KR20100010899A - 피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법 - Google Patents

피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 피검체 관측 장치는, 피검체에 대하여 광을 출사하는 광 출사부와, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 광 변조부와, 상기 광 변조부에 의한 상기 광학적인 변조 후의 광에 기초하여, 상기 피검체에서의 광 산란의 상태를 나타내기 위한 신호를 생성하여 출력하는 신호 출력부를 구비한다.
복귀광, 산란광, 피검체, 관측 장치, 광 변조부, 레이저광

Description

피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법{SUBJECT OBSERVATION APPARATUS AND SUBJECT OBSERVATION METHOD}
본 발명은, 피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법에 관한 것으로,특히, 피검체로부터의 산란광을 변조함으로써 얻어지는 변조 후의 광에 기초하여, 그 피검체의 관측을 행하는 피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법에 관한 것이다.
피검체로부터의 복귀광의 산란 각도 분포를 검출하고, 그 산란 각도 분포에 의해 그 피검체의 상태를 관측하기 위한 기술이 종래 제안되어 있다. 예를 들면 일본 특개 평11-258167호 공보에 의하면, 글래스관의 결함 검사 방법에서, 글래스관의 외표면 또는 내표면에 거의 수직으로 레이저광을 조사하고, 글래스관에 의한 레이저광의 산란광의 세기와 각도 분포를 검출하고, 검출된 산란광의 세기와 각도 분포에 의해, 글래스관의 결함의 크기 및 기포 줄무늬 결함과 이물과의 구별을 행하는 기술이 기재되어 있다.
한편,점막 표층 부근의 모세 혈관의 상태를 관측하기 위한 기술이 종래 제안되어 있다. 예를 들면 일본 특허 공개 제2006-341078호 공보에 의하면, 생체 관측 장치에서, 점막 표층의 모세 혈관의 구조가 강조된, 협대역의 분광 화상을 생성 하기 위한 구성이 기재되어 있다.
그런데,생체 조직은, 일반적으로, 세포의 핵 이형 또는 세포의 구조 이형의 정도에 의해, 정상 조직과 종양 조직으로 분류된다. 즉, 세포의 핵 이형 또는 세포의 구조 이형의 정도를 직접 관측할 수 있으면, 예를 들면 식도 조기암과 같은, 특징적인 소견이 부족한 종양 조직을 동정하는 경우에서 매우 유익하다고 생각된다.
그러나,일본 특허 공개 평11-258167호 공보에 기재된 기술은, 글래스관의 결함의 크기 및 거품 줄기 결함과 이물과의 구별을 행하기 위한 것이기 때문에,세포의 핵 이형 또는 세포의 구조 이형의 정도의 관측을 행하기 위한 용도로서는 이용할 수 없다.
또한, 일본 특허 공개 제2006-341078호 공보에 기재된 생체 관측 장치에 의하면, 모세 혈관에 아무런 영향을 주지 않는 종양 조직에 대해서는 유효한 효과가 얻어지지 않고, 그 결과, 특징적인 소견에 부족한 종양 조직을 동정할 수 없다라고 하는 과제가 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2006-341078호 공보에 기재된 생체 관측 장치에 의하면, 통상의 컬러 화상을 취득하는 모드와, 협대역의 분광 화상을 취득하는 모드 사이의 절환 시에 요하는 동작이 복잡하게 된다라고 하는 과제가 있다.
본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 산란 특성이 각각 서 로 다른 복수의 영역을 구비하는 산란 매체에서, 원하는 산란 특성을 나타내는 영역을 동정하는 것이 가능한 피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 구비하는 산란 매체에서, 간이한 동작에 의해 원하는 산란 특성을 나타내는 영역을 동정하는 것이 가능한 피검체 관측 장치 및 피검체 관측 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에서의 피검체 관측 장치는, 피검체에 대하여 광을 출사하는 광 출사부와, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 광 변조부와, 상기 광 변조부에 의한 상기 광학적인 변조 후의 광에 기초하여, 상기 피검체에서의 광 산란의 상태를 나타내기 위한 신호를 생성하여 출력하는 신호 출력부를 갖는다.
본 발명에서의 피검체 관측 장치는, 피검체에 대하여 광을 출사하는 광 출사부와, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 광 변조부와, 상기 광 변조부에 의한 상기 광학적인 변조 후의 광에 따라서, 상기 피검체의 상을 촬상하는 촬상 소자를 갖는다.
본 발명에서의 피검체 관측 방법은, 피검체에 대하여 광을 출사하고, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변 조를 상기 복귀광에 대하여 실시하고, 상기 광학적인 변조 후의 광에 기초하여, 상기 피검체에서의 광 산란의 상태를 나타내기 위한 신호를 생성하여 출력한다.
본 발명에서의 피검체 관측 방법은, 피검체에 대하여 광을 출사하고, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하고, 상기 광학적인 변조 후의 광에 따라서, 상기 피검체의 상을 촬상한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
우선,본 발명의 각 실시 형태에서 이용되고 있는 원리에 대하여 설명을 행한다. 도 1은, 산란 물체에 광이 입사한 경우의 산란 특성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2는, 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 구비하는 피검체의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3은, 2개의 서로 다른 산란 매체에서의, 산란각에 따른 산란광의 세기의 분포를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 산란 물체(101)에 대하여 지면 좌측으로부터 수평으로 광이 입사함으로써 전방 산란이 생기는 경우, 그 광은, 예를 들면 폐 곡선 R로서 모식적으로 나타내는 산란 특성을 구비함으로써 산란된다.
그리고, 산란 물체(101)에 입사되는 광의 진행 방향에 대하여 순 방향의 각도를 0°로 하고, 산란 물체(101)에 입사되는 광의 진행 방향에 대하여 역 방향의 각도를 180°로 한 경우, 산란각 θ는, 0°≤θ≤180°의 값을 취하는 것으로서 정의된다.
여기에서, 도 2와 같은 상하 2층 구조를 구비하는 피검체(102)를 일례로서 예를 들면서 설명을 계속한다.
피검체(102)의 하층에는, 강한 광 흡수 특성을 나타내는 흡수 물체(102a)가 균일하게 존재하고 있다.
