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JP2015179053A - Tomographic imaging device and control method of the same - Google Patents

Tomographic imaging device and control method of the same Download PDF

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JP2015179053A
JP2015179053A JP2014057399A JP2014057399A JP2015179053A JP 2015179053 A JP2015179053 A JP 2015179053A JP 2014057399 A JP2014057399 A JP 2014057399A JP 2014057399 A JP2014057399 A JP 2014057399A JP 2015179053 A JP2015179053 A JP 2015179053A
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Japan
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interference light
data
light
light data
fifo memory
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JP2014057399A
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Japanese (ja)
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庸蔵 福田
Yozo Fukuda
庸蔵 福田
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a rotation velocity of an imaging core to be increased without deteriorating resolution.SOLUTION: A tomographic imaging device acquiring a cross sectional image by generating interference light between reflection light and reference light by use of light output from a light source repeating wavelength sweep has a FIFO memory that stores interference light data to be obtained based on the interference light in plurality of lines, and destroys the oldest interference light data in accordance with writing of new interference light data. The tomographic imaging device is configured to: write interference light data obtained from the interference light in synchronization with repetition of the wavelength sweep in the FIFO memory as non-used interference light data; read the oldest non-used interference light data of pieces of interference data stored in the FIFO memory for each rotation of an imaging core at a prescribed angle; generate line data; and control a rotating velocity of the imaging core or cycle of the wavelength sweep on the basis of the number of pieces of non-used interference light data stored in the FIFO memory.

Description

本発明は、光周波数領域イメージング(OFDI)により断層像の撮影を行う断層像撮影装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a tomographic imaging apparatus that performs tomographic imaging by optical frequency domain imaging (OFDI) and a control method thereof.

OFDIを用いた断層像撮影装置では、光学レンズと光学ミラーを有する光送受信部(イメージングコア)と、この光送受信部を先端に取り付けたドライブシャフトとを内蔵し、少なくとも先端部が透明なカテーテルシースを有するカテーテルが用いられる。血管の断層像撮影においては、そのカテーテルを患者の血管内に導く。そして、イメージングコアを回転させながら、光学ミラーを介して血管壁に光を照射し、血管壁からの反射光を再度、その光学ミラーを介して受光することでラジアル走査を行い、得られた反射光と参照光とで生成される干渉光を元に血管の断面画像を構成する。また、ドライブシャフトを回転させながら、所定速度で引っ張る操作(一般にプルバックと呼ばれる)を行うことで、血管の長手方向の内腔面の3次元画像を形成する。   In a tomography apparatus using OFDI, an optical transmission / reception unit (imaging core) having an optical lens and an optical mirror, and a drive shaft with the optical transmission / reception unit attached to the distal end are built in, and at least the distal end is transparent catheter sheath A catheter is used. In blood vessel tomography, the catheter is guided into the patient's blood vessel. Then, while rotating the imaging core, light is applied to the blood vessel wall through the optical mirror, and the reflected light from the blood vessel wall is received again through the optical mirror to perform radial scanning, and the obtained reflection is obtained. A cross-sectional image of the blood vessel is constructed based on the interference light generated by the light and the reference light. Also, a three-dimensional image of the lumen surface in the longitudinal direction of the blood vessel is formed by performing an operation of pulling at a predetermined speed (generally called pullback) while rotating the drive shaft.

具体例としてラジアル走査では、ドライブシャフトの1回転の間に512個のラジアル方向のラインデータが取得され、断層像が生成される。各ラインデータは、波長の1掃引の間に取得された干渉光データである。すなわち、ドライブシャフトが360/512度回転する毎に波長掃引が1回行われるように両者の同期をとることが好ましい。すなわち、ドライブシャフトの回転と波長掃引を正確に同期させることが好ましいが、そのような同期は技術的に困難である。   As a specific example, in radial scanning, 512 radial line data are acquired during one rotation of the drive shaft, and a tomographic image is generated. Each line data is interference light data acquired during one sweep of wavelength. That is, it is preferable to synchronize the two so that the wavelength sweep is performed once every time the drive shaft rotates 360/512 degrees. In other words, it is preferable to accurately synchronize the rotation of the drive shaft and the wavelength sweep, but such synchronization is technically difficult.

一般に断層像撮影装置ではドライブシャフトの所定回転角度(例えば1/512回転)毎に、最近の掃引に同期して取得した干渉光データを使用して1次元のラインデータを作成している。すなわち、1掃引毎に新しい1ラインの干渉光データでバッファメモリが上書きされ、所定回転角度毎にバッファから1ラインの干渉光データが読み出される。ここで、波長掃引の周期とドライブシャフトの所定回転角度の回転時間がほぼ同じであれば、バッファへの干渉光データの1ラインの書込みとバッファからの干渉光データの1ラインの読み出しが交互に行われるようになる。   In general, the tomographic imaging apparatus creates one-dimensional line data using interference light data acquired in synchronization with the latest sweep at every predetermined rotation angle (for example, 1/512 rotation) of the drive shaft. That is, the buffer memory is overwritten with a new line of interference light data for each sweep, and one line of interference light data is read from the buffer at every predetermined rotation angle. Here, if the wavelength sweep cycle and the rotation time of the predetermined rotation angle of the drive shaft are substantially the same, writing one line of interference light data to the buffer and reading one line of interference light data from the buffer are alternately performed. To be done.

しかしながらドライブシャフトの回転速度が波長掃引の周期に対して相対的に遅くなると、いくつかの掃引で取得された干渉光データは読み飛ばされてしまう。反対にドライブシャフトの回転速度が波長掃引の周期に対して相対的に速くなると、バッファへ新たな1ラインの干渉光データが書き込まれる前に複数回の読み出しが実行されてしまう。そのため、1回の掃引で取得したデータが複数回使用されるという、重複読み出しが生じることになる。後者のような重複読み出しが発生した場合、たとえば512本といった一定本数のラインデータで構築される断層画像のうち、複数のラインデータの内容が同じになるため、解像度が低下することになる。重複読みの発生をより確実に回避するために、ドライブシャフトの所定角度の回転時間が波長の掃引周期より短くならないように、波長掃引の周期に対してドライブシャフトの回転速度を遅くすることが提案されている(特許文献1)。   However, when the rotational speed of the drive shaft is relatively slow with respect to the wavelength sweep period, the interference light data acquired in some sweeps is skipped. On the other hand, when the rotational speed of the drive shaft becomes relatively faster with respect to the wavelength sweeping cycle, a plurality of readings are executed before a new line of interference light data is written to the buffer. For this reason, redundant reading occurs in which data acquired by one sweep is used a plurality of times. When overlapping reading like the latter occurs, since the contents of a plurality of line data are the same among the tomographic images constructed by a fixed number of line data such as 512, the resolution is lowered. In order to avoid the occurrence of duplicate readings more reliably, it is proposed to reduce the rotation speed of the drive shaft with respect to the wavelength sweep period so that the rotation time of the predetermined angle of the drive shaft does not become shorter than the wavelength sweep period. (Patent Document 1).

特開2007−268132号公報JP 2007-268132 A

しかしながら、ドライブシャフトの回転速度を遅くすると、断層像1枚の構築時間が光の掃引周期から決まる理論値よりも遅くなる。そのため、光送受信部をカテーテル内で引いたときに得られる縦断面画像の掃引方向の分解能が荒くなってしまう。   However, if the rotational speed of the drive shaft is slowed down, the construction time of one tomographic image becomes slower than the theoretical value determined from the light sweep cycle. Therefore, the resolution in the sweep direction of the longitudinal section image obtained when the optical transmission / reception unit is pulled inside the catheter becomes rough.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、解像度の劣化を抑えつつ、高速なイメージングコアの回転による断層像撮影を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize tomographic imaging by high-speed imaging core rotation while suppressing deterioration in resolution.

上記の目的を達成するための本発明の一態様による断層像撮影装置は以下の構成を備える。すなわち、
波長掃引を繰り返す光源から出力された光を用いて計測光と参照光を生成し、イメージングコアを介して取得される前記計測光の反射光と前記参照光との干渉光を検出することにより断面画像を取得する断層像撮影装置であって、
前記干渉光に基づいて得られる干渉光データを複数ライン格納し、新たな干渉光データの書き込みに応じて最も古い干渉光データを破棄するFIFOメモリと、
前記光源の波長掃引の繰り返しに同期して、前記干渉光から得られた干渉光データを未使用の干渉光データとして前記FIFOメモリに書き込む書込手段と、
前記イメージングコアの所定角度の回転毎に前記FIFOメモリに格納されている最も古い未使用の干渉光データを用いてラインデータを生成する生成手段と、ここで前記ラインデータの生成に用いられた干渉光データは使用済みとして扱われ、
前記FIFOメモリに格納されている未使用の干渉光データの数に基づいて前記イメージングコアの回転速度または前記波長掃引の周期を制御する第1制御手段とを備える。
In order to achieve the above object, a tomographic imaging apparatus according to one aspect of the present invention comprises the following arrangement. That is,
A cross-section by generating measurement light and reference light using light output from a light source that repeats wavelength sweep, and detecting interference light between the reflected light of the measurement light and the reference light acquired via an imaging core A tomography apparatus for acquiring an image,
A FIFO memory that stores a plurality of lines of interference light data obtained based on the interference light, and discards the oldest interference light data in response to writing of new interference light data;
Writing means for writing interference light data obtained from the interference light into the FIFO memory as unused interference light data in synchronization with repetition of wavelength sweep of the light source;
Generation means for generating line data using the oldest unused interference light data stored in the FIFO memory every rotation of the imaging core by a predetermined angle, and the interference used for generating the line data here Optical data is treated as used,
First control means for controlling the rotation speed of the imaging core or the period of the wavelength sweep based on the number of unused interference light data stored in the FIFO memory.

本発明によれば、解像度の劣化を抑えつつ、高速なイメージングコアの回転による断層像撮影を実現することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to realize tomographic imaging by high-speed imaging core rotation while suppressing resolution degradation.

