(57)【要約】【課題】スキャンミラーの電気配線作業を容易で、電気配線による反射光ノイズが低減された鮮明な観察画像が得られる光学像取り込み装置が望まれている。【解決手段】被検体に照射する観察光を導光する光ファイバ１１と、この光ファイバからの光を集光して焦点を被検体に照射する集光レンズ１３と、集光レンズから被検体に照射される光の焦点を集光レンズの光軸と直交する所定範囲で走査させるスキャンミラー１４において、スキャンミラー１４は、集光レンズに入射させる光の入射角を、所定角度範囲で走査させるミラー部１５と、ミラー部を支持すると共に所定角度範囲で走査駆動するミラー支持体１９とからなり、ミラー部とミラー支持体の走査駆動を制御する電位を供給する配線３１〜３４を反射ミラー支持体の光反射率よりも低い部材で反射ミラー支持体面に生成した光学像取り込み装置。【選択図】      図３
2004337464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射するための光を導光する導光手段と、
この導光手段からの光を集光し、その集光された光の焦点を被検体に照射する集光手段と、
上記集光手段から被検体に照射される光の焦点を上記集光手段の光軸と直交する所定の角度範囲で走査させるスキャンミラー手段と、
上記スキャンミラー手段は、上記集光手段に入射させる光の入射角を、所定の角度範囲で走査駆動する反射ミラーと、この反射ミラーを支持すると共に所定角度範囲で走査駆動する反射ミラー支持体とからなり、上記反射ミラーと反射ミラー支持体の走査駆動を制御する電位を供給する電気配線を上記反射ミラー支持体の光反射率よりも低い部材で上記反射ミラー支持体面に生成した配線手段と、
を具備したことを特徴とする光学像取り込み装置。
【請求項２】
上記配線手段の電気配線が上記反射ミラー支持体面のほぼ外周全域を囲んでいることを特徴とする請求項１記載の光学像取り込み装置。
【請求項３】
上記配線手段の電気配線が、光反射率の高位な導電部材で形成された導電膜層と、上記導電膜層の面上に反射率の低位な部材で形成された低光反射率層と、からなることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【請求項４】
上記配線手段の電気配線が、光反射率の低位な部材を含有する導電部材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【請求項５】
上記導電膜層が金属導電膜で、かつ、上記低光反射率層が金属チッ化膜もしくは金属酸化膜からなる低反射率層であることを特徴とする請求項３に記載の光学像取り込み装置。
【請求項６】
上記光反射率の低位な部材がカーボンであることを特徴とする請求項４に記載の光学像取り込み装置。
【請求項７】
上記スキャンミラー手段は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端、または内視鏡のチャンネルに挿入可能なチューブ先端に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微少な共焦点光学系を用いて内視鏡下で生体組織の断面像を得るための光学像取り込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体内部、例えば内視鏡下で生体組織の断面像を得るために微小な共焦点光学系を用いた走査型顕微鏡が用いられている。この走査共焦点顕微鏡は、観察対象にスポット観察光を走査投射し、その観察対象からの反射光を基に観察対象の断面像を生成するようになっている。
【０００３】
このような走査共焦点顕微鏡には、観察対象にスポット観察光を走査投射させるスキャンミラーが用いられている。このスキャンミラーは、シリコン基板と、このシリコン基板上に配置されたヒンジを有するミラーを形成したプレートウェハと、このプレートウェハ上にシリコンスペーサを介して、石英ガラスレンズが配置された構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に開示されているスキャンミラーの構成を図１２と図１３を用いて説明する。なお、図１２は、従来のスキャンミラーを構成するシリコン基板と、プレートウェハの構成を示す分解斜視図で、図１３は、従来のスキャンミラーの構成を示す断面図である。
【０００５】
このスキャンミラーは、シリコン基板１１１、プレートウェハ１１２、シリコンスペーサ１１４、及び石英ガラスレンズ板１１６を貼り合わせて構成されている。
【０００６】
このスキャンミラーのスキャンミラー機構は、図１２に示すように、前記プレートウェハ１１２に２つのミラー１１７、１１８が形成され、このミラー１１７、１１８はそれぞれヒンジ１３１、１３２、及び１３３、１３４でプレートウェハ１１２の本体に対して傾斜駆動可能に保持されている。前記各ミラー１１７、１１８の上面には、光の反射面を兼ねた電極１３５、１３６および１３７、１３８が形成されている。これら各電極１３５、１３６、１３７、１３８には、それぞれリード線１３９、１４０、１４１、１４２が接続されており、これらリード線１３９〜１４２を介して、外部から電圧が印加されるようになっている。
【０００７】
