JP2020106514A - Optical coherence tomographic imaging device - Google Patents

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To provide an optical coherence tomographic imaging device that enables a simple configuration to properly increase a frequency of a k clock signal.SOLUTION: An optical coherence tomographic imaging device comprises: a light source unit that emits light of which an optical frequency is swept; a coherence unit that produces coherent light by measurement light, which is divided from the light which the light source unit emits and with which an analyte is irradiated, and reference light; a detection unit that detects the coherent light, and generates a coherence signal; a conversion unit that converts the coherence signal into digital data; a K clock generation unit that generates a K clock signal at equal optical frequency intervals, using the light which the light source unit emits; and a frequency doubling circuit 84 that doubles the frequency of the k clock signal. The frequency doubling circuit is configured to input a first signal 813 and second signal 814, which are generated from the k clock signal and have a phase mutually reversed, to an analog multiplier 844, and generate a frequency-doubled K clock signal 816, and the conversion unit is configured to sample the coherence signal, using the frequency-doubled K clock signal, and thereby convert a coherence signal subjected to the sampling into digital data.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光干渉断層撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical coherence tomographic imaging apparatus.

現在、光干渉断層撮像法(OCT:Optical Coherence Tomography)を用いる撮像装置(以下、OCT装置という。)が開発されている。OCT装置は、物体へ光を照射し、照射光の波長に応じて物体の異なる深さから戻ってくる反射光と参照光とを干渉させる。OCT装置は、干渉光の強度の時間波形(以下、干渉スペクトルという。)に含まれる周波数成分を分析することによって物体の断層に関する情報、具体的には断層像を得ることができる。OCT装置は、例えば眼科用の撮像装置として眼底検査等に用いられる。 Currently, an imaging apparatus (hereinafter referred to as an OCT apparatus) using an optical coherence tomography (OCT: Optical Coherence Tomography) is being developed. The OCT device irradiates the object with light, and causes the reflected light returning from different depths of the object to interfere with the reference light according to the wavelength of the irradiation light. The OCT apparatus can obtain information about a tomographic image of an object, specifically a tomographic image, by analyzing frequency components included in a temporal waveform of the intensity of interference light (hereinafter, referred to as an interference spectrum). The OCT apparatus is used for fundus examination and the like as an imaging apparatus for ophthalmology, for example.

OCT装置を用いた検査では、正確な画像を得るために、検査の間、被検者の行動が制限される。そのため、OCT装置の測定速度が遅いと被検者の行動を制限する期間が長くなり、被検者の身体的負担が増加する。このことから、OCT装置では、測定速度を向上させ、検査にかかる被検者の身体的負担を低減することが望まれている。 In the examination using the OCT apparatus, the behavior of the subject is restricted during the examination in order to obtain an accurate image. Therefore, when the measurement speed of the OCT device is low, the period during which the behavior of the subject is restricted becomes long, and the physical burden on the subject increases. Therefore, in the OCT device, it is desired to improve the measurement speed and reduce the physical burden on the subject for the examination.

そこで、測定速度を向上させたOCT装置として、波長掃引光源を用いたOCT装置(Swept Source OCT装置、以下、SS−OCT装置という。)が盛んに開発されている。 Therefore, as an OCT device with an improved measurement speed, an OCT device using a wavelength swept light source (Sweep Source OCT device, hereinafter referred to as SS-OCT device) has been actively developed.

SS−OCT装置では、測定速度をさらに向上させるため、一度の撮像でより広範囲の断層情報を取得することが好ましい。そのため、SS−OCT装置を用いた検査の被検体となる生体組織の深さ方向の撮像範囲をより広くする手法が検討されてきている。なお、被検体となる生体組織の深さ方向は、一般にA−スキャン方向と呼ばれる。 In the SS-OCT apparatus, in order to further improve the measurement speed, it is preferable to acquire tomographic information in a wider range with a single imaging. Therefore, a method of widening the imaging range in the depth direction of the biological tissue which is the subject of the examination using the SS-OCT device has been studied. The depth direction of the biological tissue that is the subject is generally called the A-scan direction.

ここで、SS−OCT装置では、被検体からの反射光と参照光との干渉光(干渉信号)をサンプリングする回数、すなわち干渉光のサンプリング数を増やすことで、A−スキャン方向の撮像範囲をより広くできることが知られている。このため、干渉光のサンプリング数を増やすために、サンプリングのタイミングを示すクロック信号(以下、kクロック信号という。)の周波数を増加させることが行われる。 Here, in the SS-OCT apparatus, the number of times that the interference light (interference signal) between the reflected light from the subject and the reference light is sampled, that is, the number of times that the interference light is sampled is increased to increase the imaging range in the A-scan direction. It is known to be wider. Therefore, in order to increase the sampling number of the interference light, the frequency of the clock signal (hereinafter, referred to as k clock signal) indicating the sampling timing is increased.

一般に、光源からの光を用いて高周波数のkクロック信号を生成するためには、コヒーレント長の長い光源を用いる必要がある。しかしながら、コヒーレント長の長い光源は高価であるため、そのような光源を用いる場合にはSS−OCT装置にかかるコストが高くなる。そのため、コヒーレント長の長い光源を用いずにkクロック周波数を増加させる手法が提案されている。 Generally, in order to generate a high frequency k clock signal using light from a light source, it is necessary to use a light source having a long coherence length. However, since a light source with a long coherence length is expensive, when using such a light source, the cost of the SS-OCT apparatus becomes high. Therefore, a method of increasing the k clock frequency without using a light source having a long coherence length has been proposed.

特許文献1は、乗算器を用いてSS−OCT装置のサンプルクロックの周波数を倍化する方法を開示している。 Patent Document 1 discloses a method of doubling the frequency of a sample clock of an SS-OCT apparatus using a multiplier.

特表2010−515919号公報Japanese Patent Publication No. 2010-515919

kクロック信号を単純に分割しアナログ乗算器に入力する場合、入力信号にオフセット電圧が含まれなければ、アナログ乗算器の出力信号は、sinθ・sinθ=−cos2θ/2+1/2となり、周波数が倍化される。 When the k clock signal is simply divided and input to the analog multiplier, if the input signal does not include the offset voltage, the output signal of the analog multiplier is sin θ·sin θ=−cos 2θ/2+1/2, and the frequency is doubled. Be converted.

しかしながら、入力信号にオフセット電圧aが含まれると、アナログ乗算器の出力信号は、(sinθ+a)・(sinθ+a)=−cos2θ/2+2a・sinθ+a+1/2となり、元の周波数成分のsinθの項を含んでしまうため波形が歪んでしまう。このため、kクロック信号を適切に倍化できないという問題がある。 However, when the input signal includes the offset voltage a, the output signal of the analog multiplier becomes (sin θ+a)·(sin θ+a)=−cos 2θ/2+2a·sin θ+a 2 +1/2, and the sin θ term of the original frequency component is The waveform is distorted because it is included. Therefore, there is a problem that the k clock signal cannot be properly doubled.

上記問題を鑑み、本発明は、簡単な構成でkクロック信号の周波数を適切に増加させることができる光干渉断層撮像装置を提供することを目的の一つとする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical coherence tomography apparatus capable of appropriately increasing the frequency of a k clock signal with a simple configuration.

本発明の一実施態様に係る光干渉断層撮像装置は、光周波数が掃引される光を出射する光源部と、前記光源部が出射する光から分割され被検体へ照射された測定光と前記光源部が出射する光から分割された参照光による干渉光を発生させる干渉部と、前記干渉光を検出し、干渉信号を生成する検出部と、前記干渉信号をディジタルデータに変換する変換部と、前記光源部が出射する光を用いて、等光周波数間隔のkクロック信号を生成するkクロック生成部と、前記kクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路とを備え、前記周波数倍化回路は、前記kクロック信号から生成された、互いに位相が反転している第1の信号と第2の信号をアナログ乗算器に入力して、周波数が倍化されたkクロック信号を生成し、前記変換部は、前記周波数が倍化されたkクロック信号を用いて前記干渉信号をサンプリングすることで、前記干渉信号を前記ディジタルデータに変換する。 An optical coherence tomographic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source unit that emits light whose optical frequency is swept, measurement light that is split from the light emitted by the light source unit, and is applied to a subject, and the light source. An interference section for generating interference light by reference light split from the light emitted by the section, a detection section for detecting the interference light and generating an interference signal, and a conversion section for converting the interference signal into digital data, The frequency doubling includes a k-clock generation unit that generates a k-clock signal at equal optical frequency intervals using light emitted from the light source unit, and a frequency doubling circuit that doubles the frequency of the k-clock signal. The circuit inputs a first signal and a second signal, which are generated from the k clock signal and are out of phase with each other, to an analog multiplier to generate a frequency-doubled k clock signal, The conversion unit converts the interference signal into the digital data by sampling the interference signal using the k clock signal having the frequency doubled.

本発明によれば、簡単な構成でkクロック信号の周波数を適切に増加させることができる。 According to the present invention, the frequency of the k clock signal can be appropriately increased with a simple configuration.

実施例1によるOCT装置の構成例を概略的に示す。1 schematically shows a configuration example of an OCT apparatus according to a first embodiment. 実施例1に係るkクロック生成部の構成例を概略的に示す。1 schematically shows a configuration example of a k clock generation unit according to the first embodiment. 実施例1に係る周波数倍化回路の構成例を概略的に示す。1 schematically shows a configuration example of a frequency doubling circuit according to a first embodiment. 実施例1に係る周波数倍化回路内を伝播する各信号の波形の例を示す。3 shows an example of the waveform of each signal propagating in the frequency doubler circuit according to the first embodiment. 実施例2によるOCT装置の構成例を概略的に示す。1 schematically shows a configuration example of an OCT apparatus according to a second embodiment. 実施例2に係る周波数倍化回路の構成例を概略的に示す。2 schematically shows a configuration example of a frequency doubling circuit according to a second embodiment.

