JP2004159925A

JP2004159925A - 内視鏡

Info

Publication number: JP2004159925A
Application number: JP2002329869A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Tokuda; 一成徳田; Tadashi Hirata; 唯史平田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】光学系の一部を共通化して、内視鏡挿入部の太径化を抑制しつつ、１つの内視鏡で通常観察像と高い分解能を有する拡大観察像とを得ることを可能とする。
【解決手段】挿入部先端１８の先端面に開口する観察窓２３に、可視光領域を透過させ赤外光領域を反射させる波長分離面３９ａを有する波長分離素子３９を配設し、波長分離面３９ａの透過方向に通常観察光学系３６を配設し、波長分離面３９ａの反射方向に高解像な共焦点光学系３７を配設することで、光学系の一部を共通化する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常の観察画像と高分解能の拡大観察画像とを得ることの可能な内視鏡に関する。
【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てきている。又、内視鏡による通常観察の他に、病変部等の関心部位を詳細に診断するために、低干渉光を用いて光断層像を得るようにしたものがある。
【０００３】
例えば、特許第３３２５０５６号（特開平６−１５４２２８号）公報には、１つの内視鏡で通常の内視鏡画像と低干渉光を用いた光断層像とを得ることのできる内視鏡が開示されている。
【０００４】
この公報に開示されている内視鏡では、対物光学系を通常観察用と光断層像用とで共用しているため、内視鏡の挿入部先端を細径化することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３２５０５６号（特開平６−１５４２２８号）公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、内視鏡を用いて関心部位を観察しようとする場合、例えば医療においては、先ず、内視鏡を用いた通常観察の状態で、体腔内を広範囲に観察する。そして、疑わしいと思われる部分を発見したときは、その一部を光断層像で拡大して観察することで、その性状を詳細に調べるような手法が多く採用されている。
【０００７】
この場合、通常観察は広角な観察を行なうため、第１レンズは凹レンズとする必要がある。一方、共焦点光学系は高解像度で観察するため、第１レンズは凸レンズとする必要がある。
【０００８】
しかし、上述した公報に開示されている内視鏡では、対物光学系が共通に使用され、且つ開口数（ＮＡ）も同じ状態のままであるため、これらの特性を通常観察に適した状態に設定した場合は、光断層像の状態では分解能が不十分となる。逆に、特性を光断層像の状態での大きな開口数（ＮＡ）による高い分解能をえることができるように設定した場合は、通常観察において広い視野を確保することができず、観察範囲が狭くなってしまう不都合が生じる。
【０００９】
これに対処するに、通常観察用と光断層像用とで別々の光学系を採用することも考えられるが、体腔内等に挿入される内視鏡のような場合には、先端部に内装する部品点数が多くなり、細径化が困難となってしまう不具合がある。
【００１０】
更に、通常観察用と光断層像用とで別々の光学系を採用した場合には、通常観察において表示されている画像から疑わしい部分を発見したとき、この部分を光断層像により拡大観察しようとする場合、通常観察像から、光断層像により拡大観察しよとする位置を特定しようとすると、その位置が距離等の変化の影響で変化し易く、特定することが困難となる場合がある。
【００１１】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、光学系の一部を共通化して、内視鏡挿入部の太径化を抑制しつつ、１つの内視鏡で通常観察像と高い分解能を有する拡大観察像とを得ることができるようにして、使い勝手の良い内視鏡を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため第１の発明は、照明手段と照明された被写体を結像する通常観察光学系と高解像な共焦点光学系とを挿入部先端に内蔵する内視鏡において、上記通常観察光学系と上記共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設したことを特徴とする。
【００１３】
