JP3650364B2 - 光走査プローブ装置 - Google Patents
光走査プローブ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3650364B2 JP3650364B2 JP2002028526A JP2002028526A JP3650364B2 JP 3650364 B2 JP3650364 B2 JP 3650364B2 JP 2002028526 A JP2002028526 A JP 2002028526A JP 2002028526 A JP2002028526 A JP 2002028526A JP 3650364 B2 JP3650364 B2 JP 3650364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- focal point
- probe
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光プローブ内の光伝達手段を介して光を伝達し、その先端から被検部側に集光照射された光を走査し、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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被検体を光学的に拡大観察する通常の光学顕微鏡と異なり、共焦点関係に設定した状態で被検部側の焦点を走査することにより、その焦点位置の光学情報を得る共焦点顕微鏡が例えばＷＯ ９０／００７５４に開示されている。
【０００３】
この従来技術では焦点距離が異なる２種類の対物レンズを並設し、光学系を移動して２種類の対物レンズを選択使用することによって焦点距離が異なる光走査顕微鏡が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記先行技術には、一方の対物レンズの光軸上で焦点位置を変更出来ないし、同じ光軸上で焦点を深さ方向に連続的に移動する手段が無い。
つまり、従来技術では被検部に対し、焦点の位置をその深さ方向に移動して調べようとした場合、集光手段としての対物レンズを一方から他方に変更すると、観察位置も変更されてしまうので、調べたい部分をその深さ方向に沿って調べるには不便である。
また、焦点を深さ方向に連続的に移動できないので、断層像や３次元情報を得ることができない。
【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は調べたい部分に対しその深さ方向に沿って観察像を得ることができる光走査プローブ装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、焦点を光軸方向に連続的に移動可能な光走査プローブ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載の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、前記光源からの光を光プローブの先端に導くための光伝達手段と、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、前記被検部からの戻り光を光源からの光と分離する分離手段と、前記分離された光を検出する光検出手段と、を備え、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する変更手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【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５は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示し、図２は光プローブの先端部の構成を示し、図３は光学ユニットの構成を示し、図４は制御部の構成を示し、図５は可動ミラーを駆動した場合の焦点の走査の様子を示す。
【０００９】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置１は、光を発生する光源部２と、この光を伝達する光伝達部３と、体腔内等に挿入できるように細長に形成され、光伝達部３を経た光をその先端側から被検体側に出射すると共に、その戻り光を光伝達部３に導光する光プローブ４と、光プローブ４からの戻り光を光伝達部３を経て検出し、画像化する信号処理及び光プローブ４内に設けた光走査手段の制御等を行う制御部５とから構成される。
【００１０】
光源部２は例えばレーザ光を出力するレーザ発振装置で構成される。そのレーザ光は波長４８８ｍｍのアルゴンレーザが細胞観察には適している。
光伝達部３は、光伝達用ファイバ（単にファイバと略記）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとこれらを双方向に分岐し、かつ光結合する４端子カプラ７とから構成される。ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、シングルモードファイバである。
【００１１】
ファイバ６ａの端部は光源部２に接続され、ファイバ６ｃの端部は制御部５に接続され、ファイバ６ｄの端部は無反射するデバイス等に接続されている（閉鎖されている）。
【００１２】
ファイバ６ｂは長尺になっており、光プローブ４の外套チューブを構成する例えば可撓性のチューブ８の内部を通って、先端部９まで導かれている。この光チューブ４は例えば内視鏡の処置具用チャンネル内に挿通した体腔内に挿入することもできる。
【００１３】
図２に示すように先端部９は、チューブ８の先端にその一端が取り付けられた円環形状で硬質の光学枠１０と、この光学枠１０の内側に取り付けられた光学ユニット１１と、光学枠１０の先端に後述する圧電素子２８を介して取り付けられた対象物に押し当てる透明窓部材としての（透明で硬質の）先端カバー１２とからなる。
【００１４】
チューブ８内に挿通された光ファイバ６ｂの先端は光学ユニット１１に固定され、この光ファイバ６ｂの先端から出射される光を光走査機構（スキャナ）を介して検査対象となる被検部１３側に集光照射し、その戻り光を受光する。
【００１５】
図３は光学ユニットｌ１の詳細な構成を示す。
光学ユニット１１は基板１４と、その上面に設けたスペーサ１５と、さらにスペーサ１５の上面に設けた上板１６とからなる。基板１４には、レーザ光を対象物側に走査するために向きが可変の２枚の可動ミラー（回動ミラーとも言う）１７，１８が設けてある。
【００１６】
この２枚の可動ミラー１７、１８は二つのヒンジ部１７ａ，１８ａによって支持され、この可動ミラー１７、１８は図示しない電極により静電気力によって回転可動に構成されている。
【００１７】
これらの電極と対向するグランド電極（図示しない）はケーブル１９を介して制御部５へ接続されている。また、この２枚の可動ミラー１７、１８の回転軸は直交するように構成されている。さらにスペーサ１５にはファイバ６ｂの端面に対向する部分にミラー２１が、上板１６にはミラー２２と、レーザ光を集光して被検部１３側に焦点２３を結ばせるための回折格子レンズ２４が設けてある。
【００１８】
この回折格子レンズ２４は回折現象により非常に短い焦点距離のレンズに対応した機能を有し、従ってこの焦点２３を被検部１９の深さ方向と直交する方向に２次元的に走査することにより、被検部１３に対する顕微鏡的に拡大した画像を得ることができるようにしている。
【００１９】
また、４端子カプラ７の光ファイバ６ｂは図２のように基板１４とスペーサ１５の間に固定されている。
そして、可動ミラー１７、１８（の電極）に駆動信号を印加してヒンジ部１７ａ，１８ａをその回転軸として適宜の角度回転駆動することにより、焦点２３を走査面２５上で２次元的に走査できるようにしている。
【００２０】
例えば可動ミラー１７を駆動した場合には、光は図２の紙面垂直方向のＸ方向２６に走査され、可動ミラー１８を駆動した場合には、光は図２で左右方向のＹ方向２７に走査される。つまり、可動ミラー１７及び１８を可動させることにより、被検部１３側の焦点２３をその深さ方向（Ｚ方向）に垂直な走査面２５上を２次元的に走査できるようにして、その走査面２５上での反射光情報を得ることができる共焦点顕微鏡を成している。
【００２１】
光学枠１０には例えば周方向における直交する４個所に小型で板状ないしは棒状の圧電素子２８の一端が接着され、この圧電素子２８の他端は先端カバー１２の基端が接着されている。また、圧電素子２８はケーブル１９を介して制御部５へ接続されている。
【００２２】
そして、この圧電素子２５に駆動信号を印加することにより、図２の符号２９で示すように被検部１３の深さ方向となるＺ方向に圧電素子２８を収縮させて、焦点２３を符号３０で示す切断面３０上をＺ方向に可変させることができるようにしている。
先端カバー１２は透明な材質のカバー、例えばポリカーボネードで構成されている。
【００２３】
図４は制御部５の構成を示したものである。
制御部５は光源部２を駆動するレーザ駆動回路３１と、光プローブ４の可動ミラー１７、１８を駆動するＸＹ駆動回路３２と、Ｚ駆動回路３３と、アンプを内蔵したフォトディテクタ３４と、共焦点画像を生成する画像処理を行う画像処理回路３５と、この画像処理された画像を表示するモニタ３６と、必要に応じて画像を記録する記録装置３７とからなり、制御部５内部では図４のように接続されている。
【００２４】
また、レーザ駆動回路３１は光源部２と、ケーブル３８で接続されている。また、ＸＹ制御回路３２は可動ミラー１７，１８の電極およびこれらに対向するグランド電極とそれぞれケーブル１９を介して接続されている。
【００２５】
また、Ｚ駆動回路３３は圧電素子２８にケーブル１９を介して接続されており、図示しない例えばジョイスティック等の焦点位置の変更操作手段を変更する操作を行うことにより、その傾ける操作量に対応してＺ駆動回路３３は圧電素子２８に駆動信号を印加して、圧電素子２８を傾ける操作量に対応した量だけ収縮させる。
【００２６】
そして、図２に示すように先端カバー１２を被検部１３に押しつけた状態で、上記圧電素子２８が収縮することにより、被検部１３側に集光照射された際の焦点２３の位置を集光手段の光軸方向に沿って、（つまり被検部１３の深さ方向に沿って）変更させることができるようにしている。
【００２７】
つまり、本実施の形態では、光プローブ４の先端部９には被検部１３側に焦点２３が形成されるように集光照射し、焦点２３を被検部１３の深さ方向に直交する走査面２５上で走査して共焦点顕微鏡画像情報を得られるようにすると共に、焦点２３の位置を被検部１３の深さ方向に連続的に移動する移動手段、より広義には集光手段としての回折格子レンズ２４の光軸方向に焦点２３の位置を変更可能とする手段を設けていることが特徴となっている。
【００２８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
本光プローブ４を使用するときは、検査したい部分に光プローブ４の先端の先端カバー１２の先端面を押し当てる。このとき被検部１３は光プローブ４の先端部９に対して固定され画像ぶれを少なくできる。
【００２９】
レーザ駆動回路３１により駆動された光源部２を形成するレーザ装置は、レーザ光を発生し、この光は光ファイバ６ａに入射される。この光は４端子カプラ７によって、２つに分けられ、そのうちの１つは、閉鎖端に導かれ戻り光がない状態となり、もう一方の光は光ファイバ６ｂを介してプローブ４の先端部９へと導かれる。
【００３０】
このレーザ光は、図２のように細いファイバ６ｂの先端面（の微小な面積部分）から出た後、対向する側に配置されたミラー２１で反射し、その反射光側に配置された可動ミラー１７で反射し、続いてその反射光側に配置されたミラー２２で反射し、さらにその反射光側に配置された可動ミラー１８で反射する。
【００３１】
続いて回折格子レンズ２４を通過し、先端カバー１２を通った後に、焦点２３を結ぶようにして被検部１３側に集光照射される。また焦点２３からの後方散乱光は入射光と同じ光路を通り、再びファイバ６ｂに入射される。この焦点２３以外からの後方散乱光は、入射光と同じ光路を通ることができず、したがってピンホール状のファイバ６ｂの先端面に焦点を結ぶことができず、ほとんどピンホール状のファイバ６ｂの先端面に入射できない。
【００３２】
つまり、本光プローブ装置１は焦点２３とファイバ６ｂの先端面とは共焦点関係となる共焦点光学系を成し、焦点２３からの戻り光のみを検出する光学系を構成している。
【００３３】
また、この状態で制御部５のＸＹ駆動回路３２によって可動ミラー１７を回転させると、これにともなってレーザ光の焦点２３の位置は走査面２５の符号２６で示すＸ方向（紙面に垂直方向）に走査される。
【００３４】
また、回転ミラー１８を回転させると、これにともなってレーザ光の焦点２３の位置は走査面２５における符号２７で示すＹ方向に走査される。ここでＹ方向の振動の周波数を、Ｘ方向の走査の周波数よりも充分に遅くすることによって、焦点２３は図５のように走査面２５を順次ラスタ走査する。これにともなって、この走査面２５の各点の後方散乱光が光ファイバ６ｂによって伝えられる。
【００３５】
このファイバ６ｂに入射された光は、４端子カプラ７によって二つに分けられ、ファイバ６ｃを通って制御部５のフォトディテクタ３４に導かれ、フォトディテクタ３４によって検出される。
【００３６】
ここでフォトディテクタ３４は入射された光の強度に応じた電気信号を出力し、さらに内蔵のアンプ（図示しない）によって増幅される。この信号は、画像処理回路３５に送られる。画像処理回路３５では、ＸＹ駆動回路３２の駆動波形を参照して、焦点位置がどこのときの信号出力であるかを計算し、さらにこの点における後方散乱光の強さを計算し、これらを繰り返すことによって走査面２５における後方散乱光を画像化し、モニタ３６に表示する。また、必要に応じて画像データを記録装置３７に記録する。
【００３７】
この部分の共焦点顕微鏡画像に対し、その部分が例えば病変部の可能性がある場合等、その部分の状態をより詳しく調べたいような場合には、図示しない焦点位置の変更操作手段を操作し、被検部１３における焦点２３の位置を深さ方向に変更する。
【００３８】
つまり、走査面２５を被検部１３に対して深さ方向に移動して調べたい場合には、Ｚ駆動回路３３に駆動の指示信号を送り、圧電素子２８の収縮をコントロールする。これによって圧電素子２８は符号２９で示すＺ方向に伸縮し、これにともなって先端カバー１２もＺ方向に移動する。
【００３９】
このとき、焦点２３の位置は移動しないが、先端カバー１２の位置をＺ方向に移動することによって被検部１３における焦点２３の位置は別の深さ位置に変更され、その位置を観察することができるようになる。このとき、圧電素子２８に加えた電圧から、先端カバー１２の深さ方向の位置変更量を計測できるので、どの深さでの画像を得ているかも分かる。
