專利名稱：非相干光纖器件設(shè)備和成像方法
背景技術(shù)：
在光纖器件領(lǐng)域中，由玻璃、塑料、聚合物或流體填充管等制成的剛性或撓性光傳輸纖有許多應用?？赏ㄟ^基于其機械特性，如尺寸、形狀和撓性，和光學特性，如折射率和傳輸特性來選擇材料而進一步根據(jù)應用來定制光纖。經(jīng)過適當?shù)脑O(shè)計，光纖允許光在有用的距離上被傳輸。通常兩個或多個光纖被形成束、形成組或要不然以緊密關(guān)聯(lián)被放置以形成光纖器件束或?qū)Ч?。光纖器件的一些應用包括將光遞送到相對不可接入的區(qū)域，如儀表板和體腔，引導用于醫(yī)學過程的激光和承載通信數(shù)據(jù)。此外，在某些配置中，如相干束中，光纖器件可被用于傳輸圖像，這是本發(fā)明的主題。
在光纖器件內(nèi)診鏡中，數(shù)萬的纖可被用在單個裝置中。因此，在單個設(shè)備中，例如，一個光纖器件導管可被用于遞送藍光(例如到肺中)而第二光纖器件束可被用于返回圖像(例如用于診斷評估的肺的自熒光圖像)。
當被用于傳輸圖像時，現(xiàn)有方法對光纖器件設(shè)備的相對端處各個纖之間的幾何關(guān)系給予了嚴格的要求。該幾何關(guān)系在制造期間被建立并維持。典型地，較大的纖的芯束被組裝、加熱，并且這些纖或芯被一起拉長，由此維持纖的并排關(guān)系。隨后，這些纖束的兩端被粘結(jié)、熔合、由端部套筒緊固或要不然被固定。
該制造過程對可被用在裝置中的纖的特性給予了某些限制。類似地，當基本數(shù)量的纖被包含時，纖子集中的不完善可減小裝置產(chǎn)出并由此增加制造成本。另外，對于一些應用，可能有利的是能選擇或混合具有所需特性的纖。
這些制造方法、考慮和限制中的一些在以下專利中被進一步討論題為“Optical fiber bundle image conduit”的授予Phaneuf的美國專利No.4011007；題為“Flexible fiber optical conduit and method of making”的授予Strack的美國專利No.4389089；題為“Metal fiber end sleeve for a flexible fiber optic light guide andmethod for producing same”的授予Klausmann的美國專利No.6085011；題為“Optical fiber assembly for an endoscope”的授予Washizuka的美國專利No.4812400；題為“Method of manufacturing a multi-core optical fiber”的授予Chesnoy的美國專利No.5944867；題為“Acid-soluble glass composition for making flexible fiber opticbundle”的授予Harada的美國專利No.4461841。
為提供可比的直徑和特性的纖，較大玻璃纖的棒或芯典型地被加熱并且作為一個單元而被拉至所需橫截面尺寸。類似地，各個較大的芯可被熔合在一起并且較大的組件被一起拉長。該過程例如被描述在題為“Flexiblefiber optical conduit and method of making”的授予Strack的美國專利No.4389089和題為“Optical fiber bundle image conduit”的授予Phaneuf的美國專利No.4011007中。
Hicks在題為“Manufacture of fiber optical devices”的1961年10月17日公布的美國專利No.3004368中講到“為了獲得由以上特性的裝置傳遞的圖像的精確再現(xiàn)，基本之處在于各個光傳導纖以相同幾何型式被設(shè)置在裝置的相對端以使裝置的物體端處的圖像的每個部分將在其圖像端被再現(xiàn)于其真實位置?！倍暌院?，這些相同的限制被Harada在題為“Acid-soluble glasscomposition for making flexible fiber optic bundle”的1984年7月24日公布的美國專利No.4461841中重復，在其中他講到“當光纖器件束被用作圖像傳輸裝置時，基本之處在于各個光傳纖以相同幾何型式被設(shè)置在束的相對端以使束的物體端處的圖像的每個部分將在其圖像端被再現(xiàn)于相同的位置?！备r候，題為“Fiber optic image transfer assembly and method ofusing”的授予Melville的美國專利No.6205275尤其討論了被用于使用相干配置來放大或減小圖像的光纖器件錐。
