JP2011098168A - Confocal endomicroscopy and confocal endomicroscopy system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a confocal endomicroscopy well structured so as to scan a Z-axis direction with high resolving power. <P>SOLUTION: The confocal endomicroscopy has a structure to include a point-light-source supporting means to support a point light-source movably in a two-dimensional direction, a confocal pinhole arranged in the position common to a focusing point of light radiated from the point light-source, a holding means to hold the point-light-source supporting means movably in an orthogonal direction orthogonal to the two-dimensional direction together with the confocal pinhole, a first group of electrodes provided in the point-light-source supporting means, and a second group of electrodes provided in the holding means. The first electrode group and the second electrode group are structured so as to allow short circuit states of each other to vary every time the point-light-source supporting means moves for a prescribed amount in the orthogonal direction orthogonal to the holding means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、照射された被写体からの戻り光のうち共焦点光学系の焦点位置と共役の位置に配置されたピンホールを介した光のみを検出して画像化する共焦点内視鏡システム、及び該共焦点内視鏡システムが有する共焦点内視鏡装置に関する。   The present invention provides a confocal endoscope system for detecting and imaging only light through a pinhole arranged at a position conjugate with a focal position of a confocal optical system among return light from an irradiated subject, And a confocal endoscope apparatus included in the confocal endoscope system.

近年、体腔内の生体組織を観察するための共焦点内視鏡システムとして、共焦点光学系を備えた、いわゆる共焦点内視鏡システムが知られている。共焦点内視鏡システムは、被写体に対して照射光を照射する。共焦点内視鏡システムは、照射された被写体からの戻り光のうち共焦点光学系の焦点位置と共役の位置に配置されたピンホールを介した光のみを光検出器によって検出する。共焦点内視鏡システムは、光検出器において検出光の強度に応じて発生した信号を基に、通常の電子スコープやファイバスコープで観察される像よりも高倍率かつ高解像度の画像を生成する。この種の共焦点内視鏡システムの具体的構成例は、特許文献１に記載されている。   In recent years, a so-called confocal endoscope system including a confocal optical system is known as a confocal endoscope system for observing living tissue in a body cavity. The confocal endoscope system irradiates a subject with irradiation light. In the confocal endoscope system, only light via a pinhole arranged at a position conjugate with the focal position of the confocal optical system is detected by the photodetector among the return light from the irradiated subject. The confocal endoscope system generates an image with a higher magnification and higher resolution than an image observed with a normal electronic scope or fiberscope based on a signal generated according to the intensity of detection light in a photodetector. . A specific configuration example of this type of confocal endoscope system is described in Patent Document 1.

特許文献１に記載の共焦点内視鏡システムは、被写体への照明光とその戻り光を伝送する光ファイバの先端近傍を二次元方向に振動させるＸ−Ｙ走査機構を備えている。Ｘ−Ｙ走査機構は、Ｚ軸アクチュエータによって、点光源として機能する光ファイバごとＺ軸方向に進退自在に構成されている。すなわち、特許文献１に記載の共焦点内視鏡システムは、光ファイバを二次元方向に振動させつつＺ軸方向に進退させることによって、被写体を三次元走査するように構成されている。   The confocal endoscope system described in Patent Literature 1 includes an XY scanning mechanism that vibrates in the two-dimensional direction the vicinity of the tip of an optical fiber that transmits illumination light to the subject and its return light. The XY scanning mechanism is configured to advance and retract in the Z-axis direction together with the optical fiber functioning as a point light source by a Z-axis actuator. That is, the confocal endoscope system described in Patent Document 1 is configured to scan the subject three-dimensionally by moving the optical fiber in the two-dimensional direction and moving it back and forth in the Z-axis direction.

Ｚ軸アクチュエータは、通電による加熱によってＺ軸方向に収縮する形状記憶合金を有している。Ｘ−Ｙ走査機構は、形状記憶合金への通電を行って形状記憶合金をＺ軸方向に収縮させると、形状記憶合金に引っ張られてＺ軸方向に後退する。Ｘ−Ｙ走査機構は、形状記憶合金が通電の停止によって常温に戻り、形状記憶効果による形状の復元が無くなると、スプリングの付勢力によってＺ軸方向に押し出されて前進する。Ｘ−Ｙ走査機構のＺ軸方向の移動量は、二本の電線を接着剤で寄り合わせてコイル状に巻いた二重線コイル容量性センサの静電容量の変化量から検出する。   The Z-axis actuator has a shape memory alloy that contracts in the Z-axis direction when heated by energization. When the shape memory alloy is energized to contract the shape memory alloy in the Z-axis direction, the XY scanning mechanism is pulled by the shape memory alloy and retracts in the Z-axis direction. The XY scanning mechanism moves forward by being pushed out in the Z-axis direction by the urging force of the spring when the shape memory alloy returns to room temperature when the energization is stopped and there is no shape restoration due to the shape memory effect. The amount of movement of the XY scanning mechanism in the Z-axis direction is detected from the amount of change in capacitance of a double-wire coil capacitive sensor in which two wires are brought close to each other with an adhesive and wound in a coil shape.

特開２００４−３２１７９２号公報JP 2004-321792 A

Ｚ軸アクチュエータには、高倍率かつ高解像度の画像を生成するため、高い分解能が要求される。しかし、コイルの巻回にはばらつきが生じやすいため、二重線コイル容量性センサの個体差を抑えるのは難しい。すなわち、二重線コイル容量性センサではＸ−Ｙ走査機構のＺ軸方向の移動を高精度に管理するのが難しく、Ｚ軸アクチュエータの高分解能化を達成するための位置検出センサとしては不向きであるとの指摘がある。   The Z-axis actuator is required to have a high resolution in order to generate a high-magnification and high-resolution image. However, since the coil winding tends to vary, it is difficult to suppress individual differences between the double-wire coil capacitive sensors. That is, it is difficult to manage the movement of the XY scanning mechanism in the Z-axis direction with high accuracy in the double-wire coil capacitive sensor, and it is not suitable as a position detection sensor for achieving high resolution of the Z-axis actuator. There is an indication that there is.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｚ軸方向を高分解能で走査するために好適に構成された共焦点内視鏡装置、及び該共焦点内視鏡装置を有する共焦点内視鏡システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a confocal endoscope apparatus suitably configured to scan in the Z-axis direction with high resolution, and the confocal endoscope. A confocal endoscope system having an endoscope apparatus is provided.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る共焦点内視鏡装置は、被写体の深さ方向の走査量を高精度に検出して高精細な三次元共焦点画像を得るべく、所定の点光源を二次元方向に移動自在に支持する点光源支持手段と、点光源から放射された光の集光点と共役の位置に配置された共焦点ピンホールと、点光源支持手段を共焦点ピンホールと共に二次元方向と直交する直交方向に移動自在に保持する保持手段と、点光源支持手段に設けられた第一の電極群と、保持手段に設けられた第二の電極群とを有し、第一の電極群と第二の電極群を、点光源支持手段が保持手段に対して直交方向に所定量移動する毎に互いの短絡状態が変わるように構成したことを特徴とする装置である。   A confocal endoscope apparatus according to an aspect of the present invention that solves the above-described problem is provided with a predetermined in order to obtain a high-definition three-dimensional confocal image by detecting a scanning amount in the depth direction of a subject with high accuracy. The point light source support means for supporting the point light source so as to be movable in two dimensions, the confocal pinhole arranged at a position conjugate with the condensing point of the light emitted from the point light source, and the point light source support means A holding means for holding the pinholes in a direction orthogonal to the two-dimensional direction, a first electrode group provided in the point light source support means, and a second electrode group provided in the holding means are provided. The first electrode group and the second electrode group are configured such that the short-circuit state of the point light source support means changes each time the point light source support means moves by a predetermined amount in a direction orthogonal to the holding means. It is.

点光源支持手段は、第一の電極群を外壁面に備え、点光源を内部に収容した第一の筒状部材を有する構成としてもよい。保持手段は、第一の電極群と対向する内壁面中の位置に第二の電極群を備え、第一の筒状部材を内部に同軸で収容した第二の筒状部材を有する構成としてもよい。   The point light source support means may include a first cylindrical member that includes the first electrode group on the outer wall surface and accommodates the point light source therein. The holding means may include a second cylindrical member having a second electrode group at a position in the inner wall surface facing the first electrode group, and having the first cylindrical member accommodated coaxially therein. Good.

本発明に係る共焦点内視鏡装置は、第一の筒状部材と第二の筒状部材との、二次元方向を含む二次元平面内の相対的な位置ずれを防止する位置ずれ防止手段を更に有する構成としてもよい。   The confocal endoscope apparatus according to the present invention is a misalignment preventing means for preventing a relative misalignment between a first cylindrical member and a second cylindrical member in a two-dimensional plane including a two-dimensional direction. It is good also as a structure which further has.

第一の筒状部材の外壁面と第二の筒状部材の内壁面は、位置ずれ防止手段として機能するように、各該筒状部材の軸と直交する断面形状が互いに対応するＤ型形状に形成され、第一の筒状部材と第二の筒状部材は、Ｄ型形状をなす平面部が互いに対向する位置関係で配置されたものであってもよい。   The outer wall surface of the first cylindrical member and the inner wall surface of the second cylindrical member have a D-shaped shape in which cross-sectional shapes orthogonal to the axes of the respective cylindrical members correspond to each other so as to function as misalignment prevention means. The first cylindrical member and the second cylindrical member may be arranged in a positional relationship in which D-shaped planar portions face each other.

第一の電極群、第二の電極群はそれぞれ、互いを接触し易くさせるため、第一の筒状部材、第二の筒状部材が有する平面部に設けられた構成としてもよい。   In order to make the first electrode group and the second electrode group easily contact each other, the first electrode group and the second electrode group may have a configuration provided in a plane portion of the first cylindrical member and the second cylindrical member.