【００４０】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で圧電素子２８をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向への切断面３０上を２次元的に走査し、この切断面３０の２次元画像情報を得ることつまり断層画像情報を得ることがができる。切断面３０上を２次元的に走査する様子は図５において、Ｙ方向をＺ方向とすれば、走査面２５が切断面３０での走査となる。
【００４１】
上述のようにこのファイバ６ｂに入射された光は、４端子カプラ７によって二つに分けられ、フォトディテクタ３４によって検出され、その電気信号は画像処理回路３５に入力され、この画像処理回路３５ではＸＹ駆動回路３２、Ｚ駆動回路３３の駆動波形を参照して、焦点位置がどこのときの信号出力であるかを計算し、さらにこの点における後方散乱光の強さを計算し、これらを繰り返すことによって切断面３０の後方散乱光を画像化し、モニタ３６に表示する。また、必要に応じて画像データを記録装置３７に記録する。
【００４２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
【００４３】
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００４４】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象物が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００４５】
レーザ光の焦点２３の位置を被検部１３の深さ方向に対して相対的に連続的に移動可能に構成しているので、被検部１３の様々な深さの面の観察像を得ることができ、検査対象を詳しく調べたり、診断するのに便利である。また、断層像を得ることもできる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図６を参照して説明する。本実施の形態は第１の実施の形態の構成を変形したもので、Ｚ方向への焦点移動手段のみが異なる。他の部分の説明は省略する。
本実施の形態では圧電素子２８はなく、透明な先端カバー１２は光学枠１０に接着されている。
【００４７】
また、先端カバー１２には液晶レンズ４０がその内面に固定されている。この液晶レンズ４０の内部には液晶を満たした例えば、平凸レンズ状の二つの液晶セル４１，４２が設けられている。液晶セル４１，４２はガラス板４３，４４にそれぞれ固定され、さらにその間をガラス部４５が満たしている。
【００４８】
また、液晶セル４１の上面と下面にはそれぞれ透明電極（図示しない）が配置されており、これらは互いに絶縁されている。この透明電極間に電圧を加えると、液晶セル４１内の液晶分子の配列が変わり、屈折率が変わるように構成されている。液晶セル４２も同様である。これらの電極からの配線はケーブル１９を介して図４に示した制御部５のＺ駆動回路３３へ接続されている。
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
Ｚ駆動回路３３で液晶セル４１，４２の透明電極に加える電圧を変更することによって、液晶セル４１，４２の屈折率が変わり、これに伴って焦点２３の位置をＺ方向２９に移動することができる。
【００５０】
これによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で液晶セル４１、４２の屈折率をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査することができ、この切断面３０の画像化ができる。
【００５１】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００５２】
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
焦点２３の光軸方向の移動に液晶レンズ４０を用いたので第１の実施の形態よりも簡単な構成で焦点２３の光軸方向の移動が実現できる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図７を参照して説明する。
本実施の形態は第２の実施の形態を変形した構成であり、具体的には液晶レンズ４０が形状を変化させる可変焦点レンズとしての変形レンズ５０に変わっただけであるので他の部分の説明は省略する。
【００５４】
つまり、先端カバー１２の内面には変形レンズ５０が固定されており、この変形レンズ５０はその形状を変化させることにより、その変形レンズ５０の焦点が変化するものである。
【００５５】
この変形レンズ５０の内部にはその中央部の周囲に複数の駆動ダイヤフラム５１，５２（図示ではその内の二つのみ）が設けてある。各ダイヤフラム５１、５２には板状の圧電素子５３，５４がそれぞれ貼り付けられている。また、変形レンズ５０における周辺側の複数のダイヤフラム５１、５２の中央部には薄い膜で構成されたレンズ部５５も設けてある。
【００５６】
また、変形レンズ５０の内部は透明な作動流体５６で満たされている。圧電素子５３，５４からの配線はケーブル１９を介して図４に示す制御部５のＺ駆動回路３３へ接続されている。
【００５７】
そして、圧電素子５３，５４に電圧を加えるとダイヤフラム５１、５２が膨らみ、電圧を切るとほぼ平坦な形状になる。（図７では電圧を加えたときのものである。）また、これに伴って変形レンズ５０のレンズ部５５が変形するが、このときレンズ部５５は適当な凸レンズ形状になるような膜厚を分布させた構成になっている。
【００５８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
Ｚ駆動回路３３で圧電素子５３，５４に加える電圧を変更することによって、駆動ダイヤフラム５１、５２が膨張して、これに伴って、変形レンズ５０の曲率は減少して、焦点２３は変形レンズ５０から遠くなる方向に移動する。逆に圧電素子５３、５４に加える電圧を下げると、駆動ダイヤフラム５１、５２が平坦になり、これに伴って、変形レンズ５０の曲率が大きくなり、焦点２３は変形レンズ５０に近くなる方向に移動する。
【００５９】
このように焦点２３の位置をＺ方向２９に移動することができる。これによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で圧電素子５３、５４をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査することができ、この切断面３０の画像化ができる。
【００６０】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００６１】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
【００６２】
焦点２３の光軸方向の移動に変形レンズ５０を用いたので第１の実施の形態よりも簡単な構成で焦点２３の光軸方向の移動が実現できる。
【００６３】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図８を参照して説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態を変形した構成のものであり、先端カバー１２を移動させる手段が変わっただけで他の部分の説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態では先端カバー１２と光学枠１０が嵌合して、先端カバー１２は深さ方向２９に移動自在になっている。また、先端カバー１２と光学枠１０との嵌合部にはＯリング６０が設けられており、内部の水密を保つ水密構造になっている。
【００６５】
また、光学枠１０にはその軸方向に孔６１が設けられ、この孔６１はチューブ６２を介して（図４のＺ駆動回路３３の代わりに設けた）Ｚ駆動装置６４に接続されている。Ｚ駆動装置６４はポンプや弁によって構成され、チューブ６２への流体の注入やチューブ６２からの液体の吸出しが可能に構成されている。
【００６６】
また、先端カバー１２と光学枠１０の間部６３は透明な流体で満たされている。
また、本実施の形態のフォトディテクタ３４の前面には図示しないフィルタが設けられている。このフィルタは、レーザの波長よりも長い波長のみを通過できるようになっている。
【００６７】
次に本実施の形態の作用を説明する。
走査面２５を被検部１３に対して深さ方向に移動したい場合には、Ｚ駆動装置６４によって先端カバー１２をＺ方向２９に移動させる。Ｚ駆動装置６４によってチューブ６２、孔６１を介して流体を間部６３に送り込むと、先端カバーｌ２は光学ユニット１１から遠ざかる方向に移動する。逆に間部６３から液体を吸い出すと先端カバー１２を光学ユニット１１から近づく方向に移動する。
【００６８】
このとき、焦点２３の位置は移動しないので、先端カバー１２をＺ方向に移動することによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。このとき、供給した液体量を計測しておくことで、先端カバー１２の位置を計測できるので、どの深さの画像を得ているかもわかる。
【００６９】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動装置６４で先端カバー１２をゆっくりと駆動（移動）すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査し、この切断面３０の画像化ができる。
【００７０】
また、本実施の形態ではフォトディテクタ３４の前面にフィルタを設けたので、被検部１３からの自家蛍光を観察することができるようになる。
また、予め投与しておいた蛍光物質を観察しても良い。
【００７１】
また、フォトディテクタ３４の代わりに分光器を用いても良い。この場合、被検部１３からの蛍光の波長を詳しく測定することができる。
また、流体の出し入れでなく、流体の熱膨張を用いて先端カバー１２を移動しても良い。
また、光源として２フォトンレーザを用いても良い。
【００７２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
【００７３】
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００７４】
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
【００７５】
また、被検部１３からの蛍光を観察することができる。
さらに分光器を用いることによって、被検部１３からの蛍光の波長を詳しく測定することができる。
【００７６】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態を図９、図１０を用いて説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態と、光プローブ４の先端部９の構造が異なっただけであるので、他の部分の説明は省略する。
【００７７】
本実施の形態では先端カバー１２は光学枠１０に着脱自在に接続される構成にしている。
また、本実施の形態で使用するレーザ光源は波長可変レーザで、このレーザもレーザ駆動回路３１で駆動される。
また、本実施の形態ではＺ駆動回路３３は用いないで、可変波長レーザの波長を変える手段が設けてある。
【００７８】
また、本実施の形態では先端カバー１２を外して図１０に示すようにその上面の中央付近に例えば凹面レンズ部７１を設けた広角観察用の先端カバー７２が取り付けられるようになっている。
【００７９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
図９に示すように走査面２５を被検部１３に対してその深さ方向に移動したい場合には、レーザ駆動回路３１によって可変波長レーザの波長を変える。これにより、波長が変わると回折格子レンズ２４による焦点２３の位置が深さ方向に変わる。一般に波長が長くなるほど焦点２３の位置が回折格子レンズ２４側に近くなり、波長が短くなるほど焦点２３の位置が遠くなる。
【００８０】
これによって被検部１３の走査面２５をＺ方向２９に移動して観察することができるようになる。
【００８１】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、回転ミラー１７，１８に加わる電圧や周波数を変更することによって、走査する視野の範囲も変えることができる。また、広角観察用の先端カバー７２を取り付けると図１０のようにより遠い位置で焦点７３を結び、広い範囲を走査できるようになる。
【００８２】
この場合にも回転ミラー１７，１８に加わる電圧を変化させることにより、走査面７４上で走査することができる。また、可変波長レーザの波長を変えることにより、深さ方向７５に走査して、断層画像を得ることもできる。
【００８３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００８４】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
レーザ光の焦点２３或いは７３と被検部１３が被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。
【００８５】
また、可変波長レーザを用いて焦点２３或いは７３を移動させているので、光プローブ４の先端部９の構成が第１の実施の形態よりも簡単である。
また、走査範囲を変えることができるようになった。
【００８６】
また、凹面レンズ部７１を設けた先端カバー７２を着脱自在にしたので、視野範囲を大きく変えることができる。
なお、凹面レンズ部７１を設けた先端カバー７２の場合で説明したが、凸面レンズを設けた先端カバーを取り付けて深さ方向の観察位置を変えられるようにしても良い。
【００８７】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図１１を参照して説明する。
本実施の形態は第５の実施の形態と、光プローブ４の先端部９が異なっただけで他の部分の説明は省略する。
本実施の形態では先端カバー１２は光学枠１０に接着されている。
【００８８】
また、本実施の形態で使用する光源部２のレーザ光源は通常のレーザ光源である。
また、本実施の形態ではＺ駆動回路３３は用いない。
また、本実施の形態では光学ユニット１１の上板１６には複屈折レンズ７６が貼り付けられている。この複屈折レンズ７６は偏光の向きによって焦点位置が異なる。例えば、紙面に平行な方向の偏光に対しては焦点位置が焦点２３となり、紙面に垂直な方向の偏光に対しては焦点位置が焦点７７となる。
【００８９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
複屈折率レンズ７６を通る光は、偏光の方向によって屈折率が異なるため、焦点２３の他に焦点７７を結ぶ。通常の押し付け観察時には、焦点７７は被検部１３の深部にあるので、ほとんど光はもどってこないため、走査面２５の像のみがえられる。