題為“Optical fiber bundle image conduit”的授予Phaneuf的美國專利No.4011007在制造方面表達了這一點，其論述到“因此，在將束拉至其最終尺度之后，所拉的束的相對端可被規(guī)劃(plot)以封閉并維持導管的各個纖端部的幾何型式。
更近些時候，關(guān)于多芯光纖，Chesnoy在題為“Method of manufacturinga multi-core optical fiber”的美國專利No.5944867中談到“制作多芯光纖的一個主要要求是芯必須相對于彼此而被精確定位。這樣的精確定位使得有可能實現(xiàn)可靠的連接，并且避免由各個芯所傳送的信號之間的干擾(串擾)?！鳖}為“Polymer optical fibre bundle and method of making same”的授予Kuder的美國專利No.5222180討論了配置具有密積堆幾何結(jié)構(gòu)的光纖器件裝置的可替換方式，所述幾何結(jié)構(gòu)包括基本上不是卵形的纖。
已應用了相當?shù)呐黹_發(fā)維持用于成像的所需纖幾何結(jié)構(gòu)的方法，如熔合端部或應用端部套筒。題為“Metal fiber end sleeve for a flexible fiberoptic light guide and method for producing same”的授予Klausmann的美國專利No.6085011討論了最終的組件和應用端部套筒以維持纖對準。另外，Klausmann描述了潛在地很耗時、苛求的過程的方面，并指出有時完全的纖對準是難以或者不可能實現(xiàn)的。
題為“Bifurcated randomized fiber bundle light cable for directing lightfrom multiple sources to a single light output”的授予Pileski的美國專利No.5717806；以及題為“UVC liquid light guide”的授予Nash的美國專利No.6418257討論了纖光學設(shè)備的各個方面。
題為“Methods and apparatus for evaluating the performancecharacteristics ofendoscope”的授予Dukett的美國專利No.6388742進一步描述了測試內(nèi)診鏡的裝置。
以上引用的裝置和方法可有利地被用于本發(fā)明，并因此在此引入作為參考。
仍需要一種光纖器件成像設(shè)備，其較好地符合光學、物理、機械和制造要求，如較高的產(chǎn)出和/或降低的成本。因此本發(fā)明的目的是提供一種用于成像的光纖器件設(shè)備，其不需要纖的幾何關(guān)系在相應端對應。本發(fā)明的另一個目的是允許可被選擇的較寬范圍的材料和纖形成可被用于成像的成像束。本發(fā)明進一步的目的是提供一種纖光學設(shè)備，其可以以較高的產(chǎn)出、較低的成本被較容易地制造，或相反提供優(yōu)點。本發(fā)明進一步的目的是提供一種改進或校正圖像的幾何、光測或譜內(nèi)容的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種光纖器件成像設(shè)備，其不需要纖的幾何關(guān)系在相應端對應。這種放松的約束意味著較便宜的纖或具有所需特性的纖、各種形狀的纖或者纖束或具有多樣特性的纖的混合物的組織可被組合以形成新設(shè)備。因此，本發(fā)明允許較寬范圍的纖選擇以較好地符合用于光學成像設(shè)備的所需光學和/或物理特性，如譜響應、傳輸效率、撓性、尺寸、重量等。
如在此所使用的，纖特性指的是光纖或光纖束的物理和光學特性，包括其尺寸、形狀、撓性、直徑、面積、錐度、帶寬、彎曲半徑、材料成分、色度色散、覆層、劈開、涂層、同心度、芯、芯偏心度、衰減、譜衰減、漸變折射率、折射率、長度、插入損失、抗張強度、護套材料、數(shù)值孔徑或可有利地被測量并利用的任何其它參數(shù)。當考慮多個纖時，視場、圖像質(zhì)量、失真、場深等表示附加的有用特性。
請注意用于“流體填充管”或“流體填充光導”的另一個名稱是“液體光導”。
一種在制造期間或之后發(fā)展用于光纖器件設(shè)備的幾何映射數(shù)據(jù)的方法被描述。一種使用具有幾何映射數(shù)據(jù)的光纖器件設(shè)備以便于成像的方法亦被描述。另外，一種測量一個或多個光纖特性的方法以及利用所測纖特性來進一步改進或校正圖像的幾何、光測或譜內(nèi)容的方法被描述。這樣的數(shù)據(jù)可被記錄或者以電子或其它有用格式來提供，或者可通過將其結(jié)合到圖像處理算法中并提供它們來使該數(shù)據(jù)對用戶透明。


