(57)【要約】  【課題】  ＯＣＴ計測において光ファイバを用いた場合であっても光ファイバの波長分散による分解能の劣化を防止する。  【解決手段】    光源ユニット２から射出された光Ｌが光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割され、光路長調整手段１０により参照光Ｌ２の光路長が調整される。一方、測定光Ｌ１はプローブ２０により測定対象Ｓまで導波される。そして、測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とが合波され、その干渉光Ｌ４が干渉光検出手段８において検出される。この干渉光検出手段により検出された干渉光Ｌ４から測定対象Ｓの断層画像が画像取得手段９により取得される。ここで、プローブの光ファイバによる波長分散は分散補償手段により補償される。【選択図】          図１
2007085931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置において、
光を射出する光源ユニットと、
該光源ユニットから射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
該光分割手段により分割された前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段と、
前記光分割手段により分割された測定光を前記測定対象まで導波する光ファイバを有するプローブと、
該プローブから射出した前記測定光が前記測定対象に照射されたときの該測定対象からの前記反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
該合波手段により合波された反射光と参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
該干渉光検出手段により検出された前記干渉光から前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、
前記プローブの前記光ファイバによる波長分散を補償する分散補償手段と
を備えたものであることを特徴とする光断層画像化装置。
【請求項２】
前記光路長調整手段が、前記参照光の光路長を調整するものであり、前記光分割手段により分割された前記参照光を分光する回折格子素子と、該回折格子素子により分光された前記参照光を平行光にするコリメータレンズと、該コリメータレンズを透過した前記参照光を再び該コリメータレンズ側に反射し前記回折格子素子に入射させる、前記コリメータレンズの光軸からずれた位置を中心に揺動する反射ミラーと、該反射ミラーから前記回折格子素子に入射され該回折格子素子において分光された前記参照光を再び前記回折格子素子側に反射するミラーとを備えたものであり、
前記分散補償手段が、前記回折格子素子が前記コリメータレンズの光軸に対し傾くことにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光断層画像化装置。
【請求項３】
前記光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、前記光路長調整手段が、前記反射ミラーの揺動により測定する深さ位置を変更するものであることを特徴とする請求項１または２記載の光断層画像化装置。
【請求項４】
前記光源ユニットが波長を一定の周期で変動させながらレーザ光を射出するものであり、前記光路長調整手段が、前記反射ミラーの揺動により測定開始位置を調整するものであり、前記画像取得手段が、前記測定対象の各深さ位置における前記反射光の強度を前記干渉光を周波数解析することにより検出し前記測定対象の断層画像を取得するものであることを特徴とする請求項１または２記載の光断層画像化装置。
【請求項５】
前記光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、前記光路長調整手段が、前記反射ミラーの揺動により測定開始位置を調整するものであり、前記画像取得手段が、前記測定対象の各深さ位置における前記反射光の強度を前記干渉光を周波数解析することにより検出し前記測定対象の断層画像を取得するものであることを特徴とする請求項１または２記載の光断層画像化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものであり、特に、体腔内の生体組織等の測定対象の断層画像を取得するのに適する光断層画像化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の体腔内を観察する内視鏡装置として、照明光が照射された生体から反射した反射光を用いて生体の像を撮像し、モニタ等に表示する電子内視鏡装置が広く普及され様々な分野で利用されている。また多くの内視鏡は鉗子口を備え、この鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に導入されたプローブにより、体腔内の組織の生検や治療を行なうことができる。
【０００３】
上述した内視鏡装置として超音波を用いた超音波断層画像取得装置等が知られているが、その他にＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測を用いた光断層画像取得装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１の光断層画像化装置においては、光源ユニットから射出された低コヒーレンス光が測定光と参照光とに分割された後、測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導波される。一方、参照光は、測定対象内の測定深さを変更するために、光路長の変更が施された後に合波手段に導波される。そして、合波手段により反射光と参照光とが合波され、合波されたことによる干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。