第１の発明の好ましい態様としては、上記波長分離素子にレンズ面が一体形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この場合、上記レンズ面は、通常観察光学系側に形成された凹面状のレンズ面、或いは共焦点光学系側に形成された凸面状のレンズ面、又は、上記共焦点光学系側に形成された凹面鏡、若しくは、回折型光学素子であることを特徴とする。
【００１５】
又、他の好ましい態様としては、上記照明手段はライトガイドバンドルであり、上記通常観察光学系は固体撮像素子上に２次元画像を結像する光学系であることを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は、照明用スキャン光学系と、該照明用スキャン光学系にて照明された被写体からの散乱光又は反射光を受光し伝達するライトガイドと、高解像な共焦点光学系とを挿入部先端に内蔵する内視鏡において、上記照明用スキャン光学系と上記共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。
【００１８】
（第１実施の形態）
図１〜図３は本発明の第１実施の形態に係り、図１は内視鏡装置の構成図、図２は内視鏡先端部の断面図、図３はスキャンミラーの正面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態で採用する内視鏡装置は、内視鏡１と、この内視鏡１に接続される通常観察システム及び共焦点観察システムとで構成されている。
【００２０】
通常観察システムは、内視鏡１と、ビデオプロセッサ２と、可視光を発生する光源装置３と、ビデオプロセッサ２に接続されて被写体像を映す通常観察モニタ５とを備えている。
【００２１】
又、共焦点観察システムは、後述する共焦点光学系３７に設けられているスキャンミラー４０を駆動するスキャン制御装置６と、高解像な共焦点光学系３７に光を供給すると共に共焦点光学系３７からの光学像を検出して電気信号に変換する光学ユニット７と、光学ユニット７からの信号を特定の周波数成分だけ通過させるフィルタ装置８と、フィルタ装置８からの電気信号を画像化する画像化装置９と、画像化装置９からの映像信号を表示する共焦点画像モニタ１０と、スキャンミラー４０を駆動する駆動波形の基準となるクロックパルスを発生させる外部クロック発生器１１とを備えている。
【００２２】
一方、内視鏡１は、挿入部１４と、挿入部１４の後端に連設されている操作部１５と、コネクタ部１６、操作部１５とコネクタ部１６とを接続する接続コード１７とを備えている。
【００２３】
内視鏡１の挿入部（以下「内視鏡挿入部」と称する）１４は、先端側から先端部１８と、湾曲自在な湾曲部１９と、柔軟な可撓管部２０とを備えている。更に、図２に示すように、内視鏡１の先端部（以下「内視鏡先端部」と称する）１８の先端面には、通常観察用の可視光を投光する照明窓２１、観察窓２３等が開口されている。
【００２４】
又、光学ユニット７は、４つの端部２５ａ〜２５ｄを有する４端子カプラ２５と、赤外光を発生する光源としてのレーザダイオード（以下「ＬＤ」と略称）２６、フォトマルチプライアチューブ（以下「ＰＭＴ」と略称）ユニット２７とを備えている。４端子カプラ２５の第１の端部２５ａが第１の光ファイバ２８にコネクタ７ａを介して光学的に接続され、又、第２の端部２５ｂがＬＤ２６に光学的に接続され、更に、第３の端部２５ｃが光ファイバ終端２５ｅにより終端され、又、第４の端部２５ｄがＰＭＴユニット２７に光学的に接続されている。更に、このＰＭＴユニット２７がコネクタ７ｂ、信号線８ａを介してフィルタ装置８に電気的に接続されている。
【００２５】
４端子カプラ２５は、第２、第４の端部２５ｂ，２５ｄから入った光がそれぞれ分岐されて第１、第３の端部２５ａ，２５ｃに伝達され、逆に、第１、第３の端部２５ａ，２５ｃから入った光がそれぞれ分岐されて、第２、第４の端部２５ｂ，２５ｄに伝達される構成を有している。従って、共焦点観察用ＬＤ２６で発生するレーザ光は、第２の端部２５ｂ、４端子カプラ２５、第１の端部２５ａを経て内視鏡１のコネクタ部１６側へ出力される。
【００２６】
コネクタ部１６は、観察用の可視光を導入する第１のコネクタ１６ａ、後述する通常観察光学系３６からの信号をビデオプロセッサ２へ伝送する第２のコネクタ１６ｂ、共焦点光学系３７に対し、内視鏡挿入部１４に内装されている第２の光ファイバ２９（図２参照）を介して伝送する光を入力する第３のコネクタ１６ｃと、共焦点光学系３７のスキャンミラー４０を制御する信号を送受する第４のコネクタ１６ｄとを備えている。
【００２７】
各コネクタ１６ａ〜１６ｄの接続関係について説明すると、第１のコネクタ１６ａが光源装置３のソケット３ａに着脱自在に接続され、第２のコネクタ１６ｂがビデオプロセッサ２のソケット２ａにカールコード等を介して着脱自在に接続される。更に、第３のコネクタ１６ｃがズーム・フォーカスコントローラ４にコードを介して着脱自在に接続され、第３のコネクタ１６ｃが光学ユニット７に光学的に接続される。又、コネクタ部１６の第４のコネクタ１６ｄはスキャン制御装置６に着脱自在に接続される。
