WO2018135051A1 - 観察装置及び観察方法 - Google Patents

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WO2018135051A1
WO2018135051A1 PCT/JP2017/037052 JP2017037052W WO2018135051A1 WO 2018135051 A1 WO2018135051 A1 WO 2018135051A1 JP 2017037052 W JP2017037052 W JP 2017037052W WO 2018135051 A1 WO2018135051 A1 WO 2018135051A1
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observation
irradiation
projection
wavelength
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PCT/JP2017/037052
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高橋　聡
俊輔 松田
貴行 宮下
光春 三輪
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浜松ホトニクス株式会社
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    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
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    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0012—Surgical microscopes

Definitions

  • This embodiment relates to an observation apparatus and an observation method.
  • Patent Document 1 As a conventional observation apparatus, there is a projection system described in Patent Document 1, for example.
  • This projection system is configured as a surgery support system, and an infrared excitation light source that irradiates the patient with the excitation light, an infrared camera that captures the fluorescence generated in the affected area by the irradiation of the excitation light, and the fluorescence
  • a projection unit that projects a projection image based on the imaging result onto the affected area is included.
  • the present embodiment has been made to solve the above-described problems, and has an object to provide an observation apparatus and an observation method that can display a projection image on an observation target with a simple configuration and without requiring a complicated calculation. To do.
  • the observation apparatus is an observation apparatus that observes an observation target, and includes a first light source that generates irradiation light, a second light source that generates projection light, and irradiation light and projection toward the observation target.
  • An optical scanning element that scans light in the same optical path, a light guide optical system that guides light to be detected generated in an observation object in response to irradiation of irradiation light without using the optical scanning element, and light guide optics
  • a photodetector that detects the detected light guided by the system; and a control unit that controls the intensity of the projection light based on a detection result of the detected light.
  • the irradiation light and the projection light are scanned along the same optical path toward the observation target, and the detected light from the observation target is detected without going through the optical scanning element (without descanning).
  • the apparatus configuration can be simplified.
  • the irradiation positions of the irradiation light and the projection light on the observation target coincide with each other, the calculation for reflecting the detection result of the detected light on the projection image becomes simple.
  • the optical axis of the optical scanning system including the optical scanning element may coincide with the optical axis of the light guide optical system.
  • the apparatus configuration can be further simplified. Further, even when the observation target moves in the optical axis direction, the influence on the observation can be reduced.
  • the optical axis of the optical scanning system including the optical scanning element may not match the optical axis of the light guide optical system.
  • an optical element that separates the irradiation light, the projection light, and the detection light is not necessary, and thus the amount of the detection light can be more sufficiently secured.
  • the irradiation light may be excitation light.
  • the fluorescent substance can be excited by the irradiation light, and fluorescence observation of the observation target can be performed.
  • the wavelength of the irradiation light may be 400 nm to 810 nm.
  • typical fluorescent substances such as indocyanine green, methylene blue, fluorescein, and 5-aminolevulinic acid can be excited by irradiation light.
  • the wavelength of the irradiation light may be a wavelength that is absorbed by the observation target.
  • the observation target can be observed based on the absorption of the irradiation light.
  • the wavelength of the irradiation light may be 735 nm to 850 nm.
  • irradiation light can be absorbed by blood vessels (blood).
  • the wavelength of the projection light may be a wavelength different from the wavelength of the irradiation light. Therefore, irradiation light and projection light can be differentiated in the observation target.
  • the wavelength of the projection light may be 380 nm to 780 nm. In this wavelength band, it is possible to display a projection image with projection light on an observation target with high visibility.
  • the photodetector may be a single point sensor. Thereby, the detection rate in a photodetector can be raised and the real time processing of the projection light in a control part is attained.
  • the observation apparatus may further include an image generation unit that generates an image based on the detection result of the detected light.
  • the detection result can be displayed on the display, or the detection result can be stored in the external storage device.
  • the field of view of the light guide optical system may include a scanning range of irradiation light by the optical scanning element.
  • the projection image can be projected over the scanning range of the irradiation light by the optical scanning element.
  • An observation method is an observation method for observing an observation target, and includes a first light generation step for generating irradiation light, a second light generation step for generating projection light, An optical scanning step that scans irradiation light and projection light toward the observation target by the same optical path by the optical scanning element, and detected light generated by the observation target in response to irradiation of the irradiation light by the light guide optical system.
  • a detection step for detecting light to be detected guided by the light guide optical system by a photodetector, and a detection result of the light to be detected in the detection step
  • a control step for controlling the intensity of the projection light.
  • the irradiation light and the projection light are scanned coaxially toward the observation target, and the detected light from the observation target is detected without going through the optical scanning element (without descanning).
  • the apparatus configuration can be simplified.
  • the irradiation positions of the irradiation light and the projection light on the observation target coincide with each other, the calculation for reflecting the detection result of the detected light on the projection image becomes simple.
