JP3943927B2 - 光走査型観測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡など細孔部内検査装置に用いられる光走査型観測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光走査プローブがその基端部に設けられた光コネクタを介して光源、光カップラ等を具備する光学ユニットに着脱自在に連結している内視鏡細孔部内検査装置は、従来から良く知られている。例えば、特開平２００１ −１４９３０４号公報には、本願の図１３に示すように、プローブ１ｇ、画像表示装置３、光学ユニット２５および制御部２６を備えた光走査プローブ装置が示されている。光学ユニット２５は、光源１１であるダイオードレーザと、光検出手段であるフォトマルチプライア１２と、検出光分離手段としての４端子カップラ７を有している。この４端子カップラ７は、上記フォトマルチプライア１２と光源１１及び光コネクタ２３に光学的に接続している。また、上記プローブ１ｇは、その基端に設けられた光コネクタ２３を介して、光学ユニット２５に着脱可能に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例においては、照明光および検出光が同じ光コネクタ２３を通っていた。また、４端子カップラ７は、光学ユニット２５側に設けられていた。このように構成された装置を内視鏡として用いる場合、洗浄や消毒を行うためプローブ１ｇを観測本体から切り離す必要がある。そこで、プローブ１ｇと光学ユニット２５の間に光コネクタ２３を設け、ここで、プローブ１ｇを取り外せるようにしている。しかしながら、このような構成においては、光コネクタ２３の接続部分で光源１２からの光が散乱し、この散乱光の一部がフォトマルチプライア１２に入射してノイズとなり、ＳＮ比を低下させるという問題があった。さらに光コネクタ２３の着脱を繰り返し行うことにより、接続部分の汚染や傷の付着などが生じ、この汚染や傷により散乱光が増加し、ＳＮ比を一層低下させるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、プローブの先端部分が小さくでき、また、ノイズを低減する光走査型観測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明による光走査型観測装置は、先端部と基端部を有するプローブと、観測装置本体と、画像表示装置と、サンプルに照射するための照明光を発生する光源と、前記照明光に照射されサンプルから戻ってくる検出光を検出する光検出手段とを備えた光走査型観測装置であって、前記プローブは、光伝送路と、前記先端部に配置される対物光学系と、前記検出光の少なくとも一部を前記照明光から分離する検出光分離手段と、前記照明光をサンプルに対して走査するスキャナとを具備し、前記検出光分離手段は前記プローブ内に配置されており、前記プローブは前記プローブ基端部で前記観測装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光分離手段は前記プローブ基端部近傍に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による光走査型観測装置は、前記検出光分離手段は、一部の光を透過し、一部の光を反射する部分透過反射材であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光伝送路は光ファイバで、前記光ファイバは前記照明光の波長においてシングルモードで動作することを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光伝送路は光ファイバで、前記光ファイバは前記照明光の波長においてマルチモードで動作することを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記検出光分離手段と前記光検出器の間および前記光分離手段と前記光源との間にそれぞれ別の光ファイバが設けられていることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記観測装置本体が、前記光源と前記光検出手段とを少なくとも具備していることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記検出光分離手段と前記光検出器の間に光ファイバを設けたことを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記観測装置本体は、少なくとも前記光検出手段を具備し、前記光源は前記光分離手段に光学的に接続されるよう前記プローブ内の基端部近傍に配置されていることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光分離手段と前記光源との間に光ファイバを設けたことを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記観測装置本体が、少なくとも前記光源を具備し、前記光検出手段が前記プローブ内の基端部近傍で前記光分離手段に光学的に接続されるよう配置されていることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光伝送路に偏光特性変換手段を設け、かつ前記検出光分離手段は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記偏光特性変換手段が、前記光伝送路に応力をかけたものであることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記対物光学系中に光伝送路にλ／４板を設けられ、かつ前記光伝送路は偏波面保持光ファイバ、前記検出光分離手段が偏光ビームスプリッタであることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光分離手段はファイバ光カップラで、前記光伝送手段は光ファイバであることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、ファイバ光カップラの少なくとも１つの端面に無反射終端を設けたことを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光伝送路に用いられる前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さいほうの開口数を NA' 、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
φ＜１．２λ／ NA'
であることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記対物光学系は、準共焦点光学系であることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光伝送路に用いられる前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さい方の開口数を NA ’、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
２λ／ NA' ＜φ＜３．６λ／ NA'
であることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、先端部と基端部を有するプローブと、観測装置本体と、画像表示装置と、低コヒーレンス光を発生する光源と、前記光源で発生した光を参照光とサンプルを照明する照明光に分離する光分離手段と、前記サンプルから戻ってくる検出光を前記参照光と合成して干渉光を発生させる光合成手段と、前記干渉光を検出する光検出手段と、前記参照光、照明光及び検出光のうち、少なくとも１つの光の位相を変調させる位相変化手段とを備えた光走査型観測装置であって、前記プローブは、前記照明光と検出光を伝送するサンプル光伝送路と、前記参照光を伝送する参照光伝送路と、前 記先端部に配置される対物光学系と、前記照明光をサンプルに対して走査するスキャナとを具備し、前記光分離手段及び前記光合成手段は前記プローブ内に配置されており、前記プローブは前記プローブ基端部で前記観測装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記光分離手段および前記光合成手段はシングルモードファイバ光カップラであることを特徴とする。
また、本発明による光走査型観測装置は、前記参照光が通過する参照光路中に光路長を調整する機構を設けたことを特徴とする。
更に、本発明による光走査型観測装置は、前記参照光が通過する参照光路の終端部に反射手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例を参照して説明する。
実施例１
本発明の第１の実施形態を図１および２を用いて説明する。図１に示されるように、本実施例に係る光走査型観測装置は、プローブ１、観測装置本体２および画像表示装置３を備えている。プローブ１と観測装置本体２は、照明光コネクタ部１４、検出光コネクタ部１５およびスキャナ信号接続部１６とを介して着脱自在に接続される。プローブ１はその先端部を体腔内に挿入して体腔内の観察を行うためのものであり、柔軟性を有している。また、内視鏡のチャンネルに挿通させて使用することもできる。
【００１０】
上記観測装置本体２は、プロセッサ１０、光源１１、光検出手段であるフォトマルチプライア（以下、ＰＭＴという）１２およびスキャナ制御回路１３を具備している。スキャナ制御回路１３はプロセッサ１０およびスキャナ信号接続部１６に信号線で電気的に接続している。光源１１である半導体レーザ（以下ＬＤという）およびＰＭＴ１２は、それぞれ光伝達手段であるシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦという）６a１、６a２を介して照明光コネクタ部１４、検出光コネクタ部１５に接続している。また、光源１１とＰＭＴ１２は、それぞれ信号線を介してプロセッサ１０に接続している。なお、光検出手段としてＰＭＴのほかフォトダイオード（以下ＰＤという）、アバランシェ・フォトダイオード（以下ＡＰＤという）などを用いることができる。
【００１１】
図１に示されるように、プローブ１の先端部１ａにはスキャナ５が設けられている。また、観測窓としてカバーガラス１７が設けられており、先端部１ａ全体が密封構造になっている。他方、プローブ１の基端部１ｂには、検出光分離手段が設けられている。この検出光分離手段は、４つの端子ａ１、ａ２、ｂ１およびｂ２を有するシングルモード光ファイバカップラ（以下、ＳＭＦカップラという）７ａである。このＳＭＦカップラ７ａの端子ａ１は、ＳＭＦを介してプローブ１側の照明光コネクタ部１４に接続している。また、他の端子ａ２は無反射終端８ａにＳＭＦを介して接続している。この無反射終端８ａには、照明光を吸収する物質が用いられる。この物質はＳＭＦのコアの屈折率と同じ屈折率を持つもので、例えばジェルなどがある。
【００１２】
前記カップラ７ａの端子ｂ１には、ＳＭＦを介してプローブ１側の検出光コネクタ部１５に接続している。また、他の端子ｂ２はＳＭＦ６ａと接続している。このＳＭＦ６ａはプローブ１の先端部１ａから基端部１ｂの間に設けられた光伝送路であり、先端部１ａに設けられた対物光学系４まで延びている。
【００１３】
上記対物光学系４とＳＭＦ６ａとは一体で動かすことができる。この構成では、ＳＭＦ６ａの端面と対物光学系４の相対位置が変化しないので、サンプル上に集光する光（スポット）の持つ収差はどの位置でも少ない。よって、少ないレンズ枚数（本実施例では１枚）で高い開口数の光学系が実現できるというメリットがある。先端部１ａに設けられたスキャナ５はスキャナ制御線９、スキャナ信号接続部１６を介して観測装置本体２内に設けられたスキャナ制御回路１３と接続している。
【００１４】
光源１１はＬＤであり、波長６８０ｎｍのレーザ光を発生する。このレーザ光はＳＭＦ６a１を経て照明光コネクタ部１４を通り、さらにプローブ1内のＳＭＦ、ＳＭＦカップラ７ａ、ＳＭＦ６aの順路を経て対物光学系４に達し、サンプルに集光する。このサンプル面は、スキャナ５により走査される。このスキャナ５としては、特開平２００１−１４９３０４号公報に示されるスキャナ（同公報第３実施形態、特に［００５０］から［００５４］の記載参照）と同等なものを用いることができる。
【００１５】
図１において、サンプルからの反射光は、検出光として、カバーガラス１７、対物光学系４を経てＳＭＦ６ａに入る。ＳＭＦ６ａに入射した検出光は、ＳＭＦカップラ７ａ、端子ｂ１、ＳＭＦを経由して検出光コネクタ部１５に到達する。そして、ＳＭＦ６a２を経てＰＭＴ１２に達し、ここで電気信号に変換される。この変換された電気信号は、プロセッサ１０で電気的に処理され、画像表示装置３に送られる。これにより、サンプルの画像及び所望の必要な情報が画像表示装置３に表示され、観察可能になる。更に、プローブ１に深さ方向のスキャニング機構を持たせると、サンプルを３次元的に表示することもできる。
【００１６】
図１に示す対物光学系４とＳＭＦ６ａの組み合わせで、共焦点光学系を構成することができる。この場合、ＳＭＦ６ａのコアがピンホールの役割を果たす。光学系となるための条件を次に示す。
ＳＭＦ６ａの開口数または対物光学系４のＳＭＦ６ａ側の開口数のうち、どちらか小さい方の開口数をＮＡ’、照明光の波長をλ、前記光ファイバのコア直径をφとすると、共焦点光学系にするための条件は、
