JP2003307487A - Optical scanning probe - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光走査プローブの挿入部を体腔内に挿入中に
姿勢変化が有っても、物体側と参照側の光路長の変動が
無く、観察対象の像を安定して得る光走査プローブを提
供する。
【解決手段】 光走査プローブ2の体腔内に挿入される
可撓性の挿入部4の先端の硬質の先端ハウジング部5の
内部に、低干渉性光を発生する低干渉光源11、その光
を平行ビームにするコリメータレンズ15、そのビーム
を物体側光路31と参照側光路32とに分岐するビーム
スプリッタ16、その透過光側の物体側光路31に配置
した2次元スキャンミラー22、対物レンズ23、ビー
ムスプリッタ16の反射光側となる参照側光路32のピ
エゾ駆動ミラー19等をそれぞれ配置し、挿入中に挿入
部4が屈曲等の姿勢変化があっても、物体側光路31と
参照側光路32との両光路長が変化なく、観察対象の像
を安定して得ることができる。
(57) [Problem] To stabilize an image of an observation object even when the posture of an insertion part of an optical scanning probe is changed during insertion into a body cavity, without a change in the optical path length between the object side and the reference side. An optical scanning probe is provided. SOLUTION: A low-interference light source 11 for generating low-interference light is provided inside a hard distal housing portion 5 at the distal end of a flexible insertion portion 4 inserted into a body cavity of an optical scanning probe 2. A collimator lens 15 for converting the beam into a parallel beam, a beam splitter 16 for splitting the beam into an object-side optical path 31 and a reference-side optical path 32, a two-dimensional scan mirror 22 disposed on the object-side optical path 31 on the transmitted light side, an objective lens 23, The piezo drive mirror 19 and the like of the reference side optical path 32 on the reflected light side of the beam splitter 16 are respectively arranged, and even if the insertion section 4 changes posture such as bending during insertion, the object side optical path 31 and the reference side optical path 32 Thus, an image of the observation target can be stably obtained without any change in both optical path lengths.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は被検体に対して低干
渉性の光を走査して画像情報を得る光走査プローブに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning probe for scanning a subject with light having low coherence to obtain image information.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、生体組織を診断する場合、低干渉
性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型OCT
(オプチカル・コヒーレント・トモグラフィ)が提案さ
れている。この干渉型OCT(オプチカル・コヒーレン
ト・トモグラフィ)の従来例を図6によって説明する。
図6に示す従来例の干渉型OCT60は低干渉性光源6
1を有し、この低干渉性光源61から出射した近赤外の
低干渉性光は第1の光ファイバに62aに導光され、光
結合を行う光カプラ63により第3の光ファイバ62c
と第4の光ファイバ62dに分岐される。2. Description of the Related Art In recent years, when diagnosing a living tissue, an interference type OCT that obtains a tomographic image of a subject using low coherence light
(Optical Coherent Tomography) has been proposed. A conventional example of this interference type OCT (optical coherent tomography) will be described with reference to FIG.
The conventional interference type OCT 60 shown in FIG.
1, the near-infrared low-coherence light emitted from the low-coherence light source 61 is guided to the first optical fiber 62a, and the third optical fiber 62c is coupled by the optical coupler 63 for optical coupling.
To the fourth optical fiber 62d.
【0003】第3の光ファイバ62cは光コネクタ64
により第5の光ファイバ65に接続され、体腔内に挿入
可能な光走査プローブ66に低干渉性光を伝送する。The third optical fiber 62c is an optical connector 64.
The low coherence light is transmitted to the optical scanning probe 66 which is connected to the fifth optical fiber 65 and can be inserted into the body cavity.
【0004】第5の光ファイバ65の端部から出射され
た低干渉性光は、図示しない集光レンズにより観察ビー
ム67として観察対象内部の観察物68に集光される。The low-coherence light emitted from the end of the fifth optical fiber 65 is condensed as an observation beam 67 on the observation object 68 inside the observation object by a condenser lens (not shown).
【0005】一方、第4の光ファイバ62dは周波数シ
フタ69に接続され、周波数シフタ69を経て第6の光
ファイバ62eに導光される。周波数シフタ69として
は、音響光学素子(AOM)や電気光学素子(EO)、
ピエゾ素子にファイバループを設けたもの等の位相変調
手段が用いられる。On the other hand, the fourth optical fiber 62d is connected to the frequency shifter 69, and is guided to the sixth optical fiber 62e via the frequency shifter 69. As the frequency shifter 69, an acousto-optical element (AOM) or an electro-optical element (EO),
Phase modulation means such as a piezoelectric element provided with a fiber loop is used.
【0006】第6の光ファイバ62eの端部から出射し
た光はレンズ70により可動ミラー71に導光される。
この可動ミラー71はミラー駆動手段72で出射光の光
軸方向に移動される。第6の光ファイバ69の端部、レ
ンズ70、可動ミラー71、ミラー駆動手段72で光路
長調整手段73が構成されている。The light emitted from the end of the sixth optical fiber 62e is guided to the movable mirror 71 by the lens 70.
The movable mirror 71 is moved in the optical axis direction of the emitted light by the mirror driving means 72. The end portion of the sixth optical fiber 69, the lens 70, the movable mirror 71, and the mirror driving means 72 constitute an optical path length adjusting means 73.
【0007】第2の光ファイバ62bは光ディテクタ7
4に接続されている。低干渉性光源61から出射した近
赤外の低干渉光は第1の光ファイバ62aに導光され、
光カプラ63により、第3の光ファイバ62cと第4の
光ファイバ62dに分岐される。第3の光ファイバ62
cに導光された光は光コネクタ64、第5の光ファイバ
65を介して光走査プローブ66に導光され、観察対象
物68側に観察ビーム67として出射される。The second optical fiber 62b is the optical detector 7
4 is connected. The near-infrared low interference light emitted from the low coherence light source 61 is guided to the first optical fiber 62a,
The optical coupler 63 splits the optical fiber into a third optical fiber 62c and a fourth optical fiber 62d. Third optical fiber 62
The light guided to c is guided to the optical scanning probe 66 via the optical connector 64 and the fifth optical fiber 65, and is emitted as an observation beam 67 to the observation object 68 side.
【0008】観察ビーム67および観察点は、走査駆動
手段81による走査駆動信号により図示しないスキャナ
により観察対象物68に対して例えば矢印で示す方向等
に走査される。観察点での観察対象物68側からの反
射、或いは散乱光は、集光レンズを介して第5の光ファ
イバ65にもどり、逆の光路で第3の光ファイバ62c
に戻る。この光路が物体側光路となる。The observation beam 67 and the observation point are scanned by a scanner (not shown) with respect to the observation object 68 in a direction indicated by an arrow or the like by a scanning drive signal from the scanning drive means 81. The reflected or scattered light from the observation object 68 side at the observation point returns to the fifth optical fiber 65 via the condenser lens, and the third optical fiber 62c in the reverse optical path.
Return to. This optical path becomes the object-side optical path.
【0009】同様に第4の光ファイバ62dに分岐した
低干渉光は周波数シフタ69で周波数遷移を受け、第6
の光ファイバ62eおよびレンズ70で略平行光に変換
され、可動ミラー71に導かれる。可動ミラー71で反
射した光は再びレンズ70により第6の光ファイバ62
eに導かれ、さらに第4の光ファイバ62dに戻る。こ
の光路が参照側光路である。Similarly, the low interference light branched to the fourth optical fiber 62d is subjected to frequency transition by the frequency shifter 69, and the sixth
The light is converted into substantially parallel light by the optical fiber 62e and the lens 70 and is guided to the movable mirror 71. The light reflected by the movable mirror 71 is again reflected by the lens 70 through the sixth optical fiber 62.
It is guided to e and returns to the fourth optical fiber 62d. This optical path is the reference optical path.
【0010】物体側光路と参照側光路の光が光カプラ6
3により混合され、第2の光ファイバ62bでは物体側
光路と参照側光路の光路長が低干渉性光源61のコヒー
レンス長の範囲で一致した場合には周波数シフタ69の
周波数遷移量に起因する周波数に変調された干渉光が検
出される。The light on the object side optical path and the light on the reference side optical path are optical couplers 6.
In the second optical fiber 62b, when the optical path lengths of the object side optical path and the reference side optical path match in the range of the coherence length of the low coherence light source 61, the frequency caused by the frequency shift amount of the frequency shifter 69 is mixed. The interference light modulated by is detected.
【0011】ここで、光路長調整手段73により参照側
の光路長を物体側の観察点までの光路長に一致するよう
に、ミラー駆動手段72により予め調整しておくと、観
察点からの情報が干渉光として常に得られることにな
る。この干渉光を光ディテクタ74により電気信号に変
換し、復調器75により変調周波数近傍の信号だけを取
り出すと、観察点からの信号を光ヘテロダイン検出によ
り高S/Nで検出できる。If the mirror driving means 72 adjusts the optical path length on the reference side to the optical path length to the observation point on the object side in advance by the optical path length adjusting means 73, information from the observation point is obtained. Will always be obtained as interference light. When this interference light is converted into an electric signal by the optical detector 74 and only the signal in the vicinity of the modulation frequency is taken out by the demodulator 75, the signal from the observation point can be detected with high S / N by optical heterodyne detection.
【0012】この信号は観察点での走査と同期してA/
Dコンバータ76によりパーソナルコンピュータ(以
下、パソコンと略記)77で取り込み、走査位置と対応
して復調信号を輝度でディスプレイ78に表示すること
により、観察対象物68の像を得ることが出来る。な
お、第3の光ファイバ62cには可視光のエイミングビ
ームを発生するエイミングビームレーザ79からの光が
カプラ80を介して導光される。This signal is A / S synchronized with the scanning at the observation point.
