(57)【要約】  第１の末端及び第２の末端を有するロッド及びロッドの第２の末端に近接して配されたレンズを有し、レンズが内域ａ及び外域ｂをもつ表面を有する、ＯＣＴ光プローブコンポーネント。光プローブコンポーネントが多焦点であるように、内域ａには焦点曲ｆ１ａが付随し、外域ｂには焦点距離ｆ１ｂが付随する。光プローブはロッドの第１の末端に隣接する物体を、レンズを介して、複数の像面に結像させることができ、少なくとも２つの像は距離ｄで隔てられ、ｄ＞１ｍｍである。
2016532489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＣＴ光プローブコンポーネントにおいて、
ロッド、及び
湾曲屈折面、
を有し、
前記屈折面は曲率半径ｒ１ａで定められる内域ａ及び曲率半径ｒ１ｂで定められる外域ｂを有し、
ｒ１ａがｒ１ｂに等しくはなく、前記光プローブコンポーネントが多焦点である、
ことを特徴とするＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項２】
１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び５００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項３】
前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントが長さＬを有し、２ｃｍ＞Ｌ＞０.５ｃｍであり、前記ロッドが＜２ｍｍの最大直径を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項４】
前記屈折面が一断面において曲率半径ｒ１ａ及びｒ１ｂで定められる少なくとも２つの域を有し、１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍであり、別の断面において、ｒ２＞ｒ１ａ及びｒ２＞ｒ１ｂであるような、少なくとも１つの半径ｒ２で定められることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項５】
物体が前記ロッドの一方の表面に近接して配置されていれば、前記物体が距離ｄで隔てられた少なくとも２つの位置に再結像され、前記距離ｄがｄ≧１ｍｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項６】
物体が前記ロッドの一方の表面に近接して配置されていれば、前記物体が距離ｄで隔てられた少なくとも２つの位置に再結像され、前記距離ｄがｄ≧２ｍｍであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項７】
（ａ）前記光コンポーネントが第１の末端及び第２の末端を有し、
（ｂ）前記ロッドが中心軸を有する光透過性ロッドであり、
前記光コンポーネントが、
（ｉ）前記第２の末端に配され、前記中心軸に対して傾けられた、反射面、及び
（ii）前記ロッド上に配されて前記ロッドと一体化されており、前記第２の末端に隣接する、レンズ素子、
をさらに有し、
前記レンズ素子が湾曲屈折面を有し、この湾曲屈折面は前記内域ａ及び前記外域ｂをもつ前記屈折面である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項８】
（ｉ）１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍであるか、または
（ii）前記ロッドの一方の表面に近接して配置された物体が距離ｄで隔てられた少なくとも２つの位置に結像され、前記距離ｄがｄ＞２ｍｍであり、
前記光プローブコンポーネントが前記内域に付随する焦点距離ｆ１ａを有し、前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントと最近接像の間の作動距離ｗｄがｆ１ａの少なくとも２倍である、
ことを特徴とする請求項７に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項９】
前記ロッドが第１の末端を有する光学的に透明なスペーサロッドであり、
前記光コンポーネントが前記ロッドに光結合されているレンズをさらに有し、
前記レンズが、前記内域ａ及び前記外域ｂをもつ前記表面を有し、
前記内域が焦点距離ｆ１ａに対応し、前記外域に焦点距離ｆ１ｂが付随し、
前記光プローブが前記スペーサロッドの前記第１の末端に隣接する物体を、前記レンズを介して、複数の像面に結像させることができ、
少なくとも２つの像が距離ｄで隔てられ、ｄ＞１ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ光プローブコンポーネント。
【請求項１０】
ＯＣＴプローブにおいて、
（ｉ）前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントの少なくとも一部を囲む光学的に透明な円筒、または
（ii）前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントの少なくとも一部を囲む光学的に透明な円筒及び前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントの少なくとも一部を囲むハウジング、前記ハウジングは前記光学的に透明な円筒と前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントの間に配置されている、及び／または
（iii）前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントに光結合されたファイバ、及び前記ＯＣＴ光プローブコンポーネントに取り付けられた回転／並進器、
をさらに有する請求項１から９のいずれかに記載のＯＣＴ光プローブコンポーネントを有することを特徴とするＯＣＴプローブ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、その全てが引用される、２０１３年７月３１日に出願された米国特許出願第６１／８６０５６２号の米国特許法第１２０条の下の優先権の恩典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は全般には光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）のためのプローブに関し、さらに詳しくは医学応用に用いることができるＯＣＴプローブに関する。
【０００３】
