JP2000171718A - 共焦点光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最適化された共焦点画像を表示する。 【解決手段】 画像処理部６は、Ａ／Ｄ変換器４３、画
像メモリ４４、演算部４５、Ｄ／Ａ変換器４６から構成
される。Ａ／Ｄ変換器４３は、前記光検出部５からのア
ナログ電気信号をデジタル信号に変換する。画像メモリ
４４は、前記カラーモニタ７の１画素につき１つの格納
場所であるメモリセルの番地を指定し、データを読み書
きする機能を持つ。演算部４５ではコントラスト・ブラ
イトネス補正、各種フィルタリング処理、擬似カラー表
示処理及びγ補正処理のいずれかあるいはそれらを組み
合わせた処理が施される。各種処理を施された電気信号
はＤ／Ａ変換器４６でＤ／Ａ変換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は共焦点光走査装置、
更に詳しくは共焦点光走査により得られる画像の処理部
分に特徴のある共焦点光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体組織や細胞を光軸方向に分解
能の良く観察する手段として、光走査型の共焦点顕微鏡
が知られている。しかし、この場合、通常の共焦点顕微
鏡はサイズが大きく、サンプルは小さく切り出して顕微
鏡に載せて観察される。

【０００３】また、この共焦点顕微鏡を小さくして、生
物の消化管などに誘導して観察する技術が、例えば特開
平９−２３０２４８号公報において、微小な共焦点顕微
鏡として提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−２３０２４８号公報の従来の小型共焦点顕微鏡
等においては、光ビームの走査により得られるリサージ
ュ画像をそのまま表示しているだけであり、必ずしも良
い画像を観察することができないといった問題がある。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、最適化された共焦点画像を表示することのでき
る共焦点光走査装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の共焦点光走査装
置は、光源からの光を走査駆動信号により走査する光ス
キャナ機能と前記光スキャナ機能から観察対象に照射さ
れた光の前記観察対象からの反射光を受光する受光機能
とより成る先端部と、前記反射光を電気信号に変換する
光電変換部と、前記変換された電気信号を前記走査駆動
信号と同期して書き込み記憶する画像メモリと、前記画
像メモリを読み出して処理する演算部とを備えて構成さ
れる。

【０００７】本発明の共焦点光走査装置では、前記画像
メモリが前記変換された電気信号を前記走査駆動信号と
同期して書き込み記憶し、前記演算部が前記画像メモリ
を読み出して処理することで、最適化された共焦点画像
を表示することを可能とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【０００９】第１の実施の形態：図１ないし図２５は本
発明の第１の実施の形態に係わり、図１は共焦点光走査
装置の構成を示す構成図、図２は図１の共焦点光走査装
置の先端部の構成を示す構成図、図３は図２の前記先端
部内の光学ユニットの構成を示す構成図、図４は図３の
光学ユニット内の光の伝達と光学ユニットからの出射光
と観察対象からの戻り光の伝達を示した説明図、図５は
図１のは前記光走査装置の先端部内の光スキャナによる
光走査を説明する説明図、図６は図１の画像処理部の構
成を示す構成図、図７は図６の画像メモリ内のメモリＩ
Ｃとアドレス発生器との関係を説明する説明図、図８は
図７のメモリＩＣに対してフリーズ信号を発生するフリ
ーズ回路の構成を示す構成図、図９は図６の画像メモリ
により拡大表示を行う方法を説明する第１の説明図、図
１０は図６の画像メモリにより拡大表示を行う方法を説
明する第２の説明図、図１１は図６の画像メモリにより
拡大表示を行う方法を説明する第３の説明図、図１２は
図６の画像メモリにより縮小表示を行う方法を説明する
第１の説明図、図１３は図６の画像メモリにより縮小表
示を行う方法を説明する第２の説明図、図１４は図６の
画像メモリにより縮小表示を行う方法を説明する第３の
説明図、図１５は図６の演算部の構成を示すブロック
図、図１６は図１５のエンハンス回路の構成を示すブロ
ック図、図１７は図１６のコントラスト補正回路にてコ
ントラスト補正を行う方法を説明する説明図、図１８は
図１６のブライトネス補正回路にてブライトネス補正を
行う方法を説明する説明図、図１９は図１５のフィルタ
回路の構成を示すブロック図、図２０は図１９の平滑化
フィルタによりフィルタリングを行う方法を説明する説
明図、図２１は図１９のローパスフィルタによりフィル
タリングを行う方法を説明する説明図、図２２は図１９
のハイパスフィルタによりフィルタリングを行う方法を
説明する説明図、図２３は図１５の擬似カラー表示回路
により擬似カラーを行う方法を説明する説明図、図２４
は図１５のγ補正回路にてγ補正を行う方法を説明する
説明図、図２５は図１の光サーキュレータの構成図であ
る。

【００１０】（構成）図１に示すように、本実施の形態
の光走査装置１は、光源２、光伝達部３、先端部４、光
検出部５、画像処理部６、カラーモニタ７によって構成
されている。また、光源２はレーザ光を発生するレーザ
光源８により構成される。

【００１１】光伝達部３は前記レーザ光源８のレーザ光
が入射され、そのレーザ光を先端部４へ伝達し、体腔内
の観察対象からの戻り光を伝達し、その戻り光を光検出
部５へ伝達するシングルモードファイバ９と、前記レー
ザ光と前記戻り光を分離する光サーキュレータ１０とか
ら構成される。

【００１２】光検出部５は、前記戻り光を電気信号に変
換するフォトディテクタ１１と、前記電気信号を増幅す
るアンプ１２から構成される。

【００１３】画像処理部６は、前記アンプ１２で増幅さ
れた電気信号を、画像表示可能な映像信号に変換する
が、その詳細な構成は後述する。また、カラーモニタ７
は、前記画像表示部６で生成された映像信号を画像とし
て表示する。

【００１４】先端部４は、図２に示すように、本体２
１、光学ユニット２２および図中のＺ軸方向に可動なＺ
軸アクチュエータ２３からなり、本体２１は透明な光出
射窓２４を有している。Ｚ軸アクチュエータ２３は、バ
イモルフ型の圧電アクチュエータによって構成され、電
圧を印加することによって光学ユニット２２を方向２５
へアクチュエーションする。

【００１５】図３に示すように、光学ユニット２２は、
基板３１、スペーサ３２、上板３３からなり、基板３１
は、レーザ光の焦点を観察対象に対して走査するために
向きが可変の２枚の可変ミラー３４ａ、３４ｂを有す
る。この２枚の可変ミラー３４ａ、３４ｂは２つのヒン
ジ部３５ａ、３５ｂによって支持され、このヒンジ部３
５ａ、３５ｂを回転軸にして静電気力によって回転可動
に構成されている。ここで、この２枚の可変ミラー３４
ａ、３４ｂの回転軸は直交する図中のＸ軸およびＹ軸に
それぞれ平行になるように構成されている。

【００１６】また、図４に示すように、スペーサ３２に
はミラー３６が、また上板３３にはミラー３７およびレ
ーザ光に焦点３８を結ばせるための回折格子レンズ３９
が設けられている。

【００１７】これらの構成によって光走査装置１では、
光源２からのレーザ光は光伝達部３を通って先端部４に
入射される。このレーザ光は、ミラー３６、可変ミラー
３４ａ、ミラー３７、可変ミラー３４ｂの順に反射し、
回折格子レンズ３９によって焦点を結ぶように導かれ、
さらに静電気力によって向きが可変の可変ミラー３４
ａ、３４ｂによってその焦点３８が略平面上４０上に走
査される。