【００９０】
また、光プローブ４を被検部１３からある程度離して、被検部１３が２点鎖線で示す位置７８にその表面位置がある場合は、焦点２３には対象物がないため、この点からの光は戻ってこないのに対し、焦点７７からの光は戻ってくるので、走査面７９のみの像が観察される。
【００９１】
このとき、焦点２３と焦点７７では複屈折レンズ７６からの距離が異なるため、走査面７９は走査面２５よりも広くなる。従って、本光プローブ４では、光プローブ４の用い方によって２種類の走査範囲を選択することができる。
【００９２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００９３】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
走査範囲を選択することができる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態を図１２〜図１４を参照して説明する。
図１２に示す本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ装置８１は、光診断等のための光の発光手段を内蔵した制御装置８２と、この制御装置８２にその基端部（後端部）が着脱自在で接続され、被検体内に挿入され、光伝達手段を内蔵した光プローブ８３と、制御装置８２と接続され、制御装置８２内の映像信号生成手段から出力される映像信号を表示するモニタ８４とから構成される。
【００９５】
制御装置８２は例えば白色光源８５を内蔵し、この白色光源８５からの光はコリメートレンズ８６により平行光にされ、この平行光は偏光ビームスプリッタ８７を経てこの偏光ビームスプリッタ８７の偏光方向に平行な直線偏光となって、スポット状の光を通過させる複数のピンホール８８が形成されたニポウディスク８９に入射される。
【００９６】
このニポウディスク８９はモータ９０により一定速度で回転される。この回転されたニポウディスク８９のピンホール８８を通過した光は集光レンズ９１により集光されて光プローブ８３側に入射される。
【００９７】
光プローブ８３は細長の伝達ファイバ９２で構成され、その後端部を制御装置８２に設けたコネクタ部８２ａに嵌合して着脱自在に接続される。そして、この後端部がコネクタ部８２ａに接続された場合、集光レンズ９１で集光された位置に伝達ファイバ９２の後端部が位置するようになっている。
【００９８】
伝達ファイバ９２はチューブ９３とその内部に挿通されたファイババンドル９４で構成されている。内部のファイババンドル９４としては、直径２ｍｍ程度の画像伝送用光ファイバを用いる。これは１本が１画素に相当するもので、これを数万本束ねたものであり、集光レンズ９１により集光されて入射される光を先端側に伝達する。
【００９９】
この光プローブ８３の先端部９５は図１３に示すような構成になっている。つまり、光プローブ８３の外套管としてのチューブ９３の先端及びファイババンドル９４の先端には硬質部材の先端本体９６が接着固定されている。
【０１００】
この先端本体９６には、ファイババンドル９４の先端面に対向して、１／４波長板９７と対物レンズ９８とが固定されている。
【０１０１】
そして、ファイババンドル９４を経て伝達された直線偏光の光は１／４波長板９７を経て円偏光にされ、対物レンズ９８により被検部（対称組織）９９に集光照射されれる。被検部９９に集光照射される光は結像位置（焦点）１００でスポット光となる。
【０１０２】
また、被検部９９側で反射された光は対物レンズ９８で集光され、１／４波長板９７を経て往路とは９０度偏光方向が異なる直線偏光の光となり、ファイババンドル９４、集光レンズ９１を経てニポウディスク８９に戻る。この場合、焦点１００から戻る光のみがピンホール８８を通り、焦点１００以外からの光はピンホール８８の周囲の遮光部で遮光される。
つまり、焦点１００からの戻る光のみが往路とは逆の経路を経て偏光ビームスプリッタ８７に入射する。
【０１０３】
そして、この偏光ビームスプリッタ８７により反射されて、これに対向する結像レンズ１０１によりその結像位置に配置された電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１０２に結像される。
【０１０４】
このＣＣＤ１０２で光電変換された光はコントローラ１０４内の映像信号生成回路に入力され、映像信号に変換されてモニタ８４に出力され、モニタ８４の表示面に共焦点画像を表示する。
また、コントローラ１０４には記録装置１０５が接続されており、映像信号を記録することができる。
【０１０５】
また、このコントローラ１０４は白色光源８５の点灯動作を制御したり、モータ９０の回転を制御する。また、モータ９０の回転位置を検出する図示しないエンコーダからの信号が入力され、このモータ９０の回転位置に同期して、映像信号生成の動作を行う。
【０１０６】
また、図１３に示すように、先端部９５には透明な先端カバー１１１の基端が嵌合するように取り付けられ、この先端カバー１１１は先端本体９６に対して光軸方向１１２に移動可能になっている。この先端カバー１１１は組織を固定しやすいように凸状になっている。
【０１０７】
また、Ｏリング１１３によって先端カバー１１１の内部１１４は気密状態になっている。また、先端本体９６には小型の圧力センサ１１５が設けられており、ケーブル１１６を介してコントローラ１０４に接続されており、先端カバー１１１の内部１１４の圧力を検知することにより、先端カバー１１１の光軸方向１１２の移動位置を検出できるようにしている。
【０１０８】
次に本実施の形態の作用を以下に説明する。
白色光源８５から出射した光はコリメートレンズ８６によって平行光となり、偏光ビームスプリッタ８７では偏光の向きが一致する光のみが透過する。この光はニポウディスク８９の上面に照射される。
【０１０９】
この照射光の内ピンホール８８を通った光だけが集光レンズ９１によって光プローブ８３に導かれ、伝達ファイバ９２の端部、つまりその内部のファイババンドル９４の後端面９４ａに集光される。このファイババンドル９４を伝播して、先端部９４ｂから出射される。この照明光は、１／４波長板９７で円偏光になった後、対物レンズ９８によって集光され、透明窓部材としての先端カバー１１１の少し先に焦点１００を結ぶ。
【０１１０】
光プローブ８３は図１３のように観察時には対象組織９９に押し当てて用いられるので、組織内部で焦点１００を結ぶようになる。このとき組織からの反射光は、同様の経路を通って戻り１／４波長板９７を通ることにより、ファイババンドル９４の先端部９４ｂから出た光とは偏光の向きが９０度異なる光となってファイババンドル９４の先端部９４ｂに入射される。
【０１１１】
この光は再びファイババンドル９４を伝播して同じ光路を逆に戻り、集光レンズ９１によってピンホール８８に焦点を結ぶ。このとき、共焦点効果によって対象組織９９上の焦点１００で反射した光のみがピンホール８８を通過し、焦点１００以外からの反射光、散乱光はピンホール８８に焦点が合わないため、除去される。
【０１１２】
ピンホール８８を通過した光は偏光ビームスプリッタ８７へ向かう。ここで、光の偏光面は最初に偏光ビームスプリッタ８７を透過した光とは偏光面が９０度異なるため偏光ビームスプリッタ８７によって反射され、結像レンズ１０１によってＣＣＤ１０２に結像される。また、ニポウディスク８９上、ファイババンドル９４の端面９４ａ，９４ｂなどで反射した光は、偏光面がそのままなので偏光ビームスプリッタ８７を透過して、ＣＣＤ１０２で受光されない。
【０１１３】
続いてニポウディスク８９を回転させたときの動作について述べる。なお、図１４ではニポウディスク８９に設けた複数のピンホール８８を説明上８８ａ，８８ｂ等で区別して説明する。
【０１１４】
図１４のようにニポウディスク８９が回転すると、ピンホール８８ａの位置が移動する。これに伴って、ピンホール８８ａを通過し、集光レンズ９１により集光された光によってできる焦点１２０ａもこれに伴って図１４のような軌跡１２１ａを描いて移動する。つまり、符号Ａで示す方向に軌跡１２１ａを描くように移動する。
【０１１５】
ニポウディスク８９が更に回転して焦点１２０ａが光プローブ３の基端部を外れると、次のピンホール８８ｂを通過した光によってできた焦点が同様の軌跡１２１ｂを描いて移動する。
【０１１６】
このとき、ピンホール８８ｂはピンホール８８ａよりも小さい半径上に位置するのでその焦点の軌跡１２１ｂも同様に軌跡１２１ａからずれる。これを繰り返すことによって焦点は光プローブ８３の後端部を２次元的に走査する。この場合、ファイババンドル９４の後端部９４ａ断面積は、焦点１２０ａが走査される範囲よりも小さいように構成されている。
【０１１７】
また、ピンホール８８ａを通った光でファイババンドル９４を伝播して先端部９５に伝わり、対象組織９９に照射され、その焦点１００からの戻り光は同様の光路を通って再びピンホール８８ａに集光されてこのピンホール８８ａを通る光はＣＣＤ１０２上に焦点１２３を結び、この焦点１２３もニポウディスク８９の回転に伴って同様に符号Ｂで示す方向にＣＣＤ１０２上を走査する。
【０１１８】
また、このスキャンにともない先端部９５では光が出射される向きが変わるため、焦点１００も対象組織９９の焦点１００を含む走査面１２５上を走査することになる。
このように、対象組織９９上を焦点１００が走査して、その情報がＣＣＤ１０２に結像される。
【０１１９】
コントローラ１０４はニポウディスク８９の回転制御を行うと共に、ＣＣＤ１０２の画像信号から映像信号に変換する処理を行い、この映像信号をモニタ８４に送り、モニタ８４の表示面に共焦点画像を表示する。また、必要に応じて記録装置１０５に保存する。
【０１２０】
また、対象組織９９のより深い面の情報を得たい場合には、プロ―ブ８３の先端部９５を対象組織９９により強く押し当てる等、押しつける強さを変更する。このとき、窓部材としての先端カバー１１１に対すして先端本体９６の先端面は図１３の右方向に移動し、焦点１００は対象組織９９のより深い部分側に移動し、その移動した位置で２次元的に走査することになる。
【０１２１】
このとき先端カバー１１１の内部の圧力が高くなり、この圧力は圧力センサ１１５で検出される。この信号はコントローラ１０４に送られ、この圧力情報から、どの深さを観察しているかを知ることができる。
また、対象組織９９から光プローブ８３の先端を押しつけた状態から先端を離すと、内部の圧力によって、先端カバー１１１は最初の位置に戻る。
【０１２２】
このように、本実施の形態では対象組織９９に適度な強さで押し当てることにより、観察したい深さの情報を得ることができる。
【０１２３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ８３の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ８３の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【０１２４】
光の走査手段としてニポウディスク８９を用いたので、高速な走査が実現できる。
光の伝達にファイババンドル９４を用いたので、走査を手元側で行うことができ、光プローブ８３の先端部９５の構成を簡単にできる。
また、対象物に押し付ける窓部材を凸状にしたので、第１の実施の形態よりも対象物を固定しやすくなる。
【０１２５】
また、窓部材を移動可能に構成したので、対象組織の深さの異なる面を観察できる。
また、圧力センサ１１５を設けたので、どの深さを観察しているかを知ることができる。
【０１２６】
（第８の実施の形態）
次に本発明の第８の実施の形態を図１５を参照して説明する。
本実施の形態は第７の実施の形態の光プローブ８３の先端部の変形例で、違う部分のみ記す。
【０１２７】
光プローブ８３先端部９５は次のようになっている。第７の実施の形態と同様にチューブ９３の先端に先端本体９６が接着固定されている。また、ファイババンドル９４の先端にも先端本体９６は固定されている。また、ファイババンドル９４の先端面には１／４波長板９７が固定されている。また、窓部材となる先端カバー１１１は先端本体９６の先端に対して固定されている。
【０１２８】
また、対物レンズ９８はレンズ枠１３０に固定されており、このレンズ枠１３０は対物レンズ９８の光軸と平行な軸方向１３１に移動可能となっている。また、レンズ枠１３０には押し引きが可能なプッシュプルロッド１３２が固定されている。プッシュプルロッド１３２のもう一端は図示しない直動アクチュエータに接続されている。直動アクチュエータは図１２のコントローラ１０４に接続されている。
【０１２９】
そして、この直動アクチュエータを介してプッシュプルロッド１３２を軸方向１３１に移動することにより、焦点１００の位置を対象組織９９の深さ方向に可変できるようにしている。
【０１３０】
また、先端本体９６には１本の光ファイバ１３４がその先端がレンズ枠１３０に対向するように設けてあり、この光ファイバ１３４はコントローラ３１２内部の光源とディテクタ（図示しない）に接続されている。
そして、この光源からの光を光ファイバ１３４により伝送し、その先端面に対向するレンズ枠１３０からの反射光をディテクタで検出し、その検出された光強度により、レンズ枠１３０に取り付けられた対物レンズ９８の軸方向１３１の位置或いは焦点１００の位置を算出できるようにしている。
【０１３１】
次に本実施の形態の作用を説明する。
焦点１００を走査面１２５上で得る作用は第７の実施の形態と同様である。従って、走査面１２５を軸方向１３１に移動させる機構の作用を説明する。
【０１３２】
コントローラ１０４によって直動アクチュエータを駆動すると、この動力はプッシュプルロッド１３２を伝わってレンズ枠１３０が軸方向に移動する。このとき対物レンズ９８の移動にともなって、焦点１００も光軸方向１３５に移動する。このとき走査面１２５も軸方向１３５に移動することができる。
【０１３３】
また、光ファイバ１３４はコントローラ１０４の内部の光源からの光を先端部に伝える。ここでこのファイバ１３４からの光はレンズ枠１３０におけるファイバ１３４の先端に対向する部分で反射して、再びファイバ１３４の先端面に入射し、コントローラ１０４の内部のディテクタに導かれる。
【０１３４】
ここでレンズ枠１３０が移動すると、ディテクタに導かれる光量が変化することを利用してレンズ枠１３０の移動量を正確に知ることができる。これによって、どの深さを観察しているかが分かる。
【０１３５】
また、本実施の形態では対物レンズ９８を移動させたが、同様の方法でファイババンドル９４の端部や、窓部材としての先端カバー１１１を軸方向１３１に移動させても良い。
【０１３６】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ８３の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ８３の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【０１３７】
