JPH04297247A - 光診断装置 - Google Patents

光診断装置

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JPH04297247A
JPH04297247A JP6350191A JP6350191A JPH04297247A JP H04297247 A JPH04297247 A JP H04297247A JP 6350191 A JP6350191 A JP 6350191A JP 6350191 A JP6350191 A JP 6350191A JP H04297247 A JPH04297247 A JP H04297247A
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JP
Japan
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light
subject
acousto
optic element
internal image
Prior art date
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Pending
Application number
JP6350191A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Nakamuta
浩典 中牟田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光CT画像を得る光診断
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は光診断装置の構成図である。この
光診断装置はヘテロダイン検波の機能を備えたものであ
る。レーザ発振器1が備えられるとともにパルスステー
ジ2が備えられている。レーザ発振器1は例えば波長λ
(=600nm〜1000nm)のレーザビーム(以下
、レーザ光と称する)Qを可変出力する機能を有してい
る。又、パルスステージ2上には生体等の被検体3が載
置されている。レーザ発振器1から出力されたレーザ光
Qは被検体3に照射されるようになっており、このレー
ザ光Qの光路には各ビームスプリッタ4、5がそれぞれ
配置されている。そして、ビームスプリッタ4の分岐方
向にはミラー6が配置され、このミラー6の反射方向に
音響光学素子7が配置されている。この音響光学素子7
は入射したレーザ光を周波数変調する機能を有している
。この音響光学素子7のレーザ出力方向にはミラー8が
配置され、このミラー8によって音響光学素子7により
周波数変調されたレーザ光がビームスプリッタ5に入射
するようになっている。
【0003】しかるに、レーザ発振器1から出力された
レーザ光Qはビームスプリッタ4により2方向に分岐さ
れ、その一方のレーザ光Qaが測定ビームとして被検体
3に照射され、又他方のレーザ光Qbが参照ビームとし
てミラー6を介して音響光学素子7に入射される。被検
体3に照射されたレーザ光Qaは被検体3の内部組織に
より決まる特有の波長成分が吸収される。そして、被検
体3を透過したレーザ光Qaはビームスプリッタ5に入
射する。
【0004】これとともに音響光学素子7に入射したレ
ーザ光Qbは周波数変調され、この後ミラー8によりビ
ームスプリッタ5に導かれる。このビームスプリッタ5
では被検体3を透過したレーザ光Qaと周波数変調され
たレーザ光Qbとが合成され、この合成レーザ光Qsが
光検出器9に入射する。この光検出器9は合成レーザ光
Qsを受光してその光強度に応じた電気信号に変換して
出力する。この電気信号は、次の増幅器10により増幅
されてスペクトルアナライザ11に送られる。このスペ
クトルアナライザ11は入力した電気信号によりスペク
トル強度を分析する。しかして、マイクロコンピュータ
12はスペクトルアナライザ11のスペクトル強度を受
けるとともにパルスステージドライバ13の回転ドライ
ブ位置に基づいて被検体3のCT画像データを求める。
【0005】しかしながら、光検出器9に入射する合成
レーザ光QsはCT画像処理に必要な散乱されてないレ
ーザ光と散乱されたレーザ光つまり背景光とが含まれて
いる。これにより光検出器9の出力は図5に示すように
被検体3の組織に応じた信号成分fと背景光に応じた信
号成分Gとから成り、被検体3の組織を示す信号成分f
よりも信号成分Gが非常に大きくなる。このため、SN
比が非常に低い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように光検出器
9の出力は、被検体3の組織を示す信号成分fよりも信
号成分Gが非常に大きく、SN比が非常に低い。
【0007】そこで本発明は、SN比を高くして精度高
いCT画像を得ることができる光診断装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源から放射
された光を被検体に透過させるとともに音響光学素子に
通過させてこれら光の合成光を作成する光診断装置にお
いて、光源から放射される光に対する音響光学素子を通
過した光の周波数ずれを検出する周波数ずれ検出手段と
、この周波数ずれ検出手段により検出された周波数ずれ
に基づいて合成光から被検体を透過した周波数の信号の
みを抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出され
た信号から被検体の内部像を求める内部像処理手段とを
備えて上記目的を達成しようとする光診断装置である。
【0009】又、本発明は、光源から放射された光を被
検体に透過させるとともに音響光学素子に通過させる光
照射手段と、音響光学素子を透過した光を減光する減光
手段と、被検体を透過した光と減光された光との合成光
から被検体の内部像を求める内部像作成手段とを備えて
上記目的を達成しようとする光診断装置である。
【0010】又、本発明は、パルス光源と、このパルス
光源から放射された光を被検体に透過させるとともに音
響光学素子に通過させる光照射手段と、被検体を透過し
た光と音響光学素子を通過した光との合成光から被検体
の内部像を求める内部像作成手段とを備えて上記目的を
達成しようとする光診断装置である。
【0011】
【作用】このような手段を備えたことにより、光源から
放射された光を被検体に透過させるとともに音響光学素
子に通過させてこれら光との合成光を作成し、一方、光
