光缆及其制造方法,以及具备该光缆的光源模块转让专利

申请号 : CN201580034610.6

文献号 : CN106489088B

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 入泽觉

申请人 : 富士胶片株式会社

摘要 :

本发明的光缆具备:插头,与光源部的光射出用的插座卡合,该光源部射出具有扁平形状的剖面的光束;及光纤,在光束入射的入射端面的外周部的一部分具有毛刺缺陷,在插头与插座卡合的状态下,插头以毛刺缺陷位于入射到入射端面的光束的入射端面上的剖面的短轴方向的配置安装于光纤的入射端部。

权利要求 :

1.一种光缆,其具备:

插头,与光源部的光射出用的插座卡合,该光源部射出具有扁平形状的剖面的光束;及光纤,在所述光束所入射的入射端面的外周部的一部分具有毛刺缺陷,在所述插头与所述插座卡合的状态下,所述插头以所述毛刺缺陷位于入射到所述入射端面的所述光束的所述入射端面上的剖面的短轴方向的配置安装于所述光纤的入射端部。

2.根据权利要求1所述的光缆,其中,所述插头具有所述毛刺缺陷的定位用的定位结构,所述毛刺缺陷配置于通过与所述定位结构的关系而被预先确定的位置。

3.根据权利要求2所述的光缆,其中,所述插头为具有通孔的筒形状并且包括用所述通孔保持所述入射端部的保持部件,所述定位结构由形成在所述保持部件的表面的突起部、槽部及具有与所述光纤的中心轴平行的面的平坦部中的至少一个构成。

4.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述定位结构包括所述突起部或槽部,

正面观察所述保持部件时,所述被预先确定的位置为通过所述突起部或槽部和所述中心轴的第1直线上的位置、或与该第1直线垂直的直线上的位置。

5.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述定位结构包括所述平坦部,

正面观察所述保持部件时,所述被预先确定的位置为通过所述中心轴并且与形成所述平坦部的线垂直的第2直线上的位置、或与该第2直线垂直的直线上的位置。

6.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述定位结构形成于所述通孔的开口附近。

7.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述定位结构形成于所述保持部件的外周面。

8.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述保持部件具有气隙结构,该气隙结构形成从所述通孔的开口位置至少向所述入射端面上的所述剖面的长轴方向扩展的气隙。

9.根据权利要求8所述的光缆,其中,侧视观察所述保持部件时,所述气隙扩展至能够识别所述入射端部的外周面。

10.根据权利要求3所述的光缆,其中,所述插头具有一边维持相对于所述入射端面上的所述剖面的所述毛刺缺陷的配置一边保持所述保持部件的外壳部件。

11.根据权利要求1所述的光缆,其具备:插入件,设置在所述光纤的射出端面侧且插入于受检体内;及光吸收部件,配置于照射从所述射出端面射出的所述光束的位置。

12.根据权利要求11所述的光缆,其中,所述插入件为穿刺到受检体的针。

13.一种光缆的制造方法,其中,

准备插头及光纤,其中,所述插头与射出具有扁平形状的剖面的光束的光源部的光射出用的插座卡合,所述光纤在所述光束所入射的入射端面的外周部的一部分具有毛刺缺陷,在所述插头与所述插座卡合的状态下,以所述毛刺缺陷位于入射到所述入射端面的所述光束的所述入射端面上的剖面的短轴方向的配置,将所述插头安装到所述光纤的入射端部。

14.根据权利要求13所述的光缆的制造方法,其中,所述插头具有所述毛刺缺陷的定位用的定位结构,在将所述插头安装到所述光纤之前,调整所述插头和/或所述光纤的配置,在通过与所述定位结构的关系而被预先确定的位置配置所述毛刺缺陷。

15.根据权利要求14所述的光缆的制造方法,其中,所述插头为具有通孔的筒形状并且包括用所述通孔保持所述入射端部的保持部件,所述定位结构由形成在所述保持部件的表面的突起部、槽部及具有与所述光纤的中心轴平行的面的平坦部中的至少一个构成。

16.一种光源模块,其具备:

权利要求1所述的光缆;

光源,射出具有扁平形状的剖面的光束;及插座,与所述插头卡合,且将从所述光源射出的所述光束入射到所述入射端面。

17.根据权利要求16所述的光源模块,其具备:光学系统,将从所述光源射出的所述光束汇聚到所述入射端面。

18.根据权利要求16所述的光源模块,其中,所述入射端面上的所述剖面的长轴直径为所述入射端面的直径的1/3以上。

说明书 :

光缆及其制造方法,以及具备该光缆的光源模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种引导光的附带插头的光缆及其制造方法,以及具备该光缆的光源模块。

背景技术

[0002] 作为能够以非侵入的方式检查受检体(例如活体)内部的状态的图像检查法的一种,已知有超声波检查法。在超声波检查中使用可进行超声波的发送及接收的超声波探头。若从超声波探头向受检体发送超声波,则该超声波在受检体内部前进,并在组织界面进行反射。使用超声波探头接收该反射超声波,并根据反射超声波返回到超声波探头为止的时间计算距离,从而能够将内部的情形图像化。
[0003] 并且,已知有利用光声效应将受检体的内部图像化的光声成像。一般,在光声成像中,将激光脉冲等脉冲激光照射于受检体内。在受检体内部,组织吸收脉冲激光的能量,并通过基于该能量的绝热膨胀而产生超声波(光声波)。使用超声波探头等检测该光声波,并根据检测信号构成光声图像,从而根据光声波实现受检体内的可视化。
[0004] 例如,专利文献1中提及到使用光声的活体信息成像和使用穿刺针的处置的组合。专利文献1中,生成光声图像,并观察该图像,从而发现肿瘤等患部和疑似患部的部位等。为了更精密地检查这种部位或为了对患部进行注射等,使用注射针或细胞诊断针等穿刺针进行细胞的采集和对患部的注射等。专利文献1中,使用光声图像能够在观察患部的同时进行穿刺。
[0005] 并且,专利文献2中公开有使用内部插通有光纤的穿刺针来将光引导至穿刺针的顶端附近,在穿刺针的顶端附近产生光声波,并根据该光声波生成光声图像的方法。与专利文献1的方法相比,根据该方法能够将光引导至受检体的更深处,且还能够确认处于深处的穿刺针。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2009-31262号公报
[0009] 专利文献2:日本特开2013-13713号公报