走査としてニポウディスク８９を用いたので、高速な走査が実現できる。
光の伝達にファイババンドル９４用いたので、走査を手元側で行うことができ、光プローブ８３の先端部９５の構成を簡単にできる。
また、対象物に押し付ける窓部材を凸状にしたので、第１の実施の形態よりも対象物を固定しやすくなる。
【０１３８】
また、対物レンズ９８を移動可能に構成したので、対象組織の深さの異なる面を観察できる。
【０１３９】
また、第７の実旋の形態よりも正確に深さ方向の位置が分かる。
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１４０】
［付記］
（０）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、
前記光源からの光を光プローブの先端に導くための光伝達手段と、
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、
前記被検部からの戻り光を光源からの光と分離する分離手段と、
前記分離された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において、
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変更手段を設けたことを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１４１】
（１）体腔内に挿入されるプローブと、
被検部に光を照射するための光を発生する光源と、
前記光源からの光をプローブ先端に導くための光ファイバと、
前記光を被検部に集光照射させる集光手段と、
前記集光手段によって集光された焦点を走査する光走査手段と、
前記被検部からの戻り光を光源からの光の光路から分離する分離手段と、
前記分離された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において、
前記集光手段によって集光された光の焦点を光軸方向に連続的に移動させる焦点移動手段を設けたことを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１４２】
（２）前記光源はレーザ光源であることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（３）前記焦点移動手段はプローブの軸方向に焦点を移動させることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（４）前記光走査手段はプローブ先端部に設けられたスキャニングミラーであることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ走査装置。
【０１４３】
（５）前記光ファイバはバンドルファイバで、前記光走査手段はバンドルファイバに入射される光を走査することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（６）前記光走査手段はピンホールを設けたニポウディスクを有することを特徴とする付記５記載の光走査プローブ装置。
（７）前記光走査プローブ装置は共焦点光学系をなすことを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４４】
（８）前記被検部からの戻り光は光源からの光と同じ光ファイバを通ってプローブ外部に導かれることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（９）前記分離手段は光ファイバによってプローブ外部に導かれた光を分離することを特徴とする付記８記載の光走査プローブ装置。
（１０）前記光検出装置は分光手段を有することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４５】
（１１）前記戻り光から蛍光のみを抽出する手段を設けたことを特徴とする付記１の光走査プローブ装置。
（１２）前記焦点移動手段は可変焦点レンズであることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１３）前記焦点移動手段は屈折率を変化させる可変焦点レンズであることを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
【０１４６】
（１４）前記焦点移動手段は形状を変化させる可変焦点レンズであることを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
（１５）前記焦点移動手段は前記レーザ光源の波長を変化させることによって行うことを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
（１６）前記焦点移動手段は、プローブ先端部に対して集光手段が移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４７】
（１７）前記焦点移動手段は、プローブ先端部が集光手段に対して移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１８）前記焦点移動手段は、光ファイバ先端部を軸方向に移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１９）前記移動量を測定する測定手段を有することを特徴とする付記１６，１７，１８記載の光走査プローブ装置。
【０１４８】
（２０）前記焦点移動手段は、プローブ先端部に設けられたアクチュエータによって駆動されることを特徴とする付記１６，１７，１８記載の光走査プローブ装置。
（２１）前記アクチュエータは圧電素子であることを特徴とする付記２０記載の光走査プローブ装置。
（２２）前記アクチュエータは流体の移動によって駆動されることを特徴とする付記２０記載の光走査プローブ装置。
【０１４９】
（２３）前記焦点移動手段は、プローブ後端部付近に設けられたアクチュエータによって駆動されることを特徴とする付記１９記載の光走査プローブ装置。
（２４）前記アクチュエータの動力をプローブ先端部に伝達する伝達要素を有することを特徴とする付記２３記載の光走査プローブ装置。
（２５）前記焦点移動手段はプローブ先端部に加わった外力によってプローブ先端部が受動的に移動可能となる移動手段であることを特徴とする付記１７記載の光走査プローブ装置。
（２６）前記の移動に伴って変化する圧力を測定する測定手段を有することを特徴とする付記２５記載の光走査プローブ装置。
【０１５０】
（２７）前記焦点移動手段はプローブ先端部に着脱自在に設けられた第２の集光手段で、第２の集光手段を着脱することによって焦点を移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（２８）前記焦点移動手段は、前記集光手段が複数の焦点を結ぶように構成されており、前記焦点を選択することによって焦点を移動させることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（付記２７，２８の背景）
（従来技術の問題点）従来技術では、対物レンズを選択するために光学系を光プローブの軸方向に移動させている。このような系では光プローブの軸方向の観察が難しく、扱いにくいという問題点がある。
（目的）光プローブの軸方向の観察が容易にできる光走査プローブ装置を提供することを目的として、付記２７、２８の構成にした。
（作用）直視状態でも容易に焦点距離を変えることができることである。
【０１５１】
（２９）前記スキャニングミラーは駆動する周波数、電圧によって前記焦点の走査範囲が変わることを特徴とする付記４記載の光走査プローブ装置。
（３０）前記焦点移動手段によって、焦点の走査範囲が変わることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（付記２９，３０の背景）
（従来技術の問題点）先行技術には、焦点の走査される範囲を連続的に変える手段が無く、倍率或いは走査範囲を様々に変えることができないという欠点がある。
（目的）倍率或いは走査範囲を連続的に変更可能な光走査プローブ装置を提供することであり、その目的を達成するために付記２９、３０の構成にした。
（作用）焦点の走査される範囲を連続的に変化させることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、調べたい部分に対して焦点の位置をその光軸方向に変えることによって、その深さ方向に沿って観察像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示す図。
【図２】光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図３】光学ユニットの構成を示す透視図。
【図４】制御部の構成を示すブロック図。
【図５】可動ミラーを駆動した場合の焦点の走査の様子を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図９】本発明の第５の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１０】広角観察用の先端カバーを取り付けた状態での光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１１】本発明の第６の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１２】本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示す図。
【図１３】光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１４】ニポウディスクを回転させた場合の作用説明図。
【図１５】本発明の第８の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１…光走査プローブ装置
２…光源部
３…光伝達部
４…光プローブ
５…制御部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…光伝達用ファイバ
７…４端子カプラ
８…チューブ
９…先端部
１０…光学枠
１１…光学ユニット
１２…先端カバー
１３…被検部
１４…基板
１５…スペーサ
１６…上板
１７，１８…可動ミラー（回動ミラー）
１９…ケーブル
２１、２２…ミラー
２３…焦点
２４…回折格子レンズ
２５…走査面
２８…圧電素子
２９…被検部の深さ方向
３０…切断面
３１…レーザ駆動回路
３２…ＸＹ駆動回路
３３…Ｚ駆動回路
３４…フォトディテクタ
３５…画像処理回路
３６…モニタ
３７…記録装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、光プローブ内の光伝達手段を介して光を伝達し、その先端から被検部側に集光照射された光を走査し、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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被検体を光学的に拡大観察する通常の光学顕微鏡と異なり、共焦点関係に設定した状態で被検部側の焦点を走査することにより、その焦点位置の光学情報を得る共焦点顕微鏡が例えばＷＯ ９０／００７５４に開示されている。
【０００３】
この従来技術では焦点距離が異なる２種類の対物レンズを並設し、光学系を移動して２種類の対物レンズを選択使用することによって焦点距離が異なる光走査顕微鏡が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記先行技術には、一方の対物レンズの光軸上で焦点位置を変更出来ないし、同じ光軸上で焦点を深さ方向に連続的に移動する手段が無い。
つまり、従来技術では被検部に対し、焦点の位置をその深さ方向に移動して調べようとした場合、集光手段としての対物レンズを一方から他方に変更すると、観察位置も変更されてしまうので、調べたい部分をその深さ方向に沿って調べるには不便である。
また、焦点を深さ方向に連続的に移動できないので、断層像や３次元情報を得ることができない。
【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は調べたい部分に対しその深さ方向に沿って観察像を得ることができる光走査プローブ装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、焦点を光軸方向に連続的に移動可能な光走査プローブ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載の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、前記光源からの光を光プローブの先端に導くための光伝達手段と、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、前記被検部からの戻り光を光源からの光と分離する分離手段と、前記分離された光を検出する光検出手段と、を備え、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する変更手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【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５は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示し、図２は光プローブの先端部の構成を示し、図３は光学ユニットの構成を示し、図４は制御部の構成を示し、図５は可動ミラーを駆動した場合の焦点の走査の様子を示す。
【０００９】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置１は、光を発生する光源部２と、この光を伝達する光伝達部３と、体腔内等に挿入できるように細長に形成され、光伝達部３を経た光をその先端側から被検体側に出射すると共に、その戻り光を光伝達部３に導光する光プローブ４と、光プローブ４からの戻り光を光伝達部３を経て検出し、画像化する信号処理及び光プローブ４内に設けた光走査手段の制御等を行う制御部５とから構成される。
【００１０】
光源部２は例えばレーザ光を出力するレーザ発振装置で構成される。そのレーザ光は波長４８８ｍｍのアルゴンレーザが細胞観察には適している。