φ≦１．２λ／ＮＡ’ （１）
である。
本実施例では、ＳＭＦ６ａの開口数が０．１１、対物光学系４のＳＭＦ６ａ側の開口数が０．１５であるので、ＮＡ’＝０．１１となる。また、λ＝６８０ｎｍ、φ＝４．５μｍである。よって、本実施例は、共焦点光学系にするための条件（１）を満足している。また、対物光学系４のサンプル側の開口数ＮＡを０．６あるいは０．７とさらに大きくすることにより高分解能化を図ることができる。
【００１７】
図２にスキャナ５の変形例を示す。図２において、矢印で示されたサンプルに対向して対物レンズ４ａが配置され、その近傍にスキャニングミラー５ａが配置されている。スキャニングミラー５ａは、スキャナ制御回路１３からの制御信号によって回動する。光源１１からＳＭＦ６aを経て送られる照明光は固定ミラー５ｂ、回動するスキャニングミラー５aで反射し対物レンズ４aにより集光し、サンプル上を走査する。この例では、サンプルからの反射光は、図２に示されるように検出光として、対物レンズ４a、スキャニングミラー５a、固定ミラー５ｂを経て、ＳＭＦ６ａに達する。このＳＭＦ６aの対物光学系側端面５ｃは、端面反射光の戻りを防止するために、斜めにカットされている。上記のようなスキャニングミラータイプのスキャナは、早い走査が可能である。そのため、サンプルの画像のフレームレート、すなわち、画像１コマを更新する早さを大きくすることができるメリットがある。このスキャニングミラータイプのスキャナは、他の実施例にも適用できる。
【００１８】
上述のように実施例1では、検出光分離手段を観測装置本体内に設けず、プローブの基端部側に設けた。この構成により、プローブと観測装置本体とを結ぶコネクタ部（図１における照明光コネクタ部１４）で光源からの光が散乱しても、この散乱光、すなわち、不要光は光源に戻るだけであるから、不要光が光検出手段に入射することがない。したがって、ノイズを低減できる。
【００１９】
また、実施例１の構成によれば、検出光分離手段を基端部付近に設けたので、先端部の直径を小さくすることができる。さらに、対物光学系はレンズ１枚のみで構成できるので、軽量化および小型化が可能になり、これにより節減可能となるスペースを有効に活用することができる。例えば、スキャナの振り角を大きくすることにより、スキャン幅を大きくとることができる。また、先端部のうち、湾曲しない硬質部を短くして操作性を向上させることができる。
【００２０】
また、実施例1では、検出光分離手段としてＳＭＦカップラを用い、この一端を無反射終端にしている。この構成により、照明光の一部の不要光はこの無反射終端において吸収されるので、この一端から射出して基端部の内部で散乱された散乱光が光検出手段に戻らない。このように、不要光の発生を抑えることができるので、ノイズが低減する。
【００２１】
また、実施例１の構成では光伝送路にＳＭＦを用いているので、ＳＭＦのコアが共焦点ピンホールの役割を果たし、光学系が共焦点光学系になる。よって、焦点が合っていない部分からの信号は、ＳＭＦ先端部で光束径が大きくなって、強度が低下するので、焦点が合った個所の情報のみを取得できる。
【００２２】
実施例２
本発明の第２の実施形態は、図３に示される。なお、本実施形態において、実施例１と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施例１からの主な変更点は、光源、光伝送路、検出光分離手段および対物光学系である。
【００２３】
実施例２では、光源１１として波長４０５nmのレーザ光を発生するＬＤを用いている。また、光伝送路としてマルチモード光ファイバ（以下、ＭＭＦという）６ｂを用いている。また、検出光分離手段としてマルチモード光ファイバカップラ（以下、ＭＭＦカップラという）７ｂを用いる。よって、対物光学系４とＭＭＦ７ｂの組合せで準共焦点光学系を構成している。ＭＭＦカップラ７ｂと光源１１であるＬＤとの間、及びＭＭＦカップラ７ｂと光検出手段であるＰＭＴ１２の間は、それぞれＭＭＦ６ｂ３と ＭＭＦ６ｂ４で接続している。ＭＭＦ６ｂ、６ｂ３、６ｂ４は低モードのＭＭＦであり、カットオフ波長１２５０ｎｍ以上でＳＭＦとして機能する光ファイバであるが、本実施例では４０５ｎｍの波長のレーザ光を通すことによりＭＭＦとして使用する。
【００２４】
低モード数のＭＭＦを使用するとサンプルで反射・散乱された光のうち、ＭＭＦに入射する検出光の割合が増加する。このため、明るさを向上させることができる。モード数を高くしすぎると、分解能が低下するので、低モードのＭＭＦを使用するのがよい。光源１１のＬＤから発生する光の波長は、光ファイバのカットオフ波長の１／５以上とすることが望ましい。
【００２５】
この実施例２では、対物光学系４は準共焦点光学系になっている。ここで、準共焦点光学系とは、共焦点光学系と非共焦点光学系の中間の光学特性となる光学系のことである。この準共焦点光学系においては、ＭＭＦ６ｂのコアが共焦点ピンホールと類似の役割を果たす。準共焦点光学系となるための条件を示す。
ＭＭＦ６ｂの開口数または対物光学系４のＭＭＦ６ｂ側の開口数のうち、どちらか小さい方の開口数をＮＡ’、照明光の波長をλ、前記光ファイバのコア直径をφとすると、準共焦点光学系にするための条件は、
１．２λ／ＮＡ’＜φ≦３．６λ／ＮＡ’ （２）
である。
本実施例では、ＭＭＦ６ｂの開口数が０．１３、対物光学系４のＳＭＦ６ｂ側の開口数が０．１５であるので、ＮＡ’＝０．１３となる。また、λ＝４０５ｎｍ、φ＝９μｍである。よって、本実施例は、準共焦点光学系にするための上記条件、（２）を満足している。また、対物光学系４のサンプル側の開口数は、０.６５程度である。
【００２６】
図３に示す実施例２では、観測装置本体２に設けられた光源１１のＬＤは、波長４０５ｎｍのレーザ光を発生する。そして、この光はＭＭＦ６ｂ３を経て照明光コネクタ部１４に達する。さらに、プローブ１内のＭＭＦ、ＭＭＦカップラ７ｂ、ＭＭＦ６ｂの順路を経て対物光学系４に達し、サンプルに集光する。このサンプル面は、スキャナ５により走査される。この光のスキャン方法およびスキャナ５の機構は実施例１の場合と同じである。
【００２７】
サンプルで反射された反射光は、検出光としてＭＭＦ６ｂに入り、ＭＭＦカップラ７ｂ、ＭＭFを経て検出光コネクタ部１５到達する。そして、観測装置本体２内のＭＭＦ６ｂ４の経路に沿って、ＰＭＴ１２に達する。以下実施例１の場合と同様に処理される。
【００２８】
上記実施例２の構成によれば、前記実施例１の構成による効果に加えて、低モード数のＭＭＦおよびＭＭＦ光カップラを用いたことにより、明るさの向上が可能となる。さらに準共焦点系光学系を用いるため検出される光量が増加するので、高いＳＮ比を得ることができる。
【００２９】