第一の電極群、第二の電極群は、保持手段に対する点光源支持手段の初期位置を検出するための初期位置検出用パターンを有したものであってもよい。   The first electrode group and the second electrode group may have an initial position detection pattern for detecting the initial position of the point light source support means relative to the holding means.

第一の電極群、第二の電極群は、例えば絶縁性を有するベースフィルム上に設けられたものとしてもよい。ベースフィルム上の第一の電極群及び第二の電極群以外の領域には、電極の剥離等を有効に避けるため、ベースフィルムに対する第一の電極群及び第二の電極群の突出を無くすための平面処理材を塗布してもよい。   The first electrode group and the second electrode group may be provided on, for example, an insulating base film. In order to effectively avoid peeling of the electrode in areas other than the first electrode group and the second electrode group on the base film, in order to eliminate the protrusion of the first electrode group and the second electrode group with respect to the base film A flat surface treatment material may be applied.

第一の電極群と第二の電極群とは、摩耗による劣化や互いの確実な電気的接触を担保すべく、該第一の電極群に埋設された導電性を有するバネ状構造体を介して接触する構成としてもよい。   The first electrode group and the second electrode group are connected via a spring-like structure having conductivity embedded in the first electrode group in order to ensure deterioration due to wear and reliable electrical contact with each other. It is good also as a structure which touches.

ここで、点光源支持手段は、所定の光源から供給された光を伝送する光ファイバの射出端近傍を二次元方向に移動自在に支持した構成としてもよい。射出端は、点光源かつ共焦点ピンホールとして機能するように、集光点と共役の位置に配置されていることが望ましい。   Here, the point light source support means may be configured to support the vicinity of the exit end of the optical fiber that transmits light supplied from a predetermined light source so as to be movable in a two-dimensional direction. It is desirable that the exit end be disposed at a position conjugate with the condensing point so as to function as a point light source and a confocal pinhole.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る共焦点内視鏡システムは、上記の何れかに記載の共焦点内視鏡装置と、第一の電極群と第二の電極群との短絡状態を検知する短絡状態検知手段と、検知された短絡状態を基に、保持手段に対する点光源支持手段の直交方向の移動量を検出する移動量検出手段とを有することを特徴としたシステムである。   A confocal endoscope system according to an aspect of the present invention that solves the above-described problem is a short circuit between the confocal endoscope device according to any one of the above and the first electrode group and the second electrode group. A system comprising: a short-circuit state detection unit that detects a state; and a movement amount detection unit that detects a movement amount of the point light source support unit in the orthogonal direction with respect to the holding unit based on the detected short-circuit state. .

移動量検出手段は、短絡状態が変化するポイントをカウントするカウント手段と、カウントされたポイントに応じた移動量を算出する移動量算出手段とを有する構成としてもよい。   The movement amount detection unit may include a counting unit that counts points at which the short-circuit state changes and a movement amount calculation unit that calculates a movement amount according to the counted points.

本発明に係る共焦点内視鏡システムは、以前の診断条件を簡単に再現できるようにするため、保持手段に対する点光源支持手段の直交方向の現在の位置情報を保存する位置情報保存手段と、保存された位置情報を指定する位置情報指定手段と、位置情報で指定された位置に点光源支持手段を移動させる指定位置移動手段とを更に有する構成としてもよい。   The confocal endoscope system according to the present invention, in order to be able to easily reproduce the previous diagnostic conditions, position information storage means for storing the current position information in the orthogonal direction of the point light source support means with respect to the holding means, A configuration may further include position information specifying means for specifying the stored position information, and designated position moving means for moving the point light source support means to the position specified by the position information.

本発明に係る共焦点内視鏡システムは、共焦点ピンホールを介した光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、画像信号検出手段による画像信号の検出タイミングに応じて、各該画像信号に対する二次元平面の画素配置を決定すると共に、移動量検出手段によって検出された移動量に応じて、各該画像信号に対する該二次元平面と直交する深さ方向の画素配置を決定する画素配置決定手段と、決定された画素配置に従って各画像信号によって表現される画像情報を空間的に配列して被写体画像を作成する画像作成手段とを更に有する構成としてもよい。   The confocal endoscope system according to the present invention includes an image signal detection unit that receives light through the confocal pinhole and detects an image signal, and each detection timing of the image signal by the image signal detection unit The pixel arrangement of the two-dimensional plane for the image signal is determined, and the pixel arrangement in the depth direction orthogonal to the two-dimensional plane for each of the image signals is determined according to the movement amount detected by the movement amount detection means. A configuration may further include pixel arrangement determining means and image creating means for spatially arranging image information represented by each image signal in accordance with the determined pixel arrangement to create a subject image.

本発明によれば、Ｚ軸方向を高分解能で走査するために好適に構成された共焦点内視鏡装置、及び該共焦点内視鏡装置を有する共焦点内視鏡システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the confocal endoscope apparatus suitably comprised in order to scan a Z-axis direction with high resolution, and the confocal endoscope system which has this confocal endoscope apparatus are provided.

本発明の実施形態の共焦点内視鏡システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the confocal endoscope system of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の共焦点内視鏡システムが有する電子スコープの挿入先端部に組み込まれた共焦点光学ユニットの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the confocal optical unit integrated in the insertion front-end | tip part of the electronic scope which the confocal endoscope system of embodiment of this invention has. 本発明の実施形態の共焦点光学ユニットに実装された移動量検出機構の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the movement amount detection mechanism mounted in the confocal optical unit of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の共焦点光学ユニットが有する外筒に接着されたパターンシートの構成を示す上面図、断面図である。It is a top view and sectional drawing which show the structure of the pattern sheet adhere | attached on the outer cylinder which the confocal optical unit of embodiment of this invention has. 本発明の実施形態の共焦点光学ユニットが有する内筒に接着されたヘッドシートの構成を示す上面図、断面図である。It is a top view and sectional view showing composition of a head sheet adhered to an inner cylinder which a confocal optical unit of an embodiment of the present invention has. 本発明の実施形態の共焦点光学ユニットが有する内筒がＺ軸方向に移動した際のパターンシート又はヘッドシートの各パターンの接触状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the contact state of each pattern of a pattern sheet or a head sheet when the inner cylinder which the confocal optical unit of embodiment of this invention has moved to the Z-axis direction. 本発明の実施形態において各パターンが接触した際に検知される各入力端子の入力レベルを示す図である。It is a figure which shows the input level of each input terminal detected when each pattern contacts in embodiment of this invention. 本発明の実施形態において検知される各入力レベルと内筒の移動量との関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between each input level detected in embodiment of this invention, and the moving amount | distance of an inner cylinder. 本発明の実施形態の共焦点光学系を構成する点光源のＺ軸方向の移動量を検出する移動量検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the movement amount detection process which detects the movement amount of the Z-axis direction of the point light source which comprises the confocal optical system of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の共焦点内視鏡システムについて説明する。   Hereinafter, a confocal endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態の共焦点内視鏡システム１の構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、共焦点内視鏡システム１は、被写体を撮影するための電子スコープ１００を有している。電子スコープ１００は、可撓性を有するシース１１ａによって外装された挿入可撓管１１を備えている。挿入可撓管１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された挿入先端部１２が連結されている。挿入可撓管１１と挿入先端部１２との連結箇所にある湾曲部１４は、挿入可撓管１１の基端に連結された手元操作部１３からの遠隔操作（具体的には、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作）によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１４を屈曲させるように構成されている。挿入先端部１２の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a confocal endoscope system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the confocal endoscope system 1 includes an electronic scope 100 for photographing a subject. The electronic scope 100 includes an insertion flexible tube 11 covered with a flexible sheath 11a. Connected to the distal end of the insertion flexible tube 11 is an insertion distal end portion 12 covered with a rigid resin casing. The bending portion 14 at the connection point between the insertion flexible tube 11 and the insertion distal end portion 12 is operated remotely from the hand operating portion 13 connected to the proximal end of the insertion flexible tube 11 (specifically, the bending operation knob). 13a), and can be bent freely. This bending mechanism is a well-known mechanism incorporated in a general electronic scope, and is configured to bend the bending portion 14 by pulling the operation wire in conjunction with the rotation operation of the bending operation knob 13a. By changing the direction of the insertion tip 12 according to the bending operation by the above operation, the imaging region by the electronic scope 100 moves.

共焦点内視鏡システム１には、二つの撮像システムが組み込まれている。一つは、被写体を標準的な倍率及び解像度で撮像する一般的な内視鏡撮像システムと同様の撮像システム（以下、「第一の撮像システム」と記す。）である。もう一つは、第一の撮像システムよりも高倍率かつ高解像度で被写体を撮像する撮像システム（以下、「第二の撮像システム」と記す。）である。まずは、第一の撮像システムについて説明する。   The confocal endoscope system 1 includes two imaging systems. One is an imaging system similar to a general endoscope imaging system (hereinafter, referred to as “first imaging system”) that images a subject with standard magnification and resolution. The other is an imaging system (hereinafter referred to as “second imaging system”) that images a subject at a higher magnification and higher resolution than the first imaging system. First, the first imaging system will be described.

