JPH1172431A - Optical tomographic imaging apparatus - Google Patents

Optical tomographic imaging apparatus

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JPH1172431A
JPH1172431A JP23299997A JP23299997A JPH1172431A JP H1172431 A JPH1172431 A JP H1172431A JP 23299997 A JP23299997 A JP 23299997A JP 23299997 A JP23299997 A JP 23299997A JP H1172431 A JPH1172431 A JP H1172431A
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JP
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Patent type
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light
optical
interference
low
subject
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Pending
Application number
JP23299997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidemichi Aoki
Hiroki Hibino
Jun Hiroya
Akihiro Horii
Katsuichi Imaizumi
Mamoru Kaneko
Hitoshi Mizuno
Masahiro Ono
Yoshinao Ooaki
Tsuyoshi Ozawa
Hitoshi Ueno
Hiroyuki Yamamiya
Eiji Yasuda
Kenji Yoshino
仁士 上野
克一 今泉
謙二 吉野
章弘 堀井
義直 大明
正弘 大野
英治 安田
剛志 小澤
広之 山宮
純 広谷
浩樹 日比野
均 水野
守 金子
秀道 青木
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
オリンパス光学工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a diameter of a probe to be inserted to a body cavity and obtain optical tomographic images of high resolution. SOLUTION: At a silicon spacer 33 constituting a scanning device 31 are arranged a leading end face of an optical fiber 12a, a GRIN lens 35, a first and a second aluminum vapor deposition mirrors 36a, 36b. A low interferential light from the leading end face of the optical fiber 12a is reflected via the GRIN lens 35 from the first aluminum vapor deposition mirror 36a and reflected from a first scanning mirror 37a set at a silicon substrate 32. The low interferential light reflected from the first scanning mirror 37a is reflected from the second aluminum vapor deposition mirror 36b, then reflected from a second scanning mirror 37b set at the silicon substrate 32 and shed onto an affected part via a window part 38 formed at an optical window plate 34.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光断層イメージング装置、更に詳しくは患部に対する低干渉性光の2次元走査部分に特徴のある光断層イメージング装置に関する。 The present invention relates to an optical tomographic imaging apparatus, and more particularly, to an optical tomographic imaging apparatus characterized by the two-dimensional scanning of the low coherence light to the affected area.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、生体組織を診断する場合、その組織の表面状態の光学的情報を得るイメージング装置の他に、組織内部の光学的情報を得ることのできる光CT装置が提案されている。 In recent years, when diagnosing biological tissue, in addition to the imaging apparatus for obtaining an optical information on the surface state of the tissue, optical CT apparatus capable of obtaining optical information of an internal tissue have been proposed .

【0003】一方、最近になって、低干渉性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型OCT(オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ)が例えばScien On the other hand, recently, the low coherence with light to obtain a tomographic image with respect to the subject interferometric OCT (optical coherence tomography), for example Scien
ce Vol. ce Vol. 254、1178(1991)に提案されている。 It has been proposed to 254,1178 (1991).

【0004】この干渉型OCTでは、低干渉性の光源としての超高輝度発光ダイオード(以下、SLDと略記) [0004] In the interferometric OCT, ultra-high-brightness light-emitting diode as a low-coherence light source (hereinafter, abbreviated as SLD)
は例えば可干渉距離が17μm程度で830nmの波長の光を発生し、この光は第1のシングルモード光ファイバの一方の端面から入射し、他方の端面(先端面)側に伝送され、先端面からサンプル側に出射される。 Generated light of 830nm wavelength at about 17μm is the coherence length for example, the light enters from one end surface of the first single-mode optical fiber, is transmitted to the other end surface (front end surface), the distal end surface It is emitted to the sample side from.

【0005】第1のシングルモード光ファイバは、途中のカップラで第2のシングルモード光ファイバと光学的に結合されている。 [0005] The first single-mode optical fiber, and a second single mode optical fiber optically coupled in the middle of the coupler. 従って、このカップラ部分で2つに分岐されて伝送される。 Accordingly, the transmission is split into two by the coupler moiety. 第1のシングルモード光ファイバの(カップラより)先端側は、圧電素子に巻回され発振器から駆動信号が印加され、第1のシングルモード光ファイバを振動させることにより伝送される光を変調する変調器を形成している。 (From coupler) distal end side of the first single-mode optical fiber, the drive signal from the oscillator is wound on the piezoelectric element is applied, modulated to modulate the light transmitted by vibrating the first single-mode optical fiber to form a vessel.

【0006】変調された光は、2次元走査を行う2次元走査手段を介して、第1のシングルモード光ファイバの先端面からサンプル側に出射される。 [0006] The modulated light via the two-dimensional scanning means for performing two-dimensional scanning, is emitted to the sample side from the distal end surface of the first single mode optical fiber. サンプル側で反射された光は、第1のシングルモード光ファイバの先端面に入射され、さらにカップラで第2のシングルモード光ファイバに移り、検出器で検出される。 The light reflected by the sample side is incident on the front end surface of the first single-mode optical fiber, it proceeds more second single-mode optical fiber coupler and detected by the detector.

【0007】この検出器には、第2のシングルモード光ファイバの先端面からミラーで反射されたSLDの光、 [0007] The detector, second single-mode optical fiber tip end surface from the SLD reflected by the mirror light,
つまり参照光も入射される。 That reference light is also incident. ミラーは光路長を変化させる方向に移動され、サンプル側で反射された光の光路長とミラーで反射された光路長と殆ど等しい光が干渉する。 Mirror is moved in the direction of changing the optical path length, nearly equal light interferes with the light path length and optical path length reflected by the mirror of the light reflected by the sample side.

【0008】検出器の出力は、復調器で復調されて干渉した光の信号が抽出され、デジタル信号に変換された後、信号処理され断層像に対応した画像データが生成され、モニタにて表示される。 [0008] The output of the detector is extracted signal light interference being demodulated by the demodulator is, after being converted into a digital signal, image data corresponding to the tomographic image is the signal processing is generated, displayed on the monitor It is.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来例において、低干渉性光をサンプルに照射し2次元走査を行う場合、2次元走査手段を例えばモータ等の駆動手段によりミラー等を回転駆動し低干渉性光をサンプルに対して2次元走査しているため、例えばサンプルを体腔内の患部とした場合、体腔内に挿入するプローブ内に2次元走査手段を配置するとプローブの径が太くなるといった問題や、分解能を高めるために2次元走査手段の機構が複雑になりプローブ内に配置することができないといった問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional example described above, when performing two-dimensional scanning irradiation with low-coherence light into a sample, rotating the mirror or the like by driving means such as a two-dimensional scanning means for example a motor since the two-dimensionally scanning the low coherence light to the sample, for example, when the sample was affected area in the body cavity, the diameter of the probe by placing the two-dimensional scanning means in the probe to be inserted into a body cavity is thickened problems and such, mechanism of the two-dimensional scanning means in order to increase the resolution there is a problem can not be disposed in the probe becomes complicated.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、体腔内に挿入するプローブの細径化を図ると共に、高分解能の光断層像を得ることのできる光断層イメージング装置を提供することを目的としている。 [0010] The present invention has been made in view of the above circumstances, there is ensured the diameter of the probe to be inserted into a body cavity, to provide an optical tomographic imaging apparatus capable of obtaining an optical tomographic image of high resolution It is aimed at.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】本発明の光断層イメージング装置は、被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射された反射光を検出するための1つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査するため、前記挿入部の先端側に配置されたシリコン基板上に形成された少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記シン Optical tomographic imaging apparatus of the present invention, in order to solve the problems] includes a insertion portion elongated capable inserted into a subject, a light source for generating a low interference light, is inserted into the insertion portion, the insertion portion while the emission tip end surface the low coherence light to the subject from the light guide means comprising one single mode fiber for detecting light reflected from the subject, from the single-mode fiber for scanning the emitted and said low coherence light to the subject, and at least one scanning means is formed in the insertion portion of the distal end side in the arrangement silicon substrate, and emitted from the single mode fiber condensing the low interference light to the subject, also, the order to detect the reflected light from the subject, and at least one or more lenses disposed on the distal end side of the insertion portion, the thin ルモードファイバで検出した前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる干渉手段と、前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する干渉光検出手段と、前記基準光側の光路長を変化させる光路長変化手段と、前記電気信号に対する信号処理を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えて構成され、前記挿入部の先端側に配置されたシリコン基板上に形成された少なくとも1つ以上の前記光走査手段により、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査することで、体腔内に挿入するプローブの細径化を図ると共に、高分解能の光断層像を得ることを可能とする。 Interference means the detected Le mode fibers to interfere with the reference light, wherein the generated from the reflected light the light source from the subject, an interference light detecting means which detects and converts the interference component by the interference means into an electrical signal, the optical path length changing means for changing the optical path length of the reference light side, performs signal processing on the electrical signal is configured to include a signal processing means for constructing at least tomographic image of said subject deep direction, the insertion by at least one or more of the optical scanning unit is formed as a separate component of the distal end side in the arrangement silicon substrate, the low interference light emitted from the single mode fiber by scanning with respect to the subject, the body cavity there is ensured the diameter of the probe to be inserted into, making it possible to obtain an optical tomogram of high resolution.

