JP2011139774A - 光断層画像取得装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、歯科用などの光断層画像取得装置に関するもので、正確な断層画像を表示することを目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、干渉部21で生成された干渉光を断層画像用演算部23でFFT演算処理を行って測定対象の断層画像情報を生成するが、さらに、表示制御部50では、前記断層画像情報を解析して界面位置を検出する界面検出部52を設けており、この界面位置を表示画面に対して、常に固定した表示位置で表示するように制御を行うことで、ケーブル材5の湾曲による表示位置の移動を防止し、正確に断層画像を表示できる。
【選択図】図10
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、干渉部21で生成された干渉光を断層画像用演算部23でFFT演算処理を行って測定対象の断層画像情報を生成するが、さらに、表示制御部50では、前記断層画像情報を解析して界面位置を検出する界面検出部52を設けており、この界面位置を表示画面に対して、常に固定した表示位置で表示するように制御を行うことで、ケーブル材5の湾曲による表示位置の移動を防止し、正確に断層画像を表示できる。
【選択図】図10
Description
本発明は、たとえば、医療用として活用される光断層画像取得装置に関するものである。
従来、医療用として活用される光断層画像取得装置の構成は、以下のような構成となっていた。
すなわち、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示する表示制御部と、を備えた構成となっていた。
このような従来技術の中では、装置に対する外乱による干渉光の揺らぎを防止するために、プローブを固定する手段を設けたものもあった(例えば、これに類似する技術は下記特許文献1に記載されている)。
上記従来例における課題は、正確な光断層画像が表示できないことであった。
すなわち、上記従来の光断層画像取得装置では、測定対象の断層画像情報を取得するために、前記参照鏡からの参照光と、前記湾曲自在のケーブル材が導光した前記プローブから得られた測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成し、この干渉部で生成された干渉光を演算処理する、構成となっていた。
このようにすると、プローブに接続されたケーブル材が湾曲自在なため、使用者がプローブの位置を容易に調整できるので、プローブの操作性を向上することができるが、測定対象の断層画像が正確に表示できないという現象が発生した。
本発明者は、このような測定対象の断層画像が正確に表示できない原因を鋭意検討する中で、プローブに接続されたケーブル材が湾曲自在なため、湾曲時にケーブル材の伸縮が発生し、このケーブル材に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、この経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算して結果をそのまま表示してしまうことが、結論として測定対象の断層画像が正確に表示できない原因であるということを見いだした。
そこで本発明は、正確な断層画像を表示することを目的とするものである。
そして、この目的を達成するために本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成としたので、正確な光断層画像を表示することができる。
すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合を補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。
以下、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。
図1において、1はプローブ本体で、このプローブ本体1の前方には、光入出部2が突出した状態で装着されている。
あとで詳細に説明するが、この図1に示すように、本実施形態における光断層画像取得装置は、口腔3内に光入出部2を差し入れ、歯4のX軸方向の光断層画像をY軸方向に連続的に取得するものである。
さて、プローブ本体1は、図2に示すように片手で保持できるように筒形状をしており、後端には、湾曲自在なケーブル5を介して制御ボックス6が接続されている。なお、ケーブル5内には、光入出力用や電気的信号用の配線が収納されている。
また、プローブ本体1内には、図4から図9に示すごとく、測定用の近赤外光(1310ナノメートル)を平行光とするコリメータレンズ7を有し、このコリメータレンズ7からの近赤外は、光走査部8で一軸方向に走査され、続いて、それに直交する方向に移動後、再び一軸方向に走査される、つまり、従来のブラウン管テレビにおける画像形成のための走査状態と同じ状態で走査される。
そして、この走査された光が、波長分離ミラー9、プリズム10を介して図1の歯4に図4、図6のごとく照射される。この照射は、図3に示す表示部12の画像からも理解されるように、歯11のX軸方向に走査され、そのX軸方向の走査時における断層画像は、図3上方の表示部13に表示される。
この表示部13には、下方の表示部12では、発見されなかった虫歯14が断層画像で表示されている。たとえば、虫歯14は、歯11の表面では、わずかな黒シミにしか見えなかったものが、断層画像を撮れば表示部13のごとく、下方には大きく開口した状態であることが確認でき、この時には、直ちに虫歯治療を行うことになる。つまり、早期治療が可能になるものである。
つづいて、次の瞬間には、Y軸方向にわずかに移動した状態で、再びX軸方向の走査が行われ、この時の画像は、再び表示部13に表示される。もちろん、このようにX軸方向の走査ごとに、直ちに表示部13にその断層画像を表示させなくても、後で歯科医の手操作により、画像を1枚ずつ送りながら確認することもできる。
