(57)【要約】【課題】簡素な構成で微少径を維持しつつも偏向部の回転速度が不均一になる現象を低減して安定した低コヒーレンス光の走査を実現することができるＯＣＴプローブを提供すること。【解決手段】ＯＣＴプローブは、光源から照射された低コヒーレンスな光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、回転自在に構成され、外部にある光源から照射された光を前記ＯＣＴプローブの先端近傍まで導く導光手段と、導光手段と離間して配設され、導光手段から間接的に回転トルクを受けることにより導光手段の中心軸回りに回転するように構成され、導光手段により導かれた光を偏向して外部に照射すると同時に外部からの反射光を導光手段に向けて偏向する偏向手段と、導光手段から偏向手段に回転トルクを伝達し、かつ偏向手段の慣性による回転を許容するトルク伝達手段と、を有する構成にした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射された低コヒーレンスな光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、
回転自在に構成され、外部にある光源から照射された光を前記ＯＣＴプローブの先端近傍まで導く導光手段と、
前記導光手段に対して空間的に独立して配設され、前記導光手段から間接的に回転トルクを受けることにより前記導光手段の中心軸回りに回転しかつ慣性による回転を許容するように構成され、前記導光手段により導かれた光を偏向して外部に照射すると同時に前記外部からの反射光を前記導光手段に向けて偏向する偏向手段と、
前記導光手段から前記偏向手段に回転トルクを伝達し、かつ前記導光手段から与えられる急激な回転トルクの変化を吸収するバッファとして機能するように構成されるトルク伝達手段と、を有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記トルク伝達手段は、前記導光手段の先端、および前記偏向手段における該導光手段の先端と対向する領域に配設された磁石部を有し、
各磁石部は、互いに対向する面において、磁極が交互に配設されていることを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項３】
請求項１に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記トルク伝達手段は、前記導光手段の先端、および前記偏向手段における該導光手段の先端と対向する領域に接合されるメッシュ状の部材を有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記偏向手段は、入射した光を偏向する偏向部と、前記導光手段から射出された光束を前記偏向部へと導く導光部と、前記中心軸が延びる方向および該中心軸に直交する面内における前記偏向手段のずれを防止するずれ防止部と、を有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項５】
請求項４に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記導光部は、集光作用を有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記ずれ防止部は、前記中心軸回りに回動自在な状態で前記ＯＣＴプローブの内周に係合されており、
前記導光部は、前記ずれ防止部に固着されていることを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記ずれ防止部は、前記ＯＣＴプローブの内周から前記中心軸に向かって突出する突出部を有し、
前記導光部は、前記突出部に適合する凹部を有し、前記突出部に係止された状態で回転することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記偏向手段は、入射する光を略直角に偏向することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記導光手段は、前記光を導く光ファイバと、前記光ファイバを前記中心軸に直交する面内における前記光ファイバのずれを防止しつつ保持する光ファイバ保持部材と、を有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項１０】
