JPH04241850A

JPH04241850A - 光断層イメージング装置

Info

Publication number: JPH04241850A
Application number: JP6080191A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kaneko; 守金子
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1992-08-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光による生体内部の透視
、光による生体内部の断層撮影など、光を用いて被検体
内部の情報を可視化するのに適した光断層イメージング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生体などの被検体内部の情報の無
侵襲および非接触的計測は、主としてＸ線によって行わ
れていた。しかしながら、Ｘ線の使用は放射線被爆の問
題点や生体機能情報の画像化が困難という欠点が知られ
ている。また、機能情報を画像化する装置をしてＭＲＩ
があるが、これは装置が大がかりで、かつ高価であると
いう問題点がある。超音波による透視では空間分解能が
悪いという問題点がある。このような背景の中、最近で
は近赤外領域の光の生体に対する特徴（高い組織透過性
、ヘモグロビンやミオグロビンなど酸素指示物質の吸光
性、それら物質の酸素結合状態に対する吸光スペクトル
の変化）を利用し、生体内部の機能情報を画像化しよう
する試みがなされている。たとえば、”光を使った生体
計測”，Ｏｐｌｕｓ　　Ｅ，１９８７年５月〜１９８８
年３月に示されるように、心臓など生体内部組織の酸素
代謝を無侵襲計測に関する研究や”近赤外光による体内
血管の可視化に関する基礎的検討”，電子情報通信学会
技術研究報告，ＭＢＥ８９−６７，１９８９に示される
ように、生体内の血管を画像化しようとする研究などが
報告されている。また、Ｘ線ＣＴ同様断層表示を試みる
方法として、「特開昭６０−７２５４２」に示すように
光をビーム状にしてこれを被検体に走査し、透過した光
をビームの延長上に配置した検出器で検出する方法が示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、生体組織の
光の屈折率は空気中（ｎ＝１．０）に比べ、約ｎ＝１．
４と大きい値を示す。このため、空気中にある生体組織
のような被検体にビーム光を照射した場合、空気と被検
体の境界面で屈折および反射がおこってしまい、被検体
を透過したビーム光はその直線上を通らず、曲がってし
まう。このため、前記特許「特開昭６０−７２５４２」
のようにＸ線ＣＴと同じようにビームの光軸の延長上に
検出器を配置しても、被検体の屈折により、透過光が検
出器に入射しないことや入射する光が小さくなってしま
うことがあった。さらに、この透過光強度を基に断層像
を再構築した場合、屈折率の境界面で大きな偽像が発生
し、画像の劣化が著しかった。このような屈折率変化の
影響を考慮して、「特開平１−１７０８３６」に示すよ
うに被検体全体を透明円筒体に挿入し、その円筒内に水
を満たし屈折率の差を小さくするという方法が示されて
いるが、実際に生きた人間に適用するには呼吸の確保の
点や取扱の点で問題があった。さらに、円筒上に光を走
査する場合、円筒表面で屈折が起こり、問題点の完全な
解決には至っていなかった。本発明は上記事情に鑑みて
なされたものであり、生体など空気に対し屈折率の差の
大きい被検体でも、ビーム光を効率よく検出し、偽像の
少ない良好な断層像を容易に得ることを可能とする光断
層イメージング装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ビーム光を発生する光源
と、前記光源により発生したビーム光を被検体に対して
走査する光走査手段と、前記ビーム光の延長上に配置さ
れ、前記被写体を透過した光を検出する検出手段よりな
る光断層イメージング装置において、前記光操作手段と
検出手段の間に屈折率が被検体とほぼ等しい部材からな
る少なくとも２つの光伝達手段が配置されて構成される
光断層イメージング装置である。

【０００５】

【作用】光源と検出器の間に配置された被検体の周囲に
被検体の屈折率と同じ程度の緩衝液で満たし、境界面で
の屈折率の差をなくすことで、光の屈折および反射を抑
制し、被検体を透過した光を良好に検出する。