前記シリコン基板１１１には、前記ミラー１１７、１１８が配置される位置に凹部１２６が設けられている。この凹部１２６は、前記ミラー１１７、１１８が傾斜駆動するためのスペースである。
【０００８】
前記リード線１３９〜１４２を介して、前記ミラー１１７、１１８のそれぞれの電極１３５〜１３８に電圧を印加すると、ミラー１１７、１１８のそれぞれの電極１３５〜１３８と凹部１２６の間で静電引力が発生し、その静電引力によりミラー１１７、１１８がヒンジ１３１、１３２、１３３、１３４を中心にプレートウェハ１１２に対して傾くようになっている。
【０００９】
このような構成のスキャンミラー機構を用いたスキャンミラーは、図１３に示すように、前記シリコン基板１１１の上に前記ミラー１１７、１１８が形成されたプレートウェハ１１２が貼り合わされ、このプレートウェハ１１２の上面にシリコンスペーサ１１４と石英ガラスレンズ板１１６とが積層され、前記プレートウェハ１１２とシリコンスペーサ１１４の間に光ファイバ１１３が挿入配置されている。
【００１０】
前記シリコンスペーサ１１４には、前記プレートウェハ１１２のミラー１１７、１１８が位置する部分に開口が設けられ、この開口の一方の側面には、前記光ファイバ１１３の先端から照射された観察光を前記ミラー１１７へ反射させる固定反射ミラー１２２が形成されている。
【００１１】
さらに、前記シリコンスペーサ１１４に設けられた開口と接する石英ガラスレンズ板１１６には、前記ミラー１１７から反射された観察光を前記ミラー１１８へと反射させる反射ミラー１２４が設けられ、かつ、前記ミラー１１８から反射された観察光を観察部位に集光させる回折レンズ１１９が設けられている。
【００１２】
つまり、前記光ファイバ１１３からシリコンスペーサ１１４の開口に設けられた固定反射ミラー１２２へと照射された観察光は、この固定反射ミラー１２２で反射されてプレートウェハ１１２に設けられたミラー１１７へと照射される。このプレートウェハ１１２のミラー１１７に照射された観察光は、このミラー１１７で、前記石英ガラスレンズ板１１６に設けられた反射ミラー１２４へと反射され、この反射ミラー１２４に照射された観察光は、前記プレートウェハ１１２のミラー１１８へと反射させる。このミラー１１８に前記石英ガラスレンズ板１１６の反射ミラー１２４から照射された観察光は、前記石英ガラスレンズ板１１６に設けられた回折レンズ１１９へと反射させ、回折レンズ１１９は、前記プレートウェハ１１２のミラー１１８から反射照射された観察光を集光して観察部位に照射させる。
【００１３】
即ち、前記プレートウェハ１１２のミラー１１７、１１８の角度を変えることにより、回折レンズ１１９から観察部位に集光照射させる観察光を走査する。
【００１４】
この回折レンズ１１９で集光照射された観察光は、観察部位で反射し、その観察部位からの反射光が前述した観察光の照射と逆の経路を経て、光ファイバー１１３の先端へと反射集光され、この光ファイバー１１３の基端に設けた図示していない観察部位反射光検出手段で検出し、その観察部位反射光の強度により観察部位の断層像を生成するようになっている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１１−１８３８０７号公報。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に提案されているスキャンミラーは、ミラー１１７、１１８の最上面に反射面を兼ねた電極１３５〜１３８が設けられている。この反射面を兼ねた電極１３５〜１３８には、ミラー１１７、１１８を傾斜駆動させるための電圧を印加させるためのリード線１３９〜１４２が設けられている。
【００１７】
一方、生体内部の観察では、各観察部位による観察光の屈折率差が極小さいために、観察部位から反射して得られる反射光の強度も極弱いものとなる。よってこの極弱い反射光から観察部位の画像を生成するには、シビアなＳ／Ｎ比の反射光が求められる。
【００１８】
しかし、前記特許文献１に提案されているスキャンミラーは、共焦点光学系のピンホールとして光ファイバー１１３を用いているため、観察光の強度分布は照射方向との直交軸においてガウシアンカーブを示している。よってスキャンミラーのミラー１１７、１１８以外、例えばスキャンミラーの駆動に必要な電気配線のリード線１３９〜１４２にも微弱ながら観察光が照射されている。
【００１９】
この観察光の有効反射範囲外での反射光、即ちリード線１３９〜１４２から反射される観察光は微弱ではあるが、生体内部の観察部位から反射された反射光に比較すれば大きい強度を有することになる。しかもこのリード線１３９〜１４２などの有効反射範囲外は光の散乱体であることから、この有効反射範囲外からの散乱光が前記光ファイバ１１３へ入射されると、生体観察部位からの反射光が大きなノイズ源となり、鮮明な観察部位画像が生成できない課題があった。
【００２０】
また、このスキャンミラーのプレートウェハ１１２のミラー１１７、１１８の最上面には、反射面だけの機能を有した膜を作成し、前記シリコン基板１１１の凹部１２６の底面にミラー１１７、１１８の駆動用の電極と、その電極に電圧印加用のリード線を形成させることもできるが、構造が複雑化となり電気的接続が困難となる課題があった。
【００２１】
