JP2011139774A - Optical tomographic image acquisition device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To display an accurate tomographic image as for an optical tomographic image acquisition device for dental use etc. <P>SOLUTION: An interference light generated in an interference section 21 is subjected to FFT operation processing by an operation part 23 for tomographic images to generate tomographic image information of a measuring object, in addition, a display control part 50 is provided with an interface detection part 52 that analyzes the tomographic image information to detect an interface position. The interface position is controlled to display in the always fixed display position with respect to a display screen to prevent the movement of the display position due to bending of a cable material 5, thereby displaying the tomographic image accurately. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえば、医療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 medical purposes, for example.

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、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示する表示制御部と、を備えた構成となっていた。   That is, a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and the first light divided by the dividing unit are irradiated from the light input / output unit toward the measurement target, and the reflected light from the measurement target A probe that takes in as measurement reflected light from the light input / output part, and guides the first light divided by the dividing part to the probe, and guides the measurement reflected light taken in by the probe. A cable material, a reference mirror that performs path length correction of the second light divided by the dividing unit, a reference light from the reference mirror, and a measurement reflected light guided by the cable material are caused to interfere with each other. An interference unit that generates interference light, a tomographic image calculation unit that calculates the tomographic image information to be measured by processing the interference light generated by the interference unit, and tomographic image information from the tomographic image calculation unit And a display control unit for displaying Which was.

このような従来技術の中では、装置に対する外乱による干渉光の揺らぎを防止するために、プローブを固定する手段を設けたものもあった(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)。   Among such conventional techniques, there has been provided a means for fixing a probe in order to prevent fluctuation of interference light due to disturbance to the apparatus (for example, a technique similar to this is described in Patent Document 1 below). Have been).

特開2008−142443号公報JP 2008-142443 A

上記従来例における課題は、正確な光断層画像が表示できないことであった。   The problem in the conventional example is that an accurate optical tomographic image cannot be displayed.

すなわち、上記従来の光断層画像取得装置では、測定対象の断層画像情報を取得するために、前記参照鏡からの参照光と、前記湾曲自在のケーブル材が導光した前記プローブから得られた測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成し、この干渉部で生成された干渉光を演算処理する、構成となっていた。   That is, in the conventional optical tomographic image acquisition apparatus, in order to acquire tomographic image information of a measurement object, the measurement obtained from the probe guided by the reference light from the reference mirror and the bendable cable material The reflected light is caused to interfere with each other to generate interference light, and the interference light generated by the interference unit is processed.

このようにすると、プローブに接続されたケーブル材が湾曲自在なため、使用者がプローブの位置を容易に調整できるので、プローブの操作性を向上することができるが、測定対象の断層画像が正確に表示できないという現象が発生した。   In this way, since the cable material connected to the probe can be bent freely, the user can easily adjust the position of the probe, so that the operability of the probe can be improved, but the tomographic image of the measurement target is accurate. The phenomenon that can not be displayed on.

本発明者は、このような測定対象の断層画像が正確に表示できない原因を鋭意検討する中で、プローブに接続されたケーブル材が湾曲自在なため、湾曲時にケーブル材の伸縮が発生し、このケーブル材に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、この経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算して結果をそのまま表示してしまうことが、結論として測定対象の断層画像が正確に表示できない原因であるということを見いだした。   The present inventor has intensively studied the reason why such a tomographic image of the measurement target cannot be accurately displayed, so that the cable material connected to the probe can be freely bent. The path length of the measurement light guided to the cable material and the measurement reflection light may change, and the interference light using the measurement reflection light whose path length has changed may be calculated and the result displayed as it is. As a conclusion, we found that the tomographic image of the measurement object cannot be displayed accurately.

そこで本発明は、正確な断層画像を表示することを目的とするものである。   In view of the above, an object of the present invention is to display an accurate tomographic image.

そして、この目的を達成するために本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成とし、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 light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and the first light divided by the dividing unit as a photorefractive member or a transparent material. A probe that irradiates the measurement target from the light input / output unit provided with the cover body, and takes in the reflected light from the measurement target as measurement reflected light from the light input / output unit, and the first divided by the dividing unit A bendable cable member that guides light to the probe and guides measurement reflected light taken by the probe; a reference mirror that corrects the path length of the second light divided by the divider; An interference unit that generates interference light by causing interference between the reference light from the reference mirror and the measurement reflected light guided by the cable material, and an object to be measured by performing arithmetic processing on the interference light generated by the interference unit A tomographic image calculation unit for generating tomographic image information of A display control unit that displays tomographic image information from the tomographic image calculation unit on a display unit, wherein the display control unit defines the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body to the tomographic image. An interface detection unit that detects from image information is provided, and the display control is performed so that the display position of the interface position on the display unit is fixed, thereby achieving the intended purpose.

以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成としたので、正確な光断層画像を表示することができる。   As described above, the present invention provides a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and a first light divided by the dividing unit provided with a photorefractive member or a transmissive cover body. The probe that irradiates the measurement target from the light input / output unit and takes the reflected light from the measurement target as the measurement reflected light from the light input / output unit, and the first light divided by the division unit to the probe A bendable cable material that guides the measurement reflected light captured by the probe, a reference mirror that corrects the path length of the second light divided by the dividing unit, and a reference mirror from the reference mirror An interference unit that generates interference light by causing interference between the reference light and the measurement reflected light guided by the cable material, and processing the tomographic image information to be measured by calculating the interference light generated by the interference unit The tomographic image calculation unit to be generated and the tomographic image calculation unit A display control unit that displays the tomographic image information of the probe on the display unit, and the display control unit detects the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body from the tomographic image information. Since the detection unit is provided and the display control is performed so that the display position of the interface position on the display unit is fixed, an accurate optical tomographic image can be displayed.

すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合を補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。   That is, the optical tomographic image acquisition apparatus of the present invention detects the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body from the calculation result of the interference light using the measurement reflected light whose path length has changed. By performing display control so that the interface position is fixed, a display defect due to a change in the path length of the measured reflected light is corrected, so that an accurate optical tomographic image can be displayed.

