JPH03248044A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 くｍｌｌ上上利用分野〉 本発明は、光ビームを走査して光透過性の被検体内の断
層情報を非破壊的に得るようにした光走査装置に関する
。

〈従来の技術〉 光ビームを利用して被検体内の断層情報を効率良く得る
ためには、被検体の測定領域の全周にわたってできるだ
け多くのデータを均一かつ短時間の内にサンプリングす
る必要がある。

これを実現するために、本出願人は、被検体が収容され
る円筒状をしたガントリ内部に、光ビームを所定の振り
角度で扇状に走査する光学スキャナと、この光学スキャ
ナで反射された光ビームを受光する受光素子を光ビーム
の走査角度分に対応する長さだけアレー状に多数配列し
てなる光検出器とを共に配置し、光ビームを扇状に走査
しつつ、ガントリ全体を回転させて被検体に対する光ビ
ームの放射位置を被検体を中心とした周方向に沿って順
次移動することにより、被検体の全周にわたる断層デー
タをサンプリングする装置を提供した（特願昭６２−３
３１６７３号参照）。

しかし、この装置では、光ビームが扇状に走査される振
り角度に対応した幅だけ多数の受光素子をアレー配列す
ることが必要で、そのため、光検出器が全体として高価
になるとともに、各受光素子の特性のばらつきを補正す
ることが必要となるなどの問題が残されていた。

そこで、本出願人は、第３図および第４図に示すように
、被検体Ｍが配置されるガントリ内に、仮想の截頭楕円
錐Ａの周壁に沿う反射面を有する凹状ミラー４を設け、
この凹状ミラー４を横切り截頭楕円錐Ａの底面に平行な
輪郭楕円形の切断面Ｂの一方の焦点ｃ１位置に光源２か
らの光を凹状ミラー４に向けて反射する反射ミラー６を
配置し、この反射ミラー６に該反射ミラーを揺動する駆
動手段８を接続する一方、前記切断面Ｂの他方の焦点Ｃ
，位置を通りかつ該切断面Ｂに直交する軸り上に凹状ミ
ラー４で反射された光を検出する単一の光検出器！０を
配置した光走査装置を提供した（特願平１−９３８０６
号公報参照）。

この装置によれば、光源２からの光は楕円面の一方の焦
点ｃ１に配置された反射ミラー６で反射されて凹状ミラ
ー４に向かう。その際、反射ミラー６が駆動手段８によ
って所定の振り角度θ。で揺動されるために、反射光は
扇状に走査される。そして、凹状ミラー４で再び反射さ
れた光は、楕円面の他方の焦点Ｃｔの軸り上に配置され
た光検出器ＩＯに向けて集光されつつ被検体Ｍを透過し
た後、光検出器ＩＯで受光される。したがって、従来の
ように多数の受光素子をアレー状に配列しなくても、単
一の光検出器ｌＯによって被検体Ｍを透過した光を検出
することが可能となっプこ。

さらに、本出願人は、第５図および第６図に示すように
、被検体Ｍが配置されるガントリ内に、その反射面が平
面である板状ミラー５を設け、この板状ミラー５に対し
て放物面に沿う反射面を有する凹状ミラー３を略対向配
置する一方、この凹状ミラー３の焦点０を通る軸り上に
、光源２からの光を凹状ミラー３に向けて反射する反射
ミラー６を配置し、この反射ミラー６に該反射ミラーを
揺動する駆動手段８を接続し、さらに、板状ミラー５の
反射光路上にはこの板状ミラー５によって反射された光
を集光する集光レンズ７を設け、この集光レンズ７の焦
点位置に単一の光検出器１０を配置した光走査装置を提
供した（特願平１−３４１９８０号公報参照）。

