JP2001174744A - 光走査プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望とする走査範囲をカバーし、焦点を結ぶ
集光光学系の設計が容易で、分解能を大きくできる光走
査プローブ装置を提供する。 【解決手段】 光源部からの光を伝達する光ファイバ６
ｂの先端側はベース１４の孔部で保持され、その前方に
突出した光ファイバ先端部２０は対物レンズ１８と共に
レンズホルダ１７で保持され、レンズホルダ１７は上下
の薄板１５ａ，１５ｃと左右の薄板とでその後端側に対
して弾性的に変形可能に保持され、各薄板１５ａ，１５
ｃにはそれぞれ板状の圧電素子１６ａ，１６ｂが取り付
けられ、駆動信号を印加することにより板面に垂直方向
に曲げてレンズホルダ１７を移動し、光ファイバ先端部
２０から出射される光を対物レンズ１８で集光して被検
部側に焦点２１を結ぶように走査する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光源装置からの光を
走査して被検部に対する光学像情報を得る光走査プロー
ブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光源装置で発生した光を光ファイ
バで伝送し、その先端面から被検部側に出射し、その際
焦点位置を走査することにより、被検部に対する光学情
報を得る光走査プローブ装置が実現されている。

【０００３】その従来例として例えばＵＳＰ５，１２
０，９５３がある。この従来例では被検部としての組織
を拡大観察する内視鏡が開示されている。また、本従来
例では光ファイバ先端をアクチュエータで走査させるこ
とによって、その前に配置された集光するレンズによる
焦点を走査する技術が開示されている。また、スキャニ
ングミラーによる焦点の走査についても開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
に対して光ファイバ先端側、つまり光軸を移動させるこ
とによる走査方法では、光軸が走査された場合にも焦点
を結ぶようにレンズを設計しなければならず、狭い走査
範囲しか実現することが困難である。換言すると、所望
とする走査範囲を満たすレンズを設計することは難し
い。また、所望とする走査範囲をカバーでき、かつ分解
能を高くするには開口数（ＮＡ）の大きなレンズが必要
であるが、従来例の構成の場合には、そのようなレンズ
（光学系）を製作することは非常に難しい。

【０００５】（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、所望とする走査範囲をカバーで
き、焦点を結ぶ集光光学系の設計が容易となる光走査プ
ローブ装置を提供することを目的とする。また、分解能
を大きくすることができる光走査プローブ装置を提供す
ることも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】光源装置が発する観測光
の焦点を被検部に対して走査し、該走査により得られる
前記被検部からの前記観測光の反射光を観測装置に伝達
する光走査プローブ装置において、前記光源装置が発す
る前記観測光を伝達して該観測光を末端面より出射する
とともに、前記被検部からの前記観測光の前記反射光を
前記末端面より入射して前記観測装置に伝達する伝達手
段と、前記伝達手段の前記末端面から出射される前記観
測光を集光する集光光学系と、 前記伝達手段の前記末
端面と共に前記集光光学系を固定する固定手段と、前記
固定手段を移動し、前記観測光の焦点を被検部に対して
走査する走査手段と、を設けることにより、伝達手段の
末端面と共に前記集光光学系を移動して、観測光の焦点
を走査する構成にしているので、走査状態に殆ど関係な
く、伝達手段の末端面と集光光学系の位置関係を保持で
き、集光光学系として特殊なものを必要としないで通常
の集光光学系を使用でき、また開口数を大きくすること
も容易となる。

【０００７】

【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ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた光
走査型顕微鏡の全体構成を示し、図２は第１の実施の形
態の光走査プローブ装置の先端部の構成を示し、図３は
先端部に設けた光学ユニットの構成を示し、図４は制御
部の構成を示し、図５は走査面を光走査する様子を示
し、図６は光走査プローブ装置が挿通された状態の内視
鏡の先端側を示す。

【０００８】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態を備えた光走査型顕微鏡１は、光を発生する光源部２
と、この光を伝達する光伝達部３と、体腔内等に挿入で
きるように細長に形成され、光伝達部３を経た光をその
先端側から被検体側に出射すると共に、その戻り光を光
伝達部３に導光する光走査プローブ装置（以下、単に光
走査プローブ或いは光プローブと略記）４と、光プロー
ブ４からの戻り光を光伝達部３を経て検出し、画像化す
る信号処理及び光プローブ４内に設けた光走査手段の制
御等を行う制御部５とから構成される。

【０００９】光源部２は例えばレーザ光を出力するレー
ザ発振装置で構成される。そのレーザ光は波長４８８ｍ
ｍのアルゴンレーザが細胞観察には適している。光伝達
部３は、光伝達用ファイバ（単にファイバと略記）６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとこれらを双方向に分岐し、かつ
光結合する４端子カプラ７とから構成される。ファイバ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、シングルモードファイバで
ある。

【００１０】ファイバ６ａの端部は光源部２に接続さ
れ、ファイバ６ｃの端部は制御部５に接続され、ファイ
バ６ｄの端部は無反射するデバイス等に接続されている
（閉鎖されている）。

【００１１】ファイバ６ｂは長尺になっており、光プロ
ーブ４の外套チューブを構成する例えば可撓性のチュー
ブ８の内部を通って、先端部９まで導かれている。この
光プローブ４は例えば内視鏡の処置具用チャンネル内に
挿通して体腔内に挿入することもできる。

【００１２】なお、光源部２、光伝達部３及び制御部５
は光プローブ４と接続される観測装置を構成し、光プロ
ーブ４の光走査により被検部側からの反射光を検出して
観測装置に導き、観測装置内の後述する制御部５により
画像化して表示手段に光走査による共焦タイプの顕微鏡
像を表示するようにしている。

【００１３】図２に示すように先端部９は、チューブ８
の先端にその一端が取り付けられた円環形状で硬質の光
学枠１０と、この光学枠１０の内側に取り付けられた光
学ユニット１１Ａと、光学枠１０の先端に後述する圧電
素子２８を介して取り付けられた対象物（被検部）に押
し当てる透明窓部材としての（透明で硬質の）先端カバ
ーユニット１２とからなる。

【００１４】チューブ８内に挿通された細長の光ファイ
バ６ｂの先端は光学ユニット１１Ａに固定され、この光
ファイバ６ｂの先端から出射される光を光走査機構（ス
キャナ）を介して検査対象となる被検部側に集光して照
射し、被検部側からの反射光を（戻り光）を受光する。
図２の断面図で示す光学ユニット１１Ａ部分を図３では
斜視図で詳細に示す。この光学ユニット１１Ａは以下の
構成となっている。

【００１５】光学枠１０には光学ユニット１１Ａのベー
ス１４が固定されている。ベース１４は容易に動かない
ように後述するレンズホルダ１７や対物レンズ１８より
も重量が重くなるように構成されている。ベース１４の
中心の孔には光ファイバ６ｂの先端側が挿通され、ベー
ス１４の孔の内壁に圧入された先端寄りの一部が固定さ
れている。

【００１６】またベース１４には２組の平行な薄板１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの後端側が固定されてい
る。つまり、平行な板バネを構成する薄板１５ａ及び１
５ｃと、薄板１５ｂ及び１５ｄとはそれぞれ板面が平行
で、一方の薄板１５ａ（或いは１５ｃ）と他方の薄板１
５ｂ（或いは１５ｄ）とは板面が直交するように配置さ
れ、各後端部がベース１４に固定され、（後端部対し
て）先端側が上下方向及び左右方向に弾性的に変形自在
にしている。

【００１７】さらに各薄板１５ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）にはそ
れぞれ厚み方向に分極された板状の圧電素子１６ｉ（１
６ｄは図示しない）が各薄板１５ｉの前寄りの位置に装
着されている。圧電素子１６ｉはユニモルフタイプの圧
電素子を用いている。各圧電素子１６ｉの両面の電極は
該圧電素子１６ｉを駆動するためのケーブル１９（図１
参照）が接続されており、チューブ８の内部を通って制
御部５（の駆動手段）に接続されている。

【００１８】４枚の薄板１５ｉの先端にレンズホルダ１
７が接着されており、このレンズホルダ１７には集光光
学系としての対物レンズ１８と、光伝達手段としての光
ファイバ６ｂの先端部、つまり光ファイバ先端部２０と
が固定されている。このレンズホルダ１７は対物レンズ
１８を取り付ける枠部と、この枠部から後方側に円錐
（コーン）形状の延出枠部を延出して、対物レンズ１８
の光軸Ｏ上に位置する延出枠部の頂点部分に設けた小さ
な孔に光ファイバ先端部２０を嵌入する等して固定して
いる（対物レンズ１８の光軸上に光ファイバ先端部（光
ファイバ末端部）２０が配置されている）。

【００１９】そして、圧電素子１６ｉに駆動信号を印加
することにより、板状の圧電素子１６ｉと薄板１５ｉの
組合せは、その後端側に対して先端側を板面に垂直方向
に曲がるように変形させて、その先端に保持されたレン
ズホルダ１７もその変形により曲げられた方向に移動で
きるようにして、このレンズホルダ１７で保持された光
ファイバ先端部２０と対物レンズ１８とを共に移動し
て、出射される光を走査できるようにしている。この
際、極く細い光ファイバ先端部２０を焦点とするように
して拡開して出射された光を対物レンズ１８で集光し、
被検部側の焦点２１の位置でフォーカスするような光を
出射する。

【００２０】また、上記圧電素子１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄでの駆動により、焦点２１を図２の水平方向
（Ｘ方向）２２と縦方向（Ｙ方向）２３に走査して焦点
２１を含む走査面２４を走査できるようにしている。こ
の走査面２４は光プローブ４の軸方向に対して略垂直な
平面となる。なお、対物レンズ１８は例えば開口数が
０．３以上のものが採用される。

【００２１】また、先端カバーユニット１２はカバーホ
ルダ２５とカバーホルダ２５に固定されたカバーガラス
２６からなり、カバーホルダ２５は光学枠１０の先端部
に固定されている。また、これらの構造によりプローブ
先端部は密閉されている。

【００２２】図４は制御部５を示したものである。

【００２３】制御部５は光源部２のレーザを駆動するレ
ーザ駆動回路３１、圧電素子１６ｂ，１６ｄを駆動する
Ｘ駆動回路３２、圧電素子１６ａ，１６ｃを駆動するＹ
駆動回路３３、光ファイバ６ｃからの出力光を光電変換
し、増幅するアンプを内蔵したフォトディテクタ３４、
フォトディテクタ３４の出力信号に対し、画像処理を行
う画像処理回路３５、この画像処理回路３５で生成され
た映像信号が入力されることにより、走査面２４を走査
した場合の反射光による顕微鏡画像を表示するモニタ３
６、画像処理回路３５で生成された映像信号を記録する
記録装置３７とからなり制御部５内部では図４のように
接続されている。

【００２４】また、レーザ駆動回路３１は光源部２とケ
ーブル３８で接続されている。また、Ｘ駆動回路３２は
圧電素子１６ｂ、１６ｄと、Ｙ駆動回路３３は圧電素子
１６ａ、１６ｃとそれぞれケーブル１９を介して接続さ
れている。

【００２５】そして、Ｘ駆動回路３２によりケーブル１
９を介して圧電素子１６ｂ、１６ｄを高速に駆動し、か
つＹ駆動回路３３にはケーブル１９を介して圧電素子１
６ａ、１６ｃをゆっくりと駆動することにより、図５に
示すように走査面２４を２次元的に走査するようにして
いる。

【００２６】例えば、圧電素子１６ｂ、１６ｄを駆動す
る電圧の振幅を大きくすることにより、Ｘ方向２２の走
査範囲を大きくでき、同様に圧電素子１６ａ、１６ｃを
駆動する電圧の振幅を大きくすることにより、Ｙ方向２
３の走査範囲を大きくでき、所望とする走査範囲を簡単
に得られる。

【００２７】また、図６は本光プローブ４を内視鏡と組
み合わせて使用する場合を示した図である。内視鏡先端
部４０には内視鏡用の対物レンズ４１と対物レンズ洗浄
用のノズル４２、ライトガイド４３、鉗子用チャンネル
４４が設けられている。本光プローブ４は図６のように
鉗子用チャンネル４４に挿通して用いられる。また、プ
ローブ４の先端部９における後方寄りの外表面にはバル
ーン４５が設けられており、図示しない送気チューブが
接続されており、また、送気チューブには図示しないシ
リンジが接続されている。

【００２８】本実施の形態では、光源部２からの光を光
プローブ４に挿通された細長の光ファイバ６ｂでその先
端側に伝達し、（固定或いは保持手段としての）レンズ
ホルダ１７によりその先端面と共に固定（保持）された
集光光学系としての対物レンズ１８により、被検部側に
出射し、その際レンズホルダ１７を走査手段を構成する
圧電素子１６ｂ，１６ｄに交流信号として正弦波を印加
して、水平方向に高速に走査し、かつ圧電素子１６ａ，
１６ｃに周波数の低い三角波を印加して縦方向にも光を
走査して焦点位置からの反射光を得て、走査画像を得る
構成にしている。

【００２９】このように、光ファイバ６ｂの先端面と対
物レンズ１８とを保持したレンズホルダ１７を走査手段
（駆動手段）で移動する構成とすることにより、所望と
する走査範囲をカバーでき、かつ対物レンズ１８として
特殊なものを不必要とし、レンズ設計が容易となり、か
つ開口数を大きくして分解能を向上することも容易とな
るようにしていることが特徴となっている。

【００３０】次に本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、内視鏡先端部４０に対して光プローブ４の先端部９
を固定させるためにバルーン４５を図示しないシリンジ
を用いて膨張させる。続いてプローブ先端部９を、検査
したい部分に押し当てる。このとき被検部は先端部９が
固定されているため画像ぶれが少なくなる。

【００３１】レーザ駆動回路３１により駆動された光源
部２は、レーザ光を照射し、この光は光ファイバ６ａに
入射される。この光は４端子カプラ７によってレーザ光
は、２つの分岐され、そのうちの１つは、閉鎖端に導か
れ、もう一方の光は光ファイバ６ｂを介してプローブ４
の先端部９へと導かれる。

【００３２】このレーザ光は光ファイバ先端部２０を焦
点とするようにして拡開して出射した後に、対物レンズ
１８によって集光され、カバーガラス２２を透過した後
に被検部で焦点２１を結ぶ。また焦点２１からの反射光
は入射光と同じ光路を通り、再びファイバ先端部２０で
ファイバに入射される。つまり、光ファイバ先端部２０
と被検部の焦点２１とは対物レンズ１８の共焦点の関係
にある。この焦点２１以外からの反射光は、入射光と同
じ光路を通ることができず、したがって光ファイバ端面
２０のファイバにほとんど入射されない。従って本光プ
ローブ装置４は共焦点光学系を形成する。

【００３３】また、この状態で制御部３のＸ駆動回路３
２によって圧電素子１６ｂ、１６ｄを駆動させる。ここ
で、圧電素子１６ｉの動作を説明する。これらの圧電素
子１６ｉに電圧を加えると、その厚みが変化する。圧電
素子１６ｉに正の電圧を加えると厚みが厚くなるように
変形し、これに伴って圧電素子１６ｉは長さ方向には縮
む。この時、圧電素子１６ｉは長さが変わらない薄板１
５ｉに接着されているため、全体として圧電素子１６ｉ
側に曲がるように変形するようになっている。

【００３４】逆に圧電素子１６ｉに負の電圧を加えると
厚みが薄くなるように変形し、これに伴って圧電素子１
６ｉは長さ方向には伸びる。ここで、圧電素子１６ｉは
長さが変わらない薄板１５ｉに接着されているため、全
体として薄板１５ｉ側に曲がるようになっている。ここ
で、向かい合った２つの圧電素子１６ｂ、１６ｄに一方
は圧電素子側に、もう一方は薄板側に変形するように極
性が逆の駆動信号を印加すると、これらは水平方向２２
の同一方向に変形する。

【００３５】ここで圧電素子１６ｂ、１６ｄに極性が逆
の交流を加えると、レンズホルダ１７が振動し、これに
よって対物レンズ１８と光ファイバ先端部２０も移動し
て、レーザ光の焦点２１の位置は走査面２４のＸ方向２
２（図２で紙面に垂直方向）に走査される。

【００３６】この場合この系の共振周波数で駆動すると
大きな変位が得られる。また、Ｘ駆動と同様に、Ｙ駆動
回路３３によってレーザ光の焦点２１の位置は走査面２
４のＹ方向２３に走査される。ここでＹ方向の振動の周
波数を、Ｘ方向の走査の周波数よりも充分に遅くするこ
とによって、焦点は図５のように走査面２４を水平方向
に高速で振動しながら下から上方向（Ｙ方向）に順に走
査する。これにともなって、この走査面２４の各点の反
射光が光ファイバ６ｂによって伝えられる。

【００３７】このファイバ６ｂに入射された光は、４端
子カプラ７によって二つに分けられ、ファイバ６ｃを通
って制御部５のフォトディテクタ３４に導かれ、フォト
ディテクタ３４によって検出される。ここでフォトディ
テクタ３４は入射された光の強度に応じた電気信号を出
力し、さらに内蔵のアンプ（図示しない）によって増幅
される。

【００３８】この信号は、画像処理回路３５に送られ
る。画像処理回路３５では、Ｘ駆動回路３２、Ｙ駆動回
路３３の駆動波形を参照して、焦点位置がどこのときの
信号出力であるかを計算し、さらにこの点における反射
光の強さを計算し、これらを繰り返すことによって走査
面２４の反射光を画像化し、画像処理回路３５内の画像
メモリに画像データとして一時格納し、この画像データ
を同期信号に同期して読み出し、モニタ３６に走査面２
４を走査した場合の焦点位置の２次元反射光強度の画像
を提示（表示）する。また、必要に応じて画像データを
記録装置３７に記録する。

【００３９】本実施の形態では、シングルモードファイ
バを用いた例を示したが、本実施の形態はこれに限るも
のではなく、同様の役割を果たすマルチモードファイバ
を用いても良い。また、圧電素子もユニモルフタイプに
限らずバイモルフタイプを用いても良い。

【００４０】本実施の形態は以下の効果を有する。光フ
ァイバ先端部２０と対物レンズ１８とを共に駆動するよ
うにしたので、光学系が単純で良く、容易に高性能な光
学系を実現できる。より具体的に説明すると、光ファイ
バ先端部２０のみ、或いは対物レンズ１７のみを駆動す
るのでなく、両者を共に駆動（移動）するようにしてい
るので、駆動された状態と駆動されていない状態とで両
者の関係は殆ど変化なく、従来例の場合における一方の
みを駆動した場合での焦点を結ぶようなレンズ設計が困
難になるようなことを解消できる。つまり、対物レンズ
１８の設計が容易である。或いは特殊なレンズ系を採用
しなくても良い。

