JP2004070278A - 小型光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】反射率の低い被写体についても高いＳ／Ｎ比を有する情報を提供するとともに、高精度で組立可能な小型光学ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】光を射出する光射出部５と、当該光射出部５から射出された光を反射する第１反射部１１ａを有する第１光学素子１０ａと、当該第１光学素子１０ａに対向して配置された第２反射部を有する第２光学素子１２と、光を集光する集光光学系１６ａとを備え、前記第１反射部１１ａおよび前記第２反射部が、それぞれ入射する光の光軸に対して傾斜して配置され、前記第１光学素子１０ａに、前記第２反射部において反射された光を透過させて前記集光光学系１６ａに入射させる光透過部が設けられている光学系により、光ビームが斜めから入射するように光学素子を配置し、これを高精度に保持する保持部材によって、組立容易で、高いＳ／Ｎ比を有する小型光学ユニットを提供する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型光学ユニットに関し、特に、内視鏡等のチャンネルに挿入可能な小型光学ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡に用いられる小型共焦点光学系としては、一般に、プローブの長手方向と視野方向とが一致しない側視型と、プローブの長手方向と視野方向とが一致している直視型とがある。しかし、側視型の小型共焦点光学系プローブを直視型の内視鏡のチャンネルに用いて使用すると、共焦点光学系による観察範囲の特定が行いづらいという問題がある。一方、直視型の内視鏡のチャンネルに直視型の小型共焦点光学系プローブを用いると、内視鏡の対物レンズにより、共焦点光学系の位置や視野範囲を容易に確認でき、また、所望の被写体に共焦点光学系の視野範囲を合わせることも容易となる。こうした内視鏡のチャンネルに挿入可能な直視型の小型共焦点光学系プローブとしては、すでに開示されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００―１７１７２６号公報（第２−７頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらに開示された直視型の共焦点光学系においては、レンズ表面やガラス板に設けられた反射面が光線に対して垂直に配置されている。このような構成では、光ファイバから射出された光が、これらの反射面で反射され、再び光ファイバに戻ってしまう。このため、被写体からの反射光により抽出する情報のＳ／Ｎ比（Ｓ／Ｎ：Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）が悪化するという問題がある。特に、生体などの反射率が低い被写体を観察する場合には、高いＳ／Ｎ比が要求されるため、これが大きな問題となる。
【０００５】
上記の問題点を解決する構成として、光源からの光ビームが斜めから入射するよう光学素子を光学系に配置（Ｚ型光路）したものがある。このような構成においては、内視鏡のチャンネルに挿入可能な直視型の小型共焦点光学系を構成するために、各光学素子として小さいものを用いていた。しかしながら、小型の光学素子を高精度に配置することは難しく、組立性が悪いという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述したこれらの問題点に鑑みてなされたものであって、光源からの光ビームが斜めから入射するように光学素子を光学系に配置するＺ型光路であっても、高いＳ／Ｎ比を有する情報が得られ、しかも、高精度で組立可能な小型光学ユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、光を射出する光射出部と、当該光射出部から射出された光を反射する第１反射部を有する第１光学素子と、当該第１光学素子に対向して配置された第２反射部を有する第２光学素子と、光を集光する集光光学系とを備え、前記第１反射部および前記第２反射部が、それぞれ入射する光の光軸に対して傾斜して配置され、前記第１光学素子に、前記第２の反射部において反射された光を透過させて前記集光光学系に入射させる光透過部が設けられている小型光学ユニットを提案している。
【０００８】
この発明によれば、第１光学素子に光透過部と第１反射部とを一体に設けたことから、光反射部のみを設けたときよりも素子を大きくすることができる。また、第１および第２光学素子が、入射する光線に対して傾いた状態で配置されているため、光学系内部のレンズ表面や反射面等で反射されて光ファイバに戻るノイズ光成分を低減できる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された小型光学ユニットにおいて、前記第２光学素子を保持する第２光学素子保持部材と、前記集光光学系と前記第１光学素子とを保持する第１のスペーサーと、当該第１光学素子と前記第２光学素子保持部材とを保持する第２のスペーサーと、当該第１のスペーサーおよび第２のスペーサーの外側を覆うカバー部材とを有する小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、第１および第２のスペーサーとこれらを覆うカバーとを設けたことから、光学系の組立が容易で、しかも高い精度での組立を実現することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載された小型光学ユニットについて、前記光射出部が光ファイバーの先端であり、前記第２光学素子保持部材が、当該光ファイバーをも保持するとともに、当該光ファイバーを当該第２光学素子保持部材の外形の軸方向に対して傾いた方向に直接保持する小型光学ユニットを提案している。
【００１１】
この発明によれば、第２光学素子を保持する保持部材が光ファイバーの保持部材も兼ねていることから、部品点数を削減し、ユニットを小型化することができる。また、光ファイバー端面を斜めに研磨することにより、そこでのフルネル反射が戻らないため、反射光によるノイズを低減することができる。さらに、光ファイバー端からの光の射出方向が光軸と平行になるため、スペース効率を向上することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に記載された小型光学ユニットについて、前記第１光学素子と前記第１のスペーサーとが一体的に構成された小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、第１光学素子と第１のスペーサーとを一体化したことから、部品点数を削減できるとともに、組立精度を向上させることができる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項２または請求項３に記載された小型光学ユニットについて、前記第１光学素子と第１のスペーサーおよび第２のスペーサーとを接合してスペーサーユニットとするとともに、当該スペーサーユニットの両端の面が平行である小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、第１光学素子と第１のスペーサーおよび第２のスペーサーとを接合してスペーサーユニットとしたことから、部品点数を削減することができ、さらに、スペーサーユニットの両端の面を平行にしたことから、組立精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載された小型光学ユニットについて、前記第１光学素子の大きさが、当該第１光学素子を透過する光束の領域と前記第１反射部の反射領域とを加えた大きさよりも大きい小型光学ユニットを提案している。
