JP4898263B2

JP4898263B2 - 光干渉断層画像表示システム

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Publication number: JP4898263B2
Application number: JP2006106093A
Authority: JP
Inventors: 昌鎬鄭
Original assignee: Santec Corp
Current assignee: Santec Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: JP2007278868A

Description

本発明は単一モードで波長を走査する面発光レーザ光源を用いた光干渉断層画像表示システムに関する。

近年内視鏡治療などの医療技術の進歩に伴って、病理組織の診断を非侵襲かつリアルタイムに行う診断方法が望まれている。従来例えばＣＣＤを用いた電子内視鏡や、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波による画像化が診断方法として用いられている。電子内視鏡は生体の表面の観察に限定され、また後者の画像診断システムはミクロンオーダーの分解能で観察するには技術的な限界があった。このような方法を補完する技術として、光コヒーレンストモグラフィーシステム（ＯＣＴ）が注目されている。

ＯＣＴの中には、時間領域ＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）と周波数領域ＯＣＴ（ＦＤ−ＯＣＴ）の２種類があり、またＦＤ−ＯＣＴの中にもスペクトロメータタイプ（ＳＤ−ＯＣＴ）と波長走査型光源タイプ（ＳＳ−ＯＣＴ）の２つがある。時間領域ＯＣＴの場合には、広帯域の光を生体に当てて、そこからの反射光の干渉成分を周波数分析していたが、この方法だと干渉光の中に異なる深さからの反射光も重なりあうために、ある特定の深さからの信号光だけを感度良く検出できなかった。

波長走査型ＯＣＴは、非特許文献１に記されているように、生体に光を照射し、照射光の波長を連続的に変化させ、参照光と生体内の異なる深さから戻ってくる反射光とを干渉計で干渉させ、その干渉信号の周波数成分を分析することによって、断層画像を得るシステムである。この技術は物体内部からの信号の周波数分析から極めて高分解能の断層画像を構築することができるため、高度なシステムとして期待されている。波長走査型光源を用いたＳＳ−ＯＣＴは測定感度も高く、動的ノイズに強いという点で内視鏡などの実使用に好適である。ここで照射する光の波長走査の帯域が広いほど周波数分析の帯域が上がるので、深さ方向の分解能が上がる。
Handbook of Optical Coherence Tomography，p41-43, Mercel Dekker, Inc. 2002

ＳＳ−ＯＣＴを用いる波長走査型光源としては、ファイバリング型の多モード可変波長レーザや集積型の端面波長レーザがある。しかしファイバリング型レーザは波長走査速度をあげるに従ってスペクトル線幅が太くなり、結果的に可干渉距離が低下し、測定深度に限界があった。又ファイバリング型では小型化ができず、量産性にも問題があった。又集積型の端面波長レーザでは、単一モードで波長を可変することができるが、連続的な走査をするために位相制御等が複雑で高速化に限界があるという欠点があった。

本発明はこのような課題に着目してなされたもので、小型で量産化に適し、低価格で且つ単一モードで周波数を走査する波長走査型光源を用いることによって測定深度の高い光断層画像表示システムを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の光断層画像表示システムは、波長可変型面発光レーザを含み、周期的に光の発振波長を走査する波長走査型光源と、前記波長走査型光源の１走査の期間内に前記波長走査型光源の光の等周波数間隔でのトリガ信号を発生する波長モニタ部と、前記波長走査型光源からの光を参照光と物体への照射光とに分岐し、物体からの反射光と参照光との干渉光を発生する干渉光学計と、前記干渉光学計より得られる干渉光を受光し、ビート信号を得る受光素子と、前記波長モニタ部からのトリガ信号にタイミングを合せて得られる前記受光素子からのビート信号をフーリエ変換することにより、前記物体の断層画像を形成する信号処理部と、を具備し、前記可変型面発光レーザは、上部のミラー部と下部基板とを有するものであり、前記ミラー部は、周囲がヒンジにより支持された振動部を有する振動板と、前記振動板に設けられ光を反射する上部ＤＢＲ層と、
スペーサを介して前記振動板に対向し、前記上部ＤＢＲ層部分を除いて環状に形成されるハンドル基板とを有するものであり、前記下部基板は、下部ＤＢＲ層と、前記下部ＤＢＲ層の上部に設けられ、前記上部基板の上部ＤＢＲ層にギャップを介して対向する位置に形成された活性層と、前記振動板の前記振動部を駆動することによって前記活性層上部のＤＢＲ層と可動ＤＢＲ層との間に形成されるキャビティのキャビティ長を変化させる駆動部と、を有するものである。

