CN105722445B - 光学成像用探测器 - Google Patents

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Abstract

提供一种三维扫描型光学成像用探测器，通过减轻旋转传递延迟及转矩损失等的发生，能够防止旋转部分的旋转不稳及轴振、摩擦、旋转传递延迟，并且能够向前方在一定范围得到三维扫描和观察图像。在大致管状的导管内，在大致同一线上配置有固定侧光纤、通过第1马达来旋转驱动且将光线相对于旋转中心倾斜角度而向前方旋转放射的第1光路变换单元、以及使光路相对于旋转中心倾斜微小角度而向通过第2马达来旋转驱动的旋转侧光纤的前端侧旋转放射从而将光线照射到第1光路单元的第2光路变换单元。通过控制第1光路变换单元和第2光路变换单元的2个转速，改变光线的放射角度，向前方的三维区域放射光线，由此能够得到高画质的三维观察图像。

Description

光学成像用探测器
技术领域
本发明涉及一种三维扫描型的光学成像用探测器，用于在装置机械等中立体地取入由被检体反射的光来进行观察。
背景技术
图像诊断技术(光学成像技术)是在装置机械、医疗等现场被广泛利用的技术。例如，在精密设备等的制造现场，作为深孔的里部的检查及图像诊断的方法，除了普通的摄像机观察及超声波诊断装置以外，能够拍摄断层图像及三维断层图像的X线CT、核磁共振、利用光的干涉性的OCT图像(光干涉断层拍摄)等方式得以研究且被活用。近年来，关于该断层图像及三维断层图像拍摄，这些方式中能够得到最细微的拍摄图像的OCT图像诊断技术的开发特别受到关注。
OCT图像大多使用波长1300nm(纳米)左右的近红外线光或波长400nm左右的激光来作为光源，这些光线的波长均比超声波短，所以空间分辨率优良，通过将断层拍摄方式引入内窥镜，能够实现约10μm(微米)以下[超声波诊断装置的10分之1以下]的优良的空间分辨率。
此外，近红外线作为光源对活体是非侵扰性的，特别期待在医疗现场被应用到人体的胃部、小肠部、动脉流等血管部上的患部的发现、诊断及治疗。适用了这些装置机械用及医疗用的OCT图像技术的OCT内窥镜的典型构造例如如专利文献1中的说明。
然而，在专利文献1所示的OCT内窥镜中，如该文献中的图8所示，将马达的旋转力经由带传递到旋转轴，进一步经由由在管状的光学护套(Sheath)内通过的光纤等构成的挠性轴而传递到透镜单元。因此，存在因光学护套的内周面与挠性轴之间的摩擦而引起磨损粉末的情况。此外，由于上述挠性轴的摩擦、挠曲、旋拧及上述带的弹性变形等，产生旋转速度不稳、旋转传递延迟、转矩损失的变动等，因此所得到的OCT分析图像紊乱，无法得到所要求的空间分辨率。此外，通过该结构虽然能够得到文献中图26所示的二维断层图像，但无法得到三维的图像。
此外，专利文献2所示的OCT内窥镜是如下三维图像系统，即在该文献的图1所示的环状的引导导管的内部插入细长的管状的导管，在导管内部具有能够旋转及滑动的光连接的光纤或芯，使上述光纤旋转，并且如文献中图3所示那样在长度方向移动而向身体组织进行照射，观察OCT分析图像。然而，在该结构中，存在因导管的内周面与驱动轴外周面之间的摩擦而产生磨损粉末的问题。此外，由于驱动轴的摩擦、挠曲、旋拧，产生旋转速度不稳、旋转传递延迟、转矩损失的变动等，因此所得到的分析图像紊乱，无法得到所要求的空间分辨率。
此外，在专利文献3所记载的发明中，在该文献中图2所示的马达的旋转轴的前端直接连结有反射镜。然而，通过该结构虽然能够用旋转的反射镜来得到二维的断层图像，但无法得到三维的图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3885114号公报
专利文献2：日本专利第4520993号公报