実施形態による断層像撮影装置の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the tomography apparatus by embodiment. 実施形態における断層像撮影装置100のブロック構成図。1 is a block configuration diagram of a tomography apparatus 100 according to an embodiment. 断面画像の再構成処理の概要を説明するための図。The figure for demonstrating the outline | summary of the reconstruction process of a cross-sectional image. 実施形態による干渉光データ、ラインデータを取得するための構成を説明する図。The figure explaining the structure for acquiring the interference light data and line data by embodiment. 波長掃引同期パルスおよびエンコーダパルスを説明する図。The figure explaining a wavelength sweep synchronous pulse and an encoder pulse. 干渉光データ保持部、干渉光データ読出部の構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the structure of an interference light data holding part and an interference light data reading part. セレクタ制御部による干渉光データの選択動作を説明する図。The figure explaining the selection operation | movement of the interference light data by a selector control part. ラジアル走査モータの起動時の回転速度制御構成を説明する図。The figure explaining the rotational speed control structure at the time of starting of a radial scanning motor. 実施形態の断層像撮影装置の動作を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining the operation of the tomography apparatus according to the embodiment. 実施形態の断層像撮影装置の動作を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining the operation of the tomography apparatus according to the embodiment.

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態の一つを説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係わる波長掃引光源を利用した、OFDIによる断層像撮影装置100の全体構成の一例を示す図である。断層像撮影装置100は、光プローブ部101と、プルバック部102と、操作制御装置103で構成され、プルバック部102と操作制御装置103は、コネクタ105を介してケーブル104で接続されている。このケーブル104には、光ファイバ、並びに各種信号線が収容されている。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a tomographic imaging apparatus 100 using OFDI that uses a wavelength swept light source according to an embodiment of the present invention. The tomographic imaging apparatus 100 includes an optical probe unit 101, a pull back unit 102, and an operation control device 103. The pull back unit 102 and the operation control device 103 are connected by a cable 104 via a connector 105. The cable 104 accommodates an optical fiber and various signal lines.

光プローブ部101は、光ファイバを回転自在に収容する。この光ファイバの先端には、操作制御装置103からプルバック部102を介在して伝送された光(測定光)を、光ファイバの中心軸に対してほぼ直行する方向に送信するとともに、送信した光の外部からの反射光を受信するための光送受信部を有するイメージングコア250(図2)が設けられている。   The optical probe unit 101 accommodates an optical fiber rotatably. At the tip of this optical fiber, light (measurement light) transmitted from the operation control device 103 via the pullback unit 102 is transmitted in a direction substantially perpendicular to the central axis of the optical fiber, and the transmitted light An imaging core 250 (FIG. 2) having an optical transmission / reception unit for receiving reflected light from outside is provided.

プルバック部102は、光プローブ部101に設けられたアダプタを介して、光プローブ部101内の光ファイバを保持する。そして、プルバック部102に内蔵されたモータを駆動させることで光プローブ部101内の光ファイバを回転させることで、その先端に設けられたイメージングコア250を回転させることが可能になっている。また、プルバック部102は、内蔵の直線駆動部に設けられたモータを駆動して、光プローブ部101内の光ファイバを所定速度で引っ張る(プルバック部と呼ばれる所以である)処理も行う。   The pullback unit 102 holds the optical fiber in the optical probe unit 101 via an adapter provided in the optical probe unit 101. The imaging core 250 provided at the tip can be rotated by rotating the optical fiber in the optical probe unit 101 by driving a motor built in the pullback unit 102. The pullback unit 102 also drives a motor provided in the built-in linear drive unit and pulls the optical fiber in the optical probe unit 101 at a predetermined speed (this is the reason called the pullback unit).

上記構成により、光プローブ部101を患者の血管内に案内し、プルバック部102に内蔵したラジアル走査モータ241(図2)を駆動して、光プローブ101内の光ファイバを回転させることで、血管壁および内腔面を360度に渡ってスキャンすることが可能になる。さらに、プルバック部102が直線駆動部243(図2)によって光プローブ部101内の光ファイバを所定速度で引っ張ることで、血管軸に沿ったスキャンが行われることになり、結果的に血管の内側から見た断層像を構築することが可能となる。   With the above configuration, the optical probe unit 101 is guided into the blood vessel of the patient, the radial scanning motor 241 (FIG. 2) built in the pullback unit 102 is driven, and the optical fiber in the optical probe 101 is rotated, whereby the blood vessel It is possible to scan the wall and lumen surface over 360 degrees. Further, the pullback unit 102 pulls the optical fiber in the optical probe unit 101 at a predetermined speed by the linear drive unit 243 (FIG. 2), so that scanning along the blood vessel axis is performed. It is possible to construct a tomographic image as seen from above.

操作制御装置103は、断層像撮影装置100の動作を統括制御する機能、ユーザ指示に基づく各種設定値を装置内に入力する機能、測定により得られたデータを処理し、体腔内の断層画像として表示する機能などを有する。操作制御装置103には、本体制御部111、プリンタ/DVDドライブ115、操作パネル112及びLCDモニタ113、等が設けられている。   The operation control apparatus 103 has a function for overall control of the operation of the tomography apparatus 100, a function for inputting various setting values based on user instructions into the apparatus, and processing data obtained by the measurement as a tomographic image in the body cavity. It has a function to display. The operation control device 103 includes a main body control unit 111, a printer / DVD drive 115, an operation panel 112, an LCD monitor 113, and the like.

本体制御部111は、光断層画像を生成する。光断層画像は、測定により得られた反射光と光源からの光を分離することで得られた参照光とを干渉させることで干渉光データを生成するとともに、当該干渉光データに基づいて生成されたラインデータを処理することにより生成される。プリンタ/DVDドライブ115は、本体制御部111における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。操作パネル112は、ユーザが各種設定値及び指示の入力を行なうユーザインターフェースである。LCDモニタ113は、表示装置として機能し、例えば、本体制御部111において生成された断層画像を表示する。114は、ポインティングデバイス(座標入力装置)としてのマウスである。   The main body control unit 111 generates an optical tomographic image. The optical tomographic image generates interference light data by causing interference between reflected light obtained by measurement and reference light obtained by separating light from the light source, and is generated based on the interference light data. It is generated by processing the line data. The printer / DVD drive 115 prints the processing result in the main body control unit 111 or stores it as data. The operation panel 112 is a user interface through which a user inputs various setting values and instructions. The LCD monitor 113 functions as a display device and displays, for example, a tomographic image generated by the main body control unit 111. Reference numeral 114 denotes a mouse as a pointing device (coordinate input device).

次に、断層像撮影装置100の機能構成について説明する。図2は、断層像撮影装置100のブロック構成図である。以下、図2を用いて波長掃引型OCT(OFDI)の機能構成について説明する。   Next, the functional configuration of the tomography apparatus 100 will be described. FIG. 2 is a block configuration diagram of the tomographic imaging apparatus 100. Hereinafter, the functional configuration of the wavelength sweep type OCT (OFDI) will be described with reference to FIG.

図2において、201は断層像撮影装置の全体の制御を司る信号処理部であり、マイクロプロセッサをはじめ、いくつかの回路で構成される。210はハードディスクに代表される不揮発性の記憶装置であり、信号処理部201が実行する各種プログラムやデータファイル等を格納している。202は信号処理部201内に設けられたメモリ(RAM)である。203は波長掃引光源であり、時間軸に沿って、予め設定された範囲内で変化する波長の光を繰り返し発生する光源である。   In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a signal processing unit that controls the entire tomographic imaging apparatus, and includes a microprocessor and several circuits. Reference numeral 210 denotes a non-volatile storage device represented by a hard disk, which stores various programs executed by the signal processing unit 201, data files, and the like. Reference numeral 202 denotes a memory (RAM) provided in the signal processing unit 201. A wavelength swept light source 203 is a light source that repeatedly generates light having a wavelength that changes within a preset range along the time axis.

波長掃引光源203から出力された光は、第1のシングルモードファイバ271の一端に入射され、先端側に向けて伝送される。第1のシングルモードファイバ271は、途中の光ファイバカップラ272において第4のシングルモードファイバ275と光学的に結合されている。光ファイバカップラ272により、波長掃引光源203からの光は、第4のシングルモードファイバ275へ向かう参照光と、第1のシングルモードファイバ271の先端側へ向かう計測光に分岐される。   The light output from the wavelength swept light source 203 is incident on one end of the first single mode fiber 271 and transmitted toward the distal end side. The first single mode fiber 271 is optically coupled to the fourth single mode fiber 275 at an intermediate optical fiber coupler 272. By the optical fiber coupler 272, the light from the wavelength swept light source 203 is branched into reference light traveling toward the fourth single mode fiber 275 and measurement light traveling toward the distal end side of the first single mode fiber 271.

第1のシングルモードファイバ271における光ファイバカップラ272よりも先端側から発した光(計測光)は、コネクタ105を介して、ケーブル104内の第2のシングルモードファイバ273に導かれる。この第2のシングルモードファイバ273の他端はプルバック部102内の光ロータリージョイント230に接続されている。   Light (measurement light) emitted from the front end side of the optical fiber coupler 272 in the first single mode fiber 271 is guided to the second single mode fiber 273 in the cable 104 via the connector 105. The other end of the second single mode fiber 273 is connected to the optical rotary joint 230 in the pullback unit 102.

一方、光プローブ部101はプルバック部102と接続するためのアダプタ101aを有する。そして、このアダプタ101aにより光プローブ部101をプルバック部102に接続することで、光プローブ部101が安定してプルバック部102に保持される。さらに、光プローブ部101内に回転自在に収容された第3のシングルモードファイバ274の端部が、光ロータリージョイント230に接続される。この結果、第2のシングルモードファイバ273と第3のシングルモードファイバ274が光学的に結合される。第3のシングルモードファイバ274の他方端(光プローブ部101の先頭部分側)には、光を回転軸に対してほぼ直行する方向に出射するミラーとレンズを搭載したイメージングコア250が設けられている。   On the other hand, the optical probe unit 101 has an adapter 101 a for connecting to the pullback unit 102. Then, the optical probe unit 101 is stably held by the pullback unit 102 by connecting the optical probe unit 101 to the pullback unit 102 by the adapter 101a. Further, the end of the third single mode fiber 274 rotatably accommodated in the optical probe unit 101 is connected to the optical rotary joint 230. As a result, the second single mode fiber 273 and the third single mode fiber 274 are optically coupled. At the other end of the third single-mode fiber 274 (on the leading portion side of the optical probe unit 101), an imaging core 250 is provided that mounts a mirror and a lens that emits light in a direction substantially perpendicular to the rotation axis. Yes.

