JP6238751B2 - 走査型観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、走査型観察装置に関するものである。

従来、照明光を導光する光ファイバの先端を振動させながら光ファイバの先端から集光レンズを介して照明光を射出し、観察対象において照明光のスポットを渦巻き状に走査させて後方散乱光を取り込むことにより画像を取得する走査型内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような走査型内視鏡装置においては、観察の精度を向上するために空間分解能の高い画像を取得することが望まれている。

特表２０１０−５２７０２８号公報

従来の走査型内視鏡装置では、集光レンズを介して射出される照明光を小さなＮＡでゆるく集光することにより焦点深度を深くして、観察対象の近くから遠くまでの広い範囲でピントが合うようにしてある。しかしながら、この走査型内視鏡装置は照明光のＮＡが小さいので、高い分解能は実現できていない。

高分解能の画像を取得するには、照明光のＮＡを増大させてスポットサイズを小さくする必要があり、ＮＡを増大させると焦点深度が浅くなって焦点位置近傍のごく限られた範囲でしかピントが合わなくなるという不都合がある。すなわち、患部がごく狭い焦点範囲に入ってくるまでピントのずれた画像によって患部を探す必要があり、使い勝手が悪いという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、使い勝手の低下を防止しつつ、空間分解能の高い画像を取得することができる走査型観察装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、光源からの照明光を導光する光ファイバの射出端をそれぞれの光軸に交差する方向に変位させて照明光を２次元的に走査させる２以上のスキャナと、各該スキャナから発せられた照明光を単一の光路に入射させる光路合成部と、該光路合成部により前記光路に入射された照明光を集光する集光レンズと、該集光レンズにより集光された照明光が照射されることにより観察対象から戻る戻り光を検出する光検出部と、前記光路合成部に入射させる照明光を択一的に切り替えるスキャナ切替部とを備え、各前記スキャナが、前記集光レンズまでの光路長を異ならせるように配置されている走査型観察装置を提供する。

本態様によれば、集光レンズを観察対象に対向させた状態で、各光ファイバの射出端をそれぞれの光軸に交差する方向に変位させると、各光ファイバ内を導光されて射出端から射出された光源からの照明光が観察対象において２次元的に走査される。そして、観察対象から戻る戻り光が光検出部によって受光されることにより、戻り光の強度とスキャナによる光の走査位置とから観察対象の画像を取得することができる。

この場合において、集光レンズまでの光路長が比較的長いスキャナから射出された照明光は、集光レンズによって、観察対象側のより近い位置に集光させられる。この場合には照明光はより大きなＮＡを有する光として集光させられるので、空間分解能の高い画像を取得することができる。

しかし、このままでは、照明光のＮＡが大きくなるので、焦点深度が従来の走査型内視鏡装置より浅くなり、集光レンズに近いところにしかピントが合わなくなってしまう。
この焦点深度の不足分を補うために、集光レンズまでの光路長が比較的短いスキャナから射出された照明光を用いる。これにより、集光レンズまでの光路長が比較的短いスキャナから射出された照明光は、集光レンズによって、観察対象側のより遠い位置に集光させられる。その結果、集光レンズから遠い位置にもピントが合うようにすることができる。

この際、従来の走査型内視鏡装置よりも観察対象に近い部分にはピントが合わなくてよいので、焦点深度を従来の走査型内視鏡装置よりも狭くすることができる（観察対象に近い部分は光路長が比較的長いスキャナから射出された照明光によりピントが合っているので近い部分にはピントが合わなくてよい）。したがって、照明光のＮＡをより高くすることができ、空間分解能を向上させることができる。
すなわち、スキャナ切替部により光路合成部に入射させる照明光を択一的に切り替えることにより、集光レンズの近くから遠くまで焦点深度を確保しつつ、空間分解能の高い画像の取得を切り替えて行うことができる。

上記態様においては、前記光検出部により検出された前記戻り光の強度および各前記スキャナの走査位置を対応付けて複数の画像を生成する画像生成部と、該画像生成部により生成された複数の前記画像の対応する画素の画素値の内、よりコントラストが高いほうを画素値として選択した合成画像を生成する画像処理部とを備えていてもよい。