実施例３
本発明の第３の実施形態は、図４および図５に示される。本実施形態において、前記実施例２と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施例２からの主な変更点は、検出光分離手段として部分透過反射部材（以下ハーフミラーという）を用いたことと不要光除去手段の構成である。
【００３０】
図４に示されるように本実施例においては、基端部１ｂに設けられた検出光分離手段の主要構成は、ハーフミラー７ｃである。ＭＭＦ６ｂ１の出射端部とハーフミラー７ｃとを結ぶ線の延長線上には、光吸収材料の表面に反射防止コート処理を施した光吸収板８ｂが、光軸に対して傾斜して設けられている。さらに、ＭＭＦ６ｂ１の照明側端部とハーフミラー７cとの間に正レンズ６ｄが、また、ＭＭＦ６ｂ２の照明側端部とハーフミラー７cとの間に正レンズ６ｄ１が配置されている。そして、ＭＭＦ６ｂ２と正レンズ６ｄ１との間には絞り、または遮光手段６ｆが配置されている。対物光学系４のサンプル側開口数は、前記実施例１の場合と同程度である。また上記不要光吸収板８ｂは、表面を黒処理したもの、あるいは、照明光の波長帯を吸収するガラスでもよい。
【００３１】
図４に示されるように実施例３においては、観測装置本体２に設けられた光源１１からの照明光は、ＭＭＦ６ｂ３を経て照明光コネクタ部１４に達する。そして、さらに、基端部１ｂに設けられたＭＭＦ６ｂ１、正レンズ６ｄ、ハーフミラー７c、ＭＭＦ６ｂの順路を経て対物光学系４に達し、サンプルに集光する。このサンプルからの反射光は、検出光として、対物光学系４、ＭＭＦ６ｂ、ハーフミラー７c、正レンズ６ｄ１、ＭＭＦ６ｂ２、検出部コネクタ１５、観測装置本体２内のＭＭＦ６ｂ４の順に伝送され、ＰＭＴ１２に達する。以下、実施例１で示したと同様に処理される。
【００３２】
図５は、実施例３における検出光分離手段の詳細な構成を示す。ここでは、ＳＮ比を低下させる原因の一つである不要光を除去する点について説明する。ＭＭＦ６ｂ１から出射した照明光は、ハーフミラー７ｃで一部が反射されてＭＭＦ６ｂに入射する。ＭＭＦ６ｂの基端側端面８ｃでは、入射光の一部が反射されて不要光が生じる。そのため、基端側端面８ｃには反射防止コートが施されている。これにより、不要光の発生を抑えている。更に、基端側端面８ｃを光軸に対して斜めにカットしている。このようにして、基端側端面８ｃで発生した不要光がハーフミラー７ｃを通過した後、ＭＭＦ６ｂ２に入射しないようにしている。
【００３３】
前述のように、ＭＭＦ６ｂ１からの照明光の一部はハーフミラー７ｃで反射し、ＭＭＦ６ｂ２の基端側端面８ｃに集光する。一方、照明光の一部は、ハーフミラー７ｃをそのまま通過してしまう。この通過した光は、基端部１ｂの内部で散乱され不要光となる。しかし、ＭＭＦ６ｂ２の入射角度特性を考えると、直接ＭＭＦ６ｂ２に入射できる不要光は非常に少ない。また、散乱場所からハーフミラー７ｃを介してＭＭＦ６ｂ２に到るまでの距離が長いので、この間で、光が十分に拡散される。よって、ＭＭＦ６ｂ２に入射する光量は非常に少ない。この構成だけでもＳＮ比の悪化を防ぐことができる。なお、不要光の発生を更に抑えるには、図示のように光吸収板８ｂを配置することが好ましい。このようにすると、不要光は光吸収板８ｂの表面に入射し吸収されるので、ほとんどＭＭＦ６ｂ２に戻らない。また、光吸収板８ｂは、ハーフミラー７ｃ側の面の垂線がＭＭＦ６ｂとＭＭＦ６ｂ１の間に位置するように、光軸に対して傾いて配置されている。したがって、この面で吸収できなかった光が反射しても、この反射光、すなわち、不要光が直接ＭＭＦ６ｂ１に入射することはない。また、不要光がハーフミラー７ｃで反射されたとしても、ＭＭＦ６ｂ２に入射することもない。また、不要光の除去効果を更に高めるためには、ＭＭＦ６ｂ２とハーフミラー７ｃの間に、絞りあるいは遮光手段６ｆを設けることが好ましい。
【００３４】
上述のように実施例３においても、検出光分離手段を観測装置本体内に設けず、基端部側に設けた。この構成により、プローブと観測装置本体とを結ぶコネクタ部で光源からの光が散乱しても、この散乱光である不要光は光源に戻るだけであるから、不要光が光検出手段に入射することがない。したがって、ノイズを低減できる。また、ＭＭＦカップラを用いた前記実施例２では、光結合部で光の回り込みが僅かに生じる。そのため、ごく僅かであるものの照明光が光検出器に達し、ＳＮ比を低下させる。これに対して、実施例３の構成によれば、光の回り込みが構造上発生しないので、ＭＭＦカップラを用いた場合と比べてノイズの低減効果を大にすることができる。
【００３５】
実施例４
本発明の第４の実施形態は、図６に示される。本実施形態において、前記の実施例３と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。前記実施例３からの主な変更点は、光源を観測装置本体側ではなくプローブ内の基端部近傍に設け、プローブと観測装置本体の間を連結する照明コネクタ部をなくした点である。
【００３６】
実施例４では、光源１１は基端部１ｂ内に配置され、光源制御線１４ｃと光源側コネクタ部１４ｂを介して観測装置本体２内にあるプロセッサ１０と接続している。光源１１とハーフミラー７cの間には正レンズ６ｄが設けられるが、変形例として光源１１と正レンズ６ｄの間に光ファイバを設けてもよい。
【００３７】
実施例４の構成によれば、光源１１を基端部１ｂ近傍に設けることにより照明光コネクタ部を設ける必要がない。よって、照明光コネクタ部における光量の損失がない。また、光源１１と正レンズ６ｄの間に光ファイバを設ける構成では、光源１１が正レンズ６ｄに対して直接配置されているときより、ＭＭＦ６ｂの基端側端面に集光する光のスポット形状が整う。これは、光ファイバーのコアがピンホールの役割を果たし、不要な光を除去するからである。よって、照明光のカップリング効果が高くなる。そしてＭＭＦ６ｂの基端側端面で散乱する光量が減少する。したがって、検出側に入る照明光量すなわちノイズが低減する。
【００３８】
実施例５
本発明の第５の実施形態は、図７に示される。本実施形態において、第３の実施形態と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施例３からの主な変更点は、光検出手段ＰＭＴ１２を観測装置本体２内に設ける代わりに、プローブ１の基端部１b近傍に配置し、プローブ１と観測装置本体２の間を連結する検出光コネクタ部１５をなくした点である。
【００３９】
図７において、光検出装置ＰＭＴ１２は基端部１ｂに配置され、ＰＭＴ信号線１２ｃとＰＭＴ側コネクタ部１２ｂを介して、観測装置本体２内にあるプロセッサ１０と接続している。また、ＰＭＴ１２の前に絞り６ｅを設けている。絞り６ｅの位置は、検出光が正レンズ６ｄ１で集光される位置である。よって、検出光以外の光である不要光は、絞り６ｅで遮光されるので、ＰＭＴ１２に到達しない。なお、絞り６ｅの代わりに、光ファイバを配置することもできる。