【0012】 [0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, described embodiments of the present invention with reference to the drawings.

【0013】第1の実施の形態:図1ないし図3は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は光断層イメージング装置の構成を示す構成図、図2は図1の光走査プローブの先端部内の構成を示す構成図、図3は図2の光走査プローブの先端部内に設けられたスキャニング装置の構成を示す構成図である。 [0013] First Embodiment: Figs. 1 to 3 relates to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an optical tomographic imaging apparatus, FIG. 2 is an optical scanning of FIG. 1 configuration diagram showing a configuration of the distal end portion of the probe, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a scanning device provided in the distal end portion of the optical scanning probe of FIG.

【0014】(構成)図1に示すように、本実施の形態の光断層イメージング装置1は、生体内に挿入され患部2の光断層信号を得る細長で可撓性を有する光走査プローブ3と、光断層イメージングを行うために低干渉性の光を発生して光走査プローブ3側に導光し患部2側からの反射光を測定光として参照光と干渉させて検出するための光断層像信号検出装置4と、この光断層像信号検出装置4により検出された干渉信号に対する信号処理等を行う信号処理装置6と、信号処理装置6から出力される映像信号を表示するモニタ7とからなり、このモニタ7 [0014] (Configuration) As shown in FIG. 1, an optical tomographic imaging apparatus 1 of the present embodiment, an optical scanning probe 3 having a flexible elongate obtain an optical tomographic signal is inserted into a living body affected area 2 , low coherence optical tomographic image to detect by interference with the reference light reflected light as measurement light from the light generated by the light guide to the optical scanning probe 3 side affected part 2 side in order to perform the optical tomographic imaging a signal detection unit 4, a signal processing unit 6 which performs signal processing or the like for the detected interference signal by the optical tomographic image signal detecting apparatus 4 consists monitor 7 for displaying a video signal outputted from the signal processor 6 , this monitor 7
には低干渉性の光による光断層像が表示されるようになっている。 So that the optical tomographic image due to the low coherence light is displayed on.

【0015】光断層像信号検出装置4内には、低干渉性光を発生する光源としての超高輝度発光ダイオード(以下、SLDと略記)を備えた低干渉性光源11が配置されている。 [0015] The optical tomographic image signal detecting apparatus 4, as a light source for generating a low-coherence light ultrabright light-emitting diodes (hereinafter, SLD hereinafter) the low coherent light source 11 having a are arranged. この低干渉性光源11のSLDは、例えば8 SLD of the low coherence light source 11, for example 8
30nmの波長で例えば可干渉距離が数10μm程度の低干渉性光を発生する。 Wavelength for example the coherence length of 30nm to generate a low-coherence light of about several 10 [mu] m. なお、SLDの波長は830n It should be noted that the wavelength of the SLD 830n
mの他に1300nmの波長を使用してもよい。 In addition to be used a wavelength of 1300nm of m.

【0016】そして、図示はしないが、この低干渉性光は低干渉性光源11内のレンズ、偏光子等を経て所定の偏波面の直線偏光の光にされ、さらに光変調器を介して5〜20KHzの周波数で変調された後、第1のシングルモード光ファイバ12aの一方の端面(以下、基端面と記す)から入射し、他方の端面(以下、先端面と記す)側に伝送される。 [0016] Then, although not shown, the low-coherence light lens in the low coherent light source 11, is through a polarizer or the like to linear polarized light having a predetermined polarization plane, further through an optical modulator 5 after being modulated with a frequency of 20 kHz, one end surface of the first single-mode optical fiber 12a (hereinafter, referred to as a base end surface) entering from and transmitted to the other end surface (hereinafter, referred to as front end face) .

【0017】この光ファイバ12aは、途中のPAND [0017] The optical fiber 12a is, in the middle of PAND
Aカップラ13で第2のシングルモード光ファイバ12 Second single-mode optical fiber A coupler 13 12
bと光学的に結合されている。 b and are optically coupled. 従って、低干渉性光源1 Therefore, the low coherent light source 1
1のSLDが発生した低干渉性光は、PANDAカップラ13部分で2つに分岐されて伝送される。 Low coherence light 1 of the SLD has occurred is transmitted is split into two PANDA coupler 13 parts.

【0018】光ファイバ12aは、光走査プローブ3に挿通されており、光走査プローブ3の先端部内に配置された光ファイバ12aの先端面より患部2に低干渉性光が照射される。 The optical fiber 12a is inserted into the optical scanning probe 3, the low coherence light is irradiated from the distal end face of the optical fiber 12a disposed in the distal end portion of the optical scanning probe 3 in the affected area 2. また、PANDAカップラ13より分岐した低干渉性光は、光ファイバ12bを伝送し、光ファイバ12bの先端面よりレンズ14を介してミラー15 The low coherence light branched from PANDA coupler 13, the optical fiber 12b transmits the mirror 15 through the lens 14 from the tip face of the optical fiber 12b
に照射されて反射される。 Is reflected is radiated to.

【0019】患部2からの低干渉性光の戻り光は、再び光ファイバ12aを伝送し、PANDAカップラ13により光ファイバ12bの基端面側に伝送され、光検出器16に出力される。 The return light of the low coherence light from the affected area 2 transmits the optical fiber 12a again, is transmitted to the proximal end face side of the optical fiber 12b by PANDA coupler 13 is output to the photodetector 16. このとき、光検出器16には、ミラー15により反射されレンズ14を介し光ファイバ12 In this case, the optical detector 16, optical fiber via the reflecting lens 14 by the mirror 15 12
b内を伝送してきた低干渉性光も参照光として出力される。 Low coherent light which has been transmitted through the b is also output as the reference light.

【0020】ここで、ミラー15は、アクチュエータ1 [0020] In this case, the mirror 15, the actuator 1
7により光軸方向に進退可能になっており、患部2に対する光断層像を得る場合には、アクチュエータ17のミラー15の進退駆動により、ミラー15で反射され光検出器16に入射されるまでの前記の参照光の光路長が、 7 has become retractable in the optical axis direction by, in the case of obtaining an optical tomographic image with respect to the affected area 2, the forward and backward driving of the mirror 15 of the actuator 17, it is reflected by the mirror 15 to be incident on the photodetector 16 the optical path length of said reference light,
光ファイバ12aを経て患部2側から戻った低干渉性光の光路長に殆ど等しくなるように設定される。 It is set to be almost equal to the optical path length of the low coherence light returned from the affected area 2 side via the optical fiber 12a.

【0021】つまり、ミラー15の位置を変化させて参照光側の光路長を変えることにより、この参照光側の光路長と等しくなる測定光側の光路長は患部2の深さ方向に変化する。 [0021] That is, by changing the optical path length of the reference light side by changing the position of the mirror 15, the optical path length of the optical path length becomes equal to the measurement light side of the reference light side is changed in the depth direction of the diseased part 2 . そしてこれら光路長が殆ど等しい2つの低干渉性光が干渉し、光検出器16で検出される。 And these optical path length is almost equal to two low coherent light interfere is detected by the photodetector 16.