本発明の一実施形態の使用例を示す斜視図The perspective view which shows the usage example of one Embodiment of this invention その斜視図Perspective view その表示部の正面図Front view of the display その分解斜視図The exploded perspective view その分解斜視図The exploded perspective view その主要部の分解斜視図The exploded perspective view of the principal part その主要部の分解斜視図The exploded perspective view of the principal part その主要部の分解斜視図The exploded perspective view of the principal part その主要部の分解正面図Exploded front view of the main part その電気的なブロック図Its electrical block diagram その主要部の使用時の断面図Sectional view when using the main part その表示部の正面図Front view of the display その干渉光の周波数スペクトラム図Frequency spectrum diagram of the interference light その表示部の正面図Front view of the display その干渉光の周波数スペクトラム図Frequency spectrum diagram of the interference light その表示部の正面図Front view of the display その干渉光の周波数スペクトラム図Frequency spectrum diagram of the interference light その制御のフローチャートFlow chart of the control その表示部の正面図Front view of the display その表示部の正面図Front view of the display その制御のフローチャートFlow chart of the control

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, reference numeral 1 denotes a probe main body, and a light input / output part 2 is mounted in front of the probe main body 1 in a protruding state.

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軸方向の光断層画像をY軸方向に連続的に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 / output unit 2 into the oral cavity 3 and displays the optical tomographic image of the tooth 4 in the X-axis direction. It is acquired continuously in the axial direction.

さて、プローブ本体1は、図2に示すように片手で保持できるように筒形状をしており、後端には、湾曲自在なケーブル5を介して制御ボックス6が接続されている。なお、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。   Now, as shown in FIG. 2, the probe body 1 has a cylindrical shape so that it can be held with one hand, and a control box 6 is connected to the rear end via a bendable cable 5. In the cable 5, wiring for optical input / output and electrical signals are accommodated.

また、プローブ本体1内には、図4から図9に示すごとく、測定用の近赤外光(1310ナノメートル)を平行光とするコリメータレンズ7を有し、このコリメータレンズ7からの近赤外は、光走査部8で一軸方向に走査され、続いて、それに直交する方向に移動後、再び一軸方向に走査される、つまり、従来のブラウン管テレビにおける画像形成のための走査状態と同じ状態で走査される。   Further, as shown in FIGS. 4 to 9, the probe main body 1 has a collimator lens 7 that makes the near-infrared light for measurement (1310 nanometers) parallel light. The outside is scanned in the uniaxial direction by the optical scanning unit 8, then moved in the direction orthogonal thereto, and then scanned again in the uniaxial direction, that is, the same state as the scanning state for image formation in the conventional CRT television Is scanned.

そして、この走査された光が、波長分離ミラー9、プリズム10を介して図1の歯4に図4、図6のごとく照射される。この照射は、図3に示す表示部12の画像からも理解されるように、歯11のX軸方向に走査され、そのX軸方向の走査時における断層画像は、図3上方の表示部13に表示される。   Then, the scanned light is applied to the teeth 4 in FIG. 1 through the wavelength separation mirror 9 and the prism 10 as shown in FIGS. As is understood from the image of the display unit 12 shown in FIG. 3, this irradiation is scanned in the X-axis direction of the tooth 11, and the tomographic image at the time of scanning in the X-axis direction is the display unit 13 in the upper part of FIG. Is displayed.

この表示部13には、下方の表示部12では、発見されなかった虫歯14が断層画像で表示されている。たとえば、虫歯14は、歯11の表面では、わずかな黒シミにしか見えなかったものが、断層画像を撮れば表示部13のごとく、下方には大きく開口した状態であることが確認でき、この時には、直ちに虫歯治療を行うことになる。つまり、早期治療が可能になるものである。   On the display unit 13, the caries 14 not found in the lower display unit 12 is displayed as a tomographic image. For example, it can be confirmed that the caries 14 that was only seen as a slight black spot on the surface of the tooth 11 has a large opening downward as in the display unit 13 when a tomographic image is taken. In some cases, dental caries will be treated immediately. That is, early treatment is possible.

つづいて、次の瞬間には、Y軸方向にわずかに移動した状態で、再びX軸方向の走査が行われ、この時の画像は、再び表示部13に表示される。もちろん、このようにX軸方向の走査ごとに、直ちに表示部13にその断層画像を表示させなくても、後で歯科医の手操作により、画像を1枚ずつ送りながら確認することもできる。   Subsequently, at the next moment, scanning in the X-axis direction is performed again with a slight movement in the Y-axis direction, and the image at this time is displayed on the display unit 13 again. Of course, even if the tomographic image is not immediately displayed on the display unit 13 every time scanning in the X-axis direction as described above, it can be confirmed later by manually operating the dentist while sending the images one by one.

さて、このような画像をつくるために、波長分離ミラー9の下方には、図6、図7に示すごとく照明用の発光素子15が配置され、この発光素子15からの光は、波長分離ミラー9で反射され、プリズム10を介して歯11に照射される。この照射により、歯から反射され、光入出力開口部10aからプリズム10に入射した光は、再びプリズム10で反射され、続いて、波長分離ミラー9で反射され、カメラ16にて画像として検出され、それが、上述した表示部12に示す画像となる。   In order to form such an image, a light emitting element 15 for illumination is arranged below the wavelength separation mirror 9 as shown in FIGS. 6 and 7, and the light from the light emitting element 15 is transmitted to the wavelength separation mirror. 9, and is applied to the teeth 11 through the prism 10. By this irradiation, the light reflected from the teeth and incident on the prism 10 from the light input / output opening 10 a is reflected again by the prism 10, subsequently reflected by the wavelength separation mirror 9, and detected as an image by the camera 16. This is the image shown on the display unit 12 described above.

つまり、画像12は、現在どの歯11の断層画像を得ようとしているかということを、表示するためのものであって、この表示部12の画像を見ながら、図4および図6に示す赤外光の走査が行われる。   In other words, the image 12 is used to display which tooth 11 is being tomographically acquired. The infrared image shown in FIGS. 4 and 6 is displayed while viewing the image on the display unit 12. A light scan is performed.

このように、走査された赤外光は、波長分離ミラー9を直進し、コリメータレンズ7を介して制御ボックス6にもどり、ここで画像処理され、この処理後の画像が図3の表示部13に表示されている。つまり、図3は、制御ボックス6の表示部17を示している。   In this way, the scanned infrared light travels straight through the wavelength separation mirror 9 and returns to the control box 6 via the collimator lens 7, where image processing is performed, and an image after this processing is displayed on the display unit 13 in FIG. Is displayed. That is, FIG. 3 shows the display unit 17 of the control box 6.

ここで、制御ボックス6における画像処理について説明する。   Here, the image processing in the control box 6 will be described.