  • the optical axis of the optical scanning system including the optical scanning element may be matched with the optical axis of the light guide optical system.
  • the apparatus configuration can be further simplified. Further, even when the observation target moves in the optical axis direction, the influence on the observation can be reduced.
  • the optical axis of the optical scanning system including the optical scanning element may be mismatched with the optical axis of the light guide optical system.
  • an optical element that separates the irradiation light, the projection light, and the detection light is not necessary, and thus the amount of the detection light can be more sufficiently secured.
  • the irradiation light may be excitation light.
  • the fluorescent substance can be excited by the irradiation light, and fluorescence observation of the observation target can be performed.
  • the wavelength of the irradiation light may be 400 nm to 810 nm.
  • typical fluorescent substances such as indocyanine green, methylene blue, fluorescein, and 5-aminolevulinic acid can be excited by irradiation light.
  • the wavelength that is absorbed by the observation target may be the wavelength of the irradiation light.
  • the observation target can be observed based on the absorption of the irradiation light.
  • the wavelength of the irradiation light may be 735 nm to 850 nm.
  • irradiation light can be absorbed by blood vessels (blood).
  • the wavelength of the projection light may be a wavelength different from the wavelength of the irradiation light. Therefore, irradiation light and projection light can be differentiated in the observation target.
  • the wavelength of the projection light may be 380 nm to 780 nm. In this wavelength band, it is possible to display a projection image with projection light on an observation target with high visibility.
  • a single point sensor may be used as the photodetector. Thereby, the detection rate in a photodetector can be raised and the real time processing of the projection light in a control part is attained.
  • the observation method may further include an image generation step for generating an image based on the detection result of the detected light.
  • the detection result can be displayed on the display, or the detection result can be stored in the external storage device.
  • the scanning range of the irradiation light by the optical scanning element may be included in the field of view of the light guide optical system. Thereby, the projection image can be projected over the scanning range of the irradiation light by the optical scanning element.
  • This observation apparatus and observation method can display a projection image on an observation object with a simple configuration and without requiring complicated calculations.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an observation apparatus according to the first embodiment.
  • the observation apparatus 1 shown in the figure is an apparatus that performs observation on the observation object S.
  • the observation target S is a living tissue into which a fluorescent material has been injected
  • the observation apparatus 1 is configured as an apparatus that observes the state of the living tissue in real time by fluorescence observation.
  • the working distance of the observation device 1 (preferred distance from the device for performing appropriate observation to the observation object S) is, for example, about 10 cm to 20 cm, but is not limited thereto.
  • the observation apparatus 1 has a function of improving the visibility of the observation result on the observation target S by displaying the projection image P based on the fluorescence detection result on the observation target S.
  • Fluorescent substance used for fluorescence observation includes, for example, indocyanine green. Indocyanine green is excited by infrared light and emits infrared fluorescence having a wavelength different from that of the excitation light. Since both the excitation light and the infrared fluorescence easily pass through the living tissue, it is suitable for fluorescence observation in the deep part of the living tissue.
  • fluorescent dyes include methylene blue, fluorescein, and 5-aminolevulinic acid.
  • the observation apparatus 1 includes an irradiation light source (first light source) 2 that generates irradiation light L1, a projection light source (second light source) 3 that generates projection light L2, and irradiation light.
  • An optical scanning system 4 that scans L1 and the projection light L2, a light guide optical system G that guides the detected light L3 from the observation object S, and a photodetector 5 that detects the guided detected light L3.
  • a control unit 6 for controlling the operation of the apparatus.
  • the irradiation light source 2 is a light source that emits excitation light including a wavelength for exciting fluorescence as irradiation light L1.
  • indocyanine green has an excitation wavelength of about 775 nm
  • methylene blue has an excitation wavelength of about 670 nm
  • fluorescein has an excitation wavelength of about 495 nm
  • 5-aminolevulinic acid has an excitation wavelength of about 405 nm. Therefore, the wavelength of the irradiation light L1 is selected from a band of 400 nm to 810 nm, for example.
  • a semiconductor laser that outputs laser light having a wavelength of 785 nm is used as the irradiation light source 2.
  • the irradiation light source 2 not only a coherent light source such as a laser but also an incoherent light source such as an LED or SLD (Super Luminescent Diode) may be used.
  • the projection light source 3 is a light source that emits visible light having a wavelength different from that of the irradiation light L1 as the projection light L2.
  • the wavelength of the projection light L2 is selected from, for example, a band of 380 nm to 780 nm that is a visible range.
  • a semiconductor laser that outputs laser light having a wavelength of 580 nm is used as the projection light source 3.
  • the projection light source 3 not only a coherent light source such as a laser but also an incoherent light source such as an LED or an SLD may be used.
  • An aperture for adjusting the beam diameter and preventing stray light from the outside may be arranged for each of the irradiation light source 2 and the projection light source 3.
  • the aperture may have a constant opening diameter or a variable opening diameter. Further, a plurality of apertures having different opening diameters may be arranged, and apertures having different opening diameters may be selectively used depending on detection conditions.
