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JP2008142443A - Optical tomographic apparatus - Google Patents

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JP2008142443A
JP2008142443A JP2006335517A JP2006335517A JP2008142443A JP 2008142443 A JP2008142443 A JP 2008142443A JP 2006335517 A JP2006335517 A JP 2006335517A JP 2006335517 A JP2006335517 A JP 2006335517A JP 2008142443 A JP2008142443 A JP 2008142443A
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Kazunobu Ookubo
和展 大久保
Kazuo Okoyama
一夫 小古山
Hiroshi Fujita
寛 藤田
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Fujinon Corp
Fujifilm Corp
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Fujinon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the fluctuation of an interference signal level due to the swing of an optical probe in an optical tomographic apparatus. <P>SOLUTION: The optical tomographic apparatus 1, in which the optical probe 10 housing an optical fiber 12 to be inserted into a subject is connected to an optical tomograph main body 1A, is provided with a fixing means 5A for fixing at least a part of the portion extending to the outside of the subject H of the optical probe 10 at least when acquiring optical tomographic images. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、OCT(Optical Coherence Tomography)計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置、特にその光プローブの固定手段に関するものである。   The present invention relates to an optical tomographic imaging apparatus that generates an optical tomographic image by OCT (Optical Coherence Tomography) measurement, and more particularly to a fixing means for the optical probe.

従来、生体組織の光断層画像を取得する際に、OCT計測を利用した光断層画像取得装置が用いられることがある。眼底や前眼部、皮膚をはじめ、ファイバプローブを用いる動脈血管壁の観察、内視鏡の鉗子チャンネルからファイバプローブを挿入する消化器管の観察など、様々な部位に応用されている。この光断層画像取得装置は、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、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、もしくは後方散乱光と参照光とを合波し、反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得するものである。   Conventionally, when an optical tomographic image of a living tissue is acquired, an optical tomographic image acquisition device using OCT measurement is sometimes used. It is applied to various parts such as observation of the fundus, anterior eye, skin, arterial blood vessel wall using a fiber probe, and observation of a digestive tract in which a fiber probe is inserted from a forceps channel of an endoscope. This optical tomographic image acquisition apparatus divides low-coherent light emitted from a light source into measurement light and reference light, and then reflects or backscattered light from the measurement object when the measurement light is applied to the measurement object. And the reference light are combined, and an optical tomographic image is acquired based on the intensity of the interference light between the reflected light and the reference light.

上記のOCT計測には、大きくわけてTD−OCT(Time domain OCT)計測とFD(Fourier Domain)−OCT計測の2種類がある。特許文献1に示すTD−OCT(Time domain OCT)計測は、参照光の光路長を変更しながら干渉光強度を測定することにより、測定対象の深さ方向の位置(以下、深さ位置という)に対応した反射光強度分布を取得する方法である。   The OCT measurement is roughly divided into two types: TD-OCT (Time domain OCT) measurement and FD (Fourier Domain) -OCT measurement. The TD-OCT (Time domain OCT) measurement shown in Patent Document 1 measures the position in the depth direction of the measurement target (hereinafter referred to as the depth position) by measuring the interference light intensity while changing the optical path length of the reference light. Is a method for obtaining a reflected light intensity distribution corresponding to the above.

一方、FD(Fourier Domain)−OCT計測は、参照光と信号光の光路長は変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉強度信号を計算機にてフーリエ変換に代表される周波数解析を行うことで、深さ位置に対応した反射光強度分布を取得する方法である。TD−OCTに存在する機械的な走査が不要となることで、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。   On the other hand, FD (Fourier Domain) -OCT measurement measures the interference light intensity for each spectral component of the light without changing the optical path lengths of the reference light and signal light, and uses the obtained spectral interference intensity signal as a computer. In this method, the reflected light intensity distribution corresponding to the depth position is obtained by performing frequency analysis represented by Fourier transform. In recent years, it has attracted attention as a technique that enables high-speed measurement by eliminating the need for mechanical scanning existing in TD-OCT.

FD(Fourier Domain)−OCT計測を行う装置構成で代表的な物としては、SD−OCT(Spectral Domain OCT)装置とSS−OCT(Swept source OCT)の2種類が挙げられる。このうち、SS−OCT装置は、光源ユニットから波長を時間的に掃引させたレーザ光を射出させ、反射光と参照光とを各波長において干渉させ、光周波数の時間変化に対応した信号の時間波形を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより光断層画像を構成するようにしたものである(特許文献2参照)。   Typical examples of the device configuration for performing FD (Fourier Domain) -OCT measurement include an SD-OCT (Spectral Domain OCT) device and an SS-OCT (Swept source OCT). Among these, the SS-OCT device emits laser light whose wavelength is swept in time from the light source unit, causes reflected light and reference light to interfere at each wavelength, and the signal time corresponding to the time change of the optical frequency. An optical tomographic image is constructed by measuring a waveform and Fourier-transforming a spectrum interference intensity signal obtained thereby by a computer (see Patent Document 2).

以上説明したような各方式の光断層画像化装置は、一般的に、図33に示すように、先端に回転ミラーを内蔵し、内部に光ファイバを収容した、可撓性を有する細長い光プローブを、連結光ファイバを介して光断層画像化装置本体に接続した構成を有しており、この光プローブは、例えば、内視鏡スコープの鉗子口等のガイドを介して測定対象内に挿入され、光断層画像化装置本体から連結光ファイバを介して入力された測定光を測定対象に照射し、その測定光の測定対象からの反射光を、連結光ファイバを介して光断層画像化装置本体へ出力する。これにより、測定対象の光断層画像を取得するようになっている。   As shown in FIG. 33, the optical tomographic imaging apparatus of each system as described above generally has a flexible elongated optical probe that incorporates a rotating mirror at the tip and accommodates an optical fiber therein. Is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body via a coupling optical fiber, and this optical probe is inserted into a measurement object via a guide such as a forceps port of an endoscope scope, for example. The measurement light input from the optical tomographic imaging apparatus main body through the coupling optical fiber is irradiated to the measurement object, and the reflected light from the measurement target of the measurement light is irradiated through the coupling optical fiber to the optical tomographic imaging apparatus main body. Output to. As a result, an optical tomographic image to be measured is acquired.

上記光プローブは、測定対象内に挿入される部分と、測定対象外に延びる所定の余長部分を有し、多様な測定環境、たとえば測定対象内に挿入される光プローブの挿入量の変化に対応した光断層画像の測定を可能としている。
特開2001−264246号公報 特開2006−132996号公報
The optical probe has a portion to be inserted into the measurement target and a predetermined extra length extending outside the measurement target, and can be used for various measurement environments, for example, changes in the insertion amount of the optical probe inserted into the measurement target. The corresponding optical tomographic image can be measured.
JP 2001-264246 A JP 2006-132996 A

ところで、このような光プローブの測定対象外に延びる部分は、図33に示すように、垂下されたあるいは空間に浮いた状態で使用されており、光断層画像の取得時に、術者が光プローブの測定対象内に挿入された部分を所望の方向に動かすときや、不意に光プローブに他の機器等が接触したとき等小さな外力が加えられただけで、不安定に揺れ動いてしまう。   By the way, as shown in FIG. 33, the portion extending out of the measurement target of such an optical probe is used in a suspended state or floating in a space, and the operator can use the optical probe when acquiring an optical tomographic image. When a part inserted into the measurement object is moved in a desired direction or when another device or the like is unexpectedly brought into contact with the optical probe, it is unstablely swayed.

この光プローブに収容された光ファイバ(シングルモードファイバ)は、導波する光の偏光方向の保存ができないため、このような揺れによりファイバの複屈折性が不規則に変化する場合がある。   Since the optical fiber (single mode fiber) accommodated in this optical probe cannot preserve the polarization direction of the guided light, the birefringence of the fiber may change irregularly due to such fluctuation.

一方、OCT計測においては測定対象からの反射光と参照光とを合波して干渉光を生ぜしめているが、これら反射光と参照光の偏光方向に応じて干渉光の強度は変化し、両者の偏光方向が一致したとき、干渉光の強度は最大になる。しかし、上記のように、ファイバの複屈折性が変化すると、反射光または参照光の偏光方向が変化し、干渉光の強度が変化することになる。このような干渉光の強度変化は、干渉光を検出したときの干渉信号レベルの揺らぎとなり、断層画像に濃淡のムラを発生させ、画質を低下させる。画質低下の程度によっては、本来ならば識別できるものができなくなるという不具合が生じる。   On the other hand, in the OCT measurement, the reflected light from the measurement object and the reference light are combined to generate interference light, but the intensity of the interference light changes according to the polarization direction of the reflected light and the reference light. When the polarization directions match, the intensity of the interference light is maximized. However, as described above, when the birefringence of the fiber changes, the polarization direction of the reflected light or reference light changes, and the intensity of the interference light changes. Such a change in the intensity of the interference light causes fluctuations in the interference signal level when the interference light is detected, causing shading unevenness in the tomographic image and degrading the image quality. Depending on the degree of deterioration in image quality, a problem arises in that it would not be possible to identify what would otherwise be identified.

そこで、本発明は、光プローブの揺れによる干渉信号レベルの揺らぎを防止し、良好な画質の断層画像を取得可能な光断層画像化装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical tomographic imaging apparatus that can prevent a fluctuation of an interference signal level due to a fluctuation of an optical probe and can acquire a tomographic image with good image quality.

本発明の光断層画像化装置は、測定対象内に挿入される光ファイバを収容した光プローブを、光断層画像化装置本体に接続してなる光断層画像化装置において、光プローブの測定対象外に延びる部分の少なくとも一部を、すくなくとも光断層画像取得時に固定する第1の固定手段を備えたことを特徴とするものである。   An optical tomographic imaging apparatus according to the present invention is an optical tomographic imaging apparatus in which an optical probe containing an optical fiber inserted into a measurement target is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body. And a first fixing means for fixing at least a part of the at least one portion extending when the optical tomographic image is acquired.

この第1の固定手段は、光プローブの測定対象外に延びる部分の全体を、すくなくとも光断層画像取得時に固定するものであってもよい。   The first fixing means may fix the entire portion of the optical probe extending outside the measurement target at least when acquiring the optical tomographic image.

光プローブが、連結光ファイバを介して光断層画像化装置本体に接続されるものである場合、上記光断層画像化装置は、連結光ファイバの少なくとも一部を、すくなくとも光断層画像取得時に固定する第2の固定手段を備えたものであってもよい。   When the optical probe is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body via a coupling optical fiber, the optical tomographic imaging apparatus fixes at least a part of the coupling optical fiber at least when the optical tomographic image is acquired. A second fixing unit may be provided.

この第2の固定手段は、連結光ファイバの全体を、すくなくとも光断層画像取得時に固定するものであってもよい。   The second fixing means may fix the entire coupling optical fiber at least when acquiring the optical tomographic image.

また、上記光断層画像化装置は、光プローブに接続された、光ファイバを回転させる回転駆動ユニットと、この回転駆動ユニットを、すくなくとも光断層画像取得時に固定する第3の固定手段とを備えたものであってもよい。   The optical tomographic imaging apparatus includes a rotation drive unit that rotates an optical fiber connected to the optical probe, and a third fixing unit that fixes the rotation drive unit at least when the optical tomographic image is acquired. It may be a thing.

第1の固定手段は、光プローブに沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものであってもよい。   The first fixing means may include a cylindrical portion having a variable length extending along the optical probe.

第2の固定手段は、連結光ファイバに沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものであってもよい。   The second fixing means may include a variable-length cylindrical portion extending along the coupling optical fiber.

第1の固定手段は、光プローブの一部を露出する露出部を有するものであってもよい。   The first fixing means may have an exposed portion that exposes a part of the optical probe.

なお、光プローブの測定対象外に延びる部分とは、光プローブが内視鏡スコープ等のガイド手段に導入され、測定対象内に挿入される場合、ガイド手段外に延びる部分を意味するものである。   The portion of the optical probe that extends outside the measurement target means a portion that extends outside the guide unit when the optical probe is introduced into the guide unit such as an endoscope and inserted into the measurement target. .

本発明の光断層画像化装置によれば、光プローブの測定対象外に延びる部分の少なくとも一部を、すくなくとも光断層画像取得時に固定する固定手段を備えたことにより、光断層画像を取得するときに、光プローブの測定対象外に延びる部分に意図しない外力が生じた場合でも、その外力による光プローブの揺れを抑制し、光プローブの光ファイバの複屈折性の変動を減少させることができ、良好な画質の断層画像を取得できる。   According to the optical tomographic imaging apparatus of the present invention, when an optical tomographic image is acquired by including a fixing unit that fixes at least a part of the optical probe extending outside the measurement target at least when the optical tomographic image is acquired. In addition, even when an unintended external force is generated in a portion extending outside the measurement target of the optical probe, the fluctuation of the birefringence of the optical fiber of the optical probe can be reduced by suppressing the fluctuation of the optical probe due to the external force, A tomographic image with good image quality can be acquired.

この第1の固定手段が、光プローブの測定対象外に延びる部分の全体を、すくなくとも光断層画像取得時に固定するものであれば、光断層画像を取得するときに、光プローブの測定対象外に延びる部分に意図しない外力が生じた場合でも、この部分が固定されていることから、光プローブの光ファイバの複屈折性を一定に維持でき、さらに良好な画質の断層画像を取得できる。   If the first fixing means fixes the entire portion extending outside the measurement target of the optical probe at least when acquiring the optical tomographic image, it is excluded from the measurement target of the optical probe when acquiring the optical tomographic image. Even when an unintended external force is generated in the extended portion, since this portion is fixed, the birefringence of the optical fiber of the optical probe can be maintained constant, and a tomographic image with a better image quality can be acquired.

