JP2000126116A - 光診断システム - Google Patents

光診断システム

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JP2000126116A
JP2000126116A JP10307409A JP30740998A JP2000126116A JP 2000126116 A JP2000126116 A JP 2000126116A JP 10307409 A JP10307409 A JP 10307409A JP 30740998 A JP30740998 A JP 30740998A JP 2000126116 A JP2000126116 A JP 2000126116A
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JP
Japan
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light
optical
probe
fiber bundle
spot
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JP10307409A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Yamamiya
広之 山宮
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 細径の光プローブにより画質が良い画像情報
が得られる光診断システムを提供する。 【解決手段】 制御装置２内の白色光源５の光はコリメ
ートレンズ６、偏光ビームスプリッタ７を経てモータ１
１で回転されるニポウディスク９における螺旋状に沿っ
て設けたピンホール８を透過して集光レンズ１２により
細径の光プローブ３の後端部の開口に焦点２７ａを結
び、ニポウディスク９の回転に伴ってこの開口を２次元
的に走査し、光プローブ３に設けた高解像の像伝達が可
能なリレーレンズ系１６により、その先端側に伝達さ
れ、１／４波長板１７及び対物レンズ１８を経て被検部
１９に焦点２１を結び、被検部１９側からの戻り光を逆
の経路を経て集光レンズ１２により、ニポウディスク９
に集光し、ピンホール８により焦点２１部分以外の光を
遮断し、偏光ビームスプリッタ７で反射し、結像レンズ
２２により、ＣＣＤ２３に結像する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光プローブ内の光伝
達手段により被検体側にスポット光を形成し、その戻り
光を検出して被検体情報を得る光診断システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術は特開平９−３２９７４８であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−３２９７４
８の問題点は、光の伝達に光ファイバを用いているの
で、得られる画像の画素数が光ファイバによって制限さ
れるため、細径で画像が良いものを製作することが困難
であるという問題点がある。
【０００４】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、細径の光プローブにより画質が良
い画像情報が得られる光診断システムを提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】所定の開口径を有する開
口部から入射された光を伝達する光伝達手段を少なくと
も１つ有し、被検体内に挿入される光プローブと、前記
光伝達手段の開口径より小さいスポット光を形成するス
ポット光形成手段と、前記光伝達手段の開口部の異なる
位置に前記スポット光を入射するスポット光入射手段
と、前記光伝達手段で伝達されたそれぞれのスポット光
を被検体に照射するとともに、前記それぞれのスポット
光に対応して前記被検体から得られるそれぞれの戻り光
を前記光伝達手段に入射するレンズ手段と、前記光伝達
手段に入射された前記それぞれの戻り光に基づき被検体
情報を演算する演算手段と、を具備した光診断システム
において、前記光伝達手段をリレーレンズ系で構成する
ことにより、細径の光プローブにしても画質が良い画像
情報が得られる。
【０００６】
【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及び図２は本発明の第１の実
施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の光診断シス
テムの全体構成を示し、図２はニポウディスク周辺部を
拡大してその作用を示す。
【０００７】図１に示す本発明の第１の実施の形態の光
診断システム１は、光診断の光の発光手段を内蔵した制
御装置２と、この制御装置２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３と、制御装置２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４とか
ら構成される。
【０００８】制御装置２は例えば白色光源５を内蔵し、
この白色光源５からの光はコリメートレンズ６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７を経
てこの偏光ビームスプリッタ７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（小さな孔）８が形成されたニポウディスク９に
入射される。
【０００９】このニポウディスク９はモータ１１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
８のピンホール９を通過した光は集光レンズ１２により
集光されて光プローブ３側に入射される。
【００１０】光プローブ３は両端が開口する中空で細い
外径の筒体１３の後端部は制御装置２のコネクタ部１４
に嵌合して着脱自在で接続することができる。また、こ
の筒体１３内には光伝達手段（或いは像伝達手段）とし
て、例えば筒体１３の軸方向に複数のレンズを配置して
像を結像することをリレー状に行うことによりその像伝
達を行うリレーレンズ系１６が挿通されている。
【００１１】このリレーレンズ系１６は基端側から集光
レンズ１２により集光されて入射される光を先端側に伝
達する。このリレーレンズ系１６はレンズで構成される
ので、ファイババンドルで像伝達手段を構成した場合に
おけるそのファイババンドルのファイバの本数でその解
像度が制約されることがなく、細くした場合にも非常に
高解像の状態で像を伝達できる。また、この光プローブ
３を形成する筒体１３の先端開口の内側にには１／４波
長板１７と、伝送した光を対象物側に結像する対物レン
ズ１８が固定されている。
【００１２】そして、リレーレンズ系１６を経て伝達さ
れた直線偏光の光は１／４波長板１７を経て円偏光にさ
れ、焦点距離が短い、高倍率の対物レンズ１８により被
検部（対称組織）１９に集光照射されれる。被検部１９
に集光照射される光は結像位置（焦点）２１でスポット
光となる。
【００１３】また、被検部１９側で反射された光は対物
レンズ１８で集光され、１／４波長板１７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、リレー
レンズ系１６、集光レンズ１２を経てニポウディスク９
に戻る。この場合、焦点２１から戻る光のみがピンホー
ル８を通り、焦点２１以外からの光はピンホール８の周
囲の遮光部で遮光される。つまり、焦点２１からの戻る
光のみが往路とは逆の経路を経て焦点２１と共焦点関係
のピンホール８を透過して偏光ビームスプリッタ７に入
射する。
【００１４】そして、この偏光ビームスプリッタ７によ
り反射されて、これに対向する結像レンズ２２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）
２３に結像される。
【００１５】このＣＣＤ２３で光電変換された光はコン
トローラ２４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４に出力され、モニタ４の表示面
に共焦点画像を表示する。
【００１６】また、コントローラ２４には記録装置２５
が接続されており、映像信号を記録することができる。
また、このコントローラ２４は白色光源５の点灯動作を
制御したり、モータ１１の回転を制御する。また、モー
タ１１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、エンコーダからの信号に同期して、
映像信号生成の処理を行うようにしている。
【００１７】本実施の形態では共焦点画像情報を得るた
めの光プローブ３の像伝達手段として細径にでき、かつ
細径にしても解像度の高いリレーレンズ系１６を用い、