さて、このような画像をつくるために、波長分離ミラー9の下方には、図6、図7に示すごとく照明用の発光素子15が配置され、この発光素子15からの光は、波長分離ミラー9で反射され、プリズム10を介して歯11に照射される。この照射により、歯から反射され、光入出力開口部10aからプリズム10に入射した光は、再びプリズム10で反射され、続いて、波長分離ミラー9で反射され、カメラ16にて画像として検出され、それが、上述した表示部12に示す画像となる。
つまり、画像12は、現在どの歯11の断層画像を得ようとしているかということを、表示するためのものであって、この表示部12の画像を見ながら、図4および図6に示す赤外光の走査が行われる。
このように、走査された赤外光は、波長分離ミラー9を直進し、コリメータレンズ7を介して制御ボックス6にもどり、ここで画像処理され、この処理後の画像が図3の表示部13に表示されている。つまり、図3は、制御ボックス6の表示部17を示している。
ここで、制御ボックス6における画像処理について説明する。
図10における光源18は波長掃引光源で、この光源18から出た光は分割部19で分割され、分割された第1の光は湾曲自在のケーブル5を介して光走査部8に供給され、上述した歯4に対する上述したX軸方向とY軸方向への走査が行われるものとなる。
また、分割部19で分割された残りの光(第2の光)は、参照鏡20で反射され、それが干渉部21に供給される。干渉部21では、参照鏡20で経路長補正が行われた光と、光走査部8、ケーブル5を介して戻った光(測定反射光)とを干渉をさせ、受光部22で電気信号に変換し、それを断層画像用演算部23に供給する。
制御部24は、観察画像用演算部25を制御し、図3に示す表示部12に観察画像をリアルタイムに表示させる。また、断層画像用演算部23は、制御部24で制御され、図3に示す表示部13の断層画像を表示させる。
本実施形態における光走査部8は、図4、図6、図8に示すガルバノミラー26を一軸方向(図6のX方向)に揺動させる第1のモータ27と、この第1のモータ27を前記一軸とは直交する他軸方向(図6のY軸方向)に揺動させる第2のモータ28とを有し、前記第1のモータ27と第2のモータ28を、図6に示すごとく、ほぼ平行方向に配置した。
具体的には、図6に示すごとく、第1のモータ27を、L字型のホルダ29の水平部分30で保持し、このL字型ホルダ29の垂直部分31を、第2のモータ28で駆動される駆動軸(図5、図9の32)に連結している。駆動軸32は、プローブ本体1に固定された軸受け33に軸支され、その一端側が、上述したホルダ29の垂直部分31に固定され、他端側には、ウォームホイール34が固定されている。
また、ウォームホイール34には、第2のモータ28のウォームギア35が噛み合っており、これにより、第2のモータ28により、ホルダ29を介して第1のモータ27を揺動させることができる。この揺動は、ガルバノミラー26を揺動させ、これにより、図6のY軸方向への移動が可能となる。
つまり、第1のモータ27でガルバノミラー26を揺動させることで、図6のX軸方向への走査ができ、また、第2のモータ28でガルバノミラー26をモータ27とともに揺動させることで、Y軸方向への走査が行える。
本実施形態においては、このようにガルバノミラー26によるX軸方向とY軸方向の走査を行わせるための、第1、第2のモータ27、28をほぼ並行状態に配置したので、図4から図9に示すごとく、プローブ本体1は小型化され、よって、歯科医は片手で簡単に操作することができるものとなる。
なお、図8、図9に示すごとく、第1のモータ27には、電力供給および制御信号を供給するためのリード線36を接続しているが、このリード線36の一端側の接続部から、このリード線36のプローブ本体1への保持部37までの部分をほぼS字型とし、これにより、第1のモータ27が揺動するときの負荷が小さく、また、往復で負荷がほぼ同じになるようにしている。
上述したように、光プローブ本体1側から入射した光は、光屈折部材であるプリズム10によって屈折され、透過性のカバー体である保護カバー38を通って測定対象である歯4に照射される。歯4に照射された光は、反射して湾曲自在なケーブル5を通り、再び保護カバー38からプリズム10を経由してプローブ本体1側に測定反射光として返っていくのである。
この場合に問題となるのが、測定対象の歯4に光を照射する際に、この光がプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40を完全に通過しないで、いくらかの光が後方への反射光41(言い換えると非測定光)として測定光に混入してプローブ本体1側に返されてしまうことである。
この反射光41が混入した測定反射光は、干渉部23において参照鏡22からの参照光と干渉して干渉光が生成されるため、干渉光に反射光41が混入してしまうこととなる。その結果、この干渉光から得られる光断層画像は、正確な測定対象の断層画像を表示できなくなってしまうのである。
では、反射光41が断層画像にどのような影響を及ぼすかについて具体的に説明をする。
図12に歯の光断層画像を示す。表示画面42には歯の断層画像43が表示されているが、この表示画面42の上方には、上述したプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40による後方への反射光41の影響として、界面線44が表示されている。
この表示画面42のAラインにおける干渉光の周波数スペクトラムの図を図13に示す。
