JP2000097845A - 光イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光走査プローブのコネクタ部に設けられた回
転力伝達手段の回転軸と、観測装置に設けられた回転駆
動手段の回転軸の間に、軸同士のずれ、角度の傾き、軸
方向のガタが存在しても、光走査プローブの光ファイバ
と観側装置側の光ファイバの安定した接続を確保するこ
とができる光イメージング装置を提供する。 【解決手段】 光走査プローブ内のフレキシブルシャフ
ト４０の内側に配置された第４のシングルモードファイ
バ１０の基端はコネクタ部９の内部で光コネクタ７３に
取り付けられ、この光コネクタ７３はシャフト止め６８
内面に接触するバネ受け７２内のバネ７４の弾性力によ
り、観測装置側の回転駆動装置を構成し、その中心にシ
ングルモードファイバ８８が挿通され、回転駆動される
回転シャフト７６に押圧されるようにして接続し、かつ
シャフト止め６８の内面の回転対称の球面部６８ａによ
り、軸方向のズレがある場合にもそのズレを吸収する等
して第４のシングルモードファイバ１０の基端とシング
ルモードファイバ８８の先端とを安定した接続を可能に
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に低干渉性
光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検
体の断層像を構築する光イメージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体組織を診断する場合、組織内
部の光学的情報を得ることのできる装置として、低干渉
性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型のＯＣ
Ｔ（オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ）が例
えば特公平６−５１１３１２号公報に開示されている。

【０００３】特公平６−５１１３１２では体腔内に挿入
するための外側のチューブ状シースに対して内側に光フ
ァイバおよび光学素子が設けられた回転チューブを設け
たプローブが開示されている。しかし、プローブの着脱
手段がないため、体腔内での使用に必要な洗滌・滅菌が
できない。また、先端のプリズム等の光学素子が外側シ
ースに対して露出して回転しているため、生体を傷つけ
る可能性が有る。

【０００４】それに対し、特願平９−３１３９２４に
は、光プローブ部と観測装置部を着脱可能なＯＣＴ用光
プローブが開示されている。着脱可能なコネクタ部を有
し、先端のプリズム等の光学素子まで透明なシースで覆
って密封している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術で
は、光プローブのコネクタ部に設けられた回転チューブ
を回転させる回転伝達手段の回転軸と、観測装置に設け
られた回転駆動手段の回転軸が正確に一致しないと、回
転力の伝達が円滑に行われず、回転ムラや回転速度の不
安定が生じるが、実際には２つの回転軸を正確に一致さ
せることは困難である。

【０００６】さらに、回転チューブの基端部の回転伝達
手段と光ファイバ接続部材が一体になっているため、２
つの回転軸の間に傾きが生じたり、回転軸を支持するベ
アリングにが夕が生じてファイバの方向に移動すると、
光プローブの光ファイバと観測装置側の光ファイバの接
続が不安定になるという問題点があった。

【０００７】特に、ＯＣＴで用いられるシングルモード
ファイバの場合数μの精度でファイバコアを突き合わせ
る必要が有るので、わずかなズレやわずかなファイバ端
の間隔が大きな光損失を生じ、観察のＳ／Ｎ比を悪化さ
せたり、回転による接続状態の変化による観察像の強度
のムラが生じる。

【０００８】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、光走査プローブのコネクタ部に設
けられた回転力伝達手段の回転軸と、観測装置に設けら
れた回転駆動手段の回転軸の間に、軸同士のずれ、角度
の傾き、軸方向のガタが存在しても、光走査プローブの
光ファイバと観側装置側の光ファイバの安定した接続を
確保することができる光イメージング装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】被検体に低干渉性光を照
射し、被検体において散乱した光を受光する光走査プロ
ーブと、該光走査プローブが着脱自在に接続され、前記
光走査プローブを経て受光した光の情報から被検体の断
層像を構築する観測装置とを備えた光イメージング装置
において、少なくともその先端は光透過性の良い素材で
形成されたシースと、シースの基端に設けられたハウジ
ングを観測装置に取り付ける着脱手段と、前記シースの
内部に長手方向の軸周りに回転自在に設けられているパ
イプ部材と、前記パイプ部材基端部に設けられた回転力
伝達部材と、回転力伝達部材をハウジングに回転自在に
保持する回転保持手段と、前記パイプ部材の内部に設け
られているシングルモードファイバで形成され、その先
端部は前記パイプ部材の先端に固定されており、低干渉
性光源から出射される光がその基端に入射されるように
設けられているファイバと、前記ファイバ先端からの出
射光を集光するレンズと、出射光の光路を変更するため
に前記レンズに固定されている出射光路変更手段と、前
記ファイバの基端部に設けられたファイバ端固定手段
と、前記ファイバ端固定手段と回転力伝達部材の間に設
けられた弾性手段を有する光走査プローブと；光プロー
ブの回転力伝達部材に回転力を付与する回転駆動装置
と、光プローブのシングルモードファイバに観測装置に
設けられた観測光を送受するファイバを接続する光接続
手段と、を有する観測装置と；からなり、着脱手段によ
り前記光プローブと前記観測装置を接続した際に前記光
走査プローブの弾性手段によりファイバ端固定手段が前
記光接続手段に圧接し、光接続を行う構成により、光走
査プローブのファイバ端は、観測装置のファイバ端に押
し付けられながら回転するため、回転力伝達部材の回転
軸と、観測装置に設けられた回転駆動装置の回転軸の間
に、回転軸のずれ、傾き角度の傾き、軸方向のガタに関
わらず、両ファイバ端同士の安定した接続が行われる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図７は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の
光イメージング装置の構成を示し、図２は光走査プロー
ブが挿通される内視鏡を光走査プローブと共に示し、図
３は光走査プローブ及び回転駆動装置の構成を示し、図
４は光走査プローブの詳細な構成を示し、図５はコネク
タ部と回転駆動装置との接続部の構成を示し、図６は図
５のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ断面などを示し、図７は洗浄及び保
管時のコネクタ部の状態を示す。

【００１１】本実施の形態の目的は光プローブのコネク
タ部に設けられた回転チューブを回転させる回転伝達手
段の回転軸と、観測装置に設けられた回転駆動手段の回
転軸の間の、軸同士のずれ、角度の傾き、軸方向のガタ
を防止し、光プローブの光ファイバと観測装置側の光フ
ァイバの安定した接続が確保できるようにする。また、
回転力が回転駆動手段の回転軸から回転伝達手段の回転
軸に円滑な伝達されるようにする。

【００１２】また、光走査プローブと観測装置の接続部
のファイバ端が汚損しても、ファイバ端の再研磨なし
に、観測装置の光プローブとの接続部に、設けられた着
脱可能なシングルモードファイバを交換し、ファイバ端
の再研磨作業無しに良好な光接続を確保できるようにす
る。さらに、コネクタ部の観測装置への取り付けが一度
の取り付け動作で、回転力伝達の接続と、光接続手段の
接続が同時に行え、使い勝手が良い装置を提供する事な
どである。

【００１３】図１に示す光イメージング装置（光断層画
像装置）１Ａは観測装置２７内に超高輝度発光ダイオー
ド（以下、ＳＬＤと略記）等の低干渉性光源２を設けて
いる。この低干渉性光源２はその波長が例えば１３００
ｎｍで、その可干渉距離が例えば１７μｍ程度であるよ
うな短い距離範囲のみで干渉性を示す低干渉性光の特徴
を備えている。つまり、この光を例えば２つに分岐した
後、再び混合した場合には分岐した点から混合した点ま
での２つの光路長の差が１７μｍ程度の短い距離範囲内
の場合には干渉した光として検出され、それより光路長
が大きい場合には干渉しない特性を示す。

【００１４】この低干渉性光源２の光は第１のシングル
モードファイバ３の一端に入射され、他方の端面（先端
面）側に伝送される。この第１のシングルモードファイ
バ３は途中の光カップラ部４で第２のシングルモードフ
ァイバ５と光学的に結像されている。従って。この光カ
ップラ部４で２つに分岐されて伝送される。

【００１５】第１のシングルモードファイバ３の（光カ
ップラ部４より）先端側には、非回転部と回転部とで光
を伝送可能な結合を行う光ロータリジョイント６が介挿
され、この光ロータリジョイント６内の第３のシングル
モードファイバ７の先端に光走査プローブ８のコネクタ
部９が着脱自在で接続され、この光走査プローブ８内に
挿通され、回転駆動される第４のシングルモードファイ
バ１０に低干渉性光源２の光が伝送（導光）される。

