JP4907279B2 - 光断層画像化装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測による光断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものである。

従来、体腔内の断層画像を取得する装置として超音波を用いた超音波断層画像取得装置等が知られているが、その他に低コヒーレンス光による光干渉を用いた光断層画像取得装置を用いることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１においては、ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）計測により断層画像を取得するものであって、内視鏡の鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内にプローブを挿入することにより測定光が体腔内に導波されるようになっている。

具体的には、光源から射出された低コヒーレンス光が測定光と参照光とに分割された後、測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導波される。一方、参照光は光路長の変更が施された後に合波手段に導波される。そして、合波手段により反射光と参照光とが合波され、合波されたことによる干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。ここで、ＴＤ−ＯＣＴ計測は測定光と参照光との光路長が略一致したときに干渉光が検出されることを利用した計測方法であり、参照光の光路長を変更することにより、測定対象に対する測定位置（測定深さ）が変更されるようになっている。

体腔内にプローブを挿入してＯＣＴ計測を行う場合、プローブを使用後に消毒・洗浄等する必要があるため、プローブは光断層画像化装置の本体に対し着脱可能に設けられている。つまり、光断層画像化装置に用いられるプローブは複数用意されており、測定毎にプローブを付け替えることができるようになっている。このとき各プローブには光ファイバの長さに製造誤差等による個体差があり、測定光側の光路長がプローブを替える度に変化してしまうという問題がある。そこで、特許文献１においては、プローブ内の光ファイバを被覆するチューブ（シース）の内壁面からの反射光を利用し参照光の光路長の調整して測定光と参照光との光路長を略一致させるようになっている。

ところで、上述したような参照光の光路長の変更を行うことなく高速に断層画像を取得する方法として、光源から射出される光の周波数を時間的に変化させながら干渉光の検出を行うＳＳ−ＯＣＴ（Swept source OCT）装置が提案されている。ＳＳ−ＯＣＴ装置は、マイケルソン型干渉計を用いて光路長の変更を行わずに光源から射出される光の周波数を掃引し反射光と参照光との干渉させ、インターフェログラム干渉強度信号を得る。そして、光周波数領域のインターフェログラム信号をフーリエ変換し断層画像を生成するようになっている。
特開２００３−１７２６９０号公報 米国特許第５５６５９８６号明細書

このように、ＳＳ−ＯＣＴ計測においては周波数解析を行うことにより各深さ方向における反射情報を得ることができるため、測定光と参照光との光路長を略一致させる必要はない。しかし、実際には光路長差が大きくなってしまうと干渉信号の空間周波数が拡大してしまうため、干渉光を検出するＣＣＤ等のフォトダイオードのサンプリング時間の制限等により、検出された干渉信号のＳ／Ｎが劣化してしまうという問題がある。よって、ＳＳ−ＯＣＴ計測においても、測定光と参照光との光路長が略一致するように光路長の調整を行い、測定可能な領域内に測定対象が含まれるように測定開始位置を設定する必要がある。

ここで、ＳＳ−ＯＣＴ計測により断層画像の取得が可能な測定可能範囲（測定深度）は光源の単位時間当たりの波長変動幅に反比例し、断層画像を取得する際の光軸方向の分解能は波長変動幅が大きいほど高くなる。このため、所定時間内で、高分解能な断層画像を取得する場合には測定可能範囲（測定深度）は狭いものとなる。したがって、高分解能な断層画像を取得するＳＳ−ＯＣＴ装置において、測定開始位置を調整するために断層画像を取得する際、測定可能範囲（測定深度）が狭く測定光と参照光の光路長差を測定範囲内に追い込むのに手間がかかってしまうという問題がある。同様に、例えば胃壁などの層構成を観察したいような場合にも、所望の測定可能範囲(測定深度)により断層画像を取得することができないという問題もある。

そこで、本発明は、波長を一定周期で掃引させながら測定対象に測定光を照射し、そのときの干渉光の周波数解析を行うことにより光断層情報を取得する光断層画像化装置において、使用目的に応じて測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができる、利便性が向上した光断層画像化装置を提供することを目的とする。

