(57)【要約】      （修正有）【課題】光導波路の出力端で非常に均質性の高い光分布が得られ、特に医療用照明装置またはＯＣＴで使用できる有利な二次光源を実現する。【解決手段】二次光源は、一次光源として狭帯域光を放射する狭帯域光源（１１）、近位端および遠位端（９）を有する光導波路（５）、光導波路（５）の近位端（７）に配列され、狭帯域光を光導波路（５）内に結合するために使用される結合装置（１３）、および光導波路（５）の遠位端（９）のところ、またはその手前に存在してコンバータ燐光体を備える燐光体領域を具備し、燐光体領域のコンバータ燐光体は、狭帯域光の少なくとも一部の波長を大きくするように狭帯域光源（１１）により放射される狭帯域光に関して選択される。【選択図】図１
2009106729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次光源であって、
一次光源としての狭帯域光を放射する狭帯域光源（１１、３１、２３１）と、
近位端および遠位端（９、２４５）を有する光導波路（５、２４３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記近位端（７）に配列され、前記狭帯域光を前記光導波路（５、２４３）に結合するために使用される結合装置（１３、２１３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記遠位端（９、２４５）のところ、またはその手前に存在し、コンバータ燐光体を備える燐光体領域（１９、１９’、２４７）と、
を備え、
前記燐光体領域（１９、１９’、２４７）の前記コンバータ燐光体は、前記狭帯域光の少なくとも一部の波長を大きくするように前記狭帯域光源（１１、３１、２３１）により放射される前記狭帯域光に関して選択される二次光源。
【請求項２】
前記燐光体領域（１９、１９’、２４７）の前記コンバータ燐光体は、白色または広帯域光が前記光導波路の前記遠位端（９、２４５）に現れるように前記狭帯域光源（１１、３１、２３１）により放射される前記狭帯域光に関して選択される請求項１に記載の二次光源。
【請求項３】
前記コンバータ燐光体は、ドーピングとして、前記光導波路（５、２４３）の前記燐光体領域（１９、２４７）内に導入される請求項１に記載の二次光源。
【請求項４】
前記燐光体領域（１９’）は、前記光導波路（５）の前記遠位端（９）に置かれ、前記燐光体領域（１９’）の前記コンバータ燐光体は、前記光導波路（５）の前記遠位端（９）にコーティングとして塗布される請求項１に記載の二次光源。
【請求項５】
２色性ミラーコーティング（２３）は、前記光導波路の前記近位端（７）の方向で前記燐光体領域（１９）に隣接する請求項１に記載の二次光源。
【請求項６】
２色性ミラーコーティング（２５）は、前記光導波路の前記出口端（２１）のところに存在する請求項５に記載の二次光源。
【請求項７】
前記光導波路は、グラスファイバ棒（５）である請求項１に記載の二次光源。
【請求項８】
前記光導波路（５、２４３）は、モノモードファイバである請求項１に記載の二次光源。
【請求項９】
前記狭帯域光源（１１、３１、２３１）は、青色光を放射し、前記コンバータ燐光体は、前記青色光が白色光または広帯域光に変換されるように選択される請求項１に記載の二次光源。
【請求項１０】
前記コンバータ燐光体は、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＴｈＡＧ：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｃａ８ＥｕＭｎＭｇ（ＳｉＯ４）４Ｃ１２、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ、またはこれらの混合物の群から選択される請求項１に記載の二次光源。
【請求項１１】
前記狭帯域光源は、ダイオード（１１）である請求項１に記載の二次光源。
【請求項１２】
前記狭帯域光源は、レーザー（１１）である請求項１に記載の二次光源。
【請求項１３】
二次光源を備えた医療用照明装置であって、
二次光源が、
一次光源としての狭帯域光を放射する狭帯域光源（１１、３１、２３１）と、
近位端および遠位端（９、２４５）を有する光導波路（５、２４３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記近位端（７）に配列され、前記狭帯域光を前記光導波路（５、２４３）に結合するために使用される結合装置（１３、２１３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記遠位端（９、２４５）のところ、またはその手前に存在し、コンバータ燐光体を備える燐光体領域（１９、１９’、２４７）と、