光伝達部３は、光伝達用ファイバ（単にファイバと略記）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとこれらを双方向に分岐し、かつ光結合する４端子カプラ７とから構成される。ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、シングルモードファイバである。
【００１１】
ファイバ６ａの端部は光源部２に接続され、ファイバ６ｃの端部は制御部５に接続され、ファイバ６ｄの端部は無反射するデバイス等に接続されている（閉鎖されている）。
【００１２】
ファイバ６ｂは長尺になっており、光プローブ４の外套チューブを構成する例えば可撓性のチューブ８の内部を通って、先端部９まで導かれている。この光チューブ４は例えば内視鏡の処置具用チャンネル内に挿通した体腔内に挿入することもできる。
【００１３】
図２に示すように先端部９は、チューブ８の先端にその一端が取り付けられた円環形状で硬質の光学枠１０と、この光学枠１０の内側に取り付けられた光学ユニット１１と、光学枠１０の先端に後述する圧電素子２８を介して取り付けられた対象物に押し当てる透明窓部材としての（透明で硬質の）先端カバー１２とからなる。
【００１４】
チューブ８内に挿通された光ファイバ６ｂの先端は光学ユニット１１に固定され、この光ファイバ６ｂの先端から出射される光を光走査機構（スキャナ）を介して検査対象となる被検部１３側に集光照射し、その戻り光を受光する。
【００１５】
図３は光学ユニットｌ１の詳細な構成を示す。
光学ユニット１１は基板１４と、その上面に設けたスペーサ１５と、さらにスペーサ１５の上面に設けた上板１６とからなる。基板１４には、レーザ光を対象物側に走査するために向きが可変の２枚の可動ミラー（回動ミラーとも言う）１７，１８が設けてある。
【００１６】
この２枚の可動ミラー１７、１８は二つのヒンジ部１７ａ，１８ａによって支持され、この可動ミラー１７、１８は図示しない電極により静電気力によって回転可動に構成されている。
【００１７】
これらの電極と対向するグランド電極（図示しない）はケーブル１９を介して制御部５へ接続されている。また、この２枚の可動ミラー１７、１８の回転軸は直交するように構成されている。さらにスペーサ１５にはファイバ６ｂの端面に対向する部分にミラー２１が、上板１６にはミラー２２と、レーザ光を集光して被検部１３側に焦点２３を結ばせるための回折格子レンズ２４が設けてある。
【００１８】
この回折格子レンズ２４は回折現象により非常に短い焦点距離のレンズに対応した機能を有し、従ってこの焦点２３を被検部１９の深さ方向と直交する方向に２次元的に走査することにより、被検部１３に対する顕微鏡的に拡大した画像を得ることができるようにしている。
【００１９】
また、４端子カプラ７の光ファイバ６ｂは図２のように基板１４とスペーサ１５の間に固定されている。
そして、可動ミラー１７、１８（の電極）に駆動信号を印加してヒンジ部１７ａ，１８ａをその回転軸として適宜の角度回転駆動することにより、焦点２３を走査面２５上で２次元的に走査できるようにしている。
【００２０】
例えば可動ミラー１７を駆動した場合には、光は図２の紙面垂直方向のＸ方向２６に走査され、可動ミラー１８を駆動した場合には、光は図２で左右方向のＹ方向２７に走査される。つまり、可動ミラー１７及び１８を可動させることにより、被検部１３側の焦点２３をその深さ方向（Ｚ方向）に垂直な走査面２５上を２次元的に走査できるようにして、その走査面２５上での反射光情報を得ることができる共焦点顕微鏡を成している。
【００２１】
光学枠１０には例えば周方向における直交する４個所に小型で板状ないしは棒状の圧電素子２８の一端が接着され、この圧電素子２８の他端は先端カバー１２の基端が接着されている。また、圧電素子２８はケーブル１９を介して制御部５へ接続されている。
【００２２】
そして、この圧電素子２５に駆動信号を印加することにより、図２の符号２９で示すように被検部１３の深さ方向となるＺ方向に圧電素子２８を収縮させて、焦点２３を符号３０で示す切断面３０上をＺ方向に可変させることができるようにしている。
先端カバー１２は透明な材質のカバー、例えばポリカーボネードで構成されている。
【００２３】
図４は制御部５の構成を示したものである。
制御部５は光源部２を駆動するレーザ駆動回路３１と、光プローブ４の可動ミラー１７、１８を駆動するＸＹ駆動回路３２と、Ｚ駆動回路３３と、アンプを内蔵したフォトディテクタ３４と、共焦点画像を生成する画像処理を行う画像処理回路３５と、この画像処理された画像を表示するモニタ３６と、必要に応じて画像を記録する記録装置３７とからなり、制御部５内部では図４のように接続されている。
【００２４】
また、レーザ駆動回路３１は光源部２と、ケーブル３８で接続されている。また、ＸＹ制御回路３２は可動ミラー１７，１８の電極およびこれらに対向するグランド電極とそれぞれケーブル１９を介して接続されている。
【００２５】
また、Ｚ駆動回路３３は圧電素子２８にケーブル１９を介して接続されており、図示しない例えばジョイスティック等の焦点位置の変更操作手段を変更する操作を行うことにより、その傾ける操作量に対応してＺ駆動回路３３は圧電素子２８に駆動信号を印加して、圧電素子２８を傾ける操作量に対応した量だけ収縮させる。
【００２６】
そして、図２に示すように先端カバー１２を被検部１３に押しつけた状態で、上記圧電素子２８が収縮することにより、被検部１３側に集光照射された際の焦点２３の位置を集光手段の光軸方向に沿って、（つまり被検部１３の深さ方向に沿って）変更させることができるようにしている。
【００２７】
つまり、本実施の形態では、光プローブ４の先端部９には被検部１３側に焦点２３が形成されるように集光照射し、焦点２３を被検部１３の深さ方向に直交する走査面２５上で走査して共焦点顕微鏡画像情報を得られるようにすると共に、焦点２３の位置を被検部１３の深さ方向に連続的に移動する移動手段、より広義には集光手段としての回折格子レンズ２４の光軸方向に焦点２３の位置を変更可能とする手段を設けていることが特徴となっている。
【００２８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
本光プローブ４を使用するときは、検査したい部分に光プローブ４の先端の先端カバー１２の先端面を押し当てる。このとき被検部１３は光プローブ４の先端部９に対して固定され画像ぶれを少なくできる。
【００２９】
レーザ駆動回路３１により駆動された光源部２を形成するレーザ装置は、レーザ光を発生し、この光は光ファイバ６ａに入射される。この光は４端子カプラ７によって、２つに分けられ、そのうちの１つは、閉鎖端に導かれ戻り光がない状態となり、もう一方の光は光ファイバ６ｂを介してプローブ４の先端部９へと導かれる。
【００３０】
このレーザ光は、図２のように細いファイバ６ｂの先端面（の微小な面積部分）から出た後、対向する側に配置されたミラー２１で反射し、その反射光側に配置された可動ミラー１７で反射し、続いてその反射光側に配置されたミラー２２で反射し、さらにその反射光側に配置された可動ミラー１８で反射する。
【００３１】
続いて回折格子レンズ２４を通過し、先端カバー１２を通った後に、焦点２３を結ぶようにして被検部１３側に集光照射される。また焦点２３からの後方散乱光は入射光と同じ光路を通り、再びファイバ６ｂに入射される。この焦点２３以外からの後方散乱光は、入射光と同じ光路を通ることができず、したがってピンホール状のファイバ６ｂの先端面に焦点を結ぶことができず、ほとんどピンホール状のファイバ６ｂの先端面に入射できない。
【００３２】
つまり、本光プローブ装置１は焦点２３とファイバ６ｂの先端面とは共焦点関係となる共焦点光学系を成し、焦点２３からの戻り光のみを検出する光学系を構成している。
【００３３】
また、この状態で制御部５のＸＹ駆動回路３２によって可動ミラー１７を回転させると、これにともなってレーザ光の焦点２３の位置は走査面２５の符号２６で示すＸ方向（紙面に垂直方向）に走査される。
【００３４】
また、回転ミラー１８を回転させると、これにともなってレーザ光の焦点２３の位置は走査面２５における符号２７で示すＹ方向に走査される。ここでＹ方向の振動の周波数を、Ｘ方向の走査の周波数よりも充分に遅くすることによって、焦点２３は図５のように走査面２５を順次ラスタ走査する。これにともなって、この走査面２５の各点の後方散乱光が光ファイバ６ｂによって伝えられる。
【００３５】
このファイバ６ｂに入射された光は、４端子カプラ７によって二つに分けられ、ファイバ６ｃを通って制御部５のフォトディテクタ３４に導かれ、フォトディテクタ３４によって検出される。
【００３６】
ここでフォトディテクタ３４は入射された光の強度に応じた電気信号を出力し、さらに内蔵のアンプ（図示しない）によって増幅される。この信号は、画像処理回路３５に送られる。画像処理回路３５では、ＸＹ駆動回路３２の駆動波形を参照して、焦点位置がどこのときの信号出力であるかを計算し、さらにこの点における後方散乱光の強さを計算し、これらを繰り返すことによって走査面２５における後方散乱光を画像化し、モニタ３６に表示する。また、必要に応じて画像データを記録装置３７に記録する。
【００３７】
この部分の共焦点顕微鏡画像に対し、その部分が例えば病変部の可能性がある場合等、その部分の状態をより詳しく調べたいような場合には、図示しない焦点位置の変更操作手段を操作し、被検部１３における焦点２３の位置を深さ方向に変更する。
【００３８】
つまり、走査面２５を被検部１３に対して深さ方向に移動して調べたい場合には、Ｚ駆動回路３３に駆動の指示信号を送り、圧電素子２８の収縮をコントロールする。これによって圧電素子２８は符号２９で示すＺ方向に伸縮し、これにともなって先端カバー１２もＺ方向に移動する。
【００３９】
このとき、焦点２３の位置は移動しないが、先端カバー１２の位置をＺ方向に移動することによって被検部１３における焦点２３の位置は別の深さ位置に変更され、その位置を観察することができるようになる。このとき、圧電素子２８に加えた電圧から、先端カバー１２の深さ方向の位置変更量を計測できるので、どの深さでの画像を得ているかも分かる。
【００４０】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で圧電素子２８をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向への切断面３０上を２次元的に走査し、この切断面３０の２次元画像情報を得ることつまり断層画像情報を得ることがができる。切断面３０上を２次元的に走査する様子は図５において、Ｙ方向をＺ方向とすれば、走査面２５が切断面３０での走査となる。
【００４１】
上述のようにこのファイバ６ｂに入射された光は、４端子カプラ７によって二つに分けられ、フォトディテクタ３４によって検出され、その電気信号は画像処理回路３５に入力され、この画像処理回路３５ではＸＹ駆動回路３２、Ｚ駆動回路３３の駆動波形を参照して、焦点位置がどこのときの信号出力であるかを計算し、さらにこの点における後方散乱光の強さを計算し、これらを繰り返すことによって切断面３０の後方散乱光を画像化し、モニタ３６に表示する。また、必要に応じて画像データを記録装置３７に記録する。
【００４２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
【００４３】
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００４４】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象物が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００４５】
レーザ光の焦点２３の位置を被検部１３の深さ方向に対して相対的に連続的に移動可能に構成しているので、被検部１３の様々な深さの面の観察像を得ることができ、検査対象を詳しく調べたり、診断するのに便利である。また、断層像を得ることもできる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図６を参照して説明する。本実施の形態は第１の実施の形態の構成を変形したもので、Ｚ方向への焦点移動手段のみが異なる。他の部分の説明は省略する。
本実施の形態では圧電素子２８はなく、透明な先端カバー１２は光学枠１０に接着されている。
【００４７】
また、先端カバー１２には液晶レンズ４０がその内面に固定されている。この液晶レンズ４０の内部には液晶を満たした例えば、平凸レンズ状の二つの液晶セル４１，４２が設けられている。液晶セル４１，４２はガラス板４３，４４にそれぞれ固定され、さらにその間をガラス部４５が満たしている。
【００４８】
また、液晶セル４１の上面と下面にはそれぞれ透明電極（図示しない）が配置されており、これらは互いに絶縁されている。この透明電極間に電圧を加えると、液晶セル４１内の液晶分子の配列が変わり、屈折率が変わるように構成されている。液晶セル４２も同様である。これらの電極からの配線はケーブル１９を介して図４に示した制御部５のＺ駆動回路３３へ接続されている。
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
Ｚ駆動回路３３で液晶セル４１，４２の透明電極に加える電圧を変更することによって、液晶セル４１，４２の屈折率が変わり、これに伴って焦点２３の位置をＺ方向２９に移動することができる。
【００５０】
これによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で液晶セル４１、４２の屈折率をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査することができ、この切断面３０の画像化ができる。
【００５１】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００５２】
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
焦点２３の光軸方向の移動に液晶レンズ４０を用いたので第１の実施の形態よりも簡単な構成で焦点２３の光軸方向の移動が実現できる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図７を参照して説明する。
本実施の形態は第２の実施の形態を変形した構成であり、具体的には液晶レンズ４０が形状を変化させる可変焦点レンズとしての変形レンズ５０に変わっただけであるので他の部分の説明は省略する。
【００５４】
つまり、先端カバー１２の内面には変形レンズ５０が固定されており、この変形レンズ５０はその形状を変化させることにより、その変形レンズ５０の焦点が変化するものである。
【００５５】
この変形レンズ５０の内部にはその中央部の周囲に複数の駆動ダイヤフラム５１，５２（図示ではその内の二つのみ）が設けてある。各ダイヤフラム５１、５２には板状の圧電素子５３，５４がそれぞれ貼り付けられている。また、変形レンズ５０における周辺側の複数のダイヤフラム５１、５２の中央部には薄い膜で構成されたレンズ部５５も設けてある。
