(57)【要約】【課題】小型の構成で対象物の情報を精度良く取得すること【解決手段】撮像装置は、シリンドリカル面もしくはアナモフィック面を有する少なくとも１つのレンズ１３１を有し、レーザ光源１２０からの光をシート状の光に整形するシートビーム生成光学系１０３と、シート状の光が対象物に照射されて生じるラマン散乱光ＲＳＬを集光する撮像光学系１５０と、を有し、シートビーム生成光学系の光軸ＯＡ１と撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２は互いに平行である。【選択図】図１
2015175737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンドリカル面もしくはアナモフィック面を含む光学素子を有し、光源からの光をシート状の光に整形する第１の光学系と、
前記シート状の光が対象物に照射されて生じる散乱光を集光する第２の光学系と、
を有し、
前記第１の光学系の光軸と前記第２の光学系の光軸とは互いに平行であることを特徴とする情報取得装置。
【請求項２】
前記第１の光学系からの光または前記対象物からの散乱光を偏向する偏向部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の情報取得装置。
【請求項３】
前記対象物からの前記散乱光のうち特定の波長の光のみを透過させるフィルタを更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の情報取得装置。
【請求項４】
前記第１の光学系からの光が入射しない位置に配置され、前記散乱光が通過する窓を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項５】
前記窓を備え、前記第１の光学系と前記第２の光学系を収納する筺体を更に有し、
前記筺体は、前記第１の光学系によって整形された前記光が通過する開口と前記窓に段差を有することを特徴とする請求項４に記載の情報取得装置。
【請求項６】
前記窓と外部部材との接触を検出する検出手段を更に有することを特徴とする請求項４または５に記載の情報取得装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記窓と前記外部部材との圧力が閾値以上であるかどうかを更に検出することを特徴とする請求項６に記載の情報取得装置。
【請求項８】
前記偏向部材は、前記第１の光学系からの光を偏向して前記対象物に導くことを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項９】
前記偏向部材は、前記第１の光学系からの光束を９０度偏向することを特徴とする請求項８に記載の情報取得装置。
【請求項１０】
前記偏向部材は、前記対象物からの散乱光を偏向して前記第２の光学系に導くことを特徴とする請求項２項に記載の情報取得装置。
【請求項１１】
前記偏向部材は、前記第２の光学系からの光束を９０度偏向することを特徴とする請求項１０に記載の情報取得装置。
【請求項１２】
前記窓と前記対象物との間に、前記散乱光を透過する液体を供給する液体供給手段を更に有することを特徴とする請求項４または５に記載の情報取得装置。
【請求項１３】
前記第２の光学系が形成した光学像を光電変換する撮像素子を更に有することを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項１４】
前記第２の光学系が形成した光学像を導光するファイバ束を更に有することを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項１５】
前記偏向部材を前記第１の光学系の前記光軸に垂直な軸の周りに回転させる回転手段と、
前記第２の光学系が形成した光学像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子を前記第２の光学系の前記光軸に対して回転させると共に前記第２の光学系の光軸方向に移動させる第１移動手段と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項１６】
前記撮像素子から得られる画像の画面内の位置に応じて倍率補正をかける手段を更に有することを特徴とする請求項１５に記載の情報取得装置。
【請求項１７】
前記偏向部材を前記第１の光学系の前記光軸に垂直な軸の周りに回転させる回転手段と、
前記第２の光学系が形成した光学像を導光するファイバ束と、
前記ファイバ束の端面を前記第２の光学系の前記光軸に対して回転させると共に前記第２の光学系の光軸方向に移動させる第１移動手段と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項１８】
前記偏向部材を前記第１の光学系の光軸方向に移動させる第２移動手段を更に有することを特徴とする請求項１５乃至１７のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項１９】