  • a collimator lens 7 may be disposed for each of the irradiation light source 2 and the projection light source 3. In this case, the collimator lens 7 guides the irradiation light L1 and the projection light L2 to the optical scanning system 4 in a parallel light state.
  • the optical scanning system 4 is an optical system that scans the irradiation light L1 and the projection light L2 toward the observation object S along the same optical path.
  • the optical scanning system 4 includes, for example, a dichroic mirror 8, a mirror 9, a scanning mirror (optical scanning element) 10, a condenser lens 11, and a beam splitter 12.
  • Irradiation light L 1 generated by the irradiation light source 2 passes through the dichroic mirror 8 and enters the scanning mirror 10.
  • the projection light L2 generated by the projection light source 3 is reflected by the dichroic mirror 8 and the mirror 9, respectively, has the same optical path as the irradiation light L1, and enters the scanning mirror 10.
  • the scanning mirror 10 is a mirror that scans the observation light S with one or two axes of the irradiation light L1 and the projection light L2 incident on the same optical path.
  • the driving of the scanning mirror 10 is controlled based on a control signal from the control unit 6.
  • the scanning mirror 10 for example, a MEMS mirror, a galvanometer mirror, a polygon mirror, or the like can be used.
  • another optical element such as a spatial light modulator may be used as the optical scanning element.
  • the beam splitter 12 is an element that reflects the irradiation light L1 and the projection light L2 and transmits the detection light L3 generated in the observation target S in response to the irradiation of the irradiation light L1.
  • a dichroic mirror or a half mirror can be used.
  • the beam splitter 12 may transmit the irradiation light L1 and the projection light L2, while reflecting the detection light L3.
  • the irradiation light L1 and the projection light L2 reflected by the scanning mirror 10 are collected by the condenser lens 11 and reflected by the beam splitter 12, and enter the observation object S while maintaining the same optical path. That is, the irradiation light L1 and the projection light L2 are incident on the same position of the observation target S.
  • the irradiation light L1 and the projection light L2 are reflected by the beam splitter 12 and then enter the observation target S substantially perpendicularly.
  • the light guide optical system G is an optical system that guides the detected light L3 generated in the observation target S to the photodetector 5 in accordance with the irradiation of the irradiation light L1.
  • the light guide optical system G is constituted by, for example, a beam splitter 12 and an observation lens 13.
  • the optical axis of the optical scanning system 4 and the optical axis of the light guide optical system G are adjusted to be coaxial.
  • the observation lens 13 is composed of a plurality of convex lenses, for example. The observation lens 13 collects the detected light L3 diffusing from the generation position on the observation target S.
  • the light guide optical system G may include a filter having a transmission band corresponding to the wavelength range of the detected light L3. Examples of such a filter include a long pass filter and a band pass filter.
  • the fluorescent material When the irradiation light L1 is incident and scanned, the fluorescent material is excited by the irradiation light L1 at a position where the fluorescent material exists (included) in the observation target S, and fluorescence is generated as the detection light L3.
  • the detected light L3 diffuses radially from the generation position (the irradiation position of the irradiation light L1) in the observation target S.
  • the detected light L3 passes through the beam splitter 12 and enters the photodetector 5 without passing through the scanning mirror 10 (without being reflected again by the scanning mirror 10). That is, the light guide optical system G guides the detected light L3 to the photodetector 5 without using the scanning mirror 10.
  • the projection image P is projected on the surface of the observation object S by irradiation and scanning of the projection light L2.
  • the visual field (observation range) of the light guide optical system G is preferably set so as to include the scanning range of the irradiation light L1 by the optical scanning system 4.
  • the projection image P can be projected over the scanning range of the irradiation light L1 by the optical scanning system 4.
  • the photodetector 5 detects the detected light L3 guided by the light guide optical system G.
  • the photodetector 5 is configured by, for example, a photodiode, an avalanche photodiode, a photomultiplier tube, SiPM (Silicon Photomultipliers), or the like.
  • the photodetector 5 detects the detected light L3 and outputs a detection signal (information indicating a detection result) to the control unit 6.
  • the observation object S and the photodetector 5 are arranged so as not to have an imaging relationship. For this reason, even when the generation position of the detection light L3 in the observation target S is moved by the scanning mirror 10, the detection light L3 is guided to the photodetector 5. Therefore, in this embodiment, it is preferable to use a single point sensor with a high detection rate as the photodetector 5.
  • the control unit 6 physically inputs / outputs data to / from an external medium such as a memory such as a RAM and a ROM, a processor (arithmetic circuit) such as a CPU, a communication interface, a hard disk, and a USB memory.
  • a computer configured with a data input / output unit.
  • the computer may further include a display unit such as a display. Examples of such computers include personal computers, cloud servers, smart devices (smartphones, tablet terminals, etc.), microcomputers, and FPGAs (Field-Programmable Gate Array).