を備え、
前記燐光体領域（１９、１９’、２４７）の前記コンバータ燐光体は、前記狭帯域光の少なくとも一部の波長を大きくするように前記狭帯域光源（１１、３１、２３１）により放射される前記狭帯域光に関して選択される医療用照明装置。
【請求項１４】
体内照明装置（１）として構成される請求項１３に記載の医療用照明装置。
【請求項１５】
二次光源を備えた光コヒーレンス顕微鏡であって、
二次光源が、
一次光源としての狭帯域光を放射する狭帯域光源（１１、３１、２３１）と、
近位端および遠位端（９、２４５）を有する光導波路（５、２４３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記近位端（７）に配列され、前記狭帯域光を前記光導波路（５、２４３）に結合するために使用される結合装置（１３、２１３）と、
前記光導波路（５、２４３）の前記遠位端（９、２４５）のところ、またはその手前に存在し、コンバータ燐光体を備える燐光体領域（１９、１９’、２４７）と、
を備え、
前記燐光体領域（１９、１９’、２４７）の前記コンバータ燐光体は、前記狭帯域光の少なくとも一部の波長を大きくするように前記狭帯域光源（１１、３１、２３１）により放射される前記狭帯域光に関して選択される光コヒーレンス顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次光源に関するものであり、さらに、医療用照明装置および光干渉断層撮影装置（ＯＣＴ）に関するものでもある。
【背景技術】
【０００２】
医療技術の分野では、いわゆる体内照明装置は、例えば、目の診療を行う場合に、後者を内部的に照らすために頻繁に使用され、これは特に目の後部の診療を行う場合に重要なものである。このような体内照明装置は、体腔内の他の顕微鏡または内視鏡を使用した診療においても使用されうる。
【０００３】
ハロゲン、キセノン、金属ハロゲン化物ランプからの光、または高出力ＬＥＤからの光を光ファイバに結合し、対応するハンドピース、いわゆるアプリケータを使って体腔内に導入することは当分野の標準的技法である。この場合、光源は、光をできる限り効果的に光導波路内に結合するためにできる限り小型のものであることが意図される。光導波路の遠位端において、光は、できる限り一様に、また用途に応じて、指向または拡散する形で全空間内に放射されるべきである。ときには、放射光の色または色温度を変えることも有益である。ハロゲン、キセノン、金属ハロゲン化物ランプなどの従来の光源では、これは、フィルタを使って行うことができる。光源としてＬＥＤを使う場合、異なる色のＬＥＤを使用しなければならず、そのため、光を光ファイバに結合することがいっそう困難になる。
【０００４】
ハロゲン、キセノン、または金属ハロゲン化物ランプに基づくこれまでの慣習的に使われてきた体内照明装置は、フィルタを使って色を変えることができるが、これらの体内照明装置は、効率が悪く、廃熱の形で比較的大きな損失が発生する。さらに、放射領域が比較的広いため、光は、やっとのことで、あるいは効果のないまま、細い光導波路内に結合できるだけである。
【０００５】
高出力ＬＥＤに基づく体内照明装置は、異なる色を有するＬＥＤが使用される場合にしか色を変えられない。このことで、さらに、放射領域が広がり、そのため、細い光導波路内への結合を引き起こすことがより困難になる。さらに、遠位光導波路端における放射は、不均一であることが多く、また指向性が高い。場合によっては実質的に全立体角にすることすら意図されている、均質な放射をここで得るために、例えば、光混合装置または拡散装置などの特別な手段を使用しなければならない。
【０００６】
照明光を眼球の内側に投射するための体内照明装置は、例えば、米国特許出願公開第２００４／０２４９４２４Ａ１号において説明されている。これは、眼球を貫通するために使用できる堅い中空針を備える。光ファイバはこの針の中を通って伸び、前記光ファイバの遠位端は、眼球内に配列されうる二次光源となる。接ぎが、光ファイバの近位端に存在し、これを使用して、光ファイバを一次光源としての従来のランプに接続することができる。現時点では、ハロゲンまたはキセノンランプは、光源として通常使用される。このタイプの光源の場合、発生する熱が必ず十分に放散されるようにすることが必要である。
【０００７】
さらに、米国特許出願公開第２００４／００９０７９６Ａ１号では、一次光源としてＬＥＤを備える体内照明装置について説明している。ハロゲンまたはキセノンランプと比較して、ＬＥＤは、耐用年数が長く、また発生する熱も少ない。しかし、すでに述べられているように、ＬＥＤ光を光ファイバに結合すると、多くの場合、効率と照明出力に関して問題が生じ、光ファイバの出力端における光の強度、つまり、二次光源の強度に悪影響が及ぶ。それに加えて、光導波路の遠位端の放射は、さらに上で述べられているように、最適ではなく、したがって、適宜さらなる対策を必要とする。