請求項９に記載のＯＣＴプローブにおいて、
前記光ファイバ保持部材は、前記中心軸に沿って延出する貫通孔を有し、かつ前記ＯＣＴプローブの内周に固定されており、
前記光ファイバは、前記貫通孔に挿通されていることを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のＯＣＴプローブにおいて、
少なくとも先端近傍の側面が光透過性を有し、かつ全体として可撓性を有し、前記導光手段、前記偏向手段、前記トルク伝達手段が収納されるシースを有し、
前記偏向手段により偏向された光は、前記光透過性を有する前記側面から外部に照射されることを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載のＯＣＴプローブと、
前記ＯＣＴプローブに低コヒーレンスな光を供給する光源と、
前記ＯＣＴプローブの導光手段を回転させる回転駆動手段と、
観察対象で反射し前記ＯＣＴプローブを介して入射する光を用いて該観察対象の画像を表示する画像表示手段と、を有することを特徴とするＯＣＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管腔内の観察対象の断層像を取得する時に使用されるＯＣＴプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＳＬＤ（Super Luminescent Diode）等の時間コヒーレンスが低く空間コヒーレンスが高い光源からの光（以下、低コヒーレンス光という）を用いた光干渉断層法（Optical Coherence Tomography、以下、ＯＣＴと略記する）により、生体組織の断層像を取得するＯＣＴシステムが実用化されている。具体的には、ＯＣＴシステムは、上記光源を有する本体装置と、管腔内に挿入されるＯＣＴプローブとを有する。ＯＣＴシステムを使用して生体組織の断層像を取得する場合、まず、光源から照射された低コヒーレンス光がＯＣＴプローブ内部に挿通された光ファイバ内を伝送し生体組織を照明する。そして該生体組織で反射した光を本体装置で受光する。本体装置では、該反射光が、生体組織内のどの位置でどの程度反射した光かをマイケルソン干渉計の原理に基づいて計測する。そして、上記計測結果に基づいて所定の演算を行い、生体組織の断層像を生成する。
【０００３】
一般に、ＯＣＴプローブは、上記光ファイバと、該光ファイバが挿通され、先端部が透過性を有するように構成されたチューブ部（シース）とを有している。また、光ファイバの先端近傍には反射ミラー等の偏向部が備えられている。偏向部は、光ファイバから射出された低コヒーレンス光を偏向して生体組織に導くと共に、該生体組織で反射した光を再び光ファイバ内に戻す。ここで、管腔内の生体組織の断層像を取得するためには、光ファイバおよび偏向部を介した低コヒーレンス光を該生体組織に照射するにあたり、ＯＣＴプローブの長手方向に延びる中心軸と交わる面内において走査する必要がある。上記光によって生体組織を走査する構成は、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５６７８６号公報
【０００５】
特許文献１は、低コヒーレンス光によって生体組織を走査する構成を複数種類提案している。例えば、第一の構成として、本体装置内の回転駆動装置を使用する構成が提案されている。具体的には、第一の構成では、光ファイバに沿って延出し偏向部に連結されたシャフトを回転駆動装置により上記中心軸回りに回転させる。これにより、偏向部を該中心軸回りに回動させて、該偏向部に入射した光の偏向方向を連続的に変化させる、つまり低コヒーレンス光を走査させることができる。また、第二の構成として、ＯＣＴプローブ先端に設けた回転駆動手段（例えば超音波モータ等）を使用する構成が提案されている。具体的には、第二の構成では、該回転駆動手段によって、偏向部を直接回転させることにより、低コヒーレンス光の走査を実現している。
【０００６】
しかし、第一の構成を採用した場合、以下の問題点が指摘される。すなわち、ＯＣＴプローブは非常に長尺であるため、本体装置内の回転駆動装置により発生させた回転トルクが、常に一定の割合で光ファイバ先端近傍の偏向部まで伝達するとは限らない。特にＯＣＴプローブは、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通させた状態で使用されるため、内視鏡の可撓管の屈曲に対応するために可撓性を有している。そのため、実使用時において、屈曲した部位は真っ直ぐな部位に比べて回転トルクの伝達は不均一になる。