【００１６】そして、伝送された光は光走査プローブ８
の先端側から被検体としての生体組織１１側に走査され
ながら照射される。また、生体組織１１側での表面或い
は内部での散乱などした反射光の一部が取り込まれ、逆
の光路を経て第１のシングルモードファイバ３側に戻
り、光カップラ部４によりその一部が第２のシングルモ
ードファイバ５側に移り、第２のシングルモードファイ
バ５の一端から光検出器としての例えばフォトダイオー
ド１２に入射される。なお、光ロータリジョイント６の
ロータ側は観測装置２７内の回転駆動装置１３によって
回転駆動される。

【００１７】また、第２のシングルモードファイバ５の
光カップラ部４より先端側には基準光の光路長を変える
光路長の可変機構１４が設けてある。この光路長の可変
機構１４は光走査プローブ８により生体組織１１の深さ
方向に所定の走査範囲だけ走査する光路長に対応してこ
の走査範囲の光路長だけ高速に変化する第１の光路長変
化手段と、光走査プローブ８を交換して使用した場合の
個々の光走査プローブ８の長さのバラツキを吸収できる
ようにその長さのバラツキ程度の光路長を変化できる第
２の光路長の変化手段とを備えている。

【００１８】第２のシングルモードファイバ５の先端に
対向して１軸ステージ１８上に取り付けられ、符号ａで
示す方向に移動自在のコリメートレンズ３０と、これに
対向して配置されたレンズ１５を介してグレーティング
１６が配置され、このグレーティング（回折格子）１６
と対応するレンズ１７を介して微小角度で回動可能なガ
ルバノメータ１９が第１の光路長の変化手段として取付
けられており、このガルバノメータミラー１９はガルバ
ノメータコントローラ２０により、符号ｂで示すように
高速に回転的に振動される。

【００１９】このガルバノメータミラー１９はガルバノ
メータのミラーにより反射させるもので、ガルバノメー
タに交流の駆動信号を印加してその可動部分に取り付け
たミラーを高速に回転的に振動させるものである。

【００２０】つまり、光走査プローブ８により、生体組
織１１の深さ方向に所定の距離だけ高速に走査できるよ
うにガルバノメータコントローラ２０により、駆動信号
が印加され、この駆動信号により符号ｂで示すように高
速に回転的に振動する。そして、この回転的振動により
第２のシングルモードファイバ５の端面から出射され、
ガルバノメータミラー１９で反射されて戻る光の光路長
は生体組織１１の深さ方向に走査する所定の距離の走査
範囲だけ変化する。

【００２１】つまり、ガルバノメータミラー１９によ
り、深さ方向の断層像を得るための第１の光路長の変化
手段を形成している。このガルバノメータミラー１９に
よる光路長の変化手段はＳＣＩＥＮＣＥ ＶＯＬ．２７
６、１９９７、ｐｐ２０３７−２０３９に開示されてい
る。また、第２のシングルモードファイバ５およびコリ
メートレンズ３０は、その光軸方向に符号ａで示すよう
に移動自在な１軸ステージ１８上に設けられ、第２の光
路長の変化手段となっている。また、第２のシングルモ
ードファイバ５には、ファイバで構成される干渉系全体
および光走査プローブ８内のファイバの曲げによって生
じる複屈折性の影響を取り除くための偏波面調整用のフ
ァイバループ２９が設けられている。

【００２２】一方、１軸ステージ１８は光走査プローブ
８を交換した場合に対し、光走査プローブ８の光路長の
バラツキを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する
第２の光路長の可変手段を形成すると共に、ガルバノメ
ータミラー１９による光路長を過経して深さ方向の画像
を得る場合に所望とする位置（例えば、光走査プローブ
８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１８による光路長を変化させることによ
り、生体組織１１の表面位置から干渉する状態に設定す
ることにより、その表面位置）から画像化することがで
きるようにオフセットを調整する調整手段の機能も備え
ているようにしている。

【００２３】この１軸ステージ１８はステージ移動用の
モータを備え、位置制御装置２１によりそのモータに駆
動信号を印加することにより１軸ステージ１８は符号ａ
で示す方向に移動する。この光路長の可変機構１４で光
路長が変えられた光は第２のシングルモードファイバ５
の途中に設けたカップラ部４で第１のシングルモードフ
ァイバ３側から漏れた光と混合されて、共にフォトダイ
オード１２で受光される。

【００２４】なお、例えば第２のシングルモードファイ
バ５は１軸ステージ１８をその可変範囲の中間位置付近
に設定した状態では光カップラ部４から第４のシングル
モードファイバ９等を経て光走査プローブ８の先端から
生体組織１１に至る光路長と、第２のシングルモードフ
ァイバ５を経て１軸ステージ１８上のガルバノメータミ
ラー１９で反射される光路長とがほぼ等しい長さとなる
ように設定されている。

【００２５】そして、実際に接続して使用される光走査
プローブ８に応じて１軸ステージ１８の位置を可変設定
することにより、個々の光走査プローブ８の長さのバラ
ツキを吸収し、かつガルバノメータミラー１９を高速で
回転的振動或いは高速振動させてその基準光側の光路長
を周期的に変化することにより、この光路長と等しい値
となる生体組織１１の深さ位置での反射光とを干渉さ
せ、他の深さ部分での反射光は非干渉にすることができ
るようにしている。

【００２６】上記フォトダイオード１２で光電変換され
た信号はアンブ２２により増幅された後、復調器２３に
入力される。この復調器２３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Ａ／Ｄ変換
器２４を経てコンピュータ２５に入力される。このコン
ピュータ２５では断層像に対応した画像データを生成
し、モ二夕２６に出力し、その表示面にＯＣＴ像２６ａ
を表示する。

【００２７】このコンピュータ２５は位置制御装置２１
と接続され、コンピュータ２５は位置制御装置２１を介
して１軸ステージ１８の位置の制御を行う。また、コン
ピュータ２５はビデオ同期回路２８と接続され、画像化
する際のビデオ同期信号に同期して内部のメモリに断層
像データを格納する。

【００２８】また、このビデオ同期回路２８のビデオ同
期信号はそれぞれガルバノメータコントローラ２０と回
転駆動装置１３にも送られ、例えばガルバノメータコン
トローラ２０はビデオ同期信号（より具体的には高速及
び低速の２つのビデオ同期信号における高速の第１のビ
デオ同期信号）に同期した周期で駆動信号を出力し、回
転駆動装置１３はビデオ同期信号（より具体的には低速
の第２のビデオ同期信号）に同期した周期で第１のビデ
オ同期信号に同期した駆動信号を出力し、回転駆動装置
１３による回転により周方向に光を走査するようにして
いる。

【００２９】第１の実施の形態における光走査プローブ
８は図２に示すように内視鏡３１の鉗子挿通口３２から
鉗子挿通用チャンネルを経てその先端開口から光走査プ
ローブ８の先端側を突出させることができる。

【００３０】この内視鏡３１は体腔内に挿入し易いよう
に細長で可撓性の挿入部３３を有し、この挿入部３３の
後端には太幅の操作部３４が設けてある。この挿入部３
３の後端付近には鉗子挿通口３２が設けてあり、この鉗
子挿通口３２はその内部で鉗子挿通用チャンネルと連通
している。

【００３１】挿入部３３内には図示しないライトガイド
が挿通され、このライトガイドの入射端を光源装置に接
続し、照明光を伝送して挿入部３３の先端部に設けた照
明窓から出射し、患部等を照明する。また、照明窓に隣
接して観察窓が設けられ、この観察窓には対物光学系が
取り付けられ、照明された患部等を光学系に観察できる
ようにしている。そして、内視鏡３１の先端部の観察光
学系の観察の下で、患部等の注目する部分の生体組織１
１側に光走査プローブ８により、低干渉性光を照射し、
その生体組織１１の内部の断層画像データを得て、モ二
夕２６の表示面にＯＣＴ像２６ａを表示できるようにし
ている。

【００３２】また挿入部３３の先端部には湾曲部３５お
よび（内視鏡）先端部３６が設けられている。湾曲部３
５を経て光走査プローブ８を挿入させる時、また光走査
プローブ８の先端３７を内視鏡先端部３６より突出させ
て生体組織１１に接させる時、図２に示す様に光走査プ
ローブの先端部３６は小さな湾曲半径で湾曲する。