源から放射される光に対する周波数ずれを周波数ずれ検
出手段により検出し、この周波数ずれに基づいて抽出手
段は合成光から被検体を透過した周波数の信号のみを抽
出し、この抽出信号から内部像処理手段は被検体の内部
像を求める。
【0012】又、上記手段を備えたことにより、光源か
ら放射された光を被検体に透過させるとともに音響光学
素子に通過させ、このうち音響光学素子を透過した光を
減光手段により減光する。そして、被検体を透過した光
と減光された光との合成光から被検体の内部像が内部像
作成手段により求められる。
【0013】又、上記手段を備えたことにより、パルス
光源から放射された光を被検体に透過させるとともに音
響光学素子に通過させ、被検体を透過した光と音響光学
素子を通過した光との合成光から被検体の内部像を求め
る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の第1実施例について図1に示
す光診断装置の構成図を参照して説明する。なお、図4
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
する。
【0015】ビームスプリッタ4の反射方向には部分反
射ミラー20、ミラー21が配置され、このうち部分反
射ミラー20の反射方向に音響光学素子7、部分反射ミ
ラー22及びビームスプリッタ23が配置され、又ミラ
ー21の反射方向にミラー24が配置されている。なお
、ミラー24はミラー21からの光がビームスプリッタ
23に向かう方向に配置されている。
【0016】音響光学素子7により周波数変調されて各
ミラー22、23を透過したレーザ光は光検出器25に
入射するように配置されている。この光検出器25は受
光した光強度に応じた電気信号を出力する機能を有して
いる。
【0017】この光検出器25及び光検出器9はそれぞ
れロックインアンプ積分器26に接続されている。この
ロックインアンプ積分器26は光検出器9からの電気信
号を入力信号とするとともに光検出器25からの電気信
号を参照信号として受け、この参照信号の周波数又は位
相と同期する信号を入力信号から抽出する機能を有して
いる。
【0018】マイクロコンピュータ27はロックインア
ンプ積分器26により抽出された信号を受けるとともに
パルスステージドライバ13の回転ドライブ位置に基づ
いて被検体3のCT画像データを求める機能を有してい
る。
【0019】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
【0020】レーザ発振器1から出力されたレーザ光Q
はビームスプリッタ4により2方向に分岐され、その一
方のレーザ光Qaが測定ビームとして被検体3に照射さ
れ、又他方のレーザ光Q1 が参照ビームとして部分反
射ミラー20に向かって進行する。
【0021】被検体3に照射されたレーザ光Qaは被検
体3の内部組織により決まる特有の波長成分が吸収され
る。そして、被検体3を透過したレーザ光Qcはビーム
スプリッタ5に入射する。
【0022】レーザ光Q1 は部分反射ミラー20によ
り2方向に分岐され、そのうち一方のレーザ光Q2 は
音響光学素子7に入射して周波数変調される。そして、
この周波数変調されたレーザ光Q3 は部分反射ミラー
22により2方向に分岐され、その一方のレーザ光Q4
 がビームスプリッタ5に向い、他方のレーザ光Q5 
がビームスプリッタ23に入射する。
【0023】一方、部分反射ミラー20により分岐され
た他方のレーザ光Q6は各ミラー21、24で反射して
ビームスプリッタ23に入射する。
【0024】ビームスプリッタ5では被検体3を透過し
たレーザ光Qaと周波数変調されたレーザ光Q4 とが
合成され、この合成レーザ光Qmが光検出器9に入射す
る。この光検出器9は合成レーザ光Qmを受光してその
光強度に応じた電気信号に変換し、この電気信号はロッ
クインアンプ積分器26に入力する。
【0025】一方、ビームスプリッタ23では周波数変
調されたレーザ光Q5とレーザ光Q6 とが合成され、
この合成レーザ光Q7 が光検出器25に入射する。こ
こで、レーザ発振器1の発振周波数をω0 、音響光学
素子7による周波数ずれをΔωとし、かつレーザ光が平
面波とすると、レーザ光Q3 とレーザ光Q6 との各
電界Em、E0 は Em =Re{A0 e  i ( ω0−Δω)t}
      …(1)E0 =Re{A0 ei ω0
 t}      …(2)となる。よって合成電界E
は       E=(1/2){A0 ・cos (2ω
0 t)・cos (Δωt)}    …(3) と
なる。この第(3) 式において(2ω0 t)の項は
周波数が高いので検知できない。従って、光検出器25
にはΔωの項の信号が検出される。
【0026】しかして、ロックインアンプ積分器26は
光検出器9からの電気信号を入力信号とするとともに光
検出器25からの電気信号を参照信号として受け、この
参照信号の位相と同期する信号を入力信号から抽出する
。そして、マイクロコンピュータ27はロックインアン
プ積分器26により抽出された信号を受けるとともにパ
ルスステージドライバ13の回転ドライブ位置に基づい
て被検体3のCT画像データを求める。
【0027】このように上記第1実施例においては、レ
ーザ光Qを被検体3に透過させるとともに音響光学素子
7に通過させてその合成レーザ光を作成し、かつ音響光
学素子7による周波数ずれΔωを検出し、この周波数ず
れΔωに基づいてロックインアンプ積分器26により被
検体3を透過した周波数の信号を抽出して被検体3の内
部像を求めるようにしたので、ロックインアンプ積分器
26からは主要の周波数、例えばレーザ発振器1の発振
周波数成分の信号のみを抽出できてSN比を高くできる
。従って、被検体3の内部を検査する場合にはレーザ発
振器1の波長を可変するので、この波長可変に対応でき
て被検体3の内部を高精度に測定できる。
【0028】次に本発明の第2実施例について図2に示
す光診断装置の構成図を参照して説明する。なお、図4
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
する。音響光学素子7とミラー8との間には減光素子3
0が配置されている。
【0029】かかる構成であれば、レーザ発振器1から
出力されたレーザ光Qは上記の如くビームスプリッタ4
により2方向に分岐され、その一方のレーザ光Qaが被
検体3を透過してビームスプリッタ5に入射し、他方の
レーザ光Qbが音響光学素子7により周波数変調され、
