(57)【要約】【課題】口腔内に挿入でき、歯科検査を細胞レベルで行うことができる歯科検査用光イメージング装置を提供する。【解決手段】細長の挿入部７等を設けた光走査プローブ３内に挿通された光ファイババンドル６の基端面には光源１４からの光が２次元スキャナ１８により光走査され、さらに集光レンズ２１で集光してフォーカス点の光ファイバ６ａに入射され、その光は伝送されて口腔２内に挿入された先端部１１の先端面から歯２ａの裏側の歯肉部等の検査部位側に出射される。検査部位側で反射、散乱された光は光ファイバ６ａに入射され、往路と逆の光路を辿り、ビームスプリッタ１７で一部が反射されて光検出器２６により受光され光電変換され、信号処理回路で増幅等された後、パーソナルコンピュータ２８で２次元画像化され、モニタ５の表示面に細胞レベルの分解能で表示される。【選択図】  図１
2004298503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する光源と、
前記光を被検体に伝送・受光する光ガイドと、
前記光ガイドを保持し、口腔内に挿入可能なハンドヘルドプローブ部と、
前記光を共焦点条件に満たせる共焦点光学系と、
前記光を被検体に対して走査させるスキャニング手段と、
前記被検体から反射・散乱した反射・散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段が検出した信号を処理し、前記被検体の断層画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とする歯科検査用光イメージング装置。
【請求項２】
前記ハンドヘルドプローブ部には、前記光ガイドを前記被検体に対して進退調整できる進退調整機構を有することを特徴とする請求項１に記載の歯科検査用光イメージング装置。
【請求項３】
前記ハンドヘルドプローブ部には、細長の挿入部の先端側に屈曲した屈曲部が設けてあることを特徴とする歯科検査用光イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は共焦点光学系を用いて歯科検査を行う歯科検査用光イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来例としてＵＳパテント６１７９６１１  Ｂ１号がある。この従来例では歯科検査用のＯＣＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）技術を開示している。
【０００３】
また、第２の従来例として、以下の非特許文献に記載の口腔検査用の共焦点顕微鏡がある。この共焦点顕微鏡では、プローブ部が大きいため、口腔から出すことができる舌の組織や歯の外側を共焦点光学系を用いて細胞レベルで検査ができるものを開示している。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第６１７９６１１  Ｂ１号明細書
【０００５】
【非特許文献１】
Ｗ．Ｍａｔｔｈｅｗ  Ｗｈｉｔｅ  「Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｏｒａｌ  Ｍｕｃｏｓａ  ｉｎ  Ｖｉｖｏ  ｂｙ  Ｃｏｎｆｏｃａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  」Ｌａｒｙｎｇｏｓｃｏｐｅ１０９：Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９９  ｐｐ１７０９−１７１６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の従来例のようなＯＣＤＲやＯＣＴでは分解能に限界がある。つまり、共焦点顕微鏡なように細胞レベルの精度を得るのが難しい。そのため診断の能力も限界がある。
また、この第１の従来例では１次元走査のみであるため、２次元画像が得られないので診断しにくい欠点もある。
【０００７】
一方、第２の従来例では、細胞レベルで検査ができるが、そのプローブ部が大きいため、口腔の中には挿入できないため、歯科検査用には難しい。特に、虫歯等や歯周病の検査に必要不可欠となる歯の裏側の歯肉検査等の歯科検査ができないという欠点がある。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、口腔内に挿入でき、歯科検査を細胞レベルで行うことができる歯科検査用光イメージング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
光を発生する光源と、
前記光を被検体に伝送・受光する光ガイドと、
前記光ガイドを保持し、口腔内に挿入可能なハンドヘルドプローブ部と、
前記光を共焦点条件に満たせる共焦点光学系と、
前記光を被検体に対して走査させるスキャニング手段と、
