０メガサンプル／秒のディジタイザを組み込むＤＡＱシステムによって試料採取することができる２７５ＭＨｚの最大縞周波数に一致するＤＡＱカットオフラインも示している。逆方向走査は、ＤＡＱカットオフを超えており、このディジタイザを用いたＯＣＴ画像処理に対して使用不可能にしている。順方向走査は、ＤＡＱカットオフよりも下にあり、このディジタイザを用いたＯＣＴ画像処理に対して使用可能している。１つの走査方向のみが使用可能であるため、効果的なＯＣＴシステムのラインレートは１００ｋＨｚであり、さらに、効果的なデューティサイクルは約６２．５％であるだろう。図３Ｂは、完全に線形及び対称の波長掃引を有して得られるであろう縞周波数に一致する理想的なラインも示している。逆方向走査は、この最良の状況から実質的にはずれている。

図３Ｃは、１００ｋＨｚが図２及び図３Ａの駆動波形に適用されることを考慮に入れ、予想される瞬時周波数を示している。非線形のＶＣＳＥＬ応答は、適用される駆動波形からの予想と比較して有意に異なる周波数特性をもたらす。図３Ｂ及び３Ｃのプロットは、これらの問題を克服するために適した駆動波形を見つける必要性を実証している。図１Ｂに関して記載されるように、１００ｋＨｚの基本波の調波を使用して駆動波形をこしらえることは、これらのネガティブな特徴の多くが改善されるか又は正されることを可能にする。

さらなる修正なしで駆動波形として正弦波を使用することに付随する制限を考慮に入れると、基本調波に第２の調波を加えることが有用である。加えて、その振幅及び位相を変えることによって第２の調波を修正することも有用である。図４Ａは、ピークＲＦ周波数に関する第２の調波の位相最適化を示している。図４Ｂは、掃引走査の持続時間に関する第２の調波の位相最適化を示している。位相は、示されているようにラジアンで測定される。図４Ａ及び４Ｂのそれぞれが、それぞれ二次元（２Ｄ）空間又は組合せ２Ｄ空間を定めている。

正弦波等の第２の調波（２００ｋＨｚ）が、順方向走査及び逆方向走査を実質的に対称にするために使用される。振幅及び位相の１つ又は複数の２Ｄ空間が探索され、１つ又は複数のパラメータに対して極大値若しくは極値、又は、絶対最大値若しくは絶対極値等、最大の対称の点が見つけられる。一実施形態において、最大値又は極値同定技術を使用した図４Ａ及び４Ｂに対応する２Ｄデータセット等のデータセットの分析及び探索は、第２の調波に対する適した位相選択として約−１．８３ラジアンを同定した。約−１．８３ラジアンの位相値は、ピークＲＦ周波数及び掃引走査の持続時間がどちらもこの位相値に等しい値に近いため、第２の調波と共に使用するのに適している。このように、第２の調波は、位相調整を受けて、修正された第２の調波を生成することができる。一実施形態において、最適な第２の調波の振幅及び位相を同定するプロセスは、最大の対称の点に対して２Ｄ空間を探索することによって自動化される。自動化は、コンピュータ制御された波形生成及び周波数測定を介して達成することができる。探索は、振幅及び位相の定められた制限内で網羅的であってもよく、又は、当技術分野においてよく知られた従来の探索最適化アルゴリズムを組み込んでもよい。

図５は、ＶＣＳＥＬ光源に付随した種々の波及び関連する周波数データを示したオシロスコープのスクリーンショットである。図５において示されている駆動波形５５は、図２の波形２２を含み、その第２の調波が、第２の調波が図４Ａ及び４Ｂに関して先に記載されたように最適化された後で加えられている。順方向走査の持続時間６０及び逆方向走査の持続時間６３は実質的に同じである。逆方向走査のピークＲＦでの周波数マーカー６５は、約３３１．６３ＭＨｚの周波数を有している。同様に、順方向走査のピークＲＦでの周波数マーカー６７は、約３２４．４９ＭＨｚの周波数を有している。最上の走査の形状及びこれらの測定から、第２の調波の振幅及び位相の最適化後に生じるほぼ同じピークＲＦ周波数及び走査持続時間がある。結果として、逆方向走査のピーク無線周波数に対する順方向走査のピーク無線周波数の比は、約３２４．４９ＭＨｚ／３３１．６３ＭＨｚ又は約０．９７８である。

