(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図るうえで好適な光断層イメージング装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光断層イメージング装置Ｘは、第１波長帯域の波長を有する光を出射する第１光源１０と、第１波長帯域とは異なる第２波長帯域の波長を有する光を出射する第２光源２０と、第１光源１０から出射される光を被照射部Ｌに対して照射したときの反射光を透過し、且つ、第２光源２０から出射される光を、被測定部Ｍに対して照射される測定光と反射部材３５に対して照射される参照光とに分波するとともに、測定光を被測定部Ｍに対して照射したときの反射測定光と参照光を反射部材３５に対して照射したときの反射参照光とを合波する合分波手段２１と、反射光を受光するとともに、反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を受光する受光素子２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長帯域の波長を有する光を出射する第１光源と、
前記第１波長帯域とは異なる第２波長帯域の波長を有する光を出射する第２光源と、
前記第１光源から出射される光を被照射部Ｌに対して照射したときの反射光を透過し、且つ、前記第２光源から出射される光を、被測定部に対して照射される測定光と反射部材に対して照射される参照光とに分波するとともに、前記測定光を前記被測定部に対して照射したときの反射測定光と前記参照光を前記反射部材に対して照射したときの反射参照光とを合波する合分波手段と、
前記反射光を受光するとともに、前記反射測定光および前記反射参照光を合波してなる干渉光を受光する受光素子と、を備えることを特徴とする、光断層イメージング装置。
【請求項２】
前記合分波手段は、直方体を構成する一対の三角柱状プリズムと、該一対のプリズムの対向面に形成される誘電体多層膜と、を含んでなる、請求項１に記載の光断層イメージング装置。
【請求項３】
第１光源から出射される光を導くための第１導光部材と、前記第２光源から出射される光を導くための第２導光部材と、前記第２導光部材の前記合分波手段側の端部に接続され、該第２導光部材からの出射光を略平行光に変換するためのコリメータと、を更に備える、請求項１または２に記載の光断層イメージング装置。
【請求項４】
前記合分波手段と前記受光素子との間に、複数の光ファイバを束ねてなるイメージファイバを更に備える、請求項１から３のいずれか一つに記載の光断層イメージング。
【請求項５】
前記第１波長帯域は可視光の波長帯域である、請求項１から４のいずれか一つに記載の光断層イメージング装置。
【請求項６】
前記第２波長帯域は近赤外光の波長帯域である、請求項１から５のいずれか一つに記載の光断層イメージング装置。
【請求項７】
前記第２光源は、前記第２波長帯域で波長変換機能を有する波長可変レーザである、請求項１から６のいずれか一つを記載の光断層イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業用あるいは医療用途の診断に用いられる光断層イメージング装置に関するものである。特に、医療向け内視鏡用のＯＣＴ（Optical Coherence tomography）に用いられる内視鏡併用型光断層イメージング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光断層イメージング装置であるＯＣＴは、例えば眼科領域で網膜の断層画像を観察する手段として確立されている。またＯＣＴは、内視鏡に応用することも可能で、従来の超音波内視鏡に比べて１０倍近い光軸方向分解能を実現する可能性があるために、様々な開発が進められている。このようなＯＣＴ内蔵型の内視鏡は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
図３は、特許文献１に開示されている内視鏡Ｙの概略構成を表す図である。内視鏡Ｙは、内視鏡本体部６０、ＯＣＴ部７０、信号処理部８０、およびモニタ９０を備えている。内視鏡本体部６０は、光源装置６１、ライトガイド６２、ハーフミラー６３ａおよびズームレンズ６３ｂを含んでなる対物光学系６３、撮像素子（ＣＣＤ）６４、スキャニングミラー６５ａ，６５ｂを含んでなるスキャニング機構６５、ミラー６６、およびレンズ６７を有している。ＯＣＴ部７０は、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）７１、シングルモードファイバ７２、カプラ７３、シングルモードファイバ７４、アクチュエータ７５、およびＰＤ（Photo Diode）７６を有している。