发明内容

[0010] 发明要解决的技术课题
[0011] 通常,如专利文献2的穿刺针使用一次就被废弃,且插通于穿刺针的内部的光纤也与穿刺针一并被废弃。
[0012] 另一方面,在光缆的制造中,为了去除形成于光纤的端面的毛刺通常要经过研磨端面的工序。然而,该研磨工序为耗费工时的作业,且成为使光缆的制造成本上升的主要原因之一。
[0013] 本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够以更低的成本制造的光缆及其制造方法、以及具备该光缆的光源模块。
[0014] 用于解决技术课题的手段
[0015] 为了解决上述课题,本发明的光缆具备:
[0016] 插头,与光源部的光射出用的插座卡合,所述光源部射出具有扁平形状的剖面的光束;及
[0017] 光纤,在光束所入射的入射端面的外周部的一部分具有毛刺缺陷,[0018] 在插头与插座卡合的状态下,插头以毛刺缺陷位于入射到入射端面的光束的入射端面上的剖面的短轴方向的配置安装于所述光纤的入射端部。
[0019] 所谓“毛刺缺陷”表示,切割光纤时形成于其切割面的缺陷即毛刺及毛刺缺损。毛刺为残留在其切割面的多余的突起部分,毛刺缺损为与对置的切割面的毛刺对应的缺损部分。
[0020] 而且,本发明的光缆优选如下:插头具有毛刺缺陷的定位用的定位结构,毛刺缺陷配置于通过与上述定位结构之间的关系被预先确定的位置。
[0021] 并且,本发明的光缆优选如下:插头为具有通孔的筒形状并且包括用通孔保持上述入射端部的保持部件,上述定位结构由形成于保持部件的表面的突起部、槽部及具有与光纤的中心轴平行的面的平坦部中的至少一个构成。
[0022] 并且,本发明的光缆中,上述定位结构包括突起部或槽部,正面观察保持部件时,上述被预先确定的位置能够设为通过突起部或槽部和上述中心轴的第1直线上的位置、或与该第1直线垂直的直线上的位置。
[0023] 并且,本发明的光缆中,上述定位结构包括平坦部,正面观察保持部件时,上述被预先确定的位置能够设为通过上述中心轴并且与形成平坦部的线垂直的第2直线上的位置、或与该第2直线垂直的直线上的位置。
[0024] 并且,本发明的光缆优选如下:上述定位结构形成于通孔的开口附近和/或保持部件的外周面。
[0025] 并且,本发明的光缆优选如下:保持部件具有形成从通孔的开口位置至少向在上述入射端面上的上述剖面的长轴方向扩展的气隙的气隙结构。该情况下,优选侧视观察保持部件时气隙扩展至能够识别上述入射端部的外周面。
[0026] 并且,本发明的光缆优选如下:插头维持上述入射端面上的对上述剖面的毛刺缺陷的配置,并且具有保持保持部件的外壳部件。
[0027] 并且,本发明的光缆优选具备:插入件,设置于光纤的射出端面侧且插入到受检体内;及光吸收部件,配置于从上述射出端面射出的光束所照射的位置。该情况下,插入件能够作为穿刺于受检体的针。
[0028] 本发明的光缆的制造方法如下:
[0029] 准备插头及光纤,其中,所述插头与射出具有扁平形状的剖面的光束的光源部的光射出用的插座卡合,所述光纤在光束所入射的入射端面的外周部的一部分具有毛刺缺陷,
[0030] 在插头与插座卡合的状态下,以毛刺缺陷位于入射到入射端面的光束的入射端面上的剖面的短轴方向的配置,将插头安装到光纤的入射端部。
[0031] 而且,本发明的光缆的制造方法优选如下:插头具有毛刺缺陷的定位用的定位结构,在将插头安装到光纤之前,调整插头和/或光纤的配置,并在通过与上述定位结构之间的关系的被预先确定的位置配置毛刺缺陷。
[0032] 并且,本发明的光缆的制造方法优选如下:插头为具有通孔的筒形状并且包括用通孔保持上述入射端部的保持部件,上述定位结构由形成于保持部件的表面的突起部、槽部及具有与光纤的中心轴平行的面的平坦部中的至少一个构成。
[0033] 本发明的光源模块具备:
[0034] 上述记载的光缆;
[0035] 光源,射出具有扁平形状的剖面的光束;及
[0036] 插座,与上述光缆的插头卡合,并将从光源射出的光束入射到上述光纤的上述入射端面。
[0037] 而且,本发明的光源模块优选具备光学系统,将从光源的射出的光束汇聚到上述入射端面。
[0038] 并且,本发明的光源模块优选如下:上述入射端面上的上述剖面的长轴直径为上述入射端面的直径的1/3以上。
[0039] 发明效果
[0040] 关于光缆及其制造方法以及具备该光缆的光源模块,能够以更低的成本制造光缆。

附图说明

[0041] 图1A为概略地表示第1实施方式所涉及的光源模块的立体图。
[0042] 图1B为概略地表示第1实施方式所涉及的光源模块的剖视图。
[0043] 图2A为概略地表示图1的光缆的入射端侧插头的主视图及剖视图。
[0044] 图2B为概略地表示毛刺缺陷的例的光纤的入射端部的剖视图。
[0045] 图2C为概略地表示毛刺缺陷的例的光纤的入射端部的剖视图。
[0046] 图3为概略地表示图1的光源部的光射出用的插座的剖视图I及主视图II。
[0047] 图4为概略地表示图2的插头插入于图3的插座并与之连接的状态的剖视图。
[0048] 图5为概略地表示第1实施方式中具有扁平形状的剖面的光从光纤的入射端面入射的情形的图。
[0049] 图6A为概略地表示第1实施方式中定位结构及毛刺缺陷的位置关系的其他例的图。
[0050] 图6B为概略地表示第1实施方式中定位结构及毛刺缺陷的位置关系的其他例的图。
[0051] 图6C为概略地表示第1实施方式中定位结构及毛刺缺陷的位置关系的其他例的图。
[0052] 图7为概略地表示第2实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及剖视图II。
[0053] 图8A为概略地表示第3实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及剖视图II。
[0054] 图8B为概略地表示第3实施方式所涉及的插头插入于与之对应的插座并与之连接的状态的剖视图。
[0055] 图9A为概略地表示第4实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及剖视图II。
[0056] 图9B为概略地表示第4实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及剖视图II。
[0057] 图10A为概略地表示第5实施方式所涉及的光缆的插头的主视图。
[0058] 图10B为概略地表示第5实施方式所涉及的光缆的插头的主视图。
[0059] 图10C为概略地表示第5实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及侧视图II。
[0060] 图11A为概略地表示第6实施方式所涉及的光缆的插头的剖视图。
[0061] 图11B为概略地表示第6实施方式所涉及的光缆的插座的剖视图。
[0062] 图12为概略地表示图11A的插头插入于图11B的插座并与之连接的状态的剖视图。
[0063] 图13A为概略地表示第7实施方式所涉及的附带穿刺针的光缆的侧视图。
[0064] 图13B为概略地表示图13A的穿刺针顶端的内部结构的剖视图。
[0065] 图14A为概略地表示第8实施方式所涉及的附带穿刺针的光缆的侧视图。
[0066] 图14B为概略地表示图14A的穿刺针顶端的内部结构(内针插入于外针的状态)的剖视图。
[0067] 图15为概略地表示具备本发明的光源模块的光声图像生成装置(光声测量装置)的立体图。
[0068] 图16为概略地表示图15的光声图像生成装置的结构的框图。
[0069] 图17为概略地表示图16的光源部的结构的框图。
[0070] 图18为表示使用了图15的光声图像生成装置的光声图像的生成顺序的流程图。