【００１８】焦点３８に物質がある場合は、戻り光は照
射されたレーザ光とまったく同じ光路を通って、光伝達
部３のシングルモードファイバ９の端面４１で焦点を結
び、シングルモードファイバ９へ再び入射したこの光
は、図１の光サーキュレータ１０を通り、フォトディテ
クタ１１で検出される。

【００１９】また、焦点３８に物質がない場合は、反射
する光がなくシングルモードファイバ９にも光が入射さ
れず、したがってフォトディテクタ１１からも出力がな
い。また、レーザ光の焦点３８からずれた位置にある物
体からの戻り光は、入射光とは異なる光路となり、シン
グルモードファイバ９の端面４１で焦点を結ばず、した
がってシングルモードファイバ９にはほとんど光が入射
されず、フォトディテクタ１１でもほとんど出力されな
い。

【００２０】このようにしてレーザ光を可変ミラー３４
ａ、３４ｂでＸ，Ｙ方向へ走査することによって、レー
ザ光の焦点３８が走査する略平面上４０を、図５に示す
ように、水平方向をＸ、垂直方向をＹとして、物体から
の戻り光を、図１の光伝達部３へ伝達する。このとき、
Ｙ方向のミラー駆動周波数を、Ｘ方向のそれよりも十分
遅くし、適切なタイミングで制御することで、可変ミラ
ー３４ａ、３４ｂは図５のように物体を順に走査する。

【００２１】さらにこれら光学ユニット２２に設けられ
たバイモルフ型圧電素子（図示せず）によって、光学ユ
ニット２２と観察対象との距離を変化させることによ
り、前記走査面を図４における法線方向４１に移動さ
せ、観察対象を３次元的に検出し、画像化することもで
きる。

【００２２】前記画像処理部６は、図６に示すように、
Ａ／Ｄ変換器４３、画像メモリ４４、演算部４５、Ｄ／
Ａ変換器４６から構成される。Ａ／Ｄ変換器４３は、前
記光検出部５からのアナログ電気信号を、後で信号を記
録・伝送する際のノイズの軽減、および演算を容易に行
うため、デジタル信号に変換する。以下、図６の構成に
ついて説明する。

【００２３】画像メモリ４４は、前記カラーモニタ７の
１画素につき１つの格納場所（メモリセル）をもってお
り、そのメモリセルの番地（アドレス）を指定し、そこ
にデータを読み書きする機能を持つ。

【００２４】前記Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたデジタ
ル信号は、まず、図５の前記Ｘ方向のミラー駆動周波数
と同じタイミングＨＤ（水平同期信号）でＸ方向に走査
された信号が１ラインごとに、前記画像メモリ４４に順
に書き込まれる。

【００２５】このとき、前記カラーモニタ７の１画素に
対して１つのメモリセルを対応させるため、Ａ／Ｄ変換
器４３では、少なくとも前記タイミングＨＤの周波数
の、Ｘ方向の表示画素数倍のさらに２倍のサンプリング
周波数でＡ／Ｄ変換しておき、このサンプリング周波数
を書き込みレートとして画像メモリ４４に書き込んでい
く。

【００２６】このように次々と１ラインごとに画像メモ
リ４４に書き込まれ、すべてのラインが書き込まれた時
点で１枚の画像（１フレーム）とするために、次に前記
Ｙ方向のミラー駆動周波数と同じタイミングＶＤ（垂直
同期信号）で、１フレームのデジタル信号の書き込みを
終了する。

【００２７】上述のように、１フレーム分のデジタル信
号の書き込みが終了すると、次に、前記画像メモリ４４
に書き込まれたデータは、前記Ａ／Ｄ変換器４３のサン
プリング周波数および書き込みレートと同じ読み出しレ
ートで読み出される。

【００２８】このとき、画像メモリ４４に書き込まれた
１つのメモリセルのデータに対して前記カラーモニタ７
の１画素を対応させるため、前記タイミングＨＤでカラ
ーモニタ７の１ラインごとに順に読み出していく。

【００２９】そして、すべてのラインが読み出された時
点で、前記タイミングＶＤで１フレームとするために、
前記タイミングＶＤで、１フレーム分の読み出しを終了
する。

【００３０】以上のように、前記画像メモリ４４では、
前記デジタル信号の読み出しと書き込みが交互に繰り返
される。

【００３１】また、前記画像メモリ４４は、図７に示す
ように、ライトイネーブル端子４７をもつ少なくとも１
つ以上のメモリＩＣ４８からなり、前記端子４７が”
１”を保つことによって書き込みが禁止され、読み出し
のみとなり、画面を止める（フリーズさせる）。

【００３２】フリーズさせるためには、前記ライトイネ
ーブル端子４７を”１”に保つ必要がある。そこで、図
８に示すようなフリーズ回路４９を前記画像メモリ４４
に設けてある。フリーズ回路４９は、フリーズスイッチ
５０、インバータ５１、抵抗Ｒ１およびＲ２、コンデン
サＣからなり、前記フリーズスイッチ５０を図８のフリ
ーズ側にすると、抵抗Ｒ２の両端の電位が０Ｖとなり、
インバータ５１は”１”を出力する。逆に書き込み可側
にすると、抵抗Ｒ１およびＲ２に電流が流れ、インバー
タ５１の入力端が”１”となり、出力端が”０”となる
ので、書込み禁止が解除される。

【００３３】なお、図８では、抵抗Ｒ１およびＲ２、コ
ンデンサＣ、インバータ５１により、フリーズスイッチ
５０の切換時に発生するチャタリングによるノイズ波形
を積分してノイズを除去する構成となっている。

【００３４】さらに、前記画像メモリ４４は、図７に示
すように、前記メモリＩＣ４８のメモリセルのアドレス
を指定してデータを読み書きするための、アドレス発生
器５２をもつ。通常、図７のように、たとえばアドレス
が８ビット分あるとすると、前記メモリＩＣ４８のアド
レス端子Ａ０〜Ａ７と、アドレス発生器５２のアドレス
端子Ａ０〜Ａ７とが１対１に対応して、データの読み書
きがリアルタイムに行われる。書き込みを禁止し、読み
出しアドレスのみを前記メモリＩＣ４８に与えること
で、フリーズさせることができる。

【００３５】また、書き込みを禁止したまま、読み出し
アドレスのみを前記メモリＩＣ２２に与える際、図９に
示すように、アドレス発生器５２を下位ビット側に１ビ
ットずらすと、図１０のように同じアドレスを２度ずつ
読むことになり、図１１のように１つの画素が２度表示
され、２倍に拡大された画像が得られる。下位ビット側
に２ビットずらして４倍、３ビットずらして８倍・・・
としてもよい。

【００３６】また、逆に書き込みを禁止したまま、図１
２に示すようにアドレス発生器５２を上位ビット側に１
ビットずらすと、図１３のようにアドレスが１つ飛びと
なり、図１４のように１画素おきに表示されることにな
り、１／２倍に縮小された画像が得られる。上位ビット
側に２ビットずらして１／４倍、３ビットずらせば１／
８倍・・・としてもよい。

【００３７】図６の前記演算部４５は、図１５に示すよ
うに、エンハンス回路５３と、フィルタ回路５４と、擬
似カラー表示回路５５と、γ補正回路５６から構成され
る。

【００３８】エンハンス回路５３は、Ａ／Ｄ変換器４３
でサンプリングされた各画素の振幅（信号振幅方向）に
変化を与える処理を行う。図１６に示すように、エンハ
ンス回路５３は、コントラスト補正回路５７と、ブライ
トネス補正回路５８から構成される。

【００３９】コントラスト補正回路５７は、観察画像に
おいて明るい部分と暗い部分の差があまりない、すなわ
ち低コントラストの画像である場合、各画素ごとに何倍
かすることで見やすい画像に補正する。コントラスト補
正回路５７は図１７に示すように、各画素ごとに係数ｋ
を乗算する乗算器５９で構成される。