光プローブが連結光ファイバを介して光断層画像化装置本体に接続されるものであり、上記光断層画像化装置が、この連結光ファイバの少なくとも一部を、すくなくとも光断層画像取得時に固定する固定手段を備えたものであれば、光断層画像を取得するときに、連結光ファイバに意図しない外力が生じた場合でも、その外力による連結光ファイバの揺れを抑制し、連結光ファイバの複屈折性の変動を減少させることができ、良好な画質の断層画像を取得できる。   An optical probe is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body via a coupling optical fiber, and the optical tomographic imaging apparatus fixes at least a part of the coupling optical fiber at least when the optical tomographic image is acquired. If an optical tomographic image is acquired, even if an unintended external force is generated in the coupling optical fiber, the coupling optical fiber is prevented from shaking due to the external force, and the birefringence of the coupling optical fiber is suppressed. The tomographic image with good image quality can be acquired.

この第2の固定手段が、連結光ファイバの全体を、すくなくとも光断層画像取得時に固定するものであれば、光断層画像を取得するときに、連結光ファイバに意図しない外力が生じた場合でも、この部分が固定されていることから、連結光ファイバの複屈折性を一定に維持でき、さらに良好な画質の断層画像を取得できる。   If this second fixing means fixes the entire coupled optical fiber at least at the time of optical tomographic image acquisition, even when an unintended external force is generated in the coupled optical fiber when acquiring the optical tomographic image, Since this portion is fixed, the birefringence of the coupling optical fiber can be kept constant, and a tomographic image with better image quality can be acquired.

また、上記光断層画像化装置が、光プローブに接続された、光ファイバを回転させる回転駆動ユニットと、この回転駆動ユニットを、すくなくとも光断層画像取得時に固定する固定手段とを備えたものである場合、その回転駆動ユニットに意図しない外力が生じた場合でも、この回転駆動ユニットおよびこの回転駆動ユニットに接続する光プローブの揺れを防止し、良好な画質の断層画像を取得可能な光断層画像化装置を実現することができる。   The optical tomographic imaging apparatus includes a rotary drive unit that rotates an optical fiber connected to an optical probe, and a fixing unit that fixes the rotary drive unit at least when acquiring an optical tomographic image. In this case, even when an unintended external force is generated in the rotary drive unit, the optical drive connected to the rotary drive unit and the optical probe connected to the rotary drive unit can be prevented from shaking, and a tomographic image with good image quality can be obtained. An apparatus can be realized.

第1の固定手段と第2の固定手段のいずれも、内部の光プローブあるいは連結光ファイバに沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものである場合、異なる長さの光プローブあるいは連結光ファイバにも幅広く使用することができる。   When both the first fixing means and the second fixing means include a cylindrical portion having a variable length extending along the internal optical probe or the connecting optical fiber, the optical probes or the connecting optical fibers having different lengths are used. Can also be used widely.

第1の固定手段が、光プローブの一部を露出する露出部を有するものであれば、この露出部から光プローブをその光プローブの軸方向に操作することができる。   If the first fixing means has an exposed portion that exposes a part of the optical probe, the optical probe can be operated from the exposed portion in the axial direction of the optical probe.

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一実施形態の外観斜視図であり、図2は図1の実施形態の全体構成を示す概略構成図である。本実施の形態においては、本発明の光断層画像化装置1を内視鏡装置2に組み合わせて、光断層画像化装置1の光プローブ10を、内視鏡スコープ110の鉗子口をガイド手段として体腔内に挿入されるように構成したものとして説明する。   Embodiments of an optical tomographic imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of an embodiment of the optical tomographic imaging apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the embodiment of FIG. In the present embodiment, the optical tomographic imaging apparatus 1 of the present invention is combined with the endoscope apparatus 2, the optical probe 10 of the optical tomographic imaging apparatus 1 is used, and the forceps port of the endoscope scope 110 is used as a guide means. It demonstrates as what was comprised so that it might insert in a body cavity.

光断層画像化装置1は、光断層画像化装置本体1A、内視鏡スコープ110の鉗子口から鉗子チャンネルを挿通して体腔内に挿入される光プローブ10、両端がそれぞれ光断層画像化装置本体1Aと光プローブ10に接続され、光断層画像化装置本体1Aと光プローブ10を光学的に接続させる連結光ファイバFB20、光プローブ10の基端側に接続され、光プローブ10に内蔵された光ファイバ12および光学レンズ15を回転させる回転駆動ユニット10A、および光プローブ10の測定対象H外に延びる部分と連結光ファイバFB20の全体をそれぞれ固定する第1の固定手段5Aと第2の固定手段5Bを備えたものである。   An optical tomographic imaging apparatus 1 includes an optical tomographic imaging apparatus main body 1A, an optical probe 10 that is inserted into a body cavity through a forceps channel from a forceps opening of an endoscope scope 110, and both ends of the optical tomographic imaging apparatus main body. 1A and the optical probe 10 are connected to the optical tomographic imaging apparatus main body 1A and the optical probe 10, and the optical fiber 10 is connected to the proximal end side of the optical probe 10. A rotary driving unit 10A for rotating the fiber 12 and the optical lens 15, and a first fixing means 5A and a second fixing means 5B for fixing the portion of the optical probe 10 extending outside the measurement target H and the whole of the coupling optical fiber FB20, respectively. It is equipped with.

図3は光プローブ10の先端部分の一例を示す模式図である。光プローブ10は、先端に光学レンズ15を内蔵し、内部に光ファイバ12を収容した、プローブ外筒(シース)11を有している。プローブ外筒(シース)11は、可撓性を有するとともに、測定光L1および反射光L3が透過する材料からなっている。なお、プローブ外筒11は先端がキャップ11aにより閉塞された構造を有している。また、光プローブ10には、光断層画像P1の取得時にこの光プローブ10における測定対象Hとの接触方向Eを検出するため、プローブ外筒11の先端側の側面に、後述する接触位置検出手段が形成されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the tip portion of the optical probe 10. The optical probe 10 has a probe outer cylinder (sheath) 11 that incorporates an optical lens 15 at the tip and accommodates an optical fiber 12 therein. The probe outer cylinder (sheath) 11 is made of a material that has flexibility and allows the measurement light L1 and the reflected light L3 to pass therethrough. The probe outer cylinder 11 has a structure in which the tip is closed by a cap 11a. Further, the optical probe 10 detects a contact direction E with the measurement target H in the optical probe 10 when the optical tomographic image P1 is acquired. Is formed.

光ファイバ12は、光断層画像化装置本体1Aの干渉計20から連結光ファイバFB20を介して入力された測定光L1を測定対象Hまで導波するとともに、測定光L1が測定対象Hに照射されたときの測定対象Hからの反射光(後方散乱光)L3を、連結光ファイバFB20を介して光断層画像化装置本体1Aの干渉計20まで導波するものであって、プローブ外筒11内に収容されている。また、光ファイバ12の外周側にはフレキシブルシャフト13が固定されており、光ファイバ12およびフレキシブルシャフト13は回転駆動ユニット10Aに機械的に接続されている。そして、光ファイバ12およびフレキシブルシャフト13は回転駆動ユニット10Aによりプローブ外筒11に対し矢印R1方向に回転するようになっている。なお、回転駆動ユニット10Aは図示しない回転エンコーダを具備しており、回転制御手段10Bは回転エンコーダからの信号に基づいて測定光L1の照射位置を認識するようになっている。   The optical fiber 12 guides the measurement light L1 input from the interferometer 20 of the optical tomographic imaging apparatus main body 1A via the coupling optical fiber FB20 to the measurement target H, and the measurement light L1 is irradiated to the measurement target H. The reflected light (backscattered light) L3 from the measurement target H is guided to the interferometer 20 of the optical tomographic imaging apparatus main body 1A through the coupling optical fiber FB20, and the inside of the probe outer cylinder 11 Is housed in. A flexible shaft 13 is fixed to the outer peripheral side of the optical fiber 12, and the optical fiber 12 and the flexible shaft 13 are mechanically connected to the rotation drive unit 10A. The optical fiber 12 and the flexible shaft 13 are rotated in the arrow R1 direction with respect to the probe outer cylinder 11 by the rotation drive unit 10A. The rotation drive unit 10A includes a rotation encoder (not shown), and the rotation control means 10B recognizes the irradiation position of the measurement light L1 based on a signal from the rotation encoder.

光学レンズ15は、光ファイバ12から射出した測定光L1を測定対象Hに対し集光するために略球状の形状を有しており、測定対象Hからの反射光L3を集光し光ファイバ12に入射する。ここで、光学レンズ15の焦点距離は、たとえば光ファイバ12の光軸LPからプローブ外筒11の径方向に向かって距離D=3mmの位置に形成されている。光学レンズ15は光ファイバ12の光出射端部に固定部材14を用いて固定されており、光ファイバ12が矢印R1方向に回転したとき、光学レンズ15も一体的に矢印R1方向に回転する。よって、光プローブ10は、測定対象Hに対し光学レンズ15から射出される測定光L1を矢印R1方向(プローブ外筒11の円周方向)に走査しながら照射することになる。   The optical lens 15 has a substantially spherical shape for condensing the measurement light L1 emitted from the optical fiber 12 onto the measurement target H, and condenses the reflected light L3 from the measurement target H to collect the optical fiber 12. Is incident on. Here, the focal length of the optical lens 15 is formed, for example, at a distance D = 3 mm from the optical axis LP of the optical fiber 12 toward the radial direction of the probe outer cylinder 11. The optical lens 15 is fixed to the light emitting end of the optical fiber 12 using a fixing member 14, and when the optical fiber 12 rotates in the direction of arrow R1, the optical lens 15 also rotates integrally in the direction of arrow R1. Therefore, the optical probe 10 irradiates the measurement object H with the measurement light L1 emitted from the optical lens 15 while scanning in the arrow R1 direction (circumferential direction of the probe outer cylinder 11).

回転駆動ユニット10Aは、光プローブ10が着脱可能に取り付けられる挿入部16a、光ファイバFB20が挿入される挿入部16b、および光断層画像化装置本体1Aの回転制御手段10Bからの電気信号を伝える電気信号ケーブルが挿入される図示しないケーブル挿入部を有する筐体を備える。また、その筐体の内部には、光ファイバ12と同軸上に配置され、該光ファイバ12を回動させるロータリコネクタ、該ロータリコネクタを駆動する駆動モータ、ロータリコネクタの回転位置を検出するロータリエンコーダ等が設けられている。   The rotation drive unit 10A is an electric device that transmits electrical signals from the insertion portion 16a to which the optical probe 10 is detachably attached, the insertion portion 16b to which the optical fiber FB20 is inserted, and the rotation control means 10B of the optical tomographic imaging apparatus main body 1A. A housing having a cable insertion portion (not shown) into which the signal cable is inserted is provided. Further, in the inside of the housing, a rotary connector that is arranged coaxially with the optical fiber 12 and rotates the optical fiber 12, a drive motor that drives the rotary connector, and a rotary encoder that detects the rotational position of the rotary connector Etc. are provided.

駆動モータは電気信号ケーブルを介して光断層画像化装置本体1Aの回転制御手段10Bにより制御されており、光ファイバ12および光学レンズ15をたとえば約20Hzでプローブ外筒11に対し矢印R1方向に回転するように制御される。回転制御手段10Bは、ロータリエンコーダにより検知されたロータリコネクタの回転角度に基づき、光ファイバ12が1回転したと判断したとき、回転クロック信号RCLKを断層画像処理手段100に出力するようになっている。 The drive motor is controlled by the rotation control means 10B of the optical tomographic imaging apparatus main body 1A via an electric signal cable, and the optical fiber 12 and the optical lens 15 are rotated in the direction of the arrow R1 relative to the probe outer cylinder 11 at about 20 Hz, for example. To be controlled. The rotation control means 10B outputs the rotation clock signal R CLK to the tomographic image processing means 100 when it is determined that the optical fiber 12 has made one rotation based on the rotation angle of the rotary connector detected by the rotary encoder. Yes.

この回転駆動ユニット10Aは、その筐体の内部に駆動モータ、ロータリエンコーダ等を内蔵した重量物であることから、例えば、内視鏡スコープ110の操作部、内視鏡スコープ110から内視鏡装置本体2Aまで延在されたユニバーサルコード、あるいは光断層画像化装置本体1Aが載置されているラック19または手術台等にその基端部が固定された自在アーム等に取り付けて固定することにより、すくなくとも光断層画像取得時に固定保持することが望ましい。   Since the rotary drive unit 10A is a heavy object including a drive motor, a rotary encoder, and the like inside the casing, for example, the operation unit of the endoscope scope 110, the endoscope device from the endoscope scope 110, and the like. By attaching and fixing to a universal arm extending to the main body 2A, or a free arm whose base end is fixed to the rack 19 or the operating table on which the optical tomographic imaging apparatus main body 1A is placed, It is desirable to hold at least when acquiring an optical tomographic image.

また、回転駆動ユニット10Aの挿入部16a、16bには、光プローブ10または連結光ファイバFB20を固定する第1の固定手段5Aおよび第2の固定手段5Bが、それぞれの内部空間を挿入部16aと挿入部16bに連続させて設けられている。   Further, the first fixing means 5A and the second fixing means 5B for fixing the optical probe 10 or the connecting optical fiber FB20 are inserted into the insertion portions 16a and 16b of the rotational drive unit 10A, respectively, and the internal spaces thereof are connected to the insertion portion 16a. It is provided continuously with the insertion portion 16b.

第1の固定手段5Aは、複数のひだを有する薄膜により形成された略円筒形のベローズからなる長さ調整部205Aと、長さ調整部205Aの両側に内部空間を長さ調整部205Aの内部空間に連続させて延びた蛇腹管部と、その蛇腹管部の側面の一部が切断されて光プローブ10の一部を本第1の固定手段5Aから露出する露出部307とを備え、光プローブ10の鉗子口外に延びる部分をその全体に亘って覆うように形成されている。   The first fixing means 5A includes a length adjusting portion 205A made of a substantially cylindrical bellows formed of a thin film having a plurality of pleats, and an internal space on both sides of the length adjusting portion 205A. A bellows tube portion extending continuously in space, and an exposed portion 307 in which a part of the side surface of the bellows tube portion is cut to expose a part of the optical probe 10 from the first fixing means 5A. The probe 10 is formed so as to cover the entire portion extending outside the forceps opening.