上記の結果、波長掃引光源203が発した光は、第1のシングルモードファイバ271、第2のシングルモードファイバ273、第3のシングルモードファイバ274を介して、第3のシングルモードファイバ274の端部に設けられたイメージングコア250に導かれる。イメージングコア250は、この光を、ファイバの軸に直行する方向に出射するとともに、その反射光を受信し、その受信した反射光が今度は逆に導かれ、操作制御装置103に返される。   As a result, the light emitted from the wavelength swept light source 203 passes through the first single mode fiber 271, the second single mode fiber 273, and the third single mode fiber 274 to the end of the third single mode fiber 274. Guided to an imaging core 250 provided in the section. The imaging core 250 emits this light in a direction orthogonal to the axis of the fiber, receives the reflected light, and the received reflected light is led backwards this time and returned to the operation control device 103.

一方、光ファイバカップラ272に結合された第4のシングルモードファイバ275の反対の端部には、参照光の光路長を微調整する光路長調整機構220が設けられている。この光路長調整機構220は、光プローブ部101を交換した場合など、個々の光プローブ部101の長さのばらつきを吸収できるよう、その長さのばらつきに相当する光路長を変化させる光路長変更手段として機能する。そのため、第4のシングルモードファイバ275に端部に位置するコリメートレンズ225が、その光軸方向である矢印226で示すように移動自在な1軸ステージ224上に設けられている。   On the other hand, an optical path length adjustment mechanism 220 for finely adjusting the optical path length of the reference light is provided at the opposite end of the fourth single mode fiber 275 coupled to the optical fiber coupler 272. The optical path length adjustment mechanism 220 changes the optical path length to change the optical path length corresponding to the variation in length so that the variation in length of each optical probe unit 101 can be absorbed, such as when the optical probe unit 101 is replaced. Functions as a means. Therefore, a collimating lens 225 located at the end of the fourth single mode fiber 275 is provided on a movable uniaxial stage 224 as indicated by an arrow 226 in the optical axis direction.

具体的には、1軸ステージ224は光プローブ部101を交換した場合に、光プローブ部101の光路長のばらつきを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変更手段として機能する。さらに、1軸ステージ224はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ部101の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、1軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能である。   Specifically, when the optical probe unit 101 is replaced, the uniaxial stage 224 functions as an optical path length changing unit having a variable range of optical path length that can absorb variations in the optical path length of the optical probe unit 101. Further, the uniaxial stage 224 also has a function as an adjusting means for adjusting the offset. For example, even when the tip of the optical probe unit 101 is not in close contact with the surface of the living tissue, the optical path length is minutely changed by the uniaxial stage, thereby setting the state to interfere with reflected light from the surface position of the living tissue. It is possible.

1軸ステージ224で光路長が微調整され、グレーティング221、レンズ222を介してミラー223にて反射された参照光は再び第4のシングルモードファイバ275に導かれる。そして、参照光は、光ファイバカップラ272にて、第1のシングルモードファイバ271側から得られた計測光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード204にて受光される。   The optical path length is finely adjusted by the uniaxial stage 224, and the reference light reflected by the mirror 223 via the grating 221 and the lens 222 is guided again to the fourth single mode fiber 275. The reference light is mixed with the measurement light obtained from the first single mode fiber 271 side by the optical fiber coupler 272 and received by the photodiode 204 as interference light.

このようにしてフォトダイオード204にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ205により増幅された後、復調器206に入力される。この復調器206では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてA/D変換器207に入力される。   The interference light received by the photodiode 204 in this manner is photoelectrically converted, amplified by the amplifier 205, and then input to the demodulator 206. The demodulator 206 performs demodulation processing for extracting only the signal portion of the interfered light, and its output is input to the A / D converter 207 as an interference light signal.

A/D変換器207では、1ラインのデジタルデータ(干渉光データ)を生成するために、干渉光信号を例えば90MHzで2048ポイント分サンプリングする。なお、サンプリング周波数を90MHzとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を40kHzにした場合に、波長掃引の周期(25μsec)の90%程度を2048点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。たとえば、さらに高速な画像取得のために、干渉光信号のサンプリング周波数を176MHz、波長の繰り返し周波数を81kHzとしたものも製品化されている。   The A / D converter 207 samples the interference light signal for 2048 points at 90 MHz, for example, in order to generate one line of digital data (interference light data). The sampling frequency of 90 MHz is based on the assumption that about 90% of the wavelength sweep cycle (25 μsec) is extracted as 2048 digital data when the wavelength sweep repetition frequency is 40 kHz. There is no particular limitation. For example, in order to obtain a higher-speed image, an interference light signal sampling frequency of 176 MHz and a wavelength repetition frequency of 81 kHz has been commercialized.

A/D変換器207にて生成された干渉光信号のデジタル信号は干渉光の強度データであり、信号処理部201に入力され、ライン単位のデジタル信号(干渉光データ)ごとに処理される。信号処理部201では、その干渉光データをFFT(高速フーリエ変換)により周波数分解して深さ方向のライン状のイメージデータ(ラインデータ)を生成する。そして、信号処理部201は、このラインデータを座標変換することにより、血管内の各位置での光断面画像を構築し、所定のフレームレートでLCDモニタ113に出力する。信号処理部201は、更に光路長調整用駆動部209、通信部208と接続されている。信号処理部201は光路長調整用駆動部209を介して1軸ステージ224の位置の制御(光路長制御)を行う。   The digital signal of the interference light signal generated by the A / D converter 207 is interference light intensity data, which is input to the signal processing unit 201 and processed for each digital signal (interference light data) in units of lines. In the signal processing unit 201, the interference light data is frequency-resolved by FFT (Fast Fourier Transform) to generate line-shaped image data (line data) in the depth direction. Then, the signal processing unit 201 performs coordinate conversion on the line data to construct an optical cross-sectional image at each position in the blood vessel, and outputs it to the LCD monitor 113 at a predetermined frame rate. The signal processing unit 201 is further connected to an optical path length adjustment driving unit 209 and a communication unit 208. The signal processing unit 201 controls the position of the uniaxial stage 224 (optical path length control) via the optical path length adjustment driving unit 209.

通信部208は、いくつかの種類の駆動回路を内蔵するとともに、信号処理部201の制御下にてプルバック部102内の回転駆動装置240と通信する。具体的には、プルバック部102内の光ロータリージョイント230による第3のシングルモードファイバ274の回転を行うためのラジアル走査モータ241への駆動信号の供給、ラジアル走査モータ241の回転位置を検出するためのエンコーダ部242からの信号の受信、並びに、第3のシングルモードファイバ274を所定速度で引っ張るための直線駆動部243への駆動信号の供給である。   The communication unit 208 incorporates several types of drive circuits and communicates with the rotation drive device 240 in the pullback unit 102 under the control of the signal processing unit 201. Specifically, a drive signal is supplied to the radial scanning motor 241 for rotating the third single-mode fiber 274 by the optical rotary joint 230 in the pullback unit 102, and the rotational position of the radial scanning motor 241 is detected. Signal from the encoder unit 242 and supply of a drive signal to the linear drive unit 243 for pulling the third single mode fiber 274 at a predetermined speed.

なお、信号処理部201における上記処理も、所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現されるものとする。   Note that the above processing in the signal processing unit 201 is also realized by a predetermined program being executed by a computer.

上記構成において、ユーザは光プローブ部101(イメージングコア250)を患者の診断対象の血管位置(冠状動脈など)に位置させ、ユーザの操作によってプローブ先端から透明なフラッシュ液(通常は生理食塩水や造影剤)を血管内に放出させる。撮影時における血液の影響を除外するためである。そして、ユーザがスキャン開始の指示入力を行うと、信号処理部201は、波長掃引光源203を駆動し、ラジアル走査モータ241並びに直線駆動部243を駆動させる(以降、ラジアル走査モータ241と直線駆動部243の駆動による光の照射と受光処理をスキャニングと呼ぶ)。この結果、波長掃引光源203から波長掃引光が、上記のような経路でイメージングコア250に供給される。このとき、光プローブ部101の先端位置にあるイメージングコア250は回転しながら、回転軸に沿って移動することになるので、イメージングコア250は、回転しながら、なおかつ、血管軸に沿って移動しながら、血管内腔面への光の出射とその反射光の受信を行うことになる。   In the above configuration, the user positions the optical probe unit 101 (imaging core 250) at the blood vessel position (coronary artery or the like) of the patient's diagnosis target, and a transparent flush liquid (usually physiological saline or (Contrast agent) is released into the blood vessel. This is to exclude the influence of blood at the time of photographing. When the user inputs an instruction to start scanning, the signal processing unit 201 drives the wavelength swept light source 203 to drive the radial scanning motor 241 and the linear driving unit 243 (hereinafter, the radial scanning motor 241 and the linear driving unit). (Light irradiation and light reception processing by driving 243 is called scanning). As a result, the wavelength swept light is supplied from the wavelength swept light source 203 to the imaging core 250 through the path as described above. At this time, the imaging core 250 at the tip position of the optical probe unit 101 moves along the rotation axis while rotating, so the imaging core 250 moves along the blood vessel axis while rotating. However, light is emitted to the blood vessel lumen surface and the reflected light is received.

ここで、1枚の光断面画像の生成にかかる処理について図3を用いて簡単に説明する。図3はイメージングコア250が位置する血管の内腔面301の断面画像の再構成処理を説明するための図である。イメージングコア250の1回転(360度)する間に、複数回の測定光の送信と受信を行う。1回の波長掃引の間の光の送受信により、その光を照射した方向の1ラインのデータを得ることができる。従って、1回転の間に、例えば512回の波長掃引された光の送受信を行うことで、回転中心302から放射状に延びる512個のラインデータを得ることができる。このラインのデータを、公知の演算を行なうことで、回転中心位置から半径方向(r方向)に向かう3Dモデルデータを生成していく。このモデルデータにおける1ラインは、1024個の輝度値I0乃至I1023で構成されたラインデータ350である。I0が回転中心位置にあり、I1023が回転中心位置から最も遠い位置の輝度値である。   Here, a process for generating one optical cross-sectional image will be briefly described with reference to FIG. FIG. 3 is a view for explaining the reconstruction processing of the cross-sectional image of the lumen surface 301 of the blood vessel in which the imaging core 250 is located. During one rotation (360 degrees) of the imaging core 250, the measurement light is transmitted and received a plurality of times. By transmitting and receiving light during one wavelength sweep, it is possible to obtain one line of data in the direction of irradiation with the light. Therefore, 512 line data extending radially from the rotation center 302 can be obtained by transmitting and receiving, for example, 512 times wavelength-swept light during one rotation. By performing a known calculation for the data of this line, 3D model data is generated from the rotation center position in the radial direction (r direction). One line in the model data is line data 350 composed of 1024 luminance values I0 to I1023. I0 is at the rotation center position, and I1023 is a luminance value at a position farthest from the rotation center position.

