JP2003290133A - Optical imaging device - Google Patents

Optical imaging device

Info

Publication number
JP2003290133A
JP2003290133A JP2002104424A JP2002104424A JP2003290133A JP 2003290133 A JP2003290133 A JP 2003290133A JP 2002104424 A JP2002104424 A JP 2002104424A JP 2002104424 A JP2002104424 A JP 2002104424A JP 2003290133 A JP2003290133 A JP 2003290133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
image
light
optical
low
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.)
Granted
Application number
JP2002104424A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3938705B2 (en
Inventor
Toshiaki Okamura
俊朗 岡村
Tenu Sha
天宇 謝
Yasuhiro Uehara
靖弘 上原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2002104424A priority Critical patent/JP3938705B2/en
Priority to US10/207,676 priority patent/US6809866B2/en
Publication of JP2003290133A publication Critical patent/JP2003290133A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3938705B2 publication Critical patent/JP3938705B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical imaging device which has a common optical system so that it can be disposed in an endoscope insertion part, capable of obtaining not only ordinary macro images but also enlarged observation images with high resolution by low-coherent light, or the like. <P>SOLUTION: An objective optical system 13, a relay optical system 15 and so on are inserted into an insertion part 5 in this optical imaging device. A half mirror 16 disposed in a control part 6 forms the separation between an optical system on the side of an image pickup device 20 and a low-coherence optical system. Since a small aperture 18a and a large aperture 18b are respectively and separately disposed on these separated optical systems, pupil imaging optical systems 17a and 17b can respectively form a small-aperture image 43a or a large-aperture image 43b at a pupil position of the objective optical system 13. As a result, in the case of ordinary observation, the objective optical system 13 can make an observation over a wide range by means of a small number of apertures, while in the case of enlargement observation with low-coherent light, it can make an enlargement observation with high resolution by means of the large number of apertures. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡等により通常
のマクロ画像と共に、高分解能の拡大画像とを得る光イ
メージング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical imaging apparatus for obtaining a high-resolution magnified image together with an ordinary macro image by an endoscope or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野において広く採用されるようになった。また、内視鏡
による通常観察画像の他に、病変部か否かを詳細に診断
するために、例えば特開平6−154228号公報で
は、低干渉光を用いて光断層像を得られるようにしたも
のがある。
2. Description of the Related Art In recent years, endoscopes have been widely used in the medical field and the industrial field. Further, in addition to a normal observation image obtained by an endoscope, in order to make a detailed diagnosis of whether or not there is a lesion, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-154228, an optical tomographic image can be obtained using low interference light. There is something I did.

【0003】この従来例では、対物光学系を通常観察用
と、低干渉光を用いた光断層像用とに共通に使用してい
るので、内視鏡の挿入部を細径化することができる。
In this conventional example, since the objective optical system is commonly used for normal observation and for optical tomographic images using low interference light, the insertion portion of the endoscope can be made thin. it can.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、対物光学系の開口数(NAと略記)も通常観
察用と、低干渉光を用いた光断層像用とで同じ値になっ
ているので、より改善すべき問題点がある。
However, in the above-mentioned conventional example, the numerical aperture (NA) of the objective optical system is the same for normal observation and for optical tomographic images using low interference light. Therefore, there are problems that need to be improved.

【0005】つまり、通常の使用法では、まず、通常観
察の状態にして、広範囲の部分をマクロ的に観察し、そ
のような観察により疑わしいと思われる部分が存在した
場合には、その一部を光断層像で拡大観察することによ
り、その性状を詳細に調べる方法が採用される。
That is, in normal use, first, in a state of normal observation, a wide area is macroscopically observed, and if there is a suspicious portion due to such observation, a part of it is observed. A method of examining the properties in detail by observing the image with an optical tomographic image is adopted.

【0006】この場合、従来例では対物光学系が共通に
使用され、かつそのNAも同じ状態のままとなる。この
ため、通常観察に適した状態では、光断層像の状態では
分解能が不十分になってしまうし、逆に光断層像の状態
での大きなNAによる分解能が高い状態に設定した場合
には通常観察の場合には広い視野を確保できず、狭い範
囲しか観察できない状態になってしまう。
In this case, in the conventional example, the objective optical system is commonly used, and its NA remains the same. Therefore, in a state suitable for normal observation, the resolution becomes insufficient in the state of the optical tomographic image, and conversely, when the state of the optical tomographic image is set to the state in which the high NA is high, In the case of observation, a wide field of view cannot be secured and only a narrow area can be observed.

【0007】なお、このほかにマクロ観察用と光断層像
用とで別々の光学系を採用した従来例が有るが、上述の
ように体腔内等に挿入される内視鏡のような場合には、
細径化が困難になる。
In addition to the above, there is a conventional example in which separate optical systems are used for macro observation and for optical tomographic images, but in the case of an endoscope inserted into a body cavity or the like as described above. Is
It becomes difficult to reduce the diameter.

【0008】また、別々の光学系を採用した場合には、
その装置が大型化すると共に、マクロ観察用の画像中に
おいて、疑わしい部分を光断層像により拡大観察しよう
とする場合、マクロ画像中で光断層像により拡大観察し
よとする位置が、距離等の変化に伴って変化してしまい
易い欠点がある。
If different optical systems are adopted,
When the device becomes larger and the suspicious portion in the image for macro observation is to be magnified and observed by an optical tomographic image, the position in the macro image to be magnified and observed by the optical tomographic image is the distance or the like. There is a drawback that it tends to change with changes.

【0009】(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、内視鏡挿入部等にも配置できるよ
うに光学系の一部を共通化して、通常のマクロ画像と、
低干渉性光等による分解能が高い拡大観察画像とを得る
ことができる使い勝手の良い光イメージング装置を提供
することを目的とする。
(Purpose of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned points. A part of an optical system is made common so that it can be arranged also in an endoscope insertion portion, etc. ,
It is an object of the present invention to provide a convenient optical imaging device capable of obtaining a magnified observation image with high resolution due to low coherence light or the like.

【0010】また、内視鏡挿入部に細径化して配置する
こともでき、使い勝手の良い状態で通常のマクロ画像
と、低干渉性光等による分解能が高い拡大観察画像とを
得ることができる光イメージング用内視鏡を提供するこ
とも目的とする。
Further, it can be arranged in the endoscope insertion portion with a reduced diameter, and a normal macro image and a magnified observation image with high resolution due to low coherent light can be obtained in a convenient state. It is also an object to provide an endoscope for optical imaging.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】照明手段と照明された被
検体を結像する光学系と結像された像を撮像する撮像手
段と、低干渉光源と、この低干渉光を被検体に導きさら
に被検体から反射した光を低干渉計に導く光学系と、低
干渉計から得られる干渉信号から画像を構築する信号処
理手段があり、被検体を結像する光学系と干渉計に導く
光学系の少なくとも一部が同じであり、撮像素子に結像
される光学系の開口数が、低干渉計に光が導かれる場合
の光学系の開口数より小さくしたことにより、内視鏡挿
入部等にも配置可能な光学系にでき、かつこのような開
口数としたことにより、通常のマクロ画像と、低干渉性
光等による分解能が高い拡大観察画像とを得ることがで
きるようにして操作性の良い光イメージング装置を提供
できるようにした。
[Means for Solving the Problems] Illumination means, an optical system for forming an image of an illuminated object, an image pickup means for picking up the formed image, a low interference light source, and a light source for introducing the low interference light to the object. Further, there is an optical system that guides the light reflected from the subject to the low interferometer, and a signal processing unit that constructs an image from the interference signal obtained from the low interferometer. At least part of the system is the same, and the numerical aperture of the optical system focused on the image sensor is smaller than the numerical aperture of the optical system when light is guided to the low interferometer. It is possible to arrange an optical system that can be placed in the same place, and by setting such a numerical aperture, it is possible to obtain a normal macro image and a magnified observation image with high resolution due to low coherence light etc. Able to provide an optical imaging device with good performance

【0012】[0012]

【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は本発明の光イメージング装置
の第1の実施の形態の内視鏡装置の全体構成を示し、図
2は制御装置の内部構成を示し、図3はジンバルミラー
の構成を示し、図4はモニタでの表示例を示し、図5は
変形例の制御装置の内部構成を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall configuration of an endoscope apparatus of a first embodiment of an optical imaging apparatus of the present invention. 2 shows the internal configuration of the control device, FIG. 3 shows the configuration of the gimbal mirror, FIG. 4 shows a display example on the monitor, and FIG. 5 shows the internal configuration of the control device of the modified example.

【0013】図1に示すように本発明の光イメージング
装置を実現する第1の実施の形態としての内視鏡装置1
は、体腔内に挿入可能な内視鏡2と、この内視鏡2と接
続され、内視鏡2に照明光等を供給したり、画像処理及
び制御動作等を行う制御装置3と、この制御装置3に接
続され、内視鏡画像と高精細な拡大画像とを表示するモ
ニタ4とから構成される。
As shown in FIG. 1, an endoscope apparatus 1 as a first embodiment for realizing the optical imaging apparatus of the present invention.
Is an endoscope 2 that can be inserted into a body cavity, a control device 3 that is connected to the endoscope 2 and that supplies illumination light and the like to the endoscope 2 and that performs image processing and control operations. The monitor 4 is connected to the control device 3 and displays an endoscopic image and a high-definition magnified image.

【0014】この内視鏡2は体腔内に挿入される硬質の
挿入部5と、この挿入部5の後端に太幅に形成され、術
者により把持操作がされる操作部6とを有する。この挿
入部5の外被は硬質製の円筒管で形成され、その内側に
以下に説明するように照明光を伝送する導光部材や結像
等すると共に後方側に伝送する機能を持つ光学系が配置
されている。
The endoscope 2 has a hard insertion portion 5 to be inserted into a body cavity, and an operation portion 6 which is formed at the rear end of the insertion portion 5 with a large width and which is grasped by an operator. . The outer cover of the insertion portion 5 is formed of a hard cylindrical tube, and an optical system having a function of transmitting light to the rear side, a light guide member for transmitting illumination light, an image formation, and the like, as described below, inside the cylindrical tube. Are arranged.

【0015】この内視鏡2は挿入部5内及び操作部6内
には通常観察を行うための照明光(具体的には白色光)
を伝送するライトガイドとしてのファイババンドル7が
挿通され、このファイババンドル7は操作部6から外部
に延出され、その端部は制御装置3に接続される。
The endoscope 2 has illumination light (specifically, white light) in the insertion portion 5 and the operation portion 6 for normal observation.
A fiber bundle 7 as a light guide for transmitting the light is inserted, the fiber bundle 7 is extended to the outside from the operation unit 6, and its end is connected to the control device 3.

【0016】図2に示すように制御装置3の内部に設け
た光源装置8は白色光を発生するランプ9とこの光をフ
ァイババンドル7の端面に集光する集光レンズ10とを
有し、このファイババンドル7の端面に入射された光は
このファイババンドル7により伝送され、挿入部5内の
先端部に固定された先端面からさらに照明光学系11を
経て前方に拡開して出射され、被検体12側を照明す
る。
As shown in FIG. 2, the light source device 8 provided inside the control device 3 has a lamp 9 for generating white light and a condenser lens 10 for condensing this light on the end face of the fiber bundle 7. The light incident on the end face of the fiber bundle 7 is transmitted by the fiber bundle 7, and further spreads forward from the end face fixed to the end portion in the insertion portion 5 through the illumination optical system 11 and is emitted. The subject 12 side is illuminated.

【0017】なお、ファイババンドル7は操作部6にお
いて、2本に分岐され、挿入部5内では2本に分岐され
て挿通され、従って2つの先端面に対向して2つの照明
光学系11が配置されている。なお、後述する他の実施
の形態で説明するようにファイババンドル7は挿入部5
内で円環状にして挿通しても良い。
It should be noted that the fiber bundle 7 is branched into two in the operation section 6 and is inserted into the insertion section 5 into two, so that the two illumination optical systems 11 are opposed to the two end faces. It is arranged. In addition, as described in other embodiments to be described later, the fiber bundle 7 has the insertion portion 5
It may be inserted in a circular shape inside.

【0018】挿入部5の先端部における2つの照明光学
系11の間の中央部には対物光学系13が配置され、こ
の対物光学系13により像を結ぶ光は挿入部5内に配置
されたリレー光学系15によって後方側にリレーするよ
うに伝送(導光)される。なお、図1ではリレー光学系
15を1つのみ示しているが、挿入部5の長さに応じて
その数を多くしても良い。
An objective optical system 13 is arranged at the center between the two illumination optical systems 11 at the tip of the insertion section 5, and the light forming an image by the objective optical system 13 is arranged in the insertion section 5. It is transmitted (guided) by the relay optical system 15 so as to be relayed to the rear side. Although only one relay optical system 15 is shown in FIG. 1, the number may be increased depending on the length of the insertion portion 5.

【0019】リレー光学系15によって後方側に像をリ
レーするように伝送する光は、操作部6内でハーフミラ
ー16により分岐される。このハーフミラー16で反射
された光は、第1の瞳結像光学系17a及び第1の絞り
18aを介し、さらにカメラ結像光学系19を介して撮
像素子20に結像する。
The light transmitted by the relay optical system 15 so as to relay the image to the rear side is branched by the half mirror 16 in the operation unit 6. The light reflected by the half mirror 16 forms an image on the image pickup device 20 via the first pupil image-forming optical system 17a and the first diaphragm 18a, and further via the camera image-forming optical system 19.

【0020】この撮像素子20に結像された像は光電変
換され、信号線21を経て図2に示す制御装置3の内部
のカメラコントロールユニット(以下,CCUと略記)
22に入力され、このCCU22で相関二重サンプリン
グにより、撮像素子20で撮像した画像信号成分が抽出
され、さらに色分離されて標準的な映像信号を生成する
処理が行われた後、演算回路23に送られる。
The image formed on the image pickup device 20 is photoelectrically converted, and passes through a signal line 21 to a camera control unit (hereinafter abbreviated as CCU) inside the control device 3 shown in FIG.
The image signal component captured by the image sensor 20 is extracted by the CCU 22 by the correlated double sampling and is subjected to color separation to generate a standard video signal. Sent to.