前記第２の光学系の少なくとも一部を移動させて焦点調節を行う第３移動手段を更に有することを特徴とする請求項１５乃至１８のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項２０】
前記第２の光学系が形成した光学像を光電変換する撮像素子と、
前記偏向部材を前記第１の光学系の光軸方向に移動させる第２移動手段と、
前記第２の光学系によって形成される焦点位置と前記撮像素子の相対位置を変化させることによって焦点調節を行う第３移動手段と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項２１】
前記第２の光学系が形成した光学像を光電変換する撮像素子と、
前記偏向部材を前記第１の光学系の光軸方向に移動させることと、前記第２の光学系によって形成される焦点位置と前記撮像素子の相対位置を変化させることによって焦点調節を行うことを同時に行う手段と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項２２】
前記第１の光学系によって整形された前記光と前記第２の光学系の光軸が交差する角度が、９０度であることを特徴とする請求項２０または２１に記載の情報取得装置。
【請求項２３】
内視鏡であることを特徴とする請求項１乃至２２のうちいずれか１項に記載の情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の情報を取得する情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、照明光線を一方向に連続的に偏向することにより光シートを生成し、その光シートを観察方向（カメラの光軸方向）に垂直な方向から観察物に入射させる顕微鏡が提案されている。この構成により、観察物における光シートが当たる領域のみで生じた蛍光やラマン散乱を観察することができ、観察物の内部構造をイメージングすることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１が開示する顕微鏡では、生体内部組織、例えば、体内臓器の表面から内部にある病変の情報を取得することができない。生体内部の画像を取得する場合、内視鏡の構成にすることが必要であるが、特許文献１では、光シートの生成にガルバノスキャナを利用しており、これを小型の内視鏡内に配置することは困難である。また、観察方向と異なる方向からビームを入射させる必要があるため、特許文献１の構造をそのまま内視鏡に応用するのは困難である。
【０００５】
本発明は、小型の構成で対象物を撮像することが可能な情報取得装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の情報取得装置は、シリンドリカル面もしくはアナモフィック面を含む光学素子を有し、光源からの光をシート状の光に整形する第１の光学系と、前記シート状の光が対象物に照射されて生じる散乱光を集光する第２の光学系と、を有し、前記第１の光学系の光軸と前記第２の光学系の光軸とは互いに平行であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型の構成で対象物を撮像することが可能な情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の情報取得装置の光路図である。（実施例１）
【図２】本発明の情報取得装置の部分断面図である。（実施例２）
【図３】本発明の情報取得装置の断面図である。（実施例３）
【図４】本発明の情報取得装置の断面図である。（実施例４）
【図５】プリズム移動手段とレンズ移動手段の一例を示す平面図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例の情報取得装置について添付図面を参照して説明する。情報取得装置は、対象物の情報を取得する装置であり、撮像装置であってもよいが、実施例２で説明するように、撮像素子は必須ではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、内視鏡として機能する実施例１の情報取得装置１００Ａの光路図である。本実施例の情報取得装置１００Ａは、外部部材１０の内部にある内部部材（以下、単に「対象物」と称する）１２を撮像する。外部部材１０は、例えば、臓器であり、対象物１２は臓器内部にある病理変（患部）であるが、これらに限定されない。
【００１１】
情報取得装置１００Ａは、筺体１１０Ａ、レーザ光源１２０、励起光伝送ファイバ１２１、シートビーム生成光学系１３０、プリズム１４０、窓１１５及び１１６、撮像光学系１５０、フィルタ１６０、撮像素子１６１、処理／制御系１７０を有する。
【００１２】
筺体１１０Ａは、シートビーム生成光学系１３０とプリズム１４０を収納する第１収納部１１１と、撮像光学系１５０、フィルタ１６０および撮像素子１６１を収納する第２収納部１１２と、を有する。また、第１収納部１１１と第２収納部１１２の間には段差が設けられ、この段差を利用して対象物１２を内部に有する外部部材１０が配置される第３収納部が外部に形成されている。