具体实施方式

[0071] 以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限于此。另外,为便于识别,图面中的各构成要件的比例尺等适当设定得与实际不同。
[0072] “第1实施方式”
[0073] 首先,对本发明的第1实施方式进行说明。图1A为概略地表示第1实施方式所涉及的光源模块的立体图,图1B为其剖视图。另外,本说明书中剖视图表示与光纤或通过筒形状的中心轴的纸面平行的面上的剖面。
[0074] 如图1A及图1B所示,本实施方式所涉及的光源模块40由光源部41和光缆42构成。
[0075] 光源部41例如具有插座43、光源48及该光源48的驱动电路47,插座43安装于筐体46的光射出口,光源48及驱动电路47设置于筐体46的内部。筐体46的外部尺寸例如为长度
74mm×宽度54mm×高度20mm。
[0076] 光源48为射出具有扁平形状的光束剖面的光(以下,也简称为扁平形状的光)的光源。光源48例如为产生扁平形状的光本身的单独的发光元件,作为这种光源的例可举出半导体激光光源。并且,光源48也可以是通过包括光学系统及发光元件的光源系统即光学系统将光束剖面的形状成型为扁平形状的光源。作为这种光源的例,可举出半导体激光光源、固体激光光源或气体激光光源与将激光的光束剖面的形状成型为扁平形状的光学系统的组合。并且,光源系统可以包括光放大器和波长转换器。另外,本实施方式中作为例子,光源48为半导体激光二极管。将光束剖面的长轴半径设为a、短轴半径设为b时的光束剖面的扁率(a-b)/a没有特别限制,例如为0.5以上。并且,若考虑在光纤的入射端面形成后述毛刺缺陷的区域,则在光束剖面的短轴直径小于光纤入射端面的直径的1/3,且光束剖面的长轴直径为光纤入射端面的直径的1/3以上的情况下,本发明尤其有效。光优选为激光,例如为具有5~100nsec的脉冲宽度及2~4000Hz的重复频率的脉冲激光。光的波长例如为700~
1100nm,优选为750~950nm。光的能量密度例如优选为0.03~50μJ,更优选为0.1~20μJ。例如使用6μJ的激光。
[0077] 光缆42例如由具有光的入射端部及射出端部的塞绳部45、设置于上述入射端部的插头44a及设置于上述射出端部的插头44b构成。插头44a具有与插座43卡合的结构,光缆42能够通过由插头44a及插座43构成的连接器结构与光源部41进行装卸。塞绳部45例如从内侧包围由芯及包层构成的光纤50,除此之外还具有包覆光纤50的涂布层和外皮(护套)。本实施方式中,插头44a由作为保持裸线的光纤50的保持部件的管圈构成。另一方面,插头44b没有特别限定,可以与插头44a同样仅由管圈构成,也可以是具有其他结构(例如,JIS规格的SC形、FC形、MU形、DS形及DL形等连接器结构、以及IEC规格的ST形、LC形及MTRJ形等连接器结构)的插头。
[0078] 图2A为概略地表示图1的光缆的入射端侧插头的主视图及剖视图。如上所述,本实施方式所涉及的光缆42由光纤50及作为插头44a的管圈51构成。
[0079] 光纤50没有特别限定,例如为由一般的芯及包层构成的石英光纤。光纤50既可以是单模光纤也可以是多模光纤。光纤的外径例如为80~200μm。本发明中,使用入射端面的外周部的一部分具有毛刺53a(参考图2B)或毛刺缺损53b(参考图2C)的毛刺缺陷的光纤。即,本发明的光缆使用即便通过光纤的切割而在切割面产生毛刺缺陷(参考图2B及C),也不进行用于去除毛刺缺陷的研磨处理而附带该毛刺缺陷的光纤50来制造。通常,毛刺缺陷若在光纤表面形成伤痕而加以弯曲应力来切割(所谓cleave cut),则形成于其切割面的外周部分。通常,若在2个切割面中的其中一个切割面形成毛刺53a,则在另一切割面50s形成毛刺缺损。毛刺53a及毛刺缺损53b具有彼此互补的形状。形成毛刺缺陷的范围通常最大为自外周到光纤的直径的1/3的距离为止的范围,不仅形成于包层50b的区域的一部分,有时还形成于包括芯50a及包层50b的区域的一部分。
[0080] 管圈51为具有具备通孔的大致圆筒形状,通孔的直径(即管圈的内径)例如为80~200μm,管圈的外径(与中心轴垂直的方向的最大尺寸)例如为1.5~5mm。管圈51的材料没有特别限定,能够使用一般所使用的金属材料、陶瓷材料、塑料材料及玻璃材料,例如为不锈钢和氧化锆陶瓷、树脂成型用工程塑料。并且,例如管圈51中,在入射端面与外周面的连接部赋予曲率,在射出端面侧形成有凸缘部。另外,管圈的入射端面设为主要从正面观察管圈时能够确认的面(排除凸缘部等物理上分离的面。下同。),管圈的射出端面设为主要从背面观察管圈时能够确认的面。并且,管圈的外周面设为在管圈的表面中排除上述入射端面及射出端面的部分。凸缘部可以与圆筒形状部一体形成,也可以在圆筒形状部分成型之后另行形成。并且,也可以不具有凸缘部。此外,管圈51在外周面具有成为毛刺缺陷的相对定位的基准(或标记)的作为定位结构的突起部51a。所谓“定位”表示,在沿着管圈51的中心轴的方向上确定毛刺缺陷的位置及使光纤旋转而绕中心轴来确定毛刺缺陷的角度。突起部51a的大小(图2A中正面观察时的宽度或高度)没有特别限定,在对管圈51进行毛刺缺陷的定位时,为从正面观察时可通过目视(包括使用显微镜等放大镜的情况)确认的大小,并且也可以是发挥插头与插座彼此卡合时的对位结构的功能的大小,例如优选宽度为0.3~1.0mm,高度为0.3~1.0mm。对位结构为以特定的相对配置将插头卡合到插座的结构。
[0081] 而且,本实施方式中,在管圈51(插头44a)与插座43卡合的状态下从光源48射出的光入射到入射端面50s时,管圈51(插头44a)以毛刺缺陷位于入射端面50s上的光束剖面的短轴方向的配置安装于入射端面50s侧的光纤50的端部。管圈51与光纤50的固定例如通过粘结剂52进行。将管圈51安装到光纤50的工序例如包括:在管圈51的通孔插入光纤50的工序;及考虑光束剖面的短轴方向而使毛刺缺陷配置于通过与突起部51a(定位结构)之间的关系被预先确定的规定位置的方式,一边用显微镜确认入射端面一边使光纤50在通孔内前后移动或旋转来调整光纤50的配置的工序。例如本实施方式中,毛刺缺陷在图2A~图2C中配置于最下侧的位置。
[0082] 图3为概略地表示图1A及图1B的光源部的光射出用的插座的剖视图I及主视图II。
[0083] 插座43例如具有:大致筒形状的壳体63,设置于筐体46的光射出用的开口;轴套64,设置于插入管圈51侧的壳体63的内壁;及透镜62a,将从光源射出的激光L汇聚到光纤50的入射端面50s。轴套64具有与管圈51的插入部的外径大致相同大小的内径,因此在管圈51插入到插座43时,管圈51的插入部被轴套64保持。并且,轴套64具有与管圈51的突起部51a嵌合的缺口64a。因此,突起部51a及缺口64a构成管圈51及插座43的对位结构。透镜62a配置于在管圈51与插座43卡合的状态下将激光L汇聚到入射端面50s的位置。透镜62a没有特别限定,例如为Selfoc(注册商标)微透镜(折射率沿径向(radial direction)变化的自聚焦形成型的棒透镜)。