前記被検体から反射・散乱した反射・散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段が検出した信号を処理し、前記被検体の断層画像を生成する画像生成手段と、
を具備することにより、ハンドヘルドプローブ部の先端側を口腔内に挿入して歯科検査を細胞レベルで行うことができるようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の歯科検査用光イメージング装置１を示す。この歯科検査用光イメージング装置１は、口腔２内に挿入され、検査部位側に光を走査する光走査プローブ３と、この光走査プローブ３が着脱可能に接続され、光走査プローブ３に光を供給すると共に、光走査プローブ３により検査部位側からの戻り光を検出して画像化する光イメージング装置本体（以下では、単に装置本体と略記）４と、この装置本体４からの映像信号を光イメージング画像として表示するモニタ５とから構成される。
【００１１】
光走査プローブ３は、光を被検体側に伝送すると共に、被検体側からの戻り光を光検出手段側に伝送する光ガイド手段としての光ファイババンドル６が挿通された細長で硬質の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けられ、術者が手で把持するハンドヘルド部（把持部）８とを有し、このハンドヘルド部８から後方側に延出された光ファイババンドル６はその後端に設けたコネクタ９が装置本体４に取り外し可能に固定される。
【００１２】
また、挿入部７には、その先端に形成され、検査部位側に２次元的に光走査を行うと共に、検査部位側で反射或いは散乱された戻り光を受光する先端部１１と、この先端部１１の後端付近を略９０度程度屈曲（湾曲）した屈曲部１２とが設けてあり、この屈曲部１２が設けてあるので先端部１１の先端面を口腔２内に挿入した場合、口腔２の下側或いは上側の歯２ａやその基端の（裏側等における）歯肉部に接触させて、容易に観察像が得られる状態に設定できるようにしている。
【００１３】
また、装置本体４内には、光を発生する半導体レーザ等の光源１４が設けられ、この光源１４からの光は集光レンズ１５ａにより集光され、集光点に設けた（遮光板の）ピンホール１６を通し、さらに集光レンズ１５ｂによって集光して平行な光束にされる。
【００１４】
この平行な光束はハーフミラー等のビームスプリッタ１７を透過し、その光路上に配置された２次元スキャナ１８の可動ミラー１９により、２次元的に走査される。
【００１５】
つまり、可動ミラー１９は直交する２方向で図示しない駆動手段と接続され、駆動手段はスキャナ駆動回路２０からの駆動信号により駆動され、駆動手段に接続された可動ミラー１９は２次元的に傾動される。
【００１６】
具体的には図１では駆動されていない中立状態の可動ミラー１９を示しており、また、図１に示すＸＹＺの座標系において、例えば可動ミラー１９をＹ軸の回りで矢印Ａで示すように傾動させることにより、反射光をＸ軸方向に光を走査し、紙面上となる軸の周りで可動ミラー１９を傾動される（この場合には、可動ミラー１９がそのミラー面が紙面に垂直な方向を中心としてその方向からずれるように傾動され、それを符号Ｂで示している）ことにより、反射光をＹ方向に光を走査する。
【００１７】
可動ミラー１９により反射された光路上には口径が大きく、焦点距離が短い集光レンズ２１が配置されており、この集光レンズ２１の焦点面の位置には光走査プローブ３の光ファイババンドル６の基端面が位置決めされるようにしてそのコネクタ９が固定される。
【００１８】
つまり、拡大図に示すように、コネクタ９は装置本体４のコネクタ受け２２に嵌合するように挿入され、段差部で軸方向の位置決めがされ、さらに細かく調整された後、図示しないネジ等で固定される。
【００１９】
この場合、光ファイババンドル６を形成する光ファイバ６ａは束ねられた状態でその後端（基端）はコネクタ９を形成する口金部材内に固定されている。なお、光ファイバ６ａは例えば数ミクロン以下の直径のものを例えば１００００〜５００００程度２次元的に束ねて形成されている。この場合、束ねた形状は正方形ないし長方形にしても良いし、円形でも良い。
【００２０】
このように多数の光ファイバを束ねて構成された光ファイババンドル６の基端に設けたコネクタ９をコネクタ受け２２に位置決め固定することにより、光ファイババンドル６の基端面は、ＸＹ平面上に配置され、上述のように可動ミラー１９が傾動走査されることにより、可動ミラー１９で反射された光は、光ファイババンドル６の基端面上をＸＹ平面を２次元的に走査し、各光ファイバ６ａには一定周期で順次入射される。
【００２１】
この場合、可動ミラー１９の２次元的な傾動により、集光レンズ２１により集光された焦点位置が焦点面上を２次元的に移動し、この移動により、焦点面に位置決めして配置された光ファイババンドル６における各光ファイバ６ａに光が順次入射されることになる。光が入射された光ファイバ６ａは、その光ファイバ６ａにより先端側に伝送され、その先端面から出射される。