【００１３】
筺体１１０Ａは、遮光部材としての外装部材１１４によって構成され、第３収納部１１３に接続される外装部材１１４には光を透過する窓１１５と１１６が設けられている。
【００１４】
段差の窓１１５が設けられている外装部材１１４ａと窓１１６が設けられている外装部材１１４ｂの間の角度（段差の角度）は９０度（直角）であるが、図３を参照して後述するように、これに限定されるものではない。
【００１５】
本実施例では、情報取得装置１００Ａを臓器（外部部材１０）に密着させて使用する。このため、筺体１１０Ａ全体を外部部材１０に対して移動する不寿司の移動手段が設けられている。密着により、臓器表面における反射を防ぐことができ、窓１１６に発生する臓器の粘膜による汚れを無視できる。このため、窓１１６が外部部材１０に接触しているかどうかを判断するため、また、外部部材１０を強過ぎる力で押し込んでいないことを確認するために、外装部材１１４ｂには接触センサ１１８が設けられている。接触センサ１１８は、窓１１６と外部部材１０との接触を検出すると共に押圧力を計測し、非接触または閾値以上の圧力で押し込まれた場合に、制御系１７０の不図示の制御手段に警告信号を送信する検出手段である。なお、図３を参照して後述するように、情報取得装置１００Ａと外部部材１０との密着は必ずしも必須ではない。
【００１６】
シートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１と撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２は互いに平行かつ筺体１１０Ａの長手方向に平行に配置されている。なお、図１において、シートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１は、プリズム１４０によって偏向される前の破線であり、プリズム１４０と対象物１２の間の破線は含まない。これにより、筺体１１０Ａを細径化することができる。なお、「平行」は多少の誤差を許容する趣旨である。
【００１７】
レーザ光源１２０としては、例えば、波長可変レーザ光源を用いる。本実施例では、近赤外光（８００ｎｍ−２５００ｎｍ）の光を使用するが、これに限定されるものではない。レーザ光源１２０による波長の変更は処理／制御系１７０の不図示の制御手段によって制御される。
【００１８】
励起光伝送ファイバ１２１は、レーザ光源１２０からのレーザ光（レーザビーム）をシートビーム生成光学系１３０に導光する。励起光伝送ファイバ１２１には、ガラス、プラスチック、中空部材などを使用することができる。また、導光部材は、これに限定されるものではない。
【００１９】
シートビーム生成光学系１３０は、レーザ光から、図１の紙面内方向には収束光束、紙面垂直方向には平行光束であるシート形状のビーム（以下、「シートビーム」と称する）ＳＢを生成し、励起光を整形する整形光学系（第１の光学系）である。
【００２０】
シートビーム生成光学系１３０は複数の固体レンズ１３１〜１３４を有し、複数の固体レンズ１３１〜１３４の少なくとも１つはシリンドリカル面もしくはアナモフィック面を有する。これにより、ガルバノスキャナを用いなくても縦横の倍率比を変更することができ、細径化が可能となっている。なお、シートビーム生成光学系１３０の構成は、図１に示すものに限定されない。レンズ１３１、１３２および１３４により、対象物１２にシートビームＳＢを集光することができる。
【００２１】
プリズム１４０は、光束を９０度偏向する偏向部材であり、ミラーなど他の偏向部材を使用してもよい。図１では、シートビーム光学系１３０からの光を偏向するが、図２を参照して後述するように、対象物からの散乱光を偏向してもよい。
【００２２】
窓１１５はシートビームＳＢを透過し、ガラスなどから構成される。窓１１５を通過したシートビームＳＢが対象物１２に照射されると、対象物１２はラマン散乱光ＲＳＢを放出し、ラマン散乱光ＲＳＢは窓１１６を通過する。窓１１５、１１６の開口部分に設けられた段差により、シートビームＳＢが、窓１１５を透過して外部部材１０へ入射する際に、窓１１６と干渉することを防止することができる。つまり、窓１１６はシートビームＳＢが入射しない位置に配置される。これにより、撮像素子１６１に励起光が進入する可能性を減らすことができる。
【００２３】
シートビームＳＢに、撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２が交差する。２つの光軸ＯＡ１とＯＡ２を平行に配置する場合、２つの光学系１３０、１０７の内部もしくは外部に反射面を配置し、光束を曲げる必要があるため、本実施例ではシートビーム生成光学系１３０の対象物１２に近い側にプリズム１４０を配置している。
【００２４】
