JP2003199701A - Optical scanning type observation apparatus, method of setting optical scanning type observation apparatus, and optical scanning probe apparatus - Google Patents
Optical scanning type observation apparatus, method of setting optical scanning type observation apparatus, and optical scanning probe apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光走査型観察装
置、走査型観察装置の設定方法及び光走査プローブ装置
に関し、特に、被検体に低可干渉性の光を照射し、被検
体において散乱した光の情報から被検体の断層像を構築
する光走査型観察装置、走査型観察装置の設定方法、及
び光プローブの先端から被検部に集光し照射される光を
伝達し、焦点位置からの戻り光を検出して光学画像情報
を得る光走査プローブ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning observation apparatus, a method for setting a scanning observation apparatus, and an optical scanning probe apparatus, and particularly to irradiating a subject with light having low coherence and scattering in the subject. Optical scanning type observation device that constructs a tomographic image of the subject from the information of the light, a setting method of the scanning type observation device, and the light that is focused and irradiated from the tip of the optical probe to the test portion is transmitted, and the focus position The present invention relates to an optical scanning probe device that obtains optical image information by detecting return light from a laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、生体組織を診断するために、低干
渉性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型の光
走査型観察装置が例えば特開平１１−１４８８９７号公
報に開示されている。この従来例では、着脱自在の光走
査プローブを使用して、生体組織の断層像を得るように
している。2. Description of the Related Art In recent years, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-148897 discloses an interference type optical scanning type observation apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by using low coherence light in order to diagnose a living tissue. There is. In this conventional example, a detachable optical scanning probe is used to obtain a tomographic image of a biological tissue.
【０００３】着脱自在の光走査プローブを低可干渉光源
側の装置に装着した場合には、干渉系の調整を行わない
と、焦点がずれた状態の画像を得るようになってしまう
ので、焦点位置の状態で干渉光の検出をできるようにす
る等、光学性能を良好な状態に設定することが必要とな
る。When the detachable optical scanning probe is attached to the device on the side of the low coherence light source, an image in a defocused state will be obtained unless the interference system is adjusted. It is necessary to set the optical performance to a good state such that the interference light can be detected in the position state.
【０００４】また、近年、生体組織を診断する場合、そ
の組織の表面状態の光学的情報を得るイメージング装置
の他に、組織内部の光学的情報を得ることのできる光断
層イメージング装置が提案されている。Further, in recent years, in the case of diagnosing a living tissue, an optical tomographic imaging apparatus capable of obtaining optical information inside the tissue has been proposed in addition to an imaging apparatus for obtaining optical information about the surface state of the tissue. There is.
【０００５】特開２０００−１２６１１５号公報には、
光走査プローブ装置が開示されている。特開２０００−
１２６１１５号公報には、プローブの先端部に光走査手
段を有し、深さ方向において焦点の位置を可変とするこ
とによって、深さ方向に沿った観察画像を得ることがで
きるプローブが開示されている。Japanese Patent Laid-Open No. 2000-126115 discloses that
An optical scanning probe device is disclosed. JP 2000-
Japanese Patent No. 126115 discloses a probe having an optical scanning unit at the tip of the probe and capable of obtaining an observation image along the depth direction by varying the focal position in the depth direction. There is.
【０００６】また、特表平６−５１１３１２号（ＵＳＰ
５３２１５０１号に対応する）公報には、低コヒーレン
ス干渉法を用いて、生体の深さ方向の断層像を得られる
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａ
ｐｈｙ（ＯＣＴ）の技術が開示されている。[0006] In addition, special table No. 6-511312 (USP
(Corresponding to US Pat. No. 5,321,501), an optical coherence tomograph capable of obtaining a tomographic image in a depth direction of a living body by using a low coherence interferometry method.
PHY (OCT) technology is disclosed.
【０００７】さらに、特開平１１−７２４３１号（ＵＳ
Ｐ６０６９６９８号に対応する）公報には、特開２００
０−１２６１１５号公報に開示の光プローブと、低コヒ
ーレンス干渉法を組み合わせて、高分解能の光断層像を
得ることができる光断層イメージング装置が開示されて
いる。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 11-72431 (US
(Corresponding to P6069698)
An optical tomographic imaging apparatus capable of obtaining a high-resolution optical tomographic image by combining the optical probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-126115 and a low coherence interferometry is disclosed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、光学性能を良好な状態に設定する技術が開示され
ていなかった。なお、光走査プローブが着脱自在でない
場合にも、温度変化で光伝送系の光路長等が変化したよ
うな場合にも光学性能を良好な状態に設定することが望
まれる。However, in the conventional example, a technique for setting the optical performance in a good state has not been disclosed. It should be noted that it is desired to set the optical performance to a good state even when the optical scanning probe is not detachable and when the optical path length of the optical transmission system changes due to temperature change.
【０００９】また、光走査プローブの先端側の集光する
光学系の焦点深度が浅いような場合にも良好な光学特性
の状態に設定することが望まれる。Further, even when the focal depth of the optical system for condensing light on the tip side of the optical scanning probe is shallow, it is desired to set the state of good optical characteristics.
【００１０】しかし、特開２０００−１２６１１５号公
報に示されたプローブは、深さ方向における焦点の位置
を可変するために、圧電素子による焦点可変機構を設け
たものが開示されているが、その焦点可変機構のサイズ
が大きいものである。そのため、プローブ先端の硬質部
の長さが長くなってしまい、生体内部での走査や位置決
めが難しいという問題がある。However, the probe disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-126115 is disclosed in which a focus variable mechanism using a piezoelectric element is provided in order to vary the focus position in the depth direction. The size of the variable focus mechanism is large. Therefore, the length of the hard portion at the tip of the probe becomes long, and there is a problem that scanning and positioning inside the living body are difficult.
【００１１】また、特開２０００−１２６１１５号公報
の図１５には、プッシュプルロッドにより焦点を可変す
る方法が開示されている。しかし、この方法では内視鏡
に挿通または組み込み可能なフレキシブルでかつ長いプ
ローブにおいては、実現することができない。Further, FIG. 15 of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-126115 discloses a method of varying the focus with a push-pull rod. However, this method cannot be realized with a flexible and long probe that can be inserted into or incorporated in an endoscope.
【００１２】さらに、特開２０００−１２６１１５号公
報には、焦点位置可変機構として、被検体との接触部材
を進退させる実施例が開示されている。しかし、この実
施例では被検体またはプローブ自身を移動させる力の量
が必要なため、アクチュエータが大きくなり小型化しに
くいという問題点がある。また、柔かい対象である被検
体そのものに力を加えるため、微小な変位の制御が難し
いという問題点がある。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-126115 discloses an embodiment for moving a contact member with a subject forward and backward as a focus position changing mechanism. However, in this embodiment, since the amount of force for moving the subject or the probe itself is required, there is a problem that the actuator becomes large and it is difficult to reduce the size. Moreover, since a force is applied to the subject itself, which is a soft target, it is difficult to control minute displacements.
【００１３】さらにまた、集光手段のみを進退させる実
施例も開示されているが、低コヒーレンス干渉と組み合
わせて用いる場合、低コヒーレンス干渉による検出位置
と集光位置がずれて検出効率が著しく低下するという問
題点がある。Furthermore, although an embodiment in which only the light converging means is moved forward and backward is also disclosed, when used in combination with low coherence interference, the detection position and the light condensing position are deviated due to the low coherence interference, and the detection efficiency is significantly reduced. There is a problem.
【００１４】また、特開２０００−１２６１１５号公報
には、焦点移動可変機構として被検体との接触部材を進
退させるものや、集光手段を進退させる構成が開示され
ているが、負荷や質量の大きな対象を移動させる必要が
あるので、高速な焦点位置の可変を行うことが難しかっ
た特開平１１−７２４３１号公報には、低コヒーレンス
光の干渉とマイクロ光スキャナを用いた高分解能光学系
を組み合わせた装置が開示されている。また、マイクロ
光スキャナを有するスキャンヘッドを揺動させ、深さ方
向に集光位置を走査する構成が開示されている。しか
し、低コヒーレンス干渉と組み合わせて用いる場合、低
コヒーレンス干渉による検出位置と集光位置がずれて検
出効率が著しく低下するという問題点がある。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-126115 discloses a focus movement variable mechanism for moving a contact member with a subject forward and backward, and a structure for moving a condensing means forward and backward. Since it is necessary to move a large object, it is difficult to change the focal position at high speed. In Japanese Patent Laid-Open No. 11-72431, interference of low coherence light and a high resolution optical system using a micro optical scanner are combined. A device is disclosed. Further, there is disclosed a configuration in which a scan head having a micro optical scanner is swung to scan a focus position in the depth direction. However, when used in combination with low coherence interference, there is a problem in that the detection position and the focus position are displaced due to the low coherence interference, and the detection efficiency is significantly reduced.
【００１５】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、光学性能が良好な状態に容易に設定できる光走査
型観察装置及び走査型観察装置の設定方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an optical scanning type observation apparatus and a setting method of the scanning type observation apparatus which can easily set the optical performance to a good state. .
【００１６】また、本発明は、先端硬質部が短く、精密
な制御の可能な焦点可変機構を有する光走査プローブを
提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide an optical scanning probe having a short tip hard portion and a focus variable mechanism capable of precise control.
【００１７】さらに、本発明は、高速な焦点位置の可変
を実現する光走査プローブを提供することを目的とす
る。A further object of the present invention is to provide an optical scanning probe which realizes high-speed variable focus position.
【００１８】さらにまた、本発明は、低コヒーレンス干
渉との組み合わせにおいて、焦点位置を可変しても低コ
ヒーレンス干渉による検出位置と集光位置が一致するよ
うにする光走査プローブを提供することを目的とする。Still another object of the present invention is to provide an optical scanning probe which, in combination with low coherence interference, makes the detection position due to the low coherence interference coincide with the condensing position even if the focal position is changed. And
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光走査型観
察装置は、低可干渉光源と、前記低可干渉光源から出射
した光を、観察光光路と、参照光光路に分離する光分離
手段と、観察光光路と参照光光路の少なくとも一方に設
けられた光路長可変手段と、前記観察光光路の前記分離
手段とは他端側に設けられた集光手段と、前記集光手段
より出射した光が測定対象物に照射され、反射もしくは
散乱した光を受光する受光光学系と、受光光学系で受け
た光を伝送する観察光戻り光路と、前記観察光戻り光路
と、前記参照光光路を結合する光結合手段と、前記光結
合手段よりの光を電気信号に変換する光検出手段と、光
検出手段で検出した信号より、観察対象物の画像を生成
する画像化手段と、画像を表示する表示手段と、前記測
定対象物に対し光を走査する光走査手段を有し、前記参
照光光路に設けられ、前記光結合手段での干渉状態を変
化させる光伝達状態変化手段と、前記集光手段から光の
照射を受ける位置で、前記集光手段に対する距離を可変
できる基準部材と、前記光伝達状態変化手段を操作し前
記参照光光路の伝達効率を落とした状態で、前記光検出
手段で検出した信号を元に、前記基準部材と前記集光手
段に対する位置を特定する焦点位置検出手段と、前記光
伝達状態変化手段を操作し前記光結合手段で干渉がおこ
る状態で前記光分離手段から前記観察光光路、前記集光
手段、前記焦点位置検出手段で特定された前記基準部材
位置、前記受光光学系、前記観察光戻り光路、前記光結
合手段と経由される光路と、前記参照光光路との光学的
長さが略一致する様、前記光検出手段で検出した信号を
元に、前記光路長可変手段を操作する光路長調整手段
と、を有する。An optical scanning type observation apparatus according to the present invention is an optical separation device for separating a low coherence light source and light emitted from the low coherence light source into an observation light optical path and a reference light optical path. Means, an optical path length varying means provided on at least one of the observation light optical path and the reference light optical path, a condensing means provided on the other end side of the separating means of the observation light optical path, and the condensing means. The emitted light is irradiated to the measurement object, and the light receiving optical system that receives the light reflected or scattered, the observation light returning optical path that transmits the light received by the light receiving optical system, the observation light returning optical path, and the reference light Optical coupling means for coupling optical paths, photodetection means for converting light from the optical coupling means into an electric signal, imaging means for generating an image of an observation object from the signal detected by the photodetection means, and image Display means for displaying the An optical scanning means for scanning, provided in the optical path of the reference light, an optical transmission state changing means for changing an interference state in the optical coupling means, and a position for receiving light from the condensing means. A reference member capable of varying the distance to the light means, the reference member and the reference member based on a signal detected by the light detection means in a state where the light transmission state changing means is operated to reduce the transmission efficiency of the reference light optical path. Focus position detecting means for specifying a position with respect to the condensing means and the light separating means from the light separating means to the observation light optical path, the condensing means, and the focus while operating the light transmitting state changing means to cause interference in the optical coupling means. The reference member position specified by the position detecting means, the light receiving optical system, the observation light returning optical path, the optical path passing through the optical coupling means, and the optical length of the reference light optical path substantially match, The light detection hand In based on the detected signal, having a light path length adjusting means for operating the optical path length varying means.
【００２０】従って、まず、参照光光路の伝達効率を落
とした状態での焦点位置検出手段により、集光手段の焦
点位置に基準部材を設定し、さらにこの状態で干渉光が
検出される状態に設定して参照光側の光路と集光手段側
の光路とが一致するように光路長を設定することで、光
学特性を良好な状態に容易かつ円滑に設定でき、その後
の観察モードで画質の良い光走査観察画像が得られるよ
うにしている。Therefore, first, the reference position is set to the focus position of the converging means by the focus position detecting means in the state where the transmission efficiency of the reference light optical path is lowered, and further the interference light is detected in this state. By setting and setting the optical path length so that the optical path on the reference light side and the optical path on the condensing unit side match, it is possible to easily and smoothly set the optical characteristics to good conditions, and to set the image quality in the subsequent observation mode. A good optical scanning observation image is obtained.
【００２１】本発明に係る走査型観察装置の設定方法
は、低可干渉光源と、前記低可干渉光源から出射した光
を、観察光光路と、参照光光路に分離する光分離手段
と、観察光光路と参照光光路の少なくとも一方に設けら
れた光路長可変手段と、前記観察光光路の前記分離手段
とは他端側に設けられた集光手段と、前記集光手段より
出射した光が測定対象物に照射され、反射もしくは散乱
した光を受光する受光光学系と、受光光学系で受けた光
を伝送する観察光戻り光路と、前記観察光戻り光路と、
前記参照光光路を結合する光結合手段と、前記光結合手
段よりの光を電気信号に変換する光検出手段と、光検出
手段で検出した信号より、観察対象物の画像を生成する
画像化手段と、画像を表示する表示手段と、前記測定対
象物に対し光を走査する光走査手段とを有する走査型観
察装置により、前記参照光光路の伝達効率を低下させる
第１ステップと、基準部材を前記光検出手段の出力を参
照し、前記集光手段の焦点位置近傍に、基準部材を位置
決めする第２ステップと、前記参照光光路の伝達効率を
回復させる第３のステップと、前記基準部材を第２ステ
ップで位置決めした状態で、前記光分離手段から前記観
察光光路、前記集光手段、前記焦点位置検出手段で特定
された前記基準部材位置、前記受光光学系、前記観察光
戻り光路、前記光結合手段と経由される光路Ａとし、前
記光検出手段で検出した信号を参照し、前記光路長可変
手段を操作し、前記光路Ａと、前記参照光光路との光学
的長さを略一致させる第４のステップとを有する。A method of setting a scanning observation apparatus according to the present invention comprises a low coherence light source, a light separating means for separating light emitted from the low coherence light source into an observation light optical path and a reference light optical path, and an observation light. The light path length varying means provided in at least one of the light optical path and the reference light optical path, the condensing means provided on the other end side of the separating means of the observation light optical path, and the light emitted from the condensing means A light receiving optical system that irradiates a measurement target and receives reflected or scattered light, an observation light returning optical path that transmits the light received by the light receiving optical system, and the observation light returning optical path,
Optical coupling means for coupling the optical path of the reference light, photodetection means for converting light from the optical coupling means into an electric signal, and imaging means for generating an image of an observation object from the signal detected by the photodetection means. A first step of lowering the transmission efficiency of the reference light optical path by a scanning type observation device having a display means for displaying an image and an optical scanning means for scanning the measurement object with light; Referring to the output of the light detecting means, a second step of positioning the reference member near the focal position of the light collecting means, a third step of recovering the transmission efficiency of the reference light optical path, and the reference member In the state of being positioned in the second step, the observation light optical path from the light separating means, the condensing means, the reference member position specified by the focus position detecting means, the light receiving optical system, the observation light returning optical path, the light The optical path A passing through the combining means is referred to, the optical path length varying means is operated by referring to the signal detected by the photodetecting means, and the optical lengths of the optical path A and the reference light optical path are substantially matched. And a fourth step.
【００２２】本発明に係る光走査プローブ装置は、体腔
内に挿入される光プローブと、被検部に光を照射するた
めの光を発生する光源と、前記光を前記被検部に集光し
て照射する集光手段と、前記集光手段によって前記被検
部を前記集光手段の光軸方向と直交する方向に走査する
光走査手段と、前記被検部に集光された焦点の位置を前
記集光手段の光軸方向に沿って変更可能とする焦点移動
手段と、前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段
と、前記光プローブの軸方向に設けられたフレキシブル
な動力伝達手段とを有し、前記動力伝達手段によって前
記焦点移動手段が駆動される。An optical scanning probe device according to the present invention is an optical probe inserted into a body cavity, a light source for generating light for irradiating light on a subject to be examined, and focusing the light on the subject to be examined. And a light converging means for scanning the part to be inspected by the light converging means in a direction orthogonal to the optical axis direction of the light converging means, and a focus of the focus on the part to be inspected. A focus moving unit that can change the position along the optical axis direction of the light collecting unit, a light detecting unit that detects the return light from the test portion, and a flexible unit provided in the axial direction of the optical probe. A power transmission unit, and the focus moving unit is driven by the power transmission unit.
【００２３】本発明に係る光走査プローブ装置は、体腔
内に挿入される光プローブと、被検部に光を照射するた
めの光を発生する光源と、前記光を前記被検部に集光し
て照射する集光手段と、前記集光手段によって前記被検
部を前記集光手段の光軸方向と直交する方向に走査する
光走査手段と、前記被検部に集光された焦点の位置を前
記集光手段の光軸方向に沿って変更可能とする焦点移動
手段と、前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段
とを有し、前記焦点移動手段は、前記集光手段と前記被
検体の間に設けられた可動ミラーを有する。The optical scanning probe device according to the present invention is an optical probe inserted into a body cavity, a light source for generating light for irradiating light on a subject, and the light focused on the subject. And a light converging means for scanning the part to be inspected by the light converging means in a direction orthogonal to the optical axis direction of the light converging means, and a focus of the focus on the part to be inspected. The focus moving means includes a focus moving means that can change the position along the optical axis direction of the light collecting means, and a light detecting means that detects return light from the inspected portion, and the focus moving means includes the light collecting means. It has a movable mirror provided between the means and the subject.
【００２４】本発明に係る光走査プローブ装置は、体腔
内に挿入される光プローブと、被検部に光を照射するた
めの低コヒーレンス光を発生する光源と、前記光を前記
被検部に集光して照射する集光手段と、前記集光手段に
よって前記被検部を前記集光手段の光軸方向と直交する
方向に走査する光走査手段と、前記被検部に集光された
焦点の位置を前記集光手段の光軸方向に沿って変更可能
とする焦点移動手段と、 前記被検部からの戻り光を検
出する光検出手段と、前記集光手段と前記被検体の間に
前記集光手段と前記被検体の間隔を変更可能であって、
前記被検体と略同一の屈折率を有する屈折率整合物質を
有する屈折率整合手段とを有する。An optical scanning probe device according to the present invention is an optical probe inserted into a body cavity, a light source for generating low coherence light for irradiating a test area with light, and the light to the test area. Condensing means for condensing and irradiating, optical scanning means for scanning the tested portion in the direction orthogonal to the optical axis direction of the condensing means by the condensing means, and condensed on the tested portion A focus moving unit that can change the position of the focal point along the optical axis direction of the light converging unit, a light detecting unit that detects return light from the subject, and a unit between the light condensing unit and the subject. It is possible to change the distance between the light collecting means and the subject,
And a refractive index matching means having a refractive index matching substance having substantially the same refractive index as that of the subject.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）図１ないし図７は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の
光走査型観察装置の全体構成を示し、図２は光走査プロ
ーブが挿通される内視鏡を示し、図３は光走査プローブ
の先端側の構成を示し、図４は光検出手段の構成を示
し、図５は第１の実施の形態を光学特性が良好な状態に
設定する処理手順を示し、図６は図５のステップＳ４の
シャッタ閉の状態での光路長調整治具を移動した場合に
おけるＤＣ成分検出回路の出力特性を示し、図７は低可
干渉光のコヒーレンス長と集光光学系の被写界深度が異
なる場合における許容される調整精度の説明図を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 7 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall configuration of an optical scanning observation apparatus according to the first embodiment of the present invention. 2 shows an endoscope through which an optical scanning probe is inserted, FIG. 3 shows the configuration on the distal end side of the optical scanning probe, FIG. 4 shows the configuration of the light detecting means, and FIG. 5 shows the first embodiment. 6 shows the processing procedure for setting the optical characteristic to a good state, and FIG. 6 shows the output characteristic of the DC component detection circuit when the optical path length adjusting jig is moved in the shutter closed state of step S4 of FIG. 7 shows an explanatory diagram of the allowable adjustment accuracy when the coherence length of the low coherence light and the depth of field of the condensing optical system are different.
【００２６】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の光走査型観察装置１は、光走査手段を内蔵し、生体
組織に低可干渉性の光を集光照射すると共に、その反射
光を受光する光走査プローブ２と、この光走査プローブ
２の後端の光コネクタ４ａが着脱自在に接続され、光走
査プローブ２に低可干渉性の光を供給すると共に、光走
査プローブ２からの戻り光を受光して画像化する光走査
型観察装置本体（観察装置本体と略記）３とを有する。As shown in FIG. 1, the optical scanning observation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention has a built-in optical scanning means for concentrating and irradiating a living tissue with light of low coherence. An optical scanning probe 2 that receives the reflected light and an optical connector 4a at the rear end of the optical scanning probe 2 are detachably connected, and light with low coherence is supplied to the optical scanning probe 2 as well as the optical scanning probe. An optical scanning type observation device main body (abbreviated as observation device main body) 3 that receives the return light from 2 and forms an image.
【００２７】また、本実施の形態では光走査プローブ２
の前端には駆動装置５により基準部材６が駆動（移動）
自在となる光路長調整治具７が着脱自在に装着されるよ
うになっている。Further, in the present embodiment, the optical scanning probe 2
The reference member 6 is driven (moved) by the drive device 5 at the front end of the
A free optical path length adjusting jig 7 is detachably attached.
【００２８】観察装置本体３内部には超高輝度発光ダイ
オード（以下、ＳＬＤと略記）等の低可干渉光源１１が
設けてある。この低可干渉光源１１はその波長が例えば
１３００ｎｍで、その可干渉距離が例えば１７μｍ程度
であるような短い距離範囲のみで干渉が起こる低可干渉
光の特徴を備えている。つまり、この光を例えば２つに
分岐した後、再び混合した場合には分岐した点から混合
した点までの２つの光路長の差が１７μｍ程度の短い距
離範囲内の場合には干渉した光として検出され、それよ
り光路長差が大きい場合には干渉しない特性を示す。A low coherence light source 11 such as an ultra-high brightness light emitting diode (hereinafter abbreviated as SLD) is provided inside the observation apparatus body 3. This low coherence light source 11 has a characteristic of low coherence light in which interference occurs only in a short distance range such that its wavelength is, for example, 1300 nm, and its coherence length is, for example, about 17 μm. That is, for example, when the light is split into two and then mixed again, when the difference between the two optical path lengths from the split point to the mixed point is within a short distance range of about 17 μm, it is considered as interfering light. When it is detected and the difference in optical path length is larger than that, it shows the characteristic of not interfering.
【００２９】この低可干渉光源１１の光は（第１の）シ
ングルモードファイバ１２の一端に入射され、他方の端
面（先端面）側に伝送される。このシングルモードファ
イバ１２は途中の光カプラ部１３で（第２の）シングル
モードファイバ１４と光学的に結合されている。従っ
て、この光カプラ１３部分で２つに分岐（分離）されて
伝送されると共に、分離されていた光をこのカプラ部１
３で結合させる機能も持つ。The light from the low coherence light source 11 is incident on one end of the (first) single mode fiber 12 and is transmitted to the other end face (tip face) side. The single-mode fiber 12 is optically coupled to the (second) single-mode fiber 14 by an optical coupler section 13 on the way. Therefore, the optical coupler 13 part splits (separates) the light into two, and the separated light is transmitted.
It also has the function of combining with 3.
【００３０】シングルモードファイバ１２の（光カプラ
部１３より）先端側には、光コネクタ受け４ｂが設けて
あり、光走査プローブ２の光コネクタ部４ａが着脱自在
で接続され、この光走査プローブ２内に挿通されたシン
グルモードファイバ１５に低可干渉性光源１１の光が伝
送（導光）される。An optical connector receiver 4b is provided on the tip side of the single mode fiber 12 (from the optical coupler portion 13), and the optical connector portion 4a of the optical scanning probe 2 is detachably connected to the optical scanning probe 2. The light of the low-coherence light source 11 is transmitted (guided) to the single-mode fiber 15 inserted therein.
【００３１】そして、伝送された光は光走査プローブ２
の先端部のスキャナ部１６に設けた（集光手段を構成す
る）集光光学系１７を経て被検体（生体組織）側に２次
元走査されながら集光照射される。Then, the transmitted light is the optical scanning probe 2
The light is converged and irradiated while being two-dimensionally scanned to the subject (living tissue) side through a condensing optical system 17 (which constitutes a condensing means) provided in the scanner section 16 at the tip of the.
【００３２】また、生体組織側の表面或いは内部で散乱
などした反射光の一部が取り込まれ、逆の光路を経てシ
ングルモードファイバ１２側に戻り、光カプラ部１３に
よりその一部がシングルモードファイバ１４側に移り、
そのシングルモードファイバ１４の一端から光検出手段
１８で受光され、光電変換される。Further, a part of the reflected light scattered on the surface of or inside the living tissue is taken in and returned to the single mode fiber 12 side through the opposite optical path, and the optical coupler section 13 causes a part of the reflected light. Move to 14 side,
The light detecting means 18 receives light from one end of the single mode fiber 14 and photoelectrically converts it.
【００３３】また、シングルモードファイバ１４の光カ
プラ部１３より先端側には偏光調整機１９を介して基準
光（参照光）の光路長を変える光路長可変機構２０が設
けてある。この光路長可変機構２０は光走査プローブ２
により集光光学系１７の焦点位置で反射された光と光路
長が一致するように調整設定して、その部分の光とのみ
干渉して検出できるように基準光の光路長を可変設定で
きるようにするためのものである。Further, an optical path length changing mechanism 20 for changing the optical path length of the reference light (reference light) via the polarization adjuster 19 is provided on the tip side of the optical coupler section 13 of the single mode fiber 14. The variable optical path length mechanism 20 is used for the optical scanning probe 2
Is adjusted and set so that the light path length and the light reflected at the focus position of the condensing optical system 17 match, and the light path length of the reference light can be variably set so that the light can be detected by interfering only with the light in that portion. It is for
【００３４】この光路長可変機構２０はシングルモード
ファイバ１４の先端にその焦点距離だけ離して対向する
コリメータレンズ２１と、このコリメータレンズ２１に
より平行光束にされた光に対向して配置された（コヒー
レンスゲートとしての）ミラー２２と、このミラー２２
を光軸方向に移動設定する移動ステージ等の移動装置２
３とからなる。The optical path length changing mechanism 20 is arranged so as to face the tip of the single mode fiber 14 facing the collimator lens 21 at a distance of its focal length, and the light collimated by the collimator lens 21 (coherence). Mirror 22 (as a gate) and this mirror 22
Device 2 such as a moving stage for moving and setting the optical axis in the optical axis direction
3 and 3.
【００３５】上記光検出手段１８は画像化する機能を備
えたコンピュータ２４と接続され、このコンピュータ２
４で画像化された画像信号は表示装置２５に送られ、画
像表示される。The light detecting means 18 is connected to a computer 24 having a function of forming an image.
The image signal imaged in 4 is sent to the display device 25 and displayed as an image.
【００３６】また、このコンピュータ２４にはインタフ
ェース２６が接続され、キーボード等からコンピュータ
２４に指示入力等を行うことができる。このコンピュー
タ２４は光プローブ２のスキャナ１６の駆動を制御、偏
光調整機１９の偏光方向を調整制御、光路長可変機構２
０（の移動装置２３）の制御を行う。An interface 26 is connected to the computer 24 so that an instruction can be input to the computer 24 from a keyboard or the like. The computer 24 controls the driving of the scanner 16 of the optical probe 2, adjusts and controls the polarization direction of the polarization adjuster 19, and adjusts the optical path length mechanism 2.
0 (moving device 23) is controlled.
【００３７】また、本実施の形態では光走査プローブ２
を観察装置本体３に接続して光走査画像を得る観察モー
ドにする場合、その前の設定モードにおいて後述する調
整機構により予め良好な光学特性の状態に設定する、つ
まり調整機構により光走査プローブ２の集光光学系１７
の焦点位置の部分での反射光を干渉光として検出できる
ように調整設定する。Further, in the present embodiment, the optical scanning probe 2
When the observation mode is connected to the observation apparatus body 3 to obtain an optical scanning image, the adjustment mechanism described later sets the optical scanning probe 2 to have a good optical characteristic in the previous setting mode. Condensing optical system 17
The adjustment is set so that the reflected light at the focal position of can be detected as interference light.
【００３８】このため、光路長可変機構２０には挿脱自
在にシャッタ２７が設けてある。このシャッタ２７は使
用開始時に実線で示すように光路内に挿入され、調整が
終了後には２点鎖線で示すように光路外に（コンピュー
タ２４の制御で）退避される。For this reason, the optical path length varying mechanism 20 is provided with a shutter 27 that can be inserted and removed freely. The shutter 27 is inserted into the optical path as shown by the solid line at the start of use, and is retracted (under the control of the computer 24) to the outside of the optical path as shown by the chain double-dashed line after the adjustment is completed.
【００３９】シャッタ２７が光路内に挿入された状態で
は、シングルモードファイバ１４の先端から出射された
光はシャッタ２７で遮光され、シングルモードファイバ
１４の先端には入射されない状態となる。なお、図１
（図８等でも同様）ではシャッタ２７を光路内に入れた
状態と外した状態とを分かり易く示しているが、実際に
はシャッタ２７を開閉することにより光路から挿脱した
のと同様の機能を持たせることができる。When the shutter 27 is inserted in the optical path, the light emitted from the tip of the single mode fiber 14 is blocked by the shutter 27 and is not incident on the tip of the single mode fiber 14. Note that FIG.
In FIG. 8 and the like, the state in which the shutter 27 is inserted into the optical path and the state in which the shutter 27 is removed is shown in an easy-to-understand manner. Can have
【００４０】また、光走査プローブ２の先端にはその先
端に嵌合する光路長調整治具７が取り付けられ、この光
路長調整治具７の内側には集光光学系１７に対向して、
光軸方向に移動自在の基準部材６が配置されている。こ
の基準部材６はモータ２８を用いた送りネジ機構２９に
より集光光学系１７の光軸方向に移動される。このモー
タ２８はコンピュータ２４により回転駆動が制御され
る。An optical path length adjusting jig 7 fitted to the tip of the optical scanning probe 2 is attached to the inside of the optical path length adjusting jig 7 so as to face the condensing optical system 17.
