JP2003172690A - 光イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光状態の変化に影響されること無く、光プ
ローブを交換して使用した場合にも、光路長調整が容易
な光イメージング装置を実現する。 【解決手段】 光イメージング装置３は、装置本体１０
の低コヒーレンス光源２１で発生した低コヒーレンス光
を光ファイバ２２から光コネクタ部２０を介して光プロ
ーブ９の光ファイバ２５に伝達する。この光ファイバ２
５の先端側端面２５ａに伝達された低コヒーレンス光
は、その大部分が観察光として光プローブ９の先端側に
配設された対物レンズ２６に伝達され、被検体８の目的
部位に集光される。被検体８の目的部位の反射光及び散
乱光の一部は、戻り観察光として再び装置本体１０に戻
る。一方、光ファイバ２５の先端側端面２５ａに伝達さ
れた低コヒーレンス光の一部は、第１の光分離手段とし
ての先端側端面２５ａで反射分離されて戻り参照光とし
て、再び装置本体１０に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に低コヒー
レンス光を集光し、その被検体からの戻り光の情報から
被検体の断層像を構築する光イメージング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＣＴ（ Optical Coherence Tom
ography ）と呼ばれる光イメージング装置は、広く用い
られている。上記光イメージング装置は、光源で発生し
た低コヒーレンスの光を被検体に集光し、その際焦点位
置を走査することで、その被検体からの戻り光の情報か
ら被検体内部の断層像を構築するものである。

【０００３】このような光イメージング装置は、例え
ば、特開平１１−７２４３１号公報に記載されているよ
うに、低コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被
検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り込む挿入
部及び、この挿入部を接続して取り込んだ戻り光から被
検体の断層像を構築する装置本体を有するものが提案さ
れている。

【０００４】従来の光イメージング装置の光学系は、低
コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を光分離
手段で観察光と参照光とに分離し、この分離した観察光
を被検体に対して走査して被検体に集光する。そして、
その焦点からの被検体の反射光及び散乱光の一部は、戻
り観察光として上記光路を通り、再び光分離手段側に戻
るようになっている。

【０００５】一方、光分離手段で分離した参照光は、参
照光伝達手段で反射され、再び光分離手段側に戻され
る。このとき、参照光は、観察光の光路長に対して殆ど
等しくなるように光路長を調整される。そして、これら
光路長が殆ど等しい戻り参照光と被検体側からの戻り観
察光とは干渉し、光検出手段である光検出器で検出され
るようになっている。この検出器の出力は、復調されて
干渉した光の信号が抽出される。抽出された光の信号
は、デジタル信号に変換された後、信号処理されて断層
像に対応した画像データが生成される。そして、生成さ
れた画像データは、モニタにて被検体の断層画像として
表示されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光イメージング装置は、観察光と参照光との光路が
別々であったため、これら観察光と参照光とが干渉する
際に、互いの偏光状態が変わってしまい、干渉光の強度
が、それぞれの偏光状態の変化によって変わってしまう
という問題があった。

【０００７】また、上記従来の光イメージング装置は、
挿入部を装置本体から交換した際、個体差又は種類の違
いにより、挿入部での光路長が大きく変わってしまう
と、参照光光路の光路長調整が困難であった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、偏光状態の変化に影響されること無く、挿入部
を交換して使用した場合にも、光路長調整が容易な光イ
メージング装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、低
コヒーレンス光源からの低コヒーレンス光を被検体に集
光し、この被検体からの戻り光を取り込む挿入部及び、
この挿入部を接続して取り込んだ戻り光から被検体の断
層像を構築する装置本体を有する光イメージング装置に
おいて、前記低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレ
ンス光を伝達させて被検体へ照射する光伝達手段と、前
記低コヒーレンス光を観察光と参照光とに分離する光分
離手段と、を具備し、前記観察光と参照光との偏光状態
を合わせるために、前記光伝達手段内部又は前記光伝達
手段の終端又は前記光伝達手段と被検体との間に前記光
分離手段を設けたことを特徴としている。また、本発明
の請求項２は、請求項１の光イメージング装置におい
て、前記光分離手段で分離された観察光と参照光とが、
前記光伝達手段内部又は前記光伝達手段と被検体との間
の少なくとも一部において、同一の光軸を有することを
特徴としている。また、本発明の請求項３は、請求項１
の光イメージング装置において、被検体からの前記観察
光の散乱又は反射による戻り観察光と前記参照光とを干
渉させる光干渉手段を有し、前記光分離手段で分離され
た観察光と参照光とが、前記光伝達手段内部又は前記光
伝達手段と被検体との間で且つ、前記干渉手段の手前の
少なくとも一部において、同一の光軸を有することを特
徴としている。また、本発明の請求項４は、請求項１の
光イメージング装置において、前記観察光と前記参照光
との光路長差を生成する光路長差生成手段を設けたこと
を特徴としている。この構成により、偏光状態の変化に
影響されること無く、挿入部を交換して使用した場合に
も、光路長調整が容易な光イメージング装置を実現す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図１０は本発明の第１
の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態
を備えた光イメージングシステムを示す構成図、図２は
本発明の第１の実施の形態の光イメージング装置を示す
概略構成図、図３は図２の光イメージング装置の詳細構
成図、図４は図３の光プローブの先端側構成図、図５は
図４の第１の変形例を示す光プローブの先端側構成図、
図６は図４の第２の変形例を示す光プローブの先端側構
成図、図７は光路長差生成部の変形例を示す構成図、図
８は図７のフィルタ回転台を示す説明図、図９は分散調
整部の変形例を示す構成図、図１０は第１の光分離手段
の変形例を示す光プローブの先端側構成図、図１１は図
４の第３の変形例を示す光プローブの先端側構成図、図
１２は図１１の概略拡大図である。

【００１１】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態を備えた光イメージングシステム１は、内視鏡装置２
と光イメージング装置３とから構成される。尚、本実施
の形態の光イメージングシステム１は、内視鏡装置２と
組み合わせるように構成しているが、光イメージング装
置３のみでもシステムを構成可能である。

【００１２】内視鏡装置２は、図示しない撮像手段を備
えた電子内視鏡（以下、内視鏡）４にユニバーサルケー
ブル５を介して内視鏡用光源装置６及びビデオプロセッ
サ７を着脱自在に接続して構成される。

【００１３】光イメージング装置３は、生体内に挿入可
能な可撓性を有し、後述の低コヒーレンス光源からの低
コヒーレンス光を被検体８の目的部位に対し集光する挿
入部としての光プローブ９と、この光プローブ９を着脱
自在に接続し、被検体８の目的部位からの戻り光から被
検体８の断層像を構築する装置本体１０とから構成され
る。

【００１４】内視鏡４は、体腔内に挿入可能な細長の挿
入部１１を有し、この挿入部１１の後端に太幅の操作部
１２が設けてある。内視鏡４は、この挿入部１１の後端
付近に鉗子挿通口１３が設けてあり、この鉗子挿通口１
３はその内部で鉗子挿通用チャンネル１４と連通してい
る。

【００１５】内視鏡４は、この挿入部１１内に図示しな
いライトガイドが挿通されている。このライトガイド
は、ユニバーサルケーブル５を挿通し、内視鏡用光源装
置６から照明光を伝達されて挿入部１１の先端部に設け
た照明窓から患部等の被検体を照明するようになってい
る。また、内視鏡４は、照明窓に隣接した取り付けた観
察窓に図示しない対物光学系及び撮像装置が設けられ、
照明された患部等の被検体像を撮像するようになってい
る。内視鏡４の撮像装置からの撮像信号は、ユニバーサ
ルケーブル５を挿通する図示しない信号線を介してビデ
オプロセッサ７へ伝達されるようになっている。そし
て、ビデオプロセッサ７は、伝達された撮像信号を信号
処理し、モニタ１５に伝達して内視鏡画像１５ａを表示
させるようになっている。

