JP4160603B2 - 光イメージング装置 - Google Patents
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Description
(第1の実施の形態)
図1ないし図5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は第1の実施の形態が挿通される内視鏡を示し、図3は第1の実施の形態を構成する光走査プローブ装置の後端側部分を示し、図4は光走査プローブ装置の全体構成を示し、図5は光路長の変化手段の変形例の構成を示す。
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と光学的に結合されている。従って、この光カップラ4部分で2つに分岐されて伝送される。
第1のシングルモードファイバ3の先端側は図3に示す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を介して光走査プローブ8内に挿通される第4のシングルモードファイバ10と光学的に結合される。
図4に示すように光走査プローブ8は外套チューブとなる細長で円管形状のシース47の中心軸に沿って第4のシングルモードファイバ10を配置し、この第4のシングルモードファイバ10の後端及び先端をコネクタ本体48及び先端本体49にそれぞれ固定し、この第4のシングルモードファイバ10を中空で柔軟な回転力伝達部材としてのフレキシブルシャフト50で覆うようにしている。このフレキシブルシャフト50の内径は第4のシングルモードファイバ10の外径より僅かに大きい。
なお、第4のシングルモードファイバ10は例えばそのコア径が9μm程度である。
また、GRINレンズ56の後面及びマイクロプリズム57の前面に反射防止部材をコーティングするなどして反射防止膜59を設け、反射光が生じるのを低減している。
図示しない内視鏡光源装置からの照明光を内視鏡31のライトガイドで導光することにより、挿入部33の先端部の照明窓から生体組織11側を照明する。照明された生体組織11は観察窓の対物光学系により、固体撮像素子に結像され、ビデオプロセッサで信号処理された後、表示用モニタに内視鏡像を表示する。
この場合、接続される光走査プローブ8により光路長は少し異なることがある。この状態でガルバノメータコントローラ28からの駆動信号でガルバノメータミラー18を回転的に振動させてガルバノメータミラー18で反射された基準光の光路長を高速で周期的に変化させることにより、生体組織11の深さ方向の断層像データを干渉光の抽出により得られるが、光走査プローブ8側の光路長と基準光側の光路長とが正しく設定されていないので、例えばガルバノメータミラー18側で光路長を最も短い状態から光路長を長くなるように変えた場合、途中からからしか断層像データが得られない(つまり、浅い表面側では干渉しない状態のために断層像データが得られない)事態とかこれとは逆に深部側の断層像データが得られないことが起こりえる。
次に図6及び図7を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。図6は本発明の第2の実施の形態の光イメージング装置の構成を示し、図7は光路長の可変手段を示し、図7(A)はそのの平面図を示し、図7(B)は図7(A)のA−A′断面図でその構成を示す。
第2のシングルモードファイバ5の先端側が巻回されたピエゾ素子65は図7(A)及び(B)に示すように、円板状のピエゾ板69の両面に電極70a,70bが設けられ、両電極70a,70bの上に第2のシングルモードファイバ5が同心状に巻回された状態で図示しない接着剤等で電極70a,70b面に固着されている。
次に図8及び図9を参照して本発明の第3の実施の形態を説明する。図8は本発明の第3の実施の形態の光イメージング装置の構成を示し、図9は光ディレイラインの構造を示す。第1及び第2の実施の形態では光路長に個体差がある1種類の光走査プローブに対応できるようにしたものであるが、本実施の形態は長さが異なる光走査プローブを用いた場合にも対処できるようにしたものである。
なお、本実施の形態では2つの光走査プローブ8A,8Bの場合で説明したが、3つ以上の場合にも適用できることは明らかである。
次に図10及び図11を参照して本発明の第4の実施の形態を説明する。図10は本発明の第4の実施の形態の光イメージング装置の構成を示し、図11は変形例におけるプローブ把持部の構造を示す。
図11ではフレキシブルシャフト94の後端は駆動部111内のラジアル回転部112を構成するモータ113の軸に固着され、この軸に固着したギヤ114はギヤ115を介してロータリエンコーダ116に固着したギヤ117に噛合している。モータ113とロータリエンコーダ116とはラジアル回転部支持部材118に固着され、このラジアル回転部支持部材118は駆動力伝達部材119に固着され、この駆動力伝達部材119のネジ孔にはボールネジ軸120が螺合し、このボールネジ軸120はステッピングモータ121に連結されている。そして、ステッピングモータ121が回転することにより、駆動力伝達部材119と共にラジアル回転部112をボールネジ軸120の軸方向、つまり符号hで示す方向に移動することができるようにしている。