한편, 피검체(102)의 상층은, 좌우 및 중앙의 3개의 영역으로 분리된 구조를 구비하고 있다. 그리고, 상기 3개의 영역에서, 상대적으로 약한 전방 산란 특성을 나타내는 제1 산란 매체(102b)가 좌우의 영역에 각각 존재하고, 또한, 상대적으로 강한 전방 산란 특성을 나타내는 제2 산란 매체(102c)가 중앙의 영역에 존재하고 있다.
전술한 바와 같은 구조를 구비하는 피검체(102)에 대하여, 지면 위쪽으로부터 수직이고 균일하게 광이 입사한 경우, 산란 매체(102b)로부터의 산란광(복귀광)의 강도에 따른 산란각 θ의 분포는, 도 3의 곡선 Db로서 나타낸 바와 같이 된다. 또한,전술한 바와 같은 구조를 구비하는 피검체(102)에 대하여, 지면 위쪽으로부터 수직이고 균일하게 광이 입사한 경우, 산란 매체(102c)로부터의 산란광(복귀광)의 강도에 따른 산란각 θ의 분포는, 도 3의 곡선 Dc로서 나타낸 바와 같이 된다.
또한, 도 3의 곡선 Db 및 곡선 Dc로서 나타내는, 산란각 θ에 따른 산란광(복귀광)의 강도의 분포는, 이하와 같은 추찰에 기초하여 얻어진 지견이다.
예를 들면, 피검체(102)로서 생체 조직을 상정한 경우, 피검체(102)에 입사한 광의 대부분은, 그 생체 조직의 내부에서 다중 산란을 받는다. 이 경우, 촬상 장치의 대물 광학계에 입사되는 광이 생체 조직의 내부에서의 다중 산란의 결과인 것을 감안하면, 그 생체 조직의 표면 바로 아래의 산란 물체로부터 강한 전방 산란에 의한 광이 출사되는 것으로서 관측된다. 즉, 생체 조직에 의한 다중 산란을 받은 광을 관측하는 것은, 생체 조직의 표면 바로 아래의 산란 물체로부터 출사되는 전방 산란광을 관측하는 것에 상당한다고 생각된다.
이상으로 설명한 추찰에 의하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 산란 매체(102b) 및 제2 산란 매체(102c)가 서로 다른 전방 산란 특성을 갖는 것에 수반하여,산란광(복귀광)의 강도에 따른 산란각 θ의 분포가 서로 다른 것으로 된다.
다음으로, 이상에 설명한 원리를 이용한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성 및 작용에 대하여 설명을 행한다.
<제1 실시 형태>
도 4 내지 도 13은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 것이다. 도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 주요부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 촬상부의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은, 도 5의 촬상부가 구비하는 광 변조 소자의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7은, 도 3의 산란각의 분포를 구비하는 산란광에 대하여, 도 6의 광 변조 소자에 의한 광학적 변조를 실시한 경우의 변조 결과를 나타내는 도면이다. 도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부를 캡슐형 의료 장치에 적용한 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부를 경성 거울에 적용한 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부를, 편광 이미징을 행하기 위한 구성과 조합한 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 광 변조 소자를 구비하는 촬상계와, 광 변조 소자를 구비하지 않은 촬상계의 2개의 촬상계를 구비하는 촬상부의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 12는, 제1 광학계로부터 출사되는 광의 광로 상에 대한 넣고 빼기가 가능한 광 변조 소자를 구비하는 촬상부의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 13은, 광 변조 소자에서의 광 차폐부와 광 투과부의 면적의 비율을 변경 가능한 구성예를 나타내는 도면이다.
피검체 관측 장치(1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 피검체(102A)에 대하여 조명광을 출사하는 조명부(2)와, 그 조명광의 복귀광에 대하여 광학적인 변조를 실시한 것을 광전 변환함으로써, 촬상 신호를 생성하여 출력하는 촬상부(3)와, 그 촬상 신호에 대하여 신호 처리를 실시함으로써, 영상 신호를 생성하여 출력하는 신호 처리부(4)와, 그 영상 신호에 따른 피검체(102A)의 상을 표시하는 표시부(5)를 갖고 있다.
또한, 피검체(102A)는, 내부 구조로서, 전술한 제1 산란 매체(102b) 및 제2 산란 매체(102c)가 랜덤하게 배치되어 있는 구조를 적어도 구비하는 것으로 한다.
또한, 본 실시 형태에서, 조명부(2)로부터 출사되는 조명광은, 광대역의 광 또는 협대역의 광 중 어느 하나이어도 된다.
촬상부(3)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 입사된 복귀광을, 자신에의 입사각에 따른 평행광으로서 출사하는 제1 광학계(3a)와, 제1 광학계(3a)로부터 출사되는 평행광에 대하여 광학적인 변조를 실시하는 광 변조 소자(3b)와, 광 변조 소자(3b)에 의해 변조된 광을 결상하는 제2 광학계(3c)와, 제2 광학계(3c)에 의해 결상된 광을 광전 변환함으로써, 촬상 신호를 생성하여 출력하는 촬상 소자(3d)를 갖고 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 광 변조부는, 제1 광학계(3a) 및 광 변조 소자(3b)에 의해 구성되어 있는 것으로 한다.
제1 광학계(3a) 및 제2 광학계(3c)는, 서로 대략 동일한 직경을 구비하는 프레넬 렌즈에 의해 구성되어 있다.
또한, 제1 광학계(3a)는, 입사된 복귀광을 평행광으로서 출사 가능한 것이면, 1매의 프레넬 렌즈로 구성되는 것에 한하지 않고, 복수매의 렌즈를 조합하여 구성되는 것이어도 된다.
광 변조부로서의 광 변조 소자(3b)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 예를 들면 제1 광학계(3a) 및 제2 광학계(3c)와 대략 동일한 직경을 구비하는 원판 형상으로 형성되어 있다. 또한, 광 변조 소자(3b)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 광 투과율이 약 0인 광 차폐부(3b1)와, 광 투과율이 약 100%인 광 투과부(3b2)를 구비하도록 형성되어 있다.
또한, 광 변조 소자(3b)는, 예를 들면, 광 투과부(3b2)에 구멍이 나 있는 흑색의 판에 의해 구성되어 있어도 되며, 또는, 광 차폐부(3b1) 및 광 투과부(3b2)의 광 투과율(광학 특성)을 각각 변경 가능한 액정 셔터에 의해 구성되어 있어도 된다.