このようにすることで、画像生成部によりスキャナ毎に生成された複数の画像のコントラストが、画像処理部により対応する画素毎に比較され、該画素毎にコントラストの高いほうの画素値を選択した合成画像が生成される。すなわち、観察対象が起伏を有していたり、蛍光物質の存在する深さが変動していたりしても、観察対象により適した位置に焦点深度を有するスキャナによる画像の画素値が画素毎に選択されるので、全体的にピントが合った鮮明な合成画像を生成することができる。

上記態様においては、前記スキャナ切替部が、前記光源から発せられた照明光の光路を切り替えて各前記スキャナに択一的に入射させてもよい。
このようにすることで、光源からの照明光がスキャナ切替部によっていずれかのスキャナに入射させられることにより、光路合成部に入射される照明光が択一的に切り替えられる。これにより、スキャナ毎に光源を配置する必要がなく、光源数を削減して、コストを低減することができる。

上記態様においては、前記光路合成部が、各前記スキャナからの光路の交差する位置に配置されたハーフミラーであってもよい。
このようにすることで、各スキャナから射出された照明光がハーフミラーに入射されると、該ハーフミラーの透過率に従って部分的に反射および透過させられる。これにより、一のスキャナからの照明光のハーフミラーによる反射光と、他の一のスキャナからの照明光のハーフミラーにおける透過光の方向を一致させて、光路を合成することができる。

上記態様においては、前記スキャナが２つ備えられ、各該スキャナが互いに直交する偏光方向を有する照明光を射出し、前記光路合成部が、２つの前記スキャナからの光路の交差する位置に配置された偏光ビームスプリッタであってもよい。
このようにすることで、偏光ビームスプリッタにより、一方の照明光を全て透過させ、他方の照明光を全て反射させることができ、集光レンズにより集光される照明光の光量のロスを抑えることができる。

上記態様においては、各前記スキャナの前記光ファイバが、導光する照明光の偏光方向を保持する偏波保持光ファイバにより構成され、一方の前記光ファイバが他方の前記光ファイバに対して長手軸回りに９０°多く捻られていてもよい。
このようにすることで、同一の偏光方向を有する照明光が入射されることにより、２つのスキャナから９０°異なる偏光方向を有する照明光を射出させ、光量のロスを簡易に抑えることができる。これにより、光源の共通化が可能となりコスト低減を図ることができる。

上記態様においては、前記光検出部が、前記観察対象から戻る蛍光を検出してもよい。
このようにすることで、観察対象における蛍光画像を観察することができる。
上記態様においては、前記光検出部が、前記観察対象から戻る白色光および蛍光を検出してもよい。
このようにすることで、観察対象における白色光画像および蛍光画像を観察することができる。

本発明によれば、使い勝手の低下を防止しつつ、空間分解能の高い画像を取得することができる走査型観察装置を提供す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観察装置の全体構成図である。 図１の走査型観察装置のＯ部の詳細を示す拡大断面図である。 図１の走査型観察装置の各スキャナの焦点深度を示す図である。 図１の走査型観察装置の光源の出力を示す（ａ）光源２ａ（ｂ）光源２ｂのタイミングチャートである。 図１の走査型観察装置の第１の変形例を示す全体構成図である。 図１の走査型観察装置の第２の変形例を示すＯ部の拡大断面図である。 図１の走査型観察装置の第３の変形例を示すＯ部の拡大断面図である。 図７の走査型観察装置の各スキャナの焦点深度を示す図である。 図１の走査型観察装置の第４の変形例を示す全体構成図である。 図１の走査型観察装置の第５の変形例を示す全体構成図である。

