WO2016208491A1 - 走査型内視鏡の画像評価システム - Google Patents

走査型内視鏡の画像評価システム Download PDF

Info

Publication number
WO2016208491A1
WO2016208491A1 PCT/JP2016/067986 JP2016067986W WO2016208491A1 WO 2016208491 A1 WO2016208491 A1 WO 2016208491A1 JP 2016067986 W JP2016067986 W JP 2016067986W WO 2016208491 A1 WO2016208491 A1 WO 2016208491A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
chart
optical fiber
image
scanning
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/067986
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅史 山田
篤義 嶋本
雙木 満
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to JP2017524833A priority Critical patent/JP6806675B2/ja
Publication of WO2016208491A1 publication Critical patent/WO2016208491A1/ja
Priority to US15/845,349 priority patent/US20180103835A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00172Optical arrangements with means for scanning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00057Operational features of endoscopes provided with means for testing or calibration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2461Illumination
    • G02B23/2469Illumination using optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/103Scanning systems having movable or deformable optical fibres, light guides or waveguides as scanning elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners

Definitions

  • the present invention relates to an image evaluation system for a scanning endoscope.
  • An image is obtained by vibrating the exit end of the optical fiber that guides light from the light source, causing the light emitted from the exit end to scan two-dimensionally in the subject, and receiving light returning from each scanning position of the subject.
  • a scanning endoscope to be acquired is known (for example, see Patent Document 1).
  • an optical fiber for receiving light that is directed in the same direction as the exit end is fixed outward in the radial direction of the exit end of the optical fiber that emits light, and the object returns in the direction of the exit end. It receives light from and collects it.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a scanning endoscope that can accurately evaluate the characteristics of an acquired image without being affected by reflected light on the surface of a subject. It aims to provide an image evaluation system.
  • One embodiment of the present invention is a fiber including an optical fiber that guides illumination light from a light source and emits the light from a tip, and an actuator that vibrates the tip of the optical fiber and scans the emitted illumination light.
  • a scanning endoscope including a scanner unit and a light detection unit, and a chart including an index unit for evaluating the characteristics of an image acquired by the scanning endoscope, and sandwiching the chart,
  • the fiber scanner unit is opposed to one side of the chart
  • the light detection unit is opposed to the other side of the chart
  • the illumination light from the light source is guided by the optical fiber
  • the actuator is driven.
  • the tip of the optical fiber By vibrating the tip of the optical fiber, the illumination light emitted from the tip of the optical fiber is scanned on the chart.
  • the light generated at each scanning position of the illumination light is scattered in all directions, but the forward scattered light scattered in the direction of transmitting the indicator part of the chart is opposite to the fiber scanner part across the chart. Is detected by the light detection unit disposed in the.
  • the image of the chart can be generated by storing the intensity of the light detected by the light detection unit and the information of each scanning position by the fiber scanner unit in association with each other.
  • the reflected light that is reflected by the illumination light emitted from the tip of the optical fiber and reflected from the surface of the chart is detected. You do n’t have to. That is, since the acquired image does not include reflected light that is stray light with high intensity, it becomes an image that accurately represents the chart, and the characteristics of the acquired image can be evaluated with high accuracy.
  • the said chart may be comprised by the transmissive member which permeate
  • index part may be provided with the light-scattering body.
  • you may be comprised by arrange
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an image evaluation system for a scanning endoscope according to an embodiment of the present invention. It is a whole block diagram which shows the scanning endoscope of FIG. It is a perspective view which shows the fiber scanner part of the image evaluation system of the scanning endoscope of FIG. It is a figure which shows an example of the operation locus
