(57)【要約】【課題】光走査型内視鏡の走査速度を調整可能にする。【解決手段】光走査型内視鏡は光供給ファイバ５３、ファイバ駆動ユニット６１、進退駆動モータ６２、硬質管６３、ファイバ支持体６４、第１、第２のウォーム６６ａ、６６ｂを有する。硬質管６３を内視鏡の挿入管の先端に固定する。ファイバ駆動ユニット６１を硬質管６３の内部に固定する。挿入管の出射端側においてファイバ駆動ユニット６１は屈曲する。ファイバ駆動ユニット６１にファイバ支持体６４を固定する。ファイバ支持体６４に光供給ファイバ５３を第１の方向に変位可能に支持させる。光供給ファイバ５３に第２のウォーム６６ｂを設ける。第１、第２のウォーム６６ａ、６６ｂを螺合させる。進退駆動モータ６２は第１のウォーム６６ａを介して第２のウォーム６６ｂを回動させる。第２のウォーム６６ｂの回動により光供給ファイバ５３が第１の方向に進行または後退する。【選択図】図４
2010162090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入射端から第１の出射端まで延び、前記第１の入射端に入射する光を前記第１の出射端まで伝達し、伝達した光を前記第１の出射端からビーム状に出射し、可撓性を有する光伝達体と、
前記第１の出射端近辺であって前記第１の入射端寄りの位置に設けられ、前記光伝達体の側面を前記光伝達体の長手方向である第１の方向に垂直な第２の方向に押圧することにより前記光伝達体を前記第２の方向に屈曲させる屈曲駆動部と、
前記第１の方向に沿って前記屈曲駆動部から前記第１の出射端に向かって変位可能であり、前記屈曲駆動部により前記光伝達体が屈曲するときに前記光伝達体と一体的に前記第２の方向に変位することにより前記光伝達体の前記屈曲駆動部から突出する部位の重心の位置を変える錘と、
前記錘を、前記第１の方向に進行または後退させる第１の進退駆動部とを備える
ことを特徴とする光走査型内視鏡。
【請求項２】
前記錘は前記第１の方向に沿って延びる弾性部材により形成され、前記光伝達体と前記屈曲駆動部との間に介在するように配置され、前記第２の方向に弾性変形しながら前記屈曲駆動部の押圧力を前記光伝達体の側面に伝達す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】
コイルバネ形状に形成される前記錘に係合するウォームを備え、
前記第１の進退駆動部は、前記ウォームを回動させることにより前記錘を前記第１の方向に進行または後退させる
ことを特徴とする請求項２に記載の光走査型内視鏡。
【請求項４】
前記光伝達体を前記第１の方向に進行または後退させる第２の進退駆動部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の光走査型内視鏡。
【請求項５】
前記第１の進退駆動部は、前記光伝達体を前記第１の方向に進行または後退させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光走査型内視鏡。
【請求項６】
前記第１の進退駆動部は、前記光伝達体と前記錘とを異なる移動量で進行または後退させることを特徴とする請求項５に記載の光走査型内視鏡。
【請求項７】
第１の入射端から第１の出射端まで延び、前記第１の入射端に入射する光を前記第１の出射端まで伝達し、伝達した光を前記第１の出射端からビーム状に出射し、可撓性を有する光伝達体と、
前記第１の出射端近辺であって前記第１の入射端寄りの位置に設けられ、前記光伝達体の側面を前記光伝達体の長手方向である第１の方向に垂直な第２の方向に押圧することにより前記光伝達体を前記第２の方向に屈曲させる屈曲駆動部と、
前記光伝達体を前記第１の方向に進行または後退させる第１の進退駆動部とを備える
ことを特徴とする光走査型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の走査する範囲および走査速度を調整可能な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）。
【０００３】
光走査型内視鏡では、照明光を伝達する光供給ファイバの出射端近辺を固定し、固定点より出射端側において光供給ファイバを押圧することにより光供給ファイバの出射端を変位させる。押圧力を調整し、光供給ファイバの出射端を２次元方向に振動させることにより照明光の走査が行なわれる。
【０００４】
安定的に振動させるために、振動部位固有の共振周波数で振動するように、光供給ファイバは駆動される。使用状況に応じて光供給ファイバの振動速度を増減することが望まれている。しかし、光供給ファイバの振動部位の重心などは設計時に固定されてしまうため、共振周波数を調整することは困難であり、振動速度を調整することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２９４７７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では、振動速度、すなわち走査速度を調整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】
