JP6381123B2 - Optical scanning observation system - Google Patents
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Description
本発明は、光走査型観察システムに関し、特に、被写体を走査して画像を取得する光走査型観察システムに関するものである。 The present invention relates to an optical scanning observation system, and more particularly to an optical scanning observation system that acquires an image by scanning a subject.
医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。そして、このような技術の一例として、前述の挿入部に相当する部分に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡、及び、当該走査型内視鏡を具備して構成されたシステムが知られている。 In endoscopes in the medical field, various techniques have been proposed for reducing the diameter of an insertion portion that is inserted into a body cavity of a subject in order to reduce the burden on the subject. As an example of such a technique, a scanning endoscope that does not include a solid-state imaging device in a portion corresponding to the above-described insertion portion, and a system that includes the scanning endoscope are known. ing.
具体的には、走査型内視鏡を具備するシステムは、例えば、光源部から発せられた光を導光する照明用の光ファイバの先端部を揺動させることにより被写体を所定の走査経路で2次元走査し、当該被写体からの戻り光を受光用の光ファイバで受光し、当該受光用の光ファイバで受光された戻り光に基づいて当該被写体の画像を生成するように構成されている。 Specifically, a system including a scanning endoscope, for example, moves a subject along a predetermined scanning path by swinging a tip of an optical fiber for illumination that guides light emitted from a light source unit. Two-dimensional scanning is performed, and return light from the subject is received by a light receiving optical fiber, and an image of the subject is generated based on the return light received by the light receiving optical fiber.
また、走査型内視鏡を具備するシステムにおいては、例えば、被写体を実際に走査した際の走査経路と理想的な走査経路との誤差に起因し、当該被写体を走査して得られる画像に歪みが生じてしまう場合がある。そして、このような画像の歪みを較正するための技術の一例として、特許文献1に開示されたキャリブレーション方法が知られている。 Also, in a system including a scanning endoscope, for example, due to an error between a scanning path when an object is actually scanned and an ideal scanning path, the image obtained by scanning the object is distorted. May occur. As an example of a technique for calibrating such image distortion, a calibration method disclosed in Patent Document 1 is known.
具体的には、特許文献1には、所定の走査経路で実際に走査を行った際に得られる走査光の光量分布を示すヒストグラムと、当該所定の走査経路で走査を行った際の理想的な光量分布を示すマスタヒストグラムと、を比較して得られる走査誤差量に基づき、当該被写体を走査して得られる画像の歪みの較正に用いられる補正値を算出するとともに、当該算出した補正値を共焦点プローブに設けられたサブメモリに記憶するような構成が開示されている。 Specifically, Patent Document 1 discloses a histogram showing a light amount distribution of scanning light obtained when scanning is actually performed with a predetermined scanning path, and an ideal when scanning is performed with the predetermined scanning path. A correction value used for calibration of image distortion obtained by scanning the subject is calculated on the basis of a scanning error amount obtained by comparing a master histogram indicating a correct light amount distribution, and the calculated correction value is A configuration in which data is stored in a sub-memory provided in the confocal probe is disclosed.
しかし、特許文献1に開示された構成によれば、サブメモリに記憶される補正値のデータ量の増加に伴い、当該補正値のデータの読み出しが完了するまでの時間が長くなってしまう、という問題点が生じている。その結果、特許文献1に開示された構成によれば、例えば、共焦点プローブによる走査範囲が拡張されるに伴い、システムの電源投入時から画像が表示されるまでに要する時間が長くなってしまう、という前述の問題点に応じた課題が生じている。 However, according to the configuration disclosed in Patent Document 1, as the amount of correction value data stored in the sub-memory increases, it takes longer to complete the reading of the correction value data. There is a problem. As a result, according to the configuration disclosed in Patent Document 1, for example, as the scanning range by the confocal probe is expanded, the time required from when the system is turned on until the image is displayed becomes longer. There is a problem corresponding to the above-mentioned problems.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、電源投入時から画像が表示されるまでに要する時間を極力短縮可能な光走査型観察システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an optical scanning observation system capable of shortening the time required from when the power is turned on until an image is displayed as much as possible.