【０００４】
表面観察用の光源装置６１から出射される光はライトガイド６２を介して被照射部（例えば生体組織）Ｌに照射される。被照射部Ｌからの反射光は対物光学系６３を介して撮像素子６４で受光し、信号に変換する。撮像素子６４から出力される信号は、信号処理部８０で処理され、その処理結果（イメージ画像）がモニタ９０に表示される。
【０００５】
一方、低コヒーレンス光源（広帯域光源）であるＳＬＤ７１からの低コヒーレンス光は、シングルモードファイバ７２、カプラ７３、およびシングルモードファイバ７４を介して内視鏡本体部６０の先端側に導光され、レンズ６７、ミラー６６、スキャニング機構６５、およびハーフミラー６３ａを介して被測定部（例えば生体組織）Ｍに出射される。被測定部Ｍからの反射光は、ハーフミラー６３ａ、スキャニング機構６５、ミラー６６、レンズ６７、シングルモードファイバ７４、カプラ７３、およびシングルモードファイバ７２を介してＰＤ７６で受光し、信号に変換する。なお、この反射光はカプラ７３において、ＳＬＤ７１から出射された光の一部がアクチュエータ７５を介して反射してきた参照光と合波され、干渉光となる。ＰＤ７６から出力される信号は、信号処理部８０で処理され、その処理結果（イメージ画像）がモニタ９０に表示される。
【特許文献１】特開平１１−５６７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される内視鏡Ｙは、被照射部Ｌの表面観察を目的とする撮像素子６４と、被測定部Ｍの測定画像（断層画像）を得ることを目的とするＰＤ７６との２つの受光素子を備える必要があるため、装置全体の小型化を図ることが困難であった。この問題は、特に小型化を図ることの要求が高い内視鏡において顕著であった。
【０００７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、装置全体の小型化を図るうえで好適な光断層イメージング装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光断層イメージング装置は、第１波長帯域の波長を有する光を出射する第１光源と、前記第１波長帯域とは異なる第２波長帯域の波長を有する光を出射する第２光源と、前記第１光源から出射される光を被照射部に対して照射したときの反射光を透過し、且つ、前記第２光源から出射される光を、被測定部に対して照射される測定光と反射部材に対して照射される参照光とに分波するとともに、前記測定光を前記被測定部に対して照射したときの反射測定光と前記参照光を前記反射部材に対して照射したときの反射参照光とを合波する合分波手段と、前記反射光を受光するとともに、前記反射測定光および前記反射参照光を合波してなる干渉光を受光する受光素子と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
本光断層イメージング装置において前記合分波手段は、直方体を構成する一対の三角柱状プリズムと、該一対のプリズムの対向面に形成される誘電体多層膜と、を含んでなるのが好ましい。
【００１０】
本光断層イメージング装置は、第１光源から出射される光を導くための第１導光部材と、前記第２光源から出射される光を導くための第２導光部材と、前記第２導光部材の前記合分波手段側の端部に接続され、該第２導光部材からの出射光を略平行光に変換するためのコリメータと、を更に備えるのが好ましい。
【００１１】
本光断層イメージング装置は、前記合分波手段と前記受光素子との間に、複数の光ファイバを束ねてなるイメージファイバを更に備えるのが好ましい。
【００１２】
本光断層イメージング装置において前記第１波長帯域は可視光の波長帯域であるのが好ましい。
【００１３】
本光断層イメージング装置において前記第２波長帯域は近赤外光の波長帯域であるのが好ましい。
【００１４】