  • the computer executes various control functions by executing a program stored in the memory by the CPU.
  • the control unit 6 starts driving the irradiation light source 2, the projection light source 3, and the scanning mirror 10 when receiving an operation start input from the outside.
  • the control unit 6 receives information indicating the detection result of the detected light L3 from the photodetector 5
  • the control unit 6 controls the intensity of the projection light L2 generated from the projection light source 3 based on the detection result of the detected light L3.
  • the control unit 6 may control the projection light source 3 so that the intensity of the projection light L2 is proportional to the detection intensity of the detection light L3, and ⁇ -corrects the intensity of the projection light L2 to detect the detection light L3.
  • the projection light source 3 may be controlled so that the intensity of the projection light L2 is nonlinear with respect to the detected intensity. Further, the control unit 6 may switch on / off the projection light source 3 based on the detection intensity of the detected light L3 with respect to a preset threshold value, and sets two different threshold values to set the detected light L3.
  • the projection light source 3 may be switched on / off based on whether the detected intensity is within the range of the two thresholds.
  • the control unit 6 may control the repetition frequency of the pulse of the projection light L2 instead of directly controlling the intensity of the projection light L2.
  • the control unit 6 may control the projection light source 3 so that the projection light L2 is irradiated only to a certain region in the observation target S. For example, by irradiating only the outline of the region where the fluorescence is detected with the projection light L2, the amount of energy of the laser light applied to the observation object S can be reduced. Thereby, the damage to the observation target S can be reduced, and the power consumption of the observation apparatus 1 can be reduced.
  • the control unit 6 may perform background subtraction processing of the detected light L3 in controlling the intensity of the projection light L2.
  • the background subtraction process for example, the intensity of the background of the observation target S is detected with the irradiation light source 2 turned off, and the intensity of the background is calculated from the intensity of the detected light L3 when detecting the detected light L3.
  • the background may be detected for each scanning line by the scanning mirror 10, for example.
  • the background is detected by performing laser modulation of the irradiation light L1, and subtracting the detection intensity when the irradiation light L1 is off from the detection intensity when the irradiation light L1 is on for each pixel of the scanning region by the scanning mirror 10. It may be done by doing.
  • the background detection period may be set as the scanning return period of the scanning mirror 10.
  • the projection light L2 may be irradiated simultaneously.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the observation apparatus 1.
  • the observation apparatus 1 when an operation for starting observation is input, the irradiation light L1 is generated from the irradiation light source 2, and the projection light L2 is generated from the projection light source 3 (step S01). : Irradiation light generation step (first light generation step) and projection light generation step (second light generation step)).
  • the irradiation light L1 and the projection light L2 are guided to the same optical path in the optical scanning system 4 and scanned toward the observation object S by the scanning mirror 10 while maintaining the same optical path (step S02: optical scanning step).
  • the observation object S Due to the incidence and scanning of the irradiation light L1, the observation object S generates fluorescence by excitation of the fluorescent substance. Further, a projection image P is formed on the surface of the observation object S by irradiation and scanning of the projection light L2.
  • step S03 light guide step
  • step S04 detection step
  • step S05 control step
  • the irradiation light L1 and the projection light L2 are scanned coaxially toward the observation target S, and from the observation target S without passing through the optical scanning system 4 (without descanning).
  • the detected light L3 is detected.
  • the apparatus configuration can be simplified, and the irradiation light L1 can be applied to the observation object S over a wide area.
  • the projection image P can be displayed on the observation object S in a state where the light amount of the detected light L3 is sufficiently secured.
  • the detection result of the detected light L3 is obtained.
  • the calculation for reflecting in the projection image P is also simple.
  • the optical axis of the optical scanning system 4 including the scanning mirror 10 and the optical axis of the light guide optical system G coincide with each other. For this reason, the apparatus configuration can be further simplified. Further, even when the observation target moves in the optical axis direction, the influence on the observation can be reduced. Thereby, the range of the working distance of the observation apparatus 1 can be expanded.
  • the wavelength of the irradiation light L1 is 400 nm to 810 nm, which is a wavelength for exciting the fluorescent substance.
  • the fluorescent substance can be excited by the irradiation light L1, and the observation target S can be observed with fluorescence.
  • typical fluorescent materials such as indocyanine green, methylene blue, fluorescein, and 5-aminolevulinic acid can be excited by the irradiation light L1.
  • a single point sensor is used as the photodetector 5.
  • the detection rate in the photodetector 5 can be increased, and real-time processing of the projection light L2 in the control unit 6 becomes possible.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an observation apparatus according to the second embodiment.
  • the observation device 21 according to the second embodiment is the first in that the optical axis of the optical scanning system 4 including the scanning mirror 10 and the optical axis of the light guide optical system G are inconsistent. It is different from the embodiment.
  • the beam scanning unit 12 is not disposed in the optical scanning system 4 of the observation device 21, and the irradiation light L1 and the projection light L2 guided to the same optical path by the dichroic mirror 8 and the mirror 9 are as follows.