【００２８】
共焦点観察用ＬＤ２６で発生し、４端子カプラ２５の第１の端部２５ａからコネクタ７ａ、第１の光ファイバ２８を介して、内視鏡１のコネクタ部１６に設けた第３のコネクタ１６ｃに入力されたレーザ光は、接続コード１７を介して接続されていると共に内視鏡１の操作部１５から内視鏡先端部１８側へ配設されている第２の光ファイバ２９を経て、内視鏡先端部１８に配設されている共焦点光学系３７へ伝達される。
【００２９】
尚、内視鏡１の操作部１５には、湾曲部１９を任意の方向へ湾曲動作させる湾曲操作ノブ３２等の手元側操作手段が所定に配設されている。
【００３０】
次に、内視鏡先端部１８の内部構造について説明する。
図２に示すように、内視鏡先端部１８には、通常観察光学系３６、共焦点光学系３７、照明手段としての照明用ライトガイドバンドル３８、処置具チャンネル（図示せず）等が所定に配設されている。
【００３１】
内視鏡先端部１８の先端面に開口されている観察窓２３には、波長分離素子３９が配設されている。この波長分離素子３９には、可視光領域を透過し、赤外光領域を反射する波長分離面３９ａが設けられており、この波長分離面３９ａの透過方向の光路上に通常観察光学系３６が配設され、一方、反射方向の光路上に共焦点光学系３７が配設されている。この波長分離素子３９の被写体側は平面であり、又、通常観察光学系３６に対向する面に凹面状のレンズ面３９ｂが形成されている。
【００３２】
通常観察光学系３６は、光路上に配設した複数のレンズ群３６ａと、このレンズ群３６ａの結像位置に対設する固体撮像素子３６ｂとを備えている。
【００３３】
又、共焦点光学系３７は、波長分離面３９ａの反射方向に対設する第１の凸レンズ３７ａと、この第１の凸レンズ３７ａに近接すると共に第１の凸レンズ３７ａの光軸に対して４５°の傾斜角度で対設する第１の固定ミラー３７ｂと、この第１の固定ミラー３７ｂに近接して配設されている第２の凸レンズ３７ｃと、この第２の凸レンズ３７ｃに近接して配設されているスキャンミラー４０と、このスキャンミラー４０の面と平行に配設されている第２の固定ミラー３７ｄと、こ第２の固定ミラー３７ｄの反射方向に対設する第３の凸レンズ３７ｅとを備え、この第３の凸レンズ３７ｅが第２の光ファイバ２９の端部に対設されている。
【００３４】
このように、本実施の形態で採用する共焦点光学系３７は、波長分離面３９ａ、及び、各ミラー３７ｂ、４０，３７ｄにより、４回の反射によって光路が屈曲される。
【００３５】
次に、図３を用いてスキャンミラー４０の構成を説明する。スキャンミラー４０の外枠４０ａ内に、平板状に形成されたジンバルリング４１が配設され、このジンバルリング４１の、図においては上下の中央部分が外枠４０ａの内周に外側ヒンジ４２を介して支持されている。又、このジンバルリング４１の中央に開口部４１ａが穿設されており、この開口部４１ａに第１の可動ミラー４３が配設されている。この第１の可動ミラー４３の、図においては左右の中央部分がジンバルリング４１の内周に内側ヒンジ４４を介して支持されている。
【００３６】
この両ヒンジ４２，４４はねじり変形自在であり、外側ヒンジ４２のねじり変形によりジンバルリング４１は外側ヒンジ４２を中心として回転変位し、又、内側ヒンジ４４のねじり変形により第１の可動ミラー４３が内側ヒンジ４４を中心として回転変位する。
【００３７】
又、ジンバルリング４１表面の外側ヒンジ４２を挟む左右面に、電極４５ａ，４５ｂ（ハッチングで示す部位）が配設されており、又、第１の可動ミラー４３の背面の内側ヒンジ４４を挟む上下面に電極４６ａ，４６ｂ（ハッチングで示す部位）が配設されている。この各電極４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂは、配線４７（図２参照）を介してスキャン制御装置６に接続されており、このスキャン制御装置６にて、各電極４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂに対して印加する電圧を制御することで、図示しない対向電極との間の静電吸引力を駆動力として、ジンバルリング４１と第１の可動ミラー４３とを変位させ、第１の可動ミラー４３から反射される赤外光を光軸（Ｚ軸方向）に直行する２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）へ偏向させる。
【００３８】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
