特許 6445809 光走査型観察装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6445809

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】光走査型観察装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20181217BHJP

   A61B 1/045 20060101ALI20181217BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20181217BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 524

   A61B1/045

   A61B1/06 611

   G02B23/26 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-177164(P2014-177164)

(22)【出願日】2014年9月1日

(65)【公開番号】特開2016-49336(P2016-49336A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年5月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100147692

【弁理士】

【氏名又は名称】下地 健一

(72)【発明者】

【氏名】森 健

【審査官】 原 俊文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１２１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０７３５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６０５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１９２８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２１３６１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００−１／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源からの光を対象物上に走査して該対象物の画像を取得する光走査型観察装置において、
前記光源からの光を導光し、揺動可能に支持された先端部から前記対象物へ照射するファイバと、
前記ファイバの前記先端部を振動駆動する駆動部と、
前記光の照射により前記対象物から得られる光を検出し電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部により出力された電気信号から画素情報を生成する信号処理部と、
前記光検出部が出力する前記電気信号が、前記信号処理部において前記対象物の画像の有効な画素情報の生成に使用される、前記対象物から得られる光の検出および前記電気信号の出力をする期間を有効検出期間とするとき、前記有効検出期間の期間外に前記光検出部の検出特性の制御を実行する光検出制御部と、
を備え、
前記光検出部の前記検出特性が複数あり、
前記光検出制御部は、前記有効検出期間の期間外に、前記複数の検出特性を順次制御する光走査型観察装置。

【請求項2】

前記光検出部の前記検出特性は、光増倍率を含むことを特徴とする請求項１に記載の光走査型観察装置。

【請求項3】

前記光検出部の前記検出特性は、オフセットを含むことを特徴とする請求項１に記載の光走査型観察装置。

【請求項4】

前記駆動部は、所定の走査パターンで前記ファイバを駆動して、前記対象物上で1フレーム分の走査を繰り返し行い、前記光検出制御部は時間的に隣接する各フレームの境界に位置する期間であって、前記有効検出期間の期間外に、前記検出特性を制御する請求項１〜３に記載の走査型観察装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物上で光を走査させ、該光の照射により得られた光を検出して観察を行う走査型観察装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光走査型観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、ファイバから射出されるレーザ光を、観察対象物上でスポットを形成するように照射し、ファイバの先端部を振動させ、レーザ光の照射位置を螺旋走査やラスター走査させる。そして、これによって、観察対象物から得られる透過光、反射光、または、蛍光等の信号光を、受光素子を備える光検出部により検出して電気信号に変換し、各走査時点での走査位置のデータと対応付けることによって画像データを生成する。このような装置の一例としては、例えば、生体組織を観察するための光走査型内視鏡装置を挙げることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１２１４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光走査型観察装置で使用される光検出部の受光素子としては、フォトダイオードや光電子増倍管等が用いられる。光検出器は、受光した光に対応するアナログ信号を出力するが、動作中の温度変化など使用条件の変化によって、信号の増倍率やオフセットが変動することが知られている。このため、安定した出力を得るために、適宜光検出部の温度やオフセットを検出して、検出した温度やオフセットに基づいて光検出部の補正を行うことが必要となる。

【0005】

しかしながら、従来、そのような光検出部の補正を行うことを可能とする光走査型観察装置は提案されていない。温度補正の方法としては、光検出部の温度測定を行う温度センサを設け、動作中の光検出部に対して温度の検出を行い、適宜検出結果に基づく増倍率の補正信号を光検出部に対して出力する方法が考えられる。ここで、温度検出を行う温度センサの出力がデジタル信号の場合、光検出部で信号光の検出および電気信号の出力を行っているときに温度検出を行うと、温度センサでデジタル処理が動作するためクロックの影響により、光検出部の出力信号に高周波ノイズが回り込む可能性がある。光検出部の出力が高周波ノイズの影響を受けると、生成される画像データにもノイズが含まれ、出力される画像の画質の劣化をもたらす。

【0006】

また、オフセットはレーザ光の照射を停止した状態で、光検出器から取得することができる。しかし、温度センサによるデジタル信号の出力と、光検出器からのオフセットの検出および調整が時間的に重なると、両者の信号が干渉してオフセットの設定が不正確になることがある。そのような場合も、安定した画質の画像が得られなくなる。