또한, 광 변조 소자(3b)는, 특정한 재질에 의해 형성되어야만 하는 것은 아니기 때문에, 예를 들면, 글래스판을 이용하여 형성되는 것이어도 되며, 또는, 금속판을 이용하여 형성되는 것이어도 된다.
계속해서, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 작용에 대하여 설명을 행한다.
광 출사부로서의 조명부(2)로부터 출사된 조명광은, 피검체(102A)의 내부에서 다중 산란을 받은 후, 복귀광으로서 제1 광학계(3a)에 입사된다.
이 때, 피검체(102A)의 표면으로부터의 복귀광은, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우에, 0°이상 90°미만의 산란각을 각각 구비함으로써 제1 광학계(3a)에 입사된다.
전술한 추찰에 의해 얻어진 지견에 의하면, 복귀광이 제1 산란 매체(102b)로부터의 것이면, 도 3의 곡선 Db로 나타내는 산란각의 분포를 나타내는 한편,복귀광이 제2 산란 매체(102c)로부터의 것이면, 도 3의 곡선 Dc로 나타내는 산란각의 분포를 나타내는 것으로 된다.
그리고, 제1 광학계(3a)에 입사된 복귀광은, 평행광으로서 출사된 후, 광 변조 소자(3b)에 의해 광학적 변조가 실시된다.
이 때, 제1 광학계(3a)에 대한 입사각이 0°이상이고 소정의 각도 θ1 이하인 복귀광은, 광 변조 소자(3b)의 광 투과부(3b2)를 통과하기 때문에, 강도가 거의 유지된 채의 상태로서 제2 광학계(3c)에 출사된다. 또한,제1 광학계(3a)에 대한 입사각이 소정의 각도 θ1보다 크고 또한 90°미만인 복귀광은, 광 변조 소자(3b) 의 광 차폐부(3b1)에 의해 차단된다.
즉, 광 변조 소자(3b)는, 제1 광학계(3a)로부터 출사되는 평행광에 광학적 변조를 실시함으로써, 복귀광의 산란각이 0°이상이고 소정의 각도 θ1 이하인 광의 강도를 거의 유지하면서 제2 광학계(3c)로 출사함과 함께, 복귀광의 산란각이 소정의 각도 θ1보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단한다. 이것에 의해,제1 광학계(3a) 및 광 변조 소자(3b)를 통과하는 전후에서의, 복귀광의 강도에 따른 산란각 분포가, 도 3의 곡선 Db 및 Dc로서 나타내는 것으로부터, 도 7의 곡선 Dbm 및 Dcm으로서 나타내는 것으로 변화한다.
한편,광 변조 소자(3b)에 의해 광학적 변조가 실시된 평행광은, 제2 광학계(3c)에 의해 결상되고, 촬상 소자(3d)에 의해 광전 변환된 후, 촬상 신호로서 신호 처리부(4)에 출력된다.
신호 출력부로서의 촬상 소자(3d)로부터 출력된 촬상 신호는, 신호 처리부(4)에 의해 영상 신호로 변환된 후, 표시부(5)에 출력된다. 이것에 의해,표시부(5)에는, 도 7의 곡선 Dbm와 곡선 Dcm 사이의 광 강도의 차가 밝기의 차로서 표시된 상태의 피검체(102A)의 상이 출력된다.
여기에서, 구체예로서, 피검체(102A)가 생체 조직이고, 제1 산란 매체(102b)가 정상 조직이며, 제2 산란 매체(102c)가 종양 조직이라고 생각한다.
이 경우, 제2 산란 매체(102c)가 제1 산란 매체(102b)에 비하여 강한 전방 산란 특성을 구비함으로써, 표시부(5)에 출력되는 피검체(102A)의 상 중,종양 조직이 존재하는 부분이 다른 부분에 비하여 밝게 보인다. 즉, 전술한 구성의 촬상 부(3)를 구비하는 내시경 등을 이용한 경우, 특징적인 소견에 부족한 종양 조직이 존재하는 영역을 용이하게 동정할 수 있다.
즉, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)에 의하면, 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 구비하는 산란 매체에서, 원하는 산란 특성을 나타내는 영역을 동정할 수 있다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)에 의하면, 제1 산란 매체(102b)와 제2 산란 매체(102c)가 혼재하는 피검체(102A) 중,제2 산란 매체(102c)가 존재하는 영역을 동정한다고 하는 용도로서 이용되는 한에서는,생체 조직의 관찰에서의 정상 조직과 종양 조직의 판별을 행한다고 하는 용도 외에, 품질 검사에서의 정상 개소와 이상 개소의 판별을 행한다고 하는 용도로서 이용할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 광 변조 소자(3b)는, 전술한 구성 및 작용을 구비하는 것에 한하지 않고, 예를 들면, 제1 광학계(3a)로부터 출사되는 평행광에 광학적 변조를 실시함으로써, 복귀광의 산란각이 0°이상이고 소정의 각도 θ1 이하인 광을 차단함과 함께, 복귀광의 산란각이 소정의 각도 θ1보다 크고 또한 90°미만인 광의 강도를 거의 유지하면서 제2 광학계(3c)로 출사하도록 하는 구성 및 작용을 구비하는 것이어도 된다.
여기에서, 본 실시 형태의 변형예로서의, 피검체 관측 장치(1)의 구성 등의 응용예에 대하여 설명을 행한다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성은, 예를 들면, 캡슐형 의료 장치에 대하여 응용할 수 있다.
도 8에 도시한 캡슐형 의료 장치(201)는, 단면이 U자 형상이며, 또한, 차광성을 구비하는 외장 부재(201a)와, 외장 부재(201a)의 선단측의 개방 끝에 접착제에 의해 수밀 장착되고, 또한, 투명 부재에 의해 형성된 대략 반구 형상의 커버 부재(201b)를 갖는다.
외장 부재(201a)의 내부의 중공 부분에는, 광 변조 소자(3b)와, 제2 광학계(3c)와, 촬상 소자(3d)가 설치되어 있다. 한편,커버 부재(20lb)의 내부의 중공 부분에는, 제1 광학계(3a)와, 광 출사부로서의 기능을 구비하는 LED(202)가 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성은, 예를 들면, 경성 거울에 대하여 응용할 수 있다.