測定対象の歯の光断層画像は、干渉光の周波数スペクトラムを解析することにより得ることができる。干渉光の周波数スペクトラムは、その周波数の低い領域からプローブに近い箇所の情報に相当し、周波数が高くなるにしたがって、プローブから離れた箇所での情報になる。このような相関において、歯の表面にあたる箇所は、この干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45に相当しており、歯の深さ方向に相当するスペクトラムは、第2のピーク45より高い周波数の領域を解析することで得ることができる。
上述した界面線44は、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46に相当する。表示画面42において、この界面線44を含んだ上方の表示領域は、測定対象である歯の断層情報には必要ではない領域となる。すなわち、歯の断層情報を得るためには、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46を含んで、この第1のピークの周波数47より低い周波数の領域の干渉光のスペクトラムの情報を除去し、このスペクトラムを解析、演算することにより正確な歯の断層画像を得ることができるのである。
さて、次にどのようにして、この第1のピークの周波数47より低い周波数の領域の干渉光のスペクトラムの情報を除去するかについて説明する。
まず、界面線44の除去の方法について図14、図15を参照して説明する。
図14に、プローブ単体の状態での干渉光より得られた断層画像を示す。また、図15には、このときのAラインの干渉光の周波数スペクトラムの分布を示す。
このようにプローブ単体で干渉光を測定した場合は、測定対象がプローブ前方に存在しないので、界面線44のみが表示されるため、この干渉光のスペクトラム分布においても、第1のピーク46のゲイン(大きさ)と、その周波数47を測定することができる。この周波数47を予め測定しておき、測定対象の干渉光を測定した際には、この干渉光の周波数スペクトラムの情報から、周波数47含んで、この周波数より低い領域の干渉光の周波数スペクトラムの情報を除去することで、測定対象の正確な断層画像情報を得ることが可能となる。
プローブ単体での干渉光を測定する方法としては、例えば、図1において制御ボックス6の上面に設けたプローブ設置部48に置いた状態で、干渉光を測定することにより、プローブ単体での測定が可能となる。
上述したように、図12に示す界面線44に対応した干渉光の周波数スペクトラムは、図13に示す干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46として現れるが、この第1のピーク46の周波数47は、歯の表面にあたる干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45の周波数45aよりも低い側に現れる。
このような周波数スペクトラムの分布にするためには、本発明の実施の形態における光断層画像取得装置の光学経路長を調整しておく必要がある。
この光学経路長について、図10に戻って説明すると、光源20から出た光は、分割部21で2つに分割されて、一方は参照鏡22までの光学経路長を経て干渉部23に入り、他方は、上述したプローブの光入出部を経由して測定対象4に照射されて、測定対象4の反射光をプローブが測定反射光として取り込み、この測定光が干渉部23に入る。干渉部23で生成される干渉光では、上述した分割部21から参照鏡22を経由して干渉部までの光学経路長Xと、分割部21からプローブの光入出部2の光学経路の先端、つまり、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40を経由して干渉部までの光学経路長Yとの差が干渉光のスペクトラムとして現れることになる。ここで重要なのは、前記光学経路長Xは、前記光学経路長Yよりも短くなくてはならないということである。すなわち、界面線44に相当する、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40の後方側に、前記光学経路長Xと等しくなる点がくるように、光学経路長を調整しておかなければならない。
もし、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも長くなってしまう場合、つまり、図11に示すところの、プリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40のと、測定対象である歯4の間の位置Y’51において前記光学経路長Xと等しくなる場合には、この断層画像および周波数スペクトラムは、図16、図17に示すようになる。
図16に示す断層画像によると、表示画面42には歯の断層画像43が表示されているが、この断層画像43の下方には、上述したプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40による後方への反射光41の影響として、界面線44が表示されている。
この表示画面42のAラインにおける干渉光の周波数スペクトラムの図を図17に示す。
測定対象の歯の光断層画像は、干渉光の周波数スペクトラムを解析することにより得ることができる。上述したように、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも短い場合には、図12のごとく、干渉光の周波数スペクトラムは、その周波数の低い領域からプローブに近い箇所の情報に相当し、周波数が高くなるにしたがって、プローブから離れた箇所での情報になるのであるが、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yよりも長い場合には、図16に示すように、歯の断層画像43に、界面線44が重畳して表示される場合がある。
この理由は、図11に示すところの点Y’51において、前記光学経路長Xが、前記光学経路長Yと等しくなる場合には、この点Y’51とプリズム10の界面39、または、保護カバー38の界面40との距離に相当する分、界面線44が表示画面42の上方より折り返して表示されるので、もし、この距離が、点Y’51と歯4の距離よりも長いと、図16のごとく、歯の断層画像43に、界面線44が重畳して表示されてしまうのである。
