JP2003028791A - 光イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類の光プローブの特徴情報を自動的に
検知・判別できるようにした光イメージング装置を提供
する。 【解決手段】 光プローブ９の基端の装着部１０にはそ
の光プローブのスキャニング方式や光路長等のプローブ
情報に対応したプローブ情報保持手段３９が設けられ、
光プローブ９を観測装置６に接続（装着）すると観測装
置６側に設けたプローブ情報検知手段でそのプローブ情
報を自動的に検知して、その検知したプローブ情報によ
り、スキャニングや参照光の光路長等を、実際に接続さ
れた光プローブ９に対応する状態に設定して、使い勝手
の良い構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に低干渉性
の光を照射し、その散乱・反射してきた光の情報から被
検体内部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】従来技術としては、特開平１１−１４８
８９７号があり、体内などへ挿入し光入出射口から被検
体向けて低干渉光を走査しつつ出射して前記被検体から
の反射光を入射する光入出射手段を先端に有する光プロ
ーブを備え、前記光プローブで得られる前記被検体から
の反射光を基に、光の干渉を利用して被検体の断層像を
得るＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔ
ｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれる光イメージング装置が
知られている。

【０００３】このような光イメージング装置として、光
走査プローブが着脱自在のコネクタにより観測装置本体
と接続され、プローブの交換が簡単にできる。

【０００４】また、請求項２及び３に対する従来技術と
して、特願平１１−１３４５９０がある、被検体の３次
元断層像を得るために、光走査プローブを回転させる回
転駆動手段と、光走査プローブを軸方向に進退させる進
退駆動手段とを設けた光イメージング装置が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平１１−１４８８
９７号では、プローブの走査範囲、焦点距離やシース径
が異なった複数種類の光プローブを使用する時に、人間
の認知により光プローブの種類を判断し、光プローブの
種類・特徴に合うように手動操作でシステム（ハードと
ソフト）の設定を行う面倒な操作性という欠点があっ
た。

【０００６】また、この従来例では、光走査プローブの
長さのバラツキ以外の他のパラメータ（例えば、プロー
ブの径、焦点位置など）の変化を考慮していないので、
光走査プローブの長さ以外のパラメータが異なったプロ
ーブ（種類が違う）に共有性がない欠点があった。

【０００７】また、この従来例などでは、光走査プロー
ブのバラツキは人間の認知により判断され、前記長さの
補正のため、光路長の調整もマニュアルで行われるの
で、検知・判断も調整も面倒である欠点があった。

【０００８】特願平１１−１３４５９０は、専用の３Ｄ
光イメージングシステムであるので、３Ｄ光走査プロー
ブ以外の光走査プローブの場合、プローブにあった制御
や画像表示をする汎用性の低いという欠点があった。

【０００９】また、表示された断層像上に、画像分解能
が一番高い焦点位置がどこにあるか容易に分からず、操
作者は目測で焦点位置の判断を行っていたため、診断に
時間がかかるという問題があった。特に、複数種類の光
プローブを使うときに、プローブの焦点位置が違うとい
うこともあるので、焦点位置の判断は難しくなる。

【００１０】（発明の目的）請求項１の目的は、複数種
類の光プローブの特徴情報を自動的に検知・判別できる
ようにした光イメージング装置を提供することにある。

【００１１】請求項２、３の目的は、複数種類光プロー
ブの種類特徴情報（走査方式、焦点位置、シース径な
ど）の自動検知により、プローブ種類に合った制御や表
示方式にする、または前記光プローブ種類特徴情報を表
示画像上で表示・特定するようにした光イメージング装
置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】被検体に低干渉性光を照
射し、前記被検体から反射・散乱光の情報から前記被検
体の断層像を構築する光イメージング装置であって、前
記低干渉性光を発生する光源と、前記計測光を被検体に
伝送・受光するための交換可能な光コネクタ部を持つ光
プローブ部と、前記光プローブと接続し、前記光プロー
ブを光軸方向に進退する及び回転させるスキャニング駆
動手段と、前記被検体で反射・散乱された計測光と干渉
する前記参照光の光路調を走査する光ディレイライン
と、前記受信光の光路長と前記参照光の光路長を一致さ
せるための光路長調整手段と、前記受信光と参照光との
干渉光を検出する手段と、前記検出手段が検出した干渉
信号を信号処理し、前記被検体の断層画像を生成する画
像生成手段と、前記被検体の断層画像上に前記光プロー
ブの焦点位置、焦点範囲、プローブのシースなどを実際
の寸法に対応する位置に示す手段と、を有する光イメー
ジング装置において、前記光プローブに該光プローブの
特徴情報を保持する情報保持手段と前記光プローブの情
報を検知する情報検知手段を設け、前記光プローブ情報
の検知手段からの検知情報により、上記プローブスキャ
ニング駆動手段、あるいは上記光ディレイライン内の光
路長走査手段、あるいは上記被検体の断層画像を生成す
る画像生成手段の少なくともいずれか一つを制御する制
御手段とを備えたことにより、接続された光プローブに
適したスキャニング駆動制御や、光路系の調整、表示画
像の調整等ができるようにしている。

【００１３】

【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１９は本発明の第１
の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の光イメ
ージング装置の構成を示す構成図、図２は図１内のマイ
クロスイッチ方式プローブ情報検知機構の構成を示す構
成図、図３は図２のマイクロスイッチ検知方式の動作原
理を説明する説明図、図４はプローブ情報を検知・処理
する手順のフローチャート、図５は図４のプローブ情報
検知手順の詳細を示すフローチャート、図６は図４の光
学系調整・制御の処理手順のフローチャート、図７は図
４のプローブスキャニング駆動・制御と、画像化及び表
示の設定をする処理手順のフローチャート、図８は光路
長走査部の参照光の光路長調整機構等の構成を示す構成
図、図９（Ａ）及び（Ｂ）は図８の光路長自動調整機構
が動作する前と自動調整後のラジアルスキャン断層像
図、図１０はシース径の細い光プローブを示す構成図、
図１１はシース径の太い光プローブを示す構成図、図１
２は図１０の光イメージング装置上で表示した説明図、
図１３は光路長調整を行っていない状態で図１１の光プ
ローブのシースをラジアルスキャン断層像上で表示した
説明図、図１４は光路長調整を行った状態で図１１の光
プローブのシースのラジアルスキャン断層像上で表示し
た説明図、図１５は光プローブの計測光の焦点位置と焦
点範囲を示す説明図、図１６はラジアルスキャンＯＣＴ
画像上に光プローブの焦点位置を表示した説明図、図１
７はリニアスキャンＯＣＴ画像上に光プローブの焦点位
置を表示した説明図、図１８はラジアルスキャンＯＣＴ
画像上に光プローブの焦点範囲を表示した説明図、図１
９はリニアスキャンＯＣＴ画像上に光プローブの焦点範
囲を表示した説明図である。

【００１４】図１に示す光イメージング装置（光断層画
像装置）１は低干渉性光源２を有する。この低干渉性光
源２はその波長が例えば１３００ｎｍで、その可干渉距
離が例えば１７μｍ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光の特徴を備えている。つま
り、この光を例えば二つに分岐した後、再び混合した場
合には分岐した点までの二つの光路長の差が１７μｍ程
度の短い距離範囲内の場合には干渉した光として検出さ
れ、それより光路長の大きい場合には干渉しない特性を
示す。

【００１５】この低干渉性光源２の光は第１のシングル
モードファイバ３ａの一端に入射され、他方の端面側に
伝送される。この第１のシングルモードファイバ３ａは
光カップラ４で第２のシングルモードファイバ５ａと光
学的に結合されている。従って、この光カップラ４で計
測光と参照光と二つに分岐され、計測光は第３シングル
モードファイバ３ｂに、参照光は第４シングルモードフ
ァイバ５ｂに伝送される。

【００１６】第３のシングルモードファイバ３ｂの（光
カップラ４より）先端側は、光イメージング観測装置６
内で非回転部と回転部とで光を伝送可能な結合を行う光
ロータリジョイント７内を介して第５シングルモードフ
ァイバ８と接続されている。この第５シングルモードフ
ァイバ８の先端側に光走査プローブ（以下、光プローブ
と略記）９のコネクタ部（装着部ともいう）１０が着脱
自在で接続され、この光走査プローブ９内に挿通される
第６のシングルモードファイバ１１に低干渉性光源２の
光が伝送（導光）される。そして、伝送された計測光は
光プローブ９の先端のプリズム４３で反射されて被検体
としての生体組織１２側に走査されながら照射される。

【００１７】また、第４のシングルモードファイバ５ｂ
の光カップラ部４より分岐した参照光は、参照光の光路
長を変える光路長走査部１３に接続されている。

【００１８】そして、この光路長走査部１３内の光ファ
イバ５ｂの先端面よりレンズ１４を介してミラー１５に
照射されて反射される。ここで、ミラー１５は、アクチ
ュエータ１６によりその光軸方向に進退可能になってお
り、ミラー１５の位置を変えることにより、光路長（光
ディレイ量）を変化できるようにしている。

【００１９】アクチュエータ１６の動作はコンピュータ
１８と接続されているアクチュエータ制御回路１７によ
って制御される。この光路長走査部１３は光プローブ９
により生体組織１２の深さ方向に所定の走査範囲だけ走
査する計測光の光路長に対応してこの走査範囲の光路長
だけ高速に変化させることができるようにしている。

【００２０】また、生体組織１２側での表面或いは内部
での散乱・反射などした計測光の一部が光プローブ９に
取り込まれ、逆の光路を経て第３のシングルモードファ
イバ３ｂ側に戻る。また、前記光路長走査部１３から戻
ってきた参照光が第４のシングルモードファイバ５ｂに
戻り、前記計測光の戻り光と参照光とが光カップラ４に
より干渉し、第２のシングルモードファイバ５ａの先端
から光検出器（ＰＤ）１９に入射される。

【００２１】上記光検出器１９で光電変換された干渉電
気信号は信号処理回路２１に入力され、この信号処理回
路２１により前記干渉電気信号に対する信号処理がされ
た後、その出力はＡ／Ｄ変換器２２を経てコンピュータ
１８に入力される。このコンピュータ１８で断層像に対
応した画像データを生成し、モニタ２３に出力し、その
表示面２３ａにＯＣＴ像（光イメージング像）３０を表
示する。

【００２２】また、光ロータリジョイント７は観測装置
６内の駆動部２４により駆動される。この駆動部２４は
光ロータリジョイント７のロータ側を回転駆動する回転
駆動手段２５と、固定台２６の上に載せている光ロータ
リジョイント７及び前記回転駆動手段２５を軸方向に進
退移動する進退移動手段２７とが設けてあり、これらは
駆動制御回路２８によって制御される。

【００２３】そして、光ロータリジョイント７のロータ
側と接続しているプローブ９の光ガイド部（光ファイバ
１１が挿通されている中空のフレキシブルシャフト２
９）が光プローブ９のシース３１内でラジアル回転とリ
ニア進退移動する。

【００２４】前記回転駆動手段２５は、回転駆動するモ
ータ３２と、このモータ３２の回転軸に取り付けたモー
タロータ（プーリ）３３と、このモータロータ（プー
リ）３３と第５シングルモードファイバ８が挿通されて
いるシャフト２０とに掛け渡したベルト３４とによって
構成される。

【００２５】また、進退移動手段２７は、回転駆動する
モータ３５と、このモータ３５により回転される回転プ
レート３６と、この回転プレート３６に一端が接続さ
れ、他端が固定台２６に接続され、この他端側を進退移
動させる駆動ロッド３７とによって構成される。また、
コンピュータ１８は前記駆動制御回路２８を介して駆動
部２４を構成する前記回転駆動手段２５と進退移動手段
２７とを制御する。

【００２６】コンピュータ１８には、光プローブ９の特
徴情報を指示するプローブ情報特定手段３８が接続され
ている。このプローブ情報特定手段３８から光プローブ
９の特徴情報の入力を行うことにより、コンピュータ１
８はその光プローブ９に合うような制御・調整を行え
る。前記プローブ情報特定手段３８は、例えばキーボー
ド或いはスイッチによるなどによる手動入力手段であ
る。或いは、前記プローブ情報特定手段３８に代えて、
下記のように光プローブ９の特徴情報を自動的に検知す
る手段を設けることもできる。

【００２７】なお、簡単化のため、図１等ではプローブ
情報特定手段３８と共に、光プローブ９の特徴情報を自
動的に検知する手段も示す。図１に示すように前記光プ
ローブ９は光プローブ９の装着部１０を介して光イメー
ジング観測装置６に接続してあり、光プローブ９の装着
部１０の内側にはプローブ情報保持手段３９を設けてい
る。

【００２８】一方、前記観測装置６の光プローブ９の装
着部１０と接続している部位に前記プローブ情報保持手
段３９に対応しているプローブ情報検知手段４０を設け
ている。この構成によって、光プローブ９が観測装置６
に接続されると、プローブ情報保持手段３９内に保持さ
れているプローブ情報がプローブ情報検知手段４０によ
って検知・入力され、そのプローブ情報がコンピュータ
１８に送られ。コンピュータ１８は前記検知したプロー
ブ情報を判断し、その光プローブ９に対応したシステム
の制御や設定を行う。

【００２９】次に、前記プローブ情報保持手段３９とプ
ローブ情報検知手段４０としての具体的構成例としてマ
イクロスイッチ方式の実施の形態を説明する。図２及び
図３は本実施の形態における光プローブ情報保持と検知
手段に係り、マイクロスイッチ方式の光プローブ情報を
検知する機構の構成を説明する。図２は光プローブ９が
光イメージング観測装置６に接続されている状態を示し
ている。

【００３０】光プローブ９のシース３１や装着部１０が
光イメージング観測装置６の接続部６ａに接続される。
光プローブ９の光ガイド部（光ファイバ１１とフレキシ
ブルシャフト２９）がその後端の光コネクタ４１と、こ
の光コネクタ４１と嵌合して接続される光コネクタ受け
４２を介して光イメージング装置６内の光ファイバ８が
挿通されているシャフト２０と結合する。光プローブ９
の装着部１０の内側に、光プローブ９の中心軸と平行に
突出する複数個の検知ピン４５を設けて、図１のプロー
ブ情報保持手段３９を構成している。

【００３１】また、観測装置６の接続部６ａの内側に、
前記検知ピン４５と対応する位置に接触、非接触自在に
マイクロスイッチ４６を設けて、図１のプローブ情報検
知手段４０を構成している。このマイクロスイッチ４６
中の全てのマイクロスイッチ素子は、その一方の端子
が、ケーブル４７を介してコンピュータ１８内の検知回
路に入力される。

【００３２】図３はこれらの接続関係を表したものであ
る。検知ピン４５に設けられた突起部４５ａに対応する
位置に設けられた（マイクロスイッチ４６の）押しピン
４６ｂは前記突起部４５ａに押さえられることになり、
それによって、前記押しピン４６ｂに繋いでいるスイッ
チ部４６ａがスイッチオンになる。

【００３３】検知ピン４５の突起部のない位置にあるマ
イクロスイッチ４６の押しピン４６ｃは押されないた
め、前記押しピン３６ｃに繋いでいるスイッチ部４６ｄ
はスイッチオフのままである。前記スイッチ部４６ａと
４６ｄはケーブル４７を介してコンピュータ１８に接続
され、そのスイッチ状態（オン／オフ）がプローブ特徴
情報としてコンピュータ１８に検知される。

【００３４】このように両接続部が接続すると、検知ピ
ン４５の突起部４５ａの配置に応じて、マイクロスイッ
チ４６の各々のスイッチがＯＮかＯＦＦになる。する
と、コンピュータ１８は前記各スイッチのスイッチング
状況を検知し、接続された光プローブ９のプローブ特徴
情報として判別する。

【００３５】前記検知ピン４５の突起部４５ａ配置パタ
ーンは、光プローブ９の種類に対応している。検知でき
る光プローブ９の種類の数は、前記マイクロスイッチ４
６のマイクロスイッチ素子数の２乗となる。例えば、図
３に示すようにマイクロスイッチ素スが４個ある場合に
は、検知できるプローブ種類の数は１６である。

【００３６】前記光プローブ９の特徴情報検知手段より
検知された光プローブ９の特徴情報に基づいて、その光
プローブ９に合うような制御・調整を行える。図４はプ
ローブ情報を検知・処理する手順のフローチャートを示
す。図４のステップＳ１では、前記プローブ情報保持手
段３９とプローブ情報検知手段４０から接続されている
光プローブ９の特徴情報が読み取られる（読み取り手順
は、図５で説明する）。図４のステップＳ２では、前記
ステップＳ１で読み取みった光プローブ９の光学特性情
報に基づき、コンピュータ１８は光イメージング装置１
の光学系を調整・制御する（調整の手順は、図６で説明
する）。

【００３７】図４のステップＳ３では、前記ステップＳ
１で読み取った光プローブ９に対するスキャニング方式
の情報に基づき、光プローブ９に対するプローブスキャ
ニング駆動・制御する（制御の手順は、図７で説明す
る）。

【００３８】図４のステップＳ４では、前記ステップＳ
１で読み取った光プローブ９の情報に基づき、ＯＣＴ画
像化及びＯＣＴ画像の表示の設定（調整）を行う（設定
の手順は、図７で説明する）。図４のステップＳ５で
は、ＯＣＴ画像化及びＯＣＴ画像の表示を行う。図４の
ステップＳ６では、終了判別を行い、終了を選択すると
この処理を終了し、終了を選択しないとステップＳ５の
処理に戻る。

【００３９】図５は、図４のステップＳ１の具体例の内
容を示すフローチャートである。図５に示すステップＳ
１１では、前記プローブ情報保持手段３９とプローブ情
報検知手段４０から光プローブ９の光路長及びシース径
を読み取る。図５に示すステップＳ１２では、光プロー
ブ９のスキャニング方式（ラジアル方式か、リニア方式
か、３Ｄ方式か）を読み取る。図５に示すステップＳ１
３では、プローブ焦点距離／焦点範囲データを読み取
る。

【００４０】例えば、コンピュータ１８は、前記プロー
ブ情報検知手段４０により検知したプローブ情報で、観
測装置６に接続されている光プローブ９が例えばリニア
走査プローブであると判断した場合、前記駆動制御回路
２８を介して前記進退移動手段２７（モータ３５、回転
プレート３６と駆動ロッド３７）を制御して、前記光プ
ローブ９を進退移動（リニア移動）させる。

【００４１】また、接続されている光プローブ９がラジ
アル走査プローブであると判断した場合、コンピュータ
１８は前記駆動制御回路２８を介して前記回転駆動手段
２５（モータ３２、モータロータ３３及びベルト３４）
を制御して、前記光プローブ９を回転させる。

【００４２】また、観測装置６に３Ｄ（リニア走査とラ
ジアル走査の両方可能な）プローブが接続された場合、
コンピュータ１８は前記光プローブ９が３Ｄプローブで
ある情報を認識し、前記駆動制御回路２８を介して前記
進退移動手段２７と前記回転駆動手段２５を制御して、
前記光プローブ９を進退と回転とを同時に動作させる。