可視光を光源とする通常観察では、光源装置３から出射される可視光が、第１のコネクタ１６ａを介してコネクタ部１６内に入り、このコネクタ部１６内で光学的に接続されている照明用ライトガイドバンドル３８の入射端に入射される。この照明用ライトガイドバンドル３８の出射端側は、内視鏡１内に挿通されており、可視光は、この照明用ライトガイドバンドル３８を通して内視鏡先端部１８の先端面に開口されている照明窓２１へ導かれ、この照明窓２１から被写体に照射される。
【００３９】
そして、被写体から反射した可視光は、内視鏡先端部１８の先端面に開口されている観察窓２３に設けられている波長分離素子３９に入射し、波長分離面３９ａを透過し、通常観察光学系３６のレンズ群３６ａを通り、固体撮像素子３６ｂの撮像面に被写体像が結像される。
【００４０】
この撮像面に結像された被写体像は電気信号に変換されて、ビデオプロセッサ２に伝送される。ビデオプロセッサ２では、電気信号を、内蔵するプロセス回路（図示せず）で映像信号に変換し、通常観察モニタ５へ出力し、この通常観察モニタ５に被写体像を表示する。
【００４１】
そして、この通常観察において、病変部等の関心部位を発見したときは、共焦点観察を開始する。
【００４２】
共焦点観察では、先ず、スキャン制御装置６からスキャンミラー４０に設けられている各電極４５ａ，４５ｂ及び４６ａ，４６ｂに対し、第１の可動ミラー４３の反射面から反射される赤外光を光軸（Ｚ軸方向）に直行する２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）へ偏向させるための制御電圧を印加し、第１の可動ミラー４３の駆動を開始する。
【００４３】
次いで、光学ユニット７に設けられている共焦点観察用ＬＤ２６を起動する。すると、この共焦点観察用ＬＤ２６からの赤外光が第２の光ファイバ２９を通して内視鏡先端部１８に配設されている第２の光ファイバ２９の端部から出射される。
【００４４】
そして、この第２の光ファイバ２９の端部から出射された赤外光が、この端部に対設されている共焦点光学系３７の第３の凸レンズ３７ｅ、第２の固定ミラー３７ｄ、スキャンミラー４０に設けられている第１の可動ミラー４３（図３参照）、第２の凸レンズ３７ｃ、第１の固定ミラー３７ｂ、第１の凸レンズ３７ａを経て、波長分離素子３９に入射され、この波長分離素子３９の波長分離面３９ａで反射され、光路が９０°屈曲されて、内視鏡先端部１８の先端面に開口されている観察窓２３から被写体に照射される。
【００４５】
このとき、スキャンミラー４０に設けられている第１の可動ミラー４３の変位により、赤外光が２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）へ偏向しているため赤外光は被写体上を２次元に走査し、この被写体で反射、散乱した赤外光が、内視鏡先端部１８の先端面に開口されている観察窓２３から波長分離素子３９に入射すると、この波長分離素子３９の波長分離面３９ａで反射し、共焦点光学系３７を構成する第１の凸レンズ３７ａに入射する。そして、この第１の凸レンズ３７ａから、往路とは逆の光路を経て第２の光ファイバ２９に入射する。
【００４６】
そして、第２の光ファイバ２９に入射された赤外光は、この第２の光ファイバ２９を通り、光学ユニット７に設けられているＰＭＴユニット２７に入射し、電気信号に変換される。このＰＭＴユニット２７で光電変換された電気信号は、ＰＭＴユニット２７の出力端にコネクタ７ｂを介して接続されている信号線８ａを経てフィルタ装置８へ伝送される。更に、このフィルタ装置８を通過した電気信号は画像化装置９に入力されて画像化された後、共焦点画像モニタ１０に出力され、この共焦点画像モニタ１０に被写体の共焦点画像が表示される。
【００４７】
このように、本実施の形態では、内視鏡先端部１８の先端面に開口した観察窓２３、すなわち、内視鏡１の被写体側に最も近い位置に、波長分離素子３９を配設し、この波長分離素子３９に設けられている波長分離面３９ａで、可視光と赤外光とを、通常観察光学系３６と共焦点光学系３７とに分離させるようにしたので、通常観察光学系３６の実質的に最も被写体側に位置するレンズを、凹レンズとすることができ、内視鏡による通常観察では広角観察が可能となる。
【００４８】
一方、共焦点光学系３７の実質的に最も被写体側に位置するレンズを凸レンズとすることができるため、高い開口数（ＮＡ）による共焦点観察が可能となる。
【００４９】
（第２実施の形態）
図４に本発明の第２実施の形態による内視鏡先端部の断面図を示す。
本実施の形態では、波長分離素子３９の共焦点光学系３７に対向する面を、上述した第１実施の形態に設けられている共焦点光学系３７の第１の凸レンズ３７ａと同等の機能を有する凸面状のレンズ面３９ｃとしたものである。
【００５０】