An image of the observation object 68 can be obtained by capturing the image with the personal computer (hereinafter abbreviated as a personal computer) 77 by the D converter 76 and displaying the demodulated signal on the display 78 with brightness corresponding to the scanning position. The light from an aiming beam laser 79 that generates an aiming beam of visible light is guided to the third optical fiber 62c via a coupler 80.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例によれば、物体側光路の一部となる光ファイバ
65が光走査プローブ66の体腔内に挿入されるフレキ
シブルなチューブ内に挿通されているため、少なくとも
数10センチ以上と長い光ファイバ65は、光走査プロ
ーブ66を体腔内に挿入した際に、様々な形状に曲げら
れることにより、引っ張りや圧縮の応力を受ける。However, according to the above-mentioned conventional example, the optical fiber 65, which is a part of the object side optical path, is inserted into the flexible tube inserted into the body cavity of the optical scanning probe 66. Therefore, the optical fiber 65 having a length of at least several tens of centimeters or more is subjected to tensile or compressive stress by being bent into various shapes when the optical scanning probe 66 is inserted into the body cavity.
【0014】光ファイバ65が応力を受けることによっ
て、光学的な特性が変化する。さらに光ファイバ65の
長さが長いため、物体側光路の光路長が意図しない変動
を生じる。これによって、正しい観察対象の像が表示さ
れないという問題点を有する。The optical characteristics change when the optical fiber 65 receives stress. Furthermore, since the length of the optical fiber 65 is long, the optical path length of the object-side optical path changes unintentionally. As a result, there is a problem that the correct image of the observation target is not displayed.
【0015】また、従来の観測装置は、挿入部を装置本
体から交換した際、挿入部の個体差、又は種類の違いに
より、挿入部での光路長が大きく変わってしまうと、参
照光路の光路長調整が困難であった。Further, in the conventional observation apparatus, when the insertion section is exchanged from the main body of the apparatus, if the optical path length at the insertion section greatly changes due to individual differences or types of the insertion section, the optical path of the reference optical path is changed. It was difficult to adjust the length.
【0016】(発明の目的)本発明は上記問題点に鑑み
てなされたものであり。光走査プローブを体腔内に挿入
中にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側と
参照側の光路長の変動が無く、観察対象の像を安定して
得ることができる光走査プローブを提供することを目的
とする。また、本発明は挿入部の個体差や種類が変わっ
た場合でも、その都度、使用する人が参照側の光路長を
調整する必要が無い光走査プローブを提供することを目
的とする。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above problems. Provided is an optical scanning probe which can stably obtain an image of an observation target without any change in the optical path lengths on the object side and the reference side due to a change in the posture, regardless of the posture of the optical scanning probe being inserted into a body cavity. The purpose is to do. Another object of the present invention is to provide an optical scanning probe in which the user does not need to adjust the optical path length on the reference side each time, even when the individual difference or type of the insertion portion changes.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】被検体内に挿通可能な挿
入部の硬質の先端内部に、低干渉性光源からの低干渉性
光を測定を行う物体側に導く物体側光路と、参照側とな
る参照側光路とに光路を分岐する光路分岐手段と、前記
物体側光路と参照側光路とによる光を混合して干渉光と
して光検出手段側に導く光混合手段と、とを設けたこと
により、挿入部を体腔内に挿入中にいかなる姿勢になっ
ても、姿勢変化による物体側光路と参照側光路の光路長
の変動が無く、正しい観察対象の像を安定して得ること
ができるようにしている。An object-side optical path for guiding low-coherence light from a low-coherence light source to an object side for measurement and a reference side inside a hard tip of an insertion portion that can be inserted into a subject. Optical path branching means for branching the optical path to the reference side optical path, and light mixing means for mixing the light from the object side optical path and the reference side optical path and guiding the light to the light detecting means side as interference light. As a result, even if the posture is changed during insertion of the insertion portion into the body cavity, there is no fluctuation in the optical path lengths of the object side optical path and the reference side optical path due to the change in attitude, and a correct observation target image can be stably obtained. I have to.
【0018】[0018]
【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及び図2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干渉
型光イメージング装置の全体構成を示し、図2は第1の
実施の形態の光走査プローブの先端側の構成を平面断面
図で示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall configuration of an interference type optical imaging apparatus including the first embodiment. 2 is a plan sectional view showing the configuration of the tip side of the optical scanning probe of the first embodiment.
【0019】図1に示すように干渉型光イメージング装
置1は、体腔内に挿入される第1の実施の形態の光走査
プローブ2と、光走査プローブ2と接続され、動作制御
と画像表示等の機能を備えた制御装置3とから構成され
る。As shown in FIG. 1, an interference type optical imaging apparatus 1 is connected to the optical scanning probe 2 of the first embodiment which is inserted into a body cavity, and the optical scanning probe 2 for operation control and image display. And a control device 3 having the function of.
【0020】光走査プローブ2は体腔内に挿入される細
長で可撓性を有するプローブ挿入部4と、このプローブ
挿入部4の先端部に設けられた硬質の先端ハウジング部
5と、プローブ挿入部4の後端に設けたコネクタ部6と
を有し、このコネクタ部6は制御装置3に着脱自在で接
続される。The optical scanning probe 2 has an elongated and flexible probe insertion portion 4 which is inserted into a body cavity, a hard tip housing portion 5 provided at the tip end of the probe insertion portion 4, and a probe insertion portion. 4 and a connector portion 6 provided at the rear end of the connector 4. The connector portion 6 is detachably connected to the control device 3.
【0021】本実施の形態では図2により説明するよう
に光走査プローブ2の先端部の先端ハウジング部5内部
に光源及び光学系を内蔵し、コネクタ部6により制御装
置3と単に信号線の接続を行う構造にしている。In the present embodiment, as will be described with reference to FIG. 2, the light source and the optical system are built in the tip housing portion 5 at the tip of the optical scanning probe 2, and the connector portion 6 simply connects the signal line to the control device 3. It has a structure to do.
【0022】そして、先端ハウジング部5の例えば側面
部に設けた観察窓のカバーガラス7を介して観察対象物
8側に低干渉性光を出射し、その反射光を受光して光検
出手段で光電変換して制御装置3に入力し、画像化して
表示することができるようにしている。Then, low coherence light is emitted to the observation object 8 side through the cover glass 7 of the observation window provided on the side surface portion of the distal end housing portion 5, and the reflected light is received by the light detecting means. Photoelectric conversion is performed and input to the control device 3 so that it can be displayed as an image.
【0023】図2に示すように光走査プローブ2のプロ
ーブ挿入部4は、例えば密巻きコイル9とその外周面を
水密的に覆う可撓性のチューブ10で形成され、その先
端部には硬質で遮光性の先端ハウジング5が水密的に固
定されている。As shown in FIG. 2, the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe 2 is formed by, for example, a tightly wound coil 9 and a flexible tube 10 that watertightly covers the outer peripheral surface of the closely wound coil 9 and has a rigid tip portion. The light-shielding front housing 5 is fixed in a watertight manner.
【0024】この先端ハウジング5の内部には、スーパ
ールミネッセントダイオード(SLD)により形成され
た低干渉光源11が、光源保持台12に取り付けて配置
されている。この低干渉光源11は、信号線13aによ
り制御装置3内部の光源駆動回路(光源発光回路)14
と接続され、この光源駆動回路14からの駆動信号で低
干渉光源11はその発光部から低干渉性の光を出力す
る。Inside the tip housing 5, a low interference light source 11 formed of a super luminescent diode (SLD) is attached to a light source holder 12 and arranged. The low-interference light source 11 has a light source driving circuit (light source light emitting circuit) 14 inside the control device 3 through a signal line 13a.
The low-interference light source 11 outputs low-coherence light from its light emitting portion in response to a drive signal from the light source drive circuit 14.
【0025】この低干渉性光源11の発光部の前方位置
に平行光束にするコリメータレンズ15が配置され、こ
のコリメータレンズ15の前方位置に、光路分岐素子と
してのプリズムによるビームスプリッタ16が配置さ
れ、透過して物体側に進む光と反射して参照光となる光
とに分岐する。なお、後述するようにこのビームスプリ
ッタ16は分岐された両光を混合してその干渉光を光検
出手段側に導く手段、つまり光混合手段の機能も兼ね
る。A collimator lens 15 for making a parallel light flux is arranged in front of the light emitting portion of the low coherence light source 11, and a beam splitter 16 formed of a prism as an optical path branching element is arranged in front of the collimator lens 15. It splits into light that is transmitted and proceeds to the object side and light that is reflected and becomes reference light. As will be described later, the beam splitter 16 also serves as a light mixing means, that is, a means for mixing the split light beams and guiding the interference light to the light detecting means side.
【0026】ビームスプリッタ16の光分岐面16aは
低干渉性光源11から出射された光の光軸に対して45
°をなし、透過する光とこれに直交する反射光とに分岐
する。The light splitting surface 16a of the beam splitter 16 is 45 with respect to the optical axis of the light emitted from the low coherence light source 11.
And splits into transmitted light and reflected light that is orthogonal thereto.
【0027】さらにビームスプリータ16の反射光側に
望む側方には、プリズムによるミラー(プリズムミラー
という)17が配置されている。このプリズムミラー1
7の反射面はビームスプリッタ16の光分岐面16aに
対して90°をなしている。このプリズムミラー17で
反射された光路上にコリメータレンズ18が配置され、
そのフォーカス位置に光周波数シフタとしての機能を持
つピエゾ駆動ミラー19がミラー保持台20に取り付け
られている。Further, a prism mirror (referred to as a prism mirror) 17 is disposed on the side of the beam splitter 16 which is desired to be reflected light. This prism mirror 1
The reflecting surface 7 forms an angle of 90 ° with the light splitting surface 16a of the beam splitter 16. A collimator lens 18 is arranged on the optical path reflected by the prism mirror 17,
A piezo drive mirror 19 having a function as an optical frequency shifter is attached to the mirror holder 20 at the focus position.
【0028】このピエゾ駆動ミラー19は信号線13b
により制御装置3内部のパソコン(図1ではPCと略
記)21に接続され、このパソコン21からの制御信号
或いは駆動信号でピエゾ駆動ミラー19はそのミラー面
が矢印Aで示すように光軸方向に前後動する。The piezo drive mirror 19 is provided with a signal line 13b.
Is connected to a personal computer (abbreviated as PC in FIG. 1) 21 inside the control device 3, and a control signal or a drive signal from the personal computer 21 causes the mirror surface of the piezo drive mirror 19 to move in the optical axis direction as indicated by arrow A. Move back and forth.
【0029】また、ビームスプリッタ16の前方側に
は、2次元スキャンを行う2次元スキャンミラー22が
配置され、その反射光路側に対物レンズ23が配置され
ている。A two-dimensional scan mirror 22 for performing a two-dimensional scan is arranged on the front side of the beam splitter 16, and an objective lens 23 is arranged on the reflection optical path side thereof.