专利文献3：日本专利第4461216号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而做出的，其课题在于提供一种三维扫描型光学成像用探测器，通过减轻旋转传递延迟及转矩损失等的发生，能够防止旋转放射光线的旋转机构的旋转不稳及轴振、摩擦、旋转传递延迟，并且不仅在旋转方向上还能够在前方方向上得到一定范围内的三维的扫描和立体观察图像，能够同时解决上述课题。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的一个技术方案的光学成像用探测器，将入射到前端侧的光向后方侧引导，其特征在于，将固定侧光纤、第1光路变换单元、旋转侧光纤及第2光路变换单元配置在大致同一线上，上述固定侧光纤被配置成不能旋转，内置于大致管状的导管中，上述第1光路变换单元位于上述固定侧光纤的前端侧，通过第1马达被旋转驱动，将光线相对于旋转中心倾斜角度而向前方旋转放射，旋转侧光纤位于上述固定侧光纤与上述第1光路变换单元之间，通过旋转光连接器而与上述固定侧光纤光连接，通过第2马达被旋转驱动，第2光路变换单元使光路相对于旋转中心倾斜微小角度而向上述旋转侧光纤的前端侧旋转放射，将光线照射到上述第1光路单元，该光学成像用探测器通过控制第1光路变换单元和第2光路变换单元的2个马达的转速，改变光线的放射角度，向前方的三维区域放射光线，从而得到高画质的立体观察图像。
发明效果
根据本发明，在内窥镜装置等的导管内，光纤不会摩擦，旋转传递延迟及转矩损失等的发生得以减轻。进一步，第1光路变换单元和第2光路变换单元彼此独立地旋转，从而能够向前方的三维区域放射光线，在使用近红外光或激光等的OCT内窥镜中能够得到空间分辨率高的三维观察图像。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的光学成像用探测器的截面图。
图2是该光学成像用探测器的第1马达的脉冲产生部的说明图。
图3是该光学成像用探测器的第2马达的脉冲产生部的说明图。
图4是该光学成像用探测器的动作的说明图。
图5是该光学成像用探测器的动作的说明图。
图6是该光学成像用探测器的动作的说明图。
图7是该光学成像用探测器的放射范围的说明图。
图8是该光学成像用探测器的三维扫描范围的说明图。
图9是使用了该光学成像用探测器的引导导管的说明图。
图10是使用了该光学成像用探测器的内窥镜图像装置的结构图。
图11是该光学成像用探测器的动作时序图。
图12是该光学成像用探测器的深孔扫描的说明图。
图13是该光学成像用探测器的第2马达的截面图。
图14是该光学成像用探测器的第2光路变换单元的变形应用例的说明图。
图15是该光学成像用探测器的第2光路变换单元的变形应用例的说明图。
具体实施方式
本实施方式的光学成像用探测器，将入射到前端侧的光向后方侧引导，其第1特征在于，将固定侧光纤、第1光路变换单元、旋转侧光纤及第2光路变换单元配置在大致同一线上，上述固定侧光纤被配置成不能旋转，内置于大致管状的导管中，上述第1光路变换单元位于上述固定侧光纤的前端侧，通过第1马达被旋转驱动，将光线相对于旋转中心倾斜角度而向前方旋转放射，上述旋转侧光纤位于上述固定侧光纤与上述第1光路变换单元之间，通过旋转光连接器而与上述固定侧光纤光连接，通过第2马达被旋转驱动，上述第2光路变换单元使光路相对于旋转中心倾斜微小角度而向上述旋转侧光纤的前端侧旋转放射，将光线照射到上述第1光路单元，该光学成像用探测器使光线从固定侧光纤依次透射旋转光连接器、第2光路变换单元、第1光路变换单元而向前方放射。
根据该结构，在内窥镜装置等的导管内，光纤不会摩擦，旋转传递延迟及转矩损失等的发生得以减轻。进一步，第1光路变换单元和第2光路变换单元彼此独立地旋转，从而能够向前方的三维区域放射光线，在使用近红外光或激光等的OCT内窥镜中能够得到空间分辨率高的三维观察图像。
作为第2特征，上述第1马达的旋转轴是中空形状，第1光路变换单元固定在旋转轴上进行旋转，并且在中空孔中旋转自如地贯通有上述旋转侧光纤，上述第2马达的旋转轴也是中空形状，在该孔中固定上述旋转侧光纤并使该旋转侧光纤旋转。
