特許 7509917 光断層撮影装置に用いられる接続機構及びロック機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】光断層撮影装置に用いられる接続機構及びロック機構

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

A61B1/00 526

A61B1/00 712

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022567931

(86)(22)【出願日】2020-12-09

(86)【国際出願番号】 JP2020045793

(87)【国際公開番号】W WO2022123669

(87)【国際公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】519301652

【氏名又は名称】ジェネシス・メドテック・ジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 祐治

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 健

(72)【発明者】

【氏名】平 健二

【審査官】冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２７５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０２４５８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１９３９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２０７４１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００ － １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光断層撮影装置に用いられる光プローブ（３００）と、該光プローブ（３００）を回転させる駆動部（２３８）とを接続する接続機構（２４２）であって、
（ａ） 前記接続機構（２４２）は、
前記駆動部（２３８）の末端側に設けられた略円筒形状の雌接続部（６００）と、
前記光プローブ（３００）の基端側に設けられた略円筒形状の雄接続部（５００）を備えており、
（ｂ） 前記雌接続部（６００）は、
前記雌接続部（６００）の末端において、前記雌接続部（６００）の中心軸（６１６）と同軸に設けられた略円筒形状の基端側回転筒部（６１２）と、
前記雌接続部（６００）の内側に固定されたアダプタ（６１０）と、
前記雌接続部（６００）の内周面に形成された突部（６１８）を備えており、
（ｃ） 前記雄接続部（５００）は、
前記雄接続部（５００）の基端において、前記雄接続部（５００）の中心軸（５１２）と同軸に設けられた略円筒形状の末端側回転筒部（５２３）と、
前記アダプタ（６１０）に対応するように、前記末端側回転筒部（５２３）の内側に固定されたコネクタ（５３２）と、
前記末端側回転筒部（５２３）の外周面に形成され、前記雄接続部（５００）の軸方向（５１２）に沿って前記末端側回転筒部（５２３）の基端側の端部から末端側に向けて伸びるガイド部（５３４）と、
前記末端側回転筒部（５２３）の基端側において、前記ガイド部（５３４）と前記中心軸（５１２）を含む面について対称であり、且つ前記雄接続部（５００）の軸方向（５１２）に沿って基端側に向けて伸びる傾斜端面（５３６）を備えており、
前記末端側回転筒部（５２３）は、前記雄接続部（５００）の軸（５１２）周りに回転するように構成されており、
（ｄ） 前記雄接続部（５００）の前記末端側回転筒部（５２３）を前記雌接続部（６００）の前記基端側回転筒部（６１２）に挿入して、前記雄接続部（５００）の前記傾斜端面（５３６）を前記雌接続部（６００）の前記突部（６１８）に当接させた状態で、前記雄接続部（５００）を前記雌接続部（６００）に向けて移動させることにより前記雄接続部（５００）が回転して前記突部（６１８）が前記ガイド部（５３４）に挿入されて、前記コネクタ（５３２）が前記アダプタ（６１０）に接続されるように構成されていることを特徴とする、接続機構。

【請求項2】

前記末端側回転筒部（５２３）は、前記雄接続部（５００）の軸方向（５１２）に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続機構（２４２）。

【請求項3】

前記雄接続部（５００）は、前記雄接続部（５００）の軸方向（５１２）に沿って伸びる略円筒形状を有し、前記雄接続部（５００）と前記コネクタ（５３２）との間に設けられている弾性部材（５３０）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の接続機構（２４２）。

【請求項4】

光断層撮影装置に用いられる光プローブ（３００）と、該光プローブ（３００）を回転させる駆動部（２３８）との接続を保持するロック機構（２４３）であって、
（ａ） 前記ロック機構は、前記駆動部（２３８）の末端側に設けられた略円筒形状を有する雌ロック部（８００）と、前記光プローブ（３００）の基端側に設けられ、前記雌ロック部（８００）の内側に挿入されるように構成された略円筒形状の雄ロック部（７００）とを備えており、
（ｂ） 前記雄ロック部（７００）は、
前記雄ロック部（７００）の外周面に設けられた突起（７０４）を備えており、
（ｃ） 前記雌ロック部（８００）は、
前記雌ロック部（８００）の末端において、前記雌ロック部（８００）の中心軸（８１８）と同軸に前記駆動部（２３８）に固定された略円筒形状の末端側円筒部材（８０２）と、
前記雌ロック部（８００）の基端側において、前記末端側円筒部材（８０２）に対向するように前記駆動部（２３８）に固定された略円筒形状の基端側固定部材（８０４）と、
前記末端側円筒部材（８０２）と前記基端側固定部材（８０４）の間に設けられ、前記雌ロック部（８００）の軸方向（８１８）に移動可能な略円筒形状の基端側円筒部材（８０６）と、
前記基端側円筒部材（８０６）を末端側に付勢するばね（８５４）を備えており、
前記末端側円筒部材（８０２）は、
前記末端側円筒部材（８０２）の内周面に設けられ、前記雌ロック部（８００）の軸方向（８１８）に沿って前記雌ロック部（８００）の基端側に伸びる突起（８２８）と、
前記突起（８２８）の円周方向の一端側に設けられ、前記雄ロック部（７００）の前記突起（７０４）が通過する縦溝（８２６）を備えており、
前記基端側円筒部材（８０６）は、前記基端側円筒部材（８０６）の内周面に前記突起（８２８）に対応する形状を有し、前記突起（８２８）より大きな円周方向の長さを有する周方向窪み（８４２）を備えており、
前記周方向窪み（８４２）は、
前記基端側円筒部材（８０６）が前記ばね（８５４）に付勢された状態で前記突起（８２８）がはまり、前記縦溝（２２６）を挟んで前記突起（８２８）の判断側に空所（８５６）を形成するように構成されており、
（ｄ） 前記雄ロック部（７００）の前記突起（７０４）は、前記雄ロック部（７００）を前記雌ロック部（８００）の前記末端側円筒部材（８０２）に挿入するとき、前記末端側円筒部材（８０２）の前記縦溝（８２６）を通過して、前記雌ロック部（８００）の前記基端側円筒部材（８０６）に設けられた前記周方向窪み（８４２）の壁（８５８）に当たり、この状態でさらに前記ばね（８５４）の付勢力に対抗して前記基端側円筒部材（８０６）を前記基端側固定部材（８０４）に向けて移動した後、前記雄ロック部（７００）を回転させることにより、前記周方向窪み（８４２）の前記空所（８５６）に移動されるように構成されていることを特徴とする、ロック機構。