以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。 Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, relative positions of constituent elements, and the like described in the following embodiments are arbitrary, and can be changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. Also, in the drawings, the same reference numerals are used in the drawings to denote the same or functionally similar elements.

なお、本発明による光干渉断層撮像装置(OCT装置)は、波長掃引光源を用いたSS−OCT装置であるが、簡略化のため以下では単にOCT装置という。また、以下、本発明によるOCT装置を、被検体の眼底を検査するために用いられるOCT装置として説明する。しかしながら、本発明によるOCT装置は、眼底検査以外の用途に用いられることができ、例えば被検眼の前眼部や臓器等の任意の物体の検査等に用いられてもよい。このとき、本発明は、眼科装置以外に、内視鏡等の医療機器に適用することができる。 Although the optical coherence tomographic imaging apparatus (OCT apparatus) according to the present invention is an SS-OCT apparatus using a wavelength swept light source, it will be simply referred to as an OCT apparatus below for simplification. Further, the OCT apparatus according to the present invention will be described below as an OCT apparatus used for examining the fundus of a subject. However, the OCT apparatus according to the present invention can be used for applications other than fundus examination, and may be used, for example, for examining any object such as the anterior segment of the eye or organ. At this time, the present invention can be applied to a medical device such as an endoscope in addition to the ophthalmologic apparatus.

(実施例1)
以下、図1乃至4(e)を参照して、本発明の実施例1によるOCT装置について説明する。図1は、本実施例によるOCT装置の構成例を概略的に示す。
(Example 1)
Hereinafter, an OCT apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4E. FIG. 1 schematically shows a configuration example of the OCT apparatus according to this embodiment.

図1に示すように、OCT装置1には、光を射出する光源部10と、干渉光を発生させる干渉部20と、干渉光を検出する検出部30と、被検体100である眼の眼底の情報を取得する情報取得部40と、取得した情報を表示する表示部70とが設けられている。さらに、OCT装置1には、被検体100に測定光を照射し、被検体100からの反射光を干渉部20へ出射する測定アーム50と、測定アーム50から出射される反射光と干渉させる参照光を出射する参照アーム60が設けられている。また、OCT装置1には、kクロック信号を生成するkクロック生成部80と、光源部10からの光をkクロック生成部80に入射する光及び干渉部20に入射する光に分割する光ファイバカプラ(分割部)90とが設けられている。 As shown in FIG. 1, the OCT apparatus 1 includes a light source unit 10 that emits light, an interference unit 20 that generates interference light, a detection unit 30 that detects the interference light, and a fundus of the eye that is the subject 100. An information acquisition unit 40 for acquiring the information and a display unit 70 for displaying the acquired information are provided. Further, the OCT apparatus 1 irradiates the subject 100 with the measurement light and causes the reflected light from the subject 100 to exit to the interference unit 20 and the reference arm to interfere with the reflected light emitted from the measurement arm 50. A reference arm 60 that emits light is provided. Further, the OCT device 1 includes a k-clock generation unit 80 that generates a k-clock signal, and an optical fiber that splits the light from the light source unit 10 into light that enters the k-clock generation unit 80 and light that enters the interference unit 20. A coupler (splitting unit) 90 is provided.

光源部10は、射出される光の波長を掃引し、光周波数を掃引する波長掃引光源11を含む。波長掃引光源11としては、射出される光の波長を掃引し、光周波数を掃引することができる光源であれば、任意の光源を用いることができる。そのため、波長掃引光源11は、例えば、ファイバーリング共振器及び波長選択フィルタを用いた光源であってもよいし、その他の市販の波長掃引レーザー等であってもよい。光源部10は、光ファイバを介して光ファイバカプラ90に接続される。 The light source unit 10 includes a wavelength swept light source 11 that sweeps the wavelength of emitted light and sweeps the optical frequency. As the wavelength sweep light source 11, any light source can be used as long as it is a light source capable of sweeping the wavelength of emitted light and sweeping the optical frequency. Therefore, the wavelength swept light source 11 may be, for example, a light source using a fiber ring resonator and a wavelength selection filter, or may be another commercially available wavelength swept laser or the like. The light source unit 10 is connected to the optical fiber coupler 90 via an optical fiber.

光ファイバカプラ90は、光ファイバを介して光源部10、干渉部20及びkクロック生成部80に接続される。光ファイバカプラ90は、光源部10からの光をkクロック生成部80に入射する光と干渉部20に入射する光に分割する。なお、光ファイバカプラ90の代わりにビームスプリッタ等を用いてもよい。また、光の分割比は、所望の構成に応じて任意に設定されてよい。 The optical fiber coupler 90 is connected to the light source unit 10, the interference unit 20, and the k clock generation unit 80 via an optical fiber. The optical fiber coupler 90 splits the light from the light source unit 10 into light entering the k-clock generating unit 80 and light entering the interference unit 20. A beam splitter or the like may be used instead of the optical fiber coupler 90. Further, the light division ratio may be arbitrarily set according to the desired configuration.

kクロック生成部80は、光ファイバカプラ90を経由した光源部10から射出された光に基づいてkクロック信号を生成する。また、kクロック生成部80は生成したkクロック信号を検出部30に送る。検出部30は、後述する測定光と参照光との干渉光の検出を行い、kクロック生成部80から受け取ったkクロック信号に同期して干渉光に基づくOCT干渉信号のディジタル信号を生成する。 The k clock generation unit 80 generates a k clock signal based on the light emitted from the light source unit 10 via the optical fiber coupler 90. Further, the k clock generation unit 80 sends the generated k clock signal to the detection unit 30. The detection unit 30 detects interference light between measurement light and reference light, which will be described later, and generates a digital signal of an OCT interference signal based on the interference light in synchronization with the k clock signal received from the k clock generation unit 80.

干渉部20には、光ファイバカプラ21,22が設けられている。光ファイバカプラ21は、光ファイバを介して光ファイバカプラ90,22、測定アーム50、及び参照アーム60に接続される。光ファイバカプラ21は、光ファイバカプラ90を経由した光源部10から射出された光を、測定アーム50を経由して眼底へ照射される測定光と参照アーム60を経由する参照光とに分割する。なお、光の分割比は、所望の構成に応じて任意に設定されてよい。 The interference section 20 is provided with optical fiber couplers 21 and 22. The optical fiber coupler 21 is connected to the optical fiber couplers 90 and 22, the measurement arm 50, and the reference arm 60 via an optical fiber. The optical fiber coupler 21 splits the light emitted from the light source unit 10 that has passed through the optical fiber coupler 90 into the measurement light that is emitted to the fundus through the measurement arm 50 and the reference light that passes through the reference arm 60. .. The light division ratio may be set arbitrarily according to the desired configuration.

測定光は、測定アーム50を経由して被検体100に照射され、被検体100によって反射された反射光として測定アーム50及び光ファイバカプラ21を経由し、光ファイバカプラ22に入射する。一方、参照光は、参照アーム60を経由し光ファイバカプラ22に入射する。測定光の反射光と参照光は、光ファイバカプラ22で互いに干渉し、干渉光として光ファイバカプラ22から出射する。 The measurement light is applied to the subject 100 via the measurement arm 50, and enters the optical fiber coupler 22 as reflected light reflected by the subject 100 via the measurement arm 50 and the optical fiber coupler 21. On the other hand, the reference light enters the optical fiber coupler 22 via the reference arm 60. The reflected light of the measurement light and the reference light interfere with each other in the optical fiber coupler 22 and are emitted from the optical fiber coupler 22 as interference light.

光ファイバカプラ22は、2つの光ファイバを介して、検出部30に接続される。なお、干渉部20は、光ファイバカプラの代わりにビームスプリッタ等を用いて構成されてもよい。 The optical fiber coupler 22 is connected to the detection unit 30 via two optical fibers. The interference unit 20 may be configured by using a beam splitter or the like instead of the optical fiber coupler.

測定アーム50には、偏光コントローラ51と、コリメータ52と、X軸スキャナ53と、Y軸スキャナ54と、フォーカスレンズ55とが設けられている。偏光コントローラ51は、光ファイバカプラ21から測定アーム50に接続される光ファイバに設けられ、測定アーム50を通る測定光及び測定光の反射光の偏光状態を整える。コリメータ52は、光ファイバを介して光ファイバカプラ21と接続されており、偏光コントローラ51で偏光状態を整えられた測定光を、空間光として照射する。空間光として照射された測定光は、X軸スキャナ53、Y軸スキャナ54、及びフォーカスレンズ55を経由して被検体100の眼底に照射される。 The measurement arm 50 is provided with a polarization controller 51, a collimator 52, an X-axis scanner 53, a Y-axis scanner 54, and a focus lens 55. The polarization controller 51 is provided in the optical fiber connected from the optical fiber coupler 21 to the measurement arm 50, and adjusts the polarization state of the measurement light passing through the measurement arm 50 and the reflected light of the measurement light. The collimator 52 is connected to the optical fiber coupler 21 via an optical fiber, and irradiates the measurement light whose polarization state has been adjusted by the polarization controller 51 as spatial light. The measurement light emitted as the spatial light is applied to the fundus of the subject 100 via the X-axis scanner 53, the Y-axis scanner 54, and the focus lens 55.

X軸スキャナ53及びY軸スキャナ54は、それぞれ回転軸が互いに直交するよう配置された偏向ミラーで構成される。X軸スキャナ53及びY軸スキャナ54は、眼底を測定光で走査する機能を有する走査部を構成し、眼底に対する測定光の照射位置を変更することができる。ここで、X軸スキャナ53は、X軸方向の走査を行い、Y軸スキャナ54は、Y軸方向の走査を行う。なお、X軸方向及びY軸方向の各方向は、被検体100である眼の眼軸方向に対して直交する方向であり、且つ、互いに直交する方向である。 The X-axis scanner 53 and the Y-axis scanner 54 are composed of deflection mirrors arranged such that their rotation axes are orthogonal to each other. The X-axis scanner 53 and the Y-axis scanner 54 configure a scanning unit having a function of scanning the fundus with the measurement light, and can change the irradiation position of the measurement light on the fundus. Here, the X-axis scanner 53 scans in the X-axis direction, and the Y-axis scanner 54 scans in the Y-axis direction. The X-axis direction and the Y-axis direction are directions that are orthogonal to the eye axis direction of the eye that is the subject 100, and are also directions that are orthogonal to each other.