図10における光源18は波長掃引光源で、この光源18から出た光は分割部19で分割され、分割された第1の光は湾曲自在のケーブル5を介して光走査部8に供給され、上述した歯4に対する上述したX軸方向とY軸方向への走査が行われるものとなる。   The light source 18 in FIG. 10 is a wavelength swept light source. The light emitted from the light source 18 is divided by the dividing unit 19, and the divided first light is supplied to the optical scanning unit 8 via the bendable cable 5. The scanning in the X-axis direction and the Y-axis direction described above with respect to the above-described tooth 4 is performed.

また、分割部19で分割された残りの光(第2の光)は、参照鏡20で反射され、それが干渉部21に供給される。干渉部21では、参照鏡20で経路長補正が行われた光と、光走査部8、ケーブル5を介して戻った光(測定反射光)とを干渉をさせ、受光部22で電気信号に変換し、それを断層画像用演算部23に供給する。   The remaining light (second light) divided by the dividing unit 19 is reflected by the reference mirror 20 and supplied to the interference unit 21. In the interference unit 21, the light whose path length has been corrected by the reference mirror 20 interferes with the light (measured reflected light) returned through the optical scanning unit 8 and the cable 5, and is converted into an electric signal by the light receiving unit 22. This is converted and supplied to the tomographic image calculation unit 23.

制御部24は、観察画像用演算部25を制御し、図3に示す表示部12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23は、制御部24で制御され、図3に示す表示部13の断層画像を表示させる。   The control unit 24 controls the observation image calculation unit 25 to display the observation image on the display unit 12 shown in FIG. 3 in real time. The tomographic image calculation unit 23 is controlled by the control unit 24 to display the tomographic image on the display unit 13 shown in FIG.

本実施形態における光走査部8は、図4、図6、図8に示すガルバノミラー26を一軸方向(図6のX方向)に揺動させる第1のモータ27と、この第1のモータ27を前記一軸とは直交する他軸方向(図6のY軸方向)に揺動させる第2のモータ28とを有し、前記第1のモータ27と第2のモータ28を、図6に示すごとく、ほぼ平行方向に配置した。   The optical scanning unit 8 in this embodiment includes a first motor 27 that swings the galvano mirror 26 shown in FIGS. 4, 6, and 8 in a uniaxial direction (X direction in FIG. 6), and the first motor 27. And a second motor 28 that swings in the direction of the other axis perpendicular to the one axis (the Y-axis direction in FIG. 6). The first motor 27 and the second motor 28 are shown in FIG. Thus, they were arranged in a substantially parallel direction.

具体的には、図6に示すごとく、第1のモータ27を、L字型のホルダ29の水平部分30で保持し、このL字型ホルダ29の垂直部分31を、第2のモータ28で駆動される駆動軸(図5、図9の32)に連結している。駆動軸32は、プローブ本体1に固定された軸受け33に軸支され、その一端側が、上述したホルダ29の垂直部分31に固定され、他端側には、ウォームホイール34が固定されている。   Specifically, as shown in FIG. 6, the first motor 27 is held by the horizontal portion 30 of the L-shaped holder 29, and the vertical portion 31 of the L-shaped holder 29 is held by the second motor 28. It is connected to a drive shaft to be driven (32 in FIGS. 5 and 9). The drive shaft 32 is pivotally supported by a bearing 33 fixed to the probe main body 1, and one end side thereof is fixed to the vertical portion 31 of the holder 29 described above, and the worm wheel 34 is fixed to the other end side.

また、ウォームホイール34には、第2のモータ28のウォームギア35が噛み合っており、これにより、第2のモータ28により、ホルダ29を介して第1のモータ27を揺動させることができる。この揺動は、ガルバノミラー26を揺動させ、これにより、図6のY軸方向への移動が可能となる。   Further, the worm wheel 34 meshes with the worm gear 35 of the second motor 28, whereby the first motor 27 can be swung via the holder 29 by the second motor 28. This swinging causes the galvanometer mirror 26 to swing, thereby enabling movement in the Y-axis direction of FIG.

つまり、第1のモータ27でガルバノミラー26を揺動させることで、図6のX軸方向への走査ができ、また、第2のモータ28でガルバノミラー26をモータ27とともに揺動させることで、Y軸方向への走査が行える。   That is, the first motor 27 swings the galvanometer mirror 26 to scan in the X-axis direction of FIG. 6, and the second motor 28 swings the galvanometer mirror 26 together with the motor 27. , Scanning in the Y-axis direction can be performed.

本実施形態においては、このようにガルバノミラー26によるX軸方向とY軸方向の走査を行わせるための、第1、第2のモータ27、28をほぼ並行状態に配置したので、図4から図9に示すごとく、プローブ本体1は小型化され、よって、歯科医は片手で簡単に操作することができるものとなる。   In the present embodiment, since the first and second motors 27 and 28 for causing the galvano mirror 26 to scan in the X-axis direction and the Y-axis direction are arranged in a substantially parallel state in this way, from FIG. As shown in FIG. 9, the probe main body 1 is miniaturized, so that the dentist can easily operate with one hand.

なお、図8、図9に示すごとく、第1のモータ27には、電力供給および制御信号を供給するためのリード線36を接続しているが、このリード線36の一端側の接続部から、このリード線36のプローブ本体1への保持部37までの部分をほぼS字型とし、これにより、第1のモータ27が揺動するときの負荷が小さく、また、往復で負荷がほぼ同じになるようにしている。   As shown in FIGS. 8 and 9, a lead wire 36 for supplying power and a control signal is connected to the first motor 27, and a connection portion on one end side of the lead wire 36 is connected. The portion of the lead wire 36 up to the holding portion 37 to the probe body 1 is substantially S-shaped, so that the load when the first motor 27 swings is small, and the load is substantially the same when reciprocating. It is trying to become.

上述したように、光プローブ本体1側から入射した光は、光屈折部材であるプリズム10によって屈折され、透過性のカバー体である保護カバー38を通って測定対象である歯4に照射される。歯4に照射された光は、反射して湾曲自在なケーブル5を通り、再び保護カバー38からプリズム10を経由してプローブ本体1側に測定反射光として返っていくのである。   As described above, light incident from the optical probe main body 1 side is refracted by the prism 10 that is a light refracting member, and is irradiated to the tooth 4 that is the measurement object through the protective cover 38 that is a transparent cover body. . The light applied to the teeth 4 is reflected and passes through the bendable cable 5 and returns to the probe main body 1 side from the protective cover 38 via the prism 10 again as measurement reflected light.

