JPH0332641A - レーザドプライメージング装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、レーザドプライメージング装置に関し、特
に、体表面の血流分布像１体内の界面の直下の血流分布
像たとえば眼底血流分布像を実時間で動的に観測するた
めのレーザドプライメージング装置に関する。

［従来の技術］ この種の従来装置として、例えば特開昭６４−３７９３
１号公報に開示の血流分布表示装置がある。

この血流分布表示装置は、レーザ光を測定対象面に点的
に照射し、照射点からの散乱光より血流成分を抽出して
、その照射点のピクセル値とする。

そして、光偏向素子を駆動して照射点を移動させ、測定
対象面を２次元的に走査し、２次元配列のピクセル値を
得、それを画像化して血流分布像を得るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の血流分布表示装置では、測定対象面上の照射
点を２次元的に移動させて西向な情報を収集しイメージ
を形成しているが、１フレームを得るために要する時間
が長くかかるため、実時間で動的に観測するのに十分な
フレームレートを得られない問題点がある。

そこで、この発明の目的は、実時間で動的に観測するの
に十分なフレームレートでドプライメージを得ることが
できるレーザドプライメージング装置を提供することに
ある。

［発明を解決するための手段］ この発明のレーザドプライメージング装置は、レーザ光
を出射するレーザ光源と、そのレーザ光を測定対象面に
西向に照射するための照射用光学手段と、レーザ光の照
射面の光像を形成するための結像用光学手段と、前記光
像を２次元配列の多数のピクセル毎の電気信号に変換す
るべく前記光像の形成位置に２次元的に多数配列された
光電変換手段と、前記ピクセル毎の電気信号からドプラ
成分をそれぞれ抽出する多数のドプラフィルタ手段と、
抽出された各ドプラ成分をそれぞれ検波してピクセル毎
のピクセル値を得る多数の検波手段と、前記ピクセル値
をそれぞれ蓄積する多数の蓄積手段と、前記蓄積された
各ピクセル値を２次元配列の多数のピクセル毎の光信号
に変換してドプライメージを形成するイメージ表示手段
とを具備してなることを構成上の特徴とするものである
。

［作用］ この発明のレーザドプライメージング装置では、レーザ
光を測定対象面に西向に照射し、その照射面の光像を２
次元的に多数配列した光電変換手段で電気信号として捉
える。そして、各光電変換手段ごとにドプラ成分を取り
出し、蓄積する。

そこで、フレームレートを十分高くすることが出来る。

また、蓄積時間により十分な感度を得ることが出来る。

従って、実時間で動的に観測しうるドプライメージを好
適に得られることとなる。

［実施例］ 以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を更に詳細に
説明する。なお、これによりこの発明が限定されるもの
ではない。

第１図はこの発明の一実施例のレーザドプライメージン
グ装置１の構成を示すブロック図である。

このレーザドプライメージング装置１において、レーザ
光源２はＨｅ−Ｎｅレーザであり、波長６３２．８ｎｍ
のレーザ光を出射する。

出射されたレーザ光は、照射用レンズ３により所定の立
体角に広げられ、測定対象面Ｓに西向に照射される。Ａ
はその照射面を示している。

結像用レンズ４は、上記照射面Ａの光像を、３次元ＩＣ
５のフォトセンシング層５ａ上に形成する。

フォトセンシングミ５ａには、多数のフォトダイオード
が２次元的に配列されている。

フォトセンシング層５ａの背面には、各フォトダイオー
ドに対応する多数のドプラフィルタを形成したフィルタ
層５ｂが設けられている。

そのフィルタ層５ｂの背面には、前記各フォトダイオー
ドおよびドプラフィルタに対応する多数のアンプ、検波
器および蓄積コンデンサ並びにマルチプレクサを形成し
た回路層５ｃが設けられている。

１つのフォトダイオードに着目したときの前記フォトセ
ンシティブ層５ａ、　フィルタ層５ｂ、回路層５ｃの断
面構造を第２図に示す。また、回路図を第３図に示す。

第２図に示すように、フォトセンシティブ層５ａの受光
面には、透明のサファイヤ基板１１が設けられ、次にフ
ォトダイオード１２が設けられている。フォトダイオー
ド１２の背面は電極になっており、誘電体層１４を介し
て電極１５と対向している。その電極１５は、スルーホ
ールコンタクト１６を介してトランジスタのベース電極
１７に接続されている。２１は絶縁層であり、その中を
配線層２０が通っている。２２は半導体層であり、ｎ＋
層１８や９層１９などが形成され、トランジスタ、ダイ
オード等を構成している。

