JP2016002406A - 光走査型内視鏡装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】一定期間内に照射されるレーザ光量を制限できる、光走査型内視鏡装置を提供する。【解決手段】光源からの光を対象物100上で走査させる走査手段と、光源からの光の光量を検出する光量検出部15と、光量検出部により検出される光量に基づいて光源の出力を制御する制御部31と、を備え、制御部は、光量検出部により検出される直前の所定期間にわたる光量の積算値に基づいて、光源の出力を制御する。【選択図】図1

Description

本発明は、対象物を光走査する光走査型内視鏡装置に関する。
従来の光走査型内視鏡装置として、対象物へ照射された光の、対象物からの反射光に基づいて輝度レベルを検出し、観察画像において、明るい輝度レベルをもつ走査位置ほど光量を減少させ、暗い輝度レベルをもつ走査位置ほど光量を増加させるように、照明光量を設定し、走査位置に応じて照明光量を制御するものが、知られている(例えば、特許文献1)。
特開2010−115391号公報
一般的に、レーザ光によるヒトの目や皮膚への影響を考慮して、レーザ光を照射する機器に対しては、JIS規格等において、一定期間(例えば0.25秒)内に照射されるレーザ光の光量が基準値を超えないことが要求されている。
しかしながら、特許文献1の技術では、一定期間内に照射されるレーザ光量を監視していないため、一定期間にわたる光量が基準値を超えるおそれがあった。
したがって、この点に着目してなされた本発明の目的は、一定期間内に照射されるレーザ光量を制限できる、光走査型内視鏡装置を提供することにある。
上記目的を達成する光走査型内視鏡装置の発明は、
光源からの光を対象物上で走査させる走査手段と、
前記光源からの光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部により検出される前記光量に基づいて前記光源の出力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記光量検出部により検出される直前の所定期間にわたる前記光量の積算値に基づいて、前記光源の出力を制御するものである。
前記制御部は、前記光量の積算値に基づいて前記光源の出力を停止すると好適である。
あるいは、前記制御部は、前記光量の積算値に基づいて前記光源からの光の光量を、直前の前記所定期間にわたる前記光源からの光の光量の平均値よりも低い光量へと下げるのも好適である。
前記制御部は、前記光量の積算値が所定閾値を超えた場合に、前記光量の積算値が前記所定閾値よりも高い所定許容限界値を超えないように前記光源の出力を制御するのが好ましい。
前記光量検出部は、
前記光源からの光を検出する受光用光検出器と、
前記受光用光検出器による光の検出信号を、光の波長に応じて補正する補正部と、
前記補正部により補正された前記光の検出信号に基づいて前記光量を求める積分器と、
を有するのが好ましい。
本発明によれば、一定期間内に照射されるレーザ光量を制限できる、光走査型内視鏡装置を提供することができる。
第1実施形態に係る光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。 図1のスコープを概略的に示す概観図である。 図2のスコープの先端部の断面図である。 図3の駆動部および照明用光ファイバの揺動部を示す図であり、図4(a)は側面図、図4(b)は図4(a)のA−A線断面図である。 図1の光量検出部の概略構成を示すブロック図である。 図1の光量検出部及び制御部の動作を説明するための図である。 制御部の動作の一例を説明するための図である。 制御部の動作の他の例を説明するための図である。 図4の駆動部の変形例を説明するための図であり、図9(a)はスコープの先端部の断面図、図9(b)は図9(a)の駆動部を拡大して示す斜視図であり、図9(c)は、図9(b)の偏向磁場発生用コイルおよび永久磁石を含む部分の光ファイバの軸に垂直な面による断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1〜図8を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。図1は、第1実施形態に係る光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、光走査型内視鏡装置10は、スコープ20と、制御装置本体30と、ディスプレイ40とを、備えている。
まず、制御装置本体30の構成を説明する。制御装置本体30は、光走査型内視鏡装置10全体を制御する制御部31と、発光制御部32と、レーザ33R、33G、33B(以下、レーザ33R、33G、33Bを包括的に「光源33」ともいう。)と、結合器34と、アクチュエータドライバ38と、受光用光検出器35と、ADC(アナログ−デジタル変換器)36と、信号処理部37と、モニタファイバ14と、光量検出部15とを、備えている。
