JP2009133630A - 光コネクタおよびこれを用いる光断層画像化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定部と、これに支持され、その一方に傾斜端面を持つ第1光ファイバと、この傾斜端面と所定間隔離間して配置される第1コリメータレンズと、固定部に対して支持される取付部と、第1コリメータレンズに対向して配置され、傾斜端面を持つ第2光ファイバと、第1コリメータレンズと第2光ファイバとの間に、第2光ファイバの傾斜端面と所定間隔離間して配置される第2コリメータレンズとを有し、前記第1光ファイバおよび前記第1コリメータレンズと、前記第2光ファイバおよび前記第2コリメータレンズとは、光軸に垂直な平面を対称面として対称に配置される光コネクタにより、また、この光コネクタを用いる光断層画像化装置により、上記課題を解決する。
【選択図】図2
Description
このOCT計測法は、光干渉計測法の一種であり、光源から射出された光を測定光と参照光との2つに分け、測定光と参照光との光路長が光源のコヒーレンス長以内の範囲で一致したときにのみ光干渉が検出されることを利用した計測方法である。
また、上述したように光コネクタとしてAPC方式の光コネクタを用いる場合は、他の方式の光コネクタを用いた場合よりもリターンロスを少なくすることはできる。しかしながら、上述したように光断層化装置では、測定光に対する戻り光の量が少ないため、APC方式の光コネクタを用いた場合でもリターンロス等によりS/N比が低下する。
また、光プローブの交換、光源の交換等により、光ファイバを着脱する際に、光ファイバ同士が接触し、光ファイバの先端が損傷、破損する可能性もあるという問題もある。
本発明の第2の目的は、光を導波する光ファイバ間を着脱可能に接続し、着脱した際にも接続された両光ファイバの先端の損傷や破損などを防止することができるとともに、接続される両光ファイバの対向する両端面における端面反射による、S/N比の低下を防止することができる光コネクタを提供することにある。
本発明の第3の目的は、上記第1の目的を達成することができる光コネクタを用いることにより、効率よく分解能の高い、測定対象の光断層画像を取得することができる光断層画像化装置を提供することにある。
さらに、前記固定部は、外周面が先端に向かうに従って径が小さくなるテーパ形状である円筒形状の凸部を有し、前記取付部は、内周面が前記凸部の外周面と当接するテーパ形状である円筒形状の凹部を有し、前記取付部の前記凹部と前記固定部の前記凸部とが嵌合されることで、前記取付部が前記固定部に対して支持されていることが好ましい。
また、前記位置決め機構は、キーと前記固定部及び前記取付部の少なくとも一方に形成したキー溝とで構成されることが好ましい。
さらに、光ファイバ間を光ファイバ同士が非接触の状態で着脱可能に接続することができ、着脱した際にも接続された両光ファイバの先端の損傷や破損などを防止することができる。
また、本発明の第2の態様の光断層画像化装置によれば、上記効果を奏する第1の態様の光コネクタを用いることにより、効率よく分解能の高い、測定対象の光断層画像を取得することができる。
図1は、本発明の光コネクタを用いる本発明の光断層画像化装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
ここで、干渉計14(のサーキュレータ27b)と回転駆動部18とを接続する光ファイバFB2は、干渉計側の光ファイバFB2aと回転駆動部18側の光ファイバFB2bとで構成され、光ファイバFB2aと光ファイバFB2bとは、本発明の光コネクタ34を介して接続されている。
また、光源12と干渉計14(の分岐部25)とを接続する光ファイバFB3も同様に、光源12側の光ファイバFB3aと干渉計14側の光ファイバFB3bとで構成され、光ファイバFB3aと光ファイバFB3bとは、本発明の光コネクタ34を介して接続されている。
さらに、干渉計14内の、サーキュレータ27aと光路長調整部28とを接続する光ファイバFB5、合波部26と干渉光検出部20とを接続する光ファイバFB8、FB9も、それぞれ光ファイバFB5a、FB5B、FB8a、FB8b、FB9a、FB9bで構成され、それぞれの光ファイバは本発明の光コネクタ34を介して接続されている。
図2は、図1に示す本発明の光コネクタの概略断面図であり、図3は、図2に示す光コネクタのオスコネクタとメスコネクタの概略構成を拡大して示す拡大斜視図であり、図4は、図2に示す光コネクタと光ファイバおよびコリメータレンズの位置関係を説明するための説明図である。