【００４０】
本発明の実施例５の構成によれば、光検出手段を基端部に配置したことにより検出光コネクタ部を設けなくてよいので、ハーフミラー７ｃからの検出光が直接、検出器であるＰＭＴ１２に入るため、検出光コネクタ部における光量の損失がない。しかもハーフミラー７ｃからの検出光が直接、検出器であるＰＭＴ１２に入るため、明るさが向上する。また、正レンズ６ｄ１とＰＭ１２の間に光ファイバを配置した変形例では、光ファイバの開口数ＮＡよりも入射角が大きい光はファイバ中を伝播しないので、不要光を除去する効果を大きくすることができ、検出側に入るノイズが低減化を図ることができる。
【００４１】
本発明の第６の実施形態は、図８に示される。本実施形態において、前記実施例３と同一の構成部分については、前記の図４と同一の符号を付してその説明を省略する。第３実施例からの主な変更点は、光源１１及び光検出手段であるＰＭＴ１２をプローブ１内の基端部１ｂの近傍に配置し、プローブ１と観測装置本体２の間を連結する照明光コネクタ部および検出光コネクタ部をなくした点である。
【００４２】
図８に示すように、光源１１とＰＭＴ１２は、基端部１ｂに配置される。光源１１は光源制御線１４ｃと光源側コネクタ部１４ｂを介して、また、ＰＭＴ１２は、ＰＭＴ信号線１２ｃとＰＭＴ側コネクタ部１２ｂを介して、観測装置本体２内にあるプロセッサ１０と接続している。また、ＰＭＴ１２とハーフミラー７ｃの間に正レンズ６ｄ、絞り６e、遮光板６ｆ、光ファイバ等を設ける点は前記実施例５の場合と同様である。
【００４３】
この実施例６の構成によれば、基端部１ｂと観測装置本体２の間を連結する照明光コネクタ部および検出光コネクタ部を設けなくてよい。よって、ハーフミラー７ｃで分離された検出光は、直接、ＰＭＴ１２に入射できるので光の損失が少なく、明るさが向上する。また、ＰＭＴ１２と正レンズ６ｄとの間に絞り、遮光板あるいは光ファイバを設けることにより、不要光を除去する効果を増大でき、ノイズを一層低減できる。
【００４４】
実施例７
本発明の第７の実施形態は、図９に示される。本実施形態において、前記実施例３と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第３実施例からの主な変更点は、光源１１の光として直線偏光を用い、プローブ１内に偏光特性変更手段として光ファイバのループ１８を設け検出光分離手段として偏光ビ−ムスプリッタ−（以下ＰＢＳという）７ｄを用いたことである。
【００４５】
図９に示すように、ＰＢＳ７ｄが検出光分離手段と不要光除去手段として、基端部１ｂに配置される。観測装置本体２内の光源１１から、偏光方向が紙面と平行である直線偏光が射出される。この直線偏光は、ＳＭＦ６a1を経てＰＢＳ７ｄに達する。ＰＢＳ７ｄは偏光方向が紙面と平行な直線偏光を透過し、偏光方向が紙面と垂直な直線偏光を反射する。よって、光源１１からの直線偏光はＰＢＳ７ｄを通過しＳＭＦ６ａに入射する。そして、ＳＭＦ６ａに設けられた偏光特性変換手段であるループ部１８を通過する。このループ部１８には応力がかかっているので、この部分で偏光方向が変化する。偏光方向を変えられた光はＳＭＦ６a、対物光学系４を経てサンプルに照射される。サンプルで反射された光、すなわち検出光は対物光学系４を経てＳＭＦ６ａに入射する。そしてループ部１８で偏光方向が変えられた後、ＰＢＳ７ｄに入る。この検出光の偏光方向は、ループ部１８を通過する前の照明光の偏光方向と直交している。これは、このようになるように、ループ部１８に応力が加わっているからである。よって、このＰＢＳ７ｄにおいて検出光は反射し、ＳＭＦ６a２を介して観測装置本体２内に設けられたＰＭＴ１２に入り電気信号に変換される。
【００４６】
この実施例７の構成によれば、ＳＭＦ６ａのプローブ基端側端面で反射する光、すなわち、不要光の偏光方向はＳＭＦ６ａに入射する照明光の偏光方向と同じなので、ＰＭＴ１２側に不要光が反射しない。したがって、照明光が検出光側に回り込まない。このように、ループ部１８とＰＢＳ７ｄを用いることにより不要光がＰＭＴ１２に到達しないので、ＳＮ比の低下を防ぐことができる。更に、照明光のほとんどがＰＢＳ７ｄを通過し、検出光のほとんどがＰＢＳ７ｄで反射される。よって、ハーフミラーを使用した場合と比べると、光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００４７】
実施例８
本発明の第８の実施形態は、図１０に示される。本実施形態において、前記実施例７と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施例７からの主な変更点は、光伝送路に偏波面保存光ファイバ（以下ＰＭＦという）６ｃを用い、このＰＭＦの前方にはλ／４板１９を配置したことである。
【００４８】
図１０において、プローブ１内には光伝送路としてＰＭＦ（Polarization Maintaining Fiber）６ｃが用いられている。また、ＰＭＦ６ｃの端部と対物光学系４との間にλ／４板１９が配置されている。また、基端部１ｂにはＰＢＳ７ｄが配置されている。光源１１から出射した直線偏光の照明光はＰＢＳ７ｄを通過し、ＰＭＦ６ｃを出射した後、λ／４板１９で偏光方向が変えられる。通常、λ／４板１９を通過した光は円偏光になる。この円偏光になった照明光は、対物光学系４を経てサンプルに照射される。サンプルで反射された光、すなわち検出光は、対物光学系４を経てλ／４板１９で偏光方向が変えられて直線偏光になる。この検出光の偏光方向は、λ／４板１９を通過する前の照明光の偏光方向と直交している。よって、ＰＢＳ７ｄにおいては、検出光は反射し、ＳＭＦ６ａ２を経てＰＭＴ１２に入り電気信号に変換される。
【００４９】
この実施例８の構成よれば、実施例７の場合と同様に、不要光がＰＭＴ１２に到達しないので、ＳＮ比の低下を防ぐことができる。また、ハーフミラーを使用した場合と比べると、光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００５０】
本発明の第９の実施形態は、図１１および１２に示される。本実施例９において、実施例１と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施例１からの主な変更点は、基端部１ｂ内に、位相変調手段である電気光学素子（以下ＥＤという）２０と光路長調整手段２１、干渉光コネクタ部１５aを設け、観測装置本体に低コヒーレンス光源１１、バンドパスフイルタ（以下ＢＰＦという）２２、光検出手段としてフォトダイオード（以下ＰＤという）１２aを設けたことである。