本発明は、このように事情に鑑みなされたもので、電気配線がスキャンミラーの最上面に設けて電気的接続作業が容易で、電気配線による反射光によるノイズを低減し、鮮明な生体観察画像が容易に生成できる光学像取り込み装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学像取り込み装置は、被検体に照射するための光を導光する導光手段と、この導光手段からの光を集光し、その集光された光の焦点を被検体に照射する集光手段と、上記集光手段から被検体に照射される光の焦点を上記集光手段の光軸と直交する所定の角度範囲で走査させるスキャンミラー手段と、上記スキャンミラー手段は、上記集光手段に入射させる光の入射角を、所定の角度範囲で走査駆動する反射ミラーと、この反射ミラーを支持すると共に所定角度範囲で走査駆動する反射ミラー支持体とからなり、上記反射ミラーと反射ミラー支持体の走査駆動を制御する電位を供給する電気配線を上記反射ミラー支持体の光反射率よりも低い部材で上記反射ミラー支持体面に生成した配線手段と、を具備したことを特徴としている。
【００２３】
本発明の光学像取り込み装置は、上記配線手段の電気配線が上記反射ミラー支持体面のほぼ外周全域を囲んでいることを特徴としている。
【００２４】
本発明の光学像取り込み装置は、上記配線手段の電気配線が、光反射率の高位な導電部材で形成された導電膜層と、上記導電膜層の面上に反射率の低位な部材で形成された低光反射率層と、からなることを特徴としている。
【００２５】
本発明の光学像取り込み装置は、上記配線手段の電気配線が、光反射率の低位な部材を含有する導電部材で形成されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の光学像取り込み装置は、上記導電膜層が金属導電膜で、かつ、上記低光反射率層が金属チッ化膜もしくは金属酸化膜からなる低反射率層であることを特徴としている。
【００２７】
本発明の光学像取り込み装置は、上記光反射率の低位な部材がカーボンであることを特徴としている。
【００２８】
本発明の光学像取り込み装置の上記スキャンミラー手段は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端、または内視鏡のチャンネルに挿入可能なチューブ先端に設けられたことを特徴としている。
【００２９】
本発明の光学像取り込み装置は、スキャンミラーを構成する反射ミラーと反射ミラー支持体を走査駆動制御する電位を供給する電位供給配線による反射光ノイズが大幅に低減でき、精細な断面像の観察が可能となった。
【００３０】
【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について詳細に説明する。本発明に係る光学像取り込み装置の第１の実施形態について、図１乃至図４と図６を用いて説明する。
【００３１】
図１は本発明に係る光学像取り込み装置の全体構成を示すブロック図、図２は本発明に係る光学像取り込み装置の第１の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す断面図、図３は本発明に係る光学像取り込み装置の第１の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す平面図、図４は図２に示す本発明に係る光学像取り込み装置の楕円Ａで示すコンタクト部３９の構成を示す拡大図、図６は図３に示す本発明に係る光学像取り込み装置の楕円Ｂで示すヒンジ２２の構成を示す拡大図である。
【００３２】
本発明の第１の実施形態の光学像取り込み装置１０は、図１に示すように、観察光導光用のファイバ１１から照射された観察光を後述するスキャンミラー１４に反射させる固定反射ミラー１２と、この固定反射ミラー１２から反射された観察光をリード線１６を介して印加された電圧により傾斜させるミラー部１５を有するスキャンミラー１４と、このスキャンミラー１４のミラー部１５から反射された観察光を集光させて、生体内の観察部位に焦点を結ばせる集光レンズ１３からなっている。
【００３３】
つまり、集光レンズ１３から生体の観察部位に焦点を結ばせた観察光は、前記スキャンミラー１４のミラー部１５の傾き角度をリード線１６を介して印加される電圧に応じて可変駆動させることで、観察光が観察部位を走査するようになっている。
【００３４】
この観察部位を走査した観察光は、観察部位で反射されて、観察部位への観察光の照射と逆の経路で反射光が光ファイバ１１へと取り込まれるようになっている。
【００３５】
この画像取り込み装置１０のスキャンミラー１４の構成について、図２と図３を用いて説明する。
【００３６】
スキャンミラー１４は、直方体のシリコン基板２１と、このシリコン基板２１の上面に積層されるミラー部１５を形成する矩形状のシリコンチッ化膜及びシリコンの二層膜で生成されたプレートウェハ１７とからなっている。前記シリコン基板２１の上面には、前記プレートウェハ１７に設けられるミラー部１５に対応する凹部１８が穿設されていると共に、前記プレートウェハ１７が載置貼着されるようになっている。
【００３７】