【００３３】図３は光走査プローブ８と、この光走査プ
ローブ８が着脱自在で接続される観測装置側の回転駆動
装置１３の構成を示す。図３に示すように光走査プロー
ブ８は細長い管状の樹脂チューブで構成された光学シー
ス３８と、この光学シース３８を回転駆動装置１３に着
脱自在で接続するコネクタ部９と、光学シース３８の内
側に設けられ、自在に回転することにより回転力を伝達
するフレキシブルシャフト４０と、フレキシブルシャフ
ト４０の内腔に設けられた第４のシングルモードファイ
バ１０と、フレキシブルシャフト４０の先端に接続され
たレンズユニット３９と、フレキシブルシャフト４０の
後端に接続された回転伝達コネクタ４２と、第４のシン
グルモードファイバ１０の後端に接続された光コネクタ
４１よりなる。

【００３４】この光走査プローブ８の後端が接続される
回転駆動装置１３は中空の回転シャフト４３及びこの回
転シャフト４３の後端に接続された光ロータリジョイン
ト６を有する。この回転シャフト４３の先端部には光コ
ネクタ４１が設けられ、この光コネクタ４１と光ロータ
リジョイント６は回転シャフト４３の中空部内に配置さ
れた第３のシングルモードファイバ７で接続されてい
る。

【００３５】また、回転駆動装置１３は回転シャフト４
３を回転するモータ４４及びその回転シャフト４３の回
転を検出するエンコーダ４５とを有し、モータ４４の回
転軸に取り付けたモータプーリ４４ａと、エンコーダプ
ーリ４５ａの回転軸に取り付けたエンコーダプーリ４５
ａ及び回転シャフト４３にはベルト４６が掛け渡してあ
る。また、モータ４４およびエンコーダ４５は回転駆動
コントローラ４８に接続されている。

【００３６】次に、この回転駆動装置１３の作用をまず
説明する。モータ４４の回転はモータプーリ４４ａに伝
達され、ベルト４６により回転シャフト４３及びエンコ
ーダプーリ４５ａに伝達される。エンコーダ４５は回転
シャフト４３の回転速度を検出し、その回転速度が指定
された速度になるように回転駆動コントローラ４８によ
りモータ４４の駆動電流を制御する。これにより、回転
シャフト４３は指定された速度で一定に回転する。ま
た、回転シャフト４３の回転角はエンコーダ４５により
検出され、回転駆動コントローラ４８を経由して信号４
９がビデオ同期回路２８側に送られる。

【００３７】この信号４９は１回転を２５６パルスで分
割したパルスであるＡ相であるＡ相信号４９ａ、このＡ
相に対し、４５度の位相ずれをもつＢ相のＢ相信号４９
ｂと、１回転に１回のパルスである１回転信号４９ｃと
よりなる。

【００３８】次に、光走査プローブ８の作用を説明す
る。第３のシングルモードファイバ７で伝送された光は
光コネクタ４１によって第４のシングルモードファイバ
１０に伝達される。また、回転シャフト４３の回転は回
転伝達コネクタ４２によってフレキシブルシャフト４０
に伝達される。

【００３９】第４のシングルモードファイバ１０の伝送
光はレンズユニット３９に伝達され、光学シース３８を
通して検査光として外部に出射され、生体組織からの反
射光を受光し、再び第４のシングルモードファイバ１０
に伝達する。フレキシブシャフト４０の先端はレンズユ
ニット３９に接続されているため、フレキシブルシャフ
ト４０、レンズユニット３９、第４のシングルモードフ
ァイバ１０は一体で回転する。

【００４０】図４は光走査グローブ８の詳細な構成を示
す。光学シース３８は柔軟性を有する樹脂チューブ５０
ａと、これと例えば同質の樹脂で構成され、この樹脂チ
ューブ５０ａの先端開口を閉塞する先端部材５０ｂより
なり、例えば樹脂チューブ５０ａと先端部材５０ｂは熱
溶着で接合されている。

【００４１】レンズユニット３９は低干渉性光の出射方
向を変更する出射方向変更手段としてのプリズム５１、
低干渉性光の偏波面を回転するファラデーローテータ
（ファラデー回転子）５２、集光するＧＲＩＮレンズ
（屈折率分布型レンズ）５３およびこれらを保持するレ
ンズ枠５４よりなる。また、第４のシングルモードファ
イバ１０はフェルール５５に、そのフェルール５５の後
端の接着剤５７で接着されている。

【００４２】レンズユニット３９、フェルール５５及び
フレキシブルシャフト４０は中空の繋ぎ部材５６で接続
されている。また、フレキシブルシャフト４０の先端は
繋ぎ部材５６に挿入され、接着剤５８で接着して連結固
定されている。

【００４３】第４のシングルモードファイバ１０の中心
軸Ｏに沿って伝送される低干渉性光は第４のシングルモ
ードファイバ１０の先端のファイバ端１０ａより出射さ
れ、対向するＧＲＩＮレンズ５３に入射して集光され、
さらにプリズム５１により方向を直角に曲げられ、シー
ス５０ａを透過して観察ビーム６２となり、例えばシー
ス５０ａの外面から距離５９の焦点６３に集光する。な
お、光学シース３８の先端側、より具体的には少なくと
もプリズム５１に対向する部分の樹脂チューブ５０ａは
低干渉性光を透過する光透過性の良い素材で形成されて
いる。

【００４４】コネクタ部９と回転駆動装置１３の詳細の
構成を図５に示す。コネクタ部９は以下のように構成さ
れている。コネクタ部９はそのケース部分を構成するコ
ネクタケース６４が回転駆動装置１３のハウジング６５
に取付リング６６によって着脱自在に接続できるように
している。

【００４５】このコネクタケース６４の先端のシース接
続部６７には光学シース３８を形成する樹脂チューブ５
０ａの後端が接続され、このコネクタケース６４の内側
にはフレキシブルシャフト４０の後端に接続されるシャ
フト止め６８が設けてある。このシャフト止め６８とコ
ネクタケース６４は軸受け６９によって回転自在に保持
されている。シャフト止め６８にはその周方向の対向す
る２箇所に回転伝達ビン７０（図１０（Ｂ）参照）が対
向して設けられている。

【００４６】シャフト止め６８の内腔にはシングルモー
ドファイバ１０とファイバ端に接合されたフェルール７
１とバネ受け７２が設けられている。フェルール７１は
光コネクタ７３に固定されている。光コネクタ７３とバ
ネ受け７２の間にはバネ７４が設けられ、その弾性力に
よりバネ受け７２はシャフト止め６８に押し付けられて
いる。

【００４７】また、バネ受け７２には図５の断面ＡーＡ
の図６（Ａ）に示されるように突起７２ａ及び７２ｂが
設けられ、シャフト止め６８及び光コネクタ７３にはそ
れに対応する凹部６８ａ及び７３ａが設けられ、光コネ
クタ７３がシャフト止め６８に対して不用に回転するの
を防止している。なお、取付リング６６はコネクタケー
ス６４及びコネクタ部９全体を回転駆動装置１３のハウ
ジング６５に着脱自在に接続する。

【００４８】次に、観測装置を構成する回転駆動装置１
３の詳細構成について説明する。ハウジング６５の内腔
には回転シャフト７６が設けられ、２つの軸受け７７
ａ，７７ｂにより回転自在に保持されている。回転シャ
フト７６との一端には光アダプタ７８と対向して設けら
れた２つの回転伝達レバー７９が設けられている。図５
の断面ＢーＢを示す図６（Ｂ）のように光アダプタ７８
の外側の回転シャフト７６には中心軸の周りで対向する
２箇所の位置に回転伝達レバー７９が前方に突出するよ
うに設けられ、各回転伝達レバー７９にはシャフト止め
６８に後方に突出するように設けられた各回転伝達ビン
７０が隣接し、回転伝達レバー７９が回転すると、周方
向に隣接する回転伝達ビン７０を押して共に回転させる
ことにより、回転を伝達できるようにしている。

【００４９】また、回転シャフト７６の後端にはプーリ
部８０が設けられており、このプーリ部８０には、図６
（Ｃ）に示すように光ロータリージョイント６の回転ビ
ン８１を回転させるためのＵ字溝８２とＵ字溝８２と回
転ビン８１の間に設けられた弾性体８３が設けられてい
る。また、回転シャフト７６の内腔にはその前端に取り
付けた光アダプタ８１とその後端側に設けた光アダプタ
８４との間に設けられた光ファイバケーブル部８５が設
けてある。