眼底に照射された測定光は、眼底において後方散乱光(反射光)として反射される。眼底からの反射光は、再びフォーカスレンズ55、Y軸スキャナ54、X軸スキャナ53、コリメータ52、及び偏光コントローラ51を経由して測定アーム50から出射される。そして、光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ21を経由して光ファイバカプラ22に入射する。 The measurement light applied to the fundus is reflected as backscattered light (reflected light) at the fundus. The reflected light from the fundus exits the measurement arm 50 again via the focus lens 55, the Y-axis scanner 54, the X-axis scanner 53, the collimator 52, and the polarization controller 51. Then, it propagates through the optical fiber and enters the optical fiber coupler 22 via the optical fiber coupler 21.

一方、参照アーム60には、偏光コントローラ61と、コリメータ62と、分散補償ガラス63と、光路長調整光学系64と、分散調整プリズムペア65と、コリメータ66とが設けられている。偏光コントローラ61は、光ファイバカプラ21から参照アーム60に接続される光ファイバに設けられ、参照アーム60を通る参照光の偏光状態を整える。コリメータ62は、光ファイバを介して光ファイバカプラ21と接続されており、偏光コントローラ61で偏光状態を整えられた参照光を、空間光として出射する。空間光として出射された参照光は、分散補償ガラス63、光路長調整光学系64、及び分散調整プリズムペア65を経由してコリメータ66に入射する。 On the other hand, the reference arm 60 is provided with a polarization controller 61, a collimator 62, a dispersion compensation glass 63, an optical path length adjusting optical system 64, a dispersion adjusting prism pair 65, and a collimator 66. The polarization controller 61 is provided in the optical fiber connected from the optical fiber coupler 21 to the reference arm 60, and adjusts the polarization state of the reference light passing through the reference arm 60. The collimator 62 is connected to the optical fiber coupler 21 via an optical fiber, and emits the reference light whose polarization state has been adjusted by the polarization controller 61 as spatial light. The reference light emitted as the spatial light enters the collimator 66 via the dispersion compensation glass 63, the optical path length adjusting optical system 64, and the dispersion adjusting prism pair 65.

分散補償ガラス63及び分散調整プリズムペア65は、参照光の分散を調整することができる。そのため、分散補償ガラス63及び分散調整プリズムペア65を用いることで、測定アーム50を経由する測定光の反射光の分散に対応するように参照光の分散を調整することができる。 The dispersion compensation glass 63 and the dispersion adjustment prism pair 65 can adjust the dispersion of the reference light. Therefore, by using the dispersion compensating glass 63 and the dispersion adjusting prism pair 65, the dispersion of the reference light can be adjusted so as to correspond to the dispersion of the reflected light of the measurement light passing through the measurement arm 50.

また、光路長調整光学系64は、図1の矢印A1で示すように、コリメータ62,66に対し近づく又は遠ざかる方向に移動することができ、参照アーム60の光路長を調整することができる。そのため、光路長調整光学系64によって、測定光が経由する眼底(被検体100)までの光路長に応じて、参照アーム60の光路長を調整することができる。コリメータ66に入射した参照光は、コリメータ66と光ファイバカプラ22とを接続する光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ22に入射する。 Further, the optical path length adjusting optical system 64 can move toward or away from the collimators 62 and 66 as shown by an arrow A1 in FIG. 1, and can adjust the optical path length of the reference arm 60. Therefore, the optical path length adjusting optical system 64 can adjust the optical path length of the reference arm 60 according to the optical path length to the fundus (subject 100) through which the measurement light passes. The reference light that has entered the collimator 66 propagates through the optical fiber that connects the collimator 66 and the optical fiber coupler 22, and enters the optical fiber coupler 22.

上記のように、光ファイバカプラ22に入射した測定光及び参照光は、互いに干渉し、干渉光はそれぞれ逆位相の光として光ファイバカプラ22から2つの光ファイバ内に分割して出射され、検出部30に入射する。なお、非干渉光はそれぞれ同位相の光として光ファイバカプラ22から2つの光ファイバ内に分割して出射され、検出部30に入射する。 As described above, the measurement light and the reference light that have entered the optical fiber coupler 22 interfere with each other, and the interference light is split and emitted from the optical fiber coupler 22 into the two optical fibers for detection, respectively. It is incident on the portion 30. The non-interference light is split into two optical fibers from the optical fiber coupler 22 as light having the same phase, and is output to the detection unit 30.

検出部30には、検出器31とA/D変換器32(変換部)が設けられている。検出器31はバランス検出器であり、非干渉成分の同位相の光を除去し、干渉成分である逆位相の光のみを検出することでより良好な信号対雑音比(S/N比)を実現できる。 The detector 30 is provided with a detector 31 and an A/D converter 32 (converter). The detector 31 is a balance detector, which removes the in-phase light of the non-interference component and detects only the light of the anti-phase which is the interference component to obtain a better signal-to-noise ratio (S/N ratio). realizable.

検出器31は、検出した干渉光に基づく干渉信号(OCT干渉信号)をA/D変換器32に送り、A/D変換器32は受け取ったOCT干渉信号をディジタル信号に変換する。なお、A/D変換器32にはkクロック生成部80が接続されており、A/D変換器32はkクロック生成部80から送られてくるkクロック信号に同期して干渉信号をサンプリングし、ディジタル信号に変換する。A/D変換器32は、ディジタル信号に変換した干渉信号を、情報取得部40に送る。そのため、検出部30は、測定光及び参照光に基づく干渉光を検出し、kクロック信号に同期してディジタル化されたOCT干渉信号を生成し、情報取得部40に当該OCT干渉信号を送ることができる。 The detector 31 sends an interference signal (OCT interference signal) based on the detected interference light to the A/D converter 32, and the A/D converter 32 converts the received OCT interference signal into a digital signal. A k clock generator 80 is connected to the A/D converter 32, and the A/D converter 32 samples the interference signal in synchronization with the k clock signal sent from the k clock generator 80. , Convert to digital signal. The A/D converter 32 sends the interference signal converted into a digital signal to the information acquisition unit 40. Therefore, the detection unit 30 detects the interference light based on the measurement light and the reference light, generates the digitized OCT interference signal in synchronization with the k clock signal, and sends the OCT interference signal to the information acquisition unit 40. You can

情報取得部40は、検出部30から受け取ったOCT干渉信号のディジタル信号に対してフーリエ変換などの周波数分析を行い、眼底の情報を得る。なお、情報取得部40は、検出器31で検出した位相の異なる干渉光に基づくOCT干渉信号の差を取ることで、OCT干渉信号の差動を検出し、OCT干渉信号の非干渉成分に基づくノイズを低減することができる。そのため、情報取得部40は、当該差動検出を行うことで、OCT干渉信号に基づく眼底の情報の信号対雑音比(S/N比)を改善することができる。情報取得部40は、得られた眼底の情報を表示部70に送り、表示部70は受け取った情報を断層像として表示する。 The information acquisition unit 40 performs frequency analysis such as Fourier transform on the digital signal of the OCT interference signal received from the detection unit 30 to obtain fundus information. The information acquisition unit 40 detects the differential of the OCT interference signal by obtaining the difference between the OCT interference signals based on the interference lights having different phases detected by the detector 31, and based on the non-interference component of the OCT interference signal. It is possible to reduce noise. Therefore, the information acquisition unit 40 can improve the signal-to-noise ratio (S/N ratio) of fundus information based on the OCT interference signal by performing the differential detection. The information acquisition unit 40 sends the obtained fundus information to the display unit 70, and the display unit 70 displays the received information as a tomographic image.

なお、情報取得部40は、CPUやMPUなどを備えた任意の情報処理部としてOCT装置1内に構成してもよいし、汎用コンピュータを用いて構成してもよい。また表示部70は、OCT装置1や情報取得部40に備えつけられたモニタであってもよいし、これらに接続された個別のモニタであってもよい。 The information acquisition unit 40 may be configured in the OCT apparatus 1 as an arbitrary information processing unit including a CPU, MPU, or the like, or may be configured using a general-purpose computer. The display unit 70 may be a monitor provided in the OCT device 1 or the information acquisition unit 40, or may be an individual monitor connected to these.

上記の一連の動作により、OCT装置1は、被検体100のある1点における断層に関する情報を取得することができる。このように、被検体100の奥行き方向の断層に関する情報を取得することをA−スキャンと呼ぶ。また、OCT装置1では、X軸スキャナ53及びY軸スキャナ54によって構成される走査部によって、被検体100を走査することにより、被検体100の2次元の断層像や3次元の断層像の情報を取得することができる。 Through the series of operations described above, the OCT apparatus 1 can acquire the information regarding the tomography at a certain point of the subject 100. Acquiring the information about the tomographic slice in the depth direction of the subject 100 in this way is called A-scan. Further, in the OCT apparatus 1, information about a two-dimensional tomographic image or a three-dimensional tomographic image of the subject 100 is obtained by scanning the subject 100 with a scanning unit configured by the X-axis scanner 53 and the Y-axis scanner 54. Can be obtained.