同様に、図17に示すこの干渉光の周波数スペクトラムでは、界面線44に相当する第1のピーク46の周波数47は、歯の表面にあたる干渉光の周波数スペクトラムの第2のピーク45の周波数45aよりも周波数として高い側に現れる。
このような相関においての本発明の実施の形態における制御方法を、図10を参照しながら説明すると、制御部26は、プローブ単体での干渉光を断層画像用演算部25に設けたFFT部49で解析し、干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47が所定の周波数以下となるように、参照鏡22の位置を制御することができる。
この制御のフローチャートを図18に示す。
制御部26は、参照鏡22を光学経路長Xが短くなるように動かす第1の工程と、制御部26は、断層画像用演算部25に設けたFFT部49で解析し、第1のピーク46の周波数47がどのように変化するか判定する第2の工程と、もし、周波数47が低い方向に変化した場合は、この周波数47が所定の周波数以下になるように参照鏡22を光学経路長Xが短くなるように動かす第3の工程と、もし、周波数47が高い方向に変化した場合は、この周波数47が所定の周波数以下になるように参照鏡22を光学経路長Xが長くなるように動かす第4の工程と、を実行することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47を所定の周波数以下に設定することが可能となる。
このように、前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長Xが、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長Y未満となるように設計、および、調整することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47を、所定の周波数以下に設定することが可能となる。
また、前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長Xは、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長Yと、ほぼ等しくなるように設計、および、調整することで、界面線44による干渉光の周波数スペクトラムの第1のピーク46の周波数47は、ほぼ周波数0となるため、周波数スペクトラム上より、第1のピーク46を除去することが可能となる。
更には、この状態で、非測定光除去手段において、第1のピーク46の周波数以下の周波数スペクトラムの成分を除去することにより、測定対象4の正確な断層情報を生成できることとなる。
以上のように、本発明の実施の形態の光断層画像取得装置では、測定対象に光を照射する際に、測定対象に対するプローブの光入出部に設けたプリズム等の光屈折部材や、透過性のカバー体から後方に反射して測定光に混入する信号を、参照鏡22の位置を制御することで、測定対象の断層画像情報から除去するので、正確な光断層画像を取得することができる。
また、光断層画像取得装置にプリズムや、保護カバーを使用できることにより、プローブの光の照射方向を変更が可能となるため、プローブの利便性が向上したり、また、透過性の保護カバーをプローブの光入出部に設けたことで、唾液等がプローブ内に入ってくるのを防止できるため、プローブの衛生面を向上することができるという効果がある。
以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
まず、再び図10に戻って、本実施形態における主要課題について説明する。
上述したように、本実施形態における光断層画像取得装置では、測定対象の光断層画像を取得するために、参照鏡20からの参照光と、湾曲自在のケーブル材5が導光したプローブから得られた測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成し、この干渉部21で生成された干渉光を演算処理して断層画像を生成するようになっている。
このような構成においては、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲自在なため、使用者がプローブの位置を容易に調整できるので、プローブの操作性を向上することができるが、測定対象の断層画像が正確に表示できないという現象が発生した。
これは、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲自在なため、湾曲時にケーブル材5の伸縮が発生し、このケーブル材5に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、この経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算して結果をそのまま表示してしまうことが、結論として測定対象の断層画像が正確に表示できない原因であるということを見いだした。
ではここで、この断層画像の表示がどのように正確に表示されないかについて、図12を用いて、具体的に説明を行う。
図19においては、表示画面42には、画像の界面44と測定対象である歯4の断層画像43が表示されている。上述したように、この界面44は、測定対象の歯4に光を照射する際に、この光がプリズム10の界面39、または、保護カバーの界面40を完全に通過しないで、いくらかの光が後方への反射光41(言い換えると非測定光)として測定光に混入してプローブ本体1側に返されることで表示されるものである。