【０００４】
ここで、測定光を測定対象に照射する際に、内視鏡の鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に挿入されるプローブが用いられている。プローブは、測定光を導光する光ファイバと、光ファイバの先端に配置された、測定光を直角に反射する回転可能なミラーとを備えている。そして、このプローブから体腔内の測定対象に対し測定光を照射し、測定対象からの反射光を再びプローブの光ファイバを介して合波手段へ導波する。
【０００５】
ところで、上述したＯＣＴ計測において、深さ方向の分解能は使用される光のスペクトル幅に依存し、スペクトル幅が大きければ大きいほど分解能は向上する。したがって、超広帯域の光源を用いてＯＣＴ計測を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３６１３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、測定光、反射光および参照光を大気中を導波させる方法（バルク型）の他に、光ファイバ内を導波させる方法がある。しかし、広帯域の光源を光ファイバを用いて導波させた場合、光ファイバの分散特性によりＯＣＴ装置での分散が著しくなり、深さ方向の分解能の劣化を生じさせてしまうという問題がある。また、ＯＣＴ計測をバルク型により構成したとしても体腔内の断層画像を取得する際には測定光を体腔内に導波するために光ファイバを使用せざるを得ない。つまり、体腔内にプローブを挿入させて断層画像を取得する場合、プローブの光ファイバの分散により画質の劣化が生じてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ＯＣＴ計測に光ファイバを用いた場合であっても光ファイバの波長分散による分解能の劣化を防止することができる光断層画像化装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光断層画像化装置は、測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置において、光を射出する光源ユニットと、光源ユニットから射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、光分割手段により分割された測定光または参照光の光路長を調整する光路長調整手段と、光分割手段により分割された測定光を測定対象まで導波する光ファイバを有するプローブと、プローブから射出した測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波する合波手段と、合波手段により合波された反射光と参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、干渉光検出手段により検出された干渉光から測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、プローブの光ファイバによる波長分散を補償する分散補償手段とを備えたものであることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、光路長調整手段は、測定光の光路長を調整するものであってもよいし、参照光の光路長を調整するものであってもよい。また、光路長調整手段は測定光もしくは参照光の光路長を調整するものであればその構成を問わない。たとえば光路長調整手段が参照光の光路長を調整するものであるとき、光分割手段により分割された参照光を分光する回折格子素子と、回折格子素子により分光された参照光を平行光にするコリメータレンズと、コリメータレンズを透過した参照光を再びコリメータレンズ側に反射し回折格子素子に入射させる、コリメータレンズの光軸からずれた位置を中心に揺動する反射ミラーと、反射ミラーから回折格子素子に入射され回折格子素子において分光された参照光を再び回折格子素子側に反射するミラーとを備えたものであってもよい。
【００１０】
また、分散補償手段は光ファイバによる波長分散を補償するものであればその手法を問わず、たとえば光ファイバが正分散特性を有するときに、測定光の光路中に負分散特性を有する光ファイバを挿入するようにしても良いし、上述した光路長調整手段の回折格子素子をコリメータレンズの光軸に対し傾くことにより形成するようにしてもよい。
【００１１】
なお、光断層画像化装置はたとえばＴＤ−ＯＣＴ（Time Domain Optical Coherence Tomography）計測により断層画像を得るものであって、光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、光路長調整手段が、反射ミラーの揺動により測定する深さ位置を変更するものであってもよい。
【００１２】
また、光断層画像化装置はたとえばＳＤ−ＯＣＴ（Spectral Discrimination Optical Coherence Tomography）計測により断層画像を得るものであって、光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、光路長調整手段が、反射ミラーの揺動により測定開始位置を調整するものであり、画像取得手段が、測定対象の各深さ位置における反射光の強度を干渉光を周波数解析することにより検出し測定対象の断層画像を取得するものであってもよい。
【００１３】
