JP6280924B2 - 柔軟なデータ取得のための同調可能クロックシステムを用いるoctシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2012年11月7日に出願された米国特許出願第13/670,938号に関連する、2012年11月7日に出願された米国特許出願第13/670,935号に対して優先権を主張する。上記文献の両方は、それらの全体として参照することによって本明細書において援用される。
光学コヒーレンス分析は、サンプルの距離および厚さを測定し、屈折率を計算するために、参照波と実験波との間または実験波の2つの部分の間の干渉現象の使用に依拠する。光コヒーレンストモグラフィ(OCT)は、高解像度の断面撮像を行うために使用される一例示的技術である。多くの場合、これは、例えば、リアルタイムで顕微鏡スケールにおいて生物学的組織構造を撮像することに適用される。光波が、物体またはサンプルから反射され、コンピュータが、波がどのように反射に応じて変化されるかの情報を使用することによって、断面の画像またはサンプルの3次元体積レンダリングを生成する。
本発明は、OCTシステムに関し、特に、OCTシステム内で使用される同調可能クロックシステムに関する。これは、掃引光信号の走査とデータ取得システムによる干渉信号のサンプリングとの間の関係にわたる制御または柔軟性を可能にする。具体的には、kクロック信号が生成される掃引光信号の絶対周波数が、調整されることができる。また、干渉信号のサンプリングが開始される掃引光信号の絶対周波数もまた、変更または安定化されることができる。さらに、kクロック信号によって定義される光周波数サンプリング間隔が、ユーザの制御の下、変更されることができる、または単に安定化されることができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
干渉信号をサンプリングするクロックおよび検出システムであって、前記システムは、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引する間に生成される前記干渉信号を検出する検出器(152)と、
開始信号(DAQトリガ)の受信後に、クロック信号(kクロック)に応答して、前記検出器の出力をサンプリングするデータ取得システム(155)と、
前記掃引光信号の周波数に応答して、前記クロック信号および開始信号を生成する同調可能クロックシステム(300)と、
前記同調可能クロックシステムを制御するコントローラ(190)と
を備える、システム。
(項目2)
前記コントローラは、前記同調可能クロックシステムを制御し、前記開始信号が生成される掃引開始周波数を変更する、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記コントローラは、前記同調可能クロックシステムを制御し、前記開始信号および前記kクロック信号が生成される周波数を変更する、項目1−2のいずれかに記載のシステム。
(項目4)
前記コントローラの制御の下、前記同調可能クロックシステムの温度を制御するための温度制御システムをさらに備える、項目1−3のいずれかに記載のシステム。
(項目5)
前記温度制御システムは、前記同調可能クロックシステムにおける温度検出器(392)と、前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラ(450)またはヒータとを備える、項目4に記載のシステム。
(項目6)
前記データ取得システムは、前記クロック信号に応答して、前記干渉信号をサンプリングし、前記干渉信号の均等に離間されたサンプルを生成する、項目1−5のいずれかに記載のシステム。
(項目7)
前記同調可能クロックシステムは、クロック/トリガ光モジュール(350)を備え、前記クロック/トリガ光モジュール(350)は、光周波数サンプリング間隔に基づいて前記掃引光信号をフィルタ処理するkクロックスペクトルフィルタと、前記掃引光信号の掃引開始周波数を示す掃引開始フィルタとを備える、項目1−6のいずれかに記載のシステム。
(項目8)
前記kクロックスペクトルフィルタは、クロックエタロン(372)であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始エタロン(376)である、項目7に記載のシステム。
(項目9)
前記クロックエタロンおよび前記エタロンの材料は、異なる、項目8に記載のシステム。
(項目10)
前記kクロックスペクトルフィルタは、クロック干渉計であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始干渉計である、項目7に記載のシステム。
(項目11)
前記クロック干渉計内の光遅延要素および前記掃引開始干渉計の材料は、異なる、項目10に記載のシステム。
(項目12)
前記クロック/トリガ光モジュールはさらに、光学ベンチ(366)を含有する気密パッケージ(368)を備える、項目7に記載のシステム。
(項目13)
前記クロック/トリガ光モジュールはさらに、前記気密パッケージの温度を制御するための熱電クーラを備える、項目12に記載のシステム。
(項目14)
干渉信号サンプリングのための方法であって、前記方法は、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することから生成される干渉信号を検出することと、
前記掃引光信号をスペクトル的にフィルタ処理することによって、クロック信号および開始信号を生成することと、
前記開始信号の受信後に、前記クロック信号に応答して、前記干渉信号をサンプリングすることと、
前記掃引光フィルタのスペクトルフィルタ処理を制御し、前記クロック信号および前記開始信号の発生を制御することと