本発明の一態様の光走査型観察システムは、光源部から発せられる照明光により被写体を走査して戻り光を受光するように構成された内視鏡と、前記内視鏡を接続可能な本体装置に設けられ、前記照明光を照射して前記被写体を所定の走査経路で走査する際の基準となる前記照明光の照射位置を示す情報である基準走査位置情報が格納される第1の記憶部と、前記内視鏡に設けられ、前記内視鏡を用いて前記照明光を照射して前記被写体を前記所定の走査経路で実際に走査した際の前記照明光の照射位置と、前記基準走査位置情報に含まれる前記照明光の照射位置と、の差分値を示す情報である差分走査位置情報が格納される第2の記憶部と、前記本体装置に設けられ、前記第1の記憶部から読み込んだ前記基準走査位置情報と、前記第2の記憶部から読み込んだ前記差分走査位置情報と、に基づく処理の処理結果として取得された補正用走査位置情報が格納される第3の記憶部と、前記第3の記憶部から読み込んだ前記補正用走査位置情報を用い、前記本体装置に接続されている前記内視鏡において受光された前記戻り光に応じた画像を生成して表示装置へ出力するように構成された画像生成部と、を有する。 An optical scanning observation system according to an aspect of the present invention includes an endoscope configured to scan a subject with illumination light emitted from a light source unit and receive return light, and a main body to which the endoscope can be connected A first storage that is provided in the apparatus and stores reference scanning position information that is information indicating an irradiation position of the illumination light that is used as a reference when the illumination light is irradiated and the subject is scanned along a predetermined scanning path. An irradiation position of the illumination light when the illumination light is irradiated using the endoscope and the subject is actually scanned along the predetermined scanning path, and the reference A second storage unit storing differential scanning position information, which is information indicating a difference value between the irradiation position of the illumination light included in the scanning position information, and the first storage unit. The reference scanning position information read from A third storage unit storing correction scanning position information acquired as a result of processing based on the differential scanning position information read from the storage unit, and the correction scanning read from the third storage unit An image generation unit configured to generate an image according to the return light received by the endoscope connected to the main body device using the scanning position information and output the image to a display device. .
本発明における光走査型観察システムによれば、電源投入時から画像が表示されるまでに要する時間を極力短縮することができる。 According to the optical scanning observation system of the present invention, the time required from when the power is turned on until an image is displayed can be shortened as much as possible.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1から図6は、本発明の実施例に係るものである。図1は、実施例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図である。 1 to 6 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an optical scanning observation system according to an embodiment.
光走査型観察システム1は、例えば、図1に示すように、被検者の体腔内に挿入される走査型の内視鏡2と、内視鏡2を接続可能な本体装置3と、本体装置3に接続される表示装置4と、本体装置3に対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置5と、を有して構成されている。
For example, as shown in FIG. 1, the optical scanning observation system 1 includes a
内視鏡2は、被検者の体腔内に挿入可能な細長形状を備えて形成された挿入部11を有して構成されている。
The
挿入部11の基端部には、内視鏡2を本体装置3のコネクタ受け部62に着脱自在に接続するためのコネクタ部61が設けられている。
A
コネクタ部61及びコネクタ受け部62の内部には、図示しないが、内視鏡2と本体装置3とを電気的に接続するための電気コネクタ装置が設けられている。また、コネクタ部61及びコネクタ受け部62の内部には、図示しないが、内視鏡2と本体装置3とを光学的に接続するための光コネクタ装置が設けられている。
Although not shown in the drawings, an electrical connector device for electrically connecting the