【０００６】

【実施例】まず第１図を用いて本発明の概要を説明する
。本発明の光断層イメージング装置は、ビーム光１を発
生する光源２と、前記ビーム光１を照射範囲３の間で走
査させる光走査装置４と、前記の照射範囲３で走査され
たビーム光１の光軸を曲げることなく被検体５を含んだ
第２の光伝達部６に導く第１の光伝達部７と、前記ビー
ム光が光軸を曲げることなく被検体５に入射および出射
するように、光を良好に透過する透明な部材からなる外
殻８と、被検体５の形状にあわせ変形し密着するような
透明な弾性部材からなる弾性膜９と、前記外殻８と弾性
膜９の間に被検体５と同じ屈折率となる透明な流体が満
たされた緩衝液１０とから構成された第２の光伝達部６
と、前記第２の光伝達部６を透過したビーム光の光軸を
曲げることなく光検出器１１に導く第３の光伝達部１２
と、被検体を透過した光を検出する検出器がアレー状に
配置された光検出器１１から構成される。

【０００７】第１図を用いて作用を説明する。まず、光
源２からビーム状の光を発生させ、このビーム光１を走
査装置４により照射範囲３の間で走査させ第１の光伝達
部７に入射する。前記第１の光伝達部７は光透過性の良
い緩衝液１０の屈折率と等しい材質でできており、その
入射光側面７ａはビーム光が常に垂直に入射するような
曲率で、出射側面７ｂは第２の光伝達部６の外殻８の曲
率と等しい曲率となる形状となっている。また、この第
１の光伝達部は出射側面７ｂと外殻８が密着しつつ外殻
８上を移動可能となっている。これによって、照射範囲
３で走査されたビーム光１は第１の光伝達部７を通じ第
２の光伝達部６に光軸を曲げることなく導かれる。ここ
で、外殻８表面に透明な潤滑油を塗っておくことにより
スムースな移動が可能となる。第２の光伝達部６は、光
透過性の良い緩衝液１０の屈折率と等しい材質でできて
おり、第１の光伝達部７と第３の光伝達部１０が対向し
つつ表面上を移動できるよう円筒形状をしている外殻８
と、その内側に被検体５の形状にあわせ変形し密着する
ような透明な弾性部材からなる弾性膜９と、前記外殻８
と弾性膜９の間に被検体５と同じ屈折率となる透明な流
体が満たされた緩衝液１０とから構成されている。この
ドーナツ状の第２の光伝達部６の内側に被検体５を配置
し、弾性膜９を隙間なく密着させることで、被検体と光
伝達部６との屈折率差がほとんどなくなりビーム光１は
光軸が曲がることなく被検体５と光伝達部６を透過し、
第３の光伝達部１２に入射する。第３の光伝達部１２は
光透過性の良い緩衝液１０の屈折率と同じ材質でできて
おり、その入射光側面１２ａは第２の光伝達部６の外殻
８の曲率と等しい曲率、出射側面１２ｂはビーム光１が
常に検出器１１に垂直に入射する曲率をもった形状をし
ており、出射側面１２ｂと外殻８が密着しつつ外殻８上
を移動可能となっている。さらに、検出器１１は第３の
光伝達部の出射面１２ｂに密着して接着されているので
光伝達部６を透過したビーム光を曲げることなく検出器
１１に入力できる。この時、第３の光伝達部を取り除き
、検出器１１を第２の光伝達部６に直接密接して配置し
ても良い。このような手段を用いることで、屈折率の大
きい生体組織のような被検体でも、境界面で光軸が曲が
らず良好に透過光を得ることができる。そして、断層像
をもとめるため、上述のようにビーム光を走査し、アレ
ー状に配置された検出器により投影像をもとめ、さらに
、光源２、光走査手段４、第１の光伝達部７、第３の光
伝達部１２、検出器１１を第２の光検出手段６と被検体
の周りを２’、４’、７’、１２’、１１’というよう
に回転させた時の投影像もあわせ、逆投影することで良
好な断層像を構築することができる。特に、本方法によ
れば、境界面による屈折の影響を少なくすることができ
るので、輪郭における偽像の問題を解決できる。また、
被検体５として生体組織を用いた場合、強い光散乱が起
こり、大部分の光はあらゆる方向に散乱するが、わずか
ながら直進した光は光軸上を進むのでこの直進光だけを
抽出することでＸ線ＣＴ同様、光軸上の吸収の総和を検
出できる。この直進光の検出手段は本出願人による「特
願平２−８１５５２」や「特願平２−１１９４６８」に
詳細に示されている。