A reference member 6 that is movable in the optical axis direction is arranged. The reference member 6 is moved in the optical axis direction of the condensing optical system 17 by a feed screw mechanism 29 using a motor 28. The rotation drive of the motor 28 is controlled by the computer 24.
【００４１】そして、後述するように（図１に示すよう
に）シャッタ２７を光路内に配置し、光走査プローブ２
に光路長調整治具７を装着して、モータ２８を回転さ
せ、その場合に光検出手段１８で検出される光の強度が
最大となる状態に基準部材６を設定する。また、その状
態でシャッタ２７を光路から退避させ、干渉光が最大
（極大）となる状態となるように移動装置２３によりコ
ヒーレンスゲートとして機能するミラー２２の位置の調
整（設定）を行う。Then, as will be described later (as shown in FIG. 1), the shutter 27 is arranged in the optical path, and the optical scanning probe 2
The optical path length adjusting jig 7 is attached to the motor, the motor 28 is rotated, and the reference member 6 is set in such a state that the intensity of light detected by the light detecting means 18 in that case is maximized. Further, in this state, the shutter 27 is retracted from the optical path, and the moving device 23 adjusts (sets) the position of the mirror 22 functioning as a coherence gate so that the interference light becomes maximum (maximum).
【００４２】図２に示すように光走査プローブ２は細長
で可撓性を有するシース３１で覆われており、内視鏡３
２のチャンネル内に挿入可能である。内視鏡３２は細長
の挿入部３３と、この挿入部３３の後端に設けられた操
作部３４とを有し、操作部３４の前端付近には挿入部３
３に設けられたチャンネルに連通する処置具挿入口３５
が設けてあり、光走査プローブ２を挿入することができ
る。As shown in FIG. 2, the optical scanning probe 2 is covered with a slender and flexible sheath 31.
It can be inserted in two channels. The endoscope 32 has an elongated insertion portion 33 and an operation portion 34 provided at the rear end of the insertion portion 33, and the insertion portion 3 is provided near the front end of the operation portion 34.
Treatment instrument insertion port 35 communicating with the channel provided in FIG.
Is provided and the optical scanning probe 2 can be inserted.
【００４３】そして、内視鏡３２による観察下で、病変
組織か否かを調べたいような場合には、チャンネル先端
から光走査プローブ２の先端側を突出し、調べたい対象
組織の表面近くに先端面を設定して光走査プローブ２に
よる画像を得ることができるようにしている。Then, when it is desired to check whether or not it is a diseased tissue under the observation with the endoscope 32, the tip side of the optical scanning probe 2 is projected from the tip of the channel and the tip surface near the surface of the target tissue to be examined. Is set so that an image can be obtained by the optical scanning probe 2.
【００４４】シース３１の内側にはシングルモードファ
イバ１５が挿通されており、その先端側の構成を図３に
示す。なお、図３では光路長調整治具７を取り付けた状
態で示している。シース３１の先端は硬質のベース部材
３６により円筒状で硬質の先端カバー３７と連結されて
いる。The single mode fiber 15 is inserted through the inside of the sheath 31, and the configuration on the tip side thereof is shown in FIG. In FIG. 3, the optical path length adjusting jig 7 is attached. The tip of the sheath 31 is connected to a cylindrical hard tip cover 37 by a hard base member 36.
【００４５】また、このベース部材３６には、スキャナ
１６を構成する変形可能な第１の薄板３８ａが取り付け
られ、この第１の薄板３８ａの途中には中継部材３９を
介して変形自在の第２の薄板３８ｂの後端が第１の薄板
３８ａと直交するようにして取り付けられている。A deformable first thin plate 38a constituting the scanner 16 is attached to the base member 36, and a deformable second thin plate 38a is provided in the middle of the first thin plate 38a via a relay member 39. The thin plate 38b is attached so that its rear end is orthogonal to the first thin plate 38a.
【００４６】この第２の薄板３８ｂの先端には集光光学
系１７を取り付けたホルダ４０が連結部材４１を介して
保持されている。At the tip of the second thin plate 38b, a holder 40 to which the condensing optical system 17 is attached is held via a connecting member 41.
【００４７】また、第１の薄板３８ａの板面には板状の
第１の圧電素子（図２では紙面の裏側））が取り付けら
れ、また第２の薄板３８ｂの板面には板状の第２の圧電
素子４２ｂが取り付けられている。そして、第１の圧電
素子及び第２の圧電素子４２ｂ（の板面にそれぞれ取り
付けた電極）は駆動ケーブル４３を介してコンピュータ
２４と接続され、交流の駆動信号を印加することにより
第１の圧電素子及び第２の圧電素子４２ｂを駆動して集
光光学系１７を直交する方向に駆動できるようにしてい
る。A plate-shaped first piezoelectric element (the back side of the paper surface in FIG. 2) is attached to the plate surface of the first thin plate 38a, and a plate-shaped member is formed on the plate surface of the second thin plate 38b. The second piezoelectric element 42b is attached. Then, the first piezoelectric element and the second piezoelectric element 42b (the electrodes respectively attached to the plate surfaces thereof) are connected to the computer 24 via the drive cable 43, and by applying an AC drive signal, the first piezoelectric element is formed. The element and the second piezoelectric element 42b are driven so that the condensing optical system 17 can be driven in the orthogonal direction.
【００４８】図３において、例えば第２の圧電素子４２
ｂを駆動した場合には、ホルダ４０と共に、集光光学系
１７を上下方向（図３で示す座標系の場合にはＸ方向）
に駆動する。また、第１の圧電素子を駆動した場合に
は、中継部材３９を図３の紙面に垂直な方向に駆動し、
この駆動により集光光学系１７も紙面に垂直な方向（図
３で示す座標系の場合にはＹ方向）に駆動する。つま
り、集光光学系１７により出射される光をＸＹ平面で２
次元的に走査できるようにしている。なお、このスキャ
ナ１６の構成は図３に示すものに限らず、例えば特願２
０００−２９２５４６で図示された各種の構成のものを
使用できる。In FIG. 3, for example, the second piezoelectric element 42 is used.
When b is driven, the focusing optical system 17 is moved vertically with the holder 40 (in the case of the coordinate system shown in FIG. 3, the X direction).
Drive to. When the first piezoelectric element is driven, the relay member 39 is driven in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
By this driving, the condensing optical system 17 is also driven in the direction perpendicular to the paper surface (Y direction in the case of the coordinate system shown in FIG. 3). In other words, the light emitted by the condensing optical system 17 is converted into 2 in the XY plane.
It is possible to scan dimensionally. The configuration of the scanner 16 is not limited to that shown in FIG.
Various configurations shown in 000-292546 can be used.
【００４９】また、カバー３７の先端面における集光光
学系１７に対向して設けた開口部分には保護用のカバー
ガラス４４で覆われている。また、本実施の形態では、
光走査プローブ２にはその光走査プローブ２に固有の識
別情報（ＩＤと略記）を発生するＩＤ部４５（図１参
照）が設けてあり、このＩＤ部４５のＩＤはコンピュー
タ２４により読み取られる。Further, an opening portion provided on the front end surface of the cover 37 so as to face the condensing optical system 17 is covered with a protective cover glass 44. Further, in the present embodiment,
The optical scanning probe 2 is provided with an ID section 45 (see FIG. 1) that generates identification information (abbreviated as ID) unique to the optical scanning probe 2, and the ID of the ID section 45 is read by the computer 24.
【００５０】そして、コンピュータ２４はＩＤにより、
その光走査プローブ２の光学特性を参照することによ
り、最適な光学特性の状態に設定するのに必要な調整範
囲等を予め決め、ＩＤを参照しない場合よりも最適な光
学特性の状態に速やかに設定することができるようにし
ている。Then, the computer 24 uses the ID to
By referring to the optical characteristics of the optical scanning probe 2, the adjustment range and the like necessary for setting the optimum optical characteristics can be determined in advance, and the optimum optical characteristics can be promptly obtained as compared with the case where the ID is not referred. I am able to set it.
【００５１】図４（Ａ）は光検出手段１８の構成を示
す。光検出手段１８は、シングルモードファイバ１４の
端面から出射される光を受ける光検出素子１８−１と、
この光検出素子１８−１で光電変換された信号を増幅す
るプリアンプ１８−２と、このプリアンプ１８−２で増
幅された信号のＤＣ成分を検出するＤＣ成分検出回路１
８−３と、ＡＣ成分を検出するＡＣ成分検出回路１８−
４と、ＤＣ成分検出回路１８−３及びＡＣ成分検出回路
１８−４からの出力信号を選択するスイッチ１８−５
と、スイッチ１８−５で選択された信号をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換器１８−６とを有し、Ａ／Ｄ変換器１８−
６から出力されるデジタル信号はコンピュータ２４に入
力される。FIG. 4A shows the structure of the light detecting means 18. The light detection means 18 includes a light detection element 18-1 that receives light emitted from the end face of the single mode fiber 14,
A preamplifier 18-2 that amplifies the signal photoelectrically converted by the photodetector 18-1, and a DC component detection circuit 1 that detects a DC component of the signal amplified by the preamplifier 18-2.
8-3 and an AC component detection circuit 18-for detecting an AC component
4 and a switch 18-5 for selecting an output signal from the DC component detection circuit 18-3 and the AC component detection circuit 18-4.
And an A / D converter 18-6 for A / D converting the signal selected by the switch 18-5. The A / D converter 18-
The digital signal output from 6 is input to the computer 24.
【００５２】なお、スイッチ１８−５はコンピュータ２
４により切り換えられる。設定モードでは最初はＤＣ成
分検出回路１８−３側に、その後観察モードの場合と同
様にＡＣ成分検出回路１８−４側に切り換えられる。図
４（Ａ）の構成の代わりに、図４（Ｂ）に示す第１変形
例の構成のようにしても良い。The switch 18-5 is for the computer 2
It is switched by 4. In the setting mode, the DC component detection circuit 18-3 is switched to the side first, and then the AC component detection circuit 18-4 is switched to the same as in the observation mode. Instead of the configuration of FIG. 4A, the configuration of the first modification shown in FIG. 4B may be used.
【００５３】図４（Ｂ）では、図４（Ａ）の構成におい
て、スイッチ１８−５を設けないで、ＤＣ成分検出回路
１８−３の出力をＡ／Ｄ変換器１８−６ａでＡ／Ｄ変換
して信号処理回路１８−７に入力すると共に、ＡＣ成分
検出回路１８−４の出力をＡ／Ｄ変換器１８−６ｂでＡ
／Ｄ変換して信号処理回路１８−９に入力するようにし
ている。さらに、信号処理回路１８−９は入力された信
号レベルに応じてゲインコントロール回路１８−７を介
してプリアンプ１８−２のゲインを調整するようにして
いる。In FIG. 4B, the switch 18-5 is not provided in the configuration of FIG. 4A, and the output of the DC component detection circuit 18-3 is A / D converted by the A / D converter 18-6a. The signal is converted and input to the signal processing circuit 18-7, and the output of the AC component detection circuit 18-4 is converted to A by the A / D converter 18-6b.
The signal is D / D converted and input to the signal processing circuit 18-9. Further, the signal processing circuit 18-9 adjusts the gain of the preamplifier 18-2 via the gain control circuit 18-7 according to the input signal level.
【００５４】また、図４（Ｂ）の構成の代わりに、図４
（Ｃ）に示す第２変形例の構成のようにしても良い。図
４（Ｃ）では、図４（Ｂ）の構成において、信号処理回
路１８−９は入力された信号レベルに応じてゲインコン
トロール回路１８−７の代わりにゲイン・周波数調整回
路１８−８を介してＤＣ成分検出回路１８−３とＡＣ成
分検出回路１８−４のゲインとＡＣ成分を検出する際の
周波数を調整するようにしている。Further, instead of the configuration of FIG.
The configuration of the second modification shown in (C) may be used. 4C, in the configuration of FIG. 4B, the signal processing circuit 18-9 uses a gain / frequency adjusting circuit 18-8 instead of the gain control circuit 18-7 according to the input signal level. Thus, the gain of the DC component detection circuit 18-3 and the AC component detection circuit 18-4 and the frequency for detecting the AC component are adjusted.
【００５５】次に本実施の形態の作用を図５のフローチ
ャートを参照して説明する。なず、図１に示すように光
走査プローブ２を観察装置本体３に接続する。そして電
源を投入すると、ステップＳ１に示すようにコンピュー
タ２４は光走査プローブ２に設けたＩＤ部４５のＩＤを
読み込む。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, as shown in FIG. 1, the optical scanning probe 2 is connected to the observation device body 3. Then, when the power is turned on, the computer 24 reads the ID of the ID section 45 provided in the optical scanning probe 2 as shown in step S1.
【００５６】次にステップＳ２に示すように光走査プロ
ーブ２に光路長調整治具７を取り付ける。その後、ステ
ップＳ３に示すようにキーボード等からコンピュータ２
４に光路調整開始の指示入力を行う。Next, as shown in step S2, the optical path length adjusting jig 7 is attached to the optical scanning probe 2. Then, as shown in step S3, the computer 2
An instruction input for starting the optical path adjustment is input to 4.
【００５７】すると、コンピュータ２４はステップＳ４
に示すようにシャッタ２７を光路長可変機構２０の光路
内に挿入する。つまり、シャッタ２７を閉じる。これに
より、シングルモードファイバ１４の先端から出射され
た光はシャッタ２７により遮光され、シングルモードフ
ァイバ１４の先端から出た光は、再びその先端には戻ら
ない状態になる。つまり、干渉が起こらない状態に設定
される。Then, the computer 24 executes the step S4.
As shown in, the shutter 27 is inserted into the optical path of the optical path length varying mechanism 20. That is, the shutter 27 is closed. Thereby, the light emitted from the tip of the single mode fiber 14 is blocked by the shutter 27, and the light emitted from the tip of the single mode fiber 14 does not return to the tip again. That is, the state is set so that interference does not occur.
【００５８】その後、コンピュータ２４はモータ２８に
駆動信号を送り、モータ２８を回転させることにより基
準部材６を集光光学系１７の光軸方向に移動すると共
に、その状態での光検出手段１８のＤＣ成分検出回路１
８−３により検出される信号強度の最大（極大）となる
状態に基準部材６を設定する処理を行う。Thereafter, the computer 24 sends a drive signal to the motor 28 to rotate the motor 28 to move the reference member 6 in the optical axis direction of the condensing optical system 17, and at the same time, to detect the light detecting means 18 in that state. DC component detection circuit 1
A process of setting the reference member 6 in a state where the signal intensity detected by 8-3 becomes maximum (maximum) is performed.
【００５９】ＤＣ成分検出回路１８−３により検出され
る信号強度は図６に示すように光路長調整治具７の基準
部材６が集光光学系１７の焦点位置Ｐｆに設定された
時、最大となる。図６において、横軸は集光光学系１７
からの調整治具７の基準部材６表面までの距離Ｌを示し
縦軸はＤＣ成分検出回路１８−３の出力を示す。つま
り、ステップＳ５に示すように集光光学系１７の焦点位
置Ｐｆに光路長調整治具７の基準部材６の表面の位置を
一致させるようにする。The signal intensity detected by the DC component detecting circuit 18-3 is maximum when the reference member 6 of the optical path length adjusting jig 7 is set at the focus position Pf of the condensing optical system 17, as shown in FIG. Become. In FIG. 6, the horizontal axis represents the condensing optical system 17.
Shows the distance L to the surface of the reference member 6 of the adjustment jig 7, and the vertical axis shows the output of the DC component detection circuit 18-3. That is, as shown in step S5, the position of the surface of the reference member 6 of the optical path length adjusting jig 7 is made to coincide with the focus position Pf of the condensing optical system 17.
【００６０】このように、光路長調整治具７の基準部材
６の表面の位置を集光光学系１７の焦点位置Ｐｆに設定
した後、ステップＳ６に示すようにシャッタ２７を開、
つまりシャッタ２７を光路外に設定する。これにより、
シングルモードファイバ１４の先端から出た光は、再び
その先端に戻る状態になる。つまり、干渉が起こる状態
に設定される。In this way, after setting the position of the surface of the reference member 6 of the optical path length adjusting jig 7 to the focus position Pf of the condensing optical system 17, the shutter 27 is opened as shown in step S6.
That is, the shutter 27 is set outside the optical path. This allows
The light emitted from the tip of the single mode fiber 14 returns to the tip again. That is, interference is set.
【００６１】次にコンピュータ２４は光路長可変機構２
０の移動装置２３に制御信号を送り、ミラー２０を光軸
方向に移動させ、その状態における光検出手段１８のＡ
Ｃ成分検出回路１８−４の検出出力が最大（極大）とな
る位置にミラー２０を設定する。Next, the computer 24 uses the optical path length changing mechanism 2
A control signal is sent to the moving device 23 of 0, the mirror 20 is moved in the optical axis direction, and the A of the light detecting means 18 in that state is moved.
The mirror 20 is set at a position where the detection output of the C component detection circuit 18-4 becomes maximum (maximum).
【００６２】光路長可変機構２０側の光路長を変化させ
ると、光走査プローブ２側でその集光光学系１７の焦点
位置に基準部材６の表面を設定した状態における光走査
プローブ２側による往路及び復路の光路長と、参照光が
光路長変機構２０側でミラー２２で反射されて戻る往路
及び復路の光路長とが低可干渉性の光で干渉する距離
（コヒーレンス長）の範囲内になると干渉光となり、干
渉光を検出するＡＣ成分検出回路１８−４により検出さ
れるようになる。ＡＣ成分検出回路１８−４ではフィル
タ等を通したＡＣ成分を検波するなどしてそのＡＣ成分
を検出する。When the optical path length on the optical path length changing mechanism 20 side is changed, the forward path by the optical scanning probe 2 side in the state where the surface of the reference member 6 is set at the focus position of the focusing optical system 17 on the optical scanning probe 2 side. And the optical path length of the return path and the optical path lengths of the forward path and the return path where the reference light is reflected by the mirror 22 on the side of the optical path length changing mechanism 20 and returns, within the range of the distance (coherence length) at which the light has low coherence. Then, the light becomes interference light, which is detected by the AC component detection circuit 18-4 that detects the interference light. The AC component detection circuit 18-4 detects the AC component by detecting the AC component that has passed through a filter or the like.
【００６３】つまり、ステップＳ７に示すように光路長
可変機構２０側による参照光の光路長を、光走査プロー
ブ２の集光光学系１７が焦点位置Ｐｆの状態での光路長
と一致して干渉光として検出できるように参照光の光路
長を決定するミラー位置の設定を行う（光走査プローブ
２側の光路長と一致させる）。That is, as shown in step S7, the optical path length of the reference light on the optical path length variable mechanism 20 side is caused to interfere with the optical path length when the focusing optical system 17 of the optical scanning probe 2 is in the focus position Pf. The mirror position that determines the optical path length of the reference light is set so that it can be detected as light (matches the optical path length on the optical scanning probe 2 side).
【００６４】カバーガラス４４と生体組織を接触させて
観察する場合には基準部材６，カバーガラス４４の間の
空間に、生体の屈折率に近い物体を満たして調整を行う
と、よりよい調整が行える。屈折率の近い物体とは、水
やオイルやゲルなどが考えられ、屈折率１．３〜１．５
程度のものが望ましい。この様に、測定対象物に対して
基準部材６、カバーガラス４４の間の空間の屈折率を合
わせた上で調整することにより、正確に調整が行える。When the cover glass 44 and the living tissue are brought into contact with each other for observation, if the space between the reference member 6 and the cover glass 44 is filled with an object having a refractive index close to that of the living body, the adjustment is further improved. You can do it. An object having a close refractive index may be water, oil, gel, etc., and has a refractive index of 1.3 to 1.5.
Something is preferable. In this way, the adjustment can be performed accurately by adjusting the refractive index of the space between the reference member 6 and the cover glass 44 with respect to the measurement object, and then adjusting.
【００６５】その後、この設定モードを終了し、観察モ
ードに移る。つまり、光路長調整治具７を外し、光走査
プローブ２を内視鏡３２のチャンネル内に挿通して使用
する。Then, the setting mode is terminated and the observation mode is entered. That is, the optical path length adjusting jig 7 is removed and the optical scanning probe 2 is inserted into the channel of the endoscope 32 for use.
【００６６】この場合には、スキャナ１６により集光光
学系１７は２次元的に走査され、集光光学系１７の焦点
位置で反射された光のみがその焦点位置と共焦点関係の
位置に設定されたシングルモードファイバ１５の小さな
サイズの先端面に入射され、その光は光検出手段１８の
ＡＣ成分検出回路１８−４により光路長可変機構２０側
の参照光と干渉した干渉光の信号として検出される。In this case, the condensing optical system 17 is two-dimensionally scanned by the scanner 16 and only the light reflected at the focal position of the condensing optical system 17 is set at a position confocal with the focal position. The light is incident on the small-sized end face of the single mode fiber 15 and the light is detected by the AC component detection circuit 18-4 of the light detection means 18 as a signal of interference light that interferes with the reference light on the side of the variable optical path length mechanism 20. To be done.
【００６７】この信号はコンピュータ２４のメモリ等に
走査の情報と関連付けられて格納される。そして、走査
された各部に対応した干渉光の信号が、コンピュータ２
４で画像化され、表示装置２５に画像として表示され
る。This signal is stored in the memory or the like of the computer 24 in association with the scanning information. Then, the signal of the interference light corresponding to each scanned portion is transmitted to the computer 2
The image is converted into an image at 4, and displayed as an image on the display device 25.
【００６８】本実施の形態によれば、実際に観察を行う
観察モードに移る前に、上述して設定モードにより良好
な光学特性の状態に簡単かつ円滑に設定することができ
る。つまり、設定モードにより光走査プローブ２がその
集光光学系１７の焦点位置Ｐｆの状態での往復の光路長
（観察光側の光路長）と、参照光側の往復の光路長とを
その光のコヒーレンス長の範囲内で一致させるように簡
単かつ円滑に設定することができる。従って、観察モー
ドでは、良好な光学性能の状態、つまり焦点位置Ｐｆで
高い分解能の状態で観察像を得ることができる。According to the present embodiment, it is possible to easily and smoothly set the state of good optical characteristics in the setting mode as described above before shifting to the observation mode in which actual observation is performed. In other words, depending on the setting mode, the optical scanning probe 2 determines the reciprocal optical path length (optical path length on the observation light side) and the reciprocal optical path length on the reference light side in the state of the focus position Pf of the condensing optical system 17. It can be easily and smoothly set to match within the range of the coherence length. Therefore, in the observation mode, an observation image can be obtained in a state of good optical performance, that is, a state of high resolution at the focus position Pf.
【００６９】上述の説明では、光路長調整治具７の基準
部材６の表面位置を集光光学系１７の焦点位置Ｐｆに設
定すると共に、光路長可変機構２０側の光路長を集光光
学系１７の焦点位置Ｐｆの状態での光路長と一致させる
ように説明したが、実際には図７に示す場合が考えられ
る。In the above description, the surface position of the reference member 6 of the optical path length adjusting jig 7 is set to the focus position Pf of the focusing optical system 17, and the optical path length on the side of the optical path length changing mechanism 20 is set to the focusing optical system 17. Although the description has been made so as to match the optical path length in the state of the focal position Pf of, the case shown in FIG.
【００７０】図７（Ａ）では、コヒーレンス長は短く、
これに対して集光光学系１７の被写界深度が長い場合に
は、集光光学系１７の被写界深度の距離範囲内の程度で
コヒーレンス長（光路長可変機構２０側でのミラー２２
の位置設定による光路長）が設定されれば良い。In FIG. 7A, the coherence length is short,
On the other hand, when the depth of field of the condensing optical system 17 is long, the coherence length (the mirror 22 on the side of the optical path length varying mechanism 20 side) is within a distance range of the depth of field of the condensing optical system 17.
It suffices that the optical path length) is set by setting the position.
【００７１】また、図７（Ｂ）では、図７（Ａ）と反対
のケースであり、コヒーレンス長は長く、これに対して
集光光学系１７の被写界深度が短い場合には、コヒーレ
ンス長の距離範囲内の程度で光路長調整治具７側の基準
部材６の位置設定が行われれば良い。勿論、上述のよう
にそれぞれがピークとなる位置に精度良く設定するに越
したことがない。In FIG. 7B, which is the case opposite to FIG. 7A, the coherence length is long, and when the focusing optical system 17 has a short depth of field, the coherence is small. The position of the reference member 6 on the optical path length adjusting jig 7 side may be set within the long distance range. Of course, as described above, it is better to set the peak positions with high accuracy.
【００７２】なお、上述では設定モードにおいて、シャ
ッタ２７により干渉光が発生しないように遮光して基準
部材６の設定を行うように説明したが、減光する手段に
して行うようにすることもできる。In the above description, in the setting mode, the shutter 27 is used to block the interference light so that the interference light is not generated, and the reference member 6 is set. However, it is also possible to use a means for dimming. .
【００７３】なお、上述では例えば図２において、シン
グルモードファイバ１４の小さな先端面から出た光は集
光光学系１７によりこの先端面と共焦点関係となる焦点
位置（Ｐｆ）の部分で反射された光のみが先端面に戻る
ことができるように説明したが、この共焦点関係に近い
状態に設定して観察像を得るようにしても良い。In the above description, for example, in FIG. 2, the light emitted from the small tip surface of the single mode fiber 14 is reflected by the condensing optical system 17 at the focal position (Pf) which is in a confocal relationship with this tip surface. Although it has been described that only the light that can be returned to the tip surface, the observation image may be obtained by setting the state close to the confocal relationship.
【００７４】つまり、厳密に共焦点関係を満たす条件に
設定すると、得られる光強度が弱くなり、Ｓ／Ｎが低下
する可能性もあり、この共焦点関係に近い条件（例えば
シングルモードファイバ１４の先端面のサイズを少し広
くし、共焦点関係の条件を僅かに外れた場合の光も検出
できるようにする）に設定することにより、実質的にＳ
／Ｎの良い観察像を得ることができる場合がある。That is, if the conditions are set to strictly satisfy the confocal relationship, the obtained light intensity may be weakened and the S / N ratio may be lowered. Therefore, the conditions close to this confocal relationship (for example, the single mode fiber 14). Slightly increasing the size of the tip surface so that the light can be detected even when the condition of the confocal relationship is slightly deviated).
In some cases, an observation image with a good / N can be obtained.
【００７５】また、光走査プローブ２に採用したファイ
バとしてはシングルモードファイバ１４で説明したが、
これに限らず、マルチモードファイバでも良い。また、
光走査プローブ２を内視鏡３２のチャンネル内に挿通可
能として説明したが、内視鏡３２に光走査プローブ２を
設けるようにしても良い。Although the single mode fiber 14 has been described as the fiber adopted in the optical scanning probe 2,
Not limited to this, a multimode fiber may be used. Also,
Although the optical scanning probe 2 is described as being insertable into the channel of the endoscope 32, the optical scanning probe 2 may be provided in the endoscope 32.
【００７６】また、上述の説明では設定モードにおい
て、集光光学系１７の焦点位置Ｐｆに基準部材６の表面
を一致させるように設定する場合、基準部材６の表面は
光を反射するミラー面としてその反射光の強度が最大
（極大）となるように基準部材６の表面位置を設定する
ように説明したが、この表面に反射部と無反射部を繰り
返し設けた縞模様等にして、スキャナ１６で光を走査し
て、その反射光を検出する状態にして、光検出手段１８
による検出出力が反射部と無反射部によるコントラスト
信号の振幅が最大（極大）となる状態に基準部材６の表
面位置を設定するようにしても良い。In the above description, in the setting mode, when setting is made so that the surface of the reference member 6 coincides with the focal position Pf of the condensing optical system 17, the surface of the reference member 6 serves as a mirror surface that reflects light. Although it has been described that the surface position of the reference member 6 is set so that the intensity of the reflected light becomes maximum (maximum), the scanner 16 is provided with a striped pattern in which a reflective portion and a non-reflective portion are repeatedly provided on this surface. The light detection means 18 scans the light with the state of detecting the reflected light.
The surface position of the reference member 6 may be set in a state in which the amplitude of the contrast signal due to the reflection portion and the non-reflection portion becomes maximum (maximum).
【００７７】また、同様に光路長可変機構２０側のミラ
ー２２の位置を設定する場合にもスキャナ１６で光を走
査し、その状態でコントラスト信号の振幅が最大（極
大）となる状態の位置にミラー２２を設定するようにし
ても良い。Similarly, when setting the position of the mirror 22 on the side of the variable optical path length mechanism 20, the scanner 16 scans the light, and in that state, the contrast signal has a maximum (maximum) amplitude. The mirror 22 may be set.
【００７８】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図８ないし図１１を参照して説明する。図
８は第２の実施の形態の光走査観察装置１Ｂの構成を示
す。この光走査観察装置１Ｂは、図１の光走査観察装置
１において、光路長調整治具７及び駆動装置５を必要と
しない構造にしたものである。この光走査観察装置１Ｂ
はは光走査プローブ２Ｂと観察装置本体３Ｂとからな
り、観察装置本体３Ｂには光路長調整治具７及び駆動装
置５を設けていない。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the configuration of the optical scanning observation device 1B according to the second embodiment. This optical scanning observation device 1B has a structure in which the optical path length adjusting jig 7 and the driving device 5 are not required in the optical scanning observation device 1 of FIG. This optical scanning observation device 1B
Is composed of an optical scanning probe 2B and an observation device body 3B, and the observation device body 3B is not provided with the optical path length adjusting jig 7 and the drive device 5.
【００７９】その代わりに光走査プローブ２Ｂにはその
先端側を集光光学系１７の光軸方向に移動自在とする機
能を持つ圧電素子５１を設け、この圧電素子５１はケー
ブル５２によりコンピュータ２４に接続され、設定モー
ドにおいてこの圧電素子５１をコンピュータ２４により
駆動できるようにしている。Instead, the optical scanning probe 2B is provided with a piezoelectric element 51 having the function of allowing the tip side thereof to move in the optical axis direction of the condensing optical system 17, and this piezoelectric element 51 is connected to the computer 24 by a cable 52. The piezoelectric element 51 is connected and can be driven by the computer 24 in the setting mode.
【００８０】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は光走査プロー
ブ２Ｂの先端側の構成を示し、図９（Ａ）は例えば圧電
素子５１を駆動しない状態、図９（Ｂ）は圧電素子５１
を駆動して、この圧電素子５１部分を収縮させた状態を
示す。9 (A) and 9 (B) show the configuration of the tip side of the optical scanning probe 2B. FIG. 9 (A) shows a state in which the piezoelectric element 51 is not driven, and FIG. 9 (B) shows a piezoelectric element. 51
Is driven to contract the piezoelectric element 51 portion.
【００８１】この光走査プローブ２Ｂは基本的に図３に
示す光走査プローブ２の先端側を２重にして、その内側
の部分を圧電素子５１で集光光学系１７の光軸方向に移
動可能にしている。In this optical scanning probe 2B, basically, the tip side of the optical scanning probe 2 shown in FIG. 3 is doubled, and the inner portion can be moved by the piezoelectric element 51 in the optical axis direction of the condensing optical system 17. I have to.