この場合に問題となるのが、測定対象の歯4に光を照射する際に、この光がプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40を完全に通過しないで、いくらかの光が後方への反射光41(言い換えると非測定光)として測定光に混入してプローブ本体1側に返されてしまうことである。   The problem in this case is that when irradiating light on the tooth 4 to be measured, this light does not completely pass through the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover, so that some of the light is behind. In other words, it is mixed with measurement light as reflected light 41 (in other words, non-measurement light) and returned to the probe body 1 side.

この反射光41が混入した測定反射光は、干渉部23において参照鏡22からの参照光と干渉して干渉光が生成されるため、干渉光に反射光41が混入してしまうこととなる。その結果、この干渉光から得られる光断層画像は、正確な測定対象の断層画像を表示できなくなってしまうのである。   The measurement reflected light mixed with the reflected light 41 interferes with the reference light from the reference mirror 22 in the interference unit 23 to generate interference light, so that the reflected light 41 is mixed into the interference light. As a result, the optical tomographic image obtained from the interference light cannot display an accurate tomographic image of the measurement target.

では、反射光41が断層画像にどのような影響を及ぼすかについて具体的に説明をする。   Now, how the reflected light 41 affects the tomographic image will be specifically described.

図12に歯の光断層画像を示す。表示画面42には歯の断層画像43が表示されているが、この表示画面42の上方には、上述したプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40による後方への反射光41の影響として、界面線44が表示されている。   FIG. 12 shows an optical tomographic image of a tooth. A tooth tomographic image 43 is displayed on the display screen 42, and above this display screen 42, the influence of the reflected light 41 backward from the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover described above. As shown, the interface line 44 is displayed.

この表示画面42のAラインにおける干渉光の周波数スペクトラムの図を図13に示す。   A diagram of the frequency spectrum of the interference light in the A line of the display screen 42 is shown in FIG.

測定対象の歯の光断層画像は、干渉光の周波数スペクトラムを解析することにより得ることができる。干渉光の周波数スペクトラムは、その周波数の低い領域からプローブに近い箇所の情報に相当し、周波数が高くなるにしたがって、プローブから離れた箇所での情報になる。このような相関において、歯の表面にあたる箇所は、この干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45に相当しており、歯の深さ方向に相当するスペクトラムは、第2のピーク45より高い周波数の領域を解析することで得ることができる。   An optical tomographic image of the tooth to be measured can be obtained by analyzing the frequency spectrum of the interference light. The frequency spectrum of the interference light corresponds to information at a location close to the probe from a low frequency region, and becomes information at a location away from the probe as the frequency increases. In such a correlation, the portion corresponding to the tooth surface corresponds to the second peak 45 of the frequency spectrum of the interference light, and the spectrum corresponding to the tooth depth direction has a higher frequency than the second peak 45. It can be obtained by analyzing the region of.

上述した界面線44は、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46に相当する。表示画面42において、この界面線44を含んだ上方の表示領域は、測定対象である歯の断層情報には必要ではない領域となる。すなわち、歯の断層情報を得るためには、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46を含んで、この第1のピークの周波数47より低い周波数の領域の干渉光のスペクトラムの情報を除去し、このスペクトラムを解析、演算することにより正確な歯の断層画像を得ることができるのである。   The interface line 44 described above corresponds to the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light. On the display screen 42, the upper display area including the interface line 44 is an area that is not necessary for the tomographic information of the tooth to be measured. That is, in order to obtain tooth tomographic information, the information on the spectrum of the interference light including the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light and the frequency lower than the frequency 47 of the first peak is removed. By analyzing and calculating this spectrum, an accurate tooth tomographic image can be obtained.

さて、次にどのようにして、この第1のピークの周波数47より低い周波数の領域の干渉光のスペクトラムの情報を除去するかについて説明する。   Next, how to remove the interference light spectrum information in the frequency region lower than the first peak frequency 47 will be described.

まず、界面線44の除去の方法について図14、図15を参照して説明する。   First, a method for removing the interface line 44 will be described with reference to FIGS.

図14に、プローブ単体の状態での干渉光より得られた断層画像を示す。また、図15には、このときのAラインの干渉光の周波数スペクトラムの分布を示す。   FIG. 14 shows a tomographic image obtained from the interference light in the state of the probe alone. FIG. 15 shows the frequency spectrum distribution of the interference light of the A line at this time.

このようにプローブ単体で干渉光を測定した場合は、測定対象がプローブ前方に存在しないので、界面線44のみが表示されるため、この干渉光のスペクトラム分布においても、第1のピーク46のゲイン(大きさ)と、その周波数47を測定することができる。この周波数47を予め測定しておき、測定対象の干渉光を測定した際には、この干渉光の周波数スペクトラムの情報から、周波数47含んで、この周波数より低い領域の干渉光の周波数スペクトラムの情報を除去することで、測定対象の正確な断層画像情報を得ることが可能となる。   In this way, when the interference light is measured with the probe alone, since the measurement target does not exist in front of the probe, only the interface line 44 is displayed. Therefore, the gain of the first peak 46 is also obtained in the spectrum distribution of the interference light. (Size) and its frequency 47 can be measured. When the frequency 47 is measured in advance and the interference light to be measured is measured, the frequency spectrum information of the interference light in the region lower than the frequency 47 including the frequency 47 is obtained from the information of the frequency spectrum of the interference light. By removing, accurate tomographic image information of the measurement object can be obtained.

プローブ単体での干渉光を測定する方法としては、例えば、図1において制御ボックス6の上面に設けたプローブ設置部48に置いた状態で、干渉光を測定することにより、プローブ単体での測定が可能となる。   As a method of measuring the interference light with the probe alone, for example, the measurement with the probe alone can be performed by measuring the interference light in a state where it is placed on the probe installation portion 48 provided on the upper surface of the control box 6 in FIG. It becomes possible.

上述したように、図12に示す界面線44に対応した干渉光の周波数スペクトラムは、図13に示す干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46として現れるが、この第1のピーク46の周波数47は、歯の表面にあたる干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45の周波数45aよりも低い側に現れる。   As described above, the frequency spectrum of the interference light corresponding to the interface line 44 shown in FIG. 12 appears as the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light shown in FIG. Appears on the lower side of the frequency 45a of the second peak 45 of the frequency spectrum of the interference light hitting the tooth surface.