【請求項5】

前記基端側円筒部材（８０６）の内周面（８４１）は、前記周方向窪み（８４２）の基端側に該周方向窪み（８４２）から間隔をあけて設けられている凹面（８４４）と、前記周方向窪み（８４２）の一端側において前記周方向窪み（８４２）と前記凹面（８４４）を連結する別の縦溝（８４６）と、前記周方向窪み（８４２）と前記凹面（８４４）と前記別の縦溝（８４６）によって三方が囲まれた周方向壁（８４８）を備えており、
前記雄ロック部（７００）は、外周面において、前記突起（７０４）から基端側に離れた位置に設けられている別の突起（７０８）を備えており、
前記雄ロック部（７００）の前記突起（７０４）が前記壁（８５８）に当たった状態で、前記別の突起（７０８）は前記基端側円筒部材（８０６）の前記別の縦溝（８４６）を通過して前記凹面（８４４）に位置し、この状態から前記雄ロック部（７００）が回転されると、前記突起（７０４）と前記別の突起（７０８）の間に前記周方向壁（８４８）が進入するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のロック機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光断層撮影装置に用いられる接続機構及びロック機構に関する。

【背景技術】

【0002】

生体組織、例えば消化管、膵胆管、卵管、尿道、気管、血管、及びリンパ管を含む種々の生体管状要素の断層画像を撮影するための断層撮影システムは、一般的に、該生体管状要素に挿入される光プローブと、生体管状要素の全周の断層画像を得るために該光プローブを回転させる駆動部を有する断層撮影システム本体を備える。

【0003】

上記光プローブは、断層撮影を行う度、上記断層撮影システム本体に取り付けられる交換部品である。この光プローブは、断層撮影の後、断層撮影システム本体から取り外されて、廃棄される必要がある。このため、光プローブを交換できる接続機構が、例えば特許文献１及び特許文献２に提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５１３９２９８号

【文献】特許第５１５０７２５号

【0005】

上記接続機構は、それぞれ、光プローブと駆動部に設けられている。光プローブの接続機構と駆動部の接続機構は、それぞれ、光ファイバが内部を通過するコネクタを有して、分離できるように構成されている。このコネクタを互いに嵌合することにより、光ファイバが連結して、光プローブと駆動部は接続する。

【0006】

一方、コネクタを正しく嵌合することができなければ、光プローブと駆動部は正しく接続できない。したがって、光プローブの接続機構と駆動部の接続機構は、互いのコネクタを正しい位置に案内するように構成されていることが好ましい。また、駆動部の回転により、光プローブと駆動部の接続が意図せず解除されないように、光プローブと駆動部の接続をロックすることが好ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、光プローブと駆動部を確実に接続する接続機構及びロック機構を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために、本発明の実施形態に係る接続機構は、光断層撮影装置に用いられる光プローブと、該光プローブを回転させる駆動部とを接続する接続機構であって、
（ａ） 前記接続機構は、
前記駆動部の末端側に設けられた略円筒形状の雌接続部と、
前記光プローブの基端側に設けられた略円筒形状の雄接続部を備えており、
（ｂ） 前記雌接続部は、
前記雌接続部の末端において、前記雌接続部の中心軸と同軸に設けられた略円筒形状の基端側回転筒部と、
前記雌接続部の内側に固定されたアダプタと、
前記雌接続部の内周面に形成された突部を備えており、
（ｃ） 前記雄接続部は、
前記雄接続部の基端において、前記雄接続部の中心軸と同軸に設けられた略円筒形状の末端側回転筒部と、
前記アダプタに対応するように、前記末端側回転筒部の内側に固定されたコネクタと、
前記末端側回転筒部の外周面に形成され、前記雄接続部の軸方向に沿って前記末端側回転筒部の基端側の端部から末端側に向けて伸びるガイド部と、
前記末端側回転筒部の基端側において、前記ガイド部と前記中心軸を含む面について対称であり、且つ前記雄接続部の軸方向に沿って基端側に向けて伸びる傾斜端面を備えており、
前記末端側回転筒部は、前記雄接続部の軸周りに回転するように構成されており、
（ｄ） 前記雄接続部の前記末端側回転筒部を前記雌接続部の前記基端側回転筒部に挿入して、前記雄接続部の前記傾斜端面を前記雌接続部の前記突部に当接させた状態で、前記雄接続部を前記雌接続部に向けて移動させることにより前記雄接続部が回転して前記突部が前記ガイド部に挿入されて、前記コネクタが前記アダプタに接続されるように構成されていることを特徴とする。

