JP3869249B2

JP3869249B2 - Optical imaging device

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Publication number: JP3869249B2
Application number: JP2001339787A
Authority: JP
Inventors: 靖弘上原; 唯史平田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2021-11-05
Also published as: JP2003139688A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に低コヒーレンス光を集光し、その被検体からの戻り光の情報から被検体の断層像を構築する光イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＣＴ（ Optical Coherence Tomography ）と呼ばれる光イメージング装置は、広く用いられている。上記光イメージング装置は、光源で発生した低コヒーレンスの光を被検体に集光し、その際焦点位置を走査することで、その被検体からの戻り光の情報から被検体内部の断層像を構築するものである。
【０００３】
このような光イメージング装置は、例えば、特開平１１−１４８８９７号公報に記載されているように、低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り込む光プローブ及び、この光プローブを着脱自在に接続し、取り込んだ戻り光から被検体の断層像を構築する装置本体を有するものが提案されている。
【０００４】
従来の光イメージング装置の光学系は、低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を光分岐手段で信号光と参照光とに分岐し、分岐した信号光を被検体に対して走査して被検体に集光する。そして、その焦点からの被検体の反射光及び散乱光の一部は、戻り信号光として上記光路を通り、再び光分岐手段側に戻るようになっている。一方、光分岐手段で分岐した参照光は、参照光伝達手段を経由し、再び光分岐手段側に戻される。このとき、参照光は、光路長調整手段により信号光の光路長に対して殆ど等しくなるように光路長を調整される。
【０００５】
そして、これら光路長が殆ど等しい戻り参照光と被検体側からの戻り信号光とは干渉し、光検出手段である光検出器で検出されるようになっている。この検出器の出力は、復調されて干渉した光の信号が抽出される。抽出された光の信号は、デジタル信号に変換された後、信号処理されて断層像に対応した画像データが生成される。そして、生成された画像データは、モニタにて被検体の断層画像として表示されるようになっている。
【０００６】
上記特開平１１−１４８８９７号公報に記載の光イメージング装置は、２つの光路長調整手段を装置本体側に設けて、光プローブを交換したときの光路長変化に対応可能な構成としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−１４８８９７号公報に記載の光イメージング装置は、装置本体側にのみ参照光路を設け、光路長調整手段を装置本体側にのみ設けている。このため、上記光イメージング装置は、装置本体が大型化してしまう。更に、この場合、上記光イメージング装置は、１つの装置本体に対して極端に長さの異なる光プローブを交換して使用すると、信号光路の光路長変化に応じた光路長調整手段による参照光の光路長調整に限界があり、信号光路と参照光路との光路長を一致させることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、極端に長さの異なる光プローブを交換して使用した場合にも、確実に断層像を得ることが可能な光イメージング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光イメージング装置は、低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体に集光し、前記被検体からの戻り光を取り込む光プローブ及び、前記光プローブを着脱自在に接続し、取り込んだ戻り光から前記被検体の断層像を構築する装置本体を有する光イメージング装置において、前記光プローブ及び前記装置本体を接続する接続部と、前記装置本体の内部に配置され、前記低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分岐する光分岐手段と、分岐した前記信号光を前記光プローブの先端側に伝達して前記被検体に集光する信号光伝達手段と、前記光分岐手段で分岐した参照光と前記被検体からの戻り信号光とを干渉させるために、前記参照光を干渉手段へ伝達する参照光伝達手段と、を具備し、前記参照光伝達手段の参照光路の少なくとも一部が前記光プローブに設けられ、前記装置本体内に設けられた前記参照光伝達手段の参照光路と、前記光プローブ内に設けられた前記参照光伝達手段の参照光路と、が前記接続部を介して接続されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図、図２ないし図５は図１の光プローブの変形例を示し、図２は図１の第１の変形例を示す光プローブの構成図、図３は図１の第２の変形例を示す光プローブの構成図、図４は図１の第３の変形例を示す光プローブの構成図、図５は図１の第４の変形例を示す光プローブの構成図である。
尚、本実施の形態では、光イメージング装置は、生体内に挿入して患部等の目的部位に対して直視で観察可能な構成のものに本発明を適用する。
【００１１】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の光イメージング装置１は、生体内に挿入可能な可撓性を有し、後述の低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体２の目的部位に対し集光する光プローブ３と、この光プローブ３を着脱自在に接続し、被検体２の目的部位からの戻り光から被検体２の断層像を構築する装置本体４とから主に構成される。
【００１２】
光プローブ３は、プローブ側光コネクタ部５ｂが装置本体４の本体側光コネクタ部５ａに着脱自在に接続可能であり、装置本体４に対して交換可能な構成となっている。装置本体４は、超高輝度発光ダイオード（スーパールミネッセントダイオード以下、ＳＬＤと略記）等の低コヒーレンス光源１１を有する。この低コヒーレンス光源で発生する低コヒーレンス光は、その波長が例えば１３１０ｎｍで、その可干渉距離が例えば１７μｍ程度であるような短い距離範囲のみで干渉性を示す低干渉性の特徴を備えている。つまり、この低コヒーレンス光は、例えば２つに分岐された後、再び混合された場合、分岐した点から混合した点までの２つの光路長の差が１７μｍ程度の短い距離範囲内にあるとき、干渉した光として検出され、それより光路長の差が大きいとき干渉しない特性を示す。
【００１３】
この低コヒーレンス光は、低コヒーレンス光源１１からシングルモードファイバ（以下、単に光ファイバ）１２の一端に入射され、他方の端面（先端面）側に伝達される。この光ファイバ１２は、途中の２×２光カップラ部（以下、単に光カップラ部）１３で光ファイバ１４と光学的に結合されている。従って、この光カップラ部１３で低コヒーレンス光は、信号光と参照光との２つに分岐されて伝達される。
【００１４】
光ファイバ１２の（光カップラ部１３より）先端側に伝達された信号光は、平行レンズ１５で平行光にされ、ヘテロダイン干渉として音響光学変調素子（ＡＯＤ；Acousto-Optic Device ；又は音響光学変調器（ＡＯＭ；Acousto-Optic Modulator ）とも呼ばれる）１６で光変調される。
【００１５】
光変調された信号光は、本体側光路長調整手段として光軸方向に進退動可能なステージ１７ａに設けた本体側光路長調整レンズ１７により光路長を調整されるようになっている。このステージ１７ａは、図示しないステッピングモータにより駆動される。また、このステッピングモータは、装置本体４の後述する制御部３３で制御駆動されるようになっている。
【００１６】
このことにより、本実施の形態では、本体側光路長調整手段を設けることで、装置本体４内（低コヒーレンス光源１１〜本体側光コネクタ部５ａ端面〜後述の検出部３１）での信号光路と参照光路との光路長を完全に一致するように構成される。尚、この調整は、予め、図示しないリフレクトメータで測定し、装置本体４内で合わせ込むようになっている。
【００１７】
そして、光路長を調整された信号光は、光ファイバ１８の一端に入射され、本体側光コネクタ部５ａの端部まで伝達されるようになっている。この本体側光コネクタ部５ａにプローブ側光コネクタ部５ｂが接続されていると、これら光コネクタ部５を介して信号光は、光プローブ３へ伝達される。
【００１８】
光プローブ３へ伝達された信号光は、プローブ側光コネクタ部５ｂから延設する光ファイバ１９の他方の端面（先端面）側に伝達される。
この光ファイバ１９の先端側に伝達された信号光は、光プローブ３の先端側に配設された対物レンズ２０に伝達され、この対物レンズ２０によりその焦点で被検体２の目的部位に集光される。そして、その焦点からの被検体２の目的部位の反射光及び散乱光の一部は、戻り信号光として上記光路を通り、再び装置本体４の光カップラ部１３側に戻るようになっている。
【００１９】
対物レンズ２０及び光ファイバ１９の先端面１９ａは、水平走査手段としてＸＹ方向へ変位されるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）素子２１に一体的に設けられ、このＰＺＴ素子２１で被検体２の目的部位に対して二次元走査（ＸＹ走査）が行われるようになっている。
【００２０】
また、このＰＺＴ素子２１は、垂直走査手段として光軸方向（Ｚ軸方向）に進退動されるステージ２２に一体的に設けられ、このステージ２２が図示しないステッピングモータによりＺ軸方向（光軸方向）に進退動されることで、被検体２の目的部位に対して深部方向に垂直走査が行われるようになっている。
【００２１】
これらステージを駆動するステッピングモータ及びＰＺＴ素子２１は、本体側光路長調整レンズ１７と同様に装置本体４の制御部３３で制御駆動されるようになっている。尚、この場合、垂直走査に応じて、制御部３３は、本体側光路長調整レンズ１７を光軸方向（Ｚ軸方向）に進退動させ、被検体２の目的部位に対する信号光の集光位置と、後述の干渉光の干渉位置とを一致させるようにしても良い。また、この垂直走査終了後に、制御部３３は、本体側光路長調整レンズ１７を原点復帰させるように構成しても良い。
【００２２】
一方、光カップラ部１３で分岐された参照光は、光ファイバ１４の先端側へ至る途中に偏光調整部として捩じれを加えたループ部２３で偏光調整される。
【００２３】
そして、参照光は、本体側光コネクタ部５ａからプローブ側光コネクタ部５ｂを介して光プローブ３へ伝達されるようになっている。
【００２４】
本実施の形態では、参照光路の少なくとも一部を光プローブ３に設け、この光プローブ３内での信号光路と参照光路との光路長を低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致させるように構成している。
【００２５】
光プローブ３へ伝達された参照光は、プローブ側光コネクタ部５ｂに延設された光ファイバ２４の他方の端面（先端面）側に伝達される。この光ファイバ２４の先端側に伝達された参照光は、平行レンズ２５で平行光にされ、プローブ側光路長調整手段として光軸方向に進退動可能なステージ２６ａに設けたプローブ側光路長調整レンズ２６により光路長を調整されるようになっている。このステージ２６ａは、本体側光路長調整レンズ１７と同様に図示しないステッピングモータにより駆動され、装置本体４の制御部３３で制御駆動されるようになっている。
