JP2010207314A - Optical tomographic image acquisition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば、歯科用として活用される光断層画像取得装置に関するものである。 The present invention relates to an optical tomographic image acquisition apparatus utilized for, for example, dentistry.
従来、医療用として活用される光断層画像取得装置の構成は、以下のような構成となっていた。 Conventionally, the configuration of an optical tomographic image acquisition apparatus utilized for medical purposes has been as follows.
すなわち、プローブ本体と、このプローブ本体から突出させた光入出部とを備え、前記プローブ本体内には、前記光入出部に向けて供給する光をX軸方向に走査する第1の光走査部と、前記光入出部に向けて供給する光をY軸方向に走査する第2の光走査部とを設けた構成となっていた。 That is, a first optical scanning unit that includes a probe main body and a light input / output unit protruding from the probe main body, and scans light supplied toward the light input / output unit in the X-axis direction in the probe main body. And a second optical scanning unit that scans the light supplied toward the light input / output unit in the Y-axis direction.
つまり、測定対象のX軸方向の断層画像とY軸方向の断層画像を取得するために、前記第1、第2の光走査部が設けられていた(例えば、これに類似する技術は下記特許文献1に記載されている)。
上記従来例における課題は、プローブ本体が大型化してしまうということであった。 The problem in the conventional example is that the probe main body is enlarged.
すなわち、上記従来例においては、プローブ本体内に前記光入出部に向けて供給する光をX軸方向に走査する第1の光走査部と、前記光入出部に向けて供給する光をY軸方向に走査する第2の光走査部とを設けていたので、これが原因でプローブ本体が大型化してしまうのであった。 That is, in the above-described conventional example, the first light scanning unit that scans the light supplied toward the light input / output unit in the probe body in the X-axis direction and the light supplied toward the light input / output unit are the Y axis. Since the second optical scanning unit that scans in the direction is provided, the probe main body is enlarged due to this.
そして、このようにプローブ本体が大型化してしまうと、例えば歯科用のプローブとして使用した場合、歯科医師あるいは歯科衛生士はプローブ本体を片手で長時間持つことが困難で、また、使い勝手の悪い物となってしまい、このようにプローブ本体が大型化してしまうことは、歯科医師あるいは歯科衛生士にとって好まれぬものとなっていた。 If the probe main body becomes large in this way, for example, when used as a dental probe, it is difficult for a dentist or dental hygienist to hold the probe main body with one hand for a long time. Thus, the increase in the size of the probe body in this way has become unfavorable for dentists or dental hygienists.
そこで本発明は、小型化を目的とするものである。 Therefore, the present invention aims to reduce the size.
そして、この目的を達成するために本発明は、光を一軸方向に走査する光走査部を内蔵したプローブ本体と、このプローブ本体に装着され、前記光走査部からの光を外部に入出力させる光入出部とを備え、前記光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設け、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a probe main body with a built-in optical scanning section that scans light in one axis direction, and is attached to the probe main body to input / output light from the optical scanning section to the outside. A light input / output unit, and provided with a rotation direction variable means for changing a relative position of the light scanning unit and the light input / output unit in the rotation direction, thereby achieving an intended purpose.
以上のように本発明は、光を一軸方向に走査する光走査部を内蔵したプローブ本体と、このプローブ本体に装着され、前記光走査部からの光を外部に入出力させる光入出部とを備え、前記光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設けたものであるので、小型化することができる。 As described above, the present invention includes a probe main body including a light scanning unit that scans light in one axis direction, and a light input / output unit that is attached to the probe main body and inputs / outputs light from the light scanning unit to the outside. And a rotation direction variable means for changing the relative position of the light scanning unit and the light input / output unit in the rotation direction is provided.
すなわち、本発明においては、プローブ本体内に設けた光走査部は光を一軸方向に走査するだけの構成となっているので、それ自体が小さく、よって、プローブ本体を小型化することができるのである。 That is, in the present invention, the optical scanning unit provided in the probe main body is configured to only scan light in one axial direction, so that the optical scanning unit itself is small, and thus the probe main body can be miniaturized. is there.