【０００８】
特開２００６−２６１０７７では、紫外線、紫色光、青色光、または白色光を放射するＬＥＤおよび光ファイバを備える光源を説明しており、その光源の入力端に、コンバータ燐光体からなる蛍光塗料が塗布される。ＬＥＤからの光の色変換は、燐光体を使って行われる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２４９４２４Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００９０７９６Ａ１号
【特許文献３】特開２００６−２６１０７７
【非特許文献１】ＴＷ  ２４５４３３  Ｂ
【特許文献４】ドイツ特許第１９９２９４０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、特に医療用照明装置またはＯＣＴで使用できる有利な二次光源を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による二次光源は、一次放射源として狭帯域光を放射する狭帯域光源、近位端および遠位端を有する光導波路、および光導波路の近位端に配列され、狭帯域光を光導波路内に結合するために使用される結合装置を備える。コンバータ燐光体を備える燐光体領域は、近位端の方向で光導波路の遠位端または遠位端の上流に存在し、その燐光体領域は、体積または面積に関して具現化されうる。この場合、「狭帯域光」という用語は、さらに、人間の目のスペクトル知覚能力をちょっと外れる放射線、特に近紫外線の光を意味すると理解すべきである。燐光体領域のコンバータ燐光体は、狭帯域光の少なくとも一部の波長を大きくするように狭帯域光源により放射される狭帯域光に関して選択される。特に、これは、白色または広帯域光が光導波路の遠位端のところに出現するように選択されうる。グラスファイバ棒または柔軟な光ファイバが適しており、特に光導波路として適している。例えば、ＬＥＤ、レーザー、またはレーザーダイオードを狭帯域光源として使用できる。
【００１１】
本発明による二次光源は、放射線を光導波路内に結合するため一次放射源として白色光源を使用しなくて済むようにする。その代わりに、狭帯域光源が使用され、その狭帯域光が、光導波路内に結合される。狭帯域光が白色光または広帯域光に変換されるか、または色変換が行われるのは、光導波路内、特に光導波路から現れる直前、またはそのときのみである。この目的のために、コンバータ燐光体は、狭帯域光の少なくとも一部を、元の狭帯域光の波長よりも長い波長を有する光に変換する。
【００１２】
光導波路内に結合された狭帯域光が、可視光である場合、結合された光の一部は、コンバータ燐光体を使ってより長い波長を有する光に変換することができ、これにより、変換された光と最初に結合された変換されていない光の残り部分との重ね合わせにより、白色光が発生する。例えば、青色光を放射する狭帯域光源を使用することが可能である。次いで、黄色光と残りの青色光との重ね合わせが白色光を発生するように青色光の一部を黄色光に変換するコンバータ燐光体を選択できる。それに対して、例えば、紫外線（ＵＶ放射線）が光導波路に結合される場合、コンバータ燐光体を使用することにより紫外線を可視スペクトル域の光に完全に変換することが可能である。さらに、さまざまな燐光体の混合物であるコンバータ燐光体を使用することにより、紫外線を、全部白色光になる少なくとも２つの波長分布を有する光に、または広帯域波長分布を有する光に、完全に変換することが可能である。しかし、白色または広帯域放射性二次光源を実現するためのコンバータ燐光体として混合物を使用することは、紫外線の場合だけでなく、可視光を放射する狭帯域光源を使用する場合でも可能である。
【００１３】
本発明によりもたらされるさらなる利点は、一般に蛍光発光に基づく、コンバータ燐光体は、すべての空間方向に向かって一様に蛍光を放射するので、光導波路の出力端では非常に均質性の高い光分布が得られ、また、この分布は、それに加えてコンバータ燐光体の空間分布によって影響を受ける可能性もある。例えば、コンバータ燐光体を小球の形で光導波路の遠位端に導入することが考えられる。
【００１４】
二次光源が、体内照明装置において使用される場合、後者は、さらに、対応する放射スペクトルを有するコンバータ燐光体が使用される場合に蛍光発光用途または光線力学療法に使用することもできる。
【００１５】
