JP6238690B2 - 内視鏡システム - Google Patents
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Description
この場合、光プローブは内視鏡に対して固定されず、光プローブの操作性が低下し、スペックルを適切に観察することが困難となる。
また光プローブが使用される際、前記したように光プローブは処置具挿入口部から内視鏡の内部に挿入される。この場合、処置具挿入口部や処置具挿通チャンネルが使用されているため、処置具を使用できない。
また光プローブが内視鏡の挿入部に予め内蔵されると、挿入部の径が太くなり、患者に負担がかかる。
[第1の実施形態]
[構成]
図1Aと図1Bとを参照して第1の実施形態について説明する。
図1Aに示すように内視鏡システム5は、例えば、被観察部に照明光を照明し、被観察部を撮像する内視鏡10と、内視鏡10と着脱自在に接続する制御装置14とを有している。この被観察部とは、例えば体腔内における患部や病変部等である。
また内視鏡システム5は、制御装置14と接続し、内視鏡10によって撮像された被観察部を表示する例えばモニタである画像表示部16と、内視鏡10と着脱自在に接続し、制御装置14と着脱自在に接続し、光を出射する光源装置18とをさらに有している。
図1Aに示すように内視鏡10は、例えば体腔に挿入される中空の細長い挿入部20と、挿入部20の基端部と連結し、内視鏡10を操作する操作部30とを有している。
図1Aに示すように挿入部20は、挿入部20の先端部側から挿入部20の基端部側に向かって、先端硬質部21と、湾曲部23と、可撓管部25とを有している。先端硬質部21の基端部は湾曲部23の先端部と連結し、湾曲部23の基端部は可撓管部25の先端部と連結している。
図1Aに示すように操作部30は、可撓管部25が延出している本体部31と、本体部31の基端部と連結し、内視鏡10を操作する操作者によって把持される把持部33と、把持部33と接続しているユニバーサルコード41とを有している。
図1Aに示すように本体部31は、処置具挿入口部35aを有している。処置具挿入口部35aは、図示しない処置具挿通チャンネルの基端部と連結している。処置具挿通チャンネルは、挿入部20の内部に配設され、本体部31から先端硬質部21に渡って配設されている。処置具挿通チャンネルの先端部は、先端硬質部21に配設されている図示しない先端開口部と連通している。処置具挿入口部35aは、図示しない内視鏡用処置具を処置具挿通チャンネルに挿入するための挿入口である。図示しない内視鏡用処置具は、処置具挿入口部35aから処置具挿通チャンネルに挿入され、先端硬質部21側まで押し込まれる。そして内視鏡用処置具は、先端開口部から突出される。
図1Aに示すように把持部33は、湾曲部23を湾曲操作する湾曲操作部37と、送気・送水と吸引と内視鏡撮影のためのスイッチ部39とを有している。
図1Aに示すようにユニバーサルコード41は、把持部33の側面から延出されている。ユニバーサルコード41の端部は分岐しており、各端部に接続コネクタ41aが配設されている。接続コネクタ41aの一方は制御装置14に着脱可能となっており、接続コネクタ41aの他方は光源装置18に着脱可能となっている。
詳細については後述するが、制御装置14は、内視鏡10や画像表示部16や光源装置18を制御する。画像表示部16と光源装置18とについては、後述する。
図1Aと図1Bとに示すように内視鏡システム5は、体腔のような所望する部位に挿入される挿入部20と、体腔に非挿入されるように所望する部位の外部に配設される非挿入部20aとを有する。非挿入部20aは、内視鏡10の一部である操作部30と、制御装置14と画像表示部16と光源装置18とを有する。
本実施形態の内視鏡システム5は、コヒーレンス性を有する光を用いて被観察部を観察する際に、光によって被観察部に生じたスペックルを基に被観察部を観察するスペックル観察モードを含む複数の観察モードのいずれかを用いる。観察モードは、例えば、白色光を用いて被観察部を観察する白色光観察モードと、スペックルを基に被観察部を観察するスペックル観察モードと、特殊光を用いて被観察部を観察する特殊光観察モードとを有している。
また図1Bに示すように内視鏡システム5は、例えば非挿入部20aに配設され、スペックル観察モードにおいてスペックルを低減せず、スペックル観察モード以外の観察モードである例えば白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいてスペックルを低減するように、観察モードに応じて停止または駆動するスペックル低減部80と、例えば被観察部の画像を観察モードに応じて取得する画像取得部200とをさらに有している。
また図1Bに示すように内視鏡システム5は、画像取得部200によって取得された画像を表示する前記した画像表示部16をさらに有している。
操作者が複数の観察モードからどの観察モードで観察を実施するかを入力部14aにて入力することで、入力部14aは、操作者によって入力された観察モードで観察を実施する旨の指示を制御装置14に入力する。入力部14aは、非挿入部20a、例えば制御装置14に配設されている。入力部14aは、観察モードを切り替え式に選択する例えばスイッチ部を有している。