レーザ33R、33G、33Bからなる光源33は、発光制御部32による制御に従って、複数の異なる波長(本実施形態では、R、G及びBの3色の波長)の光を選択的に射出する。ここで、「複数の異なる波長の光を選択的に射出する」とは、すなわち、発光制御部32により選択されたいずれか1つの波長の光を、発光制御部32により選択されたタイミングで射出することを意味する。レーザ33R、33G、33Bとしては、例えばDPSSレーザ(半導体励起固体レーザ)やレーザダイオードを使用することができる。
発光制御部32は、制御部31からの制御信号に応じて、光源33の発光タイミングを制御する。本実施形態において、発光制御部32は、1回の走査中に、光源33からのR、G、Bの光の波長を、所定の発光順序(本例では、R、G、Bの順序)で、一定の時間間隔(発光周期TE)毎に切り替える。
ここで、「1回の走査」とは、1画像を撮影するために、例えばらせん状等の所定の走査経路の始点から終点まで1回走査することを意味している。また、「発光周期TE」とは、光源33を構成するレーザ33R、33G、33Bのそれぞれの発光周期を意味するのではなく、光源33から順次射出される光の発光周期を意味している。
レーザ33R、33G、33Bから射出されるレーザ光は、結合器34により同軸に合成された光路を経て、照明光として、シングルモードファイバである送光ファイバ11に入射される。また、結合器34は、送光ファイバ11への出力の一定の割合の光を、光量検出部15へと分配する。なお、この割合は、経時変化の影響を殆ど受けないので、光量検出部15での光量の測定精度の低下が抑制される。
結合器34は、例えばファイバ合波器やダイクロイックプリズム等を用いて構成される。
レーザ33R、33G、33Bおよび結合器34は、制御装置本体30と信号線で結ばれた、制御装置本体30とは別の筐体に収納されていても良い。
結合器34から送光ファイバ11に入射した光は、スコープ20の先端部まで導光され、対象物100に照射される。その際、制御装置本体30のアクチュエータドライバ38は、スコープ20のアクチュエータ21を振動駆動することによって、送光ファイバ11の先端部を振動駆動する。これにより、送光ファイバ11から射出された照明光は、対象物100の観察表面上を、所定走査経路に沿って、2次元走査する。照明光の照射により対象物100から得られる反射光や散乱光などの光は、マルチモードファイバにより構成される受光ファイバ12の先端で受光して、スコープ20内を通り制御装置本体30まで導光される。
なお、本例では、送光ファイバ11及びアクチュエータ21が、光源33からの光を対象物100上で走査させる走査手段を構成している。
受光用光検出器35は、光源33の発光周期TE毎に、R、G又はBのいずれかの波長(以下、「色」ともいう。)の光の照射により得られた光を対象物100から受光ファイバ12を介して検出して、アナログ信号(電気信号)を出力する。
ADC36は、受光用光検出器35からのアナログ信号をデジタル信号(電気信号)に変換し、信号処理部37に出力する。
信号処理部37は、発光周期TE毎にADC36から入力された、各波長に対応するデジタル信号を、それぞれ発光タイミングと走査位置とに対応付けて、順次メモリ(図示せず)に記憶する。この発光タイミングと走査位置との情報は、制御部31から得る。制御部31では、アクチュエータドライバ38により印加した振動電圧の振幅および位相などの情報から、走査経路上の走査位置の情報が算出される。そして、信号処理部37は、走査終了後または走査中に、ADC36から入力された各デジタル信号に基づいて、強調処理、γ処理、補間処理等の画像処理を必要に応じて行って画像信号を生成し、対象物100の画像をディスプレイ40に表示する。
モニタファイバ14は、結合器34と光量検出部15とを連結する光ファイバであり、結合器34から送光ファイバ11への出力の一定の割合の光を、光量検出部15へ導光する。
光量検出部15は、光源33からの光の光量を検出し、検出した光量を、制御部31に通知する。後述するように、制御部31は、直前の所定積算期間TAにわたる、光量検出部15により検出される光量の積算値Iに基づいて、光源33の出力を制御する。
光量検出部15については、後にさらに詳しく説明する。
次に、スコープ20の構成を説明する。図2は、スコープ20を概略的に示す概観図である。スコープ20は、操作部22および挿入部23を備える。操作部22には、制御装置本体30からの送光ファイバ11、受光ファイバ12、及び配線ケーブル13が、それぞれ接続されている。これら送光ファイバ11、受光ファイバ12および配線ケーブル13は挿入部23内部を通り、挿入部23の先端部24(図2における破線部内の部分)まで延在している。