このような周波数スペクトラムの分布にするためには、本発明の実施の形態における光断層画像取得装置の光学経路長を調整しておく必要がある。   In order to obtain such a frequency spectrum distribution, it is necessary to adjust the optical path length of the optical tomographic image acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention.

この光学経路長について、図10に戻って説明すると、光源20から出た光は、分割部21で2つに分割されて、一方は参照鏡22までの光学経路長を経て干渉部23に入り、他方は、上述したプローブの光入出部を経由して測定対象4に照射されて、測定対象4の反射光をプローブが測定反射光として取り込み、この測定光が干渉部23に入る。干渉部23で生成される干渉光では、上述した分割部21から参照鏡22を経由して干渉部までの光学経路長Xと、分割部21からプローブの光入出部2の光学経路の先端、つまり、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40を経由して干渉部までの光学経路長Yとの差が干渉光のスペクトラムとして現れることになる。ここで重要なのは、前記光学経路長Xは、前記光学経路長Yよりも短くなくてはならないということである。すなわち、界面線44に相当する、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40の後方側に、前記光学経路長Xと等しくなる点がくるように、光学経路長を調整しておかなければならない。   The optical path length will be described with reference to FIG. 10 again. The light emitted from the light source 20 is divided into two by the dividing unit 21, and one enters the interference unit 23 through the optical path length to the reference mirror 22. On the other hand, the measurement object 4 is irradiated via the light input / output part of the probe described above, the probe captures the reflected light of the measurement object 4 as measurement reflected light, and this measurement light enters the interference part 23. In the interference light generated by the interference unit 23, the optical path length X from the division unit 21 through the reference mirror 22 to the interference unit, the tip of the optical path from the division unit 21 to the light input / output unit 2 of the probe, That is, the difference from the optical path length Y to the interference portion via the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover 38 appears as a spectrum of interference light. What is important here is that the optical path length X must be shorter than the optical path length Y. In other words, the optical path length is adjusted so that a point equal to the optical path length X comes to the rear side of the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover 38 corresponding to the interface line 44. There must be.

もし、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも長くなってしまう場合、つまり、図11に示すところの、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40のと、測定対象である歯4の間の位置Y’51において前記光学経路長Xと等しくなる場合には、この断層画像および周波数スペクトラムは、図16、図17に示すようになる。   If the optical path length X is longer than the optical path length Y, that is, the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover 38 as shown in FIG. When the position Y′51 between the teeth 4 is equal to the optical path length X, the tomographic image and the frequency spectrum are as shown in FIGS.

図16に示す断層画像によると、表示画面42には歯の断層画像43が表示されているが、この断層画像43の下方には、上述したプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40による後方への反射光41の影響として、界面線44が表示されている。   According to the tomographic image shown in FIG. 16, the tooth tomographic image 43 is displayed on the display screen 42, but below the tomographic image 43, the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover described above. The interface line 44 is displayed as an influence of the reflected light 41 to the rear due to.

この表示画面42のAラインにおける干渉光の周波数スペクトラムの図を図17に示す。   A diagram of the frequency spectrum of the interference light in the A line of the display screen 42 is shown in FIG.

測定対象の歯の光断層画像は、干渉光の周波数スペクトラムを解析することにより得ることができる。上述したように、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも短い場合には、図12のごとく、干渉光の周波数スペクトラムは、その周波数の低い領域からプローブに近い箇所の情報に相当し、周波数が高くなるにしたがって、プローブから離れた箇所での情報になるのであるが、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも長い場合には、図16に示すように、歯の断層画像43に、界面線44が重畳して表示される場合がある。   An optical tomographic image of the tooth to be measured can be obtained by analyzing the frequency spectrum of the interference light. As described above, when the optical path length X is shorter than the optical path length Y, as shown in FIG. 12, the frequency spectrum of the interference light corresponds to information on a portion close to the probe from a low frequency region. However, as the frequency increases, the information becomes the information away from the probe. However, if the optical path length X is longer than the optical path length Y, as shown in FIG. The interface line 44 may be superimposed on the tomographic image 43.

この理由は、図11に示すところの点Y’51において、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yと等しくなる場合には、この点Y’51とプリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40との距離に相当する分、界面線44が表示画面42の上方より折り返して表示されるので、もし、この距離が、点Y’51と歯4の距離よりも長いと、図16のごとく、歯の断層画像43に、界面線44が重畳して表示されてしまうのである。   This is because, when the optical path length X is equal to the optical path length Y at the point Y′51 shown in FIG. 11, the interface 39 between the point Y′51 and the prism 10 or the protection is provided. Since the interface line 44 is displayed from the top of the display screen 42 by an amount corresponding to the distance from the interface 40 of the cover 38, if this distance is longer than the distance between the point Y ′ 51 and the tooth 4, As shown in FIG. 16, the interface line 44 is superimposed and displayed on the tooth tomographic image 43.

同様に、図17に示すこの干渉光の周波数スペクトラムでは、界面線44に相当する第1のピーク46の周波数47は、歯の表面にあたる干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45の周波数45aよりも周波数として高い側に現れる。   Similarly, in the frequency spectrum of the interference light shown in FIG. 17, the frequency 47 of the first peak 46 corresponding to the interface line 44 is higher than the frequency 45a of the second peak 45 of the frequency spectrum of the interference light hitting the tooth surface. Also appears on the higher side as a frequency.

このような相関においての本発明の実施の形態における制御方法を、図10を参照しながら説明すると、制御部26は、プローブ単体での干渉光を断層画像用演算部25に設けたFFT部49で解析し、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47が所定の周波数以下となるように、参照鏡22の位置を制御することができる。   The control method in the embodiment of the present invention in such a correlation will be described with reference to FIG. 10. The control unit 26 includes an FFT unit 49 in which interference light from a single probe is provided in the tomographic image calculation unit 25. The position of the reference mirror 22 can be controlled so that the frequency 47 of the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light is equal to or lower than a predetermined frequency.

この制御のフローチャートを図18に示す。   A flowchart of this control is shown in FIG.

