WO2017169555A1 - 走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法 - Google Patents

走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法 Download PDF

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WO2017169555A1
WO2017169555A1 PCT/JP2017/008916 JP2017008916W WO2017169555A1 WO 2017169555 A1 WO2017169555 A1 WO 2017169555A1 JP 2017008916 W JP2017008916 W JP 2017008916W WO 2017169555 A1 WO2017169555 A1 WO 2017169555A1
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WO
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irradiation
cylindrical body
scanning endoscope
illumination optical
irradiation light
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PCT/JP2017/008916
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Inventor
雄偉 王
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes

Definitions

  • the present invention relates to a scanning endoscope and an irradiation position adjusting method for the scanning endoscope.
  • a scanning endoscope that scans and images a subject with irradiation light emitted from an illumination optical fiber.
  • the irradiation end of the illumination optical fiber is swung by an actuator, the irradiation light is irradiated to the subject, the return light of the subject is received by the light receiving optical fiber, and the subject is imaged.
  • the insertion portion can be made thinner.
  • the scanning endoscope requires adjustment of the irradiation position so that the irradiation light can be irradiated to an appropriate position.
  • an adjustment jig is inserted from the outside of a protective tube through an adjustment hole, and a holding portion that holds an illumination optical fiber in a cantilever shape is pushed and moved.
  • a scanning endoscope that adjusts an optical axis of an optical fiber and adjusts an irradiation position of irradiation light is disclosed.
  • a conventional scanning endoscope particularly a scanning endoscope with a reduced diameter
  • the irradiation end of the illumination optical fiber located at the tip moves greatly. It may be too much. Therefore, the scanning endoscope requires careful operation of an adjustment jig, and it takes time to adjust the irradiation position.
  • an object of the present invention is to provide a scanning endoscope and an irradiation position adjusting method for the scanning endoscope that can easily adjust the irradiation position of the irradiation light.
  • the scanning endoscope includes a first cylindrical body, at least a part of which is accommodated in the first cylindrical body, and an optical axis that is a central axis of the first cylindrical body.
  • An optical fiber that is disposed at an eccentric position relative to the incident end and irradiates irradiation light from the irradiation end according to incident light incident on the incident end, and is accommodated in the first cylindrical body, the incident end,
  • a holding unit that holds the optical fiber between the irradiation end, a driving unit that swings the irradiation end, and an illumination optical system that receives the irradiation light and irradiates the subject with the irradiation light;
  • An irradiation position adjustment method for a scanning endoscope includes a first cylindrical body, at least a part of which is accommodated in the first cylindrical body, and an optical axis of the first cylindrical body.
  • An optical fiber that is disposed at a position that is eccentric with respect to the central axis of the body and that irradiates irradiation light from the irradiation end according to incident light that is incident on the incident end, and the irradiation light is incident on the basis of the irradiation light
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a scanning endoscope system according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing cut
  • FIG. 8 is an 8-8 cross-sectional view of the irradiation apparatus for the scanning endoscope according to the first embodiment of the present invention. It is an exploded view of the irradiation apparatus of the scanning endoscope according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing cut
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanning endoscope system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the scanning endoscope system 1 includes a main body device 11, a display device 21, an input device 31, and a scanning endoscope 41 that is an optical scanning device. Composed.
  • the main device 11 is connected to the display device 21 and the input device 31.
  • the main device 11 is connected to the scanning endoscope 41 via connectors C1 and C2.
  • the main unit 11 includes a light source unit 12, a driver unit 13, a detection unit 14, a memory 15, and a controller 16.
  • the light source unit 12 is configured to generate red, green, and blue laser beams.
  • the light source unit 12 includes a red light source 12r, a green light source 12g, a blue light source 12b, and a multiplexer 12a.
  • Each of the light sources 12r, 12g, and 12b generates laser light in the order of red, green, and blue under the control of the light source control unit 16a, and outputs the laser light to the multiplexer 12a.
  • the multiplexer 12a combines the laser beams of the respective colors input from the light sources 12r, 12g, and 12b, and uses the combined laser light as incident light, and the incident end Pi of the illumination optical fiber P that is an optical fiber. Is incident on.
  • the driver unit 13 is a circuit that drives the actuator 48 in the scanning endoscope 41.
  • the driver unit 13 includes a signal generator 13a, D / A converters 13b1 and 13b2, and amplifiers 13c1 and 13c2.
  • the signal generator 13a generates analog drive signals DA and DB under the control of the scanning controller 16b, outputs the drive signal DA to the D / A converter 13b1, and outputs the drive signal DB to the D / A. It outputs to the converter 13b2.
  • the D / A converter 13b1 converts the drive signal DA input from the signal generator 13a into a digital signal and outputs the digital signal to the amplifier 13c1.
  • the D / A converter 13b2 converts the drive signal DB input from the signal generator 13a into a digital signal and outputs the digital signal to the amplifier 13c2.
  • Each of the amplifiers 13c1 and 13c2 amplifies the drive signals DA and DB input from the D / A converters 13b1 and 13b2, and the drive signals DA and DB subjected to the amplification process via the drive signal line D are actuators. Output to 48.
  • the drive signal DA is defined by the following formula (1), for example.
  • X (t) is a signal level at time t
  • Ax is an amplitude value independent of time t
  • G (t) is a predetermined function for modulating a sine wave sin (2 ⁇ ft). is there.
  • the drive signal DB is defined by, for example, the following formula (2).
  • Y (t) is a signal level at time t
  • Ay is an amplitude value independent of time t
  • G (t) is a predetermined function for modulating a sine wave sin (2 ⁇ ft + ⁇ ).
  • is the phase relative to the drive signal DA.
  • the detection unit 14 is a circuit that detects return light of the subject received by the light receiving optical fiber R of the scanning endoscope 41.
  • the detection unit 14 includes, for example, a photodetector 14a configured by including a photoelectric conversion element such as an avalanche photodiode, and an A / D converter 14b.
  • a photodetector 14a configured by including a photoelectric conversion element such as an avalanche photodiode, and an A / D converter 14b.
  • the light receiving optical fiber R guides the return light input from the light receiving unit Ri to the detection unit 14 and inputs the light to the detection unit 14.
  • the detection unit 14 photoelectrically converts the return light of the subject input from the light receiving optical fiber R, generates a photodetection signal of an analog signal, and outputs it to the A / D converter 14b.
  • the A / D converter 14b converts the light detection signal input from the light detector 14a into a digital signal and outputs the digital signal to the image generation unit 16c.
  • the memory 15 stores various control information.
  • the memory 15 is connected to the controller 16, and the control information is read by the controller 16.
  • the control information stored in the memory 15 includes, for example, parameters for driving the light source unit 12 and the driver unit 13 and a mapping table for image generation.
  • the mapping table is configured by table data in which the output timing of the light detection signal is associated with the pixel position of the observation image.
