(57)【要約】【課題】プローブの細径化設計及び難易度の高い組立工程の削減に好適な位置制御装置を提供すること。【解決手段】位置制御装置を、筐体内に支持された可動部材と、所定の物理的変化が加えられることで伸縮して可動部材を所定の軸方向に進退させる伸縮部材と、筐体内における可動部材の所定の軸方向の位置を伸縮部材の伸縮力に抗して弾性変形することで付勢する弾性部材と、弾性部材の静電容量を検出する静電容量検出手段と、検出された静電容量に基づいて伸縮部材に物理的変化を与え、筐体内における可動部材の所定の軸方向の位置を制御する位置制御手段とから構成する。【選択図】図４
2012239801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に支持された可動部材と、
所定の物理的変化が加えられることで伸縮して前記可動部材を所定の軸方向に進退させる伸縮部材と、
前記筐体内における前記可動部材の前記軸方向の位置を前記伸縮部材の伸縮力に抗して弾性変形することで付勢する弾性部材と、
前記弾性部材の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
前記検出された静電容量に基づいて前記伸縮部材に前記物理的変化を与え、前記筐体内における前記可動部材の前記軸方向の位置を制御する位置制御手段と、
を有することを特徴とする位置制御装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、所定の導体を伸縮性樹脂で外装したものであり、
前記静電容量検出手段は、前記伸縮性樹脂の弾性変形に伴って形状変形する前記導体の静電容量を検出することを特徴とする、請求項１に記載の位置制御装置。
【請求項３】
前記導体は、前記伸縮性樹脂の弾性変形に伴って前記軸方向に伸縮する、二本の線材を該軸中心に螺旋状に巻いた二重コイルであることを特徴とする、請求項２に記載の位置制御装置。
【請求項４】
前記伸縮性樹脂は、前記二重コイルの外周全体を被覆すると共に該二重コイルの中空部に充填されていることを特徴とする、請求項３に記載の位置制御装置。
【請求項５】
前記伸縮部材は、前記軸方向に長尺な棒形状を有し、前記二重コイルの中空部に挿入され通されていることを特徴とする、請求項３に記載の位置制御装置。
【請求項６】
前記伸縮性樹脂は、誘電率が空気よりも高い絶縁材であることを特徴とする、請求項２から請求項５の何れか一項に記載の位置制御装置。
【請求項７】
前記伸縮部材は、温度変化に応じて前記軸方向に伸縮する形状記憶部材であり、
前記位置制御手段は、前記検出された静電容量に基づいて前記形状記憶部材を通電加熱することを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の位置制御装置。
【請求項８】
前記伸縮性樹脂と前記形状記憶部材との間に断熱材を配置したことを特徴とする、請求項２から請求項６の何れか一項を引用する請求項７に記載の位置制御装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記可動部材の前記軸方向の進退をガイドするガイド面を有することを特徴とする、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の位置制御装置。
【請求項１０】
ユーザによる操作入力に従って前記筐体内における前記可動部材の前記軸方向の位置を指定する指定手段
を有し、
前記位置制御手段は、前記操作入力による指定位置に前記可動部材を位置させるように前記伸縮部材に前記物理的変化を与えることを特徴とする、請求項１から請求項９の何れか一項に記載の位置制御装置。
【請求項１１】
所定の光学系と、
前記光学系を保持する光学系保持部材と、
請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の位置制御装置と、
を有し、
前記可動部材は、前記光学系保持部材であることを特徴とするプローブ。
【請求項１２】
前記光学系は、
前記軸方向に軸線を有する光ファイバと、