本発明の一実施形態に係る走査型観察装置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観察装置１は、内視鏡装置であって、図１に示されるように、照明光（例えば、レーザ光，励起光等）を発生する２つの光源２ａ，２ｂと、該光源２ａ，２ｂから発せられた照明光を観察対象Ｐに照射する装置本体３と、該装置本体３から照明光が照射されることにより観察対象Ｐから戻る戻り光（例えば、反射光、散乱光、蛍光等）を検出して画像を取得する画像取得部４と、装置本体３に入射させる照明光を択一的に切り替える光源切替部（スキャナ切替部）５と、取得した画像を表示する画像表示部（図示省略）とを備えている。

光源２ａ，２ｂは、図１に示されるように、異なる色（例えば、赤色，緑色，青色など）のレーザ光（照明光）を発する３つの発光部６ａ，６ｂ，６ｃと、２つの発光部６ａ，６ｂから発せられるレーザ光の光路の交差する位置、および、２つの発光部６ａ，６ｃから発せられるレーザ光の光路の交差する位置にそれぞれ配置され、各光路を合成する２つのダイクロイックミラー７ａ，７ｂと、これらのダイクロイックミラー７ａ，７ｂにより合成された光路上に配置され、レーザ光を集光するレンズ８とを備えている。

装置本体３は、細長い軟性の挿入部１０の先端に、図２に示されるように、各光源２ａ，２ｂから発せられたレーザ光を走査する２つのスキャナ９ａ，９ｂと、これらのスキャナ９ａ，９ｂから射出されるレーザ光の光路を合成するハーフミラー（光路合成部）１６と、スキャナ９ａ，９ｂから発せられたレーザ光を集光する集光レンズ１１とを備えている。

スキャナ９ａ，９ｂは、図１および図２に示されるように、光源２ａ，２ｂから発せられたレーザ光を導光してそれぞれの射出端１３ａ，１３ｂから射出する光ファイバ１２ａ，１２ｂと、各射出端１３ａ，１３ｂから射出されるレーザ光を各光軸Ｓ，Ｔに交差する方向に走査させるアクチュエータ１４ａ，１４ｂとを備えている。
アクチュエータ１４ａ，１４ｂは、例えば、電磁式またはピエゾ式であり、印加される駆動用電圧に応じたパターン（例えば、渦巻き状あるいはジグザグ状等のパターン）で、射出端１３ａ，１３ｂを振動させるようになっている。

また、スキャナ９ａ，９ｂは、図２に示されるように、区画壁４３によって区画された内部空間１５ａ，１５ｂに配置されている。一方のスキャナ９ａの射出端１３ａの前方には光軸Ｓに対して４５°の角度をなしてミラー２８が配置されており、光軸Ｓを９０°屈曲させている。

また、ハーフミラー１６は、この屈曲した光軸Ｓと、スキャナ９ｂの前方にまっすぐ延びる光軸Ｔとの交差する位置に、両光軸Ｓ，Ｔに対して４５°の角度をなして配置されている。ハーフミラー１６は、各スキャナ９ａ，９ｂから射出されたレーザ光が入射すると、ハーフミラー１６の透過率に従って部分的に反射および透過させられる。

ここでは、ハーフミラー１６は、例えば、５０％の透過率を有しており、ハーフミラー１６において反射されるスキャナ９ａからのレーザ光の光路と、ハーフミラー１６を透過するスキャナ９ｂからのレーザ光の光路とが、レーザ光の方向を一致させて単一の合成光路１７に合成されるようになっている。

ここで、スキャナ９ａからのレーザ光の光路は、ミラー２８およびハーフミラー１６によって２回クランク状に偏向されて合成光路１７に入射され集光レンズ１１に至るので、スキャナ９ｂからのレーザ光のまっすぐな光路よりも長い光路長を有している。

このため、スキャナ９ａから射出されたレーザ光は、長い光路長を経た後に集光レンズ１１により、図３に示されるように、集光レンズ１１に近い位置に短い焦点深度Ｘで集光させられる。すなわち、スキャナ９ａからのレーザ光はより大きなＮＡを有する光として集光させられるようになっている。

一方、スキャナ９ｂから射出されたレーザ光は、短い光路長を経た後に集光レンズ１１により、図３に示されるように、スキャナ９ａからのレーザ光と比較して集光レンズ１１から離れた位置により長い焦点深度Ｙで集光させられる。すなわち、スキャナ９ｂからのレーザ光はより小さなＮＡを有する光として集光させられるようになっている。