図６Ａは、図５の第２の調波駆動波形及び図２の基本調波駆動波形を含む正弦曲線状駆動波形のプロットを示している。順方向（ＦＷＤ）走査及び逆方向走査の部分が同定されている。縦軸は駆動振幅に対するものであり、さらに、横軸は時間に対するものである。駆動波形の正規化された交流（ＡＣ）成分が、図６Ａのプロットにおいて示されている。ＡＣ利得及びＤＣバイアスを再調整して、約１３１０ｎｍの周辺に中心が置かれた約１００ｎｍの同調範囲を得た。

図６Ｂは、ＶＣＳＥＬに適用された図６Ａ及び５の駆動波形を使用した測定された瞬時周波数を示している。示されているように、順方向走査及び逆方向走査は非常に対称的である。縦軸は縞周波数を測定し、さらに、横軸は時間を測定している。約５．１６マイクロ秒の順方向走査の持続時間は、約４．８４マイクロ秒の逆方向走査の持続時間よりもわずかに長い。逆方向走査に対する順方向走査の持続時間の比は、約１．１５７である。次に、約３２０ＭＨｚの順方向走査のピーク無線周波数は、約３２７ＭＨｚの逆方向走査のピーク無線周波数よりもわずかに小さいだけである。これら２つの周波数の比（順方向／逆方向）は、約０．９７９である。加えて、順方向走査及び逆方向走査はどちらも、ＤＡＱカットオフに近づいており、２００ｋＨｚの使用可能なラインレート、及び、約１００％の効果的なデューティサイクルをもたらすであろう。図５の駆動波形を修正するための次のステップは、第３の調波を加えて、ＯＣＴシステムのための所与の光源と共に使用することに対するその適合性をさらに高めることである。

図６Ｃは、ピークＲＦ周波数に関する第３の調波の振幅最適化を示している。図６Ｄは、ピークＲＦ周波数に関する第３の調波の位相最適化を示している。位相は、示されているようにラジアンで測定される。図６Ｃ及び６Ｄのそれぞれは、それぞれ二次元（２Ｄ）空間又は組合せ２Ｄ空間を定めている。正弦波等の第３の調波（３００ｋＨｚ）が、順方向走査及び逆方向走査を実質的に線形にするために使用される。振幅及び位相の１つ又は複数の２Ｄ空間が探索され、１つ又は複数のパラメータに対して極小値若しくは極値、又は、絶対最小値若しくは絶対極値等、最小のＲＦ周波数の点が見つけられる。

一実施形態において、最大値又は極値同定技術を使用した図６Ｃ及び６Ｄに対応する２Ｄデータセット等のデータセットの分析及び探索は、約０．１２の振幅及び約−１．０１ラジアンの位相を同定した。この振幅及び位相は、振幅及び位相のこれらの値を用いてピークＲＦ周波数が実質的に最小限にされるため、同定した。これらの値は、例えば駆動波形が、最適化ステップのうち１つ又は複数のステップを用いて可能である本明細書において記載されるパラメータ又はそのようなパラメータにおける異形を有する基本波、第２の調波及び第３の調波を含む場合に、波長可変レーザ等の所与の光源の応答を実質的に線形にする。

