專利名稱：斷層映像裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關于適用通過組合輸出相干長度(coherence length)短的光的光源和Michelson干涉儀等的等光程長度(equal optical path length)型干涉儀而構(gòu)成的光學相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography)(以下簡稱為OCT)的方法，在醫(yī)療或工業(yè)等領域中要得被測物體的斷層映像時可利用的斷層映像裝置的發(fā)明，更詳細地說，是一種關于不需要為了得到被測物體的深度方向圖像數(shù)據(jù)的參照面掃描機構(gòu)的斷層映像裝置的發(fā)明。
背景技術(shù)：
最近，在醫(yī)療用或工業(yè)用等拍攝被測物體的領域，特別是在電子內(nèi)窺鏡領域，多為利用OCT手段攝影被測物體的斷層映像的裝置。
利用該OCT的斷層映像裝置，把光當作探測用探針使用，因此，不像傳統(tǒng)的X線攝影裝置產(chǎn)生被測物體因X線照射而被爆炸的問題，特別是在被測物體為人體的時候更為適合。而且也不需要CT或MRI等大型裝置，可以簡易地實行檢查，從而可以減輕被檢者的費用負擔和體力負擔，因此在此方面也非常適合。
而且，利用該OCT的斷層映像裝置，利用具有寬頻帶光譜寬度的光的低相干性，可以得到被測物體的深度方向的各位置上的干涉波的信息，因此可以把從被測物體內(nèi)部的反射光以order空間分解能探測出來，從而比傳統(tǒng)的X線攝影裝置，可以大幅向上測定分解能。
具有這些優(yōu)秀特性的、利用OCT的該斷層映像裝置，例如公開在下述非專利文獻l等文獻中。
圖5是表示傳統(tǒng)斷層映像裝置的概略圖。即，把從低相干光源(310)的輸出入射到光纖(321)中。進行光纖(321)內(nèi)的光束通過2×2耦合器(325)而分為兩個光束，其中，一個通過光纖(322)誘導到被測物體(331)側(cè)，另一個通過光纖(323)誘導到參照鏡(324)側(cè)。
光纖(322)的光出射端的后段設有聚焦物鏡(332)，通過該物鏡(332)光束可集光在被測物體(331)上。
另外，從光纖(323)的光出射端出射的光，通過準直透鏡(341)照射在參照鏡(342)中，該參照鏡(342)可以往光軸方向移動，從光纖(322)的光出射端到被測物體(331)的深度方向的觀察位置的光程長度和從光纖(323)的光出射端到參照鏡(324)的光程長度相同的位置上，使該參照鏡(342)移動過來。從而，通過低相干光也可以進行光干涉的所謂的Michelson型干涉儀就構(gòu)筑成，可以得到被測物體(331)的深度方向各位置的干涉波的信息。
從被測物體(331)的上述觀察位置的反射光和從參照鏡(342)的反射光，各逆進其照射路徑，通過2×2耦合器(325)合波而相干涉，該干涉光通過光纖(324)到達光探測器(352)，該干涉波的信息通過該光探測器(352)可探測出來。之后，通過光探測器(352)探測出來的干涉波信息變換為電信號，通過放大器(362)、帶通濾波器(363)、A/D變換器(364)輸入到電腦(365)中，從而就完成所定的圖像處理。
這些OCT技術(shù)一般被稱為TDOCT(Time Domain OCT)，但其技術(shù)需要把參照鏡往該光軸方向反復移動的驅(qū)動機構(gòu)，因此，該裝置成為大型化，復雜化。
所以，開發(fā)出了不需要移動參照鏡的驅(qū)動機構(gòu)的、被稱為SDOCT(Spectral Domain OCT)的技術(shù)。該SDOCT，在從上述被測物體的反射光(信號光)和從參照鏡的反射光(參照光)重疊的面上，配置如衍射光柵和傅里葉變換(Fourier transform)光學系統(tǒng)，對從而得到的干涉波信息，再次實施傅里葉變換運算，從而就可以不需驅(qū)動參照鏡，得到被測物體的斷層映像。
這些SDOCT技術(shù)，廣為傳開的有下述的專利文獻1中記載的。
而且，該專利文獻1中記載的技術(shù)，還采用了可以直接探測干涉信號的包絡線的角分散(angular dispersed)成像法。
