JP2001147380A - 光走査型光学装置およびこれを用いた内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高価なＣＣＤ等の固体撮像素子を用いることな
く、二次元画像を高い分解能で取得し得る光走査型光学
装置を提供することである。 【解決手段】光走査型光学装置１００は、被検体１１０
を照明する照明装置１０２と、特定の微小領域に存在す
る被検体１１０からの光を集光する集光光学系１０４
と、これにより集光された光を検出する光検出部１０８
と、前述の微小領域を走査する走査部１０６を備えてい
る。集光光学系１０４は、被検体１１０に対面する対物
レンズ１２２と、これを通過した光を結像する結像レン
ズ１２４を備えている。走査部１０６は、中央に開口１
３４を有する二次元走査ミラー１３２と、結像レンズ１
２４の中央部に設けられた固定ミラー１３６を備えてい
る。光検出部１０８は、集光光学系１０４の結像面に端
面が位置するライトガイド１４２と、これを介して受け
取る光を光電変換する光検出器１４４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査光学系を内蔵
する光走査型光学装置及びこれを用いた内視鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子内視鏡では、光源から発せら
れた照明光はライトガイドにより被検体まで導かれ照射
される。被検体からの反射光は、対物レンズを通り、結
像レンズにより結像され、その結像面に配置されたＣＣ
Ｄ等の固体撮像素子によって光電変換される。固体撮像
素子からの信号は信号処理回路により画像化され、その
画像が例えばモニターに表示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子内視鏡に用
いられているＣＣＤ等の固体撮像素子は高価である。特
に小型化された撮像素子は、高度の製造プロセスを必要
とするため、非常に高価である。これは、内視鏡等の光
学装置のコストの上昇を招く。

【０００４】また、撮像画像の解像度はＣＣＤの分解能
によりほぼ決まってしまうという制約がある。ＣＣＤで
は画像を画素に分解して出力する。製造プロセスの進展
により画素の大きさは約４μmまでは来ているが、これ
以上、感度などの性能を犠牲にすることなく、画素サイ
ズを小さくすることは極めて困難である。

【０００５】しかし、対物レンズの分解能は用途によっ
ては１μm程度まで高めることができる。すなわち、従
来の電子内視鏡は、光学系の持つ高度な分解能を生かせ
ず、高解像度化が難しい。

【０００６】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、高価なＣＣＤ等の固体撮像
素子を用いることなく、二次元画像を高い分解能で取得
し得る光学装置及びこれを用いた内視鏡を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ある面におい
ては、被検体の画像を得るために、被検体に光を照射
し、その戻り光を検出する光走査型光学装置であって、
被検体を全体的に照明する照明装置と、被検体の特定の
微小領域からの戻り光を集光するための集光光学系と、
集光光学系により集光された光を検出する光検出部と、
前述の微小領域を走査するための走査部とを備えてい
る。好適な走査部は複数の反射鏡を備えており、反射鏡
の少なくとも一つは揺動可能な走査ミラーであり、走査
ミラーは半導体製造プロセスを用いて作製されたマイク
ロマシンミラーである。

【０００８】本発明は、別の面においては、上述の光走
査型光学装置を挿入部の先端部分に備えた内視鏡であっ
て、光走査型光学装置の視野方向が内視鏡の挿入方向と
一致している。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に示されるように、本発明の
実施の形態の光走査型光学装置１００は、被検体１１０
を全体的に照明する照明装置１０２と、被検体１１０の
特定の微小領域からの戻り光を集光するための集光光学
系１０４と、集光光学系により集光された戻り光を検出
する光検出部１０８と、前述の微小領域を走査するため
の走査部１０６とを備えている。

【００１０】照明装置１０２は、照明光を生成する光源
部１１２と、光源部１１２からの照明光を伝送して被検
体１１０に照射するためのライトガイド１１４とを備え
ている。光源部１１２は、例えば、ＲＧＢの面順次光を
射出する。

【００１１】集光光学系１０４は、被検体１１０に対面
する対物レンズ１２２と、対物レンズ１２２を通過した
戻り光を結像する結像レンズ１２４とを備えている。

【００１２】走査部１０６は、結像レンズ１２４からの
戻り光の光路を折り返す第一の反射鏡１３２と、第一の
反射鏡１３２で反射された戻り光の光路を再び折り返す
第二の反射鏡１３６とを備えている。第一の反射鏡１３
２と第二の反射鏡１３６は共に結像レンズ１２４の光軸
を横切っている。従って、対物レンズ１２２と結像レン
ズ１２４と第一の反射鏡１３２と第二の反射鏡１３６は
直線的に配列されている。このようなレイアウトは、光
学装置１００の細径化に有益である。

【００１３】第一の反射鏡１３２は、戻り光の通過を許
す開口１３４を中央に有しており、二次元的に走査され
得る。つまり、第一の反射鏡１３２は、互いに交差する
二本の軸、好適には互いに直交する二本の軸の周りに揺
動可能である。第一の反射鏡１３２は、二次元走査可能
であることから、ここでは二次元走査ミラーあるいは単
に走査ミラーとも呼ばれる。

【００１４】このような走査ミラー１３２は、例えば、
ジンバル型走査ミラーであり、これは半導体製造プロセ
スを用いて作製されるマイクロマシンミラーである。半
導体製造プロセスはμｍオーダーで加工可能であり、こ
れにより作製されるマイクロマシンミラーは非常に小型
である。これは装置の小型化に貢献する。マイクロマシ
ン製造プロセスは、固体撮像素子の製造プロセスに比べ
て非常に緩いルールで運用されるので、マイクロマシン
ミラーは固体撮像素子に比べ安価に製造され得る。走査
ミラー１３２は、例えば静電方式によって駆動される。
走査ミラー１３２は、電磁方式や圧電方式によって駆動
されてもよい。

【００１５】第二の反射鏡１３６は、結像レンズ１２４
によって支持され、結像レンズ１２４の中央に位置して
いる。第二の反射鏡１３６は、例えば、結像レンズ１２
４の光学表面に選択的に金属を蒸着して作製される。第
二の反射鏡１３６は、走査ミラー１３２と対称させて、
ここでは固定ミラーとも呼ばれる。

【００１６】光検出部１０８は、集光光学系１０４の結
像面に配置された端面を有するライトガイド１４２と、
ライトガイド１４２から受け取った戻り光を電気信号に
変換する光検出器１４４とを備えている。

【００１７】ライトガイド１４２は、光検出器１４４が
集光光学系１０４と走査部１０６から離されて配置され
ることを可能にし、装置構成の自由度を高める。

【００１８】ライトガイド１４２は、例えばマルチモー
ドファイバーである。ライトガイド１４２は、ファイバ
ーバンドルや光ファイバーアンプであってもよい。光フ
ァイバーアンプは、光を増幅するので、被検体からの戻
り光の光量不足の解消に有益である。

【００１９】光検出器１４４は、例えばフォトダイオー
ドである。光検出器１４４は、フォトマルチプライヤー
やアバランシェフォトダイオードやピンフォトダイオー
ドであってもよい。フォトマルチプライヤーやアバラン
シェフォトダイオードは、光増幅作用を有するので、被
検体からの戻り光の光量不足の解消に有益である。