図７は、ＶＣＳＥＬ光源に付随した種々の波及び関連する周波数データを示したオシロスコープのスクリーンショットである。図７において示されている駆動波形７０は、図６Ｃ及び６Ｄに関して先に記載したように最適化された後に第３の調波に加えられた図５の波形５５を含む。どちらの走査方向におけるピークＲＦ周波数も、第３の調波（３００ｋＨｚ）の適用後に最小限にされ且つ等しくされる。示されているように、順方向走査の持続時間７５及び逆方向走査の持続時間７７は実質的に同じである。逆方向走査のピークＲＦでの周波数マーカー８０は、約２８５．３１ＭＨｚの周波数を有している。同様に、順方向走査のピークＲＦでの周波数マーカー８３は、約２８０．２７ＭＨｚの周波数を有している。２８５．３１ＭＨｚに対する２８０．２７ＭＨＺの比は、約０．９８である。図７の駆動波形に対するこれらの値の近さ及びこれらの値の最小化は、図２における約４６２．９ＭＨｚの周波数を有する逆方向走査のピークＲＦでの周波数マーカーである一方、順方向走査のピークＲＦでの周波数マーカーが約２４６．８８ＭＨｚの周波数を有し、約１．８７５（逆方向／順方向）又は約０．５３（順方向／逆方向）の比較比率をもたらしたことと比較して有意な改善を示している。

図８Ａは、図１Ｂのステップのうち１つ又は複数のステップを使用した３つの正弦波を使用して生成された駆動波形を示している。ＡＣ成分は正規化されている。加えて、ＡＣ利得及びＤＣバイアスを再調整して、１３１０ｎｍの周辺に中心が置かれた１００ｎｍの同調範囲を得た。

図８Ｂは、ＶＣＳＥＬに適用された図７及び８Ａの駆動波形を使用した測定された瞬時周波数を示している。順方向走査及び逆方向走査は対称的であり、さらに、最小ピークＲＦ周波数を有する。約５．００マイクロ秒の順方向走査の持続時間は、約５．００マイクロ秒の逆方向走査の持続時間と同じであり、従って、比較比率は１である。次に、約２６８ＭＨｚの順方向走査のピーク無線周波数は、約２７５ＭＨｚの逆方向走査のピーク無線周波数とほぼ同じである。加えて、順方向走査及び逆方向走査はどちらも、ＤＡＱカットオフにあるか又はそれよりも下にあり、２００ｋＨｚの使用可能なラインレート、及び、約１００％の効果的なデューティサイクルをもたらしている。

図９Ａ〜９Ｃは、それぞれ図２、５及び７の駆動波形の３つのプロットを示している。縦軸に沿った振幅は、１つの単位分割当たり約３００ミリボルト刻みであり、さらに、時間が、１つの単位分割当たり１マイクロ秒刻みで横軸に沿って示されている。時間の経過に伴う駆動波形における変化が、本明細書において記載される異なる最適化された調波を加えたことの結果として生じている。

一実施形態において、基本波のＤＣバイアスは、約０から約２００Ｖに及ぶ。一実施形態において、基本波の振幅は、約０から約２００Ｖに及ぶ。一実施形態において、同調範囲は、約２０から約２００ｎｍに及ぶ。一実施形態において、基本波の位相は、約０から約２πラジアンに及ぶ。一実施形態において、第２の調波の位相は、約０から約２πラジアンに及ぶ。一実施形態において、第３の調波の位相は、約０から約２πラジアンに及ぶ。一実施形態において、第２の調波の振幅は、約０から約２００Ｖに及ぶ。一実施形態において、第３の調波の振幅は、約０から約２００Ｖに及ぶ。

一実施形態において、本明細書において記載される駆動波形は、１００ｋＨｚの駆動周波数にて１００％のデューティサイクルを有するように構成される。一実施形態において、本明細書において記載される駆動波形は、実質的に対称又は対称の順方向掃引及び逆方向掃引を有するように構成される。一実施形態において、本明細書において記載される駆動波形は、２００ｋＨｚの効果的な掃引レートを有するように構成される。一実施形態において、本明細書において記載される駆動波形は、約８ｍｍの画像処理範囲及び約１００ｎｍの同調範囲にてＲＦ信号周波数≦約２７５ＭＨｚを有するように構成される。

上記の説明において、本発明は、光干渉断層撮影に関連して考察されているが、これらの実施形態は、限定的であるとして意図されず、さらに、本発明は他の画像処理及び診断様式又は光学システム一般に対して使用することもできるということを当業者は正しく理解することになる。