非專利文獻1光學32卷4號(2003)佐藤學(Sato Manabu)，丹野直弘(Tanno Naohiro)著專利文獻1日本專利公開2001-272332號公報發(fā)明內(nèi)容但是，上述專利文獻1記載的說明中，通過光探測器得到的顯示干涉光的光強度分布的干涉信號，其中，把信號光和參照光的相移差Δ1為變數(shù)的余弦函數(shù)當做weight乘上，因此，其函數(shù)的角度θ為π/2，3π/2等時，不能進行正確的振幅探測。
而且，信號光或參照光的出射面和探測面之間設有包括衍射光柵的多種光學構(gòu)件，因此有需要開發(fā)出結(jié)構(gòu)更簡易的裝置。
本發(fā)明鑒于上述情況，旨在提供一種不需要移動參照鏡的驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常簡易，還可以正確實行干涉信號的振幅探測的斷層映像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一斷層映像裝置，其特征在于包括有光源，出射具有低相干性的光；光照射光學系統(tǒng)，把從上述光源出射的光兩分，使一個照射在被測物體上，并且使另一個照射在參照鏡上；第一導光構(gòu)件，根基于從上述光照射光學系統(tǒng)的光照射的，從上述被測物體的信號光誘導到光出射端；第二導光構(gòu)件，把根基于上述光照射的，從上述參照鏡的參照光誘導到光出射端；多像素攝像元件，可以得到由從第一導光構(gòu)件的光出射端出射的信號光和上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的參照光的干涉光的光強度分布。
其中，上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的出射端以點光源作用，該兩個出射端和上述多像素攝像元件的光學位置關系的安排，構(gòu)成楊氏干涉儀。
而且，根據(jù)本發(fā)明的第二斷層映像裝置，其特征在于包括有光源，出射具有低相干性的光；光照射光學系統(tǒng)，把從上述光源出射的光兩分，使一個照射在被測物體上，并且使另一個照射在參照鏡上；第一導光構(gòu)件，把根基于從上述光照射光學系統(tǒng)的光照射的，從上述被測物體的信號光分波，對于分波的第一信號光，使第二信號光產(chǎn)生所定的相移，以便把它們各誘導到相異的光出射端；第二導光構(gòu)件，把根基于從上述光照射的，從上述參照鏡的參照光分波，對于分波的第一參照光，使第二參照光產(chǎn)生所定的相移，以便把它們各誘導到相異的光出射端；第一多像素攝像元件，可以得到由從第一導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第一信號光和從上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第一參照光的干涉光的光強度分布信號；第二多像素攝像元件，可以得到由從第一導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第二信號光和從上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第二參照光的干涉光的光強度分布信號；光強度分布差分手段，求通過上述第一多像素攝像元件得到的光強度分布信號和通過上述第二多像素攝像元件得到的光強度分布信號的差分。
在此情況下，上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的各出射端以點光源作用，對應于上述第一多像素攝像元件的上述出射端和該第一多像素攝像元件的位置關系的安排，以及對應于上述第二多像素攝像元件的上述出射端和該第二多像素攝像元件的位置關系的安排，各構(gòu)成楊氏干涉儀。
而且，上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件是例如由光纖構(gòu)成。
而且，上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的各出射端和上述多像素攝像元件之間，插置有物鏡，使該物鏡在上述多像素攝像元件之上的位置設定為從上述各出射端的、相對應的上述信號光和上述參照光的重復領域加大為宜。
而且，沿著上述被測物體的表面的所定方向設有為了掃描從上述光源的光的光掃描手段為宜。
