專利名稱：光耦合裝置及光斷層攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光耦合裝置及光斷層攝影裝置。
背景技術(shù)：
利用低相干干涉、非侵襲性拍攝人體組織斷層圖像的方法已為周知(例如請參照專利文獻(xiàn)1)。在該斷層攝影中，從光源射出的低相干光被分為照射光和參照光。照射光經(jīng)導(dǎo)光路照射到人體組織上。而參照光入射到光路長調(diào)整部的移動面鏡上。在人體各組織反射的照射光(散射光)和在移動面鏡反射的參照光合成，此時，持有與參照光光路長相等光路長的參照光產(chǎn)生干涉。因此，通過解析干涉光的強(qiáng)度，能夠得到與參照光的光路長具有相等光路長的散射光所對應(yīng)的組織的斷面圖像。應(yīng)用該光斷層攝影原理，能夠廣范圍得到組織的斷層圖像。例如，將先端設(shè)有直角棱鏡的光纖插入血管內(nèi)，使該光纖以長軸為中心旋轉(zhuǎn)，這樣，通過在周向掃描照射光并相應(yīng)攝影位置改變參照光的光路長，能夠得到血管的斷層圖像。如上所述，在周向掃描照射光的光斷層攝影中，向?qū)膮⒄展夥蛛x的照射光的導(dǎo)光管由例如下述構(gòu)成向?qū)П环蛛x的照射光的光纖(非旋轉(zhuǎn)光纖)；從上述光纖接受照射光導(dǎo)向直角棱鏡，同時以長軸為中心旋轉(zhuǎn)的第二光纖(旋轉(zhuǎn)掃描光纖)。此時，必須在第二光纖相對第一光纖旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使兩者光耦合。專利文獻(xiàn)2公開了一種能夠滿足上述要求的光耦合裝置。專利文獻(xiàn)2的光耦合裝置中采用下述結(jié)構(gòu)在第一光纖端部和第二光纖端部之間配置多個光學(xué)透鏡，用透鏡聚光從一方光纖端部射出的光，再入射到另一方光纖端部。但是該光合成裝置中，必須在狹窄的空間高精度組裝很小的透鏡。在例如專利文獻(xiàn)3中，公開了一種解消專利文獻(xiàn)2中公開的透鏡式耦合裝置缺點(diǎn)的別的光耦合裝置。專利文獻(xiàn)3等中公開的光耦合裝置中，將第一和第二光纖的端部密封在筒狀的狹窄空間中，由此不使用透鏡地進(jìn)行光學(xué)耦合。另外，在端部間的間隙中配置折射率協(xié)調(diào)液，由此降低在光纖端面反射的菲涅爾反射。但是，旋轉(zhuǎn)的光纖由于旋轉(zhuǎn)而在長軸方向振動，二個光纖相對的端面間的距離由此發(fā)生變化。該距離變化傳遞到被充填在光纖之間的協(xié)調(diào)液，導(dǎo)致壓力變化及其引起的密度和折射率變化。該折射率變化引起噪聲和攝影圖像變形，成為問題。另外，協(xié)調(diào)液受負(fù)壓作用的話協(xié)調(diào)液中將產(chǎn)生或流入氣泡，該氣泡遮擋光路導(dǎo)致光傳播效率明顯減低。具體說明如下單一模式光纖的情況時金屬包層外徑約為125 μ m。 因此，二個光纖的間隔在長軸方向只變化1mm，協(xié)調(diào)液的壓力就有相當(dāng)大的變化，很容易產(chǎn)生氣泡。產(chǎn)生氣泡的話就不能形成攝影圖像，成為問題。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特表平06-511312號公報專利文獻(xiàn)2 美國專利第6687010號說明書