本光断層イメージング装置において前記第２光源は、前記第２波長帯域で波長変換機能を有する波長可変レーザであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る光断層イメージング装置は、第１光源から出射される光を被照射部に対して照射したときの反射光を透過し、且つ、第２光源から出射される光を、被測定部に対して照射される測定光と反射部材に対して照射される参照光とに分波するとともに、測定光を被測定部に対して照射したときの反射測定光と参照光を前記反射部材に対して照射したときの反射参照光とを合波する合分波手段と、反射光を受光するとともに、反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を受光する受光素子と、を備えている。つまり、合分波手段は、第１光源から出射される光を被照射部に対して照射したときの反射光を透過する機能を有しており、受光素子は、反射光とともに干渉光も受光する機能を有している。そのため、本光断層イメージング装置では、測定光（あるいは反射測定光）や参照光（あるいは反射参照光）が通過する領域とは別に、照射光（あるいは反射光）が通過する領域を確保せずにすむのに加え、測定光（あるいは反射測定光）や参照光（あるいは反射参照光）を受光する受光素子とは別に、照射光（あるいは反射光）を受光する受光素子を設けずにすむ。したがって、本光断層イメージング装置では、測定光や照射光を出射する部位の小型化を図ることができるのに加え、部品点数を削減することができるため低コスト化を図ることもできるのである。
【００１６】
本光断層イメージング装置の合分波手段が、直方体を構成する一対の三角柱状プリズムと、該一対のプリズムの対向面に形成される誘電体多層膜とを含んでなる場合、第１光源の波長帯域に対する光透過特性が大きいため、受光素子において被照射部からの反射光をより効率的に受光することができる。
【００１７】
本光断層イメージング装置において、各光源から出射される光を導くための各導光部材と、第２導光部材の合分波手段側の端部に接続され、該第２導光部材からの出射光を略平行光に変換するためのコリメータとを更に備える場合、測定光や照射光を出射する部位の近傍に各光源を配置しなくても、適切に測定光や照射光を出射することができる。通常、各導光部材として採用される光ファイバなどは各種光源よりサイズが小さいため、本構成の光断層イメージング装置は測定光や照射光を出射する部位の小型化を図るうえで好適である。また、コリメータにより第２導光部材を介して出射される光を略平行光に変換することができるため、出射光を広げて測定エリアを拡大することができる。
【００１８】
本光断層イメージング装置において合分波手段と受光素子との間に、複数の光ファイバを束ねてなるイメージファイバを更に備える場合、受光素子を合分波手段の近傍に配置しなくても、合分波手段により合波される干渉光を受光素子に適切に到達させることができる。通常、イメージファイバは各種受光素子よりサイズが小さいため、本構成の光断層イメージング装置は合分波手段の近傍の小型化を図るうえで好適である。
【００１９】
本光断層イメージング装置において第１光源の第１波長帯域を可視光領域とする場合、被照射部を照らすガイド用ライトとして第１光源から出射される光を利用することができる。したがって、本光断層イメージング装置は、測定光や照射光を出射する部位を目的位置まで適切に移動させるうえで好適である。
【００２０】
本光断層イメージング装置において第２光源の第２波長帯域を近赤外光領域とする場合、被測定部に対して照射される測定光を、例えば生体の内部まで到達させることができるため、生体内部における断層イメージを得るうえで好適である。
【００２１】
本光断層イメージング装置において前記第２光源を、前記第２波長帯域で波長変換機能を有する波長可変レーザとする場合、この波長可変レーザの波長を変化させることにより反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を得ることができるため、可動機構部材（例えばプリズムから出射される測定光を走査するためのフレキシブルシャフト）を測定光や照射光を出射する部位の近傍に配置せずにすむ。したがって、本光断層イメージング装置は、測定光や照射光を出射する部位の近傍の小型化を図るうえで好適である。また、本光断層イメージング装置は、測定対象に対して可動機構部材が駆動することに起因する振動を作用させずにすむのに加え、この振動により測定信号にノイズが生じるのも防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に係る光断層イメージング装置Ｘの概略構成を表す要部拡大透視図である。図２は、図１に示す光断層イメージング装置Ｘの要部拡大図であり、（ａ）は一の側面図、（ｂ）は他の側面図である。光断層イメージング装置Ｘは、表面観察用の内視鏡として機能する構造Ａとマイケルソン干渉計ベースの波長走査型干渉計として機能する構造Ｂとが一体化した構成である。