【０００８】第２図ないし第４図を参照して、さらに本
発明の実施例を具体的に説明する。ガントリー部３０の
内部には、ビーム光１を発生する半導体レーザ２０と、
前記ビーム光を走査させるガルバノメータ２１とミラー
２２とからなる光走査装置４と、ビーム光の走査範囲内
で光軸を曲げることなく第２の光伝達部６に導くため、
入射側面が走査ビームの中心となる曲率で、出射側面が
第２の光伝達部６と等しい曲率を持つ第１の光伝達部７
と、前記第２の光伝達部６を透過したビーム光の光軸を
曲げることなく検出器１１に導く第３の光伝達部１２と
、被検体を透過した光を検出する光検出器１１が固定さ
れている。このガントリー部３０はモータ２８により第
２の光伝達部の周りを回転し、被検体のあらゆる角度の
投影像を測定することができる。また、前記ガントリー
部３０の内側には、第１の光伝達部７より入射した光が
光軸を曲げることなく被検体に入射および出射させるた
め、光を良好に透過し、屈折率が緩衝液１０と同じ透明
な部材からなる管状の外殻８と、被検体の形状にあわせ
変形し密着するように透明で屈折率が緩衝液１０と同じ
弾性部材からなる断面がコ形をした弾性膜９と、前記外
殻８と弾性膜９を固定する側部２３と、前記外殻８と弾
性膜９と側部２３に囲まれた内部に被検体と同じ屈折率
となる透明な流体が満たされた緩衝液１０とから構成さ
れた第２の光伝達部６が図示しない断層イメージング装
置本体に固定されている。この第２の光伝達部６には前
記緩衝液１０の量を変え、弾性膜９の大きさを被検体に
合わせ変化させるポンプ装置２４が接続されており、こ
の前記ポンプ装置２４は、余分な緩衝液１０をためる水
槽２５と、前記水槽２５の圧力を変えるコンプレッサー
２６と、水槽２５と前記第２の光伝達部６を結ぶ管２７
から構成される。また、前記半導体レーザ２０、光走査
装置４、モータ２８、ポンプ装置２４には制御装置３１
が接続されており、ビーム光の強度、走査角度、ガント
リーの回転角度、第２の光検出部６の空洞の大きさを制
御している。さらに、光検出器１１から得られた光強度
と前記制御値を基に断層像を再構築する処理装置３２と
、前記断層像を表示する表示装置３３により構成されて
いる。

【０００９】次に作用を説明する。まず、半導体レーザ
２０からビーム状に近赤外光を発生し、このビーム光を
走査装置４により照射範囲３の間で走査させ、第１の光
伝達部７に入射する。前記第１の光伝達部７は光透過性
の良い緩衝液１０の屈折率と等しい材質でできており、
この第１の光伝達部７の入射光側面はビーム光に対し常
に垂直に入射する曲率であり、出射側面は第２の光伝達
部６の外殻８と密接するように外殻８の曲率と等しい曲
率であるので光の屈折がなく第２の光伝達部６に導かれ
る。第２の光伝達部６に入射された光は、外殻８→緩衝
液１０→弾性膜９→被検体→弾性膜９→緩衝液１０→外
殻８というように透過し、第３の光伝達部１２を通じ、
検出器１１に導かれる。この時、弾性膜９は伸縮自在で
あり、ポンプ装置２４により被検体の大きさに合わせて
密着させるので、光の屈折を起こす空気層を有効に取り
除くことができ、また、各境界面ではそれぞれの材質の
屈折率の差がないので、前記光は直進する。このように
して被検体を透過した光をアレー状に配置した光検出器
１１により検出することで、屈折や反射の影響の少ない
投影像を得ることができる。さらに、モータ２８により
ガントリーを回転させ、被検体のあらゆる角度からの投
影像を求め、これを処理装置３２により逆投影処理する
ことで境界面による屈折の影響の少ない断層像を構築す
ることができる。