根据该结构，能够在第1光路变换单元的后方配置第1马达及第2马达，因此向前方放射的光线能够不被马达及马达的电线干扰地放射，能够实现宽广范围且没有阴影的前方的三维扫描。
作为第3特征，上述第1光路变换单元由能够旋转的棱镜构成。
根据该结构，光线透射第1光路变换单元，并且能够实现宽广范围的前方的三维扫描。
作为第4特征，上述第2光路变换单元由具有向前端倾斜的大致平面的棱镜构成。
根据该结构，光线能够通过第2光路变换单元被聚光，且透射，进一步使光路相对于旋转中心倾斜微小角度而旋转放射。
作为第5特征，具有：第1脉冲产生单元，根据上述第1马达的旋转角至少在旋转1周时产生1次以上的脉冲；和第2脉冲产生单元，根据上述第2马达的旋转角至少在旋转1周时产生1次以上的脉冲，还具有控制单元，根据来自第1及第2脉冲产生单元的脉冲，调整第1及第2马达的旋转速度，将第1马达的旋转速度N1与第2马达的旋转速度N2的关系设置成以N2＝N1-X[转/秒]进行旋转，从而从第1光路变换单元以N1[转/秒]的旋转速度向前方放出，并且以X[往复/秒]的速度使光线相对于旋转中心的放出角发生变化。
根据该结构，能够通过第1光路变换单元及第2光路变换单元的旋转角度的组合，向前方的宽广范围放射光线。
作为第6特征，上述第2光路变换单元在大致一个直线上配置有聚光透镜、第1棱镜及第2棱镜。
根据该结构，上述第2光路变换单元能够向宽广的角度范围放射光线。
作为第7特征，上述第1光路变换单元中，能够旋转的棱镜与上述第2光路变换单元的向棱镜前端倾斜的大致平面不并行。
由于是不并行，因此能够防止光路的衰减，能够得到分辨率高的良好的三维图像。
作为第8特征，上述第2光路变换单元是具有向前端倾斜的大致球面的棱镜，或者是在大致半球形状的一部分具有大致平面的反射面的球形透镜。
根据该结构，能够实现装置的小型化。
接着，参照附图说明本发明的优选实施方式。
实施例
说明本发明的三维扫描型光学成像用探测器(Optical imaging probe)的实施方式。
图1～图3表示本发明的光学成像用探测器的实施方式。
图1是本发明的实施方式的三维扫描型光学成像用探测器的截面图，从探测器的后端侧向前端侧引导光线的固定侧光纤1插通于足够长的管状的导管(Catheter)6的内部的大致中心。
在固定侧光纤1的前端侧旋转自如地设置有旋转侧光纤2。在旋转侧光纤2的前端，由例如将大致圆柱状的透明体的两个面用不平行的大致平面切割而成的形状的棱镜等构成的第1光路变换单元3(在图中，根据位置而用3a或3b来指示)被安装成通过第1马达12独立于旋转侧光纤2而旋转自如，通过第1光路变换单元3进行旋转，例如相对于图中轴线以θ1+θ2的角度向前方旋转放射光线。
此外，在旋转侧光纤2的前端，安装有第2光路变换单元20，该第2光路变换单元20使透射固定侧光纤1而来的光线聚光且一边旋转一边相对于轴线以微小的角度(θ1)朝向第1光路变换单元3旋转放射。在图1中，第2光路变换单元20组合圆锥状的聚光透镜20c和棱镜20a而形成。
旋转侧光纤2与固定侧光纤1隔着5μm(微米)左右的微小距离而对置，包含旋转的遮光板5、光纤固定件4而构成旋转光连接器22。旋转侧光纤2和固定侧光纤1的端面被加工成平滑，旋转侧光纤2与固定侧光纤1之间能够维持高透射率，几乎无损失地光连接。
第1马达12内置于导管6内，安装有转子磁铁11，支撑于第1轴承9a、9b的中空旋转轴10进行旋转。在第1马达12上经过电线23向马达线圈7施加电压，在中空旋转轴10的保持部10a上安装有上述第1光路变换单元3并使其旋转。
第2马达19中，支撑于第2轴承18a、18b的第2旋转轴13轻轻地压入于在振子14的大致中心处开口的孔中，通过振子14的弹性或弹簧性，在与第2旋转轴13之间产生稳定的摩擦力。第2马达19的第2旋转轴13将旋转侧光纤2固定在中心孔中，经过所布线的电线17，电压被施加在图案电极16和电致伸缩元件15，使第2光路变换单元20旋转。振子14被设置成相对于马达壳体8止转，在最简单的构造的情况下，电线17发挥止转的功能。