【００２０】図１において、光源部１１２で生成された
照明光、例えばＲＧＢの面順次光は、ライトガイド１１
４の内部を伝達し、ライトガイド１１４の端面から射出
され、被検体１１０を照明する。

【００２１】ライトガイド１４２の端面に共役な特定の
微小領域に存在する被検体１１０で反射または散乱され
た戻り光は、対物レンズ１２２を通り、結像レンズ１２
４によって収束光に変換される。収束光は、走査ミラー
１３２で反射され、続いて固定ミラー１３６で反射され
た後、走査ミラー１３２の開口１３４を通り、ライトガ
イド１４２の端面に照射される。

【００２２】ライトガイド１４２に入射した光は、その
内部を伝搬して光検出器１４４に達し、光検出器１４４
によってその強度に対応する電気信号に変換される。

【００２３】二次元走査ミラー１３２は、その反射面の
向きを任意に適宜変化させることができる。走査ミラー
１３２の反射面の向きの変化は、ライトガイド１４２の
端面に共役な微小領域を移動させる。すなわち、この微
小領域は、走査ミラー１３２の反射面の向きの変化に応
じて走査され、走査面に被検体１１０が存在すれば、微
小領域に対応する被検体１１０の部分で反射または散乱
された光が、光検出器１４４によって検出される。

【００２４】従って、二次元走査ミラー１３２により微
小領域を走査しながら、光検出器により微小領域からの
反射散乱光を検出し、走査信号と検出信号を合わせて処
理することにより、被検体１１０の走査範囲の像が得ら
れる。特に、ＲＧＢの面順次光を射出する照明装置１０
２に対しては、その各々の光に対して、同様の処理を行
なうことで、被検体１１０の走査範囲のカラー画像が得
られる。

【００２５】このように得られる画像の分解能は、ライ
トガイド１４２の端面に対して共役な微小領域の大きさ
により決まる。これは、ライトガイド１４２の端面の開
口数と集光光学系１０４の倍率に依存する。別の見方を
すれば、集光光学系１０４によって結像されるライトガ
イド１４２の端面の像の大きさが、この光走査型光学装
置の分解能となる。集光光学系１０４は、ライトガイド
１４２の端面の像を、１μｍ径以下の大きさの像に結像
することができる。従って、この光走査型光学装置は１
μｍの分解能を達成し得る。

【００２６】被検体１１０の観察においては、ツルーズ
ーム的な観察を行なってもよい。すなわち、観察当初
は、ジンバル型走査ミラーの走査範囲を比較的大きく設
定し、これにより被検体の観察領域の全体像を把握した
後に、走査範囲を狭めて、特に詳しく調べたい部分を、
詳細に高感度で高速度に観察してもよい。

【００２７】このように本実施の形態の光走査型光学装
置は、比較的高価なＣＣＤ等の撮像素子を用いることな
く、被検体の画像を高い分解能で得ることができる。

【００２８】このような光走査型光学装置１００は、図
２に示されるように、例えば、内視鏡１５０に適用され
る。内視鏡１５０は、その挿入部の先端部分に光走査型
光学装置１００(光検出器１４４と光源部１１２を除く)
を備えている。

【００２９】照明装置１０２のライトガイド１１４は、
内視鏡１５０の内部に形成されたチャンネル内を延び、
その端面が内視鏡１５０の先端面に位置している。対物
レンズ１２２と結像レンズ１２４と第一の反射鏡１３２
と第二の反射鏡は共に、内視鏡１５０の硬質部の内部に
配置されており、対物レンズ１２２の光学表面が内視鏡
１５０の先端面に露出している。内視鏡１５０は、図示
されていないが、この他に、各種処置用の柑子チャネル
を有している。

【００３０】内視鏡１５０に組み込まれた光走査型光学
装置１００の視野方向は、内視鏡１５０の挿入方向と一
致している。従って、内視鏡１５０は、挿入方向と視野
方向が一致したいわゆる直視型内視鏡であり、操作性に
優れている。

【００３１】走査ミラーとしてマイクロマシンミラー１
３２の使用は、光走査型光学装置１００の細径化に貢献
し、光走査型光学装置１００が内視鏡１５０の先端部に
好適に組み込まれるのを可能にする。また、被検体１１
０からの戻り光を折り返す第一の反射鏡１３２と第二の
反射鏡１３６は、光学系の物理的長さの短縮に貢献し、
硬質長が短い内視鏡１５０の提供を可能にする。

【００３２】本発明の光走査型光学装置は、上述した実
施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱
することなく様々な変形や変更が可能である。

【００３３】光走査型光学装置の第一の変形例では、図
３に示されるように、光検出部１０８は、ライトガイド
１４２と、ライトガイド１４２から射出される光ビーム
を二本に分割するビームスプリッター１６２と、分割さ
れた一方の光ビームを検出する光検出器１４４と、分割
された他方の光ビームを分光する分光装置１６４と、分
光された光を検出する光検出器１６６とを備えている。
分光装置１６４は、例えば分光器である。分光装置１６
４は、回折格子やプリズムであってもよい。

【００３４】ライトガイド１４２から射出される、被検
体１１０の特定の微小領域からの戻り光のビームは、ビ
ームスプリッター１６２によって二本に分割される。一
方のビームは、直接、光検出器１４４に達し、これによ
り光電変換される。他方のビームは、分光装置１６４を
経て、光検出器１６６に達し、これにより光電変換され
る。

【００３５】本変形例の光走査型光学装置は、分光装置
１６４で所望の光波長を選択することにより、例えば、
病変部特有の蛍光を検出でき、その蛍光像を得ることが
できる。つまり、本変形例の光走査型光学装置は、通常
の観察に加えて、蛍光観察を行なうことができる。病変
部は特殊な蛍光を発する場合があり、蛍光観察に基づい
て病変の診断を行なうことが可能となる。

【００３６】光走査型光学装置の第二の変形例では、照
明装置１０２の光源部１１２は白色光を生成し、図４に
示されるように、光検出部１０８は、ライトガイド１４
２と、ライトガイド１４２から射出される光ビームをＲ
ＧＢに対応した三本の光ビームに分割する色分解プリズ
ム１７２と、赤色光を検出するための赤色用光検出器１
７４と、緑色光を検出するための緑色用光検出器１７６
と、青色光を検出するための青色用光検出器１７８とを
備えている。

【００３７】ライトガイド１４２から射出される、被検
体１１０の特定の微小領域からの戻り光のビームは、色
分解プリズム１７２によって、ＲＧＢに対応した赤色光
と緑色光と青色光の三本のビームに分割される。分割さ
れた赤色光と緑色光と青色光のビームは、それぞれ、赤
色用光検出器１７４と緑色用光検出器１７６と青色用光
検出器１７８に達し、これにより光電変換される。

【００３８】本変形例の光走査型光学装置は、一度の被
検体走査でＲＧＢ信号を得るので、ＲＧＢの面順次光の
照射による画像取得に比べて、高い動解像度を有する。

【００３９】光走査型光学装置の第三の変形例では、図
５に示されるように、光検出部１０８は、結像レンズ１
２４の結像面に配置された光検出器１８２を有してい
る。光検出器１８２は、例えばフォトダイオードである
が、ピンフォトダイオードやアバランシェフォトダイオ
ードであってもよい。