  • the controller 16 is configured by an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the controller 16 includes a light source control unit 16a, a scanning control unit 16b, and an image generation unit 16c, and is configured to perform light source control, scanning control, and image generation.
  • the controller 16 detects, for example, that the scanning endoscope 41 is connected to the main body device 11 through a signal line (not shown).
  • a signal line not shown.
  • the light source control unit 16a is a circuit that controls the light source.
  • the light source control unit 16a controls driving of the light sources 12r, 12g, and 12b of the light source unit 12.
  • the light source control unit 16a drives the light sources 12r, 12g, and 12b based on the control information read from the memory 15, and generates laser light in the order of red, blue, and green, for example.
  • the scanning control unit 16b is a circuit that performs scanning control.
  • the scanning control unit 16 b controls driving of the signal generator 13 a of the driver unit 13.
  • the scanning control unit 16b drives the signal generator 13a based on the control information read from the memory 15, and generates drive signals DA and DB.
  • the image generation unit 16c is a circuit that generates an image. Based on the mapping table read from the memory 15, the image generation unit 16 c converts the light detection signals sequentially input from the detection unit 14 into RGB pixel information, generates an observation image frame by frame, and generates the generated observation image. Is output to the display device 21.
  • the display device 21 includes, for example, an LCD (liquid crystal display) or the like, and is configured to display an observation image output from the main body device 11 on the display unit.
  • LCD liquid crystal display
  • the input device 31 includes, for example, a switch and a button.
  • the input device 31 can input various instructions, outputs the input instructions to the controller 16 as control signals, and gives the controller 16 various instructions.
  • the input device 31 is configured as a separate body from the main body device 11, but may be configured integrally with the main body device 11.
  • the scanning endoscope 41 includes an insertion portion 42.
  • the insertion portion 42 is formed in an elongated shape so that it can be inserted into the subject.
  • the insertion portion 42 has a connector C2 at the proximal end.
  • the connector C2 is detachably connected to the connector C1 of the main body device 11.
  • each of the drive signal line D, the control line S, the illumination optical fiber P, and the light receiving optical fiber R on the scanning endoscope 41 side is connected to the main body device 11.
  • the insertion portion 42 includes a memory 43, a light receiving optical fiber R, and an irradiation device 44.
  • the memory 43 is configured by a nonvolatile memory, for example.
  • the memory 43 can store control information such as identification information of the scanning endoscope 41, for example.
  • the memory 43 is connected to the controller 16 by the control line S, and the control information is read by the controller 16.
  • the light receiving optical fiber R is configured to receive the return light of the subject and guide it to the detection unit 14.
  • the light receiving optical fiber R is disposed on the outer periphery of the irradiation device 44.
  • the light receiving portion Ri of the light receiving optical fiber R is disposed at the tip of the insertion portion 42.
  • the light receiving optical fiber R is connected to the detection unit 14, guides the return light of the subject received by the light receiving unit Ri, and outputs it to the detection unit 14.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the irradiation device 44 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a 3-3 cross-sectional view of the irradiation device 44 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the waveforms of the drive signals DA and DB output to the actuator 48 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are explanatory diagrams for explaining the scanning path of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • the irradiation device 44 is provided at the tip of the insertion portion 42.
  • the irradiation device 44 is configured to irradiate the subject with irradiation light from the irradiation end Po of the illumination optical fiber P that swings in a spiral shape.
  • the irradiation device 44 includes a protection pipe 45 that is a first cylindrical body, an optical fiber P for illumination, a ferrule 46, a holding unit 47, an actuator 48 that is a driving unit, 2 and a lens frame 51, which is a cylindrical body, and an illumination optical system 52.
  • the protective pipe 45 is made of, for example, metal or synthetic resin.
  • the protective pipe 45 is formed in a cylindrical shape.
  • the protective pipe 45 is configured to accommodate the irradiation end Po of the illumination optical fiber P, the holding portion 47, and the actuator 48.
  • the protection pipe 45 is disposed so as to surround the irradiation end Po of the illumination optical fiber P, the holding portion 47, and the actuator 48.
  • the illumination optical fiber P is configured to guide incident light incident from the incident end Pi to the irradiation end Po and irradiate from the irradiation end Po.
  • the illumination optical fiber P is inserted from the proximal end of the protective pipe 45 so that the irradiation end Po is accommodated in the protective pipe 45.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P is disposed at a position eccentric with respect to the central axis 45X of the protective pipe 45.
  • An incident end Pi of the illumination optical fiber P is connected to the light source unit 12.
  • the illumination optical fiber P is accommodated in the protection pipe 45, and the optical axis PX of the illumination optical fiber P is disposed at a position eccentric with respect to the central axis 45X of the protection pipe 45, and the incident end. Irradiation light is irradiated from the irradiation end Po in accordance with incident light incident on Pi.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P when the optical axis PX of the illumination optical fiber P is decentered with respect to the central axis 45X of the protective pipe 45, the optical axis PX may be arranged parallel to the central axis 45X, The optical axis PX may be arranged to have an angle with respect to the central axis 45X.
  • the ferrule 46 is made of metal.
  • the ferrule 46 is formed in a quadrangular prism shape.
  • the ferrule 46 is provided on the outer periphery of the illumination optical fiber P (FIG. 3).
  • the holding unit 47 is made of, for example, metal or synthetic resin.
  • the holding unit 47 is configured to hold the illumination optical fiber P between the incident end Pi of the illumination optical fiber P and the irradiation end Po (FIG. 2).
  • the holding portion 47 is formed in a cylindrical shape and is fitted into the proximal end of the protective pipe 45.
  • the holding portion 47 has a through path along an axial direction (not shown), and the drive signal line D is inserted through the through path.
  • the holding part 47 has a fitting hole 47 a formed along the axial direction for fitting the ferrule 46 and the illumination optical fiber P in the center, and holds the illumination optical fiber P together with the ferrule 46. Accordingly, the illumination optical fiber P is held in a cantilever shape by the holding portion 47 so that the irradiation end Po can swing.
  • the actuator 48 is configured to be able to swing the irradiation end Po in accordance with the drive signals DA and DB input from the main unit 11.
  • the actuator 48 is disposed between the incident end Pi of the illumination optical fiber P and the holding portion 47.
  • the actuator 48 includes a plurality of piezoelectric elements 48 a that surround the outer periphery of the ferrule 46.
  • two X-axis piezoelectric elements 48ax that swing the illumination optical fiber P in the X-axis direction
  • two Y-axis piezoelectric elements 48ay that swing the illumination optical fiber P in the Y-axis direction
  • Each piezoelectric element 48 a is connected to the driver unit 13 by a drive signal line D.
  • FIG. 4 shows, as an example, the waveform of the drive signal DA by a solid line and the waveform of the drive signal DB by a one-dot chain line.