前記光ファイバから射出された光を集光する集光光学系と、
を有し、
前記光ファイバの入射出端は、前記集光光学系の物体側焦点位置と共役の位置に配置され、共焦点ピンホールとして機能することを特徴とする、請求項１１に記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内における可動部材の所定の軸方向の位置を制御する位置制御装置、及び筐体内における光学素子の所定の軸方向の位置を制御する構成を有したプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型共焦点プローブを体腔内に挿入して生体組織を観察する走査型共焦点内視鏡システムが知られている。走査型共焦点内視鏡システムは、薬剤が投与された被写体を励起光で走査する。走査型共焦点内視鏡システムは、走査された被写体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光検出器で検出する。走査型共焦点内視鏡システムは、検出光の強度に応じて発生した信号を基に高倍率かつ高解像度の画像を生成する。
【０００３】
この種の走査型共焦点内視鏡システムの具体的構成例は、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の走査型共焦点内視鏡システムは、励起光と蛍光を伝送する光ファイバの先端（射出端）をＸＹＺの三軸方向に動かすことで被写体を三次元方向に走査する。特許文献１においては、光ファイバのＺ軸方向の位置をフィードバック制御するための構成として、Ｚ軸方向に伸縮自在な形状記憶合金、形状記憶合金の伸縮に抗するスプリング、光ファイバのＺ軸方向の位置を検出するための位置センサ等が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２１７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
走査型共焦点プローブは患者の負担を軽減するため、挿入部分が細径であるほど望ましい。しかし、特許文献１においては、形状記憶合金、スプリング、位置センサ等の多数の部品を光ファイバの先端を保持するＸＹ走査機構の基端側のスペースに集中的に配置するため、プローブ先端部の外径を大きく設計する必要がある。また、多数の微細な部品をプローブ先端部内の狭いスペースに実装するため、組立作業の難易度が高いという指摘がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る位置制御装置は、筐体内に支持された可動部材と、所定の物理的変化が加えられることで伸縮して可動部材を所定の軸方向に進退させる伸縮部材と、筐体内における可動部材の所定の軸方向の位置を伸縮部材の伸縮力に抗して弾性変形することで付勢する弾性部材と、弾性部材の静電容量を検出する静電容量検出手段と、検出された静電容量に基づいて伸縮部材に物理的変化を与え、筐体内における可動部材の所定の軸方向の位置を制御する位置制御手段とを有することを特徴としたものである。
【０００７】
本発明においては、従来別個独立に配置されていたスプリングと位置センサに相当する機能を弾性部材単体に付加したため、部品点数が削減される。そのため、プローブの細径化設計に好適であると共に、難易度の高い組立工程（微細な部品をプローブ内の狭いスペースに実装する工程）が削減される。
【０００８】
弾性部材は、所定の導体を伸縮性樹脂で外装した構成としてもよい。この場合、静電容量検出手段は、伸縮性樹脂の弾性変形に伴って形状変形する導体の静電容量を検出する。伸縮性樹脂が適度な弾性を持つように材料選択及び形状設計を行うことにより、導体の形状変形を安定させる（例えば導体が所望の方向に伸縮するようにコントロールする）ことができる。
【０００９】
所定の導体は、伸縮性樹脂の弾性変形に伴って所定の軸方向に伸縮する、二本の線材を当該軸中心に螺旋状に巻いた二重コイルであってもよい。伸縮性樹脂は、二重コイルの形状保持をサポートする。そのため、極細線材をコイル線材として選択できるようになる。かかる点は、材料選択の余地が広がるだけでなく、二重コイル自体の細径化にも有利である。