図3は、図2のスコープ20の挿入部23の先端部24を拡大して示す断面図である。スコープ20の挿入部23の先端部24は、アクチュエータ21、投影用レンズ25a、25b(光学系)、中心部を通る送光ファイバ11および外周部を通る光ファイババンドル状からなる受光ファイバ12を含んで構成される。
アクチュエータ21は、送光ファイバ11の先端部11cを振動駆動する。アクチュエータ21は、取付環26によりスコープ20の挿入部23の内部に固定されたファイバ保持部材29および圧電素子28a〜28d(図4(a)および(b)参照)を含んで構成される。送光ファイバ11は、ファイバ保持部材29で支持されるとともにファイバ保持部材29で支持された固定端11aから先端部11cまでが、揺動可能に支持された揺動部11bとなっている。一方、受光ファイバ12は挿入部23の外周部を通るように配置され、先端部24の先端まで延在している。さらに、受光ファイバ12の各ファイバの先端部には図示しない検出用レンズを備える。
さらに、投影用レンズ25a、25bおよび検出用レンズは、スコープ20の挿入部23の先端部24の最先端に配置される。投影用レンズ25a、25bは、送光ファイバ11の先端部11cから射出されたレーザ光が、対象物100上に照射されて略集光するように構成されている。また、検出用レンズは、対象物100上に集光されたレーザ光が、対象物100により反射、散乱等をした光又は対象物100上に集光されたレーザ光の照射により発生する蛍光(対象物100から得られる光)等を取り込み、検出用レンズの後に配置された受光ファイバ12に集光、結合させるように配置される。なお、投影用レンズは、二枚構成に限られず、一枚や他の複数枚のレンズにより構成しても良い。
図4(a)は、光走査型内視鏡装置10のアクチュエータ21の振動駆動機構および送光ファイバ11の揺動部11bを示す図であり、図4(b)は図4(a)のA−A線断面図である。送光ファイバ11は四角柱状の形状を有するファイバ保持部材29の中央を貫通して、ファイバ保持部材29に固定保持される。ファイバ保持部材29の4つの側面は、それぞれ±Y方向および±X方向に向いている。そして、ファイバ保持部材29の±Y方向の両側面にはY方向駆動用の一対の圧電素子28a、28cが固定され、±X方向の両側面にはX方向駆動用の一対の圧電素子28b、28dが固定される。
各圧電素子28a〜28dは、制御装置本体30のアクチュエータドライバ38からの配線ケーブル13が接続されており、アクチュエータドライバ38によって電圧が印加されることによって駆動される。
X方向の圧電素子28bと28dとの間には常に正負が反対で大きさの等しい電圧が印加され、同様に、Y方向の圧電素子28aと28cとの間にも常に反対方向で大きさの等しい電圧が印加される。ファイバ保持部材29を挟んで対向配置された圧電素子28b、28dが、互いに一方が伸びるとき他方が縮むことによって、ファイバ保持部材29に撓みを生じさせ、これを繰り返すことによりX方向の振動を生ぜしめる。Y方向の振動についても同様である。
アクチュエータドライバ38は、X方向駆動用の圧電素子28b、28dとY方向駆動用の圧電素子28a、28cとに、同一の周波数の振動電圧を印加し、あるいは、異なる周波数の振動電圧を印加し、振動駆動させることができる。Y方向駆動用の圧電素子28a、28cとX方向駆動用の圧電素子28b、28dとをそれぞれ振動駆動させると、図3、図4に示した送光ファイバ11の揺動部11bが振動し、先端部11cが偏向するので、先端部11cから出射されるレーザ光は対象物100の表面を所定走査経路に沿って順次走査する。
つぎに、図5及び図6を参照しつつ、光量検出部15についてさらに詳しく説明する。図5は、光量検出部15の概略構成を示している。図6は、光量検出部15及び制御部31の動作を説明するための図である。光量検出部15は、光学フィルタ70R、70G、70Bと、モニタ用光検出器71R、71G、71Bと、電流/電圧変換器72R、72G、72Bと、補正部73R、73G、73Bと、合算器74と、積分器75と、A/D(アナログ/デジタル)変換器76とを、有している。
光学フィルタ70R、70G、70Bは、図6(a)に示すような、光源33の発光周期TE毎にモニタファイバ14から順次入力されるR、G、Bの光を、色毎に分光し、分光されたR、G、Bの光を、それぞれR、G、Bの色毎に設けられたモニタ用光検出器71R、71G、71Bに出力する。
モニタ用光検出器71R、71G、71Bは、それぞれ光学フィルタ70R、70G、70Bからの光を検出して、検出結果(電流信号)を、R、G、Bの色毎に設けられた電流/電圧変換器72R、72G、72Bに出力する。
電流/電圧変換器72R、72G、72Bは、モニタ用光検出器71R、71G、71Bからの検出結果(電流信号)を、それぞれ電圧信号に変換して、R、G、Bの色毎に設けられた補正部73R、73G、73Bに出力する。