  • the image evaluation system 1 of the scanning endoscope 20 scans illumination light (for example, visible light, infrared light, excitation light, etc.) from the light source 2 as shown in FIG.
  • a scanning endoscope 20 for acquiring an image, and a transmission type chart (subject) T having an index pattern (index section) S for evaluating characteristics of the image acquired by the scanning endoscope 20 I have.
  • the scanning endoscope 20 includes a light source 2 that generates illumination light, a fiber scanner unit 3 that scans illumination light from the light source 2, and light (for example, forward scattered light, fluorescence, direct A light detection unit 4 that detects light), an image processing unit 5 that generates an image of the chart T based on the intensity of light detected by the light detection unit 4, and a monitor 6 that displays the generated image.
  • a light source 2 that generates illumination light
  • a fiber scanner unit 3 that scans illumination light from the light source 2
  • light for example, forward scattered light, fluorescence, direct A light detection unit 4 that detects light
  • an image processing unit 5 that generates an image of the chart T based on the intensity of light detected by the light detection unit 4
  • a monitor 6 that displays the generated image.
  • the fiber scanner unit 3 guides the illumination light from the light source 2 and emits it from the tip 7a, and the optical fiber 7 is penetrated at a position away from the tip 7a of the optical fiber 7 by a predetermined distance.
  • a cylindrical vibration transmitting member 8 supported on the outer periphery, four piezoelectric elements (actuators) 9 bonded to the outer surface of the vibration transmitting member 8 at equal intervals in the circumferential direction, and an AC voltage applied to the piezoelectric element 9.
  • a drive control unit 10 for adjustment.
  • the fiber scanner unit 3 includes a vibration transmission member 8 and a circular holder unit 11 that fixes the optical fiber 7 penetrating the vibration transmission member 8 at the rear end of the vibration transmission member 8.
  • the vibration transmission member 8 includes a conductive metal material at least on the surface, and has a shape in which a through hole 12 that can penetrate the optical fiber 7 is formed along the longitudinal axis of a regular quadrangular prism as shown in FIG. Have.
  • the holder part 11 is fixed to the outer cylinder member 13.
  • the piezoelectric element 9 is formed in a flat plate shape with electrodes 14 a and 14 b provided on both end faces in the thickness direction, and one electrode 14 a is in electrical contact with each side surface of the regular quadrangular prism portion of the vibration transmitting member 8. It is fixed with. Two pairs of piezoelectric elements 9 arranged at positions facing each other with the optical fiber 7 interposed therebetween are arranged so that their polarization directions are directed in the same direction. AC voltages having the same phase are supplied to the piezoelectric elements 9 arranged at positions facing each other with the optical fiber 7 interposed therebetween.
  • the drive control unit 10 applies two phases of the piezoelectric elements 9 with a phase difference of 90 ° while changing the amplitude of an alternating voltage oscillating at a constant frequency in a sine wave shape. That is, by applying an alternating voltage to each pair of piezoelectric elements 9, the optical fiber 7 is bent and vibrated by the stretching vibration of each pair of piezoelectric elements 9, and thereby the tip 7a of the optical fiber 7 is shown in FIG. As described above, the illumination light emitted from the tip 7a of the optical fiber 7 is displaced in a spiral shape and scanned in a spiral shape.
  • reference numeral 15 denotes a condenser lens.
  • the optical fiber 7 is, for example, a single mode fiber.
  • the drive control unit 10 sends information indicating the scanning position of the illumination light to the image processing unit 5.
  • the light detection unit 4 is configured separately from the fiber scanner unit 3, and includes one or more light receiving optical fibers (optical fibers) 16 that receive light generated in the chart T at the tip, and the light receiving optical fiber 16. And a photodetector 17 such as a photomultiplier tube for detecting the received light.
  • reference numeral 18 denotes a condensing lens that condenses the light detected by the light receiving optical fiber 16 onto the photodetector 17.
  • the light receiving optical fiber 16 of the light detection unit 4 is arranged on the opposite side of the fiber scanner unit 3 with the chart T interposed therebetween.
  • the light receiving optical fiber 16 is, for example, a multimode fiber.
  • two or more optical fibers may be bundled, or a fiber bundle may be adopted.