【０００７】
本発明の第１の光走査型内視鏡は、第１の入射端から第１の出射端まで延び第１の入射端に入射する光を第１の出射端まで伝達し伝達した光を第１の出射端からビーム状に出射し可撓性を有する光伝達体と、第１の出射端近辺であって第１の入射端寄りの位置に設けられ光伝達体の側面を光伝達体の長手方向である第１の方向に垂直な第２の方向に押圧することにより光伝達体を第２の方向に屈曲させる屈曲駆動部と、第１の方向に沿って屈曲駆動部から第１の出射端に向かって変位可能であり屈曲駆動部により光伝達体が屈曲するときに光伝達体と一体的に第２の方向に変位することにより光伝達体の屈曲駆動部から突出する部位の重心の位置を変える錘と、錘を第１の方向に進行または後退させる第１の進退駆動部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
なお、錘は第１の方向に沿って延びる弾性部材により形成され光伝達体と屈曲駆動部との間に介在するように配置され第２の方向に弾性変形しながら屈曲駆動部の押圧力を光伝達体の側面に伝達することが好ましい。
【０００９】
さらに、コイルバネ形状に形成される錘に係合するウォームを備え、第１の進退駆動部はウォームを回動させることにより錘を第１の方向に進行または後退させることが好ましい。
【００１０】
さらに、光伝達体を第１の方向に進行または後退させる第２の進退駆動部を有することが好ましい。
【００１１】
または、第１の進退駆動部は光伝達体を第１の方向に進行または後退させることが好ましい。
【００１２】
さらに、第１の進退駆動部は光伝達体と錘とを異なる移動量で進行または後退させることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の光走査型内視鏡は、第１の入射端から第１の出射端まで延び第１の入射端に入射する光を第１の出射端まで伝達し伝達した光を第１の出射端からビーム状に出射し可撓性を有する光伝達体と、第１の出射端近辺であって第１の入射端寄りの位置に設けられ光伝達体の側面を光伝達体の長手方向である第１の方向に垂直な第２の方向に押圧することにより光伝達体を第２の方向に屈曲させる屈曲駆動部と、光伝達体を第１の方向に進行または後退させる第１の進退駆動部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、錘または光伝達体が第１の方向に進行または後退可能なので、振動させる光伝達体の共振周波数を調整可能となる。共振周波数を変更することにより、振動速度を変えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１〜第４の実施形態を適用した光走査型内視鏡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。
【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模式的に示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態のファイバ駆動ユニットの構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った部分断面図である。
【図５】第１の実施形態の屈曲駆動部と光供給ファイバの支持状態を説明するための中空管の断面図である。
【図６】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７】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８】第１の実施形態において光供給ファイバを挿入管の遠位端側に進行させた状態を示す外観図である。
【図９】観察対象領域と出射端との距離により走査範囲が変わることを説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態において光供給ファイバを挿入管の遠位端側から後退させた状態を示す外観図である。
【図１１】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２の実施形態のファイバ駆動ユニットの構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った部分断面図である。
【図１３】第２の実施形態においてファイバ支持体を挿入管の遠位端側に進行させた状態を示す外観図である。
【図１４】第２の実施形態においてファイバ支持体を挿入管の遠位端側から後退させた状態を示す外観図である。
【図１５】第３の実施形態のファイバ駆動ユニットの構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った部分断面図である。
【図１６】第３の実施形態において光供給ファイバとファイバ支持体とを挿入管の遠位端側に進行させた状態を示す外観図である。