このリレーレンズ系１６により伝達した光をプローブ先
端に設けた高倍率の対物レンズ１８を経て被検部１９側
に光を照射し、その場合の焦点２１からの戻り光を逆の
経路を経てＣＣＤ２３に結像することにより、プローブ
先端の対物レンズ１８による高倍率の光反射情報（つま
り、共焦点顕微鏡情報）を得ることができるようにした
ことが特徴となっている。
【００１８】次に本実施の形態の作用を以下に説明す
る。白色光源５から出射した光はコリメートレンズ６に
よって平行光となり、偏光ビームスプリッタ７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９の上面を照射する。
【００１９】この照射光の内ピンホール８を通った光だ
けが集光レンズ１２によって光プローブ３に導かれる。
この光はリレーレンズ系１６を伝播して、１／４波長板
１７を通り円偏光となり、対物レンズ１８によって焦点
２１を結ぶ。
【００２０】この焦点２１からの反射光は同じ光路を通
って戻る。このとき再び１／４波長板１７を通った後の
光は直線偏光状態に戻るが、偏光の向きが９０度異なる
光となる。戻った光は集光レンズ１２によってピンホー
ル８に焦点を結ぶ。このとき、共焦点効果によって被検
部１９上の焦点２１で反射した光のみがピンホール８を
通過し、焦点２１以外からの反射光、散乱光はピンホー
ル８に焦点が合わないため、除去される。
【００２１】ピンホール８を透過した光は偏光ビームス
プリッタ７に向かうが、今度は偏光の向きが９０度変わ
っているため、偏光ビームスプリッタ７によって反射さ
れる。その後結像レンズ２２によってＣＣＤ２３に結像
される。
【００２２】続いてニポウディスク９を回転させたとき
の動作について述べる。なお、図２ではニポウディスク
９に設けた複数のピンホール８を説明上８ａ，８ｂ等で
区別して説明する。
【００２３】図２のようにニポウディスク９が回転する
と、ピンホール８ａの位置が移動する。これにともなっ
て、ピンホール８ａを通過し、集光レンズ１２により集
光された光によってできる焦点２７ａもこれに伴って図
２のような軌跡２８ａを描いて移動する。つまり、符号
Ａで示す方向に軌跡２８を描くように移動する。
【００２４】ニポウディスク９が更に回転して焦点２７
ａが光プローブ３の基端部を外れると、次のピンホール
８ｂを通過した光によってできた焦点が同様の軌跡２８
ｂを描いて移動する。このとき、ピンホール８ｂはピン
ホール８ａよりも小さい半径上に位置するのでその焦点
の軌跡２８ｂは軌跡２８ａ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３の後端部を２次元的に
走査する。
【００２５】また、ピンホール８ａを通った光でリレー
レンズ系１６を伝播して先端部に伝わり、被検部１９に
照射され、その焦点２１からの戻り光は同様の光路を通
って再びピンホール８ａに集光されてこのピンホール８
ａを通る光はＣＣＤ２３上に焦点２９を結び、この焦点
２９もニポウディスク９の回転に伴って同様に符号Ｂで
示す方向にＣＣＤ２３上を走査する。
【００２６】また、このスキャンにともない先端部では
光が出射される向きが変わるため、焦点２１も被検部１
９上を２次元的にラスタスキャンすることになる。この
ように、被検部１９上を焦点２１が２次元的に走査し
て、その情報がＣＣＤ２３に結像される。
【００２７】コントローラ２４はモータ１１を介してニ
ポウディスク９の回転制御を行い、、かつニポウディス
ク９が１回転した時間を周期として、ＣＣＤ２３にＣＣ
Ｄドライブ信号を印加し、光電変換されてＣＣＤ２３か
ら出力される信号に対して映像信号に変換する信号処理
を行って、生成された映像信号をモニタ４に出力する。
【００２８】そして、モニタ４の表示面にはＣＣＤ２３
で撮像された画像情報、つまり共焦点顕微鏡画像が高い
分解能で表示される。従って、この共焦点顕微鏡画像に
より、的確な診断を行い易い。
【００２９】また、必要に応じて図示しないレリーズス
イッチを操作することにより、映像信号を記録装置２５
に記録或いは保存する。
【００３０】本実施の形態は以下の効果を有する。細い
光プローブ３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。
【００３１】光プローブ３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。走査と
してニポウディスク９を用いたので、高速な走査が実現
できる。
【００３２】光の伝達にリレーレンズ系１６を用いたの
で、走査を手元側で行うことができる。光プローブ３の
先端部の構成を簡単にできる。光の伝達にリレーレンズ
系１６を用いたので、光プローブ３を細径にしても、非
常に高画質な画像を得ることができる。
【００３３】また、光プローブ３を細径にできるので、
被検体に小さな挿入孔を設けるのみで、その挿入孔に光
プローブ３を挿入することにより、共焦点顕微鏡的な診
断ができる。
【００３４】（第１の実施の形態の変形例）次に本発明
の第１の実施の形態の変形例を説明する。この変形例は
第１の実施の形態において、その構成は１／４波長板１
７を取り除いただけで他の構成は同じなので省略する。
この変形例の作用を説明する。
【００３５】この場合、対象物からの反射光は偏光ビー
ムスプリッタ７で反射できなくなり、検出されなくな
る。また、対象物からの散乱光の一部が偏光ビームスプ
リッタ７で反射されてＣＣＤ１２で観察できるようにな
る。
【００３６】本変形例は以下の効果を有する。第１の実
施の形態の効果の他に、散乱光（による画像）を観察で
きる。
【００３７】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図３を参照して説明する。本実施の形態は
第１の実施の形態の制御装置２とは構成が異なる制御装
置３０を採用している。また、本実施の形態における光
プローブ３は図１の光プローブ３から１／４波長板１７
を無くした構成であり、その他は第１の実施の形態と同
様の構成であるのでその説明は省略する。
【００３８】本実施の形態の制御装置３０の構成につい
て述べる。制御装置３０内には光源としてレーザ光源
（図３では単にレーザと略記）３１が設けてあり、この
レーザ光はコリメートレンズ３２により平行光にされ、
この平行光はダイクロックミラー３３に入射される。こ
のダイクロックミラー３３はレーザ光源３１からのレー
ザ光の波長は透過するが、それよりも長い波長の光は反
射する特性を有する。
【００３９】このダイクロックミラー３３を透過した光
はその光路上に内地された第１のガルバノミラー３４で
反射され、その反射光はそれに対向して配置された第２
のガルバノミラー３５により反射されて、集光レンズ３
６に入射される。ガルバノミラー３４、３５は図３の矢
印Ｃ，Ｄで示す方向に向きを変える。
【００４０】矢印Ｃ，Ｄの方向は互いに直交する方向で
あり、これらの方向に向きを変えることにより、集光レ
ンズ３６で集光された焦点３７の位置は２次元的にスキ
ャンされる。
【００４１】集光レンズ３６で焦点３７に集光された光
は、第１の実施の形態とほぼ同様に光プローブ３のリレ
ーレンズ系１６により伝達され、先端部に設けた対物レ
ンズ１８により被検部１９側に照射される。
【００４２】逆に戻ってきた光のうち、光源の波長より
も長い蛍光は、ダイクロックミラー３３で反射され、集
光レンズ３８で集光され、非常に微弱な光に対しても高
い検出感度を有するフォトマルチプライヤ（図３ではフ
ォトマルと略記）３９に入射される。
【００４３】また、フォトマルチプライヤ３９の前面に
は必要に応じてフィルタ３９ａが入れられる。さらに、
フォトマルチプライヤ３９の出力信号はコントローラ４
０に入力される。
【００４４】また、ガルバノミラー３４、３５、レーザ
光源３１はコントローラ４０と接続され、コントローラ
４０により制御される。コントローラ４０はモニタ４と
記録装置２５に接続され、コントローラ４０から映像信
号が入力される。
【００４５】また、光プローブ３はその後端部が制御装
置３０のコネクタ部１４に着脱自在になっている。光プ
ローブ３内部にはリレーレンズ系１６が設けてあり、コ
ネクタ部１４に光プローブ３が取り付けられた時にその
後端部に入射された光をその光プローブ３の先端部に取
り付けた対物レンズ１８まで光伝達を行うようになって
いる。
【００４６】次に本実施の形態の作用を説明する。レー
ザ光源３１から出射したレーザ光はコリメートレンズ３
２によって平行光となり、ダイクロックミラー３３を透
過する。この光はガルバノミラー３４、３５で反射し
て、集光レンズ３６で集光される。
【００４７】この光はリレーレンズ系１６を伝播して、
対物レンズ１８によって対象物で焦点２１を結ぶ。この
焦点２１からの戻り光は同じ光路を通って戻る。戻った
光は再びガルバノミラー３５、３４で反射してダイクロ
ックミラー３３に向かう。対象物が蛍光を発する場合、
この蛍光はダイクロックミラー３３で反射して、集光レ
