(57)【要約】対象イメージング方法、その実現する装置および低干渉性光学放射の届け用装置。  本発明は光学装置で行う対象となる内構造の研究に関する。本発明には低干渉性光学放射の届け用装置の光学システム（１５）は具体的な実施例において、光学ファイバ探針（８）の光学システム（１５）はほとんど共焦的に配置された少なくとも二つの正レンズ構成部分（１９，２０）の形で作った。それは側方向走査の表面（２８或いは３９）の指定した点からイメージの表面（２２）に、相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保する。それによって、側方向走査と関係した、研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整できるようになる。それは側方向走査の表面（２８）は平たいである場合にも、側方向走査の表面（３９）は曲率がある場合にもに関する。別の変形には一つおよび二つの正レンズ構成部分（１９，２０）はほとんど共焦的に配置され事とともに縦方向走査は側方向走査の表面（２８）から光学システム（１５）まで（とは言え、光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の端表面（１７）から光学システム（１５）まで）低干渉性光学放射光路の光学長の変化によて実現する。そのため、縦方向走査用の装置（１０）は光学ファイバ探針（８）の中に配置される。それは研究する対象（１１）の縦方向走査のとき、低干渉性光学放射の焦点の位置の相応な偏移が確保する。とは言え、低干渉性光学放射の焦点の位置および干渉性の窓口の位置、従って、その同時的の移動ができるようになる。その結果、簡単な手段で及ぶ方法の高側方向解像度およびその方法の実現する装置ができるようになる。
2005529322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方向走査と関係した対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整し、補整するのは側方向走査の表面の指定した点からイメージの表面に、相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保によって実現する事を特徴とする対象イメージング方法、その方法によって、低干渉性光学放射は同時に研究する対象に向け、対照光路を伝わって向ける、それに上記した光学放射は研究する対象に低干渉性光学放射の焦点をあわせることが確保する光学システムを通して研究する対象に向け、同時に上記した光学放射の普及方向に対してほとんど直交である表面に上記した光学放射の側方向走査を実施し、そして、研究している対象から戻ってきた光学放射は対照光路を伝わって透過した光学放射と混合し、研究している対象から戻ってきた光学放射の強度を写像し、そのために上記の混合の結果である光学放射を利用する。
【請求項２】
側方向走査の表面の指定した座標にとって、補足として縦方向走査を実施するのは適当であり、縦方向走査は研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を指定法則で変化によって実施する事を特徴とする請求項１記載の対象イメージング方法。
【請求項３】
研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を少なくとも低干渉性光学放射の波長数十段ほど変化される事を特徴とする請求項２記載の対象イメージング方法。
【請求項４】
研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を側方向走査の表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化されることによって実施する事を特徴とする請求項２か項３記載の対象イメージング方法。
【請求項５】
生きた有機体の生物組織が研究している対象である事を特徴とする請求項１か項２か項３か項４記載の対象イメージング方法。
【請求項６】
生きた有機体の内面空ろが研究している対象である事を特徴とする請求項５記載の対象イメージング方法。
【請求項７】
上記した低干渉性光学放射として、見える或いは近い波長の周波数の赤外線光学放射を利用する事を特徴とする請求項１か項２か項３か項４か項５か項６記載の対象イメージング方法。
【請求項８】
低干渉性光学放射の届け用装置は側方向走査と関係する測定腕の光学長の収差を補整できるように作り、それに上記した光学システムは上記した一つの正レンズ構成部分の後ろに設備した少なくとも二つの正レンズ構成部分を含有する事を特徴とする対象イメージング装置は光学的に結ばれた低干渉性光学放射線源、光学干渉計、そして少なくとも一つの光受信器を含有し、光受信器の出力は処理と表示ブロックと結ばれ、それに光学干渉計は光学的に結ばれた光ビームスプリッター、測定腕と対照腕を含み、それに測定腕は低干渉性光学放射のｃがあり、低干渉性光学放射の届け用の装置は光学的に結ばれた光学ファイバおよび光学システム、そして側方向走査システムを含有し、光学ファイバは光学ファイバを通じて、届け用の装置の近接先から離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置し、光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保し、光学システムは少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有し、それに光学ファイバは上記した側方向走査システムの成分となり、側方向走査システムは光学ファイバの離れた部分の端表面が光学ファイバの軸に対してほとんど垂直である方向に側方向走査の表面に移動できるように作った。
【請求項９】
側方向走査の表面は零点と違う曲率がある事を特徴とする請求項８記載の対象イメージング装置。
【請求項１０】
上記した光学ファイバは弾性コンソールの機能を行い、低干渉性光学放射の届け用装置の成分となる支持素子に固定する事を特徴とする請求項９記載の対象イメージング装置。
【請求項１１】
光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置された事を特徴とする請求項８か項９か項１０記載の対象イメージング装置。
【請求項１２】
光学システムの一つの正レンズ構成部分は側方向走査の表面からその正レンズ構成部分の焦点距離とほとんど平等である距離に配置され、それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う差はδ１量であり、δ１量は光学システムの一つの正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）および側方向走査の表面の曲率の半径（Ｒ）と以下の関係式で関係した事を特徴とする請求項９か項１０記載の対象イメージング装置。
【数１】
2005529322.tif 000009
【請求項１３】
光学システムの一つの正レンズ構成部分はその正レンズ構成部分から側方向走査の表面までの距離がその正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である配置からδ２と言う量に偏移し、それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違い、（差はδ３量である）、δ３量は以下の関係式で定まる事を特徴とする請求項９か項１０記載の対象イメージング装置。
【数２】
2005529322.tif 000010
【請求項１４】
低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針の形で作った事を特徴とする請求項８か項９か項１０か項１１か項１２か項１３記載の対象イメージング装置。
【請求項１５】
干渉計のすくなくとも一つの腕は補足として縦方向走査用の装置がある事を特徴とする請求項８か項９か項１０か項１１か項１２か項１３か項１４記載の対象イメージング装置。
【請求項１６】
縦方向走査用の装置は干渉計の測定腕に配置され、側方向走査の表面から光学システムまで測定腕の区分の光学長の変化を確保するように作った事を特徴とする請求項１５記載の対象イメージング装置。
【請求項１７】
研究する対象の表面下部分をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ１という研究する対象の曲率率と以下のように関係する事を特徴とする請求項１６記載の対象イメージング装置。Ｍ＝１／Ｎ１
【請求項１８】
研究する対象の側面をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ２という研究する対象の表面と接する媒体の曲率率と以下のように関係する事を特徴とする請求項１６記載の対象イメージング装置。Ｍ＝１／Ｎ２
【請求項１９】
縦方向走査用の装置は低干渉性光学放射の届け用装置の中に配置される事を特徴とする請求項１５か項１６か項１７か項１８記載の対象イメージング装置。
【請求項２０】
光学ファイバの端表面は光学ファイバと固く締めつけたマイクロレンズがある事を特徴とする請求項１６か項１７か項１８か項１９記載の対象イメージング装置。
【請求項２１】