【００１０】
伸縮性樹脂は、二重コイルの外周全体を被覆すると共に二重コイルの中空部に充填されたものとしてもよい。伸縮性樹脂を二重コイルの中空部にも充填することにより、導体の形状変形の安定化及び形状保持のサポートにより一層好適である。
【００１１】
伸縮部材は、所定の軸方向に長尺な棒形状を有し、二重コイルの中空部に挿入され通された構成としてもよい。二重コイル内のデッドスペースを有効利用して伸縮部材を効率的に配置することにより、位置制御装置の更なる小型化が達成される。そのため、プローブの細径化設計により一層好適である。また、伸縮部材は、二重コイルとほぼ同軸に配置される。そのため、伸縮部材が伸縮した際に二重コイル全体に力が均等に伝達され、伝達ロスが少なく効率的である。
【００１２】
伸縮性樹脂は、例えば誘電率が空気よりも高い絶縁材である。導体の形状変形に応じた静電容量の変化が大きくなるため、静電容量検出手段が導体の僅かな形状変形を静電容量の変化として捉えることができ、静電容量検出手段の検出分解能が実質的に上がる。そのため、可動部材の所定の軸方向の位置のフィードバック制御の精度が向上する。
【００１３】
伸縮部材は、温度変化に応じて所定の軸方向に伸縮する形状記憶部材としてもよい。この場合、位置制御手段は、静電容量検出手段によって検出された静電容量に基づいて形状記憶部材を通電加熱する。
【００１４】
本発明に係る位置制御装置は、通電加熱時における形状記憶部材からの熱伝導や輻射熱による伸縮性樹脂の変性を有効に防ぐため、伸縮性樹脂と形状記憶部材との間に断熱材を配置した構成としてもよい。
【００１５】
筐体は、伸縮部材の伸縮に伴う可動部材の所定の軸方向の進退を好適にガイドするガイド面を有する構成としてもよい。
【００１６】
本発明に係る位置制御装置は、ユーザによる操作入力に従って筐体内における可動部材の軸方向の位置を指定する指定手段を有した構成としてもよい。この場合、位置制御手段は、操作入力による指定位置に可動部材を位置させるように伸縮部材に物理的変化を与える。
【００１７】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係るプローブは、所定の光学系と、所定の光学系を保持し、伸縮部材による伸縮に伴い所定の軸方向に進退する光学系保持部材と、上記位置制御装置とを有することを特徴としたものである。上記位置制御装置は、プローブ内に配置された光学系の所定の軸方向の位置制御を行うのに好適である。
【００１８】
所定の光学系は、軸方向に軸線を有する光ファイバと、光ファイバから射出された光を集光する集光光学系とを有した構成としてもよい。この場合、光ファイバは、その入射出端が集光光学系の物体側焦点位置と共役の位置に配置され、共焦点ピンホールとして機能する。すなわち、上記位置制御装置は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された共焦点プローブへの適用に好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来別個独立に配置されていたスプリングと位置センサに相当する機能を弾性部材単体に付加したため、部品点数が削減される。そのため、プローブの細径化設計及び難易度の高い組立工程（微細な部品をプローブ内の狭いスペースに実装する工程）の削減に好適な位置制御装置及びプローブが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る走査型共焦点内視鏡システムの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光学ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る共焦点プローブが有する内筒と外筒との間のスペースに配置された部品構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る共焦点プローブが有する静電容量センサ単体の構成を示す図である。