專利文獻(xiàn)3 美國專利第5949929號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的問題本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供一種光耦合裝置以及光斷層攝影裝置，其中不產(chǎn)生噪聲，能夠得到?jīng)]有變形等的良好攝影圖像。用來解決問題的手段第一項記載的光耦合裝置，是在插管內(nèi)腔從所述插管的兩端插入光纖，將所述光纖中的一光纖，保持在相對所述插管不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時，保持另一光纖能夠相對所述插管旋轉(zhuǎn)，在所述腔內(nèi)，使一光纖的一端部與另一光纖的一端部離間，在其間形成間隙，使一光纖與另一光纖經(jīng)由所述間隙光耦合，光耦合裝置的特征在于，具有連通所述插管外部空間與所述間隙的連通部，在所述外部空間、所述間隙以及所述連通部中，收容由光能夠透過的材料構(gòu)成的液體或流體。第二項記載的光耦合裝置是第一項中記載的發(fā)明，其特征在于，所述連通部被形成在所述插管或所述一光纖或所述另一光纖的至少一方上。第三項記載的光耦合裝置是第一項或第二項中記載的發(fā)明，其特征在于，具有被固定在非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的固定子和被支撐在能夠以所述插管的中心軸為中心相對所述固定子旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)子，所述外部空間由所述固定子和所述旋轉(zhuǎn)子形成，所述一光纖或所述另一光纖的任何一個的一端部被固定于所述旋轉(zhuǎn)子。第四項記載的光耦合裝置是第三項中記載的發(fā)明，其特征在于，所述插管被固定于所述旋轉(zhuǎn)子。第五項記載的光耦合裝置是第三項中記載的發(fā)明，其特征在于，所述插管被固定于所述固定子。第六項記載的光耦合裝置是第一項中記載的發(fā)明，其特征在于，所述連通部被形成為筒狀部件，其被配置在所述一光纖或所述另一光纖的至少一個與所述插管之間。第七項記載的光斷層攝影裝置，是將光源射出的光分割成照射光和參照光，由光纖導(dǎo)光所述照射光，通過在將所述光纖插入對象物的狀態(tài)下使所述光纖以其長軸為中心旋轉(zhuǎn)，邊沿所述對象物的橫斷面照射所述照射光邊檢測與所述參照光的干涉光，由此取得所述對象物的斷層圖像，光斷層攝影裝置的特征在于，插入所述對象物的光纖與第一至第六項的任何一項中記載的光耦合裝置光學(xué)連接，經(jīng)由所述光耦合裝置以及被插入所述對象物的光纖傳送所述照射光。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不產(chǎn)生噪聲、能夠得到?jīng)]有變形等的良好攝影圖像的光耦合裝置以及光斷層攝影裝置。


圖1 本實施方式光斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 本實施方式光斷層攝影裝置所備有的光耦合裝置的截面圖。圖3 毛細(xì)插管第1變形例的立體示意圖。
圖4 毛細(xì)插管第2變形例的立體示意圖。圖5 毛細(xì)插管第3變形例的立體示意圖。圖6 毛細(xì)插管第4變形例的立體示意圖。圖7 在固定的光纖上設(shè)連通部之第1例的立體示意圖。圖8 圖7所示的固定光纖的截面圖。圖9 設(shè)有連通部的固定光纖的第2例的截面圖。圖10 設(shè)有連通部的筒狀部件的第1例立體示意圖。圖11 圖10所示的筒狀部件的截面圖。圖12 光耦合裝置變形例的截面示意圖。
具體實施例方式以下參照附圖，說明本發(fā)明的光斷層攝影裝置以及光耦合裝置的實施方式。圖1是本實施方式光斷層攝影裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實施方式光斷層攝影裝置所備有的光耦合裝置的截面圖。圖1中，攝影時光源11射出低相干光12。低相干光12的波長為0. 7 2. 5 μ m。 作為生成低相干光12的光源，較適合使用超發(fā)光二極管(SLD)。從光源11射出的低相干光12入射到耦合器13。因此，光源11和耦合器13通過光纖或透鏡光學(xué)系或它們的組合，被光學(xué)性耦合。