光及び電磁放射という用語は、各用語が電磁スペクトルにおける全ての波長（及び周波数）範囲並びに個々の波長（及び周波数）を含むように、本明細書において交換可能に使用される。同様に、装置及び器具という用語も交換可能に使用される。部分的に、本発明の実施形態は、限定されることなく：電磁放射の供給源及びその構成要素；そのような供給源を含むシステム、サブシステム及び器具；前述のものの一部として、又は、前述のものと連絡をとって使用することができる機械的、光学的、電気的及び他の適した装置；並びに、前述のもののそれぞれに関連する方法；に関するか又はそれを含む。従って、電磁放射の供給源は、１つ又は複数の波長若しくは周波数の光を放つ、再び発する、伝える、放出する又はさもなければ生成するいかなる器具、物質、システム又は装置の組合せも含み得る。

電磁放射の供給源の一例はレーザである。レーザは、放射の誘導放出のプロセスによって光を生成するか若しくは増幅する装置又はシステムである。レーザ設計におけるタイプ及び異形は大量過ぎて列挙できず、さらに、進化し続けるけれども、本発明の実施形態において使用するのに適したレーザの一部の非限定的な例として、（掃引源レーザと呼ばれることもある）波長可変レーザ、スーパールミネッセントダイオード、レーザダイオード、半導体レーザ、モードロックレーザ、ガスレーザ、ファイバレーザ、固体レーザ、導波路レーザ、（光増幅器と呼ばれることもある）レーザ増幅器、レーザ発振器、及び、（ミラーレスレーザ又は超放射レーザと呼ばれることもある）自然放射増幅光レーザ（ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｓｅｒ）を挙げることができる。

本発明の態様、実施形態、特徴及び例は、あらゆる点で例示的であると考慮されることになり、本発明を限定するとして意図されず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められる。他の実施形態、修正及び使用が、特許請求の範囲に記載される発明の真意及び範囲から逸脱することなく当業者には明らかになる。

本願における見出し及び項の使用は、本発明を限定するとして意味せず、各項は、本発明のいかなる態様、実施形態又は特徴にもあてはまり得る。

本願を通じて、特定の構成要素を有する、含む若しくは包含するとして構成が記載されている場合、又は、特定のプロセスのステップを有する、含む若しくは包含するとしてプロセスが記載されている場合、本教示の構成は同様に、列挙された構成要素から本質的に成る又は列挙された構成要素から成るということ、及び、本教示のプロセスは同様に、列挙されたプロセスのステップから本質的に成る又は列挙されたプロセスのステップから成るということが熟考される。

本願において、要素又は構成要素が、列挙される要素又は構成要素のリストにおいて含まれる及び／又はそこから選択されることになると言われる場合、その要素又は構成要素は、列挙された要素又は構成要素のうちいずれでもあり得る、及び、列挙された要素又は構成要素のうち２つ以上のものから成る群から選択することができるということが理解されるべきである。さらに、本明細書において記載される構成、器具又は方法の要素及び／若しくは特徴は、本明細書において明示的であろうと黙示的であろうと本教示の真意及び範囲から逸脱することなく、種々の方法において組み合わせることができるということが理解されるべきである。

「含む」、「有する」又はその進行形等の用語の使用は、一般的に、特に明記しない限り、幅広い解釈のできる且つ非限定的であるとして理解されるべきである。

本明細書において単数形の使用は、特に明記しない限り、その複数形を含む（さらに、その逆も同様である）。さらに、不定冠詞及び定冠詞を用いた単数形は、文脈上そうでないと明確な指示がない限り、その複数形を含む。加えて、「約」という用語の使用が量的な値の前にある場合、本開示は、特に明記しない限り、特定の量的な値自体も含む。

ステップの順、又は、特定の動作を行うための順は、本教示が実行可能のままである限り重要ではないということが理解されるべきである。さらに、２つ以上のステップ又は動作を同時に行ってもよい。

値の範囲又はリストが提供されている場合、その値の範囲又はリストの上限値と下限値の間にあるそれぞれの間にある値が、各値が本明細書において特に列挙されているかのように個々に熟考され、さらに、本発明内に包含される。加えて、所与の範囲の上限値と下限値との間の、及び、それらの値を含むより小さな範囲が熟考され且つ本発明内に包含される。例証的な値又は範囲の一覧表は、所与の範囲の上限値と下限値との間にある及びそれらの値を含む他の値又は範囲の否認ではない。