【００２６】
このことにより、本実施の形態では、光プローブ３内の全信号光路の光路長（プローブ側光コネクタ部５ｂ〜被検体２の目的部位の集光位置〜プローブ側光コネクタ部５ｂ）と、光プローブ３に配設された全参照光路の光路長（プローブ側光コネクタ部５ｂ〜ファイバ端面〜プローブ側光コネクタ部５ｂ）とが低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致するように構成される。
【００２７】
尚、この調整は、装置本体４と同様に予めリフレクトメータで測定し、光プローブ３内で合わせ込むようになっている。更に具体的に説明すると、この調整は、対物レンズ２０の焦点に図示しない反射ミラーを設置し、信号光路の光路長としてプローブ側光コネクタ部５ｂ〜反射ミラー（被検体２の目的部位の集光位置）〜プローブ側光コネクタ部５ｂと、参照光路の光路長としてプローブ側光コネクタ部５ｂ〜光ファイバ先端側端面２８ａ〜プローブ側光コネクタ部５ｂとを測定し、合わせ込む。
【００２８】
また、プローブ側光路長調整レンズ２６は、対物レンズ２０による信号光の垂直走査に応じて、参照光の光路長を調整するディレイラインを兼用するように構成しても良い。この場合、制御部３３は、この垂直走査に応じて、プローブ側光路長調整レンズ２６を光軸方向に進退動させ、被検体２の目的部位に対する信号光の集光位置と、後述の干渉光の干渉位置とを一致させ、垂直走査終了後に、原点復帰させるようになっている。
【００２９】
そして、光路長を調整された参照光は、光ファイバ２８の一端に入射される。この光ファイバ２８の先端側端面２８ａまで伝達された参照光は、その一部が参照光伝達手段として先端側端面２８ａで反射されて、戻り参照光として上記光路を通り、再び装置本体４の光カップラ部１３側に戻るようになっている。そして、光カップラ部１３側に戻った光路長が殆ど等しい戻り信号光と戻り参照光とは、この光カップラ部１３で干渉され、フォトダイオード等の光検出部３１で受光されるようになっている。
【００３０】
光検出部３１は、干渉光を干渉電気信号に光電変換し、この光電変換された干渉電気信号は、アンプ等で増幅されて信号処理部３２に入力される。信号処理部３２は、入力された干渉電気信号を信号光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、Ａ／Ｄ変換して、デジタル信号を制御部３３へ出力する。
【００３１】
制御部３３は、入力されたデジタル信号から断層像に対応した画像データを生成する。そして、生成された画像データは、表示部３４に出力され、その表示画面に被検体２の３次元断層像画像（ＯＣＴ断層像）として表示されるようになっている。
【００３２】
尚、光イメージング装置１は、光プローブ３の特徴情報を保持する情報保持手段と、この情報保持手段に保持された特徴情報を検知する情報検知手段とを装置本体４に設け、光プローブ３が装置本体４に接続された際に、情報検知手段が検知した情報保持手段からの特徴情報に基づき、制御部３３が光路長調整手段である本体側光路長調整レンズ１７及びプローブ側光路長調整レンズ２６のステッピングモータを制御するように構成しても良い。
【００３３】
このように構成される光イメージング装置１は、例えば、光プローブ３を体腔内等に挿入されて用いられる。尚、光イメージング装置１は、図示しない内視鏡やレーザ内視鏡等を用いて、処置具挿通用チャンネル等に光プローブ３を挿通させて用いても良いし、上記内視鏡等に一体化させて構成しても良い。また、光イメージング装置１は、他の観察手段や処置手段と併用して用いても良い。
【００３４】
そして、光イメージング装置１は、被検体２の生体組織に対し、光プローブ３から低コヒーレンス光を集光し、その生体組織の内部の断層画像データを得て、表示部３４の表示面にＯＣＴ像を表示する。
【００３５】
ここで、光イメージング装置１は、被検体２や観察目的部位が異なるために、極端に長さの異なる光プローブ３を交換して使用する場合がある。
光イメージング装置１は、予め、装置本体４内での信号光路と参照光路との光路長が完全に一致している。また、光イメージング装置１は、予め、光プローブ３内に配設された全信号光路の光路長と、全参照光路の光路長とが低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致している。
【００３６】
この結果、光イメージング装置１は、信号光路と参照光路との光路長が低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致するので、極端に長さの異なる光プローブ３を交換して使用した場合にも、確実に断層像を得ることができる。
【００３７】
尚、光プローブ３は、被検体２の異なる部位を観察するときに、この部位による屈折率の差異から対物レンズ２０の集光位置が異なってくる。目的部位の概略は、事前に知ることができるので、その値を用いることにより、プローブ内の信号光路の光路長を決定でき、これに合わせてプローブ内の参照光路の光路長を予め設定しても良い。
【００３８】
図２に示すように光プローブ３Ｂは、予めプローブ内の信号光路の光路長に合わせて光ファイバ２４Ｂの長さを設定して配設する。このことにより、光プローブ３は、プローブ側光路長調整レンズ２６及びこのステッピングモータ等を設けることなく、プローブ先端部を細径化することが可能となる。また、光プローブ３Ｂは、プローブ側光コネクタ部５ｂの基端側に光ファイバ収納部４１を設け、この光ファイバ収納部４１に光ファイバ２４の途中を所定回数巻いて収納することで、更なるプローブ先端部の細径化が可能となる。
【００３９】
また、図３に示すように光プローブ３Ｃは、プローブ側光コネクタ部５ｂの基端側で光ファイバ２４Ｃの途中を例えば１回巻いてループさせた後、このファイバ先端側の位置を光ファイバ１９に対して平行に配設する。このことにより、光プローブ３は、図２の光プローブ３よりも若干プローブ先端部が太くなるが、信号光路に参照光路を沿わせているので、環境変化（温度、曲げによる歪み）の影響によるノイズを除去することが可能となる。
【００４０】
また、図４に示すように光プローブ３Ｄは、光サーキュレータ４２を用いて光ファイバ２４Ｄを円環状に閉じるように構成しても良い。このことにより、光プローブ３Ｄは、光ファイバ２４Ｄの端面から余計な光が入射することによるノイズを除去することが可能となる。
また、同様な理由で、図５に示すように光プローブ３Ｅは、１×２光カップラ部４３を用いて光ファイバ２４Ｅを閉じるように構成しても良い。
【００４１】
尚、図２〜図５で説明した変形例は、用いられる光ファイバがシングルモードファイバでなくマルチモードファイバであっても良く、また、低コヒーレンス光源１１がＳＬＤでなくとも、ＬＥＤであっても良い。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図６ないし図１０は本発明の第２の実施の形態に係り、図６は本発明の第２の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図、図７ないし図９は図６の光イメージング装置の変形例を示し、図７は図６の第１の変形例を示す光イメージング装置の構成図、図８は図６の第２の変形例を示す光イメージング装置の構成図、図９は図６の第３の変形例を示す光イメージング装置の構成図、図１０は図６の光プローブの変形例を示す構成図である。
【００４３】
上記第１の実施の形態は、参照光路の少なくとも一部を光プローブ３に設け、この光プローブ３内での信号光路と参照光路との光路長を低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致させるように構成しているが、本第２の実施の形態は光プローブ内での信号光路と参照光路との光路長に所定の差を有し、全信号光路の光路長と全参照光路の光路長とが略同一の値を有するように構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
尚、本実施の形態では、光イメージング装置は、体腔内等や工業用途の配管内部に挿入し、目的部位に対して側視で観察可能な構成のものに本発明を適用する。
【００４４】
図６に示すように本発明の第２の実施の形態の光イメージング装置５１は、体腔内等や工業用途の配管内部に挿入可能な硬性の光プローブ５２と装置本体５３とを着脱自在に接続する光コネクタ部５４に光ロータリジョイント５５を設け、この光ロータリジョイント５５により被検体２の目的部位に対してθ方向に走査されるように構成している。光ロータリジョイント５５は、非回転部と回転部とで光が伝達可能な結合を行うものである。
【００４５】
装置本体５３は、本体側光コネクタ部５４ａに光ロータリジョイント５５の非回転部が設けられ、この非回転部に光ファイバ１８の先端側が接続される。尚、それ以外の装置本体５３の構成は、上記第１の実施の形態で説明した装置本体４と同じ構成であるので説明を省略する。
【００４６】
一方、光プローブ５２は、プローブ側光コネクタ部５４ｂに光ロータリジョイント５５の回転部が設けられ、光ロータリジョイント５５の非回転部に着脱自在に接続可能であり、装置本体５３に対して交換可能な構成となっている。
【００４７】
また、光プローブ５２は、光ロータリジョイント５５の回転部に光ファイバ１９の基端側が延設されると共に、この光ファイバ１９の先端側にロッドレンズ５６及びプリズム５７が回動自在に接続される。即ち、光プローブ５２は、光ロータリジョイント５５により、光ファイバ１９とロッドレンズ５６及びプリズム５７が被検体２の目的部位に対してθ方向に走査されるようになっている。
【００４８】
装置本体５３の光ファイバ１８から伝達される信号光は、光ロータリジョイント５５を介して光ファイバ１９へ伝達される。この光ファイバ１９へ伝達された信号光は、ロッドレンズ５６を介してプリズム５７によりその焦点で被検体２に集光され、その焦点からの被検体２の反射光及び散乱光の一部は、戻り信号光として上記光路を通り、再び装置本体５３側に戻るようになっている。
【００４９】
一方、参照光路は、光プローブ５２のプローブ側光コネクタ部５４ｂから延設する光ファイバ２４が折り返されてプローブ側光コネクタ部５４ｂに接続されるようになっている。この光ファイバ２４は、プローブ側光コネクタ部５４ｂ間において、光プローブ５２内での信号光路の光路長（プローブ側光コネクタ部５４ｂ〜被検体２の目的部位の集光位置〜プローブ側光コネクタ部５４ｂ）に対し所定の差を有し、この所定差分短く形成されている。
【００５０】
この所定差を解消するために、装置本体５３は、光ファイバ５８を設けると共に、このファイバ先端側に参照光路のディレイラインとして、光軸方向に進退動可能なステージ５９ａに設けた平行レンズ５９と、反射ミラー６０が配置されている。尚、ステージ５９ａは、本体側光路長調整レンズ１７と同様に図示しないステッピングモータによりＺ軸方向（光軸方向）に進退動されることで、被検体２の目的部位に対して深部方向に垂直走査（Ｒ方向走査）が行われるようになっている。
【００５１】
光ファイバ１４の先端側から伝達される参照光は、光プローブ５２内の光ファイバ２４を介して再び装置本体５３側へ伝達されるようになっている。参照光は、装置本体５３側の光ファイバ５８の先端端面側から平行レンズ１５で平行光にされて反射ミラー６０で反射されて上記光路を通り、再び装置本体５３側に戻るようになっている。
【００５２】
そして、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、装置本体５３側へ戻った戻り信号光と戻り参照光とは光カップラ部１３で干渉されて光検出部３１で検出される。
【００５３】