本発明の光断層画像化装置は、波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する光源ユニットと、
該光源ユニットから射出された前記光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
前記光分割手段により分割された前記測定光が前記測定対象に照射されたときの該測定対象からの前記反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り替える検出モード制御手段を備えていることを特徴とするものである。

なお、波長は周波数の逆数であるため、「第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モード」とは、「第1の周波数分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の周波数分解能よりも高い周波数分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モード」と言い変えることもできる。また同様に光源ユニットは、周波数を一定の周期で掃引させながら光を射出する光源ユニットと言い変えることもできる。

さらに、「測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光」とは、測定対象において反射した光あるいは測定対象において散乱された光を意味するものである。

また、検出モード制御手段は、波長を掃引させたときの光の単位時間当たりの波長変動幅が第１検出モード時よりも第２検出モード時の方が小さくなるように、光源ユニットを制御して、波長分解能を高くするものであってもよい。なお、光源ユニットは、波長（周波数）を一定の周期で掃引させながら光を射出するものであればその構成を問わず、たとえば種々の波長可変レーザ装置を用いることができる。

一方、検出モード制御手段は、干渉光を検出する際のサンプリング周波数が第１検出モード時よりも第２検出モード時の方が高くなるように干渉光検出手段を制御して、波長分解能を高くするものであってもよい。

前記第1検出モードが、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードであり、前記第２検出モードが、前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードであってもよい。

前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段を備えていてもよい。

波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する光源ユニットと、該光源ユニットから射出された前記光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、前記光分割手段により分割された前記測定光が前記測定対象に照射されたときの該測定対象からの前記反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、測定可能範囲(測定深度)は、干渉光を検出する際の波長分解能が高ければ大きく、波長分解能が低ければ小さくなるので、第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り換え可能に構成されることにより、使用者は使用目的に応じて測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができ、光断層画像化装置の利便性が向上する。

また、波長を掃引させたときの光の単位時間当たりの波長変動幅が第１検出モード時よりも第２検出モード時の方が小さくなるように、光源ユニットを制御して、第２検出モード時の波長分解能を高くするものであれば、容易に測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができる。

干渉光を検出する際のサンプリング周波数が第１検出モード時よりも第２検出モード時の方が高くなるように干渉光検出手段を制御して、第２検出モード時の波長分解能を高くするものであれば、断層画像を取得するための取得時間を増加させることなく、測定可能範囲（測定深度）を切り換えることができる。

前記第1検出モードが、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードであり、前記第２検出モードが前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードであれば、測定開始位置調整モード時には波長分解能を高くして測定可能範囲（測定深度）を広げ測定対象を発見しやすくすることができるため、測定開始位置調整モード時に測定対象が断層画像として取得されやすくなり、効率的に測定開始位置の調整を行うことができる。

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好ましい実施の形態を示す模式図である。光断層画像化装置１は、たとえば体腔内の生体組織や細胞等の測定対象の断層画像をＳＳ−ＯＣＴ計測により取得するものであって、レーザ光Ｌを射出する光源ユニット１０と、光源ユニット１０から射出されたレーザ光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により分割された参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整手段２０と、光分割手段３により分割された測定光Ｌ１を測定対象Ｓまで導波するプローブ３０と、プローブ３０から測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象からの反射光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４０と、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより測定対象の各深さ位置における干渉光の強度を検出し測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得手段５０とを有している。

光源ユニット１０は、周波数を一定の周期で掃引させながら光Ｌを射出するものであって、たとえばモード同期半導体レーザからなっている。具体的には、光源ユニット１０は、半導体光増幅器（半導体利得媒質）１１と光ファイバＦＢ１０とを有しており、光ファイバＦＢ１０が半導体光増幅器１１の両端に接続された構造を有している。半導体光増幅器１１は駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバＦＢ１０の一端側に射出するとともに、光ファイバＦＢ１０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１１に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器１１および光ファイバＦＢ１０により形成される光共振器によりパルス状のレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１へ射出されるようになっている。

さらに、光ファイバＦＢ１０には光分岐器１２が結合されており、光ファイバＦＢ１０内を導波する光の一部が光分岐器１２から光ファイバＦＢ１１側へ射出されるようになっている。光ファイバＦＢ１１から射出した光はコリメータレンズ１３、回折格子素子１４、光学系１５を介して回転多面鏡（ポリゴンミラー）１６において反射される。そして反射された光は光学系１５、回折格子素子１４、コリメータレンズ１３を介して再び光ファイバＦＢ１１に入射される。

