JP2008089349A - Optical tomographic imaging system - Google Patents

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JP2008089349A
JP2008089349A JP2006268416A JP2006268416A JP2008089349A JP 2008089349 A JP2008089349 A JP 2008089349A JP 2006268416 A JP2006268416 A JP 2006268416A JP 2006268416 A JP2006268416 A JP 2006268416A JP 2008089349 A JP2008089349 A JP 2008089349A
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Karin Kuroiwa
果林 黒岩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically adjust the light path length difference between measuring light and reference light in a desired timing in optical coherence tomography measurement for acquiring a tomographic image by performing the frequency analysis of the interference light of the measuring light and the reference light. <P>SOLUTION: Auxiliary light Lb is emitted from a light source unit 210 at each time when the irradiation position of a measuring target S with the measuring light L1 is minutely moved to be split into auxiliary measuring light Lb1 and auxiliary reference light Lb2 by a light splitting means 3, and the auxiliary reflected light Lb3 from a reflecting film 19 and the auxiliary reference light Lb2 are synthesized by a wave synthesizing means 4. The light intensity of auxiliary interference light Lb4 is detected by a photodetector 247. A real time light path length adjusting part 253 is constituted so as to move the reflecting mirror 22 of a light path length alteration means 220 on the basis of the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 so as to allow the light path length of the measuring light L1 + reflected light L3 to coincide with the light path length of reference light L2 at the window incident point 16a of an optical probe 230 being a reference point to adjust the light path length of reference light L. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to an optical tomographic imaging apparatus that acquires an optical tomographic image by OCT (Optical Coherence Tomography) measurement.

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、タイムドメイン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。   Conventionally, an ultrasonic tomographic image acquisition device using ultrasonic waves is known as a device for acquiring a tomographic image in a body cavity, but in addition, an optical tomographic image acquisition device using optical interference by low coherence light is used. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, a tomographic image is acquired by time domain measurement, and measurement light is guided into a body cavity by inserting a probe into a body cavity from a forceps port of an endoscope through a forceps channel. It has become so.

具体的には、光源から射出された低コヒーレンス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、タイムドメイン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。   Specifically, after the low-coherence light emitted from the light source is divided into the measurement light and the reference light, the measurement light is irradiated onto the measurement object, and the reflected light from the measurement object is guided to the multiplexing means. . On the other hand, the reference light is guided to the multiplexing means after the optical path length is changed. Then, the reflected light and the reference light are combined by the combining means, and the interference light resulting from the combination is measured by heterodyne detection or the like. Here, time domain measurement is a measurement method that utilizes the fact that interference light is detected when the optical path lengths of the measurement light and the reference light match, and by changing the optical path length of the reference light, The measurement position (measurement depth) is changed.

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、参照光の光路長を掃引することなく高速に光断層画像を取得する周波数ドメインOCT計測が提案されている(たとえば特許文献2、3または非特許文献1参照)。この周波数ドメインOCT計測としては、干渉光を空間的に分光することにより光断層画像を取得するSD−OCT(Source Domain OCT)計測と、干渉光を時間的に分光することにより光断層画像を取得するSS−OCT(Swept source OCT)計測とが知られている。   By the way, in recent years, frequency domain OCT measurement has been proposed in which an optical tomographic image is acquired at high speed without sweeping the optical path length of the reference light by spatially or temporally separating the interference light (for example, Patent Document 2). 3 or non-patent document 1). As this frequency domain OCT measurement, SD-OCT (Source Domain OCT) measurement that obtains an optical tomographic image by spatially separating the interference light, and optical tomographic image acquisition by temporally separating the interference light. SS-OCT (Swept source OCT) measurement is known.

SD−OCT(Source Domain OCT)計測では、光源から射出される光の周波数を空間的に分光して干渉光を時間的に一括して検出を行うものであり、通常マイケルソン型干渉計を用いて光源から広帯域の低コヒーレンス光を射出して測定光と参照光とに分割した後、測定対象に測定光が照射されたときの反射光と参照光との干渉光を各周波数成分に分解したチャンネルドスペクトル信号をフーリエ解析することにより、深さ方向の走査を行わずに光断層画像を取得するようになっている。   In SD-OCT (Source Domain OCT) measurement, the frequency of the light emitted from the light source is spatially dispersed to detect the interference light collectively in time, and usually uses a Michelson interferometer. After emitting broadband low-coherence light from the light source and dividing it into measurement light and reference light, the interference light between the reflected light and reference light when the measurement light is irradiated on the measurement target is decomposed into each frequency component By performing Fourier analysis on the channeled spectrum signal, an optical tomographic image is acquired without scanning in the depth direction.

SS−OCT(Swept source OCT)計測は、光源から射出されたコヒーレンス光を測定光と参照光とに分割した後、測定光が測定対象に照射されたときの反射光と参照光とを合波し、反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得するものである。このSS−OCT計測では、光源から射出される光の周波数を時間的に変化させながら干渉光の検出を行うものであり、例えば、マイケルソン型干渉計を用いて、光源から射出されるレーザ光の周波数を時間的に変化させながら反射光と参照光との干渉が行われる。そして、光周波数領域のインターフェログラムから所定の測定対象の深さ位置における反射強度を検出し、これを用いて断層画像を生成する。   SS-OCT (Swept source OCT) measurement divides the coherence light emitted from the light source into measurement light and reference light, and then combines the reflected light and reference light when the measurement light is irradiated onto the measurement object. The optical tomographic image is acquired based on the intensity of the interference light between the reflected light and the reference light. In this SS-OCT measurement, interference light is detected while temporally changing the frequency of light emitted from the light source. For example, laser light emitted from the light source using a Michelson interferometer is used. The interference between the reflected light and the reference light is performed while changing the frequency of. Then, the reflection intensity at the depth position of the predetermined measurement target is detected from the interferogram in the optical frequency domain, and a tomographic image is generated using this.

このように、周波数ドメインOCT装置においては、周波数解析を行うことにより各深さ方向における反射率すなわち断層情報を取得することができる。
特開2003−172690号公報 米国特許第5565986号明細書 特開平11−82817号公報 光技術コンタクト、2003、Vol41、No7、p426−p432「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」武田 光夫著
Thus, in the frequency domain OCT apparatus, the reflectance in each depth direction, that is, the tomographic information can be acquired by performing frequency analysis.
JP 2003-172690 A US Pat. No. 5,565,986 JP-A-11-82817 Optical Technology Contact, 2003, Vol41, No7, p426-p432 “Optical Frequency Scanning Spectrum Interference Microscope” by Mitsuo Takeda

周波数ドメインOCT装置においては、光路差がゼロの点を基準点として、該基準点からの相対位置を得ることができるため、原理的には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、実際には光路長差が大きい領域では、干渉信号の空間周波数が拡大してしまうため、干渉光を検出する光検出器の空間分解能あるいは時間分解能により、断層情報を取得可能な光路長差の最大値が決められてしまう。すなわち、SD−OCT装置では、例えば光検出器としてフォトダイオードアレイを使用する場合であれば、フォトダイオードの間隔である空間分解能によって、SS−OCT装置であれば、光検出器によるサンプリング間隔である時間分解能によって、断層情報を取得可能な光路長差範囲が決められる。   In the frequency domain OCT apparatus, since the relative position from the reference point can be obtained using the point where the optical path difference is zero as a reference point, in principle, it is necessary to match the optical path lengths of the measurement light and the reference light. Absent. However, in practice, in the region where the optical path length difference is large, the spatial frequency of the interference signal expands, so the optical path length difference that can acquire tomographic information by the spatial resolution or temporal resolution of the photodetector that detects the interference light. The maximum value of is determined. That is, in the SD-OCT apparatus, for example, when a photodiode array is used as a photodetector, the spatial resolution that is the interval of the photodiodes, and in the SS-OCT apparatus, the sampling interval by the photodetector. The optical path length difference range in which tomographic information can be acquired is determined by the time resolution.

このため、少なくとも光断層情報を取得する前に、光断層情報を取得可能な光路長差範囲内に測定対象が含まれるように、光路長を調整する必要があり、光断層画像化装置には、測定光または参照光の光路中に光路長を調整する光路長調整手段が設けられている。通常、使用者は目的の光断層画像を取得する前に、適当な光路長を設定して、光断層画像を取得して、この光断層画像を表示装置へ表示させる。使用者は、その光断層画像を目視して、光断層画像の中に測定対象が含まれるように、手動動作により光路長調整手段を調整する。その後、目的の光断層画像を取得する。   For this reason, at least before acquiring optical tomographic information, it is necessary to adjust the optical path length so that the measurement target is included in the optical path length difference range in which optical tomographic information can be acquired. An optical path length adjusting means for adjusting the optical path length is provided in the optical path of the measurement light or the reference light. Usually, before acquiring the target optical tomographic image, the user sets an appropriate optical path length, acquires the optical tomographic image, and displays the optical tomographic image on the display device. The user visually observes the optical tomographic image and adjusts the optical path length adjusting means by a manual operation so that the measurement target is included in the optical tomographic image. Thereafter, a target optical tomographic image is acquired.

しかしながら、測定光または参照光の光路長は、温度変動などにより変化することがある。また、測定光または参照光の導光に導波路、例えば光ファイバ等を用いている場合には、該ファイバの屈曲により光路長に変化が生じる場合もある。このため、目的の光断層画像を取得している最中に、光路長が変化し、その結果光断層画像の取得部位(深さ)がずれてしまい、測定対称の光断層画像が良好に取得できない場合がある。   However, the optical path length of the measurement light or reference light may change due to temperature fluctuations. Further, when a waveguide, such as an optical fiber, is used for guiding measurement light or reference light, the optical path length may change due to bending of the fiber. For this reason, the optical path length changes while the target optical tomographic image is being acquired, and as a result, the acquisition site (depth) of the optical tomographic image is shifted, and the optically symmetric optical tomographic image is acquired well. There are cases where it is not possible.

そこで、本発明は、測定光と参照光の干渉光を検出し、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光断層情報を取得する光断層画像化装置において、所望のタイミングで、自動的に光路長を調整することのできる光断層画像化装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention detects the interference light of the measurement light and the reference light, and in the optical tomographic imaging apparatus that acquires the optical tomographic information of the measurement object by analyzing the frequency of the detected interference light, at a desired timing, An object of the present invention is to provide an optical tomographic imaging apparatus capable of automatically adjusting the optical path length.

本発明の光断層画像化装置は、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が測定対象に照射されたときの該測定対象からの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である第1の干渉光を検出する第1の干渉光検出手段と、
該干渉光検出手段により検出された前記第1の干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
補助光を射出する補助光源ユニットを備え、
前記光分割手段が、前記補助光源ユニットから射出された前記補助光を前記測定光と同光路へ分割される補助測定光と前記参照光の光路との光路長差が規定されている光路へ導光される補助参照光とに分割するものであり、
前記合波手段が、前記光分割手段により分割された前記補助測定光の反射光である補助反射光と前記補助参照光とを合波するものであり、
該合波手段により合波された前記補助反射光と前記補助参照光との干渉光である第2の干渉光を検出する第2の干渉光検出手段と、
該第2の干渉光検出手段の検出結果に基づいて、前記測定光、前記反射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を備えることを特徴とするものである。
An optical tomographic imaging apparatus of the present invention includes a light source unit that emits light,
Light splitting means for splitting the light emitted from the light source unit into measurement light and reference light;
Multiplexing means for multiplexing the reflected light from the measurement object and the reference light when the measurement light divided by the light dividing means is irradiated on the measurement object;
First interference light detection means for detecting first interference light that is interference light between the reflected light and the reference light combined by the multiplexing means;
In an optical tomographic imaging apparatus, comprising: tomographic information acquisition means for acquiring tomographic information of the measurement object by performing frequency analysis on the first interference light detected by the interference light detection means,
An auxiliary light source unit for emitting auxiliary light;
The light splitting means guides the auxiliary light emitted from the auxiliary light source unit to an optical path in which an optical path length difference between the auxiliary measurement light and the optical path of the reference light is divided into the same optical path as the measurement light. Split into auxiliary reference light to be emitted,
The multiplexing means combines auxiliary reflected light that is reflected light of the auxiliary measurement light divided by the light dividing means and auxiliary reference light,
Second interference light detection means for detecting second interference light that is interference light between the auxiliary reflected light and the auxiliary reference light combined by the multiplexing means;
An optical path length adjusting unit that adjusts an optical path length of the measurement light, the reflected light, or the reference light based on a detection result of the second interference light detecting unit is provided.

