JP2001051225A - ポリゴンミラー，走査光学系，及び内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＣＴによる断層像が得られる内視鏡装置
を、提供する。 【解決手段】 内視鏡装置のＯＣＴ部２３は、ＳＬＤ２
３１に基端を対向させた第１の光ファイバＦ１と、光検
出器２３２に基端を対向させた第２の光ファイバＦ２
と、これらを光学的に接続する光結合器２３８と、第２
の光ファイバＦ２先端に配置された変位可能な参照ミラ
ー２３３とを、有する。そして、第１の光ファイバＦ１
先端は、内視鏡１先端のＯＣＴ走査部１５に導かれてい
る。このＯＣＴ走査部１５は、各反射面Ｍｎが夫々異な
る角度に傾斜したポリゴンミラー１５２を有し、被検体
上で等間隔に並列された複数の走査線を形成する。な
お、このＯＣＴ走査部１５は、第１の光ファイバＦ１先
端から射出された光を被検体へ射出するとともに、被検
体で反射された光を第１の光ファイバＦ１へ導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査用のポリゴ
ンミラー，走査光学系，及び，生体内部等における被検
体の断層像を撮像可能な内視鏡装置に、関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、患者の体腔内を観察するための内
視鏡装置が知られている。この内視鏡装置は、患者の体
腔内へ挿入される内視鏡，並びに，該内視鏡に接続さ
れ、光源部及びプロセッサを有する外部装置を、備えて
いる。

【０００３】内視鏡は、外部装置の光源部に接続されて
被検体（体腔壁）を照明する照明光学系，被検体の像を
形成する対物光学系，及び該対物光学系の結像面近傍に
配置され、外部装置のプロセッサに接続されたＣＣＤ
を、有する。また、この内視鏡先端には、鉗子又は各種
処置具等を出すための鉗子孔が開けられている。

【０００４】このような内視鏡装置を用いて、術者は、
患者の体腔内を観察することができる。即ち、術者は、
内視鏡を患者の体腔内へ挿入し、その照明光学系によっ
て体腔壁を照明させる。すると、この体腔壁の像が対物
光学系によってＣＣＤの面上に形成される。ＣＣＤはこ
の像を画像信号に変換して外部装置のプロセッサへ送信
する。そして、外部装置のプロセッサは、受信した体腔
壁の画像信号を処理して体腔壁の映像をモニタに表示さ
せる。この状態において、術者は、モニタを見ることに
より患者の体腔内を観察可能である。

【０００５】この観察の結果、癌や腫瘍のおそれがある
と判断された部位があれば、術者は、内視鏡の鉗子孔を
通じて鉗子や生検針を内視鏡先端から出して当該部位の
組織を採取する。ここで得られた組織は病理検査にかけ
られ、この病理検査の結果に基づき、診断が下されるわ
けである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の内視
鏡装置によると、画像として表示されるのは患者の体腔
壁の表面のみであるため、この体腔壁の表面下における
組織の状態を知るためには生検が必要とされる。特に、
早期の癌や小さな腫瘍等を発見するためには、生検が必
須である。しかし、この生検で得られた組織に対する病
理検査には、どうしても時間がかかるため、結果的に診
断に時間がかかるという問題があった。

【０００７】また、患者の負担を考慮すると、生検は、
限られた範囲及び回数に制限されてしまう。従って、術
者により特定された生検部位以外の場所にも病変部が存
在する可能性があるが、このような場合、病理検査の結
果によっても正確な診断は期待できない。

【０００８】そこで、短時間で正確に診断が可能な内視
鏡装置を提供することを、本発明の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、以下のような構成を採用した。

【００１０】即ち、本発明のポリゴンミラーは、基準と
なる所定の正角柱の各側面に対して、これら各側面上に
おける当該正角柱の中心軸に垂直な各直線を中心とし
て、各側面を夫々回転変位させた位置に、各反射面が夫
々形成され、前記正角柱の中心軸を、回転軸とすること
を特徴とする。

【００１１】なお、このポリゴンミラーは、正角柱を基
準とする代わりに、正角錐台を基準としてその各側面を
夫々傾斜させることにより、形成されてもよい。また、
ポリゴンミラーは、例えば６面〜１２面の反射面を有す
るものであるが、それ以外の面数のものであってもよ
い。

【００１２】また、本発明の走査光学系は、前記ポリゴ
ンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転可能に軸支する
支持手段と、前記支持手段に対して固定されるととも
に、前記ポリゴンミラーの前記反射面へ向けて光を導く
入射手段と、前記支持手段に対して固定されるととも
に、前記ポリゴンミラーの前記反射面によって反射され
た光を外方へ射出する射出手段とを、備えたことを特徴
とする。

【００１３】このように構成されると、ポリゴンミラー
は、その回転軸を中心として回転している状態で、その
各反射面により、順次、入射手段から導かれた光を反射
させて射出手段から射出させることにより、射出手段の
外方において、ポリゴンミラーの各反射面に対応した各
走査線が夫々形成され、これら各走査線は、互いに間隔
をあけて並列された状態となる。そして、ポリゴンミラ
ーの各反射面に対応する各走査線は、所定の２次元領域
を被覆することになる。従って、走査光学系は、この２
次元領域を走査することができる。

【００１４】なお、ポリゴンミラーは、１対のべべルギ
アを介して接続されたモータにより回転駆動されること
としてもよい。また、このべべルギアの代わりにウォー
ムギアが用いられることとしてもよい。さらに、このポ
リゴンミラーは、モータに直結されてダイレクトドライ
ブにより駆動されることとしてもよい。そのうえ、射出
手段は、ｆθの特性を有するｆθ光学部材としてもよ
い。そして、このｆθ光学部材は、ｆθレンズであって
もよく、ｆθミラーであってもよい。

【００１５】また、本発明の内視鏡装置は、第１の導波
路，第２の導波路，及びこれら両導波路を光学的に結合
する結合手段と、前記第１の導波路及び第２の導波路の
うちの一方の基端側に配置され、当該導波路に低可干渉
性光を入射させる低可干渉性光源と、前記走査光学系を
有し、前記第１の導波路の先端から射出された低可干渉
性光を前記被検体上の所定平面内において走査させると
ともに、この被検体によって反射された低可干渉性光
を、測定光として再び前記第１の導波路へ入射させる走
査部と、前記第２の導波路の先端から射出された低可干
渉性光を反射させて、参照光として再び前記第２の導波
路へ入射させる反射手段と、前記結合手段から前記第１
の導波路を経由して被検体に至る光路長と、前記結合手
段から前記第２の導波路を経由して前記反射手段に至る
光路長とを、相対的に変化させる光路長調整手段と、前
記第１の導波路及び第２の導波路のうちの他方の基端側
に配置され、前記測定光及び前記参照光が干渉して生じ
た干渉光を信号として検出する光検出器と、前記光路長
調整手段が前記両導波路の光路長を相対的に変化させる
とともに前記走査部が低可干渉性光を走査させている間
に、前記光検出器から検出された信号に基づき、前記被
検体の断層像を形成する信号処理手段とを、備えたこと
を特徴とする。