【0021】演算回路23に送られた(撮像素子20で
撮像した)画像信号は後述する拡大画像と合成されてモ
ニタ4に出力され、モニタ4の表示面では例えば図4
(A)に示すように撮像素子20の画像4aが内視鏡画
像として表示される。
The image signal sent to the arithmetic circuit 23 (picked up by the image pickup device 20) is combined with an enlarged image described later and output to the monitor 4, and on the display surface of the monitor 4, for example, FIG.
As shown in (A), the image 4a of the image sensor 20 is displayed as an endoscopic image.

【0022】また、本実施の形態では、制御装置3の内
部には、例えば低干渉性の光を発生すると共に、被検体
12側からの戻り光を検出する光源&検出部24が設け
てある。
Further, in the present embodiment, a light source & detection unit 24 is provided inside the control device 3 for generating light of low coherence and detecting return light from the subject 12 side. .

【0023】この光源&検出部24は、低干渉性の光を
発生する例えば超高輝度発光ダイオード(以下、SLD
と略記)25を有し、このSLD25からの低干渉性の
光は集光レンズ26で集光されて光ファイバ27aの一
方の端面に入射される。この光ファイバ27aは制御装
置3から外部に延出され、その他端は内視鏡2の操作部
6内部に固定されている。
The light source & detection section 24 is, for example, an ultra-high brightness light emitting diode (hereinafter, referred to as SLD) which generates light with low coherence.
The light having low coherence from the SLD 25 is condensed by the condenser lens 26 and is incident on one end face of the optical fiber 27a. The optical fiber 27 a is extended from the control device 3 to the outside, and the other end is fixed inside the operation portion 6 of the endoscope 2.

【0024】この光ファイバ27aは制御装置3の内部
の途中でファイバカップラ部28で他方の光ファイバ2
7bと光結合している。従って、光ファイバ27aに入
射されたSLD25からの低干渉性の光は、操作部6側
の他方の端面に伝送されると共に、ファイバカップラ部
28で光結合し、参照側光路を形成する光ファイバ27
b側にも分岐し、この光は途中のピエゾ素子等で形成さ
れるファイバ変調器29で変調される。
The optical fiber 27a is connected to the other optical fiber 2 by the fiber coupler 28 in the middle of the control device 3.
Optically coupled to 7b. Therefore, the low-coherence light from the SLD 25 incident on the optical fiber 27a is transmitted to the other end face on the operation unit 6 side, and is optically coupled by the fiber coupler unit 28 to form a reference side optical path. 27
The light is also branched to the b side, and this light is modulated by a fiber modulator 29 formed by a piezo element or the like on the way.

【0025】このファイバ変調器29は演算回路23に
より駆動されることにより光ファイバ27bで導光され
る光が変調される。なお、ファイバカップラ部28から
操作部6側への光ファイバ27a等による光路長側が測
定側光路長となる。
The fiber modulator 29 is driven by the arithmetic circuit 23 to modulate the light guided by the optical fiber 27b. The optical path length side from the fiber coupler section 28 to the operation section 6 side by the optical fiber 27a or the like is the measurement side optical path length.

【0026】上記ファイバ変調器29を経て光ファイバ
27bで伝送された光は、この光ファイバ27bの一方
の端面に対向配置され、参照光側光路長調整機構30を
形成するコリメータレンズ31によりステージ32に配
置されたミラー33に平行ビームで入射し、このミラー
33で反射される。
The light transmitted through the optical fiber 27b via the fiber modulator 29 is arranged opposite to one end face of the optical fiber 27b, and the stage 32 is provided by a collimator lens 31 forming a reference light side optical path length adjusting mechanism 30. The parallel beam is incident on the mirror 33 arranged at, and is reflected by the mirror 33.

【0027】このミラー33で反射された光は上記ファ
イバ変調器29を経て、ファイバカップラ部28により
光ファイバ27a側の戻り光と混合される。この場合、
参照光側光路長と測定側光路長との光路長の差がSLD
25による低干渉性の光のコヒーレンス長以内であると
干渉光となり、低干渉性の光のコヒーレンス長以上であ
ると干渉しない。
The light reflected by the mirror 33 passes through the fiber modulator 29 and is mixed by the fiber coupler 28 with the return light on the optical fiber 27a side. in this case,
The difference in optical path length between the reference light side optical path length and the measurement side optical path length is SLD.
If it is within the coherence length of the light with low coherence by 25, it becomes interference light, and if it is longer than the coherence length of the light with low coherence, it does not interfere.

【0028】このファイバカップラ部28で混合された
光は光ファイバ27bの他方の端面から集光レンズ34
により集光され、光検出器(図2等ではPDと略記)3
5で受光される。
The light mixed by the fiber coupler 28 is collected from the other end face of the optical fiber 27b to the condenser lens 34.
Is collected by the photodetector (abbreviated as PD in FIG. 2) 3
Light is received at 5.

【0029】上記のように、光ファイバ27bは途中の
ファイバカップラ部28で他方の光ファイバ27aと光
結合しているので、参照光側光路長調整機構30での反
射光は光ファイバ27aの他方の端面で受光した戻り光
とファイバカップラ部28で光混合される。つまり、フ
ァイバカップラ部28から参照光側光路長調整機構30
側に至る光路長が参照側光路長となっている。そして、
参照側光路長と測定側光路長とが低干渉性の光のコヒー
レンス長以内のずれであると、光検出器35で干渉光と
して検出されることになる。従って、光源&検出部24
における検出部は干渉計としての機能を持つ。
As described above, since the optical fiber 27b is optically coupled with the other optical fiber 27a by the fiber coupler 28 in the middle, the reflected light at the reference light side optical path length adjusting mechanism 30 is the other optical fiber 27a. The return light received at the end face of the optical fiber is mixed with the fiber coupler unit 28. That is, from the fiber coupler unit 28 to the reference light side optical path length adjusting mechanism 30.
The optical path length reaching the side is the reference optical path length. And
If the reference-side optical path length and the measurement-side optical path length are within the coherence length of the low-coherence light, the photodetector 35 detects the light as interference light. Therefore, the light source & detector 24
The detecting section in has a function as an interferometer.

【0030】光検出器35により光電変換された信号は
演算回路23に入力され、この演算回路23は光検出器
35で検出された信号に対して復調し、干渉光成分を抽
出する。
The signal photoelectrically converted by the photodetector 35 is input to the arithmetic circuit 23, which demodulates the signal detected by the photodetector 35 and extracts the interference light component.

【0031】また、この演算回路23は、制御装置3の
フロントパネル部或いは制御装置3に接続したキーボー
ド36等からの指示操作により、ステージ32に制御信
号を送り、ステージ32を矢印Aで示すように移動して
ミラー33の位置を変えて参照側光路長を変更できるよ
うにしている。
Further, the arithmetic circuit 23 sends a control signal to the stage 32 by an instruction operation from the front panel portion of the control device 3 or a keyboard 36 connected to the control device 3, and the stage 32 is indicated by an arrow A. The reference side optical path length can be changed by moving the mirror 33 to the position of the mirror 33.

【0032】また、この制御装置3内部にはスキャナ駆
動装置37が設けてあり、このスキャナ駆動装置37は
信号線38を介して図1に示すジンバルスキャナ39を
駆動する。このスキャナ駆動装置37は演算回路23と
接続されている。
A scanner driving device 37 is provided inside the control device 3, and the scanner driving device 37 drives the gimbal scanner 39 shown in FIG. 1 via a signal line 38. The scanner driving device 37 is connected to the arithmetic circuit 23.

【0033】そして、演算回路23は光検出器35から
の信号から干渉光成分の信号を復調して抽出すると共
に、その信号をA/D変換して内部のメモリに、スキャ
ナ駆動装置37による光走査と関連付けて格納すること
により、低干渉性の光による断層像の2次元画像データ
を生成する。
Then, the arithmetic circuit 23 demodulates and extracts the signal of the interference light component from the signal from the photodetector 35, and A / D-converts the signal and stores it in the internal memory. Two-dimensional image data of a tomographic image by light with low coherence is generated by storing the data in association with the scanning.

【0034】図1に示すように光ファイバ27aにおけ
る操作部6の内部に固定された端面に対向してコリメー
タ光学系41が配置され、このコリメータ光学系41に
より光ファイバ27aの端面から出射された光は平行ビ
ームされて、スキャナ駆動装置37により駆動される2
次元的スキャナとしてのジンバルスキャナ39に入射さ
れる。このジンバルスキャナ39のミラー面はコリメー
タ光学系41の光軸と45°の角度に設定されている。
As shown in FIG. 1, a collimator optical system 41 is arranged so as to face the end face of the optical fiber 27a fixed inside the operating portion 6, and the collimator optical system 41 emits light from the end face of the optical fiber 27a. The light is collimated and driven by the scanner driving device 37.
It is incident on a gimbal scanner 39 as a dimensional scanner. The mirror surface of the gimbal scanner 39 is set at an angle of 45 ° with the optical axis of the collimator optical system 41.

【0035】このジンバルスキャナ39の概略の構成を
図3に示す。このジンバルスキャナ39は中央部のミラ
ー面39aを、第1のヒンジ部39bで例えば水平方向
に傾動可能に保持すると共に、この第1のヒンジ部39
bの外側にこの第1のヒンジ部39bによる保持方向と
直交する第2のヒンジ部39cで上下方向に傾動可能に
保持し、スキャナ駆動装置からのスキャナ駆動信号によ
り、磁気的或いは静電的な駆動機構によりミラー面39
aを2次元的に傾動し、コリメータ光学系41により入
射される光を2次元的にスキャンする。
A schematic structure of the gimbal scanner 39 is shown in FIG. The gimbal scanner 39 holds the central mirror surface 39a by a first hinge portion 39b so as to be tiltable in the horizontal direction, for example, and at the same time, the first hinge portion 39b is held.
A second hinge portion 39c, which is orthogonal to the holding direction of the first hinge portion 39b, is held on the outer side of b so as to be tiltable in the vertical direction, and magnetically or electrostatically by a scanner driving signal from the scanner driving device. Mirror surface 39 by drive mechanism
2a is tilted two-dimensionally, and the light incident by the collimator optical system 41 is two-dimensionally scanned.

【0036】図1に示すようにこのジンバルスキャナ3
9で反射された光は対にした凸レンズからなる瞳径変換
光学系42により、光ビームの径が大きくされた平行ビ
ームに変換される。この瞳径変換光学系42により、光
ビームの径を拡大する構成にして、ジンバルスキャナ3
9としては小さいサイズのものを採用できるようにして
いる。
As shown in FIG. 1, this gimbal scanner 3
The light reflected by 9 is converted by the pupil diameter conversion optical system 42 composed of a pair of convex lenses into a parallel beam in which the diameter of the light beam is increased. The pupil diameter conversion optical system 42 expands the diameter of the light beam to provide the gimbal scanner 3
As for 9, a small size can be adopted.

【0037】この平行ビームは、第2の絞り18bを経
て第2の瞳結像光学系17bにより集光され、上記ハー
フミラー16によりその一部が透過してリレー光学系1
5に入射され、このリレー光学系15を経てさらに対物
光学系13に入射され、この対物光学系13により集光
されて被検体12側に集光照射される。
The parallel beam passes through the second diaphragm 18b and is condensed by the second pupil image-forming optical system 17b. A part of the parallel beam is transmitted by the half mirror 16 and the relay optical system 1
5, the light is incident on the objective optical system 13 via the relay optical system 15, and is condensed by the objective optical system 13 to be condensed and irradiated to the subject 12 side.

【0038】そして、被検体12からの反射光を逆の経
路を経て光ファイバ27aの端面に導くようにしてい
る。この光ファイバ27aにより伝送された被検体12
側からの戻り光はファイバカップラ部28でその一部が
光ファイバ27b側に分岐し、光検出器35で受光され
る。
Then, the reflected light from the subject 12 is guided to the end face of the optical fiber 27a via the reverse path. The subject 12 transmitted by this optical fiber 27a
A part of the return light from the side is branched to the optical fiber 27b side by the fiber coupler section 28 and is received by the photodetector 35.

【0039】本実施の形態では、図1に示すように挿入
部5内には通常照明を行う照明手段(具体的にはファイ
ババンドル7及び照明光学系11)の他に、この照明手
段で照明された被検体12を結像する対物光学系13及
びその光学像を後方の操作部6側に伝送するリレー光学
系15とが配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, in addition to the illuminating means (specifically, the fiber bundle 7 and the illuminating optical system 11) for illuminating the inside of the insertion portion 5, the illuminating means illuminates. An objective optical system 13 for forming an image of the subject 12 thus formed and a relay optical system 15 for transmitting the optical image to the rear side of the operation unit 6 are arranged.

【0040】この対物光学系13及びリレー光学系15
は通常の光学式内視鏡の構成と類似した構成であるが、
操作部6内部において、ハーフミラー16により光を反
射光側と透過光側とに分岐する分岐手段が設けてあり、
この分岐手段により、反射光側には通常観察のための撮
像を行う撮像手段に導くようにし、透過光側には低干渉
光を被検体12側に導光すると共に被検体12側からの
戻り光を(干渉計として機能する検出器35側)に導光
する低干渉光側光学系が配置されている。そして、分岐
手段により、通常観察の画像情報と、低干渉光(を走査
させること)による拡大画像情報とを得られるようにし
ている。
The objective optical system 13 and the relay optical system 15
Has a configuration similar to that of a normal optical endoscope,
Inside the operation unit 6, there is provided a branching unit that splits light into a reflected light side and a transmitted light side by the half mirror 16.
By this branching means, the reflected light side is guided to an image pickup means for performing imaging for normal observation, and the transmitted light side guides low interference light to the subject 12 side and returns from the subject 12 side. A low interference light side optical system that guides light to (on the side of the detector 35 that functions as an interferometer) is arranged. Then, the branching means can obtain the image information for normal observation and the enlarged image information by (scanning) the low interference light.