画像取得部４は、観察対象Ｐから戻る戻り光を検出する光検出部１８と、該光検出部１８により検出された戻り光の強度と、スキャナ９ａ，９ｂによるレーザ光の走査位置とから２つの画像を生成する画像生成部１９と、該画像生成部１９により生成された２つの画像を合成して合成画像を生成する画像処理部２０とを備えている。

光検出部１８は、図１に示されるように、観察対象Ｐにおけるレーザ光の集光位置から発生し検出用光ファイバ２１によって導光された戻り光を略平行光にするレンズ２２と、該レンズ２２によって略平行光とされた戻り光を色毎に分光するダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、色毎に分光された戻り光を検出する検出器（例えば、フォトダイオード）２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを備えている。

検出用光ファイバ２１は、図２に示されるように、戻り光を受光する入射端３７をレーザ光の射出方向前方に向けて挿入部１０の外周部１０ａに固定されている光ファイババンドルである。
画像処理部２０は、画像生成部１９によりスキャナ９ａ，９ｂ毎に生成された２つの画像の対応する画素のコントラストを比較して、大きい方の画素値を選択した合成画像を生成するようになっている。

光源切替部５は、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、所定の時間間隔で光源２ａ，２ｂに対して交互にパルス指令信号を出力することにより、光源２ａ，２ｂを交互に発光させ、レーザ光を射出させるスキャナ９ａ，９ｂを択一的に切り替えるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る走査型観察装置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装置１を用いて観察対象Ｐを観察するには、挿入部１０を患者の体腔内に挿入し、集光レンズ１１を観察対象Ｐに対向させた状態で、アクチュエータ１４ａ，１４ｂを駆動させ、光ファイバ１２ａの射出端１３ａおよび光ファイバ１２ｂの射出端１３ｂを共振によって振動させる。この状態で、光源切替部５の作動により、パルス指令信号が光源２ａ，２ｂに交互に供給されることにより、光源２ａ，２ｂから交互に発せられたレーザ光が、光ファイバ１２ａ，１２ｂ内を導光されて射出端１３ａ，１３ｂから交互に射出され、集光レンズ１１により集光されて観察対象Ｐにおいて２次元的に走査される。

そして、レーザ光が照射されることによって観察対象Ｐから戻る戻り光が検出用光ファイバ２１の入射端３７に入射して導光され、光検出部１８によって検出される。光検出部１８により検出された戻り光の強度情報は、画像生成部１９により、スキャナ９ａ，９ｂによるレーザ光の走査位置と対応づけられて、２つの画像が生成される。

このようにして取得された２つの画像は、焦点深度の異なる画像となっている。すなわち、スキャナ９ａから発せられたレーザ光は、比較的長い光路長を経て集光レンズ１１により、観察対象Ｐ側の比較的近い位置に、より大きなＮＡをなして集光させられるので、焦点深度が短い代わりに十分に小さいスポットを形成する。その結果、集光レンズ１１に近い位置に配置される観察対象Ｐの空間分解能の高い画像を取得することができる。

しかし、このままでは、照明光のＮＡが大きくなるので、焦点深度が従来の走査型内視鏡装置より浅くなり、図３のＸで示すように、装置本体３の集光レンズ１１に近いところにしかピントが合わなくなってしまう。
この焦点深度の不足分を補うために、集光レンズ１１までの光路長が比較的短いスキャナから射出された照明光を用いる。すなわち、スキャナ９ｂから発せられたレーザ光は、比較的短い光路長を経て集光レンズ１１により、観察対象Ｐ側の比較的遠い位置に集光させられる。これにより、集光レンズ１１から遠い位置、すなわち、図３のＹで示す範囲にもピントが合うようにすることができる。

