本公開涉及一種激光掃描觀察裝置和一種激光掃描方法。

背景技術(shù)：
對(duì)于以高分辨率觀察目標(biāo)的技術(shù)，有激光掃描顯微裝置。激光掃描顯微裝置可在利用激光掃描對(duì)象的同時(shí)，通過(guò)將激光施加到對(duì)象并檢測(cè)其透射光、背向散射光、熒光、拉曼散射光、由于非線性光學(xué)效應(yīng)效應(yīng)產(chǎn)生的各種光等等的強(qiáng)度，獲取關(guān)于對(duì)象的各種信息為2維或3維圖像數(shù)據(jù)。在最近幾年，使用這樣的激光掃描顯微裝置的技術(shù)已被應(yīng)用到與受試者(患者)的身體表面接觸的探針或插入受試者的體腔中的內(nèi)窺鏡，從而以更高分辨率觀察受試者(患者)的身體組織。在如上所述通過(guò)利用激光掃描對(duì)象來(lái)觀察對(duì)象的使用顯微鏡、內(nèi)窺鏡和探針(以下，這種裝置將被統(tǒng)稱為“激光掃描觀察裝置”)的領(lǐng)域中，需要獲得觀察目標(biāo)(例如，生物組織)的詳盡視圖并在必要時(shí)以放大形式觀察任何特定區(qū)域。換句話說(shuō)，激光掃描觀察裝置必須實(shí)現(xiàn)更寬的視場(chǎng)(即實(shí)際視場(chǎng)(FOV))和更大數(shù)值孔徑。然而，為了實(shí)現(xiàn)更寬視場(chǎng)和更大數(shù)值孔徑，通常需要使光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，并因此產(chǎn)生大尺寸和高成本的問(wèn)題。具體而言，在需要在其應(yīng)用的方面具有較小尺寸的裝置中(諸如探針或內(nèi)窺鏡)，安裝復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)很困難，且因此實(shí)現(xiàn)更寬視場(chǎng)和更大數(shù)值孔徑兩者的構(gòu)造難以實(shí)施。另一方面，在所謂的光學(xué)相干斷層掃描(OCT)的領(lǐng)域中，其中使用光的干涉獲得生物組織的斷層掃描圖像，已經(jīng)建議了其中通過(guò)將轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在內(nèi)窺鏡的頭部中的光學(xué)元件中來(lái)實(shí)現(xiàn)頭部的小型化的內(nèi)窺鏡裝置。例如，非專利文獻(xiàn)1公開了OCT系統(tǒng)，其能夠通過(guò)利用低相干光照射生物組織同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向的縱向方向上的內(nèi)窺鏡的頭部的漸變折射率(GRIN)透鏡和棱鏡來(lái)獲取生物組織的斷層圖像。此外，例如，非專利文獻(xiàn)2公開了一種技術(shù)，其在類似于非專利文獻(xiàn)1的基于OCT的內(nèi)窺鏡(其通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向的縱向方向上的頭部的GRIN透鏡和鏡來(lái)獲取觀察圖像)中，通過(guò)形成鏡的反射面以校正在設(shè)置在管的側(cè)壁上的用于數(shù)據(jù)采集(用于獲取圖像)的窗口中容易引起的像散，獲取具有更高圖像質(zhì)量的觀察圖像。在非專利文獻(xiàn)1和2中公開的光學(xué)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)適用于激光掃描觀察裝置，并因此可實(shí)現(xiàn)更寬FOV。因此，已經(jīng)建議了如下技術(shù)，其用于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡的頭部中的光學(xué)元件并在管的圓周方向上由激光進(jìn)行掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。例如，非專利文獻(xiàn)3公開了激光掃描內(nèi)窺鏡裝置，其使用管的縱向方向作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向，以在內(nèi)窺鏡裝置中利用激光在管的圓周方向執(zhí)行掃描，其中，通過(guò)使GRIN透鏡聚集在管中由光纖引導(dǎo)到鏡子的激光，在管的側(cè)表面方向上施加光到生物組織。此外，非專利文獻(xiàn)4公開了激光掃描內(nèi)窺鏡裝置，其通過(guò)使用管的縱向方向作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向而轉(zhuǎn)動(dòng)光柵和物鏡，并通過(guò)在內(nèi)窺鏡裝置中由激光在管的圓周方向上進(jìn)行掃描來(lái)采集圖像數(shù)據(jù)，其中，通過(guò)在管的側(cè)表面方向上使光柵衍射在管內(nèi)部由光纖引導(dǎo)的激光，光經(jīng)由物鏡施加到生物組織。引文列表非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：GuillermoJ.Tearney,等人，Invivoendoscopicopticalbiopsywithopticalcoherencetomograhy,Science,1997,Vol.276,p.2037-2039非專利文獻(xiàn)2：JiefengXi等人，High-resolutionOCTballoonimagingcatheterwithastigmatismcorrection,OPTICSLETTERS,2009,Vol.34,No.13,p.1943-1945非專利文獻(xiàn)3：GangjunLiu等人，Rotationalmultiphotonendoscopywitha1μmfiberlasersystem,OPTICSLETTERS,2009,Vol.34,No.15,p.2249-2251非專利文獻(xiàn)4：Yelin等人，Largeareaconfocalmicroscopy,OPTICSLETTERS,2007,Vol.32,No.9,p.1102-1104。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
技術(shù)問(wèn)題在激光掃描觀察裝置中，為了獲取所需區(qū)域的更穩(wěn)定的圖像數(shù)據(jù)，考慮了一種方法，其中設(shè)置在殼體的一部分上的用以獲取圖像數(shù)據(jù)(采集圖像)的窗口單元與觀察目標(biāo)接觸，并且同時(shí)，激光由物鏡通過(guò)窗口單元聚集在目標(biāo)觀察上，從而觀察目標(biāo)。這樣的方法對(duì)于窗口與觀察目標(biāo)接觸以具有預(yù)定厚度以便實(shí)現(xiàn)預(yù)定強(qiáng)度以保證安全是必要的。在這方面，考慮在由物鏡聚集的激光通過(guò)窗口單元施加到觀察目標(biāo)時(shí)引起的像差，因?yàn)槲镧R的NA和窗口的厚度增加，所以像差的程度趨于增加。當(dāng)窗口設(shè)置在圓柱形殼體(諸如內(nèi)窺鏡的管)的側(cè)表面且是圓柱形(管狀)以匹配殼體的形狀時(shí)，由于窗口具有低曲率(即殼體的管具有小直徑)，所以像差的程度被認(rèn)為進(jìn)一步增加。特別而言，當(dāng)激光穿過(guò)具有圓柱形表面的窗口時(shí)，像差可甚至在光軸上發(fā)生(尤其是像散)，從而導(dǎo)致獲取的圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量惡化。此外，在激光掃描觀察裝置中，需要通過(guò)進(jìn)行激光掃描同時(shí)改變可觀察深度(即施加到觀察目標(biāo)的激光的穿透深度)采集包括多層的圖像。在通過(guò)物鏡和窗口單元的通道后，觀察深度的變化會(huì)改變激光的會(huì)聚和發(fā)散狀態(tài)，且像差的程度相應(yīng)地變化。為了獲取高質(zhì)量觀察圖像，有必要通過(guò)考慮在如上所述的觀察期間的光學(xué)系統(tǒng)的任何變化引起的像差的變化來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)。然而，在非專利文獻(xiàn)1和2中所公開的技術(shù)基于OCT并使用具有相對(duì)較低NA的(例如，NA約等于0.1)的物鏡，因此這樣的像差對(duì)于觀察圖像的質(zhì)量不會(huì)造成如此嚴(yán)重的問(wèn)題。在非專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)中，使用鏡的形狀來(lái)校正像差，以提高圖像質(zhì)量，但是該技術(shù)不能處理其中像差的程度由如上所述的觀察深度的變化改變的情況。此外，在非專利文獻(xiàn)2和非專利文獻(xiàn)3中公開的技術(shù)中，沒(méi)有提及窗口單元的詳細(xì)構(gòu)造。因此，從安全性或由于窗口單元的構(gòu)造發(fā)生的像差的上述視點(diǎn)對(duì)于窗口單元必須的條件不予考慮。以此方式，在本領(lǐng)域中已知的內(nèi)窺鏡中，通過(guò)設(shè)置具有預(yù)定厚度的窗口同時(shí)使用具有相對(duì)更大NA的物鏡難以實(shí)現(xiàn)安全性的增強(qiáng)，以通過(guò)減小像差的影響實(shí)現(xiàn)高精度的觀察。因此，根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種新穎和改進(jìn)的激光掃描觀察裝置和激光掃描觀察方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的觀察。解決問(wèn)題根據(jù)本公開，提供了一種激光掃描觀察裝置，包括：窗口單元，設(shè)置在殼體的部分區(qū)域中并被配置為接觸或接近觀察目標(biāo)；物鏡，被配置為通過(guò)窗口單元將激光聚集在觀察目標(biāo)上；光路改變?cè)?，被配置為朝向窗口單元的行進(jìn)方向改變?cè)跉んw內(nèi)被引導(dǎo)的激光；像散校正元件，設(shè)置在所述窗口單元的前方基臺(tái)并被配置為校正當(dāng)激光聚集在觀察目標(biāo)上時(shí)發(fā)生的像散；和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，被配置為允許至少光路改變?cè)@垂直于窗口單元上的激光的入射方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)以利用激光掃描觀察目標(biāo)。像散校正元件以對(duì)應(yīng)于由觀察深度的變化引起的像散的變化的校正量校正像散，觀察深度是激光在觀察目標(biāo)上被聚集的位置的深度。根據(jù)本公開，提供了一種激光掃描方法，包括：使激光入射到設(shè)置在殼體內(nèi)的光路改變?cè)希煌ㄟ^(guò)光路改變?cè)淖冊(cè)跉んw內(nèi)引導(dǎo)的激光的行進(jìn)方向，并將由物鏡聚集的激光照射在觀察目標(biāo)上，其中，激光通過(guò)設(shè)置在殼體的部分區(qū)域中并與觀察目標(biāo)接觸或接近的窗口單元照射，并通過(guò)像散校正元件校正像散；以及使至少光路改變?cè)@垂直于觀察方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)以利用激光掃描所述觀察目標(biāo)，觀察方向是激光入射到觀察目標(biāo)上的方向。像散校正元件以對(duì)應(yīng)于由觀察深度的變化引起的像散的變化的校正量校正像散，觀察深度是激光在觀察目標(biāo)上被聚集的位置的深度。根據(jù)本公開的實(shí)施例，允許光路改變?cè)跉んw內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并由此利用激光掃描觀察目標(biāo)。由此，獲得在光路改變?cè)囊粋€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)期間利用激光掃描的觀察目標(biāo)的范圍，作為FOV，并且因此即使在物鏡具有相對(duì)大的NA時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。此外，提供了像散校正元件，被配置為以根據(jù)由觀察深度的變化引起的像散的變化確定的校正量校正像散，因此有可能即使在觀察深度改變時(shí)也可以較少的像散影響進(jìn)行高精確度觀察。發(fā)明的有利效果根據(jù)如上所述的本公開的實(shí)施例，能夠進(jìn)行更高精度觀察。應(yīng)注意，上述優(yōu)點(diǎn)不必旨在是限制性的，并且除了或替代以上所述的優(yōu)點(diǎn)，本文所述的任何其它優(yōu)點(diǎn)和將通過(guò)本公開理解的其它優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)的。附圖說(shuō)明[圖1A]圖1A是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的NA和FOV之間的關(guān)系的曲線圖。[圖1B]圖1B是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的頭部的尺寸與NA和FOV之間的關(guān)系的曲線圖。[圖2]圖2是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖3]圖3是示意地示出圖2所示的掃描單元的構(gòu)造的示意圖。[圖4A]圖4A是示出根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖4B]圖4B是示出多芯光纖的剖面的示意圖。[圖5]圖5是示出當(dāng)掃描單元包括多個(gè)物鏡時(shí)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖6A]圖6A是示出當(dāng)光路改變?cè)瞧穹质鲿r(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖6B]圖6B是示出當(dāng)圖6A所示的掃描單元繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)的狀態(tài)的示意圖。[圖7A]圖7A是示出當(dāng)光路改變?cè)荕EMS鏡時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖7B]圖7B是示出當(dāng)光路改變?cè)荕EMS鏡時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖8A]圖8A是示出當(dāng)掃描單元包括光路分支元件時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖8B]圖8B是示出當(dāng)掃描單元包括光路分支元件時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖9A]圖9A是示出當(dāng)激光的入射位置相對(duì)于管固定時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖9B]圖9B是示出當(dāng)激光的入射位置相對(duì)于管固定時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖10A]圖10A是示出其中掃描單元具有另一轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向的內(nèi)窺鏡的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。[圖10B]圖10B是示意地示出圖10A中所示的掃描單元的構(gòu)造的示意圖。[圖11]圖11是示出其中多個(gè)物鏡布置在管的縱向方向上的修改實(shí)施例的內(nèi)窺鏡的示例性構(gòu)造的示意圖。[圖12]圖12是示出其中多個(gè)物鏡布置在管的縱向方向上的修改實(shí)施例的內(nèi)窺鏡的另一示例性構(gòu)造的示意圖。[圖13A]圖13A是示出其是根據(jù)實(shí)施例的像差校正元件的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的圓柱形凹凸透鏡對(duì)的構(gòu)造的示意圖。[圖13B]圖13B是示出其是根據(jù)實(shí)施例的像差校正元件的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的圓柱形凹凸透鏡對(duì)的構(gòu)造的示意圖。[圖14]圖14是示出其是根據(jù)實(shí)施例的像差校正元件的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的圓柱形彎月透鏡的構(gòu)造的示意圖。[圖15]圖15是示出其是根據(jù)實(shí)施例的像差校正元件的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的圓柱形平凸透鏡的構(gòu)造的示意圖。[圖16]圖16是示出描述根據(jù)實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的圖。[圖17]圖17是示出使用根據(jù)實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描方法的實(shí)施例。[圖18]圖18是示出根據(jù)實(shí)施例的激光掃描探針的示例性構(gòu)造的側(cè)視圖。[圖19]圖19是示出圖18中所示的激光掃描探針中的光學(xué)構(gòu)件的布置。[圖20]圖20是示出圖18中所示的激光掃描探針中的光學(xué)構(gòu)件的布置。[圖21]圖21是示出圖18中所示的激光掃描探針中的光學(xué)構(gòu)件的布置。[圖22]圖22是被示出以描述影響激光掃描探針的光學(xué)系統(tǒng)中的像散的參數(shù)的圖。[圖23]圖23是示出用作實(shí)施例中的像散校正元件的圓柱形彎月透鏡的光學(xué)特性的實(shí)例的曲線圖。[圖24]圖24是示出像散對(duì)于具有兩個(gè)彎曲表面的光學(xué)構(gòu)件和具有一個(gè)彎曲表面的光學(xué)構(gòu)件的觀察深度的依賴性的曲線圖。[圖25]圖25是被示出以描述用于激光掃描探針中的像差校正元件的圖。[圖26]圖26是示出在采用和不采用像差校正元件的這兩種情況之間的光纖上的熒光的光聚集效率的曲線圖。[圖27]圖27是示出作為根據(jù)實(shí)施例的激光掃描探針的另一示例性構(gòu)造的手持式激光掃描探針的構(gòu)造的透視圖。[圖28]圖28是示出根據(jù)實(shí)施例的激光掃描顯微裝置的示例性構(gòu)造的示意圖。[圖29]圖29是被示出以描述根據(jù)實(shí)施例的激光掃描觀察裝置的硬件構(gòu)造的框圖。具體實(shí)施方式在下文，將參考附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)注意，在本說(shuō)明書和附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件由相同的參考標(biāo)號(hào)指示，且這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)說(shuō)明被省略。將按照以下順序進(jìn)行描述。1.具有不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的檢查2.第一實(shí)施例3.第二實(shí)施例4.修改實(shí)例4-1.其中掃描單元包括多個(gè)物鏡的構(gòu)造4-1-1.其中光路改變?cè)菢O化分束器的構(gòu)造4-1-2.其中光路改變?cè)荕EMS鏡的構(gòu)造4-1-3.其中掃描單元包括光路分支元件的構(gòu)造4-1-4.其中激光相對(duì)于管的入射位置被固定的構(gòu)造4-2.其它構(gòu)造4-2-1.其中掃描單元具有另一轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向的構(gòu)造4-2-2.物鏡在管的縱向方向上的布置的修改5.像差校正單元的構(gòu)造5-1.像散的校正5-1-1.圓柱形凹凸透鏡對(duì)5-1-2.圓柱形彎月透鏡5-1-3.圓柱形平凹透鏡6.