このように構成される光イメージング装置５１は、例えば、光プローブ５２を体腔内等や工業用途の配管内部に挿入されて用いられる。
そして、光イメージング装置５１は、患部等の被検体２の生体組織や工業用途の配管内部に対しθ方向に走査され、表示部３４の表示面に側視断面のＯＣＴ像を表示できるようにしている。
【００５４】
ここで、光イメージング装置５１は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に極端に長さの異なる光プローブ５２を交換して使用する場合がある。
【００５５】
光イメージング装置５１は、光プローブ５２内で全信号光路（プローブ側光コネクタ部５４ｂ〜被検体２の目的部位の集光位置〜プローブ側光コネクタ部５４ｂ）と、全参照光路（プローブ側光コネクタ部５４ｂ〜光ファイバ２４〜プローブ側光コネクタ部５４ｂ）との光路長に所定差が有る。
【００５６】
しかしながら、光イメージング装置５１は、装置本体５３が光ファイバ５８と参照光路のディレイライン（平行レンズ５９及び反射ミラー６０）を配置しているので、信号光路と参照光路との光路長が完全に一致するように、参照光路のディレイライン（平行レンズ５９及び反射ミラー６０）のステッピングモータが制御部３３で制御される。
【００５７】
この結果、光イメージング装置５１は、上記第１の実施の形態と同様に信号光路と参照光路との光路長が完全に一致するので、極端に長さの異なる光プローブ３を交換して使用した場合にも、確実に断層像を得ることができる。
【００５８】
また、図７に示すように光イメージング装置５１Ｂは、信号光路の本体側光路長調整レンズ１７をディレイラインとして兼用すると共に、参照光路の光ファイバ５８の先端側を１×２光カップラ部６１で光ファイバ１４の基端側に接続して構成しても良い。
【００５９】
また、図６で説明した光イメージング装置５１に対して、図８に示すように光イメージング装置５１Ｃは、光ファイバ２４の途中にプローブ側光路長調整レンズ２６を設け、光ファイバ２４ｂを介して光ファイバ５８に伝達するように構成しても良い。
【００６０】
更に、図７及び図８で説明した構成を組み合わせて、図９に示すように光イメージング装置５１Ｄは、光ファイバ２４の途中にプローブ側光路長調整レンズ２６を設け、光ファイバ２４ｂを介して光ファイバ５８に伝達するように構成し、信号光路の本体側光路長調整レンズ１７をディレイラインとして兼用すると共に、参照光路の光ファイバ５８の先端側を１×２光カップラ部６１で光ファイバ１４の基端側に接続して構成しても良い。
【００６１】
また、図１０に示すように光プローブ５２Ｂは、上記第１の実施の形態で説明したのとほぼ同様に、プローブ側光コネクタ部５４ｂの基端側に光ファイバ収納部４１を設け、この光ファイバ収納部４１に光ファイバ２４Ｂの途中を所定回数巻いて収納することで、更なるプローブ先端部の細径化が可能となる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
図１１は本発明の第３の実施の形態に係る光イメージング装置を示す構成図である。
上記第１，第２の実施の形態は、光プローブを体腔内等や工業用途の配管内部に挿入されて用いられるものに本発明を適用して構成しているが、本第３の実施の形態は、光プローブで例えば積層フィルム等の層状物質を観察するものに本発明を適用して構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００６３】
図１１に示すように本第３の実施の形態の光イメージング装置７１は、例えば積層フィルム等の層状物質２Ｂを観察可能な光プローブ７２と、この光プローブ７２を着脱自在に接続し、被検体２からの戻り光から被検体２の断層像を構築する装置本体７３とから主に構成される。
【００６４】
光プローブ７２は、プローブ側光コネクタ部７４ｂが装置本体７３の本体側光コネクタ部７４ａに着脱自在に接続可能であり、装置本体７３に対して交換可能な構成となっている。
【００６５】
装置本体７３は、低コヒーレンス光源１１で発生した低コヒーレンス光が光源側レンズ８１で平行光にされ、ハーフミラー８２を通過して光分岐手段である光分岐ハーフミラー８３に入射される。光分岐ハーフミラー８３に入射された低コヒーレンス光は、この光分岐ハーフミラー８３で信号光と参照光とに分岐される。尚、光分岐手段として光分岐ハーフミラー８３の代わりに光カップラを用いても良い。
【００６６】
光分岐ハーフミラー８３で分岐された信号光は、本体側光コネクタ部７４ａに伝達され、この本体側光コネクタ部７４ａにプローブ側光コネクタ部７４ｂが接続されていると、これら光コネクタ部７４を介して光プローブ７２へ伝達される。
光プローブ７２へ伝達された信号光は、光路長調整手段として楔型プリズム８４ａ，８４ｂを２つ組み合わせた光路長調整プリズム８４により、全信号光路と全参照光路との光路長が低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致するように調整される。
【００６７】
尚、この調整は、上記第１の実施の形態と同様に予め、図示しないリフレクトメータで測定し、手動又は制御部３３の制御により図示しないステッピングモータを駆動することで、装置全体（光プローブ７２及び装置本体７３）内で合わせ込むようになっている。
【００６８】
そして、光路長を調整された信号光は、ヘテロダイン干渉として電気光学変調素子（ＥＯＤ；Eelectro-Optic Device ；又は電気光学変調器ＥＯＭ；Eelectro-Optic Modulator とも呼ばれる）８５で光変調される。
光変調された信号光は、光プローブ７２の先端側に配設された対物レンズ８６に伝達され、この対物レンズ８６によりその焦点で被検体２に集光される。そして、その焦点からの被検体２の反射光及び散乱光の一部は、戻り信号光として上記光路を通り、再び装置本体７３の光分岐ハーフミラー８３側に戻るようになっている。
【００６９】
対物レンズ８６は、垂直走査手段として光軸方向に進退動されるステージ８６ａに一体的に設けられ、このステージが図示しないステッピングモータによりＺ軸方向（光軸方向）に進退動されることで、被検体２の目的部位に対して深部方向に垂直走査が行われるようになっている。このステージを駆動するステッピングモータ８６ａは、装置本体７３の制御部３３で制御駆動されるようになっている。
【００７０】
一方、光分岐ハーフミラー８３で分岐された参照光は、反射ミラー８７で反射されて本体側光コネクタ部７４ａに伝達され、プローブ側光コネクタ部７４ｂを介して光プローブ７２へ伝達される。光プローブ７２へ伝達された参照光は、参照光伝達手段としての平面ミラー８８で反射されて、再び装置本体７３の光分岐ハーフミラー８３側に戻るようになっている。
【００７１】
尚、光イメージング装置７１は、装置本体７３内で参照光路の光路長が光分岐ハーフミラー８３〜反射ミラー８７分、信号光路の光路長より長くなっているが、光プローブ７２内でその分、信号光路が長く設けられている。
また、平面ミラー８８は、ディレイラインとして光軸方向へ変位されるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）素子８９がステージ９０に一体的に設けられ、このＰＺＴ素子８９で被検体２の目的部位に対する信号光の集光位置と、干渉光の干渉位置とを一致させるようになっている。
【００７２】
そして、これら光路長が殆ど等しい参照光と信号光とは、光分岐ハーフミラー８３側からの光路で干渉する。即ち、光分岐ハーフミラー８３は、参照光と信号光とを結合する光結合手段を兼ねている。
そして、干渉光は、受光側レンズ９１で集光されて、光検出部３１で受光されるようになっている。
【００７３】
このように構成される光イメージング装置７１は、積層フィルム等の層状物質２Ｂに対し、光プローブ７２から低コヒーレンス光を集光し、その内部の断層画像データを得て、表示部３４の表示面にＯＣＴ像を表示できるようにしている。
ここで、光イメージング装置７１は、被検体２Ｂや観察目的部位が異なるために、極端に長さの異なる光プローブ７２を交換して使用する場合がある。
【００７４】
光イメージング装置７１は、予め、装置全体（光プローブ７２及び装置本体７３）内で全信号光路の光路長と、全参照光路の光路長とが低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致している。
【００７５】
この結果、光イメージング装置７１は、信号光路と参照光路との光路長が低コヒーレンス光の可干渉距離範囲内でほぼ一致するので、極端に長さの異なる光プローブ７２を交換して使用した場合にも、確実に断層像を得ることができる。
【００７６】
尚、光イメージング装置７１は、予め、各層の屈折率が分っていれば、制御部３３により対物レンズ８６の光軸方向への移動量から各層の厚さを算出し、この算出結果により厚さ測定や内部の欠陥観察を行う。
この結果、本実施の形態の光イメージング装置７１は、上記第１の実施の形態と同様な効果を得ることが可能となる。
【００７７】
尚、光イメージング装置７１は、図示しないガルバノミラーを用いることで、層状物質２Ｂに対してＸ走査，ＸＹ走査等の二次元走査が可能なように構成しても良い。
また、光イメージング装置７１は、透明で散乱の少ない積層フィルム等を測定する場合、ヘテロダイン検出法を必ずしも用いなくとも良い。この場合、光イメージング装置７１は、その分簡単な構成となる。
【００７８】
尚、本発明は、以上述べた実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００７９】
［付記］
（付記項１）低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り込む光プローブ及び、この光プローブを着脱自在に接続し、取り込んだ戻り光から被検体の断層像を構築する装置本体を有する光イメージング装置において、
前記低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を光分岐手段で信号光と参照光とに分岐し、分岐した信号光を前記光プローブの先端側に伝達して被検体に集光する信号光伝達手段と、
前記光分岐手段で分岐した参照光と前記被検体からの戻り信号光とを干渉させるために、前記参照光を干渉手段へ伝達する参照光伝達手段と、
を具備し、前記参照光伝達手段の参照光路の少なくとも一部を前記光プローブに設けたことを特徴とする光イメージング装置。
【００８０】
（付記項２）前記光プローブ内の信号光路と前記光プローブ内の参照光路とが略同一の光路長を有することを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。
【００８１】
（付記項３）前記光プローブ内の信号光路と前記光プローブ内の参照光路とに所定の差を有し、前記信号光伝達手段の信号光路と前記参照光伝達手段の参照光路との光路長が略同一の値を有することを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。
【００８２】
（付記項４）前記信号光伝達手段の信号光路と前記参照光伝達手段の参照光路との光路長を等しくするための光路長調整手段を設けたことを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。
【００８３】
（付記項５）前記信号光伝達手段の信号光路と前記参照光伝達手段の参照光路との少なくとも一方に、周波数を変調する光変調手段を設け、この光検出手段からの出力にヘテロダイン検出法を用いて被検体の情報を得ることを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。
【００８４】
（付記項６）被検体に集光される信号光の光軸方向における干渉位置を変化させるためのディレイラインを設けたことを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。
