(57)【要約】【課題】光プローブ装置のシース内での光学ハウジングの位置を保持し双方の接触を抑制してシース内の傷発生を防止する。【解決手段】干渉光を用いて光断層画像を得る光プローブ装置であって、少なくとも先端側が透明で可撓性を有する筒状のシースと、前記シース内腔に設けられた前記干渉光の出射・入射部と、前記干渉光の出射・入射部を保持するハウジングと、前記ハウジングに連結され、後端部の駆動手段より回転を前記ハウジングに伝達するフレキシブルシャフトと、前記シース先端を閉塞する部材及び前記ハウジング先端にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの位置を保持する位置保持手段とを備え、前記位置保持手段が、前記ハウジングの回転時における前記シース先端を閉塞する部材の内面と前記ハウジング先端との間の摩擦を防止する摩擦防止手段を兼ねることを特徴とする光プローブ装置を提供する。【選択図】図２
2009232960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉光を用いて光断層画像を得る光プローブ装置であって、
少なくとも先端側が透明で可撓性を有する筒状のシースと、
前記シース内腔に設けられた前記干渉光の出射・入射部と、
前記干渉光の出射・入射部を保持するハウジングと、
前記ハウジングに連結され、後端部の駆動手段より回転を前記ハウジングに伝達するフレキシブルシャフトと、
前記シース先端を閉塞する部材及び前記ハウジング先端にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの位置を保持する位置保持手段とを備え、
前記位置保持手段が、前記ハウジングの回転時における前記シース先端を閉塞する部材の内面と前記ハウジング先端との間の摩擦を防止する摩擦防止手段を兼ねることを特徴とする光プローブ装置。
【請求項２】
干渉光を用いて光断層画像を得る光プローブ装置であって、
少なくとも先端側が透明で可撓性を有する筒状のシースと、
前記シース内腔に設けられた前記干渉光の出射・入射部と、
前記干渉光の出射・入射部を保持するハウジングと、
光を導光するとともに前記ハウジングに連結され、後端部の駆動手段より回転を前記ハウジングに伝達する光ファイバと、
前記ハウジングに光ファイバを介して間接的に連結されるフレキシブルシャフトと、
前記シース先端を閉塞する部材及び前記ハウジング先端にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの位置を保持する位置保持手段とを備え、
前記位置保持手段が、前記ハウジングの回転時における前記シース先端を閉塞する部材の内面と前記ハウジング先端との間の摩擦を防止する摩擦防止手段を兼ねることを特徴とする光プローブ装置。
【請求項３】
前記位置保持手段は、前記シース先端を閉塞する部材に形成された凹形状及び、前記ハウジング先端に形成された凸形状とが、互いに回転自在に勘合するように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光プローブ装置。
【請求項４】
前記位置保持手段は、前記シース先端を閉塞する部材に形成された凸形状及び、前記ハウジング先端に形成された凹形状とが、互いに回転自在に勘合するように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光プローブ装置。
【請求項５】
前記シース先端を閉塞する部材が、前記シースとは別体の金属部材で形成され、前記シースに対して接着またはねじ込みまたは接着とねじ込みの両方によって固定されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光プローブ装置。
【請求項６】
前記シース先端を閉塞する部材を形成する金属部材に、樹脂部材を圧入またはねじ込みして凹形状を形成したことを特徴とする請求項５に記載の光プローブ装置。
【請求項７】
前記樹脂部材は、フッ素樹脂あるいは低摩耗高摺動性材料であることを特徴とする請求項６に記載の光プローブ装置。
【請求項８】
前記シース先端を閉塞する部材と前記シースが同材質の別体で形成され、それぞれが熱溶着で一体に結合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光プローブ装置。
【請求項９】
前記シース先端を閉塞する部材と前記シースの材質が、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキシエチレン共重合体であることを特徴とする請求項８に記載の光プローブ装置。
【請求項１０】
前記位置保持手段は、前記ハウジング先端を閉塞する部材内側面と前記シース内側面との当てつけによって前記ハウジング先端側方向の位置規制を行うことを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載の光プローブ装置。
【請求項１１】
前記位置保持手段を構成する前記シース先端を閉塞する部材に形成される凹形状と前記ハウジング先端に形成される凸形状における嵌合長が、前記ハウジングのスラスト移動量よりも大きいことを特徴とする請求項３〜１０のいずれかに記載の光プローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光プローブ装置に係り、特に、干渉光を用いて光断層画像を取得する光断層画像化装置に用いられ、体腔内に挿入され測定を行う光プローブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の体腔内を観察する内視鏡装置として、照明光を照射された生体の体腔内で反射された反射光による像を撮像し、モニタ等に表示する電子内視鏡装置が広く普及され、様々な分野で利用されている。また多くの内視鏡装置は、鉗子口を備え、この鉗子口を介して体腔内に導入されたプローブにより、体腔内の組織の生検や治療を行なう事ができる。