【００１５】
この発明によれば、第１光学素子の大きさを、これを透過する光束の領域と第１反射部の有効領域とを加えた大きさよりも大きくしたので、第１光学素子を本発明の光学系に要求される面精度を確保できる大きさとすることができる。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載された小型光学ユニットについて、前記第１光学素子の光透過部が開口部である小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、第１光学素子の光透過部が開口部になっているため、この部分での光の屈折は発生せず、被写体上でのコマ収差の発生を抑制した光学系を構成することができる。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載された小型光学ユニットについて、前記第１光学素子が平行平面板からなり、当該第１光学素子と前記集光光学系との間に挟まれる筒状のスペーサーを備え、当該スペーサーの端面に、軸線に対して傾斜する斜面が備えられ、前記第１光学素子が前記斜面に固定されている小型光学ユニットを提案している。
【００１８】
この発明によれば、第１光学素子がこれと集光光学系との間に挟まれ、端面に軸線に対して傾斜する斜面を有する筒状のスペーサーにより保持されるので、第１光学素子と集光光学系とを安定に保持することができる。
【００１９】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載された小型光学ユニットについて、前記集光光学系を構成するレンズの一部に前記第１反射部を設けた小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、集光用レンズに第１反射部を併せて持たせる構成としたので、第１反射部と集光光学系の位置精度を向上させることができる。
【００２０】
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載された小型光学ユニットにおいて、前記第２反射部が外部の駆動手段により遥動する小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、第２反射部が外部の駆動手段により遥動するため、第２光反射部を横方向（ＸＹ方向）に遥動させると、被写体に対する光の集光位置を横方向（ＸＹ方向）に走査することができる。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、請求項２から請求項１０のいずれかに記載された小型光学ユニットについて、前記第２光学素子が第２反射部の駆動手段を駆動するための基準電位を供給する基準電位配線と、軸ごとに駆動電圧を供給する駆動信号配線とに接続され、前記カバー部材が前記基準電位配線に接続されている小型光学ユニットを提案している。
この発明によれば、カバー部材を基準電位としたことから、電磁波ノイズを除去して、第２光学素子を安定的に動作させることができる。
【００２２】
請求項１２に係る発明は、前記請求項１１に記載された小型光学ユニットを先端部に備え、前記駆動信号配線が前記基準電位配線と抵抗を介して接続されている光走査プローブを提案している。
この発明によれば、駆動信号配線が基準電位配線と抵抗を介して接続されていることから、静電気により電位差が生じても抵抗を通って電荷が放電されるため、第２光学素子配線を劣化させることがない。
【００２３】
請求項１３に係る発明は、前記請求項１から請求項１１のいずれかに記載された小型光学ユニットを先端に有し、内視鏡のチャンネルに挿通可能でフレキシブルな光走査プローブを提案している。
この発明によれば、高精度に組立てられた光学系を小型で実現できるため、チャネル径の小さい内視鏡のチャネルにも挿通することができ、患者の体内を高倍率で観察することができる。また、患者の負担を軽減できるという作用もある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る小型光学ユニットについて図面を用いて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る内視鏡システムは、図１より、モニター１と、プロセッサ２と、光検出手段３と、光源４と、光ファイバ５と、光ファイバカップラ６と、走査ミラー制御手段７と、内視鏡プローブ８と、内視鏡先端部９とを備えている。
【００２５】
モニター１は、被写体の様子を画像情報として表示する表示装置であり、プロセッサ２は、後述する光検出手段３からの電気信号を画像情報に変換し、これをモニター１に出力する役割を果たす情報処理装置である。光検出手段３は、後述する内視鏡先端部９からの反射光を光の強度として検出し、これを電気信号に変換してプロセッサ２に出力する。なお、光検出手段３としては、フォトマルチプライヤーやアバランシェ・フォトダイオード、フォトダイオード等のいずれでもよい。
【００２６】
光源４には、例えば、レーザーダイオードが用いられる。光源４からの光は、光ファイバ５を介して、内視鏡先端部９に導かれる。光ファイバカップラ６は、光源４からの光を２つの方向に分岐するとともに、内視鏡先端部９からの戻り光を光検出手段３に導く役割を有する。なお、同様の作用を有するものとして、これに代えてビームスプリッタを用いてもよい。走査ミラー制御手段７は、後述する内視鏡先端部９に内蔵された光学ユニット内の走査ミラー１２を制御する。走査ミラー制御手段７によって、走査ミラー１２をＸ方向、Ｙ方向に走査することにより、２次元（ＸＹ方向）の画像を得ることができる。また、内視鏡プローブ８を深さ方向（Ｚ方向）に走査すれば、３次元（ＸＹＺ方向）の画像を得ることもできる。
【００２７】
内視鏡プローブ８は、小型光学ユニットを収納する先端部９を有し、例えば、内視鏡のチャンネルと呼ばれる小孔を通して生体の観察を行う。また、内視鏡プローブ８自身を直接体内に挿入して用いられる場合もある。なお、内視鏡先端部９に収納されている光学ユニットについては、以下、実施形態の中で、その詳細について説明する。
【００２８】
次に、光の進む方向にしたがって、本システムの作用について、図１を用いて説明する。まず、光源４から射出された光は、光ファイバ５を介して光ファイバカップラ６に入る。光源４からの光は、ここで２つの方向に分岐されて、その一部が再び光ファイバ５を介して内視鏡先端部９に配置された光学ユニットに入る。光学ユニットでは、光源４からの光が反射、集光された後、被写体である生体に向けて照射される。被写体で反射した戻り光は、先程と同様の経路をたどり、光ファイバカップラ６に入り、ここで光検出手段３に導かれる。
【００２９】
光検出手段３は、上述のように、戻り光の光強度を検出し、これを電気信号に変換した後、プロセッサ２に出力する。プロセッサ２は、入力された電気信号を処理してこれを画像情報とした後、これをモニター１に出力して、観察画像を表示する。なお、上記方法に関わらず、コヒーレンス長１００μｍ以下のＳＬＤ（ＳＬＤ：Ｓｕｐｅｒ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｄｉｏｄｅ）等の低コヒーレンス光源を用いて、信号側と参照側との光路長がコヒーレンス長内で一致したときだけ干渉信号が得られるような、いわゆる、光の干渉を利用した検出方法を用いてもよい。
【００３０】
次に、内視鏡先端部に収納される本発明の第１の実施形態に係る小型光学ユニットについて、図２から図７を用いて説明する。図２は、内視鏡の先端部９に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面として描いたものである。図から、第１の実施形態に係る光学ユニットは、光ファイバ５と、平行平面板１０ａ（第１光学素子）と、固定ミラー部１１ａ（第１反射部）と、走査ミラー１２（第２光学素子（第２反射部１２ａを含む））と、走査ミラー保持部材１３と、平行スペーサー１４ａ（第２のスペーサー）と、筒状スペーサー１５ａ（第１のスペーサー）と、レンズ２１ａおよびレンズ２２とからなる集光光学系１６ａとから構成されている。