  • the light is condensed by the condenser lens 22, reflected by the mirror 23, and incident on the scanning mirror 10.
  • Irradiation light L1 and projection light L2 reflected by the scanning mirror 10 enter the observation object S with a certain inclination while maintaining the same optical path.
  • the apparatus configuration can be simplified, and the projection image P can be displayed on the observation object S in a state in which the amount of the detected light L3 is sufficiently secured. .
  • the calculation for reflecting the detection result of the detected light L3 on the projection image P is also simplified.
  • the optical axis of the optical scanning system 4 including the scanning mirror 10 and the optical axis of the light guide optical system G do not match. This eliminates the need for an optical element that separates the irradiation light L1, the projection light L2, and the detected light L3, so that a sufficient amount of light of the detected light L3 can be secured.
  • the working distance range may be narrower than that in the first embodiment. It is done. Therefore, in the second embodiment, it is preferable to perform an adjustment step for adjusting the distance between the observation device 21 and the observation object S within the working distance range before the irradiation with the irradiation light L1 and the projection light L2. is there.
  • this adjustment step for example, the projection light L2 is irradiated from the observation device 21 to the observation target S, and the distance between the observation device 21 and the observation target S is changed so that the projection light L2 is clearly visible. .
  • this adjustment step it is possible to irradiate the observation target S with the projection light L ⁇ b> 2 at the working distance of the observation device 21.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an observation apparatus according to the third embodiment.
  • the observation apparatus 31 shown in the figure is configured as an apparatus that simultaneously observes the blood vessel position in the living tissue in addition to the above-described fluorescence observation of the living tissue. More specifically, the observation apparatus 31 includes a first projection light source 3A and a second projection light source 3B, and a first photodetector 5A and a second photodetector 5B. This is different from the first embodiment.
  • the irradiation light L1 has a wavelength that is absorbed by the blood vessel (blood) in the observation target S.
  • the wavelength of the irradiation light L1 is selected from a band of 735 nm to 850 nm, for example.
  • the irradiation light L1 has a wavelength that is absorbed by the blood vessel (blood) and excites the fluorescent substance.
  • a light source that outputs light having a wavelength of 785 nm, for example, is used as the irradiation light source 2.
  • the first projection light source 3A and the second projection light source 3B output, for example, light in a visible band of 380 nm to 780 nm.
  • the first projection light source 3A outputs the projection light L2A for projecting the distribution of the fluorescent substance, while the second projection light source 3B receives the projection light L2B for projecting the blood vessel (blood flow). Output. Therefore, it is preferable that the wavelength of the projection light L2A output from the first projection light source 3A and the wavelength of the projection light L2B output from the second projection light source 3B are different from each other.
  • the first projection light source 3A is a light source that outputs light including, for example, a green to yellow wavelength (for example, wavelength 580 nm), and the second projection light source 3B is red (for example, wavelength 650 nm). It is a light source which outputs the light containing.
  • the projection light L2A and the projection light L2B have the same optical path as the irradiation light L1 by the dichroic mirror 8 and the mirrors 9A and 9B, and are scanned onto the observation object S by the optical scanning system 4 while maintaining the state.
  • the fluorescent material in the observation object S is excited by the incidence of the irradiation light L1, and fluorescence is generated.
  • the reflectance of the irradiation light L1 at the observation target S varies depending on whether or not a blood vessel exists at the irradiation position of the irradiation light L1.
  • the reflectance of the irradiation light L1 is relatively low due to the influence of absorption by the blood vessel, and at the position where the blood vessel does not exist, the reflectance of the irradiation light L1 is relatively low because there is no influence of absorption by the blood vessel. To be high.
  • the first photodetector 5A and the second photodetector 5B are single point sensors constituted by, for example, a photodiode, an avalanche photodiode, a photomultiplier tube, or SiPM.
  • the fluorescence generated in the observation target S in response to the irradiation of the irradiation light L1 and the irradiation light L1 reflected by the observation target S become the detection light L3.
  • a beam splitter 32 for separating the irradiation light L1 and the fluorescence in the detected light L3 is disposed.
  • the beam splitter 32 is, for example, a dichroic mirror.
  • the first photodetector 5 ⁇ / b> A detects the fluorescence separated by the beam splitter 32 and outputs a detection signal (information indicating a detection result) to the control unit 6.
  • the second photodetector 5 ⁇ / b> B detects the irradiation light L ⁇ b> 1 separated by the beam splitter 32 and outputs a detection signal (information indicating a detection result) to the control unit 6.
  • the control unit 6 When the control unit 6 receives information indicating the detection result from the first photodetector 5A and the second photodetector 5B, the control unit 6 generates the projection light L2A generated from the first projection light source 3A based on the detection result. The intensity and the intensity of the projection light L2B generated from the second projection light source 3B are respectively controlled. As a result, the projection image PA indicating the fluorescence generation position and the projection image PB indicating the blood vessel detection position are respectively projected onto the surface of the observation target S.