耦合器13將入射的低相干光12分割成照射光和參照光。被分割的一方照射光被導(dǎo)向照射部16的探測器17(參照圖2)。如圖2所示，探測器17內(nèi)藏光纖18。光纖18的基端(圖2中的左端)與光耦合裝置19聯(lián)結(jié)，能夠以長軸為中心旋轉(zhuǎn)。如后面所述，光耦合裝置19備有旋轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20 (不圖示)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動， 光纖18能夠以長軸為中心旋轉(zhuǎn)。光纖18的末端上設(shè)有光學(xué)部件(例如后述直角棱鏡)，其使穿過該光纖18從其基端送來的照射光的傳播方向向探測器17的徑向。因此，被供給到探測器17中的照射光穿過光纖18被送到探測器末端部，在此經(jīng)由直角棱鏡65向徑向外側(cè)射出，照射到攝影對象上。通過光纖18旋轉(zhuǎn)而照射光周向移動。攝影對象物是例如血管21。此時，光纖18的末端被插入血管21內(nèi)，通過末端的直角棱鏡65，從血管21內(nèi)側(cè)向外側(cè)向徑向外側(cè)射出照射光。光纖18并以長軸為中心旋轉(zhuǎn)，由此照射光掃描血管以其周邊組織。在血管內(nèi)壁及內(nèi)部組織散射的光(散射光)從光纖18 的直角棱鏡65被取入送到耦合器13。攝影對象物并不局限于血管。如圖1所示，由耦合器13分割成的另一方參照光被導(dǎo)向光路長調(diào)整部23。光路長調(diào)整部23通過透鏡光學(xué)系25將例如從耦合器13經(jīng)過導(dǎo)光路24 (例如光纖)送來的參照光變換為平行光。變換成的平行光在面鏡26反射，經(jīng)由光學(xué)系25和導(dǎo)光路M返回耦合器 13。面鏡沈由相對透鏡光學(xué)系25進(jìn)退的移動機(jī)構(gòu)27支撐，根據(jù)移動機(jī)構(gòu)27驅(qū)動而移動面鏡26，由此能夠變更參照光的光路長(光學(xué)距離)。返回耦合器13的散射光和參照光被合成，送往干涉光檢測部觀。也就是說，耦合器13在作為光分割手段的同時又是光合成手段。干涉光檢測部觀取得被合成的散射光和參照光的干涉強(qiáng)度信息，將該信息送往圖像處理部四。圖像處理部四在從干涉光檢測部觀取得干涉強(qiáng)度信息的同時，從控制部30取得控制信息?？刂撇?0同步控制面鏡沈移動和光纖18旋轉(zhuǎn)。具體如下，控制部30根據(jù)控制部30生成的光路長信息，驅(qū)動移動機(jī)構(gòu)27，使移動面鏡沈向光學(xué)系25前進(jìn)或后退，由此使參照光的光路長變化?？刂撇?0還驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20旋轉(zhuǎn)光纖18，由此使照射光沿血管橫斷面掃描。此時，控制部30取得從旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20輸出的光纖18的旋轉(zhuǎn)角度(旋轉(zhuǎn)角度信息)。然后控制部30將光纖18的旋轉(zhuǎn)角信息和參照光的光路長信息輸出到圖像處理部四。圖像處理部四根據(jù)輸入的旋轉(zhuǎn)角信息和與其同步的光路長信息處理干涉強(qiáng)度信息，編制血管的斷層圖像。編制成的斷層圖像被顯示在圖像顯示部31。在斷層圖像編制過程中，通過在面鏡沈位于某位置的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)光纖18，能夠得到離光纖旋轉(zhuǎn)中心所定距離處的組織的環(huán)狀斷面圖像。