【００３１】
光ファイバ５の端面は、本発明に係る光学ユニット内に形成される光学系において、ピンホールとして機能している。これは、この端面が点光源と点検出器の役割を果たしていることを意味する。その結果として、この光学系が共焦点光学系となっている。平行平面板１０ａは、互いに平行な平面部を有する円柱形の光学素子であって、光透過部１８ａと固定ミラー部１１ａを一体的に備えている（図３参照）。光透過部１８ａには、光の透過率を向上させ、迷光を防止するコーティングが施されている。このコーティングが施された領域は、ここを透過する光束の大きさにほぼ一致している。また、固定ミラー部１１ａには、光を反射するコーティングが施されている。なお、反射コートの例としては、アルミニウム、金等の金属薄膜や誘電体多層膜等がある。
【００３２】
走査ミラー１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、中央に第２反射部１２ａを有し、これが少なくとも一軸の周りに遥動可能に支持されている。走査ミラー１２の駆動方式としては、ジンバル構造を有している静電駆動方式が装置の小型化には有利である。なお、走査ミラー１２の支持構造や静電駆動方式のミラー駆動方法等は、特開２０００―３１０７４３号公報に開示された技術内容と同様である。走査ミラー保持部材１３は、走査ミラー１２を平行平面板１０ａに対して平行に保持するとともに、光ファイバ５の光射出部端面を走査ミラー１２が保持される面に平行となるよう保持する役割を有し、内視鏡先端部９の内径とほぼ同一の外径を有している。
【００３３】
走査ミラー１２を駆動するための第１の電気的な構成は、図２１に示すように、外部の駆動装置から供給される走査ミラー１２をＸ方向、Ｙ方向に駆動するためのそれぞれ２本の駆動信号配線２６ａ、２６ｂと、基準電位を供給する基準電位配線２７とが走査ミラー１２に接続されている。また、走査ミラー１２と走査ミラー保持部材１３とが導電性接着剤２８で接続され、走査ミラー保持部材１３とカバー部材２９とが導電性接着剤２８で接続されていることから、走査ミラー１２に供給された基準電位は、これらの導電性接着剤２８を介して、カバー部材２９に通電し、カバー部材２９の電位を基準電位としている。
【００３４】
また、第２の電気的な構成は、図２２に示すように、基準電位配線２７を走査ミラー１２とは別に、カバー部材２９にも直接配線する構成になっている。さらに、第３の電気的な構成としては、図２３に示すように、基準電位配線２７を走査ミラー１２とは別に、カバー部材２９にも直接配線するとともに、走査ミラー保持部材１３とカバー部材２９とを導電性接着剤２８を介して接続することにより、共通電位とする構成になっている。ここで、２本の駆動信号は、位相が１８０°異なった正弦波信号であり、こうした信号を走査ミラー１２に供給することによって、静電力を利用したミラーの駆動が実現されている。なお、カバー部材２９を基準電位とすることにより、電磁波ノイズを効果的に除去して、第２光学素子の動作を安定させることができる。
【００３５】
具体的な回路構成は、図２４に示すように、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに外部の駆動装置から供給される２本の駆動信号配線と基準電位配線との間に抵抗を挿入した構成になっている。挿入される抵抗は、第２光学素子に対する電気的な保護を行う役割を果たし、この抵抗を挿入することにより、静電気等の影響を効果的に防止し、第２光学素子が静電気等により破壊されることを防止することができる。なお、この回路は、図２４に示すように、プローブ手前側のカバー内に配置されている。そのため、スペースに余裕があり、また、駆動装置の電気回路から離してプローブ単体で保管する際の保管中の静電気の影響も防止することができる。
【００３６】
平行スペーサー１４ａは、走査ミラー保持部材１３と平行平面板１０ａとを平行に配置するために用いられる部材である。その形状は、図５に示されているように、円筒の一部を切り取ったＵ字状をしており、その両端は、互いに平行な面になっている。また、中空部分は、光束を遮ることがないような大きさの開口部２３と切り欠き部２４とを有する構造となっている。また、筒状スペーサー１５ａは、平行平面板１０ａと集光光学系１６ａのレンズ２１ａとを保持する役割を有し、その形状は、略円筒状になっている。そして、第２反射部１２ａと集光光学系１６ａの間の光束を遮ることがないような大きさの開口部を有する。また、一方の端面に軸線方向に対して傾斜した面を、もう一方の端面に光軸と垂直な面を有し、内視鏡先端部９の内径とほぼ等しい外径を有している。集光光学系１６ａは、平行平面板１０ａを透過した光束を被写体表面１７に集光する役割を有し、レンズ２１ａおよびレンズ２２により構成されている。なお、第１の実施形態において、レンズ２１ａは、光束が通過する範囲の外側に光軸に対して垂直な平面部を有する構造となっている。
【００３７】
本実施形態に係る光学ユニットは、図３３に示すような、外径が１〜３ｍｍ程度の内視鏡プローブ先端部９に収納される小型の光学ユニットであり、プローブ先端部は内視鏡のチャネルに挿通可能で、全体が自由に屈曲できるフレキシブルな構造になっている。本光学ユニットにおける光学系においては、光源としての役割を有する光ファイバ５と走査ミラー１２とが、ともに走査ミラー保持部材１３により保持されている。そして、光ファイバ５の光射出部端面は、走査ミラー１２と平行になるように、その端面が形成されている。すなわち、光ファイバ５の光射出部端面は、光ファイバ５の中心軸に対して傾斜している。これによって、光射出部端面でのフレネル反射光が、光検出手段側に戻らないようにすることができる。
【００３８】
さらに、本発明に係る光学ユニットにおいては、光ファイバ５から固定ミラー部１１ａに向かう光軸と第２反射部１２ａから平行平面板１０ａに向かう光軸とを平行とするために、次式（１）を満足する角度θに光ファイバ５を光軸に対して傾けて配置している。
ｎ・ｓｉｎ（θ０―θ）＝ｓｉｎθ０　　　　　　　（１）
ここで、ｎは光ファイバコアの屈折率を、θ０は、光ファイバ端面の法線と光軸とのなす角度を示している。そこで、本実施形態においては、走査ミラー保持部材１３に、光軸に対して所定の角度θをなすような孔を設けておき、これに光ファイバ５を通して、接着したのち、走査ミラー保持部材１３の面と一緒に研磨することによって、この条件を満足させている。ちなみに、本実施形態においては、θ０＝１８度、ｎ＝１．４５８、θ＝５．７６度の設定になっている。また、図２５に示すように、走査ミラー１２の載置面と光射出部である光ファイバ端面とを同一面で構成すれば、加工が容易でしかも面精度の向上を図ることができる。
【００３９】
また、走査ミラー１２は、その内部に有する第２反射部１２ａが走査ミラー保持部材１３の面と平行になるように、走査ミラー保持部材１３に保持されている。また、走査ミラー保持部材１３と平行平面板１０ａの間には、平行スペーサー１４ａが配置されている。一方、平行平面板１０ａは、もう一方の面を筒状スペーサー１５ａの傾斜面により支持されている。本実施形態においては、走査ミラー１２は、半導体プロセスで製作され、走査ミラー１２の裏面と走査ミラー１２表面（第２反射部１２ａ）との平行関係は高精度に維持されている。そのため、走査ミラー１２を走査ミラー保持部材１３に密着させて固定することにより、光ファイバ５の光射出部端面と走査ミラー保持部材１３の面（被写体側）および走査ミラー１２の表面を平行に配置することができる。
【００４０】