補正部73R、73G、73Bは、それぞれ、モニタ用光検出器71R、71G、71Bから電流/電圧変換器72R、72G、72Bを介して得た、R、G、Bの光の検出信号(電圧信号)を、それぞれの光の波長(色)に応じて補正して、合算器74に出力する。
一般的に、モニタ用光検出器71R、71G、71B等の光検出器には、その受光感度に波長依存性がある。このことを考慮して、補正部73R、73G、73Bでは、モニタ用光検出器71R、71G、71Bへの同じ光量の入力に対して、同じ電圧信号が得られるように、モニタ用光検出器71R、71G、71Bから電流/電圧変換器72R、72G、72Bを介して得たR、G、Bの光の検出信号(電圧信号)を、色毎に補正する。
例えば、R、Bにそれぞれ対応するモニタ用光検出器71R、71Bが、それぞれ光量1mWのR、Bの入力光に基づいて200μAの電流信号を出力し、Gに対応するモニタ用光検出器71Gが、光量1mWのGの入力光に基づいて100μAの電流信号を出力する場合、R、G、Bにそれぞれ対応するモニタ用検出器71R、71G、71Bの受光感度は、2:1:2の比率関係にあるといえる。この場合、R、G、Bにそれぞれ対応する補正部73R、73G、73Bは、それぞれ、モニタ用光検出器71R、71G、71Bから電流/電圧変換器72R、72G、72Bを介して入力された電圧信号を、それぞれ1倍、2倍、1倍にする(すなわち、Gに対応する補正部73Gのみが、入力された電圧信号を2倍にする)ことによって、R、G、Bの各色について、同じ光量の入力に対して同じ電圧信号を得るようにする。
補正部73R、73G、73Bを設けることによって、光源33からの光の光量を、より正確に検出できる。
合算器74は、R、G、Bにそれぞれ対応する補正部73R、73G、73Bにより補正された、各色の光の検出信号(電圧信号)どうしを、合算して、その合算結果を、積分器75に出力する。
積分器75には、制御部31から、所定のリセット間隔TR(例えば0.001秒)毎に、リセットタイミングが通知される。図6(b)に示すように、積分器75は、リセットタイミングになると、補正部73R、73B、73Gから合算器74を介して入力される、光の検出信号の積分を開始し、次回のリセットタイミングになったときに、直前のリセット間隔TRにわたる積分の結果を、光源33からの光の光量として、A/D変換器76に出力する。
A/D変換器76は、積分器75からの積分結果をA/D変換によりデジタルデータに変換し、該デジタルデータを、光源33からの光の光量として、制御部31に通知する。
制御部31は、リセット間隔TR毎に、直前の所定積算期間TA(例えば0.25秒)にわたる、光量検出部15により検出される光源33からの光の光量の積算値I(以下、単に「光量の積算値I」ともいう。)を求める。すなわち、図6(c)に示すように、リセット間隔TR毎に、積算開始の基点が、リセット間隔TR分シフトする(移動積算)。なお、所定積算期間TAは、リセット間隔TRよりも長く設定される(TA>TR)。図6(d)は、制御部31によって求められる、積算値Iを示している。
本実施形態において、制御部31は、所定積算期間TAにわたる、光量検出部15により検出される光量の積算値Iの、所定の制御閾値ITを、予め保持している。この所定の制御閾値ITは、光量の積算値Iが超えてはならないとされる所定の許容限界値ILよりも、低い値に設定されている。本実施形態において、制御部31は、リセット間隔TR毎に、光量の積算値Iと制御閾値ITとを比較し、その比較結果に基づいて、光源33の出力を制御する。
図7は、制御部31の動作の一例を説明するための図であり、この例では、リセット間隔TR毎に求められる光量の積算値Iが、いずれも制御閾値IT以下である。本例において、制御部31は、リセット間隔TR毎に、光量検出部15により検出される光量の積算値Iと、制御閾値ITとを比較し、その結果、光量の積算値Iが制御閾値IT以下である場合は、特別な制御を行わない。
図8は、制御部31の動作の他の例を説明するための図であり、この例では、光量検出部15により検出される光量の積算値Iが、あるリセットタイミングで、制御閾値ITを超えている。本例において、制御部31は、リセット間隔TR毎に、該光量の積算値Iと、制御閾値ITとを比較した結果、該光量の積算値Iが制御閾値ITを超えていると判断した場合には、光源33の出力を制御する。ここで、制御部31は、該光量の積算値Iが許容限界値ILを超えないように、光源33の出力を制御するのが好ましい。
より具体的に、本例において、制御部31は、上記光量の積算値Iと、制御閾値ITとを比較し、上記光量の積算値Iが制御閾値ITを超えた場合には、光源33の光量を下げる。この場合、例えば、制御部31は、光源33の光量をいったん下げた後も、上記光量の積算値Iが制御閾値IT以下となるまで、リセット間隔TR毎に、光源33の光量を制御閾値ITよりも低い値に設定するのが好ましい。