另外，通過使移動面鏡26從該狀態(tài)移動改變光路長，在該狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)光纖18，能夠得到相對所定距離在深度方向變化的位置上的組織的環(huán)狀斷面圖像。如上所述，通過移動移動面鏡沈改變參照光的光路長，通過根據(jù)光纖18的旋轉(zhuǎn)在周向移動照射光，能夠得到血管橫斷面整體的斷層圖像。另外，在移動面鏡26在所定位置的狀態(tài)下多次旋轉(zhuǎn)探測器17，以此取得多個同一環(huán)狀斷面的圖像，用該多個的平均能夠得到高質(zhì)量的斷層圖像。進(jìn)一步參照圖2，對照射部16的結(jié)構(gòu)作更詳細(xì)說明。如圖所示，照射部16除了探測器17、光耦合裝置19之外還備有導(dǎo)光管32，該導(dǎo)光管32將從耦合器13射出的照射光導(dǎo)向光耦合裝置19。導(dǎo)光管32有光纖33和覆蓋其外周的覆蓋34，管32的兩端分別連接在耦合器13和光耦合裝置19上。光耦合裝置19具有筐體35。如圖所示，本實施例的筐體35由箱型容器構(gòu)成?？痼w35內(nèi)部收容著旋轉(zhuǎn)接合器36。旋轉(zhuǎn)接合器36具有固定子(固定部)37和旋轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部)38。固定子37具有一體型的環(huán)狀筒部39和封閉該環(huán)狀筒部39基端(圖示左邊)的端壁40，在環(huán)狀筒部39的中心軸與基軸(旋轉(zhuǎn)軸)41 一致的狀態(tài)下被固定在筐體35上。旋轉(zhuǎn)子38由圓柱體42構(gòu)成，被支撐在圓柱體42的中心軸與基軸41 一致的狀態(tài)， 通過設(shè)在筐體35上的軸承43能夠以基軸41為中心旋轉(zhuǎn)。圓柱體42被驅(qū)動連結(jié)在筐體 35上設(shè)有的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20的馬達(dá)44上，根據(jù)馬達(dá)44的旋轉(zhuǎn)而以基軸41為中心旋轉(zhuǎn)。固定子37與旋轉(zhuǎn)子38是旋轉(zhuǎn)子38的基端(圖示左邊)嵌入固定環(huán)狀筒部39的末端(圖示右邊)上形成的內(nèi)高低部45中，之間通過適當(dāng)?shù)姆鈮|46貼緊。實施例中，封墊46被固定在固定子37上。優(yōu)選封墊46用油封形成，但封墊46并不局限于油封，也可以是金屬封等其他封墊。還優(yōu)選封墊46用具備像氟膠那樣的強(qiáng)度和彈性的材料形成。在圓柱體42旋轉(zhuǎn)子38的中心，沿基軸41形成了貫通孔47，毛細(xì)插管48被固定在其中。如圖所示，毛細(xì)插管48具有與貫通孔47的內(nèi)徑幾乎相同的外徑，圖示右邊的末端被插入并固定在貫通孔47的基端一側(cè)，圖示左邊的基端突出于為固定環(huán)狀筒部39內(nèi)部空間的室49。毛細(xì)插管48具有沿基軸41貫通該毛細(xì)插管48的小徑的腔(內(nèi)腔)50。腔50的內(nèi)徑略與本實施例使用的光纖的金屬包層外徑相等。毛細(xì)插管48還具有小徑連通部51，其與腔50和固定環(huán)狀筒部39的室49連通。實施例中連通部51用小徑孔形成。毛細(xì)插管48外徑2mm、長度20mm。腔50的大小由使用條件決定。具體說明則如后面將敘述的那樣，毛細(xì)插管48的腔50中，從其兩端分別被插入光纖，被插入的光纖用它們相對的端部進(jìn)行光學(xué)耦合。所以，腔50的內(nèi)徑與所使用的光纖的金屬包層外徑相同，或比它略微大一些。例如光纖的金屬包層徑(含公差的值)為125 1 μ m時，腔50內(nèi)徑為1 μ m。因此，金屬包層外徑的公差為零時，相對的二個光纖在腔50內(nèi)最大產(chǎn)生1 μ m的軸偏離。然而通常光纖的芯徑為10 μ m左右，因此軸偏離量只不過是芯徑的約10%。所以二個光纖能夠良好地耦合。優(yōu)選毛細(xì)插管48滿足以下各點(diǎn)在腔50中容易插入光纖；能夠精度良好地加工 (能夠確保腔所望的直度，腔與外周面之間能夠得到所望的同心度)；具有所望的韌性；耐沖擊性優(yōu)異；接近光纖的熱膨脹率(為了防止毛細(xì)插管與光纖的相對移動)。因此，優(yōu)選毛細(xì)插管48用陶瓷燒結(jié)體形成。另外，為了使光纖的插入阻力為最小，優(yōu)選用玻璃形成毛細(xì)插管。對該毛細(xì)插管48連接導(dǎo)光管32的光纖33。具體如下，基端導(dǎo)光管32的末端沿基軸41貫通筐體35的壁52，通過沒有圖示的固定手段(例如粘結(jié)劑)固定于壁52。在筐體 35內(nèi)側(cè)導(dǎo)光管32的覆蓋被除去，光纖33露出，該光纖33貫通固定子37的端壁40，進(jìn)一步經(jīng)過室49插入毛細(xì)插管48的腔50中，光纖33的末端位于連通部51的基端。毛細(xì)插管48的腔(內(nèi)腔)50中，從其末端被插入別的光纖53的基端。該光纖53 的基端位于連通部51的末端。因此，光纖33的末端與光纖53的基端隔著連通部51相對， 兩者之間形成間隙M。間隙M的旋轉(zhuǎn)軸方向長度被調(diào)整在例如約為0. Imm以內(nèi)，這樣，光纖33、53沿基軸41被配置在同軸上，光學(xué)性聯(lián)結(jié)。光纖53的末端通過插頭座56連接在貫通孔47末端開口部固定的接合件55上。光纖53通過毛細(xì)插管48末端部設(shè)有的粘結(jié)劑57 固定于毛細(xì)插管48中。同時毛細(xì)插管48由該粘結(jié)劑57固定在旋轉(zhuǎn)子38中。通過組合固定子37和旋轉(zhuǎn)子38而密封成的室49中被充填協(xié)調(diào)材料58。協(xié)調(diào)材料58優(yōu)選盡量能夠不衰減而能夠透過照射光及散射光的材料。協(xié)調(diào)材料58利用具有與光纖33、53芯相同或略相同折射率的液體或流體(凝膠材料)。由此減少在光纖33、53芯端的菲涅耳反射，抑制傳播光的衰減。協(xié)調(diào)材料58的充填可以從設(shè)在固定子37的環(huán)狀筒部 39或端壁40上的充填孔(沒有圖示)進(jìn)行。被充填到室49中的協(xié)調(diào)材料58從連通部51 進(jìn)入間隙M，介于相對的光纖33、53之間。這樣，透光性的協(xié)調(diào)材料58被收容在毛細(xì)插管48的外部空間的室49、間隙M、連通部51中。旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)子38的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20備有馬達(dá)44。如上所述，馬達(dá)44與控制部30電連接，根據(jù)控制部30輸出的旋轉(zhuǎn)控制信號旋轉(zhuǎn)。因此馬達(dá)44的旋轉(zhuǎn)軸59上固定著齒輪60。 齒輪60與由筐體35支撐的別的齒輪61齒合。齒輪61再與形成在旋轉(zhuǎn)子圓柱體42外周面的齒輪62齒合。于是旋轉(zhuǎn)子38由馬達(dá)44驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。對旋轉(zhuǎn)子38傳遞馬達(dá)44旋轉(zhuǎn)的手段并不局限于齒輪機(jī)構(gòu)，也可以組合傳動帶和滑輪。另外馬達(dá)44的種類沒有限定，但如上所述，為了使旋轉(zhuǎn)子38的旋轉(zhuǎn)和面鏡沈的移動同步，馬達(dá)44優(yōu)選使用步進(jìn)馬達(dá)。