(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバの出射端を端面に有する測定プローブが着脱自在に装着される光学測定装置であって、
前記複数の光ファイバの出射端の各々から出射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成して出力する撮像部と、
前記端面から前記撮像部の受光面を通る空間において前記複数の光ファイバの出射端の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する間仕切り部と、
を備え、
前記間仕切り部は、一端が前記端面に当接するとともに、他端が前記撮像部の受光面に当接することを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
前記測定プローブが挿入されるコネクタ部をさらに備え、
前記間仕切り部は、前記コネクタ部と前記撮像部との間に設けられ、前記測定プローブが前記コネクタ部に挿入された際に、前記端面と前記受光面との距離を一定にすることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記撮像部を支持する支持部材と、
前記支持部材を前記端面に向けて付勢する付勢部材と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記撮像部は、
複数の撮像素子を有し、
前記複数の撮像素子の各々が前記間仕切り部によって隔離された前記光の径路上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記測定プローブが挿入されるとともに、前記測定プローブが挿入された際に、前記端面と前記受光面との距離を一定にするコネクタ部をさらに備えことを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の光学特性を測定する光学測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体組織に照明光を照射し、生体組織から反射または散乱された検出光の測定値に基づいて、生体組織の性状を推定する光学測定装置が知られている。光学測定装置は、消化器等の臓器を観察する内視鏡と組み合わせて使用されている。このような光学測定装置として、空間コヒーレンス長の短い低コヒーレントの白色光を測定プローブの照明ファイバから生体組織に照射し、互いに異なる角度で入射する散乱光を複数の受光ファイバを用いて検出し、受光ファイバ毎に設けられた分光器を用いて散乱光の強度分布を測定することによって、生体組織の性状を検出するＬＥＢＳ（Low-Coherence  Enhanced  Backscattering）を用いた光学測定装置が提案されている（特許文献１参照）。【０００３】
また、複数の受光ファイバから出射された光を一つの撮像素子で受光し、この受光結果に基づいて、生体組織の性状を検出する技術が知られている（特許文献２参照）。この技術では、複数の受光ファイバの出射端から出射された各々の光を、回折格子およびプリズム等の複数の分光素子で分光し、各々の光が撮像素子の受光面で重なることを防止することで、一つの撮像素子のみで生体組織の性状を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０４９４１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１では、複数の受光ファイバの各々に分光器を設けなければならないため、各分光器の設置スペースを光学測定装置内に確保する必要があり、光学測定装置の小型化を行うことが難しかった。【０００６】
一方、光学測定装置の小型化のため、複数の分光器に換えて一つの撮像素子を用いることが考えられる。しかしながら、上述した特許文献２では、複数の受光ファイバの出射端の各々から出射された光を正確に分光するため、複数の受光ファイバと撮像素子との間に、複数の分光素子の各々を決められた位置に確実に配置しなければならず、光学測定装置の構成が複雑になるという問題点があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、より小型化を行うことができる光学測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光学測定装置は、複数の光ファイバの出射端を端面に有する測定プローブが着脱自在に装着される光学測定装置であって、前記複数の光ファイバの出射端の各々から出射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成して出力する撮像部と、前記端面から前記撮像部の受光面を通る空間において前記複数の光ファイバの出射端の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する間仕切り部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる光学測定装置は、上記発明において、前記間仕切り部は、一端が前記端面に当接するとともに、他端が前記撮像部の受光面に当接することを