また、光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設けたものであるので、光走査部が光を一軸方向に走査するだけのものであっても、回転方向可変手段により、光走査部と光入出部の回転方向の相対位置を可変させれば、結果的に光入出部から出射される光および光入出部へと戻る光を、他軸方向に走査することができ、これにより、たとえば、X軸方向とY軸方向の断層画像が得られるものとなる。 Further, since the rotation direction variable means for changing the relative position in the rotation direction between the light scanning unit and the light entering / exiting unit is provided, even if the light scanning unit only scans light in one axis direction. If the relative position in the rotation direction of the light scanning unit and the light input / output unit is changed by the rotation direction variable means, the light that is eventually emitted from the light input / output unit and the light that returns to the light input / output unit is changed to the other axis direction. Thus, for example, tomographic images in the X-axis direction and the Y-axis direction can be obtained.
以下、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1において、1はプローブ本体で、このプローブ本体1の前方には、光入出部2が突出した状態で装着されている。
In FIG. 1,
あとで詳細に説明するが、この図1に示すように、本実施形態における光断層画像取得装置は、口腔3内に光入出部2を差し入れ、歯4のX軸方向とY軸方向の光断層画像を取得するものである。
As will be described in detail later, as shown in FIG. 1, the optical tomographic image acquisition apparatus according to the present embodiment inserts the light input /
さて、プローブ本体1は、図2、図3に示すように円筒形状をしており、後端には、ケーブル5が接続されている。このケーブル5内には、光入出力用や電気的信号用の配線が収納されている。
The probe
また、プローブ本体1の前端には、上述のごとく、光入出部2が回動自在に装着されている。具体的には、図4に示すごとくプローブ本体1の前端側には、小径の回動筒6が設けられており、この回動筒6の外周に、光入出部2の後端に設けた大径の回動筒7が装着され、これら回動筒6、7の摺動によりプローブ本体1と光入出部2とは相対的に回動する構成となっている。
Further, as described above, the light input /
これら回動筒6、7の相対的な回動は、両者の相対的な回転方向の角度が90度可変される構成となっており、この90度の回動の相対位置を安定化させるため、図4、図5に示すごとく、光入出部2には、90度の間隔で回転位置規制溝8a、8b、8c、8dが設けられ、また、プローブ本体1には、90度の間隔で回転位置規制板9a、9b、9c、9dが設けられている。
The relative rotation of the
プローブ本体1の回転位置規制板9a、9b、9c、9dには、図5に示すごとく、周方向の90度毎の間隔で、凸部9aa、9bb、9cc、9ddがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 5, convex portions 9aa, 9bb, 9cc, and 9dd are provided on the rotational position restricting plates 9a, 9b, 9c, and 9d of the probe
また、光入出部2の回転位置規制溝8a、8b、8c、8dは、図5に示すごとく回動操作部10の位置を起点に、周方向の90度毎に設けられており、例えば、プローブ本体1に対して光入出部2を回動させれば、凸部9aaが回転位置規制溝8aと嵌合していた状態から、回転位置規制溝8bと嵌合する状態へと移行する。
Further, the rotation position restricting grooves 8a, 8b, 8c, 8d of the light entrance /
そして、このプローブ本体1に対する光入出部2の回動をさせるときに用いるのが、光入出部2の回動筒7の外周に設けた回動操作部10であり、歯科医師あるいは歯科衛生士は、図1に示すごとく片手でプローブ本体1を保持した状態で、指でこの回動操作部10を操作すれば、簡単にプローブ本体1に対する光入出部2の回転方向の位置を、90度回動させることができる。
A
再び図3に戻って説明を続けると、プローブ本体1内には、光走査部11が設けられており、この光走査部11は、プローブ本体1内に固定された基台12と、この基台12に固定した駆動モータ13と、この駆動モータ13によって揺動させられるミラー14と、この前方に設けたレンズ15により構成されている。
Returning to FIG. 3 again, the probe
一方、光入出部2内には、この図3に示すようにプリズム16が固定されており、上述したように、光入出部2をプローブ本体1に対して90度回動させれば、この図3と図6の比較から明らかなように、光入出部2から照射される光の走査方向を90度変更することができる。
On the other hand, a