図2に示す光コネクタ34は、オスコネクタ38、オスコネクタ38の一端面に固定的に取り付けられるホルダ40aおよび40bで構成される固定部35と、ホルダ40aを介して取り付けられる光ファイバFBaと、ホルダ40bを介して取り付けられるコリメータレンズ42と、オスコネクタ38に支持されるメスコネクタ46、メスコネクタ46の一端面の略中心に固定的に取り付けられるホルダ48aおよび48bで構成される取付部36と、ホルダ48a介して取り付けられる光ファイバFBbと、ホルダ48bを介して取り付けられるコリメータレンズ50と、オスコネクタ38とメスコネクタ48と固定する締結ネジ52とを有する。
このオスコネクタ38の凸部38aの外周面の一部には溝が形成されており、この溝には、後述するメスコネクタとの位置決め機構となるネジ38cが配置されている。
ここで、フェルール41は、芯部に光ファイバFBaが挿通され、光ファイバFB2を保持するとともに保護する機能を持ち、通常、ジルコニアフェルールやニッケル合金などの金属を用いたメタルフェルールなどを用いることができる。
なお、光ファイバFBaの光軸と、コリメータレンズ42の中心とは、光線を水平に射出させる位置にオフセットさせて取り付けられている。
コリメータレンズ42は、光ファイバFBaの先端から射出された光をコリメートしてコリメータレンズ50に入射させ、光コネクタ34の配置位置によっては、さらにコリメータレンズ50からのコリメートされた光を集光して光ファイバFB2にも入射させるためのものであり、光ファイバFB2の先端面とコリメータレンズ42とは、光ファイバFB2の傾斜端面の中心とコリメータレンズ42の中心との間の(光軸上の)距離がコリメータレンズ42の焦点距離に等しくなるように配置される。
フェルール49に保持された光ファイバFBbは、その先端面がホルダ48aのフランジ側端面から所定距離だけ離れて位置するようにホルダ48aに保持される。なお、ホルダ48aは、保持する固定側光ファイバFBbの中心光軸が円板部46cの中央開口46bの略中心位置に来るように、円板部46cの中央開口46bの周辺部に外側に向けて取り付けられる。
一方、ホルダ48bは、ホルダ40bと同様に、コリメータレンズ50を保持するためのフランジ付き円管状部材であり、そのフランジ部がホルダ48aのフランジ部に、光ファイバFBbの先端中心とコリメータレンズ50の中心とが光軸に沿って所定距離、具体的には、コリメータレンズ50の焦点距離だけ離間するように取り付けられる。
なお、光ファイバFBbの光軸と、コリメータレンズ50の中心とは、光線を水平に射出させる位置にオフセットさせて取り付けられている。
コリメータレンズ50は、コリメータレンズ42からのコリメートされた光を集光して光ファイバFBbに入射させ、光コネクタ34の配置位置によっては、さらに、光ファイバFBbの先端から射出された光をコリメートしてコリメータレンズ42に入射させるためのものであり、光ファイバFBbの先端面とコリメータレンズ50とは、光ファイバFBbの傾斜端面の中心とコリメータレンズ50の中心との間の(光軸上の)距離がコリメータレンズ50の焦点距離に等しくなるように配置される。
本実施形態の光コネクタ34は、締結ネジ52を回転させて、メスコネクタ46から締結ネジ52を取り外し、オスコネクタ36とメスコネクタ46とを分離することで、固定部35から取付部36を取り外すことができる。
また、コネクタ34の固定部35と取付部36とが分離できることで、装置を部品毎に交換することが可能となる。例えば、使用用途に応じて、必要な長さの光プローブを付け替えることが可能となり、また、光源や光路長調整部を交換することができる。
また、光ファイバFBaおよびFBbの先端には、コリメータレンズ42および50が取り付けられているため、光ファイバFB1およびFB2の先端を誤って損傷し、あるいは破損することを防止することができる。
なお、オスコネクタとメスコネクタとは、スナップフィット方式で取り付ける機構とすることが好ましい。スナップフィット方式で取り付けることで、取付、取り外しを簡単にすることができ、また、単に嵌合させるよりも位置ずれを発生しにくくすることができる。
また、オスコネクタとメスコネクタとの接触面をテーパ形状とすることで、オスコネクタとメスコネクタとの位置決めをより正確にすることができ、コリメータレンズ間の距離も一定にすることができる。
また、このように位置決めを正確にできることにより、オスコネクタとメスコネクタとに互換性を持たせた場合でも(つまり異なるメスコネクタと取り付ける場合でも)、オスコネクタとメスコネクタとを正確に位置決めできるため、光ファイバFBaと光ファイバFBbとを簡単に対称に配置することができる。