【００４０】また、ブライトネス補正回路５８は、観察
画像において全体が暗い場合、各画素ごとに一定値を加
算することで見やすい画像に補正する。ブライトネス補
正回路５８は図１８に示すように、各画素ごとに係数ｋ
を加算する加算器６０で構成される。

【００４１】上記フィルタ回路５４は、ある画素とその
近傍の画素、すなわち、Ｘ（水平）方向およびＹ（垂
直）方向両方の画素間で演算を行う２次元フィルタであ
る。図１９に示すように、フィルタ回路５４は、平滑化
フィルタ６１、ローパスフィルタ６２、ハイパスフィル
タ６３、輪郭強調回路６４で構成される。

【００４２】平滑化フィルタ６１は、画像メモリ４４か
らの入力映像について、ある画素を中心にした領域すな
わちＸ方向３画素×Ｙ方向３画素＝９個の画素について
平均値を求め、その値を上記領域の中心にある画素に対
応した出力映像の画素とする。入力映像について、上記
領域を順にＸ方向およびＹ方向に１画素ずつずらしなが
ら同様の演算を行っていくと、映像全面について処理が
行われる。このように３×３の領域の平均を取ること
は、言い換えると、図２０に示すように、９個の画素に
１／９ずつ係数をかけて和を取ることになる。すなわ
ち、係数の２次元の配置は以下のようになる。

【００４３】１／９ １／９ １／９ １／９ １／９ １／９ １／９ １／９ １／９ この係数を変化させることで、ローパスフィルタ６２、
ハイパスフィルタ６３、輪郭強調回路６４が実現され
る。

【００４４】ローパスフィルタ６２は、振幅が大きく、
空間周波数成分のうち直流成分変化のゆるやかな成分を
通過させるフィルタである。ローパスフィルタ６２は、
図２０の係数を変化させるだけで実現できる。例えば図
２１のように、３×３の９個の画素の中心の画素だけ係
数が１／２、その他の８近傍の係数はすべて１／１６で
ある。すなわち、係数の２次元の配置は以下のようにな
る。

【００４５】１／１６ １／１６ １／１６ １／１６ １／２ １／１６ １／１６ １／１６ １／１６ なお、ローパスフィルタ６２を、図２１と異なる係数
で、なおかつすべての係数が正の値で、さらにすべての
係数の総和が１となるように各係数を設定して実現して
もよい。

【００４６】ハイパスフィルタ６３は、空間周波数の高
域成分を通過させるフィルタである。ハイパスフィルタ
６３も、図２０の係数を変化させるだけで実現できる。
例えば図２２のように、３×３の９個の画素の中心の画
素だけ係数が−１／２、その他の８近傍の係数はすべて
１／１６である。すなわち、係数の２次元の配置は以下
のようになる。

【００４７】１／１６ １／１６ １／１６ １／１６ −１／２ １／１６ １／１６ １／１６ １／１６ なお、ハイパスフィルタ６３を、図２２と異なる係数
で、なおかつ中心の画素と８近傍の画素の係数の符号が
異なり、さらにすべての係数の総和が０となるように各
係数を設定して実現してもよい。

【００４８】輸郭強調回路６４は、ハイパスフィルタ６
３と同様に、高域成分を通過させ、ぼけた画像をくっき
り見せるための２次元フィルタである。輪郭強調回路６
４も、ハイパスフィルタ６３と同様の構成で実現できる
ので図示しないが、その係数の２次元の配列は以下のよ
うになる。

【００４９】０ −１／４ ０ −１／４ １ −１／４ ０ −１／４ ０ なお、輸郭強調回路６４を、上記と異なる係数で、なお
かつ中心の画素と８近傍の画素の係数の符号が異なり、
さらにすべての係数の総和が０となるように各係数を設
定して実現してもよい。

【００５０】また、前記フィルタ回路５４内の平滑化フ
ィルタ６１、ローパスフィルタ６２、ハイパスフィルタ
６３、輪郭強調回路６４を、上述の例のような３×３の
領域に限らず、５×５や７×７あるいはそれ以上の領域
にて実現してもよい。

【００５１】擬似カラー表示回路５５は、前記光源２か
らのレーザ光により観察対象を走査して得られるモノク
ロ画像に任意に色を付ける処理を行う。このような処理
を行うために、擬似カラー表示回路５５は、ルックアッ
プテーブルメモリ（図示せず）を用いて処理を行う。

【００５２】すなわち、前記画像メモリ４４から入力さ
れるデジタル信号のデジタル値と、前記ルックアップテ
ーブルメモリのアドレスを対応させ、前記デジタル値に
等しいルックアップテーブルメモリのアドレス内容に、
所望の出力値をあらかじめ書き込んでおいて、ルックア
ップテーブルメモリの内容を読み出すことで演算を行
う。

【００５３】色の表現はＲＧＢ３原色の組み合わせによ
り行われるので、実際には、擬似カラー表示回路５５は
ルックアップテーブルＲ，Ｇ，Ｂ３つから構成される。
例えばもとのモノクロ画像を８ビットとすると、このモ
ノクロ画像の階調に応じて赤色に表示するために、ルッ
クアップテーブルＲ，Ｇ，Ｂのデータを図２３のように
設定する。なお、図２３の設定以外にも、ルックアップ
テーブルＲ，Ｇ，Ｂのデータを任意に設定して、別の色
に擬似カラー表示処理を行ってもよい。

【００５４】なお、図１における共焦点光走査装置１の
先端部４の代わりに、２光子励起、あるいは多光子励起
の原理を使った共焦点光走査装置としてもよい。

【００５５】γ補正回路５６は、前記カラーモニタ７な
どがもつ、入力信号ｘに対する非線形特性ｘ’を補正し
て、γが１、すなわち線形になるように信号を処理す
る。

【００５６】γ補正回路５６も、前記擬似カラー表示回
路５５と同様にルックアップテーブルメモリを用いて処
理する。図２４に示すように、例えば、γ＝２．２とす
ると、その逆数の１／２．２＝０．４５をγ値としてル
ックアップテーブルに書き込む。なお、この例以外のγ
特性をもつ表示装置に対応したγ補正を行うために、上
記γ値を別の値に設定してもよい。

【００５７】なお、図１５において、切換スイッチ７１
ａ、７１ｂにより、エンハンス回路５３がＯＮ状態とな
っているが、切換スイッチ７１ａ、７１ｂが連動して、
フィルタ回路５４、擬似カラー表示回路５５、あるいは
γ補正回路５６に切換可能である。また、図１５では上
記４つの回路のうちの１つのみをＯＮにしているが、例
えばエンハンス回路５３で処理した後、さらにフィルタ
回路５４で処理をかけるといった、複数の処理を複数回
できるように切換スイッチを構成してもよい。

【００５８】また、図１６の切換スイッチ７２ａ、７２
ｂ、および図１９の切換スイッチ７３ａ、７３ｂに関し
ても、同様の構成をとってもよい。

【００５９】図６に戻り、Ｄ／Ａ変換器４６は、前記カ
ラーモニタ７で表示可能な映像信号とするために、前記
演算部４５にて演算を施されたデジタル信号をアナログ
信号に変換する。

【００６０】光サーキュレータ１０は、図２５に示すよ
うに、第１ポート８５、第２ポート８６、第３ポート８
７、第１偏光プリズム８８、第２偏光プリズム８９、フ
ァラデー回転子９０、１／２波長板９１で構成される。