つまり、図3の状態では、光入出部2から照射される光は、たとえばX軸方向に走査されているが、図6に示す状態においては、光はY軸方向に走査される状態となっている。
That is, in the state of FIG. 3, the light emitted from the light input /
なお、図6においては、光入出部2を中心に記載しているので、さもプローブ本体1が光入出部2に対して回動したような状態に見えるが、実際は、まず、図3の状態からプローブ本体1を保持した手の指で回動操作部10を90度回動させ、その後、図6に示す状態になるようにプローブ本体1を持つ手を持ち直し、この図6に示す状態で継続的に使用することとなる。つまり、片手で光入出部2を90度回動させ、また、他の手に持ち変えることなく、その手で図6の状態での使用へと持ち直す事ができ、極めて使い勝手の良い物となる。
In FIG. 6, since the light input /
後で詳細に説明するが、このような片手での光入出部2の回動やプローブ本体1の持ち直しが、できるようになった理由は、プローブ本体1が小型化されたことが最大の要因である。
As will be described in detail later, the reason that the rotation of the light input /
そして、このようにプローブ本体1を小型化するために、本実施形態では、プローブ本体1内に設けた光走査部11は、光を一軸方向にのみ走査する構成としている。
In order to reduce the size of the probe
具体的には、上述のごとく、プローブ本体1内に設けた光走査部11は、プローブ本体1内に固定された基台12と、この基台12に固定した駆動モータ13と、この駆動モータ13によって揺動させられるミラー14と、この前方に設けたレンズ15により構成されており、ミラー14が1つしか設けられていないことが、上述したように、光を一軸方向にのみ走査する構成となっているのである。
Specifically, as described above, the optical scanning unit 11 provided in the probe
そして、このようにプローブ本体1内に、光を一軸方向にのみ走査する光走査部11を設けたことにより、結論として、プローブ本体1の大幅な小型化が達成できることとなり、これにより、図1のごとく、歯科医師あるいは歯科衛生士は片手でプローブ本体1を持って、たとえば、歯4のX軸方向の光断層画像を取得し、その後、他の手に持ち変えることなく、その手で図6の状態での使用へと持ち直し、その状態でY軸方向の光断層画像を取得する事ができ、極めて使い勝手の良い物となる。
As a result, by providing the optical scanning unit 11 that scans light only in one axial direction in the probe
ここで、図3のごとく、光をX軸方向に走査することから、図6のごとく、光をY軸方向に走査する事について、さらに説明を行う。 Here, since the light is scanned in the X-axis direction as shown in FIG. 3, the scanning of the light in the Y-axis direction as shown in FIG. 6 will be further described.
すなわち、図3の状態では、ミラー14で走査された光がプリズム16の先端傾斜面16aを横方向に走査された状態となるのに対して、図6の状態では、ミラー14で走査された光がプリズム16の先端傾斜面16aを縦方向に走査された状態となることで、上述のごとく、光を歯4に対してX軸方向とY軸方向に走査し、これにより、X軸方向の光断層画像と、Y軸方向の光断層画像を取得する事ができるのである。
That is, in the state of FIG. 3, the light scanned by the mirror 14 is scanned in the lateral direction on the tip inclined surface 16a of the
図7は、光学系を中心に説明した図面であり、レンズ15からプリズム16間には、波長分離ミラー17を設けている。
FIG. 7 is a drawing mainly explaining the optical system. A wavelength separation mirror 17 is provided between the
すなわち、歯4に対する観察画像は、歯4からの反射光をプリズム16を介して入力した光を波長分離ミラー17で分離した可視光線をカメラモジュール18に取り込むことで映像信号として得ることができる。
In other words, an observation image for the
その観察画像の一例を図8、図9に示す。 An example of the observed image is shown in FIGS.
図8、図9は、表示装置19の画像を示しており、それぞれの下段19aの映像が現在の観察画像であり、図8では、A線により歯4の横方向(たとえば、X軸方向)に光を走査していることを示している。
8 and 9 show images of the
また、図9では、B線により歯4の縦方向(たとえば、Y軸方向)に光を走査していることを示している。
Further, FIG. 9 shows that light is scanned in the vertical direction (for example, the Y-axis direction) of the
図8および図9の19bは、A線およびB線における光断層画像を示している。この光断層画像は、図10の構成により得られる物である。 Reference numerals 19b in FIGS. 8 and 9 show optical tomographic images at the A line and the B line. This optical tomographic image is obtained by the configuration shown in FIG.