【００２２】
この場合、プローブ３の先端部１１はその拡大図に示すように先端部材の孔に光ファイババンドル６を構成する光ファイバ６ａが固定されている。また、本実施の形態では、各光ファイバ６ａの先端面にはそれぞれマイクロレンズ２３が一体的に取り付けてあり、集光して光を検査部位側に出射する。
【００２３】
また、マイクロレンズ２３の前部はカバーガラス２４で覆われ、その内側を水密構造として、洗滌水及び消毒液で簡単に洗滌及び消毒ができるようにしている。
カバーガラス２４を経て検査部位側に出射された光は、検査部位側の表面付近の組織等で反射や散乱され、その一部は光を出射した光ファイバ６ａにも入射される。
【００２４】
光ファイバ６ａに入射された光は、その基端面から出射され、集光レンズ２１により集光されて可動ミラー１９で反射された後、ビームスプリッタ１７に入射され、その一部は反射されて集光レンズ２５に導光される。
この集光レンズ２５の焦点面にはフォトダイオード等の光検出器２６が取り付けている。この場合、光検出器２６にはピンホール状の受光部が形成されており、集光レンズ２５の焦点位置に集光された光のみがピホール状の受光部で受光され、それより外れた位置の光は光検出器２６で受光されない（或いは受光部に入射されない）ようになっている。
【００２５】
つまり光ファイババンドル６における集光レンズ２１の焦点位置となって光照射に用いられ、かつ反射光検出に用いられたその光ファイバ６ａにより導光された光のみが光検出器２６で受光されるようにしている。
この光検出器２６で光電変換された信号は信号処理回路２７に入力され、増幅等された後、Ａ／Ｄ変換されてパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略記）２８に入力される。
【００２６】
ＰＣ２８では入力された信号データをメモリやハードディスク等に一時、記憶し、さらにＣＰＵは画像化する信号処理を行い、ビデオメモリに送り、このビデオメモリに格納された画像データはモニタ５に出力され、その表示画面上に光走査プローブ３による光走査で得た画像を表示する。
このＰＣ２８はスキャナ駆動回路２０と接続され、スキャナ駆動回路２０の動作を制御すると共に、スキャナ駆動信号と同期して画像化の処理を行う。
【００２７】
このような構成の歯科検査用光イメージング装置１では、光走査プローブ３は２次元画像を得るための本数の光ファイバ６ａを束ねた光ファイババンドル６で形成し、光走査プローブ３の基端のコネクタ９において、共焦点光学系を形成する集光レンズ２１の焦点面上に各光ファイバ６ａの基端を配置し、２次元スキャナ１８による傾動走査により、焦点位置移動してその焦点位置にある光ファイバ６ａに光が順次入射されるように制御すると共に、検査部位側から光ファイバ６ａに入射された光を集光レンズ２１により前記焦点位置の条件を満たす光のみを往路とは逆を辿るように同じ光ファイバ６ａで導光して光検出器２６により受光し、光電変換するようにしていることが特徴となっている。このように本実施の形態では共焦点光学系は集光レンズ２１により構成されている。
【００２８】
次に本実施の形態の動作を説明する。
光源１４から出射された光は集光レンズ１５ａ、１５ｂを経て平行な光束にされた後、ビームスプリッタ１７を透過し、２次元スキャナ１８を構成する可動ミラー１９に入射される。
【００２９】
この可動ミラー１９は２次元的に傾動されることにより、この可動ミラー１９で反射された光は集光レンズ２１の焦点面に配置された光走査プローブ３の基端面の光ファイババンドル６をＸＹ面内でＸ、Ｙ方向に走査し、その光ファイババンドル６を構成する光ファイバ６ａに入射される。
【００３０】
この場合、例えばＸ軸方向を走査した後、光はＹ軸方向に光ファイバ６ａの直径程度だけ移動されてＸ軸方向に走査されるという走査が繰り返されることにより、光ファイババンドル６を構成する全ての光ファイバに光が順次入射されることにより、１フレーム分の光走査が終了し、その後は、次のフレームに相当して同様の走査が繰り返される。
光がその基端に入射された光ファイバ６ａはその先端に光を伝送（ガイド）し、先端面からさらにマイクロレンズ２３を経て検査部位側に出射される。
【００３１】
この場合、光走査プローブ３は細長の挿入部７の先端部１１の根元付近を略９０度程度屈曲させた屈曲部１２が設けてあるので、先端側を口腔２内に挿入できると共に、その先端面を口腔２内部の歯２ａや、歯２ａの裏側等に出来易い虫歯や歯周病等の検査を行おうとする歯肉部分に接触させることも容易にできる。
【００３２】
そして、先端面が接触された歯肉部分等の検査部位側に光が出射されることになる。検査部位の表面付近で反射或いは散乱された光の一部は、光を出射した光ファイバ６ａに入射される。
【００３３】
この光は集光レンズ２１により、集光され、２次元スキャナ１８で反射された後、ビームスプリッタ１７でその一部が反射されて、集光レンズ２５に入射され、光検出器２６で受光される。