【００６１】前記レーザ光源８からのレーザ光が前記シ
ングルモードファイバ９を通して第１ポート８５に入射
されると、第２ポート８６で出射されるが、第３ポート
８７では出射されず、また、第２ポート８６から観察対
象に照射され、反射した光は再び第２ポート８６に入射
され、第３ポート８７で出射されてファイバ９を通して
フォトディテクタ１１へ導光されるが、第１ポート８５
では出射されない。

【００６２】これは、以下のように光が偏光、回転、透
過、反射されるためである。すなわち、まず第１ポート
８５に入射された無偏光のレーザ光は、Ｐ偏光を透過し
Ｓ偏光を反射する第１偏光プリズム８８で偏光が９０度
異なるＰ偏光とＳ偏光に分離される。次に偏光を４５度
回転させるファラデー回転子９０と、偏光を４５度相反
的に回転させる１／２波長板９１とで、それぞれ偏光が
９０度回転され、Ｐ偏光からＳ偏光、Ｓ偏光からＰ偏光
に変換され、第２偏光プリズム８９でそれぞれ反射・透
過され、第２ポート８６に出射される。

【００６３】逆に第２ポート８６に入射された光は、１
／２波長板９１で偏光が４５度回転されるが、ファラデ
ー回転子９０では第１ポート３５から入射された光の場
合とは逆方向に偏光が４５度回転されるので、第１偏光
プリズム８８に入射されるときは第２偏光プリズム８９
から出射される偏光状態と同じになり、第１ポート８５
では出射されずに第３ポート８７でのみ出射される。

【００６４】（作用）図１に示すように、レーザ光源８
から出射されるレーザ光は光伝達部３を通して先端部４
へ伝達され、先端部４内の微小な光スキャナにより、体
腔内の観察対象へレ―ザ光が照射される。レーザ光が観
察対象に照射されると、観察対象から戻り光が発せら
れ、それが再び光伝達部３を通して光検出部５へ伝達さ
れる。光検出部５へ伝達された光はフォトディテクタ１
１により光が電気信号に変換され、さらにアンプ１２に
より増幅され、画像処理部６へと送られる。

【００６５】画像処理部６では、図６に示すように、上
記電気信号がＡ／Ｄ変換器４３によりＡ／Ｄ変換され、
画像メモリ４４に次々に格納される。画像メモリ４４で
はＡ／Ｄ変換された電気信号を次々に書き込みと読み出
しが交互に行われるが、図８に示すフリーズスイッチ５
０により画像メモリ４４への書き込みを禁止して、画像
をフリーズさせる。

【００６６】また、画像メモリ４４では、図９ないし図
１４に示すように、メモリＩＣ４８とアドレス発生器５
２のアドレスをずらして配置して、画像の拡大・縮小表
示処理を行う。画像メモリ４４から読み出された電気信
号は演算部４５に送られ、図１５に示す演算部４５内の
エンハンス回路５３、フィルタ回路５４、擬似カラー表
示回路５５、およびγ補正回路５６により、コントラス
ト・ブライトネス補正、各種フィルタリング処理、擬似
カラー表示処理、およびγ補正処理のいずれかあるいは
それらを組み合わせた処理が施される。そして各種処理
を施された電気信号は図６のＤ／Ａ変換器４６でＤ／Ａ
変換される。

【００６７】以上、画像処理部６で各種処理が施された
電気信号はカラーモニタ７へ伝送され、画像として表示
される。

【００６８】また、光伝達部３により光を伝達する際、
図２５に示す光サーキュレ―タ１０により、レーザ光源
からのレーザ光はほぼ損失なく観察対象へと伝達し、逆
に観察対象からの戻り光はほぼ損失なくフォトディテク
タ１１へと伝達する。

【００６９】（効果）以上のように、本実施の形態の光
走査装置では、光走査により体腔内の観察対象の戻り光
をフォトディテクタで検出して変換された電気信号を画
像処理する画像処理部を有し、その画像処理部内の画像
メモリにおいて、所望の画像を静止画像表示するフリー
ズ回路と、画像メモリに情報を書き込み禁止と、書き込
み可能に切換可能なフリーズスイッチとを設けたので、
光走査装置により得られる画像をフリーズさせることが
できる。

【００７０】また、前記画像処理部内の画像メモリにお
いて、画像を拡大または縮小して表示する拡大縮小表示
回路を設けたので、光走査装置により得られる画像を拡
大あるいは縮小表示することができる。

【００７１】さらに、前記画像処理部内の演算部に画像
を強調して表示するエンハンス回路を設けたので、光走
査装置により得られる画像をコントラスト補正あるいは
ブライトネス補正することができる。

【００７２】また、前記画像処理部内の演算部に画像の
各画素間で加減乗除算して表示するフィルタ回路を設け
たので、光走査装置により得られる画像の平滑化処理、
エッジ検出処理、輪郭強調処理を施して、ノイズの少な
い、あるいはより見やすい画像にすることができる。

【００７３】さらに、前記画像処理部内の演算部に、所
望の色に擬似的に色付けして表示する擬似カラー表示回
路を設けたので、もともとモノクロである光走査装置に
より得られる画像に色付けが可能であり、また、各画素
がもつ画素値に応じた着色も可能である。

【００７４】また、前記画像処理部内の演算部に、画像
表示装置の入力に対して、前記画像表示装置の出力特性
を線形的に補正するγ補正回路を設けたので、表示画像
が画像表示装置の出力特性による非線形性に影響され
ず、線形的に補正して表示することができる。

【００７５】さらに、光源からの光を体腔内の観察対象
に伝達し、前記観察対象からの戻り光をフォトディテク
タに伝達する光分離手段を光サーキュレータとしたこと
により、光源からの光をほとんど損失することなく体腔
内の観察対象に伝達することができ、なおかつ前記観察
対象からの戻り光をほとんど損失することなくフォトデ
ィテクタに伝達することができるので、画像として表示
するときにノイズに埋もれることなく、明るい画像を表
示することができる。

【００７６】第２の実施の形態：図２６は本発明の第２
の実施の形態に係る画像処理部の構成を示すブロック図
である。

【００７７】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００７８】（構成）本実施の形態では、画像処理部６
の構成が図６に代わりに図２６に示す構成となってい
る。すなわち、図２６の画像処理部６は、図６の画像処
理部６にパーソナルコンピュータ１０１及びインターフ
ェース１０２が加えられた構成となっている。

【００７９】パーソナルコンピュータ１０１は、図２６
に示すように、画像メモリ４４および演算部４５と、イ
ンターフェース１０２を介して接続され、以下の処理を
実行する。すなわち、画像メモリ４４内のフリーズ回路
４９（図８参照）におけるフリーズスイッチ５０の代わ
りにフリーズ制御を行う。また、画像メモリ４４内の擬
似カラー表示回路５５とγ補正回路５６（図１５参照）
を制御して、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（図２
３，２４参照）のデータを時々刻々と変化させる。

【００８０】また、演算部４５内のエンハンス回路５３
とフィルタ回路５４（図１５参照）を制御して、エンハ
ンス回路５３内のコントラスト補正回路５７、ブライト
ネス補正回路５８、フィルタ回路５４内の平滑化フィル
タ６１、ローパスフィルタ６２、ハイパスフィルタ６
３、輸郭強調回路６４の演算の係数を時々刻々と変化さ
せる。

【００８１】さらに、画像メモリ４４で拡大・縮小表
示、および演算部４５でエンハンス、フィルタリング、
擬似カラー表示、γ補正を行う代わりに、画像メモリ４
４に蓄えられた静止画を使って、パーソナルコンピュー
タ１０１によって前記各種演算処理を行う。