【００１６】光イメージングシステム１は、光イメージ
ング装置３を構成する光プローブ８が内視鏡装置２を構
成する内視鏡４の鉗子挿通口１３から鉗子挿通用チャン
ネル１４を経てその先端開口からプローブ先端側を突出
させて用いるようになっている。そして、光イメージン
グシステム１は、内視鏡４の観察下で、患部等の被検体
の目的部位に対して光プローブ８により、低コヒーレン
ス光を照射してその目的部位の断層画像データを得、モ
ニタ１５の表示面にＯＣＴ像１５ｂを表示できるように
なっている。

【００１７】光イメージング装置３は、図２に示すよう
に光プローブ９のプローブ側光コネクタ部２０ｂが装置
本体１０の本体側光コネクタ部２０ａに着脱自在に接続
可能であり、光プローブ９が装置本体１０に対して交換
可能な構成となっている。

【００１８】装置本体１０は、超高輝度発光ダイオード
（スーパールミネッセントダイオード以下、ＳＬＤと略
記）等の低コヒーレンス光源２１を有する。この低コヒ
ーレンス光源で発生する低コヒーレンス光は、その波長
が例えば１３１０ｎｍで、その可干渉距離が例えば１７
μｍ程度であるような短い距離範囲のみで干渉性を示す
低干渉性の特徴を備えている。つまり、この低コヒーレ
ンス光は、例えば２つに分離された後、再び混合された
場合、分離した点から混合した点までの２つの光路長の
差が１７μｍ程度の短い距離範囲内にあるとき、干渉し
た光として検出され、それより光路長が大きいとき干渉
しない特性を示す。

【００１９】この低コヒーレンス光は、低コヒーレンス
光源２１からシングルモードファイバ（以下、単に光フ
ァイバ）２２の一端に入射され、他方の端面（先端側端
面）側に伝達されるようになっている。この光ファイバ
２２は、途中の第２の光分離手段としての光カップラ２
３で光ファイバ２４と光学的に結合されている。従っ
て、この光カップラ２３で低コヒーレンス光は、被検体
からの戻り光が光ファイバ２４へ分岐されて後述の光検
出部側へ伝達されるようになっている。尚、装置本体１
０は、光カップラ２３を用いずに、被検体からの戻り光
が光ファイバ２４へ分岐されるように構成しても良い。

【００２０】光ファイバ２２の（光カップラ２３より）
先端側に伝達された低コヒーレンス光は、本体側光コネ
クタ部２０ａにプローブ側光コネクタ部２０ｂが接続さ
れていると、これら光コネクタ部２０を介して光プロー
ブ９へ伝達されるようになっている。

【００２１】光プローブ９へ伝達された低コヒーレンス
光は、プローブ側光コネクタ部２０ｂから延設する光フ
ァイバ２５の他方の端面（先端側端面）２５ａ側に伝達
される。この光ファイバ２５の先端側端面２５ａに伝達
された低コヒーレンス光は、その大部分が観察光として
光プローブ９の先端側に配設された対物レンズ２６に伝
達され、この対物レンズ２６によりその焦点で被検体８
の目的部位に集光される。そして、その焦点からの被検
体８の目的部位の反射光及び散乱光の一部は、戻り観察
光として上記光路を通り、再び装置本体１０の光カップ
ラ２３側に戻るようになっている。

【００２２】一方、光ファイバ２５の先端側端面２５ａ
に伝達された低コヒーレンス光の一部は、後述する第１
の光分離手段としての先端側端面２５ａで反射分離され
て戻り参照光として、再び装置本体１０の光カップラ２
３側に戻るようになっている。そして、光カップラ２３
側に戻った戻り観察光と戻り参照光とは、この光カップ
ラ２３で光ファイバ２４へ分岐されて、この光ファイバ
２４の先端側端面へ伝達される。

【００２３】この光ファイバ２４の先端側端面に伝達さ
れた戻り観察光と戻り参照光とは、これらの光路長差が
一致するように光路長差生成部３１で光路長を調整され
る。このとき、光路長差生成部３１は、光検出部３２か
らの信号に同期して制御部３３で制御される駆動部３４
により、光路長の調整が行われるようになっている。

【００２４】そして、これら光路長が等しい参照光と観
察光とは、光路長差生成部３１の光路内で干渉される。
この干渉光は、フォトダイオード等の光検出部３２で受
光されるようになっている。光検出部３２は、干渉光を
干渉電気信号に光電変換し、この光電変換された干渉電
気信号は、アンプ等で増幅されて信号処理部３５に入力
される。信号処理部３５は、入力された干渉電気信号を
観察光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、Ａ／
Ｄ変換して、デジタル信号を制御部３３へ出力する。

【００２５】制御部３３は、入力されたデジタル信号か
ら断層像に対応した画像データを生成する。そして、生
成された画像データは、ビデオプロセッサ６を介してモ
ニタ１５に出力され、この表示画面に被検体８のＯＣＴ
像１５ｂが表示されるようになっている。

【００２６】次に、図３及び図４を用いて光イメージン
グ装置３の詳細構成を説明する。先ず、光プローブ９の
先端側の構成を説明する。図３及び図４に示すように対
物レンズ２６及び光ファイバ２５の先端側端面２５ａ
は、光走査ユニット３６に一体的に設けられている。こ
の光走査ユニット３６は、光走査手段としてＰＺＴ素子
等のアクチュエータ３７が設けられており、被検体８の
目的部位に対して二次元走査（ＸＹ走査）が行われると
共に、光軸方向（Ｚ軸方向）に進退動され、被検体８の
目的部位に対して深部方向に垂直走査が行われるように
なっている。このアクチュエータ３７は、駆動部３４に
より駆動されるようになっている。

【００２７】一方、第１の光分離手段として光ファイバ
２５の先端側端面２５ａは、伝達された低コヒーレンス
光の一部を戻り参照光として反射分離するようになって
いる。このことにより、光ファイバ２５の先端側端面２
５ａに入射される戻り観察光と、光ファイバ２５の先端
側端面２５ａで反射分離される戻り参照光とは、２×Δ
Ｌの光路長差となる。この戻り観察光と戻り参照光との
光路長差が一致するように光路長差生成部３１は、光路
長を調整するようになっている。

【００２８】次に、光路長差生成部３１について説明す
る。上述したように光ファイバ２４の先端側端面に伝達
された戻り観察光と戻り参照光とは、光路長差生成部３
１の平行レンズ４１で平行光にされ、第３の光分離手段
であるハーフミラー４２で観察光と参照光とに分離され
る。

【００２９】ハーフミラー４２で分離された戻り観察光
は、観察光側反射ミラー４３に入射される。観察光側反
射ミラー４３は、この下部側に光変調手段として圧電素
子４４が接着されている。この圧電素子４４は、駆動部
３４から駆動信号が印加されることで、観察光側反射ミ
ラー４３を光軸方向に振動させるようになっている。こ
の観察光側反射ミラー４３に入射される観察光は、光変
調されて反射され、再びハーフミラー４２側に戻るよう
になっている。

【００３０】一方、ハーフミラー４２で分離された戻り
参照光は、光分散調整手段として光分散調整部４５で分
散調整され、光軸方向に進退動可能な参照光側反射ミラ
ー４６で反射されて、再びハーフミラー４２側に戻るよ
うになっている。この参照光側反射ミラー４６は、光軸
方向に進退動可能な参照光側ステージ４７に設けられ、
参照光の光路長を調整されるようになっている。

【００３１】この参照光側ステージ４７は、駆動部３４
により駆動され、全観察光路の光路長と、全参照光路の
光路長とが一致するように光軸方向に進退動されるよう
になっている。更に、具体的には、ハーフミラー４２〜
参照光側反射ミラー４６との光路長は、Ｌr／２とな
る。また、ハーフミラー４２〜観察光側反射ミラー４３
との光路長は、Ｌs／２となる。

【００３２】制御部３３は、上述した光プローブ９内で
の光ファイバ２５の光路長差２×ΔＬを解消するため
に、参照光の光路長と観察光の光路長とがＬr＝Ｌs＋２
ΔＬとなるよう駆動部３４を駆動し、参照光側ステージ
４７は、光軸方向に進退動される。そして、これら光路
長が殆ど等しい参照光と観察光とは、ハーフミラー４２
側からの光路で干渉するようになっている。つまり、ハ
ーフミラー４２は、第３の光分離手段であると共に、干
渉手段を兼ねている。そして、この干渉光は、検出側集
光レンズ４８で集光されて光検出部３２で受光される。