撮像光学系１５０は、シート状の光が対象物に照射されて生じる散乱光を集光する。撮像光学系１５０は、窓１１６を通過したラマン散乱光ＲＳＬにより、対象物１２の光学像を撮像素子１６１に形成する結像光学系（第２の光学系）である。
【００２５】
フィルタ１６０は狭帯域のバンドパスフィルタであり、撮像光学系１５０を通過した光のうち特定の波長のみを透過する特性を有する。レーザ光源１２０の波長を変化させ、かつ特定の波長を狭帯域に透過させるフィルタ１６０を使用することによってスペクトルデータを取得することも可能になる。このとき、フィルタ１６０の帯域幅が狭いほどスペクトルの波長分解能が向上する。実際には、半値幅で５ｎｍ以下であることが望ましい。フィルタ１６１の位置は限定されず、対象物１２と撮像素子１６１の間に配置されていれば足りる。例えば、フィルタ１１６は、窓１１６の直後に設けられてもよいし、窓１１６と一体でもよい。
【００２６】
撮像素子１６１は、撮像光学系１５０が形成した対象物１２の光学像を光電変換する光電変換素子である。撮像素子１６１から出力されるアナログ電気信号は処理／制御系１７０の不図示のＡ／Ｄ変換部に送られてデジタル信号に変換され、不図示の信号処理手段によって各週の信号処理を施される。
【００２７】
処理／制御系１７０は、不図示のＡ／Ｄ変換器、信号処理手段、制御手段、表示手段、入力手段、記憶手段を含み、コンピュータから構成される。Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、信号処理手段はデジタル信号に各種の処理を施す。制御手段は情報取得装置全体を制御する。表示手段は、撮像素子１６１から得られた画像、各種の制御情報、警告、状態情報などを表示する。入力手段は、キーボード、マウスなどを含み、情報を入力する手段である。記憶手段は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の記憶手段（メモリ）を含み、撮像素子１６１から得られた画像、検査対象（外部部材１０や対象物１２）の情報などを保存する。
【００２８】
レーザ光源１２０から射出した光は、励起光伝送ファイバ１２１を介してシートビーム生成光学系１３０に入射する。シートビーム生成光学系１３０に入射した光束は、シートビームＳＢに変換され、プリズム１４０で９０度偏向され、窓１１５を介して外部部材１０及びその内部にある対象物１２に入射する。
【００２９】
対象物１２にシートビームＳＢが照射されると、対象物１２はラマン散乱光ＲＳＬを放出し、ラマン散乱光ＲＳＬは窓１１６、撮像光学系１５０、フィルタ１６０を通して撮像素子１６１上に結像し、ラマン散乱画像として観察される。
【００３０】
本実施例は、プリズム１４０によって偏向される前の、シートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１と撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２を平行に配置し、シートビーム生成光学系１３０の射出側に偏向部材を配置している。これによって、筺体１１０Ａの細径化を図ることができる。シートビーム生成光学系側の開口と撮像光学系側の開口の間に段差を設けることによって、シートビームＳＢを、窓１１６に干渉することなく対象物１２に入射させることができる。
【００３１】
本実施例のシートビームＳＢは、紙面垂直方向には平行光束であるが、これに限るものでなく、紙面垂直方向に拡散光束でも収束光束でも構わない。但し、シートビームＳＢと撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２との交点におけるシートビームＳＢの断面形状が、撮像光学系１５０の光軸方向の長さをＡ、撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２と直交する方向の長さをＢとすると、Ｂ≧１０Ａの条件を満足することが望ましい。これにより、広範囲で深度方向に分解能の高いデータを取得することができる。
【００３２】
また、本実施例ではラマン散乱光による画像を取得しているが、例えば、自家蛍光や、単純な散乱光による暗視野画像の取得を行っても構わない。その場合、フィルタ１６０には発生する蛍光や散乱光に応じて異なる特性を与える。例えば、蛍光を検出する場合、励起光をカットし、かつ広帯域に発する蛍光を捉えられるような特性を与える。
【００３３】
また、図１に示す外部部材１０を、プリズム１４０によって偏向された光軸方向（横方向）に移動させると共に、撮像光学系１５０、フィルタ１６０および撮像素子１６１を同距離だけ横方向に移動させる手段を設けてもよい。これにより、対象物１２において集光位置を変更することができ、３次元画像を取得することができる。
【００３４】
なお、プリズム１４０は、シリンドリカル面もしくはアナモフィック面を含む光学素子であってもよい。この場合、プリズム１４０は整形作用を有してシートビーム生成光学系１３０の一部となり、プリズム１４０によって偏向される前のシートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１が結像光学系１５０の光軸ＯＡ２が平行となる。