この際、従来の走査型内視鏡装置よりも被写体である観察対象Ｐに近い部分にはピントが合わなくてよいので、焦点深度を従来の走査型内視鏡装置より狭くすることができる（観察対象Ｐに近い部分は光路長が比較的長いスキャナ９ａから射出されたレーザ光によりピントが合っているので）。したがって、照明光のＮＡを従来の走査型内視鏡装置より高くすることができ、空間分解能を向上させることができる。（なお、図３で焦点深度ＹがＸより広いのは、Ｙのほうがスキャナ９ｂから集光レンズ１１までの距離が近く、観察対象側のＮＡがより小さいためである。）。

そして、画像処理部２０においては、取得されたこれら２つの画像の画素のコントラストが、対応する画素毎に比較され、該画素毎にコントラストが高い方の画素値を選択した合成画像が生成される。
挿入部１０を体腔内に挿入した直後に体腔内の患部を探索する場合には、挿入部１０の先端から比較的離れた位置に配置される体腔内壁を深い焦点深度で観察することが便利である。この場合には、スキャナ９ｂからレーザ光を照射したときに取得される画像を観察することが望ましい。

一方、探索された患部に近接して拡大観察する場合には、挿入部１０の先端に比較的近い位置に配置される患部を高い空間分解能で観察することが望まれる。患部の位置が特定された後には、深い焦点深度は要求されないので、スキャナ９ａからレーザ光を照射したときに取得される画像を観察することが望ましい。

一般に、観察対象Ｐに合焦している場合には、合焦していない場合と比較してコントラストが高くなるので、画像処理部２０において、２つの画像の対応する画素のコントラストを比較して大きい方の画素値を採用することにより、全ての画素において、より合焦している方の画像を選択することができる。

したがって、患部の探索時には、その大部分の画素の画素値がスキャナ９ｂからレーザ光を照射したときに取得された画像から選択され、広い範囲にわたってピントの合った合成画像となる。これにより、患部を見落とすことなく迅速に発見することができる。
一方、患部の拡大観察時には、その大部分の画素の画素値がスキャナ９ａからレーザ光を照射したときに取得された画像から選択され、広い範囲にわたって高い空間分解能を有する合成画像となる。したがって、使い勝手の低下を防止しつつ、患部を拡大された空間分解能の高い画像によって詳細に観察することができる。

さらに、２つの焦点深度の両方にわたって配置されるような大きな起伏のある部位を観察する場合には、両方の画像のより合焦された部分領域が選択されて合成された合成画像となる。したがって、観察対象Ｐが起伏を有する場合においても、観察対象Ｐにより適した位置に焦点深度を有するスキャナ９ａ，９ｂによる画像の画素値が画素毎に選択されるので、全体的にピントが合った鮮明な合成画像を生成することができるという利点がある。

なお、本実施形態の走査型観察装置１においては、光源２ａ，２ｂとして、スキャナ９ａ，９ｂ毎に光源２ａ，２ｂからレーザ光を導光するものとしていたが、これに限られるものではなく、図５に示すように、単一の光源２から各スキャナ９ａ，９ｂにレーザ光を導光してもよい。
この場合には、光源切替部２６は、光源２とスキャナ９ａ，９ｂとの途中位置に配置された可動ミラ−（図示省略）の角度を変更することにより、光源２からのレーザ光をいずれかのスキャナ９ａ，９ｂの光ファイバ１２ａ，１２ｂに択一的に入射させることにすればよい。
これにより、スキャナ９ａ，９ｂ毎に光源２ａ，２ｂを配置する必要がなく、光源数を削減して、コストを低減することができる。

また、図６に示すように、上述した走査型観察装置１においては、光路合成部として、ハーフミラー１６としたが、２つのスキャナ９ａ，９ｂから発せられるレーザ光の偏光方向を互いに直交する方向に設定し、ハーフミラー１６に代えて偏光ビームスプリッタ２５を配置してもよい。
このようにすることで、偏光ビームスプリッタ２５により、スキャナ９ｂからのレーザ光を全て透過させ、スキャナ９ａからのレーザ光を全て反射させることができ、集光レンズ１１により集光されるレーザ光の光量のロスを抑えることができる。