駆動波形生成を実行するための非限定的なソフトウェアの実施形態
本発明は、限定されることなく、（例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ又は汎用コンピュータ等の）プロセッサと共に使用するためのコンピュータプログラムロジック、（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のＰＬＤ等の）プログラマブル論理回路と共に使用するためのプログラマブルロジック、個別部品、（例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の）集積回路設計、又は、そのいかなる組合せを含むいかなる他の手段を含む多くの異なる形態で具体化されてもよい。本発明の一実施形態において、駆動波形若しくはその成分を生成又は設計するために使用されるデータの処理のうちの一部又は全てが、コンピュータにより実行可能な形態に変えられるコンピュータプログラム命令のセットとして実行され、コンピュータ読取可能媒体内にそういうものとして格納され、さらに、オペレーティングシステムの制御の下マイクロプロセッサによって実行される。ＶＣＳＥＬ等のレーザ等、所与の光源の構成要素の制御及び操作も、コンピュータを使用してそのように制御又は操作することができる。一実施形態において、光源、駆動波形、制御システムのデータ又は波長可変フィルタのパラメータは、波長可変フィルタに対する駆動信号を生成するのに、適したデューティサイクルを用いてＯＣＴシステムに対する光源を作動させるのに、波長可変フィルタ、信号処理、ファンクション生成を制御するのに、第１の方向で又は第１の方向及び第２の方向で波長可変フィルタを掃引するのに、並びに、上記の他の特徴及び実施形態に適したプロセッサにより理解可能な命令に変換される。

本明細書において先に記載された機能性のうち全て又は一部を実行するコンピュータプログラムロジックは、限定されることなく、ソースコードの形態、コンピュータにより実行可能な形態、及び、（アセンブラ、コンパイラ、リンカー又はロケーターによって生成される形態等の）種々の中間の形態を含む種々の形態で具体化されてもよい。ソースコードは、種々のオペレーティングシステム又はオペレーティング環境と共に使用するための（例えば、オブジェクトコード、アセンブリ言語、又は、フォートラン、Ｃ、Ｃ＋＋、ＪＡＶＡ若しくはＨＴＭＬ等の高水準言語等の）種々のプログラム言語のいずれにおいても実行される一連のコンピュータプログラム命令を含んでもよい。ソースコードは、種々のデータ構造及び通信メッセージを定める及び使用することができる。ソースコードは、（例えばインタープリタを介して等）コンピュータにより実行可能な形態であってもよく、又は、ソースコードは、（例えばトランスレータ、アセンブラ若しくはコンパイラを介して等）コンピュータにより実行可能な形態に変えられてもよい。

コンピュータプログラムは、（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュ−プログラマブルＲＡＭ等の）半導体記憶装置、（例えば、ディスケット若しくは固定ディスク等の）磁気記憶装置、（例えばＣＤ−ＲＯＭ等の）光学記憶装置、（例えばＰＣＭＣＩＡカード等の）ＰＣカード又は他の記憶装置等、有形記憶媒体において恒久的又は一時的に、（例えば、ソースコードの形態、コンピュータにより実行可能な形態又は中間の形態等の）いかなる形態において固定されてもよい。コンピュータプログラムは、限定されることなく、アナログ技術、デジタル技術、光学技術、無線技術、ネットワーク技術及びインターネットワーク間通信技術を含む種々の通信技術のいずれも使用してコンピュータに送信可能な信号内でいかなる形態において固定されてもよい。コンピュータプログラムは、（例えば、システムＲＯＭ若しくは固定ディスク上等）コンピュータシステムを用いて前もってインストールされる（例えば、すぐ使える形でパッケージに入ったソフトウェア等）印刷されるか若しくは電子の文書に伴う可換型記憶媒体としていかなる形態で分配されてもよく、又は、ネットワーク上で分配されてもよい。