【0022】なお、光ファイバ12bの先端面とPAN [0022] Incidentally, the tip end face of the optical fiber 12b and PAN
DAカップラ13との間には、光ファイバ12aによる患部2側に至る光路長をほぼ補償するための巻回された補償リング18が設けてある。 Between the DA coupler 13, compensating ring 18 wound to substantially compensate for the optical path length reaching the affected area 2 side by the optical fiber 12a is provided.

【0023】上記光検出器16で光電変換された信号は、アンプ21により増幅された後、信号処理装置6内の復調器22の図示しないロックインアンプ等に、参照信号としての低干渉性光源11の光変調器(図示せず) The photoelectrically converted signal by the photodetector 16 is amplified by the amplifier 21, the lock-in amplifier or the like (not shown) of the demodulator 22 of the signal processing device 6, the low coherent light source as a reference signal 11 of the light modulator (not shown)
の駆動信号またはこれと同一位相の信号と共に入力される。 Input together with the drive signals to or identical to the phase of the signal. そして、光検出器16からの信号における、参照信号と同一周波数の信号成分が抽出され、さらに検波増幅される。 Then, in the signal from the photodetector 16, the signal component of the reference signal and the same frequency is extracted and further detection amplified.

【0024】復調器22からの検波信号は、A/D変換器23によりデジタル信号に変換され、各種信号処理を行いモニタ7に低干渉性光による光断層像を表示するコンピュータ部24に入力される。 The detection signal from the demodulator 22, the A / D converter 23 is converted into a digital signal, by low-coherence light into a monitor 7 performs various signal processing is input into the computer unit 24 for displaying an optical tomographic image that.

【0025】なお、コンピュータ部24は、アクチュエータ17及び光走査プローブ3の後述する走査手段を駆動制御する制御装置25を制御することで、低干渉性光を患部2に対して3次元走査するようになっている。 [0025] The computer unit 24, by controlling the control device 25 that drives and controls the later-described scanning means of the actuator 17 and the optical scanning probe 3, to 3-dimensionally scanning the low coherence light to the affected area 2 It has become.

【0026】図2に示すように、シース30に覆われた光走査プローブ3の先端部内には、走査手段としてのスキャニング装置31が配置されており、このスキャニング装置31は、図3に示すように、半導体製造技術により製造された例えば文献“Micromashined scanning con As shown in FIG. 2, the covered optical scanning probe 3 of the tip portion to the sheath 30, the scanning device 31 serving as a scanning means are disposed, the scanning device 31, as shown in FIG. 3 to, for example, documents produced by semiconductor manufacturing techniques "Micromashined scanning con
focal optical microscope”OPTICS LETTERS Vol.21.No focal optical microscope "OPTICS LETTERS Vol.21.No
10.May,1996に示される微小共焦点顕微鏡と同様な構成であり、シリコン基板32、シリコンスペーサ33、光ウインドウ板34から構成されている。 10.May, a configuration similar to that of the small confocal microscope shown in 1996, the silicon substrate 32, a silicon spacer 33, and an optical window plate 34.

【0027】すなわち、図2に戻り、スキャニング装置31を構成するシリコンスペーサ33には、光ファイバ12aの先端面、GRIN(グラディアットインデックス)レンズ35、第1及び第2のアルミ蒸着ミラー36 [0027] That is, returning to FIG. 2, the silicon spacer 33 constituting the scanning device 31, the tip end face of the optical fiber 12a, GRIN (Grady at index) lens 35, first and second aluminum deposited mirror 36
a、36bが配置されており、光ファイバ12aの先端面からの低干渉性光がGRINレンズ35を介して第1 a, 36b are arranged, the low-coherence light from the front end face of the optical fiber 12a via the GRIN lens 35 1
のアルミ蒸着ミラー36aで反射され、シリコン基板3 It is reflected by the aluminum deposited mirror 36a, the silicon substrate 3
2に設けられている第1のスキャニングミラー37aで反射される。 It is reflected by the first scanning mirror 37a provided in 2. 第1のスキャニングミラー37aで反射された低干渉性光は、第2のアルミ蒸着ミラー36bで反射された後、シリコン基板32に設けられている第2のスキャニングミラー37bで反射されて、光ウインドウ板34に設けられた窓部38を介して患部2(図示せず)に照射される。 Low coherent light reflected by the first scanning mirror 37a is reflected by the second aluminum deposition mirror 36b, it is reflected by the second scanning mirror 37b which are provided in the silicon substrate 32, an optical window It is irradiated to the affected area 2 (not shown) through the window portion 38 provided in the plate 34.

【0028】ここで、光ファイバ12aはシングルモード光ファイバであるのでピンホールの役割となり、またGRINレンズ35の作用により、焦点位置の患部2からの戻り光のみが光ファイバ12aの先端面に戻る。 [0028] Here, the optical fiber 12a is made the role of the pinhole since a single mode optical fiber, and by the action of the GRIN lens 35, only the return light from the affected part 2 of the focal position is returned to the tip end face of the optical fiber 12a .

【0029】図3に示すように、シリコン基板32に設けられている第1及び第2のスキャニングミラー37 As shown in FIG. 3, first and second scanning mirror 37 provided on the silicon substrate 32
a、37bは、低干渉性光の焦点を患部2に対して走査するために向きが可変の可変ミラーであって、それぞれがヒンジ部39a、39bによって支持されている。 a, 37b is a variable mirror orientation is variable in order to scan the focal point of the low-coherence light to the affected area 2, are supported each hinge portion 39a, the 39 b. このヒンジ部39a、39bは、図中に示す互いに直交したX軸及びY軸をそれぞれの回転軸として静電気力によって回転可動に構成されている。 The hinge unit 39a, 39b is configured to rotate the movable by an electrostatic force in the X-axis and Y-axis orthogonal to each other shown in the figure as respective rotation axes. なお、この静電気力は、前記の制御装置25により制御される。 Incidentally, the electrostatic force is controlled by the control device 25.

【0030】(作用)次に、このように構成された本実施の形態の光断層イメージング装置1の作用について説明する。 [0030] Next (action), a description of the operation of the optical tomographic imaging apparatus 1 of the thus constructed embodiment.

【0031】本実施の形態の光断層イメージング装置1 The optical tomographic imaging apparatus 1 of this embodiment
では、光断層像信号検出装置4に接続された光走査プローブ3が生体内に挿入され患部2近傍に光走査プローブ3の先端部を位置させる。 In the optical scanning probe 3 connected to an optical tomographic image signal detecting unit 4 to position the tip of the optical scanning probe 3 in the affected area 2 vicinity is inserted into a living body.

【0032】そして、光断層像信号検出装置4の低干渉性光源11から5〜20KHzの周波数のパルス光に変調された低干渉性光が光ファイバ12aの基端面に供給され、PANDAカップラ13により光ファイバ12a [0032] Then, the low coherence light is supplied to the proximal end face of the optical fiber 12a which is modulated from the low coherent light source 11 of the optical tomographic image signal detecting apparatus 4 to the pulsed light frequency of 5~20KHz, the PANDA coupler 13 optical fiber 12a
及び光ファイバ12bの先端面に伝送される。 And it is transmitted to the front end face of the optical fiber 12b.

【0033】光ファイバ12aの先端面より出射した低干渉性光は、光走査プローブ3の先端部内のスキャニング装置31により、図2に示すX−Y平面上で2次元走査される。 The low coherent light emitted from the distal end face of the optical fiber 12a is a scanning device 31 in the tip portion of the optical scanning probe 3 is two-dimensionally scanned on the X-Y plane shown in FIG.