（付記項７）前記参照光伝達手段と前記信号光伝達手段とを略同一の光学部材で構成することを特徴とする付記項２又は３に記載の光イメージング装置。
【００８５】
（付記項８）前記装置本体に着脱自在に交換可能な複数の光プローブを有し、これら全ての光プローブで信号光路と参照光路との光路差が前記所定量に等しいことを特徴とする付記項３に記載の光イメージング装置。
【００８６】
（付記項９）前記光路長調整手段を前記光プローブに設けることを特徴とする付記項４に記載の光イメージング装置。
（付記項１０）前記光路長調整手段を前記装置本体に設けることを特徴とする付記項４に記載の光イメージング装置。
（付記項１１）前記光路長調整手段を前記光プローブと前記装置本体とのそれぞれに設けることを特徴とする付記項４に記載の光イメージング装置。
【００８７】
（付記項１２）前記光プローブの特徴情報を保持する情報保持手段と、この情報保持手段に保時された特徴情報を検知する情報検知手段とを前記装置本体に設け、
前記光プローブが前記装置本体に接続された際に、前記情報検知手段が検知した前記情報保持手段からの特徴情報に基づき、前記光路長調整手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする付記項４に記載の光イメージング装置。
【００８８】
（付記項１３）前記光変調手段を前記信号光路と前記参照光路とのそれぞれに設けることを特徴とする付記項５に記載の光イメージング装置。
（付記項１４）前記信号光を走査する信号光走査手段を設けることを特徴とする付記項１又は６に記載の光イメージング装置。
（付記項１５）前記参照光伝達手段及び前記信号光伝達手段に光ファイバを用いることを特徴とする付記項７に記載の光イメージング装置。
【００８９】
（付記項１６）前記光路長調整手段を前記光プローブの参照光路に設けることを特徴とする付記項９に記載の光イメージング装置。
（付記項１７）前記光路長調整手段を前記光プローブの信号光路に設けることを特徴とする付記項９に記載の光イメージング装置。
（付記項１８）前記光路長調整手段を前記装置本体の参照光路に設けることを特徴とする付記項１１に記載の光イメージング装置。
（付記項１９）前記光路長調整手段を前記装置本体の信号光路に設けることを特徴とする付記項１１に記載の光イメージング装置。
【００９０】
（付記項２０）前記光ファイバは、シングルモードファイバであることを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
（付記項２１）前記光ファイバは、マルチモードファイバであることを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９１】
（付記項２２）前記参照光伝達手段に用いられる参照光用光ファイバは、少なくとも１回折り返して配されることを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９２】
（付記項２３）前記信号光伝達手段に用いられる信号光用光ファイバと前記参照光伝達手段に用いられる参照光用光ファイバとを略平行に配置することを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９３】
（付記項２４）前記参照光伝達手段に用いられる参照光用光ファイバの先端部側の端面反射により、この参照光用光ファイバで伝達される参照光が折り返されることを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９４】
（付記項２５）前記光プローブの参照光路を光ファイバと光サーキュレータとの組み合わせで構成することを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９５】
（付記項２６）前記光プローブの参照光路を光ファイバと１×２の光カプラとの組み合わせで構成することを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９６】
（付記項２７）前記光プローブと前記装置本体とが参照光の入出口を形成した光コネクタ部に着脱自在に接続し、この光プローブ内で参照光が往復するように前記参照光伝達手段を配置することを特徴とする付記項１５に記載の光イメージング装置。
【００９７】
（付記項２８）前記光プローブの基端部に前記参照光用光ファイバの収納部を設けたことを特徴とする付記項２２に記載の光イメージング装置。
（付記項２９）前記収納部に前記参照光用光ファイバを全て収納することを特徴とする付記項２８に記載の光イメージング装置。
【００９８】
（付記項３０）低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り込む光プローブ及び、この光プローブを着脱自在に接続し、取り込んだ戻り光から被検体の断層像を構築する装置本体を有する光イメージング装置において、
前記低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を光分岐手段で信号光と参照光とに分岐し、分岐した信号光を前記光プローブの先端側に伝達して被検体に集光する信号光伝達手段と、
前記光分岐手段で分岐した参照光と前記被検体からの戻り信号光とを干渉させるために、前記参照光を干渉手段へ伝達する参照光伝達手段と、
を具備し、前記信号光伝達手段の信号光路と前記参照光伝達手段の参照光路との光路長を一致させるために、前記参照光伝達手段の参照光路の少なくとも一部を前記光プローブに設けたことを特徴とする光イメージング装置。
【００９９】
（付記項３１）前記信号光伝達手段の信号光路と前記参照光伝達手段の参照光路との光路長を更に等しくするための光路長調整手段を設けたことを特徴とする付記項３０に記載の光イメージング装置。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、極端に長さの異なる光プローブを交換して使用した場合にも、確実に断層像を得ることが可能な光イメージング装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図
【図２】図１の第１の変形例を示す光プローブの構成図
【図３】図１の第２の変形例を示す光プローブの構成図
【図４】図１の第３の変形例を示す光プローブの構成図
【図５】図１の第４の変形例を示す光プローブの構成図
【図６】本発明の第２の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図
【図７】図６の第１の変形例を示す光イメージング装置の構成図
【図８】図６の第２の変形例を示す光イメージング装置の構成図
【図９】図６の第３の変形例を示す光イメージング装置の構成図
【図１０】図６の光プローブの変形例を示す構成図
【図１１】本発明の第３の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図
【符号の説明】
１…光イメージング装置
３…光プローブ
４…装置本体
５…光コネクタ部
５ａ…本体側光コネクタ部
５ｂ…プローブ側光コネクタ部
１１…低コヒーレンス光源
１２，１４，１８，１９，２４…光ファイバ
１３…光カップラ部
１７…本体側光路長調整レンズ
２０…対物レンズ
２６…プローブ側光路長調整レンズ
３１…光検出部
３２…信号処理部
３３…制御部
３４…表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical imaging apparatus that collects low-coherence light on a subject and constructs a tomographic image of the subject from information on return light from the subject.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an optical imaging apparatus called OCT (Optical Coherence Tomography) has been widely used. The optical imaging device collects the low-coherence light generated by the light source on the subject and scans the focal position at that time, thereby constructing a tomographic image inside the subject from the information of the return light from the subject. To do.
[0003]
Such an optical imaging apparatus collects low-coherence light from a low-coherence light source on a subject and captures return light from the subject, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-148897. There has been proposed an optical probe and an apparatus having an apparatus main body for detachably connecting the optical probe and constructing a tomographic image of the subject from the captured return light.
[0004]
The optical system of a conventional optical imaging apparatus splits low-coherence light generated by a low-coherence light source into signal light and reference light by a light branching means, and scans the subject with the branched signal light. Condensate. A part of the reflected light and scattered light of the subject from the focal point passes through the optical path as return signal light and returns to the light branching unit side again. On the other hand, the reference light branched by the light branching means is returned to the light branching means side again via the reference light transmission means. At this time, the optical path length of the reference light is adjusted by the optical path length adjusting means so as to be almost equal to the optical path length of the signal light.