【００１０】第３図に被検体を測定装置内に導く際の第
２の光伝達部の詳細を示す。第２の光伝達部６は、光を
良好に透過し、屈折率が緩衝液１０と同じ透明な部材か
らなる管状の外殻８と、被検体の形状にあわせ変形し密
着するする透明で屈折率が緩衝液１０と同じ弾性部材か
らなる断面がコ形をした弾性膜９と、前記外殻８と弾性
膜９を固定する側部２３と、前記外殻８と弾性膜９と側
部２３に囲まれた内部に被検体と同じ屈折率となる透明
な流体が満たされた緩衝液１０とから構成されており、
前記緩衝液１０の量を変え、弾性膜９の大きさを被検体
に合わせ変化させるポンプ装置２４が接続されている。無負荷時における弾性膜９は第３図（ａ）に示すように
縮小状態であり、その内周は被検体５の診断部位外周よ
り小さい。次に、被検体５を第２の光伝達部６の内側に
導くため、第３図（ｂ）に示すように、図示しないポン
プ装置２４により、第２の光伝達部６内の緩衝液１０を
吸引減少させ弾性膜９を伸張し、その内周を被検体５の
外周より大きくする。この大きくなった内空部に、被検
体５の診断部位が来るまで挿入した後、第３図（ｃ）に
示すように、被検体５と弾性膜９の間が隙間無く密着す
るまで、ポンプ装置２４により緩衝液１０を第２の光伝
達部６内に送り込むことにより被検体５と弾性膜９の間
の空気層を取り除くことができる。このような方法を用
いることで、被検体を緩衝液に直接漬けることなく、光
の屈折の影響の少ない測定ができ、かつ緩衝液に直接漬
けないので容易な測定と被検体に対する低侵襲を実現す
ることができる。さらに、第３図（Ｃ）の時、緩衝液の
圧力を気圧より高くすることで被検体が動いたとしても
空気層が被検体５と弾性膜９の間に侵入するのを防ぐこ
とや、被検体を固定できるので、被検体の動きを少なく
し、動きによる断層像のアーチファクトを防ぐことがで
きる。

【００１１】第４図は断層イメージング装置の上下移動
可能な試料台を示している。この試料台は、被検体を測
定位置で保持するため２枚の板からなる試料保持部４０
と、その２つの試料保持部４０を支え、この高さを変化
させるため、前記試料保持部４０と台座４２を連結する
連結部４４が両端に、下部にネジ切りされた円筒形の連
結部４５が固定された棒４１ａをＸ字状に組まれた２つ
の支持機構４１と、前記支持機構４１およびガントリー
３０を支える台座４２と、前記棒４１ａとネジ機構によ
り連結し、前記支持機構４１の交差角度を変えるネジ切
りされた回転棒４３とこれを回転させるモータ４６とよ
り構成されている。