【００４１】また、上述のように駆動状態に殆ど影響さ
れることなく、光ファイバ先端部２０と対物レンズ１８
との位置関係を保持しているので、対物レンズ１８の光
軸Ｏ上でその焦点位置に配置された光ファイバ先端部２
０から出射される光を効率良く対物レンズ１８で集光で
きるように設計しておけば、駆動されてもその関係が保
持され、分解能の高い走査画像を得ることができる。

【００４２】これに対し、一方のみを駆動する従来例に
よれば、光ファイバ先端部２０と対物レンズとの位置関
係が駆動状態で変化するので、光ファイバ先端部２０か
ら出射される光を対物レンズで有効利用することが困難
となり（つまり、実質的には口径が小さいのと同様とな
り）、分解能が低下する。

【００４３】また、本実施の形態によれば、対物レンズ
１８の口径を大きくすることにより、より分解能が高い
画像を得ることもできる。また、高速で駆動する方の例
えばＸ方向を共振周波数で駆動することにより、Ｘ方向
の走査範囲を大きくすることができる。

【００４４】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図７及び図８を参照して説明する。図７は
第２の実施の形態における先端部の構成を示し、図８は
光学ユニットを示す。本実施の形態は第１の実施の形態
と先端部９に設けた光学ユニット１１Ｂの構成が一部異
なるのみである。従って、第１の実施の形態と同じ部分
は同じ番号を記してその説明は省略する。本実施の形態
においても、光学枠１０はチューブ８に固定され、この
光学枠１０に光学ユニット１１Ｂのベース１４が固定さ
れている。このベース１４には光ファイバ６ｂの先端寄
りの一部が固定されている。また、ベース１４には２枚
の平行な薄板５２ａ、５２ｂが固定されている。

【００４５】各薄板５２ａ、５２ｂにはその先端よりの
位置に圧電素子５３ａ、５３ｂがそれぞれ接着されてい
る。（薄板５２ｂに設けた圧電素子５３ｂは図７では見
えない向こう側の面にある。）薄板５２ａ、５２ｂの先
端部は中間部材５４に固定されている。

【００４６】また、この中間部材５４の上面及び底面に
は２枚の平行な薄板５４ａ、５４ｂの後端が固定されて
いる。薄板５４ａ、５４ｂには圧電素子５５ａ、５５ｂ
がそれぞれ先端寄りの位置に接着されている。薄板５４
ａ、５４ｂの先端には第１の実施の形態と同様なレンズ
枠１７が固定され、レンズ枠１７には対物レンズ１８、
光ファイバ先端部２０が固定されている。

【００４７】また、圧電素子５３ａ、５３ｂはケーブル
１９を介してＸ駆動回路３２に、圧電素子５５ａ、５５
ｂはケーブル１９を介してＹ駆動回路３３にそれぞれ接
続されている。本実施の形態では、Ｘ方向とＹ方向にさ
れぞれ走査する走査手段を光プローブの長手方向に縦列
（直列）接続した構成にしている。

【００４８】次に本実施の形態の作用を説明する。Ｘ駆
動回路３２で圧電素子５３ａ、５３ｂを駆動し、焦点２
１をＸ方向２２に移動させる。Ｙ駆動回路３３で圧電素
子５５ａ、５５ｂを駆動し、焦点２１をＹ方向２３に移
動させる。系の共振周波数で駆動して用いても良い。そ
の他は第１の実施の形態と同様のため省略する。

【００４９】本実施の形態は以下の効果を有する。第１
の実施の形態と比べて、焦点２１を移動させるための薄
板Ｘ方向及びＹ方向で独立して設けるようにしているた
め、互いの動作に干渉することが無く、より大きく焦点
２１を移動させることが可能である。その他は第１の実
施の形態と同様の効果を有する。

【００５０】（第２の実施の形態の変形例）次に第２の
実施の形態の変形例を説明する。第２の実施の形態にお
いて、薄板５２ｂ、圧電素子５３ｂを取り除いただけで
他の構成、作用は同じ為、説明は省略する。本変形例は
以下の効果を有する。

【００５１】Ｘ方向の駆動を平行平板の両持ち構造か
ら、片持ち構造にしたためより大きな変位が可能とな
り、広範囲の走査による広範囲の走査画像が得られる。
また、Ｘ方向の共振周波数を低下させることができるの
で、Ｘ方向とＹ方向の共振周波数に差を持たせることが
でき、片方の走査がもう一方の走査に影響を与えること
が少なくなる。

【００５２】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図９を参照して説明する。図９は第３の実
施の形態における光学ユニット１１Ｃを示す。本実施の
形態は第１の実施の形態において、薄板１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄが、図９に示すようにＶないしはＷ
状形状にした薄板６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄに置
き変わっただけで他の構成、作用は同様のため、説明は
省略する。

【００５３】本実施の形態は以下の効果を有する。第１
の実施の形態よりも大きく焦点を移動させることが容易
であり、走査範囲の広い画像を得ることが出来る。

【００５４】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。図
１０は第４の実施の形態における先端部の構成を示し、
図１１は光学ユニットを示す。本実施の形態は第１の実
施の形態と先端部９の光学ユニット１１Ｄのみ異なる
（第１の実施の形態と同じ部分は同じ番号を記して説明
は省略する）。本実施の形態においても、光学ユニット
１１Ｄが取り付けられる光学枠１０はチューブ８に固定
されている。

【００５５】また、光学枠１０には光学ユニットのベー
ス７１が固定されている。ベース７１にはチューブ７２
の先端が接着されている。チューブの７２の反対側の端
部は図示しない空圧機器に接続されている。

【００５６】また、光学枠１０にはベース７１の前方に
配置された移動台７３が摺動可能にベース７１に取り付
けられている。また、移動台７３には気密のためのＯリ
ング７４が設けられている。そして、空圧機器からチュ
ーブ７２を介して空気を注入（送気）したり、吸引する
ことにより、この移動台７３を符号８５で示すように前
後に移動できるようにしている。

【００５７】移動台７３付近の詳細を図１１に示す。移
動台７３には円筒型の圧電素子７５が設けられている。
この円筒型の圧電素子７５には４枚の電極７６ａ、７６
ｂ、７６ｃ、７６ｄが周方向を４分割するように設けら
れ、さらに圧電素子７５の内面にも電極７６ｅが設けら
れている。また、それぞれの電極はケーブル１９を介し
て制御部５と接続されている。

【００５８】また、円筒型の圧電素子７５の先端にはレ
ンズ枠７７が固定され、レンズ枠７７には対物レンズ７
８と、光ファイバ先端部７９が固定されている。また、
光ファイバ６ｂは移動台７３、ベース７１と図１０のよ
うに孔部で接触する部分で固定されている。また、光フ
ァイバ６ｂはベース７１と移動台７３の間の空間８０で
ループにする等遊びを持たせている。

【００５９】また、光学枠１０には４個所に緩衝ゴム８
１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄが設けられている（８１
ｂ、８１ｄは図示しない）。これらは、圧電素子７５を
駆動使用した際のストロークの限界値に来た時に、緩衝
ゴム８１ｉに当たるように構成されている。緩衝ゴム８
１ｉは圧電素子７５の先端に対向する位置に設けてあ
る。

【００６０】次に本実施の形態の作用を説明する。Ｘ駆
動回路３２で、内面の電極７６ｃをグランドに接続し、
電極７６ｂ、７６ｄに極性が逆の交流を印加すると円筒
型の圧電素子７５はＸ方向に首振り振動を行う。（電極
７６ｂの部分が伸びる時に、電極７６ｄの部分が縮み、
電極７６ｄの部分が伸びる時に、電極７６ｂの部分が縮
むため）これによって焦点２１はＸ方向８２方向に振動
する。

【００６１】また、同様にＹ駆動回路３３で内面の電極
７６ｃをグランドに接続し、電極７６ａ、７６ｃに電圧
を印加することにより、円筒型の圧電素子７５をＹ方向
８３に振動させ、焦点２１をＹ方向８３に振動させる。

【００６２】系の共振周波数で駆動しても用いても良
い。その他は第１の実施の形態と同様な走査を行わせ
る。また、図示しない空圧機器を用いてチューブ７２を
介して空間８０の部分に空気を吸引したり注入したりす
ることにより、移動台７３を光学枠１０の軸方向８５に
移動させることができる。

【００６３】これにともなって、焦点２１を軸方向８５
のＺ方向８４に移動することができる。これにより、焦
点２１をＺ方向８４に移動させることにより、深さの異
なる面の画像を得ることができる。また、これらの機能
を組み合わせることにより、プローブの軸に垂直な面の
みでなく、プローブの軸に垂直な断面や、さらに斜め方
向の断面を得ることもできる。

【００６４】また、電圧を圧電素子７５に加えすぎた場
合や、プローブに衝撃が加わった場合でも、圧電素子７
５が緩衝ゴム８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄに当っ
て、衝撃を吸引するため、圧電素子７５が壊れにくい。
また、この緩衝ゴム８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄは
圧電素子７５側に設けても良い。

【００６５】本実施の形態は以下の効果を有する。第１
の実施の形態と比べて、走査手段の構成が簡単である。
また、プローブの軸方向に焦点２１を移動させる機能を
設けたので、様々な断面の画像を得ることができる。ま
た、圧電素子７５のストロークエンドに緩衝部材を設け
たので、圧電素子７５が壊れにくい。

【００６６】（第５の実施の形態）次に本発明の第５の
実施の形態を図１２〜図１５を参照して説明する。図１
２は第５の実施の形態を備えた走査型顕微鏡の全体構成
を示し、図１３は第５の実施の形態の光プローブの先端
部の構成を示し、図１４は光学ユニットの構成を斜視図
で示し、図１５は走査機構を示す。なお、第１の実施の
形態と異なる部分のみ記す。第１の実施の形態と同じ部
分は同じ番号を記してその説明は省略する。

【００６７】図１２に示す光走査型顕微鏡１Ｂは、第１
の実施の形態と同様に、光源部２と、光伝達部３と光プ
ローブ４と、制御部５とから構成される。光源部２は、
レーザー発振装置で形成され、光伝達部３は、光伝送用
ファイバ９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄと、これらを
双方向に分岐する４端子カップラ９１から構成される。
ファイバ９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄは、偏波面を
保存する偏波面保存ファイバである。

【００６８】ファイバ９０ａは光源部２に、またファイ
バ９０ｃは制御部５に接続されている。また、ファイバ
９０ｄは閉鎖されている。ファイバ９０ｂは長尺になっ
ており、光プローブ４のチューブ８の内部を通って、先
端部９まで導かれている。

【００６９】また、光源部２を構成するレーザ光源２ａ
の前面には偏光板９２が設置されている。また、光ファ
イバ９０ｃで伝送された光は制御部５にも、偏光板９３
を介して入力される。偏光板９２、９３は互いに偏光面
が直交するよう（クロスニコル状態）に配置されてい
る。

【００７０】図１３は先端部９の構造を示す。この先端
部９には光学枠１０がチューブ８の先端に固定され、こ
の光学枠１０の内側に光学ユニット１１Ｅが取り付けら
れている。図１４は光学ユニット１１Ｅを斜視図で示
す。

【００７１】光学枠１０には光学ユニット１１Ｅのベー
ス９５が固定されている。ベース９５には４本の線状部
材、より具体的には４本のワイヤ９６ａ、９６ｂ、９６
ｃ、９６ｄの後端が接着固定されている。また、４本の
ワイヤ９６ｉの先端には、レンズ枠９７が固定されてい
る。

【００７２】このレンズ枠９７にはボイスコイルとして
機能する４つのコイル９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄ
が接着されている。より具体的には、レンズ枠９７の上
下、左右の方向にそれぞれコイル９８ａ、９８ｃ、９８
ｂ、９８ｄが接着されている。

【００７３】コイル９８ｄは図示しないがコイル９８ｂ
の向こう側の面にある。これらのコイルはケーブル１９
を介して制御部５に接続されている。

【００７４】また、レンズ枠９７には対物レンズ９９が
固定されている。また、光学枠１０には４組の永久磁石
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが、それぞれ
４つのコイル９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄに対向す
るように接着固定されている。この永久磁石部分の断面
を図１５に示す。このように永久磁石１０２ｉの極は構
成されている。また、光学枠１０には波長板ホルダ１０
０が固定されており、さらに波長板ホルダ１００には１
／４波長板１０１が固定されている。

【００７５】次に本実施の形態の作用を説明する。レー
ザ光は偏光板９２によって特定の偏光面を持つ光のみを
光ファイバ９０ａに伝達し、この光の一部が光ファイバ
９０ｂに伝えられる。また、これらのファイバは偏波面
保存ファイバなので、偏光の向きが維持される。この光
はファイバ１０ｂの先端面１０３から出射される。

【００７６】この光は対物レンズ９９の集光機能によっ
て、焦点１０４を結ぶ。この焦点１０４からの光は同じ
光路を通って、光ファイバ９０ｂの先端面１１３に入射
されるが、１／４波長板１０１を２度通過することによ
り、ファイバから出射した光とは直交する偏光面を持つ
光となっている。

【００７７】この光は４端子カプラ９１によって分岐さ
れ、光ファイバ９０ｃを介して制御部５へ伝えられる
が、偏光板９３によって検出光の偏光方向が偏光板９３
の偏光方向と一致する光のみが透過できる。これによっ
て、焦点１０４からの信号のみが検出され、光ファイバ
の先端面１１３などからの反射光は偏光面が合わないた
め、制御部５へ伝達されなくなる。

【００７８】Ｘ駆動回路３２で、コイル９８ａ、９８ｃ
に電流を流すことによって、磁界の中を電流が横切るた
め、電磁力、より具体的にはローレンツ力が作用するた
め、図１３或いは図１５で示す水平方向（Ｘ方向）１０
５に力が働き、この力に伴ってワイヤ９６ａ、９６ｂ、
９６ｃ、９６ｄが変形して、レンズ枠９７が水平方向１
０５に移動する。

【００７９】また、これに伴って、焦点１０４も水平方
向１０５に移動する。ここで、コイル９８ａ、９８ｃに
交流を流すことによって、焦点１０４を水平方向１０５
に振動させることができる。

【００８０】このとき系の共振周波数で駆動しても良
い。また、同様にＹ駆動回路３３で、コイル１０２ｂ、
１０２ｄに電流を流し、焦点１０４を縦方向（Ｙ方向）
１０６に振動させる。その他は同様に第１の実施の形態
で説明したような走査を行わせる。

【００８１】本実施の形態は以下の効果を有する。第１
の実施の形態と比べて、広範囲の走査手段を実現でき
る。また、偏光板を用いて焦点以外の光が検出されにく
い構成にしたので、信号のみを感度良く検出でき、Ｓ／
Ｎの良い、つまり画質の良い画像を得ることができる。

【００８２】（第６の実施の形態）次に本発明の第６の
実施の形態を備えた光プローブシステムを図１６ないし
図２３を参照して説明する。本システムは上述した各実
施の形態で説明したように光ファイバの出射側端部と対
物レンズとを一体的に固定し、かつ一体的に走査する光
ファイバ＆対物レンズ一体走査タイプの光プローブと、
光ファイバのみを走査する光ファイバ走査タイプの光プ
ローブとのいずれを使用しても、観察画像が得られるよ
うにしたものである。

【００８３】まずその背景を説明する。光ファイバ＆対
物レンズ一体走査タイプの光プローブでは開口数（Ｎ
Ａ）を大きくして分解能が高い画像を得ることができる
メリットがある。これに対し、光ファイバ走査タイプの
光プローブは光ファイバのみを走査すれば良いので、前
者よりも走査速度を大きくすることができるメリットが
ある。一方、光ファイバ走査タイプは光ファイバを走査
することにより、開口数が変化してしまうことになり、
前者に比べて分解能は低下する。

【００８４】従って、本実施の形態では、観察対象に応
じてその場合に適した観察画像が得られるように走査タ
イプが異なる光プローブを選択使用できるシステムを提
供することを目的とする。

【００８５】具体的には、例えば心臓の付近の臓器を観
察対象とする場合には、走査速度が大きい光ファイバ走
査タイプのものを使用することにより、心臓の動きの影
響の少ない（つまり、ブレの少ない）観察画像を得るこ
とができる。また、心臓から離れた動きの少ない臓器を
観察する場合には、光ファイバ＆対物レンズ一体走査タ
イプの光プローブを使用して分解能が高い画像を得るこ
とができる。

【００８６】図１６に示す光プローブシステム１１１は
光ファイバ＆対物レンズ一体走査タイプの光プローブ
（以下、一体走査タイプの光プローブという）１１２Ａ
と、光ファイバ走査タイプの光プローブ１１２Ｂと、こ
れらの光プローブ１１２Ａ、１１２Ｂの任意の一方が着
脱自在に接続されることにより、前記光プローブ１１２
Ｉ（Ｉ＝Ａ又はＢ）に光を供給し、光プローブ１１２Ｉ
からの光学情報を検出して電気信号として出力する光源
ユニット１１３と、光プローブ１１２Ｉの光学ユニット
（内のスキャナ）を駆動する制御装置１１４と、前記光
源ユニット１１３からの信号から画像化する画像化処理
を行う画像化装置１１５と、この画像化装置１１５から
の映像信号を表示するモニタ１１６と、スキャナを駆動
する駆動波形の基準となると共に、画像処理する際の基
準ともなるクロックを発生させる外部クロック発生器１
１７とを備えている。

【００８７】光プローブ１１２Ｉは、その後端のコネク
タ１１８の側部に設けた電気コネクタ１１８ａが制御装
置１１４のコネクタ１１９から延出された電気ケーブル
１２０の端部のコネクタ１２１に着脱自在に接続され
る。

【００８８】また、光プローブ１１２Ｉに内蔵した光フ
ァイバ６ｂ（図１７、図１９参照）はその後端が固定さ
れたコネクタ１１８が光源ユニット１１３のコネクタ１
２２に着脱自在で接続される。制御装置１１４は、信号
線１１５ｂを介して画像化装置１１５と電気的に接続さ
れている。

【００８９】画像化装置１１５には、光源ユニット１１
３が信号線１１５ａを介して電気的に接続されている。
画像化装置１１５には、モニタ１１６が信号線１１５ｄ
を介して電気的に接続されている。また、画像化装置１
１５には、外部クロック発生器１１７が信号線１１５ｃ
を介して電気的に接続されている。

【００９０】光源ユニット１１４は、光源としてのレー
ザダイオード（以下、「ＬＤ」と称す）１２３と、微弱
な光信号を高感度で検出して増倍するフォトマルチプラ
イア（以下、「ＰＭＴ」と称す）ユニット１２４と、４
端子カプラ１２５とを有する。また、光源ユニット１１
４には、コネクタ１１８が接続されるコネクタ１２２、
信号線１１５ａが接続されるコネクタ１２６および駆動
電源１２７、１２８の信号線１２７ａ、１２８ａが接続
されるコネクタ１２９が設けてある。

【００９１】この光源ユニット１１３において、４端子
カプラ１２５は、４つの端部１２５ａ，１２５ｂ，１２
５ｃ，１２５ｄを有しており、端部１２５ａは光ファイ
バ６ｂに光学的に接続され、端部１２５ｂはＬＤ１２３
に光学的に接続されている。また、端部１２５ｃは光フ
ァイバ終端１２５ｈにより終端され、端部１２５ｄはＰ
ＭＴユニット１２４に光学的に接続されている。