を含む、方法。
(項目15)
前記開始信号が生成される掃引開始周波数を変更することをさらに含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記開始信号およびクロック信号が生成される前記掃引光信号の周波数を変更することをさらに含む、項目14−15のいずれかに記載の方法。
(項目17)
前記クロック信号および前記開始信号を生成する同調可能クロックシステムの温度を制御することをさらに含む、項目14−16のいずれかに記載の方法。
(項目18)
前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラまたはヒータを動作させることによって、前記同調可能クロックシステムの温度を制御することをさらに含む、項目14−17のいずれかに記載の方法。
(項目19)
光周波数サンプリング間隔に基づいて前記掃引光信号をフィルタ処理するkクロックスペクトルフィルタを用いて前記掃引光信号をフィルタ処理することと、前記掃引光信号の掃引開始周波数を示す掃引開始フィルタを用いて掃引開始周波数を示すこととをさらに含む、項目14−18のいずれかに記載の方法。
(項目20)
前記kクロックスペクトルフィルタは、クロックエタロンであり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始エタロンである、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記クロックエタロンおよび前記掃引開始エタロンの材料は、異なる、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記kクロックスペクトルフィルタは、クロック干渉計であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始干渉計であり、前記方法は、前記クロック干渉計および前記掃引開始干渉計内の光遅延要素のための異なる材料を選択することをさらに含む、項目19に記載の方法。
(項目23)
前記同調可能クロックシステムを密封してパッケージ化することをさらに含む、項目19に記載の方法。
(項目24)
干渉信号をサンプリングするクロックおよび検出システムであって、前記システムは、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することによって生成される前記干渉信号を検出する検出器と、
開始信号の受信後に、クロック信号に応答して、前記検出器の出力をサンプリングするデータ取得システムと、
前記クロック信号を生成する同調可能クロックシステムと、
前記同調可能クロックシステムを制御し、前記掃引光信号に対するクロック信号を変更するコントローラと
を備える、システム。
(項目25)
前記コントローラの制御の下、前記同調可能クロックシステムの温度を制御するための温度制御システムをさらに備える、項目24に記載のシステム。
(項目26)
前記温度制御システムは、前記同調可能クロックシステムにおける温度検出器と、前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラまたはヒータとを備える、項目25に記載のシステム。
(項目27)
干渉信号検出方法であって、前記方法は、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することによって生成される前記干渉信号を検出することと、
開始信号の受信後に、クロック信号に応答して、前記検出された干渉信号をサンプリングすることと、
前記クロック信号の発生を制御し、前記掃引光信号に対するクロック信号を変更することと
を含む、方法。
ここで、本発明は、本発明を実施するための例証的実施形態および詳細なアプローチが示される、付随の図面を参照して、以下により完全に説明されるであろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、完璧かつ完全となり、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するであろうように提供される。
Claims (25)
- 干渉信号をサンプリングするクロックおよび検出システムであって、前記システムは、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引する間に生成される前記干渉信号を検出する検出器(152)と、
開始信号(DAQトリガ)の受信後に、クロック信号(kクロック)に応答して、前記検出器の出力をサンプリングするデータ取得システム(155)と、
前記掃引光信号の周波数に応答して、前記クロック信号および前記開始信号を生成する同調可能クロックシステム(300)と、
前記同調可能クロックシステムを制御して、前記開始信号が生成される掃引開始周波数を変更するコントローラ(190)と
を備える、システム。 - 前記コントローラは、前記同調可能クロックシステムを制御して、前記開始信号および前記kクロック信号が生成される周波数を変更する、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラの制御の下、前記同調可能クロックシステムの温度を制御するための温度制御システムをさらに備える、請求項1−2のいずれかに記載のシステム。
- 前記温度制御システムは、前記同調可能クロックシステムにおける温度検出器(392)と、前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラ(450)またはヒータとを備える、請求項3に記載のシステム。