而且，上述參照鏡可以往該參照鏡的光軸方向移動，把被測物體的深度方向的測定范圍設定為可變?yōu)橐恕?br> 而且，上述多像素攝像元件可以往該多像素攝像元件的光軸方向移動，把被測物體的深度方向的采樣點間隔(Sampling Pitch)設定為可變?yōu)橐恕?br> 而且，具有根基于從上述多像素攝像元件的輸出信號和上述光掃描手段的掃描時間而解釋和運算上述被測物體的斷層映像信息的斷層映像信息運算手段和顯示通過該斷層映像信息運算手段得到的斷層映像信息的斷層映像顯示手段為宜。
根據(jù)本發(fā)明的第一斷層映像裝置，其中，通過導光從被測物體的信號光和從參照鏡的參照光的導光構(gòu)件的出射端當作點光源的楊氏干涉儀(或共光程干涉儀)，而干涉信號光和干涉光，把干涉信號通過多像素攝像元件探測出來，從而取得被測物體的深度方向的斷層映像信息。
一般，楊氏干涉儀(或共光程干涉儀)多為傳開為，它干涉不發(fā)生時間遲延的、從同一光源的倆光，而且當光源的相干性的長度充分長時，其干涉信號成為正弦波。
因此，本發(fā)明人，把低相干光源當作必需要素，給干涉的倆光之間產(chǎn)生時間延遲的OCT，適用該楊氏干涉儀(或共光程干涉儀)的概念，發(fā)現(xiàn)出如此運用，可構(gòu)成非常簡單方便的斷層映像裝置的事實，從而達到了本發(fā)明。
即，因為在OCT利用低相干光，因此，采用該楊氏干涉儀(或共光程干涉儀)的概念時，只能在倆光的光程差成為0的攝像元件面位置為中心的很小的范圍內(nèi)，才可以產(chǎn)生干涉紋。隨之，信號光對參照光具有隨著被測物體的深度位置的時間延遲量，因此，從攝像元件開始，可以得到把隨著其深度位置的映像信息進行卷積積分為上述低相干光源本身的干涉波信息的信號。對該信號實施過濾處理及靠對數(shù)放大器等的信號處理而整波，從而可以得到跟傳統(tǒng)的TDOCT相同的被測物體斷層映像信息。
從而，就實現(xiàn)了不再需要在傳統(tǒng)的TDOCT中必需的參照鏡的往光軸方向移動用掃描機構(gòu)，也不需要在傳統(tǒng)的SDOCT中利用過的衍射光柵等光分散元件，而可以正確實行干涉信號振幅探測的又快又方便的OCT裝置。
而且，根據(jù)本發(fā)明的第二斷層映像裝置，基本上也跟上述第一斷層映像裝置起著相同的作用效果，在此采用了平衡檢波的方法，從而可以相抵包括光源晃動的斜線成分，理論上具有只把反射信號增兩倍的效果。


圖1是表示跟本發(fā)明的實施形態(tài)1有關的斷層映像裝置的概略圖；圖2是表示根本發(fā)明的實施形態(tài)2有關的斷層映像裝置的概略圖；圖3是表示根本發(fā)明的實施形態(tài)3有關的斷層映像裝置的概略圖；圖4是說明圖3的一些作用的模式圖；圖5是表示根傳統(tǒng)技術(shù)有關的斷層映像裝置的概略圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖，詳細說明本發(fā)明的斷層映像裝置的實施方式。
圖1是表示跟本發(fā)明的實施形態(tài)1有關的斷層映像裝置的概略圖。
跟本實施形態(tài)有關的斷層映像裝置，適用于醫(yī)療用內(nèi)窺鏡的，以光源部、干涉儀裝置部和信號處理部構(gòu)成。
光源部以低相干光源(111)構(gòu)成。而且，干涉儀裝置部以光照射光學系統(tǒng)部，信號光及參照光的導光部和楊氏干涉儀構(gòu)成，整體上形成所謂的不平衡型的Michelson干涉儀裝置。光照射光學系統(tǒng)部包括4個光纖(121，122，123，124)、光耦合器(2×2耦合器)(125)、第一，第二個光環(huán)行器(132，143)、設置在被測物體(131)的前段的導光構(gòu)件(133)、準直透鏡(141)和參照鏡(142)構(gòu)成。信號光及參照光的導光部由兩個光纖(126，127)構(gòu)成。而且，楊氏干涉儀部具有拍攝把每一個可以當作點光源的該兩個光纖(126，127)的出射端(126A，127A)和支持被測物體的信息的干涉紋而得到干涉信號的多頻探測器(152)。
而且，信號處理部具有放大器(162)、帶通濾波器(163)、A/D變換器(164)、圖像處理部(165)和圖像顯示部(166)。
以下，詳細說明上述實施形態(tài)裝置的作用。