【実施例２】
【００３５】
図２は、実施例２の情報取得装置１００Ｂの部分断面図である。図２において、図１と同一部材は同一の参照符号を付している。なお、シートビーム生成光学系１３０の構成は図１に示すものに限定されないことを示すために、図２では、シートビーム生成光学系１３０の構成を図１に示すものとは変えているが、同様の機能を有する。
【００３６】
実施例２は、プリズム１４０を設ける代わりに撮像光学系１５０の物体側に偏向ミラー（偏向部材）１４１を配置している。このため、図１では、筺体１１０Ａの先端（底面）に配置された窓１１６からラマン散乱光ＲＳＬを取りこんでいるが、図２では、筺体１１０Ｂの側面に配置された窓１１６からラマン散乱光を取り込んでいる。
【００３７】
図１と同様に、撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２と、シートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１は平行に配置され、かつ筺体１１０Ｂの長手方向と平行に配置される。この場合の「平行」も多少の誤差を許容する趣旨である。撮像光学系１５０の物体側に配置された偏向ミラー１４１により、撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２は９０度偏向されてＯＡ３となり、シートビームＳＢと交差する。
【００３８】
本実施例では、撮像素子１６１の代わりに撮像光学系１５０の結像面付近にファイバ束１６２の端面１６３を配置している。端面１６３上に結像したラマン散乱イメージは、ファイバ束１６２を通して情報取得装置１００Ｂの外部に導かれ、画像化される。
【００３９】
情報取得装置１００Ｂは、液体供給手段１６５を有している。液体供給手段１６５は、第３収納部１１３に透明な液体（生理食塩水など）を供給し、第３収納部１１３を液体で満たし、窓１１６が外部部材１０に接触していなくても、接触しているのと同等の状態を保持する。これにより、外部部材１０の表面および窓１１６の表面からの反射を抑制することが可能になる。また、液体によって撮像光学系１５０の物体側開口数（ＮＡ）を大きくすることができ、微弱な散乱光の撮像も可能になる。液体はシートビームＳＢとラマン散乱光ＲＳＬの両方を透過する。
【００４０】
実施例１，４では、シートビームＳＢと撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２は直交しているが、実施例２では、シートビームＳＢと撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２は平行である。これにより、撮像素子（もしくはファイバ束端面）とシートビームＳＢにより励起される面が平行になり、撮像素子上に形成される実像は画角に関わらずほぼ同じ倍率となり、画像の補正が不要となる。また、直交方向から観察することでシートビームＳＢからの直接的な散乱成分を除去し、コントラストの高い画像を得やすくなる。
【実施例３】
【００４１】
図３（ａ）と図３（ｂ）は、実施例３の情報取得装置１００Ｃの断面図である。図３において、図１と同一部材は同一の参照符号を付している。なお、図３では、窓１１６が外部部材１０に接触していないが、接触してもよいし、その間を液体で満たしてもよい。
【００４２】
実施例３は、実施例１におけるプリズム１４０を偏向ミラー１４２に置き換え、偏向ミラー１４２の反射面を、反射面駆動手段（回転手段）１４３を介して可動させることにより、対象物１２にシートビームＳＢが当たる位置を変化させている。反射面駆動手段１４３は、例えば、超小型モータを使用して回転させたり、偏向ミラー１４２を軸支してワイヤを両端に接続してどちらかのワイヤを引っ張ることによって回転させたりすることによって構成することができる。
【００４３】
図３（ｂ）の矢印に示すように、反射面駆動手段１４３により、偏向ミラー１４２の反射面は光軸ＯＡ１に垂直な軸の周りに回転し、シートビームＳＢが対象物１２に当たる位置が変化する。これにより、シートビームＳＢにより励起され、ラマン散乱光ＲＳＬを発する面が変化するため、異なる断面のラマン画像を取得できる。各面でのラマン散乱画像を取得して重ね合わせることで、対象物１２の３次元ラマン散乱画像を取得することができる。
【００４４】
シートビームＳＢの移動により、ラマン散乱光ＲＳＬが発生する位置が変化するため、シートビームＳＢが回転移動すると、撮像素子１６１上でラマン散乱光は一部しか結像しなくなり、ピンボケ画像となってしまう。
【００４５】
そこで、図３（ｂ）に示すように、不図示の制御手段は、シャインプルーフの原理に基き、光軸ＯＡ２に対する撮像素子１６１の傾きを算出し（物体面の傾き×像倍率）、撮像素子駆動手段（第１移動手段）１６７を制御し、撮像素子１６１を傾斜（回転）させる。また、反射面駆動手段１４３により、シートビームＳＢは回転だけでなく、撮像素子１６１の光軸方向にも移動する。このため、不図示の制御手段は、撮像素子駆動手段１６７を制御し、撮像素子１６１を回転させるだけでなく、撮像光学系１５０の光軸方向に移動させる。