ンズ３８で集光され、フィルタ３９ａで不要な光が除去
されてフォトマルチプライヤ３９に入る。
【００４８】続いてガルバノミラー３４、３５の動作に
ついて述べる。ガルバノミラー３４、３５を走査するこ
とによって焦点３７が走査される。また、この走査にと
もない先端部でも光が出射される向きがかわるため、焦
点２１も対象物上を２次元的に走査することになる。こ
のように、対象物上を焦点２１が走査して、その情報が
フォトマルチプライヤ３９に入る。
【００４９】コントローラ４０はガルバノミラー３４、
３５の回転制御を行い、フォトマルチプライヤ３９から
の情報を画像化して、モニタ４に送ることを行う。ま
た、必要に応じて記録装置２５に保存を行う。
【００５０】また、本実施の形態ではレーザ光を用いて
いるが本実施の形態はこれに限るものではなく、白色光
源とフィルタの組み合わせによって単色光を発生させ、
これを光源として使用しても良い。また、フォトマルチ
プライヤ３９の代わりに分光器を用いても良い。この場
合には各点での分光分布などの情報を計測でき、より高
度な観察が可能となる。
【００５１】本実施の形態は以下の効果を有する。細い
光プローブ３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３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。
【００５２】光の伝達にリレーレンズ系１６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３の先
端部の構成を簡単にできる。光の伝達にリレーレンズ系
１６を用いたので、細くしても高画質な画像を得ること
ができる。また、対象物の蛍光画像を得ることができ
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４〜図６を参照して説明する。図４は本
発明の第３の実施の形態の光診断システムの構成を示
し、図５は光プローブの先端部の構成を示し、図６はニ
ポウディスク周辺部による作用説明図を示す。
【００５４】図４に示すように本実施の形態の光診断シ
ステム４１は、図１の制御装置２に類似した構成の制御
装置２′と、光プローブ４２と、モニタ４とからなる。
【００５５】制御装置２′は図１の制御装置２におい
て、偏光ビームスプリッタ７の代わりにハーフミラー４
３が配置され、さらにこのハーフミラー４３とニポウデ
ィスク９との間の光路中に偏光板４４、１／４波長板４
５が設けられており、ニポウディスク９や後述するファ
イバの端部からの反射光を通さないようにしている。
【００５６】より詳しく説明すると、白色光源５からの
光はコリメートレンズ６で平行光にされ、この平行光は
ハーフミラー４３に入射され、このハーフミラー４３を
透過した光は偏光板４４及び１／４波長板４５を経て複
数のピンホール８が形成されたニポウディスク９に当た
る。
【００５７】このニポウディスク９はモータ１１で回転
される。ニポウディスク９のピンホール８を通過した光
は集光レンズ１２で集光され、光プローブ４２の後端部
に入射され、その先端部側に伝達され、被検部１９側に
照射される。
【００５８】また、被検部１９側からの戻り光で、ピン
ホール８を透過し、さらに１／４波長板４５及び偏光板
４４を経てハーフミラー４３で反射された光は集光レン
ズ２２で集光され、ＣＣＤ２３で撮像される。
【００５９】また、ＣＣＤ２３、モータ１１、白色光源
５はコントローラ２４と接続され、、このコントローラ
２４は記録装置２５とも接続されている。また、モニタ
４もコントローラ２４と接続されている。
【００６０】上記光プローブ４２は細長の光伝達ファイ
バ（イメージガイド）４６で構成されている。つまり、
図５に示すように光伝達ファイバ４６は被覆チューブ４
７と、これで被覆されたファイババンドル４８とから構
成されている。このファイババンドル４８としては、直
径２ｍｍ程度の画像伝送用ファイババンドルを用いるこ
とができる。これはファイバ１本が１画素に相当するも
のを数万本束ねたものである。
【００６１】この光プローブ４２（の光伝達ファイバ４
６）の後端部は制御装置２′のコネクタ部１４に嵌合し
て着脱自在になっている。
【００６２】また、光プローブ４２がコネクタ部１４に
取り付けられた時に、光が集光レンズ１２で集光される
位置に光伝達ファイバ４６の端部４６ａ（つまり、ファ
イババンドル４８の後端部４８ａ）が位置されるように
なっている。
【００６３】また、光プローブ４２の先端部４９は図５
に示すようになっている。ファイババンドル４８の先端
の被覆チューブ４７を少しはぎ取り、この部分に筒状の
先端本体５１が接着固定されている。また、ファイババ
ンドル４８の先端部には１／４波長板５２が固定されて
いる。また、先端本体５１には焦点距離が短い、高倍率
の対物レンズ５３が取り付けられ、さらにその前部に凸
状で透明の対物カバー５４が固定されている。
【００６４】次に本実施の形態の作用を説明する。白色
光源５から出射した光はコリメートレンズ６によって平
行光となり、ハーフミラー４３を透過した後、偏光板４
４、１／４波長板４５を透過する。このとき光は偏光板
４４によって光は直線偏光成分のみが通過し、さらに１
／４波長板４５によって円偏光へと変えられる。
【００６５】この光はニポウディスク９の上面を照射す
る。この照射光の内ピンホール８を通った光だけが集光
レンズ１２によって光伝達ファイバ４６の端部４６ａに
集光される。集光された光は光伝達ファイバ４６の内部
のファイババンドル４８を伝播して、他端部４８ｂから
出射される。
【００６６】図５に示すように他端部４８ｂから出射さ
れる照明光は、１／４波長板５２で偏光板４４を通った
後の直線偏光とは、偏光の向きが９０度異なる光となっ
た後、対物レンズ５３によって集光され、透明の対物カ
バー５４の少し先に焦点５５を結ぶ。
【００６７】光プローブ３の先端部４９は図５のように
観察時には対象組織（被検部）１９に押し当てて用いら
れるので、対象組織に固定された状態でその表面付近に
焦点５５を結ぶようになる。このとき対象組織からの反
射光は、同様の経路を通って戻り１／４波長板５２を通
ることにより、再び円偏光となってからファイババンド
ル４８の端部４８ｂに入射される。光はファイババンド
ル４８を逆に伝播して同じ光路を逆に戻り、集光レンズ
１２によってピンホール８に焦点を結ぶ。
【００６８】このとき、共焦点効果によって被検部１９
上の焦点面で反射した光のみがピンホール８を通過し、
焦点以外からの反射光、散乱光はピンホール８に焦点が
合わないため、除去される。
【００６９】ピンホール８を通過した光は１／４波長板
４５によって直線偏光に変えられる。この１／４波長版
４５によって、直線偏光の偏光の向きはさらに９０度変
わる。この光は合計４回１／４波長板を通過するため、
最初に入射したときと同じ偏光の向きとなり、偏光板４
４を透過する。また、ニポウディスク９上、ファイバの
端面４６ａ、４８ｂなどで反射した光は、合計２回しか
１／４波長板を通らないので直線偏光の向きが偏光板４
４と９０度異なり、偏光板４４を通過できない。
【００７０】偏光板４４を通過した光はハーフミラー４
３によって反射され、結像レンズ２２によってＣＣＤ２
３に結像される。続いてニポウディスク９を回転させた
ときの動作について述べる。
【００７１】図６のようにニポウディスク９が回転する
と、ピンホール８ａの位置が移動する。これにともなっ
て、ピンホール８ａを通過した光によってできる焦点２
７ａもこれに伴って図６のような軌跡２８ａを描いて移
動する。
【００７２】ニポウディスク９が更に回転して焦点２８
ａが領域を外れると、次のピンホール８ｂを通過した光
によってできた焦点が同様の軌跡２８ｂを描いて移動す
る。このとき、ピンホール８ｂはピンホール８ａよりも
小さい半径上に位置するので焦点の軌跡２８ｂも軌跡２
８ａからずれたものとなる。
【００７３】これを繰り返すことによってファイババン
ドル４８の端部４８ａ上を走査する。また、このときこ
の部分でファイババンドル４８の断面積は、焦点が走査
される範囲よりも小さいように構成されている。つま
り、ファイババンドル４８の全ファイバが像伝達に利用
される。
【００７４】上記のようにしてピンホール８ａを通った
光はファイババンドル４８により先端部４９側に伝送さ
れ、１／４波長板５２及び対物レンズ５３を経て対象組
織側に照射され、焦点５５の位置で反射されて戻った光
は同様の光路を逆にたどって集光レンズ１２により集光
されてピンホール８ａを通り、さらに１／４波長板４５
及び偏光板４４を透過し、ハーフミラー４３によって反
射され、結像レンズ２２によってＣＣＤ２３に焦点５５
の光スポット像（焦点）２９を結ぶ。この像２９もニポ
ウディスク９の回転に伴って同様にＣＣＤ２３面上を走
査する。
【００７５】また、このスキャンによってファイババン
ドル４８の端部４８ａで光が入射されるファイバは次々