共焦点内視鏡システム１は、第一の撮像システムを構成する第一のプロセッサ２００を有している。第一のプロセッサ２００は、自然光の届かない体腔内を電子スコープ１００を介して照明する光源装置２０２と、電子スコープ１００からの撮像信号を処理する信号処理装置２０４とを一体に備えた装置である。別の実施形態では、光源装置２０２と信号処理装置２０４とを別体で構成してもよい。電子スコープ１００は、第一のユニバーサルケーブル１５を介して、第一のプロセッサ２００に電気的に及び光学的に接続されている。   The confocal endoscope system 1 has a first processor 200 that constitutes a first imaging system. The first processor 200 is an apparatus that integrally includes a light source device 202 that illuminates a body cavity that does not reach natural light via the electronic scope 100, and a signal processing device 204 that processes an imaging signal from the electronic scope 100. . In another embodiment, the light source device 202 and the signal processing device 204 may be configured separately. The electronic scope 100 is electrically and optically connected to the first processor 200 via the first universal cable 15.

光源装置２０２から放射された照明光は、図示省略された絞り機構を介して適正な光量に制限されて、電子スコープ１００が有するＬＣＢ（light carrying bundle）１０２の入射端に入射する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル２０６の輝度調節操作に応じて設定変更される。   Illumination light emitted from the light source device 202 is limited to an appropriate amount of light through a diaphragm mechanism (not shown) and enters an incident end of an LCB (light carrying bundle) 102 included in the electronic scope 100. The appropriate reference for the brightness of the image is changed according to the brightness adjustment operation of the front panel 206 by the operator.

ＬＣＢ１０２は、入射端が光源装置２０２と結合する位置に配置され、射出端が挿入先端部１２に配置されている。ＬＣＢ１０２の入射端に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２の内部を全反射を繰り返すことによって伝播して、射出端から射出する。挿入先端部１２には、第一の撮像システムを構成する配光レンズ１０４、対物レンズ１０６、固体撮像素子１０８が組み込まれている。射出端から射出した照明光は、配光レンズ１０４を介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。   The LCB 102 is disposed at a position where the incident end is coupled to the light source device 202, and the emission end is disposed at the insertion tip portion 12. The illumination light incident on the incident end of the LCB 102 propagates by repeating total reflection inside the LCB 102 and exits from the exit end. The insertion tip 12 incorporates a light distribution lens 104, an objective lens 106, and a solid-state image sensor 108 that constitute a first imaging system. The illumination light emitted from the exit end illuminates the subject via the light distribution lens 104. The reflected light from the subject forms an optical image on the light receiving surface of the solid-state image sensor 108 via the objective lens 106.

固体撮像素子１０８は、例えばベイヤ型画素配置を有する単板式カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）であり、第一のプロセッサ２００から供給されるクロックパルスに従って、映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動する。固体撮像素子１０８は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた信号に変換する。変換された信号は、フォトカップラなどを使用した絶縁回路（不図示）を介して信号処理装置２０４に入力する。   The solid-state imaging device 108 is, for example, a single-plate color CCD (Charge Coupled Device) having a Bayer-type pixel arrangement, and is driven at a timing synchronized with a video frame rate in accordance with a clock pulse supplied from the first processor 200. The solid-state image sensor 108 accumulates an optical image formed by each pixel on the light receiving surface as a charge corresponding to the amount of light, and converts it into a signal corresponding to each color of R, G, and B. The converted signal is input to the signal processing device 204 via an insulating circuit (not shown) using a photocoupler or the like.

信号処理装置２０４は、固体撮像素子１０８の出力信号に、クランプ、ニー、γ補正、補間処理、ＡＧＣ（Auto Gain Control）、ＡＤ変換等の所定の信号処理を施して、その処理信号を、図示省略されたフレームメモリにフレーム単位でバッファリングする。バッファリングされた信号は、所定のタイミングでフレームメモリから掃き出されて、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタ２００Ｍに順次入力することにより、モニタ２００Ｍに、標準的な倍率及び解像度の被写体のカラー画像が表示される。   The signal processing device 204 performs predetermined signal processing such as clamping, knee, γ correction, interpolation processing, AGC (Auto Gain Control), AD conversion, and the like on the output signal of the solid-state imaging device 108, and the processed signal is illustrated in the figure. Buffer in frame memory in omitted frame memory. The buffered signal is swept from the frame memory at a predetermined timing, and converted into a video signal conforming to a predetermined standard such as NTSC (National Television System Committee) or PAL (Phase Alternating Line). By sequentially inputting the converted video signals to the monitor 200M, a color image of a subject with standard magnification and resolution is displayed on the monitor 200M.

次に、第二の撮像システムについて説明する。第二の撮像システムは、挿入先端部１２に組み込まれた共焦点光学ユニット１２０を有している。共焦点光学ユニット１２０は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計されたユニットであり、高倍率かつ高解像度の被写体を観察するのに好適に構成されている。第二の撮像システムを用いた共焦点観察は、共焦点光学ユニット１２０の前面に位置する挿入先端部１２の端面１２ａを被写体に当て付けた状態で行う。一方、第一の撮像システムを用いて通常観察を行う場合は、ボケのない鮮明な被写体像を得るため、対物レンズ１０６の配置面（図１中、挿入先端部１２の端面１２ｂ）を、例えば対物レンズ１０６の焦点距離相当分だけ被写体から離す必要がある。そこで、挿入先端部１２の先端面は、端面１２ａが端面１２ｂより所定量突出して位置するように形成されている。そのため、対物レンズ１０６は、端面１２ａを被写体に当て付けると、被写体を被写界深度に収める位置で安定する。   Next, the second imaging system will be described. The second imaging system has a confocal optical unit 120 incorporated in the insertion tip 12. The confocal optical unit 120 is a unit designed by applying the principle of a confocal microscope, and is preferably configured to observe a subject with high magnification and high resolution. The confocal observation using the second imaging system is performed in a state where the end surface 12a of the insertion tip portion 12 located on the front surface of the confocal optical unit 120 is applied to the subject. On the other hand, when normal observation is performed using the first imaging system, in order to obtain a clear subject image without blurring, the arrangement surface of the objective lens 106 (the end surface 12b of the insertion tip 12 in FIG. 1) is, for example, It is necessary to move away from the subject by the focal length of the objective lens 106. Therefore, the distal end surface of the insertion distal end portion 12 is formed such that the end surface 12a is positioned to protrude from the end surface 12b by a predetermined amount. Therefore, when the end surface 12a is applied to the subject, the objective lens 106 is stabilized at a position where the subject is within the depth of field.

共焦点内視鏡システム１は、第二の撮像システムを構成する第二のプロセッサ３００を有している。電子スコープ１００は、第二のユニバーサルケーブル１６を介して、第二のプロセッサ３００に電気的に及び光学的に接続されている。   The confocal endoscope system 1 has a second processor 300 that constitutes a second imaging system. The electronic scope 100 is electrically and optically connected to the second processor 300 via the second universal cable 16.

第二のプロセッサ３００は、被写体に対して励起光として作用する波長のレーザ光を放射するレーザ光源３０２を有している。レーザ光源３０２から放射されたレーザ光（例えば波長：４８８ｎｍ）は、光ファイバ３０４の内部を伝播して、フォトカップラ３０６を介して光ファイバ１２２の入射端に入射する。   The second processor 300 includes a laser light source 302 that emits laser light having a wavelength that acts as excitation light on the subject. Laser light (for example, wavelength: 488 nm) emitted from the laser light source 302 propagates through the optical fiber 304 and enters the incident end of the optical fiber 122 via the photocoupler 306.

図２は、挿入先端部１２に組み込まれた共焦点光学ユニット１２０の構成を概略的に示す図である。以降においては、共焦点光学ユニット１２０の構成を説明するにあたり、便宜上、共焦点光学ユニット１２０の長手方向をＺ方向と定義し、Ｚ方向に直交しかつ互いに直交する二方向をＸ方向、Ｙ方向と定義する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the confocal optical unit 120 incorporated in the insertion tip portion 12. In the following, in describing the configuration of the confocal optical unit 120, for convenience, the longitudinal direction of the confocal optical unit 120 is defined as the Z direction, and two directions orthogonal to the Z direction and orthogonal to each other are defined as the X direction and the Y direction. It is defined as

図２に示されるように、共焦点光学ユニット１２０は、当該ユニットの各種構成部品を収容する金属製の外筒１２４を有している。外筒１２４は、外筒１２４の内壁面形状に対応する外壁面形状を持つ内筒１２６を、同軸でかつＺ軸方向にスライド自在に保持している。光ファイバ１２２の射出端１２２ａは、外筒１２４、内筒１２６の各基端面に形成された開口を通じて内筒１２６の内部に支持されており、第二の撮像システムの二次的な点光源として機能する。   As shown in FIG. 2, the confocal optical unit 120 has a metal outer cylinder 124 that houses various components of the unit. The outer cylinder 124 holds an inner cylinder 126 having an outer wall surface shape corresponding to the inner wall surface shape of the outer cylinder 124 so as to be coaxial and slidable in the Z-axis direction. The exit end 122a of the optical fiber 122 is supported inside the inner cylinder 126 through openings formed in the base end surfaces of the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126, and serves as a secondary point light source of the second imaging system. Function.

外筒１２４は、対物光学系１２８を有している。対物光学系１２８は、図示省略されたレンズ枠に保持された複数枚構成の光学レンズを有している。レンズ枠は、外筒１２４の内部において、内筒１２６と相対的に固定され支持されている。そのため、レンズ枠に保持された光学レンズ群は、外筒１２４の内部を内筒１２６と一体となってＺ軸方向にスライドすることとなる。   The outer cylinder 124 has an objective optical system 128. The objective optical system 128 includes a plurality of optical lenses held in a lens frame (not shown). The lens frame is fixed and supported relative to the inner cylinder 126 inside the outer cylinder 124. Therefore, the optical lens group held in the lens frame slides in the Z-axis direction integrally with the inner cylinder 126 inside the outer cylinder 124.