図1Bに示すように制御装置14は、制御テーブルを予め記録している記憶部14bを有している。制御テーブルは、例えば、各観察モードにおける照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とを記録している。
制御テーブルに記録されている各観察モードに対する照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とは、下記に示す通りである。
照明装置60の動作 ・・・ 照明装置60の後述する光源63Rと光源63Gと光源63Bとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、スペックル低減部80の後述する搖動部81は、照明装置60の後述する導光部材69を搖動する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、白色光に適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 照明装置60の後述する光源63Vのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、停止する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、スペックルに適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 照明装置60の光源63Vと光源63Gとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、スペックル低減部80の搖動部81は、照明装置60の導光部材69を搖動する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、特殊光に適した画像処理を実施する。
図1Bに示すように照明装置60は、光源制御部61と光源63Vと光源63Rと光源63Gと光源63Bと導光部材65Vと導光部材65Rと導光部材65Gと導光部材65Bと光合波部67と導光部材69と照明光学系71とを有している。
光源制御部61と光源63Vと光源63Rと光源63Gと光源63Bと導光部材65Vと導光部材65Rと導光部材65Gと導光部材65Bと光合波部67とは、例えば、非挿入部20aに含まれる光源装置18に内蔵される。
導光部材69は、例えば、非挿入部20aに含まれるユニバーサルコード41と操作部30と把持部33と本体部31と、挿入部20とに内蔵されている。
照明光学系71は、挿入部20の先端部に内蔵されている。
光源制御部61は、制御装置14の制御に応じて、言い換えると、入力された観察モードに応じて、光源63Vと光源63Rと光源63Gと光源63Bとがそれぞれ駆動または停止するように、光源63Vと光源63Rと光源63Gと光源63Bとを制御する。また光源制御部61は、光源63Vと光源63Rと光源63Gと光源63Bとに対して、駆動電流、駆動方式を制御する。駆動方式は、連続駆動とパルス駆動と高周波重畳とを制御する。
光源63V,63R,63G,63Bは、前記したように、観察モードに応じて光を出射する。光源63V,63R,63G,63Bは、例えばレーザ光のような高いコヒーレンス性を有する光を出射する。
光源63Bは、例えば、青色のレーザ光を出射するレーザーダイオードを有している。レーザ光の波長は、例えば、445nmとなっている。
光源63Gは、例えば、緑色のレーザ光を出射するレーザーダイオードを有している。レーザ光の波長は、例えば、515nmとなっている。
光源63Rは、例えば、赤色のレーザ光を出射するレーザーダイオードを有している。レーザ光の波長は、例えば、635nmとなっている。
このような光源63V,63R,63G,63Bは、前記したように、観察モードに応じて光学的に異なる光を出射する。また例えば、前記したようにスペックル観察モードに用いられる紫色のレーザ光がスペックル観察モード以外の少なくとも1つの観察モードである特殊光観察モードに用いられるように、光源63Vは各観察モードにおいて共有されている。
導光部材65Vは、光源63Vと光合波部67とに光学的に接続しており、光源63Vから出射されたレーザ光を光合波部67に導光する。
導光部材65Bは、光源63Bと光合波部67とに光学的に接続しており、光源63Bから出射されたレーザ光を光合波部67に導光する。
導光部材65Gは、光源63Gと光合波部67とに光学的に接続しており、光源63Gから出射されたレーザ光を光合波部67に導光する。
導光部材65Rは、光源63Rと光合波部67とに光学的に接続しており、光源63Rから出射されたレーザ光を光合波部67に導光する。
光合波部67は、導光部材65Vと導光部材65Rと導光部材65Gと導光部材65Bとによって導光されたレーザ光を合波する。
例えば、白色光観察モードにおいて光源63R,63G,63Bが駆動するため、光合波部67は、白色光観察モードにおいて、青色のレーザ光と緑色のレーザ光と赤色のレーザ光とを合波し、白色光を生成する。
また例えば、特殊光観察モードにおいて光源63V,63Gが駆動するため、光合波部67は、特殊光観察モードにおいて、紫色のレーザ光と緑色のレーザ光とを合波し、特殊光を生成する。
なお例えば、スペックル観察モードにおいて光源63Vのみが駆動するため、光合波部67は、スペックル観察モードにおいて、紫色のレーザ光を通過させる。