【００１６】このように構成されると、低可干渉性光源
から射出された低可干渉性光は、結合手段により２分さ
れて、夫々第１の導波路及び第２の導波路により導かれ
る。そして、第１の導波路先端から出た低可干渉性光
は、走査部によって被検体へ射出されることにより、こ
の被検体上の所定の２次元領域を走査する。被検体によ
って反射された低可干渉性光は、測定光として再び第１
の導波路へ入射する。一方、結合手段により２分されて
第２の導波路に導かれた低可干渉性光は、第２の導波路
から射出されて反射手段に反射される。反射手段に反射
された低可干渉性光は、参照光として再び第２の導波路
へ入射する。これら測定光及び参照光は、結合手段にお
いて干渉して干渉光となり、光検出器によって信号とし
て検出される。このとき、光路長調整手段が光路長を変
化させているので、信号処理手段は、被検体表面の２次
元領域，及び当該被検体表面から所定の深さまでの領域
によりなる３次元領域に関する断層像を形成することが
できる。

【００１７】なお、低可干渉性光源は、超高輝度発光ダ
イオードであってもよい。そして、この低可干渉性光源
が第１の導波路の基端側に配置され、光検出器が第２の
導波路の基端側に配置されることとしてもよい。代わり
に、低可干渉性光源が第２の導波路の基端側に配置さ
れ、光検出器が第１の導波路の基端側に配置されること
としてもよい。

【００１８】また、被検体表面上のある走査点に関して
深さ方向のスキャンが行われた後に、次の走査点に関し
て深さ方向のスキャンが行われることとしてもよい。そ
の代わりに、まず、深さ方向のスキャン位置が固定され
た状態で、被検体表面と略平行な２次元の走査を終え、
次に、深さ方向のスキャン位置が変更されたうえで、再
び２次元の走査が行われることとしてもよい。

【００１９】なお、両導波路は、各１本のシングルモー
ド光ファイバにより、夫々構成されることとしてもよ
い。また、結合手段は、光ファイバ・カップラであって
も、ビームスプリッタ・プリズムであってもよい。さら
に、両導波路及び結合手段は、偏波面を保持する特性を
有することとしてもよい。

【００２０】また、光路長調整手段は、反射手段を第２
の導波路に対して近接又は離反させる向きに変位させる
ことにより、結合手段から第１の導波路を経由して被検
体に至る光路長に対して、結合手段から第２の導波路を
経由して反射手段に至る光路長を変化させることとして
もよい。ここで、反射手段を駆動するための機構とし
て、ピエゾ素子が用いられることとしてもよく、代わり
に、ボイスコイルモータ又はサーボモータ等が用いられ
ることとしてもよい。

【００２１】また、光路長調整手段は、反射手段を固定
した状態で、結合手段から第１の導波路を経由して被検
体に至る光路長を変化させることとしてもよい。なお、
反射手段は、参照ミラー又はコーナーキューブ等により
なるものとしてもよい。

【００２２】さらに、内視鏡装置は、通常観察及び蛍光
観察可能としてもよい。

【００２３】また、表示手段は、ＣＲＴ，液晶ディスプ
レイ，又はプラズマディスプレイ等によりなることとし
てもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
一実施形態を説明する。

【００２５】本実施形態の内視鏡装置は、内視鏡１，該
内視鏡１に接続された外部装置２，並びに，該外部装置
２に接続されたモニタ（表示手段）３，及び入力装置４
を、備える。図１は、この内視鏡装置の概略構成図であ
る。

【００２６】はじめに、内視鏡１の構成について説明す
る。この内視鏡１は、生体内に挿入される細長い略円筒
形状の図示せぬ挿入部，及び該挿入部の基端側に接続さ
れるとともに各種操作スイッチが設けられた図示せぬ操
作部を、有する。

【００２７】この内視鏡１の挿入部内には、照明光学系
１２，対物光学系１３，撮像手段としてのＣＣＤ１４，
及びＯＣＴ走査部１５が、配置されている。照明光学系
１２は、挿入部先端に嵌め込まれた配光レンズ１２ａ，
及び，先端側においてこの配光レンズ１２ａに対向配置
されるとともに内視鏡１内を引き通され、基端側におい
て外部装置２と接続されたライトガイド・ファイババン
ドル１２ｂ（以下ライトガイドと略記）を、有する。

【００２８】対物光学系１３は、挿入部先端に嵌め込ま
れた図示せぬ対物レンズ，及び紫外光を遮光するカット
オフフィルタを、有する。そして、この対物光学系１３
は、入射した被写体光をＣＣＤ１４の撮像面上に収束さ
せ、被写体（被検体である体腔壁）の像を形成する。な
お、ＣＣＤ１４は、その撮像面上に形成された被写体像
の画像信号を取得する。また、このＣＣＤ１４は、信号
線１４ａを介して外部装置２と接続されており、得られ
た画像信号を外部装置２へ送信する。

【００２９】なお、ＯＣＴ走査部１５の構成について
は、後において詳述する。

【００３０】このように構成された内視鏡１は、外部装
置２に接続されている。以下、この外部装置２の構成に
ついて説明する。図１に示すように外部装置２は、光源
部２１，プロセッサ２２，及びＯＣＴ部２３を、有す
る。

【００３１】まず、光源部２１について説明する。光源
部２１は、白色光（可視光）を射出する可視光源として
の白色光源２１１，及び，励起光を射出する励起光源２
１２を、有する。なお、励起光とは、その波長帯域が約
３５０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外〜青色光であり、生体組
織の自家蛍光（約４２０ｎｍ〜６００ｎｍ）を励起させ
るためのものである。

【００３２】白色光源２１１から射出された白色光の光
路上には、順に、コリメートレンズＬａ，切替ミラー２
１３，絞り２１５，コンデンサレンズＬｃ，及び回転フ
ィルタＣが、配置されている。切替ミラー２１３は、光
源切替制御機構２１４に連結されており、これら切替ミ
ラー２１３及び光源切替制御機構２１４は、光源切替手
段として機能する。即ち、この光源切替制御機構２１４
は、切替ミラー２１３を、白色光の光路から退避させて
この白色光を通過させる位置，又は，白色光を遮る位置
のいずれかに配置させる。

【００３３】また、絞り２１５は、図示せぬ絞り制御機
構に連結されている。この絞り制御機構は、絞り２１５
を制御することによって照明光の光量を調節させること
ができる。回転フィルタＣは、その外形が円板状であ
り、等角度の扇状に形成された４種のフィルタ，即ち，
Ｂ，Ｇ，Ｒ（青，緑，赤）３色のカラーフィルタ及び透
明フィルタを有し、回転フィルタ制御機構２１６に連結
されている。この回転フィルタ制御機構２１６は、回転
フィルタＣを回転させることにより、Ｂ，Ｇ，Ｒの各カ
ラーフィルタ及び透明フィルタを、（Ｂ→Ｇ→Ｒ→透明
の順で）光路中に挿入させることができる。

【００３４】白色光源２１１が、コリメートレンズＬａ
へ向けて白色光を射出すると、射出された白色光は、コ
リメートレンズＬａにより平行光に変換される。このと
き、切替ミラー２１３が、白色光を通過させる位置に配
置されていれば、白色光は絞り２１５へ向うことができ
る。この絞り２１５により光量調節された白色光は、コ
ンデンサレンズＬｃによって集光され、回転フィルタＣ
を透過する。ここで、この回転フィルタＣは、回転フィ
ルタ制御機構２１６に駆動されて回転することにより、
そのＢ，Ｇ，Ｒの各カラーフィルタ及び透明フィルタを
順次光路中に挿入させている。従って、白色光は、順
次、Ｂ光，Ｇ光，Ｒ光，及び白色光となってライトガイ
ド１２ｂの基端面に入射する。