特に、一次光源としてレーザー、レーザーダイオード、または単一ＬＥＤを使用することで、ランプまたは白色ＬＥＤを光源として使用する場合と比較して、本発明による二次光源では、効率および発光出力に関して光導波路への光の結合を最適化することが可能である。個別のＬＥＤは、例えば、結合を簡素化する異なる色を有するＬＥＤの配列と比較して、より小さな放射面積を有する。白色光を放射するＬＥＤと比較しても、狭帯域光を放射するＬＥＤからの光を結合するのは容易であるが、それは、白色光を放射するＬＥＤが大きな立体角への放射を引き起こすコンバータ燐光体でコーティングされているからであり、これにより結合がより複雑なものになる。したがって、レーザー、レーザーダイオード、または単一のＬＥＤを一次光源として使用すると、結合時に生じる損失を低減し、二次光源の効率を高める。
【００１６】
コンバータ燐光体は、燐光体領域内へのドーピングとして導入することができるか、または燐光体領域が、光導波路の遠位端に置かれている場合には、前記コンバータ燐光体を光導波路の遠位端にコーティングとして塗布することができる。特に、ある体積を囲む燐光体領域は、ドーピングを用いて単純な方法により形成することができる。対照的に、面燐光体領域は、コーティングにより形成されうる。しかし、遠位端に薄い表層だけをドーピングしても、実質的に面状の燐光体領域ができる。
【００１７】
特に、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＴｈＡＧ：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｃａ８ＥｕＭｎＭｇ（ＳｉＯ４）４Ｃ１２、ＣａＳ：Ｅｕ、およびＳｒＳ：Ｅｕの群からのコンバータ燐光体およびこれらの物質の混合物は、青色光を放射する狭帯域光源とともに使用するのに適している。これらの物質は、例えば、ＴＷ  ２４５４３３  Ｂに記載されている。ＹＡＧ：Ｃｅと同類のＴｈＡＧ：Ｃｅは、青色光を黄色光に変換するが、ＳｒＧａ２Ｓ４：ＥｕおよびＣａ８ＥｕＭｎＭｇ（ＳｉＯ４）４Ｃ１２は、青色光を緑色光に変換し、ＣａＳ：Ｅｕおよび、さらにＳｒＳ：Ｅｕは、それを赤色光に変換する。このように、光導波路から現れる光の特性は、例えば、特に上述の燐光体の適当な混合を用いてターゲットとする方法により設定されうる。二次光源を適用する場合は、ここでは、特にコーティングとして遠位端に塗布される場合について、コンバータ燐光体の生体適合性を確認するよう注意しなければならない。
【００１８】
二次光源の有利な一形態において、２色性ミラーコーティングは、光導波路の近位端の方向で燐光体領域に隣接する。前記ミラーコーティングは、近位端の方向に伝搬する光を反射するように具現化される。これにより、コンバータ燐光体に生じる光が、遠位端から放射されずに光導波路の近位端の方向に伝導するのを防ぐことが可能である。したがって、遠位端の変換された光の強度は、２色性ミラーコーティングの助けを借りることで、二次光源の効率をさらに高めるそのようなミラーコーティングを有さない光導波路と比較して高めることができる。特に、ミラーコーティングは、さらに、変換された光についてのみ高い反射率を示し、元の狭帯域光については透過するように具現化することもできる。
【００１９】
さらに、光導波路の遠位端の出力のところで部分的に透過的なミラーコーティングを配置することが可能であり、このミラーコーティングは、元の狭帯域光の光毒性を有する波長成分に対し高い反射率を有し、非光毒性成分および変換された光については透過的である。この方法により、例えば二次光源が体内照明装置内で使用される場合に、光毒性成分を組織から遠ざけることができる。それと同時に、光の反射された部分は、再びコンバータ燐光体に送られ、これにより変換効率を高める。特に上述のミラーコーティングとの相互作用において、光導波路の近位端の方向への光の伝搬を阻止することで、ほぼ１００％の変換率を達成できる。
【００２０】
これは、いわゆるモノモードファイバが光導波路として使用される場合に特に有利である。モノモードファイバは、非常に細い光ファイバで、単一振動モードの電磁放射線の伝搬のみを許す。このタイプのモノモードファイバは、非常に小さな口径のファイバを使用して実現することができ、例えば、眼球の内側を照らす体内照明装置の場合、眼球内に非常に小さな開口部があるだけでよい。ファイバのこの小口径は８〜１０μｍの範囲であるため、白色ＬＥＤ光またはランプなどの熱放射源からの光を、例えば、モノモードファイバに結合することは困難である。これに対する理由は、白色ＬＥＤおよび同様にランプが放射する大きな立体角である。対照的に、特にレーザーは、さらには狭帯域ＬＥＤは、放射線が集中するのでより小さな立体角内に放射する。これは、特に一次光源としてのレーザーの場合であり、例えば、１つまたは複数のレンズを使用して、レーザー光を光ファイバ内に、特にモノモードファイバ内に結合することもできる。次いで、狭帯域光は、燐光体領域により白色または広帯域光に変換できる。したがって、モノモードファイバの出口端において、白色または広帯域光を、白色ＬＥＤやアルゴンやキセノンランプを使用したのでは実現できない強度で放射することができる。