なお、ここで「測定対象で反射した反射光」とは、測定対象では反射した光に加え測定対象で散乱された光を含むものである。また、「前記参照光の光路との光路長差が規定されている光路へ導光される補助参照光」とは、参照光の光路の光路長より所定値だけ光路長が長いまたは短い光路へ導光される補助参照光を意味している。なお、参照光の光路と補助参照光の光路の光路長差は、その値が明らかであれば、任意の値に設定可能であってもよい。また当然、参照光と同一の光路へ導光される補助参照光も「前記参照光の光路との光路長差が規定されている光路へ導光される補助参照光」へ含まれている。   Here, “reflected light reflected by the measurement target” includes light scattered by the measurement target in addition to the reflected light by the measurement target. Further, “auxiliary reference light guided to an optical path in which a difference in optical path length from the optical path of the reference light is prescribed” means that the optical path length is longer or shorter by a predetermined value than the optical path length of the optical path of the reference light. It means the auxiliary reference light that is guided. Note that the optical path length difference between the optical path of the reference light and the auxiliary reference light may be set to an arbitrary value as long as the value is clear. Naturally, the auxiliary reference light guided to the same optical path as the reference light is also included in the “auxiliary reference light guided to the optical path in which the optical path length difference from the optical path of the reference light is defined”.

前記補助光の波長帯域は、前記光の波長帯域と重ならないものであってもよい。   The wavelength band of the auxiliary light may not overlap the wavelength band of the light.

前記光断層画像化装置は、前記第1の干渉光の光路と前記第2の干渉光の光路を分離する光路分離手段を備えるものであってもよい。   The optical tomographic imaging apparatus may include an optical path separation unit that separates an optical path of the first interference light and an optical path of the second interference light.

また、前記補助参照光が、前記光分割手段により前記参照光と同光路へ分割されるものであり、前記参照光および前記補助参照光の光路中に設けられた、前記参照光をほぼ透過し、少なくとも前記補助参照光の一部を反射する第2の反射手段と、前記第2の反射手段を透過した前記参照光を反射する第3の反射手段とを備えるものであってもよい。   The auxiliary reference light is split into the same optical path as the reference light by the light splitting means, and substantially transmits the reference light provided in the optical path of the reference light and the auxiliary reference light. Further, it may include a second reflecting unit that reflects at least a part of the auxiliary reference light, and a third reflecting unit that reflects the reference light transmitted through the second reflecting unit.

前記第2の反射手段は、光路方向へ移動可能に配設されているものであってもよい。   The second reflecting means may be arranged so as to be movable in the optical path direction.

前記第2の干渉光検出手段が、前記第2の干渉光を空間的または時間的に積算した積算信号を検出結果として出力するものであれば、前記光路長を変更する光路長変更手段を備え、前記光路長調整手段は、前記光路長の変更前後に前記第2の干渉光検出手段により検出された前記積算信号を比較し、該比較結果に基づいて前記光路長を調整するものであってもよい。   If the second interference light detecting means outputs an integrated signal obtained by integrating the second interference light spatially or temporally as a detection result, the second interference light detecting means includes an optical path length changing means for changing the optical path length. The optical path length adjusting unit compares the integrated signals detected by the second interference light detecting unit before and after the change of the optical path length, and adjusts the optical path length based on the comparison result. Also good.

なお、光路長変更手段は、光路長調整手段とは別個に設けられているものであってもよいし、あるいは光路長調整手段が兼ねているものであってもよい。   The optical path length changing means may be provided separately from the optical path length adjusting means, or may be combined with the optical path length adjusting means.

本発明の光断層画像化装置は、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が測定対象に照射されたときの該測定対象からの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である第1の干渉光を検出する第1の干渉光検出手段と、該干渉光検出手段により検出された前記第1の干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、補助光を射出する補助光源ユニットを備え、前記光分割手段が、前記補助光源ユニットから射出された前記補助光を前記測定光と同光路へ分割される補助測定光と前記参照光の光路との光路長差が規定されている光路へ導光される補助参照光とに分割するものであり、前記合波手段が、前記光分割手段により分割された前記補助測定光の反射光である補助反射光と前記補助参照光とを合波するものであり、該合波手段により合波された前記補助反射光と前記補助参照光との干渉光である第2の干渉光を検出する第2の干渉光検出手段と、該第2の干渉光検出手段の検出結果に基づいて、前記測定光、前記反射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を備えることにより、所望のタイミング、例えば光断層情報の取得毎に、自動的に光路長を調整することができ、装置の利便性を向上させることができる。   An optical tomographic imaging apparatus according to the present invention includes a light source unit that emits light, a light dividing unit that divides the light emitted from the light source unit into measurement light and reference light, and a light dividing unit that divides the light. A multiplexing means for combining the reflected light from the measurement object and the reference light when the measurement light is irradiated on the measurement object, the reflected light and the reference light combined by the multiplexing means First interference light detecting means for detecting the first interference light, which is the interference light, and frequency analysis of the first interference light detected by the interference light detection means to obtain the tomographic information of the measurement object. An optical tomographic imaging apparatus having tomographic information acquisition means for acquiring, comprising: an auxiliary light source unit that emits auxiliary light, wherein the light splitting means uses the auxiliary light emitted from the auxiliary light source unit as the measurement light. Auxiliary measurement divided into optical paths And the auxiliary reference light guided to the optical path in which the optical path length difference between the reference light and the optical path of the reference light is defined, and the multiplexing means is the auxiliary measurement divided by the light dividing means The auxiliary reflected light, which is reflected light, and the auxiliary reference light are combined, and the second reflected light is the interference light between the auxiliary reflected light and the auxiliary reference light combined by the combining means. Second interference light detection means for detecting interference light, and optical path length adjustment means for adjusting the optical path length of the measurement light, the reflected light or the reference light based on the detection result of the second interference light detection means The optical path length can be automatically adjusted at every desired timing, for example, every acquisition of optical tomographic information, and the convenience of the apparatus can be improved.

前記補助光の波長帯域が前記光の波長帯域と重ならない場合には、容易に補助干渉光と干渉光とを分離することができる。   When the wavelength band of the auxiliary light does not overlap the wavelength band of the light, the auxiliary interference light and the interference light can be easily separated.

前記測定光および前記補助測定光の光路中に、前記測定光をほぼ透過し、少なくとも前記補助測定光の一部を反射する第1の反射手段を備える場合には、該第1の反射手段を基準点として光路長差を調整することができる。   In the case where the measuring light and the auxiliary measuring light are provided with a first reflecting means that substantially transmits the measuring light and reflects at least a part of the auxiliary measuring light, the first reflecting means is provided. The optical path length difference can be adjusted as a reference point.

前記補助参照光が、前記光分割手段により前記参照光と同光路へ分割されるものであり、前記参照光および前記補助参照光の光路中に設けられた、前記参照光をほぼ透過し、少なくとも前記補助参照光の一部を反射する第2の反射手段と、前記第2の反射手段を透過した前記参照光を反射する第3の反射手段とを備える場合には、補助参照光の光路長と参照光の光路長とを個別に設定でき、装置の利便性が向上する。   The auxiliary reference light is split into the same optical path as the reference light by the light splitting means, and substantially transmits the reference light provided in the optical path of the reference light and the auxiliary reference light, at least In the case of including the second reflecting means for reflecting a part of the auxiliary reference light and the third reflecting means for reflecting the reference light transmitted through the second reflecting means, the optical path length of the auxiliary reference light And the optical path length of the reference light can be set individually, and the convenience of the apparatus is improved.

前記第2の反射手段が、光路方向へ移動可能に配設されている場合であれば、補助参照光の光路長と参照光の光路長差を所望の距離に設定することができる。   If the second reflecting means is disposed so as to be movable in the optical path direction, the optical path length of the auxiliary reference light and the optical path length of the reference light can be set to a desired distance.

前記第2の干渉光検出手段が、前記第2の干渉光を空間的または時間的に積算した積算信号を検出結果として出力するものであり、前記光路長を変更する光路長変更手段を備え、前記光路長調整手段が、前記光路長の変更前後に前記第2の干渉光検出手段により検出された前記積算信号を比較し、該比較結果に基づいて前記光路長を調整するものであれば、積算した検出値を用いることによりノイズの影響を受けにくく、より正確に光路長を調整することができる。   The second interference light detection means outputs an integrated signal obtained by integrating the second interference light spatially or temporally as a detection result, and comprises an optical path length changing means for changing the optical path length, If the optical path length adjustment unit compares the integrated signal detected by the second interference light detection unit before and after the change of the optical path length, and adjusts the optical path length based on the comparison result, By using the integrated detection value, it is difficult to be affected by noise, and the optical path length can be adjusted more accurately.

以下、本発明の具体的な第1の実施形態である光断層画像化装置について図1を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態である光断層画像化装置の概略構成図である。   Hereinafter, an optical tomographic imaging apparatus which is a specific first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.

本光断層画像化装置200は、例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前述のSD−OCT計測により取得するものであって、低コヒーレンス光Laまたは該低コヒーレンス光Laとは波長領域が重なっていない補助光Lbを射出する光源ユニット210と、光源ユニット210から射出された光Laを測定光L1と参照光L2とに分割し、また補助光Lbを補助測定光Lb1および補助参照光Lb2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および補助参照光Lb2の光路長を調整する光路長変更手段220と、光分割手段3により分割された測定光L1および補助測定光Lb1を測定対象Sの方向へ照射する光プローブ230と、測定光L1が測定対象Sで反射した反射光L3と参照光L2とを合波し、また補助測定光Lb1が光プローブ230の窓16で反射した補助反射光Lb3と補助参照光Lb2とを合波する合波手段4と、合波された反射した反射光L3と参照光L2との間の干渉光L4と、合波された補助反射光Lb3と補助参照光Lb2との間の干渉光Lb4とを分離し、干渉光L4を空間的に分光して検出し、また補助干渉光Lb4の光強度を検出する干渉光検出手段240と、該干渉光検出手段240の検出結果から断層情報を取得する断層情報取得部250と、該断層情報取得部250で取得された断層情報から断層画像を生成する画像生成部251と、該画像生成部251で生成された断層画像を表示する画像表示部252と、干渉光検出手段240で検出された補助干渉光Lb4の光強度に基づいて、参照光L2の光路長をリアルタイムに調整するリアルタイム光路長調整部253とを有している。   The optical tomographic imaging apparatus 200 acquires a tomographic image of a measurement target such as a living tissue or a cell in a body cavity by the above-described SD-OCT measurement, and includes a low coherence light La or the low coherence light La Includes a light source unit 210 that emits auxiliary light Lb whose wavelength regions do not overlap, a light La emitted from the light source unit 210, divided into measurement light L1 and reference light L2, and the auxiliary light Lb and auxiliary measurement light Lb1 and The light is divided by the light dividing means 3, the light dividing means 3 for dividing the light into the auxiliary reference light Lb 2, the optical path length changing means 220 for adjusting the optical path length of the reference light L 2 divided by the light dividing means 3 and the auxiliary reference light Lb 2, and the light dividing means 3. The optical probe 230 that irradiates the measured light L1 and the auxiliary measurement light Lb1 in the direction of the measurement target S, the reflected light L3 reflected by the measurement target S and the reference light L2, and the auxiliary measurement Light combining means 4 for combining the auxiliary reflected light Lb3 reflected by the window 16 of the optical probe 230 and the auxiliary reference light Lb2, and interference light between the reflected reflected light L3 and the reference light L2 combined. L4 is separated from interference light Lb4 between the combined auxiliary reflected light Lb3 and auxiliary reference light Lb2, and the interference light L4 is spatially spectrally detected, and the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 is determined. Interference light detection means 240 to detect, tomographic information acquisition section 250 that acquires tomographic information from the detection result of the interference light detection means 240, and an image that generates a tomographic image from the tomographic information acquired by the tomographic information acquisition section 250 The optical path of the reference light L2 based on the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 detected by the generation unit 251, the image display unit 252 that displays the tomographic image generated by the image generation unit 251, and the interference light detection unit 240 Real-time optical path length adjustment unit 253 for adjusting the length in real time The has.

光源ユニット210は、中心波長(λc)1.1μm、スペクトル半値全幅90nmの低コヒーレント光Laを射出するSLD(Super Luminescent Diode)211と、このSLD211から射出された光を光ファイバFB1内に入射させるための光学系212と、中心波長1.6μの低コヒーレンス光Lbを射出するSLD213と、このSLD213から射出された低コヒーレンス光Lbを光ファイバFB5内に入射させるための光学系214と、光ファイバFB5と、光ファイバFB5内を伝播した低コヒーレンス光Lbを光ファイバFB1へ導入するための光ファイバカプラ215とを有している。   The light source unit 210 has an SLD (Super Luminescent Diode) 211 that emits low-coherent light La having a center wavelength (λc) of 1.1 μm and a spectral full width at half maximum of 90 nm, and the light emitted from the SLD 211 is incident on the optical fiber FB1. An optical system 212, an SLD 213 that emits low-coherence light Lb having a central wavelength of 1.6 μm, an optical system 214 that causes the low-coherence light Lb emitted from the SLD 213 to enter the optical fiber FB5, and an optical fiber FB5. And an optical fiber coupler 215 for introducing the low coherence light Lb propagating through the optical fiber FB5 into the optical fiber FB1.