【００３５】一方、励起光源２１２から射出された励起
光の光路上には、順に、コリメートレンズＬｂ，及びプ
リズムＰが配置されている。励起光源２１２からの励起
光は、コリメートレンズＬｂにより平行光に変換された
後、プリズムＰによって反射されて切替ミラー２１３へ
向う。そして、この切替ミラー２１３は、白色光を遮る
位置に配置された状態で、励起光を絞り２１５へ向けて
反射させる。切替ミラー２１３により反射された励起光
は、絞り２１５により光量調節された後、コンデンサレ
ンズＬｃによって集光されて回転フィルタＣへ向う。こ
こで、回転フィルタ制御機構２１６は、回転フィルタＣ
を、その透明フィルタが光路中に挿入された状態で、固
定しておく。すると、励起光は、回転フィルタＣの透明
フィルタを透過して、ライトガイド１２ｂの基端面に入
射する。

【００３６】即ち、切替ミラー２１３は、白色光源２１
１からの白色光のみを絞り２１５へ導く通常観察状態，
又は，励起光源２１２からの励起光のみを絞り２１５へ
導く蛍光観察状態のいずれかの状態をとることになる。
また、回転フィルタＣは、回転することによりその各フ
ィルタを順次光路中に挿入し、入射した白色光を順次Ｂ
光，Ｇ光，Ｒ光，白色光として射出する通常観察状態，
又は，その透明フィルタを光路中に挿入した状態で固定
された蛍光観察状態のいずれかの状態をとることにな
る。

【００３７】次に、プロセッサ２２について説明する。
このプロセッサ２２は、ＣＰＵ２２１，タイミングジェ
ネレータ２２２を、有する。ＣＰＵ２２１は、光源部２
１の光源切替制御機構２１４，回転フィルタ制御機構２
１６及び図示せぬ絞り制御機構，タイミングジェネレー
タ２２２，並びに入力装置４に、夫々接続されている。
タイミングジェネレータ２２２は、各種基準信号を生成
するためのものであり、当該プロセッサ２２における各
種処理，及び，後述するＯＣＴ部２３における各種処理
は、この基準信号に従って進行する。

【００３８】そして、ＣＰＵ２２１は、光源切替制御機
構２１４を制御して、切替ミラー２１３を通常観察状態
又は蛍光観察状態に切替させるとともに、回転フィルタ
制御機構２１６を制御して、回転フィルタＣを通常観察
状態又は蛍光観察状態に切替させることができる。即
ち、内視鏡１の図示せぬ操作部には、通常観察又は蛍光
観察を指定する図示せぬスイッチが設けられており、Ｃ
ＰＵ２２１は、このスイッチの状態を検知し、光源切替
制御機構２１４及び回転フィルタ制御機構２１６を制御
することにより、切替ミラー２１３及び回転フィルタＣ
の両者を、通常観察状態又は蛍光観察状態のうち前記操
作部のスイッチによって指定された状態に設定させる。
さらに、ＣＰＵ２２１は、タイミングジェネレータ２２
２を介して当該プロセッサ２２における処理，及び，後
述するＯＣＴ部２３における処理を制御することにな
る。

【００３９】さらに、プロセッサ２２は、信号線１４ａ
を介して内視鏡１のＣＣＤ１４と接続された初段信号処
理回路２２３，ＲＧＢメモリ２２４，映像信号処理回路
２２５，及びモニタ３に接続されたビデオキャプチャ２
２６を、有する。なお、これら初段信号処理回路２２
３，ＲＧＢメモリ２２４，映像信号処理回路２２５，及
びビデオキャプチャ２２６は、図示せぬ信号線を介し
て、夫々タイミングジェネレータ２２２に接続されてい
る。

【００４０】切替ミラー２１３及び回転フィルタＣが通
常観察状態に設定されている場合、初段信号処理回路２
２３は、ＣＣＤ１４から送信された画像信号のうち、照
明光学系１２の配光レンズ１２ａからＢ光，Ｇ光，又は
Ｒ光が射出されている時に取得された画像信号のみを保
持し、白色光が射出されている時に取得された画像信号
を廃棄する。そして、この初段信号処理回路２２３は、
Ｂ光，Ｇ光，及びＲ光射出時の各画像信号に対して、信
号処理を行ったうえでＡ／Ｄ変換し、変換されたデータ
をＲＧＢメモリ２２４におけるＢ，Ｇ，Ｒの各領域内
に、夫々格納させる。

【００４１】また、切替ミラー２１３及び回転フィルタ
Ｃが蛍光観察状態に設定されている場合、初段信号処理
回路２２３は、ＣＣＤ１４から送信された画像信号を保
持し、信号処理を行ったうえでＡ／Ｄ変換し、変換され
たデータをＲＧＢメモリ２２４におけるＢ，Ｇ，Ｒの全
領域内に同時に格納させる（モノクロとして処理され
る）。

【００４２】映像信号処理回路２２５は、ＲＧＢメモリ
２２４内に格納されたデータを、所定のタイミングで取
得して処理することにより映像信号を生成し、この映像
信号をビデオキャプチャ２２６へ送信する。ビデオキャ
プチャ２２６は、取得した映像信号をモニタ３に表示さ
せる。

【００４３】また、プロセッサ２２は、後述するＯＣＴ
部２３に接続されたＯＣＴ初段信号処理回路２２７，Ｏ
ＣＴメモリ２２８，及びＯＣＴ映像信号処理回路２２９
を、有する。信号処理手段としてのＯＣＴ初段信号処理
回路２２７は、後述するようにＯＣＴ部２３から送信さ
れた信号を処理してＡ／Ｄ変換し、ＯＣＴメモリ２２８
内に格納する。ＯＣＴ映像信号処理回路２２９は、ＯＣ
Ｔメモリ２２８内のデータを、所定のタイミングで取得
して処理することにより映像信号を生成し、この映像信
号をビデオキャプチャ２２６へ送信する。ビデオキャプ
チャ２２６は、取得した映像信号をモニタ３に表示させ
る。

【００４４】次に、ＯＣＴ部２３について説明する。図
２は、ＯＣＴ部２３の光路を示す模式図であり、以下こ
の図を併せて参照する。このＯＣＴ部２３は、ＯＣＴ
（Optical Coherence Tomography）によって体腔壁表面
下の断層像を得るためのものであり、超高輝度発光ダイ
オード２３１（以下ＳＬＤと略記），光検出素子２３
２，参照ミラー２３３，ミラー駆動機構２３４，及び走
査制御回路２３５を、有する。

【００４５】ＳＬＤ２３１は、近赤外域の低可干渉性の
光を射出する光源である。このＳＬＤ２３１から射出さ
れる光の可干渉距離は、例えば１０〜１０００μｍのオ
ーダーであり、非常に短い。また、光検出器２３２は、
フォトダイオードによりなり、プロセッサ２２のＯＣＴ
初段信号処理回路２２７に接続されている。

【００４６】光路長調整手段としてのミラー駆動機構２
３４は、後述するように反射手段としての参照ミラー２
３３を高速変位させるためのもので、プロセッサ２２の
タイミングジェネレータ２２２に接続されている。ま
た、走査制御回路２３５は、内視鏡１のＯＣＴ走査部１
５に接続されるとともに、プロセッサ２２のタイミング
ジェネレータ２２２に接続されている。

【００４７】さらに、ＯＣＴ部２３は、第１の光ファイ
バＦ１及び第２の光ファイバＦ２，光結合器２３８，並
びに，ピエゾ変調素子２３９を、有する。なお、これら
光ファイバＦ１，Ｆ２は、夫々シングルモード光ファイ
バにより構成される。また、光結合器２３８は、光ファ
イバ・カップラにより構成されている。