包括深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的構(gòu)造6-1.使用深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描6-2.激光掃描探針6-2-1.一般構(gòu)造6-2-2.像散校正元件6-2-3.像差校正元件6-2-4.激光掃描探針的另一示例性構(gòu)造6-3.激光掃描顯微裝置7.硬件構(gòu)造8.結(jié)論在下文中，將給出作為項(xiàng)目1(具有不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的檢查)至項(xiàng)目5(像差校正元件的構(gòu)造)的描述中的實(shí)例的根據(jù)實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的示例性構(gòu)造及其修改。本公開的實(shí)施例不限于這樣的實(shí)例，且根據(jù)本公開的實(shí)施例的激光掃描觀察裝置可具有除了本文提出的那些構(gòu)造外的其它構(gòu)造，諸如激光掃描探針和激光掃描顯微裝置。項(xiàng)目1中描述的任何情況(具有不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的檢查)至項(xiàng)目5(像差校正元件的構(gòu)造)可類似地應(yīng)用于除了本文提出的那些構(gòu)造外的其它構(gòu)造，諸如激光掃描探針和激光掃描顯微裝置。將項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)和項(xiàng)目6-3(激光掃描顯微裝置)中詳細(xì)描述在激光掃描探針或激光掃描顯微裝置的示例性構(gòu)造。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，激光掃描觀察裝置可設(shè)置有用于調(diào)整其是在觀察目標(biāo)上聚集的激光的深度的觀察的深度的觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)。激光掃描觀察裝置(包括深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu))能夠獲取與觀察目標(biāo)的深度方向相關(guān)的信息，從而實(shí)現(xiàn)更適合于操作者(用戶)的需求的有用觀察。因此，在項(xiàng)目6(包括深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的構(gòu)造)中，將在本文中詳細(xì)地描述包括深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描觀察裝置的構(gòu)造。然后，將在項(xiàng)目7(硬件構(gòu)造)中描述能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)實(shí)施例的激光掃描觀察裝置的示例性硬件構(gòu)造。具體而言，在項(xiàng)目6(包括深度觀察調(diào)整機(jī)構(gòu)的構(gòu)造)中，將首先給出通過(guò)使用項(xiàng)目(使用觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描)中的觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)施的激光掃描方法的描述。然后，在項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)中，作為除了直到后來(lái)描述的內(nèi)窺鏡外的示例性構(gòu)造，將描述包括觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描探針的構(gòu)造。此外，將給出觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)或被配置為處理觀察深度的變化的像差校正元件的構(gòu)造的詳細(xì)描述。然后，在項(xiàng)目6-3(激光掃描顯微裝置)中，作為根據(jù)實(shí)施例的激光掃描觀察裝置的又另一示例性構(gòu)造，將描述設(shè)置有觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的激光掃描顯微裝置的構(gòu)造。在項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)和項(xiàng)目6-3(激光掃描顯微裝置)中描述的激光掃描探針和激光掃描顯微裝置的每個(gè)構(gòu)造都說(shuō)明了包括觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的情況。激光掃描探針和激光掃描顯微裝置的構(gòu)造不限于這些實(shí)例，并且它不一定設(shè)置有觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施例的激光掃描探針和激光掃描顯微裝置可具有通過(guò)采取激光掃描內(nèi)窺鏡裝置作為實(shí)例來(lái)描述的各種構(gòu)造。(1.具有不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的檢查)首先，首先將描述由本發(fā)明人檢查的相關(guān)技術(shù)的具有不同構(gòu)造的激光掃描顯微裝置的內(nèi)容以闡明本公開的實(shí)施例。激光掃描內(nèi)窺鏡裝置所必需的性能的實(shí)例包括下面的性能。即包括，“1.穿透深度”、“2.頭部的小型化”、“3.高NA”、“4.寬視場(chǎng)”，和“5.高速掃描”。“1.穿透深度”是表示其為觀察目標(biāo)的生物組織的深度方向的可觀察距離的指數(shù)。當(dāng)穿透深度更大時(shí)，不僅生物組織的表面而且生物組織的深度位置都可觀察到。因此，可獲得有關(guān)生物組織的更多信息。具體而言，穿透深度可通過(guò)由布置為面對(duì)生物組織的物鏡擴(kuò)大工作距離(在生物組織內(nèi)達(dá)到物鏡的聚焦的距離)而被擴(kuò)大。優(yōu)選的是提供一種機(jī)構(gòu)(在下文中，有時(shí)稱為“觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)”)，其具有穿透深度的預(yù)定幅度且能夠在穿透深度的范圍內(nèi)改變觀察深度。可變的觀察深度允許獲取觀察圖像，例如，在改變觀察深度的同時(shí)，并且因此可獲得包括多個(gè)層的圖像，從而獲得更多信息。從微創(chuàng)醫(yī)療的觀點(diǎn)來(lái)看“2.頭部的小型化”是必要的?？紤]到對(duì)患者的身體負(fù)擔(dān)，內(nèi)窺鏡的管的末端處的頭部的直徑優(yōu)選等于或小于數(shù)毫米。然而，這樣的性能對(duì)于內(nèi)窺鏡特別重要。對(duì)于激光掃描探針和激光掃描顯微裝置，可使用具有10mm或更大直徑的大型管(殼體)?！?.高NA”對(duì)于獲取具有很分辨力(分辨率)的圖像是必要的。通過(guò)使用具有高NA的物鏡，能夠獲取尤其是在深度方向具有高分辨力的圖像。在OCT的領(lǐng)域的情況中，物鏡的NA可為約0.1。然而，在激光掃描內(nèi)窺鏡中，物鏡的NA優(yōu)選等于或大于例如約0.5以獲得具有高分辨力的圖像?！?.寬視場(chǎng)”對(duì)于是廣泛查看其是觀察目標(biāo)的生物組織是必要的。這里提到的視場(chǎng)可以是所謂的實(shí)際視場(chǎng)(FOV)或其中由激光進(jìn)行掃描的線的范圍。當(dāng)上述“3.高NA”和上述“4.寬視場(chǎng)”之間的兼容性可實(shí)現(xiàn)時(shí)，可能在掃描寬范圍的同時(shí)獲取具有高分辨力的圖像。作為視場(chǎng)，例如，F(xiàn)OV優(yōu)選小于或大于約1.0mm?！?.高速掃描”對(duì)于觀察移動(dòng)生物組織是必要的。這是因?yàn)楫?dāng)掃描速度低時(shí)，需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)獲取圖像數(shù)據(jù)，且因此很難準(zhǔn)確地理解生物組織的移動(dòng)。例如，掃描速度優(yōu)選為等于或大于至少1fps(每秒幀)。理想地，掃描速度是約30fps，這與一般視頻速率相同。從上述5各性能的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明人已經(jīng)檢查了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置。例如，MEMS鏡型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置已經(jīng)由蒙大拿州大學(xué)等的研究小組開發(fā)(例如，由ChristopherL.Arrasmith等人在OPTICSEXPRESS2010Vol.18NO.4，第3805頁(yè)至3819頁(yè)的“MEMS-basedhandheldconfocalmicroscopeforin-vivoskinimaging”)。該裝置是被配置為掃描激光的裝置，且“2.頭部的小型化”和“5.高速掃描”之間的兼容性通過(guò)使用MEMS形成的小型化鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為另一實(shí)例，纖維端掃描型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置已經(jīng)由華盛頓大學(xué)等的研究小組開發(fā)(例如，由CameronM.Lee等人在雜志BIOPHOTONICS2010Vol.3NO.5至6，第385頁(yè)至407頁(yè)的“Scanningfiberendoscopywithhighlyflexible,1mmcatheterscopesforwide-field,full-colorimaging”)。該裝置通過(guò)2維地移動(dòng)引導(dǎo)激光的光纖的末端并由激光進(jìn)行掃描生物組織實(shí)現(xiàn)“2.頭部的小型化”和“5.高速掃描”之間的兼容性。作為另一實(shí)例，纖維束接觸型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置已經(jīng)由MaunaKeaTechnologies開發(fā)。在該裝置中，用于在內(nèi)窺鏡的管內(nèi)引導(dǎo)激光的光纖以束(塊)的形式被構(gòu)造且使用從光纖束射出的光進(jìn)行激光掃描。在該方法中，由于可確保對(duì)應(yīng)于所述束的直徑的大小的視場(chǎng)，所以“2.頭部的小型化”、“4.寬視場(chǎng)”和“5.高速掃描”可同時(shí)實(shí)現(xiàn)。該公司還建議了具有其中物鏡設(shè)置在上述束接觸型纖維束的前端的構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置。作為另一實(shí)例，致動(dòng)器型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置已經(jīng)由生物醫(yī)學(xué)工程研究所(IBMT)等的研究小組開發(fā)(例如，由R.LeHarzic等人在“Nonlinearopticalendoscopebasedonacompacttwoaxespiezoscannerandaminiatureobjectivelens”，OPTICSEXPRESS2008Vol.25NO.16，第20588頁(yè)至20596頁(yè))。該裝置通過(guò)2維地移動(dòng)包括物鏡的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)并利用激光掃描生物組織來(lái)實(shí)現(xiàn)“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”之間的兼容性。在這里，具有現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中，通常難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”。這是因?yàn)榫哂懈逳A的透鏡的FOV通常會(huì)降低，這是因?yàn)橥哥R具有高倍率。在這里，在激光掃描顯微裝置中，由于管直徑相對(duì)更大并且可在管內(nèi)部形成大規(guī)模構(gòu)造，所以光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自由度高并且能夠?qū)崿F(xiàn)“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”之間的兼容性。例如，當(dāng)“FOV×NA”被定義為表示微觀裝置和內(nèi)窺鏡裝置的性能的性能指標(biāo)時(shí)，激光掃描顯微裝置具有約“FOVxNA＝1.0”的性能指標(biāo)。然而，廣泛離軸特性必然增加透鏡數(shù)量，從而導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)的大而復(fù)雜的構(gòu)造，這將難以實(shí)現(xiàn)尺寸和成本的降低。然而，在其中管直徑的所需尺寸為約數(shù)毫米的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中，認(rèn)為難以在管內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)并同時(shí)實(shí)現(xiàn)“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”。因此，本發(fā)明人已經(jīng)以具有相關(guān)技術(shù)的每個(gè)上述構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置為基準(zhǔn)，重點(diǎn)檢查了“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”的每個(gè)性能。標(biāo)準(zhǔn)檢查的結(jié)果示于圖1A和圖1B中。圖1A是示出示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的NA和FOV之間的關(guān)系的曲線圖。圖1B是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的頭部的尺寸與NA和FOV之間的關(guān)系的曲線圖。在曲線圖中由圖例“轉(zhuǎn)動(dòng)”指示的點(diǎn)表示激光掃描顯微鏡的性能，其通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡的頭部中的光學(xué)元件而利用激光掃描生物組織，如非專利文獻(xiàn)3和非專利文獻(xiàn)4中所描述的。首先，圖1A是曲線圖，其中水平軸表示NA，縱軸表示視場(chǎng)，且繪制了具有相關(guān)技術(shù)的每個(gè)上述構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的性能。參考圖1A，NA和FOV的整體趨勢(shì)為具有矛盾關(guān)系(成反比關(guān)系)。如上述的回顧可理解，難以實(shí)現(xiàn)“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”之間的兼容性。接下來(lái)，圖1B是曲線圖，其中水平軸表示頭部的直徑，垂直軸表示“FOV×NA”，這是內(nèi)窺鏡裝置的性能指標(biāo)，并且繪制了具有相關(guān)技術(shù)的每個(gè)上述構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的性能。參考1B，當(dāng)頭部的直徑被設(shè)置為等于或小于數(shù)毫米時(shí)，F(xiàn)OV×NA的限值可被理解為最高約0.3(mm)。參考圖1B，具有“FOV×NA”的最高值的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置可被理解為是相關(guān)技術(shù)的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)檢查的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的致動(dòng)器類型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置。然而，由于致動(dòng)器型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置具有其中整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)的構(gòu)造，所以掃描速度被認(rèn)為在更寬視野被配置為被獲取時(shí)而被限制，即，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)被配置為移動(dòng)到掃描更寬領(lǐng)域。因此，雖然在圖1B中未示出，但是在致動(dòng)器型激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中難以實(shí)現(xiàn)“4.寬視場(chǎng)”和“5.高速掃描”之間的兼容性。已經(jīng)在上面描述了具有由本發(fā)明人檢查的相關(guān)技術(shù)的不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)容。通過(guò)上述檢查結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，在相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中難以同時(shí)滿足“1.穿透深度”、“2.頭部的小型化”、“3.高NA”、“4.寬視場(chǎng)”，和“5.高速掃描”。在這些性能中，已經(jīng)認(rèn)為在相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中特別難以同時(shí)滿足“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”。作為滿足前述性能中的“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”的構(gòu)造的檢查的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)構(gòu)思了在下面描述的根據(jù)本公開的實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置。在下文中，將描述與本公開相關(guān)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的優(yōu)選實(shí)施例。(2.第一實(shí)施例)首先，將參考圖2和圖3描述根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的構(gòu)造實(shí)例。圖2是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。圖3是示出圖2所示的掃描單元的構(gòu)造的示意圖。在包括圖2和圖3的下面附圖中，支撐包括在根據(jù)本公開的實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件的支撐構(gòu)件未示出。此外，雖然將省略詳細(xì)描述，但是構(gòu)成構(gòu)件被假設(shè)為由不同支撐構(gòu)件適當(dāng)?shù)刂?，使得下面將要描述的激光的傳播和?gòu)成構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)不會(huì)干擾。參考圖2，根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1包括激光源110、分束器120、光纖140、光纖導(dǎo)光透鏡130和150、內(nèi)窺鏡160、光檢測(cè)器170、控制單元180、輸出單元190，和輸入單元195。