ここで前記波長モニタ部は、前記波長走査型光源からの光の一部が入射され、光周波数に対して透過率が直線的に変化するスロープフィルタと、前記スロープフィルタを通過した光を光電変換する光電変換器と、前記波長走査型光源の等周波数間隔の複数の周波数に夫々対応する前記光電変換器の光電変換値を校正値として保持するＲＯＭと、前記ＲＯＭに保持されている複数の校正値と前記光電変換器からの出力とを比較する比較器とを具備し、前記比較器の出力に基づいて等周波数間隔のトリガ信号を発生するものとしてもよい。

ここで前記可変型面発光レーザは、上部のミラー部と下部基板とを有するものであり、前記ミラー部は、周囲がヒンジにより支持された振動部を有する振動板と、前記振動板に設けられ光を反射する上部ＤＢＲ層と、スペーサを介して前記振動板に対向し、前記上部ＤＢＲ層部分を除いて環状に形成されるハンドル基板とを有するものであり、前記下部基板は、下部ＤＢＲ層と、前記下部ＤＢＲ層の上部に設けられ、前記上部基板の上部ＤＢＲ層にギャップを介して対向する位置に形成された活性層と、前記振動板の前記振動部を駆動することによって前記活性層上部のＤＢＲ層と可動ＤＢＲ層との間に形成されるキャビティのキャビティ長を変化させる駆動部と、を有するようにしてもよい。

ここで前記駆動部は、平行平板型であって、静電引力によって前記振動板を駆動するようにしてもよい。

ここで前記駆動部は、熱によるバイモルフ効果を用いた駆動板としてもよい。

ここで前記波長走査型光源の光出力を増幅する光増幅器を更に有するようにしてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、面発光レーザのキャビティ長を連続的に変化させることにより、発振波長を連続して高速で変化させることができる。面発光レーザは原理的に単一モードの発振であるので、干渉信号の検出感度が高く、内部深達度も高い。このため高感度で動画の画像を表示することができる。

図１は本発明の実施の形態１による波長走査型光断層表示システムの全体構成を示すブロック図である。本図において波長走査型光源１０Ａには一定の周波数範囲の光信号を発振する波長可変型の面発光レーザを用いる。この面発光レーザの出力は光ファイバ１１を介して分岐部１２に与えられる。光ファイバ１１の他端には光増幅器１３が設けられる。光増幅器１３は波長走査型光源１０Ａのレーザ光をそのまま増幅するものであり、その出力は光ファイバ１４に与えられる。光ファイバ１４の他端にはコリメートレンズ１５及び参照ミラー１６を設ける。又この光ファイバ１４の中間部分には、他の光ファイバ１８を接近させて干渉させる結合部１７が設けられる。光ファイバ１８の一端には、波長走査型光源１０Ａから結合部１７を介して得られた光信号を平行光とするコリメートレンズ１９、光をスキャニングするスキャニングミラー２０が設けられる。スキャニングミラー２０は紙面に垂直な軸を中心にして一定範囲で回動することによって平行光の反射角度を変化させるものである。集束レンズ２１はこの反射光を受光する位置に配置し、測定部位へ光を集束すると共に水平方向にスキャニング（走査）する。ここで結合部１７から参照ミラー１６までの光学距離Ｌ１と、結合部１７から測定部位の表面までの光学距離Ｌ２とを等しくしておく。さて光ファイバ１８の他端にはレンズ２２を介してフォトダイオード２３を接続する。フォトダイオード２３は、参照ミラー１６からの反射光と測定部位で反射された光の干渉光を受光することによって、そのビート信号を電気信号として得る受光素子である。ここで光ファイバ１４，１８と結合部１７、コリメートレンズ１５、参照ミラー１６、コリメートレンズ１９、スキャニングミラー２０、集束レンズ２１は干渉光学計を構成している。

さてフォトダイオード２３の出力は増幅器２４を介して信号処理部２５に入力される。信号処理部２５は後述するように干渉計から得られる受光信号をフーリエ変換することによって、断層画像信号を得るものである。

又波長走査型光源１０Ａの出力の一部は分岐部１２によって分岐されて波長モニタ２６に与えられる。波長モニタ２６は後述するように波長走査型光源の光の１走査の範囲内で、等周波数間隔で多数のｋトリガ信号を発生させるものである。このｋトリガ信号は信号処理部２５に入力される。