【００２１】
本発明による二次光源は、例えば内視鏡検査の分野において、体内照明装置または他の医療用照明装置内の光源として有利に使用することができる。特に、本発明による二次光源は、さらに、ＯＣＴで使用するのにも適している。ＯＣＴの基本構成は、例えば、ドイツ特許第１９９２９４０６号で説明されている。
【００２２】
本発明の他の特徴、特性、および利点は、添付図面を参照しつつ、例示的な実施形態の以下の説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明による二次光源を備える医療用照明装置の例示的な実施形態として体内照明装置１を大幅に簡略した図で示している。体内照明装置１は、ハンドル３およびグラスファイバ棒５を備える。グラスファイバ棒５は、ハンドル３の内側に配列されている一次光源１１からの光が結合される近位端７、および結合された光が誘導される先であり、前記光が現れる、遠位端９を有する光ファイバとして使用される。
【００２４】
本例示的実施形態では、グラスファイバ棒は、モノモードファイバとして具現化される。したがって、グラスファイバ棒の直径は、非常に小さく（８〜１０μｍ）、小さな開口部に通して体内に挿入することができ、これにより外傷を最小限に抑えられる。
【００２５】
図には明示的に示されていないが、グラスファイバ棒５は、シースにより囲まれており、これも同様に細いものとしてよい。後者は、さらに、保護スリーブにより囲まれ、特に、殺菌可能なものであるとしてもよい。
【００２６】
図１に例示されているように、グラスファイバ棒５は、ハンドル３に固定されるよう接続されうる。しかし、代替えとして、近位端７で、グラスファイバ棒をハンドル３に接続するためハンドル３のところで対応する光学的プラグ接続部と相互作用しうる光学的プラグ接続部を備えることができる。このようなプラグ接続部により、グラスファイバ棒５を単純な方法で交換することができるようになる。
【００２７】
それに加えて、一次光源１１に電圧を適宜供給するための電子ユニット１７がハンドル３内に存在する。さらに、電源、例えば、充電式電池も、ハンドル３に組み込むことができる。代替えとして、ハンドル３を、送電線（図に示されていない）により、外部電源、例えば、公共の電力供給システムに接続することが可能である。
【００２８】
一次光源は、本例示的実施形態ではレーザーダイオード１１である。レーザーダイオード１１により放射される光は、図１においてレンズ１３により示される、結合装置によりグラスファイバ棒５の近位端７に結合される。これはレンズ１３により示されているが、結合装置は、さらに、レンズに加えて、またはレンズの代わりに、鏡と他の光学素子を備えることもできる。青色レーザー光を放射するレーザーダイオード１１は、図に示されている体内照明装置１において使用される。青色レーザー光は、結合装置１３を使って、グラスファイバ棒５の近位端７に結合され、そこから遠位端９に誘導される。
【００２９】
図２は、グラスファイバ棒５の遠位端９の詳細を示す図である。グラスファイバ材料がＹＡＧ：Ｃｅでドープされている燐光体領域１９は、遠位端９に置かれる。ＹＡＧ：Ｃｅは、遠位端９に達する青色レーザー光の一部を黄色光に変換するコンバータ燐光体を形成する。この場合、燐光体領域１９内のＹＡＧ：Ｃｅの濃度は、黄色光に変換される青色光の割合が、正確に遠位端９から現れる時の青色光および黄色光の混合が実質的に白色に見えるような大きさを持つように選択される。グラスファイバ棒の遠位端の燐光体領域１９の軸方向の広がりが大きいほど、ＹＡＧ：Ｃｅの濃度は低い必要がある。
【００３０】
ＹＡＧ：Ｃｅの代替えとして、燐光体領域１９は、コンバータ燐光体としてＴｈＡＧ：Ｃｅを含むことができる。二次光源が特に広帯域の放射をもたらすことが意図されている場合、コンバータ燐光体は、物質ＹＡＧ：Ｃｅ、ＴｈＡＧ：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｃａ８ＥｕＭｎＭｇ（ＳｉＯ４）４Ｃ１２、ＣａＳ：Ｅｕ、またはＳｒＳ：Ｅｕのうちの少なくとも２つの混合物を含むことができる。
【００３１】
ドーピングは、例えば、対応する物質を燐光体領域１９の表面に塗布し、その後前記表面を熱処理して、その際にその物質をグラスファイバ材料内に拡散させることにより行うことができる。ドーパントも、注入により導入することができる。この場合、注入は、適宜、注入されるドーパントの拡散が生じるその後の熱処理により支援されうる。
【００３２】