前記プレートウェハ１７は、外周に沿って所定の幅のプレートウェハ基板部１７ａと、外形状と略相似形の開口１７ｂとからなる全体形状が略ロの字状に形成されている。この開口１７ｂには、プレートウェハ１７の外径と相似形に形成され、シリコンチッ化膜で生成されたミラー支持体１９が配置されている。このミラー支持体１９は、対向する側面の中心部をヒンジ２０ａ、２０ｂにより前記プレートウェハ１７のプレートウェハ基板部１７ａに保持されている。つまり、ミラー支持体１９は、ヒンジ２０ａ、２０ｂを中心に傾斜駆動するようになっている。
【００３８】
このミラー支持体１９の中心部分には略円形状の開口が設けられ、この開口内には、シリコンチッ化膜で形成された円形状のミラー部１５が配置されている。このミラー部１５は、前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ａ、２０ｂと軸方向で直交する位置にヒンジ２２ａ、２２ｂを介して前記ミラー支持体１９に保持されている。つまり、このミラー部１５は、ヒンジ２２ａ、２２ｂを中心に傾斜駆動するようになっている。
【００３９】
即ち、前記ミラー支持体１９とミラー部１５は、それぞれのヒンジ２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂを中心に相互に直交する方向、つまり、２軸方向に傾斜駆動されるようになっている。
【００４０】
前記ミラー部１５は、厚み１０μｍの薄膜シリコン４２、シリコンチッ化膜４４、及び反射膜２９、３０からなる層構造を有している。また、前記ミラー支持体１９は、薄膜シリコン４２、シリコンチッ化膜４４、及び後述する配線３１、３２、３３、３４からなる層構造を有している。つまり、ミラー支持体１９の最上層には、反射膜は配置してなく、配線３１〜３４が配置されている。なお、前記ミラー部１５は、前記ヒンジ２２ａ、２２ｂを結ぶ中心線を境に２つの反射膜２９、３０を有している。
【００４１】
なお、配線３１〜３４は、前記ミラー支持体１９とミラー部１５に電圧を印加して、静電引力によりミラー支持体１９とミラー部１５を傾斜駆動させるための電圧印加用である。
【００４２】
次に、図３の図中楕円Ｂで示す範囲内の前記ミラー部１５とヒンジ２２ａの構成について、図６を用いて説明する。ヒンジ２２ａは、シリコンチッ化膜４４を梁形状に形成され、その面上を通ってミラー部１５まで延出させたアルミ４９とチタンナイトライド４８の２層膜からなる配線３１で構成されている。
【００４３】
ミラー部１５は、薄膜シリコン４２、前記ヒンジ２１からのシリコンチッ化膜４４、及び反射膜２９の層構成で、反射膜２９は、密着力を向上させるためのクロム４７と、実際の反射面である金４６の層構成となっている。
【００４４】
前記ヒンジ２２ａの配線３１の先端は、前記反射膜２９一部端部に挿入させて、反射膜２９と配線３１とを密着積層させることで、電気的に導通接続するようになっている。なお、前記ミラー部１５のヒンジ２２ｂは、ヒンジ２２ａと同様な構成であり、また、前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ａ、２０ｂの構成も前記ヒンジ２２ａ、２２ｂと同様な構成である。
【００４５】
なお、反射膜２９、３０及び配線３１〜３４は導電体で、シリコンチッ化膜４４が絶縁体であるため、前記ミラー部１５とミラー支持体１９を構成するシリコンチッ化膜４４の面上において、特定の箇所以外は反射膜２９，３０及び配線３１〜３４は絶縁配置されている。
【００４６】
前記ミラー部１５と前記ミラー支持体１７の薄膜シリコン４２と、前記反射膜２９、３０と配線３１〜３４の電気的接続は、前記ミラー部１５の反射膜２９、３０に設けられたコンタクト部３８、３９と、ミラー支持体１７に設けたコンタクト部３６、３７で行われている。
【００４７】
このコンタクト部３６〜３９に構成について、図２に示す楕円Ａのミラー部１５に設けられているコンタクト部３９を例に、図４を用いて説明する。
【００４８】
前記ミラー部１５のコンタクト部３９が形成される部分の薄膜シリコン４２中に、ボロンを高濃度拡散されたＰ＋領域４３を形成させる。この形成されたＰ＋領域４３の面上に開口部を有したシリコンチッ化膜４４を形成し、この開口部を貫通して薄膜アルミからなるコンタクトパッド４５を形成させ、このコンタクトパッド４５とＰ＋領域４３を導通させ、前記コンタクトパック４５の上面に前記反射膜２９を形成されるようになっている。
【００４９】
なお、他のコンタクト部３６〜３８も同様の構成で生成するが、コンタクト部３６、３７は、前記コンタクト部３８、３９の反射膜２９に代えて配線３２、３４が配置される。
【００５０】
前記配線３１〜３４の配置ついて説明すると、図３に示すように、前記ミラー部１５の反射膜２９に先端が接続された配線３１は、前記ヒンジ２２ａの面上からミラー支持体１９に設けられている前記ミラー部１５が配置される円形孔の内周近傍の面上から前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ａの面上を介して、プレートウェハ基板１７ａに設けられたパッド２４へと配置されている。前記ミラー部１５の反射膜３０に先端が接続された配線３３は、前記ヒンジ２２ｂの面上からミラー支持体１９に設けられている前記ミラー部１５が配置される円形孔の内周近傍の面上から前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ｂの面上を介して、プレートウェハ基板１７ａに設けられたパッド２６へと配置されている。