図10における20は光源で、この光源から出た光は分割部21で分割され、その一部がケーブル5を介して光走査部11に供給され、上述した歯4に対するX軸方向とY軸方向への走査が行われるものとなる。
In FIG. 10,
また、分割部21で分割された残りの光は、参照鏡22で経路長補正が行われ、それが干渉部23に供給される。干渉部23では、参照鏡22で経路長補正が行われた光と、光走査部11を介して戻った光とを干渉をさせ、受光部24で電気信号に変換し、それを断層画像用演算部25に供給する。
The remaining light divided by the dividing
制御部26は、観察画像用演算部27を制御し、図8、図9に示す表示部19の下段19aに観察画像をリアルタイムに表示させる。また、断層画像用演算部25は、制御部26で制御され、図8、図9に示す表示部19の下段19aにあるA線、B線に示す走査位置の光断層画像を図8、図9に示す表示部19の上段19bにリアルタイムに表示させる。
The
図10に示すスイッチ28は、図11に示すようにフットスイッチで構成されており、このスイッチ28を踏み込めば、そのタイミングにおける図8、図9の上段19bに表示されている光断層画像を取り込んで、静止画像として表示する構成となっている。さらに、メモリ等を具備することにより、この静止画像を取得することもできる。
The
図12、図13は、光の走査方向が、図3に示すX軸方向か、図6に示すY軸方向かを検出するための構成である。 FIGS. 12 and 13 are configurations for detecting whether the light scanning direction is the X-axis direction shown in FIG. 3 or the Y-axis direction shown in FIG.
図12の状態は、図3に示すごとく、光をX軸方向に走査している状態であり、この時、上述したごとく、図5の回転位置規制溝8aに回転位置規制板9aが突入し、また、回転位置規制溝8bに回転位置規制板9bに突入し、さらに、回転位置規制溝8cに回転位置規制板9cが突入し、また、回転位置規制溝8dに回転位置規制板9dが突入した状態となっている。 The state shown in FIG. 12 is a state where light is scanned in the X-axis direction as shown in FIG. 3. At this time, as described above, the rotational position restricting plate 9a enters the rotational position restricting groove 8a shown in FIG. Further, the rotation position restriction plate 9b enters the rotation position restriction groove 8b, the rotation position restriction plate 9c enters the rotation position restriction groove 8c, and the rotation position restriction plate 9d enters the rotation position restriction groove 8d. It has become a state.
ここで、重要なことは、回転位置規制溝8aに回転位置規制板9aが突入し、また、回転位置規制溝8bに回転位置規制板9bに突入していることであり、回転位置規制溝8aと回転位置規制溝8b間には、導電性の導電板29を設けているので、この結果、5V電源は1kΩの抵抗30と、導電板29と、1kΩの抵抗31が直列接続された状態となり、この結果、抵抗30、31間に接続された制御部26は2.5Vを検出し、これにより現在のプローブ本体1に対する光入出部2の状態がX軸方向への走査位置であることを認識する。
Here, what is important is that the rotational position restricting plate 9a enters the rotational position restricting groove 8a, and that the rotational position restricting plate 9b enters the rotational position restricting groove 8b. Since the
また、回動操作部10によって、光入出部2を回動させ図6の状態にしたときには、図3に示すごとく、図5の回転位置規制溝8aに回転位置規制板9bが突入し、また、回転位置規制溝8bに回転位置規制板9cに突入し、さらに、回転位置規制溝8cに回転位置規制板9dが突入し、また、回転位置規制溝8dに回転位置規制板9aが突入した状態となっている。
When the light input /
ここで、重要なことは、回転位置規制溝8aに回転位置規制板9bが突入し、また、回転位置規制溝8bに回転位置規制板9cに突入していることであり、回転位置規制溝8aと回転位置規制溝8b間には、導電性の導電板29を設けているので、この結果、5V電源は2kΩの抵抗32と、導電板29と、1kΩの抵抗31が直列接続された状態となり、この結果、抵抗32、31間に接続された制御部26は、ほぼ1.67Vを検出し、これにより現在のプローブ本体1に対する光入出部2の状態がY軸方向への走査位置であることを認識する。
Here, what is important is that the rotational position restricting plate 9b enters the rotational position restricting groove 8a, and that the rotational position restricting plate 9c enters the rotational position restricting groove 8b. As a result, the 5V power source is in a state in which the
また、光入出部2の状態がX軸方向の走査位置でも、Y軸方向の走査位置でもない場合、すなわち上述した回転位置が確実に切り替わってない状態においては、制御部26は0Vを検出することになるため、結果として制御部26は、走査位置がX軸方向、Y軸方向、不定な状態の3つの状態を検出可能となる。
Further, when the state of the light entrance /
このような検知部を備えたことで、使用者に対して現在の走査方向や、この走査方向が確実に切り替わっているかどうかについて通知することが可能となる。 By providing such a detection unit, it is possible to notify the user about the current scanning direction and whether or not the scanning direction has been switched reliably.