【００９２】端部１２５ａ，１２５ｂから入った光はそ
の一部が分岐されて端部１２５ｃ，１２５ｄに伝えら
れ、逆にまた、端部１２５ｃ，１２５ｄから入った光は
その一部が分岐されて、端部１２５ａ，１２５ｂに伝え
られる構成になっている。

【００９３】また、ＰＭＴユニット１２４は、信号線１
２４ｂを介してコネクタ１２６に電気的に接続されてい
る。ＰＭＴユニット１２４は、信号線１２４ｃ，１２４
ｄが接続されたコネクタ１２９及び駆動信号線１２７
ａ，１２８ａを介して駆動電源１２７、１２８と電気的
に接続されている。

【００９４】制御装置１１４においては、スキャナを２
次元的に駆動するＸ駆動回路１４８及びＹ駆動回路１４
９を内蔵した制御回路１３０と、接続された光プローブ
１１２Ｉを識別（少なくとも判別）する識別回路（判別
回路）１３１とを備えている。

【００９５】制御回路１３０は信号線１３０ａを介して
信号線１１５ｂが接続されるコネクタ１３２に電気的に
接続されている。この制御回路１３０は、コネクタ１３
２から信号線１３０ａを介して入力されるクロック信号
を取り込み、このクロック信号からスイッチＳＷの接点
ｂを介して直接、或いは分周回路１４７で分周されたク
ロック信号をスイッチＳＷの接点ａを介してＸ駆動回路
１４８及びＹ駆動回路１４９に入力して、クロック信号
或いは分周されたクロック信号に同期したＸ駆動信号と
Ｙ駆動信号とを生成し、信号線１３０ｂを介してコネク
タ１１９から光ブローブ１１２Ｉ側に出力できるように
なっている。

【００９６】また、識別回路１３１は図１７及び図１９
に示すように電気コネクタ１１８ａに抵抗Ｒが接続され
ているか否かにより、接続された光プローブ１１２Ｉが
光プローブ１１２Ａか１１２Ｂかの種類を識別して、識
別信号を信号線１３１ａを介して選択スイッチＳＷに印
加し、接点ａ、ｂの選択を行う。

【００９７】例えば、プローブ１１２Ａと識別した場合
には接点ａがＯＮするように設定され、プローブ１１２
Ｂと識別した場合には接点ｂがＯＮするように設定され
る。接点ｂがＯＮの場合には、フレームレート（毎秒得
られる画像枚数）を３０Ｈｚに設定され、接点ａがＯＮ
するように設定された場合にはクロック信号は分周回路
１４７で例えば１／６に分周され、この場合にはフレー
ムレートが５Ｈｚに設定される。

【００９８】つまり、プローブ１１２Ｂの場合には高速
で２次元的に走査することにより動きのあるような検査
部位でもブレの少ない画像が得られ、一方、プローブ１
１２Ａの場合には低速で２次元的に走査し、この場合に
は高い解像度の画像が得られる。

【００９９】画像化装置１１５は、画像化信号を生成す
る装置であり、信号線１１５ａが接続されたコネクタ１
３５と、信号線１１５ｂ及び１１５ｃが接続されたネク
タ１３６と、信号線１１５ｄが接続されたコネクタ１３
４とを備えている。

【０１００】画像化装置１１５は信号線１１５ｂを介し
て制御装置１１４に電気的に接続され、例えばクロック
信号を制御装置１１４に伝達可能になっている。さら
に、画像化装置１１５のコネクタ１３６には、信号線１
１５ｃを介して、スキャナを駆動する駆動波形の基準と
なるクロック信号が入力される。

【０１０１】また、画像化装置１１５は、信号線１１５
ａ等を介して光源ユニット１１３のＰＭＴユニット１２
４が電気的に接続され、ＰＭＴユニット１２４の出力信
号から映像信号を生成する。次に図１７及び図１８を参
照して光プローブ１１２Ａの構成を説明する。

【０１０２】図１７に示すように光プローブ１１２Ａ
は、可撓性のチューブ８の先端を円環形状で硬質の光学
枠１０に固着して先端部９を形成し、この光学枠１０の
内側に光の２次元走査を行う光学ユニット１１Ｇと、光
学枠１０の先端に被検部に押し当てる透明窓部材として
の（透明で硬質の）先端カバーユニット１２とを取り付
けている。

【０１０３】チューブ８内に挿通された細長の光ファイ
バ６ｂはその後端がコネクタ１１８の中心孔に通して固
定され、また、光ファイバ６ｂの先端側は光学ユニット
１１Ｇを形成する硬質のベース１４の中心に沿って形成
した孔に挿通して（例えばその後端の位置で）接着剤２
７で固定されている。

【０１０４】この光ファイバ６ｂは伝送した光をその先
端部（末端部）２０から出射し、その出射される光は、
光走査機構（スキャナ）を介して検査対象となる被検部
側に集光して照射されると共に、被検部側からの反射光
を（戻り光）を受光する。図１７の断面図で示す光学ユ
ニット１１Ｇ部分を図１８では斜視図で詳細に示す。こ
の光学ユニット１１Ｇは以下の構成となっている。

【０１０５】図１７に示す光プローブ１１２Ａはその先
端に光学ユニット１１Ｇを有する。光学枠１０には光学
ユニット１１Ｇのベース１４が固定されている。ベース
１４は容易に動かないように後述するレンズホルダ１７
や対物レンズ１８よりも重量が重くなるように構成され
ている。ベース１４の中心の孔には光ファイバ６ｂの先
端側が挿通され、ベース１４の後端で光ファイバ６ｂの
先端寄りの一部が固定されている。

【０１０６】またベース１４には２組の平行な薄板１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの後端側が固定されてい
る。つまり、平行な板バネを構成する薄板１５ａ及び１
５ｃと、薄板１５ｂ及び１５ｄとはそれぞれ板面が平行
で、一方の薄板１５ａ（或いは１５ｃ）と他方の薄板１
５ｂ（或いは１５ｄ）とは板面が直交するように配置さ
れ、各後端部がベース１４に固定され、（後端部に対し
て）先端側が上下方向及び左右方向に弾性的に変形自在
にしている。

【０１０７】さらに各薄板１５ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）にはそ
れぞれ厚み方向に分極された板状の圧電素子１６ｉ（１
６ｄは図示しない）が各薄板１５ｉの前寄りの位置に装
着されている。圧電素子１６ｉはユニモルフタイプの圧
電素子を用いている。各圧電素子１６ｉの両面の電極は
その圧電素子１６ｉを駆動するための２本のケーブル１
９がそれぞれ接続されており、それらケーブル１９はベ
ース１４の上下、左右付近に設けた挿通孔１４ａに通さ
れ、その後端付近で接着剤２８で固定された後、チュー
ブ８の内部を通って電気コネクタ１１８ａの接点に至
る。そして、制御回路１３０に接続されるようになって
いる。

【０１０８】４枚の薄板１５ｉの先端にレンズホルダ１
７が接着固定されており、このレンズホルダ１７には集
光光学系としての対物レンズ１８と、光伝達手段として
の光ファイバ６ｂの先端部、つまり光ファイバ先端部２
０とが固定されている。このレンズホルダ１７は対物レ
ンズ１８を取り付ける枠部と、この枠部から後方側に円
錐（コーン）形状の延出枠部を延出して、対物レンズ１
８の光軸Ｏ上に位置する延出枠部の頂点部分に設けた小
さな孔に光ファイバ先端部２０を圧入する等して固定し
ている（対物レンズ１８の光軸Ｏ上に光ファイバ先端部
（光ファイバ末端部）２０が配置されている）。

【０１０９】そして、圧電素子１６ｉに駆動信号を印加
することにより、板状の圧電素子１６ｉと薄板１５ｉの
組合せは、その後端側に対して先端側を板面に垂直方向
に曲がるように変形させて、その先端に保持されたレン
ズホルダ１７もその変形により曲げられた方向に移動で
きるようにして、このレンズホルダ１７で保持された光
ファイバ先端部２０と対物レンズ１８とを共に移動し
て、出射される光を走査できるようにしている。この
際、極く細い光ファイバ先端部２０を焦点とするように
して拡開して出射された光を対物レンズ１８で集光し、
被検部側の焦点２１の位置でフォーカスするような光を
出射する。

【０１１０】また、上記圧電素子１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄでの駆動により、焦点２１を図１７の水平方
向（Ｘ方向）２２と縦方向（Ｙ方向）２３に走査して焦
点２１を含む走査面２４を走査できるようにしている。
この走査面２４は光プローブ１１２Ａの軸方向に対して
略垂直な平面となる。なお、対物レンズ１８は例えば開
口数が０．３以上のものが採用される。

【０１１１】なお、図１７から分かるようにベース１４
の中心の孔に挿通して固定された光ファイバ６ｂに対
し、圧電素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを駆動す
るケーブル１９は中心から偏心した上下、左右の挿通孔
１４ａを挿通して、両者の間をベース１４により離間さ
せる離間部或いは隔壁部１４を形成している。そして、
その先端側では各ケーブル１９が光ファイバ６ｂと接触
しないようにしている。

【０１１２】一方、先端カバーユニット１２はカバーホ
ルダ２５とこのカバーホルダ２５に固定されたカバーガ
ラス２６からなり、カバーホルダ２５は光学枠１０の先
端部に固定されている。また、これらの構造によりプロ
ーブ先端部９は密閉されている。

【０１１３】図１９はファイバ走査タイプの光プローブ
１１２Ｂの構造を示す。この光プローブ１１２Ｂは図１
７の光プローブ１１２Ａの光学ユニット１１Ｇと異なる
光学ユニット１１Ｈが採用されている。

【０１１４】図１７の光学ユニット１１Ｇでは可動され
る薄板１５ｉの先端にレンズホルダ１７を介して対物レ
ンズ１８を取り付けていたが、この光学ユニット１１Ｈ
では対物レンズ１８を光学枠１０側に取付けて可動させ
ない構造にし、光ファイバ６ｂ側のみを可動させる構造
にしている。

【０１１５】図１９に示すようにこの光プローブ１１２
Ｂでは、その先端部９に設けた光学ユニット１１Ｈで
は、カバーガラス２６の近傍の内側にリング状のレンズ
ホルダ１７′により対物レンズ１８が光学枠１０に固定
されている。

【０１１６】また、対物レンズ１８の光軸Ｏに沿うよう
にベース１４の後端で接着剤２７で接着され、ベース１
４から前方に延出された光ファイバ６ｂの先端部２０は
ファイバホルダ２９の中心孔に圧入されて固定されてい
る。このファイバホルダ２９の四角形状の外面は図１７
のレンズホルダ１７の場合と同様に薄板１５ｉの先端に
固着されている。

【０１１７】また、図１７の光プローブ１１２Ａでは電
気コネクタ１１８ａに抵抗Ｒを接続しているが、この光
プローブ１１２Ｂでは抵抗が接続されていないで、解放
状態である。

【０１１８】その他の構成は図１７と同様であり、同一
の構成要素には同じ符号を付け、その説明を省略する。

【０１１９】図２０は光源ユニット１１３の構成を示
す。光源ユニット１１３は、ＬＤ１２３と、ＰＭＴユニ
ット１２４とを有し、ＰＭＴユニット１２４は、コネク
タ１５１と、フォトマルチプライアチューブ（ＰＭＴ）
１５２と、ヘッドアンプ１５３とから構成されている。
ＰＭＴ１５２は、光信号を電気信号に変換する素子であ
り、変換した電気信号をヘッドアンプ１５３に出力す
る。ヘッドアンプ１５３は、ＰＭＴ１５２からの電気信
号を増幅してコネクタ１２６に出力する。

【０１２０】このような光源ユニット１１３において、
ＬＤ１２３で発生するレーザ光は、図１６に示すよう
に、端部１２５ｂ、カプラ１２５、端部１２５ａ、コネ
クタ１２２を介して光プローブ１１２Ｉへ伝送され、光
プローブ１１２Ｉ内のスキャナにて被検体を光走査す
る。

【０１２１】光プローブ１１２Ｉ内のスキャナ機構にて
走査し、被検体から反射する光信号は、光ファイバ６
ｂ、コネクタ１２２、端部１２５ａ、カプラ１２５、端
部１２５ｄおよびコネクタ１５１を介して、ＰＭＴ１５
２に伝送される。ＰＭＴ１５２は、この光信号を電気信
号に光電変換し、その光電変換された電気信号をヘッド
アンプ１５３へ伝送し、ヘッドアンプ１５３は、入力さ
れた信号を増幅する。この増幅された電気信号は、信号
線１２４ｂ、コネクタ１２６、信号線１１５ａ、コネク
タ１３５を介して画像化装置１１５に与えられる。

【０１２２】なお、信号線１１５ａは複線になってお
り、そのうち信号線１１５ａ−１を介して上記電気信号
を伝送し、一方、信号線１１５ａ−２及び信号線１２４
ｃ−２を介してＰＭＴ１５２の感度を制御する制御信号
を画像化装置１１５から伝送する。

【０１２３】画像化装置１１５の構成について、図２１
を参照して説明する。画像化装置１１５は、Ａ／Ｄ変換
を行うＡ／Ｄコンバータ１４０と、画像化の信号を１フ
レーム分記憶するフレームメモリ１４１と、画像化の信
号等を一時的に記憶する等に使用されるメインメモリ１
４２と、画像化の制御動作を行うＣＰＵ１４３と、信号
の入出力に使用されるＩ／Ｏポート１４４と、ＣＰＵ１
４３の動作プログラム等を格納するハードディスク装置
１５０とを有し、Ａ／Ｄコンバータ１４０以外はアドレ
スバス１４５とデータバス１４６を介して相互に接続さ
れている。

【０１２４】また、外部クロック発生器１１７からのク
ロック信号がＩ／Ｏポート１４４等のクロック信号を必
要とする各部に印加され、かつこのクロック信号は信号
線１１５ｂを介して制御装置１１４側にも供給され、上
述したようにスキャナ機構に対する駆動信号の生成に用
いられる。そして、Ｘ駆動回路１４８とＹ駆動回路１４
９の各駆動信号はスキャナ機構を構成する圧電素子１６
ｂ，１６ｄと１６ａ、１６ｃに印加され、圧電素子１６
ｂ，１６ｄをＸ方向に、圧電素子１６ａ、１６ｃをＹ方
向に振動させ、振動方向に光を走査させることになる。

【０１２５】この画像化装置１１５の動作を説明する。
画像化装置１１５に入力されるクロック信号は、制御装
置１１４側に送られ、Ｘ駆動回路１４８とＹ駆動回路１
４９それぞれで生成されたＸ駆動信号及びＹ駆動信号は
光プローブ１１２Ｉのスキャナに印加し、スキャナから
出射される光を被検体側にＸ、Ｙ方向に２次元的に走査
する。その戻り光は光ファイバ６ｂの先端面で受光さ
れ、光源ユニット１１３のＰＭＴユニット１２４を経て
画像化装置１１５のＡ／Ｄコンバータ１４０に入力され
る。

【０１２６】Ａ／Ｄコンバータ１４０は、信号線１４０
ａを介して入力される電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタ
ル信号を出力する。このデジタル信号はフレームメモリ
１４１にデータとして１ラインごとに次々に格納され
る。

【０１２７】フレームメモリ１４１に格納されたデータ
は、ＣＰＵ１４３によりＩ／Ｏポート１４４を介してメ
インメモリ１４２に書き込まれる。すなわち、図２１に
示すように、ＣＰＵ１４３は、制御線１４３ａ、Ｉ／Ｏ
ポート１４４、制御線１４４ａを介してフレームメモリ
１４１に対し、アドレスバス１４５の経路を介してデー
タのアドレスを指定する。

【０１２８】そして指定されたアドレスのデータを、Ｉ
／Ｏポート１４４およびデータバス１４６の経路でメイ
ンメモリ１４２に格納するよう制御する。一方、メイン
メモリ１４２に格納されたデータの読み出しは、ＣＰＵ
１４３によりアドレスバス１４５を介して指定されたア
ドレスのデータがデータバス１４６を介してＩ／Ｏポー
ト１４４に転送されるよう、制御線１４３ａを介して制
御する。

【０１２９】そして、Ｉ／Ｏポート１４４内の図示しな
いＤＡコンバータでアナログ信号に変換されて映像信号
となり、信号線１４４ａを介してモニタ１１６へ送られ
画像表示される。

【０１３０】なお、フレームメモリ１４１へのデータ格
納と、フレームメモリ１４１からのデータを読み出しと
は、並行して実行される。また、ＣＰＵ１４３は、上記
データの転送以外の、画像化装置１１５内の制御および
演算処理を行う。

【０１３１】なお、スキャナの２次元走査のうち、Ｘ方
向の走査は、周波数が数ｋＨｚ程度の正弦波による共振
駆動にて行う。一方、Ｙ方向の走査は、周波数が数Ｈｚ
〜数１０Ｈｚ程度で駆動する。より具体的には、光プロ
ーブ１１２Ｂの場合には、Ｙ方向の走査の周波数が３０
Ｈｚで標準のテレビ信号のフレームレートと互換性のあ
る周波数となるように設定され、これに対し光プローブ
１１２Ａの場合はＹ方向の走査の周波数が例えば５Ｈｚ
程度にしている。このような構成の光プローブシステム
１１１の動作を以下に説明する。

【０１３２】心臓の付近の臓器等を観察するような場合
には、光プローブ１１２Ｂを光源ユニット１１３及び制
御装置１１４に接続する。一方、心臓から離れた部分の
ように動きの少ない臓器等を観察する場合には、光プロ
ーブ１１２Ａを接続する。すると、接続された光プロー
ブ１１２Ｉが識別回路１３１で識別され、Ｘ駆動回路１
４８及びＹ駆動回路１４９には識別された光プローブ１
１２Ｉに適した周波数の外部クロックが入力され、その
クロックに同期してＸ駆動信号とＹ駆動信号とを生成す
る。

【０１３３】例えば、光プローブ１１２Ｂの場合には、
光プローブ１１２Ａの場合よりも高い周波数のＸ駆動信
号とＹ駆動信号とに設定され、動きの影響の少ない画像
が得られるようにする。これに対し、光プローブ１１２
Ａの場合には、光プローブ１１２Ｂの場合よりも低い周
波数のＸ駆動信号とＹ駆動信号で駆動され、この場合画
像化装置１１５側では光プローブ１１２Ｂの場合と同じ
クロックで画像化を行うので、高い解像度の画像が得ら
れるようになる。続いてプローブ先端部９を、検査した
い部分に押し当てる。このとき被検部は先端部９で固定
されているため画像ぶれが少なくなる。