도 9에 도시한 경성 거울(301)은, 가늘고 긴 삽입부(301a)와, 접안부(301b)를 갖고 구성되어 있다.
삽입부(301a)의 내부에는, 선단측으로부터, 제1 광학계(3a)와, 광 변조 소자(3b)와, 제2 광학계(3c)와, 릴레이 광학계(302)가 배치되어 있다.
이와 같은 경성 거울(301)의 구성에 의하면, 제2 광학계(3c)를 통과한 광은, 릴레이 광학계에 의해 전송된 후, 접안부(301b)에 설치된 접안 렌즈(도시 생략)에 출사된다.
또한, 전술한 경성 거울(301)을 이용하여 피검체(산란 매체)의 관찰을 행하는 경우에는, 상기 접안 렌즈를 직접 들여다 보는 것이어도 되며, 또는, 상기 접안 렌즈의 후단에 카메라 헤드를 접속하고, 그 카메라 헤드로부터 모니터에 출력되는 영상을 보는 것이어도 된다.
또한, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성은, 예를 들면, 편광 이미징을 행하기 위한 구성과 조합하여 이용할 수 있다.
도 10에 도시한 촬상/조명부(401)는, 제1 광학계(3a)와, 광 변조 소자(3b)와, 제2 광학계(3c)와, 도시하지 않은 광원으로부터 발해지는 조명광을 전송하는 라이트 가이드(402)와, 입사되는 광을 제1 편광 방향으로 맞추는 편광 필터(403a)와, 입사되는 광을 그 제1 편광 방향에 대하여 직교하는 제2 편광 방향으로 맞추는 편광 필터(403b)와, 조명 광학계(404)를 구비하고 있다. 또한,상기 제2 편광 방향은, 상기 제1 편광 방향에 대하여 직교하는 것에 한하지 않고, 상기 제1 편광 방향에 대하여 수평하지 않으면 어떤 편광 방향이어도 된다.
이와 같은 촬상/조명부(401)의 구성에 의하면, 도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광은, 라이트 가이드(402)에 의해 전송되고, 편광 필터(403a)에 의해 제1 편광 방향으로 맞춰진 후, 조명 광학계(404)를 거쳐서 도시하지 않은 피검체(산란 매체)로 출사된다.
그 후, 도시하지 않은 피검체(산란 매체)에 출사된 조명광은, 그 피검체(산란 매체)의 내부에서 다중 산란을 받은 후, 복귀광으로서 제1 광학계(3a)에 입사된다.
제1 광학계(3a)에 입사된 복귀광은, 광 변조 소자(3b)에 의해 광학적인 변조가 실시되어, 편광 필터(403b)에 의해 제2 편광 방향으로 맞춰지고, 제2 광학계(3c)에 의해 결상된 후, 촬상 소자(3d)에 의해 촬상된다.
그리고, 촬상/조명부(401)의 구성에 의하면, 피검체(산란 매체) 중,전방 산란 특성을 나타내는 영역과, 그 밖의 산란 특성을 나타내는 영역과의 콘트라스트가 더 명확해진 피검체(산란 매체)의 상을 얻을 수 있다.
한편,본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성에 의하면, 피검체의 상을 취득할 때에, 광 변조 소자(3b)에 의한 광학적 변조가 실시된 상태와, 광 변조 소자(3b)에 의한 광학적 변조가 실시되어 있지 않은 상태 중 어느 하나를 선택 가능한 구성을 더 구비하는 것이어도 된다.
구체적으로는,이와 같은 구성은, 예를 들면 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 광학계(3a), 광 변조 소자(3b), 제2 광학계(3c) 및 촬상 소자(3d)를 갖는 제1 촬상계와, 대물 광학계(3e) 및 촬상 소자(3f)를 갖는 제2 촬상계를 함께 구비하는 촬상부(3A)에서, 어느 한쪽의 촬상계로부터만 촬상 신호를 출력시키도록 하는 절환 동작을 행하게 함으로써 실현할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은, 광학적 변조의 유무를 선택 가능한 구성으로서는, 도 11에 도시한 바와 같은 2개의 촬상계를 구비하는 것에 한하지 않고, 예를 들면, 3개의 촬상계를 구비하는 것이어도 된다.
또한,전술한 바와 같은, 광학적 변조의 유무를 선택 가능한 구성은, 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 광학계(3a)와, 제1 광학계(3a)로부터 출사되는 광의 광로 상에 대한 넣고 빼기가 가능한 광 변조 소자(3b)와, 제2 광학계(3c)와, 촬상 소자(3d)를 갖는 촬상부(3B)에서, 그 광로 상에 대한 광 변조 소자(3b)의 넣고 빼기 상태를 변경하도록 하는 절환 동작을 행하게 함으로써도 실현할 수 있 다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성에 의하면, 광 변조 소자(3b)에서의 광 차폐부(3b1)와 광 투과부(3b2)의 면적의 비율을 변경 가능한 구성을 더 구비하는 것이어도 된다.
구체적으로는,이와 같은 구성은, 예를 들면 도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 판 형상 부재(31a)와, 복수의 판 형상 부재(31a)를 각각 겹침으로써 형성된 개구부(31b)를 구비하는 광 변조 소자(31)에서, 일반적인 조리개 장치와 마찬가지의 기구를 이용하여 복수의 판 형상 부재(31a)를 각각 이동시키면서 개구부(31b)의 크기를 변화시킴으로써 실현할 수 있다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)에서의 광 차폐부(3b1)의 광 투과율은, 광 투과부(3b2)에 비하여 상대적으로 낮은 값이면, 대략 0인 것에 한하지 않는다. 이와 같은 구성에 의하면, 예를 들면, 광 차폐부(3b1)의 광 투과율이 서로 다른 복수의 광 변조 소자(3b)를 이용하여, 제1 광학계(3a)로부터 출사되는 광에 대하여 단계적으로 광학적 변조를 실시할 수 있다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1)의 구성에 의하면, 광 변조 소자(3b)에서의 광학적 변조의 필요 여부를 스위치 등에 의해 수동 절환 가능한 구성을 더 구비하는 것이어도 된다. 이와 같은 구성은, 예를 들면, 전용의 절환 스위치를 설치함으로써 실현되어도 되고, 내시경에서의 확대 레버 또는 경도 가변 레버의 조작에 연동하여 절환되는 것으로서 실현되어도 된다.