【0007】

したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、観察対象物の画像出力に影響を与えることなく、光検出部の検出特性を調整することが可能な、光走査型観察装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成する光走査型観察装置の発明は、
光源からの光を対象物上に走査して該対象物の画像を取得する光走査型観察装置において、
前記光源からの光を導光し、揺動可能に支持された先端部から前記対象物へ照射するファイバと、
前記ファイバの前記先端部を振動駆動する駆動部と、
前記光の照射により前記対象物から得られる光を検出し電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部により出力された電気信号から画素情報を生成する信号処理部と、
前記光検出部が出力する前記電気信号が、前記信号処理部において前記対象物の画像の有効な画素情報の生成に使用される、前記対象物から得られる光の検出および前記電気信号の出力をする期間を有効検出期間とするとき、前記有効検出期間の期間外に前記光検出部の検出特性の制御を実行する光検出制御部と、
を備え、
前記光検出部の前記検出特性が複数あり、
前記光検出制御部は、前記有効検出期間の期間外に、前記複数の検出特性を順次制御することを特徴とするものである。

【0009】

なお、対象物の「有効な」画素情報とは、光走査型観察装置により観察のために出力される対象物の画像を生成するのに使用される画素情報を意味する。

【0010】

好ましくは、前記光検出部の前記検出特性は、光増倍率を含む。且つ／又は、前記光検出部の前記検出特性は、オフセットを含む。

【0012】

前記駆動部は、所定の走査パターンで前記ファイバを駆動して、前記対象物上で1フレーム分の走査を繰り返し行い、前記光検出制御部は時間的に隣接する各フレームの境界に位置する期間であって、前記有効検出期間の期間外に、前記検出特性を制御することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、光の照射により光検出部が出力する電気信号が、信号処理部において対象物の画像の有効な画素情報の生成に使用される、対象物から得られた光の検出および電気信号の出力をする期間を有効検出期間とするとき、光検出制御部が、有効検出期間の期間外に光検出部の検出特性を制御するようにしたので、観察対象物の画像出力に影響を与えることなく、光検出部の検出特性を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施の形態に係る光走査型観察装置の一例である光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】図１の光走査型内視鏡のスコープを概略的に示す概観図である。

【図3】図２のスコープの先端部の断面図である。

【図4】光走査型内視鏡装置のアクチュエータおよび照明用光ファイバの揺動部を示す図であり、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図5】照明用光ファイバのｘ方向及びｙ方向の振動波形を示す図である。

【図6】観察対象物上の照射光の走査軌跡を示す図である。

【図7】第１実施の形態に係る光走査型内視鏡装置の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。

【図8】第２実施の形態に係る光走査型内視鏡装置の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。

【図9】第３実施の形態に係る光走査型内視鏡装置の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0016】

（第１実施の形態）
図１は、第１実施の形態に係る光走査型観察装置の一例である光走査型内視鏡装置１０の概略構成を示すブロック図である。光走査型内視鏡装置１０は、スコープ２０と、制御装置本体３０とディスプレイ４０とを含んで構成されている。

【0017】

制御装置本体３０は、光走査型内視鏡装置１０全体を制御する制御部３１、発光タイミング制御部３２、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、および結合器３４を含んで構成される。発光タイミング制御部３２は、制御部３１によって指示される発光タイミングに従って、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の三原色のレーザ光を射出する３つのレーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂを順次指定されたタイミングで発光させる。

【0018】

レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂとしては、例えば、ＤＰＳＳレーザ（半導体励起固体レーザ）やレーザダイオードを使用することができる。レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂから出射されるレーザ光の経路は、結合器３４により同一のシングルモードファイバである照明用光ファイバ１１に結合される。もちろん、光走査型内視鏡装置１０の光源の構成はこれに限られず、他の複数の光源を用いるものであっても良い。また、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂおよび結合器３４は、制御装置本体３０と信号線で結ばれた制御装置本体３０とは別の筐体に収納されていても良い。

【0019】

照明用光ファイバ１１は、スコープ２０の先端部まで繋がっており、結合器３４から照明用光ファイバ１１に入射した光は、スコープ２０の先端部まで導光され照明光として対象物１００に向けて照射される。その際、アクチュエータ２１（駆動部）が振動駆動されることによって、照明用光ファイバ１１を出射した照明光は、対象物１００の観察表面上を、螺旋軌道を描くように走査する。このアクチュエータ２１は、制御装置本体３０のアクチュエータドライバ３８を介して制御部３１から制御されている。照明光の照射により対象物１００から得られる反射光、散乱光、蛍光などの信号光は、マルチモードファイバにより構成される複数の検出用光ファイバ１２の先端で受光して、スコープ２０内を通り制御装置本体３０まで導光される。