【００５１】
前記ミラー支持体１９のコンタクト部３６に接続された配線３２は、前記ミラー支持体１９の面上から前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ａの面上を介して、プレートウェハ基板１７ａに設けられたパッド２５へと配置されている。前記ミラー支持体１７のコンタクト部３７に接続された配線３４は、ミラー支持体１９の面上から前記ミラー支持体１９のヒンジ２０ｂの面上を介して、プレートウェハ基板１７ａに設けられたパッド２７へと配置されている。
【００５２】
つまり、前記パッド２４は、配線３１、ミラー部１５の反射膜２９、コンタクト部３９、ミラー部１５の薄膜シリコン４２、コンタクト部３８、ミラー部１５の反射膜３０、及び配線３３を介して前記パッド２６と導通している。前記パッド２５は、配線３２、コンタクト部３６、ミラー支持体１９の薄膜シリコン４２、コンタクト部３７、及び配線３４を介して前記パッド２７と導通している。
【００５３】
前記プレートウェハ基板１７ａには、前記パッド２４〜２７以外にパッド４０、２８が設けられている。パッド４０は、プレートウェハ基板１７ａを構成しているシリコン基板２１へ達する開口部４１が設けられ、この開口部４１を介してパッド４０とシリコン基板２１とを電気的に導通し、このパッド４０からプレートウェハ基板１７ａの面上に配置した配線３５を介して、前記パッド２８に接続されている。
【００５４】
なお、前記パッド２４〜２８には、図１で説明したリード線１６が接続されるようになっている。なお、パッド２４と２６には、ミラー部１５を傾斜駆動させる電圧印加用のリード線、パッド２５と２７には、ミラー支持体１９を傾斜駆動させる電圧印加用のリード線、及びパッド２８には、接地用リード線がそれぞれ接続されるようになっている。
【００５５】
このような構成の光学像取り込み装置の作用について説明する。前記パッド２８には、接地電位が接続され、前記パッド２４と２６には、互いに逆位相の正弦波電位が印加される。この正弦波の周波数は、前記ミラー部１５の共振周波数に設定されている。
【００５６】
このパッド２４と２６に接続されている配線３１、３３、及び反射膜２９、３０の抵抗値は、ミラー部１５の薄膜化シリコン４２に比べはるかに小さく設定されている。このため、前記パッド２４と２６に入力された電位は、ミラー部１５の薄膜化シリコン４２内の抵抗成分により電位分布を発生させる。
【００５７】
すなわち、例えば、パッド２４に５０Ｖ、パッド２６に０Ｖを入力すると、ミラー部１５の薄膜化シリコン４２中におけるコンタクト部３９の直下では、ほぼ５０Ｖ、コンタクト部３８の直下では、ほぼ０Ｖとなり、それぞれのコンタクト部３９と３８の間では緩やかに変化する電位分布となる。
【００５８】
ところで、ミラー部１５の薄膜化シリコン４２の底面と対抗するシリコン基板２１の凹部１８の底面の電位は、パッド２８と導通しているために接地電位の０Ｖである。よってミラー部１５の薄膜化シリコン４２と、凹部１８の底面との間には電位差が生じ、この結果、クーロン引力が発生する。このクーロン引力は、ミラー部１５の薄膜化シリコン４２内の電位分布による分布を持つため、ヒンジ２２ａ、２２ｂを軸としてねじりモーメントを発生させ、ミラー部１５全体を左右に傾斜駆動させる。
【００５９】
次に、パッド２５と２７に、互いに逆位相の正弦波、もしくは鋸歯状波電位を入力される。この電位の入力により前記ミラー支持体１９の薄膜シリコン４２とシリコン基板２１の凹部１８との間で前記ミラー部１５と同様にクーロン引力が発生し、ミラー支持体１９はヒンジ２０ａ，２０ｂを軸としてねじりモーメントが発生して、ミラー支持体１９が傾斜駆動させる。
【００６０】
このミラー部１５とミラー支持体１９の傾斜駆動により、前記ミラー部１５で反射される観察光、又は反射光は、ミラー部１５の表面の反射膜２９、３０で反射される。このミラー部１５の表面には、反射部２９，３０のみが形成されるために不要なノイズ光を生成することはない。
【００６１】
一方、前記ミラー部１５を支持するミラー支持体１９で反射される光のうち、特に配線３１〜３４で反射される光が光学ノイズとなる。しかし、このミラー支持体１９に設けられる配線３１〜３４の表面は、チタンナイトライド４８によって覆ったことにより反射率が低下して光学ノイズの低減が可能となる。
【００６２】
つまり、チタンナイトライド４８の反射率は、スキャンミラー１４の基礎基板シリコンチッ化膜４４の反射率よりも低く、このシリコンチッ化膜４４よりも低い反射率のチタンナイトライド４８で配線３１〜３４のアルミ４９を覆うことで、配線３１〜３４による光反射を激減させて、このスキャンミラー１４による光学ノイズが生じにくい光学像取り込み装置が提供できる。また、スキャンミラー１４の傾斜駆動制御の電位供給も容易となる。
【００６３】
なお、上述した本発明の第１の実施形態である光学像取り込み装置において、ミラー部１５の反射膜２９、３０をクロム４７と金４６の２層薄膜構成とし、前記配線３１〜３４はアルミ４９とチタンナイトライド４８の２層構造としたが、観察に用いる観察光の波長領域等によって、これらの組み合わせは無数に考えられる。