【図１７】第２の実施形態において光供給ファイバとファイバ支持体とを挿入管の遠位端側から後退させた状態を示す外観図である。
【図１８】第４の実施形態のファイバ駆動ユニットの構造を示す光供給ファイバの軸方向に沿った部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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）および反射光ファイバ（図１において図示せず）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（第１の入射端）と反射光ファイバ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（光伝達体）により挿入管５１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、屈曲駆動部（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観察対象領域上に走査される。屈曲駆動部は、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、進退駆動回路２３、画像信号処理回路２４、タイミングコントローラ２５、およびシステムコントローラ２６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、屈曲駆動部６１に光供給ファイバ５３の出射端を所定の経路に沿って変位させるように駆動させる。進退駆動回路２３は、進退駆動モータ６２（第１の進退駆動部）に光供給ファイバ５３の出射端を長手方向に進行または後退させる。
【００２５】
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５０に設けられる反射光ファイバ５５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２４に送信される。画像信号処理回路２４では、画素信号が画像メモリ２７に格納される。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２４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２８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と反射光ファイバ５５とが光学的に接続される。
【００２８】
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に設けられる屈曲駆動部６１とが、および進退駆動回路２３と光走査型内視鏡５０に設けられる進退駆動モータ６２とが電気的に接続される。
【００２９】
なお、光源ユニット３０、受光ユニット２１、スキャン駆動回路２２、進退駆動回路２３、画像信号処理回路２４、およびエンコーダ２８は、タイミングコントローラ２５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２５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２６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２９により、使用者によるコマンド入力が可能である。
【００３０】
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、ファイバ駆動ユニット６０、および反射光ファイバ５５などが設けられる。
【００３１】
光供給ファイバ５３および反射光ファイバ５５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出射端側に伝達される。
【００３２】
挿入管５１の遠位端に、ファイバ駆動ユニット６０が設けられる。図４に示すように、ファイバ駆動ユニット６０は、屈曲駆動部６１、進退駆動モータ６２、硬質管６３、およびファイバ支持体６４（錘）などによって構成される。
【００３３】
硬質管６３は硬質部材によって円筒形状に形成される。硬質管６３は、円筒軸方向が挿入管５１の遠位端における軸方向である第１の方向に平行となるように、挿入管５１の遠位端に取り付けられる。挿入管５１遠位端側における硬質管６３の端部に出射レンズ６５が設けられる。
【００３４】
屈曲駆動部６１は、可撓性部材によって円筒形状に形成された中空管６１ａの外面に圧電素子６１ｂを設けることにより形成される。中空管６１ａの外径は硬質管６３の内径より短くなるように形成される。
【００３５】
中空管６１ａの円筒軸と硬質管６３の円筒軸とが重なるように、中空管６１ａは硬質管６３内に固定される。なお、中空管６１ａは、挿入管５１の近位端側の位置において硬質管６３に固定される。
【００３６】