【0041】このように本実施の形態では、挿入部5内
に配置した対物光学系13及びリレー光学系15を通常
観察(マクロ観察)及び低干渉光による拡大観察(ミク
ロ観察)とに共通使用するようにして、挿入部5を細径
化できるようにしている。
As described above, in this embodiment, the objective optical system 13 and the relay optical system 15 arranged in the insertion portion 5 are commonly used for normal observation (macro observation) and magnified observation (micro observation) with low interference light. By doing so, the diameter of the insertion portion 5 can be reduced.

【0042】また、本実施の形態では、操作部6内部に
おけるハーフミラー16により分岐された各光路上に第
1の瞳結像光学系17a及び絞り径の小さい第1の絞り
18aと、第2の瞳結像光学系17b及び絞り径の大き
い第2の絞り18bとをそれぞれ配置し、第1の絞り1
8aの像43a及び第2の絞り18bの像43bを対物
光学系13の瞳位置に結ぶようにしている。
Further, in the present embodiment, the first pupil imaging optical system 17a, the first diaphragm 18a having a small diaphragm diameter, and the second diaphragm 18a are provided on the respective optical paths branched by the half mirror 16 inside the operation section 6. Pupil imaging optical system 17b and a second diaphragm 18b having a large diaphragm diameter are arranged respectively, and the first diaphragm 1
The image 43a of 8a and the image 43b of the second diaphragm 18b are connected to the pupil position of the objective optical system 13.

【0043】つまり、図1では第1の絞り18aの像
(開口像)43aは点線で示すように光軸O上で小さい
サイズの開口像となり、これに対して第2の絞り18b
の像(開口像)43bは実線で示すように光軸O上で大
きなサイズの開口像となるようにしている。
That is, in FIG. 1, the image (aperture image) 43a of the first aperture 18a becomes a small aperture image on the optical axis O as shown by the dotted line, whereas the image of the second aperture 18b.
The image (aperture image) 43b is a large size aperture image on the optical axis O as shown by the solid line.

【0044】そして、通常観察用の撮像素子20には、
上記第1の絞り18aの像43aの開口部分を通った光
のみが結像に機能するように対物光学系13の開口数
(以下、NAと略記)を実質的に小さなものとし、これ
に対して低干渉性の光に対しては上記第2の絞り18b
の像43bの大きな開口部分を通った光が集光するよう
に高分解能の対物光学系13のNAとして機能するよう
にしている。
Then, in the image pickup device 20 for normal observation,
The numerical aperture (hereinafter abbreviated as NA) of the objective optical system 13 is made substantially small so that only the light that has passed through the aperture of the image 43a of the first diaphragm 18a functions for image formation. The second diaphragm 18b for light with low coherence.
It functions as the NA of the high-resolution objective optical system 13 so that the light passing through the large opening portion of the image 43b of FIG.

【0045】本実施の形態では、低干渉性の光を用いた
場合には、NAを大きくして高分解能にし、通常観察の
範囲における中心部分の小さな領域を拡大観察できるよ
うな構成にしている。
In the present embodiment, when low coherence light is used, the NA is increased to obtain a high resolution, and a small area in the center of the normal observation range can be magnified and observed. .

【0046】なお、図1では長い点線で低干渉性光を用
いた場合における軸外の主光線を示し、この場合には被
写体12の観察範囲は1点鎖線で示す光軸Oと(長い点
線で示す)主光線とで示す小さな範囲となる。なお、ジ
ンバルスキャナ39は図1の紙面に垂直な方向にも走査
されるので、紙面に垂直な方向にも小さなサイズで観察
可能となる。
In FIG. 1, a long dotted line shows an off-axis chief ray when low coherence light is used. In this case, the observation range of the object 12 is an optical axis O indicated by a chain line (long dotted line). (Indicated by) and the small range indicated by the chief ray. Since the gimbal scanner 39 is also scanned in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, it is possible to observe with a small size in the direction perpendicular to the paper surface.

【0047】また、ジンバルスキャナ39の走査に応じ
て干渉光成分の多数の強度データにより画像データを生
成することにより、高分解能かつ高精細な画像を構築で
きるようにしている。
Further, by generating image data from a large number of intensity data of interference light components in response to scanning by the gimbal scanner 39, it is possible to construct a high resolution and high definition image.

【0048】一方、通常観察に対してはその対物光学系
13のNAを実質的に小さくして、広範囲の領域を、そ
の視野の周辺側が(光線のけられで)暗くなるようなこ
ともなく、観察しやすい良好な画像が得られるように撮
像素子20に結像できるようにしている。
On the other hand, for normal observation, the NA of the objective optical system 13 is substantially reduced so that a wide area is not darkened (due to the light beam) on the peripheral side of the visual field. The image pickup device 20 can form an image so that a good image that is easy to observe can be obtained.

【0049】そして、図4(A)に示すように撮像素子
20による通常画像(マクロ画像)4aと低干渉性光に
よる(高精細な)拡大画像4bとを隣接するように表示
し、その場合通常画像における中央部に低干渉性光を用
いた場合における拡大画像4bの観察範囲4cを表示
し、通常画像4aから拡大画像4bの観察範囲4cを容
易に分かるようにしている。
Then, as shown in FIG. 4A, the normal image (macro image) 4a by the image pickup device 20 and the (high-definition) enlarged image 4b by the low coherence light are displayed so as to be adjacent to each other. The observation range 4c of the magnified image 4b when low coherence light is used is displayed at the center of the normal image so that the observation range 4c of the magnified image 4b can be easily seen from the normal image 4a.

【0050】また、ジンバルスキャナ39を例えば水平
方向に1次元的に駆動し、その場合参照光側光路長調整
機構30のステージ32を同期させてスキャンすること
により、被検体12の深さ方向にスキャンした場合の断
層画像も得られるようにしている。
The gimbal scanner 39 is driven one-dimensionally in the horizontal direction, for example, and in that case, the stage 32 of the reference-light-side optical path length adjusting mechanism 30 is synchronously scanned, so that the depth direction of the subject 12 is increased. A tomographic image when scanned is also obtained.

【0051】この場合には、例えば図4(B)に示すよ
うに通常画像4aに隣接して断層画像4dを表示し、そ
の場合、通常画像4a側では断層画像4dにおける例え
ば断面位置を示す線4eを表示する。なお、ジンバルス
キャナ39を水平方向でなく、垂直方向に1次元的に駆
動し、これに同期してステージ32をスキャンすること
により、被検体12に対して縦方向の面に沿ってその深
さ方向にスキャンした場合の断層画像も得ることができ
る。
In this case, for example, as shown in FIG. 4B, a tomographic image 4d is displayed adjacent to the normal image 4a. In that case, on the normal image 4a side, for example, a line indicating a cross-sectional position in the tomographic image 4d. 4e is displayed. It should be noted that the gimbal scanner 39 is one-dimensionally driven not in the horizontal direction but in the vertical direction, and the stage 32 is scanned in synchronization with this, so that the depth of the subject 12 along the surface in the vertical direction is increased. It is also possible to obtain a tomographic image when scanning in the direction.

【0052】このような構成による本実施の形態の作用
を以下に説明する。制御装置3の電源を投入した場合、
光源装置8による照明光で被検体12側は照明され、照
明された被検体12は小さなNAとして機能する対物光
学系13により結像され、リレー光学系15で後方側に
伝送される。
The operation of this embodiment having such a configuration will be described below. When the controller 3 is turned on,
The subject 12 side is illuminated by the illumination light from the light source device 8, and the illuminated subject 12 is imaged by the objective optical system 13 functioning as a small NA, and transmitted to the rear side by the relay optical system 15.

【0053】そして、ハーフミラー16により反射さ
れ、瞳結像光学系17a、絞り18a、カメラ結像光学
系19を経て撮像素子20に結像され、光電変換され
る。この撮像素子20により出力信号はCCU22によ
り映像信号に変換され、演算回路23を経てモニタ4に
出力され、図4(A)或いは図4(B)に示すように撮
像素子20で撮像したマクロ画像としての通常画像4a
を表示する。
Then, the light is reflected by the half mirror 16, is imaged on the image pickup device 20 via the pupil image-forming optical system 17a, the diaphragm 18a, and the camera image-forming optical system 19, and is photoelectrically converted. The output signal is converted into a video signal by the CCU 22 by the image pickup device 20, is output to the monitor 4 via the arithmetic circuit 23, and is a macro image picked up by the image pickup device 20 as shown in FIG. 4A or 4B. Image 4a as
Is displayed.

【0054】一方、SLD25から出た低干渉性の光は
集光されて光ファイバ27aに入射され、この光はファ
イバカップラ部28でその一部が光ファイバ27b側に
分岐し、その光は参照光側の光路を往復する。
On the other hand, the light of low coherence emitted from the SLD 25 is collected and incident on the optical fiber 27a, and this light is partly branched to the optical fiber 27b side by the fiber coupler 28, and the light is referred to. Reciprocates along the optical path on the light side.

【0055】光ファイバ27aでその先端側に導光され
た光は操作部6内の端面から出射され、コリメータ光学
系41で平行ビームにされてジンバルスキャナ39に入
射し、このジンバルスキャナ39はスキャナ駆動装置3
7により、2次元的に傾動駆動され、その反射光は2次
元的にスキャンされる。
The light guided to the tip side by the optical fiber 27a is emitted from the end face in the operation portion 6, collimated by the collimator optical system 41 and incident on the gimbal scanner 39. This gimbal scanner 39 is a scanner. Drive device 3
The lens 7 is two-dimensionally tilt-driven, and the reflected light is two-dimensionally scanned.

【0056】このジンバルスキャナ39での反射光は瞳
径変換光学系42を経てビーム径が拡大され、第2の絞
り18bを経て大きなビーム径で瞳結像光学系17b、
ハーフミラー16を経てリレー光学系15側に導光され
る。リレー光学系15を経て、さらに対物光学系13に
より、その対物光学系13のほぼ外径を開口とする如く
に被検体12側に集光照射される。
The light beam reflected by the gimbal scanner 39 has its beam diameter expanded through the pupil diameter conversion optical system 42, passes through the second diaphragm 18b, and has a large beam diameter.
The light is guided to the relay optical system 15 side through the half mirror 16. After passing through the relay optical system 15, the objective optical system 13 condenses and irradiates the object 12 side so that the objective optical system 13 has an opening having a substantially outer diameter.

【0057】被検体12側での反射光は逆の光路を通
り、光ファイバ27aの先端面に集光して入射され、そ
の光はファイバカップラ部28で参照光側の光路長と低
干渉性光のコヒーレンス長以内のものが干渉光として、
光検出器35で受光される。
The reflected light on the side of the subject 12 passes through the opposite optical path and is condensed and incident on the front end surface of the optical fiber 27a, and the light thereof has low coherence with the optical path length on the reference light side by the fiber coupler 28. Those that are within the coherence length of light are coherent light,
The light is received by the photodetector 35.

【0058】この光検出器35で光電変換された信号は
演算回路23に入力され、この演算回路23では2次元
的にスキャンされ、ファイバ変調器29で変調された干
渉光成分を抽出するように復調し、内部のA/D変換器
でデジタルデータに変換してメモリに時経列で入力され
る信号を格納し、2次元画像データを生成する。
The signal photoelectrically converted by the photodetector 35 is input to the arithmetic circuit 23, which is two-dimensionally scanned and the interference light component modulated by the fiber modulator 29 is extracted. The signal is demodulated, converted into digital data by an internal A / D converter, and the signal input in time series is stored in the memory to generate two-dimensional image data.

【0059】その画像データはD/A変換器によりアナ
ログの映像信号として読み出され、CCU22側から入
力される映像信号と共に、モニタ4に出力され、モニタ
4の表示面には図4(A)に示すように、撮像素子20
による通常画像4aと共に、高精細な拡大画像4bとし
て表示される。
The image data is read out as an analog video signal by the D / A converter, and is output to the monitor 4 together with the video signal input from the CCU 22 side. The display surface of the monitor 4 is shown in FIG. As shown in FIG.
Is displayed as a high-definition enlarged image 4b together with the normal image 4a.

【0060】また、キーボード36から走査の変更指示
入力を行うと、スキャナ駆動装置37は1次元的に駆動
信号を発生し、信号線38により伝送しスキャナ39を
1次元的に駆動する。さらに演算回路23はステージ3
2をスキャナ39と同期して往復移動させることで光検
出器35からの信号で断層画像を構築する。この場合に
はモニタ4の表示面には図4(B)に示すように、撮像
素子20による通常画像4aと共に、断層画像4dとが
表示される。
When a scan change instruction is input from the keyboard 36, the scanner drive device 37 generates a one-dimensional drive signal, which is transmitted via the signal line 38 to drive the scanner 39 one-dimensionally. Further, the arithmetic circuit 23 is the stage 3
By reciprocating 2 in synchronization with the scanner 39, a tomographic image is constructed by a signal from the photodetector 35. In this case, as shown in FIG. 4B, a tomographic image 4d is displayed on the display surface of the monitor 4 together with the normal image 4a by the image sensor 20.

【0061】本実施の形態によれば、通常画像として広
範囲の部分の被検体12を通常の内視鏡のように観察で
きると共に、その中央部の狭い領域を低干渉性光による
拡大画像により高分解能で観察することもできる。
According to the present embodiment, the subject 12 in a wide range can be observed as a normal image like an ordinary endoscope, and the narrow area at the center can be enhanced by the magnified image by the low coherence light. It can also be observed at resolution.