制御部26は、参照鏡22を光学経路長Xが短くなるように動かす第1の工程と、制御部26は、断層画像用演算部25に設けたFFT部49で解析し、第1のピーク46の周波数47がどのように変化するか判定する第2の工程と、もし、周波数47が低い方向に変化した場合は、この周波数47が所定の周波数以下になるように参照鏡22を光学経路長Xが短くなるように動かす第3の工程と、もし、周波数47が高い方向に変化した場合は、この周波数47が所定の周波数以下になるように参照鏡22を光学経路長Xが長くなるように動かす第4の工程と、を実行することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47を所定の周波数以下に設定することが可能となる。   The control unit 26 performs the first step of moving the reference mirror 22 so that the optical path length X is shortened, and the control unit 26 performs analysis by the FFT unit 49 provided in the tomographic image calculation unit 25 to obtain the first peak. A second step of determining how the frequency 47 of 46 changes, and if the frequency 47 changes in a lower direction, the optical path of the reference mirror 22 is set so that the frequency 47 is equal to or lower than a predetermined frequency. The third step of moving the length X to be shorter, and if the frequency 47 changes in a higher direction, the optical path length X of the reference mirror 22 is increased so that the frequency 47 is equal to or lower than a predetermined frequency. By performing the fourth step of moving in this manner, the frequency 47 of the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light by the interface line 44 can be set to a predetermined frequency or lower.

このように、前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長Xが、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長Y未満となるように設計、および、調整することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47を、所定の周波数以下に設定することが可能となる。   In this way, the optical path length X from the dividing unit to the interference unit via the reference mirror is less than the optical path length Y from the dividing unit to the interference unit via the light input / output unit of the probe. By designing and adjusting, the frequency 47 of the first peak 46 of the frequency spectrum of the interference light by the interface line 44 can be set to a predetermined frequency or lower.

また、前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長Xは、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長Yと、ほぼ等しくなるように設計、および、調整することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47は、ほぼ周波数0となるため、周波数スペクトラム上より、第1のピーク46を除去することが可能となる。   Further, the optical path length X from the dividing unit to the interference unit through the reference mirror is substantially equal to the optical path length Y from the dividing unit to the interference unit through the light input / output unit of the probe. By design and adjustment, the frequency 47 of the first peak 46 of the interference light frequency spectrum caused by the interface line 44 is substantially zero, so the first peak 46 is removed from the frequency spectrum. It becomes possible.

更には、この状態で、非測定光除去手段において、第1のピーク46の周波数以下の周波数スペクトラムの成分を除去することにより、測定対象4の正確な断層情報を生成できることとなる。   Further, in this state, the non-measurement light removing means removes the frequency spectrum component equal to or lower than the frequency of the first peak 46, thereby generating accurate tomographic information of the measurement object 4.

以上のように、本発明の実施の形態の光断層画像取得装置では、測定対象に光を照射する際に、測定対象に対するプローブの光入出部に設けたプリズム等の光屈折部材や、透過性のカバー体から後方に反射して測定光に混入する信号を、参照鏡22の位置を制御することで、測定対象の断層画像情報から除去するので、正確な光断層画像を取得することができる。   As described above, in the optical tomographic image acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention, when irradiating light to the measurement target, a light refracting member such as a prism provided at the light input / output portion of the probe with respect to the measurement target, or transparency By controlling the position of the reference mirror 22, the signal reflected backward from the cover body of the lens and being mixed into the measurement light is removed from the tomographic image information to be measured, so that an accurate optical tomographic image can be acquired. .

また、光断層画像取得装置にプリズムや、保護カバーを使用できることにより、プローブの光の照射方向を変更が可能となるため、プローブの利便性が向上したり、また、透過性の保護カバーをプローブの光入出部に設けたことで、唾液等がプローブ内に入ってくるのを防止できるため、プローブの衛生面を向上することができるという効果がある。   In addition, the use of a prism or protective cover in the optical tomographic image acquisition device makes it possible to change the light irradiation direction of the probe, thereby improving the convenience of the probe and providing a transparent protective cover as the probe. Since it can prevent saliva etc. from entering the probe by providing it at the light entrance / exit part, there is an effect that the hygiene aspect of the probe can be improved.

以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。   Now that the basic configuration and operation of the present embodiment have been understood, the characteristic points of the present embodiment will be described below.

まず、再び図10に戻って、本実施形態における主要課題について説明する。   First, returning to FIG. 10 again, main problems in the present embodiment will be described.

上述したように、本実施形態における光断層画像取得装置では、測定対象の光断層画像を取得するために、参照鏡20からの参照光と、湾曲自在のケーブル材5が導光したプローブから得られた測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成し、この干渉部21で生成された干渉光を演算処理して断層画像を生成するようになっている。   As described above, in the optical tomographic image acquisition apparatus according to the present embodiment, in order to acquire the optical tomographic image to be measured, the reference light from the reference mirror 20 and the probe guided by the bendable cable material 5 are obtained. The measurement reflected light is caused to interfere with each other to generate interference light, and the interference light generated by the interference unit 21 is arithmetically processed to generate a tomographic image.

このような構成においては、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲自在なため、使用者がプローブの位置を容易に調整できるので、プローブの操作性を向上することができるが、測定対象の断層画像が正確に表示できないという現象が発生した。   In such a configuration, since the cable member 5 connected to the probe can be bent, the user can easily adjust the position of the probe, so that the operability of the probe can be improved. The phenomenon that the image cannot be displayed correctly occurred.

これは、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲自在なため、湾曲時にケーブル材5の伸縮が発生し、このケーブル材5に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、この経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算して結果をそのまま表示してしまうことが、結論として測定対象の断層画像が正確に表示できない原因であるということを見いだした。   This is because the cable member 5 connected to the probe can be bent, and the cable member 5 expands and contracts when bent, and the path lengths of the measurement light guided to the cable member 5 and the measurement reflected light change. As a result, it is found that the tomographic image of the measurement object cannot be displayed accurately because the interference light using the measurement reflected light with the changed path length is calculated and the result is displayed as it is. It was.

ではここで、この断層画像の表示がどのように正確に表示されないかについて、図12を用いて、具体的に説明を行う。   Now, how the display of the tomographic image is not accurately displayed will be specifically described with reference to FIG.