  • the signal levels of the drive signals DA and DB gradually increase from time T1 to T2.
  • the irradiation light irradiated from the illumination optical fiber P moves along a spiral scanning path that gradually moves away from the center, as indicated by A1 to B1 in FIG.
  • the drive signals DA and DB gradually decrease in signal level from time T2 to time T3.
  • the irradiation light irradiated from the illumination optical fiber P moves along a spiral scanning path that gradually approaches the center, as indicated by B2 to A2 in FIG.
  • the actuator 48 swings the irradiation end Po of the illumination optical fiber P in accordance with the drive signals DA and DB input from the driver unit 13, and moves the irradiation light along the spiral scanning path.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the distal end of the irradiation device 44 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an 8-8 cross-sectional view of the irradiation device 44 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • the lens frame 51 is made of, for example, a synthetic resin.
  • the lens frame 51 is formed in a cylindrical shape, holds the illumination optical system 52 inside, and is fixed to the tip of the protective pipe 45.
  • the lens frame 51 is formed so that the outer diameter 51 od is smaller than the outer diameter 45 od of the protective pipe 45.
  • an attachment portion 53 whose outer periphery is reduced by one step is provided so that it can be attached by being inserted into the tip of the protective pipe 45.
  • the attachment portion 53 is set so that the outer diameter 53 od is smaller than the inner diameter 45 id of the protective pipe 45 by a predetermined lens frame adjustment width.
  • the predetermined lens frame adjustment width is expressed by the following formula (3).
  • Lens frame adjustment width inner diameter 45id of protective pipe 45 ⁇ outer diameter 53od of mounting portion 53 (3) That is, there is a clearance of a predetermined lens frame adjustment width between the attachment portion 53 before attachment to the protection pipe 45 and the protection pipe 45.
  • the outer periphery 51o of the lens frame 51 is arranged on the inner side of the position along the outer periphery 45o of the protective pipe 45.
  • the central axis 51 ⁇ / b> X of the lens frame 51 is disposed at a position eccentric with respect to the central axis 45 ⁇ / b> X of the protective pipe 45.
  • the lens frame 51 is arranged so that the distance between the illumination optical system 52 and the irradiation end Po is adjusted to a predetermined distance.
  • the illumination optical system 52 is configured such that the irradiation light is incident from the irradiation end Po of the illumination optical fiber P and the object can be irradiated with the irradiation light.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 is disposed at a position that is decentered with respect to the central axis 45X of the protective pipe 45.
  • the illumination optical system 52 includes lenses 52a and 52b.
  • the central axis 51X of the lens frame 51, the optical axis 52X of the illumination optical system 52, and the optical axis PX of the illumination optical fiber P are located on the same axis, and the protective pipe 45. Is disposed at a position eccentric from the central axis 45X.
  • the fixing part 61 is formed, for example, by curing an adhesive 61a such as UV curable or thermosetting.
  • the fixing part 61 is formed at the tip of the protective pipe 45.
  • fixed part 61 has a cylindrical cylinder wall, and is comprised.
  • the outer periphery 61 o of the fixing portion 61 is fixed to the inner periphery 45 i of the protective pipe 45.
  • the inner periphery 61 i of the fixing portion 61 is fixed to the outer periphery 53 o of the attachment portion 53.
  • the fixed part 61 has a thick part Ft and a thin part Th on the cylindrical wall.
  • the irradiation position adjustment of the irradiation light of the scanning endoscope 41 is performed when the scanning endoscope system 1 is manufactured.
  • FIG. 9 is an exploded view of the irradiation device 44 of the scanning endoscope 41 according to the first embodiment of the present invention.
  • Each of the protection pipe 45 and the lens frame 51 before being fixed is moved in a plane orthogonal to the central axis 51X of the lens frame 51 or the optical axis 52X of the illumination optical system 52, and in the direction of the central axis 51X or the optical axis 52X.
  • the protective pipe 45 and the pre-fixed lens frame 51 are supported by the adjustable jig Jg.
  • Irradiation light is irradiated from a lighting optical fiber P to a screen (not shown).
  • the adjustment jig Jg moves the lens frame 51 in a plane orthogonal to the central axis 51X of the lens frame 51 so that the irradiation light is irradiated to a predetermined position on the screen, and is orthogonal to the central axis 51X of the lens frame 51. Determine the position in the plane.
  • the screen is arranged at a position where a typical subject is arranged according to the usage scene, for example. Furthermore, the predetermined position on the screen is determined to be a position on the central axis 45X of the protective pipe 45, for example. The predetermined position on the screen may be determined as a position on the optical axis 52X of the illumination optical system 52.
  • An interferometer (not shown) measures the distance between the irradiation end Po of the illumination optical fiber P and the illumination optical system 52, and adjusts the distance so that the distance between the irradiation end Po and the illumination optical system 52 becomes a predetermined distance.
  • the lens frame 51 is moved in the direction along the center axis 51X of the lens frame 51, and the position of the lens frame 51 on the center axis 51X is determined.
  • the predetermined distance is set in advance to a distance at which the irradiation light is irradiated to a predetermined position on the screen.
  • the adhesive 61a is injected into the gap between the mounting portion 53 and the protective pipe 45, The adhesive 61a is cured to form the fixing portion 61.
  • the center of the lens frame 51 is irradiated so that the irradiation light is irradiated from the irradiation end Po of the illumination optical fiber P via the illumination optical system 52, and the irradiation light is irradiated to a predetermined position.
  • the lens frame 51 including the illumination optical system 52 is moved in a plane perpendicular to the axis 51X and along the central axis 51X of the lens frame 51, and the irradiation position of the irradiation light is adjusted.
  • a fixing portion 61 is formed in the gap between the tip of the protection pipe 45 and the attachment portion 53 of the lens frame 51, and the lens frame 51 is fixed to the protection pipe 45.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P and the optical axis 52X of the illumination optical system 52 are disposed at a position eccentric with respect to the central axis 45X of the protective pipe 45, and the irradiation light The irradiation position of the irradiation light is adjusted so that is irradiated at a predetermined position.
  • the scanning endoscope 41 it is possible to adjust the irradiation position of the irradiation light by moving the lens frame 51 and to perform focusing.
  • the insertion portion 42 can be made thinner.
  • the holding unit 47 is firmly fixed to the protective pipe 45, and the holding unit 47 is also driven even when the actuator 48 is driven. It can be stabilized.
  • the lens frame 51 is moved in a plane orthogonal to the central axis 45X of the protective pipe 45 and in a direction along the central axis 45X, and irradiation of irradiation light is performed. Position adjustment can be easily performed.
  • the lens frame 51 is moved in a plane orthogonal to the central axis 45X of the protective pipe 45 to adjust the irradiation position of the irradiation light.