【0062】次に、本実施の形態におけるNAの代表的
な場合を説明する。以下の式(1)は対物光学系13の
分解能の関係を示す。 r=0.56λ/NA (1) ここで、rは分解できる長さを示し、λは使用する光の
波長を示す。
Next, a typical case of NA in this embodiment will be described. The following formula (1) shows the relationship of the resolution of the objective optical system 13. r = 0.56λ / NA (1) Here, r represents a resolvable length, and λ represents the wavelength of light used.

【0063】例えばマクロ画像の場合には、2mm角の
正方形に500×500画素を配置した撮像素子20で
撮像する場合で考えると、1画素は4μm角の長さの画
素となる。この場合には、サンプリング定理によりその
半分の長さ2μmを分解できれば良いことになり、また
波長λとしては白色光の中心付近の波長0.5μmとす
る。
For example, in the case of a macro image, when considering an image pickup by the image pickup device 20 in which 500 × 500 pixels are arranged in a square of 2 mm square, one pixel becomes a pixel of 4 μm square. In this case, it suffices that the half length 2 μm can be decomposed by the sampling theorem, and the wavelength λ is 0.5 μm near the center of white light.

【0064】この場合には、(1)式は 2=0.56×0.5/NA となり、NA=0.14となる。In this case, the equation (1) is 2 = 0.56 × 0.5 / NA And NA = 0.14.

【0065】一方、ミクロ画像としては分解できる長さ
rとして、少なくとも1μm程度は必要であるとする
と、(1)式は 1=0.56×0.8/NA となる。ここで、波長λとしては赤外光付近の波長0.
8μmとする。この場合にはNA=0.448以上とな
る。
On the other hand, assuming that at least about 1 μm is required as the resolvable length r for the micro image, the equation (1) is 1 = 0.56 × 0.8 / NA. Here, as the wavelength λ, a wavelength of about 0.
8 μm. In this case, NA = 0.448 or more.

【0066】従って、ミクロ画像の場合のNAはマクロ
画像の場合の0.448/0.14≒3となる。つま
り、ミクロ画像の場合のNAはマクロ画像のNAの3倍
以上となる。
Therefore, the NA in the case of the micro image is 0.448 / 0.14≅3 in the case of the macro image. That is, the NA in the case of a micro image is three times or more that of the macro image.

【0067】本実施の形態によれば、マクロ画像におけ
る中央部の狭い領域に低干渉性光による拡大されたミク
ロ画像を表示する構成となっているので、マクロ画像に
より通常の内視鏡診断を行うことができると共に、その
中央部を高NAの分解能が高いミクロ画像を拡大表示で
きるようにしているので、細胞レベルでより詳しく診断
し易い環境を提供できる。
According to the present embodiment, since the enlarged micro image by the low coherence light is displayed in the narrow area at the center of the macro image, the normal endoscopic diagnosis can be performed by the macro image. In addition to being able to carry out the operation, it is possible to display a micro image having a high NA and high resolution in an enlarged manner in the central portion thereof, so that it is possible to provide an environment in which more detailed diagnosis can be easily performed at the cell level.

【0068】この場合、マクロ画像で観察する場合とミ
クロ画像で観察する場合とは共通の対物光学系13を用
いてそのNAが実質的に異なる状態で観察するので、マ
クロ画像中におけるミクロ画像を観察する位置がその中
心部の所定範囲で不変となり、ミクロ画像で観察する場
合の位置合わせが容易となる。
In this case, since the common objective optical system 13 is used to observe a macro image and a micro image in a state where the NA is substantially different, the micro image in the macro image is The position to be observed remains unchanged within a predetermined range of the central portion, and the alignment when observing with a micro image becomes easy.

【0069】また、本実施の形態では挿入部5内部には
通常の内視鏡と同様に対物光学系13及びリレー光学系
15を挿通配置し、その光学系を低干渉性光の場合にも
共通に使用する構成にしているので、挿入部5を細径化
できる。従って、小さな挿入孔により本実施の形態の挿
入部5を挿入でき、患者に与える苦痛を軽減することが
できる。
Further, in the present embodiment, the objective optical system 13 and the relay optical system 15 are inserted and arranged in the insertion section 5 as in the case of a normal endoscope, and the optical system is also used in the case of low coherence light. Since the configuration is commonly used, the diameter of the insertion portion 5 can be reduced. Therefore, the insertion portion 5 of the present embodiment can be inserted through the small insertion hole, and the pain given to the patient can be reduced.

【0070】以上の説明では低干渉性光を用いた場合で
説明したが、本実施の形態は共焦点光学系を用いた場合
にも同様に適用できる。
In the above description, the case of using the low coherence light has been described, but this embodiment can be similarly applied to the case of using the confocal optical system.

【0071】図5は共焦点光学系を用いた場合における
制御装置3Bの構成を示す。この場合には、内視鏡2は
図1と同様の構成である。
FIG. 5 shows the configuration of the control device 3B when a confocal optical system is used. In this case, the endoscope 2 has the same configuration as that of FIG.

【0072】この場合には図2の光源&検出部24の代
わりにより簡単な構成の光源&検出部24Bを採用して
いる。光源としての例えばレーザダイオード45の光は
集光レンズ46により集光されて光ファイバ27aの一
端に入射され、その光は光ファイバ27aにより伝送さ
れ、図1に示す操作部6内部の他方の端面(先端面)か
ら出射される。この場合、光ファイバ27aの先端面の
サイズは十分に小さく、ピンホールと同等の機能を果た
すことができる。そして、上述したのと同様にジンバル
スキャナ39等を経て対物光学系13から被検体12側
に高NAで集光照射される。
In this case, instead of the light source & detection unit 24 of FIG. 2, a light source & detection unit 24B having a simple structure is adopted. The light of, for example, a laser diode 45 as a light source is condensed by a condenser lens 46 and is incident on one end of the optical fiber 27a, the light is transmitted by the optical fiber 27a, and the other end surface inside the operation unit 6 shown in FIG. It is emitted from the (front end surface). In this case, the size of the front end surface of the optical fiber 27a is sufficiently small, and the same function as a pinhole can be achieved. Then, similarly to the above, through the gimbal scanner 39 and the like, the objective optical system 13 converges and irradiates the object 12 side with a high NA.

【0073】そして、被検体12側での反射光は対物光
学系13のフォーカス位置(焦点)からのものだけが逆
の光路をたどり、光ファイバ27aの先端面に入射し、
対物光学系13の焦点以外の部分からの反射光が対物光
学系13等を経て戻る成分があるが、それらは光ファイ
バ27aの周囲に届くが、光ファイバ27aの小さな端
面には入射しない。
Then, only the light reflected from the focus position (focal point) of the objective optical system 13 follows the reverse optical path of the reflected light on the side of the subject 12 and enters the front end surface of the optical fiber 27a.
There is a component of reflected light from a portion other than the focal point of the objective optical system 13 that returns through the objective optical system 13 and the like, and these reach the periphery of the optical fiber 27a, but do not enter the small end face of the optical fiber 27a.

【0074】つまり、光ファイバ27aの先端面と対物
光学系13の焦点とはその間の光学系に介して共役関係
にある。そして、この共役関係にある部分以外からの光
は排除される。
That is, the front end surface of the optical fiber 27a and the focal point of the objective optical system 13 are in a conjugate relationship via the optical system between them. Then, the light from other than the part having the conjugate relationship is excluded.

【0075】光ファイバ27aに入射した戻り光は光源
&検出部24Bに設けたファイバサーキュレータ部47
により他方の光ファイバ27cに導光され、集光レンズ
48を経て光検出器49で受光される。
The return light incident on the optical fiber 27a receives the fiber circulator section 47 provided in the light source & detection section 24B.
Is guided to the other optical fiber 27c, and is received by the photodetector 49 through the condenser lens 48.

【0076】この光検出器49で光電変換された信号は
演算回路23に入力される。この演算回路23は図2の
演算回路23における復調処理を省いたのとほぼ同様の
処理を行う。CCU22による撮像素子20で撮像した
信号と合成され、モニタ4には図4(A)に示すように
通常画像4aと高精細な拡大画像4bとが表示される。
本変形例も第1の実施の形態とほぼ同様の効果を有す
る。
The signal photoelectrically converted by the photodetector 49 is input to the arithmetic circuit 23. This arithmetic circuit 23 performs almost the same processing as that for which the demodulation processing in the arithmetic circuit 23 of FIG. 2 is omitted. The image captured by the image sensor 20 by the CCU 22 is combined, and the monitor 4 displays a normal image 4a and a high-definition enlarged image 4b as shown in FIG.
This modification also has substantially the same effect as that of the first embodiment.

【0077】(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。図6は本発明の
第2の実施の形態における内視鏡装置1Cを示す。この
内視鏡装置1Cは内視鏡2Cと制御装置3(或いは3
B)と、モニタ4とから構成される。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an endoscope apparatus 1C according to the second embodiment of the present invention. The endoscope device 1C includes an endoscope 2C and a control device 3 (or 3
B) and a monitor 4.

【0078】図6に示す内視鏡2Cは図1の内視鏡2に
おいて、挿入部5は同じ構成であり、操作部6内部の光
学系が一部異なる。具体的には、第1の実施の形態では
リレー光学系15を経た光はハーフミラー16で分岐さ
れた後、2つの分岐された光路上に配置された瞳結像光
学系17a、17bと2つの絞り18a、18bが配置
していたが、本実施の形態では分岐する手前側(リレー
光学系15側)の共通の光路上に瞳結像光学系17と可
変絞り51とを配置している。
The endoscope 2C shown in FIG. 6 is the same as the endoscope 2 shown in FIG. 1 except that the insertion portion 5 has the same structure and the optical system inside the operation portion 6 is partially different. Specifically, in the first embodiment, the light that has passed through the relay optical system 15 is branched by the half mirror 16 and then the pupil imaging optical systems 17a, 17b and 2 arranged on the two branched optical paths. Although the two diaphragms 18a and 18b are arranged, in the present embodiment, the pupil imaging optical system 17 and the variable diaphragm 51 are arranged on the common optical path on the front side (the relay optical system 15 side) that branches. .

【0079】可変絞り51は信号線52により制御装置
3或いは3B内部の例えば演算回路23に接続され、演
算回路23を介して絞り径を可変できるようにしてい
る。例えば通常は小さい絞り径51a状態に設定されて
おり、その状態ではモニタ4には撮像素子20で撮像し
た通常画像を表示し、図2に示すキーボード36等から
切替指示操作を行うと、大きな絞り径51b状態に設定
される。その切替と共に、演算回路23はモニタ4に表
示する画像を光検出器35或いは49で受光した信号、
つまり低干渉性の光による拡大画像(又は断層画像)或
いは共焦点光学系による拡大画像を表示する。
The variable diaphragm 51 is connected by a signal line 52 to, for example, the arithmetic circuit 23 inside the control device 3 or 3B, and the diaphragm diameter can be varied via the arithmetic circuit 23. For example, normally, a small aperture diameter 51a is set, and in this state, a normal image captured by the image sensor 20 is displayed on the monitor 4, and when a switching instruction operation is performed from the keyboard 36 shown in FIG. The diameter 51b is set. At the same time as the switching, the arithmetic circuit 23 receives a signal obtained by receiving the image displayed on the monitor 4 by the photodetector 35 or 49,
That is, an enlarged image (or tomographic image) with low coherence light or an enlarged image with a confocal optical system is displayed.

【0080】その他の構成は第1の実施の形態と同様で
ある。本実施の形態では、可変絞り51は通常は小さい
絞り径51a状態に設定されており、通常の内視鏡と同
様の観察を行うことができる。そして、より拡大して観
察したい部分に対しては、その部分を観察視野の中心部
に設定して切替指示操作を行うことにより、演算回路2
3は可変絞り51を大きな絞り径51b状態に設定し、
低干渉性光による拡大画像(又は断層画像)或いは共焦
点光学系による拡大画像を表示する。
The other structure is the same as that of the first embodiment. In the present embodiment, the variable diaphragm 51 is usually set to a small diaphragm diameter 51a state, and observation similar to that of a normal endoscope can be performed. Then, for a portion that is desired to be enlarged and observed, the arithmetic circuit 2 is set by setting the portion in the central portion of the observation visual field and performing a switching instruction operation.
3 sets the variable diaphragm 51 to a large diaphragm diameter 51b state,
An enlarged image (or a tomographic image) by low coherence light or an enlarged image by a confocal optical system is displayed.

【0081】本実施の形態は第1の実施の形態における
共通の光学系部分をより多く使用するようにしているの
で、光学系全体を小さくすることができる。その他はほ
ぼ同様の効果を有する。
In the present embodiment, since the common optical system portion in the first embodiment is used more, the entire optical system can be made smaller. Others have almost the same effect.

【0082】なお、可変絞り51の絞り径の大きさを分
解能や観察範囲等により変更できるようにしても良い。
具体的には、低干渉性光による拡大画像(又は断層画
像)或いは共焦点光学系による拡大観察を行う場合、最
大の分解能は最大にしたNAで決定されるが、その場合
における観察範囲よりも広い範囲を観察しようとするよ
うな場合には、キーボード等から指示操作を行うことに
より、信号線52を介して可変絞り51によるNAを小
さくすると共に、ジンバルスキャナ39による2次元走
査範囲を広く走査して広い範囲を観察範囲にできるよう
にし、その際、NAを小さくしたことにより周辺側も中
央側と同じような明るさで観察できるようにしても良
い。
The size of the diaphragm diameter of the variable diaphragm 51 may be changed according to the resolution and the observation range.
Specifically, when performing magnified image (or tomographic image) with low coherence light or magnified observation with a confocal optical system, the maximum resolution is determined by the maximum NA, but it is less than the observation range in that case. When a wide range is to be observed, an instruction operation is performed from a keyboard or the like to reduce the NA of the variable diaphragm 51 via the signal line 52 and to scan a wide two-dimensional scanning range of the gimbal scanner 39. Then, a wide range can be set as the observation range, and in this case, the NA may be made small so that the peripheral side can be observed with the same brightness as the central side.