  • the image processing unit 5 associates each scanning position of illumination light by the fiber scanner unit 3 with the intensity of light detected by the photodetector 17 when the scanning light is irradiated with the illumination light, and displays an image. It is designed to generate. The generated image is displayed on the monitor 6.
  • the index pattern S is formed using a transparent material (transmissive member) 21 that transmits illumination light and a light shielding material 22 that blocks illumination light. Things can be adopted.
  • the arrow in a figure shows the direction which illumination light permeate
  • the transparent material 21 is a scatterer such as a filter (light scatterer: for example, paper, phosphor, etc.). There may be. Alternatively, as shown in FIG. 6, the scatterer 23 may be disposed on the surface of the chart T on the light receiving optical fiber 16 side.
  • the amount of light detected by the light detection unit 4 is reduced by using a light amount cut filter or the like for the scatterer 23, thereby suppressing image saturation. be able to.
  • the scatterer 23 includes the wavelength cut filter, only the light having a desired wavelength among the forward scattered light can be detected by the light detection unit 4.
  • the scatterer 23 includes a phosphor, so that the excited fluorescence can be detected. In addition, you may arrange
  • Examples of the transmission chart T include a lattice chart, a dot chart, a viewing angle chart, and a resolution chart. Since these charts have different image characteristics, they can be used in accordance with the characteristics to be evaluated. Specifically, the lattice chart and the dot chart can evaluate image distortion, the viewing angle chart can evaluate the image viewing angle, and the resolution chart can evaluate the image resolution.
  • the operation of the image evaluation system 1 of the scanning endoscope 20 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
  • the tip is opposed to the chart T.
  • the tip of the light receiving optical fiber 16 is disposed at a position facing the tip of the fiber scanner unit 3 with the chart T interposed therebetween.
  • illumination light is generated in the light source 2, and the actuator 9 is driven by the drive control unit 10.
  • the illumination light from the light source 2 guided by the optical fiber 7 is emitted from the tip 7a of the optical fiber 7 toward the chart T, and the spiral of the tip 7a of the optical fiber 7 causes, for example, a spiral shape. Scanned.
  • the light generated at each scanning position of the chart T is scattered in all directions, but a part of the forward scattered light transmitted through the chart T is a light receiving optical fiber of the light detection unit 4.
  • the light is received by the tip of 16 and its intensity is detected by the photodetector 17.
  • the light detected by the photodetector 17 is sent to the image processing unit 5. Since the information indicating the scanning position of the illumination light is sent from the drive control unit 10 to the image processing unit 5, the light intensity detected by the light detector 17 is associated with the information indicating the scanning position.
  • an image is generated. The generated image is displayed on the monitor 6.
  • the chart T is sandwiched between the fiber scanner unit 3 that emits illumination light and the light detection unit 4 that receives light. Therefore, the illumination light reflected on the surface of the chart T can be reliably prevented from being detected by the light detection unit 4.
  • the reflected light on the surface of the subject has become a stray light with high intensity, which deteriorates the image.
  • an image representing the chart T with high accuracy can be generated.
  • the image characteristics include, for example, a viewing angle, distortion, resolution, and the like. If a deviation or distortion from the index part S of the chart T is obtained from the generated image, the apparatus is calibrated based on this. Can do.
  • the fiber scanner unit 3 and the light detection unit 4 are separated from each other, the fiber scanner unit 3 and the light detection unit 4 are smaller in diameter than the conventional scanning endoscope in which the fiber scanner unit 3 and the light detection unit 4 are integrated. There is also an advantage that it can be realized.
  • the calibration method is also effective as a calibration method for a conventional scanning endoscope that detects backscattered light. That is, as the calibration image, the backscattered light received by the light receiving fiber provided in the scanning endoscope is not used, but the light receiving light disposed opposite to the fiber scanner unit 3 with the chart T interposed therebetween. The forward scattered light received by the optical fiber 16 may be used.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