プログラマブルロジックは、（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュ−プログラマブルＲＡＭ等の）半導体記憶装置、（例えば、ディスケット若しくは固定ディスク等の）磁気記憶装置、（例えばＣＤ−ＲＯＭ等の）光学記憶装置又は他の記憶装置等、有形記憶媒体において恒久的又は一時的に固定されてもよい。プログラマブルロジックは、限定されることなく、アナログ技術、デジタル技術、光学技術、（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の）無線技術、ネットワーク技術及びインターネットワーク間通信技術を含む種々の通信技術のいずれも使用してコンピュータに送信可能な信号内で固定されてもよい。プログラマブルロジックは、（例えば、システムＲＯＭ若しくは固定ディスク上等）コンピュータシステムを用いて前もってインストールされる（例えば、すぐ使える形でパッケージに入ったソフトウェア等）印刷されるか若しくは電子の文書に伴う可換型記憶媒体として分配されてもよく、又は、（例えば、インターネット若しくはワールドワイドウェブ等の）通信システム上のサーバ若しくは電子掲示板から分配されてもよい。

適した処理モジュールの様々の例が以下においてより詳細に考察される。本明細書において使用される場合、モジュールは、特定のデータ処理又はデータ送信作業を行うのに適したソフトウェア、ハードウェア又はファームウェアを意味する。典型的には、好ましい実施形態において、モジュールは、ソフトウェアルーチン、プログラム、又は、命令、若しくは、ＯＣＴ走査のデータ、ファンクションジェネレータのデータ、調波のデータ、波長可変フィルタのデータ、周波数、干渉計信号のデータ、フィルタ駆動信号、リニアドライブ信号及び他の関心のある情報等、種々のタイプのデータを受信する、変換する、経路指定する並びに処理するのに適した他のメモリ常駐アプリケーションを意味する。

本明細書において記載されるコンピュータ及びコンピュータシステムは、データを得る、処理する、格納する及び／又は通信することにおいて使用されるソフトウェアアプリケーションを格納するためのメモリ等、動作的に関連するコンピュータ読取可能媒体を含んでもよい。そのようなメモリは、その動作的に関連するコンピュータ又はコンピュータシステムに対して内部的、外部的、遠隔、又は局所的であり得るということを正しく理解することができる。

メモリは、例えば、限定されることなく、ハードディスク、光ディスク、フロッピーディスク、ＤＶＤ（デジタル多目的ディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、メモリスティック、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（拡張消去可能ＰＲＯＭ）及び／又は他の同等のコンピュータ読取可能媒体を含むソフトウェア又は他の命令を格納するためのいかなる手段も含んでよい。

一般に、本明細書において記載される本発明の実施形態と関連付けられて適用されるコンピュータ読取可能記憶媒体は、プログラム可能な器具によって実行される命令を格納する能力を持ついかなる記憶媒体も含んでよい。適用可能である場合には、本明細書において記載される方法のステップは、コンピュータ読取可能記憶媒体又は記憶媒体上に格納される命令として具体化若しくは実行されてもよい。

明確性のために他の要素を除去しながら、本発明を明確に理解するために関連する要素を例示するよう、本発明の図及び説明は簡略化されてきたということが理解されたい。しかし、当業者は、これら及び他の要素が望ましい場合があるということを認識するであろう。しかし、そのような要素は当技術分野ではよく知られているため、及び、それらが本発明をより理解することを助長することはないため、そのような要素の考察は本明細書において提供されない。図は例示目的で示されており、構造設計図として示されているわけではないということが正しく理解されるべきである。省略された詳細及び変更又は代わりの実施形態は、当業者の理解の範囲内にある。

本発明の特定の態様において、要素若しくは構造体を提供するため、又は、所与の１つ又は複数の機能を行うために、１つの構成要素は多数の構成要素と替えられてもよく、さらに、多数の構成要素は１つの構成要素と替えられてもよいということを正しく理解することができる。そのような置換が、本発明の特定の実施形態を実行するのに効果的ではないという場合を除いて、そのような置換は本発明の範囲内であるとみなされる。