【0009】

本発明の他の実施形態に係るロック機構は、光断層撮影装置に用いられる光プローブと、該光プローブを回転させる駆動部との接続を保持するロック機構であって、
（ａ） 前記ロック機構は、前記駆動部の末端側に設けられた略円筒形状を有する雌ロック部と、前記光プローブの基端側に設けられ、前記雌ロック部の内側に挿入されるように構成された略円筒形状の雄ロック部とを備えており、
（ｂ） 前記雄ロック部は、
前記雄ロック部の外周面に設けられた突起を備えており、
（ｃ） 前記雌ロック部は、
前記雌ロック部の末端において、前記雌ロック部の中心軸と同軸に前記駆動部に固定された略円筒形状の末端側円筒部材と、
前記雌ロック部の基端側において、前記末端側円筒部材に対向するように前記駆動部に固定された略円筒形状の基端側固定部材と、
前記末端側円筒部材と前記基端側固定部材の間に設けられ、前記雌ロック部の軸方向に移動可能な略円筒形状の基端側円筒部材と、
前記基端側円筒部材を末端側に付勢するばねを備えており、
前記末端側円筒部材は、
前記末端側円筒部材の内周面に設けられ、前記雌ロック部の軸方向に沿って前記雌ロック部の基端側に伸びる突起と、
前記突起の円周方向の一端側に設けられ、前記雄ロック部の前記突起が通過する縦溝を備えており、
前記基端側円筒部材は、前記基端側円筒部材の内周面に前記突起に対応する形状を有し、前記突起より大きな円周方向の長さを有する周方向窪みを備えており、
前記周方向窪みは、
前記基端側円筒部材が前記ばねに付勢された状態で前記突起がはまり、前記縦溝を挟んで前記突起の判断側に空所を形成するように構成されており、
（ｄ） 前記雄ロック部の前記突起は、前記雄ロック部を前記雌ロック部の前記末端側円筒部材に挿入するとき、前記末端側円筒部材の前記縦溝を通過して、前記雌ロック部の前記基端側円筒部材に設けられた前記周方向窪みの壁に当たり、この状態でさらに前記ばねの付勢力に対抗して前記基端側円筒部材を前記基端側固定部材に向けて移動した後、前記雄ロック部を回転させることにより、前記周方向窪みの前記空所に移動されるように構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の実施形態によれば、光プローブの雄接続部に設けられているコネクタと駆動部の雌接続部に設けられているアダプタが、それぞれ、正しい位置に確実に案内されることにより、光プローブと駆動部が確実に接続する接続機構を提供する。また、本発明の他の実施形態によれば、光プローブの雄ロック部と駆動部の雌ロック部が、光プローブと駆動部の接続が意図せず解除されないように、光プローブの雄接続部と駆動部の雌接続部の接続をロックするロック機構を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る光断層撮影装置の概略構成を示す図である。

【図2】雄接続部と雄ロック部を示す概略図である。

【図3】図２に示す雄接続部と雄ロック部の断面図である。

【図4】雄接続部と雌接続部の接続を示す概略図である。

【図5】雄接続部と雌接続部の接続を示す概略図である。

【図6】雄接続部と雌接続部の接続を示す概略図である。

【図7】雌ロック部を示す概略図である。

【図8】雄ロック部と雌ロック部の嵌合を示す概略図である。

【図9】雄ロック部と雌ロック部の嵌合を示す概略図である。

【図10】雄ロック部と雌ロック部の嵌合を示す概略図である。

【図11】雄ロック部と雌ロック部の嵌合を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本発明に係る光断層撮影装置に用いられる接続機構及びロック機構の実施形態を説明する。

【0013】

［光断層撮影装置］
図１は実施形態に係る波長掃引型光断層撮影装置（ＳＳ－ＯＣＴ：Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）１００の概要を示す。

【0014】

ＳＳ－ＯＣＴ１００は光学部２００と信号処理部４００を有する。

【0015】

［光学部］
光学部２００は複数の光学要素を含む。複数の光学要素は、波長掃引光源２１０、第１の光カプラ２１２、第１の光サーキュレータ２１４、第２の光サーキュレータ２１６、第２の光カプラ２１８、生体管状要素撮影部２２０、光学距離調整部２２２、及び検出部２２４を有する。これらの光学要素は、以下に説明するように、関連する要素が光伝達要素、例えば光ファイバで光学的に結合されている。

【0016】

［波長掃引光源］
波長掃引光源２１０は、生体管状要素の断面を撮影するために必要な光を出力する。波長掃引光源２１０は、出力する光の波長を周期的に変えることができ、例えば１００ｋＨｚの周波数で波長を１２６０ｎｍから１３６０ｎｍまで掃引するように構成されている。

【0017】

［第１の光カプラ］
第１の光カプラ（分離器）２１２は、並列に配置された２つの光ファイバの一部を加熱融着させて光学的に結合された部分である。２つの光ファイバのうち、一方の光ファイバは第１の光カプラ２１２と第１の光サーキュレータ２１４を光学的に結合し、他方の光ファイバは第１の光カプラ２１２を介して波長掃引光源２１０と第２の光サーキュレータ２１６を光学的に結合している。したがって、波長掃引光源２１０から出力される光は、第１の光カプラ２１２によって２つの光に分岐し、分岐した一方の光が第１の光サーキュレータ２１４に送られ、分岐した他方の光が第２の光サーキュレータ２１６に送られる。

【0018】

［第１の光サーキュレータ］
第１の光サーキュレータ２１４は、３ポート光サーキュレータで、第１のポートが第１の光カプラ２１２に接続され、第２のポートが第２の光カプラ２１８に接続され、第３のポートが生体管状要素撮影部２２０に接続されており、波長掃引光源２１０から第１の光カプラ２１２を介して第１の光サーキュレータ２１４に送られた光を生体管状要素撮影部２２０に送るとともに、生体管状要素撮影部２２０から返送される光を第２の光カプラ２１８に送るように構成されている。

【0019】

［第２の光サーキュレータ］
第２のサーキュレータ２１６は、３ポート光サーキュレータで、第１のポートが第１の光カプラ２１２に接続され、第２のポートが第２の光カプラ２１８に接続され、第３のポートが光学距離調整部２２２に接続されており、波長掃引光源２１０から第１の光カプラ２１２を介して第２の光サーキュレータ２１６に送られた光を光学距離調整部２２２に送るとともに、光学距離調整部２２２から返送される光を第２の光カプラ２１８に送るように構成されている。

【0020】

［第２の光カプラ］
第２の光カプラ２１８（干渉部）は、一端（基端）が第１の光サーキュレータ２１４に接続された光ファイバと、一端（基端）が第２の光サーキュレータ２１６に接続された光ファイバの途中を加熱融着させて光学的に結合された部分で、生体管状要素撮影部２２０から第１の光サーキュレータ２１４を介して第２の光カプラ２１８に送られてくる光（反射光）と、光学距離調整部２２２から第２の光サーキュレータ２１６を介して第２の光カプラ２１８に送られてくる光（参照光）を重ね合わせて干渉光を得る。