【００４８】第１の導波路としての第１の光ファイバＦ
１は、その基端側をＳＬＤ２３１に対向させるととも
に、内視鏡１内を引き通され、その先端側を内視鏡１に
おけるＯＣＴ走査部１５に対向させて、配置されてい
る。また、第２の導波路としての第２の光ファイバＦ２
は、その基端側を光検出器２３２に対向させるととも
に、その先端側を参照ミラー２３３に対向させて、配置
されている。なお、参照ミラー２３３は、ミラー駆動機
構２３４によって駆動されることにより、第２の光ファ
イバＦ２の軸方向に往復変位することができる。

【００４９】そして、これら光ファイバＦ１，Ｆ２は、
光結合器２３８により光学的に結合されている。なお、
第１の光ファイバＦ１における光結合器２３８から先端
までの光路長と、第２の光ファイバＦ２における光結合
器２３８から先端までの光路長とは、同一に設定されて
いる。また、第１の光ファイバＦ１は、光結合器２３８
から先端までの間の所定の位置において、円筒形状のピ
エゾ変調素子２３９の周面に回巻されている。このピエ
ゾ変調素子２３９は、その径方向に拡大／縮小を高速に
繰り返すことにより、回巻された光ファイバＦ１内を通
過する光の周波数及び位相を変調させることができる。

【００５０】なお、ＳＬＤ２３１，光検出器２３２，参
照ミラー２３３，両光ファイバＦ１，Ｆ２，及び光結合
器２３８は、上述のように配置されることにより、マイ
ケルソン型干渉計を構成することになる。

【００５１】そして、このＯＣＴ部２３は、内視鏡１に
おける挿入部の先端部分を被検体に対向させた状態で、
この被検体（体腔壁）の断層像を撮像可能である。以
下、この断層像撮像の原理を説明する。

【００５２】ＳＬＤ２３１から射出された低可干渉性の
光は、第１の光ファイバＦ１内へ入射し、光結合器２３
８により２分され、第１の光ファイバＦ１及び第２の光
ファイバＦ２内において、夫々先端側へ向う。第１の光
ファイバＦ１内の光は、後述するように内視鏡１のＯＣ
Ｔ走査部１５において偏向され、内視鏡１外へ射出され
る。射出された光は、体腔壁の表面及び表面近傍の様々
な深さの組織によって反射される。反射された光は、内
視鏡１内へ入射し、ＯＣＴ走査部１５を経て光ファイバ
Ｆ１内へ入射し、測定光として光結合器２３８へ向う。

【００５３】一方、光結合器２３８により２分されて第
２の光ファイバＦ２内へ入った光は、その先端から射出
されて参照ミラー２３３により反射される。参照ミラー
２３３によって反射された光は、再び第２の光ファイバ
Ｆ２内へ入射し、参照光として光結合器２３８へ向う。

【００５４】第１の光ファイバＦ１内の測定光と、第２
の光ファイバＦ２内の参照光とは、光結合器２３８にお
いて干渉する。但し、測定光は、体腔壁を構成する組織
の各層において反射されてきたので、ある程度の時間的
な幅を持って光結合器２３８へ入射してくる。即ち、体
腔壁表面において反射された光はより早く光結合器２３
８へ到達し、表面よりも深い層において反射された光
は、やや遅れて光結合器２３８へ到達するわけである。

【００５５】しかし、参照光は、参照ミラー２３３によ
って反射されてきたので、ほとんど時間的な幅を持たず
に光結合器２３８へ入射してくる。従って、測定光のう
ち実際に参照光と干渉するのは、光結合器２３８から第
２の光ファイバＦ２を経由して参照ミラー２３３に至る
光路長と同じ光路長を経てきたものだけである。即ち、
測定光のうち、体腔壁表面下のある深さの層において反
射されたものだけが、参照光と干渉するわけである。

【００５６】そして、光結合器２３８において干渉した
光（干渉光）は、光ファイバＦ２内を基端側へ進み、光
検出器２３２によって検出されることになる。従って、
ミラー駆動機構２３４が参照ミラー２３３の位置を変位
させると、参照光側の光路長が変化するため、体腔壁に
おける測定位置の深さが変位することになる。

【００５７】なお、体腔壁表面下の組織の状態に応じ
て、反射される光の強度が異なるため、この体腔壁表面
から所定の深さまでの反射光の強度の分布に基づいて、
断層像が得られるわけである。

【００５８】また、上述の如く光検出器２３２は、干渉
光を信号として出力し、干渉しなかった光を低レベルの
ノイズとして出力するが、この信号とノイズとのＳ／Ｎ
比が低いと高精度の信号抽出ができない。そこで、この
Ｓ／Ｎ比を高めるために、光へテロダイン検出法が利用
されている。即ち、第１の光ファイバＦ１内を通る光
は、ピエゾ変調素子２３９によってその周波数及び位相
が変調される。すると、測定光と参照光との周波数及び
位相がわずかにずれるので、干渉光にはうなりが発生す
る。従って、光検出器２３２がこの状態の干渉光を受光
すると、該光検出器２３２からはビート信号が出力され
ることになる。

【００５９】そして、プロセッサ２２のＯＣＴ初段信号
処理回路２２７は、光検出器２３２から出力されたビー
ト信号を復調することにより、高精度に信号成分を抽出
することができる。なお、このＯＣＴ初段信号処理回路
２２７は、復調された信号をさらにＡ／Ｄ変換し、ＯＣ
Ｔメモリ２２８内へ格納させる。

【００６０】なお、実際には、体腔壁上に仮想的に配置
された複数の走査点に関して、各走査点毎にその深さ方
向が掃引されることによって、断層像が得られるわけで
ある。このため、第１の光ファイバＦ１から射出された
低可干渉性光により照射される体腔壁上の位置を、所定
の領域内において移動させてゆく必要がある。本実施形
態のＯＣＴ走査部１５は、体腔壁上の所定平面内におい
て、低可干渉性光の照射位置を移動させてゆくことがで
きる。以下、図３，図４及び図５を参照してこのＯＣＴ
走査部１５について詳述する。

【００６１】図３は、内視鏡１の先端をその中心軸に平
行な平面で切った断面図である。図４は、図３のＩＶ−
ＩＶ線に沿った横断面図であり、図５は、図３をＶ方向
に見た図である。内視鏡１の挿入部は、その先端におい
て、外形が略円柱状のケース１１を有する。なお、この
ケース１１は、図３においてはその外面部分のみが模式
的に示されており、図５においては図示が省略されてい
る。

【００６２】また、このケース１１の先端面における周
辺部分は滑らかに面取りされている。ＯＣＴ走査部１５
は、このケース１１の内部における先端近傍に格納され
ている。即ち、このケース１１は、走査光学系としての
ＯＣＴ走査部１５を支持する支持手段として機能してい
る。そして、ＯＣＴ部２３の第１の光ファイバＦ１は、
内視鏡１内を引き通されたうえで、その先端部分がＯＣ
Ｔ走査部１５に対向配置されている。

【００６３】このＯＣＴ走査部１５は、光路上順に、コ
リメートレンズ１５１，ポリゴンミラー１５２，及びｆ
θ光学部材としてのｆθレンズ１５３を、有する。

【００６４】コリメートレンズ１５１は、回転対称な平
凸レンズがその光軸と同軸の直角柱をなすコバによって
コバ取りされたのと同等の形状を有する。このコリメー
トレンズ１５１は、そのパワーを有する面側の焦点を光
ファイバＦ１の出射端面の中央に一致させ、かつ、その
光軸を光ファイバＦ１の軸と同軸に向けて、配置されて
いる。従って、このコリメートレンズ１５１は、光ファ
イバＦ１から射出された光を平行光に変換する。なお、
このコリメートレンズ１５１は、光ファイバＦ１からの
光を当該ＯＣＴ走査部１５内へ導く入射手段としも機能
している。