被写体の表面における反射光の影響を受けることなく、取得される画像の特性を精度よく評価することを目的として、本発明に係る走査型内視鏡の画像評価システム(1)は、光源(2)からの照明光を導光し、先端(7a)から射出させる光ファイバ(7)と、該光ファイバ(7)の先端(7a)を振動させて、射出される照明光を走査させるアクチュエータ(9)とを備えるファイバスキャナ部(3)と、光検出部(4)とを備える走査型内視鏡(20)と、走査型内視鏡(20)により取得される画像の特性を評価するためのチャート(T)とを備え、チャート(T)を挟んで、光ファイバ(7)の先端と、光検出部(4)とを対向させて配置し、光ファイバ(7)の先端から射出されチャート(T)を透過した前方散乱光を光検出部(4)により検出する。

Description

走査型内視鏡の画像評価システム
 本発明は、走査型内視鏡の画像評価システムに関するものである。
 光源からの光を導光する光ファイバの射出端を振動させて、射出端から射出される光を被写体において2次元的に走査させ、被写体の各走査位置から戻る光を受光することにより画像を取得する走査型内視鏡が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
 この走査型内視鏡では、光を射出する光ファイバの射出端の径方向外方に射出端と同一方向を向けた受光用の光ファイバを固定して、射出端の方向に戻ってきた被写体からの光を受光して集めるようになっている。
特許第5608718号公報
 このような特許文献1の走査型内視鏡により取得される画像を評価する場合には、光を射出した射出端の方向に戻る後方散乱光を検出するため、各走査位置からの光のみならず、被写体の表面において反射して戻る光についても受光用の光ファイバによって検出してしまうことがある。すなわち、被写体の表面における反射光は強い迷光として検出され、ハレーションを伴って画像を劣化させてしまうため、被写体の状態を表す画像を精度よく生成することができない。
 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、被写体の表面における反射光の影響を受けることなく、取得される画像の特性を精度よく評価することができる走査型内視鏡の画像評価システムを提供することを目的としている。
 本発明の一態様は、光源からの照明光を導光し、先端から射出させる光ファイバと、該光ファイバの前記先端を振動させて、射出される前記照明光を走査させるアクチュエータとを備えるファイバスキャナ部と、光検出部とを備える走査型内視鏡と、該走査型内視鏡により取得される画像の特性を評価するための指標部を備えるチャートとを備え、該チャートを挟んで、前記光ファイバの前記先端と、前記光検出部とを対向させて配置し、前記光ファイバの前記先端から射出され前記チャートを透過した前方散乱光を前記光検出部により検出する走査型内視鏡の画像評価システムである。
 本態様によれば、ファイバスキャナ部をチャートの一側に対向させ、光検出部をチャートの他側に対向させて、光源からの照明光を光ファイバにより導光させるとともに、アクチュエータを駆動して光ファイバの先端を振動させることにより、光ファイバの先端から射出される照明光がチャートにおいて走査される。チャートにおいては、照明光の各走査位置において発生した光が全方位に散乱するが、そのうちのチャートの指標部を透過する方向に散乱した前方散乱光がチャートを挟んでファイバスキャナ部とは反対側に配置されている光検出部により検出される。
 これにより、光検出部により検出された光の強度と、ファイバスキャナ部による各走査位置の情報とを対応づけて記憶しておくことによって、チャートの画像を生成することができる。
 この場合において、光検出部にはチャートの指標部を透過した前方散乱光のみが検出されるので、光ファイバの先端から射出された照明光がチャートの表面において反射して戻る反射光が検出されずに済む。すなわち、取得される画像は、強度の高い迷光である反射光が含まれないので、チャートを精度よく表した画像となり、取得された画像の特性を精度よく評価することができる。
 上記態様においては、前記チャートが、前記指標部または前記指標部以外の部材のいずれか一方を、光を透過する透過性部材、他方を遮光部材により構成されていてもよい。
 また、上記態様においては、前記指標部が、光散乱体を備えていてもよい。
 また、上記態様においては、前記透過性部材の表面に前記光散乱体を配置することにより構成されていてもよい。