【００８２】つまり、図３に示す光走査プローブ２で
は、シース３１とカバー３７を固定しているベース部材
３６にスキャナ１６の後端を取り付けていたが、図９に
示す光走査プローブ２Ｂでは、シース３１とカバー３７
を固定しているベース部材３６に中空にし（てシングル
モードファイバ１５や駆動ケーブル４３を通し）た圧電
素子５１を取り付け、この圧電素子５１に第２のベース
部材３６ｂを介してホルダ４０をスキャンするスキャナ
１６の後端を取り付けている。That is, in the optical scanning probe 2 shown in FIG. 3, the rear end of the scanner 16 is attached to the base member 36 fixing the sheath 31 and the cover 37, but in the optical scanning probe 2B shown in FIG. Sheath 31 and cover 37
A hollow piezoelectric element 51 (through which the single-mode fiber 15 and the drive cable 43 are passed) is attached to the base member 36 fixing the holder 40, and the holder 40 is scanned on the piezoelectric element 51 via the second base member 36b. The rear end of the scanner 16 is attached.
【００８３】この圧電素子５１の（集光光学系１７の光
軸方向で対向する）両面の電極にはケーブル５２の端部
が接続され、例えばコンピュータ２４から駆動信号が印
加され、そのレベルに応じて圧電素子５１は集光光学系
１７の光軸方向に収縮し、その収縮により集光光学系１
７の焦点位置が後方に移動する。The ends of the cable 52 are connected to the electrodes on both sides (opposing in the optical axis direction of the condensing optical system 17) of the piezoelectric element 51, and a drive signal is applied from the computer 24, for example, depending on the level. The piezoelectric element 51 contracts in the optical axis direction of the condensing optical system 17, and the contraction causes the condensing optical system 1 to contract.
The focal position of 7 moves backward.
【００８４】また、この第２のベース部材３６ｂには第
２のカバー３７ｂを取り付け、そのカバー３７ｂの前端
の開口には第２のカバーガラス４４ｂを取り付けてい
る。このカバー３７ｂで覆われた部分が可動部５３とな
っている。なお、第２のカバー３７ｂは必ず必要なもの
ではない。A second cover 37b is attached to the second base member 36b, and a second cover glass 44b is attached to the opening at the front end of the cover 37b. The portion covered with the cover 37b is the movable portion 53. The second cover 37b is not always necessary.
【００８５】次に本実施の形態の作用を図１０のフロー
チャートを参照して説明する。図１０のフローチャート
における処理は図５の処理においてステップＳ２の処理
を省略し、ステップＳ５の代わりに圧電素子５１を駆動
して集光光学系１７の焦点位置を光走査プローブ２Ｂ先
端のカバーガラス４４表面の位置に設定する処理（ステ
ップＳ１４）を行うものとなっている。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the process in the flowchart of FIG. 10, the process of step S2 in the process of FIG. 5 is omitted, and instead of step S5, the piezoelectric element 51 is driven to move the focus position of the condensing optical system 17 to the cover glass 44 at the tip of the optical scanning probe 2B. Processing for setting the position on the surface (step S14) is performed.
【００８６】このため、簡単にその作用を説明する。光
走査プローブ２Ｂを観察装置本体３Ｂに接続して電源を
投入すると、図５で説明したのと同様にステップＳ１１
のプローブのＩＤ読込を行い、次にステップＳ１２の光
路調整開始の指示を行う。すると、ステップＳ１３に示
すようにコンピュータ２４はシャッタ２７を閉じ、干渉
光が検出されない状態にする。Therefore, the operation will be briefly described. When the optical scanning probe 2B is connected to the observation apparatus body 3B and the power is turned on, the step S11 is performed in the same manner as described with reference to FIG.
The probe ID is read, and then an instruction to start the optical path adjustment is given in step S12. Then, as shown in step S13, the computer 24 closes the shutter 27 so that the interference light is not detected.
【００８７】そして、コンピュータ２４は圧電素子５１
に駆動信号を送り、この圧電素子５１を徐々に収縮さ
せ、集光光学系１７の焦点位置をその光軸上で集光光学
系１７側に移動させ、その際に光検出手段１８のＤＣ成
分検出回路１８−３の出力が最大となる状態にする。Then, the computer 24 uses the piezoelectric element 51.
To drive the focus position of the condensing optical system 17 to the condensing optical system 17 side along its optical axis, and at that time, the DC component of the light detecting means 18 is transmitted. The output of the detection circuit 18-3 is maximized.
【００８８】集光光学系１７が移動されてその焦点位置
が（光走査プローブ２Ｂの）先端のカバーガラス４４の
表面の位置に設定されると、その表面での反射光が検出
される状態となり、この状態で光検出手段１８のＤＣ成
分検出回路１８−３の出力が最大となる。When the condensing optical system 17 is moved and its focal position is set to the position of the surface of the cover glass 44 at the tip (of the optical scanning probe 2B), the reflected light on the surface is detected. In this state, the output of the DC component detecting circuit 18-3 of the light detecting means 18 becomes maximum.
【００８９】つまり、この処理はステップＳ１４に示す
ように集光光学系１７の焦点位置を光走査プローブ２Ｂ
先端のカバーガラス４４表面の位置に設定する処理とな
る。この処理が行われた後、ステップＳ１５に示すよう
にシャッタ２７を開にして、干渉光が検出される状態に
する。That is, in this processing, as shown in step S14, the focus position of the focusing optical system 17 is set to the optical scanning probe 2B.
This is a process of setting the position on the surface of the cover glass 44 at the tip. After this processing is performed, the shutter 27 is opened as shown in step S15, and the interference light is detected.
【００９０】そして、ステップＳ１６に示すようにカバ
ーガラス４４の表面位置に集光光学系１７の焦点位置を
設定して、この焦点位置からの反射光が戻る光路長の状
態で、光路長可変機構側の光路長が一致するようにミラ
ー２２の位置を設定する。Then, as shown in step S16, the focal position of the condensing optical system 17 is set at the surface position of the cover glass 44, and the optical path length changing mechanism is set in the optical path length in which the reflected light from this focal position returns. The position of the mirror 22 is set so that the optical path lengths on the sides match.
【００９１】つまり、ミラー２２を移動させながら光検
出手段１８のＡＣ成分検出回路１８−４の出力が最大と
なる状態にミラー２２の位置を設定する。この処理が終
了したら、設定モードの処理が終了し、観察モードに移
ることができる。That is, while the mirror 22 is being moved, the position of the mirror 22 is set so that the output of the AC component detecting circuit 18-4 of the light detecting means 18 becomes maximum. When this process ends, the setting mode process ends, and the observation mode can be entered.
【００９２】なお、この場合には、カバーガラス４４の
表面が焦点位置となっているので、観察モードではカバ
ーガラス４４の表面から所望とする距離に焦点位置を設
定するには、圧電素子５１に対応するレベルの信号を印
加し、またその距離に等しい距離だけミラー２２を離す
方向に移動設定すれば良い。In this case, since the surface of the cover glass 44 is the focal position, in the observation mode, the piezoelectric element 51 is used to set the focal position to a desired distance from the surface of the cover glass 44. A signal of a corresponding level may be applied, and the mirror 22 may be moved and set to a distance equal to the distance.
【００９３】この説明から分かるように、本実施の形態
では光路長調整治具７を不必要にできると共に、集光光
学系１７の深さ方向に対して焦点位置を可変設定すると
共に、光路長可変機構２０側の光路長もそれに同期して
可変設定することにより深さ方向の光走査画像を得るこ
ともできる。As can be seen from this description, in the present embodiment, the optical path length adjusting jig 7 can be made unnecessary, the focus position can be variably set in the depth direction of the condensing optical system 17, and the optical path length can be varied. An optical scanning image in the depth direction can also be obtained by variably setting the optical path length on the mechanism 20 side in synchronization therewith.
【００９４】つまり、本実施の形態によれば、集光光学
系１７をスキャナ１６でスキャンすることにより２次元
画像を得ることもできるし、圧電素子５１を駆動して深
さ方向にも走査させると３次元画像を得ることも可能と
なる。That is, according to the present embodiment, a two-dimensional image can be obtained by scanning the condensing optical system 17 with the scanner 16, and the piezoelectric element 51 is driven to scan in the depth direction. It is also possible to obtain a three-dimensional image.
【００９５】上述の説明では、圧電素子５１を収縮させ
ることにより、集光光学系１７の焦点位置をカバーガラ
ス４４の表面位置に設定できるとして説明したが、圧電
素子５１による可変範囲が狭いような場合には、図１１
に示すように光走査プローブ２Ｂの先端面にキャップ状
の調整治具５５を取り付け、この調整治具５５の凹部の
基準面５５ａに集光光学系１７の焦点位置を設定するよ
うにしても良い。この場合には光走査プローブ２Ｂの先
端面から離間した基準面５５ａの位置が焦点位置となっ
た状態での光走査画像を得ることになる。In the above description, the focus position of the condensing optical system 17 can be set to the surface position of the cover glass 44 by contracting the piezoelectric element 51, but the variable range by the piezoelectric element 51 is narrow. In that case, FIG.
As shown in FIG. 5, a cap-shaped adjusting jig 55 may be attached to the tip surface of the optical scanning probe 2B, and the focus position of the condensing optical system 17 may be set on the reference surface 55a of the recess of the adjusting jig 55. . In this case, the optical scanning image is obtained in the state where the position of the reference surface 55a separated from the tip surface of the optical scanning probe 2B is the focal position.
【００９６】（第３の実施の形態）次に図１２ないし図
１５を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。
図１２は本発明の第３の実施の形態の光走査観察装置１
Ｃを示す。この光走査観察装置１Ｃは光走査プローブ２
Ｃと観察装置本体３Ｃとからなる。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 12 shows an optical scanning observation apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention.
C is shown. The optical scanning observation device 1C includes an optical scanning probe 2
C and the observation device body 3C.
【００９７】この光走査プローブ２Ｃは図８の光走査プ
ローブ２Ｂにおける圧電素子５１の代わりにＺ駆動カム
６１を設けて集光光学系１７を含む先端側を移動自在と
し、その手元側に設けたモータ６２でこのＺ駆動カム６
１を駆動するようにしている。また、このモータ６２の
回転軸にはエンコーダ６３に接続されている。モータ６
２及びエンコーダ６３はモータドライバ６４を介してコ
ンピュータ２４に接続されている。In this optical scanning probe 2C, a Z drive cam 61 is provided instead of the piezoelectric element 51 in the optical scanning probe 2B shown in FIG. 8 so that the tip side including the condensing optical system 17 is movable and is provided at the hand side. This Z drive cam 6 with the motor 62
1 is driven. The rotary shaft of the motor 62 is connected to the encoder 63. Motor 6
2 and the encoder 63 are connected to the computer 24 via a motor driver 64.
【００９８】モータ６２はコンピュータ２４の制御によ
りモータドライバ６４を介して駆動され、かつその回転
位置を検出するエンコーダ６３の出力信号はモータドラ
イバ６４を介してコンピュータ２４に入力される。The motor 62 is driven under the control of the computer 24 via the motor driver 64, and the output signal of the encoder 63 for detecting its rotational position is input into the computer 24 via the motor driver 64.
【００９９】図１３は光走査プローブ２Ｃの先端側の構
成を示す。図９で説明した可動部５３がこの光走査プロ
ーブ２Ｃの先端側に設けられ、その可動部５３の先端面
がバネ６５により後方側に付勢されており、この可動部
５３の後端面から後方側にピン６６が突出するように設
けてある。FIG. 13 shows the structure on the tip side of the optical scanning probe 2C. The movable portion 53 described with reference to FIG. 9 is provided on the front end side of the optical scanning probe 2C, and the front end surface of the movable portion 53 is biased rearward by the spring 65. The pin 66 is provided so as to project to the side.
【０１００】また、シース３１内にはモータ６２の回転
軸に連結され、回転駆動されるフレキシブルシャフト６
７が挿通され、このフレキシブルシャフト６７の先端に
は先端面を斜めに切り欠いた斜面部６８ａを設けた回転
部材６８が取り付けられ、この回転部材６８はベース部
材３６で回転自在に支持されている。In the sheath 31, the flexible shaft 6 is connected to the rotary shaft of the motor 62 and is driven to rotate.
7 is inserted, and a rotary member 68 having a slanted surface portion 68a formed by obliquely cutting the distal end surface is attached to the tip of the flexible shaft 67, and the rotary member 68 is rotatably supported by the base member 36. .
【０１０１】可動部５３はバネ６５により後方側に付勢
されているので、ピン６６は回転部材６８の斜面部６８
ａを押圧する状態を維持する。そして、モータ６２によ
りフレキシブルシャフト６７を介して回転部材６８が回
転されることにより、ピン６６が回転部材６８の斜面部
６８ａで押圧されて可動部５３は集光光学系１７の光軸
方向、つまり（図３の座標系でＺ軸方向、つまり被検体
に対する深さ方向）に進退移動を行う。Since the movable portion 53 is biased to the rear side by the spring 65, the pin 66 is attached to the inclined surface portion 68 of the rotating member 68.
The state of pressing a is maintained. Then, when the rotating member 68 is rotated by the motor 62 via the flexible shaft 67, the pin 66 is pressed by the inclined surface portion 68 a of the rotating member 68, and the movable portion 53 moves in the optical axis direction of the condensing optical system 17, that is, It moves forward and backward in the Z-axis direction in the coordinate system of FIG. 3, that is, in the depth direction with respect to the subject.
【０１０２】可動部５３が集光光学系１７の光軸方向に
進退移動を繰り返すことにより、集光光学系１７の焦点
位置もその可動部５３の進退移動量だけ光軸方向に移動
する。その移動の際に集光光学系１７の焦点位置はカバ
ーガラス４４の先端表面より後方側にまで移動できるよ
うに設定してある。The movable portion 53 repeats the forward / backward movement in the optical axis direction of the focusing optical system 17, so that the focal position of the focusing optical system 17 also moves in the optical axis direction by the forward / backward movement amount of the movable portion 53. The focal position of the condensing optical system 17 is set so that it can be moved rearward from the front surface of the cover glass 44 during the movement.
【０１０３】その移動範囲が狭い場合には、図１３の２
点鎖線で示すように治具５５を取り付けることで、焦点
位置が治具５５の表面、つまり基準面５５ａ位置を含む
範囲移動できるようにすれば良い。If the range of movement is narrow, 2 in FIG.
By attaching the jig 55 as indicated by the dotted line, the focal position can be moved within the range including the surface of the jig 55, that is, the position of the reference surface 55a.
【０１０４】図１４は本実施の形態の作用のフローチャ
ートを示す。光走査プローブ２Ｃを観察装置本体３Ｃに
接続し、電源を投入することによりステップＳ２１に示
すように光走査プローブ２ＣのＩＤ読込が行われる。次
にステップＳ２２の光路調整開始の指示を行う。FIG. 14 shows a flowchart of the operation of this embodiment. By connecting the optical scanning probe 2C to the observation apparatus main body 3C and turning on the power, the ID of the optical scanning probe 2C is read as shown in step S21. Next, an instruction to start the optical path adjustment in step S22 is issued.
【０１０５】この指示により、モータ６２が回転し、ス
テップＳ２３に示すように可動部５３と共に、集光光学
系１７はその光軸方向（深さ方向ともいう）にスキャン
を開始する。また、ステップＳ２４に示すようにコンピ
ュータ２４の制御によりシャッタ２７は閉となり、干渉
光が検出されない状態になる。In response to this instruction, the motor 62 rotates, and as shown in step S23, the focusing optical system 17 together with the movable portion 53 starts scanning in the optical axis direction (also referred to as the depth direction). Further, as shown in step S24, the shutter 27 is closed by the control of the computer 24, and the interference light is not detected.
【０１０６】この状態で光検出手段１８のＤＣ成分検出
回路１８−３の出力が最大となる状態の深さ或いはその
深さのタイミングをエンコーダ６３の出力で検出する。
つまり、集光光学系１７の焦点位置がカバーガラス４４
の表面位置に一致した時に、ＤＣ成分検出回路１８−３
の出力が最大となり、その時のタイミングはエンコーダ
６３の出力から検出できる。In this state, the output of the encoder 63 detects the depth of the state where the output of the DC component detecting circuit 18-3 of the light detecting means 18 becomes maximum or the timing of the depth.
That is, the focus position of the condensing optical system 17 is the cover glass 44.
DC component detection circuit 18-3
Output becomes maximum, and the timing at that time can be detected from the output of the encoder 63.
【０１０７】つまりステップＳ２５に示すように、集光
光学系１７の焦点位置が光走査プローブ２Ｃの先端のカ
バーガラス４４の表面位置に一致する深さ（又はその深
さ情報のデータの取込タイミング）を観測したデータの
取込タイミングに設定する処理を行う。That is, as shown in step S25, the depth at which the focal position of the condensing optical system 17 coincides with the surface position of the cover glass 44 at the tip of the optical scanning probe 2C (or the timing of data acquisition of the depth information). ) Is set to the acquisition timing of the observed data.
【０１０８】その後、ステップＳ２６に示すようにシャ
ッタ２７を開にし、その後ステップＳ２７に示すように
集光光学系１７の焦点位置がカバーガラス表面位置に一
致したデータ取込タイミングの時における光検出手段１
８のＡＣ成分検出回路１８−４の出力（つまり干渉光の
検出出力）が最大となるようにミラー２２の位置を設定
する。その後、観察モードに移る。Thereafter, as shown in step S26, the shutter 27 is opened, and thereafter, as shown in step S27, the light detecting means at the data acquisition timing when the focal position of the condensing optical system 17 coincides with the cover glass surface position. 1
The position of the mirror 22 is set so that the output of the AC component detection circuit 18-4 of 8 (that is, the detection output of the interference light) is maximized. After that, the observation mode is entered.
【０１０９】一方、移動範囲が狭くて調整治具５５を用
いる場合には、図１５に示す処理を行うことになる。図
１５に示す処理は図１４におけるステップＳ２１とＳ２
２との間に調整治具５５を取り付ける処理を行う（ステ
ップＳ２８）。On the other hand, when the moving range is narrow and the adjusting jig 55 is used, the processing shown in FIG. 15 is performed. The process shown in FIG. 15 is performed in steps S21 and S2 in FIG.
The process of attaching the adjustment jig 55 between the two is performed (step S28).
【０１１０】また、図１４のステップＳ２５の代わりに
ステップＳ２５′を行う。このステップＳ２５′は、ス
テップＳ２５におけるプローブ先端のカバーガラス４４
の表面位置の代わりに調整治具５５の基準面５５ａ位置
と置き換えたものに相当する。また、同様に図１４のス
テップＳ２７を図１５のステップＳ２７′に示すように
変更する。ここでも、カバーガラス４４の表面位置を調
整治具５５の基準面５５ａ位置に置き換えたものとな
る。Further, step S25 'is performed instead of step S25 in FIG. This step S25 'is the cover glass 44 at the tip of the probe in step S25.
This is equivalent to the position of the reference surface 55a of the adjustment jig 55 instead of the surface position of. Similarly, step S27 in FIG. 14 is changed to step S27 'in FIG. In this case as well, the surface position of the cover glass 44 is replaced with the position of the reference surface 55a of the adjusting jig 55.
【０１１１】本実施の形態によれば、エンコーダ６３の
出力により、最適な光学特性になった状態のタイミング
で光検出手段１８の出力を取り込むことにより、第２の
実施の形態と同様に焦点状態で被検体に対する２次元画
像を得ることができるし、光路長可変機構２０によるミ
ラー２２の位置を変えることにより、第２の実施の形態
で説明したのと同様に３次元画像を得ることも可能とな
る。According to the present embodiment, the output of the encoder 63 is used to capture the output of the light detecting means 18 at the timing when the optimum optical characteristics are achieved, so that the focus state is the same as in the second embodiment. It is possible to obtain a two-dimensional image with respect to the subject, and by changing the position of the mirror 22 by the optical path length changing mechanism 20, it is possible to obtain a three-dimensional image in the same manner as described in the second embodiment. Becomes
【０１１２】（第４の実施の形態）次に図１６及び図１
７を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。図
１６は本発明の第４の実施の形態の光走査観察装置１Ｄ
を示す。この光走査観察装置１Ｄは光走査プローブ２と
観察装置本体３Ｄとからなる。(Fourth Embodiment) Next, FIG. 16 and FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows an optical scanning observation apparatus 1D according to the fourth embodiment of the present invention.
Indicates. The optical scanning observation device 1D includes an optical scanning probe 2 and an observation device main body 3D.
【０１１３】本実施の形態における観察装置本体３Ｄ
は、図１においてシングルモードファイバ１４の先端と
光路長可変機構２０との間に変調を行う変調手段７１を
設け、観察モード或いは光路可変機構２０側の参照光を
用いる場合にはコンピュータ２４により変調動作を行う
ように制御する構成にしている。そして、この場合にお
ける光検出手段７２は、図１７に示す構成となってい
る。Observation device body 3D in the present embodiment
In FIG. 1, a modulation means 71 for performing modulation is provided between the tip of the single mode fiber 14 and the optical path length variable mechanism 20, and when the reference light on the observation mode or the optical path variable mechanism 20 side is used, it is modulated by the computer 24. It is configured to control so as to perform the operation. The light detecting means 72 in this case has the configuration shown in FIG.
【０１１４】図１７に示すように光検出手段７２は、シ
ングルモードファイバ１４の端面から出射される光を受
ける光検出素子７２−１と、この光検出素子７２−１で
光電変換された信号を増幅するプリアンプ７２−２と、
このプリアンプ７２−２で増幅された信号における変調
手段７１の変調周波数以下の周波数成分を通すバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦと略記）７２−３と、このバンドパ
スフィルタ７２−３を通過した成分における包絡線信号
成分、つまり低域周波数成分を検出するローパスフィル
タ７２−４と、プリアンプ７２−２の出力、バンドパス
フィルタ７２−３を通過した出力、ローパスフィルタ７
２−４を通過した出力とがそれぞれ接続された接点ａ、
ｂ、ｃを選択するスイッチ７２−５と、このスイッチ７
２−５で選択された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
７２−６と、このＡ／Ｄ変換器７２−６の出力が入力さ
れる信号処理回路７２ー８と、この信号処理回路７２ー
８の出力によりプリアンプ７２−２、バンドパスフィル
タ７２−３、ローパスフィルタ７２−４のゲインを制御
するゲイン・周波数調整回路７２ー７とから構成され
る。As shown in FIG. 17, the photodetector means 72 includes a photodetector element 72-1 that receives light emitted from the end face of the single mode fiber 14 and a signal photoelectrically converted by the photodetector element 72-1. A preamplifier 72-2 that amplifies,
A bandpass filter (abbreviated as BPF) 72-3 that passes a frequency component equal to or lower than the modulation frequency of the modulation means 71 in the signal amplified by the preamplifier 72-2, and an envelope curve of the component that passes through the bandpass filter 72-3. A low-pass filter 72-4 that detects a signal component, that is, a low-frequency component, an output of the preamplifier 72-2, an output that has passed through the band-pass filter 72-3, and a low-pass filter 7.
The contact a, which is connected to the output passing through 2-4,
switch 72-5 for selecting b or c, and this switch 7
2-5 A / D converter 72-6 for A / D converting the signal selected, a signal processing circuit 72-8 to which the output of this A / D converter 72-6 is input, and this signal processing The output of the circuit 72-8 includes a preamplifier 72-2, a bandpass filter 72-3, and a gain / frequency adjusting circuit 72-7 that controls the gains of the lowpass filter 72-4.
【０１１５】上記バンドパスフィルタ７２−３とローパ
スフィルタ７２−４とは変調手段７１を復調する手段を
形成している。そして、変調手段７１を用いた場合に
は、スイッチ７２ー５のａ，ｂを適宜に切り換える。シ
ャッタ２７を閉にして光路調整を行う場合には接点ｃに
設定してその出力が最大となるように調整する。なお、
スイッチ７２ー５はコンピュータ２４によりその切り換
えの制御が行われる。その他は図１と同様の構成であ
る。The band pass filter 72-3 and the low pass filter 72-4 form means for demodulating the modulating means 71. When the modulation means 71 is used, the switches 72-5 a and b are appropriately switched. When the shutter 27 is closed and the optical path is adjusted, the contact c is set so that the output thereof is maximized. In addition,
The switch 72-5 is controlled to be switched by the computer 24. Others are the same as those in FIG.
【０１１６】本実施の形態では、変調手段７１により参
照光側を変調するようにしているので、その変調された
参照光と干渉する光成分をよりＳ／Ｎの良い状態で参照
光の光路長の設定や、観察モードにおける干渉光の検出
ができる。In this embodiment, since the reference light side is modulated by the modulator 71, the optical component that interferes with the modulated reference light has a better S / N and the optical path length of the reference light. Can be set and interference light can be detected in the observation mode.
【０１１７】図１８は変形例の光走査観察装置１Ｅを示
す。この光走査観察装置１Ｅは例えば図８において、光
路長可変機構２０のシャッタ２７を開閉自在にしていた
が、光路長可変機構２０自体をシングルモードファイバ
１４の先端の光路から挿脱自在にしてシャッタ２７を不
要とした装置本体３Ｅにしたものである。FIG. 18 shows a modified optical scanning observation apparatus 1E. In this optical scanning observation apparatus 1E, for example, in FIG. 8, the shutter 27 of the optical path length varying mechanism 20 is openable / closable, but the optical path length varying mechanism 20 itself is insertable / removable from the optical path at the tip of the single mode fiber 14 and is used as a shutter. The device main body 3E does not require the 27.
【０１１８】つまり図８では設定モードにおいてはコン
ピュータ２４によりシャッタ２７は光路から退避（及び
介挿）されるが、図１８では光路長可変機構２０が光路
から退避（及び介挿）される。図１８では光路長可変機
構２０が光路中に介挿されている状態を実線で、退避さ
れた状態を２点鎖線で示している。That is, in FIG. 8, in the setting mode, the computer 24 retracts (and inserts) the shutter 27 from the optical path, but in FIG. 18, the variable optical path length mechanism 20 retracts (and inserts) from the optical path. In FIG. 18, the optical path length changing mechanism 20 is inserted in the optical path by a solid line, and the retracted state is shown by a chain double-dashed line.
【０１１９】なお、図１８の変形例では図８の装置の場
合に適用したが、他の装置の場合に適用しても良い。ま
た、シャッタ２７の代わりに反射光が戻る強度を小さく
した減光フィルタ等を採用しても良い。Although the modification of FIG. 18 is applied to the case of the apparatus of FIG. 8, it may be applied to the case of another apparatus. Further, instead of the shutter 27, a neutral density filter or the like in which the intensity of reflected light is reduced may be adopted.
【０１２０】以下、図面を参照して本発明に係る光断層
イメージング装置の複数の実施の形態を説明する。Several embodiments of the optical tomographic imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０１２１】（第５の実施の形態）まず、図１９及び図
２０に基づき、第５の実施の形態に係わる光断層イメー
ジング装置の構成を説明する。図１９は、第５の実施の
形態に係わる光断層イメージング装置の構成を示す構成
図である。図２０は、光走査プローブ１０５の先端の構
成を説明するための図である。(Fifth Embodiment) First, the configuration of an optical tomographic imaging apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG. 19 is a configuration diagram showing the configuration of the optical tomographic imaging apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 20 is a diagram for explaining the configuration of the tip of the optical scanning probe 105.
【０１２２】図１９において、低コヒーレンス光源１０
１から出射した近赤外の低コヒーレンス光は、第１の光
ファイバ１０６に導光され、４つの入出力を有する光カ
プラ１０８によって第３の光ファイバ１０９と第４の光
ファイバ１１０に分岐される。第３の光ファイバ１０９
にはエイミングビームレーザ１０３からの出射した可視
レーザ光が光カプラ１１２により合波される。第３の光
ファイバ１０９は、光コネクタ１０４により第５の光フ
ァイバ１１３に接続され、光走査プローブ１０５に低コ
ヒーレンス光を伝送する。In FIG. 19, the low coherence light source 10
The near-infrared low-coherence light emitted from the optical fiber 1 is guided to the first optical fiber 106, and is branched into the third optical fiber 109 and the fourth optical fiber 110 by the optical coupler 108 having four inputs and outputs. It Third optical fiber 109
The visible laser light emitted from the aiming beam laser 103 is multiplexed by the optical coupler 112. The third optical fiber 109 is connected to the fifth optical fiber 113 by the optical connector 104, and transmits low coherence light to the optical scanning probe 105.
【０１２３】光走査プローブ１０５の先端部の構成は、
図２０に示される。第５の光ファイバ１１３端部から出
射された低コヒーレンス光は、集光レンズ１２７によっ
て観察光（観察ビーム）１２４として観察対象１２５内
部の観察点１２６に集光される。第５の光ファイバ１１
３の端部と集光レンズ１２７からなる対物ユニット１３
０は、光走査手段１２８を有し、観察光１２４および観
察点１２６を２次元方向に動かしながら、被検体である
観察対象１２５を走査する。また、対物ユニット１３０
は、焦点移動手段としての深さ方向走査手段１２９に接
続され、観察点１２６を観察対象の深さ方向に走査する
ことができる。光走査手段１２８および深さ方向走査手
段１２９は、図１９の走査駆動手段１２２により駆動さ
れる。すなわち、焦点移動手段は、集光レンズ１２７と
光走査手段１２９を一体として光軸方向に移動する。The structure of the tip of the optical scanning probe 105 is as follows.
It is shown in FIG. The low coherence light emitted from the end of the fifth optical fiber 113 is condensed by the condenser lens 127 as observation light (observation beam) 124 at the observation point 126 inside the observation target 125. Fifth optical fiber 11
Objective unit 13 including the end of 3 and the condenser lens 127
Reference numeral 0 has an optical scanning unit 128, which scans an observation target 125 which is a subject while moving the observation light 124 and the observation point 126 in a two-dimensional direction. In addition, the objective unit 130
Is connected to the depth direction scanning means 129 as a focus moving means, and the observation point 126 can be scanned in the depth direction of the observation target. The optical scanning unit 128 and the depth direction scanning unit 129 are driven by the scanning driving unit 122 shown in FIG. That is, the focal point moving means moves the condenser lens 127 and the optical scanning means 129 integrally in the optical axis direction.
【０１２４】光走査プローブ１０５は、細い柔軟な管状
であるので、直接または径内視鏡的に、さらには径脈管
的に体腔内に容易に挿入可能である。また、観察光学系
を有する内視鏡そのものとして構成することも可能であ
る。Since the optical scanning probe 105 has a thin and flexible tubular shape, it can be easily inserted directly into the body cavity directly or endoscopically, and further in the form of a vascular vessel. It is also possible to configure the endoscope itself having an observation optical system.
【０１２５】第４の光ファイバ１１０は周波数シフタ１
１１に接続され、周波数シフタ１１１の出力は、第６の
光ファイバ１１４に導光される。周波数シフタ１１１と
しては、音響光学素子（ＡＯＭ）や、電気光学素子（Ｅ
Ｏ）、ピエゾ素子にファイバループを設けたもの等の位
相変調手段を用いることができる。The fourth optical fiber 110 is the frequency shifter 1
11 and the output of the frequency shifter 111 is guided to the sixth optical fiber 114. As the frequency shifter 111, an acousto-optic element (AOM) or an electro-optic element (E
O), a phase modulation means such as a piezo element provided with a fiber loop can be used.