在第1马达12上，设置有图2所示的由旋转构件25a和固定构件25b构成的第1脉冲产生单元25，同样在第2马达19上，设置有图3所示的由旋转构件24a和固定构件24b构成的第2脉冲产生单元24，分别与第1及第2马达的旋转相应地，每旋转一周，产生1次或多次脉冲信号。这些脉冲的产生原理使用感应线圈及霍尔元件等磁传感器或基于光学快门(Shutter)和光传感器的光学传感器等。
在图1中，在放射光线的第1光路变换单元3的前方，根据需要，在导管6上安装有光线能够透射的透光构件21。在透光构件21上，根据需要形成有大致球面部21a，该球面部21a根据需要其壁厚不是一定的，而是为了具有透镜的功能而使厚度发生变化。透光构件21由透明的树脂或玻璃等制作，根据需要实施了用于减少表面反射，将光线的全反射抑制得最小而提高透射率的涂覆等。
在图9中，在引导导管82的前端观察部84安装有CCD摄像机部83，并且在被称为镊子通道的贯通孔81中插入有管状的导管6。
图1的第1马达12在图10所示的内窥镜图像装置结构图中从马达驱动电路86被供给电力而被旋转驱动，第2马达19从第2马达驱动电路87被施加电压而被旋转驱动。此外，第1马达12能够根据来自第1脉冲产生单元25的脉冲信号来调整旋转速度，第2马达19能够根据来自第2脉冲产生单元24的脉冲信号来使旋转速度与预先设定的数值一致。
接着对上述的图1～图3的三维扫描型的光学成像用探测器详细说明其特征性作用效果。
在图10中，从主体85内的光源发出的近红外或激光等光线在引导导管82内的导管6中的固定侧光纤1中通过并前进。
光线从固定侧光纤1通过旋转光连接器22，并且向旋转侧光纤2第2光路变换单元20a第1光路变换单元3a放射。近红外线的光线进一步通过透光部21，从被检查体的表皮透射至2～5毫米左右，并且将从此处反射的光线在与上述相同的光路中向相反方向通过透光部21第1光路变换单元3a第2光路变换单元20a旋转侧光纤2旋转光连接器22固定侧光纤1而引导到光干涉分析部88。
在图12中，通过在被检体26的深孔27的里部放射光线，来通过立体图像观察表面层27a的厚度及内部缺陷的有无。
在图1中，从电线23被供给电力，第1马达12以约1800～2万rpm的范围的一定速度进行旋转，从固定侧光纤1被引导的光线通过旋转光连接器22和旋转侧光纤2，从第2光路变换单元20a放出，在第1光路变换单元3a的大致平面部上反射，向一定的角度方向(图1中用箭头表示的朝下的θ1+θ2的角度)改变方向而旋转放射。此时，第1马达12的第1脉冲产生单元24的角度α1＝0度，第2马达22的第2脉冲产生单元24的角度也是0度，若将这2个角度的相位差用(α1-α2)来表示，则为0度。
在该状态下，光线的放射方向相对于轴线大幅弯曲，放射角度成为(θ1+θ2)的朝下方向。
接着，如图4所示，若第1光路变换单元3和第2光路变换单元20以相同的旋转速度旋转，变为与图1相隔180度相反侧的图中3b和20b的位置，则从第2光路变换单元20b放出，在第1光路变换单元3b的大致平面部上反射，向一定的角度方向(图4中用箭头表示的朝上的θ1+θ2的角度)改变方向而旋转放射。此时，第1马达12的第1脉冲产生单元24的角度α1＝180度，第2马达22的第2脉冲产生单元24的角度也是180度，这2个角度的相位差(α1-α2)与图4相同，为0度。在该状态下，光线的放射方向相对于轴线大幅弯曲，放射角度成为(θ1+θ2)的朝上方向。
在图4中，第1光路变换单元3b的大致平面部的角度Q和第2光路变换单元20的棱镜20d表面的角度S不绝对是平行面，而是具有例如5度以上的角度。这是因为，若是平行面，则存在光线可能全反射的OCD图像恶化的情况。若设计成第1及第2光路变换单元的旋转角度的相位差(α1-α2)为0度的状态下第1及第2光路变换单元不平行，则在任何状态下，都不用担心第1及第2光路变换单元之间平行，能够得到良好的图像。