【００５０】この光ファイバケーブル部８５は、光アダ
プタ８１と接続する光コネクタ８６と、光アダプタ８４
と接続される光コネクタ８７と、光コネクタ８７と光コ
ネクタ８７を接続するシングルモードファイバ８８とを
有する。また、光ロータリジョイント６の光コネクタ８
９は光アダプタ８４によって光コネクタ８７に接続され
ている。また、ハウジング６５におけるコネクタ部９が
挿入して接続されるコネクタ接続部には、軸９０を中心
に可動する挿入検知レバー９１とスイッチ９２が設けら
れており、コネクタ部９が挿入されたいない場合には図
５の点線で示すような状態であり、コネクタ部９を挿入
することにより、点線から実線で示すように回動する挿
入検知レバー９１によりスイッチ９２をオンする。

【００５１】本実施の形態ではコネクタ部９を回転駆動
装置１３のコネクタ接続部に接続した場合、回転シャフ
ト７６の回転軸とコネクタ部９側のシャフト止め６８の
回転軸とが厳密に一致しないような場合にも、バネ受け
７２とシャフト止め６８との間に隙間を設けて回転軸相
互の平行方向のズレを吸収するようにしている。

【００５２】また、バネ受け７２とシャフト止め６８と
はその回転軸に対して回転対称の球面部６８ａで接して
いるため、回転軸相互の角度の相違も吸収できるように
している。

【００５３】図７（Ａ）はコネクタ部９の洗浄及び保管
時の状態を示す。防水キャップ９３が取付リング６６に
よってコネクタケース６４に接続され、防水キャップ９
３とコネクタケース６４の間には弾性体で構成された防
水シール９４が設けられ、水密構造となっている。ま
た、防水キャップ９３におけるフェルール７１に対する
部分では光コネクタクリーナ９５が設けられ、フェルー
ル７１の光ファイバ端部が傷ついたり汚れたりすること
を防止し、清浄に保つ作用を有している。

【００５４】また、防水キャップ９３には水密テストキ
ャップ９６および水密テストキャップ９６と防水キャッ
プ９３の水密を保つためのＯリング９７が設けられ、水
密テストキャップ９６を外し、圧力を加えた空気を導入
し、光走査プローブ８より空気のリークがあるかどうか
により光走査プローブ８の水密状態を確認することが出
来るようにしている。

【００５５】図７（Ｂ）はコネクタ部９が未装着時の回
転駆動装置１３におけるコネクタ接続部を示す。

【００５６】コネクタキャップ１０１がハウジング６５
に押し付けられ、未使用時にハウジング６５内部に触れ
ないように保護している。また、コネクタキャップ１０
１の光アダプタ７８に接する部分では防塵キャップ１０
２が設けられ、光アダプタ７８への塵の進入を防いでい
る。

【００５７】挿入検知レバー９１は図示しないバネによ
り右側方向に回転して押し付けられ、その結果、スイッ
チ９２は通電しない。次に、図５、図７（Ａ），（Ｂ）
を参照して光コネクタ部９と回転駆動装置１３の作用を
説明する。

【００５８】防水キャップ９３を光コネクタ部９より外
し、コネクタキャップ１０１をハウジング６５より外
す。コネクタケース６４をハウジング６５に挿入し、取
付リング６６によりハウジング６５に装着する。これに
より、光コネクタ部９が回転駆動装置１３に固定され
る。

【００５９】コネクタケース６４の端部６４ａにより挿
入検知レバー９１が軸９０を中心に左周り（反時計回り
方向）に回転し、スイッチ９２を通電させる。スイッチ
９２が通電して始めてモータ４４に通電され、モータ４
４の回転はモータプーリ４４ａによりベルト４６に伝達
され、ベルト４６により回転シャフト７６のプーリ８０
に伝達される。

【００６０】回転シャフト７６及び光アダプタ７８、光
ファイバケーブル８５、光アダプタ８４、光ロータリー
ジョイント６の光コネクタ８９と回転ピン８１は一体で
回転される。回転シャフト７６に設けられた回転伝達レ
バー７９が回転伝達ビン７０を押し、コネクタ部９のシ
ャフト止め６８に回転を伝達する。この時、バネ受け７
２に設けられた突起７２ａ及び７２ｂにより光コネクタ
７３もシャフト止め６８と一体に回転する。そして、シ
ャフト止め６８の回転はフレキシブルシャフト４０に伝
達される。

【００６１】この時、一般に、回転シャフト７６の回転
軸とシャフト止め６８の回転軸は厳密には一致しない
が、バネ受け７２とシャフト止め６８の間には回転軸に
対し径方向に隙間があるため、回転軸相互の平行方向の
ズレは吸収される。また、バネ受け７２とシャフト止め
６８は球面部６８ａで接しているため、回転軸相互の角
度の相違も吸収される。またフェルール７１はバネ７４
の弾性力により光アダプタ７８に押し付けられているた
め、回転軸のずれが起きても、光ファイバ同士の接続は
保持される。

【００６２】また、挿入検知レバー９１の移動によりス
イッチ９２が通電し、光走査プローブ８の挿入が検知さ
れると、図示しない低干渉性光発光の表示ランプが点灯
し、一定の時間の後、低干渉性光源２のインターロック
回路（回路が非導通だと光源の発光が行われない安全回
路）が導通し、低干渉性光の発光が行われる。

【００６３】本実施の形態によれば、光走査プローブ８
のコネクタ部９に設けられた回転チューブを回転させる
回転伝達手段の回転軸と、観測装置２７側に設けられた
回転駆動手段の回転軸の間に、軸同士のずれ、角度の傾
き、軸方向のガタが存在しても、それらのずれ等を吸収
して光走査プローブ８の光ファイバと観測装置２７側の
光ファイバとの安定した接続が確保できる。また、回転
力が回転駆動手段の回転軸から回転伝達手段の回転軸に
円滑な伝達される。

【００６４】また、光走査プローブ８と観測装置２７の
接続部のファイバ端が汚損しても、ファイバ端の再研磨
なしに、観測装置２７の光プローブとの接続部に、設け
られた着脱可能なシングルモードファイバ８８を交換
し、ファイバ端の再研磨作業無しに良好な光接続を確保
できる。また、コネクタ部９の観測装置２７への取り付
けが一度の取り付け動作で、回転力伝達の接続と、光接
続手段の接続が同時に行え、簡便である。

【００６５】（第２の実施の形態）本実施の形態の目的
は第１の実施の形態に同じである。図８に第２の実施の
形態におけるコネクタ部の主要部の構成を示す。図５と
の相違を以下に述べるが、それ以外は第１の実施の形態
と同じである。シャフト止め６８の代わりにシャフト止
め１０３が設けられている。

【００６６】フェルール７１はフェルール止め１０４に
接続され、コネクタハウジング１０５とフェルール止め
１０４は左右方向に摺動可能であり、フェルール止め１
０４は右方向にバネ１０６により押し付けられている。

【００６７】コネクタハウジング１０５の根元側はテー
パ状をしており、シャフト止め１０３に設けられたデル
リンなどの摺動性プラスチックで構成された摺動体１０
７のＲ部１０８と接している。接触がテーパ形状とＲ形
状のためコネクタハウジング１０５はシャフト止め１０
３の回転軸に対して若干可動である。

【００６８】コネクタハウジング１０５は断面Ｃ−Ｃを
示す図８（Ｂ）に示すように、平面１０９を有し、シャ
フト止め１０３には回転防止ピン１１０が設けられてお
り、シャフト止め１０３、コネクタハウジング１０５、
回転防止ビン１１０の間にはそれぞれ隙間があるため、
コネクタハウジング１０５はシャフト止め１０３に対し
て一体で回転するが、若干可動である。

【００６９】よって、第１の実施の形態の図５と同じよ
うに、回転シャフト７６と光コネクタ部９の回転軸相互
にずれが生じても吸収することが出来る。本実施の形態
は以下の効果を有する。

【００７０】第１の実施の形態に加え、コネクタハウジ
ング１０５、フェルール止め１０４、フェルール７１、
バネ１０６等をＦＣコネクタ等、市販の光コネクタ部品
で構成でき、安価にできる。

【００７１】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を説明する。本実施の形態の目的は第１の実
施の形態に同じである。図９は第３の実施の形態におけ
るコネクタ部及び回転駆動装置のコネクタ接続部の構成
を示す。