上記した光学システムは届け用装置を透過する側方向走査と関係した低干渉性光学放射光路の光学長の収差を補整できるように作り、それに光学システムは上記した一つの正レンズ構成部分の後ろに設備した少なくとも二つの正レンズ構成部分を含有する事を特徴とする低干渉性光学放射の届け用の装置は光学的に結ばれた光学ファイバおよび光学システム、そして側方向走査を含有し、光学ファイバは光学ファイバを通じて、届け用装置の近接先から離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置し、光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保し、光学システムは少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有し、それに光学ファイバは上記した側方向走査システムの成分となり、側方向走査システムは光学ファイバの離れた部分の端表面が光学ファイバの軸に対してほとんど垂直である方向に側方向走査の表面に移動できるように作った。
【請求項２２】
側方向走査の表面は零点と違う曲率がある事を特徴とする請求項２１記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項２３】
上記した光学ファイバは弾性コンソールの機能を行い、低干渉性光学放射の届け用装置の成分となる支持素子に固定する事を特徴とする請求項２２記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項２４】
光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置された事を特徴とする請求項２１か項２２か項２３記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項２５】
光学システムの一つの正レンズ構成部分は側方向走査の表面からその正レンズ構成部分の焦点距離とほとんど平等である距離に配置され、それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う差はδ１量であり、δ１量は光学システムの一つの正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）および側方向走査の表面の曲率の半径（Ｒ）と以下の関係式で関係した事を特徴とする請求項２２か項２３記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【数３】
2005529322.tif 000011
【請求項２６】
光学システムの一つの正レンズ構成部分はその正レンズ構成部分から側方向走査の表面までの距離がその正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である配置からδ２と言う量に偏移し、それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違い、（差はδ３量である）、δ３量は以下の関係式で定まる事を特徴とする請求項２２か項２３記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【数４】
2005529322.tif 000012
【請求項２７】
低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針の形で作り、それに光学ファイバ、光学システムおよび低干渉性光学放射の側方向走査システムは貫通縦口がある長く伸ばした側に配置され、上記した光学ファイバは縦口方向にその貫通縦口に配置されている事を特徴とする請求項２１か項２２か項２３か項２４か項２５か項２６記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項２８】
光学ファイバの離れた部分の端表面のイメージの表面の近くに低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口が配置された事を特徴とする請求項２１か項２２か項２３か項２４か項２５か項２６か項２７記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項２９】
低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口の機能は光学システムの二つの正レンズ構成部分が行う事を特徴とする請求項２８記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項３０】
低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口の外面への法線は低干渉性光学放射の上記した外面への入射方向に対して角度で向かい、その角度は上記した外面と上記した低干渉性光学放射の交差点の発散角を超過する事を特徴とする請求項２８か項２９記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項３１】
側方向走査の一次座標の近似線軌線を持って、二つの正レンズ構成部分は側方向走査方向に対して直交である方向に偏移し、そして低干渉性光学放射の普及方向に対して直交である方向に偏移した事を特徴とする請求項３０記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項３２】
低干渉性光学放射の届け用の装置は補足として縦方向走査用の装置があり、側方向走査の表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作った事を特徴とする請求項２１か項２２か項２３か項２４か項２５か項２６か項２７か項２８か項２９か項３０か項３１記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【請求項３３】
研究する対象の表面下部分をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ１という研究する対象の曲率率と以下のように関係するＭ＝１／Ｎ１事を特徴とする請求項３２記載の対象イメージング装置。
【請求項３４】
研究する対象の側面をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ２という研究する対象の表面と接する媒体の曲率率と以下のように関係するＭ＝１／Ｎ２事を特徴とする請求項３２記載の対象イメージング装置。
【請求項３５】
光学ファイバの端表面は光学ファイバと固く締めつけたマイクロレンズがある事を特徴とする請求項２１か項２２か項２３か項２４か項２５か項２６か項２７か項２８か項２９か項３０か項３１か項３２か項３３か項３４記載の低干渉性光学放射の届け用の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は技術物理学に関する。特に光学装置で行う対象となる内構造の研究、そして低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのために「IN  VIVO」あるいは「IN  VITRO」における人間身体の器官の診断、技術診断、例えばテクノロジー過程のコントロールために利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術
低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための装置はよく知られていり、（例えば、米国特許No.No. 5321501, 5383467, 5459570,5582171, 6134003、国際申請No.WO 00/16034、その他を参照）光学的に結ばれた低干渉性光学放射線源、光学干渉計、そして処理と表示ブロックと結ばれた光受信器を含有する装置である。普通、光学干渉計はマイケルソン光学ファイバ干渉計の形で作った（例えば、X.Clivaz et al. "High resolution reflectometry in biological tissues", Opt.Lett. /Vol.17, No. 1/January 1, 1992; J.A.Izatt, J. G.Fujimoto et al, "Optical coherence microscopy in scattering media", Opt.Lett./ Vol.19, No. 8/April 15, 1994, p.590-592を参照）、あるいはマッハ・ゼンデル光学ファイバ干渉計の形でつ作った（例えば、J.A.Izatt, J.G.Fujimoto et al. "Micron-resolution Biomedical Imaging with optical coherence tomography", Optics & Photonic News, October 1993, Vol.4, No.10, p.14-19; 米国パテントNo.5582171、国際申請No.WO 00/16034）。具体的な配線図によらないで光学干渉計は恒例的に一つあるいは二つの光ビームスプリッター、そして測定腕と支持腕を含有する。測定腕は普通に測定探針があり、大抵光学ファイバである。測定探針は低干渉性光学放射を研究する対象へ届けの機能を実行し、支持腕の先に対照ミラーが設備された（例えば、A.Sergeev et al, "In vivo optical coherence tomography of human skin microstructure", Proc.SPIE, v.2328, 1994, p.144; X.J.Wang et al. Characterization of human scalp hairs by optical low coherence reflectometry. Opt. Lett. /Vol. 20, No. 5, 1995, pp. 524-526）.研究する対象の縦方向走査を確保するように対照ミラーはその機械的移動を確保する素子に結ぶ（米国特許No.No. 5321501, 5459570を参照）、あるいは対照ミラーの位置を固定して、縦方向走査を圧電走査素子を利用して（ロシア特許No. 2100787, 1997を参照）、あるいは分散・格子遅延線を利用して実行する（K. F. Kwong, D. Yankelevich et al. 400-Hz mechanical scanning optical delay line, Optics Letters, Vol. 18, No. 7, April 1, 1993を参照）。時々干渉計の光学図式は完全にあるいは部分的に集中したパラメーター光学素子を利用して実現する（米国特許No. 5383467を参照）、普通にもっと頻繁にこのような用途の光学干渉計は光学ファイバ形で作る（米国特許No.No. 5321501, 5459570, 5582171を参照）。