【００１２】診断時被検体５を第２の光伝達部６内に導
き、弾性膜９を密着させるため、被検体５を第２の光伝
達部６の中心部付近に配置する必要がある。つまり、被
検体５の大きさによって被検体５の下部の高さが変化す
るので、その高さに合わせ試料保持部４４を変える。ま
ず、モータ４６により回転棒４３を回転させる。この棒
にはネジが切られたネジ部４３ａと４３ｂがあり、それ
ぞれ右ネジ左ネジとネジ切りの方向がかえてある。次に
、それぞれのネジ部４３ａ、４３ｂと棒４１ａに固定さ
れた連結部４５は前記ネジ機構により連結されており、
前記回転棒４３が回転することで、向き合った二つの連
結部）４５は近づいたり遠ざかったりする。これによっ
てＸ字状に組まれた支持機構４１の２つの棒４１ａのな
す角度が変わり、支持機構４１と連結している試料保持
部４０の高さも変化する。そして、被検体５が第２の光
伝達部６の中心付近に位置するように試料保持部４０の
高さを調整する。これによって、常に被検体５を中心部
に配置し、中心部からのずれによって生じる弾性膜９へ
の余分な力が発生しないので、空気層の侵入を容易に防
ぐことができる。

【００１３】このように構成された実施例に対して、さ
らに第５図乃至８図に示す技術あるいは第９図乃至１１
図に示す技術を応用し適用してもよい。

【００１４】第５図を参照して、その技術の概要につい
て説明する。光断層イメージング装置は、ビーム光１を
発生する光源２と、前記ビーム光１を被検体５に対して
走査させる光走査装置４と、前記光走査装置４の走査位
置に連動して、被検体を透過した前記ビーム光を検出す
る検出器５０と、前記検出器５０の受光強度が最大値と
なるように前記光走査装置４の走査位置および前記検出
器５０の位置を制御する制御装置５１と、前記検出器５
０により得られた光強度から透過像や断層像をもとめる
信号処理装置５２から構成される。

【００１５】まず、光源２からビーム状に光を発生させ
、このビーム光１を走査装置４により被検体５に走査す
る。被検体５が生体組織のように空気に比べ屈折率が大
きく空気中に配置されている場合では、照射された光は
境界面の屈折率変化により、屈折のない時の光軸５３（
ａ）に比べ、光軸５３（ｂ）のように曲がってしまう。通常検出器５０はビーム光１の走査位置に対応して移動
し、その位置はビーム光１の延長上に配置されている。しかしながら、生体のような被検体にビーム光を照射す
ると屈折がおこり、被検体５を透過した光が検出器５０
に入射しないことやその強度が小さくなってしまう。そ
こで、前記透過した光を効率よく検出するため、前記検
出器５０の出力が最大となるように検出器５０の位置あ
るいは光走査位置を制御装置５１により制御する。この
ようにして得られた光強度を透過光として、これを処理
装置５２により処理解析することで屈折の影響の無い透
過像や断層像を構築する。

【００１６】第６図ないし第８図を参照して、さらに具
体的に説明する。光断層イメージング装置は、ビーム光
１を発生する光源２と、前記ビーム光を照射範囲３で走
査させるためミラー５４と基板５５の間に圧電素子５６
を挟み込んだ反射部５７とこの反射部５７を駆動するガ
ルバノメータ５８からなる光走査装置４と、ビーム光の
光軸をわずかに変化させるため、前記圧電素子５６に電
圧を供給する駆動装置５９と、前記走査装置４によりビ
ーム光１が被検体５に照射され、その被検体５を透過し
た前記ビーム光１を検出するためアレー状に配置された
検出器Ｄ１〜Ｄｎからなる検出器郡と６０、前記検出器
Ｄ１〜Ｄｎの信号をそれぞれ増幅するアンプＡ１〜Ａｎ
からなるアンプ郡６１と、前記ガルバノメータ５８を制
御してビーム光１を走査させるとともに、走査ビーム光
の光軸の延長上に位置する前記アンプ出力を検出し、こ
れが最大値となるよう前記駆動装置５９を制御して、圧
電素子５６にかける電圧を変化、つまり光軸をわずかに
変化させる制御装置６２と、前記最大値を示したアンプ
出力を被検体の透過光として処理し投影像や断層像を構
築する信号処理装置６３と、前記断層像などを表示する
表示装置６４とから構成される。