【０００３】
一方、近年、生体組織等の測定対象を切断せずに生体などの断層画像を取得する断層画像取得装置の開発が進められており、例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法を利用した光断層画像化装置が知られている。このＯＣＴ計測法を利用した光断層画像化装置は、ＳＬＤ(Super Luminescent Diode）等から成る光源から出射された低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、ピエゾ素子等により参照光または信号光の周波数を僅かにシフトさせ、信号光を測定部に入射させて該測定部の所定の深度で反射した反射光と参照光とを干渉させ、その干渉光の光強度をヘテロダイン検波により測定し、断層情報を取得するものであり、参照光の光路上に配置した可動ミラー等を微少移動させ、参照光の光路長を僅かに変化させることにより、参照光の光路長と信号光の光路長が一致した、測定部の深度での情報を得ることができる。また信号光の入射点を僅かにずらしながら、測定を繰り返すことにより、所定の走査領域の光断層画像を取得することができる。
【０００４】
このようなＯＣＴ装置（光断層画像化装置）を用い、内視鏡装置の鉗子口にＯＣＴプローブ（光プローブ）を挿入して信号光および信号光の反射光を導光し、体腔内の光断層画像を取得することにより、例えば初期癌の深達度診断なども可能となる。
【０００５】
図５に、従来の光プローブの先端部を拡大して示す。
【０００６】
図５に示すように、従来の光プローブ１０１０は、透明なシース（プローブ外筒）１０１２と、先端キャップ１０１４と、光ファイバＦＢ０と、半球レンズ１０１６と、フレキシブルシャフト１０１８と、外装ジャケット１０２０と、第１スリーブ１０２２と、第２スリーブ１０２４と、フェルール１０２６とを有している。
【０００７】
シース１０１２は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のような光を透過し可撓性を有する筒状の部材である。先端キャップ１０１４は、例えばＳＵＳ３０３等で形成されシース１０１２にねじ込み及び接着で固定され、シース１０１２の先端側を閉塞している。光ファイバＦＢ０は、線状部材であり、シース１０１２内にシース１０１２に沿って収容され、測定光を光ロータリアダプタ（図示省略）から半球レンズ１０１６まで導波するとともに、半球レンズ１０１６で取得した測定対象からの戻り光を光ロータリアダプタへ導波するものである。半球レンズ１０１６は、光ファイバＦＢ０の測定側先端に配置されており、先端部が光ファイバＦＢ０から射出された測定光を測定対象に対し集光するために略球状の形状に形成されている。
【０００８】
また、フレキシブルシャフト１０１８、外装ジャケット１０２０、第１スリーブ１０２２、第２スリーブ１０２４及びフェルール１０２６は、光ファイバＦＢ０をシース１０１２内に回転可能に保持するものである。フレキシブルシャフト１０１８は、螺旋状に巻かれたコイルから構成され自在に回転して回転力を伝達するようになっている。また、フェルール１０２６は、芯部に光ファイバＦＢ０が挿通され、光ファイバＦＢ０を保持するとともに保護する機能を有するものである。
【０００９】
ここで、フレキシブルシャフト１０１８は第１スリーブ１０２２に溶接され、第１スリーブ１０２２は第２スリーブ１０２４に接着され、第２スリーブ１０２４はフェルール１０２６に接着され、さらに外装ジャケット１０２０はＰの位置でフェルール１０２６に接着されている。これにより、フレキシブルシャフト１０１８によってこれらが一体となってシース１０１２内を矢印Ｒで示したように回転する。
【００１０】
しかし、図５に示したように光ファイバＦＢ０を含む回転部材は位置規制がされていないため、回転することにより、フレキシブルシャフト１０１８が延びて先端の半球レンズ１０１６が先端キャップ１０１４に当接したり、その他の部材が回転中にシース１０１２内壁と接触して傷付けたりする虞れがある。
【００１１】
そこで、従来このようなシース内面傷防止のため、例えば、シース先端内側と光学先端ハウジングとの間に金属球等のハウジングの回転時の摩擦を低減する摩擦防止手段を設けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【００１２】
これは、図６に示すように、シース１０３０の内面先端に、金属球１０３２を一部埋め込んで、金属球１０３２の接触点１０３４が先端ハウジング１０３６の先端面１０３８と点接触するようにしている。これにより、金属球１０３２のシース１０３０の内面先端より露出した部分が先端ハウジング１０３６の先端平滑面と点で接することとなるため、先端ハウジング１０３６の摩擦抵抗が少なく、金属球１０３２との点接触点と中心を結ぶ線を軸として回転するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００１−７９００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来のものにおいては、光学ユニットはプローブの曲げ、屈曲などによって、シースと先端ハウジングの距離が変化し、バネ等の隙間変動緩和手段を入れても、この変動に追従できない場合もあり、また逆にバネにより光学系自体が座屈して、ハウジング内面と接触する虞れがあるという問題がある。また、上記特許文献１に記載された摩擦防止手段はハウジング位置を規制するものではないため、シース内面の傷防止にとって不十分である。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光プローブ装置のシース内での光学ハウジングの位置を保持し双方の接触を抑制してシース内の傷発生を防止することのできる光プローブ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】