こうして得られた512個のラインデータは、回転中心位置の近傍では密で、回転中心位置から離れるにつれて互いに疎になっていく。そこで、この各ラインの空いた空間における画素については、周知の補間処理を行なって生成していき、人間が視覚できる2次元の断面画像を生成することになる。そして、生成された2次元断面画像を血管軸に沿って互いに接続することで、3次元血管画像を得ることができる。なお、2次元の断面画像の中心位置は、イメージングコア250の回転中心位置と一致するが、血管断面の中心位置ではない点に注意されたい。   The 512 line data obtained in this way are dense in the vicinity of the rotation center position, and become sparse with each other as the distance from the rotation center position increases. Therefore, the pixels in the empty space of each line are generated by performing a known interpolation process, and a two-dimensional cross-sectional image that can be seen by humans is generated. A three-dimensional blood vessel image can be obtained by connecting the generated two-dimensional cross-sectional images to each other along the blood vessel axis. It should be noted that the center position of the two-dimensional cross-sectional image coincides with the rotation center position of the imaging core 250, but is not the center position of the blood vessel cross section.

波長掃引を利用した断層像撮影装置では、図3の或る1ライン分の光の出力と受信を行う期間、波長掃引光源203は時間軸に対して出力する光の波長を徐々に変えて出射する。波長掃引光源203は、公知の構成であるので特に説明はしないが、ポリゴンスキャナの回転により、1掃引につきλminからλmaxまで波長が連続的に変化する光を発生する(図5(a)を参照)。この1掃引の期間のうちの例えば90%の期間(λSからλE)が1ライン分の干渉光データの生成に用いられる。本実施形態では波長がλSになるたびにパルス信号(以下、波長掃引同期パルス411)が出力される。換言すれば、波長掃引同期パルス411が出力されてから次の波長掃引同期パルス411が出力されるまでの期間が、図3の1ライン分のデータを得るための期間となる。 In the tomographic imaging apparatus using the wavelength sweep, the wavelength sweep light source 203 emits light by gradually changing the wavelength of the output light with respect to the time axis during a period of light output and reception for a certain line in FIG. To do. The wavelength swept light source 203 has a known configuration and will not be described in particular. However, rotation of the polygon scanner generates light whose wavelength continuously changes from λ min to λ max per sweep (FIG. 5A). See). For example, 90% of the one sweep period (λ S to λ E ) is used to generate interference light data for one line. In the present embodiment, a pulse signal (hereinafter, wavelength sweep synchronization pulse 411) is output every time the wavelength becomes λ S. In other words, a period from when the wavelength sweep synchronization pulse 411 is output until the next wavelength sweep synchronization pulse 411 is output is a period for obtaining data for one line in FIG.

なお、光の送受信の際には、光プローブ部101のカテーテルシース自身からの反射もあるので、図3に示す如く、断面画像にはカテーテルシースの影303が形成される。また、図示の符号304は、光プローブ部101を患部まで案内するガイドワイヤの影である。ガイドワイヤは金属製であり、光を透過しない。よって、回転中心302から見てガイドワイヤの裏側部分の画像を得ることはできない。図示はあくまで概念図であると認識されたい。   When light is transmitted and received, since there is also reflection from the catheter sheath itself of the optical probe unit 101, a catheter sheath shadow 303 is formed in the cross-sectional image as shown in FIG. Reference numeral 304 shown in the figure is a shadow of a guide wire that guides the optical probe unit 101 to the affected part. The guide wire is made of metal and does not transmit light. Therefore, it is not possible to obtain an image of the back side portion of the guide wire as viewed from the rotation center 302. It should be recognized that the illustration is only a conceptual diagram.

次に、以上のような構成を備えた本実施形態の断層像撮影装置100において、波長掃引に同期した干渉光データの取得/保持、および、イメージングコアの回転に同期したラインデータの取得を行う構成について説明する。   Next, in the tomographic imaging apparatus 100 of the present embodiment having the above-described configuration, acquisition / holding of interference light data synchronized with wavelength sweep and acquisition of line data synchronized with the rotation of the imaging core are performed. The configuration will be described.

図4は、本実施形態の断層像撮影装置100における干渉光データ、ラインデータを取得するための機能構成を説明するブロック図である。波長掃引光源203は、光源401と、光源401が出力した光の波長を掃引する波長掃引部402である。図5の(a)〜(c)は、波長掃引部402の動作と干渉光データの取得の動作タイミングを説明する図である。波長掃引部402は、図5(a)に示すように、不図示のポリゴンスキャナの回転によりλminからλmaxまで波長掃引された光(以下、波長掃引光421)を出力する。また、波長掃引部402では、不図示のスイープトリガ検出部が出力光の所定波長(λS)を検出することにより、図5(b)に示すような波長掃引同期パルス411を出力する。図4に示されるように、波長掃引同期パルス411は干渉光データ保持部405とモータ駆動信号生成部408に入力される。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration for acquiring interference light data and line data in the tomographic imaging apparatus 100 of the present embodiment. The wavelength sweep light source 203 is a light source 401 and a wavelength sweep unit 402 that sweeps the wavelength of light output from the light source 401. FIGS. 5A to 5C are diagrams illustrating the operation of the wavelength sweep unit 402 and the operation timing of acquiring interference light data. As shown in FIG. 5A, the wavelength sweep unit 402 outputs light that has been wavelength swept from λ min to λ max by rotation of a polygon scanner (not shown) (hereinafter, wavelength swept light 421). Further, in the wavelength sweep unit 402, a sweep trigger detection unit (not shown) detects a predetermined wavelength (λ S ) of the output light, and outputs a wavelength sweep synchronization pulse 411 as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the wavelength sweep synchronization pulse 411 is input to the interference light data holding unit 405 and the motor drive signal generation unit 408.

波長掃引光421は上述した光ファイバカップラ272において参照光422と計測光423に分岐される。計測光423は光プローブ部101を構成する第3のシングルモードファイバ274およびイメージングコア250を通って被写体に照射され、その反射光424がイメージングコア250および第3のシングルモードファイバ274を通って光干渉部404へ供給される。また、参照光422は、上述したミラー223にて反射された後、光干渉部404へ供給される。光干渉部404は、図2で説明した光ファイバカップラ272、フォトダイオード204、アンプ205、復調器206を有し、反射光424と参照光422の干渉光信号を、A/D変換器207へ出力する。A/D変換器207は、干渉光信号をA/D変換して信号処理部201へ出力する。   The wavelength sweep light 421 is branched into the reference light 422 and the measurement light 423 in the optical fiber coupler 272 described above. The measurement light 423 is irradiated onto the subject through the third single mode fiber 274 and the imaging core 250 constituting the optical probe unit 101, and the reflected light 424 passes through the imaging core 250 and the third single mode fiber 274. It is supplied to the interference unit 404. The reference light 422 is supplied to the light interference unit 404 after being reflected by the mirror 223 described above. The optical interference unit 404 includes the optical fiber coupler 272, the photodiode 204, the amplifier 205, and the demodulator 206 described in FIG. 2, and the interference light signal of the reflected light 424 and the reference light 422 is sent to the A / D converter 207. Output. The A / D converter 207 performs A / D conversion on the interference light signal and outputs it to the signal processing unit 201.

一方、光プローブ部101内のイメージングコア(ドライブシャフト)を回転するラジアル走査モータ241の回転軸はエンコーダ部242と連結されている。エンコーダ部242は、ラジアル走査モータ241の所定回転角ごと(したがってイメージングコアの所定回転角ごと)にエンコーダパルスを出力する。この様子を図5(d)、(e)に示す。図3で説明したように、本実施形態では1回転あたり512本のラインデータ350を得るため、所定角度の回転毎(本実施形態では360/512度毎)にエンコーダ部242からパルス信号(以下、エンコーダパルス412)が出力される。エンコーダパルス412はモータ駆動信号生成部408および干渉光データ読出部406に入力される。   On the other hand, the rotary shaft of the radial scanning motor 241 that rotates the imaging core (drive shaft) in the optical probe unit 101 is connected to the encoder unit 242. The encoder unit 242 outputs an encoder pulse at every predetermined rotation angle of the radial scanning motor 241 (accordingly, every predetermined rotation angle of the imaging core). This is shown in FIGS. 5 (d) and 5 (e). As described with reference to FIG. 3, in this embodiment, in order to obtain 512 line data 350 per rotation, a pulse signal (hereinafter referred to as “pulse signal”) is transmitted from the encoder unit 242 at every rotation of a predetermined angle (360/512 degrees in this embodiment). Encoder pulse 412) is output. The encoder pulse 412 is input to the motor drive signal generation unit 408 and the interference light data reading unit 406.

信号処理部201の干渉光データ保持部405は、波長掃引同期パルス411に基づいて、A/D変換された干渉光信号から1ライン分の干渉光データを得て保持する。図5(c)に示されるように、干渉光データは、波長掃引同期パルス411の受信からの2048個の干渉光信号のデジタルデータで構成され、これがラインメモリに保持されることになる。図6により後述するが、干渉光データ保持部405は複数のラインメモリを有し、干渉光データを複数ライン格納するとともに新たな干渉光データの書き込みに応じて最も古い干渉光データを破棄するFIFOメモリ601が構成されている。   The interference light data holding unit 405 of the signal processing unit 201 obtains and holds interference light data for one line from the A / D converted interference light signal based on the wavelength sweep synchronization pulse 411. As shown in FIG. 5C, the interference light data is composed of digital data of 2048 interference light signals from the reception of the wavelength sweep synchronization pulse 411, and this is held in the line memory. As will be described later with reference to FIG. 6, the interference light data holding unit 405 has a plurality of line memories, stores a plurality of lines of interference light data, and discards the oldest interference light data in response to writing of new interference light data. A memory 601 is configured.

信号処理部201の干渉光データ読出部406は、FIFOメモリ601に保持されている複数ラインの干渉光データから、信号処理回路407がラインデータの生成に用いる干渉光データを選択し、出力する。干渉光データ読出部406は、干渉光データ保持部405による新たな干渉光データの保持の実行やエンコーダパルス412の入力に応じて、干渉光データの選択を制御する。信号処理回路407は、エンコーダパルス412に応じて干渉光データ読出部406により選択された干渉光データを用いて図3で説明したようなラインデータ350を生成し、断層像を形成する。   The interference light data reading unit 406 of the signal processing unit 201 selects and outputs the interference light data used by the signal processing circuit 407 to generate line data from the plurality of lines of interference light data held in the FIFO memory 601. The interference light data reading unit 406 controls the selection of interference light data in accordance with the execution of holding new interference light data by the interference light data holding unit 405 and the input of the encoder pulse 412. The signal processing circuit 407 generates line data 350 as described with reference to FIG. 3 using the interference light data selected by the interference light data reading unit 406 according to the encoder pulse 412, and forms a tomographic image.