【００３４】
この場合、２次元スキャナ１８による傾動走査されることにより焦点位置の光ファイバ６ａに照射用に光が入射され、かつその光ファイバ６ａにより被検体側からの（反射或いは散乱された）戻り光を受光したもののみが往路とは逆の光路を辿り、それ以外のフォーカス点以外の光ファイバで被検体側からの光を受光してもその光ファイバは集光レンズ２１の共焦点条件を満たしていないので、集光レンズ２５により光検出器２６側に導光されてもこの光検出器２６のピンホール状の受光部には入射されない。
【００３５】
つまり、集光レンズ２１の焦点面に配置されて、可動ミラー１９の傾動により、集光レンズ２１の焦点位置の光ファイバ６ａに入射され、さらに検査部位側で反射された光を受光してその光ファイバ６ａにより集光レンズ２５側に導光された光のみが光検出器２６にて受光される。このため、集光レンズ２５も共焦点光学系を構成するとも言える。
換言すると、集光レンズ２１の焦点位置となる光ファイバ６ａで被検体側に導光したもののみが被検体側からの戻り光を光検出器２６にガイドし、焦点位置にない光ファイバは光検出器２６に戻り光をガイドしない。
【００３６】
信号処理回路２７により増幅などされた信号はＡ／Ｄ変換された後、ＰＣ２８に入力され、駆動信号と対応付けられたアドレスのメモリ等に格納される。そして、１フレーム分が信号データにより、光ファイバ６ａの配列に対応した画像データが生成され、その画像データはモニタ５に送られ、モニタ５の表示面に共焦点画像として表示される。
【００３７】
本実施の形態では、細長に光走査プローブ３を形成してその先端部１１を口腔２内に容易に挿入することができ、また先端部１１の基端付近に屈曲部１２が設けてあるので、歯２ａの裏側部分の歯肉部にも先端面をアプローチでき、歯科検査に適した顕微鏡画像を得られるようにすると共に、この場合の顕微鏡画像として共焦点条件を満たす光学系を用いて分解能が高い共焦点画像を得るようにしているので、低干渉性光を用いた場合の干渉現象による分解能の場合には不可能であった細胞レベルでの顕微鏡画像（拡大画像）が得られるので、より診断が容易となる効果がある。
【００３８】
図２は変形例における光走査プローブ３Ｂの一部を示す。この光走査プローブ３Ｂは、図１の光走査プローブ３において、その先端部の構造が一部異なる。
図２の拡大図に示すように、カバーガラス２４に代わりに対物レンズ２９を設けている。
つまり、光ファイババンドル６を構成する光ファイバ６ａの先端面が焦点面となるようにして対物レンズ２９が先端部材に水密的に取り付けられている。
【００３９】
つまり、拡大図に示すように焦点面に配置された光ファイバ６ａ側から対物レンズ２９に入射された光はその光ファイバ６ａと共焦点関係となる焦点位置でフォーカスし、このフォーカス点Ｐｆで反射或いは散乱された光のみが前記光ファイバ６ａに入射されるようになる。
その他の構成は図１と同様である。
【００４０】
本変形例によれば、各光ファイバ６ａから出射された光を対物レンズ２９によって集光して、フォーカス位置Ｐｆに集光照射でき、かつそのフォーカス位置Ｐｆで反射或いは散乱された光を効率良く対物レンズ２９で集光して（光を実際に出射するのに用いた）光ファイバ６ａに入射されるようにすることができる。
【００４１】
つまり、本変形例によれば、図１の実施の形態の場合に比べて検査部位側に効率良く光を照射できると共に、検査部位側に照射され、反射或いは散乱された光を効率良く共焦点条件の光ファイバ６ａ、そｌして、その光ファイバ６ａにより光検出器２６に導光することができる。
【００４２】
従って、本変形例によれば、Ｓ／Ｎを向上でき、明るくかつ鮮明な共焦点画像、つまり共焦点を利用した顕微鏡画像が得られる。従って、診断もし易い画質の良い画像が得られる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に図３を参照して本発明の第２の実施の形態の歯科検査用光イメージング装置１Ｃを説明する。
図３に示す歯科検査用光イメージング装置１Ｃは、口腔（図示略）内に挿入され、検査部位側に光を走査する光走査プローブ３Ｃと、この光走査プローブ３Ｃが接続され、光走査プローブ３Ｃに光を供給すると共に、光走査プローブ３Ｃにより検査部位側からの戻り光を検出して画像化する装置本体４Ｃと、この装置本体４Ｃからの映像信号を光イメージング画像として表示するモニタ５とから構成される。
【００４４】
光走査プローブ３Ｃは図１の光走査プローブ３と外形的には同じ構成であるが、光ファイババンドル６の代わりに、例えば数ミクロン以下の直径とした細いシングルモードの光ファイバ３１が用いてある。また、先端部１１には光走査部３２が設けるようにしている。さらに光走査プローブ３Ｃには光走査部３２に駆動信号を伝送する信号線３３が挿通されている。
【００４５】