【００４３】図６は、図４のステップＳ２の詳細な内容
を示すフローチャートである。つまり、図６は図４のス
テップＳ２の光学系調整・制御の具体例を示す。図８で
後述するように光路長走査部１３には参照光の光路長を
調整する光路長調整機構１３ｂが設けてあり、図６はこ
の光路長調整機構１３ｂの調整・制御の手順のフローチ
ャートである。

【００４４】図６に示すステップＳ２１では、光プロー
ブ９の光路長及び光プローブ９のシース径に基づき、参
照光の光路長調整量を指定する。つまり、コンピュータ
１８は、前記プローブ情報検知手段４０により検知した
プローブ情報で、接続されている光プローブ９の光路長
及びシース径の情報を抽出して、光プローブ９の光路長
と光プローブ９のシース径とを加算して、その値を参照
光の光路長設定量（光路長調整量）として、光路長調整
機構１３ｂに送る。

【００４５】そして、図６のステップＳ２２では、参照
光の光路長調整機構１３ｂを制御して参照光の光路長を
調整する。つまり光路長調整機構１３ｂ（の図８に示す
モータ回転制御回路５２）を制御し、参照光の光路長調
整量を指定された光路長となるようにレンズ１４の位置
を制御し、適正な光路長の位置に調整する。そして、ス
テップＳ３に移る。

【００４６】図７の上半分（ステップＳ３部分）は、図
４のステップＳ３のプローブスキャニング駆動・制御す
る処理手順を示すフローチャートである。図７のステッ
プＳ３１では、光プローブ９のスキャニング方式を判別
する。この判別により、光プローブ９が例えばラジアル
式プローブである場合、図７のステップＳ３２に進む。

【００４７】ステップＳ３２では、図１のプローブ回転
駆動手段２５（３２，３３，３４）を制御して光プロー
ブ９を回転させる。光プローブ９がリニア式プローブで
ある場合、図７のステップＳ３３に進み、図１のプロー
ブ進退移動手段２７（３５，３６，３７）を制御して光
プローブ９を進退移動させる。

【００４８】また、光プローブ９が３Ｄ式プローブであ
る場合、図７のステップＳ３４に進み、プローブ回転駆
動制御手段２５（３２，３３，３４）とプローブ進退移
動手段２７（３５，３６，３７）とを同時に制御して光
プローブ９を進退と回転を同時に動作させる。

【００４９】図７の下半分（ステップＳ４部分）は、図
４のステップ４を説明するＯＣＴ画像化及び画像表示を
設定する手順を示すフローチャートである。図７のステ
ップＳ４１では、ラジアル式プローブに対して、ＯＣＴ
画像化や画像表示をラジアル画像に設定する。

【００５０】図７のステップＳ４２では、リニア式プロ
ーブに対して、ＯＣＴ画像化や画像表示をリニア画像に
設定する。また、図７のステップＳ４３では、３Ｄ式プ
ローブに対して、ＯＣＴ画像化や画像表示を三次元画像
に設定する。

【００５１】図７のステップＳ４４では、図５のステッ
プＳ１３で読み取った光プローブ９の焦点位置情報に基
づいて、ＯＣＴ画像上に焦点位置マーカの表示位置を設
定する。

【００５２】図７のステップＳ４５では、図５のステッ
プＳ１３で読み取った光プローブ９の焦点範囲情報に基
づいて、ＯＣＴ画像上に焦点範囲マーカの表示位置を設
定する。

【００５３】次に図８及び図９を参照して、光プローブ
９の光路長情報に応じて、参照光の光路長を計測光の光
路長と一致させるように参照光の光路長を自動調整する
制御機構を説明する。図８は光イメージング装置１の参
照光の光路長走査部１３において、参照光の光路長を
（深さ方向に所定範囲）走査する光路長走査機構１３ａ
及び前記参照光の光路長を調整する光路長調整機構１３
ｂとの構成を説明する構成図、図９（Ａ）は生体組織１
２からの計測光の光路長が参照光の光路長と一致した時
のＯＣＴ画像、図９（Ｂ）は生体組織１２からの計測光
の光路長が参照光の光路より長いときのＯＣＴ画像であ
る。

【００５４】光イメージング装置１では、同種類の光プ
ローブ９でも製造上のバラツキ或いは光プローブ９の仕
様によって光プローブ９内で計測光を伝送する光ファイ
バ１１の長さが異なった場合がある。

【００５５】光イメージング装置１のＯＣＴ画像は、前
記光プローブ９の計測光と前記光路長走査部１３の参照
光との干渉光の光信号が電気信号に変換され画像化され
たものであって、前記計測光と参照光の光路長が違った
場合にＯＣＴ画像上の表示位置も大きさも変わる。前記
計測光の光路長と参照光の光路長との差が、光路長走査
部１３中の参照光の光路長走査機構１３ａの走査幅Ａよ
りも大きい場合、干渉光の光信号は完全になくなってＯ
ＣＴ画像上に何の画像表示もなくなってしまう。

【００５６】図９（Ａ）は、前記計測光の光路長が参照
光の光路長と一致したときの正常なラジアルスキャンの
ＯＣＴ画像３０ａを示す。画像中心部にある円は光プロ
ーブ９のシース像５５ａ、左は表示体ａの像５６ａ、右
は他の表示体ｂの像５７ａである。

【００５７】図９（Ｂ）は生体組織１２からの計測光の
光路長が参照光の光路長より長いときのラジアルスキャ
ンのＯＣＴ画像３０ｂである。この場合では、ＯＣＴ画
像３０ｂは図９（Ａ）の場合より拡大され、画像中心部
にある光プローブ９のシース像５５ｂは図９（Ａ）の場
合のシース像５５ａより大きく、左の表示体ａの像５６
ｂも、右の表示体ｂの像５７ｂも大きくなって、一部が
ＯＣＴ画像３０ｂの領域からはみ出ている。

【００５８】このように、光ファイバ１０の長さが異な
った光プローブ９を使用する場合、例え光プローブ９の
シースの径が同じでも、ＯＣＴ画像上のシース像の大き
さも違って、表示体の位置と大きさも違う。このため、
比較する機能が低下する欠点がある。そのため、参照光
の光路長を調整して光プローブ９の計測光の光路長と一
致するようにする必要がある。因みに図９（Ｂ）の表示
状況を図９（Ａ）の表示に調整する必要がある。

【００５９】従来技術（例えば特開平１１−１４８８９
７号）では、光プローブの長さバラツキを補正するため
に光路長の調整機構を設けているが、光プローブの長さ
バラツキが人間の認知により判断され、前記長さの補正
のため、光路長の調整もマニュアルで行われるので、検
知・判断も調整も面倒である欠点があった。

【００６０】本実施の形態では図８に示すように、参照
光の光路長走査部１３中に、参照光の光路長を（プロー
ブ情報により自動的に）調整する光路長調整機構１３ｂ
を設けてある。この光路長調整機構１３ｂには、ファイ
バ５ｂの端部と参照光を集光するレンズ１４とが移動可
能なレンズホルダ４９に装着され、このレンズホルダ４
９のネジ孔部はモータ５０の回転軸に取り付けられた直
進駆動ネジ機構５１に螺合している。

【００６１】また、モータ５０はモータ回転制御回路５
２の制御によって回転量が制御される。また、モータ５
０はロータリエンコーダ５３により、その回転量が検出
され、その回転量を表すエンコード信号はモータ回転制
御回路５２に送られる。

【００６２】そして、モータ５０が回転されると、レン
ズホルダ４９に取り付けられたレンズ１４が参照光の進
行方向に前進或いは後退移動する。

【００６３】そうすることによって、参照光の光路長を
調整することができるようになっている。また、モータ
５０によるレンズ１４の移動量はエンコーダ５３のエン
コード信号から精密に検出され、レンズ１４の位置を精
密に制御・定位ができる。

【００６４】また、モータ制御回路５２はコンピュータ
１８と接続され、コンピュータ１８の制御により動作す
る。コンピュータ１８は、光プローブ９が光イメージン
グ装置１の観測装置６に接続時、プローブ情報の自動検
知手段により、自動的に前記光プローブ９の長さを含め
たすべてのプローブ特徴情報を検知・読み取りをして、
その光プローブ９の長さに対応して、モータ回転制御回
路５２を介して、モータ５０を制御し、参照光の光路長
を計測光の光路長と一致するように調整する。

【００６５】図１０ないし図１４は、シース径が異なっ
たプローブ種類の場合、前記図８の光路長調整機構１３
ｂを用いて参照光の光路長を調整することによって、Ｏ
ＣＴ画像上でシース像の大きさを調整して実際のプロー
ブ径の値に対応した画像上の目盛りの位置で設定するこ
とができるようにしたものである。

【００６６】図１０と図１１は、プローブシース径ｄ１
の光プローブ６１と、プローブシース径ｄ２の光プロー
ブ６２との２種類プローブを示す。前記光プローブ６１
を使用した場合のＯＣＴ画像は図１２となる。

【００６７】図１２では、前記光プローブ６１のシース
像６３は前記光プローブ６１のシース径ｄ１に対応した
サイズでｄ１で表示され、関心領域６４ａも前記シース
像の大きさｄ１と比例した大きさで表示される。また、
このＯＣＴ画像３０ｃでは目盛り６５が付けて表示され
ている。

【００６８】この状態で、前記光プローブ６１に代え
て、光路長が同じでシース径がｄ２の光プローブ６２を
使用すると、ＯＣＴ画像３０ｄは、図１３に表示される
ようになる。因みに、光プローブ６２のシース像６６ａ
は図１２の光プローブ６１のシース像６３と同じ大きさ
ｄｌで表示され、図１２の関心領域６４ａは図１３でサ
イズが小さくなった関心領域６４ｂになる。このよう
に、光プローブのシース径が変わるとＯＣＴ画像３０ｃ
或いは３０ｄの拡大率が変わってしまう問題がある。

【００６９】前記問題を解決するために、本実施の形態
では、プローブ特徴情報検知手段により、光イメージン
グ装置１に接続された光プローブのシース径の値を読み
取り、図８の光路長調整機構１３ｂを用いて自動的に参
照光の光路長を調整して、ＯＣＴ画像上で光プローブの
シース像の大きさを実際の光プローブ径の値に対応した
画像上の目盛り位置に設定することによって、ＯＣＴ画
像の拡大率を目盛りと一致させるようにする。

【００７０】例えば、前記シース径ｄ２の光プローブ６
２が接続されると、コンピュータ１８が前記のプローブ
特徴情報検知手段により、前記光プローブ６２のシース
径のｄ２値を読み取り、図８の光路長調整機構１３ｂを
使って自動的に参照光の光路長を調整し、図１４に示す
ように前記光プローブ６２のシース像の大きさを画像上
でその値がｄ２にする。

【００７１】そうすることによって、光プローブ６２の
ＯＣＴ像３０ｅ（図１４）と光プローブ６１のＯＣＴ像
３０ｃ（図１２）とは同じ拡大率になり、光プローブ６
２のシース像６６ｂの大きさは、光プローブ６１のシー
ス像６３の大きさのｄ２／ｄ１倍、同じ被検体に対して
関心領域６４ａの表示サイズは図１４と図１２が同じに
なる。

【００７２】図１５は、光プローブの焦点位置或いは焦
点範囲の特徴情報に基づき、ＯＣＴ画像上で光プローブ
の焦点位置或いは焦点範囲を表示する方法を示す説明図
である。

【００７３】ＯＣＴ画像中では、焦点位置付近は方向分
解能が高く高品位な像になり、その位置より離れるにつ
れて方向分解能の低下した像になっていく。従って、観
測中の操作者は、関心領域が焦点位置に来るように操作
する必要がある、しかしながら、従来の光イメージング
装置では、焦点位置がどこにあるか容易に分からず、上
記操作を目測で行っていたため、診断に時間がかかると
いう問題があった。また、複数種類の光プローブを使う
時に、プローブの焦点位置が違うということもあるの
で、焦点位置の判断は難しくなる。

【００７４】前記問題を解決するために、本実施の形態
では、プローブ特徴情報検知手段により、光イメージン
グ装置１に装着されている光プローブ９の焦点位置或い
は焦点範囲情報を読み取り、ＯＣＴ画像上に前記光プロ
ーブ９の焦点位置或いは焦点範囲を示すことができるよ
うにする。

【００７５】図１５は、光プローブ９の構成と共に、計
測光ビーム７１の焦点位置７２と焦点範囲７３を示して
いる。この光プローブ９を診断に使用する時、関心領域
を焦点位置７２に持って来るとＯＣＴ画像上に前記関心
領域が高い分解能で表示される。

【００７６】計測光ビーム７１の焦点位置７２とは、前
記計測光ビーム７１の中にビーム径が一番細いところの
ことである。光プローブ９の構成によって、前記計測光
ビーム７１のＮＡが大きい場合、焦点位置７２は光プロ
ーブ９のシース３１に近いところにあり、焦点位置７２
も空間的に一点である。

【００７７】前記計測光ビーム７１のＮＡが小さい場
合、焦点位置７２は光プローブ９のシースより遠いとこ
ろになり、ビーム径の細い部分は空間的にもう一点では
なく、ビーム上で一定な範囲になる。この場合には、焦
点範囲７３として扱うのが適切である。

【００７８】前記計測光ビーム７１の焦点位置７２は一
点である時、ラジアルスキャンの場合、図１６に示すよ
うに、ＯＣＴラジアルスキャン像７４ａ上に、焦点位置
マーカ７５が合成されて表示されるようにしている。こ
の焦点位置マーカ７５は、光プローブ９の計測光ビーム
７１の焦点位置７２を示すものであり、ラジアルスキャ
ンの場合、円形である。そして、この焦点位置７２付近
は分解能が高い。

【００７９】観測装置６に接続された光プローブ９に対
してそのプローブ特徴情報がコンピュータ１８に送ら
れ、コンピュータ１８はその光プローブ９の焦点位置７
２の情報を抽出して、その焦点位置７２に対応した焦点
位置マーカ７５を図１６に示すようにモニタ２３に表示
するように制御する。

【００８０】従って、操作者が光プローブ９を操作し
て、特に注目する関心領域７６ａを前記焦点位置マーカ
７５付近に位置させると、最良の分解能で関心領域７６
ａが描出されることになる。

【００８１】リニアスキャンの場合、図１７に示すよう
に、焦点位置マーカ８０がリニアスキャン像８１ａ上に
一直線となり、関心領域７６ｂを前記焦点位置マーカ８
０付近に位置させると、関心領域７６ｂが最良の分解能
で描出される。

【００８２】前記計測光ビーム７１の焦点が一定な範囲
である時、ラジアルスキャンの場合、図１８に示すよう
に、ＯＣＴラジアルスキャン像７４ｂ上に、前記光プロ
ーブ９の計測光ビーム７１の焦点範囲を示す２本の焦点
範囲マーカ８２が合成されて表示されるようにコンピュ
ータ１８は制御する。

【００８３】従って、操作者が光プローブ９を操作し
て、特に注目する関心領域７６ｃを前記２本の焦点位置
マーカ８２の間に位置させると、最良の分解能で関心領
域７６ｃが描出されることになる。

【００８４】リニアスキャンの場合、図１９に示すよう
に、焦点位置マーカ８３がリニアスキャン像８１ｂ上に
２本の直線となり、関心領域７６ｄを前記２本の焦点位
置マーカ８３の間に位置させると、関心領域７６ｄが最
良の分解能で描出されるようになる。

【００８５】このように本実施の形態では、各光プロー
ブ（９等）の装着部１０には、その光プローブのスキャ
ニング方式、光路長（及びシース径）、ＯＣＴ像を表示
する表示パラメータとしてのシース径、焦点位置或いは
焦点範囲情報等のプローブ情報を保持したプローブ情報
保持手段３９を設け、一方観測装置６側には光プローブ
が接続されると、そのプローブ情報保持手段３９のプロ
ーブ情報を自動的に検出或いは判別して、実際に接続さ
れた光プローブに対応したスキャニングや参照光の光路
長調整、表示パラメータの設定等を自動的に行うことに
より、ユーザは面倒な切替操作や調整作業等を必要とす
ることなく、簡単かつ迅速にＯＣＴ画像を得る検査を行
うことができるようにして、使い勝手や操作性を向上し
ていることが特徴となっている。

【００８６】従って、本実施の形態は以下の効果を有す
る。従来の人間判断に頼るのではなく、観測装置６に接
続された光プローブ９の情報を自動的に検知できる。

【００８７】また、光プローブ９の情報（リニア／ラジ
アル光プローブ）を取得し、自動的にその光プローブ９
に対応する制御方式でリニア走査かラジアル走査か、或
いはリニアとラジアル走査とを同時に行うので、システ
ムの操作性を向上する効果がある。また、プローブ情報
の自動検知による光路長の自動調整は、従来の人間判断
で且つ手動調整より、操作性も正確性も向上できる効果
がある。

【００８８】また、プローブ情報の自動検知により光路
長の自動調整によるプローブシース像を実際のプローブ
シース径に対応した大きさで表示させることで、異なる
種類（シース径が異なる）の光プローブを使用しても、
ＯＣＴ画像が同じ拡大率で表示されることができる。従
って、画像の比較を行う機能を確保できる。

【００８９】さらに、ＯＣＴ画像上に計測光焦点位置或
いは焦点範囲を示すことで、焦点の位置或いは範囲を正
確に知ることができ、迅速に関心領域が焦点位置に来る
ように操作して、最良の分解能で関心領域を描画させる
ことができる効果がある。

【００９０】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を説明する。図２０ないし図２２は、本発明
の第２の実施の形態の主要部を示すもので、第１の実施
の形態のマイクロスイッチ式のプローブ検知手段に代え
て、光プローブ９と観測装置６との両接続部にあるプロ
ーブ情報検知手段としてフォトセンサ部８５を使用して
いる。

【００９１】観測装置６の接続部６ａの内側には複数の
フォトセンサで構成されたフォトセンサ部８５が取り付
けられている。つまり、このフォトセンサ部８５は図２
１に示すように複数の発光素子８６ａを取り付けた発光
素子板８７ａと、この発光素子板８７ａに平行に配置さ
れ、複数の発光素子８６ａと対向するように複数の受光
素子８６ｂを取り付けた受光素子板８７ｂとで構成され
ている。

【００９２】また、光プローブ９の装着部１０側には遮
光板８８が取り付けてあり、観測装置６に光プローブ９
を装着すると、図２１に示すように発光素子板８７ａと
受光素子板８７ｂとの間に遮光板８８が配置される。

【００９３】この遮光板８８は複数の発光素子８７ａの
発光方向に貫通穴８９が設けてある。この貫通穴８９が
あるところでは、受光素子８６ｂが発光素子８６ａから
の光を受光でき（ＯＮ状態）、貫通穴８９のないところ
では、受光素子８６ｂは発光素子８６ａからの光を受光
できない（ＯＦＦ状態）。

