JP2020096834A - 強化されたマルチコアファイバ内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (29)
- コヒーレントレーザ照明ビームを生成する照明源と、
光センサと、
マルチコアファイバであって、
検査すべき表面の照明のための少なくとも1つのコアであって、前記少なくとも1つのコアを通って前記照明源から前記ファイバの遠位端へ前記照明ビームを伝達する少なくとも1つのコア、および
前記表面から反射された光を前記光センサへ伝達する複数のコア
を備えるマルチコアファイバと、
前記照明ビームの鏡像を前記表面の画像から分離する時間変調シーケンサと、
前記光センサからの感知されたデータを処理して前記表面の前記画像を生成するプロセッサと
を備える内視鏡。 - 前記時間変調シーケンサが、2つのファラデー回転子を備え、前記ファラデー回転子がそれぞれ回転軸を有し、前記回転軸が実質上平行であるがずれている、請求項1に記載の内視鏡。
- 前記2つのファラデー回転子が、ロックイン増幅効果をもたらすように構成される、請求項1に記載の内視鏡。
- 複数のコアを有するマルチコアファイバを備える内視鏡であって、前記コアが、少なくとも2つの異なる断面形状または向きを有し、前記少なくとも2つの異なる断面形状または向きが、混合配置で配置される、内視鏡。
- 前記少なくとも2つの異なる断面形状または向きが、織り合わせたアレイで配置される、請求項4に記載の内視鏡。
- 前記少なくとも2つの異なる断面形状または向きのうちの一方のコアの断面の長軸が、前記少なくとも2つの異なる断面形状または向きのうちの他方の長軸に直交している、請求項4に記載の内視鏡。
- マルチコアファイバを備える内視鏡であって、
前記マルチコアファイバが、
検査すべき表面の照明のための少なくとも1つの中空コアであって、前記少なくとも1つのコアを通って照明源から前記ファイバの遠位端へ照明ビームを伝達する少なくとも1つの中空コア、および前記少なくとも1つの中空コア内に前記照明ビームを閉じ込めるように前記少なくとも1つの中空コアのそれぞれを取り囲む複数のコアを含む照明領域と、
前記表面から反射された光を光センサへ伝達する複数のコアを含む撮像領域とを備える、内視鏡。 - 前記少なくとも1つの中空コアのそれぞれを取り囲む前記複数のコアが、前記中空コアの周りに複数のリングで配置される、請求項7に記載の内視鏡。
- 前記複数のリングが、少なくとも3つのリングを含む、請求項8に記載の内視鏡。
- 前記少なくとも1つの中空コアのそれぞれを取り囲む前記複数のコアが、フォトニック結晶ファイバ(PCF)を含む、請求項7に記載の内視鏡。
- 光センサと、
マルチコアファイバであって、
検査表面から反射された光を前記光センサへ伝達する複数のコア、
前記マルチコアファイバの遠位先端から所定の距離をあけて配置された、前記表面から反射された前記光でフーリエ変換を実行するレンズ、および
前記マルチコアファイバの近位先端から所定の距離をあけて配置された、前記マルチコアファイバの近位先端から出た後に前記表面から反射された前記光で逆フーリエ変換を実行するレンズ
を備えるマルチコアファイバと、
前記光センサからの感知されたデータを処理して前記表面の画像を生成するプロセッサと
を備える内視鏡。 - デジタル復号によって前記検査表面の画像の位相を構築するようにデジタルフーリエホログラフィック記録を実現するための参照照明ビームを生成するレーザ源をさらに備える、請求項11に記載の内視鏡。
- 前記検査表面から前記マルチコアファイバ内へ反射された前記光の光路上に配置された複数のPCFコアを含む光学素子をさらに備える、請求項11に記載の内視鏡。
- マルチコアファイバを備える内視鏡であって、
前記マルチコアファイバが、
検査すべき表面の照明のための少なくとも1つの撮像コアであって、前記少なくとも1つのコアを通って照明源から前記ファイバの遠位端へ照明ビームを伝達する少なくとも1つの撮像コアを含む照明領域と、
前記表面から反射された光を光センサへ伝達する複数のコアを含む撮像領域と、
蛍光染料を収容する染料容器であって、前記染料に照射して連続白色光照明スペクトルを生成することを可能にするように、前記1つの撮像コア内へ前記染料を供給するように構成された染料容器とを備える、内視鏡。 - 前記染料が溶液混合物である、請求項14に記載の内視鏡。