【００５６】
また、変形レンズ５０の内部は透明な作動流体５６で満たされている。圧電素子５３，５４からの配線はケーブル１９を介して図４に示す制御部５のＺ駆動回路３３へ接続されている。
【００５７】
そして、圧電素子５３，５４に電圧を加えるとダイヤフラム５１、５２が膨らみ、電圧を切るとほぼ平坦な形状になる。（図７では電圧を加えたときのものである。）また、これに伴って変形レンズ５０のレンズ部５５が変形するが、このときレンズ部５５は適当な凸レンズ形状になるような膜厚を分布させた構成になっている。
【００５８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
Ｚ駆動回路３３で圧電素子５３，５４に加える電圧を変更することによって、駆動ダイヤフラム５１、５２が膨張して、これに伴って、変形レンズ５０の曲率は減少して、焦点２３は変形レンズ５０から遠くなる方向に移動する。逆に圧電素子５３、５４に加える電圧を下げると、駆動ダイヤフラム５１、５２が平坦になり、これに伴って、変形レンズ５０の曲率が大きくなり、焦点２３は変形レンズ５０に近くなる方向に移動する。
【００５９】
このように焦点２３の位置をＺ方向２９に移動することができる。これによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動回路３３で圧電素子５３、５４をゆっくりと駆動すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査することができ、この切断面３０の画像化ができる。
【００６０】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００６１】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
【００６２】
焦点２３の光軸方向の移動に変形レンズ５０を用いたので第１の実施の形態よりも簡単な構成で焦点２３の光軸方向の移動が実現できる。
【００６３】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図８を参照して説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態を変形した構成のものであり、先端カバー１２を移動させる手段が変わっただけで他の部分の説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態では先端カバー１２と光学枠１０が嵌合して、先端カバー１２は深さ方向２９に移動自在になっている。また、先端カバー１２と光学枠１０との嵌合部にはＯリング６０が設けられており、内部の水密を保つ水密構造になっている。
【００６５】
また、光学枠１０にはその軸方向に孔６１が設けられ、この孔６１はチューブ６２を介して（図４のＺ駆動回路３３の代わりに設けた）Ｚ駆動装置６４に接続されている。Ｚ駆動装置６４はポンプや弁によって構成され、チューブ６２への流体の注入やチューブ６２からの液体の吸出しが可能に構成されている。
【００６６】
また、先端カバー１２と光学枠１０の間部６３は透明な流体で満たされている。
また、本実施の形態のフォトディテクタ３４の前面には図示しないフィルタが設けられている。このフィルタは、レーザの波長よりも長い波長のみを通過できるようになっている。
【００６７】
次に本実施の形態の作用を説明する。
走査面２５を被検部１３に対して深さ方向に移動したい場合には、Ｚ駆動装置６４によって先端カバー１２をＺ方向２９に移動させる。Ｚ駆動装置６４によってチューブ６２、孔６１を介して流体を間部６３に送り込むと、先端カバーｌ２は光学ユニット１１から遠ざかる方向に移動する。逆に間部６３から液体を吸い出すと先端カバー１２を光学ユニット１１から近づく方向に移動する。
【００６８】
このとき、焦点２３の位置は移動しないので、先端カバー１２をＺ方向に移動することによって被検部１３の別の深さを観察することができるようになる。このとき、供給した液体量を計測しておくことで、先端カバー１２の位置を計測できるので、どの深さの画像を得ているかもわかる。
【００６９】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、例えば可動ミラー１７のみ駆動し、可動ミラー１８は停止させ、代わりにＺ駆動装置６４で先端カバー１２をゆっくりと駆動（移動）すると、焦点２３は深さ方向に切った切断面３０上を走査し、この切断面３０の画像化ができる。
【００７０】
また、本実施の形態ではフォトディテクタ３４の前面にフィルタを設けたので、被検部１３からの自家蛍光を観察することができるようになる。
また、予め投与しておいた蛍光物質を観察しても良い。
【００７１】
また、フォトディテクタ３４の代わりに分光器を用いても良い。この場合、被検部１３からの蛍光の波長を詳しく測定することができる。
また、流体の出し入れでなく、流体の熱膨張を用いて先端カバー１２を移動しても良い。
また、光源として２フォトンレーザを用いても良い。
【００７２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
【００７３】
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
【００７４】
レーザ光の焦点２３を被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。また、断層像を得ることもできる。
【００７５】
また、被検部１３からの蛍光を観察することができる。
さらに分光器を用いることによって、被検部１３からの蛍光の波長を詳しく測定することができる。
【００７６】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態を図９、図１０を用いて説明する。
本実施の形態は第１の実施の形態と、光プローブ４の先端部９の構造が異なっただけであるので、他の部分の説明は省略する。
【００７７】
本実施の形態では先端カバー１２は光学枠１０に着脱自在に接続される構成にしている。
また、本実施の形態で使用するレーザ光源は波長可変レーザで、このレーザもレーザ駆動回路３１で駆動される。
また、本実施の形態ではＺ駆動回路３３は用いないで、可変波長レーザの波長を変える手段が設けてある。
【００７８】
また、本実施の形態では先端カバー１２を外して図１０に示すようにその上面の中央付近に例えば凹面レンズ部７１を設けた広角観察用の先端カバー７２が取り付けられるようになっている。
【００７９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
図９に示すように走査面２５を被検部１３に対してその深さ方向に移動したい場合には、レーザ駆動回路３１によって可変波長レーザの波長を変える。これにより、波長が変わると回折格子レンズ２４による焦点２３の位置が深さ方向に変わる。一般に波長が長くなるほど焦点２３の位置が回折格子レンズ２４側に近くなり、波長が短くなるほど焦点２３の位置が遠くなる。
【００８０】
これによって被検部１３の走査面２５をＺ方向２９に移動して観察することができるようになる。
【００８１】
また、ここでＸＹ駆動回路３２によって、回転ミラー１７，１８に加わる電圧や周波数を変更することによって、走査する視野の範囲も変えることができる。また、広角観察用の先端カバー７２を取り付けると図１０のようにより遠い位置で焦点７３を結び、広い範囲を走査できるようになる。
【００８２】
この場合にも回転ミラー１７，１８に加わる電圧を変化させることにより、走査面７４上で走査することができる。また、可変波長レーザの波長を変えることにより、深さ方向７５に走査して、断層画像を得ることもできる。
【００８３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００８４】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
レーザ光の焦点２３或いは７３と被検部１３が被検部１３の深さ方向に対して相対的に移動可能に構成されているので、被検部１３の様々な深さの面を観察することができる。
【００８５】
また、可変波長レーザを用いて焦点２３或いは７３を移動させているので、光プローブ４の先端部９の構成が第１の実施の形態よりも簡単である。
また、走査範囲を変えることができるようになった。
【００８６】
また、凹面レンズ部７１を設けた先端カバー７２を着脱自在にしたので、視野範囲を大きく変えることができる。
なお、凹面レンズ部７１を設けた先端カバー７２の場合で説明したが、凸面レンズを設けた先端カバーを取り付けて深さ方向の観察位置を変えられるようにしても良い。
【００８７】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図１１を参照して説明する。
本実施の形態は第５の実施の形態と、光プローブ４の先端部９が異なっただけで他の部分の説明は省略する。
本実施の形態では先端カバー１２は光学枠１０に接着されている。
【００８８】
また、本実施の形態で使用する光源部２のレーザ光源は通常のレーザ光源である。
また、本実施の形態ではＺ駆動回路３３は用いない。
また、本実施の形態では光学ユニット１１の上板１６には複屈折レンズ７６が貼り付けられている。この複屈折レンズ７６は偏光の向きによって焦点位置が異なる。例えば、紙面に平行な方向の偏光に対しては焦点位置が焦点２３となり、紙面に垂直な方向の偏光に対しては焦点位置が焦点７７となる。
【００８９】
次に本実施の形態の作用を説明する。
複屈折率レンズ７６を通る光は、偏光の方向によって屈折率が異なるため、焦点２３の他に焦点７７を結ぶ。通常の押し付け観察時には、焦点７７は被検部１３の深部にあるので、ほとんど光はもどってこないため、走査面２５の像のみがえられる。
【００９０】
また、光プローブ４を被検部１３からある程度離して、被検部１３が２点鎖線で示す位置７８にその表面位置がある場合は、焦点２３には対象物がないため、この点からの光は戻ってこないのに対し、焦点７７からの光は戻ってくるので、走査面７９のみの像が観察される。
【００９１】
このとき、焦点２３と焦点７７では複屈折レンズ７６からの距離が異なるため、走査面７９は走査面２５よりも広くなる。従って、本光プローブ４では、光プローブ４の用い方によって２種類の走査範囲を選択することができる。
【００９２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ４の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ４の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【００９３】
対象物に押し当てる透明窓部材を設けたので、対象が光プローブ４の先端に対して動かない状態で観察することができる。
走査範囲を選択することができる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態を図１２〜図１４を参照して説明する。
図１２に示す本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ装置８１は、光診断等のための光の発光手段を内蔵した制御装置８２と、この制御装置８２にその基端部（後端部）が着脱自在で接続され、被検体内に挿入され、光伝達手段を内蔵した光プローブ８３と、制御装置８２と接続され、制御装置８２内の映像信号生成手段から出力される映像信号を表示するモニタ８４とから構成される。
【００９５】
制御装置８２は例えば白色光源８５を内蔵し、この白色光源８５からの光はコリメートレンズ８６により平行光にされ、この平行光は偏光ビームスプリッタ８７を経てこの偏光ビームスプリッタ８７の偏光方向に平行な直線偏光となって、スポット状の光を通過させる複数のピンホール８８が形成されたニポウディスク８９に入射される。
【００９６】
このニポウディスク８９はモータ９０により一定速度で回転される。この回転されたニポウディスク８９のピンホール８８を通過した光は集光レンズ９１により集光されて光プローブ８３側に入射される。
【００９７】
光プローブ８３は細長の伝達ファイバ９２で構成され、その後端部を制御装置８２に設けたコネクタ部８２ａに嵌合して着脱自在に接続される。そして、この後端部がコネクタ部８２ａに接続された場合、集光レンズ９１で集光された位置に伝達ファイバ９２の後端部が位置するようになっている。
【００９８】
伝達ファイバ９２はチューブ９３とその内部に挿通されたファイババンドル９４で構成されている。内部のファイババンドル９４としては、直径２ｍｍ程度の画像伝送用光ファイバを用いる。これは１本が１画素に相当するもので、これを数万本束ねたものであり、集光レンズ９１により集光されて入射される光を先端側に伝達する。
【００９９】
この光プローブ８３の先端部９５は図１３に示すような構成になっている。つまり、光プローブ８３の外套管としてのチューブ９３の先端及びファイババンドル９４の先端には硬質部材の先端本体９６が接着固定されている。
【０１００】
この先端本体９６には、ファイババンドル９４の先端面に対向して、１／４波長板９７と対物レンズ９８とが固定されている。
【０１０１】
そして、ファイババンドル９４を経て伝達された直線偏光の光は１／４波長板９７を経て円偏光にされ、対物レンズ９８により被検部（対称組織）９９に集光照射されれる。被検部９９に集光照射される光は結像位置（焦点）１００でスポット光となる。
【０１０２】
また、被検部９９側で反射された光は対物レンズ９８で集光され、１／４波長板９７を経て往路とは９０度偏光方向が異なる直線偏光の光となり、ファイババンドル９４、集光レンズ９１を経てニポウディスク８９に戻る。この場合、焦点１００から戻る光のみがピンホール８８を通り、焦点１００以外からの光はピンホール８８の周囲の遮光部で遮光される。
つまり、焦点１００からの戻る光のみが往路とは逆の経路を経て偏光ビームスプリッタ８７に入射する。
【０１０３】
そして、この偏光ビームスプリッタ８７により反射されて、これに対向する結像レンズ１０１によりその結像位置に配置された電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１０２に結像される。
【０１０４】
このＣＣＤ１０２で光電変換された光はコントローラ１０４内の映像信号生成回路に入力され、映像信号に変換されてモニタ８４に出力され、モニタ８４の表示面に共焦点画像を表示する。
また、コントローラ１０４には記録装置１０５が接続されており、映像信号を記録することができる。
【０１０５】
また、このコントローラ１０４は白色光源８５の点灯動作を制御したり、モータ９０の回転を制御する。また、モータ９０の回転位置を検出する図示しないエンコーダからの信号が入力され、このモータ９０の回転位置に同期して、映像信号生成の動作を行う。