ここで、A−スキャンと直交する方向における被検体100の断層に関する情報、すなわち2次元の断層像の情報を取得する方向に被検体100を測定光で走査することをB−スキャンと呼ぶ。さらに、A−スキャン、及びB−スキャンのいずれの走査方向とも直交する方向に被検体100を測定光で走査することをC−スキャンと呼ぶ。特に、3次元の断層像の情報を取得する際に被検体100の眼底面内に2次元ラスター走査する場合、高速に走査が行われる方向をB−スキャン方向と呼び、B−スキャン方向に直交し、低速に走査が行われる方向をC−スキャン方向と呼ぶ。 Here, scanning the subject 100 with the measurement light in the direction in which the information on the tomographic image of the subject 100 in the direction orthogonal to the A-scan, that is, the information of the two-dimensional tomographic image is acquired is referred to as the B-scan. Further, scanning the subject 100 with the measurement light in a direction orthogonal to both the A-scan and B-scan scanning directions is called C-scan. In particular, when two-dimensional raster scanning is performed within the fundus of the subject 100 when acquiring information of a three-dimensional tomographic image, the direction in which high-speed scanning is performed is called the B-scan direction, and is orthogonal to the B-scan direction. However, the direction in which scanning is performed at low speed is called the C-scan direction.

OCT装置1は、A−スキャン及びB−スキャンを行うことで被検体100の2次元の断層像を得ることができ、A−スキャン、B−スキャン及びC−スキャンを行うことで、被検体100の3次元の断層像を得ることができる。B−スキャン及びC−スキャンは、上述したX軸スキャナ53及びY軸スキャナ54により構成される走査部によって行われる。なお、B−スキャン方向及びC−スキャン方向といったライン走査方向と、X軸方向又はY軸方向とは一致していなくてもよい。このため、B−スキャン及びC−スキャンのライン走査方向は、撮像したい2次元の断層像あるいは3次元の断層像に応じて、適宜決めることができる。 The OCT apparatus 1 can obtain a two-dimensional tomographic image of the subject 100 by performing A-scan and B-scan, and can perform the A-scan, B-scan, and C-scan to obtain the subject 100. It is possible to obtain a three-dimensional tomographic image. The B-scan and C-scan are performed by the scanning unit configured by the X-axis scanner 53 and the Y-axis scanner 54 described above. Note that the line scanning directions such as the B-scan direction and the C-scan direction do not have to match the X-axis direction or the Y-axis direction. Therefore, the line scanning directions of B-scan and C-scan can be appropriately determined according to the two-dimensional tomographic image or the three-dimensional tomographic image to be captured.

また、OCT装置1では、検出部30のA/D変換器32による干渉信号のサンプリングは、kクロック生成部80が生成したkクロック信号に基づいて、光源部10からの光に対して等光周波数(等波数)間隔に行われる。 Further, in the OCT apparatus 1, the sampling of the interference signal by the A/D converter 32 of the detection unit 30 is based on the k clock signal generated by the k clock generation unit 80 and is equal to the light from the light source unit 10. It is performed at frequency (equal wave number) intervals.

ここで、OCT装置1の光源部10からの光は波長掃引されるため、時間に応じて光周波数が変化する。これに対し、kクロック生成部80は、光源部10からの光に基づいてkクロック信号を生成するため、kクロック信号は検出部30で検出される干渉光に基づくOCT干渉信号に対して等波数間隔でのサンプリングタイミングを示すことができる。 Here, since the light from the light source unit 10 of the OCT apparatus 1 is wavelength-swept, the optical frequency changes with time. On the other hand, since the k clock generation unit 80 generates the k clock signal based on the light from the light source unit 10, the k clock signal is equal to the OCT interference signal based on the interference light detected by the detection unit 30. The sampling timing at wave number intervals can be indicated.

次に、図2を参照して、kクロック生成部80についてより詳細に説明する。図2は、kクロック生成部80の構成例を概略的に示す。図2に示すように、kクロック生成部80には、kクロック干渉部82(クロック干渉部)と、光センサ83(クロック検出部)と、周波数倍化回路84とが設けられている。 Next, the k clock generation unit 80 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows a configuration example of the k clock generation unit 80. As shown in FIG. 2, the k clock generation unit 80 is provided with a k clock interference unit 82 (clock interference unit), an optical sensor 83 (clock detection unit), and a frequency doubling circuit 84.

kクロック干渉部82は、光源部10からの光を光路長の異なる2つの光路に入射する光に分割するとともに、該2つの光路から出射された光によるクロック干渉光を発生させる。kクロック干渉部82には、光ファイバカプラ821,828と、コネクタ822,824,825,827と、光ファイバ823,826とが設けられている。 The k-clock interference unit 82 splits the light from the light source unit 10 into lights that enter two optical paths having different optical path lengths, and generates clock interference light by the light emitted from the two optical paths. The k-clock interference unit 82 is provided with optical fiber couplers 821 and 828, connectors 822, 824, 825 and 827, and optical fibers 823 and 826.

光ファイバカプラ90を経由した光源部10からの光811は、光ファイバカプラ90,821に接続される光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ821に入射する。光ファイバカプラ821は、コネクタ822、光ファイバ823及びコネクタ824によって構成される第1の光路と、コネクタ825、光ファイバ826及びコネクタ827によって構成される第2の光路に、光源部10からの光811を分割して入射させる。 Light 811 from the light source unit 10 that has passed through the optical fiber coupler 90 propagates through the optical fibers connected to the optical fiber couplers 90 and 821, and enters the optical fiber coupler 821. The optical fiber coupler 821 includes a first optical path formed by the connector 822, the optical fiber 823, and the connector 824, and a second optical path formed by the connector 825, the optical fiber 826, and the connector 827. 811 is divided and made incident.

光ファイバ823と光ファイバ826は所定の異なる光路長を有するため、第1の光路と第2の光路とは異なる光路長を有する。第1の光路を経由した光はコネクタ824から光ファイバを経由して光ファイバカプラ828に入射し、第2の光路を経由した光はコネクタ827から光ファイバを経由して光ファイバカプラ828に入射する。第1の光路を経由した光と第2の光路を経由した光は光ファイバカプラ828において、互いに干渉し、干渉光として光ファイバを経由して光センサ83に入射する。 Since the optical fiber 823 and the optical fiber 826 have predetermined different optical path lengths, the first optical path and the second optical path have different optical path lengths. The light passing through the first optical path enters the optical fiber coupler 828 through the optical fiber from the connector 824, and the light passing through the second optical path enters the optical fiber coupler 828 through the optical fiber from the connector 827. To do. The light that has passed through the first optical path and the light that has passed through the second optical path interfere with each other in the optical fiber coupler 828, and enter the optical sensor 83 via the optical fiber as interference light.

光センサ83は、入射した干渉光を検出し、干渉信号812(kクロック信号)を生成する。光センサ83は、生成した干渉信号812を周波数倍化回路84に送る。 The optical sensor 83 detects the incident interference light and generates an interference signal 812 (k clock signal). The optical sensor 83 sends the generated interference signal 812 to the frequency doubling circuit 84.

周波数倍化回路84は、受け取った干渉信号812に基づいて、干渉信号812の周波数を倍化したkクロック信号816を生成し、OCT装置1のA/D変換器32に送る。これにより、A/D変換器32は、周波数が倍化されたkクロック信号816に同期して、測定光及び参照光に基づくOCT干渉信号をサンプリングすることができる。 The frequency doubling circuit 84 generates a k clock signal 816 that doubles the frequency of the interference signal 812 based on the received interference signal 812, and sends the k clock signal 816 to the A/D converter 32 of the OCT apparatus 1. Thereby, the A/D converter 32 can sample the OCT interference signal based on the measurement light and the reference light in synchronization with the k clock signal 816 whose frequency is doubled.

次に、本実施例によるOCT装置1における周波数倍化回路84について、図3乃至4(e)を参照して説明する。図3はkクロックの周波数を倍化する周波数倍化回路84の構成例を概略的に示す。図4(a)乃至(e)は、周波数倍化回路84内を伝播する各信号の波形の例を示す。なお、図4(a)乃至(e)における各グラフにおける横軸は時間を示し、縦軸は電位を示す。 Next, the frequency doubling circuit 84 in the OCT apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4(e). FIG. 3 schematically shows a configuration example of the frequency doubling circuit 84 that doubles the frequency of the k clock. FIGS. 4A to 4E show examples of waveforms of respective signals propagating in the frequency doubling circuit 84. In each graph in FIGS. 4A to 4E, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents potential.

図3に示すように、周波数倍化回路84には、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)出力のコンパレータ841、コンデンサ842、終端抵抗843、及びアナログ乗算器844が設けられている。また、周波数倍化回路84では、アナログ乗算器844の後段にハイパスフィルタとアンプの回路845が設けられている。 As shown in FIG. 3, the frequency doubling circuit 84 is provided with a comparator 841, a capacitor 842, a terminating resistor 843, and an analog multiplier 844 that output LVDS (Low Voltage Differential Signaling). Further, in the frequency doubling circuit 84, a high-pass filter and amplifier circuit 845 is provided at the subsequent stage of the analog multiplier 844.

LVDS出力のコンパレータ841には、入力端子として正端子及び負端子が設けられ、出力端子としてP端子とN端子が設けられている。コンパレータ841の正端子には、干渉信号812が入力され、負端子には基準電圧VREFが入力され、コンパレータ841は、P端子及びN端子より、位相が反転した2つの信号(差動クロック信号)をそれぞれ出力する。なお、基準電圧VREFは、干渉信号812の振幅中心電圧に合わせた値に調整されることができる。また、基準電圧VREFは、所望の構成に応じてグランドとされてもよい。 The LVDS output comparator 841 is provided with a positive terminal and a negative terminal as input terminals, and a P terminal and an N terminal as output terminals. The interference signal 812 is input to the positive terminal of the comparator 841, the reference voltage VREF is input to the negative terminal thereof, and the comparator 841 has two signals (differential clock signals) whose phases are inverted from those of the P terminal and the N terminal. Are output respectively. The reference voltage VREF can be adjusted to a value that matches the amplitude center voltage of the interference signal 812. Further, the reference voltage VREF may be grounded according to a desired configuration.