また、走査ミラー保持部材１３は、内視鏡先端部９の内径とほぼ同一の外径を有する比較的大きな部材であり、平行な平面を高精度に加工するのに、十分な大きさを備えている。さらに、平行平面板１０ａの大きさは、これを透過する光束の領域と反射部の有効領域とを加えた大きさよりも大きいものであるため（図６参照：図中、Ｔは平行平面板を透過する光束の領域に相当する平行平面板１０ａ上の長さを、Ｒは第１反射部の有効領域を同様に平行平面板１０ａ上の長さとして示したものである。）、面の平行度を高精度に保つのに十分な大きさをもっている。
【００４１】
本実施形態に係る光学ユニットにおいては、これらを互いに平行な面を有する平行スペーサー１４ａを介して配置しているため、これによって、走査ミラー保持部材１３と平行平面板１０ａとを平行に配置することを実現している。したがって、これらのことから、光ファイバ５の射出端面と走査ミラー１２内にある第２反射部１２ａおよび走査ミラー保持部材１３の面とが平行となり、固定ミラー部１１ａを有する平行平面板１０ａと第２反射部１２ａとが平行になる。
【００４２】
さらに、筒状スペーサー１５ａのもう一方の光軸と垂直な端面には、集光光学系１６ａを構成するレンズ２１ａが固定されている。レンズ２１ａは成型レンズであり、光軸と垂直な高精度の平面度を有する面を有している。また、密着する筒状スペーサー１５ａも内視鏡先端部９の内径とほぼ等しい外径を有しており、高い精度で垂直な平面を製作するのに、十分な大きさを有している。本実施形態においては、これらにより、集光光学系の光軸に対してレンズ２１ａの角度を高精度に維持している。なお、本実施形態においては、集光光学系の光軸に対する平行平面板１０ａおよび走査ミラー１２の平衡位置での法線の角度は、それぞれ１８度になっている。
【００４３】
上述のような構成から、本実施形態に係る光学ユニットにおける光学系においては、光ファイバ５の射出端面から平行平面板１０ａ内の固定ミラー部１１ａに向う光軸と、第２反射部１２ａから集光光学系１６ａに向う光軸とを平行にすることができる。すなわち、図１に示すような外部の光源４、例えば、レーザーダイオードから発せられた光は、光ファイバ５を伝播してその射出端面から射出し、平行平面板１０ａ内の固定ミラー部１１ａに到達し、反射される。
【００４４】
ここで、反射された光は、次に、走査ミラー１２内の第２反射部１２ａによって再び反射され、平行平面板１０ａ内の光透過部１８ａを透過した後、集光光学系１６ａで、被写体１７上に集光される。被写体１７上で集光した光は反射して、先程の経路を逆向きに進行し、光ファイバ５内に導かれ、図１に示す外部の光検出手段３やプロセッサ２で処理されて画像情報となってモニター１等により表示される。
【００４５】
本実施形態に係る光学ユニットにおける光学系によれば、光ファイバ５の端面が点光源を構成するピンホールとして機能しているため、焦点が合っている近傍以外のところからの戻り光がない。よって、従来の共焦点光学系と同じように、生体を観察する際に、被写体となる生体を薄くスライスしなくても、光軸方向の分解能を利用して特定の範囲だけを光学的にセクショニングして観察することができる。また、平行平面板１０ａが、上述のように、光透過部１８ａと光反射コートされた第１反射部とにより構成されているため、従来のように別体の固定ミラーを置く場合に問題であったミラー周辺部の欠けが発生することがない。したがって、これにより部材自体を小さくすることができるという利点がある。
【００４６】
また、本実施形態に係る光学ユニットにおける光学系によれば、上述したように固定ミラー部１１ａおよび走査ミラー１２は、光が斜めから入射するように配置され、しかも、光ファイバ５の射出端面から平行平面板１０ａ内の固定ミラー部１１ａに向う光軸と、第２反射部から集光光学系１６ａに向う光軸とを平行になるように構成したことから、固定ミラー部１１ａおよび走査ミラー１２内の第２反射部１２ａからの戻り光が少ない。また、平行平面板１０ａを光が透過する部分には、反射防止コートがなされているため、この部分からの戻り光も少ない。したがって、これらの効果により、ノイズ成分の少ない直視型共焦点光学系が得られる。
【００４７】
さらに、走査ミラー保持部材１３や平行スペーサー１４ａ、筒状スペーサー１５ａの外形を内視鏡先端部９の内側と同様の形状とし、これに加えて、保持部は、光学素子（平行平面板１０ａ、集光光学系１６ａ）との接触面積を十分に確保した大きさとしたことから、組立性がよく、かつ、組立精度の高い直視型共焦点光学系が得られる。
【００４８】
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。図８は、内視鏡の先端部に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面として描いたものである。図８から、本実施形態に係る光学ユニットの構成上の特徴は、第１の実施形態に対して、平行平面板１０ｂに開口部１８ｂを設けた点にある。なお、図中、第１の実施形態と同一の符号が付された部分は、同一の要素を示すものであるため、これらについての詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２の実施形態に使用される平行平面板１０ｂは、第１の実施形態における平行平面板１０ａに開口部１８ｂが設けられている構造となっている（図９（ｃ）を参照）。これにより、透過光が物質内を進行することがないため、原理的に光の屈折が発生することがなく、結果的にコマ収差の発生を防止することができる。したがって、高ＮＡ（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ）で、高分解能を有する光学系を実現することができる。なお、平行平面板１０ｂの構造が相違しているが、これを保持する方法や各光学素子との位置関係は、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
次に、本発明の実施形態に係る第３の実施形態について説明する。図１０は、内視鏡の先端部に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面として描いたものである。図１０から、本実施形態に係る光学ユニットの構成上の特徴は、筒状スペーサー１５ａを改良して、筒状の一方の端面にある軸線方向に対して傾斜した面内に第１反射部１１ａを設けた構造とした点にある。これにより、第１の実施形態で用いていた平行平面板１０ａを省くことができる。以下、図１０、図１１を用いて、この点を詳細に説明する。なお、図中、第１の実施形態と同一の符号が付された部分は、同一の要素を示すものであるため、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５１】
本実施形態において、第１光学素子１９ａは、その傾斜した面内の開口部２３を除く部分に、光反射コートが施されている（図１１参照）。本実施形態によれば、第１の実施形態の構成から、平行平面板１０ａを省いた構成となっているため、部品点数を削減できるとともに、各光学素子間の角度ばらつきを抑制しながら、組立性の向上を図ることができる。なお、第２の実施形態と同様に、光透過部１８ｂが開口部となっていることから、被写体１７上でのコマ収差の発生を防止することができる。
【００５２】
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。図１２は、内視鏡の先端部に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面として描いたものである。図１２から、本実施形態に係る光学ユニットの構成は、第１の実施形態において、平行平面板１０ａと筒状スペーサー１５ａとに別れていたものを一体化して、これを第１光学素子１９ｂとし、さらに、集光光学系１６ｂを構成するレンズの一部をこの内部に取り込んだ点にある。以下、図１２、図１３を用いて、この点を詳細に説明する。なお、図中、第１の実施形態と同一の符号が付された部分は、同一の要素を示すものであるため、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５３】