次に本実施の形態１で用いられる波長走査型光源１０Ａについて、その主要構成要素である面発光レーザを中心として説明する。面発光レーザは図２に斜視図を示すように、ＧａＡｓ等の基板３１上に半導体多層膜から成るｎドープされた分布型ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）３２を配置する。このＤＢＲ層３２は発振波長の光学距離をλとすると、λ／４の膜厚を有し、例えばＴｉＯ_２とＳｉＯ_２の交互の層で形成され、垂直型のキャビティの下方のミラー面を構成する。そしてその上部に多重量子井戸構造の活性層３３とｐドープされたＤＢＲ層３４とを形成する。ここで活性層３３、ｐドープのＤＢＲ層３４は図示のように正方形状の部分と円形部分とが接続部で連結された形状とする。そしてその正方形部分の上部には犠牲層３５を介して可動型の反射部を設ける。犠牲層３５はｐドープされたＤＢＲ層３４上に形成され、エッチングによって可動型の反射部を構成する。この可動型の反射部も図示のように犠牲層３５の上部に形成された長方形部３６ａ、梁部３６ｂ及び円形のＤＢＲ部３６ｃから成り立っている。梁部３６ｂは片持ち梁であって、ＤＢＲ部３６ｃを上下方向にＤＢＲ層とほぼ平行に移動自在に保持するものである。このＤＢＲ部３６ｃはｎドープされたＤＢＲ層とする。そして円形のＤＢＲ部３６ｃと下方のＤＢＲ層３２とによって、垂直型のキャビティが構成される。そして基板３１とＤＢＲ層３４との間には電流源３７が設けられ、又上部の長方形部３６ａに設けられるコンタクトとＤＢＲ層３４との間に、波長を変化させるための交流の電圧源３８が接続される。

ここで基板３１とｐドープされたＤＢＲ層３４との間に電流源３７より電流を流すことによって活性層３３に電流を注入する。これによって励起したフォトンが垂直キャビティ内で共振し、活性層３３の利得範囲内でキャビティのファブリーペローモードと一致した波長で発振する。ここで活性層３３の上部のＤＢＲ層３４ではレーザ光は部分反射し、活性層３３で励起された光の一部はその上部の空気層に漏れる。ここで上下のＤＢＲ層の間キャビティ長を数μｍとすることによって、１つのファブリーペローモードである縦モードで発振する。従って面発光レーザは原理的に単一モード発振となる。更に可動部のｎドープされたＤＢＲ部３６ｃとｐドープされたＤＢＲ層３４で成すＰＮ接合部に電圧源３８より逆バイアス電圧Ｖtuneを印加し、その電圧を変化させると、静電引力によりキャビティ部のギャップが変化し、反射の位相が変化する。これによって共振器のファブリーペローの波長が可変され、結果的に励起したレーザ光の波長が変化する。

次に波長モニタ部２６について図３を用いて説明する。波長モニタ部２６には波長走査型光源１０Ａの出力の一部を分岐部１１により取り出したレーザ光が入力される。波長モニタ部２６は分岐した光をコリメートするコリメートレンズ４１、スロープフィルタ４２及び透過した光を受光するフォトダイオード４３を含む。スロープフィルタ４２は図４Ａに示すように光周波数に対して透過率が直線的に変化するフィルタである。フォトダイオード４３の出力は増幅器４４を介してＡ／Ｄ変換器４５に与えられる。Ａ／Ｄ変換器４５はこの出力をデジタル値に変換するものであって、その出力は比較器（Ｃｏｍｐ）４６に与えられる。比較器４６は校正値が保持されているＲＯＭ４７とＡ／Ｄ変換出力を比較し、２つの入力が一致するときにｋトリガ信号（ＴＲＩＧ）を発生させるものである。ＲＯＭ４７は図４Ｂに示すように等周波数間隔に対応するＡ／Ｄ変換出力Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃・・・毎に、Ａ／Ｄ変換出力に相当する電圧を校正値として保持している。こうして発振周波数の等周波数間隔でｋトリガ信号を発生させ、信号処理部２５に与える。

次に信号処理部２５の構成について図１を参照して説明する。増幅器２４の出力はローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１に与えられ、高周波成分が除去されてフーリエ変換回路５２に加わる。フーリエ変換回路５２は波長モニタ部２６からのトリガ信号に基づいてローパスフィルタ５１の出力をフーリエ変換するものであって、その出力はＣＰＵ５３に伝える。ＣＰＵ５３ではこれに対して後述の信号処理を行い、画像信号としてモニタ５４に伝える。