燐光体領域の代替え構成が、図３に例示されている。この変更形態では、グラスファイバ棒５の遠位端９において図２とは異なり、燐光体領域１９’は、ある体積を囲む形では具現化されず、むしろ面状に具現化される。面状燐光体領域１９’は、グラスファイバ棒５の出口端２１に塗布されたコーティングにより形成される。コーティングは、すべての好適なコーティング方法、例えば、化学的気相成長（ＣＶＤ）または物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いて塗布することができる。コーティングは、本例示的実施形態ではＹＡＧ：Ｃｅを含む。しかし、原理上、これは、図２からのある体積を囲む燐光体領域１９に関して説明されているのと同じ物質を含むことができる。
【００３３】
面状燐光体領域１９’は、本例示的形態においてコーティングの形で実現されるが、これは、原理上、浅いドーピング、つまり、表面付近のドーピングにより生成することもできる。
【００３４】
遠位端が図２に例示されている二次光源の他の形態は、図４に示されている。図２のように、図４は、そこ存在するある体積を囲む燐光体領域１９を含むグラスファイバ棒５の遠位端９を示している。図２に例示されている変更形態とは対照的に、図４に例示されている変更形態では、２色性ミラーコーティング２３は、グラスファイバ棒５の近位端７の方向で燐光体領域１９に隣接する。前記ミラーコーティングは、近位端から来る青色光を邪魔せずに通過させることができるように構成される。対照的に、燐光体領域１９内に発生する黄色光は、反射される。したがって、グラスファイバ棒５の近位端の方向に燐光体領域から伝搬する黄色光は、２色性ミラーコーティングによりグラスファイバ棒５の遠位端９の方向に反射される。この方法で達成されるのは、放射の後、近位端７の方向に伝搬する黄色光も照明に寄与することであり、その結果、グラスファイバ棒５の遠位端９のところの白色光の発生量は、最適化され、二次光源は、最適な強度を有する。
【００３５】
２色性ミラーコーティングも、ドープされた燐光体領域１９の場合の代わりに、コーティングされた燐光体領域１９’の場合に使用することができることは言うまでもない。さらに、グラスファイバ棒の代わりに、柔軟な光ファイバが光導波路として存在していることもある。
【００３６】
図５は、図４に例示されているグラスファイバ棒５の遠位端９の変形例を示す。この変形例では、グラスファイバ棒５の出口端２１のところに第２の２色性ミラーコーティング２５が存在する。この第２の２色性ミラーコーティング２５は、レーザーダイオードから来る非変換青色光をグラスファイバ棒５の近位端７の方向に反射して返す。青色光のスペクトル域全体が、近位端７に反射される必要はない。むしろ、前記青色光の少なくとも光毒性波長成分が反射されれば十分である。さらに、近位端７の方向のある距離のところにある出口端２１の上流に置かれている２色性ミラーコーティング２３は、この変形例では、燐光体領域１９内に生じた黄色光だけでなく、出口端２１から伝搬する青色光もグラスファイバ棒５の近位端７の方向に反射するように構成されうる。次いで、前記青色光は、コンバータ燐光体により完全に変換されるまで、反射されて鏡２３、２５の間を行き来する。この場合、体内照明装置の二次光源は、白色光の代わりに広域スペクトル分布を有する黄色光を放射する。
【００３７】
図１を参照しつつ説明されている体内照明装置の変形例が、図６に例示されている。繰り返しを避けるために、図１の要素に対応する要素は、図１と同じ参照番号で示されており、再度説明することはしない。
【００３８】
図１に例示されているような体内照明装置の変更形態とは対照的に、図６に示されている変更形態のグラスファイバ棒５は、グラスファイバ棒５が貫通する単純なグリップピース３３により囲まれているだけである。レーザーダイオード３１、結合装置１３、および電子ユニット１７は、独立の供給ユニット３５内に配列される。後者は、光学的プラグコネクタ３７用のリセプタクルを装備し、その中に、光ファイバ３９の近位端の対応する光学的プラグコネクタを差し込むことができる。前記光ファイバ３９の遠位端は、ハンドル３３上の光学的プラグコネクタ４１に差し込むことができる。光学的プラグコネクタ４１は、光ファイバ３９から現れる光を、グリップピース３３に伸びるグラスファイバ棒５内に伝達するように設計されている。
【００３９】
本例示的実施形態で使用される光源は、波長が４２０μｍ未満の青色または紫色光を放射する固体レーザー３１である。図６による構成では、グリップピース３３およびグリップピース３３を使って取り扱われる体内照明装置の要素を特に軽量にすることができる。さらに、ハンドル内に組み込むにはかさばりすぎるか、または重すぎる電子ユニット、結合装置、またはレーザーを使用することも可能である。最後に、この構成では、複数の光ファイバ３９を共通供給ユニット３５に結合することも可能になり、複数のグラスファイバ棒５に、同じ供給ユニット３５により高出力レーザーからレーザー光線を供給することができる。