光分割手段3は、例えば2×2の光ファイバカプラから構成されており、光源ユニット210から光ファイバFB1を介して導波した低コヒーレント光Laを測定光L1と参照光L2とに分割し、また低コヒーレンス光Lbを補助測定光Lb1と補助参照光Lb2とに分割する。この光分割手段3は、2本の光ファイバFB2、FB3にそれぞれ光学的に接続されており、測定光L1または補助測定光Lb1は光ファイバFB2内を伝播し、参照光L2または補助参照光Lb2は光ファイバFB3内を伝播する。なお、本例におけるこの光分割手段3は、合波手段4としても機能するものである。   The light splitting means 3 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, splits the low coherent light La guided from the light source unit 210 through the optical fiber FB1 into the measurement light L1 and the reference light L2, Further, the low coherence light Lb is divided into auxiliary measurement light Lb1 and auxiliary reference light Lb2. The light splitting means 3 is optically connected to the two optical fibers FB2 and FB3, respectively. The measurement light L1 or the auxiliary measurement light Lb1 propagates through the optical fiber FB2, and the reference light L2 or the auxiliary reference light Lb2 Propagates in the optical fiber FB3. The light splitting means 3 in this example also functions as the multiplexing means 4.

光ファイバFB2には、光プローブ230が光学的に接続されており、測定光L1または補助測定光Lb1は光ファイバFB2から光プローブ230へ伝播する。光プローブ230は、例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31により光ファイバFB2に対して着脱可能に取り付けられている。   An optical probe 230 is optically connected to the optical fiber FB2, and the measurement light L1 or the auxiliary measurement light Lb1 propagates from the optical fiber FB2 to the optical probe 230. The optical probe 230 is inserted into a body cavity from a forceps opening through a forceps channel, for example, and is detachably attached to the optical fiber FB2 by an optical connector 31.

光プローブ230は、先端が閉じられた円筒状のプローブ外筒15と、このプローブ外筒15の内部空間に、該外筒15の軸方向に延びる状態に配設された1本の光ファイバ13と、光ファイバ13の先端から出射した測定光L1をプローブ外筒15の周方向に偏向させるミラー17と、光ファイバ13の先端から出射した測定光L1を、プローブ外筒15の周外方に配された被走査体としての測定対象Sにおいて収束するように集光する集光レンズ18aおよび18bと、光ファイバ13を光ファイバ13の軸を回転軸として回転させるモータ14とを備えている。なお、光ファイバ13、集光レンズ18aおよび18b、およびミラー17は、一体的に構成され、光ファイバ13が回転した場合には、集光レンズ18aおよび18b、およびミラー17も回転する。また、プローブ外筒15の先端部には、測定光L1を透過するリング状の窓部16が設けられている。また、窓部16の内側には波長1.5μ以上の光を反射する反射膜19が設けられている。   The optical probe 230 includes a cylindrical probe outer cylinder 15 having a closed tip, and one optical fiber 13 disposed in an inner space of the probe outer cylinder 15 so as to extend in the axial direction of the outer cylinder 15. And the mirror 17 for deflecting the measurement light L1 emitted from the tip of the optical fiber 13 in the circumferential direction of the probe outer cylinder 15 and the measurement light L1 emitted from the tip of the optical fiber 13 are arranged on the outer circumference of the probe outer cylinder 15. In addition, condensing lenses 18a and 18b for converging light to converge on the measuring object S as the object to be scanned, and a motor 14 for rotating the optical fiber 13 about the axis of the optical fiber 13 as a rotation axis. The optical fiber 13, the condensing lenses 18a and 18b, and the mirror 17 are integrally formed. When the optical fiber 13 rotates, the condensing lenses 18a and 18b and the mirror 17 also rotate. A ring-shaped window 16 that transmits the measurement light L1 is provided at the tip of the probe outer cylinder 15. A reflection film 19 that reflects light having a wavelength of 1.5 μm or more is provided inside the window portion 16.

一方、光ファイバFB3の参照光L2の射出側には光路長変更手段220が配置されている。光路長変更手段220は、断層画像の取得位置を調整するために、参照光L2の光路長を変更するものであって、光ファイバFB3から射出された参照光L2を反射させる反射ミラー22と、反射ミラー22と光ファイバFB3との間に配置された第1光学レンズ21aと、第1光学レンズ21aと反射ミラー22との間に配置された第2光学レンズ21bとを有している。   On the other hand, optical path length changing means 220 is arranged on the side of the optical fiber FB3 from which the reference light L2 is emitted. The optical path length changing unit 220 changes the optical path length of the reference light L2 in order to adjust the acquisition position of the tomographic image, and reflects the reference light L2 emitted from the optical fiber FB3. It has a first optical lens 21a disposed between the reflection mirror 22 and the optical fiber FB3, and a second optical lens 21b disposed between the first optical lens 21a and the reflection mirror 22.

第1光学レンズ21aは、光ファイバFB3のコアから射出された参照光L2を平行光にするとともに、反射ミラー22により反射された参照光L2を光ファイバFB3のコアに集光する機能を有している。また、第2光学レンズ21bは、第1光学レンズ21aにより平行光にされた参照光L2を反射ミラー22上に集光するとともに、反射ミラー22により反射された参照光L2を平行光にする機能を有している。つまり、第1光学レンズ21aと第2光学レンズ21bとにより共焦点光学系が形成されている。   The first optical lens 21a has a function of converting the reference light L2 emitted from the core of the optical fiber FB3 into parallel light and condensing the reference light L2 reflected by the reflection mirror 22 onto the core of the optical fiber FB3. ing. The second optical lens 21b condenses the reference light L2 converted into parallel light by the first optical lens 21a on the reflection mirror 22, and also converts the reference light L2 reflected by the reflection mirror 22 into parallel light. have. That is, a confocal optical system is formed by the first optical lens 21a and the second optical lens 21b.

したがって、光ファイバFB3から射出した参照光L2は、第1光学レンズ21aにより平行光になり、第2光学レンズ21bにより反射ミラー22上に集光される。その後、反射ミラー22により反射された参照光L2は、第2光学レンズ21bにより平行光になり、第1光学レンズ21aにより光ファイバFB3のコアに集光される。   Accordingly, the reference light L2 emitted from the optical fiber FB3 is converted into parallel light by the first optical lens 21a and is condensed on the reflection mirror 22 by the second optical lens 21b. Thereafter, the reference light L2 reflected by the reflection mirror 22 becomes parallel light by the second optical lens 21b, and is condensed on the core of the optical fiber FB3 by the first optical lens 21a.

さらに光路長変更手段220は、第2光学レンズ21bと反射ミラー22とを固定した基台23と、該基台23を第1光学レンズ21aの光軸方向に移動させるミラー移動手段24とを有している。そして基台23が矢印A方向に移動することにより、参照光L2の光路長が変えられるようになっている。   The optical path length changing means 220 further includes a base 23 to which the second optical lens 21b and the reflecting mirror 22 are fixed, and a mirror moving means 24 for moving the base 23 in the optical axis direction of the first optical lens 21a. is doing. When the base 23 moves in the direction of arrow A, the optical path length of the reference light L2 can be changed.

また合波手段4は、前述の通り2×2の光ファイバカプラからなり、光路長変更手段220により光路長が変更された参照光L2と、測定対象Sで反射した反射光L3とを合波し、光ファイバFB4を介して干渉光検出手段240側に射出するように構成されている。   The multiplexing means 4 is composed of a 2 × 2 optical fiber coupler as described above, and combines the reference light L2 whose optical path length has been changed by the optical path length changing means 220 and the reflected light L3 reflected by the measuring object S. In addition, the light is emitted to the interference light detection means 240 side through the optical fiber FB4.

一方、干渉光検出手段240は、合波手段4により合波された反射した反射光L3と参照光L2との干渉光L4を、空間的に分光することにより、各波長成分に分解して、チャンネルドスペクトル信号を検出するものであって、光ファイバFB4から出射した干渉光L4を平行光化するコリメータレンズ241と、複数の波長帯域を有する干渉光L4を各波長帯域毎に分光する回折格子242と、回折格子242により分光された干渉光L4を各波長帯域毎に検出するCCDアレイ244と、干渉光L4および補助干渉光Lb4の光路中に配置され干渉光L4の光路と補助干渉光Lb4の光路とを分離する光路分離手段であるダイクロイックミラー245と、光路が分離された補助干渉光Lb4を集光する集光レンズ246と、分離された補助干渉光Lb4の光強度を検出する光検出器247とを備えている。なお、ダイクロイックミラー245としては、例えば波長が1.5μm以上の光は反射し、波長が1.5μmより短い光は透過するダイクロイックミラーを用いることができる。また、光検出器247の出力値は、補助干渉光Lb4を空間的に積算した検出値に相当する。   On the other hand, the interference light detection means 240 decomposes the reflected light L3 reflected by the multiplexing means 4 and the reflected light L3 of the reference light L2 into spatial components by spatially separating them, A collimator lens 241 that detects a channeled spectrum signal and collimates the interference light L4 emitted from the optical fiber FB4, and a diffraction grating that splits the interference light L4 having a plurality of wavelength bands for each wavelength band 242; a CCD array 244 for detecting the interference light L4 dispersed by the diffraction grating 242 for each wavelength band; and the optical path of the interference light L4 and the auxiliary interference light Lb4 arranged in the optical path of the interference light L4 and the auxiliary interference light Lb4. A dichroic mirror 245 which is an optical path separating means for separating the optical path of the optical path, a condenser lens 246 for condensing the auxiliary interference light Lb4 from which the optical path is separated, and a light intensity of the separated auxiliary interference light Lb4. And a photodetector 247 that. As the dichroic mirror 245, for example, a dichroic mirror that reflects light having a wavelength of 1.5 μm or more and transmits light having a wavelength shorter than 1.5 μm can be used. The output value of the photodetector 247 corresponds to a detection value obtained by spatially integrating the auxiliary interference light Lb4.

またCCDアレイ244は、例えば1次元もしくは2次元に光センサが配列されてなるCCDアレイであり、各光センサが、上述のように分光された干渉光L4を波長帯域毎にそれぞれ検出するようになっている。   The CCD array 244 is, for example, a CCD array in which photosensors are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and each photosensor detects the interference light L4 dispersed as described above for each wavelength band. It has become.

上記CCDアレイ244は断層情報取得部250に接続され、この断層情報取得部250は画像生成部251に接続され、画像生成部251は、CRTや液晶画像表示部等からなる画像表示部252に接続されている。   The CCD array 244 is connected to a tomographic information acquisition unit 250. The tomographic information acquisition unit 250 is connected to an image generation unit 251. The image generation unit 251 is connected to an image display unit 252 including a CRT or a liquid crystal image display unit. Has been.

また、光検出器247は、リアルタイム光路長調整部253へ接続され、リアルタイム光路長調整部253は光路長調整手段220へ接続されている。   The photodetector 247 is connected to the real-time optical path length adjustment unit 253, and the real-time optical path length adjustment unit 253 is connected to the optical path length adjustment unit 220.

断層情報取得部250は、CCDアレイ244において検出された干渉光L4のチャンネルドスペクトル信号をフーリエ解析することにより、周波数解析を行ない、各深さ位置における反射情報からなる断層情報を取得する。そして、画像生成部251では、測定部位を僅かにずらしなら取得した断層情報に基いて断層画像を生成する。そして生成された断層画像は、画像表示部252において表示される。   The tomographic information acquisition unit 250 performs frequency analysis by performing Fourier analysis on the channeled spectrum signal of the interference light L4 detected by the CCD array 244, and acquires tomographic information including reflection information at each depth position. The image generation unit 251 generates a tomographic image based on the acquired tomographic information if the measurement site is slightly shifted. The generated tomographic image is displayed on the image display unit 252.

なお、干渉光検出手段240、断層情報取得部250および画像生成部251における干渉光L4の検出方法および画像の生成方法は、従来のSD−OCT装置と同様であるため、その詳細な説明は省略する。なお、断層情報取得部250、画像生成部251およびリアルタイム光路長調整部253は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムとして形成される。また、リアルタイム光路長調整部253についての詳細は後述する。   Note that the interference light L4 detection method and image generation method in the interference light detection means 240, tomographic information acquisition unit 250, and image generation unit 251 are the same as those in the conventional SD-OCT apparatus, and thus detailed description thereof is omitted. To do. The tomographic information acquisition unit 250, the image generation unit 251, and the real-time optical path length adjustment unit 253 are formed as a computer system such as a personal computer, for example. Details of the real-time optical path length adjustment unit 253 will be described later.

