(57)【要約】【課題】内視鏡先端部の細径化を維持しつつ、内視鏡先端部に設けられたアクチュエータを安定して駆動することが可能な内視鏡を提供すること。【解決手段】体腔内の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段を移動するためのアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動回路と、アクチュエータと駆動回路を電気的に接続するフレキシブルケーブルと、を備える内視鏡であって、フレキシブルケーブルおよび駆動回路をアクチュエータ上に重ねて配置する構成とした。  【選択図】図３
2014166246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段を移動するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
前記アクチュエータと前記駆動回路を電気的に接続するフレキシブルケーブルと、
を備える内視鏡であって、
前記フレキシブルケーブルおよび前記駆動回路は、前記アクチュエータ上に重ねて配置されることを特徴とする、内視鏡。
【請求項２】
前記アクチュエータが収納される筐体上に、前記フレキシブルケーブルの先端部が貼り付けられ、前記フレキシブルケーブルの先端部上に、前記駆動回路が実装される回路基板が貼り付けられる、請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記フレキシブルケーブルの先端部の長手方向の長さは、前記筐体の長手方向の長さよりも短く、前記回路基板の長手方向の長さは、前記フレキシブルケーブルの先端部の長手方向の長さよりも短い、請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記フレキシブルケーブルの先端部は、該先端部が貼り付けられる前記筐体の面と略同じ形状を有する、請求項２または３に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記回路基板が前記フレキシブルケーブルの先端部上に配置された状態において、前記回路基板における前記フレキシブルケーブルとの接続部と、前記フレキシブルケーブルにおける前記回路基板との接続部とは、互いに対応する位置に配置される、請求項２から４のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記駆動回路に前記アクチュエータを制御するための制御信号を供給する制御手段をさらに備え、
前記回路基板における前記制御手段との接続部は、前記回路基板における前記フレキシブルケーブルとの接続部の反対側に配置される、請求項５に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記駆動回路は複数の部品を備え、前記部品は、前記回路基板の中央部分に配置される、請求項２から６のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項８】
前記アクチュエータを前記内視鏡先端部で固定する固定手段をさらに備え、
前記固定手段は、前記フレキシブルケーブルを通すための溝を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項９】
前記画像取得手段は、
入射端に入射する光を出射端まで導光し、該出射端から被写体に出射する光ファイバと、
前記光ファイバの射出端から射出される前記光が、所定の走査領域内で前記被写体面上を走査するように、前記光ファイバの射出端を駆動させる光ファイバ走査手段と、を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、体腔内観察を行うための内視鏡に関し、より詳しくは先端部にモータなどのアクチュエータを備える内視鏡の先端部における内部配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者の体腔内を診断するための内視鏡を用いた内視鏡システムが一般に知られ、実用に供されている。また、近年、光ファイバによって導光されるレーザ光を観察部位に対して走査させ、その反射光を受光して画像化する走査型内視鏡システムも知られている。さらに、走査型内視鏡システムの一つとして、薬剤が投与された生体組織にレーザ光を照射し、その生体組織から発せられる蛍光のうち、共焦点光学系の焦点位置と共役の位置に配置されたピンホールを介した成分のみを抽出することにより、その生体組織を、通常の内視鏡光学系によって得られる観察像より高倍率で観察可能にする走査型共焦点内視鏡システムも提案されている。