ここで、この回転多面鏡１６は矢印Ｒ１方向に回転するものであって、各反射面の角度が光学系１５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１４において分光された光のうち、特定の周波数域からなる光のみ再び光ファイバＦＢ１１に戻るようになる。この光ファイバＦＢ１１に戻る光の周波数は光学系１５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ＦＢ１１に入射した特定の周波数域からなる光が光分岐器１２から光ファイバＦＢ１０に入射され、結果として特定の周波数域からなるレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出されるようになっている。よって、回転多面鏡１６が矢印Ｒ１方向に等速で回転したとき、図２に示すように、再び光ファイバＦＢ１１に入射される光の波長は一定の周期で掃引することになる。つまり、光源ユニット１０から波長が一定の周期で掃引したレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ１側に射出されることになる。

図１の光分割手段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１０から光ファイバＦＢ１を介して導波されたレーザ光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割するようになっている。光分割手段３は、２つの光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２側により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３側に導波される。なお、図１においては光分割手段３は合波手段４としても機能するものである。

光ファイバＦＢ２にはプローブ３０が光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２からプローブ３０へ導波されるようになっている。プローブ３０は、たとえば鉗子口から鉗子チャンネルを介して体腔内に挿入されるものであって、光学コネクタＯＣにより光ファイバＦＢ２に対し着脱可能に取り付けられている。

一方、光ファイバＦＢ３における参照光Ｌ２の射出側には光路長調整手段２０が配置されている。光路長調整手段２０は、測定対象Ｓに対する測定開始位置を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変えるものであって、コリメータレンズ２１および反射ミラー２２を有している。そして、光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２はコリメータレンズ２１を透過した後反射ミラー２２により反射され、再びコリメータレンズ２１を介して光ファイバＦＢ３に入射される。

ここで、反射ミラー２２は可動ステージ２３上に配置されており、可動ステージ２３はミラー移動手段２４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。そして可動ステージ２３が矢印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ようになっている。

合波手段４は、２×２の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段２０により周波数シフトおよび光路長の変更が施された参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し光ファイバＦＢ４を介して干渉光検出手段４０側に射出するようになっている。

干渉光検出手段４０は、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、所定のサンプリング周波数で検出するものであり、干渉光Ｌ４の光強度を測定するIｎGaAｓ系の光検出器４１ａおよび４１ｂと、光検出器４１ａの検出値と光検出器４１ｂの検出値のバランス検波を行なう演算部４２とを備えている。なお、干渉光Ｌ４は、光分割手段３において２分され、光検出器４１ａおよび４１ｂにおいて検出される。

画像取得手段５０は、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４をフーリエ変換することにより、測定対象Ｓの各深さ位置における反射光Ｌ３の強度を検出し、測定対象Ｓの断層画像を取得する。そして、この取得された断層画像が表示装置６０に表示される。

ここで、干渉光検出手段４０および画像取得手段５０における干渉光Ｌ４の検出および画像の生成について簡単に説明する。なお、詳細については「武田 光夫、「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」、光技術コンタクト、２００３、Ｖｏｌ４１、Ｎｏ７、ｐ４２６−ｐ４３２」に記載されている。

測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたとき、測定対象Ｓの各深さからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とがいろいろな光路長差をもって干渉しあう際の各光路長差ｌに対する干渉縞の光強度をＳ（ｌ）とすると、干渉光検出手段４０において検出される光強度Ｉ（ｋ）は、
Ｉ（ｋ）＝∫_０ ^∞Ｓ（ｌ）［１＋ｃｏｓ（ｋｌ）］ｄｌ ・・・（１）
で表される。ここで、ｋは波数、ｌは光路長差である。式（１）は波数ｋ＝ω／ｃを変数とする光周波数領域のインターフェログラムとして与えられていると考えることができる。このため、画像取得手段５０において、干渉光検出手段４０が検出したスペクトル干渉縞をフーリエ変換による周波数解析を行い、Ｓ（ｌ）を決定することにより、測定対象Ｓの測定開始位置からの距離情報と反射強度情報とを取得し、断層画像を生成するようになっている。そして生成された断層画像は、表示装置６０において表示される。