走査される。これにともない先端部４９では光が出射さ
れるファイバが走査されるため、焦点５５も対象物上を
２次元的に走査することになる。このように、対象物上
を焦点が２次元的に走査して、その情報がＣＣＤ２３に
結像される。
【００７６】コントローラ２４はニポウディスク９の回
転制御と、モニタ４にＣＣＤ２３の画像を送ることを行
う。また、必要に応じて記録装置２５に保存を行う。ま
た、本実施の形態ではニポウディスク９による走査を記
述したが、これに限らず第２の実施の形態のスキャンミ
ラーを用いて走査しても良い。
【００７７】本実施の形態は以下の効果を有する。細い
光プローブ４２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４２
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。
【００７８】走査としてニポウディスク９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４８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４２の先端部４９の構成を簡単にでき
る。
【００７９】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４２の先端に対して動かない状
態で観察することができる。また、押し付ける窓を凸状
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。
【００８０】また、走査される断面領域よりも小さい断
面のファイババンドル４８にしているので、光プローブ
４２を細くできると共に、全てのファイババンドル４８
を共焦点画像の伝達に利用しているので、無駄がない。
【００８１】（第３の実施の形態の変形例）本変形例で
は、第３の実施の形態の偏光板４４、１／４波長板４５
を取り除いてハーフミラー４３を偏光ビームスプリッタ
７に変更したものである。
【００８２】本変形例の作用、効果として、第１の実施
の形態と第３の実施の形態とから分かるように第１或い
は第３の実施の形態とほぼ同様の作用、効果が得られ
る。
【００８３】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図７を参照して説明する。図７に示す第４
の実施の形態の光診断システム４１′は、図４に示す第
３の実施の形態において、偏光板４４、１／４波長板４
５を除去して、ハーフミラー４３を偏光ビームスプリッ
タ７にした制御装置２とし、さらに図４の光プローブ４
２の先端部４９から１／４波長板５２を取り除いた光プ
ローブ４２′に変更した構成にしている。その他は第３
の実施の形態と同様の構成である。
【００８４】本実施の形態の作用としては、第１の実施
の形態の変形例の作用から分かるように対象物からの散
乱光を検出できるようになる。本実施の形態は第３の実
施の形態の効果の他に散乱光が観察できる。
【００８５】（第４の実施の形態の変形例）次に第４の
実施の形態の変形例を説明する。本変形例は第４の実施
の形態の白色光源５をレーザ光源に、偏光ビームスプリ
ッタ７をダイクロックミラーに変更したものである。ま
た、必要に応じてＣＣＤ２３前面にフィルタを入れても
良い。
【００８６】本変形例の作用として、対象物からの自家
蛍光のみがダイクロックミラーで反射されてＣＣＤ２３
で検出できるようになる。また、あらかじめ投与してお
いた蛍光物質を観察しても良い。また、レーザではな
く、白色光源とフィルタを組み合わせた単色光源を使用
しても良い。
【００８７】また、ＣＣＤ２３前面のフィルタを適宜入
れ替えて、蛍光の分光情報を検出しても良い。また、２
フォトンレーザを光源として用いても良い。本変形例は
第３の実施の形態の効果の他に蛍光を観察できるという
効果がある。
【００８８】（第５の実施の形態）次に本発明の第５の
実施の形態を図８を参照して説明する。本光診断システ
ム６１は制御装置６２と、光プローブ６３と、モニタ６
４とから構成される。
【００８９】制御装置６２は白色光源６５を内蔵し、こ
の白色光源６５からの光はコリメートレンズ６６で平行
光にされ、この平行光は偏光ビームスプリッタ６７に入
射される。
【００９０】この偏光ビームスプリッタ６７を透過した
直線偏光の光は、入射光を集光させる微小なレンズとし
てのマイクロレンズを２次元的に多数配置して構成され
るマイクロレンズアレイ６８に入射され、集光される。
各マイクロレンズによって集光された光はその焦点位置
８１にそれぞれピンホールを設けたピンホールアレイ６
９を通過する。
【００９１】ピンホールを通過した光は光プローブ６３
に導かれる。逆に光プローブ６３から戻ってくる光でピ
ンホールアレイ６９を通過した光はマイクロレンズアレ
イ６８によってそれぞれ平行光になり、その一部は偏光
ビームスプリッタ６７で反射され、結像レンズ７０、７
１を通った後、ＣＣＤ７２に結像する。さらに、ＣＣＤ
７２、白色光源６５はコントローラ７３に接続される。
また、コントローラ７３には記録装置７４が接続され
る。
【００９２】また、モニタ６４はコントローラ７３と接
続されている。また、光プローブ６３はコネクタ部７５
で制御装置６２と着脱自在となっている。光プローブ６
３の筒体７６内部にはリレーレンズ系７７が設けてあ
り、コネクタ部７５に光プローブ６３の後端部が取り付
けられた時に光プローブ６３の先端部７８側に光を伝え
るようになっている。先端部７８には１／４波長板７９
と対物レンズ８０とが固定されている。
【００９３】これまでの実施の形態では、光プローブ３
等の後端部の開口に制御装置２内等に設けたニポウディ
スク９等を用いてスポット光を（光プローブ３等におけ
る光伝達手段により伝達可能な２次元領域をカバーする
ように）２次元的に走査するスポット光走査手段を有す
るものであったが、本実施の形態ではスポット光の走査
手段を設ける代わりに、スポット光アレイ形成手段とし
てのマイクロレンズアレイ６８を設け、スポット光を走
査することを行わないで、光プローブ６３の後端部の開
口をカバーするように（つまり、リレーレンズ系７７に
よる伝送可能な領域をカバーするように）同時に多数の
スポット光アレイを形成するようにしたものである。
【００９４】次に本実施の形態の作用を説明する。白色
光源６５から出射した光はコリメートレンズ６６によっ
て平行光となり、偏光ビームスプリッタ６７では偏光の
向きが一致する光のみが透過する。この平行光はマイク
ロレンズアレイ６８に照射され。それぞれ集光される。
集光位置８１にそれぞれピンホールを設けたピンホール
アレイ６９があり、これを通過する。ピンホールを通過
後は光は光プローブ６３側に導かれる。
【００９５】この光はリレーレンズ系７７を伝播して、
１／４波長板７９を通り円偏光となり、対物レンズ８０
によって被検体８２における焦点８３ａを結ぶ。また、
図示しないがピンホールからでた複数の光は、同時に複
数の焦点を同一平面８３上で結ぶ。
【００９６】このそれぞれの点からの反射光は同じ光路
を通って戻る。このとき再び偏光板７９を通った後の光
は直線偏光状態に戻るが、偏光の向きが９０度異なる光
となる。戻った光は再びピンホールアレイ６９に焦点８
１を結ぶ。このとき、共焦点効果によって被検体８２上
の焦点８３で反射した光のみがピンホールを通過し、焦
点８３以外からの反射光、散乱光はピンホールに焦点が
合わないため、除去される。
【００９７】ピンホールアレイ６９を通過した光はマイ
クロレンズアレイ６８で平行光になり、偏光ビームスプ
リッタ６７に向かうが、今度は偏光の向きが９０度変わ
っているため、偏光ビームスプリッタ６７によって反射
する。その後結像レンズ７０、７１によってＣＣＤ７２
に結像される。
【００９８】このように本光学系では、マイクロレンズ
アレイ６８とピンホールアレイ６９を用いることによ
り、スポット光の走査を行うこと無く、平面の共焦点情
報を得ることができる。
【００９９】本実施の形態は以下の効果を有する。細い
光プローブ６３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６３
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。
【０１００】走査が不要の共焦点径を構築したのでシス
テムが簡単ですむ。光の伝達にリレーレンズ系７７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
６３の先端部７８の構成を簡単にできる。光の伝達にリ
レーレンズ系７７を用いたので、細くしてもより高画質
な画像を伝達できる。
【０１０１】（第６の実施の形態）次に本発明の第６の
実施の形態を図９を参照して説明する。本実施の形態は
図８に示す第５の実施の形態の制御装置６２、モニタ６
４と、第３の実施の形態の光プローブ４２によって構成
