[发明专利]光学扫描探针

说明书

技术领域

本发明涉及用于光学地扫描目标的光学扫描探针。

背景技术

已知光学扫描系统可用作在内腔中对身体组织成像的成像系统。作为光学扫描系统的具体配置的实例，在例如日本专利临时公开第HEI11-56786A号（在下文中被称为专利文件1）中描述了用于详细观测内腔（例如消化器官或支气管）的表层附近的精细结构的OCT（光学相干断层成像技术）。

在专利文件1中描述的OCT系统包括待插入内腔中的OCT探针。在专利文件1中描述的OCT探针通过传输从光源经由光纤发出的低相干光而利用低相干光照射内腔的侧壁。根据光纤围绕其轴的旋转，低相干光在圆周方向上扫描内腔的侧壁。OCT系统基于低相干干涉法测量在内腔中反射或者散射扫描光处的位置和深度，以及在内腔中反射或者散射扫描光的角度，并且利用测量结果计算和生成内腔的层析成像的图像数据。生成的内腔的层析成像图像具有比由目前常用的超声系统等生成的层析成像图像更高的分辨率。

发明内容

在专利文件1中描述的OCT探针中，聚焦低相干光的GRIN透镜联接到光纤的尖端。使低相干光的光学路径朝向内腔的侧壁弯曲的微棱镜结合至GRIN透镜的尖端表面。由于这种微棱镜是微小的光学部件，因此其具有难以加工的问题。此外，由于来自于对象（例如内腔的侧壁）的散射光通常是非常微弱的，因此需要尽可能地抑制取决于光学系统的光量损耗。

考虑到上述情况而做出了本发明。本发明的目的是提供一种适于简化制造以及适于抑制取决于光学系统的光量损耗的光学扫描探针。

为了解决以上描述的问题，根据本发明的实施方案的光学扫描探针包括：柔性管、光纤以及物镜，其中，所述光纤用于传输扫描光，其支撑在所述柔性管中，以能够围绕所述光纤的轴自由地旋转；所述物镜具有正的光学功率，以将从所述光纤透出的所述扫描光从发散光束转换为平行光束或者会聚光束，并且与光纤整体地旋转。根据本发明的物镜具有反射扫描光以照射目标的挠曲表面。

根据本发明，微棱镜是不必要的，其为微小且难以加工的构件，惯例被认为是在光学扫描探针中的基本元件。因此，制造变得更容易，并且由于用于扫描光的传输表面的减少（惯例使用的在微棱镜和GRIN透镜之间的结合表面的减少）抑制了扫描光的光量损耗，并且降低了元件的数目和工时。

物镜例如为GRIN透镜。所述GRIN透镜的挠曲表面可以是GRIN透镜的目标侧端表面，所述GRIN透镜形成为相对于所述轴倾斜。

所述物镜的挠曲表面可以是圆柱形表面，其在一个方向上具有预定曲度。所述圆柱形表面的预定曲度被设置为纠正当所述扫描光穿过所述GRIN透镜和所述柔性管传输时引起的像散的值。

所述物镜的挠曲表面可以是配置有反射所述扫描光的涂层的反射表面，或者完全反射所述扫描光的全反射表面。

根据本发明的光学扫描探针可以包括重心调整构件，所述重心调整构件结合至所述物镜的所述挠曲表面，并使得所述物镜和所述重心调整构件的组合重心位于所述光纤的轴上

根据本发明，提供了适于抑制取决于光学系统的光量损耗，并且适于简化制造的光学扫描探针。

附图说明

图1为显示根据本发明的实施方案的OCT系统的构造的框图。

图2显示根据本发明的实施方案的OCT探针的内部构造。

图3显示配置在根据本发明的实施方案的OCT探针中的GRIN透镜的外部形状。

图4显示配置在根据本发明的另一个实施方案的OCT探针中的GRIN透镜的外部形状。

图5显示根据本发明的另一个实施方案的OCT探针的内部构造。

具体实施方式

在下文中，参考所附附图说明具有根据本发明的光学扫描探针的光学扫描系统。在该实施方案中，对于光学扫描系统的具体构造，给出了基于低相干干涉原理进行测量并且利用测量数据生成图像的OCT系统作为实例。

图1为显示OCT系统1的常规构造的框图。在图1中，分别地，电信号的路径通过双链线来表示，光纤的光学路径通过实线来表示，并且光线穿过空气或者活体组织行进的光学路径通过虚线来表示。在下面的说明中，关于在OCT系统1中的光学路径，更靠近光源的一侧被定义为近端侧，更远离光源的一侧被定义为尖端侧。