CN103260497A - 探头 - Google Patents

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Abstract

一种探头（1），其包括在前端具有相对于第一光轴（11）正交的入射面（12）的受光用光纤（10）、在前端具有相对于第二光轴（21）正交的出射面（22）的投光用光纤（20）、具有正光焦度且将从出射面（22）出射的光投射至活体组织的测定部位且将从活体组织的测定部位发出的光聚光至入射面（12）的透镜（30）。透镜（30）具有与入射面（12）以及出射面（22）相对的凸面（34）、形成于凸面（34）的相反侧的平面（36）和第三光轴（31）。从凸面（34）的中心（35）到受光用光纤（10）的第一光轴（11）的距离（L1）比从该中心（35）到投光用光纤（20）的第二光轴（21）的距离（L2）短。

Description

探头
技术领域
本发明涉及一种包括投光用光纤、受光用光纤以及透镜的探头。
背景技术
为了观察与检测活体组织的病变状态，正在提出并实用化各种技术。特别是，插入至体内管腔，拍摄活体组织，传送其图像的内窥镜正被广泛普及。而且不只是通过可见光进行图像诊断，也提出了利用超声波、荧光或者分光的技术。特别是，利用荧光的方法具有能够进行即时诊断的优点。
为了利用荧光进行诊断，需要对活体组织的测定部位照射激励光使其发出荧光，从而对产生的荧光的波长、强度进行分析。可以进行上述诊断的探头已被开发，并应用于活体组织的变性、癌症等的疾病状态（例如，疾病的种类、扩散范围）的诊断。
此类探头内设有投光用光纤、受光用光纤以及透镜。从投光用光纤的前端出射的激励光被透镜投射到活体组织的测定部位，而从活体组织的测定部位发出的荧光被所述透镜投射到受光用光纤的前端。
在专利文献1中公开了将两根光纤固定在环箍的技术，但是关于透镜却没有公开。
在专利文献2中公开了：将耦合用透镜设在两根光纤的前端面，将一侧的光纤沿着环箍的轴配置，另一侧的光纤从环箍的轴偏离，将所述两根光纤以及环箍的端面对齐的同时，使所述端面相对于光纤的光轴倾斜的技术。
在专利文献3中，公开了在单根多模光纤与LED之间配置多枚透镜，将从LED发出的光用多枚透镜聚光至多模式光纤的前端的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：（日本）特开平10-62653号公报
专利文献2：（日本）国际公开第2002/071115号
专利文献3：（日本）特开2008-197241号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1至3中并没有公开透镜与光纤的最佳位置关系。即，从活体组织的测定部位发出的荧光被透镜表面等反射，由该反射引起杂光，但并未考虑这种杂光的减少。
因此，本发明旨在解决的课题是，使从活体组织的测定部位发出的光更高效地射入受光用光纤的前端的同时，减少在透镜表面等的反射杂光。
解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明涉及的探头包括：
受光用光纤，其具有第一光轴，并且在前端具有与所述第一光轴正交的入射面；
投光用光纤，其具有与所述第一光轴平行的第二光轴，并且在前端具有与所述第二光轴正交的出射面；
透镜，其具有正光焦度，将从所述投光用光纤的所述出射面出射的光投射至活体组织的测定部位，并且将从活体组织的测定部位发出的光聚光至所述受光用光纤的所述入射面，
所述透镜具有与所述入射面以及所述出射面相对的凸面、形成在所述凸面的相反侧的平面、在所述凸面的中心与所述凸面相交并且在所述平面的中心与所述平面正交的第三光轴，
从所述凸面的所述中心到所述第一光轴的距离比从所述凸面的所述中心到所述第二光轴的距离短。
优选地，所述第一光轴、所述第二光轴以及所述第三光轴相互平行。
更优选地，设所述投光用光纤的所述出射面的数值孔径为NA，所述透镜的有效直径为
Figure BDA00003347153000021
从所述透镜的所述凸面的中心到所述受光用光纤的入射面以及所述投光用光纤的所述出射面的距离为d，从所述凸面的中心到所述第二光轴的距离为L2，则满足
[公式1]
Figure BDA00003347153000022
优选地，所述第三光轴与所述第一光轴重合。
优选地，所述第三光轴相对于所述第一光轴倾斜。
更优选地，设所述第三光轴相对于所述第一光轴的倾斜角为θ，所述投光用光纤的所述出射面的数值孔径为NA，所述透镜的有效直径为从所述透镜的所述凸面的中心到所述受光用光纤的入射面以及所述投光用光纤的所述出射面的距离为d，从所述凸面的中心到所述第二光轴的距离为L2，则满足
[公式2]
Figure BDA00003347153000032
发明的效果
根据本发明，从活体组织的测定部位发出的光高效地射入受光用光纤的入射面。
此外，能够减轻在透镜表面等的光的反射杂光。
附图说明
[图1]图1是本发明第一实施方式的探头的前端附近部分的剖视示意图。