【００９４】前記受光素子８６ｂと発光素子８６ａには
ケーブル９０が接続されており、このケーブル９０はコ
ンピュータ１８内の検知回路に導かれている。コンピュ
ータ１８は前記フォトセンサ部８５の受光状況を検知
し、光プローブ９の特徴情報として判別する。

【００９５】図２２は対となる発光素子８６ａと受光素
子８６ｂとによる電気系の構成を示したものである。発
光素子８６ａの光は遮光板８８により遮光されて、受光
素子８６ｂとしての例えばフォトトランジスタには入射
しない。そして、この場合にはフォトトランジスタは非
導通となり、そのコレクタ出力をインバータ９１で反転
した出力はＯＦＦ（Ｌレベル）となる。

【００９６】一方、遮光板８８に貫通穴８９が設けてあ
る場合には、発光素子８６ａの光は貫通穴８９を通って
受光素子８６ｂで受光される。この場合にはインバータ
９１で反転した出力はＯＮ（Ｈレベル）となる。

【００９７】前記遮光板８８の貫通穴８９の配置パター
ンは、光プローブ９の種類に対応している。前記フォト
センサ部８５のフォトセンサの数の２乗は、検知できる
光プローブ９の種類の数を表している。たとえば、図２
１に示すようにフォトセンサが４個ある場合には、検知
できるプローブ種類の数は１６である。なお、本実施の
形態では発光素子８６ａからの光を遮断する方式を取っ
ているが、反射させる方式を採用しても良い。

【００９８】本実施の形態は以下の効果を有する。第２
の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べてフォ
トセンサを採用しているので、第１の実施の形態の場合
よりも安価で且つ小型にできる。また、本実施の形態で
は円周上の１ケ所のみで軸方向で複数のフォトセンサを
設けられるので、装置構成の簡素化の効果もある。

【００９９】（第３の実施の形態）図２３と図２４は、
本発明の第３の実施の形態の主要部を示したもので本実
施の形態では、光プローブ９と観測装置６との両接続部
にあるプローブ情報検知手段としてメモリ部９３を使用
している。このメモリ部９３は、光プローブ９の装着部
１０の内側に設けられ、このメモリ部９３に接続された
メモリコネクタ部９４ａを介して、観測装置６の接続部
６ａに設けられたケーブルコネクタ９５と接続する。

【０１００】前記メモリコネクタ部９４ｂには、電源線
や信号線などに接続されたピンが設けられ、ケーブルコ
ネクタ９５のピン受けに接続されたケーブル９６を介し
てコンピュータ１８と接続される。すると、メモリ部９
３に必要な電源は前記電源線を通してコンピュータ１８
から供給され、あらかじめメモリ部９３中に記録された
プローブ情報が前記信号線を通してコンピュータ１８に
読み出される。図２４はこれらの接続関係を表したもの
であり、メモリ部９３の内部にはメモリセル９４ｂが封
止されている。

【０１０１】前記メモリ部９３で構成したその変形例と
して、メモリ部９３に代えて抵抗等の電子素子のマトリ
クス（或いはアレイ）を使用することもできる。前記電
子素子のマトリクス等に対し、（その電気特性の検出等
に）必要な電源や信号線は接続コネクタを通し、コンピ
ュータ１８に接続され、前記マトリクス内の各々の電子
素子の電気特性値はプローブ特徴情報として検知され
る。前記電子素子は、例えば抵抗の場合、その抵抗値自
身がプローブの情報としてコンピュータ１８に検知され
る。

【０１０２】本実施の形態によって、前記第１、第２の
実施の形態より多くのデータ情報を記録・検知できる効
果がある。

【０１０３】（第４の実施の形態）本第４の実施の形態
の形態は、直視型の光プローブを用いて、２次元の観察
像（光イメージング像）を得るものに本発明を適用す
る。

【０１０４】図２５ないし図４３は本発明の第４の実施
の形態に係り、図２５は第４の実施の形態の光イメージ
ング装置に用いられる光プローブを示す概略構成図、図
２６は第４の実施の形態の光イメージング装置の概略構
成を示す回路ブロック図、図２７は図２６の光検出部の
概略構成を示す回路ブロック図、図２８はスキャナによ
り走査される光学素子で得た画像データをサンプリング
する際の様子を示す説明図であり、図２８（ａ）は光学
素子がＸ走査及びＹ走査される際の様子を示す説明図、
図２８（ｂ）はＸスキャナの駆動周波数を示すグラフ、
図２８（ｃ）はＹスキャナの駆動周波数を示すグラフ、
図２８（ｄ）はサンプリングされた画像データを実空間
で並べ直した際の説明図、図２９は図２８（ｄ）の画像
データを等時間間隔のドットとして表示した表示画像を
示す説明図、図３０はプローブデータ部に記憶されるデ
ータテーブルであり、図３０（ａ）はプローブの型式や
光路長を示すデータテーブル、図３０（ｂ）はＸスキャ
ナの駆動条件を示すデータテーブル、図３０（ｃ）はＹ
スキャナの駆動条件を示すデータテーブル、図３１は信
号発生器のＸドライブの概略構成を示す回路ブロック
図、図３２は４点補間法を説明するためのグラフ、図３
３及び図３４は図３２の４点補間法を本実施の形態に適
用した際のグラフであり、図３３はデータ列番号Ｂｊと
Ｘ方向の補間係数Ｋｘ_ｊとの関係を求める際のグラフ、
図３４はデータ列番号ＡｉとＹ方向の補間係数Ｋｙ_ｊと
の関係を求める際のグラフ、図３５は画像データに補間
処理を施した際の説明図であり、図３５（ａ）はサンプ
リングされた画像データを実空間で並べ直した際の説明
図、図３５（ｂ）は同図３５（ａ）の状態から４点補間
法により奇数フレームで補間抽出を施した際の説明図、
図３５（ｃ）は同図（ｂ）の状態から偶数フレームに対
して折り返し処理を施した際の説明図、図３６ないし図
４２は信号発生器のタイミングチャートを示すグラフで
あり、図３６は信号発生器の定常状態のタイミングチャ
ートを示すグラフであり、図３６（ａ）はＹスキャナの
駆動信号であるＹドライブ信号の波形を示すグラフ、図
３６（ｂ）は同図（ａ）のＹドライブ信号により駆動さ
れるＹスキャナの往路、復路の識別をする（Ｙ−Ｕ／
Ｄ）信号の波形を示すグラフ、図３６（ｃ）はＹトリガ
ー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示すグラフ、図３６
（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）の波形を示す
グラフ、図３６（ｅ）はクロック周波数ｆｓの波形を示
すグラフ、図３７はＹドライブ信号が＋の最大値となる
際のタイミングチャートを示すグラフであり、図３７
（ａ）はＹスキャナの駆動信号であるＹドライブ信号の
波形を示すグラフ、図３７（ｂ）は同図（ａ）のＹドラ
イブ信号により駆動されるＹスキャナの往路、復路の識
別をする（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信号の波形を示すグラフ、図３
７（ｃ）はＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示
すグラフ、図３７（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）の波形を示すグラフ、図３７（ｅ）はクロック周波
数ｆｓの波形を示すグラフ、図３７（ｆ）はＸスキャナ
の駆動信号であるＸドライブ信号の波形を示すグラフ、
図３７（ｇ）はＸスキャナにより走査される光学素子の
Ｘ方向駆動角度を示すグラフ、図３８は第１フレーム目
（往路）のＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力され
る際のタイミングチャートを示すグラフであり、図３８
（ａ）はＹスキャナの駆動信号であるＹドライブ信号の
波形を示すグラフ、図３８（ｂ）は同図（ａ）のＹドラ
イブ信号により駆動されるＹスキャナの往路、復路の識
別をする（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信号の波形を示すグラフ、図３
８（ｃ）はＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示
すグラフ、図３８（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）の波形を示すグラフ、図３８（ｅ）はクロック周波
数ｆｓの波形を示すグラフ、図３８（ｆ）はＸスキャナ
の駆動信号であるＸドライブ信号の波形を示すグラフ、
図３８（ｇ）はＸスキャナにより走査される光学素子の
Ｘ方向駆動角度を示すグラフ、図３９は１フレーム分の
サンプリングが終了する直前のタイミングチャートを示
すグラフであり、図３９（ａ）はＹスキャナの駆動信号
であるＹドライブ信号の波形を示すグラフ、図３９
（ｂ）は同図（ａ）のＹドライブ信号により駆動される
Ｙスキャナの往路、復路の識別をする（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信
号の波形を示すグラフ、図３９（ｃ）はＹトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示すグラフ、図３９（ｄ）は
Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）の波形を示すグラフ、
図３９（ｅ）はクロック周波数ｆｓの波形を示すグラ
フ、図３９（ｆ）はＸスキャナの駆動信号であるＸドラ
イブ信号の波形を示すグラフ、図３９（ｇ）はＸスキャ
ナにより走査される光学素子のＸ方向駆動角度を示すグ
ラフ、図４０はＹドライブ信号が−の最大値となる際の
タイミングチャートを示すグラフであり、図４０（ａ）
はＹスキャナの駆動信号であるＹドライブ信号の波形を
示すグラフ、図４０（ｂ）は同図（ａ）のＹドライブ信
号により駆動されるＹスキャナの往路、復路の識別をす
る（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信号の波形を示すグラフ、図４０
（ｃ）はＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示す
グラフ、図４０（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）の波形を示すグラフ、図４０（ｅ）はクロック周波
数ｆｓの波形を示すグラフ、図４０（ｆ）はＸスキャナ
の駆動信号であるＸドライブ信号の波形を示すグラフ、
図４０（ｇ）はＸスキャナにより走査される光学素子の
Ｘ方向駆動角度を示すグラフ、図４１は第２フレーム目
（復路）のＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力され
る際のタイミングチャートを示すグラフであり、図４１
（ａ）はＹスキャナの駆動信号であるＹドライブ信号の
波形を示すグラフ、図４１（ｂ）は同図（ａ）のＹドラ
イブ信号により駆動されるＹスキャナの往路、復路の識
別をする（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信号の波形を示すグラフ、図４
１（ｃ）はＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示
すグラフ、図４１（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）の波形を示すグラフ、図４１（ｅ）はクロック周波
数ｆｓの波形を示すグラフ、図４１（ｆ）はＸスキャナ
の駆動信号であるＸドライブ信号の波形を示すグラフ、
図４１（ｇ）はＸスキャナにより走査される光学素子の
Ｘ方向駆動角度を示すグラフ、図４２は第２フレームの
サンプリングが終了する直前のタイミングチャートを示
すグラフであり、図４２（ａ）はＹスキャナの駆動信号
であるＹドライブ信号の波形を示すグラフ、図４２
（ｂ）は同図（ａ）のＹドライブ信号により駆動される
Ｙスキャナの往路、復路の識別をする（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信
号の波形を示すグラフ、図４２（ｃ）はＹトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の波形を示すグラフ、図４２（ｄ）は
Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）の波形を示すグラフ、
図４２（ｅ）はクロック周波数ｆｓの波形を示すグラ
フ、図４２（ｆ）はＸスキャナの駆動信号であるＸドラ
イブ信号の波形を示すグラフ、図４２（ｇ）はＸスキャ
ナにより走査される光学素子のＸ方向駆動角度を示すグ
ラフ、図４３は歪みを有する駆動波形を示すグラフであ
る。

【０１０５】図２５に示すように本実施の形態の光イメ
ージング装置１００に用いられる直視型の光走査プロー
ブ（以下、光プローブと略記）１０１は、シース１１０
の内側にシングルモードファイバ又はマルチモードファ
イバ等のファイバ１１１が挿通されている。

【０１０６】シース１１０は、この先端に硬質のベース
部材１１２により円筒状で硬質の先端カバー１１３と連
結されている。また、ベース部材１１２は、スキャナ１
１４を構成する変形可能な第１の薄板１１５ａが取り付
けられている。この第１の薄板１１５ａは、途中に中継
部材１１６を介して変形自在の第２の薄板１１５ｂの後
端が直交するようにして取り付けられている。この第２
の薄板１１５ｂは、この先端に集光光学系である光学素
子１１７を取り付けたホルダ１１８が連結部材１１９を
介して保持されている。

【０１０７】また、第１の薄板１１５ａは、この板面に
板状の第１の圧電素子が取り付けられている。また、第
２の薄板１１５ｂは、この板面に板状の第２の圧電素子
１２０ｂが取り付けられている。これら第１の圧電素子
及び第２の圧電素子１２０ｂ（の板面にそれぞれ取り付
けた電極）は、駆動ケーブル１２１を介して後述の装置
本体に接続されている。そして、これら第１の圧電素子
及び第２の圧電素子１２０ｂ（の板面にそれぞれ取り付
けた電極）は、装置本体の制御により交流の駆動信号を
印加されることで駆動され、光学素子１１７を直交する
方向に駆動できるようになっている。

【０１０８】例えば、光プローブ１０１は、第２の圧電
素子１２０ｂを駆動した場合、ホルダ１１８と共に、光
学素子１１７を上下方向（図２５で示す座標系の場合に
はＸ方向）に駆動する。即ち、第２の圧電素子１２０ｂ
及び第２の薄板１１５ｂは、後述のＸスキャナを構成し
ている。また、光プローブ１０１は、第１の圧電素子を
駆動した場合、中継部材１１６を図２５の紙面に垂直な
方向に駆動し、この駆動により光学素子１１７も紙面に
垂直な方向（図２５で示す座標系の場合にはＹ方向）に
駆動する。即ち、第１の圧電素子及び第１の薄板１１５
ａは、後述のＹスキャナを構成している。

【０１０９】つまり、光プローブ１０１は、光学素子１
１７により出射される光をＸスキャナ及びＹスキャナで
構成されるスキャナ１１４によりＸＹ平面で２次元的に
走査できるようになっている。尚、光プローブ１０１
は、スキャナ１１４の構成が図２５に示すものに限ら
ず、例えば特開２００１−１７４７４４号公報で図示さ
れた各種の構成のものを使用できる。また、光プローブ
１０１は、カバー３７の先端面における光学素子１１７
に対向して形成した開口部分に保護用のカバーガラス１
２２で覆って構成している。

【０１１０】このような直視型の光プローブ１０１は、
このプローブ側コネクタ１０１ａが図２６に示すように
装置本体１３０の装置本体側コネクタ１３０ａに交換可
能に着脱自在に接続されて光イメージング装置１００を
構成するようになっている。図２６に示すように光プロ
ーブ１０１は、上述したスキャナ１１４を構成するＸス
キャナ１１４ａ及びＹスキャナ１１４ｂを有し、これら
Ｘスキャナ１１４ａ及びＹスキャナ１１４ｂを駆動させ
ることで光学素子１１７をＸＹ平面で２次元的に走査す
るようになっている。

【０１１１】これらＸスキャナ１１４ａ及びＹスキャナ
１１４ｂは、プローブ側コネクタ１０１ａ及び装置本体
側コネクタ１３０ａを介して装置本体１３０内の信号発
生器１３１に接続され、この信号発生器１３１で生成さ
れた駆動信号をそれぞれＡＭＰ（アンプ）１３２ａ，１
３２ｂにより増幅されて伝達され、制御駆動されるよう
になっている。

【０１１２】光学素子１１７は、装置本体１３０内の光
源部１３３からの計測光がシングルモードファイバ等の
ファイバで導光され、プローブ側コネクタ１０１ａ及び
装置本体側コネクタ１３０ａを介して伝達されるように
なっている。

【０１１３】そして、光学素子１１７は、スキャナ１１
４によりＸＹ平面で２次元的に走査されながら被検体に
計測光を照射し、この被検体からの戻り光を取り込む。
取り込まれた戻り光は、上述した計測光とは逆の経路で
装置本体１３０側へ導光され、装置本体１３０内の光検
出部１３４で受光されて電気信号に変換されるようにな
っている。光検出部１３４は、変換した電気信号をゲイ
ン調整処理やフィルタ処理を施すようになっている。

【０１１４】ここで、図２７に示すように光検出部１３
４は、フォトダイオード（ＰＤ）や光電子増幅管（ＰＭ
Ｔ）等の光検出素子１３４ａで戻り光を受光し電気信号
に変換するようになっている。そして、この光検出素子
１３４ａからの電気信号は、Ｉ−Ｖ変換器１３４ｂでＩ
−Ｖ変換（電流値−電圧値）され、ＡＭＰ１３４ｃによ
り増幅される。このとき、ＡＭＰ１３３ｃは、制御部１
３５からのゲイン調整信号により、所定のゲイン調整が
行われるようになっている。

【０１１５】そして、増幅された電気信号は、制御部１
３５からの遮断周波数（カットオフ周波数）調整信号に
より、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１３４ｄで低域の信
号を遮断（カットオフ）してノイズ除去され、フレーム
グラバ１３６に出力されるようになっている。尚、制御
部１３５は、プローブデータ部１３７に記憶されている
データに基づき、ＡＭＰ１３４ｃ、ＬＰＦ１３４ｄへの
制御信号を出力するようになっている。

【０１１６】図２６に戻り、フレームグラバ１３６は、
信号発生器１３１からの信号に基づき、光検出部１３４
からの電気信号をサンプリングし画像データとして１フ
レーム分記憶するためのフレームメモリや画像データを
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するためのＡ／Ｄ変
換器を有するフレームメモリボードである。このフレー
ムグラバ１３６は、Ａ／Ｄ変換した画像データを１フレ
ームずつ次段のメモリ１３８へ一時格納し、画像エンジ
ン１３９に出力するようになっている。

【０１１７】画像エンジン１３９は、画像データに補間
処理を施してデータの並び替え等を行った後、画像化処
理部１４０へ出力するようになっている（図３５参
照）。そして、画像化処理部１４０は、ＤＩＢ変換、ゲ
イン／コントラスト調整、γ補正、リサイズ、表示転送
等の信号処理を施して図示しないモニタに出力し、その
表示面に観察像（光イメージング像）を表示させるよう
になっている。

【０１１８】ここで、本実施の形態では、光学素子１１
７は、Ｘスキャナ１１４ａ、Ｙスキャナ１１４ｂにより
図２８（ａ）〜図２８（ｃ）に示すようにＸ走査及びＹ
走査されるようになっている。すると、フレームグラバ
１３６により同一時間間隔でサンプリングされた画像デ
ータは、実空間で並べ直すと図２８（ｄ）に示すように
不等空間間隔でサンプリングされたことになる。

【０１１９】この図２８（ｄ）に示す画像データは、図
２９に示すように等時間間隔のドットとして表示すると
画像に歪みが生じる。また、この場合、画像データは、
画像のドット位置とサンプリングポイント位置が一致し
ない現象も生じる。そこで、上記問題を解決するため
に、画像に歪みが生じないように補正した上で表示する
必要がある。

【０１２０】本実施の形態では、画像エンジン１３９で
後述するように画像データに補間処理を施してデータの
並び替え等を行うようになっている（図３５参照）。ま
た、本実施の形態では、光プローブ１０１は、そのプロ
ーブに固有の駆動情報を記憶するプローブデータ部１３
７が設けてあり、このプローブデータ部１３７の情報は
制御部１３５により読み取られるようになっている。そ
して、制御部１３５は、読みとった駆動情報に基づき、
その光走査プローブ２が最適な光学特性の状態に設定す
るのに必要な調整範囲等を予め決め、駆動情報を読み取
らない場合よりも最適な光学特性の状態に速やかに設定
することができるようにしている。