[0084] 并且,在插入管圈51侧的相反侧的壳体63的开口设置有作为光源48的半导体激光二极管(LD)。LD包括管座60、设置于该管座60上的半导体发光元件61a及以覆盖半导体发光元件61a的方式设置于管座60上的带玻璃窗61c的罩体61b,罩体61b与插座43(壳体63)嵌合,从而LD固定于插座43。此时,被设计成光纤50的入射端面上的激光L的短轴方向朝向特定方向,例如本实施方式中,被设计成该短轴方向朝向图3的上下方向。在管座60存在引线端子60a,引线端子60a与LD的驱动电路47电连接。
[0085] 图4为概略地表示图2A~图2C的插头插入于图3的插座并与之连接的状态的剖视图。并且,图5为概略地表示本实施方式中扁平形状的光从光纤的入射端面入射的情形的图。如图4所示,管圈51以在轴套64的缺口64a嵌合突起部51a的方式插入于插座43并与之连接。而且,在管圈51与插座43连接的状态下,若从半导体发光元件61a射出扁平形状的激光L,则激光L通过设置于罩体61b的透镜62a而汇聚,所汇聚的激光L从光纤50的入射端面入射。
[0086] 以下,对本发明的作用效果进行说明。本实施方式中,如上所述,毛刺缺陷53在图2A~图2C和图5中配置于最下侧的位置。即,可以说正面观察管圈51时毛刺缺陷53配置于通过光纤50的中心轴C及突起部51a的直线L1上。或者,还可以说成毛刺缺陷53与突起部51a之间具有“连结突起部51a和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为
180°的关系”。并且,如上所述,被设计成光纤50的入射端面上的激光L的短轴方向SA朝向图
5的上下方向,长轴方向LA朝向图5的左右方向。其结果,毛刺缺陷53相对于中心轴C位于短轴方向SA,从而能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠。即,即便毛刺缺陷53形成在芯50a的区域,也不受毛刺缺陷53的影响而能够将扁平形状的激光L入射到光纤50的芯50a。所谓毛刺缺陷53“位于短轴方向”表示,正面观察管圈51(插头)时,毛刺缺陷配置于包含在以短轴方向为中心的120°的角度范围(图5中的符号 )的位置。
[0087] 如上所述,根据本发明的光缆及光源模块,在使用原理上产生扁平形状的激光的半导体激光光源的情况下和使用光束剖面成型为扁平形状的激光的情况下,直接使用附带毛刺缺陷的光纤也能够抑制因毛刺缺陷引起的激光的能量损失。如此,不管毛刺缺陷有没有形成在芯的区域,都能够直接使用附带毛刺缺陷的光纤,这表示在光纤的制造工序中,以往必不可少的用于去除毛刺缺陷的研磨处理变得不必要,能够比以往降低相当于减少工序数所省下的量的光纤的制造成本。其结果,根据本发明的光缆及其制造方法以及具备该光缆的光源模块,能够以比以往更低的成本制造光缆及光源模块。
[0088] 另外,在第1实施方式的说明中,对图5中毛刺缺陷53配置于最下侧的位置并且激光L的短轴方向SA为上下方向的情况进行了说明,但本发明并不限于此。例如,图6A~图6C为概略地表示第1实施方式中作为定位结构的突起部51a及毛刺缺陷53的位置关系的其他例的图。
[0089] 图6A表示毛刺缺陷53配置于最上侧的位置并且激光L的短轴方向SA为上下方向时的配置。在该情况下,也可以说正面观察管圈51时毛刺缺陷53配置于通过光纤50的中心轴C及突起部51a的直线L1上。或者,还可以说成毛刺缺陷53与突起部51a之间具有“连结突起部51a和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为0°的关系”。如此,在被设计成激光L的短轴方向SA朝向上下方向时,即便毛刺缺陷53配置于上侧,也能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠。
[0090] 图6B表示毛刺缺陷53配置于最右侧的位置并且激光L的短轴方向SA为左右方向时的配置。即,可以说正面观察管圈51时毛刺缺陷53配置于与通过光纤50的中心轴C及突起部51a的直线L1垂直的直线上。或者,还可以说成毛刺缺陷53与突起部51a之间具有“连结突起部51a和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为90°的关系”。如此,在被设计成激光L的短轴方向SA朝向左右方向时,若毛刺缺陷53配置于右侧,则能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域的重叠。并且,在上述情况下,毛刺缺陷53配置于左侧也可获得相同的效果。
[0091] 图6C表示毛刺缺陷53配置于左侧斜上方的位置并且激光L的短轴方向SA例如从上下方向(图6A的状态)向左倾斜45°时的配置。即,可以说毛刺缺陷53与突起部51a之间具有“连结突起部51a和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为向左侧45°的关系”。如此,毛刺缺陷53只要配置成在正面观察时从中心轴C位于短轴方向即可。毛刺缺陷53与突起部51a的位置关系根据激光L的短轴方向SA所朝向的任意的特定方向而定。如图6C的情况下,同样也能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在区域重叠。并且,在上述情况下,毛刺缺陷53配置于上述2条线所成的角度为向右侧135°的位置也可获得相同的效果。
[0092] 另外,第1实施方式的说明中,对单芯的光缆进行了说明,本发明中也可以是多个芯的光缆。例如,在多个芯的光缆中,在管圈设置一个作为定位结构的突起部,考虑将各芯线光纤的配置(即毛刺缺陷的配置)成激光的短轴方向,并确定为与该1个突起部之间具有规定的位置关系(即,毛刺缺陷位于入射端面上的光束剖面的短轴方向的关系)。或者,对应各芯线光纤而在管圈设置多个作为定位结构的突起部,且考虑将各芯线光纤配置成激光的短轴方向,并确定为与分别对应的突起部之间具有规定的位置关系。此外,多个芯的光缆中,根据每个芯线光纤,芯线光纤的配置可以不同。
[0093] “第2实施方式”
[0094] 接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图7为概略地表示第2实施方式所涉及的光缆的插头的主视图I及剖视图II。
[0095] 本实施方式所涉及的光源模块主要在于插头与插座的对位结构及插头的定位结构上利用槽部这一点上与第1实施方式所涉及的光源模块不同。因此,对与第1实施方式相同的构成要件标注相同的符号,没有特别需要则省略其详细说明。
[0096] 本实施方式所涉及的插头也由管圈51构成。光纤50插入于管圈51的通孔,光纤50通过粘结剂52固定于管圈51。本实施方式所涉及的管圈51作为定位结构具有槽部51b。