  • the apparatus configuration can be simplified, and the projection images PA and PB can be used as the observation object S in a state in which the amount of the detected light L3 is sufficiently secured. Can be displayed.
  • the calculation for reflecting the detection result of the detected light L3 on the projection images PA and PB becomes simple.
  • the first embodiment is modified to illustrate the observation apparatus 31 that simultaneously performs fluorescence observation and blood vessel position observation.
  • the same modification may be applied to the second embodiment.
  • the observation object S is the biological tissue which inject
  • the present invention is not limited to this.
  • the observation devices 1 and 21 may be configured to detect blood vessels in the observation target S as described in the third embodiment, instead of the configuration for performing fluorescence observation.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an observation apparatus according to the fourth embodiment.
  • the observation apparatus 41 shown in the figure is configured as an apparatus that creates an image based on the detection result of the detected light L3 and displays the created image. More specifically, the observation device 41 is different from the above-described embodiment in that it includes a display unit 42 and the control unit 6 has a function as an image generation unit that generates an image.
  • the control unit 6 has a function as an image generation unit that generates an image.
  • the conventional observation apparatus since the irradiation area is imaged while the light from the infrared excitation light source is irradiated over a wide area toward the affected area, an image is obtained and the fluorescence detection sensitivity may be insufficient.
  • fluorescence can be detected with high sensitivity, and an image based on the detection result can be obtained.
  • the display unit 42 is a display, for example, and is electrically connected to the control unit 6.
  • the display unit 42 displays various images generated by the control unit 6.
  • the display unit 42 may simultaneously display different types of images, or may display a superimposed image in which different types of images are superimposed.
  • the control unit 6 as an image generation unit receives information indicating the detection result of the detected light L3 from the photodetector 5, and generates an image by matching the detection result with the angle of the scanning mirror 10. Then, the control unit 6 stores the generated image as a still image or a moving image in a storage unit such as a hard disk, and outputs it to the display unit 42 as necessary.
  • the control unit 6 may transmit data stored as a still image or a moving image to an external device via a communication interface, or may store the data in an external storage medium such as a USB memory via a data input / output unit. .
  • the observation device 41 controls the intensity of the projection light L2 generated from the projection light source 3 based on the detection result of the detected light L3, and the projection image P reflecting the detection result is the observation target. It may be formed on the surface of S. Control of the intensity of the projection light L2 is performed according to various conditions such as the type of the observation target S, the type of fluorescent material, and the wavelength of the projection light L2.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the observation apparatus 41.
  • the irradiation light L1 is generated from the irradiation light source 2 (step S11: irradiation light generation step (first light generation step)). ).
  • the irradiation light L1 is guided to the optical scanning system 4 and scanned toward the observation object S by the scanning mirror 10 (step S12: irradiation light scanning step (light scanning step)).
  • the detection light L3 is generated by the irradiation and scanning of the irradiation light L1.
  • step S13 light guide step
  • step S14 detection step
  • step S15 image generation step
  • Various images generated in the image generation step S15 are stored in the storage unit or displayed on the display unit 42.
  • the projection light L2 is generated from the projection light source 3 (step S15: projection light generation step (second light generation step)).
  • the projection light L2 is guided to the same optical path as the irradiation light L1 in the optical scanning system 4.
  • the projection light L2 is scanned toward the observation object S by the scanning mirror 10 while maintaining the same optical path as the irradiation light L1, and the intensity of the projection light L2 is based on the detection result of the detection light L3 by the photodetector 5.
  • Step S16 projection light scanning step (light scanning step) and control step). Thereby, a projection image P reflecting the detection result of the detected light L3 is formed on the surface of the observation target S.
  • the apparatus configuration can be simplified and the projection image P can be displayed on the observation object S in a state in which the amount of the detected light L3 is sufficiently secured, as in the above embodiment.
  • the calculation for reflecting the detection result of the detected light L3 on the projection image P is also simplified.
  • the observation apparatus 41 includes a control unit (image generation unit) 6 that generates an image based on the detection result of the detected light L3. Thereby, the display of the detection result on the display unit 42 or the storage of the detection result in the external storage device can be performed.
  • the visual field (observation range) of the light guide optical system G may be set to be smaller than the scanning range of the irradiation light L1 by the optical scanning system 4.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • fluorescence with an invisible wavelength is generated in the observation object S by the irradiation light L1
  • the present invention is difficult to visually recognize when fluorescence with a wavelength in the visible region is generated.
  • the present invention can also be applied when weak fluorescence is generated or when a plurality of fluorescent substances are injected into the observation object S.
  • the biological tissue was illustrated as the observation object S, and the fluorescence etc. which generate
  • the observation target S may be a picture with a sketch hidden inside.
  • the projection image P corresponding to the detection result can be projected onto the painting.