本実施形態においては、第１光学素子１９ｂが、集光光学系１６ｂを構成するレンズ２１ｂをその内部に取り込んでおり、レンズ２１ｂの外周部と第１光学素子１９ｂの開口部２３の曲面が嵌合する構造となっている。さらに、第１光学素子１９ｂを保持する枠と、集光光学系１６ｂを構成するレンズ２１ｂおよびレンズ２２を保持するレンズ保持部材２５が一体の構造となっているという特徴もある。なお、本実施形態においては、集光光学系の光軸に対する第１光学素子１９ｂおよび走査ミラー１２の平衡位置での法線の角度は、それぞれ２５度になっている。
【００５４】
本実施形態によれば、第１の実施形態のうち、平行平面板１０ａを省いた構成となっているため、部品点数を削減できるとともに、各光学素子間の角度ばらつきを抑制しながら、組立性の向上を図ることができる。また、第１光学素子１９ｂの内部に集光光学系１６ｂを構成するレンズ２１ｂを取り込み、このレンズ２１ｂの外周と第１光学素子１９ｂの開口部２３の曲面とが嵌合する構造となっているため、両者を高精度に位置決めすることができる。さらに、第１光学素子１９ｂを保持する枠と、集光光学系１６ｂを構成するレンズ２１ｂおよびレンズ２２を保持するレンズ保持部材２５とが一体の構造となっているため、それぞれの相対位置を高精度に決定することができる。なお、第２の実施形態と同様に、光透過部１８ｂが開口部となっていることから、被写体１７上でのコマ収差の発生を防止することができる。
【００５５】
また、第４の実施形態の変形例として、図２８に示すように、第１光学素子１９ｂと第２のスペーサー１４ｂとを一体化して、これをスペーサーユニット３２としてもよい。すなわち、図３０に示すように、第２のスペーサー１４ｂと第１光学素子１９ｂおよび第１のスペーサー１５ａとで構成されていた光学ユニットのうち、図３１に示すように、第１光学素子１９ｂに第１のスペーサー１５ａの機能を持たせて、第１光学素子１９ｂと第２のスペーサー１４ｂとを一体化する。なお、このとき、スペーサーユニット３２の両端の面は、図３０および図３１に示すように、平行であることが好ましい。こうした構成とすることにより、図３２に示すように、２つのスペーサーを合体した筒状のスペーサーとすることができるため、部品点数を削減し、かつ、精度よく光学ユニットを組み立てることができる。
【００５６】
また、上記変形例のように、第１光学素子１９ｂと第２のスペーサー１４ｂとを一体化して、両端の面が平行であるスペーサーユニット３２を構成するとともに、第２のスペーサー１４ｂと走査ミラー保持部材１３との間にギャップを設け、この間を接合材で充填するような構成にしてもよい。こうした構成とすることにより、各部品の精度誤差を吸収して、精度が高く、組み立て容易な光学ユニットを構成することができる。さらに、第２光学素子１２の部分を図２７のように、２段の構成として、光学系を構成することもできる。本形態においては、第２光学素子１２が反射面を搭載するシリコン基板およびシリコン化合物からなる第１の部分と、第１の部分に下に密着して配置され、その大きさが第１の部分よりも大きく、金属、セラミックまたはガラスよりなる構成される第２の部分とから構成されている（図２６参照）。
【００５７】
次に、本発明に係る第５の実施形態について説明する。図１４は、内視鏡の先端部に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面としていたものである。図１４から、本実施形態に係る光学ユニットの構成上の特徴は、第１の実施形態において、走査ミラー保持部材１３と平行平面板１０ａの間に介在していた平行スペーサー１４ａを一方の端面に軸線に対して傾斜した面を有する筒状スペーサー１５ｂに変更した点、第１光学素子１９ｃを集光光学系１６ｃの光軸に対して垂直に配置し、かつ、斜めになった面に固定ミラー部１１ｃを設けた点および平行平面板１０ａと集光光学系１６ａのレンズ２１ａを保持していた筒状スペーサー１５ａを平行スペーサー１４ｂに変更した点にある。なお、図中、第１の実施形態と同一の符号が付された部分は、同一の要素を示すものであるため、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態において、第１光学素子１９ｃは、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の面に光反射防止コートが施された光透過部１８ａと、その下側の斜めの面に光反射コートが施された固定ミラー部１１ｃとを有し、もう一方の面が平面である構造となっている。なお、本実施形態においては、集光光学系１６ｃの光軸に対する固定ミラー部１１ｃおよび走査ミラー１２の平衡位置での法線の角度は、それぞれ１８度になっている。
【００５９】
また、本実施形態においては、この第１光学素子１９ｃと走査ミラー保持部材１３の間には、図１７に示す筒状スペーサー１５ｂが配置され、第１光学素子１９ｃを光軸に対して垂直に保持している。筒状スペーサー１５ｂは、図１７に示すように、筒形の一端に軸線に対して傾斜した面を、もう一端に軸線に対して垂直な面を有する形状になっている。そして、固定ミラー部１１ｃと走査ミラー１２の間および走査ミラー１２と集光光学系１６ｃ間の光束を遮ることがないように、切り欠き部２４と開口部２３とを有する構造となっている。
【００６０】
本実施形態によれば、筒状スペーサー１５ｂは、比較的大きな部材であるため、高い面精度が期待できる。また、第１光学素子１９ｃと集光光学系１６ｃを構成するレンズとの間には、図１６に示す平行スペーサー１４ｂが配置されており、第１光学素子１９ｃを光軸に対して、高い精度で垂直に保持することができる。また、第１光学素子１９ｃを集光光学系１６ｃに向う光束の光軸に対して垂直に配置することにより、これを傾けて配置する場合に比べて、第１光学素子１９ｃの光透過部１８ａに入射する光線の入射角が小さくなるため、コマ収差の発生を少なくすることができる。
【００６１】
次に、本発明に係る第６の実施形態について説明する。図１９は、内視鏡の先端部に収納されている本実施形態に係る光学ユニットを光軸方向の断面として描いたものである。図１９から、本実施形態に係る光学ユニットの構成上の特徴は、第５の実施形態において、第１光学素子１９ｂを省き、固定ミラー部１１ｄを集光光学系１６ｄを構成するレンズ２１ｃに設けた点と、このレンズ２１ｃを筒状スペーサー１５ｂと、もう一方のレンズ２２を保持する保持部材により支持している点にある。なお、図中、第１の実施形態と同一の符号が付された部分は、同一の要素を示すものであるため、これらについての詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施形態において、レンズ２１ｃは、光の屈折力を有する部分の下側に固定ミラー部１１ｄが設けられた構造となっている。固定ミラー部１１ｄは、光ファイバ５から射出される光束の光軸に対して傾いており、表面には、光反射コートが施されている（図２０（ａ）、（ｂ）を参照）。本実施形態においては、集光光学系の光軸に対する固定ミラー部１１ｄおよび走査ミラー１２の平衡位置での法線の角度は、それぞれ１７度になっている。レンズ２１ｃは、走査ミラー保持部材１３との間に筒状スペーサー１５ｂが、レンズ２２との間にレンズ保持部材２５が配置され、集光光学系１６ｄに向う光束の光軸に対して垂直に支持されている。なお、レンズ２１ｃは、成型レンズであるため、第１反射部１１ｄは、高い精度の平面度が期待できる。
【００６３】