【０１２６】第６の光ファイバ１１４端部から出射した
光は、コリメータレンズ１１５を介して可動ミラー１１
６に導光される。可動ミラー１１６は、ミラー駆動手段
１１７によって出射光の光軸方向に移動することができ
る。第６の光ファイバ１１４の端部、コリメータレンズ
１１５、可動ミラー１１６及びミラー駆動手段１１７に
より、光路長調節手段１１８が構成されている。The light emitted from the end of the sixth optical fiber 114 is passed through the collimator lens 115 and the movable mirror 11 is moved.
It is guided to 6. The movable mirror 116 can be moved in the optical axis direction of the emitted light by the mirror driving means 117. The end of the sixth optical fiber 114, the collimator lens 115, the movable mirror 116, and the mirror driving means 117 constitute an optical path length adjusting means 118.
【０１２７】光カプラ１０８の残りの端子である第２の
光ファイバ１０７は光ディテクタ１０２に接続されてい
る。第１の光ファイバ１０６、第２の光ファイバ１０
７、第３の光ファイバ１０９、第４の光ファイバ１１
０、第５の光ファイバ１１３及び第６の光ファイバ１１
４としては、好ましくはシングルモードファイバまた
は、コヒーレンス性を十分に維持することの可能な低次
マルチモードファイバ、偏波保持ファイバなどを用いる
ことができる。The second optical fiber 107, which is the remaining terminal of the optical coupler 108, is connected to the photodetector 102. First optical fiber 106, second optical fiber 10
7, third optical fiber 109, fourth optical fiber 11
0, the fifth optical fiber 113 and the sixth optical fiber 11
As 4, a single-mode fiber, a low-order multi-mode fiber capable of sufficiently maintaining coherence, a polarization-maintaining fiber, or the like can be used.
【０１２８】低コヒーレンス光源１０１から出射した近
赤外の低コヒーレンス光は、第１の光ファイバ１０６に
導光され、光カプラ１０８より第３の光ファイバ１０９
と第４の光ファイバ１１０に分岐される。第３の光ファ
イバ１０９に導光された光は、光コネクタ１０４、第５
の光ファイバ１１３を介して光走査プローブ１０５に導
光され、観察対象１２５に観察光１２４として出射され
る。The near-infrared low-coherence light emitted from the low-coherence light source 101 is guided to the first optical fiber 106, and the third optical fiber 109 is guided by the optical coupler 108.
To the fourth optical fiber 110. The light guided to the third optical fiber 109 is transmitted to the optical connector 104, the fifth
The light is guided to the optical scanning probe 105 via the optical fiber 113 and is emitted to the observation target 125 as the observation light 124.
【０１２９】観察光１２４および観察点１２６による走
査は、光走査手段１２８及び深さ方向走査手段１２９に
よって観察対象１２５に対して行われる。観察点１２６
における観察対象１２５からの反射光あるいは散乱光
は、集光レンズ１２７を介して第５の光ファイバ１１３
に戻り、経路を逆に辿るように第３の光ファイバ１０９
に戻る。この光の経路を物体側１３２とする。The scanning by the observation light 124 and the observation point 126 is performed on the observation target 125 by the optical scanning means 128 and the depth direction scanning means 129. Observation point 126
The reflected light or the scattered light from the observation target 125 in the fifth optical fiber 113 passes through the condenser lens 127.
And return to the third optical fiber 109 so as to follow the reverse path.
Return to. The path of this light is set to the object side 132.
【０１３０】同様に、第４の光ファイバ１１０に分岐し
た低コヒーレンス光は、周波数シフタ１１１で周波数遷
移が行われ、第６の光ファイバ１１４を介してコリメー
タレンズ１１５に出射される、コリメータレンズ１１５
に入射した光は、略平行光に変換され、可動ミラー１１
６へ導かれる。可動ミラー１１６で反射した光は、再び
コリメータレンズ１１５によって第６の光ファイバ１１
４に導かれ、第４の光ファイバ１１０に戻る。この光の
経路を参照側１３３とする。Similarly, the low-coherence light branched to the fourth optical fiber 110 undergoes frequency transition in the frequency shifter 111 and is emitted to the collimator lens 115 via the sixth optical fiber 114.
Light incident on the movable mirror 11 is converted into substantially parallel light.
Guided to 6. The light reflected by the movable mirror 116 is again transmitted by the collimator lens 115 to the sixth optical fiber 11
4 and returns to the fourth optical fiber 110. This light path is referred to as the reference side 133.
【０１３１】物体側１３２と参照側１３３の２つの光
が、光カプラ１０８により混合される。光物体側１３２
の光路長と参照側１３３の光路長が低コヒーレンス光源
１０１のコヒーレンス長の範囲で一致した場合には、第
２の光ファイバ１０７を通った、周波数シフタ１１１の
周波数遷移量の等倍または２倍の周波数の変動を有する
干渉光が、光ディテクタ１０２によって検出される。こ
こで、参照側１３３の光路長を物体側の観察点１２６ま
での光路長に一致するように、光路長調節手段１１８の
ミラー駆動手段１１７により可動ミラー１１６の光軸方
向の位置を予め調整しておくことによって、観察点１２
６からの情報が干渉光として常に得られることになる。The two lights on the object side 132 and the reference side 133 are mixed by the optical coupler 108. Light object side 132
, And the optical path length on the reference side 133 match within the range of the coherence length of the low coherence light source 101, the frequency transition amount of the frequency shifter 111 passing through the second optical fiber 107 is equal to or doubled. The interfering light having the fluctuation of the frequency is detected by the photodetector 102. Here, the position of the movable mirror 116 in the optical axis direction is adjusted in advance by the mirror driving means 117 of the optical path length adjusting means 118 so that the optical path length on the reference side 133 matches the optical path length to the observation point 126 on the object side. Observing points 12
The information from 6 will always be obtained as interference light.
【０１３２】この検出された干渉光は、光ディテクタ１
０２により電気信号に変換される。その電気信号は、復
調器１１９へ供給される。周波数シフタ１１１の周波数
遷移量の等倍、２倍又は高次倍の周波数近傍の信号だけ
を復調器１１９によって取り出すことによって、観察点
１２６からの信号を光ヘテロダイン検出により高Ｓ／Ｎ
比で検出できる。走査駆動手段１２２により観察光１２
４の観察点１２６を略垂直および深さ方向に２次元に動
かすことによって走査が行われる。その走査の制御信号
と同期して、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ
１２０を介して復調器１１９の信号は、走査駆動手段１
２２からの観察点１２６の走査位置信号に対応してパー
ソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す）１２１に取り
込まれる。観察点１２６の走査位置信号に対応して復調
信号を輝度によってＰＣ１２１のディスプレイ１２３に
表示することにより、観察対象１２５の深さ方向の２次
元の断層像を得ることができる。The detected interference light is transmitted to the photodetector 1.
It is converted into an electric signal by 02. The electric signal is supplied to the demodulator 119. The demodulator 119 extracts only a signal in the vicinity of a frequency that is equal to, twice, or higher than the frequency transition amount of the frequency shifter 111, so that the signal from the observation point 126 is subjected to high S / N by optical heterodyne detection.
It can be detected by the ratio. The observation light 12 is emitted by the scanning driving unit 122.
The scanning is performed by moving the four observation points 126 two-dimensionally in the substantially vertical and depth directions. In synchronization with the scanning control signal, the signal from the demodulator 119 is sent through the analog-digital (A / D) converter 120 to the scanning driving means 1.
In response to the scanning position signal of the observation point 126 from 22, the personal computer (hereinafter abbreviated as PC) 121 is loaded. By displaying the demodulation signal corresponding to the scanning position signal of the observation point 126 on the display 123 of the PC 121 by brightness, a two-dimensional tomographic image of the observation target 125 in the depth direction can be obtained.
【０１３３】次に、図２１から図２７を用いて光走査プ
ローブ１０５の詳細を説明する。Next, the details of the optical scanning probe 105 will be described with reference to FIGS. 21 to 27.
【０１３４】図２１は、光走査プローブ１０５の先端部
の構成を示す断面図である。図２０で説明された対物ユ
ニット１３０は、集光レンズ１２７、第５の光ファイバ
１１３およびその端部を固定するフェルール１３９、走
査ミラー１４０、マグネット１４１、レンズ枠１３８に
より構成される。フェルール１３９によって固定された
第５の光ファイバ１１３の端部から出射された光は、走
査ミラー１４０によって方向が変えられ、集光レンズ１
２７により集光されて観察光２４となり、観察点１２６
に集光される。走査ミラー１４０、マグネット１４１お
よび集光レンズ１２７は、図２０で示された光走査手段
１２８を構成している。走査ミラー１４０は、駆動ケー
ブル１５３を介して駆動電流によって揺動され、観察光
１２４を偏向し、観察点１２６が移動して、図示される
光軸に対し略垂直な方向に観察対象１２５を走査するこ
とができる。FIG. 21 is a sectional view showing the structure of the tip of the optical scanning probe 105. The objective unit 130 described in FIG. 20 includes a condenser lens 127, a fifth optical fiber 113 and a ferrule 139 that fixes the end portion thereof, a scanning mirror 140, a magnet 141, and a lens frame 138. The light emitted from the end of the fifth optical fiber 113 fixed by the ferrule 139 is changed in direction by the scanning mirror 140, and the condenser lens 1
It is condensed by 27 to become observation light 24, and an observation point 126
Is focused on. The scanning mirror 140, the magnet 141, and the condenser lens 127 constitute the optical scanning unit 128 shown in FIG. The scanning mirror 140 is oscillated by a drive current via the drive cable 153, deflects the observation light 124, moves the observation point 126, and scans the observation target 125 in a direction substantially perpendicular to the optical axis shown. can do.
【０１３５】図２３は、走査ミラー１４０の詳細構成を
説明するための図である。走査ミラー１４０は好ましく
はシリコン製であり、半導体製造プロセスと同様のプロ
セスで製造することができる。走査ミラー１４０におい
て、実際に光を反射させるＸ軸揺動ミラー１６９が捩れ
部１７１ａ、１７１ｂによりＹ軸揺動板１６８に弾性的
に保持されている。Ｘ軸揺動ミラー１６９は、Ｙ軸揺動
板１６８に対してＸ軸方向の走査ができるように入射光
を揺動する。Ｘ揺動ミラー１６９は表面が反射面となっ
ており、裏面には、点線で示すようにＸ軸駆動コイル１
７４およびＸ軸検出コイル１７５が設けられている。Ｘ
軸駆動コイル１７４を通電することにより、マグネット
１４１により発生する静磁界に対して回転力が生じ、Ｘ
軸揺動ミラー１６９が揺動する。またマグネット１４１
により発生する静磁界に対してＸ軸検出コイル１７５が
揺動することにより起電力が発生し、この起電力を検出
することによって揺動の速度をモニタすることができ
る。FIG. 23 is a diagram for explaining the detailed structure of the scanning mirror 140. Scanning mirror 140 is preferably made of silicon and can be manufactured by a process similar to a semiconductor manufacturing process. In the scanning mirror 140, an X-axis swing mirror 169 that actually reflects light is elastically held by the Y-axis swing plate 168 by the twisted portions 171a and 171b. The X-axis swing mirror 169 swings the incident light so that the Y-axis swing plate 168 can scan in the X-axis direction. The front surface of the X swing mirror 169 is a reflecting surface, and the back surface of the X swing mirror 169 is the X axis drive coil 1 as shown by the dotted line.
74 and the X-axis detection coil 175 are provided. X
By energizing the axial drive coil 174, a rotational force is generated with respect to the static magnetic field generated by the magnet 141, and X
The shaft swing mirror 169 swings. Also the magnet 141
The X-axis detection coil 175 swings with respect to the static magnetic field generated by the electromotive force, and an electromotive force is generated. By detecting the electromotive force, the swing speed can be monitored.
【０１３６】同様に、Ｙ揺動板１６８は捩れ部１７０
ａ、１７０ｂにより支持枠１８２に弾性的に保持されて
いる。Ｙ軸揺動板１６８は、表面にＹ軸駆動コイル１７
２およびＹ軸検出コイル１７３が設けられている。Ｙ軸
駆動コイル１７２を通電することにより、マグネット１
４１により発生する静磁界に対して回転力が生じ、Ｙ軸
揺動板１６８が揺動する。またマグネット１４１により
発生する静磁界に対してＹ軸検出コイル１７３が揺動す
ることにより起電力が発生し、この起電力を検出するこ
とによって揺動の速度をモニタすることができる。Similarly, the Y swing plate 168 has a twisted portion 170.
It is elastically held by the support frame 182 by a and 170b. The Y-axis swing plate 168 has a Y-axis drive coil 17 on its surface.
2 and Y-axis detection coils 173 are provided. By energizing the Y-axis drive coil 172, the magnet 1
A rotating force is generated with respect to the static magnetic field generated by 41, and the Y-axis swing plate 168 swings. Further, the Y-axis detection coil 173 oscillates with respect to the static magnetic field generated by the magnet 141 to generate an electromotive force. By detecting the electromotive force, the oscillating speed can be monitored.
【０１３７】従って、Ｘ軸駆動コイル１７４およびＹ軸
駆動コイル１７２を通電し、通電によって発生した起電
力をＸ軸検出コイル１７５およびＹ軸検出コイル１７３
によってモニタしながら制御し、Ｘ軸揺動ミラー１６９
をＸとＹの２つ自由度において揺動することによって、
観察光１２４および観察点１２６を偏向し、２次元方向
に観察対象１２５を走査することができる。Therefore, the X-axis drive coil 174 and the Y-axis drive coil 172 are energized, and the electromotive force generated by the energization is applied to the X-axis detection coil 175 and the Y-axis detection coil 173.
Control while monitoring by X-axis swing mirror 169
By swinging in two degrees of freedom X and Y,
The observation light 124 and the observation point 126 can be deflected to scan the observation target 125 in a two-dimensional direction.
【０１３８】光走査プローブ１０５の先端は硬性のハウ
ジング１３４に覆われており、観察光１２４が透過する
部分にガラスなどの透明体で構成された観察窓１３５が
設けられている。ハウジング１３４は、柔軟性のチュー
ブで構成される樹脂製のシース１３６に糸巻き接着部１
３７で接続されている。シース１３６は、プローブの略
全長に設けられたフレキシブルな外筒である。対物ユニ
ット１３０が、ピポット１４７を支点として揺動可能に
保持されることによって、焦点移動手段が構成されてい
る。板バネ１４８は、レンズ枠１３８を接触面１４９に
おいて回転カム１４５に押し付けると共に、ピポット１
４７においてハウジング１３４とレンズ枠１３８を接す
るように押圧する。The tip of the optical scanning probe 105 is covered with a rigid housing 134, and an observation window 135 made of a transparent material such as glass is provided in a portion through which the observation light 124 is transmitted. The housing 134 includes a resin sheath 136 made of a flexible tube, and a spool adhesive portion 1 attached to a resin sheath 136.
Connected at 37. The sheath 136 is a flexible outer cylinder provided over substantially the entire length of the probe. The objective unit 130 is swingably held with the pivot 147 as a fulcrum, thereby forming a focus moving unit. The leaf spring 148 presses the lens frame 138 against the rotating cam 145 at the contact surface 149, and
At 47, the housing 134 and the lens frame 138 are pressed so as to be in contact with each other.
【０１３９】回転カム１４５は、回転軸１４４に固定接
続され、回転軸１４４は、ハウジング１３４に設けられ
たベアリング１５２により回転自在に保持されている。
回転カム１４５と回転軸１４４は、変位変換機構を構成
する。回転軸１４４は、動力伝達手段としてのフレキシ
ブルシャフト１４３に接続されている。フレキシブルシ
ャフト１４３は、光走査プローブ５の軸方向に設けられ
ている。従って、フレキシブルシャフト１４３の回転
が、観察対象１２５の深さ方向の動きに変換され、対物
ユニット１３０が移動する。The rotary cam 145 is fixedly connected to the rotary shaft 144, and the rotary shaft 144 is rotatably held by a bearing 152 provided in the housing 134.
The rotary cam 145 and the rotary shaft 144 form a displacement conversion mechanism. The rotary shaft 144 is connected to a flexible shaft 143 as a power transmission means. The flexible shaft 143 is provided in the axial direction of the optical scanning probe 5. Therefore, the rotation of the flexible shaft 143 is converted into the movement of the observation target 125 in the depth direction, and the objective unit 130 moves.
【０１４０】図２４は、図２１のＶＩで示す点線部にお
いて矢印の方向から見た、回転カム１４５とレンズ枠１
３８が接触面１４９で接触している部分の断面図を示
す。図２４に示すように、回転カム１４５は、回転軸１
４４に対して偏心している。レンズ枠１３８は、板バネ
１４８により、回転カム１４５側に付勢されているため
に、回転軸１４４が回転すると、回転カム１４５によっ
てレンズ枠１３８が上下、すなわち第５の光ファイバ１
１３の光軸に対して略直交する方向に揺動する。この上
下方向の動きは、ピポット１４７を支点とするテコの原
理を利用して拡大され、対物ユニット１３０は、矢印１
４２で示す上下方向に動く。これにより観察点１２６も
上下方向の動きを行う。FIG. 24 shows the rotary cam 145 and the lens frame 1 as seen from the direction of the arrow in the dotted line portion indicated by VI in FIG.
A cross-sectional view of a portion where 38 is in contact with the contact surface 149 is shown. As shown in FIG. 24, the rotary cam 145 has the rotary shaft 1
It is eccentric to 44. Since the lens frame 138 is biased toward the rotary cam 145 by the leaf spring 148, when the rotary shaft 144 rotates, the lens frame 138 is vertically moved by the rotary cam 145, that is, the fifth optical fiber 1 is rotated.
It swings in a direction substantially orthogonal to the optical axis of 13. This vertical movement is magnified by utilizing the lever principle with the pivot 147 as a fulcrum, and the objective unit 130 is indicated by the arrow 1
Moves up and down as indicated by 42. As a result, the observation point 126 also moves in the vertical direction.
【０１４１】上述した観察点１２６の光軸に対する２次
元走査と、その２次元平面に鉛直な上下方向の動きを組
み合わせることによって、観察対象を３次元的に走査す
ることができる。その結果、その走査に対応して低コヒ
ーレンス干渉により観察点からの反射光または散乱光の
情報を得ることで３次元的な像を得ることができる。も
ちろん、例えば走査ミラー１４０の駆動を１次元に制限
し、その１次元方向と上下方向の２つの方向の走査によ
って、２次元断層像を得るように構成することも可能で
ある。The observation target can be three-dimensionally scanned by combining the two-dimensional scanning of the observation point 126 with respect to the optical axis and the vertical movement in the vertical direction on the two-dimensional plane. As a result, it is possible to obtain a three-dimensional image by obtaining information on the reflected light or scattered light from the observation point due to the low coherence interference corresponding to the scanning. Of course, it is also possible to limit the driving of the scanning mirror 140 to one dimension and obtain a two-dimensional tomographic image by scanning in one direction and in the vertical direction.
【０１４２】また、ハウジング１３４の内部には生体と
略同一の屈折率を有する屈折率整合液１５１が封入され
ている。走査ミラー１４０の液浸を防止するために、レ
ンズ枠１３８、フェルール１３９、マグネット１４１、
駆動ケーブル１５３及び集光レンズ１２７は液密になる
ように接着封止されている。また、回転軸１４４にはＯ
リング１４６による液密シールが設けられ、屈折率整合
液１５１をハウジング１３４内に封止している。A refractive index matching liquid 151 having substantially the same refractive index as that of the living body is sealed inside the housing 134. In order to prevent the liquid immersion of the scanning mirror 140, the lens frame 138, the ferrule 139, the magnet 141,
The drive cable 153 and the condenser lens 127 are adhesively sealed so as to be liquid-tight. In addition, the rotary shaft 144 has an O
A liquid tight seal is provided by the ring 146, and the index matching liquid 151 is sealed in the housing 134.
【０１４３】図２５は、図２１のＶＩＩで示す点線部に
おいて矢印の方向から見た、光走査プローブ１０５の観
察点１２６を含む断面図を示す。対物ユニット１３０と
略平行に撮像ユニット１７６が設けられている。FIG. 25 is a sectional view including the observation point 126 of the optical scanning probe 105, as seen from the direction of the arrow in the dotted line portion indicated by VII in FIG. An image pickup unit 176 is provided substantially parallel to the objective unit 130.
【０１４４】図２６は、撮像ユニット１７６の断面図で
ある。撮像ユニット１７６は、レンズ群１７９、プリズ
ム１８０、ＣＣＤ１７８、ＣＣＤ信号ケーブル１８１、
撮像ユニット枠１８３より構成されている。観察範囲１
７７の内の光が、レンズ群１７９及びプリズム１８０に
よりＣＣＤ１７８に結像され、観察範囲１７７の視野範
囲が観察される。図２５に示されるように撮像ユニット
１７６の観察範囲１７７に観察点１２６が含まれるよう
に、対物ユニット１３０と撮像ユニット１７６は設けら
れ、観察光１２４と撮像ユニット１７６の視野範囲は、
共通の観察窓１３５の範囲内に含まれる。言い換える
と、観察光１２４と撮像ユニット１７６の視野範囲の光
のために、共通の観察窓１２５が使用される。この場
合、図１９に示されるように観察光１２４には可視光で
あるエイミングビームが導入されているので、内視鏡視
野と、光断層像観察範囲の位置を対応付けて理解するこ
とが可能になる。すなわち、内視鏡の撮像手段による観
察範囲内に、光走査手段による光走査範囲が含まれる。
また、ＣＣＤ１７８が可視領域以外の近赤外光にも感度
を有するので、エイミングビームとして非可視光のエイ
ミングビームを利用してもよい。さらにまた、ＣＣＤ１
７８の感度領域の波長の低コヒーレンス光源を用いるこ
とで、エイミングビームレーザ１０３を使わずに光断層
像観察範囲を確認することが可能である。FIG. 26 is a sectional view of the image pickup unit 176. The image pickup unit 176 includes a lens group 179, a prism 180, a CCD 178, a CCD signal cable 181,
It is composed of an imaging unit frame 183. Observation range 1
The light within 77 is imaged on the CCD 178 by the lens group 179 and the prism 180, and the visual field range of the observation range 177 is observed. As shown in FIG. 25, the objective unit 130 and the imaging unit 176 are provided so that the observation point 126 is included in the observation range 177 of the imaging unit 176, and the observation light 124 and the visual field range of the imaging unit 176 are
It is included within the range of the common observation window 135. In other words, a common viewing window 125 is used for viewing light 124 and light in the field of view of imaging unit 176. In this case, since the aiming beam that is visible light is introduced into the observation light 124 as shown in FIG. 19, it is possible to understand the endoscope visual field and the position of the optical tomographic image observation range in association with each other. become. That is, the optical scanning range of the optical scanning unit is included in the observation range of the imaging unit of the endoscope.
Further, since the CCD 178 is sensitive to near-infrared light other than the visible region, an invisible light aiming beam may be used as the aiming beam. Furthermore, CCD1
By using a low coherence light source having a wavelength in the sensitivity region of 78, it is possible to confirm the optical tomographic image observation range without using the aiming beam laser 103.
【０１４５】図２７は、光走査プローブ１０５のシース
１３６の断面図である。シース１３６内部には、シース
内腔と略同一の径のマルチルーメンチューブ１５０が設
けられている。マルチルーメンチューブ１５０は、３つ
の貫通穴を有する。第１の貫通穴１８４には第５の光フ
ァイバ１１３が挿通されている。第２の貫通穴１８５に
はフレキシブルシャフト１４３が挿通されている。第３
の貫通穴１８６には、ＣＣＤ信号ケーブル１８１と、走
査ミラー駆動ケーブル１５３を束ねた信号ケーブル１５
４が挿通されている。マルチルーメンチューブ１５０を
用いると組立性の向上、実装密度の向上が可能であると
いう利点がある。また、マルチルーメンチューブ１５０
の代わりに複数の単チューブを用いてもよい。FIG. 27 is a sectional view of the sheath 136 of the optical scanning probe 105. Inside the sheath 136, a multi-lumen tube 150 having substantially the same diameter as the inner diameter of the sheath is provided. The multi-lumen tube 150 has three through holes. The fifth optical fiber 113 is inserted through the first through hole 184. The flexible shaft 143 is inserted through the second through hole 185. Third
In the through hole 186, the signal cable 15 in which the CCD signal cable 181 and the scanning mirror drive cable 153 are bundled
4 is inserted. The use of the multi-lumen tube 150 has an advantage that the assemblability and the packaging density can be improved. Also, multi-lumen tube 150
Alternatively, a plurality of single tubes may be used.
【０１４６】図２２は、光走査プローブ１０５の基端部
の断面図である。シース１３６とマルチルーメンチュー
ブ１５０がコネクタハウジング１５５に接続されてい
る。コネクタハウジング１５５は、取り付け用ネジ部を
有する取付部材１５６により着脱自在に観測装置ハウジ
ング１５７に接続される。ベアリング１６２によって回
転自在に回転伝達受け１５８が、コネクタハウジング１
５５に設けられ、回転伝達受け１５８の軸がフレキシブ
ルシャフト１４３に接続されている。観測装置ハウジン
グ１５７には、モータ１６６と、モータ回転角および速
度を検出するエンコーダ１６７が設けられ、モータ１６
６軸に回転伝達シャフト１５９が接続されている。回転
伝達シャフト１５９にはピン受け部１６１が設けられ、
回転伝達受け１５８にはピン１６０が設けられている。
モータ１６６の回転が、回転伝達シャフト１５９へ、ピ
ン受け部１６１へ、ピン１６０へ、回転伝達受け１５８
へ、そしてフレキシブルシャフト１４３へと伝達され
る。その結果、前述のように、フレキシブルシャフト１
４３に伝達された回転によって対物ユニット１３０が上
下動し、観察点１２６が観察対象１２５の深さ方向に移
動することによって、深さ方向の走査が行われる。ま
た、コネクタハウジング１５５及び観測装置ハウジング
１５７に、第５の光ファイバ１１３と第３の光ファイバ
１０９を接続する光コネクタ１６３ｂ及び１６３ａが設
けられている。また、ケーブル１６５と信号ケーブル１
５４を接続する電気コネクタ１６４ａ及び１６４ｂが設
けられている。FIG. 22 is a sectional view of the base end portion of the optical scanning probe 105. The sheath 136 and the multi-lumen tube 150 are connected to the connector housing 155. The connector housing 155 is detachably connected to the observation device housing 157 by a mounting member 156 having a mounting screw portion. The bearing 162 allows the rotation transmission receiver 158 to rotate freely, and
55, the shaft of the rotation transmission receiver 158 is connected to the flexible shaft 143. The observation device housing 157 is provided with a motor 166 and an encoder 167 that detects a motor rotation angle and a speed.
A rotation transmission shaft 159 is connected to the six axes. The rotation transmission shaft 159 is provided with a pin receiving portion 161.
The rotation transmission receiver 158 is provided with a pin 160.
The rotation of the motor 166 is transmitted to the rotation transmission shaft 159, the pin receiving portion 161, the pin 160, and the rotation transmission receiver 158.
To the flexible shaft 143. As a result, as described above, the flexible shaft 1
By the rotation transmitted to 43, the objective unit 130 moves up and down, and the observation point 126 moves in the depth direction of the observation target 125, so that scanning in the depth direction is performed. Further, the connector housing 155 and the observation device housing 157 are provided with optical connectors 163b and 163a for connecting the fifth optical fiber 113 and the third optical fiber 109. Also, the cable 165 and the signal cable 1
Electrical connectors 164a and 164b for connecting 54 are provided.
【０１４７】また、この光走査プローブ１０５は内視鏡
も兼ねており、通常の内視鏡と同様に図示しない処置具
挿通チャンネル、観察窓１３５を清掃するための送気・
送水機構、湾曲機構等を有している。The optical scanning probe 105 also serves as an endoscope, and, like an ordinary endoscope, supplies air to clean the treatment instrument insertion channel and the observation window 135, which are not shown.
It has a water supply mechanism and a bending mechanism.
【０１４８】図２８は、深さ方向走査手段２９の別の構
成例を説明するための図である。図１０は、図２１との
相違点を説明するために、その相違点のみを示す。図２
１のレンズ枠１３８と板バネ１４８の代わりに、板バネ
１８７に上に対物ユニット１３０が設けられている。そ
の他は、図２１と同様にフレキシブルシャフト１４３に
より回転カム１４５を回転させ対物ユニット１３０を、
図２８の紙面において上下方向に、すなわちフレキシブ
ルシャフト１４３に鉛直な方向に動かすことによって、
深さ方向の走査が行われる。FIG. 28 is a diagram for explaining another configuration example of the depth direction scanning means 29. FIG. 10 shows only the differences in order to explain the differences from FIG. Figure 2
Instead of the first lens frame 138 and the leaf spring 148, the objective unit 130 is provided above the leaf spring 187. Other than that, as in FIG. 21, the rotary cam 145 is rotated by the flexible shaft 143 to move the objective unit 130,
By moving in the vertical direction on the paper surface of FIG. 28, that is, in the direction vertical to the flexible shaft 143,
A scanning in the depth direction is performed.
【０１４９】図２９から図３４は、低コヒーレンス干渉
による干渉位置と集光位置の関係を説明するための図で
ある。例えば、図２９に示すように、集光レンズ１２７
は、空気中１９０（屈折率ｎ＝１）中に設けられてお
り、生体組織９１（屈折率ｎ＝ｎｔ）の表面付近を観察
しているものとする。このとき、集光レンズ１２７によ
る集光点である観察点１２６と、光路長１８９で規定さ
れる低コヒーレンス干渉による干渉位置１８８とは一致
している。これにより観察点１２６の情報を高分解能で
得ることができる。これを深さと検出能の関係を示した
のが図３０のグラフである。図３０において、横軸は深
さを、縦軸は検出能を表している。１９２ａは低コヒー
レンス干渉による検出効率を表しており、１９３ａは集
光レンズ１２７の集光力による検出効率を表している。
この２つのを掛け合わせたものが全体の検出効率となる
ので、干渉位置１８８における観察点１２６の検出能が
高いことが分かる。29 to 34 are diagrams for explaining the relationship between the interference position and the condensing position due to the low coherence interference. For example, as shown in FIG. 29, a condenser lens 127
Is provided in the air 190 (refractive index n = 1), and the vicinity of the surface of the living tissue 91 (refractive index n = n t ) is observed. At this time, the observation point 126, which is a condensing point by the condensing lens 127, and the interference position 188 due to the low coherence interference defined by the optical path length 189 coincide with each other. Thereby, the information of the observation point 126 can be obtained with high resolution. The graph of FIG. 30 shows the relationship between depth and detectability. In FIG. 30, the horizontal axis represents depth and the vertical axis represents detectability. 192a represents the detection efficiency due to the low coherence interference, and 193a represents the detection efficiency due to the condensing power of the condenser lens 127.
It can be seen that the detection efficiency of the observation point 126 at the interference position 188 is high, because the total detection efficiency is obtained by multiplying these two.
【０１５０】ところが、図３１に示すように、図２０に
示す深さ方向走査手段１２９を用いて観察点１２６を生
体組織１９１中深くに走査した場合、観察点１２６の位
置は空気中での観察点の位置１９４より深い位置とな
る。走査量をΔｄｅｐｔｈとした場合、（ｎｔ−１）×
Δｄｅｐｔｈ分だけ深い走査量となる。However, as shown in FIG. 31, when the observation point 126 is scanned deep in the living tissue 191 using the depth direction scanning means 129 shown in FIG. 20, the observation point 126 is observed in air. The position is deeper than the point position 194. When the scanning amount is Δdepth, (n t −1) ×
The scanning amount is deeper by Δdepth.