【００５１】
図１１に示すように、実施例９では、ＰＤ１２ａが設けられている。また、ＢＰＦ２２はＰＤ１２aとプロセッサ１０に電気的に接続しており、ＰＤ１２ａは干渉光コネクタ部１５aと接続している。光源１１は、波長１３１０ｎｍ、コヒーレンス長２０μｍの低コヒーレンス光を発する。この光源１１は、照明光コネクタ部１４にＳＭＦ６a１を介して接続している。プローブ１内には、光源１１からの低コヒーレンス光を、参照光と照明光に分離する光分離手段であるＳＭＦカップラ７ａが設けられている。なお、このＳＭＦカップラ７ａは、サンプルからの反射光（検出光）を、参照光と合成して干渉させる光合成手段としても用いられる。上記ＳＭＦカップラ７ａの端子ｂ２にはＳＭＦ６ｈが接続され、サンプル光伝送路が形成されている。ＳＭＦ６ｈにはＥＯ２０が設けられ、ＳＭＦ６ｈは上記ＥＯ２０を介して先端部１ａにある対物光学系４まで延びている。したがって、照明光と検出光はＳＭＦ６ｈを通過する。なお、ＳＭＦカップラ７ａから対物光学系４のピント位置までの往復経路を、信号光経路とする。
【００５２】
また、上記参照光を伝送する参照光伝送路は、ＳＭＦ６ｇ１、光路長調整手段２１及びＳＭＦ６ｇ２を備えている。光路長調整手段２１はＳＭＦ６ｇ１とＳＭＦ６ｇ２の間に配置され、１対のコリメータレンズ２１ａと２１ｂを備える。光路長調整手段２１は、対物光学系４のピント位置と干渉位置を一致させるために設けられている。上記光路長調整手段２１は、ＳＭＦ６ｇ１から出た光をコリメータレンズ２１ａでほぼ平行にし、対向させて配置した他のコリメータレンズ２１ｂでＳＭＦ６ｇ２に集光するものである。光路長の調整は、一対のコリメータレンズ２１ａと２１ｂとの間の距離を変えることにより行う。この時、ＳＭＦ６ｇ１とコリメータレンズ２１ａとの間隔、ＳＭＦ６g２とコリメータレンズ２１ｂの間隔は、それぞれ変化しない。また、ＳＭＦカップラ７ａと低コヒーレンス光源１１との間はＳＭＦ６a２で接続され、ＳＭＦカップラ７ａとＰＤ１２ａとの間はＳＭＦ６a２で接続されている。なお、ＳＭＦカップラ７ａからＳＭＦ６ｇ２の端面８ｄまでの往復経路を、参照光経路とする。
【００５３】
図１１において、光源１１からの低コヒーレンス光（波長１３１０nm、コヒーレンス長２０μｍ）は、照明光コネクタ部１４を経てＳＭＦカップラ７aに送られ、そこで照明光と参照光に分かれる。照明光は、ＳＭＦカップラ７ａからＥＯ２０、ＳＭＦ６ｈ及び対物光学系４を経てサンプルに到達する。サンプルで反射した光は、検出光として、対物光学系４、ＳＭＦ６ｈ及びＥＯ２０を経てＳＭＦカップラ７ａに戻る。参照光は、ＳＭＦカップラ７ａから光路長調整手段２１を経てＳＭＦ６ｇ２に入る。ＳＭＦ６ｇ２の端面８ｄには、図１２に示すように反射手段が設けられている。よって、参照光はこの端面８ｄで反射し、ＳＭＦ６ｇ２を経て再び光路長調整手段２１に入り、ＳＭＦカップラ７ａに戻る。このＳＭＦカップラ７ａにおいて、上記検出光と参照光は共に端子ｂ１に入射する。これにより、検出光と参照光が合成され干渉を起こす。この干渉光は、ＳＭＦ６a２でＰＤ１２ａに送られ、ＰＤ１２ａで電気信号に変換される。この構成においては、信号光経路と参照光経路の光路長差が、コヒーレンス長以下で一致した場合のみ干渉が生じる。この場合、ＰＤ１２ａから出力した電気信号をＢＰＦ２２を通過させると、交流成分、すなわち干渉信号が得られる。他方、光路長差がコヒーレンス長以下で一致しない場合は、ＰＤ１２ａから出力された電気信号は直流成分のみになるから、ＢＰＦでカットされる。なお、上記光路長調整は、製品の出荷時に対物光学系のピント位置とコヒーレンス長を予め調整しておくとよい。また、変形例としては、プローブに調整手段を設けておき、サンプル観察時に干渉する位置を手動または自動で調整できるようにしておくこともできる。
【００５４】
図１２は、実施例９における参照光伝送路６ｈの先端部の構成を示す。この参照光伝送路６ｈの終端部端面８ｄは反射面になっており、参照光が折り返される。また、この変形例としてミラーを設けて参照側のＳＭＦ端面から光を反射させてもよい。
【００５５】
本実施例９によれば、照明光（検出光）と参照光との合成干渉作用を利用することにより、光分割手段と光合成手段との間の光路長がコヒーレンス長程度以下で一致した場合のみ干渉信号が得られ、光路長が一致しない信号はカットされるから、観測時におけるノイズを低減させることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明の光走査型観測装置は、特許請求の範囲に記載された発明の他に、次に示すような特徴を備えている。
【００５７】
（１）前記前記プローブの基端部近傍に、前記検出光分離手段で発生する不要光が検出光側光路に回り込まないための不要光除去手段を設けたことを特徴とする請求項４の光走査型観測装置。
（２）前記検出光分離手段と前記光検出器の間に絞りを配置したことを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（３）前記不要光除去手段は、光吸収材料であることを特徴とする前記（１）の光走査型観測装置。
（４）前記光吸収材料の表面は前記不要光の入射方向に対して傾いていることを特徴とする前記（３）の光走査型観測装置。
（５）前記光吸収材料の表面に不要光反射防止処理がなされていることを特徴とする前記（３）の光走査型観測装置。
（６）前記検出光分離手段と前記光検出器の間に光ファイバを設けたことを特徴とする前記（１）の光走査型観測装置。
（７）前記検出光分離手段は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする前記（１）の光走査型観測装置。
（８）前記光伝送路または前記対物光学系の少なくとも一方に偏光特性変換手段を設けたことを特徴とする前記（７）の光走査型観測装置。
（９）前記偏光特性変換手段は、前記光伝送路に応力をかけたものであることを特徴とする前記（８）の光走査型観測装置。
（１０）前記偏光特性変換手段は、前記対物光学系の中に設けられたλ／4板であることを特徴とする前記（８）の光走査型観測装置。
（１１）前記光伝送路は偏波面保持光ファイバであることを特徴とする前記（１０）の光走査型観測装置。
（１２）前記光伝送路はシングルモード光ファイバであることを特徴とする前記（９）または（１０）の光走査型観測装置。
（１３）前記光伝送路はマルチモード光ファイバであることを特徴とする前記（９）または（１０）の光走査型観測装置。
（１４）前記光分離手段はシングルモードファイバ光カップラで、前記光伝送手段はシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項３の光走査型観測装置。