そして前記において、合波部67は、各レーザ光が単一の光として照明光学系から出射されるように、各レーザ光を単一の照明光に合波する。光合波部67は、例えば光ファイバコンバイナを有している。
導光部材69は、光合波部67と照明光学系71とに光学的に接続しており、光合波部67によって合波されたレーザ光を照明光学系71に導光する。導光部材69は、例えば、マルチモードの単線の光ファイバを有している。
照明光学系71は、導光部材69によって導光されたレーザ光を、所望の配光で、被観察部に出射する。照明光学系71は、各観察モードに対して同一であり、各観察モードに共有されている。照明光学系71は、複数のレンズを有している。
一般的に、例えばレーザ光のような高いコヒーレンス性を有する光が被観察部を照射すると、被観察部の表面付近において光は反射及び散乱する。これにより光の位相が重なり、表面付近の状態を反映した干渉パターンが発生する。この干渉パターンのことを、スペックルとよぶ。
本実施形態のスペックル低減部80は、観察モードに応じて、詳細には、スペックル観察モード以外の観察モードである例えば白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいて、画像表示部16が表示する被観察部画像からこのスペックルを低減させる。
この位相多重化部80aは、互いに異なる位相を有する複数のレーザ光が時間的に異なった位相で発生するように、レーザ光の位相を時間的に変動させる位相変動部80bを有している。つまり位相変動部80bは、被観察部の表面付近において時間的に異なるスペックルを生じさせる。レーザ光の位相を時間的に変動させることを、位相変動と称する。位相変動部80bが光の位相を時間的に変動させる1周期の速さは、画像取得部200のフレームレート(例えば、30fps)よりも速い。
図1Bに示すように画像取得部200は、照明光学系71から出射された後、被観察部から反射した光を画像として撮像する撮像部201と、撮像部201によって撮像された画像を伝達する撮像ケーブル203と、撮像ケーブル203によって伝達された画像を処理する画像処理部205とを有している。
撮像ケーブル203は、例えば、非挿入部20aに含まれるユニバーサルコード41と操作部30と把持部33と本体部31と、挿入部20とに内蔵されている。
画像処理部205は、非挿入部20aに配設されている。画像処理部205は、制御装置14の制御に応じて、言い換えると、入力された観察モードに応じて、画像を処理する。
画像処理部205が取得した画像をフレームとも呼び、画像処理部205はフレームを繰り返し取得することで映像化する。フレームを取得する速さをフレームレートと呼び、フレームレートは例えば30fpsとなっている。
以下に、白色光観察モードと、スペックル観察モードと、特殊光観察モードとにおける作用について説明する。
入力部14aが操作者によって操作されて、白色光観察モードが入力部14aに入力される。入力部14aは、観察モードが白色光観察モードである旨の指示を制御装置14に入力する。
制御装置14は、この指示を基に記憶部14bに記録されている制御テーブルを参照し、照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とを連動して制御する。
よって、白色光が導光部材69によって照明光学系71に導光される際、スペックル低減部80の搖動部81は、導光部材69を搖動する。このため白色光の位相が時間的に変動する。すなわち、白色光において、互いに異なる位相を有する複数のレーザ光が時間的に異なった状態で導光される。
入力部14aが操作者によって操作されて、スペックル観察モードが入力部14aに入力される。入力部14aは、観察モードがスペックル観察モードである旨の指示を制御装置14に入力する。
制御装置14は、この指示を基に記憶部14bに記録されている制御テーブルを参照し、照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とを連動して制御する。
よって紫色のレーザ光は、照明光学系71によって所望の配光へ変換される。そして、紫色のレーザ光は、照明光学系71から出射され、被観察部を照射する。紫色のレーザ光にはスペックル低減部80の搖動部81が作用していないために、紫色のレーザ光が照射された被観察部ではスペックルが発生する。
入力部14aが操作者によって操作されて、特殊光観察モードが入力部14aに入力される。入力部14aは、観察モードが特殊光観察モードである旨の指示を制御装置14に入力する。
制御装置14は、この指示を基に記憶部14bに記録されている制御テーブルを参照し、照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とを連動して制御する。
よって、特殊光が導光部材69によって照明光学系71に導光される際、スペックル低減部80の搖動部81は、導光部材69を搖動する。このため特殊光の位相が時間的に変動する。すなわち、特殊光において、互いに異なる位相を有する複数のレーザ光が時間的に異なった状態で導光される。
本実施形態では、スペックル観察モードにおいてスペックル低減部80はスペックルを低減せず、スペックル観察モード以外の観察モードである例えば白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいて、スペックル低減部80はスペックルを低減するように、観察モードに応じてスペックル低減部80が停止または駆動する。