本開示に引用されるいかなる参考文献も従来技術をなすとは認めていない。出願人は引用されるいかなる文書の正確さ及び適切性も疑う権利を明白に留保する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の一実施形態は、
ＯＣＴ光プローブであって、
（ａ）第１の末端を有する光透過性ロッド、及び
（ｂ）ロッドに光結合されたレンズ、
を有し、
レンズが内域ａ及び外域ｂをもつ表面を有し、光プローブコンポーネントが多焦点であるように、内域が焦点距離ｆ１ａに対応し、外域が焦点距離ｆ１ｂに対応し、
光プローブはレンズを介してロッドの第１の末端に隣接する物体（ファイバコア）を複数の像面に結像させることができ、
少なくとも２つの像は距離ｄで隔てられ、
ｄ＞１ｍｍである、
ＯＣＴ光プローブに関する。
【０００５】
本開示の一実施形態は、
光プローブコンポーネントであって、
ロッド及び湾曲屈折面を有し、
屈折面が曲率半径ｒ１ａで定められる内域及び曲率半径ｒ１ｂで定められる外域を有し、
ｒ１ａがｒ１ｂに等しくはなく、光プローブコンポーネントが多焦点である、
光プローブコンポーネントに関する。いくつかの実施形態において、
１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、
１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び
|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍ、
である。
【０００６】
いくつかの実施形態にしたがえば、光プローブコンポーネントは第１の末端及び第２の末端を有し、さらに、
（ａ）中心軸を有する光透過性ロッド、
（ｂ）第２の末端にあり、中心軸に関して傾けられた表面（好ましくは全内部反射面）、
（ｃ）ロッド２５Ａ上にあり、ロッドに一体化され、第２の末端に隣接するレンズ素子２５Ｃ、レンズ素子は曲率半径ｒ１ａで定められる内域ａ及び曲率半径ｒ１ｂで定められる外域ｂを有する湾曲屈折面を有する、
を有し、
光プローブコンポーネントが多焦点であるように、ｒ１ａはｒ１ｂと異なる。いくつかの実施形態において、
１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、
１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び
|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍ、
である。
【０００７】
少なくともいくつかの実施形態において、ロッドの第１の末端に近接して配された物体（例えば、ファイバコア）はレンズを介して、ｄ＞２ｍｍであり、好ましくは３ｍｍより大きく、さらに好ましくは少なくとも４ｍｍであるような、距離ｄで隔てられた、少なくとも２つの位置に結像される。
【０００８】
さらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者には、その説明から容易に明らかであろうし、あるいは、記述及び添付される特許請求の範囲に、また添付図面にも、説明されるように実施形態を実施することによって認められるであろう。
【０００９】
上述の全般的説明及び以下の詳細な説明が例示に過ぎず、特許請求の範囲の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。
【００１０】
添付図面はさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は１つ以上の実施形態を示し、記述とともに、様々な実施形態の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はＯＣＴプローブの一実施形態の簡略な断面図である。
【図２】図２はＧＲＩＮレンズ素子を用いる光プローブコンポーネントの一実施形態の簡略な断面図である。
【図３】図３は光プローブコンポーネントの別の一実施形態を示す。
【図４】図４は屈折面を有する対照光プローブコンポーネントの簡略な（展開）断面図を示す。
【図５】図５は屈折面を有する光プローブコンポーネントの一実施形態の簡略な（展開）断面図を示す。
【図６】図６は図５に示される光プローブコンポーネントの屈折面の一実施形態の説の図を示す。
【図７Ａ】図７Ａは半径ｒ１ａ及びｒ１ｂにともなう表面サグ、すなわち頂点からの表面経距のグラフである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図５及び６に示される屈折面の一断面の少なくとも一部についての、レンズ開口の関数としての、表面サグ（面頂点からの表面経距）の例のグラフである。
【図８】図８はあらかじめ定められた距離だけ隔てられた複数の像点を形成する多焦点マイクロ光コンポーネントの一実施形態を簡略に示す。
【図９】図９はあらかじめ定められた距離だけ隔てられた多重像点を形成する多焦点マイクロ光コンポーネントの別の実施形態を簡略に示す。
【図１０】図１０は多焦点マイクロ光コンポーネントの一実施形態の近焦点及び遠焦点についてのビーム直径対作動距離のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）において、生体組織に関する画像情報は、（本開示において小型光センサまたはマイクロ光コンポーネント２０とも称される）小型光プローブコンポーネント２０を収めているＯＣＴプローブ５の利用により生体内部でなされる医療スキャンによって得ることができる。小型光プローブコンポーネント２０は光ファイバ２１によって与えられる光を組織上に結像し、組織によって後方散乱された光を収集する。例えば、光ファイバ２１に結合された小型光プローブコンポーネント２０を収めているＯＣＴプローブアセンブリ１０を有するＯＣＴプローブ５が、血管のような組織または腸管組織の内表面の画像を得るため、例えば血管または胃腸管を介して、体内に挿入される。
【００１３】