【００１５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、干渉光を用いて光断層画像を得る光プローブ装置であって、少なくとも先端側が透明で可撓性を有する筒状のシースと、前記シース内腔に設けられた前記干渉光の出射・入射部と、前記干渉光の出射・入射部を保持するハウジングと、前記ハウジングに連結され、後端部の駆動手段より回転を前記ハウジングに伝達するフレキシブルシャフトと、前記シース先端を閉塞する部材及び前記ハウジング先端にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの位置を保持する位置保持手段とを備え、前記位置保持手段が、前記ハウジングの回転時における前記シース先端を閉塞する部材の内面と前記ハウジング先端との間の摩擦を防止する摩擦防止手段を兼ねることを特徴とする光プローブ装置を提供する。
【００１６】
これにより、シース内での光学系のハウジングの位置を保持し、双方が接触することを抑止して、シース内面の傷発生を防止することができるとともに、回転抵抗増大による回転変動を防止することが可能となる。
【００１７】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、干渉光を用いて光断層画像を得る光プローブ装置であって、少なくとも先端側が透明で可撓性を有する筒状のシースと、前記シース内腔に設けられた前記干渉光の出射・入射部と、前記干渉光の出射・入射部を保持するハウジングと、光を導光するとともに前記ハウジングに連結され、後端部の駆動手段より回転を前記ハウジングに伝達する光ファイバと、前記ハウジングに光ファイバを介して間接的に連結されるフレキシブルシャフトと、前記シース先端を閉塞する部材及び前記ハウジング先端にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの位置を保持する位置保持手段とを備え、前記位置保持手段が、前記ハウジングの回転時における前記シース先端を閉塞する部材の内面と前記ハウジング先端との間の摩擦を防止する摩擦防止手段を兼ねることを特徴とする光プローブ装置を提供する。
【００１８】
これにより、シース内での光学系のハウジングの位置を保持し、双方が接触することを抑止して、シース内面の傷発生を防止することができるとともに、回転抵抗増大による回転変動を防止することが可能となる。
【００１９】
また、請求項３に示すように、前記位置保持手段は、前記シース先端を閉塞する部材に形成された凹形状及び、前記ハウジング先端に形成された凸形状とが、互いに回転自在に勘合するように形成されたことを特徴とする。
【００２０】
これにより、シース内での光学系のハウジングの位置を保持することが可能となる。
【００２１】
また、請求項４に示すように、前記位置保持手段は、前記シース先端を閉塞する部材に形成された凸形状及び、前記ハウジング先端に形成された凹形状とが、互いに回転自在に勘合するように形成されたことを特徴とする。
【００２２】
これにより、同様に、シース内での光学系のハウジングの位置を保持することが可能となる。
【００２３】
また、請求項５に示すように、前記シース先端を閉塞する部材が、前記シースとは別体の金属部材で形成され、前記シースに対して接着またはねじ込みまたは接着とねじ込みの両方によって固定されたことを特徴とする。
【００２４】
これにより、シース先端を閉塞する部材を金属材料で形成することにより、その強度及び耐久性の向上を図ることができる。
【００２５】
また、請求項６に示すように、前記シース先端を閉塞する部材を形成する金属部材に、樹脂部材を圧入またはねじ込みして凹形状を形成したことを特徴とする。
【００２６】
これにより、樹脂部材により形成することでハウジング先端の凸形状を受け入れる軸受けの低摩擦性を確保することができる。
【００２７】
また、請求項７に示すように、前記樹脂部材は、フッ素樹脂あるいは低摩耗高摺動性材料であることを特徴とする。
【００２８】
これにより、ハウジング先端の凸形状を受け入れる軸受けの摩耗性を低く形成することができる。
【００２９】
また、請求項８に示すように、前記シース先端を閉塞する部材と前記シースが同材質の別体で形成され、それぞれが熱溶着で一体に結合されていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、シース先端を閉塞する部材のシール性及び脱落に対する安全性及び耐久性を向上させるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００３１】
また、請求項９に示すように、前記シース先端を閉塞する部材と前記シースの材質が、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキシエチレン共重合体であることを特徴とする。
【００３２】
これにより、溶融成形できる熱可塑性樹脂としての特性により自在な加工が可能となり、さらに嵌合部の低摩擦性向上を図ることができる。