【００６５】ポリゴンミラー１５２は、六角柱に近似し
た形状であり、その各側面が夫々反射面Ｍｎ（ｎは面番
号：ｎ＝１，２，…，６）として形成されている。な
お、このポリゴンミラー１５２の形状については、後に
おいて詳述する。そして、このポリゴンミラー１５２
は、その中心軸（回転軸）を中心として回転可能に軸支
されており、該回転軸はケース１１の中心軸に対して垂
直である。なお、ポリゴンミラー１５２の回転軸の一端
側には、べべルギア１５５が固定されている。このべべ
ルギア１５５は、他のべべルギア１５６と噛合してお
り、該べべルギア１５６は、ケース１１の中心軸と平行
な駆動軸１５７に固定されている。そして、この駆動軸
１５７は、図示せぬ走査モータに連結されている。

【００６６】ｆθレンズ１５３は、ｆθの特性を有する
回転対称な平凸レンズがその光軸と同軸の直角柱をなす
コバ面によってコバ取りされたのと同等の形状を有す
る。このｆθレンズ１５３は、その相対向する各１対
（計２対）の側面のうちの広い方の１対をポリゴンミラ
ー１５２の回転軸に対して垂直に向け、かつ、その光軸
に垂直な平面をポリゴンミラー１５２に対向させるとと
もにケース１１の中心軸に対して平行に向けて、配置さ
れている。なお、このｆθレンズ１５３は、コリメート
レンズ１５１とともにアフォーカル光学系をなしてい
る。そして、ｆθレンズ１５３は、ポリゴンミラー１５
２によって反射された平行光を、内視鏡１の外方におい
て収束させる。なお、このｆθレンズ１５３は、ポリゴ
ンミラー１５２によって反射された光を内視鏡１の外方
へ射出する射出手段としても、機能している。

【００６７】次に、上記ＯＣＴ走査部１５におけるポリ
ゴンミラー１５２の構成について、詳述する。通常のポ
リゴンミラーは、六角柱等の直角柱状であり、該直角柱
の各側面が夫々反射面となるように、設計されている。
しかし、実際には、製造時の加工精度に起因する面倒れ
が発生してしまう。この面倒れとは、設計上の反射面の
位置に対して、実際の反射面が一致せずに傾いてしまう
ことを意味するものである。通常、この面倒れは、0.01
°程度以内に抑えられている。

【００６８】ところが、本実施形態のポリゴンミラー１
５２は、その各反射面Ｍｎが、基準となる六角柱の側面
に対して夫々固有の角度づつ傾けられて、形成されてい
る。通常の不可避的な面倒れが「秒」のオーダーである
のに対し、本実施形態のポリゴンミラー１５２における
反射面は、「度」のオーダーで傾けられて、予め設計さ
れている。

【００６９】図６は、このポリゴンミラー１５２の形状
を示す模式図である。この図６には、基準となる正角柱
である六角柱Ｈ，及び反射面Ｍｎが、示されている。こ
の反射面Ｍｎは、六角柱Ｈの側面を基準側面とした場
合、該基準側面における六角柱Ｈの中心軸に垂直な軸Ｒ
を中心に、所定角（傾斜角）ξｎだけ回転変位させてな
る平面と、一致している。なお、このξｎの値は、各面
（ｎ＝１，２，…，６）毎に夫々異なる。

【００７０】いま、図６における上下関係と図５におけ
る上下関係とが同じであるとする。ここで、図６に示さ
れるように、反射面Ｍｎの上側が六角柱Ｈの基準側面よ
りも外側に位置するとともに、反射面Ｍｎの下側が六角
柱Ｈの基準側面よりも内側に位置する場合、ξｎの符号
を正にとる。これに対し、図６の状態とは反対に、反射
面Ｍｎの上側が六角柱Ｈの基準側面よりも内側に位置す
るとともに、反射面Ｍｎの下側が六角柱Ｈの基準側面よ
りも外側に位置する場合、ξｎの符号を負にとる。

【００７１】図７は、各反射面Ｍｎ毎の各傾斜角ξｎの
値を示す図である。この図７に示されるように、各反射
面Ｍｎ毎の各傾斜角ξｎの値は、Ｍ１：ξ１＝−２．５
°，Ｍ２：ξ２＝−１．５°，Ｍ３：ξ３＝−０．５
°，Ｍ４：ξ４＝＋０．５°，Ｍ５：ξ５＝＋１．５
°，Ｍ６：ξ６＝＋２．５°となっている。

【００７２】このように構成されたＯＣＴ走査部１５に
おいて、光ファイバＦ１から射出された光は、コリメー
トレンズ１５１により平行光に変換されて、ポリゴンミ
ラー１５２へ向う。そして、ポリゴンミラー１５２にお
けるいずれかの反射面Ｍｎにより反射された光は、ｆθ
レンズ１５３によって集光されることにより、内視鏡１
の外方において収束される。

【００７３】ここで、図示せぬ走査モータは、駆動軸１
５７を等速回転させることにより、両べべルギア１５
６，１５５を介してポリゴンミラー１５２を等速回転さ
せている。従って、ポリゴンミラー１５２の各反射面に
より反射された光は、ｆθレンズ１５３を経て、内視鏡
１の外方における体腔壁上を走査することになる。な
お、ポリゴンミラー１５２の１つの反射面Ｍｎによる走
査の間に、体腔壁上を照射する光の軌跡が走査線とな
る。

【００７４】但し、本実施形態のポリゴンミラー１５２
における各反射面Ｍｎは、基準となる六角柱Ｈの中心軸
に対して夫々固有の傾斜角ξｎだけ傾いている。このた
め、ポリゴンミラー１５２における１つの反射面Ｍｎに
ついての走査によって形成される走査線と、次の反射面
Ｍｎによって形成される走査線とは、互いに平行な状態
でずれている。即ち、図４における紙面に垂直な方向に
形成される各走査線は、図４における左右方向に互いに
ずれるのである。ここで、ξｎの値が大きいほど対応す
る走査線は、図４における右側に位置することになる。

【００７５】そして、ポリゴンミラー１５２が図３の反
時計方向に回転するので、ポリゴンミラー１５２の各反
射面Ｍｎは、その面番号の順に、コリメータレンズ１５
１から射出された光を走査させることになる。従って、
各反射面Ｍｎが、その面番号の順（Ｍ１→Ｍ２→Ｍ３→
Ｍ４→Ｍ５→Ｍ６）で走査を行うと、対応する各走査線
は、図４における左から右へと移動するのである。そし
て、反射面Ｍ６による走査が終ると同時に、再び反射面
Ｍ１による走査が始まるので、このとき、走査線は、図
４における左側の位置へ復帰する。従って、体腔壁表面
に略平行な平面内において、反射面Ｍ１による走査線，
及び反射面Ｍ６による走査線を長辺とする略長方形状の
領域が、各反射面Ｍｎによる各走査線によって仮想的に
被覆されているのである。

【００７６】なお、図７に示されるように、ポリゴンミ
ラー１５２の反射面Ｍ１から反射面Ｍ６まで、傾斜角ξ
ｎは、所定の変位角（１．０°）ずつ増加してゆく。従
って、ｆθレンズ１５３は、各反射面Ｍｎによって反射
された光により仮想的に形成される各走査線を、体腔壁
上において等間隔で並べることになる。そして、このよ
うに等間隔で並列された６本の走査線が順次掃引される
ことにより、２次元的な走査が行われるのである。