挿入部11の内部における基端部から先端部にかけての部分には、本体装置3の光源ユニット21から供給された照明光を照明光学系14へ導光する光ファイバである照明用ファイバ12と、被写体からの戻り光を受光して本体装置3の検出ユニット23へ導くための1本以上の光ファイバを具備する受光用ファイバ13と、がそれぞれ挿通されている。
An
照明用ファイバ12の光入射面を含む入射端部は、本体装置3の内部に設けられた合波器32に配置されている。また、照明用ファイバ12の光出射面を含む出射端部は、挿入部11の先端部に設けられたレンズ14aの光入射面の近傍に配置されている。
The incident end including the light incident surface of the
受光用ファイバ13の光入射面を含む入射端部は、挿入部11の先端部の先端面における、レンズ14bの光出射面の周囲に固定配置されている。また、受光用ファイバ13の光出射面を含む出射端部は、本体装置3の内部に設けられた分波器36に配置されている。
The incident end including the light incident surface of the
照明光学系14は、照明用ファイバ12の光出射面を経た照明光が入射されるレンズ14aと、レンズ14aを経た照明光を被写体へ出射するレンズ14bと、を有して構成されている。
The illumination optical system 14 includes a lens 14a on which illumination light having passed through the light emission surface of the
挿入部11の先端部側における照明用ファイバ12の中途部には、本体装置3のドライバユニット22から供給される駆動信号に基づいて駆動するアクチュエータ部15が設けられている。
An
照明用ファイバ12及びアクチュエータ部15は、挿入部11の長手軸方向に垂直な断面において、例えば、図2に示す位置関係を具備するようにそれぞれ配置されている。図2は、アクチュエータ部の構成を説明するための断面図である。
The
照明用ファイバ12とアクチュエータ部15との間には、図2に示すように、接合部材としてのフェルール41が配置されている。具体的には、フェルール41は、例えば、ジルコニア(セラミック)またはニッケル等により形成されている。
As shown in FIG. 2, a
フェルール41は、図2に示すように、四角柱として形成されており、挿入部11の長手軸方向に直交する第1の軸方向であるX軸方向に対して垂直な側面42a及び42cと、挿入部11の長手軸方向に直交する第2の軸方向であるY軸方向に対して垂直な側面42b及び42dと、を有している。また、フェルール41の中心には、照明用ファイバ12が固定配置されている。なお、フェルール41は、柱形状を具備する限りにおいては、四角柱以外の他の形状として形成されていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
アクチュエータ部15は、図2に示すように、側面42aに沿って配置された圧電素子15aと、側面42bに沿って配置された圧電素子15bと、側面42cに沿って配置された圧電素子15cと、側面42dに沿って配置された圧電素子15dと、を有している。
As shown in FIG. 2, the
圧電素子15a〜15dは、予め個別に設定された分極方向を具備するとともに、本体装置3から供給される駆動信号に応じて伸縮するように構成されている。
The
すなわち、内視鏡2は、本体装置3の光源ユニット21から発せられる照明光により被写体を走査するとともに、当該被写体からの戻り光を受光用ファイバ13において受光するように構成されている。
That is, the
挿入部11の内部には、内視鏡2毎に固有の差分走査位置データ(後述)を格納するための不揮発性のメモリ16が設けられている。そして、メモリ16に格納された差分走査位置データは、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、本体装置3のコントローラ25により読み出される。なお、差分走査位置データは、例えば、内視鏡2の製造時等のような、ユーザが内視鏡2を初めて使用するタイミングより前の任意のタイミングにおいてメモリ16に格納されるものとする。
Inside the
本体装置3は、光源ユニット21と、ドライバユニット22と、検出ユニット23と、不揮発性のメモリ24aと、揮発性のメモリ24bと、コントローラ25と、を有して構成されている。
The
光源ユニット21は、光源31aと、光源31bと、光源31cと、合波器32と、を有して構成されている。
The
光源31aは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、赤色の波長帯域の光(以降、R光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The
光源31bは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、緑色の波長帯域の光(以降、G光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The
光源31cは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、青色の波長帯域の光(以降、B光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The
合波器32は、光源31aから発せられたR光と、光源31bから発せられたG光と、光源31cから発せられたB光と、を合波して照明用ファイバ12の光入射面に供給するように構成されている。
The
ドライバユニット22は、信号発生器33と、D/A変換器34a及び34bと、アンプ35と、を有して構成されている。
The
信号発生器33は、コントローラ25の制御に基づき、照明用ファイバ12の出射端部をX軸方向に揺動させるための第1の駆動信号として、例えば、図3の破線で示すような、所定の変調を正弦波に施して得られる信号波形を具備する信号を生成してD/A変換器34aへ出力する。また、信号発生器33は、コントローラ25の制御に基づき、照明用ファイバ12の出射端部をY軸方向に揺動させるための第2の駆動信号として、例えば、図3の一点鎖線で示すような、第1の駆動信号の位相を90°ずらした信号波形を具備する信号を生成してD/A変換器34bへ出力する。図3は、アクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図である。
Based on the control of the
D/A変換器34aは、信号発生器33から出力されたデジタルの第1の駆動信号をアナログの第1の駆動信号に変換してアンプ35へ出力するように構成されている。
The D /
D/A変換器34bは、信号発生器33から出力されたデジタルの第2の駆動信号をアナログの第2の駆動信号に変換してアンプ35へ出力するように構成されている。
The D /
アンプ35は、D/A変換器34a及び34bから出力された第1及び第2の駆動信号を増幅してアクチュエータ部15へ出力するように構成されている。
The amplifier 35 is configured to amplify the first and second drive signals output from the D /