- マルチコアファイバを備える内視鏡であって、
前記マルチコアファイバが、
表面から反射された光を光センサへ伝達する複数の撮像コアを含む撮像領域と、
前記複数の撮像コアのそれぞれの周りに位置する複数の周辺コアとを備え、前記周辺コアのそれぞれの直径が、前記撮像コアを通過することが予想される反射光の波長より小さい、内視鏡。 - 前記周辺コアが、空気で充填された中空コアである、請求項16に記載の内視鏡。
- レーザ光を使用する内視鏡検査における向上された放射安全性のための方法であって、
内視鏡のマルチコアファイバの撮像コア内へ増幅材料を埋め込むことと、
検査表面から反射され前記撮像コアを通過する光を増幅するように構成された所定の波長のレーザ光によって前記撮像コアを励起することとを含む方法。 - 内視鏡検査における光学ズームのための方法であって、
レーザ源を使用して、内視鏡マルチコアファイバの遠位先端に位置するレンズの設計に関して事前定義された曲率の球形波面を有する、検査表面を照明するための照明ビームを生成することと、
前記検査表面の画像を光学的に拡大または縮小するように、前記レンズの前記設計に対する前記球形波長の前記曲率を変化させることとを含む方法。 - 検査表面を検査するために内視鏡を使用するときの光学ズームのための方法であって、前記内視鏡が、マルチコアファイバの遠位先端に焦点距離を有する第1のフーリエレンズを有し、前記方法が、
前記マルチコアファイバの近位先端と光検出器との間に配置された前記近位先端に調整可能な焦点距離を有する第2のフーリエレンズを提供することと、
前記検査表面の画像を光学的に拡大または縮小するように、前記第2のフーリエレンズの前記調整可能な焦点距離を調整することとを含む方法。 - マルチコアファイバを有する内視鏡を使用して得られる画像の解像度を改善する方法であって、
複数の異なる波長の赤色、複数の異なる波長の緑色、および複数の異なる波長の青色によって検査表面を照明することと、
光検出器によって、前記複数の異なる波長の赤色、前記複数の異なる波長の緑色、および前記複数の異なる波長の青色によって前記検査表面から反射された光の画像データを収集することと、
前記収集された画像データから画像を構築することとを含む方法。 - 内視鏡検査における画像解像度を改善する光学ズームのための方法であって、
検査表面から反射され、複数の撮像コアを含むマルチコアファイバを通過した光の光路上に2焦点レンズを提供することと、
前記2焦点レンズの焦点距離のそれぞれを較正に使用することと、
前記較正に基づいて、光検出器上で内視鏡によって得られた正規画像および拡大画像という2つの重畳画像を分離することと、
前記拡大画像をデジタルで縮小することと、
縮小された後に前記拡大画像からの画像データを前記正規画像に追加して、より高解像度の正規画像を得ることとを含む方法。 - マルチコアファイバを備える内視鏡であって、
前記マルチコアファイバが、
表面から反射された光を光センサへ伝達する複数の撮像コアを備え、各コアが金属被覆によって被覆される、内視鏡。 - 前記コアのピッチが2ミクロンより小さい、請求項23に記載の内視鏡。
- 前記ピッチが約1ミクロンである、請求項24に記載の内視鏡。
- 遠位端および近位端を有するマルチコアファイバであって、前記近位端からの光を前記遠位端から伝送し、観察すべき患者の内面を照明する1つまたは複数の照明コア、および前記内面から撮像コア内へ反射された光を前記遠位端から前記近位端へ伝達する1つまたは複数の撮像コアを有するマルチコアファイバと、
前記マルチコアファイバが挿入される遮蔽スリーブと、
前記マルチコアファイバの遠位先端を抜き出して前記表面に接触させ、分析のためのサンプルを収集し、前記遠位先端を前記遮蔽スリーブ内へ後退させることを可能にするように、前記遮蔽スリーブ内で前記マルチコアファイバを前進および後退させる機構と
を備える内視鏡。 - 前記機構がプランジャを備える、請求項26に記載の内視鏡。
- 前記反射された光を受け取る光センサを備える、請求項26に記載の内視鏡。
- 前記サンプルの分析を実行するラマン分光計である、請求項28に記載の光センサ。
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