光ファイバ１２２の射出端１２２ａの近傍は、図示省略された圧電アクチュエータによって振動する。この圧電アクチュエータは、第二のプロセッサ３００が有するコントローラ３０８によって駆動制御される。射出端１２２ａは、圧電アクチュエータによる振動によって、ＸＹ平面（厳密には、ＸＹ平面に近似する曲面）上を周期的に移動する。射出端１２２ａから射出するレーザ光は、対物光学系１２８を介して焦点を結びつつ射出端１２２ａのＸＹ平面上の移動に伴って、被写体を二次元走査する。なお、射出端１２２ａの移動曲面の曲率半径は極めて大きい。よって、射出端１２２ａの移動曲面をＸＹ平面とみなしても実質的に問題はない。   The vicinity of the exit end 122a of the optical fiber 122 is vibrated by a piezoelectric actuator (not shown). The piezoelectric actuator is driven and controlled by a controller 308 included in the second processor 300. The injection end 122a periodically moves on the XY plane (strictly speaking, a curved surface approximating the XY plane) by vibrations from the piezoelectric actuator. The laser beam emitted from the emission end 122a is focused on the objective optical system 128, and the subject is two-dimensionally scanned as the emission end 122a moves on the XY plane. Note that the radius of curvature of the moving curved surface of the injection end 122a is extremely large. Therefore, even if the moving curved surface of the injection end 122a is regarded as the XY plane, there is substantially no problem.

共焦点光学ユニット１２０は、内筒１２６の基端面と外筒１２４の内壁面との間に、圧縮コイルばね１３０を有している。圧縮コイルばね１３０は、内筒１２６の基端面と外筒１２４の内壁面とによって、自然長からＺ軸方向に初期的に圧縮した状態で狭持されている。   The confocal optical unit 120 has a compression coil spring 130 between the base end surface of the inner cylinder 126 and the inner wall surface of the outer cylinder 124. The compression coil spring 130 is sandwiched between the base end face of the inner cylinder 126 and the inner wall surface of the outer cylinder 124 in an initially compressed state from the natural length in the Z-axis direction.

共焦点光学ユニット１２０は、Ｚ軸方向に長尺な棒状の形状記憶合金１３２を有している。形状記憶合金１３２は、一端が内筒１２６の基端面に、他端が外筒１２４の内壁面に、それぞれ固定されている。形状記憶合金１３２は、常温下で外力が加わると変形して、一定温度以上に加熱されると形状記憶効果によって所定の形状に復元する性質を有している。   The confocal optical unit 120 has a rod-shaped shape memory alloy 132 that is long in the Z-axis direction. The shape memory alloy 132 has one end fixed to the base end surface of the inner cylinder 126 and the other end fixed to the inner wall surface of the outer cylinder 124. The shape memory alloy 132 has a property of deforming when an external force is applied at room temperature and restoring a predetermined shape by the shape memory effect when heated to a certain temperature or higher.

形状記憶合金１３２は、常温下では、圧縮コイルばね１３０の復元力が加わることによってＺ軸方向に伸びている。形状記憶合金１３２は、形状記憶効果による復元力が圧縮コイルばね１３０の復元力より大きくなるように設計されている。   The shape memory alloy 132 extends in the Z-axis direction by applying the restoring force of the compression coil spring 130 at room temperature. The shape memory alloy 132 is designed such that the restoring force due to the shape memory effect is larger than the restoring force of the compression coil spring 130.

形状記憶合金１３２の形状は、コントローラ３０８から形状記憶合金１３２への通電による形状記憶合金１３２自体の加熱によってコントロールされる。具体的には、形状記憶合金１３２は、通電によって加熱されると、圧縮コイルばね１３０の復元力に抗してＺ軸方向に収縮する。形状記憶合金１３２の一端と固定されている内筒１２６は、形状記憶合金１３２の収縮に伴い、内筒１２６に支持された光ファイバ１２２と共に外筒１２４の内部をＺ軸方向に後退する。形状記憶合金１３２の収縮量は、形状記憶合金１３２への通電量によって精密にコントロールされる。この通電量（換言すると、光ファイバ１２２のＺ軸方向の移動量）は、術者による手元操作部１３のＺ軸移動量の調節操作に応じて変動する。   The shape of the shape memory alloy 132 is controlled by heating the shape memory alloy 132 itself by energizing the shape memory alloy 132 from the controller 308. Specifically, when the shape memory alloy 132 is heated by energization, it contracts in the Z-axis direction against the restoring force of the compression coil spring 130. As the shape memory alloy 132 contracts, the inner cylinder 126 fixed to one end of the shape memory alloy 132 moves backward in the Z-axis direction along with the optical fiber 122 supported by the inner cylinder 126. The amount of contraction of the shape memory alloy 132 is precisely controlled by the amount of current supplied to the shape memory alloy 132. This energization amount (in other words, the amount of movement of the optical fiber 122 in the Z-axis direction) varies according to the adjustment operation of the Z-axis movement amount of the hand operation unit 13 by the operator.

形状記憶合金１３２は、通電が停止して常温に戻る（又は通電量の減少によって温度が低下する）と、形状記憶効果による復元力が無くなり（又は弱くなり）、圧縮コイルばね１３０の復元力によってＺ軸方向に伸びる。内筒１２６は、圧縮コイルばね１３０の復元力によって基端面が押されて、光ファイバ１２２と共に外筒１２４の内部をＺ軸方向に前進する。   When the shape memory alloy 132 stops energization and returns to normal temperature (or the temperature decreases due to a decrease in the energization amount), the restoring force due to the shape memory effect disappears (or becomes weak), and the restoring force of the compression coil spring 130 Extends in the Z-axis direction. The base end surface of the inner cylinder 126 is pushed by the restoring force of the compression coil spring 130, and moves forward in the Z-axis direction together with the optical fiber 122 in the outer cylinder 124.

光ファイバ１２２の射出端１２２ａから射出するレーザ光は、対物光学系１２８を介して被写体の表面又は表層で焦点を結ぶ。この焦点位置は、点光源である射出端１２２ａの進退に応じてＺ軸方向に変位する。すなわち、共焦点光学ユニット１２０は、圧電アクチュエータによる射出端１２２ａの二軸方向の移動と、圧縮コイルばね１３０及び形状記憶合金１３２による射出端１２２ａの一軸方向の移動とを行うことによって、被写体を三次元走査する。   The laser beam emitted from the emission end 122a of the optical fiber 122 is focused on the surface or surface layer of the subject via the objective optical system 128. This focal position is displaced in the Z-axis direction in accordance with the advance and retreat of the emission end 122a that is a point light source. That is, the confocal optical unit 120 performs the tertiary movement of the subject by performing the biaxial movement of the ejection end 122a by the piezoelectric actuator and the uniaxial movement of the ejection end 122a by the compression coil spring 130 and the shape memory alloy 132. Perform original scan.

光ファイバ１２２の射出端１２２ａは、対物光学系１２８の前側焦点位置に配置されている。そのため、射出端１２２ａは、共焦点ピンホールとして機能する。すなわち、射出端１２２ａには、レーザ光によって照明された被写体の散乱成分（蛍光）のうち射出端１２２ａと光学的に共役な集光点からの蛍光のみが入射する。   The exit end 122 a of the optical fiber 122 is disposed at the front focal position of the objective optical system 128. Therefore, the exit end 122a functions as a confocal pinhole. That is, only the fluorescence from the condensing point optically conjugate with the exit end 122a is incident on the exit end 122a among the scattered components (fluorescence) of the subject illuminated by the laser light.

光ファイバ１２２の射出端１２２ａに入射した蛍光は、光ファイバ１２２の内部を伝播する。光ファイバ１２２の内部を伝播した蛍光は、フォトカップラ３０６によってレーザ光源３０２からのレーザ光と分離された後、光ファイバ３１２を介して光検出器３１４によって検出される。この検出信号は、画像生成回路３１６に入力する。画像生成回路３１６は、順次入力する検出信号の検出タイミングに応じて、各検出信号によって表現される点像への画素アドレスの割当てを行う。画像生成回路３１６は、割り当てた画素アドレスに従って、各点像の空間的配列によって構成される画像の信号をフレームメモリにフレーム単位でバッファリングする。バッファリングされた信号は、所定のタイミングでフレームメモリから掃き出されて、ＮＴＳＣやＰＡＬ等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタ３００Ｍに順次入力することにより、モニタ３００Ｍに、高倍率かつ高解像度の被写体の三次元共焦点画像が表示される。   The fluorescence that has entered the exit end 122 a of the optical fiber 122 propagates inside the optical fiber 122. The fluorescence propagated inside the optical fiber 122 is separated from the laser light from the laser light source 302 by the photocoupler 306, and then detected by the photodetector 314 through the optical fiber 312. This detection signal is input to the image generation circuit 316. The image generation circuit 316 assigns a pixel address to a point image represented by each detection signal according to the detection timing of the detection signals that are sequentially input. The image generation circuit 316 buffers an image signal constituted by the spatial arrangement of each point image in the frame memory according to the assigned pixel address in the frame memory. The buffered signal is swept from the frame memory at a predetermined timing, and converted into a video signal conforming to a predetermined standard such as NTSC or PAL. By sequentially inputting the converted video signal to the monitor 300M, a high-magnification and high-resolution three-dimensional confocal image of the subject is displayed on the monitor 300M.