【００４０】光検出器１８２は、光検出感度の向上のた
めに、それ自体の上に一体形成されたオンチップ集光レ
ンズを備えていてもよい。光検出器１８２は、感度向上
のために、アンプやＡＤ変換回路が一緒に形成されてい
てもよく、これにより増幅された信号やデジタル化され
た信号が取り出される。

【００４１】光検出器１８２は、各素子の位置合わせ精
度の向上のため、また、光走査型光学装置１００が組み
込まれる内視鏡１５０の硬質長の短縮のために、半導体
マイクロマシン製法を用いて走査ミラー１３２と一体形
成されてもよい。

【００４２】被検体１１０の特定の微小領域からの戻り
光は、結像レンズ１２４によって収束光に変換され、走
査ミラー１３２と固定ミラー１３６で順に反射された
後、走査ミラー１３２の開口１３４を通り、光検出器１
８２に直接照射され、その強度に対応する電気信号に変
換される。光検出器１８２から出力される電気信号は、
電気信号出力線１８４を介して外部に取り出される。

【００４３】被検体１１０に白色光を照射する照明装置
１０２に対しては、光検出器１８２は三色のカラーフィ
ルターを備えており、これによりカラー画像が得られ
る。被検体１１０にＲＧＢの面順次光を照射する照明装
置１０２に対しては、光検出器１８２から出力される各
色の画像信号をコンピュータ上で合成することによりカ
ラー画像が得られる。

【００４４】本変形例の光走査型光学装置は、被検体１
１０からの光を光検出器１８２に導くライトガイド等の
媒体を持たないため、光損失が少ないとともに、低コス
ト化に有利である。

【００４５】光走査型光学装置の第四の変形例では、光
検出部１０８は、集光光学系１０４の結像面に配置され
た光検出器１９０を有しており、図６(Ａ)に示されるよ
うに、光検出器１９０は、中央に位置する円形の第一の
フォトダイオード１９２と、その周囲に位置する輪帯状
の第二のフォトダイオード１９４と、さらにその外側の
周囲に位置する輪帯状の第三のフォトダイオード１９６
とを備えている。

【００４６】フォトダイオード１９２と１９４と１９６
の出力信号は、必要な解像度や被写界深度に応じて選択
的に処理される。例えば、画像の取得において、高い解
像度の要求に対しては、中央の第一のフォトダイオード
１９２の出力信号のみが利用され、深い被写界深度の要
求に対しては、第一のフォトダイオード１９２の出力信
号に加えて、その外側の第二のフォトダイオード１９４
の出力信号も利用され、更に深い被写界深度の要求に対
しては、更にその外側の第三のフォトダイオード１９６
の出力信号も利用される。なお、フォトダイオードは三
つに限定されるものではなく、必要に応じてその数を増
減させてよい。

【００４７】光検出器１９０は、カラー画像の取得のた
めに、フォトダイオード１９２と１９４と１９６が中心
を基準に等しい拡がり角度で扇状に三分割され、三分割
された部分にそれぞれＲＧＢに対応した三色の色フィル
ターが設けられていてもよい。

【００４８】光走査型光学装置の第五の変形例では、光
検出部１０８は、集光光学系１０４の結像面に配置され
た光検出器２０２と、図６(Ｂ)に示されるように、光検
出器２０２に受光領域を可変する絞り２０４を備えてい
る。絞り２０４は、例えば機械的に開口径を変更し得る
メカ絞りである。絞り２０４は、電気的に透過率を変更
し得る液晶絞りであってもよい。

【００４９】絞り２０４による光検出器２０２の受光領
域の拡大は、解像度を低下させるが、被写界深度を深く
する。反対に、絞り２０４による光検出器２０２の受光
領域の縮小は、被写界深度を浅くするが、解像度を向上
させる。従って、絞り２０４は、必要な解像度や被写界
深度に応じて調整される。

【００５０】光走査型光学装置の第六の変形例では、光
検出部１０８は、集光光学系１０４の結像面に配置され
た端面を有するライトガイド２１０と、図６(Ａ)を参照
して説明した光検出器１９０とを備えており、ライトガ
イド２１０は、図７に示されるように、中央に位置する
円形の第一のライトガイド部２１２と、その周囲に位置
する輪帯状の第二のライトガイド部２１４と、さらにそ
の外側の周囲に位置する輪帯状の第三のライトガイド部
２１６とを備えている。ライトガイド２１０は、一本の
ファイバーで作られても、ファイバーバンドルで作られ
てもよい。

【００５１】第一のライトガイド部２１２と第二のライ
トガイド部２１４と第三のライトガイド部２１６は、そ
れぞれ、光検出器１９０の第一のフォトダイオード１９
２と第二のフォトダイオード１９４と第三のフォトダイ
オード１９６に伝達する。

【００５２】フォトダイオード１９２と１９４と１９６
の出力信号は、必要な解像度や被写界深度に応じて、選
択的に画像処理に利用される。例えば、高い解像度の要
求に対しては、第一のフォトダイオード１９２の出力信
号のみが利用される。また、深い被写界深度の要求に対
しては、すべてのフォトダイオード１９２と１９４と１
９６の出力信号が利用される。

【００５３】光検出器１９０は、カラー画像の取得のた
めに、フォトダイオード１９２と１９４と１９６が中心
を基準に等しい拡がり角度で扇状に三分割され、三分割
された部分にそれぞれＲＧＢに対応した三色の色フィル
ターが設けられていてもよい。

【００５４】光走査型光学装置の第七の変形例では、図
８に示されるように、照明装置１０２は、対物レンズ１
２２の近くに配置された固体発光素子１１６を備えてい
る。固体発光素子１１６は、入力線１１８を介して供給
される信号に従って駆動される。

【００５５】固体発光素子１１６は、例えばＶＣＳＥＬ
(vertical cavity surface emitting laser)である。固
体発光素子１１６は、通常の端面発光レーザーやＬＥＤ
(light emitting diode)やＳＬＤ(super luminescent d
iode)やＥＬ(electroluminescent device)やＰＤＰ(pla
sma display panel)であってもよい。固体発光素子１１
６は、それ自体に一体形成されたオンチップ集光レンズ
を備えていてもよい。

【００５６】光走査型光学装置が、走査ミラー１３２の
一回の走査によって一画面のカラー画像を得るタイプに
おいては、固体発光素子１１６は、時間的に一定の強度
で、白色光またはＲＧＢの三色の光を同時に発する。一
方、光走査型光学装置が、走査ミラー１３２の三回の走
査によって、ＲＧＢの各色の一画面の画像を取得し、各
色の画像を合成することによりカラー画像を得る得るタ
イプにおいては、固体発光素子１１６は、ＲＧＢの三色
を時系列的に順次発する。

【００５７】本変形例の光走査型光学装置１００は、照
明光を伝達するファイバー等の媒体を持たないため、装
置全体の小型化と低価格化に有利である。

【００５８】光走査型光学装置の第八の変形例では、図
９に示されるように、走査部１０６は、結像レンズ１２
４からの戻り光の光路を折り曲げる第一の反射鏡２２２
と、第一の反射鏡２２２で反射された戻り光の光路を再
び折り曲げる第二の反射鏡２２４とを備えている。第一
の反射鏡２２２は結像レンズ１２４の光軸を横切り、第
二の反射鏡２２４は結像レンズ１２４の光軸から外れて
いる。