つまり、この光走査プローブ３Ｃは、光を伝送する光ファイバ３１及び信号線３３が挿通された細長で硬質の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けられ、術者が手で把持するハンドヘルド部（把持部）８とを有し、このハンドヘルド部８から後方側に延出された光ファイバ３１及び信号線３３は、コネクタ部３４により装置本体４Ｃに接続される。
【００４６】
また、挿入部７には、その先端に形成され、検査部位側に２次元的に光走査を行うと共に、検査部位側で反射或いは散乱された戻り光を受光する先端部１１と、この先端部１１の後端付近を略９０度程度屈曲（湾曲）した屈曲部１２とが設けてあり、この屈曲部１２が設けてあるので先端部１１の先端面を口腔２内に挿入した場合、口腔２の下側或いは上側の歯やその基端の歯肉部等に近接させて、容易に観察像が得られる状態に設定できるようにしている。
また、先端部１１の内部には光走査部３２が設けてある。
【００４７】
また、装置本体４Ｃ内には、光を発生する半導体レーザ等の光源１４が設けられ、この光源１４からの光は図示しない集光レンズ等を介して光ファイバ３５ａの一端に入射され、この光ファイバ３５ａは途中で光カプラ３６で他方の光ファイバ３５ｂと光結合し、この光ファイバ３５ａの他端はコネクタ部３４にて光ファイバ３２と光学的に連結される。
従って、光ファイバ３５ａに入射された光はコネクタ部３４からさらに光ファイバ３１の基端に入射され、その光は先端側に導光され、図３の拡大図に示すように先端部１１内に配置した光走査部３２を経て検査部位側に照射される。
【００４８】
光走査部３２は光ファイバ３１の先端面３１ａに対向配置された集光レンズ３７と、この集光レンズ３７に対向配置された反射ミラー３８と、この反射ミラー３８に対向配置された２次元走査を行う機能を備えたマイクロマシーンミラーとしての例えばジンバルミラー３９と、このジンバルミラー３９に対向配置されて、窓枠を介して先端部材に固定され、ジンバルミラー３９で反射された光を検査部位側に集光照射する対物レンズ４０とから構成される。
【００４９】
このジンバルミラー３９は信号線３３を介して装置本体４Ｃ内に設けたミラー駆動回路４１から、駆動信号が印加され、この駆動信号によりジンバルミラー３９は２次元的に傾動され、対物レンズ４０を経て検査部位側に集光照射される光は、焦点位置を２次元走査することになる。
【００５０】
本実施の形態における共焦点光学系は、集光レンズ３７、反射ミラー３８、ジンバルミラー３９、対物レンズ４０により構成され、これらの光学系において、検査部位側にフォーカスしたフォーカス点Ｐｆと光ファイバ３１の先端面３１ａとは共焦点関係を満たす。
【００５１】
つまり、図３の拡大図において、光ファイバ３１の先端面３１ａから出射された光はフォーカス点Ｐｆで点状にフォーカスし、またこの位置で反射又は散乱された光が対物レンズ４０側に入射されると、その光は共焦点関係を満たす光ファイバ３１の先端面３１ａに入射される。
この状態ではフォーカス点Ｐｆ以外の位置で反射又は散乱された光が、対物レンズ４０側に入射されても光ファイバ３１の先端面３１ａとは異なる位置に導光され、光ファイバ３１には入射されない。従って、分解能の高い共焦点光学情報を得ることができる。
【００５２】
上記光ファイバ３１の先端面３１ａに入射された検査部位側からの戻り光は光ファイバ３１の基端から光ファイバ３５ａの先端面に入射され、光カプラ３６でその一部が光ファイバ３５ｂ側に導光され、その一方の端部に対向配置等された光検出器４２により受光され、光電変換される。
【００５３】
この光検出器４２により光電変換された信号は信号処理回路４３に入力され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換された信号データがＰＣ４４に入力される。このＰＣはミラー駆動回路４１の動作を制御すると共に、このミラー駆動回路４１からのミラー駆動信号が入力される。
そして、このＰＣ４４はミラー駆動回路４１の駆動信号と関連付けて、信号処理回路４３から入力される信号データ（画像データ）をメモリ等の情報記憶手段にに格納する。
【００５４】
そして、第１の実施の形態と同様に１フレーム分の信号データから２次元画像データを生成し、モニタ５に出力し、モニタ５の表示面に共焦点画像として表示する。
本実施の形態は、第１の実施の形態とほぼ同様に分解能が高い、細胞レベルでの共焦点画像を得ることができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図４を参照して説明する。図４は第３の実施の形態における光走査プローブ３Ｄを示す。この光走査プローブ３Ｄは図１の光走査プローブ３において、さらに光ファイババンドル６を進退移動する進退調整機構５１を設けたものである。
【００５６】
この光走査プローブ３Ｄでは、そのハンドヘルド部８の後端には、進退調整機構５１を設けている。そして、この進退調整機構５１を操作することにより、光走査プローブ３Ｄ内を挿通された光ファイババンドル６を進退移動し、その先端面の位置をその軸方向に移動し、観察位置となる焦点位置を調整することができるようにしている。