４つの圧電素子６１ｂが第１の方向に伸縮可能に固定される。２つの圧電素子６１ｂは、中空管６１ａの円筒軸を挟みながら第１の方向に垂直な第２の方向に並ぶように配置される。また、他の２つの圧電素子６１ｂは、中空管６１ａの円筒軸を挟みながら第１、第２の方向に垂直な第３の方向に並ぶように配置される。
【００３７】
スキャン駆動回路２２から圧電素子６１ｂに送信される走査駆動信号に基づいて、圧電素子６１ｂは第１の方向に伸縮する。４つの圧電素子６１ｂの伸縮パターンを調整することにより、中空管６１ａは第１の方向に垂直な２次元方向に屈曲する。
【００３８】
ファイバ支持体６４は金属部材によって、コイル内径が光供給ファイバ５３の外径と実質的に等しいコイルバネ状に形成される。ファイバ支持体６４はコイルの中心軸が中空管６１ａの円筒軸と重なり、中空管６１ａから挿入管５１の遠位端方向に向かって突出するように挿入された状態で、中空管６１ａに固定される（図５参照）。
【００３９】
ファイバ支持体６４のコイル形状の内部に光供給ファイバ５３が挿通される。光供給ファイバ５３の出射端がファイバ支持体６４から突出した状態で、光供給ファイバ５３はファイバ支持体６４に支持される。
【００４０】
したがって、ファイバ支持体６４は屈曲駆動部６１と光供給ファイバ５３との間に介在するように配置されている。なお、光供給ファイバ５３はファイバ支持体６４に固定されず、第１の方向に沿って変位自在である。
【００４１】
屈曲駆動部６１が屈曲すると、ファイバ支持体６４が弾性変形しながら、屈曲駆動部６１の屈曲方向に追従して、光供給ファイバ５３の側面に屈曲駆動部６１からの押圧力が伝達される。
【００４２】
光供給ファイバ５３は可撓性を有しており、ファイバ支持体６４を介して屈曲駆動部６１に押圧され、第２、第３の方向、すなわち光供給ファイバ５３の長手方向に垂直な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。
【００４３】
なお、図６に示すように、光供給ファイバ５３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２、第３の方向において一致するように調整される。また、第２、第３の方向への振動の位相は９０°ずらされている。
【００４４】
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７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の出射端は変位し、光が観察対象領域上で走査される。
【００４５】
図４に示すように、進退駆動モータ６２が屈曲駆動部６１より挿入管５１の近位端側における硬質管６３の内部に固定される。進退駆動モータ６２は第１のウォーム６６ａに連結される。第１のウォーム６６ａは、進退駆動モータ６２により第１の方向に平行な直線を軸に回動する。
【００４６】
ファイバ支持体６４より入射端側において、光供給ファイバ５３の周囲には第２のウォーム６６ｂが巻き付けられる。第１、第２のウォーム６６ａ、６６ｂは互いに螺合する形状に形成される。
【００４７】
進退駆動モータ６２が第1のウォーム６６ａを回動させることにより、第２のウォーム６６ｂが回動する。第２のウォーム６６ｂが回動することにより、光供給ファイバ５３は第２のウォーム６６ｂとともに第１の方向に沿って挿入管５１の遠位端側に進行または後退する。
【００４８】
光供給ファイバ５３を挿入管５１の遠位端側に進行させると（図８参照）、中空管６１ａから突出する光供給ファイバ５３の一部であってファイバ支持体６４と一体となって振動する突出部位６７の重心が、挿入管５１の遠位端側に移動する。また、光供給ファイバ５３の振動の作用点が移動することにより、突出部位６７の共振周波数は小さくなる。スキャン駆動回路２２は、光供給ファイバ５３の振動周波数が共振周波数と一致するように屈曲駆動部６１を制御する。振動周波数を小さくすることにより、走査速度が低下する。
【００４９】
また、光供給ファイバ５３を挿入管５１の遠位端側に進行させることにより、光供給ファイバ５３の出射端が出射レンズ６５側に変位する。出射端を出射レンズ６５側に変位させることにより出射端から観察対象領域までの距離が短くなる。
【００５０】
図９に示すように、観察対象領域ＯＡから出射端までの距離が長いと光の走査範囲が広大化し（図９（ａ）参照）、観察対象領域ＯＡから出射端までの距離が短いと光の走査範囲が狭小化される（図９（ｂ）参照）。
【００５１】
光供給ファイバ５３を挿入管５１の遠位端から後退させると（図１０参照）、ファイバ支持体６４とともに中空管６１ａから突出している光供給ファイバ５３の一部である突出部位６７の重心が、挿入管５１の近位端側に移動する。また、光供給ファイバ５３の振動の作用点が移動する。したがって、突出部位６７の共振周波数が大きくなる。スキャン駆動回路２２は、光供給ファイバ５３の振動周波数が共振周波数と一致するように屈曲駆動部６１を制御する。振動周波数を大きくすることにより、走査速度が増加する。
【００５２】
また、光供給ファイバ５３を挿入管５１の近位端側に後退させることにより、光供給ファイバ５３の出射端が出射レンズ６５側の反対方向に変位する。出射端を出射レンズ６５の反対方向に変位することにより出射端から観察対象領域までの距離が長くなる。したがって、光の走査範囲が広大化される。
【００５３】
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７参照）に定められる。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６走査期間）に、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。
【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５３の先端を、基準点ｓｐに戻し（図６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５３から出射した白色光は出射レンズ６５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）。白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５５の入射端に入射する。
【００５６】
光走査型内視鏡５０には複数の反射光ファイバ５５が設けられる。反射光ファイバ５５の先端は、出射レンズ６５の周囲を囲むように配置される（図１１参照）。観察対象領域ＯＡ上の一点において散乱した反射光は、各反射光ファイバ５５に入射する。
【００５７】
反射光ファイバ５５に入射した反射光は、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、反射光ファイバ５５の出射端は、受光ユニット２１に接続される。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に向かって出射する。
【００５８】
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２４に送信される。
【００５９】
画像信号処理回路２４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２４は推定した位置に対応する画像メモリ２７のアドレスに、受信した画像信号を格納する。
【００６０】
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２７のアドレスに格納される。走査始点から走査終点までの間に格納した各位置における画素信号により、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。
【００６１】
以上のような構成の第１の実施形態を適用した光走査型内視鏡によれば、光供給ファイバ５３を出射端側において、使用者が光供給ファイバ５３を第１の方向、すなわち光供給ファイバ５３の長手方向に沿って挿入管５１の遠位端側に進行または後退させることが可能である。前述のように、第１の方向に沿って光供給ファイバ５３を変位させることにより、使用者による走査速度の調整および走査範囲の変更をすることが可能になる。
【００６２】
走査速度を調整することにより、被写体の種類に応じて適切な走査が可能である。例えば、被写体が高速で動く場合には、走査速度を増加させて撮像することにより表示する画像の動解像度を向上させることが可能である。また、被写体の輪郭などが細かい場合には、走査速度を低下させて撮像することにより詳細な画像を表示可能となる。
【００６３】
また、制動期間中（図６参照）に走査速度を変更することにより、制動時間を短縮させてフレームレートを上げることができ、動解像度を向上させることが可能である。
【００６４】
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について説明する。第２の実施形態の光走査型内視鏡は、ファイバ駆動ユニットの構成が第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、以下の説明において同じ機能を有する部位には同じ符号を付する。
【００６５】
第２の実施形態の光走査型内視鏡１０も、第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３、ファイバ駆動ユニット６００、および反射光ファイバ５５などが設けられる。第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６００は、挿入管５１の遠位端に設けられる。
【００６６】
図１２に示すように、第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６００は、屈曲駆動部６１０、進退駆動モータ６２、硬質管６３、およびファイバ支持体６４０などによって構成される。中空管６１ａ、圧電素子６１ｂ、および硬質管６３の構成は第１の実施形態と同じである。
【００６７】
第１の実施形態と同様に、ファイバ支持体６４０は金属部材によって、コイル内径が光供給ファイバ５３の外径と実質的に等しいコイルバネ状に形成される。第１の実施形態と異なり、挿入管５１の遠位端方向側の中空管６１ａの端部の内側に、ファイバ支持体６４０のコイルバネ側面に螺合する雌ネジ部６１ｃが形成される。さらに、ファイバ支持体６４０のコイル軸方向が第１の方向に平行となるように、雌ネジ部６１ｃおよびファイバ支持体６４０は形成される。
【００６８】
第１の方向に沿ったファイバ支持体６４０の長さは雌ネジ部６１ｃより長くなるように形成され、ファイバ支持体６４０は中空管６１ａの雌ネジ部６１ｃの両端において雌ネジ部６１ｃから突出する状態で支持される。
【００６９】
第１の実施形態と同じく、ファイバ支持体６４０のコイル形状の内部に光供給ファイバ５３が挿通される。一方、第１の実施形態と異なり、挿入管５１の近位端側における中空管６１ａの端部において光供給ファイバ５３は固定される。
【００７０】
第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３は可撓性を有しており、ファイバ支持体６４０を介して屈曲駆動部６１０に押圧され、第２、第３の方向に屈曲する。また、第１の実施形態と同様に、光供給ファイバ５３の出射端が変位し、光が観察対象領域上で走査される。
【００７１】
第１の実施形態と同様に、進退駆動モータ６２が屈曲駆動部６１０より挿入管５１の近位端側における硬質管６３の内部に固定される。進退駆動モータ６２は第３のウォーム６６ｃに連結される。第３のウォーム６６ｃは進退駆動モータ６２により第１の方向に平行な直線を軸に回動する。
【００７２】
第３のウォーム６６ｃはファイバ支持体６４０のコイルバネ側面に螺合する形状に形成される。また、第３のウォーム６６ｃがファイバ支持体６４０のコイルバネ側面に螺合するように、第３のウォーム６６ｃおよび進退駆動モータ６２が配置される。
【００７３】
進退駆動モータ６２が第３のウォーム６６ｃを回動させることにより、ファイバ支持体６４０が回動する。ファイバ支持体６４０が回動することにより、ファイバ支持体６４０は第１の方向に沿って挿入管５１の遠位端側に進行または後退する。
【００７４】
ファイバ支持体６４０を挿入管５１の遠位端側に進行させると（図１３参照）、ファイバ支持体６４０とともに中空管６１ａから突出している光供給ファイバ５３の突出部位６７の重心が、挿入管５１の遠位端側に移動する。したがって、突出部位６７の共振周波数は小さくなり、走査速度は低下する。
【００７５】
ファイバ支持体６４０を挿入管５１の遠異端から後退させると（図１４参照）、ファイバ支持体６４０とともに中空管６１ａから突出している光供給ファイバ５３の突出部位６７の重心が、挿入管５１の近位端側に移動する。したがって、突出部位６７の共振周波数が大きくなり、走査速度が増加する。
【００７６】
以上のような構成の第２の実施形態を適用した光走査型内視鏡によれば、光供給ファイバ５３を出射端側において使用者が光供給ファイバ５３を第１の方向に沿って挿入管５１の遠位端側に進行または後退させることが可能である。また、第１の実施形態と異なり、観察対象領域に対する走査範囲は変わらないので、走査速度のみの調整が必要なときに好適である。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施形態を適用した光走査型内視鏡について説明する。第３の実施形態の光走査型内視鏡は、ファイバ駆動ユニットの構成が第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、以下の説明において同じ機能を有する部位には同じ符号を付する。
【００７８】
第３の実施形態の光走査型内視鏡１０も、第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３、ファイバ駆動ユニット６０１、および反射光ファイバ５５などが設けられる。第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６０１は、挿入管５１の遠位端に設けられる。
【００７９】
図１５に示すように、第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６０１は、屈曲駆動部６１１、進退駆動モータ６２、硬質管６３、ファイバ支持体６４１などによって構成される。中空管６１ａ、圧電素子６１ｂ、および硬質管６３の構成は第１の実施形態と同じである。
【００８０】
第１の実施形態と同様に、ファイバ支持体６４１は金属部材によって、コイル内径が光供給ファイバ５３の外径と実質的に等しいコイルバネ状に形成される。第２の実施形態と同様に、挿入管５１の遠位端方向側の中空管６１ａの端部の内側に、ファイバ支持体６４１のコイルバネ側面に螺合する雌ネジ部６１ｃが形成される。さらに、ファイバ支持体６４１のコイル軸方向が第１の方向に平行となるように、雌ネジ部６１ｃおよびファイバ支持体６４１は形成される。
【００８１】
第２の実施形態と同様に、第１の方向に沿ったファイバ支持体６４１の長さは雌ネジ部６１ｃより長くなるように形成され、ファイバ支持体６４１は中空管６１ａの雌ネジ部６１ｃの両端において雌ネジ部６１ｃから突出する状態で支持される。
【００８２】
第１の実施形態と同様に、ファイバ支持体６４１のコイル形状の内部に光供給ファイバ５３が挿通される。また、第１の実施形態と同様に、光供給ファイバ５３の出射端は、ファイバ支持体６４１から突出した状態でファイバ支持体６４１に支持される。また、第１の実施形態と同様に、光供給ファイバ５３はファイバ支持体６４１に固定されず、第１の方向に沿って変位自在である。
【００８３】
第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３は可撓性を有しており、ファイバ支持体６４１を介して屈曲駆動部６１１に押圧され、第２、第３の方向に屈曲する。また、第１の実施形態と同様に、光供給ファイバ５３の出射端が変位し、光が観察対象領域上で走査される。
【００８４】
第１の実施形態と同様に、進退駆動モータ６２が屈曲駆動部６１１より挿入管５１の近位端側における硬質管６３の内部に固定される。第１の実施形態と異なり、進退駆動モータ６２は第１、第３のウォーム６６ａ、６６ｃに連結される。第１、第３のウォーム６６ａ、６６ｃは進退駆動モータ６２により第１の方向に平行な直線を軸に回動する。
【００８５】
進退駆動モータ６２が第１、第３のウォーム６６ａ、６６ｃを回動させることにより、第２のウォーム６６ｂおよびファイバ支持体６４１が回動する。第２のウォーム６６ｂおよびファイバ支持体６４１が回動することにより、光供給ファイバ５３は第２のウォーム６６ｂとともに、およびファイバ支持体６４１は第１の方向に沿って挿入管５１の遠位端側に進行（図１６参照）または後退（図１７参照）する。
【００８６】
第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３を出射端側において第１の方向に進行または後退させることにより、使用者による走査速度の調整および走査範囲の変更が可能となる。また、第２の実施形態と同じく、ファイバ支持体を第１の方向に進行または後退させることにより、走査速度を調整することが可能である。
【００８７】
第１、第２の実施形態と異なり、進退駆動モータ６２により光供給ファイバ５３とファイバ支持体６４１とが、同時に第１の方向に沿って進行または後退するので、走査速度の変化度合を第１、第２の実施形態と変えることが可能である。
【００８８】
なお、第１〜第３のウォーム６６ａ〜６６ｃおよびファイバ支持体６４１のピッチなどの特性を調整することにより、進退駆動モータ６２が１回転するときの光供給ファイバ５３およびファイバ支持体６４１の変位方向および変位量を別々に調整することが可能である。
【００８９】
次に、本発明の第４の実施形態を適用した光走査型内視鏡について説明する。第４の実施形態の光走査型内視鏡は、ファイバ駆動ユニットの構成が第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、以下の説明において同じ機能を有する部位には同じ符号を付する。
【００９０】
第４の実施形態の光走査型内視鏡１０も、第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３、ファイバ駆動ユニット６０２、および反射光ファイバ５５などが設けられる。第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６０２は、挿入管５１の遠位端に設けられる。
【００９１】
図１８に示すように、第１の実施形態と同じく、ファイバ駆動ユニット６０２は、屈曲駆動部６１、進退駆動モータ６２、硬質管６３、およびファイバ支持体６４２などによって構成される。屈曲駆動部６１、硬質管６３の構成は第１の実施形態と同じである。
【００９２】
第１の実施形態と異なり、ファイバ支持体６４２は弾性部材によって、外径が中空管６１ａの内径に、内径が光供給ファイバ５３の外径に実質的に等しい円筒形状に形成される。ファイバ支持体６４２は円筒軸が中空管の円筒軸と重なり、中空管６１ａから挿入管５１の遠位端方向に向かって突出するように挿入された状態で、中空管６１ａに固定される。
【００９３】
ファイバ支持体６４２には、光供給ファイバ５３が挿通される。光供給ファイバ５３の出射端がファイバ支持体６４２から突出した状態で、光供給ファイバ５３はファイバ支持体６４２に支持される。第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３はファイバ支持体６４２に固定されず、第１の方向に沿って変位自在である。
【００９４】
第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３は可撓性を有しており、ファイバ支持体６４２を介して屈曲駆動部６１に押圧され、第２、第３の方向に屈曲する。また、第１の実施形態と同様に、光供給ファイバ５３の出射端が変位し、光が観察対象領域上で走査される。
【００９５】
進退駆動モータ６２、第１、第２のウォーム６６ａ、６６ｂの構成は第１の実施形態と同じである。それゆえ、進退駆動モータ６２の回動により第１、第２のウォーム６６ａ、６６ｂが回動して光供給ファイバ５３が第１の方向に沿って進行または後退する。
【００９６】
第１の実施形態と同じく、光供給ファイバ５３を出射端側において第１の方向に進行または後退させることにより、使用者による走査速度の調整および走査範囲の変更が可能となる。第１〜第３の実施形態では、ファイバ支持体にコイルバネが用いられるが、コイルバネに限定されず、第４の実施形態のように弾性部材により形成されても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９７】
なお、第１〜第４の実施形態では、進退駆動モータ６２により第１、第３のウォーム６６ａ、６６ｂを介して光供給ファイバ５３またはファイバ支持体６４０、６４１を第１の方向に沿って進退させる構成であるが、他の機構を用いて第１の方向に沿って進退させる構成であってもよい。例えば、ワイヤーを用いて光供給ファイバ５３またはファイバ支持体６４０、６４１を進退させることは可能である。
【００９８】
また、第１〜第４の実施形態では、第１の方向に沿った圧電素子６１ｂの伸縮により屈曲駆動部を屈曲させ光供給ファイバ５３の側面を押圧する構成であるがが、光供給ファイバ５３の側面を押圧することにより光供給ファイバ５３を変位させることが可能であればどのような機構であってもよい。
【００９９】
また第１〜第４の実施形態において、通常の光走査型内視鏡において光供給ファイバ６４またはファイバ支持体６４、６４０、６４１、６４２を、光供給ファイバ５３の長手方向に沿って変位可能な構成を適用したが、他の光走査型内視鏡にも適用可能である。
【０１００】
例えば、共焦点光走査型内視鏡において第１、第３の実施形態のように光供給ファイバ５３を進退可能であれば、焦点深度の調整が出来るようになる。様々な焦点深度における光学像を受光して画像を作成することにより、被写体の立体構造を鮮明に表示することが可能になる。
【０１０１】
また、第１の実施形態ではファイバ支持体６４はコイルバネ形状に形成され、第４の実施形態ではファイバ支持体６４２は弾性部材により形成される構成であるが、他の部材によりファイバ支持体が形成されてもよいし、ファイバ支持体を省いて中空管６１に直接光供給ファイバ５３が支持される構成であってもよい。ただし、第１、第４の実施形態のように弾性変形しながら光供給ファイバ５３に押圧力を伝達することにより、光供給ファイバ５３の破損の可能性を低減化することが可能になる。
【０１０２】
また、第２、第３の実施形態では、ファイバ支持体６４０、６４１はコイルバネ形状に形成される構成であるが、他の部材によりファイバ支持体が形成されてもよい。
【０１０３】
また、第３の実施形態において、単一の進退駆動モータ６２を用いて第１、第３のウォーム６６ａ、６６ｃを回動させる構成であるが、別々のモータによって別々に回動してもよい。構成が複雑となるが、光供給ファイバ５３の進退とファイバ支持体６４１の進退とを別々に制御することが可能になる。
【０１０４】
また、第１〜第４の実施形態では、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光供給ファイバ５３の出射端を変位させてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  光走査型内視鏡装置
２０  光走査型内視鏡プロセッサ
２２  スキャン駆動回路
２３  進退駆動回路
５０  光走査型内視鏡
５１  挿入管
５３  光供給ファイバ
６０、６００、６０１、６０２  ファイバ駆動ユニット
６１、６１０、６１１  屈曲駆動部
６１ａ  中空管
６２  進退駆動モータ
６４、６４０、６４１、６４２  ファイバ支持体
６６ａ〜６６ｃ  第１〜第３のウォーム
６７  突出部位
【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】
2010162090.tif 000007
【図６】
2010162090.tif 000008
【図７】
2010162090.tif 000009
【図８】
2010162090.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010162090.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2010162090.tif 000016
【図１５】
2010162090.tif 000017
【図１６】
2010162090.tif 000018
【図１７】
2010162090.tif 000019
【図１８】
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