さらに、光断層画像化装置はたとえばＳＳ−ＯＣＴ（Swept Source Optical Coherence Tomography）計測により断層画像を得るものであって、光源ユニットが波長を一定の周期で変動させながらレーザ光を射出するものであり、光路長調整手段が、反射ミラーの揺動により測定開始位置を調整するものであり、画像取得手段が、測定対象の各深さ位置における反射光の強度を干渉光を周波数解析することにより検出し測定対象の断層画像を取得するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光断層画像化装置によれば、光分割手段により分割された測定光を測定対象まで導波する光ファイバを有するプローブと、プローブの光ファイバによる波長分散を補償する分散補償手段とを有することにより、体腔内の断層画像を取得する際に光ファイバを用いなければならない場合であっても、光ファイバによる波長分散は分散補償手段により分散補償されるため、光ファイバの波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【００１５】
なお、光路長調整手段が、参照光の光路長を調整するものであって、参照光をスペクトル毎に分散する回折格子素子と、回折格子素子により分散された参照光を平行光にするコリメータレンズと、コリメータレンズにより平行光にされた参照光を再びコリメータレンズ側に反射する反射ミラーとを備えたものであり、分散補償手段が、回折格子素子がコリメータレンズの光軸に対し傾くことにより形成されている構成であれば、ＯＣＴ計測に必要な参照光の光路長を調整する光路長調整手段に分散補償を行う機能を持たせることができるため、新たな構成を加えることなく簡単な構造により分散補償することができる。
【００１６】
また、光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、反射ミラーの揺動により測定の深さ位置を変更するものであっても、光ファイバでの波長分散を分散補償手段が分散補償するため、波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【００１７】
さらに、光源ユニットが波長を一定の周期で変動させながらレーザ光を射出するものであり、干渉光検出手段が、干渉光の周波数および強度に基づいて測定対象の深さ位置における反射光の強度を検出するものであり、光路長調整手段が、反射ミラーの揺動により測定の深さ位置を変更するものであっても、光ファイバでの波長分散を分散補償手段が分散補償するため、波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【００１８】
また、光源ユニットが低コヒーレンス光を射出するものであり、干渉光検出手段が、干渉光の周波数および強度に基づいて測定対象の各深さ位置における反射光の強度を検出するものであり、光路長調整手段が、反射ミラーの揺動により測定の深さ位置を変更するものであっても、光ファイバでの波長分散を分散補償手段が分散補償するため、波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の光断層画像化装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の光断層画像化装置の第１の実施の形態を示す構成図である。光断層画像化装置１は、いわゆるＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測により断層画像を取得する光断層画像化装置であって、光を射出する光源ユニット２と、光源ユニット２から射出された光Ｌを測定対象Ｓに照射する測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段３と、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波する合波手段４と、合波手段４において反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とが合波されたときの干渉光Ｌ４を検出する干渉光検出手段８と、干渉光検出手段８により検出された干渉光Ｌ４から測定対象Ｓの光断層画像を取得する画像取得手段９とを有する。
【００２０】
ここで、光源ユニット２は、たとえばＳＬＤ（Super Luminescent Diode）やＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）等のパルス状の低コヒーレンス光Ｌを光ファイバＦＢ１に射出するものである。なお、光断層画像化装置１は体腔内の生体を測定対象Ｓとしたときの断層画像を取得するものであり、測定対象Ｓ内を透過するときの散乱・吸収による光の減衰を最小限に抑えることができるように、たとえば広スペクトル帯域の超短パルスレーザ光源ユニット等を用いるのが好ましい。
【００２１】
光分割手段３は、たとえば２×２の光ファイバカプラからなっており、光源ユニット２から光ファイバＦＢ１を介して導波された低コヒーレンス光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割するようになっている。光分割手段３は、２つの光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２側により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３側に導波されるようになっている。
【００２２】