終端抵抗843及びコンデンサ842はローパスフィルタを形成する。ここで、LVDSの出力波形はほぼ矩形波であり、終端抵抗843及びコンデンサ842で形成されたローパスフィルタを用いることで、コンパレータ841から出力された2つの信号の波形を矩形波から正弦波に整形することができる。 The termination resistor 843 and the capacitor 842 form a low pass filter. Here, the output waveform of the LVDS is a substantially rectangular wave, and by using the low-pass filter formed by the terminating resistor 843 and the capacitor 842, the waveforms of the two signals output from the comparator 841 are shaped from a rectangular wave to a sine wave. can do.

アナログ乗算器844には、ローパスフィルタにより波形が整形されたP信号813(ポジティブ信号、第1の信号)及びN信号814(ネガティブ信号、第2の信号)が入力される。アナログ乗算器844は入力されたP信号813及びN信号814を乗算し、乗算結果である出力信号815を出力する。 The P signal 813 (positive signal, first signal) and the N signal 814 (negative signal, second signal) whose waveforms have been shaped by the low-pass filter are input to the analog multiplier 844. The analog multiplier 844 multiplies the input P signal 813 and N signal 814 and outputs an output signal 815 that is the multiplication result.

ハイパスフィルタとアンプの回路845にはアナログ乗算器844の出力信号815が入力され、回路845は、出力信号815のDC成分をカットするとともに出力信号815を増幅する。 The output signal 815 of the analog multiplier 844 is input to the high-pass filter and amplifier circuit 845, and the circuit 845 cuts the DC component of the output signal 815 and amplifies the output signal 815.

以下、図4(a)乃至(e)を参照して、周波数倍化回路84内を伝播する各信号について説明する。図4(a)は光センサ83から出力される干渉信号812の波形を示す。なお、図4(a)には、干渉信号812の振幅中心電圧が、コンパレータ841に入力される基準電圧VREFを用いて示されている。 Hereinafter, each signal propagating in the frequency doubling circuit 84 will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows the waveform of the interference signal 812 output from the optical sensor 83. In FIG. 4A, the amplitude center voltage of the interference signal 812 is shown using the reference voltage VREF input to the comparator 841.

干渉信号812がコンパレータ841に入力されると、コンパレータ841の出力端子であるP端子及びN端子から、位相が反転した差動信号であるP信号及びN信号がそれぞれ出力される。図4(b)は、P信号及びN信号の波形を示す。なお、P信号及びN信号は、位相が互いに反転しているが、それぞれのオフセット電圧aは同一であり、それぞれの振幅中心電圧が同一となる。また、P信号は干渉信号812と同位相の信号であり、N信号は干渉信号812と逆位相の信号である。 When the interference signal 812 is input to the comparator 841, the P terminal and the N terminal, which are the output terminals of the comparator 841, output the P signal and the N signal, which are differential signals whose phases are inverted. FIG. 4B shows the waveforms of the P signal and the N signal. Note that the P signal and the N signal have mutually inverted phases, but their offset voltages a are the same, and their amplitude center voltages are the same. Further, the P signal is a signal in phase with the interference signal 812, and the N signal is a signal in phase with the interference signal 812.

P信号及びN信号は、終端抵抗843及びコンデンサ842からなるローパスフィルタに入力され、ローパスフィルタから波形が正弦波に整形されたP信号813及びN信号814がそれぞれ出力される。図4(c)は、整形されたP信号813及びN信号814を示す。 The P signal and the N signal are input to a low pass filter including a terminating resistor 843 and a capacitor 842, and the P signal 813 and the N signal 814 whose waveforms are shaped into a sine wave are output from the low pass filter, respectively. FIG. 4C shows the shaped P signal 813 and N signal 814.

整形されたP信号813及びN信号814は、それぞれアナログ乗算器844の入力端子であるX端子及びY端子に入力される。ここで、X端子に入力されるP信号813を信号X、Y端子に入力されるN信号を信号Yとし、アナログ乗算器844の出力端子であるZ端子から出力される信号を信号Zとする。アナログ乗算器844は、信号X,Yを乗算し、出力信号815として、信号Z=X・Yを出力する。図4(d)は、出力信号815を示す。 The shaped P signal 813 and N signal 814 are input to the X terminal and the Y terminal which are the input terminals of the analog multiplier 844, respectively. Here, the P signal 813 input to the X terminal is the signal X, the N signal input to the Y terminal is the signal Y, and the signal output from the Z terminal which is the output terminal of the analog multiplier 844 is the signal Z. .. The analog multiplier 844 multiplies the signals X and Y and outputs the signal Z=X·Y as the output signal 815. FIG. 4D shows the output signal 815.

ここで、オフセット電圧をaとし、信号の振幅をbとして、出力信号815を式で表すと、(b・sinθ+a)・(−b・sinθ+a)=b・cos2θ/2−b/2+aとなる。当該式では、同一信号の乗算、つまり同一信号を二乗した場合に発生するsinθの項がない。そのため、出力信号815の波形は、図4(d)に示されるように、歪みを低減することができる。このため、出力信号815は、光センサ83からの干渉信号812と比べて周波数が倍化されるとともに、波形の歪みが低減された信号となる。 Here, when the offset voltage is a, the amplitude of the signal is b, and the output signal 815 is represented by an equation, (b·sin θ+a)·(−b·sin θ+a)=b 2 ·cos 2θ/2−b 2 /2+a 2 Becomes In this equation, there is no term of sin θ that occurs when the same signal is multiplied, that is, when the same signal is squared. Therefore, the waveform of the output signal 815 can be reduced in distortion as shown in FIG. Therefore, the output signal 815 has a frequency doubled as compared with the interference signal 812 from the optical sensor 83, and has a reduced waveform distortion.

出力信号815は、ハイパスフィルタとアンプの回路845に入力され、回路845からDC成分がカットされるとともに、振幅が増幅されたkクロック信号816が出力される。図4(e)は、kクロック信号816を示す。このように、本実施例に係る周波数倍化回路84によれば、光センサ83から出力された元のkクロック信号である干渉信号812に対して倍の周波数を有し、且つ、波形の歪みが低減されたkクロック信号816を生成することができる。 The output signal 815 is input to the high-pass filter and amplifier circuit 845, the DC component is cut from the circuit 845, and the k clock signal 816 whose amplitude is amplified is output. FIG. 4E shows the k clock signal 816. As described above, according to the frequency doubling circuit 84 according to the present embodiment, the interference signal 812, which is the original k clock signal output from the optical sensor 83, has a frequency doubled and the waveform is distorted. K clock signal 816 can be generated.

周波数倍化回路84から出力されたkクロック信号816は、A/D変換器32に送られる。A/D変換器32は、周波数が適切に倍化されたkクロック信号816に同期して、測定光及び参照光に基づくOCT干渉信号のサンプリングを行うことができる。 The k clock signal 816 output from the frequency doubling circuit 84 is sent to the A/D converter 32. The A/D converter 32 can sample the OCT interference signal based on the measurement light and the reference light in synchronization with the k clock signal 816 whose frequency is appropriately doubled.

このように本実施例に係る周波数倍化回路84では、等光周波数間隔のクロック信号である干渉信号812から、差動クロック信号であるP信号及びN信号を生成する。生成したP信号及びN信号をアナログ乗算器に入力することで、歪みが低減され、周波数が倍化されたkクロック信号816を生成することができる。OCT装置1は、kクロック信号816に同期してA/D変換器32によるOCT干渉信号のサンプリングを行うことで、簡単な構成でA−スキャン方向(深さ方向)の撮像範囲を広くすることができる。 As described above, the frequency doubling circuit 84 according to the present embodiment generates the P signal and the N signal, which are differential clock signals, from the interference signal 812, which is a clock signal at equal optical frequency intervals. By inputting the generated P signal and N signal to the analog multiplier, it is possible to generate the k clock signal 816 whose distortion is reduced and whose frequency is doubled. The OCT apparatus 1 widens the imaging range in the A-scan direction (depth direction) with a simple configuration by sampling the OCT interference signal by the A/D converter 32 in synchronization with the k clock signal 816. You can

上記のように、本実施例に係るOCT装置1は、光源部10と、干渉部20と、検出部30と、A/D変換器32と、kクロック生成部80と、周波数倍化回路84とを備える。光源部10は、光周波数が掃引される光を出射する。干渉部20は、光源部10が出射する光から分割され被検体100へ照射された測定光と光源部10が出射する光から分割された参照光による干渉光を発生させる。検出部30は、干渉光を検出し、OCT干渉信号を生成する。A/D変換器32は、OCT干渉信号をディジタルデータに変換する。kクロック生成部80は、光源部10が出射する光を用いて、等光周波数間隔のkクロック信号を生成する。周波数倍化回路84は、kクロック信号の周波数を倍化する。 As described above, the OCT apparatus 1 according to the present embodiment includes the light source unit 10, the interference unit 20, the detection unit 30, the A/D converter 32, the k clock generation unit 80, and the frequency doubling circuit 84. With. The light source unit 10 emits light whose optical frequency is swept. The interference unit 20 generates interference light by the measurement light split from the light emitted from the light source unit 10 and applied to the subject 100 and the reference light split from the light emitted by the light source unit 10. The detector 30 detects the interference light and generates an OCT interference signal. The A/D converter 32 converts the OCT interference signal into digital data. The k clock generation unit 80 uses the light emitted from the light source unit 10 to generate a k clock signal at equal optical frequency intervals. The frequency doubling circuit 84 doubles the frequency of the k clock signal.