以下、上記構成を有する光断層画像化装置200の作用について説明する。説明を簡単にするために、まず、断層情報を取得して、その断層情報を用いて断層画像を生成する方法を説明し、その後、本光断層画像化装置200の動作全体について説明する。   The operation of the optical tomographic imaging apparatus 200 having the above configuration will be described below. In order to simplify the description, first, a method for acquiring tomographic information and generating a tomographic image using the tomographic information will be described, and then the overall operation of the optical tomographic imaging apparatus 200 will be described.

光源ユニット210から低コヒーレンス光Laが射出され、この低コヒーレンス光La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は光プローブ230から体腔内に向けて射出され、測定対象Sに照射される。このとき、前述したように作動する該光プローブ230により、そこから出射した測定光L1が測定対象Sを1次元に走査する。そして、測定対象Sで反射した反射光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240によって検出される。断層情報取得部250では、この検出した干渉信号に対して、適当な波形補償、ノイズ除去を施した上でフーリエ変換を施し、測定対象Sの深さ方向の反射光強度分布情報である断層情報を生成し、画像生成部251へ出力し、不図示のメモリへ記憶する。   The low-coherence light La is emitted from the light source unit 210, and the low-coherence light La is split into the measurement light L1 and the reference light L2 by the light splitting means 3. The measurement light L1 is emitted from the optical probe 230 toward the body cavity and irradiated to the measurement object S. At this time, the measurement light L1 emitted from the optical probe 230 operating as described above scans the measurement object S in one dimension. Then, the reflected light L3 reflected by the measuring object S is combined with the reference light L2 reflected by the reflecting mirror 22, and the interference light L4 between the reflected light L3 and the reference light L2 is detected by the interference light detection means 240. In the tomographic information acquisition unit 250, the detected interference signal is subjected to appropriate waveform compensation and noise removal, and then subjected to Fourier transform, and tomographic information that is reflected light intensity distribution information in the depth direction of the measurement target S Is output to the image generation unit 251 and stored in a memory (not shown).

断層情報を取得後、光ファイバ13、ロッドレンズ18およびプリズムミラー17を微少角度回転させ、前回断層情報を取得した位置からわずかに離れた位置において、上記と同様の動作を繰り返し、断層情報を取得する。このように、この動作を繰り返し、測定光L1が照射される各点において光断層情報を取得することにより、測定光L1の回転方向に沿った各部分において測定対象Sの断層情報が得られる。これらの断層情報は順次画像生成部251の不図示のメモリへ記憶される。測定光L1の照射角度を1回転させること、即ち測定光L1により測定対象Sを走査することにより、一周分の断層情報を画像生成部251のメモリに記憶する。その後、これらの断層情報を合成することにより、輪切り状の断層面についての断層画像を生成することができる。このようにして取得された断層画像は、画像表示部252に表示される。なお、例えば光プローブ230を図1の左右方向に移動させて、測定対象Sに対して測定光L1を、上記走査方向に対して直交する第2の方向に走査させることにより、この第2の方向を含む断層面についての断層画像をさらに取得することも可能である。   After obtaining the tomographic information, rotate the optical fiber 13, the rod lens 18 and the prism mirror 17 by a small angle, and repeat the same operation as above at a position slightly away from the position from which the previous tomographic information was obtained to obtain the tomographic information. To do. In this way, by repeating this operation and acquiring the optical tomographic information at each point where the measuring light L1 is irradiated, the tomographic information of the measuring object S is obtained at each part along the rotation direction of the measuring light L1. These tomographic information are sequentially stored in a memory (not shown) of the image generation unit 251. The tomographic information for one round is stored in the memory of the image generation unit 251 by rotating the irradiation angle of the measuring light L1 once, that is, by scanning the measuring object S with the measuring light L1. Thereafter, by synthesizing these pieces of tomographic information, a tomographic image of a circular sliced tomographic plane can be generated. The tomographic image acquired in this way is displayed on the image display unit 252. For example, by moving the optical probe 230 in the left-right direction in FIG. 1 and causing the measuring object S to scan the measuring light L1 in a second direction orthogonal to the scanning direction, this second It is also possible to obtain a tomographic image of a tomographic plane including the direction.

次に、本光断層画像化装置200の動作を動作開始から順を追って説明する。使用者は、断層画像を取得する前に、光プローブ230を被検者の体腔へ挿入する。最初に、光路長変更手段220の基台23を手動操作により矢印A方向に移動させることにより、測定の際の基準点、例えば窓入射点16aが測定可能領域内に位置するようにおおまかに光路長を設定する。その後、各点における断層情報を取得する直前に、光路長をリアルタイムに調整する。   Next, the operation of the optical tomographic imaging apparatus 200 will be described step by step from the start of the operation. The user inserts the optical probe 230 into the body cavity of the subject before acquiring a tomographic image. First, by manually moving the base 23 of the optical path length changing means 220 in the direction of arrow A, the optical path is roughly set so that the reference point for measurement, for example, the window incident point 16a is located within the measurable region. Set the length. Thereafter, the optical path length is adjusted in real time immediately before obtaining the tomographic information at each point.

以下、光路長をリアルタイムに調整する際の動作について、リアルタイム光路長調整部253の動作に基づいて説明する。図2は、低コヒーレンス光の干渉光の光強度と測定深度との関係を示すグラフである。通常、低コヒーレンス光の干渉光の光強度の検出値は、測定光と参照光の光路長が一致している位置の測定光の反射率を表している。このため、干渉光の光強度の検出値を比較することは、測定光と参照光の光路長が一致している位置における測定光の反射率を比較することとなる。   Hereinafter, an operation for adjusting the optical path length in real time will be described based on the operation of the real-time optical path length adjustment unit 253. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the light intensity of interference light of low coherence light and the measurement depth. Usually, the detected value of the light intensity of the interference light of the low-coherence light represents the reflectance of the measurement light at a position where the optical path lengths of the measurement light and the reference light match. For this reason, comparing the detection value of the light intensity of the interference light compares the reflectance of the measurement light at a position where the optical path lengths of the measurement light and the reference light match.

まずリアルタイム光路長調整部253は、光源ユニット210のSLD213から低コヒーレンス光Lbを射出させる。この低コヒーレンス光Lbは、光分割手段3により補助測定光Lb1と補助参照光Lb2とに分割される。補助測定光Lb1は光プローブ230の窓部16の反射膜19により反射され、補助反射光Lb3となる。この補助反射光Lb3は、光路変更手段220の反射ミラー22において反射された補助参照光Lb2と合波され、反射光Lb3と補助参照光Lb2との補助干渉光Lb4は、光ファイバFB4内を伝播し、ダイクロイックミラー245により反射され、レンズ246により集光されて光検出器247により光強度が検出される。   First, the real-time optical path length adjustment unit 253 emits the low coherence light Lb from the SLD 213 of the light source unit 210. The low coherence light Lb is split by the light splitting means 3 into auxiliary measurement light Lb1 and auxiliary reference light Lb2. The auxiliary measurement light Lb1 is reflected by the reflection film 19 of the window portion 16 of the optical probe 230, and becomes auxiliary reflection light Lb3. The auxiliary reflected light Lb3 is combined with the auxiliary reference light Lb2 reflected by the reflection mirror 22 of the optical path changing unit 220, and the auxiliary interference light Lb4 between the reflected light Lb3 and the auxiliary reference light Lb2 propagates in the optical fiber FB4. Then, the light is reflected by the dichroic mirror 245, condensed by the lens 246, and the light intensity is detected by the photodetector 247.

リアルタイム光路長調整部253は、光検出部247から出力された光強度の検出値をモニターしつつ、光路長変更手段220のミラー移動手段24を制御して、第2光学レンズ21bと反射ミラー22とを固定した基台23を、該基台23を第1光学レンズ21aの光軸方向に僅かに移動させる。このとき基台23を移動させた後の検出値が、移動させる前の検出値より大きければ、同じ方向へさらに基台23を移動させる。また、基台23を移動させた後の検出値が、移動させる前の検出値より小さければ、逆の方向へ基台23を移動させる。このような基台23の微小移動を繰り返し、最終的にどちらの方向へ移動させても検出値が小さくなる位置、すなわち検出値が最大になる位置で基台23を停止させる。このような動作により、常に検出値が最大になる基準点、本実施形態においては反射率の高い窓入射点16aにおいて、補助測定光Lb1+補助反射光Lb3と補助参照光Lb2との光路長を一致させることができる。なお、補助測定光、補助反射光および補助参照光の光路は、測定光、反射光および参照光の光路と一致しているため、窓入射点16aにおいて、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長も一致する。   The real-time optical path length adjusting unit 253 controls the mirror moving unit 24 of the optical path length changing unit 220 while monitoring the detection value of the light intensity output from the light detecting unit 247, and controls the second optical lens 21b and the reflecting mirror 22. Are moved slightly in the direction of the optical axis of the first optical lens 21a. At this time, if the detection value after the base 23 is moved is larger than the detection value before the base 23 is moved, the base 23 is further moved in the same direction. If the detection value after moving the base 23 is smaller than the detection value before moving, the base 23 is moved in the opposite direction. Such a small movement of the base 23 is repeated, and the base 23 is stopped at a position where the detected value becomes small, that is, a position where the detected value becomes maximum, regardless of which direction is finally moved. By such an operation, the optical path length between the auxiliary measurement light Lb1 + auxiliary reflected light Lb3 and auxiliary reference light Lb2 is set at the reference point where the detection value is always maximized, that is, the window incident point 16a having a high reflectance in this embodiment. Can be matched. Since the optical paths of the auxiliary measurement light, auxiliary reflected light, and auxiliary reference light coincide with the optical paths of the measurement light, reflected light, and reference light, the optical path length of the measurement light + reflected light is referred to at the window incident point 16a. The optical path length of the light also matches.

以上の説明から明らかなように、光断層画像化装置200では、測定光L1を照射する位置を微少に移動する毎に、上記のように補助干渉光Lb4の光強度の検出値をモニターしつつ、補助参照光Lb2の光路長を変更し、検出値の大小を比較することにより、窓入射点16aにおいて、補助測定光+補助反射光の光路長と補助参照光の光路長とが一致するように、補助参照光の光路長を調整することにより、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とを一致させることができるので、測定光、反射光または参照光の光路長に、温度変動あるいは光ファイバの屈曲等により変化が生じた場合であっても、自動的に窓入射点16aにおいて、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とが一致し、測定対称Sの光断層画像を良好に取得することができる。   As is apparent from the above description, the optical tomographic imaging apparatus 200 monitors the detection value of the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 as described above every time the position where the measurement light L1 is irradiated is slightly moved. By changing the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 and comparing the detected values, the optical path length of the auxiliary measurement light + auxiliary reflected light and the optical path length of the auxiliary reference light coincide with each other at the window incident point 16a. In addition, by adjusting the optical path length of the auxiliary reference light, the optical path length of the measurement light + reflected light and the optical path length of the reference light can be matched, so that the optical path length of the measurement light, reflected light or reference light is Even if there is a change due to temperature fluctuation or bending of the optical fiber, the optical path length of the measurement light + reflected light and the optical path length of the reference light automatically coincide with each other at the window incident point 16a. Can be obtained satisfactorily.

また、補助干渉光Lb4の光強度、すなわち補助干渉光Lb4を空間的に積算した積算値を用いて光路長を調整しているため、ノイズの影響を受けにくく、正確に光路長を調整することが可能となる。   Further, since the optical path length is adjusted using the light intensity of the auxiliary interference light Lb4, that is, the integrated value obtained by spatially integrating the auxiliary interference light Lb4, the optical path length is adjusted accurately without being easily affected by noise. Is possible.

さらに、光検出部247において、補助干渉光Lb4の光強度を検出する際に、受光時間を増加して検出した検出値をリアルタイム光路長調整部253へ出力するように構成してもよい。受光時間を増加することにより、誤差の影響を抑制でき、より正確に光路長を調整することが可能となる。   Furthermore, when the light detection unit 247 detects the light intensity of the auxiliary interference light Lb4, it may be configured to output the detection value detected by increasing the light reception time to the real-time optical path length adjustment unit 253. By increasing the light reception time, the influence of errors can be suppressed, and the optical path length can be adjusted more accurately.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は、本発明の第2の実施形態による光断層画像化装置300の概略構成図である。なおこの図3において、図1中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus 300 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly necessary.

この第2の実施形態の光断層画像化装置300は、先に説明した第1の実施形態である光断層画像200と比べ、参照光L2を透過し、補助参照光Lb2を入射方向へ反射するダイクロイックミラー321が光路長変更手段320内に設けられている点が異なるものであり、その他の点は、基本的に第1の実施形態である光断層画像化装置200と同様に構成されている。   The optical tomographic imaging apparatus 300 according to the second embodiment transmits the reference light L2 and reflects the auxiliary reference light Lb2 in the incident direction as compared with the optical tomographic image 200 according to the first embodiment described above. The difference is that the dichroic mirror 321 is provided in the optical path length changing means 320, and the other points are basically configured in the same manner as the optical tomographic imaging apparatus 200 according to the first embodiment. .