【００２３】
構造Ａは、構造Ａにのみ含まれる照明光源１０、ライトガイド１１、および照明レンズ１２と、後述する構造Ｂにも含まれるビーム拡大手段２０、合分波手段２１、一対のレンズ２２、アパーチャ２３、ＣＣＤセンサ２４、メモリ２５、演算手段２６、表示手段２７、および制御手段２８とを有している。
【００２４】
照明光源１０は、例えば体内の表面を照らすための照明光を出射する部材であり、例えば高輝度ランプ（例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、ＬＥＤや半導体レーザを用いたもの）が採用される。照明光としては、可視光（波長：約４００〜８００ｎｍ）が挙げられる。
【００２５】
ライトガイド１１は、照明光源１０から出射された照明光を後述する照明レンズ１２に導くための部材であり、例えば光ファイバにより構成される。
【００２６】
照明レンズ１２は、ライトガイド１１を介して出射される照明光を拡散光として被照射部Ｌ（例えば体内の表面）に照射するための部材である。
【００２７】
ビーム拡大手段２０は、光のビーム径を拡大するための部材であり、例えば表面に凹部を有するガラス体により構成される。このような構成のビーム拡大手段２０を備えることにより、ビーム径が拡大されるため測定可能領域を拡大することができる。なお、ビーム拡大手段２０は、例えば透光性樹脂（例えばエポキシ樹脂）や低融点ガラスを介して後述する合分波手段２１の表面に接着される。
【００２８】
合分波手段２１は、照明光源１０から出射された照明光を被照射部Ｌに照射したときの反射光を透過し、且つ、後述する波長可変レーザ３０から出射された光を、被測定部Ｍに対して照射される測定光と後述する反射部材に対して照射される参照光とに分波するとともに、測定光を被測定部Ｍに対して照射したときの反射測定光と参照光を反射部材に対して照射したときの反射参照光とを合波する部材であり、例えば略直方体状（キューブ状）に構成されている。具体的には、合分波手段２１は、直方体を構成する一対の三角柱状プリズム２１ａ、２１ｂと、一対の三角柱状プリズム２１ａ，２１ｂの対向面（図面では傾斜面）に形成される誘電体多層膜２１ｃとを含んで構成される。誘電体多層膜２１ｃは、照明光源１０から出射された照明光に対しては透過する機能を担い、波長可変レーザ３０から出射された光に対してはハーフミラー（半透鏡）の機能を担う部材である。
【００２９】
一対のレンズ２２は、合分波手段２１により反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を後述するＣＣＤセンサ２４に結像するための部材であり、例えば一対の凸レンズにより構成される光学系が挙げられる。
【００３０】
アパーチャ２３は、被測定部Ｍからの反射測定光に含まれる不要な信号（ノイズ）を除去するための部材であり、例えば被測定部Ｍからの反射測定光のうち所定角度内の光を選択的に通過させることができる空間フィルタが挙げられる。
【００３１】
ＣＣＤセンサ２４は、合分波手段２１により反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を受光して、それを信号（干渉信号）に変換するための部材であり、例えば半導体撮像素子が挙げられる。
【００３２】
メモリ２５は、ＣＣＤセンサ２４から得られる信号を記録するための機能を担う部位である。
【００３３】
演算手段２６は、メモリ２５に記録された信号に基づき、被測定部Ｍの３次元画像（あるいは２次元画像）に関する情報を演算（例えばデジタルフーリエ変換）する機能を担うものであり、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）が挙げられる。
【００３４】
表示手段２７は、演算手段２６により演算された被測定部Ｍの３次元画像（あるいは２次元画像）に関する情報を実際に画像として表示するためのものであり、例えば液晶表示装置が挙げられる。
【００３５】
制御手段２８は、照明光源１０と波長可変レーザ３０との点灯を制御するとともに、ＣＣＤセンサ２４の信号取り込みタイミングを制御することにより、ＯＣＴ測定と通常の表面観察とのタイミングを制御するものであり、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）が挙げられる。