次に、図１と図２を参照して光断層画像化装置１の動作例について説明する。まず、可動ステージ２３が矢印Ａ方向に移動することにより、測定可能範囲（測定深度）内に測定対象Ｓが位置するように光路長の調整が行われる。その後、光源ユニット１０から波長が一定の周期で掃引されたレーザ光Ｌが射出され、レーザ光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１はプローブ３０により体腔内に導波され測定対象Ｓに照射される。そして、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３が反射ミラー２２において反射した参照光Ｌ２と合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が干渉光検出手段４０により検出される。この検出された干渉光Ｌ４の信号が画像取得手段５０において周波数解析されることにより断層画像が取得される。このように、ＳＳ−ＯＣＴ計測により断層画像を取得する光断層画像化装置１においては、干渉光Ｌ４の周波数および光強度に基づいて各深さ位置における画像情報を取得するようになっており、反射ミラー２２の矢印Ａ方向の移動は測定開始位置の調整に用いられる。

ところで、上述したＳＳ−ＯＣＴ計測において、測定光Ｌ１と参照光Ｌ２光路長差が大きくなってしまうと空間周波数の拡大、サンプリング周期の関係等により画質が劣化してしまうおそれがある。このため、測定光と参照光との光路長が略一致するように光路長の調整を行う必要がある。ここで、測定可能範囲（測定深度）はレーザ光Ｌの波長変動幅ΔΛに反比例し、断層画像を取得する際の分解能は波長変動幅ΔΛが大きいほど高くなる（図２参照）。すなわち、高分解能な断層画像を取得する場合には測定可能範囲は狭いものとなる。したがって、高分解能な断層画像を取得するＳＳ−ＯＣＴ装置において、測定開始位置を調整するために断層画像を取得する際、測定可能範囲（測定深度）が狭く測定光と参照光の光路長差を測定範囲内に追い込むのに手間がかかってしまうという問題がある。

そこで、図１の光断層画像化装置１には、測定対象Ｓの深さ方向における測定開始位置を調整する測定開始位置調整モードと、測定対象Ｓの断層画像を取得する画像取得モードとを切り替える制御手段７０が設けられており、制御手段７０は、測定開始位置調整モード時の波長分解能が画像取得モード時の波長分解能よりも高くなるように、光源ユニット１０もしくは干渉光検出手段４０を制御する。

すなわち、測定開始位置調整モード時に干渉を検出する際の波長分解能を向上させる方法として、波長を掃引させたときの光の単位時間当たりの波長変動幅が、測定開始位置調整モードの場合には画像取得モード時よりも小さくなるように、光源ユニット１０を制御して波長分解能を高くする方法と、干渉光を検出する際のサンプリング周波数が画像取得モード時よりも測定開始位置調整モード時の方が高くなるように干渉光検出手段を制御して波長分解能を高くする方法とがある。以下詳細に説明する。

測定光Ｌ１の光路長ｌｓと参照光Ｌ２の光路長ｌｒとの光路長差をΔｌ（＝｜ｌｒ−ｌｓ｜）としたとき、図４に示すような干渉光検出手段４０により検出される干渉光Ｌ４の周期Γは、
Γ＝λ_０ ^２／Δｌ・τ／ΔΛ ・・・（２）
で表される。なお、λ_０はスペクトルの中心波長、τは波長を掃引したときの変動周期、ΔΛは波長変動幅である（図２参照）。ここで、図３（Ａ）はサンプリング周波数５００／τのときのΔｌ＝１００μｍの波形、図３（Ｂ）はΔｌ＝５００μｍの波形、図３（Ｃ）はΔｌ＝１０００μｍの波形を示している。図３（Ａ）〜（Ｃ）および上記式（２）において、光路長差Δｌが大きくなるにつれて干渉光Ｌ４の周期Γが短くなっていく。

十分な解像度の信号を得るためには１周期につき４回以上サンプリングが必要となる。これを数式で表すと、
サンプリング間隔Δｔ＜干渉光のΓ／４ ・・・（３）
となる。式（３）を満たしていない場合、図３（Ｃ）のように干渉光Ｌ４の周期Γが干渉光検出手段４０の解像度を越えて、Ｓ／Ｎが劣化し画質の劣化を引き起こしてしまう。