さらに、周波数倍化回路84は、kクロック信号から生成された、互いに位相が反転しているP信号(第1の信号)とN信号(第2の信号)をアナログ乗算器844に入力して、周波数が倍化されたkクロック信号を生成する。なお、本実施例では、周波数倍化回路84は、kクロック生成部80の内部に設けられ、kクロック信号からP信号及びN信号を生成する。さらに、A/D変換器32は、周波数が倍化されたkクロック信号を用いてOCT干渉信号をサンプリングすることで、OCT干渉信号をディジタルデータに変換する。 Further, the frequency doubling circuit 84 inputs the P signal (first signal) and the N signal (second signal), which are generated from the k clock signal and whose phases are mutually inverted, to the analog multiplier 844. , K frequency doubled clock signal is generated. In the present embodiment, the frequency doubling circuit 84 is provided inside the k clock generation unit 80 and generates the P signal and the N signal from the k clock signal. Further, the A/D converter 32 converts the OCT interference signal into digital data by sampling the OCT interference signal using the k clock signal whose frequency is doubled.

これにより、OCT装置1では、簡単な構成でkクロック信号の周波数を適切に増加させることができ、深さ方向の撮像範囲を広くすることができる。 With this, in the OCT apparatus 1, the frequency of the k clock signal can be appropriately increased with a simple configuration, and the imaging range in the depth direction can be widened.

また、本実施例では、周波数倍化回路84において、LVDS出力のコンパレータ841により、互いに位相が反転しているP信号及びN信号を生成する。LVDS出力のコンパレータ841を用いることにより、低コストで、且つオペアンプの組み合わせと比べて安定して、P信号及びN信号を生成することができる。さらに、LVDS出力のコンパレータ841は、正の単電源のみで動作させることができ、OCT装置1の大型化やコストの増加を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, in the frequency doubling circuit 84, the P signal and the N signal whose phases are mutually inverted are generated by the comparator 841 of the LVDS output. By using the LVDS output comparator 841, the P signal and the N signal can be generated at low cost and more stably than the combination of operational amplifiers. Further, the LVDS output comparator 841 can be operated only by the positive single power source, and the OCT device 1 can be prevented from increasing in size and cost.

なお、アナログ乗算器844として、差動入力のアナログ乗算器を用いることもできる。この場合には、片方の入力端子群では、P信号とN信号を入れ替えて入力してもよい。具体的には、一方の入力端子群では、X端子にP信号を入力し、Y端子にN信号を入力し、他方の入力端子群では、X端子にN信号を入力し、Y端子にP信号を入力してもよい。 A differential input analog multiplier can also be used as the analog multiplier 844. In this case, the P signal and the N signal may be exchanged and input to one of the input terminal groups. Specifically, in one input terminal group, the P signal is input to the X terminal, the N signal is input to the Y terminal, and in the other input terminal group, the N signal is input to the X terminal and the P signal is input to the Y terminal. You may input a signal.

また、本実施例ではLVDS出力のコンパレータ841を用いて差動信号を生成したが、他の差動信号規格のコンパレータ等を用いてもよい。さらに、光センサ83から出力された干渉信号812をディジタル化してからコンパレータ841に入力してもよい。 Further, in this embodiment, the differential signal is generated using the LVDS output comparator 841, but other differential signal standard comparators or the like may be used. Further, the interference signal 812 output from the optical sensor 83 may be digitized and then input to the comparator 841.

また、本実施例ではコンパレータ841を用いて、位相が互いに180°異なるP信号及びN信号を生成したが、位相が互いに180°異なるP信号及びN信号を生成する構成はこれに限られない。例えば、干渉信号812を2つの信号に分割し、位相を180°シフトさせる(反転させる)位相シフト回路を用いて一方の信号の位相を反転させ、位相が互いに180°異なるP信号及びN信号を生成してもよい。ただし、この場合には、生成されるP信号及びN信号の周波数は一定とする必要がある点に留意する。 Further, in the present embodiment, the P signal and the N signal having the phases different from each other by 180° are generated by using the comparator 841, but the configuration of generating the P signal and the N signal having the phases different from each other by 180° is not limited to this. For example, the interference signal 812 is divided into two signals, the phase of one signal is inverted using a phase shift circuit that shifts (inverts) the phase by 180°, and the P signal and the N signal whose phases are different from each other by 180° are generated. It may be generated. However, in this case, it should be noted that the frequencies of the P signal and the N signal generated need to be constant.

なお、本実施例によるOCT装置1では、kクロック生成部80及び光ファイバカプラ90は、光源部10の外部に設けられている。しかしながら、kクロック生成部80及び光ファイバカプラ90は光源部10の内部に設けられてもよい。また、本実施例では、周波数倍化回路84は、kクロック生成部80内に設けられている。しかしながら、周波数倍化回路84は、kクロック生成部80の外部に設けられてもよい。 In addition, in the OCT apparatus 1 according to the present embodiment, the k clock generation unit 80 and the optical fiber coupler 90 are provided outside the light source unit 10. However, the k clock generation unit 80 and the optical fiber coupler 90 may be provided inside the light source unit 10. Further, in the present embodiment, the frequency doubling circuit 84 is provided in the k clock generation unit 80. However, the frequency doubling circuit 84 may be provided outside the k clock generation unit 80.

さらに、kクロック生成部80以外のOCT装置1の構成について、図1に記載したOCT装置1の構成例に基づいて説明したが、kクロック生成部80以外のOCT装置1の構成はこれに限られない。例えば、干渉光に関する差動検出を行わず、単に干渉光を検出する構成としてもよい。また、A/D変換器32は、検出部30ではなく、情報取得部40に設けられていてもよい。さらに、分割手段としてカプラを使用したファイバ光学系を用いているが、コリメータとビームスプリッタを使用した空間光学系を用いてもよい。また、OCT装置1の構成は、上記の構成に限られず、OCT装置1に含まれる構成の一部をOCT装置1と別体の構成としてもよい。 Further, the configuration of the OCT device 1 other than the k clock generation unit 80 has been described based on the configuration example of the OCT device 1 illustrated in FIG. 1, but the configuration of the OCT device 1 other than the k clock generation unit 80 is not limited to this. I can't. For example, the configuration may be such that the interference light is simply detected without performing differential detection on the interference light. Further, the A/D converter 32 may be provided in the information acquisition unit 40 instead of the detection unit 30. Further, although a fiber optical system using a coupler is used as the dividing means, a spatial optical system using a collimator and a beam splitter may be used. Further, the configuration of the OCT apparatus 1 is not limited to the above configuration, and a part of the configuration included in the OCT apparatus 1 may be a configuration separate from the OCT apparatus 1.

(実施例2)
以下、図5を参照して、本発明の実施例2によるOCT装置について実施例1との差を中心に説明する。図5は、本実施例に係るOCT装置5の構成例を概略的に示す。なお、本実施例に係るOCT装置5の構成要素について、実施例1に係るOCT装置1と同様の機能・構成を有するものについては、同じ参照符号を付して説明を省略する。
(Example 2)
Hereinafter, an OCT apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 schematically shows a configuration example of the OCT apparatus 5 according to this embodiment. Regarding the components of the OCT apparatus 5 according to the present embodiment, those having the same functions and configurations as those of the OCT apparatus 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

実施例1では、周波数倍化回路42を含むkクロック生成部80は、光源部10の外部に設けられていた。これに対し、本実施例では、光源部510の中に波長掃引光源11とkクロック生成部580が設けられている。これは市販の波長掃引光源では一般的な構成である。 In the first embodiment, the k clock generation unit 80 including the frequency doubling circuit 42 is provided outside the light source unit 10. On the other hand, in this embodiment, the wavelength swept light source 11 and the k clock generation unit 580 are provided in the light source unit 510. This is a general configuration for a commercially available wavelength swept light source.

また、本実施例に係る周波数倍化回路590は、kクロック生成部580の外部に設けられている。周波数倍化回路590は、kクロック生成部580とA/D変換器32の間に配置されており、それぞれLVDS等の差動信号を伝えるように接続されている。その他の構成要素は、実施例1と同様であるため、詳細な説明は省略する。 Further, the frequency doubling circuit 590 according to the present embodiment is provided outside the k clock generating unit 580. The frequency doubling circuit 590 is arranged between the k clock generating unit 580 and the A/D converter 32, and is connected so as to transmit a differential signal such as LVDS. The other components are similar to those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

kクロック生成部580は、波長掃引光源11からの光に基づいて差動信号であるkクロック信号(P信号及びN信号)を生成するkクロック生成部である。例えば、kクロック生成部580は、kクロック生成部80と同様の構成を有しつつ、周波数倍化回路84に代えて、LVDSコンパレータ等の差動信号を生成する構成要素が設けられている構成とすることができる。この場合、kクロック生成部580は、kクロック生成部80と同様に、干渉信号を発生させ、干渉信号を光センサにより検出する。その後、kクロック生成部580は、LVDSコンパレータ等の差動信号規格のコンパレータ、又は位相シフト回路等の差動信号を生成するための任意の構成要素を用いて、光センサの出力信号からkクロック信号に関するP信号とN信号を生成する。なお、当該kクロック生成部580の構成は一例であり、kクロック生成部580は、kクロック信号に関する差動信号を生成する任意の構成を有してよい。 The k clock generation unit 580 is a k clock generation unit that generates a k clock signal (P signal and N signal) that is a differential signal based on the light from the wavelength swept light source 11. For example, the k-clock generation unit 580 has the same configuration as the k-clock generation unit 80, but is provided with components that generate differential signals such as an LVDS comparator instead of the frequency doubling circuit 84. Can be In this case, the k-clock generation unit 580 generates an interference signal and detects the interference signal by the optical sensor, similarly to the k-clock generation unit 80. After that, the k-clock generation unit 580 uses the comparator of the differential signal standard such as the LVDS comparator, or an arbitrary component for generating the differential signal such as the phase shift circuit, from the output signal of the optical sensor to the k-clock. Generate P and N signals for the signals. Note that the configuration of the k clock generation unit 580 is an example, and the k clock generation unit 580 may have any configuration that generates a differential signal regarding the k clock signal.