【0083】(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及び図8を参照して説明する。図7は
本発明の第3の実施の形態における内視鏡装置1Dを示
す。この内視鏡装置1Dは内視鏡2Dと制御装置3(或
いは3B)と、モニタ4とから構成される。図7に示す
内視鏡2Dは図1の内視鏡2において、対物光学系13
として2重焦点レンズ54を備えている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows an endoscope apparatus 1D according to the third embodiment of the present invention. The endoscope device 1D includes an endoscope 2D, a control device 3 (or 3B), and a monitor 4. An endoscope 2D shown in FIG. 7 is the same as the endoscope 2 shown in FIG.
Is equipped with a double focus lens 54.

【0084】また、本実施の形態では光ファイバ27a
の先端面、つまり光を出射すると共に結像面となる位置
をピエゾ素子55による2次元スキャナで保持し、この
ピエゾ素子55をスキャナ駆動装置37により信号線5
6を介して駆動し、図7の実線及び太くて長い点線で示
すように駆動する。なお、紙面に垂直方向にも駆動でき
るようにしている。
Further, in this embodiment, the optical fiber 27a is used.
The two-dimensional scanner including the piezo element 55 holds the front end surface of the optical element, that is, the position where the light is emitted and the image forming surface. The piezo element 55 is driven by the scanner driving device 37.
Drive through 6 and drive as shown by the solid and thick long dashed lines in FIG. It should be noted that it is also possible to drive in the direction perpendicular to the paper surface.

【0085】図7の場合には、光ファイバ27aの先端
面からの光は結像光学系57、第2の絞り18b及び第
2の瞳結像光学系17bを経てハーフミラ16の前方側
のリレー光学系15側に導光する。図8は2重焦点レン
ズ54の構成例を示す。図7に示す対物光学系13にお
ける例えば前レンズ側は凸レンズ57とその前に配置し
た回折レンズ58とから構成される。
In the case of FIG. 7, the light from the front end surface of the optical fiber 27a passes through the image forming optical system 57, the second diaphragm 18b and the second pupil image forming optical system 17b, and is relayed on the front side of the half mirror 16. The light is guided to the optical system 15 side. FIG. 8 shows a configuration example of the double focus lens 54. For example, the front lens side in the objective optical system 13 shown in FIG. 7 is composed of a convex lens 57 and a diffractive lens 58 arranged in front of it.

【0086】回折レンズ58は同心状に凹凸部が形成さ
れ、通常観察光に対しては0次光を利用して焦点位置P
aでフォーカスさせるようにして対物光学系13を長焦
点距離として機能させ、これに対して低干渉性の光或い
は共焦点光学系の光に対しては1次回折光を利用して焦
点位置Pbでフォーカスさせるようにして、この場合に
は対物光学系13を短焦点距離として機能させるように
している。
The diffractive lens 58 has concavo-convex concavo-convex portions, and the 0th-order light is used for the normal observation light to focus the position P.
The objective optical system 13 is made to function as a long focal length by focusing at a, while the low coherence light or the light of the confocal optical system is used at the focus position Pb by using the first-order diffracted light. In this case, the objective optical system 13 is made to function as a short focal length.

【0087】なお、代表的な例として、焦点位置Paに
フォーカスする場合の焦点距離は、1次回折光を利用し
て焦点位置Pbでフォーカスさせる場合の焦点距離の3
倍以上にする(第1の実施の形態で説明した場合と同様
の分解能等の要請から)。その他の構成は第1の実施の
形態と同様である。
As a typical example, the focal length when focusing on the focal position Pa is 3 of the focal length when focusing on the focal position Pb using the first-order diffracted light.
Double or more (from the same request for resolution as in the case described in the first embodiment). Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0088】本実施の形態によれば、通常観察の場合に
は、焦点距離が長くてNAが小さい対物光学系13とし
て機能させ、一方低干渉性光或いは共焦点光学系で観察
する場合には焦点距離が短くてNAが大きい分解能が高
い対物光学系13として機能させる。
According to the present embodiment, in the case of normal observation, it is made to function as the objective optical system 13 having a long focal length and a small NA, while in the case of observing with low coherence light or confocal optical system. The objective optical system 13 having a short focal length and a large NA and a high resolution is caused to function.

【0089】なお、本実施の形態では被検体12を観察
する距離が通常観察の場合と低干渉性光或いは共焦点光
学系で観察する場合とで異なっている。しかし、本実施
の形態の場合は、通常観察の場合、焦点距離が長く、非
テレセントリックにしているため、第1の実施の形態よ
りも広範囲の観察が容易である。その一部をより詳しく
拡大観察したい場合には、低干渉性光或いは共焦点光学
系でミクロ画像で拡大表示でき、細胞レベルでより詳し
く診断し易い環境を提供できる。
In the present embodiment, the distance for observing the subject 12 is different between normal observation and low coherence light or confocal optical system. However, in the case of the present embodiment, in the case of normal observation, the focal length is long and non-telecentric, so that a wider range of observation is easier than in the first embodiment. When it is desired to magnify and observe a part of it in more detail, it is possible to magnify and display a micro image with low coherence light or a confocal optical system, and it is possible to provide an environment in which it is easy to make a detailed diagnosis at the cell level.

【0090】また、本実施の形態でも挿入部5内部に
は、通常観察の場合と低干渉性光或いは共焦点光学系の
場合にも共通に使用する構成にしているので、挿入部5
を細径化できる。
Further, in the present embodiment as well, the inside of the insertion portion 5 is configured to be commonly used for normal observation and for low coherence light or confocal optical system.
Can be reduced in diameter.

【0091】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態を図9を参照して説明する。図9は本発明の
第4の実施の形態における内視鏡装置1Eを示す。この
内視鏡装置1Eは内視鏡2Eと制御装置3Eと、モニタ
4とから構成される。図9に示す内視鏡2Eは図1の内
視鏡2において、対物光学系13として例えばその前レ
ンズを液晶レンズ61として制御装置3Eから信号線6
2を介して電圧の印加のON/OFFでその屈折率を変
化させて焦点距離を変更できるようにしている。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows an endoscope apparatus 1E according to the fourth embodiment of the present invention. The endoscope device 1E includes an endoscope 2E, a control device 3E, and a monitor 4. The endoscope 2E shown in FIG. 9 is the same as the endoscope 2 shown in FIG.
The focal length can be changed by changing the refractive index by turning ON / OFF the voltage application via the line 2.

【0092】また、本実施の形態では、制御装置3Eは
図5の制御装置3Bにおける光源&検出部24Bに相当
する機能を持つ光源&検出部24Eを操作部6内部に移
した構成にすると共に、光ファイバ27aを用いない構
成にしている。
Further, in the present embodiment, the control device 3E has a structure in which the light source & detection unit 24E having a function corresponding to the light source & detection unit 24B in the control device 3B of FIG. The optical fiber 27a is not used.

【0093】つまり、レーザダイオード45の光はコリ
メータレンズ64により平行ビームにされた後、ハーフ
ミラー65でその一部が透過して、集光レンズ66で集
光され、そのフォーカス位置に配置されたピンホール形
成素子67のピンホールを通りコリメータ光学系41に
入射される。
That is, after the light of the laser diode 45 is made into a parallel beam by the collimator lens 64, a part of the light is transmitted by the half mirror 65, is condensed by the condenser lens 66, and is arranged at the focus position. The light enters the collimator optical system 41 through the pinhole of the pinhole forming element 67.

【0094】このコリメータ光学系41による平行ビー
ムは第2の絞り18bで所定のビーム径にされた後、ジ
ンバルスキャナ39により反射されて第2の瞳結像光学
系17bに入射され、さらにハーフミラー16を経てリ
レー光学系15側に導光される。
The collimated beam from the collimator optical system 41 is made to have a predetermined beam diameter by the second diaphragm 18b, reflected by the gimbal scanner 39, incident on the second pupil imaging optical system 17b, and further a half mirror. The light is guided to the relay optical system 15 side via 16.

【0095】このリレー光学系15で導光された後、対
物光学系13の液晶レンズ61により、短焦点で被検体
12側に集光照射される。そして、被検体12側での反
射光は逆の経路を通り、ピンホール形成素子67に入射
する。この場合、対物光学系13の焦点位置での反射光
のみがピンホールを通って集光レンズ66に入射し、さ
らにハーフミラー65でその一部が反射されて集光レン
ズ68で集光されて、光検出器49で受光される。
After being guided by the relay optical system 15, the liquid crystal lens 61 of the objective optical system 13 focuses and irradiates the subject 12 side in a short focus. Then, the reflected light on the side of the subject 12 enters the pinhole forming element 67 through the reverse path. In this case, only the reflected light at the focal position of the objective optical system 13 enters the condenser lens 66 through the pinhole, is further reflected by the half mirror 65 and is partially condensed by the condenser lens 68. The light is received by the photodetector 49.

【0096】この光検出器49の信号はアンプ69で増
幅された後、信号線70により制御装置3E内部の演算
回路23に入力される。その他の構成は第1の実施の形
態(の変形例)と同様の構成である。
The signal of the photodetector 49 is amplified by the amplifier 69 and then input to the arithmetic circuit 23 inside the control device 3E through the signal line 70. The other configurations are the same as those of (the modification of) the first embodiment.

【0097】本実施の形態では、通常観察する場合に
は、液晶レンズ61の屈折率を小さくする等して、対物
光学系13の焦点距離を長くし、一方、共焦点光学系を
使用する場合には液晶レンズ61の屈折率を大きくする
等して、対物光学系13の焦点距離を短くする。また、
通常観察する場合には、絞り18aにより小さなNAに
し、一方共焦点光学系を使用する場合には絞り18bに
より大きななNAにして高分解能にしている。
In this embodiment, in the case of normal observation, the focal length of the objective optical system 13 is lengthened by reducing the refractive index of the liquid crystal lens 61, and the confocal optical system is used. In order to increase the refractive index of the liquid crystal lens 61, the focal length of the objective optical system 13 is shortened. Also,
For normal observation, the diaphragm 18a has a small NA, while when using a confocal optical system, the diaphragm 18b has a large NA for high resolution.

【0098】本実施の形態では、通常観察と共焦点光学
系によるミクロ観察とを同時観察ではなく、時分割で使
用できる。そして、この場合の効果は第3の実施の形態
とほぼ同様のものとなる。
In this embodiment, the normal observation and the micro observation by the confocal optical system can be used in a time-division manner instead of the simultaneous observation. The effect in this case is almost the same as that of the third embodiment.

【0099】なお、本実施の形態では、操作部6の内部
に共焦点光学系により光源&検出部24Eを設けた構成
にしているが、図2の光源&検出部24を操作部6内部
に設けるようにして低干渉性光を用いた場合にも適用で
きるようにすることもできる。
In this embodiment, the light source & detection unit 24E is provided inside the operation unit 6 by the confocal optical system. However, the light source & detection unit 24 shown in FIG. It may be provided so that it can be applied even when low coherence light is used.

【0100】(第5の実施の形態)次に本発明の第5の
実施の形態を図10を参照して説明する。図10は本発
明の第5の実施の形態における内視鏡装置1Fを示す。
この内視鏡装置1Fは内視鏡2Fと制御装置3(又は3
B)と、モニタ4とから構成される。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows an endoscope apparatus 1F according to the fifth embodiment of the present invention.
The endoscope device 1F includes an endoscope 2F and a control device 3 (or 3
B) and a monitor 4.

【0101】図10に示す内視鏡2Fは図1の内視鏡2
において、対物光学系13として例えばその前レンズ群
をズーム光学系71としてその近傍に配置したアクチュ
エータ72によりその光軸O方向に移動できるようにし
ている。
The endoscope 2F shown in FIG. 10 is the endoscope 2 shown in FIG.
In the above, as the objective optical system 13, for example, the front lens group of the objective optical system 13 can be moved in the optical axis O direction by an actuator 72 arranged in the vicinity thereof as a zoom optical system 71.

【0102】つまり、アクチュエータ72は信号線73
によって、制御装置3(又は3B)内部の演算回路23
と接続され、キーボード等から切替指示操作を行うこと
により、通常観察の場合と低干渉性光或いは共焦点光学
系による観察の状態にズーム光学系71を設定できるよ
うにしている。
That is, the actuator 72 uses the signal line 73
According to the operation circuit 23 in the control device 3 (or 3B).
The zoom optical system 71 can be set to a state of normal observation and a state of observation with low coherence light or a confocal optical system by performing a switching instruction operation from a keyboard or the like.

【0103】具体的にはこのズーム光学系71は凸レン
ズの正パワーと凹レンズの負パワーのレンズ群で構成さ
れ、通常観察の場合には図10の点線で示す状態の位置
に設定され、この場合には対物光学系13の焦点距離は
長くなる。
Specifically, this zoom optical system 71 is composed of a lens group having a positive power of a convex lens and a negative power of a concave lens, and is set to the position shown by the dotted line in FIG. 10 for normal observation. Therefore, the focal length of the objective optical system 13 becomes long.

【0104】一方、低干渉性光或いは共焦点光学系によ
る観察の指示がされた場合には、ズーム光学系71は点
線で示す状態から実線で示す状態の位置に可変設定さ
れ、この場合には対物光学系13の焦点距離は短くな
る。
On the other hand, when the observation instruction by the low coherence light or the confocal optical system is given, the zoom optical system 71 is variably set from the position shown by the dotted line to the position shown by the solid line. The focal length of the objective optical system 13 becomes short.

【0105】この場合、図10で示すように挿入部5の
先端面から同じ距離でフォーカスするように設定されて
いる。
In this case, as shown in FIG. 10, the focus is set to the same distance from the distal end surface of the insertion section 5.