從對說明本發(fā)明的主旨(principal)及其使用的優(yōu)選實施例和附圖的以下描述來看，本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點將是顯而易見的。
在附圖中圖1(現(xiàn)有技術(shù))示出使用光纖器件束以便于成像所必要的纖幾何結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有限制和規(guī)定(provision)。
圖2示出在應用附加方法之前傳輸圖像或其它信息所用的本發(fā)明。
圖3示出辨別光纖束的相對端處纖之間的幾何關(guān)系的方法。
圖4說明使對纖映射數(shù)據(jù)和纖特性的記錄進一步自動化的方法。
圖5a進一步說明本發(fā)明。
圖5b進一步說明發(fā)展和記錄映射數(shù)據(jù)和纖特性數(shù)據(jù)的過程。
圖5c說明應用纖映射和纖特性以便于圖像重構(gòu)和處理。
圖6說明較復雜的光纖器件設(shè)備。
具體實施例方式
盡管本發(fā)明可能對處于不同形式的實施例敏感，在附圖中示出并在此將詳述特定的實施例，同時應理解本公開內(nèi)容應被認為是對本發(fā)明原理的舉例說明，而不是旨在將本發(fā)明局限于如在此說明和描述的內(nèi)容。
圖1(現(xiàn)有技術(shù))說明了纖束120，其具有第一(基準)端121和第二端122，它們進一步分別以放大視圖131、132示出。所示的纖束具有指示為a-g的七個纖，其進一步在第一端被表示為a1-g1，而這些纖的相對端在第二端被表示為a2-g2。盡管可以有纖束120的一些軸向旋轉(zhuǎn)，見放大視圖131，在第一端121，各個纖a1-g1維持了其幾何位置，即其并排關(guān)系，并且在第二端122在相同的相對幾何位置出現(xiàn)。通常作為用于光纖器件束的制造過程的一個步驟，纖被拉在一起，從而保留該幾何結(jié)構(gòu)。然后第一和第二端被裝配了端部套筒，或者這些端被粘結(jié)、熔合或否則，它們的幾何結(jié)構(gòu)被固定。隨后，一旦所述端被固定，則根據(jù)需要，這些纖可被允許在纖束的導管內(nèi)獨立地撓曲并移動。
在每個端部，通過比較相對于基準點的所有纖的相對幾何位置，幾何位置和軸向旋轉(zhuǎn)被進一步指示并且可被看到?；鶞庶c指的是可被建立并用于標識光纖設(shè)備的端處的纖的幾何位置的位置、標記或多個標記，如所選纖、劃線、連接器凹口、突起、缺口、磁墨斑，或可因此被利用的任何其它指示。在此情況下，在第一端的纖a1(進一步表示為140a)用作基準點，而該纖的相對端a2，被表示為140b，用作用于第二端的基準點。從第一端的基準點140a移動，如所示，纖b1、c1、d1、e1、f1以順時針順序呈現(xiàn)，以及纖g1(在中部)。類似地，在從第二端對應的基準點140b移動，示出了對幾何位置的保留，其中纖順時針呈現(xiàn)，如所示，b2、c2、d2、e2、f2，而g2位于中部。這樣的幾何配置允許光纖器件束傳輸圖像(或依賴于幾何位置的其它信息)并允許該信息被基本上恢復或察看。
為說明用于成像的纖束120的使用，物體142被放置在第二端以允許物像152由如在放大視圖132中指示的纖a2、g2、d2基本上捕獲。物像152由這些纖傳輸并在纖束120的第一端121出現(xiàn)為放大視圖131中的物像151。所述的幾何結(jié)構(gòu)示出了諸如物像152的信息內(nèi)容如何被傳輸和恢復。顯然，這種水平的圖像細節(jié)將不被保留在所圖示的相對大的纖中，然而物體的形狀和位置旨在說明圖像內(nèi)容和取向的主旨。可替換的是，每個纖都可被認為是處于相干設(shè)置的一束較小纖以較好地接近圖示。為一致起見，這些主旨將在隨后的圖中使用。
圖2說明了具有纖束220的本發(fā)明的光纖器件設(shè)備，所述纖束具有第一(基準)端221和第二端222，它們亦分別以放大視圖231、232示出。盡管可以有纖束220的一些軸向旋轉(zhuǎn)，在第一端221由a1-g1指示的各個纖沒有必要在第二端232維持其幾何位置，如纖a2-g2所示。具體而言，注意在第二端(如見放大視圖232)被表示為b2和g2的纖被相對于第一端放大視圖231，相對于其幾何位置(如b1和g1所示)而設(shè)置。為較好地說明該特定纖束220的特性，如圖示，可看到纖束220的第二端處的物體242的圖像252由第二端放大視圖232中的纖a2、g2、d2基本上捕獲。物像252由這些纖傳輸并看到在纖束220的第一端在纖a1、g1、d1中出現(xiàn)為物像251。然而，由于纖束220中的纖的幾何位置在第一端221和第二端222之間不被保留，圖像信息被降級。附加的圖將描述測量和記錄用于光纖設(shè)備的映射數(shù)據(jù)以使用這樣的非相干束以便于成像的方法。