次に、波長走査型光源を用いた光コヒーレントトモグラフィの原理について説明する。光源から光周波数が連続的にかつ周期的に変化するコヒーレント光を対象物体に照射させ、マイケルソン、あるいはマッハツェンダなどの干渉光学計を用いて物体内部、あるいは生体表皮下層で反射した後方散乱光と参照光とを干渉させる。この干渉光の強度分布を計測し、光周波数の変化に対応した強度分布の変化を測定することによって、深さ方向に沿った断層画像を構築できる。さらに物体上で１次元、２次元に空間ビームを走査することによって、夫々２次元、３次元の断層画像を構築することができる。

干渉計において結合部１７から２つの腕の光路、すなわち参照ミラー１６までの光路Ｌ１と、物体中の反射面までの光路Ｌ２とが等しいときには、干渉光のビート周波数はゼロとなる。次に、反射光が物体内部のある深さｚから反射するとき、光周波数が時間的に変化していると、その光路差の分、物体からの反射光と参照ミラー１６からの反射光の周波数に差が生じ、干渉光にビートが生じる。ここで、例えば光源の光周波数が時間的に線形に走査されているとする。干渉計の腕の長さが等しい位置に物体の表面があり、物体の反射面は表面から深さｚの位置にのみあるとする。結合部１７での参照光の周波数と物体からの反射光（物体光）の周波数の時間的変化は、夫々図５の直線Ａ，Ｂのようになる。ここで光周波数は走査レートα［Ｈｚ／ｓ］で、時間Ｔ［ｓ］内で周波数幅Δｆ＝αＴ［Ｈｚ］にわたって走査される。参照光に対する物体光の遅れ時間τは、物体の屈折率をｎとすると、
τ＝２ｎｚ／ｃ
となる。従ってフォトダイオード２３で受光される干渉光は、ビート周波数
ｆｂ＝ατ＝（Δｆ／Ｔ）（２ｎｚ／ｃ）・・・（１）
で変動することになる。

実際は反射光は物体内部の深さに沿って連続的に異なった位置から発生するので、反射光はそれぞれの深さに対応した異なったビート周波数成分をもつ。従って干渉光の強度変化を周波数分析することによって、ビート周波数に対応するある特定の深さからの反射光強度を検出することができる。この反射強度の空間分布をとることで、断層画像を構築できる。

数学的にはこの周波数分析は次式（２）で示される干渉光信号Ｉ_dctをフーリエ変換することによって得られる。
Ｉ_dct＝（ηｑ／ｈν）｛Ｐｒ＋Ｐｏ∫ｒ（ｚ）ｄｚ＋２（ＰｒＰｏ）^１／２
∫ｒ（ｚ）cos（２ｋ（ｔ）ｚ＋φ）ｄｚ｝・・・（２）
第１，２項はそれぞれ参照ミラーと、物体からの反射光の直流成分であり、第３項が干渉信号光成分であり、式（２）においてＰｒは参照光強度、Ｐｏはプローブ光強度ｒ（ｚ）は深さ方向の反射率分布を示す。式（２）で得られるＩ_dctの干渉光信号をフーリエ変換することによって、物体中の任意の深さに対応する散乱光強度の関係を得ることができる。
干渉光信号：Ｆ（ｚ）＝ΣＩ_dct［ｋ_m］ｅｘｐ（−ｊ２ｋ_mｚ_n）・・・（３）
ｋ_m＝ｋ（ｔ_m）＝２π／λ（ｔ_m）＝２πｆ（ｔ_m）／ｃ
上記干渉光信号はｋ空間で均等なサンプリングでフーリエ変換することによって、歪みのない画像が得られる。このサンプリングのタイミングを与えるトリガ信号は、波長走査型光源１０の走査する光周波数と同期する必要があり、加えて波数、即ち周波数軸上で均等である必要がある。

ここで深さ方向の分解能δｚは式（４）で表され、走査範囲の逆数に比例する、即ち走査範囲が広くなるほど高分解能となる。
δｚ＝（２ｌｎ２／π）・（λ_０ ^２／Δλ）・・・（４）
ここでλ_０は中心波長であり、Δλは波長走査範囲である。