【０００３】
低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための装置の利点は高空間的分解能のある混濁的媒体の像が出来、そして医療検査および様々な設備の技術診断を行う時、不介入診断および非破壊的コントロールが出来るようになる。
【０００４】
低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための装置の知られている改良は特に装置の分解能の上昇に向け（例えば、W. Drexler at al. “In vivo ultrahigh-resolution optical coherence tomography”, Opt. Lett. /Vol. 24, No. 17/September 1, 1999の記事を参照）、研究する対象の縦方向走査の慣性効果の減少に向け（ロシア特許No. 2100787を参照）、最適信号対雑音比の確保に、放射線源電力の利用の有効性の上昇に向ける（例えば、国際申請No. WO 00/16034、ロシア特許No. 2169347, 2001を参照）。測定腕の成分となる測定探針は低干渉性光学放射を研究する対象への届け機能を実行し、大抵、光学ファイバ探針の形で作る。光学ファイバ探針は光学ファイバおよび光学システム、そして側方向走査システムを含有する（例えば、米国特許No.No. 5321501, 5383467, 5459570, 5582171）。光学ファイバは探針の近接先から離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置する。光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保し、少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有する。測定探針は普通、貫通縦口がある長く伸ばした側を含有する。光学ファイバは縦口方向にその貫通縦口に配置されている。側方向走査システムは実行機械を含む。実行機械は圧電素子、ステップ・モータ、電磁システムあるいは静電システムの形で作る可能（米国特許No.No. 5321501, 5383467, 5459570, 5582171）。
【０００５】
低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための装置の成分となる測定探針の知られている改良は特に細い血管のイメージング（米国特許No. 55821721）可能に向け、側の限定したサイズを持ち、光学放射ビームの偏向の最高振幅のために探針構成の最良することに向ける（ロシア特許No. 2148378, 2000年）。知られている低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための装置は実際には同じような対象のイメージング方法を実現する。例えば、米国特許No.No. 5321501, 5383467, 5459570, 5582171、ロシア特許No. 2148378を参照。その方法によって低干渉性光学放射は同時に研究する対象に向け、対照光路を伝わって向ける。それに上記した光学放射は研究する対象に低干渉性光学放射の焦点をあわせることが確保する光学システムを通して研究する対象に向ける。同時に上記した光学放射の普及方向に対してほとんど直交である表面に上記した光学放射の側方向走査を実施する。そして、研究している対象から戻ってきた光学放射は対照光路を伝わって透過した光学放射と混合し、研究している対象から戻ってきた光学放射の強度を写像する。そのために上記の混合の結果である光学放射を利用する。更に、研究している対象の縦方向走査を実施する。それに研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を少なくとも低干渉性光学放射の波長数十段ほど指定法則で変化される。
【０００６】
上記した方法を実現するロシア特許No. 2148378から知られている装置は光学的に結ばれた低干渉性光学放射線源、光学干渉計、そして少なくとも一つの光受信器を含有する。光受信器の出力は処理と表示ブロックと結ばれた。光学干渉計は光学的に結ばれた光ビームスプリッター、測定腕と対照腕を含む。それに測定腕は光学ファイバ探針の形で作った低干渉性光学放射の届け用の装置がある。
【０００７】
上記した低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針の形で作った。ロシア特許No. 2148378から知られている装置においての光学ファイバ探針は光学的に結ばれた光学ファイバおよび光学システム、そして側方向走査システムを含有する。光学ファイバは光学ファイバを通じて、探針の近接先から離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置する。光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保する。光学システムは少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有する。光学ファイバは上記した側方向走査システムの成分となる。側方向走査システムは光学ファイバの離れた部分の端表面が光学ファイバの軸に対してほとんど垂直である方向に側方向走査の表面に移動できるように作った。
【０００８】
知られている方法の欠陥、その方法を実現するロシア特許No. 2148378の装置の欠陥も、そして光学ファイバ探針の欠陥、低干渉性光学放射を利用して対象のイメージングのための別の知られている技術的解決の欠陥であるのは平たい対象のできたイメージが歪んだように見えることである。光学ファイバ探針は低干渉性光学放射を研究する対象への機能を実行し、そしてロシア特許No. 2148378での装置の成分となる。その歪みはに研究する対象から戻ってきた放射および対照光路を伝わって透過した光学放射の混合の結果である干渉信号でイメージングの特徴に関係する。知られているのは上記した干渉信号は研究する対象へ向けたおよび対照光路に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の平等であるという条件で起こる。けれども、側方向走査の平たい表面にはの装置の光学軸から様々なディスタンスに離れた点からイメージの表面にある相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間は異なっている。それゆえ、対照光路に普及する低干渉性光学放射の光路の光学長は不変である。対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長は側方向走査の場合、定数ではないで、それは形成するイメージの歪みに導く。それは知られている方法によってできたイメージの例えの図１９で示す。尚、知られている技術解決によってイメージングを図解する図８、９，１０で示す。図８は光学システム（２９）が一つの正レンズ構成部分（３０）の形で作る場合、知られている装置に側方向走査の平たい表面（２８）のために知られている方法によってイメージングを図解する。図ではイメージ表面にあるライン３１も示した。側方向走査の時、平たい表面（２８）に低干渉性光学放射は光学軸から様々なディスタンスに離れた点から普及する。それに研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射光路の光学長はライン（３１）での相応な共役点まで同じ量がある。図９および図１０は光学システム（２９）が二つの正レンズ構成部分（３２、３３）の形で作る場合、知られている装置に側方向走査の平たい表面（２８）のために知られている方法によってイメージングを図解する。二つの正レンズ構成部分（３２、３３）は一つから二つまで共焦距離に比べ、もっと大きなあるいはもっと小さな距離にある。図９では二つの正レンズ構成部分（３２、３３）は二つまで共焦距離に比べ、もっと大きな距離にある。図１０では二つの正レンズ構成部分（３２、３３）は二つまで共焦距離に比べ、もっと小さな距離にある。図９、１０ではするライン（３４，３５）も示した。ライン（３４）は図９に関し、ライン（３５）は図１０に関する。側方向走査の時、平たい表面（２８）に低干渉性光学放射は光学軸から様々なディスタンスに離れた点から普及する。