【００７２】図９に示す第３の実施の形態と、図５に示
す第１の実施の形態との相違は、第１の実施の形態では
回転駆動装置１３側の光アダプタ７８が回転シャフト７
６と一体に回転するのに対し、本実施の形態では、固定
されることである。本実施の形態ではコネクタケース６
４の内側に配置された図５のシャフト止め６８の代わり
に設けたシャフト止め１１１には図５の回転伝達ピン７
０は設けられていない。

【００７３】また、図５の回転シャフト７６の代わりに
設けられた回転シャフト１１５の内腔には光ファイバア
ダプタ１１６が設けられている。この光ファイバアダプ
タ１１６の先端は光アダプタ部１１７となり、この光ア
ダプタ部１１７にはフェルール１１８が設けられてい
る。

【００７４】光ファイバアダプタ１１６の後端にはフェ
ルール１１９が設けられ、ネジ部１２０によりアダプタ
１２１に固定されている。アダプタ１２１はハウジング
６５に固定されているため、光ファイバアダプタ１１６
もハウジング６５に対して固定されている。アダプタ１
２１によりフェルール１１９と光コネクタ１２２が接続
される。フェルール１１８とフェルール１１９にはシン
グルモードファイバ８８が挿通されている。

【００７５】シャフト止め１１１の後端部（着脱の場合
の先端部）１１２と回転シャフト１１４の先端部１１５
は図９のＤ−Ｄ断面を示す図１０に示されるように、周
方向に交互に端部が隣接するように配置され、回転シャ
フト１１４の回転は先端部１１５及び後端部１１２によ
ってシャフト止め１１１に伝達される。また、回転シャ
フト１１５の先端部には複数の回転止め１２４が設けら
れている。コネクタ部９が挿入されていない状態では、
挿入検知レバー９１は図示されないバネにより点線で示
される位置に保持されている。

【００７６】そのため、挿入検知レバー９１と、回転止
め１２４が干渉し回転シャフト１１５は一定角度以上回
転しない。コネクタ部９が挿入されると挿入検知レバー
９１は実線で示される位置に移動するので、回転止め１
２４と干渉せず、回転シャフト１１５は回転可能にな
る。これにより、スイッチ９２による非挿入時の電気的
な回転防止にさらに機械的手段による回転防止が加わ
り、回転部の巻き込み防止に有効である。

【００７７】本実施の形態は第１の実施の形態の効果に
加え、回転駆動装置１３と光走査プローブ８の光接続部
が、第１の実施の形態の光ロータリジョイント６を兼ね
るため安価にできる。

【００７８】（第４の実施の形態）本実施の形態の目的
は光プローブのコネクタ部に設けられた回転チューブを
回転させる回転伝達手段の回転軸と、観測装置に設けら
れた回転駆動手段の回転軸の間の、軸同士のずれ、角度
の傾き、軸方向のガタを防止し、光プローブの光ファイ
バと観測装置側の光ファイバの安定した接続が確保でき
るようにする。また、回転力が回転駆動手段の回転軸か
ら回転伝達手段の回転軸に円滑な伝達されるようにす
る。

【００７９】また、光走査プローブと回転伝達手段との
光コネクタと回転伝達手段が一つで済むため構造が単純
で安価にできるようにする。さらに、光コネクタにＦＣ
コネクタ等市販の光コネクタ部品で構成でき、安価にで
きるようにする事などである。

【００８０】図１１に本発明の第４の実施の形態のコネ
クタ部及び回転駆動装置の構造を示す。図５との相違を
以下に示すが、それ以外は第１の実施の形態と同じであ
る。図５のコネクタケース６４の代わりにコネクタケー
ス１２５が設けられている。このコネクタケース１２５
の内側のシャフト止め６８はコネクタケース１２５に２
つの軸受け６９で回転自在に支持されている。

【００８１】コネクタケース１２５は、パイプ状のスラ
イドパイプ１２６に内接しており、スライドパイプ１２
６はコネクタケース１２５に対して左右方向に図１１の
点線で示される位置１２７まで摺動可能である。

【００８２】スライドパイプ１２６は取付リング６６に
より回転駆動装置１３のハウジング６５に固定される。
コネクタケース１２５には回転止め１２８が設けられ、
スライドパイプ１２６にはスライド用長孔１２９が設け
られているため、コネクタケース１２５がシャフト止め
６８と一緒に回転してしまうことはない。

【００８３】また、スライドパイプ１２６の後端（着脱
の場合の先端）には図１２に示すように突起１２６ａが
設けられ、ハウジング６５に設けられた凹部６５ａと対
応し、回転止めを形成し、取付リング６６でスライドパ
イプ１２６をハウジング６５に取り付けた場合には相互
に回転しないような構成になっている。フェルール７１
は光コネクタハウジング１３０に接続され、光コネクタ
ハウジング１３０はシャフト止め６８に接合されてい
る。

【００８４】本実施の形態の回転駆動装置１３における
図５との相違は、回転シャフト７６の先端に回転伝達レ
バー７９がなく、光アダプタ７８のみが設けてある。光
コネクタハウジング１３０には回転止めの突起１３１が
設けられ、光アダプタ７８にはそれに対応する凹部１３
２を有する。光コネクタハウジング１３０は止めネジ１
３３によって光アダプタ７８に取り付けられる。

【００８５】回転伝達装置１３からの回転力の伝達は光
アダプタ７８と光コネクタハウジング１３０との接続で
行われる。回転力は回転止め１３１および凹部により行
われる。コネクタ部９を回転駆動装置１３に接続する場
合には、スライドパイプｌ２８を位置１２７にスライド
させ、光コネクタハウジング１３０およびフェルール７
１を光アダプタ７８に接続し、止めネジ１３３によって
取り付ける。

【００８６】次にスライドパイプ１２６をハウジング６
５に挿入し、取付リング６６で固定する。本実施の形態
の場合、回転シャフト７６の回転軸と、シャフト止め６
８の回転軸は正確に一致していないと、回転ぶれによる
損失が非常に大きくなるため、光アダプタ７８、光コネ
クタハウジング１３０とシャフト止め６８、コネクタケ
ース１２５、スライドパイプ１２６などの回転軸に対す
る位置精度が高くなるように製作する必要が有る。

【００８７】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
の効果に加え、光走査プローブ８と回転伝達手段との光
コネクタと回転伝達手段が一つで済むため構造が単純で
安価にでき、かつ、光コネクタにＦＣコネクタ等市販の
光コネクタ部品で構成でき、安価にできる効果がある。

【００８８】（第５の実施の形態）本実施の形態の目的
は回転チューブの回転速度にムラが生じても、回転角度
と位置の関係が正しい回転走査像を得ることができるよ
うにする。また、連続的な回転走査像を得ることができ
るようにする。

【００８９】図１３は光走査手段による深さ方向の走査
のタイミングと光走査プローブ８の回転角度の関係を示
す。図１３（Ａ）に示されるように高速でガルバノメー
タミラー１９を駆動する場合には、一定の周期で繰り返
し駆動するのが一般的である。この時、走査周期は一定
となる。しかし、実際には光走査プローブ８のフレキシ
ブルシャフト４０による回転は湾曲による抵抗等により
一定にならない。

【００９０】これを模式的に示したのが図１３（Ｂ）で
ある。一回の深さ方向の走査の走査の方向をｔ０からｔ
７の線で示す。ｔ０〜ｔ７の時間的間隔は一定である
が、回転速度が一定でないためにｔ０からｔ４の線の角
度の間隔は広いが、ｔ５からｔ７の線の間隔は狭い。

【００９１】ＯＣＴにより得られる深さ方向の情報は図
１３（Ｃ）に示す通りである。ここで、横軸が時間ｔ、
縦軸がＯＣＴ信号（ＯＣＴ情報）である。ミラー１９を
スキャンし始めた時点（ｔ０〜ｔ７）からの時間で得ら
れる情報が深さ方向のＯＣＴ情報に対応している。図１
４にこのような走査方法で、光走査プローブ８の回転方
向の走査の速度ムラを補正して観察像として表示する手
段を示す。

【００９２】ガルバノメータコントローラ２０からの走
査タイミング（図１３のｔ０からｔ７に相当）信号がフ
レームメモリ１４１にｘ受信開始信号として受信され
る。ＯＣＴの干渉信号は復調器２３とＡ/Ｄコンバータ
２４により強度信号１４２としてフレームメモリ１４１
に入力される。エンコーダ４５により検出された光走査
プローブの回転角は、一回転に一度のＺ信号４９ｃがフ
レームメモリ１４１に面受信開始信号として受信され
る。αを基準として検出される。