この装置によれば、光源２からの光は反射ミラー６で反
射されて凹状ミラー３に向かう。その際、反射ミラー６
が駆動手段８によって所定の振り角度θ。で揺動される
ために、反射光は扇状に走査される。しかも、反射ミラ
ー６は、凹状ミラー３の焦点０を通る軸り上に配置され
ているため、凹状ミラー３で反射される光は全て平行光
となって板状ミラー５に向かう。そして、板状ミラー５
で再び反射された光は、集光レンズ７で集光されつつ被
検体Ｍを透過した後、光検出器１ｏで受光される。した
がって、この装置においても、単一の光検出器！０によ
って被検体Ｍを透過した光を検出することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 じかしながら、第３図ないし第６図に示されるいずれの
光走査装置においても、駆動手段８によって光ビームが
所定の振り角度θ。で走査されるので、これに応じて光
検出器ＩＯに対する光ビームの入射角度θ１も順次変化
する。

このように、光検出器ＩＯに対する光ビームの入射角度
θ１が変化すると、これに伴って光検出器１０への入射
効率が変化し、その結果、光検出器ｌＯの検出強度が光
ビームの入射角度θ１に応じて変動し、測定誤差を生じ
る要因となるなどの不具合がある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、光ビームが所定の振り角度で走査されるのに伴って
、光検出器に対する光ビームの入射角度が順次変化する
場合において、この入射角度変化に対応して光検出器か
らの光検出出力を自動的に補正するようにして、入射角
度の違いによる光検出出力の変化の影響を除き、常に、
精度良い測定結果が得られるようにするものである。

そのため、本発明では、光源からの光を反射ミラーで反
射しつつ、駆動手段でこの反射ミラーを揺動することに
より、光ビームを所定の振り角度で扇状に走査し、この
走査される光ビームを反射手段と集光手段とで被検体に
向けて集光しつつ導き、被検体を透過した光ビームを単
一の光検出器で検出する光走査装置において、次の構成
を採る。

すなわち、本発明の光走査装置では、駆動手段によって
揺動される反射ミラーの揺動角度を検出する揺動角度検
出部と、この揺動角度検出部による検出出力を入力し、
この検出出力に対応した補正係数信号を出力する補正係
数発生部と、この補正係数発生部からの補正係数信号を
前記光検出器から出力される光検出信号に掛け合わせる
掛算部とを備えている。

〈作用〉 上記構成において、反射ミラーが駆動手段で揺動される
ことにより、光ビームが所定の振り角度で走査されるの
に伴って、光検出器に対する光ビームの入射角度が順次
変化する。この場合、揺動角度検出部によって、反射ミ
ラーの揺動角度が検出される。この検出出力は補正係数
発生部に入力されるので、補正係数発生部は、揺動角度
の検出出力に対応した補正係数信号を出力する。掛算部
は、この補正係数発生部からの補正係数信号を光検出器
から出力される光検出信号に掛け合わせる。

これにより、光検出器に対する光ビームの入射角度の変
化に伴う光検出信号の強度レベルの変化が自動的に補正
される。

〈実施例〉 第１図は本発明の実施例に係る光走査装置の要部のブロ
ック図であり、第３図ないし第６図に示す構成部分に対
応する部分には同一の符号を付す。

第１図において、符号１は光走査装置の全体を示し、８
は光ビームを扇状に走査するための駆動手段であり、こ
の駆動手段８には光源からの光を反射する反射ミラー６
が取り付けられている。また、１２は上記の駆動手段８
によって揺動される反射ミラー６の揺動角度を検出する
揺動角度検出部であり、反射ミラー６の揺動角度に応じ
た検出信号が出力される。

１０は被検体を透過した光ビームを検出する単一の光検
出器であって、上記の反射ミラー６と光検出器１０との
間には、第３図に示すような凹状ミラー４、あるいは第
５図に示すような凹状ミラー３、板状ミラー５および集
光レンズ７が設けられており、これによって、反射ミラ
ー６で光ビームが所定の振り角度で走査されるのに伴っ
て、光検出器１０に対する光ビームの入射角度が順次変
化する。