【０００７】
このような理由により、回転駆動装置により発生させた回転トルクが常に安定して偏向部に与えられないと、該偏向部の回転速度にばらつきが生じてしまい、走査速度も不規則になる。よって、精度の高い断層像生成に支障をきたすおそれがある。
【０００８】
また、第二の構成を採用した場合、以下の問題点が指摘される。すなわち、上記の通り、ＯＣＴプローブは内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通させた状態で使用される。そのため、ＯＣＴプローブは、内部構成を簡素化させて非常に微少な径を持つように設計されなければならない。しかし、超音波モータ等の回転駆動手段をプローブ先端に配設することは、該回転駆動手段および該回転駆動手段を駆動させるための配線等の配置スペースを必要とすることになる。そのため、第二の構成はＯＣＴプローブを大型化あるいは複雑化することに繋がり、好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑み、簡素な構成で微少径を維持しつつも偏向部の回転速度が不均一になる現象を低減して安定した低コヒーレンス光の走査を実現することができるＯＣＴプローブ、および該ＯＣＴプローブが好適に搭載されるＯＣＴシステム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】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明のＯＣＴプローブは、光源から照射された低コヒーレンスな光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、回転自在に構成され、外部にある光源から照射された光を前記ＯＣＴプローブの先端近傍まで導く導光手段と、導光手段に対して空間的に独立して配設され、導光手段から間接的に回転トルクを受けることにより導光手段の中心軸回りに回転しかつ慣性による回転を許容するように構成され、導光手段により導かれた光を偏向して外部に照射すると同時に外部からの反射光を導光手段に向けて偏向する偏向手段と、導光手段から偏向手段に回転トルクを伝達し、かつ前記導光手段から与えられる急激な回転トルクの変化を吸収するバッファとして機能するように構成されるトルク伝達手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、低コヒーレンス光を走査するための偏向手段が導光手段と離間して配設される。加えて、偏向手段は、該導光手段から間接的に回転トルクを受けるように構成される。従って、導光手段の回転速度が不均一になったとしても、その影響を直接受けることがなくなり、従来に比べ偏向手段を安定した回転速度で回転させることができる。結果として、観察に好適な高精度な断層像が提供される。
【００１２】
請求項２に記載のＯＣＴプローブによれば、例えば、上記トルク伝達手段は、導光手段の先端、および偏向手段における該導光手段の先端と対向する領域に配設された磁石部を有し、各磁石部が互いに対向する面において、磁極が交互に配設されるように構成することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載のＯＣＴプローブによれば、例えば、上記トルク伝達手段は、導光手段の先端、および偏向手段における該導光手段の先端と対向する領域に接合されるメッシュ状の部材を有する構成とすることができる。
【００１４】
請求項４に記載のＯＣＴプローブによれば、偏向手段は、入射した光を偏向する偏向部と、導光手段から射出された光束を偏向部へと導く導光部と、中心軸が延びる方向および該中心軸に直交する面内における偏向手段のずれを防止するずれ防止部と、を有することが望ましい。
【００１５】
請求項５に記載のＯＣＴプローブによれば、導光部は、集光作用を有することができる。
【００１６】
請求項６に記載のＯＣＴプローブによれば、ずれ防止部は、中心軸回りに回動自在な状態でＯＣＴプローブの内周に係合されており、導光部は、ずれ防止部に固着されるように構成される。また、請求項７に記載のＯＣＴプローブによれば、ずれ防止部は、ＯＣＴプローブの内周から中心軸に向かって突出する突出部を有し、導光部は、突出部に適合する凹部を有し、突出部に係止された状態で回転するように構成される。なお、偏向手段は、入射する光を略直角に偏向することが望ましい（請求項８）。