【００７７】なお、体腔壁において反射された光は、測
定光として逆の経路で内視鏡１内に入射する。即ち、こ
の測定光は、ｆθレンズ１５３，ポリゴンミラー１５
２，及びコリメートレンズ１５１を順に経て、光ファイ
バＦ１に入射する。

【００７８】ここで、外部装置２におけるＯＣＴ部２３
のミラー駆動機構２３４は、参照ミラー２３３を光ファ
イバＦ２の軸と平行な方向に高速往復させている。即
ち、ポリゴンミラー１５２が停止しているとみなせる瞬
間々々に、参照ミラー２３４が高速に１往復する。この
ことにより、ある走査線上のある走査点において、当該
走査点の体腔壁表面から測定対象となる所定の深さ（例
えば２ｍｍ）までの範囲が掃引される。

【００７９】この処理が繰り返されることにより、ある
走査線上に等間隔で仮想的に配列された全ての走査点に
ついて、その深さ方向の掃引がなされる。さらに、順
次、以降の走査線についてこの処理が繰り返されること
により、所定の矩形領域内の全走査点について、その深
さ方向の掃引が完了するのである。

【００８０】なお、図示されていないが、ケース１１の
側面におけるｆθレンズ１５３の近傍（基端側）に、照
明光学系１２の配光レンズ１２ａ，及び対物光学系１３
の図示せぬ対物レンズが嵌め込まれている。

【００８１】以上のように構成された本実施形態の内視
鏡装置の動作について、以下、説明する。まず、術者が
外部装置２の電源を投入すると、白色光源２１１及び励
起光源２１２が点灯する。なお、切替ミラー２１３及び
回転フィルタＣは、初期状態において通常観察状態に設
定されている。従って、白色光源２１１からの白色光の
みが絞り２１５及びコンデンサレンズＬｃに達する。

【００８２】ここで、回転フィルタ制御機構２１６は、
回転フィルタＣの各フィルタを順次光路中に挿入させて
いるので、コンデンサレンズＬｃから出射した白色光
は、順次Ｂ光，Ｇ光，Ｒ光，及び白色光となって、ライ
トガイド１２ｂ基端面において収束される。ライトガイ
ド１２ｂに入射した光は、該ライトガイド１２ｂに導か
れて進み、配光レンズ１２ａから射出される。即ち、配
光レンズ１２ａからは、Ｂ光，Ｇ光，Ｒ光，及び白色光
の各照明光が、順次射出されるわけである。

【００８３】そして、術者が内視鏡１の挿入部１１を患
者の体腔内へ挿入し、照明光学系１２の配光レンズ１２
ａ，対物光学系１３の対物レンズ１３ａ，及びＯＣＴ走
査部１５のｆθレンズ１５３が、観察対象となる体腔壁
に対向配置されると、配光レンズ１２ａから射出された
各照明光はこの体腔壁を順次照明することになる。

【００８４】すると、各照明光で順次照明された体腔壁
の像が、対物光学系１３によってＣＣＤ１４の撮像面上
に形成される。ＣＣＤ１４は、体腔壁の像を画像信号に
変換して初段信号処理回路２２３へ送信する。初段信号
処理回路２２３は、この画像信号を受信し、配光レンズ
１２ａからＢ光，Ｇ光，又はＲ光が射出されている時に
取得された画像信号のみを保持し、白色光射出時に取得
された画像信号を廃棄する。

【００８５】そして、初段信号処理回路２２３は、その
保持している各画像信号に対し、増幅その他の信号処理
を施したうえでＡ／Ｄ変換する。変換されて得られたデ
ータは、ＲＧＢメモリ２２４のＢ，Ｇ，Ｒの各領域に順
次格納される。即ち、配光レンズ１２ａからＢ光が射出
されている時に得られた画像信号に基づくデータは、Ｒ
ＧＢメモリ２２４のＢ領域に格納される。Ｇ光射出時，
又はＢ光射出時に得られた各画像信号に基づく各データ
関しても、順次、同様に処理される。

【００８６】映像信号処理回路２２５は、ＲＧＢメモリ
２２４内のデータを、所定のタイミングで取得して処理
することによりカラーの映像信号を生成し、生成された
映像信号をビデオキャプチャ２２６へ送信する。ビデオ
キャプチャ２２６は、取得した映像信号をカラーの通常
画像としてモニタ３に表示させる。この状態において、
術者は、モニタ３を見ることにより、患者の体腔壁表面
を観察（通常観察）することができる。

【００８７】ここで、術者が操作部のスイッチを切り替
えて蛍光観察を指定すると、ＣＰＵ２２１は、この切替
を検知し、光源切替制御機構２１４を制御して切替ミラ
ー２１３を蛍光観察状態に切り替えさせるとともに、回
転フィルタ制御機構２１６を制御して、回転フィルタＣ
を蛍光観察状態に設定させる。すると、白色光源２１１
からの白色光が遮光されるとともに、励起光源２１２か
らの励起光がライトガイド１２ｂ内へ導かれる。ライト
ガイド１２ｂ内へ導かれた光は、内視鏡１の配光レンズ
１２ａから射出されて体腔壁を照射する。

【００８８】体腔壁表面の組織は、励起光（紫外領域）
を受けるとこの励起光と異なる波長（緑光領域）の自家
蛍光を発する。なお、癌や腫瘍等による病変が生じた組
織において発生する自家蛍光は、健康な組織において発
生する自家蛍光よりも弱いという特徴がある。

【００８９】この自家蛍光は、体腔壁で反射された励起
光とともに対物光学系１３に入射する。しかし、対物光
学系１３は、そのカットオフフィルタによって、励起光
を遮断するとともに自家蛍光のみを透過させる。そし
て、対物光学系１３は、自家蛍光をＣＣＤ１４の撮像面
上において収束させる。従って、ＣＣＤ１４の撮像面上
には、自家蛍光による像が形成される。

【００９０】ＣＣＤ１４は、この像を画像信号に変換し
て初段信号処理回路２２３へ送信する。初段信号処理回
路２２３は、この画像信号を受信し、該画像信号に対し
て増幅その他の信号処理を施したうえでＡ／Ｄ変換す
る。変換されて得られたデータは、ＲＧＢメモリ２２４
のＢ，Ｇ，Ｒの全領域に同時に書き込まれる（モノクロ
として処理されている）。映像信号処理回路２２５は、
ＲＧＢメモリ２２４内に格納されたデータを、所定のタ
イミングで取得して処理することによりモノクロの映像
信号を生成し、生成された映像信号をビデオキャプチャ
２２６へ送信する。ビデオキャプチャ２２６は、取得し
たデータを蛍光画像としてモニタ３に表示させる。な
お、この蛍光画像は、自家蛍光の強度等を基準としてカ
ラー化された画像であってもよい。

【００９１】この状態において、術者は、モニタ３を見
ることにより、患者の体腔壁に生じた自家蛍光の状態を
観察（蛍光観察）することができる。そして、術者は、
この自家蛍光が他の部位よりも弱くなった部位を、癌や
腫瘍が形成された病変部である可能性が高い部位である
と識別することができる。

【００９２】そして、術者は、通常観察及び蛍光観察に
よって病変の疑いのある部位を特定すると、その部位の
断層像を観察して診断を行う。即ち、術者が内視鏡１の
操作部を操作して断層像撮像を指示すると、ＣＰＵ２２
１は、ＯＣＴ部２３を制御し、そのＳＬＤ２３１から低
可干渉性の光を射出させるとともに、ミラー駆動機構２
３４及び走査制御回路２３５を制御して、断層像撮像を
開始させる。