低相干光(111)是往近紅外線域發(fā)射具有寬光譜帶寬(寬頻帶域)的光(以下，稱為低相干光)的光源，例如，由SLD(Super-luminescent diode)或ASE(AmplifiedSpontaneous Emission)光源等構(gòu)成。從該低相干光源(111)出射的光，通過未圖示的焦距鏡，集光在光纖(121)的入射端面，通過光纖(121)傳送到光耦合器(2×2耦合器)(125)。
傳送的低相干光，在光耦合器(125)兩分，一個通過光纖(122)、另一個通過光纖(123)傳送。而且在光耦合器(2×2耦合器)(125)通過光纖(124)連接有探測低相干光源(111)的光強度的光探測器(112)。
通過光纖(122)傳送低相干光，通過第一光環(huán)行器(132)及導光構(gòu)件(133)集光照射在被測物體(131)(人體)上。
照射在被測物體(131)的低相干光，從被測物體(131)的深度方向的各位置反射出而成為信號光，按相反方向進行該照射路徑，通過第一光纖(126)誘導到楊氏干涉儀部。
而且，通過光纖(123)傳送的低相干光，通過第二光環(huán)行器(143)及準直透鏡(141)照射在參照鏡(142)中。
從參照鏡(142)反射出來的低相干光(參照光)，按相反方向進行該照射路徑，通過第二光纖(127)誘導到楊氏干涉儀部。
誘導到楊氏干涉儀部的信號光及參照光，在此楊氏干涉儀部相干涉，被測物體的深度方向的映像信息通過多頻探測器(152)以光強度的變化(光強度分布)而被探測出來。
之后，通過多頻探測器(152)探測出來的光強度分布，變換為電信號，通過放大器(162)、帶通濾波器(163)、A/D變換器(164)輸入在圖像處理部(165)，從而生成被測物體(131)深度方向的映像信息，生成的深度方向的映像信息顯示在圖像顯示部(166)中。
而且，在上述圖像處理部(165)，對從多頻探測器(152)輸出的支持被測物體(131)的深度方向信息的一維光強度信號實施包絡線處理。即，因上述光強度信號以交流信號的狀態(tài)顯現(xiàn)，因此，反復負成分使其變換為只具有正成分的信號，之后，抽出其包絡線，使其得到連續(xù)性的光強度信號。
之后，連續(xù)性的光強度信號輸出在圖像顯示部(166)而顯示出被測物體(131)的斷層映像。
而且，一般，通過為了沿著被測物體(131)的表面按所定方向掃描照明光的掃描手段，可以得到各掃描點的深度方向的光強度分布，在圖像處理部(165)實施連結(jié)這些各點的深度方向的光強度分布的圖像信號處理而生成二維斷層映像信號。
以下，詳細說明本發(fā)明的重點-上述楊氏干涉儀部。
如同上述，誘導到楊氏干涉儀部的信號光及參照光，從第一光纖(126)的出射端(126A)及第二光纖(127)的出射端(127A)出射。在這里，在各光纖(126，127)的出射端(126A，127A)的纖維芯的直徑一般為9～10，因此，把各當作點光源，也沒有任何影響。在這里，各出射端(126A，127A)的中心間距離設定為1，從把各出射端(126A，127A)連結(jié)的線段到跟該線段平行(把這方向為X方向)布置的多頻探測器(152)的距離設定為b，那么，在該多頻探測器(152)上，沿著X方向的位置(x)，從出射端(126A)的參照光的光程長度(S1)和從出射端(126A)的信號光的光程長度(S2)之間產(chǎn)生如下式(1)表示的光程差。
數(shù)學式1s1-s2=-bxl---(1)]]>但是，一般在多為傳開的楊氏干涉儀中，一般認為從光源的光是短波的、低相干性的長度夠長，因此，把從同一光源的同相位的波面分波為兩個時，在評價面(攝像元件面)的強度分布f(x)，如同下式(2)表示，成為正弦波。在這里，λ為使用波長。
數(shù)學式2f(x)∝1+cos(-k·bxl)]]>(2)但k=2πλ]]>對此，當光源為利用在OCT的低相干光源時，當設定在各光纖(126，127)的出射端(126A，127A)的光波的相位相一致時，在評價面(攝像元件面)的強度分布g(x)，可以以下式(3)表示。
數(shù)學式3

g(x)=∫S(λ){1+cos(-k·bxl)}dλ]]>(3)但k=2πλ]]>即，在多頻探測器(152)上，只在以光程差0為中心的很小的一個領域中，才能產(chǎn)生干涉紋。
而且，對參照光，信號光具有時間延遲量時，如同上述式(3)的展開中明確的一樣，干涉紋的產(chǎn)生位置比光程差0的位置，出現(xiàn)在隨著該時間延遲量(深度的量)的往X方向相違所定量的位置上。從而，沿著被測物體(131)的深度的映像信息可以往一維多頻探測器(152)展開。