【図５】別の実施形態における静電容量センサ及び形状記憶合金の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る走査型共焦点内視鏡システムについて説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の走査型共焦点内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。走査型共焦点内視鏡システム１は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された医療用観察システムであり、被写体を高倍率かつ高解像度で観察するのに好適に構成されている。図１に示されるように、走査型共焦点内視鏡システム１は、システム本体１００、共焦点プローブ２００、モニタ３００を有している。走査型共焦点内視鏡システム１を用いた共焦点観察は、可撓性を有する管状の共焦点プローブ２００の先端面を被写体に当て付けた状態で行う。
【００２３】
システム本体１００は、光源１０２、光分波合波器（フォトカップラ）１０４、ダンパ１０６、ＣＰＵ１０８、操作部１１０、光ファイバ１１２、受光器１１４、映像信号処理回路１１６、画像メモリ１１８、映像信号出力回路１２０を有している。共焦点プローブ２００は、光ファイバ２０２、共焦点光学ユニット２０４、走査制御回路２０６、操作スイッチ２０８、検出回路２１０を有している。
【００２４】
光源１０２は、ＣＰＵ１０８による駆動制御に従い、患者の体腔内に投与された薬剤を励起する励起光を射出する。励起光は、光分波合波器１０４に入射する。光分波合波器１０４のポートの一つには、光コネクタ１５２が結合している。光分波合波器１０４の不要ポートには、光源１０２から射出された励起光を無反射終端するダンパ１０６が結合している。前者のポートに入射した励起光は、光コネクタ１５２を通過して共焦点プローブ２００内に配置された光学系に入射する。
【００２５】
光ファイバ２０２の基端は、光コネクタ１５２を通じて光分波合波器１０４と結合している。光ファイバ２０２の先端は、共焦点プローブ２００の先端部に組み込まれた共焦点光学ユニット２０４内に収められている。光分波合波器１０４を射出した励起光は、光コネクタ１５２を通過して光ファイバ２０２の基端に入射後、光ファイバ２０２を伝送して光ファイバ２０２の先端（後述の入射出端２０２ａ）から射出される。
【００２６】
図２は、共焦点光学ユニット２０４の構成を概略的に示す図である。以下、共焦点光学ユニット２０４を説明する便宜上、共焦点光学ユニット２０４の長手方向をＺ方向と定義し、Ｚ軸方向に直交しかつ互いに直交する二軸方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向と定義する。
【００２７】
図２に示されるように、共焦点光学ユニット２０４は、各種構成部品を収容する金属製の円筒形状の外筒２０４Ａを有している。外筒２０４Ａ内には、円筒形状の内筒２０４Ｂが同軸に収容されている。外筒２０４Ａの内壁面は、内筒２０４Ｂの外壁面に対応する形状を持ち、外筒２０４Ａ内における内筒２０４ＢのＺ軸方向のスライド移動をガイドする。光ファイバ２０２の先端部分は、外筒２０４Ａ、内筒２０４Ｂの各基端面に形成された開口を通じて内筒２０４Ｂに収容支持されており、内筒２０４Ｂと一体になってＺ軸方向に進退する。
【００２８】
光ファイバ２０２の入射出端２０２ａは、走査型共焦点内視鏡システム１の二次的な点光源として機能する。点光源である入射出端２０２ａの二次元方向（ＸＹ平面内）の位置は、ＣＰＵ１０８による駆動制御に従って周期的に変化する。具体的には、ＣＰＵ１０８は、入射出端２０２ａのＸＹ平面における二次元走査を制御するため、走査制御回路２０６に必要な設定値を指定する。走査制御回路２０６は、指定された設定値に応じたドライブ信号を生成して、入射出端２０２ａ付近の光ファイバ２０２の外周面に接着固定された二軸アクチュエータ２０４Ｃを駆動制御する。二軸アクチュエータ２０４Ｃは、例えば圧電アクチュエータであり、ＸＹの各軸方向に変形することによって光ファイバ２０２の先端部分を当該二軸方向に変位させる。入射出端２０２ａは、二軸アクチュエータ２０４Ｃにより、ＸＹ平面上において所定の走査軌跡を描くようにフレームレートに従って周期的に移動する。ＸＹ平面における二次元走査には、例えば、中心軸ＡＸを中心としたスパイラル走査、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、種々の方式を適用することができる。