【００１７】次に作用を説明する。まず、光源２により
ビーム光１を発生させ、この光を光走査装置４により被
検体５に走査する。前記被検体５が生体組織のように空
気に比べ屈折率が大きい場合、照射された前記ビーム光
１は空気と被検体の境界面で屈折が起こり、その光軸は
直線上を通過せず曲がってしまい、ビーム光の延長上に
位置する検出器Ｄｘには被検体を透過した光が入射しな
い。そこで、前記検出器Ｄｘの受光強度が最大値となる
まで、前記圧電素子５６に供給する電圧を制御装置６２
により変化させ、被検体を透過した光が前記検出器Ｄｘ
に入射するようにする。これによって、屈折した光を有
効に検出する事が可能となる。この例は被検体５に照射
する光軸を制御しているが、検出器の位置を変化させて
も良い。また、この例のように検出器がアレー状に配置
されている場合では、照射する光軸を変化させることに
より容易に実現できる。

【００１８】次に第７図を用いて圧電素子に与える電圧
と検出器で検出した光強度の関係をしめす。屈折の影響
がなく光軸が曲げられない場合、圧電素子に与える電圧
と光強度の関係は図中点線で示す曲線６５のように電圧
Ｖ０で最大光強度となる。しかし、被検体が生体組織の
ように空気に対し屈折率が高い場合では、境界面で屈折
がおこり光軸が曲がり、前記電圧Ｖ０では検出器に入射
する光は極端に減少してしまう。そこで、前記圧電素子
に加える電圧を変化させることで光軸がわずかに変化し
、図中実線６６に示すように電圧Ｖ１で最大値をしめす
曲線となる。この曲線の最大値が被検体を透過した際に
屈折した光に対応するので、検出器の出力として処理す
る。

【００１９】第８図に反射部の詳細図を示す。第８図（
ａ）は一方向に光軸を変化させる反射部５７の詳細図を
しめす。ガルバノメータ５８と接続する基板５５とビー
ム光１を反射するミラー５４の間の上部に圧電素子５６
を挟み込む。このような構成において圧電素子５６に加
える電圧を変化させると、圧電素子５６の厚みが変わり
、それにともないミラー５４の角度も変化する。これに
よって、光の照射角度を一方向のみ変化させることがで
きる。第８図（ｂ）は二方向に光軸を変化させる反射部
５７の詳細図をしめす。ガルバノメータ５８と接続する
基板５５とビーム光１を反射するミラー５４の間の上部
と側部の一方に二つの圧電素子５６１と５６２を挟み込
む。このような構成において二つの圧電素子５６１と５
６２に加える電圧を変化させると、光の照射角度を二方
向に変化させることができる。この第８図（ｂ）の方法
によれば走査方向と垂直な方向に屈折した光も良好に検
出できる。ところで、生体組織は極めて強い散乱体であ
り、透過してきた光は空間的に広がってしまうため、こ
の透過光を用いて断層像を再構成した場合、空間分解能
が低下する。そこで、光散乱を取り除き、空間分解能を
向上させる手段として、光検出器の直前にコリメータを
配置する方法がある。しかし、生体組織のように空気に
比べ屈折率の高い被検体では、その境界面と光軸の角度
により光の屈折がおこり光ビームが曲がってしまい、前
記散乱抑制の効果が十分に得る事ができない。以上のこ
とは従来例の欄で述べた。

【００２０】第９図ないし第１１図では、光の屈折があ
ったとしても光散乱を有効に抑制する方法を説明する。第９図は本手法の概要を説明するための図であり、第１
０図はＸＹステージに取り付けられたピンホールをパル
スモータにより移動させ、光散乱を抑制する方法を示し
ており、第１１図はピンホールの代わりにマトリックス
状に配置された液晶を用いて光散乱を抑制する方法を示
している。第９図を参照して光の屈折により光軸が変化
した場合の光散乱の抑制を示す。第９図に示すように、
これは、被検体を透過した光のうち散乱の影響のない直
進成分を取り出すために、光を集光するレンズ６０と前
記レンズ６０の焦点位置に配置されたピンホール６１に
より構成されたコリメータ６２と、前記コリメータ６２
により抽出された直進成分の光強度を測定する検出器６
３と、前記検出器６３により得られた光強度が最大値と
なるように、前記ピンホール６１の位置を変化させる制
御装置６４と、前記最大値となった検出器６３の出力を
処理し、透過像や断層像を再構築する処理装置６５によ
り構成される。