本明細書において示されている例は、本発明の可能な且つ特定の実行を例示していると意図される。例は、主に、当業者に対して本発明を例示する目的のためにあると意図されるということを正しく理解することができる。本発明の真意から逸脱することなく、本明細書において記載されるこれらの図表又は作動に対して異形があってもよい。例えば、特定の場合において、方法のステップ若しくは作動は、異なる順で行うか若しくは実行されてもよく、又は、作動が、加えられる、削除される若しくは変更されてもよい。

さらに、本発明を例示する目的のためであって、本発明を限定する目的のためではなく、本発明の特定の実施形態が本明細書において記載されてきたという事実からみれば、要素、ステップ、構造体及び／又は一部の詳細、材料及び構成の多数の異形が、特許請求の範囲において記載される本発明から逸脱することなく、本発明の原理及び範囲内で生じてもよいということが当業者によって正しく理解されることになる。

Claims (31)

1. 波長可変フィルタを含む光源を含む光干渉断層撮影システムを制御する方法であって、
   第１の周波数を有する第１の調波を生成するステップであり、前記第１の調波が、電圧を示す第１の振幅及び第１の位相を有する、ステップ、
   第２の周波数を有する第２の調波を生成するステップであり、前記第２の調波が、電圧を示す第２の振幅及び第２の位相を有する、ステップ、
   第３の周波数を有する第３の調波を生成するステップであり、前記第３の調波が、電圧を示す第３の振幅及び第３の位相を有する、ステップ、
   修正された第２の調波を生成するステップ、
   修正された第３の調波を生成するステップ、並びに、
   前記第１の調波、前記修正された第２の調波及び前記修正された第３の調波を重ね合わせて、前記光源の掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように構成される駆動波形を生成するステップ、
   を含む方法。
2. メモリ内に前記駆動波形を格納するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記修正された第２の調波を生成するステップは、前記修正された第２の調波が生じるように前記第２の位相を第４の位相に換えるステップを含み、さらに、前記修正された第３の調波を生成するステップは、前記修正された第３の調波が生じるように前記第３の位相を第５の位相に換えるステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記修正された第３の調波を生成するステップは、前記修正された第３の調波が生じるように前記第３の振幅を第４の振幅に換えるステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記修正された第２の調波を生成するステップは、前記修正された第２の調波が生じるように前記第２の振幅を第５の振幅に換えるステップを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記駆動波形を用いて前記波長可変フィルタを駆動するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記光源は波長可変レーザである、請求項１に記載の方法。
8. 前記駆動波形を用いて前記波長可変フィルタを駆動することによって、前記光源の掃引期間の９０％以上であるように効果的な前記光源のデューティサイクルを増やすステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記光源の中心波長が約１３１０ｎｍであるように前記駆動波形の電圧バイアスを調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記光源の同調範囲が約１００ｎｍであるように前記駆動波形の交流利得を調整するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にすることは、（ｉ）前記逆方向走査の方向における走査持続時間とは約１５％未満異なる前記順方向走査の方向における走査持続時間、及び、（ｉｉ）前記逆方向走査の方向におけるピークＲＦ周波数とは約１５％未満異なる前記順方向走査の方向におけるピークＲＦ周波数を有する掃引応答を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記第１の調波は第１のＤＣバイアスを有し、さらに、前記駆動波形の電圧バイアスを調整するステップは、前記第１のＤＣバイアスを調整するステップを含む、請求項７に記載の方法。
13. 前記波長可変フィルタは、ＭＥＭＳ波長可変フィルタ又は圧電性波長可変フィルタである、請求項１に記載の方法。