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的功能中，在圖2中僅示出關(guān)于利用激光掃描進(jìn)行的圖像數(shù)據(jù)的采集的構(gòu)造。在這里，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1也可進(jìn)一步具有除了圖2中所示的構(gòu)造之外的其它已知內(nèi)窺鏡裝置的各種構(gòu)造。在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，從激光源110射出的激光按序穿過(guò)分束器120、光纖導(dǎo)光透鏡130、光纖140和光纖導(dǎo)光透鏡150，且然后被引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的部。內(nèi)窺鏡160的部分區(qū)域插入其是觀察目標(biāo)的人或動(dòng)物(在下文中，作為實(shí)例，稱為患者)的體腔中，并因此將引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的內(nèi)部的激光施加到其是觀察目標(biāo)的患者的體腔內(nèi)部的生物組織500。當(dāng)激光被施加到其是觀察目標(biāo)的生物組織500時(shí)，包括各種物理信息或化學(xué)信息的光(諸如反射光、散射光、熒光)，或由于非線性光學(xué)效果產(chǎn)生的各種光源自生物組織500。因此，源自生物組織500并包括各種物理信息或化學(xué)信息的返回光沿反向路徑返回到光路，即，返回光按序穿過(guò)光纖導(dǎo)光透鏡150、光纖140和光纖導(dǎo)光透鏡130，且然后被引導(dǎo)到分束器120。分束器120將源自生物組織500的返回光引導(dǎo)到光檢測(cè)器170。對(duì)應(yīng)于返回光并由光檢測(cè)器170檢測(cè)的圖像信號(hào)經(jīng)受由控制單元180進(jìn)行的合適圖像信號(hào)處理，且因此采集關(guān)于生物組織500的各種信息作為圖像數(shù)據(jù)。將在下面詳細(xì)描述激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件。在以下描述中，相對(duì)于激光沿其從激光源110射出、引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的內(nèi)部且然后施加到生物組織500的光路，激光源110的一側(cè)被稱為上游側(cè)且生物組織500的一側(cè)被稱為下游側(cè)。另外，為了描述沿激光的光路布置的構(gòu)成構(gòu)件之間的位置關(guān)系，光路的上游側(cè)被稱為前方基臺(tái)且光路的下游側(cè)被稱為后基臺(tái)。激光源110發(fā)射激光以被施加到其是觀察目標(biāo)的生物組織500。在本實(shí)施例中，激光源110的構(gòu)造不被唯一地限制，但是可根據(jù)觀察目標(biāo)或使用激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。例如，激光源110可以是固態(tài)激光器，或者可以是半導(dǎo)體激光器。固態(tài)激光器和半導(dǎo)體激光器的介質(zhì)(材料)可被適當(dāng)?shù)剡x擇，使得具有所需波長(zhǎng)帶的激光可根據(jù)激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的使用被發(fā)射。例如，激光源110的材料被適當(dāng)?shù)剡x擇，使得其滲透性被稱為相對(duì)于人體生物組織500比較高的具有近紅外線波長(zhǎng)帶的光可被發(fā)射。例如，激光源110可發(fā)射連續(xù)波激光(CW激光)或脈沖振蕩激光器(脈沖激光)。當(dāng)激光源110發(fā)射CW激光時(shí)，例如，可在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中使用單光子共焦反射、共焦熒光等實(shí)施各種觀察。另外，當(dāng)激光源110發(fā)射例如脈沖激光時(shí)，可在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中使用多光子激發(fā)、非線性光學(xué)現(xiàn)象等來(lái)實(shí)施各種觀察。分束器120在不同方向引導(dǎo)從一個(gè)方向入射的光和從另一方向入射的光。具體而言，分束器120引導(dǎo)將從激光源110發(fā)射的激光經(jīng)由光纖導(dǎo)光透鏡130引導(dǎo)到光纖140。另外，分束器120將由施加到其是觀察目標(biāo)的生物組織500的激光產(chǎn)生的返回光引導(dǎo)到到光檢測(cè)器170。即，如圖2中的虛線的箭頭所指示，分束器120經(jīng)由光纖導(dǎo)光透鏡130將從上游側(cè)入射的激光引導(dǎo)到光纖140，并將由生物組織500產(chǎn)生并從下游側(cè)入射的返回光引導(dǎo)到光檢測(cè)器170。光纖導(dǎo)光透鏡130和150分別設(shè)置在光纖140的前方基臺(tái)和后基臺(tái)的端部、允許光入射到光纖140上，并將從光纖140發(fā)射的光引導(dǎo)到后基臺(tái)處的構(gòu)件。具體而言，光纖導(dǎo)光透鏡130允許由分束器120從激光源110發(fā)射并引導(dǎo)的光被入射到光纖140上。另外，光纖導(dǎo)光透鏡130將由生物組織500產(chǎn)生并穿過(guò)光纖140的返回光引導(dǎo)到分束器120。光纖140是導(dǎo)光構(gòu)件，其將從激光源110射出的激光向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的內(nèi)部。光纖140延伸到內(nèi)窺鏡160的內(nèi)部以將激光向上引導(dǎo)到對(duì)應(yīng)于內(nèi)窺鏡160的末端部分的頭部。由光纖140向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的頭部的激光經(jīng)由光纖導(dǎo)光透鏡150被引導(dǎo)到如下所述設(shè)置在內(nèi)窺鏡160的頭部設(shè)置的掃描單元163。激光由掃描單元163施加到生物組織500且所產(chǎn)生的返回光由光纖導(dǎo)光透鏡150入射到光纖140。然后，返回光由光纖140引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的外部。因此，光纖導(dǎo)光透鏡150設(shè)置在內(nèi)窺鏡160的頭部中并將通過(guò)光纖140引導(dǎo)的激光引導(dǎo)到掃描單元163。另外，光纖導(dǎo)光透鏡150允許由掃描單元163施加到生物組織500的激光的返回光入射到光纖140上并將入射的返回光向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的外部。光纖導(dǎo)光透鏡150可用作準(zhǔn)直透鏡以通過(guò)光纖140將激光來(lái)引導(dǎo)到掃描單元163作為基本平行的光束。光纖導(dǎo)光透鏡150可調(diào)整其在光軸方向的位置(管161的縱向方向)，者會(huì)導(dǎo)致激光在用于聚集生物組織500的激光的物鏡165上的會(huì)聚和發(fā)散的變化，因此能夠改變觀察深度。以此方式，光纖導(dǎo)光透鏡150可用作用于調(diào)整觀察深度的觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)。在這里，在本實(shí)施例中，光纖140的構(gòu)造不唯一地被顯示，但是可根據(jù)觀察目標(biāo)或使用激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。例如，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1使用共聚焦反射進(jìn)行觀察時(shí)，單模光纖可用作光纖140。另外，當(dāng)光纖140是例如單模式光纖時(shí)，多個(gè)單模光纖可栓系以用作作為一束而使用。例如，當(dāng)激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1使用多光子激發(fā)進(jìn)行觀察時(shí)，對(duì)返回光的方式?jīng)]有限制。因此，多芯光纖或雙包層光纖可用作光纖140。另外，當(dāng)光纖140是例如雙包層光纖時(shí)，激光(即激發(fā)光)可通過(guò)芯被向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的頭部且來(lái)自生物組織500的返回光(即熒光)可通過(guò)內(nèi)包層被向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的外部。因此，通過(guò)使用雙包層光纖作為光纖140，能夠更有效地引導(dǎo)激光和返回光。將在項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)中詳細(xì)描述其中使用雙光子激發(fā)進(jìn)行觀察的情況中的根據(jù)實(shí)施例的激光掃描觀察裝置的消息構(gòu)造。例如，可設(shè)置多個(gè)光纖140。另外，將激光向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的頭部的光纖和將由生物組織500產(chǎn)生的返回光向上引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的外部的光纖可被配置為不同光纖。當(dāng)激光源110發(fā)射脈沖激光時(shí)，光纖140的芯部?jī)?yōu)選具有大模面積或優(yōu)選是中空芯型光子晶體光纖，以便抑制光纖140內(nèi)部產(chǎn)生的非線性光學(xué)效應(yīng)。同樣地，當(dāng)激光源110發(fā)射脈沖激光時(shí)，考慮到在光纖140內(nèi)部發(fā)生的分散或與分散相關(guān)聯(lián)的脈沖寬度的擴(kuò)大(脈沖時(shí)間寬度)，各種色散補(bǔ)償元件可設(shè)置在光纖140的前方基臺(tái)。根據(jù)根據(jù)本公開的實(shí)施例的裝置的構(gòu)造，可不必使用光纖140。例如，在激光掃描探針或根據(jù)實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，光必須從光源被引導(dǎo)到探針或內(nèi)窺鏡160以用于由激光照射目標(biāo)觀察，且因此可優(yōu)選使用光纖140。然而，激光掃描顯微裝置可具有能夠?qū)⒂^察目標(biāo)樣本放置在設(shè)置在裝置中的基臺(tái)且有激光對(duì)其照射的構(gòu)造。因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的激光掃描顯微裝置可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在裝置的殼體內(nèi)，具有用于將光從光源引導(dǎo)到樣本的光學(xué)系統(tǒng)，并且因此可不必使用光纖140。內(nèi)窺鏡160具有管狀形狀且包括其是末端部分的頭部的部分區(qū)域插入患者的體腔中。通過(guò)由頭部的激光掃描體腔內(nèi)部的生物組織500，可獲取關(guān)于生物組織500的各種信息。稍后將參考圖3描述內(nèi)窺鏡160的頭部具有的激光掃描功能的細(xì)節(jié)。在這里，內(nèi)窺鏡160的頭部還可具有除了前述激光掃描功能之外的其它已知的內(nèi)窺鏡的各種構(gòu)造。例如，內(nèi)窺鏡160的頭部可包括成像部分，被配置為用于拍攝患者的體腔內(nèi)部；治療工具，被配置為對(duì)患病部位進(jìn)行各種治療；和清洗噴嘴，被配置為噴射水或空氣來(lái)清洗出成像單元的透鏡等。內(nèi)窺鏡160可搜索目標(biāo)觀察部分，同時(shí)由成像單元監(jiān)測(cè)患者的體腔內(nèi)部的狀態(tài)，并且可對(duì)目標(biāo)觀察部分進(jìn)行激光掃描。然而，成像單元、治療工具、清洗噴嘴等的構(gòu)造與其它已知的內(nèi)窺鏡的構(gòu)造相同。因此，將在下面主要描述內(nèi)窺鏡160的功能中的頭部的激光掃描功能且將省略其它功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。光檢測(cè)器170檢測(cè)由生物組織500產(chǎn)生并由光纖140引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160外部的返回光。具體而言，光檢測(cè)器170檢測(cè)由生物組織500產(chǎn)生的返回光，作為根據(jù)返回光的強(qiáng)度的信號(hào)強(qiáng)度的圖像信號(hào)。例如，光檢測(cè)器170可包括光接收元件，諸如光電二極管或光電倍增管(PMT)。例如，光檢測(cè)器170可包括各種圖像傳感器，諸如電荷耦合裝置(CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。為了獲取返回光的光譜信息，分光元件可設(shè)置在光檢測(cè)器170的前方基臺(tái)。光檢測(cè)器170可連續(xù)地(當(dāng)激光是CW激光時(shí))或間歇地(當(dāng)激光是脈沖激光時(shí))檢測(cè)通過(guò)以激光的掃描順序由激光對(duì)生物組織500掃描產(chǎn)生的返回光。光檢測(cè)器170將對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)到的返回光的圖像信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?80?？刂茊卧?80通?？刂萍す鈷呙鑳?nèi)窺鏡裝置1并進(jìn)行生物組織500的激光掃描的控制和對(duì)由于激光掃描獲得的圖像信號(hào)的各種圖像信號(hào)處理。將詳細(xì)描述控制單元180的功能和構(gòu)造。參考圖2，控制單元180包括圖像信號(hào)獲取單元181、圖像信號(hào)處理單元182、驅(qū)動(dòng)控制單元183，和顯示控制單元184。控制單元180的構(gòu)成元件的所有功能可通過(guò)例如各種信號(hào)處理電路(諸如中央處理單元(CPU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))來(lái)進(jìn)行。圖像信號(hào)獲取單元181采集從光檢測(cè)器170傳輸?shù)膱D像信號(hào)。在這里，由于光檢測(cè)器170以激光的掃描順序連續(xù)地或間歇地檢測(cè)返回光，所以對(duì)應(yīng)于返回光的圖像信號(hào)也同樣以激光的掃描順序連續(xù)地或間歇地傳輸?shù)綀D像信號(hào)獲取單元181。圖像信號(hào)獲取單元181可按時(shí)間順序采集以激光的掃描順序連續(xù)地或間歇地產(chǎn)生的圖像信號(hào)。當(dāng)從光檢測(cè)器170傳輸?shù)膱D像信號(hào)是模擬信號(hào)時(shí)，圖像信號(hào)獲取單元181可將所接收的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。即，圖像信號(hào)獲取單元181可具有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換功能(A/D轉(zhuǎn)換功能)。圖像信號(hào)獲取單元181將數(shù)字化的圖像信號(hào)傳輸?shù)綀D像信號(hào)處理單元182。圖像信號(hào)處理單元182通過(guò)對(duì)所接收的圖像信號(hào)進(jìn)行各種信號(hào)處理來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于由其掃描生物組織500的激光的圖像信號(hào)由光檢測(cè)器170以掃描順序連續(xù)地或間歇地檢測(cè)并經(jīng)由圖像信號(hào)獲取單元181被傳輸?shù)綀D像信號(hào)處理單元182。圖像信號(hào)處理單元182基于連續(xù)或間歇傳輸?shù)膱D像信號(hào)生成對(duì)應(yīng)于利用激光掃描生物組織500的圖像數(shù)據(jù)。此外，圖像信號(hào)處理單元182可根據(jù)激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的使用通過(guò)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的使用的信號(hào)處理來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)，(即，根據(jù)其可采集圖像數(shù)據(jù))。圖像信號(hào)處理單元182可通過(guò)進(jìn)行與一般的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置進(jìn)行的各種圖像數(shù)據(jù)生成處理相同的處理來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)。此外，在圖像信號(hào)處理單元182生成圖像數(shù)據(jù)時(shí)，圖像信號(hào)處理單元182可進(jìn)行各種信號(hào)處理，諸如噪聲去除處理、黑電平校正處理，和亮度(輝度)或白平衡調(diào)整處理，處理按照一般圖像信號(hào)處理進(jìn)行。圖像信號(hào)處理單元182將所生成的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)控制單元183和顯示控制單元184。驅(qū)動(dòng)控制單元183通過(guò)控制內(nèi)窺鏡160的頭部的激光掃描功能的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行生物組織500的激光掃描。具體而言，驅(qū)動(dòng)控制單元183通過(guò)控制設(shè)置在內(nèi)窺鏡160的頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和/或平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168的驅(qū)動(dòng)(如下所述)并驅(qū)動(dòng)掃描單元163來(lái)進(jìn)行生物組織500的激光掃描。在這里，驅(qū)動(dòng)控制單元183可通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和/或平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168調(diào)整激光掃描條件，諸如激光掃描的掃描速度和激光掃描間隔。驅(qū)動(dòng)控制單元183可基于輸入單元195的命令輸入或基于由圖像信號(hào)處理單元182所生成的圖像數(shù)據(jù)調(diào)整激光掃描條件。在描述內(nèi)窺鏡160的功能和構(gòu)造時(shí)將詳細(xì)描述由驅(qū)動(dòng)控制單元183對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和/或平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168的驅(qū)動(dòng)控制。顯示控制單元184控制輸出單元190中的數(shù)據(jù)顯示功能的驅(qū)動(dòng)并在輸出單元190的顯示屏幕上顯示各種數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，顯示控制單元184控制驅(qū)動(dòng)單元190的輸出并在輸出單元190的顯示屏幕上顯示由圖像信號(hào)處理單元182生成的圖像數(shù)據(jù)。