それに研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射光路の光学長はライン（３４、３５）での相応な共役点まで同じ量がある。図から見るようにライン（３１，３４，３５）曲率がある。尚、側方向走査の表面は曲率がある場合、例えば光学ファイバ探針においての光学ファイバは弾性コンソールの機能を行う場合、補足の収差が起こる。その収差も形成するイメージの曲率に貢献する。知られている技術的解決の別の欠陥は研究する対象に向ける低干渉性光学放射の焦点の固定し��位置であるに反して、縦方向走査する時に干渉性の窓口の位置は変化する。それによって、特に走査の大分深さの場合、方法の側方向解像度およびその方法の実現する装置を限る。その理由は鋭角に焦点を合わせた放射の強い回折発散であり、その結果、小焦点深度である。従って、ガウス焦点を合わせたビームのための焦点深度はd=πa２／４λであり、aはビームウェスト直径であり、λは波長であり、π=3.1416。従って、代表的なパラメターのためにa=0.005ミリメートル、λ=1300ナノメートル, 焦点深度はただ 0.015ミリメートル（１５μm）である。高側方向解像度を確保するように縦方向走査の大深さを守って、焦点ウェストの位置および干渉性の窓口の位置を同期走査する。焦点ウェストの位置は光学システムの一つのレンズおよび干渉性の窓口の位置の移動で走査する。干渉性の窓口の位置はそして干渉計の測定腕と支持腕の長の差を変化させることによって走査する。このようなアプローチは初めて「Izatt, JA, Hee, MR, Owen, GM, Swanson, EA and Fujimoto, JG, 1994, Optical coherence microscopy in scattering media, Optics Letts. 19, 590-592」という記事で説明したことである。このようなアプローチは光学干渉性検鏡法（ＯＫＭ）という名をつけた。全ての知られているＯＫＭの実現は上記した二つの走査（焦点の位置および干渉性の窓口の位置）の時に、二つの独立の同期に作動する装置によって、実現した。その装置の同期化は別の、そしてかなり複雑な技術的な問題であり、複雑さはイメージの入力速度を早めるにつれて増加する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の説明
提案する発明は低干渉性光学放射およびその実現する装置を利用して対象のイメージングのための方法の開発に向け、そして対象のイメージングのための装置の成分となる低干渉性光学放射の届け用装置の開発に向ける。上記した方法および装置によっては平たい研究する対象の歪んでいない平たいイメージを形成できる。本発明は尚、対象のイメージングのための方法の側方向解像度、その実現する装置および低干渉性光学放射の届け用装置の増加ができるようになる。
【００１０】
開発した対象のイメージングのための方法によって、ロシア特許No. 2148378に説明した方法と同じように低干渉性光学放射は同時に研究する対象に向け、対照光路を伝わって向ける。それに上記した光学放射は研究する対象に低干渉性光学放射の焦点をあわせることが確保する光学システムを通して研究する対象に向ける。同時に上記した光学放射の普及方向に対してほとんど直交である表面に上記した光学放射の側方向走査を実施する。そして、研究している対象から戻ってきた光学放射は対照光路を伝わって透過した光学放射と混合し、研究している対象から戻ってきた光学放射の強度を写像する。そのために上記の混合の結果である光学放射を利用する。
【００１１】
知られている方法と違って、発明に従って、側方向走査と関係した対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する。補整するのは側方向走査の表面の指定した点からイメージの表面に、相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保によって実現する。
【００１２】
側方向走査の表面の指定した座標にとって、補足として縦方向走査を実施するのは適当である。縦方向走査は研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を指定法則で変化によって実施する。
【００１３】
具体的な場合に研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を少なくとも低干渉性光学放射の波長数十段ほど変化される。
【００１４】
別の具体的な場合に研究している対象および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を側方向走査の表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化されることによって実施する。
【００１５】
別の具体的な場合に生きた有機体の生物組織が研究している対象である。
【００１６】
その具体的な場合の具体的な実施例において生きた有機体の内面空ろが研究している対象である。
【００１７】
具体的な実施例において上記した低干渉性光学放射として、見える或いは近い波長の周波数の赤外線光学放射を利用する。
【００１８】
開発された対象のイメージングのための装置はロシア特許No. 2148378から知られている装置と同じように光学的に結ばれた低干渉性光学放射線源、干渉計、そして少なくとも一つの光受信器を含有する。光受信器の出力は処理と表示ブロックと結ばれた。光学干渉計は光学的に結ばれた光ビームスプリッター、測定腕と対照腕を含む。それに測定腕は低干渉性光学放射の届け用の装置がある。届け用の装置は光学的に結ばれた光学ファイバおよび光学システム、そして低干渉性光学放射の側方向走査システムが含有する。光学ファイバは光学ファイバを通じて、届け用の装置の近接先からその離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置する。光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保する。光学システムは少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有し、光学ファイバは上記した側方向走査システムの成分となる。側方向走査システムは光学ファイバの離れた部分の端表面が光学ファイバの軸に対してほとんど垂直である方向に側方向走査の表面に移動できるように作った。
【００１９】
知られている装置と違って、発明に従って、届け用の装置の光学システムは測定腕の光学長の側方向走査と関係した収差を補整できるように作った。光学システムは上記した一つの正レンズ構成部分の後ろに設備した少なくとも二つの正レンズ構成部分を含有する。
【００２０】
具体的な場合に側方向走査の表面は零点と違う曲率がある。
【００２１】
その具体的な場合の具体的な実施例において上記した光学ファイバは弾性コンソールの機能を行い、届け用の装置の成分となる支持素子に固定する。
【００２２】
別の具体的な場合に光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置された。
【００２３】
別の具体的な場合に光学システムの一つの正レンズ構成部分は側方向走査の表面からその正レンズ構成部分の焦点距離とほとんど平等である距離に配置された。それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う差はδ１量である。δ１量は光学システムの一つの正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）および側方向走査の表面の曲率の半径（Ｒ）と以下の関係式で関係した。
【００２４】
【数５】
2005529322.tif 000003
【００２５】
別の具体的な場合に光学システムの一つの正レンズ構成部分はその正レンズ構成部分から側方向走査の表面までの距離がその正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である配置からδ２と言う量に偏移した。それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う（差はδ３量である）。δ３量は以下の関係式で定まる。
【００２６】
【数６】
2005529322.tif 000004
【００２７】
別の具体的な場合に低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針の形で作った。
【００２８】
別の具体的な場合に干渉計のすくなくとも一つの腕は補足として研究する対象の縦方向走査用の装置がある。
【００２９】
その具体的な場合の具体的な実施例において縦方向走査用の装置は干渉計の測定腕に配置され、側方向走査の表面から光学システムまで測定腕の区分の光学長の変化を確保するように作った。
【００３０】
具体的な場合において研究する対象の表面下部分をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ１という研究する対象の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ１.
【００３１】
別の具体的な場合において研究する対象の側面をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ２という研究する対象の表面と接する媒体の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ２.