【０００３】
このような走査型共焦点内視鏡システムの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の走査型共焦点内視鏡システムに用いられる内視鏡の先端は、外筒と外筒内にスライド可能に保持された可動部から構成される。可動部には、光ファイバや共焦点用対物光学系を含む共焦点観察ユニットが配置され、アクチュエータによって外筒内をＺ方向（深度方向）に移動される構成となっている。このように、特許文献１に記載の走査型共焦点内視鏡システムでは、光ファイバをＸ−Ｙ方向に走査させるとともに、Ｚ方向の進退を併せることで、被写体を三次元走査することが可能となり、高倍率かつ高解像度の三次元画像を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４５３８２９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、内視鏡の先端部には細径化が求められるため、先端部にアクチュエータを備える内視鏡においては、アクチュエータに駆動電圧を供給する駆動回路は、内視鏡の先端部ではなく、手元側の操作部に配置される。しかしながら、この場合、約２ｍの長距離ケーブルによってアクチュエータと駆動回路が接続されることになり、ケーブルの配線抵抗によって生じる大きな電圧降下により、アクチュエータの駆動が不安定となってしまう。このような場合にアクチュエータの駆動を安定させるためには、ケーブルの径を太くすることも考えられるが、上記のように細径化の観点からは好ましくない。また、内視鏡の組み立て時に、長距離ケーブルを内視鏡先端部から操作部まで取り出す際の作業性も悪いといった問題もある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡先端部の小型化を維持しつつ、内視鏡先端部に設けられたアクチュエータを安定して駆動することが可能な内視鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の一実施形態によれば、体腔内の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段を移動するためのアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動回路と、アクチュエータと駆動回路を電気的に接続するフレキシブルケーブルと、を備える内視鏡であって、フレキシブルケーブルおよび駆動回路が、アクチュエータ上に重ねて配置されることを特徴とする、内視鏡が提供される。
【０００８】
このように構成することにより、駆動回路とアクチュエータ間のフレキシブルケーブルを短縮化することができ、アクチュエータを安定して駆動することができる。また、フレキシブルケーブルおよび駆動回路をアクチュエータ上に重ねて配置することで、内視鏡先端部における小型化（細径化）を維持することが可能となる。
【０００９】
また、上記内視鏡では、アクチュエータが収納される筐体上に、フレキシブルケーブルの先端部が貼り付けられ、該フレキシブルケーブルの先端部上に、駆動回路が実装される回路基板が貼り付けられる構成としても良い。
【００１０】
また、フレキシブルケーブルの先端部の長手方向の長さは、筐体の長手方向の長さよりも短く、回路基板の長手方向の長さは、フレキシブルケーブルの先端部の長手方向の長さよりも短くても良い。さらに、フレキシブルケーブルの先端部は、該先端部が貼り付けられる筐体の面と略同じ形状を有しても良い。このように構成することにより、アクチュエータの筐体上にフレキシブルケーブルおよび駆動回路が安定して配置される。
【００１１】