このような状態においては、プローブと測定対象である歯4の距離が固定されていれば、断層画像43と、界面44は、表示画面42において固定して表示されるものであるが、プローブを使用者が操作する際に、プローブに接続されたケーブル材5が湾曲することで、ケーブル材5に導光される測定光および、測定反射光の経路長が変化してしまい、その結果、図19の表示画面42は、プローブと測定対象である歯4の距離に係わらず、図20の表示画面42のごとく、表示画面42の上下方向に動いて表示されてしまい、非常に見づらい状態になってしまう。
具体的には、図20においては、44aが図19における界面の表示位置であり、その界面位置が、44bの表示位置まで、つまり、表示画面の上方向にずれて表示してしまった状態となっている。同様に、断層画像43も表示画面の上方向にずれて表示されてしまうのである。
そこで、このような課題を解決するために、本実施形態の構成としては、図10に示すように、光源18と、この光源18から出た光を分割する分割部19と、この分割部19で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射する。
次に、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、分割部19で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材5と、分割部19によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡20と、この参照鏡20からの参照光と、ケーブル材5が導光した測定反射光と、干渉部21で干渉させて干渉光を生成する。
次に、この干渉部21で生成された干渉光を断層画像用演算部23でFFT演算処理を行って測定対象の断層画像情報を生成するが、さらに、表示制御部50では、前記断層画像情報を解析して界面位置を検出する界面検出部52を設けており、この界面位置を表示画面に対して、常に固定した表示位置で表示するように制御を行うことで、ケーブル材5の湾曲による表示位置の移動を防止し、正確に断層画像を表示できるのである。
つまり、光屈折部材、または、透過性のカバー体による界面の映像情報は、上述のごとく、検出/除去することで見やすく表示できるという効果もあるが、本課題においては、検出/固定した表示制御を行うことによって、測定対象の断層画像の上下方向のブレを抑制可能となり、見やすく表示できるという効果も得ることができるのである。
次に、本実施の形態における処理のフローチャートを図21に示す。
まず第1の工程としては、界面のみの断層画像を取得する(S1)。この具体的な取得方法としては、例えば、図1において制御ボックス6の上面に設けたプローブ設置部48に置いた状態で、干渉光を測定することにより、プローブ単体での測定が可能となる。
次に、第2の工程として、界面検出部(図10の52)により、界面の位置を検出し、この界面位置が表示画面のY座標の位置を基準位置y0として取得する(S2)。
次に、プローブを操作して、測定対象の測定を行い(S3)、この状態において、断層画像情報から、界面検出部(図10の52)は、界面の位置を検出し、これをy1として(S4)、S2で取得した界面のY座標上での基準位置y0と現在の界面のY座標位置y1を比較して(S5)、その差が閾値以上であれば、界面位置がy0となるように表示制御部(図10の17)で、表示画面全体の表示位置を補正する表示制御を行い、表示画面が固定的に表示されるようにする。
この界面検出部(図10の52)の界面検出の手段としては、画像情報の混在する直線情報を検出する手法である、ハフ変換を用いる手段もある。
あるいは、上述したように、断層画像用演算部(図10の23)で演算された干渉光のFFT結果から、所定の周波数以下に発生する周波数スペクトラムのピークを検出し、界面位置の検出を行う手段を用いても良い。
このような手段、すなわち経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合、すなわち表示が上下にずれることを補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。
以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成としたので、正確な光断層画像を表示することができる。
すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、経路長が変化した測定反射光を用いた干渉光を演算結果より、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を検出し、この界面位置が固定されるように表示制御を行うことで、測定反射光の経路長の変化による表示の不具合を補正するので、正確な光断層画像を表示することができるのである。
したがって、たとえば、歯科用光断層画像取得装置として、広く活用が期待されるものである。
1 プローブ本体
2 光入出部
3 口腔
4 歯
5 ケーブル
6 制御ボックス
7 コリメータレンズ
8 光走査部
9 波長分離ミラー
10 プリズム
11 歯
12 表示部
13 表示部
14 虫歯
15 発光素子
16 カメラ
17 表示部
18 光源
19 分割部
20 参照鏡
21 干渉部
22 受光部
23 断層画像用演算部
24 制御部
25 観察画像用演算部
26 ガルバノミラー
27 モータ
28 モータ
29 ホルダ
30 水平部分
31 垂直部分
32 駆動軸
33 軸受け
34 ウォームホイール
35 ウォームギア
36 リード線
37 保持部
38 保護カバー
39 プリズムの界面
40 保護カバーの界面
41 後方反射光
42 表示画面
43 歯の断層画像
44 界面線
45 第2のピーク
46 第1のピーク
47 第1のピークの周波数
48 プローブ設置部
49 FFT部
50 表示制御部
51 光学経路点Y’
52 界面検出部
2 光入出部
3 口腔
4 歯
5 ケーブル
6 制御ボックス
7 コリメータレンズ