【００５９】第一の反射鏡２２２と第二の反射鏡２２４
はそれぞれ一本の軸の周りに揺動可能であり、両者の揺
動軸は非平行である。つまり、第一の反射鏡２２２と第
二の反射鏡２２４は共に一次元走査可能である。第一の
反射鏡２２２と第二の反射鏡２２４は共に、一次元走査
可能であることから、ここでは一次元走査ミラーあるい
は単に走査ミラーとも呼ばれる。第一の一次元走査ミラ
ー２２２と第二の一次元走査ミラー２２４は、好ましく
は、光を互いに直交する方向に走査する。このため、例
えば、第一の走査ミラー２２２は、図面に平行な軸の周
りに揺動され、第二の走査ミラー２２４は、図面に直交
する軸の周りに揺動される。

【００６０】被検体１１０の特定の微小領域からの戻り
光は、集光光学系１０４を通過した後、第一の走査ミラ
ー２２２と第二の走査ミラー２２４で順に反射され、ラ
イトガイド１４２の端面に照射される。第一の走査ミラ
ー２２２と第二の走査ミラー２２４がそれぞれの軸の周
りに揺動されることにより、ライトガイド１４２の端面
に共役な被検体１１０上の微小領域が二次元的に走査さ
れる。

【００６１】従って、第一の走査ミラー２２２と第二の
走査ミラー２２４により微小領域を二次元的に走査しな
がら、光検出部１０８により被検体１１０上の微小領域
からの反射散乱光を検出し、走査信号と検出信号を合わ
せて処理することにより、被検体１１０の走査範囲の像
が得られる。

【００６２】本変形例の光走査型光学装置１００は、反
射散光の光路上に障害物が無いたため、高い光利用効率
を有すると共に、走査ミラー２２２と２２４の反射面に
光が斜めに入射するので、迷光の除去に有益である。

【００６３】本変形例の光走査型光学装置１００では、
二つの一次元走査ミラー２２２と２２４を用いて二次元
走査を行なっているが、光走査型光学装置１００は、一
つの一次元走査ミラーを備えると共に、これとは異なる
方向に装置全体が圧電素子等により一次元的に振動され
ることにより、二次元走査を行なってもよい。このよう
な構成は、光学系の簡素化と、ミラー反射のロスによる
光利用効率の低下の防止に有利である。

【００６４】光走査型光学装置の第九の変形例では、図
１０に示されるように、走査部１０６は、結像レンズ１
２４からの戻り光の光路を折り返す第一の反射鏡２３２
と、第一の反射鏡２３２で反射された戻り光の光路を再
び折り返す第二の反射鏡２３６とを備えている。第一の
反射鏡２３２と第二の反射鏡２３６は共に結像レンズ１
２４の光軸を横切っている。

【００６５】第一の反射鏡２３２は、戻り光の通過を許
す開口２３４を中央に有しており、二次元的に走査さ
れ、ここでは走査ミラーとも呼ばれる。第二の反射鏡２
３６は、結像レンズ１２４の中央に固定されており、こ
こでは固定ミラーとも呼ばれる。

【００６６】さらに、走査ミラー２３２は、曲面の反射
面を有している。走査ミラー２３２の曲面の反射面は、
レンズの機能や収差を除去する機能を有している。これ
は、部品点数の削減や光学系の設計の自由度の向上に有
益である。

【００６７】走査ミラー２３２は、反射面の曲面の形状
を変更する機能を有していてもよい。つまり、走査ミラ
ー２３２は、可変焦点走査ミラーであってもよい。可変
焦点走査ミラーは、電気的な可変形駆動バイアスの印加
に応じて変形し、反射面の曲面の形状を変えることで焦
点の位置を変える。これは、光走査型光学装置を移動さ
せることなく、観察面を光軸方向に移動させることを可
能にする。

【００６８】光走査型光学装置の第十の変形例では、図
１１(Ａ)に示されるように、走査部１０６は、結像レン
ズ１２４からの光を屈折させる第一のプリズム２４２
と、第一のプリズム２４２を通過した光を屈折させる第
二のプリズム２４４とを備えている。

【００６９】第一のプリズム２４２は第一の軸の周りに
揺動可能であり、第二のプリズム２４４は第一の軸に対
して非平行な第二の軸の周りに揺動あるいは振動可能で
ある。従って、第一のプリズム２４２は通過する光を第
一の平面内の任意方向に屈折させることができ、第二の
プリズム２４４は通過する光を第一の平面に対して非平
行な第二の平面内の方向に屈折させることができる。

【００７０】従って、ライトガイド１４２の端面に共役
な被検体１１０上の微小領域は、第一のプリズム２４２
と第二のプリズム２４４の揺動あるいは振動によって、
それぞれの対応する方向に一次元的に走査される。この
ように、第一のプリズム２４２と第二のプリズム２４４
は共に、一次元走査可能であることから、ここでは一次
元走査プリズムあるいは単に走査プリズムとも呼ばれ
る。

【００７１】第一の一次元走査プリズム２４２と第二の
一次元走査プリズム２４４は、好ましくは、光を互いに
直交する方向に走査する。このため、例えば、第一の走
査プリズム２４２は、図面に平行な軸の周りに揺動さ
れ、第二の走査プリズム２４４は、図面に直交する軸の
周りに揺動される。

【００７２】第一の走査プリズム２４２と第二の走査プ
リズム２４４は同じ構造を有している。走査プリズム２
４２と２４４の各々は、図１１(Ｂ)に示されるように、
プリズム本体２５２と、その一対の側面から突出した一
対のヒンジ２５４とを有し、ヒンジ２５４は固定枠(図
示せず)に固定されている。走査プリズム２４２は、圧
電素子等により外部から振動が加えられることにより、
プリズム本体２５２はヒンジ２５４の中を通る軸の周り
に揺動あるいは振動される。

【００７３】プリズム本体２５２は、互いに非平行な一
対の光学表面を有し、その傾斜方向すなわち両者間の傾
きが最も大きい方向は、揺動軸に直交する平面に平行で
ある。従って、プリズム本体２５２の揺動あるいは振動
により、これを通過する光は揺動軸に直交する平面内の
方向に屈折される。

【００７４】図１１(Ａ)において、被検体１１０の特定
の微小領域からの戻り光は、集光光学系１０４を通過し
た後、第一の走査プリズム２４２と第二の走査プリズム
２４４を順に通過し、ライトガイド１４２の端面に照射
される。第一の走査プリズム２４２と第二の走査プリズ
ム２４４がそれぞれの軸の周りに揺動あるいは振動され
ることにより、ライトガイド１４２の端面に共役な被検
体１１０上の微小領域が二次元的に走査される。

【００７５】従って、第一の走査プリズム２４２と第二
の走査プリズム２４４をディスプレイの水平周波数と垂
直周波数で揺動あるいは振動させるにより微小領域を二
次元的に走査しながら、光検出部１０８により被検体１
１０上の微小領域からの反射散乱光を検出し、走査信号
と検出信号を合わせて処理することにより、被検体１１
０の走査範囲の像が得られる。