【００３６】
構造Ｂは、構造Ｂにのみ含まれる波長可変レーザ３０、光ファイバ３１、コリメータ３２、光路変換部材３３、および反射部材３５と、上述の構造Ａにも含まれるビーム拡大手段２０、合分波手段２１、一対のレンズ２２、アパーチャ２３、ＣＣＤセンサ２４、メモリ２５、演算手段２６、表示手段２７、および制御手段２８とを有している。
【００３７】
波長可変レーザ３０は、所定範囲内で任意の波長帯域の光を出射することが可能な光源であり、その光周波数の走査レートα「Ｈｚ／ｓ」で測定時間Ｔ［ｓ］に周波数幅△ｆ（＝αＴ）［Ｈｚ］にわたって走査するものである。この波長帯域としては、内視鏡として有利な水分による吸収が少ない波長帯域（例えば近赤外光である中心波長が０．８μｍ帯、１．３μｍ帯、または１．６μｍ帯）が好ましく、また入手容易性に優れ且つ水分による吸収も比較的少ない波長帯域（例えば中心波長が１．５５μｍ帯）でもよい。
【００３８】
光ファイバ３１は、波長可変レーザ３０から出射された光を後述するコリメータ３２に導くための部材であり、例えばシングルモード光ファイバが挙げられる。
【００３９】
コリメータ３２は、光ファイバ３１を介して出射される光を略平行光（コリメート光）にするための部材であり、例えば屈折率分布型ファイバ（グレーデッドインデックスファイバ）が挙げられる。屈折率分布型ファイバ（グレーデッドインデックスファイバ）は、その軸対称に略２乗の屈折率分布を有するファイバであり、その長さを調整することによりコリメート光を得ることができる。このように屈折率分布型ファイバを備えることにより、光ファイバ３１から出射される光のビーム径を大きくすることができるため、被測定部Ｍへの光の照射領域（測定領域）を広げることができる。なお、コリメータ３２の光ファイバ３１の一端部への接続は、光の反射や接続損失を低減すべく、融着により行われるのが好ましいが、接続方法はこれには限られない。
【００４０】
光路変換部材３３は、コリメータ３２を介して入射した光を該入射方向とは異なる方向（例えば垂直方向）に向けて出射する機能を担う部材であり、例えばコリメータ３２に接続する側とは反対側の端部が斜めに研磨されたコアレスファイバの該研磨面に反射ミラーを取り付けた構造のものが挙げられる。この反射ミラーは、コアレスファイバの研磨面に貴金属（金など）や誘電体多層膜を蒸着することにより形成される。なお、光路変換部材３３のコリメータ３２の一端部への接続は、光の反射や接続損失を低減すべく、融着により行われるのが好ましいが、接続方法はこれには限られない。また、光路変換部材３３と合分波手段２１との接続は、屈折率の整合性が高い接着剤３４（例えばエポキシ系熱硬化樹脂やアクリル系紫外線硬化樹脂）を用いて、光路変換部材３３から出射される光（コリメート光）が合分波手段２１の光入射部に対して略直角に入射されるように接着固定することにより行われる。
【００４１】
反射部材３５は、合分波手段２１において分波された参照光を反射するための部材であり、例えば合分波手段２１の所定部位に金属（アルミニウムなど）を蒸着することにより形成される。
【００４２】
本実施形態に係る光断層イメージング装置Ｘは、合分波手段２１およびＣＣＤセンサ２４を備えている。合分波手段２１は、照明光源１０から出射される照明光を被照射部Ｌに対して照射したときの反射光を透過する機能を有しており、ＣＣＤセンサ２４は、該反射光とともに干渉光（反射測定光と反射参照光の合波光）も受光する機能を有している。そのため、光断層イメージング装置Ｘでは、測定光（あるいは反射測定光）や参照光（あるいは反射参照光）が通過する領域とは別に、照射光（あるいは反射光）が通過する領域を確保せずにすむのに加え、測定光（あるいは反射測定光）や参照光（あるいは反射参照光）を受光するＣＣＤセンサ２４とは別に、照射光（あるいは反射光）を受光するＣＣＤセンサを設けずにすむ。したがって、光断層イメージング装置Ｘでは、測定光や照射光を出射する部位（先端部）の小型化を図ることができるのに加え、部品点数を削減することができるため低コスト化を図ることもできるのである。
【００４３】
光断層イメージング装置Ｘの合分波手段２１は、直方体を構成する一対の三角柱状プリズム２１ａ，２１ｂと、該一対のプリズム２１ａ，２１ｂの対向面に形成される誘電体多層膜２１ｃとを含んでなる。そのため、光断層イメージング装置Ｘは、照明光源１０の波長帯域（例えば可視光領域）に対する光透過特性が大きいため、ＣＣＤセンサ２４において被照射部Ｌからの反射光をより効率的に受光することができる。