【0030】この2次元スキャンミラー22は信号線1
3cを介して制御装置3内部の走査駆動回路25と接続
されており、走査駆動回路25からの走査駆動信号によ
り、2次元スキャンミラー22はビームスプリッタ16
から入射される光を2次元的に走査するように反射し、
対物レンズ23を経て観察対象物8側に低干渉性光を2
次元的に走査するように出射する。The two-dimensional scan mirror 22 has a signal line 1
The scanning drive circuit 25 in the control device 3 is connected via 3c, and the two-dimensional scanning mirror 22 causes the beam splitter 16 to move by the scanning drive signal from the scanning drive circuit 25.
Reflects the light incident from the two-dimensional scanning,
The low coherence light 2 is transmitted to the observation object 8 side through the objective lens 23.
It is emitted so as to scan dimensionally.
【0031】また、観察対象物8側で反射された光は逆
の光路を通り、ピームスプリッタ16における光分岐面
16aで上記プリズムミラー17と反対側の側面側に一
部の光を反射して光分岐をし、その側面に対向するよう
に配置された集光レンズ26により集光されて光検出器
27で受光される。The light reflected on the observation object 8 side passes through the opposite optical path, and a part of the light is reflected on the side surface opposite to the prism mirror 17 by the light branching surface 16a of the beam splitter 16. The light is branched, collected by a condenser lens 26 arranged so as to face the side surface, and received by a photodetector 27.
【0032】この光検出器27で光電変換された信号は
信号線13dを経て制御装置3内部の復調器28に入力
され、復調される。この復調器28で復調された信号は
A/Dコンバータ29により、デジタル信号に変換され
た後、パソコン21に入力され、このパソコン21で画
像化したデータに変換された後、ディスプレイ30に出
力され、ディスプレイ30でその画像が表示される。The signal photoelectrically converted by the photodetector 27 is input to the demodulator 28 in the control device 3 through the signal line 13d and demodulated. The signal demodulated by the demodulator 28 is converted into a digital signal by the A / D converter 29 and then input to the personal computer 21, converted into image data by the personal computer 21, and then output to the display 30. The image is displayed on the display 30.
【0033】図2において、ビームスプリッタ16の光
分岐面16aから観察対象物8にいたる光路が物体側光
路31となる。また、光分岐面16aからプリズムミラ
ー17、コリメータレンズ18を経てピエゾ駆動ミラー
19に至る光路が参照側光路32となる。In FIG. 2, the optical path from the light splitting surface 16a of the beam splitter 16 to the observation object 8 is the object side optical path 31. An optical path from the light branching surface 16a to the piezo drive mirror 19 through the prism mirror 17 and the collimator lens 18 serves as a reference side optical path 32.
【0034】また、この参照側光路32はその一部分、
具体的にはプリズムミラー17からピエゾ駆動ミラー1
9に至る光路部分が、光走査プローブ2の軸方向(図2
中で左右方向)と平行な部分32aを有する。Further, the reference side optical path 32 is a part thereof,
Specifically, from the prism mirror 17 to the piezo drive mirror 1
The optical path portion reaching 9 is in the axial direction of the optical scanning probe 2 (see FIG.
It has a portion 32a parallel to the left-right direction).
【0035】このような構成の光走査プローブ2による
作用を以下に説明する。低干渉光源11から出射した、
例えば近赤外の低干渉性光はコリメータレンズ15によ
り平行な光ビームにされ、ピームスプリッタ16に入射
する。このビームスプリッタ16に入射した光の一部は
光分岐面16aを透過し、2次元スキャンミラー22の
反射面に斜めに入射する。The operation of the optical scanning probe 2 having such a configuration will be described below. Emitted from the low interference light source 11,
For example, near-infrared low-coherence light is made into a parallel light beam by the collimator lens 15 and is incident on the beam splitter 16. A part of the light that has entered the beam splitter 16 passes through the light branching surface 16 a and obliquely enters the reflecting surface of the two-dimensional scan mirror 22.
【0036】2次元スキャンミラー22の反射面に入射
した低干渉性光は光走査プローブ2の軸に直交する方向
に反射され、対物レンズ23に入射する。この対物レン
ズ23により集光され、観察対象物8上に焦点を結ぶ。The low coherence light that has entered the reflecting surface of the two-dimensional scan mirror 22 is reflected in the direction orthogonal to the axis of the optical scanning probe 2 and enters the objective lens 23. It is condensed by this objective lens 23 and focused on the observation object 8.
【0037】この2次元スキャンミラー22は制御装置
3の走査駆動回路25により電気的に駆動されることに
よって、反射面が2次元にチルトする。これにより、観
察対象物8上の低干渉性光の合焦点は観察対象物8上で
2次元にスキャンされる。The two-dimensional scan mirror 22 is electrically driven by the scan drive circuit 25 of the control device 3 so that the reflection surface is two-dimensionally tilted. Thereby, the focal point of the low coherence light on the observation object 8 is two-dimensionally scanned on the observation object 8.
【0038】一方、低干渉光源11から出射し、ビーム
スプリッタ16に入射した光の一部は光分岐面16aで
反射し、参照側光路32に進む。つまりビームスプリッ
タ16の光分岐面16aで反射された光はプリズムミラ
ー17の反射面に斜めに入射する。On the other hand, a part of the light emitted from the low interference light source 11 and incident on the beam splitter 16 is reflected by the light branching surface 16a and travels to the reference side optical path 32. That is, the light reflected by the light splitting surface 16 a of the beam splitter 16 is obliquely incident on the reflecting surface of the prism mirror 17.
【0039】このプリズムミラー17の反射面で反射さ
れた低干渉性光は光走査プローブ2の軸に平行な方向に
反射し、コリメータレンズ18に入射する。このレンズ
18により集光され、ピエゾ駆動ミラー19上に焦点を
結ぶ。ピエゾ駆動ミラー19は、パソコン21からの駆
動信号により電気的に駆動され、その反射面が光軸に垂
直方向に往復移動する。つまり、図2で符号Aで示す方
向に前後動する。The low coherence light reflected by the reflecting surface of the prism mirror 17 is reflected in the direction parallel to the axis of the optical scanning probe 2 and enters the collimator lens 18. It is condensed by this lens 18 and focused on the piezo drive mirror 19. The piezo drive mirror 19 is electrically driven by a drive signal from the personal computer 21, and its reflection surface reciprocates in the direction perpendicular to the optical axis. That is, it moves back and forth in the direction indicated by symbol A in FIG.
【0040】ピエゾ駆動ミラー19で光が反射すること
により、ピエゾ駆動ミラー19の軸方向の速度に応じた
ドップラーシフト周波数Ωだけ、低干渉性光の周波数ω
からシフトした光が発生する。Since the light is reflected by the piezo drive mirror 19, the frequency ω of the low coherence light is equal to the Doppler shift frequency Ω corresponding to the axial speed of the piezo drive mirror 19.
A light shifted from is generated.
【0041】上記観察対象物8で反射、或いは散乱した
光の一部は、対物レンズ23を介してビームスプリッタ
16の光分岐面16aに戻る。この光路が物体側光路3
1である。Part of the light reflected or scattered by the observation object 8 returns to the light branching surface 16a of the beam splitter 16 via the objective lens 23. This optical path is the object-side optical path 3
It is 1.
【0042】同様に上記ピエゾ駆動ミラー19で反射
し、周波数変調された光も再びコリメータレンズ18に
より平行なビームにされ、ビームスプリッタ16の光分
岐面16aに戻る。この光路が参照側光路32である。Similarly, the light reflected by the piezo-driving mirror 19 and frequency-modulated is again collimated by the collimator lens 18 into a parallel beam, and returns to the light splitting surface 16a of the beam splitter 16. This optical path is the reference side optical path 32.
【0043】物体側光路31と参照側光路32の光がビ
ームスプリッタ16の光分岐面16aで混合され、物体
側光路31と参照側光路32の光路長が低干渉光源11
の光のコヒーレンス長の範囲で一致した場合にはドップ
ラシフト周波数Ωの周波数の干渉光が生成される。Lights of the object side optical path 31 and the reference side optical path 32 are mixed at the optical branching surface 16a of the beam splitter 16, and the optical path lengths of the object side optical path 31 and the reference side optical path 32 are low interference light source 11.
When they match within the range of the coherence length of the light, the interference light having the frequency of the Doppler shift frequency Ω is generated.
【0044】ここで、光路長調整手段により参照側の光
路長と物体側の観察点までの光路長とが一致するように
予め調整しておくと、観察対象物8からの情報が干渉光
として常に得られることになる。Here, if the optical path length adjusting means is adjusted in advance so that the optical path length on the reference side and the optical path length to the observation point on the object side match, the information from the observation object 8 becomes interference light. You will always get it.
【0045】この干渉光を集光レンズ26により光検出
器27上に集光し、電気信号に変換し、復調器28によ
り周波数シフタの周波数遷移量の2倍の周波数近傍の信
号だけを取り出すと、観察点からの信号を光ヘテロダイ
ン検出により高S/Nで検出できる。When the interference light is condensed on the photodetector 27 by the condenser lens 26 and converted into an electric signal, and only the signal near the frequency twice the frequency shift amount of the frequency shifter is taken out by the demodulator 28. The signal from the observation point can be detected with high S / N by the optical heterodyne detection.
【0046】この信号を観察対象物8上の集光点の走査
と同期してA/Dコンバータ29を介してパソコン21
で取り込み、走査位置と対応して復調信号を輝度でディ
スプレイ30に表示することにより、観察対象物8の画
像を得ることが出来る。This signal is synchronized with the scanning of the condensing point on the observation object 8 and is transmitted via the A / D converter 29 to the personal computer 21.
The image of the observation object 8 can be obtained by capturing the data with the display unit 30 and displaying the demodulation signal on the display 30 with the brightness corresponding to the scanning position.