<제2 실시 형태>
도 14 내지 도 20은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 것이다. 도 14는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 주요부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 15는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 조명부로부터 출사되는 제1 조명광의 분광 분포의 일례를 나타내는 도면이다. 도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 조명부로부터 출사되는 제2 조명광의 분광 분포의 일례를 나타내는 도면이다. 도 17은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 촬상부의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 18은, 도 17의 촬상부가 구비하는 광 변조 소자의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 19는, 도 18의 광 변조 소자가 구비하는 광선택 투과부 및 광 투과부에서의 광 투과율의 일례를 나타내는 도면이다. 도 20은, 도 3의 산란각의 분포를 구비하는 산란광에 대하여, 도 18의 광 변조 소자에 의한 광학적 변조를 실시한 경우의 변조 결과를 나타내는 도면이다.
피검체 관측 장치(1001)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 피검체(102A)에 대하여 조명광을 출사하는 조명부(1002)와, 그 조명광의 복귀광에 대하여 광학적인 변조를 실시한 것을 광전 변환함으로써, 촬상 신호를 생성하여 출력하는 촬상부(1003)와, 그 촬상 신호에 대하여 신호 처리를 실시함으로써, 영상 신호를 생성하여 출력하는 신호 처리부(1004)와, 그 영상 신호에 따른 피검체(102A)의 상을 표시하는 표시부(1005)를 갖고 있다.
또한, 피검체(102A)는, 내부 구조로서, 전술한 제1 산란 매체(102b) 및 제2 산란 매체(102c)가 랜덤하게 배치되어 있도록 하는 구조를 적어도 구비하는 것으로 한다.
조명부(1002)는, 분광 특성 절환부로서의 스위치(1002a)를 구비함과 함께, 분광 분포가 서로 다른 2종류의 조명광을 절환하면서 출사 가능한 구성을 갖고 있다. 구체적으로는,조명부(1002)는, 예를 들면, 도 15와 같은 제1 빗형의 분광 분포를 구비하는 제1 조명광과, 도 16과 같은 제2 빗형의 분광 분포를 구비하는 제2 조명광을, 스위치(1002a)에 의해 절환하면서 출사 가능한 구성을 갖고 있다. 또한, 상기 제1 빗형의 분광 분포와, 상기 제2 빗형의 분광 분포 사이에서는,광 강도가 최대로 되는 파장 대역이 서로 겹쳐 있지 않은 것으로 한다.
촬상부(1003)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 입사된 복귀광을, 자신에의 입사각에 따른 평행광으로서 출사하는 제1 광학계(1003a)와, 제1 광학계(1003a)로부터 출사되는 평행광에 대하여 광학적인 변조를 실시하는 광 변조 소자(1003b)와, 광 변조 소자(1003b)에 의해 변조된 광을 결상하는 제2 광학계(1003c)와, 제2 광학계(1003c)에 의해 결상된 광을 광전 변환함으로써, 촬상 신호를 생성하여 출력하는 촬상 소자(1003d)를 갖고 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 광 변조부는, 제1 광학계(1003a) 및 광 변조 소자(1003b)에 의해 구성되어 있는 것으로 한다.
제1 광학계(1003a) 및 제2 광학계(1003c)는, 서로 대략 동일한 직경을 구비하는 프레넬 렌즈에 의해 구성되어 있다.
또한, 제1 광학계(1003a)는, 입사된 복귀광을 평행광으로서 출사 가능한 것이면, 1매의 프레넬 렌즈로 구성되는 것에 한하지 않고, 복수매의 렌즈를 조합하여 구성되는 것이어도 된다.
광 변조부로서의 광 변조 소자(1003b)는, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 예를 들면 제1 광학계(1003a) 및 제2 광학계(1003c)와 대략 동일한 직경을 구비하는 원판 형상으로 형성되어 있다. 또한, 광 변조 소자(1003b)는, 광 투과율이 서로 다른 2개의 영역으로서의, 광 선택 투과부(1003b1)와, 광 투과부(1003b2)를 구비하도록 형성되어 있다.
구체적으로는,광 선택 투과부(1003b1)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 전술한 제1 빗형의 분광 분포와 일치하는 파장 대역의 광만을 투과시키고, 또한, 그 이외의 파장 대역의 광을 차단하도록 형성되어 있다. 또한,광 투과부(1003b2)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 입사된 광을 거의 모두 투과시키도록 형성되어 있다.
계속해서, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)의 작용에 대하여 설명을 행한다.
우선, 유저는, 스위치(1002a)를 조작함으로써, 조명부(1002)로부터 제1 조명광을 출사시킨다.
광 출사부로서의 조명부(1002)로부터 출사된 제1 조명광은, 피검체(102A)의 내부에서 다중 산란을 받은 후, 복귀광으로서 제1 광학계(1003a)에 입사된다.
이 때, 피검체(102A)의 표면으로부터의 복귀광은, 도 17에 도시한 바와 같이, 그 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우에, 0°이상 90°미만인 산란각을 각각 구비하는 것으로서 제1 광학계(1003a)에 입사된다.
전술한 추찰에 의해 얻어진 지견에 의하면, 복귀광이 제1 산란 매체(102b)로 부터의 것이면, 도 3의 곡선 Db로 나타내는 산란각의 분포를 나타내는 한편,복귀광이 제2 산란 매체(102c)로부터의 것이면, 도 3의 곡선 Dc로 나타내는 산란각의 분포를 나타내는 것으로 된다.
그리고, 제1 조명광의 복귀광은, 제1 광학계(1003a)를 거친 후, 평행광으로서 광 변조 소자(1003b)에 입사된다.
이 때, 제1 조명광의 복귀광으로서의 평행광은, 전술한 제1 빗형의 분광 분포와 일치하는 파장 대역의 광만을 투과시키는 특성을 광 선택 투과부(1003b1)가 구비하고 있음으로써, 광 변조 소자(1003b)를 투과한다.
즉, 전술한 구성을 구비하는 광 변조 소자(1003b)는, 제1 조명광의 복귀광에 따른 평행광에 대하여 광학적 변조를 실시하지 않고, 강도를 거의 유지한 채의 상태로서 그 평행광을 통과시킨다.