輸出單元190是輸出接口，被配置為將在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中處理的各種信息輸出給操作者(用戶)。例如，輸出單元190包括顯示裝置，諸如顯示裝置或監(jiān)測(cè)裝置，其在顯示屏幕上顯示文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)或類似數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，輸出單元190在顯示屏幕上顯示由圖像信號(hào)處理單元182生成的圖像數(shù)據(jù)。另外，輸出單元190還可包括具有數(shù)據(jù)輸出功能的各種輸出裝置，諸如音頻輸出裝置，諸如其輸出作為音頻的音頻數(shù)據(jù)的揚(yáng)聲器或耳機(jī)，或在頁(yè)面上打印和輸出各種數(shù)據(jù)的打印機(jī)裝置。輸入單元195是輸入接口，其被構(gòu)造使用戶將關(guān)于處理操作、命令等的各種信息輸入到激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1。例如，輸入單元195包括輸入裝置，其具有由用戶操作的操作單元，諸如鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸面板、按鈕、開關(guān)和控制桿。在本實(shí)施例中，用戶可從輸入單元195輸入有關(guān)內(nèi)窺鏡160的操作的各種命令。具體而言，內(nèi)窺鏡160中的激光掃描條件可根據(jù)從輸入單元195輸入的命令來(lái)控制。另外，除了內(nèi)窺鏡160的激光掃描功能外，可根據(jù)輸入單元195的輸入命令來(lái)控制各種偏置，例如，成像單元、處理工具、清洗噴嘴等的驅(qū)動(dòng)。已經(jīng)在上面參考圖2描述了根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的示意構(gòu)造。接下來(lái)，將結(jié)合圖2參考圖3來(lái)更詳細(xì)地描述內(nèi)窺鏡160的功能和構(gòu)造。圖3是示意地示出圖2所示的掃描單元163的構(gòu)造的示意圖。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在內(nèi)窺鏡160的功能中，在圖3中主要描述了關(guān)于激光掃描功能的構(gòu)造。參考圖2和圖3，根據(jù)第一實(shí)施例的內(nèi)窺鏡160包括管(殼體)161、窗口單元162、掃描單元163、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168。在本實(shí)施例中，如圖2所示，內(nèi)窺鏡160的部分區(qū)域與其是目標(biāo)觀察的生物組織500接觸且激光被從掃描單元163施加到接觸區(qū)域。然后，當(dāng)激光被從掃描單元163施加到生物組織500時(shí)，生物組織500通過(guò)使用內(nèi)窺鏡160的插入方向(管161的縱向方向)作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163和/或在內(nèi)窺鏡160的插入方向平移地移動(dòng)掃描單元163來(lái)利用激光掃描。在以下描述中，內(nèi)窺鏡160或其它構(gòu)成構(gòu)件與生物組織500的“接觸”可表示“接觸或靠近”。在這里，在以下描述中，如圖2和圖3所示，其中通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163進(jìn)行的激光掃描的方向(垂直于頁(yè)面的方向)被定義為x軸，內(nèi)窺鏡160(管161)插入其中的方向被定義為y軸，且垂直于x軸和y軸被定義作為z軸。在這里，圖2示意地示出在內(nèi)窺鏡160的掃描單元163和掃描單元163附近的構(gòu)造在平行于穿過(guò)管161的中心軸的y-z平面的橫截表面上被切出。圖3是示出其中從y軸的前方向觀看的沿圖2的線A-A截取的橫截表面的狀態(tài)。在這里，圖3示出其中掃描裝置163繞前述轉(zhuǎn)動(dòng)軸以預(yù)定角度轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。管161是管狀殼體。其是管的末端部分的頭部具有各種構(gòu)造，其中對(duì)于激光掃描功能設(shè)有窗口單元162、掃描單元163、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167，和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168等。管161的頭部的直徑例如等于或小于約幾個(gè)毫米。在本實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，管161具有圓柱形狀，但是管161的橫截面形狀不限定于該實(shí)例?？墒褂萌魏涡螤?，只要管是管狀殼體即可。例如，管161的橫截面形狀可以是任何多邊形。然而，考慮到患者的物理負(fù)擔(dān)的減少，管161的橫截面形狀優(yōu)選是接近圓圈的形狀。因此，當(dāng)管161的橫截面形狀是任何多邊形時(shí)，多邊形的頂點(diǎn)的數(shù)量?jī)?yōu)選盡可能多，使得截面形狀接近圓形。在以下描述中，內(nèi)窺鏡160和管161的縱向方向被稱為殼體的長(zhǎng)軸方向。頭部還可包括除了成像單元、處置工具、清洗噴嘴等的激光掃描功能外的各種機(jī)構(gòu)。各種機(jī)構(gòu)由在管161內(nèi)部延伸的電纜或電線(都未示出)電和機(jī)械地連接到激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的裝置主體，并因此在根據(jù)用戶從輸入單元195輸入的命令的控制下被驅(qū)動(dòng)。窗口單元162設(shè)置在管161的部分區(qū)域中并與其是觀察目標(biāo)的患者的體腔內(nèi)的生物組織500接觸。在本實(shí)施例中，窗口單元162設(shè)置在基本上平行于管161的縱向方向的側(cè)壁的部分區(qū)域中并且具有適合于管161的側(cè)壁的形狀的圓柱形表面。如圖2所示，由光纖140在管161內(nèi)部引導(dǎo)的激光經(jīng)由窗口單元162被施加到生物組織500。另外，來(lái)自生物組織500的返回光經(jīng)由窗口單元162入射到管161內(nèi)部并由光纖140引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡160的外部。因此，窗口單元162的材料優(yōu)選對(duì)于由激光源110發(fā)射的激光的波長(zhǎng)帶和來(lái)自生物組織500的返回光的波長(zhǎng)帶是透明的(具有更大透射率)。具體而言，例如，窗口單元162可由各種公知的材料(諸如石英、玻璃或塑料)形成。在本實(shí)施例中，如上所述，通過(guò)掃描單元163繞用作轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或掃描單元163在y軸方向的平移運(yùn)動(dòng)利用激光掃描生物組織500。因此，掃描單元163之后的光學(xué)系統(tǒng)(直到激光被施加到生物組織500)優(yōu)選相對(duì)于掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)而保持?？设b于以下事實(shí)來(lái)設(shè)置窗口單元162的形狀：掃描單元163之后的光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)而保持。由于在激光掃描的時(shí)間窗口單元162與生物組織500接觸，所以從安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，窗口單元162有必要具有預(yù)定強(qiáng)度。因此，窗口單元162的厚度或材料被設(shè)計(jì)為具有足夠強(qiáng)度，使得考慮到窗口單元162與生物組織500的接觸，窗口單元162會(huì)不損傷患者。例如窗口單元162根據(jù)其材料優(yōu)選優(yōu)選具有約數(shù)百μm的厚度。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，窗口單元162具有適合于管161的側(cè)壁的形狀的圓柱形表面，但本實(shí)施例并不局限于這個(gè)實(shí)例。例如，窗口單元162可具有另一形狀，諸如各種不同的彎曲表面或平面表面。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，窗口單元162僅設(shè)置在圓周方向(外周方向)上的管161的部分區(qū)域，但本實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)例。窗口單元162可在管161的縱向方向具有給定寬度以設(shè)置在管161的圓周方向的整個(gè)區(qū)域。窗口單元162在管161的圓周方向上的安裝長(zhǎng)度可根據(jù)在管161在激光掃描時(shí)相對(duì)生物組織500被按壓時(shí)的相互接觸的區(qū)域的面積而被適當(dāng)設(shè)置。當(dāng)掃描單元163經(jīng)由窗口單元162將激光施加于生物組織500時(shí)，通過(guò)掃描單元163相對(duì)于管161內(nèi)的窗口單元162的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)利用激光掃描生物組織500進(jìn)行。將詳細(xì)描述掃描單元163的功能和構(gòu)造。掃描單元163包括光路改變?cè)?64、物鏡165、像差校正元件166和機(jī)殼169。光路改變?cè)?64將在管161內(nèi)在管161的縱向方向上引導(dǎo)的激光引導(dǎo)到物鏡165的透鏡表面。具體而言，光路改變?cè)?64由光纖140接收在管161內(nèi)引導(dǎo)的激光、改變激光的光路，并引導(dǎo)物鏡165的光軸的激光。在圖2所示的實(shí)例中，由光纖140引導(dǎo)的激光由光纖導(dǎo)光透鏡150準(zhǔn)直為基本平行光、在y軸方向上引導(dǎo)，并且入射到光路改變?cè)?64。光路改變?cè)?64例如是折疊鏡并在z軸方向上基本正交地反射從光纖導(dǎo)光透鏡150引導(dǎo)的激光以將激光引導(dǎo)到位于光路改變?cè)?64本身的視圖中的z軸位置的物鏡165。在本實(shí)施例中，光路改變?cè)?64不限于折疊鏡，但是可以是各種其它光學(xué)元件。將在下面詳細(xì)地描述光路改變?cè)?64是另一光學(xué)元件的本實(shí)施例的修改實(shí)例(4.修改實(shí)例)。物鏡165設(shè)置在管161的內(nèi)部并經(jīng)由窗口單元162聚集生物組織500上的激光。具體而言，物鏡165聚集從光路改變?cè)?64引導(dǎo)的激光并經(jīng)由窗口單元162將所聚集的激光朝向生物組織500施加。另外，來(lái)自生物組織500的返回光經(jīng)由窗口單元162和物鏡165入射到管161的內(nèi)部并由光纖140引導(dǎo)至內(nèi)窺鏡160外部。因此，物鏡165的材料優(yōu)選對(duì)于由激光源110發(fā)射的激光的波長(zhǎng)帶和來(lái)自生物組織500的返回光的波長(zhǎng)帶是透明的(具有更大透射率)。具體而言，例如，物鏡165可由各種公知的材料(諸如石英、玻璃或塑料)形成。例如，物鏡165可以是非球面透鏡。在本實(shí)施例中，物鏡165優(yōu)選地具有相對(duì)較高NA，以便獲取具有高分辨力的圖像數(shù)據(jù)。例如，物鏡165的NA可等于或大于0.5。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，物鏡165設(shè)置在掃描單元163中的光路改變?cè)?64后面的基臺(tái)上并且被配置為與光路改變?cè)?64一起轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，物鏡165設(shè)置的位置不限于此。例如，物鏡165可不包括在掃描單元163中(例如，它可不與掃描單元163的其它組件一起轉(zhuǎn)動(dòng))，或者可設(shè)置在光路改變?cè)?64的前方基臺(tái)。這樣的構(gòu)造允許由物鏡165聚集的激光的行進(jìn)方向通過(guò)光路改變?cè)?64改變以穿過(guò)窗口單元162并掃描生物組織500。當(dāng)物鏡165設(shè)置在光路改變?cè)?64的前方基臺(tái)時(shí)，考慮到物鏡165和光路改變?cè)?64之間的距離和光路改變?cè)?64和生物組織500之間的距離，優(yōu)選使用具有相對(duì)較長(zhǎng)工作距離的物鏡165。像差校正元件166設(shè)置在窗口單元162的前方基臺(tái)并且校正在激光被聚集在生物組織500上時(shí)發(fā)生的像差。具體而言，像差校正元件166校正在在激光被施加到生物組織500時(shí)由于物鏡165和/或像差校正元件166所發(fā)生的像差、球面像差、像散等中的至少一個(gè)。用于校正球面像差的像差校正元件166的實(shí)例可包括例如物鏡165和窗口單元162之間的平行平板，以用于補(bǔ)償由窗口單元162或物鏡165的厚度引起的誤差而產(chǎn)生的像差的目的。然而，當(dāng)物鏡165是非球面透鏡時(shí)，物鏡165本身可具有球面像差校正功能。例如，各種圓柱形透鏡或圓柱形彎月透鏡可用作像差校正元件166來(lái)校正像散。將在下面詳細(xì)地描述像差校正元件166的具體構(gòu)造(5.像差校正元件的構(gòu)造)。在這里，上述像差的程度收到物鏡165的NA或窗口單元162的形狀的值的影響。具體而言，物鏡的NA165越高，窗口單元162的構(gòu)成構(gòu)件的厚度越厚，且窗口單元162的曲率越小(即，管161的直徑較小)，像差的程度會(huì)趨于更高。因此，可根據(jù)窗口單元162和物鏡165的形狀和特征適當(dāng)?shù)剡x擇用作像差校正元件166的光學(xué)元件或光學(xué)元件的具體構(gòu)造。當(dāng)觀察的深度通過(guò)使用光纖導(dǎo)光透鏡150(其用作例如如上所述的準(zhǔn)直透鏡)來(lái)改變時(shí)，這可適合于使用像差校正元件，器校正像散且考慮到與觀察深度的變化相關(guān)聯(lián)的像差波動(dòng)而設(shè)計(jì)。當(dāng)激光掃描內(nèi)窺鏡裝置使用雙光子激發(fā)進(jìn)行觀察時(shí)，它可適合于使用像差校正元件來(lái)校正像差。以此方式，將在項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)中詳細(xì)地描述以下情況：包括觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的情況或使用雙光子激發(fā)進(jìn)行觀察的情況下的像差校正元件的詳細(xì)構(gòu)造。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，像差校正元件166設(shè)置在光路改變?cè)?64和物鏡165之間，但像差校正元件166的安裝位置不限定于該位置。像差校正元件166可設(shè)置在任何位置，直到從光纖140發(fā)射的激光穿過(guò)窗口單元162，或像差校正元件166可被配置為防止作為掃描單元163的組件而轉(zhuǎn)動(dòng)或平移地移動(dòng)。為了抑制在激光被聚集在生物組織500上時(shí)發(fā)生的像差的目的，物鏡165和窗口單元162之間的空間可被浸沒(méi)在具有與物鏡165和窗口單元162的折射率基本上相同的折射率的液體中。所述液體可以是例如符合上述條件的油。通常情況下，生物組織500的折射率已知是比空氣更接近可選擇作為窗口單元162的材料的玻璃或類似材料的值。因此，在物鏡165和窗口單元162之間具有預(yù)定折射率的液體中的浸沒(méi)空間改變從物鏡165通過(guò)窗口單元162到生物組織500的光路上的折射率，特別是窗口單元162的內(nèi)表面中的折射率差更小，從而能夠減少像差的發(fā)生。當(dāng)物鏡165和窗口單元162之間的空間被浸沒(méi)在液體中時(shí)，考慮到光學(xué)特性，諸如，空間被浸入其中的液體的折射率，像差校正元件166的構(gòu)造被適當(dāng)?shù)剡x擇。另外，為了抑制像差的目的，物鏡165和窗口單元162之間的空間所填充的介質(zhì)不限于液體?？墒褂糜煞?hào)折射率的上述條件的各種公知材料形成的另一介質(zhì)。通過(guò)將折疊鏡的激光反射表面(其是光路改變?cè)?64)構(gòu)造為具有非球面表面形狀，光路改變?cè)?64可具有像差校正功能。當(dāng)光路改變?cè)?64具有像差校正功能時(shí)，考慮到光路改變?cè)?64的像差校正功能的性能，像差校正元件166的構(gòu)造也被適當(dāng)?shù)剡x擇。機(jī)殼169在其內(nèi)部空間中容納掃描單元163的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件。在本實(shí)施例中，如在圖2和圖3所示，機(jī)殼169具有在其中具有空間的基本矩形形狀，并且光路改變?cè)?64和像差校正元件166被布置在內(nèi)部空間中。另外，物鏡165被布置在面對(duì)機(jī)殼169的管161的內(nèi)壁的一個(gè)表面的部分區(qū)域上。如圖2所示，入射到掃描單元163上的激光入射到設(shè)置在機(jī)殼169內(nèi)部的光路改變?cè)?64上，并因此改變激光的光路。然后，激光穿過(guò)像差校正元件166并經(jīng)由物鏡165被引導(dǎo)到機(jī)殼169的外部。光路改變?cè)?64和像差校正元件166被假設(shè)為通過(guò)將構(gòu)件或類似構(gòu)件(未示出)支撐在機(jī)殼169的內(nèi)部空間中而被固定到機(jī)殼169。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(其垂直于物鏡165的光軸和不穿過(guò)物鏡165的內(nèi)部)在管161內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)至少物鏡165，使得利用激光掃描生物組織500。具體而言，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167可包括例如使用電磁力、超聲波等作為功率驅(qū)動(dòng)的各種電機(jī)或包括壓電元件的電機(jī)。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167可包括小型空氣渦輪。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167可包括可使用聯(lián)接機(jī)構(gòu)傳送內(nèi)窺鏡160外部的轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163，即，繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸整體地轉(zhuǎn)動(dòng)光路改變?cè)?64、物鏡165、像差校正元件166和機(jī)殼169。即，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163，使得物鏡165的光軸在x軸方向被掃描到窗口單元162的表面。因此，在本實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163一次的時(shí)候，在x軸方向由對(duì)應(yīng)于一行的激光掃描生物組織500。因此，通過(guò)檢測(cè)激光的返回光，對(duì)應(yīng)于通過(guò)機(jī)構(gòu)167的轉(zhuǎn)動(dòng)利用激光掃描的那行的生物組織500的一部分的特征可被獲取作為圖像數(shù)據(jù)。平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向上在管161內(nèi)部平移地移動(dòng)至少物鏡165。