さらに詳しくは、ＯＣＴプローブアセンブリ１０は、組織の表面下３Ｄ情報を得るため、体内を移動する。組織から（異なる深さにおいて）後方散乱された光は干渉法を用いて測定されて、組織の３Ｄスキャンをもたらす。３Ｄスキャンは光プローブコンポーネント２０及びそのハウジング４５を制御された態様において（例えば１０００ｒｐｍをこえる）高速で回転及び並進させることで達成される。この回転は、例えば回転／並進器３０、例えば（光プローブコンポーネント２０及び／または光ファイバ２１、またはハウジング４５に取り付けられた）ステンレス鋼線コイルトルクチューブ３０を用いることで達成される。回転／並進器３０及び、光プローブコンポーネント２０及びそのハウジング４５を含む、ＯＣＴプローブアセンブリ１０は次いで、内腔４８と称される、（例えばポリマーでつくられた）密嵌合透明チューブに通される。ＯＣＴデバイスの動作中、ＯＣＴプローブアセンブリ１０及びステンレス鋼線コイルトルクチューブ３０は、内腔４８と称される、透明チューブ（円筒）内部で回転し、内腔４８は回転しているＯＣＴプローブアセンブリ１０との接触から組織を保護する。内腔４８は、その円筒形状のため、光プローブコンポーネント２０により補償される光学収差を生じさせる。内腔４８の円筒形状によって導入される収差が補償されないと、画像品質は劣悪である。トルクチューブの一部を含むＯＣＴプローブ５及び可膨張性バルーン８内に配置されたＯＣＴプローブアセンブリ１０の略図が、例えば、図１に示されている。
【００１４】
時に、様々なＯＣＴ応用には、あり得る範囲の食道直径、表面が大きいかまたは形状が不規則な器官（例えば、器官は光プローブコンポーネントから異なる距離にあり得る表面を有し得る）をカバーするため、異なる作動距離が必要になる。そのような表面を撮像するためには、異なる作動距離を提供するＯＣＴプローブが必要になるであろう。プローブがより深い焦点深度を有していれば、所要のプローブの数を減らすことができるであろう。
【００１５】
ＯＣＴプローブアセンブリは異なる環境において用いることができ、環境が異なればマイクロ光コンポーネント２０からスキャンされている組織までの距離も異なる。作動距離が異なるかまたは焦点距離が異なる光プローブコンポーネントを有するプローブアセンブリを提供するためにＯＣＴプローブを取り換えることは不便であるし、費用がかかる。同じタイプの応用であっても、人が異なれば作動距離及び／または焦点距離が異なるマイクロ光コンポーネントが必要になり得る。例えば、食道直径は人毎に変わり得る。エンドユーザが−それぞれが狭い作動距離範囲に対して設計された−異なるプローブを用い、使用毎に適切なプローブを選択するのではなく、本明細書に開示されるマイクロ光コンポーネント３０の実施形態は多焦点であり、したがって、光コンポーネント２０から異なる距離にある画像を提供するために用いることができる点で有利である。すなわち、有利なことに、より深い焦点深度を有するから、光コンポーネント２０を、異なる作動距離が必要な、広範な用途で用いることができる。さらに、深い焦点深度を有する多焦点光コンポーネント２０により、膀胱のような、不規則な形状の物体の組織のＯＣＴスキャンの生成も可能であろう。すなわち、多焦点光コンポーネント２０の実施形態は以下の利点：
１）多焦点マイクロ光コンポーネント２０は、表面不規則性が大きい物体に光を与えるに有用な、拡大された焦点深度を有する、
２）後方散乱光の収集時に、多焦点マイクロ光コンポーネント２０は（ファイバが単一モードファイバであれば）光ファイバ２１とともに、ファイバコアアパーチャが小さいファイバとともに用いられ得るから、焦点ぼけ光をフィルタで除去することができる。
【００１６】
３）多焦点マイクロ光コンポーネント２０は、エンドユーザに必要となる異なるプローブの数を減らす、深い焦点深度を有する、
の内の１つ以上を提供する。
【００１７】
したがって、いくつかの実施形態によれば、ＯＣＴ光プローブコンポーネント２０はロッド２５Ａ及び湾曲屈折面２５Ｂまたは２５Ｃを有する。一断面図において、屈折面は値ｒ１ａから値ｒ１ｂまで変化する曲率半径を有する。すなわち、屈折面は、曲率半径ｒ１ａで定められる（本明細書では内側領域とも称される）内域ａ及び曲率半径ｒ１ｂで定められる（本明細書では外側領域とも称される）外域ｂを有し、ｒ１ａとｒ１ｂは異なり、光プローブコンポーネント２０は多焦点である。いくつかの実施形態にしたがえば、１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍである。例えば、１００μｍ≦ｒ１ａ≦２５００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦２５００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍである。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ光プローブコンポーネント２０は長さＬを有し、２ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍであって（Ｌはファイバ端に最も近い面からレンズまたは屈折面に最も近いプローブ端までについて測定される）、ロッド２５Ａは最大直径Ｄ＜２ｍｍを有する。光コンポーネント２０（ファイバマウント２７がそれに一体化されていれば、ファイバマウント２７を含む）の好ましい最大全長Ｌ'は３ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍ、好ましくは２ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍ、例えば１ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍである。いくつかの実施形態において、ロッド２５Ａの第１の末端に近接して配置された物体（光ファイバ２１のファイバコア２１Ａ）は、光プローブコンポーネント２０の湾曲屈折面により、距離ｄ＞１ｍｍ、例えばｄ＞１.５ｍｍであるような、好ましくは２ｍｍより大きく、さらに好ましくは３ｍｍより大きく、さらに一層好ましくは少なくとも４ｍｍ（例えば、５ｍｍから１５ｍｍまたは６ｍｍから１０ｍｍ）の距離ｄで隔てられた少なくとも２つの位置に結像される。ＯＣＴ光プローブコンポーネントは２ｃｍ＞Ｌ＞０.５ｃｍの長さＬを有することが好ましく、ロッド２５Ａは＜２ｍｍの最大直径を有する。例えば、ＯＣＴ光プローブコンポーネント２０は、一断面において、半径ｒ１ａ及びｒ１ｂで定められる少なくとも２つの域を有する屈折面であって、１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍである屈折面を有することがある。すなわち、屈折面は少なくとも１つの断面において、値がｒ１ａ（内域）からｒ１ｂ（外域）まで変わるような、半径ｒ１で定められる。光プローブコンポーネント２０が内腔とともに用いられるようには設計されていない場合には、湾曲屈折面は回転対称である、すなわち、曲率半径が直交する２つの方向で同じである、ことが好ましい。光プローブコンポーネント２０が円筒形状内腔４８とともに用いられるよう設計されている場合には、屈折面は別の断面において少なくとも、値がｒ２ａ（内域）からｒ２ｂ（外域）まで変わり、ｒ２ａ＜ｒ１ａ及びｒ２ｂ＜ｒ１ｂであるような、別の半径ｒ２で定められる（すなわち、内腔４８が光プローブコンポーネント２０とともに用いられる場合、半径ｒ２ａ、ｒ２ｂおよびｒ１ａ、ｒ１ｂは湾曲面の直交する方向で測定される半径であり、２つの直交する方向の半径が（同じ頂点から同じ距離で測定した場合であって��）相互に異なるから、すなわち、ｒ１ａはｒ２ａと異なり、ｒ１ｂはｒ２ｂと異なるから、湾曲面はトロイド（円環体）面の一部として表すことができる）。いくつかの実施形態において、域ａの外半径Ｒａはレンズ面の開放アパーチャＣＡの内側０.２から０.５に相当し、域ｂの内半径Ｒｂはレンズ面の開放アパーチャの０.３との間の場所に配され得る（例えば、域ｂは０.３ＣＡから１ＣＡに相当する場所に配され得る）。