オスコネクタとメスコネクタの互いに接触する面にローレットを形成することで、嵌合時にオスコネクタとメスコネクタの接触面に一定の空間が形成されることを防止でき、コリメータレンズとコリメータレンズとの間にゴミが混入することを防止できる。
この場合、両伝送系における屈折率(n1=n2)、傾斜角度(θ1=θ2)、屈折角度(θ3=θ4)、焦点距離(f1=f2)は、等しくなる。
本発明の光コネクタは、基本的に以上のように構成される。
図1に示すように、光源ユニット12は、半導体光増幅器60と、光分岐器62と、コリメータレンズ64と、回折格子素子66と、光学系67と、回転多面鏡68とを有し、周波数を一定の周期で掃引させたレーザ光Laを射出する。
このように、半導体光増幅器60および光ファイバFB10で光路のループを形成することで、半導体光増幅器60および光ファイバFB10が光共振器となり、半導体光増幅器60に駆動電流が印加されることで、パルス状のレーザ光が生成される。
コリメータレンズ64は、光ファイバFB11の他端、つまり光ファイバFB10と接続していない端部に配置され、光ファイバFB11から射出された光を平行光にする。
回折格子素子66は、コリメータレンズ64で生成された平行光の光路上に所定角度傾斜して配置されている。回折格子素子66は、コリメータレンズ64から射出される平行光を分光する。
光学系67は、回折格子素子66で分光された光の光路上に配置されている。光学系67は、複数のレンズで構成されており、回折格子素子66で分光された光を屈折させ、屈折させた光を平行光にする。
回転多面鏡68は、光学系67で生成された平行光の光路上に配置され、平行光を反射する。回転多面鏡68は、図1中R1方向に等速で回転する回転体であり、回転軸に垂直な面が正八角形であり、平行光が照射される側面(八角形の各辺を構成する面)が照射された光を反射する反射面で構成されている。
回転多面鏡68は、回転することで、各反射面の角度を光学系67の光軸に対して変化させる。
ここで、上述したように、回転多面鏡68の反射面の角度が光学系67の光軸に対して変化するため、回転多面鏡68が光を反射する角度は時間により変化する。このため、回折格子素子66により分光された光のうち、特定の周波数域の光だけが再び光ファイバFB11に入射する。ここで、光ファイバFB11に入射する特定の周波数域の光は、光学系67の光軸と回転多面鏡68の反射面との角度により決まるため、光ファイバFB11に入射する光の周波数域は、光学系67の光軸と回転多面鏡68の反射面との角度により変化する。
ここで、回転多面鏡68が矢印R1方向に等速で回転しているため、再び光ファイバFB11に入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化する。これにより、光ファイバFB3に射出されるレーザ光Laの周波数も、時間の経過に伴った一定の周期で変化する。
光源ユニット12は、このような構成であり、波長掃引されたレーザ光Laを光ファイバFB3側に射出する。
分岐部25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FB3(FB3b)、光ファイバFB4、光ファイバFB4’とそれぞれ光学的に接続されている。
分岐部25は、光源ユニット12から光ファイバFB3(FB3aおよびFB3b)を介して入射した光Laを測定光L1と参照光L2とに分割し、測定光L1を光ファイバFB4’に入射させ、参照光L2を光ファイバFB4に入射させる。
合波部26は、光ファイバFB6から入射された参照光L2aと光ファイバFB7から入射された戻り光を合波して第1干渉光4Laおよび第2干渉光4Lbを生成し、第1干渉光4Laを光ファイバFB8に入射させ、第2干渉光4Lbを光ファイバFB9に入射させる。
サーキュレータ27bは、光ファイバFB4、光ファイバFB2(FB2a)、光ファイバFB7と接続されており、所定の光ファイバから導波された光を所定の光ファイバに伝送する。具体的には、サーキュレータ27bは、分岐部25から光ファイバFB4を介して導波される測定光L1を光ファイバFB2に伝送し回転駆動部18に導波し、また、回転駆動部18から光ファイバFB2を介して導波される戻り光L3を光ファイバ7に伝送し偏波コントローラ29bに導波する。