【０１２１】制御部１３５は、光源部１３３、光検出部
１３４、画像エンジン１３９に接続され、これらをプロ
ーブデータ部１３７の情報に基づき、制御するようにな
っている。また、制御部１３５は、Ｘスキャナ１１４
ａ、Ｙスキャナ１１４ｂ及びフレームグラバ１３６を駆
動制御するための信号を生成する信号発生器１３１に接
続され、この信号発生器１３１を制御して生成した信号
によりＸスキャナ１１４ａ、Ｙスキャナ１１４ｂ、フレ
ームグラバ１３６及び画像エンジン１３９を駆動制御す
るようになっている。

【０１２２】信号発生器１３１は、Ｘスキャナ１１４
ａ，Ｙスキャナ１１４ｂを例えば、正弦波駆動するため
の駆動信号を生成するようになっており、生成した駆動
信号をＸ−ドライブ（Ｘ−Ｄｒｉｖｅ）端子，Ｙ−ドラ
イブ（Ｙ−Ｄｒｉｖｅ）端子から出力するようになって
いる。

【０１２３】また、信号発生器１３１は、Ｘスキャナ１
１４ａ、Ｙスキャナ１１４ｂに同期して、フレームグラ
バ１３６に入力された画像データを同一時間間隔でサン
プリングするためのクロック信号を生成すると共に、こ
のクロック信号に同期するＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ），Ｙトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）を生成するよう
になっている。

【０１２４】そして、信号発生器１３１は、生成したク
ロック信号をクロック（Ｃｌｏｃｋ）端子から出力する
と共に、生成したトリガー信号をＸ−トリガー（Ｘ−ｓ
ｙｎｃ）端子，Ｙ−トリガー（Ｙ−ｓｙｎｃ）端子から
出力して、フレームグラバ１３６でのサンプリングを制
御するようになっている。

【０１２５】プローブデータ部１３７は、ＥＥＰＲＯ
Ｍ、Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ等の不揮発性のメモリデ
バイスで形成されている。このプローブデータ部１３７
に記憶されるデータは、例えば、図３０に示すようなも
のがある。図３０（ａ）に示すようにプローブデータ部
１３７に記憶されるデータは、プローブの型式（シリア
ルＮｏ．）、戻り光量（の戻り率）、光路長、光学素子
１１７（レンズ）の開口数（ＮＡ）、焦点距離、（光学
的）分解能、適合光源波長、ノイズレベル（プローブと
してのＳ／Ｎ比）、スポット径等がある。

【０１２６】また、プローブデータ部１３７に記憶され
るデータは、図３０（ｂ）、図３０（ｃ）に示すように
Ｘスキャナ１１４ａ，Ｙスキャナ１１４ｂの駆動条件が
ある。Ｘスキャナ１１４ａの駆動条件は、図３０（ｂ）
に示すようにＸ位相補正（θ _Ｘ）、Ｘ駆動周波数
（Ｖ_Ｘ）、Ｘオフセット電圧（Ｖ_ＸＯ）、Ｘ視野範囲
（ｌ_Ｘ）、Ｘ駆動波形種（駆動波形の種類）、Ｘ画像化
範囲（Ｐ_Ｘ）、Ｘスキャンニング式（Ｘ＝・・・；駆動
波の波形）等のデータがある。Ｙスキャナ１１４ｂの駆
動条件は、図３０（ｃ）に示すように前記Ｘスキャナ１
１４ａの駆動条件と同様なＸをＹに変えた表記のデータ
である。

【０１２７】このようなデータは、光プローブ１０１を
装置本体１３０に着脱自在に接続すると、プローブデー
タ部１３７が制御部１３５に接続されてこの制御部１３
５からの読み込み信号により、制御部１３５に読み込ま
れるようになっている。

【０１２８】次に、プローブデータ部１３７に記憶され
るデータを更に詳細に説明する。プローブデータ部１３
７に記憶されるデータとしては、上述したように光学素
子１１７や光検出部１３４及び光源部１３３等のスポッ
ト径や分解能又は適合光源波長等のスキャニング光学系
の光学特性に関するものがある。

【０１２９】これらスキャニング光学系は、（光学的）
分解能ｒ、走査スピード、サンプリング速度で空間分解
能が決定される。このため、スキャニング光学系は、
（光学的）分解能ｒを有効に引き出すために光検出部１
３４のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の定数をそれぞれの
条件に適合させる必要がある。

【０１３０】光検出部１３４は、帯域を広く取ると画像
にノイズが多く含まれるようになってしまう。そこで、
本実施の形態の形態では、ＬＰＦの遮断周波数（カット
オフ周波数）を例えば、 遮断周波数＝０．４４１×最大スキャニング速度／分解
能 の値に設定している。尚、係数０．４４１は、画像の味
付け（重み）により適宜変更可能である。

【０１３１】また、光プローブ１０１は、組立のばらつ
きや、設計の違いにより、光検出素子１３４ａに入射す
る戻り光量が変化する。不要な戻り光は、光検出素子１
３４ａに入射されることでノイズとして検出される。

【０１３２】このため、本実施の形態の形態では、光プ
ローブ１０１は、不要な戻り光によるノイズのフロアレ
ベルより低い信号をデータの分解能とすることなく、フ
レームグラバ１３６内部のＡ／Ｄ変換器の変換範囲で信
号レベルを調整するようになっている。制御部１３５
は、上述した設定を行い光検出部１３４を制御するよう
に構成されている。

【０１３３】また、プローブデータ部１３７に記憶され
るデータとしては、上述したようにＸ位相補正（θ_Ｘ）
やＸ駆動周波数（Ｖ_Ｘ）等のスキャナの駆動条件に関す
るものがある。尚、以降、Ｘスキャナ１１４ａを例にし
て説明する。

【０１３４】Ｘスキャナ１１４ａは、振幅（観察範囲）
を稼ぎ、安定的に駆動させるために共振駆動させる。こ
の共振周波数は、スキャナの機械的構造、振動素子の特
性で決定され、組立によりばらつく虞れが生じる。この
値は、上述したようにＸ駆動周波数ｆｘとしてプローブ
データに保存されている。同様に、Ｘスキャン方向の視
野範囲は、Ｘ視野範囲ｌｘとして保存されている。

【０１３５】また、光学系の（光学的）分解能ｒを有効
に画像表示するために、表示画素数Ｌ（補間出力データ
の列数）は、 Ｌ＝ｌｘ／ｄ×２ 以上の表示点数であることが良い。

【０１３６】このため、本実施の形態では、フレームグ
ラバ１３６は、画角の中央でこの値を実現するように
し、画像の中心部付近のサンプリングポイント間隔が最
も長くなるように構成している。

【０１３７】また、Ｘスキャナ１１４ａは、正弦波で駆
動されている場合、このスキャナが最大振幅を向かえる
付近でスキャン速度が０に近くなる。すると、フレーム
グラバ１３６は、サンプリングを行うと、表示画像範囲
に対して、サンプリング点数のみ増え、グラバ内の画像
メモリを大幅に増やさなくてはならず、効率が悪い。

【０１３８】そこで、本実施の形態では、フレームグラ
バ１３６は、サンプリング範囲を中心部付近（〜９２．
５％）に限定することで、必要以上のデータを取得する
ことなく効率の良いサンプリングを可能に構成してい
る。尚、この範囲は、上述したようにＸ画像化範囲Ｐｘ
としてプローブデータ部１３７に保存されている。

【０１３９】画角中央でのスキャンニング速度Ｖ
_ＸＭＡＸは、 Ｖ_ＸＭＡＸ＝π×ｌｘ／（Ｐｘ×ｆｘ）…（１） である。従って、サンプリング周波数は、 ｆｓ＝Ｖ_ＸＭＡＸ／ｄ×２ …（２） である。このｆｓを信号発生器１３１のクロック周波数
とする。すると、１ライン当たりのサンプリングポイン
ト数Ｍは、 Ｍ＝（ｆｓ／（２×ｆｘ）×ｓｉｎ^−１（２π・Ｐｘ） …（３） である。また、１周期当たりに必要なクロック数Ｎｘｃ
は、 Ｎｘｃ＝ｆｓ／ｆｘ …（４） である。

【０１４０】このクロック数で、Ｘ駆動波形種で指定さ
れた波形を生成するように信号発生器１３１は構成され
ている。この波形データは、 Ｘｓｃａｎ（Ｎ）＝ （２π×ｎ／Ｎｘｃ＋θｘ） …（５） （ｎ＝０，１，２，…，Ｎｘｃ−１） である。

【０１４１】ここで、図３１に示すように信号発生器１
３１のＸドライブ（Ｘ−Ｄｒｉｖｅ）１３０ａは、クロ
ック信号によりＸｓｃａｎ（Ｎ）のデータ列１４１をク
ロック毎に読み出しバッファ１４２で順次呼び出し、Ｄ
／Ａ変換器１４３でＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換
を行うことで出力されるようになっている。また、Ｘド
ライブ１３０ａは、更に、Ｘ駆動電圧Ｖｘ、Ｘオフセッ
ト電圧Ｖｘｏで指定されるゲイン値、オフセット値をそ
れぞれオフセット調整部１４４及びＡＭＰ（アンプ）１
３２ａで調整して駆動電圧波形をＸスキャナ１１４ａに
出力するようになっている。

【０１４２】また、信号発生器１３１は、生成するＸト
リガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）の生成タイミングを駆動波
形の基準点（振幅が最大になるポイント）から次のクロ
ック分ずれたタイミングで出力するようになっている。
ＸトリガーポイントＮｔｘは、 Ｎｔｘ＝［（Ｎｘｃ／２）×（１−Ｐ_Ｘ／１００）］／２ ＝［（Ｎｘｃ／２）−Ｍ］／２ …（６） となる。このＸトリガーポイントＮｔｘのタイミングで
Ｘトリガー信号を出力するように信号発生器１３１は、
構成されている。尚、Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）
は、Ｙトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が生成されてから
取得ライン数のみ出力するように設定しても良い。

【０１４３】また、Ｙスキャナ１１４ｂの設定について
もＸスキャナ１１４ａと基本的に同様である。この場
合、Ｙスキャナ１１４ｂの設定は、サンプリングポイン
ト数Ｍ、サンプリングライン数Ｎ及びクロック周波数ｆ
ｓをｆｙ＝ｆｘで読み替えれば良い。

【０１４４】上述した計算を制御部１３５内で行うこと
で、補間出力データの列数Ｌ，行数Ｗ、１ライン当たり
のサンプリングポイント数Ｍ，サンプリングライン数
Ｎ、クロック周波数ｆｓ、１周期当たりに必要なクロッ
ク数Ｎｘｃ，Ｎｙｃ、波形データＸｓｃａｎ，Ｙｓｃａ
ｎ、ＸトリガーポイントＮｔｘ，ＹトリガーポイントＮ
ｔｙ、Ｘスキャナ１１４ａのスタート時点のＸ方向の位
置ｔ_ＸＯ，Ｙスキャナ１１４ｂのスタート時点のＹ方向
の位置ｔ_ＹＯを算出できる。これらの算出値を、信号発
生器１３１に入力し設定することで、後述するタイミン
グチャートに示した駆動を実現することができる。

【０１４５】また、これら算出値は、フレームグラバ１
３６及び画像エンジン１３９に出力され、サンプリング
及び補間処理に用いられる。画像エンジン１３９が必要
としているデータは、上述したＬ、Ｍ、Ｗ、Ｎ、
ｔ _ＸＯ、ｔ_ＹＯ及び、Ｘスキャナ１１４ａ、Ｙスキャナ
１１４ｂの駆動波形式である。駆動波形式は、 Ｘ＝ｃｏｓ（ｔ） …（７ａ） Ｙ＝ｃｏｓ（ｔ） …（７ｂ） （ｔ：位相） ｔ_ＸＯ＝（π／Ｎｘｃ）×（Ｎｘｃ／２−Ｍ） …（８ａ） ｔ_ＹＯ＝（π／Ｎｙｃ）×（Ｎｙｃ／２−Ｎ） …（８ｂ） である。画像エンジン１３９は、上記データを元に変換
テーブルを生成し、上述したように画像データに補間処
理を施してデータの並び替えを行うようになっている。

【０１４６】次に、画像エンジン１３９の補間処理につ
いて詳細に説明する。画像エンジン１３９は、メモリ１
３８に一時格納された１フレーム分の画像データに対し
て、例えば、ニアレストネーバー法（ Nearest Neighbo
r Interpolation ）等の補間処理を施してデータの並び
替えを行うことで、画像のドット位置とサンプリングポ
イント位置とが一致するように構成されている。

【０１４７】ここで、補間処理とは、原画像構成点の間
に新たな点を生成することで、画像の変形、拡大を行う
際に用いられる処理である。補間処理は、ニアレストネ
ーバー法（ Nearest Neighbor Interpolation ）の他
に、４点補間法（ Bi-linear Interpolation ）及びバ
イキュービック法（ Cubic Convolution Interpolatio
n）等がある。

【０１４８】ニアレストネーバー法は、補間点から最も
近くにある画像構成点の色値をそのまま補間点の色値と
するものである。４点補間法は、補間点の周囲にある４
画像構成点の色値の加重平均値を補間点の色値とするも
のである。バイキュービック法は、補間点の周囲にある
１６画像構成点をキュービックスプライン法により補間
し、この補間した結果を補間点の色値とするものであ
る。

【０１４９】本実施の形態では、４点補間法（ Bi-line
ar Interpolation ）を用いて補間処理を行った場合を
示す。４点補間法を用いると、図３２に示すように補間
点ｖ_ｉｊは、最も近い４点の原画像構成点ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}
の色値の加重平均値を取ることである。

【０１５０】すると、補間点ｖ_ｉｊは、式（１）に示す
ように算出される。 ｖ_ｉｊ＝Ｋ_ｙｉ［Ｋ_ｘｊ×ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}＋（１−Ｋ_ｘｊ）×ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ＋１} ］＋ （１−Ｋ_ｙｉ）［Ｋ_ｘｊ×ｕ_{Ａｉ＋１，Ｂｊ}＋（１−Ｋ_ｘｊ）×ｕ_{Ａｉ＋１，Ｂ ｊ＋１} ］…（１１） （ｉ＝１，２，３，…，Ｌ；ｊ＝１，２，３，…，Ｗ） この式（１１）を用いて、１つの補間点ｖ_ｉｊを計算す
るには、下記の要素を決定する必要がある。補間点ｖ
_ｉｊに最も近い４点の原画像構成点の内に、図３２の左
上の点ｕ_{Ａｉ ，Ｂｊ}のデータ列番号ＡｉとＢｊ。図３
２の左上の点ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のＸ方向とＹ方向の補間係数
Ｋ_ｘｊとＫ_ｙｉ。

【０１５１】次に、補間点ｖ_ｉｊの計算手順を示す。上
述したようにＸスキャナ１１４ａ，Ｙスキャナ１１４ｂ
とも正弦波駆動しているものとする。尚、Ｌは補間出力
データの列数、Ｗは補間出力データの行数、ｔ_Ｘ０はＸ
スキャナ１１４ａのスタート位置位相、ｔ_Ｙ０はＹスキ
ャナ１１４ｂのスタート位置位相である。

【０１５２】また、Ｘ_０はＸスキャナ１１４ａのスター
ト時点のＸ方向の位置、Ｙ_０はＹスキャナ１１４ｂのス
タート時点のＹ方向の位置、ΔＸ_νは補間出力データ各
点のＸ方向での位置間隔、ΔＹ_υは補間出力データ各点
のＹ方向での位置間隔である。

【０１５３】すると、Ｘスキャナ１１４ａのＸ方向位
置，Ｙスキャナ１１４ｂのＹ方向位置及びこれらＸスキ
ャナ１１４ａ，Ｙスキャナ１１４ｂによる補間出力デー
タの位置は、式（１２）に示すように表される。

【０１５４】 ｆ（ｔ）＝ｃｏｓ（ｔ） …（１２ａ） Ｘν（ｔ）＝ｃｏｓ（ｔ_ｘν）…（１２ｂ） Ｙυ（ｔ）＝ｃｏｓ（ｔ_ｙυ）…（１２ｃ） 先ず、左上の点ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のデータ列番号Ｂｊと、Ｘ
方向の補間係数Ｋｘ_ｊとの関係を求める。図３３に示す
ように補間点ｖ_ｉｊのＸ方向（列）の位置Ｘνは、 Ｘν＝Ｘ_０−ΔＸ_ν（ｊ−１） …（１３） である。また、ｖ_ｉｊのＸ方向の位置位相ｔ_Ｘνは、 ｔ_Ｘν＝ａｒｃｃｏｓ（Ｘν） …（１４）である。 データサンプリング間隔Δｔの位相量Δｔ_ｘは、 Δｔ_ｘ＝（π−２ｔ_Ｘ０）／（Ｍ−１） …（１５） である。

【０１５５】従って、データ列番号Ｂｊは、 Ｂｊ＝ｉｎｔ［（ｔ _Ｘν −ｔ _Ｘ０ ）／Δｔ _Ｘ ］＋１ …（１６） である。ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のＸ方向での位置Ｘ_ｕ及びｕ
_{Ａｉ，Ｂｊ＋１}のＸ方向での位置Ｘ _ｕ＋１は、 Ｘ_ｕ＝ｃｏｓ［（Ｂｊ−１）Δｔ_Ｘ＋ｔ_Ｘ０］ …（１７ａ） Ｘ_ｕ＋１＝ｃｏｓ［（ＢｊΔｔ_Ｘ＋ｔ_Ｘ０］ …（１７ｂ） である。ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のｖ_ｉｊに対するＸ方向補間係数
Ｋｘ_ｊは、 Ｋｘ _ｊ ＝│（Ｘ _ｕ＋１ −Ｘν）／（Ｘ _ｕ＋１ −Ｘ _ｕ ）│…（１８） である。

【０１５６】次に、左上の点ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のデータ列番
号Ａｉと、Ｙ方向の補間係数Ｋｙ_ｊとの関係を求める。
図３４に示すように補間点ｖ_ｉｊのＹ方向（行）の位置
Ｙυは、 Ｙυ＝Ｙ_０−ΔＹ_υ（ｉ−１） …（１８） である。また、ｖ_ｉｊのＹ方向の位置位相ｔ_Ｙυは、 ｔ_Ｙυ＝ａｒｃｃｏｓ（Ｙυ） …（１９） である。Ｙ方向ラインのデータサンプリング間隔Δｔｙ
の位相量Δｔ_Ｙは、 Δｔ_Ｙ＝（π−２ｔ_Ｙ０）／（Ｎ−１） …（２０） である。