（１５）前記シングルモードファイバ光カップラの少なくとも一つの端面に無反射終端を設けたことを特徴とする前記（１４）の光走査型観測装置。
（１６）前記光分離手段はマルチモードファイバ光カップラで、前記光伝送手段はマルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項３の光走査型観測装置。
（１７）前記マルチモードファイバ光カップラの少なくとも一つの端面は無反射終端であることを特徴とする前記（１６）の光走査型観測装置。
（１８）前記光伝送路はマルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項４の光走査型観測装置。
（１９）前記マルチモード光ファイバの基端部側の端面が斜めにカットされていることを特徴とする前記（１８）の光走査型観測装置。
（２０）前記マルチモード光ファイバの基端部側に反射防止コートが施されていることを特徴とする前記（１８）の光走査型観測装置。
（２１）前記光分離手段と前記光源との間に光ファイバを設けたことを特徴とする請求項４の光走査型観測装置。
（２２）前記観測装置本体は、前記光源と前記光検出手段とを少なくとも具備していることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２３）前記観測装置本体は、少なくとも前記光検出手段を具備し，前記光源は前記光分離手段に光学的に接続されるよう前記プローブ内の基端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２４）前記観測装置本体は、少なくとも前記光源を具備し、前記光検出手段は前記プローブ内の基端部近傍で前記光分離手段に光学的に接続されるよう配置されていることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２５）前記光源および前記光検出手段は前記光分離手段に光学的に接続されるようにして前記プローブ内の基端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２６）前記プローブは、体腔内に挿入されるプローブであることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２７）前記プローブは、先端部と基端部を除いて軟性であり、内視鏡のチャンネルに挿通可能であることを特徴とする前記（２６）の光走査型観測装置。
（２８）前記対物光学系は、共焦点光学系であることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（２９）前記光伝送路は、光ファイバで、前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さい方の開口数をNA’、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
φ＜１．２λ／NA'
であることを特徴とする前記（２８）の光走査型観測装置。
（３０）前記対物光学系は、準共焦点光学系であることを特徴とする請求項１の光走査型観測装置。
（３１）前記光伝送路は、光ファイバで、前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さい方の開口数をNA’、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
２λ／NA'＜φ＜３．６λ／NA'
であることを特徴とする前記（３０）の光走査型観測装置。
（３２）前記プローブと観測装置本体２は着脱自在で、前記光分離手段および前記光合成手段はシングルモードファイバ光カップラであることを特徴とする請求項２の光走査型観測装置。
（３３）前記参照光が通過する参照光路中に光路長を調整する機構を設けたことを特徴とする前記（３２）の光走査型観測装置。
（３４）前記参照光が通過する参照光路の終端部に反射手段を設けたことを特徴とする前記（３２）または前記（３３）の光走査型観測装置
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図２】図１のプローブ先端部に設けられるスキャナ機構の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光分離手段の構成図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である
【図１１】本発明の第９の実施形態に係る光走査型観測装置の構成図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態に係る参照光伝送路先端部の構成図である
【図１３】本発明の先行技術に係る光走査型観測装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１，１ｇ プローブ
１ａ プローブの先端部
１ｂ プローブの基端部
２ 観測装置本体
３ 画像表示装置
４ 対物光学系
４ａ 対物レンズ
４ｂ プリズム
５ スキャナ
５ａ スキャニングミラー
５ｂ 固定ミラー
６ａ，６a１，６a２，６ｇ１，６ｇ２，６ｈ
シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）
６ｂ，６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３，６ｂ４
マルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）
６ｃ 偏波面保存ファイバ（ＰＭＦ）
６ｄ，６ｄ１ 正レンズ
６ｅ 絞り
６ｆ 遮光手段
７ ４端子カップラ
７ａ シングルモード光ファイバカップラ（ＳＭＦカップラ）
７ｂ マルチモード光ファイバカップラ（ＭＭＦカップラ）
７ｃ ハーフミラー
７ｄ ＰＢＳ
８ａ 無反射終端
８ｂ 光吸収板
８ｃ 基端側端面
８ｄ 端面
９ スキャナ制御線
１０ プロセッサ
１１ 光源
１２ フォトマルチプライア（ＰＭＴ）
１２ａ フォトダイオード（ＰＤ）
１２ｂ ＰＭＴ側コネクタ部
１２ｃ ＰＭＴ信号線
１３ スキャナ制御回路
１４ 照明光コネクタ部
１４ｂ 光源側コネクタ部
１４ｃ 光源制御線
１５ 検出光コネクタ部
１６ スキャナ信号接続部
１７ カバーガラス
１８ ループ部
１９ λ／４板
２０ 電気光学素子（ＥＯ）
２１ 光路長調整手段
２１ａ，２１ｂ コリメータレンズ
２２ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
２３ 光コネクタ
２５ 光学ユニット
２６ 制御部
ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２ 端子