以上のように本発明は、光を一軸方向に走査する光走査部を内蔵したプローブ本体と、このプローブ本体に装着され、前記光走査部からの光を外部に入出力させる光入出部とを備え、前記光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設けたものであるので、小型化することができる。 As described above, the present invention includes a probe main body including a light scanning unit that scans light in one axis direction, and a light input / output unit that is attached to the probe main body and inputs / outputs light from the light scanning unit to the outside. And a rotation direction variable means for changing the relative position of the light scanning unit and the light input / output unit in the rotation direction is provided.
すなわち、本発明においては、プローブ本体内に設けた光走査部は光を一軸方向に走査するだけの構成となっているので、それ自体が小さく、よって、プローブ本体を小型化することができるのである。 That is, in the present invention, the optical scanning unit provided in the probe main body is configured to only scan light in one axial direction, so that the optical scanning unit itself is small, and thus the probe main body can be miniaturized. is there.
また、光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設けたものであるので、光走査部が光を一軸方向に走査するだけのものであっても、回転方向可変手段により、光走査部と光入出部の回転方向の相対位置を可変させれば、結果的に光入出部から出射される光および光入出部へと戻る光を、他軸方向に走査することができ、これにより、たとえば、X軸方向とY軸方向の断層画像が得られるものとなる。 Further, since the rotation direction variable means for changing the relative position in the rotation direction between the light scanning unit and the light entering / exiting unit is provided, even if the light scanning unit only scans light in one axis direction. If the relative position in the rotation direction of the light scanning unit and the light input / output unit is changed by the rotation direction variable means, the light that is eventually emitted from the light input / output unit and the light that returns to the light input / output unit is changed to the other axis direction. Thus, for example, tomographic images in the X-axis direction and the Y-axis direction can be obtained.
したがって、たとえば、歯科用光断層画像取得装置として、広く活用が期待されるものである。 Therefore, for example, it is expected to be widely used as a dental optical tomographic image acquisition apparatus.
1 プローブ本体
2 光入出部
3 口腔
4 歯
5 ケーブル
6 回動筒
7 回動筒
8a、8b、8c、8d 回転位置規制溝
9a、9b、9c、9d 回転位置規制板
9aa、9bb、9cc、9dd 凸部
10 回動操作部
11 光走査部
12 基台
13 駆動モータ
14 ミラー
15 レンズ
16 プリズム
16a 先端傾斜面
17 波長分離ミラー
18 カメラモジュール
19 表示装置
19a 下段
19b 光断層画像
20 光源
21 分割部
22 参照鏡
23 干渉部
24 受光部
25 断層画像用演算部
26 制御部
27 観察画像用演算部
28 スイッチ
29 導電板
30 抵抗
31 抵抗
32 抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光走査部と前記光入出部との回転方向の相対位置を可変させる回転方向可変手段を設けた光断層画像取得装置。 A probe main body with a built-in optical scanning unit that scans light in one axis direction, and a light input / output unit that is attached to the probe main body and inputs / outputs light from the optical scanning unit to the outside;
An optical tomographic image acquisition apparatus provided with a rotation direction variable means for changing a relative position in a rotation direction between the optical scanning unit and the light input / output unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009054550A JP2010207314A (en) | 2009-03-09 | 2009-03-09 | Optical tomographic image acquisition apparatus |
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JP2009054550A JP2010207314A (en) | 2009-03-09 | 2009-03-09 | Optical tomographic image acquisition apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013094547A (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | Probe for light interference tomogram generating apparatus |
JP2013188269A (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | Optical coherence tomography image generating apparatus |
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2009
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JP2013188269A (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | Optical coherence tomography image generating apparatus |
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