【００１８】
いくつかの実施形態にしたがえば、多焦点ＯＣＴプローブコンポーネントは、図２に示すように、石英の（光学的に透明な）スペーサロッド２５Ａ、ＧＲＩＮレンズ素子２５ＣＧ（すなわち、多焦点に対応する屈折率プロファイルをもつレンズ素子）、及び反射面２５Ｂをもつ反射マイクロプリズム２５ＢＰでつくることもできる。ＧＲＩＮレンズ素子、スペーサロッド及びプリズムを含むそのようなマイクロ光コンポーネント２０の異なるコンポーネントは異なる材料でつくることができる。ＧＲＩＮレンズは、それぞれが異なる焦点距離ｆ１ａ及びｆ１ｂが付随する、少なくとも２つの域、ａ及びｂをもつ屈折面を有し、したがって、ファイバコアの像は距離ｄで隔てられた（異なる作動距離に対応する）複数の像面上に形成され、域ａ及びｂに付随する像面は距離ｄ＞１ｍｍだけ隔てられるであろう。例えば、像面Ｐ１、Ｐ２は距離ｄだけ隔てられ（像面Ｐ１とＰ２の間隔はｄであり）、ｄ＞２ｍｍ、例えば、ｄ＞３ｍｍ、またはｄ＞４ｍｍ、またはｄ＞５ｍｍである。また。例えば、ＧＲＩＮレンズ２５ＣＧがステップインデックス材料でつくられていれば、レンズの分布屈折率プロファイルは、内域及び外域に、したがって異なる作動距離に、対応する異なる焦点距離ｆ１ａ及びｆ１ｂを達成するため、若干異なる内域及び外域の屈折率勾配（または異なる屈折率）を有することができよう。しかし、このアーキテクチャ（すなわち、隔てられているかまたは接合されているいくつかのコンポーネントからの多焦点ＯＣＴプローブの作製）は、許容範囲が、特にコンポーネントの厚さに対して、厳しいため、作成が困難であり得る。したがって、いくつかの実施形態にしたがえば、マイクロ光コンポーネント２０は屈折力を与えるための屈折面をもつモノリシックコンポーネントであることが好ましい。
【００１９】
図３を参照すれば、いくつかの実施形態によると、光プローブコンポーネント２０は、（ファイバ２１に隣接している）第１の末端２０Ａ'及び第２の末端２０Ａ"を有し、（ａ）中心軸２５ＣＡを有する光透過性ロッド２５Ａ、（ｂ）第２の末端に配され、中心軸２５ＣＡに関して傾けられた、表面２５Ｂ、表面２５ＢはＴＩＲ（全反射）面であることが好ましい、及び（ｃ）ロッド２５Ａ上に配され、ロッド２５Ａに一体化されており、第２の末端及び２５Ｂに隣接する、レンズ素子２５Ｃ、レンズ素子２５Ｃは湾曲屈折面２５Ｃ'を有する、をさらに有する。光プローブコンポーネントが内腔４８内に配される（または円筒窓で覆われる）であろう場合は、内腔４８（または円筒窓）の円筒形状によって導入される収差を補正するため、屈折面２５Ｃ'は少なくとも２つの変化する曲率半径ｒ１及びｒ２をそれぞれ２つの直交する断面において有し、ｒ１はｒ２と異なる。すなわち、一方の断面において曲率半径はｒ１であり、他方の断面において曲率半径はｒ２である。好ましくは、１００μｍ≦ｒ１≦５０００μｍ及び１００μｍ≦ｒ２≦５０００μｍ（いくつかの実施形態においては、３００μｍ≦ｒ１≦１０００μｍ）である。レンズ素子２５Ｃは厚さｔを有し、１００μｍ＜ｔ≦３０００μｍであることが好ましい（例えば、ｔは、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、５００μｍ、７５０μｍ、１０００μｍ、２０００μｍ、２５００μｍ、またはこれらの間とすることができる）。この実施形態のレンズ素子２５Ｃはスプリットアパーチャ（無回折）レンズである。
【００２０】
以下に説明されるように、湾曲屈折面２５Ｃ'の半径ｒ１は所要の焦点深度を与えるためにその値がｒ１ａからｒ１ｂまで変化することが好ましく、５００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍであることが好ましい。１００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍであることがさらに好ましい（ｒ１ａ及びｒ１ｂは同じ断面において測定されることに注意されたい）。
【００２１】
内腔４８を用いない実施形態において、レンズ面は回転対称、すなわちｒ１＝ｒ２であり、したがって、ｒ１ａ＝ｒ２ａ及びｒ１ｂ＝ｒ２ｂである。内腔４８を用いる実施形態においては、内腔４８の円筒形表面によって導入される非点収差を補償するため、ｒ２はｒ１と異なり、したがって、ｒ２ａはｒ１ａと異なり、ｒ２ｂはｒ１ｂと異なり、例えば、ｒ２ａ＜ｒ１ａ及びｒ２ｂ＜ｒ１ｂである。したがって、いくつかの実施形態において、湾曲屈折面２５Ｃ'の半径ｒ２は、所要の焦点深度を与えるために、その値がｒ２ａからｒ２ｂまで変化し、好ましくは５００μｍ＞|ｒ２ａ−ｒ２ｂ|＞２μｍ、例えば１００μｍ＞|ｒ２ａ−ｒ２ｂ|＞１０μｍである。
【００２２】
この実施形態において、光プローブコンポーネント２０はモノリシックである。モノリシック光プローブコンポーネント２０は、例えば、ガラスまたはプラスチックの一体（単体）コンポーネントとして成形することができる。あるいは、モノリシック光プローブコンポーネント２０は同じ光学的に透明な材料（例えば、ダイアモンド旋盤加工したガラスまたはプラスチック）で作製することができる。いくつかの実施形態にしたがえば、ＯＣＴプローブアセンブリ１０はファイバマウント２７及びファイバマウント２７で支持された光ファイバ２１をさらに有する。
【００２３】
しかし、光プローブコンポーネント２０が透明円筒とともに用いられてはいない場合、すなわち、光プローブコンポーネント２０が内腔内に配されてはいないか、または円筒窓で覆われてはいない場合、屈折面２５Ｃ'は曲率半径に関して回転対称、すなわちｒ１＝ｒ２とすることができるが、レンズ面の頂点から縁端に移動するにつれて、ｒ１の値はｒ１ａからｒ１ｂまで変化する。
【００２４】