光ファイバＦＢ２はオプティカルサーキュレータ３ａを介してプローブ２０にコネクタ２０ａにおいて光学的に接続されている。プローブ２０は、たとえば鉗子口を介して体腔内に挿入されるものであって、光ファイバＦＢ２を導波した測定光Ｌ１を測定対象Ｓまで導波するものである。プローブ２０は、たとえば樹脂等の可撓性を有するチューブ２１内に光ファイバＦＢ１０が収容された構造を有している。プローブ２０から測定対象Ｓに向かって射出された測定光Ｌ１は、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３となってオプティカルサーキュレータ３ａを介し光ファイバＦＢ６に入射されるようになっている。なお、プローブ２０は使用後に消毒・洗浄等する必要があるため、コネクタ２０ａにおいて着脱可能になっている。
【００２３】
一方、光ファイバＦＢ３はオプティカルサーキュレータ４ａおよび光ファイバＦＢ４を介して光路長調整手段１０に光学的に接続されている。光路長調整手段１０は、測定対象Ｓ内の測定位置を深さ方向に変化させるために、参照光Ｌ２の光路長を変えるとともに参照光Ｌ２にわずかな周波数シフトを与える機能を有する。そして、光路長調整手段１０により光路長の変更および周波数シフトがなされた参照光Ｌ２が光ファイバＦＢ４オプティカルサーキュレータ４ａ、および光ファイバＦＢ５を介して合波手段４へ導波されるようになっている。
【００２４】
合波手段４は、２×２の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段１０により周波数シフトおよび光路長変更がなされた参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波しその干渉光Ｌ４を光ファイバＦＢ７から干渉光検出手段８側に射出するものである。
【００２５】
干渉光検出手段８は、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４の光強度を検出するものである。ここで、測定光Ｌ１の全光路長と反射光Ｌ３の全光路長との合計が、参照光Ｌ２の全光路長と等しいときに、参照光Ｌ２と反射光Ｌ３との差周波数で強弱を繰り返すビート信号が発生する。光路長調整手段１０において光路長が変更されていくにつれて、測定対象Ｓの測定位置（深さ）が変わっていくため、干渉光検出手段８では各深さ位置におけるビート信号が検出されるようになっている。画像取得手段９は、干渉光検出手段８により検出された干渉光Ｌ４の強度および光路長調整手段１０での光路長変更量に基づく測定した深さ位置に基づいて断層画像を取得するものである。なお、図１の干渉光検出手段８は光ファイバＦＢ１の光ファイバカプラ３から分岐し光ファイバＦＢ６を導波した光Ｌの光強度と干渉光Ｌ４の光強度とのバランスを調整する機能を有している。
【００２６】
図２は光路長調整手段１０の一例を示す模式図であり、図２を参照して光路長調整手段１０について説明する。光路長調整手段１０は、いわゆる「ＲＳＯＤ：Ｒａｐｉｄ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｌａｙ  ｌｉｎｅ」と呼ばれている光路長調整手段であって、このＲＳＯＤの詳細な原理については、「Andrew M.Rollins,Manish D.Kulkarni,Siavash Yazdanfar,Rujchai Ung-arunyawee and Joseph A.Izatt,”IN vivo video rate optical coherence tomography”Opt.Express 6,219-229(1998)（以下、「ＲＳＯＤ文献」という）」および特表２００１−１２７６５９号公報に記載されている。
【００２７】
光路長調整手段１０は、参照光Ｌ２をスペクトル毎に分散する回折格子素子１２と、回折格子素子１２により分散された参照光Ｌ２を平行光にするコリメータレンズ１３と、コリメータレンズ１３を透過した参照光Ｌ２を再びコリメータレンズ１３側に反射し回折格子素子１２に入射させる、コリメータレンズ１３の光軸ＬＬからずれた位置を中心に揺動する反射ミラー１４と、反射ミラー１４から回折格子素子１２に入射され回折格子素子１２において分光された参照光Ｌ２を再び回折格子素子１２側に反射するミラー１５とを備えている。
【００２８】
回折格子素子１２は、光ファイバＦＢ４からコリメータレンズ１１を介して一定の角度で入射された参照光Ｌ２を各スペクトル毎に分光し、コリメータレンズ１３側に射出する。コリメータレンズ１３はたとえばフーリエ変換レンズからなっており、回折格子素子１２により分光された参照光Ｌ２を平行光にする機能を有している。
【００２９】
反射ミラー１４は、コリメータレンズ１３の焦点距離ｆだけ離れた位置に配置されており、コリメータレンズ１３の光軸ＬＬから外れた位置を中心として矢印σ方向に高速に揺動するようになっている。そして反射ミラー１４の傾き量を変化させることにより、コリメータレンズ１３を透過した参照光Ｌ２に光遅延が生じ光路長が変化する。なお、光路長調整手段１０により変化する光路長はたとえば約２ｍｍであって、その光路長の変化する範囲が測定対象Ｓの深さ方向に対し測定が可能な領域となる。また、この反射ミラー１４の回転中心を変えることにより位相遅延量を変えて周波数シフトの量を調整することができる。よって、周波数シフトされた参照光Ｌ２が光ファイバＦＢ４を介して光路長調整手段１０に再び入射されることになる。
【００３０】
つまり、参照光Ｌ２は回折格子素子１２、コリメータレンズ１３、反射ミラー１４の順に進み、再び反射ミラー１４、コリメータレンズ１３、回折格子素子１２を経てミラー１５に到達する。さらに、参照光Ｌ２はミラー１５において反射し、回折格子素子１２、コリメータレンズ１３、反射ミラー１４の順に進み、再び反射ミラー１４、コリメータレンズ１３、回折格子素子１２を経て光ファイバＦＢ４に入射される。
【００３１】