【００７６】本変形例の光走査型光学装置は、走査部１
０６が戻り光を遮る部材を含むことなく、集光光学系１
０４の構成要素と走査部１０６の構成要素が直線的に配
置されているため、光の利用効率の向上と装置の細径化
に有利である。

【００７７】走査プリズムは、水等の液体を介して互い
の傾斜の角度が一次元的に変更可能に配置された一対の
ガラス平板であってもよい。例えば、一対のガラス平板
は蛇腹材によって互いに連結され、これらによって形成
される空間内に水等の液体が満たされている。一対のガ
ラス平板の傾斜を一次元的に変化させることにより、ラ
イトガイド１４２の端面に共役な被検体１１０上の微小
領域が一次元的に走査される。

【００７８】光走査型光学装置の第十一の変形例では、
図１２(Ａ)に示されるように、走査部１０６は、結像レ
ンズ１２４からの光を屈折させるプリズム２６０を備え
ている。プリズム２６０は、第一の軸の周りと、これに
非平行な第二の軸の周りに揺動あるいは振動可能であ
る。従って、プリズム２６０は、通過する光を任意の方
向に屈折させることができる。

【００７９】従って、ライトガイド１４２の端面に共役
な被検体１１０上の微小領域は、プリズム２６０の二軸
周りの揺動あるいは振動によって、二次元的に走査され
る。このように、プリズム２６０は、二次元走査可能で
あることから、ここでは二次元走査プリズムあるいは単
に走査プリズムとも呼ばれる。

【００８０】二次元走査プリズム２６０は、好ましく
は、光を互いに直交する方向に走査する。このため、例
えば、走査プリズム２６０は、図面に平行な軸の周り
と、図面に直交する軸の周りに揺動あるいは振動され
る。

【００８１】走査プリズム２６０は、図１２(Ｂ)に示さ
れるように、プリズム本体２６２と、その一対の側面か
ら突出した第一の一対のヒンジ２６４とを有している。
ヒンジ２６４は、図１２(Ｃ)に示されるように、可動枠
２６６に連結されている。可動枠２６６は、第一の一対
のヒンジ２６４に対して直交する方向に延びる第二の一
対のヒンジ２６８を介して固定枠２７０に連結されてい
る。圧電素子等により外部から振動が加えられることに
より、プリズム本体２６２は、ヒンジ２６４の中を通る
軸の周りと、ヒンジ２６８の中を通る軸の周りに、揺動
あるいは振動される。

【００８２】プリズム本体２６２は、互いに非平行な一
対の光学表面を有し、その傾斜方向すなわち両者間の傾
きが最も大きい方向は、ヒンジ２６４の中を通る揺動軸
に直交する平面と、ヒンジ２６８の中を通る軸揺動に直
交する平面の両方に非平行である。従って、プリズム本
体２６２のヒンジ２６４の中を通る揺動軸の周りの揺動
あるいは振動は、これを通過する光をヒンジ２６４の中
を通る揺動軸に直交する平面内の方向に屈折させ、プリ
ズム本体２６２のヒンジ２６８の中を通る揺動軸の周り
の揺動あるいは振動は、これを通過する光をヒンジ２６
８の中を通る揺動軸に直交する平面内の方向に屈折させ
る。

【００８３】図１２(Ａ)において、被検体１１０の特定
の微小領域からの戻り光は、集光光学系１０４を通過し
た後、走査プリズム２６０に通過し、ライトガイド１４
２の端面に照射される。走査プリズム２６０が二本の軸
の周りに揺動あるいは振動されることにより、ライトガ
イド１４２の端面に共役な被検体１１０上の微小領域が
二次元的に走査される。

【００８４】従って、走査プリズム２６０をディスプレ
イの水平周波数と垂直周波数でそれぞれの揺動軸の周り
に揺動あるいは振動させるにより微小領域を二次元的に
走査しながら、光検出部１０８により被検体１１０上の
微小領域からの反射散乱光を検出し、走査信号と検出信
号を合わせて処理することにより、被検体１１０の走査
範囲の像が得られる。

【００８５】本変形例の光走査型光学装置は、走査部１
０６が戻り光を遮る部材を含むことなく、集光光学系１
０４の構成要素と走査部１０６の構成要素が直線的に配
置されているため、光の利用効率の向上と装置の細径化
に有利である。

【００８６】走査プリズムは、水等の液体を介して互い
の傾斜の角度が二次元的に変更可能に配置された一対の
ガラス平板であってもよい。例えば、一対のガラス平板
は蛇腹材によって互いに連結され、これらによって形成
される空間内に水等の液体が満たされている。一対のガ
ラス平板の傾斜を二次元的に変化させることにより、ラ
イトガイド１４２の端面に共役な被検体１１０上の微小
領域が二次元的に走査される。

【００８７】光走査型光学装置の第十二の変形例では、
図１３に示されるように、光源部１１２と接続されたラ
イトガイド１１４を有し、集光光学系１０４は、被検体
１１０に対面する対物レンズ１２２と、対物レンズ１２
２を通過した被検体１１０からの光を結像する結像レン
ズ１２４と、結像レンズ１２４の結像面に配置されたフ
ィールドレンズ２７２と、結像レンズ１２４の結像面の
像をリレーするリレーレンズ２７４とを備えている。走
査部１０６は二次元走査ミラー１３２と固定ミラー１３
６とを有し、固定ミラー１３６はリレーレンズ２７４の
中央に設けられている。光検出部１０８は、リレーレン
ズ２７４の結像面に配置された光検出器１８２を備えて
いる。

【００８８】リレーレンズ２７４は、走査ミラー１３２
による光検出器１８２の受光面に共役な微小領域の走査
範囲を拡大する。従って、本変形例の光走査型光学装置
は、十分に広い画角で被検体１１０の像を得ることがで
きる。

【００８９】光走査型光学装置の第十三の変形例では、
図１４に示されるように、光源部１１２と接続されたラ
イトガイド１１４を有し、集光光学系１０４は、被検体
１１０に対面する対物レンズ１２２と、対物レンズ１２
２を通過した被検体１１０からの光を結像する結像レン
ズ１２４と、結像レンズ１２４の結像面に配置された光
学的機能板２８２と、結像レンズ１２４の結像面の像を
リレーするリレーレンズ２７４とを備えている。走査部
１０６は二次元走査ミラー１３２と固定ミラー１３６と
を有し、固定ミラー１３６はリレーレンズ２７４の中央
に設けられている。光検出部１０８は、リレーレンズ２
７４の結像面に配置された光検出器１８２を備えてい
る。

【００９０】光学的機能板２８２は、例えば、蛍光板や
イメージングプレート等の光蓄積機能を有する機能板で
ある。光学的機能板２８２は、光蓄積機能を有する他の
機能板であってもよい。また、光学的機能板２８２は、
ＥＬ(electro-luminescence)構造を応用した光増幅素子
(light amplifier)や、化合物半導体で形成された光増
幅素子や、マイクロチャネルプレートであってもよい。

【００９１】本変形例の光走査型光学装置は、結像レン
ズ１２４の結像面に光蓄積機能を有する機能板を有して
いるため、高い光感度を有しており、被検体からの戻り
光の光量不足の解消に有益である。