接着，图5表示通过使第1光路变换单元3a与第2光路变换单元20a的旋转速度不同而改变了相位角度的情况下的状态。
在图5中，从第2光路变换单元20b相对于轴线具有角度地放出的光线在第1光路变换单元3a的大致平面部上反射而向相反的角度方向恢复方向，其结果，光线大致在轴线上与轴线大致平行地旋转放射。此时，第1马达12的第1脉冲产生单元24的角度α1＝0度，第2马达22的第2脉冲产生单元24的角度在旋转上发生延迟而成为-180度，这2个角度的相位差(α1-α2)成为+180度。在该状态下，光线的放射角度成为(θ1+θ2)≒0度。
接着，图6表示从图5的状态起第1光路变换单元3a和第2光路变换单元20a以相同的转速旋转到180度相反侧位置的状态。
在图6中，从第2光路变换单元20a相对于轴线具有角度地放出的光线在第1光路变换单元3b的大致平面部上反射而向相反的角度方向恢复方向，其结果，光线大致在轴线上与轴线大致并行地旋转放射。此时，第1马达12的第1脉冲产生单元24的角度α1＝180度，第2马达22的第2脉冲产生单元24的角度在旋转上发生延迟而成为0度，这2个角度的相位差(α1-α2)成为+180度。在该状态下，光线的放射角度也与图5同样地成为(θ1+θ2)≒0度。
图7表示用图1至图6说明的旋转相位角(α1-α2)、以及光线朝向前方的放射方向。根据第1马达12的第1脉冲产生单元24的角度α1与第2马达22的第2脉冲产生单元24的角度α2的角度的相位差(α1-α2)，照射方向发生变化，光线朝向前方不会泄漏地向图中半径R所示的范围放射。
图8是立体地表示光线的放射范围的图。光线的焦点被调整为在导管6的前方L处对焦，因此在图中半径R的范围内，以角度(θ1+θ2)所示的大致圆锥状放射，三维地扫描被检体。
近红外线或激光等光线进一步通过图1的透光部21，从被检体表透射至2～5mm(毫米)左右，将从此处反射的光线通过透光部21第1光路变换单元3第2光路变换单元20旋转侧光纤2旋转光连接器22固定侧光纤1而引导到光干涉分析部88。
图11是光学成像用探测器的第1马达12和第2马达19的产生脉冲时序图，图中上侧的线图表示来自第1马达12的第1脉冲产生单元25的产生脉冲，图中下侧的线图表示第2马达19的第2脉冲产生单元24的产生脉冲，横轴表示时间轴。
图中待机(Stand by)所示的时间带是第1马达12和第2马达19一边以相同的转速旋转一边等待扫描开始信号的状态。
接着，若由成像用探测器的操作者通过操作而发出开始(Start)信号，则与此同时，第1马达12例如以用N脉冲/秒表示的速度(例如30转/秒)旋转，开始将被检体的OCT观察图像数据保存到计算机89。
与此同时，第2马达19例如以(N-1)脉冲/秒(例如29转/秒)的速度旋转，因此如图11所示，放射角度在0.5秒内从θ1变为θ2，在1秒之后再次恢复成θ1的角度，结束光线的三维放射。
在这种情况下，计算机在放射角度在θ1～θ2中往复的时间内取得记2次(2次为1组)三维数据，得到没有缺损的清晰的三维OCT诊断图像。在进行了数据的取得和保存的时刻，第1马达12和第2马达19再次成为待机(Stand by)状态，一边等待下一个开始信号一边旋转。
本发明的三维扫描用OCT探测器的更实用的使用方法为，例如，在第1阶段，本发明的OCT探测器被送入长的血管内，在这种情况下，一边第1马达12和第2马达19以相同的转速旋转，一边本发明的OCT探测器持续进行二维的360度扫描，从显示在监视器90上的二维图像确定人体内血管附近的患部的位置。
二维图像的取得以来自图2的第1脉冲产生单元25、25a、25b的脉冲信号为触发来进行，通过计算机处理而显示在监视器90上。