【０１３４】図２２は粘膜３０に押しつける等して観察
する様子を示す。図２２（Ａ）は粘膜３０の面に対し、
光プローブ１１２Ｉの軸方向を垂直にして観察する様子
を示し、これに対し、図２２（Ｂ）は光プローブ１１２
Ｉの先端面を押しつけて観察する様子を示す。

【０１３５】図２２（Ｂ）の場合には、光プローブ１１
２Ｉの先端面を粘膜３０に押しつけることにより、押し
つけられた部分の粘膜３０が伸びてその部分の粘膜３０
が薄くなり、相対的に粘膜３０の深部側に焦点２１（に
よる観察面Ｓｆ（或いは走査面２４））が設定され、深
部側をを観察できる状態になる。つまり、被検部に押し
つける強さを調節することにより、観察する深さを調整
できる。

【０１３６】また、図２２（Ｃ）及び（Ｄ）は図２２
（Ａ），（Ｂ）の場合における光プローブ１１２Ｉの軸
方向を粘膜３０の面と垂直な方向から、垂直な方向と異
なる傾けて観察した様子を示す。押しつける方向の角度
を調整することにより、観察面Ｓｆの角度を調整するこ
とができる。

【０１３７】続いて、光プローブ１１２Ｉの光ファイバ
６ｂにレーザ光が入射され、光学ユニット１１Ｇ或いは
１１Ｈのスキャナで光走査を行う動作を説明する。

【０１３８】この光ファイバ６ｂの後端に入射されたレ
ーザ光は光ファイバ先端部２０を焦点とするようにして
拡開して出射した後に、対物レンズ１８によって集光さ
れ、カバーガラス２２を透過した後に被検部で焦点２１
を結ぶ。

【０１３９】また焦点２１からの反射光は入射光と同じ
光路を通り、再びファイバ先端部２０で光ファイバ６ｂ
に入射される。つまり、光ファイバ先端部２０と被検部
の焦点２１とは対物レンズ１８の共焦点の関係にある。
この焦点２１以外からの反射光は、入射光と同じ光路を
通ることができず、したがって光ファイバ先端部２０の
ファイバに殆ど入射されない。従って光プローブ１１２
Ｉは共焦点光学系を形成する。

【０１４０】また、この状態でＸ駆動回路１４８によっ
て圧電素子１６ｂ、１６ｄを駆動させる。ここで、圧電
素子１６ｉの動作を説明する。これらの圧電素子１６ｉ
に電圧を加えると、その厚みが変化する。圧電素子１６
ｉに正の電圧を加えると厚みが厚くなるように変形し、
これに伴って圧電素子１６ｉは長さ方向には縮む。この
時、圧電素子１６ｉは長さが変わらない薄板１５ｉに接
着されているため、全体として圧電素子１６ｉ側に曲が
るように変形するようになっている。

【０１４１】逆に圧電素子１６ｉに負の電圧を加えると
厚みが薄くなるように変形し、これに伴って圧電素子１
６ｉは長さ方向には伸びる。ここで、圧電素子１６ｉは
長さが変わらない薄板１５ｉに接着されているため、全
体として薄板１５ｉ側に曲がるようになっている。ここ
で、向かい合った２つの圧電素子１６ｂ、１６ｄに一方
は圧電素子側に、もう一方は薄板側に変形するように極
性が逆の駆動信号を印加すると、これらは水平方向２２
の同一方向に変形する。

【０１４２】光プローブ１１２Ａの場合には、圧電素子
１６ｂ、１６ｄに極性が逆の交流を加えると、レンズホ
ルダ１７が振動し、これによって対物レンズ１８と光フ
ァイバ先端部２０も移動して、レーザ光の焦点２１の位
置は走査面２４のＸ方向２２（図１７で紙面に垂直方
向）に走査される。

【０１４３】図１９に示す光プローブ１１２Ｂの場合に
は対物レンズ１８は固定されており、光ファイバ先端部
２０側のみが移動して、レーザ光の焦点２１の位置は走
査面２４のＸ方向２２（図１９で紙面に垂直方向）に走
査される。

【０１４４】これらの場合、その系の共振周波数で駆動
すると大きな変位が得られる。また、Ｘ駆動と同様に、
Ｙ駆動回路１４９によってレーザ光の焦点２１の位置は
走査面２４のＹ方向２３に走査される。

【０１４５】ここでＹ方向の振動の周波数を、Ｘ方向の
走査の周波数よりも充分に遅くすることによって、焦点
は図２３のように走査面２４を水平方向に高速で振動し
ながら上から下方向（Ｙ方向）に順に走査する。これに
ともなって、この走査面２４の各点の反射光が光ファイ
バ６ｂによって伝えられる。

【０１４６】光ファイバ６ｂの先端部２０に被検部側か
ら入射された光は、光源ユニット１１３のカプラ１２５
を経てＰＭＴユニット１２４に導かれ、光の強度に応じ
た電気信号に変換された後、画像化装置１１５に入力さ
れる。

【０１４７】画像化装置１１５では、Ｘ駆動回路１４
８、Ｙ駆動回路１４９の駆動波形をクロックにより判断
して、焦点位置がどこのときの信号出力であるかを計算
し、さらにこの点における反射光の強さを計算し、これ
らを繰り返すことによって走査面２４の反射光を画像化
し、画像化装置１１５内のフレームメモリ１４１に画像
データとして一時格納し、この画像データを同期信号に
同期して読み出し、モニタ１１６に走査面２４を走査し
た場合の焦点位置の２次元反射光強度の画像を表示す
る。また、必要に応じて画像データをハードディスク装
置１５０に記録する。

【０１４８】本実施の形態によれば、観察対象に応じ
て、分解能が高い光プローブ１１２Ａと、走査スピード
が大きい光プローブ１１２Ｂを使い分けて使用できる。
従来では、このような使い分けができなかった。

【０１４９】本実施の形態では図２３に示すように走査
面を走査するが、圧電素子１６ｉでは同じ値の駆動信号
でも往路と復路とは異なる変位量となるヒステリシス特
性を示すので、このヒステリシス特性による画像の劣化
を解消するため、往路或いは復路の一方のみでサンプリ
ングを行うようにしている。

【０１５０】図２３で符号ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ…ｎ
→ｏ→ｐ→ｏ→ｎ…ｄ→ｃ→ｂ→ａと走査した場合、従
来は各走査の途中でサンプリングしたデータを画像化し
ていたが、本実施の形態ではａ→ｂ、ｃ→ｄ、ｅ→ｆ、
…、ｍ→ｎ、ｏ→ｐの場合での走査の際にサンプリング
してそのデータを画像化するようにしている。このよう
に一方の向きに傾動走査する場合でのみ、サンプリング
することにより、簡単な構成でヒステリシス特性の影響
のない画像を得られるようにしている。

【０１５１】本システム１１１によれば、光ファイバ＆
対物レンズ一体走査タイプの光プローブ１１２Ａと、光
ファイバ走査タイプの光プローブ１１２Ｂとのいずれも
使用でき、観察対象に応じてその観察に適した観察画像
が得られる。

【０１５２】なお、上述の説明では２つのタイプの光プ
ローブ１１２Ａ、１１２Ｂの走査タイプの種類を使い分
けて使用する例で説明したが、同じタイプの光プローブ
１１２Ａ（或いは、１１２Ｂ）でも、プローブの径、ス
キャナのサイズを変える等して、それぞれ異なる共振周
波数でスキャナを駆動するようにすることもできる。つ
まり走査タイプは同じでも、使用する用途に応じた種類
のものを用意し、識別回路１３１でその種類を識別し
て、その識別した種類の光プローブに対し、それに内蔵
されたスキャナを共振周波数で駆動するようにしても良
い。また、画像化装置１１５側でも、識別回路１３１に
よる識別信号を受けて、その場合に適した画像化の処理
を行うようにしても良い。

【０１５３】次に第６の実施の形態の変形例を説明す
る。本変形例は第６の実施の形態と同様な構成であっ
て、従来は図５４に示すように、Ｘ方向は非線形である
正弦波（図５４（ａ）参照）で駆動するため、等間隔パ
ルス（図５４（ｂ）参照）を基準にＡ／Ｄコンバータで
サンプリングすると、図５４（ａ）のＸ軸のように、Ｘ
方向の中央部付近は粗く、端部へ行くに従って細かくサ
ンプリングされることになり、モニタで画像化した場
合、図５４（ｃ）のように、中央部分が広がり、端部へ
行くにしたがってつぶれ、歪んだ画像となってしまう。

【０１５４】そこで、本変形例では、図２４（ｂ）に示
すサンプリングパルスにより画像化した際にＸ方向の各
画素が等間隔になるように（図２４（ａ）参照）、非等
間隔パルスによってサンプリングして、図２４（ｃ）の
ような歪みのない画像とする。

【０１５５】このために、まず、あらかじめ画像化装置
１１５内のハードディスク装置１５０に、Ｘ方向の波形
データと共に非等間隔パルス波形を、時間軸を基準とし
た同一のファイルとして作成、保存しておく。ただしこ
のとき、共振駆動するため、図２４（ａ）のように、駆
動波形Ａに対し、実際のＸ方向の走査位置Ｂは９０°位
相が遅れるので、あらかじめ駆駆動波形に対して非等間
隔パルス波形を９０°遅らせて作成、保存しておく。ま
た、本変形例の場合、Ｘ方向の画像は正弦波の立上り時
のみ表示することとする。

【０１５６】非等間隔パルスのパルス数ｐは、Ｘ方向周
波数をｆx、外部クロック発生器１１７のクロック周波
数をｆclkとすると、ｐ＝ｆclk／ｆxである。また、非
等間隔パルスは、任意の時間をｔ、任意のＸ方向の走査
位置をＸ、Ｘ方向の画素数をＸmaxとすると、ｔ＝（ｐ
／２π）×ａｒｃｃｏｓ（１−２Ｘ／（Ｘmax−１））
が成り立つ。この式に、Ｘを０からＸmax−１まで１ず
つインクリメントしたときの各時間ｔの値で非等間隔パ
ルスの間隔を設定し、非等間隔パルス波形を作成する。

【０１５７】このように、駆動波形Ａによってスキャナ
を駆動し、なおかつ非等間隔パルスによってサンプリン
グすることで、画像歪みがなく、なおかつ共振駆動によ
る位相ずれのない画像が得られる。

【０１５８】また、第２の変形例によるライン補間の方
法を、図２５を用いて説明する。本変形例も第６の実施
の形態の構成で説明する。図２１に示すＡ／Ｄコンバー
タ１４０によってＡ／Ｄ変換されたデータは、１ライン
ごとに次々とフレームメモリ１４１に蓄積されていく。
蓄積されたデータを、ＣＰＵ１４３によってすべて読み
出すのではなく、例えば２ラインにつき１ラインの割合
で間引いて読み出す。間引いて読み出されたデータは、
Ｉ／Ｏポート１４４、データバス１４６を介してメイン
メモリ１４２に書き込まれる。書き込まれたデータはＣ
ＰＵ１４３によりメインメモリ１４２から読み出され
る。

【０１５９】このとき、上記で間引かれた回数だけ同じ
ラインを複数回読み出し、Ｉ／Ｏポート１４４を介し
て、モニタ１１６へ画像として出力される。

【０１６０】以上のラインを間引いて、複数回同じライ
ンを表示する流れを、図２５のフローチャートを用いて
い説明する。まず、ステップＳ１でＸ方向の表示画素数
Ｘmax、Ｙ方向の表示ライン数Ｙmaxをあらかじめ画像化
装置１１５内のハードディスク装置１５０内に記憶して
おく。次に、ステップＳ２で間引かれるライン数の割
合、および何倍にコピーされるかの倍数ｋを設定する。
そして、ステップＳ３においてスキャンを開殆し、ステ
ップＳ４でライン補間処理、すなわちラインの間引きお
よびコピー処理を含むスキヤニングを実行し、ステップ
Ｓ５でスキャンを終了しない限り実行し続ける。

【０１６１】このステップＳ４におけるライン補間を含
むスキャニングの流れを、図２６のフローチャートを参
照して説明する。まず、ステップＳ１１で表示される画
像のライン数を表すインデックスｉをｉ＝０に初期化す
る。つぎに、ステップＳ１２でインデックスｉがＹmax
未満（ｉ＜Ｙmax）かどうか判断する．この判断が真で
あれば、ステップＳ１３でコピーされるライン数を表す
インデックスｊをｊ＝０に初期化する。次にステップＳ
１４でｉライン目のデータをフレームメモリ４１から読
み出し、ステップＳ１５でメインメモリ４２に書き込む
よう、ＣＰＵ４３が制御する。 次に、ステップＳ１６
でインデックスｊがｊ＜ｋかどうか判断する。この判断
が真であれば、ステップＳ１７でメインメモリ４２に書
き込まれたｉライン目のデータを読み出し、これをステ
ップＳ１８でｉ＋ｊライン目のデータとして、Ｉ／Ｏポ
ート１４４を介してモニタ１１６に表示して、ステップ
Ｓ１９でインデックスｊをインクリメントし、上記のス
テップＳ１４に戻り、ステップＳ１６でのｊ＜ｋかどう
かの判断し、コピーされるラインをすべて表示し終える
まで繰り返す。

【０１６２】ステップＳ１６においてｊ＜ｋが偽、すな
わち、ｉライン目のデータをｋで設定した分だけコピー
して表示し終えたら、ステップＳ２０でｉ←ｉ＋ｋによ
りｉにｉ＋ｋを格納して、ｉ＜Ｙmaxかどうかの判断に
戻り、ｉ＋ｋライン目のデータ、およびそのデータをコ
ピーしたデータを表示することを繰り返す。

【０１６３】ステップＳ１２においてｉ＜Ｙmaxかどう
かの判断が偽、すなわち１フレーム分のデータを表示し
終えたら、本サブルーチンを終了し、スキヤンを終了す
るかどうかの判断をし、終了しない限り、次のフレーム
の画像を、上記の流れによって上書きすることを繰り返
す。このようにして、フレームメモリ１４１に格納され
ている全データを表示するのではなく、間引いた後、間
引かれた分だけコピーして表示する。

【０１６４】本変形例によれば、非等間隔パルスによる
サンプリングすることにより、画像歪みがなく、また共
振駆動による位相ずれのない画像が得られる。

【０１６５】（第７の実施の形態）次に図２７及び図２
８を参照して本発明の第７の実施の形態を説明する。本
実施の形態は組立が簡単にできて低コスト化が可能で、
しかも共振による干渉の影響を軽減できる光プローブを
提供することを目的とする。

【０１６６】図２７（Ａ）は組立前の駆動ユニット１６
１及びこの駆動ユニット１６１の後端に取り付けられる
支持部材１６２とを分解して示す。この駆動ユニット１
６１はステンレス板（ＳＵＳ板）等の１枚のバネ板材に
より長方形状の底板部１６３ａと側板部１６３ｂとが後
端側の小さい連結部１６３ｃで連結して形成されるよう
にスリット１６３ｄを設けている。

【０１６７】この底板部１６３ａと側板部１６３ｂとに
は長方形の薄板状のユニモルフの圧電素子１６４ａ及び
１６４ｂとがそれぞれ貼着される。なお、一方の板部、
例えば底板部１６３ａは側板部１６３ｂよりも先端側が
長く形成され、先端部の外面部分が図２７（Ｃ）に示す
ように先端枠１６５に接着剤等で固定できるようにして
いる。

【０１６８】図２７（Ａ）に示すバネ板材は連結部１６
３ｃで直角に折り曲げられ、そして、その後端部分の内
側の直角にされた２面が直方体形状で光ファイバ１６６
を通す孔が設けられた支持部材１６２に接着剤等で固定
される。

【０１６９】その後、図２７（Ｂ）に示すように折り曲
げられたバネ材の先端の２面に、図２７（Ｃ）に示す対
物レンズ１６６及び光ファイバ１６７の先端が固定され
たレンズホルダ１６８ａが接着剤等で固定され、さらに
圧電素子１６４ａ及び１６４ｂに駆動信号を印加する信
号線１６９等（図２７（Ｃ）参照）を接続して２次元的
な走査を行うスキャナ１７０Ａが図２８のように形成さ
れる。なお、図２８では信号線１６９を示していない。

【０１７０】スキャナ１７０Ａはチューブ１７１の先端
開口に取り付けた硬質の先端枠１６５にその底板部１６
３ａの先端外面が固定され、図２７（Ｃ）に示すように
光ファイバ＆対物レンズ一体走査タイプの光プローブ１
７３Ａが形成される。なお、先端枠１６５の開口はカバ
ーガラス１７２で閉塞されている。

【０１７１】そして、信号線１６９により圧電素子１６
４ｂにはＸ方向に駆動する駆動信号を印加し、他方の圧
電素子１６４ａにはＹ方向に駆動する駆動信号を印加す
ることにより、光ファイバ１６７の先端と対物レンズ１
６６とを一体的にＸ及びＹ方向に振動させて光を２次元
的に走査することができるようにしている。

【０１７２】この光プローブ１７３Ａは１枚のバネ板材
に２つの圧電素子１６４ａ及び１６４ｂを貼着して、折
り曲げる等して簡単に製造することができる。また、こ
の光プローブ１７３ＡではＸ及びＹ方向にそれぞれ１つ
の圧電素子１６４ｂ及び１６４ａで振動して走査できる
ので、対にした２つの圧電素子で行う場合よりも簡単な
構成で組立が簡単にでき、低コスト化することができる
し、軽量化することもできる。

【０１７３】また、それぞれ対の圧電素子で２次元的に
振動させるスキャナの場合に比べ、一方の振動による走
査の影響が他方の振動による走査に影響を及ぼすことを
軽減できる。なお、支持部材１６２は、バネ板材の先端
側と後端側とでねじれ等が発生するのを防止する機能を
持つ。つまり、この支持部材１６２を用いないと、バネ
板材の先端側と後端側とでねじれが発生する可能性があ
るが、支持部材１６２によりそのねじれの発生を有効に
防止できる。

【０１７４】なお、上述の説明では、駆動ユニット１６
１ではバネ板材の一方の面に板状の圧電素子１６４ａ、
１６４ｂを、長手方向に直交する方向に隣接して貼着し
てユニモルフの圧電アクチュエータを構成するいたが、
図２７（Ｄ）に示す駆動ユニット１６１′のように、バ
ネ板材の他方の面にも板状の圧電素子１６４ａ′、１６
４ｂ′をそれぞれ貼着してバイモルフの圧電アクチュエ
ータを構成しても良い。圧電素子１６４ａ′と１６４
ｂ′はそれぞれ圧電素子１６４ａと１６４ｂと同じ形状
である。なお、図２７（Ｄ）は例えば図２７（Ａ）の右
側から見たような図で示している。

【０１７５】また、駆動ユニット１６１と１６１′とを
組み合わせた駆動ユニットを採用しても良い。例えば、
低速駆動側をユニモルフの圧電アクチュエータとし、高
速駆動側をバイモルフの圧電アクチュエータとしても良
い。