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる光学測定装置は、上記発明において、前記測定プローブが挿入されるコネクタ部をさらに備え、前記間仕切り部は、前記コネクタ部と前記撮像部との間に設けられ、前記測定プローブが前記コネクタ部に挿入された際に、前記端面と前記受光面との距離を一定にすることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる光学測定装置は、上記発明において、前記撮像部を支持する支持部材と、前記支持部材を前記端面に向けて付勢する付勢部材と、をさらに備えたことを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる光学測定装置は、上記発明において、前記撮像部は、複数の撮像素子を有し、前記複数の撮像素子の各々が前記間仕切り部によって隔離された前記光の径路上に設けられていることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる光学測定装置は、上記発明において、前記測定プローブが挿入されるとともに、前記測定プローブが挿入された際に、前記端面と前記受光面との距離を一定にするコネクタ部をさらに備えことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる光学測定装置によれば、間仕切り部が測定プローブの端面から撮像部の受光面を通る空間において測定プローブの複数の光ファイバの出射端の各々から出射される光の径路を光学的に隔離するので、簡易な構成で、光学測定装置を小型化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの構成を示す外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定装置の光源部、コネクタ部、撮像部、間仕切り部および測定プローブの基端部の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定装置の光源部、撮像部、間仕切り部および測定プローブの各光ファイバとの関係を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムを内視鏡システムで使用する際の状況を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる光学測定装置のコネクタ部および測定プローブの構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる光学測定装置の間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる光学測定装置の間仕切る部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかる光学測定装置の間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３にかかる光学測定装置のコネクタ部の構成を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４にかかる撮像部および間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態４の変形例１にかかる撮像部および間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。また、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互感においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの構成を示す外観図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【００１８】
図１および図２に示す光学測定システム１は、散乱体である生体組織等の測定対象物に対して光学測定を行って測定対象物の性状（特性）を検出する光学測定装置２と、光学測定装置２の測定結果を表示する表示部３と、光学測定装置２に測定を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部４と、光学測定装置２に対して着脱自在であり、被検体内に挿入される測定プローブ５と、を備える。
【００１９】
まず、光学測定装置２の構成について説明する。光学測定装置２は、電源部２０と、光源部２１と、コネクタ部２２と、撮像部２３と、間仕切り部２４と、記録部２５と、制御部２６と、を備える。電源部２０は、光学測定装置２の各部に電力を供給する。
【００２０】
光源部２１は、コネクタ部２２を介して測定プローブ５に照明光を出射する。光源部２１は、白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）のようなインコヒーレント光源である発光素子と、必要に応じて一または複数のレンズとを用いて実現される。このようなレンズとしては、たとえば集光レンズやコリメートレンズ等をあげることができる。光源部２１は、間仕切り部２４およびコネクタ部２２を介して少なくとも一つのスペクトル成分を有するインコヒーレント光を照明光として測定プローブ５へ出射する。なお、光源部２１は、キセノンランプ、タングステンランプおよびハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を用いて実現してもよい。
