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赤外ガラス蛍光体及び半導体発光素子で構成した光干渉断層撮影装置用光源。 コモンズ

国内特許コード P08P005617
整理番号 NU-0147
掲載日 2008年8月15日
出願番号 特願2007-017260
公開番号 特開2008-185378
登録番号 特許第4982751号
出願日 平成19年1月29日(2007.1.29)
公開日 平成20年8月14日(2008.8.14)
登録日 平成24年5月11日(2012.5.11)
発明者
  • 渕 真悟
  • 竹田 美和
  • 阪野 紋子
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 赤外ガラス蛍光体及び半導体発光素子で構成した光干渉断層撮影装置用光源。 コモンズ
発明の概要

【課題】波長1μmの近赤外線領域で、半値幅が広く、かつ、ガウシアン類似形状の発光スペクトルを有し、安価・小型・簡単な構成、取り扱いが容易という特徴を有する光干渉断層撮影装置用光源を提供する。
【解決手段】半値幅の広い赤外ガラス蛍光体と半導体発光素子とを組み合わせることにより、光干渉断層撮影装置用光源に関する上記課題を解決する。具体的には、赤外ガラス蛍光体と、半導体発光素子と、前記赤外ガラス蛍光体を前記半導体発光素子の発光面に配置する。赤外ガラス蛍光体中にYbイオンが含まれていることが望ましい。また、赤外蛍光体中にYbイオンと共にNdイオンが含まれていることが、さらに望ましい。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


OCT装置はマイケルソン干渉計を利用した断層撮影技術であり、例えば眼科用OCT装置が実用化されている。OCTは、従来のX線断層撮影技術や超音波断層撮影技術よりも遙かに高分解能であるという特徴を有している。一般的には、X線断層撮影では数mm程度、超音波断層撮影でも数百μm程度であるのに対し、OCTでは十μm~数十μmという分解能である。また、近赤外光を用いるために、X線断層撮影よりも安全性が高いという特徴も有している。さらに、X線断層撮影のように大型の装置を要さないという利点も有している。



OCT装置は、マイケルソン干渉計を利用した断層撮影技術であるから、その分解能Δzは以下の式で表される。



【数式1】


ここで、Δλは光源のスペクトルの半値幅、λcは光源の中心波長である。したがって、上式 より、光源の半値幅が広くなればなるほどOCT装置の分解能が向上することがわかる。また、中心波長が短いほど分解能が高いことも分かる。なお、上式は、光源の発光スペクトルがガウシアン形状であることを仮定している。



さて、OCT装置を我々人間のような生体材料に適用しようとすると、生体による光の吸収が重要な因子となる。光が生体材料に吸収されてしまっては、生体に光が侵入できないため、結果として、断層撮影ができなくなってしまう。そこで、できるだけ短波長で、生体材料による吸収が少ない波長領域を選択する必要がある。生体を構成する主要成分は水であるが、水の吸収は1μm付近で極小となる。したがって、中心発光波長が1μm付近、かつ、広帯域でガウシアン形状の光源が切望されている。



現在、OCT装置の光源には、例えば、非特許文献1、2及び特許文献1、2に記載されているように、スーパールミネッセントダイオード(Super Luminescent Diode: SLD)が、非常に良く用いられている。また、通常の発光ダイオード(Light Emitting Diode: LED)も用いられている。さらに、スーパーコンテニューム光のように、ファイバーを利用した広帯域光源も知られている。また、タングステンライトのような熱光源や、複数の光源を合成する手法、フェムト秒レーザを用いる方法も知られている。




【非特許文献1】Institute of Physics Publishing, Report on Progress in Physics, Vol. 66 (2003) pp.239-303

【特許文献1】特開2006-64610号公報

【特許文献2】特開2003-35660号公報

【非特許文献2】Optics Letters, Vol.24 (2001) pp.205-207

産業上の利用分野


本発明は、光干渉断層撮影(OCT: Optical Coherence Tomography)装置に用いる光源に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
光干渉断層撮影装置用光源において、
青緑色の励起光を発光する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の発光面に配置され、Yb2O3 粉末と、Bi2O3 粉末と、H3BO3 粉末とを溶融させた後、急冷して得られたガラスであって、前記励起光の入射により、スペクトルが、前記励起光のスペクトルの半値幅よりも広い半値幅を有し、ガウシアン類似形状を有し、中心波長が近赤外領域に位置する光を放射するガラス蛍光体と、
を有し、
生体における光干渉断層撮影に用いられる
ことを特徴とする光干渉断層撮影装置用光源。

【請求項2】
光干渉断層撮影装置用光源において、
青緑色の励起光を発光する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の発光面に配置され、Yb2O3 粉末と、Nd2O3 粉末と、Bi2O3 粉末と、H3BO3 粉末とを溶融させた後、急冷して得られたガラスであって、前記励起光の入射により、スペクトルが、前記励起光のスペクトルの半値幅よりも広い半値幅を有し、ガウシアン類似形状を有し、中心波長が近赤外領域に位置する光を放射するガラス蛍光体と、
を有し、
生体における光干渉断層撮影に用いられる
ことを特徴とする光干渉断層撮影装置用光源。

【請求項3】
前記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項1 又は請求項2に記載の光干渉断層撮影装置用光源。

【請求項4】
前記半導体発光素子は、スーパールミネッセントダイオードであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光干渉断層撮影装置用光源。

【請求項5】
前記半導体発光素子は、レーザダイオードであることを特徴とする請求項1 又は請求項2に記載の光干渉断層撮影装置用光源。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007017260thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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