[图2]图2是表示射入受光用光纤的入射面的光的效率的图表。
[图3A]图3A是本发明第二实施方式的探头的前端附近部分的剖视示意图。
[图3B]图3B是省略了在图3A中所示的除受光用光纤、投光用光纤以及透镜以外的结构要素的剖视图。
[图4A]图4A是本发明第三实施方式的探头的前端附近部分的剖视示意图。
[图4B]图4B是省略了在图4A中所示的除受光用光纤、投光用光纤以及透镜以外的结构要素的剖视图。
[图5A]图5A是本发明第四实施方式的探头的前端附近部分的剖视示意图。
[图5B]图5B是省略了在图5A中所示的除受光用光纤、投光用光纤以及透镜以外的结构要素的剖视图。
[图6]图6是表示在图3A所示的探头中入射光的效率、反射杂光的效率以及SN比的图表。
[图7]图7是表示在图4A所示的探头中入射光的效率、反射杂光的效率以及SN比的图表。
[图8]图8是表示在图5A所示的探头中入射光的效率、反射杂光的效率以及SN比的图表。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的实施方式。但是，在下述实施方式中虽然附加有实施本发明的在技术上优选的各种限定，但是本发明的范围并不限于下述的实施方式以及例图。
〔第一实施方式〕
图1是表示探头1的前端附近部分的剖视示意图。
所述探头1包括投光用光纤20、受光用光纤10以及透镜30。
所述探头1的基端部与未图示的基本单元连接。基本单元具有激励光的光源、分光器以及解析装置。投光用光纤20的基端与光源连接，受光用光纤10的基端与分光器连接。从光源发出的激励光（例如，X线、紫外线、可见光或者电磁波）入射到投光用光纤20的基端，在投光用光纤20的内部传播至投光用光纤20的前端，从该前端出射。从投光用光纤20的前端出射的激励光被透镜30投射至活体组织的测定部位。活体组织的测定部位被激励光激励，从该部位发出荧光。从活体组织的测定部位发出的荧光，被透镜30聚光至受光用光纤10的前端，从而射入该前端。射入受光用光纤10的荧光，在受光用光纤10的内部传播至受光用光纤10的基端，被输入到分光器。
受光用光纤10具有沿该受光用光纤10延伸的第一光轴（中心线）11。投光用光纤20具有沿该投光用光纤20延伸的第二光轴（中心线）21。通过将受光用光纤10的前端附近部分13以及投光用光纤20的前端附近部分23固定在未图示的环箍，相互平行地配置受光用光纤10的前端附近部分13的第一光轴11和投光用光纤20的前端附近部分23的第二光轴21。此外，受光用光纤10的前端附近部分13以及投光用光纤20的前端附近部分23的弯曲被环箍抑制。
受光用光纤10的前端附近部分13与投光用光纤20的前端附近部分23被配置成相互邻接。优选地，受光用光纤10的前端附近部分13与投光用光纤20的前端附近部分23可以相互接触，也可以分开很小。
受光用光纤10具有形成在该受光用光纤10的前端的入射面12。受光用光纤10的第一光轴11在入射面12的中心与入射面12正交。
投光用光纤20具有形成在该投光用光纤20的前端的出射面22。投光用光纤20的第二光轴21在出射面22的中心与出射面22正交。
入射面12以及出射面22未被环箍覆盖而露出。入射面12以及出射面22对齐。此外，入射面12和出射面22可以在前后方向（第一光轴11以及第二光轴21的方向）上错开，但入射面12与出射面22相互靠近。
优选地，受光用光纤10的芯的直径与投光用光纤20的芯的直径可以相同，也可以不同。
透镜30被设在受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22的前方。透镜30被支架固定，该支架被安装在环箍。受光用光纤10的前端附近部分13、投光用光纤20的前端附近部分23、以及透镜30的相对位置关系被固定。
透镜30具有第三光轴（中心线）31。透镜30，在后侧（光纤10、20侧）具有对光纤面34，在前侧（物体侧）具有对物面36。
透镜30是平凸透镜。即，对光纤面34为凸面，对物面36为平面。对光纤面34，优选地是凸球面，更优选地是凸半球面。此外，对光纤面34也可以是凸非球面。
第三光轴31是旋转对称轴，对光纤面34以及对物面36是围绕第三光轴31的旋转对称的面。第三光轴31在对光纤面34的中心（光纤侧切点）35与对光纤面34相交。第三光轴31在对物面36的中心（物体侧切点）37与对物面36正交。
所述透镜30具有正光焦度。透镜30的焦点32被设在第三光轴31上的对光纤面34的后方。通过焦点32与第三光轴31正交的面为焦点面33。优选地，透镜30的焦点32被设在受光用光纤10的入射面12或者其附近。此外，优选地，透镜30的焦点32被设在投光用光纤20的出射面22或者其附近。
透镜30被配置成其对光纤面34与受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22相对。对物面36与活体组织的测定部位相对。