【００２１】次に作用を説明する。ビーム光が被検体を
透過する際、生体組織の光散乱によって空間的に広がる
。この透過してきた光には散乱成分と直進成分が含まれ
ており、このうち、散乱成分は散乱により光軸からずれ
ているが、直進成分は常に光軸上を通る。そこで、散乱
成分と直進成分を含んだ光をレンズ６０により集光し、
その焦点でかつ光軸に正しくなる位置にピンホール６１
を配置することにより、直進成分を抽出できる。しかし
ながら、被検体など屈折率の異なる境界面により光の屈
折が起こると、図中点線で示す屈折の影響のない光６６
（ａ）の焦点に対して、図中実線で示す屈折により光軸
が変わった光６６（ｂ）においては焦点位置が移動して
しまう。そこで、前記ピンホール６１を屈折により変化
した焦点位置まで移動させることにより直進成分を抽出
することができる。ここで、光軸に正しくなる直進成分
を含む前記焦点位置における光強度は他の位置に比べて
強くなるので、検出器６３の出力が最大値を示すように
制御装置６４によりピンホール６１の位置を移動させる
ことで直進成分の抽出できる。このようにして得られた
直進成分を被検体の透過光として、処理装置６５により
透過像や断層像を再構築することで分解能の高い像が得
られる。

【００２２】第１０図を参照してさらに具体的に説明す
る。被検体を透過した光を集光する１０倍の対物レンズ
６７と、光軸に垂直な平面上を移動し直進成分を抽出す
るためＸＹステージに取り付けられた５０μｍの孔から
なるピンホール６８と、ピンホール６８を通過した光を
電子増倍管（ＰＭＴ）６９に導くライトガイド７０と、
前記ライトガイド７０より導かれた光を電気信号に変換
して測定するＰＭＴ６９と、前記ＰＭＴ６９により得ら
れた信号を増幅するアンプ７１と、前記アンプの信号つ
まりピンホールを通過する光強度が最大値となるように
、前記ＸＹステージ７６を移動させる制御装置７２と、
前記最大値となる光強度から被検体の透過像や断層像を
構築する信号処理装置７３から構成されている。ここで
、前記ＸＹステージ７６には、Ｘ方向とＹ方向の２つに
マイクロメータ７３（ａ）、７３（ｂ）とステッピング
モータ７４（ａ）、７４（ｂ）からなる移動装置７７が
取り付けられており、また、前記ステッピングモータ７
４（ａ）、７４（ｂ）を駆動するため、前記ステッピン
ブモータと前記制御装置７２の間に駆動装置７５（ａ）
と７５（ｂ）が設けられている。

【００２３】次に作用を説明する。被検体を透過してき
た散乱成分と直進成分を含む光を対物レンズ６７により
、ピンホール６８のある平面上に集光する。この平面上
に集光された光の一部分をピンホール６８により取り出
し、ピンホール６８直後に取り付けられたライトガイド
７０を通じ、ＰＭＴ６９に導く。そして、この光をＰＭ
Ｔ６９で電気信号に変換し、アンプ７１により増幅した
後、処理装置７３と制御装置７２に入力する。ここで、
前記制御装置７２に入力された信号が最大値を示すよう
に駆動装置７５（ａ），７５（ｂ）を制御し、ＸＹステ
ージ７６に取り付けられたピンホール６８を移動させる
。さらに、この最大値となった信号を信号処理装置７３
に入力し、透過像や断層像を再構築することによって分
解能の高い像が得られる。ここで、ピンホール６８の直
後にライトガイド７０が取り付けられ、光をＰＭＴに導
いているが、これはライトガイドが柔軟であるためピン
ホール６８を移動させても、その移動の妨げにならなく
光を良好に検出することができる。また、ピンホール６
８の代わりにシングルモードファイバを直接配置するこ
とでもピンホールと同様な効果が得られる。