 本発明によれば、被写体の表面における反射光の影響を受けることなく、取得される画像の特性を精度よく評価することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る走査型内視鏡の画像評価システムを示す全体構成図である。 図1の走査型内視鏡を示す全体構成図である。 図1の走査型内視鏡の画像評価システムのファイバスキャナ部を示す斜視図である。 図1の走査型内視鏡の画像評価システムのファイバスキャナ部による照明光の操作軌跡の一例を示す図である。 図1の走査型内視鏡の画像評価システムに備えられるチャートの一例を示す部分的な縦断面図である。 図1の走査型内視鏡の画像評価システムに備えられるチャートの他の例を示す部分的な縦断面図である。
 以下、本発明の一実施形態に係る走査型内視鏡20の画像評価システム1について、図面を参照して以下に説明する。
 本実施形態に係る走査型内視鏡20の画像評価システム1は、図1に示されるように、光源2からの照明光(例えば、可視光、赤外光、励起光など)を走査させて画像を取得する走査型内視鏡20と、該走査型内視鏡20により取得される画像の特性を評価するための指標パターン(指標部)Sを有する透過型のチャート(被写体)Tとを備えている。
 また、本実施形態に係る走査型内視鏡20は、照明光を発生させる光源2と、光源2からの照明光を走査させるファイバスキャナ部3と、光(例えば、前方散乱光、蛍光、直接光)を検出する光検出部4と、光検出部4により検出された光の強度に基づいてチャートTの画像を生成する画像処理部5と、生成された画像を表示するモニタ6を備えている。また、走査型内視鏡20においては、図2に示されるように、光源部2、光検出部4、画像処理部5および後述する駆動制御部10が筐体30内に設けられている。
 ファイバスキャナ部3は、光源2からの照明光を導光し、先端7aから射出させる光ファイバ7と、該光ファイバ7の先端7aから所定距離を空けた位置において光ファイバ7を貫通させた状態に支持する筒状の振動伝達部材8と、該振動伝達部材8の外面に周方向に等間隔をおいて接着された4つの圧電素子(アクチュエータ)9と、該圧電素子9に加える交流電圧を調節する駆動制御部10とを備えている。また、ファイバスキャナ部3は、振動伝達部材8の後端に、振動伝達部材8および振動伝達部材8に貫通された光ファイバ7を固定する円形のホルダ部11を備えている。
 振動伝達部材8は、少なくとも表面に導電性の金属材料を備え、図3に示されるように、正四角柱の長手軸に沿って、光ファイバ7を貫通可能な貫通孔12が形成された形状を有している。
 ホルダ部11は外筒部材13に固定されている。
 圧電素子9は、厚さ方向の両端面に電極14a,14bが設けられた平板状に形成され、一方の電極14aを振動伝達部材8の正四角柱部分の各側面に電気的に接触させた状態で固定されている。光ファイバ7を挟んで対向する位置に配置される2対の圧電素子9は、それらの分極方向が、同一の方向に向かうように配置されている。光ファイバ7を挟んで対向する位置に配置されている圧電素子9には、同一位相の交流電圧が供給されるようになっている。
 駆動制御部10は、2対の圧電素子9に、一定の周波数で振動する交流電圧の振幅を正弦波状に変化させながら、位相を90°異ならせて印加するようになっている。すなわち、各対の圧電素子9に交流電圧を印加することにより、各対の圧電素子9の伸縮振動によって光ファイバ7を屈曲振動させ、それによって、光ファイバ7の先端7aを図4に示されるように、渦巻き状に変位させて、光ファイバ7の先端7aから射出させた照明光を渦巻き状に走査させるようになっている。
 図1中、符号15は集光レンズである。光ファイバ7は、例えば、シングルモードファイバである。
 また、駆動制御部10は、照明光の走査位置を示す情報を画像処理部5に送るようになっている。
 光検出部4は、ファイバスキャナ部3とは別体に構成され、チャートTにおいて発生した光を先端において受光する1以上の受光用光ファイバ(光ファイバ)16と、該受光用光ファイバ16により受光された光を検出する光電子増倍管などの光検出器17とを備えている。図中、符号18は、受光用光ファイバ16により検出された光を光検出器17に集光する集光レンズである。
 本実施形態においては、光検出部4の受光用光ファイバ16は、チャートTを挟んでファイバスキャナ部3とは反対側に配置されるようになっている。受光用光ファイバ16は、例えば、マルチモードファイバである。受光用光ファイバ16としては、2以上の光ファイバを束ねてもよいし、ファイババンドルを採用してもよい。
 画像処理部5は、ファイバスキャナ部3による照明光の各走査位置と、各該走査位置に照明光が照射されたときに光検出器17によって検出された光の強度とを対応づけて画像を生成するようになっている。生成された画像はモニタ6に表示されるようになっている。