此外，透镜30的第三光轴31、受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21在同一平面上。图1的剖面是通过透镜30的第三光轴31、受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21全部的平面。
优选地，受光用光纤10的第一光轴11以及以及投光用光纤20的第二光轴21两者均与透镜30的对光纤面34相交。此外，优选地，受光用光纤10的第一光轴11与透镜30的对光纤面34相交，投光用光纤20的第二光轴21与透镜30的对光纤面34不相交。
优选地，受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21两者均与透镜30的对物面36相交。此外，优选地，受光用光纤10的第一光轴11与透镜30的对物面36相交，投光用光纤20的第二光轴21与透镜30的对物面36不相交。
与受光用光纤10的第一光轴11相比，投光用光纤20的第二光轴21距离对光纤面34的中心35分开地更远。即，设从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的第一光轴11的距离为L1，从对光纤面34的中心35到投光用光纤20的第二光轴21的距离为L2，则满足以下（1）式。
L1<L2  …（1）
图1所示的基准线38是通过对光纤面34的中心35，与受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行的线。在图1中，受光用光纤10的第一光轴11被设在投光用光纤20的第二光轴21与基准线38之间。此外，优选地，基准线38也可以设在受光用光纤10的第一光轴11与投光用光纤20的第二光轴21之间，在该情况下也满足（1）式。
透镜30的第三光轴31，优选地可以相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜，也可以相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行。在任何情况下均满足上述（1）式。
当透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜时，第三光轴31与基准线38在对光纤面34的中心35斜交。当透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行时，第三光轴31与基准线38重合。
当透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行时，第三光轴31可以与受光用光纤10的第一光轴11重合，第三光轴31也可以从受光用光纤10的第一光轴11偏离。当第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11重合时，距离L1为零。
为了满足上述（1）式，当透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行时（不论透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11是否重合），透镜30的焦点32从投光用光纤20的出射面22偏离，并且该焦点32被设在该出射面22的附近。
透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行，且透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11不重合时，透镜30的焦点32从受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22偏离，并且该焦点32被设在入射面12以及出射面22的附近。
透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11重合时，透镜30的焦点32被设在受光用光纤10的入射面12或者其附近。
透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜时，透镜30的焦点32被设在受光用光纤10的入射面12和投光用光纤20的出射面22中的任一方或者其附近，该焦点32从另一方偏离且设在其附近。
以上述的方式设置透镜30的焦点32的位置，从投光用光纤20的出射面22出射的激励光被透镜30准直。即，从投光用光纤20的出射面22出射的激励光作为大致平行光投射至活体组织的测定部位。此外，作为大致平行光的激励光，并不限于与透镜30的第三光轴31平行。
激励光引起的从活体组织的测定部位发出的荧光，被透镜30聚光在受光用光纤10的入射面12，并且射入入射面12。