【０１５１】一方、低コヒーレンス干渉位置１８８は空
気中での観察点の位置１９４に対し、走査量をΔｄｅｐ
ｔｈとした場合、（１−１／ｎｔ）×Δｄｅｐｔｈ分だ
け浅くなっている。On the other hand, at the low coherence interference position 188, the scanning amount is Δdep with respect to the position 194 of the observation point in the air.
In the case of th, the depth is shallow by (1-1 / n t ) × Δdepth.
【０１５２】従って観察点１２６と低コヒーレンス干渉
位置１８８の深さ位置には差１９５が生じている。その
差は、（ｎｔ−１）×Δｄｅｐｔｈ＋（１−１／ｎｔ）
×Δｄｅｐｔｈである。Therefore, there is a difference 195 between the depth position of the observation point 126 and the low coherence interference position 188. The difference is (n t −1) × Δdepth + (1-1 / n t ).
× Δdepth.
【０１５３】図３２は、この差を説明するための図であ
る。低コヒーレンス干渉の検出効率１９２ａのカーブは
浅い側に１９２ｂのように移動し、集光力による検出効
率１９３ａのカーブは深い側に１９３ｂのように移動し
ている。ここで低コヒーレンス干渉の検出効率１９２ｂ
と集光力による検出効率１９３ｂを掛け合わせたものが
全体の検出効率なので、系全体としては低い検出効率に
なり、深さ方向の情報が得られないことがわかる。FIG. 32 is a diagram for explaining this difference. The curve of the detection efficiency 192a of low coherence interference moves to the shallow side as 192b, and the curve of the detection efficiency 193a due to the focusing power moves to the deep side as 193b. Here, low coherence interference detection efficiency 192b
It can be seen that the total detection efficiency is obtained by multiplying with the detection efficiency 193b due to the condensing power, so that the detection efficiency is low for the entire system, and information in the depth direction cannot be obtained.
【０１５４】そこで図３３に示すように、図１９の光路
長調整手段１１８によって、光路長を差１９５だけ増し
て、低コヒーレンス干渉の検出効率１９２ｂのカーブを
１９２ｃのように深さ方向に移動し、観察点１２６の深
さ位置と低コヒーレンスの干渉位置１８８を一致させ
る。これによって、観察点１２６の情報を高い検出効率
で得ることができる。最初から生体内部の定まった範囲
を観察する場合は、生体内部のある深さに対して高い検
出効率を有するように、光路長調整手段１１８により光
路長を調節することによって、生体内部を高効率でかつ
高い水平分解能で観察することが可能になる。Therefore, as shown in FIG. 33, the optical path length adjusting means 118 in FIG. 19 increases the optical path length by a difference 195 to move the curve of the detection efficiency 192b for low coherence interference in the depth direction as indicated by 192c. , The depth position of the observation point 126 and the interference position 188 of low coherence are matched. Thereby, the information of the observation point 126 can be obtained with high detection efficiency. When observing a fixed range inside the living body from the beginning, the inside of the living body is highly efficient by adjusting the optical path length by the optical path length adjusting means 118 so as to have high detection efficiency for a certain depth inside the living body. It is possible to observe with high horizontal resolution.
【０１５５】図３５及び図３６は、観察点１２６の位置
と低コヒーレンス干渉位置１８８を一致させる別の方法
を説明するための図である。FIGS. 35 and 36 are diagrams for explaining another method for matching the position of the observation point 126 and the low coherence interference position 188.
【０１５６】屈折率がｎｓの透明な素材で構成されたハ
ウジング１９６の内部には、生体の屈折率ｎｔと略同じ
の屈折率を有する屈折率整合液１９７が満たされてい
る。屈折率整合液１９７の中に防液ハウジング１９８と
その内部に集光レンズ１２７が設けられている。A housing 196 made of a transparent material having a refractive index of n s is filled with a refractive index matching liquid 197 having a refractive index substantially the same as the refractive index n t of the living body. A liquid-proof housing 198 and a condenser lens 127 are provided inside the refractive index matching liquid 197.
【０１５７】ここで、防液ハウジング１９８先端から観
察点１２６までの光路長は次の通りである。Here, the optical path length from the tip of the liquid-proof housing 198 to the observation point 126 is as follows.
【０１５８】光路長１＝（ｎｔＬ１＋ｎｓＬ２＋Ｌ３＋
ｎｔＬ４＝ｎｔ（Ｌ１＋Ｌ４）＋ｎｓＬ２＋Ｌ３）
ここで、図２０に示されたような深さ方向走査手段１２
９を用いて集光レンズ１２７と防液ハウジング１９８を
深さ方向に走査量Δｄｅｐｔｈ分だけ走査した場合、図
３６に示すように、
Ｌ１’＝Ｌ１−Δｄｅｐｔｈ
Ｌ４’＝Ｌ４＋Δｄｅｐｔｈ
となるので、
光路長２＝（ｎｔＬ１’＋ｎｓＬ２＋Ｌ３＋ｎｔＬ４’）
＝ｎｔ（Ｌ１−Δｄｅｐｔｈ＋Ｌ４＋Δｄｅｐｔｈ）＋ｎｓＬ２＋Ｌ３
＝ｎｔ（Ｌ１＋Ｌ４）＋ｎｓＬ＋Ｌ３＝光路長１
と光路長の変化はない。Optical path length 1 = (n t L1 + n s L2 + L3 +
n t L4 = n t (L1 + L4) + n s L2 + L3) Here, the depth direction scanning means 12 as shown in FIG.
When the condenser lens 127 and the liquid-proof housing 198 are scanned in the depth direction by the scanning amount Δdepth using 9 as shown in FIG. 36, L1 ′ = L1−Δdepth L4 ′ = L4 + Δdepth, and therefore the optical path length. 2 = (n t L1 ′ + n s L2 + L3 + n t L4 ′) = n t (L1−Δdepth + L4 + Δdept) + n s L2 + L3 = n t (L1 + L4) + n s L + L3 = the optical path length 1 and the optical path length do not change.
【０１５９】また，それぞれの屈折率（ｎｔ，ｎｓ，
１）を通過する距離が走査後も同じなので観察点１２６
もΔｄｅｐｔｈだけ移動する。従って、観察点１２６の
位置と、低コヒーレンス干渉の干渉位置１８８は深さ方
向の走査全域に渡って一致し、高い検出効率と高い水平
方向の分解能を維持できる。Further, the respective refractive indices (n t , n s ,
Since the distance passing 1) is the same after scanning, the observation point 126
Also moves by Δdepth. Therefore, the position of the observation point 126 and the interference position 188 of low coherence interference coincide with each other over the entire scanning in the depth direction, and high detection efficiency and high horizontal resolution can be maintained.
【０１６０】また、図２１における観察窓１３５の被検
体側の部分の表面（界面）に、被検体の屈折率に対して
反射防止になるような、屈折率の整合層としての反射防
止膜を設けると、観察窓の材質の屈折率と被検体の屈折
率差から生じるフレネル反射を防ぎ、ノイズ光を減ら
し、Ｓ／Ｎ比を向上させることが出来る。同様のことを
観察窓１３５および集光レンズ１２７の屈折率整合液１
５１との接触面（界面）にも設けることができる。Further, on the surface (interface) of the portion of the observation window 135 on the object side in FIG. 21, an antireflection film as a refractive index matching layer for preventing reflection with respect to the object refractive index is provided. When provided, it is possible to prevent Fresnel reflection caused by the difference between the refractive index of the material of the observation window and the refractive index of the subject, reduce noise light, and improve the S / N ratio. The same applies to the refractive index matching liquid 1 of the observation window 135 and the condenser lens 127.
It can also be provided on the contact surface (interface) with 51.
【０１６１】以上のように、本実施の形態によれば、光
プローブの軸方向に設けられたフレキスブルな動力伝達
手段によって、焦点移動手段が駆動されるので、先端硬
質部の寸法が短く、かつ精密な制御の可能な焦点可変機
構を有する光走査プローブ装置を実現することができ
る。As described above, according to the present embodiment, since the focal point moving means is driven by the flexible power transmission means provided in the axial direction of the optical probe, the size of the hard tip portion is short and It is possible to realize an optical scanning probe device having a focus variable mechanism capable of precise control.
【０１６２】また、動力伝達手段に伝達される力量と変
位が一意的な関係にある変位変換機構を用いることで、
変位でなく力量により焦点位置の移動量を制御でき、変
位がプローブの湾曲等で変動する場合にも制御しやす
い。Further, by using the displacement conversion mechanism in which the amount of force transmitted to the power transmission means and the displacement have a unique relationship,
The amount of movement of the focus position can be controlled not by displacement but by force, and it is easy to control even when displacement fluctuates due to bending of the probe or the like.
【０１６３】さらに、集光手段と被検体の間に、集光手
段と被検体の間隔を変更可能で、透明な軟性の被検体と
略同一の屈折率を有する屈折率整合物質を有する屈折率
整合手段が設けられているので、界面からの反射を抑制
し、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。Further, between the light collecting means and the subject, the distance between the light collecting means and the subject can be changed, and the refractive index having a refractive index matching substance having substantially the same refractive index as that of the transparent soft subject is used. Since the matching means is provided, reflection from the interface can be suppressed and the S / N ratio can be improved.
【０１６４】（第６の実施の形態）図３７に第６の実施
の形態を示す。第５の実施の形態と異なる部分のみを図
面を用いて説明し、その他の部分は第５の実施の形態と
同じ番号で示し、説明は省略する。(Sixth Embodiment) FIG. 37 shows a sixth embodiment. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts will be denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０１６５】第５の光ファイバ１１３より出射した光は
集光レンズ１２７により集光される。その光線２０４ａ
は、図２３に示された走査ミラー１４０によって走査さ
れ光線２０４ｂとなり、板バネ２００に設けられた反射
ミラー１９９によって反射され、観察光１２４となり、
生体組織１２５に照射される。板バネ２００は、図２８
と同様なフレキシブルシャフト１４３と回転カム１４５
を用いた機構や、図示されない板バネ２００を吸着する
電磁石や板バネ２００に設けられたピエゾ素子、または
板バネをＳＭＡ（形状記憶合金）で構成し、それに電流
を流すことで湾曲させるアクチュエータなどの公知のア
クチュエータによって上下に走査するように動かされ
る。上下に走査するように動かされることによって、観
察点１２６が深さ方向に走査される。図２０の光走査手
段１２８と深さ方向走査手段１２９を用いて、観察点１
２６を水平方向および深さ方向に走査することにより２
次元または３次元の断層像を得ることができる。The light emitted from the fifth optical fiber 113 is condensed by the condenser lens 127. That ray 204a
23 is scanned by the scanning mirror 140 shown in FIG. 23 to become a light beam 204b, which is reflected by a reflecting mirror 199 provided in the leaf spring 200 to become observation light 124.
The biological tissue 125 is irradiated. The leaf spring 200 is shown in FIG.
Flexible shaft 143 and rotating cam 145 similar to
A mechanism using the above, an electromagnet (not shown) for adsorbing the leaf spring 200, a piezo element provided on the leaf spring 200, or an actuator in which the leaf spring is made of SMA (shape memory alloy) and is bent by passing an electric current through it. Of the above known actuator. The observation point 126 is scanned in the depth direction by being moved so as to scan up and down. Using the optical scanning unit 128 and the depth direction scanning unit 129 of FIG.
2 by scanning 26 in the horizontal and depth directions.
A three-dimensional or three-dimensional tomographic image can be obtained.
【０１６６】また、図３８に走査ミラー１４０を保持す
る走査ミラーユニット２０１を示す。走査ミラーユニッ
ト２０１には走査ミラー１４０の近傍に観察光１２４の
通過するための穴２０２が設けられている。走査ミラー
ユニット２０１は好ましくは半導体製造プロセスにより
走査ミラー１４０と同時に作成され、穴２０２を走査ミ
ラーユニット２０１に設けることにより観察光１２４を
生体組織１２５に対しより垂直に近く入射させることが
でき、より効率の高い観察が可能である。Further, FIG. 38 shows a scanning mirror unit 201 which holds the scanning mirror 140. The scanning mirror unit 201 is provided with a hole 202 near the scanning mirror 140 for allowing the observation light 124 to pass therethrough. The scanning mirror unit 201 is preferably made at the same time as the scanning mirror 140 by a semiconductor manufacturing process, and by providing the hole 202 in the scanning mirror unit 201, the observation light 124 can be made to enter the biological tissue 125 more vertically. Highly efficient observation is possible.
【０１６７】図３９に第６の実施の形態の変形例を示
す。反射ミラー１９９の代わりに、上面に反射面２０６
が設けられているくさび型プリズム２０３をロッド２０
５により図の水平方向に移動、すなわちチューブ状のシ
ース１３６の軸方向に沿って動かすことにより、図３７
の反射ミラー１９９を上下に走査するのと同様に生体組
織１２５に対し深さ方向に走査することができる。くさ
び型プリズム２０３は生体組織と略同一の屈折率を有し
ており、図３５と図３６の屈折率整合液１９７と同様
に、観察点１２６と、低コヒーレンス干渉の干渉位を深
さ方向の走査全域に渡って一致させ、高い検出率と高い
水平方向の分解能を維持できるという効果を有する。FIG. 39 shows a modification of the sixth embodiment. Instead of the reflecting mirror 199, a reflecting surface 206 is provided on the upper surface.
The wedge-shaped prism 203 provided with the rod 20
37 in the horizontal direction of FIG. 37, that is, by moving along the axial direction of the tubular sheath 136.
The biological tissue 125 can be scanned in the depth direction in the same manner as the reflective mirror 199 of FIG. The wedge prism 203 has substantially the same refractive index as that of the living tissue, and like the refractive index matching liquid 197 of FIGS. 35 and 36, the observation point 126 and the interference position of the low coherence interference in the depth direction. There is an effect that a high detection rate and a high horizontal resolution can be maintained by matching over the entire scanning area.
【０１６８】（第７の実施の形態）図４０に第７の実施
の形態を示す。第５の実施の形態と異なる部分のみを図
面を用いて説明し、その他の部分は第５の実施の形態と
同じ番号で示し、説明は省略する。(Seventh Embodiment) FIG. 40 shows a seventh embodiment. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts will be denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０１６９】第５の光ファイバ１１３より出射した光は
集光レンズ１２７により光線２０９ｂとなり板バネ２０
０端に設けられた曲面ミラー２０８によって観察光１２
４となり、被検体の観察点１２６に集光する。第５の光
ファイバ１１３の出射端２０７は第５の光ファイバ１１
３端部より数ｍｍ基端側に設けられたピエゾ素子１１３
ａにより紙面に垂直な方向に振動する。それにより集光
レンズ１２７に入射する光線２０９ａの角度が変化し光
線２０９ｂが紙面に垂直な方向に走査される。曲面ミラ
ー２０８は、集光レンズ１２７と被検体の間に設けられ
ている。可動ミラーである曲面ミラー２０８が第６の実
施の形態で示された図示しないアクチュエータにより上
下により駆動され、観察点１２６は近似的に、光走査プ
ローブ１０５の軸方向に垂直な方向に走査される。曲面
ミラー２０８の移動によって、焦点位置は、略直線状に
移動する。従って、ピエゾ素子１１３ａによる水平方向
の走査と曲面ミラー２０８による観察深さ方向の走査に
よって断層像を得ることができる。The light emitted from the fifth optical fiber 113 becomes a light beam 209b by the condenser lens 127, and the leaf spring 20.
The observation light 12 is reflected by the curved mirror 208 provided at the zero end.
4, and the light is focused on the observation point 126 of the subject. The emitting end 207 of the fifth optical fiber 113 is connected to the fifth optical fiber 11
Piezo element 113 provided on the base end side by several mm from the three ends
It vibrates in the direction perpendicular to the paper surface due to a. As a result, the angle of the light ray 209a incident on the condenser lens 127 changes, and the light ray 209b is scanned in the direction perpendicular to the paper surface. The curved mirror 208 is provided between the condenser lens 127 and the subject. The curved mirror 208, which is a movable mirror, is vertically driven by an actuator (not shown) shown in the sixth embodiment, and the observation point 126 is approximately scanned in a direction perpendicular to the axial direction of the optical scanning probe 105. . The movement of the curved mirror 208 causes the focus position to move in a substantially linear shape. Therefore, a tomographic image can be obtained by scanning in the horizontal direction by the piezo element 113a and scanning in the observation depth direction by the curved mirror 208.
【０１７０】図４１および図４２に第７の実施の形態の
変形例を示す。曲面ミラー２０８の代わりに曲面回転ミ
ラー２１０が設けられ、曲面回転ミラー２１０はフレキ
シブルシャフト１４３により駆動される偏心軸を有して
いる。図４２は図４１の光走査手段１２０の断面図であ
る。第５の光ファイバ１１３出射端２０７から出射した
光は集光レンズ１２７によって光線２０９ｂとして出射
する。集光レンズ１２７および第５の光ファイバ１１３
の出射端２０７はバイモルフピエゾ素子２１１ａ、２１
１ｂによって上下に走査され、光線２０９ｂも上下（図
４１では紙面に垂直）に走査される。深さ方向走査手段
としての曲面回転ミラー２１０は、フレキシブルシャフ
ト１４３の駆動により回転し、可動ミラーである曲面ミ
ラー２０８を上下走査したのと同様に、観察点１２６を
上下に、すなわち光走査プローブ１０５の軸方向に垂直
な方向に走査することができる。41 and 42 show a modification of the seventh embodiment. A curved surface rotation mirror 210 is provided instead of the curved surface mirror 208, and the curved surface rotation mirror 210 has an eccentric shaft driven by a flexible shaft 143. 42 is a sectional view of the optical scanning means 120 of FIG. The light emitted from the emission end 207 of the fifth optical fiber 113 is emitted as a light ray 209b by the condenser lens 127. Condensing lens 127 and fifth optical fiber 113
The output end 207 of the bimorph piezoelectric element 211a, 21a
1b scans up and down, and the light beam 209b also scans up and down (perpendicular to the paper surface in FIG. 41). The curved surface rotation mirror 210 as the depth direction scanning means is rotated by the drive of the flexible shaft 143, and the observation point 126 is moved up and down, that is, the optical scanning probe 105, similarly to the case where the curved surface mirror 208 which is a movable mirror is vertically scanned. It is possible to scan in a direction perpendicular to the axial direction of.
【０１７１】焦点移動手段に、集光手段と被検体の間に
設けられた可動ミラーを用いたので、高速な焦点位置の
変更をすることができる。Since the movable mirror provided between the focusing means and the subject is used as the focus moving means, the focus position can be changed at high speed.
【０１７２】（第８の実施の形態）図４３に第８の実施
の形態を示す。第５の実施の形態と異なる部分のみを図
面を用いて説明し、その他の部分は第５実施例と同じ番
号で示し、説明は省略する。(Eighth Embodiment) FIG. 43 shows an eighth embodiment. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts are denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０１７３】光走査ユニット２２１は、レンズ枠２１
８、集光レンズ２１３、光導波路基材２２０、走査ミラ
ー１４０より構成される。第５の光ファイバ１１３を伝
送された光は光導波路２１９を経由して、出射端２１７
より出射し、走査ミラー１４０中央に設けられた穴２３
４を通して集光レンズ２１３上に設けられた反射ミラー
２１４を介して走査ミラー１４０に導光される。走査ミ
ラー１４０は第５の実施の形態の図２３のような電磁式
のものでも、特開平１１−８４２５０号公報に示された
静電式のものでも良い。The optical scanning unit 221 includes the lens frame 21.
8, a condenser lens 213, an optical waveguide substrate 220, and a scanning mirror 140. The light transmitted through the fifth optical fiber 113 passes through the optical waveguide 219 and exits 217.
Hole 23 provided in the center of the scanning mirror 140
The light is guided to the scanning mirror 140 through the reflection mirror 214 provided on the condenser lens 213. The scanning mirror 140 may be an electromagnetic type as shown in FIG. 23 of the fifth embodiment, or an electrostatic type shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-84250.
【０１７４】走査ミラー１４０により方向を変えた光は
集光レンズ２１３により観察点１２６に集光される。走
査ミラー１４０の揺動により観察点は光軸に略垂直な方
向に走査される。光走査ユニット２２１はハウジング１
３４内において集光レンズ２１３の光軸方向に可動であ
り、回転カム２１２と光導波路基材２２０に設けられた
突起２１７で接触している。フレキシブルシャフト１４
３の回転が回転軸１４４により回転カム２１２に伝達さ
れる。透明弾性部材２１５は、屈折率整合液を充填した
樹脂の袋であり、被検体側に設けられた透明板である観
察窓１３５と、集光レンズ２１３の間に設けられてい
る。光走査ユニット２２１は透明ゴムやゲルなどの透明
弾性部材２１５により付勢されており、回転カム２１２
の回転によって突起２１７が右方向に押され、光走査ユ
ニット２２１は図の左右方向に移動し、観察点１２６が
フレキシブルシャフト１４３の回転に応じて左右に、す
なわち観察対象の深さ方向に走査される。また、第５の
光ファイバ１１３と駆動ケーブル１５３は一本のケーブ
ル２１６に構成されている。透明弾性部材２１５は生体
組織と略同一の屈折率を有するため、観察点１２６と低
コヒーレンス干渉の干渉位置１８８は深さ方向の走査全
域に渡って一致し、高い検出効率と高い水平方向の分解
能を維持できる。The light whose direction is changed by the scanning mirror 140 is condensed by the condenser lens 213 at the observation point 126. The observation point is scanned in a direction substantially perpendicular to the optical axis by the swing of the scanning mirror 140. The optical scanning unit 221 is the housing 1
It is movable in the optical axis direction of the condenser lens 213 inside the lens 34, and is in contact with the rotary cam 212 by the protrusion 217 provided on the optical waveguide base material 220. Flexible shaft 14
The rotation of No. 3 is transmitted to the rotating cam 212 by the rotating shaft 144. The transparent elastic member 215 is a resin bag filled with a refractive index matching liquid, and is provided between the observation window 135, which is a transparent plate provided on the subject side, and the condenser lens 213. The optical scanning unit 221 is biased by a transparent elastic member 215 such as transparent rubber or gel, and the rotating cam 212
Rotation causes the protrusion 217 to be pushed rightward, the optical scanning unit 221 moves leftward and rightward in the figure, and the observation point 126 is scanned leftward and rightward according to the rotation of the flexible shaft 143, that is, in the depth direction of the observation target. It Further, the fifth optical fiber 113 and the drive cable 153 are configured as a single cable 216. Since the transparent elastic member 215 has substantially the same refractive index as the living tissue, the observation point 126 and the interference position 188 of low coherence interference coincide with each other over the entire scanning in the depth direction, and high detection efficiency and high horizontal resolution are obtained. Can be maintained.
【０１７５】図４４から図４６は第８の実施の形態の深
さ方向走査手段の変形例を示す。44 to 46 show a modification of the depth direction scanning means of the eighth embodiment.
【０１７６】図４４では、フレキシブルシャフト１４３
の回転が回転軸１４４を介しておねじ２２２に伝達され
る。図４３の光走査ユニット２２１に固定されためねじ
２２３を左右に、すなわち深さ方向に移動させることが
できる。この実施の場合、フレキシブルシャフトの回転
力に対して負荷が大きくとも駆動可能という特徴を有す
る。図４５は、フレキシブルシャフト１４３により回転
カム２２４を回転し、回転カム２２４に設けられたカム
溝２３０上を光走査ユニット２２１上に固定されたロッ
ド２２５の突起２３１が移動することによりロッド２２
５を左右に、すなわち深さ方向に移動可能である。図４
６は図４５の回転カム２２４の代わりにフレキシブルシ
ャフト１４３に直結して回転するギア２２６とハウジン
グ１３４に設けられた軸２２７に回転自在に設けられた
回転カム２２８で構成するもので、フレキシブルシャフ
ト１３４の回転ギア部２２９で減速され回転カム２２８
に伝達され、図４５よりも大きな駆動力を得ることがで
きる。In FIG. 44, the flexible shaft 143 is shown.
Is transmitted to the screw 222 via the rotation shaft 144. Since it is fixed to the optical scanning unit 221, the screw 223 can be moved left and right, that is, in the depth direction. This embodiment is characterized in that it can be driven even if the load is large with respect to the rotational force of the flexible shaft. In FIG. 45, the rotary cam 224 is rotated by the flexible shaft 143, and the projection 231 of the rod 225 fixed on the optical scanning unit 221 moves on the cam groove 230 provided on the rotary cam 224.
5 can be moved left and right, that is, in the depth direction. Figure 4
6 includes a gear 226 that is directly connected to the flexible shaft 143 to rotate in place of the rotary cam 224 in FIG. 45, and a rotary cam 228 that is rotatably provided on a shaft 227 provided on the housing 134. Is reduced by the rotary gear portion 229 of the rotary cam 228.
And a driving force larger than that in FIG. 45 can be obtained.
【０１７７】（第９の実施の形態）図４７および図４８
に第９の実施の形態を示す。第５の実施の形態と異なる
部分のみ図面を用いて説明し、その他の部分は第５の実
施の形態と同じ番号で示し、説明は省略する。図４７
は、第９の実施の形態に係る光走査プローブの先端部の
構成を示す断面図であり、図４８は、ハウジングの断面
図である。(Ninth Embodiment) FIGS. 47 and 48.
9 shows the ninth embodiment. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts are denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted. FIG. 47
[Fig. 48] is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the ninth embodiment, and Fig. 48 is a cross-sectional view of the housing.
【０１７８】光走査ユニット２２１は、第５の実施の形
態および第８の実施の形態の構成と同様であるが、第５
の光ファイバ１１３からの出射端２０７から出射した光
が反射ミラー２３３を介して走査ミラー１４０に導かれ
ることである。またレンズ枠２１８に液密パッキン２３
２が設けられていることである。The optical scanning unit 221 has the same structure as that of the fifth and eighth embodiments, but the fifth embodiment.
The light emitted from the emission end 207 from the optical fiber 113 is guided to the scanning mirror 140 via the reflection mirror 233. Further, the liquid tight packing 23 is attached to the lens frame 218.
2 is provided.
【０１７９】ハウジング１３４には、送水パイプ２３５
が接続され、送水ノズル２４０に接続される第１の送水
管２３７、第１のシリンダ２４６まで貫通する第２の送
水管２３８、第２のシリンダ２４７まで貫通する第３の
送水管２３９、送水パイプ２３５に送られた液体を駆動
ケーブル２５０に伝達された駆動信号に基づいて第１の
送水管２３７、第２の送水管２３８及び第３の送水管２
３９に供給する送水バルブ２３６が設けられている。The housing 134 has a water supply pipe 235.
, A first water pipe 237 connected to the water nozzle 240, a second water pipe 238 penetrating to the first cylinder 246, a third water pipe 239 penetrating to the second cylinder 247, and a water pipe. Based on the drive signal transmitted to the drive cable 250, the liquid sent to 235 is supplied with the first water pipe 237, the second water pipe 238, and the third water pipe 2
A water supply valve 236 for supplying to 39 is provided.
【０１８０】また、同様にハウジング１３４には、吸引
パイプ２４１が接続され、吸引口２４８に接続される第
１の吸引管２４３、第１のシリンダ２４６まで貫通する
第２の吸引管２４４、第２のシリンダ２４７まで貫通す
る第３の吸引管２４５、図示されない駆動ケーブル２５
０と同様の駆動ケーブルに伝達された駆動信号に基づい
て第１の吸引管２４３、第２の吸引管２４４及び第３の
吸引管２４５のいずれかと吸引パイプ２４１を接続する
吸引バルブ２４２が設けられている。Similarly, a suction pipe 241 is connected to the housing 134, a first suction pipe 243 connected to the suction port 248, a second suction pipe 244 penetrating to the first cylinder 246, and a second suction pipe 244. Third suction pipe 245 that penetrates up to the cylinder 247 of the drive cable 25 (not shown)
A suction valve 242 that connects the suction pipe 241 to any of the first suction pipe 243, the second suction pipe 244, and the third suction pipe 245 based on the drive signal transmitted to the drive cable similar to 0 is provided. ing.
【０１８１】送水パイプ２３５と吸引パイプ２４１には
図示されない観測装置の有する送水手段と吸引手段と流
体コネクタを介して着脱可能に接続されており、それぞ
れに常時加圧された水および陰圧が加えられている。The water supply pipe 235 and the suction pipe 241 are detachably connected to the water supply means and the suction means of an observing device (not shown) via a fluid connector, to which water and negative pressure constantly applied are applied. Has been.
【０１８２】この送水バルブ２３６と吸引バルブ２４２
を駆動することにより光走査ユニット２２１を一体とし
て、左右に、すなわち観察対象１２５の深さ方向に移動
し、観察点１２６の深さ方向の走査を実現する。The water supply valve 236 and the suction valve 242
By driving, the optical scanning unit 221 is integrally moved to the left or right, that is, in the depth direction of the observation target 125, and the scanning of the observation point 126 in the depth direction is realized.
【０１８３】送水バルブ２３６により送水パイプ２３５
と第２の送水管２３８を接続し、同時に吸引バルブ２４
２により吸引バルブ２４２と第３の吸引管２４７を接続
する。すると、第１のシリンダ２４６に水が注入され、
第２のシリンダ２４７の水が除去される。第１と第２の
シリンダの圧力の差で光走査ユニット２２１が左方向へ
移動し、観察点１２６は浅い方向に移動する。The water supply pipe 235 by the water supply valve 236.
And the second water pipe 238 are connected, and at the same time, the suction valve 24
2 connects the suction valve 242 and the third suction pipe 247. Then, water is injected into the first cylinder 246,
The water in the second cylinder 247 is removed. The optical scanning unit 221 moves to the left due to the pressure difference between the first and second cylinders, and the observation point 126 moves to the shallow direction.
【０１８４】送水バルブ２３６により送水パイプ２３５
と第３の送水管２３９を接続し、同時に吸引バルブ２４
２により吸引パイプ２４１と第２の吸引管２４４を接続
すると反対に光走査ユニット２２１が右方向へ移動し、
観察点１２６は深い方向に移動する。The water supply pipe 235 by the water supply valve 236.
And the third water pipe 239 are connected, and at the same time, the suction valve 24
When the suction pipe 241 and the second suction pipe 244 are connected by 2, the optical scanning unit 221 moves to the right on the contrary,
The observation point 126 moves in a deep direction.
【０１８５】また送水バルブ２３６により送水パイプ２
３５と第１の送水管２３７を接続すると、送水ノズル２
４０から水を噴出することができ、観察窓１３５を洗浄
することができる。また吸引バルブ２４２により吸引パ
イプ２４１と第１の吸引管２４３を接続すると、吸引口
から過剰な水を吸引することができる。Further, the water supply pipe 2 is opened by the water supply valve 236.
35 and the first water supply pipe 237 are connected, the water supply nozzle 2
Water can be jetted from 40 and the observation window 135 can be washed. When the suction pipe 241 and the first suction pipe 243 are connected by the suction valve 242, excess water can be sucked from the suction port.
【０１８６】また、光走査ユニット２２１の走査は、第
２の送水管２３８と第２の吸引管２４４、または第３の
送水管２３９と第３の吸引管２４５のみでも行うことが
できる。The scanning of the optical scanning unit 221 can also be performed only by the second water supply pipe 238 and the second suction pipe 244 or the third water supply pipe 239 and the third suction pipe 245.