最終的に測定可能な測定対象Ｓの深さΔｌ_ｌｉｍは、式（２）、（３）より、
Δｌ_ｌｉｍ＝１／４・（τ／ΔΛ）・λ_０ ^２・（１／Δｔ）・・（４）
となる。式（４）は、断層画像の測定可能な測定対象Ｓの深さΔｌ_ｌｉｍ、すなわち測定可能範囲（測定深度）が、単位時間当たりの波長変動幅（ΔΛ／τ）の逆数に比例していること、また、サンプリング間隔Δｔの逆数、すなわちサンプリング周波数に比例していることがわかる。

画像取得モード時には、画質の良い断層画像を取得する必要がある。このためには、前述したように、波長変動幅ΔΛを大きくして測定分解能を高くすることが好ましい。また、所定の時間内で断層画像を取得する必要があり、波長掃引の周期τは小さいことが好ましい。さらにサンプリング周波数を大きくすると、サンプリング一回毎のサンプリング時間が少なくなり、干渉光検出手段４０により検出される干渉光の光量が少ない場合には、十分な検出光量を確保できず、断層画像のＳ／Ｎが劣化する虞がある。このため、サンプリング周波数をあまり大きくすることは好ましくない。これらの条件を考慮して、画像取得モード時の波長変動幅ΔΛ、波長掃引の周期τ、サンプリング周波数等が決められている。このため、通常、断層画像が取得できる測定可能範囲（測定深度）はあまり大きくはない。よって、たとえば測定可能範囲が数十μｍであって、プローブ３０から測定対象までの距離が数百μｍ離れている場合、断層画像を取得しても測定対象Ｓの位置を認識することができない。

本実施の形態では、制御手段７０は、例えば、測定開始位置調整モードのときの回転多面鏡１６の回転速度を画像取得モードのときの回転多面鏡１６の回転速度の１／２にする。すると、波長掃引の周期τは２倍になり、図５に示すように、光源ユニット１０からは単位時間当たりの波長変動幅ΔΛ／τが１／２になったレーザ光Ｌが射出される。このように、単位時間当たりの波長変動幅ΔΛ／τを小さく（τ／ΔΛを大きく）すると、干渉光検出手段４０でのサンプリング毎の波長変動幅が小さくなる。すなわち、干渉光検出手段４０における見かけ上の波長分解能が高くなる。本実施例においては、式（４）に示す取得可能範囲Δｌ_ｌｉｍが２倍となる。これにより、測定可能範囲（測定深度）が２倍になった断層画像を取得でき、測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなる。使用者はこの断層画像を観察しながら、測定開始位置の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。

このように、波長を掃引させたときの光の単位時間当たりの波長変動幅が、測定開始位置調整モードの場合には画像取得モード時よりも小さくなるように、光源ユニット１０を制御して波長分解能を高くする場合、１枚の断層画像を取得するための取得時間は増加するが、測定開始位置調整を行う際のみであるため、通常の断層画像の取得動作には支障はない。

なお、例えば胃壁などの層構造を観察する場合のように、広い測定可能範囲（測定深度）が必要な場合にも、このように単位時間当たりの波長変動幅を小さくすることにより、測定可能範囲（測定深度）が大きい光断層画像を取得することができる。

あるいは、制御手段７０は測定開始位置調整モードのときに、画像取得モードよりもサンプリング間隔Δｔが小さくなるように、すなわちサンプリング周波数（１／Δｔ）が大きくなるように、干渉光検出手段４０を制御してもよい。干渉光検出手段４０のサンプリング周波数を高くすることにより、すなわち、干渉光検出手段４０における波長分解能を高くすることにより、測定可能範囲Δｌ_ｌｉｍが大きくなり（式（４）参照）、測定可能範囲（測定深度）が大きくなった断層画像を取得できる。このため、測定対象Ｓが断層画像内に映し出しやすくなり、使用者はこの断層画像を観察しながら、測定開始位置の調整を迅速かつ簡便に行うことができる。なお、サンプリング周波数を高くしてしまうと、干渉光検出手段４０において十分な光量を得ることができず画質の劣化を引き起こす場合があるが、測定開始位置の調整作業においては、断層画像の画質は測定対象Ｓの存在がわかるものであればよく、高画質である必要はない。また、サンプリング周波数（１／Δｔ）を大きくする場合には、１枚の断層画像を取得するための取得時間が増加することはなく、迅速に測定開始位置の調整を行なうことができる。