【００５７】
図４に示すように光ファイババンドル６は挿入部７内ではチャンネル５２内に移動自在に挿通され、またハンドヘルド部８内でもその中空部内を移動自在に挿通されており、進退調整機構５１を構成する調整リング５３を回転操作することにより光ファイババンドル６をその長手方向に移動して、その先端面の位置を移動し、焦点位置を調整可能にしている。
【００５８】
拡大図に示すようにこの進退調整機構５１は、ハンドヘルド部８の外筒５４の後端に回転自在に取り付けられ、内側に光ファイババンドル６が挿通された調整リング５３と、この調整リング５３の先端側の内周面に設けたネジ部５３ａに螺合するネジ部を外周面に設け、内周面に光ファイババンドル６を固定した筒体状のスライダ５５と、このスライダ５５に設けた突片５５ａが係入され、光ファイババンドル６の軸方向に沿って設けたガイド溝５６ａを有し、外筒５４の内周面に取り付けられた移動ガイド部材５６とからなる。
【００５９】
なお、光ファイババンドル６はハンドヘルド部８の内部でも撓みを少なく進退移動するために図４の点線で示すように挿入部７側のチャンネル１２と連通する中空部を有するパイプ５７内を挿通するようにしても良い。
その他は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００６０】
本実施の形態によれば、術者はハンドヘルド部８を手で把持し、その後端の調整リング５３を回転することにより、その回転の向きによりスライダ５５を突片５５ａが係入されたガイド溝５６ａの方向（拡大図において符号Ｃで示す方向）に前進或いは後退移動させることができ、スライダ５５の移動によりこれに固定された光ファイババンドル６も共に移動される。
【００６１】
従って、光ファイババンドル６の先端面がカバーガラス２４の内側でその軸方向に進退移動し、先端面と直交する深さ方向にににおけ観察位置を調整することができる。
【００６２】
例えば、先端部１１の先端面を接触させた状態でその接触させた位置付近を観察位置として観察した場合、この位置とは異なるより深部側を観察しようとした場合には、調整リング５３を例えば右ねじを前進させる方向に回転する操作を行い、光ファイババンドル６を前進移動させることにより、先端面を前進させて、先端面からカバーガラス２４を経て検査部位側に出射される光のフォーカス位置をより深部側に移動させることができる。つまり、より深部側にフォーカスして共焦点画像を得ることができる。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、ハンドヘルド部８に光ファイババンドル６をその軸方向に進退移動する進退調整機構５１を設けているので、検査部位側における観察位置をその深さ方向に可変設定することができる。
その他、第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００６４】
図５は第１変形例の光走査プローブ３Ｅを示す。この光走査プローブ３Ｅは図４において、手動で進退移動する進退調整機構５１の代わりに、スイッチ操作で進退調整する進退調整機構６１を設けたものである。
【００６５】
また、この進退調整機構６１の付近には進退調整機構６１を電気的に駆動指示する操作スイッチ６２が設けてあり、この操作スイッチ６２を操作することにより、その操作信号は信号線６３を介して装置本体４側に設けた駆動回路に供給される。そして、駆動回路からの駆動信号で進退調整機構６１を電気的に駆動できるようにしている。
【００６６】
この進退調整機構６１は、図５の拡大図に示すようにハンドヘルド部８の外筒５４の後端面に一端が固定され、光ファイババンドル６の軸方向に伸縮可能なピエゾ素子６４と、このピエゾ素子６５の他端に固定され、ピエゾ素子６４の伸縮に応じて光ファイババンドル６の軸方向に移動され、光ファイババンドル６を保持した保持部材６５と、ピエゾ素子６４に対して伸縮移動させる駆動信号（駆動電圧）を印加する指示操作を行う操作スイッチ６２と、この操作スイッチ６２の操作により信号線６３を介してピエゾ素子６４に駆動電圧を印加する駆動回路とから構成される。
【００６７】
なお、操作スイッチ６２には、光ファイババンドル６を軸方向に前進移動させる第１のスイッチ６２ａと後退移動させる第２のスイッチ６２ｂとが設けてある。
そして、術者は移動させたい方向に対応したスイッチ操作を行うことにより、ピエゾ素子６４に駆動電圧を印加してそのピエゾ素子６４を伸縮できるようにしている。なお、ピエゾ素子６４は例えば電圧の印加により伸びるピエゾ素子と縮むピエゾ素子を重ねて構成され、それぞれは第１のスイッチ６２ａ及び第２のスイッチ６２ｂが操作された場合に駆動電圧が印加されるようにしている。
【００６８】
また、図示しない駆動回路は操作スイッチ６２の操作時間に比例した信号を生成する積分回路を有し、この積分回路を増幅した信号をピエゾ素子６４に駆動電圧として印加する。