また本実施形態では、各観察モードにおいて、照明光は、同一の照明光学系71から出射される。
また本実施形態では、光プローブは用いられず、処置具挿入口部35aや処置具挿通チャンネルが使用されず、処置具が利用できる。
また本実施形態では、光プローブを挿入部20に予め内蔵する必要がないため、挿入部20の径が太くならず、患者に負担がかからない。
よって本実施形態では、処置具挿入口部35aや処置具挿通チャンネルを用いることなく、また挿入部20の径を太くすることなく、スペックル観察と、例えば白色光観察と特殊光観察とを含む通常観察とを切り替えて実施できる。
光源63R,63G,63B,63Vは、レーザ光を出射することに限定する必要はない。光源63R,63G,63B,63Vは、被観察部においてスペックルが発生するようなコヒーレンス性を有する光を出射すればよい。
光合波部67は、光を合波する空間光学系を有していてもよい。
照明光学系71は、レーザ光を拡散させて配光を広げる拡散部材などを有していてもよい。
搖動部81は、レーザ光の光路上に配設されたレンズと拡散板と偏光板と少なくも1つを有する光学部材に対し所望する方向に振動または回転などの運動を与えて、光学部材を搖動させてもよい。
また観察モードは、色合いの異なる白色光を照射するモード、被観察部を強調表示するその他の公知の特殊光観察を行うモードや、被観察部や薬剤に励起光を照射した際に発生する蛍光を観察する蛍光観察モードなどを有していてもよい。
[構成]
以下に、図2を参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
本実施形態では、スペックル低減部80の位相変動部80bは、搖動部81の代わりに、光源制御部61に配設され、レーザ光の位相が変化する範囲において光源63V,63R,63G,63Bに対する駆動電流を周期的に変化させる駆動電流重畳部83を有している。
制御テーブルに記録されている各観察モードに対する照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とは、下記に示す通りである。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Rと光源63Gと光源63Bとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、スペックル低減部80の駆動電流重畳部83は、光源63R,63G,63Bに対してのみ駆動電流を重畳する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、白色光に適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Vのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、停止する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、スペックルに適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Vと光源63Gとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、スペックル低減部80の駆動電流重畳部83は、光源63V,63Gに対してのみ駆動電流を重畳する。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、特殊光に適した画像処理を実施する。
以下に、白色光観察モードと、スペックル観察モードと、特殊光観察モードとにおける作用について説明する。なお、以下では、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
白色光観察モードにおいて、制御装置14は、光源63Rと光源63Gと光源63Bとが点灯のために駆動し、光源63Vが停止するように、光源制御部61を制御する。光源制御部61は、制御装置14の制御を基に、光源63Rと光源63Gと光源63Bとが点灯のために駆動し、光源63Vが停止するように、光源63R,63G,63B,63Vを制御する。これにより、光源63Rは赤色のレーザ光を出射し、光源63Gは緑色のレーザ光を出射し、光源63Bは青色のレーザ光を出射する。赤色のレーザ光は導光部材65Rによって光合波部67に導光され、緑色のレーザ光は導光部材65Gによって光合波部67に導光され、青色のレーザ光は導光部材65Bによって光合波部67に導光される。光合波部67は、これらレーザ光を合波し、白色光を生成する。白色光は、導光部材69によって照明光学系71に導光される。
よって、光源制御部61が光源63R,63G,63Bを制御する際、スペックル低減部80の駆動電流重畳部83は、光源63R,63G,63Bに対して駆動電流を周期的に変化させる。これにより光源63R,63G,63Bから出力される各レーザ光の位相は、時間的に変動する。これによりスペックルが平均化し、結果としてスペックルが低減する。
なお高周波が重畳した場合、レーザ光のスペクトルが広がり、レーザ光のコヒーレンス性が低下するため、スペックルがより低減する。
第1の実施形態と略同様である。