【００３３】
また、請求項１０に示すように、前記位置保持手段は、前記ハウジング先端を閉塞する部材内側面と前記シース内側面との当てつけによって前記ハウジング先端側方向の位置規制を行うことを特徴とする。
【００３４】
これにより、ハウジングのスラスト方向の位置規制を面圧を低下させながら確実に行うことができる。
【００３５】
また、請求項１１に示すように、前記位置保持手段を構成する前記シース先端を閉塞する部材に形成される凹形状と前記ハウジング先端に形成される凸形状における嵌合長が、前記ハウジングのスラスト移動量よりも大きいことを特徴とする。
【００３６】
これにより、シース先端を閉塞する部材に形成される凹形状とハウジング先端に形成される凸形状との嵌合が外れて光学系ハウジングがシース内面に接触して傷付けることを防止することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、シース内での光学系のハウジングの位置を保持し、双方が接触することを抑止して、シース内面の傷発生を防止することができるとともに、回転抵抗増大による回転変動を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る光プローブ装置について詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光プローブ装置が用いられる光断層画像化装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４０】
図１に示す本発明の光断層画像化装置１０は、光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法による測定対象の光断層画像を取得するためのもので、測定のための光Ｌａを射出する光源（光源ユニット）１２と、光源１２から射出された光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分岐するとともに、被検体である測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３と参照光Ｌ２を合波して干渉光Ｌ４、Ｌ５を生成する光ファイバカプラ（分岐合波部）１４と、光ファイバカプラ１４で分岐された測定光Ｌ１を測定対象まで導波するとともに測定対象からの戻り光Ｌ３を導波する回転側光ファイバＦＢ１を備える光プローブ（光プローブ装置）１６と、測定光Ｌ１を回転側光ファイバＦＢ１まで導波するとともに回転側光ファイバＦＢ１によって導波された戻り光Ｌ３を導波する固定側光ファイバＦＢ２と、回転側光ファイバＦＢ１を固定側光ファイバＦＢ２に対して回転可能に接続し、測定光Ｌ１および戻り光Ｌ３を伝送する光ロータリアダプタ１８と、光ファイバカプラ１４で生成された干渉光Ｌ４、Ｌ５を干渉信号として検出する干渉光検出部２０と、この干渉光検出部２０によって検出された干渉信号を処理して光断層画像（以下、単に「断層画像」とも言う）を取得する処理部２２と、処理部２２で取得された断層画像を表示する表示部２４とを有する。
【００４１】
また、光断層画像化装置１０は、参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整部２６と、光源１２から射出された光Ｌａを分光する光ファイバカプラ２８と、光ファイバカプラ１４で合波された戻り光Ｌ４およびＬ５をそれぞれ検出する検出部３０ａおよび３０ｂと、処理部２２や表示部２４等への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部３２とを有する。
【００４２】
なお、後述するが図１に示す光断層画像化装置１０においては、上述した射出光Ｌａ、測定光Ｌ１、参照光Ｌ２および戻り光Ｌ３などを含む種々の光を各光デバイスなどの構成要素間で導波し、伝送するための光の経路として、回転側光ファイバＦＢ１および固定側光ファイバＦＢ２を含め種々の光ファイバＦＢ（ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５、ＦＢ６、ＦＢ７など）が用いられている。
【００４３】
光源１２は、ＯＣＴの信号光（例えば、波長１．３μｍのレーザ光）を射出するものであり、例えば、低コヒーレンスの光Ｌａを射出するＳＬＤ（Super Luminescent Diode）１２ａと、ＳＬＤ１２ａから射出された低コヒーレント光Ｌａを集光するレンズ１２ｂとを備えている。光源１２から射出された光Ｌａは、光ファイバＦＢ４、ＦＢ３を介して光ファイバカプラ１４に入力される。
【００４４】
光ファイバカプラ（分岐合波部）１４は、例えば２×２の光ファイバカプラで構成されており、光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ５、光ファイバＦＢ７とそれぞれ光学的に接続されている。
【００４５】
光ファイバカプラ１４は、光源１２から光ファイバＦＢ４および      ＦＢ３を介して入射した光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する。測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２を介して光ロータリアダプタ１８に入力され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ５を介して光路長調整部２６に入力される。。
【００４６】