共焦点光学系３７に第１の凸レンズ３７ａと同等の機能を有する凸面状のレンズ面３９ｃを一体形成することで、第１実施の形態で示した第１の凸レンズ３７ａを廃止することができ、その分、共焦点光学系３７の部品点数を削減することができ、省スペース化を実現することができる。それ以外の作用効果は、第１実施の形態と同等であるため説明を省略する。
【００５１】
（第３実施の形態）
図５に本発明の第３実施の形態による内視鏡先端部の断面図を示す。
本実施の形態では、波長分離素子３９の共焦点光学系３７に対向する面を、上述した第１実施の形態に設けられている共焦点光学系３７の第１の凸レンズ３７ａ及び第１の固定ミラー３７ｂと同等の機能を有する凹面鏡３９ｄとしたものである。
【００５２】
共焦点光学系３７に第１の凸レンズ３７ａ及び第１の固定ミラー３７ｂと同等の機能を有する凹面鏡３９ｄを一体形成することで、第２実施の形態に比し、より一層省スペース化を実現することができる。それ以外の作用効果は、第１実施の形態と同等であるため説明を省略する。
【００５３】
（第４実施の形態）
図６に本発明の第４実施の形態による内視鏡先端部の断面図を示す。
本実施の形態では、波長分離素子３９の共焦点光学系３７に対向する面に、上述した第１実施の形態に設けられている共焦点光学系３７の第１の凸レンズ３７ａと同等の機能を有する回折型光学素子面３９ｅを一体形成したものである。
【００５４】
共焦点光学系３７に第１の凸レンズ３７ａと同等の機能を有する回折型光学素子面３９ｅを一体形成したので、第１実施の形態で示した第１の凸レンズ３７ａを廃止することができ、その分、共焦点光学系３７の部品点数を削減することができ、省スペース化を実現することができる。
【００５５】
更に、回折型光学素子面３９ｅの回折パターンは複雑な曲面を加工する必要がないので、平面上に設置した型を用いて形成することができるため製作が容易で、製品コストの低減を図ることができる。尚、それ以外の作用効果は、第１実施の形態と同等であるため説明を省略する。
【００５６】
（第５実施の形態）
図７、図８に本発明の第５実施の形態を示す。ここで、図７は内視鏡先端部の断面図、図８は圧電アクチュエータの斜視図である。
上述した各実施の形態で採用されている波長分離素子３９に設けられている波長分離面３９ａは、可視光領域を透過し、赤外光領域を反射する特性を有しているが、本実施の形態で採用する波長分離素子３９’の波長分離面３９’ａは、可視光領域を反射し、赤外光領域を透過する特性を有している。
【００５７】
従って、この波長分離素子３９’に設けられている波長分離面３９’ａの透過方向の光路に共焦点光学系３７’が配設され、一方、波長分離面３９’ａの反射方向の光路に通常観察光学系３６が配設されている。
【００５８】
詳細には、波長分離素子３９’の被写体側及び被写体側と反対の面、すなわち透過方向が平面状に形成され、又、被写体側と直角の面である波長分離面３９’ａの反射方向に凹面状のレンズ面３９ｂが形成されている。
【００５９】
通常観察光学系３６は、波長分離素子３９’からの光軸に対して４５°の傾斜角度で対設する第３の固定ミラー３６ｃを有し、この第３の固定ミラー３６ｃの反射方向にレンズ群３６ａ、固体撮像素子３６ｂが配設されている。
【００６０】
一方、波長分離素子３９’の透過方向に配設されている共焦点光学系３７’は、波長分離素子３９’の後端面に近接して配設する第１の凸レンズ３７’ａを有し、この第１の凸レンズ３７’ａに、第２の光ファイバ２９の端面が対設されている。尚、第２の光ファイバ２９は第１実施の形態と同様、コネクタ部１６に設けられている第３のコネクタ１６ｃに光学的に接続されている（図１参照）。この第１の凸レンズ３７’ａと第２の光ファイバ２９の端部とが鏡枠５１に固設されており、この鏡枠５１が平板状圧電アクチュエータユニット５２に連設されている。
【００６１】
この平板状圧電アクチュエータユニット５２は、鏡枠５１の先端側を光軸（Ｚ軸方向）に直交する２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）へ変位させて、第２の光ファイバ２９から出射される赤外光を被写体上に２次元に走査させるようにしたもので、図８に示すように、鏡枠５１を垂直方向（Ｙ軸方向）へ変位させる第１の平板状圧電アクチュエータ５２ａと、鏡枠５１を水平方向（Ｘ軸方向）へ変位させる第２の平板状圧電アクチュエータ５２ｂとを有している。
【００６２】
この第２の平板状圧電アクチュエータ５２ｂの後端部は、内視鏡先端部１８に固設されているベース５３に固定されており、先端部が接続部材５４の先端側に固定されている。この接続部材５４は略Ｚ字状に形成されており、この接続部材５４の後端側に、第１の平板状圧電アクチュエータ５２ａの後端が固設されている。更に、この第１の平板状圧電アクチュエータ５２ａの先端側に鏡枠５１が固定されている。
【００６３】