圖3說明了具有纖束320的本發(fā)明的光纖器件設(shè)備，所述纖束具有第一(基準)端321和第二端322，它們分別以放大視圖331、332示出。電磁輻射351在第一端被導入纖(a1)中。將光導入纖中的各種方法是公知的，其中一些采用透鏡、光調(diào)制器、光學耦合器、微鏡裝置等。美國專利No.6388742討論了使用多個光源來測試視場、圖像質(zhì)量失真、場深和視角以測試內(nèi)診鏡。
題為“Optical couplers for multimode fibers”的授予Fidric的美國專利No.6434302、題為“Tapered coherent fiber bundle imaging device for near-fieldoptical microscopy”的授予Ghaemi的美國專利No.6016371和題為“Taperedfiber bundles for coupling light into and out of cladding pumped fiber device”的授予DiGiovanni的美國專利No.5864644。結(jié)合圖3討論的現(xiàn)有技術(shù)是針對光學耦合和光學設(shè)備的其它方面并因此在此引入作為參考。
纖(a1)可以以任何有效或方便的方式來標識，如通過給它指定顏色、字母、數(shù)字、劃線、x-y位置、幾何坐標等。在該實例中，例如，它可由其相對于在該實例中是標記341的基準點的幾何位置來標識。因此，電磁輻射沿所述纖被傳輸并在第二端放大視圖332中標記為(a2)的纖的相對端出現(xiàn)為352。如果必要，電磁輻射可在第一端被調(diào)節(jié)，直到看到它從第二端的基本上單個纖出現(xiàn)。在該實例中，通過使用標記342作為基準點，第二端處的纖的幾何位置現(xiàn)在被記錄。通過以這種方式進行下去，幾何映射數(shù)據(jù)可被記錄用于該裝置。類似地，用于各個纖或纖組的纖特性，例如直徑、表面面積、出現(xiàn)的光的強度或譜特性，可被測量和記錄。測量和記錄幾何映射數(shù)據(jù)的較為自動的方法將結(jié)合圖4來描述，而具有裝置特性的幾何映射將結(jié)合圖5a、b、c來進一步描述、應用和說明。
圖4說明了本發(fā)明的纖束420，其具有分別以放大視圖431、432示出的第一(基準)端421和第二端422。如所示，除了纖束420的一些軸向旋轉(zhuǎn)以外，第二端422處的各個纖a2-g2(見放大視圖432)不必要與如在第一端放大視圖431中的a1-g1所示的其位置在幾何上對應。如所示，在控制器的引導下，來自源441的電磁輻射被聚焦并掃描451到纖束第一端處的所選纖(或纖組)上。如所示，放大視圖431中的纖f1(461)接收輻射。該輻射沿所述纖被傳輸并且從第二端放大視圖432中被表示為f2的纖的相對端出現(xiàn)并由檢測器452檢測，該檢測器可例如是CCD相機。當確定輻射基本上從第二端處的一個纖出現(xiàn)時，如結(jié)合圖3所述，可以以適當方式記錄幾何位置。圖4的方法和配置允許以自動方式收集、記錄或要不然存儲映射數(shù)據(jù)。相同的檢測器452可被使用或者附加的檢測器(未示出)可被采用以測量纖特性而不是幾何位置，如纖直徑、表面面積、來自出現(xiàn)的輻射的強度或譜響應等，如結(jié)合圖3所討論的。
為方便起見，不是在第一端提供檢測器，而是一旦纖的幾何位置已知，則光纖器件束可被顛倒以允許針對第一端而測量其它有用的纖特性。
圖5a說明了纖映射的方法及其應用。如結(jié)合圖2所討論的，這里表示物體542的物體信息552由纖束承載，在該實例中基本上由第二端522處的纖a2、b2、d2承載，如在放大視圖532中所示。一些信息內(nèi)容在被接收于第一端521時被降級、損失或轉(zhuǎn)移，所述第一端在放大視圖531中被示為551。信息內(nèi)容的降級在該實例中由第二端處纖b2、g2相對于其在第一(基準)端的位置的幾何位置的變化來表示。此外，如結(jié)合先前的圖所討論的，幾何位置可相對于基準點而建立，在該實例中是纖束520的相應端處的標記591和標記592。