【0034】つまり、光ファイバ12aの先端面から出射した低干渉性光は、GRINレンズ35を介して第1 [0034] That is, the low coherence light emitted from the distal end face of the optical fiber 12a is first through the GRIN lens 35 1
のアルミ蒸着ミラー36aで反射され、シリコン基板3 It is reflected by the aluminum deposited mirror 36a, the silicon substrate 3
2に設けられている第1のスキャニングミラー37aで反射され、さらに第1のスキャニングミラー37aで反射された低干渉性光は、第2のアルミ蒸着ミラー36b It is reflected by the first scanning mirror 37a provided in the 2, further low-coherence light reflected by the first scanning mirror 37a, a second aluminum deposited mirror 36b
で反射された後、シリコン基板32に設けられている第2のスキャニングミラー37bで反射されて、光ウインドウ板34に設けられた窓部38を介して患部2に照射される。 In after being reflected, it is reflected by the second scanning mirror 37b which are provided in the silicon substrate 32 is irradiated to the affected area 2 via a window portion 38 provided in the optical window plate 34. このとき、制御装置25の制御により第1及び第2のスキャニングミラー37a、37bがヒンジ部3 At this time, the first and second scanning mirror 37a by the control of the control unit 25, 37b is a hinge portion 3
9a、39bを軸として静電気力によって回転制御され2次元走査される。 9a, it is scanned two-dimensionally controlled rotation by an electrostatic force and 39b as an axis. なお、スキャニング装置31による低干渉性光の走査の分解能は、約10μm程度である。 Note that the resolution of the scanning of the low coherence light by scanning device 31 is approximately 10 [mu] m.

【0035】一方、光ファイバ12bの先端面より出射した低干渉性光は、アクチュエータ17により光軸方向に進退可能なミラー15により反射され、ミラー15をアクチュエータ17により光軸方向に進退させることにより、光ファイバ12aの先端面より出射した低干渉性光が図2に示すZ軸方向(患部2の深部方向)に走査される。 On the other hand, the low coherence light emitted from the distal end face of the optical fiber 12b is reflected by the mirror 15 can be moved in the optical axis direction by an actuator 17, by advancing and retracting in the optical axis direction by the mirror 15 actuator 17 , low coherence light emitted from the distal end face of the optical fiber 12a is scanned in the Z-axis direction (deep direction of the diseased part 2) shown in FIG.

【0036】つまり、低干渉性光の物理的性質による光路長に依存した干渉により、ミラー15で反射された参照光が光検出器16に入射されるまでの光路長と、光ファイバ12aを経て患部2のある深さから戻った測定光が光検出器16に入射されるまでの光路長とが殆ど等しくなる場合におけるその深さに対する干渉光が検出され、従ってアクチュエータ17により参照光側の光路長を変化させることにより深さ方向の光断層像生成のための干渉光データが得られる。 [0036] That is, the interference that is dependent on the optical path length due to the physical properties of the low-coherence light, through an optical path length to the reference light reflected by the mirror 15 is incident on the photodetector 16, the optical fiber 12a measuring light returned from a diseased part 2 depth is detected interference light to the depth in the case of the optical path length to be incident on the light detector 16 becomes almost equal, therefore the light path of the reference light side by the actuator 17 interference light data for an optical tomographic image generation in the depth direction by changing the length is obtained. このときの低干渉性光の走査の分解能は、約18μm程度である。 Resolution scan of low coherence light at this time is approximately 18 [mu] m.

【0037】そして、光検出器16で光電変換された信号は、アンプ21により増幅された後、信号処理装置6 [0037] Then, the photoelectric conversion signal by the photodetector 16 is amplified by the amplifier 21, the signal processor 6
内の復調器22で参照信号と同一周波数の信号成分が抽出され、検波増幅されて、A/D変換器23によりデジタル信号に変換され、コンピュータ部24で各種信号処理が行われた後、モニタ7に低干渉性光による3次元光断層像が表示される。 Signal component of the reference signal with the same frequency by the demodulator 22 of the is extracted, is detected amplified by the A / D converter 23 is converted into a digital signal, after the various kinds of signal processing in the computer unit 24, a monitor 7 3-dimensional optical tomographic image by low-coherence light is displayed.

【0038】(効果)このように本実施の形態では、コンピュータ部24が制御装置25を介してスキャニング装置31及びアクチュエータ17を駆動制御することで、スキャニング装置31により約10μm程度の分解能で2次元走査すると共に、アクチュエータ17により約18μm程度の分解能で深さ方向に対して走査し3次元干渉光データを得、この3次元干渉光データをコンピュータ部24で信号処理することで、高分解能な3次元光断層像をモニタ7に表示することが可能となる。 [0038] (Effect) Thus, in the present embodiment, the computer unit 24 controls the driving of the scanning unit 31 and the actuator 17 via the control unit 25, two-dimensional with a resolution of approximately 10μm by scanning device 31 while scanning, and the scanning in the depth direction with a resolution of approximately 18μm by an actuator 17 to obtain a three-dimensional interference light data, by performing signal processing on the three-dimensional interference light data in the computer unit 24, high-resolution 3 it is possible to display the dimension optical tomographic image on the monitor 7.

【0039】従って、本実施の形態の光断層イメージング装置1によれば、半導体製造技術によりシリコン基板上に形成された微小な構造のスキャニング装置31を、 [0039] Therefore, according to the optical tomographic imaging apparatus 1 of this embodiment, the scanning device 31 of the microstructure formed on a silicon substrate by a semiconductor manufacturing technology,
体腔内に挿入し患部2の光断層データを得る光走査プローブ3の先端部内に配置しているので、従来の機械的スキャニング機構を用いた光断層イメージング装置とは異なり、光走査プローブ3を細径に構成することができ、 Since the disposed insert the tip of the optical scanning probe 3 to obtain optical tomographic data of the affected part 2 into the body cavity, unlike the optical tomographic imaging apparatus using a conventional mechanical scanning mechanism, the optical scanning probe 3 fine can be configured in diameter,
かつ高分解能で3次元走査ができる。 And it is a three-dimensional scanning with high resolution.

【0040】第2の実施の形態:図4ないし図6は本発明の第2の実施の形態に係わり、図4は光走査プローブの先端部内の構成を示す構成図、図5は図4のスキャニング装置全体を移動させる圧電アクチュエータの構成を示す構成図、図6は図4のスキャニング装置の作用を説明する説明図である。 [0040] Second Embodiment: FIGS. 4 to 6 relates to a second embodiment of the present invention, FIG 4 is a configuration diagram showing the configuration of the distal end portion of the optical scanning probe, FIG. 5 in FIG. 4 configuration diagram showing a configuration of a piezoelectric actuator for moving the entire scanning device, FIG 6 is an explanatory view to explain a function of the scanning device of FIG.

【0041】第2の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。 The second embodiment, since the first embodiment and is almost the same, only the differences described, explained with the same reference numerals are given to the same components will be omitted.

【0042】(構成)図4に示すように、第2の実施の形態の光走査プローブ3の先端部内に配置されるスキャニング装置31aは、第1の実施の形態におけるGRI [0042] (Configuration) As shown in FIG. 4, the scanning device 31a disposed in the distal end portion of the optical scanning probe 3 of the second embodiment, GRI in the first embodiment
Nレンズ35の代わりに窓部38の位置に極めて高いN Very high N to the position of the window 38 in place of N lenses 35
Aで高い集光効率を有するコンフォーカルレンズ51を配置して構成される。 Constructed by placing a confocal lens 51 having a high light collecting efficiency by A.

【0043】また、図5に示すように、スキャニング装置31aは、例えばバイモルフ型の圧電アクチュエータ52によりZ軸方向に可動に構成され、電圧を印加することによってスキャニング装置31aを患部2の方向へアクチュエーションする。 [0043] or, as shown in FIG. 5 similar show Yo two, scanning device 31a teeth, Tatoeba bimorph type mounting the piezoelectric actuator 52 Niyori Z axis direction second movable two-configured, voltage wo applied to the ancient capital Niyotte scanning device 31a wo affected area 2 field direction fart Aku to Chueshon. この圧電アクチュエータ52 The piezoelectric actuator 52
は光走査プローブ3内に接着されており、この圧電アクチュエータ52は電気ケーブル53を介して制御装置2 It is bonded to the optical scanning probe 3, the control apparatus the piezoelectric actuator 52 via the electrical cable 53 2
5へと接続されている。 And it is connected to the 5.

【0044】その他の構成は第1の実施の形態と同じである。 The other construction is the same as the first embodiment.