【０１７６】図２７（Ａ）の駆動ユニット１６１及び支
持部材１６２を用いて図２７（Ｃ）に示す光ファイバ＆
対物レンズ一体走査タイプの光プローブ１７３Ａを組み
立てる場合を説明したが、駆動ユニット１６１及び支持
部材１６２を用いて以下に説明するように光ファイバ走
査タイプの光プローブ１７３Ｂを組み立てることもでき
る。

【０１７７】図２９は光ファイバ走査タイプの場合のス
キャナ１７０Ｂを示す。図２８のスキャナ１７０Ａでは
直角に折り曲げられた底板部１６３ａと側板部１６３ｂ
に対物レンズ１６６と光ファイバ１６７の先端とを固定
したレンズホルダ１６８ａを取り付けたが、図２９に示
すスキャナ１７０Ｂでは底板部１６３ａと側板部１６３
ｂの先端側に光ファイバ１６７の先端を固定したファイ
バホルダ１６８ｂを取り付けるようにしている。

【０１７８】そして、図３０に示すように対物レンズ１
６６は光ファイバ１６７の先端面の前方側でカバーガラ
ス１７２が固定される先端枠１６５で固定するようにし
てこの図３０に示す光プローブ１７３Ｂが形成される。

【０１７９】この場合には、２つの圧電素子１６４ａ、
１６４ｂに駆動信号を印加すると、ファイバホルダ１６
８ｂと共に光ファイバ１６７の先端が２次元的に振動さ
れることになる。この光プローブ１７０Ｂも上述の光プ
ローブ１７０Ａの場合と同様の効果を有する。

【０１８０】図３１は図２７（Ａ）の第１変形例のバネ
板材等を示す。図２７（Ａ）では底板部１６３ａが側板
部１６３ｂより長くしていたが、図３１では底板部１６
３ａと側板部１６３ｂとの長さが同じで、貼着される圧
電素子１６４ａ及び１６４ｂの長さを異なるようにして
いる。

【０１８１】図３１の場合には、圧電素子１６４ａの長
さを圧電素子１６４ｂより短くし、かつ信号線１６９を
先端側に接続している。この変形例によれば、圧電素子
１６４ａ及び１６４ｂの一方を共振的に振動させても他
方の圧電素子側はその共振周波数と異なる周波数に共振
点を持つため、一方の振動により他方が干渉を受けるこ
とを防止できる。

【０１８２】図３１では同じ長さの底板部１６３ａ及び
側板部１６３ｂに長さが異なる圧電素子１６４ａ及び１
６４ｂを貼着したが、図３２に示す第２変形例のように
長さが異なる底板部１６３ａ及び側板部１６３ｂに長さ
が異なる圧電素子１６４ａ及び１６４ｂを貼着しても図
３１の場合と同様に効果を有するようにできる。

【０１８３】図３３は第３変形例のバネ板材等を示す。
図２７（Ａ）では先端側から切り欠いてスリット部１６
３ｄを形成したが、図３３（Ａ）ではさらに後端側から
も切り欠いて前記スリット部１６３ｄに隣接したスリッ
ト部１６３ｅを形成したものである。

【０１８４】そして、図３３（Ａ）のバネ板材は直角に
折り曲げられて図３３（Ｂ）のようにされる。なお、図
３３（Ｂ）は図３３（Ａ）のバネ板材は直角に折り曲げ
た場合、その後端側、つまり左側から見た図である。図
３３（Ｂ）の折り曲げられたバネ板材の先端には例えば
図３４に示すように光ファイバ１６７の先端を固定した
ファイバホルダ１７５ｂが取り付けられてスキャナ１７
６Ｂが形成される。また、折り曲げられたバネ板材の一
方（つまり底板部１６４ａ）の後端はベース部材１７７
の前端面に接着剤１７８ａで固定される。

【０１８５】また、光ファイバ１６７の先端面のすぐ前
には対物レンズ１６６が先端カバー１７９に取り付けら
れている。この先端カバー１７９には対物レンズ１６６
の前の開口にカバーガラス１７２が取り付けられてい
る。また、この先端カバー１７９には硬質の先端筒１８
０の前端に固定され、この先端筒１８０の後端はベース
部材１７７に固定されている。また、このベース部材１
７７に、可撓性のチューブ１７１の先端が固着されてい
る。

【０１８６】また、先端がファイバホルダ１７５ｂで固
定された光ファイバ１６７はベース部材１７７の貫通孔
を挿通されて後端側に延出されるが、遊びを持たせた状
態で貫通孔部分で接着剤１７８ｂで固着されている。

【０１８７】また、圧電素子１６４ａ、１６４ｂに接続
された信号線１６９もベース部材１７７の貫通孔を挿通
されて後端側に延出されるが、遊びを持たせた状態で貫
通孔部分で接着剤１７８ｃ、１７８ｄでそれぞれ固着さ
れて光ファイバ走査タイプの光プローブ１８１Ｂが形成
されている。

【０１８８】なお、図３４では光ファイバ走査タイプの
光プローブ１８１Ｂを示したが、ファイバホルダ１７５
ｂの代わりに対物レンズ１６６と光ファイバ１６７の先
端とを固定したレンズホルダを用いることにより、光フ
ァイバ＆対物レンズ一体走査タイプの光プローブを形成
できる。本変形例も図２７で説明したものとほぼ同様の
効果を有する。

【０１８９】（第８の実施の形態）次に本発明の第８の
実施の形態を図３５を参照して説明する。本実施の形態
は簡単な構成で垂直断層像を得ることができる光プロー
ブを提供することを目的としたものである。

【０１９０】一般に、光プローブにより深さ方向の断層
像を得るには、深さ方向にスキャナを駆動する必要があ
るが、対物レンズと光ファイバを一体的に２次元走査す
るスキャナでは、さらに深さ方向に駆動するには、スキ
ャナの構成がきわめて複雑となり、その組立も困難にな
るので、以下に説明するように簡単な構成で深さ方向の
成分を持つ断層像を得られるようにする。

【０１９１】図３５に示す光プローブ２０１Ａは例えば
図１７の光プローブ１１２Ａにおいて、光ファイバ６ｂ
の出射端２０の前に光路を直交する側方に変更するプリ
ズム２０２を配置し、このプリズム２０２により長手方
向に出射される光を直角方向に反射して側方に導き、さ
らに側面方向に対向配置した対物レンズ２０３で集光
し、透明のカバーガラス２０４を経て側方に出射するよ
うにしている。

【０１９２】このため、本実施の形態では、光プローブ
２０１Ａの外套チューブとなる可撓性のチューブ２０５
は先端が閉塞され、側方に開口するものが採用され、ま
た、このチューブ２０５の先端内側には側方に開口する
部分にカバーガラス２０４を取り付けた硬質の光学枠２
０６を配置して先端部２０７を形成している。

【０１９３】光学枠２０６の後端内側にベース部材２０
８が固着され、このベース部材２０８の中心孔を貫通し
た光ファイバ６ｂの先端はファイバホルダ２０９の中心
孔に圧入等で固着され、このファイバホルダ２０９の上
下、左右の４面は薄板２１０ａ、２１０ｃ、２１０ｂ、
２１０ｄ（２１０ｄは図示していない）で保持されてい
る。

【０１９４】薄板２１０ａ、２１０ｃ、２１０ｂ、２１
０ｄの後端はベース部材２０８で保持され、先端側の外
面にはそれぞれ圧電素子２１１ａ、２１１ｂ、２１１
ｃ、２１１ｄ（２１１ｂ、２１１ｄは図示していない）
が貼着されている。

【０１９５】また、ファイバホルダ２０９の前面にはプ
リズム２０２が接着等で固定され、光ファイバ６ｂの先
端部２０から出射される光を斜面で直角方向に全反射
し、対向する対物レンズ２０３に入射されるようにして
いる。

【０１９６】この対物レンズ２０３は薄板２１０ｃの先
端側に設けた開口に接着剤等で取り付けられており、対
物レンズ２０３に対向する光学枠２０６の開口及びチュ
ーブ２０５の開口に取り付けたカバーガラス２０４を経
て側方に出射され、焦点２１５で収束する。

【０１９７】対となる圧電素子２１１ｂ、２１１ｄはＸ
駆動回路からの駆動信号が印加され、対となる圧電素子
２１１ａ、２１１ｃはＹ駆動回路からの駆動信号が印加
されそれぞれＸ方向２１２（図３５の紙面に垂直な方
向）及びＹ方向２１３（図３５で上下方向）に駆動され
る。この場合の走査面２１４は図３５で太い線で示す紙
面に垂直で上下方向を含む平面となり、またＹ方向２１
３は被検部の深さ方向と一致するので、深さ方向に走査
面２１４を持つ画像が得られることになる。

【０１９８】なお、プリズム２０２はその斜面を図示の
ように固定部材２１５を介して固定しても良いし、固定
部材２１５を用いることなくファイバホルダ２０９に固
定しうるようにしても良い。

【０１９９】図３５に示した光プローブ２０１Ａでは光
ファイバ６ｂと対物レンズ２０３とを一体的に走査する
ものを示したが、対物レンズ２０３を光学枠２０６側に
取り付けると、光ファイバ走査タイプの光プローブを形
成できる。本実施の形態によれば、２次元的に走査する
簡単な構成で水平方向（横方向）と、深さ方向の走査が
可能となるので、垂直断層像を得ることができる。

【０２００】（第９の実施の形態）次に本発明の第９の
実施の形態を図３６を参照して説明する。本実施の形態
は簡単な構成で深さ方向の成分を持つ断層像を得ること
ができる光プローブを提供することを目的としたもので
ある。図１７に示した光プローブ１１２Ａにおいては、
先端部９の先端カバーユニット１２が光軸Ｏに対して垂
直であったが、図３６に示す光プローブ２２１Ａでは、
先端部２２２に設けた先端カバーユニット２２３が光軸
Ｏに対して９０度とは異なる所定の角度にしている。

【０２０１】先端カバーユニット２２３は、カバーホル
ダ２２４とカバーガラス２２５とから構成され、カバー
ガラス２２５はカバーホルダ２２４に、カバーホルダ２
２４は、チューブ８で覆われ、チューブ８の先端と共に
斜めで先端がカットされた硬質の光学枠１０の先端に接
着固定されている。その他は図１７で説明したものと同
様であり、その説明を省略する。

【０２０２】本実施の形態では、先端カバーユニット２
２３の斜めの観察面となるカバーガラス２２５の外面を
組織に押し当てて観察すると、走査面２４の画像はＹ方
向２３に走査していくにつれて深くなるような、斜め断
層像が得られる。

【０２０３】なお、図３６の先端カバーユニット２２３
の傾斜角度は１例に過ぎず、任意の斜め断層像を得るた
めにさまざまな角度で傾斜した構成としても良い。本実
施の形態によれば、光軸Ｏ方向と垂直でなく、斜めに傾
斜させた観察面を設けているので、傾斜により深さ方向
の成分を持つ画像が得られるので、斜め断層像を得るこ
とができる。

【０２０４】なお、図１７に示した先端カバーユニット
１２と図３６に示した先端カバーユニット２２３とを光
学枠１０に着脱自在で選択して装着できる構造にして、
使用者が所望とする画像を得られるようにしても良い。

【０２０５】（第１０の実施の形態）次に本発明の第１
０の実施の形態を図３７を参照して説明する。本実施の
形態は種々の観察面に対して適用範囲の広い光プローブ
を提供することを目的とする。

【０２０６】直視タイプの光プローブでは、内視鏡チャ
ンネルに挿入し、プローブ先端部を観察対象に押し当て
て観察しようとした場合、観察対象がプローブ先端部の
先端面に垂直であるような面を有する場合は有効である
が、食道などの管状の組織を観察する際に押し当てるこ
とが難しい。一方、側視タイプは、管状の組織を観察す
る際に有効であるが、プローブ先端部に垂直な組織を観
察する際に押し当てることが難しい。このため、本実施
の形態では以下に説明するようにいずれの場合でも観察
できる構造にしている。

【０２０７】図３７に示す光プローブ２３１Ａの先端部
２３２は、図１７の光プローブ１１２Ａにおける光学ユ
ニット１１Ｇの先端側を所定角度（例えば４５度程度）
曲げた構成の光学ユニット２３２Ａにしている。

【０２０８】このため、チューブ８及びこのチューブ８
の先端内側に収納される光学枠１０の先端面は（例えば
４５度程度の角度で）斜め方向でカットされ、この斜め
にカットされた開口部分にカバーホルダ２３３によりカ
バーガラス２３４を光学枠１０に取り付け、斜め前方向
にカバーガラス２３４の面が臨むような先端カバーユニ
ット２３５にしている。

【０２０９】また、光学枠１０の後端を固定したベース
２３６は段差状に細幅にして前方側に延出された延出部
２３７が形成され、その長手方向に設けた貫通孔には光
ファイバ６ｂの先端側が挿通されている。

【０２１０】この延出部２３７にはその上下の面に先端
側を途中で（例えば４５度程度）折り曲げたような薄板
２３８ａ、２３８ｃが固着され、その薄板２３８ａ、２
３８ｃにおける先端側の外面には圧電素子２３９ａ、２
３９ｃが貼着され、また薄板２３８ａ、２３８ｃの先端
内側の面にはレンズホルダ２４０の上下の外面が固着さ
れている。

【０２１１】このレンズホルダ２４０の先端内側には対
物レンズ２４１が固着され、その光軸Ｏはカバーガラス
２３４の面及び対物レンズ２４１の面と垂直で、対物レ
ンズ２４１の中心軸に一致するように配置される。また
このレンズホルダ２４０におけるコーン状に絞った後端
側の孔部に光ファイバ６ｂにおける屈曲した先端部２４
２が固着されている。

【０２１２】また、延出部２３７における左右の側面に
は薄板２３８ｄ（及び図示しない２３８ｂ）が取り付け
られ、各薄板の先端側の外面にはそれぞれ圧電素子２３
９ｄ（及び図示しない２３９ｂ）が貼着され、またその
２枚の薄板先端の内面にレンズホルダ２４０の左右の面
が固着されている。

【０２１３】そして、圧電素子２３９ａ、２３９ｃ及び
これらに垂直な圧電素子２３９ｄ（２３９ｂ）を駆動す
ることにより焦点２４３を図３７の水平方向（Ｘ方向）
２４４と垂直方向（Ｙ方向）２４５に走査して、焦点２
４３を含む走査面２４６を２次元走査できるようにして
いる。

【０２１４】この光プローブ２３１Ａによれば、その先
端部２３２の観察用の先端面が先端部２３２の長手方向
と垂直でなく、傾斜しているので、経内視鏡チャンネル
的に光プローブ２３１Ａで組織を観察する際、先端部２
３２の長手方向に垂直な面の組織の場合でも、管状の面
の組織の場合でも、先端側を例えば４５度程度傾けるこ
とによりいずれの組織の場合にも容易に押し当て易く、
観察が容易に行うことが可能となる。

【０２１５】（第１１の実施の形態）次に本発明の第１
１の実施の形態を図３８ないし図４０を参照して説明す
る。本実施の形態はフレームレートを向上したり、Ｙ方
向の分解能を向上できる光プローブを提供することを目
的とする。光プローブを用いてラスタスキャンを行う
際、往復スキャンのうちの往路または復路のみの情報を
画像化すると、ライン数が少なくなり、フレームレート
が低く、垂直方向（画像のＹ方向）の分解能が低下して
しまう。

【０２１６】一方、圧電素子を用いたスキャナにはヒス
テリシス特性があり、往路と復路ではわずかに異なる画
像となるので、往復両方の情報を画像化すると、往路と
復路の画像を１ラインずつ交互に織り交ぜた歪んだ画像
となってしまう。このため、以下に説明するような構成
にして、フレームレート等を向上した画像が得られるよ
うにする。

【０２１７】図３８は本実施の形態における画像化装置
２５１の内部構成を示す。この画像処理装置２５１は図
２１において、Ｉ／Ｏポート１４４に接続されるフレー
ムメモリ１４１の代わりに第１フレームメモリ２５２と
第２フレームメモリ２５３とし、Ａ／Ｄコンバータ１４
０でＡ／Ｄ変換された１ライン毎のデジタル信号は信号
線１４０ｂ及び１４０ｃを介して第１フレームメモリ２
５２及び第２フレームメモリ２５３に交互に記憶される
ようにしている。

【０２１８】Ａ／Ｄコンバータ１４０による第１フレー
ムメモリ２５２、或いは第２フレームメモリ２５３の切
換は、信号線１４３ａ、Ｉ／Ｏポート１４４、および信
号線１４４ｅを介して、ＣＰＵ１４３が制御する。第１
フレームメモリ２５２および第２フレームメモリ２５３
に記憶されたデータは、ＣＰＵ１４３により、信号線１
４３ａ、Ｉ／Ｏポート１４４、および信号線１４４ａあ
るいは１４４ｆを介して、各フレームメモリから１ライ
ンずつ交互に読み出されるように制御する。

【０２１９】また、ＣＰＵ１４３は、第１フレームメモ
リ２５２および第２フレームメモリ２５３のデータの格
納アドレスを、アドレスバス１４５を経由して指定し、
データバス１４６を経由してメインメモリ１４２に格納
するよう制御する。ＣＰＵ１４３は、あらかじめハード
ディスク装置１５０に記憶されているヒステリシス特性
変換プログラムをメインメモリ１４２に読み出してお
き、それにより第２フレームメモリ２５３のデータを第
１フレームメモリ２５２に格納されたデータと同じ特性
に変換するよう制御する。

【０２２０】第１フレームメモリ２５２のデータと、変
換後の第２フレームメモリ２５３のデータは、１ライン
ごとに交互にメインメモリ１４２からＩ／Ｏポート１４
４へ読み出され、モニタ１１６へと送られ画像化され
る。

【０２２１】このようにして、図３９（Ａ）に示す往路
と復路のヒステリシス特性を、この場合は例えば復路の
特性を往路の特性と同じになるようにデータを変換する
ことで往路、復路両方の画像を歪みなく表示する。

【０２２２】例えば、印加電圧Ｖに対する圧電素子の変
位量をＵとした場合、往路では変位量ＵがＵ＝ｆ（Ｖ）
と表され、復路ではＵ＝ｇ（Ｖ）と表される場合、Ｕ＝
αｆ（Ｖ）と表されるように補正係数αを導入し、図３
９（Ｂ）に示すように補正係数αをハードディスク装置
１５０等にテーブル化して用意しておく。そして、往路
では変位量Ｕに応じたモニタ画面位置で表示するように
し、復路では往路の場合の特性を補正係数αで補正した
モニタ画面位置で表示するようにする。

【０２２３】以上の流れを図４０に示すフローチャート
によって説明する。ここでは、第１フレームメモリ２５
２および第２フレームメモリ２５３のライン数を表すイ
ンデックスをそれぞれｉ，ｊとし、画像１フレームのラ
イン数を２ｍ（ｍは整数）とする。このｍをＣＰＵ１４
３のレジスタ等に記憶し（ステップＳ２１）、また、イ
ンデックスｉ，ｊを０に初期化する（ステップＳ２
２）。