如果需要，由網(wǎng)格指示的第一端和第二端處的x，y幾何位置可提供足夠的分辨率以確定纖的位置并允許測量如所限定的附加纖特性(例如面積)。例如，如結(jié)合圖3和4所述的被用作檢測器的適當CCD與對光源的波長或(強度)的控制的組合允許測量各個纖或纖組的特性。各種檢測器和裝置，如空間光調(diào)制器、分光計、光度計等，可被適當?shù)亟M合以測量所需纖特性。附加圖像降級進一步通過纖a的減小的面積來說明，該纖在第一端放大視圖531中被標識為a1并進一步由圖例551來標識。現(xiàn)在將結(jié)合將纖特性數(shù)據(jù)應用于圖像處理來進一步描述對這種纖特性的測量和該數(shù)據(jù)的應用。
圖5b示出用于圖5a中所圖示的纖設(shè)備的映射數(shù)據(jù)和所測量的纖特性。在該實例中，纖e1具有在第一端具有被指示為561的面積10并在第二端具有被指示為562的面積9。對這種纖特性的測量可被用于進一步校正、改進圖像或相反有利地被應用在處理圖像的過程中。在該實例中，在該纖中傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)被較小地示出，并且在圖像過程中被放大(較大地示出)，如將進一步結(jié)合圖5c所述。
可以以各種方式記錄和存儲幾何數(shù)據(jù)映射和對所需纖特性的測量。用戶可執(zhí)行這些功能，或更典型地，制造商將收集該數(shù)據(jù)并向光纖設(shè)備提供該支持數(shù)據(jù)，例如以有用形式，如在計算機盤上提供它，或者使其可以用可從互聯(lián)網(wǎng)下載的電子形式來獲得。類似地，可以以圖像處理算法的形式來提煉該數(shù)據(jù)，幾何和任何特性數(shù)據(jù)以較透明的方式被結(jié)合在所述算法中。
如在美國專利No.6388742中所述，復雜的纖成像設(shè)備可被評估性能。使用幾何和纖特性數(shù)據(jù)的本發(fā)明將允許給定裝置被編程以符合或匹配“基準標記(bench-mark)”或基準裝置。該匹配將借助于計算機和各種檢測器和光源來執(zhí)行。其結(jié)果將是具有基本上相似特性的一批裝置。醫(yī)學、工業(yè)和其它領(lǐng)域的使用將因此受益。錐形纖束提供了裝置的實例，其在目前對制造而言是相對復雜和昂貴的。
圖5c示出相機傳感器(514)，其從本發(fā)明的光纖設(shè)備的一端504捕獲具有主要分量524a、524b和524c的圖像信息。來自相機傳感器514的原始圖像數(shù)據(jù)被傳遞到計算機存儲器544，并且圖像數(shù)據(jù)在該域中由分量534a、534b和534c來表示。通過纖“a”(在圖5a中較小地示出，標記為515)的一些數(shù)據(jù)損失在對物像分量534a的捕獲中被進一步指示——用于該纖的傳輸特性已被測量并表示在如結(jié)合圖5b所述的映射數(shù)據(jù)中?，F(xiàn)在使用用于設(shè)備的映射和特性數(shù)據(jù)來處理計算機存儲器544中的原始圖像數(shù)據(jù)。經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)556的顯示在計算機顯示器555上被示出。如所示，圖像分量534a是基于結(jié)合幾何映射數(shù)據(jù)而存儲的所測纖特性而校正的。測量這種纖特性并適當?shù)貙⑵渑c映射數(shù)據(jù)一起應用，允許進一步的幾何、光測或譜處理被應用于圖像。圖像從被存儲在映射數(shù)據(jù)中的纖幾何結(jié)構(gòu)來重構(gòu)。最后，如所示，該實例中，經(jīng)重構(gòu)的圖像被旋轉(zhuǎn)以恢復圖5a的原物體542的取向。另外，例如，纖特性可進一步被應用于校正光度損失或譜變化。因此，圖像的基本部分可經(jīng)顏色校正以便于顯示。
圖6說明了本發(fā)明的光纖器件設(shè)備620，其具有在第一端放大視圖631中看到的第一端621，具有在第二端622被分離的各個組成部分，如在第二端放大視圖632中所示。在該實例中，兩個分離的電磁輻射源643、644被用在如先前結(jié)合圖3、4、5所述的映射過程中。非圓形纖束645使所有其纖在映射期間被同時照射。如所示的纖L1表示流體填充光導，其可例如被用于照射測量裝置的儀表板。第一端處的纖A1、B1、C1在第二端出現(xiàn)為A2、B2、C2。所述纖被分離和定位以從顯微鏡載片讀取DNA微陣列。在第一端表示為M1的纖出現(xiàn)并具有其第二端M2，并且該端被進一步示出為敷有熒光標記的單克隆抗體，由此形成用于特定蛋白質(zhì)的生物探測器。如先前所述，所需纖特性和幾何信息被存儲用于設(shè)備并因此可被使用。