具體而言，平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168可包括例如線性致動(dòng)器或壓電元件。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168移動(dòng)掃描單元163，即，在y軸方向上整體地平移移動(dòng)光路改變?cè)?64、物鏡165、像差校正元件166，和機(jī)殼169。即，平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168在y軸方向上平移地移動(dòng)掃描單元163，使得物鏡165的光軸在y軸方向掃描窗口單元162的表面。在這里，在本實(shí)施例中，入射到掃描單元163上的激光由光纖導(dǎo)光透鏡150準(zhǔn)直為基本平行光。因此，即使當(dāng)掃描單元162由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168在y軸方向上平移地移動(dòng)，施加到生物組織500的激光的焦點(diǎn)也不會(huì)改變。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)165轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163來(lái)進(jìn)行由激光在x軸方向進(jìn)行掃描，且通過(guò)由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168平移地移動(dòng)掃描單元163來(lái)進(jìn)行由激光在y軸方向進(jìn)行掃描。因此以2維形式在x-y平面(由x和y軸所定義的平面)上利用激光掃描生物組織500。因此，通過(guò)檢測(cè)激光的返回光，利用激光掃描的生物組織500的那部分的特征可獲取作為2維圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，x軸方向上的掃描速度由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167對(duì)掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)控制，且y軸方向上的掃描速度由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168對(duì)于掃描單元163的平移運(yùn)動(dòng)速度來(lái)控制。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)速度和平移運(yùn)動(dòng)速度可基于圖像數(shù)據(jù)的采樣頻率等被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。此外，所獲取的圖像數(shù)據(jù)的范圍根據(jù)平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168對(duì)掃描單元163的可移動(dòng)范圍(可移動(dòng)距離)來(lái)控制。因此，考慮到窗口單元162在y軸方向上的長(zhǎng)度，可移動(dòng)距離可被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。在圖2和圖3所示的實(shí)例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)掃描單元163，即，整體地平移轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)光路改變?cè)?64、物鏡165，像差校正元件166和機(jī)殼169，但本實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)例。例如，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168可僅平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)物鏡165及其保持器，使得生物組織500可利用激光掃描。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168僅平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)物鏡165及其保持器時(shí)，光路改變?cè)?64可不被平移地轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)，但可被配置為與由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168對(duì)物鏡165的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)同步來(lái)動(dòng)態(tài)地改變激光的光路，使得激光可被引導(dǎo)到物鏡165的透鏡表面(其可被平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng))。在這種情況下，像差校正元件166可被配置為設(shè)置為使得在光路改變?cè)?64和物鏡165之間不會(huì)平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)并與由光路改變?cè)?64在光路中進(jìn)行的動(dòng)態(tài)改變同步動(dòng)態(tài)地改變像差校正功能。例如，通過(guò)將物鏡165和像差校正元件166設(shè)置在光路改變?cè)?64的前方基臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)165可分別進(jìn)行僅光路改變?cè)?64的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)。以此方式，根據(jù)本公開的實(shí)施例，掃描單元162的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)允許生物組織500利用激光掃描，且被平移地轉(zhuǎn)動(dòng)和/或運(yùn)動(dòng)的光學(xué)組件可被適當(dāng)?shù)卮_定為實(shí)施激光的掃描。雖然在圖2和圖3中未示出，內(nèi)窺鏡160還可包括光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其在z軸方向(即，在物鏡165的光軸方向)上移動(dòng)掃描單元162。具體而言，光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括例如小尺寸致動(dòng)器。通過(guò)由光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)在z軸方向上移動(dòng)掃描單元163，物鏡165相對(duì)于生物組織500的焦點(diǎn)深度(即觀察深度)可改變。另外，光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)可在z軸方向上僅移動(dòng)物鏡165機(jī)器保持器，如在前述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和前述平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168中那樣。通過(guò)將物鏡165構(gòu)造為可變焦距透鏡來(lái)代替在光軸方向移動(dòng)物鏡165，物鏡165的焦距可改變。內(nèi)窺鏡160可包括聚焦伺服機(jī)構(gòu)，其通過(guò)檢測(cè)窗口單元162和生物組織500之間的可變距離而由前述光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)或前述可變焦距長(zhǎng)度透鏡自動(dòng)進(jìn)行焦距的調(diào)整。光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)或使用可變焦距長(zhǎng)度透鏡的焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)可以是根據(jù)實(shí)施例的觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)例，這類似于作為上述準(zhǔn)直透鏡的光纖導(dǎo)光透鏡150。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，使用觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)使得能夠在z軸方向上利用激光掃描生物組織500。因此，由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168驅(qū)動(dòng)掃描單元163和觀察深度調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)的組合使得能夠進(jìn)行由激光對(duì)生物組織500進(jìn)行三維掃描。此外，來(lái)自生物組織的返回光被檢測(cè)，并因此能夠獲得生物組織500的性質(zhì)作為三維圖像數(shù)據(jù)。因此，用戶可進(jìn)行更方便的觀察，著允許觀察目標(biāo)區(qū)域(例如，患病區(qū)域)被搜索，同時(shí)在深度方向捕捉包括多層的圖像。已經(jīng)參考圖2和圖3在上面描述了根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的整體構(gòu)造。在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，如上所述，通過(guò)使物鏡165繞作為管161內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上經(jīng)由窗口單元162利用激光掃描生物組織500。因此，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡165來(lái)進(jìn)行利用激光掃描，由于物鏡165的離軸特性，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中的視角(FOV)中不受限制。因此，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，在物鏡165的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中面對(duì)窗口單元162的范圍(即，其中在x軸方向上進(jìn)行利用激光掃描)被確保為FOV。因此，即使在物鏡165的NA非常高的時(shí)候，也可實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)。由于設(shè)置在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的內(nèi)窺鏡160中的窗口單元162被形成為具有預(yù)定厚度，所以在窗口單元162與生物組織接觸的時(shí)間保證了安全性。在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，像差校正元件166(其校正在生物組織上聚集激光的時(shí)候發(fā)生的像差)設(shè)置在窗口單元162的前方基臺(tái)。在這里，像差校正元件166的像差校正性能可根據(jù)物鏡165和窗口單元162的特性或形狀被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，使得由于物鏡165和/或窗口單元162而發(fā)生的像差被校正。因此，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，能夠?qū)崿F(xiàn)在確保通過(guò)允許窗口單元具有預(yù)定厚度獲得安全性和采集通過(guò)抑制像差的影響獲得的高品質(zhì)圖像之間的兼容性，同時(shí)使用具有相對(duì)較高NA的物鏡。在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，由于窗口單元162與生物組織500接觸且進(jìn)行用激光掃描，所以物鏡165可接近生物組織500。因此，即使在使用具有相對(duì)較高NA的物鏡165的時(shí)候，可獲取通過(guò)其可對(duì)生物組織500的較深部分進(jìn)行觀察的圖像數(shù)據(jù)，其具有更高分辨率和更高可靠性。在這里，將計(jì)算根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中的FOA×NA的近似值。如上所述，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的FOA是其中生物組織500通過(guò)掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描的范圍。因此，F(xiàn)OA可被視為在圓周方向上的窗口單元162的長(zhǎng)度中與生物組織500的接觸長(zhǎng)度。因此，F(xiàn)OA由下面等式(1)計(jì)算。FOV＝π×(窗口單元162的外徑)×(與生物組織的接觸角500/360°)...⑴在等式(1)中，“接觸角”是沿管161的x-z平面截取的截面表面的圓的中心角(即，圖3中所示的管161的截面表面)，對(duì)應(yīng)于在圓周方向上的窗口單元162的長(zhǎng)度中與生物組織500的接觸長(zhǎng)度。在這里，例如，窗口單元162的外徑與管161的直徑相同且被假設(shè)為5(mm)。例如，與生物組織500的接觸角度被假設(shè)為60°。當(dāng)這些值被代入上述等式(1)中時(shí)，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的FOV被計(jì)算為“FOV≈2.6(mm)”。因此，例如，當(dāng)使用NA是0.5的物鏡165時(shí)，表示激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的性能的指數(shù)“FOV×NA”是“FOV×NA＝2.6×0.5＝1.3”。如上所述(1.具有不同構(gòu)造的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的檢查)，相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡中的FOV×NA的最高值是約0.3(mm)且激光掃描內(nèi)窺鏡中的FOV×NA值是約1.0(mm)。因此，對(duì)于“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”的性能，根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1可以說(shuō)是具有比相關(guān)技術(shù)的激光掃描顯微鏡和相關(guān)技術(shù)的激光掃描內(nèi)窺鏡更高的性能。因此，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，“2.頭部的小型化”、“3.高NA”和“4.寬視場(chǎng)”通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡165同時(shí)實(shí)現(xiàn)。即，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，可確保高分辨率和寬視場(chǎng)。因此，由于可通過(guò)控制激光掃描的行間隔和采樣速率在寬范圍內(nèi)觀看生物組織，所以可有效地觀察生物組織，或者在必要時(shí)可通過(guò)擴(kuò)大所需部分來(lái)以高分辨率觀察所需部分。當(dāng)激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1包括機(jī)構(gòu)時(shí)，例如，控制物鏡165到生物組織500的焦點(diǎn)深度的上述光軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在“1.穿透深度”中也可實(shí)現(xiàn)預(yù)定性能。另外，將考慮激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中的“5.高速掃描”性能。根據(jù)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167對(duì)掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)速度確定激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中的激光的掃描速度。在這里，將計(jì)算掃描單元163所需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。例如，當(dāng)一幀的圖像數(shù)據(jù)被假設(shè)為(x×y)＝(500(像素)×500(像素))，有必要在一秒鐘內(nèi)掃描對(duì)應(yīng)于500行的激光，以便實(shí)現(xiàn)1fps的掃描速度。因此，掃描單元163為了實(shí)現(xiàn)對(duì)1fps的掃描速度所必需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是500×60×1＝30000(rpm)。這是在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167包括各種電機(jī)時(shí)所足夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)。在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，至少約1fps的掃描速度可被認(rèn)為是可實(shí)現(xiàn)的。上面已經(jīng)描述了其中物鏡165是非球面透鏡的情況，但是本實(shí)施例并不限于這個(gè)實(shí)例。例如，物鏡165可以是另一種光學(xué)元件，例如GRIN透鏡、衍射光學(xué)元件、全息攝影裝置，或相位調(diào)制器，其具有與非球面透鏡相同的光學(xué)功能。從提高掃描速度的觀點(diǎn)出發(fā)，具有較輕比重的材料優(yōu)選用作物鏡165的材料，以便實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)。可使用各種光學(xué)元件(諸如反射型物鏡、自由曲面鏡，和棱鏡，其可聚集激光且也改變光路)來(lái)代替物鏡165。當(dāng)使用可聚集激光且也改變光路的光學(xué)元件來(lái)代替物鏡165時(shí)，可不必設(shè)置光路改變?cè)?64。被配置為包括光偏振裝置(諸如電流計(jì)式鏡和中繼透鏡光學(xué)系統(tǒng))的附加常用激光掃描機(jī)構(gòu)也可設(shè)置在激光源110和物鏡165之間。在上面已經(jīng)描述了其中平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168被設(shè)置為構(gòu)造為在y軸方向上利用激光掃描生物組織500的單元的情況下，但是本實(shí)施例不限于該實(shí)例。例如，可不設(shè)置平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168且可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163來(lái)獲取x軸方向上的一行圖像數(shù)據(jù)。在由激光到生物組織500的施加中，激光具有預(yù)定寬度并施加到生物組織500上。因此，甚至當(dāng)在x軸方向上用僅一行激光進(jìn)行掃描時(shí)，也可獲取y軸方向上的具有預(yù)定寬度的圖像數(shù)據(jù)?？商娲?