１４は光検出器１０からの光検出出力を増幅する増幅器
、１６は増幅器１４を通った光検出信号をデジタル化す
るＡ／Ｄ変換器である。また、！８はｃｐｖであり、こ
のＣＰＶｌＢには、補正係数発生部２０、掛算部２２お
よびメモリ２４を備える。上記の補正係数発生１２０は
、第２図に示すような入射角度θとこれに対応する光検
出器への入射効率変化を補償する補正係数ｒ（θ）との
関係が予め設定された一種の関数発生器であって、揺動
角度検出部１２による検出出力を入力し、この緬出出力
に対応した補正係数信号を出力する。

また、掛算部２２は、補正係数発生部２ｏがらの補正係
数信号を光検出器ｌＯから出力される光検出信号に掛け
合わせる。メモリ２４は、掛算部２２で得られた補正後
の光検出信号データを格納するものである。

次に、上記構成の光走査装置ｌの光検出信号の補正動作
について説明する。

反射ミラー６が駆動手段８で揺動されることにより、こ
の反射ミラー６で反射された光ビームが所定の振り角度
で扇状に走査される。これに伴って、光検出器ｌＯに対
する光ビームの入射角度が順次変化する。この駆動手段
８による反射ミラー６の揺動角度は、揺動角度検出部１
２によって検出され、その検出出力が補正係数発生部２
ｏに入力される。補正係数発生＋１２０は、第２図に示
すように、この揺動角度の検出出力θ１に対応した補正
係数信号ｆ、を出力する。この補正係数信号ｆ。

は掛算部２２に与えられるので、掛算部２２は、この補
正係数発生部２０からの補正係数信号ｆ、を光検出器Ｉ
Ｏから出力される光検出信号データに掛け合わせる。

これにより、光検出器１０に入射する光ビームの角度の
変化に伴う入射効率の変化、したがって光検出器１０か
ら出力される光検出信号の強度レベルの変化が自動的に
補正される。そして、補正後の光検出信号データがメモ
リ２４に格納される。

このように、光検出器ｌＯに入射する光ビームの角度変
化に対応して光検出器ＩＯからの光検出出力が自動的に
補正されるので、単一の光検出器ｌＯを使用する場合の
光検出出力の変化の影響が除かれることになる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、被検体に対して扇状に走査される光を
単一の光検出器で全て受光する光走査装置において、光
ビームが所定の振り角度で走査されるのに伴って、光検
出器に対する光ビームの入射角度が順次変化するが、こ
の場合、入射角度変化に対応して光検出器からの光検出
出力が自動的に補正されるので、入射角度の違いによる
光検出出力の変化の影響が除かれる。このため、常に、
精度良い測定結果が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光走査装置の要部のブロ
ック図、第２図は光検出器に入射する光ビームの角度と
補正係数との関係を示す特性図である。 第３図は光走査装置の配置構成を示す斜視図、第４図は
第３図の側面該略図、第５図は他の光走査装置の配置構
成を示す斜視図、第６図は第５図の側面該略図である。 ｌ・・・光走査装置、６・・・反射ミラー　８・・・駆
動手段、ＩＯ・・・光検出器、１２・・・揺動角度検出
部、２０・・・補正係数発生部、２２・・・掛算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光を反射ミラーで反射しつつ、駆動手
   段でこの反射ミラーを揺動することにより、光ビームを
   所定の振り角度で扇状に走査し、この走査される光ビー
   ムを反射手段と集光手段とで被検体に向けて集光しつつ
   導き、被検体を透過した光ビームを単一の光検出器で検
   出する光走査装置において、 前記駆動手段によって揺動される反射ミラーの揺動角度
   を検出する揺動角度検出部と、 この揺動角度検出部による検出出力を入力し、この検出
   出力に対応した補正係数信号を出力する関数発生部と、 この関数発生部からの補正係数信号を前記光検出器から
   出力される光検出信号に掛け合わせる掛算部と、 を備えることを特徴とする光走査装置。