【００１７】
請求項９に記載のＯＣＴプローブによれば、導光手段は、光を導く光ファイバと、光ファイバを中心軸に直交する面内における光ファイバのずれを防止しつつ保持する光ファイバ保持部材と、を有することがきでる
【００１８】
請求項１０に記載のＯＣＴプローブによれば、光ファイバ保持部材は、中心軸に沿って延出する貫通孔を有し、かつＯＣＴプローブの内周に固定されており、光ファイバは、貫通孔に挿通されていることが望ましい。
【００１９】
請求項１１に記載のＯＣＴプローブによれば、少なくとも先端近傍の側面が光透過性を有しかつ全体として可撓性を有し、導光手段、偏向手段、トルク伝達手段が収納されるシースを有し、偏向手段により偏向された光は、光透過性を有する側面から外部に照射される。
【００２０】
別の観点から、請求項１２に記載のＯＣＴプローブによれば、上記の各特徴を有するＯＣＴプローブと、ＯＣＴプローブに低コヒーレンスな光を供給する光源と、ＯＣＴプローブの導光手段を回転させる回転駆動手段と、観察対象で反射しＯＣＴプローブを介して入射する光を用いて該観察対象の画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、導光手段と偏向手段を空間的に切り離して配置し、しかも導光手段から偏向手段に回転トルクを間接的に伝達するように構成したことにより、偏向部の回転速度が不均一になる現象を低減して安定した低コヒーレンス光の走査を実現可能なＯＣＴプローブが提供される。さらに該ＯＣＴプローブは、超音波モータ等の偏向手段を直接回転させる構成を先端部に設けていないため、簡素でかつ微少径を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態のＯＣＴシステムの全体的な構造を示すブロック図である。本実施形態のＯＣＴシステム１は、ＯＣＴを利用して管腔内の生体組織に関する断層像を取得するためのシステムである。図１に示すようにＯＣＴシステム１は、ＯＣＴプローブ１００と、メイン装置２００と、表示部４００と、を有する。なお、図１に示すメイン装置２００内においては、電気信号の経路を破線で示す。また、以下の説明においては、光路上、ＯＣＴシステムの光源に近づく方向を基端側、該光源から遠ざかる方向を先端側と定義する。
【００２３】
メイン装置２００は、コントローラ２０１、光源２０２、ファイバカプラ２０３、ロータリジョイント２０４、第一アクチュエータ２０５、光検出部２０６、信号処理回路２０７、レンズ２０８、ダハミラー２０９、第二アクチュエータ２１０、第一から第四の光ファイバＦ１〜Ｆ４を有する。なお、本実施形態の光ファイバはいずれもシングルモード光ファイバを想定する。
【００２４】
コントローラ２０１は、メイン装置２００全体を統括して制御する。光源２０２は、低コヒーレンス光を照射することができる光源であって、本実施形態ではＳＬＤ（Super Luminescent Diode）を想定する。
【００２５】
また、ＯＣＴプローブ１００は、ロータリジョイント２０４に結合される第五の光ファイバＦ５、光偏向部１１０を有する。なお、本実施形態のＯＣＴプローブ１００内部には、屈折率差による無用な光量損失を抑えるために、シリコンオイルが充填されている。
【００２６】
ＯＣＴシステム１を使用した場合、以下のようにして断層像が取得される。まず、ＳＬＤ２０２から低コヒーレンス光が照射される。照射された低コヒーレンス光は、第一の光ファイバＦ１内を通り、ファイバカプラ２０３に入射する。ファイバカプラ２０３は、第一の光ファイバＦ１を介して入射する低コヒーレンス光を、第二の光ファイバＦ２を通る光と、第三の光ファイバＦ３を通る光とに分割する。
【００２７】
ファイバカプラ２０３で分割されて第二の光ファイバＦ２を進む光は、次いでロータリージョイント２０４に導かれる。そして、ロータリージョイント２０４に結合されている第五の光ファイバＦ５に入射する。ロータリージョイント２０４は、コントローラ２０１の制御下、第一アクチュエータ２０５によって駆動し、第五の光ファイバＦ５を該ファイバＦ５の中心軸回りに回転させる。
【００２８】
第五の光ファイバＦ５内を進む光は、該光ファイバＦ５先端から射出され、光偏向部１１０に入射する。光偏向部１１０は、入射する光を略直角に偏向する。そして偏向された光は、ＯＣＴプローブ１００の側面から射出され、プローブ外部に存在する管腔内の生体組織Ｔに集光する。
【００２９】