【００８２】（作用）図２６に示すように、フォトディ
テクタ１１からの電気信号はＡ／Ｄ変換器４３によりデ
ジタル信号に変換され、画像メモリ４４に書き込まれ
る。インターフェース１０２は、まず、垂直帰線期間
（ＶＢＬ）すなわち１フレーム分の走査が終了し、次の
フレームを走査開始するまでの期間を前記デジタル信号
から分離し、そのＶＢＬにパーソナルコンピュータ１０
１を同期させるために、ＶＢＬをパーソナルコンピュー
タ１０１へ転送する。

【００８３】次に、パーソナルコンピュータ１０１は、
ＶＢＬのタイミングでルックアップテーブル（ＬＵＴ）
（図２３，２４参照）のデータ、エンハンス回路５３内
のコントラスト補正回路５７、ブライトネス補正回路５
８、フィルタ回路５４内の平滑化フィルタ６１、ローパ
スフィルタ６２、ハイパスフィルタ６３、輪郭強調回路
６４の演算の係数を、上記の各処理回路へ転送する。

【００８４】また、画像メモリ４４で拡大・縮小表示、
および演算部４５でエンハンス、フィルタリング、擬似
カラー表示、γ補正を行う代わりに、画像メモリ４４に
蓄えられた静止画を使って、パーソナルコンピュータ１
０１によって前記各種演算処理を行うために、まず１フ
レーム分のデジタル信号を画像メモリからインターフェ
ース１０２を介してパーソナルコンピュータ１０１へ転
送する。

【００８５】次に各演算処理を、パーソナルコンピュー
タ１０１に各演算処理用のプログラムを記述しておき、
それらプログラムを実行して行う。そして各演算処理を
施された画像データを再び画像メモリ４４へと転送す
る。

【００８６】（効果）以上のように、本実施の形態の光
走査装置では、光走査により体腔内の観察対象の戻り光
をフォトディテクタで検出して変換された電気信号を画
像処理する画像処理部を有し、その画像処理部内にパー
ソナルコンピュータが設けられ、画像メモリからの静止
画像情報を取り込み、前記画像処理部内の演算部の代わ
りに演算処理を行うことができるので、ハードウェアに
よって構成される演算部による演算処理よりも複雑な演
算処理を行うことができ、高精度な画像が得られる。さ
らに前記パーソナルコンピュータにより、前記演算部内
の前記エンハンス回路と前記フィルタ回路と前記γ補正
回路と前記擬似カラー表示回路における各種パラメータ
を設定することができるので、わざわざ多くの演算回路
をハードウェアで構成する必要がなく、パラメータを変
更するだけで容易にさまざまな演算処理を施した画像が
得られる。

【００８７】第３の実施の形態：図２７ないし図２９は
本発明の第３の実施の形態に係わり、図２７は光走査装
置の先端部内の光学ユニットを内視鏡先端に組み込んだ
内視鏡の構成を示す構成図、図２８は図２７の内視鏡の
先端部の先端面の構成を示す構成図、図２９は図２７の
内視鏡の先端部内の光学ユニットの断面を示す断面図で
ある。

【００８８】（構成）本実施の形態は、図１に示した先
端部４内の光学ユニット２２が、内視鏡の先端部に組み
込まれた構成となっている。その他の構成は第１あるい
は第２の実施の形態の構成と同じなので、同一符号と
し、説明は省略する。

【００８９】図２７に示すように、内視鏡１２１は、操
作部１２２と挿入部１２３とから構成される。前記挿入
部１２３は、可撓管部１２４の先端に湾曲部１２５を介
して先端部１２６が連結されており、前記湾曲部１２５
は可撓管部１２４内に挿通した操作ワイヤ（図示省略）
を介して操作部１２２に設けられている操作ノブ１２７
によって遠隔的に湾曲操作可能に構成されている。

【００９０】前記操作部１２２の側方には鉗子挿入口１
２８が配置され、鉗子（図示省略）やレーザ処置具（図
示省略）等が挿入され、可撓管部１２４と湾曲部１２５
の内部を通り、先端部１２６を貫通するように構成され
ている。

【００９１】図２８に示すように、先端部１２６には、
突起部１４０が突出して設けられている。また、内視鏡
１２１の通常観察映像を挿入部１２３と操作部１２２の
内部を通りケーブル（図示省略）によって、通常観察用
の撮像素子（図示省略）へ伝送し、前記撮像素子により
光信号を電気信号に変換し、画像表示装置（図示省略）
に画像化するための通常観察窓１３０と、通常観察時に
照明光を観察対象に照射する通常光照射口１３１と、鉗
子（図示省略）やレーザ処置具（図示省略）等を貫通さ
せるチャンネル１３２と、送気送水用のノズル１３３と
が互いに干渉しない位置に配置されている。

【００９２】図２９に示すように、突起部１４０が、内
視鏡の先端部１２６の先端面から突出して、内視鏡の先
端部１２６と一体的に配置されている。突起部１４０内
には図３に示した光学ユニット２２が組み込まれてお
り、なおかつ光学ユニット２２から出射される光を観察
対象に照射する光出射窓１３４が、図２９のように配置
されている。このとき、光出射窓１３４が内視鏡の先端
部１２６の先端面よりも突出した位置にくるように配置
される。なおかつ、通常観察窓１３０を通して撮像素子
１４１にて通常観察像を撮像する際の視野範囲１３５の
中に、突起部１４０が入るような位置に突起部１４０が
配置される。

【００９３】なお、上記構成では光出射窓１３４が、図
２９に示すように円柱状の突起部１４０の側面部に設け
られているが、突起部１４０の先端面に設けてもよい。

【００９４】（作用）通常観察像は、光信号として挿入
部１２３と操作部１２２の内部を通るケーブル（図示省
略）によって、通常観察用の撮像素子１４１へ伝送され
る。前記撮像素子により光信号を電気信号に変換され、
さらに前記電気信号を通常観察用の画像処理装置（図示
省略）により映像信号に変換され、図１のカラーモニタ
７に光学ユニット２２による画像と同時に、あるいは前
記カラーモニタ７とは別の画像表示装置に通常観察像と
して表示される。ここで、通常観察像の視野範囲に突起
部１４０が入っているので、通常観察像の中に突起部１
４０の端部も常に写る。

【００９５】（効果）以上により本実施の形態では、通
常観察像の中にも共焦点光学ユニットを含む突起部が表
示されるので、通常観察像の中で前記突起部の状態を常
に監視することができる。また、共焦点光学ユニットに
て観察中に鉗子やレーザ処置具により癌の摘出等の処置
を同時に行うことができる。

【００９６】第４の実施の形態：図３０ないし図３３は
本発明の第４の実施の形態に係わり、図３０は光走査装
置の先端部の光出射窓の外周に識別表示をつけた構成を
示す構成図、図３１は図３０の光走査装置の先端部を通
常観察用内視鏡の鉗子チャンネルに挿入したときの通常
観察用内視鏡の先端部の構成を示す断面図、図３２は図
３０の代わりに別の位置に識別表示をつけた構成を光出
射窓側から見た前記先端部の側面図、図３３は図３０の
変形例であって光出射窓を光走査装置の先端部の先端面
に設けたときの先端面の斜め上側から見た斜視図であ
る。

【００９７】（構成）本実施の形態は、図３０に示すよ
うに、図１に示した先端部４が、内視鏡の鉗子チャンネ
ルに挿通可能な構成となっており、先端部４の光出射部
の外周に通常観察用内視鏡で観察可能な色で識別表示が
つけられている。その他の構成は第１、第２、あるいは
第３の実施の形態の構成と同じなので、同一符号とし、
説明は省略する。

【００９８】図３０に示すように、先端部４の根元側
に、十分に長いコイルパイプ１５１が、中空内にシング
ルモードファイバ９を通して、接着固定されている。先
端部４およびコイルパイプ１５１の外径は、図２８の先
端部１２６の鉗子チャンネル１３２の内径より小さく、
図２７の内視鏡１２１の鉗子挿入口１２８から挿入可能
である。また、先端部４の光出射窓１３４の外周に、前
記内視鏡１２１にて観察可能な色による識別表示１５２
がつけられている。