されている。また、図８の制御装置６２からピンホール
アレイ６９を取り去った構成にしている。
【０１０２】また、光プローブ４２がコネクタ部７５に
接続されると光プローブ４２の後端部のファイババンド
ル４８の後端部４８ａがピンホールアレイ６９のあった
位置に来るように固定されている。
【０１０３】つまり、マイクロレンズアレイ６８によっ
て集光されるおのおのの焦点８１の位置に光プローブ４
２のファイババンドル４８の各ファイバのコアが位置す
るように固定されている。また、そのような位置関係と
なるように、特別にクラッドの大きい光ファイバで製作
されたファイババンドルが用いられている。
【０１０４】次に本実施の形態の作用を説明する。白色
光源６５から出射した光はコリメートレンズ６６によっ
て平行光となり、偏光ビームスプリッタ６７では偏光の
向きが一致する光のみが透過する。この平行光はマイク
ロレンズアレイ６８に照射され、それぞれ集光される。
【０１０５】焦点８１の位置には光プローブ４２の端部
があり、それぞれの焦点位置にファイババンドル４８の
各光ファイバのコアが位置するようになっているため、
それぞれの光ファイバに光が入射する。この光が光ファ
イバを伝播して先端部に達し、１／４波長板５２を通り
円偏光となり、対物レンズ５３によって焦点８３ａを結
ぶ。また、同時に他の光ファイバを同一平面８３上で焦
点を結ぶ。
【０１０６】このそれぞれの点からの反射光は同じ光路
を通って戻る。このとき再び１／４波長板５２を通った
後の光は直線偏光状態に戻るが、偏光の向きが往路の光
とは９０度異なる光となる。
【０１０７】戻った光は再び光ファイバを伝播して、マ
イクロレンズアレイ６８に入射して、平行光に変えられ
る。このとき、光ファイバがピンホールの役割をはた
し、共焦点効果によって被検体上の焦点面８３で反射し
た光のみが光ファイバを伝播し、焦点以外からの反射
光、散乱光は光ファイバに焦点が合わないため、除去さ
れる。
【０１０８】マイクロレンズアレイ６８を通った光は、
偏光ビームスプリッタ６７に向かうが、今度は偏光の向
きが９０度変わっているため、偏光ビームスプリッタ６
７によって反射する。その後結像レンズ７０、７１によ
ってＣＣＤ７２に結像される。
【０１０９】このように本光学系ではマルチレンズアレ
イ６８とファイババンドル４８を用いることにより、走
査を行うこと無く、平面の共焦点情報を得ることができ
る。また、本実施の形態では１／４波長板５２と偏光ビ
ームスプリッタ７で反射光を取り除いているが、第３の
実施の形態のように偏光板４４と２枚の１／４波長板４
５、５２を用いて構成しても良い。
【０１１０】本実施の形態は以下の効果を有する。細い
光プローブ４２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４２
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。
【０１１１】走査が不要の共焦点系を構築したのでシス
テムが簡単ですむ。光の伝達にファイババンドル４８を
設けたので柔軟な構成を取ることができる。
【０１１２】また、光プローブ４２の先端を凸状にした
ので、組織に対して光プローブ４２の先端を固定しやす
い。
【０１１３】（第６の実施の形態の第１変形例）本第１
変形例は第６の実施の形態の光プローブ４２の１／４波
長板５２を取り除いたものである。その他は第６の実施
の形態と同様の構成である。
【０１１４】本変形例の作用としては、対象物からの反
射光は偏光ビームスプリッタ６７で反射できなくなり、
検出されなくなる。また、対象物からの散乱光が偏光ビ
ームスプリッタ６７で反射されてＣＣＤ７２で観察でき
るようになる。
【０１１５】本変形例は第６の実施の形態の効果の他
に、散乱光を観察できる。
【０１１６】（第６の実施の形態の第２変形例）本第２
変形例はは第６の実施の形態の変形例であり、変更点は
制御装置６２では白色光源６５をレーザ光源に、偏光ビ
ームスプリッタ６７をダイクロックミラーに、また、光
プローブ４２の１／４波長板５２を取り除いたものであ
る。また、必要に応じてＣＣＤ７２の前面にフィルタを
入れても良い。
【０１１７】本変形例の作用は対象物からの自家蛍光の
みがダイクロックミラーで反射されてＣＣＤ７２で検出
できるようになる。また、あらかじめ投与しておいた蛍
光物質を観察しても良い。また、レーザではなく、白色
光源とフィルタを組み合わせた単色光源を使用しても良
い。
【０１１８】また、ＣＣＤ７２の前面のフィルタを適宜
入れ替えて、蛍光の分光情報を検出しても良い。
【０１１９】本変形例は第６の実施の形態の効果に加
え、蛍光観察できるようになる。
【０１２０】（第７の実施の形態）次に本発明の第７の
実施の形態を図１０を用いて説明する。本実施の形態は
図８に示す第５の実施の形態に以下のものを追加した構
成となっている。
【０１２１】図１０に示すように制御装置６２内には符
号８４、８５で示す２方向に動くアクチュエータ８６を
設け、これによってマイクロレンズアレイ６８とピンホ
ールアレイ６９を方向８４、８５に微小距離、移動可能
にした。アクチュエータ８６はコントローラ７３に接続
され、コントローラ７３によりその駆動が制御される。
その他の構成は図８と同様である。
【０１２２】次に本実施の形態の作用を説明する。第５
の実施の形態と同様に共焦点画像が得られる。さらに、
この状態でアクチュエータ８６を動作させると、マイク
ロレンズアレイ６８とピンホールアレイ６９が微小に動
く。これによって、光路も微小に変化し、先端部７８の
焦点８３ａの位置を微小に変えることができる。
【０１２３】第５の実施の形態では複数の焦点８３ａか
らの情報で画像を得ているが、これらの焦点間の情報を
得ることができなかった。本実施の形態の構成では、適
当に微小距離移動させることにより、焦点８３ａ，８３
ａ間の情報を隈なく得ることができるようになる。
【０１２４】本実施の形態は以下の効果を有する。第５
の実施の形態の効果に加えて、より解像度の高い画像を
得ることができるようになる。
【０１２５】（第８実施の形態）次に本発明の第８の実
施の形態を図１１を用いて説明する。本実施の形態の光
プローブ９２は図９に示す第６の実施の形態の光プロー
ブ４２の先端部４９を変形した構成である。
【０１２６】本光プローブ９２は図９の場合と同様にそ
の光伝達ファイバ４６がファイババンドル４８とこれを
被覆する被覆チューブ４７で構成され、この光プローブ
９２の先端部９３は先端の被覆チューブ４７を一部はぎ
取りファイババンドル４８の先端に固定された先端本体
９４が固定されている。
【０１２７】また、ファイババンドル４８の先端部には
１／４波長板９５が固定されている。さらに先端本体９
４には符号９６、９７の直交する２軸の回りで向きを変
えることができるジンバルミラー９８が設けられてい
る。
【０１２８】このジンバルミラー９８は図示しない電極
によってグランド９９と引き合うことにより駆動され
る。また、図示しないケーブルによってこの電極はコン
トローラ７３（図９参照）と接続されている。また、先
端本体９４には対物レンズ１００が固定されており、フ
ァイババンドル４８の先端面から出射される光をジンバ
ルミラー９８で反射し、被検体側に集光照射し、その際
焦点１０１で光スポット状に収束できるようにしてい
る。
【０１２９】次に本実施の形態の作用を説明する。図９
に示す第６の実施の形態と同様に、光はファイババンド
ル４８に入射され、先端まで伝播される。先端から出射
した光はジンバルミラー９８に反射して向きを変えた
後、レンズ１００で集光されて焦点１０１を結ぶ。反射
光は同様の光路を通るが、１／４波長板９５を２度通過
することにより、偏光の向きが９０度変わり、ファイバ
バンドル４８の先端面に入射する。このファイババンド
ル４８に入射されてからは第６の実施の形態と同様であ
る。
【０１３０】さらに、この状態でシンバルミラー９８を
動作させると、光路も微小に変化し、先端の焦点１０１
の位置を微小に変えることができる。第６の実施の形態
では複数の焦点からの情報で画像を得ているが、これら
の焦点間の情報を得ることができなかった。本構成で、
適当に焦点を微小に移動させることにより、焦点間の情
報を隈なく得ることができるようになる。
【０１３１】本実施の形態は以下の効果を有する。第６
の実施の形態の効果に加えて、より解像度の高い画像を
得ることができるようになる。
【０１３２】（第９の実施の形態）次に本発明の第９の
実施の形態を図１２を用いて説明する。本実施の形態は
図９に示す第６の実施の形態の光プローブ４２の先端部
４９を変形した構成である。
【０１３３】本光プローブ１０２は図９の場合と同様に
その光伝達ファイバ４６がファイババンドル４８とこれ
を被覆する被覆チューブ４７で構成され、この光プロー
ブ９２の先端部１０３は被覆チューブ４７の先端側がフ
ァイババンドル４８の先端外周から一部はぎ取られ、フ
ァイババンドル４８の先端より後方位置の外周に先端本