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Abstract

観察装置１は、観察対象Ｓを観察する観察装置であって、照射光Ｌ１を発生する照射用光源２と、投影光Ｌ２を発生する投影用光源３と、観察対象Ｓに向けて照射光Ｌ１と投影光Ｌ２とを同一の光路で走査する走査ミラー１０と、走査ミラー１０を介さずに、照射光Ｌ１の照射に応じて観察対象Ｓで発生する被検出光Ｌ３を導光する導光光学系Ｇと、導光光学系Ｇによって導光された被検出光Ｌ３を検出する光検出器５と、被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて投影光Ｌ２の強度を制御する制御部６と、を備える。

Description

観察装置及び観察方法
　本形態は、観察装置及び観察方法に関する。
　従来の観察装置として、例えば特許文献１に記載の投影システムがある。この投影システムは、手術支援システムとして構成されており、患者の患部に向けて励起光を照射する赤外励起光源、励起光の照射によって患部で発生する蛍光を撮像する赤外カメラ、及び蛍光の撮像結果に基づく投影画像を患部に投影する投影部などを有している。
特開２０１６－２７３６７号公報
　上述した従来の観察装置では、赤外励起光源からの光を患部に向けて広域に照射していると考えられ、投影画像の調整のためにＴＯＦセンサを配置し、患部との距離に応じて投影画像の制御を行っている。このため、装置の複雑化を招くほか、蛍光の撮像結果を投影画像に反映するために複雑な演算が必要になる。
　本形態は、上記課題の解決のためになされたものであり、簡単な構成で、複雑な演算を必要とせずに投影画像を観察対象に表示できる観察装置及び観察方法を提供することを目的とする。
　本形態に係る観察装置は、観察対象を観察する観察装置であって、照射光を発生する第１の光源と、投影光を発生する第２の光源と、観察対象に向けて照射光と投影光とを同一の光路で走査する光走査素子と、光走査素子を介さずに、照射光の照射に応じて観察対象で発生する被検出光を導光する導光光学系と、導光光学系によって導光された被検出光を検出する光検出器と、被検出光の検出結果に基づいて投影光の強度を制御する制御部と、を備える。
　この観察装置では、観察対象に向けて照射光と投影光とを同一の光路で走査し、光走査素子を介さずに（デスキャンせずに）観察対象からの被検出光を検出する。照射光と投影光とを同一の光路とすることで、装置構成の簡単化が図られる。また、観察対象における照射光と投影光との照射位置が一致するため、被検出光の検出結果を投影画像に反映するための演算も簡単なものとなる。
　また、光走査素子を含む光走査系の光軸と導光光学系の光軸とが一致していてもよい。この場合、装置構成の一層の簡単化が図られる。また、観察対象が光軸方向に動いた場合でも観察への影響を低減できる。
　また、光走査素子を含む光走査系の光軸と導光光学系の光軸とが不一致となっていてもよい。この場合、照射光及び投影光と被検出光とを分離する光学素子が不要となるため、被検出光の光量を一層十分に確保できる。
　また、照射光は、励起光であってもよい。この場合、照射光によって蛍光物質を励起し、観察対象の蛍光観察を行うことができる。
　また、照射光の波長は、４００ｎｍ～８１０ｎｍであってもよい。この波長帯域では、インドシアニングリーン、メチレンブルー、フルオレセイン、５－アミノレブリン酸といった代表的な蛍光物質を照射光によって励起することができる。
　また、照射光の波長は、観察対象によって吸収される波長であってもよい。この場合、照射光の吸収に基づいた観察対象の観察を行うことができる。
　また、照射光の波長は、７３５ｎｍ～８５０ｎｍであってもよい。この波長帯域では、例えば血管（血液）に照射光を吸収させることができる。
　また、投影光の波長は、照射光の波長と異なる波長であってもよい。これにより、観察対象において照射光と投影光とを差別化できる。
　また、投影光の波長は、３８０ｎｍ～７８０ｎｍであってもよい。この波長帯域では、投影光による投影画像を高い視認性をもって観察対象に表示させることができる。
　また、光検出器は、シングルポイントセンサであってもよい。これにより、光検出器における検出レートを高めることができ、制御部における投影光のリアルタイム処理が可能となる。
　また、観察装置は、被検出光の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成部を更に備えてもよい。この場合、ディスプレイへの検出結果の表示、或いは外部記憶装置への検出結果の保存などを実施できる。
　また、導光光学系の視野は、光走査素子による照射光の走査範囲を含んでいてもよい。これにより、光走査素子による照射光の走査範囲にわたって投影画像の投影が可能になる。
　また、本発明の一側面に係る観察方法は、観察対象を観察する観察方法であって、照射光を発生する第１の光発生ステップと、投影光を発生する第２の光発生ステップと、光走査素子により、観察対象に向けて照射光と投影光とを同一の光路で走査する光走査ステップと、導光光学系により、照射光の照射に応じて観察対象で発生する被検出光を光走査素子を介さずに導光する導光ステップと、導光光学系によって導光された被検出光を光検出器によって検出する検出ステップと、検出ステップにおける被検出光の検出結果に基づいて投影光の強度を制御する制御ステップと、を備える。