また、回路基板がフレキシブルケーブルの先端部上に配置された状態において、回路基板におけるフレキシブルケーブルとの接続部と、フレキシブルケーブルにおける回路基板との接続部とは、互いに対応する位置に配置されても良い。また、上記内視鏡は、駆動回路にアクチュエータを制御するための制御信号を供給する制御手段をさらに備えても良く、回路基板における制御手段との接続部は、回路基板におけるフレキシブルケーブルとの接続部の反対側に配置されても良い。このように構成することにより、回路基板とフレキシブルケーブルとの接続が容易になるとともに、接続部同士の干渉を避けることが可能となる。
【００１２】
また、駆動回路は複数の部品を備え、該部品は、回路基板の中央部分に配置されても良い。このような構成により、内視鏡先端部のカバーに干渉することなく、先端部の小型化を維持することが可能となる。
【００１３】
また、上記内視鏡は、アクチュエータを内視鏡先端部で固定する固定手段をさらに備えても良く、該固定手段は、フレキシブルケーブルを通すための溝を有しても良い。このような構成により、フレキシブルケーブルを容易に引き回すことが可能となる。
【００１４】
さらに、画像取得手段は、入射端に入射する光を出射端まで導光し、該出射端から被写体に出射する光ファイバと、光ファイバの射出端から射出される光が、所定の走査領域内で被写体面上を走査するように、光ファイバの射出端を駆動させる光ファイバ走査手段と、を備えても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施形態の構成によれば、内視鏡先端部の小型化を維持しつつ、内視鏡先端部に設けられたモータを安定して駆動することが可能であるとともに、組み立ての際の作業性も良い内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る走査型共焦点内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る共焦点走査光学ユニットの概略構成を示す透視側面図である。
【図３】Ｚ軸アクチュエータおよびＺ軸駆動回路の配置を示す図である。
【図４】Ｚ軸駆動回路における接続部の概略構造を示す図である。
【図５】組立後の共焦点走査光学ユニットを回路基板の基端付近で切断した横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る走査型共焦点内視鏡装置１の概略構成を示すブロック図である。走査型共焦点内視鏡装置１は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された、被写体を高倍率かつ高解像度で観察可能な医療用観察システムである。また、走査型共焦点内視鏡装置１は、特定のがん組織に特有の物質と選択的に結合する蛍光色素を予め観察部位に散布し、蛍光色素の励起光を観察野に照射して、がん組織に結合した蛍光色素から放射される蛍光を用いてがん組織を観察する蛍光内視鏡検査法（色素法）を行うように構成されている。
【００１９】
図１に示すように、走査型共焦点内視鏡装置１は、プロセッサ１００、共焦点プローブ２００及びモニタ３００を備えている。
【００２０】
共焦点プローブ２００は、プロセッサ１００に接続される接続部（制御ボックス）２００ａと、図示しない電子内視鏡の処置具挿通チャンネルを介して患者の体内（例えば消化管内）に挿入される可撓性を有する細長いケーブル状の挿入部２００ｂから構成される。挿入部２００ｂは、その先端に設けられた共焦点走査光学ユニット２２０と、共焦点走査光学ユニット２２０と接続部２００ａとを連結するケーブル部２１０から構成される。走査型共焦点内視鏡装置１を用いた内視鏡観察は、共焦点プローブ２００の挿入部２００ｂの先端面を被写体（例えば消化管の内壁面）に押し付けた状態で行われる。
【００２１】
本実施形態の共焦点プローブ２００は、電子内視鏡の処置具挿通チャンネルに通して観察野にアクセスできるよう、挿入部２００ｂの直径が約２ｍｍ（シース内径は約１．４ｍｍ）の細径に形成されている。また、ケーブル部２１０には、ＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）２１１及びシールドケーブル２１２ａ、２１２ｂが収容されている。
【００２２】