【００９９】この先端部４を図２８の内視鏡１２１の鉗
子チャンネル１３２に挿入すると、図３１のようにな
る。このとき、内視鏡１２１で通常観察を行った場合
に、視野範囲１３５の中に識別表示１５２が入るよう
に、前記先端部４を鉗子チャンネル１３２から突出さ
せ、なおかつ識別表示１５２が通常観察窓１３０側を向
くように前記先端部４を鉗子チャンネル１３２から突出
させる。

【０１００】なお、図３０および図３１のように識別表
示１５２を光出射窓１３４の外周につける代わりに、図
３２に示すように、先端部４の側面上に、光出射窓１３
４の中心を通る直線を引き、それを識別表示１５３とし
てもよい。

【０１０１】また、図３０ないし図３２では、光出射窓
１３４が先端部４の側面に設けられているが、その代わ
りに、図３３に示すように、光出射窓１３４が先端部４
の先端面に設けられ、なおかつ光出射窓１３４からの出
射光で光走査して画像を得る場合、画像の上側に対応す
る位置の延長上の、先端部４側面上に直線で識別表示１
５４がつけられていてもよい。

【０１０２】（作用）先端部４は内視鏡１２１の鉗子チ
ャンネル１２８に挿入可能な構成となっており、なおか
つ光出射窓の外周、光出射窓の中心を通る直線上、ある
いは光出射窓が先端部の先端面にある場合は図３３の位
置に、識別表示がつけられており、識別表示が内視鏡１
２１の通常観察窓１３０側を向くように先端部４を内視
鏡１２１の鉗子チャンネル１２８から突出させると、内
視鏡１２１の通常観察により識別表示を認識できる。

【０１０３】（効果）以上により本実施の形態では、内
視鏡の通常観察像で、光走査装置の先端部につけられた
識別表示が認識できるので、前記先端部の光出射窓が前
記先端部の側面に配置されている場合は、光走査装置が
観察対象のどの部分を走査して画像を得ているのか、内
視鏡の通常観察像で認識できる。また、前記先端部の光
出射窓が前記先端部の先端面に配置されている場合は、
光走査装置により得られる画像の向き（上下左右）が、
内視鏡の通常観察像で認識できる。

【０１０４】［付記］ （付記項１）光源からの光を走査駆動信号により走査す
る光スキャナ機能と前記光スキャナ機能から観察対象に
照射された光の前記観察対象からの反射光を受光する受
光機能とより成る先端部と、前記反射光を電気信号に変
換する光電変換部と、前記変換された電気信号を前記走
査駆動信号と同期して書き込み記憶する画像メモリと、
前記画像メモリを読み出して処理する演算部とを備えた
ことを特徴とする共焦点光走査装置。

【０１０５】（付記項２）前記画像メモリは所望の画像
を静止画像表示するフリーズ回路を有することを特徴と
する付記項１に記載の共焦点光走査装置。

【０１０６】（付記項３）前記画像メモリは画像を拡大
または縮小する拡大縮小回路を有することを特徴とする
付記項１に記載の共焦点光走査装置。

【０１０７】（付記項４）前記演算部は画像を強調する
エンハンス回路を有することを特徴とする付記項１に記
載の共焦点光走査装置。

【０１０８】（付記項５）前記演算部は画像の各画素間
で加減乗除算することによるフィルタ回路を有すること
を特徴とする付記項１に記載の共焦点光走査装置。

【０１０９】（付記項６）前記演算部は、前記映像化回
路の出力を入力して表示する画像表示装置の入出力特性
を補正するγ補正回路を有することを特徴とする付記項
１に記載の共焦点光走査装置。

【０１１０】（付記項７）前記演算部は所望の色に擬似
的に色付けする擬似カラー表示回路を有することを特徴
とする付記項１に記載の共焦点光走査装置。

【０１１１】（付記項８）先端部に内視鏡像を観察する
ための光学的観察部と共焦点光スキャナとを有する内視
鏡において、前記共焦点光スキャナの少なくとも一部が
前記光学的観察部より観察可能に前記共焦点スキャナを
相対的に突出配置したことを特徴とする内視鏡。

【０１１２】（付記項９）前記共焦点光スキャナを前記
内視鏡の鉗子チャンネルより挿入可能としたことを特徴
とする付記項８に記載の共焦点光走査装置。

【０１１３】（付記項１０）前記共焦点光スキャナ部分
に位置を確認するための識別表示を設けたことを特徴と
する付記項９に記載の共焦点光走査装置。

【０１１４】（付記項１１）第１の光入出力端と第２の
光入出力端と第３の光入出力端を持ち、前記第１の光入
出力端より入力された光を前記第２の光入出力端に伝達
し、前記第２の光入出力端より入力された光は第３の入
出力端に伝達する光サーキュレータと、前記光サーキュ
レータの前記第１の光入出力端に光を入射する光源と、
前記光サーキュレータの前記第２の入出力端から出力さ
れた光を入射して観察対象に照射する光スキャナ機能と
前記光スキャナ機能から観察対象に照射された光の前記
観察対象からの反射光を受光する受光機能とより成り、
前記光サーキュレータの第２の入出力端に前記反射光を
入射する先端部と、前記光サーキュレータの第３の入出
力端から出射された前記反射光を電気信号に変換する光
電変換部と、前記電気信号を表示可能な映像信号に変換
する映像化回路とを備えたことを特徴とする共焦点光走
査装置。

【０１１５】（付記項１２）光源からの光を走査するス
キャナと、前記光源からの光を前記先端部に伝送して観
察対象に照射し、前記観察対象からの反射光を電気信号
に変換する光電変換素子と、前記電気信号を表示可能な
映像信号に変換する映像化回路と、前記映像化回路から
の信号を表示するモニタとを有する共焦点光走査装置に
おいて、前記映像化回路は、前記電気信号をＡ／Ｄ変換
し、それを格納可能な画像メモリに書き込み、書き込ま
れた情報を読み出し、演算部により演算処理した後、Ｄ
／Ａ変換することを特徴とする共焦点光走査装置。

【０１１６】（付記項１３）前記映像化回路は、前記画
像メモリを有することを特徴とする付記項１２に記載の
共焦点光走査装置。

【０１１７】（付記項１４）前記画像メモリは、所望の
画像を静止画像表示するフリーズ回路を有することを特
徴とする付記項１２または１３に記載の共焦点光走査装
置。

【０１１８】（付記項１５）前記画像メモリは、画像を
拡大または縮小して表示する拡大縮小表示回路を有する
ことを特徴とする付記項１２または１３に記載の共焦点
光走査装置。

【０１１９】（付記項１６）前記演算部は、画像を強調
して表示するエンハンス回路を有することを特徴とする
付記項１２に記載の共焦点光走査装置。

【０１２０】（付記項１７）前記演算部は、画像の各画
素間で加減乗除算して表示するフィルタ回路を有するこ
とを特徴とする付記項１２に記載の共焦点光走査装置。

【０１２１】（付記項１８）前記演算部は、前記画像表
示装置の入力に対して、前記画像表示装置の出力特性を
線形的に補正するγ補正回路を有することを特徴とする
付記項１２に記載の共焦点光走査装置。

【０１２２】（付記項１９）前記演算部は、所望の色に
擬似的に色付けして表示する擬似カラー表示回路を有す
ることを特徴とする付記項１２に記載の共焦点光走査装
置。

【０１２３】（付記項２０）前記フリーズ回路は、前記
画像メモリに情報の書き込みを禁止するライトイネーブ
ル端子と、情報を書き込み禁止と、書き込み可能に切換
可能なフリーズスイッチと、を有することを特徴とする
付記項１４に記載の共焦点光走査装置。