[0097] 槽部51b形成为沿着中心轴C具有长度的缺口形状。此外,槽部51b的开口还形成于管圈51的入射端面,正面观察时,也可通过目视确认到槽部51b的开口。槽部51b的大小(图7中正面观察I时的宽度或高度)没有特别限定,对管圈51进行毛刺缺陷的定位时,只要是正面观察时可通过目视确认的大小,并且发挥插头与插座的对位结构的功能的大小即可,例如为宽度0.5~1.0mm、高度0.2~1.0mm。并且,槽部可以是随着管圈的插入而使管圈的位置被固定的锥形结构。作为这种锥形结构,例如能够采用槽部的宽度和/或高度从正面朝向背面(图7的II中自左向右)连续变小的结构。本实施方式所涉及的插座中,管圈51插入到插座时,与槽部51b嵌合的突起部(省略图示)形成于轴套。即,槽部51b发挥上述轴套的突起部的引导功能,还构成管圈51与插座的对位结构。
[0098] 如图7中的I所示,毛刺缺陷53例如在正面观察管圈51时配置于通过光纤50的中心轴C及槽部51b的直线L2上。即,连结槽部51b和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为0°。另一方面,激光L的短轴方向与第1实施方式同样朝向图7的上下方向。
[0099] 如上所述,本实施方式所涉及的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的槽部51b之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0100] “第3实施方式”
[0101] 接着,对本发明的第3实施方式进行说明。图8A中的I为概略地表示第3实施方式所涉及的光缆的插头的主视图,图8A中的II为图8A中的I的剖视图。并且,图8B为概略地表示第3实施方式所涉及的插头插入于与之对应的插座并与之连接的状态的剖视图。
[0102] 本实施方式所涉及的光源模块主要在插头与插座的对位结构及插头的定位结构上利用具有与中心轴平行的面的平坦部这一点与第1实施方式所涉及的光源模块不同。因此,对与第1实施方式相同的构成要件标注相同的符号,没有特别需要则省略其详细说明。
[0103] 本实施方式所涉及的插头也由管圈51构成。光纤50插入于管圈51的通孔,光纤50通过粘结剂52固定于管圈51。本实施方式所涉及的管圈51作为定位结构具备具有与中心轴平行的面的平坦部51c。
[0104] 如图8A中的I所示,平坦部51c为具有与中心轴C平行的面的外周面部分,且以夹着中心轴对置的方式在上侧和下侧形成有2个。2个平坦部51c的各平坦面彼此平行。这些平坦部51c到达至管圈51的入射端面,正面观察时,平坦部51c的平坦面表示高低差的分界线(参考图8A中的I)。平坦部51c的深度(正面观察图8A中的I时的通过中心轴C且从与上述分界线垂直的线L3上的管圈51的外周线至上述分界线为止的距离)没有特别限定,对管圈51进行毛刺缺陷的定位时,只要是从正面观察时可通过目视确认管圈51的外周线与上述分界线的差的大小,并且发挥插头与插座的对位结构的功能的大小即可,例如为0.1~0.5mm。设置于本实施方式所涉及的插座的轴套具有和与形成有平坦部51c的圆筒形状部分的中心轴垂直的剖面形状相同形状的开口。即,该轴套在其内孔的上侧和下侧具有与平坦部51c互补的平坦部,管圈51插入在插座时,平坦部51c在靠近轴套的平坦部而对置的同时进行滑动(参考图8B)。因此,平坦部51c及轴套的平坦部构成管圈51及插座的对位结构。
[0105] 如图8A中的I所示,毛刺缺陷53例如在正面观察管圈51时配置于通过光纤50的中心轴C并且与形成平坦部51c的上述分界线垂直的直线L3上。即,通过中心轴C且和上述分界线垂直的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为0°。另一方面,激光L的短轴方向与第1实施方式同样朝向图8的上下方向。
[0106] 如上所述,本实施方式所涉及的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的平坦部51c之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0107] “第4实施方式”
[0108] 接着,对本发明的第4实施方式进行说明。图9A及图9B为概略地表示第4实施方式所涉及的光缆的插头的主视图及剖视图。
[0109] 本实施方式所涉及的光源模块主要在用作对位结构的要件与用作定位结构的要件不同这一点上与第1实施方式所涉及的光源模块不同。因此,对与第1实施方式相同的构成要件标注相同的符号,没有特别需要则省略其详细说明。
[0110] 本实施方式所涉及的插头也由管圈51构成。光纤50插入于管圈51的通孔,光纤50通过粘结剂52固定于管圈51。本实施方式所涉及的管圈51除了图2的管圈的结构之外,作为定位结构还具有突起部51d。
[0111] 如图9A所示,例如在正面观察时,突起部51d形成于与管圈51的通孔的开口的上侧相邻的位置。突起部51d的大小(正面观察图9A中的I时的宽度或高度)没有特别限定,对管圈51进行毛刺缺陷的定位时,只要为从正面观察时可通过目视确认的大小即可,例如为0.1~1.0mm,优选为0.2~0.5mm。本实施方式中,突起部51d只要发挥定位结构(即定位时的标记)的功能即可,相比发挥对位结构的功能的突起部51a,不要求大小和耐久性。因此,突起部51d可以比突起部51a小。另外,本实施方式所涉及的突起部51d只要在能够确保对位精度的范围内位于开口的附近即可,无需一定要与开口相邻。例如正面观察时开口附近为比开口的外周54a上的位置与管圈51的入射端面的外围54b上的位置的中间地点54c更靠开口的范围,即为用图9A中的I的符号54a的圆与符号54c的圆包围的范围。设置于本实施方式所涉及的插座的轴套与第1实施方式相同,本实施方式所涉及的管圈51与插座也如图4连接。
[0112] 图9A中的I所示,例如正面观察管圈51时毛刺缺陷53配置于与通过光纤50的中心轴C及突起部51d的直线L1垂直的直线上。即,连结突起部51d和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为0°。另一方面,激光L的短轴方向与第1实施方式同样朝向图9A中的I的上下方向。
[0113] 如上所述,本实施方式所涉及的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的突起部51d之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0114] 此外,本实施方式中,作为定位结构的突起部51d配置于通孔的开口的附近,因此在更靠近定位结构的位置进行毛刺缺陷的定位。因此,由于定位的调整变得容易,毛刺缺陷的配置精度提高。
[0115] 并且,上述说明中,对突起部51d设置于开口的附近的情况进行了说明,但如图9B中的I及II所示,将突起部51d代替成槽部51e也可获得相同的效果。
[0116] “第5实施方式”
[0117] 接着,对本发明的第5实施方式进行说明。图10A~图10C为概略地表示第5实施方式所涉及的光缆的插头的主视图及侧视图。本实施方式的特征主要在于,具有在光纤的入射端部附近形成气隙的气隙结构。另外,本实施方式中,管圈以外的光缆的构成要件,还有插座和光源除了特殊的情况之外,例如设为与第1实施方式相同。
[0118] 图10A的插头也由管圈51构成。光纤50插入于管圈51的通孔,光纤50通过粘结剂52固定于管圈51。本实施方式所涉及的管圈51除了图9A中的I的管圈的结构之外,还具有气隙结构。
[0119] 气隙结构由露出光纤50的入射端面附近的侧面的槽构成,自该入射端面的深度大致为1~5mm,优选为1~3mm。槽的范围在正面观察管圈51时,只要是气隙55a的外缘包含激光L的入射端面上的光束剖面的范围即可,其形状没有特别限定。图10A的气隙55a具有与光纤50的直径相同宽度的槽沿着激光L的长轴方向延伸的矩形形状。并且,该槽的长轴方向的长度比激光L的长轴直径长且比管圈51的直径短。
[0120] 通常,激光以在光纤的入射端面上连结焦点的方式汇聚,因此在入射端面上导致激光的能量密度变高。因此,通过设置这种气隙结构,在能量密度较高的状态下避免激光照射到管圈,且能够防止管圈的损伤。
[0121] 并且,图10B的管圈51为具有气隙结构的管圈的其他形态。图10B的管圈51中,形成有气隙结构,该气隙结构形成圆的中心位于从中心轴C偏离上侧的位置的圆形状的气隙55b。这种气隙55b也能够用作作为定位结构的槽部。例如,图10B中,将位于气隙55b的外缘的最上侧的点51f作为毛刺缺陷53的定位的结构,能够在通过光纤50的中心轴C及上述点
51f的直线L2上配置毛刺缺陷53。即,连结点51f和中心轴C的线与连结中心轴C和毛刺缺陷
53的线所成的角度为0°。并且,插座进入到气隙55b(即槽)并且具有防止管圈的旋转的形状的突起部的情况下,气隙结构与该突起部一起发挥管圈与插座的对位结构的功能。另外,可以不将气隙结构用于对位,而另行在管圈外周部设置作为对位结构的突起或槽。
[0122] 如上述的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的点51f之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0123] 并且,图10C中的I的管圈51也是具有气隙结构的管圈的其他形态。图10C中的I的管圈51中,形成气隙结构,该气隙结构形成比光纤50的直径大的宽度的槽沿着激光L的长轴方向延伸的带状的气隙55c。侧视观察管圈时,气隙55c扩展至能够识别光纤50的入射端部的外周面(参考图10C中的II)。在此,所谓“扩展至能够识别的外周面”表示侧视观察时气隙从外周面的区域开放,以便不受管圈的妨碍而能够目视光纤的入射端部。通过设置这种气隙结构,侧视观察时能够确认光纤的入射端面,且能够提高沿着中心轴C的方向的光纤50的定位的精度。
[0124] 并且,图10C中的I的气隙结构包括具有与中心轴平行的面的平坦部51g,因此发挥定位结构的功能。即,图10C的I中,能够以气隙55c的分界线为毛刺缺陷53的定位的基准,在通过光纤50的中心轴C且与上述分界线垂直的直线L3上配置毛刺缺陷53。即,通过中心轴C且和上述分界线垂直的线与连结中心轴C和毛刺缺陷53的线所成的角度为0°。并且,插座进入到气隙55c并且具有防止管圈旋转的形状的突起部的情况下,气隙结构与该突起部一起发挥管圈与插座的对位结构的功能。另外,也可以不将气隙结构用于对位,而另行在管圈外周部设置作为对位结构的突起或槽。
[0125] 如上述的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的平坦部51g之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0126] “第6实施方式”
[0127] 接着,对本发明的第6实施方式进行说明。图11A为概略地表示第6实施方式所涉及的光缆的插头的剖视图,图11B概略地表示第6实施方式所涉及的光缆的插座的剖视图。本实施方式的特征在于,尤其是插头具有管圈和外壳。
[0128] 具体而言,本实施方式的光缆的入射端部侧的插头57例如具有JIS规格的螺纹紧固式的FC连接器结构,且包括管圈51和外壳56。在管圈51上,定位结构的突起部51h形成于管圈51的入射端面,毛刺缺陷以该突起部51h为基准被定位。与其他管圈相关的事项(例如材料、固定到光纤的方法及毛刺缺陷的具体定位方法等)例如与第1实施方式相同。
[0129] 外壳56例如由外壳主体56a、紧固螺纹56b及保护罩56c构成。外壳主体56a保持管圈51。并且,外壳主体56a上形成有引导键56d。引导键56d以维持激光L的短轴方向与毛刺缺陷的位置关系的方式维持,与插座67的引导槽68c对应,插头57与插座67连接时,引导键56d与引导槽68c嵌合。换言之,考虑到由引导键56d及引导槽68c构成的对位结构,进行对突起部51h的毛刺缺陷的定位。其结果,维持对于管圈51的入射端面上的光束剖面的毛刺缺陷的配置。紧固螺纹56b上朝向外壳主体形成有凸形状的突起部58a,该突起部58a配置于形成在外壳主体56a的滑动槽58b内。由此,在突起部58a于滑动槽58b内移动的范围内,紧固螺纹56b能够相对于外壳主体56a沿着中心轴前后滑动。并且,在紧固螺纹56b的内周侧形成有外螺纹56e,外螺纹56e与插座67的内螺纹68d螺合。
[0130] 插座67由壳体68及轴套64构成,壳体68上具有保持轴套64的小径嵌合部68a及与紧固螺纹56b嵌合的大径嵌合部68b。大径嵌合部68b上形成有前述引导槽68c及内螺纹68d。并且,在插入插头57侧的相反侧的壳体68的开口设置有与第1实施方式相同的LD。
[0131] 图12为概略地表示图11A的插头插入于图11B的插座并与之连接的状态的剖视图。如图12所示,插头57以在引导槽68c嵌合引导键56d的方式插入于插座67并与之连接。而且,在插头57与插座67连接的状态下,若从半导体发光元件61a射出扁平形状的激光L,则激光L通过设置在罩体61b的透镜62a而汇聚,所汇聚的激光L从光纤50的入射端面入射。
[0132] 如上所述,本实施方式所涉及的光源模块中,也考虑到激光的短轴方向,能够以毛刺缺陷与作为定位结构的突起部51h之间具有规定的位置关系的方式进行毛刺缺陷的定位。其结果,能够避免激光L所入射的区域与毛刺缺陷53所在的区域重叠,且可获得与第1实施方式相同的效果。
[0133] 另外,本实施方式的上述说明中,对管圈具有作为定位结构的突起部51h的情况进行了说明,但本发明并不限于此。即,在插头具有外壳的情况下,管圈无需一定要具有定位结构。例如,第6实施方式中,可以不具有突起部51h。该情况下,例如能够将外壳56的引导键56d用作本发明的定位结构。即,在没有定位结构的管圈插入光纤并且仅调整端面位置之后,将管圈固定到外壳时,毛刺缺陷根据与引导键56d的关系配置于规定的位置。如此,定位结构只要位于在进行将插头安装到光纤的作业时能够目视的位置,也可以形成于插头的任意处。