【００９３】エンコーダ４５出力信号４９ａ，４９ｂ，
４９ｃは相対位置算出手段１４３に入力され、光走査プ
ローブ８の回転角が検出される。またガルバノメータコ
ントローラ２０からのタイミング信号１４４も相対位置
算出手段１４３に入力されるので、図１３（Ｂ）のｔ０
からｔ７とθ０からθ７との相対的な関係が算出でき
る。

【００９４】相対位置算出手段１４３からのプローブ回
転角と走査タイミングの関係から補間演算手段１４５は
フレームメモリ１４１の記憶情報を用いて観察像データ
１４６をフレームメモリ１４７上に格納し、それがモ二
夕２６にＯＣＴ像として表示されるようになっている。

【００９５】次に作用を説明する。フレームメモリ１４
１は多数め時系列的な１次元情報の集合を多数の１次元
情報の列として２次元で記憶できるメモリである。エン
コーダ４５のＺ信号４９ｃにより新しい２次元情報の記
憶を開始する。

【００９６】ガルバノメータコントローラ２０からの走
査開始のタイミング信号１４４が入力すると、１次元情
報の列の記録を開始する。その後もタイミング信号１４
４の入力により一回の深さ方向の走査が行われるたびに
１次元情報の列の記録を行う。

【００９７】相対位置検出手段１４３はそれぞれの深さ
方向の走査（ｔ０〜ｔ７）がどの回転角度（θ０〜θ
７）で行われたかの回転の情報を持っている。相対位置
検出手段１４３は図１３（Ｄ）に示される一定の間隔の
回転角度（θ１′）で像ｔ 1′を得ようとした場合に、
どの走査（ｔ０）とどの走査（ｔ１）の間のどの角度位
置（α）かの角度情報を補間演算手段１４５に送る。

【００９８】補間演算手段１４５は、欲しい方向の情報
をフレームメモリ１４１より読み出した近傍の２つ以上
の走査の信号から補間して得る。補間の方法は角度の近
さによる比例分配による簡単なものから多項式やスプラ
イン曲線による補完などの方法を用いることができる。
補完演算手段１３８は演算で得られた信号を半径方向に
表示されるように変換しながらフレームメモリ１４７に
記録する。

【００９９】このとき、回転中心に近い側は情報が密に
存在するが、違い側は疎にしか存在しないので、その部
分は同様の技術で補間を行い滑らかな一様の像として表
示する。

【０１００】実際には像をリアルタイムで得たいため、
相対位置算出手段１４３は記憶した一回前の回転の情報
に基づいて算出を行う。また、得た信号を極力短い処理
時間で表示したいため、フレームメモリ１４１のＯＣＴ
強度信号の書き込みと、補間演算手段１４５によるフレ
ームメモリ１４１の読み込みと補間演算手段１４５によ
るフレームメモリ１４７の書き出しはほぼ同時に行われ
る。そのため、フレームメモリ１４１は数回の走査の列
の情報を記憶するだけの容量が有れば十分である。

【０１０１】図１５（Ａ）、１５（Ｂ）に別の方法を示
す。図１３の場合とは異なり、高速な可変走査手段を用
いて、定まった間隔の角度△θの回転をエンコーダ４５
で検出するたびに走査開始信号（ｔ０〜ｔ７）を発し、
深さ方向の走査を行う方法である。

【０１０２】この方法であれば深さ方向の走査タイミン
グと回転角度のずれが起きないため、図１４に示したよ
うな補間演算手段１４５のような高速演算手段を用い
ず、正しい像を表示することができる。

【０１０３】［付記］ １．被検体に低干渉性光を照射し、被検体において散乱
した光を受光する光走査プローブと、該光走査プローブ
が着脱自在に接続され、前記光走査プローブを経て受光
した光の情報から被検体の断層像を構築する観測装置と
を備えた光イメージング装置において、全長の大部分が
柔軟な樹脂チューブであって少なくともその先端は光透
過性の良い素材で形成されており、先端が開口していな
いシースと、シースの基端に設けられたハウジングとハ
ウジングを観測装置に取り付ける着脱手段と、前記シー
スの内部に長手方向の軸周りに回転自在に設けられてい
る柔軟なパイプ部材と前記パイプ部材基端部に設けられ
た回転力伝達部材と、回転力伝達部材をハウジングに回
転自在に保持する回転保持手段と、前記柔軟なパイプ部
材の内部に設けられているシングルモードファイバで形
成され、その先端部は前記パイプ部材の先端に固定され
ており、低干渉性光源から出射される光がその基端に入
射されるように設けられているファイバと、前記ファイ
バ先端に設けられたファイバからの出射光を集光するレ
ンズと、出射光の光路を変更するために前記レンズに固
定されている出射光路変更手段と、ファイバの基端部に
設けられたファイバ端固定手段と、ファイバ端固定手段
と回転力伝達部材の間に設けられた弾性手段を有する光
走査プローブと；光プローブの回転力伝達部材に回転力
を付与する回転駆動装置と、光プローブのシングルモー
ドファイバに観測装置に設けられた観測光を送受するフ
ァイバを接続する光接続手段、を有する観測装置と；か
らなり、着脱手段により前記光プローブと前記観測装置
を接続した際に前記光プローブの弾性手段によりファイ
バ端固定手段が前記光接続手段に圧接し、光接続を行う
ことを特徴とする光イメージング装置。

【０１０４】１−１．付記１において、弾性手段が、弾
性体と弾性体を保持する保持手段よりなる。 １−２．付記１において、ファイバ端固定手段、弾性手
段、および回転力伝達部材の何れかに回転軸の径方向
に、相互の回転軸が平行に相違して回転するための空隙
を有する。

【０１０５】１−３．付記１において、ファイバ端固定
手段、弾性手段、および回転力伝達部材の何れかの間
に、相互の回転軸が角度を有して回転するための軸受を
有する。 １−３−１．付記１−３において、軸受が球面軸受であ
る。 １−３−２．付記１−３において、軸受がテーパ形状と
曲面が接する構成である。 １−４．付記１において、回転力伝達部材とファイバ端
固定手段が相対的に一定以上の回転が起こらないための
回転規制部材を有する。

【０１０６】（付記１群の作用）付記１の構成により、
光プローブの光ファイバ端は、観測装置の光ファイバ端
に押し付けられながら回転するため、回転チューブを回
転させる回転伝達手段の回転軸と、観測装置に設けられ
た回転駆動手段の回転軸の間に、回転軸のずれ、傾き角
度の傾き、軸方向のガタに関わらず光ファイバ同士の接
続が行われる。

【０１０７】（付記１−２、１−３の目的）：回転力が
回転駆動手段の回転軸から回転伝達手段の回転軸に円滑
な伝達されるようにする。 （付記１−２の作用）回転軸同士の間に、軸同士のずれ
が存在しても、平行方向のずれが回転軸の径方向に設け
られた空隙に吸収されるため、回転力が回転駆動手段の
回転軸から回転伝達手段の回転軸に円滑な伝達される。 （付記１−３）回転軸同士の間に、角度の傾きが存在し
ても、傾きのずれが軸受に吸収されるため、回転力が回
転駆動手段の回転軸から回転伝達手段の回転軸に円滑な
伝達される。

【０１０８】２．被検体に低干渉性光を照射し、被検体
において散乱した光の情報から被検体の断層像を構築す
る光イメージング装置用の光プローブおよび観測装置で
あって、全長の大部分が柔軟な樹脂チューブであって少
なくともその先端は光透過性の良い素材で形成されてお
り、先端が開口していないシースと、シースの基端に設
けられたハウジングとハウジングを観測装置に取り付け
るハウジング着脱手段と、前記シースの内部に長手方向
の軸まわりに回転自在に設けられている柔軟なパイプ部
材と、前記柔軟なパイプ部材の内部に設けられているシ
ングルモードファイバで形成され、その基端部および先
端部は、それぞれ前記パイプ部材の基端および先端に固
定されており、低干渉性光源から出射される光がその基
端に入射されるように設けられているファイバと、前記
ファイバ先端に設けられたファイバからの出射光を集光
するレンズと、出射光の光路を変更するために前記レン
ズに固定されている出射光路変更手段と、前記パイプ部
材基端部に設けられ、ファイバ基端部を固定するファイ
バ端固定手段と、ファイバ端固定手段をハウジングに回
転自在に保持する回転保持手段を有する光プローブと、
光プローブのパイプ部材に回転力を付与する回転駆動装
置と、光プローブのシングルモードファイバに、観測光
を送受するファイバを接続する観測装置に設けられた光
接続手段、を有する観測装置からなり、光プローブのフ
ァイバ端固定手段に光接続手段とのファイバ端着脱手段
が設けられ、観測装置の回転駆動装置が光接続手段を回
転させることを特徴とする光走査プローブ装置。