ここで、例えば、図3の破線で示すような信号波形を具備する第1の駆動信号がアクチュエータ部15の圧電素子15a及び15cに供給されるとともに、図3の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第2の駆動信号がアクチュエータ部15の圧電素子15b及び15dに供給されることにより、照明用ファイバ12の出射端部が渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図4及び図5に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図4は、中心点Aから最外点Bに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。図5は、最外点Bから中心点Aに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。
Here, for example, a first drive signal having a signal waveform as shown by a broken line in FIG. 3 is supplied to the
具体的には、まず、時刻T1においては、被写体の表面における照明光の照射位置の中心点Aに相当する位置に照明光が照射される。その後、第1及び第2の駆動信号の振幅が時刻T1から時刻T2にかけて増加するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が中心点Aを起点として外側へ第1の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻T2に達すると、被写体の表面における照明光の照射位置の最外点Bに照明光が照射される。そして、第1及び第2の駆動信号の振幅が時刻T2から時刻T3にかけて減少するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が最外点Bを起点として内側へ第2の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻T3に達すると、被写体の表面における中心点Aに照明光が照射される。 Specifically, at time T1, illumination light is irradiated to a position corresponding to the center point A of the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject. Thereafter, as the amplitudes of the first and second drive signals increase from time T1 to time T2, the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject starts from the center point A and starts to the first spiral scanning path. When the time T2 is reached, the illumination light is irradiated to the outermost point B of the illumination light irradiation position on the surface of the subject. Then, as the amplitudes of the first and second drive signals decrease from time T2 to time T3, the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject is scanned in the second spiral shape from the outermost point B to the inside. When it is displaced so as to draw a route and further reaches time T3, illumination light is applied to the center point A on the surface of the subject.
すなわち、アクチュエータ部15は、ドライバユニット22から供給される第1及び第2の駆動信号に基づいて照明用ファイバ12の出射端部を揺動することにより、当該出射端部を経て被写体へ出射される照明光の照射位置を図4及び図5に示す渦巻状の走査経路に沿って変位させることが可能な構成を具備している。
That is, the
検出ユニット23は、分波器36と、検出器37a、37b及び37cと、A/D変換器38a、38b及び38cと、を有して構成されている。
The
分波器36は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ13の光出射面から出射された戻り光をR(赤)、G(緑)及びB(青)の色成分毎の光に分離して検出器37a、37b及び37cへ出射するように構成されている。
The
検出器37aは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるR光の強度を検出し、当該検出したR光の強度に応じたアナログのR信号を生成してA/D変換器38aへ出力するように構成されている。
The detector 37a includes, for example, an avalanche photodiode and the like, detects the intensity of the R light output from the
検出器37bは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるG光の強度を検出し、当該検出したG光の強度に応じたアナログのG信号を生成してA/D変換器38bへ出力するように構成されている。
The detector 37b includes, for example, an avalanche photodiode, detects the intensity of the G light output from the branching
検出器37cは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるB光の強度を検出し、当該検出したB光の強度に応じたアナログのB信号を生成してA/D変換器38cへ出力するように構成されている。
The
A/D変換器38aは、検出器37aから出力されたアナログのR信号をデジタルのR信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A /
A/D変換器38bは、検出器37bから出力されたアナログのG信号をデジタルのG信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A /