探測器17與上述構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)接合器36連接，且如上所述具有光纖18。光纖18的基端連接插頭座63。插頭座63能夠自在地與旋轉(zhuǎn)接合器36的接合件55接通斷開，在連接接合件陽的狀態(tài)下光纖18與光纖53光耦合。因此，插頭座56、63和接合件55優(yōu)選使用適合于光纖連接的FC插頭座、FC接合件，或SC插頭座和SC接合件。光纖18末端上固定著折射率分布(傾斜)型透鏡(以下稱為透鏡)64和直角棱鏡65，透鏡64對光纖18送來的照射光的折射率在外徑方向漸漸變化；直角棱鏡65使透鏡 64射出的照射光的傳播方向向探測器17徑向，直角棱鏡65的斜面上用金屬膜形成了使照射光反射的面鏡部，光纖18上還外裝了力矩傳遞用套筒66，用來將旋轉(zhuǎn)子38的旋轉(zhuǎn)傳遞到末端的透鏡64。套筒66具有必需的柔軟性，以保證光纖的動態(tài)自由。因此，優(yōu)選套筒66 由下述形成將細(xì)金屬絲卷成螺旋狀形成的插管狀力矩金屬絲、彈簧金屬絲。從筐體35突出的光纖18部分大都外裝護(hù)套67。護(hù)套67由具有透光性的柔韌材料(例如聚四氟乙烯)構(gòu)成，其末端越過直角棱鏡65伸出，末端開口用蓋帽68蓋住。另外，在套筒66與透鏡64連結(jié)的部分，或在套筒66露出的外周面與其對面的護(hù)套部分之間， 配置例如由環(huán)狀橡膠構(gòu)成的密封部件69，在上述蓋帽68和密封部件69之間形成的空間70 中，充填具有與直角棱鏡65的折射率相同或略相同或相接近之折射率的協(xié)調(diào)材料71。這樣，棱鏡65出射面及入射面上的菲涅耳反射減少，傳播光的衰減得到抑制。與光纖18的基端相比，護(hù)套67的基端位于末端，其上固定環(huán)狀的固定具72。上述構(gòu)成的探測器17如圖所示，插通于筐體3壁52上形成的貫通孔，將插頭座63 連接到接合件55，在貫通孔47周圍固定固定具72，連接到光耦合裝置19。為了使能夠容易進(jìn)行該操作，筐體35 —部分被形成是能夠開閉的門73，打開該門73進(jìn)行上述接連操作。 從接合件55拔下插頭座63并從筐體35拆下固定具72便能夠取下、交換探測器17。對上述構(gòu)成的照射部16的動作作說明。在上述斷層攝影時，馬達(dá)44根據(jù)控制部 30輸出的信號驅(qū)動，使旋轉(zhuǎn)子38旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)，固定在旋轉(zhuǎn)子38內(nèi)的光纖53、毛細(xì)插管48、與旋轉(zhuǎn)子38連接的探測器17內(nèi)的光纖18以基軸41為中心旋轉(zhuǎn)。在耦合器13分割的照射光經(jīng)過由導(dǎo)光管32覆蓋的光纖33、固定在旋轉(zhuǎn)子38內(nèi)的光纖53、收容在探測器 17內(nèi)的光纖17，被送到透鏡64且直角棱鏡65，由形成在該直角棱鏡65斜面上的金屬膜面鏡反射而向探測器17的徑外側(cè)方向射出，穿過協(xié)調(diào)材料71和透光性護(hù)套67投射到徑向外側(cè)。投射的照射光與光纖18的旋轉(zhuǎn)一起，在周向移動。例如上述血管斷層攝影的情況，投射的照射光在血管21內(nèi)壁及內(nèi)部組織散射。散射光的一部分經(jīng)由護(hù)套67、協(xié)調(diào)材料71，入射到直角棱鏡65的入射面上，之后經(jīng)由透鏡64、 旋轉(zhuǎn)的光纖18、53、固定的光纖33，返回耦合器13。旋轉(zhuǎn)子38旋轉(zhuǎn)時，由于旋轉(zhuǎn)時的振動等，固定光纖33和旋轉(zhuǎn)光纖53之間的距離發(fā)生變化。