【００２９】
光ファイバ２０２の入射出端２０２ａの物体側位置には、対物光学系２０４Ｄが設置されている。対物光学系２０４Ｄは、複数枚の光学レンズで構成されており、図示省略されたレンズ枠に取り付けられている。レンズ枠は、外筒２０４Ａ内において内筒２０４Ｂと相対的に固定されている。そのため、レンズ枠に取り付けられている対物光学系２０４Ｄは、外筒２０４Ａ内を内筒２０４Ｂと一体となってＺ軸方向に進退する。
【００３０】
光ファイバ２０２の入射出端２０２ａを射出した励起光は、対物光学系２０４Ｄを透過して、被写体の表層から深層に向かう断層位置でスポットを形成する。深度方向のスポット形成位置は、点光源である入射出端２０２ａの進退に応じてＺ軸方向に変位する。外筒２０４Ａ内における入射出端２０２ａ（内筒２０４Ｂ）のＺ軸方向の位置（又は移動量）は、操作スイッチ２０８又は操作部１１０の操作を通じて指定することができる。共焦点光学ユニット２０４は、二軸アクチュエータ２０４Ｃによる入射出端２０２ａのＸＹ平面上の周期的な運動とＺ軸方向の進退を併せることにより、被写体を三次元走査する。外筒２０４Ａ内における入射出端２０２ａのＺ軸方向の位置制御機構については、後に詳説する。
【００３１】
光ファイバ２０２の入射出端２０２ａは、対物光学系２０４Ｄの像側焦点位置（言い換えると、対物光学系２０４Ｄの物体側焦点位置と光学的に共役な位置）に配置されているため、共焦点ピンホールとして機能する。入射出端２０２ａには、励起光により励起された被写体の散乱成分（蛍光）のうち入射出端２０２ａと光学的に共役な集光点からの蛍光のみが入射する。蛍光は、光ファイバ２０２を伝送後、光コネクタ１５２を通過して光分波合波器１０４に入射する。光分波合波器１０４は、入射した蛍光を光源１０２から射出される励起光と分離して光ファイバ１１２に導く。蛍光は、光ファイバ１１２を伝送して受光器１１４で検出される。受光器１１４は、微弱な蛍光を低ノイズで検出するため、光電子増倍管等の高感度光検出器としてもよい。
【００３２】
受光器１１４による検出信号は、映像信号処理回路１１６に入力する。映像信号処理回路１１６は、ＣＰＵ１０８の制御下で動作して、検出信号を一定のレートでサンプルホールド及びＡＤ変換してデジタル検出信号を得る。ＸＹ平面に対応する画像については、信号取得タイミングと画素位置（画素アドレス）とを関連付けた所定のリマップテーブルに従い、各デジタル検出信号により表現される点像の画素アドレスへの割り当てが行われ、二次元画像が生成される。また、入射出端２０２ａのＺ軸方向の位置は、走査制御回路２０６によって常時モニタリングされ、ＣＰＵ１０８に転送されている。映像信号処理回路１１６は、ＣＰＵ１０８から与えられる入射出端２０２ａのＺ軸位置の情報を参照して二次元画像の生成を各Ｚ軸位置に対して行う。各Ｚ軸位置に対応する二次元画像をＺ軸方向に積層することにより、三次元画像が得られる。生成された三次元画像の信号は、映像信号出力回路１２０においてＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の所定の規格に準拠した映像信号に変換されて、モニタ３００に出力される。モニタ３００の表示画面には、高倍率かつ高解像度の被写体の三次元共焦点画像が表示される。
【００３３】
外筒２０４Ａ内における入射出端２０２ａのＺ軸方向の位置制御機構について詳説する。図３は、主に、内筒２０４Ｂの基端面と外筒２０４Ａの基端側内壁面との間のスペースに配置された部品構成を示す図である。図３に示されるように、当該スペースには、静電容量センサ２０４Ｅ及び形状記憶合金２０４Ｆが取り付けられている。形状記憶合金２０４Ｆは、例えばティネルやニチノール等である。