【００９３】走査制御回路２３５は、内視鏡１内におけ
るＯＣＴ走査部１５の図示せぬ走査モータを駆動するこ
とにより、ポリゴンミラー１５２を等速回転させる。図
３に示される状態において、光ファイバＦ１の先端から
射出された光は、ポリゴンミラー１５２の反射面Ｍ１に
よって反射され、ｆθレンズ１５３へ入射する。ｆθレ
ンズ１５３は、入射した光を内視鏡１外方の体腔壁上に
おいて収束させる。このとき、ポリゴンミラー１５２が
等速回転しているので、その反射面Ｍ１により反射され
た光は、ｆθレンズ１５３によって、体腔壁上に仮想的
に形成された走査線上を等速走査する。

【００９４】さらに、ポリゴンミラー１５２が回転して
ゆくので、光ファイバＦ１の先端から射出された光は、
次の反射面Ｍ２によって反射されてｆθレンズ１５３に
入射する。ｆθレンズ１５３は、入射した光を内視鏡１
外方の体腔壁上において収束させる。このとき形成され
る走査線は、反射面Ｍ１によって形成された走査線に対
して所定の間隔をあけて平行にずれている。以降、各反
射面Ｍｎに対応する各走査線は、所定の間隔をあけて平
行にずれてゆく。従って、各走査線は体腔壁上に等間隔
で配列されることになる。即ち、各走査線によって仮想
的に被覆された矩形領域が順次掃引されて行くのであ
る。

【００９５】このとき、ミラー駆動機構２３４は、参照
ミラー２３３を光ファイバＦ２の軸方向に高速往復させ
ている。なお、このミラー駆動機構２３４及び走査制御
回路２３５は、タイミングジェネレータ２２２からの基
準信号によって同期をとっている。即ち、ポリゴンミラ
ー１５２が停止しているとみなせる瞬間々々に、参照ミ
ラー２３４が高速に１往復する。このことにより、各走
査線上の各走査点において、当該走査点の体腔壁表面か
ら測定対象となる所定の深さ（例えば２ｍｍ）までの範
囲が夫々掃引される。

【００９６】なお、実際には、各走査点における深さ方
向の走査は、体腔壁表面よりも内視鏡１に近接した位置
から開始され、測定対象の所定の深さよりも深い位置ま
で行われる。この走査の間、ＯＣＴ初段信号処理回路２
２７は、光検出素子２３２からの出力を常に監視してい
る。

【００９７】その際、ＯＣＴ初段信号処理回路２２７
は、ある走査点における深さ方向の測定位置が体腔壁表
面に達していないうちは、信号を検知しないが、深さ方
向の測定位置が体腔壁表面に達すると同時に、信号を検
知する。そして、ＯＣＴ初段信号処理回路２２７は、当
該走査点において最初に信号が検知された深さを体腔壁
表面とみなして零点調節を行う。即ち、ＯＣＴ初段信号
処理回路２２７は、最初に信号が検知された深さを体腔
壁表面（深さ０）と認識して、その位置から所定の深さ
（例えば２ｍｍ）の範囲において得られた信号を測定対
象とする。

【００９８】そして、ＯＣＴ初段信号処理回路２２７
は、測定対象とされた信号に対して増幅，復調，及びＡ
／Ｄ変換の処理を行う。処理により得られたデータは、
ＯＣＴメモリ２２８内に格納される。ＯＣＴ映像信号処
理回路２２９は、ＯＣＴメモリ２２８内に格納されたデ
ータを、所定のタイミングで取得して処理することによ
り映像信号を生成し、生成された映像信号をビデオキャ
プチャ２２６へ送信する。ビデオキャプチャ２２６は、
取得したデータをモニタ３に表示させる。モニタ３に
は、体腔壁表面から所定の深さまでの断層像が表示され
る。

【００９９】ここで、モニタ３上の断層像は、ＯＣＴ走
査部１５のポリゴンミラー１５２の回転と同期して、順
次更新されて行く。即ち、ある瞬間にモニタ３に表示さ
れている断層像は、ある反射面Ｍｎに対応した走査線に
おける体腔壁表面から所定の深さまでの断層像である
が、走査線が次の位置に変位すると断層像も更新される
ことになる。術者は、ポリゴンミラー１５２が１回転す
る間、この断層像を観察し続けることにより、体腔壁表
面下における組織の状態を３次元的に認識することがで
きる。なお、ビデオキャプチャ２２６は、この断層像
と、通常観察又は蛍光観察による画像とを、モニタ３に
並列表示させることもできる。

【０１００】上記のように連続的に取得される断層像
を、ＣＰＵ２２１は、図示せぬ記憶装置内に格納させて
ゆくこととしてもよい。こうして断層像が格納される
と、ＣＰＵ２２１は、当該断層像を基に、被検体の３次
元立体像を再構成することができる。術者は、入力装置
４を介してＣＰＵ２２１に指示を行い、再構成された立
体像を、任意の平面で切られた状態の断層像に変換して
モニタ３に表示させることができる。

【０１０１】このように観察を行うことにより、術者
は、体腔壁表面下の状態を認識することができるので、
正確かつ迅速に診断を下すことができる。また、術者
は、内視鏡１による観察だけで、早期の癌や小さな腫瘍
等を発見できるようになる。

【０１０２】さらに、正確かつ迅速に診断が完了するの
で、術者は、診断の結果に応じて直ちに必要な処置を施
すことができる。即ち、内視鏡１の挿入部先端部分に開
けられた図示せぬ鉗子孔から鉗子やレーザ処置具その他
を出して、各種の処置をその場で済ませてしまうことも
できるのである。従って、患者の負担は軽減されること
になる。

【０１０３】また、上述のように、本実施形態のＯＣＴ
走査部１５は、２次元走査可能なポリゴンミラー１５２
を有するので、副走査用の光学部材を必要としない。な
お、従来の正角柱状のポリゴンミラーでは、所定の主走
査方向（走査線の方向）に関する１次元走査のみが可能
であり、２次元走査のためには、ポリゴンミラーに反射
された光をさらに反射させるガルバノミラー等が必要で
あった。このガルバノミラー等によって、走査線を主走
査方向に垂直な副走査方向へずらすことにより、はじめ
て２次元走査が実現していたのである。

【０１０４】本実施形態のＯＣＴ走査部１５は、２次元
走査が可能でありながら、副走査用の光学部材を省略す
ることができるので、小型化が可能となる。ＯＣＴ走査
部１５が小型化されることにより、内視鏡１の挿入部も
小型化され、患者の負担はさらに軽減されることにな
る。

【０１０５】＜変形例＞以下に、上記実施形態の変形例
について説明する。上記実施形態では、六角柱Ｈを基準
として形成されたポリゴンミラー１５２が用いられてい
る。これに対し、図８に示されるように、本変形例は、
六角錐Ｈ´を基準として形成されたポリゴンミラーが用
いられている。なお、その他の構成については、上記実
施形態と同様である。

【０１０６】基準となる六角錐Ｈ´は、その底面が正六
角形であるとともに、その各側面が互いに同形の等脚台
形になっている。本変形例によるポリゴンミラーは、６
つの反射面Ｍｎ´を有し、各反射面Ｍｎ´は、六角錐Ｈ
´の各側面を基準側面とした場合、該基準側面における
六角錐Ｈ´の中心軸に垂直な軸Ｒ´を中心に、所定角
（傾斜角）ξｎ´だけ回転変位させてなる平面と、一致
している。なお、このξｎ´の値は、各反射面Ｍｎ´毎
に夫々異なる。