[0005]
The return reference light having almost the same optical path length and the return signal light from the subject side interfere with each other and are detected by a photodetector as a light detection means. The output of the detector is demodulated and an interfering light signal is extracted. The extracted light signal is converted into a digital signal and then subjected to signal processing to generate image data corresponding to the tomographic image. The generated image data is displayed as a tomographic image of the subject on the monitor.
[0006]
The optical imaging apparatus described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-148897 has two optical path length adjusting means provided on the apparatus main body side so that it can cope with a change in optical path length when the optical probe is replaced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the optical imaging apparatus described in JP-A-11-148897 is provided with a reference optical path only on the apparatus main body side and an optical path length adjusting means only on the apparatus main body side. For this reason, the apparatus main body of the optical imaging apparatus is enlarged. Furthermore, in this case, when the optical imaging apparatus is used by exchanging optical probes having extremely different lengths for one apparatus main body, the optical path length adjusting means according to the change in the optical path length of the signal optical path is used. There is a limit to optical path length adjustment, and it is difficult to match the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical imaging apparatus capable of reliably obtaining a tomographic image even when optical probes having extremely different lengths are exchanged and used. With the goal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Of the present invention Optical imaging equipment The low-coherence light from the low-coherence light source is focused on the subject, Above An optical probe that captures the return light from the subject; and Above Removably connect the optical probe, and from the returned light Above In an optical imaging apparatus having an apparatus body for constructing a tomographic image of a subject, A connecting portion for connecting the optical probe and the apparatus main body, and disposed inside the apparatus main body, Splits low-coherence light generated by the low-coherence light source into signal light and reference light Optical branching means Branched Above Transmit signal light to the tip of the optical probe Above Signal light transmission means for condensing on the subject, and reference light transmission means for transmitting the reference light to the interference means to cause interference between the reference light branched by the light branching means and the return signal light from the subject. And at least a part of a reference optical path of the reference light transmission means But Provided on the optical probe The reference light path of the reference light transmission means provided in the apparatus main body and the reference light path of the reference light transmission means provided in the optical probe are connected via the connection portion. It is characterized by that.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIGS. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing an optical imaging apparatus of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are optical probes of FIG. 2 is a block diagram of an optical probe showing a first modification of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram of an optical probe showing a second modification of FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram of FIG. FIG. 5 is a block diagram of an optical probe showing a third modification, and FIG. 5 is a block diagram of an optical probe showing a fourth modification of FIG.
In the present embodiment, the present invention is applied to an optical imaging apparatus having a configuration that allows insertion into a living body and allows direct observation of a target site such as an affected area.
[0011]
As shown in FIG. 1, the optical imaging apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention has flexibility that can be inserted into a living body, and applies low-coherence light from a low-coherence light source described later to the subject 2. Mainly from an optical probe 3 that collects light on a target site and an apparatus main body 4 that detachably connects the optical probe 3 and constructs a tomographic image of the subject 2 from return light from the target site of the subject 2 Composed.
[0012]
The optical probe 3 is configured such that the probe-side optical connector portion 5 b can be detachably connected to the main body-side optical connector portion 5 a of the apparatus main body 4 and can be exchanged with respect to the apparatus main body 4. The apparatus main body 4 includes a low coherence light source 11 such as an ultra-high luminance light emitting diode (hereinafter referred to as “SLD”). The low coherence light generated by this low coherence light source has a low coherence characteristic that exhibits coherence only in a short distance range in which the wavelength is, for example, 1310 nm and the coherence distance is, for example, about 17 μm. That is, for example, when the low-coherence light is branched into two and then mixed again, when the difference between the two optical path lengths from the branched point to the mixed point is within a short distance range of about 17 μm, Detected as interfering light, then the optical path length Difference It shows the characteristic that does not interfere when is large.
[0013]
The low coherence light is incident on one end of a single mode fiber (hereinafter simply referred to as an optical fiber) 12 from the low coherence light source 11 and transmitted to the other end face (tip face) side. The optical fiber 12 is optically coupled to the optical fiber 14 at an intermediate 2 × 2 optical coupler section (hereinafter simply referred to as an optical coupler section) 13. Therefore, the low-coherence light is split into two light signals, that is, the signal light and the reference light, and transmitted by the optical coupler unit 13.
[0014]
The signal light transmitted to the front end side (from the optical coupler unit 13) of the optical fiber 12 is converted into parallel light by the parallel lens 15, and is acousto-optic modulator (AOD; Acousto-Optic Device) or hetero-dyne interference. (Also referred to as AOM; Acousto-Optic Modulator) 16.
[0015]
The optically modulated signal light has its optical path length adjusted by a main body side optical path length adjusting lens 17 provided on a stage 17a capable of moving back and forth in the optical axis direction as a main body side optical path length adjusting means. This stage 17a is driven by a stepping motor (not shown). Further, this stepping motor is controlled and driven by a control unit 33 described later of the apparatus body 4.
[0016]
Thus, in the present embodiment, by providing the main body side optical path length adjusting means, the signal light path in the apparatus main body 4 (low coherence light source 11 to main body side optical connector portion 5a end surface to detection portion 31 described later) The optical path length with the reference optical path is configured to completely match. This adjustment is made by measuring in advance with a reflectometer (not shown) and adjusting in the apparatus body 4.
[0017]
The signal light whose optical path length is adjusted is incident on one end of the optical fiber 18 and transmitted to the end of the main body side optical connector 5a. When the probe-side optical connector portion 5 b is connected to the main body-side optical connector portion 5 a, the signal light is transmitted to the optical probe 3 through the optical connector portion 5.
[0018]
The signal light transmitted to the optical probe 3 is transmitted to the other end surface (tip surface) side of the optical fiber 19 extending from the probe-side optical connector portion 5b.
The signal light transmitted to the distal end side of the optical fiber 19 is transmitted to the objective lens 20 disposed on the distal end side of the optical probe 3, and is focused on the target site of the subject 2 at the focal point by the objective lens 20. Is done. A part of the reflected light and scattered light of the target portion of the subject 2 from the focal point passes through the optical path as return signal light and returns to the optical coupler unit 13 side of the apparatus body 4 again.
[0019]
The objective lens 20 and the distal end surface 19a of the optical fiber 19 are provided integrally with a PZT (lead zirconate titanate) element 21 that is displaced in the XY direction as a horizontal scanning means. Two-dimensional scanning (XY scanning) is performed on the part.
[0020]
Further, the PZT element 21 is provided integrally with a stage 22 that is moved back and forth in the optical axis direction (Z-axis direction) as a vertical scanning unit, and this stage 22 is Z-axis direction (optical axis direction) by a stepping motor (not shown). ), The vertical scanning is performed in the deep direction with respect to the target portion of the subject 2.
[0021]
The stepping motor and the PZT element 21 for driving these stages are controlled and driven by the control unit 33 of the apparatus main body 4 in the same manner as the main body side optical path length adjusting lens 17. In this case, in accordance with the vertical scanning, the control unit 33 moves the main body side optical path length adjustment lens 17 forward and backward in the optical axis direction (Z-axis direction), and collects the signal light with respect to the target site of the subject 2. And the interference position of interference light to be described later may be matched. Further, the controller 33 may be configured to return the origin of the main body side optical path length adjustment lens 17 after the end of the vertical scanning.
[0022]
On the other hand, the reference light branched by the optical coupler unit 13 is polarization-adjusted by a loop unit 23 that is twisted as a polarization adjustment unit on the way to the distal end side of the optical fiber 14.
[0023]
The reference light is transmitted from the main body side optical connector part 5a to the optical probe 3 via the probe side optical connector part 5b.
[0024]
In the present embodiment, at least a part of the reference optical path is provided in the optical probe 3, and the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path in the optical probe 3 are substantially matched within the coherence distance range of the low coherence light. It is configured.
[0025]
The reference light transmitted to the optical probe 3 is transmitted to the other end surface (tip surface) side of the optical fiber 24 extended to the probe side optical connector portion 5b. The reference light transmitted to the distal end side of the optical fiber 24 is converted into parallel light by a parallel lens 25 and is provided on a stage 26a that can move forward and backward in the optical axis direction as a probe-side optical path length adjusting means. The optical path length is adjusted by 26. The stage 26 a is driven by a stepping motor (not shown) similarly to the main body side optical path length adjusting lens 17, and is controlled and driven by the control unit 33 of the apparatus main body 4.
[0026]
As a result, in this embodiment, the optical path lengths of all the signal optical paths in the optical probe 3 (probe side optical connector portion 5b to the focused position of the target portion of the subject 2 to probe side optical connector portion 5b), and the light The optical path lengths (probe side optical connector part 5b to fiber end face to probe side optical connector part 5b) of all the reference optical paths arranged in the probe 3 are configured to substantially coincide within the coherence distance range of the low coherence light. The
[0027]
This adjustment is performed by measuring in advance with a reflectometer in the same manner as in the apparatus main body 4 and fitting in the optical probe 3. More specifically, this adjustment is performed by installing a reflection mirror (not shown) at the focal point of the objective lens 20 and measuring the optical path length of the signal optical path from the probe-side optical connector 5b to the reflection mirror (condensing the target part of the subject 2). Position) to the probe side optical connector part 5b and the optical path length of the reference optical path, the probe side optical connector part 5b to the optical fiber tip side end face 28a to the probe side optical connector part 5b are measured and aligned.