【００９２】光走査型光学装置の第十四の変形例では、
図１５(Ａ)に示されるように、光検出部１０８は、集光
光学系１０４の結像面に配置された端面を有するライト
ガイド３０２と、ライトガイド３０２から受け取った戻
り光を電気信号に変換する光検出器３０４と、共焦点画
像を得るための共焦点光学系とを備えている。

【００９３】共焦点光学系は、照明用レーザー２９２
と、行きの光と戻り光を分離するビームスプリッター２
９４と、行きの光と戻り光を伝送する光ファイバー２９
６と、戻り光を検出する光検出器２９８とを備えてい
る。光ファイバー２９６は、ライトガイド３０２の途中
から、図１５(Ｂ)に示されるように、同軸的にライトガ
イド３０２の中に埋め込まれている。

【００９４】光ファイバー２９６は、集光光学系１０４
の結像面に配置された端面を有し、この端面がピンホー
ルとして機能する。光ファイバー２９６は、例えばシン
グルモード光ファイバーである。光ファイバー２９６
は、共焦点光学像の光感度の向上のため、シングルモー
ド光ファイバアンプであってもよい。

【００９５】照明用レーザー２９２から射出されたレー
ザー光は、ビームスプリッター２９４を通過し、光ファ
イバ２９６の中を伝搬し、集光光学系１０４の結像面に
配置された端面から射出される。その後、レーザー光
は、二つの一次元走査ミラー２２４と２２２を経由し、
集光光学系１０４によって一点に集光される。集光点に
位置する被検体の一点からの戻り光は、行きの光の光路
を逆に戻り、光ファイバー２９６の端面からその内部に
入り、その内部を伝搬し、ビームスプリッター２９４に
よって光検出器２９８に方向付けられ、光検出器２９８
で光電変換される。

【００９６】光ファイバー２９６の端面はピンホールと
して機能するため、光ファイバー２９６の端面に対して
共焦点の位置からはずれた点からの光は、光ファイバー
２９６の端面に到達しない。従って、二つの走査ミラー
２２２と２２４によりレーザー光を走査しながら、光検
出器２９８により戻り光を検出し、走査信号と検出信号
を合わせて処理することにより、被検体１１０の走査範
囲の共焦点画像が得られる。

【００９７】また、照明装置１０２によって照明され、
ライトガイド３０２の端面と共役な位置にある微小領域
で反射あるいは散乱された光は、集光光学系１０４と二
つの走査ミラー２２２と２２４を経て、ライトガイド３
０２の内部に進入し、その内部を伝搬し、光検出器３０
４で光電変換される。光検出器３０４による検出信号を
走査信号と合わせて処理することにより、被検体１１０
の走査範囲の通常の画像が得られる。

【００９８】本変形例の光走査型光学装置は、光検出部
１０８が共焦点光学系を備えているため、被検体１１０
の走査範囲の通常の画像に加えて、共焦点画像を得るこ
とができる。

【００９９】光走査型光学装置の第十五の変形例では、
図１６(Ａ)に示されるように、光検出部１０８は、集積
型受光器３１０を備えている。集積型受光器３１０は、
図１６(Ｂ)に示されるように、貫通孔３１３とその周り
に形成された輪帯状の第一の受光素子３１４を有する基
板３１２と、貫通孔３１３と第一の受光素子３１４を覆
う光学的に透明なＳｉＯ₂膜３１６と、その上に形成さ
れた集光レンズ３１８と、微小な発光面を持つ発光領域
３２２を有する発光素子３２０と、発光素子３２０の発
光領域３２２を通過した光を検出する第二の受光素子３
２６とを備えている。

【０１００】発光素子３２０から射出されたレーザー光
は、基板３１２の貫通孔３１３とＳｉＯ₂膜３１６と集
光レンズ３１８を通り、集積型受光器３１０の外部に射
出される。集積型受光器３１０から射出されたレーザー
光は、二つの一次元走査ミラー２２４と２２２を経由
し、集光光学系１０４によって一点に集光される。集光
点に位置する被検体の一点からの戻り光は、行きの光の
光路を逆に戻り、発光素子３２０の発光領域３２２を通
過し、第二の受光素子３２６によって光電変換される。

【０１０１】発光素子３２０の発光領域３２２は微小な
発光面を有しているため、発光素子３２０の発光面に対
して共焦点の位置からはずれた点からの光は、発光素子
３２０の発光領域３２２に到達しない。従って、二つの
走査ミラー２２２と２２４によりレーザー光を走査しな
がら、第二の受光素子３２６への戻り光を検出し、走査
信号と検出信号を合わせて処理することにより、被検体
１１０の走査範囲の共焦点画像が得られる。

【０１０２】また、光源部１１２に接続されたライトガ
イド１１４から照明され、第一の受光素子３１４に対し
て共役な位置にある微小領域で反射あるいは散乱された
光は、集光光学系１０４と二つの走査ミラー２２２と２
２４を経て、第一の受光素子３１４に達し、光電変換さ
れる。第一の受光素子３１４による検出信号を走査信号
と合わせて処理することにより、被検体１１０の走査範
囲の通常の画像が得られる。

【０１０３】本変形例の光走査型光学装置は、光検出部
１０８が共焦点光学系を備えているため、被検体１１０
の走査範囲の通常の画像に加えて、共焦点画像を得るこ
とができる。

【０１０４】光走査型光学装置の第十六の変形例では、
図１７に示されるように、光源部１１２に接続されたラ
イトガイド１１４を有し、集光光学系１０４は、被検体
１１０に対面する対物レンズ１２２と、対物レンズ１２
２を通過した戻り光を結像する結像レンズ１２４と、結
像レンズ１２４からの戻り光の光路を折り返す第一の反
射鏡３３２と、第一の反射鏡３３２で反射された戻り光
の光路を再び折り返す第二の反射鏡３３６とを備えてい
る。これらの光学要素は共に、一つのユニット３３０の
中に、直線的に配列され、固定されている。

【０１０５】第一の反射鏡３３２は中央に開口３３４を
有しており、光検出部１０８は、第一の反射鏡３３２の
開口３３４に取り付けられた光検出器３３８を備えてい
る。

【０１０６】走査部１０６は、ユニット３３０を第一の
方向に一元的に揺動する第一の一次元駆動圧電振動子３
４２と、ユニット３３０を第二の方向に一元的に揺動す
る第二の一次元駆動圧電振動子３４４とを備えており、
これらの圧電振動子３４２と３４４は固定支持部３４６
によって支持されている。

【０１０７】例えば、第一の圧電振動子３４２は、ユニ
ット３３０を図面に平行な方向に揺動し、第二の圧電振
動子３４４は、ユニット３３０を図面に直交する方向に
揺動する。これにより、ユニット３３０は二次元的に揺
動され、光検出器３３８の受光面に共役な被検体１１０
上の微小領域が二次元的に走査される。

【０１０８】従って、ユニット３３０をディスプレイの
水平周波数と垂直周波数で二次元的に揺動させて光検出
器３３８の受光面に共役な微小領域を二次元的に走査し
ながら、光検出器３３８により微小領域に存在する被検
体１１０からの反射散乱光を検出し、走査信号と検出信
号を合わせて処理することにより、被検体１１０の走査
範囲の像が得られる。