【００２１】
コネクタ部２２は、測定プローブ５を光学測定装置２に着脱自在に接続する。コネクタ部２２は、たとえばＳＭＡ（Sub-Miniature  Type  A）コネクタを用いて実現される。
【００２２】
撮像部２３は、測定プローブ５の先端から出射された照明光が測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光を受光して光電変換を行うことによって電気信号を生成して制御部２６へ出力する。撮像部２３は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の撮像素子を用いて実現される。
【００２３】
間仕切り部２４は、測定プローブ５の端面から撮像部２３の受光面を通る空間において測定プローブ５の複数の光ファイバの出射端の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、撮像部２３が測定プローブ５の複数の光ファイバの出射端から出射された各々の光を受光する受光面を、測定プローブ５の複数の光ファイバの出射端から出射された各々の光を光学的に隔てて複数に間仕切る。
【００２４】
記録部２５は、光学測定装置２を動作させるための各種プログラム、光学測定装置２に使用される各種データや各種パラメータを記録する。記録部２５は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリ等を用いて実現される。記録部２５は、光学測定装置２の処理中の情報やデータを一時的に記録する。さらに、記録部２５は、光学測定装置２の測定結果を記録する。なお、記録部２５を、光学測定装置２の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成してもよい。
【００２５】
制御部２６は、光学測定装置２の各部の処理動作を制御する。制御部２６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成され、光学測定装置２の各部に対する指示情報やデータの転送等を行うことによって、光学測定装置２を統括的に制御する。制御部２６は、演算部２６１を有する。
【００２６】
演算部２６１は、撮像部２３から入力される電気信号に基づいて、複数の演算処理を行い、測定対象物の性状に関する特性値を算出する。
【００２７】
表示部３は、光学測定装置２の各種情報を出力する。具体的には、表示部３は、光学測定装置２から入力される情報を表示する。表示部３は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等の表示パネルおよびスピーカ等を用いて実現される。なお、表示部３の表示画面上に、外部からの接触位置に応じた位置信号の入力を受け付けるタッチパネルを設けてもよい。
【００２８】
入力部４は、光学測定装置２に測定を指示する指示信号の入力を受け付ける。入力部４は、フットスイッチ、キーボードおよびマウス等の入力インターフェースを用いて実現される。
【００２９】
測定プローブ５は、少なくとも複数の光ファイバを用いて構成される。具体的には、測定プローブ５は、測定対象物に照明光を射出する照明ファイバ（照明チャンネル）と、測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光が異なる角度で入射する複数の受光ファイバ（受光チャンネル）と、を用いて実現される。測定プローブ５は、光学測定装置２のコネクタ部２２に着脱自在に接続される基端部５１と、可撓性を有する可撓部５２と、コネクタ部２２を介して光源部２１から供給された照明光を出射するとともに、測定対象物からの照明光の戻りを受光する先端部５３と、を備える。また、先端部５３には、測定対象物と先端部５３との距離を一定に維持するロッドレンズ５４が設けられている。
【００３０】
ここで、上述した光源部２１、コネクタ部２２、撮像部２３、間仕切り部２４および測定プローブ５の基端部５１の詳細な構成について説明する。図３は、光源部２１、コネクタ部２２、撮像部２３、間仕切り部２４および測定プローブ５の基端部５１の構造を模式的に示す断面図である。図４は、光源部２１、撮像部２３、間仕切り部２４および測定プローブ５の各光ファイバとの関係を模式的に示す斜視図である。
【００３１】
まず、測定プローブ５について説明する。測定プローブ５は、コネクタ部２２に着脱自在に挿入される基端部５１と、コネクタ部２２および間仕切り部２４を介して光源部２１から供給された照明光を測定プローブ５の先端部５３に伝播して測定対象物に照明光を出射する照明ファイバ５５と、測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光が互いに異なる角度で先端部５３から入射して基端部５１へ伝播する第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８と、円柱状をなし、照明ファイバ５５、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８を内部で保持する保持部５９と、円環状をなす押圧部材６０と、を有する。