次に、図１と図２を参照して光断層画像化装置１の動作例について説明する。まず、光源ユニット２から広帯域な低コヒーレンス光Ｌが射出されたとき、低コヒーレンス光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。参照光Ｌ２は光路長調整手段１０により光路長の変更およびわずかな周波数シフトが施される。一方、測定光Ｌ１はプローブ２０により体腔内に導波され測定対象Ｓに照射される。そして、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とが合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４がビート信号として干渉光検出手段８により検出される。この検出された干渉光Ｌ４に基づいて断層画像が画像取得手段９により取得される。
【００３２】
ところで、上述のように低コヒーレンス光Ｌ、測定光Ｌ１、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７内を導波するようになっている。さらに、測定光Ｌ１はプローブ２０の光ファイバＦＢ１０により測定対象Ｓまで導波されている。これら光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０にはたとえばシングルモードファイバ等が用いられており、そのコアは石英等からなっている。このため光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０における波長分散が大きく各波長によりその光路長が異なってしまい、広帯域な低コヒーレンス光Ｌの場合にはその影響が顕著になるという問題がある。
【００３３】
具体的には、図３（Ａ）はパルス幅が広がるような分散特性を有する光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０を用いたときの干渉光Ｌ４の波形を示すものである。図３（Ａ）において、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０の分散特性によって干渉光Ｌ４の波長帯域毎に光路長が異なってしまい、干渉光Ｌ４が各波長毎に分離し干渉光Ｌ４の波長帯域が広がってしまう。このため、干渉光検出手段８において検出された干渉信号に対し整波・フィルタリング等を施したとしても、ブロードな包絡線しか得られない。つまり、画像取得手段９において得られる断層画像は深さ方向の分解能が悪いものとなってしまい、画質の劣化が生じてしまう。
【００３４】
そこで、光断層画像化装置１にはＯＣＴ干渉計中の光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０の分散特性を補償する分散補償手段が設けられている。具体的には、図２に示すように、分散補償手段は回折格子素子１２をコリメータレンズ１３の光軸ＬＬに対し傾ける（図２における角度θ）ことにより形成されている。これにより、分光された参照光Ｌ２が反射ミラー１４からコリメータレンズ１３を介して回折格子素子１２に入射されるとき群速度分散が発生し、参照光Ｌ２の各スペクトル間に光路長差が生まれる。そして、回折格子素子１２の傾斜による群速度分散により負分散特性が形成されることになる。
【００３５】
つまり、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０による正分散特性が分散補償手段による負分散特性により打ち消され、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０による波長分散が分散補償手段により補償される。よって、図３（Ｂ）に示すように、干渉光Ｌ４が各波長毎にそれぞれ分離せず先鋭な包絡線を得ることができる。このため、従来の分散補償を行わない場合、図４（Ａ）に示すようなピークのつぶれた断層画像データしか得られなかったのに対し、分散補償を行うことにより、図４（Ｂ）に示すような分解能のよい鮮明が断層画像を得ることができる。
【００３６】
なお、上述したＲＳＯＤ文献のｐ５下段〜ｐ６上段において、群速度分散（Ｇｒｏｕｐ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）が生じるのを防止するために、回折格子素子１２がコリメータレンズ１３の光軸ＬＬに対し垂直の角度に配置する旨記載されている。一方、光断層画像化装置１においては、回折格子素子１２をコリメータレンズ１３の光軸ＬＬに対し傾けることにより参照光Ｌ２に群速度分散が生じるのを積極的に利用し、光ファイバによる波長分散を打ち消すようにしている。
【００３７】
図５は本発明の光断層画像化装置の別の実施の形態を示す模式図であり、図５を参照して光断層画像化装置１００について説明する。なお、図５の光断層画像化装置１００において図１の光断層画像化装置１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図５の光断層画像化装置１００はいわゆるＳＤ−ＯＣＴ計測を行うことにより断層画像を取得するものであって、干渉光検出手段１２０は、複数の波長帯域を有する干渉光Ｌ４を各波長帯域毎に分光する分光手段１２２と、分光手段１２２により分光された各波長帯域の干渉光Ｌ４毎に設けられた光検出手段１２４とを有している。この分光手段１２２はたとえば回折格子素子等により構成されており、光ファイバＦＢ７からコリメータレンズ１２１を介して入射される干渉光Ｌ４を分光し、光検出手段１２４側に射出するようになっている。
【００３９】