【００３２】
別の具体的な実施例において縦方向走査用の装置は低干渉性光学放射の届け用装置の中に配置される。
【００３３】
別の具体的な場合に光学ファイバの端表面は光学ファイバと固く締めつけたマイクロレンズがある。
【００３４】
開発された低干渉性光学放射の届け用装置はロシア特許No. 2148378から知られている届け用装置と同じように光学的に結ばれた光学ファイバおよび光学システム、そして低干渉性光学放射の側方向走査システムを含有する。光学ファイバは光学ファイバを通じて、届け用装置の近接先からその離れた先へ低干渉性光学放射を透過するように配置する。光学システムは低干渉性光学放射を研究する対象に焦点をあわせることが確保する。光学システムは少なくとも一つの正レンズ構成部分を含有する。光学ファイバは上記した側方向走査システムの成分となる。側方向走査システムは光学ファイバの離れた部分の端表面が光学ファイバの軸に対してほとんど垂直である方向に側方向走査の表面に移動できるように作った。
【００３５】
知られている低干渉性光学放射の届け用装置と違って、発明に従って、上記した光学システムは届け用装置を透過する低干渉性光学放射光路の光学長の収差を補整できるように作った。低干渉性光学放射光路の光学長の収差は側方向走査と関係した。それに光学システムは上記した一つの正レンズ構成部分の後ろに設備した少なくとも二つの正レンズ構成部分を含有する。
【００３６】
具体的な場合に側方向走査の表面は零点と違う曲率がある。
【００３７】
具体的な実施例において上記した光学ファイバは弾性コンソールの機能を行い、届け用装置の成分となる支持素子に固定する。
【００３８】
別の具体的な場合に光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置された。
【００３９】
別の具体的な場合に光学システムの一つの正レンズ構成部分は側方向走査の表面からその正レンズ構成部分の焦点距離とほとんど平等である距離に配置された。それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う差はδ１量である。δ１量は光学システムの一つの正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）および側方向走査の表面の曲率の半径（Ｒ）と以下の関係式で関係した。
【００４０】
【数７】
2005529322.tif 000005
【００４１】
別の具体的な場合に光学システムの一つの正レンズ構成部分はその正レンズ構成部分から側方向走査の表面までの距離がその正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である配置からδ２と言う量に偏移した。それに光学システムの一つおよび二つの正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システムの正レンズ構成部分の共焦的な配置と相応する距離と違う（差はδ３量である）。δ３量は以下の関係式で定まる。
【００４２】
【数８】
2005529322.tif 000006
【００４３】
別の具体的な場合に低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針の形で作った。それに光学ファイバ、光学システムおよび低干渉性光学放射の側方向走査システムは貫通縦口がある長く伸ばした側に配置されている。光学ファイバは縦口方向にその貫通縦口に配置されている。
【００４４】
別の具体的な場合に光学ファイバの離れた部分の端表面のイメージの表面の近くに低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口が配置された。
【００４５】
具体的な実施例において低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口の機能は光学システムの二つの正レンズ構成部分で行われる。
【００４６】
別の具体的な実施例において低干渉性光学放射の届け用の装置の出力窓口の外面への法線は低干渉性光学放射の上記した外面への入射方向に対して角度で向かう。その角度は上記した外面と上記した低干渉性光学放射の交差点の発散角を超過する。
【００４７】
具体的な場合に側方向走査の一次座標の近似線軌線を持って、二つの正レンズ構成部分は側方向走査方向に対して直交である方向に偏移し、そして低干渉性光学放射の普及方向に対して直交である方向に偏移した。
【００４８】
別の具体的な場合に低干渉性光学放射の届け用の装置は補足として縦方向走査用の装置があり、側方向走査の表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作った。
【００４９】
具体的な実施例において研究する対象の表面下部分をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ１という研究する対象の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ１.
【００５０】
別の具体的な実施例において研究する対象の側面をイメージングのとき、Ｍという光学システムの引き伸ばし係数はＮ２という研究する対象の表面と接する媒体の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ２.
【００５１】
別の具体的な場合に光学ファイバの端表面は光学ファイバと固く締めつけたマイクロレンズがある。
【００５２】
本発明において対象のイメージング中に側方向走査の表面の指定した点（とは言え、側方向走査の表面と接する光学ファイバの離れた部分の端表面から）からイメージの表面に、相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保する。それによって、側方向走査と関係した対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整できるようになる。そのため、光学システムがほとんど共焦的に配置されたすくなくとも二つの正レンズ構成部分の形で作った。それに平たい側方向走査の表面の場合に、曲率がある側方向走査の表面の場合にも、一つの正レンズ構成部分は側方向走査の表面からその正レンズ構成部分の焦点距離と平等である距離に、そして上記した焦点距離ともっと大きなあるいはもっと小さな距離に配置される可能。側方向走査の表面は曲率がある場合、側方向走査の表面の曲率と関係した補足の収差の補償は相応な逆極性の挿入収差によって確保する。尚、側方向走査の表面から光学システムまで、従って、研究している対象まで、低干渉性光学放射光路の光学長の変化されることによって、縦方向走査の実現は研究する対象の縦方向走査のとき、低干渉性光学放射の焦点の位置の相応な移動が確保する。本発明において、側方向走査の表面の指定した点（とは言え、側方向走査の表面と接する光学ファイバの離れた部分の端表面から）からイメージの表面に相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保することおよび上記した縦方向走査の方法を共同の実現は低干渉性光学放射の焦点の位置および干渉性の窓口の位置を共同することができ、従って、その同時的の移動ができるようになる。それによって、知られている技術的解決に要する補足の同期装置を利用する必要がない。上記した実現は方法の高側方向解像度およびその方法の実現する装置を確保する。光学ファイバ探針の出力窓口の外面への法線は低干渉性光学放射の上記した外面への入射方向に対して角度で向かった。その角度は上記した外面と上記した低干渉性光学放射の交差点の発散角を超過する。それは反射した放射は逆に光学ファイバへ戻ることを妨害する。二つの正レンズ構成部分の具体的な作る形は具体的な実施例において本発明を説明する。
【００５３】
従って、提案した対象イメージング方法、その実現する装置および対象のイメージングのための装置の成分となる低干渉性光学放射の届け用装置は平たい研究する対象の歪んでいない平たいイメージを形成でき、高側方向解像度がある。
【００５４】
簡単な図の説明
本発明の本質は以下の発明の実施例の変型において詳細に図解する。
図１は開発した対象のイメージングのための装置の構成上の図の変型である。その変型によって開発した方法が実現する可能。
図２は光学ファイバ探針の構成の変型（横断面）。
図３は光学ファイバ探針の光学システムの実施例の変型である（横断面）。
図４は光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
図５は光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
図６は光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
図７は光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
図８は知られている技術解決によってイメージングを図解する。
図９は別の知られている技術解決によってイメージングを図解する。
図１０は別の知られている技術解決によってイメージングを図解する。
図１１は側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の一つの変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