接着，在第2阶段，中止OCT探测器的推拉，使导管6静止，使第2马达19例如以(N-1)脉冲/秒(例如29转/秒)的速度旋转而进行光线的三维放射，OCT装置能够在监视器90上显示分辨率高的三维图像，进行患部的详细观察。
三维图像的取得以来自第1脉冲产生单元25、25a、25b的脉冲信号和来自图3所示的第2脉冲产生单元24、24a、24b的脉冲信号这两者同时发出的瞬间为触发，取入到计算机89而显示在监视器90上。
第3阶段是进一步将本发明的OCT探测器向其他端部移动的阶段，在该情况下，也是一边第1马达12和第2马达19以相同的转速旋转，一边本发明的OCT探测器持续进行二维的360度全周的扫描，在监视器90上显示二维OCT图像。
在本实施方式中，在导管6的从后方到前端的全长的内部，固定侧光纤1在长的导管6中不旋转，因此不会摩擦，能够防止旋转传递延迟及转矩损失等。此外，旋转侧光纤2也在中空旋转轴1的孔中配置成旋转自如，没有滑动损失，因此马达12的旋转不稳非常少。旋转速度的性能在通常的评价尺度下用百分比来表示旋转角度，在本发明中能够实现0.01％的高性能。
而现有的光纤摩擦的方式的内窥镜探测器的旋转不稳只能得到其约100倍以上的差的性能。
图12是本发明的光学成像用探测器的深孔扫描说明图。
在装置设备中在被检体26上有深孔27、进一步其表面被表面层28覆盖时等情况下，导管6进入深孔并能够在扫描范围29内进行表面层28的覆膜厚度的测定、以及内部组织的立体观察、内部缺陷的有无的观察等。
图13是光学成像用探测器的第2马达19的截面图。
在导管6的内部的振子14与马达壳体8之间有足够的空间，在该空间配置有电线23和电线17。这样，第1马达12、第2马达19的布线能够以较好的空间效率紧凑地进行。
图14是上述光学成像用探测器的第2光路变换单元的变形应用例的说明图，上述第2光路变换单元120是具有向前端倾斜的大致球面120a的棱镜。
根据该结构，第2光路变换单元120能够发挥非常高的光线的透射率和聚光性能，能够得到紧凑且空间分辨率高的三维观察图像。
图15是上述光学成像用探测器的第2光路变换单元的变形应用例的说明图，第2光路变换单元220由聚光透镜220c、第1棱镜220d、第2棱镜220e构成，收纳在圆筒状的罩220f中。
根据该结构，第2光路变换单元220能够使光线向非常大的角度倾斜，能够得到大范围的三维观察图像。
图10的OCT三维操作图像诊断装置中，最重要的需求性能是得到三维图像、以及提高三维图像的空间分辨率，但实现空间分辨率的要因有马达12的旋转速度不稳、中空旋转轴10的振动精度、第1光路变换元件3、以及第2光路变换单元20的精度及表面粗糙度等。
其中，影响度大的是马达12的旋转速度不稳，因此在前端部内置有马达12，且使光路变换元件以高精度且无旋转速度不稳地旋转的本发明的内窥镜探测器中，例如能够稳定地实现10微米以下的高三维空间分辨率。
根据本发明，在内窥镜装置等的导管内不使光纤进行相对旋转，因此不会摩擦，能够减轻旋转传递延迟及转矩损失等的发生，能够以10微米以下的高空间分辨率得到清晰的OCT分析图像，此外通过有意识地改变第2光路变换单元的厚度，能够在轴方向上在一定范围内放射光纤，因此能够得到三维观察图像。
工业上的可利用性
本发明的三维扫描型光学成像用探测器不使长管内的光纤旋转，而是在管的前端附近设置通过马达无速度不稳地旋转的光路变换单元，具有高精度的旋转扫描机构，由此能够将OCT图像诊断装置的基本性能即空间分辨率改善至约10μm(微米)以下。进一步，通过前方的三维扫描，能够实现深孔底部的三维观察，还能够适用于工业用OCT诊断装置。此外，能够期待医疗现场的细微的病灶的诊断及治疗中的应用。
符号说明
1 固定侧光纤
2 旋转侧光纤
3、3a、3b 第1光路变换单元(棱镜)
4 光纤固定件
5 遮蔽板
6 导管(管)
7 马达线圈
8 马达壳体
9a、9b 第1轴承
10 中空旋转轴