即使該距離變化量很小(例如1mm)，但是因為腔50的內(nèi)徑極小(125 U6ym)， 所以，在只在間隙M中收容協(xié)調(diào)材料時，間隙M內(nèi)的壓力變化極大，但如上所述，本實施方式中，間隙M通過連通部51與外部室49連通，所以，相應(yīng)間隙M的壓力變化，室49內(nèi)的協(xié)調(diào)材料58出入間隙M，維持間隙M內(nèi)的壓力略為一定。也就是說，通過在毛細(xì)插管48外部空間的室49、間隙W、連通部51中收容透光性協(xié)調(diào)材料58，即使面對的光纖33和光纖53的間隔因旋轉(zhuǎn)而變動，間隙M內(nèi)協(xié)調(diào)液中也不會發(fā)生大的壓力變化。由此，能夠解消在間隙M中充填的協(xié)調(diào)材料58上作用負(fù)壓而密度及折射率變化和出現(xiàn)氣泡等問題，能夠提供一種沒有噪聲、能夠得到?jīng)]有變形等的良好攝影圖像的光耦合裝置以及光斷層攝影裝置。上述本發(fā)明的光斷層攝影裝置以及光耦合裝置，并不局限于上述實施方式，可以有各種變更。例如，上述實施方式中連通部51是由從腔50向徑向外側(cè)一方向伸出的孔形成的，但也可以如圖3所示，由從腔50向徑向外側(cè)二方向以上(例如反向)伸出的多個孔73形成。另外，連通部51不必一定是孔，如圖4所示，也可以是橫斷腔50的槽74。并且，連通部51不必一定是在徑向伸出的孔和槽，如圖5所示，也可以是沿腔50 內(nèi)面形成的直線或螺旋狀的連通槽75。為了免除在毛細(xì)插管48上加工孔和槽的作業(yè)，也可以用類似作為醫(yī)療器械的支架(stent)的網(wǎng)眼筒體76形成毛細(xì)插管48。此時，固定光纖33和旋轉(zhuǎn)光纖53之間的間隙 54中，協(xié)調(diào)材料通過網(wǎng)眼開口 77自由出入，防止協(xié)調(diào)材料的性質(zhì)變化和產(chǎn)生氣泡。也可以如圖7、8、9所示，在位于收容協(xié)調(diào)材料58的室49中的光纖33的金屬包層外周面上，形成長軸方向的槽78或缺口 79，通過該槽78或缺口 79連通室49和間隙54，以此代替上述方法。也可以如圖10、11所示，至少在位于室49中的光纖33外周和毛細(xì)插管48之間外裝筒狀部件80，在該筒狀部件80上形成長軸方向的槽81或缺口(沒有圖示)，通過該槽81 或缺口連通室49和間隙54，以此代替上述在光纖上形成槽或缺口，該方式中，筒狀部件80 可以固定于光纖33，也可以相對光纖33旋轉(zhuǎn)自在。另外，上述實施方式中毛細(xì)插管是固定在旋轉(zhuǎn)子38中的，但也可以如圖12所示， 將毛細(xì)插管48固定于筐體(固定部)。此時如圖所示，在基端光纖33和末端光纖18中間的光纖53被固定于旋轉(zhuǎn)子38，且基端插入腔50的末端。然而光纖33、53之間形成的間隙 54通過連通部51與室49連通，相應(yīng)間隙M的壓力變動協(xié)調(diào)材料58出入間隙M，其中的壓力被維持在一定。以上分別說明了多個變形例，但也可以任意組合上述多個變形例，然而隨之構(gòu)成的變形例也屬于本發(fā)明。另外，上述實施方式中涉及的光斷層攝影裝置，是所謂時域方式的裝置，也可以在其它形式(帶域方式、掃域方式、傅氏域方式)的光斷層攝影裝置中，應(yīng)用上述各種方式。符號說明10光斷層攝影裝置11 光源13耦合器(光分割手段、光合成手段)16照射部17探測器18,33,53 光纖19光耦合裝置21管(攝影對象物)23光路長調(diào)整部24 導(dǎo)光路25透鏡光學(xué)系26 面鏡28干涉光檢測部29 圖像處理部
30控制部
31圖像顯示部
32導(dǎo)光管
34覆蓋
35筐體
36旋轉(zhuǎn)接合器
37固定子
38旋轉(zhuǎn)子
39環(huán)狀筒部
41基軸
42圓柱體
44馬達(dá)
45高低部
46封墊