【0047】ここで、上記物体側光路31と参照側光路
32は光走査プローブ2のプローブ挿入部4の硬質の先
端ハウジング5内部に設けられているため、体腔内に挿
入した際、体腔内の形状に起因する曲げ、ねじれなどを
受けることが無く、光学的な位置関係が安定に保たれ
る。Since the object-side optical path 31 and the reference-side optical path 32 are provided inside the hard tip housing 5 of the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe 2, when they are inserted into the body cavity, the inside of the body cavity is Bending and twisting due to the shape are not received, and the optical positional relationship is kept stable.
【0048】従って、光走査プローブ2を体腔内に挿入
中にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側光
路31と参照側光路32の光路長の変動が無く、観察対
象物8の像を予め設定した状態で常時得ることができ、
従って光路長の変動を受けない良好な画像を得ることが
出来る効果がある。Therefore, even if the optical scanning probe 2 is placed in any posture while being inserted into the body cavity, the optical path lengths of the object-side optical path 31 and the reference-side optical path 32 do not change due to the posture changes, and the image of the observation object 8 is displayed. You can always get it in the preset state,
Therefore, there is an effect that it is possible to obtain a good image which is not affected by the fluctuation of the optical path length.
【0049】また、参照側光路32の一部を挿入部4の
軸方向と平行に形成しているので、光走査プローブ2の
径方向の寸法を小さくすることができる。Further, since a part of the reference side optical path 32 is formed parallel to the axial direction of the insertion section 4, the radial dimension of the optical scanning probe 2 can be reduced.
【0050】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態を図3(A)、(B)を用いて説明する。図
3(A)と(B)は互いに90°異なった方向から第2
の実施の形態の光走査プローブの先端部を見た場合の図
であり、具体的には図3(A)が平面断面図、図3
(B)が側面断面図である。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B). 3 (A) and 3 (B) are different from each other from a direction different from each other by 90 °.
3A is a diagram when a tip portion of the optical scanning probe of the embodiment is viewed, and specifically, FIG. 3A is a plan sectional view and FIG.
(B) is a side sectional view.
【0051】本実施例の光走査プローブ2Bは、被検体
内に挿通可能なプローブ挿入部4の先端ハウジング5b
の内部に、低干渉性光源11、この低干渉性光源11の
発光部前方に、コリメータレンズ15、このコリメータ
レンズ15の前方に、光路分岐素子としてのプリズムに
よるビームスプリッタ41が配置されている。The optical scanning probe 2B of this embodiment has a tip housing 5b of the probe insertion portion 4 which can be inserted into the subject.
Inside, a low coherence light source 11, a collimator lens 15 in front of the light emitting portion of the low coherence light source 11, and a beam splitter 41 by a prism as an optical path branching element are arranged in front of the collimator lens 15.
【0052】ビームスプリッタ41の光分岐面41aは
低干渉性光源11から出射された光の光軸に対して45
°をなしている。The light splitting surface 41a of the beam splitter 41 is 45 with respect to the optical axis of the light emitted from the low coherence light source 11.
I have a degree.
【0053】このビームスプリータ41は反射面41b
を有する。この反射面41bはビームスプリッタ41の
光分岐面41aと平行である。This beam splitter 41 has a reflecting surface 41b.
Have. The reflecting surface 41b is parallel to the light splitting surface 41a of the beam splitter 41.
【0054】このビームスプリータ41における反射面
41bに対向する前方位置には集光レンズ42が配置さ
れ、更にこの集光レンズ42の前方位置に固定された固
定反射ミラー43が配置され、この固定反射ミラー43
で反射された光路上に2次元スキャンミラー22が配置
され、さらにこの2次元スキャンミラー22で反射され
た光路上に対物レンズ23が配置されている。A condenser lens 42 is arranged at a front position facing the reflecting surface 41b of the beam splitter 41, and a fixed reflection mirror 43 fixed at a front position of the condenser lens 42 is arranged at the front position. Reflection mirror 43
The two-dimensional scan mirror 22 is arranged on the optical path reflected by the, and the objective lens 23 is further arranged on the optical path reflected by the two-dimensional scan mirror 22.
【0055】この対物レンズ23は先端ハウジング5b
の先端面の観察窓に取り付けられたカバーガラス7に対
向するように配置され、このカバーガラス7を経て観察
対象物8側に低干渉性光を出射する。つまり、本実施の
形態は直視タイプの光走査プローブ2Bである。This objective lens 23 has a tip housing 5b.
It is arranged so as to face the cover glass 7 attached to the observation window on the front end surface of, and emits low-coherence light to the observation object 8 side through the cover glass 7. That is, the present embodiment is the direct-viewing type optical scanning probe 2B.
【0056】また、ビームスプリッタ41における光分
岐面41aに対向する前方位置には、光を折り返すプリ
ズム44が配置され、このプリズム44で折り返された
光はビームスプリッタ41の下方に配置されたコリメー
タレンズ18を経て、このコリメータレンズ18に対向
し、光周波数シフタとしてのピエゾ駆動ミラー19に導
光される。A prism 44 for returning the light is arranged at a front position of the beam splitter 41 facing the light splitting surface 41a, and the light returned by the prism 44 is collimator lens arranged under the beam splitter 41. After passing through 18, it is guided to a piezo drive mirror 19 as an optical frequency shifter, facing the collimator lens 18.
【0057】また、図3(A)に示すようにビームスプ
リッタ41は、反射面41bと反対側に第2の反射面4
1cを有する。そして、この反射面41cで反射された
光路上となる後方位置には集光レンズ26と、この集光
レンズ26で集光された光を受光する光検出器27が配
置されている。As shown in FIG. 3A, the beam splitter 41 has a second reflecting surface 4 on the side opposite to the reflecting surface 41b.
Have 1c. A condenser lens 26 and a photodetector 27 that receives the light condensed by the condenser lens 26 are arranged at a rear position on the optical path reflected by the reflection surface 41c.
【0058】ここで、ビームスプリッタ41の光分岐面
41aから観察対象物8にいたる光路が物体側光路45
となる。Here, the optical path from the light splitting surface 41a of the beam splitter 41 to the observation object 8 is the object side optical path 45.
Becomes
【0059】また、光分岐面41aからプリズム44、
コリメータレンズ18を経てピエゾ駆動ミラー19への
光路が参照側光路46となる。Further, from the light branching surface 41a to the prism 44,
The optical path to the piezo drive mirror 19 via the collimator lens 18 becomes the reference side optical path 46.
【0060】また、参照側光路46はその一部分に、光
走査プローブ2Bの軸方向(図3で左右方向)と平行な
部分46a、46bとを有する。Further, the reference side optical path 46 has, at a part thereof, portions 46a and 46b parallel to the axial direction of the optical scanning probe 2B (left and right direction in FIG. 3).
【0061】また、本実施の形態ではピエゾ駆動ミラー
19が取り付けられた台20はリニアモータ47により
コリメータレンズ18の光軸方向に移動自在にしてい
る。つまり、リニアモータ47により台20と共にピエ
ゾ駆動ミラー19の反射面を図3(B)の符号Bで示す
ように移動して、参照側光路46の光路長を観察対象物
8に応じて変更設定できるようにして、光路長調整機構
を形成している。Further, in this embodiment, the table 20 to which the piezo driving mirror 19 is attached is made movable in the optical axis direction of the collimator lens 18 by the linear motor 47. In other words, the linear motor 47 moves the reflecting surface of the piezo drive mirror 19 together with the table 20 as indicated by reference numeral B in FIG. 3B, and the optical path length of the reference side optical path 46 is changed and set according to the observation object 8. The optical path length adjusting mechanism is formed in such a manner that it is possible.
【0062】このリニアモータ47は信号線13eを介
して図1に示した制御装置3のパソコン21に接続さ
れ、ユーザがキーボード等により光路長を変更設定の指
示操作をすると、パソコン21は指示された値だけ、台
20を前方側或いは後方側に移動するようにリニアモー
タ47を制御を行う。なお、リニアモータ47による実
際の移動量は図示しないエンコーダ等により検出され、
このエンコーダにより検出された移動量だけ、前方側或
いは後方側に移動する。その他の構成は第1の実施の形
態と同様の構成である。This linear motor 47 is connected to the personal computer 21 of the control device 3 shown in FIG. 1 through the signal line 13e, and when the user operates the keyboard to change and set the optical path length, the personal computer 21 is instructed. The linear motor 47 is controlled so as to move the table 20 to the front side or the rear side by the specified value. The actual amount of movement by the linear motor 47 is detected by an encoder or the like not shown,
It moves forward or backward by the amount of movement detected by this encoder. The other configuration is the same as that of the first embodiment.
【0063】次に本実施の形態の光走査プローブ2Bの
作用を説明する。低干渉性光源11から出射した近赤外
の低干渉光はコリメータレンズ15により平行ビームに
され、ビームスプリッタ41に入射する。このビームス
プリッタ41に入射した光の一部は光分岐面41aで反
射され、さらに反射面41bで反射され、対向する集光
レンズ42を経て固定反射ミラー43に入射し、反射さ
れて2次元スキャンミラー22の反射面に斜めに入射す
る。Next, the operation of the optical scanning probe 2B of this embodiment will be described. The near-infrared low-coherence light emitted from the low-coherence light source 11 is collimated by the collimator lens 15 and enters the beam splitter 41. A part of the light that has entered the beam splitter 41 is reflected by the light splitting surface 41a, further reflected by the reflecting surface 41b, enters the fixed reflecting mirror 43 through the condensing lens 42 facing the same, and is reflected to perform two-dimensional scanning. The light is obliquely incident on the reflection surface of the mirror 22.
【0064】この2次元スキャンミラー22の反射面に
入射した低干渉光は光走査プローブ2Bの軸方向に反射
され、対物レンズ23に入射する。対物レンズ23によ
り集光され、観察対象物8上に焦点を結ぶ。The low interference light incident on the reflecting surface of the two-dimensional scan mirror 22 is reflected in the axial direction of the optical scanning probe 2B and enters the objective lens 23. It is condensed by the objective lens 23 and focused on the observation object 8.
【0065】2次元スキャンミラー22は電気的に駆動
されることによって、その反射面が2次元的にチルトす
る。これにより、観察対象物8上の低干渉性光の合焦点
は観察対象物上で2次元的にスキャンされる。When the two-dimensional scan mirror 22 is electrically driven, its reflecting surface is two-dimensionally tilted. Thereby, the focal point of the low coherence light on the observation object 8 is two-dimensionally scanned on the observation object.
【0066】一方、ビームスプリッタ41に入射した光
の一部は光分岐面41aを透過し、プリズム44に入射
する。このプリズム44の二つの反射面44a、44b
で全反射され、折り返えされる。そしてコリメータレン
ズ18に入射する。On the other hand, part of the light that has entered the beam splitter 41 passes through the light splitting surface 41a and enters the prism 44. Two reflecting surfaces 44a and 44b of this prism 44
It is totally reflected at and turned back. Then, it enters the collimator lens 18.
【0067】このコリメータレンズ18により集光さ
れ、ピエゾ駆動ミラー19上に焦点を結ぶ。ピエゾ駆動
ミラー19は電気的に駆動されることによって、反射面
が光軸に垂直方向に往復移動する。つまり、矢印Aで示
すように前後動される。このピエゾ駆動ミラー19で光
が反射することにより、ピエゾ駆動ミラー19の軸方向
の速度に応じたドップラーシフト周波数Ωだけ、光の周
波数ωからシフトした光が発生する。The light is condensed by the collimator lens 18 and focused on the piezo drive mirror 19. When the piezo drive mirror 19 is electrically driven, the reflecting surface reciprocates in the direction perpendicular to the optical axis. That is, it is moved back and forth as indicated by arrow A. The light reflected by the piezo drive mirror 19 generates light shifted from the light frequency ω by the Doppler shift frequency Ω corresponding to the axial speed of the piezo drive mirror 19.
【0068】観察対象物8で反射、或いは散乱した光の
一部は、前述した光路の逆の光路を戻り、ビームスプリ
ッタ41の光分岐面41aに戻る。この光路が物体側光
路45である。A part of the light reflected or scattered by the observation object 8 returns to the light branching surface 41a of the beam splitter 41 by returning through the light path opposite to the above-mentioned light path. This optical path is the object side optical path 45.
【0069】同様にミラー19で反射し、周波数変調さ
れた光は再びコリメータレンズ18により平行ビームに
されたビームスプリッタ41の光分岐面41aに戻る。
この光路が参照側光路46である。Similarly, the light reflected by the mirror 19 and frequency-modulated returns to the light branching surface 41a of the beam splitter 41 which is collimated by the collimator lens 18 again.
This optical path is the reference side optical path 46.
【0070】物体側光路45と参照側光路46の光がビ
ームスプリッタ41の光分岐面41aで混合され、物体
側光路45と参照側光路46の光路長が低干渉性光源1
1のコヒーレンス長の範囲で一致した場合にはドップラ
ーシフト周波数Ωの周波数の干渉光が生成される。Lights of the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are mixed at the optical branching surface 41a of the beam splitter 41, and the optical path lengths of the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are low coherence light source 1.
When they match within the coherence length range of 1, interference light having a frequency of the Doppler shift frequency Ω is generated.
【0071】ここで、光路長調整手段により参照側の光
路長と物体側の観察点までの光路長とが一致するように
予め調整しておくと、観察対象物8からの情報が干渉光
として常に得られることになる。この干渉光を集光レン
ズ26により光検出器27上に集光し、電気信号に変換
する。Here, if the optical path length adjusting means is adjusted in advance so that the optical path length on the reference side and the optical path length to the observation point on the object side coincide with each other, the information from the observation object 8 becomes interference light. You will always get it. The interference light is condensed on the photodetector 27 by the condenser lens 26 and converted into an electric signal.
【0072】そして図1で示したように、復調器28に
より周波数シフタの周波数遷移量の2倍の周波数近傍の
信号だけを取り出すと、観察点からの信号を光ヘテロダ
イン検出により高S/Nで検出できる。この信号を観察
対象物8上の集光点の走査と同期してA/Dコンバータ
29を経てパソコン21に取り込み、走査位置と対応し
て復調信号を輝度でディスプレイ30に表示することに
より、観察対象物8の像を得ることができる。Then, as shown in FIG. 1, when the demodulator 28 extracts only the signal in the vicinity of the frequency twice the frequency transition amount of the frequency shifter, the signal from the observation point is detected at a high S / N ratio by the optical heterodyne detection. Can be detected. This signal is taken into the personal computer 21 via the A / D converter 29 in synchronization with the scanning of the focal point on the observation object 8 and the demodulation signal is displayed on the display 30 in the brightness corresponding to the scanning position for observation. An image of the object 8 can be obtained.
【0073】本実施の形態では、上記物体側光路45と
参照側光路46は光走査プローブ2Bのプローブ挿入部
4の硬質の先端部内部に設けられているため、体腔内に
挿入した際、体腔内の形状に起因する曲げ、ねじれなど
を受けることが無く、光学的な位置関係が安定に保たれ
ている。In the present embodiment, since the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are provided inside the hard tip portion of the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe 2B, the body side cavity when inserted into the body cavity. There is no bending or twisting due to the inner shape, and the optical positional relationship is kept stable.
【0074】従って、光走査プローブ2Bを体腔内に挿
入中にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側
光路45と参照側光路46の光路長の変動が無く、正し
い観察対象の像を得ることができる。Therefore, no matter which posture the optical scanning probe 2B is in while it is inserted into the body cavity, the optical path lengths of the object-side optical path 45 and the reference-side optical path 46 do not change due to posture changes, and a correct observation target image is obtained. be able to.
【0075】さらに、光分岐面41aから光検出器27
に至る光路を折り曲げていることにより、第1の実施の
形態よりも先端ハウジング5bの外形を小さくすること
ができる。Further, from the light branching surface 41a to the photodetector 27.
By bending the optical path leading to, the outer shape of the tip housing 5b can be made smaller than that of the first embodiment.
【0076】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態を図4(A)、(B)を用いて説明する。図
4(A)と(B)は互いに90°異なった方向から第3
の実施の形態の光走査プローブの先端部を見た場合の図
であり、具体的には図4(A)が平面断面図、図4
(B)が側面断面図である。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B). 4 (A) and 4 (B) are the third from the direction different from each other by 90 °.
FIG. 4A is a diagram when a tip portion of the optical scanning probe of the embodiment is viewed, and specifically, FIG.
(B) is a side sectional view.
【0077】本実施の形態の光走査プローブ2Cは、第
2の実施の形態において、プリズム44の下部側を切り
欠いて、光周波数シフタとしてのEO素子51を配置
し、さらにピエゾ駆動ミラー19を単に反射ミラー52
にした構成にした。このEO素子51は信号線13bを
介してパソコン21と接続されている。The optical scanning probe 2C according to the present embodiment is similar to the second embodiment except that the lower side of the prism 44 is cut out, an EO element 51 as an optical frequency shifter is arranged, and a piezo drive mirror 19 is further provided. Simply a reflective mirror 52
It has the same structure as the above. The EO element 51 is connected to the personal computer 21 via the signal line 13b.
【0078】具体的に説明すると、被検体内に挿通可能
なプローブ挿入部4の先端ハウジング5bの内部に、低
干渉性光源11、この低干渉性光源11の発光部の前方
に、コリメータレンズ15、このコリメータレンズ15
の前方に、光路分岐素子としてのプリズムによるビーム
スプリッタ41とが配置されている。このビームスプリ
ッタ41の光分岐面41aは低干渉性光源11から出射
された光の光軸に対して45°をなしている。More specifically, the low coherence light source 11 is provided inside the tip housing 5b of the probe insertion section 4 which can be inserted into the subject, and the collimator lens 15 is provided in front of the light emission section of the low coherence light source 11. , This collimator lens 15
A beam splitter 41 formed of a prism as an optical path branching element is disposed in front of the. The light splitting surface 41a of the beam splitter 41 forms 45 ° with respect to the optical axis of the light emitted from the low coherence light source 11.
【0079】さらにこのビームスプリータ41は反射面
41bを有する。この反射面41bはビームスプリッタ
41の光分岐面41aと平行である。このビームスプリ
ータ41の前方には集光レンズ42、更にこの集光レン
ズ42の前方に固定反射ミラー43、この固定反射ミラ
ー43に対向した2次元スキャンミラー22、対物レン
ズ23が配置されている。Further, the beam splitter 41 has a reflecting surface 41b. The reflecting surface 41b is parallel to the light splitting surface 41a of the beam splitter 41. A condenser lens 42 is arranged in front of the beam splitter 41, and a fixed reflection mirror 43, a two-dimensional scan mirror 22 facing the fixed reflection mirror 43, and an objective lens 23 are arranged in front of the condenser lens 42. .
【0080】また、ビームスプリッタ41の前方には、
光を折り返すプリズム44が配置され、このプリズム4
4の2つの反射面44a、44bで下方に折り返される
ように反射された光はその光路上に配置された光周波数
シフタとしてのEO素子51に入射される。このEO素
子51を通った光は、対向配置されたコリメータレンズ
18により集光されて反射ミラー52に入射される。In front of the beam splitter 41,
A prism 44 that returns light is arranged, and this prism 4
The light reflected by the two reflecting surfaces 44a and 44b of No. 4 so as to be folded back is incident on the EO element 51 as an optical frequency shifter arranged on the optical path. The light that has passed through the EO element 51 is condensed by the collimator lens 18 that is arranged to face it, and is incident on the reflection mirror 52.
【0081】また、ビームスプリッタ41は、上述のよ
うに第2の反射面41cを有する。この反射面41cで
反射された光はその光路上で後方側に配置された集光レ
ンズ26により集光されて受光素子としての光検出器2
7に入射される。The beam splitter 41 has the second reflecting surface 41c as described above. The light reflected by the reflecting surface 41c is condensed by the condensing lens 26 arranged on the rear side of the optical path, and the photodetector 2 as the light receiving element.
It is incident on 7.
【0082】ここで、ビームスプリッタ41の光分岐面
41aから観察対象物8にいたる光路が物体側光路45
となる。また、光分岐面41aからプリズム44、コリ
メータレンズ18を経て反射ミラー52への光路が参照
側光路46となる。この参照側光路46はその一部分
に、光走査プローブ2Cの軸方向(図4中で左右方向)
と平行な部分46a、46bを有する。Here, the optical path from the light splitting surface 41a of the beam splitter 41 to the observation object 8 is the object side optical path 45.
Becomes Further, the optical path from the light branching surface 41a to the reflection mirror 52 via the prism 44 and the collimator lens 18 becomes the reference side optical path 46. This reference side optical path 46 has a part thereof in the axial direction of the optical scanning probe 2C (left and right direction in FIG. 4).
And portions 46a and 46b parallel to the.
【0083】次に本実施の形態の光走査プローブ2Cの
作用を説明する。低干渉性光源11から出射した近赤外
の低干渉光はコリメータレンズ15により平行ビームに
され、ビームスプリッタ41に入射する。このビームス
プリッタ41に入射した光の一部は光分岐面41aで反
射し、さらに反射面41bで反射し、集光レンズ42を
経て固定反射ミラー43に入射し、反射して2次元スキ
ャンミラー22の反射面に斜めに入射する。Next, the operation of the optical scanning probe 2C of this embodiment will be described. The near-infrared low-coherence light emitted from the low-coherence light source 11 is collimated by the collimator lens 15 and enters the beam splitter 41. A part of the light incident on the beam splitter 41 is reflected by the light splitting surface 41a, further reflected by the reflecting surface 41b, enters the fixed reflection mirror 43 through the condenser lens 42, is reflected, and is reflected by the two-dimensional scan mirror 22. Is obliquely incident on the reflection surface of.
【0084】この2次元スキャンミラー22の反射面に
入射した低干渉性光は光走査プローブ2Cの軸方向に反
射し、対物レンズ23に入射する。この対物レンズ23
により集光され、観察対象物8上に焦点を結ぶ。2次元
スキャンミラー22は電気的に駆動されることによっ
て、反射面が2次元にチルトする。これにより、観察対
象物8上の低干渉性光の合焦点は観察対象物8上で2次
元にスキャンされる。The low-coherence light that has entered the reflecting surface of the two-dimensional scan mirror 22 is reflected in the axial direction of the optical scanning probe 2C and enters the objective lens 23. This objective lens 23
The light is focused by and is focused on the observation object 8. When the two-dimensional scan mirror 22 is electrically driven, the reflection surface tilts in two dimensions. Thereby, the focal point of the low coherence light on the observation object 8 is two-dimensionally scanned on the observation object 8.
【0085】一方、ビームスプリッタ41に入射した光
の一部は光分岐面41aを透過し、プリズム44に入射
する。このプリズム44の2つの反射面44a、44b
で反射されて、折り返され、EO素子51に入射する。
このEO素子51は電気光学結晶の表面に電極を形成
し、パソコン21を介して電極間に電圧を印加すること
によって電気光学結晶の光学定数が変化し、内部を通過
する光を変調するものである。On the other hand, part of the light that has entered the beam splitter 41 passes through the light splitting surface 41a and enters the prism 44. Two reflecting surfaces 44a and 44b of this prism 44
Then, the light is reflected by the laser beam, is turned back, and enters the EO element 51.
This EO element 51 has electrodes formed on the surface of an electro-optical crystal, and when a voltage is applied between the electrodes via a personal computer 21, the optical constants of the electro-optical crystal change and the light passing through the inside is modulated. is there.
【0086】このEO素子51内を光が通過することに
より、EO素子51を駆動する信号の周波数Ωの整数倍
だけ、光の周波数ωからシフトした光が発生する。さら
にコリメータレンズ18に入射し、このレンズ18によ
り集光され、反射ミラー52上に焦点を結ぶ。When the light passes through the EO element 51, light shifted from the optical frequency ω by an integral multiple of the frequency Ω of the signal driving the EO element 51 is generated. Further, it enters the collimator lens 18, is condensed by this lens 18, and is focused on the reflection mirror 52.
【0087】観察対象物8で反射、或いは散乱した光の
一部は、前述した光路の逆の光路を戻り、ビームスプリ
ッタ41の光分岐面41aに戻る。この光路が物体側光
路45である。同様に反射ミラー52で反射し、周波数
変調された光は再びコリメータレンズ18により平行ビ
ームにされビームスプリッタ41の光分岐面41aに戻
る。この光路が参照側光路46である。A part of the light reflected or scattered by the observation object 8 returns to the light branching surface 41a of the beam splitter 41 by returning through the light path opposite to the above-mentioned light path. This optical path is the object side optical path 45. Similarly, the light reflected by the reflection mirror 52 and frequency-modulated is again made into a parallel beam by the collimator lens 18 and returns to the light branching surface 41 a of the beam splitter 41. This optical path is the reference side optical path 46.
【0088】物体側光路45と参照側光路46の光がビ
ームスプリッタ41の光分岐面41aで混合され、物体
側側光路45と参照側光路46の光路長が低干渉性光源
11のコヒーレンス長の範囲で一致した場合にはEO素
子51の駆動周波数に起因する周波数で変調された干渉
光が生成される。The lights of the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are mixed at the optical branching surface 41a of the beam splitter 41, and the optical path lengths of the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are equal to the coherence length of the low coherence light source 11. When they match in the range, the interference light modulated at the frequency resulting from the driving frequency of the EO element 51 is generated.
【0089】ここで、光路長調整手段により参照側の光
路長と物体側の観察点までの光路長とが一致するように
予め調整しておくと、観察対象物8からの反射光情報が
干渉光として常に得られることになる。この干渉光を集
光レンズ26により光検出器27上に集光し、電気信号
に変換する。Here, if the optical path length adjusting means is adjusted in advance so that the optical path length on the reference side and the optical path length to the observation point on the object side match, the reflected light information from the observation object 8 interferes. It will always be obtained as light. The interference light is condensed on the photodetector 27 by the condenser lens 26 and converted into an electric signal.
【0090】そして、図1に示したように復調器28に
より干渉光の変調周波数近傍の信号だけを取り出すと、
観察点からの信号を光ヘテロダイン検出により高S/N
で検出できる。この信号を観察対象上の集光点の走査と
同期してA/Dコンバータ29を経てパソコン21に取
り込み、走査位置と対応して復調信号を輝度でディスプ
レイ30に表示することにより、観察対象物8の像を得
ることが出来る。Then, as shown in FIG. 1, when the demodulator 28 extracts only the signal near the modulation frequency of the interference light,
High S / N of the signal from the observation point by optical heterodyne detection
Can be detected with. This signal is taken into the personal computer 21 via the A / D converter 29 in synchronism with the scanning of the focal point on the observation target, and the demodulation signal is displayed on the display 30 with the brightness corresponding to the scanning position, thereby observing the observation target. 8 images can be obtained.
【0091】ここで、上記物体側光路45と参照側光路
46は光走査プローブ2Cのプローブ挿入部4の先端の
硬質容器内部に設けられているため、体腔内に挿入した
際、体腔内の形状に起因する曲げ、ねじれなどを受ける
ことが無く、光学的な位置関係が安定に保たれる。Since the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are provided inside the hard container at the tip of the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe 2C, the shape inside the body cavity when inserted into the body cavity. The optical positional relationship is kept stable without being bent or twisted due to.
【0092】従って、光走査プローブ2Cを体腔内に挿
入中にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側
光路45と参照側光路46の光路長の変動が無く、正し
い観察対象の像を得ることが出来る。Therefore, no matter what position the optical scanning probe 2C is in while it is inserted into the body cavity, the optical path lengths of the object-side optical path 45 and the reference-side optical path 46 do not change due to changes in the attitude, and a correct observation target image is obtained. You can
【0093】さらに、EO素子51は、ピエゾ駆動ミラ
ー19より高速な駆動が可能であるため、ピエゾ駆動ミ
ラー19を周波数シフタとして用いた場合よりも高フレ
ームレートの画像表示に対応できる。Furthermore, since the EO element 51 can be driven at a higher speed than the piezo driving mirror 19, it is possible to support image display at a higher frame rate than when the piezo driving mirror 19 is used as a frequency shifter.
【0094】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態を図5(A)、(B)を用いて説明する。図
5(A)と(B)は互いに90°異なった方向から第4
の実施の形態の光走査プローブの先端部を見た場合の図
であり、具体的には図5(A)が平面断面図、図5
(B)が側面断面図である。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (A) and 5 (B) are from the direction different from each other by 90 °
FIG. 5A is a diagram when the tip portion of the optical scanning probe of the embodiment is viewed, and specifically, FIG. 5A is a plan sectional view.
(B) is a side sectional view.
【0095】本実施の形態の光走査プローブ2Cは、第
2の実施の形態において、ビームスプリッタ41の反射
面41cで反射された光を集光レンズ26を介して光検
出器27で受光する代わりに、低干渉性光源11の背面
側に配置した光検出器27で受光する構成にしたもので
ある。The optical scanning probe 2C of the present embodiment is different from the second embodiment in that the light reflected by the reflecting surface 41c of the beam splitter 41 is received by the photodetector 27 via the condenser lens 26. In addition, the photodetector 27 arranged on the back side of the low coherence light source 11 receives light.
【0096】具体的に説明すると、本実施の形態の光走
査プローブ2Dは、被検体内に挿通可能なプローブ挿入
部4の先端ハウジング5bの内部に、低干渉性光源1
1、低干渉性光源11の発光部前方に、コリメータレン
ズ15、コリメータレンズ15の前方に、光路分岐素子
としてのビームスプリッタ41を有する。ビームスプリ
ッタ41の光分岐面41aは低干渉性光源11から出射
された光の光軸に対してい傾いている。More specifically, the optical scanning probe 2D according to the present embodiment has the low coherence light source 1 inside the tip housing 5b of the probe insertion portion 4 which can be inserted into the subject.
1. A collimator lens 15 is provided in front of the light emitting portion of the low coherence light source 11, and a beam splitter 41 as an optical path branching element is provided in front of the collimator lens 15. The light splitting surface 41a of the beam splitter 41 is inclined with respect to the optical axis of the light emitted from the low coherence light source 11.
【0097】さらにビームスプリッタ41は反射面41
bを有する。反射面41bはビームスプリッタ41の光
分岐面41aと平行である。ビームスプリッタ41の前
方にはレンズ42、更にレンズ44の前方に固定反射ミ
ラー43、2次元スキャンミラー22、対物レンズ23
が配置されている。また、ビームスプリッタ41の前方
には、プリズム44、ビームスプリッタ41の下方にレ
ンズ18、レンズ18の後方にピエゾ駆動ミラー19は
配置されている。また、低干渉性光源11の後方に受光
素子27が配置されている。Further, the beam splitter 41 has a reflecting surface 41.
b. The reflecting surface 41b is parallel to the light splitting surface 41a of the beam splitter 41. A lens 42 is provided in front of the beam splitter 41, and a fixed reflection mirror 43, a two-dimensional scan mirror 22, an objective lens 23 are provided in front of the lens 44.
Are arranged. A prism 44 is arranged in front of the beam splitter 41, a lens 18 is arranged below the beam splitter 41, and a piezo drive mirror 19 is arranged behind the lens 18. A light receiving element 27 is arranged behind the low coherence light source 11.
【0098】ビームスプリッタ41の光分岐面41aか
ら観察対象物8にいたる光路が物体側光路45である。The optical path from the light splitting surface 41a of the beam splitter 41 to the observation object 8 is the object side optical path 45.
【0099】この光分岐面41aからプリズム44、レ
ンズ18を経てミラー19への光路が参照側光路46で
ある。また、参照側光路46はその一部分に、光走査プ
ローブ2Dの軸方向(図5中、左右方向)と平行な部分
46a、46bを有する。An optical path from the light branching surface 41a to the mirror 19 through the prism 44 and the lens 18 is the reference side optical path 46. Further, the reference side optical path 46 has portions 46a and 46b which are parallel to the axial direction of the optical scanning probe 2D (left and right direction in FIG. 5).
【0100】次に本実施の形態の光走査プローブ2Dの
作用を説明する。低干渉性光源11から出射した近赤外
の低干渉性光はコリメータレンズ15により平行ビーム
にされ、ビームスプリッタ41に入射する。ビームスプ
リッタ41に入射した光の一部は光分岐面41aで反射
する。Next, the operation of the optical scanning probe 2D of this embodiment will be described. The near-infrared low-coherence light emitted from the low-coherence light source 11 is collimated by the collimator lens 15 and enters the beam splitter 41. A part of the light incident on the beam splitter 41 is reflected by the light splitting surface 41a.
【0101】さらに反射面41bで反射し、レンズ42
を経て固定反射ミラー43に入射し、反射して2次元ス
キャンミラー22の反射面に斜めに入射する。2次元ス
キャンミラー22の反射面に入射した低干渉性光は光走
査プローブ2Dの軸方向に反射し、対物レンズ23に入
射する。Further, the light is reflected by the reflecting surface 41b, and the lens 42
Then, the light enters the fixed reflection mirror 43, is reflected, and obliquely enters the reflection surface of the two-dimensional scan mirror 22. The low coherence light that has entered the reflecting surface of the two-dimensional scan mirror 22 is reflected in the axial direction of the optical scanning probe 2D and enters the objective lens 23.
【0102】対物レンズ23により集光され、観察対象
物8上に焦点を結ぶ。2次元スキャンミラー22は電気
的に駆動されることによって、反射面が2次元にチルト
する。これにより、観察対象物8上の低干渉光の合焦点
は観察対象上で2次元にスキャンされる。It is condensed by the objective lens 23 and focused on the observation object 8. When the two-dimensional scan mirror 22 is electrically driven, the reflection surface tilts in two dimensions. As a result, the focal point of the low interference light on the observation target 8 is two-dimensionally scanned on the observation target.
【0103】一方、ビームスプリッタ41に入射した光
の一部は光分岐面41aを透過し、プリズム44に入射
する。プリズム44の二つの反射面44a、44bで反
射し、折り返す。さらにレンズ18に入射する。On the other hand, part of the light that has entered the beam splitter 41 passes through the light splitting surface 41a and enters the prism 44. The light is reflected by the two reflecting surfaces 44a and 44b of the prism 44 and folded back. Further, the light enters the lens 18.
【0104】このレンズ18により集光され、ピエゾ駆
動ミラー19上に焦点を結ぶ。ピエゾ駆動ミラー19は
電気的に駆動されることによって、反射面が光軸に垂直
方向に往復移動する。ピエゾ駆動ミラー19で光が反射
することにより、ピエゾ駆動ミラー19の軸方向の速度
に応じたドップラーシフト周波数Ωだけ、光の周波数ω
からシフトした光が発生する。It is condensed by this lens 18 and focused on the piezo drive mirror 19. When the piezo drive mirror 19 is electrically driven, the reflecting surface reciprocates in the direction perpendicular to the optical axis. Since the light is reflected by the piezo drive mirror 19, the light frequency ω is equal to the Doppler shift frequency Ω according to the axial speed of the piezo drive mirror 19.
A light shifted from is generated.
【0105】上記観察対象物8で反射、散乱した光は、
前述した光路の逆の光路を戻り、ビームスプリッタ41
の光分岐面41aに戻る。この光路が物体側光路45で
ある。The light reflected and scattered by the observation object 8 is
Returning the optical path opposite to the optical path described above, the beam splitter 41
Return to the light branching surface 41a. This optical path is the object side optical path 45.
【0106】同様にミラー19で反射し、周波数変調さ
れた光は再びレンズ18により平行ビームにされたビー
ムスプリッタ41の光分岐面41aに戻る。この光路が
参照側光路46である。Similarly, the light reflected by the mirror 19 and frequency-modulated returns again to the light splitting surface 41a of the beam splitter 41 which is made into a parallel beam by the lens 18. This optical path is the reference side optical path 46.
【0107】物体側光路45と参照側光路46の光がビ
ームスプリッタ41の光分岐面41aで混合され、物体
側光路45と参照側光路46の光路長が低干渉性光源1
1のコヒーレンス長の範囲で一致した場合にはドップラ
ーシフト周波数Ωの周波数の干渉光が生成される。ここ
で、光路長調整手段により参照側の光路長と物体側の観
察点までの光路長とが一致するように予め調整しておく
と、観察対象からの情報が干渉光として常に得られるこ
とになる。The light on the object side optical path 45 and the light on the reference side optical path 46 are mixed at the optical branching surface 41a of the beam splitter 41, and the optical path lengths of the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are low coherence light source 1.
When they match within the coherence length range of 1, interference light having a frequency of the Doppler shift frequency Ω is generated. Here, if the optical path length adjusting means is adjusted in advance so that the optical path length on the reference side and the optical path length to the observation point on the object side match, information from the observation target is always obtained as interference light. Become.
【0108】この干渉光はコリメータレンズ15、低干
渉性光源11を経て、その背面側に配置した受光素子2
7に入射する。受光素子27は光強度を、電気信号に変
換し、図1に示す復調器28により周波数Ωの近傍の信
号だけを取り出すと、観察点からの信号を光ヘテロダイ
ン検出により高S/Nで検出できる。This interference light passes through the collimator lens 15 and the low coherence light source 11, and the light receiving element 2 arranged on the back side thereof.
It is incident on 7. The light receiving element 27 converts the light intensity into an electric signal, and when the demodulator 28 shown in FIG. 1 extracts only the signal in the vicinity of the frequency Ω, the signal from the observation point can be detected with high S / N by the optical heterodyne detection. .
【0109】この信号を観察対象上の集光点の走査と同
期してA/Dコンバータ29によりパソコン21に取り
込み、走査位置と対応して復調信号を輝度でディスプレ
イ30に表示することにより、観察対象物8の像を得る
ことができる。This signal is taken into the personal computer 21 by the A / D converter 29 in synchronism with the scanning of the focal point on the observation target, and the demodulated signal is displayed on the display 30 with the brightness corresponding to the scanning position to observe. An image of the object 8 can be obtained.
【0110】ここで、上記物体側光路45と参照側光路
46は光走査プローブ2Dのプローブ挿入部4の硬質の
先端内部に設けられているため、体腔内に挿入した際、
体腔内の形状に起因する曲げ、ねじれなどを受けること
が無く、光学的な位置関係が安定に保たれている。Here, since the object side optical path 45 and the reference side optical path 46 are provided inside the hard tip of the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe 2D, when they are inserted into the body cavity,
The optical positional relationship is kept stable without being bent or twisted due to the shape inside the body cavity.
【0111】従って、光走査プローブ2Dを体腔内に挿
入中にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側
光路と参照側光路の光路長の変動が無く、正しい観察対
象の像を得ることができる。Therefore, even if the optical scanning probe 2D is placed in any posture while being inserted into the body cavity, the optical path lengths of the object-side optical path and the reference-side optical path do not change due to the posture change, and a correct observation target image can be obtained. it can.
【0112】さらに、本実施の形態では、光分岐面41
aから受光素子27に至る光路が、低干渉性光源11と
同軸上に配置されるため、第2,第3の実施の形態より
も、先端ハウジング5bの外形を小さくすることができ
る。Further, in this embodiment, the light branching surface 41 is used.
Since the optical path from a to the light receiving element 27 is arranged coaxially with the low coherence light source 11, the outer shape of the tip housing 5b can be made smaller than in the second and third embodiments.
【0113】以上説明した各実施の形態により、物体側
光路と参照側光路は光走査プローブのプローブ挿入部4
の硬質の先端内部に設けられているため、体腔内に挿入
した際、体腔内の形状に起因する曲げ、ねじれなどを受
けることが無く、光学的な位置関係が安定に保たれる。According to each of the embodiments described above, the optical path on the object side and the optical path on the reference side are provided with the probe insertion portion 4 of the optical scanning probe.
Since it is provided inside the hard tip, it is not bent or twisted due to the shape inside the body cavity when inserted into the body cavity, and the optical positional relationship is kept stable.
【0114】従って、光走査プローブを体腔内に挿入中
にいかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側光路
と参照側光路の光路長の変動が無く、正しい観察対象の
像を得ることが出来る光走査プローブを提供することが
できる。Therefore, even if the optical scanning probe is inserted into the body cavity in any posture, the optical path lengths of the optical path on the object side and the optical path on the reference side do not change due to changes in the posture, and a correct observation target image can be obtained. An optical scanning probe can be provided.
【0115】なお、上述の実施の形態、例えば第1の実
施の形態では参照側光路側にピエゾ駆動ミラー19を設
けているが、物体側光路側にEO素子などの光変調素子
などを設けるようにしても良い。また、上述した各実施
の形態を部分的に組み合わせて構成される実施の形態も
本発明に属する。Although the piezo driving mirror 19 is provided on the reference side optical path side in the above-described embodiment, for example, the first embodiment, an optical modulator such as an EO element may be provided on the object side optical path side. You can Further, an embodiment configured by partially combining the above-described embodiments also belongs to the present invention.
【0116】[付記]
1.前記硬質の先端内部には、低干渉性光源も配置され
ていることを特徴とする請求項1記載の光走査プロー
ブ。[Additional Notes] 1. The optical scanning probe according to claim 1, wherein a low-coherence light source is also disposed inside the hard tip.
【0117】2.請求項1において、さらに参照側光路
及び物体側光路の一方の光路側に光変調を行う変調手段
が設けてある。
3.請求項1において、さらに参照側光路側にその参照
側の光路長を調整する光路長調整手段が設けてある。2. In claim 1, a modulation means for performing light modulation is further provided on one optical path side of the reference side optical path and the object side optical path. 3. In claim 1, an optical path length adjusting means for adjusting the optical path length on the reference side is further provided on the reference side optical path side.
【0118】4.被検体内に挿通可能な挿入部の先端内
部に、光路分岐素子と、光周波数シフタと、光分岐素子
から観察点にいたる物体側光路の一部と、光分岐素子か
ら光周波数シフタの方へ分岐する参照側光路と、を少な
くとも有し、該参照側光路は少なくともその一部分が、
光走査プローブの軸方向と平行であることを特徴とする
光走査プローブ。4. Inside the tip of the insertion part that can be inserted into the subject, an optical path branching element, an optical frequency shifter, a part of the object side optical path from the optical branching element to the observation point, and from the optical branching element to the optical frequency shifter. And a reference side optical path that branches, at least a part of the reference side optical path,
An optical scanning probe, which is parallel to the axial direction of the optical scanning probe.
【0119】5.被検体内に挿通可能な挿入部の先端内
部に、光路分岐素子と、光周波数シフタと、光分岐素子
から観察点にいたる物体側光路の一部と、光分岐素子か
ら光周波数シフタの方へ分岐する参照側光路と、を少な
くとも有し、該参照側光路の一箇所が、光走査プローブ
の軸方向と平行であることを特徴とする光走査プロー
ブ。5. Inside the tip of the insertion part that can be inserted into the subject, an optical path branching element, an optical frequency shifter, a part of the object side optical path from the optical branching element to the observation point, and from the optical branching element to the optical frequency shifter. An optical scanning probe having at least a branched reference side optical path, and one portion of the reference side optical path is parallel to an axial direction of the optical scanning probe.
【0120】6.被検体内に挿通可能な挿入部の先端内
部に、光路分岐素子と、光周波数シフタと、光分岐素子
から観察点にいたる物体側光路の一部と、光分岐素子か
ら光周波数シフタの方へ分岐する参照側光路と、を少な
くとも有し、該参照側光路はその途中において180°
折り返され、二箇所の部分が、光走査プローブの軸方向
と平行であることを特徴とする光走査プローブ。6. Inside the tip of the insertion part that can be inserted into the subject, the optical path branching element, the optical frequency shifter, a part of the object side optical path from the optical branching element to the observation point, and from the optical branching element to the optical frequency shifter. And a reference side optical path that branches off, and the reference side optical path is 180 ° in the middle thereof.
An optical scanning probe, which is folded back and has two portions parallel to the axial direction of the optical scanning probe.
【0121】7.被検体内に挿通可能な挿入部の先端内
部に、光路分岐素子と、光周波数シフタと、光分岐素子
から観察点にいたる物体側光路の一部と、光分岐素子か
ら光周波数シフタの方へ分岐する参照側光路と、受光素
子と、を少なくとも有し、該参照側光路は少なくともそ
の一部分が、光走査プローブの軸方向と平行であり、該
光分岐素子から受光素子に至る光路も、その一部分が光
走査プローブの軸方向と平行であることを特徴とする光
走査プローブ。7. Inside the tip of the insertion part that can be inserted into the subject, the optical path branching element, the optical frequency shifter, a part of the object side optical path from the optical branching element to the observation point, and from the optical branching element to the optical frequency shifter. At least a part of the reference side optical path that branches off and the light receiving element are parallel to the axial direction of the optical scanning probe, and the optical path from the light branching element to the light receiving element also has An optical scanning probe characterized in that a part thereof is parallel to the axial direction of the optical scanning probe.
【0122】[0122]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検体内に挿通可能な挿入部の硬質の先端内部に、低干渉
性光源からの低干渉性光を測定を行う物体側に導く物体
側光路と、参照側となる参照側光路とに光路を分岐する
光路分岐手段と、前記物体側光路と参照側光路とによる
光を混合して干渉光として光検出手段側に導く光混合手
段と、とを設けているので、挿入部を体腔内に挿入中に
いかなる姿勢になっても、姿勢変化による物体側光路と
参照側光路の光路長の変動が無く、正しい観察対象の像
を安定して得ることができる。As described above, according to the present invention, the low-coherence light from the low-coherence light source is guided to the object side to be measured, inside the hard tip of the insertion portion that can be inserted into the subject. Optical path splitting means for splitting an optical path into an object side optical path and a reference side optical path serving as a reference side, and light mixing means for mixing the light from the object side optical path and the reference side optical path and guiding the mixed light to the light detecting means side as interference light. Since and are provided, no matter how the posture is changed during insertion of the insertion part into the body cavity, there is no change in the optical path lengths of the object-side optical path and the reference-side optical path due to the posture change, and the correct observation target image is stabilized. You can get it.
【図1】本発明の第1の実施の形態を備えた干渉型光イ
メージング装置の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an interference-type optical imaging apparatus including a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施の形態の光走査プローブの先端側の
構成を平面断面図。FIG. 2 is a plan cross-sectional view of the configuration on the tip side of the optical scanning probe according to the first embodiment.
【図3】本発明の第2の実施の形態の光走査プローブの
先端側の構成を断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the configuration on the tip side of an optical scanning probe according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施の形態の光走査プローブの
先端側の構成を断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the configuration on the tip side of an optical scanning probe according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施の形態の光走査プローブの
先端側の構成を断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of the configuration on the tip side of an optical scanning probe according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】従来例の干渉型OCTの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional interference type OCT.
1…光イメージング装置 2…光走査プローブ 3…制御装置 4…プローブ挿入部 5…先端ハウジング部 6…コネクタ部 8…観察対象物 11…低干渉光源 13a〜13d…信号線 15…コリメータレンズ 16…ビームスプリッタ 17…プリズムミラー 18…コリメータレンズ 19…ピエゾ駆動ミラー 21…パソコン 22…2次元スキャンミラー 23…対物レンズ 25…走査駆動回路 26…集光レンズ 27…光検出器 28…復調器 29…A/Dコンバータ 30…ディスプレイ 31…物体側光路 32…参照側光路 1. Optical imaging device 2 ... Optical scanning probe 3 ... Control device 4 ... Probe insertion part 5 ... Tip housing part 6 ... Connector part 8 ... Observing object 11 ... Low interference light source 13a to 13d ... Signal line 15 ... Collimator lens 16 ... Beam splitter 17 ... Prism mirror 18 ... Collimator lens 19 ... Piezo drive mirror 21 ... PC 22 ... Two-dimensional scan mirror 23 ... Objective lens 25 ... Scan drive circuit 26 ... Condensing lens 27 ... Photodetector 28 ... Demodulator 29 ... A / D converter 30 ... Display 31 ... Object-side optical path 32 ... Reference side optical path
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 26/10 104 G01B 11/24 D 4C061 Fターム(参考) 2F064 AA09 EE01 FF03 GG02 GG12 GG13 GG22 GG24 GG44 GG55 GG68 HH03 JJ05 2F065 AA51 CC16 FF52 FF67 GG07 GG21 HH14 JJ03 LL02 LL04 LL13 LL46 LL53 LL62 MM16 NN08 QQ03 2G059 AA06 BB12 EE09 FF01 FF06 GG02 HH01 JJ11 JJ12 JJ13 JJ15 JJ18 JJ22 JJ30 LL01 MM09 PP04 2H041 AA23 AB14 AC08 AZ02 2H045 AB13 BA12 4C061 CC06 DD03 FF47 HH51 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 26/10 104 G01B 11/24 D 4C061 F term (reference) 2F064 AA09 EE01 FF03 GG02 GG12 GG13 GG22 GG24 GG44 GG55 GG68 HH03 JJ05 2F065 AA51 CC16 FF52 FF67 GG07 GG21 HH14 JJ03 LL02 LL04 LL13 LL46 LL53 LL62 MM16 NN08 QQ03 2G059 AA06 BB12 EE09 FF01 FF06 GG02 HH01 JJ11 JJ12 JJ13 JJ15 JJ18 JJ22 JJ30 LL01 MM09 PP04 2H041 AA23 AB14 AC08 AZ02 2H045 AB13 BA12 4C061 CC06 DD03 FF47 HH51
Claims (3)
端内部に、低干渉性光源からの低干渉性光を測定を行う
物体側に導く物体側光路と、参照側となる参照側光路と
に光路を分岐する光路分岐手段と、 前記物体側光路と参照側光路とによる光を混合して干渉
光として光検出手段側に導く光混合手段と、 とを設けたことを特徴とする光走査プローブ。1. An object-side optical path that guides low-coherence light from a low-coherence light source to an object side to be measured inside a hard tip of an insertion portion that can be inserted into a subject, and a reference side that is a reference side. An optical path branching means for branching the optical path to an optical path, and a light mixing means for mixing the light from the object side optical path and the reference side optical path and guiding the mixed light to the light detecting means side as interference light. Optical scanning probe.
能を兼ねることを特徴とする請求項1記載の光走査プロ
ーブ。2. The optical scanning probe according to claim 1, wherein the optical path branching unit also has a function of the light mixing unit.
光を走査する走査手段が設けられていることを特徴とす
る請求項1記載の光走査プローブ。3. The optical scanning probe according to claim 1, wherein the optical path on the object side is provided with scanning means for two-dimensionally scanning low coherence light.
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| JP2002111063A JP2003307487A (en) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Optical scanning probe |
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ID=29394014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2002111063A Withdrawn JP2003307487A (en) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Optical scanning probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003307487A (en) |
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- 2002-04-12 JP JP2002111063A patent/JP2003307487A/en not_active Withdrawn
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