盡管已示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以設(shè)想，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本發(fā)明進行各種修改而不偏離所附權(quán)利要求限定的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種光纖器件映射設(shè)備，包括多個光纖，每個所述纖都具有第一端和第二端，其中所述纖具有所述第一端處的位置和所述第二端處的位置，并且其中所述第一端處的至少一個所述纖的所述位置是已知的，并且所述第二端處的至少一個所述纖的所述位置是未知的，用于將電磁輻射傳輸?shù)剿鲋辽僖粋€所述纖的所述第一端中的裝置，用于檢測所述至少一個所述纖的所述第二端處的電磁輻射的裝置，用于記錄所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置的裝置。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，進一步包括用于提供所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置的裝置。
3.權(quán)利要求1的設(shè)備，進一步包括至少一個附加的光纖器件束，其包括與所述光纖器件束關(guān)聯(lián)的至少一個光纖。
4.權(quán)利要求1的設(shè)備，進一步包括用于測量所述第一端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性的裝置。
5.權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述用于記錄的裝置進一步記錄所述至少一個特性的測量。
6.權(quán)利要求5的設(shè)備，進一步包括用于提供所述至少一個特性的所述測量的裝置。
7.權(quán)利要求4的設(shè)備，進一步包括用于基于所述至少一個特性的所述測量來選擇至少一個所述纖的裝置。
8.權(quán)利要求4的設(shè)備，進一步包括用于測量所述第二端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性的裝置。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所述用于記錄的裝置進一步記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性的測量。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備，進一步包括用于提供所述至少一個特性的所述測量的裝置。
11.權(quán)利要求8的設(shè)備，進一步包括用于基于所述至少一個特性的所述測量來選擇至少一個所述纖的裝置。
12.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述多個光纖以錐形束被分組。
13.權(quán)利要求1的設(shè)備，進一步包括用于基于以下的至少一個來標識所述第一端處的所述至少一個所述纖的裝置顏色、字母、數(shù)字、劃線、x-y位置、幾何坐標、軸坐標、笛卡爾坐標、相對于基準點的位置。
14.一種用于傳輸圖像信息的設(shè)備，包括多個光纖，其形成具有第一端和第二端的光纖器件束，其中所述纖具有所述第一端處的位置和所述第二端處的位置，并且其中所述第一端處的所述至少一個所述纖的所述位置是已知的，并且所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置是未知的，用于標識所述第一端處的所述至少一個所述纖的裝置，用于檢測所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置的裝置，用于記錄所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置的裝置，用于將被編碼為光學信號的信息傳輸?shù)剿隼w的所述第一端中的裝置，用于從所述纖的所述第二端接收所述光學信號的裝置，以及用于使用所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置將所述所接收的光學信號解碼成所述所傳輸?shù)男畔⒌难b置。