【００３２】
基端部５１は、コネクタ部２２に着脱自在に挿入される。基端部５１の外径Ｒ１は、保持部５９の外径Ｒ２よりも小さく形成される。基端部５１には、中心側に向けて円環状に切り欠かれた溝部５１１が形成されている。
【００３３】
押圧部材６０は、基端部５１の溝部５１１に取り付けられている。押圧部材６０は、径方向に弾性変形可能なＣリングバネ等を用いて実現される。
【００３４】
つぎに、コネクタ部２２について説明する。コネクタ部２２は、光学測定装置２の筐体２ａに設けられたコネクタフレーム２２１と、光源部２１、撮像部２３および間仕切り部２４を支持する支持部材２２２と、を有する。
【００３５】
コネクタフレーム２２１は、略筒状をなす。コネクタフレーム２２１は、挿入部２２１ａを有する。挿入部２２１ａは、測定プローブ５の基端部５１を保持する。コネクタフレーム２２１には、挿入部２２１ａの内周側から外周側に向けて円環状に切り欠かれた第１溝部２２１ｂおよび第２溝部２２１ｃが形成されている。また、コネクタフレーム２２１には、筐体２ａの外部から露出し、測定プローブ５の基端部５１の一部が突き当たる突当部２２１ｄが形成されている。
【００３６】
突当部２２１ｄは、測定プローブ５の基端部５１が挿入部２２１ａに挿入された際に、撮像部２３の受光面と測定プローブ５の端面との距離を一定にする。具体的には、突当部２２１ｄは、測定プローブ５の基端部５１がコネクタフレーム２２１の挿入部２２１ａに挿入された際に、保持部５９に当接することにより、測定プローブ５の基端部５１の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１（出射面）および照明ファイバ５５の入射端Ｔ２（入射面）と撮像部２３の受光面Ｔ３（受光領域）および光源部２１の発光面Ｔ４（発光領域）との距離が距離Ｄ１となる。
【００３７】
支持部材２２２は、光源部２１および撮像部２３および間仕切り部２４を支持する。具体的には、支持部材２２２は、光源部２１の発光面Ｔ４および撮像部２３の受光面Ｔ３を測定プローブ５が挿入される挿入側に向けて支持する。支持部材２２２は、コネクタフレーム２２１の第２溝部２２１ｃ内に光源部２１、撮像部２３および間仕切り部２４が収容されるようにビス２３３等によってコネクタフレーム２２１に固定される。
【００３８】
光源部２１は、図４に示すように、矩形状をなす。光源部２１は、支持部材２２２によって発光面Ｔ４を測定プローブ５の入射端Ｔ２に向けて支持される。光源部２１は、制御部２６の制御のもと、照明光を発することにより、測定プローブ５の照明ファイバ５５に照明光を供給する。
【００３９】
撮像部２３は、図４に示すように、長方形をなす。撮像部２３は、支持部材２２２によって受光面Ｔ３を測定プローブ５の出射端Ｔ１（端面）に向けて支持される。撮像部２３は、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射された光に対して光電変換を行うことによって電気信号を生成し、この電気信号を制御部２６へ出力する。
【００４０】
間仕切り部２４は、図３および図４に示すように、第１間仕切り部２４１と、第２間仕切り部２４２と、を有する。
【００４１】
第１間仕切り部２４１は、測定プローブ５の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、第１間仕切り部２４１は、撮像部２３が光を受光する受光面Ｔ３を、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射される各々の光を光学的に隔離して複数に間仕切る。第１間仕切り部２４１は、遮光部材を用いて実現される。第１間仕切り部２４１は、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１との距離が一定となる長さで板状に形成される。また、第１間仕切り部２４１は、一端が撮像部２３の受光面Ｔ３に当接して固着される。
【００４２】
第２間仕切り部２４２は、光源部２１が発する照明光を撮像部２３に受光されることを防止する。第２間仕切り部２４２は、遮光部材を用いて実現される。第２間仕切り部２４２は、光源部２１の発光面Ｔ４と照明ファイバ５５の入射端Ｔ２との距離が一定になる長さで板状に形成される。また、第２間仕切り部２４２は、一端が支持部材２２２に当接して固着されるとともに、光源部２１と撮像部２３との間に設けられる。
【００４３】
上述のように構成された光学測定システム１は、図５に示すように、内視鏡システム１００の内視鏡装置１０１（内視鏡スコープ）に設けられた処理具チャンネル１０１ａを介して測定プローブ５が挿入され、照明ファイバ５５が測定対象物に照明光を出射し、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の各々が測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光を、ロッドレンズ５４を介して先端部５３で受光して間仕切り部２４によって間仕切られた撮像部２３の各受光面Ｔ３に出射端Ｔ１から出射する。その後、演算部２６１は、撮像部２３の各受光面Ｔ３の測定結果に基づいて、測定対象物の性状の特性値を演算する。