さらに、光ファイバカプラ１４は、後述するように光路長調整部２６によって周波数シフトおよび光路長の変更が施されて光ファイバＦＢ５を戻った光Ｌ２と、測定対象Ｓで反射し光プローブ１６で取得され光ファイバ１及び光ファイバＦＢ２から導波された戻り光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ３（ＦＢ６）および光ファイバＦＢ７に射出する。
【００４７】
光プローブ１６は、光ロータリアダプタ１８を介して、光ファイバＦＢ２と接続されている。測定光Ｌ１は、光ファイバＦＢ２から光ロータリアダプタ１８を介して光プローブ１６内の光ファイバＦＢ１に入力される。入力された測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ１によって伝送され測定対象Ｓに照射される。そして、光プローブ１６は、測定対象Ｓで反射された戻り光Ｌ３を取得し、取得した戻り光Ｌ３を光ファイバＦＢ１によって伝送して、光ロータリアダプタ１８を介して、光ファイバＦＢ２に射出するようになっている。
【００４８】
光ロータリアダプタ１８は、固定された光ファイバＦＢ２と（詳しくは後述するが）光プローブ１６内で回転する光ファイバＦＢ１とを光学的に接続するものである。
【００４９】
干渉光検出部２０は、光ファイバＦＢ６および光ファイバＦＢ７と接続されており、光ファイバカプラ１４で参照光Ｌ２と戻り光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４およびＬ５を干渉信号として検出するものである。
【００５０】
ここで、光断層画像化装置１０は、光ファイバカプラ２８から分岐させた光ファイバＦＢ６上に設けられ、レーザ光Ｌ４の光強度を検出する検出器３０ａと、光ファイバＦＢ７の光路上に干渉光Ｌ５の光強度を検出する検出器３０ｂとを有している。
【００５１】
干渉光検出部２０は、検出器３０ａおよび検出器３０ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ６から検出する干渉光Ｌ４と光ファイバＦＢ７から検出する干渉光Ｌ５の強度のバランスを調整する。
【００５２】
処理部２２は、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、測定位置における光プローブ１６と測定対象Ｓとの接触している領域、より正確には光プローブ１６のプローブ外筒（シース、後述）の表面と測定対象Ｓの表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、断層画像を取得する。
【００５３】
表示部２４は、ＣＲＴあるいは液晶表示装置等で構成され、処理部２２から送信された断層画像を表示する。
【００５４】
光路長調整部２６は、光ファイバＦＢ５の参照光Ｌ２の射出側（すなわち、光ファイバＦＢ５の光ファイバカプラ１４とは反対側の端部）に配置されている。
【００５５】
光路長調整部２６は、光ファイバＦＢ５から射出された光を平行光にする第１光学レンズ４０と、第１光学レンズ４０で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ４２と、第２光学レンズ４２で集光された光を反射する反射ミラー４４と、第２光学レンズ４２および反射ミラー４４を支持する基台４６と、基台４６を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構４８とを有し、第１光学レンズ４０と第２光学レンズ４２との距離を変化させることで参照光Ｌ２の光路長を調整する。
【００５６】
第１光学レンズ４０は、光ファイバＦＢ５のコアから射出された参照光Ｌ２を平行光にするとともに、反射ミラー４４で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ５のコアに集光する。
【００５７】
また、第２光学レンズ４２は、第１光学レンズ４０により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー４４上に集光するとともに、反射ミラー４４により反射された参照光Ｌ２を平行光にする。このように、第１光学レンズ４０と第２光学レンズ４２とにより共焦点光学系が形成されている。
【００５８】
さらに、反射ミラー４４は、第２光学レンズ４２で集光される光の焦点に配置されており、第２光学レンズ４２で集光された参照光Ｌ２を反射する。
【００５９】
これにより、光ファイバＦＢ５から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ４０により平行光になり、第２光学レンズ４２により反射ミラー４４上に集光される。その後、反射ミラー４４により反射された参照光Ｌ２波、第２光学レンズ４２により平行光になり、第１光学レンズ４０により光ファイバＦＢ５のコアに集光される。
【００６０】
また、基台４６は、第２光学レンズ４２と反射ミラー４４とを固定し、ミラー移動機構４８は、基台４６を第１光学レンズ４０の光軸方向（図１矢印Ａ方向）に移動させる。
【００６１】
ミラー移動機構４８で、基台４６を矢印Ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ４０と第２光学レンズ４２との距離を変更することができ、参照光Ｌ２の光路長を調整することができる。
【００６２】
操作制御部３２は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、処理部２２および表示部２４に接続されている。操作制御部３２は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部２２における各種処理条件等の入力、設定、変更や、表示部２４の表示設定の変更等を行う。