  • You may comprise so that the irradiation position adjustment of irradiation light may be performed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the irradiation device 44a of the scanning endoscope 41a according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the distal end surface of the irradiation device 44a of the scanning endoscope 41a according to the second embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the lens frame 51a of the irradiation device 44a of the scanning endoscope 41a is configured to have a cylindrical tube wall.
  • the lens frame 51a has a thick portion Fta and a thin portion Tha on the cylindrical wall.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 held inside the lens frame 51a is arranged at a position decentered with respect to the central axis 51aX of the lens frame 51.
  • a mounting portion 53a whose outer periphery is reduced by one step is provided.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 is arranged at any position (one-dot chain line in FIG. 11) on the circle CL around the central axis 51aX by rotating the lens frame 51a.
  • the central axis 51aX of the lens frame 51a is arranged coaxially with the central axis 45X of the protective pipe 45.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 is disposed at a position decentered with respect to the central axis 51aX of the lens frame 51.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 is also changed. It is rotated along a circle CL.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P and the optical axis 52X of the illumination optical system 52 are arranged on the same axis.
  • the irradiation position adjustment of the irradiation light of the scanning endoscope 41a is performed by rotating the lens frame 51a in the direction around the axis. Specifically, each of the protection pipe 45 and the lens frame 51a before being fixed is supported by an adjustment jig (not shown), and the position of the lens frame 51a is provisionally determined. Irradiation light is irradiated from an illumination optical fiber P to a screen (not shown). The adjustment jig is used to rotate the lens frame 51a in the direction around the axis of the lens frame 51a so that the irradiation light approaches a predetermined position on the screen, and the irradiation light is rotated so as to come closest to the predetermined position on the screen. A position in the direction is determined.
  • the fixing portion 61 is formed by the adhesive 61a by adjusting the distance between the irradiation end Po of the illumination optical fiber P and the illumination optical system 52 to a predetermined distance.
  • Modification 1 of 1st and 2nd embodiment 12 and 13 are diagrams for explaining the configuration of the distal end surfaces of the irradiation devices 44 and 44a of the scanning endoscopes 41 and 41a according to the first modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the distal end surfaces of the irradiation devices 44 and 44a of the scanning endoscopes 41 and 41a according to the first modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • the central axis 51X of the lens frame 51, the optical axis 52X of the illumination optical system 52, and the optical axis PX of the illumination optical fiber P are arranged at coaxial positions
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 and the optical axis PX of the illumination optical fiber P are arranged on the same axis, but they need not be arranged on the same axis.
  • the optical axis 52X of the illumination optical system 52 is preferably arranged so that the irradiation light irradiated from the illumination optical fiber P approaches the central axis 51X of the lens frame 51.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P in the scanning endoscope 41 is arranged on a different axis from the central axis 51X of the lens frame 51 and the optical axis 52X of the illumination optical system 52.
  • the optical axis PX of the illumination optical fiber P in the scanning endoscope 41a is arranged on a different axis from the optical axis 52X of the illumination optical system 52.