Claims (23)

1. 先端部と基端部を有するプローブと、
   観測装置本体と、
   画像表示装置と、
   サンプルに照射するための照明光を発生する光源と、
   前記照明光に照射されサンプルから戻ってくる検出光を検出する光検出手段とを備えた光走査型観測装置であって、
   前記プローブは、光伝送路と、
   前記先端部に配置される対物光学系と、
   前記検出光の少なくとも一部を前記照明光から分離する検出光分離手段と、
   前記照明光をサンプルに対して走査するスキャナとを具備し、
   前記検出光分離手段は前記プローブ内に配置されており、
   前記プローブは前記プローブ基端部で前記観測装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする光走査型観測装置。
2. 前記光分離手段は前記プローブ基端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査型観測装置。
3. 前記検出光分離手段は、一部の光を透過し、一部の光を反射する部分透過反射材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査型観測装置。
4. 前記光伝送路は光ファイバで、前記光ファイバは前記照明光の波長においてシングルモードで動作することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光走査型観測装置。
5. 前記光伝送路は光ファイバで、前記光ファイバは前記照明光の波長においてマルチモードで動作することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光走査型観測装置。
6. 前記検出光分離手段と前記光検出器の間および前記光分離手段と前記光源との間にそれぞれ別の光ファイバが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光走査型観測装置。
7. 前記観測装置本体は、前記光源と前記光検出手段とを少なくとも具備していることを特徴とする請求項６に記載の光走査型観測装置。
8. 前記検出光分離手段と前記光検出器の間に光ファイバを設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光走査型観測装置。
9. 前記観測装置本体は、少なくとも前記光検出手段を具備し、前記光源は前記光分離手段に光学的に接続されるよう前記プローブ内の基端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の光走査型観測装置。
10. 前記光分離手段と前記光源との間に光ファイバを設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光走査型観測装置。
11. 前記観測装置本体は、少なくとも前記光源を具備し、前記光検出手段は前記プローブ内の基端部近傍で前記光分離手段に光学的に接続されるよう配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光走査型観測装置。
12. 前記光伝送路に偏光特性変換手段を設け、かつ前記検出光分離手段は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項３に記載の光走査型観測装置。
13. 前記偏光特性変換手段は、前記光伝送路に応力をかけたものであることを特徴とする請求項１２に記載の光走査型観測装置。
14. 前記対物光学系中に光伝送路にλ／４板を設けられ、かつ前記光伝送路は偏波面保持光ファイバ、前記検出光分離手段は偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項３に記載の光走査型観測装置。
15. 前記光分離手段はファイバ光カップラで、前記光伝送手段は光ファイバであることを特徴とする請求項２に記載の光走査型観測装置。
16. ファイバ光カップラの少なくとも１つの端面に無反射終端を設けたことを特徴とする請求項１５に記載の光走査型観測装置。
17. 前記光伝送路に用いられる前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さいほうの開口数を NA' 、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
    φ＜１．２λ／ NA'
    であることを特徴とする請求項４または５に記載の光走査型観測装置。
18. 前記対物光学系は、準共焦点光学系であることを特徴とする請求項４または５に記載の光走査型観測装置。
19. 前記光伝送路に用いられる前記光ファイバの開口数または前記対物光学系の光伝送路側の開口数のうちどちらか小さい方の開口数を NA ’、照明光波長をλ、前記ファイバのコア直径をφとすると、
    ２λ／ NA' ＜φ＜３．６λ／ NA'
    であることを特徴とする請求項１８に記載の光走査型観測装置。
20. 先端部と基端部を有するプローブと、
    観測装置本体と、
    画像表示装置と、
    低コヒーレンス光を発生する光源と、
    前記光源で発生した光を参照光とサンプルを照明する照明光に分離する光分離手段と、
    前記サンプルから戻ってくる検出光を前記参照光と合成して干渉光を発生させる光合成手段と、
    前記干渉光を検出する光検出手段と、
    前記参照光、照明光及び検出光のうち、少なくとも１つの光の位相を変調させる位相変化手段とを備えた光走査型観測装置であって、
    前記プローブは、前記照明光と検出光を伝送するサンプル光伝送路と、前記参照光を伝送する参照光伝送路と、
    前記先端部に配置される対物光学系と、
    前記照明光をサンプルに対して走査するスキャナとを具備し、
    前記光分離手段及び前記光合成手段は前記プローブ内に配置されており、
    前記プローブは前記プローブ基端部で前記観測装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする光走査型観測装置。
21. 前記光分離手段および前記光合成手段はシングルモードファイバ光カップラであることを特徴とする請求項２０に記載の光走査型観測装置。
22. 前記参照光が通過する参照光路中に光路長を調整する機構を設けたことを特徴とする請求項２０または２１に記載の光走査型観測装置。
23. 前記参照光が通過する参照光路の終端部に反射手段を設けたことを特徴とする請求項２０乃至２２の何れかに記載の光走査型観測装置。

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