図19においては、表示画面42には、画像の界面44と測定対象である歯4の断層画像43が表示されている。上述したように、この界面44は、測定対象の歯4に光を照射する際に、この光がプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40を完全に通過しないで、いくらかの光が後方への反射光41(言い換えると非測定光)として測定光に混入してプローブ本体1側に返されることで表示されるものである。   In FIG. 19, an image interface 44 and a tomographic image 43 of the tooth 4 to be measured are displayed on the display screen 42. As described above, when the interface 44 irradiates light on the tooth 4 to be measured, this light does not completely pass through the interface 39 of the prism 10 or the interface 40 of the protective cover, so that some light is generated. The reflected light 41 (in other words, non-measurement light) is mixed with the measurement light and returned to the probe body 1 side to be displayed.

このような状態においては、プローブと測定対象である歯4の距離が固定されていれば、断層画像43と、界面44は、表示画面42において固定して表示されるものであるが、プローブを使用者が操作する際に、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲することで、ケーブル材5に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、その結果、図19の表示画面42は、プローブと測定対象である歯4の距離に係わらず、図20の表示画面42のごとく、表示画面42の上下方向に動いて表示されてしまい、非常に見づらい状態になってしまう。   In such a state, if the distance between the probe and the tooth 4 to be measured is fixed, the tomographic image 43 and the interface 44 are fixedly displayed on the display screen 42. When the user operates, the cable material 5 connected to the probe is bent, so that the path lengths of the measurement light guided to the cable material 5 and the measurement reflected light are changed. 19, the display screen 42 moves up and down on the display screen 42 as shown in the display screen 42 of FIG. 20 regardless of the distance between the probe and the tooth 4 to be measured, and is very difficult to see. End up.

具体的には、図20においては、44aが図19における界面の表示位置であり、その界面位置が、44bの表示位置まで、つまり、表示画面の上方向にずれて表示してしまった状態となっている。同様に、断層画像43も表示画面の上方向にずれて表示されてしまうのである。   Specifically, in FIG. 20, 44a is the display position of the interface in FIG. 19, and the interface position has been displayed up to the display position of 44b, that is, shifted upward in the display screen. It has become. Similarly, the tomographic image 43 is also displayed while being shifted upward in the display screen.

そこで、このような課題を解決するために、本実施形態の構成としては、図10に示すように、光源18と、この光源18から出た光を分割する分割部19と、この分割部19で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射する。   Therefore, in order to solve such a problem, as shown in FIG. 10, the configuration of the present embodiment includes a light source 18, a dividing unit 19 that divides the light emitted from the light source 18, and the dividing unit 19. The first light divided in step 1 is irradiated from the light entrance / exit portion provided with the photorefractive member or the transmissive cover body toward the measurement object.

次に、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、分割部19で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材5と、分割部19によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡20と、この参照鏡20からの参照光と、ケーブル材5が導光した測定反射光と、干渉部21で干渉させて干渉光を生成する。   Next, a probe that takes reflected light from the measurement object as measurement reflected light from the light input / output unit, and guides the first light divided by the dividing unit 19 to the probe, and the measurement taken by the probe A bendable cable member 5 that guides reflected light, a reference mirror 20 that corrects the path length of the second light divided by the dividing unit 19, the reference light from the reference mirror 20, and the cable member 5. Is interfered with the measurement reflected light guided by the interference unit 21 to generate interference light.

次に、この干渉部21で生成された干渉光を断層画像用演算部23でFFT演算処理を行って測定対象の断層画像情報を生成するが、さらに、表示制御部50では、前記断層画像情報を解析して界面位置を検出する界面検出部52を設けており、この界面位置を表示画面に対して、常に固定した表示位置で表示するように制御を行うことで、ケーブル材5の湾曲による表示位置の移動を防止し、正確に断層画像を表示できるのである。   Next, the interference light generated by the interference unit 21 is subjected to FFT calculation processing by the tomographic image calculation unit 23 to generate tomographic image information to be measured. The display control unit 50 further performs the tomographic image information. By detecting the interface position and detecting the interface position, the interface position 52 is controlled so that the interface position is always displayed at a fixed display position on the display screen. The display position can be prevented from moving and the tomographic image can be accurately displayed.

つまり、光屈折部材、または、透過性のカバー体による界面の映像情報は、上述のごとく、検出/除去することで見やすく表示できるという効果もあるが、本課題においては、検出/固定した表示制御を行うことによって、測定対象の断層画像の上下方向のブレを抑制可能となり、見やすく表示できるという効果も得ることができるのである。   In other words, as described above, there is an effect that the image information on the interface by the photorefractive member or the transmissive cover body can be easily displayed by detecting / removing the information. By performing the above, it is possible to suppress the vertical blurring of the tomographic image to be measured, and it is possible to obtain the effect that it can be displayed easily.

次に、本実施の形態における処理のフローチャートを図21に示す。   Next, FIG. 21 shows a flowchart of processing in the present embodiment.

まず第1の工程としては、界面のみの断層画像を取得する(S1)。この具体的な取得方法としては、例えば、図1において制御ボックス6の上面に設けたプローブ設置部48に置いた状態で、干渉光を測定することにより、プローブ単体での測定が可能となる。   First, as a first step, a tomographic image of only the interface is acquired (S1). As a specific acquisition method, for example, the interference light is measured in a state where the probe is placed on the probe installation portion 48 provided on the upper surface of the control box 6 in FIG.

次に、第2の工程として、界面検出部(図10の52)により、界面の位置を検出し、この界面位置が表示画面のY座標の位置を基準位置y0として取得する(S2)。   Next, as a second step, the position of the interface is detected by the interface detection unit (52 in FIG. 10), and the position of the Y coordinate of the display screen is acquired as the reference position y0 (S2).

次に、プローブを操作して、測定対象の測定を行い(S3)、この状態において、断層画像情報から、界面検出部(図10の52)は、界面の位置を検出し、これをy1として(S4)、S2で取得した界面のY座標上での基準位置y0と現在の界面のY座標位置y1を比較して(S5)、その差が閾値以上であれば、界面位置がy0となるように表示制御部(図10の17)で、表示画面全体の表示位置を補正する表示制御を行い、表示画面が固定的に表示されるようにする。   Next, the probe is operated to measure the measurement target (S3). In this state, the interface detection unit (52 in FIG. 10) detects the position of the interface from the tomographic image information, and sets this as y1. (S4) The reference position y0 on the Y coordinate of the interface acquired in S2 is compared with the Y coordinate position y1 of the current interface (S5). If the difference is equal to or greater than the threshold, the interface position is y0. Thus, the display control unit (17 in FIG. 10) performs display control for correcting the display position of the entire display screen so that the display screen is displayed in a fixed manner.

