[发明专利]扫描探针、扫描观察系统、集成内窥镜以及集成内窥镜系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描探针、扫描观察系统、集成内窥镜以及集成内窥镜系统，其中，所述扫描探针利用从光源发射的扫描光线在对象上进行扫描，所述扫描观察系统包括所述扫描探针，所述集成内窥镜整体地设置有所述扫描探针和电子内窥镜，所述集成内窥镜系统包括所述集成内窥镜。

背景技术

利用扫描探针使对象(例如，活组织)成像的扫描观察系统已是公知的。该种类型的扫描探针通过从光纤的出口端部发射扫描光线的同时例如使用压电致动器使光纤振动而在对象上进行扫描。例如，在国内重新公布的PCT国际申请第2010-503890A号(在下文中，被称为“专利文献1”；例如参考图8)中，描述了扫描探针的具体的构造。

在专利文献1中描述的扫描探针具有圆柱形壳体，并且通过周期性地使光纤的自由端部振动的同时对压电管施加电压而在对象上进行扫描，在圆柱形壳体中光纤得以容纳并保持在悬臂的状态下。扫描探针包括热感测设备和加热器，并且基于通过所述热感测设备感测的温度控制所述加热器，从而在壳体中的温度得以保持恒定。其结果是，对具有热特性(取决于温度变化的热膨胀系数或者压电效应的变化)的压电管有影响，从而变得能够防止经扫描的图像根据运行环境变形的问题。

发明内容

考虑的是，设置在在专利文献1中描述的扫描探针中的壳体为具有高度的尺寸精度的金属零件，这是因为各种光学零件包括需要被保持在所述光学零件的轴彼此符合的状态下的透镜和光纤。然而，通常，金属都具有高度的热传导性。因此，当设置在所述壳体的内壁表面上的加热器被加热时，大量的热量辐射至所述壳体的外面。因此，难以在专利文献1中描述的构造中来保持所述壳体中的温度恒定。

做出本发明以考虑上述情形。也即，本发明的目标是提供一种扫描探针、一种扫描观察系统、一种集成内窥镜以及一种集成内窥镜系统，其适合于通过保持在壳体中温度的恒定而减少经扫描的图像的变形，所述经扫描的图像的变形取决于温度的变化。

根据本发明的实施方案，提供了一种利用从光源发出的扫描光线在对象上进行扫描的扫描探针，包括：光纤，壳体，振动元件，中空管，热检测传感器以及加热元件，其中，所述光纤将扫描光线传递至所述对象；所述壳体容纳并保持所述光纤；所述振动元件固定至所述光纤的出口端部部件，并且周期性地振动所述出口端部部件，从而从所述光纤的出口端部部件发出的所述扫描光线以预先确定的轨迹在所述对象上进行扫描；形成所述中空管使得位于所述出口端部部件和所述振动元件的移动范围外面的所述中空管的内圆周表面包围所述出口端部部件的整个圆周以及至少所述振动元件的可移动部件；所述热检测传感器检测在所述中空管的中空空间中的温度；所述加热元件放置在所述中空管的内圆周表面和外圆周表面的其中之一上，并且配置成响应于由所述热检测传感器检测的温度来提高在所述中空空间内的温度，其中热辐射电阻设置在所述中空管的外圆周表面和所述壳体的内壁表面之间。

根据本发明的实施方案的所述扫描探针，由于设置在所述中空管的外圆周表面和所述壳体的内壁表面之间的所述热辐射电阻，所述加热元件的热量变得难以辐射至所述壳体的外面。因此，所述中空管的中空空间内的温度(也即，包围至少所述振动元件的可移动部件的部分的温度)能够容易被保持在恒定。所以，所述扫描探针适合于通过抑制所述振动元件的特性的变化而减少经扫描的图像的变形，所述振动元件的特性的变化取决于温度变化。

所述热辐射电阻为在所述中空管的外圆周表面和所述壳体的内壁表面之间设置的空气层的其中之一，并且热绝缘材料设置在所述中空管的外圆周表面和所述壳体的内壁表面之间。

根据本发明的实施方案的所述扫描探针配置成使得所述加热元件放置在所述中空管的外圆周表面上。在这种情况下，优选的是，所述中空管为金属构件，以便在减少热量分布不均匀的状态下，有效地将所述加热元件的热量辐射至所述中空空间。

根据本发明的实施方案的所述扫描探针配置成使得所述加热元件放置在所述中空管的内圆周表面上。在这种情况下，优选的是，所述中空管为树脂模制零件，以便所述加热元件的热量变得难以辐射至所述中空空间的外面。

根据本发明的实施方案的一种扫描观察系统包括：如上所述的扫描探针；以及加热元件控制装置，所述加热元件控制装置控制所述加热元件，以便基于由所述热检测传感器检测的温度而将所述中空空间内的温度保持在预先确定的恒定温度。