而且，在上述實施形態(tài)中，可以把參照鏡(142)設置為往該光軸方向移動，從而可以改變被測物體(131)的深度方向的探測范圍。
而且，在上述實施形態(tài)中，可以把多頻探測器(152)設置為往該光軸方向移動，從而可以把探測時的采樣點間隔(Sampling Pitch)設為可變。
而且，在上述導光構(gòu)件(133)的前端設有往被測物體(131)集光照射照明光的聚焦物鏡，因此構(gòu)成為把它們至少一部分物鏡可以往光軸方向移動，可以聚焦在觀察位置上，就可以防止在觀察位置上的被測物體的圖像的散焦。
圖2是表示跟本發(fā)明的實施形態(tài)2有關的斷層映像裝置的概略構(gòu)成圖。本實施形態(tài)具有楊氏干涉儀部外，跟上述第一實施形態(tài)的構(gòu)成相同。因此，在圖2，對跟圖1相同的構(gòu)件使用相同的符號，省略其詳細說明。
在本實施形態(tài)中，楊氏干涉儀部配設有物鏡(151)。
而且，各光纖(126，127)的出射端(126A，127A)，對物鏡(151)的光軸相對稱位置上所配置，從各出射端(126A，127A)出射的信號光和參照光的擴散、收束狀態(tài)通過物鏡(151)調(diào)整。
從而，把信號光和參照光的在多頻探測器(152)上的照射位置，根據(jù)多頻探測器(152)的大小及其分解能(像素數(shù))的參量，可以設定為最佳位置，同時，比上述第一實施形態(tài)，可以大幅增大在多頻探測器(152)上的信號光和參照光相重疊的領域(干涉領域附圖中的斜線部分)的光量。
而且，特別是把多頻探測器(152)的元件面配置在物鏡(151)的焦點面位置(圖2中f例如為50mm)時，信號光和參照光的干涉領域?qū)ξ镧R(151)的光軸成對稱形狀，因此多頻探測器(152)的位置設定變?yōu)槿菀住?br> 圖3是表示跟本發(fā)明有關的實施形態(tài)3的斷層映像裝置的概略構(gòu)成圖。本實施形態(tài)具有多個跟上述第一實施形態(tài)相對應的構(gòu)成，因此，在圖3中，也對應與圖1的元件，使用在圖1中的符號上加100的符號(但，對162～166，使用相同的符號)，省略其詳細說明。
在本實施形態(tài)中，與上述兩個實施形態(tài)不同點是采用了平衡檢波方法，相互抵消了包括光源晃動的斜線成分。
即，如圖3所示，把通過第一光纖(226)導光的信號光，通過第二光耦合器(3dB耦合器)(261)分波成第一信號光和對該第一信號光受±π/2相位調(diào)制(phasemodulation)的第二信號光，前者被光纖(262)誘導到第一出射端(262A)，后者被光纖(263)誘導到第二出射端(263A)。另外，把通過第二光纖(227)導光的參照光，通過第三光耦合器(3dB耦合器)(271)，分波成第一參照光和對該第一參照光受±π/2相位調(diào)制(phase modulation)的第二參照光，前者被光纖(272)誘導到第三出射端(272A)，后者被光纖(273)誘導到第四出射端(273A)。還有，在各光耦合器(261，271)上連接有絕緣體(isolator)(264，274)。
第一出射端(262A)、第三出射端(272A)及第一多頻探測器(252A)，構(gòu)成與上述第一實施形態(tài)的楊氏干涉儀起同樣功能的第一楊氏干涉儀。另外，第二出射端(263A)、第四出射端(273A)及第二多頻探測器(252B)，構(gòu)成與上述第一實施形態(tài)的楊氏干涉儀起同樣功能的第二楊氏干涉儀。
從第一多頻探測器(252A)及第二多頻探測器(252B)探測出來的各干涉波信息，變換成電信號后，在差分運算器(282)中相差分后，跟上述兩個實施形態(tài)一樣，通過放大器(162)、帶通濾波器(163)、A/D變換器(164)，輸入到圖像處理部(165)，生成被測物體(231)的斷層映像。生成的斷層影像顯示在圖像顯示部(166)中。
在本實施形態(tài)中，如同上述引用了平衡檢波方法，而消除了干涉波中的斜線成分(包括光源的晃動)，可以只抽出干涉波成分。即，在本實施形態(tài)的特點部分為如圖4所示，信號光及參照光被各光耦合器(261，271)分波成帶有如圖示的強度分布的信號光和參照光。