ファイバ２１は、コア径が＜８.５μｍであることが好ましい、単一モードファイバ、例えば、米国ニューヨーク州コーニング(Corning)のコーニング社(Corning Incorporated)から入手できる、ＳＭＦ−２８ｅ（登録商標）とすることができる。マウント２７はロッド２５Ａに隣接して配置され、光ファイバ２１はロッド２５Ａに光結合されて、ハウジング４５が、例えば、ファイバマウント２７を囲み、光ファイバ２１の少なくとも一部がその中に支持される。ファイバ２１はロッド２５Ａに物理的に接触していることができ、あるいは狭い空隙でロッド２５Ａから隔てられることができる。いくつかの実施形態にしたがえば、屈折率整合材料または接着剤がファイバ２１とロッド２５Ａの間の空間に存在することができる。いくつかの実施形態において、マウント２７は光プローブコンポーネント２０の一体部品を形成する（例えば図３を参照されたい）。
【００２５】
上述したように、また図３に示されるように、いくつかの実施形態において、レンズ素子２５Ｃは光プローブコンポーネント２０と一体である。すなわち、これらの実施形態において、レンズ素子２５Ｃは光プローブコンポーネント２０の残り部分と同じ材料でつくられる。すなわち、光プローブコンポーネント２０は相互に接合された２つ以上の異なるコンポーネントとしてつくられる。上述したように、ファイバマウント２７もマイクロ光コンポーネント２０の他の素子と一体でつくられることが好ましい。ファイバマウント２７は、ファイバ２１及びロッド２５Ａに関係付けられる末端２０'に近接していない、末端２７'を支持するための、Ｖ溝２７Ａまたは空洞（図示せず）を有することができる。すなわち、図３に示される実施形態において、（レンズ素子２５Ｂ、ロッド２５Ａ、傾斜面２５Ｃを有する）マイクロ光コンポーネント２０及びファイバマウント２７は同じ材料でつくられる。すなわち、マイクロ光コンポーネント２０は、ガラスまたはプラスチックの一体の単体コンポーネントとして、同じ光学的に透明な材料（例えば、ダイアモンド旋盤加工されたガラスまたはプラスチックで、または一体のガラスまたはプラスチックとして成形されて）つくられる。
【００２６】
いくつかの実施形態にしたがえば、光プローブコンポーネント２０は、（ファイバ２１に隣接して配される）第１の末端２０Ａ'及び第２の末端２０Ａ"を有し、（ａ）中心軸２５ＣＡを有する光透過性ロッド２５Ａ（末端２０Ａ'はファイバに面するロッドの末端に対応する）、及び（ｂ）第２の末端に配され、中心軸２５ＣＡに対して傾けられた、表面２５Ｂ、表面２５Ｂは湾曲し、反射性コーティング２５Ｂ'で被覆される、をさらに有する。光プローブコンポーネント２０が透明円筒を有していれば、すなわち、光プローブコンポーネント２０が内腔４８内に配置されていれば（または円筒窓で覆われていれば）、次いで、表面２５Ｂは、内腔４８の円筒形状によって導入される収差を補償するため、２つの断面において２つの曲率半径ｒ１及びｒ２を有し、ｒ１はｒ２と異なる。すなわち、一方の断面において曲率半径はｒ１であり、ｒ１は一定値をとらず（例えば、ｒ１は、レンズアパーチャ域に依存して、ｒ１ａまたはｒ１ｂ、等である）、他方の直交する断面において曲率半径はｒ２であり、ｒ２は一定値をとらない（例えば、ｒ２は、レンズアパーチャ域に依存して、ｒ２ａまたはｒ２ｂ、等である）。好ましくは、１００μｍ≦ｒ１≦５０００μｍ及び１００μｍ≦ｒ２≦５０００μｍである（いくつかの実施形態においては、３００μｍ≦ｒ１≦２０００μｍ、または３００μｍ≦ｒ１≦１０００μｍである）。すなわち、１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ及び１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍであり、ｒ１ａは内域ａに対応し、外域ｂに対応するｒ１ｂと異なる。この実施形態において、光プローブコンポーネント２０はモノリシックである。モノリシック光プローブコンポーネント２０は、例えば、ガラスまたはプラスチックの一体（単体）コンポーネントとして成形することができる。あるいは、モノリシック光プローブコンポーネント２０は同じ光学的に透明な材料（例えば、ダイアモンド旋盤加工したガラスまたはプラスチック）で作製することができる。いくつかの実施形態にしたがえば、光プローブコンポーネント２０はさらに光ファイバのためのファイバマウント２７を有する。湾曲面２５Ｂはスプリットアパーチャレンズ（すなわち、内域ａ及び外域ｂをもつレンズ）を形成することが好ましく、以下に説明されるように、半径ｒ１は、所要の焦点深度を与えるため、その値がｒ１ａからｒ１ｂまで変化する。すなわち、光プローブコンポーネント２０は多焦点コンポーネントである。例えば、５００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍであり、対応する焦点距離はｆ１ａ及びｆ１ｂである。好ましくは、０.７５ｍｍ≦ｆ１ａ≦５ｍｍ及び０.７５ｍｍ≦ｆ１ｂ≦５ｍｍであり、ｆ１ａはｆ１ｂと異なる。いくつかの実施形態例においては、１ｍｍ≦ｆ１ａ≦２ｍｍ及び１ｍｍ≦ｆ１ｂ≦２ｍｍである。さらに好ましくは１００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍである。好ましくは１.５ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０２ｍｍ、例えば、１ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０５ｍｍである。好ましくは２つの像点（光プローブコンポーネント２０に隣接して配置されたファイバ２１のコアの像）の間につくられる距離ｄは少なくとも１ｍｍであり、２ｍｍより大きいことが好ましい。いくつかの実施形態におい��、ｒ２＜ｒ１である。これらの実施形態において、半径ｒ２は、所望の焦点深度を与えるため、その値がｒ２ａからｒ２ｂまで変化することが好ましい。すなわち、これらの実施形態においては、（内腔４８によって導入される収差を補償するため）ｒ２ａ＜ｒ１ａ及びｒ２ｂ＜ｒ１ｂである。
【実施例】
【００２７】
以下の実施例によって様々な実施形態がさらに明確になるであろう。
【００２８】
実施例１
図４は、焦点距離が１.２６ｍｍで作動距離が１０ｍｍの、対照マイクロコンポーネントの屈折領域の展開図を示す。この図は光が基本的に一点（すなわち一像面）に集束されることを示す。したがって、検査されている物体または組織が湾曲屈折面の頂点から１０ｍｍより近くまたは遠くにあれば、マイクロ光コンポーネントによって組織上に与えられる光は組織上に集束されないであろう。
【００２９】