【0045】(作用)第1の実施の形態と同様に、光断層像信号検出装置4に接続された光走査プローブ3が生体内に挿入され、患部2近傍に光走査プローブ3の先端部を位置させる。 [0045] (action) like the first embodiment, the optical scanning probe 3 connected to an optical tomographic image signal detecting apparatus 4 is inserted into a living body, the distal end portion of the optical scanning probe 3 in the affected area 2 near It is positioned. このとき、このように構成された本実施の形態では、図5に示した圧電アクチュエータ52によりスキャニング装置31aは患部2の方向へ移動制御され、スキャニング装置31aの患部2に対する走査位置が調整される。 At this time, in such embodiment, which is configured, scanning device 31a by the piezoelectric actuator 52 shown in FIG. 5 is controlled to move in the direction of the affected part 2, the scanning position is adjusted with respect to the affected area 2 of the scanning device 31a .

【0046】その後、第1の実施の形態と同様に、光断層像信号検出装置4の低干渉性光源11から5〜20K Thereafter, as in the first embodiment, 5~20K from the low coherent light source 11 of the optical tomographic image signal detecting apparatus 4
Hzで変調された低干渉性光が光ファイバ12aの基端面に供給され、PANDAカップラ13により光ファイバ12a及び光ファイバ12bの先端面に伝送される。 Low coherent light modulated in Hz is supplied to the proximal end face of the optical fiber 12a, it is transmitted to the distal end face of the optical fiber 12a and the optical fiber 12b by PANDA coupler 13.
光ファイバ12aの先端面から出射した低干渉性光は、 Low coherent light emitted from the distal end face of the optical fiber 12a is
光走査プローブ3の先端部内のスキャニング装置31により2次元走査される。 The scanning device 31 in the tip portion of the optical scanning probe 3 is two-dimensionally scanned. 一方、光ファイバ12bの先端面より出射した低干渉性光は、アクチュエータ17により光軸方向に進退可能なミラー15により反射され、ミラー15をアクチュエータ17により光軸方向に進退させることにより、光ファイバ12aの先端面より出射した低干渉性光が患部2の深部方向に走査される。 On the other hand, the low coherence light emitted from the distal end face of the optical fiber 12b is reflected by the mirror 15 can be moved in the optical axis direction by an actuator 17, by advancing and retracting in the optical axis direction by the mirror 15 actuator 17, the optical fiber low coherent light emitted from the distal end surface of 12a is scanned in the deep direction of the affected part 2.

【0047】このとき、図6に示すように、第1の実施の形態におけるGRINレンズを介した低干渉性光のミラー15に対する相対信号出力に対して、コンフォーカルレンズ51の集光効率が乗算され鋭い相対信号出力が得られる。 [0047] At this time, as shown in FIG. 6, with respect to relative signal output for the low coherence light mirror 15 through the GRIN lens in the first embodiment, light collection efficiency of the confocal lens 51 is multiplied sharp relative signal output is obtained.

【0048】その他の作用は第1の実施の形態と同じである。 [0048] Other operations are the same as in the first embodiment.

【0049】(効果)つまり、本実施の形態では、第1 [0049] (Effect) In other words, in this embodiment, the first
の実施の形態の効果に加え、コンフォーカルレンズ51 In addition to the effects of the embodiment, confocal lenses 51
の集光効率により図6に示したように、第1の実施の形態の低干渉性光によるゲート幅が約18μmであったのに対して、本実施の形態の低干渉性光によるゲート幅は約5μmとなり、さらに高分解能に患部2の深部方向に走査することができる。 Of the collection efficiency as shown in FIG. 6, whereas the gate width by the low coherence light to the first embodiment was about 18 [mu] m, the gate width by low-coherence light in this embodiment about 5μm, and the can be scanned in the deep direction of the affected part 2 further high resolution.

【0050】第3の実施の形態:図7ないし図11は本発明の第3の実施の形態に係わり、図7は光断層イメージング装置の構成を示す構成図、図8は図7の光断層イメージング装置の第1の変形例の構成を示す構成図、図9は図7の光断層イメージング装置の第2の変形例の構成を示す構成図、図10は図7の光断層イメージング装置の第3の変形例の構成を示す構成図、図11は図7の光断層イメージング装置の第4の変形例の構成を示す構成図である。 [0050] Third Embodiment: FIGS. 7 to 11 relates to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a structural view showing a structure of an optical tomographic imaging apparatus, FIG. 8 is an optical tomographic 7 configuration diagram showing a configuration of a first modification of the imaging device, FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a second modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7, first in FIG. 10 is an optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7 diagram showing a configuration of a modification of the 3, FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a fourth modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG.

【0051】第3の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。 [0051] The third field practice field form the teeth, the first field practice field form door almost the same de Al-Node, a different point only described, the same field configuration second tooth same sign wo wearing explanation leaves omitted.

【0052】(構成)図7に示すように、本実施の形態の光断層像観察装置70は、光検出器16、アンプ2 [0052] (Configuration) As shown in FIG. 7, the optical tomographic image observing apparatus 70 of the present embodiment, the photodetector 16, amplifier 2
1、低干渉性光源11、レンズ72、73、ハーフミラー74及び1本のシングルモード光ファイバ75とを備え、光ファイバ75が体腔内に挿入し患部を先端部に内蔵した図示しないCCD等の固体撮像素子により撮像し観察する内視鏡71内に挿通され配置されている。 1, the low coherent light source 11, lens 72 and 73, and a single-mode optical fiber 75 of the half mirror 74 and one optical fiber 75 is a CCD or the like (not shown) incorporated in the front end portion of the affected area is inserted into the body cavity is disposed is inserted into the endoscope 71 for imaging observed with the solid-state imaging device. さらに、光断層像観察装置70を構成するハーフミラー7 Further, a half mirror 7 constituting an optical tomographic image observing apparatus 70
6、レンズ14、ミラー15、アクチュエータ17及びスキャニング装置31が内視鏡71の先端部内に配置されている。 6, a lens 14, a mirror 15, an actuator 17 and scanning unit 31 is disposed within the distal end of the endoscope 71.

【0053】その他の構成は第1の実施の形態と同じである。 [0053] Other configurations are the same as in the first embodiment.

【0054】(作用)第1の実施の形態と同様に、光断層像観察装置70に接続された内視鏡71が生体内に挿入され、患部2近傍に内視鏡71の先端部を位置させる。 [0054] (action) like the first embodiment, the endoscope 71 connected to the optical tomographic image observation apparatus 70 is inserted into a living body, the position of the tip of the endoscope 71 to the affected area 2 near make.

【0055】そして、光断層像信号検出装置4の低干渉性光源11からの低干渉性光がレンズ72、ハーフミラー74及びレンズ73を介して光ファイバ75の基端面に供給され、内視鏡71の先端部内の光ファイバ75の先端面に伝送される。 [0055] Then, the low coherence light from the low coherent light source 11 of the optical tomographic image signal detecting apparatus 4 lens 72, via the half mirror 74 and the lens 73 is supplied to the proximal end face of the optical fiber 75, the endoscope It is transmitted to the front end face of the optical fiber 75 in the tip 71.

【0056】内視鏡71の先端部内において、光ファイバ75の先端面から出射した低干渉性光は、ハーフミラー76により2つに分岐され、一方の低干渉性光がスキャニング装置31により患部(図示せず)に対して2次元走査され、他方の低干渉性光がレンズ14を介してアクチュエータ17により進退可能なミラー15で反射される。 [0056] In the endoscope tip portion 71, the low coherence light emitted from the distal end face of the optical fiber 75 is branched into two by the half mirror 76, the affected area one low coherence light by a scanning device 31 ( are two-dimensionally scanned with respect not shown), the other low-coherence light is reflected by the mirror 15 can be retractable by the actuator 17 through the lens 14.

【0057】患部からの低干渉性光の戻り光は、スキャニング装置31及びハーフミラー76を介して光ファイバ75の先端面に戻ると共に、ミラー15からの低干渉性光の反射光もハーフミラー76を介して光ファイバ7 The return light of the low coherence light from the affected area, scanning device 31 and with return to the tip end face of the optical fiber 75 through the half mirror 76, the reflected light is also half mirror 76 of the low-coherence light from the mirror 15 through the optical fiber 7
5の先端面に戻る。 Back to the distal end surface of the 5.

【0058】このとき第1の実施の形態と同様に、ミラー15をアクチュエータ17により光軸方向に進退させることにより、患部に対して出射した低干渉性光が患部の深部方向に走査される。 [0058] Similar to the first embodiment at this time, by forward and backward in the optical axis direction by the mirror 15 actuator 17, low coherent light emitted against the affected part is scanned in the deep direction of the affected area.