【0106】また、本実施の形態の内視鏡2Fにおける
操作部6内の構成は図1の内視鏡2の操作部6内の光学
系において、瞳径変換光学系42を省いたのとほぼ同様
の構成にしている。
The configuration of the operation section 6 in the endoscope 2F of the present embodiment is such that the pupil diameter conversion optical system 42 is omitted in the optical system in the operation section 6 of the endoscope 2 of FIG. The configuration is almost the same.

【0107】具体的には、、光ファイバ27aの先端面
から出射された光はコリメータ光学系41で平行ビーム
にされ、第2の絞り18bで所定のビーム径にされてジ
ンバルスキャナ39に入射され、その反射光は瞳径変換
光学系42を用いることなく、第2の瞳結像光学系17
bに入射される。本実施の形態によれば、時分割ではあ
るが、第4、第5の実施の形態と同様に第1の実施の形
態より、通常観察(マクロ画像)の観察範囲を広くする
ことが容易であり、マクロ画像とミクロ画像の観察する
距離を等しくすることができる効果を有する。
Specifically, the light emitted from the tip end surface of the optical fiber 27a is made into a parallel beam by the collimator optical system 41, made into a predetermined beam diameter by the second diaphragm 18b, and made incident on the gimbal scanner 39. , The reflected light thereof is generated without using the pupil diameter conversion optical system 42.
It is incident on b. According to the present embodiment, although time division is performed, it is easy to widen the observation range of normal observation (macro image) as compared with the first embodiment, as in the fourth and fifth embodiments. There is an effect that the observation distances of the macro image and the micro image can be equalized.

【0108】(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。図11は本発
明の第6の実施の形態における内視鏡装置1Gを示す。
この内視鏡装置1Gは内視鏡2Gと制御装置3(又は3
B)と、モニタ4とから構成される。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows an endoscope apparatus 1G according to the sixth embodiment of the present invention.
The endoscope device 1G includes an endoscope 2G and a control device 3 (or 3
B) and a monitor 4.

【0109】図11に示す内視鏡2Gは図1の内視鏡2
において、挿入部5と操作部6とを着脱自在にしたもの
にしている。このため、挿入部5の後端と操作部6の前
端部分とを取り付け部(接続部)75にて着脱自在に接
続可能としている。
The endoscope 2G shown in FIG. 11 is the endoscope 2 of FIG.
In the above, the insertion section 5 and the operation section 6 are detachable. Therefore, the rear end of the insertion portion 5 and the front end portion of the operation portion 6 can be detachably connected by the attachment portion (connection portion) 75.

【0110】この場合、取り付け部75で(挿入部5側
と操作部6側とに)ファイババンドル7が2つに分割さ
れるので、本実施の形態では操作部6側のファイババン
ドル7aの前端部分に拡散板76を設け、この拡散板7
6を介して挿入部5側のファイババンドル7bに照明光
を伝送するようにしている。そして、挿入部5内部で2
本に分岐している。
In this case, since the fiber bundle 7 is divided into two parts (on the insertion part 5 side and the operation part 6 side) at the attachment part 75, in this embodiment, the front end of the fiber bundle 7a on the operation part 6 side is divided. A diffusing plate 76 is provided in this portion,
The illumination light is transmitted to the fiber bundle 7b on the insertion portion 5 side via the cable 6. Then, inside the insertion part 5, 2
It branches into books.

【0111】また、挿入部5内のリレー光学系15と操
作部6内のハーフミラ16との間の光路上に第2のリレ
ー光学系77を配置している。この第2のリレー光学系
77における一方の凸レンズ77aを挿入部側に、他方
の凸レンズ77bをを操作部6側に配置し、対にしたレ
ンズ77a、77bにより取り付け部75では平行ビー
ムで光を導光するようにしている。
A second relay optical system 77 is arranged on the optical path between the relay optical system 15 in the insertion section 5 and the half mirror 16 in the operation section 6. In this second relay optical system 77, one convex lens 77a is arranged on the insertion portion side and the other convex lens 77b is arranged on the operation portion 6 side, and a pair of lenses 77a, 77b are used to form parallel beams at the mounting portion 75. It is designed to guide light.

【0112】なお、本実施の形態では光ファイバ27a
の先端部は、例えば図7で示したようにピエゾ素子55
で2次元的に駆動され、光ファイバ27aの先端から出
射される光は結像光学系57で平行ビームにされ、第2
の絞り18bで所定のビーム径にされた後、第2の瞳結
像光学系17bにより集光され、ハーフミラー16を経
て第2のリレー光学系77の一方のレンズ77bを経て
挿入部5側のレンズ77aに導光される。その他は第1
の実施の形態と同様の構成である。
In the present embodiment, the optical fiber 27a
The tip of the piezo element 55 is, for example, as shown in FIG.
The light emitted from the tip of the optical fiber 27a is two-dimensionally driven by the imaging optical system 57 to form a parallel beam,
After being made to have a predetermined beam diameter by the diaphragm 18b, the light is condensed by the second pupil imaging optical system 17b, passes through the half mirror 16 and one lens 77b of the second relay optical system 77, and then the insertion portion 5 side. Is guided to the lens 77a. Others are first
The configuration is similar to that of the above embodiment.

【0113】本実施の形態は挿入部5を操作部6に着脱
自在にしたことにより、例えば挿入部5の長さが異なる
ものを装着して使用することができる。
In this embodiment, the insertion portion 5 is detachably attached to the operation portion 6, so that, for example, insertion portions 5 having different lengths can be attached and used.

【0114】従って、使用する部位に応じて挿入部長が
異なる内視鏡2Gを使用することができる。また、対物
光学系13の焦点距離が異なる挿入部5を装着して、分
解能をより高くしたりする等して、使用する部位に応じ
て分解能を適切なものに変更して使用することもでき
る。
Therefore, it is possible to use the endoscope 2G having a different insertion portion length depending on the part to be used. Further, the insertion section 5 having a different focal length of the objective optical system 13 may be attached to increase the resolution, and the resolution may be changed to an appropriate one according to the site to be used. .

【0115】従って、本実施の形態によれば、第1の実
施の形態の効果の他に、さらにより広い用途で使用する
ことができるし、また使用する用途に適した状態で観察
画像を得ることもできる。
Therefore, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it can be used in a wider range of applications, and an observation image can be obtained in a state suitable for the application. You can also

【0116】なお、本実施の形態は例えば第1の実施の
形態に類似した構成の場合で説明したが、第1の実施の
形態において、挿入部5と操作部6とを着脱自在の構成
にしても良いし、その他の実施の形態に適用することも
できる。
Although the present embodiment has been described in the case of a structure similar to that of the first embodiment, for example, in the first embodiment, the insertion portion 5 and the operation portion 6 are detachable. Alternatively, it may be applied to other embodiments.

【0117】図12(A)、図12(B)は本実施の形
態の変形例における挿入部5及び操作部6を取り付け部
側から見た図をそれぞれ示す。
12 (A) and 12 (B) are views showing the insertion portion 5 and the operating portion 6 in the modification of the present embodiment as viewed from the mounting portion side, respectively.

【0118】本変形例では挿入部5内には図12(A)
に示すように挿入部5の硬質の外套管81の内側に円環
(リング)状にファイババンドル7bが挿通され、その
内側の中心軸に沿って図示しないレンズ管に(リレー光
学系15及びその後端付近に配置した)レンズ77aが
取り付けられている。
In this modified example, FIG.
As shown in FIG. 5, the ring-shaped fiber bundle 7b is inserted inside the hard outer tube 81 of the insertion portion 5, and a lens tube (not shown) is inserted along the central axis of the ring (the relay optical system 15 and thereafter). A lens 77a (located near the edge) is attached.

【0119】一方、操作部6における挿入部5の後端が
例えば嵌入して取り付けられるように円環状の取り付け
部82が設けてあり、その内側における(挿入部5側
の)ファイババンドル7bに対向する円環状部分には白
色LED83が配置され、その内側には挿入部5側のレ
ンズ77aに対向してレンズ77bが配置されている。
本変形例は第6の実施の形態とほぼ同様の効果を有す
る。
On the other hand, an annular attachment portion 82 is provided so that the rear end of the insertion portion 5 of the operation portion 6 can be fitted and attached, for example, and faces the fiber bundle 7b (on the insertion portion 5 side) inside thereof. A white LED 83 is arranged in the annular portion, and a lens 77b is arranged inside the white LED 83 so as to face the lens 77a on the insertion portion 5 side.
This modified example has substantially the same effects as the sixth embodiment.

【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13を参照して説明する。図13は本発
明の第7の実施の形態における内視鏡装置1Hを示す。
この内視鏡装置1Hは内視鏡2Hと制御装置3(又は3
B)と、モニタ4とから構成される。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an endoscope apparatus 1H according to the seventh embodiment of the present invention.
The endoscope device 1H includes an endoscope 2H and a control device 3 (or 3
B) and a monitor 4.

【0121】図13に示す内視鏡2Hは、例えば図11
の内視鏡2Gにおいて、挿入部5内に設けたファイババ
ンドル7b及びその先端の照明光学系11を除去した構
成にし、また操作部6内のファイババンドル7aの先端
面から出射される照明光を照明光学系85で集光し、第
2のハーフミラー86でその一部を反射し、第2のリレ
ー光学系77側に照明光を導光するようにしている。
The endoscope 2H shown in FIG. 13 is, for example, as shown in FIG.
In the endoscope 2G described above, the fiber bundle 7b provided in the insertion portion 5 and the illumination optical system 11 at the tip thereof are removed, and the illumination light emitted from the tip surface of the fiber bundle 7a in the operation portion 6 is removed. The illumination optical system 85 collects the light, the second half mirror 86 partially reflects the light, and the illumination light is guided to the second relay optical system 77 side.

【0122】なお、ファイババンドル7aの先端面から
出射される照明光の出射角度は撮像素子20に結像され
る場合の視野角程度に設定されており、撮像範囲を効率
良く照明できるようにしている。その他は図11と同様
の構成である。
The emission angle of the illumination light emitted from the tip surface of the fiber bundle 7a is set to about the viewing angle when the image is formed on the image pickup device 20, so that the image pickup range can be illuminated efficiently. There is. Others are the same as those in FIG.

【0123】本実施の形態によれば、挿入部5内に配置
した照明光伝送手段及び照明光学系を不要にできるの
で、挿入部5を細径化することができる。その他は第1
の実施の形態とほぼ同様の効果を有する。
According to the present embodiment, the illumination light transmission means and the illumination optical system arranged in the insertion portion 5 can be eliminated, so that the insertion portion 5 can be made smaller in diameter. Others are first
The effect is almost the same as that of the embodiment.

【0124】(第8の実施の形態)次に本発明の第8の
実施の形態を図14を参照して説明する。図14は本発
明の第8の実施の形態における内視鏡装置1Iを示す。
この内視鏡装置1Iは内視鏡2Iと制御装置3(又は3
B)と、モニタ4とから構成される。
(Eighth Embodiment) Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows an endoscope apparatus 1I according to the eighth embodiment of the present invention.
The endoscope device 1I includes an endoscope 2I and a control device 3 (or 3
B) and a monitor 4.

【0125】図14に示す内視鏡2Iは、例えば図1の
内視鏡2において、光ファイバ27aの先端部付近と、
コリメータ光学系41、ジンバルスキャナ39及び瞳径
変換光学系42におけるジンバルスキャナ39側のレン
ズ(42aで示す)とをXYステージ91に配置してい
る。
The endoscope 2I shown in FIG. 14 is, for example, in the endoscope 2 of FIG. 1, in the vicinity of the tip of the optical fiber 27a,
The collimator optical system 41, the gimbal scanner 39, and the lens on the gimbal scanner 39 side (shown by 42 a) in the pupil diameter conversion optical system 42 are arranged on the XY stage 91.

【0126】このXYステージ91は信号線92を介し
て制御装置3(又は3B)(内部の演算回路23)に接
続され、キーボード等からの指示操作により光軸Oと直
交するX、Y方向に2次元的に移動できるようにしてい
る。
This XY stage 91 is connected to the control device 3 (or 3B) (internal arithmetic circuit 23) via a signal line 92, and is operated in the X and Y directions orthogonal to the optical axis O by an instruction operation from a keyboard or the like. It is possible to move in two dimensions.

【0127】第1〜第7の実施の形態までは、低干渉性
光或いは共焦点光学系による観察範囲は通常観察の場合
の観察範囲における光軸O付近の中心部の決められた位
置付近であったが、本実施の形態ではX或いはY方向の
1次元的、或いはX及びY方向の2次元的に移動できる
ようにして、低干渉性光或いは共焦点光学系による観察
範囲を変更できるようにしている。
In the first to seventh embodiments, the observation range of the low coherence light or the confocal optical system is near the predetermined position of the central portion near the optical axis O in the observation range in the case of normal observation. However, in the present embodiment, it is possible to change the observation range by the low coherence light or the confocal optical system by making it possible to move one-dimensionally in the X or Y direction or two-dimensionally in the X and Y directions. I have to.

【0128】なお、XYステージ91による移動量を図
示しないエンコーダ等の検出手段で検出して、その場合
における低干渉性光或いは共焦点光学系による観察範囲
を通常観察の画像に枠等でユーザに分かるように表示す
るようにしても良い。
The amount of movement by the XY stage 91 is detected by a detection means such as an encoder (not shown), and the observation range by the low coherence light or the confocal optical system in that case is displayed to the user by a frame or the like in an image for normal observation. You may make it display so that it may be understood.

【0129】その他の構成は第1の実施の形態と同様で
ある。
The other structure is similar to that of the first embodiment.

【0130】本実施の形態では、拡大観察する範囲を移
動変更できるようにしているので、ユーザは拡大観察す
る範囲を診断しやすいように変更設定ができ、操作性を
向上できる。その他は第1の実施の形態と同様の作用効
果を有する。
In the present embodiment, since the range for magnifying observation can be moved and changed, the user can change and set the range for magnifying observation so that it can be easily diagnosed, and the operability can be improved. Others have the same effects as those of the first embodiment.

【0131】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。
The embodiments and the like configured by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.