A/D変換器38cは、検出器37cから出力されたアナログのB信号をデジタルのB信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A / D converter 38 c is configured to convert the analog B signal output from the
メモリ24aには、本体装置3の制御の際に用いられる制御情報として、例えば、図3の信号波形を特定するための信号レベル、周波数及び位相差等のパラメータを含む情報が予め格納されている。また、メモリ24aには、被写体を渦巻状の走査経路で走査する際の基準となる照明光の照射位置を示す基準走査位置データが予め格納されている。
In the
基準走査位置データは、例えば、図4及び図5に示したような渦巻状の走査経路(第1及び第2の渦巻状の走査経路)における理想的な照明光の照射位置を示す座標位置データとしてメモリ24aに予め格納されている。なお、本実施例によれば、例えば、本体装置3に接続可能な複数の内視鏡を用いて光照射座標検出モジュール(後述)を渦巻状の走査経路で実際に走査して得られる座標位置データの平均値または中央値を基準走査位置データとしてメモリ24aに予め格納するようにしてもよい。具体的には、例えば、本体装置3に接続されている内視鏡2を、照明用ファイバ12のファイバ径及び/または圧電素子15a〜15dのサイズに応じて規定される複数の機種のうちの一の機種に分類可能な場合に、当該一の機種に属しかつ本体装置3に接続可能な複数の内視鏡を用いて光照射座標検出モジュールを渦巻状の走査経路で実際に走査して得られる座標位置データの平均値または中央値を基準走査位置データとしてメモリ24aに予め格納するようにしてもよい。
The reference scanning position data is, for example, coordinate position data indicating an ideal illumination light irradiation position in a spiral scanning path (first and second spiral scanning paths) as shown in FIGS. Is stored in advance in the
メモリ24bには、演算処理部25cによる処理の処理結果として得られた補正用走査位置データ(後述)が格納される。なお、メモリ24bに格納された補正用走査位置データは、本体装置3の電源がオフされた際に消去される。
The
コントローラ25は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により構成されている。また、コントローラ25は、図示しない信号線等を介してコネクタ受け部62におけるコネクタ部61の接続状態を検出することにより、挿入部11が本体装置3に電気的に接続されているか否かを検出することができるように構成されている。また、コントローラ25は、光源制御部25aと、走査制御部25bと、演算処理部25cと、画像生成部25dと、を有して構成されている。
The
光源制御部25aは、メモリ24aから読み込んだ制御情報に基づき、例えば、光源31a〜31cを同時に発光させるための制御を光源ユニット21に対して行うように構成されている。
Based on the control information read from the
走査制御部25bは、メモリ24aから読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図3に示すような信号波形を具備する駆動信号を生成させるための制御をドライバユニット22に対して行うように構成されている。
Based on the control information read from the
演算処理部25cは、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、メモリ16に予め格納された差分走査位置データと、メモリ24aに予め格納された基準走査位置データと、をそれぞれ読み込むように構成されている。また、演算処理部25cは、メモリ16から読み込んだ差分走査位置データと、メモリ24aから読み込んだ基準走査位置データと、を用いて所定の処理を行うことにより補正用走査位置データを取得し、当該所定の処理の処理結果として取得した補正用走査位置データをメモリ24bに格納させるように構成されている。
The
画像生成部25dは、メモリ24bから読み込んだ補正用走査位置データを用い、検出ユニット23から出力されるデジタル信号により示される輝度値をマッピングして1フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した1フレーム分の観察画像を表示装置4へ順次出力するように構成されている。また、画像生成部25dは、所定の文字列等を表示装置4に画像表示するための処理を行うことができるように構成されている。
The
具体的には、画像生成部25dは、例えば、走査制御部25bの制御により生成される駆動信号の信号波形に基づいて直近の走査経路を検出し、メモリ24bから読み込んだ補正用走査位置データを用いて当該検出した走査経路上の照明光の照射位置に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に検出ユニット23から出力されるデジタル信号により示される輝度値をマッピングすることにより1フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した1フレーム分の観察画像を表示装置4へ順次出力するように構成されている。
Specifically, for example, the
表示装置4は、例えば、モニタ等を具備し、本体装置3から出力される観察画像を表示することができるように構成されている。
The display device 4 includes, for example, a monitor and is configured to display an observation image output from the
入力装置5は、例えば、キーボードまたはタッチパネル等を具備して構成されている。なお、入力装置5は、本体装置3とは別体の装置として構成されていてもよく、または、本体装置3と一体化したインターフェースとして構成されていてもよい。
The input device 5 includes, for example, a keyboard or a touch panel. The input device 5 may be configured as a separate device from the
続いて、以上に述べたような構成を具備する光走査型観察システム1の動作等について説明する。 Next, the operation of the optical scanning observation system 1 having the configuration as described above will be described.
まず、メモリ16に格納される差分走査位置データの取得方法の具体例について説明する。 First, a specific example of a method for acquiring differential scanning position data stored in the memory 16 will be described.