また、光検出手段１２４は、たとえば１次元もしくは２次元にＣＣＤ等の複数の光センサを配列した構造を有し、各光センサが光学系１２３を介して入射される干渉光Ｌ４を各波長帯域ごとに検出するようになっている。ここで、光検出手段１２４において光源ユニット２のスペクトルに反射情報の関数をフーリエ変換したものを加えた干渉光Ｌ４が観測される。そして、画像取得手段５０は、干渉光検出手段１２０において検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより、各深さ位置ｚにおける反射情報を取得するようになっている。
【００４０】
このとき、光路長調整手段１０は、測定開始位置を調整するために参照光Ｌ２の光路長を調整する機能を有するものであって、上述した図２に示すような構造を有している。よって、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０による波長分散は分散補償手段により分散補償されるため、波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【００４１】
具体的には、光路長調整手段１０において分散補償手段が形成されている場合、干渉光検出手段１２０においては図６（Ａ）に示すように各ピークが鋭い波形になる。そして、図６（Ｂ）のように、画像取得手段５０が検出した波形をフーリエ解析したときに得られる信号もピークが鋭いものになる。一方、光路長調整手段１０において分散補償手段が形成されていない場合、干渉光検出手段１２０においては図７（Ａ）に示すようなピークが鈍った波形になってしまう。そして、図７（Ｂ）のように、画像取得手段５０が検出した波形をフーリエ解析したときに得られる信号もピークが鈍ったものになってしまう。このように、いわゆるＳＤ−ＯＣＴ計測を行う場合であっても分散補償手段を設けることにより、画質の劣化を防止することができる。
【００４２】
本発明の実施の形態は上記実施の発明に限定されない。たとえば、図１において、干渉光検出手段８はビート信号を検出するようにしているが、測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との周波数差を与えず、干渉光Ｌ４をインターフェログラム関数として直接検出するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態において、分散補償手段が回折格子素子１２を傾斜させることにより形成されている場合について例示しているが、たとえば光ファイバＦＢ１０がパルス幅が広がる正分散特性を有するものである場合、反射光Ｌ３が導波する光ファイバＦＢ６に負分散特性を有する光ファイバを用いるようにしても良い。
【００４４】
さらに、上記各実施の形態において、いわゆるＴＤ−ＯＣＴ計測およびＳＤ−ＯＣＴ計測の場合について例示しているが、ＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ）計測により断層画像を取得するものであっても良い。なお、詳細については「武田  光夫、「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」、光技術コンタクト、２００３、Ｖｏｌ４１、Ｎｏ７、ｐ４２６−ｐ４３２」に記載されている。
【００４５】
このとき、図１の光源ユニット２は、図８に示すように、波長（周波数）が時間的に変化するレーザ光Ｌを射出するようになっている。そして、画像取得手段９は、測定対象Ｓの各深さ位置における干渉光Ｌ４の強度を周波数解析することにより検出し測定対象Ｓの断層画像を取得するようになっている。このような場合であっても、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０による波長分散は分散補償手段により分散補償されるため、光ファイバＦＢ１〜ＦＢ７、ＦＢ１０の波長分散による画質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図
【図２】図１の光断層画像化装置における光路長調整手段の一例を示す模式図
【図３】図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示すグラフ
【図４】図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示すグラフ
【図５】本発明の光断層画像化装置の別の実施形態を示す模式図
【図６】図５の光断層画像化装置の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示すグラフ
【図７】従来の光断層画像化装置の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示すグラフ
【図８】本発明の光断層画像化装置の別の実施形態におけるレーザ光が波長変動する様子を示すグラフ
【符号の説明】
【００４７】
１、１００     光断層画像化装置
２     光源ユニット
３     光分割手段
４     合波手段
８、１２０     干渉光検出手段
９、５０       画像取得手段
１０   光路長調整手段
１２   回折格子素子
１３   コリメータレンズ
１４   反射ミラー
１５   ミラー
２０   プローブ
ＦＢ１〜ＦＢ６、ＦＢ１０      光ファイバ
Ｌ     低コヒーレンス光
Ｌ１   測定光
Ｌ２   参照光
Ｌ３   反射光
Ｌ４   干渉光
ＬＬ   光軸
Ｓ     測定対象
【図１】
2007085931.tif 000003
【図２】
2007085931.tif 000004
【図３】
2007085931.tif 000005
【図４】
2007085931.tif 000006
【図５】
2007085931.tif 000007
【図６】
2007085931.tif 000008
【図７】
2007085931.tif 000009
【図８】
2007085931.tif 000010