【０１２４】（付記項２１）前記拡大縮小表示回路は、
画像の各画素を、画面の水平方向と垂直方向それぞれに
２の整数乗回表示あるいは２の整数乗分の１だけ表示し
て、もとの画像の２の整数乗倍の拡大画像あるいは２の
整数乗分の１倍の縮小画像を得る電子ズーム回路を有す
ることを特徴とする付記項１５に記載の共焦点光走査装
置。

【０１２５】（付記項２２）前記エンハンス回路は、画
像の各画素ごとに所定の値を乗算するコントラスト補正
回路と、画像の各画素ごとに所定の値を加算するブライ
トネス補正回路と、を有することを特徴とする付記項１
６に記載の共焦点光走査装置。

【０１２６】（付記項２３）前記フィルタ回路は、画像
の各画素に隣接する画素値に、所定の係数を乗算し、そ
れらの総和を新たな画素値として表示する２次元フィル
タ回路を有することを特徴とする付記項１７に記載の共
焦点光走査装置。

【０１２７】（付記項２４）前記映像化回路は、前記付
記項１４ないし１９の処理を行うパーソナルコンピュー
タを有することを特徴とする付記項１２に記載の共焦点
光走査装置。

【０１２８】（付記項２５）先端部内に、観察対象を撮
像する撮像素子と、光源からの光を出射し観察対象から
の戻り光を入射するためのスキャナと、を有する内視鏡
と、前記撮像素子で撮像した観察対象を画像表示可能な
映像信号に変換する内視鏡映像化回路と、前記内視鏡映
像化回路からの信号を表示する内視鏡モニタと、前記ス
キャナからの光を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記電気信号を画像表示可能な映像信号に変換する映像
化回路と、前記映像化回路からの信号を表示するモニタ
と、を有する共焦点光走査装置において、前記スキャナ
を内蔵するスキャナ内蔵部の少なくとも一部が、前記内
視鏡モニタ内に表示されるように配置されることを特徴
とする共焦点光走査装置。

【０１２９】従来技術の小型共焦点顕微鏡（例えば特開
平９−２３０２４８号公報）では、共焦点画像の観察方
向が確認できなかった。

【０１３０】そこで、付記項２５の共焦点光走査装置で
は、スキャナを内蔵するスキャナ内蔵部の少なくとも一
部が、内視鏡モニタ内に表示されるように配置すること
で、共焦点画像の視野方向が確実に把握できることを可
能とする。

【０１３１】（付記項２６）前記スキャナは、前記内視
鏡先端部に設けられた突起部に配置されることを特徴と
する付記項２５に記載の共焦点光走査装置。

【０１３２】（付記項２７）前記内視鏡先端部は、光を
観察対象に出射する光出射窓を、前記内視鏡先端部の先
端側面に有することを特徴とする付記項２５に記載の共
焦点光走査装置。

【０１３３】（付記項２８）前記内視鏡先端部は、光を
観察対象に出射する光出射窓を、前記内視鏡先端部の先
端面に有することを特徴とする付記項２５に記載の共焦
点光走査装置。

【０１３４】（付記項２９）光源からの光を出射し、観
察対象からの戻り光を入射するためのスキャナを、少な
くとも有する共焦点光走査プローブと、前記スキャナか
らの光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記電気
信号を画像表示可能な映像信号に変換する映像化回路
と、前記映像化回路からの信号を表示するモニタとを有
する共焦点光走査装置において、前記共焦点光走査プロ
ーブを内視鏡の鉗子チャンネルに挿入可能としたことを
特徴とする共焦点光走査装置。

【０１３５】従来（例えば特開平９−２３０２４８号公
報）は、まず内視鏡にて病変をみつけ、次に本従来技術
の小型共焦点顕微鏡にて共焦点顕微鏡検査をしていた。
このような検査方法では、内視鏡検査の後で、内視鏡を
抜き、さらに前記顕微鏡を挿入しなければならず、わず
らわしかった。

【０１３６】そこで、付記項２９の共焦点光走査装置で
は、前記共焦点光走査プローブを内視鏡の鉗子チャンネ
ルに挿入可能とすることで、通常内視鏡検査をしながら
簡単に共焦点顕微鏡検査を行うことを可能とする。

【０１３７】（付記項３０）前記共焦点光走査プローブ
の先端部は、前記スキャナから光を出射する光出射窓
と、前記スキャナからの出射方向を表示する識別表示と
を有することを特徴とする付記項２９に記載の共焦点光
走査装置。

【０１３８】（付記項３１）前記共焦点光走査プローブ
は、前記スキャナと、光源からの光を前記スキャナに伝
送して観察対象に照射し、（なおかつ／もしくは）前記
観察対象からの戻り光を再び伝送する光ファイバとを有
することを特徴とする付記項２９に記載の共焦点光走査
装置。

【０１３９】（付記項３２）前記光ファイバはシングル
モードファイバであることを特徴とする付記項３１に記
載の共焦点光走査装置。

【０１４０】（付記項３３）前記共焦点光走査プローブ
は、前記光出射窓を前記共焦点光走査プローブ先端部の
先端側面に有することを特徴とする付記項２９に記載の
共焦点光走査装置。

【０１４１】（付記項３４）前記共焦点光走査プローブ
は、前記光出射窓を表示する識別表示を有することを特
徴とする付記項３３に記載の共焦点光走査装置。

【０１４２】（付記項３５）前記共焦点光走査プローブ
は、前記光出射窓を前記共焦点光走査プローブ先端部の
先端面に有することを特徴とする付記項２９に記載の共
焦点光走査装置。

【０１４３】（付記項３６）前記共焦点光走査プローブ
は、前記光出射窓を表示する識別表示を有することを特
徴とする付記項３５に記載の共焦点光走査装置。

【０１４４】（付記項３７）前記共焦点光走査プローブ
には、その上下方向が表示してあることを特徴とする付
記項３５に記載の共焦点光走査装置。

【０１４５】（付記項３８）光源と、前記光源からの光
を走査するスキャナを有する先端部と、前記光源からの
光を前記先端部に伝送して観察対象に照射し、前記観察
対象からの戻り光を再び伝送する光ファイバと、前記光
源からの光と前記観察対象からの戻り光とを分離する光
分離手段と、前記光分離手段により分離した前記観察対
象からの反射光を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記電気信号を画像表示可能な映像信号に変換する映像
化回路と、前記映像化回路からの信号を表示するモニタ
と、を有する共焦点光走査装置において、前記光分離手
段が光サーキュレータであることを特徴とする共焦点光
走査装置。

【０１４６】従来の小型共焦点顕微鏡においては（例え
ば特開平９−２３０２４８号公報）、光分離手段に４端
子カプラを使っており、少なくとも光量が観察対象に照
射するまでに１／２に、反射光から検出器までにさらに
少なくとも１／２に、トータルで光量が少なくとも１／
４にまで減少してしまう不具合があった。

【０１４７】そこで、付記項３８の共焦点光走査装置で
は、前記光分離手段を光サーキュレータで構成すること
で、十分な明るさが得ることを可能とする。

【０１４８】（付記項３９）前記光走査装置は、前記ス
キャナと前記光ファイバとを有する共焦点光走査プロー
ブと、前記光サーキュレータを含む共焦点光制御装置と
からなることを特徴とする付記項３８に記載の共焦点光
走査装置。

【０１４９】（付記項４０）前記光走査装置は、前記ス
キャナと前記光ファイバと前記光サーキュレータを有す
る共焦点光走査プローブと、共焦点光制御装置とからな
ることを特徴とする付記項３８に記載の共焦点光走査装
置。