図５は一実施形態にしたがう一例の多焦点マイクロ光コンポーネント２０の屈折領域の展開図を示す。この実施形態において、湾曲屈折面２５Ｃ'は複数の領域または域、すなわち、異なる曲率半径ｒ１ａ、ｒ１ｂをもつ内領域ａ及び外領域ｂの、少なくとも２つの領域を有する。半径をｒ１ａからｒ１ｂに緩やかに変化させるため、内領域ａと外領域ｂの間に配された狭い領域（すなわち域ｃ）も存在することができる。これはｒ１ａからｒ１ｂへの半径の急激な変化によって生じる光の散乱または回折を回避するであろう（表面不連続性は、ＯＣＴシステムに有害であろう、大量の後方反射光及び後方散乱光を生じさせ得る）。図５の実施形態例において、半径ｒ１ａ及びｒ１ｂはほとんど同じである（相互に５０μｍより小さく、例えば４６μｍである）。図５は、光コンポーネント２０が、近焦点に対する１.１７ｍｍ及び遠焦点に対する１.２６ｍｍの、２つの焦点距離（半径ｒ１ａに対応する）ｆ１ａ及び（半径ｒ１ｂに対応する）ｆ１ｂを有し、それぞれ、６.８ｍｍ及び１１.１ｍｍの作動距離ｗｄ（マイクロ光コンポーネント２０の最終面からファイバコアの像までの距離）を有することを（少なくとも１つの断面図において）示す（すなわちこの図は光が像面Ｐ１及びＰ２上の二点に集束されることを示す）。したがって、検査されるべき物体（または組織）が屈折面２５Ｃ'の頂点から約６.８ｍｍと１１.１ｍｍの間にあれば、ファイバコア２１Ａから与えられる光はマイクロ光コンポーネント２０によって結像されて組織上に像点を形成するであろう。最短でｗｄ＞ｆ１ａ及びｗｄ＞ｆ１ｂであることに注意されたい。最短のｗｄはｆ１ａ及びｆ１ｂの少なくとも２倍の大きさであることが好ましい。図６は、この実施形態にしたがう光コンポーネント２０のレンズ面２５Ｃ'の前面図を示す。図示されるように、マイクロ光コンポーネント２０はスプリットアパーチャ無回折レンズ２５Ｃ（及び／またはスプリットアパーチャ（域ａ及び耐ｂ）屈折面２５Ｃ'）を有する。
【００３０】
図７Ａは（半径ｒ１ａ及びｒ１ｂによる）表面サグ、すなわち頂点からの表面経距の、いずれも頂点またはレンズ面の中心からプロットされているとした場合の、グラフである。すなわち、レンズ面が半径ｒ１ａで決定されるサグを有していれば、曲率半径がｒ１ｂに変化したときに表面サグは変化するであろう。図７Ｂは図５及び６に示される屈折面２５Ｃ'の一断面の少なくとも一部についての、表面サグ（レンズアパーチャの関数としての、表面頂点からの表面経距）の例のグラフである。
【００３１】
図８は、それぞれの曲率半径ｒ１ａ、ｒ１ｂ及びそれぞれの焦点距離ｆ１ａ、ｆ１ｂを特徴とする、２つのアパーチャ域ａ及びｂをもつレンズ２５Ｃを有するマイクロ光コンポーネント２０の一実施形態を示す。図８は距離ｄだけ隔てられた像面Ｐ１、Ｐ２を示す。さらに詳しくは、面２５Ｃ'が内域ａ、外域ｂ及び遷移域を有するから、マイクロ光コンポーネント２０は多焦点であり、したがって、図８に示されるように、複数の像点を形成する。（域ａ及び域ｂに対応する）面Ｐ１及びＰ２光に形成される２つの像点は距離ｄで隔てられ、よってこれらの点の近傍にまたはこれらの点の間にある組織は照明され、組織から後方散乱された光がマイクロ光コンポーネント２０によって後方で収集され、組織から後方散乱された光が面２５Ｃ'を通って表面Ｂによりファイバ２１に向けて後方反射された後に、ファイバ２１に与えられる。好ましくは、距離ｄは少なくとも１ｍｍであり、少なくとも２ｍｍ、例えば２ｍｍから１５ｍｍであることが好ましい。いくつかの実施形態において、０.７５ｍｍ≦ｆ１ａ≦５ｍｍ及び０.７５ｍｍ≦ｆ１ｂ≦５ｍｍであり、ｆ１ａとｆ１ｂは異なる。いくつかの実施形態において、１ｍｍ≦ｆ１ａ≦２ｍｍ及び１ｍｍ≦ｆ１ｂ≦２ｍｍである。１００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍであることがさらに好ましい。いくつかの実施形態において、１ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０５ｍｍである。この実施形態において、光プローブコンポーネント２０は（ファイバに面している表面から最遠面（レンズ及び／または傾斜面に近い表面）までを測定して）３ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ（好ましくは２ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ、例えば、１.５ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍまたは１.０ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ）の長さＬを有することが好ましく、スペーサロッド２５Ａは≦２ｍｍ、好ましくは≦１.５ｍｍ（例えば、≦１ｍｍ）の最大直径Ｄ（または光軸に垂直な面における最大断面）を有する。（ファイバマウント２７が光コンポーネント２０に一体化されていれば、ファイバマウント２７を含めた）光コンポーネント２０の好ましい最大長Ｌ'は３ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍ、好ましくは２ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍ、例えば１ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍである。
【００３２】
図９はマイクロ光コンポーネント２０の別の実施形態である。この実施形態のマイクロ光コンポーネント２０は膨れレンズ２５Ｃを有しておらず、中心軸２５ＣＡに関して傾けられた面２５Ｂが湾曲させられて、屈折力を与える。反射性コーティング２５Ｂ'が表面２５Ｂを反射面にする。したがって、図９に示される実施形態の湾曲面２５Ｂは反射機能及び結像機能のいずれも提供する。この実施形態において、湾曲面２５Ｂは、それぞれの曲率半径がｒ１ａ、ｒ１ｂであり、それぞれの焦点距離がｆ１ａ、ｆ１ｂであって、像面がＰ１及びＰ２の、少なくとも２つのアパーチャ域を有する。物体（ファイバコア２１Ａ）からの光は、マイクロ光コンポーネント２０のロッド部分を通って伝搬し、湾曲面２５Ｂに入射し、反射されて再結像される。表面２５Ｂは内域ａ、外域ｂ及び遷移域を有するから、マイクロ光コンポーネント２０は多焦点であり、図９に示されるように、複数の像点を形成する。（域ａ及び域ｂに対応する）面Ｐ１及びＰ２上に形成される２つの像点は距離ｄで隔てられ、よってこれらの点の近傍またはこれらの点の間にある組織が照明され、組織からの後方散乱光が、面２５Ｂからの反射後、マイクロ光コンポーネント２０によって収集されてファイバ２１に与えられるであろう。好ましくは、距離ｄは少なくとも１ｍｍであり、少なくとも２ｍｍであることが好ましく、例えば２ｍｍから１５ｍｍである。いくつかの実施形態において、０.７５ｍｍ≦ｆ１ａ≦５ｍｍ及び０.７５ｍｍ≦ｆ１ｂ≦５ｍｍであり、ｆ１ａはｆ１ｂと異なる。