各平板状圧電アクチュエータ５２ａ，５２ｂは、例えば圧電板の厚み方向に分極処理が施された平板状の圧電素子を薄い金属板に張り合わせて構成された片持ち梁であり、圧電板の分極の向きと同じ向きに電圧を印加すると、圧電板の厚みが厚くなるように、且つ、圧電板の長手方向の長さが短くなるような変位が生じる。このとき、平板状圧電素子は金属板に貼り合わされているために、圧電素子側の円弧の内側となるような屈曲変位が生じる。一方、圧電板の分極方向とは逆の方向に電圧を印加すると、圧電板の厚みが薄くなるように、且つ、圧電板の長手方向の長さが伸長するような変位が生じ、このとき、圧電素子側が円弧の外側となるような屈曲変位が生じる。
【００６４】
この圧電素子の変位により各平板状圧電アクチュエータ５２ａ，５２ｂの自由端側に固設されている接続部材５４、及び鏡枠５１が同方向へ変位し、鏡枠５１の先端側を光軸（Ｚ軸方向）に直交する２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）へ変位させて、第２の光ファイバ２９から出射される赤外光を被写体上で２次元に走査させる。
【００６５】
各平板状圧電アクチュエータ５２ａ，５２ｂの自由端側の変位量はスキャン制御装置６（図１参照）から出力される制御電圧を圧電素子に印加することで制御される。尚、本実施の形態では、一方を主走査、他方を副走査とするラスタスキャンが行なわれる。
【００６６】
このような構成では、可視光を光源とする通常観察において、光源装置３（図１参照）から発せられる可視光は、照明用ライトガイドバンドル３８を経て内視鏡先端部１８の先端面に開口されている照明窓２１から照射され、通常観察光学系３６の視野を照明する。
【００６７】
照明された可視光は被写体で反射、散乱され、波長分離素子３９に入射し、この波長分離素子３９に設けられている波長分離面３９ａで反射して９０°屈曲され、第３の固定ミラー３６ｃ、レンズ群３６ａ等で構成された通常観察光学系３６を通り、固体撮像素子３６ｂの撮像面に被写体像が結像される。
【００６８】
そして、固体撮像素子３６ｂの撮像面に結像された被写体像は電気信号に変換されて、ビデオプロセッサ２（図１参照）へ伝送される。ビデオプロセッサ２では、電気信号を、内蔵するプロセス回路（図示せず）で映像信号に変換し、通常観察モニタ５へ出力し、この通常観察モニタ５に被写体像を表示する。
【００６９】
この通常観察において、病変部等の関心部位を発見したときは、共焦点観察を開始する。この共焦点観察では、先ず、スキャン制御装置６から平板状圧電アクチュエータユニット５２に設けられている第１、第２の平板状圧電アクチュエータ５２ａ，５２ｂに対し制御電圧を印加して、各平板状圧電アクチュエータ５２ａ，５２ｂの駆動を開始する。
【００７０】
次いで、光学ユニット７に設けられている共焦点観察用ＬＤ２６（図１参照）を起動する。すると、この共焦点観察用ＬＤ２６からの赤外光が第２の光ファイバ２９を通して、内視鏡先端部１８に配設されている第２の光ファイバ２９の端部から、第１の凸レンズ３７’ａ、波長分離素子３９’を経て被写体に照射される。
【００７１】
このとき、鏡枠５１が平板状圧電アクチュエータユニット５２の駆動により２次元にラスタスキャンしているため、赤外光は被写体上で２次元にラスタ走査される。
【００７２】
そして、被写体上で反射、散乱した赤外光は、再び波長分離素子３９’に入射され、波長分離面３９ａを透過して第１の凸レンズ３７’ａを通り、第２の光ファイバ２９に入射する。第２の光ファイバ２９に入射された赤外光は、この第２の光ファイバ２９を通り、光学ユニット７に設けられているＰＭＴユニット２７に入射し、電気信号に変換される。このＰＭＴユニット２７で光電変換された電気信号は、ＰＭＴユニット２７の出力端にコネクタ７ｂを介して接続されている信号線８ａを経てフィルタ装置８へ伝送される。
【００７３】
更に、このフィルタ装置８を通過した電気信号は画像化装置９に入力されて画像化された後、共焦点画像モニタ１０に出力され、この共焦点画像モニタ１０に被写体の共焦点画像が表示される。
【００７４】
このように、本実施の形態では、第２の光ファイバ２９を保持する鏡枠５１を平板状圧電アクチュエータユニット５２の駆動により２次元にスキャンするようにしたので、上述した各実施例のようにスキャンミラー４０を用いてスキャンする場合に比し、光路の屈曲回数が少なくなり、その分、構成の簡素化が実現できる。
【００７５】
（第６実施の形態）
図９、図１０に本発明の第６実施の形態を示す。ここで、図９は内視鏡装置の構成図、図１０は内視鏡先端部の断面図である。
【００７６】
上述した第１実施の形態では通常観察時の光源を、単なる可視光としているが、本実施の形態では、可視光レーザを光源とし、この可視光レーザを用いて通常観察を行なうものである。
【００７７】