15.權(quán)利要求14的設(shè)備，進一步包括用于提供所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置的裝置。
16.權(quán)利要求14的設(shè)備，進一步包括至少一個附加的光纖器件束，其包括與所述光纖器件束關(guān)聯(lián)的至少一個光纖。
17.權(quán)利要求14的設(shè)備，進一步包括用于測量所述第一端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性的裝置。
18.權(quán)利要求17的設(shè)備，進一步包括用于記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性的裝置。
19.權(quán)利要求18的設(shè)備，進一步包括用于提供所述至少一個特性的裝置。
20.權(quán)利要求17的設(shè)備，進一步包括用于基于所述至少一個特性來選擇纖的裝置。
21.權(quán)利要求14的設(shè)備，進一步包括用于測量所述第二端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性的裝置。
22.權(quán)利要求21的設(shè)備，進一步包括用于記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性的裝置。
23.權(quán)利要求22的設(shè)備，進一步包括用于提供所述至少一個特性的裝置。
24.權(quán)利要求21的設(shè)備，進一步包括用于基于所述至少一個特性來選擇纖的裝置。
25.權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述光纖器件束是錐形的。
26.權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述用于標識的裝置是基于以下的至少一個顏色、字母、數(shù)字、劃線、x-y位置、幾何坐標、軸坐標、笛卡爾坐標、相對于基準點的位置。
27.一種用于傳輸信息的設(shè)備，包括多個光纖，其形成具有第一端和第二端的光纖器件束，其中所述纖具有第一端位置和第二端位置，用于映射所述第一端位置的裝置，用于映射所述第二端位置的裝置，用于測量每個所述纖的特性的裝置，用于將包括光學信號的圖像信息傳輸?shù)剿龅诙酥械难b置，用于在所述第一端接收所述光學信號的裝置，用于使用所述映射的第一端位置和所述第二端位置來解碼所述所接收的光學信號的裝置，以及用于通過使用所述所測量的特性來改進所述圖像信息的裝置。
28.一種用于測量光纖特性的設(shè)備，包括用于標識所述纖的幾何位置的裝置，用于測量每個所述纖的至少一個特性的裝置，以及用于記錄所述至少一個特性的裝置。
29.一種光纖器件映射方法，包括對多個光纖分組以形成具有第一端和第二端的光纖器件束，其中所述纖具有所述第一端處的位置和所述第二端處的位置，并且其中所述第一端處的所述至少一個所述纖的位置是已知的，并且所述第二端處的所述至少一個所述纖的位置是未知的，標識所述第一端處的所述至少一個所述纖，檢測所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置，以及記錄所述第二端處的所述至少一個所述纖的位置。
30.權(quán)利要求29的方法，進一步包括提供所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置。
31.權(quán)利要求29的方法，其中包括至少一個光纖的至少一個附加的光纖器件束與所述光纖器件束關(guān)聯(lián)。
32.權(quán)利要求29的方法，進一步包括測量所述第一端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性。
33.權(quán)利要求32的方法，進一步包括記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性。
34.權(quán)利要求33的方法，進一步包括提供所述至少一個特性。
35.權(quán)利要求32的方法，進一步包括基于所述至少一個特性來選擇至少一個所述纖。
36.權(quán)利要求29的方法，進一步包括測量所述第二端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性。
37.權(quán)利要求36的方法，進一步包括記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性。