特殊光観察モードにおいて、制御装置14は、光源63Vと光源63Gが点灯のために駆動し、光源63Rと光源63Bとが停止するように、光源制御部61を制御する。光源制御部61は、制御装置14の制御を基に、光源63Vと光源63Gとが点灯のために駆動し、光源63Rと光源63Bとが停止するように、光源63R,63G,63B,63Vを制御する。これにより、光源63Vは紫色のレーザ光を出射し、光源63Gは紫色のレーザ光を出射する。紫色のレーザ光は導光部材65Vによって光合波部67に導光され、緑色のレーザ光は導光部材65Gによって光合波部67に導光される。光合波部67は、これらレーザ光を合波し、特殊光を生成する。特殊光は、導光部材69によって照明光学系71に導光される。
よって、光源制御部61が光源63V,63Gを制御する際、スペックル低減部80の駆動電流重畳部83は、光源63V,63Gに対して駆動電流を周期的に変化させる。これにより光源63V,63Gから出力される各レーザ光の位相は、時間的に変動する。これによりスペックルが平均化し、結果としてスペックルが低減する。
なお高周波が重畳した場合、レーザ光のスペクトルが広がり、レーザ光のコヒーレンス性が低下するため、スペックルがより低減する。
本実施形態では、駆動電流重畳部83によって、第1の実施形態と同様に、スペックルを低減できる。また本実施形態では、駆動電流重畳部83が光源制御部61に配設されるのみでよく、部材の追加を最小限に抑えることができ、内視鏡10自体が大型化することを防止できる。
[構成]
以下に、図3Aと図3Bと図3Cとを参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
スペックル低減部80は、スペックル観察モード以外の観察モードである例えば白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいてスペックルを低減させるために、レーザ光に対して光路長差を付与する光路長差付与機構90を有している。光路長差付与機構90は、非挿入部20aに配設されている。
図3Aと図3Bとに示すように、反射部材93a,93bがスペックル低減部80の光路上に配設された場合、平行部材91aによって変換された平行光は、反射部材93aによって集光部材95aに向けて反射される。また平行部材91bによって変換された平行光は、反射部材93bによって集光部材95bに向けて反射される。
図3Cに示すように、反射部材93a,93bがスペックル低減部80の光路の外側に配設された場合、平行部材91aによって変換された平行光は、集光部材95bに直接進行する。
制御テーブルに記録されている照明装置60の動作とスペックル低減部80の動作と画像取得部200の動作とは、下記に示す通りである。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Rと光源63Gと光源63Bとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、図3Aと図3Bとに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路上に移動させる。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、白色光に適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Vのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、図3Cに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路の外側に移動させる。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、スペックルに適した画像処理を実施する。
照明装置60の動作 ・・・ 光源63Vと光源63Gとのみが、点灯するように駆動する。
スペックル低減部80の動作 ・・・ スペックル低減部80は、駆動する。詳細には、図3Aと図3Bとに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路上に移動させる。
画像取得部200の動作 ・・・ 画像取得部200は、特殊光に適した画像処理を実施する。
以下に、白色光観察モードと、スペックル観察モードと、特殊光観察モードとにおける作用について説明する。なお、以下では、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
白色光観察モードにおいて、制御装置14は、スペックル低減部80が駆動するように、スペックル低減部80を制御する。
このため図3Aと図3Bとに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路上に移動させる。
これにより、導光部材69から出射された白色光は、平行部材91aと反射部材93aと集光部材95aとを介して光路長差付与部97に入射する。そして白色光は、光路長差付与部97によって、光路長差を付与される。
スペックル観察モードにおいて、制御装置14は、スペックル低減部80が駆動するように、スペックル低減部80を制御する。
このため図3Cに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路の外側に移動させる。