【0021】

［生体管状要素撮影部］
生体管状要素撮影部２２０は、基台２２６と、該基台２２６に対して所定の方向（図１において左右方向）に直線的に移動する直動部２２８を有する。直動部２２８は、基台２２６に設けられている直動モータ２３０に連結されており、直動モータ２３０の駆動に基づいて、所定の方向に前進又は後退するように構成されている。基台２２６には、透光性樹脂からなる中空円筒フレキシブルチューブ（以下、「シース」という。）２３２の基端部が保持具２３３によって取り外し可能に固定される。図示するように、シース２３２は、基端が開放されており、末端が閉じられている。

【0022】

直動部２２８には、基端側コリメーションレンズ２３４と末端側コリメーションレンズ２３６が設けられている。基端側コリメーションレンズ２３４と末端側コリメーションレンズ２３６は一つの光軸上に一定の間隔をあけて整列されており、基端側コリメーションレンズ２３４を通過した光は末端側コリメーションレンズ２３６の光軸上を透過するようにしてある。

【0023】

基端側コリメーションレンズ２３４は、直動部２２８に固定されており、光ファイバを介して第１の光サーキュレータ２１４と光学的に連結されている。

【0024】

末端側コリメーションレンズ２３６は、直動部２２８に設けられた回転部（駆動部）２３８に支持されている。回転部２３８は、基端側コリメーションレンズ２３４と末端側コリメーションレンズ２３６との距離を一定に保った状態で、基端側コリメーションレンズ２３４と末端側コリメーションレンズ２３６の光軸を中心に回転自在に直動部２２８に支持されている。

【0025】

回転部２３８は、直動部２２８に固定された回転モータ２４０に、例えば歯車と歯付ベルトを含む回転伝達機構（図示せず）を介して駆動連結されている。

【0026】

回転部２３８には、光プローブ３００が着脱可能に連結されている。光プローブ３００は、光ファイバ３１０と光学部品３１２を有する。光学部品３１２は、光ファイバ３１０の末端に連結されている。光ファイバ３１０の基端は、後述する接続機構２４２及びロック機構２４３を介して回転部２３８に着脱可能に連結されており、回転部２３８の回転と共に光ファイバ３１０が回転し、末端側コリメーションレンズ２３６で集められた光が光ファイバ３１０のコアにその基端から入射されるように構成されている。

【0027】

光ファイバ３１０の基端から入射された光は、光ファイバ３１０の末端を介して光学部品３１２に入る。この光学部品３１２は末端側に傾斜面３１４を有する。光学部品３１２に入射された光は、傾斜面３１４で反射した後、光ファイバ３１０と直交する方向に進み、末端側の光学部品３１２の側面から放射方向に出射される。逆に、末端側の光学部品３１２の側面から光学部品３１２に入射された光は、傾斜面３１４を介して光ファイバ３１０に入射する。

【0028】

上述のシース２３２と光プローブ３００は、光プローブ３００をシース２３２に挿入した状態で提供される。使用時、光プローブ３００の光ファイバ３１０が接続機構２４２及びロック機構２４３を介して回転部２３８に連結され、シース２３２の基端部が保持具２３３によって基台２２６に固定される。

【0029】

したがって、直動モータ２３０の駆動に基づいて、基台２２６に対して直動部２２８及び光プローブ３００が前進後退する。一方、シース２３２は基台２２６に保持されている。したがって、直動モータ２３０の駆動に基づいて、光プローブ３００はシース２３２の中を前進後退する。また、回転モータ２４０の駆動に基づいて、回転部２３８が光軸を中心に回転する。このとき、光プローブ３００は、回転部２３８に接続機構２４２及びロック機構２４３を介して連結されているため、回転部２３８と共に回転する。これにより、第１の光サーキュレータ２１４から撮影部２２０に送られた光は、基端側コリメーションレンズ２３４と末端側コリメーションレンズ２３６を介して光ファイバ３１０に入射された後、該光ファイバ３１０から光学部品３１２を介して放射方向に出射されるとともに、その出射光は光軸を中心とする周方向に一定の速度で走査される。

【0030】

シース２３２と、シース２３２に収容される光プローブ３００の大きさは、撮影される生体管状要素の大きさによって適宜決定される。シース２３２内において光プローブ３００が安定して回転するように、シース２３２の内径とそこに収容される光プローブ３００の外径は、光学部品３１２の最大外径よりも例えば約５０μｍ大きくなるように決定される。例えば、光学部品３１２の最大外径が約２００～５００μｍの場合、シース２３２の内径は約２５０～５５０μｍである。

【0031】

［光学距離調整部］
光学距離調整部２２２は、コリメーションレンズ２４２と参照ミラー２４４を有する。コリメーションレンズ２４２は移動不能に固定されている。参照ミラー２４４は、コリメーションレンズ２４２の光軸上に該光軸に垂直な反射面（ミラー面）を有する。参照ミラー２４４は直動部２４６に支持されている。直動部２４６は、コリメーションレンズ２４２の光軸に沿って移動可能である。直動部２４６はまた、直動モータ２４８に連結されており、直動モータ２４８の駆動に基づいてコリメーションレンズ２４２に向けて進退し、これによって、参照光の光学距離（光学距離）が調整されるように構成されている。

【0032】

［検出部］
検出部２２４は、第２の光カプラ２１８から送られてくる光を受けて光電変換する光学部品、特に２つの光入力部を有するデュアルバランスドディテクタである。デュアルバランスドディテクタは、第２の光カプラ２１８から送られてくる光（干渉光）を検出する２つのフォトダイオードを有し、これら２つのフォトダイオードが第２の光カプラ２１８を構成する２つの光ファイバの末端にそれぞれ接続されている。検出部２２４はまた、２つの光ファイバから入力される光をそれぞれ電気信号に変換した後、これら電気信号に含まれる直流成分を互いに打ち消すことによって、干渉光に基づく電気信号だけを抽出するように構成されている。