なお、光源33の光量は、例えば、直前の所定積算期間TAにわたる光源33からの光の光量の平均値よりも低い光量へと下げると好適である。また、光源33の光量をいったん下げた後も、上記光量の積算値Iが制御閾値IT以下となるまで、リセット間隔TR毎に、光源33の光量を、直前の所定積算期間TAにわたる光源33からの光の光量の平均値よりも低い光量へと下げると好適である。
本実施形態によれば、一定期間内に照射される光の光量を制限できる。
また、本実施形態によれば、光源33からの光の光量を、モニタ用光検出器71R、71G、71Bを用いて求めるようにしたので、光源33からの光の光量を正確に求めることができる。
なお、光源33からの光の光量を求める方法としては、例えば光源33をレーザダイオードで構成し、このレーザダイオードの入力電流を用いる方法も考えられるが、一般的に、レーザダイオードにおける入力電流と出力光量との関係は経年変化するとともに、光の色に応じてその経年変化の程度が異なることから、さほど正確には光源33からの光の光量を求めることはできない。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限られるものではなく、様々な変形例が可能である。例えば、制御部31は、直前の所定積算期間TAにわたる、光量検出部15により検出される光量の積算値Iが、制御閾値ITを超えた場合には、光源33の出力を停止させてもよい。
光量検出部15は、フォトダイオード(PD)として、光源33と一体に構成してもよい。すなわち、この場合、光量検出部15は、結合器34よりも上流側に配置されることとなる。
図5に示す例において、光量検出部15は、R、G、Bの光にそれぞれ分光する光学フィルタ70R、70G、70Bを備えていることにより、複数の色の光が同時に入力された場合や、光源33を白色光源として構成した場合でも、補正部73R、73G、73Bにおいて色毎に受光感度を考慮した補正ができ、ゆえに、光源33からの光の光量を正確に求めることができる。
また、R、G、Bの光が光量検出部15に順次入力される場合において、光量検出部15は、光学フィルタ及び合算器を有さずに、モニタ用光検出器、電流/電圧変換器、補正部、積分器、及びA/D変換器を1つずつ有する構成とした上で、R、G、Bの光が順次入力されるタイミングにて、補正部の処理内容を光の色に応じて切り換えるようにしてもよい。
また、補正部73R、73G、73Bと合算器74との間にレベル補正部(図示せず)を設けて、対象物への照射距離及び照射位置等に応じた信号のレベル補正を行うようにしてもよい。
送光ファイバ11のアクチュエータ21は、圧電素子を用いたものに限られず、例えば、送光ファイバ11に固定した永久磁石とこれを駆動する偏向磁場発生用コイル(電磁コイル)とを用いたものでもよい。以下、このアクチュエータ21の変形例について、図9を参照して説明する。図9(a)はスコープ20の先端部24の断面図、図9(b)は図9(a)のアクチュエータ21を拡大して示す斜視図であり、図9(c)は、図9(b)の偏向磁場発生用コイル62a〜62dおよび永久磁石63を含む部分の送光ファイバ11の軸に垂直な面による断面図である。
送光ファイバ11の揺動部11bの一部には、送光ファイバ11の軸方向に着磁され貫通孔を有する永久磁石63が、送光ファイバ11が貫通孔を通った状態で結合されている。また、揺動部11bを囲むように、一端部を取付環26に固定された角型チューブ61が設けられ、永久磁石63の一方の極と対向する部分の角型チューブ61の各側面には、平型の偏向磁場発生用コイル62a〜62dが設けられている。
Y方向の偏向磁場発生用コイル62aと62cのペアおよびX方向の偏向磁場発生用コイル62bと62dのペアは、角型チューブ61のそれぞれ対向する面に配置され、偏向磁場発生用コイル62aの中心と偏向磁場発生用コイル62cの中心を結ぶ線と、偏向磁場発生用コイル62bの中心と偏向磁場発生用コイル62dの中心を結ぶ線とは、静止時の送光ファイバ11の配置される角型チューブ61の中心軸線付近で直交する。これらのコイルは、配線ケーブル13を介して制御装置本体30のアクチュエータ38に接続され、アクチュエータドライバ38からの駆動電流によって駆動される。
さらに、走査手段は、光ファイバの先端を振動させるものに限られない。例えば、光源33から対象物に至る光路上にMEMSミラーなどの光走査素子を設けることも可能である。
10 光走査型内視鏡装置
11 送光ファイバ(走査手段)
11a 固定端
11b 揺動部
11c 先端部
12 受光ファイバ
13 配線ケーブル
14 モニタファイバ
15 光量検出部
20 スコープ
21 アクチュエータ(走査手段)