また、上述した走査型観察装置１においては、２つのスキャナ９ａ，９ｂに同一の光源２からのレーザ光を入射させる場合に、光ファイバ１２ａ，１２ｂとして、導光するレーザ光の偏光方向を保持する偏波保持光ファイバを採用し、光ファイバ１２ａを光ファイバ１２ｂよりも長手軸回りに９０°多く捻ることにしてもよい。
このようにすることで、同一の光源２から発せられたレーザ光は、２つの光ファイバ１２ａ、１２ｂ内を導光させられる間にその偏光方向を９０°異ならされた状態で射出端１３ａ，１３ｂから射出させられるので、上記と同様に、光量のロスを簡易に抑えることができる。これにより、光源２の共通化が可能となりコスト削減を図ることができる。

また、本実施形態の走査型観察装置１においては、２つのスキャナ９ａ，９ｂを有する場合を例示したが、これに代えて、図７に示されるように、３つ以上のスキャナ９ａ，９ｂ，９ｃを有する場合に適用してもよい。
この場合には、各スキャナ９ａ，９ｂ，９ｃは、図７に示されるように、区画壁４３ａ，４３ｂによって区画された内部空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃにスキャナ９ａよりもスキャナ９ｂ、スキャナ９ｂよりもスキャナ９ｃの光路長が短くなるように配置されていればよい。

また、ハーフミラー１６ａ，１６ｂは、図７に示されるように、屈曲した光軸Ｓと光軸Ｔ、および、屈曲した光軸Ｓと光軸Ｕとの交差する位置に、光軸Ｓ，Ｔ、および、光軸Ｓ，Ｕに対して４５°の角度をなして配置されていればよい。
これにより、各スキャナ９ａ，９ｂ，９ｃから射出されたレーザ光は、図８に示されるように、スキャナ９ａ，９ｂ，９ｃから集光レンズ１１までの光路長が短いほど集光レンズ１１から離れた位置により長い焦点深度Ｘ，Ｙ，Ｚ、かつ、より小さなＮＡを有する光として集光させられ、より広い範囲の焦点深度において観察することができる。

また、本実施形態の走査型観察装置１においては、戻り光として蛍光を観察する場合に適用してもよい。
この場合には、走査型観察装置２７は、図９に示されるように、光源３０として、観察対象Ｐに含まれる蛍光物質を励起させる波長のレーザ光（例えば、赤外レーザ光）を発する励起用発光部３１と、該励起用発光部３１から発せられたレーザ光を集光して光源切替部２６に入射させるレンズ３２とを備えていればよい。

また、走査型観察装置２７は、光検出部２９として、図９に示されるように、観察対象Ｐにおけるレーザ光の集光位置から発生し検出用光ファイバ２１によって導光された観察対象Ｐからの蛍光を略平行光にするレンズ３３と、該レンズ３３により略平行光とされた蛍光の励起光を遮断する励起光カットフィルタ３４と、該励起光カットフィルタ３４を透過した蛍光を検出する蛍光検出器３５（例えば、フォトマルチプライヤチューブ，アバランシェ・フォトダイオード等）とを備えていればよい。

観察対象Ｐから戻る蛍光が光検出部２９に検出されると、画像生成部１９により、蛍光検出器３５によって検出される蛍光の強度情報と光ファイバ１２ａ，１２ｂの走査位置とが対応づけられて、蛍光画像が生成される。すなわち、観察対象Ｐにおける蛍光物質の存在する深さが変動していたりしても、画像処理部２０により、全体的にピントが合った鮮明な合成蛍光画像を生成することができる。

また、本実施形態の走査型観察装置１においては、戻り光として白色光（例えば、反射光、散乱光など）および蛍光の両方を観察する場合に適用してもよい。
この場合には、走査型観察装置３６は、図１０に示されるように、光源３９として、励起用発光部３１からの蛍光観察用のレーザ光の光路と３つの発光部６ａ，６ｂ，６ｃからの白色光観察用のレーザ光の各光路とが交差する位置に３つのダイクロイックミラー４０ａ，４０ｂ，４０ｃを備えたものを採用すればよい。