，在平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168未設(shè)置時(shí)，可通過(guò)將內(nèi)窺鏡160插入體腔或從其中移除的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)在y軸方向上利用激光掃描。手持式激光掃描探針(諸如下面在項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)中描述的激光掃描探針5)可通過(guò)在待觀察的人或動(dòng)物的身體表面上在y軸方向上移動(dòng)激光掃描探針本身來(lái)進(jìn)行在y軸方向上的激光掃描。當(dāng)設(shè)置觀察目標(biāo)放置在其上的基臺(tái)880(諸如下面在項(xiàng)目6-3(激光掃顯微鏡裝置)中描述的激光掃顯微鏡裝置6時(shí)，可通過(guò)在y軸方向上移動(dòng)基臺(tái)880來(lái)進(jìn)行在y軸方向上的掃描。以此方式，即使當(dāng)不設(shè)置平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168時(shí)，也能夠通過(guò)在y軸方向上移動(dòng)殼體(更具體地是用于用激光照射觀察目標(biāo)的窗口單元)的時(shí)候用激光照射觀察目標(biāo)來(lái)進(jìn)行在y軸方向上的激光掃描。(3.第二實(shí)施例)接下來(lái)，將參考圖4A描述根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)例。圖4A是示出根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的示意圖。參考圖4A，根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2包括激光源110、分束器120、光調(diào)制器230、光纖束240、光纖導(dǎo)光透鏡130和150、內(nèi)窺鏡160、光檢測(cè)器170、控制單元280、輸出單元190，和輸入單元195。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2的功能中，在圖4A中僅示出與通過(guò)激光掃描采集的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的構(gòu)造。在這里，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2還可具有其它已知內(nèi)窺鏡裝置的各種構(gòu)造，以及圖4A中所示的構(gòu)造。在這里，與根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1相比，根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2最新包括光調(diào)制器230，并且包括光纖束240和控制單元280來(lái)代替光纖140和控制單元180。其余構(gòu)造與根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的構(gòu)造相同。因此，在根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2的構(gòu)造的以下描述中，將主要描述不同于根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的構(gòu)造且重復(fù)構(gòu)造的詳細(xì)描述將被省略。參考圖4A，與圖2所示的第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1相比，根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2包括分束器120和光纖導(dǎo)光透鏡130之間的光調(diào)制器230。另外，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2包括光纖束240來(lái)代替激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的光纖140。光調(diào)制器230以例如幾MHz到幾GHz的不同頻率調(diào)制經(jīng)由激光源110和分束器120輸入的激光強(qiáng)度以將激光激發(fā)到多路復(fù)用狀態(tài)。然后，經(jīng)受相互不同調(diào)制的激光經(jīng)由光纖導(dǎo)光透鏡130朝向光纖束240入射。光纖束240是多根光纖被聚集在其中的束并且在圖4A所示的實(shí)例中包括光纖241、242和243。由于多根光纖241、242和243都包括在內(nèi)，如圖2所示，所以激光被按序施加到對(duì)應(yīng)于多個(gè)光纖241、242和243的生物組織500的多個(gè)斑點(diǎn)。因此，通過(guò)將激光施加到多個(gè)不同點(diǎn)，換言之，在狹窄區(qū)域中進(jìn)行多次激光掃描。施加到多個(gè)點(diǎn)的激光的返回光由多個(gè)光纖241、242和243在相反方向上引導(dǎo)并且由光檢測(cè)器170檢測(cè)。在本說(shuō)明書中，激光被施加到生物組織500上的“點(diǎn)”是激光被施加的預(yù)定散布區(qū)域。因此，在本實(shí)施例中，激光的光束入射到光路改變?cè)?64且物鏡165在生物組織500的多個(gè)相互不同點(diǎn)上聚集激光的光束。在這里，穿過(guò)物鏡165的激光優(yōu)選基本上在光軸上聚集，但這不以任何方式表明光軸以外的區(qū)域都不可用。因此，有可能使用一種掃描方法，其允許使用物鏡165中的光軸以外的區(qū)域(例如，約幾10μm的區(qū)域)并將激光的光束施加到生物組織500的相互不同點(diǎn)上來(lái)使激光的光束入射到物鏡165上。在這里，激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2包括控制單元280，其代替根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的控制單元180?？刂茊卧?80包括圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281，其代替控制單元180的構(gòu)造中的圖像信號(hào)獲取單元181。圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281具有除了圖像信號(hào)獲取單元181的功能之外的解調(diào)從光檢測(cè)器170傳輸?shù)膱D像信號(hào)的功能。在這里，圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281可通過(guò)對(duì)應(yīng)于光調(diào)制器230中的激光調(diào)制方法的方法解調(diào)圖像信號(hào)。在本實(shí)施例中，如上所述，由于光調(diào)制器230調(diào)制激光的頻率并且對(duì)應(yīng)于多個(gè)點(diǎn)的信號(hào)被多路復(fù)用，所以圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281通過(guò)對(duì)應(yīng)于頻率的調(diào)制的方法解調(diào)返回光的激光。因此，相對(duì)于施加到生物組織500的多個(gè)點(diǎn)的激光的返回光，圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281可選擇地分離并獲取對(duì)應(yīng)于來(lái)自每個(gè)點(diǎn)的返回光的圖像信號(hào)。在這里，激光被施加到其上的生物組織500的多個(gè)點(diǎn)被布置在例如y軸方向上。通過(guò)以這種方式布置生物組織500的點(diǎn)并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163，同時(shí)按序?qū)⒓す馐┘拥较鄳?yīng)的點(diǎn)，在x軸方向的多行可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163一次被同時(shí)掃描。如上所述，由于圖像信號(hào)獲取單元(光解調(diào)單元)281可選擇地分離和獲取對(duì)應(yīng)于來(lái)自每個(gè)點(diǎn)的返回光的圖像信號(hào)，所以可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描單元163一次在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中獲取關(guān)于多個(gè)掃描行的圖像信息。在這里，在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，僅一行可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)掃描裝置163一次來(lái)掃描。因此，為了掃描多行，有必要重復(fù)地進(jìn)行在y軸方向上的掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)和掃描單元163(或內(nèi)窺鏡160)的平移運(yùn)動(dòng)。然而，在根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中，有可能減少獲取與根據(jù)第一例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的圖像數(shù)據(jù)相同的圖像數(shù)據(jù)所需的掃描單元163的轉(zhuǎn)數(shù)，因此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(諸如包括在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167中的電機(jī))的小型化或功率消耗的降低。已經(jīng)在上面參考圖4A描述了根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2的概略構(gòu)造。如上所述，在根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中，能夠獲得除了在根據(jù)上述第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中獲得的優(yōu)點(diǎn)之外的以下優(yōu)點(diǎn)。即，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中，激光的光束入射到光路改變?cè)?64上且物鏡165聚集在生物組織500的多個(gè)相互不同點(diǎn)上的激光的光束。在這里，形成光束的激光可以是相互不同調(diào)制的激光。激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2具有調(diào)制激光的功能，且因此可選擇地分離和獲取對(duì)應(yīng)于來(lái)自每個(gè)點(diǎn)的返回光的圖像信號(hào)。因此，在激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中，在掃描單元163轉(zhuǎn)動(dòng)一次的同時(shí)，施加到多個(gè)點(diǎn)的多行激光可被掃描。因此，即使當(dāng)掃描單元163的轉(zhuǎn)數(shù)比較少時(shí)，也可獲得高掃描速度。例如，如在上述(2.第一實(shí)施例)中所看到的，一幀的圖像數(shù)據(jù)被假設(shè)為(x×y)＝(500(像素)×500(像素))。在根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1中，掃描單元163的必要轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)一直是約30000(rpm)，以便實(shí)現(xiàn)1rpm的掃描速度。然而，例如，當(dāng)根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中的點(diǎn)數(shù)是5時(shí)，實(shí)現(xiàn)1rpm的掃描速度所需的掃描單元163的轉(zhuǎn)數(shù)僅僅是上述轉(zhuǎn)數(shù)的1/5，且因此可為約6000(rpm)。因此，在根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2中，如上所述，可以較少轉(zhuǎn)動(dòng)獲得與根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1相同的圖像數(shù)據(jù)和相同的信息，因此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(諸如包括在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167中的電機(jī))或功率消耗的降低。在上述中，光調(diào)制器230允許激光經(jīng)受由振幅調(diào)制進(jìn)行的頻率復(fù)用，但本實(shí)施例不限于此。例如，由光調(diào)制器230調(diào)制激光的光的過(guò)程可以是時(shí)分強(qiáng)度調(diào)制或頻率調(diào)制過(guò)程。這個(gè)由光調(diào)制器230進(jìn)行的調(diào)制過(guò)程可以是其中對(duì)應(yīng)于來(lái)自每個(gè)點(diǎn)的返回光的圖像信號(hào)可通過(guò)進(jìn)行解調(diào)過(guò)程而被選擇地分離的任何過(guò)程。在第二實(shí)施例中，物鏡165優(yōu)選地設(shè)計(jì)為使得視場(chǎng)盡可能寬，以接近衍射極限，以便物鏡165中的光軸之外的區(qū)域可用于激光的掃描。在上面的實(shí)例中，使用光纖束240使得能夠?qū)⒓す馐┘拥缴锝M織500的多個(gè)點(diǎn)，但第二實(shí)施例不限于此。在第二實(shí)施例中，可使用不同方法來(lái)形成多個(gè)激光的照射點(diǎn)。例如，使用具有多個(gè)芯的多芯光纖且激光可通過(guò)多芯光纖的每個(gè)芯被引導(dǎo)，因此也有可能僅使用一個(gè)光纖由激光照射生物組織500的多個(gè)點(diǎn)。多芯光纖的一個(gè)實(shí)例示于圖4B中。圖4B是示出多芯光纖的剖面的示意圖。參考圖4B，多芯光纖340被配置為包括多個(gè)芯341、內(nèi)包層342，和外包層343，且芯341由內(nèi)和外包層342和343覆蓋。通過(guò)多芯光纖340的每個(gè)芯341引導(dǎo)激光可獲得類似于使用上述光纖束240的情況的有利效果。例如，多個(gè)芯341以相等間隔在多芯光纖340的橫截面被優(yōu)選地布置為一排。在多芯光纖340中，芯341被優(yōu)選地布置在垂直于激光的轉(zhuǎn)動(dòng)掃描方向的方向上(換言之，芯341被布置在平行于y軸方向的方向上)。這種布置使得在y軸方向上以相等間距布置的生物組織500的多個(gè)點(diǎn)可能由激光照射。因此，有可能通過(guò)掃描單元163的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上進(jìn)行多行的同時(shí)掃描。在圖4B所示的實(shí)例中，多芯光纖340是雙包層多芯光纖，但第二實(shí)施例不限于此。單包層多芯光纖可用作多芯光纖340。然而，例如，當(dāng)如上所述通過(guò)使用雙包層多芯光纖進(jìn)行基于雙光子激發(fā)的觀察時(shí)，光纖上的作為來(lái)自觀察目標(biāo)的返回光的熒光的光聚集效率可提高。(4.修改實(shí)例)將描述根據(jù)本公開的第一和第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1和2的幾個(gè)修改。另外，在第一和第二實(shí)施例的以下修改實(shí)例的描述中，為了描述將主要例舉根據(jù)第一實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1。然而，下面將要描述的修改實(shí)例的構(gòu)造也適用于根據(jù)第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置2。類似于下面示出的修改實(shí)例的構(gòu)造可適用于根據(jù)實(shí)施例的激光掃描探針和激光掃描顯微裝置，這將分別在下面的項(xiàng)目6-2(激光掃描探針)和項(xiàng)目6-3(激光掃描顯微裝置)描述。(4-1.掃描單元包括多個(gè)物鏡的構(gòu)造)在前述(2.第一實(shí)施例)和(3.第二實(shí)施例)中描述的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1和2中，掃描單元163包括物鏡165。然而，本實(shí)施例不限于這些實(shí)施例，但是掃描單元163可包括多個(gè)物鏡165。參考圖5，將描述當(dāng)掃描單元包括多個(gè)物鏡時(shí)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的構(gòu)造實(shí)例。圖5是示出當(dāng)掃描單元包括多個(gè)物鏡時(shí)的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1的一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的示意圖。另外，在圖5中，主要示出僅激光掃描內(nèi)窺鏡裝置中的內(nèi)窺鏡的部分，且未示出其它部分。參考圖5，根據(jù)本修改實(shí)例的內(nèi)窺鏡360包括管161、窗口單元162、掃描單元363、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167，和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168。由于構(gòu)造中的管161、窗口單元162、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)167和平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)168與參考圖2和圖3所描述的構(gòu)成構(gòu)件相同，所以在下面將主要描述掃描單元363的構(gòu)造，且將省略構(gòu)造的詳細(xì)描述。圖5示意地示出當(dāng)內(nèi)窺鏡360的掃描單元363和掃描單元363附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)管161的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。掃描單元363包括光路改變?cè)?64、一對(duì)物鏡365和366、一對(duì)像差校正元件367和368，和機(jī)殼369。一對(duì)物鏡365和366設(shè)置在面對(duì)掃描單元363的管161的內(nèi)壁的位置處。另外，例如，如圖5所示，一對(duì)物鏡365和366設(shè)置在掃描單元363的相對(duì)位置處。即，當(dāng)在y軸的正方向觀看時(shí)，一對(duì)物鏡365和366可位于掃描單元363的對(duì)稱位置處，即，轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置。通過(guò)以此方式定位一對(duì)物鏡365并366，如圖5所示，一個(gè)物鏡365位于z軸的負(fù)方向以面對(duì)窗口單元162，且此時(shí)，另一物鏡366位于z軸的正方向以面對(duì)管161的內(nèi)壁。從光纖140發(fā)射并由光纖導(dǎo)光透鏡150準(zhǔn)直為基本平行光的激光入射到光路改變?cè)?64上。光路改變?cè)?64改變激光的光路，使得入射激光面對(duì)至少窗口單元162朝向物鏡365和366入射。