【0020】

制御装置本体３０は、信号光を処理するための光検出器３５（光検出部）、ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）３６および信号処理部３７をさらに備える。光検出器３５は、フォトダイオードや光電子増倍管等の受光素子および信号の増幅、読み出しのための回路を含んで構成され、検出用光ファイバ１２により導光されてきた信号光を電気信号に変換する。また、光検出器３５は、外部からの制御信号によって、オフセットおよび信号の像倍率を調整可能に構成される。

【0021】

この光検出器３５の出力は、ＡＤＣ３６でデジタル信号に変換され、信号処理部３７に出力される。制御部３１は、アクチュエータドライバ３８により印加した振動電圧の起動時刻、振幅および位相などの情報から走査経路上の走査位置の情報を算出し、信号処理部３７に渡す。これにより、光検出器３５からの出力信号と、走査位置情報とが関連付けられる。なお、制御部３１は、事前に算出された走査位置情報を予めテーブルとして保持していても良い。信号処理部３７は、ＡＤＣ３６から時分割で出力される各波長の信号を同時化し、補間処理、強調処理、γ処理等の必要な画像処理を行って対象物１００の画像を生成し、ディスプレイ４０に表示する。信号処理部３７は、例えば、信号処理用のプロセッサ、メモリおよび信号処理用のプロセッサで実行されるプログラム等により構成される。

【0022】

上記の各処理において、制御部３１は、発光タイミング制御部３２、光検出器３５、アクチュエータドライバ３８、および、信号処理部３７を同期制御する。

【0023】

図２は、スコープ２０を概略的に示す概観図である。スコープ２０は、操作部２２および挿入部２３を備える。操作部２２には、制御装置本体３０からの照明用光ファイバ１１、検出用光ファイバ１２、および、配線ケーブル１３が、それぞれ接続されている。これら照明用光ファイバ１１、検出用光ファイバ１２および配線ケーブル１３は挿入部２３内部を通り、挿入部２３の先端部２４（図２における破線部内の部分）まで導かれている。

【0024】

図３は、図２のスコープ２０の挿入部２３の先端部２４を拡大して示す断面図である。先端部２４は、アクチュエータ２１、投影用レンズ２５ａ，２５ｂ、中心部を通る照明用光ファイバ１１および外周部を通る検出用光ファイバ１２を含んで構成される。

【0025】

アクチュエータ２１は、取付環２６によりスコープ２０の挿入部２３の内部に固定されたアクチュエータ管２７、並びに、アクチュエータ管２７内に配置されるファイバ保持部材２９および圧電素子２８ａ〜２８ｄ（図４（ａ）および（ｂ）参照）を含んで構成される。照明用光ファイバ１１は、ファイバ保持部材２９で支持されるとともにファイバ保持部材２９で支持された固定端１１ａから先端部１１ｃまでが、揺動可能に支持された揺動部１１ｂとなっている。一方、検出用光ファイバ１２は挿入部２３の外周部を通るように配置され、挿入部２３の先端部２４の先端まで延びている。さらに、検出用光ファイバ１２の各ファイバの先端部には図示しない検出用レンズを備える。

【0026】

さらに、投影用レンズ２５ａ、２５ｂおよび検出用レンズ（図示せず）は、先端部２４の最先端に配置される。投影用レンズ２５ａ、２５ｂは、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃから射出されたレーザ光が、対象物１００上に略集光するように配置されている。したがって、投影用レンズ２５ａ，２５ｂは、照明用光ファイバ１１から射出された光を対象物１００に向けて照射する光学系を構成する。また、検出用レンズは、対象物１００上に集光されたレーザ光が、対象物１００により反射、散乱、屈折等をした光、又は、蛍光等を信号光として取り込み、検出用レンズの後に配置された検出用光ファイバ１２に集光、結合させるように配置される。なお、投影用レンズ２５ａ，２５ｂは、二枚構成に限られず、一枚や他の複数枚のレンズにより構成しても良い。