また、走査型観察装置３６は、光検出部３８として、図１０に示されるように、観察対象Ｐからの戻り光を略平行光にするレンズ４２と、戻り光をそれぞれ異なる色（波長）毎に分光する３つのダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、分光された戻り光をそれぞれ検出する、蛍光検出器３５および検出器２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを備えていればよい。

そして、より長い焦点距離のレーザ光を射出するスキャナ９ｂが選択されるタイミングで、励起用発光部３１を作動させ、より近い焦点深度のレーザ光を射出するスキャナ９ａが選択されるタイミングで、発光部６ａ，６ｂ，６ｃを作動させる。
これにより、観察対象Ｐから戻る戻り光が光検出部３８に入射されると、各検出器２４ａ，２４ｂ，２４ｃおよび蛍光検出器３５によって検出される各色の反射光および蛍光の強度情報が、画像生成部１９によって光ファイバ１２ａ，１２ｂの走査位置と対応づけられて、各色の反射光画像および蛍光画像が別々のタイミングで生成される。そして、各色の反射光画像を合成することにより白色光画像を生成することができる。

そして、これにより、集光レンズ１１に近い位置の観察対象Ｐの表面を高い解像度の白色光画像として観察することができるとともに、観察対象Ｐのより深い位置において発生する蛍光を大きな焦点深度にわたって集めた明るい蛍光画像として観察することができるという利点がある。

１，２７，３６ 走査型観察装置
２，２ａ，２ｂ，３０，３９ 光源
５，２６ 光源切替部（スキャナ切替部）
９ａ，９ｂ，９ｃ スキャナ
１１ 集光レンズ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 光ファイバ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 光ファイバの射出端
１６，１６ａ，１６ｂ ハーフミラー（光路合成部）
１８，２９，３８ 光検出部
１９ 画像生成部
２０ 画像処理部
２５ 偏光ビームスプリッタ（光路合成部）

Claims (8)

1. 光源からの照明光を導光する光ファイバの射出端をそれぞれの光軸に交差する方向に変位させて照明光を２次元的に走査させる２以上のスキャナと、
   各該スキャナから発せられた照明光を単一の光路に入射させる光路合成部と、
   該光路合成部により前記光路に入射された照明光を集光する集光レンズと、
   該集光レンズにより集光された照明光が照射されることにより観察対象から戻る戻り光を検出する光検出部と、
   前記光路合成部に入射させる照明光を択一的に切り替えるスキャナ切替部とを備え、
   各前記スキャナが、前記集光レンズまでの光路長を異ならせるように配置されている走査型観察装置。
2. 前記光検出部により検出された前記戻り光の強度および各前記スキャナの走査位置を対応付けて複数の画像を生成する画像生成部と、
   該画像生成部により生成された複数の前記画像の対応する画素の画素値の内、よりコントラストが高いほうを画素値として選択した合成画像を生成する画像処理部とを備える請求項１に記載の走査型観察装置。
3. 前記スキャナ切替部が、前記光源から発せられた照明光の光路を切り替えて各前記スキャナに択一的に入射させる請求項１または請求項２に記載の走査型観察装置。
4. 前記光路合成部が、各前記スキャナからの光路の交差する位置に配置されたハーフミラーである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の走査型観察装置。
5. 前記スキャナが２つ備えられ、各該スキャナが互いに直交する偏光方向を有する照明光を射出し、
   前記光路合成部が、２つの前記スキャナからの光路の交差する位置に配置された偏光ビームスプリッタである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の走査型観察装置。
6. 各前記スキャナの前記光ファイバが、導光する照明光の偏光方向を保持する偏波保持光ファイバにより構成され、一方の前記光ファイバが他方の前記光ファイバに対して長手軸回りに９０°多く捻られている請求項５に記載の走査型内視鏡装置。
7. 前記光検出部が、前記観察対象から戻る蛍光を検出する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の走査型観察装置。
8. 前記光検出部が、前記観察対象から戻る白色光および蛍光を検出する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の走査型観察装置。
   

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