  • the image generation unit 16c may correct the distortion of the observation image by a predetermined image correction process and output the corrected observation image to the display device 21.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the irradiation device 44b of the scanning endoscope 41b according to the second modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • the protective pipe 45 and the holding portion 47 are configured separately, but as shown in FIG. 12, the protective pipe 45b may be configured integrally with the holding portion 47b. .
  • the ferrule 46 is formed in a quadrangular prism shape, but may be another polygonal column shape or a cylindrical shape.
  • the illumination optical fiber P is provided with the ferrule 46 on the outer periphery, but the ferrule 46 may not be provided.
  • the illumination optical fiber P is directly fitted to the holding portion 47.
  • the piezoelectric element 48a is directly attached to the illumination optical fiber P.
  • the lens frame 51 is inserted into the protective pipe 45, but the lens frame 51 may be externally inserted into the protective pipe 45.
  • the number of lenses 52a and 52b of the illumination optical system 52 is two, but the number of lenses is not limited to two. Further, the shape of the lens is not limited to a plano-convex shape as shown in FIG.
  • the “on-axis” position in the embodiment does not need to be a strict “on-axis” position, and may have an error caused by, for example, a manufacturing error.
  • the position in the plane orthogonal to the central axes 51X and 51aX of the lens frame 51 and the position on the central axis 51X are determined.
  • the angle of the central axis 51X of the lens frame 51 with respect to the central axis 45X may be adjusted.
  • the present invention it is possible to provide a scanning endoscope and an irradiation position adjusting method for the scanning endoscope that can easily adjust the irradiation position of the irradiation light.

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Abstract

走査型内視鏡41は、第1の筒状体45と、第1の筒状体45に少なくとも一部が収容され、光軸PXが第1の筒状体45の中心軸45Xに対して偏心された位置に配置され、入射端に入射される入射光に応じて照射端から照射光を照射する光ファイバPと、光ファイバPを保持する保持部47と、照射端Poを揺動させる駆動部48と、照明光学系52と、を有する。

Description

走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法
 本発明は、走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法に関する。
 従来、照明用光ファイバから照射する照射光により、被写体を走査して撮像する走査型内視鏡がある。走査型内視鏡では、アクチュエータによって照明用光ファイバの照射端を揺動させ、照射光を被写体に照射し、被写体の戻り光を受光用光ファイバによって受光し、被写体を撮像する。
 走査型内視鏡は、挿入部にCCD等の撮像素子を有さないため、挿入部を細径化することができる。
 走査型内視鏡は、適正な位置に照射光を照射できるように照射位置調整を要する。例えば、日本国特開2015-146910号公報では、保護チューブの外側から調整孔を介して調整治具を挿入し、照明用光ファイバを片持ち梁状に保持する保持部を押し動かし、照明用光ファイバの光軸を調整し、照射光の照射位置を調整する走査型内視鏡が開示される。
 しかし、従来の走査型内視鏡、特に、細径化された走査型内視鏡では、保持部が調整治具によって押し動かされると、先端に位置する照明用光ファイバの照射端は大きく動き過ぎることがある。したがって、走査型内視鏡では、慎重な調整治具の操作を要し、照射位置調整に手間がかかる。
 そこで、本発明は、照射光の照射位置調整を簡便に行うことができる走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法を提供することを目的とする。
 本発明の一態様の走査型内視鏡は、第1の筒状体と、前記第1の筒状体に少なくとも一部が収容され、光軸が前記第1の筒状体の中心軸に対して偏心された位置に配置され、入射端に入射される入射光に応じて照射端から照射光を照射する光ファイバと、前記第1の筒状体に収容され、前記入射端と、前記照射端との間で前記光ファイバを保持する保持部と、前記照射端を揺動させる駆動部と、前記照射光が入射され、被写体へ前記照射光を照射する照明光学系と、を有する。
 本発明の一態様の走査型内視鏡の照射位置調整方法は、第1の筒状体と、前記第1の筒状体に少なくとも一部が収容され、光軸が前記第1の筒状体の中心軸に対して偏心された位置に配置され、入射端に入射される入射光に応じて照射端から照射光を照射する光ファイバと、前記照射光が入射され、前記照射光に基づく前記照射光を照射する照明光学系と、を用意し、前記照明光学系を介し、前記照射端から前記照射光を照射し、前記照射光が所定位置に照射されるように前記照明光学系を移動させ、前記照射光の照射位置を調整する。
本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の軸方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の3-3断面図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡のアクチュエータに出力される駆動信号の波形を説明するための説明図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の走査経路を説明するための説明図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の走査経路を説明するための説明図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の先端面の構成を説明するための説明図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の8-8断面図である。 本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の分解図である。 本発明の第2の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の軸方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第2の実施形態に係わる、走査型内視鏡の照射装置の先端面の構成を説明するための説明図である。 本発明の第1及び第2の実施形態の変形例1に係わる、走査型内視鏡の照射装置の先端面の構成を説明するための説明図である。 本発明の第1及び第2の実施形態の変形例1に係わる、走査型内視鏡の照射装置の先端面の構成を説明するための説明図である。 本発明の第1及び第2の実施形態の変形例2に係わる、走査型内視鏡の照射装置の軸方向に沿って切断した断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
 (第1の実施形態)
 (構成)