【００６３】
なお、操作制御部３２は、操作画面を表示部２４に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部３２で、第１の光源１２、第２の光源１３、光ロータリアダプタ１８、干渉光検出部２０、光路長ならびに検出部３０ａおよび３０ｂの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。
【００６４】
次に、光プローブ１６について説明する。
【００６５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る光プローブ１６の先端部を拡大して示す部分断面図である。
【００６６】
図２に示すように、第１実施形態の光プローブ１６は、プローブ外筒（以下、シースと言う）５０、キャップ５２、光ファイバＦＢ１、フレキシブルシャフト５４、第１スリーブ５６、第２スリーブ５８、フェルール６０、半球レンズ６２等を有して構成される。
【００６７】
シース５０は、可撓性を有する筒状の部材であり、光ファイバＦＢ１から導波され半球レンズ６２から測定対象Ｓ（図１参照）に向けて出射された測定光Ｌ１及び測定対象Ｓで反射された戻り光Ｌ３が透過するような材料からなっている。なお、シース５０は、測定光Ｌ１及び戻り光Ｌ３が通過する先端側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよい。
【００６８】
キャップ５２は、シース５０の先端に設けられ、シース５０の先端を閉塞する部材である。キャップ５２とシース５０とは異なる材質で形成され、キャップ５２はシース５０に対して接着またはねじ込みあるいはその両方によって結合された構造をなしている。例えば、キャップ５２はＳＵＳ、シース５０はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とし、接着剤としてエポキシ樹脂を用いることができる。
【００６９】
光ファイバＦＢ１は、線状部材であり、シース５０内にシース５０に沿って収容されており、光ファイバＦＢ２から光ロータリアダプタ１８を介して導波された測定光Ｌ１を半球レンズ６２（干渉光の出射・入射部）まで導波するとともに、半球レンズ６２から測定対象Ｓに照射された測定光Ｌ１が測定対象Ｓで反射され半球レンズ６２で取得された戻り光Ｌ３を光ロータリアダプタ１８まで導波して光ファイバＦＢ２に入射させるようにするものである。
【００７０】
ここで、光ファイバＦＢ１と光ファイバＦＢ２とは、図１に示すように光ロータリアダプタ１８によって接続されており、光ファイバＦＢ１の回転が光ファイバＦＢ２に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、光ファイバＦＢ１は、シース５０に対し回転自在な状態で配置されている。
【００７１】
フレキシブルシャフト５４は、その内部に光ファイバＦＢ１が挿通され、螺旋状に巻かれたコイル（図には二重のコイルが示されているが、これに限定されるものではなく三重のコイルでも良い）から構成される自在に回転して回転力を伝達するものである。
【００７２】
第１スリーブ５６、第２スリーブ５８及びフェルール６０は、光ファイバＦＢ１を固定するための部材である。特にフェルール６０はシース５０内の一番内側で光ファイバＦＢ１を固定しかつ保護するための部材である。フレキシブルシャフト５４は第１スリーブ５６に溶接され、第１スリーブ５６は第２スリーブ５８に接着され、フェルール６０は第２スリーブ５８に接着されている。
【００７３】
フレキシブルシャフト５４は、図示を省略した回転駆動手段によって回転駆動され、その駆動力は第１スリーブ５６、第２スリーブ５８、フェルール６０を介して光ファイバＦＢ１に伝達され、結果これら半球レンズ６２や光ファイバＦＢ１等を含む光学系が全体として、一体となってシース５０内において回転するようになっている。
【００７４】
また、第２スリーブ５８は先端側に延びて、その先端側は半球レンズ６２を覆う筒状のハウジング６４となっている。ハウジング６４には、半球レンズ６２から出射される測定光Ｌ１及び半球レンズ６２に入射する戻り光Ｌ３の光路となる開口６４ａが設けられている。
【００７５】
また、ハウジング６４は、その先端部を閉塞するとともに、その中央（筒の中心）に、さらに光プローブ１６の先端側に向かって延びるように凸部６６が形成されている。一方、キャップ５２には、このハウジング６４の凸部６６を受け入れる凹部５２ａが形成されている。さらに、この凹部５２ａには、シース５０内で回転する光学系の軸受けとなるブッシュ（ブッシング）６８が圧入あるいはねじ込みで設けられている。ブッシュ６８をねじ込みで設置する場合には、そのねじ込み方向は、緩まないように光学系の回転方向と逆方向とする。
【００７６】
また、ブッシュ６８の材質としては、回転するハウジング６４との摩擦抵抗を下げるために、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）あるいは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）などのような低摩耗性の材料が使用される。
【００７７】
フレキシブルシャフト５４は、前述したようにコイルばねで形成されており、回転により伸び縮みする。これにより、ハウジング６４およびその凸部６６は、図２に矢印Ｂで示すスラスト方向（押し付け方向）及び矢印Ｃで示す引き抜き方向に移動する。このとき、スラスト方向Ｂへの移動については、図２に符号Ｄで示したように、ハウジング６４のフランジ部（先端側面）がブッシュ６８に当接して位置規制が行われる。またこのとき凸部６６の先端がキャップ５２の凹部５２ａの底部に当たらないように、凸部６６の先端部にある程度の隙間が存在するように構成される。