【００２４】第１１図に前記ＸＹステージ７６とピンホ
ール６８の代わりにマトリックス状に配置された液晶を
使った場合の例を示す。これは対物レンズ６７の焦点位
置に１ピクセルが約５０μｍ角からなる液晶８０が１０
０×１００程度マトリックス状に配列されている液晶郡
８１と、液晶郡全体をカバーする大きさで液晶郡に近接
して配置されたライトガイド８２と、前記液晶の偏光状
態を変化させ、光を透過させたり遮断させたりする駆動
装置８３と、前記駆動装置８３を制御して光を透過させ
る液晶の位置を変化させる制御装置８４により構成され
ている。被検体を透過した光を対物レンズ６７により液
晶郡８１の表面に集光する。この集光された光のうち一
部分の液晶のみ光が透過し、残りは光を遮断するように
液晶郡８１を駆動する。そして、光が透過する位置を制
御装置８４により順次変化させ、検出光強度が最大値を
示す位置を検索することによって直進成分を抽出できる
。この液晶を使った方法は機械的な動作がなく、すべて
電気信号で処理できるので、前記ピンホールによる方法
に比べ、直進成分の検索速度が早い。また、検索時にお
いて、各ピクセル一個づつ光を透過させる方法の他に、
一度に４から８ピクセルと複数個のピクセルで大まかな
位置を検索した後、その周囲のみ詳しく検索することで
、より早い検出が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば空
気に対し屈折率の異なる被検体であっても、直進成分を
良好に検出できるので、偽像の少ない良好な断層像を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を説明する図。

【図２】本発明の一実施例の全体構成図。

【図３】同実施例の作用を説明する図。

【図４】同実施例の資料台を示す図。

【図５】上記実施例に適用される技術を示す概要図。

【図６】第５図の具体的構成図。

【図７】第６図に示される圧電素子の特性図。

【図８】第８図（ａ）（ｂ）はそれぞれ圧電素子の構成
を示す図。

【図９】上記実施例に適用される技術を示す概要図。

【図１０】第９図の一具体的構成図。

【図１１】第９図の他の具体的構成図。

【符号の説明】

４　　　　光走査装置５　　　　被検体６　　　　第２の光伝達部７　　　　第１の光伝達部９　　　　弾性膜１０　　緩衝液１１　　光検出器１２　　第３の光伝達部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ビーム光を発生する光源と、前記光源
により発生したビーム光を被検体に対して走査する光走
査手段と、前記ビーム光の延長上に配置され、前記被写
体を透過した光を検出する検出手段よりなる光断層イメ
ージング装置において、前記光操作手段と検出手段の間
に屈折率が被検体とほぼ等しい部材からなる少なくとも
２つの光伝達手段が配置されている光断層イメージング
装置。
【請求項２】　　前記光伝達手段の１つが光を良好に透
過する透明な部材からなる外殻と、前記被検体の形状に
合わせ密着するような透明な弾性部材からなる弾性膜と
、前記外殻と弾性膜の間に被検体と同じ程度の屈折率か
らなる透明な流体が満たされた緩衝液とにより構成され
た請求項１に記載の光断層イメージング装置。
【請求項３】　　前記光伝達手段内部に満たされている
緩衝液の量を変化させる手段をあわせもった請求項２に
記載の光断層イメージング装置。
【請求項４】　　前記被検体を前記光伝達手段に対して
移動する移動手段をあわせもった請求項１に記載の光断
層イメージング装置。