工場作業者は、例えば、内視鏡2の製造時に、光走査型観察システム1の各部を接続して電源を投入し、光の照射位置を検出して座標位置データMV(xm,ym)として出力するように構成された光照射座標検出モジュール(不図示)の受光面と内視鏡2の先端面とを対向する位置に配置し、当該座標位置データMV(xm,ym)が演算処理部25cに入力されるようにケーブル等(不図示)を配線する。
For example, when manufacturing the
その後、工場作業者は、入力装置5の所定のスイッチを操作することにより、内視鏡2による走査を開始させるための指示をコントローラ25に対して行う。そして、このような指示に応じ、光照射座標検出モジュールの受光面が渦巻状の走査経路で走査されるとともに、当該光照射座標検出モジュールにより得られた座標位置データMV(xm,ym)が演算処理部25cへ出力される。すなわち、座標位置データMV(xm,ym)は、内視鏡2を用いて当該光照射座標検出モジュールを渦巻状の走査経路で実際に走査した際の照明光の照射位置を示している。なお、座標位置データMV(xm,ym)は、例えば、図4及び図5に示した渦巻状の走査経路の中心点Aを原点(0,0)に設定した場合における直交座標系の座標位置として取得されるものとする。
Thereafter, the factory worker operates the predetermined switch of the input device 5 to instruct the
演算処理部25cは、メモリ16から読み込むべき差分走査位置データが存在しないことを検出した際に、光照射座標検出モジュールから順次出力される座標位置データMV(xm,ym)と、メモリ24aに格納された基準走査位置データに含まれる座標位置データTV(xt,yt)と、の差分値を示す差分データDV(xm−xt,ym−yt)を取得するための処理を行う(図6参照)。図6は、座標位置データMV及びTVと、差分データDVと、の間の関係を模式的に示す図である。
When the
そして、演算処理部25cは、前述の処理を繰り返し行うことにより、メモリ24aに格納された基準走査位置データに含まれる各座標位置データTV(xt,yt)に対応する差分データDV(xm−xt,ym−yt)を取得し、当該取得した各差分データDV(xm−xt,ym−yt)を差分走査位置データとしてメモリ16に格納させた後、当該差分走査位置データの取得に係る処理が完了した旨を作業者に報知するための文字列等を表示装置4に画像表示させるための制御を画像生成部25dに対して行う。
Then, the
次に、メモリ24bに格納される補正用走査位置データの取得方法の具体例について説明する。
Next, a specific example of a method for acquiring the correction scanning position data stored in the
術者等のユーザは、例えば、被検者の体腔内の観察を行う前に、光走査型観察システム1の各部を接続し、さらに、本体装置3の電源をオンするための操作を入力装置5において行う。
For example, a user such as an operator connects each part of the optical scanning observation system 1 before performing observation in the body cavity of the subject, and further performs an operation for turning on the power of the
演算処理部25cは、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、メモリ16に予め格納された差分走査位置データと、メモリ24aに予め格納された基準走査位置データと、をそれぞれ読み込む。
The
そして、演算処理部25cは、メモリ24aに格納された基準走査位置データに含まれる各座標位置データTV(xt,yt)と、メモリ16に格納された差分走査位置データに含まれる各差分データDV(xm−xt,ym−yt)と、を加算する処理を行うことにより補正用走査位置データを取得し、当該取得した補正用走査位置データをメモリ24bに格納させる。
Then, the
すなわち、演算処理部25cの処理に応じてメモリ24bに格納される補正用走査位置データには、内視鏡2を用いて光照射座標検出モジュールを渦巻状の走査経路で実際に走査した際の照明光の照射位置を示す各座標位置データMV(xm,ym)と同一のデータが含まれている。
That is, the correction scanning position data stored in the
ところで、1つの座標位置データMV(xm,ym)を表すために要するビット数は、例えば、図4及び図5の渦巻状の走査経路における最外点Bを含む最外周の経路よりも内側に属する領域である、内視鏡2の走査範囲の拡張に応じて増加するものと考えられる。また、光走査型観察システム1等の医用システムにおいては、例えば、観察及び/または処置の対象となる被検者に直接接触する可能性が高い部分に配置された電子部品により形成される患者回路と、当該被検者に直接接触する可能性が低い部分に配置された電子部品により形成される2次回路と、が絶縁回路により電気的に絶縁されている反面、当該絶縁回路が当該患者回路と当該2次回路との間の通信速度の向上を阻害する要因になっている。そのため、例えば、前述の光照射座標検出モジュールにより得られた各座標位置データMV(xm,ym)を直接メモリ16に格納した場合においては、内視鏡2の走査範囲が拡張されるに伴い、画像の生成に用いられるデータの読み込みが完了するまでの時間が長くなり、その結果、本体装置3の電源がオンされてから表示装置4に観察画像が表示されるまでに長時間を要してしまう、という問題が発生し得る。
By the way, the number of bits required to represent one coordinate position data MV (xm, ym) is, for example, inward of the outermost path including the outermost point B in the spiral scanning path of FIGS. It is considered that it increases in accordance with the expansion of the scanning range of the