38.權(quán)利要求37的方法，進一步包括提供所述至少一個特性。
39.權(quán)利要求36的方法，進一步包括用于基于所述至少一個特性來選擇至少一個所述纖。
40.權(quán)利要求29的方法，進一步包括對所述多個光纖分組以形成錐形的光纖器件束。
41.權(quán)利要求29的方法，進一步包括基于以下的至少一個來標識所述第一端處的所述至少一個所述纖顏色、字母、數(shù)字、劃線、x-y位置、幾何坐標、軸坐標、笛卡爾坐標、相對于基準點的位置。
42.一種傳輸光纖器件信息的方法，包括對多個光纖分組以形成具有第一端和第二端的光纖器件束，其中所述纖具有所述第一端處的位置和所述第二端處的位置，并且其中所述第一端處的所述至少一個所述纖的位置是已知的，并且所述第二端處的所述至少一個所述纖的位置是未知的，標識所述第一端處的所述至少一個所述纖，檢測所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述位置，記錄所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所檢測的位置，將被編碼為光學信號的信息傳輸?shù)剿隼w的所述第一端中，從所述纖的所述第二端接收所述光學信號，以及使用所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置將所述所接收的光學信號解碼成所述所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 43.權(quán)利要求42的方法，進一步包括提供所述第二端處的所述至少一個所述纖的所述所記錄的位置。
44.權(quán)利要求42的方法，其中包括將至少一個光纖的至少一個附加的光纖器件束與所述光纖器件束關(guān)聯(lián)。
45.權(quán)利要求42的方法，進一步包括測量所述第一端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性。
46.權(quán)利要求45的方法，進一步包括記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性。
47.權(quán)利要求46的方法，進一步包括提供所述至少一個特性。
48.權(quán)利要求45的方法，進一步包括基于所述至少一個特性來選擇至少一個所述纖。
49.權(quán)利要求42的方法，進一步包括測量所述第二端處的所述至少一個所述纖的至少一個特性。
50.權(quán)利要求36的方法，進一步包括記錄所述至少一個所述纖的所述至少一個特性。
51.權(quán)利要求50的方法，進一步包括提供所述至少一個特性。
52.權(quán)利要求49的方法，進一步包括用于基于所述至少一個特性來選擇至少一個所述纖。
53.權(quán)利要求42的方法，進一步包括對所述多個光纖分組以形成錐形的光學器件束。
54.權(quán)利要求42的方法，進一步包括基于以下的至少一個來標識所述第一端處的所述至少一個所述纖顏色、字母、數(shù)字、劃線、x-y位置、幾何坐標、軸坐標、笛卡爾坐標、相對于基準點的位置。
55.一種傳輸信息的方法，包括對多個光纖分組以形成具有第一端和第二端的光纖器件束，其中所述纖具有第一端位置和第二端位置，映射所述第一端位置，映射所述第二端位置，測量每個所述纖的特性，將包括光學信號的圖像信息傳輸?shù)剿龅诙酥?，在所述第一端接收所述光學信號，使用所述映射的第一端位置和所述第二端位置來解碼所述所接收的光學信號，以及通過使用所述所測量的特性來改進所述圖像信息。
56.一種測量光纖特性的方法，包括標識所述纖的幾何位置，測量每個所述纖的至少一個特性，以及記錄所述至少一個特性。
全文摘要
本發(fā)明是可被用于成像的非相干光纖設(shè)備。描述了產(chǎn)生用于光纖設(shè)備的幾何映射數(shù)據(jù)的方法。圖像可被傳輸、重構(gòu)(使用用于所述設(shè)備的映射數(shù)據(jù))和顯示。另外，一個或多個纖特性可被測量并結(jié)合映射數(shù)據(jù)而用于進一步改進或校正圖像的幾何、光測或譜內(nèi)容。所描述的設(shè)備數(shù)據(jù)可由制造商例如以原始形式提供，或者可以以較為用戶透明的方式來提供該數(shù)據(jù)，如將其結(jié)合到各種圖像處理算法中。
文檔編號G02B6/04GK1678929SQ03819980
公開日2005年10月5日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者加里·W·弗格森, 曾海山 申請人:G6科學公司