次にコヒーレント長Ｌｃは次式で表される。
Ｌｃ＝（２ｌｎ２／π）・（Ｃ／Δν）・・・（５）
ここでΔνは動的線幅、即ち波長がシフトしている途中のスペクトル線幅である。コヒーレント長Ｌｃは深さ方向の測定距離の２倍に相当し、線幅に反比例して広くなる。つまり画像表示システムとしては、広い波長走査範囲と、狭線幅（高コヒーレント）を持つ波長走査型光源であることが好ましい。そして本発明では、単一モードで発振する面発光レーザによる波長可変光源１０Ａを用いている。従って線幅は数ＭＨｚ以上となり、多モード発振のレーザに比べてコヒーレント長が長くなるので、ＯＣＴでの測定深度を深くすることができ、深い測定範囲を表示することができる。

次に本実施の形態の動作について説明する。前述したように波長可変型面発光レーザ１０を駆動し、これによって前述したように光ファイバを介して信号光が参照ミラー及び物体にまで照射され、その反射光が結合部１７を介して得られる。そのビート周波数がフォトダイオード２３に得られる。これを増幅することによって信号処理部２５に得られる。又前述したように波長モニタ部２６から等周波数間隔でトリガ信号が得られ、このトリガ信号に基づいてフォトダイオード２３の出力をフーリエ変換して断層画像が得られる。そしてスキャニングミラー２０を回動させることによって光の入射位置を変化させ、これによって2次元の断面画像を得ることができる。又、この干渉計自体又は測定対象をスキャニングミラー２０による光の走査方向と垂直に移動させることにより、３次元断面画像を得ることができる。

次に本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では波長走査型光源のみが異なっており、その他の構成は前述した実施の形態１と同様である。

図６Ａは実施の形態２による波長走査型光源１０Ｂの面発光レーザの垂直可動ミラー部を示す上面図、図６ＢはそのＡ−Ａ線端面図である。図７は波長走査型光源の全体構成を示す端面図である。図示のように波長走査型光源の面発光レーザ６１は、上部のミラー部６２と下部基板６３から構成される。この面発光レーザはミラー部６２を独立して製造し、下部の基板に貼り合わせて製造するものである。ミラー部６２はＳｉ層から成る薄い長方形の振動板６４を有している。この振動板は円形の振動部６４ａが４つのヒンジ６５を介して振動自在に保持されている。この振動板６４の振動部６４ａには高い反射率を持つ分布型ブラッグ反射器（ＤＢＲ）層６６が円形に形成される。ＤＢＲ層６６は発振波長をλとすると、光学距離λ／４の多層構造で構成される高反射率の層であり、その裏面にはＡＲコート層６７が設けられる。又この振動板６４の周囲にはＳｉＯ_２からなる絶縁層６８を介してＳｉ層から成るハンドル基板６９が設けられる。ハンドル基板６９はＤＢＲ層６６に対応する中央部に開口が形成され、絶縁層６８の厚さに相当するギャップを介して振動板６４と対向している。

一方、下部基板６３は図７に示すようにＩｎＰ又はＧａＡｓの基板７１上にｎドープされた下部ＤＢＲ層７２が設けられ、その上面には量子井戸構造の円形の活性層７３が設けられる。又活性層７３の上部にはｐドープされたＤＢＲ層７４が設けられる。そしてこの活性層７３等を中心として円形の開口が形成されたスペーサ７５が下部ＤＢＲ層７２の上部に配置される。更に前述した可動ミラー部６２がスペーサ７５上に上部ＤＢＲ層６６を下面としてＤＢＲ層７４とギャップを介して平行に対向するように配置される。

そして図７に示すようにＤＢＲ層７４と基板７１との間に電流注入用の電流源８１を接続する。又可動ミラー部の振動板６４と駆動部６９との間に電圧源８２を接続する。この電圧源８２の電圧は振動板６４を静電引力によってキャビティ部のキャビティ長を変化させるものであり、波長走査を実現するための交流電源とする。

そして活性層７３に電流源８１より電流を注入することによって、上部ＤＢＲ層６６と下部ＤＢＲ層７２との間のキャビティで、ファブリーペローモードと一致した波長でレーザ発振する。このレーザ光がハンドル基板６９の中央部より上方に向けて出力される。ここでハンドル基板６９と振動板６４との間に電圧Ｖtuneを印加し、その電圧を変化させることによって、静電引力により振動部６４ａの位置を上下方向に変化させ、キャビティ長を変化させることによってレーザ発振波長を変化させることができる。

この波長走査型光源１０Ｂによれば、面発光レーザのキャビティ長と静電引力用のギャップとを独立して設定できるため、波長可変の設計を容易にすることができる。又半導体だけのモノリシックなプロセスでは困難であった波長の可変幅を広くとることができる。

又実施の形態１，２で示した面発光レーザではいずれも平板型のＤＢＲ層を用いてキャビティを形成し、そのキャビティ長を静電引力によって変化させることによって波長を変化させている。この静電引力に代えていずれか一方のＤＢＲ層に相異なる熱膨張係数を持つ複数の熱応力層を設け、温度を変化させることによってＤＢＲ層を変位させてもよい。こうすればバイモルフ効果によってキャビティのキャビティ長が変化し、波長を変化させることができる。又垂直櫛歯型のアクチュエータを用いてキャビティ長を変化させるようにした面発光レーザを用いることもできる。

本発明は高速走査と、広帯域可変、単一モードの発振を実現できる波長走査型光源を用いることにより、物体の表面内部の内部構造や生体組織の表皮下層断面の画像を観察する光断層画像表示システムに好適に利用することができる。

本発明の実施の形態１による波長走査型光断層表示システムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態による波長走査型光源を示す概略図である。本実施の形態による波長モニタ部の構成を示すブロック図である。この実施の形態による波長モニタ部のスロープフィルタの発振周波数に対する透過率の変化を示す図である。発振周波数に対するフォトダイオードの出力変化を示す図である。発振周波数と時間的な変化を示すグラフである。本発明の実施の形態２による波長走査型光源の発光レーザの上部基板の上面図である。この実施の形態の上部基板のＡ−Ａ線端面図である。この実施の形態の波長走査型光源の全体構成を示す端面図である。

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ波長走査型光源
１１，１４，１８光ファイバ
１５，１９，２２，４１レンズ
１６参照ミラー
２０スキャニングミラー
２３，４３フォトダイオード
２４，４４増幅器
２５信号処理部
２６波長モニタ部
３１，７１基板
３２，３４，６６，７４ＤＢＲ層
３３，７３活性層
３７，８１電流源
３８，８２電圧源
６１面発光レーザ
６２ミラー部
６３下部基板
６４振動板
６４ａ振動部
６７ＡＲコート層
６８絶縁層
６９ハンドル基板
７２下部ＤＢＲ層

Claims

波長可変型面発光レーザを含み、周期的に光の発振波長を走査する波長走査型光源と、
前記波長走査型光源の１走査の期間内に前記波長走査型光源の光の等周波数間隔でのトリガ信号を発生する波長モニタ部と、
前記波長走査型光源からの光を参照光と物体への照射光とに分岐し、物体からの反射光と参照光との干渉光を発生する干渉光学計と、
前記干渉光学計より得られる干渉光を受光し、ビート信号を得る受光素子と、
前記波長モニタ部からのトリガ信号にタイミングを合せて得られる前記受光素子からのビート信号をフーリエ変換することにより、前記物体の断層画像を形成する信号処理部と、を具備し、
前記可変型面発光レーザは、
上部のミラー部と下部基板とを有するものであり、
前記ミラー部は、
周囲がヒンジにより支持された振動部を有する振動板と、
前記振動板に設けられ光を反射する上部ＤＢＲ層と、
スペーサを介して前記振動板に対向し、前記上部ＤＢＲ層部分を除いて環状に形成されるハンドル基板とを有するものであり、
前記下部基板は、
下部ＤＢＲ層と、
前記下部ＤＢＲ層の上部に設けられ、前記上部基板の上部ＤＢＲ層にギャップを介して対向する位置に形成された活性層と、
前記振動板の前記振動部を駆動することによって前記活性層上部のＤＢＲ層と可動ＤＢＲ層との間に形成されるキャビティのキャビティ長を変化させる駆動部と、を有する光断層画像表示システム。
前記波長モニタ部は、
前記波長走査型光源からの光の一部が入射され、光周波数に対して透過率が直線的に変化するスロープフィルタと、
前記スロープフィルタを通過した光を光電変換する光電変換器と、
前記波長走査型光源の等周波数間隔の複数の周波数に夫々対応する前記光電変換器の光電変換値を校正値として保持するＲＯＭと、
前記ＲＯＭに保持されている複数の校正値と前記光電変換器からの出力とを比較する比較器とを具備し、
前記比較器の出力に基づいて等周波数間隔のトリガ信号を発生するものである請求項１記載の光断層画像表示システム。
前記駆動部は、平行平板型であって、静電引力によって前記振動板を駆動する請求項１記載の光断層画像表示システム。
前記駆動部は、熱によるバイモルフ効果を用いた駆動板である請求項１記載の光断層画像表示システム。
前記波長走査型光源の光出力を増幅する光増幅器を更に有する請求項１記載の光断層画像表示システム。