 図1は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡システム1の構成を示すブロック図である。
 走査型内視鏡システム1は、例えば、図1に示すように、本体装置11と、表示装置21と、入力装置31と、光走査装置である走査型内視鏡41と、を有して構成される。本体装置11は、表示装置21と、入力装置31と、に接続される。本体装置11は、コネクタC1、C2を介し、走査型内視鏡41に接続される。
 本体装置11は、光源ユニット12と、ドライバユニット13と、検出ユニット14と、メモリ15と、コントローラ16と、を有して構成される。
 光源ユニット12は、赤色、緑色及び青色のレーザー光を発生させることができるように構成される。光源ユニット12は、赤色の光源12rと、緑色の光源12gと、青色の光源12bと、合波器12aと、を有して構成される。光源12r、12g、12bの各々は、光源制御部16aの制御の下、赤色、緑色及び青色の順番でレーザー光を発生し、合波器12aにレーザー光を出力する。合波器12aは、光源12r、12g、12bから入力される各色のレーザー光を合波し、合波されたレーザー光を、入射光として、光ファイバである照明用光ファイバPの入射端Piに入射する。
 ドライバユニット13は、走査型内視鏡41内のアクチュエータ48を駆動する回路である。ドライバユニット13は、信号発生器13aと、D/A変換器13b1、13b2と、アンプ13c1、13c2と、を有して構成される。信号発生器13aは、走査制御部16bの制御の下、アナログ信号の駆動信号DA、DBを生成し、駆動信号DAをD/A変換器13b1に出力し、また、駆動信号DBをD/A変換器13b2に出力する。D/A変換器13b1は、信号発生器13aから入力される駆動信号DAをデジタル信号に変換してアンプ13c1に出力する。D/A変換器13b2は、信号発生器13aから入力される駆動信号DBをデジタル信号に変換してアンプ13c2に出力する。アンプ13c1、13c2の各々は、D/A変換器13b1、13b2の各々から入力される駆動信号DA、DBを増幅処理し、駆動信号線Dを介し、増幅処理された駆動信号DA、DBをアクチュエータ48に出力する。
 駆動信号DAは、例えば、下記数式(1)によって規定される。下記数式(1)において、X(t)は時刻tにおける信号レベルであり、Axは時刻tに依存しない振幅値であり、G(t)は正弦波sin(2πft)を変調する所定の関数である。
 X(t)=Ax×G(t)×sin(2πft)…(1)
 駆動信号DBは、例えば、下記数式(2)によって規定される。下記数式(2)において、Y(t)は時刻tにおける信号レベルであり、Ayは時刻tに依存しない振幅値であり、G(t)は正弦波sin(2πft+φ)を変調する所定の関数であり、φは駆動信号DAに対する位相である。
 Y(t)=Ay×G(t)×sin(2πft+φ)…(2)
 検出ユニット14は、走査型内視鏡41の受光用光ファイバRによって受光された被写体の戻り光を検出する回路である。検出ユニット14は、例えば、アバランシェフォトダイオード等の光電変換素子を有して構成される光検出器14aと、A/D変換器14bと、を有して構成される。照明用光ファイバPの照射端Poから被写体に照射光が照射されると、受光用光ファイバRの受光部Riは、被写体の戻り光を受光する。受光用光ファイバRは、受光部Riから入力された戻り光を検出ユニット14に導光し、検出ユニット14に入力する。検出ユニット14は、受光用光ファイバRから入力される被写体の戻り光を光電変換し、アナログ信号の光検出信号を生成し、A/D変換器14bに出力する。A/D変換器14bは、光検出器14aから入力される光検出信号をデジタル信号に変換し、画像生成部16cに出力する。
 メモリ15には、各種の制御情報が記憶される。メモリ15は、コントローラ16に接続され、コントローラ16によって制御情報が読み取られる。メモリ15に記憶される制御情報には、例えば、光源ユニット12とドライバユニット13を駆動させるためのパラメータ及び画像生成のためのマッピングテーブル等が含まれる。マッピングテーブルは、光検出信号の出力タイミングと、観察画像の画素位置と、が対応付けられたテーブルデータによって構成される。
 コントローラ16は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路によって構成される。コントローラ16は、光源制御部16aと、走査制御部16bと、画像生成部16cとを有し、光源制御、走査制御及び画像生成を行うことができるように構成される。コントローラ16は、光源制御、走査制御及び画像生成の他にも、例えば、図示しない信号線を介し、走査型内視鏡41が本体装置11に接続されたことを検出する等、走査型内視鏡システム1内の各種制御が可能である。
 光源制御部16aは、光源制御をする回路である。光源制御部16aは、光源ユニット12の光源12r、12g、12bの駆動を制御する。光源制御部16aは、メモリ15から読み込まれた制御情報に基づき、光源12r、12g、12bを駆動し、例えば、赤色、青色及び緑色の順番でレーザー光を発生させる。
 走査制御部16bは、走査制御をする回路である。走査制御部16bは、ドライバユニット13の信号発生器13aの駆動を制御する。走査制御部16bは、メモリ15から読み込まれた制御情報に基づき、信号発生器13aの駆動をし、駆動信号DA、DBを生成させる。
 画像生成部16cは、画像生成をする回路である。画像生成部16cは、メモリ15から読み込まれるマッピングテーブルに基づき、検出ユニット14から順次入力される光検出信号をRGBの画素情報に変換し、観察画像を1フレームずつ生成し、生成された観察画像を表示装置21に出力する。
 表示装置21は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)等を有して構成され、本体装置11から出力される観察画像を表示部に表示することができるように構成される。
 入力装置31は、例えば、スイッチ及びボタン等を有して構成される。入力装置31は、各種の指示入力をすることが可能であり、入力された指示を制御信号としてコントローラ16に出力し、コントローラ16に対して各種の指示を与える。なお、図1では、入力装置31は、本体装置11とは別体として構成されるが、本体装置11と一体に構成されても構わない。
 続いて、走査型内視鏡41について、説明をする。
 走査型内視鏡41は、挿入部42を有して構成される。
 挿入部42は、被写体内に挿入できるように、細長状に形成される。挿入部42は、基端にコネクタC2を有する。コネクタC2は、本体装置11のコネクタC1に着脱自在に接続される。コネクタC2がコネクタC1に接続されると、走査型内視鏡41側の駆動信号線D、制御線S、照明用光ファイバP及び受光用光ファイバRの各々は、本体装置11に接続される。挿入部42は、メモリ43と、受光用光ファイバRと、照射装置44と、を有して構成される。
 メモリ43は、例えば、不揮発性メモリによって構成される。メモリ43は、例えば、走査型内視鏡41の識別情報等の制御情報を記憶可能である。メモリ43は、制御線Sによってコントローラ16に接続され、コントローラ16によって制御情報が読み取られる。
 受光用光ファイバRは、被写体の戻り光を受光し、検出ユニット14に導光できるように構成される。受光用光ファイバRは、照射装置44の外周に配置される。受光用光ファイバRの受光部Riは、挿入部42の先端に配置される。受光用光ファイバRは、検出ユニット14に接続され、受光部Riによって受光された被写体の戻り光を導光し、検出ユニット14に出力する。
 図2は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の照射装置44の軸方向に沿って切断した断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の照射装置44の3-3断面図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41のアクチュエータ48に出力される駆動信号DA、DBの波形を説明するための説明図である。図5及び図6は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の走査経路を説明するための説明図である。
 照射装置44は、挿入部42の先端に設けられる。照射装置44は、螺旋状に揺動する照明用光ファイバPの照射端Poから、照射光を被写体に照射できるように構成される。図2に示すように、照射装置44は、第1の筒状体である保護パイプ45と、照明用光ファイバPと、フェルール46と、保持部47と、駆動部であるアクチュエータ48と、第2の筒状体である鏡枠51と、照明光学系52と、を有して構成される。
 保護パイプ45は、例えば、金属又は合成樹脂等を材質として構成される。保護パイプ45は、円筒状に形成される。保護パイプ45は、照明用光ファイバPの照射端Po、保持部47、アクチュエータ48を収容できるように構成される。言い換えれば、保護パイプ45は、照明用光ファイバPの照射端Po、保持部47、アクチュエータ48を取り囲むように配置される。
 照明用光ファイバPは、入射端Piから入射された入射光を照射端Poに導光して照射端Poから照射できるように構成される。照明用光ファイバPは、照射端Poが保護パイプ45内に収容されるように、保護パイプ45の基端から内挿される。照明用光ファイバPの光軸PXは、保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心された位置に配置される。照明用光ファイバPの入射端Piは、光源ユニット12に接続される。
