(57)【要約】【課題】挿入管の側面に相対する被写体像と端面に相対する被写体像を撮影する。【解決手段】光走査型内視鏡は光供給ファイバ５３、ファイバ駆動部５４、第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂ、およびミラー６１を有する。光供給ファイバ５３は出射端から白色光を出射する。ファイバ駆動部５４は光供給ファイバ５３を変位させる。ミラー６１は孔部６１ｈ、反射面６１ｒを有する。光供給ファイバから出射される白色光に孔部６１ｈを通過させる。孔部６１ｈを通過した白色光は挿入管の端部に相対する第１の観察対象領域に到達する。第１の観察対象領域における反射光を第１の反射光ファイバ５５ａの入射端に入射する。また白色光を反射面６１ｒに反射させる。反射面６１ｒに反射された白色光は挿入管の側面に相対する第２の観察対象領域に到達する。第２の観察対象領域における反射光を第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端に入射する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の出射端から観察対象領域に照射するビーム状の照射光を出射する供給光伝達路と、
前記第１の出射端を、照射光の出射方向に対して垂直な方向に変位させる駆動部と、
前記第１の出射端が基準点にあるときの照射光の出射方向である第１の方向に配置され、前記第１の出射端が前記基準点を中心に第１の距離を半径とする第１の円周内にある場合に前記第１の出射端から出射される前記照射光を通過させる通過部が形成され、前記第１の出射端が前記第１の円周の範囲外にある場合に前記第１の方向に延び前記基準点を通る第１の直線から表面までの距離が前記第１の方向に変位するにつれて大きくなり前記第１の出射端から出射される前記照射光を前記第１の直線の周囲の前記観察対象領域に向けて反射する反射面が前記第１の直線の周囲に形成されるミラーとを備える
ことを特徴とする光走査型内視鏡。
【請求項２】
前記第１の方向に第２の入射端が向くように配置され、前記第１の出射端から出射され前記通過部を通過して照射される前記照射光の前記観察対象領域における反射光または発する光を前記第２の入射端に入射させ、前記第２の入射端に入射した光を第２の出射端に伝達する第１の反射光伝達路と、
前記反射面に反射された前記照明光が照射された前記観察対象領域の一点における反射光または発する光を第３の入射端から第３の出射端に伝達する第２の反射光伝達路と、
前記反射面において反射され前記観察対象領域に到達すること無く前記第３の入射端に到達する前記照射光の前記第３の入射端への入射を防ぐ遮光部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型内視鏡。
【請求項３】
前記通過部は、孔部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査型内視鏡。
【請求項４】
前記駆動部は前記第１の出射端近辺において前記供給光伝達路を屈曲させることにより前記第１の出射端を変位させ、
前記第１の出射端が前記第１の円周上にあるときに前記第１の出射端からの前記照射光の出射方向に延びる直線を母線とする円錐台の側面が、前記孔部の内面を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の光走査型内視鏡。
【請求項５】
前記孔部は前記第１の方向に延びる円筒側面状の内面を有し、前記孔部の内面には前記照射光を吸収する遮光面が形成されることを特徴とする請求項３に記載の光走査型内視鏡。
【請求項６】
前記通過部と前記反射面との境界に、前記照射光を吸収する切替マーカが設けられることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光走査型内視鏡。
【請求項７】
前記反射面は、前記第１の直線を軸とする円錐台の側面に平行であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光走査型内視鏡。
【請求項８】
前記反射面上における円錐台の母線に平行に延び、前記照射光を吸収する始点マーカを備えることを特徴とする請求項７に記載の光走査型内視鏡。
【請求項９】
前記駆動部は、前記出射端を前記基準点を中心とする渦巻き型の変位経路に沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載の光走査型内視鏡。
【請求項１０】
請求項１に記載の光走査型内視鏡の供給光伝達路に、前記出射端から出射する前記照射光を供給する光源と、
前記照射光が照射された観察対象領域における反射光または発する光の光量を検出する受光器と、
前記受光器により検出された光量に基づいて、前記観察対象領域の画像を作成する画像信号処理部と、
前記出射端が前記第１の円周内に位置するときに前記第１の方向の観察対象領域の画像である正面画像を前記画像信号処理部に作成させ、前記出射端が前記第１の円周の範囲外に位置するときに前記第１の方向に垂直な方向の観察対象領域の画像である側面画像を前記画像信号処理部に作成させる第１の制御部とを備える
ことを特徴とする光走査型内視鏡プロセッサ。
【請求項１１】
請求項１に記載の光走査型内視鏡と、請求項１０に記載の光走査型内視鏡プロセッサとを備えることを特徴とする光走査型内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入管の側面に位置する被写体を正面から撮像する光走査型内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
観察対象領域上の極小の一点に照射する光を走査させながら連続的に反射光を受光することにより観察対象領域の画像を撮像する光走査型内視鏡が知られている（特許文献１参照）。光走査型内視鏡では、照明光を伝達する光ファイバの出射端を変位可能に支持し、光ファイバの出射端を連続的に変位することにより照明光の走査が行なわれる。
【０００３】
観察可能な視野は挿入管の先端方向となるように、通常の光走査型内視鏡は形成される。ところで、気管支の末梢などのように、径の細い管腔の観察が望まれている。このような径の細い管腔の内壁面に対して挿入管の先端が垂直となるように、挿入管の姿勢を操作することは難しい。そのため、管腔は、内壁面の斜方から撮影されていた。斜方から撮影した内壁面の画像では、観察対象領域の状態を視認することが困難であった。
【特許文献１】特許第３９４３９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明では、挿入管の側面に位置する被写体および挿入管の端面に位置する被写体を正面から観察可能な光走査型内視鏡の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光走査型内視鏡装置は、第１の出射端から観察対象領域に照射するビーム状の照射光を出射する供給光伝達路と、第１の出射端を照射光の出射方向に対して垂直な方向に変位させる駆動部と、第１の出射端が基準点にあるときの照射光の出射方向である第１の方向に配置され第１の出射端が前記基準点を中心に第１の距離を半径とする第１の円周内にある場合に第１の出射端から出射される照射光を通過させる通過部が形成され第１の出射端が第１の円周の範囲外にある場合に第１の方向に延び基準点を通る第１の直線から表面までの距離が第１の方向に変位するにつれて大きくなり第１の出射端から出射される照射光を第１の直線の周囲の観察対象領域に向けて反射する反射面が第１の直線の周囲に形成されるミラーとを備えることを特徴としている。
【０００６】
なお、第１の方向に第２の入射端が向くように配置され第１の出射端から出射され通過部を通過して照射される照射光の観察対象領域における反射光または発する光を第２の入射端に入射させ第２の入射端に入射した光を第２の出射端に伝達する第１の反射光伝達路と、反射面に反射された照明光が照射された観察対象領域の一点における反射光または発する光を第３の入射端から第３の出射端に伝達する第２の反射光伝達路と、反射面において反射され観察対象領域に到達すること無く第３の入射端に到達する照射光の第３の入射端への入射を防ぐ遮光部とを備えることが好ましい。
【０００７】
また、通過部は孔部であることが好ましい。
【０００８】
また、駆動部は第１の出射端近辺において供給光伝達路を屈曲させることにより第１の出射端を変位させ、第１の出射端が第１の円周上にあるときに第１の出射端からの照射光の出射方向に延びる直線を母線とする円錐台の側面が孔部の内面を形成することが好ましい。
【０００９】
また、孔部は第１の方向に延びる円筒側面状の内面を有し、孔部の内面には照射光を吸収する遮光面が形成されることが好ましい。
【００１０】
また、通過部と反射面との境界に照射光を吸収する切替マーカが設けられることが好ましい。
【００１１】
また、反射面は第１の直線を軸とする円錐台の側面に平行であることが好ましい。
【００１２】
また、反射面上における円錐台の母線に平行に延び、照射光を吸収する始点マーカを備えることが好ましい。
【００１３】
また、駆動部は出射端を基準点を中心とする渦巻き型の変位経路に沿って移動させることが好ましい。
【００１４】
本発明の光走査型内視鏡プロセッサは、第１の出射端から観察対象領域に照射するビーム状の照射光を出射する供給光伝達路と、第１の出射端を光の出射方向に対して垂直な方向に変位させる駆動部と、第１の出射端が基準点にあるときの光の出射方向である第１の方向に配置され第１の出射端が前記基準点を中心に第１の距離を半径とする第１の円周内にある場合に第１の出射端から出射される照射光を通過させる通過部が形成され第１の出射端が第１の円周の範囲外にある場合に第１の方向に延び基準点を通る第１の直線から表面までの距離が第１の方向に変位するにつれて大きくなり第１の出射端から出射される照射光を第１の直線の周囲の観察対象領域に向けて反射する反射面が第１の直線の周囲に形成されるミラーとを有する光走査型内視鏡の供給光伝達路に出射端から出射する照射光を供給する光源と、照射光が照射された観察対象領域における反射光または発する光の光量を検出する受光器と、受光器により検出された光量に基づいて観察対象領域の画像を作成する画像信号処理部と、出射端が第１の円周内に位置するときに第１の方向の観察対象領域の画像である正面画像を前記画像信号処理部に作成させ出射端が第１の円周の範囲外に位置するときに第１の方向に垂直な方向の観察対象領域の画像である側面画像を画像信号処理部に作成させる第１の制御部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、挿入管の側面に相対する観察対象領域と挿入管の端面に相対する観察対象領域に照射光を走査可能なので、挿入管側面および挿入管端面それぞれに相対する観察対象領域とを観察可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した光走査型内視鏡および光走査型内視鏡プロセッサを有する光走査型内視鏡装置の外観を概略的に示す外観図である。
【００１７】
光走査型内視鏡装置１０は、光走査型内視鏡プロセッサ２０、光走査型内視鏡５０、およびモニタ１１によって構成される。光走査型内視鏡プロセッサ２０は、光走査型内視鏡５０、およびモニタ１１に接続される。
【００１８】
なお、以下の説明において、光供給ファイバ（図１において図示せず）の出射端（第１の出射端）および第１、第２の反射光ファイバ（図１において図示せず）の入射端（第２、第３の入射端）は光走査型内視鏡５０の挿入管５１の遠位端側に配置される端部であり、光供給ファイバの入射端と第１、第２の反射光ファイバの出射端（第２、第３の出射端）は光走査型内視鏡プロセッサ２０と接続されるコネクタ５２に配置される端部である。
【００１９】
光走査型内視鏡プロセッサ２０から後述する第１、第２の観察対象領域に照射する光が供給される。供給された光は光供給ファイバ（供給光伝送路）により挿入管５１の遠位端に伝達され、第１、第２の観察対象領域内の一点に向かって照射される。光が照射された第１、第２の観察対象領域上の一点における反射光が、光走査型内視鏡５０の挿入管５１の遠位端から光走査型内視鏡プロセッサ２０に伝達される。
【００２０】
光供給ファイバの出射端の向く方向が、ファイバ駆動部（図１において図示せず）により変えられる。出射端の方向を変えることにより、光供給ファイバから照射される光が第１、第２の観察対象領域上に走査される。ファイバ駆動部は、光走査型内視鏡プロセッサ２０により制御される。
【００２１】
光走査型内視鏡プロセッサ２０は光の照射位置において散乱する反射光を受光し、受光量に応じた画素信号を生成する。走査する領域全体の画素信号を生成することにより、１フレームの画像信号を生成する。生成した画像信号がモニタ１１に送信され、画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００２２】
図２に示すように、光走査型内視鏡プロセッサ２０には、光源ユニット３０、受光ユニット２１、スキャン駆動回路２２、画像信号処理回路２３、タイミングコントローラ２４、およびシステムコントローラ２５などが設けられる。
【００２３】
光源ユニット３０は、ビーム状の赤色光、緑色光、青色光を発する赤色光レーザ（図示せず）、緑色光レーザ（図示せず）、および青色光レーザ（図示せず）を有する。ビーム状の赤色光、緑色光、および青色光が混合されることによりビーム状の白色光が、光源ユニット３０から出射される。
【００２４】
光源ユニット３０から出射される白色光が光供給ファイバ５３に供給される。スキャン駆動回路２２は、ファイバ駆動部５４に光供給ファイバ５３の先端を所定の経路に沿って変位させるように駆動させる。
【００２５】
光が照射された第１、第２の観察対象領域の反射光が、光走査型内視鏡５０に設けられる第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂにより光走査型内視鏡プロセッサ２０に伝達される。光走査型内視鏡プロセッサ２０に伝達された光は、受光ユニット２１に受光される。
【００２６】
受光ユニット２１により、受光量に応じた画素信号が生成される。画素信号は、画像信号処理回路２３に送信される。画像信号処理回路２３では、画素信号が画像メモリ２６に格納される。第１、第２の観察対象領域全体に対応する画素信号が格納されると、画像信号処理回路２３は画素信号に所定の信号処理を施し、１フレームの画像信号としてエンコーダ２７を介してモニタ１１に送信する。
【００２７】
光走査型内視鏡プロセッサ２０と光走査型内視鏡５０とを接続すると、光源ユニット３０と光走査型内視鏡５０に設けられる光供給ファイバ５３とが、および受光ユニット２１と第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂとが光学的に接続される。また、光走査型内視鏡プロセッサ２０と光走査型内視鏡５０とを接続すると、スキャン駆動回路２２と光走査型内視鏡５０に設けられるファイバ駆動部５４とが電気的に接続される。
【００２８】
なお、光源ユニット３０、受光ユニット２１、画像信号処理回路２３、スキャン駆動回路２２、およびエンコーダ２７は、タイミングコントローラ２４により各部位の動作の時期が制御される。また、タイミングコントローラ２４および光走査型内視鏡装置１０の各部位の動作はシステムコントローラ２５により制御される。また、フロントパネル（図示せず）などにより構成される入力部２８により、使用者によるコマンド入力が可能である。
【００２９】
次に、光走査型内視鏡５０の構成について詳細に説明する。図３に示すように、光走査型内視鏡５０には、光供給ファイバ５３、ファイバ駆動部５４、第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂ、およびミラー５６などが設けられる。
【００３０】
光供給ファイバ５３および第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂは、コネクタ５２から挿入管５１の先端まで延設される。前述のように、光源ユニット３０から出射されるビーム状の白色光が、光供給ファイバ５３の入射端に入射する。入射端に入射したこれらの光は先端側に伝達される。
【００３１】
図４に示すように、挿入管５１の先端には硬質の中空管５７が設けられる。先端における挿入管５１の軸方向と中空管５７の軸方向が平行となるように、中空管５７の取付け姿勢が調整される。
【００３２】
光供給ファイバ５３は、中空管５７内にファイバ駆動部５４を介して支持される。なお、光供給ファイバ５３がファイバ駆動部５４により変位される前の状態において光供給ファイバ５３の軸方向である第１の方向と中空管５７の軸方向とが平行となるように光供給ファイバ５３の取付け姿勢が調整される。
【００３３】
図５に示すように、ファイバ駆動部５４は、ファイバ支持部５４ｓおよび屈曲部５４ｂにより形成される。屈曲部５４ｂは円筒形状であり、円筒内部に光供給ファイバ５３が挿通されている。ファイバ支持部５４ｓにより光供給ファイバ５３は屈曲部５４ｂの挿入管５１の遠位端側の端部において支持される。
【００３４】
図６に示すように、屈曲部５４ｂには第１、第２の屈曲源５４ｂ１、５４ｂ２が設けられる。第１、第２の屈曲源５４ｂ１、５４ｂ２はそれぞれ２組の圧電素子であり、スキャン駆動回路２２から送信されるファイバ駆動信号に基づいて屈曲部５４ｂの円筒軸方向に伸縮する。
【００３５】
第１の屈曲源５４ｂ１を構成する２つの圧電素子が屈曲部５４ｂの円筒軸中心を挟むように、屈曲部５４ｂの円筒外周面に固定される。また、円筒軸中心を軸に第１の屈曲源５４ｂ１を９０°回転させた位置に、第２の屈曲源５４ｂ２を構成する２つの圧電素子が固定される。
【００３６】
図７に示すように、第１の屈曲源５４ｂ１を構成する２つの圧電素子を同時に逆方向に伸縮させることにより、第１の屈曲源５４ｂ１を構成する２つの圧電素子が並ぶ第１の屈曲方向に沿って屈曲部５４ｂは屈曲する。
【００３７】
また、第２の屈曲源５４ｂ２を構成する２つの圧電素子を同時に逆方向に伸縮させることにより、第２の屈曲源５４ｂ２を構成する２つの圧電素子が並ぶ第２の屈曲方向に沿って屈曲部５４ｂは屈曲する。
【００３８】
光供給ファイバ５３はファイバ支持部５４ｓを介して屈曲部５４ｂに付勢され、第１、第２の屈曲方向、すなわち光供給ファイバ５３の軸方向に垂直な２方向に屈曲する。光供給ファイバ５３が屈曲することにより、光供給ファイバ５３の出射端は変位する。
【００３９】
なお、図８に示すように、光供給ファイバ５３の出射端は第１、第２の屈曲方向に沿って振幅の増加と減少を繰返しながら振動するように駆動される。なお、振動の周波数は第１、第２の方向において同一となるように調整される。また、振幅の増加時期と減少時期も第１、第２の方向において一致するように調整される。また、第１、第２の屈曲方向への振動の位相は９０°ずらされている。
【００４０】
第１、第２の屈曲方向に沿ってこのような振動をさせることにより、図９に示すような渦巻き型の変位経路を通るように光供給ファイバ５３の先端は変位し、光が第１、第２の観察対象領域上で走査される。
【００４１】
なお、光供給ファイバ５３を屈曲させない状態における光供給ファイバの先端の位置が基準点ｓｐ（図４、図９参照）に定められる。後述するように、光供給ファイバ５３の出射端に基準点ｓｐから振幅を増加させながら振動させる期間（図８走査期間）に、第１、第２の観察対象領域への白色光の照射および画素信号の採取が実行される。
【００４２】
また、最大振幅になるまで変位させると一画像を作成するための走査を終了し、振幅を減少させながら振動させて光供給ファイバ５３の先端を、基準点ｓｐに戻し（図８制動期間参照）、再び次の画像を作成するための走査が実行される。
【００４３】
図４および図１０に示すように、中空管５７の周囲を複数の第１の反射光ファイバ５５ａによって覆うように、第１の反射光ファイバ５５ａが固定される。第１の反射光ファイバ５５ａの入射端の軸方向が中空管５７の軸方向に対して平行に維持され、また第１の反射光ファイバ５５ａの入射端が中空管５７の端部まで延びた状態に、第１の反射光ファイバ５５ａは固定される。
【００４４】
図４および図１１に示すように、第１の反射光ファイバ５５ａに周囲を覆われた中空管５７の更に周囲を複数の第２の反射光ファイバ５５ｂによって覆うように、第２の反射光ファイバ５５ｂが固定される。第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端の軸方向が中空管５７の軸方向に対して平行に維持され、また第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端が中空管５７の端部の近辺まで延びた状態に、第２の反射光ファイバ５５ｂは固定される。
【００４５】
図４および図１２に示すように、中空管５７は第１の反射光ファイバ５５ａの束とともにリング状レンズ５８に挿通される。リング状レンズ５８は第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端に接着される。
【００４６】
さらに、図４および図１３に示すように、中空管５７の先端は第１の反射光ファイバ５５ａの束とともに管空状ガラス５９の内部に挿着される。なお、中空管５７の先端および第１の反射光ファイバ５５ａの束は管空状ガラス５９に挿通されずに固定される。管空状ガラス５９は無色透明であり、中空管５７が進入していない部分である非進入部位（符号ＴＰ参照）において、管空状ガラス５９の内部から外部に光が透過される。
【００４７】
なお、図１４に示すように、管空状ガラス５９およびリング状レンズ５８が挿入管５１の遠位端から突出するように、第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂ、中空管５７、リング状レンズ５８、および管空状ガラス５９の取付け位置が調整される。
【００４８】
中空管５７が挿着される側である挿着側と逆側の端部において、管空状ガラス５９内にミラー固定板６０が密着される（図４参照）。管空状ガラス５９にミラー固定板６０を密着することにより、中空管５７の防水効果を大きくすることが可能である。ミラー固定板６０は光透過性を有する部材であり、光供給ファイバ５３の出射端から出射する白色光が減衰されること無く、ミラー固定版６０を透過する。
【００４９】
管空状ガラス５９の内部のミラー固定板６０上に、ミラー６１が設けられる。図１５に示すように、ミラー６１は上底面から下底面を貫通する孔部６１ｈが設けられた円錐台形状に形成される。
【００５０】
ミラー６１の円錐状の側面に、光源ユニット２０から出射される白色光を反射する反射面６１ｒが形成される。反射面６１ｒには、母線に沿って線状の始点マーカ６１ｍ１が設けられる。始点マーカ６１ｍ１は、例えば黒色の直線であり、始点マーカ６１ｍ１に入射する白色光を反射せずに吸収する。
【００５１】
側面と孔部６１ｈとの境界には切替マーカ６１ｍ２が形成される。切替マーカ６１ｍ２は境界に沿って塗着された円であり、切替マーカ６１ｍ２に入射する白色光を反射せずに吸収する。なお、中央から外側に向かって渦巻き型に変位する出射端から出射される白色光のミラー６１への照射位置が切替マーカ６１ｍ２上に到達してから１周する間は切替マーカ６１ｍ２上を通過するように、切替マーカ６１ｍ２を形成する円の幅が定められる。
【００５２】
基準点ｓｐを通り中空管５７の軸方向に延びる第１の直線Ｌ１（図４参照）とミラー６１の円錐軸とが重なるように、ミラー６１のミラー固定板６０上への固定位置が調整される。
【００５３】
図１６に示すように、光供給ファイバ５３の出射端が基準点ｓｐを中心とする第１の半径ｒ１の第１の円周ｃ１上を変位する間に、出射される白色光が直進する軌跡によって孔部６１ｈが形成される。すなわち、孔部６１ｈを形成する内面は第１の直線を軸とする円錐の側面に平行である。
【００５４】
また、光供給ファイバ５３の出射端が基準点ｓｐから第１の半径ｒ１より離れるように変位する光供給ファイバ５３の出射端から出射し反射面６１ｒにより反射された白色光が中空管５７に到達すること無く非進入部位ＴＰ（図４参照）に到達するように、ミラー６１が形成される。
【００５５】
図４に示すように、中空管５７が挿着される側の管空状ガラス５９の端面には、全面に遮光膜５９ｓ（遮光部）が塗着される。遮光膜５９ｓを塗着することにより、管空状ガラス５９内部で一部反射される白色光が挿着側の端部から出射してリング状レンズ５８を介して第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端に入射することが防止される。
【００５６】
図１７に示すように、基準点ｓｐから渦巻き状の変位を開始させて第１の円周ｃ１に到達するまでの間、光供給ファイバ５３の出射端から出射する白色光はミラー６１の孔部６１ｈを通過して、さらにミラー固定板６０を透過して挿入管５１の遠位端に相対する第１の観察対象領域ＯＡ１に照射される。なお、第１の観察対象領域ＯＡ１上に照射される白色光の軌跡は、光供給ファイバ５３の変位経路に対応する。
【００５７】
白色光が照射された第１の観察対象領域ＯＡ１内の点から反射光が散乱し、第１の反射光ファイバ５５ａの入射端に入射する。第１の反射光ファイバ５５ａに入射した反射光は、第１の反射光ファイバ５５ａの出射端まで伝達される。前述のように、第１の反射光ファイバ５５ａの出射端は受光ユニット２１に接続される。第１の反射光ファイバ５５ａに伝達された反射光は、受光ユニット２１に向けて出射される。
【００５８】
図１８に示すように、出射端が第１の円周ｃ１を超えるように変位すると、光供給ファイバ５３の出射端から出射する白色光はミラー６１の反射面６１ｒに反射され、管空状ガラス５９の非進入部位ＴＰを透過して、管空状ガラス５９の周囲の第２の観察対象領域ＯＡ２に照射される。
【００５９】
図１９に示すように、管空状ガラス５９から出射する白色光はつるまきバネ状の走査経路に沿うように、走査される。なお、光供給ファイバ５３の出射端が第１の円周ｃ１上で始点マーカ６１ｍと交差する点に位置するときに白色光が照射される第２の観察対象領域ＯＡ２内の点が第２の観察対象領域ＯＡ２における走査始点となり、光供給ファイバ５３の出射面が渦巻き状に変位しながら中心から最も離れたときに白色光が照射される第２の観察対象領域ＯＡ２内の点が走査終点となる。
【００６０】
白色光が照射された第２の観察対象領域ＯＡ２内の点から反射光が散乱し、リング状レンズ５８に集光され、第２の反射光ファイバ５５ｂの入射端に入射する（図１８参照）。第２の反射光ファイバ５５に入射した反射光は、第２の反射光ファイバ５５の出射端まで伝達される。前述のように、第２の反射光ファイバ５５は出射端において受光ユニット２１に接続される。第２の反射光ファイバ５５に伝達された反射光は、受光ユニット２１に向かって出射される。
【００６１】
受光ユニット２１では、反射光の赤色光成分、緑色光成分、および青色光成分毎の受光量を検出し、それぞれの受光量に応じた画素信号が生成される。画素信号は画像信号処理回路２３に送信される。
【００６２】
なお、光供給ファイバ５３の出射端が第１の円周ｃ１内で変位している場合には、基準点ｓｐから変位位置までの距離に画素信号の生成頻度が比例するように、生成頻度が調整される。。渦巻き型の変位において等角速度運動をさせると、第１の観察対象領域ＯＡ１上における画素信号の生成間隔が基準点ｓｐからの距離に応じて変わる。一方、生成頻度を調整することにより、基準点ｓｐ付近における余分な画素信号の生成が防止される。
【００６３】
画像信号処理回路２３では、スキャン駆動回路２２を制御するための信号に基づいて、瞬間における光の照射位置が推定される。画像信号処理回路２３は推定した位置に対応する画像メモリ２６のアドレスに、受信した画像信号を格納する。
【００６４】
なお、画像メモリ２６には、第１の観察対象領域における画素信号を格納する第１の格納領域と、第２の観察対象領域における画素信号を格納する第２の格納領域とが設けられる。出射端が第１の円周ｃ１内で変位する間は、第１の格納領域内のアドレスに画素信号が格納される。出射端が第１の円周ｃ１の域外で変位する間は、第２の格納領域内のアドレスに画素信号が格納される。
【００６５】
前述のように、照射する白色光が観察対象領域上に走査され、それぞれの位置における反射光に基づいて画素信号が生成され、対応する画像メモリ２６のアドレスに格納される。基準点ｓｐから変位を始めて変位経路の終点に到達するまでの間に格納した各位置における画素信号により、第１、第２の観察対象領域の像に対応する画像信号が形成される。画像信号は前述のように所定の信号処理が施されてから、モニタ１１に送信される。
【００６６】
図２０に示すように、第１、第２の観察対象領域ＯＡ１、ＯＡ２の画像ＩＭ１、ＩＭ２（正面画像、側面画像）は、モニタ１１に同時に表示される。なお、第２の観察対象領域ＯＡ２は、円筒の側面を高さ方向に沿って切り開いた展開図の画像ＩＭ２として、モニタ１１に表示される。なお、切り開く直線は、始点マーカ６１ｍ１に対応する。
【００６７】
なお、スキャン駆動回路２２を制御するための信号に基づいて光供給ファイバ５３の出射端の位置が推定される。また、以下に説明するように、画素信号の信号強度により判別される始点マーカ６１ｍ１または切替マーカ６１ｍ２に白色光を照射した時期にも基づいて光供給ファイバ５３の出射端の位置が推定される。
【００６８】
前述のように、始点マーカ６１ｍ１または切替マーカ６１ｍ２に白色光が照射されるときに白色光は吸収され、第１、第２の観察対象領域ＯＡ１、ＯＡ２に白色光が照射されない。それゆえ、図２１に示すように、画素信号の信号強度の経時変化において、信号強度が黒レベルに低下するときが始点マーカ６１ｍ１または切替マーカ６１ｍ２を通過している時期と判別できる。
【００６９】
なお、出射端から出射する白色光のミラー６１への照射位置が切替マーカ６１ｍ２に到達してから切替マーカ６１ｍ２を通過する期間は光供給ファイバ５３の出射端が渦巻き型変位経路に沿って１周するのにかかる期間と同じであり、始点マーカ６１ｍ１を通過する期間より長い。したがって、信号強度が黒レベルに達する期間によって切替マーカ６１ｍ２を通過しているか、始点マーカ６１ｍ１を通過しているかを判別可能である。
【００７０】
以上のような構成の本実施形態を適用した光走査型内視鏡および光走査型内視鏡プロセッサによれば、挿入管５１の遠位端に相対する被写体および側面全周囲にある被写体を観察可能となる。挿入管５１の側面の全周囲にある被写体を観察可能なので、内径の小さな管腔の内壁と挿入管５１の進行方向の生体組織を正面から観察することが可能である。
【００７１】
なお、本実施形態の光走査型内視鏡では、ミラー６１は上底面から下底面に貫通する孔部を有する円錐台形状に形成される構成であるが、円錐台形状でなくてもよい。第１の直線Ｌ１から反射面６１ｒの表面までの距離が、光供給ファイバ５３から離れるほど、すなわち第１の方向に変位するほど大きくなる形状であれば、いかなる形状であってもよい。例えば、側面は釣鐘型であってもよい。
【００７２】
また、本実施形態の光走査型内視鏡では、孔部６１ｈを形成する内面は第１の直線Ｌ１を軸とする円錐の側面に平行となる構成であるが、円錐の側面に平行でなくてもよい。光供給ファイバ５３の出射端が第１の円周ｃ１内を変位中に出射する白色光が出射方向を変えずにミラー６１を通過できれば、どのような構成であってもよい。
【００７３】
例えば、第１の方向に平行な円筒の側面に平行であってもよい。このような場合、光供給ファイバ５３の屈曲量によっては孔部の内面に白色光が照射されることがあり得るが、内面を黒色に塗着することにより切替マーカを形成することが可能である。また、白色光の出射方向に沿うように形成されたスリットなどであってもよい。
【００７４】
また、本実施形態の光走査型内視鏡では、ミラー６１に孔部６１ｈが形成される構成であるが、孔部６１ｈでなくてもよい。光供給ファイバ５３の出射端が第１の円周ｃ１内を変位中に出射する白色光が出射方向を変えずにミラー６１を通過出切ればよく、例えば無色透明な部材を本実施形態における孔部６１ｈの位置に形成し、白色光を透過させる構成であってもよい。
【００７５】
また、本実施形態の光走査型内視鏡では、第１、第２の観察対象領域ＯＡ１、ＯＡ２における反射光を伝達するために第１、第２の反射光ファイバ５５ａ、５５ｂが別々に設けられる構成であるが、１種類の反射光ファイバを共用して第１、第２の観察対象領域ＯＡ１、ＯＡ２における反射光を伝達してもよい。ただし、挿入管５１の遠位端に相対する第１の観察対象領域ＯＡ１の反射光と、挿入管５１の側面に位置する第２の観察対象領域ＯＡ２の反射光を出来るだけ大きな光量で入射させるには、本実施形態のように、別々の反射光ファイバを設けることが好ましい。
【００７６】
また、始点マーカ６１ｍ１および切替マーカ６１ｍ２における画素信号を用いなくても、光供給ファイバ５３の出射端の位置の推定は可能である。ただし、本実施形態のように、スキャン駆動回路２２を制御するための信号のみで無く、始点マーカ６１ｍ１を通過する時期および切替マーカ６１ｍ２を通過する時期も用いて出射端の位置を推定をすることにより、推定精度を向上させることが可能である。