【００３３】このことにより、本実施の形態では、低コ
ヒーレンス光源２１〜光プローブ９の光ファイバ２５の
先端側端面２５ａまで観察光と参照光との光路が同一で
あるため、これら観察光と参照光との偏光状態がほぼ一
致した状態で干渉し、干渉光の強度が偏光状態の変化に
よって変わることがなくなる。また、本実施の形態で
は、光プローブ９を交換して使用した場合にも、光路長
調整が容易である。

【００３４】このように構成される光イメージングシス
テム１は、上述したように光プローブ８が体腔内に挿入
される内視鏡４の鉗子挿通口１３から鉗子挿通用チャン
ネル１４を経てその先端開口からプローブ先端側を突出
させて用いられる。尚、光イメージングシステム１は、
光イメージング装置３の光プローブ９を単独で体腔内等
に挿入されて用いても良い。また、光イメージング装置
３は、上記内視鏡等に一体化させて構成しても良い。更
に光イメージング装置１は、他の観察手段や処置手段と
併用して用いても良い。そして、光イメージング装置３
は、被検体８の生体組織に対し、光プローブ９から低コ
ヒーレンス光を集光し、その生体組織の内部の断層画像
データを得て、モニタ１５の表示面にＯＣＴ像１５ｂを
表示する。

【００３５】ここで、光イメージング装置３は、被検体
８や観察目的部位が異なるために、極端に長さの異なる
光プローブ９を交換して使用する場合がある。上述した
ように光イメージング装置３は、低コヒーレンス光源２
１〜光プローブ９の光ファイバ２５の先端側端面２５ａ
まで観察光と参照光との光路が同一であるため、光プロ
ーブ９を交換して使用した場合にも、観察光と参照光と
の偏光状態がほぼ一致した状態で干渉し、干渉光の強度
が偏光状態の変化によって変わることがなくなると共
に、光路長調整が容易である。

【００３６】この結果、本実施の形態の光イメージング
装置３は、光プローブ９を交換して使用した場合にも、
低コーヒーレンス光の偏光状態に影響されること無く、
光路長調整が容易で確実にＯＣＴ断層像を得ることが可
能である。

【００３７】尚、図５に示すように光プローブ９内部の
光ファイバ２５は、第１の光分離手段である先端側端面
２５ａに反射被覆膜５０を設けて構成しても良い。これ
により、光ファイバ２５の先端側端面２５ａから反射さ
れる戻り参照光は、より一層増加することができる。

【００３８】また、図６に示すように光走査ユニット３
６Ｂは、光走査手段としてアクチュエータ３７の代わり
にＸＹ反射ミラースキャン５１を用いて水平走査を行う
ように構成しても良い。このＸＹ反射ミラースキャン５
１は、集光レンズ２６の先端側に設けられている。

【００３９】そして、集光レンズ２６からの観察光は、
ＸＹ反射ミラースキャン５１に入射し、このＸＹ反射ミ
ラースキャン５１で被検体に対し、該当水平方向に走査
される。ここで、観察光は、被検体に対し、Ｙ走査ミラ
ー５１ａでＹ方向に走査され、次に、Ｘ走査ミラー５１
ｂでＸ方向に走査される。尚、これらＸ走査ミラー１５
１ｂ，Ｙ走査ミラー５１ａは、アクチュエータ３７と同
様に駆動部３４により駆動されるようになっている。

【００４０】そして、これらＸＹ反射ミラースキャン５
１（５１ａ，５１ｂ）で走査された観察光は、観察窓５
２を介して被検体８の目的部位に照射されるようになっ
ている。この場合、観察光と参照光との光路長差２×Δ
Ｌは、光ファイバ２５の先端側端面２５ａ〜被検体８の
目的部位までの光路の２倍となる。尚、ＸＹ反射ミラー
スキャン５１（５１ａ，５１ｂ）は、光軸方向（Ｚ軸方
向）に進退動させることで、被検体８の目的部位に対し
て深部方向に垂直走査を行うように構成しても良い。

【００４１】また、図７及び図８に示すように光路長差
生成部３１は、光検出部３２に入射する参照光が観察光
に比べて強すぎる場合、ハーフミラー４２と参照光側反
射ミラー４６との間に透過光量を減少させる光減衰手段
として可変減光フィルタ５３ａ〜５３ｆを設けたフィル
タ回転台５３を設けて構成しても良い。尚、このフィル
タ回転台５３は、駆動部３４により駆動されるようにな
っている。これにより、光路長差生成部３１は、参照光
が観察光に比べて適切な強度となり、最適なＯＣＴ断層
像を得ることが可能である。

【００４２】また、光路長差生成部３１は、図９に示す
ように光分散調整部４５の代わりに、グレーティング５
４ａ，５４ｂ及びレンズ５５ａ，５５ｂを用いて構成し
ても良い。この場合、レンズ５５ａは、光軸方向に進退
動可能なステージ５６に設けられ、最適な分散調整が行
われるように駆動部３４により駆動されるようになって
いる。これにより、戻り参照光は、最適に分散調整され
てハーフミラー４２の光路から観察光と干渉することが
可能となる。

【００４３】また、図１０に示すように第１の光分離手
段として光ファイバ２５の先端側端面２５ａで参照光を
分離するのではなく、光ファイバ２５の先端側端面２５
ａから集光レンズ２６までの間の光路で参照光を反射分
離するように構成しても良い。光プローブ９の先端側に
設けた光走査ユニット３６Ｃは、光ファイバ２５の先端
側端面２５ａから集光レンズ２６までの間に平行レンズ
５７及びハーフミラー５８を設けている。

【００４４】光ファイバ２５の先端側端面２５ａに伝達
された低コヒーレンス光は、平行レンズ５７で平行光に
される。そして、この平行光にされた低コヒーレンス光
の大部分は、観察光としてハーフミラー５８を通過して
対物レンズ２６の焦点で被検体８の目的部位に集光され
る。

【００４５】そして、その焦点からの被検体８の目的部
位の反射光及び散乱光の一部は、戻り観察光として上記
光路を通り、再び装置本体１０の光カップラ２３側に戻
るようになっている。一方、平行光にされた低コヒーレ
ンス光の一部は、ハーフミラー５８で反射分離され、戻
り参照光として再び光ファイバ２５の先端側端面２５ａ
に入射し、装置本体１０の光カップラ２３側に戻るよう
になっている。

【００４６】このことにより、参照光と観察光との光路
長差２×ΔＬは、ハーフミラー５８〜被検体８の目的部
位間の２倍となり、上記図４で説明した光路長差よりも
短くすることができる。従って、光路長差生成部３１で
の光路長調整を短くでき、より一層、光路長調整が容易
となる。

【００４７】また、図１１に示すように光プローブ９Ｂ
は、フレキシブルシャフト１１０内に光ファイバ２５を
挿通して回動走査するように構成しても良い。フレキシ
ブルシャフト１１０は、この基端側が図示しない光ロー
タリジョイントで装置本体１０と着脱自在に接続されて
いる。この光ロータリジョイントは、非回転部と回転部
とで光が伝達可能な結合を行うものである。

【００４８】また、フレキシブルシャフト１１０は、光
ファイバ２５の先端側に勾配屈折率レンズ（ GRIN lens
；Gradient Index lens )１１１及びプリズム１１２が
回動自在に接続される。即ち、光プローブ９Ｂは、光ロ
ータリジョイントにより、フレキシブルシャフト１１０
と勾配屈折率レンズ１１１及びプリズム１１２が被検体
８の目的部位に対してＲθ方向に走査されるようになっ
ている。