 透過型のチャートTとしては、図5に示されるように、照明光を透過する透明材料(透過性部材)21と、照明光を遮断する遮光材料22とを用いて、指標パターンSを形成したものを採用することができる。なお、図中の矢印は、照明光が透過する向きを示す。指標パターンSまたは指標パターンS以外の部分のいずれか一方を透明材料21、他方を遮光材料22で構成すればよい。
 また、透明材料21からなる指標パターンSを透過した照明光が直接受光されることを防止するために、透明材料21がフィルタなどの散乱体(光散乱体:例えば、紙、蛍光体など)であってもよい。または、図6に示されるように、チャートTの受光用光ファイバ16側の面に散乱体23を配置することにしてもよい。
 例えば、指標パターンSを透過した照明光を直接受光する場合には、散乱体23に光量カットフィルタなどを用いることで、光検出部4で検出される光量が少なくなるため、画像の飽和を抑えることができる。また、散乱体23が波長カットフィルタを備えることで、前方散乱光のうち所望の波長の光のみを光検出部4で検出することができる。さらに、照明光に励起光を用いた場合には、散乱体23が蛍光体を備えることで、励起された蛍光を検出することができる。なお、これらの散乱体23は組み合わせて配置してもよい。
 透過型チャートTは、例えば格子チャート、ドットチャート、視野角チャート、解像チャートが挙げられる。これらのチャートは、得られる画像の特性が異なため、評価したい特性に応じて使い分けることができる。具体的には、格子チャートおよびドットチャートは画像の歪み、視野角チャートは画像の視野角、解像チャートは画像の解像度を評価することができる。
 このように構成された本実施形態に係る走査型内視鏡20の画像評価システム1の作用について、以下に説明する。
 本実施形態に係る走査型内視鏡20の画像評価システム1を用いて走査型内視鏡20により取得された画像の評価を行うには、図1に示されるように、ファイバスキャナ部3の先端をチャートTに対向させる。また、チャートTを挟んでファイバスキャナ部3の先端に対向する位置に、受光用光ファイバ16の先端を配置する。
 この状態で、光源2において照明光を発生させ、駆動制御部10によりアクチュエータ9を駆動する。これにより、光ファイバ7によって導光された光源2からの照明光が、光ファイバ7の先端7aからチャートTに向けて射出されるとともに、光ファイバ7の先端7aの振動によって、例えば、渦巻き状に走査される。
 照明光が走査されることにより、チャートTの各走査位置において発生した光は、全方向に散乱するが、チャートTを透過した前方散乱光の一部が、光検出部4の受光用光ファイバ16の先端によって受光され、光検出器17によりその強度が検出される。光検出器17により検出された光は、画像処理部5に送られる。画像処理部5には、駆動制御部10から照明光の走査位置を示す情報が送られてきているので、光検出器17により検出された光の強度と走査位置を示す情報とを対応づけて記憶することにより、画像が生成される。生成された画像はモニタ6に表示される。
 この場合において、本実施形態に係る走査型内視鏡20の画像評価システム1によれば、照明光を射出するファイバスキャナ部3と、光を受光する光検出部4とを、チャートTを挟んで対向する位置に配置したので、チャートTの表面において反射した照明光が光検出部4により検出されることを確実に防止することができる。従来、後方散乱光を検出する方式を採用していたもののように、被写体の表面における反射光が強度の高い迷光となって画像を劣化させていたのと比較して、画像の劣化を確実に防止し、チャートTを精度よく表す画像を生成することができる。その結果、取得された画像に基づいて、高精度に画像の特性を評価することができるという利点がある。画像の特性とは、例えば、視野角、歪み、解像度などであり、生成された画像からチャートTの指標部Sとのズレや歪みが得られれば、これに基づいて装置のキャリブレーションを行うことができる。
 また、ファイバスキャナ部3と光検出部4とを別体としたので、両者を一体化していた従来の走査型内視鏡と比較すると、ファイバスキャナ部3および光検出部4のそれぞれを細径化することができるという利点もある。
 なお、キャリブレーション方法としては、従来の後方散乱光を検出する方式の走査型内視鏡のキャリブレーション方法としても有効である。すなわち、較正用の画像としては、走査型内視鏡に備えられた受光ファイバにより受光された後方散乱光を利用するのではなく、チャートTを挟んでファイバスキャナ部3に対向配置された受光用光ファイバ16により受光された前方散乱光を利用すればよい。
 1 画像評価システム
 2 光源
 3 ファイバスキャナ部
 4 光検出部
 7 光ファイバ
 7a 先端
 9 圧電素子(アクチュエータ)
 16 受光用光ファイバ(光ファイバ)
 20 走査型内視鏡
 21 透明材料(透過性部材)
 23 散乱体(光散乱体)
 S 指標パターン(指標部)
 T チャート
 