図１２は側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
図１３は側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
図１４は側方向走査の表面は屈曲がある場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
図１５は側方向走査の表面は屈曲がある場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
図１６は開発した対象のイメージングのための装置の構成上の図の別の変型である。その変型によって開発した方法が実現する可能。
図１７は光学ファイバ探針の中に研究する対象の深部走査用の装置を配置し、一つの実施例の変型を図解する。その装置は光学ファイバの端表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作る。
図１８光学ファイバ探針の中に研究する対象の深部走査用の装置を配置し、別の実施例の変型を図解する。その装置は光学ファイバの端表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作る。
図１９では知られている技術解決によってできたイメージの例が示した。
図２０では開発した技術解決によってできたイメージの例が示した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
発明実施の変型
開発した対象イメージング方法、その実現する装置および低干渉性光学放射の届け用装置は光学干渉性トモグラフィー装置の成分となる光学ファイバ干渉計および光学ファイバ探針の例によって図解される。けれども、イメージング方法、その実現する装置および低干渉性光学放射の届け用装置は集中したパラメーター光学素子を利用して実現できることは明らかである。
【００５６】
開発した対象イメージング装置および低干渉性光学放射の届け用装置の作動は以下に述べた、対象イメージング方法の実現の説明から分かる。低干渉性光学放射の届け用装置は具体的な実施例において光学ファイバ探針の形で作った。
【００５７】
対象イメージング方法は図１での装置によって、そして図２での光学ファイバ探針によって実現する。光学ファイバ探針の光学システムの変型は図３、図４、図５、図６、そして図７で示した。その方法は以下のように実現する。
【００５８】
光学ファイバ探針（８）（図２）は低干渉性光学放射が研究する対象（１１）に焦点をあわせることが確保するように配置する。光学ファイバ探針（８）は長く伸ばした側（１２）を含有する。それに光学ファイバ探針（８）は小型で作る可能であり、（図２を参照）内診鏡の器具チャネルの離れた先に配置する可能（図で示さない）。内診鏡検査法のために具体的な実施例において側（１２）の長さは２７ｍｍ、そしてその直径は２.７ｍｍを過ぎない。便利な利用のために、光学ファイバ探針（８）の離れた部分は取り換えの先端の形で作る可能。
【００５９】
ステンレススチールで作った可能である側（１２）は貫通縦口（１３）があり、その貫通縦口（１３）に光学ファイバ（１４）、光学システム（１５）、そして制御電流線源（図で示さない）と結合した側方向走査システム（１６）が配置された。光学ファイバ（１４）として単一モード偏極保存的ファイバが利用する適当である。例えば、PANDAという光学ファイバが使う可能。光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の端表面（１７）は光学システム（１５）と光学的に結んだ。
【００６０】
少なくとも二つの正レンズ構成部分が含有する光学システム（１５）は低干渉性光学放射を研究する対象（１１）に焦点をあわせることが確保する。図２での具体的な実施例において光学システム（１５）は光軸には順次に設備されている一つの正レンズ構成部分（１９）と二つの正レンズ構成部分（２０）が含有する。図２での光学ファイバ探針の変型において光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の端表面（１７）のイメージの表面（２２）の近くに光学ファイバ探針（８）の出力窓口（２３）が配置された。それに光学ファイバ探針（８）の出力窓口（２３）の機能は光学システム（１５）の二つの正レンズ構成部分（２０）が行う。
【００６１】
光学ファイバ探針（８）の光学システム（１５）は出力窓口が含有しない可能である。その光学システム（１５）の変型は図３で示した。
【００６２】
光学システム（１５）は図４で示したように作る可能。その場合、光学ファイバ探針（８）の出力窓口（２３）の外面（２５）への法線（２４）は低干渉性光学放射の外面（２５）への入射方向に対してα１という角度で向かう。そのα１角度は外面（２５）と低干渉性光学放射の交差点のα２という発散角を超過する。その変型において二つの正レンズ構成部分（２０）は側方向走査方向に対して直交である方向に偏移し、そして低干渉性光学放射の普及方向に対して直交である方向に偏移した。この具体的な実施例において二つの正レンズ構成部分（２０）は球レンズの形で作り、それゆえ、上記した偏移はレンズの中心の曲率の偏移によって実現した。
【００６３】
図５は二つの正レンズ構成部分（２０）の上記した偏移の別の変型を図解する。それに上記した条件、即ち、法線（２４）が低干渉性光学放射の出力窓口（２３）の外面（２５）への入射方向に対して向かうことが果たす。この実施例において出力窓口（２３）は平たい平行した平板（２６）の形で作る。
【００６４】
図６で示した光学システム（１５）の実現において二つの正レンズ構成部分（２０）は出力窓口（２３）の機能を果たす。それに正レンズ構成部分（２０）の外面（２５）は上記した条件というのは法線（２４）が低干渉性光学放射の出力窓口（２３）の外面（２５）への入射方向に対して向かうことを果たすように傾斜された。
【００６５】
光学システム（１５）は複合レンズ（２７）の形で（図７）作る可能。複合レンズ（２７）の成分となるのは一つ（１９）および二つの正レンズ構成部分（２０）である。
【００６６】
一つの正レンズ構成部分（１９）も、二つの正レンズ構成部分（２０）も、傾度レンズの形で作る可能。光学ファイバ探針（８）の光学システム（１５）も傾度レンズの形で作る可能。傾度レンズの成分となるのは一つ（１９）および二つの正レンズ構成部分（２０）（図で示さない）である。一つの正レンズ構成部分（１９）も、二つの正レンズ構成部分（２０）も、光学システム（１５）の様々な実施例において複合レンズの形で作る可能。その変型は図で示さない。
【００６７】
一つ（１９）および二つの正レンズ構成部分（２０）は色々な光学素子を含有する可能。その光学素子は様々の本質の収差を補整するように必要である。できたイメージの質の高めるように一つ（１９）および二つの正レンズ構成部分（２０）は非球面で作ることが適当である。
【００６８】
光学ファイバ探針（８）の全部の実施例において二つの正レンズ構成部分（２０）とイメージの表面（２２）の間の距離は表面（２２）に研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射の焦点をあわせることが確保という条件で定める。
【００６９】
具体的な実施例において光学ファイバ探針（８）は内診鏡的であり、光学ファイバ探針（８）が出力窓口（２３）の外面（２５）は研究する対象（１１）と接触する。研究する対象（１１）は具体的な実施例において生きた有機体の生物組織である。特に生きた有機体の内面空ろである。
【００７０】
線源（１）によって低干渉性光学放射は同時に研究する対象（１１）に向け、対照光路を伝わって向ける。具体的な実施例において見える或いは近い波長の周波数の赤外線低干渉性光学放射を形成する。線源（１）として例えば、レーザあるいはスーパールミネセンス・ダイオードを利用する可能。そのため、低干渉性光学放射を線源（１）と光学的に結ばれた光学ファイバ干渉計（２）の成分となる光ビームスプリッター（５）によって、二つの部分に分ける。干渉計（２）として任意のタイプの光学干渉計が利用する可能、例えば、マイケルソン干渉計、マッハ・ゼンデル干渉計、そしてその干渉計の取り合わせが利用する可能、特に国際申請No. WO 00/16034を参照。具体的な図１での実施例において光学ファイバ干渉計（２）はマイケルソン干渉計の形で作った。光ビームスプリッター（５）の出力から低干渉性光学放射の部分は光学ファイバ測定腕（６）および低干渉性光学放射の届け用の装置によって研究する対象（１１）に向ける。光学ファイバ測定腕（６）は光ビームスプリッター（５）と光学的に結ばれた。具体的な実施例において低干渉性光学放射の届け用の装置は光学ファイバ探針（８）の形で作った。それに光学放射は光学ファイバの一部（１４）を通じて、近接先からその離れた先（１８）へ透過する（図２）。
【００７１】
光学ファイバ干渉計（２）の測定腕（６）の部分は伸縮性で作る可能であり、内診鏡の器具チャネルに配置される（図で示さない）。干渉計（２）の測定腕（６）の内診鏡の器具チャネルに配置される部分を含み部分は、取り換えで作る可能であり、そして測定腕（６）の基本的な部分と分離接続によって結合する可能。それに干渉計（２）の測定腕（６）の取り換えの部分は使い捨てで作る可能。