従って、図９に示すように、内視鏡装置には、上述した第１実施の形態で採用する可視光を光源とする通常観察システムに代えて、可視光レーザを光源とする通常観察システムが組み込まれている。尚、赤外光を光源とする共焦点観察システムの構成については、上述した第１実施の形態と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
先ず、内視鏡先端部１８の内部構成について説明する。図１０に示すように、内視鏡先端部１８の先端面には、照明観察窓１０１と観察窓２３等が開口されており、照明観察窓１０１に波長分離素子３９が取付けられている。この波長分離素子３９の波長分離面３９ａは、上述したように可視光領域を透過し、赤外光領域を反射する特性を有しているため、この波長分離面３９ａの反射方向の光路上に、共焦点光学系３７が第１実施の形態と同様に配設されている。
【００７９】
一方、波長分離面３９ａの透過方向の光路上には、照明用スキャン光学系１０２が配設されている。この照明用スキャン光学系１０２は、波長分離素子３９の後端面に配設する照明用スキャンミラー１０３と、この照明用スキャンミラー１０３の反射方向に対設する第４の固定ミラー１０２ａと、この第４の固定ミラー１０２ａの反射方向に対設する第４の凸レンズ１０２ｂとを備え、この第４の凸レンズ１０２ｂに対して可視光レーザを照射する照明手段としての照明用光ファイバ１０４の出射端面が対設されている。
【００８０】
尚、照明用スキャンミラー１０３は、上述した第１実施の形態のスキャンミラー４０（図３参照）と同一の構成を有しており、後述するスキャン制御装置１１２から配線１０５を介して通電される制御電圧により、図１０に破線で示す第２の可動ミラー１０３ａを変位させて、この第２の可動ミラー１０３ａで反射される可視光レーザを、光軸（Ｚ軸方向）に対して２次元方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向へスキャンさせる。この場合、第２の可動ミラー１０３ａは、図３に示す第１の可動ミラー４３に対応する。
【００８１】
又、観察窓２３には、可視光レーザにより照明された被写体からの散乱光又は反射光を受光し、伝達するライトガイド１０６の入射端面が配設されている。このライトガイド１０６は内視鏡１内を通り、図９に示すように、コネクタ部１６に入り、コネクタ部１６内で第５のコネクタ１６ｅに光学的に接続されている。
【００８２】
コネクタ部１６内において、第１のコネクタ１６ａは照明用光ファイバ１０４に光学的に接続されており、第２のコネクタ１６ｂはスキャン制御装置１１２から延出する配線１０５に電気的に接続されている。尚、第３のコネクタ１６ｃ、及び第４のコネクタ１６ｄには、第１実施の形態と同様、第２の光ファイバ２９、スキャンミラー４０から延出する配線４７が接続されている。
【００８３】
又、図９に示すように、コネクタ部１６の第３のコネクタ１６ｃ、及び第４のコネクタ１６ｄには、第１実施の形態と同様、光学ユニット７及びスキャン制御装置６が接続されている。一方、第１のコネクタ１６ａには、可視光レーザを発生する可視光レーザ光源装置１１１が光学的に接続され、又、第２のコネクタ１６ｂには、照明用スキャンミラー１０３を駆動するスキャン制御装置１１２が電気的に接続され、更に、第５のコネクタ１６ｅには、ライトガイド１０６からの光を受光して電気信号に変換するＰＭＴユニット１１３が接続されている。
【００８４】
又、ＰＭＴユニット１１３に、このＰＭＴユニット１１３からの信号を特定の周波数成分だけ通過させるフィルタ装置１１４が接続されており、フィルタ装置１１４が、このフィルタ装置１１４からの電気信号を画像化する画像化装置１１５に接続されている。更に、画像化装置１１５が、この画像化装置１１５からの映像信号を表示する通常観察モニタ１１６に接続されている。又、画像化装置１１５には、照明用スキャンミラー１０３を駆動する駆動波形の基準となるクロックパルスを発生させる外部クロック発生器１１７が接続されている。
【００８５】
このような構成では、通常観察においては、可視光レーザ光源装置１１１から発せられる可視光レーザを、照明用光ファイバ１０４を通して、内視鏡先端部１８に配設されている照明用スキャン光学系１０２から、波長分離素子３９を透過して出射し、被写体をラスタスキャンにより照明する。
【００８６】
被写体を照明した可視光レーザは、被写体で反射、散乱されて、ライトガイド１０６に入射する。ライトガイド１０６に入射した可視光レーザは、このライトガイド１０６を通り、ＰＭＴユニット１１３に入射されて、電気信号に変換される。
【００８７】
このＰＭＴユニット１１３で光電変換された電気信号は、フィルタ装置１１４を経て画像化装置１１５へ送られる。画像化装置１１５では、電気信号をプロセス回路（図示せず）で映像信号に変換し、通常観察モニタ１１６へ出力し、この通常観察モニタ１１６に被写体像を表示する。