接続部２００ａは、ＣＰＵ２０２、メモリ２０４及び走査制御回路２０６（信号生成回路）を備えている。プロセッサ１００と共焦点プローブ２００の接続部２００ａとは、光コネクタ１５２及び電気コネクタ１５４により、それぞれ光学的及び電気的に接続されている。
【００２３】
ＣＰＵ２０２は、プロセッサ１００の制御下で、共焦点プローブ２００の各部を統合的に制御する。メモリ２０４は、共焦点プローブ２００の識別情報や各種特性に関する情報（プロパティ）を含むプローブ情報を格納している。メモリ２０４に格納されたプローブ情報は、システム起動時にＣＰＵ２０２によって読み出されて、プロセッサ１００に送信される。
【００２４】
走査制御回路２０６は、共焦点走査光学ユニット２２０に設けられた後述するＸＹ軸アクチュエータ２２３及びＺ軸アクチュエータ２２７の駆動を制御する。走査制御回路２０６が出力するＸＹ軸アクチュエータ２２３用の制御信号はシールドケーブル２１２ｂにより、Ｚ軸アクチュエータ２２７用の制御信号はシールドケーブル２１２ａにより、それぞれ伝送される。
【００２５】
プロセッサ１００は、ＣＰＵ１０２、メモリ１０４、光源１０６、光検出器１０８、光カプラ１１０、映像信号処理回路１１２及び画像メモリ１１４を備えている。ＣＰＵ１０２は、プロセッサ１００の各部及び共焦点プローブ２００を統合的に制御する。また、メモリ１０４は、ＣＰＵ１０２が実行する各種プログラムを格納している。
【００２６】
光源１０６は、観察部位に散布される蛍光色素の励起光である青色の光を発生する半導体レーザ光源である。光源１０６から出射した励起光は、ＳＭＦ１１０ａを介して、光カプラ１１０の分岐ポート（後述）の一方に入力される。
【００２７】
光カプラ１１０は、１つの共通ポートと２つの分岐ポートを有する１×２分岐の光カプラである。分岐ポートの一方はＳＭＦ１１０ａを介して光源１０６に接続され、他方はＳＭＦ１１０ｂを介して光検出器１０８に接続されている。また、光カプラ１１０の共通ポートは、ＳＭＦ１１０ｃを介して、共焦点プローブ２００のＳＭＦ２１１に接続されている。光源１０６から出力された励起光は、分岐ポートの一方から光カプラ１１０に入力され、共通ポートから出力される。光カプラ１１０の共通ポートから出力された励起光は、共通ポートに接続されたＳＭＦ１１０ｃを介して、光コネクタ１５２によりＳＭＦ１１０ｃに接続された共焦点プローブ２００のＳＭＦ２１１に結合する。
【００２８】
後述（図２）のように、共焦点プローブ２００のＳＭＦ２１１の先端部２１１ａは、共焦点走査光学ユニット２２０内に収容されている。ＳＭＦ２１１を伝搬した励起光は、先端部２１１ａから出射して、被写体に照射される。被写体の組織に結合した蛍光色素は、励起光を吸収して励起し、蛍光を放射する。蛍光色素から放射された蛍光の一部（観察光）は、共焦点走査光学ユニット２２０内のＳＭＦ２１１の先端部２１１ａに入射し、照射時の励起光の進行方向と逆向きにＳＭＦ２１１及びＳＭＦ１１０ｃを伝搬して、共通ポートから光カプラ１１０に入力される。光カプラ１１０により２分岐された観察光の一方が光検出器１０８に入力される。光検出器１０８により検出された観察光の強度に基づいて、後段の映像信号処理回路１１２が蛍光観察像を形成し、ビデオ信号としてモニタ３００に出力する。
【００２９】
次に、共焦点プローブ２００の挿入部２００ｂの先端に設けられた共焦点走査光学ユニット２２０の詳細を説明する。図２は、共焦点走査光学ユニット２２０の概略構成を示す透視側面図である。以下の共焦点走査光学ユニット２２０の説明において、共焦点走査光学ユニット２２０の長手方向（ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａの長手方向）をＺ方向とし、Ｚ方向に直交しかつ互いに直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とする。また、共焦点走査光学ユニット２２０の長手方向（Ｚ軸方向）における、ケーブル部２１０に接続された一端（図２における右端）を基端と称し、他端（図２における左端）を先端と称する。
【００３０】
図２に示すように、共焦点走査光学ユニット２２０は、ハウジング２２１、可動フレーム２２２、ＸＹ軸アクチュエータ２２３、対物光学系２２４、固定フレーム２２６、Ｚ軸アクチュエータ２２７、Ｚ軸位置センサ２２８、及び共焦点走査光学ユニット２２０全体を覆う円筒状のカバー２２９（図５のみに示す）を備えている。
【００３１】
ハウジング２２１は、共焦点走査光学ユニット２２０を構成する各部を収容するケースであり、略円筒状の金属部材である外筒２２１ａ及び内筒２２１ｂを備えている。内筒２２１ｂは、外筒２２１ａ内に同軸に略隙間無く収容されており、外筒２２１ａの内周面によりガイドされて、外筒２２１ａ内をＺ軸方向へスライド可能に構成されている。また、外筒２２１ａの先端側の開口は、透明な窓２２１ｃによって塞がれている。
【００３２】
内筒２２１ｂの先端部には、図示省略する複数のレンズから構成される対物光学系２２４が保持されている。また、内筒２２１ｂの内側には、可動フレーム２２２及びＸＹ軸アクチュエータ２２３が取り付けられている。
【００３３】
ＸＹ軸アクチュエータ２２３は、ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａをＸ軸及びＹ軸方向に揺動（共振）させて、ＳＭＦ２１１の先端から出射する励起光を周期的に走査する。ＸＹ軸アクチュエータ２２３は、略円柱形状の圧電素子から形成された本体２２３ａと、本体２２３ａに駆動電圧（Ｘ軸駆動電圧、Ｙ軸駆動電圧）を供給する走査駆動回路２２３ｂを備えている。本体２２３ａは、内筒２２１ｂ内に同軸に保持されている。本体２２３ａの中心軸上には、ＳＭＦ２１１の外径と略同じ径の貫通穴（不図示）が形成されている。この貫通穴には、基端側からＳＭＦ２１１が挿し込まれて接着固定されている。ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａは、本体２２３ａの先端から所定の長さ突出し、本体２２３ａにより片持ち支持されている。すなわち、ＳＭＦ２１１の先端は自由端となっている。
【００３４】
ＸＹ軸アクチュエータ２２３の本体２２３ａの周面には、図示しない２対の電極対（Ｘ軸駆動用電極対、Ｙ軸駆動用電極対）が設けられている。ＸＹ軸アクチュエータ２２３のＸ軸駆動用電極対およびＹ軸駆動用電極対にＸ軸駆動電圧およびＹ軸駆動電圧をそれぞれ印加すると、逆圧電効果により、ＸＹ軸アクチュエータ２２３の本体２２３ａはＸ軸方向およびＹ軸方向に湾曲する。このＸＹ軸アクチュエータ２２３の湾曲駆動により、本体２２３ａの貫通穴に挿し込まれたＳＭＦ２１１の側面がその長手方向と直交する方向に押圧されて変位することにより、本体２２３ａに片持ち支持されたＳＭＦ２１１の先端部２１１ａがＸ軸及びＹ軸方向に揺動（屈曲）する。
【００３５】
ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａから出射した励起光は、対物光学系２２４によって集光され、窓２２１ｃを通過した後、共焦点走査光学ユニット２２０の外部でスポット（ビームウエスト）を形成する。励起光のスポットは窓２２１ｃの直近に形成されるため、被写体に共焦点プローブ２００の先端を押し当てると、被写体の表層部に励起光のスポットが照射される。なお、ＳＭＦ２１１に結合した励起光は直径数μｍのコアに閉じ込められており、励起光が出射するＳＭＦ２１１のコアの先端は共焦点光学系の点光源（光源側ピンホール）として機能する。
【００３６】
ＸＹ軸アクチュエータ２２３の走査駆動回路２２３ｂは、走査制御回路２０６からの制御信号に基づいてＸ軸駆動電圧及びＹ軸駆動電圧を生成する。Ｘ軸駆動電圧及びＹ軸駆動電圧は、モニタ３００に出力されるビデオ信号のフレームレートに同期した交流電圧である。Ｘ軸駆動電圧及びＹ軸駆動電圧をＸＹ軸アクチュエータ２２３の本体２２３ａに印加することにより、ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａ（そして、先端部２１１ａから放射された励起光のスポット）がＺ軸に垂直なＸＹ平面上で所定の軌跡を描いて走査されるようにＸＹ軸アクチュエータ２２３が駆動される。なお、厳密には、ＳＭＦ２１１の先端（励起光のスポット）は曲面上に走査軌跡を描くが、ＳＭＦ２１１の先端部２１１ａの長さに対して走査幅が十分に小さいため、ＳＭＦ２１１の先端（励起光のスポット）がＺ軸と垂直なＸＹ平面上を走査するものと近似することができる。
【００３７】
Ｘ軸駆動電圧及びＹ軸駆動電圧の波形を変更することにより、スポットの走査軌跡を様々に変えることができる。二次元走査方式としては、例えば、中心軸ＡＸを中心とした螺旋軌道を走査するスパイラル走査、走査範囲の水平方向を往復走査するラスタスキャン方式、走査範囲を正弦波的に走査するリサージュスキャン方式など、種々の走査方式を採用することができる。
【００３８】
内筒２２１ｂの内側に取り付けられた可動フレーム２２２は、Ｚ軸方向に延びる中空部を有する略円筒状の部材であり、内筒２２１ｂと同軸に保持されている。可動フレーム２２２の中空部にはＳＭＦ２１１が通されている。可動フレーム２２２の基端部は内筒２２１ｂの基端側の開口から突出しており、その外周面には略円筒状の磁石２２８ｂが取り付けられている。
【００３９】
また、内筒２２１ｂが外筒２２１ａ内をＺ軸方向へスライドすると、内筒２２１ｂに取り付けられた可動フレーム２２２、ＸＹ軸アクチュエータ２２３、対物光学系２２４、及びＸＹ軸アクチュエータ２２３の本体２２３ａに固定されたＳＭＦ２１１の先端部２１１ａは、内筒２２１ｂと共にＺ軸方向へ移動するように構成されている。
【００４０】
固定フレーム２２６及びＺ軸アクチュエータ２２７は、外筒２２１ａの基端側の内部に収容されている。固定フレーム２２６は、Ｚ軸方向に延びる中空部を有する略円筒状の部材である。また、固定フレーム２２６には、Ｙ軸方向に貫通する矩形断面の開口（不図示）が形成されており、この開口２２６ａにＺ軸アクチュエータ２２７の略直方体状の筐体２２７ａが収容され、固定フレーム２２６に固定されている。
【００４１】
固定フレーム２２６の先端側の中空部には可動フレーム２２２の基端側の部分とコイルスプリング２２２ａが収容されており、可動フレーム２２２の基端側の部分がコイルスプリング２２２ａ内に挿し込まれている。コイルスプリング２２２ａは、固定フレーム２２６の内周面に形成された段差部２２６ｆと、可動フレーム２２２の基端部の外周面に取り付けられた磁石２２８ｂとの間で挟まれており、コイルスプリング２２２ａの弾性力によって磁石２２８ｂを介して可動フレーム２２２を基端側（Ｚ軸負方向）に付勢している。
【００４２】
また、固定フレーム２２６の段差部２２６ｆ（コイルスプリング２２２ａ）付近の外周面には、ホール素子２２８ａが設けられている。ホール素子２２８ａと磁石２２８ｂにより、Ｚ軸アクチュエータ２２７の駆動軸２２７ｂの位置を検出するＺ軸位置センサ２２８が構成されている。
【００４３】
Ｚ軸アクチュエータ２２７は、小型のマイクロモータであり、筐体２２７ａの先端面からは、Ｚ軸方向に進退する略円筒状の駆動軸２２７ｂが突出している。駆動軸２２７ｂの外径は可動フレーム２２２の内径よりも大きく、また、上述のように可動フレーム２２２がコイルスプリング２２２ａによって基端側に押されている。そのため、Ｚ軸アクチュエータ２２７の駆動軸２２７ｂの先端は、可動フレーム２２２の基端面に当接している。また、駆動軸２２７ｂがＺ軸方向に進退すると、可動フレーム２２２、並びに、可動フレーム２２２に対して固定された内筒２２１ｂ、ＸＹ軸アクチュエータ２２３、対物光学系２２４及びＳＭＦ２１１の先端部２１１ａが、駆動軸２２７ｂと共に、外筒２２１ａ内をＺ軸方向に進退する。これにより、窓２２１ｃから励起光のスポットまでの距離（すなわち、窓２２１ｃが押し当てられた被写体の表面から励起光のスポットまでの深さ）が変化するため、Ｚ軸アクチュエータ２２７の駆動により共焦点走査光学ユニット２２０の走査面（すなわち観察面）の深度を調整することができる。
【００４４】
走査制御回路２０６は、Ｚ軸位置センサ２２８が検出したＺ軸アクチュエータ２２７の駆動軸２２７ｂの位置がＣＰＵ２０２から指定された設定値となるように、Ｚ軸アクチュエータ２２７の駆動制御を行い、制御信号をシールドケーブル２１２ａによりＺ軸駆動回路が実装された回路基板２３０に送信する。制御信号の送信は、走査制御回路２０６から回路基板２３０までの距離を考慮し、長距離に適した通信方式（シリアル通信等）で行われる。Ｚ軸駆動回路は、走査制御回路２０６からの制御信号に基づいて駆動電力を生成し、後述するフレキシブルケーブル２２７ｗを介してＺ軸アクチュエータ２２７に駆動電力を供給する。これにより、共焦点走査光学ユニット２２０の観察深度が調整される。
【００４５】
また、Ｚ軸アクチュエータ２２７（筐体２２７ａ及び駆動軸２２７ｂ）にも、Ｚ軸方向に延びる貫通穴２２７ｃ（図３）が形成されており、固定フレーム２２６の中空部とつながっている。ＳＭＦ２１１は、基端側から順に、固定フレーム２２６、Ｚ軸アクチュエータ２２７、可動フレーム２２２及びＸＹ軸アクチュエータ２２３の各中空部（又は貫通穴）を貫通している。
【００４６】
固定フレーム２２６の外周面は、基端部を残して、Ｚ軸方向に平行で、かつ互いに平行な２つの平面でＤカットされており、２つのＤカット面（以下、「上面」及び「下面」という。）が形成されている。そのため、残された固定フレーム２２６の基端部には、上面及び下面に形成された平面から突出した壁部２２６ｂ、２２６ｄが形成されている。
【００４７】
また、固定フレーム２２６の上面と下面の間隔は、Ｚ軸アクチュエータ２２７の上面と下面（Ｙ軸に垂直な二面）の間隔と同じ大きさになっている。そして、Ｚ軸アクチュエータ２２７は、筐体２２７ａが固定フレーム２２６の上面及び下面から突出しないように、固定フレーム２２６の開口(不図示)内に収容されている。また、筐体２２７ａは、固定フレーム２２６に一体に固定されている。
【００４８】
Ｚ軸アクチュエータ２２７の筐体２２７ａの上面（Ｙ軸正方向側の面）には、Ｚ軸駆動回路が実装された回路基板２３０が取り付けられている。図３（ａ）および（ｂ）は、Ｚ軸アクチュエータ２２７および回路基板２３０の配置を説明するための図である。図３(ａ)は、Ｚ軸アクチュエータ２２７上に回路基板２３０が取り付けられた状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）を分解した状態を表わす斜視図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、本実施形態では、Ｚ軸アクチュエータ２２７の筐体２２７ａの上面に、Ｚ軸アクチュエータ２２７から引き出されたフレキシブルケーブル２２７ｗとＺ軸駆動回路を実装した回路基板２３０とが重ねられて配置される。
【００４９】
フレキシブルケーブル２２７ｗは、Ｚ軸アクチュエータ２２７とＺ軸駆動回路の回路基板２３０とを電気的に接続する、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などの薄型のケーブルである。図３（ｂ）に示すように、フレキシブルケーブル２２７ｗは、先端部が幅広の略Ｔ字形状を有している。また、フレキシブルケーブル２２７ｗの先端部は筐体２２７ａの上面の形状に対応する矩形形状を有するように形成され、筐体２２７ａの上面に接着剤等により貼り付けられる。
【００５０】
Ｚ軸駆動回路が実装される回路基板２３０は、筐体２２７ａの上面の形状に対応する矩形形状を有する小型の回路基板であり、接着材等によりフレキシブルケーブル２２７ｗの表面（筐体２２７ａに貼り付けられた裏面とは反対側の面）に貼り付けられる。ここで、フレキシブルケーブル２２７ｗと回路基板２３０との互いに向かい合う面における配線部分には絶縁処理がなされている。また、フレキシブルケーブル２２７ｗの先端部のＺ軸方向の長さは、筐体２２７ａのＺ軸方向の長さよりも短く形成され、回路基板２３０のＺ軸方向の長さは、フレキシブルケーブル２２７ｗの先端部のＺ軸方向の長さよりも短く形成される。そして、フレキシブルケーブル２２７ｗの先端部および回路基板２３０は、それぞれの端部が内側にずれた状態で、筐体２２７ａの上面に積層される。このように、筐体２２７ａの上面、フレキシブルケーブル２２７ｗの先端部、および回路基板２３０の大きさを段階的に異なるように形成することにより、各部の配置が容易となり、安定した状態での接続が可能となる。
【００５１】
図４は、回路基板２３０における接続部の概略構造を示す図であり、筐体２２７ａの上面側から見たときの図である。図４に示すように、固定フレーム２２６には、溝２２６ａが形成されており、フレキシブルケーブル２２７ｗは、筐体２２７ａ内から溝２２６ａを通って筐体２２７ａの上面へと引き出される。
【００５２】
回路基板２３０には複数の配線パターンが設けられており、その表面（フレキシブルケーブル２２７ｗに貼り付けられた裏面とは反対側の面）にはハンダランド２３０ｐおよび２３０ｑが設けられている。ハンダランド２３０ｐは、回路基板２３０の先端側の縁に沿って４箇所形成されている。また、フレキシブルケーブル２２７ｗにも複数の配線パターンが設けられており、その表面（筐体２２７ａに貼り付けられた裏面とは反対側の面）の先端側には、回路基板２３０のハンダランド２３０ｐに対応するハンダランド２２７ｐが４箇所設けられている。そして、回路基板２３０の各ハンダランド２３０ｐはフレキシブルケーブル２２７ｗの各ハンドランド２２７ｐとハンダで接続される。
【００５３】
ハンダランド２３０ｑは、シールドケーブル２１２ａとの接続部であり、フレキシブルケーブル２２７ｗとの接続部と干渉しないように、ハンダランド２３０ｐから離れた回路基板２３０の基端側にＸ軸方向に延びて形成される。ハンダランド２３０ｑは、シールドケーブル２１２ａの複数のワイヤ２１２ｗとハンダで接続される。シールドケーブル２１２ａの一端部は、壁部２２６ｂのＸ軸方向中央に形成されたＶ字状の切り欠き２２６ｃにより、共焦点走査光学ユニット２２０のＸ軸方向中央に位置決めされ、支持されている。また、各ハンダ接続部にはシール材が塗布され、封止されている。
【００５４】
図５は、組立後の共焦点走査光学ユニット２２０を、Ｚ軸駆動回路２３０の基端付近で切断した横断面図である。図５に示すように、回路基板２３０の幅方向（Ｘ軸方向）中央において、回路基板２３０の上面とカバー２２９との間の空間が最も広いため、この位置にＺ軸駆動回路の複数の実装部品（抵抗、コンデンサ等）が配置される。これにより、カバー２２９に干渉しにくくなるため、カバー２２９の内径を小さくして、共焦点走査光学ユニット２２０をより細径化することが可能になっている。
【００５５】
このように、本実施形態では、Ｚ軸アクチュエータ２２７を駆動するＺ軸駆動回路が実装された回路基板２３０を、Ｚ軸アクチュエータ２２７の近傍に配置することにより、駆動電力を送るケーブルが短縮され、Ｚ軸アクチュエータ２２７を安定して駆動制御することができる。また、回路基板２３０とフレキシブルケーブル２２７ｗを重ねてＺ軸アクチュエータ２２７の筐体２２７ａの上面に配置することにより、内視鏡先端部の小型化を維持することが可能となる。さらに、本実施形態では、フレキシブルケーブル２２７ｗをＺ軸アクチュエータ２２７から引き出して、筐体２２７ａの上面に貼り付け、その上に回路基板２３０を貼り付けてハンダ接続を行うため、ケーブルの長距離の引き回しが不要となり、組み立て作業性も向上する。
【００５６】
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。例えば、本実施形態の共焦点プローブ２００は、内視鏡とは別体のプローブとして構成されているが、別の実施形態では、例えば共焦点観察系を電子内視鏡に一体に組み込んだ共焦点観察系一体型電子内視鏡とすることもできる。
【００５７】
また、上記の実施形態は、本発明を走査型共焦点内視鏡に適用した一例であるが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、ライトガイドとＣＣＤ等の撮像素子を備えた電子内視鏡などの非共焦点型の光走査型内視鏡装置に適用することもできる。さらに、Ｚ軸アクチュエータとしては、小型のマイクロモータの他に、圧電素子や形状記憶合金を用いることも可能である。
【００５８】
１    走査型共焦点内視鏡装置
１００    プロセッサ
２００    共焦点プローブ
２０６    走査制御回路
２１０    ケーブル部
２１２ａ、２１２ｂ  シールドケーブル
２２０    共焦点走査光学ユニット
２２１    ハウジング
２２２    可動フレーム
２２３    ＸＹ軸アクチュエータ
２２６    固定フレーム
２２７    Ｚ軸アクチュエータ
２２７ｗ  フレキシブルケーブル
２３０    回路基板
２３０ｐ、２３０ｑ  ハンダランド
３００    モニタ
【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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