また、干渉光データ読出部406では、FIFOメモリ601に格納されている、ラインデータの生成にまだ使用されていない干渉光データ(以下、未使用の干渉光データ)のライン数をモータ駆動信号生成部408に出力する。モータ駆動信号生成部408では、FIFOメモリ601に保持されている未使用の干渉光データのライン数に基づいてラジアル走査モータ241を制御し、イメージングコアの回転速度を制御する。   Further, the interference light data reading unit 406 generates a motor drive signal by calculating the number of lines of interference light data (hereinafter, unused interference light data) stored in the FIFO memory 601 and not yet used for generating line data. Output to the unit 408. The motor drive signal generation unit 408 controls the radial scanning motor 241 based on the number of unused interference light data lines held in the FIFO memory 601 to control the rotation speed of the imaging core.

図6は、信号処理部201の干渉光データ保持部405と干渉光データ読出部406の詳細な構成及び動作を説明するためのブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram for explaining detailed configurations and operations of the interference light data holding unit 405 and the interference light data reading unit 406 of the signal processing unit 201.

干渉光データ保持部405において、書込コントローラ611は、波長掃引同期パルス411に同期して、2048点のA/D変換後の干渉信号をバッファメモリ612にためていく。2048点の干渉信号が蓄積されると、バッファメモリ612には1ライン分の干渉光データが保持されていることになる。書込コントローラ611は、2048点の干渉信号を蓄積すると、まずFIFOメモリ601内の複数のラインメモリ613に保持されている干渉光データを順次にシフトさせる。その後、書込コントローラ611は、バッファメモリ612に保持されている1ライン分の干渉光データを#0のラインメモリ613に転送する。こうして、#7のラインメモリ613に保持されていた干渉光データは破棄され、#0〜#6のラインメモリ613に保持されていた干渉光データはそれぞれ#1〜#7のラインメモリ613に移動し、#0のラインメモリに新しい干渉光データが書き込まれる。この際に、書込コントローラ611は、FIFOメモリ601に新たな干渉光データが書き込まれたことを示す書込信号をセレクタ制御部621に出力する。   In the interference light data holding unit 405, the write controller 611 accumulates 2048 points of A / D converted interference signals in the buffer memory 612 in synchronization with the wavelength sweep synchronization pulse 411. When 2048 points of interference signals are accumulated, the buffer memory 612 holds interference light data for one line. When the write controller 611 accumulates 2048 points of interference signals, the write controller 611 first sequentially shifts the interference light data held in the plurality of line memories 613 in the FIFO memory 601. Thereafter, the write controller 611 transfers the interference light data for one line held in the buffer memory 612 to the # 0 line memory 613. Thus, the interference light data held in the # 7 line memory 613 is discarded, and the interference light data held in the # 0 to # 6 line memory 613 is moved to the # 1 to # 7 line memory 613, respectively. Then, new interference light data is written into the # 0 line memory. At this time, the write controller 611 outputs a write signal indicating that new interference light data has been written to the FIFO memory 601 to the selector control unit 621.

なお、本実施形態では、FIFOメモリ601は8つのラインメモリ613を有する構成を例示するが、ラインメモリの数はこれに限られるものではない。但し、ラインメモリ613の数が多すぎると、エンコーダパルス412と波長掃引同期パルス411との差が大きくなった場合に、画像が回転してしまう可能性がある。エンコーダパルス412の発生時にイメージングコア250が向いている方向と読み出される干渉光データのラインの位置との差が大きくなるからである。また、ラインメモリの数が少なすぎると、エンコーダパルス412と波長掃引同期パルス411との差の変動に対する許容範囲が狭くなり、干渉光データの読み飛ばしや重複読みが発生し易くなる。   In this embodiment, the FIFO memory 601 has a configuration including eight line memories 613, but the number of line memories is not limited to this. However, if the number of line memories 613 is too large, the image may be rotated when the difference between the encoder pulse 412 and the wavelength sweep synchronization pulse 411 increases. This is because when the encoder pulse 412 is generated, the difference between the direction in which the imaging core 250 faces and the position of the line of the interference light data to be read out increases. If the number of line memories is too small, the allowable range with respect to the variation in the difference between the encoder pulse 412 and the wavelength sweep synchronization pulse 411 is narrowed, and interfering light data is likely to be skipped or duplicated.

干渉光データ読出部406において、セレクタ制御部621はセレクタ622による干渉光データの選択を制御する。セレクタ622の#0〜#7の入力ポート(IN)のそれぞれには、#0〜#7のラインメモリ613が接続されている。セレクタ622は、セレクタ制御部621からの選択指示に応じて、選択された入力ポートの干渉光データを出力ポート(OUT)から出力する。セレクタ622から出力された干渉光データは、信号処理回路407に入力される。信号処理回路407は、セレクタ622から入力された干渉光データを用いて1ライン分のラインデータ350を生成する。   In the interference light data reading unit 406, the selector control unit 621 controls the selection of interference light data by the selector 622. The line memories 613 of # 0 to # 7 are connected to the input ports (IN) of # 0 to # 7 of the selector 622, respectively. The selector 622 outputs the interference light data of the selected input port from the output port (OUT) in response to the selection instruction from the selector control unit 621. The interference light data output from the selector 622 is input to the signal processing circuit 407. The signal processing circuit 407 generates line data 350 for one line using the interference light data input from the selector 622.

図7は、セレクタ制御部621による入力ポート(ラインメモリ)の選択制御を説明する図である。セレクタ制御部621は、上述した書込コントローラ611からの書込信号とエンコーダ部242からのエンコーダパルス412とに基づいて、選択すべき入力ポートを示すポインタ701を制御することによりセレクタ622による選択動作を制御する。たとえば、書込コントローラ611により、最初に干渉光データがFIFOメモリ601に書き込まれた場合、#0のラインメモリ613に未使用の干渉光データが保持され、他のラインメモリには干渉光データは存在しない。この状態において、セレクタ制御部621は、図7(a)に示されるように、ポインタ701が#0の入力ポートを示すように制御する。その結果、セレクタの出力ポートからは、#0のラインメモリ613に保持されている干渉光データが出力されることになる。なお、図7において、「既読データ」と記載されたラインメモリは、ラインデータ生成のための読み出しを終えた干渉光データが保持されている状態、あるいは干渉光データが存在しない状態である。   FIG. 7 is a diagram illustrating input port (line memory) selection control by the selector control unit 621. The selector control unit 621 performs a selection operation by the selector 622 by controlling the pointer 701 indicating the input port to be selected based on the write signal from the write controller 611 and the encoder pulse 412 from the encoder unit 242 described above. To control. For example, when interference light data is first written into the FIFO memory 601 by the writing controller 611, unused interference light data is held in the # 0 line memory 613, and interference light data is stored in other line memories. not exist. In this state, the selector control unit 621 controls the pointer 701 to indicate the input port of # 0 as shown in FIG. As a result, the interference light data held in the # 0 line memory 613 is output from the output port of the selector. In FIG. 7, the line memory described as “read data” is in a state in which interference light data that has been read for generating line data is held, or in which no interference light data exists.

たとえば、図7(a)の状態から、ラインデータ生成のための読み出しが実行されずにさらに3つの干渉光データが蓄積されると、図7(b)のように4つの未使用の干渉光データが蓄積される。上述したようにFIFOメモリ601に新たな干渉光データが保持されるたびに#0〜#7のラインメモリ613でデータの転送が行われる。そのため、図7(b)では、#3のラインメモリ613に保持されている干渉光データが最も古い未使用の干渉光データ(図7(a)で#0に保持された)データ)である。このように、セレクタ制御部621は、書込コントローラ611からの書込信号に応じてポインタ701を1つ進めることにより、最も古い未使用の干渉光データを格納しているラインメモリを指すようにポインタ701を制御する。   For example, from the state shown in FIG. 7A, when reading for line data generation is not performed and three pieces of interference light data are accumulated, four unused interference lights are used as shown in FIG. 7B. Data is accumulated. As described above, every time new interference light data is held in the FIFO memory 601, the data is transferred in the line memories 613 # 0 to # 7. Therefore, in FIG. 7B, the interference light data held in the # 3 line memory 613 is the oldest unused interference light data (data held in # 0 in FIG. 7A). . As described above, the selector control unit 621 advances the pointer 701 by one in accordance with the write signal from the write controller 611 so that it points to the line memory storing the oldest unused interference light data. The pointer 701 is controlled.

他方、エンコーダ部242からのエンコーダパルス412に応じて信号処理回路407が、セレクタ622の出力ポートより出力されている干渉光データを処理すると、当該干渉光データは処理済みのデータ、すなわち既読データとなる。したがって、セレクタ制御部621は、エンコーダパルス412に応じた信号処理回路407によるラインデータの生成に応じてポインタ701を1つ元に戻す。たとえば、図7(b)の状態でエンコーダパルス412に応じて信号処理回路407が1ラインのラインデータを生成すると、#3のラインメモリ613に保持されている干渉光データは既読データとなる。したがって、図7(c)に示されるように、ポインタ701は#2の入力ポート(#2のラインメモリ613)を示すように更新される。   On the other hand, when the signal processing circuit 407 processes the interference light data output from the output port of the selector 622 according to the encoder pulse 412 from the encoder unit 242, the interference light data is processed data, that is, read data. It becomes. Therefore, the selector control unit 621 restores the pointer 701 to one by the generation of line data by the signal processing circuit 407 corresponding to the encoder pulse 412. For example, when the signal processing circuit 407 generates one line of data in response to the encoder pulse 412 in the state of FIG. 7B, the interference light data held in the # 3 line memory 613 becomes the read data. . Therefore, as shown in FIG. 7C, the pointer 701 is updated to indicate the input port of # 2 (# 2 line memory 613).

以上のようにして、セレクタ制御部621によるポインタ701の制御により、セレクタ622の出力ポートには、FIFOメモリ601に保持されている未使用の干渉光データのうち、最も古い未使用の干渉光データが出力されることになる。なお、セレクタ制御部621は、エンコーダパルス412の検出から所定時間が経過してからポインタ701を更新する。信号処理回路407がセレクタ622から現在出力されている干渉光データを読み取るのに必要な時間を確保するためである。あるいは、信号処理回路407が、ラインデータの生成を行うべく干渉光データの読み込みを終えた時点でポインタ701を更新するための信号をセレクタ制御部621に送信し、セレクタ制御部621がこの信号にしたがってポインタ701を更新するようにしてもよい。   As described above, under the control of the pointer 701 by the selector control unit 621, the oldest unused interference light data among the unused interference light data held in the FIFO memory 601 is output to the output port of the selector 622. Will be output. Note that the selector control unit 621 updates the pointer 701 after a predetermined time has elapsed since the detection of the encoder pulse 412. This is because the time required for the signal processing circuit 407 to read the interference light data currently output from the selector 622 is secured. Alternatively, when the signal processing circuit 407 finishes reading the interference light data to generate line data, the signal processing circuit 407 transmits a signal for updating the pointer 701 to the selector control unit 621, and the selector control unit 621 receives this signal. Therefore, the pointer 701 may be updated.

図7(c)の状態になった後、次のエンコーダパルス412が入力される前に波長掃引同期パルス411が入力されれば、図7(b)の状態に戻る。しかしながら、波長掃引同期パルス411の周期がエンコーダパルス412の周期よりも長く、波長掃引同期パルス411が入力される前にエンコーダパルス412が入力されると、図7(d)に示されるようにFIFOメモリ601内の未使用の干渉光データが減少し、ポインタ701は#1の入力ポートを示すようになる。逆に、波長掃引同期パルス411の周期がエンコーダパルス412の周期よりも短いと、FIFOメモリ601内の未使用の干渉光データが増加していき、たとえば図7(e)に示されるようにポインタ701が移動する。   If the wavelength sweep synchronization pulse 411 is input before the next encoder pulse 412 is input after the state shown in FIG. 7C, the state returns to the state of FIG. 7B. However, if the period of the wavelength sweep synchronization pulse 411 is longer than the period of the encoder pulse 412 and the encoder pulse 412 is input before the wavelength sweep synchronization pulse 411 is input, the FIFO as shown in FIG. Unused interference light data in the memory 601 decreases, and the pointer 701 indicates the input port of # 1. Conversely, when the period of the wavelength sweep synchronization pulse 411 is shorter than the period of the encoder pulse 412, unused interference light data in the FIFO memory 601 increases, and for example, a pointer as shown in FIG. 701 moves.

以上より、FIFOメモリ601に格納されている未使用の干渉光データの数、すなわちポインタ701の位置から、ラジアル走査モータ241の回転速度の過不足を判断できることがわかかる。そこで、本実施形態では、モータ駆動信号生成部408は、ポインタ701の位置に関する情報をセレクタ制御部621から取得し、これに基づいてラジアル走査モータ241の回転速度を制御する。たとえば、モータ駆動信号生成部408は、FIFOメモリ601に格納されている未使用の干渉光データの数が所定数(本実施形態では4)より小さい場合にラジアル走査モータ241回転速度を減速するように駆動信号を生成する。また、FIFOメモリ601に格納されている未使用の干渉光データの数が所定数(本実施形態では4)より大きい場合には、モータ駆動信号生成部408は、ラジアル走査モータ241の回転速度を加速するように駆動信号を生成する。   From the above, it can be seen that whether the rotational speed of the radial scanning motor 241 is excessive or insufficient can be determined from the number of unused interference light data stored in the FIFO memory 601, that is, the position of the pointer 701. Therefore, in the present embodiment, the motor drive signal generation unit 408 acquires information related to the position of the pointer 701 from the selector control unit 621, and controls the rotational speed of the radial scanning motor 241 based on the information. For example, the motor drive signal generation unit 408 reduces the rotational speed of the radial scanning motor 241 when the number of unused interference light data stored in the FIFO memory 601 is smaller than a predetermined number (4 in this embodiment). A drive signal is generated. When the number of unused interference light data stored in the FIFO memory 601 is larger than a predetermined number (4 in this embodiment), the motor drive signal generation unit 408 determines the rotational speed of the radial scanning motor 241. A drive signal is generated to accelerate.

なお、以上のようなFIFOメモリ601内の未使用の干渉光データの数に基づくラジアル走査モータ241の回転制御は、エンコーダパルス412と波長掃引同期パルス411の周期をある程度調整してから行うことが望ましい。そこで、本実施形態では、ラジアル走査モータ241や波長掃引部402のポリゴンスキャナの回転開始時においては、図8に示すような構成により速度調整を行う。図8において、モータ駆動信号生成部408は、アップダウンカウンタ801と駆動制御部802を有している。アップダウンカウンタ801の加算入力には波長掃引部402からの波長掃引同期パルス411が入力され、減算入力にはエンコーダ部242からのエンコーダパルス412が入力される。したがって、アップダウンカウンタ801の出力値は、波長掃引同期パルス411のカウント値とエンコーダパルス412のカウント値との差となる。   Note that the rotation control of the radial scanning motor 241 based on the number of unused interference light data in the FIFO memory 601 as described above can be performed after adjusting the periods of the encoder pulse 412 and the wavelength sweep synchronization pulse 411 to some extent. desirable. Therefore, in this embodiment, when the rotation of the radial scanning motor 241 and the polygon scanner of the wavelength sweep unit 402 is started, speed adjustment is performed with the configuration shown in FIG. In FIG. 8, the motor drive signal generation unit 408 includes an up / down counter 801 and a drive control unit 802. The wavelength sweep synchronization pulse 411 from the wavelength sweep unit 402 is input to the addition input of the up / down counter 801, and the encoder pulse 412 from the encoder unit 242 is input to the subtraction input. Therefore, the output value of the up / down counter 801 is the difference between the count value of the wavelength sweep synchronization pulse 411 and the count value of the encoder pulse 412.

駆動制御部802は、ラジアル走査モータ241の停止中はアップダウンカウンタ801をリセットしつづけ、ラジアル走査モータ241の起動時にリセットを解除してカウントを開始する。アップダウンカウンタ801の出力値が増加する場合にはラジアル走査モータ241を加速し、アップダウンカウンタ801の出力値が減少する場合にはラジアル走査モータ241を減速する。なお、ラジアル走査モータ241はアップダウンカウンタ801のカウント値に比例するように加速、減速が制御される。以上の制御によれば、ラジアル走査モータ241の起動時では、ラジアル走査モータ241はポリゴンスキャナからの波長掃引同期パルス411の増加のペースで加速して行く。その後、両者のパルス数が接近してくるとカウント値の増加のペースが少なくなり、速度が同じになった時点で安定し、アップダウンカウンタ801のカウント値が安定する。こうして、アップダウンカウンタ801によるカウント値が所定範囲内に収まるようになった場合に、波長掃引同期パルス411とエンコーダパルス412の周期が一致したものと判断する。   The drive control unit 802 continues to reset the up / down counter 801 while the radial scanning motor 241 is stopped, and cancels the reset when the radial scanning motor 241 is started and starts counting. When the output value of the up / down counter 801 increases, the radial scanning motor 241 is accelerated, and when the output value of the up / down counter 801 decreases, the radial scanning motor 241 is decelerated. Note that acceleration and deceleration of the radial scanning motor 241 are controlled so as to be proportional to the count value of the up / down counter 801. According to the above control, when the radial scanning motor 241 is started, the radial scanning motor 241 accelerates at an increasing pace of the wavelength sweep synchronization pulse 411 from the polygon scanner. After that, when the number of pulses approaches, the pace of increase in the count value decreases, and the count value of the up / down counter 801 is stabilized when the speed becomes the same. Thus, when the count value by the up / down counter 801 falls within the predetermined range, it is determined that the periods of the wavelength sweep synchronization pulse 411 and the encoder pulse 412 coincide.

駆動制御部802は、波長掃引同期パルス411とエンコーダパルス412の周期が一致したと判断すると、ラジアル走査モータ241の回転速度制御を、アップダウンカウンタ801を用いた制御からセレクタ制御部621を用いた制御へ切り換える。セレクタ制御部621を用いた駆動制御は上述したとおりである。   When the drive control unit 802 determines that the periods of the wavelength sweep synchronization pulse 411 and the encoder pulse 412 coincide, the rotational speed control of the radial scanning motor 241 is changed from the control using the up / down counter 801 to the selector control unit 621. Switch to control. The drive control using the selector control unit 621 is as described above.

以上のような構成を有する本実施形態の断層像撮影装置100の動作について、図9、図10のフローチャートを参照して更に説明する。   The operation of the tomographic imaging apparatus 100 of the present embodiment having the above configuration will be further described with reference to the flowcharts of FIGS.

操作パネル112を介して断層像の撮影開始が指示されると、図9に示される処理が開始する。まず、ステップS901において、信号処理部201の指示により、波長掃引光源203の波長掃引部402がポリゴンスキャナの回転を開始する。続いて、ステップS902において、信号処理部201のモータ駆動信号生成部408からの指示により、ラジアル走査モータ241が回転を開始する。モータ駆動信号生成部408は、上述したように、ラジアル走査モータ241の回転開始ではアップダウンカウンタ801の出力を用いた駆動制御を行う。ステップS903において、モータ駆動信号生成部408は、上述したようにアップダウンカウンタ801のカウント値(出力値)を取得し、カウント値の変動が所定範囲に収まるようにラジアル走査モータ241の回転を制御する。アップダウンカウンタ801のカウント値が安定したならば、処理はステップS904からステップS905へ進み、モータ駆動信号生成部408は、回転速度制御をアップダウンカウンタ801を用いた制御からセレクタ制御部621を用いた制御へ切り換える。   When the start of tomographic imaging is instructed via the operation panel 112, the processing shown in FIG. 9 starts. First, in step S901, in response to an instruction from the signal processing unit 201, the wavelength sweep unit 402 of the wavelength sweep light source 203 starts to rotate the polygon scanner. Subsequently, in step S <b> 902, the radial scanning motor 241 starts rotating according to an instruction from the motor drive signal generation unit 408 of the signal processing unit 201. As described above, the motor drive signal generation unit 408 performs drive control using the output of the up / down counter 801 at the start of rotation of the radial scanning motor 241. In step S903, the motor drive signal generation unit 408 acquires the count value (output value) of the up / down counter 801 as described above, and controls the rotation of the radial scanning motor 241 so that the fluctuation of the count value falls within a predetermined range. To do. If the count value of the up / down counter 801 is stabilized, the process proceeds from step S904 to step S905, and the motor drive signal generation unit 408 uses the selector control unit 621 from the control using the up / down counter 801 to control the rotation speed. Switch to the previous control.

ステップS905において、書込コントローラ611は、波長掃引部402からの波長掃引同期パルス411にしたがって干渉光データを取得し、干渉光データをFIFOメモリ601へ書き込む処理を開始する。書込コントローラ611による干渉光データの書込処理は図10(a)のフローチャートにより後述する。セレクタ制御部621は、ポインタ701の位置に基づいて、FIFOメモリ601内に蓄積された未使用の干渉光データのライン数が、FIFOメモリ601が有するラインメモリの総数nの半分(n/2)に到達したか否かを判定する。本実施形態では、n=8なので、4ライン分の未使用の干渉光データが蓄積されたかどうかが判定される。FIFOメモリ601に未使用の干渉光データが4ライン蓄積されると、処理はステップS906からステップS907へ進み、セレクタ制御部621および信号処理回路407は、エンコーダパルス412に同期したラインデータの生成を開始する。すなわち、上述したポインタ701を用いたFIFOメモリ601からの干渉光データの読み出しが開始される。   In step S <b> 905, the write controller 611 acquires interference light data according to the wavelength sweep synchronization pulse 411 from the wavelength sweep unit 402, and starts a process of writing the interference light data to the FIFO memory 601. The writing process of the interference light data by the writing controller 611 will be described later with reference to the flowchart of FIG. Based on the position of the pointer 701, the selector control unit 621 has a line number of unused interference light data accumulated in the FIFO memory 601 that is half of the total number n of line memories included in the FIFO memory 601 (n / 2). It is determined whether or not. In this embodiment, since n = 8, it is determined whether unused interference light data for four lines has been accumulated. When four lines of unused interference light data are accumulated in the FIFO memory 601, the process proceeds from step S906 to step S907, and the selector control unit 621 and the signal processing circuit 407 generate line data in synchronization with the encoder pulse 412. Start. That is, reading of the interference light data from the FIFO memory 601 using the pointer 701 described above is started.

次に、ステップS908において、モータ駆動信号生成部408は、FIFOメモリ601内の未使用の干渉光データのライン数Nを取得する。このライン数Nは、上述したように、セレクタ制御部621から通知されるポインタ701の位置により取得される。そして、モータ駆動信号生成部408は、ライン数NとFIFOメモリ601が有するラインメモリのライン数nの半分とを比較する。上述のように本実施形態ではn=8なので、蓄積されている未使用の干渉光データのライン数Nと4(=n/2)が比較される。   Next, in step S908, the motor drive signal generation unit 408 acquires the number N of unused interference light data lines in the FIFO memory 601. The number N of lines is acquired from the position of the pointer 701 notified from the selector control unit 621 as described above. Then, the motor drive signal generation unit 408 compares the number of lines N with half the number of lines n of the line memory included in the FIFO memory 601. As described above, since n = 8 in the present embodiment, the number N of lines of unused interference light data accumulated and 4 (= n / 2) are compared.

ライン数N>4の場合は、波長掃引同期パルス411に対してエンコーダパルス412の周期が長く、未使用の干渉光データが増加する傾向にあることを意味する。したがって、処理はステップS909からステップS910へ進み、モータ駆動信号生成部408はラジアル走査モータ241の回転を加速する。他方、ライン数N<4の場合は、波長掃引同期パルス411に対してエンコーダパルス412の周期が短く、未使用の干渉光データが減少する傾向にあることを意味する。したがって、処理はステップS911からステップS912へ進み、モータ駆動信号生成部408はラジアル走査モータ241の回転を減速する。N=4の場合は、波長掃引同期パルス411とエンコーダパルス412の周期の関係が適切であると判定し、ラジアル走査モータ241の回転速度は現状を維持する。なお、加減速の度合いは、未使用の干渉光データのライン数Nとn/2との差の大きさに応じて設定されてもよいし、差の大きさに関わらず一定としてもよい。   When the number of lines N> 4, it means that the period of the encoder pulse 412 is long with respect to the wavelength sweep synchronization pulse 411 and unused interference light data tends to increase. Therefore, the process proceeds from step S909 to step S910, and the motor drive signal generation unit 408 accelerates the rotation of the radial scanning motor 241. On the other hand, when the number of lines N <4, it means that the period of the encoder pulse 412 is short with respect to the wavelength sweep synchronization pulse 411 and unused interference light data tends to decrease. Accordingly, the process proceeds from step S911 to step S912, and the motor drive signal generation unit 408 decelerates the rotation of the radial scanning motor 241. When N = 4, it is determined that the relationship between the periods of the wavelength sweep synchronization pulse 411 and the encoder pulse 412 is appropriate, and the rotational speed of the radial scanning motor 241 is maintained as it is. The degree of acceleration / deceleration may be set according to the magnitude of the difference between the number of unused interference light data lines N and n / 2, or may be constant regardless of the magnitude of the difference.

図10(a)は、書込コントローラ611によるFIFOメモリ601への干渉光データの書き込みの制御を説明するフローチャートである。書込コントローラ611は、ステップS1001において波長掃引同期パルス411の発生を待機し、波長掃引同期パルス411を検出すると、ステップS1002においてバッファメモリ612を用いて干渉光信号の蓄積を開始する。その後、書込コントローラ611は、1ライン分の干渉光信号(2048個の干渉光信号)が蓄積されると、処理をステップS1003からステップS1004へ進める。ステップS1004において、書込コントローラ611は、FIFOメモリ601の#0〜#6のラインメモリ613に格納されているそれぞれの干渉光データを#1〜#7のラインメモリ613に移動する。そして、ステップS1005において、書込コントローラ611は、FIFOメモリ601へ新しい1ラインの干渉光データを書き込む。すなわち、書込コントローラ611は、バッファメモリ612に保持されている干渉光データを#0のラインメモリ613に書き込む。   FIG. 10A is a flowchart for explaining the control of writing interference light data to the FIFO memory 601 by the write controller 611. The write controller 611 waits for the generation of the wavelength sweep synchronization pulse 411 in step S1001, and when detecting the wavelength sweep synchronization pulse 411, the writing controller 611 starts accumulation of the interference light signal using the buffer memory 612 in step S1002. Thereafter, when the interference light signals for one line (2048 interference light signals) are accumulated, the writing controller 611 advances the processing from step S1003 to step S1004. In step S1004, the write controller 611 moves the respective interference light data stored in the # 0 to # 6 line memories 613 of the FIFO memory 601 to the # 1 to # 7 line memories 613. In step S1005, the write controller 611 writes new one-line interference light data to the FIFO memory 601. That is, the write controller 611 writes the interference light data held in the buffer memory 612 into the # 0 line memory 613.

ステップS1006において、書込コントローラ611は、図7により上述したように、セレクタ制御部621のポインタ701の位置を一つ進めるべく、書込信号をセレクタ制御部621へ出力する。セレクタ制御部621は、この書込信号に応じてポインタ701を一つ進める。これにより、ポインタ701は、それまで指し示していた未使用の干渉光データを引き続き指し示すように制御される。そして、処理はステップS1001へ戻り、上述の処理が繰り返される。   In step S1006, the write controller 611 outputs a write signal to the selector control unit 621 to advance the position of the pointer 701 of the selector control unit 621 as described above with reference to FIG. The selector control unit 621 advances the pointer 701 by one according to the write signal. As a result, the pointer 701 is controlled so as to continue pointing to the unused interference light data that has been pointed to. And a process returns to step S1001 and the above-mentioned process is repeated.

図10(b)は、セレクタ制御部621、信号処理回路407による干渉光データの読み出し動作を説明するフローチャートである。ステップS1021において、セレクタ制御部621と信号処理回路407は、エンコーダパルス412の発生を待機する。信号処理回路407は、エンコーダパルス412を検出すると、ステップS1022においてセレクタ制御部621が出力している干渉光データを読み込み、ラインデータを生成する。すなわち、セレクタ制御部621と信号処理回路407により、イメージングコア(ドライブシャフト)の所定角度の回転毎にFIFOメモリ601に格納されている最も古い未使用の干渉光データを用いてラインデータが生成され、そのラインデータの生成に用いられた干渉光データは使用済みとなる。また、ステップS1023において、セレクタ制御部621は、信号処理回路407が干渉光データの読み込みを実行する時間を見込んだ遅延を行った後、図7で説明したようにポインタ701の位置を一つ戻す。そして、処理はステップS1021へ戻り、上述の処理が繰り返される。   FIG. 10B is a flowchart for explaining the operation of reading the interference light data by the selector control unit 621 and the signal processing circuit 407. In step S1021, the selector control unit 621 and the signal processing circuit 407 wait for the generation of the encoder pulse 412. When detecting the encoder pulse 412, the signal processing circuit 407 reads the interference light data output from the selector control unit 621 in step S1022, and generates line data. That is, the selector control unit 621 and the signal processing circuit 407 generate line data using the oldest unused interference light data stored in the FIFO memory 601 every rotation of the imaging core (drive shaft) by a predetermined angle. The interference light data used to generate the line data becomes used. In step S1023, the selector control unit 621 performs a delay that allows the signal processing circuit 407 to read the interference light data, and then returns the position of the pointer 701 by one as described with reference to FIG. . And a process returns to step S1021 and the above-mentioned process is repeated.

以上のように、本実施形態によれば、FIFOメモリ601内の未使用の干渉光データのライン数によりラジアル走査モータ241の回転速度を微調整しながら、干渉光データの書き込みと読み出し(ラインデータの生成)を行うことができる。そのため、干渉光データの書き込み周期と読み出し周期が適切に維持され、より高速な回転速度でイメージングコアを回転させても、重複読み等に起因した解像度の劣化が発生しにくくなる。   As described above, according to the present embodiment, writing and reading of interference light data (line data) while finely adjusting the rotational speed of the radial scanning motor 241 according to the number of unused interference light data lines in the FIFO memory 601. Generation). For this reason, the writing period and the reading period of the interference light data are appropriately maintained, and even when the imaging core is rotated at a higher rotational speed, resolution deterioration due to duplicate reading or the like is less likely to occur.