図4および図5はそれぞれ図1に示す長さ調整部205Aの伸縮の様子を示す拡大断面図であり、この長さ調整部205Aは、両側から円筒形の長手方向(中心軸方向)に引っ張ることにより、所定の長さ範囲で延長させることが可能であり、逆に、円筒形の長手方向(中心軸方向)に圧力を加えることにより長手方向の長さを縮小させることができる。図12は図1に示す露出部307の拡大斜面図である。   4 and 5 are enlarged cross-sectional views showing how the length adjusting unit 205A shown in FIG. 1 expands and contracts, and the length adjusting unit 205A is pulled from both sides in the longitudinal direction of the cylinder (center axis direction). Thus, the length can be extended within a predetermined length range, and conversely, the length in the longitudinal direction can be reduced by applying pressure in the longitudinal direction (center axis direction) of the cylindrical shape. FIG. 12 is an enlarged perspective view of the exposed portion 307 shown in FIG.

第1の固定手段5Aは、この第1の固定手段5Aの光プローブ10に沿って延びる長さを可変とする長さ調整部205Aおよび屈曲変形自在でかつ形状自己保持性を有する蛇腹管部を有することにより、第1の固定手段5Aを所望の形状に屈曲変形および伸縮し、この第1の固定手段5Aの内部に収容された光プローブ10の長さに合せて光断層画像の取得に最も好ましい状態に自由に調節できるとともに、光断層画像を取得するときには、その形状で固定することができる。また、上記露出部307から、手動または光プローブを軸方向に操作する操作手段により、露出された光プローブをその光プローブ10の軸方向に操作し、光プローブ10の先端の位置を調整することができる。   The first fixing means 5A includes a length adjusting portion 205A that allows the length extending along the optical probe 10 of the first fixing means 5A to be variable, and a bellows tube portion that is freely deformable and has shape self-holding ability. Accordingly, the first fixing means 5A is bent and deformed and stretched in a desired shape, and is most suitable for acquiring an optical tomographic image in accordance with the length of the optical probe 10 accommodated in the first fixing means 5A. While being able to adjust freely to a preferable state, when acquiring an optical tomographic image, it can fix in the shape. Further, from the exposed portion 307, the exposed optical probe is operated in the axial direction of the optical probe 10 by an operating means for operating the optical probe manually or in the axial direction, and the position of the tip of the optical probe 10 is adjusted. Can do.

また、第2の固定手段5Bは、本固定手段5Bの連結光ファイバFB20に沿って延びる長さを可変とするベローズからなる長さ調整部205Bおよびその両側に延びる屈曲変形自在でかつ形状自己保持性を有する蛇腹管部を備え、光断層画像装置本体1Aにおける連結光ファイバFB20が取り付けられる取付部から回転駆動ユニット10Aの挿入部16bまで延在する連結光ファイバFB20の全体に亘って形成されている。   The second fixing means 5B includes a length adjusting portion 205B made of a bellows having a variable length extending along the coupling optical fiber FB20 of the main fixing means 5B, and a bendable and freely self-holding shape extending to both sides thereof. And a connecting bellows tube portion extending from the attachment portion to which the connecting optical fiber FB20 in the optical tomographic image apparatus main body 1A is attached to the insertion portion 16b of the rotary drive unit 10A. Yes.

これにより、この第2の固定手段5Bを所望の形状に屈曲変形および伸縮し、その第2の固定手段5Bの内部に収容された連結光ファイバFB20の長さに合せて光断層画像の取得に最も好ましい状態に自由に調節できるとともに、光断層画像を取得するときには、その形状で固定することができる。   As a result, the second fixing means 5B is bent and deformed into a desired shape and expanded and contracted, and an optical tomographic image is acquired in accordance with the length of the coupled optical fiber FB20 accommodated in the second fixing means 5B. It can be freely adjusted to the most preferable state, and can be fixed in its shape when an optical tomographic image is acquired.

なお、第1の固定手段5Aおよび第2の固定手段5Bが、それぞれベローズからなる長さ調整部205A、205Bを備えた場合について説明したが、これに限らずいかなる方法により第1の固定手段5Aおよび第2の固定手段5Bのいずれかの長さを調整するようにしてもよい。以下、図6から図11を参照して、第1の固定手段5Aまたは第2の固定手段5Bの長さを調整する幾つかの方法を例示として説明する。   Although the case where the first fixing means 5A and the second fixing means 5B are each provided with the length adjusting portions 205A and 205B made of bellows has been described, the present invention is not limited to this, and the first fixing means 5A is not limited to this. The length of either of the second fixing means 5B may be adjusted. Hereinafter, with reference to FIGS. 6 to 11, several methods for adjusting the length of the first fixing means 5A or the second fixing means 5B will be described as examples.

例えば、図6及び図7に示すように、略円管状の第1の固定手段5Aを、所定の長さの空間を挟んで配置された2つの円管部およびそれらの円管部に接続された長穴固定部216を備えた構成とし、長穴固定部216に、第1の固定手段5Aの軸方向に平行する方向に延出する長穴状の接続ボルト通し穴を形成する。この長穴固定部216を一方の円管部に固定し、他方の円管部には、接続ボルト通し穴を通る接続ボルト217により固定されるようにする。これにより、第1の固定手段5Aの長さを変更する場合には、上記他方の円管部を長穴固定部の固定用穴の長さの範囲で第1の固定手段5Aの軸方向に移動させることにより、第1の固定手段5Aの長さを調整することができる。   For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the first fixing means 5A having a substantially tubular shape is connected to two circular pipe portions arranged with a space of a predetermined length and the circular pipe portions. The long hole fixing portion 216 is provided with a long hole-like connection bolt through hole extending in a direction parallel to the axial direction of the first fixing means 5A. The long hole fixing portion 216 is fixed to one circular pipe portion, and the other circular pipe portion is fixed by a connection bolt 217 passing through the connection bolt through hole. Accordingly, when the length of the first fixing means 5A is changed, the other circular pipe portion is moved in the axial direction of the first fixing means 5A within the range of the length of the fixing hole of the long hole fixing portion. By moving it, the length of the first fixing means 5A can be adjusted.

また、図8及び図9に示すように、略円管状の第1の固定手段5Aを、2つの不連続する円管部から構成されるようにし、一方の円管部の端部には、周壁に雄ねじ部が設けられた送りねじ部226を形成する。また、他方の円管部の端部には、内周面に送りねじ部226の雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられた回転摺動部227を回転可能に接続する。これにより、この回転摺動部227を送りねじ部226に沿って回転させることにより、回転摺動部227およびその回転摺動部227に接続された円管部を、送りねじ部226に対して第1の固定手段5Aの軸方向にスライドして移動させ、第1の固定手段5Aの長さを調整することができる。   Also, as shown in FIGS. 8 and 9, the first fixing means 5A having a substantially tubular shape is constituted by two discontinuous circular pipe portions, and at the end of one circular pipe portion, A feed screw portion 226 having a male screw portion on the peripheral wall is formed. Moreover, the rotation sliding part 227 provided with the internal thread part which meshes with the external thread part of the feed screw part 226 on the inner peripheral surface is rotatably connected to the end part of the other circular pipe part. Accordingly, by rotating the rotary sliding portion 227 along the feed screw portion 226, the rotary slide portion 227 and the circular pipe connected to the rotary slide portion 227 are moved with respect to the feed screw portion 226. The length of the first fixing means 5A can be adjusted by sliding in the axial direction of the first fixing means 5A.

また、図10及び図11に示すように、略円管状の第1の固定手段5Aの一部領域に、伸縮ロッド235Aを形成する。具体的には、第1のロッド236、この第1のロッド236の内部に軸方向摺動可能に挿入された第2のロッド237、および第2のロッド237の内部に軸方向摺動可能に挿入された第3のロッド238を備え、さらに、第2のロッド237を第1のロッド236に対する所望の伸出状態でロックすることができる図示しない第1のロック機構と、第3のロッド238を第2のロッド237に対する所望の伸出状態でロックすることができる図示しない第2のロック機構とを設ける。これにより、該伸縮ロッド235Aを第1の固定手段5Aの軸方向に向けて任意の長さに引き出し可能にすると共に、該伸縮ロッド235Aを縮小して第1の固定手段5Aに沿った方向に収納できるように配置することにより、第1の固定手段5Aの長さを所望の長さに調整することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the telescopic rod 235 </ b> A is formed in a partial region of the first fixing means 5 </ b> A having a substantially tubular shape. Specifically, the first rod 236, the second rod 237 inserted in the first rod 236 so as to be axially slidable, and the second rod 237 are slidable in the axial direction. A first locking mechanism (not shown) that includes an inserted third rod 238 and that can lock the second rod 237 in a desired extended state relative to the first rod 236; And a second locking mechanism (not shown) that can lock the second rod 237 in a desired extended state. As a result, the telescopic rod 235A can be pulled out to an arbitrary length in the axial direction of the first fixing means 5A, and the telescopic rod 235A is reduced in the direction along the first fixing means 5A. By arranging so as to be accommodated, the length of the first fixing means 5A can be adjusted to a desired length.

なお、上述した全ての長さ調整方法は、第1の固定手段5Aの長さを調整する場合に限らず第2の固定手段5Bの長さを調整する場合にも適用して用いることができる。また、上述した実施の形態では、第1の固定手段5Aまたは第2の固定手段5Bの一部の領域に、長さ調整部を設けることにより、それらの固定手段5A、5Bの長さを調整可能とする方法について説明したが、第1の固定手段5Aまたは第2の固定手段5Bが、それらの固定手段5A、5Bの全体亘ってその軸方向に伸縮可能なもので形成されたものであり、別途に長さ調整部を設けることなく、その長さを可変とするものであってもよい。   Note that all the length adjustment methods described above can be applied and used not only when adjusting the length of the first fixing means 5A but also when adjusting the length of the second fixing means 5B. . In the above-described embodiment, the length of the fixing means 5A, 5B is adjusted by providing a length adjusting portion in a partial region of the first fixing means 5A or the second fixing means 5B. Although the enabling method has been described, the first fixing means 5A or the second fixing means 5B is formed such that the whole fixing means 5A, 5B can be expanded and contracted in the axial direction. The length may be variable without providing a separate length adjusting unit.

また、露出部307は、上記実施の形態において説明した第1の固定手段5Aの側面の一部を切断し、光プローブ10の一部を本第1の固定手段5Aから露出するものに限らず、例えば図13に示すように、略円管状の第1の固定手段5Aを、所定の長さの空間317を挟んで配置された2つの円管部およびそれらの円管部に接続されたアーム部318を備えた構成とし、一方の円管部の内部空間および他方の円管部の内部空間にかけて収容されている光プローブ10を、その所定の長さの空間部317において、両方の円管部に両端が接続されたアーム部318を除くほぼ全方位で露出するようにし、この露出部317から光プローブ10をその光プローブ10の軸方向に操作可能にしてもよい。   The exposed portion 307 is not limited to one that cuts a part of the side surface of the first fixing means 5A described in the above embodiment and exposes a part of the optical probe 10 from the first fixing means 5A. For example, as shown in FIG. 13, two substantially circular tube-shaped first fixing means 5A are arranged by sandwiching a space 317 having a predetermined length, and an arm connected to the circular tube portions. The optical probe 10 which is configured to include the portion 318 and is accommodated over the internal space of one circular tube portion and the internal space of the other circular tube portion is arranged in both the circular tubes in the space portion 317 having a predetermined length. The optical probe 10 may be exposed in almost all directions except for the arm portion 318 having both ends connected to the portion, and the optical probe 10 can be operated in the axial direction of the optical probe 10 from the exposed portion 317.

なお、各固定手段5A、5Bは、上述した蛇腹管に限らず、いかなる方法により、すくなくとも光断層画像取得時にそれぞれ光プローブ10の測定対象外に延びる部分または連結光ファイバFB20を固定するものであってもよい。   Each of the fixing means 5A and 5B is not limited to the above-described bellows tube, and fixes any portion extending outside the measurement target of the optical probe 10 or the coupling optical fiber FB20 at least when acquiring the optical tomographic image by any method. May be.

たとえば、図14に示すように、アルミニウムの内筒にポリエチレンの外筒を外装したチューブや、形状保持ウレタンチューブ等、屈曲変形自在でかつ形状自己保持性を有する材料により形成された、連結光ファイバFB20または光プローブ10が貫通可能な内部空間を有する略円管状の固定手段15A、15Bを用いることができる。この固定手段15Aまたは15Bを所望の形状に屈曲変形し、その第1の固定手段5Aまたは第2の固定手段5Bの内部に収容された光プローブ10または連結光ファイバFB20を光断層画像の取得に最も好ましい状態に自由に調節できるとともに、すくなくとも光断層画像を取得するときには、その形状で固定することができる。   For example, as shown in FIG. 14, a connected optical fiber formed of a material that is flexible and deformable and has a shape self-holding property, such as a tube in which an outer tube of polyethylene is sheathed on an inner tube of aluminum, or a shape-retaining urethane tube The substantially circular fixing means 15A, 15B having an internal space through which the FB 20 or the optical probe 10 can penetrate can be used. The fixing means 15A or 15B is bent and deformed into a desired shape, and the optical probe 10 or the connecting optical fiber FB20 accommodated in the first fixing means 5A or the second fixing means 5B is used to acquire an optical tomographic image. In addition to being able to freely adjust to the most preferable state, at least when acquiring an optical tomographic image, it can be fixed in its shape.