光路長変更手段320は、参照光L2を反射させる反射ミラー22と、参照光L2を透過し、補助参照光Ls5を入射方向へ反射するダイクロイックミラー321と、ダイクロイックミラー321と光ファイバFB3との間に配置された第1光学レンズ21aおよび第2光学レンズ21bと、第2光学レンズ21bと反射ミラー22と、ダイクロイックミラー321とが配置された基台322と、該基台322を第1光学レンズ21aの光軸方向に移動させるミラー移動手段323とを有している。なお、第2光学レンズ21bと反射ミラー22とは、基台322に固定されている。また、ダイクロイックミラー321は、反射ミラー22との間隔を任意に設定した状態で基台322に固定することができるように構成されている。そして基台322を矢印A方向に移動することにより、補助参照光Lb2の光路長および参照光L2の光路長が変えられるようになっている。   The optical path length changing means 320 includes a reflection mirror 22 that reflects the reference light L2, a dichroic mirror 321 that transmits the reference light L2 and reflects the auxiliary reference light Ls5 in the incident direction, and between the dichroic mirror 321 and the optical fiber FB3. A first optical lens 21a, a second optical lens 21b, a second optical lens 21b, a reflection mirror 22, and a base 322 on which a dichroic mirror 321 is disposed; Mirror moving means 323 for moving in the optical axis direction of 21a. The second optical lens 21b and the reflection mirror 22 are fixed to the base 322. Further, the dichroic mirror 321 is configured to be fixed to the base 322 in a state where the distance from the reflection mirror 22 is arbitrarily set. Then, by moving the base 322 in the direction of arrow A, the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 and the optical path length of the reference light L2 can be changed.

本光断層画像化装置300の動作を動作開始から順を追って説明する。使用者は、光プローブ230を被検者の体腔へ挿入し、断層画像を取得する前に、光路長の初期設定を行う。初期設定においては、光路長変更手段320の基台23を手動操作により矢印A方向に移動させることにより、測定の際の基準点、例えば窓入射点16aが測定可能領域内に位置するようにおおまかに光路長を設定する。その後、各点における断層情報を取得する直前に、光路長をリアルタイムに調整する。   The operation of the optical tomographic imaging apparatus 300 will be described step by step from the start of the operation. The user inserts the optical probe 230 into the body cavity of the subject and performs an initial setting of the optical path length before acquiring a tomographic image. In the initial setting, the base 23 of the optical path length changing means 320 is moved in the direction of arrow A by manual operation so that the reference point for measurement, for example, the window incident point 16a is positioned within the measurable region. Set the optical path length to. Thereafter, the optical path length is adjusted in real time immediately before obtaining the tomographic information at each point.

以下、光路長をリアルタイムに調整する際の動作について説明する。まず、使用者は、ダイクロイックミラー321を所定位置、例えば反射ミラー22の0.5mm前に配置した状態で、基台322に固定する。   Hereinafter, an operation for adjusting the optical path length in real time will be described. First, the user fixes the dichroic mirror 321 to the base 322 in a state where the dichroic mirror 321 is disposed at a predetermined position, for example, 0.5 mm before the reflection mirror 22.

リアルタイム光路長調整部353は、光源ユニット210のSLD213から低コヒーレンス光Lbを射出させる。この低コヒーレンス光Lbは、光分割手段3により補助測定光Lb1と補助参照光Lb2とに分割される。補助参照光Lb2は、光路長変更手段320のダイクロイックミラー321において反射されている。一方補助測定光Lb1は光プローブ230の窓部16の反射膜19により反射され、補助反射光Lb3となる。この補助反射光Lb3は、ダイクロイックミラー321において反射された補助参照光Lb2と合波され、反射光Lb3と補助参照光Lb2との補助干渉光Lb4は、光ファイバFB4内を伝播し、ダイクロイックミラー245により反射され、光検出器247により光強度が検出される。   The real-time optical path length adjustment unit 353 emits the low coherence light Lb from the SLD 213 of the light source unit 210. The low coherence light Lb is split by the light splitting means 3 into auxiliary measurement light Lb1 and auxiliary reference light Lb2. The auxiliary reference light Lb <b> 2 is reflected by the dichroic mirror 321 of the optical path length changing unit 320. On the other hand, the auxiliary measurement light Lb1 is reflected by the reflection film 19 of the window portion 16 of the optical probe 230, and becomes auxiliary reflection light Lb3. The auxiliary reflected light Lb3 is combined with the auxiliary reference light Lb2 reflected by the dichroic mirror 321, and the auxiliary interference light Lb4 between the reflected light Lb3 and the auxiliary reference light Lb2 propagates through the optical fiber FB4, and the dichroic mirror 245. The light intensity is detected by the photodetector 247.

その後、リアルタイム光路長調整部353は、第1の実施形態と同様に、補助干渉光Lb4の光強度の検出値をモニターしつつ、ダイクロイックミラー321の位置を移動して、補助参照光Lb2の光路長を変更し、検出値の大小を比較することにより、窓入射点16aにおいて、補助測定光Lb1+補助反射光Lb3の光路長と補助参照光Lb2の光路長とが一致するように、補助参照光Lb2の光路長を調整する。すなわち、窓入射点16aにおいて、補助測定光Lb1+補助反射光Lb3の光路長と補助参照光Lb2の光路長とが一致するように、補助参照光Lb2を反射するダイクロイックミラー321の位置を調整する。なお、測定光L1および反射光L3の光路は補助測定光Lb2および補助反射光Lb3の光路と一致し、参照光L2の光路長は補助参照光Lb2の光路長より2×0.5mm長いため、窓入射点16aより0.5mm外側において、測定光L1+反射光L3の光路長と参照光L2の光路長とが一致する。   Thereafter, as in the first embodiment, the real-time optical path length adjustment unit 353 moves the position of the dichroic mirror 321 while monitoring the detected value of the light intensity of the auxiliary interference light Lb4, and the optical path of the auxiliary reference light Lb2. By changing the length and comparing the detected values, the auxiliary reference is made so that the optical path length of the auxiliary measuring light Lb1 + auxiliary reflected light Lb3 and the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 coincide at the window incident point 16a. The optical path length of the light Lb2 is adjusted. That is, at the window incident point 16a, the position of the dichroic mirror 321 that reflects the auxiliary reference light Lb2 is adjusted so that the optical path length of the auxiliary measurement light Lb1 + auxiliary reflected light Lb3 matches the optical path length of the auxiliary reference light Lb2. . The optical paths of the measurement light L1 and the reflected light L3 coincide with the optical paths of the auxiliary measurement light Lb2 and the auxiliary reflected light Lb3, and the optical path length of the reference light L2 is 2 × 0.5 mm longer than the optical path length of the auxiliary reference light Lb2. The optical path length of the measurement light L1 + reflected light L3 and the optical path length of the reference light L2 coincide with each other 0.5 mm outside the window incident point 16a.

以上の説明から明らかなように、光断層画像化装置200では、窓入射点16aにおいて、補助測定光Lb1+補助反射光Lb3の光路長と、参照光L2よりも2×所定距離だけ光路長が短い補助参照光Lb2の光路長とが一致するように、補助参照光Lb2の光路長を調整することにより、測定光L1+反射光L3の光路長と、補助参照光の光路長+2×所定距離とを一致させることができるので、測定光、反射光または参照光の光路長に、温度変動あるいは光ファイバの屈曲等により変化が生じた場合であっても、自動的に窓入射点16aより所定距離外側において、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とが一致し、測定対称Sの光断層画像を良好に取得することができる。また、光路長変更部320において、反射ミラー22とダイクロイックミラー321との間の距離を所望の距離に設定できるため、測定対象Sの所望の深さの光断層画像を取得することができる。   As is clear from the above description, in the optical tomographic imaging apparatus 200, the optical path length of the auxiliary measurement light Lb1 + auxiliary reflected light Lb3 and the optical path length of 2 × predetermined distance from the reference light L2 at the window incident point 16a. By adjusting the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 so that the optical path length of the short auxiliary reference light Lb2 matches, the optical path length of the measurement light L1 + the reflected light L3 and the optical path length of the auxiliary reference light + 2 × predetermined Since the distance can be matched, even if there is a change in the optical path length of the measurement light, reflected light or reference light due to temperature fluctuation or bending of the optical fiber, it is automatically detected from the window incident point 16a. Outside the predetermined distance, the optical path length of the measurement light + reflected light coincides with the optical path length of the reference light, and an optical tomographic image having the measurement symmetry S can be obtained well. Further, since the distance between the reflection mirror 22 and the dichroic mirror 321 can be set to a desired distance in the optical path length changing unit 320, an optical tomographic image of a desired depth of the measurement target S can be acquired.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図4は、本発明の第3の実施形態による光断層画像化装置400の概略構成図である。なおこの図4において、図1中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus 400 according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly required.

この第3の実施形態の光断層画像化装置400は、先に説明した第1の実施形態である光断層画像200と比べ、補助干渉光Lb4を回折格子242に入射させ、該回折格子242より分光された補助干渉光Lb4の光強度を検出する光検出器442を備えている点が異なるものであり、その他の点は、基本的に第1の実施形態である光断層画像化装置200と同様に構成されている。   Compared with the optical tomographic image 200 of the first embodiment described above, the optical tomographic imaging apparatus 400 of the third embodiment causes the auxiliary interference light Lb4 to be incident on the diffraction grating 242 and from the diffraction grating 242. The difference is that a photodetector 442 that detects the light intensity of the split auxiliary interference light Lb4 is provided, and the other points are basically the same as the optical tomographic imaging apparatus 200 of the first embodiment. It is constituted similarly.

干渉光検出手段440は、光ファイバFB4から出射した干渉光L4を平行光化するコリメータレンズ241と、複数の波長帯域を有する干渉光L4および補助干渉光Lb4を各波長帯域毎に分光する回折格子242と、回折格子242により分光された干渉光L4を各波長帯域毎に検出するCCDアレイ244と、回折格子242により分光された補助干渉光Lb4の光強度を検出する光検出器442とを備えている。なお、光検出器442は、分光された補助干渉光Lb4を空間的に積分した積分値を検出するものであり、受光面積が十分に大きい光検出器が用いられる。   The interference light detection means 440 includes a collimator lens 241 that collimates the interference light L4 emitted from the optical fiber FB4, and a diffraction grating that splits the interference light L4 and auxiliary interference light Lb4 having a plurality of wavelength bands for each wavelength band. 242, a CCD array 244 for detecting the interference light L 4 split by the diffraction grating 242 for each wavelength band, and a photodetector 442 for detecting the light intensity of the auxiliary interference light Lb 4 split by the diffraction grating 242. ing. The photodetector 442 detects an integrated value obtained by spatially integrating the split auxiliary interference light Lb4, and a photodetector having a sufficiently large light receiving area is used.

本実施の形態の光断層画像化装置400においても、測定光L1を照射する位置を微少に移動して、断層情報を取得する前に、光検出器442で検出して補助干渉光Lb4の光強度の検出値をモニターしつつ、補助参照光Lb2の光路長を変更し、検出値の大小を比較することにより、窓入射点16aにおいて、補助測定光+補助反射光の光路長と補助参照光の光路長とが一致するように、補助参照光の光路長を調整することにより、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とを一致させることができるので、測定光、反射光または参照光の光路長に、温度変動あるいは光ファイバの屈曲等により変化が生じた場合であっても、自動的に窓入射点16aにおいて、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とが一致し、測定対称Sの光断層画像を良好に取得することができる。また、干渉光L4と補助干渉光Lb4とを分離する分離手段が不用となる。なお、光路長変更手段220の代わりに、図3に示した光路長変更手段320を用いることもできる。   Also in the optical tomographic imaging apparatus 400 according to the present embodiment, the position of the measurement light L1 is slightly moved to detect the auxiliary interference light Lb4 detected by the photodetector 442 before acquiring the tomographic information. While monitoring the intensity detection value, the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 is changed, and the magnitude of the detection value is compared to thereby compare the optical path length of the auxiliary measurement light + auxiliary reflected light and the auxiliary reference light at the window incident point 16a. By adjusting the optical path length of the auxiliary reference light so that the optical path lengths of the measurement light and reflected light can be matched with the optical path length of the reference light. Or, even if the optical path length of the reference light changes due to temperature fluctuation or bending of the optical fiber, the optical path length of the measurement light + reflected light and the optical path length of the reference light automatically at the window incident point 16a. And the optical tomographic image of measurement symmetry S can be acquired well. You can. Further, a separating unit that separates the interference light L4 and the auxiliary interference light Lb4 is unnecessary. Instead of the optical path length changing means 220, the optical path length changing means 320 shown in FIG.