【０１５７】従って、データ列番号Ａｉは、 Ａｉ＝ｉｎｔ［（ｔ _Ｙυ −ｔ _Ｙ０ ）／Δｔ _Ｙ ］＋１ …（２１） である。ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のＹ方向での位置Ｙ_ｕ及びｕ
_{Ａｉ＋１，Ｂｊ}のＹ方向での位置Ｙ _ｕ＋１は、 Ｙ_ｕ＝ｃｏｓ［（Ａｉ−１）Δｔ_Ｙ＋ｔ_Ｙ０］ …（２２ａ） Ｙ_ｕ＋１＝ｃｏｓ［（ＡｉΔｔ_Ｙ＋ｔ_Ｙ０］ …（２２ｂ） である。ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}のｖ_ｉｊに対するＹ方向補間係数
Ｋｙ_ｊは、 Ｋｙ _ｉ ＝│（Ｙ _ｕ＋１ −Ｙυ）／（Ｙ _ｕ＋１ −Ｙ _ｕ ）│ …（２３） である。

【０１５８】以上、まとめると、１．補間点周囲４点の
決定 Ｂｊ＝ｉｎｔ［（ｔ _Ｘν −ｔ _Ｘ０ ）／Δｔ _Ｘ ］＋１ …（１６） （ｊ＝１、２…Ｌ） ｔ_Ｘν＝ａｒｃｃｏｓ（Ｘν）；Ｘν＝Ｘ_０−ΔＸ_ν（ｊ−１）； Δｔ_Ｘ＝（π−２ｔ_Ｘ０）／（Ｍ−１） Ａｉ＝ｉｎｔ［（ｔ _Ｙυ −ｔ _Ｙ０ ）／Δｔ _Ｙ ］＋１ …（２１） （ｉ＝１、２…Ｗ） ｔ_Ｙυ＝ａｒｃｃｏｓ（Ｙυ）；Ｙυ＝Ｙ_０−ΔＹ_υ（ｉ−１）； Δｔ_Ｙ＝（π−２ｔ_Ｙ０）／（Ｎ−１） ２．補間係数Ｋｘ_ｊ，Ｋｙ_ｉ Ｋｘ _ｊ ＝│（Ｘ _ｕ＋１ −Ｘν）／（Ｘ _ｕ＋１ −Ｘ _ｕ ）│ …（１８） （ｊ＝１、２…Ｌ） Ｘ_ｕ＝ｃｏｓ［（Ｂｊ−１）Δｔ_Ｘ＋ｔ_Ｘ０］ Ｘ_ｕ＋１＝ｃｏｓ［（ＢｊΔｔ_Ｘ＋ｔ_Ｘ０］ Ｋｙ _ｉ ＝│（Ｙ _ｕ＋１ −Ｙυ）／（Ｙ _ｕ＋１ −Ｙ _ｕ ）│ …（２３） （ｉ＝１、２…Ｗ） Ｙ_ｕ＝ｃｏｓ［（Ａｉ−１）Δｔ_Ｙ＋ｔ_Ｙ０］ Ｙ_ｕ＋１＝ｃｏｓ［（ＡｉΔｔ_Ｙ＋ｔ_Ｙ０］ 従って、補間点ｖ_ｉｊは、 ｖ_ｉｊ＝Ｋｙ_ｉ［Ｋｘ_ｊ×ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ}＋（１−Ｋｘ_ｊ）×ｕ_{Ａｉ，Ｂｊ＋１} ］＋ （１−Ｋｙ_ｉ）［Ｋｘ_ｊ×ｕ_{Ａｉ＋１，Ｂｊ}＋（１−Ｋｘ_ｊ）×ｕ_{Ａｉ＋１，Ｂ ｊ＋１} ］…（２４） （ｉ＝１，２，…，Ｌ；ｊ＝１，２，…，Ｗ） となる。

【０１５９】これら算出値に基づき、画像エンジン１３
９は、４点補間法により画像データに補間処理を施して
図３５（ａ）に示す不等空間間隔でサンプリングされた
画像データを図３５（ｂ），図３５（ｃ）に示すように
データの並び替えを行った後、減衰補正等のＳＴＣ処理
を施すようになっている。

【０１６０】この補間処理は、先ず、図３５（ｂ）に示
すように奇数フレームでは、不等空間間隔でサンプリン
グされた画像データを４点補間法により補間抽出を施
す。偶数フレームでは、奇数フレームと同様の補間抽出
を行った後に、図３５（ｃ）に示すように折り返し処理
を施して行う。

【０１６１】このように構成される光イメージング装置
１００は、直視型の光プローブ１０１が装置本体１３０
に交換可能に着脱自在に接続されて構成される。そし
て、光イメージング装置１００は、被検体に光源からの
計測光を照射し、その戻り光の情報から被検体内部の観
察像を構築する。

【０１６２】この際、光イメージング装置１００は、光
プローブ１０１内のプローブデータ部１３７が制御部１
３５に接続され、プローブデータ部１３７内のデータが
制御部１３５に読み込まれる。制御部１３５は、読み込
んだデータに基づき、必要な計算を行い、各部を制御駆
動することで、接続された光プローブ１０１に応じた制
御を行う。

【０１６３】このとき、光イメージング装置１００は、
制御部１３５の制御により信号発生器１３１が例えば、
図３６〜図４２に示すタイミングで生成した信号を出力
し、光プローブ１０１内のＸスキャナ１１４ａ、Ｙスキ
ャナ１１４ｂを制御駆動する。

【０１６４】図３６は、定常状態における信号発生器１
３１のタイミングチャートである。図３６（ａ）は、前
記Ｙスキャナ１１４ｂの駆動信号であるＹドライブ信号
の波形を示すグラフである。Ｙドライブ信号は、上述し
た波形データＹｓｃａｎ（Ｎ）を元にして生成される。
そして、このＹドライブ信号を出力されることで、Ｙス
キャナ１１４ｂは正弦駆動されるようになっている。
尚、このＹドライブ信号の１周期は、クロック数Ｎｙｃ
となる。

【０１６５】図３６（ｂ）は、図３６（ａ）のＹドライ
ブ信号により駆動されるＹスキャナ１１４ｂの奇数フレ
ーム目をオン（Ｕｐ）とし、偶数フレーム目をオフ（Ｄ
ｏｕｎ）とした際のオンオフ（Ｙ−Ｕ／Ｄ）信号の波形
を示すグラフである。即ち、Ｙ−Ｕ／Ｄ信号は、Ｙスキ
ャナ１１４ｂの奇数フレーム目でオン（Ｈｉｇｈ）とな
り、折り返し駆動されて偶数フレーム目でオフ（Ｌｏ
ｗ）となる信号である。尚、Ｙスキャナ１１４ｂのＹド
ライブ信号に同期してＸスキャナ１１４ａは、下図のＡ
〜Ｆの範囲に対応する後述の図３６（ｃ）〜図３６
（ｅ）に示すように正弦波駆動されるようになってい
る。

【０１６６】これらＸスキャナ１１４ａ，Ｙスキャナ１
１４ｂの駆動により得た画像データをこれらのドライブ
信号に同期して、フレームグラバ１３６でサンプリング
するためのＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ），Ｘトリガ
ー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ），及びクロック周波数ｆｓは、
図３６（ｃ）〜図３６（ｅ）に示すように出力される。

【０１６７】図３６（ｃ）に示すＹトリガー信号（Ｙ−
Ｓｙｎｃ）は、Ｙドライブ信号の最大値から次のクロッ
クＮｔｙ分ずれたタイミングで出力されるようになって
いる。また、図３６（ｄ）に示すＸトリガー信号（Ｘ−
Ｓｙｎｃ）も同様に、後述のＸドライブ信号の最大値か
ら次のクロックＮｔｘ分ずれたタイミングで出力される
ようになっている。尚、１フレームは、Ｙトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の出力から次の出力までサンプリング
ライン数Ｎでサンプリングするようになっている。ま
た、図３６（ｅ）に示すクロック周波数ｆｓは、連続ク
ロックであり、Ｘドライブの位相ｎπ（ｎ＝０，±１，
±２，…）に同期する。尚、クロック周波数ｆｓは、Ｘ
ドライブの位相π／２＋ｎπ（ｎ＝０，±１，±２，
…）に必ずしも同期する必要がない。

【０１６８】次に、下図のＡ〜Ｆの範囲に対応する図３
７〜図４２を用いて更に詳細に説明する。図３７はＹド
ライブ信号が＋の最大値となる際のタイミングチャート
を示し、図３８は第１フレーム目（往路）のＹトリガー
信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力される際のタイミングチャ
ートを示し、図３９は１フレーム分のサンプリングが終
了する直前のタイミングチャートを示し、図４０はＹド
ライブ信号が−の最大値となる際のタイミングチャート
を示し、図４１は第２フレーム目（復路）のＹトリガー
信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力される際のタイミングチャ
ートを示し、図４２は第２フレームのサンプリングが終
了する直前のタイミングチャートを示している。

【０１６９】また、図３７（ａ）〜図４２（ａ）は、Ｙ
ドライブ信号の波形であり、図３７（ｂ）〜図４２
（ｂ）はＹ−Ｕ／Ｄ信号の波形であり、図３７（ｃ）〜
図４２（ｃ）はＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）であ
り、図３７（ｄ）〜図４２（ｄ）はＸトリガー信号（Ｘ
−Ｓｙｎｃ）であり、図３７（ｅ）〜図４２（ｅ）は、
クロック周波数ｆｓの波形である。

【０１７０】一方、図３７（ｆ）〜図４２（ｆ）は、Ｘ
スキャナ１１４ａの駆動信号であるＸドライブ信号の波
形を示すグラフである。このＸドライブ信号は、上述し
た波形データＸｓｃａｎ（Ｎ）を元にして生成される。
そして、このＸドライブ信号を出力されることで、Ｘス
キャナ１１４ａは正弦駆動されるようになっている。
尚、このＸドライブ信号の１周期は、クロック数Ｎｘｃ
となる。また、図３７（ｇ）〜図４２（ｇ）は、Ｘスキ
ャナ１１４ａにより走査される光学素子１１７のＸ方向
駆動角度を示すグラフである。

【０１７１】ここで、Ｙドライブ信号が＋の最大値とな
るとき、Ｙ−Ｕ／Ｄ信号がオンするが、Ｙスキャナ１１
４ｂの振幅が観測範囲外であるので、Ｙトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）、Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）は
出力されない。即ち、Ｙドライブ信号が＋の最大値から
Ｙトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力するまで、休止
期間である。

【０１７２】そして、Ｙ−Ｕ／Ｄ信号がオンしてクロッ
クＮｔｙ後、Ｙドライブ信号は、Ｙスキャナ１１４ｂの
振幅が観測範囲内に入る値となり、Ｙトリガー信号（Ｙ
−Ｓｙｎｃ）が出力される。また、このＹトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）に同期してクロックＮｔｘ後、Ｘトリ
ガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）が出力される。

【０１７３】すると、信号発生器１３１は、Ｙドライブ
信号が−の最大値に近づき、Ｙスキャナ１１４ｂの振幅
が観測範囲外になるまで、有効データ区間として１ライ
ン当たりサンプリングポイント数Ｍで第Ｎラインまで１
番目（）のフレームのサンプリングを行うようにフレ
ームグラバ１３６へ信号を出力する。そして、Ｙドライ
ブ信号が−の最大値に近づき、Ｙスキャナ１１４ｂの振
幅が観測範囲外になると、Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）は出力されず、休止期間となる。

【０１７４】そして、Ｙドライブ信号が−の最大値とな
り、Ｙスキャナ１１４ｂが折り返して偶数フレーム目を
形成するとき、Ｙドライブ信号が＋の最大値となるとき
と同様にＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）、Ｘトリガー
信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）は出力されず、Ｙドライブ信号が
−の最大値からＹトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力
するまで、休止期間である。

【０１７５】そして、Ｙ−Ｕ／Ｄ信号がオンしてクロッ
クＮｔｙ後、Ｙドライブ信号は、Ｙスキャナ１１４ｂの
振幅が観測範囲内に入る値となり、Ｙトリガー信号（Ｙ
−Ｓｙｎｃ）が出力される。このＹトリガー信号（Ｙ−
Ｓｙｎｃ）に同期して、Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）は出力されるが、このＸトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎ
ｃ）の出力は、Ｙトリガー信号（Ｙ−Ｓｙｎｃ）の出力
からクロックＮｔｘ後では無く、半波長ずらされて行わ
れる。

【０１７６】このように制御することで、奇数フレーム
と偶数フレームとのサンプリングポイントのずれをなく
すことができる。そして、信号発生器１３１は、Ｙドラ
イブ信号が＋の最大値に近づき、Ｙスキャナ１１４ｂの
振幅が観測範囲外になるまで、有効データ区間として１
ライン当たりサンプリングポイント数Ｍで第Ｎラインま
で２番目（）のサンプリングを行うようにフレームグ
ラバ１３６へ信号を出力する。

【０１７７】そして、Ｙドライブ信号が＋の最大値に近
づき、Ｙスキャナ１１４ｂの振幅が観測範囲外になる
と、Ｘトリガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）は出力されず、休
止期間となる。以降、上記動作を繰り返す。

【０１７８】このようにＸスキャナ１１４ａ、Ｙスキャ
ナ１１４ｂの駆動により光学素子１１７で得た画像デー
タは、サンプリングされて、上述した図３５（ａ）に示
すようになる。そして、画像エンジン１３９は、図３５
（ａ）〜図３５（ｃ）で説明したように画像データに上
述した補間処理を施した後、画像化処理部１４０へ出力
する。そして、画像化処理部１４０は、表示転送等の信
号処理を施してモニタに出力し、その表示面に観察像
（光イメージング像）を表示させる。

【０１７９】この結果、本実施の形態の光イメージング
装置１００は、歪みのない理想的な画像を得ることが可
能となる。また、本実施の形態の光イメージング装置１
００は、全て同期した動作を実施できるため安定した動
作を実現できる。

【０１８０】尚、本実施の形態の光イメージング装置１
００は、光学素子１１７をＸ方向，Ｙ方向にスキャンす
る表示スキャナを有する場合について説明しているが、
更にＺ方向（光軸方向）にスキャンするＺスキャンを加
えた３次元表示スキャナを有する場合においても同様に
実施することができることは言うまでもない。

【０１８１】また、本実施の形態の光イメージング装置
１００は、モニタ等の表示装置に表示画素に対する制約
がある場合、Ｌ（補間出力データの列数）、Ｗ（補間出
力データの行数）の値を基準にスキャンニング、サンプ
リング条件を算出しても良い。

【０１８２】尚、光イメージング装置は、クロック周波
数ｆｓを細かく設定できる装置とすると高価になってし
まう。そこで、光イメージング装置は、クロック周波数
ｆｓを式（１）で算出された値に最も近い設定値として
その後の計算を実施しても良い。

【０１８３】また、光イメージング装置は、予め、Ｎｘ
ｃ、Ｎｙｃの値を決めておき、ｆｘとＮｘｃの関係から
ｆｓを決定しても良い。このように構成することで、光
イメージング装置は、信号発生器１３１の構造を単純化
することができる。

【０１８４】尚、上記第１の実施の形態に示したタイミ
ングチャートは、Ｘスキャナ１１４ａ，Ｙスキャナ１１
４ｂがきれいに正弦波駆動しているが、これらスキャナ
の特性によっては、図４３に示すように理想的振動をせ
ずに歪みを有する駆動周波数で駆動される場合がある。

【０１８５】この場合、光イメージング装置１００は、
プローブデータ部１３７にスキャニング特性を近似式と
して記録しておく。例えば、この近似式は、５次の近似
式として表される。 Ｘ＝ａ_１ｔ^５＋ａ_２ｔ^４＋ａ_３ｔ^３＋ａ_４ｔ^１＋ａ_５ｔ^６ …（２５ａ） Ｙ＝ｂ_１ｔ^５＋ｂ_２ｔ^４＋ｂ_３ｔ^３＋ｂ_４ｔ^１＋ｂ_５ｔ^６ …（２５ｂ） ここで、Ｘは視野方向の位置を表し、ｔはスキャニング
周期の位相を表し、ａ _１〜ａ_６は近似係数を表してい
る。

【０１８６】光イメージング装置１００は、補間式を上
記近似式に置き換えることで、補間係数を算出すること
ができる。これにより、本変形例は、スキャニングが理
想的にならない歪みをもった運動する場合にも歪みにな
い画像を得ることができる。

【０１８７】また、光イメージング装置１００は、Ｘス
キャナ１１４ａによる正弦波駆動の片道のみでスキャニ
ングを行うように構成しているが、正弦波の一周期に往
復２回スキャンする構成も考えられる。この場合、光イ
メージング装置１００は、波形の生成について、Ｘトリ
ガー信号（Ｘ−Ｓｙｎｃ）をＸ駆動波形が１周期の間に
２回（位相はπずれた位置）生成させれば良い。

【０１８８】光イメージング装置１００は、制御部１３
５で以下に示す行列式を用い、フレームグラバ１３６に
てスキャニングの偶数行のデータを予め並べ替え後、画
像エンジン１３９に出力するようにしている。

【０１８９】

【式２６】 ここで、Ｎ_２１…Ｎ_２Ｍは２行目の入力データの値を表
し、Ｎ’_２１…Ｎ’_{２ Ｍ}は変換後のデータ値を表し、Ｍ
は１ライン当たりのサンプリングポイント数を表してい
る。これにより、本変形例は、スキャニングに対してサ
ンプリングしている時間を長く取ることができるので、
高速なスキャンニングが可能となる。

【０１９０】（第５の実施の形態）図４４及び図４５は
本発明の第５の実施の形態に係り、図４４は第５の実施
の形態の光イメージング装置の概略構成を示す回路ブロ
ック図、図４５は図４４の光イメージング装置の変形例
を示す回路ブロック図である。上記第４の実施の形態
は、光プローブ１０１にプローブデータ部を設けて固有
データを保持させたが、本第５の実施の形態は、使用す
るプローブのデータを制御部１３５に入力し保存するよ
うに構成する。それ以外の構成は、上記第４の実施の形
態と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。

【０１９１】即ち、図４４に示すように第５の実施の形
態の光イメージング装置１００Ｂは、制御部１３５ｂに
例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の不揮発
性のメモリで形成されるプローブデータデータベース１
５１を設けて構成される。このプローブデータデータベ
ース１５１は、使用する光プローブ１０１のデータを入
力し保存可能であり、接続されるキーボード等の入力装
置１５２で数値を設定入力されることで、光プローブ１
０１のデータを格納するようになっている。尚、このプ
ローブデータデータベース１５１は、フロッピー（登録
商標）等の他の記憶手段からデータをコピーするように
しても良い。

【０１９２】このように構成される光イメージング装置
１００Ｂは、操作者が装着された光プローブ１０１に基
づいて入力装置１５２を操作し、プローブデータデータ
ベース１５１から所望のプローブのデータを呼び出す。
すると、制御部１３５は、上記第４実施の形態と同様に
画像エンジン１３９、信号発生器１３１、フレームグラ
バ１３６に設定数を出力し、観測状態を整える。その
後、操作者は、光イメージング装置１００Ｂを操作して
スキャニングを開始し観察を開始する。