次に、周波数倍化回路590の構成について、図6を参照して説明する。図6は周波数倍化回路590の構成例を概略的に示す。周波数倍化回路590には、コンデンサ901、終端抵抗902、リミッティングアンプ903、アナログ乗算器904、リミッティングアンプ905、及びLVDS等の差動信号規格のバッファ906が設けられている。 Next, the configuration of the frequency doubling circuit 590 will be described with reference to FIG. FIG. 6 schematically shows a configuration example of the frequency doubling circuit 590. The frequency doubling circuit 590 is provided with a capacitor 901, a terminating resistor 902, a limiting amplifier 903, an analog multiplier 904, a limiting amplifier 905, and a buffer 906 of a differential signal standard such as LVDS.

また、これら構成要素の間には、ACカップリングコンデンサ911,912,914,916、及び終端抵抗913,915,917が設けられている。本実施例において、集積回路をACカップリングで接続する理由は、集積回路間の信号規格のレベル差を吸収するためである。そのため、接続される集積回路の信号規格のレベルが同一であれば、ACカップリングでの接続は不要である。また、本実施例では、終端抵抗をP信号とN信号の間に入れているが、接続される集積回路の信号規格のレベルに合わせて適切な終端を行う必要がある。 Further, AC coupling capacitors 911, 912, 914, 916 and terminating resistors 913, 915, 917 are provided between these components. In the present embodiment, the reason why the integrated circuits are connected by AC coupling is to absorb the level difference of the signal standard between the integrated circuits. Therefore, if the signal standards of the connected integrated circuits are the same, AC coupling is not necessary. Further, in the present embodiment, the terminating resistor is inserted between the P signal and the N signal, but it is necessary to perform the appropriate termination according to the level of the signal standard of the connected integrated circuit.

信号931,932は、それぞれkクロック生成部12から出力されたkクロック信号に関するP信号とN信号である。信号931,932の波形は、コンデンサ901及び終端抵抗902で構成されるローパスフィルタにより、正弦波に近い波形に整形されることができる。ローパスフィルタにより波形が整形された信号931,932は、ACカップリングコンデンサ911を介して、差動入出力のリミッティングアンプ903の正端子及び負端子にそれぞれ入力される。 The signals 931 and 932 are the P signal and the N signal related to the k clock signal output from the k clock generation unit 12, respectively. The waveforms of the signals 931 and 932 can be shaped into a waveform close to a sine wave by a low-pass filter including a capacitor 901 and a terminating resistor 902. The signals 931 and 932 whose waveforms have been shaped by the low-pass filter are input to the positive and negative terminals of the differential input/output limiting amplifier 903 via the AC coupling capacitor 911.

ここで、kクロック信号は、周波数が変化する信号であり、一般的に伝送距離が長いと高周波ほど減衰してしまう。リミッティングアンプは、利得の制限がある増幅器であり、出力信号の振幅をある一定の電圧に制限することができる。kクロック信号に対しリミッティングアンプを用いることで、kクロック信号の周波数変化による信号の振幅の変化を吸収することができる。 Here, the k clock signal is a signal whose frequency changes, and generally, the higher the transmission distance, the more the high frequency attenuates. The limiting amplifier is an amplifier having a limited gain, and can limit the amplitude of the output signal to a certain voltage. By using the limiting amplifier for the k clock signal, it is possible to absorb a change in the amplitude of the signal due to a change in the frequency of the k clock signal.

リミッティングアンプ903から出力された信号は、ACカップリングコンデンサ912及び終端抵抗913を通り、差動入出力の アナログ乗算器904に入力される。この際、リミッティングアンプ903から出力されたP信号は、アナログ乗算器904のXP端子とYN端子に入力され、N信号はXN端子とYP端子に入力される。 The signal output from the limiting amplifier 903 passes through the AC coupling capacitor 912 and the terminating resistor 913 and is input to the differential input/output analog multiplier 904. At this time, the P signal output from the limiting amplifier 903 is input to the XP terminal and the YN terminal of the analog multiplier 904, and the N signal is input to the XN terminal and the YP terminal.

ここで、アナログ乗算器904の入力端子であるXP端子、XN端子、YP端子、及びYN端子に入力される信号をそれぞれ信号XP,XN,YP,YNとし、出力端子であるZP端子及びZN端子から出力される信号をそれぞれ信号ZP,ZNとする。アナログ乗算器904のX側の入力に対し、Y側の入力はP端子(ポジティブ側)に入力される信号とN端子(ネガティブ側)に入力される信号が逆になっている。そのため、アナログ乗算器904からは(ZP−ZN)=(XP−XN)×{−(YP−YN)}となる信号ZP,ZNが出力される。ここで、YP=XN及びYN=XPであるため、(ZP−ZN)=(XP−XN)となる。P信号とN信号を実施例1で示したように式で表すと、(ZP−ZN)=(b・sinθ+a−(−b・sinθ+a))=(2bsinθ)となる。そのため、同一信号を二乗した場合に発生するsinθの項がないため、出力信号の差分における波形の歪みを低減することができる。従って、実施例1と同様に、アナログ乗算器904から出力される信号の差分は、波形の歪みが軽減され、且つ、入力されたkクロック信号の2倍の周波数のkクロックの信号になる。なお、N信号がアナログ乗算器904のXP端子とYN端子に入力され、P信号がXN端子とYP端子に入力されてもよい。 Here, the signals input to the XP terminal, the XN terminal, the YP terminal, and the YN terminal that are the input terminals of the analog multiplier 904 are signals XP, XN, YP, and YN, respectively, and the ZP terminal and the ZN terminal that are the output terminals. The signals output from are respectively signals ZP and ZN. With respect to the input on the Y side of the analog multiplier 904, the signal input to the P terminal (positive side) and the signal input to the N terminal (negative side) are opposite to the input on the Y side. Therefore, the analog multiplier 904 outputs signals ZP and ZN that satisfy (ZP-ZN)=(XP-XN)*{-(YP-YN)}. Here, since YP=XN and YN=XP, (ZP−ZN)=(XP−XN) 2 . When the P signal and the N signal are expressed by the formulas as shown in the first embodiment, (ZP−ZN)=(b·sin θ+a−(−b·sin θ+a)) 2 =(2b sin θ) 2 . Therefore, since there is no sin θ term that occurs when the same signal is squared, it is possible to reduce waveform distortion in the difference between output signals. Therefore, as in the first embodiment, the difference between the signals output from the analog multiplier 904 becomes a k-clock signal whose waveform distortion is reduced and which is twice the frequency of the input k-clock signal. The N signal may be input to the XP terminal and the YN terminal of the analog multiplier 904, and the P signal may be input to the XN terminal and the YP terminal.

アナログ乗算器904から出力されたkクロック信号は、ACカップリングコンデンサ914及び終端抵抗915を通り、リミッティングアンプ905に入力される。アナログ乗算器904の出力は入力信号の振幅の二乗に比例するため、出力信号の振幅が変動するおそれがある。これに対し、リミッティングアンプ905は、信号の振幅をできるだけ一定にし、ジッタの発生を減少させる役割を果たす。 The k clock signal output from the analog multiplier 904 passes through the AC coupling capacitor 914 and the terminating resistor 915, and is input to the limiting amplifier 905. Since the output of the analog multiplier 904 is proportional to the square of the amplitude of the input signal, the amplitude of the output signal may fluctuate. On the other hand, the limiting amplifier 905 serves to make the amplitude of the signal as constant as possible and reduce the occurrence of jitter.

リミッティングアンプ905からの出力は、ACカップリングコンデンサ916及び終端抵抗917を通り、バッファ906に入力される。バッファ906は、A/D変換器32のクロック入力の規格に合わせたLVDS等の差動信号規格のバッファである。バッファ906は、差動信号であるkクロック信号のP信号933とN信号934をA/D変換器32に出力する。A/D変換器32は、P信号933とN信号934の差分を演算して得た周波数が適切に倍化されたkクロック信号に同期して、測定光及び参照光に基づくOCT干渉信号のサンプリングを行うことができる。 The output from the limiting amplifier 905 passes through the AC coupling capacitor 916 and the terminating resistor 917 and is input to the buffer 906. The buffer 906 is a buffer of a differential signal standard such as LVDS that matches the standard of the clock input of the A/D converter 32. The buffer 906 outputs the P signal 933 and the N signal 934 of the k clock signal, which is a differential signal, to the A/D converter 32. The A/D converter 32 synchronizes with the k clock signal whose frequency obtained by calculating the difference between the P signal 933 and the N signal 934 is appropriately doubled, and outputs the OCT interference signal based on the measurement light and the reference light. Sampling can be done.

上記のように、本実施例に係るアナログ乗算器904は2組の差動入力端子を有する。アナログ乗算器904の一方の組の差動入力端子のポジティブ側であるXP端子にはP信号が入力され、ネガティブ側であるXN端子にはN信号が入力される。これに対し、アナログ乗算器904の他方の組の差動入力端子のポジティブ側であるYP端子にはN信号が入力され、ネガティブ側であるYN端子にはP信号が入力される。なお、kクロック生成部580からの出力は差動信号であり、kクロック生成部580の出力である差動信号が周波数倍化回路590に入力される。また、kクロック生成部580は光源部510の内部に設けられ、周波数倍化回路590は光源部10の外部に設けられる。 As described above, the analog multiplier 904 according to this embodiment has two sets of differential input terminals. The P signal is input to the XP terminal on the positive side of the differential input terminals of one set of the analog multiplier 904, and the N signal is input to the XN terminal on the negative side. On the other hand, the N signal is input to the positive side YP terminal of the other set of differential input terminals of the analog multiplier 904, and the P signal is input to the negative side YN terminal. The output from the k clock generation unit 580 is a differential signal, and the differential signal output from the k clock generation unit 580 is input to the frequency doubling circuit 590. Further, the k clock generation unit 580 is provided inside the light source unit 510, and the frequency doubling circuit 590 is provided outside the light source unit 10.