【0059】その他の作用は第1の実施の形態と同じである。 [0059] Other operations are the same as in the first embodiment.

【0060】(効果)このように本実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加え、内視鏡71内に光断層像観察装置70の一部、つまり、光ファイバ75、ハーフミラー76、レンズ14、ミラー15、アクチュエータ17及びスキャニング装置31を配置しているので、内視鏡の径を変えることなく、内視鏡71による観察により患部に正確かつ容易に低干渉性光を照射させることが可能となる。 [0060] (Effect) As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a portion of the endoscope 71 optical tomographic image observing apparatus 70 in, i.e., the optical fiber 75, a half mirror 76 irradiation, a lens 14, a mirror 15, since the arrangement of the actuator 17 and the scanning device 31, without changing the diameter of the endoscope, the diseased part by observation with the endoscope 71 accurately and easily low coherent light it is possible to.

【0061】また、低干渉性光を伝送するシングルモード光ファイバを1本のシングルモード光ファイバ75により行っているため、ファイバの曲げによる低干渉性光の変化を防止することができる。 [0061] or, low interference sex light wo transmission to single-mode optical fiber wo 1 this field single-mode optical fiber 75 Niyori go hand're reservoir, fiber Roh bending Niyoru low interference gender light field change wo prevention to the ancient city moth can.

【0062】なお、本実施の形態では、図7に示したように光検出器16を内視鏡71の外部に配置した構成としているが、これに限らず、図8に示すように、本実施の形態の第1の変形例の光断層像観察装置70aとして、光検出器16を内視鏡71の先端部内に配置しハーフミラー76を介して低干渉性光を検出するように構成してもよい。 [0062] In the present embodiment, although a configuration of arranging the light detector 16 to the outside of the endoscope 71 as shown in FIG. 7, not limited to this, as shown in FIG. 8, the as a first optical tomographic image observing apparatus 70a of a modification of the embodiment, is disposed an optical detector 16 into the endoscope tip portion 71 through the half mirror 76 configured to detect the low coherence light it may be. また、図9に示すように、本実施の形態の第2の変形例の光断層像観察装置70bとして、光検出器16だけでなく低干渉性光源11も内視鏡71の先端部内に配置して構成してもよい。 Further, as shown in FIG. 9, as an optical tomographic image observing apparatus 70b of the second modification of this embodiment, not only the light detector 16 arranged in the low coherent light source 11 within the distal end of even the endoscope 71 it may be configured by.

【0063】さらに、図10に示すように、第3の変形例の光断層像観察装置70cとして、CCD等の撮像素子を有しない光学式内視鏡81のイメージガイドを構成する光ファイババンドル82の入射面に低干渉性光源1 [0063] Further, as shown in FIG. 10, the third as optical tomographic image observing apparatus 70c of the modification, the optical fiber bundle constituting the image guide does not have an optical endoscope 81 to the image pickup element such as a CCD 82 low coherent light source on the entrance surface 1
1からの低干渉性光をスキャニング装置31により照射し、光ファイババンドル82の各光ファイバに対して2 1 scolded Roh low interference sex light wo scanning device 31 Niyori irradiated, the optical fiber bundle 82 field each optical fiber Nitaishite 2
次元走査し、スキャニング装置31により2次元走査された低干渉性光を光ファイババンドル82の各光ファイバにより内視鏡81の先端に伝送し、内視鏡81の先端内で、ハーフミラー83により2つに分岐し、一方の低干渉性光を患部2に照射し、他方の低干渉性光を反射ミラー84によりレンズ14を介してアクチュエータ17 And dimension scanning, transmits a low coherent light scanned two-dimensionally by scanning device 31 to the distal end of the endoscope 81 by the optical fibers of the optical fiber bundle 82, in the distal end of the endoscope 81, the half mirror 83 It branched into two, one of the low-coherence light is irradiated to the affected area 2, the actuator 17 through the lens 14 and the other low coherence light by the reflection mirror 84
により進退可能なミラー15に照射するように構成してもよい。 It may be configured to irradiate the mirror 15 which can advance and retreat by.

【0064】また、図11に示すように、第4の変形例の光断層像観察装置70dとして、体腔内に導入するカプセル内に構成するようにしてもよい。 [0064] Further, as shown in FIG. 11, as an optical tomographic image observing apparatus 70d of the fourth modification may be configured in a capsule to be introduced into the body cavity. つまり、光断層像観察装置70dにおいて、低干渉性光源11、ハーフミラー91、レンズ14、ミラー15、アクチュエータ17、スキャニング装置31、光検出器16、アンプ2 That is, in the optical tomographic image observing apparatus 70d, the low coherent light source 11, a half mirror 91, a lens 14, a mirror 15, an actuator 17, the scanning device 31, photodetector 16, amplifier 2
1及び制御装置25をカプセル92内に設け、さらにアンプ21により増幅された光検出器16からの信号を変調する変調器93と、この変調器93で変調された信号を無線にて体外に送信する通信器94と、通信器94により外部からの信号を受信し受信した信号を復調する復調器95と、これら各装置に電力を供給するバッテリ9 Provided 1 and the control unit 25 in the capsule 92, further a modulator 93 for modulating the signal from the photodetector 16 is amplified by the amplifier 21, it transmits the modulated signal by the modulator 93 to the outside by radio a communication device 94 which includes a demodulator 95 for demodulating the received signals from the external signal received by the communication unit 94, the battery 9 supplies power to these devices
6をカプセル92内に設けることで、光断層像観察装置70dを構成してもよい。 By providing the 6 into capsule 92, it may constitute an optical tomographic image observing apparatus 70d.

【0065】この場合、体外に設けられる信号処理装置6には、光断層像観察装置70cの通信器94と信号の送受信が行える第2の通信器97とこの第2の通信器9 [0065] In this case, the signal processing device 6 provided outside the body, the second communication unit 97 Toko capable of transmitting and receiving communication device 94 and the signal of the optical tomographic image observing apparatus 70c second communication device 9
7が送信する信号に対して変調を行う第2の変調器98 The second modulator 98 7 performs modulation for the signal to be transmitted
とが設けられ、信号処理装置6では、コンピュータ部2 Doo is provided, the signal processing unit 6, the computer unit 2
4からの制御信号が第2の変調器98により変調され、 Control signals from the 4 is modulated by the second modulator 98,
第2の通信器97及び通信器94を介して光断層像観察装置70dの復調器95に送られ、カプセル92内において復調器95により復調された制御信号により制御装置25がスキャニング装置31及びアクチュエータ17 The second is sent to the demodulator 95 of the optical tomographic image observing apparatus 70d via the communication unit 97 and communication unit 94, control unit 25 scanning device 31 and the actuator by the control signal demodulated by the demodulator 95 in the capsule 92 17
を制御することで、低干渉性光による光断層イメージを得る。 By controlling to obtain a tomographic image with the low coherence light.

【0066】[付記] (付記項1) 被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、 [0066] and [Appendix] (Note 1) can be inserted into a subject of elongated insertion portion,
低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射された反射光を検出するための1つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査するため、前記挿入部の先端側に配置されたシリコン基板上に形成された少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、 A light source for generating a low interference light, is inserted into the insertion portion, while emitting the low coherence light to the subject from the end surface of the distal end of the insertion portion, for detecting the reflected light reflected from the object forming a light guiding means of one single mode fiber, the single mode wherein the low interference light emitted from the fiber to scan to the subject, the insertion portion of the distal end side in the arrangement silicon substrate for and at least one scanning means is, the condensed said emitted from the single mode fiber of low interference light to the subject, also for detecting reflected light from the subject,
前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記シングルモードファイバで検出した前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる干渉手段と、前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する干渉光検出手段と、前記基準光側の光路長を変化させる光路長変化手段と、前記電気信号に対する信号処理を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 The insertion portion at least one or more lenses disposed on the distal end side of, and interference means for causing interference reference light and generated from the light source and reflected light from said object detected by the single mode fiber, the an interference light detecting means which detects the interference component by the interference means into an electric signal, and an optical path length changing means for changing the optical path length of the reference light side, performs signal processing on the electrical signal, at least the subject optical tomographic imaging apparatus comprising the signal processing means for constructing a tomographic image of the deep direction.