而且，從第一多頻探測器(252A)得到的干涉信號(A)的強度分布及從第二多頻探測器(252B)得到的干涉信號(B)的強度分布，以下式(4)及下式(5)表示。而且在以下數(shù)學式中，Es表示信號光的光強度，Er表示參照光的光強度，ω表示光波的頻率，*表示虛數(shù)。
數(shù)學式4A=|12Ere-iwt+12Ese-iwt|2=12|Er|2+12|Es|2+12(ErEs*+Er*Es)---(4)]]>數(shù)學式5B=|12Ere-iwt-iπ2+12Ese-iwt+iπ2|2]]>=(12Ere-iwt-iπ2+12Ese-iwt+iπ2)(12Er*eiwt+iπ2+12Es*e-iwt-iπ2)]]>=12|Er|2+12|Es|2-12(ErEs*+Er*Es)---(5)]]>從而，從差分運算器(282)輸出的干涉信號，以下式(6)表示。
數(shù)學式6A-B=(ErEs*+Er*Es)---(6)]]>通過上式(6)，在干涉信號中，因斜線成分被抵消，因此，很明顯，只有干涉信號成分成為兩倍。
而且，在上述第三實施形態(tài)中，也跟上述第一及第二實施形態(tài)一樣，設有為了沿著被測物體(231)的表面按所定方向掃描照明光的光掃描手段，得到通過該掃描得到的各點的深度方向的光強度分布，在圖像處理部(165)，進行連接這些各點的深度方向的光強度分布的圖像信號處理，從而生成二維斷層映像信號。
而且，上述第三實施形態(tài)中的各楊氏干涉儀中，配置與上述第二實施形態(tài)的特點-物鏡(151)一樣的鏡片，可以得到跟上述第二實施形態(tài)同樣的效果。
而且，在該第三實施形態(tài)中，也跟上述第一及第二實施形態(tài)一樣，把參照鏡(242)設置成使其可以往其光軸方向移動，從而改變被測物體(231)深度方向的探測范圍，或把各多頻探測器(252A，252B)設置成使其往其光軸方向移動，而可以改變探測時的采樣點間隔。
而且，與上述第一及第二實施形態(tài)一樣，設置在導光構(gòu)件(233)的前端的，給被測物體(231)集光照射照明光的聚焦物鏡設置成使其可以往光軸方向移動，從而防止在觀察位置上的被測物體圖像的散焦也好。
而且，本發(fā)明的斷層影像裝置，可以改變其形式。例如就算是低相干光源，也可以改換為上述的光源，可以使用一般的二極管或高壓汞燈等共知的低相干光源。
而且，上述各實施形態(tài)的多頻探測器只使用了一維的，但，在本發(fā)明的斷層影像裝置的多像素攝像元件不只局限在這些，例如也可以使用二維進行光探測的面?zhèn)鞲衅?。使用面?zhèn)鞲衅鞯臄鄬佑跋裱b置，例如記載在Optics Japan 2003預稿集pp.102-103「利用角分散成像法的非掃描OCT測量」(梅津，秋葉，陳，丹野)等。
而且，在上述實施形態(tài)中，以等光程長度型干涉儀，使用了Michelson類型，但代替此類型，還可以使用Mach Zehender型等其他等光程長度型干涉儀。
而且，被測物體也不只局限在人體，可以使用光透入到內(nèi)部后，在內(nèi)部的各位置可以得反射光的其他各種組織。
權(quán)利要求
1.一種斷層映像裝置，其特征在于包括有光源，出射具有低相干性的光；光照射光學系統(tǒng)，把從上述光源出射的光兩分，使一個照射在被測物體上，并且使另一個照射在參照鏡上；第一導光構(gòu)件，根基于從上述光照射光學系統(tǒng)的光照射的，從上述被測物體的信號光誘導到光出射端；第二導光構(gòu)件，把根基于上述光照射的，從上述參照鏡的參照光誘導到光出射端；多像素攝像元件，可以得到由從上述第一導光構(gòu)件的光出射端出射的信號光和從上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的參照光的干涉光的光強度分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層映像裝置，其特征在于上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的出射端以點光源作用，該兩個出射端和上述多像素攝像元件的光學位置關系的安排，構(gòu)成楊氏干涉儀。