これに対し、本実施例によれば、座標位置データMV(xm,ym)に比べて小さいビット数で1つのデータを表すことが可能な差分データDV(xm−xt,ym−yt)がメモリ16に予め格納されるため、例えば、内視鏡2の走査範囲が拡張された場合であっても、画像の生成に用いられるデータの読み込みが完了するまでの時間が長くなり難く、その結果、本体装置3の電源がオンされてから表示装置4に観察画像が表示されるまでに要する時間を極力短縮することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the difference data DV (xm-xt, ym-yt) that can represent one data with a smaller number of bits than the coordinate position data MV (xm, ym) is stored in the memory. 16 is stored in advance, for example, even when the scanning range of the
なお、本実施例は、渦巻状の走査経路で被写体を走査する場合に限らず、例えば、リサージュ状等のような、他の走査経路で被写体を走査する場合においても略同様に適用される。 Note that the present embodiment is not limited to the case where the subject is scanned by the spiral scanning path, and is also applied to the case where the subject is scanned by another scanning path such as a Lissajous form.
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the invention.
1 光走査型観察システム
2 内視鏡
3 本体装置
4 表示装置
5 入力装置
11 挿入部
15 アクチュエータ部
16 メモリ
21 光源ユニット
22 ドライバユニット
23 検出ユニット
24a メモリ
24b メモリ
25 コントローラ
25a 光源制御部
25b 走査制御部
25c 演算処理部
25d 画像生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical
Claims (5)
前記内視鏡を接続可能な本体装置に設けられ、前記照明光を照射して前記被写体を所定の走査経路で走査する際の基準となる前記照明光の照射位置を示す情報である基準走査位置情報が格納される第1の記憶部と、
前記内視鏡に設けられ、前記内視鏡を用いて前記照明光を照射して前記被写体を前記所定の走査経路で実際に走査した際の前記照明光の照射位置と、前記基準走査位置情報に含まれる前記照明光の照射位置と、の差分値を示す情報である差分走査位置情報が格納される第2の記憶部と、
前記本体装置に設けられ、前記第1の記憶部から読み込んだ前記基準走査位置情報と、前記第2の記憶部から読み込んだ前記差分走査位置情報と、に基づく処理の処理結果として取得された補正用走査位置情報が格納される第3の記憶部と、
前記第3の記憶部から読み込んだ前記補正用走査位置情報を用い、前記本体装置に接続されている前記内視鏡において受光された前記戻り光に応じた画像を生成して表示装置へ出力するように構成された画像生成部と、
を有することを特徴とする光走査型観察システム。 An endoscope configured to scan a subject with illumination light emitted from a light source unit and receive return light;
A reference scanning position which is provided in a main body apparatus to which the endoscope can be connected and is information indicating an irradiation position of the illumination light which is a reference when the illumination light is irradiated and the subject is scanned along a predetermined scanning path A first storage unit for storing information;
The illumination light irradiation position when the illumination light is irradiated using the endoscope and the subject is actually scanned by the predetermined scanning path, and the reference scanning position information is provided in the endoscope. A second storage unit that stores differential scanning position information that is information indicating a difference value between the irradiation position of the illumination light included in
A correction provided as a processing result of a process provided in the main device and based on the reference scanning position information read from the first storage unit and the differential scanning position information read from the second storage unit A third storage unit in which the scanning position information is stored;
Using the correction scanning position information read from the third storage unit, an image corresponding to the return light received by the endoscope connected to the main body device is generated and output to the display device. An image generator configured as described above,
An optical scanning observation system comprising:
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