【００７２】
研究する対象（１１）へ光学放射の部分を届ける時、光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の移動を利用して、光学放射のその部分の側方向走査を実行する。上記した移動は側方向走査システム（１６）（図２）によって、光学ファイバ（１４）の軸に対してほとんど垂直である方向に実行する。そのため、側方向走査システム（１６）は光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の光学ファイバ（１４）の軸に対してほとんど垂直である方向に移動できるように作った。図２で示した具体的な実施例において、光学ファイバ（１４）は弾性コンソールの機能を行い、光学ファイバ探針（８）の成分となる支持素子（２１）に固定する。側方向走査システム（１６）はロシア特許No. 2148378で説明した装置と同じように実現する可能。側方向走査をするとき、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の側方向走査と関係した収差を補整する。補整するのは側方向走査の表面の指定した点からイメージの表面に、相応な共役点まで低干渉性光学放射の普及時間の不変性を確保によって実現する。それは光学システム（１５）の相応な幾何学によってできるようになる。
【００７３】
特に、側方向走査の平たい表面（２８）の場合、光学システム（１５）の一つ（１９）および二つ（２０）の正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置された（図１１、図１２および図１３）。図１１は一つの正レンズ構成部分（１９）は表面（２８）からその正レンズ構成部分の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である距離に配置された場合を図解する。図１２は一つの正レンズ構成部分（１９）は表面（２８）から焦点距離（Ｆ１）と少し長いである距離（ｄ１）に配置された場合を図解する。図１３では一つの正レンズ構成部分（１９）は表面（２８）から焦点距離（Ｆ１）と少し短いである距離（ｄ２）に配置された。曲率がある走査の表面（３９）の場合に（図１４）、光学システム（１５）の一つの正レンズ構成部分（１９）は側方向走査の表面（３９）から焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である距離に配置された。その場合に光学システム（１５）の一つ（１９）および二つ（２０）の正レンズ構成部分の間の距離は上記した光学システム（１５）の正レンズ構成部分（１９，２０）の共焦的な配置と相応する距離と違う（差はδ１量である）。δ１量は光学システムの一つの正レンズ構成部分（１９）の焦点距離（Ｆ１）および側方向走査の表面（３９）の曲率の半径（Ｒ）と以下の関係式で関係した。
【数９】
2005529322.tif 000007
【００７４】
別の変形において、曲率がある走査の表面（３９）の場合に（図１５）、光学システム（１５）の一つの正レンズ構成部分（１９）はその正レンズ構成部分から側方向走査の表面（３９）までの距離がその正レンズ構成部分（１９）の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である配置からδ２と言う量に偏移した。それに光学システム（１５）の一つ（１９）および二つの正レンズ構成部分（２０）の間の距離は光学システム（１５）の上記した正レンズ構成部分（１９、２０）の共焦的な配置と相応する距離と違う（差はδ３量である）。δ３量は以下の関係式で定まる。
【００７５】
【数１０】
2005529322.tif 000008
【００７６】
低干渉性光学放射の別の部分は光学ファイバ干渉計（２）の光ビームスプリッター（５）と光学的に結ばれた対照腕（７）によって対照光路を伝わって向ける。具体的な実施例において対照腕（７）の先に対照ミラー（９）が設備された。対照腕（７）は研究している対象（１１）を縦方向走査のために干渉計（２）の腕の光学長の差を変化されるように装置（１０）を含有する。装置（１０）は制御電圧線源（図で示さない）と結合した。
【００７７】
図１での装置の実施例において対照ミラー（９）は不動で作り、装置（１０）はロシア特許No. 2100787によって光学ファイバ圧電変換器の形で作った。光学ファイバ圧電変換器はすくなくとも一つの圧電素子、圧電素子と固く締めにした電極、そして電極と固く締めにした光学ファイバを含有する。圧電素子は圧電素子に電界を形成できるように作られ、高圧電逆効果の特徴がある。
【００７８】
電界ベクトルに対してほとんど直交である方向に圧電素子のサイズは電界ベクトルとほとんど合致する方向に圧電素子のサイズを著しく超過する。それに光学ファイバの長さは圧電素子の直径を著しく超過する。
【００７９】
装置（１０）は米国特許No. 5321501に説明したスキャナーと同じように作る可能。その場合に対照ミラー（９）は常速度で移動できるように作り、対照ミラー（９）と結合した装置（１０）は上記した特許に説明した様々な機械の形で作る可能。その機械は対照ミラー（９）の適当な移動を確保する。装置（１０）は「K.F.Kwong, D.Yankelevich et al, 400-Hz mechanical scanning optical delay line, Optics Letters, Vol.18, No.7, April 1, 1993」という記事によって分散・格子遅延線の形で作る可能。
【００８０】
装置（１０）によって、側方向走査の表面（２８）の指定した座標（図１１、図１２、図１３）にとって、あるいは側方向走査の表面（３９）の指定した座標（図１４、図１５）にとって、補足として干渉計（２）の腕（６，７）の光学長の差をＶという常速度で変化される。それによって、研究している対象（１１）および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を指定法則で変化される。
【００８１】
光ビームスプリッター（５）によって、研究している対象（１１）から戻ってきた光学放射は対照光路を伝わって透過した光学放射と混合する。具体的な実施例において、対照光路を伝わって透過した光学放射は対照ミラー（９）から反射した放射である。
【００８２】
装置（１０）によって、干渉計の腕（６，７）の光学長の差の変化の時、光ビームスプリッター（５）出力の混合光学放射の干渉強度変調が行われる。干渉強度変調はドップラー周波数（ｆ＝２Ｖ／λ）で行われる。λというのは線源（１）の動作波長である。それに干渉変調の法則は研究している対象（１１）から戻ってきた光学放射の強度の変化に相応する。
【００８３】
それから研究する対象（１１）から戻ってきた光学放射の強度のイメージが示すによって、研究している対象（１１）のイメージングする。そのため、上記した混合の結果である光学放射の干渉強度変調の信号を以下のように利用する。
【００８４】
光受信器（３）は、光ビームスプリッター（５）の出力からの混合光学放射を電気信号に変換することが確保する。光受信器（３）は干渉計（２）と結線し、光ダイオードの形で作る可能である。
【００８５】
具体的な実施例において、対象のイメージングのための装置は一つの光受信器を含有する。けれども、任意の他の受信図式が利用する可能。
【００８６】
電気信号は光受信器（３）の出力と結線した処理と表示ブロック（４）に届く。処理と表示ブロック（４）は逆に分散した低干渉性光学放射の強度のイメージが示すによって、研究している対象のイメージの形成するために利用する。ブロック（４）は例えば、「V.M. Gelikonov et al., <<Optical coherent tomography of micro inhomogeneities in biotissue>>, Letters in JETP, vol. 61, No. 2, pp. 149-153,」という記事に記載した直列接続した帯域フィルタ、対数増幅器、振幅検波器、アナログヂジタル変換器とコンピュータを含む処理と表示ブロックと同じように作る可能。
【００８７】
ブロック（４）の帯域フィルタはドップラー周波数で信号選択を行う。
【００８８】
それゆえ信号／雑音という比率を改良できるようになる。
【００８９】
増幅の後、信号はこの信号包絡線と比例である信号を選択する振幅検波器に届く。
【００９０】
ブロック（４）の振幅検波器で選択した信号は混合光学放射の干渉強度変調の信号と比例である。
【００９１】
ブロック（４）のアナログヂジタル変換器は振幅検波器の出力からの信号をヂジタル形式に変換する。
【００９２】
ブロック（４）のコンピュータはヂスプレーでヂジタル信号の強度のイメージが示すように確保する。上述したイメージングは例えば、「H.E.Burdick. Digital imaging: Theory and Applications, 304 pp., Me Graw Hill, 1997」という本によって実現する可能。
【００９３】
なぜならヂジタル信号は研究している対象（１１）から戻ってきた光学放射の強度の変化に相応するので、ヂスプレーでのイメージは研究している対象（１１）のイメージに相応する。
【００９４】