さらに減光素子30によって減光されてビームスプリッ
タ5に入射する。そして、このビームスプリッタ5では
被検体3を透過したレーザ光Qaと周波数変調及び減光
されたレーザ光Qbとが合成され、この合成レーザ光Q
sが光検出器9によりその光強度に応じた電気信号に変
換され、次の増幅器10により増幅されてスペクトルア
ナライザ11に送られる。このスペクトルアナライザ1
1はスペクトル強度を分析し、マイクロコンピュータ1
2はアナライザ結果のスペクトル強度を受けるとともに
パルスステージドライバ13の回転ドライブ位置に基づ
いて被検体3のCT画像データを求める。
【0030】このような構成であれば、音響光学素子7
により周波数変調されたレーザ光を減光するので、被検
体3の組織を示す信号成分に対する割合を大きくできて
SN比を高くできる。
【0031】次に本発明の第3実施例について図3に示
す光診断装置の構成図を参照して説明する。なお、図4
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
する。この装置は光源としてパルスレーザ発振器40を
備えている。このパルスレーザ発振器40はnオーダの
パルスレーザを出力する機能を有している。
【0032】かかる構成であれば、パルスレーザを用い
ることにより尖塔出力を大きくすることが可能となり、
光が被検体3の中で吸収されても光検出器9により検出
可能となる。また、パルスレーザを用いることにより正
常組織の熱による損傷を低減することができる。光検出
器9において被検体3の内部組織に応じた光成分を受光
できる。従って、各実施例と同様の効果を奏することが
できる。
【0033】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよい
。例えば、周波数ずれΔωは周波数変調の前後の各レー
ザ光から求めるようにすればよい。又、図1に示す第1
実施例の光診断装置における音響光学素子7とミラー8
との間に減光素子を配置してもよく、さらに同実施例に
おいてパルスレーザ発振器を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、S
N比を高くして精度高いCT画像を得ることができる光
診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光診断装置の第1実施例を示す構
成図。
【図2】本発明に係る光診断装置の第2実施例を示す構
成図。
【図3】本発明に係る光診断装置の第3実施例を示す構
成図。
【図4】従来装置の構成図。
【図5】同装置における光検出器出力を示す図。
【符号の説明】
1…レーザ発振器、2…パルスステージ、3…被検体、
4,5,23…ビームスプリッタ、7…音響光学素子、
9,25…光検出器、13…パルスステージドライバ、
20,22…部分反射ミラー、21,24…ミラー、2
6…ロックインアンプ積分器、30…減光素子、40…
パルスレーザ発振器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  光源から放射された光を被検体に透過
    させるとともに音響光学素子に通過させてこれら光の合
    成光を作成する光診断装置において、前記光源から放射
    される光に対する前記音響光学素子を通過した光の周波
    数ずれを検出する周波数ずれ検出手段と、この周波数ず
    れ検出手段により検出された周波数ずれに基づいて前記
    合成光から前記被検体を透過した周波数の信号のみを抽
    出する抽出手段と、この抽出手段により抽出された信号
    から前記被検体の内部像を求める内部像処理手段とを具
    備したことを特徴とする光診断装置。
  2. 【請求項2】  光源から放射された光を被検体に透過
    させるとともに音響光学素子に通過させる光照射手段と
    、前記音響光学素子を透過した光を減光する減光手段と
    、前記被検体を透過した光と前記減光された光との合成
    光から前記被検体の内部像を求める内部像作成手段とを
    具備したことを特徴とする光診断装置。
  3. 【請求項3】  パルス光源と、このパルス光源から放
    射された光を被検体に透過させるとともに音響光学素子
    に通過させる光照射手段と、前記被検体を透過した光と
    前記音響光学素子を通過した光との合成光から前記被検
    体の内部像を求める内部像作成手段とを具備したことを
    特徴とする光診断装置。
JP6350191A 1991-03-27 1991-03-27 光診断装置 Pending JPH04297247A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6350191A JPH04297247A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 光診断装置

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JP6350191A JPH04297247A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 光診断装置

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JP6350191A Pending JPH04297247A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 光診断装置

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JP (1) JPH04297247A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128074A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Terumo Corp 光干渉断層画像診断装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128074A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Terumo Corp 光干渉断層画像診断装置

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