【００７８】
また、引き抜き方向Ｃについては、ハウジング６４がＣ方向に移動して、凸部６６がキャップ５２の凹部５２ａに形成されたブッシュ６８から抜けてしまわないように、脱落防止のためＣ方向へのハウジング６４の移動量よりも嵌合長ｄの方が大きくなるように構成される。
【００７９】
このように、ハウジング６４の先端中央に凸部６６を設けてそれをキャップ５２に形成した凹部５２ａに挿入し、ブッシュ（軸受け）６８で受けるようにして、回転の位置規制がなされる。また、スラスト方向Ｂについては、ハウジング６４先端の凸部６６の周囲の先端側面（フランジ部）をシース先端を閉塞する部材（キャップ５２）に設けられた軸受部材（ブッシュ６８）の端面に当てつけるようにして、押し付け方向の位置規制がなされる。
【００８０】
さらに、ハウジング６４（光学系）の引き抜き方向Ｃの変動長さよりもハウジング６４の凸部６６とキャップ５２の凹部５２ａの嵌合長ｄの方を大きくすることにより、ハウジング６４が引き抜き方向Ｃに変動した場合に、この嵌合が外れてハウジング６４がシース５０の内面に接触してシース５０内面が傷付くのを防ぐことができる。
【００８１】
なお、上記とは逆に、ハウジング６４の先端中央に凹部を設け、キャップ５２に凸部を形成して、これらを嵌合させて、上記と同様の効果を生じさせるように構成してもよい。
【００８２】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００８３】
光プローブ１６を被検体の体腔内に挿入し、光プローブ１６の半球レンズ６２の存在する先端側を測定対象Ｓの観察部位に位置させ、半球レンズ６２から測定光Ｌ１を観察部位に向けて出射する。このとき、図１に示す光路長調整部２６のミラー移動機構４８で基台４６を矢印Ａ方向に移動させることにより、測定可能領域内に測定対象Ｓの観察部位が位置するように光路長を調整し、設定する。そして光源１２から光Ｌａを射出する。射出された光Ｌａは、光ファイバカプラ１４により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１は、光ファイバＦＢ２から光ロータリアダプタ１８を介して光ファイバＦＢ１に導波される。
【００８４】
図２のフレキシブルシャフト５４は、図示を省略した回転駆動手段により回転される。フレキシブルシャフト５４の回転力は、第１スリーブ５６から第２スリーブ５８（ハウジング６４）、さらに第２スリーブ５８からフェルール６０へと伝達され、光ファイバＦＢ１及び半球レンズ６２が回転する。
【００８５】
これにより、半球レンズ６２から出射される測定光Ｌ１により測定対象Ｓの全周に渡って照射され、光プローブ１６が挿入された体腔内部が放射状に光走査される。そして、観察部位の各位置で反射された戻り光Ｌ３が半球レンズ６２に入射され、光ファイバＦＢ１から光ロータリアダプタ１８を介して光ファイバＦＢ２に導波される。
【００８６】
光ファイバＦＢ２に導波された戻り光Ｌ３は、光ファイバカプラ１４において、光路長調整部２６により光路長が調整され光ファイバＦＢ５から導波された参照光Ｌ２と合波される。そして、戻り光Ｌ３と参照光Ｌ２が合波されて、干渉光Ｌ４、Ｌ５が生成される。
【００８７】
干渉光Ｌ４、Ｌ５は、干渉光検出部２０によって干渉信号として検出される。検出された干渉信号は処理部２２に送られる。処理部２２では、送られた干渉信号を取得すると、光ロータリアダプタ１８で検出した測定位置の情報を取得し、干渉信号と測定位置の位置情報を対応付ける。
【００８８】
処理部２２では、干渉信号及び測定位置の位置情報から測定対象Ｓの断層画像が生成され、画質補正処理等の画像処理が施される。そして、画像処理の施された断層画像は表示部２４に表示される。
【００８９】
このように、本実施形態では、シース５０の先端のキャップ５２に設けられた凹部５２ａ及びブッシュ（軸受け）６８に対し、光学系のハウジング６４の先端部中央に設けられた凸部６６を嵌合させることにより、光学系の回転方向位置を規制するとともに、ハウジング６４の凸部６６周辺のフランジ部をブッシュ６８に突き当てることでスラスト方向Ｂの位置規制を行うようにしている。
【００９０】
それにより、シース５０内での光学系のハウジング６４の位置を保持し、双方が接触することを抑止して、シース５０内に傷が発生するのを防止することができる。また、ハウジング６４先端の凸部６６とキャップ５２の凹部５２ａとの嵌合長を、光学系のハウジング６４のスラスト方向移動長さよりも大きくしたことにより、上記嵌合がはずれてハウジング６４がシース５０内面に接触して傷つけることを防止することができる。
【００９１】
また軸受けとしてのブッシュ６８をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂あるいは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）等の低摩耗高摺動性材料とすることで回転抵抗が増大することによる回転変動を防止することができる。
【００９２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９３】
図３は、本発明の第２実施形態に係る光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【００９４】