【0067】(付記項2) 前記シリコン基板上に形成された前記光走査手段は、静電気力あるいは磁気力により駆動されることを特徴とする付記項1に記載の光断層イメージング装置。 [0067] (Note 2) wherein said light scanning means formed on a silicon substrate, an optical tomographic imaging apparatus according to item 1, characterized in that is driven by an electrostatic force or a magnetic force.

【0068】(付記項3) 前記光走査手段は、前記低干渉光を前記被検体に対し面方向の2次元に走査するめの2つの走査手段を有することを特徴とする付記項1に記載の光断層イメージング装置。 [0068] (Note 3) the optical scanning unit, according to item 1, characterized in that it comprises two scanning means because scanning the low coherence light into a two-dimensional plane direction relative to the subject optical tomographic imaging apparatus.

【0069】(付記項4) 前記レンズは、前記シングルモードファイバと前記光走査手段との間に配置されることを特徴とする付記項1に記載の光断層イメージング装置。 [0069] (Note 4) The lens is the optical tomographic imaging apparatus according to item 1, characterized in that disposed between the light scanning unit and the single mode fiber.

【0070】(付記項5) 前記レンズは、前記光走査手段と前記被検体との間に配置され、前記レンズからの焦点位置から前記干渉手段までの光路長と、前記光路長変化手段から前記干渉手段までの光路長とが一致することを特徴とする付記項1に記載の光断層イメージング装置。 [0070] (Note 5) The lens is the said optical scanning means is arranged between the object, the optical path length from the focal position from the lens to the interference unit, said from the optical path length changing means optical tomographic imaging apparatus according to item 1 comprising a light path length to the interference means is characterized in that match.

【0071】(付記項6) 前記レンズと前記光走査手段及び前記シングルモードファイバは、一体構造となる光照射部を形成し、前記レンズと前記被検体との距離を変化させるため、前記光照射部の位置を変化させる変化手段を有することを特徴とする付記項4に記載の光断層イメージング装置。 [0071] (Note 6) The lens door said optical scanning means Oyobi the single-mode fiber blade, integral structure door made light irradiation part Wo formed, the lens door the subject door mounting distance wo alters reservoir, the light irradiation part Roh position wo change is to change means wo have the ancient capital wo feature door to Additional item 4 two-described field optical tomographic imaging apparatus.

【0072】(付記項7) 前記光路長変化手段は、前記挿入部の先端部に配置されることを特徴とする付記項1に記載の光断層イメージング装置。 [0072] (Note 7) The optical path length changing means, the optical tomographic imaging apparatus according to item 1, characterized in that disposed at the distal end portion of the insertion portion.

【0073】(付記項8) 前記光路長変化手段は、前記挿入部の外側に配置されることを特徴とする付記項1 [0073] (Note 8) The optical path length changing means, according to Note 1, characterized in that it is disposed outside of the insertion portion
に記載の光断層イメージング装置。 Optical tomographic imaging apparatus according to.

【0074】(付記項9) 被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射された反射光を検出するための1つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる前記 [0074] and (Note 9) can be inserted elongated insertion portion into a subject, a light source for generating a low interference light, is inserted into the insertion portion, the the subject from the end surface of the distal end side of the insertion portion wherein while emitting a low coherence light, the light guide means comprising one single mode fiber for detecting light reflected from the object, the subject of the low coherent light emitted from the single mode fiber to scan hand, it condenses and at least one optical scanning means disposed on the distal end side of the insertion portion, wherein the low interference light emitted from the single mode fiber to the subject, also, the object to be for detecting reflected light from the sample, the at least one or more lenses disposed at the distal end side of the insertion portion, the to the interference between reflected light and reference light generated from the light source from a subject the 挿入部に配置された干渉手段と、前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する前記挿入部に配置された干渉光検出手段と、前記基準光側の光路長を変化させる前記挿入部に配置された光路長変化手段と、前記電気信号に対する信号処理を行い、 Interference means arranged in the insertion portion, and the interference light detecting means disposed in the insertion portion for detecting and converting the interference component by the interference means into an electrical signal, the insertion of changing the optical path length of the reference light side perform the optical path length changing means disposed in the section, the signal processing for the electric signal,
少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 At least the optical tomographic imaging apparatus comprising the signal processing means for constructing a tomographic image of the subject in the deep direction.

【0075】(付記項10) 被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、前記挿入部に配置された低干渉光を発生する光源と、前記光源より出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記光源より出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、 [0075] (Note 10) and the insertion portion elongated capable inserted into a subject, a light source for generating a low interference light disposed in the insertion portion, the subject of the low coherent light emitted from the light source to scan hand, it condenses and at least one optical scanning means disposed on the distal end side of the insertion portion, wherein the low interference light emitted from the light source to the subject, also,
前記被検体からの反射光を検出するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる前記挿入部に配置された干渉手段と、 Wherein for detecting reflected light from the subject, and at least one or more lenses disposed on the distal end side of the insertion portion, said to interfere with the reference light, wherein the generated from the reflected light the light source from the subject interference means arranged in the insertion portion,
前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する前記挿入部に配置された干渉光検出手段と、前記基準光側の光路長を変化させる前記挿入部に配置された光路長変化手段と、前記電気信号に対する信号処理を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 Wherein the arrangement interference light detecting means in the insertion portion, and the optical path length changing means disposed in the insertion portion for changing the optical path length of the reference light side to detect by converting the interference component by the interference means into an electrical signal performs signal processing on the electrical signal, at least the optical tomographic imaging apparatus comprising the signal processing means for constructing a tomographic image of the subject in the deep direction.

【0076】(付記項11) 被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記光源より出射した前記低干渉光を前記挿入部の先端に導光するための前記挿入部に配置されたシングルモードファイバより構成された光ファイババンドルと、前記光源より出射した前記低干渉光を前記光ファイババンドルに対して少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記光ファイババンドルの位置に対応し出射した前記低干渉光を前記被検体の任意の位置に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる前記挿入部に配置された干渉手段と、前記基準光側の光路長を変化させる前記挿 [0076] (Note 11) and insertion portion elongated capable inserted into a subject, a light source for generating a low interference light, for guiding the low interference light emitted from the light source to the distal end of the insertion portion wherein the optical fiber bundle which is composed of single-mode fiber disposed in the insertion portion, and at least one optical scanning means and said low interference light emitted from the light source to the optical fiber bundle, said optical fiber At least condenses the low interference light corresponding to the position of the bundle emitted to any position of the subject, also for detecting reflected light from the subject, which is disposed on the distal end side of the insertion portion one or more lenses, wherein the interpolation to the changed interference means arranged in the insertion portion to interfere with the reflected light and the reference light generated from the light source, the optical path length of the reference light side from the subject 入部に配置された光路長変化手段と、前記光ファイババンドルを介し戻ってきた前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する干渉光検出手段と、前記電気信号に対する信号処理を行い、 And arranged optical path length changing means to join the club, and the interference light detecting means for detecting the interference component by the interference unit which has returned through the optical fiber bundle into an electric signal, performs signal processing on the electrical signal,
少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 At least the optical tomographic imaging apparatus comprising the signal processing means for constructing a tomographic image of the subject in the deep direction.