また、第1の固定手段5Aおよび第2の固定手段5Bとして、図15に示すように自在アーム25等の固定具に光プローブ10または連結光ファイバFB20を部分的に固定し、光プローブ10の測定対象外に延びる部分の一部または、および連結光ファイバFB20の一部または全体を所望の形状で固定するものであってもよい。この固定手段25は、第1の固定手段5Aおよび第2の固定手段5Bを兼ねるものであり、複数のアームが関節部を介してそれぞれ回動可能に連結された多関節アーム構造であり、その多間接アームの基端部は、光断層画像化装置本体が載置されているラック19に固定されている。この固定手段25の多関節アームの角度(形状)を調節することにより、それに取り付けられた光プローブ10または連結光ファイバFB20を光断層画像の取得に最も好ましい状態に固定することができる。さらに、この固定手段25には、光プローブ10に接続された、光ファイバ10を回転させる回転駆動ユニット10Aが取り付けられて、固定保持されており、回転駆動ユニット10Aに意図しない外力が生じた場合でも、この回転駆動ユニット10Aおよびこの回転駆動ユニット10Aに接続する光プローブ10の揺れを防止することができる。   Further, as the first fixing means 5A and the second fixing means 5B, as shown in FIG. 15, the optical probe 10 or the coupling optical fiber FB20 is partially fixed to a fixing tool such as a free arm 25, and the optical probe 10 A part of the part extending outside the measurement object or a part or the whole of the coupling optical fiber FB20 may be fixed in a desired shape. The fixing means 25 serves as both the first fixing means 5A and the second fixing means 5B, and has a multi-joint arm structure in which a plurality of arms are connected to each other via joint portions, The base end of the multi-indirect arm is fixed to a rack 19 on which the optical tomographic imaging apparatus main body is placed. By adjusting the angle (shape) of the articulated arm of the fixing means 25, the optical probe 10 or the connecting optical fiber FB20 attached thereto can be fixed in the most preferable state for acquiring an optical tomographic image. Further, a rotation driving unit 10A that rotates the optical fiber 10 connected to the optical probe 10 is attached to the fixing means 25 and is fixedly held, and an unintended external force is generated in the rotation driving unit 10A. However, it is possible to prevent the rotation drive unit 10A and the optical probe 10 connected to the rotation drive unit 10A from shaking.

以下、光断層画像化装置本体1Aについて説明する。光断層画像化装置本体1Aは、干渉計20、光源ユニット30、周期クロック生成手段80、A/D変換ユニット90、断層画像処理手段100等を有している。   Hereinafter, the optical tomographic imaging apparatus main body 1A will be described. The optical tomographic imaging apparatus main body 1A includes an interferometer 20, a light source unit 30, a periodic clock generation unit 80, an A / D conversion unit 90, a tomographic image processing unit 100, and the like.

図16は光源ユニット30の一例を示す模式図である。光源ユニット30は、波長を一定の周期Tで掃引させながらレーザ光Lを射出するものである。具体的には、光源ユニット30は、半導体光増幅器(半導体利得媒質)311と光ファイバFB30とを有しており、光ファイバFB30が半導体光増幅器311の両端に接続された構造を有している。半導体光増幅器311は駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバFB30の一端側に射出するとともに、光ファイバFB30の他端側から入射された光を増幅する機能を有している。そして、半導体光増幅器311に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器311および光ファイバFB30により形成される光共振器によりレーザ光Lが光ファイバFB30へ射出されるようになっている。 FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of the light source unit 30. The light source unit 30 is adapted to emit laser light L while sweeping the wavelength at a constant period T 0. Specifically, the light source unit 30 includes a semiconductor optical amplifier (semiconductor gain medium) 311 and an optical fiber FB30, and the optical fiber FB30 is connected to both ends of the semiconductor optical amplifier 311. . The semiconductor optical amplifier 311 has a function of emitting weak emission light to one end side of the optical fiber FB30 by injecting drive current and amplifying light incident from the other end side of the optical fiber FB30. When a drive current is supplied to the semiconductor optical amplifier 311, the laser light L is emitted to the optical fiber FB 30 by an optical resonator formed by the semiconductor optical amplifier 311 and the optical fiber FB 30.

さらに、光ファイバFB30には光分岐器312が結合されており、光ファイバFB30内を導波する光の一部が光分岐器312から光ファイバFB31側へ射出されるようになっている。光ファイバFB31から射出した光はコリメータレンズ313、回折格子素子314、光学系315を介して回転多面鏡(ポリゴンミラー)316において反射される。そして反射された光は光学系315、回折格子素子314、コリメータレンズ313を介して再び光ファイバFB31に入射される。   Further, an optical branching device 312 is coupled to the optical fiber FB30, and a part of the light guided in the optical fiber FB30 is emitted from the optical branching device 312 to the optical fiber FB31 side. Light emitted from the optical fiber FB31 is reflected by a rotating polygon mirror (polygon mirror) 316 via a collimator lens 313, a diffraction grating element 314, and an optical system 315. The reflected light enters the optical fiber FB31 again via the optical system 315, the diffraction grating element 314, and the collimator lens 313.

ここで、この回転多面鏡316は矢印R30方向に回転するものであって、各反射面の角度が光学系315の光軸に対して変化するようになっている。これにより、回折格子素子314において分光された光のうち、特定の波長帯域の光だけが再び光ファイバFB31に戻るようになる。この光ファイバFB31に戻る光の波長は光学系315の光軸と反射面との角度によって決まる。そして光ファイバFB31に入射した特定の波長の光が光分岐器312から光ファイバFB30に入射され、特定の波長のレーザ光Lが光ファイバFB1a側に射出されるようになっている。   Here, the rotary polygon mirror 316 is rotated in the direction of the arrow R30, and the angle of each reflecting surface is changed with respect to the optical axis of the optical system 315. Thereby, only the light of a specific wavelength band among the lights dispersed in the diffraction grating element 314 returns to the optical fiber FB31 again. The wavelength of the light returning to the optical fiber FB31 is determined by the angle between the optical axis of the optical system 315 and the reflecting surface. The light having a specific wavelength incident on the optical fiber FB31 is incident on the optical fiber FB30 from the optical splitter 312 and the laser light L having a specific wavelength is emitted toward the optical fiber FB1a.

したがって、回転多面鏡316が矢印R30方向に等速で回転したとき、再び光ファイバFB1aに入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化することになる。具体的には、図17に示すように、光源ユニット30は最小掃引波長λminから最大掃引波長λmaxまで波長を一定の周期T(たとえば約50μsec)で掃引した光Lを射出する。そして、光源ユニット30から射出された光Lは、光ファイバカプラ等からなる光分岐手段2により、光ファイバFB1b、FB1cにそれぞれ分岐され、干渉計20および周期クロック生成手段80にそれぞれ入射される。 Therefore, when the rotary polygon mirror 316 rotates at a constant speed in the direction of the arrow R30, the wavelength λ of the light incident on the optical fiber FB1a again changes with a constant period as time passes. Specifically, as shown in FIG. 17, the light source unit 30 emits light L having a wavelength swept from the minimum sweep wavelength λmin to the maximum sweep wavelength λmax at a constant period T 0 (for example, about 50 μsec). The light L emitted from the light source unit 30 is branched into the optical fibers FB1b and FB1c by the optical branching unit 2 made of an optical fiber coupler or the like, and is incident on the interferometer 20 and the periodic clock generation unit 80, respectively.

なお、光源ユニット30としてポリゴンミラーを回転させることにより波長を掃引させる場合について例示しているが、たとえばASE光源ユニット等のような公知の技術により一定の周期で波長を掃引させながら射出するようにしても良い。   Although the case where the wavelength is swept by rotating the polygon mirror as the light source unit 30 is illustrated, the light source unit 30 emits light while sweeping the wavelength at a constant period by a known technique such as an ASE light source unit. May be.

図18は干渉計20の一例を示す模式図である。干渉計20はマッハツェンダー型の干渉計であって、筐体20Aに各種光学部品を収容することにより構成されている。干渉計20は、光源ユニット30から射出された光Lを測定光L1と参照光L2とに分割する光分割手段3と、光分割手段3により分割された測定光L1が測定対象Hに照射されたときの測定対象Hからの反射光L3と参照光L2とを合波する合波手段4と、合波手段4により合波された反射光L3と参照光L2との干渉光L4を検出する干渉光検出手段70とを備えている。なお、干渉計20と光源ユニット30とはAPC(Angled physical contact)コネクタを用いて接続されている。APCコネクタを用いることにより光コネクタ(光ファイバ)の接続端面からの反射戻り光を極限にまで低減し、光断層画像P1の画質劣化を防止することができる。   FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of the interferometer 20. The interferometer 20 is a Mach-Zehnder type interferometer, and is configured by housing various optical components in a housing 20A. The interferometer 20 divides the light L emitted from the light source unit 30 into measurement light L1 and reference light L2, and the measurement light L1 divided by the light division means 3 is irradiated onto the measurement target H. And combining means 4 for combining the reflected light L3 from the measurement target H and the reference light L2, and detecting the interference light L4 between the reflected light L3 combined by the combining means 4 and the reference light L2. Interference light detecting means 70. The interferometer 20 and the light source unit 30 are connected using an APC (Angled physical contact) connector. By using the APC connector, the reflected return light from the connection end face of the optical connector (optical fiber) can be reduced to the limit, and the deterioration of the image quality of the optical tomographic image P1 can be prevented.

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30から光ファイバFB1bを導波した光Lをそれぞれ測定光L1と参照光L2とに分割する。このとき、光分割手段3は、たとえば測定光L1:参照光L2=99:1の割合で分割する。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、分割された測定光L1は光ファイバFB2側に入射され、参照光L2は光ファイバFB3側に入射されるようになっている。
光ファイバFB2には光サーキュレータ21が接続されており、光サーキュレータ21には光ファイバFB4、FB5がそれぞれ接続されている。光ファイバFB4には測定光L1を光プローブ10まで導波する連結光ファイバFB20が接続されており、この連結光ファイバFB20を介して光プローブ10へ導波された測定光L1は測定対象Hに照射される。また、光プローブ10により検出された測定光L1の測定対象からの反射光L3は連結光ファイバFB20を介して光ファイバFB4に導波され、光サーキュレータ21に入射され、光サーキュレータ21から光ファイバFB5側に射出されるようになっている。なお、光ファイバFB4と連結光ファイバFB20とはAPC(Angled physical contact)コネクタを用いて接続されており、光コネクタ(光ファイバ)の接続端面からの反射戻り光を極限にまで低減し、光断層画像P1の画質劣化を防止するようになっている。
The light splitting means 3 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, and splits the light L guided from the light source unit 30 through the optical fiber FB1b into the measurement light L1 and the reference light L2. At this time, the light dividing means 3 divides the light at a ratio of, for example, measurement light L1: reference light L2 = 99: 1. The light splitting means 3 is optically connected to each of the two optical fibers FB2 and FB3. The split measurement light L1 is incident on the optical fiber FB2 side, and the reference light L2 is incident on the optical fiber FB3 side. It is like that.
An optical circulator 21 is connected to the optical fiber FB2, and optical fibers FB4 and FB5 are connected to the optical circulator 21, respectively. The optical fiber FB4 is connected to a coupling optical fiber FB20 that guides the measurement light L1 to the optical probe 10, and the measurement light L1 guided to the optical probe 10 via the coupling optical fiber FB20 is transmitted to the measurement target H. Irradiated. The reflected light L3 from the measurement target of the measurement light L1 detected by the optical probe 10 is guided to the optical fiber FB4 via the coupling optical fiber FB20, is incident on the optical circulator 21, and is transmitted from the optical circulator 21 to the optical fiber FB5. Injected to the side. The optical fiber FB4 and the connecting optical fiber FB20 are connected by using an APC (Angled physical contact) connector, and the reflected return light from the connection end face of the optical connector (optical fiber) is reduced to the limit, so that the optical tomography Image quality deterioration of the image P1 is prevented.

一方、光ファイバFB3には光サーキュレータ22が接続されており、光サーキュレータ22には光ファイバFB6、FB7がそれぞれ接続されている。光ファイバFB6には、断層画像の取得領域を調整するために参照光L2の光路長を変更する光路長調整手段40が接続されている。光路長調整手段40は、光路長を粗調整する光路長粗調整用光ファイバ40Aと、光路長を微調整する光路長微調整手段40Bとを有している。   On the other hand, an optical circulator 22 is connected to the optical fiber FB3, and optical fibers FB6 and FB7 are connected to the optical circulator 22, respectively. The optical fiber FB6 is connected with an optical path length adjusting means 40 for changing the optical path length of the reference light L2 in order to adjust the tomographic image acquisition region. The optical path length adjusting means 40 includes an optical path length rough adjusting optical fiber 40A for coarsely adjusting the optical path length, and an optical path length fine adjusting means 40B for finely adjusting the optical path length.

光路長粗調整用光ファイバ40Aは、一端側が光ファイバFB2に対し着脱可能に接続されており、他端側が光路長微調整手段40Bに着脱可能に接続されている。光路長粗調整用光ファイバ40Aは予め異なる長さのものが複数用意されており、必要に応じて適切な長さの光路長粗調整用光ファイバ40Aが適宜取り付けられる。なお、この光路長粗調整用光ファイバ40Aは、光ファイバFB6および光路長微調整手段40BとAPC(Angled physical contact)コネクタを用いて接続されており、光コネクタ(光ファイバ)の接続端面からの反射戻り光を極限にまで低減し、断層画像Pの画質劣化を防止するようになっている。   One end side of the optical path length coarse adjustment optical fiber 40A is detachably connected to the optical fiber FB2, and the other end side is detachably connected to the optical path length fine adjustment means 40B. A plurality of optical path length rough adjustment optical fibers 40A having different lengths are prepared in advance, and an optical path length rough adjustment optical fiber 40A having an appropriate length is appropriately attached as necessary. The optical path length coarse adjustment optical fiber 40A is connected to the optical fiber FB6 and the optical path length fine adjustment means 40B using an APC (Angled physical contact) connector, and is connected to the end face of the optical connector (optical fiber). The reflected return light is reduced to the limit, and the image quality deterioration of the tomographic image P is prevented.

光路長微調整手段40Bは、反射ミラー43、光ターミネータ44等を有している。反射ミラー43は、光路長粗調整用光ファイバ40Aから射出された参照光L2を光ターミネータ44側に反射するとともに、光ターミネータ44から反射した参照光L2を再び光路長粗調整用光ファイバ40A側に反射するものである。この反射ミラー43は可動ステージ(図示せず)上に固定されており、ミラー移動手段により参照光L2の光軸方向(矢印A方向)に移動することにより、参照光L2の光路長が変更する。この可動ステージは医師等により、光路長調整操作部46が操作されることにより反射ミラー43を矢印A方向に移動させるようになっている。   The optical path length fine adjustment means 40B includes a reflection mirror 43, an optical terminator 44, and the like. The reflection mirror 43 reflects the reference light L2 emitted from the optical path length coarse adjustment optical fiber 40A to the optical terminator 44 side, and again reflects the reference light L2 reflected from the optical terminator 44 to the optical path length coarse adjustment optical fiber 40A side. Is reflected. The reflecting mirror 43 is fixed on a movable stage (not shown), and the optical path length of the reference light L2 is changed by moving in the optical axis direction (arrow A direction) of the reference light L2 by the mirror moving means. . This movable stage is configured to move the reflecting mirror 43 in the direction of arrow A when the optical path length adjusting operation unit 46 is operated by a doctor or the like.