10a 保持部
11 转子磁铁
12 第1马达
13 第2旋转轴
14 振子
15 电致伸缩元件
16 图案电极
17、23 电线
18a、18b 第2轴承
19 第2马达
20、20a、20b、120、220 第2光路变换单元
20c、220c 聚光透镜
20d、120a、220d、220e 棱镜
21 透光构件
21a 球面部
22 旋转光连接器(光旋转连接器)
24、24a、24b 第2脉冲产生单元
25、25a、25b 第1脉冲产生单元
26 被检体
27 深孔
28 表面层
29 扫描范围
81 镊子通道
82 引导导管
83 CCD摄像机部
84 前端观察部
85 主体
86 第1马达驱动电路
87 第2马达驱动电路
88 光干涉分析部
89 计算机
90 监视器
220f 罩

Claims (8)

1.一种光学成像用探测器，将入射到前端侧的光向后方侧引导，其特征在于，
将固定侧光纤、第1光路变换单元、旋转侧光纤及第2光路变换单元配置在大致同一线上，
上述固定侧光纤被配置成不能旋转，内置于大致管状的导管中，
上述第1光路变换单元位于上述固定侧光纤的前端侧，通过第1马达被旋转驱动，将光线相对于旋转中心倾斜角度而向前方旋转放射，
上述旋转侧光纤位于上述固定侧光纤与上述第1光路变换单元之间，通过旋转光连接器而与上述固定侧光纤光连接，通过第2马达被旋转驱动，
上述第2光路变换单元使光路相对于旋转中心倾斜微小角度而向上述旋转侧光纤的前端侧旋转放射，将光线照射到上述第1光路变换单元，
该光学成像用探测器使光线从上述固定侧光纤依次透射上述旋转光连接器、上述第2光路变换单元、上述第1光路变换单元而向前方放射。
2.根据权利要求1所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第1马达的旋转轴是中空形状，固定有第1光路变换单元，并且在中空孔中旋转自如地贯通有上述旋转侧光纤，
并且，上述第2马达的旋转轴也是中空形状，在该第2马达的旋转轴的中空孔中固定上述旋转侧光纤并使该旋转侧光纤旋转。
3.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第1光路变换单元是能够旋转的棱镜。
4.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第2光路变换单元是具有向前端倾斜的大致平面的棱镜。
5.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
具有：第1脉冲产生单元，根据上述第1马达的旋转角至少在旋转1周时产生1次以上的脉冲；和第2脉冲产生单元，根据上述第2马达的旋转角至少在旋转1周时产生1次以上的脉冲，
还具有控制单元，根据来自第1及第2脉冲产生单元的脉冲，调整第1及第2马达的旋转速度，
将第1马达的旋转速度N1与第2马达的旋转速度N2的关系设置成以N2＝N1-X[转/秒]进行旋转，从而从第1光路变换单元以N1[转/秒]的旋转速度向前方放出，并且以X[往复/秒]的速度使光线相对于旋转中心的放出角发生变化。
6.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第2光路变换单元在大致一个直线上配置有聚光透镜、第1棱镜及第2棱镜。
7.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第1光路变换单元中，能够旋转的棱镜的上述第2光路变换单元一侧的面与上述第2光路变换单元的向棱镜前端倾斜的大致平面不平行。
8.根据权利要求1或2所述的光学成像用探测器，其特征在于，
上述第2光路变换单元是在大致半球形状的一部分具有大致平面的反射面的球形透镜。
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