Claims (4)

  1.  光源からの照明光を導光し、先端から射出させる光ファイバと、該光ファイバの前記先端を振動させて、射出される前記照明光を走査させるアクチュエータとを備えるファイバスキャナ部と、光検出部とを備える走査型内視鏡と、
     該走査型内視鏡により取得される画像の特性を評価するための指標部を備えるチャートとを備え、
     該チャートを挟んで、前記光ファイバの前記先端と、前記光検出部とを対向させて配置し、前記光ファイバの前記先端から射出され前記チャートを透過した前方散乱光を前記光検出部により検出する走査型内視鏡の画像評価システム。
  2.  前記チャートが、前記指標部または前記指標部以外の部材のいずれか一方を、光を透過する透過性部材、他方を遮光部材により構成されている請求項1に記載の走査型内視鏡の画像評価システム。
  3.  前記指標部が、光散乱体を備える請求項1または請求項2に記載の走査型内視鏡の画像評価システム。
  4.  前記透過性部材の表面に前記光散乱体を配置することにより構成されている請求項3に記載の走査型内視鏡の画像評価システム。
     
     
PCT/JP2016/067986 2015-06-24 2016-06-16 走査型内視鏡の画像評価システム WO2016208491A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017524833A JP6806675B2 (ja) 2015-06-24 2016-06-16 走査型内視鏡の画像評価システム
US15/845,349 US20180103835A1 (en) 2015-06-24 2017-12-18 Scanning-endoscope image evaluation system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPPCT/JP2015/068195 2015-06-24
PCT/JP2015/068195 WO2016208004A1 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 走査型内視鏡システム

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/845,349 Continuation US20180103835A1 (en) 2015-06-24 2017-12-18 Scanning-endoscope image evaluation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016208491A1 true WO2016208491A1 (ja) 2016-12-29

Family

ID=57584865

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/068195 WO2016208004A1 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 走査型内視鏡システム
PCT/JP2016/067986 WO2016208491A1 (ja) 2015-06-24 2016-06-16 走査型内視鏡の画像評価システム

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/068195 WO2016208004A1 (ja) 2015-06-24 2015-06-24 走査型内視鏡システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180103835A1 (ja)
JP (1) JP6806675B2 (ja)
WO (2) WO2016208004A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566842A (zh) * 2018-06-04 2019-12-13 夏普株式会社 投光装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019239455A1 (ja) * 2018-06-11 2019-12-19 オリンパス株式会社 内視鏡用光源装置、内視鏡用光源システム、および、内視鏡