【0132】例えば、第8の実施の形態では移動ステー
ジ91を第1の実施の形態に設けた構成にしたが、他の
実施の形態に適用しても良い。また、例えば図11では
取り付け部75で挿入部5と操作部6とを着脱自在にし
ているが、その場合の挿入部5及び操作部6等の構成を
図11で示す構成でなく、他の実施の形態の構成にして
も良い。
For example, although the moving stage 91 is provided in the first embodiment in the eighth embodiment, it may be applied to other embodiments. Further, for example, in FIG. 11, the insertion section 5 and the operation section 6 are made detachable by the attachment section 75, but the configuration of the insertion section 5 and the operation section 6 in that case is not the configuration shown in FIG. The configuration of the embodiment may be adopted.

【0133】[付記]5.照明手段と照明された被検体
を結像する光学系と結像された像を撮像する撮像手段
と、低干渉光源と、この低干渉光を被検体に導きさらに
被検体から反射した光を低干渉計に導く光学系と、低干
渉計から得られる干渉信号から画像を構築する信号処理
手段があり、被検体を結像する光学系と干渉計に導く光
学系のすくなくとも一部が同じであり、撮像素子に結像
する光学系の物体観察範囲が、低干渉計に導かれる場合
の光学系の物体観察範囲より広いことを特徴とする光イ
メージング装置。
[Appendix] 5. Illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an image pickup means for picking up the formed image, a low-interference light source, and a light that reflects the low-interference light to the object and reduces the light reflected from the object. There is an optical system leading to the interferometer and signal processing means for constructing an image from an interference signal obtained from a low interferometer, and at least a part of the optical system leading to the interferometer and the optical system leading to the interferometer are the same. An optical imaging apparatus characterized in that an object observation range of an optical system for forming an image on an image sensor is wider than an object observation range of the optical system when being guided to a low interferometer.

【0134】6.照明手段と照明された被検体を結像す
る光学系と結像された像を撮像する撮像手段とコヒーレ
ント光源と、共焦点光学系と、この共焦点光学系からの
コヒーレント光を被検体に導きさらに被検体からの反射
光を共焦点光学系に戻す光学系と、共焦点光学系からの
光信号から画像を構築する信号処理手段があり、被検体
を結像する光学系と共焦点光学系に導く光学系のすくな
くとも一部が同じであり、撮像素子に結像する光学系の
物体観察範囲が、共焦点光学系に光が導かれる場合の光
学系の物体観察範囲より広いことを特徴とする光イメー
ジング装置。
6. Illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an imaging means for capturing the formed image, a coherent light source, a confocal optical system, and coherent light from the confocal optical system to the object. Further, there are an optical system for returning the reflected light from the subject to the confocal optical system and a signal processing means for constructing an image from the optical signal from the confocal optical system. At least a part of the optical system leading to the optical system is the same, and the object observation range of the optical system that forms an image on the image sensor is wider than the object observation range of the optical system when light is guided to the confocal optical system. Optical imaging device.

【0135】7.照明手段と照明された被検体を結像す
る光学系と結像された像を撮像する撮像手段と、低干渉
光源と、この低干渉光を被検体に導きさらに被検体から
反射した光を低干渉計に導く光学系と、低干渉計から得
られる干渉信号から画像を構築する信号処理手段があ
り、被検体を結像する光学系と干渉計に導く光学系のす
くなくとも一部が同じであり、低干渉計に光が導かれる
場合の光学系の物体観察範囲の径が、共通になっている
部分の光学系の径より小さいことを特徴とする光イメー
ジング装置。
7. Illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an image pickup means for picking up the formed image, a low-interference light source, and a light that reflects the low-interference light to the object and reduces the light reflected from the object. There is an optical system leading to the interferometer and signal processing means for constructing an image from an interference signal obtained from a low interferometer, and at least a part of the optical system leading to the interferometer and the optical system leading to the interferometer are the same. An optical imaging apparatus, wherein a diameter of an object observation range of an optical system when light is guided to a low interferometer is smaller than a diameter of an optical system of a common portion.

【0136】8.照明手段と照明された被検体を結像す
る光学系と結像された像を撮像する撮像手段とコヒーレ
ント光源と、共焦点光学系と、この共焦点光学系からの
コヒーレント光を被検体に導きさらに被検体からの反射
光を共焦点光学系に戻す光学系と、共焦点光学系からの
光信号から画像を構築する信号処理手段があり、被検体
を結像する光学系と共焦点光学系に導く光学系のすくな
くとも一部が同じであり、共焦点光学系に光が導かれる
場合の光学系の物体観察範囲の径が、共通になっている
部分の光学系より小さいことを特徴とする光イメージン
グ装置。
8. Illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an imaging means for capturing the formed image, a coherent light source, a confocal optical system, and coherent light from the confocal optical system to the object. Further, there are an optical system for returning the reflected light from the subject to the confocal optical system and a signal processing means for constructing an image from the optical signal from the confocal optical system. At least a part of the optical system leading to the optical system is the same, and the diameter of the object observation range of the optical system when the light is guided to the confocal optical system is smaller than the optical system of the common part. Optical imaging device.

【0137】9.開口数を違わせる手段がそれぞれの光
学系で口径の違う絞りを持つことを特徴とする請求項
1、2の光イメージング装置。 10.開口数を違わせる手段が絞りの口径を可変するこ
とを特徴とする請求項1、2の光イメージング装置。 11.焦点距離を違わせる手段が、2つの焦点距離を持
つ光学系であることを特徴とする請求項3、4の光イメ
ージング装置。
9. 3. The optical imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for changing the numerical aperture has diaphragms having different apertures in the respective optical systems. 10. 3. The optical imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for changing the numerical aperture changes the aperture diameter of the diaphragm. 11. 5. The optical imaging apparatus according to claim 3, wherein the means for changing the focal length is an optical system having two focal lengths.

【0138】12.焦点距離を違わせる手段が、光学の
一部を可変することであることを特徴とする請求項3、
4の光イメージング装置。 13.被検体を撮像素子に結像する光学系の開口数が、
光を低干渉計に導く光学系の開口数の1/3以下である
ことを特徴とする請求項1の光イメージング装置。 14.被検体を撮像素子に結像する光学系の開口数が、
光を共焦点光学系に導く光学系の開口数の1/3以下で
あることを特徴とする請求項2の光イメージング装置。
12. 4. The means for changing the focal length is to change a part of the optics.
4. Optical imaging device of 4. 13. The numerical aperture of the optical system that forms an image of the subject on the image sensor is
The optical imaging apparatus according to claim 1, wherein the numerical aperture is ⅓ or less of the numerical aperture of the optical system that guides the light to the low interferometer. 14. The numerical aperture of the optical system that forms an image of the subject on the image sensor is
The optical imaging apparatus according to claim 2, wherein the numerical aperture is 1/3 or less of the numerical aperture of the optical system that guides the light to the confocal optical system.

【0139】15.被検体を撮像素子に結像する光学系
の焦点距離が、光を低干渉計に導く光学系の焦点距離の
3倍以上であることを特徴とする請求項3の光イメージ
ング装置。 16.被検体を撮像素子に結像する光学系の焦点距離
が、光を共焦点光学系に導く光学系の焦点距離の3倍以
上であることを特徴とする請求項4の光イメージング装
置。
15. The optical imaging apparatus according to claim 3, wherein a focal length of an optical system for forming an image of the subject on the image pickup device is three times or more of a focal length of an optical system for guiding light to the low interferometer. 16. The optical imaging apparatus according to claim 4, wherein a focal length of an optical system for forming an image of the subject on the image pickup device is three times or more of a focal length of an optical system for guiding light to the confocal optical system.

【0140】17.被検体を照明する照明手段と、照明
された被検体の像を後方側に伝送する光学系を挿入部内
に設け、前記光学系により操作部に設けた撮像素子に結
像する内視鏡と、前記内視鏡と接続され、撮像素子によ
り撮像された通常画像を表示手段に表示する画像化処理
を行う制御装置とを備えた内視鏡装置において、前記操
作部に光分岐手段と、該光分岐手段により前記光学系に
よる像を前記撮像素子の結像させる第1の光学系と、低
干渉性光を前記光学系を経て被検体側に集光照射すると
共に、その反射光を前記制御装置に設けた干渉計側に導
光する第2の光学系と、を設け、前記撮像素子の結像さ
せる場合の前記光学系の開口数を前記干渉計側に導光す
る場合の前記光学系の開口数より小さくしたことを特徴
とする内視鏡装置。
17. Illuminating means for illuminating the subject, an optical system for transmitting an image of the illuminated subject to the rear side in the insertion section, and an endoscope for forming an image on an image sensor provided in the operation section by the optical system, In an endoscope apparatus including a control device that is connected to the endoscope and performs an imaging process for displaying a normal image captured by an image sensor on a display unit, the operation unit includes an optical branching unit and the optical branching unit. A first optical system that forms an image of the optical system by the branching unit by the image pickup device, and low-coherence light is focused and irradiated to the subject side through the optical system, and the reflected light thereof is the control device. A second optical system for guiding light to the interferometer side provided in the optical system, and a second optical system for guiding the numerical aperture of the optical system to the interferometer side when forming an image of the imaging device. An endoscopic device characterized by being made smaller than a numerical aperture.

【0141】18.被検体を照明する照明手段と、照明
された被検体の像を後方側に伝送する光学系を挿入部内
に設け、前記光学系により操作部に設けた撮像素子に結
像する内視鏡において、前記操作部に光分岐手段と、該
光分岐手段により前記光学系による像を前記撮像素子の
結像させる第1の光学系と、低干渉性光を前記光学系を
経て被検体側に集光照射すると共に、その反射光を干渉
光を検出する手段に導光する第2の光学系と、を設け、
前記撮像素子の結像させる場合の前記光学系の開口数を
前記干渉計側に導光する場合の前記光学系の開口数より
小さくしたことを特徴とする内視鏡。
18. An illuminating means for illuminating the subject and an optical system for transmitting an image of the illuminated subject to the rear side in the insertion section, and an endoscope for forming an image on an image pickup device provided in the operation section by the optical system, A light branching unit on the operation unit, a first optical system for forming an image of the optical system by the light branching unit on the imaging device, and low-coherence light is focused on the subject side through the optical system. A second optical system for irradiating and guiding the reflected light to a means for detecting the interference light;
An endoscope characterized in that the numerical aperture of the optical system when forming an image of the image pickup element is smaller than the numerical aperture of the optical system when guiding light to the interferometer side.

【0142】19.被検体を照明する照明手段と、照明
された被検体の像を後方側に伝送する光学系を挿入部内
に設け、前記光学系により操作部に設けた撮像素子に結
像する内視鏡において、前記操作部に光分岐手段と、該
光分岐手段により前記光学系による像を前記撮像素子の
結像させる第1の光学系と、前記光学系により被検体側
に集光照射し、その集光点からの反射光のみを検出手段
に導光する共焦点用の第2の光学系と、を設け、前記撮
像素子の結像させる場合の前記光学系の開口数を、前記
検出手段側に導光する場合の前記光学系の開口数より小
さくしたことを特徴とする内視鏡。
19. An illuminating means for illuminating the subject and an optical system for transmitting an image of the illuminated subject to the rear side in the insertion section, and an endoscope for forming an image on an image pickup device provided in the operation section by the optical system, A light branching unit on the operation unit, a first optical system for forming an image of the optical system by the light branching unit on the image pickup device, and an optical system for converging and irradiating the object side, and condensing the light. A second optical system for confocal that guides only the reflected light from the point to the detecting means, and guides the numerical aperture of the optical system when the image is formed by the image sensor to the detecting means side. An endoscope characterized in that the numerical aperture is smaller than the numerical aperture of the optical system when light is emitted.

【0143】20.付記17、18、19において、前
記挿入部と操作部とは着脱自在である。 21.付記17、18、19において、前記挿入部に設
けた前記光学系は、対物光学系と、この対物光学系によ
る像を結ぶ光を伝送するリレー光学系とを有する。 22.付記17、18、19において、前記挿入部は硬
質の筒で形成されている。
20. In additions 17, 18, and 19, the insertion part and the operation part are detachable. 21. In Additions 17, 18, and 19, the optical system provided in the insertion portion includes an objective optical system and a relay optical system that transmits light that forms an image by the objective optical system. 22. In additions 17, 18, and 19, the insertion portion is formed of a hard cylinder.

【0144】23.付記17、18、19において、前
記第1の光学系と前記第2の光学系とにはそれぞれ第1
の絞り及び第1の絞りの径よりも大きな開口を有する第
2の絞りと、前記挿入部に設けた光学系の先端に設けた
対物光学系の瞳位置に前記第1の絞り及び第2の絞りの
像をそれぞれ結ぶ第1及び第2の瞳結像光学系とを有す
る。
23. In Additions 17, 18, and 19, the first optical system and the second optical system have a first
Second diaphragm having an aperture larger than the diameters of the first diaphragm and the first diaphragm, and the first diaphragm and the second diaphragm at the pupil position of the objective optical system provided at the tip of the optical system provided in the insertion portion. It has a first and a second pupil imaging optical system which respectively connect the images of the diaphragms.