このような構成であっても、実施例1と同様に、アナログ乗算器904を用いることで、kクロック信号の周波数を適切に倍化することができる。このため、OCT装置5では、簡単な構成でkクロック信号の周波数を適切に増加させることができ、深さ方向の撮像範囲を広くすることができる。 Even with such a configuration, the frequency of the k clock signal can be appropriately doubled by using the analog multiplier 904, as in the first embodiment. Therefore, in the OCT device 5, the frequency of the k clock signal can be appropriately increased with a simple configuration, and the imaging range in the depth direction can be widened.

また、本実施例では、アナログ乗算器904の入力の前段及び/又は出力の後段にリミッティングアンプ903,905が配置される。アナログ乗算器904の入力の前段にリミッティングアンプ903を設けることで、kクロック信号の周波数変化による信号の振幅の変化を低減することができる。また、アナログ乗算器904の出力の後段にリミッティングアンプ905を設けることで、信号の振幅をできるだけ一定にし、アナログ乗算器904の出力信号の振幅の変動による影響を低減することで、ジッタの発生を減少させることができる。 Further, in the present embodiment, the limiting amplifiers 903 and 905 are arranged in the front stage of the input and/or the rear stage of the output of the analog multiplier 904. By providing the limiting amplifier 903 before the input of the analog multiplier 904, it is possible to reduce the change in the amplitude of the signal due to the change in the frequency of the k clock signal. Further, by providing a limiting amplifier 905 after the output of the analog multiplier 904, the amplitude of the signal is made as constant as possible, and the influence of the fluctuation of the amplitude of the output signal of the analog multiplier 904 is reduced, so that the occurrence of jitter occurs. Can be reduced.

本実施例では、周波数倍化回路590は、光源部510のkクロック生成部580と、検出部30のA/D変換器32との間に配置された。これに対し、周波数倍化回路590は、例えば検出部30内に設けられてもよい。また、実施例2に係る周波数倍化回路590は、周波数倍化回路への入力信号及び周波数倍化回路から出力されるべき信号が差動信号であるか否かに応じて用いられればよい。そのため、例えば、kクロック生成部580が光源部510の外部に設けられている場合であっても、周波数倍化回路への入力信号及び周波数倍化回路から出力されるべき信号が差動信号である構成の場合には、周波数倍化回路590を用いることができる。なお、周波数倍化回路590への入力はディジタル化した信号であってもよい。 In the present embodiment, the frequency doubling circuit 590 is arranged between the k clock generation unit 580 of the light source unit 510 and the A/D converter 32 of the detection unit 30. On the other hand, the frequency doubling circuit 590 may be provided in the detection unit 30, for example. Further, the frequency doubling circuit 590 according to the second embodiment may be used depending on whether the input signal to the frequency doubling circuit and the signal to be output from the frequency doubling circuit are differential signals. Therefore, for example, even when the k clock generation unit 580 is provided outside the light source unit 510, the input signal to the frequency doubling circuit and the signal to be output from the frequency doubling circuit are differential signals. For some configurations, frequency doubling circuit 590 can be used. The input to the frequency doubling circuit 590 may be a digitized signal.

さらに、kクロック生成部580及び周波数倍化回路590以外のOCT装置5の構成については、図5に記載したOCT装置5の構成例に限られない。例えば、干渉光に関する差動検出を行わず、単に干渉光を検出する構成としてもよい。また、A/D変換器32は、検出部30ではなく、情報取得部40に設けられていてもよい。さらに、分割手段としてカプラを使用したファイバ光学系を用いているが、コリメータとビームスプリッタを使用した空間光学系を用いてもよい。また、OCT装置5に含まれる構成の一部をOCT装置5と別体の構成としてもよい。 Furthermore, the configuration of the OCT device 5 other than the k clock generation unit 580 and the frequency doubling circuit 590 is not limited to the configuration example of the OCT device 5 illustrated in FIG. For example, the configuration may be such that the interference light is simply detected without performing differential detection on the interference light. Further, the A/D converter 32 may be provided in the information acquisition unit 40 instead of the detection unit 30. Further, although a fiber optical system using a coupler is used as the dividing means, a spatial optical system using a collimator and a beam splitter may be used. Further, a part of the configuration included in the OCT apparatus 5 may be a configuration separate from the OCT apparatus 5.

なお、上記実施例1及び2では、OCT装置1,5の干渉光学系としてマッハツェンダー型干渉計の構成を用いているが、干渉光学系の構成はこれに限られない。例えば、OCT装置1,5の干渉光学系はマイケルソン干渉計の構成を有していてもよい。 In the first and second embodiments, the configuration of the Mach-Zehnder interferometer is used as the interference optical system of the OCT devices 1 and 5, but the configuration of the interference optical system is not limited to this. For example, the interference optical system of the OCT devices 1 and 5 may have a Michelson interferometer configuration.

以上、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。 Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above exemplary embodiments. Inventions modified within a range not departing from the spirit of the present invention and inventions equivalent to the present invention are also included in the present invention. Further, the above-described respective embodiments and modified examples can be appropriately combined without departing from the spirit of the present invention.

10:光源部、20:干渉部、30:検出部、32:A/D変換器(変換部)、80,580:kクロック生成部、84,590:周波数倍化回路、100:被検体、844,904:アナログ乗算器 10: light source unit, 20: interference unit, 30: detection unit, 32: A/D converter (conversion unit), 80,580: k clock generation unit, 84,590: frequency doubling circuit, 100: subject, 844, 904: analog multiplier

Claims (12)

光周波数が掃引される光を出射する光源部と、
前記光源部が出射する光から分割され被検体へ照射された測定光と前記光源部が出射する光から分割された参照光による干渉光を発生させる干渉部と、
前記干渉光を検出し、干渉信号を生成する検出部と、
前記干渉信号をディジタルデータに変換する変換部と、
前記光源部が出射する光を用いて、等光周波数間隔のkクロック信号を生成するkクロック生成部と、
前記kクロック信号の周波数を倍化する周波数倍化回路と、
を備え、
前記周波数倍化回路は、前記kクロック信号から生成された、互いに位相が反転している第1の信号と第2の信号をアナログ乗算器に入力して、周波数が倍化されたkクロック信号を生成し、
前記変換部は、前記周波数が倍化されたkクロック信号を用いて前記干渉信号をサンプリングすることで、前記干渉信号を前記ディジタルデータに変換する、光干渉断層撮像装置。
A light source unit that emits light whose optical frequency is swept,
An interference section that generates interference light by the reference light divided from the light emitted by the light source section and the measurement light that is split from the light emitted by the light source section,
A detection unit that detects the interference light and generates an interference signal,
A conversion unit for converting the interference signal into digital data,
A k-clock generation unit that generates a k-clock signal at equal optical frequency intervals using the light emitted from the light source unit;
A frequency doubling circuit for doubling the frequency of the k clock signal;
Equipped with
The frequency doubling circuit inputs a first signal and a second signal, which are generated from the k clock signal and whose phases are mutually inverted, to an analog multiplier to double the frequency of the k clock signal. Produces
The optical coherence tomographic imaging apparatus, wherein the conversion unit converts the interference signal into the digital data by sampling the interference signal using the k clock signal having the frequency doubled.
前記第1の信号及び前記第2の信号は、LVDS出力のコンパレータにより、前記kクロック信号から生成される、請求項1に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomography apparatus according to claim 1, wherein the first signal and the second signal are generated from the k clock signal by a comparator having an LVDS output. 前記第1の信号は前記kクロック信号と同位相の信号であり、前記第2の信号は前記kクロック信号と逆位相の信号である、請求項1又は2に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomography apparatus according to claim 1, wherein the first signal is a signal having the same phase as the k clock signal, and the second signal is a signal having a reverse phase to the k clock signal. 前記第1の信号及び前記第2の信号は、それぞれ振幅中心電圧が同一である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the first signal and the second signal have the same amplitude center voltage. 前記第1の信号及び前記第2の信号の波形を正弦波に整形する、ローパスフィルタを更に備える、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a low-pass filter that shapes the waveforms of the first signal and the second signal into a sine wave. 前記アナログ乗算器は2組の差動入力端子を有し、
前記アナログ乗算器の一方の組の差動入力端子のポジティブ側に前記第1の信号が入力され、ネガティブ側に前記第2の信号が入力され、
前記アナログ乗算器の他方の組の差動入力端子のポジティブ側に前記第2の信号が入力され、ネガティブ側に前記第1の信号が入力される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。
The analog multiplier has two sets of differential input terminals,
The first signal is input to the positive side and the second signal is input to the negative side of the differential input terminals of one set of the analog multipliers,
6. The analog signal multiplier according to claim 1, wherein the second signal is input to a positive side and the first signal is input to a negative side of a differential input terminal of the other set of the analog multipliers. The optical coherence tomographic imaging apparatus described.
前記アナログ乗算器の入力の前段及び/又は出力の後段にリミッティングアンプが配置される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 7. The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein a limiting amplifier is arranged at a front stage and/or a rear stage of an output of the analog multiplier. 前記kクロック生成部から出力されるkクロック信号は差動信号である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the k clock signal output from the k clock generation unit is a differential signal. 前記周波数倍化回路は前記kクロック生成部の内部に設けられる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 9. The optical coherence tomography apparatus according to claim 1, wherein the frequency doubling circuit is provided inside the k clock generation unit. 前記kクロック生成部は前記光源部の内部に設けられる、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the k clock generation unit is provided inside the light source unit. 前記周波数倍化回路は前記光源部の外部に設けられる、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。 The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the frequency doubling circuit is provided outside the light source unit. 前記kクロック生成部は前記光源部の内部に設けられ、
前記周波数倍化回路は前記光源部の外部に設けられる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像装置。
The k clock generation unit is provided inside the light source unit,
The optical coherence tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the frequency doubling circuit is provided outside the light source unit.
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