本実施形態によれば、第５の実施形態にあった第１光学素子１９ｂと集光光学系１６ｃを保持する平行スペーサー１４ｂを設けない構造となっているため、部品点数が少なく、組立性の向上を図ることができる。また、固定ミラー部１１ｄと集光光学系を構成するレンズ２１ｃが一体の構造となっているため、光軸に対する位置精度や角度の精度を向上させることもできる。さらに、第５の実施形態のように、第１光学素子１９ｂと集光光学系１６ｃとの間に平行スペーサー１４ｂを設ける必要がないので、走査ミラー１２と固定ミラー部１１ｄの距離を近づけることができる。
【００６４】
また、走査ミラー１２と集光光学系１６ｄとの距離も近づけることができる。このため、走査ミラー１２を遥動させたときに、集光光学系１６ｃでの光線の高さを低く抑えることができるので、軸外の光線の収差の発生を小さくすることができる。さらに、集光光学系１６ｃの有効径も小さくできることから、装置全体の外径を小さくし、集光光学系１６ｃの光軸と平行な方向の長さ（長手方向）を短くすることも可能となる。
【００６５】
なお、本発明には、以下のものが含まれる。
【付記】
（付記項１）　光を射出する光射出部と、当該光射出部から射出された光を反射する第１反射部を有する第１光学素子と、当該第１光学素子に対向して配置された第２反射部を有する第２光学素子と、光を集光する集光光学系とを備え、前記第１反射部および前記第２反射部が、それぞれ入射する光の光軸に対して傾斜して配置され、前記第１光学素子に、前記第２反射部において反射された光を透過させて前記集光光学系に入射させる光透過部が設けられている小型光学ユニット。
【００６６】
（付記項２）　前記第２光学素子を保持する第２光学素子保持部材と、前記集光光学系と前記第１光学素子とを保持する第１のスペーサーと、当該第１光学素子と前記第２光学素子保持部材とを保持する第２のスペーサーと、当該第１のスペーサーおよび第２のスペーサーの外側を覆うカバー部材とを有する付記項１に記載された小型光学ユニット。
【００６７】
（付記項３）　前記光射出部が光ファイバーの先端であり、前記第２光学素子保持部材が、当該光ファイバーをも保持するとともに、当該光ファイバーを当該第２光学素子保持部材の外形の軸方向に対して傾いた方向に直接保持する請求項２に記載された小型光学ユニット。
【００６８】
（付記項４）　前記第１光学素子と前記第１のスペーサーとが一体的に構成された付記項２または付記項３に記載された小型光学ユニット。
【００６９】
（付記項５）　前記第１光学素子と第２のスペーサーとを接合してスペーサーユニットとするとともに、当該スペーサーユニットの両端の面が平行である請求項２から請求項４のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００７０】
（付記項６）　前記第２のスペーサーと前記第２光学保持部材との間にギャップが設けられ、該ギャップに接合材が充填されている付記項５に記載された小型光学ユニット。
この発明によれば、ギャップに接合材を充填して組立を行うこととしていることから、それぞれの部品について多少の寸法誤差が生じたとしても、これを吸収してユニット全体を精度よく組み立てることができる。
【００７１】
（付記項７）　前記第２反射部が外部の駆動手段により遥動する付記項１から付記項６のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００７２】
（付記項８）　前記第２光学素子が第２反射部の駆動手段を駆動するための基準電位を供給する基準電位配線と、軸ごとに駆動電圧を供給するための２つの駆動信号配線とに接続され、前記カバー部材が前記基準電位配線に接続されている付記項７に記載された小型光学ユニット。
【００７３】
（付記項９）　前記付記項８に記載された小型光学ユニットを先端部に備え、前記２つの駆動信号配線がそれぞれ前記基準電位配線と抵抗を介して接続されている光走査プローブ。
【００７４】
（付記項１０）　前記付記項９に記載された光走査プローブを備え、前記駆動信号および基準電位を供給する電子回路が前記光走査プローブの手前に配置されている光走査ユニット。
【００７５】
この発明によれば、駆動信号および基準電圧を供給する電子回路を光走査プローブの手前に配置したことから、スペース的にも問題がなく、装置全体を構成しやすい。また、電子回路を装置本体に配置した場合には、装置を保管している間に静電気等により電子回路が破壊する危険性もあるが、電子回路を光走査プローブの手前に配置することにより、こうした問題も回避することができる。
【００７６】
（付記項１１）　前記第１光学素子の大きさが、当該第１光学素子を透過する光束の領域と前記第１反射部の有効領域とを加えた大きさよりも大きい付記項１から付記項１０のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００７７】
（付記項１２）　前記第１光学素子の光透過部が開口部である付記項１から付記項１１のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００７８】
（付記項１３）　前記第１光学素子が、筒状の形態をなし、端面に、軸線に対して傾斜する斜面が備えられ、光射出部からの光線が入射する範囲を含む前記斜面上に前記第１反射部を有する付記項１２に記載された小型光学ユニット。
【００７９】
この発明によれば、第１光学素子が、その端面に筒体の軸線に対して傾斜する斜面を備えるとともに、その傾斜面上に第１反射部を設けたことから、光学系を構成する光学素子の数を削減でき、各光学素子の位置関係を高い精度で保持することができる。
【００８０】
（付記項１４）　前記第１光学素子が、内部に集光光学系の一部を構成するレンズの外周部分を嵌合した状態で配置している付記項１３に記載された小型光学ユニット。
【００８１】
この発明によれば、前記第１光学素子の内部に、集光用レンズの一部をその外周部分を嵌合した状態で配置したことから、第１光学素子と集光用レンズとの位置関係を高い精度で保持することができる。
【００８２】
（付記項１５）　前記第１光学素子が平行平面板からなり、前記第１のスペーサーが当該第１光学素子と前記集光光学系との間に挟まれる筒状のスペーサーであり、当該スペーサーの端面に、軸線に対して傾斜する斜面が備えられ、前記第１光学素子が前記斜面に固定されている付記項２から付記項１２のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００８３】
この発明によれば、第１反射部と開口部とを有する平行平面板である第１光学素子がこれと集光光学系との間に挟まれ、端面に軸線に対して傾斜する斜面を有する筒状のスペーサーにより保持されるので、第１光学素子と集光光学系とを安定に保持することができる。
【００８４】
（付記項１６）　前記平行平面板が、光を透過する素材に光を反射するコーティングを光射出部からの光線が入射する範囲を含む部分に施した付記項１５に記載された小型光学ユニット。
【００８５】
この発明によれば、平行平面板上に光を反射するコーティングをして反射部を設けたことから、別体の反射部を接着する場合に比べて、反射部の欠け等の問題生じない。
【００８６】
（付記項１７）　前記第１のスペーサーの他の端面が、軸線に垂直な面からなり、前記集光光学系を構成する一部のレンズが、レンズの有効範囲の外側に光軸と垂直な平面部を有し、当該平面部が前記スペーサーの垂直な面に固定されている付記項１５または付記項１６に記載された小型光学ユニット。
【００８７】
この発明によれば、集光光学系を構成するレンズの光軸と垂直な平面部が、筒状スペーサーのもう一方の端面に固定される構造となることから、第２反射部からの光軸に対して、垂直な状態で集光光学系のレンズを高精度に位置決めすることができる。
【００８８】
（付記項１８）第２光学素子を保持する第２光学素子保持部材を有し、当該第２光学素子保持部材がその端面に、軸線に対して傾斜する斜面が備えている付記項１２または付記項１５に記載された小型光学ユニット。