【０１５０】（付記項４１）前記光ファイバはシングル
モードファイバであることを特徴とする付記項３８に記
載の共焦点光走査装置。

【０１５１】（付記項４２）前記光サーキュレータは、
前記光源からの光を入力する第１ポートと、前記第１ポ
ートに入力した光を２つの偏光に分離する第１偏光プリ
ズムと、前記第１偏光プリズムで分離された２つの偏光
をそれぞれ４５度回転するファラデー回転子と、前記フ
ァラデー回転子で回転された２つの偏光をさらにそれぞ
れ４５度回転する１／２波長板と、前記１／２波長板で
回転された２つの偏光の一方を透過し、他方を反射し、
この２つの偏光をともに１つのポートに出力する第２偏
光プリズムと、前記第２偏光プリズムから出力される２
つの偏光を観察対象へ出力する第２ポートと、観察対象
から反射される光を前記第２偏光プリズムと、前記１／
２波長板と、前記ファラデー回転子と、前記第１偏光プ
リズムを介して、前記検出器に光を出力する、前記第１
ポートとは別の第３ポートとからなることを特徴とする
付記項３８に記載の共焦点光走査装置。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の共焦点光走
査装置によれば、画像メモリが光電変換された電気信号
を走査駆動信号と同期して書き込み記憶し、演算部が画
像メモリを読み出して処理するので、最適化された共焦
点画像を表示することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る共焦点光走査
装置の構成を示す構成図

【図２】図１の共焦点光走査装置の先端部の構成を示す
構成図

【図３】図２の前記先端部内の光学ユニットの構成を示
す構成図

【図４】図３の光学ユニット内の光の伝達と光学ユニッ
トからの出射光と観察対象からの戻り光の伝達を示した
説明図

【図５】図１のは前記光走査装置の先端部内の光スキャ
ナによる光走査を説明する説明図

【図６】図１の画像処理部の構成を示す構成図

【図７】図６の画像メモリ内のメモリＩＣとアドレス発
生器との関係を説明する説明図

【図８】図７のメモリＩＣに対してフリーズ信号を発生
するフリーズ回路の構成を示す構成図

【図９】図６の画像メモリにより拡大表示を行う方法を
説明する第１の説明図

【図１０】図６の画像メモリにより拡大表示を行う方法
を説明する第２の説明図、

【図１１】図６の画像メモリにより拡大表示を行う方法
を説明する第３の説明図

【図１２】図６の画像メモリにより縮小表示を行う方法
を説明する第１の説明図

【図１３】図６の画像メモリにより縮小表示を行う方法
を説明する第２の説明図

【図１４】図６の画像メモリにより縮小表示を行う方法
を説明する第３の説明図

【図１５】図６の演算部の構成を示すブロック図

【図１６】図１５のエンハンス回路の構成を示すブロッ
ク図

【図１７】図１６のコントラスト補正回路にてコントラ
スト補正を行う方法を説明する説明図

【図１８】図１６のブライトネス補正回路にてブライト
ネス補正を行う方法を説明する説明図

【図１９】図１５のフィルタ回路の構成を示すブロック
図

【図２０】図１９の平滑化フィルタによりフィルタリン
グを行う方法を説明する説明図

【図２１】図１９のローパスフィルタによりフィルタリ
ングを行う方法を説明する説明図

【図２２】図１９のハイパスフィルタによりフィルタリ
ングを行う方法を説明する説明図

【図２３】図１５の擬似カラー表示回路により擬似カラ
ーを行う方法を説明する説明図

【図２４】図１５のγ補正回路にてγ補正を行う方法を
説明する説明図

【図２５】図１の光サーキュレータの構成図

【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理部
の構成を示すブロック図

【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る光走査装置
の先端部内の光学ユニットを内視鏡先端に組み込んだ内
視鏡の構成を示す構成図

【図２８】図２７の内視鏡の先端部の先端面の構成を示
す構成図

【図２９】図２７の内視鏡の先端部内の光学ユニットの
断面を示す断面図

【図３０】本発明の第４の実施の形態に係る光走査装置
の先端部の光出射窓の外周に識別表示をつけた構成を示
す構成図

【図３１】図３０の光走査装置の先端部を通常観察用内
視鏡の鉗子チャンネルに挿入したときの通常観察用内視
鏡の先端部の構成を示す断面図

【図３２】図３０の代わりに別の位置に識別表示をつけ
た構成を光出射窓側から見た前記先端部の側面図

【図３３】図３０の変形例であって光出射窓を光走査装
置の先端部の先端面に設けたときの先端面の斜め上側か
ら見た斜視図

【符号の説明】

１…光走査装置 ２…光源 ３…光伝達部 ４…先端部 ５…光検出部 ６…画像処理部 ７…カラーモニタ ８…レーザ光源 ９…シングルモードファイバ １０…光サーキュレータ １１…フォトディテクタ １２…アンプ ２１…本体 ２２…光学ユニット ２３…Ｚ軸アクチュエータ ２４…光出射窓 ２５…方向 ３１…基板 ３２…スペーサ ３３…上板 ３４ａ、３４ｂ…可変ミラー ３５ａ、３５ｂ…ヒンジ部 ３６、３７…ミラー ３８…焦点 ３９…回折格子レンズ ４０…略平面 ４１…端面 ４２…法線方向 ４３…Ａ／Ｄ変換器 ４４…画像メモリ ４５…演算部 ４６…Ｄ／Ａ変換器 ４７…ライトイネーブル端子 ４８…メモリＩＣ ４９…フリーズ回路 ５０…フリーズスイッチ ５１…インバータ ５２…アドレス発生器 ５３…エンハンス回路 ５４…フィルタ回路 ５５…擬似カラー表示回路 ５６…γ補正回路 ５７…コントラスト補正回路 ５８…ブライトネス補正回路 ５９…乗算器 ６０…加算器 ６１…平滑化フィルタ ６２…ローパスフィルタ ６３…ハイパスフィルタ ６４…輪郭強調回路 ７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂ…切
換スイッチ ８５…第１ポート ８６…第２ポート ８７…第３ポート ８８…第１偏光プリズム ８９…第２偏光プリズム ９０…ファラデー回転子 ９１…１／２波長板 １０１…パーソナルコンピュータ １０２…インターフェース １２１…内視鏡 １２２…操作部 １２３…挿入部 １２４…可撓管部 １２５…湾曲部 １２６…先端部 １２７…操作ノブ １２８…鉗子挿入口 １３０…通常観察窓 １３１…通常光照射口 １３２…チャンネル １３３…ノズル １３４…光出射窓 １３５…視野範囲 １４０…突起部 １４１…撮像素子 １５１…コイルパイプ １５２、１５３、１５４…識別表示

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１２日（１９９９．１．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９９】この先端部４を図２８の内視鏡１２１の鉗
子チャンネル１３２の先端から突出させると、図３１の
ようになる。このとき、内視鏡１２１で通常観察を行っ
た場合に、視野範囲１３５の中に識別表示１５２が入る
ように、前記先端部４を鉗子チャンネル１３２から突出
させ、なおかつ識別表示１５２が通常観察窓１３０側を
向くように前記先端部４を鉗子チャンネル１３２から突
出させる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を走査駆動信号により走査
   する光スキャナ機能と前記光スキャナ機能から観察対象
   に照射された光の前記観察対象からの反射光を受光する
   受光機能とより成る先端部と、 前記反射光を電気信号に変換する光電変換部と、 前記変換された電気信号を前記走査駆動信号と同期して
   書き込み記憶する画像メモリと、 前記画像メモリを読み出して処理する演算部とを備えた
   ことを特徴とする共焦点光走査装置。