なお、上記実施形態では、ラジアル走査モータ241の回転速度を制御する構成を説明したが、波長掃引部402の掃引周期(すなわち、ポリゴンスキャナの回転速度)を制御するようにしてもよい。その場合、たとえばステップS910ではポリゴンスキャナの回転速度が減速され(掃引周期を長くし)、ステップS912ではポリゴンスキャナの回転速度を加速する(掃引周期を短くする)。すなわち、ラジアル走査モータ241の回転速度が波長掃引周期に対して相対的に加速、減速するように制御されればよい。   In the above embodiment, the configuration for controlling the rotational speed of the radial scanning motor 241 has been described. However, the sweep period of the wavelength sweep unit 402 (that is, the rotational speed of the polygon scanner) may be controlled. In that case, for example, in step S910, the rotational speed of the polygon scanner is decelerated (the sweep cycle is lengthened), and in step S912, the rotational speed of the polygon scanner is accelerated (the sweep cycle is shortened). That is, the rotational speed of the radial scanning motor 241 may be controlled so as to accelerate and decelerate relatively with respect to the wavelength sweep cycle.

また、上記実施形態では、未使用の干渉光データのライン数がFIFOメモリが備えるラインメモリのライン数の半数を超えるか下回るかに応じてラジアル走査モータ241の回転速度を加減速したが、半数であることは必須ではない。すなわち、未使用の干渉光データのライン数が所定数を超えたか下回るかに応じて回転速度の制御が行われればよい。したがって、ステップS906では、ラジアル走査モータ241の加減速を切り替えるのに用いられる所定数まで未使用の干渉光データが蓄積されるのを待つことになる。また、FIFOメモリ601に所定数の未使用の干渉光データが蓄積されるようにラジアル走査モータ241の回転速度が制御されるので、所定数の未使用の干渉光データが蓄積されるのを待たずに干渉光データの読み出し(ラインデータの生成)を開始してもよい。さらに、所定数より少ないライン数、または所定数より多いライン数の未使用の干渉光データの蓄積を待って干渉光データの読み出し(ラインデータの生成)を開始してもよい。   In the above embodiment, the rotational speed of the radial scanning motor 241 is accelerated or decelerated depending on whether the number of lines of unused interference light data exceeds or falls below half of the number of lines of the line memory included in the FIFO memory. It is not essential. That is, the rotational speed may be controlled according to whether the number of unused interference light data lines exceeds or falls below a predetermined number. Therefore, in step S906, it waits until unused interference light data is accumulated up to a predetermined number used for switching acceleration / deceleration of the radial scanning motor 241. In addition, since the rotational speed of the radial scanning motor 241 is controlled so that a predetermined number of unused interference light data is accumulated in the FIFO memory 601, it waited for a predetermined number of unused interference light data to be accumulated. Alternatively, the reading of interference light data (generation of line data) may be started. Further, the reading of interference light data (generation of line data) may be started after the accumulation of unused interference light data having a line number smaller than a predetermined number or a line number larger than the predetermined number.

100:断層像撮影装置 101:光プローブ部 102:プルバック部 201:信号処理部 203:波長掃引光源 240:回転駆動装置 241:ラジアル走査モータ 242:エンコーダ部 401:光源 402:波長掃引部 405:干渉光データ保持部 406:干渉光データ読出部 407:信号処理回路 408:モータ駆動信号生成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Tomography apparatus 101: Optical probe part 102: Pull back part 201: Signal processing part 203: Wavelength sweep light source 240: Rotation drive device 241: Radial scanning motor 242: Encoder part 401: Light source 402: Wavelength sweep part 405: Interference Optical data holding unit 406: Interference light data reading unit 407: Signal processing circuit 408: Motor drive signal generation unit

Claims (10)

波長掃引を繰り返す光源から出力された光を用いて計測光と参照光を生成し、イメージングコアを介して取得される前記計測光の反射光と前記参照光との干渉光を検出することにより断面画像を取得する断層像撮影装置であって、
前記干渉光に基づいて得られる干渉光データを複数ライン格納し、新たな干渉光データの書き込みに応じて最も古い干渉光データを破棄するFIFOメモリと、
前記光源の波長掃引の繰り返しに同期して、前記干渉光から得られた干渉光データを未使用の干渉光データとして前記FIFOメモリに書き込む書込手段と、
前記イメージングコアの所定角度の回転毎に前記FIFOメモリに格納されている最も古い未使用の干渉光データを用いてラインデータを生成する生成手段と、ここで前記ラインデータの生成に用いられた干渉光データは使用済みとして扱われ、
前記FIFOメモリに格納されている未使用の干渉光データの数に基づいて前記イメージングコアの回転速度または前記波長掃引の周期を制御する第1制御手段とを備えることを特徴とする断層像撮影装置。
A cross-section by generating measurement light and reference light using light output from a light source that repeats wavelength sweep, and detecting interference light between the reflected light of the measurement light and the reference light acquired via an imaging core A tomography apparatus for acquiring an image,
A FIFO memory that stores a plurality of lines of interference light data obtained based on the interference light, and discards the oldest interference light data in response to writing of new interference light data;
Writing means for writing interference light data obtained from the interference light into the FIFO memory as unused interference light data in synchronization with repetition of wavelength sweep of the light source;
Generation means for generating line data using the oldest unused interference light data stored in the FIFO memory every rotation of the imaging core by a predetermined angle, and the interference used for generating the line data here Optical data is treated as used,
A tomographic imaging apparatus comprising: first control means for controlling a rotation speed of the imaging core or a period of the wavelength sweep based on the number of unused interference light data stored in the FIFO memory. .
前記干渉光データは、前記光源の1回の波長掃引の間に得られた干渉光の強度データであることを特徴とする請求項1に記載の断層像撮影装置。   The tomography apparatus according to claim 1, wherein the interference light data is interference light intensity data obtained during one wavelength sweep of the light source. 前記第1制御手段は、前記FIFOメモリに格納されている未使用の干渉光データの数が所定数より小さい場合に前記回転速度を減速し、前記FIFOメモリに格納されている未使用の干渉光データの数が前記所定数より大きい場合に前記回転速度を加速することを特徴とする請求項1または2に記載の断層像撮影装置。   The first control means decelerates the rotation speed when the number of unused interference light data stored in the FIFO memory is smaller than a predetermined number, and unused interference light stored in the FIFO memory. The tomography apparatus according to claim 1, wherein the rotation speed is accelerated when the number of data is larger than the predetermined number. 前記生成手段は、前記FIFOメモリに前記所定数の未使用の干渉光データが蓄積されてから前記所定角度の回転毎のラインデータの生成を開始することを特徴とする請求項3に記載の断層像撮影装置。   4. The tomography according to claim 3, wherein the generation unit starts generating line data for each rotation of the predetermined angle after the predetermined number of unused interference light data is accumulated in the FIFO memory. 5. Image taking device. 前記所定数は、前記FIFOメモリが格納する干渉光データの総数の半分であることを特徴とする請求項3または4に記載の断層像撮影装置。   The tomography apparatus according to claim 3 or 4, wherein the predetermined number is half of the total number of interference light data stored in the FIFO memory. 前記光源における前記波長掃引に同期したパルス信号の周期と前記イメージングコアの前記所定角度の回転毎に発生するパルス信号の周期との差に基づいて前記回転速度を制御する第2制御手段と、
前記イメージングコアの回転開始時には前記第2制御手段により前記回転速度を制御し、その後、前記第1制御手段により前記回転速度を制御するように切り換える切り換え手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の断層像撮影装置。
Second control means for controlling the rotational speed based on a difference between a period of a pulse signal synchronized with the wavelength sweep in the light source and a period of a pulse signal generated every rotation of the predetermined angle of the imaging core;
The apparatus further comprises switching means for controlling the rotation speed by the second control means at the start of rotation of the imaging core and then switching the rotation speed to be controlled by the first control means. The tomography apparatus according to any one of 1 to 5.
前記第2制御手段は、前記波長掃引に同期したパルス信号のカウント値と前記イメージングコアの前記所定角度の回転毎に発生するパルス信号のカウント値の差に基づいて前記回転速度を制御することを特徴とする請求項6に記載の断層像撮影装置。   The second control means controls the rotation speed based on a difference between a count value of a pulse signal synchronized with the wavelength sweep and a count value of a pulse signal generated every rotation of the imaging core at the predetermined angle. The tomographic imaging apparatus according to claim 6, wherein 前記切り換え手段は、前記差の変動が所定範囲内に収まった場合に、前記第2制御手段による前記回転速度の制御から前記第1制御手段による前記回転速度の制御へ切り換えることを特徴とする請求項6または7に記載の断層像撮影装置。   The switching means switches from the control of the rotational speed by the second control means to the control of the rotational speed by the first control means when the variation of the difference falls within a predetermined range. Item 8. The tomographic imaging apparatus according to Item 6 or 7. 波長掃引を繰り返す光源から出力された光を用いて計測光と参照光を生成し、イメージングコアを介して取得される前記計測光の反射光と前記参照光との干渉光を検出することにより断面画像を取得する断層像撮影装置の制御方法であって、
前記光源の波長掃引の繰り返しに同期して、前記干渉光から得られた干渉光データを未使用の干渉光データとしてFIFOメモリに書き込む書込工程と、前記FIFOメモリでは、前記干渉光に基づいて得られる干渉光データを複数ライン格納し、新たな干渉光データの書き込みに応じて最も古い干渉光データを破棄し、
前記イメージングコアの所定角度の回転毎に前記FIFOメモリに格納されている最も古い未使用の干渉光データを用いてラインデータを生成する生成工程と、ここで前記ラインデータの生成に用いられた干渉光データは使用済みとして扱われ、
前記FIFOメモリに格納されている未使用の干渉光データの数に基づいて前記イメージングコアの回転速度または前記波長掃引の周期を制御する制御工程とを有することを特徴とする断層像撮影装置の制御方法。
A cross-section by generating measurement light and reference light using light output from a light source that repeats wavelength sweep, and detecting interference light between the reflected light of the measurement light and the reference light acquired via an imaging core A method for controlling a tomographic imaging apparatus for acquiring an image, comprising:
A writing step of writing the interference light data obtained from the interference light into the FIFO memory as unused interference light data in synchronization with the repetition of the wavelength sweep of the light source, and the FIFO memory based on the interference light Store multiple lines of the obtained interference light data, discard the oldest interference light data according to the writing of new interference light data,
A generation step of generating line data using the oldest unused interference light data stored in the FIFO memory every rotation of the imaging core by a predetermined angle, and the interference used for generating the line data here Optical data is treated as used,
And a control step of controlling the rotational speed of the imaging core or the period of the wavelength sweep based on the number of unused interference light data stored in the FIFO memory. Method.
請求項9に記載された制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each process of the control method described in Claim 9.
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