【００４４】
また、コネクタ部２２に測定プローブ５の基端部５１が挿入された際に、押圧部材６０がコネクタフレーム２２１の挿入部２２１ａと同じ径となって中心側に圧縮した状態で挿入される。その後、押圧部材６０は、コネクタフレーム２２１の第１溝部２２１ｂに到達した場合、径方向に向けて伸長する。このとき押圧部材６０は、押圧部材６０と第１溝部２２１ｂの角部が接触しながら径方向に伸張するため、押圧部材６０は撮像部２３方向に移動することになる。押圧部材６０は溝部５１１に取り付けられているため、押圧部材６０が撮像部２３方向に移動すると基端部５１を撮像部２３方向に押すことになり、外径Ｒ１、Ｒ２によって形成される段差部が２２１ｄに突き当たる位置まで基端部５１を移動させることとなる。これにより、基端部５１は、コネクタ部２２に対して装着される。この結果、ユーザは、１回の操作で測定プローブ５を光学測定装置２に装着させることができる。
【００４５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、間仕切り部２４が測定プローブ５の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離するので、一つの撮像部２３のみでの第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８から出射された戻り光を検出することができる。この結果、簡易な構成で、光学測定装置２を小型化することができる。
【００４６】
さらに、本発明の実施の形態１によれば、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射された各々の光が撮像部２３の他の受光面Ｔ３で外乱（ノイズ）として検出されることがないので、測定対象物の性状を正確に測定することができる。
【００４７】
また、本発明の実施の形態１によれば、コネクタ部２２の挿入部２２１ａに測定プローブ５の基端部５１が挿入された際に、コネクタ部２２の突当部２２１ｄが測定プローブ５に当接することで、測定プローブ５の基端部５１の出射端Ｔ１と撮像部２３の受光面Ｔ３との距離を距離Ｄ１にする。この結果、撮像部２３の受光面Ｔ３と測定プローブ５の端面との距離が近すぎによる乱反射の影響を防止することができるとともに、撮像部２３の受光面Ｔ３と測定プローブ５の端面との距離が遠すぎることによる検出効率の低下を防止することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２にかかる光学測定装置は、上述した実施の形態１にかかる光学測定装置のコネクタ部、間仕切り部および測定プローブの基端部の形状が異なる。このため、以下においては、光学測定装置のコネクタ部、間仕切り部および測定プローブの基端部について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００４９】
図６は、本発明の実施の形態２にかかる光学測定装置３００のコネクタ部３１０および測定プローブ４００の構成を模式的に示す断面図である。
【００５０】
まず、測定プローブ４００について説明する。図６に示すように、測定プローブ４００は、基端部５１と、照明ファイバ５５と、第１受光ファイバ５６と、第２受光ファイバ５７と、第３受光ファイバ５８と、押圧部材６０と、保持部４０１と、を有する。
【００５１】
保持部４０１は、円柱状をなし、照明ファイバ５５、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８を保持する。保持部４０１および基端部５１は、連続的に連なるように一体的に形成される。
【００５２】
つぎに、光学測定装置３００について説明する。光学測定装置３００は、光源部２１、撮像部２３、コネクタ部３１０と、間仕切り部３２０と、備える。
【００５３】
コネクタ部３１０は、支持部材２２２と、光学測定装置３００の筐体３００ａに設けられたコネクタフレーム３１１と、を有する。コネクタフレーム３１１は、略筒状をなす。コネクタフレーム３１１は、挿入部３１１ａを有する。コネクタフレーム３１１には、第１溝部２２１ｂおよび第２溝部２２１ｃが形成されている。
【００５４】
間仕切り部３２０は、第２間仕切り部２４２と、第１間仕切り部３２１と、を有する。第１間仕切り部３２１は、測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、第１間仕切り部３２１は、撮像部２３が光を受光する受光面Ｔ３を、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射される各々の光を光学的に隔てて複数に隔離する。
【００５５】
さらに、第１間仕切り部３２１は、測定プローブ４００がコネクタ部３１０の挿入部３１１ａに挿入された際に、撮像部２３の受光面Ｔ３と、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１との距離を距離Ｄ２にする。第１間仕切り部３２１は、遮光部材を用いて実現される。第１間仕切り部３２１は、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１との距離が距離Ｄ２になる長さで矩形状に形成される。
【００５６】