【００４４】
光断層イメージング装置Ｘは、ライトガイド１１および光ファイバ３１と、コリメータ３２とを備えている。そのため、光断層イメージング装置Ｘは、測定光や照射光を出射する部位の近傍に照明光源１０や波長可変レーザ３０を配置しなくても、適切に測定光や照射光を出射することができる。通常、ライトガイド１１おや光ファイバ３１は照明光源１０や波長可変レーザ３０よりサイズが小さいため、光断層イメージング装置Ｘは測定光や照射光を出射する部位の小型化を図ることができる。また、コリメータ３２により光ファイバ３２を介して出射される光を略平行光に変換することができるため、出射光を広げて測定エリアを拡大することができる。
【００４５】
光断層イメージング装置Ｘでは、照明光源１０から出射される照明光の波長帯域を可視光領域とすると、被照射部Ｌを照らすガイド用ライトとして照明光源１０から出射される光を利用することができるので、測定光や照射光を出射する部位を目的位置まで適切に移動させることができる。
【００４６】
本光断層イメージング装置Ｘでは、波長可変レーザ３０から出射される光の波長帯域を近赤外光領域とすると、被測定部Ｍに対して照射される測定光を、例えば生体の内部まで到達させることができるので、生体内部における断層イメージを得ることができる。
【００４７】
光断層イメージング装置Ｘは、測定用の光源として波長可変レーザ３０を備えている。そのため、光断層イメージング装置Ｘでは、波長可変レーザ３０から出射される光の波長を変化させることにより反射測定光および反射参照光を合波してなる干渉光を得ることができるため、可動機構部材（例えばプリズムから出射される測定光を走査するためのフレキシブルシャフト）を測定光や照射光を出射する部位の近傍に配置せずにすむ。したがって、光断層イメージング装置Ｘは、測定光や照射光を出射する部位の近傍の小型化を図ることができる。また、光断層イメージング装置Ｘは、測定対象に対して可動機構部材が駆動することに起因する振動を作用させずにすむのに加え、この振動により測定信号にノイズが生じるのも防ぐことができる。
【００４８】
以下に、光断層イメージング装置Ｘの動作の一例について説明する。まず、制御手段２８の制御により照明光源１０から照明光を出射させる。次に、照明光源１０から出射された照明光をライトガイド１１および照明レンズを介して被照射部Ｌに照射する。次に、被照射部Ｌからの反射光をビーム拡大手段２０、合分波手段２１、一対のレンズ２２、およびアパーチャ２３を介してＣＣＤセンサ２４に受光させる。次に、ＣＣＤセンサ２４にて受光された光を信号に変換してメモリ２５に記録する。次に、メモリ２５に記録された信号を演算手段２６により演算して、その結果に基づき表示手段２７に被照射部Ｌのイメージ画像を表示させる。そして、このイメージ画像を参照しつつ、光断層イメージング装置Ｘにおける測定光を出射する部位を目的位置まで移動させる。次に、制御手段２８の制御により、照明光源１０からの照明光の出射を停止するとともに、波長可変レーザ３０から所定波長領域（可視光領域）の光を出射させる。次に、波長可変レーザ３０から出射された光を光ファイバ３１、コリメータ３２、光路変換部材３３を介して合分波部材２１に導く。次に、合分波部材２１に導かれた光は、誘電体多層膜２１ｃで被測定部Ｍに向けて照射される測定光と反射部材３５に向けて照射される参照光とに分波される。次に、被測定部Ｍからの反射測定光を、ビーム拡大手段２０を介して合分波手段２１に導入するとともに、反射部材３５からの反射参照光を合分波手段２１に導入して合波することにより干渉光にする。次に、合分波手段２１から導出される干渉光を一対のレンズ２２およびアパーチャ２３を介してＣＣＤセンサ２４に受光させる。次に、ＣＣＤセンサ２４にて受光された光を信号に変換してメモリ２５に記録する。次に、メモリ２５に記録された信号を演算手段２６により演算して、その結果に基づき表示手段２７に３次元画像（あるいは２次元画像）を表示させる。
【００４９】