【0033】

［信号処理部］
信号処理部４００は、制御部４１０、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換部４１４、フーリエ変換部４１６、画像処理部４１８、画像表示部（モニタ）４２０を備えている。図面上、Ａ／Ｄ変換部４１４、フーリエ変換部４１６、画像処理部４１８は機能ブロックを示しており、物理的な構成である必要はなく、後述する制御部４１０の記憶ユニットに搭載されるプログラムの一部であってもよい。

【0034】

［制御部］
制御部４１０は、図示しないが、制御ユニット、演算ユニット、及び記憶ユニットを備えている。記憶ユニットは、後に説明する処理を実行するために必要なプログラム、後に説明する処理の過程で生成される各種データ（例えば画像データ）を一時的に記憶することができる。演算ユニットは、記憶ユニットに記憶されているプログラムに従って、後に説明する処理の過程で実行すべき演算を実行する。

【0035】

図示しないが、制御部４１０は、光学部２００に含まれる種々の機器（波長掃引光源２１０、回転モータ２４０、直動モータ２３０、参照ミラー２４４の直動モータ２４８）と通信可能に接続されており、記憶ユニットのプログラムに従って、これらの機器を個々に駆動制御するように構成されている。

【0036】

図示しないが、制御部４１０は、入力部に接続されており、入力部から入力される信号に基づいて、以下に説明する処理を実行するように構成されている。入力部は、キーボード，ポインティングデバイス，タッチスクリーン，マウス，ジョイスティック，トラックボール，スキャナ，ＯＣＲ，ＯＭＲ，音声入力装置，タブレット等のいずれであってもよい。

【0037】

［Ａ/Ｄ変換部］
Ａ/Ｄ変換部４１４は、検出部２２４から出力されるアナログ信号（干渉光に基づく電気信号）をデジタル信号に変換する。

【0038】

［フーリエ変換部］
フーリエ変換部４１６は、Ａ/Ｄ変換部４１４から出力されるデジタル信号をフーリエ変換（例えば、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換）して、反射光の光学距離と参照光の光学距離の差（光学距離差）に対する干渉光の強度（パワースペクトル）を得る。

【0039】

［画像処理部］
画像処理部４１８は、生体管状要素とシース２３２のスペクトル成分を含むパワースペクトルをフーリエ変換部４１６から受け取り、パワースペクトルにおける生体管状要素とシース２３２の強度分布に応じて、光プローブ３００の回転角度ごとに画像情報を出力する。

【0040】

［画像表示部］
画像表示部４２０は、一般的なモニタであり、画像処理部４１８から出力される画像を出力する。

【0041】

［接続機構］
光プローブ３００と回転部２３８を接続する接続機構２４２は、光プローブ３００に設けられている雄接続部５００（図２，３参照）と、回転部２３８に設けられている雌接続部６００とを備える（図４参照）。

【0042】

［光プローブ側の雄接続部］
図２，３に雄接続部５００を示す。雄接続部５００は主軸部５１０を有する。主軸部５１０は、中心軸５１２に沿って伸びる中空円筒状のファイバ保持部５１４を有する。ファイバ保持部５１４は、中心軸５１２に沿って伸びる細長い孔からなる導波路（ファイバ挿入孔）５１５を有する。導波路５１５の末端（図３の左側端部）は光ファイバ３１０の基端部が光学的に結合されている。

【0043】

導波路５１５の中には、光ファイバ５１６が軸５１２を中心に回転可能に且つ軸５１２に沿って移動可能に収容されている。導波路５１５の内径は、光ファイバ５１６の外径とほぼ同じに設計されている。したがって、光ファイバ５１６から導波路５１５に出射した光は導波路５１５を介して光ファイバ３１０に入射し、光ファイバ３１０から導波路５１５に出射した光は光ファイバ５１６に入射する。このように、導波路５１５は、末端側の光ファイバ３１０と基端側の光ファイバ５１６を光学的に結合する機能を有する。

【0044】

主軸部５１０は、基端側（図２，３の右側）に向けて突出する２つの円筒部、すなわち、光ファイバ保持部５１４の基端側を囲むように中心軸５１２と同心的に配置された内側円筒部５１８と、内側円筒部５１８を囲むように中心軸５１２及び内側円筒部５１８と同心的に配置された外側円筒部（末端側円筒カバー）５２０とを有する。外側円筒部５２０の基端部は、内側円筒部５１８の基端部よりも基端側に向けて伸びており、その伸長部分に基端側円筒カバー５２１が同心的に連結されている。基端側円筒カバー５２１の末端側には小径筒部５２２が形成されており、この小径筒部５２２が外側円筒部５２０の基端に挿入されて、末端側と基端側の円筒カバー５２０，５２１が連結されている。

【0045】

光プローブ３００側の雄接続部５００は、基端側に、中心軸５１２に沿って伸び、中心軸５１２と同軸に且つ軸５１２の周りを回転可能に配置された略円筒形状の末端側回転筒部５２３を備える。末端側回転筒部５２３の基端側は開口している。末端側回転筒部５２３の末端側には、径方向内側に伸びる環状内壁５２４と径方向外側に伸びる環状外壁（フランジ）５２８が一体に形成されている。環状内壁５２４の中央には、軸５１２を中心とする貫通孔５２６が形成されている。貫通孔５２６は、光ファイバ５１６が通過できる大きさを有する。環状外壁５２８の外径は、外側円筒部５２０の内径よりも小さく、かつ、小径筒部５２２の内径よりも大きい。したがって、末端側回転筒部５２３は、環状内壁５２４の末端面が内側円筒部５１８の基端に当接する後退位置と、環状外壁５２８の基端面が小径筒部５２２に当接する前進位置との間を移動できるようになっている。

【0046】

末端側回転筒部５２３の内側には、環状内壁５２４に固定された中空円筒形状の弾性部材５３０と、弾性部材５３０の基端に固定されているファイバコネクタ５３２が、中心軸５１２と同心的に配置されている。