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）は、静電容量センサ２０４Ｅ単体の構成を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）の各図中、左側が静電容量センサ２０４Ｅの外観を示し、右側が静電容量センサ２０４Ｅの側断面を示す。図４（ａ）、（ｂ）の各図に示されるように、静電容量センサ２０４Ｅは、導体素線（銅線）に絶縁コーティングを施した二本の導体線２０４Ｅａ、２０４Ｅｂを軸線（図中一点鎖線）中心に螺旋状に巻いた二重コイル２０４Ｅ１を有している。二重コイル２０４Ｅ１の外周には、絶縁性及び伸縮性を有する樹脂が全体に亘って被覆されている。二重コイル２０４Ｅ１の中空部にも同一又は同質の樹脂が充填されている。ここで使用される樹脂は、例えば伸縮性を有するウレタン系樹脂である。以下、説明の便宜上、二重コイル２０４Ｅ１の外周及び中空部に被覆又は充填された樹脂体に符号２０４Ｅ２を付す。樹脂体２０４Ｅ２は、線径が極めて細く単体では一定の形状保持が難しい導体線２０４Ｅａ、２０４Ｅｂのコイル形状の保持をサポートする。
【００３５】
静電容量センサ２０４Ｅは、内筒２０４Ｂの基端面と外筒２０４Ａの基端側内壁面との間で自然長からＺ軸方向に初期的に（組立状態において）圧縮狭持されている（図４（ｂ）の状態）。静電容量センサ２０４Ｅの初期的な圧縮による復元力は、各端部が外筒２０４Ａと内筒２０４Ｂにそれぞれ連結固着した形状記憶合金２０４Ｆの常温下での形状保持力に抗している。言い換えると、静電容量センサ２０４Ｅは、形状記憶合金２０４Ｆに抗するように作用することで、外筒２０４Ａ内における内筒２０４Ｂの位置を所定の初期位置に付勢している。
【００３６】
二重コイル２０４Ｅ１は、樹脂体２０４Ｅ２のＺ軸方向の初期的な弾性変形に伴って同方向（軸線方向）に圧縮されている（図４（ｂ）の状態）。樹脂体２０４Ｅ２は、適度な弾性を持つため、二重コイル２０４Ｅ１のＺ軸方向の伸縮を好適にサポートする。二重コイル２０４Ｅ１は、その伸縮に応じてコイル間に発生する静電容量が変化する。組立時（すなわち図４（ｂ）の状態）における二重コイル２０４Ｅ１の初期的な静電容量は、素線径、素線材、導体全長、巻ピッチ、巻径、巻数、組立時の圧縮の程度、検出回路２１０の検出分解能など、種々のパラメータを総合的に考慮して決められる。なお、樹脂体２０４Ｅ２は、二重コイル２０４Ｅ１の誘電体（少なくとも空気よりも誘電率が高い）としても作用する。
【００３７】
形状記憶合金２０４Ｆは、Ｚ軸方向に長尺な棒形状を有し、常温下で外力が加わると変形して、一定温度以上に加熱されると形状記憶効果で所定の形状に復元する性質を有している。形状記憶合金２０４Ｆは、形状記憶効果によるＺ軸方向の復元力が静電容量センサ２０４ＥのＺ軸方向の復元力より大きくなるように材料が選定され、形状が設計されている。
【００３８】
走査制御回路２０６は、操作スイッチ２０８又は操作部１１０の操作により指定された入射出端２０２ａのＺ軸位置（又は移動量）に応じたドライブ信号を生成して、形状記憶合金２０４Ｆを通電加熱して伸縮量を制御する。形状記憶合金２０４Ｆは、伸縮量に応じて内筒２０４Ｂを光ファイバ２０２ごとＺ軸方向に進退させる。例えば、形状記憶合金２０４Ｆが通電加熱によりＺ軸方向に伸長すると、静電容量センサ２０４Ｅも同方向に伸長する（図４（ａ）の状態）。形状記憶合金２０４Ｆが通電加熱によりＺ軸方向に収縮すると、静電容量センサ２０４Ｅも同方向に収縮する（図４（ｂ）の状態）。
【００３９】
検出回路２１０は、二重コイル２０４Ｅ１と接続されている。検出回路２１０は、静電容量センサ２０４Ｅの伸縮に応じた二重コイル２０４Ｅ１の静電容量（の変化）を検出して走査制御回路２０６に出力する。走査制御回路２０６は、検出結果に基づいて入射出端２０２ａのＺ軸位置を演算する。走査制御回路２０６は、演算上のＺ軸位置とユーザ操作による指定位置とが一致するようにフィードバック制御（形状記憶合金２０４Ｆへの通電量の調節）を行う。