例如，光路改變?cè)?64可具有分束器的功能以將入射激光分離為兩條光并朝向物鏡365和366引導(dǎo)所分離的激光。另外，光路改變?cè)?64可以是光學(xué)元件，其能夠與掃描單元363的轉(zhuǎn)動(dòng)同步來(lái)動(dòng)態(tài)地改變光路的方向并且可利用面對(duì)窗口單元162的物鏡365或366引導(dǎo)激光。下面將參考圖6A、6B、7A、7B、8A和8B詳細(xì)描述在掃描單元363中包括多個(gè)物鏡的掃描單元的特定構(gòu)造實(shí)例。一對(duì)像差校正元件367和368位于一對(duì)物鏡365和366的前方基臺(tái)。一對(duì)像差校正元件367和368具有與參考圖2描述的像差校正元件166相同的功能并且具有在激光被聚集到生物組織500上時(shí)發(fā)生的校正像差的功能。在圖5所示的實(shí)例中，一對(duì)像差校正元件367368位于光路改變?cè)?64和一對(duì)物鏡365和366之間，但該對(duì)像差校正元件367和368所處于的位置是不限于該實(shí)例。該對(duì)像差校正元件367和368可位于任何位置，直到從光纖140發(fā)射的激光穿過(guò)窗口單元162。機(jī)殼369在其內(nèi)部空間中容納掃描單元363的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件。在本修改實(shí)例中，如圖5所示，機(jī)殼369具有在其中具有空間的基本矩形形狀，而且光路改變?cè)?64和一對(duì)像差校正元件367和368布置在所述內(nèi)部空間中。另外，一對(duì)物鏡365和366布置在其面對(duì)機(jī)殼369的管161的內(nèi)壁并在機(jī)殼369中彼此面對(duì)的表面的部分區(qū)域上。因此，一對(duì)物鏡365和366被設(shè)置為使得透鏡表面在機(jī)殼369中彼此面對(duì)，如圖5所示。另外，光路改變?cè)?64和一對(duì)像差校正元件367和368被假設(shè)由在機(jī)殼369的內(nèi)部空間中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)固定到機(jī)殼369。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元363也可由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸與機(jī)殼369一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，如在第一實(shí)施例中，掃描單元363可由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(未示出)在y軸方向上與機(jī)殼369一起平移地移動(dòng)。因此，在本修改實(shí)例中，生物組織500通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元363繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描，且生物組織500通過(guò)由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元363繞y軸的平移運(yùn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描。在上面已經(jīng)參考圖5描述了包括根據(jù)本公開的第一和第二實(shí)施例的修改實(shí)例的多個(gè)物鏡365和366的掃描單元363的構(gòu)造。在本修改實(shí)例中，在掃描單元363轉(zhuǎn)動(dòng)一次的時(shí)候，進(jìn)行通過(guò)物鏡365利用激光掃描和通過(guò)物鏡366用激光掃描。在第一和第二實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)更快掃描速度以增加在掃描單元363轉(zhuǎn)動(dòng)一次的時(shí)候所獲取的信息量?？商娲?，與根據(jù)第一和第二實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置1和2的信息量相同的信息量的圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)掃描單元363的較少轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)獲取。在圖5所示的實(shí)例中，已經(jīng)描述了以下情況：掃描單元363包括一對(duì)物鏡365和366且在y軸的正方向觀看時(shí)，一對(duì)物鏡365和366分別位于掃描單元363的對(duì)稱位置，即，轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置，但是本修改實(shí)例不限于這個(gè)實(shí)例。掃描單元363可包括兩個(gè)以上物鏡。多個(gè)物鏡可以位于任何位置，只要物鏡在管161的縱向方向上的基本相同位置處面對(duì)管161的內(nèi)壁即可，并且以預(yù)定間隔位于管的外周方向161。將在下面參考圖6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A和9B描述以下情況：位于所定位的物鏡的數(shù)量或它們?cè)诎ǘ鄠€(gè)物鏡的掃描單元中的位置不同于圖5中所示的實(shí)例中的那些。(4-1-1.光路改變?cè)瞧穹质鞯臉?gòu)造)將參考圖6A和圖6B來(lái)描述光路改變?cè)瞧穹质鞯臉?gòu)造，其作為其中掃描單元包括多個(gè)物鏡的特定構(gòu)造實(shí)例。圖6A是示出當(dāng)光路改變?cè)瞧穹质鲿r(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。圖6B是示出圖6A所示的掃描單元繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)180度的狀態(tài)的示意圖。在圖6A和圖6B中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在根據(jù)本修改實(shí)例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中主要示出僅掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造。另外，圖6A和圖6B示意地示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)管的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。參考圖6A和圖6B，根據(jù)本修改實(shí)例的掃描單元370包括偏振分束器372、四分之一波長(zhǎng)板373、鏡374、一對(duì)物鏡375和376、一對(duì)像差校正元件377和378和機(jī)殼379。在圖6A示出的構(gòu)造實(shí)例中，偏振調(diào)制元件371也設(shè)置在掃描單元370的前方基臺(tái)，即，緊接從光纖發(fā)射的激光入射到掃描單元370上。另外，圖6A和圖6B中所示的實(shí)線和虛線箭頭指示激光的光路。如在圖5所示的實(shí)例中，在y軸方向觀看時(shí)，一對(duì)物鏡375和376分別位于在掃描單元370的對(duì)稱位置處，即，轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置。即，如圖6A所示，當(dāng)一個(gè)物鏡375位于z軸的負(fù)方向以面對(duì)窗口單元162時(shí)，另一物鏡376位于z軸方向的正方向以面對(duì)管161的內(nèi)壁。另外，一對(duì)像差校正元件377和378分別位于一對(duì)物鏡375和376的前方基臺(tái)。像差校正元件377和378具有與參考圖2所述的像差校正元件166相同的功能并且具有校正在激光被聚集在生物組織500上時(shí)發(fā)生像差的功能。偏振調(diào)制元件371具有改變?nèi)肷浼す獾钠穹较虻墓δ堋＞唧w而言，偏振調(diào)制元件371可具有僅傳遞入射激光中的預(yù)定偏振方向的激光的功能。在本修改實(shí)例中，在偏振光調(diào)制元件371的前方基臺(tái)處從光纖(未示出)發(fā)射的激光入射到偏振調(diào)制元件371上，且然后偏振調(diào)制元件371僅傳遞激光中的預(yù)定偏振方向的激光使得激光入射到掃描單元370上。穿過(guò)偏振調(diào)制元件371的激光入射到掃描單元370上并進(jìn)一步入射到偏振分束器372上。偏振分束器372具有改變預(yù)定偏振方向的激光的光路的功能。具體而言，偏振分束器372根據(jù)入射激光的偏振方向改變光路。在圖6A所示的實(shí)例中，偏振分束器372改變穿過(guò)偏振調(diào)制元件371的激光的光路約90度，使得激光被調(diào)整為入射到位于z軸的負(fù)方向上的像差校正元件377和物鏡上透鏡375上。其光路有偏振分束器372改變的激光穿過(guò)像差校正元件377和物鏡375并且經(jīng)由所述窗口單元162被施加到生物組織500。機(jī)殼379將掃描單元370的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件容納在其內(nèi)部空間中。在本修改實(shí)例中，如圖6A所示，機(jī)殼379具有在其中具有空間的基本矩形形狀，并且偏振分束器372、四分之一波長(zhǎng)板373、鏡374和一對(duì)像差校正元件377和378被布置在內(nèi)部空間中。另外，一對(duì)物鏡375和376布置在其面對(duì)機(jī)殼379的管161的內(nèi)壁并在機(jī)殼379中彼此面對(duì)的表面的部分區(qū)域上。另外，偏振分束器372、四分之一波長(zhǎng)板373、鏡374，和一對(duì)像差校正元件377和378被假設(shè)由在機(jī)殼379的內(nèi)部空間中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)固定到機(jī)殼379。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元370也可由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸與機(jī)殼379一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，如在第一實(shí)施例中，掃描單元370可由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(未示出)在y軸方向上與機(jī)殼379一起平移地移動(dòng)。因此，在本修改實(shí)例中，生物組織500通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元370繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描，且生物組織500通過(guò)由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元370繞y軸的平移運(yùn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描。。圖6B示出掃描單元370從圖6A的狀態(tài)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)的狀態(tài)。由于掃描單元370繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)180度，所以偏振分束器372和像差校正元件377和物鏡375之間和像差校正元件378和物鏡376之間的位置關(guān)系也轉(zhuǎn)動(dòng)180度。即，在圖6B所示的狀態(tài)中，像差校正元件378和物鏡376面對(duì)窗口單元162。在圖6B所示的狀態(tài)中，偏振分束器372調(diào)整在y軸的正方向穿過(guò)偏振調(diào)制元件371并入射的激光使得激光在y軸的負(fù)方向傳遞，而不改變光路?？商娲兀?dāng)偏振分束器372從圖6A中所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)180度并進(jìn)入圖6B所示的狀態(tài)時(shí)，偏振調(diào)制元件371的特性可與掃描單元370的轉(zhuǎn)動(dòng)同步而動(dòng)態(tài)地改變，使得入射激光在y軸的正方向上傳遞。四分之一波長(zhǎng)板373和鏡374以該順序位于偏振光束分光器372的y軸的正方向。因此，穿過(guò)偏振分束器372的激光在穿過(guò)四分之一波長(zhǎng)板373之后由鏡374反射、再次穿過(guò)四分之一波長(zhǎng)板373，并在y軸的正方向上入射到偏振分束器372上。激光沿一系列光路穿過(guò)四分之一波長(zhǎng)板373兩次，因此其偏振方向改變。偏振分束器372改變?cè)趛軸的正方向入射的激光的光路約90度，且其偏振方向改變使得激光被調(diào)整為入射到位于z軸的負(fù)方向的像差校正元件378和物鏡376上。其光路由偏振分束器372改變的的激光穿過(guò)像差校正元件377和物鏡375并且經(jīng)由窗口單元162被施加到生物組織500。在本修改實(shí)例中，如上面參考圖6A和圖6B所述，激光可通過(guò)組合控制激光的偏振方向的偏振調(diào)制元件371和根據(jù)激光的偏振方向控制激光的光路的偏振分束器372在物鏡375或376的方向面向窗口單元162被引導(dǎo)，與掃描單元370的轉(zhuǎn)動(dòng)同步。因此，在掃描單元370轉(zhuǎn)動(dòng)一次的同時(shí)，可通過(guò)經(jīng)物鏡375利用激光掃描生物組織500和經(jīng)由物鏡376利用激光掃描生物組織500兩者來(lái)有效地進(jìn)行激光掃描。(4-1-2光路改變?cè)荕EMS鏡的構(gòu)造)接下來(lái)，將參考圖7A和圖7B來(lái)描述其中光路改變?cè)荕EMS鏡的構(gòu)造，作為其中掃描單元包括多個(gè)物鏡的特定構(gòu)造實(shí)例。圖7A和圖7B是示出當(dāng)光路改變?cè)荕EMS鏡時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。在圖7A和圖7B中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在根據(jù)本公開的實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中主要示出僅掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造。另外，圖7A示意地示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)管的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。此外，圖7B示意地示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)掃描單元的物鏡的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。圖7A對(duì)應(yīng)于沿圖7A所示的線B-B截取的橫截面視圖。參考圖7A和圖7B，掃描單元380包括MEMS鏡381、一對(duì)物鏡382和383、一對(duì)像差校正元件384和385，和機(jī)殼386。圖7A和圖7B中所示的實(shí)線箭頭指示激光的光路。在圖7A所示的實(shí)例中，一對(duì)物鏡382和383的位置不同于圖6A和圖6B中所示的實(shí)例中的那些。即，如圖7A所示，當(dāng)在y軸方向上觀看時(shí)，一對(duì)物鏡382和383不位于掃描單元380中的轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置處，但是位于小于180度的預(yù)定角度處。另外，一對(duì)像差校正元件384和385分別位于一對(duì)物鏡382和383的前方基臺(tái)。像差校正元件384和385具有與參考圖2所述的像差校正元件166相同的功能并且具有校正在激光被聚集在生物組織上時(shí)發(fā)生像差的功能。然而，在本修改實(shí)例中，當(dāng)在y軸方向上觀看時(shí)，物鏡382和383和像差校正元件384和385的位置也可以是在掃描單元380中轉(zhuǎn)動(dòng)180度的位置，如圖5、圖6A和圖6B所示。MEMS鏡381是MEMS形成的鏡并且可動(dòng)態(tài)地控制入射激光的反射方向。具體而言，MEMS鏡381可通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變反射入射激光的反射表面的角度和形狀中的至少一個(gè)來(lái)動(dòng)態(tài)地改變?nèi)肷浼す獾墓饴贰＠?，MEMS鏡381基本設(shè)置在管的內(nèi)直徑的中心。MEMS鏡381的角度位置和表面形狀被動(dòng)態(tài)地控制，使得從前方基臺(tái)的光纖(未示出)發(fā)射的激光在管161的徑向方向被引導(dǎo)并沿管161的圓周方向掃描觀察目標(biāo)(以在x軸方向上掃描觀察目標(biāo))。在這里，在本修改實(shí)例中，如圖7A和圖7B所示，機(jī)殼386具有杯狀形狀，其中圓柱體的內(nèi)部被挖空為具有較小直徑的圓柱形狀。此外，像差校正元件384和385位于機(jī)殼386的內(nèi)部空間且物鏡382和383沿面對(duì)管161的內(nèi)壁的機(jī)殼386的表面的部分區(qū)域(即，圓柱體的外圓周表面)以預(yù)定間隔定位。此外，MEMS鏡381不位于機(jī)殼386的內(nèi)部，但位于杯狀形狀的凹部以與機(jī)殼386分離。另外，像差校正元件384和385被假設(shè)為固定到機(jī)殼386由機(jī)殼386的內(nèi)部空間中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)固定到機(jī)殼386。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元380也可由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸與機(jī)殼386一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在這里，在本修改實(shí)例中，MEMS鏡381被定位為與機(jī)殼386分離，如上所述。因此，即使當(dāng)掃描單元380轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，MEMS鏡381也不轉(zhuǎn)動(dòng)。在本修改實(shí)例中，其是光路改變?cè)腗EMS鏡381不與掃描單元380一起轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)與掃描單元380的轉(zhuǎn)動(dòng)同步來(lái)改變反射表面的角度和表面形狀來(lái)在面對(duì)窗口單元162的物鏡382或383的方向上改變激光的光路。即，通過(guò)允許MEMS鏡381來(lái)改變激光的光路而利用激光掃描生物組織500。例如，當(dāng)掃描單元380以預(yù)定角度從圖7A中所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)且像差校正元件385和物鏡383因此到達(dá)面對(duì)窗口單元162的位置時(shí)，MEMS鏡381通過(guò)改變角度或表面形狀來(lái)改變激光的光路，使得激光入射到像差校正元件385和物鏡383上。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元380也可由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(未示出)在y軸方向上與機(jī)殼386一起平移地移動(dòng)。