また、本実施の形態においては、光検出器442を用いて、補助干渉光Lb4を空間的に積算した積算値である光強度を検出し、該光強度に基づいて光路長を調整したが、例えば光検出器442の代わりに、CCDアレイを用いて、該CCDアレイの出力から断層情報を取得し、該断層情報に基いて光路長を調整してもよい。   In the present embodiment, the light intensity that is an integrated value obtained by spatially integrating the auxiliary interference light Lb4 is detected using the photodetector 442, and the optical path length is adjusted based on the light intensity. For example, instead of the photodetector 442, a CCD array may be used to acquire tomographic information from the output of the CCD array, and the optical path length may be adjusted based on the tomographic information.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図5は、本発明の第4の実施形態による光断層画像化装置600の概略構成図である。なおこの図5において、図1中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus 600 according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly necessary.

この第4の実施形態の光断層画像化装置600は、先に説明した第1の実施形態である光断層画像200と比べ、測定対象の断層画像を前述のSS−OCT計測により取得するものである点が異なるものであり、その他の点は、基本的に第1の実施形態である光断層画像化装置200と同様に構成されている。   The optical tomographic imaging apparatus 600 according to the fourth embodiment acquires a tomographic image to be measured by the above-described SS-OCT measurement as compared with the optical tomographic image 200 according to the first embodiment described above. Certain points are different, and other points are basically configured in the same manner as the optical tomographic imaging apparatus 200 according to the first embodiment.

光断層画像化装置600は、光Lsと該光Lsとは波長領域が重なっていない補助光Lbを射出する光源ユニット610と、光源ユニット610から射出された光Lsを測定光Ls1と参照光Ls2とに分割し、また補助光Lbを補助測定光Lb1および補助参照光Lb2とに分割する光分割手段63と、光分割手段63により分割された参照光Ls2と補助参照光Ls2の光路長を調整する光路長調整手段220と、光分割手段63により分割された測定光Ls1および補助測定光Ls2を測定対象Sの方向へ照射する光プローブ230と、該測定対象Sで反射した反射光Ls3と参照光Ls2とを合波し、また補助測定光Lb1が光プローブ230の窓16で反射した補助反射光Lb3と補助参照光Lb2とを合波する合波手段64と、合波された反射光Ls3と参照光Ls2との間の干渉光Ls4と合波された補助反射光Lb3と補助参照光Lb2との間の補助干渉光Lb4とを分離し、干渉光Ls4を時間的に分光して検出し、また補助干渉光Lb4の光強度を検出する干渉光検出手段640と、該干渉光検出手段640の検出結果から断層情報を取得する断層情報取得部650と、該断層情報取得部650で取得された断層情報から断層画像を生成する画像生成部251と、該画像生成部251で生成された断層画像を表示する画像表示部252と、干渉光検出手段640で取得された補助干渉光Lb4の光強度に基づいて、参照光Ls2の光路長をリアルタイムに調整するリアルタイム光路長調整部253とを有している。   The optical tomographic imaging apparatus 600 includes a light source unit 610 that emits light Ls and auxiliary light Lb in which the wavelength regions of the light Ls do not overlap, a light Ls emitted from the light source unit 610, a measurement light Ls1, and a reference light Ls2. And splitting the auxiliary light Lb into auxiliary measurement light Lb1 and auxiliary reference light Lb2, and adjusting the optical path lengths of the reference light Ls2 and auxiliary reference light Ls2 divided by the light dividing means 63 The optical path length adjusting means 220, the optical probe 230 for irradiating the measuring light Ls1 and the auxiliary measuring light Ls2 divided by the light dividing means 63 in the direction of the measuring object S, and the reflected light Ls3 reflected by the measuring object S A light combining means 64 for combining the auxiliary reflected light Lb3 and the auxiliary reference light Lb2 which are combined with the light Ls2 and the auxiliary measuring light Lb1 reflected by the window 16 of the optical probe 230, and the combined reflected light Ls3. And reference light Ls2 The auxiliary reflected light Lb3 combined with the interfering light Ls4 and the auxiliary interference light Lb4 between the auxiliary reference light Lb2 are separated, the interference light Ls4 is temporally spectrally detected, and the auxiliary interference light Lb4 is detected. Interference light detection means 640 for detecting the light intensity of the light, tomographic information acquisition part 650 for acquiring tomographic information from the detection result of the interference light detection means 640, and tomographic image from the tomographic information acquired by the tomographic information acquisition part 650 Based on the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 acquired by the interference light detection means 640 and the image display unit 252 that displays the tomographic image generated by the image generation unit 251 A real-time optical path length adjustment unit 253 that adjusts the optical path length of the light Ls2 in real time.

光源ユニット610は、周波数を一定の周期で掃引させながらレーザ光Lsを射出する周波数掃引レーザ光源と、レーザ光Lsの波長帯域と波長が重ならない低コヒーレンス光Lbを射出するSLD617と、このSLD617から射出された低コヒーレンス光Lbを光ファイバFB61内に入射させるための光学系618と、周波数掃引レーザ光源から射出されたレーザ光Lsを光ファイバFB61へ導入するための光ファイバカプラ61とを有している。   The light source unit 610 includes a frequency swept laser light source that emits the laser light Ls while sweeping the frequency at a constant period, an SLD 617 that emits a low coherence light Lb whose wavelength band does not overlap with the wavelength band of the laser light Ls, and the SLD 617 An optical system 618 for causing the emitted low coherence light Lb to enter the optical fiber FB61, and an optical fiber coupler 61 for introducing the laser light Ls emitted from the frequency swept laser light source into the optical fiber FB61. ing.

レーザ光Lsの周波数fは、図6に示すように、中心周波数fc であって所定の周波数掃引幅Δfの範囲において周期的に掃引するようになっている。従って、周波数fは、周波数f(fc-Δf/2)〜周波数fc+Δf/2の間で鋸波状に掃引する。 As shown in FIG. 6, the frequency f of the laser light Ls is a center frequency fc and is periodically swept within a predetermined frequency sweep width Δf. Therefore, the frequency f sweeps in a sawtooth shape between the frequency f 0 (fc−Δf / 2) and the frequency fc + Δf / 2.

なお、説明の便宜上、レーザ光Lsの周波数fの変化に着目して説明しているが、周波数f=光速c/波長λであるため、レーザ光Lsの周波数fを一定の周期で掃引させることはレーザ光Lsの波長λを一定の周期で掃引させることと同義であり、図6におけるレーザ光Lsの中心周波数fcは、波長λを掃引させたさせたときの中心波長λscであり、周波数掃引幅Δfは波長掃引幅Δλsである。また、図6においては、周波数が鋸波状に掃引する場合について例示しているが、波状に掃引するものであってもよい。   For convenience of explanation, the description is made by paying attention to the change in the frequency f of the laser light Ls. However, since the frequency f = the speed of light c / wavelength λ, the frequency f of the laser light Ls is swept at a constant period. Is synonymous with sweeping the wavelength λ of the laser beam Ls at a constant period, and the center frequency fc of the laser beam Ls in FIG. 6 is the center wavelength λsc when the wavelength λ is swept, and the frequency sweep The width Δf is the wavelength sweep width Δλs. Moreover, although the case where the frequency sweeps in a sawtooth shape is illustrated in FIG. 6, the frequency may be swept in a wave shape.

光源ユニット610の周波数掃引光源は、半導体光増幅器(半導体利得媒質)611と光ファイバFB70とを有しており、光ファイバFB70が半導体光増幅器611の両端に接続された構造を有している。半導体光増幅器611は駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバFB70の一端側に射出するとともに、光ファイバFB70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。そして、半導体光増幅器611に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器611および光ファイバFB70により形成される光共振器により鋸波状のレーザ光Lsが光ファイバFB61へ射出されるようになっている。   The frequency swept light source of the light source unit 610 includes a semiconductor optical amplifier (semiconductor gain medium) 611 and an optical fiber FB70, and the optical fiber FB70 is connected to both ends of the semiconductor optical amplifier 611. The semiconductor optical amplifier 611 has a function of emitting weak emission light to one end side of the optical fiber FB70 by injecting drive current and amplifying light incident from the other end side of the optical fiber FB70. When a drive current is supplied to the semiconductor optical amplifier 611, a sawtooth laser beam Ls is emitted to the optical fiber FB61 by an optical resonator formed by the semiconductor optical amplifier 611 and the optical fiber FB70. .

さらに、光ファイバFB70には光分岐器612が結合されており、光ファイバFB70内を導波する光の一部が光分岐器612から光ファイバFB71側へ射出されるようになっている。光ファイバFB71から射出した光はコリメータレンズ613、回折格子614、光学系615を介して回転多面鏡(ポリゴンミラー)616において反射される。そして反射された光は光学系615、回折格子614、コリメータレンズ613を介して再び光ファイバFB71に入射される。   Further, an optical branching device 612 is coupled to the optical fiber FB70, and a part of the light guided in the optical fiber FB70 is emitted from the optical branching device 612 to the optical fiber FB71 side. Light emitted from the optical fiber FB71 is reflected by a rotary polygon mirror (polygon mirror) 616 via a collimator lens 613, a diffraction grating 614, and an optical system 615. The reflected light is incident on the optical fiber FB71 again via the optical system 615, the diffraction grating 614, and the collimator lens 613.

ここで、この回転多面鏡616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615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614において分光された光のうち、特定の周波数域の光だけが再び光ファイバFB71に戻るようになる。この光ファイバFB71に戻る光の周波数は光学系615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FB71に入射した特定の周波数域の光が光分岐器612から光ファイバFB70に入射され、結果として特定の周波数域のレーザ光Lsが光ファイバFB61側に射出されるようになっている。   Here, the rotating polygonal mirror 616 rotates in the direction of the arrow R1, and the angle of each reflecting surface changes with respect to the optical axis of the optical system 615. As a result, only the light in a specific frequency region out of the light split by the diffraction grating 614 returns to the optical fiber FB71 again. The frequency of light returning to the optical fiber FB71 is determined by the angle between the optical axis of the optical system 615 and the reflecting surface. Then, light in a specific frequency range incident on the optical fiber FB71 is incident on the optical fiber FB70 from the optical splitter 612, and as a result, laser light Ls in a specific frequency range is emitted to the optical fiber FB61 side. .

したがって、回転多面鏡616が矢印R1方向に等速で回転したとき、再び光ファイバFB71に入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化することになる。こうして光源ユニット610からは、波長掃引されたレーザ光Lsが光ファイバFB61側に射出される。   Therefore, when the rotary polygon mirror 616 rotates at a constant speed in the direction of the arrow R1, the wavelength λ of the light incident on the optical fiber FB71 again changes with a constant period as time passes. In this way, the wavelength-swept laser beam Ls is emitted from the light source unit 610 to the optical fiber FB61 side.

光分割手段63は、例えば2×2の光ファイバカプラから構成されており、光源ユニット610から光ファイバFB61を介して導波した光Lsを測定光Ls1と参照光Ls2とに分割し、する。この光分割手段63は、2本の光ファイバFB62、FB63にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ls1は光ファイバFB62を導波し、参照光Ls2は光ファイバFB63を導波する。なお、本例におけるこの光分割手段63は、合波手段64としても機能するものである。   The light splitting means 63 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, and splits the light Ls guided from the light source unit 610 through the optical fiber FB61 into the measurement light Ls1 and the reference light Ls2. The light splitting means 63 is optically connected to the two optical fibers FB62 and FB63, respectively. The measurement light Ls1 is guided through the optical fiber FB62, and the reference light Ls2 is guided through the optical fiber FB63. The light splitting means 63 in this example also functions as the multiplexing means 64.

光ファイバFB62には、光プローブ230が光学的に接続されており、測定光Ls1は光ファイバFB62から光プローブ230へ導波する。   An optical probe 230 is optically connected to the optical fiber FB62, and the measurement light Ls1 is guided from the optical fiber FB62 to the optical probe 230.

一方、光ファイバFB63の参照光Ls2の射出側には光路長調整手段220が配置されている。   On the other hand, optical path length adjusting means 220 is disposed on the side of the optical fiber FB63 where the reference light Ls2 is emitted.

また合波手段64は、前述の通り2×2の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段220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Ls2と、測定対象Sからの反射光Ls3とを合波し、光ファイバFB64を介して干渉光検出手段640側に射出するように構成されている。   Further, the multiplexing means 64 is composed of a 2 × 2 optical fiber coupler as described above, and the reference light Ls2 that has been subjected to frequency shift and change of the optical path length by the optical path length adjusting means 220 and the reflected light Ls3 from the measurement object S. Are combined and emitted to the interference light detection means 640 side via the optical fiber FB64.