【０２２４】次のステップＳ２３でＣＰＵ１４３はイン
デックスｉとｊを比較し、等しければ第１フレームメモ
リ２５２へｉ番目のラインデータを格納（ステップＳ２
４）するよう制御する。またＣＰＵ１４３はそのｉ番目
のラインデータをメインメモリ１４２に書き込み、かつ
そのラインデータを読み出し（ステップＳ２５）、さら
にＣＰＵ１４３はＩ／Ｏポート１４４を介してモニタ１
１６に出力し、モニタ１１６にそのラインデータを表示
するよう制御する（ステップＳ２６）。その後のステッ
プＳ２７でインデックスｉを１インクリメントし、ステ
ップＳ２３の戻る。

【０２２５】すると、ｉとｊが等しくなくなるので、ス
テップＳ２８に移り、ＣＰＵ１４３は第２フレームメモ
リ２５３へラインデータを格納するように制御し、ま
た、メインメモリ１４２に書き込み及び読み出すよう制
御する（ステップＳ２９）。

【０２２６】ＣＰＵ１４３はメインメモリ１４２から読
み出したデータを、ハードディスク装置１５０に予め格
納されたヒステリシス変換プログラムにより、そのヒス
テリシス特性を往路の場合と同じ特性に変換するよう制
御する（ステップＳ３０）。そして、ＣＰＵ１４３はそ
の特性変換したラインデータをＩ／Ｏポート１４４を介
してモニタ１１６に出力し、ものモニタ１１６に表示す
るよう制御する（ステップＳ３１）。

【０２２７】その後のステップＳ３２でｊを１インクリ
メントした後、ｊがｍ以上であるかの判断を行い（ステ
ップＳ３３）、これに該当しない場合にはステップＳ２
３に戻り、ステップＳ２３〜Ｓ３２の処理をｊがｍ以上
になるまで繰り返す。このようにして、１フレームの画
像が得られる。そして、ステップＳ３４で終了かの判断
を行い、次のフレームの表示を行う場合は、ステップＳ
２２に戻り、これらの処理を繰り返し行い、次のフレー
ムの表示を行わない場合には終了する。

【０２２８】このように処理することにより、往復スキ
ャンにより、２ライン分の画像が得られるので、フレー
ムレートを向上できる。また、フレームレートを下げる
ことなく垂直方向（画像のＹ方向）の分解能を向上でき
る。

【０２２９】（第１２の実施の形態）次に本発明の第１
２の実施の形態を図４１ないし図４４を参照して説明す
る。第１２の実施の形態を備えた光プローブシステムは
例えば図１６において、光プローブ１１２Ｉのスキャナ
に変位を検出する歪みセンサを設け、この歪みセンサに
よりスキャナを駆動する場合のヒステリシス特性を改善
するものである。

【０２３０】このため、本実施の形態における一体走査
タイプの光プローブは図１７の光プローブ１１２Ａにお
いて、その光学ユニット１１Ｇ部分を図４１に示す光学
ユニット１１Ｊにしている。

【０２３１】図４１に示す光学ユニット１１Ｊは図１８
の光学ユニット１１Ｇにおいて、水平方向（Ｘ方向）に
振られる薄板１５ｂ上に、この薄板１５ｂの変位を検出
するために、歪みセンサ３０２が接着固定されている。

【０２３２】この歪みセンサ３０２に接続された信号線
３０３は、図４２に示すように、制御回路３０４内のセ
ンサ駆動回路３０５と電気的に接続されており、歪みセ
ンサ３０２の駆動を制御する。歪みセンサ３０２の出力
信号は信号線３０６を介してＸ駆動回路３０７に入力さ
れ、薄板１５ｂの変位量に対応した電気信号を入力し、
この信号でＸ方向の駆動を制御する。なお、図４２では
信号線３０３と信号線３０６との一部が共通している。

【０２３３】本実施の形態におけるＸ駆動回路３０７
は、図４３に示すように、Ｘ方向に駆動するための信号
を発生する正弦波発生器３０８と、その正弦波と歪みセ
ンサ３０２の変位を示す電気信号を比較して、走査の往
路と復路のヒステリシス特性を補正する駆動信号補正回
路３０９と、圧電素子１６ｂ、１６ｄを駆動するために
信号を増幅する増幅器３１０から構成されている。

【０２３４】駆動信号補正回路３０９には、正弦波発生
器３０８で発生した正弦波の信号が入力される。また、
駆動信号補正回路３０９には信号線３０６を介して歪み
センサ３０２のセンサ信号が入力され、このセンサ信号
により、増幅器３１０に出力する信号を補正して出力す
る。

【０２３５】なお、光ファイバ走査タイプの光プローブ
でも、同様にその光学ユニットを構成する薄板１５ｂに
歪みセンサが取り付けられている。その他の構成は第６
の実施の形態と同様の構成であり、その説明を省略す
る。

【０２３６】図４４は、駆動信号と歪みセンサ３０２の
出力が異なる場合に波形を補正する動作説明図である。
この場合は、波形の立上りが走査の往路、立下りが走査
の復路であることを表している。

【０２３７】図４４（Ａ）の駆動信号である正弦波に対
して、図４４（Ｂ）に示す歪みセンサ３０２によるセン
サ出力（変位信号）が異なっている場合、駆動信号補正
回路３０９は、これらの波形を比較し、図４４（Ｃ）の
ように、往路は正弦波のままで、復路の波形をより正弦
波が平坦になるように制御する補正信号を増幅器３１０
に出力する。

【０２３８】そして、再び歪みセンサ３０２から駆動信
号補正回路３０９にフィードバックして入力されるセン
サ出力の波形が、図４４（Ｄ）に示すように往路と復路
で線対称になるように制御する。つまり、センサ出力で
補正しない場合には、往路と復路とでは図４４（Ｂ）に
示すように波形が異なる場合でも、センサ出力で補正す
ることにより、図４４（Ｄ）に示すように往路と復路と
でヒステリシス特性を殆ど有しない特性にする。

【０２３９】このようにして、往路と復路のヒステリシ
スを補正して圧電素子１６ｂ、１６ｄを駆動することに
より、往路と復路で歪みのない画像が得られることにな
る。なお、本実施の形態では歪みセンサ（歪みゲージ）
で圧電素子１６ｂ或いは１６ｄの変位を検出している
が、ヒステリシス特性の小さい圧電素子を用いても良
い。

【０２４０】本実施の形態によれば、往復スキャンによ
り、２ライン分の画像が得られるので、フレームレート
を向上できる。また、フレームレートを下げることなく
垂直方向（画像のＹ方向）の分解能を向上できる。

【０２４１】図４５は第１変形例の光学ユニット１１Ｋ
を示す。この光学ユニット１１Ｋは図４１の光学ユニッ
ト１１Ｊと異なる構造になっているので、その構造の説
明を行う。

【０２４２】この光学ユニット１１Ｋではベース１４の
両側面にそれぞれの後端が接着固定された薄板１５ｂ、
１５ｄ（１５ｄは図に表れない）の先端側の両面にはレ
ンズホルダでなく、中継部材３１１の先端側両側面が固
定され、またこの中継部材３１１の後端側の上下両面に
は薄板１５ａ、１５ｃの後端が固着され、これら薄板１
５ａ、１５ｃの先端にレンズホルダ１７の上下の面が固
着されている。

【０２４３】薄板１５ｂ、１５ｄと１５ａ、１５ｃの各
外側の面にはそれぞれ圧電素子１６ｂ、１６ｄと１６
ａ、１６ｃ（１６ｄ、１６ｃは図に表れない）が貼着さ
れている。この第１変形例では薄板１５ｂの内側の面に
は歪みセンサ３０２を貼着している。その他は光学ユニ
ット１１Ｊと同様の構成である。なお、図４５では簡単
化のため、信号線１９、３０３を１本で示している。

【０２４４】図４６及び図４７はそれぞれ第２及び第３
変形例の光学ユニット１１Ｌ、１１Ｍを示す。図４６で
は圧電素子１６ｂの上面にポリイミド等の絶縁性を有す
る絶縁板３１３を介して歪みセンサ３０２を取り付けて
いる。

【０２４５】また、図４７では薄板１５ｂに貼着する圧
電素子を２つの圧電素子１６ｂ１及び１６ｂ２とし、そ
の一方の圧電素子１６ｂ２をセンサとして利用してい
る。これら変形例の作用効果は光学ユニット１１Ｊの場
合とほぼ同様である。

【０２４６】（第１３の実施の形態）次に本発明の第１
３の実施の形態を図４８を参照して説明する。本実施の
形態は深さの異なる位置での断層像を得られる光プロー
ブを提供することを目的とする。

【０２４７】図４８の光プローブ４０１Ａは図１７に示
す光プローブ１１２Ａにおいて、その光学ユニット１１
Ｇを構成するカバーガラス２６の代わりに電圧の印加に
より屈折率を変えられる液晶レンズ４０２を採用した光
学ユニット１１Ｎとしている。この液晶レンズ４０２は
透明電極を設けた透明で平行な容器内に液晶を封入し、
カバーホルダ２５を介して光学枠１０の先端に取り付け
られている。両透明電極に接続された信号線４０３の後
端は電気コネクタ１１８ａの電気接点に接続され、制御
装置１１４（図１６参照）に設けた図示しない深さ（或
いは屈折率）調整スイッチを介して電圧発生回路に接続
される。そして、深さ調整スイッチを操作することによ
り、選択された深さに対応した屈折率とする電圧が液晶
レンズ４０２に印加される。

【０２４８】そして、印加する電圧を例えば３段階で調
整することにより、３段階に焦点位置を変えて走査面２
４ａ、２４ｂ、２４ｃを走査するようにできる。印加す
る電圧を連続的に変化させて、深さが連続的に異なる部
分での走査を行うようにしても良い。従って、本実施の
形態によれば、深さの異なる部分での断層像を容易に得
ることができる。

【０２４９】なお、図４８では一体型走査タイプの光プ
ローブ４０１Ａで説明したが、図１９の光プローブ１１
２Ｂに対しても液晶レンズ４０２を採用した構成にする
ことにより、光走査タイプの光プローブを構成すること
もできる。

【０２５０】（第１４の実施の形態）次に本発明の第１
４の実施の形態を図４９を参照して説明する。本実施の
形態は安定したスキャナの振動を行うことができる光プ
ローブを提供することを目的とする。

【０２５１】図４９に示すように本実施の形態の光プロ
ーブ４１１は光ファイバ４１２を挿通した可撓性のチュ
ーブ４１３の先端に硬質のベース部材４１４を取付け、
このベース部材４１４に（光ファイバ＆対物レンズ一体
走査タイプ、或いは光走査タイプの）スキャナ４１５の
基端側を固定し、かつこのスキャナ４１５を覆う硬質の
先端枠４１６の基端をベース部材４１４に固定してい
る。また、先端枠４１６におけるキャナ４１５から出射
される光が当たる部分に開口を設けて光を通すカバーガ
ラス４１７で閉塞している。

【０２５２】チューブ４１３内に挿通された光ファイバ
４１２はチューブ８の後端のコネクタ４１８付近の固定
部４１９で固定されている。つまり、光ファイバ４１２
はスキャナ４１５による振動が伝達しない位置で固定し
ている。従って、スキャナを振動させた場合、光ファイ
バ４１２による振動がその固定部に及ぼさないで、安定
してスキャナを振動させることができる。

【０２５３】また、図５０は第１変形例の光プローブ４
２１を内視鏡４２２のチャンネル４２３に挿通した状態
で示す。内視鏡４２２はその挿入部が硬質の先端部４２
５、湾曲自在の湾曲部４２６、及び可撓性を有する長尺
の可撓管部４２７からなり、この挿入部に設けたチャン
ネル４２３に光プローブ４２１が挿通されている。

【０２５４】この光プローブ４２１では、光ファイバ４
１２を固定する固定部４１９を湾曲部４２６より後方の
可撓管部４２７の位置となるように設けている。この位
置はスキャナ４１５の固定部からスキャナ４１５の長さ
Ｌ以上後方で、その長さＬの整数倍の位置（ｍを整数と
してｍＬの位置）でもある。

【０２５５】また、この光ファイバ４１２はスキャナ４
１５の固定部から固定部４１９の間では遊びを持たせた
（たるませた）状態で固定部４１９で固定するようにし
ている。このようにすることにより、光プローブ４２１
が屈曲された場合に対応可能にしている。

【０２５６】（第１５の実施の形態）次に本発明の第１
５の実施の形態を図５１を参照して説明する。本実施の
形態も安定したスキャナの振動を行うことができる光プ
ローブを提供することを目的とする。図５１は第１５の
実施の形態における光学ユニット４３１を示す。

【０２５７】この光学ユニット４３１では略リング状の
ベース部材４３２の一方の側部が切り欠かれて側面４３
２ａが形成され、この側面４３２ａに低速駆動側となる
板状の圧電アクチュエータ４３３の後端が固着され、こ
の圧電アクチュエータ４３３の前端は（上部側から見た
場合の形状が）略Ｌ字形状の中継部材４３４の前端の外
側側面に固着されている。なお、圧電アクチュエータ４
３３は板状部材に板状で両面に電極を設けた圧電素子を
貼着したものである。また、この中継部材４３４の前端
は対物レンズ４３５を取り付けた四角形状のレンズホル
ダ４３６の前端付近の側面に配置されている。

【０２５８】また、レンズホルダ４３６には円筒形状に
した延出部４３６ａが後方に延出され、ベース部材４３
２及び中継部材４３４の貫通孔を通した光ファイバ４３
７の先端が固着されている。

【０２５９】そして、圧電アクチュエータ４３３に信号
線４３８ａを介して駆動信号を印加することにより、対
物レンズ４３５及び光ファイバ４３７の先端部を符号４
３９ｈで示す水平方向に振動させることができる。

【０２６０】また、中継部材４３４はその側板部が板形
状の圧電アクチュエータ４３３と平行に後方側に延出さ
れ、その後端はベース部材４３２の前部に臨む四角形状
の支持ブロック４３４ａと一体成形されている。この支
持ブロック４３４ａの上面には高速駆動側となる板状の
圧電アクチュエータ４４０の後端が固着され、この圧電
アクチュエータ４４０の先端はレンズホルダ４３６の前
端上面に固着されている。

【０２６１】また、圧電アクチュエータ４４０を構成す
る圧電素子の上面側の電極には支持ブロック４３４ａの
上面付近で信号線４３８ｂが半田４４１で固着して接続
され、またこの圧電アクチュエータ４４０の下面側の電
極はこの電極に導通する（圧電アクチュエータ４４０を
構成する）板状部材に、レンズホルダ４３６の上面付近
の位置で信号線４３８ｂが半田４４１で固着して接続さ
れている。

【０２６２】つまり、圧電アクチュエータ４４０の両端
付近で駆動信号を印加するための信号線４３８ｂをそれ
ぞれ接続している。このように両端付近、すなわち圧電
素子の変形しにくい部分で固定することにより、途中部
分で接続した場合よりも、半田部付近で圧電素子が折れ
るのを防止できると共に、振動が信号線４３８ｂに及ぼ
さないようにしている。

【０２６３】また、信号線４３８ｂは中継部材４３４の
側板部及び圧電アクチュエータ４３３の長手方向に沿っ
て折り返すようにして延出され、その途中は適宜の間隔
で点付け接着して、振動によりむやみに暴れないように
している。圧電アクチュエータ４４０に信号線４３８ｂ
を介して駆動信号を印加した場合には、対物レンズ４３
５及び光ファイバ４３７の先端部を符号４３９ｖで示す
上下方向に振動させる。

【０２６４】なお、この光学ユニット４３１は点線で示
すように先端にカバーガラス４４３を取り付けた先端キ
ャップ４４４で覆われる。

【０２６５】本実施の形態によれば、水平方向及び垂直
（上下）方向に振動させるスキャナ部分をそれぞれ平板
構造の圧電アクチュエータ４３３、４４０で構成してい
るので、平行に対向配置した平行平板の構造の場合より
も大きい振幅で振動させることができ、広い範囲を観察
することができる。

【０２６６】また、中継部材４３４の後端にその後端を
固定した高速駆動側の圧電アクチュエータ４４０に駆動
信号を印加する信号線４３８ｂを中継部材４３４の長手
方向及び低速駆動側の圧電アクチュエータ４３３の長手
方向に沿って配置し、その途中を適宜の間隔で点状に固
定しているので安定した振動を確保できる。

【０２６７】例えば、信号線４３８ｂを単に遊びを持た
せた状態にしておくと、振動により信号線が光ファイバ
にからみついて、スキャナの振動を不安定にするおそれ
があったり、また、信号線が光ファイバにからみつき、
光ファイバの振動によって信号線が切断してしまう可能
性があるが、本実施の形態によればこれらの発生を防止
できる。

【０２６８】図５２及び図５３は変形例の光プローブ４
５１の先端部に設けた光学ユニット４５３を示す。本変
形例では高速駆動のアクチュエータを平行に配置した２
枚の圧電アクチュエータで形成し、低速駆動のアクチュ
エータを１枚の圧電アクチュエータで形成している。

【０２６９】この変形例における光学ユニット４５２
は、図５１の光学ユニット４３１における支持ブロック
４３４ａの上下両面には、図５２に示すように２枚の平
行な薄板４５３ａ、４５３ｂの後端を固着し、薄板４５
３ａ及び４５３ｂの前端をレンズホルダ４３６に固着し
ている。薄板４５３ａ及び４５３ｂにはそれぞれ板状の
高速用圧電素子４５４ａ、４５４ｂが貼着されて（高速
用圧電アクチュエータを形成して）いる。

【０２７０】また、中継部材４３４における支持ブロッ
ク４３４ａの一方の側面から前方側に延出された側板部
は図５１の場合よりも短く形成され、この側板部とベー
ス部材４３２との間に低速用の圧電アクチュエータが取
り付けられている。

【０２７１】つまり、図５３に示すように薄板４５５の
先端及び後端が中継部材４３４の側板部の先端及びベー
ス部材４３２の側面にそれぞれ固着され、この薄板４５
５に板状の低速用圧電素子４５６が貼着されている。

【０２７２】この変形例では高速に駆動する圧電アクチ
ュエータは平行な２組のもので形成し、低速で駆動する
圧電アクチュエータは１組のもので形成している。その
他は図５１で説明したものと殆ど同じ構成であるので、
その説明を省略する。

【０２７３】本変形例によれば、図５１の場合と補完的
な効果を有する。つまり、図５１の場合に比べて走査範
囲は狭くなるが、より高速の走査を行い易いという効果
を有する。なお、上述した各実施の形態等を部分的等で
組み合わせて構成される実施の形態も本発明に属する。

【０２７４】［付記］ １．光源装置が発する観測光の焦点を被検部に対して走
査する走査手段を有する複数種類の光走査プローブの内
の少なくとも何れか１つを着脱自在な装着手段と、前記
装着手段に装着される光走査プローブの種類を判別する
判別手段と、前記判手段で判別された光走査プローブに
応じて前記光走査プローブにおける前記走査手段を制御
する制御手段と、を有する光走査プローブシステム。