また、第１間仕切り部３２１は、一端が撮像部２３の受光面Ｔ３に当接して固着される。さらにまた、第１間仕切り部３２１は、測定プローブ４００がコネクタフレーム３１１の挿入部２２１ａに挿入された際に、他端が測定プローブ４００の出射端Ｔ１と当接する。なお、第１間仕切り部３２１、第２間仕切り部２４２は支持部材２２２側に固定されていてもよいし、測定プローブ４００側に固定されていてもよい。
【００５７】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、間仕切り部３２０が測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離するとともに、測定プローブ４００がコネクタ部３１０の挿入された際に、測定プローブ４００の端面に当接するので、一つの撮像部２３のみでの第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８から出射された戻り光を検出することができる。この結果、簡易な構成で、光学測定装置３００を小型化することができる。
【００５８】
さらに、本発明の実施の形態２によれば、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端から出射された各々の光が撮像部２３の他の受光面Ｔ３で外乱（ノイズ）として検出されることがないので、測定対象物の性状を正確に測定することができる。
【００５９】
さらに、本発明の実施の形態２によれば、コネクタ部３１０の挿入部３１１ａに測定プローブ４００の基端部５１が挿入された際に、間仕切り部３２０が測定プローブ４００の基端部５１の出射端Ｔ１と撮像部２３の受光面Ｔ３との距離を距離Ｄ２にするので、撮像部２３の受光面Ｔ３と測定プローブ５の端面との距離が近すぎによる乱反射の影響を防止することができるとともに、撮像部２３の受光面Ｔ３と測定プローブ４００の端面との距離が遠すぎることによる検出効率の低下を防止することができる。
【００６０】
また、本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１の基端部５１の位置決めのために外径Ｒ１，Ｒ２による段差部を設けなくてもよいので、測定プローブ４００を容易に製造することができる。
【００６１】
（実施の形態２の変形例１）
本発明の実施の形態２では、間仕切り部の形状を変更することもできる。図７は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【００６２】
図７に示す間仕切り部３３０は、測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、間仕切り部３３０は、撮像部２３が光を受光する受光面Ｔ３を、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端から出射される各々の光を光学的に隔てて複数に間仕切るとともに、撮像部２３の受光面Ｔ３と、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端との距離を一定の距離Ｄ２にする。
【００６３】
また、間仕切り部３３０は、所定の厚みＤ３を有する板状の透明部材および遮光部材を用いて実現される。具体的には、間仕切り部３３０は、ガラスやプラスティック等の透明部材３３１と、光を遮光する遮光部材３３２とを用いて構成される。遮光部材３３２は、透明部材３３１と透明部材３３１との間に設けられる。透明部材３３１および遮光部材３３２は、接着材等によって一体的に形成される。なお、間仕切り部３３０は、透明部材３３１および遮光部材３３２を二色成形によって一体的に形成してもよい。
【００６４】
以上説明した本発明の実施の形態２の変形例１によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を奏し、簡易な構成で、光学測定装置３００を小型化することができる。
【００６５】
（実施の形態２の変形例２）
図８は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【００６６】
図８に示す間仕切り部３４０は、測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、間仕切り部３４０は、撮像部２３が光を受光する受光面Ｔ３を、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射される各々の光を光学的に隔てて複数に間仕切るとともに、撮像部２３の受光面Ｔ３と、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１との距離とを一定の距離にする。具体的には、間仕切り部３４０は、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１および照明ファイバ５５の入射端Ｔ２に対応する各々の位置に孔部３４１が形成されている。また、間仕切り部３４０は、所定の厚みＤ３を有する板状の遮光部材を用いて実現される。
【００６７】
以上説明した本発明の実施の形態２の変形例２によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を奏し、簡易な構成で、光学測定装置３００を小型化することができる。