當(dāng)掃描單元380在y軸方向上平移地移動(dòng)時(shí)，MEMS鏡381可與掃描單元380一起平移地移動(dòng)。因此，在本修改實(shí)例中，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制MEMS鏡381的反射表面的角度或形狀來(lái)偏振激光的光路而在x軸方向上利用激光掃描生物組織500，且通過(guò)平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在y軸方向?qū)呙鑶卧?70的平移運(yùn)動(dòng)而在y軸方向上利用激光掃描生物組織500。然而，MEMS鏡381可通過(guò)掃描單元380在y軸方向上的平移運(yùn)動(dòng)來(lái)平移地運(yùn)動(dòng)。即，相對(duì)于掃描單元380繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和在y軸方向上的平移運(yùn)動(dòng)，MEMS鏡381的位置可以是不變的。即使當(dāng)MEMS鏡381不轉(zhuǎn)動(dòng)并且不與掃描單元380一起平移地運(yùn)動(dòng)時(shí)，MEMS鏡381也可通過(guò)與掃描單元的380的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)同步而改變反射表面的角度或表面形狀并改變面對(duì)窗口單元162的物鏡382或383的方向上的激光的光路來(lái)進(jìn)行利用激光掃描生物組織500。另外，MEMS鏡381被假設(shè)由機(jī)殼386的杯狀形狀的凹部中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)支撐，使得上述驅(qū)動(dòng)不受干擾。例如，MEMS鏡381可由支撐構(gòu)件連接到機(jī)殼386的杯狀形狀的凹部的底表面的基本中心(對(duì)應(yīng)于機(jī)殼386的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的部分)處。此外，通過(guò)將抵消機(jī)殼386的轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐構(gòu)件中，能夠?qū)崿F(xiàn)其中即使當(dāng)機(jī)殼386轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)MEMS鏡381也不轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)造。如參考圖7A和圖7B所描述的，根據(jù)本修改實(shí)例，MEMS鏡381的反射表面的條件(例如，反射表面的角度和形狀)可被動(dòng)態(tài)地改變，由此用激光掃描生物組織500。激光掃描的控制通過(guò)控制MEMS鏡381來(lái)進(jìn)行，且因此可實(shí)現(xiàn)具有更高自由度的激光掃描。MEMS鏡381是能夠動(dòng)態(tài)地改變光反射方向的光偏轉(zhuǎn)裝置(光偏轉(zhuǎn)元件)的實(shí)例。當(dāng)使用其它光偏轉(zhuǎn)裝置來(lái)代替MEMS鏡381時(shí)，能夠?qū)嵤╊愃朴谏鲜鰳?gòu)造的構(gòu)造并實(shí)現(xiàn)類似的有益效果。在本修改實(shí)例中，可不設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，在管中的激光的光路上，依次設(shè)置了物鏡、像差校正元件，和MEMS鏡。MEMS鏡的反射表面的條件被動(dòng)態(tài)地控制，使得窗口單元設(shè)置在管的縱向方向上的管的外壁，處于對(duì)應(yīng)于MEMS鏡設(shè)置在其上的位置的區(qū)域，且穿過(guò)物鏡和像差校正元件且入射到MEMS鏡上的激光在x軸方向上通過(guò)窗口單元掃描作為觀察目標(biāo)的生物組織。這種構(gòu)造允許在x軸方向上激光掃描觀察目標(biāo)，而組件不會(huì)在管中轉(zhuǎn)動(dòng)。(4-1-3.掃描單元包括光路分支元件的構(gòu)造)接下來(lái)，將參考圖8A和圖8B來(lái)描述掃描單元包括光路分支元件的構(gòu)造，其作為其中掃描單元包括多個(gè)物鏡的特定構(gòu)造實(shí)例。圖8A和圖8B是示出當(dāng)掃描單元包括光路分支元件時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。在圖8A和圖8B中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在根據(jù)本修改實(shí)例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中主要示出僅掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造。另外，圖8A示意地示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)管的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。另外，圖8B示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出沿圖8A的線C-C截取的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。參考圖8A和圖8B，掃描單元390包括光路分支元件391、透鏡392、透鏡陣列393、光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d、物鏡395a、395b、395c和395d、像差校正元件396a、396b、396c和396d，和機(jī)殼397。因此，根據(jù)本修改實(shí)例的掃描單元390包括四個(gè)物鏡395a、395b、395c和395d。如圖8B所示，當(dāng)在y軸方向上觀看時(shí)，四個(gè)物鏡395a、395b、395c和395d位于掃描單元390中的轉(zhuǎn)動(dòng)90度的位置。像差校正元件396a、396b、396c和396d和光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d分別位于物鏡體395a、395b、395c和395d的前方基臺(tái)。像差校正元件396a、396b、396c和396d具有與參考圖2描述的像差校正元件166相同的功能并且具有至少校正在激光被聚集在生物組織上時(shí)發(fā)生像差的功能。另外，在圖8A和圖8B所示的實(shí)例中，光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d是例如折疊鏡并且具有與參考圖2所述的光路改變?cè)?64相同的功能。即，光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d將入射到掃描單元390上的激光引導(dǎo)到物鏡395a、395b、395c和395d的透鏡表面。機(jī)殼397在其內(nèi)部空間中容納掃描單元390的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件。在本修改實(shí)例中，如圖8A和圖8B所示，機(jī)殼397具有在其中具有空間的基本矩形形狀，而且光路分支元件391、透鏡392、透鏡陣列393、光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d，和像差校正元件396a、396b、396c和396d，光路改變?cè)?64布置在所述內(nèi)部空間中。另外，物鏡395a、395b、395c和395d布置在其面對(duì)機(jī)殼397的管161的內(nèi)壁的四個(gè)表面的部分區(qū)域上。另外，光路分支元件391、透鏡392、透鏡陣列393、光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d，和像差校正元件396a、396b、396c和396d被假設(shè)由在機(jī)殼397的內(nèi)部空間中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)固定到機(jī)殼397。在本修改實(shí)例中，如圖8A所示，由光纖(未示出)在管161內(nèi)引導(dǎo)的激光由光纖導(dǎo)光透鏡150準(zhǔn)直為基本平行光并入射到設(shè)置在機(jī)殼397的一側(cè)上的光路分支元件391上。光路分支元件391是一種分束器并且可將入射激光分支為多個(gè)光路。例如，光路分支元件391可將由衍射光柵入射的激光分支為多個(gè)光路。在本修改實(shí)例中，光路分路元件391將入射激光分支為四個(gè)光路。分支為四個(gè)光路的激光經(jīng)由透鏡392被聚集到透鏡陣列393上。透鏡陣列393上是其中作為與激光被分支的路徑數(shù)量相同的數(shù)量的透鏡被以陣列形式布置的陣列。分支的激光由包括在透鏡陣列393中的透鏡準(zhǔn)直為基本平行光并入射到光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d上。光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d分別將入射光引導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的像差校正元件396a、396b、396c和396d和對(duì)應(yīng)的物鏡395a、395b、395c和395d。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元390也可由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸與機(jī)殼397一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，如在第一實(shí)施例中，掃描單元390可由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(未示出)在y軸方向上與機(jī)殼397一起平移地移動(dòng)。因此，在本修改實(shí)例中，生物組織500通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元390繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描，且生物組織500通過(guò)由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元390繞y軸的平移運(yùn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描。在本修改實(shí)例中，如上面參考圖8A和圖8B所述，入射到掃描單元390上的激光由光路分支單元391分支為多個(gè)激光路徑，例如，四個(gè)激光路徑。然后，分支的激光分別由光路改變?cè)?94a、394b、394c和394d朝向物鏡395a、395b、395c和395d引導(dǎo)。在本修改實(shí)例中，通過(guò)在該狀態(tài)下使掃描單元390繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在掃描單元390轉(zhuǎn)動(dòng)一次的時(shí)候，生物組織500經(jīng)由窗口單元162利用激光掃描四次。因此，利用激光掃描可更有效地進(jìn)行，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)掃描單元390的一次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描線的數(shù)量可增加。(4-1-4.激光線相對(duì)于管的入射位置被固定的構(gòu)造)接下來(lái)，將參考圖9A和圖9B描述其中激光線相對(duì)于管的入射位置被固定的構(gòu)造，其作為其中掃描單元包括多個(gè)物鏡的特定構(gòu)造實(shí)例。圖9A和圖9B是示出當(dāng)激光的入射位置相對(duì)于管固定時(shí)的掃描單元的一個(gè)構(gòu)造實(shí)施例的示意圖。在圖9A和圖9B中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在根據(jù)本公開的實(shí)施例的激光掃描內(nèi)窺鏡裝置的構(gòu)造中主要示出僅掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造。另外，圖9A示意地示出當(dāng)掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造被切出平行于通過(guò)管的中心軸的y-z平面的橫截表面時(shí)的橫截面視圖。另外，圖9B示出當(dāng)在x軸的負(fù)方向(激光入射的方向)觀看掃描單元和掃描單元附近的構(gòu)造時(shí)的狀態(tài)。在這里，圖9B示出掃描單元繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸以預(yù)定角度轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)并示出通過(guò)掃描單元的機(jī)殼的物鏡。參考圖9A和圖9B，掃描單元350包括入射窗口單元351a、351b、351c和351d、光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d、物鏡353a、353b、353c和353d、像差校正元件354a、354b、354c和354d和機(jī)殼355。因此，根據(jù)本修改實(shí)例的掃描單元350包括四個(gè)物鏡353a、353b、353c和353d。此外，如圖9B所示，四個(gè)物鏡353a、353b、353c和353d位于在y軸方向上觀看時(shí)在掃描單元350中轉(zhuǎn)動(dòng)90度的位置。另外，像差校正元件354a、354b、354c和354d和光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d分別位于物鏡353a、353b、353c和353d的前方基臺(tái)。像差校正元件354a、354b、354c和354d具有與參考圖2描述的像差校正元件166相同的功能并且具有校正在激光被聚集在生物組織500上時(shí)發(fā)生像差的功能。另外，在圖9A和圖9B所示的實(shí)例中，光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d是例如折疊鏡并具有與參考圖2描述的光路改變?cè)?64相同的功能。即，光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d將入射到掃描單元350上的激光引導(dǎo)到物鏡353a、353b、353c和353d的透鏡表面。機(jī)殼355在其內(nèi)部空間中容納掃描單元350的每個(gè)構(gòu)成構(gòu)件。在本修改實(shí)例中，如圖9A和圖9B所示，機(jī)殼355具有在其中具有空間的基本矩形形狀，而且光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d和像差校正元件354a、354b、354c和354d布置在所述內(nèi)部空間中。另外，物鏡353a、353b、353c和353d布置在其面對(duì)機(jī)殼397的管161的內(nèi)壁的四個(gè)表面的部分區(qū)域上。另外，光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d和像差校正元件354a、354b、354c和354d被假設(shè)由在機(jī)殼355的內(nèi)部空間中的支撐構(gòu)件或類似裝置(未示出)固定到機(jī)殼355。入射窗口單元351a、351b、351c和351d形成于面對(duì)位于y軸的負(fù)方向上的機(jī)殼355的表面上的光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d的位置處。在這里，機(jī)殼355由不會(huì)傳遞入射激光的波長(zhǎng)帶下的激光的材料形成且入射窗口單元351a，351b、351c和351d由傳遞激光的材料形成。因此，在本修改實(shí)例中，如圖9A所示，在y軸的負(fù)方向上入射并被施加到掃描單元350的激光穿過(guò)機(jī)殼355的入射窗口單元351a、351b、351c和351d并入射到機(jī)殼355內(nèi)部的光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d上。在這里，圖9A是示出在其上由光纖(未示出)在管161內(nèi)部引導(dǎo)的激光由光纖導(dǎo)光透鏡(未示出)準(zhǔn)直為基本平行光的后基臺(tái)的狀態(tài)。在本修改實(shí)例中，如在第一實(shí)施例中，掃描單元350也可由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸與機(jī)殼355一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，如在第一實(shí)施例中，掃描單元350可由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(未示出)在y軸方向上與機(jī)殼355一起平移地移動(dòng)。因此，在本修改實(shí)例中，生物組織500通過(guò)由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元350繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描，且生物組織500通過(guò)由平移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使掃描單元350繞y軸的平移運(yùn)動(dòng)在x軸方向上利用激光掃描。在本修改實(shí)例中，激光入射的位置相對(duì)于管161被固定。即，在激光的光軸相對(duì)于管161被保持在預(yù)定位置處的狀態(tài)中，掃描單元350繞作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)且在y軸方向平移地運(yùn)動(dòng)。在這里，如上所述，在掃描單元350的機(jī)殼355中，入射窗口單元351a、351b、351c和351d形成于面對(duì)光路改變?cè)?52a、352b、352c和352d的位置處。因此，如圖9B所示，掃描單元350轉(zhuǎn)動(dòng)且激光入射到機(jī)殼355的內(nèi)部以在入射窗口單元351a、351b、351c或351d位于激光在機(jī)殼355中的照射點(diǎn)S的區(qū)域內(nèi)的時(shí)候從對(duì)應(yīng)的入射窗口單元351a、351b、351c和351d掃描。在這里，在本修改實(shí)例中，如圖9B所示，考慮了其中激光被同時(shí)施加到多個(gè)入射窗口單元351a和351d的情況。在這種情況下，當(dāng)從入射窗口單元351a入射的激光和從入射窗口單元351d入射的激光被同時(shí)施加到生物組織500時(shí)，激光可被同時(shí)施加到生物組織500的兩個(gè)不同區(qū)域且來(lái)自兩個(gè)區(qū)域的返回光可被同時(shí)檢測(cè)，且因此這種掃描不優(yōu)選作為激光掃描。因此，施加到機(jī)殼355的激光的光束直徑(對(duì)應(yīng)于表示圖9B中所示的照射點(diǎn)S的圓的直徑)、窗口單元351a、351b、351c和351d的尺寸、入射窗口單元351a、351b、351c和351d所定位的間隔等可被設(shè)計(jì)為使得可防止從相互不同的入射窗口單元351a、351b、351c和351d入射的激光被同時(shí)施加到生物組織500。例如，激光的光束直徑可以是入射窗口單元351a、351b、351c和351d的尺寸的約1.5倍。在本修改實(shí)例中，如上面參考圖9A和圖9B所示，當(dāng)激光相對(duì)于管161的...