【0027】

図４（ａ）は、光走査型内視鏡装置１０のアクチュエータ２１の振動駆動機構および照明用光ファイバ１１の揺動部１１ｂを示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。照明用光ファイバ１１は角柱状の形状を有するファイバ保持部材２９の中央を貫通し、これによってファイバ保持部材２９によって固定され保持される。ファイバ保持部材２９の４つの側面は、それぞれ＋Ｙ方向および＋Ｘ方向並びにこれらの反対方向に向いている。そして、ファイバ保持部材２９の＋Ｙ方向および−Ｙ方向にはＹ方向駆動用の一対の圧電素子２８ａ、２８ｃが固定され＋Ｘ方向および−Ｘ方向にはＸ方向駆動用の一対の圧電素子２８ｂ、２８ｄが固定される。

【0028】

各圧電素子２８ａ〜２８ｄは、制御装置本体３０のアクチュエータドライバ３８からの配線ケーブル１３が接続される。

【0029】

ファイバ保持部材２９を挟んでＸ方向に対向配置された圧電素子２８ｂ、２８ｄが、互いに一方が伸びるとき他方が縮むことによって、ファイバ保持部材２９に撓みを生じさせ、これを繰り返すことによりＸ方向の振動を生ぜしめることができる。Ｙ方向の振動についても同様である。例えば、Ｘ方向の圧電素子２８ｂおよび２８ｄとして、印加する電圧の極性に対して伸縮方向の同じ圧電素子を用い、常に正負が反対で大きさの等しい電圧を印加することができる。同様に、Ｙ方向の圧電素子２８ａと２８ｃとの間にも、印加する電圧の極性に対して伸縮方向の同じ圧電素子を用い、常に反対方向で大きさの等しい電圧を印加することができる。

【0030】

アクチュエータドライバ３８は、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃが螺旋状の軌道を描くように、圧電素子２８ａ〜２８ｄを制御する。具体的には、Ｘ方向駆動用の圧電素子２８ｂ、２８ｄとＹ方向駆動用の圧電素子２８ａ、２８ｃとに、振幅が０から最大値まで時間的に変化する交流電圧を印加する。この交流電圧は、互いに位相が９０°異なり、周波数は同一の共振周波数の近傍に設定される。

【0031】

図５は、照明用光ファイバのＸ方向の振動波形を示す図である。この図のように、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃは、Ｘ方向について振幅を０から所定の最大値まで拡大しながら所定の周期で振動をする。振幅が、最大値になると圧電素子２８ｂ，２８ｄへの電圧の印加が停止され、あるいは、振幅を減少させるように制御された電圧を印加して、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃの振幅は、急激に減衰される。Ｙ方向についても、同様に振幅の拡大、減衰が行われる。このようにして、照明用光ファイバ１１の先端部が繰り返し駆動される。

【0032】

また、制御部３１は、アクチュエータドライバ３８による照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃの駆動と同期して、発光タイミング制御部３２を介してレーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの発光を制御する。レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、振幅拡大中は発光し、振幅が最大値になった後減衰中は消灯するように制御される。このように、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃを駆動することによって、先端部１１ｃから射出された照明光は、図６に実線で示すように対象物１００上を走査する。

【0033】

次に、図１に戻り、光検出器３５の検出特性を制御する方法について説明する。ここで検出特性とは、光検出器３５において検出した光による信号の増倍率の特性である。光検出器３５の増倍率は、温度によって変化する。そこで、制御装置本体３０には、光検出器３５の温度を測定するための温度センサ３９が設けられている。温度センサ３９としては、温度センサＩＣを用いることができるが、サーミスタや熱電対など他の種類の温度センサを使用したものでも良い。温度センサ３９は、制御部３１の光検出制御部３１ａに対して、温度データをデジタル信号で出力する。光検出制御部３１ａは、この温度データに基づいて、好ましい出力信号レベルを得るための光検出器３５の増倍率を算出し、この増倍率に光検出器３５を制御する信号を発生する。なお、光検出制御部３１ａは、制御部３１の一部であり、制御部３１の機能を実行するプログラムの一部のモジュールとして実現することができる。

【0034】

次に、光検出制御部３１ａから光検出器３５を制御するタイミングについて説明する。図７は、第１実施の形態に係る光走査型内視鏡装置１０の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。レーザ３３Ｒ,３３Ｇ，３３Ｂは、図５、図６を用いて説明したように、照明光を対象物１００上で１フレームの走査（１サイクルの螺旋走査）を行う間に、順次連続的に発光を繰り返している期間と、消灯している期間とがある。レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが発光している期間中は、光検出器３５で照明光の照射により対象物から得られる反射光、散乱光が検出され、ＡＤＣ３６で検出された信号がデジタル化された後、信号処理部３７で処理される。このように、光検出器３５において、対象物の画像生成に寄与する照明光の検出、および、電気信号の出力が行われている期間を有効検出期間とする。一方、図７に示すように、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが消灯していても、光検出器３５および信号処理部３７は稼働状態となっている。しかし、消灯期間中は、対象物からの信号光が発生しないため、有効な画素情報の検出、処理は行われない。

【0035】

光検出制御部３１ａは、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが消灯している期間、すなわち、有効検出期間以外の期間に、温度センサ３９からの温度データの受信及び光検出器３５に対する増倍率の設定を行う。仮に、温度データの受信から光検出器３５に設定する増倍率のデータの送信までが、１つのフレームのレーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの消灯している期間内に完了できない場合は、複数のフレームにまたがって伝送することもできる。その場合、増倍率の変更を指示するデータを複数に分割して、有効検出期間以外の期間に順次送信を行う。光検出器３５は全てのデータを受け取ってから、増倍率の変更を実行する。

【0036】

このようにすることによって、本実施の形態によれば、光走査型内視鏡装置１０による観察中に、光検出器３５の温度が変化しても、その温度変化を温度センサ３９で検出して、光検出制御部３１ａに送信することができる。光検出制御部３１ａは、検出された温度に基づいて、光検出器３５の光増倍率を決定し、光検出器３５にこれを設定する。したがって、光検出器３５の不所望な出力の変化が補正され、安定した観察画像を得ることができる。さらに、画像の生成に寄与しない有効検出期間以外の期間に、光検出器３５の検出特性を制御するデータを発生させ光検出器３５に設定するようにしたので、生成される画像の画質に影響を与えることなく光検出器３５の検出特性を設定することが可能になる。

【0037】

なお、本実施の形態では、螺旋走査の振幅を拡大させる期間に、対象物１００の画像データを取得し、振幅を縮小させる期間には、データを取得しない例を示したが、螺旋走査の方法はこれに限られず、例えば、振幅の拡大および縮小に係る期間を同程度の長さとして、振幅の拡大と縮小時の双方で１フレームの画像データを取得するようにすることもできる。そのような場合は、螺旋走査の最外周および／または中心を走査する際に、フレームとフレームとの境界で、有効な画素情報の生成に使用される照明光の照射および検出が行われない期間が生じ得る。他例えば、螺旋走査の最外周部には、画像表示したときにディスプレイ４０上に表示されない領域が生じる。また、螺旋走査の中心付近では、サンプリング点の密度が高いので、サンプリングを省略する点がある。したがって、そのような画像生成に寄与しない有効検出期間以外の期間にレーザ光を消灯して、検出器３５の増倍率の調整を行うことができる。

【0038】

（第２実施の形態）
図８は、第２実施の形態に係る光走査型内視鏡装置の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。本実施の形態に係る光走査型内視鏡装置は、図１に示した第１実施の形態に係る光走査型内視鏡装置１０と同様の構成要素で構成されているので、装置構成についての説明は省略する。

【0039】

本実施の形態に係る光走査型内視鏡装置１０は、第１実施の形態に係る光走査型内視鏡装置１０と、制御部３１による各部の制御が異なっている。第１実施の形態では、螺旋走査の振幅を減少させる際に、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを消灯していたが、本実施の形態では、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの順次のパルス発光は停止せず、信号処理部３７における信号処理を停止させる。このため、対象物１００上での螺旋走査の振幅が減少する期間に、対象物１００への照明光の照射によって得られる光は、光検出器３５で検出された後、信号処理部３７において処理されることなく棄てられる。そのため、画像生成に使用される有効な画素情報の生成に使用される対象物から得られる光の検出および電気信号の出力を行う有効検出期間は、信号処理部３７が稼働している期間となる。

【0040】

光検出制御部３１ａは、信号処理部３７が停止している期間に、温度センサ３９の出力を受信し、光検出器３５の増倍率を制御するための信号を発生させ、光検出器３５の増倍率を補正する。このように、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが発光している期間であっても、これによって光検出器３５で検出される信号光が、光走査型内視鏡装置１０の画像の形成に寄与しないときは、光検出器３５の検出特性を制御しても、生成される対象物１００の画像に歪みやノイズなどの影響を与えない。

【0041】

なお、上記説明では、螺旋走査の画素データを取得しない振幅が減少する期間に、信号処理部３７を停止するものとしたが、これに代えて光検出器３５の検出動作を停止させても良い。あるいは、レーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ、光検出器３５、信号処理部３７のうち２以上を停止させても良い。光検出制御部３１ａは、光検出器３５が後の処理で有効な対象物画像の表示に使用される信号光を検出し電気信号として出力する期間以外の期間に、光検出器３５の増倍率を設定するように制御される。

【0042】

（第３実施の形態）
図９は、第３実施の形態に係る光走査型内視鏡装置の各部の稼働状態を示すタイミングチャートである。第１実施の形態では、光検出器３５の検出特性として増倍率のみを制御していたが、第３実施の形態では、これに加えてオフセットを制御する。本実施の形態に係る光走査型内視鏡装置は、図１に示した第１実施の形態の光走査型内視鏡装置１０と同様の構成要素で構成されているので、装置構成についての説明は省略する。

【0043】

光検出制御部３１ａは、螺旋走査中の振幅減少時にレーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが消灯されると、第１実施の形態と同様の温度センサ３９で検知された温度に基づく光検出器３５の増倍率の制御と、オフセットの制御とを、順次実行する。オフセットの制御とは、例えば、光検出器３５からレーザ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが消灯した状態でのＡＤＣ３６からの出力レベルを検出してオフセットとし、オフセットにずれが生じている場合は所望の値に戻すものである。増幅率の制御とオフセットの制御とは、時間的に重ならない予め決められたタイミングで行う。あるいは、光検出制御部３１ａと光検出器３５との間は、データの種類を示すヘッダを付加したデータを順次受け渡すようにすることもできる。

【0044】

以上のような構成によって、複数の種類の検出特性を、光検出制御部３１ａから光検出器３５に設定することができるので、より安定した画素信号を得ることができる。さらに、増倍率とオフセットとの制御が時間的に分離されているので、２つの検出特性の相互の制御によって発生する信号間の干渉を回避でき、安定した制御を行うことが可能になる。特に、温度センサ３９から光検出制御部３１ａに出力されるデジタル信号と、光検出器３５と光検出制御部３１ａとの間のオフセットの検出および制御の信号とが干渉することにより、光検出器３５にオフセットが不正確な値に設定されることを避けることができる。

【0045】

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、対象物を走査する方法は、螺旋走査に限られない。リサージュ走査やラスター走査でも良い。例えば、ラスター走査の場合、より低速で走査される方向の両端部を走査中に、レーザ照射を停止して光検出制御部から検出器に対する検出特性の制御を行うようにすることができる。この場合、ラスター走査の低速走査方向の両端部は、画像表示されない。

【0046】

また、上記各実施の形態では、表示画像のフレームとフレームとの間で、光検出器の検出特性の制御を行うようにしたが、光検出器の検出特性を制御するタイミングはこれに限られない。例えば、それぞれのレーザによる各パルス光の照射および画素データの読み出しの間に、光検出部に対して検出特性の制御を行うようにしても良い。

【0047】

さらに、光走査型観察装置の駆動機構としては、圧電素子を用いたものに限られず、電磁石を用いて電磁力により駆動すすることもできる。照明光の光源の各レーザは、順次別々のタイミングでパルス発光するのではなく、３つの波長のレーザを同時に連続的に発振（ｃｗ発振）させ、これらを合波した白色の照明光を対象物上で走査させるようにしても良い。その場合、光検出部の前段で信号光を波長ごとに分離して、それぞれ異なる光検出器で検出することで、波長ごとの信号を得ることができる。

【符号の説明】

【0048】

１０ 光走査型内視鏡装置
１１ 照明用光ファイバ
１１ａ 固定端
１１ｂ 揺動部
１１ｃ 先端部
１２ 検出用光ファイバ
１３ 配線ケーブル
２０ スコープ
２１ アクチュエータ
２２ 操作部
２３ 挿入部
２４ 先端部
２５ａ、２５ｂ 投影用レンズ
２６ 取付環
２７ アクチュエータ管
２８ａ〜２８ｄ 圧電素子
２９ ファイバ保持部材
３０ 制御装置本体
３１ 制御部
３１ａ 光検出制御部
３２ 発光タイミング制御部
３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ レーザ
３４ 結合器
３５ 光検出器
３６ ＡＤＣ
３７ 信号処理部
３８ アクチュエータドライバ
４０ ディスプレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】