此外，优选地可以在受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22，与透镜30的对光纤面34之间配置反射镜。此时，从投光用光纤20的出射面22出射的激励光被反射镜反射，射入透镜30的对光纤面34。此外，从活体组织的测定部位发出且被透镜30投射的荧光，被反射镜反射，射入受光用光纤10的入射面12。受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21被反射镜弯曲，但是上述（1）式的关系适用于第一光轴11以及第二光轴22中比反射镜更靠近透镜30附近的部分。
因为受光用光纤10、投光用光纤20和透镜30的相对位置关系被设定为如上所述的最佳设定，特别是满足上述（1）式，因此起到以下（1）至（3）的效果。
（1）从活体组织的测定部位发出的荧光高效地射入受光用光纤10的入射面12。即，能够抑制射入受光用光纤10的入射面12的荧光强度的减弱。
（2）能够减轻在透镜30的对光纤面34、对物面36上的光的反射杂光。
（3）能够提高所谓SN比，在透镜30的对光纤面34、对物面36上的光的反射杂光的影响小。
图2是表示射入受光用光纤的入射面的荧光强度的图表。在图2中，将从活体组织的测定部位发出的荧光强度作为100%，通过模拟得出了射入受光用光纤10的入射面12的荧光强度的效率（比例）。如图2所示，当满足上述（1）式时，射入受光用光纤10的入射面12的荧光强度的效率高，相比之下，当不满足上述（1）式时，射入受光用光纤10的入射面12的荧光强度的效率低。
下面继续具体说明透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11重合的情况（第二实施方式）。此外，具体说明透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行，且透镜30的第三光轴31从受光用光纤10的第一光轴11偏离的情况（第三实施方式）。此外，具体说明透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜的情况（第四实施方式）。
〔第二实施方式〕
图3A是在透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11重合的情况下，表示探头1的前端附近部分的剖视图。图3B是仅显示受光用光纤10、投光用光纤20以及透镜30的图。
受光用光纤10以及投光用光纤20从管状的套管40的一端到另一端在套管40内通过。套管40具有可挠性。
管状的透镜支架70与套管40由环箍架60接合。即，环箍架60的一部分嵌合在套管40端的开口，环箍架60的另外一部分嵌合在透镜支架70端的开口。
环箍架60被设成管状，环箍50被嵌合在环箍架60内。受光用光纤10的前端附近部分13以及投光用光纤20的前端附近部分23从环箍50的一端面51贯穿至另一端面52，受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22在环箍50的另一端面侧露出。
受光用光纤10的前端附近部分13与投光用光纤20的前端附近部分23接触。受光用光纤10的入射面12与投光用光纤20的出射面22对齐。进一步地，环箍50的端面也与入射面12以及出射面22对齐。
透镜30在透镜支架70内被透镜支架70固定。
在此满足上述（1）式，距离L1为零。
设投光用光纤20的出射面22的数值孔径为NA，透镜30的有效直径（直径）为
Figure BDA00003347153000091
从透镜30的对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的所述出射面22的距离为d，则满足以下（2）式。
[公式3]
Figure BDA00003347153000092
距离L2的上限由（2）式设定。即，投光用光纤20的第二光轴21自透镜30的第三光轴31的偏离量（距离L2），被透镜30的特性、透镜30与光纤10和20的位置关系、从投光用光纤20的出射面22出射的光的扩散方向限制。反过来说，如果距离L2被确定，透镜30、投光用光纤20的特性将受到限制。
通过满足（2）式，可以防止从投光用光纤20的出射面22出射的激励光的渐晕。即，沿着从出射面22出射的激励光中最大出射角c（c=sin-1NA）的方向出射的光线也射入透镜30。因此，从投光用光纤20的出射面22出射的激励光被高效地利用。
〔第三实施方式〕
图4A是在透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行，且透镜30的第三光轴31从受光用光纤10的第一光轴11偏离的情况下，表示探头1的前端附近部分的剖视图。图4B是仅显示受光用光纤10、投光用光纤20以及透镜30的图。
对于套管40、环箍50、环箍架60以及透镜支架70，与第二实施方式的情况相同，省略对此的说明。
受光用光纤10的前端附近部分13与投光用光纤20的前端附近部分23被固定在环箍50，其前端附近部分13、23彼此接触。受光用光纤10的入射面12与投光用光纤20的出射面22对齐。