【０１０７】このように形成されたポリゴンミラーが用
いられることにより、上記実施形態と同様の作用及び効
果が得られる。

【０１０８】

【発明の効果】以上のように構成された本発明のポリゴ
ンミラー及び走査光学系によると、簡単な構成により、
２次元領域の走査が可能となる。

【０１０９】また、本発明の内視鏡装置によると、被検
体上の所定の２次元領域における当該被検体表面から所
定の深さまでの３次元領域に関する断層像が得られる。
従って、被検体表面下に病変部が存在した場合、術者
は、該病変部を正確かつ迅速に特定することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による内視鏡装置の概略
構成図

【図２】 ＯＣＴ部の光路を示す模式図

【図３】 本発明の一実施形態によるＯＣＴ走査部の構
成図

【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ断面図

【図５】 図３を矢印Ｖ方向に見た図

【図６】 本発明の一実施形態によるポリゴンミラーの
形状を示す模式図

【図７】 本発明の一実施形態によるポリゴンミラーの
反射面の傾斜角を示す図

【図８】 変形例によるポリゴンミラーの形状を示す模
式図

【符号の説明】

１ 内視鏡装置 １２ 照明光学系 １３ 対物光学系 １４ ＣＣＤ １５ ＯＣＴ走査部 １５２ ポリゴンミラー Ｍｎ 反射面 ξｎ 傾斜角 １５３ ｆθレンズ ２ 外部装置 ２１ 光源部 ２１１ 白色光源 ２１２ 励起光源 ２１３ 切替ミラー ２１４ 光源切替制御機構 ２２ プロセッサ ２２７ ＯＣＴ初段信号処理回路 ２３ ＯＣＴ部 ２３１ 低可干渉性光源 ２３２ 光検出器 ２３３ 参照ミラー ２３４ ミラー駆動機構 ２３５ 走査制御回路 ２３８ 光結合器 Ｆ１ 第１の導波路 Ｆ２ 第２の導波路 ３ モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 了 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 岡田 慎介 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 江口 勝 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 古澤 宏一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA15 CA04 CA09 CA11 CA12 CA23 CA25 DA18 DA42 DA51 GA02 GA05 GA11 2H045 AA04 AA52 BA12 DA31 4C061 AA00 BB01 BB08 CC07 DD00 FF47 WW17

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準となる所定の正角柱の各側面に対し
   て、これら各側面上における当該正角柱の中心軸に垂直
   な各直線を中心として、各側面を夫々回転変位させた位
   置に、各反射面が夫々形成され、 前記正角柱の中心軸を、回転軸とすることを特徴とする
   ポリゴンミラー。
2. 【請求項２】基準となる所定の正角錐台の各側面に対し
   て、これら各側面上における当該正角錐台の中心軸に垂
   直な各直線を中心として、各側面を夫々回転変位させた
   位置に、各反射面が夫々形成され、 前記正角錐台の中心軸を、回転軸とすることを特徴とす
   るポリゴンミラー。
3. 【請求項３】前記回転軸と前記各反射面とのなす各傾斜
   角が、各反射面毎に夫々異なることを特徴とする請求項
   １又は２記載のポリゴンミラー。
4. 【請求項４】前記各反射面のうち、前記傾斜角が最小と
   なる最小角反射面の一方の側に隣接する反射面は、その
   傾斜角が、前記最小角反射面よりも所定の変位角だけ大
   きくなるように配置され、 以降、順次、隣接する反射面は、その傾斜角が、前記変
   位角ずつ大きくなるように、夫々配置されてなることを
   特徴とする請求項３記載のポリゴンミラー。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のポリゴン
   ミラーと、 前記ポリゴンミラーを回転可能に軸支する支持手段と、 前記支持手段に対して固定されるとともに、前記ポリゴ
   ンミラーの前記反射面へ向けて光を導く入射手段と、 前記支持手段に対して固定されるとともに、前記ポリゴ
   ンミラーの前記反射面によって反射された光を外方へ射
   出する射出手段とを備えたことを特徴とする走査光学
   系。
6. 【請求項６】前記射出手段は、ｆθ光学部材によりなる
   ことを特徴とする請求項５記載の走査光学系。
7. 【請求項７】第１の導波路，第２の導波路，及びこれら
   両導波路を光学的に結合する結合手段と、 前記第１の導波路及び第２の導波路のうちの一方の基端
   側に配置され、当該導波路に低可干渉性光を入射させる
   低可干渉性光源と、 請求項５又は６記載の走査光学系を有し、前記第１の導
   波路の先端から射出された低可干渉性光を前記被検体上
   の所定平面内において走査させるとともに、この被検体
   によって反射された低可干渉性光を、測定光として再び
   前記第１の導波路へ入射させる走査部と、 前記第２の導波路の先端から射出された低可干渉性光を
   反射させて、参照光として再び前記第２の導波路へ入射
   させる反射手段と、 前記結合手段から前記第１の導波路を経由して被検体に
   至る光路長と、前記結合手段から前記第２の導波路を経
   由して前記反射手段に至る光路長とを、相対的に変化さ
   せる光路長調整手段と、 前記第１の導波路及び第２の導波路のうちの他方の基端
   側に配置され、前記測定光及び前記参照光が干渉して生
   じた干渉光を信号として検出する光検出器と、 前記光路長調整手段が前記両導波路の光路長を相対的に
   変化させるとともに前記走査部が低可干渉性光を走査さ
   せている間に、前記光検出器から検出された信号に基づ
   き、前記被検体の断層像を形成する信号処理手段とを備
   えたことを特徴とする内視鏡装置。
8. 【請求項８】前記信号処理手段は、前記被検体表面及び
   その深さ方向によりなる当該被検体の所定の３次元領域
   に関する断層像を形成することを特徴とする請求項７記
   載の内視鏡装置。
9. 【請求項９】前記光路長調整手段は、前記反射手段を前
   記第２の導波路先端に対して近接又は離反させる向きに
   変位させることにより、前記結合手段から前記第１の導
   波路を経由して前記被検体に至る光路長に対して、前記
   結合手段から前記第２の導波路を経由して前記反射手段
   に至る光路長を変化させることを特徴とする請求項７又
   は８記載の内視鏡装置。
10. 【請求項１０】前記低可干渉性光源は、超高輝度発光ダ
    イオードによりなることを特徴とする請求項７〜９のい
    ずれかに記載の内視鏡装置。
11. 【請求項１１】被検体に対して、可視光，又は被検体の
    自家蛍光を励起する励起光を照射する照明光学系と、 被検体表面からの光を収束させて、被検体表面の像を形
    成する対物光学系と、 該対物光学系によって形成された被検体表面の像を撮像
    する撮像手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項
    ７〜１０のいずれかに記載の内視鏡装置。
12. 【請求項１２】可視光を射出する可視光源と、 励起光を射出する励起光源と、 前記可視光源から射出された可視光，又は前記励起光源
    から射出された励起光のどちらかを、前記照明光学系に
    入射させる光源切替手段とを、さらに備え、 該光源切替手段により前記照明光学系に可視光を入射さ
    せた場合、前記対物光学系は被検体の可視光による像を
    形成し、 該光源切替手段により前記照明光学系に励起光を入射さ
    せた場合、前記対物光学系は被検体の自家蛍光による像
    を形成することを特徴とする請求項１１記載の内視鏡装
    置。
13. 【請求項１３】前記撮像手段により取得された前記被検
    体表面の像，及び前記信号処理手段により形成された前
    記被検体の断層像を表示する表示手段をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項１１又は１２記載の内視鏡装置。