JP6980266B2 - 光イメージング用プローブ - Google Patents
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Description
しかしながらこの内視鏡は、回転機構とスライド機構をいずれも有していないため、観察できるのは前方1点と側方の1点だけであり、前方および側方の全面あるいは全周面を同時観察する事は行えなかった。
しかしながらこの構成では、前方の観察は行えず、人体患部や機械部品の深穴奥部全体の立体観察が行えなかった。
しかしながら、側方の観察は全く行えず、人体患部や機械部品の穴内周面を含む全体の立体観察が行えなかった。
この構成によれば、プローブから被測定物に対して観察光を前方と側方の面全体に放射できるので、その戻り光を捉えて前方と側方の3次元形状を取り込んで、コンピュータにより全体の立体画像を同時に得ることができる。
この構成によれば、光ファイバーがチューブ内で回転不能に固定されており、切れ目の無い光ファイバーの中で安定して光を伝送できる。
この構成によれば、第1光路変換手段をコンパクトにできるとともに、高い透過率と集光性能により、より高精度な測定を行える。
この構成によれば、よりコンパクトな構造で、プローブから被測定物に対して観察光を前方と側方の面全体に放射できる。
この構成によれば、第3光路変換手段をコンパクトにできるとともに、高い透過率と集光性能により、より高精度な測定を行える。
この構成によれば、第3光路変換手段をコンパクトにできるとともに、高い透過率と集光性能により、より高精度な測定を行える。
この構成によれば、第2光路変換手段からと第3光路変換手段からの光線を精度よく正確に切り替えることが可能になり、被測定物のより明確な観察と高精度な測定が可能になる。
この構成によれば、より小径のチューブ内に、光ファイバーと第1モータ、第2モータ及び第1〜第3の光路変換手段を効率良く配置できる。
この構成によって、第1光路変換手段はその回転放射角度に応じて光線を第2光路変換手段と第3光路変換手段に交互に照射し、光線を光ファイバーから、第1光路変換手段、第2または第3光路変換手段の順に導き放射させ、透光性キャップを通して被測定物に光線を照射する。これにより、観察光を前方と側方の面全体に放射し、その戻り光を捉えて前方と側方の3次元形状を交互に取り込んでコンピュータにより全体の立体画像を同時に得ることが可能になる。
また、必要に応じて第1モータ20には第1回転センサー22が、また、第2モータ21には第2回転センサー23が取り付けられ、回転速度に応じて回転パルス信号を発生している。
光線100は、これが近赤外光であり、また、被測定物が人体の皮膚、眼底、血管である場合はこれらを約2ミリメートルの深さまで透過し、それぞれの深さから戻り光がそれぞれ得られるため、測定装置の本体85で収集した戻り光をコンピュータで解析することにより断層画像を得ることが可能であり、これを近赤外光によるOCT(光干渉断層法)と呼ばれている。
また、図6、図7、図8においては、光線100は、第1光路変換手段4⇒第2光路変換手段14から側方に進み、透光性キャップ17の外周面を透過して、被測定物に照射される。また、反射光100は、先程とは逆の順序で透光性キャップ17を透過し、最終的に固定側光ファイバー1を経て、測定装置の本体85に戻される。
図1においては、第1モータ20は図21に示す測定機本体85の第1モータドライバ回路86から電線18を通して電流が供給され、また第2モータ21は第2モータドライバ回路87から電線19を通して電流が供給され共に回転している。第1モータ20の回転速度N1[rpm]と、第2モータ21の回転速度N2[rpm]の関係は、N2=N1−X[rpm]になるよう第1モータドライバ回路86と第2モータドライバ回路87から駆動パルス電流が供給され、X[サイクル/分]の速度で第1モータ20と第2モータ21の相対的回転速度差を生じさせよう構成している。またこれら第1モータ20と第2モータ21の回転速度をより正確な回転速度で運転するためには、図1および図16において、第1回転センサー22および第2回転センサー23が必要に応じて取り付けられ、回転速度に応じてパルス信号を発生し第1および第2モータドライバ回路86,87はこのパルス信号を受けて、より回転速度を事前に設定された数値に合わせるよう回転速度制御を行う。
一般的な使い方としては、被測定物50の深穴の奥部に本発明の光イメージング用プローブを挿入し内周面と先端奥部の形状データを取込み三次元的に計測する。
図19において、回転不能に配置され略チューブ状のカテーテル16に内蔵され、光ファイバー固定具2により固定された固定側光ファイバー1があり、この固定側光ファイバーに繋がるように回転側光ファイバー31があり、これら光ファイバー1、31は、それぞれの細い端面を例えば5ミクロン程度の微小距離を隔てて対向させており、回転する遮光板32を含めて図中、回転光コネクター33を構成している。回転光ファイバー33の回転側光ファイバー31と固定側光ファイバー1の間は高い透過率が維持でき、ほとんど損失なく光学的に接続されている。
図22において、回転不能に配置され略チューブ状のカテーテル16に内蔵され、光ファイバー固定具2により固定された固定側光ファイバー1があり、この固定側光ファイバーに繋がるように回転側光ファイバー31があり、これら光ファイバー1、31は、それぞれの細い端面を例えば5ミクロン程度の微小距離を隔てて対向させており、回転する遮光板32を含めて図中、回転光コネクター33を構成している。回転側光ファイバー31と固定側光ファイバー1の間は高い透過率が維持でき、ほとんど損失なく光学的に接続されている。
2 光ファイバー固定具
3 集光レンズ
4、4a、4b、4c、4d、4e 第1光路変換手段(プリズムまたはレンズ)
5 第1モータコイル
6a、6b 第1軸受
7 第1モータロータ
8 第1中空シャフト
8a 第1回転ブラケット
9 モータケース
10 第2モータコイル
11a、11b 第2軸受
12 第2モータロータ
13 第2中空シャフト
13a 第2回転ブラケット
14、14a、14b 第2光路変換手段
15、15a、15b、15c 第3光路変換手段
16 カテーテル(チューブ)
17 透光性キャップ
17a 前方部
17b 円筒部
18、19 電線
20 第1モータ
21 第2モータ
22a、22b 第1回転センサー
23a、23b 第2回転センサー
31 回転側光ファイバー
32 回転遮光板
33 回転光コネクター
34 第1光路変換プリズムユニット
41 金型
50 被測定物
50a 底面