【０１８７】ここでは深さ方向の走査に用いられる液体
を水としたが、生体と近い屈折率を有する液体（ｎ＝
１．３〜１．５）であれば他の液体（例えば生理食塩水
やグリセリンなど）を用いることも当然可能である。Here, the liquid used for scanning in the depth direction is water, but a liquid having a refractive index close to that of a living body (n =
Of course, it is possible to use other liquids (for example, physiological saline and glycerin) as long as they are 1.3 to 1.5).
【０１８８】第９の実施の形態の変形例を図４９及び図
５０に示す。第９の実施の形態と異なる部分のみ説明
し、その他の部分は第９の実施の形態と同じ番号で示
す。Modifications of the ninth embodiment are shown in FIGS. 49 and 50. Only parts different from the ninth embodiment will be described, and other parts are denoted by the same numbers as in the ninth embodiment.
【０１８９】光走査ユニット２２１の先端側に生体とお
およそ等しい屈折率を持った液体を封入した、透明な樹
脂、好ましくはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
やポリウレタンで構成されたダイヤフラム２６６が設け
られている。ダイヤフラム２６６には一体に構成された
管２６７が設けられている。ダイヤフラム２６６に管２
６７を経由して液体を導入、あるいは吸引することで、
ダイヤフラム２６６内の屈折率整合液の体積を増加ある
いは減少させ、光走査ユニット２２１を左右に移動さ
せ、上述した第９の実施の形態と同様に深さ方向の走査
を行うことが可能である。光走査ユニット２２１は右端
部はダイヤフラム２６６に接着されているが、接着せず
に光走査ユニット２２１をダイヤフラム２６６に図示し
ない付勢手段により圧接させても良い。A transparent resin, preferably PET (polyethylene terephthalate), in which a liquid having a refractive index approximately equal to that of a living body is enclosed on the tip side of the optical scanning unit 221.
A diaphragm 266 made of polyurethane or polyurethane is provided. The diaphragm 266 is provided with a tube 267 integrally configured. Tube 2 in diaphragm 266
By introducing or aspirating the liquid via 67,
It is possible to increase or decrease the volume of the refractive index matching liquid in the diaphragm 266, move the optical scanning unit 221 to the left and right, and perform scanning in the depth direction as in the case of the ninth embodiment described above. Although the right end portion of the optical scanning unit 221 is bonded to the diaphragm 266, the optical scanning unit 221 may be pressed against the diaphragm 266 by a biasing means (not shown) without bonding.
【０１９０】第５の光ファイバ１１３には、光走査ユニ
ット２２１の進退によるたるみを吸収するためにループ
状に形成されたファイバたるみ吸収部２６８が設けられ
ている。このようなファイバたるみ機構は、上述した第
８の実施の形態及び第９の実施の形態に示す構成に設け
ても有効である。The fifth optical fiber 113 is provided with a fiber slack absorbing portion 268 formed in a loop shape to absorb the slack caused by the advance / retreat of the optical scanning unit 221. Such a fiber slackening mechanism is also effective when provided in the configurations shown in the above eighth embodiment and ninth embodiment.
【０１９１】図５０に示されるように光走査ユニット２
２１のレンズ枠２１８には、図４９のハウジング１３４
に設けられたガイド２６９とそれに対向して設けられた
ガイド溝２７０が設けられ、光走査ユニット２２１が回
転せずに進退させることができる。As shown in FIG. 50, the optical scanning unit 2
The lens frame 218 of 21 includes the housing 134 of FIG.
The guide 269 provided on the optical disk and the guide groove 270 provided so as to face the guide 269 are provided, and the optical scanning unit 221 can be moved forward and backward without rotating.
【０１９２】この変形例の構成により流体駆動機構であ
っても水密機構を単純にでき、小型に構成することが可
能となる。With the structure of this modification, the water-tight mechanism can be simplified and the size can be reduced even with the fluid drive mechanism.
【０１９３】（第１０の実施の形態）図５１から図５３
に第１０の実施の形態を示す。第５の実施の形態と異な
る部分のみ図面を用いて説明し、その他の部分は第５の
実施の形態と同じ番号で示し、説明は省略する。(Tenth Embodiment) FIGS. 51 to 53
The tenth embodiment is shown in FIG. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts are denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０１９４】図５１は、第１０の実施の形態に係る光走
査プローブの先端部の構成を示す断面図である。図５２
は、第１０の実施の形態に係る中空バネの構造の例を説
明するための図である。図５３は、第１０の実施の形態
に係る中空バネの構造の他の例を説明するための図であ
る。FIG. 51 is a sectional view showing the structure of the tip portion of the optical scanning probe according to the tenth embodiment. Figure 52
[Fig. 13] is a view for explaining an example of the structure of the hollow spring according to the tenth embodiment. FIG. 53 is a diagram for explaining another example of the structure of the hollow spring according to the tenth embodiment.
【０１９５】第５の光ファイバ１１３と、集光レンズ１
２７及びレンズ枠２１８によって、レンズユニット２６
５が構成される。レンズユニット２６５に接続されたバ
イモルフ型ピエゾ素子２１１ａ、接続部材２６３、及び
取付台２５３に接続されたバイモルフ型ピエゾ素子２１
１ｂによって、図２０の光走査手段１２８が構成され
る。レンズユニット２６５と光走査手段１２８によっ
て、対物ユニット１３０が構成される。第５の光ファイ
バ１１３からの出射端２０７から出射した光は集光レン
ズ１２７により観察点１２６に導かれ、再び出射端２０
７に戻るが、その観察光１２４は、バイモルフ型ピエゾ
素子２１１ａにより上下方向に、バイモルフ型ピエゾ素
子２１１ｂにより紙面の垂直方向、すなわち上下方向に
垂直な方向に走査され、両者を合わせる事により、第５
の実施の形態と同様に２次元的な走査が可能である。The fifth optical fiber 113 and the condenser lens 1
27 and the lens frame 218, the lens unit 26
5 are configured. Bimorph type piezo element 211a connected to the lens unit 265, connection member 263, and bimorph type piezo element 21 connected to the mounting base 253.
The optical scanning unit 128 of FIG. 20 is configured by 1b. The objective unit 130 is composed of the lens unit 265 and the optical scanning unit 128. The light emitted from the emission end 207 from the fifth optical fiber 113 is guided to the observation point 126 by the condenser lens 127 and is again emitted from the emission end 20.
7, the observation light 124 is scanned by the bimorph type piezo element 211a in the vertical direction and by the bimorph type piezo element 211b in the vertical direction of the paper surface, that is, in the vertical direction in the vertical direction, and by combining the two, 5
It is possible to perform two-dimensional scanning as in the embodiment described above.
【０１９６】取付台２５３、中空バネ２５２、駆動シャ
フト２５４、永久磁石２５５、電磁石２５６、ＬＥＤ２
６０、フォトダイオード２６１、反射体２６２、ディテ
クタ台２５９、中継シース２５８及び中継台２５７によ
って深さ方向走査手段１２９が構成されている。Mounting base 253, hollow spring 252, drive shaft 254, permanent magnet 255, electromagnet 256, LED2
The depth direction scanning means 129 is constituted by 60, the photodiode 261, the reflector 262, the detector base 259, the relay sheath 258 and the relay base 257.
【０１９７】電磁石２５６に駆動電流を与えると、駆動
電流に比例した駆動力が永久磁石２５５に生じるので、
駆動シャフト２５４により取付台２５３に伝達される。
その結果、観察対象１２５の深さ方向に焦点の観察点が
移動する。取付台２５３には前述のバイモルフ型ピエゾ
素子２１１ｂの端部が固定されている。また、取付台２
５３は、中空バネ２５２のバネ部２５２ａの途中に設け
られた固定部２５２ｂに固定されている。また、中空バ
ネ２５２の両端はハウジング部材１３４に固定されてい
る。When a driving current is applied to the electromagnet 256, a driving force proportional to the driving current is generated in the permanent magnet 255.
It is transmitted to the mount 253 by the drive shaft 254.
As a result, the observation point of the focus moves in the depth direction of the observation target 125. An end portion of the above-mentioned bimorph type piezo element 211b is fixed to the mount 253. Also, the mounting base 2
53 is fixed to a fixing portion 252b provided in the middle of the spring portion 252a of the hollow spring 252. Further, both ends of the hollow spring 252 are fixed to the housing member 134.
【０１９８】中空バネ２５２の構造の例を図５２及び図
５３に示す。中空バネ２５２の１例として、図５２に
は、超弾性合金（ＳＥＡ）のパイプに切り込み２６３を
設けたものが、図５３には、バネ部２５２ａを線バネで
構成し、それに固定部２５２ｂを接合したものが示され
ている。前述の通り永久磁石２５５と電磁石２５６によ
って電磁力アクチュエータが構成され、電磁力アクチュ
エータによる駆動力により取付台２５３が左右に、すな
わち光りプローブ１０５の軸方向に移動し、対物ユニッ
ト１３０に設けられたレンズユニット２６５を深さ方向
に移動させ、観察点１２６が深さ方向に移動する。永久
磁石２５５と電磁石２５６による駆動力が無くなると中
空バネ２５２の復元力により取付台２５３は元の位置に
復元する。An example of the structure of the hollow spring 252 is shown in FIGS. 52 and 53. As an example of the hollow spring 252, in FIG. 52, a pipe made of a super elastic alloy (SEA) is provided with a cut 263. In FIG. 53, the spring portion 252a is constituted by a wire spring, and the fixing portion 252b is provided therein. The splicing is shown. As described above, the permanent magnet 255 and the electromagnet 256 constitute an electromagnetic force actuator, and the mounting base 253 moves left and right, that is, in the axial direction of the light probe 105 by the driving force of the electromagnetic force actuator, and the lens provided on the objective unit 130. The unit 265 is moved in the depth direction, and the observation point 126 is moved in the depth direction. When the driving force of the permanent magnet 255 and the electromagnet 256 disappears, the mounting force of the hollow spring 252 restores the mount 253 to its original position.
【０１９９】取付台２５３の位置、すなわち深さ方向の
走査位置は、ハウジング１３４に固定されたディテクタ
台２５９に設けられた光源としてのＬＥＤ２６０から照
射した光が、反射体２６２で反射した光の強度または光
量を、検出器であるフォトダイオード２６１で検出する
ことで得ている。すなわち、焦点移動量の検出は、光走
査プローブ１０５の先端部において、焦点移動手段の固
定部と可動部間の距離を測定して行う。また、電磁石の
駆動電流は駆動力に比例し、その駆動力は中空バネ２５
２の弾性力とおおよそ釣り合う。弾性力は移動変位の関
数になるため、電磁石の駆動電流から取付台２５３の位
置を推定する事も可能である。なお、ＬＥＤ２６０とフ
ォトダイオード２６１の代わりに、磁気発生器と磁気検
出器を設けて、磁力の変化で走査位置を検出するように
してもよい。At the position of the mount 253, that is, the scanning position in the depth direction, the light emitted from the LED 260 as a light source provided on the detector base 259 fixed to the housing 134 is the intensity of the light reflected by the reflector 262. Alternatively, it is obtained by detecting the light amount with a photodiode 261 which is a detector. That is, the amount of focus movement is detected by measuring the distance between the fixed part and the movable part of the focus moving means at the tip of the optical scanning probe 105. The driving current of the electromagnet is proportional to the driving force, and the driving force is the hollow spring 25.
It roughly balances the elasticity of 2. Since the elastic force is a function of the moving displacement, it is possible to estimate the position of the mounting base 253 from the driving current of the electromagnet. A magnetic generator and a magnetic detector may be provided instead of the LED 260 and the photodiode 261, and the scanning position may be detected by a change in magnetic force.
【０２００】また、電磁石２５６の設けられた中継台２
５７は、アクチュエータ保持部材であり、シース１３６
と接続される。更に、軸方向の剛性が高く、軸に垂直な
方向には低剛性の材質で構成される中継シース１５８に
より、中継台２５７は、ハウジング１３４に接続され
る。また前述の駆動シャフト２５４も同様に軸方向の剛
性が高く、軸に垂直な方向には低剛性の材質で構成され
ている。焦点移動手段を有する硬質の先端光学部と、そ
の光学部とアクチュエータ保持部材の間にフレキシブル
な外筒すなわちシース１３６が設けられている。これに
より大きな駆動力を持つアクチュエータは一般的に大き
くなりがちであるが、アクチュエータ部と、光学部を分
離することによって、硬質長を短くし、体腔内での挿入
性や取扱い性、特に内視鏡の処置具チャンネル挿通使用
時の挿入性や取扱い性を向上させている。Further, the relay stand 2 provided with the electromagnet 256 is provided.
57 is an actuator holding member, and is a sheath 136.
Connected with. Further, the relay stand 257 is connected to the housing 134 by the relay sheath 158 which is made of a material having a high rigidity in the axial direction and a low rigidity in the direction perpendicular to the axis. Similarly, the drive shaft 254 described above also has a high rigidity in the axial direction and is made of a material having a low rigidity in the direction perpendicular to the axis. A hard tip optical part having a focal point moving means, and a flexible outer cylinder or sheath 136 is provided between the optical part and the actuator holding member. Due to this, actuators with large driving force tend to be large in general, but by separating the actuator part and the optical part, the hard length is shortened, and the insertability and handleability in the body cavity, especially endoscopic Improves ease of insertion and handling when using the treatment instrument channel of a mirror.
【０２０１】また、第５の光ファイバ１１３のバイモル
フ型ピエゾ素子２１１ａおよびバイモルフ型ピエゾ素子
２１１ｂを駆動するための駆動ケーブル１５３を内蔵す
るケーブル２１６の剛性は高いので、ケーブル２１６と
駆動シャフト２５４を兼ねる構成が可能である。これに
よりプローブ内部の空間使用の効率を上げる事で、プロ
ーブを更に細径化する事が可能となる。Further, since the cable 216 incorporating the drive cable 153 for driving the bimorph type piezo element 211a and the bimorph type piezo element 211b of the fifth optical fiber 113 has a high rigidity, it also serves as the cable 216 and the drive shaft 254. Configurable. This makes it possible to further reduce the diameter of the probe by increasing the efficiency of space usage inside the probe.
【０２０２】また、図５２に示すような構成で中空バネ
２５２を形状記憶合金（ＳＭＡ）により構成し、端部の
一方のみをハウジング１３４に固定する。そして、更に
図示しない加熱手段、例えばＳＭＡ自身に電流を通電す
ること、および好ましくは水などの冷却手段を設けるこ
とによってアクチュエータとバネ手段を兼ねる構成が可
能である。Further, the hollow spring 252 is made of a shape memory alloy (SMA) in the structure shown in FIG. 52, and only one of the ends is fixed to the housing 134. Further, it is possible to provide a structure that doubles as an actuator and a spring unit by supplying a current to a heating unit (not shown), for example, SMA itself, and preferably by providing a cooling unit such as water.
【０２０３】また本構成に示されるような、アクチュエ
ータ部と光学部を分離し、駆動シャフト２５４と中継シ
ース２５８により駆動力を伝達する構成は、他の実施の
形態、例えば第８の実施の形態に適用することも可能で
ある。回転カム２１２と突起２１７による直動駆動力を
駆動シャフト２５４に伝達し、駆動シャフト２５４によ
り光走査ユニット２２１を進退させることも可能であ
る。Further, as shown in this structure, the structure in which the actuator part and the optical part are separated and the driving force is transmitted by the drive shaft 254 and the relay sheath 258 is another embodiment, for example, the eighth embodiment. It is also possible to apply to. It is also possible to transmit the linear drive force by the rotary cam 212 and the protrusion 217 to the drive shaft 254, and move the optical scanning unit 221 back and forth by the drive shaft 254.
【０２０４】図５４に、第１０の実施の形態の変形例を
示す。第１０の実施の形態と異なる部分のみ説明し、そ
の他の部分は第１０の実施の形態と同じ番号で示す。FIG. 54 shows a modification of the tenth embodiment. Only parts different from those of the tenth embodiment will be described, and other parts are indicated by the same numbers as those of the tenth embodiment.
【０２０５】対物ユニット１３０はバネ座２７３に固定
されている。バネ座２７３とハウジング１３４の間に
は、第１０の実施の形態の中空バネ２５２の代わりにバ
ネ定数ｋ１の圧縮バネＡ２７１を設け、バネ座２７３と
駆動シャフト２５４の間はバネ定数ｋ２の引っ張りバネ
Ｂ２７２を設ける。対物ユニット１３０の進退量ｘは、
駆動シャフト２５４の進退量ｙとすると、ｘ＝（ｋ２／
ｋ１）ｙの関係にある。これらのバネ２７１と２７２に
よって、変位変換機構が構成される。ｋ２をｋ１に対し
小さく設定することで、永久磁石２５５、電磁石２５６
からなるアクチュエータの変位量を縮小して伝達するこ
とができる。これにより対物ユニット１３０を位置決め
するのが容易になる。The objective unit 130 is fixed to the spring seat 273. A compression spring A271 having a spring constant k1 is provided between the spring seat 273 and the housing 134 instead of the hollow spring 252 of the tenth embodiment, and a tension spring having a spring constant k2 is provided between the spring seat 273 and the drive shaft 254. B272 is provided. The amount of advance / retreat x of the objective unit 130 is
If the amount of advance / retreat of the drive shaft 254 is y, then x = (k2 /
k1) y. A displacement conversion mechanism is configured by these springs 271 and 272. By setting k2 smaller than k1, permanent magnet 255, electromagnet 256
The displacement amount of the actuator composed of can be reduced and transmitted. This facilitates positioning of the objective unit 130.
【０２０６】なお、ここでは、変位変換機構を、２種類
のバネによって構成したが、２種類以上のバネ定数を有
する複数のバネによって構成してもよい。また、ここで
は、変位を縮小する機構で説明したが、変位を拡大する
機構を用いてもよい。変位変換機構は、動力伝達手段に
伝達される力量と変位量が一意的な関係になるように構
成されている。Although the displacement conversion mechanism is composed of two kinds of springs here, it may be composed of a plurality of springs having two or more kinds of spring constants. Although the mechanism for reducing the displacement has been described here, a mechanism for increasing the displacement may be used. The displacement conversion mechanism is configured such that the amount of force transmitted to the power transmission means and the amount of displacement have a unique relationship.
【０２０７】また、上述したような永久磁石２５５と電
磁石２５６からなるアクチュエータを設けず、駆動シャ
フト２５４を充分フレキシブルなワイヤとして、光走査
プローブの全長に渡って挿通し、プローブの手元でワイ
ヤを手動または図示しないアクチュエータにより引っ張
ることで、プローブ先端の対物ユニット１３０を、深さ
方向に、すなわちプローブの軸方向に動かして位置決め
することが可能である。Further, without providing the actuator composed of the permanent magnet 255 and the electromagnet 256 as described above, the drive shaft 254 is made as a sufficiently flexible wire and is inserted over the entire length of the optical scanning probe, and the wire is manually operated by the hand of the probe. Alternatively, the objective unit 130 at the tip of the probe can be moved in the depth direction, that is, the axial direction of the probe to be positioned by pulling with an actuator (not shown).
【０２０８】このとき、位置を第１０の実施の形態に示
されたＬＥＤ２６０、フォトダイオード２６１、照射反
射体２６２からなる位置検出手段によりモニタしながら
位置決めすることができる。At this time, the position can be positioned while being monitored by the position detecting means composed of the LED 260, the photodiode 261, and the irradiation reflector 262 shown in the tenth embodiment.
【０２０９】この構成では一般にはワイヤ駆動ではμｍ
オーダーの微小な位置決めを行うことは困難であるが、
バネＡ２７１、バネＢ２７２による変位縮小機構によ
り、ワイヤ駆動による位置決め機構を実現できる。この
構成ではアクチュエータをプローブ手元部または外部に
構成できるのでプローブ先端をより小型に構成できると
いう利点を有する。[0209] In this configuration, in general, the wire drive is
Although it is difficult to perform minute positioning on the order,
The displacement reduction mechanism using the spring A271 and the spring B272 can realize a positioning mechanism driven by a wire. With this configuration, the actuator can be configured at the probe proximal portion or outside, so that there is an advantage that the probe tip can be made smaller.
【０２１０】ワイヤ駆動のためのアクチュエータとして
は、第８の実施の形態に係る図４４、４５、４６に示さ
れたネジやカムによる直動機構や、プーリによるワイヤ
巻取り機構を用いることもできる。また一般的な市販の
大型アクチュエータを用いることが出来、さらにはプロ
ーブ外部に設けることも可能なので、プローブを安価に
構成することが可能である。As the actuator for driving the wire, it is possible to use the linear motion mechanism by the screw or cam shown in FIGS. 44, 45 and 46 according to the eighth embodiment, or the wire winding mechanism by the pulley. . Moreover, since a general commercially available large-sized actuator can be used and the actuator can be provided outside the probe, the probe can be constructed at low cost.
【０２１１】（第１１の実施の形態）図５５から図５８
に第１１の実施の形態を示す。第５の実施の形態と異な
る部分のみ図面を用いて説明し、その他の部分は第５の
実施の形態と同じ番号で示し、説明は省略する。(Eleventh Embodiment) FIGS. 55 to 58
The eleventh embodiment is shown in FIG. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts are denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０２１２】光走査プローブ１０５の外装はフレキシブ
ルな樹脂から構成されるプローブシース２７５とそれに
接続された透明シース２７４よりなる。プローブシース
２７５の内部には直動シャフト２７６が設けられ、その
先端に対物ユニット２７９が設けられている。対物ユニ
ット２７９には第５の光ファイバ１１３の端部と集光レ
ンズ１２７が設けられている。透明シース２７４内部に
はモータ２７７とＤＯＥ（回折光学素子）ミラー２７８
が設けられている。The exterior of the optical scanning probe 105 is composed of a probe sheath 275 made of a flexible resin and a transparent sheath 274 connected thereto. A linear movement shaft 276 is provided inside the probe sheath 275, and an objective unit 279 is provided at the tip thereof. The objective unit 279 is provided with the end of the fifth optical fiber 113 and a condenser lens 127. A motor 277 and a DOE (diffractive optical element) mirror 278 are provided inside the transparent sheath 274.
Is provided.
【０２１３】第５の光ファイバ１１３の端部から出射し
た観察光１２４は、ＤＯＥ走査ミラー２７８に反射さ
れ、観察点１２６に集光する。ＤＯＥ走査ミラー２７８
を図５６に示す。ＤＯＥミラーは２８１ａ〜ｆまで６つ
のＤＯＥミラーからなっている。ＤＯＥミラー２８１ａ
で説明すると、ＤＯＥミラー２８１ａには図５６から正
面から入射する光線を、２８４ｂで示す下方に反射する
ように回折格子が形成されている。ＤＯＥ回転ミラー２
７８を回転させると、光線の向きが２８４ａから２８４
ｃへ移動する。ＤＯＥミラー２８１ｂからｆも２８１ａ
と同様にＤＯＥミラーで構成されているため、モータ２
７７にＤＯＥ走査ミラー２７８を回転させると、光線は
２８４ａから２８４ｃへ繰り返し走査される。これによ
り観察点１２６が円弧状に走査される。これが第５の実
施の形態の光走査手段１２８に対応している。The observation light 124 emitted from the end of the fifth optical fiber 113 is reflected by the DOE scanning mirror 278 and condensed at the observation point 126. DOE scanning mirror 278
Is shown in FIG. The DOE mirror is composed of six DOE mirrors 281a to 281f. DOE mirror 281a
56, a diffraction grating is formed on the DOE mirror 281a so as to reflect light rays incident from the front from FIG. 56 downward as indicated by 284b. DOE rotating mirror 2
When 78 is rotated, the direction of the light rays changes from 284a to 284.
Move to c. DOE mirrors 281b to f also 281a
As with the DOE mirror, the motor 2
Rotating the DOE scan mirror 278 at 77 causes the light beam to be repeatedly scanned from 284a to 284c. As a result, the observation point 126 is scanned in an arc shape. This corresponds to the optical scanning means 128 of the fifth embodiment.
【０２１４】また、直動シャフト２７６をプローブ先端
方向に移動することにより対物ユニット２７９を押し出
し、位置２８５に移動することで、集光点１２６を位置
２８６に移動できる。これが第５の実施の形態の深さ方
向走査手段１３０になっており、観察対象１２５内での
観察深さを変更できる。Further, by moving the linear movement shaft 276 toward the tip of the probe, the objective unit 279 is pushed out and moved to the position 285, whereby the converging point 126 can be moved to the position 286. This is the depth direction scanning means 130 of the fifth embodiment, and the observation depth within the observation target 125 can be changed.
【０２１５】また、ＤＯＥ走査ミラー２７８の代わり
に、図５７及び図５８に示すような角錐ミラー２８２を
用いることもできる。図５７は、角錐ミラー２８２の正
面図である。図５８は、角錐ミラー２８２とモータ２７
７の側面図である。角錐ミラー２８２は反射面２８３ａ
−ｄを持ち、角錐ミラー２８２を回転させることで、Ｄ
ＯＥ走査ミラー２７８と同様の作用を行うことができ
る。Instead of the DOE scanning mirror 278, a pyramidal mirror 282 as shown in FIGS. 57 and 58 can be used. FIG. 57 is a front view of the pyramidal mirror 282. FIG. 58 shows a pyramid mirror 282 and a motor 27.
7 is a side view of FIG. The pyramid mirror 282 has a reflecting surface 283a.
By holding the -d and rotating the pyramid mirror 282,
The same operation as that of the OE scanning mirror 278 can be performed.
【０２１６】（第１２の実施の形態）図５９に第１２の
実施の形態を示す。第５の実施の形態と異なる部分のみ
図面を用いて説明し、その他の部分は第５の実施の形態
と同じ番号で示し、説明は省略する。(Twelfth Embodiment) FIG. 59 shows a twelfth embodiment. Only parts different from the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, and other parts are denoted by the same numbers as in the fifth embodiment, and description thereof will be omitted.
【０２１７】本発明は、図１９と異なった構成の干渉計
を用いても実施可能である。第３の光ファイバ１０９に
導光された光は光サーキュレータ２９３により光ファイ
バ２８７に導かれ、光コネクタ１０４を介して第５の光
ファイバ１１３に導かれる。その光は光走査プローブ１
０５に導かれ、観察対象より戻ってきた光は再び光ファ
イバ２８７に導かれるが、光サーキュレータ２９３によ
り光ファイバ２８８に導かれる。The present invention can be implemented by using an interferometer having a configuration different from that of FIG. The light guided to the third optical fiber 109 is guided to the optical fiber 287 by the optical circulator 293, and then to the fifth optical fiber 113 via the optical connector 104. The light is the optical scanning probe 1
The light that has been guided to 05 and returned from the observation target is again guided to the optical fiber 287, but is guided to the optical fiber 288 by the optical circulator 293.
【０２１８】また第４の光ファイバ１１０に導かれた光
はコリメータ２９４ａにより周波数シフタ１１１に導か
れ、コリメータ２９４ｂにより光ファイバ２８９に導か
れる。光ファイバ２８８に導かれた光と光ファイバ２８
９に導かれた光は光カプラ２９０によって混合され、光
カプラ２９０からの光はディテクタ２９１ａと２９１ｂ
に導かれる。ここで、第３の光ファイバ１０９から光サ
ーキュレータ２９３を経由し、光走査プローブ１０５に
導光され、観察対象に対し出射し、反射された光が光サ
ーキュレータ２９３を経由し、光ファイバ２８８を通し
て光カプラ２９０に導かれる光路の光路長を物体側の光
路長とする。また、第４の光ファイバ１１０から周波数
シフタ１１１を経由し、光ファイバ２８９を通して光カ
プラ２９０に導かれる光路の光路長を参照側の光路長と
する。The light guided to the fourth optical fiber 110 is guided to the frequency shifter 111 by the collimator 294a and guided to the optical fiber 289 by the collimator 294b. The light guided to the optical fiber 288 and the optical fiber 28
The light guided to 9 is mixed by the optical coupler 290, and the light from the optical coupler 290 is detected by the detectors 291a and 291b.
Be led to. Here, the light that is guided from the third optical fiber 109 through the optical circulator 293 to the optical scanning probe 105, is emitted to the observation target, and is reflected, passes through the optical circulator 293 and is transmitted through the optical fiber 288. The optical path length of the optical path guided to the coupler 290 is the optical path length on the object side. Further, the optical path length of the optical path guided from the fourth optical fiber 110 to the optical coupler 290 through the frequency shifter 111 and the optical fiber 289 is the optical path length on the reference side.
【０２１９】すると、第５の実施の形態と同様に、物体
側の光路長と参照光の光路長が低コヒーレンス光源のコ
ヒーレンス長の範囲内で一致した場合に干渉光が得られ
る。Then, similarly to the fifth embodiment, interference light can be obtained when the optical path length on the object side and the optical path length of the reference light match within the range of the coherence length of the low coherence light source.
【０２２０】ここで、ディテクタ２９１ａと２９１ｂで
受けられる干渉光から生じる信号は位相が反対であり、
それ以外の定常光、雑音光により生じる信号は同相であ
るため、差分増幅器２９２でディテクタ２９１ａと２９
１ｂの信号の差分を増幅すると、干渉信号は倍になり、
雑音成分は抑制するため、Ｓ／Ｎ比を大きく向上させる
ことが出来る。Here, the signals generated from the interference light received by the detectors 291a and 291b have opposite phases,
Since the signals generated by other stationary light and noise light are in phase, the detectors 291a and 29a of the differential amplifier 292 are used.
Amplifying the difference between the 1b signals doubles the interference signal,
Since the noise component is suppressed, the S / N ratio can be greatly improved.
【０２２１】また、低コヒーレンス光源１の代わりにコ
ヒーレンス長の長いレーザ光源を用いると、干渉顕微鏡
と同等の性能を得ることが可能である。また、第５の実
施の形態における図１９に示される参照側１３３の構成
を用いず、第４の光ファイバ１１０を屈折率整合物質等
で終端すると、レーザ光走査型顕微鏡が構成できる。こ
のとき、図２０に示される第５の光ファイバ１１３の光
学径、集光レンズ１２７の入射ＮＡ（開口数）及び出射
ＮＡが、共焦点条件を満たせば、走査型共焦点顕微鏡に
なる。この場合には、光ディテクタ１０２として好まし
くは、光電子倍増管や、アバランシェフォトダイオード
など、光電子変換時に増幅特性を有する検出素子が用い
られる。この場合には周波数シフタ１１１による変調は
なされないので、復調器１１９は不要である。When a laser light source having a long coherence length is used instead of the low coherence light source 1, it is possible to obtain the same performance as that of an interference microscope. A laser beam scanning microscope can be configured by terminating the fourth optical fiber 110 with a refractive index matching material or the like without using the configuration of the reference side 133 shown in FIG. 19 in the fifth embodiment. At this time, if the optical diameter of the fifth optical fiber 113, the entrance NA (numerical aperture) and the exit NA of the condenser lens 127 shown in FIG. 20 satisfy the confocal conditions, a scanning confocal microscope is obtained. In this case, the photodetector 102 is preferably a detection element having an amplification characteristic during photoelectron conversion, such as a photomultiplier tube or an avalanche photodiode. In this case, since the frequency shifter 111 does not perform modulation, the demodulator 119 is unnecessary.