8 光走査部
9 波長分離ミラー
10 プリズム
11 歯
12 表示部
13 表示部
14 虫歯
15 発光素子
16 カメラ
17 表示部
18 光源
19 分割部
20 参照鏡
21 干渉部
22 受光部
23 断層画像用演算部
24 制御部
25 観察画像用演算部
26 ガルバノミラー
27 モータ
28 モータ
29 ホルダ
30 水平部分
31 垂直部分
32 駆動軸
33 軸受け
34 ウォームホイール
35 ウォームギア
36 リード線
37 保持部
38 保護カバー
39 プリズムの界面
40 保護カバーの界面
41 後方反射光
42 表示画面
43 歯の断層画像
44 界面線
45 第2のピーク
46 第1のピーク
47 第1のピークの周波数
48 プローブ設置部
49 FFT部
50 表示制御部
51 光学経路点Y’
52 界面検出部
Claims (5)
- 光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割部で分割された第1の光を、光屈折部材、または、透過性のカバー体を設けた光入出部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記光入出部から測定反射光として取り込むブローブと、前記分割部で分割された第1の光を前記プローブに導光し、前記プローブが取り込んだ測定反射光を導光する、湾曲自在のケーブル材と、前記分割部によって分割された第2の光の経路長補正を行う参照鏡と、この参照鏡からの参照光と、前記ケーブル材が導光した測定反射光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、この断層画像用演算部からの断層画像情報を表示部に表示する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記プローブの光屈折部材、または、透過性のカバー体の界面位置を前記断層画像情報より検出する界面検出部を設けるとともに、この界面位置の表示部での表示位置を固定するように表示制御する構成とした光断層画像取得装置。 - 前記断層画像演算部で生成された断層画像情報を表示する表示部を配置した請求項1に記載の光断層画像取得装置。
- 前記界面検出部は、前記界面位置をハフ変換によって検出する構成とした請求項1または2に記載の光断層画像取得装置。
- 前記界面検出部は、前記界面位置を前記干渉部の周波数スペクトラムのピークより検出する構成とした請求項1または2に記載の光断層画像取得装置。
- 前記分割部から参照鏡を経由して干渉部までの光学経路長は、前記分割部から前記プローブの光入出部を経由して干渉部までの光学経路長未満となるように構成した請求項1から4のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010001691A JP2011139774A (ja) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 光断層画像取得装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010001691A JP2011139774A (ja) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 光断層画像取得装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011139774A true JP2011139774A (ja) | 2011-07-21 |
Family
ID=44456072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010001691A Pending JP2011139774A (ja) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 光断層画像取得装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011139774A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001136603A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Central Japan Railway Co | エネルギを回生・再用する鉄道車両 |
JP2004289884A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Komatsu Ltd | 自走車両の走行システム |
JP2008160987A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Komatsu Ltd | 車両の補機への電力供給装置 |
-
2010
- 2010-01-07 JP JP2010001691A patent/JP2011139774A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001136603A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Central Japan Railway Co | エネルギを回生・再用する鉄道車両 |
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JP2008160987A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Komatsu Ltd | 車両の補機への電力供給装置 |
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