50b 内周面
84 接続部
85 本体
86 第1モータドライバ回路
87 第2モータドライバ回路
88 光干渉解析部
89 コンピュータ
90 モニタ
100 光線
Claims (9)
- 光学式測定装置に用いる光イメージング用プローブにおいて、
光ファイバーと、
前記光ファイバーから放射された光線の向きを変える第1光路変換手段と第2光路変換手段と第3光路変換手段と、
前記第1光路変換手段を回転駆動させる第1モータと、
前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とを回転駆動させる第2モータとを備え、
前記光ファイバーから放射された光線は、前記第1光路変換手段から、前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とに導かれ、
前記第2光路変換手段から回転放射される光線と前記第3光路変換手段から回転放射される光線とによって、
プローブの先端側前方と先端側側方とに光線を照射することを特徴とする光イメージング用プローブ。
- 前記光ファイバーは、チューブ内で回転不能に固定されており、
前記第1光路変換手段と前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とは、同じ回転中心で回転駆動し、
前記光ファイバーで伝送された光線を集光し、前記回転中心の回転中心線に対して微小に角度をずらして前方に向けて放射する集光手段を、前記光ファイバーの先端に備え、
前記第1光路変換手段は、前記集光手段の先端側に位置し、前記集光手段から放射された光線の光路を前記回転中心線に対し微小に角度を変えて前方に回転放射し、
前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とは、略同一線上に配置されており、
前記第2光路変換手段は、前記第1光路変換手段から放射された光線の光路を前記回転中心線に対して略直角方向に変換して回転放射し、
前記第3光路変換手段は、前記第1光路変換手段から放射された光線の光路を前記回転中心線に対して微小に角度を変えた前方に回転放射し、
透光性キャップを通して被測定物に光線を照射することを特徴とする請求項1記載の光イメージング用プローブ。
- 前記第1光路変換手段は、非平行面からなる回転プリズムである事を特徴とする請求項2記載の光イメージング用プローブ。
- 前記第2光路変換手段は、中心軸に対して略直角で略平面からなる回転ミラーであり中心軸を含む直角な投影面の少なくとも一部分は光線が当接しないよう切欠いた形状である事を特徴とする請求項2記載の光イメージング用プローブ。
- 前記第3光路変換手段は、非平行面からなる回転プリズムである事を特徴とする請求項2記載の光イメージング用プローブ。
- 前記第3光路変換手段は、非平行面からなる回転ミラーである事を特徴とする請求項2記載の光イメージング用プローブ。
- 前記第1モータの回転速度N1と第2モータの回転速度N2の関係を、N2=N1−X[回転/秒]で回転させることで、第1光路変換手段からN1[回転/秒]の回転速度で前方に放出させる共に、X[往復/秒]の速度で光線の回転中心に対する放出角を変化させたことを特徴とする請求項2記載の光イメージングプローブ。
- 前記第1モータおよび前記第2モータの回転軸は中空穴付きであり、前記第2モータの中空穴に第1モータの回転軸が相対的に回転自在に挿入され、第1モータの中空穴には光ファイバーが相対的に回転自在に設けられたことを特徴とする請求項2記載の光イメージングプローブ。
- 前記光ファイバーは、チューブ内で回転不能に固定された固定側光ファイバーと、前記固定側光ファイバーの先端側に位置し、前記第1モータにより回転駆動させられる回転側光ファイバーとで構成され、
前記第1光路変換手段と前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とは、同じ回転中心で回転駆動し、
前記第1光路変換手段は、前記回転側光ファイバーの先端側に固定され、前記光ファイバーから伝わる光線の光路を前記回転中心線に対し微小に角度を変えて前方に回転放射し、
前記第2光路変換手段と前記第3光路変換手段とは、略同一線上に配置されており、
前記第2光路変換手段は、前記第1光路変換手段から放射された光線の光路を前記回転中心線に対して略直角方向に変換して回転放射し、
前記第3光路変換手段は、前記第1光路変換手段から放射された光線の光路を前記回転中心線に対して微小に角度を変えた前方に回転放射し、
透光性キャップを通して被測定物に光線を照射することを特徴とする請求項1記載の光イメージング用プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017028367 | 2017-02-17 | ||
JP2017028367 | 2017-02-17 |
Publications (2)
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JP2018132520A JP2018132520A (ja) | 2018-08-23 |
JP6980266B2 true JP6980266B2 (ja) | 2021-12-15 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017240758A Active JP6980266B2 (ja) | 2017-02-17 | 2017-12-15 | 光イメージング用プローブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6980266B2 (ja) |
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CN110200353B (zh) * | 2019-06-27 | 2024-05-28 | 深圳创感科技有限公司 | 脚型数据获取装置 |
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2017
- 2017-12-15 JP JP2017240758A patent/JP6980266B2/ja active Active
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JP2018132520A (ja) | 2018-08-23 |
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