【０１０６】
また、図１３に示すように、先端部９５には透明な先端カバー１１１の基端が嵌合するように取り付けられ、この先端カバー１１１は先端本体９６に対して光軸方向１１２に移動可能になっている。この先端カバー１１１は組織を固定しやすいように凸状になっている。
【０１０７】
また、Ｏリング１１３によって先端カバー１１１の内部１１４は気密状態になっている。また、先端本体９６には小型の圧力センサ１１５が設けられており、ケーブル１１６を介してコントローラ１０４に接続されており、先端カバー１１１の内部１１４の圧力を検知することにより、先端カバー１１１の光軸方向１１２の移動位置を検出できるようにしている。
【０１０８】
次に本実施の形態の作用を以下に説明する。
白色光源８５から出射した光はコリメートレンズ８６によって平行光となり、偏光ビームスプリッタ８７では偏光の向きが一致する光のみが透過する。この光はニポウディスク８９の上面に照射される。
【０１０９】
この照射光の内ピンホール８８を通った光だけが集光レンズ９１によって光プローブ８３に導かれ、伝達ファイバ９２の端部、つまりその内部のファイババンドル９４の後端面９４ａに集光される。このファイババンドル９４を伝播して、先端部９４ｂから出射される。この照明光は、１／４波長板９７で円偏光になった後、対物レンズ９８によって集光され、透明窓部材としての先端カバー１１１の少し先に焦点１００を結ぶ。
【０１１０】
光プローブ８３は図１３のように観察時には対象組織９９に押し当てて用いられるので、組織内部で焦点１００を結ぶようになる。このとき組織からの反射光は、同様の経路を通って戻り１／４波長板９７を通ることにより、ファイババンドル９４の先端部９４ｂから出た光とは偏光の向きが９０度異なる光となってファイババンドル９４の先端部９４ｂに入射される。
【０１１１】
この光は再びファイババンドル９４を伝播して同じ光路を逆に戻り、集光レンズ９１によってピンホール８８に焦点を結ぶ。このとき、共焦点効果によって対象組織９９上の焦点１００で反射した光のみがピンホール８８を通過し、焦点１００以外からの反射光、散乱光はピンホール８８に焦点が合わないため、除去される。
【０１１２】
ピンホール８８を通過した光は偏光ビームスプリッタ８７へ向かう。ここで、光の偏光面は最初に偏光ビームスプリッタ８７を透過した光とは偏光面が９０度異なるため偏光ビームスプリッタ８７によって反射され、結像レンズ１０１によってＣＣＤ１０２に結像される。また、ニポウディスク８９上、ファイババンドル９４の端面９４ａ，９４ｂなどで反射した光は、偏光面がそのままなので偏光ビームスプリッタ８７を透過して、ＣＣＤ１０２で受光されない。
【０１１３】
続いてニポウディスク８９を回転させたときの動作について述べる。なお、図１４ではニポウディスク８９に設けた複数のピンホール８８を説明上８８ａ，８８ｂ等で区別して説明する。
【０１１４】
図１４のようにニポウディスク８９が回転すると、ピンホール８８ａの位置が移動する。これに伴って、ピンホール８８ａを通過し、集光レンズ９１により集光された光によってできる焦点１２０ａもこれに伴って図１４のような軌跡１２１ａを描いて移動する。つまり、符号Ａで示す方向に軌跡１２１ａを描くように移動する。
【０１１５】
ニポウディスク８９が更に回転して焦点１２０ａが光プローブ３の基端部を外れると、次のピンホール８８ｂを通過した光によってできた焦点が同様の軌跡１２１ｂを描いて移動する。
【０１１６】
このとき、ピンホール８８ｂはピンホール８８ａよりも小さい半径上に位置するのでその焦点の軌跡１２１ｂも同様に軌跡１２１ａからずれる。これを繰り返すことによって焦点は光プローブ８３の後端部を２次元的に走査する。この場合、ファイババンドル９４の後端部９４ａ断面積は、焦点１２０ａが走査される範囲よりも小さいように構成されている。
【０１１７】
また、ピンホール８８ａを通った光でファイババンドル９４を伝播して先端部９５に伝わり、対象組織９９に照射され、その焦点１００からの戻り光は同様の光路を通って再びピンホール８８ａに集光されてこのピンホール８８ａを通る光はＣＣＤ１０２上に焦点１２３を結び、この焦点１２３もニポウディスク８９の回転に伴って同様に符号Ｂで示す方向にＣＣＤ１０２上を走査する。
【０１１８】
また、このスキャンにともない先端部９５では光が出射される向きが変わるため、焦点１００も対象組織９９の焦点１００を含む走査面１２５上を走査することになる。
このように、対象組織９９上を焦点１００が走査して、その情報がＣＣＤ１０２に結像される。
【０１１９】
コントローラ１０４はニポウディスク８９の回転制御を行うと共に、ＣＣＤ１０２の画像信号から映像信号に変換する処理を行い、この映像信号をモニタ８４に送り、モニタ８４の表示面に共焦点画像を表示する。また、必要に応じて記録装置１０５に保存する。
【０１２０】
また、対象組織９９のより深い面の情報を得たい場合には、プロ―ブ８３の先端部９５を対象組織９９により強く押し当てる等、押しつける強さを変更する。このとき、窓部材としての先端カバー１１１に対すして先端本体９６の先端面は図１３の右方向に移動し、焦点１００は対象組織９９のより深い部分側に移動し、その移動した位置で２次元的に走査することになる。
【０１２１】
このとき先端カバー１１１の内部の圧力が高くなり、この圧力は圧力センサ１１５で検出される。この信号はコントローラ１０４に送られ、この圧力情報から、どの深さを観察しているかを知ることができる。
また、対象組織９９から光プローブ８３の先端を押しつけた状態から先端を離すと、内部の圧力によって、先端カバー１１１は最初の位置に戻る。
【０１２２】
このように、本実施の形態では対象組織９９に適度な強さで押し当てることにより、観察したい深さの情報を得ることができる。
【０１２３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ８３の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ８３の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【０１２４】
光の走査手段としてニポウディスク８９を用いたので、高速な走査が実現できる。
光の伝達にファイババンドル９４を用いたので、走査を手元側で行うことができ、光プローブ８３の先端部９５の構成を簡単にできる。
また、対象物に押し付ける窓部材を凸状にしたので、第１の実施の形態よりも対象物を固定しやすくなる。
【０１２５】
また、窓部材を移動可能に構成したので、対象組織の深さの異なる面を観察できる。
また、圧力センサ１１５を設けたので、どの深さを観察しているかを知ることができる。
【０１２６】
（第８の実施の形態）
次に本発明の第８の実施の形態を図１５を参照して説明する。
本実施の形態は第７の実施の形態の光プローブ８３の先端部の変形例で、違う部分のみ記す。
【０１２７】
光プローブ８３先端部９５は次のようになっている。第７の実施の形態と同様にチューブ９３の先端に先端本体９６が接着固定されている。また、ファイババンドル９４の先端にも先端本体９６は固定されている。また、ファイババンドル９４の先端面には１／４波長板９７が固定されている。また、窓部材となる先端カバー１１１は先端本体９６の先端に対して固定されている。
【０１２８】
また、対物レンズ９８はレンズ枠１３０に固定されており、このレンズ枠１３０は対物レンズ９８の光軸と平行な軸方向１３１に移動可能となっている。また、レンズ枠１３０には押し引きが可能なプッシュプルロッド１３２が固定されている。プッシュプルロッド１３２のもう一端は図示しない直動アクチュエータに接続されている。直動アクチュエータは図１２のコントローラ１０４に接続されている。
【０１２９】
そして、この直動アクチュエータを介してプッシュプルロッド１３２を軸方向１３１に移動することにより、焦点１００の位置を対象組織９９の深さ方向に可変できるようにしている。
【０１３０】
また、先端本体９６には１本の光ファイバ１３４がその先端がレンズ枠１３０に対向するように設けてあり、この光ファイバ１３４はコントローラ３１２内部の光源とディテクタ（図示しない）に接続されている。
そして、この光源からの光を光ファイバ１３４により伝送し、その先端面に対向するレンズ枠１３０からの反射光をディテクタで検出し、その検出された光強度により、レンズ枠１３０に取り付けられた対物レンズ９８の軸方向１３１の位置或いは焦点１００の位置を算出できるようにしている。
【０１３１】
次に本実施の形態の作用を説明する。
焦点１００を走査面１２５上で得る作用は第７の実施の形態と同様である。従って、走査面１２５を軸方向１３１に移動させる機構の作用を説明する。
【０１３２】
コントローラ１０４によって直動アクチュエータを駆動すると、この動力はプッシュプルロッド１３２を伝わってレンズ枠１３０が軸方向に移動する。このとき対物レンズ９８の移動にともなって、焦点１００も光軸方向１３５に移動する。このとき走査面１２５も軸方向１３５に移動することができる。
【０１３３】
また、光ファイバ１３４はコントローラ１０４の内部の光源からの光を先端部に伝える。ここでこのファイバ１３４からの光はレンズ枠１３０におけるファイバ１３４の先端に対向する部分で反射して、再びファイバ１３４の先端面に入射し、コントローラ１０４の内部のディテクタに導かれる。
【０１３４】
ここでレンズ枠１３０が移動すると、ディテクタに導かれる光量が変化することを利用してレンズ枠１３０の移動量を正確に知ることができる。これによって、どの深さを観察しているかが分かる。
【０１３５】
また、本実施の形態では対物レンズ９８を移動させたが、同様の方法でファイババンドル９４の端部や、窓部材としての先端カバー１１１を軸方向１３１に移動させても良い。
【０１３６】
本実施の形態は以下の効果を有する。
細い光プローブ８３の先端に共焦点顕微鏡を構成したので、体腔内を顕微鏡観察することができる。
光プローブ８３の軸方向を観察できるように構成したので、より観察対象に押し当てやすい。
【０１３７】
走査としてニポウディスク８９を用いたので、高速な走査が実現できる。
光の伝達にファイババンドル９４用いたので、走査を手元側で行うことができ、光プローブ８３の先端部９５の構成を簡単にできる。
また、対象物に押し付ける窓部材を凸状にしたので、第１の実施の形態よりも対象物を固定しやすくなる。
【０１３８】
また、対物レンズ９８を移動可能に構成したので、対象組織の深さの異なる面を観察できる。
【０１３９】
また、第７の実旋の形態よりも正確に深さ方向の位置が分かる。
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１４０】
［付記］
（０）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、
前記光源からの光を光プローブの先端に導くための光伝達手段と、
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、
前記被検部からの戻り光を光源からの光と分離する分離手段と、
前記分離された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において、
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変更手段を設けたことを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１４１】
（１）体腔内に挿入されるプローブと、
被検部に光を照射するための光を発生する光源と、
前記光源からの光をプローブ先端に導くための光ファイバと、
前記光を被検部に集光照射させる集光手段と、
前記集光手段によって集光された焦点を走査する光走査手段と、
前記被検部からの戻り光を光源からの光の光路から分離する分離手段と、
前記分離された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において、
前記集光手段によって集光された光の焦点を光軸方向に連続的に移動させる焦点移動手段を設けたことを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１４２】
（２）前記光源はレーザ光源であることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（３）前記焦点移動手段はプローブの軸方向に焦点を移動させることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（４）前記光走査手段はプローブ先端部に設けられたスキャニングミラーであることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ走査装置。
【０１４３】
（５）前記光ファイバはバンドルファイバで、前記光走査手段はバンドルファイバに入射される光を走査することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（６）前記光走査手段はピンホールを設けたニポウディスクを有することを特徴とする付記５記載の光走査プローブ装置。
（７）前記光走査プローブ装置は共焦点光学系をなすことを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４４】
（８）前記被検部からの戻り光は光源からの光と同じ光ファイバを通ってプローブ外部に導かれることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（９）前記分離手段は光ファイバによってプローブ外部に導かれた光を分離することを特徴とする付記８記載の光走査プローブ装置。
（１０）前記光検出装置は分光手段を有することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４５】
（１１）前記戻り光から蛍光のみを抽出する手段を設けたことを特徴とする付記１の光走査プローブ装置。
（１２）前記焦点移動手段は可変焦点レンズであることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１３）前記焦点移動手段は屈折率を変化させる可変焦点レンズであることを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
【０１４６】
（１４）前記焦点移動手段は形状を変化させる可変焦点レンズであることを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
（１５）前記焦点移動手段は前記レーザ光源の波長を変化させることによって行うことを特徴とする付記１２記載の光走査プローブ装置。