【０１０９】２−１．付記２において、ハウジング着脱
手段が、ハウジングをファイバ端固定手段の回転軸の方
向に移動可能な状態で、観測装置に接続する。 （付記１、２の目的）光プローブのコネクタ部に設けら
れた回転チューブを回転させる回転伝達手段の回転軸
と、観測装置に設けられた回転駆動手段の回転軸の間
に、軸同士のずれ、角度の傾き、軸方向のガタが存在し
ても、光プローブの光ファイバと観側装置側の光ファイ
バの安定した接続を確保すること。 （付記２−１の目的）ファイバ固定手段を光接続段に着
脱を容易にする。

【０１１０】（付記２の作用）付記２の構成により、光
プローブの光ファイバ端は、ファイバ端着脱手段によ
り、観測装置の光ファイバ端に確実に接続され、回転チ
ューブを回転させる回転伝達手段の回転軸と、観測装置
に設けられた回転駆動手段の回転軸が同時に確実に接続
されるため、両軸の回転軸のずれ、傾き角度の傾き、軸
方向のガタが取り除かれ、光ファイバ同士の確実な接続
が行われた状態で回転することができる。

【０１１１】３．被検体に低干渉性光を照射し、被検体
において散乱した光の情報から被検体の断層像を構築す
る光イメージング装置用の光プローブおよび観測装置で
あって、被検体に低干渉性光を照射し、被検体において
散乱した光を受光するシングルモードファイバと、光プ
ローブの先端部に設けられたファイバからの光を生体に
照射し、受光する光学素子と光プローブを観測装置に取
り付けるための着脱手段と、観測装置に設けられたファ
イバ干渉系の物体光側に設けられた第１のシングルモー
ドファイバと、第１のシングルモードファイバに着脱可
能に光接続された第２のシングルモードファイバと、光
プローブのシングルモードファイバに第２のシングルモ
ードファイバを接続する光接続手段、を有する観測装置
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。

【０１１２】３−１．被検体に低干渉性光を照射し、被
検体において散乱した光の情報から被検体の断層像を構
築する光イメージング装置用の光プローブおよび観測装
置であって、全長の大部分が柔軟な樹脂チューブであっ
て少なくともその先端は光透過性の良い素材で形成され
ており、先端が開口していないシースと、シースの基端
に設けられたハウジングと、ハウジングを観測装置に取
り付ける着脱手段と、前記シースの内部に長手方向の軸
まわりに回転自在に設けられている柔軟なパイプ部材
と、前記柔軟なパイプ部材の内部に設けられているシン
グルモードファイバで形成され、その基端部および先端
部は前記パイプ部材の基端および先端に固定されてお
り、低干渉性光源から出射される光がその基端に入射さ
れるように設けられているファイバと、前記ファイバ先
端に設けられたファイバからの出射光を集光するレンズ
と、出射光の光路を変更するために前記レンズに固定さ
れている出射光路変更手段を有する光プローブと、観測
装置に設けられたファイバ干渉系の物体光側に設けられ
た第１のシングルモードファイバと、前記パイプ部材に
回転力を付与する回転手段と、回転手段の内腔に設けら
れ、回転手段と一体に回転する第２のシングルモードフ
ァイバと、固定された第１のシングルモードファイバと
回転する第２のシングルモードファイバを接続する回転
光ジョイントと、第２のシングルモードファイバに着脱
可能に光接続され、回転手段と一体に回転する第３のシ
ングルモードファイバと、光プローブのシングルモード
ファイバに第３のシングルモードファイバを接続する光
接続手段と、を有する観測装置からなることを特徴とす
る光走査プローブ装置。

【０１１３】（付記３の背景） （付記３に対する従来技術） 特願平９−３１３９２４
で示されるような光プローブと観測装置の光ファイバ間
の接続部は、光プローブの洗浄・滅菌のため、頻繁に着
脱される。頻繁に着脱するとファイバ端面およびファイ
バ固定部材(フェルール)接触面の傷の発生が避けられな
いが、ＯＣＴで用いられるシングルモードファイバの場
合数μのファイバコア同士を突き合わせて光接続をおこ
なうため、わずかなファイバ端面の傷や、ファイバ固定
部材の傷によるわずかなファイバ端間の間隔が大きな光
損失を生じ、観察のＳ／Ｎ比を悪化させたり、回転によ
る接続状態の変化による観察像の強度のムラが生じる。

【０１１４】傷が生じた場合には通常ファイバ端を有す
るフェルール端面の再研磨が行われるが、医療機器であ
る観測装置や光プローブに組み込まれたファイバの場
合、再研磨は技術的に困難な上、ユーザは再研磨の技術
に不案内であり極めて困難である。また、観測装置に組
み込まれた回転する光ファイバと固定された光ファイバ
を接続する光ロータリジョイントは一般的に高価でファ
イバ端の傷により交換することは経済的でないという問
題を有する。

【０１１５】（付記３の目的）光プローブと観測装置の
接続部のファイバ端が汚損しても、ファイバ端の再研磨
なしに光プローブの光ファイバと観測装置側の光ファイ
バの安定した接続を確保する。 （付記３の作用）観測装置の光走査プローブとの接続部
に、着脱可能な第２のシングルモードファイバを設け、
観測装置のファイバ接続端が汚損した場合は、第２のシ
ングルモードファイバを交換し、ファイバ端の再研磨作
業無しに良好な光接続を確保する。

【０１１６】４．被検体に低干渉性光を照射し、被検体
において散乱した光の情報から被検体の断層像を構築す
る光イメージング装置であって、柔軟な樹脂チューブで
構成されるシースと、前記シースの内部に長手方向の軸
まわりに回転自在に設けられている柔軟なパイプ部材
と、前記柔軟なパイプ部材の内部に設けられているシン
グルモードファイバで形成され、その基端部および先端
部は、それぞれ前記パイプ部材の基端および先端に固定
されており、低干渉性光源から出射される光がその基端
に入射されるように設けられているファイバと、前記フ
ァイバ先端に設けられたファイバからの出射光を集光す
るレンズと、出射光の光路を変更するために前記レンズ
に固定されている出射光路変更手段を有する光プローブ
と、光プローブのパイプ部材に回転力を付与する回転駆
動装置と、パイプ部材の回転角度を検出する角度検出手
段と、光プローブと接続し、被検体から戻ってきた低干
渉性光と基準光とを干渉させるとともに、前記干渉位置
を伝播時間を変化することで光軸に対し軸方向に走査す
る走査手段と、走査手段の走査タイミングを出力する走
査タイミング検出手段と、干渉信号を取得する干渉信号
取得手段と、走査タイミング検出検出時に角度検出手段
より得られた回転角度に対応する、画像の中心から伸び
る線状の位置に、干渉信号の情報を表示装置に表示する
画像構成手段と、を有する光イメージング装置。

【０１１７】４−１．走査タイミングに基づいて走査手
段により走査して得た干渉信号を記録する記録手段と、
走査タイミングと角度検出手段より得られた走査タイミ
ングと回転角度の関係を算出する関数算出手段と、関数
算出手段を用いて、定められた回転角度に対応する走査
タイミングの情報を得、走査タイミング情報に基づき干
渉信号の記録情報を記録手段より得、その情報を表示装
置に表示する画像構成手段と、画像構成手段が、定めら
れた回転角度を変化させ、得られた干渉信号を回転角度
に対応した位置に、輝度の変化として表示装置に表示す
ることを特徴とする光イメージング装置。

【０１１８】４−１−１．付記４−１において、画像構
成手段が表示する走査タイミングの情報に基づいて、複
数回の走査に対応する記録情報より、数学的手法で補完
して対応する干渉信号を生成し、その情報を表示装置に
表示するもの。 ４−１−２．付記４−１において、記録手段が複数の１
次元的な情報を記録したデジタルメモリであるもの。