【０１０９】本変形例の光走査型光学装置は、集光光学
系の構成要素が直線的に配列されているため細径化に有
利である。第一の反射鏡３３２と第二の反射鏡３３６は
省略されてもよい。第一の反射鏡３３２と第二の反射鏡
３３６が省略された光走査型光学装置は、内視鏡への適
用に対して、長い硬質長を要求するが、反射に起因する
光利用効率の低下の改善に有利である。本変形例の光走
査型光学装置では、集光光学系の全ての構成要素を揺動
しているが、対物レンズ１２２のみが揺動されてもよ
い。

【０１１０】本明細書は、以下の各項に記す発明を開示
している。

【０１１１】１．(構成) 被検体に光を照射し、その戻
り光を検出することで被検体像を得る光走査型光学装置
であって、被検体全体を同時に照明する光源と、前記光
源による照明光の前記被検体からの戻り光を集光する集
光光学素子と、前記集光光学素子により集光された戻り
光を検出する光検出部と、前記被検体の所望の領域から
の戻り光を前記光検出器に受光させるための走査手段と
を有する光走査型光学装置。

【０１１２】(作用効果) 光源からの光はライトガイド
等を通って、あるいは被検体の直近に配置された固体発
光素子などから直接、被検体に照射される。被検体から
の戻り光は集光光学素子で集められ、走査手段を介して
光検出部に入り、光電変換される。走査手段は被検体を
２次元的に走査するように構成されており、被検体の２
次元画像を電気信号として取り出すことができる。ここ
で言う走査手段は、例えば、マイクロマシン製造プロセ
スで作成される。マイクロマシン製造プロセスは、固体
撮像素子の製造プロセスに比べ、非常に緩いルールで運
用される。従ってここで言う走査手段は固体撮像素子に
比べ安価に製造することができる。また、この場合の分
解能は被検体からの戻り光が集光光学素子でどれだけ小
さなスポットに絞られるかに依存する。そのスポットサ
イズがこの場合の分解能となる。集光光学素子はスポッ
トサイズを１μm以下にまで絞ることが可能なので、結
果として固体撮像素子に比べはるかによい分解能とする
ことができる。

【０１１３】２．(構成) 第１項において、前記走査手
段は、複数の反射ミラーを備え、少なくともそのうちの
一つが揺動可能な走査ミラーである光走査型光学装置。

【０１１４】３．(構成) 第２項において、前記複数の
反射ミラーは、前記集光光学素子で集光された前記被検
体からの戻り光を反射するための第一の反射ミラーと、
前記第一の反射ミラーからの反射光を前記光検出部に向
けて反射する第二の反射ミラーとからなる光走査型光学
装置。

【０１１５】４．(構成) 第２項において、前記複数の
反射ミラーは、半導体製造プロセスを用いて作成された
マイクロマシンミラーである光走査型光学装置。

【０１１６】(作用効果)半導体製造プロセスは、μmオ
ーダーの加工を可能にするので、これによって製造され
るマイクロマシンミラーは非常に小さくできる。結果と
してこれを用いた光学装置を小型化できる。

【０１１７】５．(構成) 第２項または第３項におい
て、前記集光光学素子の光軸上に、前記複数の反射ミラ
ー及び前記光検出部が配置されている光走査型光学装
置。

【０１１８】(作用効果) 光学装置の挿入方向と視野方
向とを一致させた直視型の光学装置とすることができ、
操作性に優れた光学装置を提供することができる。

【０１１９】６．(構成) 第１項または第２項に記載の
前記光走査型光学装置をその挿入部先端に備え、その挿
入方向と前記被検体の被検面が直交するよう構成されて
いる内視鏡。

【０１２０】(作用効果) 内視鏡を細径化できると共
に、挿入方向と視野方向が一致することとなり、操作性
に優れた内視鏡を提供できる。

【０１２１】７．(構成) 第３項において、前記光検出
部の受光部が前記第一の反射ミラー上に設けられ、前記
第二の反射ミラーは前記第一の反射ミラー上に設けられ
た前記光検出部の受光部に向かって戻り光を反射するよ
う構成されている光走査型光学装置。

【０１２２】(作用効果) 被検体からの戻り光は走査ミ
ラーを通ったあと直接光検出部に入射し、光電変換され
る。そのあとは電気信号として伝送される。従って、戻
り光の伝送に光ファイバーを使用する必要がなく、光伝
搬ロスを押さえると共に、コストを低下させることもで
きる。

【０１２３】８．(構成) 第２項または第３項におい
て、前記複数の反射ミラーに対して前記被検体からの戻
り光が斜めに入射するように配置されている光走査型光
学装置。

【０１２４】(作用効果) 光軸上に障害物がなく、光利
用効率を向上できると共に、反射ミラーの反射面に光が
斜めに入射するので、迷光を除去することができる。

【０１２５】９．(構成) 第２項〜第８項において、前
記集光光学素子は、前記複数の反射ミラーのうち少なく
とも一つの反射面を集光作用を有する曲面とすることで
構成されている光走査型光学装置。

【０１２６】(作用効果) 走査手段が有する反射面を曲
面として集光作用を持たせているので、別途集光光学素
子を設ける必要がなく、部品点数を削減することができ
る。

【０１２７】１０．(構成) 第９項において、前記曲面
で構成された反射面は、その曲面を変形して焦点位置を
変えることができる光走査型光学装置。

【０１２８】(作用効果) 装置全体を移動させなくて
も、反射面を変形させて焦点距離を変えれば、被検体の
観察位置を移動させることができる。

【０１２９】１１．(構成) 第１項において、前記走査
手段は、戻り光を１次元走査する１次元走査ミラーと、
光走査型光学装置全体を前記１次元走査ミラーの走査方
向と異なる方向に揺動させる機構とからなる光走査型光
学装置。

【０１３０】１２．(構成) 第１項，第２項，第１１項
において、前記走査手段による前記被検体上の走査領域
を拡大するためのリレー光学系をさらに有する走査型光
学装置。

【０１３１】(作用効果) リレー光学系により、走査手
段の走査範囲を拡大することができるので、画角の充分
大きなすなわち広い範囲で被検体像を得ることができ
る。

【０１３２】１３．(構成) 第１項，第２項，第１１
項，第１２項において、前記被検体からの戻り光の中間
結像位置に、入射する光量に応じた信号を非破壊的に蓄
え適当な手段によってその信号を取り出せる光量蓄積板
を配置した走査型光学装置。

【０１３３】(作用効果) 中間結像位置で光量を蓄積し
ておくので、戻り光の光量不足を解消することができ
る。

【０１３４】１４．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１３項において、前記光検出部は、その受光部が受
光する前記走査手段からの光を伝達するための光ファイ
バーを有する走査型光学装置。

【０１３５】(作用効果) 光ファイバーで戻り光を伝搬
することにより、集光光学素子、走査手段等からなる部
分と、光信号を電気信号に変換などして処理する部分と
を分離することができ、装置構成の自由度が高くなる。

【０１３６】１５．(構成) 第１４項において、前記光
検出部は、前記光ファイバーによって伝送されてきた光
を受光するフォトマルチプライヤーとをさらに有する走
査型光学装置。