ここで、演算手段２６における演算手法について簡単に説明する。まず、合分波手段２１における一対の三角柱状プリズム２１ａ，２１ｂの対向面から被測定部Ｍまでの長さと、該対向面から反射部材３５までの長さとが等しい位置に被測定部Ｍがあり、且つ、反射面が該被測定部Ｍの表面から深さｚの位置のみ存在する場合について説明する。波長可変レーザ３０からの出射される光の周波数が走査レートα[Ｈｚ／ｓ]で測定時間Ｔ[ｓ]に周波数幅Δｆ［Ｈｚ］（＝αＴ）にわたって変化させられているとすると、物体光の遅れ時間はτ（＝２ｎｚ／ｃ）となり、干渉光はビート周波数ｆｂで変動する。ビート周波数ｆｂは、以下に示す「数１」の数式で表される。したがって、ビート周波数ｆｂで変調された干渉信号を選択的に取り出せば、ある特定の深さｚからの反射光信号を検出できることになる。
【数１】
2007252774.tif 000003
【００５０】
また、ＣＣＤセンサ２４に導入される反射参照光の強度をＩｒとし、反射測定光の強度をＩｏとした場合の干渉光の強度Ｉ（ｔ）は以下の「数２」に示す数式で表される。
【数２】
2007252774.tif 000004
【００５１】
ＣＣＤセンサ２４では、干渉光をフレーム時間Ｔｆにわたって感知し、信号（ビデオ信号）としてフレーム時間Ｔｆごとに出力する。ここで、波長可変レーザ３０の周波数を変え、その周波数の可変の１周期内に連続的に多数のフレーム（Ｍ個）のデータを取得する。各々の画素に対してＭ個の取得データをデジタルフーリエ変換して、パワースペクトルを求めるとビート周波数が検出でき、反射位置を導出することができる。なお、デジタルフーリエ変換されたスペクトル周波数間隔は１／Ｔであるから、距離分解能δｚは以下の「数３」に示す数式で表される。
【数３】
2007252774.tif 000005
【００５２】
なお、測定光の光路長と参照光の光路長とが異なる場合は、上記「数１」において測定光の光路長と参照光の光路長においてオフセットａがある（すなわち、測定光路長がａだけ長い）と考えると、空気中で屈折率を１とすればオフセットａの範囲は以下の「数４」に示す数式で表される。この「数４」に示す数式と「数１」に示す数式とを比較すると、「数４」に示す数式のビート周波数ｆｂが「数１」に示す数式のビート周波数ｆｂより大きくなることがわかる。このように、ビート周波数ｆｂが大きくなると、デジタルフーリエ変換するときに要するサンプリング周波数を高くすることに繋がるため、サンプリングフレーム数が増えるものの、測定光の光路長と参照光の光路長とが異なっても、演算することは可能である。
【数４】
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【００５３】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００５４】
光断層イメージング装置Ｘは、合分波手段２１とＣＣＤセンサ２４との間に、複数の光ファイバを束ねてなるイメージファイバ（画像伝送用ファイバ）を備えていてもよい。このような構成によると、ＣＣＤセンサ２４を合分波手段２１の近傍に配置しなくても、合分波手段２１により合波される干渉光をＣＣＤセンサ２４に適切に到達させることができる。通常、このようなイメージファイバは、ＣＣＤセンサ２４よりサイズが小さいため、本構成の光断層イメージング装置は合分波手段２１の近傍の小型化をはかることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る光断層イメージング装置Ｘの概略構成を表す要部拡大透視図である。
【図２】図１に示す光断層イメージング装置Ｘの要部拡大図であり、（ａ）は一の側面図、（ｂ）は他の側面図である。
【図３】従来の内視鏡の概略構成を表す図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｘ    光断層イメージング装置
Ｌ    被照射部
Ｍ    被測定部
１０    照明光源（第１光源）
１１    ライトガイド
１２    照明レンズ
２０    ビーム拡大手段
２１    合分波手段
２２    一対のレンズ
２３    アパーチャ
２４    ＣＣＤセンサ（受光素子）
２５    メモリ
２６    演算手段
２７    表示手段
２８    制御手段
３０    波長可変レーザ（第２光源）
３１    光ファイバ
３２    コリメータ
３３    光路変換部材
３４    接着剤
３５    反射部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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