【0145】[0145]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、照
明手段と照明された被検体を結像する光学系と結像され
た像を撮像する撮像手段と、低干渉光源と、この低干渉
光を被検体に導きさらに被検体から反射した光を低干渉
計に導く光学系と、低干渉計から得られる干渉信号から
画像を構築する信号処理手段があり、被検体を結像する
光学系と干渉計に導く光学系の少なくとも一部が同じで
あり、撮像素子に結像される光学系の開口数が、低干渉
計に光が導かれる場合の光学系の開口数より小さくした
ことにより、内視鏡挿入部等にも配置可能な光学系にで
き、かつこのような開口数としているので、通常のマク
ロ画像と、低干渉性光等による分解能が高い拡大観察画
像とを得ることができるようにして操作性の良い光イメ
ージング装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, the illumination means, the optical system for forming an image of the illuminated subject, the image pickup means for picking up the formed image, the low interference light source, and the low interference light source. There is an optical system that guides the interference light to the subject and further guides the light reflected from the subject to the low interferometer, and signal processing means that constructs an image from the interference signal obtained from the low interferometer. The system and at least part of the optical system leading to the interferometer are the same, and the numerical aperture of the optical system focused on the image sensor is smaller than the numerical aperture of the optical system when light is guided to the low interferometer. This makes it possible to provide an optical system that can be placed in the endoscope insertion part, etc., and because it has such a numerical aperture, it is possible to obtain a normal macro image and a magnified observation image with high resolution due to low coherence light etc. To provide an easy-to-use optical imaging device. It can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】制御装置の内部構成を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing an internal configuration of a control device.

【図3】ジンバルミラーの概略の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a gimbal mirror.

【図4】モニタでの表示例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a display example on a monitor.

【図5】変形例の制御装置の内部構成を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing an internal configuration of a control device of a modified example.

【図6】本発明の第2の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成図。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of an endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成図。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an endoscope device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】2重焦点レンズの構成例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a double focus lens.

【図9】本発明の第4の実施の形態の内視鏡装置の全体
構成図。
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an endoscope device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成図。
FIG. 10 is an overall configuration diagram of an endoscope device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成図。
FIG. 11 is an overall configuration diagram of an endoscope device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】変形例における挿入部及び操作部を取り付け
部から見た図。
FIG. 12 is a view of an insertion portion and an operation portion in a modified example as seen from a mounting portion.

【図13】本発明の第7の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成図。
FIG. 13 is an overall configuration diagram of an endoscope apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第8の実施の形態の内視鏡装置の全
体構成図。
FIG. 14 is an overall configuration diagram of an endoscope device according to an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内視鏡装置 2…内視鏡 3…制御装置 4…モニタ 5…挿入部 6…操作部 7…ファイババンドル 8…光源装置 9…ランプ 11…照明光学系 12…被検体 13…対物光学系 15…リレー光学系 16…ハーフミラー 17a、17b…瞳結像光学系 18a、18b…絞り 19…カメラ結像光学系 20…撮像素子 22…CCU 23…演算回路 24…光源&検出部 25…SLD 27a、27b…光ファイバ 28…ファイバカップラ部 30…参照光側光路調整機構 32…ステージ 33…ミラー 35…光検出器 37…スキャナ駆動装置 39…ジナバルスキャナ 41…コリメータ光学系 42…瞳径変換光学系 43a、43b…絞りの像 1 ... Endoscopic device 2 ... Endoscope 3 ... Control device 4 ... Monitor 5 ... insertion part 6 ... Operation part 7 ... Fiber bundle 8 ... Light source device 9 ... Lamp 11 ... Illumination optical system 12 ... Subject 13 ... Objective optical system 15 ... Relay optical system 16 ... Half mirror 17a, 17b ... Pupillary imaging optical system 18a, 18b ... Aperture 19 ... Camera imaging optical system 20 ... Image sensor 22 ... CCU 23 ... Arithmetic circuit 24 ... Light source & detector 25 ... SLD 27a, 27b ... Optical fiber 28 ... Fiber coupler 30 ... Reference light side optical path adjusting mechanism 32 ... Stage 33 ... Mirror 35 ... Photodetector 37 ... Scanner driving device 39 ... Ginaval Scanner 41 ... Collimator optical system 42 ... Pupil diameter conversion optical system 43a, 43b ... Image of diaphragm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 靖弘 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) 2G059 AA05 AA06 BB08 BB12 DD13 EE02 EE09 EE11 FF02 FF03 GG02 HH01 HH02 HH06 JJ11 JJ13 JJ15 JJ17 JJ22 KK01 KK03 KK04 MM09 PP04 2H040 BA02 BA14 CA03 CA11 CA12 CA22 CA26 DA02 GA02 GA11 4C061 AA29 CC03 FF47 QQ07 WW04 XX02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasuhiro Uehara             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. F term (reference) 2G059 AA05 AA06 BB08 BB12 DD13                       EE02 EE09 EE11 FF02 FF03                       GG02 HH01 HH02 HH06 JJ11                       JJ13 JJ15 JJ17 JJ22 KK01                       KK03 KK04 MM09 PP04                 2H040 BA02 BA14 CA03 CA11 CA12                       CA22 CA26 DA02 GA02 GA11                 4C061 AA29 CC03 FF47 QQ07 WW04                       XX02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明手段と照明された被検体を結像する
光学系と結像された像を撮像する撮像手段と、 低干渉光源と、この低干渉光を被検体に導きさらに被検
体から反射した光を低干渉計に導く光学系と、 低干渉計から得られる干渉信号から画像を構築する信号
処理手段があり、被検体を結像する光学系と干渉計に導
く光学系の少なくとも一部が同じであり、撮像素子に結
像される光学系の開口数が、低干渉計に光が導かれる場
合の光学系の開口数より小さいことを特徴とする光イメ
ージング装置。
1. An illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an image pickup means for picking up the formed image, a low interference light source, and the low interference light to the object. There is an optical system that guides the reflected light to the low interferometer, and a signal processing unit that constructs an image from the interference signal obtained from the low interferometer. At least one of the optical system that forms the image of the subject and the optical system that guides the interferometer. An optical imaging apparatus having the same parts, wherein the numerical aperture of the optical system focused on the image sensor is smaller than the numerical aperture of the optical system when light is guided to the low interferometer.
【請求項2】 照明手段と照明された被検体を結像する
光学系と結像された像を撮像する撮像手段とコヒーレン
ト光源と、共焦点光学系と、この共焦点光学系からのコ
ヒーレント光を被検体に導きさらに被検体かの反射光を
共焦点光学系に戻す光学系と、 共焦点光学系からの光信号から画像を構築する信号処理
手段があり、被検体を結像する光学系と共焦点光学系に
導く光学系のすくなくとも一部が同じであり、撮像素子
に結像される光学系の開口数が、共焦点光学系に光が導
かれる場合の光学系の開口数より小さいことを特徴とす
る光イメージング装置。
2. An illuminating means, an optical system for forming an image of an illuminated object, an imaging means for picking up the formed image, a coherent light source, a confocal optical system, and coherent light from the confocal optical system. There is an optical system that guides light to the subject and further returns the reflected light from the subject to the confocal optical system, and a signal processing unit that constructs an image from the optical signal from the confocal optical system. And at least part of the optical system leading to the confocal optical system is the same, and the numerical aperture of the optical system focused on the image sensor is smaller than the numerical aperture of the optical system when light is guided to the confocal optical system. An optical imaging device characterized by the above.
【請求項3】 照明手段と照明された被検体を結像する
光学系と結像された像を撮像する撮像手段と低干渉光源
と、この低干渉光を被検体に導きさらに被検体から反射
した光を低干渉計に導く光学系と、 低干渉計から得られる干渉信号から画像を構築する信号
処理手段があり、被検体を結像する光学系と干渉計に導
く光学系のすくなくとも一部が同じであり、撮像素子に
結像する光学系の焦点距離が、低干渉計に光が導かれる
場合の光学系の焦点距離より長いことを特徴とする光イ
メージング装置。
3. An illuminating means, an optical system for forming an image of the illuminated object, an image pickup means for picking up the formed image, a low interference light source, and guiding the low interference light to the object and further reflecting from the object. There is an optical system that guides the generated light to the low interferometer and a signal processing means that constructs an image from the interference signal obtained from the low interferometer, and at least a part of the optical system that forms the image of the subject and the optical system that guides the interferometer. The optical imaging device is characterized in that the focal length of the optical system that forms an image on the image pickup element is longer than the focal length of the optical system when light is guided to the low interferometer.
【請求項4】 照明手段と照明された被検体を結像する
光学系と結像された像を撮像する撮像手段とコヒーレン
ト光源と、共焦点光学系と、この共焦点光学系からのコ
ヒーレント光を被検体に導きさらに被検体から反射光を
共焦点光学系に戻す光学系と、 共焦点光学系からの光信号から画像を構築する信号処理
手段があり、被検体を結像する光学系と共焦点光学系に
導く光学系のすくなくとも一部が同じであり、撮像素子
に結像する光学系の焦点距離が、共焦点光学系に光が導
かれる場合の光学系の焦点距離より長いことを特徴とす
る光イメージング装置。
4. An illuminating means, an optical system for forming an image of an illuminated object, an imaging means for picking up the formed image, a coherent light source, a confocal optical system, and coherent light from the confocal optical system. There is an optical system for guiding the reflected light from the subject to the confocal optical system and a signal processing means for constructing an image from the optical signal from the confocal optical system, and an optical system for forming an image of the subject. At least part of the optical system that guides the confocal optical system is the same, and the focal length of the optical system that forms an image on the image sensor is longer than the focal length of the optical system when light is guided to the confocal optical system. Characteristic optical imaging device.
JP2002104424A 2001-08-03 2002-04-05 Optical imaging device Expired - Fee Related JP3938705B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002104424A JP3938705B2 (en) 2002-04-05 2002-04-05 Optical imaging device
US10/207,676 US6809866B2 (en) 2001-08-03 2002-07-29 Optical imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002104424A JP3938705B2 (en) 2002-04-05 2002-04-05 Optical imaging device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006331067A Division JP4427045B2 (en) 2006-12-07 2006-12-07 Optical imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003290133A true JP2003290133A (en) 2003-10-14
JP3938705B2 JP3938705B2 (en) 2007-06-27

Family

ID=29242930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002104424A Expired - Fee Related JP3938705B2 (en) 2001-08-03 2002-04-05 Optical imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3938705B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254786A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Pentax Corp Scan type confocal probe
JP2007319682A (en) * 2006-06-01 2007-12-13 Pentax Corp Laser scanning apparatus
JP2010509606A (en) * 2006-11-15 2010-03-25 ビオスルフィット ソシエダッド アノニマ Dynamic detection device based on surface plasmon resonance effect
JP2010512912A (en) * 2006-12-22 2010-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Imaging system with two imaging modalities
JP2014025899A (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Nobuhiko Sasaki Measuring method for amount of substance in tissue and measuring device therefor
JP2017525424A (en) * 2014-07-07 2017-09-07 アライン テクノロジー, インコーポレイテッド Equipment for dental confocal imaging
US10456043B2 (en) 2017-01-12 2019-10-29 Align Technology, Inc. Compact confocal dental scanning apparatus
US10507089B2 (en) 2014-08-15 2019-12-17 Align Technology, Inc. Imaging apparatus with simplified optical design

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254786A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Pentax Corp Scan type confocal probe
JP2007319682A (en) * 2006-06-01 2007-12-13 Pentax Corp Laser scanning apparatus
JP4648924B2 (en) * 2006-06-01 2011-03-09 Hoya株式会社 Laser scanning device
JP2010509606A (en) * 2006-11-15 2010-03-25 ビオスルフィット ソシエダッド アノニマ Dynamic detection device based on surface plasmon resonance effect
JP2010512912A (en) * 2006-12-22 2010-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Imaging system with two imaging modalities
JP2014025899A (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Nobuhiko Sasaki Measuring method for amount of substance in tissue and measuring device therefor
JP2017525424A (en) * 2014-07-07 2017-09-07 アライン テクノロジー, インコーポレイテッド Equipment for dental confocal imaging
US10772506B2 (en) 2014-07-07 2020-09-15 Align Technology, Inc. Apparatus for dental confocal imaging
US10507089B2 (en) 2014-08-15 2019-12-17 Align Technology, Inc. Imaging apparatus with simplified optical design
US10507088B2 (en) 2014-08-15 2019-12-17 Align Technology, Inc. Imaging apparatus with simplified optical design
US10624720B1 (en) 2014-08-15 2020-04-21 Align Technology, Inc. Imaging apparatus with temperature compensation
US10952827B2 (en) 2014-08-15 2021-03-23 Align Technology, Inc. Calibration of an intraoral scanner
US10456043B2 (en) 2017-01-12 2019-10-29 Align Technology, Inc. Compact confocal dental scanning apparatus
US10918286B2 (en) 2017-01-12 2021-02-16 Align Technology, Inc. Compact confocal dental scanning apparatus
US11712164B2 (en) 2017-01-12 2023-08-01 Align Technology, Inc. Intraoral scanner with moveable opto-mechanical module

Also Published As

Publication number Publication date
JP3938705B2 (en) 2007-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6809866B2 (en) Optical imaging apparatus
JP4761882B2 (en) Scanning confocal endoscope system and image display range adjustment method of the system
EP2317363B2 (en) Microscope connecting unit and microscope system
JP6375254B2 (en) Fluorescence observation unit and fluorescence observation apparatus
US20130253313A1 (en) Autofocusing endoscope and system
JP3947275B2 (en) Endoscope
JP3359100B2 (en) Optometry device
JP4427045B2 (en) Optical imaging device
US7609440B2 (en) In-vivo examination apparatus
JP3938705B2 (en) Optical imaging device
JP3318295B2 (en) Optical tomographic imaging system
JP3325056B2 (en) Optical tomographic imaging system
JP4996153B2 (en) Endoscope device for magnification observation
Karadaglić et al. Confocal endoscopy via structured illumination
JP4652775B2 (en) Living body observation device
JP4827636B2 (en) Endoscope device for magnification observation
JP4409390B2 (en) Optical scanning confocal observation device
JP4787031B2 (en) Endoscope device for magnification observation
JP4981373B2 (en) Magnifying endoscope
JP3571689B2 (en) Optical tomographic imaging system
JP4689967B2 (en) Microscope image photographing device
JP5315119B2 (en) Endoscope and endoscope observation system
JP2002236090A (en) Optical tomographic imaging device
JPS63274907A (en) Video hard endoscope
JPH0554777B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061010

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061207

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: 20070320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070323

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140406

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees