(57)【要約】【課題】光ファイバを回転させたり電線を通すことなく、プローブ内で光を偏向すること。【解決手段】光ファイバ２１に信号光とアクチュエータの駆動するための励起光とを波長を異ならせて重畳させて伝送する。プローブ３１内では光フィルタ３３によってこれらを分離し、励起光をフォトダイオード３５に照射する。信号光はＭＥＭＳミラーユニットに供給する。そしてフォトダイオード３５から得られる起電力によってＭＥＭＳミラーユニットを駆動する。こうすればプローブ３１で信号光を偏向させることができる。【選択図】図２
2006293054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を発生する第１の光源と、
前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる励起光を発生する第２の光源と、
一端が前記第１，第２の光源に接続され、前記信号光と励起光及び反射光を同時に伝送する光ファイバと、
前記光ファイバの他端に設けられたプローブと、を具備し、  前記プローブは、
前記光ファイバの先端から出射した信号光と励起光とを分離する光フィルタと、
前記光フィルタによって分離された励起光を受光する光電変換素子と、
前記光電変換素子より得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタで分離された信号光を偏向する光偏向部と、を具備する光偏向プローブ装置。
【請求項２】
信号光を発生する第１の光源と、
前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第１の励起光を発生する第２の光源と、
前記信号光及び第１の励起光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第２の励起光を発生する第３の光源と、
一端が前記第１，第２，第３の光源に接続され、前記信号光と第１，第２の励起光及び反射光を同時に伝送する光ファイバと、
前記光ファイバの他端に設けられたプローブと、を具備し、  前記プローブは、
前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第１の励起光とを分離する第１の光フィルタと、
前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第２の励起光とを分離する第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタによって分離された第１の励起光を受光する第１の光電変換素子と、
前記第２の光フィルタによって分離された第２の励起光を受光する第２の光電変換素子と、
前記第１，第２の光電変換素子より夫々得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタを透過した信号光を互いに異なった方向に偏向する光偏向部と、を具備する光偏向プローブ装置。
【請求項３】
前記光偏向部は、ＭＥＭＳ型のミラーユニットである請求項１又は２記載の光偏向プローブ装置。
【請求項４】
前記光偏向光部は、ミラーと、前記ミラーを駆動するピエゾアクチュエータとを具備する請求項１又は２記載の光偏向プローブ装置。
【請求項５】
前記プローブは、前記光フィルタを透過した光を前記光偏向素子に向けて反射する光反射ユニットを更に有する請求項１又は２記載の光偏向プローブ装置。
【請求項６】
前記光偏向部で偏向された光を更に反射する反射部を有する請求項１又は２記載の光偏向プローブ装置。
【請求項７】
信号光、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる励起光を同時に伝送する光ファイバに接続され、前記光ファイバの先端から出射した信号光と励起光とを分離する光フィルタと、
前記光フィルタによって分離された励起光を受光する光電変換素子と、
前記光電変換素子より得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタで分離された信号光を偏向する光偏向部と、を具備する光偏向プローブ。
【請求項８】
信号光、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第１の励起光、前記信号光及び第１の励起光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第２の励起光を同時に伝送する光ファイバに接続され、
前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第１の励起光とを分離する第１の光フィルタと、
前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第２の励起光とを分離する第２の光フィルタと、
前記第１の光フィルタによって分離された第１の励起光を受光する第１の光電変換素子と、
前記第２の光フィルタによって分離された第２の励起光を受光する第２の光電変換素子と、
前記第１，第２の光電変換素子より夫々得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタを透過した信号光を互いに異なった方向に偏向する光偏向部と、を具備する光偏向プローブ。
【請求項９】
前記光偏向部は、ＭＥＭＳ型のミラーユニットである請求項７又は８記載の光偏向プローブ。
【請求項１０】
前記光偏向光部は、ミラーと、前記ミラーを駆動するピエゾアクチュエータとを具備する請求項７又は８記載の光偏向プローブ。
【請求項１１】
前記プローブは、前記第２の光フィルタを透過した光を前記光偏向素子に向けて反射する光反射ユニットを更に有する請求項７又は８記載の光偏向プローブ。
【請求項１２】
前記光偏向部で偏向された光を更に反射する反射部を有する請求項７又は８記載の光偏向プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光を偏向させて測定対象を走査する光偏向プローブ及びこれを用いた光偏向プローブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を偏向させて対象物を走査し、その反射光を用いて測定対象の状態を観測する装置が用いられている。特に医療の分野においては、光診断は原理的に非侵襲で患者に痛み等の負担を与えず、早急な治療を要する診断を円滑にしたり、又は治療中の経過観察をすることができると考えられ、医療に多大な貢献が期待される。このような光診断では生体内に光プローブや内視鏡を挿入し、光ファイバを通じて信号光を生体部位にあてて後方に戻る光を同じ光ファイバを用いて伝播させ、その光の強度や周波数成分等を解析することによって部位の状態を診断する。例えば非特許文献１では、物体あるいは生体内部からの信号光を干渉計で干渉させ、その干渉信号の周波数分析から、極めて高分解能な断層情報を得る光コヒーレントトモグラフィ（ＯＣＴ）が提案されている。ここでは光源としては広帯域な光源、あるいは波長を可変できる光源を用いることで、断層計測が可能となる。その他測定部位に蛍光物質を塗布し、その光を照射して蛍光スペクトルを観察することによって表面状態を診断する光診断方法も用いられている。このようないずれの場合も２次元の画像情報として得るために光を偏向させて測定対象を走査することが必要となる。内視鏡や血管内画像診断装置等に使用される光ファイバスコープやそのプローブでは、特許文献１に示されるように、光ファイバ自体をモータ等を用いて回転させたり、カテーテルの先端に回転するミラーを内蔵することによって円周方向に光を走査し部位に照射し、その反射光を画像化したり分光して画像として病理組織等の診断に使う例がある。
【非特許文献１】Hand book of Optical Coherence Tomography, edited by E. B. Bouma, 2002
【特許文献１】米国特許６，０６９，６９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら体内のねじれた管の中で光ファイバを回転させると、光ファイバがねじれて折れる事故が発生する可能性があった。又プローブ内にミラーを回転させるモータを内蔵すると駆動のための電線を別途通す必要があり、血管等の内径が細い部位には適用することができなかった。又小型モータは高価であるため、実際の医療現場で好まれる使い捨て用のプローブとすることができないという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の課題に着目してなされたものであって、ファイバを回転させたりモータを用いることなくプローブの先端で光を偏向することができる光偏向プローブ及びそのプローブを用いた光偏向装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明の光偏向プローブ装置は、信号光を発生する第１の光源と、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる励起光を発生する第２の光源と、一端が前記第１，第２の光源に接続され、前記信号光と励起光及び反射光を同時に伝送する光ファイバと、前記光ファイバの他端に設けられたプローブと、を具備し、前記プローブは、前記光ファイバの先端から出射した信号光と励起光とを分離する光フィルタと、前記光フィルタによって分離された励起光を受光する光電変換素子と、前記光電変換素子より得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタで分離された信号光を偏向する光偏向部と、を具備する。
【０００６】
この課題を解決するために、本発明の光偏向プローブ装置は、信号光を発生する第１の光源と、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第１の励起光を発生する第２の光源と、前記信号光及び第１の励起光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第２の励起光を発生する第３の光源と、一端が前記第１，第２，第３の光源に接続され、前記信号光と第１，第２の励起光及び反射光を同時に伝送する光ファイバと、前記光ファイバの他端に設けられたプローブと、を具備し、前記プローブは、前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第１の励起光とを分離する第１の光フィルタと、前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第２の励起光とを分離する第２の光フィルタと、前記第１の光フィルタによって分離された第１の励起光を受光する第１の光電変換素子と、前記第２の光フィルタによって分離された第２の励起光を受光する第２の光電変換素子と、前記第１，第２の光電変換素子より夫々得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタを透過した信号光を互いに異なった方向に偏向する光偏向部と、を具備する。
【０００７】
ここで前記光偏向部は、ＭＥＭＳ型のミラーユニットとしてもよい。
【０００８】
ここで前記光偏向光部は、ミラーと、前記ミラーを駆動するピエゾアクチュエータとを具備するようにしてもよい。
【０００９】
ここで前記プローブは、前記光フィルタを透過した光を前記光偏向素子に向けて反射する光反射ユニットを更に有するようにしてもよい。
【００１０】
ここで前記光偏向部で偏向された光を更に反射する反射部を有するようにしてもよい。
【００１１】
ここで前記第１の光源は信号光の波長を周期的に変化させるチューナブルレーザ光源としてもよい。
【００１２】
この課題を解決するために、本発明の光偏向プローブは、信号光、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる励起光を同時に伝送する光ファイバに接続され、前記光ファイバの先端から出射した信号光と励起光とを分離する光フィルタと、前記光フィルタによって分離された励起光を受光する光電変換素子と、前記光電変換素子より得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタで分離された信号光を偏向する光偏向部と、を具備する。
【００１３】
この課題を解決するために、本発明の光偏向プローブは、信号光、前記信号光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第１の励起光、前記信号光及び第１の励起光と異なる波長を有し、光強度を変調できる第２の励起光を同時に伝送する光ファイバに接続され、前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第１の励起光とを分離する第１の光フィルタと、前記光ファイバの先端から出射した信号光とし、第２の励起光とを分離する第２の光フィルタと、前記第１の光フィルタによって分離された第１の励起光を受光する第１の光電変換素子と、前記第２の光フィルタによって分離された第２の励起光を受光する第２の光電変換素子と、前記第１，第２の光電変換素子より夫々得られる起電力によって駆動され、前記光フィルタを透過した信号光を互いに異なった方向に偏向する光偏向部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、光ファイバで伝送される励起光を用いて信号光を偏向するため、偏向のために電源を供給する必要がなく、別途ケーブルを設ける必要がなくなる。更に光を光偏向部で偏向させるため、光ファイバを回転させる必要もなく、構成を極めて容易にすることができる。又光ファイバの回転機構が不要となるため、光ファイバが切断する事故もなくなる。更に光電変換素子と光偏向部を用いてプローブが形成されるため、極めて安価となり、使い捨て用途に適したプローブを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
次に本発明の実施の形態１について説明する。図１はこの実施の形態１による診断装置の構成を示すブロック図である。本図においてチューナブルレーザ１１は駆動部１２によって駆動され、波長λｓ、例えば１．３μｍ帯の波長の信号光を出力するものであり、駆動部１２と共に第１の光源を構成する。駆動部１２は波長λｓを例えば１００ｎｍの範囲で周期的に変化させるものとする。このチューナブルレーザ１１の出力は光ファイバ１３を介して光カップラ１４に与えられる。光カップラ１４の出力側には光ファイバ１５が設けられ、光サーキュレータ１６が接続される。光サーキュレータ１６は端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有し、端子１６ａに加わった光は端子１６ｂより、端子１６ｂに加わった光は端子１６ｃより出射するものである。又レーザダイオード１７（ＬＤ）はチューナブルレーザ１１の光とは異なった波長帯λｐ、例えば１．５５μｍ帯の波長の励起光を出力するものであって、駆動部１８と共に第２の光源を構成する。このレーザダイオード１７は駆動部１８によって駆動される。駆動部１８はレーザダイオード１７を後述するように一定の周期で強度変調するものであり、レーザダイオード１７の出力は光ファイバ１９を介して光カップラ１４に与えられる。光カップラ１４は光ファイバ１３，１９からの光を合成するものである。光サーキュレータ１６の端子１６ｂ側には光ファイバ２１が設けられている。光ファイバ２１は信号光と励起光とをプローブ側に伝送すると共に、プローブからの反射光を測定装置側に伝送するものである。
【００１６】
次に光サーキュレータ１６の端子１６ｃには光ファイバ２２が接続され、その一端にレンズ２３及びフォトダイオード２４が設けられる。フォトダイオード２４は光信号を電気信号に変換するもので、その出力は増幅器２５を介して分析装置２６に加えられる。分析装置２６はこの反射光の強度又は周波数変化に基づいて画像情報を生成して、モニタ２７上に出力するものである。
【００１７】
次にプローブ側の構成について図２，図３を用いて説明する。図２はプローブ３１の断面を示す概略図、図３はその主要部を示す斜視図である。プローブ３１は細い円筒形状を有しており、光ファイバ２１の先端に接続されている。このプローブ３１内では図２に示すように光ファイバ２１の先端にＧＲＩＮレンズ３２を設ける。ＧＲＩＮレンズ３２は光ファイバ２１を伝播した光をＺ軸に平行な光として出射する。ＧＲＩＮレンズ３２の出射側には光を波長で分岐するための光フィルタ３３が光軸に対し４５°の角度で設けられる。この光フィルタ３３は信号光と励起光とを分離するものであり、例えばレーザダイオード１７からの波長λｐの光を反射させ、チューナブルレーザ１１からの波長λｓの光を透過させる。光フィルタ３３は１．３μｍ帯の波長の光を通過させる光ローパスフィルタであってもよく、光バンドパスフィルタであってもよい。透過と反射を逆にした場合には光ハイパスフィルタとすることができる。ＧＲＩＮレンズ３２の光軸側には図示のようにＹＺ面に平行に細長い平板状のプラットホーム３４を配置する。そして光フィルタ３３で分岐された光を受光する位置には、プラットホーム３４上にフォトダイオード３５を実装する。フォトダイオード３５はフォトダイオード１７からの励起光を電気信号に変換する光電変換素子である。さてプラットホーム３４上には図３に示すようにＺ軸に沿ってチルトミラー３６の保持部を設ける。保持部はスペーサ３７ａ，３７ｂとその上の第１の電極３８ａを含んでいる。チルトミラー３６はこれらのスペーサ３７ａ，３７ｂからヒンジ３９を介して回動自在に保持されている。ヒンジ３９とチルトミラー３６との中心を貫くＺ軸に平行なラインは、チルトミラー３６の回動軸となっている。プラットホーム３４上にはチルトミラー３６の下方に第２の電極４０ａが設けられ、この回動軸に沿って分断されるようになっている。チルトミラー３６は図示のように長細い形状の部材であって、その表面はミラーであり、且つ電極ともなっている。第１の電極と、第２の電極の間に、電圧を供給すると、静電気力によって、チルトミラー３６はＹＺ平面に平行な状態からＺ軸に平行な回動軸を中心として微小角度回転する。チルトミラー３６とその左右の保持部３８ａ，３８ｂ及びヒンジ３９とプラットホーム３４は、ＭＥＭＳミラーユニット４１を構成している。
【００１８】
そしてフォトダイオード３５のアノードがパターン４２を介して第１の電極３８ａにワイヤボンディング接続される。又フォトダイオード３５のベース（カソード）より第２の電極４０ａまで図示しないパターンを形成する。図４はフォトダイオード３５とＭＥＭＳミラーユニット４１及びフォトダイオード３５と並列に接続される負荷抵抗Ｒ１を示す等価回路である。更にこのプラットホーム３４上には図示のように反射面４３を設ける。反射面４３は信号光を反射し、ＸＹ平面上でＸ軸方向から一定の角で偏向した光を出射する反射部である。
【００１９】
更に図２に示すように光軸上にはフィルタ３３の側方に反射ユニット４４を設ける。反射ユニット４４は左右対称な直方体状の部材であり、下面に反射面を有している。反射面は、ＹＺ面に対して一定角度傾いた第１の反射面４４ａ、ＹＺ面に平行な中央の第２の反射面４４ｂ、及び反射面に対向し、ＹＺ面に対し第１の反射面と逆方向に一定角度傾いた第３の反射面４４ｃである。これによって図２に示すように入射光及びチルトミラー３６で反射された光を反射させる。更にプローブ３１には反射面４３から出射される光の偏向範囲で光を外部に出射するための透明窓３１ａが設けられる。
【００２０】
次に本実施の形態の動作について説明する。レーザダイオード１７は駆動部１８によって図５（ａ）に示すように一定の周期、例えば３０Hzで駆動される。駆動波形は図示のように矩形波であってもよく、サイン波状であってもよい。これによってレーザダイオード１７の光出力も周期的に変化する。この励起光が光ファイバ１９を介して光カップラ１４に加わる。更に駆動部１２はこの周期に同期してチューナブルレーザ１１を駆動し、波長を例えば1.3μｍを中心に１００ｎｍの範囲で周期的に変化させる。例えばチューナブルレーザより波長１．３μｍ帯で高速に１５KHｚの周期で繰返し波長が変化する信号光が得られる。この信号光は光ファイバ１３より光カップラ１４に加わる。信号光と励起光は光カップラ１４によって合波され、光サーキュレータ１６を介して光ファイバ２１に加わる。更に光ファイバ２１を介してプローブ３１側に伝えられる。
【００２１】
合波された光はＧＲＩＮレンズ３２によって平行光あるいは測定部位面で集光されるビームに変換され、光フィルタ３３によって励起光のみが反射される。光フィルタ３３で反射された励起光はフォトダイオード３５によって電圧に変換され、ＭＥＭＳミラーユニット４１に加わる。ＭＥＭＳミラーユニット４１では励起光の変調周波数に応じた周波数で変調された電気信号が電極に加わることとなるが、チルトミラー３６はヒンジ３９によって回動軸を中心にしてわずかに回動する。チルトミラーの回動角は図５（ｂ）に示すようにサイン波状の角度となる。
【００２２】
さて光フィルタ３３を透過した信号光は反射ユニット４４の第１の反射面４４ａによって反射され、チルトミラー３６に加わる。そしてチルトミラー３６の面で反射された光は第２の反射面４４ｂによって再び反射され、更にチルトミラー３６で反射されて第３の反射面４４ｃで反射され、反射面４３に入射される。チルトミラー３６の反射面がＹＺ面に平行な状態であれば、反射光はＺ軸に平行なものとなる。そしてチルトミラー３６が回動することに伴い、チルトミラー３６の回動角による光の偏向が２回の反射によって拡大されてＸＹ平面上で偏向する。この光は反射面４３を介してＸＹ平面内でＸ軸を中心に偏向してプローブ３１から出射される。出射光は測定対象の部位に照射される。測定部位から反射された光は、入射光と同一の経路を通って反射面４３を透過し、反射ユニット４４、チルトミラー３６で反射され、光フィルタ３３も透過し、光ファイバ２１を介して診断装置に戻る。
【００２３】
診断装置では光ファイバ２１を通じて戻された反射光は光サーキュレータ１６により光ファイバ２２に伝えられ、フォトダイオード２４によって電気信号に変換される。この反射光の信号は分析装置２６によって分析され、モニタ２７上で表示される。波長走査型のOCTの場合、信号光の測定部位からの戻り光を周波数分析することにより深さに沿った反射強度分布の情報が得られ、光を部位の面に対して水平方向に１次元に偏向させることで、2次元の断層画像として得ることができる。ここで深さ方向への走査はチューナブルレーザの波長可変の周期である15KHzであり、水平方向の偏向は30Hzなので、水平方向の解像度は15KHz/30Hz＝５００と高解像度な断層画像を表現できる。垂直方向の解像度はチューナブルレーザの可変範囲による。
【００２４】
尚実施の形態１では反射ユニットとチルトミラーとの間で信号光を２回反射させている。これによってチルトミラーの回動角が少なくても偏向角度を大きくすることができる。このチルトミラー上面での反射回数は１回であってもよく、３回以上であってもよい。又光をプローブの中心軸を中心としてＹＺ面内で偏向させて出射する場合には、反射面４３は不要となる。
【００２５】
実施の形態１では信号用の光源としてチューナブルレーザを用いているが、一定の波長の光を発生する光源としてもよい。表面形状、あるいは表面の分光分布など測定対象、測定方法が異なる診断の場合はそれに応じた光源、例えば白色光源などの広帯域光源などであってもよい。この場合にもプローブ自体をＺ軸方向に一定速度で移動させることによって測定範囲を走査すれば、表面の２次元画像、あるいは2次元分布を得ることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について図６〜図８を用いて説明する。図６は診断装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態ではレーザダイオード１７、駆動部１８に代えて２つのレーザダイオード１７ａ，１７ｂと駆動部１８ａ，１８ｂを用いる。駆動部１８ａ，レーザダイオード１７ａは第１の波長λp1の第１の励起光を発生する第２の光源を構成している。又レーザダイオード１７ｂと駆動部１８ｂとは波長λp2の波長を有する第２の励起光を発生する第３の光源を構成している。駆動部１８ａ，１８ｂは互いに異なった周期で光強度が変化するように、レーザダイオード１７ａ，１７ｂを駆動する。波長λp1，λp2は信号光λｓと異なる波長であり、夫々例えば１５１０〜１５２０ｎｍ及び１５５０〜１５６０ｎｍとする。又光カップラ１４ａは光ファイバ１３と２本の光ファイバ１９ａ，１９ｂから出射された第１，第２の励起光とを合成するものである。チューナブルレーザ１１やその駆動部１２及びレンズ２３からモニタ２７までのブロックについては実施の形態１と同様である。
【００２７】
又プローブ５１内では図７に詳細な図を示すように、ＧＲＩＮレンズ３２から出射された光を２つの光フィルタ５２，５３によって分岐する。光フィルタ５２は波長λp1の第１の励起光を反射し、他の光を透過する。又光フィルタ５４はλp2の第２の励起光を反射し、信号光を透過する。反射された第１，第２の励起光を受光する位置には、プラットホーム上にフォトダイオード５５，５６を設ける。又プラットホーム５２上には２つのＭＥＭＳミラーユニット５７，５８を設ける。ＭＥＭＳミラーユニット５７は図８に示すように実施の形態１と同様に、左右に保持部５９ａ，５９ｂを有するチルトミラー６０がヒンジによって接続されたものである。チルトミラー６０の下部には実施の形態１と同様に電極６１が設けられる。又保持部５９の上部電極にはパターン６２を介してフォトダイオード５５の出力が接続される。又ＭＥＭＳミラーユニット５８も図示のようにＹ軸に沿って保持部６３ａ，６３ｂを有し、その中央部にチルトミラー６４がヒンジを介して回動自在に保持されている。チルトミラー６４の下方にも同様に電極６５が設けられる。又保持部６３ａの上部の電極とフォトダイオード５９の間はパターン６６を介して接続される。ＭＥＭＳミラーユニット５７はＺ軸に沿ってチルトミラー６０を回動するものであり、ＭＥＭＳミラーユニット５８はＹ軸に沿ってチルトミラー６４を回動するものである。これらのＭＥＭＳミラーユニットの上部には図７に示すように反射ユニット６７が設けられる。反射ユニット６７はＭＥＭＳミラーユニット５７の中央下部にＶ字形の反射部を有し、夫々の斜面を第１，第２の反射面とする。更にＭＥＭＳミラーユニット５８の中央下部にＶ字形の反射部を有し、夫々の斜面を第３，第４の反射面とする。この光軸に沿って更にレンズ６８が設けられている。
【００２８】
次にこの実施の形態２の動作について説明する。駆動部１８ａは図９（ａ）に示すように波長λp1のレーザダイオード１７ａを一定の周波数で強度変調する。又駆動部１８ｂは波長λp2のレーザダイオード１７ｂをこれより十分低い周波数、例えば１００倍の周期で強度変調する。このとき駆動部１８ａ，１８ｂを夫々同期させておく。又チューナブルレーザ１１の駆動部１２は駆動部１８ａと周期が同期するようにかつ高速な周期で変化させる。これらの波長λｓ，λp1，λp2の光が合波され、光ファイバ２１を介してプローブ５１側に伝わる。そしてプローブ５１では波長λp1の光は光フィルタ５２で反射され、波長λp2の光は光フィルタ５３で反射されて夫々フォトダイオード５５、５６に加わる。フォトダイオード５５，５６で得られた起電力をＭＥＭＳミラーユニット５７，５８に供給することによって、夫々Ｚ軸方向の回動軸及びＹ軸方向の回動軸に沿って回動することができる。こうすればＸＹ平面内で２次元状に光をラスタースキャニングすることができる。こうして２次元面状に光を偏向させることができる。ここでは信号波長をチューナブルレーザによって変化させているので、測定部位の深さについての情報を得ることができ、画像処理により３次元画像を得ることができる。信号用の光源としてチューナブルレーザを用いているが、表面形状、あるいは表面の分光分布など測定対象、測定方法が異なる診断の場合はそれに応じた光源、例えば白色光源などの広帯域光源などであってもよい。
【００２９】
尚この実施の形態で示したＭＥＭＳミラーユニットに代えて、図１０に示すように保持部７１ａ，７１ｂによって保持されるミラーユニット７２を設け、その中央部に開口を設けて更にヒンジを介して中央部により小さいミラー部７３を回動自在に設けるジンバル構造としてもよい。この場合にはフォトダイオード５５，５６からの出力を夫々パターン７４，７５を介して各保持部に接続し、ミラーユニット７２及び中央のミラー７３を駆動するものとする。このような構成によっても中央のミラー部７３をＺ軸及びＹ軸に沿って回動自在にすることができ、反射の回数を少なくしてミラーを偏向させることができる。この場合には反射ユニットは１つのＶ字形を持つ一対の反射面とすることができる。
【００３０】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について図１１を用いて説明する。この実施の形態では前述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態１，２では、アクチュエータとしてここではＭＥＭＳ型のミラーを用いているが、ピエゾ型のアクチュエータを用いて微小なミラーを偏向させる。図１１はピエゾ型アクチュエータを用いた光偏向プローブの概略図を示す図である。本図においてはＧＲＩＮレンズ３２の出射側に実施の形態１と同様に光フィルタ３３を設け、励起光を反射し、信号光を透過する。反射光を受光する位置にはフォトダイオード３５を設ける。この実施の形態では光フィルタ３３の透過光を反射する位置に図示のようにミラー８１を基板８２上で回動自在に配置する。この基板８２には断面三角形状のスペーサ８３を配置し、スペーサ８３の斜面とミラー８１との間に電圧でその長さが変化するピエゾアクチュエータ８４を設ける。そしてフォトダイオード３５からの起電力をピエゾアクチュエータ８４に与える。こうすればフォトダイオード３５から得られる起電力によってミラー８１の角度を変化させ、光を偏向することができる。
【００３１】
前述した各実施の形態では光偏向部としてＭＥＭＳミラー又はピエゾアクチュエータを示したものを用いているが、光電変換素子から得られる起電力によって機械的な位置を変位させるものであれば、これとミラーを組み合わせて光を偏向させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は微小な光偏向プローブ及びそのプローブ装置を提供することができ、医療分野に広く適用することができる。又医療分野のみならず光を微小な領域で偏向させる種々の装置に適用することができる。更に本発明は工業製品や機器等で材質の状態を非破壊で観測したりパイプ中など人の手が届かない、あるいは遠隔で監視の必要な、部分の微小な箇所の断面や断層を観察し、経時変化、劣化等を防止する種々の装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１による診断装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１によるプローブの断面図である。
【図３】実施の形態１によるプローブの主要部を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１におけるフォトダイオードとＭＥＭＳミラーユニット、その周辺回路を示す等価回路である。
【図５】実施の形態１の各部の波形を示す波形図である。
【図６】本発明の実施の形態２による診断装置のブロック図である。
【図７】実施の形態２によるプローブの断面図である。
【図８】実施の形態２によるプローブの主要部を示す斜視図である。
【図９】実施の形態２の各部の波形を示す波形図である。
【図１０】実施の形態２の変形例によるプローブの主要部を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３によるプローブの主要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  チューナブルレーザ
１２，１８，１８ａ，１８ｂ  駆動部
１３，１５，１９，１９ａ，１９ｂ，２１，２２  光ファイバ
１４  光カップラ
１６  光サーキュレータ
１７，１７ａ，１７ｂ  レーザダイオード
２４，３５，５５，５６  フォトダイオード
２６  分析装置
２７  モニタ
３１，５１  プローブ
３４，５４  プラットホーム
３３，５２，５３  光フィルタ
３６，６０，６６  チルトミラー
４１，５７，５８  ＭＥＭＳミラーユニット
４３  反射面
４４，６７  光反射ユニット
【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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