[0134] 并且,本实施方式的上述说明中,对插头具有FC连接器结构的情况进行了说明,但本发明并不限于此。入射端部侧的插头例如可以具有JIS规格的SC形、MU形、DS形及DL形等连接器结构、以及IEC规格的ST形、LC形及MTRJ形等连接器结构等其他任何连接器结构。
[0135] “第7实施方式”
[0136] 接着,对本发明的第7实施方式进行说明。图13A为概略地表示第7实施方式所涉及的附带穿刺针的光缆的侧视图。图13B为概略地表示图13A的穿刺针顶端的内部结构的剖视图。本实施方式的特征在于,尤其在光缆的激光的射出端部侧的区域设置有穿刺针。光缆的其他构成要件及光源部例如与第1实施方式相同。
[0137] 穿刺针70例如具有穿刺针主体70a及针座70b。穿刺针主体70a在内部具有具备内腔的管结构。而且,穿刺针主体70a的顶端部分被相对于该管结构的中心轴倾斜的面(切割面)切割而形成为锐角,从而在该顶端部分形成有沿着上述倾斜面的开口。在穿刺针70的内腔,作为导光部件例如插通有直径充分小于穿刺针主体70a的内腔的直径的光纤50c。针座70b具有与插头44b对应的连接器结构,且构成为能够与插头44b进行装卸。若插头44b安装于针座70b,则插头44b内的光纤50与穿刺针70内的光纤50c光学连接。因此,通过光纤50引导的激光L入射到光纤50c之后,通过光纤50c被送至穿刺针70的顶端附近。光纤50c的射出端部延伸至穿刺针主体70a的顶端附近。在穿刺针主体70a的顶端附近固定有光吸收部件
71,光纤50c的射出端部埋入于光吸收部件71的内部。另外,光纤50c的射出端部的位置只要是激光L照射到光吸收部件71的位置即可,无需一定要埋入于光吸收部件71。光吸收部件71例如由混合黑颜料的环氧树脂、聚氨酯树脂、氟树脂和硅橡胶、焊料等构成。在此,所谓穿刺针70(或穿刺针主体70a)的顶端附近表示在该位置配置有光纤50c的射出端部及光吸收部件71的情况下,为能够产生能够以穿刺作业所需的精度将穿刺针的顶端的位置图像化的光声波的位置。例如,表示从穿刺针的顶端至基端侧0mm~3mm的范围内。在以下实施方式中,同样视为与顶端附近相同。
[0138] 若使用这种附带穿刺针的光缆,在进行对受检体的穿刺作业时,能够利用光声成像确认受检体内的穿刺针的位置。具体而言如下。医生等附带穿刺针的光缆的操作人员,首先将光缆连接到光源部41,从光源48射出激光L。激光L通过光纤50及光纤50c引导而被吸收到光吸收部件71,此时,从光吸收部件71产生由该光吸收引起的光声波71a。操作人员将穿刺针70穿刺到受检体,例如使用超声波检测用的探针检测在受检体内传播的该光声波,从而能够观察根据该检测信号的光声图像。因此,操作人员通过观察该光声图像,能够确认穿刺针70的顶端位于哪个位置,即穿刺针侵入到何种深度。之后,操作人员从针座70b拆卸插头44b,并使用穿刺针70的内腔从受检体内采集试样(例如血液)。
[0139] 另外,本实施方式的上述说明中,对穿刺针主体70a具有光吸收部件71的情况进行了说明,但本发明并不限于此。例如,作为穿刺针的一般材料的不锈钢、铝、铝合金、钛、钛合金及Ni-Ti合金等金属材料以及聚酰亚胺及聚苯硫醚等硬质树脂材料具有光吸收性。因此,只要穿刺针由具有光吸收性的材料构成,则不用另行设置光吸收部件仅调整光的射出方向,也能够将穿刺针本身用作光吸收部件。
[0140] “第8实施方式”
[0141] 接着,对本发明的第8实施方式进行说明。图14A为概略地表示第8实施方式所涉及的附带穿刺针的光缆的侧视图。图14B为概略地表示图14A的穿刺针顶端的内部结构(内针插入在外针的状态)的剖视图。本实施方式在穿刺针具有密封外针的至少一部分的内针这一点上与第7实施方式不同。其他构成要件例如与第7实施方式相同。
[0142] 本实施方式所涉及的穿刺针具有由外针主体72a及外针座72b构成的外针72、由内针主体73a及内针座73b构成的内针73。内针主体73a例如具有与外针主体72a的内径大致相同大小的外径,构成为相对于中空的外针主体72a能够从外针座72b侧插拔。内针主体73a由具有管结构的软管74a和填充软管74a的内部空间的透明树脂74b构成。软管74a例如为不锈钢管、聚酰亚胺管或PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂的管。并且,透明树脂74b例如使用环氧树脂等粘结剂。在软管74a的内部作为导光部件例如插入有光纤50c。而且,透明树脂74b埋入光纤50c与软管74a之间的空间,从而光纤50c粘结并固定于软管74a。光纤50c在内针座73b内与光缆侧的光纤光学连接。或者,光纤50c为与光缆侧的光纤直接相连的一条光纤。内针主体73a的顶端部分与外针主体72a的顶端同样形成为锐角。在内针主体73a的其切割面粘附有与第7实施方式相同的光吸收部件71,从光纤50c的射出端部射出的激光L照射到光吸收部件71。而且,其结果在内针73的顶端部分产生光声波。
[0143] 根据本实施方式所涉及的光缆,也能够将激光引导至穿刺针的顶端为止,因此能够利用光声成像确认受检体内的穿刺针的位置。并且,本实施方式中,穿刺针具有密封外针72的内针73。如此,通过内针73堵住外针72的内腔,操作人员能够不受穿刺的感觉的影响而将穿刺针穿刺到受检体。
[0144] 另外,本实施方式的上述说明中,对在内针73的顶端的切割面涂布有光吸收部件71的情况进行了说明,但本发明并不限于此。例如在用混合了黑颜料的环氧树脂、聚氨酯树脂、氟树脂和硅橡胶等材料形成内针主体的情况下,内针主体本身发挥光吸收部件的功能,因此无需另行设置光吸收部件。
[0145] 并且,第7及第8实施方式中,对插入件为穿刺针的情况进行了说明,但本发明并不限于此。插入件也可以是在内部容纳用于射频消融术的电极的射频消融用针,也可以是插入于血管内的导管,也可以是插入于血管内的导管的导丝。或者,插入件也可以是激光治疗用光纤。
[0146] “光声测量装置的实施方式”
[0147] 接着,对作为本发明的光声测量装置的光声图像生成装置的实施方式进行说明。光声图像生成装置为根据用探针(超声波探头)检测的光声信号生成光声图像的装置。图15为概略地表示具备本发明的光源模块的光声图像生成装置的立体图。图16为概略地表示图
15的光声图像生成装置的结构的框图。图17为概略地表示图16的光源部的结构的框图。
[0148] 光声图像生成装置10包括探针11、超声波单元12及附带穿刺针的光源模块。另外,本发明的实施方式中,作为声波使用超声波,但并不限于超声波,只要根据被检对象和测定条件等选择适当的频率,则可以使用音频的声波。
[0149] 附带穿刺针的光源模块例如能够使用第7实施方式所涉及的光源模块。具体而言,本实施方式所涉及的光源模块由包括电源输入端子33、DC-DC转换部34、触发输入端子35、LD的驱动电路47、光源48及插座43的光源部41、以及附带穿刺针70的光缆构成。
[0150] 电源输入端子33与超声波单元12的电源供给线连接。电源输入端子33上例如获得5V的DC(Direct Current)电源供给。触发输入端子35与超声波单元12的信号输出线连接。