光路長調整部28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80と、第1光学レンズ80で平行光にされた光を集光する第2光学レンズ82と、第2光学レンズ82で集光された光を反射する反射ミラー84と、第2光学レンズ82および反射ミラー84を支持する基台86と、基台86を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー駆動機構88とを有し、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変化させることで参照光L2、L2aの光路長を調整する。
また、第2光学レンズ82は、第1光学レンズ80により平行光にされた参照光L2を反射ミラー84上に集光するとともに、反射ミラー84により反射された参照光L2aを平行光にする。このように、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82とにより共焦点光学系が形成されている。
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80により平行光になり、第2光学レンズ82により反射ミラー84上に集光される。その後、反射ミラー84により反射された参照光L2aは、第2光学レンズ82により平行光になり、第1光学レンズ80により光ファイバFB5のコアに集光される。
ミラー移動機構88で、基台86を矢印A方向に移動させることで、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変更することができ、参照光L2、L2aの光路長を調整することができる。
検出器30aは、光ファイバFB8(FB8a)に設けられ、光ファイバFB8を導波する第1干渉光L4aの光強度を検出する。
また、検出器30bは、光ファイバFB9(FB9a)に設けられ、光ファイバFB9を導波する第2干渉光L4bの光強度を検出する。
ここで、偏波コントローラ29a、29bとしては、たとえば特開2001−264246号公報等の公知の技術を用いることができる。
偏波コントローラ29a、29bにより、偏波方向を調整し、戻り光L3と参照光L2とが合波部26において合波されるときのそれぞれの偏波方向を一致させることにより、断層画像をより鮮明にすることができる。
ここで、偏波コントローラ29a、29bは、操作部により医師等が操作できるようにすることが好ましい。
具体的には、干渉光検出部20は、干渉光を光電変換して検出するフォトダイオード等の検出部と検出部で検出した値から差分を検出する差分アンプとからなっており、検出部で第1干渉光L4a、第2干渉光L4bを光電変換し、検出した値を差分アンプ73に入力し、差分アンプ73で差分を増幅することで干渉信号を生成する。
このように、第1干渉光L4aと第2干渉光L4bの2つの干渉光をバランス検波することにより、干渉信号を増幅して出力しながら干渉信号以外の同相光雑音が除去することができ、断層画像の画質の向上を図ることができる。
また、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、検出する第1干渉光L4a及び第2干渉光L4bの光強度のバランスを調整する。
このように、検出器30aおよび検出器30bの検出結果に基づいて、第1干渉光L4aと第2干渉光L4bとの光強度のバランスを調整、具体敵意は強度を50:50とすることで、ホワイトノイズ成分を少なくし、S/N比を高くすることができる。
図5に示すように、この光プローブ16は、プローブ外筒70と、キャップ72と、光ファイバFB1と、バネ74と、固定部材76と、光学レンズ78とを有する。
キャップ72は、プローブ外筒70の先端に設けられ、プローブ外筒70の先端を閉塞している。
ここで、光ファイバFB1と光ファイバFB2とは、回転駆動部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、プローブ外筒70に対して回転自在な状態で配置されている。
バネ74は、光ファイバFB1の外周に固定されている。また、光ファイバFB1およびバネ74は、回転駆動部18に接続されている。
光学レンズ78は、光ファイバFB1から射出した測定光L1を測定対象Sに対し照射し、測定対象Sからの戻り光L3を集光し光ファイバFB1に入射する。
固定部材76は、光ファイバFB1と光学レンズ78との接続部の外周に配置されており、光学レンズ78を光ファイバFB1の端部に固定する。ここで、固定部材76による光ファイバFB1と光学レンズ78の固定方法は、特に限定されず、接着剤により、固定部材76と光ファイバFB1および光学レンズ78を接着させて固定させても、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材76は、上述したフェルール41および49と同様に、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持や保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いても良い。