【００６９】
従って、術者は操作スイッチ６２を長く押しているとその時間に略比例して光ファイババンドル６の先端面を前進或いは後退移動できる。
本変形例によれば、術者は単にスイッチを押す操作で観察位置を可変設定することができる。つまり、図４の場合よりも簡単な操作で深さ方向における観察位置を可変設定することができる。
【００７０】
図６は第２変形例における装置本体に設けた駆動回路７１の構成を示す。この駆動回路７１は図６において、自動調整スイッチ（６２ｃとする）をさらに追加して設けた操作スイッチ６２を有する光走査プローブに対応した駆動信号を発生する。
【００７１】
図６に示すように、第１のスイッチ６２ａの操作信号は積分回路７２ａに入力されると共に、制御動作を行うＣＰＵ７３に入力される。また、第２のスイッチ６２ｂの操作信号は積分回路７２ｂに入力されると共に、制御動作を行うＣＰＵ７３に入力される。
【００７２】
また、積分回路７２ａ及び７２ｂで積分された信号はそれぞれ増幅回路７４ａ及び７４ｂを経てピエゾ素子６４（の伸張用ピエゾ素子及び収縮用ピエゾ素子）に出力される。
また、ＣＰＵ７３は操作信号が入力されなくなると、積分回路７２ａ及び７２ｂをリセットとする。
【００７３】
これまでの説明が図５の進退調整機構６１に対する駆動回路としての機能を持ち、第２変形例ではさらに自動調整スイッチ６２ｃが操作された場合には、その操作信号をＣＰＵ７３は検出すると、その操作信号に対応した制御動作を行うようになる。
【００７４】
この場合、ＣＰＵ７３は図１に示した信号処理回路２７から例えば１フレーム分の信号データを、複数のハイパスフィルタ７５ａ〜７５ｃを経て取り込み、その高周波成分の周波数分布の情報を得る。
次に、ＣＰＵ７３は例えば積分回路７２ａに積分させる信号を出力する。この信号は積分された後、増幅回路７４ａで増幅された後、ピエゾ素子６４（の伸張用ピエゾ素子）に出力される。
【００７５】
そして、この状態で、ＣＰＵ７３は信号処理回路２７から例えば１フレーム分の信号データを、複数のハイパスフィルタ７５ａ〜７５ｃを経て取り込み、その高周波成分の周波数分布の情報を得る。そして、最初に取り込んだ情報と高周波成分の分布特性の比較を行う。そして、高周波成分がより増大した場合には、この動作（つまり、駆動電圧をより大きくして同じ動作）を繰り返す。
【００７６】
そして、以前のフレームにおける高周波成分の分布特性の比較を行い、高周波成分が同じとなる状態に達したら、積分回路７２ａに積分用に信号を出力することを停止する。
【００７７】
一方、積分回路７２ａに積分させる信号を出力して、その状態での高周波成分の分布特性が最初に取り込んだ情報よりも減少した場合には、ＣＰＵ７３は積分回路７２ｂに積分させる信号を出力して、その状態での高周波成分の分布特性が最初に取り込んだ情報と比較する。そして、高周波成分がより増大した場合には、この動作（つまり、駆動電圧をより大きくして同じ動作）を繰り返す。
そして、以前のフレームにおける高周波成分の分布特性の比較を行い、高周波成分が同じとなる状態に達したら、積分回路７２ｂに積分用に信号を出力することを停止する。
【００７８】
このような制御動作を行うことにより、最も高周波成分が多い画像情報が得られる状態、つまり細胞レベルでの輪郭が最も鮮明となるフォーカス状態に近い観察状態に自動的に設定することができる。
【００７９】
次に図７を参照して第３変形例における光走査プローブ３Ｆを説明する。図７に示すように第３変形例における光走査プローブ３Ｆは、図３に示した光走査プローブ３Ｃにおいて、先端部１１の光走査部３２には、さらに対物レンズ４０をその光軸方向に移動調整する調整機構を設けた光走査部８０とすると共に、ハンドヘルド部８には調整機構の操作指示を行う操作スイッチ８１を設けている。
【００８０】
図７の拡大図に示すようにこの光走査部８０では光走査部３２におけるジンバルミラー３９に対向配置された対物レンズ４０は、レンズ保持部材８３で保持され、このレンズ保持部材８３はピエゾ素子８４の一端に固定され、このピエゾ素子８４の他端はピエゾ素子保持部材８５を介して先端部１１の外装部材内壁に固定されている。
なお、対物レンズ４０の直前の光学窓はカバーガラス８６で水密的に覆われている。
【００８１】
また、ピエゾ素子８４は、このピエゾ素子８４を伸縮させる駆動電圧を印加する信号線８７の一端が接続され、この信号線８７は、ジンバルミラー３９を駆動するための信号線３３と共に、プローブ３Ｆ内を挿通され、またハンドヘルド部８の操作スイッチ８１に接続された信号線などと共に、装置本体に接続されるようにしている。
【００８２】
そして、操作スイッチ８１を操作することにより、ピエゾ素子８４を対物レンズ４０の光軸方向に伸縮させることができ、この伸縮により対物レンズ４０は光軸方向に移動される。
【００８３】