 すなわち、照明用光ファイバPは、保護パイプ45に少なくとも一部が収容され、照明用光ファイバPの光軸PXが保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心された位置に配置され、入射端Piに入射される入射光に応じて照射端Poから照射光を照射する。
 ここで、照明用光ファイバPの光軸PXが保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心しているとき、光軸PXが中心軸45Xに対して平行になるように配置されてもよいし、光軸PXが中心軸45Xに対して角度を有するように配置されてもよい。
 フェルール46は、金属を材質として構成される。フェルール46は、四角柱状に形成される。フェルール46は、照明用光ファイバPの外周に設けられる(図3)。
 保持部47は、例えば、金属又は合成樹脂等を材質として構成される。保持部47は、照明用光ファイバPの入射端Piと、照射端Poとの間で照明用光ファイバPを保持できるように構成される(図2)。保持部47は、円柱状に形成され、保護パイプ45の基端に内嵌めされる。保持部47は、図示しない軸方向に沿った貫通路を有し、貫通路に駆動信号線Dが挿通される。保持部47は、フェルール46及び照明用光ファイバPを嵌着するための軸方向に沿って形成された嵌着孔47aを中央に有し、フェルール46とともに照明用光ファイバPを保持する。これにより、照明用光ファイバPは、照射端Poが揺動できるように、保持部47によって片持ち梁状に保持される。
 アクチュエータ48は、本体装置11から入力される駆動信号DA、DBに応じて照射端Poを揺動させることができるように構成される。アクチュエータ48は、照明用光ファイバPの入射端Piと、保持部47との間に配置される。アクチュエータ48は、フェルール46の外周を取り囲む複数の圧電素子48aによって構成される。図3では、照明用光ファイバPをX軸方向に揺動させる2つのX軸用圧電素子48axと、照明用光ファイバPをY軸方向に揺動させる2つのY軸用圧電素子48ayと、がフェルール46の外周に配置される。各圧電素子48aは、駆動信号線Dによってドライバユニット13に接続される。
 図4は、一例として、駆動信号DAの波形を実線で示し、駆動信号DBの波形を1点鎖線で示す。駆動信号DA、DBは、時刻T1からT2にかけて信号レベルが徐々に大きくなる。これにより、照明用光ファイバPから照射される照射光は、図5のA1からB1に示されるように、漸次中心から遠ざかる渦巻き状の走査経路に沿って移動する。続いて、駆動信号DA、DBは、時刻T2からT3にかけて信号レベル徐々に小さくなる。これにより、照明用光ファイバPから照射される照射光は、図6のB2からA2に示されるように、漸次中心へ近づく渦巻き状の走査経路に沿って移動する。
 すなわち、アクチュエータ48は、ドライバユニット13から入力される駆動信号DA、DBに応じて照明用光ファイバPの照射端Poを揺動させ、照射光を渦巻き状の走査経路に沿って移動させる。
 図7は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の照射装置44の先端の構成を説明するための説明図である。図8は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の照射装置44の8-8断面図である。
 鏡枠51は、例えば、合成樹脂等を材質として構成される。鏡枠51は、筒状に形成され、内側に照明光学系52を保持し、保護パイプ45の先端に固定される。鏡枠51は、保護パイプ45の外径45odよりも、外径51odが小さくなるように形成される。鏡枠51の基端には、保護パイプ45の先端に内挿して取り付けることができるように、外周を一段縮径させた取付部53が設けられる。取付部53は、保護パイプ45の内径45idよりも、所定の鏡枠調整幅だけ外径53odが小さくなるように設定される。
 所定の鏡枠調整幅は、次の数式(3)によって表される。
 鏡枠調整幅=保護パイプ45の内径45id-取付部53の外径53od…(3)
 すなわち、保護パイプ45に取り付ける前の取付部53と、保護パイプ45との間には、所定の鏡枠調整幅のクリアランスがある。
 図7に示すように、鏡枠51の外周51oは、保護パイプ45の外周45oに沿った位置よりも内側に配置される。鏡枠51の中心軸51Xは、保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心された位置に配置される。鏡枠51は、照明光学系52と照射端Poとの距離が所定距離になるように調整をして配置される。
 照明光学系52は、照明用光ファイバPの照射端Poから照射光が入射され、被写体へ照射光を照射できるように構成される。照明光学系52の光軸52Xは、保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心された位置に配置される。照明光学系52は、レンズ52a、52bを有して構成される。
 図2及び図7では、一例として、鏡枠51の中心軸51Xと、照明光学系52の光軸52Xと、照明用光ファイバPの光軸PXとは、同軸上の位置、かつ保護パイプ45の中心軸45Xから偏心された位置に配置される。
 固定部61は、例えば、UV硬化性又は熱硬化性等の接着剤61aを硬化させて形成される。固定部61は、保護パイプ45の先端に形成される。図8に示すように、固定部61は、円筒状の筒壁を有して構成される。固定部61の外周61oは、保護パイプ45の内周45iに固定される。固定部61の内周61iは、取付部53の外周53oに固定される。固定部61は、筒壁に肉厚部Ft及び肉薄部Thを有する。
 続いて、走査型内視鏡41の照射光の照射位置調整方法について説明をする。走査型内視鏡41の照射光の照射位置調整は、走査型内視鏡システム1の製造時に行われる。
 図9は、本発明の第1の実施形態に係わる、走査型内視鏡41の照射装置44の分解図である。
 保護パイプ45及び固定前の鏡枠51の各々を、鏡枠51の中心軸51X又は照明光学系52の光軸52Xに直交する平面内と、中心軸51X方向又は光軸52X方向とに移動させることができる調整治具Jgにより、保護パイプ45及び固定前の鏡枠51を支持する。
 調整治具Jgを操作し、鏡枠51の取付部53を保護パイプ45の先端から内挿する。
 図示しないスクリーンに対し、照明用光ファイバPから照射光を照射する。照射光がスクリーン上の所定位置に照射されるように、調整治具Jgにより、鏡枠51の中心軸51Xに直交する平面内において鏡枠51を動かし、鏡枠51の中心軸51Xに直交する平面内における位置を決定する。
 スクリーンは、例えば、利用場面に応じた代表的な被写体が配置される位置に配置される。さらに、スクリーン上の所定の位置は、例えば、保護パイプ45の中心軸45X上の位置に決定される。スクリーン上の所定の位置は、照明光学系52の光軸52X上の位置に決定してもよい。
 図示しない干渉計により、照明用光ファイバPの照射端Poと、照明光学系52との距離が測定され、照射端Poと、照明光学系52との距離が所定距離になるように、調整治具Jgにより、鏡枠51の中心軸51Xに沿う方向へ鏡枠51を動かし、鏡枠51の中心軸51X上における位置を決定する。
 所定距離は、照射光がスクリーン上の所定位置に照射される距離に予め設定される。
 鏡枠51の中心軸51Xに直交する平面内の位置、及び、鏡枠51の中心軸51X上における位置が決定された後、取付部53と保護パイプ45の間隙に接着剤61aを注入し、接着剤61aを硬化させ、固定部61を形成する。
 すなわち、走査型内視鏡41では、照明光学系52を介し、照明用光ファイバPの照射端Poから照射光を照射し、照射光が所定位置に照射されるように、鏡枠51の中心軸51Xに直交する平面内及び鏡枠51の中心軸51Xに沿う方向へ、照明光学系52を備えた鏡枠51を移動させ、照射光の照射位置調整がされる。さらに、保護パイプ45先端と、鏡枠51の取付部53との間隙に固定部61を形成し、鏡枠51が、保護パイプ45に固定される。
 これにより、走査型内視鏡41では、保護パイプ45の中心軸45Xに対して偏心された位置に照明用光ファイバPの光軸PX及び照明光学系52の光軸52Xが配置され、照射光が所定位置に照射されるように照射光の照射位置調整がされる。
 走査型内視鏡41では、鏡枠51を動かして照射光の照射位置調整をするとともに、焦点合わせも行うことができる。
 走査型内視鏡41では、保護パイプ45の外周45oに沿う方向から外側に出ないように鏡枠51が配置されるため、挿入部42を細径化可能である。
 走査型内視鏡41では、保持部47を動かさずに照射光の照射位置調整をするため、保持部47が強固に保護パイプ45に固定され、アクチュエータ48の駆動に対しても保持部47を安定させることができる。
 上述の第1の実施形態によれば、走査型内視鏡41では、保護パイプ45の中心軸45Xに直交する平面内及び中心軸45Xに沿う方向に鏡枠51を移動させ、照射光の照射位置調整を簡便に行うことができる。
 (第2の実施形態)
 第1の実施形態では、保護パイプ45の中心軸45Xに直交する平面内において鏡枠51を移動させ、照射光の照射位置調整が行われるが、鏡枠を軸周り方向に回動させることによって照射光の照射位置調整が行われるように構成しても構わない。
 図10は、本発明の第2の実施形態に係わる、走査型内視鏡41aの照射装置44aの軸方向に沿って切断した断面図である。図11は、本発明の第2の実施形態に係わる、走査型内視鏡41aの照射装置44aの先端面の構成を説明するための説明図である。第2の実施形態の説明では、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明は省略する。