これにより、プローブ外筒70の円周方向の全周において、測定対象Sを反射した戻り光L3を取得することができる。
図6に示すように、処理部22は、干渉信号取得部90と、A/D変換部92と、接触領域検出部94と、断層画像生成部96と、画像補正部98とを有する。
測定位置の位置情報が対応付けられた干渉信号は、A/D変換部92に送られる。
A/D変換部92は、干渉信号取得部90で測定位置の位置情報と対応つけられたアナログ信号として出力されている干渉信号をデジタル信号に変換する。
測定位置の位置情報が対応付けられ、デジタル変換された干渉信号は、接触領域検出部94および断層情報精生成部96に送られる。
このようにして接触領域検出部94によって検出されたプローブ外筒70と測定対象Sとの接触領域は、断層情報生成部96に送られる。
ここで、断層情報取得部96は、接触領域検出部98から送られた接触領域情報から、接触領域と判断された位置情報の干渉信号のみの断層画像を取得し、接触領域以外の位置情報の干渉信号は断層画像の取得を行わず、つまりFFTやFFTをかけた結果からの画像取得処理を行わず、マスク処理をする。
測定光L1が測定対象Sに照射されたとき、測定対象Sの各深さからの戻り光L3と参照光L2とがいろいろな光路長差をもって干渉しあう際の各光路長差lに対する干渉縞の光強度をS(l)とすると、干渉光検出部20において検出される干渉信号の光強度I(k)は、
I(k)=∫0 ∞S(l)[1+cos(kl)]dl
で表される。ここで、kは波数、lは光路長差である。上式は波数k=ω/cを変数とする光周波数領域のインターフェログラムとして与えられていると考えることができる。このため、断層情報取得部96において、干渉光検出部20で検出したスペクトル干渉縞に高速フーリエ変換を施し、干渉光L4の光強度S(l)を決定することにより、測定対象Sの測定開始位置からの距離情報と反射強度情報とを取得し、断層画像を生成することができる。
さらに、画像補正部98は、断層画像に対し、鮮鋭化処理、平滑化処理等を施すことにより画質を補正する。
画像補正部98は、画質補正が施された断層画像を表示部24に送信する。
ここで、断層画像の送信タイミングは特に限定されず、1ラインの処理が終わる毎に表示部に送信し、1ライン毎に書き換えて表示させてもよく、全ラインの処理(つまり、光学レンズを1周させて取得した画像の処置)が終了し1枚の円形の断層画像を形成した段階で送信してもよい。
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、入力力手段からの入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部22の上述した閾値や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。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、光源ユニット12、回転駆動部18、干渉光検出部20、光路長調整部28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。
本発明の光断層画像化装置10は、基本的に以上のように構成される。
まず、測定対象Sを測定した干渉光および干渉信号の取得方法について説明する。
まず、ミラー駆動機構88で基台86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が位置するように光路長を調整し、設定する。
その後、光源ユニット12からレーザ光Laを射出する。射出されたレーザ光Laは、分岐部25により測定光L1と参照光L2とに分割される。この測定光L1は、光ファイバFB4、サーキュレータ27b、光ファイバFB2、回転駆動部18及び光プローブ16(光ファイバFB1)を導波されて、測定対象Sに照射される。
そして、合波部26に入射された、測定対象Sからの戻り光L3と光路長調整手段40により光路長が調整された参照光L2aとは合波され、第1干渉光L4a、第2干渉光L4bが生成される。
生成された第1干渉光L4a及び第2干渉光L4bは、干渉光検出部20によって干渉信号として検出される。