【0047】

弾性部材５３０は、好ましくは、天然ゴムや、ニトリルゴムなどの合成ゴムから形成される。

【0048】

ファイバコネクタ５３２は、例えば、光ファイバの接続に利用されるＳＣコネクタで、光ファイバ５１６の基端が光学的に接続されている。ファイバコネクタ５３２の基端部は、後述する雌接続部６００のアダプタ（駆動部側アダプタ）６１０に接続可能な形状と大きさを有する。

【0049】

図３，５に示すように、末端側回転筒部５２３は、末端側回転筒部５２３の基端から末端に向かって軸５１２と平行に伸びる所定長さのガイド部５３４が形成されている。実施形態において、ガイド部５３４は、末端側回転筒部５２３の内周面と外周面を貫通するスロットであるが、末端側回転筒部５２３の内周面に沿って形成された有底の溝であってもよい。

【0050】

末端側回転筒部５２３の基端は、軸５１２と斜めに交差する面に沿った傾斜端面５３６が形成されている。傾斜端面５３６の最も末端側に位置する箇所（最深部）がガイド部５３４に一致しており、傾斜端面５３６はガイド部５３４と軸５１２を含む面に対して対称な形を有する。

【0051】

［回転部側の雌接続部］
図４～６に雌接続部６００を示す。雌接続部６００は基端側回転筒部６１２を有する。基端側回転筒部６１２は、接続機構２４２の一部を構成しており、回転部２３８に設けられている末端側コリメーションレンズ２３６の光軸と同軸に配置され、回転部２３８と共に回転するように該回転部２３８に連結されている。基端側回転筒部６１２はまた、基端側と末端側が開口しており、基端側と末端側の中間に設けた環状壁６１４の末端側に、コネクタ５３２に接続可能な形状と大きさのアダプタ６１０が固定されている。アダプタ６１０はその中心軸が基端側回転筒部６１２の中心軸６１６に一致させてあり、アダプタ６１０の内部に形成された導光路（図示せず）が、回転部２３８に設けられている末端側コリメーションレンズ２３６と光学的に連結されている。

【0052】

基端側回転筒部６１２は、その内径が光プローブ３００側の雄接続部５００における末端側回転筒部５２３の外径とほぼ同じで、雄接続部５００と雌接続部６００が連結された状態で、末端側回転筒部５２３に外装できるように構成されている。基端側回転筒部６１２の内周面には、末端側回転筒部５２３のガイド部５３４に対応して、中心軸６１６の方向に真っ直ぐに伸びる細長い突条６１８又は円柱状の突起からなる突部が形成されており、基端側回転筒部６１２の突条６１８を末端側回転筒部５２３のガイド部５３４に挿入することで、末端側回転筒部５２３に対して基端側回転筒部６１２が周方向に位置決めされ、コネクタ５３２とアダプタ６１０が接続できる状態になる。

【0053】

［ロック機構］
実施形態において、光プローブ３００の雄接続部５００と回転部２３８の雌接続部６００との接続を保持するロック機構２４３は、それぞれ、光プローブ３００側の雄ロック部７００と回転部２３８側の雌ロック部８００を備える（図２，３、７～１１参照）。

【0054】

［雄ロック部］
図２，３に示すように、雄ロック部７００は、雄接続部５００の一部を構成する外側円筒部（末端側円筒カバー）５２０の基端側に設けられている円筒外周面７０１と基端側円筒カバー５２１の円筒外周面７０２を有する。外周面７０１と７０２は、同一の外径を有し、軸５１２に対して同軸に配置されて、軸方向に連続した円筒外周面７０３を形成する。

【0055】

外周面７０１には、外周面７０１の基端から距離を開けて、中心軸５１２に対して対称な位置に（周方向に１８０度隔てて）、径方向外側に突出する一対の円柱状突起７０４（一方の突起のみ示す。）が形成されている。外周面７０１の基端には、中心軸５１２と突起７０４の中心を含む面に沿って、中心軸５１２に対して対称な位置に（周方向に１８０度隔てて）、円筒部５２０を貫通するスロット７０５が形成されている。一方、小径筒部５２２（図３参照）の外周面７０６には中心軸５１２の方向に伸びる短い突条７０７が形成され、外周面７０２には中心軸５１２の方向に伸びる別の長い突条７０８が形成されている。突条７０７、７０８は同一直線上に配置されている。突条７０７の高さは、その先端（径方向外側の端部）がカバー７１０の外周面７０２に一致するように決められている。

【0056】

このような構成により、外側円筒部（末端側円筒カバー）５２０と末端側円筒カバー５２１は、末端側円筒カバー５２１の突条７０７をスロット７０５に嵌めることによって、周方向に位置合わせされた状態で連結される。上述のように、突条７０７の高さは、その先端が外周面７０２に一致するように決められているため、カバー５２０，５２１が連結された状態で、外周面７０１から突条７０７が突出することはない。また、突起７０４と突条７０８の間には、軸５１２の方向に所定の隙間７０９（図２参照）が開けられる。

【0057】

［雌ロック部］
図７に雌ロック部８００の外観を示す。雌ロック部８００は、概略、末端側円筒部材８０２と、基端側固定部材８０４と、基端側円筒部材８０６と、連結機構８０８と、付勢機構８１０を有する。

【0058】

末端側円筒部材８０２は、末端側筒部８１２と基端側筒部８１４を一体に有する。末端側筒部８１２は、末端側筒部８１２の末端に、外方に突出する環状のフランジ８１６が一体に形成されている。末端側筒部８１２は、中心軸８１８を中心とする大径円筒内面８２０を有する。基端側筒部８１４は、中心軸８１８を中心とする小径円筒内面（図示せず）を有する。小径円筒内面の末端には、内方に突出する環状突部８２４が形成されている。環状突部８２４の内径は、末端側円筒カバー５２０と基端側円筒カバー５２１の外周面７０３（図２，３参照）の外径とほぼ同じである。