体９４の後端が固定されている。
【０１３４】また、ファイババンドル４８の先端部には
１／４波長板１０４が固定されている。この先端本体９
４はその後端より前方側が段差状に内径が大きくなって
おり、その内周面はファイババンドル４８の先端付近の
外周面と離間している。そして、この先端本体９４には
ファイババンドル４８の先端部を２方向に向きを変える
ための圧電アクチュエータ１０５、１０６が設けられて
いる。
【０１３５】また、図示しないケーブルによってこのア
クチュエータ１０５、１０６はコントローラ７３と接続
されている。また、先端本体１０３の先端には対物レン
ズ１０７が固定されており、被検部１９側に光を集光照
射し、その際焦点１０８で光スポット状に収束できるよ
うにしている。
【０１３６】次に本実施の形態の作用を説明する。第６
の実施の形態と同様光はファイババンドル４８に入射さ
れ、先端まで伝播される。先端から出射した光は対物レ
ンズ１０７で集光されて焦点１０８を結ぶ。反射光は同
様の光路を通るが、１／４波長板１０４を２度通過する
ことにより、偏光の向きが９０度変わり、ファイババン
ドル４８の先端面に入射する。このファイババンドル４
８に入射されてからは第６の実施の形態と同様である。
【０１３７】さらに、この状態でアクチュエータ１０
５、１０６を動作させると、光路が微小に変化し、先端
の焦点１０８の位置を微小に変えることができる。第６
の実施の形態では複数の焦点からの情報で画像を得てい
るが、これらの焦点間の情報を得ることができなかっ
た。本構成で、アクチュエータ１０５、１０６を適当に
微小距離移動させることにより、焦点間の情報を隈なく
得ることができるようになる。
【０１３８】本実施の形態は以下の効果を有する。第６
の実施の形態の効果に加えて、より解像度の高い画像を
得ることができるようになる。
【０１３９】（第１０の実施の形態）次に本発明の第１
０の実施の形態を図１３を用いて説明する。本実施の形
態は第３の実施の形態の変形例に相当する。この光プロ
ーブ１１２は第３の実施の形態の光プローブ４２とその
光伝達ファイバ４６の根元部だけ構成が異なる。
【０１４０】図１３のように、光伝達ファイバ４６のフ
ァイババンドル４８の後端部はファイバの軸方向と９０
度ではない角度で切断された端面（断面）１１３を有す
る。また、光軸方向とは９０度の角度ではなく、しかも
断面１１３とは別の角度をもたせて固定されたカバーガ
ラス１１４がある。この断面１１３とカバーガラス１１
４の間は透明な液体グリセリン１１５が満たされてい
る。
【０１４１】次に本実施の形態の作用を説明する。この
部分のみの作用を記す。まず、カバーガラス１１４は光
軸と９０度の角度ではないので、この面上およびグリセ
リン１１５に入射するときに光は図１３のように屈折す
る。
【０１４２】また、屈折後に焦点を結ぶ位置に光伝達フ
ァイバ４６のファイババンドル４８の端面１１３が来る
ように配置されている。また光が走査されたときも、焦
点が光伝達ファイバ４６のファイババンドル４８の端面
にあるようにそれぞれの角度が定められている。また、
屈折後の光と端面１１３のなす角度も９０度にはならな
いように決められている。
【０１４３】また、カバーガラスで反射する光はカバー
ガラス１１４との角度が９０度でないため、入射光と異
なる経路を通り、再びピンホール８に戻る光はほとんど
ない。また、屈折後の光とファイババンドル４８の端面
１１３のなす角度も９０度ではないので、反射光は入射
光と異なる経路を通り、再びピンホール８に戻る光はほ
とんどない。このように、ファイバ端面での反射光の影
響を減らすことができる。
【０１４４】また、本構成では第３の実施の形態の構成
に用いることができるだけではなく、例えば第４の実施
の形態にも用いることが可能である。
【０１４５】本実施の形態は以下の効果を有する。第３
の実施の形態に加えて、ファイバ端面での反射の影響を
より少なくすることができる。
【０１４６】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。また、例えば図１０においては、アクチュエータ８
６によりマイクロレンズアレイ６８と、ピンホールアレ
イ６９とを２次元的に移動可能な構成にして、高解像な
共焦点画像が得られるようにしているが、例えばマイク
ロレンズアレイ６８と、ピンホールアレイ６９を符号８
５の方向にライン状に設けたライン状マイクロレンズア
レイ及びライン状ピンホールアレイとして、アクチュエ
ータ８６により、これらを符号８６の方向（上記ライン
と直交する方向）に移動して、リレーレンズ系７７によ
る像伝達が可能な後端部の開口（２次元領域）を走査す
るようにしたものも本発明に属する。つまり、スポット
光を２次元的アレイに形成するものに限らず、スポット
光を１次元的アレイに形成するものも本発明は含む。
【０１４７】［付記］ １．体腔内に挿入される光プローブと、被検部に光を照
射するための光源と、前記光を被検部に合焦させる合焦
手段と、前記合焦手段によって合焦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からなる光走査プローブ装置におい
て、前記合焦手段と光走査手段とは離れており、この合
焦手段と光走査手段の間を光伝送する光伝達手段として
リレーレンズを用いたことを特徴とする光走査プローブ
装置。
【０１４８】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．前記光源は白色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。 ４．前記光源は単色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。 ５．前記光走査手段はニポウディスクであることを特徴
とする付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１４９】６．前記光走査手段はスキャンミラーであ
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。 ８．前記被検部からの反射光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。 ９．前記被検部からの後方散乱光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。
【０１５０】１０．前記被検部からの蛍光のみを抽出す
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。 １１．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。 １２．前記光検出装置はＣＣＤ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．前記プローブを着脱自在に構成したことを特徴と
する付記１記載の光走査プローブ装置。
【０１５１】（付記１〜１３の背景） （従来技術）従来技術の欄と同様。 （従来技術の問題点）本文に記載。
【０１５２】１４．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源と、前記光を被検部に合
焦させる合焦手段と、前記合焦手段によって合焦された
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からなる光走査プロー
ブ装置において、前記合焦手段と光走査手段とは離れて
おり、この合焦手段と光走査手段の間を光伝送する光伝
達手段として光ファイババンドルを用いたこと、光走査
手段付近に第２の合焦手段を設けこの第２の合焦手段に
よって合焦された第２の焦点位置に光ファイババンドル
後端部に位置させることによって、光を走査させたとき
に光ファイババンドルの光ファイバに選択的に光が入射
されるようにしたこと、前記光ファイババンドルの断面
積は前記走査手段によって第２の焦点が走査される領域
よりも小さいことを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１５３】１５．前記光源はレーザ光源であることを
特徴とする付記１４記載の光走査プローブ装置。 １６．前記光源は白色光源であることを特徴とする付記
１４記載の光走査プローブ装置。 １７．前記光源は単色光源であることを特徴とする付記
１４記載の光走査プローブ装置。 １８．前記光走査手段はニポウディスクであることを特
徴とする付記１４記載の光走査プローブ装置。
【０１５４】１９．前記光走査手段はスキャンミラーで
あることを特徴とする付記１４記載の光走査プローブ装
置。 ２０．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１４記載の光走査プローブ装置。 ２１．前記被検部からの反射光を抽出する手段を設けた