ここで、三次元共焦点画像の倍率又は解像度を向上させるためには、共焦点光学系の構成要素である点光源をＺ軸方向に微細に移動させることが不可欠である。これは、形状記憶合金１３２への精細な通電量制御を行い、光ファイバ１２２の射出端１２２ａを微細に移動させることによって達成される。ところが、三次元共焦点画像の倍率又は解像度を向上させるためには、移動機構の分解能を高くするだけでは足りず、実際の移動量（又は位置）を検出して移動機構を高精度にフィードバック制御するため、移動量検出機構の分解能も向上させる必要がある。本出願人は、この点に着眼して、共焦点光学ユニット１２０に適した移動量検出機構を想起した。   Here, in order to improve the magnification or resolution of the three-dimensional confocal image, it is indispensable to finely move the point light source that is a component of the confocal optical system in the Z-axis direction. This is achieved by finely controlling the amount of current supplied to the shape memory alloy 132 and finely moving the exit end 122a of the optical fiber 122. However, in order to improve the magnification or resolution of a three-dimensional confocal image, it is not enough to increase the resolution of the moving mechanism, but the actual moving amount (or position) is detected and the moving mechanism is feedback-controlled with high accuracy. Therefore, it is necessary to improve the resolution of the movement amount detection mechanism. The present applicant has focused on this point and recalled a movement amount detection mechanism suitable for the confocal optical unit 120.

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、共焦点光学ユニット１２０に組み込まれた移動量検出機構の構成を概略的に示す図である。図３（ａ）、図３（ｂ）は、互いに直交する別の角度（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）から共焦点光学ユニット１２０を臨む図となっている。図３（ｃ）は、外筒１２４及び内筒１２６をＸＹ平面で切断した切断面図である。   FIG. 3A to FIG. 3C are diagrams schematically illustrating a configuration of a movement amount detection mechanism incorporated in the confocal optical unit 120. FIGS. 3A and 3B are views of the confocal optical unit 120 from another angle (X-axis direction or Y-axis direction) orthogonal to each other. FIG. 3C is a cross-sectional view of the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126 cut along the XY plane.

図３（ａ）は、説明の便宜上、外筒１２４から内筒１２６を外した状態を示している。図３（ａ）に示されるように、外筒１２４の内壁面、内筒１２６の外壁面にはそれぞれ、互いに異なるパターンがプリントされたパターンシートＰ、ヘッドシートＨが接着されている。   FIG. 3A shows a state in which the inner cylinder 126 is removed from the outer cylinder 124 for convenience of explanation. As shown in FIG. 3A, a pattern sheet P and a head sheet H on which different patterns are printed are bonded to the inner wall surface of the outer cylinder 124 and the outer wall surface of the inner cylinder 126, respectively.

図３（ｂ）は、説明の便宜上、一部の構成（パターンシートＰ及びヘッドシートＨの周辺）を拡大して示している。図３（ｂ）の拡大図に示されるように、パターンシートＰとヘッドシートＨは、対向する近接位置に配置されている。パターンシートＰ及びヘッドシートＨの接着位置は、例えば治具等によって精密に決められている。   FIG. 3B shows an enlarged view of a part of the structure (the periphery of the pattern sheet P and the head sheet H) for convenience of explanation. As shown in the enlarged view of FIG. 3 (b), the pattern sheet P and the head sheet H are disposed at opposing positions close to each other. The bonding positions of the pattern sheet P and the head sheet H are precisely determined by a jig or the like, for example.

図３（ｃ）に示されるように、外筒１２４及び内筒１２６は、ＸＹ平面内における互いの相対位置のずれが規制されるように、断面がＤ型のパイプ形状を有している。パターンシートＰは外筒１２４内壁の平面部分に、ヘッドシートＨは内筒１２６外壁の平面部分に、それぞれ位置している。パターンシートＰとヘッドシートＨとの相対的な最大位置ずれ量は、各筒をＤ型に形成することによる相対移動量の規制によって、許容公差内に抑えられている。   As shown in FIG. 3C, the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126 have a pipe shape with a D-shaped cross section so that the displacement of the relative positions in the XY plane is restricted. The pattern sheet P is located on a plane portion of the inner wall of the outer cylinder 124, and the head sheet H is located on a plane portion of the outer wall of the inner cylinder 126. The relative maximum positional deviation amount between the pattern sheet P and the head sheet H is suppressed within an allowable tolerance by restricting the relative movement amount by forming each cylinder in a D shape.

図４（ａ）、図４（ｂ）はそれぞれ、パターンシートＰの構成を示す上面図、断面図である。図４（ａ）又は図４（ｂ）に示されるように、パターンシートＰは、絶縁性を有するベースフィルムを有している。ベースフィルム上には、銅箔のパターンＰ０〜Ｐ２がプリントされている。ベースフィルム上のパターンＰ０〜Ｐ２以外の領域には、ベースフィルムに対するパターンＰ０〜Ｐ２の突出を無くすための平面処理材として、パターンＰ０〜Ｐ２と同じ厚みのレジスト層（ベークライト材等）が塗布されている。   FIG. 4A and FIG. 4B are a top view and a cross-sectional view showing the configuration of the pattern sheet P, respectively. As shown in FIG. 4A or FIG. 4B, the pattern sheet P has a base film having insulating properties. Copper foil patterns P0 to P2 are printed on the base film. In areas other than the patterns P0 to P2 on the base film, a resist layer (such as a bakelite material) having the same thickness as the patterns P0 to P2 is applied as a planar treatment material for eliminating the protrusion of the patterns P0 to P2 with respect to the base film. ing.

パターンＰ０は、角丸四角状に形成されたパターンであり、パターンＰ０〜Ｐ２がプリントされている領域のほぼ中央に位置する。パターンＰ１とＰ２は、櫛歯状に形成されたパターンであり、パターンＰ０を挟んでほぼ対称に位置する。より正確には、パターンＰ１とＰ２は、互いの櫛歯（幅５μｍ）がパターンの長手方向に半ピッチ（２．５μｍ）ずらされて千鳥状に配置されている。   The pattern P0 is a pattern formed in a rounded quadrangular shape, and is located approximately at the center of the area where the patterns P0 to P2 are printed. The patterns P1 and P2 are patterns formed in a comb shape, and are positioned almost symmetrically with the pattern P0 interposed therebetween. More precisely, the patterns P1 and P2 are arranged in a staggered pattern with their comb teeth (width 5 μm) shifted by a half pitch (2.5 μm) in the longitudinal direction of the pattern.

図５（ａ）、図５（ｂ）はそれぞれ、ヘッドシートＨの構成を示す上面図、断面図である。図５（ａ）又は図５（ｂ）に示されるように、ヘッドシートＨは、絶縁性を有するベースフィルムを有している。ベースフィルム上には、幅２．５μｍ未満の銅箔のパターンＨ０〜Ｈ５がプリントされている。ベースフィルム上のパターンＨ０〜Ｈ５以外の領域には、ベースフィルムに対するパターンＨ０〜Ｈ５の突出を無くすための平面処理材として、パターンＨ０〜Ｈ５と同じ厚みのレジスト層（ベークライト材等）が塗布されている。   FIG. 5A and FIG. 5B are a top view and a cross-sectional view showing the configuration of the head sheet H, respectively. As shown in FIG. 5A or 5B, the head sheet H has a base film having insulating properties. On the base film, copper foil patterns H0 to H5 having a width of less than 2.5 μm are printed. In areas other than the patterns H0 to H5 on the base film, a resist layer (such as a bakelite material) having the same thickness as the patterns H0 to H5 is applied as a planar treatment material for eliminating the protrusion of the patterns H0 to H5 with respect to the base film. ing.

図５（ｂ）は、説明の便宜上、一部の構成（パターンＨ５の周辺）を拡大して示している。図５（ｂ）の拡大図に示されるように、パターンＨ５には、微細加工によって形成された導電性を有するバネ状構造体Ｓが埋設されている。バネ状構造体Ｓは、パターンＨ５とパターンシートＰとのクリアランスを高精度に保つと共に、パターンＨ５とパターンシートＰとの摩擦力を低減しつつ両者の摩耗を防止する効果を奏する。バネ状構造体Ｓにはバネ性があるため、ヘッドシートＨ又はパターンシートＰに反り等がある場合にも、バネ状構造体Ｓを介したパターンＨ５とパターンシートＰとの確実な電気的接触が担保される。なお、同様のバネ状構造体Ｓは、パターンＨ０〜Ｈ４にも埋設されている。すなわち、各パターンＨ０〜Ｈ５は、バネ状構造体Ｓを介して各パターンＰ０〜Ｐ２に電気的に接触する。   FIG. 5B shows an enlarged view of a part of the configuration (the periphery of the pattern H5) for convenience of explanation. As shown in the enlarged view of FIG. 5B, a conductive spring-like structure S formed by fine processing is embedded in the pattern H5. The spring-like structure S has an effect of preventing the wear of the pattern H5 and the pattern sheet P while reducing the frictional force between the pattern H5 and the pattern sheet P while maintaining the clearance between the pattern H5 and the pattern sheet P with high accuracy. Since the spring-like structure S is springy, reliable electrical contact between the pattern H5 and the pattern sheet P via the spring-like structure S even when the head sheet H or the pattern sheet P is warped or the like. Is secured. Similar spring-like structures S are also embedded in the patterns H0 to H4. That is, the patterns H0 to H5 are in electrical contact with the patterns P0 to P2 via the spring-like structure S.