그 후, 광 변조 소자(1003b)를 투과한 평행광은, 제2 광학계(1003c)에 의해 결상되고, 촬상 소자(1003d)에 의해 광전 변환된 후, 촬상 신호로서 신호 처리부(1004)로 출력된다.
신호 출력부로서의 촬상 소자(1003d)로부터 출력된 촬상 신호는, 신호 처리부(1004)에 의해 영상 신호로 변환된 후, 표시부(1005)에 출력된다. 이것에 의해,표시부(1005)에는, 대략 자연스러운 색조를 구비하는 피검체(102A)의 상이 출력된다.
다음으로,유저는, 스위치(1002a)를 조작함으로써, 조명부(1002)로부터 제2 조명광을 출사시킨다.
광 출사부로서의 조명부(1002)로부터 출사된 제2 조명광은, 피검체(102A)의 내부에서 다중 산란을 받은 후, 복귀광으로서 제1 광학계(1003a)에 입사된다.
이 때, 피검체(102A)의 표면으로부터의 복귀광은, 도 17에 도시한 바와 같이, 그 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우에, 0°이상 90°미만인 산란각을 각각 구비함으로써 제1 광학계(1003a)에 입사된다.
전술한 추찰에 의해 얻어진 지견에 의하면, 복귀광이 제1 산란 매체(102b)로부터의 것이면, 도 3의 곡선 Db로 나타내는 산란각의 분포를 나타내는 한편,복귀광이 제2 산란 매체(102c)로부터의 것이면, 도 3의 곡선 Dc로 나타내는 산란각의 분포를 나타내게 된다.
그리고, 제2 조명광의 복귀광은, 제1 광학계(1003a)를 거친 후, 평행광으로서 광 변조 소자(1003b)에 입사된다.
이 때, 제1 광학계(1003a)에 대한 입사각이 0°이상이고 소정의 각도 θ2 이하인 복귀광은, 광 변조 소자(1003b)의 광 투과부(1003b2)를 통과하기 때문에, 강도가 거의 유지된 채의 상태로서 제2 광학계(1003c)에 출사된다. 또한,제1 광학계(1003a)에 대한 입사각이 소정의 각도 θ2보다 크고 또한 90°미만인 복귀광은, 광 변조 소자(1003b)의 광 선택 투과부(1003b1)에 의해 차단된다.
즉, 전술한 구성을 구비하는 광 변조 소자(1003b)는, 제2 조명광의 복귀광에 따른 평행광에 광학적 변조를 실시함으로써, 그 복귀광의 산란각이 0°이상이고 소정의 각도 θ2 이하인 광의 강도를 거의 유지하면서 제2 광학계(1003c)로 출사함과 함께, 그 복귀광의 산란각이 소정의 각도 θ2보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단 한다. 이것에 의해,제1 광학계(1003a) 및 광 변조 소자(1003b)를 통과하는 전후에서의, 제2 조명광의 복귀광의 강도에 따른 산란각 분포가, 도 3의 곡선 Db 및 Dc로서 나타내는 것으로부터, 도 20의 곡선 Dbn 및 Dcn으로서 나타내는 것으로 변화한다.
한편,광 변조 소자(1003b)에 의해 광학적 변조가 실시된 평행광은, 제2 광학계(1003c)에 의해 결상되고, 촬상 소자(1003d)에 의해 광전 변환된 후, 촬상 신호로서 신호 처리부(1004)에 출력된다.
신호 출력부로서의 촬상 소자(1003d)로부터 출력된 촬상 신호는, 신호 처리부(1004)에 의해 영상 신호로 변환된 후, 표시부(1005)로 출력된다. 이것에 의해,표시부(1005)에는, 거의 자연스러운 색조임과 함께,도 20의 곡선 Dbn과 곡선 Dcn 사이의 광 강도의 차가 밝기의 차로서 표시된 상태의 피검체(102A)의 상이 출력된다.
여기에서, 구체예로서, 피검체(102A)가 생체 조직이고, 제1 산란 매체(102b)가 정상 조직이며, 제2 산란 매체(102c)가 종양 조직인 것으로 고려한다.
이 경우, 제2 산란 매체(102c)가 제1 산란 매체(102b)에 비하여 강한 전방 산란 특성을 구비함으로써, 표시부(1005)에 출력되는 피검체(102A)의 상 중,종양 조직이 존재하는 부분이 다른 부분에 비하여 밝게 보인다. 즉, 전술한 구성의 촬상부(1003)를 구비하는 내시경 등을 이용한 경우, 특징적인 소견이 부족한 종양 조직이 존재하는 영역을 용이하게 동정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)에 의하면, 광 변조 소 자(1003b)에서 광학적 변조를 행할지의 여부의 절환을, 광 변조 소자(1003b) 자신의 특성을 변화시키지 않고, 조명부(1002)로부터 출사되는 조명광의 종류의 절환만에 의해 행할 수 있다.
즉, 본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)에 의하면, 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 구비하는 산란 매체에서, 간이한 동작에 의해 원하는 산란 특성을 나타내는 영역을 동정할 수 있다.
여기에서, 본 실시 형태의 변형예로서의, 피검체 관측 장치(1001)의 구성 등의 응용예에 대하여 설명을 행한다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)의 구성에 의하면, 광 변조 소자(1003b)에서의 광학적 변조가 행하여졌을 때에 피검체(102A)의 상의 색조가 변화하여도 된다.
구체적으로는,예를 들면, 도 16에 도시한 제2 빗형의 분광 분포에서, 광강도가 최대로 되는 파장 대역(제2 빗형에서의 빗의 개수)을 광 선택 투과부(1003b1)의 특성에 맞춰 증감하거나, 또는, 도 15에 도시한 제1 빗형의 분광 분포보다도 광 강도의 최대값(제2 빗형에서의 빗의 높이)을 작게 함으로써 실현할 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같은 구성에 의하면, 광 변조 소자(1003b)에서의 광학적 변조의 유무에 의한 색조를, 가시 영역 내에서 각각 서로 다른 것으로 할 수 있다. 또한,전술한 바와 같은 구성에 의하면, 광 변조 소자(1003b)에서의 광학적 변조의 유무에 의한 색조를, 적외 영역과 가시 영역 사이에서 각각 서로 다른 것으로 할 수도 있다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)에서의 조명부(1002)는, 광 변조 소자(1003b)에서의 광학적 변조를 행하지 않은 경우의 제1 조명광과, 광 변조 소자(1003b)에서의 광학적 변조를 행하는 경우의 제2 조명광과의 2종류의 조명광을 절환하면서 출사하는 것에 한하지 않는다.