（１６）前記焦点移動手段は、プローブ先端部に対して集光手段が移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４７】
（１７）前記焦点移動手段は、プローブ先端部が集光手段に対して移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１８）前記焦点移動手段は、光ファイバ先端部を軸方向に移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（１９）前記移動量を測定する測定手段を有することを特徴とする付記１６，１７，１８記載の光走査プローブ装置。
【０１４８】
（２０）前記焦点移動手段は、プローブ先端部に設けられたアクチュエータによって駆動されることを特徴とする付記１６，１７，１８記載の光走査プローブ装置。
（２１）前記アクチュエータは圧電素子であることを特徴とする付記２０記載の光走査プローブ装置。
（２２）前記アクチュエータは流体の移動によって駆動されることを特徴とする付記２０記載の光走査プローブ装置。
【０１４９】
（２３）前記焦点移動手段は、プローブ後端部付近に設けられたアクチュエータによって駆動されることを特徴とする付記１９記載の光走査プローブ装置。
（２４）前記アクチュエータの動力をプローブ先端部に伝達する伝達要素を有することを特徴とする付記２３記載の光走査プローブ装置。
（２５）前記焦点移動手段はプローブ先端部に加わった外力によってプローブ先端部が受動的に移動可能となる移動手段であることを特徴とする付記１７記載の光走査プローブ装置。
（２６）前記の移動に伴って変化する圧力を測定する測定手段を有することを特徴とする付記２５記載の光走査プローブ装置。
【０１５０】
（２７）前記焦点移動手段はプローブ先端部に着脱自在に設けられた第２の集光手段で、第２の集光手段を着脱することによって焦点を移動することを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（２８）前記焦点移動手段は、前記集光手段が複数の焦点を結ぶように構成されており、前記焦点を選択することによって焦点を移動させることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（付記２７，２８の背景）
（従来技術の問題点）従来技術では、対物レンズを選択するために光学系を光プローブの軸方向に移動させている。このような系では光プローブの軸方向の観察が難しく、扱いにくいという問題点がある。
（目的）光プローブの軸方向の観察が容易にできる光走査プローブ装置を提供することを目的として、付記２７、２８の構成にした。
（作用）直視状態でも容易に焦点距離を変えることができることである。
【０１５１】
（２９）前記スキャニングミラーは駆動する周波数、電圧によって前記焦点の走査範囲が変わることを特徴とする付記４記載の光走査プローブ装置。
（３０）前記焦点移動手段によって、焦点の走査範囲が変わることを特徴とする付記１記載の光走査プローブ装置。
（付記２９，３０の背景）
（従来技術の問題点）先行技術には、焦点の走査される範囲を連続的に変える手段が無く、倍率或いは走査範囲を様々に変えることができないという欠点がある。
（目的）倍率或いは走査範囲を連続的に変更可能な光走査プローブ装置を提供することであり、その目的を達成するために付記２９、３０の構成にした。
（作用）焦点の走査される範囲を連続的に変化させることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、調べたい部分に対して焦点の位置をその光軸方向に変えることによって、その深さ方向に沿って観察像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示す図。
【図２】光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図３】光学ユニットの構成を示す透視図。
【図４】制御部の構成を示すブロック図。
【図５】可動ミラーを駆動した場合の焦点の走査の様子を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図９】本発明の第５の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１０】広角観察用の先端カバーを取り付けた状態での光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１１】本発明の第６の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１２】本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ装置の全体構成を示す図。
【図１３】光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図１４】ニポウディスクを回転させた場合の作用説明図。
【図１５】本発明の第８の実施の形態における光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１…光走査プローブ装置
２…光源部
３…光伝達部
４…光プローブ
５…制御部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…光伝達用ファイバ
７…４端子カプラ
８…チューブ
９…先端部
１０…光学枠
１１…光学ユニット
１２…先端カバー
１３…被検部
１４…基板
１５…スペーサ
１６…上板
１７，１８…可動ミラー（回動ミラー）
１９…ケーブル
２１、２２…ミラー
２３…焦点
２４…回折格子レンズ
２５…走査面
２８…圧電素子
２９…被検部の深さ方向
３０…切断面
３１…レーザ駆動回路
３２…ＸＹ駆動回路
３３…Ｚ駆動回路
３４…フォトディテクタ
３５…画像処理回路
３６…モニタ
３７…記録装置
Claims (3)
- 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、前記光源からの光を光プローブの先端に導くための光伝達手段と、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、前記被検部からの戻り光を光源からの光と分離する分離手段と、前記分離された光を検出する光検出手段と、を備え、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する変更手段を設けたことを特徴とする光走査プローブ装置。
- 前記光走査手段は、前記光集光手段によって集光された光の焦点を光軸方向に連続的に移動させる焦点移動手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光走査プローブ装置。
- 前記焦点移動手段は、プローブの軸方向に焦点を移動させることを特徴とする請求項１に記載の光走査プローブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002028526A JP3650364B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光走査プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002028526A JP3650364B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光走査プローブ装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10307408A Division JP2000126115A (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 光走査プローブ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002301018A JP2002301018A (ja) | 2002-10-15 |
| JP3650364B2 true JP3650364B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=19192438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002028526A Expired - Fee Related JP3650364B2 (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光走査プローブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3650364B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7294102B2 (en) * | 2003-04-14 | 2007-11-13 | Pentax Corporation | Method and apparatus for providing depth control or z-actuation |
| JP4746308B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2011-08-10 | オリンパス株式会社 | 体内医療装置および体内医療システム |
| JP2006276561A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Hamamatsu Univ School Of Medicine | ファイバ共焦点顕微鏡における生体用対物レンズ |
| JP4545696B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2010-09-15 | 富士フイルム株式会社 | 光プローブ |
| US8932207B2 (en) | 2008-07-10 | 2015-01-13 | Covidien Lp | Integrated multi-functional endoscopic tool |
| US9167957B2 (en) | 2010-01-08 | 2015-10-27 | Konica Minolta Advanced Layers, Inc. | Probe |
| WO2019021382A1 (ja) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | オリンパス株式会社 | 光走査型観察装置、光走査型観察システムおよび光走査型観察装置の偏光方向調整方法 |
-
2002
- 2002-02-05 JP JP2002028526A patent/JP3650364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002301018A (ja) | 2002-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5069105B2 (ja) | マルチモードの光画像化方法及びその光ファイバスキャナ | |
| EP1441215B1 (en) | Optical scanning type observation device | |
| US6294775B1 (en) | Miniature image acquistion system using a scanning resonant waveguide | |
| JP5025877B2 (ja) | 走査型単一光ファイバシステムを用いる医療用画像化、診断および治療 | |
| JP2000126116A (ja) | 光診断システム | |
| US9304121B2 (en) | Method and apparatus for optical imaging via spectral encoding | |
| US7323680B2 (en) | Optical deflection probe and optical deflection probe device | |
| EP2310893A1 (en) | Improved endoscope | |
| WO1998038907B1 (en) | Instrument for optically scanning of living tissue | |
| JP4160603B2 (ja) | 光イメージング装置 | |
| EP1077360A1 (en) | Optical coherent tomography apparatus, fiberoptic lateral scanner and method for studying biological tissues in vivo | |
| US11835707B2 (en) | Scanning optical imaging device | |
| CN105050475A (zh) | 激光扫描观察装置和激光扫描方法 | |
| JPH11148897A (ja) | 光イメージング装置 | |
| US8184365B2 (en) | Optical instruments having dynamic focus | |
| CN110353609A (zh) | 一种具备三维成像能力的光场3d共聚焦内窥镜 | |
| JP2000126115A (ja) | 光走査プローブ装置 | |
| JP2003199701A (ja) | 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 | |
| JP3650364B2 (ja) | 光走査プローブ装置 | |
| CN116134361B (zh) | 用于对样本进行显微分析的***和方法 | |
| JP3318295B2 (ja) | 光断層イメージング装置 | |
| JPH06154228A (ja) | 光断層イメージング装置 | |
| JP2021519438A (ja) | 被験体を非侵襲的に検査するためのマルチモード撮像システムおよび方法 | |
| JP2006510932A (ja) | コヒーレンス顕微鏡 | |
| JP2004065965A (ja) | 光走査プローブ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050208 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050217 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130225 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |