(57)【要約】【課題】光走査型内視鏡における光を出射する光ファイバの変位した位置を検出する。【解決手段】光走査型内視鏡装置は光源ユニット、光供給ファイバ、ファイバ駆動部、ハーフミラー、位置検出フィルタ７５、位置検出ファイバ、受光ユニットを有する。ファイバ駆動部は光供給ファイバの先端を屈曲させることにより変位させる。光源ユニットは光供給ファイバの入射端に赤色光および青色光を別々のタイミングで供給する。光供給ファイバの先端から出射される光の光路上にハーフミラーを配置する。ハーフミラーは全光量の１０％を反射し、残りの光量の光を透過する。光反射方向に位置検出フィルタを配置する。位置検出フィルタは赤色光および青色光の入射する位置に応じて異なる透過率で赤色光および青色光を透過させる。位置検出ファイバは位置検出フィルタを透過した赤色光および青色光を受光ユニットに伝達する。【選択図】図１２
2010148769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記第１の光を第１の入射端から第１の出射端に伝達し、伝達した前記第１の光を前記第１の出射端からビーム状に出射する供給光伝達路と、
前記第１の出射端を、伝達した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の出射端から出射される前記第１の光の光路上に設けられ、前記第１の光の一部を反射し、前記第１の光の一部を透過する第１の光学フィルタと、
前記第１の光学フィルタを透過して観察対象領域に照射される前記第１の光に対する前記観察対象領域における反射光または蛍光を第２の入射端に入射させ、入射した光を第２の出射端まで伝達する撮像光伝達路と、
前記第１の光学フィルタにより反射される前記第１の光の光路上に設けられ、前記第１の光の入射位置に応じた透過率で前記第１の光を透過させる第２の光学フィルタと、
前記第２の光学フィルタにより透過された前記第１の光を第３の入射端から第３の出射端まで伝達する検出光伝達路とを備え、
前記第２の出射端から出射される前記第１の光または前記第１の光による前記蛍光の光量に基づいて、前記観察対象領域における画素信号を生成し、
前記第３の出射端から出射される前記第１の光の光量に基づいて前記第１の端部の位置を検出する
ことを特徴とする光走査型内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１の光学フィルタを透過した前記第１の光の前記観察対象領域に向けての透過と遮光とを切替可能な第１のシャッタと、
前記第１の光学フィルタに反射された前記第１の光の前記第３の入射端に向けての透過と遮光とを切替可能な第２のシャッタと、
前記第２、第３の出射端から出射する光の光量に応じた受光信号を生成する受光部と、
前記受光信号に基づいて、前記第１の出射端の位置を検出する位置検出部と、
前記受光信号に基づいて前記観察対象領域全体の画像を作成する画像信号処理部と、
前記第１のシャッタによる前記第１の光の遮光、前記第２のシャッタによる前記第１の光の透過、および前記位置検出部による位置検出を実行させる第１の制御と、前記第１のシャッタによる前記第１の光の透過、前記第２のシャッタによる前記第１の光の遮光、および前記画像信号処理部による前記画像の作成を実行させる第２の制御とを繰返す制御部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項３】
前記第２の出射端から出射する前記第１の光または前記第１の光による蛍光の光量に応じた画素信号を生成する撮像受光部と、
前記画素信号に基づいて、前記観察対象領域全体の画像を作成する画像信号処理部と、
前記第３の出射端から出射する前記第１の光の光量に応じた変位位置信号を生成する位置検出受光部と、
前記変位位置信号に基づいて、前記第１の出射端の位置を検出する位置検出部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項４】
前記光源は、第２、第３の光を前記第１の光として別々に出射可能であり、
前記第２の光学フィルタ上の第１の方向に沿って前記第２の光の透過率が変化し、前記第２の光学フィルタ上の前記第１の方向と異なる第２の方向に沿って前記第３の光の透過率が変化し、
前記位置検出部は、前記光源に前記第２の光を出射させ前記第３の光を消灯させるときに前記第３の出射端から出射される前記第２の光の光量に基づいて前記第１の方向に対応する第３の方向に沿った前記第１の出射端の位置を検出し、前記光源に前記第２の光を消灯させ前記第３の光を出射させるときに前記第３の出射端から出射される前記第３の光の光量に基づいて前記第２の方向に対応する第４の方向に沿った前記第１の出射端の位置を検出する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項５】
前記光源は、第２、第３の光を前記第１の光として、および前記第１の光と異なる第４の光を別々に出射可能であり、
前記画像信号処理部は、前記光源に前記第２の光を出射させ前記第３、第４の光を消灯させるときに前記第２の出射端から出射される前記第２の光または前記第２の光による前記蛍光の光量に基づく前記第２の光に応じた光学情報と、前記光源に前記第３の光を出射させ前記第２、第４の光を消灯させるときに前記第２の出射端から出射される前記第３の光または前記第３の光による前記蛍光の光量に基づく前記３の光に応じた光学情報と、前記光源に前記第４の光を出射させ前記第２、第３の光を消灯させるときに前記第２の出射端から出射される前記第４の光または前記第４の光による前記蛍光の光量に基づく前記第４の光に応じた光学情報とに基づいて、前記観察対象領域の全体の画像を作成する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１の出射端を所定の変位経路に沿って変位させるように前記駆動部を制御するスキャン制御部と、
検出された前記第１の出射端の位置が前記所定の変位経路から外れている場合に、前記第１の出射端の変位位置を前記所定の変位経路上に戻すように補正する補正部とを備える
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装置。
【請求項７】
前記第２の光学フィルタに透過された前記第１の帯域の光を集光して、前記第２の入射端に向けて出射する集光レンズを備え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装置。
【請求項８】
第１の光を第１の入射端から第１の出射端に伝達し、伝達した前記第１の光を前記第１の出射端からビーム状に出射する供給光伝達路と、
前記第１の出射端を、伝達した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の出射端から出射される前記第１の光の光路上に設けられ、前記第１の光の一部を反射し、前記第１の光の一部を透過する第１の光学フィルタと、
前記第１の光学フィルタを透過して観察対象領域に照射される前記第１の光に対する前記観察対象領域における反射光または蛍光を第２の入射端に入射させ、入射した光を第２の出射端まで伝達する撮像光伝達路と、
前記第１の光学フィルタにより反射される前記第１の光の光路上に設けられ、前記第１の光の入射位置に応じた透過率で前記第１の光を透過させる第２の光学フィルタと、
前記第２の光学フィルタにより透過された前記第１の光を第３の入射端から第３の出射端まで伝達する検出光伝達路とを備える
ことを特徴とする光走査型内視鏡。
【請求項９】
請求項８に記載の光走査型内視鏡における前記第１の入射端に、前記第１の光を出射する光源を備え、
前記第２の出射端から出射される前記第１の光または前記第１の光による前記蛍光の光量に基づいて、前記観察対象領域における画素信号を生成し、
前記第３の出射端から出射される前記第１の光の光量に基づいて前記第１の端部の位置を検出する
ことを特徴とする光走査型内視鏡プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査型内視鏡において照明光を走査するために変位させる光伝達路の実際の変位位置を検出可能な光走査型内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査型内視鏡が提案されている（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先端を変位可能に支持し、光ファイバの先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】
光ファイバの先端が支持される挿入管の先端は細径化が求められるため、位置検出センサを設けることが難しい。それゆえ、変位する光ファイバの先端の位置を正確に検出することは出来ず、光ファイバの先端を変異するための駆動信号に基づいて、位置が推定されていた。
【０００４】
光ファイバの先端を所定の変位経路に沿って正確に変位させるときに、正確な位置の推定が可能である。しかし、光ファイバ先端の周囲温度や振動などにより正確な変位経路に沿って変位させることが困難な場合がある。このような場合に表示する画像に歪みが生じることがあった。
【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】
【０００５】
したがって、本発明では、照明光の走査するために変位させる光ファイバの先端の変位位置を簡潔な構成で検出することが可能な光走査型内視鏡装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光走査型内視鏡装置は、第１の光を出射する光源と、光源から出射された第１の光を第１の入射端から第１の出射端に伝達し伝達した第１の光を第１の出射端からビーム状に出射する供給光伝達路と、第１の出射端を伝達した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の出射端から出射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の一部を反射し第１の光の一部を透過する第１の光学フィルタと、第１の光学フィルタを透過して観察対象領域に照射される第１の光に対する観察対象領域における反射光または蛍光を第２の入射端に入射させ入射した光を第２の出射端まで伝達する撮像光伝達路と、第１の光学フィルタにより反射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の入射位置に応じた透過率で第１の光を透過させる第２の光学フィルタと、第２の光学フィルタにより透過された第１の光を第３の入射端から第３の出射端まで伝達する検出光伝達路とを備え、第２の出射端から出射される第１の光または第１の光による蛍光の光量に基づいて、観察対象領域における画素信号を生成し、第３の出射端から出射される第１の光の光量に基づいて第１の端部の位置を検出することを特徴としている。
【０００７】
なお、第１の光学フィルタを透過した第１の光の観察対象領域に向けての透過と遮光とを切替可能な第１のシャッタと、第１の光学フィルタに反射された第１の光の第３の入射端に向けての透過と遮光とを切替可能な第２のシャッタと、第２、第３の出射端から出射する光の光量に応じた受光信号を生成する受光部と、受光信号に基づいて第１の出射端の位置を検出する位置検出部と、受光信号に基づいて観察対象領域全体の画像を作成する画像信号処理部と、第１のシャッタによる第１の光の遮光第２のシャッタによる第１の光の透過および位置検出部による位置検出を実行させる第１の制御と第１のシャッタによる第１の光の透過第２のシャッタによる第１の光の遮光および画像信号処理部による画像の作成を実行させる第２の制御とを繰返す制御部とを備えることが好ましい。
【０００８】
あるいは、第２の出射端から出射する第１の光または第１の光による蛍光の光量に応じた画素信号を生成する撮像受光部と、画素信号に基づいて観察対象領域全体の画像を作成する画像信号処理部と、第３の出射端から出射する第１の光の光量に応じた変位位置信号を生成する位置検出受光部と、変位位置信号に基づいて第１の出射端の位置を検出する位置検出部とを備えることが好ましい。
【０００９】
また、光源は第２、第３の光を第１の光として別々に出射可能であり、第２の光学フィルタ上の第１の方向に沿って第２の光の透過率が変化し第２の光学フィルタ上の第１の方向と異なる第２の方向に沿って第３の光の透過率が変化し、位置検出部は光源に第２の光を出射させ第３の光を消灯させるときに第３の出射端から出射される第２の光の光量に基づいて第１の方向に対応する第３の方向に沿った第１の出射端の位置を検出し光源に第２の光を消灯させ第３の光を出射させるときに第３の出射端から出射される第３の光の光量に基づいて第２の方向に対応する第４の方向に沿った第１の出射端の位置を検出することが好ましい。
【００１０】
また、光源は第２、第３の光を第１の光として第１の光と異なる第４の光を別々に出射可能であり、画像信号処理部は光源に第２の光を出射させ第３、第４の光を消灯させるときに第２の出射端から出射される第２の光または第２の光による蛍光の光量に基づく第２の光に応じた光学情報と光源に第３の光を出射させ第２、第４の光を消灯させるときに第２の出射端から出射される第３の光または第３の光による蛍光の光量に基づく３の光に応じた光学情報と光源に第４の光を出射させ第２、第３の光を消灯させるときに第２の出射端から出射される第４の光または第４の光による蛍光の光量に基づく第４の光に応じた光学情報とに基づいて観察対象領域の全体の画像を作成することが好ましい。
【００１１】
また、第１の出射端を所定の変位経路に沿って変位させるように駆動部を制御するスキャン制御部と、検出された第１の出射端の位置が所定の変位経路から外れている場合に第１の出射端の変位位置を所定の変位経路上に戻すように補正する補正部とを備えることが好ましい。
【００１２】
また、第２の光学フィルタに透過された第１の帯域の光を集光して第２の入射端に向けて出射する集光レンズを備えることが好ましい。
【００１３】
本発明の光走査型内視鏡は、第１の光を第１の入射端から第１の出射端に伝達し伝達した第１の光を第１の出射端からビーム状に出射する供給光伝達路と、第１の出射端を伝達した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の出射端から出射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の一部を反射し第１の光の一部を透過する第１の光学フィルタと、第１の光学フィルタを透過して観察対象領域に照射される第１の光に対する観察対象領域における反射光または蛍光を第２の入射端に入射させ入射した光を第２の出射端まで伝達する撮像光伝達路と、第１の光学フィルタにより反射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の入射位置に応じた透過率で第１の光を透過させる第２の光学フィルタと、第２の光学フィルタにより透過された第１の光を第３の入射端から第３の出射端まで伝達する検出光伝達路とを備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明の光走査型内視鏡プロセッサは、第１の光を第１の入射端から第１の出射端に伝達し伝達した第１の光を第１の出射端からビーム状に出射する供給光伝達路と第１の出射端を伝達した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の出射端から出射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の一部を反射し第１の光の一部を透過する第１の光学フィルタと第１の光学フィルタを透過して観察対象領域に照射される第１の光に対する観察対象領域における反射光または蛍光を第２の入射端に入射させ入射した光を第２の出射端まで伝達する撮像光伝達路と第１の光学フィルタにより反射される第１の光の光路上に設けられ第１の光の入射位置に応じた透過率で第１の光を透過させる第２の光学フィルタと第２の光学フィルタにより透過された第１の光を第３の入射端から第３の出射端まで伝達する検出光伝達路とを有する光走査型内視鏡における第１の入射端に第１の光を出射する光源を備え、第２の出射端から出射される第１の光または第１の光による蛍光の光量に基づいて観察対象領域における画素信号を生成し、第３の出射端から出射される第１の光の光量に基づいて第１の端部の位置を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光走査型内視鏡において照明光を走査するための光供給伝達路の変位位置を簡潔な構成で検出可能である。
【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６０、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６０、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）、反射光ファイバ（図１において図示せず）の入射端（第２の入射端）、および位置検出ファイバ（図１において図示せず）の入射端（第３の入射端）は光走査型内視鏡６０の挿入管６１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（第１の入射端）、反射光ファイバの出射端（第２の出射端）、および位置検出ファイバの出射端（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６２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から観察対象領域ＯＡ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（供給光伝達路）により挿入管６１の遠位端に伝達され、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６０の挿入管６１の先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。先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（光学情報）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（光源）、受光ユニット４０（受光部）、信号処理ユニット５０（画像信号処理部）、液晶駆動回路２１、スキャン駆動回路２２（位置検出部、スキャン制御部、補正部）、タイミングコントローラ２３（制御部）、およびシステムコントローラ２４などが設けられる。
【００２３】
後述するように、光源ユニット３０から観察対象領域に照射する光および光供給ファイバ６３の変位位置の検出用の光が光供給ファイバ６３に供給される。液晶駆動回路２１は、第１、第２の液晶シャッタ７１ａ、７１ｂの透過と遮光とを切替える。スキャン駆動回路２２は、ファイバ駆動部７２（駆動部）に光供給ファイバ６３を変位させる。
【００２４】
光が照射された観察対象領域の反射光が、光走査型内視鏡６０により光走査型内視鏡プロセッサ２０に伝達される。また、光供給ファイバ６３の位置に応じた検出用の光も光走査型内視鏡６０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に伝達された反射光および検出用の光は、受光ユニット４０に受光される。
【００２５】
受光ユニット４０により、受光量に応じた受光信号が生成される。受光信号は信号処理ユニット５０に画素信号として送信される。また、受光信号は、スキャン駆動回路２２に変位位置信号として送信される。
【００２６】
信号処理ユニット５０は、タイミングコントローラ２３からスキャン駆動回路２２に送信される光供給ファイバ６３の出射端の変位位置を制御するための変位制御信号に応じて画像メモリ２５上のアドレスに画素信号を格納する。観察対象領域全体に対応する画素信号を格納すると、信号処理ユニット５０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２６を介してモニタ１１に送信する。
【００２７】
後述するように、スキャン駆動回路２２では変位位置信号に基づいて、光供給ファイバ６３の出射端の実際の変位経路が認識される。認識された変位経路が所定の変位経路からずれている場合に、所定の変位経路に沿って変位するようにファイバ駆動部７２が制御される。
【００２８】
光走査型内視鏡プロセッサ２０と光走査型内視鏡６０とを接続すると、光源ユニット３０と光走査型内視鏡６０に設けられる光供給ファイバ６３とが、受光ユニット４０と反射光ファイバ６４（撮像光伝達路）および位置検出ファイバ６５とが光学的に接続される。
【００２９】
また、光走査型内視鏡プロセッサ２０と光走査型内視鏡６０とを接続すると、スキャン駆動回路２２と光走査型内視鏡６０に設けられるファイバ駆動部７２とが電気的に接続される。
【００３０】
なお、光源ユニット３０、受光ユニット４０、信号処理ユニット５０、液晶駆動回路２１、スキャン駆動回路２２、およびエンコーダ２６は、タイミングコントローラ２３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２３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２４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２７により、使用者によるコマンド入力が可能である。
【００３１】
図３に示すように、光源ユニット３０は、赤色光レーザ３１ｒ、緑色光レーザ３１ｇ、青色光レーザ３１ｂ、第１、第２のフィルタ３２ａ、３２ｂ、集光レンズ３３、およびレーザ駆動回路３４などによって構成される。
【００３２】
赤色光レーザ３１ｒ、緑色光レーザ３１ｇ、青色光レーザ３１ｂは、それぞれ、赤色光レーザービーム（第１の光、第２の光）、緑色光レーザービーム、青色光レーザービーム（第１の光、第３の光）を発する。
【００３３】
第１のフィルタ３２ａは緑色光レーザ３１ｇが発する帯域の緑色光を反射し、他の帯域の光を透過する光学フィルタである。第２のフィルタ３２ｂは青色光レーザ３１ｂが発する帯域の青色光を反射し、他の帯域の光を透過する光学フィルタである。
【００３４】
光供給ファイバ６３と光源ユニット３０とが接続された状態において、赤色光レーザ３１ｒから出射される赤色光レーザービームを光供給ファイバ６３の入射端に導くための光路中に、第１、第２のフィルタ３２ａ、３２ｂ、および集光レンズ３３が配置される。なお、第１、第２のフィルタ３２ａ、３２ｂは赤色光レーザービームの光路に対して４５°傾斜させた状態で固定される。
【００３５】
緑色光レーザ３１ｇが発する緑色光レーザービームが第１のフィルタ３２ａにより反射され第２のフィルタ３２ｂを透過して光供給ファイバ６３の入射端に入射するように、緑色光レーザ３１ｇが配置される。
【００３６】
青色光レーザ３１ｂが発する青色光レーザービームが第２のフィルタ３２ｂにより反射され光供給ファイバ６３の入射端に入射するように、青色光レーザ３１ｂが配置される。
【００３７】
青色光レーザービーム、緑色光レーザービーム、および赤色光レーザービームは集光レンズ３３により集光されて、光供給ファイバ６３の入射端に入射する。
【００３８】
挿入管６１の遠位端付近のリアルタイム画像の観察時に、赤色光レーザービーム、緑色光レーザービーム、および青色光レーザービームが別々のタイミングで光供給ファイバ６３に供給される。なお、各レーザービームの出射、すなわち光供給ファイバ６３への供給タイミングについては後述する。
【００３９】
赤色光レーザ３１ｒ、緑色光レーザ３１ｇ、および青色光レーザ３１ｂはレーザ駆動回路３４により駆動される。なお、レーザ駆動回路３４は、タイミングコントローラ２３により発光と消灯の時期を制御する。
【００４０】
次に、光走査型内視鏡６０の構成について詳細に説明する。図４に示すように、光走査型内視鏡６０には、光供給ファイバ６３、反射光ファイバ６４、位置検出ファイバ６５、および先端ユニット７０などが設けられる。
【００４１】
挿入管６１の遠位端に先端ユニット７０が配置される。光供給ファイバ６３、反射光ファイバ６４、および位置検出ファイバ６５（検出光伝達路）は、コネクタ６２から先端ユニット７０まで延設される。
【００４２】
図５に示すように、先端ユニット７０は、第１、第２の液晶シャッタ７１ａ、７１ｂ、ファイバ駆動部７２、中空管７３、ハーフミラー７４（第１の光学フィルタ）、位置検出フィルタ７５（第２の光学フィルタ）、集光レンズ７６、ミラー７７、および出射レンズ７８により構成される。
【００４３】
中空管７３は硬質部材により円筒形に形成され、遠位端における挿入管６１の軸方向と中空管７３の軸方向とが平行となるように、中空管７３の取付け姿勢が調整される。
【００４４】
なお、以下の説明において、光供給ファイバ６３の出射端の軸方向が中空管７３の軸方向と平行な状態における出射端からの光の出射方向を第１の方向とする。また、第１の方向に垂直な任意の方向を第２の方向（第２、第４の方向）とする。
【００４５】
光供給ファイバ６３は、中空管７３内にファイバ駆動部７２を介して支持される。なお、光供給ファイバ６３がファイバ駆動部７２により変位される前の状態において光供給ファイバ６３の軸方向が第１の方向と平行となるように光供給ファイバ６３の取付け姿勢が調整される。
【００４６】
図６に示すように、ファイバ駆動部７２は、ファイバ支持部７２ｓおよび屈曲部７２ｂにより形成される。屈曲部７２ｂは円筒形状であり、円筒内部に光供給ファイバ６３が挿通されている。ファイバ支持部７２ｓにより光供給ファイバ６３は屈曲部７２ｂの挿入管６１の遠位端側の端部において支持される。
【００４７】
図７に示すように、屈曲部７２ｂには第１、第２の屈曲源７２ｂ１、７２ｂ２が設けられる。第１、第２の屈曲源７２ｂ１、７２ｂ２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７２の円筒軸方向に伸縮する。
【００４８】
第１の屈曲源７２ｂ１を構成する２つの圧電素子が、第２の方向に沿って並びながら屈曲部７２ｂの円筒の中心を挟むように屈曲部７２ｂの円筒外周面に固定される。また、第２の屈曲源７２ｂ２を構成する２つの圧電素子が、第１、第２の方向に垂直な第３の方向に沿って並びながら屈曲部７２ｂの円筒の中心を挟むように屈曲部７２ｂの円筒外周面に固定される。
【００４９】
図８に示すように、第１の屈曲源７２ｂ１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の方向に沿って屈曲部７２ｂは屈曲する。また、第２の屈曲源７２ｂ２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３の方向に沿って屈曲部７２ｂは屈曲する。
【００５０】
光供給ファイバ６３はファイバ支持部７２ｓを介して屈曲部７２ｂに付勢され、第２、第３の方向、すなわち光供給ファイバ６３の出射端からの光の出射方向に垂直な２方向に屈曲する。光供給ファイバ６３が屈曲することにより、光供給ファイバ６３の出射端は変位する。
【００５１】
なお、図９に示すように、光供給ファイバ６３の出射端は第２、第３の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２、第３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。
【００５２】
第２、第３の方向に沿ってこのような振動をさせることにより、図１０に示すような渦巻き型の変位経路（所定の変位経路）を通るように光供給ファイバ６３の先端は変位し、光が観察対象領域上で走査される。
【００５３】
なお、光供給ファイバ６３を屈曲させない状態における光供給ファイバ６３の出射端の位置が基準点ｓｐに定められる。基準点ｓｐから振幅を増加させながら振動させる期間（図９走査期間）に、観察対象領域への各色光の照射および画素信号の採取が実行される。
【００５４】
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６３の出射端を基準点ｓｐにまで戻し（図９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。
【００５５】
光供給ファイバ６３の出射端が基準点ｓｐに位置するときの光の出射方向に、ハーフミラー７４、第１の液晶シャッタ７１ａ、および出射レンズ７８が配置される（図５参照）。ハーフミラー７４は板状に形成され、入射面および出射面が第１の方向に対して４５°傾斜した状態で中空管７３に固定される。また、第１の液晶シャッタ７１ａは、光の入射面および出射面が第１の方向に垂直な状態で中空管７３に固定される。また出射レンズ７８は、光軸が第１の方向と平行な状態で中空管７３に固定される。
【００５６】
ハーフミラー７４は入射する光を１００％未満の所定の反射率、例えば１０％で反射し、９０％を透過させる。したがって、光供給ファイバ６３の出射端から出射する赤色光、緑色光、青色光それぞれの光量の９０％がハーフミラー７４を透過する。また、出射する赤色光、緑色光、青色光それぞれの光量の１０％がハーフミラー７４により第３の方向に反射される。
【００５７】
ハーフミラー７４を透過した赤色光、緑色光、および青色光は、第１の液晶シャッタ７１ａに到達する。第１の液晶シャッタ７１ａは、液晶駆動回路２１の制御に基づいて、入射する光の遮光状態と透過状態とを切替可能である。第１の液晶シャッタ７１ａの遮光状態および透過状態との切替については後述する。
【００５８】
第１の液晶シャッタ７１ａを透過した赤色光、緑色光、および青色光は出射レンズ７８を透過して、観察対象領域の一点に向けて出射する（図１１参照）。各色光が照射された観察対象領域ＯＡの一点における反射光が散乱し、散乱した反射光が反射光ファイバ６４の先端に入射する。
【００５９】
光走査型内視鏡６０には複数の反射光ファイバ６４が設けられる。反射光ファイバ６４の入射端は、出射レンズ７８の周囲を囲むように配置される。観察対象領域ＯＡ上の一点における散乱光は、各反射光ファイバ６４に入射する。
【００６０】
反射光ファイバ６４に入射した反射光は、反射光ファイバ６４の出射端まで伝達される。前述のように、反射光ファイバ６４は出射端において受光ユニット４０に接続される。反射光ファイバ６４に伝達された反射光は、受光ユニット４０に向かって出射する。
【００６１】
ハーフミラー７４による光の反射方向において、中空管７３には孔部７３ｈが形成される。孔部７３ｈには、位置検出フィルタ７５、集光レンズ７６、および第２の液晶シャッタ７１ｂが固定される。
【００６２】
位置検出フィルタ７５は板状に形成され、表面が第１、第２の方向に平行となるように固定される。また、集光レンズ７６は光軸が第３の方向に平行になるように固定される。また、第２の液晶シャッタ７１ｂの入射面および出射面が第１、第２の方向に平行となるように固定される。
【００６３】
位置検出フィルタ７５は入射する位置に応じた透過率で赤色光、および青色光を透過する。図１２に示すように、位置検出フィルタ７５への光の照射位置が第１の方向に変位するほど赤色光の透過率が大きくなるように、位置検出フィルタ７５は形成される。また、位置検出フィルタ７５への光の照射位置が第２の方向に変位するほど青色光の透過率が大きくなるように、位置検出フィルタ７５は形成される。
【００６４】
ハーフミラー７４により反射された赤色光および青色光は位置検出フィルタ７５を透過して、集光レンズ７６により集光される。集光された赤外光を中空管７３の外側において中空管７３の軸方向に反射するように、ミラー７７が設けられる。
【００６５】
集光レンズ７６とミラー７７との間に、第２の液晶シャッタ７１ｂが設けられる。第２の液晶シャッタ７１ｂは、液晶駆動回路２１の制御に基づいて、入射する光の遮光と透過とを切替可能である。
【００６６】
ミラー７７による赤外光の反射方向に、位置検出ファイバ６５の入射端が配置される。位置検出ファイバ６５に入射した赤色光および青色光は位置検出ファイバ６５により受光ユニット４０に伝達される。
【００６７】
受光ユニット４０は、図１３に示すように、コリメートレンズ４１、受光器４２、Ａ／Ｄコンバータ４３によって構成される。なお、複数の反射光ファイバ６４と単一の位置検出ファイバ６５とは束ねられ、バンドルとして受光ユニット４０に光学的に接続される。反射光ファイバ６４と位置検出ファイバ６５とのファイババンドルの出射端からの光の出射方向にコリメートレンズ４１および受光器４２が配置される。
【００６８】
反射光ファイバ６４と位置検出ファイバ６５とのファイババンドルの出射端から出射される赤色光、緑色光、青色光は、コリメートレンズ４１を透過して、受光器４２に入射する。受光器４２は光電子増倍管であり、受光する赤外光、緑色光、および青色光の受光量に応じた信号強度である受光信号を生成する。受光信号は、Ａ／Ｄコンバータ４３によりデジタル信号に変換される。
【００６９】
受光ユニット４０による受光信号の生成時期は、光源ユニット３０における発光／消灯時期および第１、第２の液晶シャッタ７１ａ、７１ｂの遮光／透過時期と関連するように、タイミングコントローラ２３により制御される。
【００７０】
図１４に示すように、タイミングコントローラ２３は、光源ユニット３０に赤色光、緑色光、および青色光を交互に繰返し発光させる。光源ユニット３０が赤色光を発光中に、タイミングコントローラ２３は受光ユニット４０に受光信号を異なるタイミング（タイミングｔ１、ｔ２参照）で２回生成させる。
【００７１】
さらに、赤色光の発光中の最初の受光信号の生成時、すなわちタイミングｔ１において、タイミングコントローラ２３は、第１の液晶シャッタ７１ａを透過状態に、第２の液晶シャッタ７１ｂを遮光状態に切替えるように、液晶駆動回路２１を制御する。また、タイミングコントローラ２３は、生成された受光信号を画素信号として信号処理ユニット５０に受信させる。
【００７２】
また、赤色光の発光中の２番目の受光信号の生成時、すなわちタイミングｔ２において、タイミングコントローラ２３は、第１の液晶シャッタ７１ａを遮光状態に、第２の液晶シャッタ７１ｂを透過状態に切替えるように、液晶駆動回路２１を制御する。また、タイミングコントローラ２３は、生成された受光信号を画素信号としてスキャン駆動回路２２に受信させる。
【００７３】
光源ユニット３０が緑色光を発光中に、タイミングコントローラ２３は受光ユニット４０に受光信号を１回生成させる（タイミングｔ３参照）。また、緑色光の発光および受光信号の生成時、すなわちタイミングｔ３において、タイミングコントローラ２３は、第１の液晶シャッタ７１ａを透過状態に、第２の液晶シャッタ７１ｂを遮光状態に切替えるように、液晶駆動回路２１を制御する。また、タイミングコントローラ２３は、生成された受光信号を画素信号として信号処理ユニット５０に受信させる。
【００７４】
光源ユニット３０が青色光を発光中にも赤色光の発光中と同様に、タイミングコントローラ２３は受光ユニット４０に受光信号を異なるタイミング（タイミングｔ４、ｔ５参照）で２回生成させる。
【００７５】
さらに、青色光の発光中の最初の受光信号の生成時、すなわちタイミングｔ４において、タイミングコントローラ２３は第１の液晶シャッタ７１ａを透過状態に、第２の液晶シャッタ７１ｂを遮光状態に切替えるように、液晶駆動回路２１を制御する。また、タイミングコントローラ２３は、生成された受光信号を画素信号として信号処理ユニット５０に受信させる。
【００７６】
また、青色光の発光中の２番目の受光信号の生成時、すなわちタイミングｔ５において、タイミングコントローラ２３は第１の液晶シャッタ７１ａを遮光状態に、第２の液晶シャッタ７１ｂを透過状態に切替えるように、液晶駆動回路２１を制御する。また、タイミングコントローラ２３は、生成された受光信号を画素信号としてスキャン駆動回路２２に受信させる。
【００７７】
上述のように、画素信号として用いる受光信号を生成するときには、第１の液晶シャッタ７１ａを透過させることにより観察対象領域ＯＡに光が照射され反射光ファイバ６４に反射光が入射し、第２の液晶シャッタ７１ｂを遮光することにより位置検出ファイバ６５への光の入射が防がれる。したがって、受光ユニット４０には、光の照射された観察対象領域ＯＡにおける反射光のみが伝達される。
【００７８】
一方、変位位置信号として用いる受光信号を生成するときには、第１の液晶シャッタ７１ａを遮光することにより反射光ファイバ６４への光の入射が防がれ、第２の液晶シャッタ７１ｂを透過させることにより変位位置に応じた強度の光が位置検出ファイバ６５に入射する。したがって、受光ユニット４０には、位置検出フィルタ７５を透過した光のみが伝達される。
【００７９】
図１５に示すように、信号処理ユニット５０は、セレクタ５１、赤色メモリ５２ｒ、緑色メモリ５２ｇ、青色メモリ５２ｂ、座標変換回路５３、および画像処理回路５４によって構成される。
【００８０】
Ａ／Ｄコンバータ４３から出力される画素信号は、赤色メモリ５２ｒ、緑色メモリ５２ｇ、または青色メモリ５２ｂのいずれかに送信され、格納される。タイミングコントローラ２３の制御に基づき、赤色光が照射されているとき（図１４タイミングｔ１参照）に受信する画素信号をセレクタ５１は赤色メモリ５２ｒに送信し、格納させる。同様に、緑色光が照射されているとき（タイミングｔ３参照）に受信する画素信号をセレクタ５１は緑色メモリ５２ｇに送信し、格納させる。また、同様に、青色光が照射されているとき（タイミングｔ４参照）に受信する画素信号をセレクタ５１は青色メモリ５２ｂに送信し、格納させる。
【００８１】
図１６に示すように、走査経路上の各点において照射される光は、赤色、緑色、および青色のいずれか一つの色の光である。それゆえ、各受光信号は照射される位置における赤色光成分、緑色光成分、および青色光成分のいずれかに応じた信号強度を有する。
【００８２】
例えば、第１の地点ｐ１において赤色光が照射されるときに生成される画素信号は第１の地点ｐ１における赤色光成分に相当する。また、第２の地点ｐ２において緑色光が照射されるときに生成される画素信号は第２の地点ｐ２における緑色光成分に相当する。また、第３の地点ｐ３において青色光が照射されるときに生成される画素信号は第３の地点ｐ３における青色光成分に相当する。
【００８３】
一方で、第１の地点ｐ１における緑色光成分および青色光成分に応じた画素信号は生成されない。また、第２の地点ｐ２における赤色光成分および青色光成分に応じた画素信号は生成されない。また、第３の地点ｐ３における赤色光成分および緑色光成分に応じた画素信号は生成されない。
【００８４】
それゆえ、各点において照射される光の色と異なる色に相当する信号成分は、隣接する光の照射地点において生成された色信号成分が画像の作成に用いられる。
【００８５】
例えば、第１の地点ｐ１においては、実際に生成される画素信号を赤色光成分として用い、次の緑色光の照射地点、すなわち第２の地点ｐ２において生成される画素信号を緑色光成分として用い、第１の地点ｐ１の一つ前の青色光の照射地点において生成される画素信号を青色光成分として用いる。
【００８６】
同様に、第２の地点ｐ２においては、第１の地点ｐ１において生成される画素信号を赤色光成分として用い、第２に地点ｐ２において生成される画素信号を緑色光成分として用い、第３の地点ｐ３において生成される画素信号を青色光成分として用いる。
【００８７】
画像メモリ２５は赤色光信号成分、緑色光信号成分、および青色光信号成分をそれぞれ格納する赤色光格納領域２５ｒ、緑色光格納領域２５ｇ、および青色光格納領域２５ｂを有している（図１５参照）。なお、赤色光格納領域２５ｒ、緑色光格納領域２５ｇ、および青色光格納領域２５ｂは光が照射される各点に対応するアドレスを有している。すなわち、第１の地点ｐ１に対応するアドレスが、各格納領域２５ｒ、２５ｇ、２５ｂに設けられる。
【００８８】
座標変換回路５３は、赤色メモリ５２ｒに画素信号が格納されると、赤色メモリ５２ｒから画素信号を読出し、赤色光格納領域２５ｒにおいて赤色光の照射位置、赤色光の照射位置の一つ前の青色光の照射位置、および赤色光の照射位置の一つ後ろの緑色光の照射位置に対応する３つのアドレスに画素信号を格納する。なお、光の照射位置は、前述の変位制御信号に基づいて推定される。
【００８９】
例えば、赤色メモリ５２ｒに第１の地点ｐ１で生成した画素信号が格納されると、座標変換回路５３により赤色メモリ５２ｒから画素信号が読出されて、赤色光格納領域２５ｒにおける第１の地点ｐ１、第１の地点ｐ１の一つ前の照射地点である第０の地点ｐ０、および第２の地点ｐ２（図１６参照）に対応するアドレスに、第１の地点ｐ１で生成した画素信号が格納される。
【００９０】
同様に、座標変換回路５３は、緑色メモリ５２ｇに画素信号が格納されると、緑色メモリ５２ｇから画素信号を読出し、緑色光格納領域２５ｇにおいて緑色光の照射位置、緑色光の照射位置の一つ前の赤色光の照射位置、および緑色光の照射位置の一つ後ろの青色光の照射位置に対応する３つのアドレスに画素信号を格納する。
【００９１】
例えば、緑色メモリ５２ｇに第２の地点ｐ２で生成した画素信号が格納されると、座標変換回路５３により緑色メモリ５２ｇから画素信号が読出されて、緑色光格納領域２５ｇにおける第１の地点ｐ１、第２の地点ｐ２、および第３の地点ｐ３に対応するアドレスに、第２の地点ｐ２で生成した画素信号が格納される。
【００９２】
同様に、座標変換回路５３は、青色メモリ５２ｂに画素信号が格納されると、青色メモリ５２ｂから画素信号を読出し、青色光格納領域２５ｂにおいて青色光の照射位置、青色光の照射位置の一つ前の緑色光の照射位置、および青色光の照射位置の一つ後ろの赤色光の照射位置に対応する３つのアドレスに画素信号を格納する。
【００９３】
例えば、青色メモリ５２ｂに第３の地点ｐ３で生成した画素信号が格納されると、座標変換回路５３により青色メモリ５２ｂから画素信号が読出されて、青色光格納領域２５ｂにおける第２の地点ｐ２、第３の地点ｐ３、および第３の地点ｐ３の一つ後ろの照射地点である第４の地点ｐ４に対応するアドレスに、第３の地点ｐ３で生成した画素信号が格納される。
【００９４】
走査始点から走査終点までにおける各照射地点における画素信号の画像メモリ２５への格納が終わると、すべての格納領域２５ｒ、２５ｇ、２５ｂにおけるすべてのアドレスの画素信号が、１フレームの画像信号として画像処理回路５４に読出される。
【００９５】
画像処理回路５４では、画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理の施された画像信号が、前述のように、エンコーダ２６に送信される。
【００９６】
前述のように、Ａ／Ｄコンバータ４３から出力される変位位置信号はスキャン駆動回路２２に送信される。変位位置信号は、以下に説明するように、光供給ファイバ６３の変位位置の補正に用いられる。
【００９７】
再現性の高い画像を作成するためには、光供給ファイバ６３の出射端が前述の渦巻き型変位経路に沿って変位することが必要である。しかし、ファイバ駆動部７２周囲の温度や振動などの外部要因の影響を受け、所定の渦巻き型変位経路からずれることがある。
【００９８】
例えば、図１７に示すように、第３の方向に十分に変位せず、所定の渦巻き型変位経路（２点鎖線参照）から第３の方向にずれた第１の変異経路（実線参照）を通ることがある。
【００９９】
スキャン駆動回路２２では、連続的に受信する変位位置信号に基づいて光供給ファイバ６３の出射端の実際の変位位置が検出される。また、スキャン駆動回路２２では、連続的に変位する変位位置に基づいて所定の渦巻き型変位経路からずれているかが判別される。渦巻き型変位経路からずれている場合は、スキャン駆動回路２２はズレを補正するように調整したファイバ駆動信号を生成し、ファイバ駆動部７２に送信する。
【０１００】
以上のように、第１の実施形態の光走査型内視鏡装置によれば、光供給ファイバ６３の出射端の変位位置を検出可能である。また、変位位置に基づく変位経路が所定の変位経路からずれている場合に、所定の変位経路に沿うように補正することが可能なので表示する画像の歪みを低減化することが出来る。
【０１０１】
また、単一の受光器４１により、撮像および位置検出が可能なので、構成の簡潔化および製造コストの低減化が可能である。
【０１０２】
なお、第１の実施形態の光走査型内視鏡装置では、撮影のための光を照射した瞬間における位置の検出は困難であるが、撮影のための光の照射位置に隣接する位置を検出することが可能なので、実際の光の照射位置を近似的に検出することが可能である。
【０１０３】
次に、本発明の第２の実施形態を適用した光走査型内視鏡装置について説明する。第２の実施形態では先端ユニットおよび光走査型内視鏡プロセッサの構成が第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と異なる点を中心にして、第２の実施形態の光走査型内視鏡について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能を有する部位には、同じ符号を付する。
【０１０４】
図１８に示すように、光走査型内視鏡プロセッサ２００には、第１の実施形態と同様に、光源ユニット３０、撮像受光ユニット４０（撮像受光部）、信号処理ユニット５０、スキャン駆動回路２２、タイミングコントローラ２３、およびシステムコントローラ２４などが設けられる。なお、第１の実施形態と異なり、液晶駆動回路は設けられずに、位置検出受光ユニット８０（位置検出受光部）が設けられる。
【０１０５】
第１の実施形態と同様に、光走査型内視鏡プロセッサ２００と光走査型内視鏡６０とを接続すると、光源ユニット３０と光供給ファイバ６３とが光学的に接続され、スキャン駆動回路２２とファイバ駆動部７２とが電気的に接続される。
【０１０６】
第１の実施形態と異なり、光走査型プロセッサ２００と光走査型内視鏡６０とを接続すると撮像受光ユニット４０と反射光ファイバ６４とが、位置検出ユニット８０と位置検出ファイバ６５とが光学的に接続される。
【０１０７】
光源ユニット３０の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。したがって、タイミングコントローラ２３の制御に基づいて、赤色光、緑色光、および青色光それぞれの発光と消灯とが切替えられる。
【０１０８】
光走査型内視鏡６０における先端ユニット７００以外の部位と反射光ファイバ６４および位置検出ファイバ６５の出射端の構成以外とは、第１の実施形態と同じである。
【０１０９】
図１９に示すように、先端ユニット７００には、第１の実施形態と同じく、中空管７３、ファイバ駆動部７２、ハーフミラー７４、位置検出フィルタ７５、集光レンズ７６、ミラー７７、および出射レンズ７８が設けられる。なお、第１の実施形態と異なり、第１、第２の液晶シャッタが設けられない。
【０１１０】
中空管７３、ファイバ駆動部７２、ハーフミラー７４、位置検出フィルタ７５、集光レンズ７６、ミラー７７、および出射レンズ７８の配置や機能は第１の実施形態と同じである。
【０１１１】
したがって、光供給ファイバ６３の出射端から光が出射されると、全光量の９０％の光がハーフミラー７４および出射レンズ７８を透過して観察対象領域ＯＡに照射される。照射された光の反射光が反射光ファイバ６４の入射端に入射し、撮像受光ユニット４０に伝達される。
【０１１２】
また、光供給ファイバ６３の出射端から光が出射されると、全光量の１０％の光がハーフミラー７４に反射され位置検出フィルタ７５に到達する。第１の実施形態と同様に、位置検出フィルタ７５に到達した赤色光の照射位置が第１の方向に変位するほど大きな透過率で透過され、位置検出フィルタ７５に到達した青色光の照射位置が第２の方向に変位するほど大きな透過率で透過される（図１２参照）。位置検出フィルタ７５を透過した赤色光および青色光は位置検出ファイバ６５の入射端に入射され、位置検出受光ユニット８０に伝達される。
【０１１３】
撮像受光ユニット４０の構成および機能は、第１の実施形態の受光ユニットと同じである。したがって、反射光ファイバ６４によって伝達された反射光の光量に応じた画素信号が生成される。第１の実施形態と同じく、生成される画素信号は赤色光、緑色光、および青色光のいずれかの光量に応じた信号強度である。なお、第１の実施形態と異なり、撮像受光ユニット４０はスキャン駆動回路２２に接続されない。画素信号はデジタル信号に変換された後、信号処理ユニット５０に送信される。
【０１１４】
位置検出ユニット８０は、図２０に示すように、コリメートレンズ８１、受光器８２、Ａ／Ｄコンバータ８３によって構成される。位置検出ファイバ６５の出射端から出射される赤色光、緑色光、青色光は、コリメートレンズ８１を透過して、受光器８２に入射する。受光器８２は光電子増倍管であり、受光する赤外光、緑色光、および青色光の受光量に応じた信号強度である変位位置信号を生成する。変位位置信号は、Ａ／Ｄコンバータ８３によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された変位位置信号は、スキャン駆動回路２２に送信される。
【０１１５】
撮像受光ユニット４０による画素信号の生成時期、および位置検出受光ユニット８０による変位位置信号の生成時期は、光源ユニット３０における発光／消灯時期と関連するように、タイミングコントローラ２３により制御される。
【０１１６】
図２１に示すように、タイミングコントローラ２３は、光源ユニット３０に赤色光、緑色光、および青色光を交互に繰返し発光させる。光源ユニット３０が赤色光を発光中の別々の期間に、タイミングコントローラ２３は撮像受光ユニット４０に画素信号を（タイミングt１参照）、位置検出受光ユニット８０に変位位置信号を（タイミングｔ２参照）生成させる。
【０１１７】
光源ユニット３０が緑色光を発光中に、タイミングコントローラ２３は撮像受光ユニット４０に画素信号を生成させる（タイミングｔ３参照）。
【０１１８】
光源ユニット３０が青色光を発光中の別々の期間にも赤色光の発光中と同様に、タイミングコントローラ２３は撮像受光ユニット４０に画素信号を（タイミングｔ４参照）、位置検出受光ユニット８０に変位位置信号を（タイミングt５参照）生成させる。
【０１１９】
信号処理ユニット５０の構成および機能も、第１の実施形態と同じである。したがって、信号処理ユニット５０により、画像メモリ２５の各格納領域２５ｒ、２５ｇ、２５ｂにおける照射位置に対して定められた３つのアドレスに画素信号が格納される。第１の実施形態と同じく、走査始点から走査終点までにおける各照射地点における画素信号を格納することにより１フレームの画像信号が形成される。
【０１２０】
変位位置信号は、スキャン駆動回路２２に送信される。第１の実施形態と同様に、変位位置信号に基づいて、スキャン駆動回路２２は光供給ファイバ６３の出射端の変位位置を検出して、変位経路を補正させる。
【０１２１】
以上のように、第２の実施形態の光走査型内視鏡装置によっても、光供給ファイバ６３の出射端の変位位置を検出可能であり、かつ変位経路のズレを補正させることが可能である。また、第１の実施形態と異なり、先端ユニット７００に第１、第２の液晶シャッタ７１ａ、７１ｂが設けられないので、構成の簡潔化および製造コストの低減化が可能である。
【０１２２】
また、第１の実施形態と同様に、撮影のための光を照射した瞬間における位置の検出は困難であるが、撮影のための光の照射位置に隣接する位置を検出することが可能なので、実際の光の照射位置を近似的に検出することが可能である。
【０１２３】
なお、第１、第２の実施形態において、位置検出フィルタ７５により透過率の変化する方向である第１、第２の方向は互いに垂直であるが、交差する関係であればよい。ただし、第１、第２の屈曲部７２ｂ１、７２ｂ２による屈曲方向に出射端を変位させるときのハーフミラー７４による反射光の変位方向に対して透過率が変化することが、光供給ファイバ６３を駆動するために好ましい。
【０１２４】
また、第１、第２の実施形態において、位置検出フィルタ７５において異なる２方向に沿って透過率が変化する構成であるが、何方向であってもよいし、１方向であってもよい。１方向である場合には、その方向に対応する方向への変位量しか検出できない。ただし、従来の光走査型内視鏡装置では光供給ファイバ６３を駆動するためのファイバ駆動信号のみに基づいて光供給ファイバ６３の出射端の位置を推定していた。そこで、１方向における正確な位置を用いることにより、従来の光走査型内視鏡装置に比べて位置の推定精度が向上する。
【０１２５】
また、第１、第２の実施形態において、位置検出フィルタ７５に照射される位置に応じて透過率が変わる光は赤色光および青色光であるが、光源ユニット３０から出射される他の帯域の光であってもよい。
【０１２６】
また、第１、第２の実施形態において、光供給ファイバ６３の出射端の変位経路が所定の渦巻き型変位経路からずれる場合に所定の渦巻き型変位経路に戻すように修正する構成であるが、修正しなくてもよい。前述のように、変位位置が求められれば、画像処理などに用いることが可能である。
【０１２７】
また、第１、第２の実施形態において、光供給ファイバ６３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本実施形態と同じ効果を得ることは可能である。
【０１２８】
また、第１、第２の実施形態において、光源ユニット３０から赤色光、緑色光、および青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が出射される構成であってもよい。反射光ファイバ６４の入射端に入射する自家蛍光が受光ユニット４０および撮像受光ユニット４０に伝達され、自家蛍光に基づく画像が形成されてもよい。
【０１２９】
また、第１、第２の実施形態の光走査型内視鏡装置では、赤色光、緑色光、および青色光を出射する光源にレーザを用いる構成であるが、他の種類の光源を用いてもよい。ただし、光走査型内視鏡では、観察対象領域内の極小の一点に対して光が照射されることが好ましく、強い指向性を有する光を出射するためにレーザを用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第１の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】第１の実施形態の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】第１、第２の実施形態の光源ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】第１、第２の実施形態の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５】第１の実施形態の先端ユニットの内部構成を概略的に示す構造図である。
【図６】第１、第２の実施形態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７】第１、第２の実施形態のファイバ駆動部を光供給ファイバの出射端側から見た外観図である。
【図８】第１、第２の実施形態のファイバ駆動部の斜視図である。
【図９】第１、第２の実施形態の光供給ファイバの出射端の第２、第３の方向に沿った変位量を示すグラフである。
【図１０】第１、第２の実施形態の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１１】第１、第２の実施形態において出射レンズから光が出射する状態を説明するための図である。
【図１２】第１、第２の実施形態の位置検出フィルタの光学特性を示すグラフである。
【図１３】第１の実施形態の受光ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】第１の実施形態において、光源ユニット、受光ユニット、第１、第２の液晶シャッタ、および信号受信ユニットまたはスキャン駆動回路の作動状態を示すタイミングチャートである。
【図１５】第１、第２の実施形態の信号処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１６】第１、第２の実施形態において、走査経路上における各点において照射される光を示す図である。
【図１７】渦巻き型変位経路からずれた第１の変位経路の例を示す図である。
【図１８】第２の実施形態の光走査方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１９】第２の実施形態の先端ユニットの内部構成を概略的に示す構造図である。
【図２０】第２の実施形態の位置検出受光ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２１】第２の実施形態において、光源ユニット、撮像受光ユニット、および位置検出受光ユニットの作動状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１３１】
１０  光走査型内視鏡装置
２０、２００  光走査型内視鏡プロセッサ
２１  液晶駆動回路
２２  スキャン駆動回路
２３  タイミングコントローラ
２５  画像メモリ
２５ｒ、２５ｇ、２５ｂ  赤色光格納領域、緑色光格納領域、青色光格納領域
３０  光源ユニット
４０  受光ユニット、撮像受光ユニット
４２  受光器
５０  信号処理ユニット
５１  セレクタ
５２ｒ、５２ｇ、５２ｂ  赤色メモリ、緑色メモリ、青色メモリ
５３  座標変換回路
６０  光走査型内視鏡
６３  光供給ファイバ
６４  反射光ファイバ
６５  位置検出ファイバ
７０、７００  先端ユニット
７１ａ、７１ｂ  第１、第２の液晶シャッタ
７４  ハーフミラー
７５  位置検出フィルタ
８０  位置検出受光ユニット
８２  受光
【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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