さらに、光ファイバFB7には偏波コントローラ50が光学的に接続されている。この偏波コントローラ50は参照光L2の偏波方向を回転させる機能を有している。なお偏波コントローラ50としてたとえば特開2001−264246号公報等の公知の技術を用いることができる。偏波コントローラ50は、医師等により偏波調整操作部51が操作されることにより偏波方向を調整するようになっており、たとえば反射光L3と参照光L2とが合波手段4において合波されるときのそれぞれの偏波方向が一致するように偏波調整操作部51を操作することにより、断層画像が鮮明になるように調整することができる。   Further, a polarization controller 50 is optically connected to the optical fiber FB7. The polarization controller 50 has a function of rotating the polarization direction of the reference light L2. As the polarization controller 50, for example, a known technique such as JP-A-2001-264246 can be used. The polarization controller 50 adjusts the polarization direction by operating the polarization adjustment operation unit 51 by a doctor or the like. For example, the reflected light L3 and the reference light L2 are combined by the combining means 4. By operating the polarization adjustment operation unit 51 so that the respective polarization directions coincide with each other, the tomographic image can be adjusted to be clear.

合波手段4は、2×2の光ファイバカプラからなり、光ファイバFB5を導波した反射光L3と光ファイバFB7を導波した参照光L2とを合波するものである。具体的には合波手段4は、光ファイバFB5を導波した反射光L3を2つの光ファイバFB8、FB9に分岐するとともに、光ファイバFB7を導波した参照光L2を2つの光ファイバFB8、FB9に分岐する。したがって、各光ファイバFB8、FB9においてそれぞれ反射光L3と参照光L2とが合波され、光ファイバFB8内を第1干渉光L4aが導波し、光ファイバFB9内を第2干渉光L4bが導波することになる。つまり、合波手段4は、反射光L3と参照光L2との干渉光L4を2つに干渉光L4a、L4bに分岐する光分岐手段5としても機能している。   The multiplexing means 4 is composed of a 2 × 2 optical fiber coupler, and combines the reflected light L3 guided through the optical fiber FB5 and the reference light L2 guided through the optical fiber FB7. Specifically, the multiplexing unit 4 branches the reflected light L3 guided through the optical fiber FB5 into two optical fibers FB8 and FB9, and the reference light L2 guided through the optical fiber FB7 into two optical fibers FB8, Branch to FB9. Accordingly, the reflected light L3 and the reference light L2 are combined in each of the optical fibers FB8 and FB9, the first interference light L4a is guided in the optical fiber FB8, and the second interference light L4b is guided in the optical fiber FB9. Will wave. That is, the multiplexing unit 4 also functions as an optical branching unit 5 that branches the interference light L4 between the reflected light L3 and the reference light L2 into two interference lights L4a and L4b.

干渉光検出手段70は、第1干渉光L4aを検出する第1光検出部71と、第2干渉光L4bを検出する第2光検出部72と、第1光検出部71により検出された第1干渉光L4aと第2光検出部72により検出された第2干渉光L4bとの差分を干渉信号ISとして出力する差分アンプ73とを有している。各光検出部71、72は、たとえばフォトダイオード等からなっており、可変光アッテネータ60A、60Bを介して入射される各干渉光L4a、L4bを光電変換し差分アンプ73に入力するものである。差分アンプ73は各干渉光L4a、L4bの差分を増幅し干渉信号ISとして出力するものである。このように、各干渉光L4a、L4bを差分アンプ73によりバランス検波することにより、干渉信号ISを増幅して出力しながら干渉信号IS以外の同相光雑音が除去することができる。   The interference light detection means 70 includes a first light detection unit 71 that detects the first interference light L4a, a second light detection unit 72 that detects the second interference light L4b, and a first light detection unit 71 detected by the first light detection unit 71. And a differential amplifier 73 that outputs the difference between the first interference light L4a and the second interference light L4b detected by the second light detection unit 72 as the interference signal IS. Each of the light detection units 71 and 72 includes, for example, a photodiode or the like, and photoelectrically converts each of the interference lights L4a and L4b incident via the variable light attenuators 60A and 60B and inputs them to the differential amplifier 73. The difference amplifier 73 amplifies the difference between the interference lights L4a and L4b and outputs it as an interference signal IS. In this way, by performing balance detection on the interference lights L4a and L4b by the differential amplifier 73, in-phase optical noise other than the interference signal IS can be removed while amplifying and outputting the interference signal IS.

光分岐手段5(合波手段4)と干渉光検出手段70との間に、第1干渉光L4aおよび第2干渉光L4b毎にそれぞれ可変光アッテネータ60A、60Bが設けられている。この可変光アッテネータ60A、60Bは各光検出部71、72において検出される各干渉光L4a、L4bの光強度レベルを各波長帯域において略均等になるように波長帯域毎に異なる減衰率で減衰し、干渉光検出手段70側に射出する。     Variable optical attenuators 60A and 60B are provided for the first interference light L4a and the second interference light L4b, respectively, between the optical branching means 5 (the multiplexing means 4) and the interference light detection means 70. The variable optical attenuators 60A and 60B attenuate the light intensity levels of the interference lights L4a and L4b detected by the light detectors 71 and 72 at different attenuation rates for each wavelength band so that the light intensity levels are substantially equal in each wavelength band. Injected to the interference light detection means 70 side.

なお、各光検出部71、72において検出される各干渉光L4a、L4bの光強度レベルの特性が全波長帯域において一定である場合、減衰率を可変にする必要はなく、その特性に合わせた一定の減衰率のアッテネータを用いればよい。   In addition, when the characteristic of the light intensity level of each interference light L4a and L4b detected in each light detection part 71 and 72 is constant in all wavelength bands, it is not necessary to make an attenuation factor variable, and it matched it with the characteristic. An attenuator with a constant attenuation rate may be used.

また、各可変光アッテネータ60A、60Bを設けなくても各光検出部71、72における光強度バランスが全波長帯域において略均等である場合には、各可変光アッテネータ60A、60Bは不要である。   Further, even if the variable optical attenuators 60A and 60B are not provided, the variable optical attenuators 60A and 60B are unnecessary if the light intensity balance in the optical detection units 71 and 72 is substantially uniform in the entire wavelength band.

干渉光検出手段70から出力された干渉信号ISは、増幅器74により増幅された後、信号帯域フィルタ75を介してA/D変換ユニット90に出力される。この信号帯域フィルタ75を設けることにより、干渉信号ISからノイズを除去し、S/N比の向上を図ることができる。   The interference signal IS output from the interference light detection means 70 is amplified by the amplifier 74 and then output to the A / D conversion unit 90 via the signal band filter 75. By providing this signal band filter 75, it is possible to remove noise from the interference signal IS and improve the S / N ratio.

図19はA/D変換ユニット90の一例を示すブロック図である。A/D変換ユニット90は、干渉光検出手段70により検出された干渉信号ISをデジタル信号に変換し出力するものであって、A/D変換器91、サンプリングクロック発生回路92、制御コントローラ93、干渉信号記憶手段94を有している。A/D変換器91は、干渉計20からアナログ信号として出力される干渉信号ISをデジタル信号にするものである。A/D変換器91は、サンプリングクロック発生回路92から出力されるサンプリングクロックに基づいて干渉信号ISのA/D変換を行うものである。干渉信号記憶手段94はたとえばRAM(ランダムアクセスメモリ)等からなり、デジタル信号化された干渉信号ISを記憶するものである。このA/D変換器91、サンプリングクロック発生回路92、干渉信号記憶手段94の動作は制御コントローラ93により制御されている。
ここで、干渉信号記憶手段94により記憶された干渉信号ISは、周期クロック信号TCLKが出力されたときに、この周期クロック信号TCLKが出力されたタイミングを基準として1周期分だけ後述する干渉信号取得手段101により取得されるようになっている。なお、周期クロック信号TCLKの出力タイミングは掃引される波長帯域内であれば波長の掃引開始直後の波長に設定して1周期分の干渉信号ISを取得するようにしてもよいし、あるいは波長の掃引終了直前に設定して1周期分の干渉信号ISを取得するようにしてもよい。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the A / D conversion unit 90. The A / D conversion unit 90 converts the interference signal IS detected by the interference light detection means 70 into a digital signal and outputs the digital signal. The A / D converter 91, the sampling clock generation circuit 92, the control controller 93, Interference signal storage means 94 is provided. The A / D converter 91 converts the interference signal IS output as an analog signal from the interferometer 20 into a digital signal. The A / D converter 91 performs A / D conversion of the interference signal IS based on the sampling clock output from the sampling clock generation circuit 92. The interference signal storage means 94 is composed of, for example, a RAM (Random Access Memory) or the like, and stores the interference signal IS converted into a digital signal. The operations of the A / D converter 91, sampling clock generation circuit 92, and interference signal storage means 94 are controlled by a controller 93.
Here, the interference signal IS that has been stored by the interference signal storage means 94, when the periodic clock signal T CLK is output, the later the timing of the periodic clock signal T CLK is outputted by one cycle as reference interference It is acquired by the signal acquisition means 101. If the output timing of the periodic clock signal T CLK is within the wavelength band to be swept, it may be set to the wavelength immediately after the start of the wavelength sweeping to acquire the interference signal IS for one period, or the wavelength The interference signal IS for one period may be acquired immediately before the end of the sweep.

図20は上述した周期クロック信号TCLKを生成する周期クロック生成手段80の一例を示す模式図である。周期クロック生成手段80は、光源ユニット30から射出される光Lが波長が1周期掃引される毎に1つの周期クロック信号TCLKを出力するものであって、光学レンズ81、83、光学フィルタ82、光検出部84を備えている。そして、光ファイバFB1cから射出された光Lが光学レンズ81を介して光学フィルタ82に入射される。光学フィルタ82を透過した光Lが光学レンズ83を介して光検出部84により検出され、周期クロック信号TCLKをA/D変換ユニット90に出力するようになっている。 FIG. 20 is a schematic diagram showing an example of the periodic clock generating means 80 for generating the above-described periodic clock signal TCLK . The periodic clock generation means 80 outputs one periodic clock signal T CLK each time the wavelength of the light L emitted from the light source unit 30 is swept by one period. The photodetection unit 84 is provided. Then, the light L emitted from the optical fiber FB 1 c enters the optical filter 82 via the optical lens 81. The light L transmitted through the optical filter 82 is detected by the light detection unit 84 via the optical lens 83, and the periodic clock signal T CLK is output to the A / D conversion unit 90.

光学フィルタ82はたとえばエタロン等からなり、複数の透過波長のうち波長帯域λmin〜λmax内においては一の透過波長が設定されるような光透過周期FSR(フリースペクトルレンジ)を有している。したがって、図21に示すように、光源ユニット30から一定の周期で波長が掃引された光Lが射出され、光Lの波長が設定波長λrefになったとき、周期クロック信号TCLKが出力されることになる。なお、図11に示すように、光学フィルタ(エタロン)82の特性によっては、透過帯幅(FWHM:Full Width at Half Maximum)が広くなってしまい、周期クロック信号TCLKの発生タイミングが透過帯幅内の範囲でずれてしまう場合がある。この場合には、後述する干渉信号取得手段101がたとえば透過帯幅の中間等を周期クロック信号TCLKの発生タイミングとすれば正確であり好ましい。このように、実際に光源ユニット30から射出される光Lを用いて周期クロック信号TCLKを生成し出力することにより、光源ユニット30から射出される光Lが波長の掃引開始から所定の光強度になるまでの時間が各周期毎に変わってしまう場合であっても、設定波長λrefから所定の期間T(図7参照)の波長帯域の干渉信号ISを取得することができる。よって、断層画像処理手段100において想定されている波長帯域の干渉信号ISを取得するタイミングで周期クロック信号TCLKを出力することができ、分解能の劣化を抑えることができる。 The optical filter 82 is made of, for example, an etalon or the like, and has a light transmission period FSR (free spectrum range) in which one transmission wavelength is set in the wavelength band λmin to λmax among a plurality of transmission wavelengths. Therefore, as shown in FIG. 21, when the light L whose wavelength is swept at a constant period is emitted from the light source unit 30 and the wavelength of the light L becomes the set wavelength λref, the periodic clock signal T CLK is output. It will be. As shown in FIG. 11, depending on the characteristics of the optical filter (etalon) 82, the transmission band width (FWHM: Full Width at Half Maximum) is widened, and the generation timing of the periodic clock signal TCLK is the transmission band width. It may shift within the range. In this case, it is preferable that the interference signal acquisition unit 101 described later is accurate and preferable if, for example, the middle of the transmission bandwidth is used as the generation timing of the periodic clock signal TCLK . Thus, by generating and outputting the periodic clock signal T CLK using the light L actually emitted from the light source unit 30, the light L emitted from the light source unit 30 has a predetermined light intensity from the start of wavelength sweeping. Even when the time until becomes different for each period, the interference signal IS in the wavelength band of the predetermined period T (see FIG. 7) can be acquired from the set wavelength λref. Therefore, the periodic clock signal TCLK can be output at the timing of acquiring the interference signal IS in the assumed wavelength band in the tomographic image processing means 100, and degradation in resolution can be suppressed.

図22は断層画像処理手段100の一例を示すブロック図である。なお、図22のような断層画像処理手段100の構成は、補助記憶装置に読み込まれた断層画像処理プログラムをコンピュータ(たとえばパーソナルコンピュータ等)上で実行することにより実現される。この断層画像処理手段100は、断層画像処理手段100は、干渉信号取得手段101、干渉信号変換手段102、干渉信号解析手段103、断層画像生成手段105等を有している。を有している。   FIG. 22 is a block diagram showing an example of the tomographic image processing means 100. The configuration of the tomographic image processing means 100 as shown in FIG. 22 is realized by executing a tomographic image processing program read into the auxiliary storage device on a computer (for example, a personal computer). The tomographic image processing unit 100 includes an interference signal acquisition unit 101, an interference signal conversion unit 102, an interference signal analysis unit 103, a tomographic image generation unit 105, and the like. have.