干渉光検出手段640は、合波手段64により合波された反射光Ls3と参照光Ls2との干渉光Ls4を、時間的に分光して検出するものであり、干渉光Ls4の光強度を、所定のサンプリング周波数で検出するInGaAs系の光検出器642aおよび642bと、光検出器642aの検出値と光検出器642b の検出値の入力バランスを調整してバランス検波を行う演算部641とを備えている。なお、干渉光Ls4は光分割手段63において二分され光検出器642aと642bにおいて検出される。また、光検出器642bとFB64との間には、干渉光Ls4と補助干渉光Lb4とを分離する、すなわち干渉光Ls4は透過し、補助干渉光Lb4は反射するダイクロイックミラー643と、該ダイクロイックミラー643で反射された補助干渉光Lb4の光強度を検出する光検出器644とが設けられている。   The interference light detecting means 640 detects the interference light Ls4 between the reflected light Ls3 and the reference light Ls2 multiplexed by the multiplexing means 64 by temporally spectroscopically detecting the light intensity of the interference light Ls4. InGaAs-based photodetectors 642a and 642b that detect at a predetermined sampling frequency, and an arithmetic unit 641 that performs balance detection by adjusting the input balance between the detection value of the photodetector 642a and the detection value of the photodetector 642b. ing. The interference light Ls4 is divided into two by the light splitting means 63 and detected by the photodetectors 642a and 642b. Further, between the photodetector 642b and the FB 64, the interference light Ls4 and the auxiliary interference light Lb4 are separated, that is, the interference light Ls4 is transmitted and the auxiliary interference light Lb4 is reflected, and the dichroic mirror. A photodetector 644 for detecting the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 reflected by 643 is provided.

演算部641は断層情報取得部650に接続され、この断層情報取得部650は画像生成部251およびリアルタイム光路長調整部253に接続されている。画像生成部251は、CRTや液晶画像表示部等からなる画像表示部252に接続されている。光検出器645は、リアルタイム光路長調整部253に接続され、またリアルタイム光路長調整部253は、光路長調整手段220へ接続されている。   The calculation unit 641 is connected to the tomographic information acquisition unit 650, and the tomographic information acquisition unit 650 is connected to the image generation unit 251 and the real-time optical path length adjustment unit 253. The image generation unit 251 is connected to an image display unit 252 including a CRT, a liquid crystal image display unit, and the like. The photodetector 645 is connected to the real-time optical path length adjustment unit 253, and the real-time optical path length adjustment unit 253 is connected to the optical path length adjustment unit 220.

断層情報取得部650は、演算部641の出力である光周波数領域のインターフェログラム(干渉波形)をフーリエ変換し、所定の測定対象の各深さ位置における反射強度を算出し、これを用いて断層情報を生成する。また、断層情報取得部650、画像生成部251およびリアルタイム光路長調整部253は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムとして形成される。   The tomographic information acquisition unit 650 Fourier transforms the interferogram (interference waveform) in the optical frequency domain that is the output of the calculation unit 641, calculates the reflection intensity at each depth position of the predetermined measurement target, and uses this Generate fault information. Further, the tomographic information acquisition unit 650, the image generation unit 251 and the real-time optical path length adjustment unit 253 are formed as a computer system such as a personal computer, for example.

なお、干渉光検出手段640、断層情報取得部650および画像生成部251における干渉光Ls4の検出および画像の生成についての詳細は、従来のSS−OCT装置と同様であるため、その詳細な説明は省略する。   The details of detection of interference light Ls4 and image generation in the interference light detection means 640, the tomographic information acquisition unit 650, and the image generation unit 251 are the same as those of the conventional SS-OCT apparatus. Omitted.

以下、上記構成を有する光断層画像化装置600の動作について説明する。最初に断層画像を取得する際の動作について説明する。まず基台23を矢印A方向に移動させることにより、測定可能領域内に測定対象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610から光Lsが射出され、この光Lsは光分割手段63により測定光Ls1と参照光Ls2とに分割される。測定光Ls1は光プローブ230から体腔内に向けて射出され、測定対象Sに照射される。このとき、前述したように作動する光プローブ230により、そこから出射した測定光Ls1が測定対象Sを1次元に走査する。そして、測定対象Sからの反射光Ls3が反射ミラー523において反射した参照光Ls2と合波され、反射光Ls3と参照光Ls2との干渉光Ls4が干渉光検出手段640によって検出される。断層情報取得部650において、干渉光検出手段640により検出された干渉光Ls4のインターフェログラム(干渉波形)を、適当な波形補償、ノイズ除去を施した上でフーリエ変換し、測定対象Sの各深さ方向の反射光強度分布情報である断層情報を取得する。   Hereinafter, the operation of the optical tomographic imaging apparatus 600 having the above configuration will be described. First, an operation when acquiring a tomographic image will be described. First, by moving the base 23 in the direction of arrow A, the optical path length is adjusted so that the measuring object S is positioned within the measurable region. Thereafter, the light Ls is emitted from the light source unit 610, and the light Ls is split by the light splitting unit 63 into the measurement light Ls1 and the reference light Ls2. The measurement light Ls1 is emitted from the optical probe 230 toward the body cavity and irradiated to the measurement object S. At this time, the measurement light Ls1 emitted from the optical probe 230 operating as described above scans the measurement object S one-dimensionally. Then, the reflected light Ls3 from the measuring object S is combined with the reference light Ls2 reflected by the reflecting mirror 523, and the interference light Ls4 between the reflected light Ls3 and the reference light Ls2 is detected by the interference light detection means 640. In the tomographic information acquisition unit 650, the interferogram (interference waveform) of the interference light Ls4 detected by the interference light detection means 640 is subjected to Fourier transform after appropriate waveform compensation and noise removal, and each measurement object S is subjected to Fourier transform. Tomographic information that is reflected light intensity distribution information in the depth direction is acquired.

そして、光プローブ230のモータ14により、光ファイバ13を回転させることにより、測定光Ls1を測定対象S上で走査させれば、この走査方向に沿った各部分において測定対象Sの断層情報が得られるので、この走査方向を含む断層面についての断層画像を生成することができる。このようにして取得された断層画像は、画像表示部252に表示される。   Then, if the measurement light Ls1 is scanned on the measurement target S by rotating the optical fiber 13 by the motor 14 of the optical probe 230, the tomographic information of the measurement target S is obtained at each portion along the scanning direction. Therefore, it is possible to generate a tomographic image for a tomographic plane including this scanning direction. The tomographic image acquired in this way is displayed on the image display unit 252.

次に、本光断層画像化装置600の動作を動作開始から順を追って説明する。使用者は、断層画像を取得する前に、光プローブ230を被検者の体腔へ挿入する。最初に、光路長変更手段220の基台23を手動操作により矢印A方向に移動させることにより、測定の際の基準点、例えば窓入射点16aが測定可能領域内に位置するようにおおまかに光路長の調整を行なう。その後、各点における断層情報を取得する直前に、第1の実施形態である光断層画像化装置200と同様に、補助干渉光Lb4の光強度の検出値をモニターしつつ、補助参照光Lb2の光路長を変更し、検出値の大小を比較することにより、窓入射点16aにおいて、補助測定光+補助反射光の光路長と補助参照光の光路長とが一致するように、補助参照光の光路長を調整することにより、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とを一致させる。このため、測定光、反射光または参照光の光路長に、温度変動あるいは光ファイバの屈曲等により変化が生じた場合であっても、自動的に窓入射点16aにおいて、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とが一致し、測定対称Sの光断層画像を良好に取得することができる。   Next, the operation of the optical tomographic imaging apparatus 600 will be described in order from the start of the operation. The user inserts the optical probe 230 into the body cavity of the subject before acquiring a tomographic image. First, by manually moving the base 23 of the optical path length changing means 220 in the direction of arrow A, the optical path is roughly set so that the reference point for measurement, for example, the window incident point 16a is located within the measurable region. Adjust the length. After that, immediately before obtaining the tomographic information at each point, the detected value of the light intensity of the auxiliary interference light Lb4 is monitored and the auxiliary reference light Lb2 is monitored as in the optical tomographic imaging apparatus 200 according to the first embodiment. By changing the optical path length and comparing the magnitude of the detected value, the auxiliary reference light so that the optical path length of the auxiliary measurement light + auxiliary reflected light matches the optical path length of the auxiliary reference light at the window incident point 16a. By adjusting the optical path length, the optical path length of the measurement light + reflected light is matched with the optical path length of the reference light. For this reason, even if the optical path length of the measurement light, reflected light or reference light changes due to temperature fluctuations or bending of the optical fiber, the measurement light + reflected light automatically changes at the window incident point 16a. The optical path length matches the optical path length of the reference light, and an optical tomographic image of measurement symmetry S can be acquired satisfactorily.

次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図7は、本発明の第5の実施形態による光断層画像化装置700の概略構成図である。なおこの図5において、図2中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus 700 according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly necessary.

この第5の実施形態の光断層画像化装置600は、先に説明した第2の実施形態である光断層画像300と比べ、測定対象の断層画像を前述のSS−OCT計測により取得するものである点が異なるものであり、その他の点は、基本的に第2の実施形態である光断層画像化装置300と同様に構成されている。   The optical tomographic imaging apparatus 600 according to the fifth embodiment acquires a tomographic image to be measured by the above-described SS-OCT measurement as compared with the optical tomographic image 300 according to the second embodiment described above. Certain points are different, and other points are basically configured in the same manner as the optical tomographic imaging apparatus 300 according to the second embodiment.

光断層画像化装置700においても、窓入射点16aにおいて、補助測定光Lb1+補助反射光3の光路長と、参照光L2よりも2×所定距離だけ光路長が短い補助参照光Lb2の光路長とが一致するように、補助参照光Lb2の光路長を調整することにより、測定光L1+反射光L3の光路長と、参照光の光路長-2×所定距離とを一致させることができるので、測定光、反射光または参照光の光路長に、温度変動あるいは光ファイバの屈曲等により変化が生じた場合であっても、自動的に窓入射点16aより所定距離外側において、測定光+反射光の光路長と参照光の光路長とが一致し、測定対称Sの光断層画像を良好に取得することができる。また、光路長変更部320において、反射ミラー22とダイクロイックミラー321との間の距離を所望の距離に設定できるため、測定対象Sの所望の深さの光断層画像を取得することができる。   Also in the optical tomographic imaging apparatus 700, at the window incident point 16a, the optical path length of the auxiliary measurement light Lb1 + auxiliary reflected light 3 and the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 that is 2 × shorter than the reference light L2 by a predetermined distance. By adjusting the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 so as to match, the optical path length of the measurement light L1 + the reflected light L3 and the optical path length of the reference light−2 × predetermined distance can be matched. Even if there is a change in the optical path length of the measurement light, reflected light or reference light due to temperature fluctuation or bending of the optical fiber, the measurement light + reflection is automatically reflected outside the window incident point 16a by a predetermined distance. The optical path length of the light coincides with the optical path length of the reference light, and an optical tomographic image of measurement symmetry S can be obtained satisfactorily. Further, since the distance between the reflection mirror 22 and the dichroic mirror 321 can be set to a desired distance in the optical path length changing unit 320, an optical tomographic image of a desired depth of the measurement target S can be acquired.

なお、各実施の形態においては、リアルタイムに光路長を調整する際に、光路長の大幅な変動が予想される場合であれば、補助参照光Lb2の光路長の変更範囲を広げ、図2に示すような検出値の測定結果を取得し、検出値が最も大きくなる基準点を検出し、該基準点が得られた位置に基台23を配置してもよい。   In each embodiment, when the optical path length is adjusted in real time, if the optical path length is expected to fluctuate significantly, the range of change of the optical path length of the auxiliary reference light Lb2 is expanded, and FIG. The measurement result of the detected value as shown may be acquired, the reference point with the largest detected value may be detected, and the base 23 may be placed at the position where the reference point is obtained.

なお、本発明の各実施の形態においては、測定光、参照光および干渉光などの各光はそれぞれ光ファイバ中を伝搬しているが、これに限定されるものではなく、大気中もしくは真空中を伝搬させるようにしてもよい。  In each embodiment of the present invention, each light such as measurement light, reference light, and interference light propagates through the optical fiber, but the present invention is not limited to this. May be propagated.