【００４０】
本実施形態においては、従来別個独立に配置されていたスプリングと位置センサに相当する機能を静電容量センサ２０４Ｅ単体に付加したため、部品点数が削減される。そのため、共焦点プローブ２００の細径化設計に好適であると共に、難易度の高い組立工程（微細な部品を共焦点プローブ２００内の狭いスペースに実装する工程）が削減される。また、樹脂体２０４Ｅ２が二重コイル２０４Ｅ１の形状保持をサポートするため、極細線材をコイル線材として選択することができる。かかる点は、材料選択の余地が広がるだけでなく、二重コイル２０４Ｅ１自体の細径化にも有利である。また、樹脂体２０４Ｅ２が適度な弾性を持つように材料選択及び形状設計を行うことにより、二重コイル２０４Ｅ１のＺ軸方向の伸縮を安定させることができる（二重コイル２０４Ｅ１に対してＺ軸方向以外の負荷がかかりにくくなる）。また、樹脂体２０４Ｅ２が二重コイル２０４Ｅ１の誘電体として作用するため、二重コイル２０４Ｅ１の伸縮に対する静電容量の変化が（二重コイル２０４Ｅ１の周囲が空気の場合と比べて）大きい。検出回路２１０において二重コイル２０４Ｅ１の僅かな伸縮が静電容量の変化として捉えられるため、検出回路２１０の検出分解能が実質的に上がる。そのため、入射出端２０２ａのＺ軸位置のフィードバック制御の精度が向上する。
【００４１】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、静電容量センサ２０４Ｅ及び形状記憶合金２０４Ｆの配置は、上述した本実施形態の配置に限定されない。
【００４２】
図５は、別の実施形態における静電容量センサ２０４Ｅ及び形状記憶合金２０４Ｆの配置例を示す図である。図５に示されるように、樹脂体２０４Ｅ２は、上述した本実施形態と異なり、二重コイル２０４Ｅ１の中空部全体には充填されていない。樹脂体２０４Ｅ２は、二重コイル２０４Ｅ１の軸線（図中一点鎖線）を含む微細な中空部２０４Ｅ３以外の二重コイル２０４Ｅ１の中空領域に充填されている。中空部２０４Ｅ３の直径は、形状記憶合金２０４Ｆの外径よりも大きい。形状記憶合金２０４Ｆは、中空部２０４Ｅ３に挿入され通された状態で内筒２０４Ｂの基端面と外筒２０４Ａの基端側内壁面との間のスペースに固定されている。形状記憶合金２０４Ｆの外周は、走査制御回路２０６による通電加熱時の熱伝導や輻射熱による樹脂体２０４Ｅ２の変性を防ぐため、断熱材２０４Ｇ（ポリイミド等）によって断熱被覆されている。
【００４３】
別の実施形態においては、形状記憶合金２０４Ｆが静電容量センサ２０４Ｅ内のスペースを利用して効率的に配置されている。そのため、外筒２０４Ａ内における入射出端２０２ａのＺ軸方向の位置制御機構の更なる省スペース化が達成され、共焦点プローブ２００の細径化設計に有利である。また、形状記憶合金２０４Ｆは、静電容量センサ２０４Ｅとほぼ同軸に配置されている。形状記憶合金２０４Ｆが伸縮した際に静電容量センサ２０４Ｅ全体に力が均等に伝達されるため、伝達ロスが少なく効率的である。
【００４４】
形状記憶合金２０４Ｆに対する断熱被覆は、上述した本実施形態においても適用してもよい。当該実施形態においても形状記憶合金２０４Ｆを断熱被覆することにより、静電容量センサ２０４Ｅをはじめとする近接配置部品の高温環境による劣化の進行が有効に抑えられる。
【符号の説明】
【００４５】
１  走査型共焦点内視鏡システム
１００  システム本体
２００  共焦点プローブ
２０２  光ファイバ
２０２ａ  入射出端
２０４  共焦点光学ユニット
２０４Ａ  外筒
２０４Ｂ  内筒
２０４Ｅ  静電容量センサ
２０４Ｅ１  二重コイル
２０４Ｅ２  樹脂体
２０４Ｆ  形状記憶合金
２０４Ｇ  断熱材
２０６  走査制御回路
２０８  操作スイッチ
２１０  検出回路
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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