図６は、内筒１２６がＺ軸方向に移動した際のパターンＰ０〜Ｐ２、Ｈ０〜Ｈ５の各パターンの接触状態を説明するための図である。図６中Ｚ軸方向に伸びた双方向矢印は、符号Ｕ側が共焦点光学ユニット１２０の基端（後退側）であり、符号Ｄ側が共焦点光学ユニット１２０の先端（前進側）である。図６においては、説明の便宜上、パターンＨ０〜Ｈ５が移動する移動可能範囲を区間ａ〜ｌに区切ると共に、各区間の境界位置に符号ｍ〜ｘを付す。各区間ａ〜ｌの幅及び各境界位置の間隔は、パターンＰ１又はＰ２の櫛歯幅の半分（２．５μｍ）である。なお、パターンＨ０〜Ｈ５の位置検出は、ハードウェア的にはパターンＰ１及びＰ２の一端から他端に至る全範囲内で可能である。しかし、本実施形態では、パターンＨ０〜Ｈ５の移動可能範囲は、各種部品の加工誤差や組立誤差を考慮して、区間ａ〜ｌの範囲内にソフトウェア的に抑えられている。   FIG. 6 is a diagram for explaining the contact state of the patterns P0 to P2 and H0 to H5 when the inner cylinder 126 moves in the Z-axis direction. In the bi-directional arrow extending in the Z-axis direction in FIG. 6, the reference U side is the base end (retreat side) of the confocal optical unit 120, and the reference D side is the front end (advance side) of the confocal optical unit 120. In FIG. 6, for convenience of explanation, the movable range in which the patterns H0 to H5 move is divided into sections a to l and symbols m to x are attached to the boundary positions of the sections. The width of each section a-1 and the space | interval of each boundary position are the half (2.5 micrometers) of the comb-tooth width of the pattern P1 or P2. The positions of the patterns H0 to H5 can be detected in the entire range from one end to the other end of the patterns P1 and P2 in hardware. However, in the present embodiment, the movable range of the patterns H0 to H5 is suppressed in the range of the sections a to l in consideration of processing errors and assembly errors of various parts.

各パターンＰ０〜Ｐ２、Ｈ０〜Ｈ５は、コントローラ３０８が有する各入力端子ＩＮ１〜ＩＮ５に接続されている。具体的には、図６に示されるように、入力端子ＩＮ１にはパターンＰ１及びＨ１が、入力端子ＩＮ２にはパターンＰ２及びＨ４が、入力端子ＩＮ３にはパターンＨ２及びＨ３が、入力端子ＩＮ４にはパターンＰ１及びＨ０が、入力端子ＩＮ５にはパターンＰ２及びＨ５が、それぞれ接続されている。   Each pattern P0-P2 and H0-H5 is connected to each input terminal IN1-IN5 which the controller 308 has. Specifically, as shown in FIG. 6, patterns P1 and H1 are input terminal IN1, patterns P2 and H4 are input terminal IN2, patterns H2 and H3 are input terminal IN3, and input terminal IN4 is input. Are connected to patterns P1 and H0, and patterns P2 and H5 are connected to the input terminal IN5, respectively.

図７（ａ）〜図７（ｄ）は、パターンＰ０〜Ｐ２、Ｈ０〜Ｈ５の各パターンが接触した際に検知される各入力端子ＩＮ１〜ＩＮ５の入力レベルを示す図である。具体的には、図７（ａ）は入力端子ＩＮ１の入力レベルを、図７（ｂ）は入力端子ＩＮ２の入力レベルを、図７（ｃ）は入力端子ＩＮ３の入力レベルを、図７（ｄ）は入力端子ＩＮ４、５の入力レベルを、それぞれ示す。   FIGS. 7A to 7D are diagrams showing the input levels of the input terminals IN1 to IN5 detected when the patterns P0 to P2 and H0 to H5 come into contact with each other. Specifically, FIG. 7A shows the input level of the input terminal IN1, FIG. 7B shows the input level of the input terminal IN2, FIG. 7C shows the input level of the input terminal IN3, and FIG. d) shows the input levels of the input terminals IN4 and IN5, respectively.

図８（ａ）は、区間ａ〜ｌにおける、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２の各入力レベルを示す表である。図８（ｂ）は、境界位置ｍ〜ｘにおける、所定の基準位置（境界位置ｒ）に対するパターンＨ０〜Ｈ５の位置（内筒１２６の移動量）を示す表である。   FIG. 8A is a table showing the input levels of the input terminals IN1 and IN2 in the sections a to l. FIG. 8B is a table showing the positions (movement amounts of the inner cylinder 126) of the patterns H0 to H5 with respect to a predetermined reference position (boundary position r) at the boundary positions m to x.

図７（ａ）〜図７（ｄ）、図８（ａ）の各図に示されるように、各入力端子ＩＮ１〜ＩＮ５は、自身に接続されたパターン同士が短絡した時に入力レベル「１」を、当該パターン同士が短絡していない時に入力レベル「０」を、それぞれ検知する。図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｂ）から明らかなように、入力端子ＩＮ１とＩＮ２の入力レベルの組合せは、内筒１２６が２．５μｍ移動する毎に変わる。この入力レベルの組合せの変化（パルス）は、コントローラ３０８によってカウントされる。すなわち、コントローラ３０８は、２．５μｍという高い分解能で内筒１２６の移動量を検出する。なお、２．５μｍという数値は、あくまで一例に過ぎない。この分解能は、基板上にプリント可能な最小パターン幅に応じて更に細かく設定することもできる。   As shown in FIGS. 7A to 7D and FIG. 8A, each input terminal IN1 to IN5 has an input level “1” when the patterns connected to itself are short-circuited. The input level “0” is detected when the patterns are not short-circuited. As is apparent from FIGS. 7A, 7B, 8A, and 8B, the combination of the input levels of the input terminals IN1 and IN2 moves the inner cylinder 126 by 2.5 μm. It changes every time. This change in input level combination (pulse) is counted by the controller 308. That is, the controller 308 detects the amount of movement of the inner cylinder 126 with a high resolution of 2.5 μm. The numerical value of 2.5 μm is merely an example. This resolution can be set more finely according to the minimum pattern width that can be printed on the substrate.

図９は、共焦点光学系を構成する点光源（光ファイバ１２２の射出端１２２ａ）のＺ軸方向の移動量を検出する移動量検出処理を示すフローチャートである。図９の移動量検出処理は、共焦点内視鏡システム１の起動によって実行が開始されて、共焦点内視鏡システム１の電源が切断された時点で、又は共焦点内視鏡システム１が停止した時点で終了する。なお、以降の本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは「Ｓ」と省略して記す。   FIG. 9 is a flowchart showing a movement amount detection process for detecting the movement amount in the Z-axis direction of the point light source (exit end 122a of the optical fiber 122) constituting the confocal optical system. 9 is started when the confocal endoscope system 1 is started and the power of the confocal endoscope system 1 is turned off, or the confocal endoscope system 1 It ends when it stops. In the following description and drawings in this specification, the processing step is abbreviated as “S”.

コントローラ３０８は、図９の移動量検出処理の初期的な処理として、イニシャルポイント（ここでは境界位置ｒ）の検出を行う（Ｓ１）。具体的には、形状記憶合金１３２への通電を行い、内筒１２６を所定方向（ここではＵ方向）に移動させる。内筒１２６が移動して、パターンＨ２及びＨ３とパターンＰ０とが短絡すると、入力端子ＩＮ３の入力レベル「１」が検知される（図７（ｃ）参照）。コントローラ３０８は、入力端子ＩＮ３の入力レベル「１」を検知した時に、内筒１２６がイニシャルポイントに到達したと判定する。なお、入力端子ＩＮ３の入力レベル「１」が検知されることなく、入力端子ＩＮ４又はＩＮ５の入力レベル「０」が検知された場合、コントローラ３０８は、内筒１２６を逆方向（ここではＤ方向）に移動させて、イニシャルポイントの検出処理を続行する。   The controller 308 detects an initial point (here, the boundary position r) as an initial process of the movement amount detection process of FIG. 9 (S1). Specifically, the shape memory alloy 132 is energized to move the inner cylinder 126 in a predetermined direction (here, the U direction). When the inner cylinder 126 moves and the patterns H2 and H3 and the pattern P0 are short-circuited, the input level “1” of the input terminal IN3 is detected (see FIG. 7C). The controller 308 determines that the inner cylinder 126 has reached the initial point when detecting the input level “1” of the input terminal IN3. When the input level “0” of the input terminal IN4 or IN5 is detected without detecting the input level “1” of the input terminal IN3, the controller 308 moves the inner cylinder 126 in the reverse direction (here, the D direction). ) To continue the initial point detection process.

コントローラ３０８は、次いで、内筒１２６のホームポジションへの移動を行う（Ｓ２）。ホームポジションは、製品出荷時に、例えばイニシャルポイントと同じ境界位置ｒに設定されている。但し、ホームポジションは、術者によるフロントパネル３１０又は手元操作部１３の操作によって任意に設定変更することができる。ホームポジションの設定値は、例えば±２．５μｍ単位で変更することができ、第二のプロセッサ３００が有するメモリ３１８に保存される。このとき、ホームポジションの設定値は、電子スコープ１００のＩＤに関連付けられて保存され、電源切断後も保持される。なお、ここで参照されるＩＤは、システム起動時にコントローラ３０８によって電子スコープ１００が有するメモリ（不図示）から予め読み出された型番等の識別情報である。   Next, the controller 308 moves the inner cylinder 126 to the home position (S2). The home position is set, for example, at the same boundary position r as the initial point when the product is shipped. However, the home position can be arbitrarily set and changed by the operator operating the front panel 310 or the hand operation unit 13. The set value of the home position can be changed in units of ± 2.5 μm, for example, and is stored in the memory 318 included in the second processor 300. At this time, the set value of the home position is stored in association with the ID of the electronic scope 100 and is retained even after the power is turned off. The ID referred to here is identification information such as a model number read in advance from a memory (not shown) of the electronic scope 100 by the controller 308 when the system is activated.

Ｓ２の処理では、コントローラ３０８は、ホームポジションの設定値に対応するパルス数をカウントするまで内筒１２６を移動させる。内筒１２６は、ホームポジションへの移動後、術者によるマニュアル操作に応じて、又はメモリ３１８に保存されている設定（後述のユーザ設定位置）に従って移動する。Ｓ３以降の処理における内筒１２６の移動は、第二の撮像システムによる三次元共焦点画像の撮像を想定した移動である。   In the process of S2, the controller 308 moves the inner cylinder 126 until the number of pulses corresponding to the set value of the home position is counted. After moving to the home position, the inner cylinder 126 moves according to a manual operation by the operator or according to a setting (a user setting position described later) stored in the memory 318. The movement of the inner cylinder 126 in the processes after S3 is a movement that assumes imaging of a three-dimensional confocal image by the second imaging system.