図１１、図１２と図１３は側方向走査の平たい表面（２８）の場合に開発した技術的解決によって、イメージングを図解する。図１１、図１２と図１３では相応的にイメージ表面にライン３６、３７、３８が示した。側方向走査の時、平たい表面（２８）に低干渉性光学放射は光学軸から様々なディスタンスに離れた点から普及する。それに研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射光路の光学長はライン（３６、３７、３８）での相応な共役点まで同じ量がある。図から見るように光学システム（１５）の一つ（１９）および二つ（２０）の正レンズ構成部分はほとんど共焦的に配置される場合にライン（３６，３７，３８）は曲率がありません。
【００９５】
しかも、上記に記載したのは正レンズ構成部分（１９）はその正レンズ構成部分の表面（２８）から正レンズ構成部分（１９）の焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である距離に配置（図１１）、あるいは表面（２８）から焦点距離（ｄ１）ともっと大きな距離に配置（図１２）、あるいは表面（２８）から焦点距離（ｄ２）ともっと小さい距離に配置（図１３）にも関する。
【００９６】
それに一つの正レンズ構成部分（１９）位置によって、ライン３７，３８はライン３６の位置に関してある種の量（δ４）で偏移した。
【００９７】
図１４、図１５は開発した技術的解決によって、イメージングを図解する。図１４、図１５では曲率がある側方向走査の表面（３９）の場合にライン４０が示した。側方向走査の時、表面（３９）に低干渉性光学放射は光学軸から様々なディスタンスに離れた点から普及する。それに研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射光路の光学長はライン（４０）での相応な共役点まで同じ量がある。
【００９８】
図から見るようにライン４０は曲率がありません。
【００９９】
上記した条件の実現の場合（一つおよび二つの正レンズ構成部分（１９、２０）の相互的な位置）、上記したラインの曲率がないことが正レンズ構成部分（１９）はその正レンズ構成部分の表面（３９）から焦点距離（Ｆ１）とほとんど平等である距離に配置、あるいは表面（３９）から焦点距離（ｄ１）ともっと大きな距離に配置、あるいは表面（３９）から焦点距離（ｄ２）ともっと小さい距離に配置にも関する。
【０１００】
構成上の図が図１６で示した装置によっての対象イメージング方法は図１での装置によってと同じように実現する。
【０１０１】
たった一つの違いであるのは研究している対象（１１）および対照光路に向ける低干渉性光学放射光路の光学長の差を変化されることは側方向走査の表面（２８）から低干渉性光学放射の光路の光学長の変化されるによって実行する。とは言え、光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の端表面（１７）から光学システム（１５）まで、とは言え、研究している対象（１１）まで。
【０１０２】
そのため、図１６での装置において、研究している対象（１１）を縦方向走査する用の装置（１０）は光学ファイバ探針（８）の中に配置する。装置（１０）は側方向走査の表面（２８）から光学システム（１５）まで低干渉性光学放射の光路の光学長の変化されることを確保する。
【０１０３】
それに光学ファイバ探針（８）は例えば、図１７によって実現する可能。その場合に装置（１０）は光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）と結合した。
【０１０４】
別の光学ファイバ探針（８）の実施例は図１８で示した。その場合に光学ファイバ探針（８）は補足としてミラー（４１，４２）がある。それに装置（１０）はミラー（４２）と結合した。
【０１０５】
図１７での実施例において、上記した光路の光学長の差の変化されることは走査装置（１０）を利用して、光学ファイバ（１４）の離れた部分（１８）の適当な移動によって確保する。尚、図１８での実施例において、走査装置（１０）を利用して、ミラー（４２）の適当な移動によって確保する。
【０１０６】
図１７、図１８ではイメージの表面に、ライン４３が示した。側方向走査の時、平たい表面（２８）に低干渉性光学放射は光学軸から様々なディスタンスに離れた点から普及する。それに研究する対象（１１）に向けた低干渉性光学放射光路の光学長はライン（４３）での相応な共役点まで同じ量がある。
【０１０７】
図から見るようにライン４３は曲率がありません。
【０１０８】
ライン４３の空間的位置、とは言え、低干渉性光学放射の焦点の位置は干渉性の窓口の空間的位置と合致する。しかも、上記した空間的位置の合致は対象（１１）の縦方向走査の時、保存している。
【０１０９】
図１７，１８の実施例において、研究する対象の表面下部分をイメージングのとき、Ｍという光学システム（１５）の引き伸ばし係数はＮ１という研究する対象（１１）の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ１。そして、研究する対象の側面をイメージングのとき、Ｍという光学システム（１５）の引き伸ばし係数はＮ２という研究する対象（１１）の表面と接する媒体の曲率率と以下のように関係する。Ｍ＝１／Ｎ２。
【０１１０】
図１７，１８の実施例において、光学ファイバの離れた部分（１８）の端表面（１７）は光学ファイバ（１４）と固く締めつけたマイクロレンズがある可能（図で示さない）。
【０１１１】
図２０では開発した技術的解決によってできた、歪んでいないイメージの例が示した。その場合、知られている技術的解決によってできたイメージ（図１９）と違って、研究する対象（１１）に向ける低干渉性光学放射の光路の光学長の収差は補整された。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
産業上の利用分野
本発明は光学装置の対象となる内構造の研究、すなわち低干渉性反射計および光学干渉性トモグラフィー装置に利用できる。上記の低干渉性反射計および光学干渉性トモグラフィー装置は特に人間内臓器官医療診断、そのうち「ＩＮ  ＶＩＶＯ」あるいは「ＩＮ  ＶＩＴＲＯ」における人間身体器官の診断、産業技術診断、例えばテクノロジー過程のコントロールために利用できる。指摘しておかなければならないのは本発明は標準的な手段によって実施できるということである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】開発した対象のイメージングのための装置の構成上の図の変型である。その変型によって開発した方法が実現する可能。
【図２】光学ファイバ探針の構成の変型（横断面）。
【図３】光学ファイバ探針の光学システムの実施例の変型である（横断面）。
【図４】光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
【図５】光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
【図６】光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
【図７】光学ファイバ探針の光学システムの別の実施例の変型である（横断面）。
【図８】知られている技術解決によってイメージングを図解する。
【図９】別の知られている技術解決によってイメージングを図解する。
【図１０】別の知られている技術解決によってイメージングを図解する。
【図１１】側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の一つの変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
【図１２】側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
【図１３】側方向走査の平たい表面の場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
【図１４】側方向走査の表面は屈曲がある場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
【図１５】側方向走査の表面は屈曲がある場合にとって、開発した技術解決の別の変形によって、対象に向けた低干渉性光学放射の光路の光学長の収差を補整する手続きを図解する。
【図１６】開発した対象のイメージングのための装置の構成上の図の別の変型である。その変型によって開発した方法が実現する可能。
【図１７】光学ファイバ探針の中に研究する対象の深部走査用の装置を配置し、一つの実施例の変型を図解する。その装置は光学ファイバの端表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作る。
【図１８】光学ファイバ探針の中に研究する対象の深部走査用の装置を配置し、別の実施例の変型を図解する。その装置は光学ファイバの端表面から光学システムまで低干渉性光学放射光路の光学長の変化用の装置の形で作る。
【図１９】知られている技術解決によってできたイメージの例が示した。
【図２０】開発した技術解決によってできたイメージの例が示した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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