【００４６】
以上の２つの動作を行うことによって、偏向ミラー１４２の反射面を回転しても、撮像素子１６１上に結像する像は全面にピントの合った像となる。動作の順番に決まりは無く、どちらを先に行ってもよい。また、同時に２つの動作を行っても構わない。もちろん、撮像素子１６１の代わりにファイバ束１６２を使用した場合にも端面１６３を回転及び移動することになる。
【００４７】
なお、反射面駆動手段１４３は反射面を回転するだけでなく、光軸ＯＡ１に沿って偏向ミラー１４２を移動してもよい。また、撮像素子１６１を回転／移動させるだけでなく、撮像光学系１５０の少なくとも一部を回転／移動させて焦点調節を行う第３移動手段を設けてもよい。
【００４８】
本実施例では、シートビームＳＢと撮像光学系１５０の光軸ＯＡ２が直交していない。実施例１や２の配置では、直交により、励起光の直接的な影響を受けにくい。しかし、直接的な散乱成分の影響が小さければ、本実施例のように、シャインプルーフの原理に基づいて撮像素子１６１や撮像光学系１５０を傾け、結像関係を維持することも可能である。このとき、撮像された画像の倍率が画面の位置により異なってしまうが、不図示の制御手段は、撮像時の撮像素子１６１やシートビームＳＢの傾きから画面内各位置の倍率を計算し、画像に倍率補正をかければよい。
【実施例４】
【００４９】
図４（ａ）と図４（ｂ）は、実施例４の情報取得装置１００Ｄの断面図である。図４において、図１と同一部材は同一の参照符号を付している。実施例４では、プリズム１４０をシートビーム生成光学系１３０の光軸ＯＡ１に沿って平行移動させ、シートビームＳＢの位置を変動させる構成を示している。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、情報取得装置１００Ｄは、プリズム１４０を光軸ＯＡ１に沿って移動させるプリズム移動手段１４５と、撮像光学系１５０を光軸ＯＡ２に沿って移動させるレンズ移動手段１５８を更に有する点で情報取得装置１００Ａと相違する。
【００５１】
プリズム移動手段（第２移動手段）１４５は、例えば、リニアモータによる移動機構、カムを利用した移動機構、ワイヤを、プリズムを保持する部材の上下端に接続してどちらかのワイヤを引っ張ることによる移動機構が考えられる。
【００５２】
プリズム移動手段１４５により、プリズム１４０はシートビーム生成光学系１３０の光軸方向に移動する。プリズム１４０は９０度の直角プリズムとなっており、プリズム１４０の移動に伴い、シートビームＳＢは撮像光学系１５０の光軸方向に移動する。これにより、シートビームＳＢが外部部材１０、対象物１２に当たる位置が変化し、異なる位置からの画像を取り込める。
【００５３】
シートビームＳＢが撮像光学系１５０の光軸方向に移動すると、撮像素子１６１上での画像はピントが合わなくなる。このため、図４（ｂ）に示すように、撮像光学系１５０の一部のレンズ（フォーカスレンズ）１５６をレンズ移動手段１５８（第３移動手段）によって移動させ、焦点調節を行う。これにより、シートビームＳＢの移動に合わせ、常にピントの合った像を撮像素子１６１上に結ぶことが可能になる。また、シートビームＳＢの各位置での画像を重ね合わせることにより、対象物１２の３次元画像を得ることが可能になる。
【００５４】
プリズム移動手段１４５とレンズ移動手段１５８の駆動は不図示の制御手段によって制御される。また、プリズム１４０の移動と撮像光学系１５０の移動を同時に行ってもよい。図５は、この例を示す平面図である。
【００５５】
図５では、モータ１８０のモータ軸に結合された１つの回転軸（シャフト）１８１に係合する、２つのカム構造１８２、１８３により、プリズム１４０の移動とレンズ１５６の移動が同時に行われるようにしている。また、本実施例ではピント合わせのために撮像光学系１５０の一部を移動させているが、第６移動手段は撮像光学系１５０の全部もしくは撮像素子１６１を移動させて焦点調節を行ってもよい。即ち、第６移動手段は、撮像光学系１５０によって形成される焦点位置と撮像素子１６１の相対位置を変化させることによって焦点調節を行えば足りる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、蛍光やラマン散乱光などによって生体内の情報を取得する用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１１６…窓、１３０…シートビーム生成光学系（第１の光学系）、１５０…撮像光学系（第２の光学系）、１６０…フィルタ
【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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