干渉信号取得手段101は、上述したように、周期クロック生成手段80から出力される周期クロック信号TCLKに基づいて、干渉光検出手段70により検出された1周期分の干渉信号ISを干渉信号記憶手段94から取得するものである。具体的には、たとえば干渉信号取得手段101は、図21(B)に示すような、周期クロック信号TCLKの出力タイミングの前後の波長帯域DTの干渉信号ISを取得する。なお、干渉信号ISの取得方法はこれに限られず、干渉信号取得手段101は周期クロック信号TCLKの出力タイミングを基準として1周期分の干渉信号ISを取得するものであればよい。 As described above, the interference signal acquisition unit 101 stores the interference signal IS for one period detected by the interference light detection unit 70 based on the periodic clock signal TCLK output from the periodic clock generation unit 80 as an interference signal. It is acquired from the means 94. Specifically, for example, the interference signal acquisition unit 101 acquires an interference signal IS in the wavelength band DT before and after the output timing of the periodic clock signal TCLK as shown in FIG. Note that the method of acquiring the interference signal IS is not limited to this, and the interference signal acquisition unit 101 only needs to acquire the interference signal IS for one period on the basis of the output timing of the periodic clock signal TCLK .

信号変換手段102は、図23に示すようなA/D変換ユニット90において時間経過とともに取得される干渉信号ISを、図24に示すような波数k(=2π/λ)軸において等間隔になるように再配列する機能を有している。具体的には、信号変換手段102は、光源ユニット30の時間−波長掃引特性データもしくは関数を予め有しており、この時間−波長掃引特性データテーブル等を用いて波数k軸において等間隔になるように、干渉信号ISを再配列する。これにより、干渉信号ISから断層情報を算出するときに、フーリエ変換処理、最大エントロピー法による処理等の周波数空間において等間隔であることを前提とするスペクトル解析法により精度の高い各深さ位置における断層情報を得ることができる。なお、この信号変換手法の詳細はUS5956355号明細書に開示されている。   The signal conversion means 102 makes the interference signal IS acquired over time in the A / D conversion unit 90 as shown in FIG. 23 at equal intervals on the wavenumber k (= 2π / λ) axis as shown in FIG. It has the function to rearrange. Specifically, the signal conversion unit 102 has time-wavelength sweep characteristic data or a function of the light source unit 30 in advance, and uses the time-wavelength sweep characteristic data table or the like to be equally spaced on the wavenumber k axis. Thus, the interference signal IS is rearranged. As a result, when calculating tomographic information from the interference signal IS, a spectral analysis method that assumes equal intervals in a frequency space such as a Fourier transform process and a process using the maximum entropy method, etc., at each depth position with high accuracy. Fault information can be obtained. The details of this signal conversion method are disclosed in US Pat. No. 5,956,355.

干渉信号解析手段103は、干渉信号取得手段102により取得されたたとえばフーリエ変換処理、最大エントロピー法(MEM)、Yule−Walker法等の公知のスペクトル解析技術を用いて解析し、各深さ位置における断層情報r(z)を算出する。   The interference signal analysis unit 103 analyzes the signal using a known spectrum analysis technique such as Fourier transform processing, maximum entropy method (MEM), or Yule-Walker method acquired by the interference signal acquisition unit 102, at each depth position. The tomographic information r (z) is calculated.

断層画像生成手段105は、断層情報取得手段104により取得された1周期分の断層情報r(z)を測定対象Hの各深さ位置から取得された1ライン分の断層情報として、光プローブ10のラジアル方向(矢印R1方向)について複数ライン分の断層情報r(z)を取得することにより、1枚の断層画像P1を生成するものである。   The tomographic image generating means 105 uses the optical probe 10 as the tomographic information r (z) for one cycle acquired by the tomographic information acquiring means 104 as tomographic information for one line acquired from each depth position of the measurement target H. By acquiring tomographic information r (z) for a plurality of lines in the radial direction (arrow R1 direction), one tomographic image P1 is generated.

ここで、断層画像生成手段105は、順次取得される1ライン分の断層情報r(z)を断層情報蓄積手段105aに記憶しておき、回転制御手段10Bから回転クロック信号RCLKが出力されたとき、記憶していたnライン分の断層情報r(z)を用いて断層画像P1を生成する。たとえば、光源ユニット30から周期クロック信号TCLKが20kHzであって、光プローブ10が20Hzで測定光L1を矢印R1方向に走査するものであるとき、断層画像生成手段105は、n=1024ライン分の断層情報r(z)を用いて1枚の断層画像P1を生成する。 Here, the tomographic image generation means 105 stores the sequentially acquired tomographic information r (z) for one line in the tomographic information storage means 105a, and the rotation clock signal R CLK is output from the rotation control means 10B. At this time, the tomographic image P1 is generated using the stored tomographic information r (z) for n lines. For example, when the periodic clock signal T CLK from the light source unit 30 is 20 kHz, and the optical probe 10 scans the measurement light L1 in the direction of the arrow R1 at 20 Hz, the tomographic image generation means 105 has n = 1024 lines. One tomographic image P1 is generated using the tomographic information r (z).

なお、画質を上げるために、複数枚の断層画像を取得し取得して平均化する方法を用いても良い。すなわち、光プローブ10が測定対象Hの同一部位に対し複数回測定光L1を走査しながら照射することにより、断層画像生成手段105は同一部位から複数の断層画像を取得する。そして、断層画像生成手段105は、この複数の断層画像を用いて光プローブ10の長さ方向に対する位置xにおける各深さ位置zの断層情報r(x,z)の平均値を算出する。これにより、各断層画像に含まれているノイズ成分が相殺され、画質の良い断層画像を取得することができる。   In order to improve the image quality, a method of acquiring, acquiring and averaging a plurality of tomographic images may be used. That is, when the optical probe 10 irradiates the same part of the measurement target H while scanning the measurement light L1 a plurality of times, the tomographic image generation unit 105 acquires a plurality of tomographic images from the same part. Then, the tomographic image generation unit 105 calculates the average value of the tomographic information r (x, z) at each depth position z at the position x with respect to the length direction of the optical probe 10 using the plurality of tomographic images. Thereby, the noise component contained in each tomographic image is canceled, and a tomographic image with good image quality can be acquired.

また、断層画像生成手段105は走査方向(矢印R1方向)に対して複数ライン分の断層情報r(z)を用いて断層画像を生成するとき、隣接する複数のラインの断層情報を平均化したものを用いて断層画像を生成するようにしても良い。断層画像生成手段105は、たとえば隣接する3ライン分の断層情報を平均値を断層画像の生成に用いる断層情報として用いる。これにより、各ラインの断層情報に含まれているノイズ成分が相殺され、画質の良い断層画像を生成することができる。   Further, when the tomographic image generation unit 105 generates the tomographic image using the tomographic information r (z) for a plurality of lines in the scanning direction (arrow R1 direction), the tomographic information of a plurality of adjacent lines is averaged. You may make it produce | generate a tomographic image using a thing. The tomographic image generation means 105 uses, for example, tomographic information for three adjacent lines as tomographic information that uses an average value for generating a tomographic image. Thereby, the noise component contained in the tomographic information of each line is canceled, and a tomographic image with good image quality can be generated.

画質補正手段106は、断層画像生成手段105により生成された断層画像Pに対し、鮮鋭化処理、平滑化処理等を施すことにより画質を補正する。そして、画質補正が施された断層画像P1はデータ合成手段140に出力される。   The image quality correction unit 106 corrects the image quality by performing sharpening processing, smoothing processing, and the like on the tomographic image P generated by the tomographic image generation unit 105. Then, the tomographic image P1 subjected to the image quality correction is output to the data synthesis unit 140.

データ合成手段140は、光断層画像化装置1および内視鏡画像装置2により略同時に取得した内視鏡画像P1と光断層画像P2画像データを1つの画面の操作信号となるように合成し、合成したデータを表示装置110に出力するようになっている。また、このデータ合成手段140は、後述する位置検出手段4により取得した内視鏡スコープ110の先端部の位置情報Iおよび接触位置検出手段により取得した光プローブ10における測定(観察)対象Hとの接触方向Eを、対応する光断層画像P1、内視鏡画像P2に付帯情報として記録し、その付帯情報を対応する画像とともに表示可能とするとともに、分類や検索に使用できるようにする。さらに、接触方向Eに基づいて光断層画像P1の全体領域のうち注目領域Reを決定し、決定した注目領域Reを拡大表示する等、表示装置110に表示する画像の構成を、測定対象の観察により適したものにすることもできる。   The data synthesizing unit 140 synthesizes the endoscope image P1 and the optical tomographic image P2 image data acquired almost simultaneously by the optical tomographic imaging apparatus 1 and the endoscopic imaging apparatus 2 so as to become an operation signal of one screen, The synthesized data is output to the display device 110. Further, the data synthesizing unit 140 includes the position information I of the distal end portion of the endoscope scope 110 acquired by the position detecting unit 4 described later and the measurement (observation) target H in the optical probe 10 acquired by the contact position detecting unit. The contact direction E is recorded as incidental information in the corresponding optical tomographic image P1 and endoscope image P2, and the incidental information can be displayed together with the corresponding image, and can be used for classification and search. Further, the structure of the image displayed on the display device 110 is determined by observing the measurement target, such as determining the attention area Re from the entire area of the optical tomographic image P1 based on the contact direction E, and displaying the determined attention area Re in an enlarged manner. Can be made more suitable.

例えば、略同時に取得した内視鏡画像P1と光断層画像P2を同一の表示装置150の表示画面上にリアルタイム画像として表示している場合、両画像の夫々のオリエンテーションの違いに起因して、図30の(a)に示す内視鏡画像の略右下方向に観察される測定(観察)対象部が図30の(b)に示す光断層画像では略左上方向に表示される等、光断層画像P1と内視鏡画像P2が互いに異なる向きで表示され、診断時に混乱を招く恐れがある。そこで、光断層画像化装置1は光プローブ10の軸を中心として全方位において断層画像を取得しているが、光プローブ10はその焦点距離が非常に短いことから、プローブ外筒11に測定(観察)対象Hが接する方向Eを接触位置検出手段により検出し、図30の(b)に示光断層画像P1中のその方向Eを中心とする所定幅の断層画像を注目領域Reとして判断し、図31の(b)に示すようにその注目領域Reのみを常に表示装置110の表示画面に対して一定方向向きに、例えば、表示画面の下方がその接触方向Eとなるように回転して表示することがきる。   For example, when the endoscopic image P1 and the optical tomographic image P2 acquired at substantially the same time are displayed as real-time images on the display screen of the same display device 150, due to the difference in the orientation of both images, An optical tomography in which a measurement (observation) target portion observed in a substantially lower right direction of the endoscopic image shown in (a) of 30 is displayed in a substantially upper left direction in the optical tomographic image shown in (b) of FIG. The image P1 and the endoscope image P2 are displayed in different directions, which may cause confusion during diagnosis. Therefore, the optical tomographic imaging apparatus 1 acquires tomographic images in all directions around the axis of the optical probe 10, but the optical probe 10 is measured on the probe outer cylinder 11 because its focal length is very short ( Observation) A direction E in contact with the object H is detected by the contact position detecting means, and a tomographic image having a predetermined width centered on the direction E in the optical tomographic image P1 shown in FIG. As shown in FIG. 31B, only the attention area Re is always rotated in a fixed direction with respect to the display screen of the display device 110, for example, the lower part of the display screen is rotated in the contact direction E. It can be displayed.

具体的には、各深さ位置において、光プローブ10の光ファイバ12および光学レンズ15が一体的にプローブ外筒11の円周方向(矢印R1方向)に回転し、測定対象Hに対し光学レンズ15から射出される測定光L1をプローブ外筒11の円周方向(矢印R1方向)に走査しながら照射し、光プローブ10の全方位において断層情報を取得するようになっている。そこで、図25および図26に示すように、光プローブの先端側のプローブ外筒11上の所定の方向に黒色等の塗料を塗布してなるOCTマーカーMを配置し、その方向の測定光を遮光もしくは反射させるようにする。これにより、OCTマーカーMが図28に示すように取得した光断層画像P1中で黒筋もしくは輝線として表示されるので、走査方向におけるOCTマーカーMが形成されている方向を特定することが可能となり、光断層画像P1中の、照射光のスキャン開始点の方向Spが画面上方向である場合、そのスキャン開始点の方向Spを基準とするOCTマーカー像mの方向を、たとえば、時計回りの角度(φ)等で容易に特定できる。   Specifically, at each depth position, the optical fiber 12 and the optical lens 15 of the optical probe 10 integrally rotate in the circumferential direction (arrow R1 direction) of the probe outer cylinder 11, and the optical lens with respect to the measurement target H. The measurement light L1 emitted from 15 is irradiated while scanning in the circumferential direction (arrow R1 direction) of the probe outer cylinder 11, and tomographic information is acquired in all directions of the optical probe 10. Therefore, as shown in FIGS. 25 and 26, an OCT marker M formed by applying a paint such as black is arranged in a predetermined direction on the probe outer cylinder 11 on the distal end side of the optical probe, and the measurement light in that direction is arranged. Try to block or reflect light. As a result, the OCT marker M is displayed as a black streak or bright line in the acquired optical tomographic image P1 as shown in FIG. 28, so that the direction in which the OCT marker M is formed in the scanning direction can be specified. When the direction Sp of the irradiation light scan start point in the optical tomographic image P1 is the screen upper direction, the direction of the OCT marker image m with reference to the direction Sp of the scan start point is set to, for example, a clockwise angle. It can be easily specified by (φ) or the like.