在此满足上述（1）式。受光用光纤10的第一光轴11被设在投光用光纤20的第二光轴21与透镜30的第三光轴31之间。
在此满足上述（2）式，设定距离L2的上限。因此，能够防止从投光用光纤20的出射面22出射的激励光的渐晕。
〔第四实施方式〕
图5A是在透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜情况下，表示探头1的前端附近部分的剖视图。图5B是仅显示受光用光纤10、投光用光纤20以及透镜30的图。
对于套管40、环箍50、环箍架60以及透镜支架70，与第二实施方式的情况相同，省略对此的说明。
固定在透镜支架70的透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11斜交。进一步地，透镜30的第三光轴31也与投光用光纤20的第二光轴21斜交。
在此满足上述（1）式。受光用光纤10的第一光轴11被设在投光用光纤20的第二光轴21与基准线38之间。
以受光用光纤10的第一光轴11为基准，设透镜30的第三光轴31的倾斜角为θ，投光用光纤20的出射面22的数值孔径为NA，透镜30的有效直径（直径）为
Figure BDA00003347153000101
从透镜30的对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12以及投光用光纤20的出射面22的距离为d，则满足以下（3）式。
[公式4]
Figure BDA00003347153000102
距离L2的上限由（3）式设定。通过满足（3）式，能够防止从投光用光纤20的出射面22出射的激励光的渐晕。
第一实施例
对透镜30的第三光轴31与受光用光纤10的第一光轴11重合的情况（参照图3A）进行了模拟。
模拟的条件如下：
Figure BDA00003347153000103
f=1.125mm
R=0.68mm
NA=0.22
NA2=0.22
D=1.7mm
r1=0.1mm
r2=0.1mm
L2=0.11mm
在此，
Figure BDA00003347153000111
是透镜30的有效直径，f是透镜30的焦距，R是透镜30的半径，NA是投光用光纤20的出射面22的数值孔径，NA2是受光用光纤10的入射面12的数值孔径，D是从透镜30到目标（发出荧光的物体）的距离，r1是投光用光纤20的芯的直径r1，r2是受光用光纤10的芯的直径，L2是从对光纤面34的中心35到投光用光纤20的第二光轴21的距离（后述的第二实施例、第三实施例也相同）。
改变从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12的距离d，通过模拟得到了射入受光用光纤10的入射面12的散射光的强度。此外，通过模拟得到了在透镜30的对光纤面34、对物面36等上的散射光的反射杂光强度。通过模拟同样得到了SN比。此外，考虑到荧光向散射光一样无序传播，在此模拟了测定部位处的散射光以取代测定部位的荧光。
图6表示模拟结果。图中的凡例“A)信号”以从投光用光纤20出射的光的强度为100%，表示射入受光用光纤10的入射面12的散射光强度的比例（效率）。图中的凡例“B)反射杂光”以从投光用光纤20出射的光的强度为100%，表示在透镜30的对光纤面34、对物面36等反射而没有射入受光用光纤10的入射面12的散射光强度的比例（效率）。图中的凡例“A/B”表示SN比。
在（2）式代入L2=0.11，则d≤2.5，d/f≤2.2。
由此决定从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12的距离d的上限。在图6的图表中，可知在d/f≤2.2的范围，从目标发出的光高效地射入受光用光纤10的入射面12（参照凡例“A）信号”）。进一步地，可知反射杂光小，SN比高（参照凡例“B）反射杂光”，凡例“A/B”）。
在d/f≤2.2的范围，最大的SN比是d/f=2.2时的SN比，而d/f=0.9时的SN比是d/f=2.2时的SN比的十分之一。0.9<d/f≤2.2的范围是杂光足够小，效率高的最佳范围。
在本实施例中，因为透镜30的反射杂光区域大，即使加大光纤10、20与透镜30之间的距离d，也难以减少杂光量，形成难以提高SN比的结构。可以考虑d/f的范围在从比焦距f略短的距离到由距离L2决定的上限。
第二实施例
对透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21平行，且透镜30的第三光轴31从受光用光纤10的第一光轴11偏离的情况（参照图4A）进行了模拟。
模拟的条件如下：
Figure BDA00003347153000121
f=1.125mm
R=0.68mm
NA=0.22
NA2=0.22
D=1.7mm
r1=0.1mm
r2=0.1mm
L2=0.15mm
图7表示模拟结果。图7的凡例与图6的情况相同。
在（2）式代入L2=0.15，则d≤2.3，d/f≤2.0。