また、補助参照光の光路長を変更する場合に、光路長変更手段220または230を用いて光路長を変更したが、これに限定されるものではなく、補助参照光および参照光の光路長を等しく変更できるものであればいかなる変更手段を用いてもよい。例えば補助参照光および参照光の光路中にピエゾ素子等の光路長変更素子を設け、この光路長変更素子により光路長を変更してもよい。あるいは、図8に示すように、光路長変更手段220あるいは320の代わりに、参照光と補助参照光の光路を分割して、個別に光路長を設定可能な光路長変更手段420を用いてもよい。光路長変更手段420においては、FB3を伝播した参照光L2と補助参照光Lb2とは、WDM(Wavelength Division Multiplexing:波長分割多重)カプラー421により、FB42およびFB43へ導入される。FB42から射出された参照光は、光学レンズ422aおよび422bを介して、反射ミラー423により反射され、FB42へ再度入射する。またFB43から射出された補助参照光は、光学レンズ424aおよび424bを介して、反射ミラー425により反射され、FB43へ再度入射する。それぞれ反射ミラーにより反射された参照光L2およびLb2は、WDMカプラー421により合波され、FB3を伝播する。なお、ミラー駆動手段426は、リアルタイム光路長調整手段からの制御により、光学レンズ422bおよび反射ミラー423と、光学レンズ424bおよび反射ミラー425とを連動させて光軸方向に移動させることにより、参照光L2の光路長を調整することができる。   Further, when the optical path length of the auxiliary reference light is changed, the optical path length is changed using the optical path length changing means 220 or 230, but the present invention is not limited to this, and the optical path lengths of the auxiliary reference light and the reference light are changed. Any change means may be used as long as it can be changed equally. For example, an optical path length changing element such as a piezo element may be provided in the optical paths of the auxiliary reference light and the reference light, and the optical path length may be changed by the optical path length changing element. Alternatively, as shown in FIG. 8, instead of the optical path length changing means 220 or 320, an optical path length changing means 420 that can divide the optical paths of the reference light and auxiliary reference light and set the optical path lengths individually can be used. Good. In the optical path length changing means 420, the reference light L2 and auxiliary reference light Lb2 propagated through FB3 are introduced into FB42 and FB43 by a WDM (Wavelength Division Multiplexing) coupler 421. The reference light emitted from the FB 42 is reflected by the reflection mirror 423 via the optical lenses 422a and 422b, and enters the FB 42 again. The auxiliary reference light emitted from the FB 43 is reflected by the reflection mirror 425 via the optical lenses 424a and 424b, and is incident on the FB 43 again. The reference lights L2 and Lb2 reflected by the reflecting mirrors are multiplexed by the WDM coupler 421 and propagated through FB3. The mirror driving means 426 moves the optical lens 422b and the reflecting mirror 423 in conjunction with the optical lens 424b and the reflecting mirror 425 in the optical axis direction under the control from the real-time optical path length adjusting means, thereby moving the reference light. The optical path length of L2 can be adjusted.

また、各実施の形態においては、参照光の光路長を変更することにより光路長を調整したが、測定光あるいは反射光の光路長を変更することにより、光路長を調整してもよい。   In each embodiment, the optical path length is adjusted by changing the optical path length of the reference light. However, the optical path length may be adjusted by changing the optical path length of the measurement light or the reflected light.

さらに、補助光として、低コヒーレンス光を用いて、光路長の調整を行なったが、低コヒーレンス光の変わりに、周期的に波長が掃引されているレーザ光を用いることもできる。これはSD−OCT装置の変わりにSS−OCT装置を使用するように変更する場合と同様であり、補助干渉光Lb4をサンプリング検波して、断層情報を取得して、該断層情報に基いて光路長を調整してもよいし、補助干渉光Lb4を時間的に積算した積算値、すなわち掃引一周期分の光強度を検出し、該光強度に基づいて光路長を調整してもよい。   Further, although the optical path length is adjusted using low-coherence light as auxiliary light, laser light whose wavelength is periodically swept can be used instead of low-coherence light. This is the same as the case of changing to use the SS-OCT apparatus instead of the SD-OCT apparatus. The auxiliary interference light Lb4 is sampled and detected, the tomographic information is acquired, and the optical path is based on the tomographic information. The length may be adjusted, or the integrated value obtained by integrating the auxiliary interference light Lb4 with respect to time, that is, the light intensity for one sweep period may be detected, and the optical path length may be adjusted based on the light intensity.

さらに、各実施の形態においては、マイケルソン型干渉計を用いたが、これに限定されるものではなく、他の形式の干渉計、例えばマッハツェンダー型干渉計等を用いてもよい。   Furthermore, in each embodiment, the Michelson interferometer is used. However, the present invention is not limited to this, and other types of interferometers such as a Mach-Zehnder interferometer may be used.

本発明の第1の実施形態である光断層画像化装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 干渉光の光強度と測定対象の深さとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the light intensity of interference light and the depth of the measuring object 本発明の第2の実施形態である光断層画像化装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施形態である光断層画像化装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態である光断層画像化装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention 周波数掃引レーザ光における周波数掃引状態の説明図Explanatory drawing of frequency sweep state in frequency swept laser light 本発明の第5の実施形態である光断層画像化装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a fifth embodiment of the present invention 光路長変更手段の変形例の概略構成図Schematic configuration diagram of a modification of the optical path length changing means

符号の説明Explanation of symbols

200,300,400,600,700,800光断層画像化装置
3,63 光分割手段
4,64 合波手段
210,610 光源ユニット
220,320,420 光路長変更手段
230 光プローブ
240,440,640 干渉光検出手段
253,353 リアルタイム光路長調整部
La 低コヒーレンス光
Ls レーザ光
Lb 補助光
L1,Ls1 測定光
L2,Ls2 参照光
L3,Ls3 反射光
L4,Ls4 干渉光
Lb1 測定光
Lb2 参照光
Lb3 反射光
Lb4 干渉光
S 測定対象
200,300,400,600,700,800 Optical tomographic imaging device 3,63 Optical splitting means 4,64 Multiplexing means
210,610 Light source unit
220,320,420 Optical path length change means
230 Optical probe
240,440,640 Interference light detection means
253,353 Real-time optical path length adjustment unit La Low coherence light Ls Laser light Lb Auxiliary light L1, Ls1 Measurement light L2, Ls2 Reference light L3, Ls3 Reflected light L4, Ls4 Interference light Lb1 Measurement light Lb2 Reference light Lb3 Reflected light Lb4 Interference light S Measurement Target

Claims (7)

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が測定対象に照射されたときの該測定対象からの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である第1の干渉光を検出する第1の干渉光検出手段と、
該干渉光検出手段により検出された前記第1の干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
補助光を射出する補助光源ユニットを備え、
前記光分割手段が、前記補助光源ユニットから射出された前記補助光を、前記測定光と同光路へ分割される補助測定光と、前記参照光の光路との光路長差が規定されている光路へ導光される補助参照光とに分割するものであり、
前記合波手段が、前記光分割手段により分割された前記補助測定光の反射光である補助反射光と前記補助参照光とを合波するものであり、
該合波手段により合波された前記補助反射光と前記補助参照光との干渉光である第2の干渉光を検出する第2の干渉光検出手段と、
該第2の干渉光検出手段の検出結果に基づいて、前記測定光、前記反射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を備えることを特徴とする光断層画像化装置。
A light source unit that emits light;
Light splitting means for splitting the light emitted from the light source unit into measurement light and reference light;
Multiplexing means for multiplexing the reflected light from the measurement object and the reference light when the measurement light divided by the light dividing means is irradiated on the measurement object;
First interference light detection means for detecting first interference light that is interference light between the reflected light and the reference light combined by the multiplexing means;
In an optical tomographic imaging apparatus, comprising: tomographic information acquisition means for acquiring tomographic information of the measurement object by performing frequency analysis on the first interference light detected by the interference light detection means,
An auxiliary light source unit for emitting auxiliary light;
An optical path in which an optical path length difference between the auxiliary measurement light that the light splitting means splits the auxiliary light emitted from the auxiliary light source unit into the same optical path as the measurement light and the optical path of the reference light is defined And is divided into auxiliary reference light guided to
The multiplexing means combines auxiliary reflected light that is reflected light of the auxiliary measurement light divided by the light dividing means and auxiliary reference light,
Second interference light detection means for detecting second interference light that is interference light between the auxiliary reflected light and the auxiliary reference light combined by the multiplexing means;
An optical tomographic imaging apparatus comprising: an optical path length adjustment unit that adjusts an optical path length of the measurement light, the reflected light, or the reference light based on a detection result of the second interference light detection unit.
前記補助光の波長帯域が前記光の波長帯域と重ならないことを特徴とする請求項1記載の光断層画像化装置。 The optical tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the wavelength band of the auxiliary light does not overlap the wavelength band of the light. 前記第1の干渉光の光路と前記第2の干渉光の光路とを分離する光路分離手段を備えることを特徴とする請求項2記載の光断層画像化装置。 The optical tomographic imaging apparatus according to claim 2, further comprising: an optical path separation unit that separates an optical path of the first interference light and an optical path of the second interference light. 前記測定光および前記補助測定光の光路中に設けられた、前記測定光をほぼ透過し、少なくとも前記補助測定光の一部を反射する第1の反射手段を備えることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の光断層画像化装置。 2. A first reflecting means provided in an optical path of the measurement light and the auxiliary measurement light, which substantially transmits the measurement light and reflects at least a part of the auxiliary measurement light. 4. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 1. 前記補助参照光が、前記光分割手段により前記参照光と同光路へ分割されるものであり、前記参照光および前記補助参照光の光路中に設けられた、前記参照光をほぼ透過し、少なくとも前記補助参照光の一部を反射する第2の反射手段と、前記第2の反射手段を透過した前記参照光を反射する第3の反射手段とを備えることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の光断層画像化装置。 The auxiliary reference light is split into the same optical path as the reference light by the light splitting means, and substantially transmits the reference light provided in the optical path of the reference light and the auxiliary reference light, at least 5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a second reflecting unit that reflects part of the auxiliary reference light; and a third reflecting unit that reflects the reference light transmitted through the second reflecting unit. The optical tomography imaging apparatus of any one of Claims. 前記第2の反射手段が、光路方向へ移動可能に配設されていることを特徴とする請求項5記載の光断層画像化装置。 6. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 5, wherein the second reflecting means is disposed so as to be movable in the optical path direction. 前記第2の干渉光検出手段が、前記第2の干渉光を空間的または時間的に積算した積算信号を検出結果として出力するものであり、
前記光路長を変更する光路長変更手段を備え、
前記光路長調整手段が、前記光路長の変更前後に前記第2の干渉光検出手段により検出された前記積算信号を比較し、該比較結果に基づいて前記測定光、前記反射光または前記参照光の光路長を調整するものであることを特徴とする前記請求項1から6いずれか1項記載の光断層画像化装置。
The second interference light detection means outputs an integrated signal obtained by integrating the second interference light spatially or temporally as a detection result;
An optical path length changing means for changing the optical path length;
The optical path length adjusting means compares the integrated signals detected by the second interference light detecting means before and after the change of the optical path length, and based on the comparison result, the measurement light, the reflected light, or the reference light 7. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the optical path length of the optical tomographic image is adjusted.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035949A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Nidek Co Ltd Ophthalmic photographing apparatus
JP2010099465A (en) * 2008-09-25 2010-05-06 Fujifilm Corp Optical tomographic image acquisition apparatus and method of acquiring optical tomographic image
JP2010104514A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Konica Minolta Opto Inc Optical tomographic image measuring apparatus
WO2010128605A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 コニカミノルタオプト株式会社 Optical characteristic measuring probe
JP2011128109A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Fujifilm Corp Optical tomographic imaging apparatus, interference signal processing method therefor, and endoscope device
JP2011137717A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Fujifilm Corp Optical tomographic imaging apparatus, interference signal processing method of the same, and endoscopic equipment
JP2014178338A (en) * 2008-07-16 2014-09-25 Carl Zeiss Meditec Ag Optical coherence tomography method and system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014178338A (en) * 2008-07-16 2014-09-25 Carl Zeiss Meditec Ag Optical coherence tomography method and system
JP2010035949A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Nidek Co Ltd Ophthalmic photographing apparatus
JP2010099465A (en) * 2008-09-25 2010-05-06 Fujifilm Corp Optical tomographic image acquisition apparatus and method of acquiring optical tomographic image
JP2010104514A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Konica Minolta Opto Inc Optical tomographic image measuring apparatus
WO2010128605A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 コニカミノルタオプト株式会社 Optical characteristic measuring probe
CN102413754A (en) * 2009-05-07 2012-04-11 柯尼卡美能达精密光学株式会社 Optical characteristic measuring probe
JP5304892B2 (en) * 2009-05-07 2013-10-02 コニカミノルタ株式会社 Optical property measurement probe
US8687928B2 (en) 2009-05-07 2014-04-01 Konica Minolta Opto, Inc. Optical characteristic measuring probe
JP2011128109A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Fujifilm Corp Optical tomographic imaging apparatus, interference signal processing method therefor, and endoscope device
JP2011137717A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Fujifilm Corp Optical tomographic imaging apparatus, interference signal processing method of the same, and endoscopic equipment

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