【００４９】光ファイバ２５の先端側端面２５ａに伝達
された低コヒーレンス光は、勾配屈折率レンズ１１１及
びプリズム１１２を通過して観察窓５２に入射される。

【００５０】そして、図１２に示すように低コヒーレン
ス光の大部分は、観察光として観察窓５２を通過して被
検体８の目的部位に集光される。

【００５１】そして、その焦点からの被検体８の目的部
位の反射光及び散乱光の一部は、戻り観察光として上記
光路を通り、再び装置本体１０の光カップラ２３側に戻
るようになっている。一方、低コヒーレンス光の一部
は、観察窓５２で反射分離されて戻り参照光となる。そ
して、上記光路を通り、再び装置本体１０の光カップラ
２３側に戻るようになっている。

【００５２】このとき、観察光と参照光との光路長差２
×ΔＬは、観察窓５２〜被検体８の目的部位までの２倍
となる。このため、戻り参照光は、上述したように観察
光との光路長差２×ΔＬが一致するように装置本体１０
内の光路長生成部３１で光路長調整されるようになって
いる。従って、光プローブ９Ｂは、観察光と参照光との
光路長差が一致するように調整できる。

【００５３】（第２の実施の形態）図１３及び図１４は
本発明の第２の実施の形態に係り、図１３は本発明の第
２の実施の形態の光イメージング装置を示す構成図、図
１４は図１３の光プローブの先端側構成図である。本第
２の実施の形態は、上記第１の実施の形態より参照光と
観察光との偏光状態をより一致ささせるように構成す
る。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同
様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して
説明する。

【００５４】即ち、図１３に示すように本第２の実施の
形態の光イメージング装置３Ｂは、直線偏光の低コヒー
レンス光を発生する直線偏光型低コヒーレンス光源（以
下、低コヒーレンス光源）２１Ｂを有して構成される。
このコヒーレンス光源２１Ｂで発生した直線偏光の低コ
ヒーレンス光は、光ファイバ２２の一端に入射され、上
記第１の実施の形態と同様に光コネクタ部２０を介して
光プローブ９内の光ファイバ２５の先端側端面２５ａま
で伝達される。尚、本実施の形態で用いられる光カップ
ラ２３は、偏波面保存ファイバカップラである。

【００５５】そして、図１４に示すように光ファイバ２
５の先端側端面２５ａまで伝達された直線偏光の低コヒ
ーレンス光は、先端側端面２５ａから出射され、集光レ
ンズ２６により被検体８の目的部位に集光され、この被
検体８の目的部位の反射光及び散乱光の一部は、戻り観
察光として上記光路を通り、再び装置本体１０の光カッ
プラ２３側に戻るようになっている。

【００５６】ここで、光ファイバ２５の先端側端面２５
ａから出射される観察光は、この偏光面を、光走査ユニ
ット３６Ｄに設けたファラデーローテータ等の偏光面回
転素子６９によりλ／４偏光されると共に、被検体８か
らの戻り観察光をλ／４偏光されて、合わせてλ／２偏
光されるようになっている。一方、光ファイバ２５の先
端側端面２５ａに伝達された低コヒーレンス光の一部
は、上記第１の実施の形態と同様に先端側端面２５ａで
反射分離され、再び装置本体１０の光カップラ２３側に
戻るようになっている。そして、光カップラ２３側に戻
った戻り観察光と戻り参照光とは、この光カップラ２３
で光ファイバ２４へ分岐されて、光路長差生成部６０へ
伝達され、戻り観察光と戻り参照光との光路長差が一致
するように光路長を調整されるようになっている。

【００５７】伝達された戻り観察光と戻り参照光とは、
光路長差生成部６０の平行レンズ４１で平行光にされ、
第３の光分離手段である偏光ビームスプリッタ６１で観
察光と参照光とに分離される。

【００５８】分離された戻り参照光は、反射ミラー６２
で反射され、ハーフミラー６４へ入射される。このと
き、戻り参照光は、偏光ビームスプリッタ６１と反射ミ
ラー６２との間に設けられた光路長差調整レンズ６３に
より、観察光との光路長差が一致するように調整される
ようになっている。

【００５９】このとき、戻り観察光は、偏光ビームスプ
リッタ６１と反射ミラー６５との間に設けられた電気光
学変調器（ＥＯＭ；Eelectro-Optic Modulator ）６６
で光変調されると共に、反射ミラー６５とハーフミラー
６４との間に設けられた偏光面回転素子６７で偏光面を
λ／２偏光されるようになっている。このことにより、
戻り観察光は、光プローブ９の先端側で偏光面回転素子
６７でλ／２偏光された後、光路長差生成部６０でλ／
２偏光されて、合わせてλ偏光される。

【００６０】そして、これら戻り参照光と戻り観察光と
は、ハーフミラー６４で干渉する。この干渉光の一方
は、検出側集光レンズ４８ａで集光され、光検出部３２
Ａで受光される。また、この干渉光の他方は、検出側集
光レンズ４８ｂで集光され、光検出部３２Ｂで受光され
る。

【００６１】そして、光検出部３２Ａ，光検出部３２Ｂ
は、それぞれ受光した光を電気信号に光電変換し、これ
ら光電変換された電気信号は、減算器６８で減算されて
差分をとり、アンプ等で増幅されて信号処理部３５に入
力される。信号処理部３５は、復調処理を行い、Ａ／Ｄ
変換してデジタル信号を制御部３３へ出力する。

【００６２】制御部３３は、入力されたデジタル信号か
ら断層像に対応した画像データを生成する。そして、生
成された画像データは、ビデオプロセッサ６を介してモ
ニタ１５に出力され、この表示画面に被検体８のＯＣＴ
像１５ｂが表示される。この結果、本第２の実施の形態
の光イメージング装置３Ｂは、上記第１の実施の形態よ
りも、偏光状態が完全に一致し光路長調整が容易で確実
にＯＣＴ断層像を得ることが可能である。

【００６３】（第３の実施の形態）図１５ないし図２３
は本発明の第３の実施の形態に係り、図１５は本発明の
第３の実施の形態の光イメージング装置を示す概略構成
図、図１６ないし図２３は図１５の光路長差生成部の具
体的な構成例を示し、図１６は第１の光路長差生成部の
構成図、図１７は第２の光路長差生成部の構成図、図１
８は第３の光路長差生成部の構成図、図１９は第４の光
路長差生成部の構成図、図２０は第５の光路長差生成部
の構成図、図２１は第６の光路長差生成部の構成図、図
２２は第７の光路長差生成部の構成図、図２３は第８の
光路長差生成部の構成図である。

【００６４】上記第１，第２の実施の形態は、第２の光
分離手段である光カップラ２３と光検出部３１との間に
光路長差生成部を設けて構成しているが、本第３の実施
の形態は、光路長差生成部を低コヒーレンス光源２１と
第２の光分離手段である光カップラ２３との間に設けて
構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態と
ほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を
付して説明する。

【００６５】即ち、図１５に示すように本第３の実施の
形態の光イメージング装置３Ｃは、光路長差生成部７１
を低コヒーレンス光源２１と第２の光分離手段である光
カップラ２３との間に設けて構成される。低コヒーレン
ス光源２１からの低コヒーレンス光は、光ファイバ７２
で伝達され、光路長差生成部７１内の第３の光分離手段
としての光カップラ７３で観察光と参照光とに分離され
る。そして、観察光と参照光とは、これら光路長差を調
整されて光ファイバ２２を介して光プローブ９へ伝達さ
れるようになっている。尚、光路長差生成部７１は、上
記第１の実施の形態で説明したのと同様に光カップラ２
３と光検出部３１との間に設けて構成しても構わない。

【００６６】以下、図１６〜図２３を用いて本第３の実
施の形態の光イメージング装置３Ｃに用いられる光路長
差生成部７１（７１Ａ〜７１Ｈ）を説明する。図１６に
示すように光路長差生成部７１Ａは、光ファイバ７２で
伝達される低コヒーレンス光が光カップラ７３で観察光
と参照光とに分離される。

【００６７】分離された観察光は、光ファイバの一方の
先端側端面７２Ｂから観察光側レンズ７４ｂで平行光に
され、観察光側反射ミラー４３で反射されて、再び光カ
ップラ７３側に戻るようになっている。一方、分離され
た参照光は、光ファイバ７２の一方の先端側端面７２Ａ
から参照光側レンズ７４ａで平行光にされ、参照光側反
射ミラー４６で反射されて、再び光カップラ７３側に戻
るようになっている。

【００６８】この参照光側反射ミラー４６は、光軸方向
に振動可能な圧電素子７５が接着されている。この圧電
素子７５は、駆動部３４から駆動信号が印加されること
で、参照光側反射ミラー４６を光軸方向に振動させて、
観察光との光路長差が一致するように調整するようにな
っている。また、参照光側反射ミラー４６は、圧電素子
７５により振動することで、反射する参照光を光変調す
るようになっている。

【００６９】そして、光カップラ７３側に戻った戻り観
察光と戻り参照光とは、この光カップラ７３で光ファイ
バ２２へ分岐されて、この光ファイバ２２を介して光プ
ローブ９へ伝達されるようになっている。これにより、
光路長差生成部７１Ａは、参照光と観察光との光路長差
が一致するように光路長差を調整している。

【００７０】また、図１７に示すように光路長差生成部
７１Ｂは、上記光路長差生成部７１Ａと同様に光カップ
ラ７３で低コヒーレンス光が観察光と参照光とに分離さ
れ、それぞれ観察光側レンズ７４ｂ，参照光側レンズ７
４ａで平行光にされる。

【００７１】参照光側レンズ７４ａで平行光にされた参
照光は、電気光学変調器（ＥＯＭ）７６で光変調された
後、光軸方向に進退動可能な参照光側反射ミラー４６で
反射されて、再び第３の光分岐部７３側に戻るようにな
っている。この参照光側反射ミラー４６は、上記第１の
実施の形態で説明した参照光側ステージ４７に設けら
れ、参照光の光路長を調整されるようになっている。一
方、観察光は、上記光路長差生成部７１Ａと同様であ
る。これにより、光路長差生成部７１Ｂは、参照光と観
察光との光路長差が一致するように光路長差を調整でき
る。

【００７２】また、図１８に示すように光路長差生成部
７１Ｃは、上記光路長差生成部７１Ａと同様に光カップ
ラ７３で分離された参照光及び観察光がそれぞれ参照光
側レンズ７４ａ，観察光側レンズ７４ｂで平行光にされ
た後、音響光学変調器（ＡＯＭ；Acousto-Optic Modula
tor ）７７ａ，７７ｂで光変調される。これら音響光学
変調器（ＡＯＭ）７７ａ，７７ｂは、参照光と観察光と
の光路長差が一致するように調整する。

【００７３】そして、光路長差を調整された参照光と観
察光とは、それぞれ参照光側レンズ７８ａ，観察光側レ
ンズ７８ｂで光ファイバ２２の入射端面２２Ａ，２２Ｂ
に集光されて入射し、光カップラ部７９で光結合されて
光プローブ９へ伝達されるようになっている。これによ
り、光路長差生成部７１Ｃは、参照光と観察光との光路
長差が一致するように光路長差を調整できる。

【００７４】また、図１９に示すように光路長差生成部
７１Ｄは、光ファイバ７２で伝達される低コヒーレンス
光が先端側端面７２ａから集光レンズ８１で集光され、
第３の光分離手段としての音響光学変調器（ＡＯＭ）８
２で参照光と観察光とが分離される。分離された参照光
及び観察光は、それぞれ透過型グレーティング８３で分
散調整され、集光レンズ８４で光ファイバ２２の入射端
面２２ａに集光入射され、光プローブ９へ伝達されるよ
うになっている。これにより、光路長差生成部７１Ｄ
は、参照光と観察光との光路長差が一致するように光路
長差を調整できる。

【００７５】また、図２０に示すように光路長差生成部
７１Ｅは、上記光路長差生成部７１Ａと同様に低コヒー
レンス光が光カップラ７３で観察光と参照光と分離され
て光ファイバ７２の先端側端面７２ａまで伝達されるよ
うになっている。

【００７６】そして、観察光は、光ファイバ７２の先端
側端面７２ａで反射されて、光カップラ７３側へ戻るよ
うになっている。一方、参照光は、上記光路長差生成部
７１Ａと同様に光ファイバ７２の先端側端面７２ａから
平行レンズ８５で平行光にされ、参照光側反射ミラー４
６で反射されて、再び光カップラ７３側に戻るようにな
っている。尚、このとき、上述したように参照光側反射
ミラー４６は、圧電素子７５により振動することで、反
射する参照光を光変調するようになっている。これによ
り、光路長差生成部７１Ｅは、光ファイバ７２の先端側
端面７２ａから参照光側反射ミラー４６までの光路長の
往復分、光路長差が一致するように調整できる。

【００７７】また、図２１に示すように光路長差生成部
７１Ｆは、上記光路長差生成部７１Ｅの平行レンズ８５
と参照光側反射ミラー４６との間に観察光を反射するハ
ーフミラー８６を設けている。このため、光カップラ７
３で分離された参照光は、平行レンズ８５で平行光にさ
れた後、ハーフミラー８６で反射されて再び光カップラ
７３側に戻るようになっている。

【００７８】一方、光カップラ７３で分離された参照光
は、上記光路長差生成部７１Ｅと同様に光ファイバ７２
の先端側端面７２ａから平行レンズ８５で平行光にさ
れ、ハーフミラー８６を通過して参照光側反射ミラー４
６で反射されて、再び光カップラ７３側に戻るようにな
っている。尚、このとき、上述したように参照光側反射
ミラー４６は、圧電素子７５により振動することで、反
射する参照光を光変調するようになっている。これによ
り、光路長差生成部７１Ｆは、ハーフミラー８６から参
照光側反射ミラー４６までの光路長の往復分、光路長差
が一致するように調整できる。

【００７９】尚、図２０の光路長差生成部７１Ｅ及び図
２１の光路長差生成部７１Ｆは、分離された観察光及び
参照光とが供給される場合、光カップラ７３の代わりに
光サーキュレータを用いて構成しても良い。

【００８０】また、図２２に示すように光路長差生成部
７１Ｇは、平行レンズ８７と集光レンズ９１との間に第
３の光分離手段としてハーフミラー８８，ハーフミラー
９０を設けて構成される。ハーフミラー８８は、ＰＺＴ
等の圧電素子８９が側部に接着されて、光軸方向に振動
可能になっている。この圧電素子８９は、駆動部３４か
ら駆動信号が印加されることで、ハーフミラー８８を光
軸方向に振動させるようになっている。

【００８１】平行レンズ８７で平行光にされた低コヒー
レンス光は、その大部分がハーフミラー８８，ハーフミ
ラー９０を通過して集光レンズ９１で集光されて観察光
として光ファイバ２２の入射端面２２ａに入射されるよ
うになっている。一方、低コヒーレンス光の一部は、ハ
ーフミラー９０で反射分離されて再びハーフミラー８８
で反射されてハーフミラー９０を通過し、集光レンズ９
１で集光されて参照光として、光ファイバ２２の入射端
面２２ａに入射されるようになっている。

【００８２】このとき、ハーフミラー８８は、観察光と
参照光との光路長差が一致するように制御部３３の制御
により駆動部３４が圧電素子８９を駆動して、光軸方向
に振動するようになっている。これにより、光路長差生
成部７１Ｇは、参照光と観察光との光路長差が調整でき
る。

【００８３】また、図２３に示すように光路長差生成部
７１Ｈは、上記光路長差生成部７１Ａと同様に低コヒー
レンス光が光カップラ７３で観察光と参照光と分離され
るようになっている。そして、分離された参照光は、光
ファイバ７２の一方の先端側端面７２Ａから参照光側レ
ンズ７４ａで平行光にされ、参照光側レンズ７８ａで集
光されて光ファイバ２２の入射端面２２Ａに集光される
ようになっている。一方、分離された観察光は、光ファ
イバ７２の他方側から光カップラ７９に光結合されてい
る光ファイバ２２へ伝達されるようになっている。この
光ファイバ７２の他方側は、ＰＺＴ素子等の圧電素子８
１が設けられ、この圧電素子８１により光変調されるよ
うになっている。

【００８４】これら光カップラ７３〜光カップラ７９ま
での光路は、観察光と参照光との光路長差が一致するよ
うな長さに形成されている。これにより、光路長差生成
部７１Ｈは、参照光と観察光との光路長差が一致するよ
うに光路長差を調整できる。

【００８５】（第４の実施の形態）図２４及び図２５は
本発明の第４の実施の形態に係り、図２４は本発明の第
４の実施の形態の光イメージング装置を示す概略構成
図、図２５は図２４の光プローブの先端側構成図であ
る。本第４の実施の形態は、光路長差生成部を光プロー
ブ９の先端側に設けて構成する。それ以外の構成は、上
記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同
じ構成には同じ符号を付して説明する。

【００８６】即ち、図２４に示すように本第４の実施の
形態の光イメージング装置３Ｄは、光路長差生成部１０
０を光プローブ９の先端側に設けて構成される。図２５
に示すように光プローブ９の先端側に設けた光走査ユニ
ット１０１は、平行レンズ５７から集光レンズ２６まで
の間に、光路長差生成部１００として光軸方向に進退動
な進退動ハーフミラー１０２と、ハーフミラー１０３と
を設けて構成される。進退動ハーフミラー１０２は、圧
電素子１０４が接着されている。この圧電素子１０４
は、駆動部３４から駆動信号が印加されることで、ハー
フミラー１０２を光軸方向に進退動させるようになって
いる。

【００８７】本実施の形態では、分離した参照光を進退
動ハーフミラー１０２とハーフミラー１０３との間で２
回往復させることで、一致するように光路長差を調整す
るようになっている。

【００８８】このように構成される光イメージン装置３
Ｄは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に低コ
ヒーレンス光源２１からの低コヒーレンス光が光プロー
ブ９内の光ファイバ２５へ伝達される。光ファイバ２５
の先端側端面２５ａに伝達された低コヒーレンス光は、
上記第１の実施の形態で説明した光走査ユニット３６Ｂ
と同様に平行レンズ５７で平行光にされる。そして、こ
の平行光にされた低コヒーレンス光の大部分は、進退動
ハーフミラー１０２及びハーフミラー１０３を通過し、
観察光として対物レンズ２６の焦点で被検体８の目的部
位に集光される。

【００８９】そして、その焦点からの被検体８の目的部
位の反射光及び散乱光の一部は、戻り観察光として上記
光路を通り、再び装置本体１０の光カップラ２３側に戻
るようになっている。一方、平行光にされた低コヒーレ
ンス光の一部は、進退動ハーフミラー１０２を通過し、
ハーフミラー１０３で反射分離されて戻り参照光とな
る。そして、進退動ハーフミラー１０２で反射されて更
にハーフミラー１０３で反射されて再び光ファイバ２５
の先端側端面２５ａに入射し、装置本体１０の光カップ
ラ２３側に戻るようになっている。

【００９０】このとき、観察光と参照光との光路長差２
×ΔＬは、ハーフミラー１０３〜被検体８の目的部位ま
での２倍となる。また、進退動ハーフミラー１０２〜ハ
ーフミラー１０３での戻り参照光の光路長は、２×ΔＬ
rとなる。そして、圧電素子１０３は、観察光と参照光
との光路長差２×ΔＬを解消するために、２×ΔＬ＝２
×ΔＬrとなるよう制御部３３の制御により駆動部３４
を駆動され、光軸方向に進退動される。

【００９１】従って、光路長差生成部１００は、観察光
と参照光との光路長差が一致するように調整できる。こ
の結果、本実施の形態の光イメージング装置３Ｄは、上
記第１の実施の形態と同様な効果を得る。

【００９２】（第５の実施の形態）図２６及び図２７は
本発明の第５の実施の形態に係り、図２６は本発明の第
５の実施の形態の光イメージング装置を示す概略構成
図、図２７は図２６の光路長差生成部の構成図である。
本第５の実施の形態は、低コヒーレンス光源が、第２の
光分離手段を兼ねるように構成する。それ以外の構成
は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略
し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。

【００９３】即ち、図２６に示すように本第５の実施の
形態の光イメージング装置３Ｅは、第２の光分離手段を
兼ねる低コヒーレンス光源１２１を設けて構成される。
この低コヒーレンス光源１２１は、低コヒーレンス光の
供給部を高屈折率の活性層で被覆しており、この部分に
光ファイバ２２を挿通させて構成されている。この低コ
ヒーレンス光源１２１は、戻り光が活性層と光結合する
と他方の端面から出射される性質を有している。

【００９４】本実施の形態の光イメージング装置３Ｅ
は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様な構成の
光プローブ９を有し、光プローブ９内の光ファイバ２５
の先端側端面２５ａで低コヒーレンス光の一部が反射分
離されて戻り参照光として、再び装置本体１０の低コヒ
ーレンス光源１２１側に戻るようになっている。

【００９５】また、本実施の形態の光イメージング装置
３Ｅは、光路長差生成部１２２を設けて構成している。
この光路長差生成部１２２は、図２７に示すように２つ
のハーフミラー１２２ａ，１２２ｂで構成されている。

【００９６】このように構成される光イメージング装置
３Ｅは、低コヒーレンス光源１２１で発生した低コヒー
レンス光が光ファイバ２２の一端に入射され、光コネク
タ部２０を介して光プローブ９内の光ファイバ２５へ伝
達される。そして、光プローブ９内の光ファイバ２５の
先端側端面２５ａで、低コヒーレンス光の一部が反射分
離されて戻り参照光として、再び装置本体１０の低コヒ
ーレンス光源１２１側に戻る。

【００９７】低コヒーレンス光源１２１側に戻った戻り
観察光と戻り参照光とは、この低コヒーレンス光源１２
１で活性層に光結合されて、他方の端面から出射され
る。低コヒーレンス光源１２１の他方の端面から出射さ
れた戻り観察光と戻り参照光とは、光路長差生成部１２
２で光路長差が一致するように調整される。このとき、
戻り観察光は、ハーフミラー１２２ａ，１２２ｂを通過
して光検出部３２へ伝達される。

【００９８】一方、戻り参照光は、ハーフミラー１２２
ａを通過し、ハーフミラー１２２ｂで反射されて再びハ
ーフミラー１２２ａへ向かい、再びハーフミラー１２２
ａで反射されてハーフミラー１２２ｂを通過して光検出
部３２へ伝達される。このとき、ハーフミラー１２２ａ
〜ハーフミラー１２２ｂでの戻り参照光の光路長は、２
×ΔＬrとなる。この戻り参照光の光路長２×ΔＬrは、
観察光と参照光との光路長差２×ΔＬと一致するように
なっている。

【００９９】そして、これら光路長が殆ど等しい参照光
と観察光とは、ハーフミラー１２２２ｂ側からの光路で
偏光状態がほぼ一致した状態で干渉し、光検出部３２で
受光される。この結果、本第５の実施の形態の光イメー
ジング装置３Ｅは、上記第１の実施の形態と同様な効果
を得ることに加え、低コヒーレンス光源１２１が第２の
光カップラを兼ねるので小型化できる。

【０１００】（第６の実施の形態）図２８ないし図３０
は本発明の第６の実施の形態に係り、図２８は本発明の
第６の実施の形態の光イメージング装置を示す概略構成
図、図２９は図２８の光路長差生成部の構成図、図３０
は図２９の光路長差生成部の光路先端側の拡大図であ
る。本第６の実施の形態は、光プローブ先端側内部に低
コヒーレンス光源，第２の光分岐部，光路長差生成部及
び光検出部までの光学系を設けて構成する。それ以外の
構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を
省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。

【０１０１】即ち、図２８に示すように本第６の実施の
形態の光イメージング装置は、光プローブ９Ｄの先端側
に低コヒーレンス光源，第２の光分岐部，光路長差生成
部及び光検出部までの光学系を設けた光学ユニット１５
０を設けて構成される。本実施の形態では、光学ユニッ
ト１５０は、LN（LiNbO3結晶）導波路で光学路を一体的
に形成されている。

【０１０２】光学ユニット１５０は、光プローブ９Ｄを
挿通するケーブル１５１が延出されている。このケーブ
ル１５１は、図示しない電源線や信号線が配設されてい
る。光学ユニット１５０から先端側は、水平走査を行う
ＸＹ反射ミラースキャン１５２が設けられており、光学
ユニット１５０から出射される観察光を水平走査するよ
うになっている。このＸＹ反射ミラースキャン１５２で
水平走査された観察光は、集光レンズ１５３により観察
窓１５４を介して被検体８の目的部位に集光されるよう
になっている。そして、その焦点からの被検体の反射光
及び散乱光の一部は、戻り観察光として上記光路を通
り、再び光学ユニット１５０側に戻るようになってい
る。

【０１０３】次に、図２９及び図３０を用いて光学ユニ
ット１５０を説明する。図２９に示すように光学ユニッ
ト１５０は、低コヒーレンス光源２１からの低コヒーレ
ンス光が光路１６１に入射され、途中の第２の光カップ
ラ１６２を介して光路１６４に伝達されるようになって
いる。

【０１０４】光路１６１は、第２の光カップラ１６２で
光路１６３と光学的に結合されている。従って、この光
カップラ１６２で低コヒーレンス光は、被検体からの戻
り光が光路１６３へ分岐されて光検出部３２側へ伝達さ
れるようになっている。また、光路１６１は、第２の光
カップラ１６２で光路１６５と光学的に結合されてい
る。この光路１６５の終端は、光路内に定在波が発生し
ないように抵抗板等の無反射終端１６６を設けている。

【０１０５】図３０に示すように光路１６４の先端側端
面１６４ａに伝達された低コヒーレンス光は、その大部
分がこの先端側端面１６４ａから観察光として出射され
るようになっている。そして、光学ユニット１５０から
出射された観察光は、上述したようにＸＹ反射ミラース
キャン１５２で水平走査された後、観察窓１５４を介し
て集光レンズ１５３により観察窓１５４を介して被検体
８の目的部位に集光されるようになっている。

【０１０６】そして、その焦点からの被検体の反射光及
び散乱光の一部は、戻り観察光として上記光路を通り、
再び光学ユニット１５０内の第２の光カップラ１６２側
に戻るようになっている。一方、光路１６４の先端側端
面１６４ａに伝達された低コヒーレンス光の一部は、第
１の光分離手段としての先端側端面１６４ａで反射分離
され、再び光学ユニット１５０内の第２の光カップラ１
６２側に戻るようになっている。

【０１０７】そして、第２の光カップラ１６２側に戻っ
た戻り観察光と戻り参照光とは、この第２の光カップラ
１６２で光路１６３へ分岐されて、第３の光分離手段と
しての光カップラ１６７から光路長差生成部１７０に伝
達されるようになっている。

【０１０８】この光路長差生成部１７０は、光カップラ
１６７に光路１７１，１７３が光学的に結合されてい
る。これら光路１７１，１７３は、参照光と観察光との
光路長差が一致するような長さに形成されている。従っ
て、光路長差生成部１７０は、観察光と参照光との光路
長差が一致するように調整されている。

【０１０９】戻り参照光は、光路１７１の先端側端面に
伝達され、この先端側端面の端部に設けた参照光側ミラ
ー１７２で反射されて光カップラ１６７側に戻るように
なっている。一方、戻り観察光は、光路１７３の先端側
端面に伝達され、この先端側端面の端部に設けた観察光
側ミラー１７４で反射されて光カップラ１６７側に戻る
ようになっている。

【０１１０】そして、これら光路長が等しい参照光と観
察光とは、光カップラ１６７からの光路で干渉され、こ
の光カップラ１６７に光学的に結合されている光路１７
５を伝達し、光検出部３２で受光される。光検出部３２
は、干渉光を干渉電気信号に光電変換し、この光電変換
された干渉電気信号はケーブル１５１内の信号線を介し
て信号処理部３５に出力されるようになっている。

【０１１１】この結果、本第６の実施の形態の光イメー
ジング装置は、上記第１の実施の形態と同様な効果を得
ることに加え、光プローブ９Ｄの先端側内部に光学路を
一体的に形成した光学ユニット１５０を設けて構成して
いるので、より一層の小型化が実現できる。

【０１１２】尚、本発明は、以上述べた実施の形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。

【０１１３】［付記］ （付記項１） 低コヒーレンス光源からの低コヒーレン
ス光を被検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り
込む挿入部及び、この挿入部を接続して取り込んだ戻り
光から被検体の断層像を構築する装置本体を有する光イ
メージング装置において、前記低コヒーレンス光源で発
生した低コヒーレンス光を伝達させて被検体へ照射する
光伝達手段と、前記低コヒーレンス光を観察光と参照光
とに分離する光分離手段と、を具備し、前記観察光と参
照光との偏光状態を合わせるために、前記光伝達手段内
部又は前記光伝達手段の終端又は前記光伝達手段と被検
体との間に前記光分離手段を設けたことを特徴とする光
イメージング装置。

【０１１４】（付記項２） 前記光分離手段で分離され
た観察光と参照光とが、前記光伝達手段内部又は前記光
伝達手段と被検体との間の少なくとも一部において、同
一の光軸を有することを特徴とする付記項１に記載の光
イメージング装置。

【０１１５】（付記項３） 被検体からの前記観察光の
散乱又は反射による戻り観察光と前記参照光とを干渉さ
せる光干渉手段を有し、前記光分離手段で分離された観
察光と参照光とが、前記光伝達手段内部又は前記光伝達
手段と被検体との間で且つ、前記干渉手段の手前の少な
くとも一部において、同一の光軸を有することを特徴と
する付記項１に記載の光イメージング装置。

【０１１６】（付記項４） 前記観察光と前記参照光と
の光路長差を生成する光路長差生成手段を設けたことを
特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。 （付記項５） 前記低コヒーレンス光を観察光と参照光
とに分離する第２の光分離手段を前記低コヒーレンス光
源と前記光伝達手段との間に設けたことを特徴とする付
記項１に記載の光イメージング装置。

【０１１７】（付記項６） 前記光伝達手段が光ファイ
バであることを特徴とする付記項１に記載の光イメージ
ング装置。 （付記項７） 前記光分離手段がハーフミラーであるこ
とを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。

【０１１８】（付記項８） 前記光伝達手段が光導波路
であることを特徴とする付記項１に記載の光イメージン
グ装置。 （付記項９） 前記光伝達手段の終端面に反射膜を施し
ていることを特徴とする付記項１に記載の光イメージン
グ装置。

【０１１９】（付記項１０） 前記戻り観察光を検出す
る光検出手段と、前記低コヒーレンス光源とを、前記挿
入部の外部に設けたことを特徴とする付記項１に記載の
光イメージング装置。 （付記項１１） 前記戻り観察光を検出する光検出手段
と、前記低コヒーレンス光源とを、前記挿入部の内部に
設けたことを特徴とする付記項１に記載の光イメージン
グ装置。

【０１２０】（付記項１２） 前記挿入部が前記低コヒ
ーレンス光源を含む部分と着脱自在に接続可能であるこ
とを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。 （付記項１３） 少なくとも１つの光変調手段を有する
ことを特徴とする付記項１に記載の光イメージング装
置。

【０１２１】（付記項１４） 被検体へ照射する光の位
置を被検体部上で走査させる光走査手段を有することを
特徴とする付記項１に記載の光イメージング装置。 （付記項１５） 前記光伝達手段と被検体との間に照射
光を集光する集光手段を設けたことを特徴とする付記項
１に記載の光イメージング装置。

【０１２２】（付記項１６） 透過光量を減少させる光
減衰手段を有することを特徴とする付記項１に記載の光
イメージング装置。 （付記項１７） 少なくとも１つの偏光面回転素子を有
することを特徴とする付記項１に記載の光イメージング
装置。 （付記項１８） 光分散調整手段を有することを特徴と
する付記項１に記載の光イメージング装置。

【０１２３】（付記項１９） 前記挿入部が体腔内に挿
入可能であることを特徴とする付記項１に記載の光イメ
ージング装置。 （付記項２０） 前記挿入部が内視鏡であることを特徴
とする付記項１に記載の光イメージング装置。 （付記項２１） 前記挿入部が、内視鏡のチャンネル内
に挿入可能なプローブであることを特徴とする付記項１
に記載の光イメージング装置。

【０１２４】（付記項２２） 前記光伝達手段と前記被
検体との間に前記光路長差生成手段を設けたことを特徴
とする付記項４に記載の光イメージング装置。 （付記項２３） 前記戻り観察光を検出する光検出手段
と、前記第２の光分離手段との間に前記観察光と前記参
照光との光路長差を生成する光路長差生成手段を設けた
ことを特徴とする付記項５に記載の光イメージング装
置。

【０１２５】（付記項２４） 前記光分離手段が前記光
ファイバの端面であることを特徴とする付記項６に記載
の光イメージング装置。 （付記項２５） 前記光伝達手段と前記被検体との間に
前記ハーフミラーを設けたことを特徴とする付記項７に
記載の光イメージング装置。

【０１２６】（付記項２６） 前記光減衰手段は、前記
光減衰率が可変であることを特徴とする付記項１６に記
載の光イメージング装置。 （付記項２７） 前記光減衰手段は、参照光の強度を減
衰させることを特徴とする付記項１６に記載の光イメー
ジング装置。

【０１２７】（付記項２８） 前記光路長差生成手段と
前記光分離手段とが少なくとも同一の共通部材を有する
ことを特徴とする付記項２２に記載の光イメージング装
置。 （付記項２９） 前記低コヒーレンス光源と、前記第２
の光分離手段と、前記光路長差生成手段とが同一の光軸
上に配置されていることを特徴とする付記項２３に記載
の光イメージング装置。

【０１２８】（付記項３０） 前記光路長差生成手段
は、第３の光分離手段と、この第３の光分離手段で分離
される第１の光路長差生成光路と、この第１の光路長差
生成光路より光路長が長い第２の光路長差生成光路とか
ら構成したことを特徴とする付記項２３に記載の光イメ
ージング装置。

【０１２９】（付記項３１） 前記第２の光分離手段が
前記低コヒーレンス光源であることを特徴とする付記項
２９に記載の光イメージング装置。 （付記項３２） 前記第１の光路長差生成光路と前記第
２の光路長差生成光路とが光ファイバであることを特徴
とする付記項３０に記載の光イメージング装置。

【０１３０】（付記項３３） 前記光検出手段が、前記
干渉手段を通過する光のうち、前記第１の光路長差生成
光路を通過した戻り観察光と、前記第２の光路長差生成
光路を通過した参照光の戻り光とを検出することを特徴
とする付記項３０に記載の光イメージング装置。

【０１３１】（付記項３４） 前記第３の光分離手段
が、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする付記
項３０に記載の光イメージング装置。 （付記項３５） 前記第１の光路長差生成光路と前記第
２の光路長差生成光路との少なくとも一方に、光路長可
変手段を設けたことを特徴とする付記項３０に記載の光
イメージング装置。

【０１３２】（付記項３６） 前記光ファイバが偏波面
保存ファイバであることを特徴とする付記項３２に記載
の光イメージング装置。 （付記項３７） 前記偏光ビームスプリッタは、観察光
の全てが前記第１の光路長差生成光路に導かれ、参照光
の全てが前記第２の光路長差生成光路に導かれるように
設けられていることを特徴とする付記項３４に記載の光
イメージング装置。

【０１３３】（付記項３８） 前記第１の光路長差生成
光路と前記第２の光路長差生成光路との少なくとも一方
に、偏光面回転素子を設けたことを特徴とする付記項３
４に記載の光イメージング装置。 （付記項３９） 前記光路長可変手段が光路長走査機構
であることを特徴とする付記項３５に記載の光イメージ
ング装置。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、偏
光状態の変化に影響されること無く、光プローブを交換
して使用した場合にも、光路長調整が容易な光イメージ
ング装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた光イメージ
ングシステムを示す構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態の光イメージング装
置を示す概略構成図

【図３】図２の光イメージング装置の詳細構成図

【図４】図３の光プローブの先端側構成図

【図５】図４の第１の変形例を示す光プローブの先端側
構成図

【図６】図４の第２の変形例を示す光プローブの先端側
構成図

【図７】光路長差生成部の変形例を示す構成図

【図８】図７のフィルタ回転台を示す説明図

【図９】分散調整部の変形例を示す構成図

【図１０】第１の光分離手段の変形例を示す光プローブ
の先端側構成図

【図１１】図４の第３の変形例を示す光プローブの先端
側構成図

【図１２】図１１の概略拡大図

【図１３】本発明の第２の実施の形態の光イメージング
装置を示す構成図

【図１４】図１３の光プローブの先端側構成図

【図１５】本発明の第３の実施の形態の光イメージング
装置を示す概略構成図

【図１６】第１の光路長差生成部の構成図

【図１７】第２の光路長差生成部の構成図

【図１８】第３の光路長差生成部の構成図

【図１９】第４の光路長差生成部の構成図

【図２０】第５の光路長差生成部の構成図

【図２１】第６の光路長差生成部の構成図

【図２２】第７の光路長差生成部の構成図

【図２３】第８の光路長差生成部の構成図

【図２４】本発明の第４の実施の形態の光イメージング
装置を示す概略構成図

【図２５】図２４の光プローブの先端側構成図

【図２６】本発明の第５の実施の形態の光イメージング
装置を示す概略構成図

【図２７】図２６の光路長差生成部の構成図

【図２８】本発明の第６の実施の形態の光イメージング
装置を示す概略構成図

【図２９】図２８の光路長差生成部の構成図

【図３０】図２９の光路長差生成部の光路先端側の拡大
図

【符号の説明】

１…光イメージングシステム ２…内視鏡装置 ３…光イメージング装置 ９…光プローブ １０…装置本体 ２１…低コヒーレンス光源 ２２，２４，２５…光ファイバ ２５ａ…光ファイバの先端側端面（第１の光分離手段） ２３…光カップラ（第２の光分離手段） ２６…対物レンズ ３１…光路長差生成部 ３２…光検出部 ３３…制御部 ３４…駆動部 ３５…信号処理部 ３６…光走査ユニット ４１…平行レンズ ４２…ハーフミラー（第３の光分離手段） ４３…観察光側反射ミラー ４５…分散調整部 ４６…参照光側反射ミラー ４８…検出側集光レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀井 章弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA06 BB12 EE09 FF02 GG02 GG06 HH01 JJ12 JJ15 JJ17 JJ19 JJ22 KK01 MM01 MM09 MM10 NN10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低コヒーレンス光源からの低コヒーレン
   ス光を被検体に集光し、この被検体からの戻り光を取り
   込む挿入部及び、この挿入部を接続して取り込んだ戻り
   光から被検体の断層像を構築する装置本体を有する光イ
   メージング装置において、 前記低コヒーレンス光源で発生した低コヒーレンス光を
   伝達させて被検体へ照射する光伝達手段と、 前記低コヒーレンス光を観察光と参照光とに分離する光
   分離手段と、 を具備し、前記観察光と参照光との偏光状態を合わせる
   ために、前記光伝達手段内部又は前記光伝達手段の終端
   又は前記光伝達手段と被検体との間に前記光分離手段を
   設けたことを特徴とする光イメージング装置。
2. 【請求項２】 前記光分離手段で分離された観察光と参
   照光とが、前記光伝達手段内部又は前記光伝達手段と被
   検体との間の少なくとも一部において、同一の光軸を有
   することを特徴とする請求項１に記載の光イメージング
   装置。
3. 【請求項３】 被検体からの前記観察光の散乱又は反射
   による戻り観察光と前記参照光とを干渉させる光干渉手
   段を有し、 前記光分離手段で分離された観察光と参照光とが、前記
   光伝達手段内部又は前記光伝達手段と被検体との間で且
   つ、前記干渉手段の手前の少なくとも一部において、同
   一の光軸を有することを特徴とする請求項１に記載の光
   イメージング装置。
4. 【請求項４】 前記観察光と前記参照光との光路長差を
   生成する光路長差生成手段を設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の光イメージング装置。