 走査型内視鏡41aの照射装置44aの鏡枠51aは、円筒状の筒壁を有して構成される。鏡枠51aは、筒壁に肉厚部Fta及び肉薄部Thaを有する。鏡枠51aの内側に保持される照明光学系52の光軸52Xは、鏡枠51の中心軸51aXに対して偏心した位置に配置される。鏡枠51aの基端には、外周を一段縮径させた取付部53aが設けられる。
 照明光学系52の光軸52Xは、鏡枠51aを回動させることにより、中心軸51aXを中心とする円CL上のいずれかの位置(図11の1点鎖線)に配置される。鏡枠51aの中心軸51aXは、保護パイプ45の中心軸45Xと同軸上に配置される。照明光学系52の光軸52Xは、鏡枠51の中心軸51aXに対して偏心した位置に配置され、鏡枠51aを軸周り方向へ回動させることにより、照明光学系52の光軸52Xも円CLに沿って回動される。
 図10及び図11では、一例として、照明用光ファイバPの光軸PXと、照明光学系52の光軸52Xとは、同軸上に配置される。
 走査型内視鏡41aの照射光の照射位置調整は、鏡枠51aを軸周り方向へ回動させることにより行われる。具体的には、保護パイプ45及び固定前の鏡枠51aの各々を、図示しない調整治具によって支持し、鏡枠51aの位置を仮決めする。図示しないスクリーンに対し、照明用光ファイバPから照射光を照射する。照射光がスクリーン上の所定位置に近付くように、調整治具により、鏡枠51aの軸周り方向へ鏡枠51aを回動させ、照射光がスクリーン上の所定位置に最も近付くように、回動方向における位置が決定される。
 回動方向における位置が決定された後、照明用光ファイバPの照射端Poと、照明光学系52との距離が所定距離になるように調整し、接着剤61aによって固定部61を形成する。
 上述の第2の実施形態によれば、軸周り方向へ鏡枠51aを回動させ、照射光の照射位置調整を簡便に行うことができる。
 (第1及び第2の実施形態の変形例1)
 図12及び図13は、本発明の第1及び第2の実施形態の変形例1に係わる、走査型内視鏡41、41aの照射装置44、44aの先端面の構成を説明するための説明図である。
 第1の実施形態では、鏡枠51の中心軸51Xと、照明光学系52の光軸52Xと、照明用光ファイバPの光軸PXとが、同軸上の位置に配置され、また、第2の実施形態では、照明光学系52の光軸52Xと、照明用光ファイバPの光軸PXとが、同軸上の位置に配置されるが、同軸上に配置されなくても構わない。
 このとき、照明光学系52の光軸52Xは、照明用光ファイバPから照射された照射光が鏡枠51の中心軸51Xに近づくように配置されるのが望ましい。一般的な光学系の場合、照明光学系52の光軸52Xは、照明用光ファイバPの光軸PXよりも鏡枠51の中心軸51Xに近い位置に配置されるのが望ましい。
 図13では、走査型内視鏡41における照明用光ファイバPの光軸PXは、鏡枠51の中心軸51X及び照明光学系52の光軸52Xとは、異なる軸上に配置される。
 図14では、走査型内視鏡41aにおける照明用光ファイバPの光軸PXは、照明光学系52の光軸52Xとは、異なる軸上に配置される。
 照明用光ファイバPの光軸PX及び照明光学系52の光軸52Xの位置ずれに応じ、照明光学系52に入射する照射光の角度、被写体上における照射光の照射位置及び戻り光が変化し、観察画像に歪みが生じた場合、画像生成部16cは、所定の画像補正処理により、観察画像の歪みを補正し、補正後の観察画像を表示装置21に出力してもよい。
 (第1及び第2の実施形態の変形例2)
 図14は、本発明の第1及び第2の実施形態の変形例2に係わる、走査型内視鏡41bの照射装置44bの軸方向に沿って切断した断面図である。
 第1及び第2の実施形態では、保護パイプ45及び保持部47は別体に構成されるが、図12に示すように、保護パイプ45bは、保持部47bと一体に構成されても構わない。
 なお、実施形態では、フェルール46は、四角柱状に形成されるが、他の多角柱状であっても構わないし、円柱状であっても構わない。
 なお、実施形態では、照明用光ファイバPは、外周にフェルール46が設けられるが、フェルール46は設けなくても構わない。フェルール46を設けない場合、照明用光ファイバPは、保持部47に直接嵌着される。また、照明用光ファイバPには、圧電素子48aが直接取り付けられる。
 なお、実施形態では、鏡枠51は保護パイプ45に内挿されるが、鏡枠51は保護パイプ45に外挿されても構わない。
 なお、実施形態では、照明光学系52のレンズ52a、52bの枚数は、2枚であるが、レンズの枚数は、2枚に限定されない。また、レンズの形状は、図2に示すような断面平凸形状に限定されない。
 なお、実施形態における「軸上」の位置は、厳密な「軸上」の位置であることを要さず、例えば、製造誤差等によって生じる誤差を有しても構わない。
 なお、実施形態における照射光の照射位置調整では、鏡枠51の中心軸51X、51aXに直交する平面内における位置及び中心軸51X上における位置が決定されるが、必要に応じ、保護パイプ45の中心軸45Xに対する鏡枠51の中心軸51Xの角度の調整がされても構わない。
 本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
 本発明によれば、照射光の照射位置調整を簡便に行うことができる走査型内視鏡及び走査型内視鏡の照射位置調整方法を提供することができる。
 本出願は、2016年3月30日に日本国に出願された特願2016-068669号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (14)

  1.  第1の筒状体と、
     前記第1の筒状体に少なくとも一部が収容され、光軸が前記第1の筒状体の中心軸に対して偏心された位置に配置され、入射端に入射される入射光に応じて照射端から照射光を照射する光ファイバと、
     前記第1の筒状体に収容され、前記入射端と、前記照射端との間で前記光ファイバを保持する保持部と、
     前記照射端を揺動させる駆動部と、
     前記照射光が入射され、被写体へ前記照射光を照射する照明光学系と、
     を有することを特徴とする走査型内視鏡。
  2.  前記照明光学系は、前記第1の筒状体の中心軸に対して偏心された位置に前記照明光学系の光軸が配置されることを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
  3.  前記照射光は、前記照明光学系の光軸上にある被写体に照射されることを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
  4.  前記照射光は、前記第1の筒状体の中心軸上にある被写体に照射されることを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
  5.  第2の筒状体を有し、
     前記第2の筒状体は、前記照明光学系を保持し、固定部によって前記第1の筒状体の先端に固定されることを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
  6.  前記第2の筒状体は、前記第1の筒状体の外径よりも、外径が小さくなるように形成されることを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  7.  前記第2の筒状体は、取付部を有し、
     前記取付部の外径は、前記第1の筒状体の内径よりも、所定の鏡枠調整幅だけ小さくなるように形成される、
     ことを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  8.  前記固定部は、筒壁に肉厚部を有する筒状に形成されることを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  9.  前記固定部は、前記第1の筒状体の先端に配置されることを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  10.  前記固定部は、接着剤によって形成されることを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  11.  前記第2の筒状体は、筒壁に肉厚部を有し、
     前記照明光学系の光軸は、前記第2の筒状体に対して偏心した位置に配置される、
     ことを特徴とする請求項5に記載の走査型内視鏡。
  12.  前記第2の筒状体は、前記第1の筒状体と同軸上に配置されることを特徴とする請求項11に記載の走査型内視鏡。
  13.  前記第1の筒状体と、前記保持部とは、一体に構成されることを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
  14.  第1の筒状体と、
     前記第1の筒状体に少なくとも一部が収容され、光軸が前記第1の筒状体の中心軸に対して偏心された位置に配置され、入射端に入射される入射光に応じて照射端から照射光を照射する光ファイバと、
     前記照射光が入射され、前記照射光に基づく前記照射光を照射する照明光学系と、
     を用意し、
     前記照明光学系を介し、前記照射端から前記照射光を照射し、
     前記照射光が所定位置に照射されるように前記照明光学系を移動させ、
     前記照射光の照射位置を調整する、
     ことを特徴とする走査型内視鏡の照射位置調整方法。
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