【０２７５】１−１．光源装置が発する観測光の焦点を
被検部に対して走査し、該走査により得られる前記被検
部からの前記観測光の反射光を観測装置に伝達する光走
査プローブ装置において、前記光源装置が発する前記観
測光を伝達して該観測光を末端面より出射するととも
に、前記被検部からの前記観測光の前記反射光を前記末
端面より入射して前記観測装置に伝達する伝達手段と、
前記伝達手段の前記末端面から出射される前記観測光を
集光する集光光学系と、前記伝達手段の前記末端面と共
に前記集光光学系を固定する固定手段と、前記固定手段
を移動し、前記観測光の焦点を被検部に対して走査する
走査手段と、を有することを特徴とする光走査プローブ
装置。 １−１−１．付記１−１において、前記走査手段は、前
記固定手段を所定の第１の方向に移動する第１の移動手
段と、前記固定手段を前記第１の方向とは異なる第２の
方向に移動する第２の移動手段と、からなる。

【０２７６】１−２．光源装置が発する観測光の焦点を
被検部に対して走査し、該走査により得られる前記被検
部からの前記観測光の反射光を観測装置に伝達する光走
査プローブ装置において、前記光源装置が発する前記観
測光を伝達して該観測光を末端面より出射するととも
に、前記被検部からの前記観測光の前記反射光を前記末
端面より入射して前記観測装置に伝達する伝達手段と、
前記伝達手段の前記末端面から出射される前記観測光を
集光する集光光学系と、前記伝達手段の前記末端面と前
記集光光学系との相対的な位置関係を維持したまま走査
することを特徴つする光走査プローブ装置。

【０２７７】１−３．観察光を出射する光源装置、前記
観察光を伝達する光ファイバ、前記観察光を光ファイバ
の出射端部側に導光すると共に、前記光ファイバの基端
側から入射される戻り光を光検出器側に導光する光カプ
ラ、前記戻り光を検出し、光電変換する光検出器、前記
光ファイバの出射端部に対向配置される対物レンズと前
記光ファイバの先端部を一体的に走査し、前記光ファイ
バの出射端部と共焦点関係の焦点位置を走査するスキャ
ナを有する光走査プローブ、前記光検出器の出力信号に
対して、画像化する信号処理を行う画像化手段、前記ス
キャナを駆動するスキャナ駆動手段、前記画像化手段の
出力信号を表示する表示手段、とからなる光走査プロー
ブシステム。

【０２７８】１−４．光ファイバの少なくとも出射端部
と対物レンズを一体的に固定し、出射光を側方へ反射し
その戻り光を検出するように反射部材を設けた光走査プ
ローブ装置。

【０２７９】１−４−１．付記１−４において、前記反
射部材はプリズムである。 １−５．光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズ
を一体的に固定して走査する光走査プローブの先端カバ
ーガラスを光軸に対して垂直とは異なる角度を持って構
成した光走査プローブ装置。 １−６．光走査プローブの軸に対して、光走査プローブ
の先端カバーガラスを垂直から垂直とは異なる角度を持
って構成し、このカバーガラスに対して光軸が垂直とな
るように２次元スキャナを構成した光走査プローブ装
置。 １−６−１．付記１−６において、前記２次元スキャナ
は光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズを一体
的に固定して一体的に走査する。

【０２８０】１−１ａ．光源装置が発する観測光の焦点
を被検部に対して走査し、該走査により得られる前記被
検部からの前記観測光の反射光を観測装置に伝達する光
走査プローブ装置において、前記光源装置が発する前記
観測光を伝達して該観測光を末端面より出射するととも
に、前記被検部からの前記観測光の前記反射光を前記末
端面より入射して前記観測装置に伝達する伝達手段と、
前記伝達手段の前記末端面から出射される前記観測光を
集光する集光光学系と、前記伝達手段の前記末端面と共
に前記集光光学系を固定する固定手段と、前記固定手段
を移動し、前記観測光の焦点を被検部に対して走査する
走査手段と、を有することを特徴とする光走査プローブ
装置。 １−２ａ．前記走査手段は、前記固定手段を所定の第１
の方向に移動する第１の移動手段と、前記固定手段を前
記第１の方向とは異なる第２の方向に移動する第２の移
動手段と、からなることを特徴とする付記１ａ記載の光
走査プローブ装置。

【０２８１】１−１ｂ．体腔内に挿入されるプローブ
と、被検部に光を照射するための光源と、前記光源から
の光をプローブ先端に導くための光ファイバと、前記光
ファイバからの光を被検部に合焦させ、被検部からの光
を前記光ファイバ端面に集光させる合焦手段と、前記合
焦手段によって合焦された焦点を被検部に対して走査す
る光走査手段と、前記被検部からの戻り光の少なくとも
一部を光源からの光の光路から分離する分離手段と、前
記分離された光を検出する光検出手段からなる光走査プ
ローブ装置において、前記走査手段はプローブ先端部に
おいて合焦手段と光ファイバ先端部を一体的に走査する
ことを特徴とする光走査プローブ装置。

【０２８２】１−２ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走
査手段は圧電素子を用いる。 １−３ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段はバイ
モルフ圧電素子を用いる。 １−４ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段はユニ
モルフ圧電素子を用いる。 １−５ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は円筒
型圧電素子を用いる。

【０２８３】１−６ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走
査手段は電磁力を用いる。１−７ｂ．付記１−１ｂにお
いて、前記走査手段はボイスコイルを用いる。 １−８ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は二つ
以上の方向に焦点を走査させる。 １−９ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は異な
る方向の走査手段を二つ直列に接続した。

【０２８４】１−１０ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記
走査手段の少なくとも一つは共振周波数で駆動される。 １−１１ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は少
なくとも一つの剛性の低い変形部を有する。 １−１２ｂ．付記１−１１ｂにおいて、前記変形部は薄
い板構造である。 １−１３ｂ．付記１−１１ｂにおいて、前記変形部は平
行な平板構造を有する。 １−１４ｂ．付記１−１１ｂにおいて、前記変形部は線
状部材で構成されている。

【０２８５】（付記１−１ｂ〜１−１４ｂの作用）この
構成によると、レンズと光ファイバ先端を走査させるこ
とによって、焦点を走査させる。この場合、レンズはレ
ンズ中心軸を通る光のみに焦点を結ばれるだけで良いの
で、レンズの設計が容易になる。また、開口数の大きな
レンズが容易に可能となる。

【０２８６】１−１５ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記
プローブ先端部を密閉構造にした。 １−１６ｂ．付記１−１５ｂにおいて、前記走査手段は
密閉部内部で走査され、プローブ先端の外部は移動しな
い。 １−１７ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記プローブには
前記走査手段を固定する為の基部を有する。 １−１８ｂ．付記１−１７ｂにおいて、前記基部は走査
されるレンズと比較して重量を重く構成した。

【０２８７】１−１９ｂ．付記１−１７ｂにおいて、前
記基部に光ファイバの一部を固定した。 １−２０ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記合焦手段は開
口数が０．３以上である。 １−２１ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段の走
査範囲のストロークエンドに衝撃緩和手段を設けた。 １−２２ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記プローブ先端
部付近を内視鏡に対して固定する手段を設けた。

【０２８８】１−２３ｂ．付記１−２２ｂにおいて、前
記固定手段はバルーンである。 １−２４ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は焦
点をプローブの軸に対して垂直方向な平面内で走査す
る。 １−２５ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は焦
点をプローブの軸に対して水平方向な平面内で走査す
る。 １−２６ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は焦
点をプローブの軸に対して斜め方向な平面内で走査す
る。 １−２７ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記走査手段は焦
点をプローブの軸方向に焦点を移動させる。

【０２８９】１−２８ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記
光ファイバはシングルモードファイバである。 １−２９ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記光ファイバは
マルチモードファイバである。 １−３０ｂ．付記１−１ｂにおいて、前記光ファイバは
偏波面保存ファイバである。

【０２９０】２−１．光源装置が発する観測光を所定の
レンズで集光し、該観測光の焦点を被検部に対して走査
する光走査プローブ装置において、所定の第１の方向に
変形自在な単一の第１の変形部と、前記第１の変形部の
一端に接続部を介して接続された、前記第１の方向とは
直交する第２の方向に変形自在な単一の第２の変形部
と、前記第１の変形部における前記接続部の一端に対す
る他端側に形成された、前記第１の変形部をプローブ本
体に固定するための固定部と、前記第２の変形部におけ
る前記接続部の一端に対する他端側に形成された、前記
第２の変形部に前記光源装置が発する観測光を集光する
集光手段を固定する集光手段固定部と、前記第１の変形
部に設けられた、前記第１の方向に駆動自在な第１の駆
動手段と、前記第２の変形部に設けられた、前記第２の
方向に駆動自在な第２の駆動手段と、を有する光走査プ
ローブ装置。

【０２９１】２−１′．光源装置が発する観測光の焦点
を被検部に対して走査する光プローブ装置において、所
定の範囲で弾性変形可能な弾性板に接続部を残しつつ所
定幅の切り欠き溝を形成して第１の変形部と第２の変形
部とを形成し、前記第１の変形部の変形方向と、前記第
２の変形部の変形方向とが直交するよう前記接続部を折
り曲げ、前記第１の変形部における前記接続部の一端に
対する他端側をプローブ本体に固定し、前記第２の変形
部における前記接続部の一端に対する他端側に前記光源
装置が発する観測光を集光する集光手段を配置したこと
を特徴とする光走査プローブ装置。

【０２９２】２−１−１．２−１において、前記第１及
び第２の駆動手段における少なくとも一方の駆動手段は
屈折率可変部材を有する。 ２−１−２．２−１−１において、前記屈折率可変部材
は電圧の印加により屈折率が変化する液晶レンズであ
る。 ２−２．少なくとも光ファイバの出射端部を２次元に走
査する光走査プローブ装置において、プローブ本体の長
手方向に直交する方向に隣接して２つの方向に走査する
部分を持つ２次元スキャナ部を形成した光走査プローブ
装置。

【０２９３】２−３．光ファイバの少なくとも出射端部
と対物レンズを一体的に固定し、一体的に２次元に走査
する光走査プローブ装置において、プローブ本体の長手
方向に直交する方向に隣接して２つの方向に走査する２
次元スキャナ部を形成した光走査プローブ装置。 ２−４．光ファイバのみを２次元走査する２次元スキャ
ナを有する光走査プローブ装置において、プローブ本体
の長手方向に直交する方向に隣接して２つの方向に走査
する部分を持つ２次元スキャナ部を形成した光走査プロ
ーブ装置。

【０２９４】２−５ａ．光ファイバのみを２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナは平行な平板構造を２組有する光走
査プローブ装置。 ２−５ｂ．光ファイバの少なくとも出射端部と対物レン
ズを一体的に固定し、一体的に２次元走査する２次元ス
キャナを有する光走査プローブ装置において、２次元ス
キャナは平行な平板構造を２組有する光走査プローブ装
置。

【０２９５】２−５−１．付記２−５ａ又は２ー５ｂに
おいて、平行な平板構造２組、つまり４枚の平板構造の
囲まれた部分に光ファイバが挿通される。 ２−５−２．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、平板
には圧電素子が一面に貼着され、ユニモルフを構成す
る。 ２−５−３．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、平板
には圧電素子が一面に貼着され、ユニモルフを構成す
る。

【０２９６】２−５−４．付記２−５ａ又は２ー５ｂに
おいて、平板には圧電素子が両面に貼着され、バイモル
フを構成する。 ２−５−５．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、２次
元スキャナの先端部には光ファイバが固定される。 ２−５−６．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、２次
元スキャナの先端部にはファイバと対物レンズが一体的
に固定される。

【０２９７】２−５−７．付記２−５ａ又は２ー５ｂに
おいて、２次元スキャナの先端部にはファイバと対物レ
ンズが一体的に固定されたレンズホルダが固定される。 ２−５−８．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、２次
元スキャナはプローブの先端部に形成される。 ２−５−９．付記２−５ａ又は２ー５ｂにおいて、プロ
ーブの略中心部にスキャナの走査の中心が位置する。

【０２９８】２−５−１０．付記２−５ａ又は２ー５ｂ
において、平行な平板構造は剛性の低い変形部を有す
る。 ２−５−１１．付記２−５−１０において、変形部は薄
い板構造である。 ２−６ａ．光ファイバのみを２次元走査する２次元スキ
ャナを有する光走査プローブ装置において、２次元スキ
ャナは、平行な平板構造を２組有し、各々は中間部材で
連結されている光走査プローブ装置。

【０２９９】２−６ｂ．光ファイバの少なくとも出射端
部と対物レンズを一体的に固定し、一体的に２次元走査
する２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナは、平行な平板構造を２組有し、各
々は中間部材で連結されている光走査プローブ装置。 ２−６−１．付記２−６ａ又は２−６ｂにおいて、中間
部材は長手（軸）方向に貫通部が設けられ、この貫通部
と２組の平板構造で囲まれた部分に光ファイバが位置す
る。 ２−６−２．付記２−６ａ又は２−６ｂにおいて、中間
部材の手許側には先端側の平行平板構造のスキャナが貼
着され、中間部材の先端側には手許側の平行平板構造の
スキャナが貼着される。

【０３００】２−７ａ．光ファイバのみを２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の
平板状アクチュエータと中間部材から構成され、２次元
スキャナの手許側に固定された平板状アクチュエータの
先端側は中間部材の先端側に固着され、２次元スキャナ
の先端側に配置された平板状アクチュエータの手許側は
中間部材の手許側に固着される光走査プローブ装置。

【０３０１】２−７ｂ．光ファイバの少なくとも出射端
部と対物レンズを一体的に固定し、一体的に２次元走査
する２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の
平板状アクチュエータと中間部材から構成され、２次元
スキャナの手許側に固定された平板状アクチュエータの
先端側は中間部材の先端側に固着され、２次元スキャナ
の先端側に配置された平板状アクチュエータの手許側は
中間部材の手許側に固着される光走査プローブ装置。

【０３０２】２−７−１．付記２−７ａ又は２−７ｂに
おいて、中間部材は貫通部を有し、この貫通部を光ファ
イバが挿通される。 ２−７−２．付記２−７ａ又は２−７ｂにおいて、２次
元スキャナの先端側に配置された平板状アクチュエータ
の先端側にはファイバが固定される。 ２−７−３．付記２−７ａ又は２−７ｂにおいて、２次
元スキャナの先端側に配置された平板状アクチュエータ
の先端側にはファイバと対物レンズが一体的に固定され
る。

【０３０３】２−７−４．付記２−７ａ又は２−７ｂに
おいて、２次元スキャナの先端側に配置された平板状ア
クチュエータの先端側には光ファイバと対物レンズが一
体的に固定されたレンズホルダが固定される。 ２−７−５．付記２−７ａ又は２−７ｂにおいて、平板
状アクチュエータは平板に圧電素子が一面に貼着され、
ユニモルフのアクチュエータを構成する。 ２−７−６．付記２−７ａ又は２−７ｂにおいて、平板
状アクチュエータは平板に圧電素子が両面に貼着され、
バイモルフのアクチュエータを構成する。

【０３０４】２−８ａ．光ファイバのみを２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の
平板状圧電アクチュエータで構成され、平板状圧電アク
チュエータの固定部に位置する部分で電極のハンダ付け
をした光走査プローブ装置。 ２−８ｂ．光ファイバの少なくとも出射端部と対物レン
ズを一体的に固定し、一体的に２次元走査する２次元ス
キャナを有する光走査プローブ装置において、２次元ス
キャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の平板状圧電ア
クチュエータで構成され、平板状圧電アクチュエータの
固定部に位置する部分で電極のハンダ付けをした光走査
プローブ装置。

【０３０５】２−９ａ．光ファイバのみを２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の
平板状圧電アクチュエータで構成され、平板状圧電アク
チュエータの長手方向の両端部を各々正／負電極とした
光走査プローブ装置。 ２−９ｂ．光ファイバの少なくとも出射端部と対物レン
ズを一体的に固定し、一体的に２次元走査する２次元ス
キャナを有する光走査プローブ装置において、２次元ス
キャナはそれぞれ別方向に走査する２枚の平板状圧電ア
クチュエータで構成され、平板状圧電アクチュエータの
長手方向の両端部を各々正／負電極とした光走査プロー
ブ装置。

【０３０６】２−１０．光ファイバのみ２次元走査、又
は光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズを一体
的に固定し一体的に２次元走査する２次元スキャナを有
する光走査プローブ装置において、２次元スキャナはそ
れぞれ別方向に走査する２枚の平板状圧電アクチュエー
タで構成され、平板状圧電アクチュエータを構成する圧
電素子への給電リード線は平板状圧電アクチュエータの
側部に沿わせ、適宜個所で点付け接着固定した光走査プ
ローブ装置。 ２−１１．光ファイバのみ２次元走査、又は光ファイバ
の少なくとも出射端部と対物レンズを一体的に固定し一
体的に２次元走査する２次元スキャナを有する光走査プ
ローブ装置において、２次元スキャナはそれぞれ別方向
に走査する２枚の平板状圧電アクチュエータで構成さ
れ、平板状圧電アクチュエータの長手方向先端部側を圧
電素子の接着部側電極とした光走査プローブ装置。

【０３０７】２−１２．光ファイバのみ２次元走査、又
は光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズを一体
的に固定し一体的に２次元走査する２次元スキャナを有
する光走査プローブ装置において、２次元スキャナはそ
れぞれ別方向に走査する２枚の平板状圧電アクチュエー
タで構成され、平板状圧電アクチュエータを構成する圧
電素子への給電リード線を２次元スキャナの後端ベース
部材部に接着固定した光走査プローブ装置。 ２−１３．光ファイバのみ２次元走査、又は光ファイバ
の少なくとも出射端部と対物レンズを一体的に固定し一
体的に２次元走査する２次元スキャナを有する光走査プ
ローブ装置において、２次元スキャナは、平行な平板構
造アクチュエータを１組と、平板状アクチュエータと中
間部材とから構成され、前記平板状アクチュエータの手
許側は２次元スキャナの手許固定部側に固定され、平板
状アクチュエータの先端側は中間部材の先端部側に固定
され、平行な平板構造のアクチュエータの手許側は中間
部材の手許側に固定され、平行な平板構造のアクチュエ
ータの先端部側は光ファイバまたは、光ファイバと対物
レンズと固定される。

【０３０８】２−１４．光ファイバのみ２次元走査、又
は光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズを一体
的に固定し一体的に２次元走査する２次元スキャナを有
する光走査プローブ装置において、２次元スキャナはス
リット部を有する１枚の曲げ平板にスリットを間に挟ん
で２枚の圧電素子が貼着された２個のユニモルフからな
る光走査プローブ装置。 ２−１４−１．付記２−１４において、圧電素子の長さ
を異ならせた。 ２−１５．光ファイバのみ２次元走査、又は光ファイバ
の少なくとも出射端部と対物レンズを一体的に固定し一
体的に２次元走査する２次元スキャナを有する光走査プ
ローブ装置において、２次元スキャナはスリット部を有
する１枚の曲げ平板にスリットを間に挟んで両面を各々
２枚（計４枚）の圧電素子が貼着された２個のバイモル
フからなる光走査プローブ装置。

【０３０９】２−１６．光ファイバのみ２次元走査、又
は光ファイバの少なくとも出射端部と対物レンズを一体
的に固定し一体的に２次元走査する２次元スキャナを有
する光走査プローブ装置において、２次元スキャナは、
２枚の平板状圧電アクチュエータから構成され、圧電素
子の長手方向の長さを異ならせた光走査プローブ装置。 ２−１７．光ファイバのみ２次元走査、又は光ファイバ
の少なくとも出射端部と対物レンズを一体的に固定し一
体的に２次元走査する２次元スキャナを有する光走査プ
ローブ装置において、２次元スキャナは光走査プローブ
の先端部に固定される光走査プローブ装置。

【０３１０】３−１．光ファイバの出射端部、又は光フ
ァイバの出射端部と対物レンズを一体的に２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、光ファイバと光走査プローブの固定位置を２次元ス
キャナによる振動が伝達しない位置とした光走査プロー
ブ装置。 ３−２．光ファイバの出射端部、又は光ファイバの出射
端部と対物レンズを一体的に２次元走査する２次元スキ
ャナを有する光走査プローブ装置において、光ファイバ
と光走査プローブの固定位置を光走査プローブの先端硬
質部内とした光走査プローブ装置。

【０３１１】３−３．光ファイバの出射端部、又は光フ
ァイバの出射端部と対物レンズを一体的に２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、光ファイバと光走査プローブの固定位置を２次元ス
キャナと同じ長さ以上後ろとした光走査プローブ装置。 ３−４．光ファイバの出射端部、又は光ファイバの出射
端部と対物レンズを一体的に２次元走査する２次元スキ
ャナを有する光走査プローブ装置において、光ファイバ
と光走査プローブの固定位置を２次元スキャナの長さの
整数倍の位置とした光走査プローブ装置。

【０３１２】３−５．光ファイバの出射端部、又は光フ
ァイバの出射端部と対物レンズを一体的に２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、光ファイバの固定位置より先端側の光ファイバをた
るませた光走査プローブ装置。

【０３１３】３−６．光ファイバの出射端部、又は光フ
ァイバの出射端部と対物レンズを一体的に２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、光ファイバと２次元スキャナに給電するリード線と
の間に隔壁を設けた光走査プローブ装置。 ３−７．光ファイバの出射端部、又は光ファイバの出射
端部と対物レンズを一体的に２次元走査する２次元スキ
ャナを有する光走査プローブ装置において、２次元スキ
ャナに給電するリード線を２次元スキャナの後端部で固
定した光走査プローブ装置。

【０３１４】３−８．光ファイバの出射端部、又は光フ
ァイバの出射端部と対物レンズを一体的に２次元走査す
る２次元スキャナを有する光走査プローブ装置におい
て、２次元スキャナとリード線との固定部から先端側で
リード線と光ファイバが接触しないようにした光走査プ
ローブ装置。 ４ａ．往復駆動するスキャナを有するプローブと、前記
スキャナを駆動する制御装置と、被検部に光を照射する
光源と、前記光源からの光をプローブ先端に導くための
光ファイバと、前記光ファイバからの光を被検部に合焦
させ、前記被検部からの光を前記光ファイバ端面に集光
させる合焦手段と、前記被検部からの戻り光の少なくと
も一部を前記光源からの光の光路から分離する分離手段
と、前記分離された光を検出する検出器と、前記検出器
からの信号を画像化する表示手段に画像を表示する画像
化装置とを有する光走査プローブ装置において、前記画
像化装置は、往路と復路の画像を合成する画像合成手段
を有する光走査プローブ装置。

【０３１５】４−１．付記４ａにおいて、前記画像合成
手段は、往路の画像を記憶する第１フレームメモリと、
復路の画像を記憶する第２フレームメモリと、往路ある
いは復路のヒステリシス特性の少なくとも一方の特性に
合わせ込む特性補正手段を有する。 ４−２．付記４ａにおいて、前記画像化装置は、ＣＰＵ
と、メインメモリと、ハードディスクと、Ｉ／Ｏポート
と、Ａ／Ｄコンバータとを内蔵するパーソナルコンピュ
ータを有する。 ４−３．付記４ａにおいて、前記特性補正手段は、前記
ハードディスク内に記憶される。 ４−４．付記４ａにおいて、前記特性補正手段は、前記
スキャナを駆動する駆動電圧の各値に一意に対応する、
往路の変位量、ヒステリシス補正係数、ならびに復路の
変位量を含む参照テーブルからなる。

【０３１６】４ｂ．往復駆動するスキャナを有するプロ
ーブと、前記スキャナを駆動する制御装置と、被検部に
光を照射する光源と、前記光源からの光をプローブ先端
に導くための光ファイバと、前記光ファイバからの光を
被検部に合焦させ、前記被検部からの光を前記光ファイ
バ端面に集光させる合焦手段と、前記被検部からの戻り
光の少なくとも一部を前記光源からの光の光路から分離
する分離手段と、前記分離された光を検出する検出器
と、前記検出器からの信号を画像化する表示手段に画像
を表示する画像化装置とを有する光走査プローブ装置に
おいて、前記スキャナは、往路および復路の走査位置
を、往路あるいは復路の走査位置のいずれか一方に一致
させる走査位置補正手段を有する光走査プローブ装置。

【０３１７】４−５．付記４ｂにおいて、前記走査位置
補正手段は、前記スキャナの変位を検出する圧電素子か
らなる。 ４−６．付記４ｂにおいて、前記走査位置補正手段は、
前記スキャナの変位を検出する歪センサからなる。 ４−７．付記４ｂにおいて、前記画像化装置は、前記位
置補正手段からの信号を受け取り、スキャナを駆動する
駆動信号を補正する駆動信号補正回路を有する。 ４−８．付記４ｂにおいて、前記走査位置補正手段は、
前記スキャナを構成する板バネ部材の裏面に配置され
る。

【０３１８】４−９．付記４ｂにおいて、前記走査位置
補正手段は、前記スキャナを構成する圧電素子の上面
に、絶縁物質を介して配置される。 ４−１０．付記４ｂにおいて、前記絶縁物質はポリイミ
ドである。 ４−１１．付記４ｂにおいて、前記走査位置補正手段
は、前記スキャナを構成する板バネ部材に配置される圧
電素子と同一面に平行に配置される。

【０３１９】４ｃ．非線形駆動信号で駆動するスキャナ
を有するプローブと、前記スキャナを駆動する制御装置
と、被検部に光を照射する光源と、前記光源からの光を
プローブ先端に導くための光ファイバと、前記光ファイ
バからの光を被検部に合焦させ、前記被検部からの光を
前記光ファイバ端面に集光させる合焦手段と、前記被検
部からの戻り光の少なくとも一部を前記光源からの光の
光路から分離する分離手段と、前記分離された光を検出
する検出器と、前記検出器からの信号を画像化する表示
手段に画像を表示する画像化装置と、を有する共焦点光
走査プローブ装置において、前記画像化装置は前記表示
手段に表示される画像を線形補正する線形補正手段を有
し、前記線形補正手段は前記非線形駆動信号を発生する
非線形駆動信号発生手段と、非等間隔パルスを発生する
非等間隔パルス発生手段と、前記非等間隔パルスをサン
プリングクロックとしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を
具備していることを特徴とする共焦点光走査プローブ装
置。

【０３２０】４ｄ．往復駆動するスキャナを有するプロ
ーブと、前記スキャナを駆動する制御装置と、被検部に
光を照射する光源と、前記光源からの光をプローブ先端
に導くための光ファイバと、前記光ファイバからの光を
被検部に合焦させ、前記被検部からの光を前記光ファイ
バ端面に集光させる合焦手段と、前記被検部からの戻り
光の少なくとも一部を前記光源からの光の光路から分離
する分離手段と、前記分離された光を検出する検出器
と、前記検出器からの信号を画像化する表示手段に画像
を表示する画像化装置とを有する光走査プローブ装置に
おいて、前記画像化装置は、往路あるいは復路のいずれ
か一方の画像のみを表示する、片道方向表示手段を有す
る共焦点光走査プローブ装置。

【０３２１】４−１２．付記４ｄにおいて、前記片道方
向表示手段は、フレームメモリと、前記フレームメモリ
から往路あるいは復路の情報のみを読み出すよう制御す
るＣＰＵと、メインメモリと、ハードディスクと、Ｉ／
Ｏポートと、Ａ／Ｄコンバータとを有するパーソナルコ
ンピュータからなる。 ４ｅ．スキャナを有するプローブと、前記スキャナを駆
動する制御装置と、被検部に光を照射する光源と、前記
光源からの光をプローブ先端に導くための光ファイバ
と、前記光ファイバからの光を被検部に合焦させ被検部
からの光を前記光ファイパ端面に集光させる合焦手段
と、前記被検部からの戻り光の少なくとも一部を光源か
らの光の光路から分離する分離手段と、前記分離された
光を検出する検出器と、前記検出器からの信号をＡ／Ｄ
変換して画像化し表示手段に画像を表示する画像化装置
と、を有する共焦点光走査プローブ装置において、前記
画像化装置は、非線形駆動波形に対して前記Ａ／Ｄ変換
のサンプリングパルスの位相を調整して画像を表示する
表示タイミング手段を有し、前記表示タイミング手段
は、前記非線形駆動波形に対して、前記サンプリングパ
ルスの位相を９０°ずらして発生させることを特徴とす
る共焦点光走査プロープ装置。

【０３２２】４ｆ．スキャナを有するプローブと、前記
スキャナを駆動する制御装置と、被検部に光を照射する
光源と、前記光源からの光をプローブ先端に導くための
光ファイバと、前記光ファイバからの光を被検部に合焦
させ被検部からの光を前記光ファイパ端面に集光させる
合焦手段と、前記被検部からの戻り光の少なくとも一部
を光源からの光の光路から分離する分離手段と、前記分
離された光を検出する検出器と、前記検出器からの信号
を画像化し表示手段に画像を表示する画像化装置と、を
有する共焦点光走査プローブ装置において、前記画像化
装置は、前記画像をラインデータとして蓄積するフレー
ムメモリと、前記フレームメモリに蓄積されたラインデ
ータを補間するライン補間手段を有し、前記補間手段
は、前記フレームメモリからラインデータを整数分の１
の割合で間引いて読み出す間引き手段と、前記間引き手
段で読み出されたラインデータを複数倍にコピーするコ
ピー手段を有し、前記フレームメモリに蓄積されるライ
ンデータのライン数と、前記コピー手段によりコピーさ
れた後のラインデータのライン数は同数であることを特
徴とする共焦点光走査プローブ装置。５．光走査プロー
ブの先端部を被検部に押しつける強さを調節することに
より観察深さを、押しつける角度を調節することにより
観察面の角度を調節する観察方法。

【０３２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源装置が発する観測光の焦点を被検部に対して走査し、
該走査により得られる前記被検部からの前記観測光の反
射光を観測装置に伝達する光走査プローブ装置におい
て、前記光源装置が発する前記観測光を伝達して該観測
光を末端面より出射するとともに、前記被検部からの前
記観測光の前記反射光を前記末端面より入射して前記観
測装置に伝達する伝達手段と、前記伝達手段の前記末端
面から出射される前記観測光を集光する集光光学系と、
前記伝達手段の前記末端面と共に前記集光光学系を固
定する固定手段と、前記固定手段を移動し、前記観測光
の焦点を被検部に対して走査する走査手段と、を設けて
いるので、伝達手段の末端面と共に前記集光光学系を移
動して、観測光の焦点を走査する構成にしているので、
走査状態に殆ど関係なく、伝達手段の末端面と集光光学
系の位置関係を保持でき、集光光学系として特殊なもの
を必要としないで通常の集光光学系を使用でき、また分
解能を大きくすることも容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた光走査型顕
微鏡の全体構成図。

【図２】第１の実施の形態の光走査プローブ装置の先端
部の構成を示す断面図。

【図３】先端部に設けた光学ユニットの構成を示す斜視
図。

【図４】制御部の構成を示すブロック図。

【図５】走査面を光走査する様子を示す図。

【図６】光走査プローブ装置が挿通された状態の内視鏡
の先端部を示す斜視図。

【図７】本発明の第２の実施の形態の光走査プローブ装
置の先端部の構成を示す断面図。

【図８】先端部に設けた光学ユニットの構成を示す斜視
図。

【図９】本発明の第３の実施の形態の光走査プローブ装
置の先端部に設けた光学ユニットの構成を示す斜視図。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の光走査プローブ
装置の先端部の構成を示す断面図。

【図１１】先端部に設けた光学ユニットの構成を示す斜
視図。

【図１２】本発明の第５の実施の形態を備えた光走査型
顕微鏡の全体構成図。

【図１３】光走査プローブ装置の先端部の構成を示す断
面図。

【図１４】先端部に設けた光学ユニットの構成を示す斜
視図。

【図１５】図１３の永久磁石周辺部分のＸ及びＹ方向に
走査する走査機構を示す断面図。

【図１６】本発明の第６の実施の形態を備えた光プロー
ブシステムの全体を示すブロック図。

【図１７】光ファイバ＆対物レンズ一体走査タイプの光
プローブの構造を示す断面図。

【図１８】図１７における光学ユニット部分を示す斜視
図。

【図１９】光ファイバ走査タイプの光プローブの構造を
示す断面図。

【図２０】光源ユニットの構成を示す図。

【図２１】画像化装置の構成を示すブロック図。

【図２２】生体組織を観察する様子を示す図。

【図２３】スキャナで往復的に走査した場合にその一方
のみでサンプリングして画像化する動作の説明図。

【図２４】第１変形例における非等間隔パルスでサンプ
リングする動作の説明図。

【図２５】第２変形例におけるライン補間の動作を示す
フローチャート図。

【図２６】ライン補間を含むスキャニングの流れのフロ
ーチャート図。

【図２７】本発明の第７の実施の形態の光プローブの組
立てる工程等を示す図。

【図２８】スキャナ部分を示す斜視図。

【図２９】光ファイバ走査タイプのスキャナ部分を示す
斜視図。

【図３０】光ファイバ走査タイプの光プローブの構造を
示す断面図。

【図３１】第１変形例のバネ板材等を示す図。

【図３２】第２変形例のバネ板材等を示す図。

【図３３】第３変形例のバネ板材等を示す図。

【図３４】光ファイバ走査タイプの光プローブの先端側
の構造を示す断面図。

【図３５】本発明の第８の実施の形態の光プローブの先
端側の構造を示す断面図。

【図３６】本発明の第９の実施の形態の光プローブの先
端側の構造を示す断面図。

【図３７】本発明の第１０の実施の形態の光プローブの
先端側の構造を示す断面図。

【図３８】本発明の第１１の実施の形態に係る画像化装
置の構成を示すブロック図。

【図３９】印加電圧に対する圧電素子の変位が往路と復
路で異なるヒステリシス特性と、その特性を補正する補
正係数を導入したテーブルを示す図。

【図４０】図３９のテーブルを用いてヒステリシス特性
を補正して画像化する動作のフローチャート図。

【図４１】本発明の第１２の実施の形態における光学ユ
ニットを示す斜視図。

【図４２】制御回路の主要部の構成を示すブロック図。

【図４３】Ｘ駆動回路の構成を示すブロック図。

【図４４】歪みセンサの出力を用いて駆動信号の波形を
補正する作用の説明図。

【図４５】図４１の第１変形例の光学ユニットを示す斜
視図。

【図４６】図４１の第２変形例の光学ユニットを示す斜
視図。

【図４７】図４１の第３変形例の光学ユニットを示す斜
視図。

【図４８】本発明の第１３の実施の形態の光プローブの
構造を示す断面図。

【図４９】本発明の第１４の実施の形態の光プローブの
概略の構造を示す断面図。

【図５０】第１４の実施の形態の変形例の光プローブを
内視鏡に挿通した状態で示す断面図。

【図５１】本発明の第１５の実施の形態における光学ユ
ニットの構造を示す斜視図。

【図５２】第１５の実施の形態の変形例の光プローブの
先端側の構造を示す断面図。

【図５３】図５２と直交する方向から見た断面図。

【図５４】従来例における画像化のためのサンプリング
動作の説明図。

【符号の説明】

１…光走査型顕微鏡 ２…光源部 ３…光伝達部 ４…光（走査）プローブ（装置） ５…制御部 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…（光伝達用）ファイバ ７…４端子カプラ ８…チューブ ９…先端部 １０…光学枠 １１Ａ…光学ユニット １２…先端カバーユニット １４…ベース １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…薄板 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…圧電素子 １７…レンズホルダ １８…対物レンズ １９…ケーブル ２０…光ファイバ先端部 ２１…焦点 ２２…水平方向（Ｘ方向） ２３…縦方向（Ｙ方向） ２４…走査面 ２５…カバーホルダ ２６…カバーガラス ３１…レーザ駆動回路 ３２…Ｘ駆動回路 ３３…Ｙ駆動回路 ３４…フォトディテクタ ３５…画像処理回路 ３６…モニタ ３７…記録装置 ４０…内視鏡先端部

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月２３日（２０００．１０．
２３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】まずその背景を説明する。光ファイバ＆対
物レンズ一体走査タイプの光プローブでは開口数（Ｎ
Ａ）を大きくして分解能が高い画像を得ることができる
メリットがある。これに対し、光ファイバ走査タイプの
光プローブは光ファイバのみを走査すれば良いので、前
者よりも走査速度を大きくすることができるメリットが
ある。一方、光ファイバ走査タイプは光ファイバを走査
することにより、開口数が小さくなってしまうことにな
り、前者に比べて分解能は低下する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山宮 広之 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 DA12 DA41 2H045 AF02 AG09 BA13 DA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源装置が発する観測光の焦点を被検部
   に対して走査し、該走査により得られる前記被検部から
   の前記観測光の反射光を観測装置に伝達する光走査プロ
   ーブ装置において、 前記光源装置が発する前記観測光を伝達して該観測光を
   末端面より出射するとともに、前記被検部からの前記観
   測光の前記反射光を前記末端面より入射して前記観測装
   置に伝達する伝達手段と、 前記伝達手段の前記末端面から出射される前記観測光を
   集光する集光光学系と、 前記伝達手段の前記末端面と共に前記集光光学系を固定
   する固定手段と、 前記固定手段を移動し、前記観測光の焦点を被検部に対
   して走査する走査手段と、 を有することを特徴とする光走査プローブ装置。
2. 【請求項２】 前記走査手段は、前記固定手段を所定の
   第１の方向に移動する第１の移動手段と、 前記固定手段を前記第１の方向とは異なる第２の方向に
   移動する第２の移動手段と、 からなることを特徴とする請求項１記載の光走査プロー
   ブ装置。