【００７７】
また、本実施形態の光走査型内視鏡では、管空状ガラス５９の端面に遮光膜５９ｓが塗着される構成であるが、遮光膜５９ｓが塗着されなくてもよい。遮光膜５９ｓが無くても第２の反射光ファイバ５５ｂに第２の観察対象領域ＯＡ２における反射光のみを入射させることは可能である。ただし、より正確な画像を作成するためには、本実施時形態のように、ミラー６１から反射された白色光が直接入射端に入射することを防ぐために、遮光膜５９ｓが形成されることが望ましい。
【００７８】
また、本実施形態の光走査型内視鏡では、光供給ファイバ５３の出射端を渦巻き型変位経路に沿って変位させる構成であるが、変位経路は渦巻き型に限られない。他の変位経路に沿って変位させても、第１、第２の観察対象領域ＯＡ１、ＯＡ２に白色光を走査することは可能である。
【００７９】
また、本実施形態の光走査型内視鏡プロセッサでは、光源ユニット３０から白色光が出射される構成であるが、生体組織に蛍光を励起させる励起光を出射する構成であってもよい。反射光ファイバ５５の入射端に入射する自家蛍光が受光ユニット２１に伝達され、自家蛍光に基づく画像が形成されてもよい。
【００８０】
また、本実施形態の光走査型内視鏡プロセッサでは、第１の観察対象領域ＯＡ１に対して白色光を走査中に基準点ｓｐから出射端の変位位置までの距離に対して画素信号の生成頻度が比例するように画素信号の生成時期を調整する構成であるが、生成時期を調整しなくてもよい。ただし、前述のように、無駄な画素信号の生成を防ぐためには、本実施形態のように、生成時期の調整を行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した光走査型内視鏡装置の外観を概略的に示す外観図である。
【図２】光走査型内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】光走査型内視鏡の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】光供給ファイバの先端付近の構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った断面図である。
【図５】光走査型内視鏡のファイバ駆動部の構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った断面図である。
【図６】ファイバ駆動部を光供給ファイバの出射端側から見た正面図である。
【図７】ファイバ駆動部の斜視図である。
【図８】光供給ファイバの出射端の第１、第２の屈曲方向に沿った変位量を示すグラフである。
【図９】ファイバ駆動部により駆動される光供給ファイバの変位経路である。
【図１０】中空管に対する第１の反射光ファイバの配置を示す斜視図である。
【図１１】中空管に対する第１、第２の反射光ファイバの配置を示す斜視図である。
【図１２】中空管に対するリング状レンズと第１、第２の反射光ファイバの配置を示す斜視図である。
【図１３】中空管に対する管空状ガラス、リング状レンズ、および第１、第２の反射光ファイバの配置を示す斜視図である。
【図１４】挿入管の先端付近の斜視図である。
【図１５】ミラーの斜視図である。
【図１６】光供給ファイバの出射端が第１の円周上を変位する場合に、ミラー上における光の照射位置の対応関係を示す図である。
【図１７】被写体内における走査により孔部を通過する白色光の照射位置を説明するための図である。
【図１８】被写体内における走査により反射面により反射される白色光の照射位置を説明するための図である。
【図１９】反射面に反射された白色光の走査経路を示す図である。
【図２０】白色光が照射される観察対象領域の形状と表示される画像の関係を説明するための図である。
【図２１】走査開始後の経過時間に対する画素信号の信号強度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１０  光走査型内視鏡装置
２０  光走査型内視鏡プロセッサ
２３  画像信号処理回路
５０  光走査型内視鏡
５１  挿入管
５３  光供給ファイバ
５５ａ、５５ｂ  第１、第２の反射光ファイバ
５６  ミラー
５８  リング状レンズ
５９  管空状ガラス
５９ｓ  遮光膜
６１  ミラー
６１ｈ  孔部
６１ｍ１、６１ｍ２  始点マーカ、切替マーカ
６１ｒ  反射面
Ｌ１  第１の直線
ＯＡ１、ＯＡ２  第１、第２の観察対象領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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