【0059】

環状突部８２４は、中心軸８１８に対して対称に、中心軸８１８の方向に伸びる一対の縦溝８２６が形成されている（図面には一方の溝のみ示す。）。縦溝８２６の深さ（環状突部８２４の高さに相当する。）と幅は、雄ロック部７００の突起７０４の高さと幅にほぼ等しい。環状突部８２４は、各縦溝８２６の片側（末端側から基端側に向かって見たとき、溝８２６の時計周り方向下流側）に隣接する部分を基端側に突出させて略台形状突起８２８が形成されている。図示するように、台形状突起８２８の周方向両側の角部は斜めの直線又は曲線に沿って傾斜している。

【0060】

末端側円筒部材８０２は、フランジ８１６の基端側に、周方向に一定の間隔をあけて配置された３つの突部８３０が形成されている。各突部８３０には、基端面から末端側に向かって、軸８１８の方向に伸びる連結孔（図示せず）が形成されている。

【0061】

基端側固定部材８０４は環状のリング８３２からなる。リング８３２は、後述する基端側円筒部材８０６の外径にほぼ等しい内径の貫通孔８３４を有する。リング８３２の末端面には、周方向に一定の間隔をあけて配置された３つの連結ピン８３６が固定されている。連結ピン８３６の大きさと配置は、末端側円筒部材８０２の突部８３０に形成された連結孔（図示せず）に対応している。したがって、末端側円筒部材８０２と基端側固定部材８０４は、３つの連結ピン８３６を末端側円筒部材８０２の突部８３０にはめ込むことによって、末端側円筒部材８０２の突部８３０の間に一定の間隔をあけた状態で連結される。

【0062】

基端側円筒部材８０６は中空円筒体８４０からなる。中空円筒体８４０の外径は、末端側円筒部材８０２における小径円筒内面の内径、及び、末端側固定部材８０４におけるリング８３２の貫通孔８３４の内径とほぼ同じである。したがって、図示するように、基端側円筒部材８０６は、リング８３２を貫通して末端側円筒部材８０２の小径円筒内面に挿入可能である。

【0063】

基端側円筒部材８０６の内周面８４１は、末端側円筒部材８０２における基端側筒部８１４に形成された環状突部８２４の内径とほぼ同じ内径を有する。したがって、基端側円筒部材８０６の末端側を末端側円筒部材８０２にその基端側から挿入した状態（図７に示す状態）で、基端側円筒部材８０６の内周面８４１が環状突部８２４の内周面と同じ円筒面上に位置する。

【0064】

基端側円筒部材８０６の内周面８４１は、その末端側の部分が周方向の所定長さの範囲に亘って削ぎ取られて、周方向窪み８４２が形成されている。周方向窪み８４２の周方向長さは末端側円筒部材８０２の台形状突起８２８の周方向長さよりも大きい。周方向窪み８４２の深さ（径方向の寸法）は、縦溝８２６の深さ（径方向の寸法）とほぼ同じで、台形状突起８２８の高さ（径方向の寸法）と同じかそれよりも大きい。周方向窪み８４２の軸方向長さは、台形状突起８２８の軸方向の長さにほぼ等しい。

【0065】

基端側円筒部材８０６の内周面８４１にはまた、周方向窪み８４２から所定距離だけ基端側に離れた位置から基端側に向かって広がる領域に、周方向に関しては周方向窪み８４２と同じ幅を有し、軸方向に関しては雄ロック部７００における縦長突条７０８の軸方向長さとほぼ同じ長さを有する窪地又は凹面８４４が形成されている。凹面８４４の深さ（径方向の寸法）は、縦溝８２６の深さ（径方向の寸法）よりも小さい。

【0066】

周方向窪み８４２と凹面８４４は、それらの周方向一端部（末端側から基端側に向かって見たとき、周方向窪み８４２と凹面８４４の時計周り方向上流側端部）を連結する縦溝８４６によって連結されており、これら周方向窪み８４２、凹面８４４、及び縦溝８４６によって三方が囲まれた領域に半島状の周方向壁８４８が形成されている。周方向壁８４８の軸方向の長さ又は幅は、雄ロック部７００における突起と突条との隙間７０９の軸方向長さに等しい。凹面８４４と縦溝８４６の深さは同じで、それは突起７０８の高さや縦溝８２６の深さ（共に径方向の寸法）よりも小さい。

【0067】

基端側円筒部材８０６の外周面には、周方向に一定の間隔をあけて配置された３つの突部８５０が固定されている。各突部８５０には、中心軸８１８の方向に貫通孔８５２が形成されている。各貫通孔８５２には、末端側円筒部材８０２、基端側固定部材８０４、及び基端側円筒部材８０６を組み合わせた状態で、基端側固定部材８０４の連結ピン８３６が挿通される。連結ピン８３６の末端部は、突部８３０の連結孔（図示せず）に嵌め込まれる。また、各連結ピン８３６にはばね８５４が配置され、図７に示すように、基端側円筒部材８０６が基端側固定部材８０４に対して最も末端側に移動した位置に付勢される。

【0068】

突部８３０の連結孔と突部８５０の貫通孔８５２の位置は、末端側円筒部材８０２、基端側固定部材８０４、及び基端側円筒部材８０６が組み合わされた状態で、ばね８５４の付勢力によって基端側円筒部材８０６の末端面が環状突部８２４の基端面に当接し、末端側円筒部材８０２の縦溝８２６と基端側円筒部材８０６の縦溝８４６が中心軸方向に一致し、周方向窪み８４２に台形状突起８２８が収まるように決められる。上述のように、周方向窪み８４２の周方向長さは末端側円筒部材８０２の台形状突起８２８の周方向長さよりも長いため、組み合わされた状態で、台形状突起８２８を挟んで縦溝８２６，８４６の反対側には、周方向に所定の長さの空所（突起収容室）８５６が形成される。

【0069】

基端側円筒部材８０６の外周面にはまた、突部８５０より基端側において、径方向外側に突出しているリブ８５７が設けられている。このリブ８５７は、軸８１８の方向に沿って伸びており、またリブ８５７の基端と基端側固定部材８０４との間の距離が突起７０４の直径よりも大きくなるように、基端側固定部材８０４に対して一定の間隔を空けている。