구체적으로는,예를 들면, 조명부(1002)는, 자신이 발하는 조명광의 분광 분포를, 제1 빗형의 분광 분포로부터 제2 빗형의 분광 분포로(또는 그 반대로) 서서히 슬라이드시켜 가는 것이 가능하도록 하는 구성을 구비하는 것이어도 된다. 그리고, 이와 같은 구성에 의하면, 제1 광학계(1003a)로부터 출사되는 광에 대하여, 광 변조 소자(1003b)에 의한 광학적 변조를 연속적 또는 단계적으로 실시할 수 있다.
본 실시 형태의 피검체 관측 장치(1001)의 구성에 의하면, 조명부(1002)로부터 출사되는 조명광의 절환은, 스위치(1002a)에 의해 행해지는 것에 한하지 않고, 예를 들면, 내시경에서의 확대 레버 또는 경도 가변 레버의 조작에 연동하여 행해지는 것이어도 된다.
또한, 본 발명은, 전술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 응용이 가능한 것은 물론이다.
도 1은, 산란 물체에 광이 입사한 경우의 산란 특성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는, 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 포함하는 피검체의 일례를 나타내는 도면.
도 3은, 2개의 서로 다른 산란 매체에서의, 산란각에 따른 산란광의 세기의 분포를 나타내는 도면.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 주요부의 구성을 나타내는 도면.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 촬상부의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 6은, 도 5의 촬상부가 구비하는 광 변조 소자의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 7은, 도 3의 산란각의 분포를 구비하는 산란광에 대하여, 도 6의 광 변조 소자에 의한 광학적 변조를 실시한 경우의 변조 결과를 나타내는 도면.
도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부를 캡슐형 의료 장치에 적용한 경우의 예를 나타내는 도면.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부를 경성 거울에 적용한 경우의 예를 나타내는 도면.
도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 구성의 일부 를, 편광 이미징을 행하기 위한 구성과 조합한 경우의 예를 나타내는 도면.
도 11은, 광 변조 소자를 구비하는 촬상계와, 광 변조 소자를 구비하지 않은 촬상계의 2개의 촬상계를 구비하는 촬상부의 구성예를 나타내는 도면.
도 12는, 제1 광학계로부터 출사되는 광의 광로 상에 대한 넣고 빼기가 가능한 광 변조 소자를 구비하는 촬상부의 구성예를 나타내는 도면.
도 13은, 광 변조 소자에서의 광 차폐부와 광 투과부의 면적의 비율을 변경 가능한 구성예를 나타내는 도면.
도 14는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치의 주요부의 구성을 나타내는 도면.
도 15는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 조명부로부터 출사되는 제1 조명광의 분광 분포의 일례를 나타내는 도면.
도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 조명부로부터 출사되는 제2 조명광의 분광 분포의 일례를 나타내는 도면.
도 17은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 피검체 관측 장치가 구비하는 촬상부의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 18은, 도 17의 촬상부가 구비하는 광 변조 소자의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 19는, 도 18의 광 변조 소자가 구비하는 광선택 투과부 및 광 투과부에서의 광 투과율의 일례를 나타내는 도면.
도 20은, 도 3의 산란각의 분포를 구비하는 산란광에 대하여, 도 18의 광 변 조 소자에 의한 광학적 변조를 실시한 경우의 변조 결과를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 조명부
3a: 광학계
3b: 광변조 소자
3c: 광학계
3d: 촬상 소자
4: 신호 처리부
5: 표시부
101: 산란 물체
102: 피검체

Claims (24)

  1. 피검체에 대하여 광을 출사하는 광 출사부와,
    상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 광 변조부와,
    상기 광 변조부에 의한 상기 광학적인 변조 후의 광에 기초하여, 상기 피검체에서의 광 산란의 상태를 나타내기 위한 신호를 생성하여 출력하는 신호 출력부
    를 포함하는 피검체 관측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 출력부는, 상기 광 변조부에 의한 변조 후의 광을 광전 변환함으로써, 촬상 신호를 생성하여 출력하는 촬상 소자인 피검체 관측 장치.
  3. 피검체에 대하여 광을 출사하는 광 출사부와,
    상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 광 변조부와,
    상기 광 변조부에 의한 상기 광학적인 변조 후의 광에 따라서, 상기 피검체의 상을 촬상하는 촬상 소자
    를 포함하는 피검체 관측 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피검체는, 광 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 포함하는 산란 매체인 피검체 관측 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 변조부는, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 광을 통과시키고, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단하는 피검체 관측 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 변조부는, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 광을 차단하고, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 통과시키는 피검체 관측 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 출사부로부터 출사되는 광의 분광 특성을 절환하는 분광 특성 절환부를 더 갖고,
    상기 광 변조부는, 상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께, 상기 분광 특성 절환부에 의한 상기 분광 특성의 절환 결과에 기초하여, 그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 피검체 관측 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분광 특성 절환부에 의한 절환 전의 제1 분광 특성과, 상기 분광 특성 절환부에 의한 절환 후의 제2 분광 특성 사이에서, 광 강도가 최대로 되는 파장 대역이 서로 겹쳐 있지 않은 피검체 관측 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 분광 특성 및 상기 제2 분광 특성은, 각각 빗형이며, 또한, 그 빗형 부분의 파장 대역이 서로 겹쳐 있지 않은 피검체 관측 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광 변조부는, 상기 제1 분광 특성을 포함하는 복귀광 및 상기 제2 분광 특성을 포함하는 복귀광 중,한쪽의 복귀광에 대해서만 상기 광학적인 변조를 실시하는 피검체 관측 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 변조부는, 상기 한쪽의 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 광을 통과시키고, 상기 한쪽의 복귀 광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단하는 것인 피검체 관측 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 피검체는, 광 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 포함하는 산란 매체인 피검체 관측 장치.