また、光プローブ10には、光断層画像P1の取得時にこの光プローブ10における測定対象Hとの接触方向Eを検出するため、プローブ外筒11の先端側の側面の複数の方位に形成された接触センサS0、、S15からなる接触位置検出手段を形成しており、これらの接触センサからの出力信号により光プローブ10の測定対象Hに対する接触方向Eを取得することができる。   Further, the optical probe 10 is formed in a plurality of orientations on the side surface on the distal end side of the probe outer cylinder 11 in order to detect the contact direction E of the optical probe 10 with the measurement target H when acquiring the optical tomographic image P1. A contact position detecting means composed of the contact sensors S0, S15 is formed, and the contact direction E of the optical probe 10 with respect to the measurement target H can be obtained from the output signals from these contact sensors.

具体的には、図25から図27に示すように、OCTマーカーMが形成されている方向と一致する方向に接触センサS0を形成し、その接触センサS0を基準として、複数の接触センサS1、、、S15を所定の間隔で配置する。これにより、各接触センサにおける接触センサS0からの位置、すなわち、OCTマーカーMが形成された方向からの位置が既知であり、例えば図27に示すように接触センサS10が測定対象Hと接触してONになった場合、この接触センサS10がOCTマーカーMが形成された方向から時計回りの方向に角度(θ)の方向に位置するものであることが容易に算出できる。さらに、上述したスキャン開始点の方向Spを基準とするOCTマーカー像mの位置情報(時計回りの角度(φ))から、照射光のスキャン開始点を基準とする接触センサS10の方向を、時計回りに角度(φ+θ)の方向として算出でき、測定対象Hと接触している接触センサS10方向、すなわち光プローブ10における測定対象Hとの接触方向Eと特定することができる。   Specifically, as shown in FIGS. 25 to 27, a contact sensor S0 is formed in a direction coinciding with the direction in which the OCT marker M is formed, and a plurality of contact sensors S1, , S15 are arranged at predetermined intervals. Thereby, the position from the contact sensor S0 in each contact sensor, that is, the position from the direction in which the OCT marker M is formed is known. For example, the contact sensor S10 contacts the measurement object H as shown in FIG. When turned ON, it can be easily calculated that the contact sensor S10 is positioned in the direction of the angle (θ) in the clockwise direction from the direction in which the OCT marker M is formed. Furthermore, from the position information (clockwise angle (φ)) of the OCT marker image m with reference to the scan start point direction Sp described above, the direction of the contact sensor S10 with reference to the scan start point of the irradiation light is It can be calculated as the direction of the angle (φ + θ) around, and can be specified as the direction of the contact sensor S10 in contact with the measurement target H, that is, the contact direction E with the measurement target H in the optical probe 10.

図28および図29は、この光プローブ10を用いて得られた光断層画像P1を示す。図28に示すように、照射光のスキャン開始点Spが画面上方向である場合、照射光のスキャン開始点Spから時計方向に180°の方向である表示画面の下方が測定対象Hとの接触方向Eとなるようにするために、照射光のスキャン開始点Spをα(=180°−(φ+θ))だけ半時計方向に回転させ、図29に示すような表示画面の下方がその接触方向Eとなる画像を得ることができる。例えば、OCTマーカー像mの方向が、そのスキャン開始点の方向から時計回りの方向に角度φ=30°の方向であり、測定対象Hと接触してONになった接触センサS10の方向が、OCTマーカーMが形成された方向から時計回りの方向に角度θ=225°の方向である場合、照射光のスキャン開始点Spをα=180−(30+225)=−75°だけ時計方向に、すなわち75°だけ反時計方向回転させることにより、表示画面の下方がその接触方向Eとなる光断層画像を得ることができる。   28 and 29 show an optical tomographic image P1 obtained using the optical probe 10. FIG. As shown in FIG. 28, when the scan start point Sp of the irradiation light is on the screen, the lower part of the display screen that is 180 ° clockwise from the scan start point Sp of the irradiation light is in contact with the measurement target H. In order to be in the direction E, the scan start point Sp of the irradiation light is rotated counterclockwise by α (= 180 ° − (φ + θ)), and the lower part of the display screen as shown in FIG. An image that becomes E can be obtained. For example, the direction of the OCT marker image m is the direction of the angle φ = 30 ° in the clockwise direction from the direction of the scan start point, and the direction of the contact sensor S10 that has been turned on in contact with the measurement target H is When the angle θ is 225 ° in the clockwise direction from the direction in which the OCT marker M is formed, the scan start point Sp of the irradiation light is changed clockwise by α = 180− (30 + 225) = − 75 °, that is, By rotating counterclockwise by 75 °, an optical tomographic image in which the lower side of the display screen is in the contact direction E can be obtained.

なお、照射光のスキャン開始点が画面上方向であり、接触方向Eを照射光のスキャン開始点Spから時計方向に180°の方向である表示画面の下方となるようにする場合について説明したが、照射光のスキャン開始点Spの方向と接触方向Eの所望の修正方向との角度差がδである場合、照射光のスキャン開始点Spをα(=δ−(φ+θ))だけ半時計方向に回転させることにより、表示画面の所望の修正方向に接触方向Eとなる光断層画像を得ることができる。   In the above description, the scanning start point of the irradiation light is on the screen, and the contact direction E is below the display screen, which is 180 ° clockwise from the scanning start point Sp of the irradiation light. When the angle difference between the direction of the scan start point Sp of the irradiation light and the desired correction direction of the contact direction E is δ, the scan start point Sp of the irradiation light is counterclockwise by α (= δ− (φ + θ)). The optical tomographic image having the contact direction E in the desired correction direction of the display screen can be obtained.

なお、本実施の形態では、データ合成手段140を光断層画像化装置1内に内蔵した場合について説明したが、データ合成手段140は、後述する内視鏡装置2内に内蔵されたものであってもよいし、光断層画像化装置1または内視鏡装置2とは別途のユニットとして設けられたものであってもよい。   In this embodiment, the case where the data synthesizing unit 140 is built in the optical tomographic imaging apparatus 1 has been described. However, the data synthesizing unit 140 is built in the endoscope apparatus 2 described later. Alternatively, the optical tomographic imaging apparatus 1 or the endoscope apparatus 2 may be provided as a separate unit.

以下、内視鏡装置2について説明する。内視鏡装置2は、内視鏡装置本体2A、内視鏡スコープ110等を有している。内視鏡スコープ110は、操作部に体腔内に挿入される挿入部が連設されたものであり、内視鏡装置本体2Aに着脱可能に接続されたユニバーサルコードを延在している。操作部には、鉗子や光プローブ等の処理具を導入する鉗子口を有し、この鉗子口から挿入部の全長に亘って形成された鉗子チャンネルを介して、挿入部の先端部に開口している。そして、操作部は、挿入部の先端部が所定の角度範囲内で上下方向及び左右方向に湾曲するように動作を指令するためのボタン等の各種ボタンを含む。   Hereinafter, the endoscope apparatus 2 will be described. The endoscope apparatus 2 includes an endoscope apparatus body 2A, an endoscope scope 110, and the like. The endoscope scope 110 includes an operation unit and an insertion unit that is inserted into a body cavity. The universal scope is detachably connected to the endoscope apparatus main body 2A. The operation part has a forceps port for introducing a processing tool such as a forceps or an optical probe, and opens to the distal end of the insertion part through a forceps channel formed from the forceps opening to the entire length of the insertion part. ing. The operation unit includes various buttons such as buttons for instructing the operation so that the distal end of the insertion unit is bent in the vertical direction and the horizontal direction within a predetermined angle range.

また、内視鏡スコープ110は、その内部に先端まで延びる光伝送用のライトガイドおよび映像信号伝送用の信号線(同軸ケーブル)を有し、これらのライトガイド及び信号線がユニバーサルコードの接続ピンを介して内視鏡装置本体2Aに接続されている。さらに、ライトガイドのスコープ先端側に光学的に接続される照明レンズと、信号線のスコープ先端側に電気的に接続されたCCD(固体撮像素子)と、このCCDの受光面に測定(観察)対象からの反射光を結像させる撮像レンズ(撮像光学系)等とを備えている。   Further, the endoscope scope 110 has a light guide for light transmission and a signal line (coaxial cable) for video signal transmission extending to the tip in the inside thereof, and these light guide and signal line are connection pins of a universal cord. Is connected to the endoscope apparatus main body 2A. Furthermore, an illumination lens optically connected to the scope distal end side of the light guide, a CCD (solid-state imaging device) electrically connected to the scope distal end side of the signal line, and measurement (observation) on the light receiving surface of the CCD And an imaging lens (imaging optical system) that forms an image of reflected light from the object.

内視鏡装置本体2Aは、白色光を発する光源を備える照明光ユニット120、および撮像された像に基づく画像信号をカラー画像として表示するための画像処理を行う画像処理手段130を備えている。   The endoscope apparatus body 2A includes an illumination light unit 120 including a light source that emits white light, and an image processing unit 130 that performs image processing for displaying an image signal based on the captured image as a color image.

照明光ユニット120は、照明光を射出する光源および光源から射出される光を集光する集光レンズを備え、光源で生成された光を、光学系を介してスコープのライトガイドに供給するようになっている。ライトガイドからの光は、照明レンズを介して測定(観察)対象に照射され、この測定(観察)対象からの反射光が、撮像レンズを介してCCDの受光面上に結像され、その結像信号が時系列の映像信号として画像処理手段130に供給されるようになっている。   The illumination light unit 120 includes a light source that emits illumination light and a condensing lens that collects light emitted from the light source, and supplies the light generated by the light source to the light guide of the scope via the optical system. It has become. The light from the light guide is irradiated onto the measurement (observation) object through the illumination lens, and the reflected light from the measurement (observation) object is imaged on the light receiving surface of the CCD through the imaging lens, and the result is connected. The image signal is supplied to the image processing means 130 as a time-series video signal.

画像処理手段130は、内視鏡スコープ110で撮像された画像信号をデジタル信号である画像データに変換するA/D変換回路及びデジタル化された画像データを保存する画像メモリ、該画像メモリから出力された画像データをビデオ信号に変換するビデオ信号処理回路等を備え、内視鏡スコープ110で撮像された画像信号から生成した内視鏡画像P2を光断層画像化装置本体1Aのデータ合成手段140に出力するようになっている。   The image processing means 130 is an A / D conversion circuit that converts an image signal captured by the endoscope scope 110 into image data that is a digital signal, an image memory that stores the digitized image data, and an output from the image memory. A video signal processing circuit for converting the image data into a video signal and the like, and a data synthesizing unit 140 of the optical tomographic imaging apparatus main body 1A for the endoscope image P2 generated from the image signal captured by the endoscope scope 110. To output.

また、光断層画像化装置1および内視鏡装置2のそれぞれの装置において得られた光断層画像P1および内視鏡画像P2は、後述する位置検出手段4により検出して得られた、それらの画像P1、P2が取得時のされたときの測定(観察)対象内における内視鏡スコープ110の先端部の位置情報Iを、データ合成手段140により付帯情報として記録することができる。   Further, the optical tomographic image P1 and the endoscopic image P2 obtained in each of the optical tomographic imaging apparatus 1 and the endoscope apparatus 2 are obtained by detecting them by the position detecting means 4 described later. The position information I of the distal end portion of the endoscope scope 110 in the measurement (observation) target when the images P1 and P2 are acquired can be recorded as supplementary information by the data synthesizing unit 140.

位置検出手段4としては、例えば、検査中、患者の歯の間で挟むようにされた咬合ガード(マウスピース)に取り付けられたフォトインタラプタ等の計測装置により、内視鏡スコープ110の挿入管の表面に形成された目盛りまたは指標からの反射光を計測し、内視鏡スコープ110の先端部の位置を検出し、得られた先端部の位置情報Iを分類や検索に使用できるデータとしてデータ合成手段140に供給するものである。   As the position detection means 4, for example, a measuring device such as a photo interrupter attached to an occlusal guard (mouthpiece) that is sandwiched between the teeth of a patient during an examination may be used. The reflected light from the scale or index formed on the surface is measured, the position of the distal end portion of the endoscope scope 110 is detected, and the obtained position information I of the distal end portion is combined as data that can be used for classification and retrieval. The means 140 is supplied.

なお、この位置検出手段4は、患者の体腔内に挿入される挿入管に複数個内蔵された送信コイルを駆動すると共に、これらの送信コイルの磁気を検出することにより内視鏡スコープ110の先端部の位置を検出するものであってもよい。   The position detection means 4 drives a plurality of transmission coils built in an insertion tube inserted into the body cavity of the patient, and detects the magnetism of these transmission coils to detect the distal end of the endoscope scope 110. The position of the part may be detected.

表示装置110は、データ合成手段140により内視鏡画像P1と光断層画像P2画像データが1つの画面データに合成された合成データを表示画面150Pに出力するようになっている。表示画面150Pには、リアルタイム画像として光断層画像P1および内視鏡画像P2が分割表示される。例えば、図32に示すように画面表示形式を主画面151の一部に、その主画面151よりも面積の小さい副画面152を設定するものとし、主画面151に光断層画像P1(または内視鏡画像P2)を表示し、副画面152に内視鏡画像P2(または光断層画像P1)を表示することができる。また、副画面152および主画面151の位置、サイズを適宜に変更し、例えば、図32(b)に示すように、両方の画像151,152を略同等の大きさで表示させることもできる。そして、図32の(a)または(b)に示すような予め設定された複数の画面表示形式の画面を図示しない切替ボタンで切り替えることもできる。   The display device 110 outputs combined data obtained by combining the endoscope image P1 and the optical tomographic image P2 image data into one screen data by the data combining unit 140 on the display screen 150P. On the display screen 150P, the optical tomographic image P1 and the endoscopic image P2 are divided and displayed as real-time images. For example, as shown in FIG. 32, the screen display format is set to a part of the main screen 151, and the sub-screen 152 having an area smaller than that of the main screen 151 is set, and the optical tomographic image P1 (or the internal view) is displayed on the main screen 151. Mirror image P2) can be displayed, and endoscopic image P2 (or optical tomographic image P1) can be displayed on sub-screen 152. Also, the positions and sizes of the sub screen 152 and the main screen 151 can be changed as appropriate, and for example, as shown in FIG. 32B, both images 151 and 152 can be displayed in substantially the same size. Then, a plurality of preset screen display format screens as shown in FIG. 32A or 32B can be switched by a switching button (not shown).