【００４０】
グラスファイバ棒５の遠位端は、図１から５を参照しつつ説明されている体内照明装置の遠位端に対応する。しかし、代替えとして、燐光体領域を供給ユニット３５とハンドルとの間の光ファイバ３９にシフトすることも可能である。この場合、グラスファイバ棒５の出口端よりはむしろ光ファイバ３９の出口端が、本発明による二次光源を形成する。
【００４１】
グラスファイバ棒５と光ファイバ３９は、両方とも、特に、モノモードファイバとして具現化されうる。
【００４２】
本発明による二次光源を備えるＯＣＴ装置は、図７および８を参照しつつ以下で説明される。
【００４３】
ＯＣＴ装置は、時間的インコヒーレント光を放射する本発明による二次光源１０１、光を基準ビームおよび測定ビームに分割するスプリッタ１０３、スプリッタ１０３により基準ビームが結合され、前記基準ビーム規定距離をカバーする基準分岐１０５、スプリッタ１０３により測定ビームが結合され、サンプル１１３に測定ビームを供給する際に使用される測定分岐１０７、さらにサンプル１１３から反射された測定ビームが基準分岐１０５からの基準光と重ね合わされ、重ね合わされた光が検出される検出装置１０９を備える。
【００４４】
二次光源１０１は、本質的時間的インコヒーレント放射を放射する広帯域光源である。これは、図８に詳しく示されており、図６からの供給ユニット３５に対応する供給ユニット２３５を備えており、したがって、再度詳しく説明することはしない。光ファイバ２４３は、供給ユニット２３５の光学的プラグコネクタ２３７に接続され、前記光ファイバの遠位端２４５は図２を参照しつつ説明されているように燐光体領域２４７を備える。さらに、光ファイバ２４３の遠位端２４５は、混合装置１０３内に差し込むことができる光学的プラグコネクタ２４８を有する。
【００４５】
光ファイバ２４３の遠位端２４５は、さらに、図４または図５を参照しつつ説明されている２色性ミラーコーティングを施すこともできることは言うまでもない。同様に、ドーピングに代わり、コーティングを使って、遠位端２４５のところに燐光体領域２４７を形成することも可能である。コーティングされた燐光体領域は、さらに、光ファイバ２４３の近位端の方向に隣接する２色性ミラーコーティングを施すことができる。
【００４６】
二次光源１０１からの光のスペクトル分布、つまり、光ファイバ２４３の遠位端２４５から現れる光は、ＹＡＧ：Ｃｅをコンバータ燐光体として使用する場合については、図９に示されている。この分布は、中心波長が約４６０μｍである青色スペクトル域に比較的狭い線を有し、中心波長が約５５０μｍで、幅が約１００μｍである広い分布を有する。この場合、図９のスペクトルの青色スペクトル線は、レーザーダイオード２３１からの変換されていない青色光を表す。この青色スペクトル線は、厳密には線ではないが、図９に示されているように広がっていることに留意されたい。図９に示されている青色線のスペクトル配置は、ピークの最大値により与えられる。二次光源１０１により放射される白色光は、したがって、ＯＣＴ装置で使用するのに十分な広帯域性を有する。光源１０１の可干渉距離は、ＯＣＴの深さ分解能を決定する。レーザー光の可干渉距離は、レーザーのパルス動作により狭めることができる。このスペクトル分布は、本発明による二次光源を備える体内照明装置に対する図１から５を参照しつつ説明される例示的な実施形態にも存在する。しかし、図５を参照しつつ説明されている変形例には、青色線は存在しない。
【００４７】
基準分岐１０５において、基準光ビームは、基準光導波路１０６に結合され、光学ユニット１１８を介して鏡１１９に送られる。鏡１１９は、光学ユニット１１８による反射の後再び基準光導波路１０６内に結合される、基準ビームを反射する。混合装置１２１は、反射された基準光をスプリッタ１０３から来る基準ビームと５０：５０の比で混合し、この方法で条件付けされた光を、検出装置１０９に至り、基準光ビームを基準分岐１０５のビーム出力１２５に誘導する、他の基準光導波路１２３に結合する。基準光導波路および他のすべての光導波路は、好ましくはモノモードファイバである。
【００４８】
測定光は、測定分岐１０７内に配列されている測定光導波路１０８を介してスキャニング装置１３２に送られ、それにより、測定光ビームをサンプル領域に集束させる光学ユニット１２８上に測定光が当てられる。スキャニング装置１３２は、測定ビームのＸ偏向をもたらすためのある軸を中心に枢動できる第１の検流計鏡１３３とさらに測定ビームのＹ偏向をもたらすためのある軸を中心に枢動できる第２の検流計鏡１３５を備える。それぞれの検流計鏡１３３、１３５が枢動できる軸は、好ましくは、互いに垂直であるが、さらに、互いに平行でない限り、互いに関して所望の角度をとりうる。スキャニングコントローラ（図に示されていない）を使い、特定のサンプル領域がステップバイステップでスキャンされるような方法で、検流計鏡１３３、１３５が制御される。それぞれのスキャニング工程において、サンプル１１３により反射された光は、この場合には、顕微鏡光学ユニット１２８によりピックアップされ、スキャニング装置１３２を介して再び測定光導波路１０８に送られる。代替えで説明されているスキャニング装置以外のスキャニング装置を使用することができる。