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09294705A (ja) * 1996-04-30 1997-11-18 Fuji Photo Film Co Ltd 蛍光内視鏡
JP2014018556A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Hoya Corp キャリブレーション装置
JP2015112278A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 オリンパス株式会社 光走査装置および光走査型観察装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5421678B2 (ja) * 1974-12-26 1979-08-01
JP2007029454A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Olympus Medical Systems Corp 撮像システム及び処置具
EP2351508A4 (en) * 2008-11-28 2013-07-03 Olympus Corp APPARATUS FOR OBSERVING LIVING BODIES
JP2010133842A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Fujifilm Corp 非線形ラマン散乱光測定装置およびそれを用いた内視鏡装置ならびに顕微鏡装置
JP2013178417A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Hoya Corp キャリブレーション装置
EP2752150A4 (en) * 2012-05-23 2015-05-20 Olympus Medical Systems Corp INSTRUMENT FOR CALIBRATING A SCAN ENDOSCOPE
EP2756790B1 (en) * 2012-06-01 2019-06-05 Olympus Corporation Endoscopic system
DE112015006164T5 (de) * 2015-03-25 2017-11-23 Olympus Corporation Verfahren zum Messen einer Abtastbahn einer optischen Abtastvorrichtung, Vorrichtung zum Messen einer Abtastbahn und Verfahren zum Kalibrieren eines Bilds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09294705A (ja) * 1996-04-30 1997-11-18 Fuji Photo Film Co Ltd 蛍光内視鏡
JP2014018556A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Hoya Corp キャリブレーション装置
JP2015112278A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 オリンパス株式会社 光走査装置および光走査型観察装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566842A (zh) * 2018-06-04 2019-12-13 夏普株式会社 投光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016208491A1 (ja) 2018-04-12
US20180103835A1 (en) 2018-04-19
JP6806675B2 (ja) 2021-01-06
WO2016208004A1 (ja) 2016-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9921407B2 (en) Fiber-optic scanner having vibration damping member and illuminating device and observation instrument having the fiber-optic scanner
WO2015190498A1 (ja) 光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置
WO2016075758A1 (ja) 光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置
JP5235650B2 (ja) 光走査型内視鏡装置、光走査型内視鏡、および光走査型内視鏡プロセッサ
JP2002196252A (ja) 走査型顕微鏡検査における照明用光源装置、及び走査型顕微鏡
WO2016208491A1 (ja) 走査型内視鏡の画像評価システム
US10845583B2 (en) Scanning microscope
JP5745922B2 (ja) 光走査型観察装置
WO2016151633A1 (ja) 光走査装置の走査軌跡測定方法、走査軌跡測定装置及び画像キャリブレーション方法
JP4885429B2 (ja) 光刺激装置および光走査型観察装置
EP2827180B1 (en) Scanning optical microscope
US20190212547A1 (en) Fiber-based laser scanner
JP6803835B2 (ja) 走査型内視鏡システム
US20160306152A1 (en) Laser scanning microscope apparatus
JP4386462B2 (ja) 被観察ボリュームの光学測定のための共焦点顕微鏡
US9375172B2 (en) Apparatus for substance detection
RU2658140C1 (ru) Конфокальный спектроанализатор флуоресцентных изображений
JP5012071B2 (ja) スリット走査共焦点顕微鏡
US8822902B2 (en) Optical apparatus having adjustable pinhole by adjusting the transparence of a liquid crystal switch and method using the same
KR101240146B1 (ko) 갈바노 미러를 이용한 파장 스캐닝 방식의 공초점 분광 현미경
JP6865463B2 (ja) イメージガイド装置および内視鏡
JP6508640B2 (ja) 内視鏡装置
WO2016181452A1 (ja) 内視鏡装置
JP5443939B2 (ja) レーザ照明装置、及び、それを備えたレーザ顕微鏡
JP6508639B2 (ja) 内視鏡装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16814262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017524833

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16814262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1