内筒１２６は、術者による手元操作部１３の操作に応じて、ソフトウェア的に制限された所定の移動可能範囲（パターンＨ０〜Ｈ５が区間ａ〜ｌに収まる範囲内）をＵ方向又はＤ方向に微細に移動する（Ｓ３：マニュアル操作、Ｓ４）。コントローラ３０８は、このときカウントしたパルス数を画像生成回路３１６に逐次出力する。画像生成回路３１６は、各点像に対する被写体深さ方向の画素アドレスをカウントパルス数に応じて決定する。これにより、内筒１２６（点光源）の微細な移動量に対応する高精細な共焦点画像が生成されて、モニタ３００Ｍに表示される。   The inner cylinder 126 moves in a U direction or a D direction within a predetermined movable range (within the patterns H0 to H5 within the sections a to l) limited by software according to the operation of the hand operating unit 13 by the operator. (S3: Manual operation, S4). The controller 308 sequentially outputs the number of pulses counted at this time to the image generation circuit 316. The image generation circuit 316 determines the pixel address in the subject depth direction for each point image according to the number of count pulses. Thereby, a high-definition confocal image corresponding to the minute movement amount of the inner cylinder 126 (point light source) is generated and displayed on the monitor 300M.

ところで、入力端子ＩＮ１又はＩＮ２の入力レベルの検出エラーが生じた場合に、内筒１２６の移動が停止しないという不具合の発生が懸念される。コントローラ３０８は、この種の不具合の発生を防止するため、入力端子ＩＮ４、ＩＮ５の入力レベルが共に「０」になると、内筒１２６の移動を強制的に停止する。停止後は、例えば内筒１２６を停止前と逆方向に移動させてイニシャルポイントの検出を行う。   By the way, when an input level detection error of the input terminal IN1 or IN2 occurs, there is a concern about the occurrence of a problem that the movement of the inner cylinder 126 does not stop. The controller 308 forcibly stops the movement of the inner cylinder 126 when the input levels of the input terminals IN4 and IN5 are both “0” in order to prevent the occurrence of this type of problem. After the stop, for example, the initial point is detected by moving the inner cylinder 126 in the opposite direction to that before the stop.

術者は、フロントパネル３１０又は手元操作部１３の操作を行い、内筒１２６のＺ軸方向の現在位置（以下、「ユーザ設定位置」と記す。）を登録することができる。具体的には、コントローラ３０８は、ユーザ設定位置の登録操作を受け付けると（Ｓ５：ＹＥＳ）、イニシャルポイントに対する現在位置のカウントパルス数をユーザ設定位置としてメモリ３１８に保存する（Ｓ６）。このとき、ユーザ設定位置は、電子スコープ１００のＩＤに関連付けられて保存され、電源切断後も保持される。ユーザ設定位置は、一台の電子スコープ１００に対して複数ポイント登録することができる。   The surgeon can operate the front panel 310 or the hand operation unit 13 to register the current position of the inner cylinder 126 in the Z-axis direction (hereinafter referred to as “user setting position”). Specifically, when accepting the registration operation of the user setting position (S5: YES), the controller 308 stores the count pulse number of the current position with respect to the initial point in the memory 318 as the user setting position (S6). At this time, the user setting position is stored in association with the ID of the electronic scope 100 and is retained even after the power is turned off. A plurality of user-set positions can be registered for one electronic scope 100.

ユーザ設定位置の登録操作がない場合（Ｓ５：ＮＯ）や、Ｓ６のユーザ設定位置の登録処理後は、Ｓ３の処理に戻る。術者は、フロントパネル３１０又は手元操作部１３の操作を行い、内筒１２６をユーザ設定位置に移動させることができる。具体的には、コントローラ３０８は、ユーザ設定位置への移動操作を受け付けると（Ｓ３：ユーザ設定位置の指定操作）、Ｓ７の移動処理を行う。Ｓ７の移動処理では、指定されたユーザ設定位置に対応するカウントパルス数がメモリ３１８から読み出される。読み出されたカウントパルス数と現在のカウントパルス数とが比較され、その差分パルス数が算出される。コントローラ３０８は、差分パルス数に応じた分だけ内筒１２６を移動させる。術者は、このような簡易な操作によって、被写体を例えば前回の診断時と同じ深さで共焦点観察することができる。   When there is no user setting position registration operation (S5: NO), or after the user setting position registration process of S6, the process returns to S3. The surgeon can operate the front panel 310 or the hand operation unit 13 to move the inner cylinder 126 to the user setting position. Specifically, when the controller 308 receives a movement operation to the user setting position (S3: user setting position designation operation), the controller 308 performs the movement process of S7. In the movement process of S7, the count pulse number corresponding to the designated user setting position is read from the memory 318. The read count pulse number is compared with the current count pulse number, and the difference pulse number is calculated. The controller 308 moves the inner cylinder 126 by an amount corresponding to the number of differential pulses. By such a simple operation, the surgeon can observe the subject confocally, for example, at the same depth as in the previous diagnosis.

ユーザ設定位置は、前述の通り、電子スコープ毎に登録され管理される。しかし、別機を使用する際に、被写体を他機の使用時と同じ深さで共焦点観察したいという場面も想定される。この場合は、他機のＩＤに関連付けられたユーザ設定位置を別機で利用して、被写体を他機の使用時と同じ深さで共焦点観察できるようにしてもよい。   As described above, the user setting position is registered and managed for each electronic scope. However, when using another device, there may be a situation where the subject wants to observe the subject at the same depth as when using the other device. In this case, the user-set position associated with the ID of the other device may be used by another device so that the subject can be confocally observed at the same depth as when the other device is used.

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えばパターンシートＰとヘッドシートＨとの相対的な位置精度を向上させるため、ＸＹ平面内の相対的な位置ずれを更に規制する位置ずれ規制手段を設けてもよい。   The above is the description of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in order to improve the relative positional accuracy between the pattern sheet P and the head sheet H, a positional deviation restricting means for further regulating the relative positional deviation in the XY plane may be provided.

この種の位置ずれ規制手段の具体的構成例としては、外筒１２４の外壁面のうちパターンシートＰの接着領域の裏側に当たる領域全体を覆う磁石と、内筒１２６の内壁面のうちヘッドシートＨの接着領域の裏側に当たる領域全体を覆う磁石とを有する構成が想定される。この構成によれば、パターンシートＰとヘッドシートＨとのＸＹ平面内の相対的な位置ずれが磁石間の引力によって好適に抑制される。   As a specific configuration example of this type of positional deviation regulating means, a magnet that covers the entire area of the outer wall surface of the outer cylinder 124 that is behind the adhesion area of the pattern sheet P, and a head sheet H of the inner wall surface of the inner cylinder 126 are described. The structure which has the magnet which covers the whole area | region which hits the back side of this adhesion | attachment area | region is assumed. According to this configuration, the relative displacement between the pattern sheet P and the head sheet H in the XY plane is suitably suppressed by the attractive force between the magnets.

外筒１２４及び内筒１２６は、本実施形態では一面の平面形状が側面に形成されているが、別の実施形態では複数面の平面形状が側面に形成されてもよい。ＸＹ平面内の相対移動量を規制する形状が追加されることによって、パターンシートＰとヘッドシートＨとの位置ずれが更に抑制される。一例として、図３（ｃ）中、上側面だけでなく筒軸を挟んだ下側面も平面形状に形成する構成が考えられる。   In the present embodiment, the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126 have a planar shape on one side surface, but in another embodiment, a plurality of planar shapes may be formed on the side surface. By adding the shape that regulates the relative movement amount in the XY plane, the positional deviation between the pattern sheet P and the head sheet H is further suppressed. As an example, in FIG. 3C, a configuration in which not only the upper side surface but also the lower side surface sandwiching the cylinder axis is formed in a planar shape.

更に別の実施形態では、下側面を平面形状に形成する代わりに、下側面の一部を板バネ形状に形成してもよい。板バネ形状によるパターンシートＰ側への付勢力が内筒１２６に加わることによって、パターンシートＰとヘッドシートＨとのＸＹ平面内の相対的な位置ずれが好適に抑制される。   In still another embodiment, instead of forming the lower surface in a planar shape, a part of the lower surface may be formed in a leaf spring shape. By applying a biasing force toward the pattern sheet P due to the leaf spring shape to the inner cylinder 126, a relative positional shift in the XY plane between the pattern sheet P and the head sheet H is suitably suppressed.

本実施形態では、外筒１２４側の部品と内筒１２６側の部品と物理的接触は、設計上、パターンシートＰとバネ状構造体Ｓとの点接触に限られる。そのため、外筒１２４と内筒１２６は、厳密には同軸ではなく、互いの軸が僅かに傾いた状態で配置されている。そこで、内筒１２６の外壁面に、外筒１２４の内壁面と点接触する絶縁性部材を少なくとも一つ形成する。すなわち、内筒１２６が外筒１２４に多点で支持されるように構成する。この構成を採用することによって、外筒１２４と内筒１２６との軸ずれが軽減される。軸ずれの軽減により、パターンシートＰとヘッドシートＨとのＸＹ平面内の相対的な位置ずれが軽減するだけでなく、外筒１２４に対する内筒１２６のＺ軸方向の移動がより一層円滑化する効果が得られる。   In the present embodiment, physical contact between the parts on the outer cylinder 124 side and the parts on the inner cylinder 126 side is limited to point contact between the pattern sheet P and the spring-like structure S in design. Therefore, the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126 are not strictly coaxial and are arranged with their axes slightly inclined. Therefore, at least one insulating member that makes point contact with the inner wall surface of the outer cylinder 124 is formed on the outer wall surface of the inner cylinder 126. That is, the inner cylinder 126 is configured to be supported by the outer cylinder 124 at multiple points. By adopting this configuration, axial misalignment between the outer cylinder 124 and the inner cylinder 126 is reduced. By reducing the axial deviation, not only the relative positional deviation of the pattern sheet P and the head sheet H in the XY plane is reduced, but also the movement of the inner cylinder 126 in the Z-axis direction with respect to the outer cylinder 124 becomes smoother. An effect is obtained.