光ファイバFB2に配置された光コネクタ34は、測定光L1と戻り光L3を導波し、光ファイバFB3に配置された光コネクタ34は、光Laを導波し、光ファイバFB5に配置された光コネクタ34は、参照光L2、L2aを導波し、光ファイバFB8に配置された光コネクタ34は、干渉光L4aを導波し、光ファイバFB9に配置された光コネクタ34は、干渉光L4bを導波する。
まず、光ファイバFB2aによって光伝送され、光ファイバFB2aの傾斜端面から射出された測定光L1は、オスコネクタ38のホルダ40bに保持されたコリメータレンズ42に入射し、コリメートされた後、メスコネクタ46に取り付けられたホルダ48bに保持されたコリメータレンズ50に入射し、集光された後、メスコネクタ46に取り付けられたホルダ48aに保持されている光ファイバFB1の傾斜端面に入射し、光ファイバFB2b内に光伝送され、その後回転駆動部18及び光プローブ16に導波される。
光コネクタ34においては、光ファイバFB2bの傾斜端面から射出された戻り光L3は、取付部36のホルダ48bに保持されたコリメータレンズ50に入射し、コリメートされた後、固定部35のホルダ40bに保持されたコリメータレンズ42に入射し、集光された後、固定部35のホルダ40aに保持された光ファイバFB2の傾斜端面に入射し、光ファイバFB2aを光伝送されて、その後サーキュレータ27bに入射される。
この時、光コネクタ34においては、光ファイバFB2aおよび光ファイバFB2bの光を射出する端面が互いに、光軸に垂直な平面を対称軸として対称であり、且つ光軸に垂直な平面に対して所定角度傾斜しているので、端面で反射した光が戻り光L3と共に導波されることを防止でき、戻り光L3の減衰を小さくして、ホワイトノイズを減らし、戻り光L3のS/N比を向上させることができる。
また、他の位置に配置された光コネクタも同様に、端面で反射した光が本来伝送されている光と共に導波されることを防止でき、光の減衰を小さくして、ホワイトノイズを減らし、伝送されている光のS/N比を向上させることができる。
処理部22では、干渉信号取得部90が、送られた干渉信号を取得するとともに、回転駆動部18で検出され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。
次に、A/D変換部92では、干渉信号取得部90で取得され、測定位置の位置情報と対応付けられた干渉信号をA/D変換し、アナログ信号の干渉信号をデジタル信号に変換する。測定位置の位置情報が対応付けられ、デジタル変換された干渉信号は、A/D変換部92から接触領域検出部94および断層情報生成部96に送られる。
一方、断層情報取得部96では、A/D変換部92でデジタル信号に変換された干渉信号をFFT(高速フーリエ変換)にかけて取得した周波数成分と強度との関係の情報を、接触領域検出部98から送られた接触領域情報から、接触領域と判断された位置情報の干渉信号のみについて処理することにより、接触領域についての深さ方向の断層画像を取得する。断層情報取得部96で取得された断層画像は、画像補正部98に送られる。
画像補正部98で画質補正が施された断層画像は、表示部24に送信される。
表示部24では、画像補正部98から送信された画質補正後の断層画像が表示される。
また、光断層画像化装置10のように、測定対象との接触領域を検出することで、検出した断層画像を診断等に好適に用いることができ、また、接触領域と非接触領域で異なる画像処理をし、接触領域の画質を維持しつつ処理する情報量を少なくすることができるが、本発明はこれに限定されず、接触領域を検出することなく、断層画像を取得してもよい。
また、固定部と取付部との接続方法、接続機構も特に限定されず、種々の方法を用いることができる。さらに、固定部と取付部を確実に接続できるため締結ネジにより固定部と取付部とを固定することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、締結ネジは必ずしも設けなくてもよい。
また、本実施形態では、光コネクタの光ファイバ及びフェルールとを、各部材が延在する方向(各部材の軸)が光軸と平行となるように光ファイバ及びフェルールを配置したが、これに限定されず、各部材の軸が光軸に対して所定角度傾斜するように光ファイバ及びフェルールを配置してもよい。
12 光源ユニット
14 干渉計
16 光プローブ
18 回転駆動部
20 干渉光検出部
22 処理部
24 表示部
25 分岐部
26 合波部
27a、27b サーキュレータ
28 光路長調整部
29a、29b 偏波コントローラ
30a,30b 検出部
32 制御操作部
34 光コネクタ