【００８９】
（付記項１９）前記第２光学素子保持部材と、前記第１反射部を有する第１光学素子とが互いに平行な平面を有するスペーサーで保持される付記項１８に記載された小型光学ユニット。
【００９０】
（付記項２０）第２光学素子を保持する前記第２光学素子保持部材の斜面が、光射出部の端面と平行である付記項１から付記項１２および付記項１５のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００９１】
これらの発明によれば、第２光学素子が第２のスペーサーにより保持され、この第２のスペーサーの面と光射出部の端面とが平行であり、かつ、第１光学素子と第２光学素子とが平行に保持されることから、光射出部から第１反射部に至る光軸と第２反射部から集光光学系に至る光軸を平行にすることができ、精度の高い光学系を構成することができる。
【００９２】
（付記項２１）前記集光光学系を構成するレンズの一部に前記第１反射部を設けた付記項１から付記項１１のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００９３】
（付記項２２）前記第１反射部が前記レンズの光の屈折力を有する部分の外側に設けられている付記項２１に記載された小型光学ユニット。
【００９４】
（付記項２３）前記光射出部を保持する部材と前記第２光学素子を保持する部材とが一体である付記項１から付記項１２および付記項１５または付記項２２のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【００９５】
この発明によれば、光射出部を保持する部材と第２光学素子を保持する部材とを一体としたことから、光射出部端面と第２保持部材の面との平行関係を高精度に保持することができる。
【００９６】
（付記項２４）前記第１光学素子の光透過部が、前記集光光学系の光軸に対してほぼ垂直である付記項１から付記項１１のいずれかに記載された小型光学ユニット。
この発明によれば、第１光学素子の光透過部が集光光学系の光軸に対してほぼ垂直であるであることから、被写体上でのコマ収差の発生を抑制することができる。
【００９７】
（付記項２５）前記光射出部がピンホールである付記項１から付記項２４のいずれかに記載された小型光学ユニット。
この発明によれば、光射出部がピンホールであることから、これにより共焦点光学系を構成することができる。
【００９８】
（付記項２６）前記光射出部が光ファイバ端面である付記項１から付記項２５のいずれかに記載された小型光学ユニット。
この発明によれば、光射出部が光ファイバ端面であることから、これにより点光源を構成することができる。
【００９９】
（付記項２７）前記光射出部が光の取り込み部としても機能する付記項１から付記項２６のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【０１００】
（付記項２８）前記光学ユニットの光学系は、共焦点光学系である付記項２５から付記項２７に記載された小型光学ユニット。
【０１０１】
（付記項２９）前記第２反射部を構成する面と前記光射出部の端面とが平行である付記項１から付記項２８のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【０１０２】
（付記項３０）前記第２光学素子保持部材に第２光学素子を配置する面と前記光射出部の端面とが同一の面である付記項１から付記項２９のいずれかに記載れた小型光学ユニット。
この発明によれば、第２光学素子を配置する面と光射出部の端面とが同一の面であることから、加工が容易であって、面精度を向上させることができる。
【０１０３】
（付記項３１）前記光学ユニットが内視鏡の先端部に設けられている付記項１から付記項３０のいずれかに記載された小型光学ユニット。
【０１０４】
（付記項３２）前記付記項１から付記項８または付記項１１から付記項３１のいずれかに記載された小型光学ユニットを先端に有し、内視鏡のチャンネルに挿通可能でフレキシブルな光走査プローブ。
【０１０５】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明の第１から第４の実施形態における平行スペーサーや第５および第６の実施形態における筒状スペーサーは開口部と切り欠き部を有する構造の部材として説明したが、これを通る光束を遮らないのであれば、切り欠き部を設けない筒状の構造のものでもよい。
【０１０６】
また、本発明の実施形態においては、第２反射部から集光光学系に向う光軸の位置を特に規定しなかったが、示したいずれの実施形態においても、第１光学素子と呼ばれる部材が、その上側を２つの部材で挟み込まれるように保持される構造となっており、係る部分は光学的な意味を持たないため、他の光学素子を、第１光学素子の中心から偏芯した位置に配置することにより、光学ユニット全体の径を小さくするようにしてもよい（図１３（ｂ）を参照）。
【０１０７】
また、第１の実施形態においては、光ファイバ５の種別を特定しなかったが、共焦点の条件を満たしていれば、シングルモードファイバであっても、マルチモードファイバであってもよい。さらに、平行平面板１０ａの反射コーティングを施す領域については、平行平面板１０ａの平面上で、上記光透過部１８ａの領域と干渉せず、かつ、所定の光反射領域を含んでいればよいため、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように様々なバリエーションが考えられ、これ以外にも、反射コート部分の形状を多角形等にしたものでもよい。また、第１の実施形態においては、走査ミラーの駆動方式として、ジンバル構造を有している静電駆動方式を例示したが、これに限らず、カルバノミラーや電磁力によりミラーの角度を変える方式等でもよい。
【０１０８】
また、第２および第３の実施形態においては、第２の実施形態における平行平面板および第３の実施形態における第１光学素子の開口部を有する平面部に設けられる反射コーティングを施す範囲は、開口部を除く全面であってもよいし、反射領域にのみ部分的に施してもよい。また、第２の実施形態における平行平面板の素材は、固定ミラー部が鏡面状となるのであれば、どんなものを用いてもよい。
【０１０９】
さらに、第５の実施形態においては、第１光学素子に反射防止コートを施した光透過部を有する場合について説明したが、これに限らず、第２の実施形態と同様に、光透過部を開口部とする構造としてもよい。また、本発明の実施形態においては、たとえば、走査ミラー保持部材や筒状スペーサー等の外径が内視鏡先端部の内径とほぼ同一である部材として説明をしたが、図１８（ａ）、（ｂ）のように、内視鏡先端部の内部に段を設けるとともに、走査ミラー保持部材や筒状スペーサー等に切り欠き部を設けることにより、本光学ユニットを生産する際の組立性を向上させるような構造としてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、光学素子を入射する光線に対して傾けて配置したことにより、従来のように、光学系内部のレンズ表面やガラス板に設けられた反射面で反射された光が、光ファイバに戻り、ノイズとなることを防止し、Ｓ／Ｎ比の高い情報を提供する光学系を構成することができるという効果がある。また、一部の光学素子に複数の機能を持たせることにより、光学ユニットを小型化するとともに、組立性を向上させ、精度の高い光学系を構成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る平行平面板の構造図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る走査ミラーの構造図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る平行スペーサーの構造図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る走査ミラーの可動範囲に対する平行平面板上を透過する光束の領域を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバの光射出端面の角度と光軸の関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る平行平面板の構造図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る第１光学素子の構造図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る第１光学素子の構造図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る第１光学素子の構造図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る平行スペーサーの構造図である