22 操作部
23 挿入部
24 先端部
25a、25b 投影用レンズ
26 取付環
28a〜28d 圧電素子
29 ファイバ保持部材
30 制御装置本体
31 制御部
32 発光制御部
33 光源
33R、33G、33B レーザ
34 結合器
35 受光用光検出器
36 ADC
37 信号処理部
38 アクチュエータドライバ
40 ディスプレイ
61 角型チューブ
62a〜62d 偏向磁場発生用コイル
63 永久磁石
70R、70G、70B 光学フィルタ
71R、71G、71B モニタ用光検出器
72R、72G、72B 電流/電圧変換器
73R、73G、73B 補正部
74 合算器
75 積分器
76 A/D変換器
100 対象物

Claims (5)

  1. 光源からの光を対象物上で走査させる走査手段と、
    前記光源からの光の光量を検出する光量検出部と、
    前記光量検出部により検出される前記光量に基づいて前記光源の出力を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記光量検出部により検出される直前の所定期間にわたる前記光量の積算値に基づいて、前記光源の出力を制御する、光走査型内視鏡装置。
  2. 前記制御部は、前記光量の積算値に基づいて前記光源の出力を停止する、請求項1に記載の光走査型内視鏡装置。
  3. 前記制御部は、前記光量の積算値に基づいて前記光源からの光の光量を、直前の前記所定期間にわたる前記光源からの光の光量の平均値よりも低い光量へと下げる、請求項1に記載の光走査型内視鏡装置。
  4. 前記制御部は、前記光量の積算値が所定閾値を超えた場合に、前記光量の積算値が前記所定閾値よりも高い所定許容限界値を超えないように前記光源の出力を制御する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡装置。
  5. 前記光量検出部は、
    前記光源からの光を検出する受光用光検出器と、
    前記受光用光検出器による光の検出信号を、光の波長に応じて補正する補正部と、
    前記補正部により補正された前記光の検出信号に基づいて前記光量を求める積分器と、
    を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017149586A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 オリンパス株式会社 光走査型撮影投影装置および内視鏡システム
WO2018011986A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 オリンパス株式会社 走査型内視鏡
JP7410722B2 (ja) 2017-12-14 2024-01-10 グーグル エルエルシー ナビゲーションマヌーバに関連付けるためのpoiを選択するためのシステムおよび方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11278183B2 (en) * 2015-12-28 2022-03-22 Sony Corporation Light source device and imaging system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6055924A (ja) * 1983-09-05 1985-04-01 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡の撮像用自動調光装置
JP2004194821A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Pentax Corp 励起光光源装置
JP2006247404A (ja) * 2001-07-26 2006-09-21 Given Imaging Ltd 生体内撮像装置において照明または撮像器の利得を制御するための装置および方法
JP2010115391A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Hoya Corp 内視鏡装置
WO2014041847A1 (ja) * 2012-09-13 2014-03-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475420A (en) * 1993-06-09 1995-12-12 Origin Medsystems, Inc. Video imaging system with image processing optimized for small-diameter endoscopes
JPH08555A (ja) * 1994-06-16 1996-01-09 Fuji Photo Optical Co Ltd 内視鏡の照明装置
US6462770B1 (en) * 1998-04-20 2002-10-08 Xillix Technologies Corp. Imaging system with automatic gain control for reflectance and fluorescence endoscopy
JP2000180732A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Asahi Optical Co Ltd 電子内視鏡装置
US9149175B2 (en) * 2001-07-26 2015-10-06 Given Imaging Ltd. Apparatus and method for light control in an in-vivo imaging device
JP2011131002A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Fujifilm Corp 蛍光画像撮像装置
JP5537645B2 (ja) * 2010-02-19 2014-07-02 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム
JP5534997B2 (ja) * 2010-08-03 2014-07-02 富士フイルム株式会社 電子内視鏡システム
JP5371921B2 (ja) * 2010-09-29 2013-12-18 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
EP2520213B1 (en) * 2010-10-12 2018-12-26 Olympus Corporation Endoscope
JP5258869B2 (ja) * 2010-12-13 2013-08-07 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5435746B2 (ja) * 2011-01-24 2014-03-05 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP6033000B2 (ja) * 2011-12-20 2016-11-30 オリンパス株式会社 走査型内視鏡

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6055924A (ja) * 1983-09-05 1985-04-01 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡の撮像用自動調光装置
JP2006247404A (ja) * 2001-07-26 2006-09-21 Given Imaging Ltd 生体内撮像装置において照明または撮像器の利得を制御するための装置および方法
JP2004194821A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Pentax Corp 励起光光源装置
JP2010115391A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Hoya Corp 内視鏡装置
WO2014041847A1 (ja) * 2012-09-13 2014-03-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017149586A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 オリンパス株式会社 光走査型撮影投影装置および内視鏡システム
JPWO2017149586A1 (ja) * 2016-02-29 2018-12-20 オリンパス株式会社 光走査型撮影投影装置および内視鏡システム
US11759099B2 (en) 2016-02-29 2023-09-19 Olympus Corporation Optical scanning imaging/projection apparatus and endoscope system
WO2018011986A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 オリンパス株式会社 走査型内視鏡
JP7410722B2 (ja) 2017-12-14 2024-01-10 グーグル エルエルシー ナビゲーションマヌーバに関連付けるためのpoiを選択するためのシステムおよび方法

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