【0070】

このように構成された雌ロック部８００は、基端側円筒部材８０６の内側に雌接続部６００の基端側回転筒部６１２を収容した状態で、基端側固定部材８０４がボルト等の適当な連結部材を用いて直動部２２８に固定される。この状態で、雌接続部６００の基端側回転筒部６１２は、直動部２２８の回転部２３８に連結されており、回転部２３８の回転と共に回転可能である。

【0071】

以上の構成において、光プローブ３００を撮像部２２０に接続する場合、雄接続部５００の基端を雌接続部６００に対向させる。この状態で、光プローブ３００側の雄ロック部７００が直動部２２８の雌ロック部８００に対向し、光プローブ３００側の雄接続部５００の末端側回転筒部５２３が雌接続部６００の基端側回転筒部６１２に対向する。

【0072】

この状態から、光プローブ３００側の雄接続部５００を雌接続部６００に向けて移動する。これにより、ロック機構２４３では、雄ロック部７００における縦長突条７０８の基端が雌ロック部８００の環状突部８２４の末端面に当たる。この状態から、雄接続部５００を回転して縦長突条７０８を縦溝８２６に一致させた後、雄ロック部７００の円筒外周面７０３を雌ロック部８００の基端側円筒部材８０６の内周面に押し込んでいく。これにより、ロック機構２４３では、縦長突条７０８が縦溝８２６，８４６を通過して基端側の凹面８４４に進入していく。

【0073】

雄接続部５００を押し込む過程で、雄接続部５００の傾斜端面５３６が雌接続部６００の突条６１８に当たる。この状態で雄接続部５００を雌接続部６００に向けて移動すると、傾斜端面５３６に沿って突条６１８が相対的に移動することによって末端側回転筒部５２３が周方向の回転力を受ける。末端側回転筒部５２３の回転は、突条６１８が傾斜端面５３６の最深部に到達した時点で終了し、その状態から更に雄接続部５００を基端側に移動すると、突条６１８がガイド部５３４に入る。この状態で、コネクタ５３２がアダプタ６１０に接続可能な状態で対向する。また、ロック機構２４３では、突条７０８の末端部が縦溝８４６に収まっている。

【0074】

雄接続部５００をさらに基端側に押し込むと、ロック機構２４３の突起７０４が周方向窪み８４２の軸方向最深部に入り、基端側の縦溝８４６の径方向底部と周方向窪み８４２の径方向底部との間の径方向壁（段差）８５８（図７参照）に当たる。

【0075】

次に、ばね８５４の付勢力に抗して雄接続部５００をさらに基端側に押し込むと、突起７０４が壁８５８を押して、基端側円筒部材８０６のリブ８５７の基端が内側円筒部５１８の基端に当接するまで、基端側円筒部材８０６を基端側に後退させる。このとき、雄接続部５００のコネクタ５３２は、アダプタ６１０に当接して、末端側に向けて付勢される。コネクタ５３２が末端側に向けて付勢されることにより、末端側回転筒部５２３は、環状内壁５２４の末端面が内側円筒部５１８の基端に当接する後退位置まで移動する。

【0076】

このとき、弾性部材５３０は、コネクタ５３２がアダプタ６１０から受ける付勢力に従って収縮する。これにより、コネクタ５３２が末端側に向けて過剰に移動することを防ぐ。

【0077】

上述により、コネクタ５３２は、アダプタ６１０に当接した状態で、末端側に向けて付勢されて、アダプタ６１０に接続される。

【0078】

次に、雄接続部５００を回転（図７において末端側から基端側に見た状態で時計周り方向に回転）すると、突起７０４が台形状突起８２８とこれに対向する周方向壁８４８との間を通し、周方向窪み８４２の周方向端部に到達する。次に、この状態から雄接続部５００に加えている力を解放すると、ばね８５４の力によって基端側円筒部材８０６及び突起７０４が末端側に押し戻される。これにより、突起７０４は突起収容室８５６に収まり、光プローブ３００は回転部２３８に接続された状態でロックされる。

【0079】

光プローブ３００を回転部２３８から分離する場合、ばね８５４の付勢力に抗して雄接続部５００を基端側に押し込むことにより、突起７０４が基端側円筒部材８０６を基端側に後退させる。次に、この状態を維持しながら、雄接続部５００を回転（図７において末端側から基端側に見た状態で反時計周り方向に回転）すると、突起７０４が台形状突起８２８とこれに対向する周方向壁８４８との間を通し、縦溝８２６，８４６の間に到達する。次に、この状態から雄接続部５００に加えている力を解放すると、ばね８５４の力によって突起７０４及び雄接続部５００が末端側に押し戻される。

【0080】

突起７０４が縦溝８２６，８４６の間にある状態から、雄接続部５００を末端側に移動すると、ガイド部５３４が末端側に移動して、また末端側回転筒部５２３は、環状外壁５２８の基端面が小径筒部５２２に当接する前進位置に移動することにより、コネクタ５３２がアダプタ６１０から離れる。さらに、ロック機構２４３では縦長突条７０８が基端側の凹面８４４から縦溝８２６，８４６を通過して末端側に移動する。最終的に、雄ロック部７００は雌ロック部８００から離れ、また雄接続部５００は雌接続部６００から離れる。

【符号の説明】

【0081】

２３８：駆動部（回転部）
２４２：接続機構
２４３：ロック機構
３００：光プローブ
５００：雄接続部
５１２：中心軸
５２３：末端側回転筒部
５３２：コネクタ
５３４：ガイド部
５３６：傾斜端面
６００：雌接続部
６１０：アダプタ
６１２：基端側回転筒部
６１６：中心軸
６１８：突部
７００：雄ロック部
７０４：突起
８００：雌ロック部
８０２：末端側円筒部材
８０４：基端側固定部材
８０６：基端側円筒部材
８１８：中心軸
８２６：縦溝
８２８：突起
８４２：周方向窪み
８５４：ばね
８５６：空所
８５８：壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】