なお、低干渉性光は生体組織への透過性が良い赤外の波長域でも良いし、浅い走査範囲で良い場合には可視の波長域でも良い。
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であって、
低干渉性光を被検体に伝送するためのシングルモードファイバーが内蔵された交換可能な光コネクタ部を持つ光プローブ部と、
前記光プローブ部と接続し、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、前記干渉位置を光軸に対し軸方向に走査するため、その走査範囲に対応した伝搬時間を変化する第1の伝搬時間変化手段と、
前記交換可能な光コネクタ部の光路長に対応して伝搬時間を変化する第2の伝搬時間変化手段と、
を有する光イメージング装置。
3.付記1において、前記第1の伝搬時間変化手段はピエゾ素子とシングルモードファイバの組み合わせであり、第2の伝搬時間変化手段は1軸ステージである。
5.付記1において、前記光プローブ部は内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能な細長く柔軟な筒状のシースである。
7.付記6において、前記光コネクタはシングルモードファイバ同士の突き当てとなっている。
低干渉性光を被検体に伝送するためのシングルモードファイバが内蔵された交換可能な光コネクタ部を持つ光路の異なる複数の種類を持つ光プローブ部と、
前記光プローブ部と接続し、被検体から戻ってきた低干渉光と基準光とを干渉させるとともに、前記干渉位置を光軸に対し軸方向に走査するための第1の伝搬時間変化手段と、前記光プローブ部の種類に応じた異なる光路を持ち、前記光プローブ部の種類に合わせ光路長を切換可能な光ディレイ部を持つ光イメージング装置。
10.付記1において、前記第1の伝搬時間変化手段は前記走査範囲に対応した伝搬時間を高速に変化させる。
12.付記1において、前記第2の伝搬時間変化手段は被検体の注目する部分で設定した前記走査範囲で断層像が得られるように伝搬時間を可変設定する。
上記プリズムミラー周囲に満たされた上記プリズムミラーと略同屈折率の光透過性流体と、
上記プリズムミラーの反射面の裏側に設けられた流体収納部と、
上記流体収納部に収納された低屈折率流体と、
を備えたことを特徴とする光イメージング装置。
14.付記13において、上記低屈折率流体が空気である。
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(PD)
13…回転駆動装置
14…光路長の可変機構
16…グレーティング
18…1軸ステージ
19…ガルバノメータミラー
20…ガルバノメータミラーコントローラ
21…位置制御装置
25…コンピュータ
26…モニタ
31…内視鏡
47…シース
50…フレキシブルシャフト
56…GRINレンズ
57…マイクロプリズム
Claims (4)
- 低干渉性光を被検体に伝送するためのシングルモードファイバを内蔵された、互いに光路長の異なる複数種類の光プローブ部を着脱可能とし、当該何れかの光プローブ部が装着された際に被検体に低干渉性光を照射し、当該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、
当該光イメージング装置に装着された前記何れかの光プローブ部と接続し、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、前記干渉位置を光軸に対し軸方向に走査するため所定の走査範囲に対応した伝搬時間を周期的に変化させる第1の伝搬時間変化手段と、
当該光イメージング装置に装着された前記何れかの光プローブ部の光路長のバラツキを吸収できるだけの光路長に対応した伝搬時間を変化させる第2の伝搬時間変化手段と、
前記互いに光路長の異なる複数種類の光プローブ部の種類に応じた複数の異なる光路を設定可能とし、当該光イメージング装置に装着された光プローブ部の種類に合わせ当該光路長を切換可能な光ディレイ部と、
を備えることを特徴とする光イメージング装置。 - 前記光ディレイ部は、光路長が異なる複数のシングルモードファイバと、前記複数のシングルモードファイバを選択する光スイッチとを備えることを特徴とする請求項1に記載の光イメージング装置。
- 前記複数のシングルモードファイバのそれぞれ光路長の差は、対応する前記光プローブ部の光路長の差に一致することを特徴とする請求項2に記載の光イメージング装置。
- 前記第1の伝播時間変化手段は、前記第2の伝播時間変化手段に取り付けられ、回転的振動により伝搬時間を周期的に変化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の光イメージング装置。
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