ことを特徴とする付記１４の光走査プローブ装置。 ２２．前記被検部からの後方散乱光を抽出する手段を設
けたことを特徴とする付記１４の光走査プローブ装置。
【０１５５】２３．前記被検部からの蛍光のみを抽出す
る手段を設けたことを特徴とする付記１４の光走査プロ
ーブ装置。 ２４．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１４記載の光走査プローブ装置。 ２５．前記光検出装置はＣＣＤであることを特徴とする
付記１４記載の光走査プローブ装置。 ２６．前記プローブを着脱自在に構成したことを特徴と
する付記１４記載の光走査プローブ装置。
【０１５６】２７．光学系の途中で反射した光が光検出
手段に入らないように反射光防止光学系を設けたことを
特徴とする付記１４記載の光走査プローブ装置。 ２８．前記反射光防止光学系は偏光板と１／４波長板に
よって構成されることを特徴とする付記２７記載の光走
査プローブ装置。 ２９．前記反射防止光学系は１／４波長板と偏光ビーム
スプリッタによって構成されることを特徴とする付記２
７記載の光走査プローブ装置。
【０１５７】３０．前記反射光防止光学系が以下の要素
からなりたつ付記２７記載の光走査プローブ装置：ファ
イバ光軸に対して角度をもたせてカットしてある光ファ
イババンドル後端部、さらにカット面を光源からの光の
光軸に対して傾けてあること、さらに光源からの光の光
軸に対して別の角度だけ傾けて光りファイババンドル後
端部付近に配置したカバーガラスを有すること、前記フ
ァイババンドル後端部とカバーガラスとの間を透明な媒
体で満たしたことを特徴とする付記１８記載の光走査プ
ローブ装置。
【０１５８】（付記１４〜３０の背景） （従来技術）従来技術の欄と同様。 （従来技術の問題点）光ファイバの断面積が走査手段に
よって走査される面積よりも大きいので、使われない光
ファイバが無駄になるという問題点がある。 （目的）光ファイバの画素を全部使用可能にした光走査
プローブの提供として、付記１４〜３０の構成にした。
【０１５９】光ファイバの断面積よりも光を走査する範
囲を広くしたので光ファイバを全部使用することができ
る。
【０１６０】３１．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源と、前記光をそれぞれ合
焦させるマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズ
によってできる焦点位置に設けられた光の入射を制限す
る光学素子と、光学素子を通過した光を被検部にそれぞ
れ合焦させる対物レンズと、被検部からの同様の光路を
通って戻る戻り光を光源からの光路から分離する手段
と、前記分離された光を検出する光検出手段からなる光
走査プローブ装置において、前記マイクロレンズアレイ
と対物レンズとは離れており、このマイクロレンズアレ
イと対物レンズとの間を光伝送する光伝達手段を有する
ことを特徴とする共焦点画像撮影プローブ装置。
【０１６１】３２．前記光源はレーザ光源であることを
特徴とする付記３１記載の共焦点画像撮影プローブ装
置。 ３３．前記光源は白色光源であることを特徴とする付記
３１記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ３４．前記光源は単色光源であることを特徴とする付記
３１記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ３５．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３１記載の共焦点画像撮影プローブ
装置。
【０１６２】３６．前記被検部からの反射光を抽出する
手段を設けたことを特徴とする付記３１の共焦点画像撮
影プローブ装置。 ３７．前記被検部からの後方散乱光を抽出する手段を設
けたことを特徴とする付記３１の共焦点画像撮影プロー
ブ装置。 ３８．前記被検部からの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３１の共焦点画像撮影プローブ
装置。 ３９．前記光検出装置はＣＣＤであることを特徴とする
付記３１記載の共焦点画像撮影プローブ装置。
【０１６３】４０．前記プローブを制御装置に着脱自在
に設けたことを特徴とする付記３１記載の共焦点画像撮
影プローブ装置。 ４１．前記マイクロレンズアレイの焦点位置にピンホー
ルアレイを位置したことを特徴とする付記３１記載の共
焦点画像撮影プローブ装置。 ４２．前記対物レンズによって被検部にはマイクロレン
ズの数だけの焦点が設けられるが、これらの焦点間の情
報をえるための移動手段を設けことを特徴とする付記３
１記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ４３．前記対物レンズによって被検部にはマイクロレン
ズの数だけの焦点が設けられるが、これらの焦点間の情
報をえるために、光学系の一部を微小に移動させる移動
手段を設けたことを特徴とする付記３１記載の共焦点画
像撮影プローブ装置。
【０１６４】４４．前記光伝送手段は光ファイババンド
ルを有することを特徴とする付記３１記載の共焦点画像
撮影プローブ装置。 ４５．前記マイクロレンズアレイによって光が合焦する
位置に前記光ファイババンドル後端部を配置させたこと
を特徴とする付記３１記載の共焦点画像撮影プローブ装
置。 ４６．前記マイクロレンズと光ファイバが１対１に対応
していることを特徴とする付記４４記載の共焦点画像撮
影プローブ装置。 ４７．前記光ファイババンドル端部で反射した光が光源
からの光と同様の経路を通らないように反射光防止光学
系を設けたことを特徴とする付記４４記載の共焦点画像
撮影プローブ装置。
【０１６５】４８．前記反射光防止光学系は偏光板と１
／４波長板によって構成されることを特徴とする付記４
４記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ４９．前記反射光学系は１／４波長板と偏光ビームスプ
リッタによって構成されていることを特徴とする付記４
４記載の共焦点画像撮影プローブ装置。
【０１６６】５０．前記反射光防止光学系が以下の要素
からなりたつ付記４３記載の光走査プローブ装置：ファ
イバ光軸に対して角度をもたせてカットしてある光ファ
イババンドル後端部、さらにカット面を光源からの光の
光軸に対して傾けてあること、さらに光源からの光の光
軸に対して別の角度だけ傾けて光ファイババンドル後端
部付近に配置したカバーガラスを有すること、前記ファ
イババンドル後端部とカバーガラスとの間を透明な媒体
で満たしたことを特徴とする付記４４記載の共焦点画像
撮影プローブ装置。
【０１６７】５１．前記ファイババンドルの光ファイバ
ーにクラッドの大きいファイバを用いたことを特徴とす
る付記４４記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ５２．前記対物レンズによって被検部にはマイクロレン
ズの数だけの焦点が設けられるが、これらの焦点間の情
報をえるために、光ファイバ先端部を対物レンズに対し
て微小に移動させる移動手段を設けたことを特徴とする
付記４４記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ５３．前記光伝送手段はリレーレンズを有することを特
徴とする付記３１記載の共焦点画像撮影プローブ装置。 ５４．前記対物レンズによって被検部にはマイクロレン
ズの数だけの焦点が設けられるが、これらの焦点間の情
報をえるために、マイクロレンズアレイを移動させる移
動手段を設けたことを特徴とする付記３１記載の共焦点
画像撮影プローブ装置。
【０１６８】（付記の背景） （従来技術）付記３１から５４の従来技術には１９９７
年度精密工学会春季大会学術講演論文集Ｐ１２３７〜Ｐ
１２３８がある。 （付記の従来技術に対する問題点） １９９７年度精密
工学会春季大学術講演論文集Ｐ１２３７〜Ｐ１２３８の
問題点は、マイクロレンズや対物レンズなどの光学系が
一体化されているため本体が大きく、狭い部分などに持
ち込んで観察することが困難であるということである。
【０１６９】（目的）対物部を本体から分離可能にした
共焦点画像撮影光プローブを提供することを目的とし、
付記３１〜５４の構成にした。 （作用）対物部を本体から分離して光伝達手段で接続し
たので狭い部分などを観察できるようになる。
【０１７０】ａ．所定の開口径を有する開口部から入射
された光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、
被検体内に挿入されるプローブと、前記光伝達手段の開
口径より小さいスポット光を形成するスポット光形成手
段と、前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記スポ
ット光を入射するスポット光入射手段と、前記光伝達手