【０１９３】そして、上記第４の実施の形態と同様に光
イメージング装置１００Ｂは、動作し、ゆがみのない画
像を得ることが可能である。これにより、本第５の実施
の形態の光イメージング装置１００Ｂは、光プローブ１
０１にメモリを積んでない場合でも最適な駆動条件を容
易に設定可能である。

【０１９４】尚、光イメージング装置は、図４５に示す
ように構成しても良い。図４５に示すように光イメージ
ング装置１００Ｃは、光プローブ１０１Ｃにプローブ形
式とプローブのシリアルＮｏ．が記録されたメモリ部１
５３を設けて構成されている。

【０１９５】このように構成される光イメージング装置
１００Ｃは、光プローブ１０１Ｃが接続されると、制御
部１３５が光プローブ１０１Ｃのメモリ部１５３からプ
ローブ形式、シリアルＮｏ．を読み取る。その後、制御
部１３５は、プローブデータデータベース１５１から同
プローブの設定情報を選択し、画像エンジン１３９、フ
レームグラバ１３６、信号発生器１３１、光検出部１３
４の設定値を算出し、この算出したデータを出力して動
作条件を設定する。その後、操作者は、光イメージング
装置１００Ｃを操作してスキャニングを開始し観察を開
始する。これにより、本変形例の光イメージング装置１
００Ｃは、光プローブに設けるメモリを小さいものにし
た上で、自動設定が実施でき操作性が向上する。

【０１９６】（第６の実施の形態）図４６ないし図４８
は本発明の第６の実施の形態に係り、図４６はほぼ同じ
共振周波数でＸスキャナとＹスキャナとを駆動する際の
駆動周波数の波形を示すグラフ、図４７は図４６の駆動
周波数で駆動されるＸスキャナとＹスキャナとのスキャ
ンニングパターンを示すグラフ、図４８は図４７のスキ
ャンニングを続けた場合に得られるサンプリングポイン
トを示すグラフである。

【０１９７】本第６の実施の形態は、Ｘスキャナ１１４
ａとＹスキャナ１１４ｂとをほぼ同じを共振周波数で駆
動するように構成する。それ以外の構成は、上記第４の
実施の形態と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。

【０１９８】即ち、本第６の実施の形態の光イメージン
グ装置は、Ｙスキャナ１１４ｂの駆動周波数ｆｙを、Ｘ
スキャナ１１４ａの駆動周波数ｆｘに近い、少しだけ違
う値に設定する。例えば、光イメージング装置は、図４
６に示すようにＸスキャナ１１４ａを１０ｋＨｚの駆動
周波数で駆動し、Ｙスキャナ１１４ｂを１１ｋＨｚの駆
動周波数で駆動したとすると、１ｋＨｚ毎にうねりが生
じる。

【０１９９】そして、Ｘスキャナ１１４ａとＹスキャナ
１１４ｂとの位置関係を時間軸で追っていくと、このう
ねりにより図４７に示すようなスキャンニングパターン
を描いてスキャニングが行われる。このスキャンニング
は、１ｋＨｚ間で行うと、図４８に示すようなサンプリ
ングポイントにより画像データを得られる。尚、このス
キャンニングとサンプリングポイントとの関係は、上記
第４の実施の形態で説明したのと同様である。

【０２００】先ず、制御部１３５は、上述のようにＸス
キャナ１１４ａの駆動周波数ｆｘに近い、少しだけ違う
値に設定したＹスキャナ１１４ｂの駆動周波数ｆｙをｆ
ｙ0とする。そして、制御部１３５は、Ｙスキャナ１１
４ｂの位相差情報を参照し、駆動波形の位相を設定する
と共に、フレームレートをｆｘ−ｆｙとする。

【０２０１】すると、１周期のサンプリングポイント数
は、（ｆｙ−ｆｙ ）／ｆｓとなるが、Ｘ画像化範囲Ｐ
ｘ、Ｙ画像化範囲Ｐｙの範囲内に入っているデータのみ
取得すれば良い。これらＸ画像化範囲Ｐｘ、Ｙ画像化範
囲Ｐｙの範囲内に入っているデータに基づき、制御部１
３５は、画像データを取得するためのトリガーパターン
をフレームグラバ１３６に出力し、クロックイネーブル
の区間のみサンプリングを実施する。

【０２０２】そして、フレームグラバ１３６は、サンプ
リングした時系列の画像データを１フレームずつ次段の
メモリ１３８へ一時格納し、画像エンジン１３９に出力
する。そして、画像エンジン１３９は、メモリ１３８か
らの画像データを時系列データから、空間マッピングさ
れた画像データにテーブル変換する。

【０２０３】その後、テーブル変換された画像データ
は、画像エンジン１３９で上記第４実施の形態と同様に
補間処理を施され、画像化処理部１４０で表示処理等を
施された後、図示しないモニタに出力される。

【０２０４】この結果、本第６の実施の形態の光イメー
ジング装置は、Ｙスキャナ１１４ｂをＸスキャナ１１４
ａに近い共振周波数で駆動しているので、Ｙスキャナに
おいても低い駆動電圧で高いスキャンニング振幅を得ら
れるので、システムとして低い電圧でも駆動させること
が可能であり、フレームレートを高速化して広い範囲の
スキャンニングが実現できる。

【０２０５】（第７の実施の形態）図４９ないし図６１
は本発明の第７の実施の形態に係り、図４９は第７の実
施の形態の光イメージング装置の要部概略を示す回路ブ
ロック図、図５０は図４９のＤ／Ａ入力値変換マトリク
スに入力される特性データのグラフであり、図５０
（ａ）は光路長Ｌに対する戻り光量の特性を示すグラ
フ、図５０（ｂ）は焦点距離Ｄに対する戻り光量の特性
を示すグラフ、図５０（ｃ）は開口数ＮＡに対する戻り
光量の特性を示すグラフ、図５１はゲイン調整処理を示
すフローチャート、図５２は図４９の光イメージング装
置の変形例を示す回路ブロック図、図５３はゲイン調整
レベルの算出パターンを示す説明図であり、図５３
（ａ）は特定の１フレーム全領域を対象としてゲイン調
整レベルを算出する算出パターンを示す説明図、図５３
（ｂ）は複数連続フレームの全領域を対象としてゲイン
調整レベルを算出する算出パターンを示す説明図、図５
３（ｃ）は複数フレームの特定間隔毎のフレーム全領域
を対象としてゲイン調整レベルを算出する算出パターン
を示す説明図、図５３（ｄ）は特定の１フレームの特定
領域を対象としてゲイン調整レベルを算出する算出パタ
ーンを示す説明図、図５３（ｅ）は複数連続フレームの
特定領域を対象としてゲイン調整レベルを算出する算出
パターンを示す説明図、図５３（ｆ）は複数フレームの
特定間隔毎のフレームの特定領域を対象としてゲイン調
整レベルを算出する算出パターンを示す説明図、図５４
はゲイン調整処理を示すフローチャート、図５５は図５
４のゲイン算出処理を示すフローチャート、図５６は図
５５の処理ａを示すフローチャート、図５７は図５５の
処理ｂを示すフローチャート、図５８は図５５の処理ｃ
を示すフローチャート、図５９は図５５の処理ｄを示す
フローチャート、図６０は図５５の処理ｅを示すフロー
チャート、図６１は図５５の処理ｆを示すフローチャー
トである。

【０２０６】本第７の実施の形態は、光検出部の受光感
度を調整するためのゲイン調整手段を設けて構成する。
それ以外の構成は、上記第４の実施の形態と同様なので
説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明す
る。

【０２０７】即ち、図４９に示すように第７の実施の形
態の光イメージング装置は、光検出部２０２の受光感度
を調整するためのゲイン調整部２０３を制御部２０１内
に設けて構成される。

【０２０８】光検出部２０２は、光検出素子１１７で光
プローブ１０１からの戻り光を光電変換して電気信号を
得、この電気信号を可変ゲインＡＭＰ２０４でゲイン調
整して、図示しないＢＰＦ（バンドパスフィルタ）で所
定の帯域のみ通過させてフレームグラバ１３６へ出力す
るようになっている。

【０２０９】ゲイン調整部２０３は、プローブデータ部
１３７から入力される光路長Ｌ、焦点距離Ｄ、開口数Ｎ
Ａ等の特性データをマトリクスデータに変換すると共
に、このマトリクスデータを乗算してゲイン調整のため
の係数補正値としてゲイン調整レベルを算出するＤ／Ａ
入力値変換マトリクス２１１と、このＤ／Ａ入力値変換
マトリクス２１１で算出されたゲイン調整レベルをＤ／
Ａ変換し、電圧値として光検出部の可変ゲインＡＭＰ２
０４の入力部に出力するＤ／Ａ変換器２１２とを有して
構成される。

【０２１０】Ｄ／Ａ入力値変換マトリクス２１１に入力
される特性データは、光路長Ｌ、焦点距離Ｄ、開口数Ｎ
Ａに対する光プローブ１０１からの戻り光量を示す例え
ば、図５０（ａ）〜図５０（ｃ）のグラフに示すような
数値である。図５０（ａ）に示すグラフは、光路長Ｌに
対する光プローブ１０１からの戻り光量の特性を表して
いる。また、図５０（ｂ）に示すグラフは、焦点距離Ｄ
に対する光プローブ１０１からの戻り光量の特性を表し
ている。また、図５０（ｃ）に示すグラフは、開口数Ｎ
Ａに対する光プローブ１０１からの戻り光量の特性を表
している。

【０２１１】このように構成される光イメージング装置
は、上記第４の実施の形態で説明したのと同様に、光プ
ローブ１０１を装置本体に着脱自在に接続すると、プロ
ーブデータ部１３７が制御部２０１に接続されてこの制
御部２０１でプローブデータ部１３７からのデータが読
み込まれる。すると、制御部２０１は、図５１に示すフ
ローチャートに従い、光検出部のゲイン調整処理を行
う。

【０２１２】図５１に示すように制御部２０１は、Ｄ／
Ａ入力値変換マトリクス２１１で特性データ（光路長
Ｌ、焦点距離Ｄ、開口数ＮＡ）をプローブデータ部１３
７から取得する（ステップＳ１）。制御部２０１は、Ｄ
／Ａ入力値変換マトリクス２１１で特性データをマトリ
クスデータに変換すると共に、このマトリクスデータを
乗算してゲイン調整レベルを算出する（ステップＳ
２）。

【０２１３】そして、制御部２０１は、Ｄ／Ａ変換器２
１２でゲイン調整レベルを例えば、０〜２Ｖまでのアナ
ログ電圧値に変換する（ステップＳ３）。次に、制御部
２０１は、光検出部の可変ゲインＡＭＰ２０４の可変ゲ
イン入力部にアナログ電圧値を出力して、可変ゲインＡ
ＭＰ２０４でのゲイン調整を行い（ステップＳ４）、ゲ
イン調整処理が終了となる（ステップＳ５）。

【０２１４】これにより、本第７の実施の形態の光イメ
ージング装置は、光検出部のゲイン調整が可能となり、
光プローブ１０１を交換して光路長等の光学特性が変化
しても最適な受光感度を実現することができる。

【０２１５】尚、本実施の形態の光イメージング装置
は、用いられるＤ／Ａ変換器２１２が電圧出力タイプで
あるが、電流出力タイプのＤ／Ａ変換器２１２及びＩ−
Ｖ変換器を用いても良い。また、本実施の形態の光イメ
ージング装置は、Ｄ／Ａ変換器２１２の代わりにアナロ
グスイッチによる抵抗値の切り換えにより、可変ゲイン
ＡＭＰ２０４の可変ゲイン入力部への入力値を設定する
ようにしても良い。また、本実施の形態の光イメージン
グ装置は、可変ゲインＡＭＰ２０４の代わりに汎用のＡ
ＭＰを用い、このＡＭＰの帰還抵抗の比を可変に構成し
ても良い。

【０２１６】尚、光イメージング装置は、図５２に示す
ように構成しても良い。図５２に示すように光イメージ
ング装置は、プローブデータ部１３７から入力される光
路長Ｌ、焦点距離Ｄ、開口数ＮＡ等の特性データをマト
リクスデータに変換すると共に、このマトリクスデータ
を乗算して輝度値を算出するＤ／Ａ入力値変換マトリク
ス２１１ｂと、この算出した輝度値をフレームによる算
出パターンに基づいてゲイン調整レベルを算出し、Ｄ／
Ａ変換器２１２に出力するゲイン算出部２１３を有する
ゲイン調整部２０３Ｂを設けて構成される。

【０２１７】ここで、算出パターンは、図５３（ａ）〜
図５３（ｆ）に示されるようなものがある。図５３
（ａ）に示す算出パターンは、特定の１フレーム全領域
を対象としてゲイン調整レベルを算出するものである。
また、図５３（ｂ）に示す算出パターンは、複数連続フ
レームの全領域を対象としてゲイン調整レベルを算出す
るものである。また、図５３（ｃ）に示す算出パターン
は、複数フレームの特定間隔毎のフレーム全領域を対象
としてゲイン調整レベルを算出するものである。

【０２１８】また、図５３（ｄ）に示す算出パターン
は、特定の１フレームの特定領域を対象としてゲイン調
整レベルを算出するものである。また、図５３（ｅ）に
示す算出パターンは、複数連続フレームの特定領域を対
象としてゲイン調整レベルを算出するものである。ま
た、図５３（ｆ）に示す算出パターンは、複数フレーム
の特定間隔毎のフレームの特定領域を対象としてゲイン
調整レベルを算出するものである。

【０２１９】制御部２０１は、図５３（ａ）〜図５３
（ｆ）に示される算出パターンに基づいて、図５４に示
すフローチャートに従い、光検出部のゲイン調整処理を
行うようになっている。図５４に示すように制御部２０
１は、Ｄ／Ａ入力値変換マトリクス２１１ｂで特性デー
タ（光路長Ｌ、焦点距離Ｄ、開口数ＮＡ）をプローブデ
ータ部１３７から取得する（ステップＳ１’）。

【０２２０】制御部２０１は、Ｄ／Ａ入力値変換マトリ
クス２１１ｂで特性データをマトリクスデータに変換す
ると共に、このマトリクスデータを乗算して輝度値を算
出する（ステップＳ２’）。そして、制御部２０１は、
図５５に示すゲイン算出処理を行う（ステップＳ１
０）。そして、制御部２０１は、Ｄ／Ａ変換器２１２で
ゲイン調整レベルを例えば、０〜２Ｖまでのアナログ電
圧値に変換する（ステップＳ３’）。

【０２２１】次に、制御部２０１は、光検出部の可変ゲ
インＡＭＰ２０４の可変ゲイン入力部にアナログ電圧値
を出力して、可変ゲインＡＭＰ２０４でのゲイン調整を
行い（ステップＳ４’）、ゲイン調整処理が終了となる
（ステップＳ５’）。

【０２２２】次に、図５５のフローチャートを用いて、
ゲイン算出部２１３によるゲイン算出処理（ステップＳ
１０）を説明する。図５５に示すようにゲイン算出部２
１３は、算出パターンによるゲイン算出処理を実行する
か否かを判断し（ステップＳ１１）、ゲイン算出処理を
実行する場合、算出パターンがどのパターンであるかを
判断する（ステップＳ１２〜Ｓ１７）。

【０２２３】ここで、ゲイン算出部２１３は、ゲイン算
出処理を実行しない場合、或いは算出パターンがどれに
も該当しない場合、ゲイン調整レベルを例えば、８ビッ
トの場合、０〜２５５に正規化し（ステップＳ１８）、
ゲイン算出処理を終了する（ステップＳ１９）。

【０２２４】一方、ゲイン算出部２１３は、算出パター
ンが該当するいずれかのパターンであることを判断した
場合、該当するパターンに応じて処理ａ〜処理ｆ（ステ
ップＳ２０〜Ｓ７０）を実行し、Ｓ１１に戻るようにな
っている。

【０２２５】処理ａ〜処理ｆ（ステップＳ２０〜Ｓ７
０）は、図５６〜図６１のフローチャートに示される。
図５６に示すように処理ａとして、ゲイン算出部２１３
は、特定の１フレーム全領域を対象として、対象領域中
の輝度値の最大値、最小値を検出して中央値を算出する
（ステップＳ２１）。

【０２２６】次に、ゲイン算出部２１３は、算出した中
央値をＤ／Ａ変換器２１２に出力し（ステップＳ２
２）、処理ａを終了する（ステップＳ２３）。尚、ゲイ
ン算出処理は、中央値の代わりに平均値、或いは輝度値
の特性に基づいて算出される値でも良い。以降のフロー
チャートでも同様である。

【０２２７】また、図５７に示すように処理ｂとして、
ゲイン算出部２１３は、特定の１フレーム全領域を対象
として処理ａを実行し（ステップＳ２０）、処理終了か
否かを判断し（ステップＳ３１）、終了でないなら算出
対象データを次フレームに移行し（ステップＳ３２）、
ステップＳ２０に戻る。一方、処理終了ならば、ゲイン
算出部２１３は、処理ｂを終了する（ステップＳ３
３）。

【０２２８】また、図５８に示すように処理ｃとして、
ゲイン算出部２１３は、対象フレームが特定されている
か否かを判断し（ステップＳ４１）、特定されているな
らば、特定のフレーム全領域を対象として処理ａを実行
し（ステップＳ２０）、次に、算出対象データを次フレ
ームに移行し（ステップＳ４２）、ステップＳ２０に戻
る。一方、対象フレームが特定されていないならば、ゲ
イン算出部２１３は、処理ｃを終了する（ステップＳ４
３）。

【０２２９】また、図５９に示すように処理ｄとして、
ゲイン算出部２１３は、特定フレームの特定領域を対象
として、対象領域（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を特
定し（ステップＳ５１）、この特定した対象領域に処理
ａを実行し（ステップＳ２０）、処理ｄを終了する（ス
テップＳ５２）。

【０２３０】また、図６０に示すように処理ｅとして、
ゲイン算出部２１３は、特定の１フレームの特定領域を
対象として、対象領域（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）
を特定し（ステップＳ６１）、この特定した１フレーム
の対象領域に処理ｂを実行し（ステップＳ３０）、処理
ｅを終了する（ステップＳ６２）。

【０２３１】また、図６１に示すように処理ｆとして、
ゲイン算出部２１３は、特定フレームの特定領域を対象
として、対象領域（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を特
定し（ステップＳ７１）、この特定した特定フレームの
対象領域に処理ｃを実行し（ステップＳ４０）、処理ｆ
を終了する（ステップＳ７２）。

【０２３２】これにより、本変形例の光イメージング装
置は、上記第７の実施の形態と同様な効果を得ることに
加え、更にフレームによる算出パターンに基づいてゲイ
ン算出を行うので更に最適な受光感度を実現することが
できる。

【０２３３】（第８の実施の形態）図６２ないし図６５
は本発明の第８の実施の形態に係り、図６２は第８の実
施の形態の光イメージング装置の要部概略を示す回路ブ
ロック図、図６３は図６２のＢＰＦ（バンドパスフィル
タ）の周波数特性を示すグラフ、図６４はフィルタ調整
処理を示すフローチャート、図６５は入力信号ｘに対す
る出力信号ｙのγ補正を示すグラフである。

【０２３４】本第８の実施の形態は、光検出部の遮断周
波数（カットオフ周波数）を調整するためのフィルタ調
整手段を設けて構成する。それ以外の構成は、上記第４
の実施の形態と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。

【０２３５】即ち、図６２に示すように第８の実施の形
態の光イメージング装置は、光検出部２０２の遮断周波
数（カットオフ周波数）を調整するためのフィルタ調整
部２２０を制御部２０１内に設けて構成される。

【０２３６】光検出部２０２は、上記第４の実施の形態
で説明したのとほぼ同様に光検出素子１１７で光プロー
ブ１０１からの戻り光を光電変換して電気信号を得、こ
の電気信号を上記第７の実施の形態で説明した可変ゲイ
ンＡＭＰ２０４でゲイン調整して、ＢＰＦ（バンドパス
フィルタ）２３０で所定の帯域のみ通過させてフレーム
グラバ１３６へ出力するようになっている。

【０２３７】ＢＰＦ２３０は、フィルタ調整部２２０か
ら出力される係数データ（正規化値）に基づき、可変ゲ
インＡＭＰ２０４からの電気信号に対して低域の信号を
遮断（カットオフ）するＬＰＦ（ローパスフィルタ）２
３１と、このＬＰＦ２３１で低域の信号を遮断された電
気信号に対して、ＬＰＦ２３１と同様にフィルタ調整部
２２０から出力される係数データ（正規化値）に基づ
き、高域の信号を遮断（カットオフ）するＨＰＦ（ハイ
パスフィルタ）２３２とから構成される。

【０２３８】ＬＰＦ２３１は、可変ゲインＡＭＰ２０４
からの電気信号をＤ／Ａ変換し、フィルタ調整部２２０
から出力される係数データ（正規化値）に応じた電流値
を出力するＬ側Ｄ／Ａ変換器２３３ａと、このＬ側Ｄ／
Ａ変換器２３３ａからの電流値をＩ−Ｖ（電流値−電圧
値）変換するＩ−Ｖ変換器２３４と、このＩ−Ｖ変換器
２３４からの電流値を低周波のみ通過させるコンデンサ
Ｃ_Ｌとを有して構成される。

【０２３９】一方、ＨＰＦ２３２は、可変ゲインＡＭＰ
２０４からの電気信号をＤ／Ａ変換し、フィルタ調整部
２２０から出力される係数データ（正規化値）に応じた
電流値を出力するＨ側Ｄ／Ａ変換器２３３ｂと、このＨ
側Ｄ／Ａ変換器２３３ｂからの電流値に基づき、ＬＰＦ
２３１で低域の信号を遮断された電気信号に対して高周
波のみ通過させるコンデンサＣ_Ｈとを有して構成され
る。

【０２４０】フィルタ調整部２２０は、プローブデータ
部１３７から入力されるスキャナの駆動周波数ｆ（Ｘ駆
動周波数Ｖ_Ｘ，Ｙ駆動周波数Ｖ_Ｙ）、視野範囲ｗ（Ｘ視
野範囲ｌ_Ｘ，Ｙ視野範囲ｌ_Ｙ）、光学分解能ｒ等の特性
データからＬＰＦ遮断周波数ｆ_Ｌ及びＨＰＦ遮断周波数
ｆ_Ｈを算出するフィルタ遮断周波数演算部２２１と、フ
ィルタ遮断周波数演算部２２１で算出されたＬＰＦ遮断
周波数ｆ_Ｌを正規化し、低域遮断周波数調整のための係
数データとして正規化値を出力するＬ側正規化部２２２
ａと、フィルタ遮断周波数演算部２２１で算出されたＨ
ＰＦ遮断周波数ｆ_Ｈを正規化し、高域遮断周波数調整の
ための係数データとして正規化値を出力するＨ側正規化
部２２２ｂとを有して構成される。

【０２４１】ここで、ＢＰＦ２３０は、例えば、図６３
に示すような周波数特性を有する。図６３に示すように
この周波数特性は、ほぼガウシアン分布を呈する。ＢＰ
Ｆ２３０の中心周波数ｆｃは、視野範囲ｗ、スキャナの
駆動周波数ｆ、光学分解能ｒを用いて、 ｆｃ＝２×ｗ×ｆ／ｒ …（２７） である。従って、ＢＰＦ２３０のバンド幅Δｆは、 Δｆ＝０．８８２×ｆｃ …（２８） となる。

【０２４２】これら中心周波数ｆｃ及びバンド幅Δｆを
用いて、ＬＰＦ遮断周波数ｆ_Ｌ、ＨＰＦ遮断周波数ｆ_Ｈ
を算出するようになっている。尚、上記中心周波数ｆｃ
及びバンド幅Δｆの算出に用いた係数２及び０．８８２
は、適宜変更可能である。

【０２４３】このように構成される光イメージング装置
は、上記第４の実施の形態で説明したのと同様に、光プ
ローブ１０１を装置本体に着脱自在に接続すると、プロ
ーブデータ部１３７が制御部２０１に接続されてこの制
御部２０１でプローブデータ部１３７からのデータが読
み込まれる。すると、制御部２０１は、図６４に示すフ
ローチャートに従い、光検出部のフィルタ調整処理（遮
断周波数調整処理）を行う。

【０２４４】図６４に示すように制御部２０１は、フィ
ルタ遮断周波数演算部２２１で特性データ（スキャナの
駆動周波数ｆ、視野範囲ｗ、光学分解能ｒ）をプローブ
データ部１３７から取得する（ステップＳ８１）。制御
部２０１は、フィルタ遮断周波数演算部２２１でＢＰＦ
２３０の中心周波数ｆｃを算出する（ステップＳ８
２）。

【０２４５】次に、制御部２０１は、フィルタ遮断周波
数演算部２２１で中心周波数ｆｃからＢＰＦ２３０のバ
ンド幅Δｆを算出する（ステップＳ８３）。そして、制
御部２０１は、フィルタ遮断周波数演算部２２１で中心
周波数ｆｃ及びバンド幅Δｆを用いてＬＰＦ遮断周波数
ｆ_Ｌを算出する（ステップＳ８４）と共に、ＨＰＦ遮断
周波数ｆ_Ｈを算出する（ステップＳ８５）。

【０２４６】次に、制御部２０１は、Ｌ側Ｄ／Ａ変換器
２３３ａの内部抵抗Ｒ_ＬとＣ_Ｌとで定まる遮断周波数１
／（２πＲ_ＬＣ_Ｌ）となるようにＬＰＦ遮断周波数ｆ_Ｌ
を例えば、８ビットの場合、０〜２５５の値に正規化す
る（ステップＳ８６）と共に、Ｈ側Ｄ／Ａ変換器２３３
ｂの内部抵抗Ｒ_ＨとＣ_Ｈとで定まる遮断周波数１／（２
πＲ_ＨＣ_Ｈ）となるようにＨＰＦ遮断周波数ｆ_Ｈを例え
ば、８ビットの場合、０〜２５５の値に正規化する（ス
テップＳ８７）。

【０２４７】次に、制御部２０１は、可変ゲインＡＭＰ
２０４からの電気信号をＬＰＦ２３１のＬ側Ｄ／Ａ変換
器２３３ａの基準電圧入力部に入力させ、ＬＰＦ遮断周
波数ｆ_Ｌの正規化値に応じた電流値をＩ−Ｖ変換器２３
４へ出力させる（ステップＳ８８）。

【０２４８】そして、Ｉ−Ｖ変換器２３４は、Ｌ側Ｄ／
Ａ変換器２３３ａからの電流値をＩ−Ｖ（電流値−電圧
値）変換し、コンデンサＣ_Ｌは、Ｉ−Ｖ変換器２３４か
らの電流値を低周波のみ通過させて、ＢＰＦ２３０のコ
ンデンサＣ_Ｈへ出力させる（ステップＳ８９）。そし
て、コンデンサＣ_Ｈは、コンデンサＣ_Ｌでからの電気信
号に対して、高周波のみ通過させて、フレームグラバ１
３６へ出力させ（ステップＳ９０）、フィルタ調整処理
が終了となる（ステップＳ９１）。

【０２４９】これにより、本第８の実施の形態の光イメ
ージング装置は、光プローブ１０１を交換しても最適な
フィルタ調整（遮断周波数調整）を実現することができ
る。尚、本実施の形態の光イメージング装置は、用いら
れるＤ／Ａ変換器２１２が電流出力タイプであるが、電
圧出力タイプのＤ／Ａ変換器２１２及びアナログ乗算器
を用いて、Ｉ−Ｖ変換器２３４のゲインを可変とし、遮
断周波数を調整するように構成しても良い。

【０２５０】また、本実施の形態の光イメージング装置
は、Ｄ／Ａ変換器２１２の代わりにアナログスイッチに
よる抵抗値の切り換えにより、遮断周波数を調整するよ
うに構成しても良い。また、本実施の形態の光イメージ
ング装置は、Ｄ／Ａ変換器２１２の内部抵抗Ｒとコンデ
ンサＣとでフィルタを構成しているが、内部抵抗Ｒとコ
イルＬ、或いは内部抵抗ＲとコイルＬとコンデンサＣと
の組み合わせ、Ｉ−Ｖ変換器２３４の有無等、既知のフ
ィルタで構成しても良い。

【０２５１】尚、フレームグラバ１３６からメモリ１３
８を介して画像エンジン１３９に入力される信号は、図
６５に示す関数を用いたγ補正を行って図示しないモニ
タの表示面に表示させるようになっている。このγ補正
は、図６５に示すように入力信号ｘに対して出力信号ｙ
が ｙ＝ｘ^γ …（２９） となる関数を用いている。

【０２５２】尚、このγ値は、０＜γ＜１の値を取り、
例えば０．４５など予め算出した生体情報からの信号が
最適に表示される値を用いる。また、図６５中、信号デ
ータは、階調を８ビット（０−２５５）としているが、
より高階調としても良い。

【０２５３】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。

【０２５４】［付記］ １．被検体に低干渉性光を照射し、前記被検体から反射
・散乱した反射・散乱光の情報から前記被検体の断層像
を構築する光イメージング装置であって、前記低干渉性
光を発生する光源と、前記低干渉性光を計測光と参照光
に二分岐させる光分岐手段と、前記計測光を被検体に伝
送・受光するための交換可能な光コネクタ部を持つ光プ
ローブ部と、前記光プローブと接続し、前記計測光を被
検体に対して走査させるスキャニング駆動手段と、前記
被検体で反射・散乱された計測光と干渉する前記参照光
の光路長を調整する光ディレイ手段と、前記計測光と前
記参照光の光学特性を調整する光学系調整手段と、前記
受信光と参照光との干渉光を検出する光検出手段と、前
記光検出手段が検出した信号を処理し、前記被検体の断
層画像を生成する画像生成手段と、前記被検体の断層画
像の表示パラメータを調整する画像表示調整手段とを有
する光イメージング装置において、前記光プローブに該
光プローブの特徴情報を保持する情報保持手段と前記光
プローブの情報を検知する情報検知手段を設け、前記情
報検知手段からの検知情報により、前記スキャニング駆
動手段、前記光学系調整手段、及び前記画像表示調整手
段の少なくとも何れか一つを制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする光イメージング装置。 （付記１、１２〜１５の背景）従来技術の欄に記載。 （付記１、１２〜１５の目的）発明の目的に記載。

【０２５５】２．付記１において、前記計測光を被検体
に対して走査させる前記スキャニング駆動手段が前記光
プローブの出光部を走査させるプローブスキャニング駆
動手段であることを特徴とする。 ３．付記２において、前記プローブスキャニング駆動手
段が、前記光プローブを光プローブの軸方向に対して進
退走査させる駆動手段であることを特徴とする。 ４．付記２において、前記プローブスキャニング駆動手
段が、前記光プローブを光プローブの軸方向を中心に回
転走査させる駆動手段であることを特徴とする。 （付記２〜４、６〜１１の背景）従来技術の欄に記載。 （付記２〜４、６〜１１の目的）発明の目的（請求項２
の目的と同じ。

【０２５６】５．付記１において、前記光学系調整手段
が、前記計測光と前記参照光の光路長差を調整する手段
であることを特徴とする。 （付記５に対する背景）一般に、ＯＣＴ技術には、計測
光の光路長と参照光の光路長との差は一定な範囲以内に
限り、干渉が起きる。従来技術の特開平１１−１４８８
９７では、光走査プローブを交換して使用した場合にお
ける各々の光プローブの長さのバラツキを考慮し、装置
内の光学系の中で前記長さのバラツキを補正する光路長
調整手段を設けることが提案されている。 （付記５の目的）光路長のバラツキにある光プローブの
光路長情報の自動検知により、光路調査を自動的に調整
する光イメージング装置を提供する。

【０２５７】６．付記１において、前記画像表示手段は
前記情報検知手段からの検知情報に基いて、前記被検体
断層画像及び表示情報を調整することを特徴とする。 ７．付記６において、前記検知情報が光プローブの走査
方式であって、前記画像表示調整手段が前記走査方式に
対応した前記被検体断層画像を調整することを特徴とす
る。 ８．前記付記７において、前記走査方式がリニア走査方
式であり、前記画像調整手段が前記被検体断層画像をリ
ニア画像表示にすることを特徴とする。

【０２５８】９．前記付記７において、前記走査方式が
ラジアル走査方式であり、前記画像調整手段が前記被検
体断層画像をラジアル画像表示にすることを特徴とす
る。 １０．付記６において、前記検知情報が前記光プローブ
の焦点距離であって、前記画像表示調整手段が前記被検
体断層画像上に、前記光プローブの前記焦点距離に対応
した位置に焦点位置マーカを表示させることを特徴とす
る。 １１．付記６において、前記検知情報が前記光プローブ
のシース径であって、前記画像表示調整手段が前記被検
体断層画像上に、前記光プローブのシース径に対応した
位置に前記シースの像を定位させることを特徴とする。

【０２５９】１２．付記１において、前記光プローブの
特徴情報を保持する情報保持手段と前記特徴情報を検知
する情報検知手段が非接触的に反応・感知する手段から
なることを特徴とする。 １３．付記１２において、前記情報保持手段は遮光手段
であり、前記情報保持手段を非接触的に検知する前記情
報検知手段は光発光・受光手段であることを特徴とす
る。 １４．付記１において、前記光プローブの特徴情報を保
持する情報保持手段と前記特徴情報を検知する情報検知
手段が非接触的に反応・感知する手段からなることを特
徴とする。 １５．付記１４において、前記情報保持手段は電気的な
メモリであり、前記情報保持手段を接触的に検知する前
記情報検知手段は電気コネクタであることを特徴とす
る。

【０２６０】１６．光源からの光束を照射し、被検体か
らの戻り光の情報からこの被検体の観察像を構築する光
イメージング装置において、前記光源からの光束を被検
体に伝達すると共に、この被検体からの戻り光を受光す
るための交換可能な光プローブと、前記光源及び、前記
被検体からの戻り光を受光して電気信号に変換するため
の受光手段を有し、前記光プローブが着脱自在に装着可
能な装置本体と、前記装置本体に装着された光プローブ
の特性を検知する検知手段と、前記検知手段で検知した
前記光プローブの特性に応じて、この光プローブの制御
条件を設定する設定手段と、を具備したことを特徴とす
る光イメージング装置。

【０２６１】１７．光源からの光束を照射し、被検体か
らの戻り光の情報からこの被検体の観察像を構築する光
イメージング検出方法において、前記光源からの光束を
被検体に伝達すると共に、この被検体からの戻り光を受
光するための交換可能な光プローブと、前記光源からの
光束を被検体に伝達し受光するための交換可能な光プロ
ーブと、前記光源及び、前記被検体からの戻り光を受光
して電気信号に変換するための受光手段を有し、前記光
プローブが着脱自在に装着可能な装置本体と、前記装置
本体に装着された光プローブの特性を検知する検知手段
と、を具備した光イメージング装置を用いて、前記検知
手段で検知した前記光プローブの特性に応じて、この光
プローブの制御条件を設定することを特徴とする光イメ
ージング検出方法。

【０２６２】１８．光源からの光束を被検体に伝達する
と共に、この被検体からの戻り光を受光するための光プ
ローブにおいて、装置本体に着脱自在に接続されて読み
出されるための特性条件を記録する記憶手段設けたこと
を特徴とする光プローブ。

【０２６３】１９．付記１６において、前記光源からの
光束を走査する少なくとも１つのスキャニング手段と、
前記スキャニング手段を駆動しタイミング信号を発生す
る信号発生手段と、前記光プローブの特性情報を記録す
る記憶手段と、前記光源からの光束を前記被検体に照射
し、この被検体からの戻り光を前記受光手段に導光する
ための光学系と、前記受光手段からの電気信号を保存す
るメモリ手段と、前記メモリ手段に保存されたデータを
変換し画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記記
憶手段のデータに基づき、前記画像信号生成手段又は前
記信号発生手段の少なくともいずれか一方の設定を変化
させる制御手段と、を有することを特徴とする光イメー
ジング装置。

【０２６４】２０．付記１７において、前記記憶手段か
らデータを読み出す読出工程と、前記読出工程で読み出
したデータから前記光プローブの制御条件を算出する算
出工程と、前記算出工程で算出した制御条件を設定する
設定工程と、前記設定工程で設定した制御条件に基づ
き、前記光プローブを制御駆動する制御駆動工程と、前
記制御駆動工程で駆動された光プローブで得た画像デー
タを表示処理する表示処理工程と、を具備したことを特
徴とする光イメージング検出方法。

【０２６５】２１．付記１９において、前記スキャニン
グ手段、前記記憶手段、前記光学系の少なくとも一部が
前記光プローブに構成され、この光プローブが前記画像
信号生成手段又は前記信号発生手段の少なくともいずれ
か一方に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする
光イメージング装置。

【０２６６】２２．付記１９において、前記画像信号生
成手段が、補間手段を有することを特徴とする光イメー
ジング装置。 ２３．付記１９において、前記制御手段が、前記記憶手
段に記憶される情報に基づき、前記信号発生手段のデー
タを設定することを特徴とする光イメージング装置。 ２４．付記１９において、前記スキャニング手段を、機
械的共振周波数で駆動することを特徴とする光イメージ
ング装置。

【０２６７】２５．付記１９において、前記受光手段の
受光感度を調整するゲイン調整手段を設けたことを特徴
とする光イメージング装置。 ２６．付記１９において、前記メモリ手段への電気信号
の帯域調整を行うためのフィルタ調整手段を設けたこと
を特徴とする光イメージング装置。 ２７．付記１９において、前記画像信号生成手段は、入
力信号ｘに対し、出力信号ｙ＝ｘ^γを出力することを特
徴とする光イメージング装置。

【０２６８】２８．付記１９又は付記２１において、前
記記憶手段に記憶される情報に、少なくとも１つのスキ
ャナを駆動するための駆動周波数、駆動電圧、オフセッ
ト電圧、画像化範囲の少なくともいずれか一つが含まれ
ることを特徴とする光イメージング装置。

【０２６９】２９．付記２１において、前記記憶手段に
記憶される情報に、プローブ形式又はシリアルナンバの
少なくともいずれか一方が含まれることを特徴とする光
イメージング装置。 ３０．付記２２において、前記制御手段が、前記記憶手
段に記憶される情報に基づき、前記補間手段のデータを
設定することを特徴とする光イメージング装置。

【０２７０】３１．付記２３において、前記信号発生手
段のデータが、前記スキャニング手段を駆動するための
駆動波形の振幅であることを特徴とする光イメージング
装置。 ３２．付記２３において、前記信号発生手段のデータ
が、前記スキャニング手段を駆動するための駆動波形の
周波数であることを特徴とする光イメージング装置。

【０２７１】３３．付記２３において、前記信号発生手
段のデータが、前記スキャニング手段を駆動するための
駆動波形であることを特徴とする光イメージング装置。 ３４．付記２３において、前記信号発生手段は、クロッ
ク発生部を有し、前記信号発生手段のデータが、前記ク
ロック発生部で発生したクロック周波数であることを特
徴とする光イメージング装置。

【０２７２】３５．付記２３において、前記信号発生手
段のデータが、前記メモリ手段に出力するトリガー信号
のタイミングであることを特徴とする光イメージング装
置。 ３６．付記２４において、前記スキャニング手段を２つ
以上有し、これら２つ以上のスキャニング手段によるビ
ート周波数がフレームレートとなる異なる２つ以上の周
波数で駆動されることを特徴とする光イメージング装
置。

【０２７３】３７．付記２５において、前記制御手段
が、前記記憶手段に記録された情報に基づき、前記ゲイ
ン調整手段のデータを設定することを特徴とする光イメ
ージング装置。 ３８．付記２５において、前記ゲイン調整手段のデータ
が、前記受光手段の戻り光量であることを特徴とする光
イメージング装置。

【０２７４】３９．付記２５において、前記ゲイン調整
手段は、前記戻り光量に基づき、補正値を算出するゲイ
ン算出器を有することを特徴とする光イメージング装
置。 ４０．付記２６において、前記制御手段が、前記記憶手
段に記録された情報に基づき、前記フィルタ調整手段の
データを設定することを特徴とする光イメージング装
置。

【０２７５】４１．付記２７において、前記γ値は、画
像化の際に最適な輝度値を再現する、０以上１以下の値
であることを特徴とする光イメージング装置。 ４２．付記２７において、前記γ値は、０．４５である
ことを特徴とする光イメージング装置。 ４３．付記３７において、前記戻り光量は、少なくとも
前記光学系の光路長、焦点距離、レンズの開口数により
決定されることを特徴とする光イメージング装置。

【０２７６】４４．付記３９において、前記ゲイン調整
手段は、少なくとも画像１フレームのうちの特定領域の
輝度値に基づき、補正値を算出するゲイン算出器を有す
ることを特徴とする光イメージング装置。 ４５．付記３９において、前記ゲイン調整手段は、少な
くとも画像各フレームごとに輝度値を算出し、次にフレ
ームにフィードバックすることを特徴とする光イメージ
ング装置。

【０２７７】４６．付記３９において、前記ゲイン調整
手段は、少なくとも特定のフレームでのみ輝度値を算出
し、次フレーム以降にフィードバックすることを特徴と
する光イメージング装置。 ４７．付記４０において、前記フィルタ調整手段のデー
タが、前記スキャニング手段を駆動するための駆動周波
数と、前記光学系の分解能であることを特徴とする光イ
メージング装置。

【０２７８】（付記１６，１７，１８，１９，２０，２
１，２９の背景）従来、光イメージング装置は、装置本
体に着脱自在に接続する光プローブが多数開示されてい
るが、光プローブの個体差を補正することに関する開示
がない。 （付記１６，１７，１８，１９，２０，２１，２９の目
的）本付記の目的は、光プローブの特性に応じた設定を
容易にできる光イメージング装置及び光イメージング検
出方法を提供することを目的とする。 （付記１６，１７，１８，１９，２０，２１，２９の効
果）本付記の光イメージング装置及び光イメージング検
出方法は、プローブ特性を検知させその情報をもとに、
設定手段により動作条件を設定できるため、容易な設定
が可能である。

【０２７９】（付記２２，３０の背景）従来、光イメー
ジング装置は、スキャナを用いた走査手段を有するもの
が開示されているが、それにより取得された信号を光プ
ローブの特性を考慮して画像生成手段を制御するものに
ついて開示がない。 （付記２２，３０の目的）本付記の目的は、光プローブ
の特性に合わせて、縮尺が正確で、歪のない画像を容易
に設定することができる光イメージング装置を提供する
ことを目的とする。 （付記２２，３０の効果）本付記の光イメージング装置
は、補間手段を用いることで、不等間隔のデータサンプ
リングに対しても歪のなく、正確な縮尺の画像を表示す
ることができる。また、本付記の光イメージング装置
は、プローブの特性情報をもとに、補間手段の設定をで
きるためプローブにあった設定を容易に実現することが
できる。

【０２８０】（付記２３，２４，２８，３１，３２，３
３，３４，３５の背景）従来、光イメージング装置は、
スキャナを用いた走査手段を有するものが開示されてい
るが、スキャナの特性に合わせて駆動条件、表示条件を
容易に設定するものが開示されていない。 （付記２３，２４，２８，３１，３２，３３，３４，３
５の目的）本付記の目的は、光プローブの特性に応じた
設定が容易にできる光イメージング装置を提供すること
を目的とする。特に、本付記の目的は、表示画像を歪の
ない正確な画像を得ることが可能な光イメージング装置
を提供することを目的とする。 （付記２３，２４，２８，３１，３２，３３，３４，３
５の効果）本付記の光イメージング装置は、スキャナの
駆動条件を検知することができるため、駆動条件の設定
が容易にできる。

【０２８１】（付記２５，３７−３９，４３−４６の背
景）従来、光イメージング装置は、観察対象の戻り光特
性を予め測定しておき、その特性に基づいてゲイン調整
を行っていた。よって、従来の光イメージング装置は、
光学特性にばらつきのあるプローブごとに戻り光の特性
を測定する必要があるので、ゲイン調整が煩雑であっ
た。 （付記２５，３７−３９，４３−４６の目的）本付記の
目的は、光プローブを交換しても各々の光プロープ固有
の情報に基づいてゲイン調整可能なゲイン調整手段を設
けることにある。 （付記２５，３７−３９，４３−４６の効果）本付記の
光イメージング装置は、光プローブを交換しても、各々
のプロープ固有の情報に基づいて自動的にゲイン調整が
可能であるため、容易に最適なゲイン調整が可能とな
る。

【０２８２】（付記２６，４０，４７の背景）従来、光
イメージング装置は、観察対象を観察し、その上で帯域
制限フィルタを手動により調整し、最適な帯域調整を行
っていた。よって、従来の光イメージング装置は、光学
特性にばらつきのあるプローブを交換する度に、或いは
同じプローブを使用するにしても観察する度に帯域調整
を行う必要があり、面倒であった。 （付記２６，４０，４７の目的）本付記の目的は、光プ
ロープを交換しても各々の光プローブ固有の情報に基づ
いて帯域調整可能な帯域調整手段を設けることにある。 （付記２６，４０，４７の効果）本付記の光イメージン
グ装置は、光プローブを交換しても、各々のプローブ固
有の情報に基づいて自動的に帯域調整が可能であるた
め、容易に最適な帯域調整が可能となる。

【０２８３】（付記２７，４１，４２の背景）従来、光
イメージング装置は、観察対象に対して予め所定のγ特
性を取得し、それに基づいてγ補正を行っていた。よっ
て、従来の光イメージング装置は、光学特性にばらつき
のある光プローブを交換する度にγ特性を取得して調整
する必要があり、調整が煩雑であった。 （付記２７，４１，４２の目的）本付記の目的は、光プ
ローブを交換しても、各々の光プローブ固有の情報に基
づいてγ補正可能な画像信号生成手段を設けることにあ
る。 （付記２７，４１，４２の効果）本付記の光イメージン
グ装置は、光プローブを交換しても、各々のプローブ固
有の情報に基づいて自動的にγ補正が可能であるため、
容易に最適なγ補正が可能となる。

【０２８４】（付記３６の背景）従来、光イメージング
装置は、例えば、特開２０００−７５２１０号公報に記
載されているように、２つのスキャナによりリサージュ
走査を行うものが提案されている。しかしながら、上記
特開２０００−７５２１０号公報に記載の光イメージン
グ装置は、スキャナの駆動条件、操作方法の詳細や、画
像化に関する開示がない。 （付記３６の目的）本付記の目的は、複数のスキャナを
共振駆動させて低い駆動電圧でスキャナを駆動でき、且
つ観察視野の広い光イメージング装置を提供することを
目的とする。 （付記３６の効果）本付記の光イメージング装置は、複
数のスキャナを共振駆動で動作させることができ、駆動
電圧を低くすることができる。また、本付記の光イメー
ジング装置は、複数のスキャナを共振駆動で動作させる
ことができ、観察視野を広くすることができる。更に、
本付記の光イメージング装置は、駆動条件を光プローブ
の特性情報をもとに設定するので、スキャナの駆動位相
を正確に合わせることができ走査にずれが生じない装置
を実現できる。

【０２８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
続された光プローブの特徴情報を自動的に検知或いは判
別して、接続された光プローブに適したスキャニング駆
動制御や、光路系の調整、表示画像の調整等ができる。

【０２８６】対応ができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の光イメージング装
置の構成を示す構成図。

【図２】図１内のマイクロスイッチ方式プローブ情報検
知機構の構成を示す構成図。

【図３】図２のマイクロスイッチ検知方式の動作原理を
説明する説明図。

【図４】プローブ情報を検知・処理する手順のフローチ
ャート。

【図５】図４のプローブ情報検知手順の詳細を示すフロ
ーチャート。

【図６】図４の光学系調整・制御の処理手順のフローチ
ャート。

【図７】図４のプローブスキャニング駆動・制御と、画
像化及び表示の設定をする処理手順のフローチャート。

【図８】光路長走査部の参照光の光路長調整機構等の構
成を示す構成図。

【図９】図８の光路長自動調整機構が動作する前と自動
調整後のラジアルスキャン断層像図。

【図１０】シース径の細い光プローブを示す構成図。

【図１１】シース径の太い光プローブを示す構成図。

【図１２】図１０のプローブのシースをラジアルスキャ
ン断層像上で表示した説明図。

【図１３】光路長調整を行っていない状態で図１１の光
プローブのシースをラジアルスキャン断層像上で表示し
た説明図。

【図１４】光路長調整を行った状態で図１１の光プロー
ブのシースのラジアルスキャン断層像上で表示した説明
図。

【図１５】光プローブの計測光の焦点位置と焦点範囲を
示す説明図。

【図１６】ラジアルスキャンＯＣＴ画像上に光プローブ
の焦点位置を表示した説明図。

【図１７】リニアスキャンＯＣＴ画像上に光プローブの
焦点位置を表示した説明図。

【図１８】ラジアルスキャンＯＣＴ画像上に光プローブ
の焦点範囲を表示した説明図。

【図１９】リニアスキャンＯＣＴ画像上に光プローブの
焦点範囲を表示した説明図。

【図２０】本発明の第２の実施の形態における光カプラ
方式のプローブ情報検知機構の構成を示す構成図。

【図２１】図２０における主要部を示す斜視図。

【図２２】光カプラ検知方式の動作原理を説明する説明
図。

【図２３】本発明の第３の実施の形態におけるメモリ方
式のプローブ情報検知機構の構成を示す構成図。

【図２４】図２３のメモリ検知方式の動作原理を説明す
る説明図。

【図２５】第４の実施の形態の光イメージング装置に用
いられる光プローブを示す概略構成図。

【図２６】第４の実施の形態の光イメージング装置の概
略構成を示す回路ブロック図。

【図２７】図２６の光検出部の概略構成を示す回路ブロ
ック図。

【図２８】スキャナにより走査される光学素子で得た画
像データをサンプリングする際の様子を示す説明図。

【図２９】図２８（ｄ）の画像データを等時間間隔のド
ットとして表示した表示画像を示す説明図。

【図３０】プローブデータ部に記憶されるデータテーブ
ル。

【図３１】信号発生器のＸドライブの概略構成を示す回
路ブロック図。

【図３２】４点補間法を説明するためのグラフ。

【図３３】データ列番号ＢｊとＸ方向の補間係数Ｋｘ_ｊ
との関係を求める際のグラフ。

【図３４】データ列番号ＡｉとＹ方向の補間係数Ｋｙ_ｊ
との関係を求める際のグラフ。

【図３５】画像データに補間処理を施した際の説明図。

【図３６】信号発生器の定常状態のタイミングチャート
を示すグラフ。

【図３７】Ｙドライブ信号が＋の最大値となる際のタイ
ミングチャートを示すグラフ。

【図３８】第１フレーム目（往路）のＹトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力される際のタイミングチャート
を示すグラフ。

【図３９】１フレーム分のサンプリングが終了する直前
のタイミングチャートを示すグラフ。

【図４０】Ｙドライブ信号が−の最大値となる際のタイ
ミングチャートを示すグラフ。

【図４１】第２フレーム目（復路）のＹトリガー信号
（Ｙ−Ｓｙｎｃ）が出力される際のタイミングチャート
を示すグラフ。

【図４２】第２フレームのサンプリングが終了する直前
のタイミングチャートを示すグラフ。

【図４３】歪みを有する駆動波形を示すグラフ。

【図４４】第５の実施の形態の光イメージング装置の概
略構成を示す回路ブロック図。

【図４５】図４４の光イメージング装置の変形例を示す
回路ブロック図。

【図４６】ほぼ同じ共振周波数でＸスキャナとＹスキャ
ナとを駆動する際の駆動周波数の波形を示すグラフ。

【図４７】図４６の駆動周波数で駆動されるＸスキャナ
とＹスキャナとのスキャンニングパターンを示すグラ
フ。

【図４８】図４７のスキャンニングを続けた場合に得ら
れるサンプリングポイントを示すグラフ。

【図４９】第７の実施の形態の光イメージング装置の要
部概略を示す回路ブロック図。

【図５０】図４９のＤ／Ａ入力値変換マトリクスに入力
される特性データのグラフ。

【図５１】ゲイン調整処理を示すフローチャート。

【図５２】図４９の光イメージング装置の変形例を示す
回路ブロック図。

【図５３】ゲイン調整レベルの算出パターンを示す説明
図。

【図５４】ゲイン調整処理を示すフローチャート。

【図５５】図５４のゲイン算出処理を示すフローチャー
ト。

【図５６】図５５の処理ａを示すフローチャート。

【図５７】図５５の処理ｂを示すフローチャート。

【図５８】図５５の処理ｃを示すフローチャート。

【図５９】図５５の処理ｄを示すフローチャート。

【図６０】図５５の処理ｅを示すフローチャート。

【図６１】図５５の処理ｆを示すフローチャート。

【図６２】第８の実施の形態の光イメージング装置の要
部概略を示す回路ブロック図。

【図６３】図６２のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）の周
波数特性を示すグラフ。

【図６４】フィルタ調整処理を示すフローチャート。

【図６５】入力信号ｘに対する出力信号ｙのγ補正を示
すグラフ。

【符号の説明】

１…光イメージング装置 ２…低干渉性光源 ３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂ、８、１１…シングルモードフ
ァイバ（光ファイバ） ４…光カップラ ６…観測装置 ７…光ロータリジョイント ９…光プローブ １０…コネクタ部（装着部） １２…生体組織 １３…光路長走査部 １３ａ…光路長走査機構 １３ｂ…光路長調整機構 １４…レンズ １５…ミラー １６…アクチュエータ １７…アクチュエータ制御回路 １８…コンピュータ １９…光検出器（ＰＤ） ２１…信号処理回路 ２３…モニタ ２４…駆動部 ２５…回転駆動手段 ２６…固定台 ２７…進退移動手段 ２８…駆動制御回路 ３１…シース ３２、３５…モータ ３３…モータロータ ３４…ベルト ３６…回転プレート ３７…駆動ロッド ３８…プローブ情報特定手段 ３９…プローブ情報保持手段 ４０…プローブ情報検知手段 ４５…検知ピン ４６…マイクロスイッチ

フロントページの続き (72)発明者 大川 敦 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） 2F064 AA09 BB07 EE01 FF05 GG02 GG12 GG24 GG52 HH01 HH05 KK01 2F065 AA52 FF04 FF51 LL02 LL12 LL22 MM14 MM15 QQ03 QQ24 QQ31 QQ36 SS02 2G059 AA05 AA06 BB12 CC16 EE02 EE09 EE11 FF01 GG10 HH01 HH06 JJ11 JJ12 JJ13 JJ15 JJ17 KK01 LL01 MM01 MM04 MM08 MM09 MM10 MM18 NN01 PP01 PP04 4C061 AA00 BB05 CC07 DD00 FF46 FF47 LL03 MM10 NN01 NN05 QQ01 QQ09 RR06 RR18 RR26 SS11 SS21 WW04 WW20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に低干渉性光を照射し、前記被検
   体から反射・散乱した反射・散乱光の情報から前記被検
   体の断層像を構築する光イメージング装置であって、 前記低干渉性光を発生する光源と、 前記低干渉性光を計測光と参照光に二分岐させる光分岐
   手段と、 前記計測光を被検体に伝送・受光するための交換可能な
   光コネクタ部を持つ光プローブ部と、 前記光プローブと接続し、前記計測光を被検体に対して
   走査させるスキャニング駆動手段と、 前記被検体で反射・散乱された計測光と干渉する前記参
   照光の光路長を調整する光ディレイ手段と、 前記計測光と前記参照光の光学特性を調整する光学系調
   整手段と、 前記受信光と参照光との干渉光を検出する光検出手段
   と、 前記光検出手段が検出した信号を処理し、前記被検体の
   断層画像を生成する画像生成手段と、 前記被検体の断層画像の表示パラメータを調整する画像
   表示調整手段とを有する光イメージング装置において、 前記光プローブに該光プローブの特徴情報を保持する情
   報保持手段と前記光プローブの情報を検知する情報検知
   手段を設け、 前記情報検知手段からの検知情報により、前記スキャニ
   ング駆動手段、前記光学系調整手段、及び前記画像表示
   調整手段の少なくとも何れか一つを制御する制御手段を
   備えたことを特徴とする光イメージング装置。
2. 【請求項２】 前記計測光を被検体に対して走査させる
   前記スキャニング駆動手段が前記光プローブの出光部を
   走査させるプローブスキャニング駆動手段であることを
   特徴とする請求項１記載の光イメージング装置。
3. 【請求項３】前記プローブスキャニング駆動手段が、前
   記光プローブを光プローブの軸方向に対して進退走査さ
   せる駆動手段であることを特徴とする請求項２記載の光
   イメージング装置。