[0028]
Further, the probe-side optical path length adjustment lens 26 may be configured to also serve as a delay line that adjusts the optical path length of the reference light in accordance with the vertical scanning of the signal light by the objective lens 20. In this case, the control unit 33 moves the probe-side optical path length adjustment lens 26 forward and backward in the optical axis direction according to the vertical scanning, and collects the signal light condensing position with respect to the target portion of the subject 2 and interference light described later. The origin position is returned after the vertical scanning is completed.
[0029]
Then, the reference light whose optical path length is adjusted is incident on one end of the optical fiber 28. A part of the reference light transmitted to the distal end surface 28a of the optical fiber 28 is reflected by the distal end surface 28a as a reference light transmission means, passes through the optical path as return reference light, and again returns to the light of the apparatus body 4. It returns to the coupler unit 13 side. Then, the return signal light and the return reference light having almost the same optical path length returned to the optical coupler unit 13 are interfered by the optical coupler unit 13 and received by the light detection unit 31 such as a photodiode. Yes.
[0030]
The light detection unit 31 photoelectrically converts the interference light into an interference electric signal, and the photoelectric conversion interference electric signal is amplified by an amplifier or the like and input to the signal processing unit 32. The signal processing unit 32 performs demodulation processing that extracts only the signal portion of the signal light from the input interference electric signal, performs A / D conversion, and outputs a digital signal to the control unit 33.
[0031]
The control unit 33 generates image data corresponding to the tomographic image from the input digital signal. The generated image data is output to the display unit 34 and displayed on the display screen as a three-dimensional tomographic image (OCT tomographic image) of the subject 2.
[0032]
The optical imaging apparatus 1 includes information holding means for holding the characteristic information of the optical probe 3 and the information holding means. Retention An information detection means for detecting the feature information is provided in the apparatus main body 4, and when the optical probe 3 is connected to the apparatus main body 4, based on the feature information from the information holding means detected by the information detection means, the control unit 33 may be configured to control the stepping motors of the main body side optical path length adjustment lens 17 and the probe side optical path length adjustment lens 26, which are optical path length adjustment means.
[0033]
The optical imaging apparatus 1 configured as described above is used, for example, by inserting the optical probe 3 into a body cavity or the like. The optical imaging apparatus 1 may be used by inserting the optical probe 3 through a treatment instrument insertion channel or the like using an endoscope (not shown), a laser endoscope, or the like, or integrated with the endoscope or the like. You may make it comprise. Further, the optical imaging apparatus 1 may be used in combination with other observation means or treatment means.
[0034]
The optical imaging apparatus 1 collects low-coherence light from the optical probe 3 on the biological tissue of the subject 2 to obtain tomographic image data inside the biological tissue, and displays the OCT on the display surface of the display unit 34. Display an image.
[0035]
Here, since the subject 2 and the observation target site are different, the optical imaging apparatus 1 may be used by exchanging the optical probes 3 having extremely different lengths.
In the optical imaging apparatus 1, the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path in the apparatus main body 4 are completely matched in advance. In addition, in the optical imaging apparatus 1, the optical path lengths of all the signal optical paths provided in the optical probe 3 and the optical path lengths of all the reference optical paths are substantially the same within the coherence distance range of the low coherence light. .
[0036]
As a result, since the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path substantially coincide within the coherence distance range of the low coherence light, the optical imaging apparatus 1 is used when the optical probes 3 having extremely different lengths are exchanged. In addition, a tomographic image can be obtained with certainty.
[0037]
Note that when the optical probe 3 observes different parts of the subject 2, the condensing position of the objective lens 20 is different due to the difference in refractive index between the parts. Since the outline of the target site can be known in advance, the optical path length of the signal optical path in the probe can be determined by using the value, and the optical path length of the reference optical path in the probe is set in advance accordingly. Also good.
[0038]
As shown in FIG. 2, the optical probe 3B is disposed by setting the length of the optical fiber 24B in advance according to the optical path length of the signal optical path in the probe. Accordingly, the optical probe 3 can reduce the diameter of the probe tip without providing the probe-side optical path length adjusting lens 26 and the stepping motor. Further, the optical probe 3B is further provided by providing an optical fiber storage portion 41 on the proximal end side of the probe side optical connector portion 5b, and winding the optical fiber 24 in the optical fiber storage portion 41 a predetermined number of times. The diameter of the probe tip can be reduced.
[0039]
Further, as shown in FIG. 3, the optical probe 3C is looped by winding the middle of the optical fiber 24C, for example, once on the proximal end side of the probe-side optical connector portion 5b, and then setting the position on the distal end side of the optical fiber 19C. Are arranged in parallel to the. As a result, the probe tip of the optical probe 3 is slightly thicker than that of the optical probe 3 in FIG. 2, but the reference optical path is aligned with the signal optical path, so that the optical probe 3 is affected by environmental changes (temperature, distortion due to bending). Noise can be removed.
[0040]
Further, as shown in FIG. 4, the optical probe 3 </ b> D may be configured to close the optical fiber 24 </ b> D in an annular shape using an optical circulator 42. As a result, the optical probe 3D can remove noise caused by extra light incident from the end face of the optical fiber 24D.
For the same reason, the optical probe 3E may be configured to close the optical fiber 24E using the 1 × 2 optical coupler unit 43 as shown in FIG.
[0041]
2 to 5, the optical fiber used may be a multimode fiber instead of a single mode fiber, and the low coherence light source 11 may be an LED even if it is not an SLD. good.
[0042]
(Second Embodiment)
FIGS. 6 to 10 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing an optical imaging apparatus of the second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 9 are optical imaging of FIG. FIG. 7 is a block diagram of an optical imaging apparatus showing a first modification of FIG. 6, FIG. 8 is a block diagram of an optical imaging apparatus showing a second modification of FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is a configuration diagram of an optical imaging apparatus showing a third modification of FIG. 6, and FIG. 10 is a configuration diagram showing a modification of the optical probe of FIG.
[0043]
In the first embodiment, at least a part of the reference optical path is provided in the optical probe 3, and the optical path length between the signal optical path and the reference optical path in the optical probe 3 is substantially within the coherence distance range of the low coherence light. Although configured to match, the second embodiment has a predetermined difference in the optical path length between the signal optical path and the reference optical path in the optical probe, and the optical path length of all the signal optical paths and all the reference optical paths. Are configured to have substantially the same value. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the same components will be described with the same reference numerals.
In the present embodiment, the present invention is applied to a configuration in which the optical imaging device is inserted into a body cavity or the like or inside a pipe for industrial use and can be observed from the side of the target site.
[0044]
As shown in FIG. 6, an optical imaging apparatus 51 according to the second embodiment of the present invention removably connects a rigid optical probe 52 that can be inserted into a body cavity or a pipe for industrial use and an apparatus main body 53. An optical rotary joint 55 is provided in the optical connector portion 54, and the optical rotary joint 55 is configured to scan the target portion of the subject 2 in the θ direction. The optical rotary joint 55 performs coupling that allows light to be transmitted between the non-rotating portion and the rotating portion.
[0045]
In the apparatus main body 53, the non-rotating portion of the optical rotary joint 55 is provided in the main body side optical connector portion 54a, and the distal end side of the optical fiber 18 is connected to the non-rotating portion. The other configuration of the apparatus main body 53 is the same as that of the apparatus main body 4 described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0046]
On the other hand, the optical probe 52 is provided with a rotating portion of the optical rotary joint 55 in the probe-side optical connector portion 54 b and can be detachably connected to the non-rotating portion of the optical rotary joint 55, and can be replaced with the apparatus main body 53. It has become a structure.
[0047]
In the optical probe 52, the proximal end side of the optical fiber 19 is extended to the rotating portion of the optical rotary joint 55, and the rod lens 56 and the prism 57 are rotatably connected to the distal end side of the optical fiber 19. . That is, in the optical probe 52, the optical fiber 19, the rod lens 56, and the prism 57 are scanned in the θ direction with respect to the target portion of the subject 2 by the optical rotary joint 55.
[0048]
The signal light transmitted from the optical fiber 18 of the apparatus main body 53 is transmitted to the optical fiber 19 through the optical rotary joint 55. The signal light transmitted to the optical fiber 19 is focused on the subject 2 at the focal point by the prism 57 via the rod lens 56, and a part of the reflected light and scattered light of the subject 2 from the focal point is: The return signal light passes through the optical path and returns to the apparatus main body 53 side again.
[0049]
On the other hand, in the reference optical path, the optical fiber 24 extending from the probe-side optical connector portion 54b of the optical probe 52 is folded back and connected to the probe-side optical connector portion 54b. This optical fiber 24 has an optical path length within the optical probe 52 between the probe-side optical connector portions 54b (probe-side optical connector portion 54b to condensing position of the target portion of the subject 2 to probe-side optical connector portion). 54b) has a predetermined difference and is formed shorter than the predetermined difference.
[0050]
In order to eliminate this predetermined difference, the apparatus main body 53 is provided with an optical fiber 58 and a parallel lens 59 provided on a stage 59a capable of moving back and forth in the optical axis direction as a delay line of the reference optical path at the fiber front end side. A reflection mirror 60 is arranged. The stage 59a is moved back and forth in the Z-axis direction (optical axis direction) by a stepping motor (not shown) as in the case of the main body side optical path length adjusting lens 17, so that the stage 59a is perpendicular to the target portion of the subject 2 in the depth direction. Scanning (R direction scanning) is performed.
[0051]
The reference light transmitted from the distal end side of the optical fiber 14 is transmitted again to the apparatus main body 53 side via the optical fiber 24 in the optical probe 52. The reference light is converted into parallel light by the parallel lens 15 from the front end face side of the optical fiber 58 on the apparatus main body 53 side, reflected by the reflection mirror 60, passes through the optical path, and returns to the apparatus main body 53 side again. .