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る筒状スペーサーの構造図である
【図１８】本発明の第５の実施形態に係る第１光学素子の一部に切り欠き
を入れた場合の構造図である。
【図１９】本発明の第６の実施形態に係る光学ユニットの断面図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係るレンズの構造図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る走査ミラーの電気的配線の一例を示した図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る走査ミラーの電気的配線の一例を示した図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る走査ミラーの電気的配線の一例を示した図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る走査ミラーの電気的配線の一例を示した図である。
【図２５】本発明の第１の実施形態に関する変形例を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態に係る走査ミラーの構成を変形した場合の光学系の構成を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施形態に係る走査ミラーの構成を変形例を示した図である。
【図２８】本発明の第４の実施形態に係るスペーサー部分の変形例を示す図である。
【図２９】本発明の第４の実施形態に係るスペーサー部分の変形例を示す図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態に係るスペーサー部分の構成例を示す図である。
【図３１】本発明の第４の実施形態に係るスペーサーユニットの構造を示す図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態に係るスペーサーユニットの斜視図である。
【図３３】光走査プローブの全体図である。
【符号の説明】
１・・・モニター、２・・・プロセッサ、３・・・光検出手段、４・・・光源、　５・・・光ファイバ（光射出部）、６・・・光ファイバカップラ、７・・・走査ミラー制御手段、８・・・内視鏡プローブ、９・・・内視鏡先端部、１０ａ、１０ｂ・・・平行平面板（第１光学素子）、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ・・・固定ミラー部（第１反射部）、１２・・・走査ミラー（第２光学素子）、１３・・・走査ミラー保持部材、１４ａ、１４ｂ・・・平行スペーサー（第２のスペーサー）、１５ａ、１５ｂ・・・筒状スペーサー（第１のスペーサー）、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・集光光学系、１７・・・被写体、１８ａ、１８ｂ・・・光透過部、１９ａ，１９ｂ、１９ｃ・・・第１光学素子、２１ａ、２１ｃ・・・レンズ、２２・・・レンズ、２３・・・開口部、２４・・・切り欠き部、２５・・・レンズ保持部材、２６ａ・・・Ｘ方向駆動信号配線、２６ｂ・・・Ｙ方向駆動信号配線、２７・・・基準電位配線、２８・・・導電性接着剤、２９・・・カバー部材、３０・・・抵抗、３１・・・光コネクタ、３２・・・スペーサーユニット、４０・・・小型光学ユニット、４１・・・プローブ、４２・・・内視鏡、

Claims (13)

1. 光を射出する光射出部と、当該光射出部から射出された光を反射する第１反射部を有する第１光学素子と、当該第１光学素子に対向して配置された第２反射部を有する第２光学素子と、光を集光する集光光学系とを備え、前記第１反射部および前記第２反射部が、それぞれ入射する光の光軸に対して傾斜して配置され、前記第１光学素子に、前記第２反射部において反射された光を透過させて前記集光光学系に入射させる光透過部が設けられている小型光学ユニット。
2. 前記第２光学素子を保持する第２光学素子保持部材と、前記集光光学系と前記第１光学素子とを保持する第１のスペーサーと、当該第１光学素子と前記第２光学素子保持部材とを保持する第２のスペーサーと、当該第１のスペーサーおよび第２のスペーサーの外側を覆うカバー部材とを有する請求項１に記載された小型光学ユニット。
3. 前記光射出部が光ファイバーの先端であり、前記第２光学素子保持部材が、当該光ファイバーをも保持するとともに、当該光ファイバーを当該第２光学素子保持部材の外形の軸方向に対して傾いた方向に直接保持する請求項２に記載された小型光学ユニット。
4. 前記第１光学素子と前記第１のスペーサーとが一体的に構成された請求項２または請求項３に記載された小型光学ユニット。
5. 前記第１光学素子と第１のスペーサーおよび第２のスペーサーとを接合してスペーサーユニットとするとともに、当該スペーサーユニットの両端の面が平行である請求項２または請求項３に記載された小型光学ユニット。
6. 前記第１光学素子の大きさが、当該第１光学素子を透過する光束の領域と前記第１反射部の反射領域とを加えた大きさよりも大きい請求項１から請求項５のいずれかに記載された小型光学ユニット。
7. 前記第１光学素子の光透過部が開口部である請求項１から請求項６のいずれかに記載された小型光学ユニット。
8. 前記第１光学素子が平行平面板からなり、当該第１光学素子と前記集光光学系との間に挟まれる筒状のスペーサーを備え、当該スペーサーの端面に、軸線に対して傾斜する斜面が備えられ、前記第１光学素子が前記斜面に固定されている請求項１から請求項７のいずれかに記載された小型光学ユニット。
9. 前記集光光学系を構成するレンズの一部に前記第１反射部を設けた請求項１から請求項８のいずれかに記載された小型光学ユニット。
10. 前記第２反射部が外部の駆動手段により遥動する請求項１から請求項９のいずれかに記載された小型光学ユニット。
11. 前記第２光学素子が第２反射部の駆動手段を駆動するための基準電位を供給する基準電位配線と、軸ごとに駆動電圧を供給する駆動信号配線とに接続され、前記カバー部材が前記基準電位配線に接続されている請求項２から請求項１０のいずれかに記載された小型光学ユニット。
12. 前記請求項１１に記載された小型光学ユニットを先端部に備え、前記２つの駆動信号配線がそれぞれ前記基準電位配線と抵抗を介して接続されている光走査プローブ。
13. 前記請求項１から請求項１１のいずれかに記載された小型光学ユニットを先端に有し、内視鏡のチャンネルに挿通可能でフレキシブルな光走査プローブ。

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