由此决定从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12的距离d的上限。在图7的图表中，可知在d/f≤2.0的范围，从目标发出的光高效地射入受光用光纤10的入射面12，反射杂光小，SN比高。
d/f=0.8时的SN比是d/f≤2.0的范围的最大SN比（=184）的十分之一。0.8<d/f≤2.0的范围是杂光足够小，效率高的最佳范围。
第三实施例
对透镜30的第三光轴31相对于受光用光纤10的第一光轴11以及投光用光纤20的第二光轴21倾斜的情况（参照图5A）进行了模拟。
模拟的条件如下：
Figure BDA00003347153000122
f=1.125mm
R=0.68mm
NA=0.22
NA2=0.22
D=1.7mm
r1=0.1mm
r2=0.1mm
L2=0.25mm
θ=5°
此外，θ是透镜30的第三光轴31相对于第一光轴11、第二光轴21以及基准线38的倾斜角。
图8表示模拟结果。图8的凡例与图6的情况相同。
在（3）式代入L2=0.25，则d≤2.1，d/f≤1.9。由此决定从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12的距离d的上限。在图8的图表中，可知在d/f≤1.9的范围，从目标发出的光高效地射入受光用光纤10的入射面12，反射杂光小，SN比高。
d/f=1.0时的SN比是d/f≤1.9的范围的最大SN比的十分之一。1.0<d/f≤1.9的范围是杂光足够小，效率高的最佳范围。
在本实施例中，通过向移开透镜30的反射的方向倾斜透镜30，减少杂光。从对光纤面34的中心35到受光用光纤10的入射面12的距离d的下限是焦距f的附近，距离d的上限是（3）式中的上限。
如上述实施例1至3，通过模拟得到了光的受光效率、透镜30的反射杂光以及其比例。此外，通过模拟证实了将投光用光纤20的第二光轴21从基准线38、透镜30的第三光轴31偏离，或者，将透镜30倾斜，可减少透镜30的反射杂光。
但是，从对光纤面34的中心到受光用光纤10的第一光轴11的距离L1、从对光纤面34的中心35到投光用光纤20的第二光轴21的距离L2、透镜30的倾斜角θ受到透镜30的形状、从投光用光纤20的出射面22出射的激励光的扩散（数值孔径NA）、透镜30与光纤10,20之间的距离d的限制。以上所述关系通过（2）式、（3）式表示。
考虑以上情况，透镜30与光纤10,20之间的距离d，其下限是透镜30的焦距f附近，距离d的上限是由距离L1、距离L2以及倾斜角θ限制的临界值。
产业上的应用可能性
本发明可以应用于向活体组织的测定部位照射光，并且接收从该测定部位发出的光的探头。符号说明
1     探头
10    受光用光纤
11    第一光轴
12    入射面
20    投光用光纤
21    第二光轴
22    出射面
30    透镜
31    第三光轴
34    对光纤面（凸面）
35    中心
36    对物面（平面）

Claims (6)

1.一种探头，包括：
受光用光纤，其具有第一光轴，并且在前端具有与所述第一光轴正交的入射面；
投光用光纤，其具有与所述第一光轴平行的第二光轴，并且在前端具有与所述第二光轴正交的出射面；
透镜，其具有正光焦度，将从所述投光用光纤的所述出射面出射的光投射至活体组织的测定部位，并且将从活体组织的测定部位发出的光聚光至所述受光用光纤的所述入射面，
所述透镜具有：与所述入射面以及所述出射面相对的凸面、形成在所述凸面的相反侧的平面、和在所述凸面的中心与所述凸面相交并且在所述平面的中心与所述平面正交的第三光轴，
从所述凸面的所述中心到所述第一光轴的距离比从所述凸面的所述中心到所述第二光轴的距离短。
2.根据权利要求1所述的探头，其中，所述第一光轴、所述第二光轴以及所述第三光轴相互平行。
3.根据权利要求2所述的探头，其中，设所述投光用光纤的所述出射面的数值孔径为NA，所述透镜的有效直径为
Figure FDA00003347152900011
从所述透镜的所述凸面的中心到所述受光用光纤的入射面以及所述投光用光纤的所述出射面的距离为d，从所述凸面的中心到所述第二光轴的距离为L2，则满足
[公式1]
Figure FDA00003347152900012
4.根据权利要求2或3所述的探头，其中，所述第三光轴与所述第一光轴重合。
5.根据权利要求1所述的探头，其中，所述第三光轴相对于所述第一光轴倾斜。
6.根据权利要求5所述的探头，其中，设所述第三光轴相对于所述第一光轴的倾斜角为θ，所述投光用光纤的所述出射面的数值孔径为NA，所述透镜的有效直径为
Figure FDA00003347152900013
从所述透镜的所述凸面的中心到所述受光用光纤的入射面以及所述投光用光纤的所述出射面的距离为d，从所述凸面的中心到所述第二光轴的距离为L2，则满足
[公式2]
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