【０１１９】５．被検体に低干渉性を照射し、被検体に
おいて散乱した光の情報から被検体の断層像を構築する
光イメージング装置であって、柔軟な樹脂チューブで構
成されるシースと、前記シースの内部に長手方向の軸ま
わりに回転自在に設けられている柔軟なパイプ部材と、
前記柔軟なパイプ部材の内部に設けられているシングル
モードファイバで形成され、その基端部および先端部
は、それぞれ前記パイプ部材の基端および先端に固定さ
れており、低干渉性光源から出射される光がその先端に
入射されるように設けられているファイバと、前記ファ
イバ先端に設けられたファイバからの出射光を集光する
レンズと、出射光の光路を変更するために前記レンズに
固定されている出射光路変更手段を有する光プローブ
と、光プローブのパイプ部材に回転力を付与する回転駆
動装置と、パイプ部材の回転角度を検出する角度検出手
段と、光プローブと接続し、被検体から戻ってきた低干
渉性光と基準光とを干渉させるとともに、前記干渉位置
を伝播時間を変化することで光軸に対し軸方向に走査す
る走査手段と、干渉信号を取得する干渉信号取得手段
と、角度検出手段により定められた回転角が検出された
時に、走査手段により干渉位置を変化させ、干渉信号を
取得し、画像構成手段が、定められた回転角度を変化さ
せ、得られた干渉信号を回転角度に対応した位置に、輝
度の変化として表示装置に表示することを特徴とする光
イメージング装置。

【０１２０】（付記４、５の背景） （付記４、５に対する従来技術）特公平６−５１１３１
２や、特願９−３１３９２４には、体腔内に挿入するた
めの外側のチューブ状シースに対して内側に光ファイバ
および光学素子が設けられた回転チューブが設けられ、
回転チューブの回転により、照射光および観察光の向き
を回転し、走査するプローブが開示されている。

【０１２１】その回転走査の間に、干渉位置を光の出射
方向に走査し、干渉信号を取得し、その回転角度と干渉
位置と干渉信号の強度を２次元の円周状の像に構成し表
示するものである。これらの技術では、特に光プローブ
が大きく湾曲していた場合、シースと回転チューブとの
摩擦により、回転チューブの回転が一定速度にならず、
回転速度にムラを生じる。一般にリアルタイムで観察す
るために、干渉位置の走査はミラーの共振振動等を用い
て高速に一定の走査タイミングで走査される。そのた
め、干渉位置の走査で得られる放射線状の像情報の角度
の間隔は回転速度のムラに応じて一定ではない。

【０１２２】（付記４、５の目的）回転チューブの回転
速度にムラが生じても、回転角度と位置の関係が正しい
回転走査像を得る。 （４−２の目的）連続的な回転走査像を得る。 （付記４〜５の作用）付記４の構成により、検出された
回転角に対応して干渉信号の像を表示することにより、
角度と干渉信号の対応が正しい観察像が得られる。付記
４−１の構成により、得られた干渉信号の角度位置が離
散的であっても、補完演算により連続的な観察像を得る
ことができる。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検体に低干渉性光を照射し、被検体において散乱した光
を受光する光走査プローブと、該光走査プローブが着脱
自在に接続され、前記光走査プローブを経て受光した光
の情報から被検体の断層像を構築する観測装置とを備え
た光イメージング装置において、少なくともその先端は
光透過性の良い素材で形成されたシースと、シースの基
端に設けられたハウジングを観測装置に取り付ける着脱
手段と、前記シースの内部に長手方向の軸周りに回転自
在に設けられているパイプ部材と、前記パイプ部材基端
部に設けられた回転力伝達部材と、回転力伝達部材をハ
ウジングに回転自在に保持する回転保持手段と、前記パ
イプ部材の内部に設けられているシングルモードファイ
バで形成され、その先端部は前記パイプ部材の先端に固
定されており、低干渉性光源から出射される光がその基
端に入射されるように設けられているファイバと、前記
ファイバ先端からの出射光を集光するレンズと、出射光
の光路を変更するために前記レンズに固定されている出
射光路変更手段と、前記ファイバの基端部に設けられた
ファイバ端固定手段と、前記ファイバ端固定手段と回転
力伝達部材の間に設けられた弾性手段とを有する光走査
プローブと；光プローブの回転力伝達部材に回転力を付
与する回転駆動装置と、光プローブのシングルモードフ
ァイバに観測装置に設けられた観測光を送受するファイ
バを接続する光接続手段と、を有する観測装置と；から
なり、前記光プローブと前記観測装置を接続した際に前
記光プローブの弾性手段によりファイバ端固定手段が前
記光接続手段に圧接して接続を行うようにしているの
で、光走査プローブのファイバ端は、弾性手段により観
測装置のファイバ端に押し付けられながら回転するた
め、回転力伝達部材の回転軸と、観測装置に設けられた
回転駆動装置の回転軸の間に、回転軸のずれ、傾き角度
の傾き、軸方向のガタなどに関わらずそれらのずれ等を
吸収して両ファイバ端同士の安定した接続を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の光イメージング装
置の構成図。

【図２】光走査プローブが挿通される内視鏡を光走査プ
ローブと共に示す図。

【図３】光走査プローブ及び回転駆動装置の構成を示す
断面図。

【図４】光走査プローブの詳細な構成を示す断面図。

【図５】コネクタ部と回転駆動装置との接続部の構成を
示す断面図。

【図６】図５のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ断面などを示す図。

【図７】洗浄及び保管時のコネクタ部の状態を示す断面
図。

【図８】本発明の第２の実施の形態におけるコネクタ部
の主要部の構成及びＣ−Ｃ断面を示す図。

【図９】本発明の第３の実施の形態におけるコネクタ部
と回転駆動装置との接続部の構成を示す断面図。

【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図。

【図１１】本発明の第４の実施の形態におけるコネクタ
部と回転駆動装置との接続部の構成を示す断面図。

【図１２】図１１におけるスライドパイプとハウジング
との間の回転止め機構を示す図。

【図１３】光走査手段による深さ方向の走査タイミング
と光走査プローブの回転角度の関係等を示す図。

【図１４】光走査プローブの回転方向の走査の速度ムラ
を補正して観察像を表示する手段の主要部の構成を示す
ブロック図。

【図１５】図１４とじは異なる他の方法の説明図。

【符号の説明】

１Ａ…光イメージング装置 ２…低干渉性光源 ３…第１のシングルモードファイバ ４…光カップラ部 ５…第２のシングルモードファイバ ６…光ロータリジョイント ７…第３のシングルモードファイバ ８…光走査プローブ ９…コネクタ部 １０…第４のシングルモードファイバ １１…生体組織 １２…フォトダイオード １３…回転駆動装置 １４…光路長の可変機構 １９…ガルバノメータミラー ２５…コンピュータ ２６…モニタ ２７…観測装置 ４０…フレキシブルシャフト ４４…モータ ４６…ベルト ６４…コネクタケース ６５…ハウジング ６６…取付リング ６８…シャフト止め ６９…軸受け ７０…回転伝達ピン ７１…フェルール ７２…バネ受け ７３…光コネクタ ７４…バネ ７６…回転シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に低干渉性光を照射し、被検体に
   おいて散乱した光を受光する光走査プローブと、該光走
   査プローブが着脱自在に接続され、前記光走査プローブ
   を経て受光した光の情報から被検体の断層像を構築する
   観測装置とを備えた光イメージング装置において、 少なくともその先端は光透過性の良い素材で形成された
   シースと、 シースの基端に設けられたハウジングを観測装置に取り
   付ける着脱手段と、 前記シースの内部に長手方向の軸周りに回転自在に設け
   られているパイプ部材と、 前記パイプ部材基端部に設けられた回転力伝達部材と、 回転力伝達部材をハウジングに回転自在に保持する回転
   保持手段と、 前記パイプ部材の内部に設けられているシングルモード
   ファイバで形成され、その先端部は前記パイプ部材の先
   端に固定されており、低干渉性光源から出射される光が
   その基端に入射されるように設けられているファイバ
   と、 前記ファイバ先端からの出射光を集光するレンズと、 出射光の光路を変更するために前記レンズに固定されて
   いる出射光路変更手段と、 前記ファイバの基端部に設けられたファイバ端固定手段
   と、 前記ファイバ端固定手段と回転力伝達部材の間に設けら
   れた弾性手段を有する光走査プローブと；光プローブの
   回転力伝達部材に回転力を付与する回転駆動装置と、 光プローブのシングルモードファイバに観測装置に設け
   られた観測光を送受するファイバを接続する光接続手段
   と、を有する観測装置と；からなり、着脱手段により前
   記光プローブと前記観測装置を接続した際に前記光プロ
   ーブの弾性手段によりファイバ端固定手段が前記光接続
   手段に圧接し、光接続を行うことを特徴とする光イメー
   ジング装置。