【００６８】
（実施の形態２の変形例３）
図９は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかる間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【００６９】
図９に示す間仕切り部３５０は、測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する。具体的には、間仕切り部３５０は、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１および光源部２１の発光面Ｔ４に対応する各々の位置に孔部３５１が形成されている。また、間仕切り部３５０は、所定の厚みＤ３を有する板状の遮光部材を用いて実現される。さらに、間仕切り部３５０は、孔部３５１が光源部２１および撮像部２３それぞれの配置位置に応じて形成される。
【００７０】
以上説明した本発明の実施の形態２の変形例３によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を奏し、簡易な構成で、光学測定装置３００を小型化することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３にかかる光学測定システムは、上述した実施の形態２にかかる光学測定装置のコネクタ部の形状が異なる。このため、以下においては、光学測定装置のコネクタ部について説明する。なお、上述した実施の形態２と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００７２】
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる光学測定装置のコネクタ部の構成を模式的に示す断面図である。図１０に示すコネクタ部６００は、コネクタフレーム３１１と、台座６０１と、付勢部材６０２と、を有する。
【００７３】
台座６０１は、略円環状をなす本体部６０１ａと、本体部６０１ａの内周から中心に向けて延在して設けられた腕部６０１ｂと、を有する。本体部６０１ａおよび腕部６０１ｂは、一体的に形成される。
【００７４】
付勢部材６０２は、腕部６０１ｂと、支持部材２２２との間に設けられ、支持部材２２２を測定プローブ４００が挿入される側に向けて付勢する。付勢部材６０２は、一端が腕部６０１ｂに固着され、他端が支持部材２２２に固着される。付勢部材６０２は、圧縮コイルバネ等を用いて実現される。
【００７５】
このように構成された光学測定装置５００は、測定プローブ４００の基端部５１が挿入部３１１ａに挿入された場合、測定プローブ４００の基端部５１が間仕切り部３２０に当接する。このとき、付勢部材６０２が支持部材２２２を測定プローブ４００に向けて付勢するので、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１と撮像部２３の受光面Ｔ３との距離を距離Ｄ２に確実にすることができると同時に、付勢部材６０２は、基端部５１と間仕切り部３２０が当接したときの衝撃が撮像部２３に加えられるのを和らげることを可能ならしめる。
【００７６】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、間仕切り部３２０が測定プローブ４００の端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離するとともに、測定プローブ４００がコネクタ部３１０の挿入された際に、測定プローブ４００の端面に当接するので、一つの撮像部２３のみでの第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８から出射された戻り光を検出することができる。この結果、簡易な構成で、光学測定装置５００を小型化することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４にかかる光学測定装置は、上述した実施の形態２にかかる撮像部および間仕切り部の構成が異なる。このため、以下においては、光学測定装置の撮像部および間仕切り部の構成について説明する。なお、上述した実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００７８】
図１１は、本発明の実施の形態４にかかる光学測定装置の撮像部および間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。図１１に示す光学測定装置７００は、撮像部７１０と、間仕切り部７２０と、を有する。
【００７９】
撮像部７１０は、複数の撮像素子７１０ａを有する。複数の撮像素子７１０ａの各々は、支持部材２２２によって受光面Ｔ３を測定プローブ４００の出射端Ｔ１に向けて支持される。
【００８０】
間仕切り部７２０は、複数の撮像素子７１０ａの各々が光を受光する受光面Ｔ３を、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端から出射される各々の光を光学的に隔てて複数に間仕切る。さらに、間仕切り部７２０は、測定プローブ４００がコネクタ部３１０の挿入部３１１ａに挿入された際に、複数の撮像素子７１０ａの各々の受光面Ｔ３と、第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端との距離を一定の距離Ｄ３にする。
【００８１】
また、間仕切り部７２０は、所定の厚みＤ３を有する板状の透明部材および遮光部材を用いて実現される。具体的には、間仕切り部７２０は、ガラスやプラスティック等の複数の透明部材７２１と、光を遮光する遮光部材７２２とを用いて構成される。遮光部材７２２は、十字状をなし、透明部材７２１と透明部材７２１との間に設けられる。透明部材７２１および遮光部材７２２は、接着材等によって一体的に形成される。なお、間仕切り部７２０は、透明部材７２１および遮光部材７２２を二色成形によって一体的に形成してもよい。
【００８２】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、間仕切り部７２０が複数の撮像素子７１０ａの各々の受光面Ｔ３を、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射する各々の光を光学的に隔てて複数に間仕切るとともに、測定プローブ４００がコネクタ部３１０の挿入部３１１ａに挿入された際に、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１と複数の撮像素子７１０ａの各々の受光面Ｔ３との距離を距離Ｄ３にするので、簡易な構成で、光学測定装置５００を小型化することができる。
【００８３】
（実施の形態４の変形例１）
本発明の実施の形態４では、撮像部および間仕切り部の形状を変更することもできる。図１２は、本発明の実施の形態４の変形例１にかかる撮像部および間仕切り部の構成を模式的に示す斜視図である。
【００８４】
図１２に示す間仕切り部７３０は、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１および照明ファイバ５５の入射端Ｔ２に対応する各々の位置に孔部７３１が形成されている。間仕切り部７３０は、所定の厚みＤ３を有する板状の遮光部材を用いて実現される。
【００８５】
撮像部７４０は、複数の撮像素子７４０ａを有する。複数の撮像素子７４０ａの各々は、支持部材２２２によって受光面Ｔ３を測定プローブ４００の出射端Ｔ１に向けて支持される。さらに、複数の撮像素子７４０ａの各々は、矩形状をなし、間仕切り部７３０の孔部７３１に収容される。具体的には、測定プローブ４００の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射された光の径路上に配置される。
【００８６】
以上説明した本発明の実施の形態４の変形例１によれば、上述した実施の形態４と同様の効果を奏し、簡易な構成で、光学測定装置７００を小型化することができる。
【００８７】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１  光学測定システム
２，３００，５００，７００  光学測定装置
３  表示部
４  入力部
５，４００  測定プローブ
２０  電源部
２１  光源部
２２，３１０，６００  コネクタ部
２３，７１０，７４０  撮像部
２４，３２０，３３０，３４０，３５０，７２０，７３０  間仕切り部
２５  記録部
２６  制御部
５１  基端部
５２  可撓部
５３  先端部
５４  ロッドレンズ
５５  照明ファイバ
５６  第１受光ファイバ
５７  第２受光ファイバ
５８  第３受光ファイバ
５９，４０１  保持部
６０  押圧部材
２２１，３１１  コネクタフレーム
２２１ａ，３１１ａ  挿入部
２２１ｂ  第１溝部
２２１ｃ  第２溝部
２２１ｄ  突当部
２２２  支持部材
２３３  ビス
２４１，３２１  第１間仕切り部
２４２  第２間仕切り部
２６１  演算部
３３１，７２１  透明部材
３３２，７２２  遮光部材
３４１，３５１，７３１  孔部
６０１  台座
６０２  付勢部材
７１０ａ，７４０ａ  撮像素子
Ｔ１  出射端
Ｔ２  入射端
Ｔ３  受光面
Ｔ４  発光面
【要約】
光学測定装置２は、測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１から出射された各々の光を受光して光電変換を行うことによって電気信号を生成して出力する撮像部２３と、測定プローブの端面から撮像部２３の受光面Ｔ３を通る空間において測定プローブ５の第１受光ファイバ５６、第２受光ファイバ５７および第３受光ファイバ５８の出射端Ｔ１の各々から出射される光の径路を光学的に隔離する間仕切り部２４と、を備える。【図１】
0005763285.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005763285.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005763285.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005763285.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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