14. 前記波長可変フィルタは非対称の掃引応答を有し、さらに、前記駆動波形は、前記光源の順方向走査の方向における掃引応答、及び、前記光源の逆方向走査の方向における掃引応答が実質的に対称であるようにするよう構成される、請求項１に記載の方法。
15. 光干渉断層撮影システムであって、
    メモリと、出力装置と、（ａ）第１の調波を生成する、（ｂ）第２の調波を生成する、（ｃ）第３の調波を生成する、及び、（ｄ）駆動波形が生成され且つ前記メモリ内に格納されるように、前記第１の調波、前記第２の調波及び前記第３の調波を組み合わせるように構成される１つ又は複数のファンクションジェネレータとを含む駆動波形供給源、並びに、
    波長可変フィルタを含む光源であり、前記波長可変フィルタは、前記出力装置と電気通信し、さらに、前記出力装置から前記駆動波形を受信するよう構成され、前記第２の調波は、前記波長可変フィルタの逆方向走査に対するピークＲＦ周波数、及び、前記波長可変フィルタの順方向走査に対するピークＲＦ周波数が約１５％未満異なるようにするよう構成される第１の位相値を有する、光源、
    を含むシステム。
16. 前記駆動波形供給源は、制御システム、プロセッサ又は回路である、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記光源はレーザである、請求項１５に記載のシステム。
18. 前記波長可変フィルタはＭＥＭＳ波長可変フィルタである、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記波長可変フィルタは圧電性波長可変フィルタである、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記第３の調波は、前記波長可変フィルタの逆方向走査及び順方向走査に対するピークＲＦＯＣＴ信号周波数を減らすか又は最小限にするように構成される第２の位相値を有する、請求項１７に記載のシステム。
21. 前記第３の調波は、前記波長可変フィルタの逆方向走査及び順方向走査に対するピークＲＦＯＣＴ信号周波数を減らすか又は最小限にするように構成される第１の振幅値を有する、請求項１７に記載のシステム。
22. 前記第１の位相値は、前記波長可変フィルタが掃引されるに従い前記光源に関して測定された順方向及び逆方向の走査データを含む二次元空間における極値を探すことによって生成される、請求項１５に記載のシステム。
23. 前記第１の振幅値は、前記波長可変フィルタが掃引されるに従い前記光源に関して測定された順方向及び逆方向の走査データを含む二次元空間における極値を探すことによって生成される、請求項１５に記載のシステム。
24. ＯＣＴデータを集める場合に、効果的な前記レーザのデューティサイクルは、前記光源の掃引期間の約９０％よりも大きい、請求項１７に記載のシステム。
25. 前記波長可変フィルタの順方向走査の持続時間は、前記波長可変フィルタの逆方向走査の持続時間とほぼ等しい、請求項１７に記載のシステム。
26. 逆方向走査の持続時間に対する順方向走査の持続時間の比は、前記駆動波形が前記波長可変フィルタに適用された場合に約０．８から約１．２に及ぶ、請求項１５に記載のシステム。
27. 逆方向走査の持続時間の間のピークＲＦフリンジ周波数に対する順方向走査の間のピークＲＦフリンジ周波数の比は、前記駆動波形が前記波長可変フィルタに適用された場合に約０．９から約１．１に及ぶ、請求項１５に記載のシステム。
28. 前記二次元空間が、振幅及び位相の空間である、請求項２２に記載のシステム。
29. 前記二次元空間が、振幅及び位相の空間である、請求項２３に記載のシステム。
30. 光干渉断層撮影システムであって、
    入力装置を含む波長可変フィルタを含む掃引光源であり、前記波長可変フィルタは干渉計のサンプルアームと光通信し、前記波長可変フィルタは双方向的に駆動可能である、掃引光源、
    非一時的なメモリ及び出力装置を含む制御システムであり、前記出力装置は前記入力装置と電気通信し、当該制御システムは、１つ又は複数の方向で前記波長可変フィルタを駆動するように構成される、制御システム、並びに、
    前記非一時的なメモリ内に格納され、前記掃引光源の掃引応答を実質的に対称にする且つ実質的に線形にするように構成される駆動波形であり、光干渉断層撮影データを集める場合に、効果的な前記掃引光源のデューティサイクルは、前記掃引光源の掃引期間の約９０％よりも大きい、駆動波形、
    を含むシステム。
31. 前記波長可変フィルタは非対称の掃引応答を有し、さらに、前記駆動波形は、前記光源の順方向走査の方向における掃引応答、及び、前記光源の逆方向走査の方向における掃引応答が実質的に対称であるようにするよう構成される、請求項３０に記載のシステム。

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