これにより、導光部材69から出射された紫色のレーザ光は、平行部材91aと集光部材95bとを介して導光部材69aに入射する。紫色のレーザ光は、光路長差付与部97に入射しない。
特殊光観察モードにおいて、制御装置14は、スペックル低減部80が駆動するように、スペックル低減部80を制御する。
このため図3Aと図3Bとに示すように、スペックル低減部80の光路長差制御部99は、反射部材93a,93bをスペックル低減部80の光路上に移動させる。
これにより、導光部材69から出射された特殊光は、平行部材91aと反射部材93aと集光部材95aとを介して光路長差付与部97に入射する。そして特殊光は、光路長差付与部97によって、光路長差を付与される。
本実施形態では、スペックル観察モード以外の観察モードである例えば白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいて、光路長差付与部97によって、レーザ光にコヒーレンス長よりも長い光路長差を付与できる。よって本実施形態では、白色光観察モードと特殊光観察モードとにおいて、レーザ光が互いに干渉することを防止でき、スペックルが発生することを防止できる。よって本実施形態では、スペックルによって被観察部画像が劣化することを確実に防止できる。
また図3Eに示すように、本実施形態の構成は、第2の実施形態の構成と組み合わせてもよい。つまり、スペックル低減部80は、駆動電流重畳部83と光路長差付与機構90とを有していてもよい。
また図示はしないが、本実施形態の構成は、第1の実施形態の構成と第2の実施形態の構成と組み合わせてもよい。つまり、スペックル低減部80は、搖動部81と駆動電流重畳部83と光路長差付与機構90とを有していてもよい。
このように、スペックル低減部80は、同一または異なる手段を複数有していてもよい。
この場合、駆動電流重畳部83と光路長差付与機構90といった互いに原理が異なるスペックル低減部80が配設されることで、より効果的にスペックルを低減できる。
また、本実施形態の光路長付与機構90と同様の機構に対して、光路長付与部97の位置に、単体では駆動・停止の切替が困難な位相多重化部80aが配置されてもよい。駆動・停止の切替が困難な位相多重化部80aとしては、例えば導光部材に対して曲げ部が追加される等した各種モードスクランブラーなどである。モードスクランブラーによって位相が多重化することで、被観察部画像においてスペックルを平均化でき、結果としてスペックルを低減させることができる。
また反射部材93a,93bは、制御装置14の制御、言い換えると観察モードに応じてレーザ光の進行方向を可変できる例えば光スイッチなどの光学部材を有してればよい。
光路長差制御部99は、制御装置14の制御、言い換えると観察モードに応じて、反射部材93a,93bがレーザ光を反射または透過させるように、反射部材93a,93bの光学的な特性を変化させてもよい。
光路長差付与部97は、ミラーなどの光学部材を用いて、レーザ光を複数の光束へ分波し、複数の光束に対して互いに異なる光路長を持たせ、分波している光束を再び1つの光束に合波してもよい。
[構成]
以下に、図4を参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
本実施形態では、観察モードは、例えば白色光観察モードとスペックル観察モードとを有する。
照明装置60は、光源制御部61と、光源63Bと、導光部材65Bと、照明光学系71とを有している。
導光部材65Bは、光源63Bと照明光学系71とに光学的に接続しており、光源63Bから出射された光を照明光学系71に導光する。
照明光学系71は、例えば、蛍光体を有している。蛍光体は、青色のレーザ光によって励起し、黄色の蛍光を出射する特性を有している。このため、照明光学系71は、蛍光体から出射される黄色の蛍光と、蛍光体を透過する青色のレーザ光とが重ね合うことで生成される白色光を出射する。
以下に、白色光観察モードと、スペックル観察モードとにおける作用について説明する。なお、以下では、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。
白色光観察モードにおいて、制御装置14は、光源63Bが点灯のために駆動するように、光源制御部61を制御する。光源制御部61は、制御装置14の制御を基に、光源63Bが点灯のために駆動するように、光源63Bを制御する。これにより、光源63Bは青色のレーザ光を出射し、青色のレーザ光は導光部材65Bによって照明光学系71に導光される。
よって、青色のレーザ光が導光部材65Bによって照明光学系71に導光される際、スペックル低減部80の搖動部81は、導光部材65Bを搖動する。このため青色のレーザ光の位相が時間的に変動する。すなわち、青色のレーザ光において、互いに異なる位相を有する複数の青色のレーザ光が時間的に異なった状態で導光される。
スペックル観察モードにおいて、制御装置14は、光源63Bが点灯のために駆動するように、光源制御部61を制御する。光源制御部61は、制御装置14の制御を基に、光源63Bが点灯のために駆動するように、光源63Bを制御する。これにより、光源63Bは青色のレーザ光を出射し、青色のレーザ光は導光部材65Bによって照明光学系71に導光される。