- 前記データ取得システムは、前記クロック信号に応答して前記干渉信号をサンプリングして、前記干渉信号の均等に離間されたサンプルを生成する、請求項1−4のいずれかに記載のシステム。
- 前記同調可能クロックシステムは、クロック/トリガ光モジュール(350)を備え、前記クロック/トリガ光モジュール(350)は、光周波数サンプリング間隔に基づいて前記掃引光信号をフィルタ処理するkクロックスペクトルフィルタと、前記掃引光信号の掃引開始周波数を示す掃引開始フィルタとを備える、請求項1−5のいずれかに記載のシステム。
- 前記kクロックスペクトルフィルタは、クロックエタロン(372)であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始エタロン(376)である、請求項6に記載のシステム。
- 前記クロックエタロンおよび前記エタロンの材料は、異なる、請求項7に記載のシステム。
- 前記kクロックスペクトルフィルタは、クロック干渉計であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始干渉計である、請求項6に記載のシステム。
- 前記掃引開始干渉計および前記クロック干渉計内の光遅延要素の材料は、異なる、請求項9に記載のシステム。
- 前記クロック/トリガ光モジュールはさらに、光学ベンチ(366)を含有する気密パッケージ(368)を備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記クロック/トリガ光モジュールはさらに、前記気密パッケージの温度を制御するための熱電クーラを備える、請求項11に記載のシステム。
- 干渉信号サンプリングのための方法であって、前記方法は、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することから生成される干渉信号を検出することと、
前記掃引光信号をスペクトル的にフィルタ処理することによって、クロック信号および開始信号を生成することと、
前記開始信号の受信後に、前記クロック信号に応答して、前記干渉信号をサンプリングすることと、
前記掃引光フィルタのスペクトルフィルタ処理を制御して、前記クロック信号および前記開始信号の生成を制御することと、
前記開始信号が生成される掃引開始周波数を変更することと
を含む、方法。 - 前記開始信号および前記クロック信号が生成される前記掃引光信号の周波数を変更することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記クロック信号および前記開始信号を生成する同調可能クロックシステムの温度を制御することをさらに含む、請求項13−14のいずれかに記載の方法。
- 前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラまたはヒータを動作させることによって、前記同調可能クロックシステムの温度を制御することをさらに含む、請求項13−15のいずれかに記載の方法。
- 光周波数サンプリング間隔に基づいて前記掃引光信号をフィルタ処理するkクロックスペクトルフィルタを用いて前記掃引光信号をフィルタ処理することと、前記掃引光信号の掃引開始周波数を示す掃引開始フィルタを用いて掃引開始周波数を示すこととをさらに含む、請求項13−16のいずれかに記載の方法。
- 前記kクロックスペクトルフィルタは、クロックエタロンであり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始エタロンである、請求項17に記載の方法。
- 前記クロックエタロンおよび前記掃引開始エタロンの材料は、異なる、請求項18に記載の方法。
- 前記kクロックスペクトルフィルタは、クロック干渉計であり、前記掃引開始フィルタは、掃引開始干渉計であり、前記方法は、前記掃引開始干渉計および前記クロック干渉計内の光遅延要素のための異なる材料を選択することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記同調可能クロックシステムを密封してパッケージ化することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 干渉信号をサンプリングするクロックおよび検出システムであって、前記システムは、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することによって生成される前記干渉信号を検出する検出器と、
開始信号の受信後に、クロック信号に応答して、前記検出器の出力をサンプリングするデータ取得システムと、
前記クロック信号を生成する同調可能クロックシステムと、
前記同調可能クロックシステムを制御して、前記掃引光信号に対するクロック信号を変更するコントローラと
を備える、システム。 - 前記コントローラの制御の下、前記同調可能クロックシステムの温度を制御するための温度制御システムをさらに備える、請求項22に記載のシステム。
- 前記温度制御システムは、前記同調可能クロックシステムにおける温度検出器と、前記同調可能クロックシステムの温度を変更するためのクーラまたはヒータとを備える、請求項23に記載のシステム。
- 干渉信号検出方法であって、前記方法は、
掃引光信号の走査帯を通して周波数掃引することによって生成される前記干渉信号を検出することと、
開始信号の受信後に、クロック信号に応答して、前記検出された干渉信号をサンプリングすることと、
前記クロック信号の生成を制御して、前記掃引光信号に対するクロック信号を変更することと
を含む、方法。
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