図３に示すように、本実施形態の光プローブ２１６は、前述した第１実施形態の光プローブ１６と略同じ構造をしている。本実施形態の光プローブ２１６が第１実施形態の光プローブ１６と異なる点は、本実施形態ではキャップ５２’とシース５０の両方をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）という同じ材質で形成し、図の符号Ｅで示す部分において、キャップ５２’とシース５０を熱溶着で一体に結合させたことである。キャップ５２’及びシース５０の材質として用いたＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）は、熱可塑性樹脂であり、すぐれた低摩擦性を有するため、本実施形態ではキャップ５２’自体で軸受けを形成して、第１実施形態において軸受けとして設置したブッシュ６８を不要とすることができる。
【００９５】
このように、本実施形態においては、シース５０とその先端部のキャップ５２’を同じ材質（ＰＦＡ）で形成し、それぞれを熱溶着で一体化したため、シール性、キャップの脱落に対する安全性及び耐久性を向上させるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００９６】
なお、上記以外の構成については、前述した第１実施形態と同様であるので詳しい説明は省略する。
【００９７】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００９８】
図４は、本発明の第３実施形態に係る光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【００９９】
本実施形態は、前述した第１及び第２実施形態とは、光学系の駆動方式が異なるものである。すなわち、前述した第１及び第２実施形態は、回転自在なフレキシブルシャフトを介して先端の光学系を保持するハウジングを駆動していたが、本第３実施形態においては、先端の光学系を保持するハウジングを回転させる駆動力を、光ファイバを介して伝達するようにしたものである。
【０１００】
図４に示す本実施形態の光プローブ３１６は、基本的に前述した第２実施形態の光プローブ２１６において、その駆動方式を変更したものである。
【０１０１】
図４の光プローブ３１６において、光ファイバＦＢ１はＰＴＦＥで形成された外装ジャケット７０に接着されている。外装ジャケット７０は、図４に符号Ｆで示す位置で第１スリーブ５６と接着されるとともに、符号Ｇで示す位置で第２スリーブ５８と接着されている。
【０１０２】
また、フレキシブルシャフト５４は、第１スリーブ５６に溶接されている。なお、本実施形態においては、第１スリーブ５６と第２スリーブ５８は、接着されておらず、互いに回転方向に固定されていない。
【０１０３】
従って、本実施形態においては、図示しない回転駆動手段によってまずフレキシブルシャフト５４が回転すると、これと溶接されている第１スリーブ５６が回転する。次に第１スリーブ５６が回転すると、これと接着されている外装ジャケット７０が回転する。外装ジャケット７０が回転すると、これと接着されている光ファイバＦＢ１が回転する。
【０１０４】
またこのとき外装ジャケット７０に接着されている第２スリーブ５８が回転する。第２スリーブ５８が回転することによって、その先端部に形成されている光学系のハウジング６４が回転する。
【０１０５】
このように、本実施形態においては、フレキシブルシャフト５４で直接光学系のハウジング６４を回転しているのではなく、光ファイバＦＢ１を介して回転の駆動力を光学系のハウジングに伝達するようにしている。
【０１０６】
図４に示した例は、第２実施形態において第１スリーブと第２スリーブを互いに接着させずに、フレキシブルシャフトの回転駆動力を光ファイバＦＢ１を介して光学系のハウジングに伝達するようにしているが、同じことを第１実施例の光プローブ１６において行うようにしてもよい。
【０１０７】
このように、本実施形態は、光学系ハウジングの駆動方式が他の実施形態と異なるものであって、シース先端を閉塞する部材とハウジングとのそれぞれに位置規制手段及び摩擦防止手段を設けて、シース内での光学系のハウジングの位置を保持し、シース内面の傷発生を抑制する点は、他の実施形態と同様である。
【０１０８】
以上、本発明の光プローブ装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光プローブ装置が用いられる光断層画像化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図５】従来の光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】同じく従来の光プローブの先端部を拡大して示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…光断層画像化装置、１２…光源、１４…光ファイバカプラ、１６…光プローブ、１８…光ロータリアダプタ、２０…干渉光検出部、２２…処理部、２４…表示部、２６…光路長調整部、２８…光ファイバカプラ、３０ａ、３０ｂ…検出部、３２…操作制御部、５０…光プローブ、５２…シース（プローブ外筒）、５４…フレキシブルシャフト、５６…第１スリーブ、５８…第２スリーブ、６０…フェルール、６２…半球レンズ、６４…ハウジング、６６…突起、６８…ブッシュ
【図１】
2009232960.tif 000003
【図２】
2009232960.tif 000004
【図３】
2009232960.tif 000005
【図４】
2009232960.tif 000006
【図５】
2009232960.tif 000007
【図６】
2009232960.tif 000008