【０１３７】(作用効果) フォトマルチプライヤーは光
増幅作用を有するので、被検体からの戻り光が不足して
いる場合でも、光量不足を解消することができる。

【０１３８】１６．(構成) 第１４項において、前記光
検出部は、前記光ファイバーに伝送される光量を増幅す
るための光ファイバーアンプを有する走査型光学装置。

【０１３９】(作用効果) 光ファイバーアンプが光量を
増幅するので被検体からの戻り光が不足している場合で
も、光量不足を解消することができる。

【０１４０】１７．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項において、前記光検出部は、前記戻り光のう
ち特定の波長の光のみを選択する波長選択手段を有する
走査型光学装置。

【０１４１】(作用効果) 走査手段を介して来る被検体
からの戻り光を波長選択手段に通すことで例えば蛍光を
取り出す。蛍光を検出部で受けて蛍光の像観察をするこ
とができる。病変部は特殊な蛍光を発する場合があり、
蛍光像観察で病変の診断を行うことが可能となる。

【０１４２】１８．(構成) 第１７項において、前記光
検出部は、前記被検体からの戻り光を複数に分割する分
割手段と、分割された光にそれぞれに対応する受光部と
を備え、前記波長選択手段により分割された光の一つに
対して波長選択を行う走査型光学装置。

【０１４３】(作用効果) 通常観察に加えて、蛍光観察
などの特殊な観察も行うことができる。

【０１４４】１９．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項において、前記光源は白色光を前記被検体に
照射するものであって、前記光検出部はＲＧＢ分解プリ
ズムと、複数の受光部を有する光走査型光学装置。

【０１４５】(作用効果) 一度の被検体走査でＲＧＢ信
号を一度に検出することができるので、面順次照明の場
合に比べて、動解像度を向上させることができる。

【０１４６】２０．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項，第１９項において、前記光検出部は、その
受光領域面積が可変である光走査型光学装置。

【０１４７】(作用効果) 受光領域の面積を変えること
のできる光検出部を備えている。受光領域を大きく取る
と、解像度は犠牲になるが、被写界深度を深く得ること
ができる。受光領域を小さくすると、被写界深度は浅く
なるが、解像度を上げることができる。

【０１４８】２１．(構成) 第２０項において、前記光
検出部は、その受光領域が同心円上に複数の領域に分割
されており、前記光検出部は、前記複数の領域の出力を
選択可能に構成されている光走査型光学装置。

【０１４９】２２．(構成) 第２０項において、前記光
検出部は、前記受光領域の前方にその受光領域を円形に
絞る可変絞りを有する光走査型光学装置。

【０１５０】２３．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項，第１９項，第２０項において、レーザ光源
とシングルモード光ファイバーとをさらに備え、前記シ
ングルモード光ファイバーの出射端が前記被検体の結像
位置に配置され、該レーザ光源とシングルモード光ファ
イバーが、前記集光光学素子及び前記走査手段と共に構
成する共焦点光学系を付加した光走査型光学装置。

【０１５１】(作用効果) 通常観察系に加えて共焦点光
学系も備えているので、通常の観察を行うことができる
と同時に共焦点系による特殊な観察や計測も行うことが
できる。

【０１５２】２４．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項，第１９項，第２０項，第２３項において、
前記走査手段としてくさび型プリズムを用いる光走査型
光学装置。

【０１５３】２５．(構成) 第１項，第２項，第１１項
〜第１４項，第１９項，第２０項，第２３項において、
前記走査手段として圧電振動子を用いる光走査型光学装
置。

【０１５４】

【発明の効果】本発明によれば、高価なＣＣＤ等の固体
撮像素子を用いることなく、二次元画像を高い分解能で
取得し得る光学装置及びこれを用いた内視鏡が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による光走査型光学装置を
概略的に示している。

【図２】図１に示される光走査型光学装置が組み込まれ
た内視鏡を概略的に示している。

【図３】本発明の実施の形態の第一の変形例の光走査型
光学装置における光検出部を概略的に示している。

【図４】本発明の実施の形態の第二の変形例の光走査型
光学装置における光検出部を概略的に示している。

【図５】本発明の実施の形態の第三の変形例の光走査型
光学装置における光検出部を概略的に示している。

【図６】(Ａ)は本発明の実施の形態の第四の変形例の光
走査型光学装置における光検出部の光検出器を概略的に
示し、(Ｂ)は本発明の実施の形態の第五の変形例の光走
査型光学装置における光検出部の光検出器を概略的に示
している。

【図７】本発明の実施の形態の第六の変形例の光走査型
光学装置における光検出部のライトガイドを概略的に示
している。

【図８】本発明の実施の形態の第七の変形例の光走査型
光学装置を概略的に示している。

【図９】本発明の実施の形態の第八の変形例の光走査型
光学装置を部分的に概略的に示している。

【図１０】本発明の実施の形態の第九の変形例の光走査
型光学装置を概略的に示している。

【図１１】(Ａ)は本発明の実施の形態の第十の変形例の
光走査型光学装置を概略的に示し、(Ｂ)は(Ａ)に示され
るプリズムの部分的な斜視図である。

【図１２】(Ａ)は本発明の実施の形態の第十一の変形例
の光走査型光学装置を概略的に示し、(Ｂ)は(Ａ)に示さ
れるプリズムの部分的な斜視図であり、(Ｃ)は(Ａ)に示
されるプリズムの平面図である。

【図１３】本発明の実施の形態の第十二の変形例の光走
査型光学装置を概略的に示している。

【図１４】本発明の実施の形態の第十三の変形例の光走
査型光学装置を概略的に示している。

【図１５】(Ａ)は本発明の実施の形態の第十四の変形例
の光走査型光学装置を概略的に示し、(Ｂ)は(Ａ)に示さ
れる同軸に配置された光ファイバーとライトガイドの端
面を示している。

【図１６】(Ａ)は本発明の実施の形態の第十五の変形例
の光走査型光学装置を概略的に示しており、(Ｂ)は(Ａ)
に示される集積型受光器の断面図である。

【図１７】本発明の実施の形態の第十六の変形例の光走
査型光学装置を概略的に示している。

【符号の説明】 １００ 光走査型光学装置 １０２ 照明装置 １０４ 集光光学系 １０６ 走査部 １０８ 光検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 修一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小野 勝也 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 菅 武志 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山宮 広之 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA00 BA01 CA11 CA23 CA25 DA17 DA42 DA57 GA03 GA05 2H045 AB73 AB81 AF12 BA12 4C061 AA00 BB02 CC07 DD00 FF40 FF47 LL10 MM03 MM10 NN01 PP11 PP20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の画像を得るために、被検体に光
   を照射し、その戻り光を検出する光走査型光学装置であ
   って、 被検体を全体的に照明する照明装置と、 被検体の特定の微小領域からの戻り光を集光するための
   集光光学系と、 集光光学系により集光された光を検出する光検出部と、 前述の微小領域を走査するための走査部とを備えてい
   る、光走査型光学装置。
2. 【請求項２】 走査部は複数の反射鏡を備えており、反
   射鏡の少なくとも一つは揺動可能な走査ミラーであり、
   走査ミラーは半導体製造プロセスを用いて作製されたマ
   イクロマシンミラーである、請求項１に記載の、光走査
   型光学装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光走査
   型光学装置を挿入部の先端部分に備えた内視鏡であっ
   て、光走査型光学装置の視野方向が内視鏡の挿入方向と
   一致している、内視鏡。