１ 共焦点内視鏡システム
１２ 挿入先端部
１００ 電子スコープ
１２０ 共焦点光学ユニット
１２４ 外筒
１２６ 内筒
１３０ 圧縮コイルばね
１３２ 形状記憶合金
３０８ コントローラ
Ｐ パターンシート
Ｈ ヘッドシート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Confocal endoscope system 12 Insertion front-end | tip part 100 Electronic scope 120 Confocal optical unit 124 Outer cylinder 126 Inner cylinder 130 Compression coil spring 132 Shape memory alloy 308 Controller P Pattern sheet H Head sheet

Claims (13)

所定の点光源を二次元方向に移動自在に支持する点光源支持手段と、
前記点光源から放射された光の集光点と共役の位置に配置された共焦点ピンホールと、
前記点光源支持手段を前記共焦点ピンホールと共に前記二次元方向と直交する直交方向に移動自在に保持する保持手段と、
前記点光源支持手段に設けられた第一の電極群と、
前記保持手段に設けられた第二の電極群と、
を有し、
前記第一の電極群と前記第二の電極群は、前記点光源支持手段が前記保持手段に対して前記直交方向に所定量移動する毎に互いの短絡状態が変わるように構成されていることを特徴とする共焦点内視鏡装置。 Point light source support means for supporting a predetermined point light source movably in a two-dimensional direction;
A confocal pinhole disposed at a position conjugate with the condensing point of the light emitted from the point light source;
Holding means for holding the point light source support means together with the confocal pinhole so as to be movable in an orthogonal direction orthogonal to the two-dimensional direction;
A first electrode group provided on the point light source support means;
A second electrode group provided in the holding means;
Have
The first electrode group and the second electrode group are configured such that their short-circuit state changes each time the point light source support means moves a predetermined amount in the orthogonal direction with respect to the holding means. A confocal endoscope device characterized by the above. 前記点光源支持手段は、
前記第一の電極群を外壁面に備え、前記点光源を内部に収容した第一の筒状部材、
を有し、
前記保持手段は、
前記第一の電極群と対向する内壁面中の位置に前記第二の電極群を備え、前記第一の筒状部材を内部に同軸で収容した第二の筒状部材、
を有することを特徴とする、請求項１に記載の共焦点内視鏡装置。 The point light source support means is
A first cylindrical member comprising the first electrode group on an outer wall surface, the point light source being housed therein;
Have
The holding means is
A second cylindrical member comprising the second electrode group at a position in the inner wall surface facing the first electrode group, the first cylindrical member being coaxially accommodated therein;
The confocal endoscope apparatus according to claim 1, comprising: 前記第一の筒状部材と前記第二の筒状部材との、前記二次元方向を含む二次元平面内の相対的な位置ずれを防止する位置ずれ防止手段、
を更に有することを特徴とする、請求項２に記載の共焦点内視鏡装置。 A displacement prevention means for preventing a relative displacement between the first tubular member and the second tubular member in a two-dimensional plane including the two-dimensional direction;
The confocal endoscope apparatus according to claim 2, further comprising: 前記第一の筒状部材の外壁面と前記第二の筒状部材の内壁面は、各該筒状部材の軸と直交する断面形状が互いに対応するＤ型形状に形成され、
前記第一の筒状部材と前記第二の筒状部材は、前記Ｄ型形状をなす平面部が互いに対向する位置関係で配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の共焦点内視鏡装置。 The outer wall surface of the first cylindrical member and the inner wall surface of the second cylindrical member are formed in a D-shape in which cross-sectional shapes orthogonal to the axis of each cylindrical member correspond to each other,
The confocal according to claim 3, wherein the first cylindrical member and the second cylindrical member are arranged in a positional relationship in which plane portions forming the D shape are opposed to each other. Endoscopic device. 前記第一の電極群、前記第二の電極群はそれぞれ、前記第一の筒状部材、前記第二の筒状部材が有する前記平面部に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の共焦点内視鏡装置。   The said 1st electrode group and said 2nd electrode group are provided in the said plane part which said 1st cylindrical member and said 2nd cylindrical member respectively have, It is characterized by the above-mentioned. The confocal endoscope apparatus described in 1. 前記第一の電極群、前記第二の電極群は、前記保持手段に対する前記点光源支持手段の初期位置を検出するための初期位置検出用パターンを有することを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の共焦点内視鏡装置。   The first electrode group and the second electrode group each have an initial position detection pattern for detecting an initial position of the point light source support unit with respect to the holding unit. Item 6. The confocal endoscope device according to any one of Items 5. 前記第一の電極群、前記第二の電極群は、絶縁性を有するベースフィルム上に設けられており、
前記ベースフィルムに対する前記第一の電極群及び前記第二の電極群の突出を無くすための平面処理材が、該ベースフィルム上の該第一の電極群及び該第二の電極群以外の領域に塗布されていることを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の共焦点内視鏡装置。 The first electrode group and the second electrode group are provided on an insulating base film,
A planar treatment material for eliminating protrusion of the first electrode group and the second electrode group with respect to the base film is provided in a region other than the first electrode group and the second electrode group on the base film. The confocal endoscope apparatus according to claim 1, wherein the confocal endoscope apparatus is applied. 前記第一の電極群と前記第二の電極群とは、該第一の電極群に埋設された導電性を有するバネ状構造体を介して接触することを特徴とする、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の共焦点内視鏡装置。   The first electrode group and the second electrode group are in contact with each other via a conductive spring-like structure embedded in the first electrode group. Item 8. The confocal endoscope device according to any one of Items 7. 前記点光源支持手段は、所定の光源から供給された光を伝送する光ファイバの射出端近傍を前記二次元方向に移動自在に支持し、
前記射出端は、前記点光源かつ前記共焦点ピンホールとして機能するように、前記集光点と共役の位置に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の共焦点内視鏡装置。 The point light source support means supports the vicinity of the exit end of an optical fiber that transmits light supplied from a predetermined light source so as to be movable in the two-dimensional direction,
9. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting end is disposed at a position conjugate with the light collecting point so as to function as the point light source and the confocal pinhole. The confocal endoscope apparatus according to item. 請求項１から請求項９の何れか一項に記載の共焦点内視鏡装置と、
前記第一の電極群と前記第二の電極群との短絡状態を検知する短絡状態検知手段と、
検知された前記短絡状態を基に、前記保持手段に対する前記点光源支持手段の前記直交方向の移動量を検出する移動量検出手段と、
を有することを特徴とする共焦点内視鏡システム。 The confocal endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A short-circuit state detecting means for detecting a short-circuit state between the first electrode group and the second electrode group;
Based on the detected short circuit state, a movement amount detection means for detecting a movement amount of the point light source support means in the orthogonal direction with respect to the holding means;
A confocal endoscope system comprising: 前記移動量検出手段は、
前記短絡状態が変化するポイントをカウントするカウント手段と、
カウントされた前記ポイントに応じた前記移動量を算出する移動量算出手段と、
を有することを特徴とする、請求項１０に記載の共焦点内視鏡システム。 The movement amount detecting means includes
Counting means for counting points at which the short-circuit state changes;
Movement amount calculating means for calculating the movement amount according to the counted points;
The confocal endoscope system according to claim 10, comprising: 前記保持手段に対する前記点光源支持手段の前記直交方向の現在の位置情報を保存する位置情報保存手段と、
保存された前記位置情報を指定する位置情報指定手段と、
前記位置情報で指定された位置に前記点光源支持手段を移動させる指定位置移動手段と、
を更に有することを特徴とする、請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の共焦点内視鏡システム。 Position information storage means for storing current position information in the orthogonal direction of the point light source support means with respect to the holding means;
Position information specifying means for specifying the stored position information;
Designated position moving means for moving the point light source support means to a position designated by the position information;
The confocal endoscope system according to any one of claims 1 to 11, further comprising: 前記共焦点ピンホールを介した光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、
前記画像信号検出手段による前記画像信号の検出タイミングに応じて、各該画像信号に対する二次元平面の画素配置を決定すると共に、前記移動量検出手段によって検出された前記移動量に応じて、各該画像信号に対する該二次元平面と直交する深さ方向の画素配置を決定する画素配置決定手段と、
前記決定された画素配置に従って各前記画像信号によって表現される画像情報を空間的に配列して被写体画像を作成する画像作成手段と、
を更に有することを特徴とする、請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の共焦点内視鏡システム。 Image signal detection means for detecting an image signal by receiving light through the confocal pinhole;
According to the detection timing of the image signal by the image signal detection means, a pixel arrangement of a two-dimensional plane for each image signal is determined, and according to the movement amount detected by the movement amount detection means, Pixel arrangement determining means for determining a pixel arrangement in the depth direction orthogonal to the two-dimensional plane for the image signal;
Image creation means for creating a subject image by spatially arranging image information represented by each of the image signals according to the determined pixel arrangement;
The confocal endoscope system according to any one of claims 1 to 12, further comprising:

Images