透明サファイヤ基板１１およびフォトダイオード１２に
よりフォトセンシティブ層５ａが構成され、誘電体層１
４を挟んで対向する電極によって形成されるコンデンサ
によってフィルタ層５ｂが構成され、電極１７．配線層
２０．半導体層２２等によって回路層５Ｃが構成されて
いる。

回路図で示せば第３図のようになる。ＰＤはフォトダイ
オード１２であり、Ｃ１は誘電体層１４を挟んで対向す
る電極により形成されるコンデンサであって、これがド
プラ成分のみを抽出するドプラフィルタとして機能する
。すなわち、照射面Ａからの光に含まれるドプラ成分が
抽出されて回路層５ｃのトランジスタＱ１のベースに入
力される。

トランジスタＱ１〜Ｑ３による負帰還アンプで増幅され
たドプラ成分は、コンデンサＣ２で再びローカットされ
、ダイオードＤ１およびトランジスタＱ４で検波され、
ピクセル値に対応する信号に変換され、コンデンサＣ４
に蓄積される。

マルチプレクサＭは所定のタイミングで前記コンデンサ
Ｃ４に蓄積した信号を読み出し、第１図に示すコントロ
ーラ６に送り出す。コンデンサＣ４は信号が読み出され
る毎にクリアされる。

コントローラ６は、２次元的に配列されたフォトダイオ
ードからのピクセル値を輝度あるいは色相情報に変換し
てビデオ信号を生威し、デイスプレィ７へと出力する。

かくして、デイスプレィ７において、ドプライメージが
表示されることとなる。

上記レーザドプライメージング装置１では、各ピクセル
において連続的にドプラ成分を検出し、それらのドプラ
成分から得たピクセル値をそれぞれ蓄積しているから、
人が観測するのに十分なフレームレートが得られると共
に感度も十分高くなる。従って、実時間で動的に観測を
行えるドプライメージを得ることが出来るようになる。

他の実施例としては、フオトダイオード１２に代えてフ
ォトトランジスタを用いるもの、マルチプレクサとして
ＣＯＤ構造を採用したものなどが挙げられる。

［発明の効果］ この発明のレーザドプライメージング装置にょれば、測
定対象面を２次元配列の多数のピクセルに分解して、各
ピクセルでドプラ成分を得て、その結果を蓄積し、画像
化するから、高フレームレート、高感度でドプライメー
ジを得られることになる。従って、眼底血流分布等を実
時間で動的に観測できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のレーザドプライメージン
グ装置の構成ブロック図、第２図は光電変換手段等を構
成する３次元ＩＣの要部断面図、第３図は第２図に示す
３次元ＩＣの要部回路図である。 （符号の説明） １・・・レーザドプライメージング装置２・・・レーザ
光源 ３・・・照射用レンズ ４・・・結像用レンズ ５・・・３次元ＩＣ ５ａ・・・フォトセンシング層 ５ｂ・・・フィルタ層 ５Ｃ・・・回路層 ６・・・コントローラ ７・・・デイスプレィ ＰＤ・・・フォトダイオ− Ｃ１・・・コンデンサ Ｄｌ・・・ダイオード Ｃ４・・・コンデンサ。 ド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ光を出射するレーザ光源と、そのレーザ光を
   測定対象面に面的に照射するための照射用光学手段と、
   レーザ光の照射面の光像を形成するための結像用光学手
   段と、前記光像を２次元配列の多数のピクセル毎の電気
   信号に変換するべく前記光像の形成位置に２次元的に多
   数配列された光電変換手段と、前記ピクセル毎の電気信
   号からドプラ成分をそれぞれ抽出する多数のドプラフィ
   ルタ手段と、抽出された各ドプラ成分をそれぞれ検波し
   てピクセル毎のピクセル値を得る多数の検波手段と、前
   記ピクセル値をそれぞれ蓄積する多数の蓄積手段と、前
   記蓄積された各ピクセル値を２次元配列の多数のピクセ
   ル毎の光信号に変換してドプライメージを形成するイメ
   ージ表示手段とを具備してなることを特徴とするレーザ
   ドプライメージング装置。