47貫通孔
48毛細(xì)插管
49室
50腔(內(nèi)腔)
51連通部
52壁
54間隙
55接合件
56插頭座
57粘結(jié)劑
58、71協(xié)調(diào)材料
59馬達(dá)旋轉(zhuǎn)軸
63插頭座
64折射率分布(傾斜)型透鏡
65直角棱鏡
66套管
67護(hù)套
68蓋帽
69密封部件
70空間
72固定具
73孔
74、78,81 槽
75連通槽
76網(wǎng)眼筒體
77 網(wǎng)眼開口79 缺口80筒狀部件
權(quán)利要求
1.一種光耦合裝置，是在插管內(nèi)腔從所述插管的兩端插入光纖，將所述光纖中的一光纖，保持在相對所述插管不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時，保持另一光纖能夠相對所述插管旋轉(zhuǎn)，在所述腔內(nèi)，使一光纖的一端部與另一光纖的一端部離間，在其間形成間隙，使一光纖與另一光纖經(jīng)由所述間隙光耦合，光耦合裝置的特征在于，具有連通所述插管外部空間與所述間隙的連通部，在所述外部空間、所述間隙以及所述連通部中，收容由光能夠透過的材料構(gòu)成的液體或流體。
2.如權(quán)利要求1中記載的光耦合裝置，其特征在于，所述連通部被形成在所述插管或所述一光纖或所述另一光纖的至少一方上。
3.如權(quán)利要求1或2中記載的光耦合裝置，其特征在于，具有被固定在非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的固定子和被支撐在能夠以所述插管的中心軸為中心相對所述固定子旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)子，所述外部空間由所述固定子和所述旋轉(zhuǎn)子形成，所述一光纖或所述另一光纖的任何一個的一端部被固定于所述旋轉(zhuǎn)子。
4.如權(quán)利要求3中記載的光耦合裝置，其特征在于，所述插管被固定于所述旋轉(zhuǎn)子。
5.如權(quán)利要求3中記載的光耦合裝置，其特征在于，所述插管被固定于所述固定子。
6.如權(quán)利要求1中記載的光耦合裝置，其特征在于，所述連通部被形成為筒狀部件，其被配置在所述一光纖或所述另一光纖的至少一個與所述插管之間。
7.一種光斷層攝影裝置，是將光源射出的光分割成照射光和參照光，由光纖導(dǎo)光所述照射光，通過在將所述光纖插入對象物的狀態(tài)下使所述光纖以其長軸為中心旋轉(zhuǎn)，邊沿所述對象物的橫斷面照射所述照射光邊檢測與所述參照光的干涉光，由此取得所述對象物的斷層圖像，光斷層攝影裝置的特征在于，插入所述對象物的光纖與權(quán)利要求1至6的任何一項中記載的光耦合裝置光學(xué)連接，經(jīng)由所述光耦合裝置以及被插入所述對象物的光纖傳送所述照射光。
全文摘要
為了提供一種不產(chǎn)生噪聲、能夠得到?jīng)]有變形等的良好攝影圖像的光耦合裝置以及光斷層攝影裝置，構(gòu)成下述光耦合裝置在插管內(nèi)腔從兩端分別插入光纖，相對插管固定一光纖，保持另一光纖能夠相對所述插管旋轉(zhuǎn)，形成在腔內(nèi)使一光纖的端部與另一光纖的端部離間的間隙；連通插管外部空間與間隙的連通部；并且，在外部空間、間隙以及連通部中，收容由光能夠透過的材料構(gòu)成的液體或流體，這樣，即使相對的光纖間的間隔變動，協(xié)調(diào)液中也不產(chǎn)生大的壓力變動。
文檔編號G01N21/17GK102439501SQ20108002273
公開日2012年5月2日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者城野純一, 藤原勝巳, 長井史生 申請人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會社