【００４９】
測定光導波路１０８を介して測定光が伝導される、混合装置１２７は、サンプルにより反射された測定光を５０：５０の比で混合する。このようにして調整された測定光は、混合装置１２７により、他の測定光導波路１２９、同様に好ましくはモノモードファイバに結合され、これにより、測定光は、測定分岐１０７のビーム出力１３１に伝導される。
【００５０】
基準光および測定光は、それぞれ基準分岐１０５および測定分岐１０７のビーム出力１２５、１３１から、検出装置１０９のＣＣＤライン１４１上に光円錐１３７、１３９の形で当てられるが、ただし、ＣＣＤラインは検出装置１０９のセンサ領域を表す。２つのビーム出力１２５、１３１は、互いから一定距離のところに配列され、これにより、２つの光円錐は、部分的に重なり合い、同時に、ＣＣＤライン１４１の少なくとも１つの部分領域１４３を照らす。干渉現象は、ＣＣＤライン１４１の一点に到達する測定光が、ＣＣＤライン１４１の同じ点に到達する基準光と同じ距離を覆っている場合にのみ生じる。ビーム出力１２５からＣＣＤライン上のそれぞれの点までの基準光が覆わなければならない既知の経路長から、サンプル１１３内の深さをＣＣＤライン１４１上のそれぞれの点に割り当てることができる。前記深さで反射された測定光のみが、ＣＣＤライン１４１の割り当てられた点で基準光と干渉する。読み取りユニット（図に示されていない）は、ＣＣＤラインを読み取り、読み取ったデータを評価ユニット（同様に、図に示されていない）に送り、そこで、ピクセルに衝突する測定光の放射元のサンプル深度にピクセルを割り当てる動作を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による二次光源を有する体内照明装置を示す図である。
【図２】図１からの詳細を示す図である。
【図３】二次光源の代替え構成を詳細に示す図である。
【図４】二次光源の他の形態を詳細に示す図である。
【図５】図４に例示されている他の変更形態を詳細に示す図である。
【図６】本発明による二次光源を有する代替え体内照明装置を示す図である。
【図７】本発明による二次光源を有するＯＣＴを示す図である。
【図８】図６からのＯＣＴの二次光源を示す図である。
【図９】二次光源により放射される光のスペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  体内照明装置
３  ハンドル
５  グラスファイバ棒
７  近位端
９  遠位端
１１  一次光源
１３  レンズ、結合装置
１７  電子ユニット
１９  燐光体領域
１９’  燐光体領域
２１  出口端
２３  ２色性ミラーコーティング
２５  第２の２色性ミラーコーティング
３１  レーザーダイオード、固体レーザー
３３  グリップピース
３５  独立の供給ユニット
３７  光学的プラグコネクタ
３９  光ファイバ
４１  光学的プラグコネクタ
１０１  二次光源
１０３  スプリッタ
１０５  基準分岐
１０６  基準光導波路
１０７  測定分岐
１０８  測定光導波路
１０９  検出装置
１１３  サンプル
１１８  光学ユニット
１１９  鏡
１２１  混合装置
１２３  基準光導波路
１２５  ビーム出力
１２７  混合装置
１２８  光学ユニット
１２９  測定光導波路
１３１  ビーム出力
１３２  スキャニング装置
１３３  第１の検流計鏡
１３５  第２の検流計鏡
１３７  光円錐
１３９  光円錐
１４１  ＣＣＤライン
１４３  部分領域
２３１  レーザーダイオード
２３５  供給ユニット
２３７  光学的プラグコネクタ
２４３  光ファイバ
２４５  光ファイバの遠位端
２４７  燐光体領域
２４８  光学的プラグコネクタ
【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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【外国語明細書】
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2009106729000002.pdf
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