いくつかの実施形態において、１ｍｍ≦ｆ１ａ≦３ｍｍ及び１ｍｍ≦ｆ１ｂ≦３ｍｍであり、いくつかの実施形態において、１ｍｍ≦ｆ１ａ≦２ｍｍ及び１ｍｍ≦ｆ１ｂ≦２ｍｍである。いくつかの実施形態例においては、１ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０５ｍｍである。この実施形態において、光プローブコンポーネント２０は、好ましくは３ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ（好ましくは２ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ、例えば、１.５ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍまたは１.０ｃｍ＞Ｌ＞０.３ｃｍ）の長さＬを有し、スペーサロッド２５Ａは、≦２ｍｍ、好ましくは≦１.５ｍｍ（例えば、≦１ｍｍ）の最大直径Ｄ（または光軸に垂直な面における最大断面Ｄ）を有する。
【００３３】
さらに詳しくは、一般に、単一モード光ファイバ２１によって与えられる単一モード光ビームは、検査下にある組織上に光点を与えるため、レイリー範囲全体にわたって像を形成するために用いることができる。レイリー範囲は下式：
【００３４】
【数１】
2016532489.tif 000003
【００３５】
によって定められる。ここで、ｗ０は（通常は１/ｅ２またはＰｅｔｅｒｍａｎIIにおける）光点半径、λは波長である。したがって、光点径が波長１３１０ｎｍにおける１/ｅ２での直径で３３μｍのシステムにおいて、レイリー範囲は２.６１ｍｍであろう。好ましくは、最大の利用可能な被写界深度を達成するため、マイクロ光コンポーネントの結像部分によって与えられる像点（したがって像面Ｐ１、Ｐ２）はこれらのレイリー距離の和だけ隔てられるべきである。
【００３６】
図８の実施形態例において、物体は、光コンポーネント２０に隣接して配される、ファイバ２１のコア２１Ａ（例えば、ＳＭＦ−２８ｅ（登録商標）ファイバコア）である。このファイバコアは１/ｅ２での直径が９.２μｍの単ガウスモード光を放射する。この実施形態において、ファイバ２１はマイクロ光コンポーネント２０に接着される。接着剤はマイクロ光コンポーネント２０に整合された屈折率を有し、約０.１ｍｍの厚さを有する。ファイバコアによって与えられる（この実施形態では１３１０ｎｍの）光は次いでマイクロ光コンポーネント２０の厚さを通って（すなわち、１３１０ｎｍにおける屈折率が１.５の材料の２.０１ｍｍを通って）進行するにつれて拡大する。ファイバコアから拡大した後、光は表面２５Ｃ'で反射されて、スプリットアパーチャ（すなわち、曲率半径が異なる複数の域）を通過する。レンズアパーチャの一部は曲率半径ｒ１ａ＝０.５９０ｍｍで定められる表面を有し、他の部分は曲率半径ｒ１ｂ＝０.６３５ｍｍで定められる表面領域に対応する。レンズ表面２５Ｃ'の曲率半径がｒ１ａの領域を通過する光は、レンズ表面の曲率半径がｒ１ｂの領域を通過する光よりも近い作動距離に集束（収斂）するであろう。２つの像点または像面Ｐ１、Ｐ２は４.２７ｍｍだけ隔てられる。遠位の像点は約７６.６μｍのモードフィールド径を有し、近位の像点は約４５.４μｍのモードフィールド径を有するであろう。近焦点の（近位像面上の）レイリー範囲は±１.２３ｍｍであり、遠焦点（遠位像面）のレイリー範囲は±３.５２ｍｍであろう。これにより、９.０２ｍｍの大きな焦点深度が得られるであろう。パワー密度を高めるため、半径を相互に近づけ、よって焦点及び像面を近づけて、スポット径をさらに同じようにすることができよう。
【００３７】
図８に示される光コンポーネント２０を有する光プローブの一実施形態に対してシミュレートした光学パラメータが下の表１に与えられている。この表において、表面＃０は組織（像面）に結像されているファイバコアに対応する。表面＃１はファイバに面している接着剤表面に対応し、厚さ０.１ｍｍは接着剤の厚さである。表面＃２はファイバに面しているロッドの端面に対応する。表面＃３は傾斜反射面２５Ｂに対応し、表面＃４はレンズ面２５Ｃ'に対応する。厚さ（ｍｍ単位）は全て、与えられた表面から次の表面までについて測定される。したがって、厚さ６.８３ｍｍ及び１１.１ｍｍは表面＃４の頂点から（すなわち、レンズ面２５Ｃ'の頂点から）像面までの距離−これは作動距離ｗｄである−に対応し、曲率半径ｒ１ａ＝０.５９ｍｍ（域ａ）及びｒ２ａ＝０.６３５ｍｍ（域ｂ）に付随する。この実施形態においては、表面＃２がロッド２５Ａの光軸に対して８°傾けられており、屈折面２５Ｂが光軸に対して４０.１°傾けられていることに注意されたい。表１の光プローブコンポーネント２０は円筒内腔とともに用いられるようには考えられておらず、したがって面２５Ｃ'は回転対称である。また、この実施形態において、ファイバ２１の末端面はファイバ軸に対して、及びロッド２５Ａの軸に対して、８°をなすように劈開されている。したがって、表１において表面＃０は８°傾けられて示されている。
【００３８】
【表１】
2016532489.tif 000004
【００３９】
図１０は多焦点マイクロ光コンポーネントの一実施形態の近焦点及び遠焦点についてのビーム径対作動距離のグラフである。さらに詳しくは、図１０はそれぞれの屈折域からのビーム直径がどのようにレンズ頂点からの距離の関数として広がるであろうかを示す。
【００４０】
すなわち、いくつかの実施形態にしたがえば、ＯＣＴのための光プローブコンポーネントは、
（ａ）（光ファイバ２１の近くに配された）第１の末端２０Ａ'を有するロッド２５Ａ、及び
（ｂ）ロッドに光結合されるように配された（例えば、ロッドに近接して、及び／またはロッドと一体化されて、配された）レンズ、レンズは内域ａ及び外域ｂをもつ表面を有する、