3.一種斷層映像裝置，其特征在于包括有光源，出射具有低相干性的光；光照射光學系統(tǒng)，把從上述光源出射的光兩分，使一個照射在被測物體上，并且使另一個照射在參照鏡上；第一導光構(gòu)件，把根基于從上述光照射光學系統(tǒng)的光照射的，從上述被測物體的信號光分波，對于分波的第一信號光，使第二信號光產(chǎn)生所定的相移，以便把它們各誘導到相異的光出射端；第二導光構(gòu)件，把根基于上述光照射的，從上述參照鏡的參照光分波，對于分波的第一參照光，使第二參照光產(chǎn)生所定的相移，以便把它們各誘導到相異的光出射端；第一多像素攝像元件，可以得到由從上述第一導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第一信號光和從上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第一參照光的干涉光的光強度分布信號；第二多像素攝像元件，可以得到由從上述第一導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第二信號光和從上述第二導光構(gòu)件的光出射端出射的上述第二參照光的干涉光的光強度分布信號；光強度分布差分手段，求通過上述第一多像素攝像元件得到的光強度分布信號和通過上述第二多像素攝像元件得到的光強度分布信號的差分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層映像裝置，其特征在于上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的各出射端以點光源作用，對應于上述第一多像素攝像元件的上述出射端和該第一多像素攝像元件的位置關系的安排，以及對應于上述第二多像素攝像元件的上述出射端和該第二多像素攝像元件的位置關系的安排，各構(gòu)成楊氏干涉儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件是由光纖構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于上述第一導光構(gòu)件及上述第二導光構(gòu)件的各出射端和上述多像素攝像元件之間，插置有物鏡，使該物鏡在上述多像素攝像元件之上的位置設定為從上述各出射端的、相對應的上述信號光和上述參照光的重復領域加大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于沿著上述被測物體的表面的所定方向設有為了掃描(scan)從上述光源的光的光掃描手段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于上述參照鏡可以往該參照鏡的光軸方向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于上述多像素攝像元件可以往該多像素攝像元件的光軸方向移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項所述的斷層映像裝置，其特征在于具有根基于從上述多像素攝像元件的輸出信號和上述光掃描手段的掃描時間而解釋和運算上述被測物體的斷層映像信息的斷層映像信息運算手段和顯示通過該斷層映像信息運算手段得到的斷層映像信息的斷層映像顯示手段。
全文摘要
本發(fā)明是一種不需要移動參照鏡的驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常簡易，而可以正確實行干涉信號的振幅探測的斷層映像裝置。干涉儀裝置部以光照射光學系統(tǒng)部、信號光及參照光的導光部和楊氏干涉儀部構(gòu)成，整體上形成不平衡型的Michelson干涉儀裝置。光照射光學系統(tǒng)部包括光纖(121～124)、光耦合器(125)、兩個光環(huán)行器(132，143)、設置在被測物體(131)的前段的導光構(gòu)件(133)、準直透鏡(141)和參照鏡(142)構(gòu)成。信號光及參照光的導光部由兩個光纖(126，127)構(gòu)成。楊氏干涉儀部具有拍攝可以把每一個當作點光源的光纖(126，127)的出射端(126A，127A)和支持被測物體的斷層映像信息的干涉紋的多頻探測器(152)。
文檔編號A61B10/00GK1721840SQ20051007429
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者藤田寬 申請人:富士能株式會社