なお、詳しくは後述するが、光偏向部１１０は、第五の光ファイバＦ５の中心軸回りに回転自在に構成されている。従って、光偏向部１１０で偏向した光は、該中心軸に直交する面内で生体組織を走査する。生体組織で反射した光は、入射時の光路と同一の光路を戻り、ファイバカプラ２０３に導かれる。
【００３０】
ファイバカプラ２０３で分割されて第三の光ファイバＦ３を進む光は、レンズ２０８を介して、平行光束に変換された後、ダハミラー２０９で反射する。ダハミラー２０９からの反射光は、入射時の光路と同一光路を戻り、ファイバカプラ２０３に導かれる。
【００３１】
第三の光ファイバＦ３は、ファイバカプラ２０３から第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａまでの光路長に対応する全長を有する。また、ダハミラー２０９は、コントローラの制御下、第二アクチュエータ２１０によって、第三の光ファイバＦ３の中心軸（換言すれば、レンズ２０８の光軸）に沿って平行移動自在に構成されている。該構成により、第三の光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２０９間の光路長を調整することができる。
【００３２】
生体組織からの反射光およびダハミラー２０９からの反射光は、共にファイバカプラ２０３を介して光検出部２０６により受光される。ここで、ダハミラー２０９を微少移動させ、第三の光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２０９間の光路長を第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａから生体組織Ｔ（より詳しくは生体組織Ｔにおける集光位置）間の光路長に一致させる。これにより、二種類の反射光は干渉を発生させる。つまり、本実施形態では、ＳＬＤ２０２から照射された低コヒーレンス光は、ファイバカプラにより、各光ファイバＦ２、Ｆ５を経由して生体組織に導かれる物体光と、第三の光ファイバＦ３を経由する参照光とに分割されている。
【００３３】
光検出器２０６は、二種類の反射光を受光することにより検出した干渉パタンに対応する信号を信号処理回路２０７に送信する。信号処理回路２０７は、受信した該信号に所定の処理を施して、生体組織に関する画像信号を生成する。生成された画像信号は、表示部４００に出力される。表示部４００は、該画像信号に対応する画像を表示する。なお、上述したように、光偏向部１１０で偏向した光は、該中心軸に直交する面内で生体組織を走査する。従って、光検出器２０６により検出される干渉パタンは経時的に変化する。つまり、生成される画像信号に対応して表示される画像は生体組織Ｔの断層像として表れる。
【００３４】
以上が、ＯＣＴシステム１を使用した断層像の取得に関する処理の概略説明である。次に、本実施形態の主たる特徴であるＯＣＴプローブ１００の構成について詳述する。図２は、ＯＣＴプローブ１００の先端を含む一部領域に関する、第五の光ファイバＦ５の中心軸を含む面での断面図である。また、図３は、図２に示すＡ−Ａ線を含む面での断面図である。図４は、図２に示すＢ−Ｂ線を含む面での断面図である。図５は、図２に示すＣ−Ｃ線を含む面での断面図である。図６は、図２に示すＤ−Ｄ線を含む面での断面図である。
【００３５】
図２に示すように、ＯＣＴプローブ１００は、第五の光ファイバＦ５、偏向部１１０の他に、ファイバ保持部材１０１、第一磁石部１０２、リレーレンズ群１０３、第２磁石部１０４、を有する。偏向部１１０は、基端側から順に、導光部材１１１、ＧＲＩＮレンズ１１２、直角プリズム１１３、先端保持部材１１４を有する。なお、上記の各部位は、シース１２０内に配設されている。シース１２０は、可撓性を有するチューブ管状を呈している。シース１２０の先端近傍（つまり、ＯＣＴプローブ１００先端近傍）の側面には、光透過性を有する透過領域１２０ａが設けられている。なお、偏向部１１０によって偏向された光は、この透過領域から外部に照射される。
【００３６】
なお、以下では、便宜上、第五の光ファイバＦ５の中心軸に沿う方向をＸ方向、該Ｘ方向に直交する面を規定する互いに直交する二つの方向をＹ、Ｚ方向と定義する。第五の光ファイバＦ５、リレーレンズ群１０３、偏向部１１０は、Ｘ方向つまり第五の光ファイバＦ５の中心軸に各々の光軸を一致させて配設されている。
【００３７】
図２および図３に示すように、ファイバ保持部材１０１は、一対の凸部（ここでは円錐状部）の各底面を円柱状基台の上底および下底に貼り合わせた外形を有している。ファイバ保持部材１０１は、各凸部先端（つまり、円錐状部頂点近傍）をシース１２０に埋設した状態でＸ、Ｙ、Ｚの各方向において固定されている。ファイバ保持部材１０１の基台の略中央には貫通孔１０１ａが形成されている。貫通孔１０１ａは、第五の光ファイバＦ５の径よりも若干大きな径を有している。第五の光ファイバＦ５は、貫通孔１０１ａを挿通している。これにより、第五の光ファイバＦ５は、回転自在な状態を維持しつつも、Ｙ−Ｚ平面内でずれるおそれがない。つまり、ファイバ保持部材１０１は、第五の光ファイバＦ５のＹ−Ｚ平面でのずれを防止するずれ防止手段として機能する。
【００３８】
なお、ＯＣＴプローブ１００が撓んだ場合に、第五の光ファイバＦ５にも撓みが発生する。該撓みに起因して微少ではあるが第五の光ファイバＦ５はＸ方向に移動することがある。そこで、本実施形態のファイバ保持部材１０１は、第五の光ファイバＦ５をＹ−Ｚ平面内でのみ固定し、Ｘ方向に関しては固定していない。
【００３９】
図２および図４に示すように、第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａ近傍には、円周まわりに第一磁石部１０２が取り付けられている。詳しくは、第一磁石部１０２は、第五の光ファイバＦ５の円周に沿って磁極が交互に位置するように取り付けられている。
【００４０】
第五の光ファイバＦ５と偏向部１１０は、互いに空間的に独立した状態で配設されている。そして、光路上、両者の間には、リレーレンズ群１０３が配設されている。従って、第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａから射出された低コヒーレンス光は、リレーレンズ群１０３を介して偏向部１１０、より具体的には導光部１１１に入射する。
【００４１】
偏向部１１０について説明を加える。偏向部１１０において、導光部１１１とＧＲＩＮレンズ１１２と直角プリズム１１３は互いの端面を貼り合わせて一体形成されている。本実施形態では、導光部１１１は、光ファイバを想定する。また、図２に示すように、製造の便宜を図るため、導光部１１１とＧＲＩＮレンズ１１２は、略同一径を有するように構成される。ＧＲＩＮレンズ１１２は、直角プリズム１１３に向かうにつれて正のパワーが大きくなるように連続した屈折率変化を有する。直角プリズム１１３は、斜面に入射した光を略直角に偏向する。本実施形態では、斜面に反射膜を設けることにより、変更時に生じる不必要な光量損失を十分に低減している。
【００４２】
図２および図５に示すように、導光部１１１の基端側端面近傍には、円周回りに第二磁石部１０４が取り付けられている。詳しくは、第二磁石部１０４は、導光部１１１の円周に沿って磁極が交互に位置するように取り付けられている。図４および図５に示すように、静止状態の第二磁石部１０４は、静止状態の第一磁石部１０２の磁極と異種の極が対向している。
【００４３】
また、図２および図６に示すように、先端保持部材１１４は、ファイバ保持部材１０１と同様の形状を有している。ただし、先端保持部材１１４は、シース１２０内周に配設されたリング状の溝部１２０ｂに沿って案内される、詳しくは第五の光ファイバＦ５の中心軸回りに回転されるように、一対の凸部先端が溝部１２０ｂに係合した状態で配設されている。なお、該一対の凸部先端と溝部は、摩擦抵抗が小さく抑えられる、換言すれば慣性による回転が許容されるように配置構成される。
【００４４】
先端保持部材１１４は、ファイバ保持部材１０１と同様に、円柱状の基台の略中央部に貫通孔１１４ａを有している。貫通孔１１４ａは、導光部１１１やＧＲＩＮレンズ１１２と略同一径を有する。導光部１１１およびＧＲＩＮレンズ１１２は貫通孔１０１ａを挿通した状態で先端保持部材１１４に固着されている。ここで、導光部１１１およびＧＲＩＮレンズ１１２の接合部を貫通孔１１４ａ内部に位置することにより、より堅固な構成とすることができ、経時的に生じる軸ずれ等を有効に防止することができる。
【００４５】
つまり、本実施形態では、貫通孔１１４ａに導光部１１１およびＧＲＩＮレンズ１１２を固着することにより、偏向部１１０のＸ方向のずれが有効に防止される。また、先端保持部材１１４は、溝部１２０ｂに凸部先端を係合させている。そのため、偏向部１１０のＹ−Ｚ平面のずれも防止される。
【００４６】
以上の構成において、ロータリージョイント２０４によって第五の光ファイバＦ５が該ファイバＦ５の中心軸回りに回転すると、第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａ近傍に配設された第一磁石部１０２が回転を開始する。第一磁石部１０２が回転すると、磁極が連続して反転するため、対向して配設された偏向部１１０側に存在する第二磁石部１０４も回転を開始する。上記の通り、第二磁石部１０４は、導光部１１１より具体的には偏向部１１０に取り付けられている。また、偏向部１１０（具体的には導光部１１１およびＧＲＩＮレンズ１１２）が固着されている先端保持部材１１４は、シース１２０の溝部１２０ｂによって回転自在に保持されている。従って、第二磁石部１０４の回転に連動して、停止状態にあった偏向部１１０も第五の光ファイバＦ５の中心軸回りに回転を開始する。
【００４７】
つまり、第五の光ファイバＦ５と偏向部１１０とは、互いに空間的に独立して配設されているものの、回転トルクは、第五の光ファイバＦ５から各磁石部１０２、１０４の作用により、間接的に偏向部１１０に伝達される。また、上記の通り、偏向部１１０は、回転の慣性が許容されるように構成されている。このように構成することにより以下のような効果が生じる。すなわち、偏向部１１０の回転中に、ＯＣＴプローブ１００が撓められ、第五の光ファイバＦ５の回転が不均一になったとしても、まず第五の光ファイバＦ５の不均一な回転に起因する回転トルクの急激な変化は、第五の光ファイバＦ５と偏向部１１０間に介在する各磁石部１０２、１０４の作用によって吸収され、比較的安定した回転トルクが常時偏向部１１０に伝達される。また偏向部１１０自身は、慣性によって安定した回転が確保される。そのため、従来の構成のように、上記不均一な回転の影響を直接受けて偏向部１１０の回転自体も不均一になるといった不具合は解消され、偏向部１１０の回転速度の変化も極めて小さく抑えることができる。また、第五の光ファイバＦ５自体は、ＯＣＴプローブ１００を使用している間は常時回転状態にあるため、偏向部１１０への間接的な回転トルクの供給も常時行われる。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、第五の光ファイバＦ５と偏向部１１０とは、力学的には、各磁石部１０２、１０４といったトルク伝達手段によって結合されている。加えて、偏向部１１０は慣性による回転が許容されている。従って、各部材Ｆ５、１１０が、空間的には、独立して配設されているにも拘わらず、偏向部１１０には、第五の光ファイバＦ５で発生した回転トルクの急激な変化は伝達されず、比較的安定した回転トルクが常時供給される。よって、偏向部１１０の安定した回転速度での回転が保証される。当然、各部材Ｆ５、１１０は、光学的にも、軸合わせをした上で必要に応じてリレーレンズ系を挿置することにより結合されており、かつ各部材周囲をシリコンオイルで満たしているため、光量損失が少ない効率の良い光路確保が達成される。
【００４９】
以上が本発明の実施形態である。本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。本発明は、以下に示すような変形を行っても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
上記実施形態では、第五の光ファイバＦ５から発生する回転トルクを各磁石部１０２、１０４の作用を利用して偏向部１１０に伝達しているが、本発明は、これに限定されるものではない。図７は、メッシュ部材を使用した変形例のＯＣＴプローブ１００’である。図７に示すＯＣＴプローブ１００’は、第五の光ファイバＦ５から発生する回転トルクをメッシュ部材を介して偏向部１１０に伝達する構成である。図７に示すＯＣＴプローブ１００’において、トルク伝達手段であるメッシュ部材１０５は、両端を第五の光ファイバＦ５の先端近傍の側面および偏向部１１０の先端近傍側面に接着剤等で固着されている。
【００５１】
ＯＣＴプローブ１００’において、第五の光ファイバＦ５が回転すると、該ファイバＦ５からメッシュ部材１０５に回転トルクが伝達され、メッシュ部材１０５が捻れる。捻れたメッシュ部材１０５には元の形状に戻ろうとする弾性力が働き、該弾性力が偏向部１１０を回転させる。一旦回転を開始した後は、上記実施形態と同様に偏向部１１０には慣性が働くため、安定した回転速度での回転が保証される。ここで、仮に第五の光ファイバＦ５の回転速度が不均一になったとしても、トルクの急激な変化はメッシュ部材１０５により吸収され、慣性が働いた状態で一定速度で回転している偏向部１１０には殆ど影響を与えない。メッシュ部材の代替にゴム等の弾性部材であってもよい。
【００５２】
この他にも、各磁石部１０２、１０４の代替として、第五の光ファイバＦ５の先端近傍および偏向部１１０の先端近傍にプロペラを取り付ける変形も可能である。該変形の場合、第五の光ファイバＦ５の回転に伴って、該ファイバに取り付けられているプロペラも回転する。該プロペラの回転により、第五の光ファイバＦ５と偏向部１１０間に存在する流体（上記実施形態ではシリコンオイル等の液体、シリコンオイルを充填しない場合は空気）も回転する。偏向部１１０は、回転する流体と偏向部１１０自身との間に生じる抵抗力により回転を開始する。このように、トルク伝達手段は、急激な回転トルクの変化を吸収して比較的安定した回転トルクを連続して偏向部１１０に伝達することが可能な構成であれば、上記の各構成に限定されるものではない。
【００５３】
また、上記実施形態において説明したファイバ保持部材１０１や先端保持部材１１４の形状はあくまで一例である。ファイバ保持部材１０１は、シース１２０内において、第五の光ファイバＦ５を、該ファイバＦ５の中心軸回りに回転させつつＹ−Ｚ平面でずれないように保持可能な形状であればよい。また、先端保持部材１１４は、シース１２０内において、偏向部１１０を、該ファイバＦ５の中心軸回りに回転しつつＸ、Ｙ、Ｚの各方向にずれないように保持可能な形状であればよい。例えば、図８に示すような、略中央部に貫通孔１０１ａ’が配設される円柱状基台の上底および下底に一対の半球体の各底面を接合してなる外形を持つファイバ保持部材１０１’を使用してもよい。同様の外形を有しかつ貫通孔が上記実施形態で説明した径を持つような先端保持部材を使用しても良い。
【００５４】
さらに、本発明に係るＯＣＴプローブは、先端保持部材１１４の代替として、図９に示すような変形も可能である。図９は、変形例の偏向部１１０近傍を拡大して示す図である。図９に示す変形例では、シース１２０の内壁の一部領域を中心軸に向かって突出させた突出部１２０ｃを形成する。また、偏向部１１０の外周の一部領域を窪ませて凹部１１５を形成する。そして、突出部１２０ｃと凹部１１５を係合させる。これにより、偏向部１１０は、突出部１２０ｃによってＸ、Ｙ、Ｚの各方向へのずれが防止されつつ回転自在に構成される。
【００５５】
また、上記実施形態では、偏向部１１０を構成する導光部１１１として光ファイバを想定している。本発明に係るＯＣＴプローブでは、光量の損失を適切に抑えることができるのであれば、光ファイバ以外の光学部材を導光部１１１として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態のＯＣＴシステムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブの中心軸に沿った面での断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＡ−Ａ線を含む面での断面図である。
【図４】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＢ−Ｂ線を含む面での断面図である。
【図５】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＣ−Ｃ線を含む面での断面図である。
【図６】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＤ−Ｄ線を含む面での断面図である。
【図７】本発明の変形例のＯＣＴプローブを示す概略図である。
【図８】本発明のＯＣＴプローブの保持部材の変形例を示す図である。
【図９】本発明の変形例のＯＣＴプローブを示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    ＯＣＴシステム
１００    ＯＣＴプローブ
１０１    ファイバ保持部材
１０２、１０４    磁石部
１１０    偏向部
１１１    導光部
１１３    直角プリズム
１１４    先端保持部
１２０    シース
Ｆ１〜Ｆ５    光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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