【０２２２】上記第５から第１２の実施の形態における
各構成要素を組み合わせて、光断層イメージング装置を
構成することができ、またそれぞれの効果を得られるこ
とは自明である。例えば、第１０の実施の形態に係る図
５１の永久磁石２５５と電磁石２５６によりアクチュエ
ータの代わりに、第５の実施の形態に係る図４７に示さ
れる流体アクチュエータを用いることが出来る。この場
合、流体ではなく、気体を用いることも出来る。It is obvious that the optical tomographic imaging apparatus can be constructed by combining the respective constituent elements in the fifth to twelfth embodiments and the respective effects can be obtained. For example, instead of the actuator by the permanent magnet 255 and the electromagnet 256 of FIG. 51 according to the tenth embodiment, the fluid actuator shown in FIG. 47 according to the fifth embodiment can be used. In this case, gas may be used instead of fluid.
【０２２３】さらにまた、光走査プローブ内にアクチュ
エータを設け、アクチュエータがフレキシブルな動力伝
達手段を駆動するように構成した場合、そのアクチュエ
ータは、電磁力アクチュエータのようなプローブの軸方
向に動きを与えるもの、回転駆動を与えるものなどであ
ってもよい。そして、アクチュエータと焦点可変機構を
フレキシブルな動力伝達手段で接続し、動力伝達手段が
ある部分はフレキシブルに構成する。Furthermore, when an actuator is provided in the optical scanning probe and the actuator is configured to drive the flexible power transmission means, the actuator gives a movement in the axial direction of the probe like an electromagnetic force actuator. Alternatively, it may be one that provides rotational drive. Then, the actuator and the focus variable mechanism are connected by a flexible power transmission means, and a portion having the power transmission means is made flexible.
【０２２４】以上説明した第５から第１２の実施の形態
の夫々は、次のような効果を有する。Each of the fifth to twelfth embodiments described above has the following effects.
【０２２５】（１）先端硬質部が短く、精密な制御の可
能な焦点可変機構を有する光走査プローブを提供するこ
とができる。(1) It is possible to provide an optical scanning probe having a short tip hard portion and a focus variable mechanism capable of precise control.
【０２２６】（２）フレキシブルな直道の動力伝達手段
であっても精密な制御を可能にする光走査プローブを提
供することができる。(2) It is possible to provide an optical scanning probe which enables precise control even with a flexible straight-line power transmission means.
【０２２７】（３）先端硬質長を短縮しながら、精密な
制御を可能にするために先端部にアクチュエータを設け
た光走査プローブを提供することができる。(3) It is possible to provide an optical scanning probe in which an actuator is provided at the tip end portion for enabling precise control while shortening the hard end length.
【０２２８】（４）フレキシブルな動力伝達手段により
精密な制御が行われなくても、焦点の位置を正確に検出
し、画像に正しく反映できる光走査プローブを提供する
ことができる。(4) It is possible to provide an optical scanning probe capable of accurately detecting the position of the focal point and accurately reflecting it on an image even if precise control is not performed by the flexible power transmission means.
【０２２９】（５）プローブの小型化、焦点の位置の微
小な制御を可能とする光走査プローブを提供することが
できる。(5) It is possible to provide an optical scanning probe which enables miniaturization of the probe and minute control of the focal point position.
【０２３０】（６）低コヒーレンス干渉との組み合わせ
において、焦点位置を可変しても低コヒーレンス干渉に
よる検出位置と集光位置が一致するようにする光走査プ
ローブを提供することができる。(6) In combination with low coherence interference, it is possible to provide an optical scanning probe in which the detection position due to low coherence interference and the condensing position match even if the focal position is changed.
【０２３１】（７）先端光学ユニットを一体として光軸
方向に移動させた場合に、ファイバに移動による張力が
生じて、移動を阻害しないようにする光走査プローブを
提供することができる。(7) When the tip optical unit is moved integrally in the optical axis direction, a tension due to the movement is generated in the fiber, and the optical scanning probe can be provided so as not to hinder the movement.
【０２３２】（８）高速な焦点位置の可変を実現する光
走査プローブを提供することができる。(8) It is possible to provide an optical scanning probe which realizes high-speed variable focus position.
【０２３３】（９）低コヒーレンス干渉との組み合わせ
において、焦点位置を可変しても低コヒーレンス干渉に
よる検出位置と集光位置が一致するようにする光走査プ
ローブを提供することができる。(9) In combination with low coherence interference, it is possible to provide an optical scanning probe in which the detection position by the low coherence interference and the condensing position match even if the focal position is changed.
【０２３４】（１０）界面から生じる反射を抑制し、Ｓ
／Ｎ比を向上させる光走査プローブを提供することがで
きる。(10) S that suppresses reflection generated from the interface
An optical scanning probe that improves the / N ratio can be provided.
【０２３５】上述した第１から第４の実施の形態から付
記１の構成を導き出すことができる。The configuration of Supplementary Note 1 can be derived from the above-described first to fourth embodiments.
【０２３６】［付記１］
１．前記焦点位置検出手段が用いる前記光検出手段で検
出した信号が、光の強度情報であることを特徴とする請
求項１の走査型観察装置。
２．前記焦点位置検出手段が用いる前記光検出手段で検
出した信号が、コントラスト情報であることを特徴とす
る請求項１の走査型観察装置。
３．前記光路長調整手段が用いる前記光検出手段で検出
した信号が、光の強度情報であることを特徴とする請求
項１の走査型観察装置。
４．前記光路長調整手段が用いる前記光検出手段で検出
した信号が、検波信号情報であることを特徴とする請求
項１の走査型観察装置。[Appendix 1] 1. The scanning observation apparatus according to claim 1, wherein the signal detected by the light detection unit used by the focus position detection unit is light intensity information. 2. The scanning observation apparatus according to claim 1, wherein the signal detected by the light detection unit used by the focus position detection unit is contrast information. 3. 2. The scanning observation apparatus according to claim 1, wherein the signal detected by the light detecting means used by the optical path length adjusting means is light intensity information. 4. The scanning observation apparatus according to claim 1, wherein the signal detected by the light detection unit used by the optical path length adjustment unit is detection signal information.
【０２３７】５．前記焦点位置検出手段は、前記光検出
手段で検出した光の強度情報の値が極大となる位置に前
記基準部材の集光手段に対する位置を調整する手段であ
ることを特徴とする請求項１の走査型観察装置。
６．前記焦点位置検出手段は、前記光検出手段で検出し
た光のコントラストの値が極大となる位置に前記基準部
材の集光手段に対する位置を調整する手段であることを
特徴とする請求項２の走査型観察装置。
７．前記光路長調整手段は、前記光検出手段で検出した
光の強度情報の値が極大となる様に、前記光路長可変手
段を操作する手段であることを特徴とする付記３の走査
型観察装置。
８．前記光路長調整手段は、前記光検出手段で検出した
光の強度情報の値が極大となる様に、前記光路長可変手
段を操作する手段であることを特徴とする付記３の走査
型観察装置。5. 2. The focus position detecting means is means for adjusting the position of the reference member with respect to the condensing means to a position where the value of the intensity information of the light detected by the light detecting means becomes maximum. Scanning observation device. 6. The scanning according to claim 2, wherein the focus position detecting means is means for adjusting the position of the reference member with respect to the condensing means to a position where the value of the contrast of the light detected by the light detecting means is maximized. Mold observation device. 7. The scanning type observation apparatus according to appendix 3, wherein the optical path length adjusting means is means for operating the optical path length varying means so that the value of the intensity information of the light detected by the light detecting means becomes a maximum. . 8. The scanning type observation apparatus according to appendix 3, wherein the optical path length adjusting means is means for operating the optical path length varying means so that the value of the intensity information of the light detected by the light detecting means becomes a maximum. .
【０２３８】９．前記光路長調整手段は、前記光検出手
段で検出した光のコントラスト情報が極大となる様に、
前記光路長可変手段を操作する手段であることを特徴と
する付記４の走査型観察装置。
１０．前記焦点位置検出手段が前記集光手段の焦点位置
の基準部材の表面位置を概一致させる手段であることを
特徴とする請求項１、付記１、２、５、６の走査型観察
装置。
１１．前記焦点位置検出手段が前記集光手段の焦点位置
の基準部材の表面位置を前記集光手段の被写界深度内に
一致させる手段であることを特徴とする付記１０の走査
型観察装置。
１２．前記光伝達状態変化手段を操作し前記光結合手段
で干渉がおこる状態で前記光分離手段から前記観察光光
路、前記集光手段、前記焦点位置検出手段で特定された
前記基準部材位置、前記受光光学系、前記観察光戻り光
路、前記光結合手段と経由されるＡ光路とし、前記光検
出手段で検出た信号を元に前記光路長可変手段を操作
し、前記Ａ光路と、前記参照光光路との光学的長さの差
を、前記集光手段の被写界深度の幅と、前記低可干渉光
源のコヒーレンス長のどちらか長い方より狭い範囲に収
める光路長調整手段とを有することを特徴とする請求項
１、付記３、４、７、８、９の走査型観察装置。9. The optical path length adjusting means maximizes the contrast information of the light detected by the light detecting means,
The scanning observation apparatus according to appendix 4, which is a means for operating the optical path length varying means. 10. 7. The scanning observation apparatus according to claim 1, appendixes 1, 2, 5 and 6, wherein the focus position detecting means is means for approximately matching the surface position of the reference member with the focus position of the condensing means. 11. 11. The scanning observation apparatus according to appendix 10, wherein the focus position detection means is means for matching the surface position of the reference member at the focus position of the light focusing means with the depth of field of the light focusing means. 12. The observation light optical path from the light separating means, the condensing means, the reference member position specified by the focus position detecting means, and the light receiving in the state where the light transmitting state changing means is operated and interference occurs in the light coupling means. An optical system, an optical path for returning the observation light, and an optical path A that passes through the optical coupling means, and the optical path length varying means is operated based on a signal detected by the photodetecting means, and the A optical path and the reference optical path And an optical path length adjusting means for keeping a difference in optical length within a narrower range than the longer one of the width of the depth of field of the condensing means and the coherence length of the low coherence light source. The scanning-type observation device according to claim 1, appendixes 3, 4, 7, 8, and 9.
【０２３９】１−２．前記光伝達状態変化手段が、可動
の遮蔽手段であることを特徴とする請求項１、付記１か
ら１０の走査型観察装置。
１−３．前記光伝達状態変化手段が、可動の減光手段で
あることを特徴とする請求項１、付記１から１０の走査
型観察装置。
１−４．前記光伝達状態変化手段が、前記参照光光路
の、光軸をずらす手段であることを特徴とする請求項
１、付記１から１０の走査型観察装置。
１−５．前記観察光光路、前記集光手段、前記受光光学
系と、前記観察光戻り光路の少なくとも一部が前記光分
離手段に対し着脱自在に構成されたプローブ部を有する
ことを特徴とする請求項１、付記１〜９、１−２〜１−
４の走査型観察装置。1-2. The scanning observation apparatus according to claim 1 or claim 1, wherein the light transmission state changing means is a movable shielding means. 1-3. The scanning observation apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the light transmission state changing means is a movable light reducing means. 1-4. 11. The scanning observation apparatus according to claim 1 and claims 1 to 10, wherein the light transmission state changing means is means for shifting the optical axis of the reference light optical path. 1-5. 2. The observation light optical path, the condensing means, the light receiving optical system, and at least a part of the observation light returning optical path has a probe unit configured to be detachable from the light separating means. , Supplementary Notes 1-9, 1-2-1
4 scanning type observation device.
【０２４０】１−６．前記観察光光路、集光手段、受光
光学系、観察光戻り光路の少なくともいずれかの少なく
とも一部がフレキシブルな光伝達手段で構成されたプロ
ーブ部を有することを特徴とする請求項１、付記１から
９、１−２〜１−５の走査型観察装置。
１−７．前記プローブが内視鏡であることを特徴とする
付記１−６の走査型観察装置。
１−８．前記プローブが内視鏡に挿通可能であることを
特徴とする付記１−６の走査型観察装置。
１−９．前記観察光光路と前記観察光戻り光路が同一で
あることを特徴とする請求項１、付記１から９、１−２
から１−８の走査型観察装置。1-6. At least a part of at least one of the observation light optical path, the condensing means, the light receiving optical system, and the observation light returning optical path has a probe section constituted by a flexible light transmitting means. To 9, 1-2 to 1-5 scanning type observation apparatus. 1-7. The scanning observation apparatus according to appendix 1-6, wherein the probe is an endoscope. 1-8. The scanning observation apparatus according to Note 1-6, wherein the probe can be inserted into an endoscope. 1-9. The observation light optical path and the observation light return optical path are the same, and the supplementary notes 1 to 9 and 1-2.
To 1-8 scanning type observation device.
【０２４１】１−１０．前記光分離手段と前記光結合手
段が同一であることを特徴とする請求項１、付記１から
９、１−２から１−９の走査型観察装置。
１−１１．前記集光手段と前記受光光学系が同一である
ことを特徴とする請求項１から４、付記１から９、１−
２から１−１０の走査型観察装置。
１−１２．前記観察光光路の少なくとも一部がシングル
モード光ファイバであることを特徴とする請求項１、付
記１から９、１−２から１−１１の走査型観察装置。
１−１３．前記観察光光路の少なくとも一部がマルチモ
ード光ファイバであることを特徴とする請求項１から
４、付記１から９、１−２から１−１１の走査型観察装
置。1-10. The scanning observation apparatus according to any one of claims 1 to 9 and 1-2 to 1-9, wherein the light separating means and the light coupling means are the same. 1-11. 5. The light condensing means and the light receiving optical system are the same, and supplementary notes 1 to 9 and 1-
2 to 1-10 scanning type observation device. 1-12. The scanning observation apparatus according to any one of claims 1 to 9 and 1-2 to 1-11, wherein at least a part of the observation light optical path is a single mode optical fiber. 1-13. At least a part of the observation light optical path is a multimode optical fiber, The scanning observation apparatus according to any one of claims 1 to 4 and supplementary notes 1 to 9 and 1-2 to 1-11.
【０２４２】１−１４．前記集光手段と前記受光光学系
が同一であり、共焦点光学系をなすことを特徴とする付
記１−１１の走査型観察装置。
１−１５．前記集光手段と前記受光光学系が同一であ
り、近共焦点光学系をなすことを特徴とする付記１−１
１の走査型観察装置。
２−１．前記基準部材が、前記集光手段、前記受光光学
系の少なくとも一方に着脱自在に設けられた調整治具に
設けられていることを特徴とする請求項１、付記１から
９、１−２から１−１５の走査型観察装置。
２−２．前記調整治具は、前記集光手段、前記受光光学
系と前記反射散乱体との距離を変化させる距離変更手段
を有することを特徴とする付記２−１の走査型観察装
置。1-14. The scanning observation apparatus according to appendix 1-11, wherein the condensing unit and the light receiving optical system are the same and form a confocal optical system. 1-15. Note 1-1, wherein the condensing means and the light receiving optical system are the same and form a near confocal optical system.
1. Scanning type observation device. 2-1. 2. The reference member is provided on an adjusting jig detachably provided on at least one of the light converging means and the light receiving optical system. 1-15 scanning type observation device. 2-2. The scanning type observation apparatus of appendix 2-1 is characterized in that the adjusting jig has the condensing means and a distance changing means for changing a distance between the light receiving optical system and the reflective scatterer.
【０２４３】２−３．前記距離変更手段は、アクチュエ
ータが設けられ前記焦点位置検出手段で操作されること
を特徴とする付記２−２の走査型観察装置。
２−４．前記基準部材が、前記プローブ部に一体に構成
されており、前記基準部材と前記集光手段の距離を可変
する深さ走査手段を有することを特徴とする付記１−５
から１−１５走査型観察装置。
２−５．前記深さ走査手段は、アクチュエータが設けら
れ前記焦点位置検出手段で操作されることを特徴とする
付記２−４の走査型観察装置。
４−１．前記光検出手段の出力が少なくとも２つ以上あ
ることを特徴とする請求項１、付記１から９、１−２か
ら１−１５、２−１から２−５の走査型観察装置。2-3. The distance changing means is provided with an actuator and is operated by the focus position detecting means. The scanning observation apparatus according to Note 2-2. 2-4. Supplementary Note 1-5, wherein the reference member is integrally formed with the probe unit, and has depth scanning means for varying the distance between the reference member and the condensing means.
To 1-15 scanning observation device. 2-5. The depth scanning means is provided with an actuator and is operated by the focus position detecting means. The scanning observation apparatus according to appendix 2-4. 4-1. The scanning observation apparatus according to any one of claims 1 to 9, supplementary notes 1 to 9, 1-2 to 1-15, and 2-1 to 2-5, wherein at least two outputs of the light detection means are provided.
【０２４４】４−２．前記光検出手段の出力が、直流成
分を出力する直流成分出力回路と、交流成分を出力する
交流成分出力回路と、検波信号出力回路の少なくともい
ずれか２つであることを特徴とする付記４−１の走査型
観察装置。
４−３．前記光検出手段は増幅回路を有し、前記増幅回
路の増幅率を調整する増幅率調整手段を有することを特
徴とする請求項１、付記１から９、１−２から１−１
５、２−１から２−５、４−１、４−２の走査型観察装
置。
４−４．前記増幅率調整回路は、前記光検出手段に入射
される光量情報を参照し増幅率を可変することを特徴と
する付記４−３の走査型観察装置。
４−５．前記光検出手段の出力に選択手段があることを
特徴とする付記４−１から４−４の走査型観察装置。4-2. The output of the photodetector is at least two of a DC component output circuit that outputs a DC component, an AC component output circuit that outputs an AC component, and a detection signal output circuit. 1. Scanning observation device. 4-3. 2. The light detection means has an amplification circuit, and has amplification rate adjustment means for adjusting the amplification rate of the amplification circuit.
5, 2-1 to 2-5, 4-1, 4-2 scanning type observation apparatus. 4-4. The scanning type observation apparatus according to appendix 4-3, wherein the amplification factor adjusting circuit varies the amplification factor with reference to information on the amount of light incident on the light detection means. 4-5. The scanning observation apparatus according to supplementary notes 4-1 to 4-4, characterized in that the output of the light detecting means includes a selecting means.
【０２４５】５−１．前記焦点位置域検出手段を動作さ
せるときには、前記光検出手段の出力を直流成分出力回
路に設定する制御手段を有することを特徴とする付記４
−１から４−５の走査型観察装置。
５−２．前記光路長調整手段を動作させるときは、前記
光検出回路の出力を交流成分出力回路に設定する制御手
段を有することを特徴とする付記４−１から４−５の走
査型観察装置。
５−６．前記光路長調整手段を動作させるときは、前記
光検出回路の出力を検波信号出力回路に設定する制御手
段を有することを特徴とする付記４−１から４−５の走
査型観察装置。5-1. Supplementary Note 4 characterized in that it has a control means for setting the output of the light detection means to a direct current component output circuit when operating the focus position range detection means.
-1 to 4-5 scanning type observation device. 5-2. The scanning observation apparatus according to supplementary notes 4-1 to 4-5, further comprising control means for setting an output of the photodetection circuit to an AC component output circuit when operating the optical path length adjusting means. 5-6. The scanning observation apparatus according to supplementary notes 4-1 to 4-5, further comprising control means for setting the output of the photodetection circuit to the detection signal output circuit when operating the optical path length adjustment means.
【０２４６】上述した第５から第１２の実施の形態から
付記２の構成を導き出すことができる。The structure of Appendix 2 can be derived from the fifth to twelfth embodiments described above.
【０２４７】［付記２］
１．＜フレキシブルな動力伝達手段による焦点移動手段
＞体腔内に挿入される光プローブと、被検部に光を照射
するための光を発生する光源と、前記光を被検部に集光
照射する集光手段と、前記集光手段によって被検部側に
集光された焦点を該集光手段の光軸方向と直交する方向
に走査する光走査手段と、前記被検部側に集光された焦
点の位置を前記集光手段の光軸方向に沿って変更可能と
する焦点移動手段と、前記被検部からの戻り光を検出す
る光検出手段と、からなる光走査プローブ装置であっ
て、光プローブの軸方向に設けられたフレキシブルな動
力伝達手段によって焦点移動手段が駆動されることを特
徴とする光走査プローブ装置。[Appendix 2] 1. <Focus moving means by flexible power transmission means> An optical probe inserted into the body cavity, a light source for generating light for irradiating the test area with light, and a collector for converging and irradiating the light on the test area. An optical unit, an optical scanning unit for scanning a focus focused on the side of the subject by the focusing unit in a direction orthogonal to the optical axis direction of the focusing unit, and a focusing unit for focusing on the side of the subject. An optical scanning probe device comprising: a focus moving unit that can change the position of the focal point along the optical axis direction of the light converging unit; and a light detecting unit that detects return light from the part to be inspected, An optical scanning probe device, wherein the focal point moving means is driven by a flexible power transmission means provided in the axial direction of the optical probe.
【０２４８】１．１前記フレキシブルな動力伝達手段が
直動の進退を伝達するもの
１．１．１ 前記フレキシブルな動力伝達手段と焦点移
動手段の間に、変位変換機構が設けられているもの
１．１．１．１ 前記変位変換機構が変位縮小機構であ
るもの
１．１．１．２ 前記変位変換機構が変位拡大機構で
あるもの
１．１．１．３ 前記変位変換機構が２種類以上のバ
ネ定数を有するバネによるもの
１．１．１．４ 前記変位変換機構が動力伝達手段に伝
達される力量と変位が一意的な関係にあるもの
１．２ 前記フレキシブルな動力伝達手段が回転を伝達
するもの
１．２．１プローブ先端部に回転を直動に変換し、焦点
移動手段を駆動する変換手段が設けられているもの
１．２．２ フレキシブルな動力伝達手段がプローブ略
全長に設けられたフレキシブルな外筒とフレキシブルシ
ャフトからなるもの
１．３ アクチュエータがプローブの挿入部に設けら
れ、アクチュエータが前記フレキシブルな動力伝達手段
を駆動するもの
１．３．１ 前記アクチュエータが直動アクチュエータ
であるもの
１．３．１．１ 前記直動アクチュエータが電磁力アク
チュエータであるもの
１．３．２ 前記アクチュエータが回転駆動アクチュエ
ータであるもの
１．３．３ 前記アクチュエータが硬性部を有するアク
チュエータ保持部材により保持され、前記焦点移動手段
を有する硬質の先端光学部と、前記先端光学部とアクチ
ュエータ保持部材の間にフレキシブルな外筒を有する
１．４ プローブ先端部に前記焦点移動手段による焦点
移動量の検出手段を有するもの
１．４．１ 焦点移動量の検出手段が、前記焦点移動手
動手段の固定部と可動部の距離を測定するセンサである
もの
１．４．１．１ 前記センサが、光源と検出器を有し、
光量の変化を捉えるもの１．４．１．２ 前記センサ
が、磁気発生器と磁気検出器を有し、磁力の変化を捉え
るもの
１．５ 前記焦点移動手動手段に付勢手段が設けられて
いる
１．６ 前記焦点移動手動手段が前記集光手段と前記走
査手段を有する先端光学ユニットを一体として光軸方向
に移動するもの
１．６．１ 前記光源からの光を前記集光に導くための
光ファイバを有し、前記プローブ内に前記焦点移動手段
の移動による光ファイバ長のたるみを調整する光ファイ
バ長のたるみ吸収部を有すること
１．７ 前記プローブの少なくとも一部分がフレキシブ
ルであること
１．７．１ 前記プローブが、内視鏡の処置チャンネル
に挿通可能であること
２． ＜ミラーによる深さ方向の走査＞体腔内に挿入さ
れる光プローブと、被検部に光を照射するための光を発
生する光源と、前記光を被検部に集光照射する集光手段
と、前記集光手段によって被検部側に集光された焦点を
該集光手段の光軸方向と直交する方向に走査する光走査
手段と、前記被検部側に集光された焦点の位置を前記集
光手段の光軸方向に沿って変更可能とする焦点移動手段
と、前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段と、
からなる光走査プローブ装置であって、集光手段と被検
体の間に可動ミラーが設けられ、前記焦点移動手段が前
記可動ミラーを有する２．１ 前記可動ミラーが曲面で
構成され、前記可動ミラーの移動により焦点位置が略直
線状に移動することを特徴とする。1.1 The flexible power transmission means for transmitting the forward / backward movement of linear motion 1.1.1 The displacement conversion mechanism is provided between the flexible power transmission means and the focus moving means 1 1.1.1.1 The displacement conversion mechanism is a displacement reduction mechanism 1.1.1.2 The displacement conversion mechanism is a displacement enlargement mechanism 1.1.1.3 Two or more types of the displacement conversion mechanisms 1.1.1.4 The displacement conversion mechanism has a unique relationship between the amount of force transmitted to the power transmission means and the displacement 1.2. The flexible power transmission means rotates. What is transmitted 1.2.1 What is provided with conversion means for converting rotation into linear motion at the tip of the probe and driving the focus moving means 1.2.2 Flexible power transmission means is provided over substantially the entire length of the probe Flex A product including a flexible outer cylinder and a flexible shaft 1.3 A device in which an actuator is provided in the insertion portion of the probe and the actuator drives the flexible power transmission means 1.3.1 A device in which the actuator is a linear actuator 1 3.1.1 The linear motion actuator is an electromagnetic force actuator 1.3.2 The actuator is a rotary drive actuator 1.3.3 The actuator is held by an actuator holding member having a rigid portion, 1. A hard tip optical part having the focus moving means, and a flexible outer cylinder between the tip optical part and the actuator holding member. 1.4 A probe tip has a focus moving amount detecting means by the focus moving means. 1.4.1 Focus movement amount detection means is the same as the focus movement. What is a sensor for measuring the distance between the fixed part and the movable part of the manual means 1.4.1.1 The sensor has a light source and a detector,
What captures changes in light quantity 1.4.1.2 The sensor has a magnetic generator and a magnetic detector, and captures changes in magnetic force 1.5 The focus moving manual means is provided with an urging means. 1.6 In which the manual focus moving means moves in the optical axis direction integrally with the tip optical unit having the condensing means and the scanning means 1.6.1 In order to guide the light from the light source to the condensing Optical fiber, and an optical fiber length slack absorber for adjusting the slack of the optical fiber length due to the movement of the focal point moving means in the probe. 1.7 At least a part of the probe is flexible. 7.7.1 The probe can be inserted into the treatment channel of the endoscope. <Scanning in the depth direction by a mirror> An optical probe inserted into a body cavity, a light source for generating light for irradiating a test area with light, and a light condensing unit for converging and irradiating the light onto the test area. An optical scanning unit that scans a focus focused on the side of the test portion by the focusing unit in a direction orthogonal to the optical axis direction of the focusing unit; and a focus of the focus focused on the side of the test unit. A focus moving means for changing the position along the optical axis direction of the light collecting means; and a light detecting means for detecting the return light from the inspected part,
An optical scanning probe device comprising: a movable mirror provided between a condensing unit and a subject, and the focal point moving unit having the movable mirror. 2.1 The movable mirror is formed of a curved surface, and the movable mirror is provided. It is characterized in that the focus position moves in a substantially linear shape by the movement of.
【０２４９】２．２ 前記可動ミラーがプローブの略軸
方向に垂直な方向に揺動するように設けられており、前
記走査手段の光走査方向がプローブの軸方向に略垂直で
ある
３． ＜光イメージング装置＞付記項１ないし２に示さ
れる光プローブ装置と、光走査手段により走査される集
光点の位置の走査位置検出手段と、光検出手段から得ら
れた信号を処理する信号処理手段と、走査位置検出手段
からの信号と信号処理手段からの信号により２次元以上
の画像を生成する画像生成手段よりなる光イメージング
装置
３．１ ＜光断層イメージング装置＞前記焦点移動手段
による集光点の移動位置の焦点位置検出手段と、前記走
査位置検出手段からの信号と前記信号処理手段からの信
号により深さ方向の２次元以上の断層像画像を生成する
画像生成手段を有することを特徴とする光断層イメージ
ング装置
３．２ ＜共焦点顕微鏡である＞前記光源からの光を前
記集光手段に導くための光ファイバを有し、前記被検部
からの戻り光を光源からの光路と分離する分離手段を有
し、前記分離手段で分離された光を前記光検出手段で検
出し、前記光ファイバと前記集光手段が共焦点または近
共焦点(ｎｅａｒ−ｃｏｎｆｏｃａｌ）であることを特
徴とする付記項３に示される光イメージング装置
３．３ ＜低コヒーレンス干渉系である＞前記光源が低
コヒーレンス光源であり、光源からの光を前記集光手段
への観察光と参照光に分離する分離手段と、前記被検部
からの戻り光と前記参照光を結合し干渉させる結合手段
とを有し、結合手段からの光を前記光検出手段が検出
し、前記信号処理手段が前記光検出手段より得られた信
号から干渉信号を抽出することを特徴とする付記項３の
光イメージング装置
３．３．１＜共焦点とコヒーレンス干渉の位置の一致＞
前記集光手段による集光点の近傍に、前記観察光と前記
参照光の光路長が一致する点を設けた
４ ＜集光手段先端側に屈折率整合手段＞体腔内に挿入
される光プローブと、低コヒーレンス光源と、前記光を
被検部に集光照射する集光手段と、光源からの光を前記
集光手段への観察光と参照光に分離する分離手段と、前
記集光手段によって被検部側に集光された焦点を該集光
手段の光軸方向を直交する方向に走査する光走査手段
と、前記被検部側に集光された焦点の位置を前記集光手
段の光軸方向に沿って変更可能とする焦点移動手段と、
前記被検部からの戻り光と前記参照光を結合し干渉させ
る結合手段とを有し結合手段からの光を検出する光検出
手段と、を有する光プローブであって、集光手段と被検
体の間に前記集光手段と前記被検体の間隔を変更可能な
透明な軟性の被検体と略同一の屈折率を有する屈折率整
合物質を有する屈折率整合手段が設けられている光プロ
ーブ装置
４．１ 前記屈折率整合手段が屈折率整合液を充填した
樹脂の袋であるもの
４．２ 前記屈折率整合手段が、被検体側に設けられた
固定された透明板と集光手段の間に屈折率整合液を充填
したもの
４．２．１ プローブ先端部に前記集光手段と前記被検
体の間隔の変更に応じて屈折率整合液の体積を吸収する
体積吸収部材を有する。2.2 The movable mirror is provided so as to swing in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the probe, and the optical scanning direction of the scanning means is substantially perpendicular to the axial direction of the probe. <Optical Imaging Device> The optical probe device shown in appendices 1 and 2, a scanning position detecting unit for detecting the position of the focal point scanned by the optical scanning unit, and a signal processing for processing a signal obtained from the optical detecting unit. Means and an image forming means for generating an image of two or more dimensions by the signal from the scanning position detecting means and the signal from the signal processing means 3.1 <Optical tomographic imaging apparatus> Focusing by the focus moving means It has a focus position detecting means for the moving position of the point, and an image generating means for generating a two-dimensional or more tomographic image image in the depth direction by the signal from the scanning position detecting means and the signal from the signal processing means. Optical tomographic imaging apparatus 3.2 <is a confocal microscope> has an optical fiber for guiding the light from the light source to the condensing means, and returns light from the test part. The optical fiber and the condensing means have confocal or near confocal (near-confocal), having a separating means for separating the optical path from the light source, and detecting the light separated by the separating means by the photodetecting means. Optical imaging apparatus 3.3 shown in appendix 3 <is a low coherence interference system> The light source is a low coherence light source, and the light from the light source is used as observation light to the condensing means. Separation means for separating into reference light, and coupling means for coupling and interfering the return light from the part to be tested with the reference light, the light detection means detects light from the coupling means, and the signal processing Means for extracting an interference signal from the signal obtained by the photodetection means 3.3.1 <Optical imaging apparatus 3.3.1 <Matching position of confocal and coherence interference>
A point where the optical path lengths of the observation light and the reference light coincide with each other is provided in the vicinity of the condensing point of the condensing means. 4 <Refractive index matching means on the tip side of the converging means> A low coherence light source, a condensing means for converging and irradiating the light onto the subject, a separating means for separating the light from the light source into observation light and reference light to the condensing means, and the condensing means An optical scanning means for scanning a focus focused on the side of the subject to be examined in a direction orthogonal to the optical axis direction of the focusing means; and a position of the focus focused on the side of the subject to be examined by the focusing means. A focus moving means that can be changed along the optical axis direction of
An optical probe having a light detecting means for detecting the light from the combining means, which has a combining means for combining the return light from the test part and the reference light to interfere with each other, the light collecting means and the subject. The optical probe device 4 is provided with a refractive index matching means having a refractive index matching substance having substantially the same refractive index as that of the transparent soft object capable of changing the distance between the light collecting means and the object. .. 1 The refractive index matching means is a resin bag filled with a refractive index matching liquid 4.2 The refractive index matching means is provided between a fixed transparent plate provided on the subject side and a light collecting means. What is filled with a refractive index matching liquid 4.2.1 A probe tip portion has a volume absorbing member that absorbs the volume of the refractive index matching liquid in accordance with a change in the distance between the light collecting means and the subject.