そして、フォーカス点Ｐｆ（焦点面）を対物レンズ４０の光軸方向、つまり検査部位の深さ方向に可変設定できるようにして、先端部１１の先端面、この場合にはカバーガラス８４を検査部位に接触させた場合、（可変設定できない状態における）その接触させた面から短い一定の距離が焦点面となる状態から、可変幅の範囲内で焦点面の距離位置を可変設定ができるようにしている。
【００８４】
従って、先端部１１の先端面を検査部位側に接触させて観察状態をふらつかないように固定した場合、その状態では鮮明に観察できる距離は規定された状態となるが、操作スイッチを操作することにより、深さ方向に焦点面の位置を可変設定できるので、術者はより検査部位側の深さ方向に対する所望とする深さ位置に焦点面を設定して共焦点画像を得ることができる。
【００８５】
本変形例によれば、図３の実施の形態の作用効果の他に、焦点面の位置を検査部位の深さ方向に可変設定して、所望とする深さ位置にフォーカスして鮮明な共焦点画像を得ることができる。
【００８６】
［付記］
１．請求項１においては、前記光ガイドがファイババンドルであることを特徴とする。
２．付記１においては、前記ファイババンドルの出射端に、ファイバ毎にマイクロレンズが設けてあることを特徴とする。
３．付記１又は２において、さらに前記ファイババンドルの出射端に対向して対物レンズが設けてあることを特徴とする。
【００８７】
４．付記１においては、前記光スキャニング手段を前記ファイババンドルの入射端に設けることを特徴とする。
５．請求項１において、前記ハンドヘルドプローブ部は手で把持するためのハンドヘルド部と、口腔内に挿入する挿入部と有することを特徴とする。
６．付記５において、前記挿入部の先端側に口腔内の歯肉部分にアプローチし易い屈曲した屈曲構造にしてあることを特徴とする。
【００８８】
７．請求項２においては、前記進退調整機構が手動による調整機構であることを特徴とする。
７．請求項２において、前記進退調整機構がスイッチ操作による電動調整機構であることを特徴とする。
８．請求項２において、前記進退調整機構が自動調整機構であることを特徴とする。
【００８９】
９．請求項２において、前記進退調整機構が前記ハンドヘルドプローブ部先端に設けてあることを特徴とする。
１０．請求項２において、前記進退調整機構が前記ハンドヘルドプローブ部の先端以外の部分に設けてあることを特徴とする。
１１．請求項１において、前記ハンドヘルドプローブ部は光ガイドとしてのシングルモードファイバと、先端部内に設けた光スキャニング手段とを有することを特徴とする。
【００９０】
１２．付記１１においては、前記光スキャニング手段がマイクロマシンミラーであることを特徴とする。
１３．付記１１において、前記光スキャニング手段が二次元走査ミラーであることを特徴とする。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光を発生する光源と、
前記光を被検体に伝送・受光する光ガイドと、
前記光ガイドを保持し、口腔内に挿入可能なハンドヘルドプローブ部と、
前記光を共焦点条件に満たせる共焦点光学系と、
前記光を被検体に対して走査させるスキャニング手段と、
前記被検体から反射・散乱した反射・散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段が検出した信号を処理し、前記被検体の断層画像を生成する画像生成手段と、
を具備しているので、ハンドヘルドプローブ部の先端側を口腔内に挿入して歯肉検査等を細胞レベルで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の歯科検査用光イメージング装置の全体構成を示す構成図。
【図２】変形例における光走査プローブの構成図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の歯科検査用光イメージング装置の全体構成を示す構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態における光走査プローブの構成を示す図。
【図５】第１変形例における光走査プローブの構成を示す図。
【図６】第２変形例における駆動回路の構成を示すブロック図。
【図７】第３変形例における光走査プローブの構成を示す図。
【符号の説明】
１…歯科検査用光イメージング装置
２…口腔
３…光走査プローブ
４…装置本体
５…モニタ
６…光ファイババンドル
６ａ…光ファイバ
７…挿入部
８…ハンドヘルド部
９…コネクタ
１１…先端部
１２…屈曲部
１４…光源
１６…ピンホール
１７…ビームスプリッタ
１８…２次元スキャナ
１９…可動ミラー
２０…スキャナ駆動回路
２１…集光レンズ
２２…コネクタ受け
２３…マイクロレンズ
２５…集光レンズ
２６…光検出器
２７…信号処理回路
２８…ＰＣ
【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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