【００６４】
例えば、配線３１〜３４をアルミと酸化クロムの２層膜としたり、さらに配線３１と反射膜２９、および配線３３と反射膜３０との接続部は、配線３１、３３の先端部が反射膜２９，３０の上に被さるように形成しても良い。
【００６５】
さらに、観察光が可視光領域である場合、前記配線３１〜３４は、チタンナイトライド４８以上に低反射率である酸化クロムを用いたり、３００ｎｍ付近の近紫外光の場合は、３００ｎｍ付近に光吸収ピークがある銀を用いると反射率が１０％程度まで低減させることができるために、反射面２９、３０をアルミで構成し、配線３１〜３４を銀薄膜で形成し、かつ、その銀薄膜の表面は剥き出しの状態としても良い。また、カーボンを多量に含む樹脂の薄膜で配線３１〜３５を形成することで光学ノイズの低減も可能である。このように１層構成で導電性機能を兼ねることで組み立て製造効率の向上が可能となる。
【００６６】
また、前記配線３１〜３４は、アルミとチタンナイトライドの２層構造に、さらに反射防止膜のコーティングを施した３層構造として、さらなる低反射率化を図っても良い。
【００６７】
次に、本発明に係る光学像取り込む装置の第２の実施形態について図５を用いて説明する。図５は本発明に係る光学像取り込み装置の第２の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す平面図である。なお、図３と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００６８】
前述した第１の実施形態のスキャンミラー１４は、図３に示すよう、パッド２５、２７から配線３２、３４を介してミラー支持体１９のコンタクト部３６、３７に接続され、ミラー支持体１９の上面に形成される配線３２、３４は、所定の幅でミラー支持体１９の外形状に沿って形成されている。
【００６９】
この第２の実施形態のスキャンミラー１４は、図５に示すように、ミラー支持体１９の上面の略全面を覆うように配線３２ａ、３４ａを設け、つまり、配線３２、３４は、パッド２５、２７から前記プレートウェハ基板１７ａ及びヒンジ２０ａ、２０ｂの上面に所定幅で形成されて、前記ミラー支持体１９の上面の略全面を覆うように設けられた配線３２ａ、３４ａに接続されている。なお、配線３２ａ、３４ａは、ミラー部１５の外周近傍まで近接形成させている。
【００７０】
一方、前記光ファイバ１１から照射され固定反射ミラー１２で反射されてスキャンミラー１４に照射される観察光は、ガウシアンカーブの強度分布を持つために、スキャンミラー１４においては、ミラー部１５の中心で最大の光強度となり、その中心から半径方向に徐々に光強度が減少する。
【００７１】
従って、光ノイズの原因となる反射有効半径外の反射光のうち、ミラー支持体１９の面でミラー部１５に近い領域ほど反射光が少ない、つまり、照射された光が吸収されることが望ましい。
【００７２】
よって、前述した第２の実施形態にように、ミラー支持体１９の観察光が照射される上面のほぼ全面に配線３２ａ、３４ａを設け、この配線３２ａ、３４ａはチタンナイトライド４９で覆われていることからミラー支持体１９の光反射率は大幅に減少させることができる。
【００７３】
つまり、チタンナイトライド４９は、ミラー支持体１９のシリコンチッ化膜４４に比して低反射率であることから、前述した第１の実施形態のミラー支持体１９に比して、この第２の実施形態のミラー支持体１９の光り反射率が改善され、光学ノイズを一層低減させることができる。
【００７４】
次に、上述した本発明に係る光学像取り込み装置１０を用いて、体腔内の観察部位を観察する作用について、図７乃至図１１を用いて説明する。
【００７５】
最初に図７乃至図９を用いて、内視鏡に設けられている、例えば、鉗子チャンネル等を用いて、挿入可能なプローブタイプの光学像取り込み装置について説明する。
【００７６】
図７は本発明に係るプローブタイプの光学像取り込み装置を内視鏡のチャンネルに挿通させた状態を説明する説明図、図８は本発明に係るプローブタイプの光学像取り込み装置の先端部の第１の構成を示す断面図、図９は本発明に係るプローブタイプの光学像取り込み装置の先端部の第２の構成を示す断面図である。
【００７７】
図７に示すように、体腔内に挿入され、体腔内の観察部位像を取り込む対物光学手段を有する挿入部６０ａと、その挿入部６０ａの基端に設けられ、挿入部６０ａを操作すると共に、前記対物光学手段で取り込んだ観察部位像を観察する接眼光学手段を有する操作部６０ｂとからなる内視鏡６０を用いて、この内視鏡６０の操作部６０ｂから挿入部６０ａに掛けて設けられているチャンネルに挿入されるプローブタイプ光学像取り込み装置６１とからなる。
【００７８】
このプローブタイプ光学像得取り込み装置６１の先端部６１ａの第１の構成は、図８に示すように、プローブ６５の先端内部に、プローブ６５と同軸方向に観察光を走査照射させる光学像取り込み装置６２が内蔵され、この光学像取り込み装置６２には、スキャンミラーを駆動させる電位供給用のケーブルと、観察部位に照射すると共に、観察部位から反射された観察光を導光する光ファイバとからなるユニバーサルコード６４が接続されている。
【００７９】