【００８８】
そして、この通常観察において、病変部等の関心部位を発見したときは、共焦点観察を開始する。尚、共焦点観察は、上述した第１実施の形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
このように、本実施の形態では、通常観察時の照明光を可視光レーザを導く照明用スキャン光学系１０２の光路と、共焦点観察用の赤外光を導く共焦点光学系３７の光路とを、最も被写体に近い内視鏡先端部１８の先端面に設けた波長分離素子３９にて、光路を共通化したので、内視鏡先端部１８の細径化を実現することができる。
【００９０】
［付記］以上詳述したように、本発明によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００９１】
（１）照明手段と照明された被写体を結像する通常観察光学系と高解像な共焦点光学系とを挿入部先端に内蔵する内視鏡において、
上記通常観察光学系と上記共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設したことを特徴とする。
【００９２】
（２）（１）において、
上記共焦点光学系は２次元に偏向するスキャンミラーによるスキャン光学系であることを特徴とする。
【００９３】
（３）（１）において、
上記共焦点光学系はそれぞれが一方向に駆動される２つの圧電アクチュエータがお互いの変位の方向が直行するように配置されている構造を含むスキャン光学系であることを特徴とする。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通常観察光学系と共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設することで、両光学系の一部を共通化したので、内視鏡挿入部の太径化を抑制しつつ、１つの内視鏡で通常観察像と高い分解能を有する拡大観察像とを得ることが可能となり、使い勝手が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による内視鏡装置の構成図
【図２】同、内視鏡先端部の断面図
【図３】同、スキャンミラーの正面図
【図４】第２実施の形態による内視鏡先端部の断面図
【図５】第３実施の形態による内視鏡先端部の断面図
【図６】第４実施の形態による内視鏡先端部の断面図
【図７】第５実施の形態による内視鏡先端部の断面図
【図８】同、圧電アクチュエータの斜視図
【図９】第６実施の形態による内視鏡装置の構成図
【図１０】同、内視鏡先端部の断面図
【符号の説明】
１内視鏡
１４内視鏡挿入部
１８内視鏡先端部
３６通常観察光学系
３７共焦点光学系
３８照明用ライトガイドバンドル（照明手段）
３９，３９’ 波長分離素子
３９ｂ凹面状のレンズ面
３９ｃ凸面状のレンズ面
３９ｄ凹面鏡
３９ｅ回折型光学素子面
１０２照明用スキャン光学系
１０４照明用光ファイバ（照明手段）
１０６ライトガイド

Claims

照明手段と照明された被写体を結像する通常観察光学系と高解像な共焦点光学系とを挿入部先端に内蔵する内視鏡において、
上記通常観察光学系と上記共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設したことを特徴とする内視鏡。
上記波長分離素子にレンズ面が一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
上記レンズ面は通常観察光学系側に形成された凹面状のレンズ面であることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
上記レンズ面は共焦点光学系側に形成された凸面状のレンズ面であることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
上記レンズ面は共焦点光学系側に形成された凹面鏡であることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
上記レンズ面は回折型光学素子で構成されていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
上記照明手段はライトガイドバンドルであり、上記通常観察光学系は固体撮像素子上に２次元画像を結像する光学系であることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
照明用スキャン光学系と、該照明用スキャン光学系にて照明された被写体からの散乱光又は反射光を受光し伝達するライトガイドと、高解像な共焦点光学系とを挿入部先端に内蔵する内視鏡において、
上記照明用スキャン光学系と上記共焦点光学系との最も被写体側に共通の波長分離素子を配設したことを特徴とする内視鏡。