JP5067704B2 - 歯科用ｏｃｔ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光を用いて断層画像を取得する装置に係り、特に生体内部の断層画像を取得するための歯科用ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
ＯＣＴ装置において、診断用の断層画像を数秒以内の短時間で取得するためには、少なくとも１秒間に数十〜数百回の走査が必要であるが、
従来、例えば眼科用のＯＣＴ装置の場合、参照光側に参照光路長走査手段として複数個の直角プリズムを等間隔に配置した円板を置き、高速で回転させて、深さ方向の走査を高速で行っている。
また、被検査体側に配設された例えば光スキャナでデータ取得を高速化する装置がある。
特開２００２−３１０８９５号公報
特開２００２−３１０８９９号公報
特開２００２−１３９４２１号公報
従来、例えば眼科用のＯＣＴ装置の場合、参照光側に参照光路長走査手段として複数個の直角プリズムを等間隔に配置した円板を置き、高速で回転させて、深さ方向の走査を高速で行っている。
また、被検査体側に配設された例えば光スキャナでデータ取得を高速化する装置がある。
しかしながら、前記の参照光路長走査手段は回転方式であり、同回転方式における円板は小型化するのが困難でかつ、高速回転させるためには精密なバランス調整などの高度の技術が必要であり、光学系も複雑であった。
また、円板の回転により参照光があたるプリズムは、一つのプリズムから次のプリズムに切り替わってゆくとき、参照光がプリズムにあたらない瞬間ができ、この間はデータが取得できなかった。
そして、被検査体側に配設された例えば、光スキャナでデータ取得を高速化する装置では、照射点がセクタ走査で走査されるため、被検査体と光スキャナとの距離を近づけた場合、信号光が被検査体に対し斜めに照射されることが多くなり、被検査体表面での反射条件等により、深層位置で反射して戻ってくる信号光の量が少なくなる欠点があり、
さらに、信号光の被検査体に対する照射角度を補正するためには、レンズなどによる補正が必要であった。
そして、前記光スキャナは衝撃や振動に弱く、また高価であった。
また、円板の回転により参照光があたるプリズムは、一つのプリズムから次のプリズムに切り替わってゆくとき、参照光がプリズムにあたらない瞬間ができ、この間はデータが取得できなかった。
そして、被検査体側に配設された例えば、光スキャナでデータ取得を高速化する装置では、照射点がセクタ走査で走査されるため、被検査体と光スキャナとの距離を近づけた場合、信号光が被検査体に対し斜めに照射されることが多くなり、被検査体表面での反射条件等により、深層位置で反射して戻ってくる信号光の量が少なくなる欠点があり、
さらに、信号光の被検査体に対する照射角度を補正するためには、レンズなどによる補正が必要であった。
そして、前記光スキャナは衝撃や振動に弱く、また高価であった。
上記に鑑み本願発明者等は鋭意実験研究の結果、次の手段により上記課題を解決した。
（１）低コヒーレンス光源からの光を、信号光と参照光とに分離して、それぞれ信号光路及び参照光路に導くようにし、前記信号光路には、前記信号光を被検査体表面に照射し、照射点を前記被検査体表面に沿って走査する照射点走査手段が設けられ、
また、前記参照光路には，参照光路の路端で参照光を反射させる光学素子を有し、参照光の光路長を走査する参照光路長走査手段が設けられ、
前記参照光の光路長を走査して、参照光の光路長に対応する前記被検査体表面からの深層位置で反射した信号光と、前記参照光の路端で反射した参照光との光干渉に基づいて、被検査体の断層を計測する歯科用ＯＣＴ装置において、前記参照光路長走査手段が、コリメートレンズ（７）、レール（２８)及びモータ支持具（２９）を設けたステージ（３）と、前記レール（２８）のＵ字型の内部に配設されたスライダ（３３）と、前記スライダ（３３）前端部に固着された反射鏡（５ｂ）と、前記スライダ（３３）に設けられた切欠き部と、前記モータ支持具（２９）に支持され、前記スライダ（３３）の切欠き部の前後部分に外周部が摺接する偏芯カム（３２）をシャフト（３１）の先端部に設けたモータ（３０）とからなることを特徴とする歯科用ＯＣＴ装置。
（１）低コヒーレンス光源からの光を、信号光と参照光とに分離して、それぞれ信号光路及び参照光路に導くようにし、前記信号光路には、前記信号光を被検査体表面に照射し、照射点を前記被検査体表面に沿って走査する照射点走査手段が設けられ、
また、前記参照光路には，参照光路の路端で参照光を反射させる光学素子を有し、参照光の光路長を走査する参照光路長走査手段が設けられ、
前記参照光の光路長を走査して、参照光の光路長に対応する前記被検査体表面からの深層位置で反射した信号光と、前記参照光の路端で反射した参照光との光干渉に基づいて、被検査体の断層を計測する歯科用ＯＣＴ装置において、前記参照光路長走査手段が、コリメートレンズ（７）、レール（２８)及びモータ支持具（２９）を設けたステージ（３）と、前記レール（２８）のＵ字型の内部に配設されたスライダ（３３）と、前記スライダ（３３）前端部に固着された反射鏡（５ｂ）と、前記スライダ（３３）に設けられた切欠き部と、前記モータ支持具（２９）に支持され、前記スライダ（３３）の切欠き部の前後部分に外周部が摺接する偏芯カム（３２）をシャフト（３１）の先端部に設けたモータ（３０）とからなることを特徴とする歯科用ＯＣＴ装置。
本発明によれば次のような優れた効果を発揮する。
１、本発明の請求項１の発明によれば
簡単な構造の参照光路長走査手段を形成することができる。また、光学系は最も単純である。
かつ、従来技術の回転円板方式と異なり、常に参照光が光学素子にあたっているため、連続的なデータを取得でき、光学素子の動作として好適である。
また、従来技術の被検査体側に配設された前記光スキャナで、データ取得を高速化する装置と異なり、前記光スキャナを使用せず被検査体に対し好適な角度で信号光を照射することができるため、信号光が被検査体に対し斜めに照射されるときと比べ、深層位置で反射して戻ってくる信号光の量が多くなる。
さらに、前記被検査体側に光スキャナを配設するものは、前記光スキャナが、衝撃や振動に弱く、高価であったがこれを、改善することができる。
１、本発明の請求項１の発明によれば
簡単な構造の参照光路長走査手段を形成することができる。また、光学系は最も単純である。
かつ、従来技術の回転円板方式と異なり、常に参照光が光学素子にあたっているため、連続的なデータを取得でき、光学素子の動作として好適である。
また、従来技術の被検査体側に配設された前記光スキャナで、データ取得を高速化する装置と異なり、前記光スキャナを使用せず被検査体に対し好適な角度で信号光を照射することができるため、信号光が被検査体に対し斜めに照射されるときと比べ、深層位置で反射して戻ってくる信号光の量が多くなる。
さらに、前記被検査体側に光スキャナを配設するものは、前記光スキャナが、衝撃や振動に弱く、高価であったがこれを、改善することができる。
また、参照光路長走査手段が、モータの回転を直線運動に変換する機構により、参照光路の光軸に沿って直線状に連続的に往復運動する光学素子を備えてなるため、製作が容易で低コストであり、かつ、衝撃に強く、小型で、振動騒音が少ない性能の優れた歯科診断に最適なＯＣＴ装置を作製することができる。
発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の参照光路長走査手段を配設したＯＣＴ装置の構成説明のブロック図で、本事例は、歯科用ＯＣＴ装置である。
図において、１は診断用プローブ、２は参照光路長走査手段、３はステージ、4は直線状往復運動機構、５は光学素子、６は参照光、７はコリメートレンズ、８は深さ方向走査、９は低コヒーレンス光源、１０は光ファイバ、１１は検出信号線、１２は光ファイバカプラ、１３は光検出器、１４は制御信号線、１５は信号処理部、１６はコンピュータ、１７は表示部、１８は断層画像、１９は横又は縦方向走査、２０は信号光、２１は被検査体、２２は歯、２３は歯肉を示す。
図１は、本発明の参照光路長走査手段を配設したＯＣＴ装置の構成説明のブロック図で、本事例は、歯科用ＯＣＴ装置である。
図において、１は診断用プローブ、２は参照光路長走査手段、３はステージ、4は直線状往復運動機構、５は光学素子、６は参照光、７はコリメートレンズ、８は深さ方向走査、９は低コヒーレンス光源、１０は光ファイバ、１１は検出信号線、１２は光ファイバカプラ、１３は光検出器、１４は制御信号線、１５は信号処理部、１６はコンピュータ、１７は表示部、１８は断層画像、１９は横又は縦方向走査、２０は信号光、２１は被検査体、２２は歯、２３は歯肉を示す。
低コヒーレンス光源９からの光は、光ファイバ１０から光ファイバカプラ１２で被検査体２１への信号光２０と、参照光６とに分割され、前記参照光６は、光学素子５を高速で直線状に往復運動させる参照光路長走査手段２において光学素子５で反射回帰して、被検査体２１から回帰する信号光２０と共に、前記光ファイバカプラ１２で合波された干渉光を光検出器１３で検出し、
その出力は検出信号線１１から信号処理部１５経由コンピュータ１６に入力され、表示器１７には断層画像１８が表示される。
その出力は検出信号線１１から信号処理部１５経由コンピュータ１６に入力され、表示器１７には断層画像１８が表示される。
次に本歯科用ＯＣＴ装置における参照光路長走査手段について説明する。
図２は、リニアモータによる参照光路長走査手段の外観斜視図である。
図において、４ａはリニアモータ、２４はレール、２５は可動子、２６は固定子、２７はスライド方向を示す。
リニアモータ４ａのレール２４はステージ３の上面に固定されており、前記レール２４のＵ字型の内部底面には、極性が交互に異なる複数の固定子（電磁石）２６が直列に配設され、外部の正負の駆動信号（数百Ｈｚ）によって、駆動される。
そして、固定子２６の上方には、可動子２５が配設され、その内部には前記固定子２６と平行に、極性の異なる永久磁石（図示せず）が交互に直列に配設されており、直線進行磁界によって可動子２５は直線状に往復運動する。
そして、前記可動子２５の前端面には光学素子５ａが固着されており、可動子２５とともに直線状に往復運動する。
さらに反射鏡５ａの前方にはコリメートレンズ７が配設され光ファイバ１０に接続されている 。
図２は、リニアモータによる参照光路長走査手段の外観斜視図である。
図において、４ａはリニアモータ、２４はレール、２５は可動子、２６は固定子、２７はスライド方向を示す。
リニアモータ４ａのレール２４はステージ３の上面に固定されており、前記レール２４のＵ字型の内部底面には、極性が交互に異なる複数の固定子（電磁石）２６が直列に配設され、外部の正負の駆動信号（数百Ｈｚ）によって、駆動される。
そして、固定子２６の上方には、可動子２５が配設され、その内部には前記固定子２６と平行に、極性の異なる永久磁石（図示せず）が交互に直列に配設されており、直線進行磁界によって可動子２５は直線状に往復運動する。
そして、前記可動子２５の前端面には光学素子５ａが固着されており、可動子２５とともに直線状に往復運動する。
さらに反射鏡５ａの前方にはコリメートレンズ７が配設され光ファイバ１０に接続されている 。
図３は、回転を往復直線運動に変換する機構による参照光路長走査手段の外観斜視図である。
図において、４ｂは回転−往復運動変換機構，２８はレール、２９はモータ支持具、３０はモータ、３１はシャフト、３２は偏芯カム、３３はスライダ、３４はスライド方向、３５は回転方向を示す。
回転を往復直線運動に変換する機構４ｂは、レール２８がステージ３の上面に固定されており、前記レール２８のＵ字型の内部にはスライダ３３が配設されている。
そして、前記スライダ３３は、その上方にモータ支持具２９で固定されたモータ３０のシャフト３１が回転方向３５のように回転し、前記シャフト３１の先端部と一体となっている円筒形の偏芯カム３２が回転する。同カム３２の外周には前記スライダ３３の中央切欠部の前後部分が摺接しているため、
前記偏芯カム３２の偏芯度合いに応じた距離の変化分が、直線的な往復運動即ちスライド方向３４に変換される。
往復の早さと回数は、モータ３０の回転に比例するので制御は容易である。
また、前記スライダ３３の前端面には反射鏡５ｂが固着されており、スライダ３３とともに直線状に往復運動する。
さらに、反射鏡５ｂの前方にはコリメートレンズ７が配設され光ファイバ１０に接続されている 。
図において、４ｂは回転−往復運動変換機構，２８はレール、２９はモータ支持具、３０はモータ、３１はシャフト、３２は偏芯カム、３３はスライダ、３４はスライド方向、３５は回転方向を示す。
回転を往復直線運動に変換する機構４ｂは、レール２８がステージ３の上面に固定されており、前記レール２８のＵ字型の内部にはスライダ３３が配設されている。
そして、前記スライダ３３は、その上方にモータ支持具２９で固定されたモータ３０のシャフト３１が回転方向３５のように回転し、前記シャフト３１の先端部と一体となっている円筒形の偏芯カム３２が回転する。同カム３２の外周には前記スライダ３３の中央切欠部の前後部分が摺接しているため、
前記偏芯カム３２の偏芯度合いに応じた距離の変化分が、直線的な往復運動即ちスライド方向３４に変換される。
往復の早さと回数は、モータ３０の回転に比例するので制御は容易である。
また、前記スライダ３３の前端面には反射鏡５ｂが固着されており、スライダ３３とともに直線状に往復運動する。
さらに、反射鏡５ｂの前方にはコリメートレンズ７が配設され光ファイバ１０に接続されている 。
１：診断用プローブ
２：参照光路長走査手段
３：ステージ
４：直線状往復運動機構
４ａ：リニアモータ
４ｂ：回転−往復運動変換機構
５：光学素子
５ａ，５ｂ：反射鏡
６：参照光
７：コリメートレンズ
８：深さ方向走査
９：低コヒーレンス光源
１０：光ファイバ
１１：検出信号線
１２：光ファイバカプラ
１３：光検出器
１４：制御信号線
１５：信号処理部
１６：コンピュータ
１７：表示部
１８：断層画像
１９：横又は縦方向走査
２０：信号光
２１：被検査体
２２：歯
２３：歯肉
２４：レール
２５：可動子
２６：固定子
２７：スライド方向
２８：レール
２９：モータ支持具
３０：モータ
３１：シャフト
３２：偏芯カム
３３：スライダ
３４：スライド方向
３５：回転方向
２：参照光路長走査手段
３：ステージ
４：直線状往復運動機構
４ａ：リニアモータ
４ｂ：回転−往復運動変換機構
５：光学素子
５ａ，５ｂ：反射鏡
６：参照光
７：コリメートレンズ
８：深さ方向走査
９：低コヒーレンス光源
１０：光ファイバ
１１：検出信号線
１２：光ファイバカプラ
１３：光検出器
１４：制御信号線
１５：信号処理部
１６：コンピュータ
１７：表示部
１８：断層画像
１９：横又は縦方向走査
２０：信号光
２１：被検査体
２２：歯
２３：歯肉
２４：レール
２５：可動子
２６：固定子
２７：スライド方向
２８：レール
２９：モータ支持具
３０：モータ
３１：シャフト
３２：偏芯カム
３３：スライダ
３４：スライド方向
３５：回転方向
Claims (1)
- 低コヒーレンス光源からの光を、信号光と参照光とに分離して、それぞれ信号光路及び参照光路に導くようにし、前記信号光路には、前記信号光を被検査体表面に照射し、照射点を前記被検査体表面に沿って走査する照射点走査手段が設けられ、
また、前記参照光路には，参照光路の路端で参照光を反射させる光学素子を有し、参照光の光路長を走査する参照光路長走査手段が設けられ、
前記参照光の光路長を走査して、参照光の光路長に対応する前記被検査体表面からの深層位置で反射した信号光と、前記参照光の路端で反射した参照光との光干渉に基づいて、被検査体の断層を計測する歯科用ＯＣＴ装置において、
前記参照光路長走査手段が、
コリメートレンズ（７）、レール（２８)及びモータ支持具（２９）を設けたステージ（３）と、
前記レール（２８）のＵ字型の内部に配設されたスライダ（３３）と、
前記スライダ（３３）前端部に固着された反射鏡（５ｂ）と、
前記スライダ（３３）に設けられた切欠き部と、
前記モータ支持具（２９）に支持され、前記スライダ（３３）の切欠き部の前後部分に外周部が摺接する偏芯カム（３２）をシャフト（３１）の先端部に設けたモータ（３０）とからなることを特徴とする歯科用ＯＣＴ装置。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007052806A JP5067704B2 (ja) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | 歯科用ｏｃｔ装置 |
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| JP2008215997A JP2008215997A (ja) | 2008-09-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2007052806A Expired - Fee Related JP5067704B2 (ja) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | 歯科用ｏｃｔ装置 |
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| US6191862B1 (en) * | 1999-01-20 | 2001-02-20 | Lightlab Imaging, Llc | Methods and apparatus for high speed longitudinal scanning in imaging systems |
| JP2000234906A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Koji Masutani | 反射部材移動装置および前記反射部材移動装置を使用する光路長周期的増減装置 |
| JP2004344260A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | J Morita Tokyo Mfg Corp | 歯科光診断装置 |
| JP4486433B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2010-06-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | 吸収計測装置 |
| JP4740681B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-08-03 | 京セラ株式会社 | 光源装置とそれを用いた内視鏡及び内視鏡融合型光学的干渉断層装置 |
| JP3118717U (ja) * | 2005-11-18 | 2006-02-02 | 株式会社モリタ東京製作所 | 歯科光診断装置用ハンドピース |
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2007
- 2007-03-02 JP JP2007052806A patent/JP5067704B2/ja not_active Expired - Fee Related
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