なお、本発明の実施の形態は上記形態に限定されない。たとえば、図５において波長周期τを大きくする場合について例示しているが、波長変動幅ΔΛを小さくするようにしてもよい。このとき、光源ユニット１０は径の異なる２つの回転多面鏡を有しており、画像取得モード時には大きい径の回転多面鏡を用い、測定開始位置調整モード時には小さい回転多面鏡を用いるようにしてもよい。さらにこの２つの回転速度を上述のように各モードに応じて異なるようにしてもよい。

また、図１において波長を掃引させながらレーザ光Ｌを射出する光源ユニット１０の一例として、回転多面鏡１６を用いた構成について例示しているが、公知の波長可変レーザ装置を用いることができる。このとき、制御手段７０は波長可変レーザ装置の駆動部に対し位置調整モードのときには画像取得モードよりもΔΛ／τが小さくなるように制御するようになる。

さらに、上記実施の形態において、光源ユニット１０を制御する場合および干渉光検出手段４０を制御する場合について例示しているが、光源ユニット１０および干渉光検出手段４０の双方を制御するようにしても良い。つまり、光源ユニット１０における単位時間当たりの波長変動幅を小さくしながら、干渉光検出手段４０でのサンプリング周波数を高くする。

本発明の光断層画像化装置の好ましい実施の形態を示す模式図 図１の光源ユニットが出力する画像取得モード時のレーザ光の波長変動の一例を示す図 図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示す図 図１の干渉光検出手段において検出される干渉光の一例を示す図 図１の光源ユニットが出力する測定開始位置調整モード時のレーザ光の波長変動の一例を示す図

符号の説明

１ 光断層画像化装置
３ 光分割手段
４ 合波手段
１０ 光源ユニット
２０ 光路長調整手段
３０ プローブ
４０ 干渉光検出手段
５０ 画像取得手段
７０ 制御手段
Ｌ 光
ｌ 各光路長差
Ｌ１ 測定光
Ｌ２ 参照光
Ｌ３ 反射光
Ｌ４ 干渉光
Ｓ 測定対象
Δｌ 光路長差
ΔΛ 波長変動幅

Claims (4)

1. 波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する光源ユニットと、
   該光源ユニットから射出された前記光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   前記光分割手段により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
   第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り替える検出モード制御手段を備え、
   前記光源ユニットが、波長を掃引させたときの単位時間当たりの波長変動幅が切り替え可能な光源であり、
   前記検出モード制御手段が、波長を掃引させたときの単位時間当たりの波長変動幅が前記第１検出モード時よりも前記第２検出モード時の方が小さくなるように前記光源ユニットを制御するものであることを特徴とする光断層画像化装置。
2. 波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する光源ユニットと、
   該光源ユニットから射出された前記光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   前記光分割手段により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   該合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   該干渉光検出手段により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の断層情報を取得する断層情報取得手段とを有する光断層画像化装置において、
   第1の波長分解能で前記干渉光を検出する第1検出モードと、前記第１の波長分解能よりも高い波長分解能である第２の波長分解能で前記干渉光を検出する第２検出モードとを切り替える検出モード制御手段を備え、
   前記干渉光検出手段が、前記干渉光を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、前記干渉光を検出するものであり、
   前記検出モード制御手段が、前記干渉光を検出する際の前記サンプリング周波数が前記第１検出モード時よりも前記第２検出モード時の方が高くなるように前記干渉光検出手段を制御するものであることを特徴とする光断層画像化装置。
3. 前記第1検出モードが、前記測定対象の断層画像を取得する画像取得モードであり、前記第２検出モードが前記測定対象の深さ方向について断層画像信号を得る位置を調整する測定開始位置調整モードであることを特徴とする請求項１または２記載の光断層画像化装置。
4. 前記測定光または前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段を備えていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の光断層画像化装置。

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