なお、光断層画像化装置1および内視鏡画像装置2により、それぞれの装置毎に異なる撮影間隔で取得された光断層画像P1または内視鏡画像P2のうち、略同時に撮影された画像同士を同一の表示画面に表示する場合について説明したが、光断層画像化装置1および内視鏡画像装置2の撮影間隔を同期化し、両装置1、2において同時に撮影された画像同士を関連付けて記録し、表示画面に表示するようにしてもよい。   It should be noted that images taken at substantially the same time among the optical tomographic images P1 and endoscopic images P2 acquired at different photographing intervals for each device by the optical tomographic imaging device 1 and the endoscope image device 2 are displayed. Although the case where the images are displayed on the same display screen has been described, the imaging intervals of the optical tomographic imaging apparatus 1 and the endoscopic imaging apparatus 2 are synchronized, and the images captured simultaneously in both the apparatuses 1 and 2 are recorded in association with each other. It may be displayed on the display screen.

上記実施の形態によれば、光プローブ10の測定対象H外に延びる部分の一部または全体をすくなくとも光断層画像取得時に固定する第1の固定手段5A、および連結光ファイバFB20の一部または全体をすくなくとも光断層画像取得時に固定する第2の固定手段5Bを備えたことにより、光断層画像P1を取得するときに、光プローブ10の測定対象H外に延びる部分または連結光ファイバに意図しない外力が生じた場合でも、その外力による光プローブ10または連結光ファイバFB20の揺れを抑制し、光プローブの光ファイバの複屈折性の変動を減少させることができ、良好な画質の光断層画像P1を取得できる。   According to the above-described embodiment, at least a part or the whole of the portion of the optical probe 10 extending outside the measurement target H is fixed at the time of optical tomographic image acquisition, and a part or the whole of the coupling optical fiber FB20. Since the second fixing means 5B for fixing at the time of optical tomographic image acquisition is provided at least, when the optical tomographic image P1 is acquired, an unintended external force is applied to a portion extending outside the measurement target H of the optical probe 10 or to the coupling optical fiber. Even when the optical probe 10 or the coupling optical fiber FB20 is shaken by the external force, the fluctuation of the birefringence of the optical fiber of the optical probe can be reduced, and the optical tomographic image P1 with good image quality can be obtained. You can get it.

また、光プローブ10に収容された光ファイバ12を回転させる回転駆動ユニット10Aを、すくなくとも光断層画像取得時に固定する固定手段を備えたことにより、回転駆動ユニットに意図しない外力が生じた場合でも、この回転駆動ユニットおよびこの回転駆動ユニットに接続する光プローブの揺れを防止し、良好な画質の光断層画像P1を取得可能な光断層画像化装置1を実現することができる。   Moreover, even when an unintended external force is generated in the rotational drive unit by providing the rotational drive unit 10A for rotating the optical fiber 12 accommodated in the optical probe 10 at least when acquiring the optical tomographic image, It is possible to realize an optical tomographic imaging apparatus 1 that can prevent shaking of the rotary drive unit and the optical probe connected to the rotary drive unit and obtain an optical tomographic image P1 with good image quality.

上記第1の固定手段5Aと第2の固定手段5Bのいずれも、内部の光プローブ10あるいは連結光ファイバFB20に沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものであるため、異なる長さの光プローブ10あるいは連結光ファイバFB20にも幅広く使用することができる。また、第1の固定手段5Aが、光プローブ10の一部を露出する露出部を有しており、この露出部から光プローブ10をその光プローブ10の軸方向に操作することができる。   Since both the first fixing means 5A and the second fixing means 5B include a variable-length cylindrical portion extending along the internal optical probe 10 or the connecting optical fiber FB20, the optical probes having different lengths are used. 10 or the connecting optical fiber FB20. Further, the first fixing means 5A has an exposed portion that exposes a part of the optical probe 10, and the optical probe 10 can be operated in the axial direction of the optical probe 10 from the exposed portion.

なお、上記実施の形態では、光プローブ10が、連結光ファイバFB20を介して光断層画像化装置本体1Aに接続されるものである場合について説明したが、光プローブ10を直接光断層画像化装置本体に接続してなる光断層画像化装置の場合には、連結光ファイバFB20を固定する第2の固定手段5Bは不要である。   In the above embodiment, the case where the optical probe 10 is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body 1A via the coupling optical fiber FB20 has been described. However, the optical probe 10 is directly connected to the optical tomographic imaging apparatus. In the case of the optical tomographic imaging apparatus connected to the main body, the second fixing means 5B for fixing the coupling optical fiber FB20 is unnecessary.

なお、上記実施形態の光断層画像装置においては、いわゆるSS−OCT(Swept source OCT)装置を用いるようにしたが、他のFD−OCT(Fourier Domain OCT))計測方式の断層画像装置、TD−OCT(Time domain OCT)計測方式の断層画像装置等いかなるタイプの光断層画像装置を用いるようにしてもよい。   In the optical tomographic image apparatus of the above-described embodiment, a so-called SS-OCT (Swept source OCT) apparatus is used, but another FD-OCT (Fourier Domain OCT) measurement type tomographic image apparatus, TD- Any type of optical tomographic imaging apparatus such as an OCT (Time domain OCT) measurement type tomographic imaging apparatus may be used.

本発明の光断層画像化装置の一実施形態の外観斜視図1 is an external perspective view of an embodiment of an optical tomographic imaging apparatus according to the present invention. 図1の実施形態の全体構成を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing the overall configuration of the embodiment of FIG. 図2の光断層画像化装置における光プローブの先端部分の一例を示す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a tip portion of an optical probe in the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 図1に示す長さ調整部の第1の実施形態を示す拡大断面図The expanded sectional view which shows 1st Embodiment of the length adjustment part shown in FIG. 図1に示す長さ調整部の第1の実施形態を示す拡大断面図The expanded sectional view which shows 1st Embodiment of the length adjustment part shown in FIG. (a)は長さ調整部の第2の実施形態を示す側面断面図、(b)は長さ調整部の第2の実施例を示す上面図(A) is side surface sectional drawing which shows 2nd Embodiment of a length adjustment part, (b) is a top view which shows 2nd Example of a length adjustment part. (a)は長さ調整部の第2の実施形態を示す側面断面図、(b)は長さ調整部の第2の実施形態を示す上面図(A) is side surface sectional drawing which shows 2nd Embodiment of a length adjustment part, (b) is a top view which shows 2nd Embodiment of a length adjustment part. (a)は長さ調整部の第3の実施形態を示す側面図、(b)は長さ調整部の第3の実施形態を示す側面断面図(A) The side view which shows 3rd Embodiment of a length adjustment part, (b) is side sectional drawing which shows 3rd Embodiment of a length adjustment part. (a)は長さ調整部の第3の実施形態を示す側面図、(b)は長さ調整部の第3の実施形態を示す側面断面図(A) The side view which shows 3rd Embodiment of a length adjustment part, (b) is side sectional drawing which shows 3rd Embodiment of a length adjustment part. 長さ調整部の第4の実施形態を示す側面図Side view showing the fourth embodiment of the length adjustment unit 長さ調整部の第4の実施形態を示す側面図Side view showing the fourth embodiment of the length adjustment unit 図1に示す露出部の拡大斜視図An enlarged perspective view of the exposed portion shown in FIG. 露出部の第2の実施形態を示す斜視図The perspective view which shows 2nd Embodiment of an exposed part. 本発明の光断層画像化装置における固定手段の第2の実施形態を示す外観斜視図External perspective view showing a second embodiment of the fixing means in the optical tomographic imaging apparatus of the present invention 本発明の光断層画像化装置における固定手段の第3の実施形態を示す外観斜視図External perspective view showing a third embodiment of the fixing means in the optical tomographic imaging apparatus of the present invention. 図2の光断層画像化装置における光源ユニットの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the light source unit in the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 図16の光源ユニットから射出される光の波長が掃引される様子を示すグラフThe graph which shows a mode that the wavelength of the light inject | emitted from the light source unit of FIG. 16 is swept. 図2の光断層画像化装置における干渉計の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of an interferometer in the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 図2の光断層画像化装置におけるA/D変換ユニットの一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of the A / D conversion unit in the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 図2の光断層画像化装置における周期クロック信号生成手段の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a periodic clock signal generating means in the optical tomographic imaging apparatus of FIG. 図20の周期クロック信号生成手段により生成される周期クロック信号の一例を示すグラフThe graph which shows an example of the periodic clock signal produced | generated by the periodic clock signal production | generation means of FIG. 図2の断層画像処理手段の一例を示すブロック図Block diagram showing an example of the tomographic image processing means of FIG. 図22の信号変換手段に入力される干渉信号の一例を示すグラフ22 is a graph showing an example of an interference signal input to the signal conversion unit in FIG. 図22の信号変換手段により信号変換された干渉信号の一例を示すグラフフFIG. 22 is a graph showing an example of an interference signal converted by the signal conversion means of FIG. OCTマーカーと接触センサを設けてある光プローブの先端側を示す上面図Top view showing the tip side of an optical probe with an OCT marker and contact sensor OCTマーカーと接触センサを設けてある光プローブの先端側を示す側面図Side view showing the tip side of an optical probe with an OCT marker and contact sensor 光断層画像取得時に、光プローブが測定対象に接する方向を示す図The figure which shows the direction where an optical probe touches a measuring object at the time of optical tomographic image acquisition 図27の光プローブにより得られた光断層画像を示す図The figure which shows the optical tomographic image obtained by the optical probe of FIG. 図2データ合成手段により図28の光断層画像を回転させて得られた画像の一例を示す図2 is a diagram showing an example of an image obtained by rotating the optical tomographic image of FIG. 28 by the data synthesizing means. (a)は内視鏡画像の説明図、(b)は光断層画像の説明図(A) is explanatory drawing of an endoscopic image, (b) is explanatory drawing of an optical tomographic image. (a)は内視鏡画像の説明図、(b)は光断層画像の説明図(A) is explanatory drawing of an endoscopic image, (b) is explanatory drawing of an optical tomographic image. 図2の表示装置に内視鏡画像と光断層画像を表示する画面表示形式の一例を示す図The figure which shows an example of the screen display format which displays an endoscopic image and an optical tomographic image on the display apparatus of FIG. 本発明の従来例に係る光断層画像化装置を説明するための図The figure for demonstrating the optical tomographic imaging apparatus which concerns on the prior art example of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 光断層画像化装置
1A 光断層画像化装置本体
5A、15A、25 固定手段(第1の固定手段)
5B、15B、25 固定手段(第2の固定手段)
25 固定手段(第3の固定手段)
10 光プローブ
10A 回転駆動手段
12 光ファイバ
20 干渉計
110 内視鏡スコープ
205A 長さ調整部
307 露出部
P1 光断層画像
P2 内視鏡画像
H 測定対象
FB20 連結光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical tomographic imaging apparatus 1A Optical tomographic imaging apparatus main body 5A, 15A, 25 Fixing means (1st fixing means)
5B, 15B, 25 Fixing means (second fixing means)
25 fixing means (third fixing means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical probe 10A Rotation drive means 12 Optical fiber 20 Interferometer 110 Endoscope scope 205A Length adjustment part 307 Exposure part P1 Optical tomographic image P2 Endoscopic image H Measurement object FB20 Connection optical fiber

Claims (8)

測定対象内に挿入される光ファイバを収容した光プローブを、光断層画像化装置本体に接続してなる光断層画像化装置において、
前記光プローブの前記測定対象外に延びる部分の少なくとも一部を、すくなくとも光断層画像取得時に固定する第1の固定手段を備えたことを特徴とする光断層画像化装置。
In an optical tomographic imaging apparatus formed by connecting an optical probe containing an optical fiber inserted into a measurement object to the optical tomographic imaging apparatus body,
An optical tomographic imaging apparatus comprising: first fixing means for fixing at least a part of the optical probe extending outside the measurement target at least when acquiring an optical tomographic image.
前記第1の固定手段が、前記光プローブの前記測定対象外に延びる部分の全体を、すくなくとも前記画像取得時に固定するものであることを特徴とする請求項1項記載の光断層画像化装置。   The optical tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the first fixing means fixes at least the entire portion of the optical probe extending outside the measurement target at the time of the image acquisition. 前記光プローブが、連結光ファイバを介して前記光断層画像化装置本体に接続されるものであり、
前記連結光ファイバの少なくとも一部を、すくなくとも前記画像取得時に固定する第2の固定手段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光断層画像化装置。
The optical probe is connected to the optical tomographic imaging apparatus main body via a coupling optical fiber;
3. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 1, further comprising a second fixing unit that fixes at least a part of the coupling optical fiber at the time of the image acquisition.
前記第2の固定手段が、前記連結光ファイバの全体を、すくなくとも前記画像取得時に固定するものであることを特徴とする請求項3項記載の光断層画像化装置。   4. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 3, wherein the second fixing means fixes the whole of the coupling optical fiber at least at the time of the image acquisition. 前記光プローブに接続された、前記光ファイバを回転させる回転駆動ユニットと、該回転駆動ユニットを、すくなくとも前記画像取得時に固定する第3の固定手段とを備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の光断層画像化装置。   The rotation drive unit connected to the optical probe for rotating the optical fiber, and at least third rotation means for fixing the rotation drive unit at the time of the image acquisition. 5. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 4. 前記第1の固定手段が、前記光プローブに沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものであることを特徴とする請求項2または請求項5記載の光断層画像化装置。   6. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 2, wherein the first fixing means includes a cylindrical portion having a variable length extending along the optical probe. 前記第2の固定手段が、前記連結光ファイバに沿って延びる長さ可変の筒状部を含むものであることを特徴とする請求項4または5記載の光断層画像化装置。   6. The optical tomographic imaging apparatus according to claim 4, wherein the second fixing means includes a variable-length cylindrical portion extending along the coupling optical fiber. 前記第1の固定手段が、前記光プローブの一部を露出する露出部を有するものであることを特徴とする請求項2,5または6に記載の光断層画像化装置。   The optical tomographic imaging apparatus according to claim 2, wherein the first fixing unit has an exposed portion that exposes a part of the optical probe.
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