この界面検出部(図10の52)の界面検出の手段としては、画像情報の混在する直線情報を検出する手法である、ハフ変換を用いる手段もある。   As a means for detecting the interface of the interface detection unit (52 in FIG. 10), there is a means using Hough transform, which is a technique for detecting straight line information in which image information is mixed.

あるいは、上述したように、断層画像用演算部(図10の23)で演算された干渉光のFFT結果から、所定の周波数以下に発生する周波数スペクトラムのピークを検出し、界面位置の検出を行う手段を用いても良い。   Alternatively, as described above, the peak of the frequency spectrum generated below a predetermined frequency is detected from the FFT result of the interference light calculated by the tomographic image calculation unit (23 in FIG. 10), and the interface position is detected. Means may be used.

このような手段、すなわち経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合、すなわち表示が上下にずれることを補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。   The interface position of the light refracting member of the probe or the transmissive cover body is detected from the calculation result of such means, that is, the interference light using the measurement reflected light whose path length is changed, and this interface position is fixed. By performing display control as described above, it is possible to correct a display defect due to a change in the path length of the measured reflected light, that is, to shift the display up and down, so that an accurate optical tomographic image can be displayed.

以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成としたので、正確な光断層画像を表示することができる。   As described above, the present invention provides a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and a first light divided by the dividing unit provided with a photorefractive member or a transmissive cover body. The probe that irradiates the measurement target from the light input / output unit and takes the reflected light from the measurement target as the measurement reflected light from the light input / output unit, and the first light divided by the division unit to the probe A bendable cable material that guides the measurement reflected light captured by the probe, a reference mirror that corrects the path length of the second light divided by the dividing unit, and a reference mirror from the reference mirror An interference unit that generates interference light by causing interference between the reference light and the measurement reflected light guided by the cable material, and processing the tomographic image information to be measured by calculating the interference light generated by the interference unit The tomographic image calculation unit to be generated and the tomographic image calculation unit A display control unit that displays the tomographic image information of the probe on the display unit, and the display control unit detects the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body from the tomographic image information. Since the detection unit is provided and the display control is performed so that the display position of the interface position on the display unit is fixed, an accurate optical tomographic image can be displayed.

すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合を補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。   That is, the optical tomographic image acquisition apparatus of the present invention detects the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body from the calculation result of the interference light using the measurement reflected light whose path length has changed. By performing display control so that the interface position is fixed, a display defect due to a change in the path length of the measured reflected light is corrected, so that an accurate optical tomographic image can be displayed.

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 制御ボックス
7 コリメータレンズ
8 光走査部
9 波長分離ミラー
10 プリズム
11 歯
12 表示部
13 表示部
14 虫歯
15 発光素子
16 カメラ
17 表示部
18 光源
19 分割部
20 参照鏡
21 干渉部
22 受光部
23 断層画像用演算部
24 制御部
25 観察画像用演算部
26 ガルバノミラー
27 モータ
28 モータ
29 ホルダ
30 水平部分
31 垂直部分
32 駆動軸
33 軸受け
34 ウォームホイール
35 ウォームギア
36 リード線
37 保持部
38 保護カバー
39 プリズムの界面
40 保護カバーの界面
41 後方反射光
42 表示画面
43 歯の断層画像
44 界面線
45 第2のピーク
46 第1のピーク
47 第1のピークの周波数
48 プローブ設置部
49 FFT部
50 表示制御部
51 光学経路点Y’
52 界面検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe main body 2 Light entrance / exit part 3 Oral cavity 4 Tooth 5 Cable 6 Control box 7 Collimator lens 8 Optical scanning part 9 Wavelength separation mirror 10 Prism 11 Tooth 12 Display part 13 Display part 14 Caries 15 Light emitting element 16 Camera 17 Display part 18 Light source 19 Dividing part 20 Reference mirror 21 Interfering part 22 Light receiving part 23 Tomographic image computing part 24 Control part 25 Observation image computing part 26 Galvano mirror 27 Motor 28 Motor 29 Holder 30 Horizontal part 31 Vertical part 32 Drive shaft 33 Bearing 34 Warm wheel 35 Worm gear 36 Lead wire 37 Holding part 38 Protective cover 39 Prism interface 40 Protective cover interface 41 Back reflected light 42 Display screen 43 Tomographic image of tooth 44 Interface line 45 Second peak 46 First peak 47 First peak 47 Frequency 48 Probe setting Part 49 FFT unit 50 display control unit 51 the optical path points Y '
52 Interface detector

Claims (5)

光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成とした光断層画像取得装置。
A light source, a division unit that divides the light emitted from the light source, and the first light divided by the division unit from the light input / output unit provided with the photorefractive member or the transmissive cover body to the measurement object A probe that takes reflected light from the measurement object as measurement reflected light from the light input / output unit, and guides the first light divided by the dividing unit to the probe, which is taken in by the probe A flexible cable material that guides measurement reflected light, a reference mirror that corrects the path length of the second light divided by the dividing unit, reference light from the reference mirror, and the cable material. An interference unit that generates interference light by interfering with the measurement reflected light that has been guided; and an arithmetic unit for tomographic image that generates tomographic image information to be measured by performing arithmetic processing on the interference light generated by the interference unit; , Display tomographic image information from this tomographic image calculation unit And a display control unit for displaying on,
The display control unit is provided with an interface detection unit for detecting the interface position of the photorefractive member of the probe or the transmissive cover body from the tomographic image information, and the display position of the interface position on the display unit is fixed. An optical tomographic image acquisition apparatus configured to control display.
前記断層画像演算部で生成された断層画像情報を表示する表示部を配置した請求項1に記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to claim 1, further comprising a display unit that displays the tomographic image information generated by the tomographic image calculation unit. 前記界面検出部は、前記界面位置をハフ変換によって検出する構成とした請求項1または2に記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the interface detection unit is configured to detect the interface position by Hough transform. 前記界面検出部は、前記界面位置を前記干渉部の周波数スペクトラムのピークより検出する構成とした請求項1または2に記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the interface detection unit is configured to detect the interface position from a peak of a frequency spectrum of the interference unit. 前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長は、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長未満となるように構成した請求項1から4のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。 The optical path length from the dividing unit to the interference unit via the reference mirror is configured to be less than the optical path length from the dividing unit to the interference unit via the light input / output unit of the probe. 5. The optical tomographic image acquisition apparatus according to any one of items 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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