【０２５０】４．２．２ 前記透明板の被検体との少な
くとも界面に、被検体との屈折率の整合層を有する。4.2.2 At least the interface of the transparent plate with the subject is provided with a matching layer having a refractive index with the subject.
【０２５１】４．２．３ 前記透明板と屈折率整合液の
少なくとも界面に、屈折率整合液との屈折率の整合層を
有する。4.2.3 At least an interface between the transparent plate and the refractive index matching liquid has a matching layer having a refractive index with the refractive index matching liquid.
【０２５２】４．２．４ 前記屈折率整合液と集光手段
の少なくとも界面に、屈折率整合液との屈折率の整合層
を有する。4.2.4 At least the interface between the refractive index matching liquid and the light collecting means has a matching layer for the refractive index matching liquid.
【０２５３】４．３ 前記屈折率整合手段が、屈折率整
合液への加圧および減圧を行うことで、前記焦点移動手
動手段を実現するもの
５ ＜内視鏡と一体化＞可視光の照射手段、可視光によ
る撮像手段を有する先端硬質部とフレキシブルな挿入部
を有する内視鏡に、前記光集光手段、前記光走査手段、
前記焦点移動手動手段が内視鏡の先端硬質部に設けられ
ていることを特徴とする付記項１ないし４を有する内視
鏡装置
５．１ 前記撮像手段による観察範囲内に、前記光走査
手段による光走査範囲が含まれているもの
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変
更、改変等が可能である。4.3 The refractive index matching means realizes the focus moving manual means by pressurizing and depressurizing the refractive index matching liquid 5 <Integrated with endoscope> Irradiation of visible light Means, a distal end hard portion having a visible light imaging means, and an endoscope having a flexible insertion portion, the light condensing means, the light scanning means,
Endoscope device having additional items 1 to 4, characterized in that the focus moving manual means is provided in the distal end hard portion of the endoscope 5.1 The optical scanning means within the observation range of the imaging means The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【０２５４】[0254]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、参
照光光路の伝達効率を落とした状態での焦点位置検出手
段により、集光手段の焦点位置に基準部材を設定し、さ
らにこの状態で干渉光が検出される状態に設定して参照
光側の光路と集光手段側の光路とが一致するように光路
長を設定することで、光学特性を良好な状態に容易かつ
円滑に設定でき、その後の観察モードで画質の良い光走
査観察画像を得ることができる。As described above, according to the present invention, the reference member is set at the focus position of the light converging means by the focus position detecting means in the state where the transmission efficiency of the reference light optical path is lowered, and further in this state. By setting the optical path length so that the interference light is detected and the optical path on the side of the reference light and the optical path on the side of the condensing unit match, the optical characteristics can be easily and smoothly set to a good state. It is possible to obtain a high-quality optical scanning observation image in the subsequent observation mode.
【０２５５】さらに、以上説明したように、本発明によ
れば、先端硬質部が短く、精密な制御の可能な焦点可変
機構を有する光走査プローブを実現することができる。
また、本発明によれば、高速な焦点位置の可変を実現す
る光走査プローブを実現することができる。さらに、本
発明によれば、低コヒーレンス干渉との組み合わせにお
いて、焦点位置を可変しても低コヒーレンス干渉による
検出位置と集光位置が一致するようにする光走査プロー
ブを実現することができる。Further, as described above, according to the present invention, it is possible to realize an optical scanning probe having a short tip hard portion and a focus variable mechanism capable of precise control.
Further, according to the present invention, it is possible to realize an optical scanning probe that realizes high-speed variable focus position. Further, according to the present invention, in combination with low coherence interference, it is possible to realize an optical scanning probe that makes the detection position due to low coherence interference coincide with the condensing position even if the focal position is changed.
【図１】本発明の第１の実施の形態の光走査型観察装置
の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an optical scanning observation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】光走査プローブが挿通される内視鏡を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing an endoscope into which an optical scanning probe is inserted.
【図３】光走査プローブの先端側の構成を示す断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a front end side of an optical scanning probe.
【図４】光検出手段の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a light detection unit.
【図５】第１の実施の形態を光学特性が良好な状態に設
定する処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for setting the first embodiment in a state where optical characteristics are good.
【図６】図５のステップＳ４のシャッタ閉の状態での光
路長調整治具を移動した場合におけるＤＣ成分検出回路
の出力特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the output characteristic of the DC component detection circuit when the optical path length adjusting jig is moved in the shutter closed state of step S4 of FIG.
【図７】低可干渉光のコヒーレンス長と集光光学系の被
写界深度が異なる場合における許容される調整精度の説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of allowable adjustment accuracy when the coherence length of low coherence light and the depth of field of the condensing optical system are different.
【図８】本発明の第２の実施の形態の光走査型観察装置
の全体構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of an optical scanning observation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図９】光走査プローブの先端側の構成を示す断面図で
ある。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration on the tip side of the optical scanning probe.
【図１０】第２の実施の形態を光学特性が良好な状態に
設定する処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flow chart diagram showing a processing procedure for setting the second embodiment in a state in which optical characteristics are good.
【図１１】調整治具を取り付けた状態の光走査プローブ
を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the optical scanning probe with an adjustment jig attached.
【図１２】本発明の第３の実施の形態の光走査型観察装
置の全体構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an overall configuration of an optical scanning observation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図１３】光走査プローブの先端側の構成を示す断面図
である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip side of the optical scanning probe.
【図１４】第３の実施の形態を光学特性が良好な状態に
設定する処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure for setting the third embodiment in a state where the optical characteristics are good.
【図１５】調整治具を用いて光学特性が良好な状態に設
定する処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure for setting a state in which optical characteristics are good using an adjustment jig.
【図１６】本発明の第４の実施の形態の光走査型観察装
置の全体構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an overall configuration of an optical scanning observation device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１７】光検出手段の構成を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a light detection unit.
【図１８】変形例の光走査型観察装置の全体構成を示す
図である。FIG. 18 is a diagram showing an overall configuration of an optical scanning observation device of a modified example.
【図１９】第５の実施の形態に係わる光断層イメージン
グ装置の構成を示す構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram showing a configuration of an optical tomographic imaging apparatus according to a fifth embodiment.
【図２０】第５の実施の形態に係わる光走査プローブの
先端の構成を説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the configuration of the tip of the optical scanning probe according to the fifth embodiment.
【図２１】第５の実施の形態に係わる光走査プローブの
先端部の構成を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the fifth embodiment.
【図２２】第５の実施の形態に係わる光走査プローブの
基端部の断面図である。FIG. 22 is a sectional view of a base end portion of an optical scanning probe according to a fifth embodiment.
【図２３】第５の実施の形態に係わる走査ミラーの詳細
構成を説明するための図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the detailed configuration of the scanning mirror according to the fifth embodiment.
【図２４】図２１のＶＩで示す点線部において矢印の方
向から見た、回転カムとレンズ枠が接触面で接触してい
る部分の断面図である。24 is a cross-sectional view of a portion where the rotary cam and the lens frame are in contact with each other on the contact surface, as seen from the direction of the arrow in the dotted line portion indicated by VI in FIG.
【図２５】図２１のＶＩＩで示す点線部において矢印の
方向から見た、光走査プローブの観察点を含む断面図で
ある。25 is a cross-sectional view including an observation point of the optical scanning probe as seen from the direction of the arrow in the dotted line portion indicated by VII in FIG.
【図２６】第５の実施の形態に係わる撮像ユニットの断
面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view of the image pickup unit according to the fifth embodiment.
【図２７】第５の実施の形態に係わる光走査プローブの
シース部の断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view of the sheath portion of the optical scanning probe according to the fifth embodiment.
【図２８】第５の実施の形態に係わる深さ方向走査手段
の別の構成例を説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for explaining another configuration example of the depth direction scanning means according to the fifth embodiment.
【図２９】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉による干渉位置と集光位置の関係を説明するための図
である。FIG. 29 is a diagram for explaining the relationship between the interference position and the condensing position due to the low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３０】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉における、深さと検出能の関係を説明するための図で
ある。FIG. 30 is a diagram for explaining the relationship between depth and detectability in low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３１】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉による干渉位置と集光位置の関係を説明するための図
である。FIG. 31 is a diagram for explaining a relationship between an interference position and a condensing position due to low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３２】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉における、深さと検出能の関係を説明するための図で
ある。FIG. 32 is a diagram for explaining the relationship between depth and detectability in low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３３】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉による干渉位置と集光位置の関係を説明するための図
である。FIG. 33 is a diagram for explaining a relationship between an interference position and a condensing position due to low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３４】第５の実施の形態に係わる低コヒーレンス干
渉における、深さと検出能の関係を説明するための図で
ある。FIG. 34 is a diagram for explaining the relationship between depth and detectability in low coherence interference according to the fifth embodiment.
【図３５】第５の実施の形態に係わる、観察点の位置と
低コヒーレンス干渉位置を一致させる別の方法を説明す
るための図である。FIG. 35 is a diagram for explaining another method for matching the position of the observation point and the low coherence interference position according to the fifth embodiment.
【図３６】本発明の実施の形態に係わる、・・の処理の
流れの例を示すフローチャートである。FIG. 36 is a flowchart showing an example of the flow of processing of ... According to the embodiment of the present invention.
【図３７】第６の実施の形態に係わる深さ方向走査手段
の構成を説明するための図である。FIG. 37 is a diagram for explaining the configuration of the depth direction scanning means according to the sixth embodiment.
【図３８】第６の実施の形態に係わる走査ミラーを保持
する走査ミラーユニットの構成を説明するための図であ
る。FIG. 38 is a diagram for explaining the configuration of the scanning mirror unit that holds the scanning mirror according to the sixth embodiment.
【図３９】第６の実施の形態の変形例に係る、上面に反
射面が設けられているくさび型プリズムの構成を説明す
るための図である。FIG. 39 is a diagram for explaining the configuration of a wedge prism having a reflecting surface on the upper surface according to a modification of the sixth embodiment.
【図４０】第７の実施の形態に係わる深さ方向走査手段
の構成を説明するための図である。FIG. 40 is a diagram for explaining the configuration of the depth direction scanning means according to the seventh embodiment.
【図４１】図４１は、第７の実施の形態の変形例に係る
深さ方向走査手段の構成を説明するための図である。FIG. 41 is a diagram for explaining the configuration of the depth direction scanning means according to the modified example of the seventh embodiment.
【図４２】図４２は図４１の光走査手段１２０の断面図
である。42 is a sectional view of the optical scanning unit 120 of FIG. 41.
【図４３】第８の実施の形態に係る光走査プローブの先
端部の構成を示す断面図である。FIG. 43 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the eighth embodiment.
【図４４】第８の実施の形態に係る深さ方向走査手段の
変形例を示す図である。FIG. 44 is a view showing a modified example of the depth direction scanning means according to the eighth embodiment.
【図４５】第８の実施の形態に係る深さ方向走査手段の
他の変形例を示す図である。FIG. 45 is a view showing another modification of the depth direction scanning means according to the eighth embodiment.
【図４６】第８の実施の形態に係る深さ方向走査手段の
さらに他の変形例を示す図である。FIG. 46 is a view showing still another modification of the depth direction scanning means according to the eighth embodiment.
【図４７】第９の実施の形態に係る光走査プローブの先
端部の構成を示す断面図である。FIG. 47 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the ninth embodiment.
【図４８】第９の実施の形態に係るハウジングの断面図
である。FIG. 48 is a cross-sectional view of the housing according to the ninth embodiment.
【図４９】第９の実施の形態の変形例に係る光走査プロ
ーブの先端部の構成を示す断面図である。FIG. 49 is a cross-sectional view showing the configuration of the distal end portion of the optical scanning probe according to the modification of the ninth embodiment.
【図５０】第９の実施の形態の変形例に係る光走査ユニ
ットのレンズ枠の断面図である。FIG. 50 is a sectional view of a lens frame of an optical scanning unit according to a modified example of the ninth embodiment.
【図５１】第１０の実施の形態に係る光走査プローブの
先端部の構成を示す断面図である。FIG. 51 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the tenth embodiment.
【図５２】第１０の実施の形態に係る中空バネの構造の
例を説明するための図である。FIG. 52 is a diagram for explaining an example of the structure of the hollow spring according to the tenth embodiment.
【図５３】第１０の実施の形態に係る中空バネの構造の
他の例を説明するための図である。FIG. 53 is a view for explaining another example of the structure of the hollow spring according to the tenth embodiment.
【図５４】第１０の実施の形態の変形例に係る深さ方向
走査手段を示す図である。FIG. 54 is a view showing a depth direction scanning means according to a modified example of the tenth embodiment.
【図５５】第１１の実施の形態に係る光走査プローブの
先端部の構成を示す断面図である。FIG. 55 is a cross-sectional view showing the configuration of the tip portion of the optical scanning probe according to the eleventh embodiment.
【図５６】第１１の実施の形態に係るＤＯＥ走査ミラー
の正面図である。FIG. 56 is a front view of the DOE scanning mirror according to the eleventh embodiment.
【図５７】第１１の実施の形態に係る角錐ミラーの正面
図である。FIG. 57 is a front view of the pyramidal mirror according to the eleventh embodiment.
【図５８】第１１の実施の形態に係るＤＯＥ走査ミラー
の代わりに、角錐ミラーを用いた場合における角錐ミラ
ーとモータの側面図であるFIG. 58 is a side view of a pyramid mirror and a motor when a pyramidal mirror is used instead of the DOE scanning mirror according to the eleventh embodiment.
【図５９】第１２の実施の形態に係わる光断層イメージ
ング装置の構成を示す構成図である。FIG. 59 is a configuration diagram showing a configuration of an optical tomographic imaging apparatus according to a twelfth embodiment.
１・・・光走査型観察装置
２・・・光走査プローブ
３・・・観察装置本体
４ａ・・・コネクタ
５・・・駆動装置
６・・・基準部材
７・・・光路長調整治具
１１・・・低可干渉光源
１２、１４、１５・・・シングルモードファイバ
１３・・・カプラ部
１６・・・スキャナ
１７・・・集光光学系
１８・・・光検出手段
２０・・・光路長可変機構
２１・・・コリメータレンズ
２２・・・ミラー
２３・・・移動装置
２４・・・コンピュータ
２５・・・…表示装置
２７・・・シャッタ
２８・・・モータ
３１・・・シース
３６・・・ベース部材
３７・・・先端カバー
３８ａ、３８ｂ・・・薄板
３９・・・中継部材
４０・・・ホルダ
４２ｂ・・・圧電素子
４３・・・駆動ケーブル
４４・・・…カバーガラス
４５・・・ＩＤ部
１０６、１０７、１０９、１１０、１１３、１１４、２
８８、２８９・・・光ファイバ
１１６・・・可動ミラー
１１７・・・ミラー駆動手段
１１８・・・光路長調整手段
１２４・・・観察光
１２５・・・観察対象
１２６・・・観察点
１２８・・・光走査手段
１２９・・・深さ方向走査手段
１３０・・・対物ユニット
１３４・・・ハウジング
１４０・・・走査ミラー
１４３・・・フレキシブルシャフト
１４５・・・回転カム
１８８・・・低コフーレンス干渉位置
１９１・・・生体組織
１９９・・・反射ミラー
２００・・・板バネ
２０５・・・ロッド
２０８・・・曲面ミラー
２１０・・・曲面回転ミラー
２２１・・・光走査ユニット
２３６・・・送水バルブ
２４２・・・吸引バルブ
２５２・・・中空バネ
２５５・・・永久磁石
２５６・・・電磁石
２６５・・・レンズユニット
２９３・・・光サーキュレータDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical scanning type observation device 2 ... Optical scanning probe 3 ... Observation device main body 4a ... Connector 5 ... Driving device 6 ... Reference member 7 ... Optical path length adjusting jig 11. ..Low coherence light sources 12, 14, 15 ... Single mode fiber 13 ... Coupler unit 16 ... Scanner 17 ... Condensing optical system 18 ... Photodetector 20 ... Variable optical path length Mechanism 21 ... Collimator lens 22 ... Mirror 23 ... Moving device 24 ... Computer 25 ... Display device 27 ... Shutter 28 ... Motor 31 ... Sheath 36 ... Base Member 37 ... Tip cover 38a, 38b ... Thin plate 39 ... Relay member 40 ... Holder 42b ... Piezoelectric element 43 ... Drive cable 44 ... Cover glass 45 ... ID section 106, 107, 109, 110 113,114,2
88, 289 ... Optical fiber 116 ... Movable mirror 117 ... Mirror driving means 118 ... Optical path length adjusting means 124 ... Observation light 125 ... Observation object 126 ... Observation point 128 ... Optical scanning means 129 ... Depth direction scanning means 130 ... Objective unit 134 ... Housing 140 ... Scanning mirror 143 ... Flexible shaft 145 ... Rotating cam 188 ... Low coherence interference position 191 ... Living tissue 199 ... Reflection mirror 200 ... Leaf spring 205 ... Rod 208 ... Curved mirror 210 ... Curved surface rotating mirror 221, Light scanning unit 236 ... Water supply valve 242・ ・ ・ Suction valve 252 ・ ・ ・ Hollow spring 255 ・ ・ ・ Permanent magnet 256 ・ ・ ・ Electromagnet 265 ・ ・ ・ Lens unit 293 ・ ・ ・ Optical circular Data
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年１１月６日（２００２．１１．
６）[Submission Date] November 6, 2002 (2002.11.
6)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０１７３[Correction target item name] 0173
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０１７３】光走査ユニット２２１は、レンズ枠２１
８、集光レンズ２１３、光導波路基材２２０、走査ミラ
ー１４０より構成される。第５の光ファイバ１１３を伝
送された光は光導波路２１９を経由して、出射端２０７
より出射し、走査ミラー１４０中央に設けられた穴２３
４を通して集光レンズ２１３上に設けられた反射ミラー
２１４を介して走査ミラー１４０に導光される。走査ミ
ラー１４０は第５の実施の形態の図２３のような電磁式
のものでも、特開平１１−８４２５０号公報に示された
静電式のものでも良い。The optical scanning unit 221 includes the lens frame 21.
8, a condenser lens 213, an optical waveguide substrate 220, and a scanning mirror 140. The light transmitted through the fifth optical fiber 113 passes through the optical waveguide 219 and exits 207.
Hole 23 provided in the center of the scanning mirror 140
The light is guided to the scanning mirror 140 through the reflection mirror 214 provided on the condenser lens 213. The scanning mirror 140 may be an electromagnetic type as shown in FIG. 23 of the fifth embodiment, or an electrostatic type shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-84250.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０２００[Correction target item name] 0200
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０２００】また、電磁石２５６の設けられた中継台２
５７は、アクチュエータ保持部材であり、シース１３６
と接続される。更に、軸方向の剛性が高く、軸に垂直な
方向には低剛性の材質で構成される中継シース２５８に
より、中継台２５７は、ハウジング１３４に接続され
る。また前述の駆動シャフト２５４も同様に軸方向の剛
性が高く、軸に垂直な方向には低剛性の材質で構成され
ている。焦点移動手段を有する硬質の先端光学部と、そ
の光学部とアクチュエータ保持部材の間にフレキシブル
な外筒すなわちシース１３６が設けられている。これに
より大きな駆動力を持つアクチュエータは一般的に大き
くなりがちであるが、アクチュエータ部と、光学部を分
離することによって、硬質長を短くし、体腔内での挿入
性や取扱い性、特に内視鏡の処置具チャンネル挿通使用
時の挿入性や取扱い性を向上させている。Further, the relay stand 2 provided with the electromagnet 256 is provided.
57 is an actuator holding member, and is a sheath 136.
Connected with. Further, the relay stand 257 is connected to the housing 134 by a relay sheath 258 which is made of a material having a high rigidity in the axial direction and a low rigidity in the direction perpendicular to the axis. Similarly, the drive shaft 254 described above also has a high rigidity in the axial direction and is made of a material having a low rigidity in the direction perpendicular to the axis. A hard tip optical part having a focal point moving means, and a flexible outer cylinder or sheath 136 is provided between the optical part and the actuator holding member. Due to this, actuators with large driving force tend to be large in general, but by separating the actuator part and the optical part, the hard length is shortened, and the insertability and handleability in the body cavity, especially endoscopic Improves ease of insertion and handling when using the treatment instrument channel of a mirror.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４３[Name of item to be corrected] Fig. 43
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図４３】 FIG. 43
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 修平 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 平田 唯史 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 AA06 BB12 EE02 EE09 FF02 GG10 JJ11 JJ13 JJ17 JJ23 JJ30 LL01 MM01 2H040 CA03 CA11 CA12 FA10 4C061 BB08 JJ20 MM09 NN10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shuhei Iizuka 2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yufumi Hirata 2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. F term (reference) 2G059 AA05 AA06 BB12 EE02 EE09 FF02 GG10 JJ11 JJ13 JJ17 JJ23 JJ30 LL01 MM01 2H040 CA03 CA11 CA12 FA10 4C061 BB08 JJ20 MM09 NN10
Claims (5)
照光光路に分離する光分離手段と、 観察光光路と参照光光路の少なくとも一方に設けられた
光路長可変手段と、 前記観察光光路の前記分離手段とは他端側に設けられた
集光手段と、 前記集光手段より出射した光が測定対象物に照射され、
反射もしくは散乱した光を受光する受光光学系と、 受光光学系で受けた光を伝送する観察光戻り光路と、前
記観察光戻り光路と、前記参照光光路を結合する光結合
手段と、前記光結合手段よりの光を電気信号に変換する
光検出手段と、 光検出手段で検出した信号より、観察対象物の画像を生
成する画像化手段と、 画像を表示する表示手段と、 前記測定対象物に対し光を走査する光走査手段を有し、
前記参照光光路に設けられ、前記光結合手段での干渉状
態を変化させる光伝達状態変化手段と、 前記集光手段から光の照射を受ける位置で、前記集光手
段に対する距離を可変できる基準部材と、 前記光伝達状態変化手段を操作し前記参照光光路の伝達
効率を落とした状態で、前記光検出手段で検出した信号
を元に、前記基準部材と前記集光手段に対する位置を特
定する焦点位置検出手段と、 前記光伝達状態変化手段を操作し前記光結合手段で干渉
がおこる状態で前記光分離手段から前記観察光光路、前
記集光手段、前記焦点位置検出手段で特定された前記基
準部材位置、前記受光光学系、前記観察光戻り光路、前
記光結合手段と経由される光路と、前記参照光光路との
光学的長さが略一致する様、前記光検出手段で検出した
信号を元に、前記光路長可変手段を操作する光路長調整
手段と、 を有することを特徴とする走査型観察装置。1. A low coherence light source, a light separating means for separating light emitted from the low coherence light source into an observation light optical path and a reference light optical path, and at least one of the observation light optical path and the reference light optical path. The optical path length changing means, the condensing means of the separating means of the observation light optical path is provided on the other end side, the light emitted from the condensing means is irradiated to the measurement object,
A light receiving optical system for receiving the reflected or scattered light, an observation light returning optical path for transmitting the light received by the light receiving optical system, an optical coupling means for coupling the observation light returning optical path and the reference light optical path, and the light Photodetection means for converting the light from the coupling means into an electric signal, imaging means for generating an image of the observation object from the signal detected by the photodetection means, display means for displaying the image, and the measurement object Has a light scanning means for scanning light with respect to
A light transfer state changing means provided in the reference light optical path for changing an interference state in the light coupling means, and a reference member capable of varying a distance to the light collecting means at a position where light is irradiated from the light collecting means. And a focus for specifying a position with respect to the reference member and the condensing means based on a signal detected by the light detecting means in a state where the light transmitting state changing means is operated to reduce the transmission efficiency of the reference light optical path. The position detection means and the reference specified by the observation light optical path, the condensing means, and the focus position detection means from the light separation means in a state where the light transmission state changing means is operated and interference occurs in the optical coupling means. The signal detected by the light detecting means is set so that the optical lengths of the member position, the light receiving optical system, the observation light returning optical path, the optical path passing through the optical coupling means, and the reference light optical path are substantially the same. Originally, before Scanning examination apparatus comprising: the optical path length adjusting means for operating the optical path length varying means.
照光光路に分離する光分離手段と、 観察光光路と参照光光路の少なくとも一方に設けられた
光路長可変手段と、 前記観察光光路の前記分離手段とは他端側に設けられた
集光手段と、 前記集光手段より出射した光が測定対象物に照射され、
反射もしくは散乱した光を受光する受光光学系と、 受光光学系で受けた光を伝送する観察光戻り光路と、前
記観察光戻り光路と、前記参照光光路を結合する光結合
手段と、 前記光結合手段よりの光を電気信号に変換する光検出手
段と、 光検出手段で検出した信号より、観察対象物の画像を生
成する画像化手段と、 画像を表示する表示手段と、 前記測定対象物に対し光を走査する光走査手段とを有す
る走査型観察装置により、 前記参照光光路の伝達効率を低下させる第１ステップ
と、 基準部材を前記光検出手段の出力を参照し、前記集光手
段の焦点位置近傍に、基準部材を位置決めする第２ステ
ップと、 前記参照光光路の伝達効率を回復させる第３のステップ
と、 前記基準部材を第２ステップで位置決めした状態で、前
記光分離手段から前記観察光光路、前記集光手段、前記
焦点位置検出手段で特定された前記基準部材位置、前記
受光光学系、前記観察光戻り光路、前記光結合手段と経
由される光路Ａとし、前記光検出手段で検出した信号を
参照し、前記光路長可変手段を操作し、前記光路Ａと、
前記参照光光路との光学的長さを略一致させる第４のス
テップと、 からなる走査型観察装置の設定方法。2. A low coherence light source, a light separating means for separating the light emitted from the low coherence light source into an observation light optical path and a reference light optical path, and at least one of the observation light optical path and the reference light optical path. The optical path length changing means, the condensing means of the separating means of the observation light optical path is provided on the other end side, the light emitted from the condensing means is irradiated to the measurement object,
A light receiving optical system for receiving the reflected or scattered light, an observation light returning optical path for transmitting the light received by the light receiving optical system, an optical coupling means for coupling the observation light returning optical path and the reference light optical path, and the light Photodetection means for converting the light from the coupling means into an electric signal, imaging means for generating an image of the observation object from the signal detected by the photodetection means, display means for displaying the image, and the measurement object A first step of lowering the transmission efficiency of the reference light optical path by a scanning type observation device having an optical scanning means for scanning light; and a reference member referring to the output of the light detecting means, In the vicinity of the focal position of the reference member, a second step of recovering the transmission efficiency of the reference light optical path, and a step of positioning the reference member in the second step. The observation light optical path, the condensing means, the reference member position specified by the focus position detecting means, the light receiving optical system, the observation light returning optical path, and the optical path A passing through the optical coupling means, and the light detection Referring to the signal detected by the means, the optical path length varying means is operated, and the optical path A and
A fourth step of making the optical lengths of the reference light optical path substantially coincide with each other, and a setting method of the scanning observation apparatus.
方向と直交する方向に走査する光走査手段と、 前記被検部に集光された焦点の位置を前記集光手段の光
軸方向に沿って変更可能とする焦点移動手段と、 前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段と、 前記光プローブの軸方向に設けられたフレキシブルな動
力伝達手段とを有し、 前記動力伝達手段によって前記焦点移動手段が駆動され
ることを特徴とする光走査プローブ装置。3. An optical probe that is inserted into a body cavity, a light source that emits light for irradiating light on a test area, and a condensing unit that collects and irradiates the light on the test area. An optical scanning unit that scans the inspected portion in a direction orthogonal to an optical axis direction of the light converging unit by the condensing unit; and a position of a focus focused on the inspected unit by the light of the condensing unit. A focus moving unit that is changeable along the axial direction, a light detecting unit that detects the return light from the test portion, and a flexible power transmission unit that is provided in the axial direction of the optical probe, An optical scanning probe device, wherein the focus moving means is driven by the power transmission means.
方向と直交する方向に走査する光走査手段と、 前記被検部に集光された焦点の位置を前記集光手段の光
軸方向に沿って変更可能とする焦点移動手段と、 前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段とを有
し、 前記焦点移動手段は、前記集光手段と前記被検体の間に
設けられた可動ミラーを有することを特徴とする光走査
プローブ装置。4. An optical probe that is inserted into a body cavity, a light source that emits light for irradiating light on a subject, and a condensing unit that collects and irradiates the light on the subject. An optical scanning unit that scans the inspected portion in a direction orthogonal to an optical axis direction of the light converging unit by the condensing unit; and a position of a focus focused on the inspected unit by the light of the condensing unit. It has a focus moving means that is changeable along the axial direction, and a light detecting means that detects the return light from the tested part, and the focus moving means is between the condensing means and the subject. An optical scanning probe device comprising a movable mirror provided.
る光源と、 前記光を前記被検部に集光して照射する集光手段と、 前記集光手段によって前記被検部を前記集光手段の光軸
方向と直交する方向に走査する光走査手段と、 前記被検部に集光された焦点の位置を前記集光手段の光
軸方向に沿って変更可能とする焦点移動手段と、 前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段と、 前記集光手段と前記被検体の間に前記集光手段と前記被
検体の間隔を変更可能であって、前記被検体と略同一の
屈折率を有する屈折率整合物質を有する屈折率整合手段
とを有することを特徴とする光走査プローブ装置。5. An optical probe that is inserted into a body cavity, a light source that generates low coherence light for irradiating light on a test area, and a light collector that collects and irradiates the light on the test area. Means, an optical scanning means for scanning the subject portion in the direction orthogonal to the optical axis direction of the condenser means by the condenser means, and a position of a focus focused on the subject portion by the condenser means. Focal point moving means that can be changed along the optical axis direction of the optical axis, a light detecting means that detects return light from the inspected part, and the light converging means and the object between the light converging means and the object. An optical scanning probe device comprising: a refractive index matching means having a refractive index matching substance having a refractive index substantially the same as that of the subject, the distance between the samples being changeable.
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