【0077】(付記項12) 生体内に進入可能な大きさのカプセル状の容器内に配置された低干渉光を発生する光源と、前記光源より出射した前記低干渉光を前記挿入部の先端に導光するため前記容器内に配置された少なくとも1つ以上の光走査手段と、前記光源より出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、前記容器内に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる干渉手段と、前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する干渉光検出手段と、前記基準光側の光路長を変化させる前記容器内に配置された光路長変化手段と、前記光走査手段及び前記光路長変化手段を制御する前記容器内に配置さ [0077] (Note 12) a light source for generating a low interference light which is arranged in the capsule-shaped container entrance permitted size in vivo, the low interference light emitted from said light source of said insertion tip and at least one optical scanning means disposed in the vessel for guiding the condenses the low interference light emitted from the light source to the subject, also the reflected light from the subject to detect, at least one or more lenses disposed in said container, said interference means for the interference between the reflected light and the reference light generated from the light source from the subject, the interference component by the interference means controls the interference light detecting means which detects and converts into an electrical signal, the optical path length changing means disposed in said container that changes the optical path length of the reference light side, the light scanning unit and the optical path length changing means It is disposed in said container れた制御手段と、前記電気信号及び前記制御手段への制御信号を送受信する前記容器内に配置された第1の通信手段と、前記容器の外部に配置され、前記第1の通信手段より送受信した信号を送受信する第2の通信手段と、前記第2の通信手段と接続し、前記電気信号と前記制御信号に対し信号処理を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 And control means which includes a first communication means arranged in the container for receiving a control signal to said electrical signal and said control means is arranged outside the container, receiving from the first communication means a second communication means for transmitting and receiving a signal, the second is connected to the communication means performs the electrical signal and the control signal to the signal processing, the signal to construct a tomographic image of at least said subject deep direction optical tomographic imaging apparatus comprising the processing means.

【0078】 [0078]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光断層イメージング装置によれば、挿入部の先端側に配置されたシリコン基板上に形成された少なくとも1つ以上の光走査手段により、シングルモードファイバより出射した低干渉光を被検体に対し走査するので、体腔内に挿入するプローブの細径化を図ると共に、高分解能の光断層像を得ることができるという効果がある。 According to the optical tomographic imaging apparatus of the present invention as described above, according to the present invention, the at least one scanning means is formed in the insertion portion of the distal end side in the arrangement silicon substrate, a single-mode fiber since scanning to subject the low coherent light more emitted, there is ensured the diameter of the probe to be inserted into a body cavity, there is an effect that it is possible to obtain an optical tomogram of high resolution.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光断層イメージング装置の構成を示す構成図 [Figure 1] The present invention mounting the first field practice field form two related optical tomographic imaging apparatus mounting configuration wo shown configuration Fig.

【図2】図1の光走査プローブの先端部内の構成を示す構成図 Figure 2 is a configuration diagram showing the configuration of the distal end portion of the optical scanning probe of FIG. 1

【図3】図2の光走査プローブの先端部内に設けられたスキャニング装置の構成を示す構成図 Figure 3 is a configuration diagram showing a configuration of a scanning device provided in the distal end portion of the optical scanning probe 2

【図4】本発明の第2の実施の形態に係る光走査プローブの先端部内の構成を示す構成図 Figure 4 is a configuration diagram showing the configuration of the distal end portion of the optical scanning probe according to a second embodiment of the present invention

【図5】図4のスキャニング装置全体を移動させる圧電アクチュエータの構成を示す構成図 Figure 5 is a configuration diagram showing the configuration of a piezoelectric actuator for moving the entire scanning apparatus of FIG. 4

【図6】図4のスキャニング装置の作用を説明する説明図 Figure 6 is an explanatory diagram for explaining an operation of the scanning device of FIG. 4

【図7】本発明の第3の実施の形態に係る光断層イメージング装置の構成を示す構成図 Figure 7 is a configuration diagram showing the configuration of an optical tomographic imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention

【図8】図7の光断層イメージング装置の第1の変形例の構成を示す構成図 Figure 8 is a configuration diagram showing a configuration of a first modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7

【図9】図7の光断層イメージング装置の第2の変形例の構成を示す構成図 Figure 9 is a configuration diagram showing a configuration of a second modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7

【図10】図7の光断層イメージング装置の第3の変形例の構成を示す構成図 [10] Third configuration diagram showing a configuration of a modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7

【図11】図7の光断層イメージング装置の第4の変形例の構成を示す構成図 [11] Fourth configuration diagram showing a configuration of a modification of the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 7

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…光断層イメージング装置 2…患部 3…光走査プローブ 4…光断層像信号検出装置 6…信号処理装置 7…モニタ 11…低干渉性光源 12a…(第1のシングルモード)光ファイバ 12b…(第2のシングルモード)光ファイバ 13…PANDAカップラ 14…レンズ 15…ミラー 16…光検出器 17…アクチュエータ 18…補償リング 21…アンプ 22…復調器 23…A/D変換器 24…コンピュータ部 25…制御装置 31…スキャニング装置 32…シリコン基板 33…シリコンスペーサ 34…光ウインドウ板 35…GRINレンズ 36a…第1のアルミ蒸着ミラー 36b…第2のアルミ蒸着ミラー 37a…第1のスキャニングミラー37a 37b…第2のスキャニングミラー37a 38…窓部 39a、39b…ヒン 1 ... optical tomographic imaging apparatus 2 ... affected area 3 ... optical scanning probe 4 ... optical tomographic image signal detecting apparatus 6 ... signal processing apparatus 7 ... monitor 11 ... low coherent light source 12a ... (first single mode) optical fiber 12b ... ( second single mode) optical fiber 13 ... PANDA coupler 14 ... lens 15 ... mirror 16 ... photodetector 17 ... actuator 18 ... compensation ring 21 ... amplifier 22 ... demodulator 23 ... a / D converter 24 ... computer section 25 ... controller 31 ... scanning device 32 ... silicon substrate 33 ... silicon spacers 34 ... optical window plate 35 ... GRIN lens 36a ... first aluminum deposited mirror 36b ... second aluminum deposited mirror 37a ... first scanning mirror 37a 37b ... second 2 of the scanning mirror 37a 38 ... the window portion 39a, 39b ... Hin Part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山宮 広之 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 堀井 章弘 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比野 浩樹 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 水野 均 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 広谷 純 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 今泉 克一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 青木 秀道 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Hiroyuki Yamamiya Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Akihiro Horii Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome # 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Hiroki Hibino Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Hitoshi Mizuno Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome # 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Jun Hirotani Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Katsuichi Imaizumi Tokyo, Shibuya-ku, Hatagaya 2-chome 43 No. 2 No. Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Hidemichi Aoki Tokyo, Shibuya-ku, Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus 光学工業株式会社内 (72)発明者 大野 正弘 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安田 英治 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 The Optical Industry Co., Ltd. (72) inventor Masahiro Ono Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus Optical Industry within Co., Ltd. (72) inventor Eiji Yasuda Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus the optical industry Co., Ltd. (72) inventor Daming Yoshinao Tokyo, Shibuya-ku, Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus optical industry within Co., Ltd. (72) inventor Kenji Yoshino Shibuya-ku, Tokyo Hatagaya 2-chome No. 43 No. 2 Olympus the optical industry Co., Ltd.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 被検体内に挿通可能な細長な挿入部と、 低干渉光を発生する光源と、 前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射された反射光を検出するための1つのシングルモードファイバからなる導光手段と、 前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に対し走査するため、前記挿入部の先端側に配置されたシリコン基板上に形成された少なくとも1 And 1. A can be inserted elongated insertion portion into a subject, a light source for generating a low interference light, is inserted into the insertion portion, the low interference in the subject from an end face of the distal end side of the insertion portion while emitting light, said light guide means comprising one single mode fiber for detecting light reflected from the object, scanned with respect to the subject the low interference light emitted from the single mode fiber to order, at least formed in said insertion portion on the distal end side in the arrangement silicon substrate 1
    つ以上の光走査手段と、 前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光を前記被検体に集光し、また、前記被検体からの反射光を検出するため、前記挿入部の先端側に配置された少なくとも1つ以上のレンズと、 前記シングルモードファイバで検出した前記被検体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させる干渉手段と、 前記干渉手段による干渉成分を電気信号に変換して検出する干渉光検出手段と、 前記基準光側の光路長を変化させる光路長変化手段と、 前記電気信号に対する信号処理を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光断層イメージング装置。 One and more optical scanning means, said condensing the emitted from the single mode fiber of low interference light to the subject, also, the order to detect the reflected light from the subject, located at the tip side of the insertion portion at least one or more lenses are, the interference means for the interference between the reflected light and the reference light generated from the light source from the subject detected by the single mode fiber, an electric signal the interference component by the interference means an interference light detecting means which detects and converts into an optical path length changing means for changing the optical path length of the reference light side, performs signal processing on the electrical signals, to construct a tomographic image of at least said subject deep direction optical tomographic imaging apparatus comprising the signal processing means.
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