  13. 피검체에 대하여 광을 출사하고,
    상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하고,
    상기 광학적인 변조 후의 광에 기초하여, 상기 피검체에서의 광 산란의 상태를 나타내기 위한 신호를 생성하여 출력하는 피검체 관측 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광학적인 변조 후의 광을 광전 변환함으로써, 상기 신호로서의 촬상 신호를 생성하여 출력하는 피검체 관측 방법.
  15. 피검체에 대하여 광을 출사하고,
    상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하고,
    상기 광학적인 변조 후의 광에 따라서, 상기 피검체의 상을 촬상하는 피검체 관측 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피검체는, 광 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 포함하는 산란 매체인 피검체 관측 방법.
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복귀광에 대하여 실시되는 상기 광학적인 변조는, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 상기 복귀광을 통과시키고, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단하는 피검체 관측 방법.
  18. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복귀광에 대하여 실시되는 상기 광학적인 변조는, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 상기 복귀광을 차단하고, 상기 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 통과시키는 피검체 관측 방법.
  19. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피검체에 대하여 출사되는 광의 분광 특성을 절환하고,
    상기 피검체로부터의 복귀광의 산란각을 검출함과 함께,상기 분광 특성의 절환 결과에 기초하여, 그 산란각에 따른 광학적인 변조를 상기 복귀광에 대하여 실시하는 피검체 관측 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 분광 특성을 절환하기 전의 제1 분광 특성과, 상기 분광 특성을 절환한 후의 제2 분광 특성 사이에서, 광 강도가 최대로 되는 파장 대역이 서로 겹쳐 있지 않은 피검체 관측 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 분광 특성 및 상기 제2 분광 특성은, 각각 빗형이며, 또한, 그 빗형 부분의 파장 대역이 서로 겹쳐 있지 않은 피검체 관측 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 광학적인 변조는, 상기 제1 분광 특성을 포함하는 복귀광 및 상기 제2 분광 특성을 포함하는 복귀광 중,한쪽의 복귀광에 대해서만 실시되는 피검체 관측 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 광학적인 변조는, 상기 한쪽의 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 0°이상이고 소정의 값 이하인 광을 통과시키고, 상기 한쪽의 복귀광의 전방 산란 방향을 0°로 한 경우의 상기 산란각이 그 소정의 값보다 크고 또한 90°미만인 광을 차단하는 것인 피검체 관측 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 피검체는, 광 산란 특성이 각각 서로 다른 복수의 영역을 포함하는 산란 매체인 피검체 관측 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8780362B2 (en) 2011-05-19 2014-07-15 Covidien Lp Methods utilizing triangulation in metrology systems for in-situ surgical applications
EP2861124B1 (en) * 2012-06-13 2019-06-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device visualization system
EP3472692A4 (en) 2016-06-17 2020-03-25 Predictive Safety Srp, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FAULTS
WO2018204674A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Massachusetts Institute Of Technology Scanning optical imaging device

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61169819A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Canon Inc 光変調装置
JPS6244650A (ja) 1985-08-22 1987-02-26 Canon Inc 粒子解析装置
JPH0313847A (ja) 1989-06-12 1991-01-22 Toa Medical Electronics Co Ltd 光学式粒子分析装置
US5028135A (en) * 1989-09-05 1991-07-02 University Of Akron Combined high spatial resolution and high total intensity selection optical train for laser spectroscopy
US5305073A (en) * 1992-02-12 1994-04-19 Precision Detectors, Inc. Methods and apparatus for molecular characterization
JP3260469B2 (ja) 1992-04-01 2002-02-25 シスメックス株式会社 粒子分析装置
US6420709B1 (en) * 1992-07-15 2002-07-16 Optix Lp Methods of minimizing scattering and improving tissue sampling in non-invasive testing and imaging
JP3442220B2 (ja) 1996-05-15 2003-09-02 シスメックス株式会社 光散乱媒体中物体の可視化光学システム
JPH10221248A (ja) 1997-02-06 1998-08-21 Nikon Corp 光学的検査方法及び光学的検査装置
JPH10246697A (ja) 1997-03-03 1998-09-14 Nikon Corp 光学的検査方法及び光学的検査装置
US6091984A (en) 1997-10-10 2000-07-18 Massachusetts Institute Of Technology Measuring tissue morphology
JP3635901B2 (ja) 1997-12-10 2005-04-06 富士電機システムズ株式会社 前方散乱光受光光学系及びその製造方法
JPH11258167A (ja) 1998-03-09 1999-09-24 Asahi Techno Glass Corp ガラス管の欠陥検査方法および装置
CN1341209A (zh) 1999-01-25 2002-03-20 牛顿实验室公司 使用偏振光对组织成像
JP2000230901A (ja) 1999-02-09 2000-08-22 Mitsubishi Chemicals Corp 光学ユニット
US7253897B2 (en) * 2001-06-01 2007-08-07 Cidra Corporation Optical spectrum analyzer
JP4535697B2 (ja) 2003-07-23 2010-09-01 オリンパス株式会社 生体組織の光散乱観測内視鏡装置
EP1709405A1 (en) * 2003-09-26 2006-10-11 Tidal Photonics, Inc. Apparatus and methods relating to enhanced spectral measurement systems
EP1787577B1 (en) * 2004-08-30 2011-03-09 Olympus Corporation Endoscope
JP4409523B2 (ja) 2005-05-12 2010-02-03 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 生体観測装置
GB0513128D0 (en) * 2005-06-27 2005-08-03 Ojk Consulting Ltd An optical arrangement for a flow cytometer
WO2007038410A2 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Chemimage Corporation Liquid crystal filter with tunable rejection band
EP2444783B1 (en) 2005-10-11 2015-03-04 Duke University Systems and method for fiber-based endoscopic angle-resolved low coherence interferometry
WO2007133684A2 (en) 2006-05-12 2007-11-22 Northwestern University Systems, methods, and apparatuses of low-coherence enhanced backscattering spectroscopy
US7460248B2 (en) * 2006-05-15 2008-12-02 Carestream Health, Inc. Tissue imaging system
JP5008901B2 (ja) * 2006-06-08 2012-08-22 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 散乱媒質内観察装置
WO2008011056A2 (en) 2006-07-18 2008-01-24 Trustees Of Boston University, Et Al. Device with integrated multi-fiber optical probe and methods of use

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US20100022858A1 (en) 2010-01-28
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