[0052]
Then, as described in the first embodiment, the return signal light and the return reference light that have returned to the apparatus main body 53 are interfered by the optical coupler unit 13 and detected by the light detection unit 31.
[0053]
The optical imaging apparatus 51 configured as described above is used, for example, by inserting the optical probe 52 into a body cavity or a pipe for industrial use.
The optical imaging apparatus 51 scans in the θ direction with respect to the living tissue of the subject 2 such as an affected part or the inside of a pipe for industrial use so that an OCT image of a side view cross section can be displayed on the display surface of the display unit 34. Yes.
[0054]
Here, the optical imaging apparatus 51 may use the optical probe 52 having an extremely different length in the same manner as described in the first embodiment.
[0055]
The optical imaging apparatus 51 includes an all-signal optical path (probe-side optical connector portion 54b to a focused position of the target portion of the subject 2 to the probe-side optical connector portion 54b) and an entire reference optical path (probe-side optical connector) in the optical probe 52. There is a predetermined difference in the optical path length from the portion 54b to the optical fiber 24 to the probe-side optical connector portion 54b).
[0056]
However, in the optical imaging apparatus 51, since the apparatus main body 53 includes the optical fiber 58 and the reference optical path delay line (parallel lens 59 and reflecting mirror 60), the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path are completely the same. As described above, the stepping motor of the delay line (parallel lens 59 and reflection mirror 60) in the reference optical path is controlled by the control unit 33.
[0057]
As a result, since the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path are completely the same as in the first embodiment, the optical imaging apparatus 51 is used by exchanging the optical probes 3 having extremely different lengths. Even in this case, a tomographic image can be obtained with certainty.
[0058]
In addition, as shown in FIG. 7, the optical imaging apparatus 51B also uses the optical path length adjusting lens 17 on the main body side of the signal optical path as a delay line, and the tip side of the optical fiber 58 in the reference optical path is a 1 × 2 optical coupler unit 61. The optical fiber 14 may be connected to the proximal end side.
[0059]
Further, in contrast to the optical imaging apparatus 51 described in FIG. 6, the optical imaging apparatus 51C is provided with a probe-side optical path length adjustment lens 26 in the middle of the optical fiber 24, as shown in FIG. You may comprise so that it may transmit to the fiber 58. FIG.
[0060]
Further, by combining the configurations described in FIGS. 7 and 8, the optical imaging apparatus 51D is provided with a probe-side optical path length adjustment lens 26 in the middle of the optical fiber 24 as shown in FIG. 9, and light is transmitted through the optical fiber 24b. The optical fiber main body side optical path length adjustment lens 17 of the signal optical path is also used as a delay line, and the front end side of the optical fiber 58 of the reference optical path is connected to the optical fiber 14 by the 1 × 2 optical coupler unit 61. You may comprise connecting with a base end side.
[0061]
As shown in FIG. 10, the optical probe 52B is provided with an optical fiber storage portion 41 on the proximal end side of the probe-side optical connector portion 54b in the same manner as described in the first embodiment. By winding the optical fiber 24B in the fiber storage portion 41 a predetermined number of times, the probe tip can be further reduced in diameter.
[0062]
(Third embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing an optical imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the first and second embodiments, the present invention is applied to an optical probe that is used by being inserted into a body cavity or a pipe for industrial use. The form is configured by applying the present invention to an optical probe that observes a layered substance such as a laminated film. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the same components will be described with the same reference numerals.
[0063]
As shown in FIG. 11, the optical imaging apparatus 71 of the third embodiment is configured such that an optical probe 72 capable of observing a layered substance 2B such as a laminated film and the optical probe 72 are detachably connected to each other. 2 is mainly composed of an apparatus main body 73 that constructs a tomographic image of the subject 2 from the return light from 2.
[0064]
The optical probe 72 is configured such that the probe side optical connector portion 74 b can be detachably connected to the main body side optical connector portion 74 a of the apparatus main body 73 and can be exchanged with respect to the apparatus main body 73.
[0065]
In the apparatus main body 73, the low coherence light generated by the low coherence light source 11 is collimated by the light source side lens 81, passes through the half mirror 82, and enters the light branching half mirror 83 which is a light branching unit. The low coherence light incident on the light branching half mirror 83 is branched into signal light and reference light by the light branching half mirror 83. An optical coupler may be used instead of the optical branching half mirror 83 as the optical branching means.
[0066]
The signal light branched by the optical branching half mirror 83 is transmitted to the main body side optical connector part 74a. When the probe side optical connector part 74b is connected to the main body side optical connector part 74a, the optical connector part 74 is Via the optical probe 72.
The signal light transmitted to the optical probe 72 has an optical path length of all signal optical paths and all reference optical paths of low coherence light by an optical path length adjusting prism 84 combining two wedge-shaped prisms 84a and 84b as optical path length adjusting means. It is adjusted so as to almost coincide within the coherent distance range.
[0067]
As in the first embodiment, this adjustment is previously measured with a reflectometer (not shown), and a stepping motor (not shown) is driven manually or under the control of the control unit 33, whereby the entire apparatus (optical probe 72) is measured. And the apparatus main body 73).
[0068]
Then, the signal light whose optical path length is adjusted is optically modulated by an electro-optic modulation element (EOD; Eelectro-Optic Device; or electro-optic modulator EOM; also called Eelectro-Optic Modulator) 85 as heterodyne interference.
The light-modulated signal light is transmitted to the objective lens 86 disposed on the distal end side of the optical probe 72, and is focused on the subject 2 at the focal point by the objective lens 86. A part of the reflected light and scattered light of the subject 2 from the focal point passes through the optical path as return signal light and returns to the light branching half mirror 83 side of the apparatus main body 73 again.
[0069]
The objective lens 86 is provided integrally with a stage 86a that is moved back and forth in the optical axis direction as a vertical scanning means, and this stage is moved forward and backward in the Z-axis direction (optical axis direction) by a stepping motor (not shown). Vertical scanning is performed in the depth direction with respect to the target portion of the subject 2. The stepping motor 86a for driving the stage is controlled and driven by the control unit 33 of the apparatus main body 73.
[0070]
On the other hand, the reference light branched by the light branching half mirror 83 is reflected by the reflection mirror 87 and transmitted to the main body side optical connector part 74a, and is transmitted to the optical probe 72 via the probe side optical connector part 74b. The reference light transmitted to the optical probe 72 is reflected by a plane mirror 88 as a reference light transmission means, and returns to the optical branching half mirror 83 side of the apparatus main body 73 again.
[0071]
In the optical imaging apparatus 71, the optical path length of the reference optical path in the apparatus main body 73 is longer than the optical path length of the signal optical path by the optical branching half mirror 83 to the reflecting mirror 87. The signal light path is long.
Further, the plane mirror 88 is integrally provided with a stage 90 as a delay line and is displaced in the optical axis direction by a PZT (lead zirconate titanate) element 89, and the PZT element 89 provides a signal for the target site of the subject 2. The light condensing position and the interference position of the interference light are made to coincide with each other.
[0072]
Then, the reference light and the signal light having almost the same optical path length interfere with each other in the optical path from the optical branching half mirror 83 side. That is, the optical branching half mirror 83 also serves as an optical coupling unit that couples the reference light and the signal light.
The interference light is collected by the light receiving side lens 91 and received by the light detection unit 31.
[0073]
The optical imaging device 71 configured as described above collects low-coherence light from the optical probe 72 on the layered substance 2B such as a laminated film, obtains tomographic image data therein, and displays the display surface of the display unit 34. The OCT image can be displayed on the screen.
Here, the optical imaging apparatus 71 may be used by exchanging optical probes 72 having extremely different lengths because the subject 2B and the observation target site are different.
[0074]
In the optical imaging apparatus 71, the optical path lengths of all the signal optical paths and the optical path lengths of all the reference optical paths in the entire apparatus (the optical probe 72 and the apparatus main body 73) are substantially matched within the coherence distance range of the low coherence light in advance. ing.
[0075]
As a result, since the optical path lengths of the signal optical path and the reference optical path substantially coincide within the coherence distance range of the low coherence light, the optical imaging apparatus 71 is used when the optical probes 72 having extremely different lengths are exchanged. In addition, a tomographic image can be obtained with certainty.
[0076]
If the refractive index of each layer is known in advance, the optical imaging apparatus 71 calculates the thickness of each layer from the amount of movement of the objective lens 86 in the optical axis direction by the control unit 33, and the thickness is calculated based on this calculation result. Measure the depth and observe internal defects.
As a result, the optical imaging apparatus 71 of the present embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment.
[0077]
The optical imaging apparatus 71 may be configured to perform two-dimensional scanning such as X scanning and XY scanning on the layered material 2B by using a galvanometer mirror (not shown).
The optical imaging device 71 does not necessarily need to use the heterodyne detection method when measuring a transparent laminated film with little scattering. In this case, the optical imaging apparatus 71 has a simple configuration.
[0078]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0079]
[Appendix]
(Additional Item 1) A low-coherence light from a low-coherence light source is collected on the subject, an optical probe that captures the return light from the subject, and the optical probe are detachably connected. In an optical imaging apparatus having an apparatus body for constructing a tomographic image of a specimen,
Signal light transmission means for branching low-coherence light generated by the low-coherence light source into signal light and reference light by an optical branching means, and transmitting the branched signal light to the distal end side of the optical probe and collecting it on the subject When,
Reference light transmission means for transmitting the reference light to the interference means to cause interference between the reference light branched by the light branching means and the return signal light from the subject;
And an optical imaging apparatus, wherein at least a part of a reference optical path of the reference light transmission means is provided in the optical probe.
[0080]
(Additional Item 2) The optical imaging apparatus according to Additional Item 1, wherein the signal optical path in the optical probe and the reference optical path in the optical probe have substantially the same optical path length.