35 固定部
36 取付部
38 オスコネクタ
40a,40b,48a,48b ホルダ
41,49 フェルール
42,50 コリメータレンズ
46 メスコネクタ
52 締結ネジ
60 半導体光増幅器
62 光分岐器
64 コリメータレンズ
66 回折格子素子
67 光学系
68 回転多面鏡(ポリゴンミラー)
70 プローブ外筒
72 キャップ
74 バネ
76 固定部材
78 光学レンズ
80 第1光学レンズ
82 第2光学レンズ
84 反射ミラー
86 基台
88 ミラー駆動機構
90 干渉信号取得部
92 A/D変換部
94 接触状態検出部
96 断層情報生成部
98 画像補正部
FB1,FB2,FB3,FB4,FB5,FB6,FB7,FB8,FB9 光ファイバ
S 測定対象
θ1,θ2 傾斜角度
θ3,θ4 屈折角度
n1,n2,n3 屈折率
f1,f2 焦点距離
Claims (8)
- 測定対象の光断層画像を取得する光断層画像化装置に用いられる光コネクタであって、
固定部と、
前記固定部に固定的に支持され、その一方にその光軸に垂直な平面に対して所定角度傾斜する端面を持つ第1光ファイバと、
この第1光ファイバの傾斜する端面と所定間隔離間して配置される第1コリメータレンズと、
前記固定部に対して支持されている取付部と、
この取付部に固定的に取り付けられ、前記第1コリメータレンズに対向して配置され、その光軸に垂直な平面に対して所定角度傾斜する端面を持つ第2光ファイバと、
前記取付部に固定的に取り付けられ、前記第1コリメータレンズと前記第2光ファイバとの間に、前記第2光ファイバの傾斜する端面と所定間隔離間して配置される第2コリメータレンズとを有し、
前記第1光ファイバおよび前記第1コリメータレンズと、前記第2光ファイバおよび前記第2コリメータレンズとは、光軸に垂直な平面を対称面として対称に配置されることを特徴とする光コネクタ。 - 前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバは、それぞれフェルールによって支持され、それぞれのフェルールは、前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバの各傾斜端面と同じ平面をなす傾斜端面を持つ請求項1に記載の光コネクタ。
- 前記第2光ファイバおよび前記第2コリメータレンズを固定的に支持する前記取付部は、前記第1光ファイバおよび前記第1コリメータレンズを固定的に支持する前記固定部から着脱可能である請求項1または2に記載の光コネクタ。
- 前記固定部は、外周面が先端に向かうに従って径が小さくなるテーパ形状である円筒形状の凸部を有し、
前記取付部は、内周面が前記凸部の外周面と当接するテーパ形状である円筒形状の凹部を有し、
前記取付部の前記凹部と前記固定部の前記凸部とが嵌合されることで、前記取付部が前記固定部に対して支持されている請求項1〜3のいずれかに記載の光コネクタ。 - さらに、前記固定部に対する前記取付部の光軸周り方向における位置を固定し、前記第1光ファイバ及び前記第2光ファイバの傾斜端面の光軸周り方向における相対的な位置を固定する位置決め機構を有する請求項1〜4のいずれかに記載の光コネクタ。
- 前記位置決め機構は、キーと前記固定部及び前記取付部の少なくとも一方に形成したキー溝とで構成される請求項5に記載の光コネクタ。
- 光源と、
前記光源から射出された光を前記測定光と参照光に分岐する分岐手段と、
前記測定光を前記測定対象まで導波するとともに前記測定対象からの戻り光を導波し、先端部に配置された測定部で前記測定対象に前記測定光を照射し、その戻り光を取得する光プローブと、
前記光プローブの測定部を回転させる回転駆動部と、
前記光プローブの前記測定部で検出された前記戻り光と、前記参照光を合波して干渉光を生成する合波部と、
前記干渉光を干渉信号として検出する干渉光検出部と、
前記干渉光検出部によって検出された前記干渉信号から前記光断層画像を取得する断層画像取得部と、
前記光源と前記分岐手段、前記分岐手段と前記回転駆動部、前記回転駆動部と前記合波部、前記合波部と前記干渉光検出部のそれぞれを光学的に接続する接続手段とを有し、
前記接続手段の少なくとも1つは、複数の光ファイバと、光ファイバと光ファイバとを接続する請求項1〜6のいずれかに記載された光コネクタとで構成されていることを特徴とする光断層画像化装置。 - 前記光源は、一定の周期で波長を掃引しながら光を射出するものである請求項7に記載の光断層画像化装置。
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