よって青色のレーザ光において、青色のレーザ光の一部は蛍光体によって黄色の蛍光に変換され、青色のレーザ光の他部は蛍光体を透過する。黄色の蛍光と青色のレーザ光とは、重ね合わさり、白色光として照明光学系71から出射され、被観察部を照射する。青色のレーザ光にはスペックル低減部80の搖動部81が作用していないために、青色のレーザ光が照射された被観察部ではスペックルが発生する。
本実施形態では、構成を簡素にできる。
スペックル観察のために、スペックル観察のための光を出射する光源が配設されていてもよい。この場合、この光源から出射される光と、光源63Bから出射される青色のレーザ光とを合波する光合波部67が配設される。この光源から出射される光は、蛍光体によって波長変換されず、蛍光体を透過する特性を有している。
Claims (12)
- コヒーレンス性を有する光を用いて被観察部を観察する際に、前記光によって前記被観察部に生じたスペックルを基に前記被観察部を観察するスペックル観察モードを含む複数の観察モードのいずれかを用いる内視鏡システムであって、
前記スペックル観察モードにおいて前記スペックルを低減せず、前記スペックル観察モード以外の前記観察モードにおいて前記スペックルを低減するように、前記観察モードに応じて停止または駆動するスペックル低減部を具備することを特徴とする内視鏡システム。 - 所望する部位に挿入される挿入部と、
前記部位の外部に配設される非挿入部と、
前記挿入部に内蔵され、前記光を前記被観察部に出射し、各観察モードに対して同一の照明光学系と、
をさらに具備し、
前記スペックル低減部は、前記非挿入部に配設されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。 - 前記観察モードを入力する入力部と、
前記観察モードに応じて前記光を出射する光源と、前記光源を制御する光源制御部と、前記光源と前記照明光学系とに光学的に接続し、前記光源から出射された前記光を前記照明光学系に導光する導光部材と、前記照明光学系とを有する照明装置と、
前記被観察部の画像を前記観察モードに応じて取得する画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された前記画像を表示する画像表示部と、
前記入力部から入力された前記観察モードに応じた前記光源制御部の動作と前記画像取得部の動作と前記スペックル低減部の動作とを連動して制御する制御装置と、
をさらに具備することを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。 - 前記スペックル低減部は、前記光の一部を変換して、元の位相とは異なる位相を有する光を発生させることで、位相を多重化させる位相多重化部を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡システム。
- 前記位相多重化部は、互いに異なる位相を有する複数の前記光が時間的に異なった位相で発生するように、前記光の位相を時間的に変動させる位相変動部を有することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡システム。
- 前記位相変動部が前記光の位相を時間的に変動させる1周期の速さは、前記画像取得部のフレームレートよりも速いことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡システム。
- 前記位相変動部は、前記光の位相が時間的に変動するように、前記導光部材を搖動する搖動部を有することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡システム。
- 前記位相変動部は、前記光の位相が時間的に変動するように、前記光の位相が変化する範囲において前記光源に対する駆動電流を周期的に変化させる駆動電流重畳部を有していることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の内視鏡システム。
- 前記スペックル低減部は、前記光に対して光路長差を付与する光路長差付与機構を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の内視鏡システム。
- 前記光源は、前記観察モードに応じて光学的に異なる前記光を出射し、
前記照明装置は、各光が単一の前記光として前記照明光学系から出射されるように、各光を単一の前記光に合波する合波部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡システム。 - 前記スペックル観察モードに用いられる前記光が前記スペックル観察モード以外の少なくとも1つの前記観察モードに用いられるように、前記光源は各観察モードにおいて共有されていることを特徴とする請求項10に記載の内視鏡システム。
- 前記光源は、複数配設されており
一方の前記光源は、前記合波部によって一方の前記光源から出射された一方の前記光が他方の前記光源から出射された他方の前記光と合波されて白色光が生成されるように、他方の前記光とは光学的に異なる一方の前記光を出射し、
前記観察モードは、前記白色光を用いて前記被観察部を観察する白色光観察モードをさらに有することを特徴とする請求項10に記載の内視鏡システム。
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