[0081]
(Additional Item 3) There is a predetermined difference between the signal optical path in the optical probe and the reference optical path in the optical probe, and the optical path length between the signal optical path of the signal light transmission means and the reference optical path of the reference light transmission means The optical imaging apparatus according to additional item 1, wherein the two have substantially the same value.
[0082]
(Additional Item 4) The light according to Additional Item 1, further comprising an optical path length adjusting unit for equalizing an optical path length of the signal optical path of the signal light transmission unit and the reference optical path of the reference light transmission unit. Imaging device.
[0083]
(Additional Item 5) At least one of the signal light path of the signal light transmission means and the reference light path of the reference light transmission means is provided with light modulation means for modulating the frequency, and a heterodyne detection method is applied to the output from the light detection means. Item 3. The optical imaging apparatus according to Item 1, wherein information on the subject is obtained.
[0084]
(Additional Item 6) The optical imaging apparatus according to Additional Item 1, wherein a delay line for changing an interference position in the optical axis direction of the signal light collected on the subject is provided.
(Additional Item 7) The optical imaging apparatus according to Additional Item 2 or 3, wherein the reference light transmission unit and the signal light transmission unit are configured by substantially the same optical member.
[0085]
(Additional Item 8) The apparatus main body includes a plurality of detachable and replaceable optical probes, and the optical path difference between the signal optical path and the reference optical path is equal to the predetermined amount in all of the optical probes. Item 4. The optical imaging apparatus according to Item 3.
[0086]
(Additional Item 9) The optical imaging apparatus according to Additional Item 4, wherein the optical path length adjusting means is provided in the optical probe.
(Additional Item 10) The optical imaging apparatus according to Additional Item 4, wherein the optical path length adjusting means is provided in the apparatus main body.
(Additional Item 11) The optical imaging apparatus according to Additional Item 4, wherein the optical path length adjusting means is provided in each of the optical probe and the apparatus main body.
[0087]
(Additional Item 12) An information holding unit that holds the feature information of the optical probe and an information detection unit that detects the feature information held in the information holding unit are provided in the apparatus body,
Control means for controlling the optical path length adjusting means is provided based on feature information from the information holding means detected by the information detecting means when the optical probe is connected to the apparatus main body. Item 5. The optical imaging apparatus according to Item 4.
[0088]
(Additional Item 13) The optical imaging apparatus according to Additional Item 5, wherein the optical modulation unit is provided in each of the signal optical path and the reference optical path.
(Additional Item 14) The optical imaging apparatus according to Additional Item 1 or 6, further comprising a signal light scanning unit configured to scan the signal light.
(Additional Item 15) The optical imaging apparatus according to Additional Item 7, wherein an optical fiber is used for the reference light transmission unit and the signal light transmission unit.
[0089]
(Additional Item 16) The optical imaging apparatus according to Additional Item 9, wherein the optical path length adjusting means is provided in a reference optical path of the optical probe.
(Additional Item 17) The optical imaging apparatus according to Additional Item 9, wherein the optical path length adjusting means is provided in a signal optical path of the optical probe.
(Additional Item 18) The optical imaging apparatus according to Additional Item 11, wherein the optical path length adjusting means is provided in a reference optical path of the apparatus main body.
(Additional Item 19) The optical imaging apparatus according to Additional Item 11, wherein the optical path length adjusting means is provided in a signal optical path of the apparatus main body.
[0090]
(Additional Item 20) The optical imaging apparatus according to Additional Item 15, wherein the optical fiber is a single mode fiber.
(Additional Item 21) The optical imaging apparatus according to Additional Item 15, wherein the optical fiber is a multimode fiber.
[0091]
(Additional Item 22) The optical imaging apparatus according to Additional Item 15, wherein the optical fiber for reference light used in the reference light transmission means is arranged at least once.
[0092]
(Additional Item 23) The optical fiber for signal light used for the signal light transmission unit and the optical fiber for reference light used for the reference light transmission unit are arranged substantially in parallel. Optical imaging device.
[0093]
(Additional Item 24) Additional Reference Item 15, wherein the reference light transmitted through the reference light optical fiber is folded back by the end surface reflection on the distal end side of the reference light optical fiber used in the reference light transmitting means. An optical imaging apparatus according to 1.
[0094]
(Additional Item 25) The optical imaging apparatus according to Additional Item 15, wherein a reference optical path of the optical probe is configured by a combination of an optical fiber and an optical circulator.
[0095]
(Additional Item 26) The optical imaging apparatus according to Additional Item 15, wherein a reference optical path of the optical probe is configured by a combination of an optical fiber and a 1 × 2 optical coupler.
[0096]
(Supplementary Item 27) The optical probe and the apparatus main body are detachably connected to an optical connector portion in which a reference light entrance / exit is formed, and the reference light transmission means is configured to reciprocate within the optical probe. Item 16. The optical imaging apparatus according to Item 15, wherein the optical imaging device is arranged.
[0097]
(Additional Item 28) The optical imaging apparatus according to Additional Item 22, wherein a storage portion for the optical fiber for reference light is provided at a proximal end portion of the optical probe.
(Additional Item 29) The optical imaging apparatus according to Additional Item 28, wherein the optical fiber for reference light is stored in the storage unit.
[0098]
(Additional Item 30) An optical probe that collects low-coherence light from a low-coherence light source on a subject, captures return light from the subject, and this optical probe is detachably connected. In an optical imaging apparatus having an apparatus body for constructing a tomographic image of a specimen,
Signal light transmission means for branching low-coherence light generated by the low-coherence light source into signal light and reference light by an optical branching means, and transmitting the branched signal light to the distal end side of the optical probe and collecting it on the subject When,
Reference light transmission means for transmitting the reference light to the interference means to cause interference between the reference light branched by the light branching means and the return signal light from the subject;
And at least a part of the reference optical path of the reference light transmission means is provided in the optical probe in order to make the optical path lengths of the signal optical path of the signal light transmission means and the reference optical path of the reference light transmission means coincide with each other An optical imaging apparatus.
[0099]
(Additional Item 31) The optical path length adjusting means for further equalizing the optical path length of the signal optical path of the signal light transmission unit and the reference optical path of the reference light transmission unit is provided. Optical imaging device.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an optical imaging apparatus capable of reliably obtaining a tomographic image even when optical probes having extremely different lengths are exchanged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical probe showing a first modification of FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical probe showing a second modification of FIG. 1;
4 is a configuration diagram of an optical probe showing a third modification of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical probe showing a fourth modification of FIG. 1;
FIG. 6 is a configuration diagram showing an optical imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram of an optical imaging apparatus showing a first modification of FIG. 6;
8 is a configuration diagram of an optical imaging apparatus showing a second modification of FIG. 6;
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical imaging apparatus showing a third modification of FIG. 6;
10 is a configuration diagram showing a modification of the optical probe in FIG. 6;
FIG. 11 is a configuration diagram showing an optical imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Optical imaging device
3. Optical probe
4 ... Device body
5. Optical connector part
5a: Optical connector on the main unit side
5b ... Probe side optical connector part
11 ... Low coherence light source
12, 14, 18, 19, 24 ... optical fiber
13 ... Optical coupler
17 ... Main body side optical path length adjustment lens
20 ... Objective lens
26 ... Probe-side optical path length adjustment lens
31 ... Photodetection unit
32 ... Signal processing section
33 ... Control unit
34 ... Display section

Claims

The low-coherence light from a low coherence light source is focused on the object, the optical probe captures the return light from the subject and, connecting the optical probe removably, taken from said return light object tomogram In an optical imaging apparatus having an apparatus body for constructing
A connecting portion for connecting the optical probe and the apparatus main body;
An optical branching unit that is arranged inside the apparatus main body and branches the low-coherence light generated by the low-coherence light source into signal light and reference light;
A signal light transmitting means a branched the optical signal is transmitted to the distal end side of the optical probe is focused on the subject,
Reference light transmission means for transmitting the reference light to the interference means to cause interference between the reference light branched by the light branching means and the return signal light from the subject;
Comprising
Wherein at least a portion of the reference optical path of the reference light transmitting means is provided in the optical probe, the apparatus reference optical path of the reference light transmitting means provided in the main body, the reference light transmitted provided within the light probe Referring to the optical path means, optical imaging device, wherein a is connected via the connecting portion.

The optical imaging apparatus according to claim 1, wherein a signal optical path in the optical probe and a reference optical path in the optical probe have substantially the same optical path length.

A value having a predetermined difference between the signal optical path in the optical probe and the reference optical path in the optical probe, and the optical path lengths of the signal optical path of the signal light transmitting means and the reference optical path of the reference light transmitting means are substantially the same value The optical imaging apparatus according to claim 1, comprising:

2. The optical imaging apparatus according to claim 1, further comprising optical path length adjusting means for equalizing optical path lengths of the signal optical path of the signal light transmitting means and the reference optical path of the reference light transmitting means.

An information holding means for holding the feature information of the optical probe and an information detection means for detecting the feature information held in the information holding means are provided in the apparatus body,
Control means is provided for controlling the optical path length adjusting means based on the characteristic information from the information holding means detected by the information detecting means when the optical probe is connected to the apparatus main body. The optical imaging apparatus according to claim 4.

4. The optical imaging apparatus according to claim 2, wherein the reference light transmitting means is an optical fiber whose tip portion reflects the reference light.

4. The optical imaging apparatus according to claim 3, wherein a reference optical path of the reference light transmission means provided in the optical probe is arranged at least once and is connected to the connection portion.

The optical imaging apparatus according to claim 1, wherein an optical rotary joint is disposed in the connection portion.