电源输入端子33及触发输入端子35例如作为USB连接器而构成。超声波单元12例如具有USB端口,通过在USB端口插入包括电源输入端子33及触发输入端子35的USB连接器,从而向光源部41供给电源,并且供给从超声波单元12输出的信号。
[0151] DC-DC转换部34对从电源输入端子33供给的DC电源的电压进行转换。DC-DC转换部34例如将DC5V转换成DC12V。驱动电路47驱动作为光源48的半导体LD。光源48通过从DC-DC转换部34供给的DC电源被驱动。驱动电路47根据从触发输入端子35输入的触发信号控制向光源48供给的DC电源,从而在所希望的时刻从光源48射出脉冲激光。射出的激光通过插座
43及光缆内的光纤50被引导至穿刺针70。
[0152] 只要光纤的芯直径为200μm,则能够将从光源部41射出的脉冲激光的脉冲能量设为6.4μJ。只要光纤的芯直径为100μm,则能够设为2.0μJ。关于脉冲时间宽度,能够设为80ns。脉冲的重复频率例如以30fps进行图像显示的情况下,设为60Hz即可。重复频率最高能够实现3300Hz。
[0153] 超声波单元12上连接有探针11。超声波单元12作为包括图像显示机构14的一体型装置而构成。超声波单元12上安装有与光声图像生成相关的程序。超声波单元12具有USB端口32。包括光源部41的电源输入端子33及触发输入端子35的USB连接器插入于USB端口32。光源部41设为卡片尺寸的小型轻便装置的情况下,能够通过将USB连接器插入超声波单元
12的USB端口来实现该保持状态。
[0154] 探针11为声波检测机构,例如具有一维排列的多个超声波振子。在受检体穿刺穿刺针70之后,探针11检测因从光源48射出的光而产生的光声波。并且,探针11除了检测光声波之外,还向受检体发送声波(超声波)及接收相对于所发送的超声波的反射声波(反射超声波)。
[0155] 超声波单元12具有接收电路21、AD转换机构22、接收存储器23、数据分离机构24、光声图像生成机构25、超声波图像生成机构26、图像合成机构27、控制机构28及发送控制电路29。接收电路21接收通过探针11检测的光声波的检测信号。并且,接收通过探针11检测的反射超声波的检测信号。AD转换机构22将接收电路21所接收的光声波及反射超声波的检测信号转换成数码信号。AD转换机构22例如根据规定周期的取样钟信号,以规定的取样周期对光声波及反射超声波的检测信号进行取样。AD转换机构22将取样的光声波及反射超声波的检测信号(取样数据)存储到接收存储器23。
[0156] 数据分离机构24将存储于接收存储器23的光声波的检测信号的取样数据和反射超声波的检测信号的取样数据进行分离。数据分离机构24将光声波的检测信号的取样数据输入到光声图像生成机构25。并且,将分离的反射超声波的取样数据输入到超声波图像生成机构(反射声波图像生成机构)26。
[0157] 光声图像生成机构25根据通过探针11检测的光声波的检测信号生成光声图像。光声图像的生成例如包括位相整合加算等图像重构和检波、对数转换等。超声波图像生成机构26根据通过探针11检测的反射超声波的检测信号生成超声波图像(反射声波图像)。超声波图像的生成也包括位相整合加算等图像重构和检波、对数转换等。
[0158] 图像合成机构27对光声图像和超声波图像进行合成。图像合成机构27例如通过重叠光声图像和超声波图像来进行图像合成。合成的图像显示于显示器等图像显示机构14。不进行图像合成,也能够在图像显示机构14并列显示光声图像和超声波图像,或切换显示光声图像与超声波图像。
[0159] 控制机构28控制超声波单元12内的各部。控制机构28例如向光源部41发送触发信号,从光源部41射出激光。并且,配合激光的照射,向AD转换机构22发送取样触发信号,并控制光声波的取样开始时刻。
[0160] 控制机构28在获取超声波图像的情况下,发送表示指令向控制电路29发送超声波的超声波发送触发信号。发送控制电路29若接收超声波发送触发信号,则从探针11发送超声波。控制机构28配合超声波发送时刻向AD转换机构22发送取样触发信号,并开始反射超声波的取样。
[0161] 图18为表示使用了光声图像生成装置10的光声图像的生成顺序的流程图。以下,对使用光声图像生成装置10生成光声图像的生成顺序进行说明。通过由操作人员等的操作,穿刺针70穿刺到受检体(步骤A1)。进行穿刺针70的穿刺之后,超声波单元12的控制机构28向光源部41发送触发信号。光源部41若接收触发信号,则开始激光振荡,并射出脉冲激光。从光源部41射出的脉冲激光通过光纤50被引导至穿刺针70的顶端附近为止,并被光吸收部件71吸收(步骤A2)。
[0162] 探针11检测通过激光的照射而在受检体内产生的光声波(步骤A3)。AD转换机构22经由接收电路21接收光声波的检测信号,对光声波的检测信号进行取样并存储到接收存储器23。数据分离机构24将存储于接收存储器23的光声波的检测信号发送到光声图像生成机构25。光声图像生成机构25根据光声波的检测信号生成光声图像(步骤A4)。
[0163] 控制机构28向发送控制电路29发送超声波触发信号。发送控制电路29对此进行响应并从探针11发送超声波(步骤A5)。探针11进行超声波的发送之后,检测反射超声波(步骤A6)。另外,超声波的收发也可以在分离的位置进行。例如也可以从与探针11不同的位置进行超声波的发送,且由探针11接收对于该发送的超声波的反射超声波。
[0164] 由探针11检测的反射超声波经由接收电路21被输入到AD转换机构22。在此,从探针11发送的反射超声波在探针11与超声波反射位置之间往复传播,而光声波在其产生位置即从穿刺针70的顶端附近至探针11为止进行单程传播。因此,进行反射超声波的检测时,与在相同深度位置产生的光声波的检测相比消耗2倍的时间,因此反射超声波取样时的AD转换机构22的取样钟可以设为光声波取样时的一半。AD转换机构22将反射超声波的取样数据存储到接收存储器23。
[0165] 数据分离机构24将存储于接收存储器23的反射超声波的检测信号发送到超声波图像生成机构26。超声波图像生成机构26根据反射超声波的检测信号生成超声波图像(步骤A7)。图像合成机构27对在步骤A4生成的光声图像和在步骤A7生成的超声波图像进行合成(步骤A8)。在步骤A8合成的图像显示于图像显示机构14(步骤A9)。
[0166] 另外,图15中,在与包括电源输入端子33及触发输入端子35的USB连接器所在的面对置的面设置有插座43,但插座43优选设置于与USB连接器所在的面正交的面。设置于USB连接器与插座43彼此对置的面的情况下,操作人员移动穿刺针70时,有时光源部41被拉拽,USB连接器从USB端口32脱落。而设置于USB连接器与插座43彼此正交的面的情况下,即便光源部41被拉拽,USB连接器也不易从USB端口32脱落。
[0167] 以上,对于本发明根据其优选实施方式进行了说明,但本发明的光缆及其制造方法以及具备该光缆的光源模块并不仅限定于上述实施方式,在上述实施方式的结构的基础上实施各种修正及变更的方式也属于本发明的范围。