このような構成のプローブタイプ光学像取り込み装置６１が前記内視鏡６０のチャンネルに挿通されて、プローブ６５の先端部６１ａに設けた光学像取り込み装置６２から、例えば、観察光６３が観察部位に対して照射され、この観察光６３は、光学像取り込み装置６２のスキャンミラーの傾斜駆動により図中点線で示す観察光６３ａのように走査される。
【００８０】
つまり、内視鏡６０による観察部位の観察時に、プローブタイプ光学像取り込み装置６１を用いて、観察部位に観察光を走査照射して観察部位の断面像の観察が可能となる。
【００８１】
この図８に示したプローブタイプ光学像取り込み装置６１の先端部６１ａの第１の構成は、プローブ６５と同軸方向に観察光を照射するようになっている。これに対して、図９に示すプローブタイプ光学像取り込み装置６１の先端部６１ａ’は、観察光をプローブ６５の軸方向と直交する方向に観察光を走査照射する光学像取り込み装置６６を配置している。つまり、この光学像取り込み装置６６から図中の観察光６７、６７ａは、プローブ６５の軸方向と直交する方向に走査照射させて、内視鏡６０及びプローブタイプ光学像取り込み装置６１の挿入方向と直交する体腔内観察部位の断面像が観察可能となる。
【００８２】
次に、このプローブタイプ光学像取り込み装置を、内視鏡に組み込んだ内視鏡一体型光学像取り込み装置を図１０と図１１を用いて説明する。
【００８３】
内視鏡７０は、体腔内に挿入される挿入部７１ａと、この挿入部７１ａに基端に設けられ、挿入部７１ａを操作したりする操作部７１ｂからなっている。
【００８４】
この内視鏡７０の挿入部７１ａの先端には、図１１に示すように、挿入部７１ａと同軸方向に光学像取り込み装置１０が配置されており、この光学像取り込み装置１０の前面に照明ガラス７４が配置され、光学像取り込み装置１０からの観察光を挿入部７１ａと同軸方向に照射されるようになっている。
【００８５】
さらに、この内視鏡７０の挿入部７１ａの先端には、対物レンズ７２と、この対物レンズ７２の結像位置に撮像素子７３とが配置されており、対物レンズ７２で取り込んだ観察部位像を撮像素子７３で撮像信号として操作部７１ｂ側へと出力するようになっている。
【００８６】
なお、前記光学像取り込み装置１０のスキャンミラーの傾斜駆動制御用の電位供給線や観察光と反射光導光用の光ファイバ、及び撮像素子７３の駆動信号と撮像信号用の信号線等のユニバーサルケーブル７５が挿入部７１ａから操作部７１ｂへと配置され、かつ、操作部７１ｂから図示ていない光源装置や光学像生成装置、及び撮像信号処理装置などへと接続されている。
【００８７】
このように、前記プローブタイプ光学像取り込み装置と内視鏡一体型光学像取り込み装置を用いることで、通常の内視鏡の診断において観察部位を観察している際に、観察部位の断面像又は３次元画像による観察が必要な場合、光学像取り込み装置１０、６２，６６を速やかに駆動させて必要な断面像の観察が可能となる。
【００８８】
［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００８９】
（付記１）  被検体に照射するための光を導光する導光手段と、
この導光手段からの光を集光し、その集光された光の焦点を被検体に照射する集光手段と、
上記集光手段から被検体に照射される光の焦点を上記集光手段の光軸と直交する所定の角度範囲で走査させるスキャンミラー手段と、
上記スキャンミラー手段は、上記集光手段に入射させる光の入射角を、所定の角度範囲で走査駆動する反射ミラーと、この反射ミラーを支持すると共に所定角度範囲で走査駆動する反射ミラー支持体とからなり、上記反射ミラーと反射ミラー支持体の走査駆動を制御する電位を供給する電気配線を上記反射ミラー支持体の光反射率よりも低い部材で上記反射ミラー支持体面に生成した配線手段と、
を具備したことを特徴とする光学像取り込み装置。
【００９０】
（付記２）  上記配線手段の電気配線が上記反射ミラー支持体面のほぼ外周全域を囲んでいることを特徴とする請求項１記載の光学像取り込み装置。
【００９１】
（付記３）  上記配線手段の電気配線が、光反射率の高位な導電部材で形成された導電膜層と、上記導電膜層の面上に反射率の低位な部材で形成された低光反射率層と、からなることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【００９２】
（付記４）  上記配線手段の電気配線が、光反射率の低位な部材を含有する導電部材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【００９３】
（付記５）  上記導電膜層が金属導電膜で、かつ、上記低光反射率層が金属チッ化膜もしくは金属酸化膜からなる低反射率層であることを特徴とする請求項３に記載の光学像取り込み装置。
【００９４】
（付記６）  上記光反射率の低位な部材がカーボンであることを特徴とする請求項４に記載の光学像取り込み装置。
【００９５】
（付記７）  上記スキャンミラー手段は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端、または内視鏡のチャンネルに挿入可能なチューブ先端に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【００９６】