段で伝達されたそれぞれのスポット光を被検体に照射す
るとともに、前記それぞれのスポット光に対応して前記
被検体から得られるそれぞれの戻り光を前記光伝達手段
に入射するレンズ手段と、前記光伝達手段に入射された
前記それぞれの戻り光に基づき被検体情報を演算する演
算手段と、を具備したことを特徴とする光診断システ
ム。
【０１７１】ｂ．所定の開口径を有する開口部から入射
された光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、
被検体内に挿入される光プローブと、前記光伝達手段の
開口径より小さいスポット光を形成するスポット光形成
手段と、前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記ス
ポット光を入射するスポット光入射手段と、前記光伝達
手段で伝達されたそれぞれのスポット光を被検体に照射
するとともに、前記それぞれのスポット光に対応して前
記被検体から得られるそれぞれの戻り光を前記光伝達手
段に入射するレンズ手段と、前記光伝達手段に入射され
た前記それぞれの戻り光に基づき被検体情報を演算する
演算手段と、を具備した光診断システムにおいて、前記
光伝達手段をリレーレンズ系で構成したことを特徴とす
る光診断システム。
【０１７２】ｃ．所定の開口径を有する開口部から入射
された光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、
被検体内に挿入される光プローブと、前記光伝達手段の
開口径より小さいスポット光を形成するスポット光形成
手段と、前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記ス
ポット光を入射するスポット光入射手段と、前記光伝達
手段で伝達されたそれぞれのスポット光を被検体に照射
するとともに、前記それぞれのスポット光に対応して前
記被検体から得られるそれぞれの戻り光を前記光伝達手
段に入射するレンズ手段と、前記光伝達手段に入射され
た前記それぞれの戻り光に基づき被検体情報を演算する
演算手段と、を具備した光診断システムにおいて、前記
光伝達手段をファイババンドルで構成し、かつ前記ファ
イババンドルの断面積を前記スポット光入射手段により
走査される領域よりも小さくしたことを特徴とする光診
断システム。
【０１７３】ｄ．所定の開口径を有する開口部から入射
された光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、
被検体内に挿入される光プローブと、前記光伝達手段の
開口径より小さいスポット光を形成するスポット光形成
手段と、前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記ス
ポット光を入射するスポット光入射手段と、前記光伝達
手段で伝達されたそれぞれのスポット光を被検体に照射
するとともに、前記それぞれのスポット光に対応して前
記被検体から得られるそれぞれの戻り光を前記光伝達手
段に入射するレンズ手段と、前記光伝達手段に入射され
た前記それぞれの戻り光に基づき被検体情報を演算する
演算手段と、を具備した光診断システムにおいて、前記
スポット光形成手段は前記スポット光を前記光伝達手段
の開口径の領域をカバーするように走査するスポット光
走査手段を有することを特徴とする光診断システム。 ｅ．付記ｄにおいて、前記走査するスポット光走査手段
はニポウディスクを有する。 ｆ．付記ｄにおいて、前記走査するスポット光走査手段
はガルバノメータを有する。
【０１７４】ｇ．所定の開口径を有する開口部から入射
された光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、
被検体内に挿入される光プローブと、前記光伝達手段の
開口径より小さいスポット光を形成するスポット光形成
手段と、前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記ス
ポット光を入射するスポット光入射手段と、前記光伝達
手段で伝達されたそれぞれのスポット光を被検体に照射
するとともに、前記それぞれのスポット光に対応して前
記被検体から得られるそれぞれの戻り光を前記光伝達手
段に入射するレンズ手段と、前記光伝達手段に入射され
た前記それぞれの戻り光に基づき被検体情報を演算する
演算手段と、を具備した光診断システムにおいて、前記
スポット光形成手段は前記光伝達手段の開口径の領域を
カバーするようにアレイ状に多数のスポット光を同時に
形成するスポット光アレイ形成手段を有することを特徴
とする光診断システム。 ｈ．付記ｇにおいて、前記スポット光アレイ形成手段は
微小なマイクロレンズを２次元的に配置したマイクロレ
ンズアレイを有する。 ｉ．付記ｈにおいて、前記マイクロレンズアレイにおけ
る各マイクロレンズの焦点位置にそれぞれピンホールを
設けたピンホールアレイを配置した。
【０１７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定の開口径を有する開口部から入射された光を伝達する
光伝達手段を少なくとも１つ有し、被検体内に挿入され
る光プローブと、前記光伝達手段の開口径より小さいス
ポット光を形成するスポット光形成手段と、前記光伝達
手段の開口部の異なる位置に前記スポット光を入射する
スポット光入射手段と、前記光伝達手段で伝達されたそ
れぞれのスポット光を被検体に照射するとともに、前記
それぞれのスポット光に対応して前記被検体から得られ
るそれぞれの戻り光を前記光伝達手段に入射するレンズ
手段と、前記光伝達手段に入射された前記それぞれの戻
り光に基づき被検体情報を演算する演算手段と、を具備
した光診断システムにおいて、前記光伝達手段をリレー
レンズ系で構成しているので、細径の光プローブにして
も画質が良い画像情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光診断システムの
全体構成を示す図。
【図２】ニポウディスク周辺部を拡大してその作用を示
す図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の光診断システムの
全体構成を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態における制御装置の
構成を示す図。
【図５】光プローブの先端部の構成を示す断面図。
【図６】ニポウディスク周辺部による作用説明図。
【図７】本発明の第４の実施の形態の光診断システムの
全体構成を示す図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の光診断システムの
全体構成を示す図。
【図９】本発明の第６の実施の形態の光診断システムの
全体構成を示す図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の光診断システム
の全体構成を示す図。
【図１１】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。
【図１２】本発明の第９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１３】本発明の第１０の実施の形態における光プロ
ーブの後端部の構成を示す図。
【符号の説明】
１…光診断システム ２…制御装置 ３…光プローブ ４…モニタ ５…白色光源 ７…偏光ビームスプリッタ ８…ピンホール ９…ニポウディスク １１…モータ １２…集光レンズ １３…筒体 １４…コネクタ部 １６…リレーレンズ系 １７…１／４波長板 １８…対物レンズ系 １９…被検体 ２１…結像位置（焦点） ２２…結像レンズ ２３…ＣＣＤ ２４…コントローラ ２５…記録装置 ２９…焦点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の開口径を有する開口部から入射さ
    れた光を伝達する光伝達手段を少なくとも１つ有し、被
    検体内に挿入される光プローブと、 前記光伝達手段の開口径より小さいスポット光を形成す
    るスポット光形成手段と、 前記光伝達手段の開口部の異なる位置に前記スポット光
    を入射するスポット光入射手段と、 前記光伝達手段で伝達されたそれぞれのスポット光を被
    検体に照射するとともに、前記それぞれのスポット光に
    対応して前記被検体から得られるそれぞれの戻り光を前
    記光伝達手段に入射するレンズ手段と、 前記光伝達手段に入射された前記それぞれの戻り光に基
    づき被検体情報を演算する演算手段と、 を具備した光診断システムにおいて、 前記光伝達手段をリレーレンズ系で構成したことを特徴
    とする光診断システム。
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