を有し、光プローブコンポーネントが多焦点であるように、内域は焦点距離ｆ１ａに対応し、外域は焦点距離ｆ１ｂに対応する。光プローブ２０は、レンズ（（例えば図８に示されるような）２５Ｃ、（例えば図２に示されるような）２５ＣＧまたは（例えば図９に示されるような）２５Ｂ）を介して、スペーサロッドの第１の末端２０Ａ'に隣接する物体（ファイバコア２１Ａ）を複数の像面に結像させることができ、少なくとも２つの像が距離ｄで隔てられ、ｄ＞１ｍｍである。いくつかの実施形態において、レンズ素子はＧＲＩＮレンズである。いくつかの実施形態において（例えば図８及び９を参照されたい）、レンズ素子は、屈折力を与える少なくとも１つの湾曲面を有する屈折レンズであり、湾曲面は曲率半径ｒ１ａで定められる内域ａ及び曲率半径ｒ１ｂで定められる外域ｂを有し、ｒ１ａはｒ１ｂと異なる。本明細書に開示される実施形態において、１００μｍ≦ｒ１ａである。好ましくは、１００μｍ≦ｒ１ａ≦５０００μｍ、１００μｍ≦ｒ１ｂ≦５０００μｍ、及び|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞２μｍである。いくつかの実施形態にしたがえば、５００μｍ＞|ｒ１ａ−ｒ１ｂ|＞１０μｍである。いくつかの実施形態にしたがえば、湾曲面はロッド２５Ａの光軸に対して傾けられ、反射性コーティングを有する。これらの実施形態にしたがえば、光プローブコンポーネント２０は、３ｃｍ＞Ｌ＞０.５ｃｍ（好ましくは２ｃｍ＞Ｌ＞０.５ｃｍ、例えば１.５ｃｍ＞Ｌ＞０.５ｃｍ）の長さＬを有し、ロッド２５Ａは≦２ｍｍ、好ましくは≦１.５ｍｍ（例えば≦１ｍｍ）の最大直径（または、その光軸に垂直な面における最大断面）を有することが好ましい。少なくとも１つの断面において、１.５ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０２ｍｍ、例えば１ｍｍ＞|ｆ１ａ−ｆ１ｂ|＞０.０５ｍｍであることが好ましい。好ましくは、２つの像点（光プローブコンポーネント２０に隣接して配されているファイバ２１のコアの像）の間につくられる距離ｄは少なくとも１.５ｍｍであり、少なくとも２ｍｍであることが好ましい。いくつかの実施形態において、（内腔２８によって導入される収差を補償するため）ｒ２ａ＜ｒ１ａ及びｒ２ａ＜ｒ１ｂである。これらの実施形態においては、少なくとも１つの断面において作動距離ｗｄ（光プローブコンポーネント２０の光学面から最近接ファイバコア像までの距離）が焦点距離ｆ１ａ、ｆ１ｂよりかなり大きいことにも注意されたい。例えば、ｗｄ＞２×ｆ１ａ及びｗｄ＞２×ｆ１ｂ、好ましくはｗｄ≧３×ｆ１ａである。いくつかの実施形態においては、ｗｄ≧４×ｆ１ａまたはｗｄ≧５×ｆ１ａである。
【００４１】
図２に示されるのと同様の光コンポーネント２０を有する光プローブの一実施形態に対してシミュレートした光学パラメータが下の表２に与えられている。この表において、表面＃０は組織（像面）に結像されているファイバコア２１Ａに対応する。表面＃１はファイバに面しているロッド２５Ａの端面に対応する。表面＃２はＧＲＩＮレンズ２５ＣＧの第１の面に、すなわち、ロッド２５Ａに面しているＧＲＩＮレンズの表面に対応する。表２は域ａ及び域ｂの両者について表面＃２の値を挙げている。表面＃３はＧＲＩＮレンズ２５ＣＧに面しているプリズム２５ＢＰの表面であり、表面＃４はプリズム２５ＢＰの反射面に対応する。厚さ（ｍｍ単位）は全て、与えられた表面から隣の表面までについて測定される。この実施形態において、表面＃１はロッド２５Ａの光軸に対して８°傾けられていることに注意されたい。また、この実施形態において、ファイバ２１の末端面はファイバ軸に対して、及びロッド２５Ａの軸に対して、８°をなすように劈開されている。したがって、表２においても表面＃０は８°傾けられて示されている。域ａ及び域ｂに付随する２つの像面Ｐ１及びＰ２はそれぞれ、プリズム面から１３.４９ｍｍ及び１１ｍｍ離れている。すなわち、表２の実施形態において、距離ｄは約２.５ｍｍである。
【００４２】
【表２】
2016532489.tif 000005
【００４３】
したがって、いくつかの実施形態によれば、ＯＣＴプローブ５は、上述したようにｄ＞１ｍｍである、距離ｄで隔てられた少なくとも２つの像を形成することができる多焦点光プローブコンポーネントを有し、さらに、光プローブコンポーネントの少なくとも一部を囲むかまたは覆う光学的に透明な円筒、例えば内腔４８または光学的に透明な窓を有する。いくつかの実施形態にしたがえば、ＯＣＴプローブ５は光プローブコンポーネント２０のためのハウジング４５も有する。ハウジング４５はＯＣＴ光プローブコンポーネントの少なくとも一部を囲む。図１に示されるように、ハウジング４５は光学的に透明な円筒と光プローブコンポーネント２０の間に配置することができる。図１に示されるように、ＯＣＴプローブ５は、光プローブコンポーネント２０に光を供給するための光ファイバ２１及びトルクチューブまたは別の回転／並進器も有する。（ファイバマウント２７が光コンポーネント２０に一体化されていれば、ファイバマウント２７を含む）光コンポーネント２０の好ましい最大全長Ｌ'は３ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍであり、好ましくは２ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍ、例えば１ｃｍ＞Ｌ'＞０.５ｃｍである。
【００４４】
本発明の精神または範囲を逸脱することなく様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。当業者には、本発明の性質及び本質を組み込んでいる、開示された実施形態の改変組合せ、副組合せ及び変形が思い浮かび得るから、本発明は添付される請求項及びそれらの等価形態の範囲内に全てを含むと解されるべきである。
【符号の説明】
【００４５】
５    ＯＣＴプローブ
８    可膨張性バルーン
１０    ＯＣＴプローブアセンブリ
２０    小型光プローブコンポーネント（マイクロ光コンポーネント）
２０Ａ'    光プローブコンポーネントの第１の末端
２０Ａ"    光プローブコンポーネントの第２の末端
２１    光ファイバ
２１Ａ    ファイバコア
２５Ａ    ロッド
２５Ｂ    湾曲屈折面（レンズ素子）
２５ＢＰ    反射マイクロプリズム
２５Ｃ    レンズ素子（湾曲屈折面）
２５Ｃ'    湾曲屈折面
２５ＣＧ    ＧＲＩＮレンズ素子
２５ＣＡ    ロッドの中心軸
２７    ファイバマウント
２７Ａ    Ｖ溝
３０    回転／並進器（ステンレス鋼線コイルトルクチューブ）
４５    ハウジング
４８    内腔
ａ    内域
ｂ    外域
Ｐ１，Ｐ２    像面
【図１】
2016532489.tif 000006
【図２】
2016532489.tif 000007
【図３】
2016532489.tif 000008
【図４】
2016532489.tif 000009
【図５】
2016532489.tif 000010
【図６】
2016532489.tif 000011
【図７Ａ】
2016532489.tif 000012
【図７Ｂ】
2016532489.tif 000013
【図８】
2016532489.tif 000014
【図９】
2016532489.tif 000015
【図１０】
2016532489.tif 000016
【国際調査報告】
2016532489.tif 000017
2016532489.tif 000018