（付記８）  被検体に照射するための光を発生する光源手段と、この光源手段からの光を集光出射するための集光手段と、この集光手段によって被検体側に集光された焦点を上記集光手段の光軸と直交する方向に走査する光走査手段と、上記被検体からの戻り光を検出する光検出手段と、を有する光学像取り込み装置において、
上記光走査手段を構成するスキャンミラーデバイスと、
このスキャンミラーデバイスの面上に一体に形成された振れ角を変化できるミラー部と、
上記スキャンミラーデバイスの面上に配置された電気配線と、
を具備し、上記電気配線表面の反射率は、上記被検体に照射される光による上記スキャンミラーデバイスの面上の上記電気配線が設置されていない地肌の反射率に比べて低いことを特徴とする光学像取り込み装置。
【００９７】
（付記９）  上記電気配線は、上記スキャンミラーデバイスの面上のほぼ全域に設けられたことを特徴とする付記８に記載の光学像取り込み装置。
【００９８】
（付記１０）  上記電気配線は、金属導電膜からなる層と、この金属導電膜からなる層の面上に形成される低反射率層とからなることを特徴とする付記８または９のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【００９９】
（付記１１）  上記電気配線は、カーボンを含む導電性材と低反射率材とからなることを特徴とする付記８または９のいずれかに記載の光学像取り込み装置。
【０１００】
（付記１２）  上記スキャンミラーデバイスは、被検体内に挿入可能な太さのチューブ内に実装され、その長手方向がチューブの軸方向と略並行に配置されていることを特徴とする付記８乃至１１のいずれかに記載の画像取り込み装置。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明の光学像取り込み装置は、観察光を反射させるミラー部の周囲から生じる反射光ノイズが低減でき、特に、ミラー部を支持するミラー支持体に設けられるミラー駆動制御電位の供給用配線をミラー支持体の基板よりも低反射率の部材で生成することで、反射光ノイズが大幅に削減された観察部位の反射光が得られ、ノイズの少ない断面像の観察が可能となる効果を有している。
【０１０２】
また、内視鏡と併用使用することで、観察部位の詳細観察が可能となる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係る光学像取り込み装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る光学像取り込み装置の第１の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す断面図。
【図３】本発明に係る光学像取り込み装置の第１の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す平面図。
【図４】図２に示す本発明に係る光学像取り込み装置の楕円Ａで示すコンタクト部３９の構成を示す拡大図。
【図５】本発明に係る光学像取り込み装置の第２の実施形態に用いるスキャンミラーの構成を示す平面図。
【図６】図３に示す本発明に係る光学像取り込み装置の楕円Ｂで示すヒンジ２１１の構成を示す拡大図である。
【図７】本発明に係るプローブタイプの光学像内視鏡装置を内視鏡のチャンネルに挿通させた状態を説明する説明図。
【図８】本発明に係るプローブタイプの光学像取り込み装置の先端部の第１の構成を示す断面図。
【図９】本発明に係るプローブタイプの光学像取り込み装置の先端部の第２の構成を示す断面図。
【図１０】本発明に係る内視鏡一体型光学像取り込み装置の内視鏡装置を示す平面図。
【図１１】本発明に係る内視鏡一体型光学像取れ込み装置の挿入部先端の構成を示す断面図。
【図１２】従来の光学像取り込み装置に用いるスキャンミラーの構成を示す斜視図。
【図１３】従来の光学像取り込み装置に用いるスキャンミラーの作用を示す断面図。
【符号の説明】
１０…光学像取り込み装置
１１…ファイバ
１２…固定反射ミラー
１３…集中レンズ
１４…スキャンミラー
１５…ミラー部
１７…プレートウェハ
１８…凹部
１９…ミラー支持体
２０…ヒンジ
２１…シリコン基板
２２…ヒンジ
２４〜２８…パッド
２９，３０…反射部
３１〜３５…配線
３６〜３９…コンタクト部
４２…薄膜シリコン
４３…Ｐ＋領域
４４…シリコンチッ化膜
４５…コンタクトパッド
４６…金
４７…クロム
４８…チタンナイトライド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004337464.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004337464.tif 000008
【図７】
2004337464.tif 000009
【図８】
2004337464.tif 000010
【図９】
2004337464.tif 000011
【図１０】
2004337464.tif 000012
【図１１】
2004337464.tif 000013
【図１２】
2004337464.tif 000014
【図１３】
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