　この観察方法では、観察対象に向けて照射光と投影光とを同軸で走査し、光走査素子を介さずに（デスキャンせずに）観察対象からの被検出光を検出する。照射光と投影光とを同一の光路とすることで、装置構成の簡単化が図られる。また、観察対象における照射光と投影光との照射位置が一致するため、被検出光の検出結果を投影画像に反映するための演算も簡単なものとなる。
　また、光走査素子を含む光走査系の光軸と導光光学系の光軸とを一致させてもよい。この場合、装置構成の一層の簡単化が図られる。また、観察対象が光軸方向に動いた場合でも観察への影響を低減できる。
　また、光走査素子を含む光走査系の光軸と導光光学系の光軸とを不一致とさせてもよい。この場合、照射光及び投影光と被検出光とを分離する光学素子が不要となるため、被検出光の光量を一層十分に確保できる。
　また、照射光を励起光としてもよい。この場合、照射光によって蛍光物質を励起し、観察対象の蛍光観察を行うことができる。
　また、照射光の波長を４００ｎｍ～８１０ｎｍとしてもよい。この波長帯域では、インドシアニングリーン、メチレンブルー、フルオレセイン、５－アミノレブリン酸といった代表的な蛍光物質を照射光によって励起することができる。
　また、観察対象によって吸収を受ける波長を照射光の波長としてもよい。この場合、照射光の吸収に基づいた観察対象の観察を行うことができる。
　また、照射光の波長を７３５ｎｍ～８５０ｎｍとしてもよい。この波長帯域では、例えば血管（血液）に照射光を吸収させることができる。
　また、照射光の波長と異なる波長を投影光の波長としてもよい。これにより、観察対象において照射光と投影光とを差別化できる。
　また、投影光の波長を３８０ｎｍ～７８０ｎｍとしてもよい。この波長帯域では、投影光による投影画像を高い視認性をもって観察対象に表示させることができる。
　また、光検出器としてシングルポイントセンサを用いてもよい。これにより、光検出器における検出レートを高めることができ、制御部における投影光のリアルタイム処理が可能となる。
　また、観察方法は、被検出光の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成ステップを更に備えていてもよい。この場合、ディスプレイへの検出結果の表示、或いは外部記憶装置への検出結果の保存などを実施できる。
　また、導光光学系の視野に光走査素子による照射光の走査範囲を含めてもよい。これにより、光走査素子による照射光の走査範囲にわたって投影画像の投影が可能になる。
　この観察装置及び観察方法では、簡単な構成で、複雑な演算を必要とせずに投影画像を観察対象に表示できる。
第１実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。 図１に示した観察装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。 第３実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。 第４実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。 図５に示した観察装置の動作を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る観察装置及び観察方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。同図に示す観察装置１は、観察対象Ｓに対する観察を行う装置である。本実施形態では、観察対象Ｓは、蛍光物質を注入した生体組織であり、観察装置１は、蛍光観察によって生体組織の状態をリアルタイムで観察する装置として構成されている。観察装置１の作動距離（適切な観察を行うための装置から観察対象Ｓまでの好適な距離）は、例えば１０ｃｍ～２０ｃｍ程度となっているが、これに限られるものではない。また、観察装置１は、蛍光の検出結果に基づく投影画像Ｐを観察対象Ｓに表示することで、観察対象Ｓ上での観察結果の視認性を高める機能を有している。
　蛍光観察に用いる蛍光物質としては、例えばインドシアニングリーンが挙げられる。インドシアニングリーンは、赤外光によって励起され、励起光とは異なる波長の赤外蛍光を発する。励起光及び赤外蛍光のいずれも生体組織を透過し易いため、生体組織の深部の蛍光観察に適している。他の蛍光色素としては、例えばメチレンブルー、フルオレセイン、５－アミノレブリン酸などが挙げられる。
　図１に示すように、観察装置１は、照射光Ｌ１を発生する照射用光源（第１の光源）２と、投影光Ｌ２を発生する投影用光源（第２の光源）３と、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２を走査する光走査系４と、観察対象Ｓからの被検出光Ｌ３を導光する導光光学系Ｇと、導光された被検出光Ｌ３を検出する光検出器５と、装置の動作を制御する制御部６とを備えている。
　照射用光源２は、蛍光を励起する波長を含む励起光を照射光Ｌ１として出射する光源である。上記蛍光物質の例では、インドシアニングリーンの励起波長は約７７５ｎｍ、メチレンブルーの励起波長は約６７０ｎｍ、フルオレセインの励起波長は約４９５ｎｍ、５－アミノレブリン酸の励起波長は約４０５ｎｍとなっている。したがって、照射光Ｌ１の波長は、例えば４００ｎｍ～８１０ｎｍの帯域から選択される。蛍光物質としてインドシアニングリーンを用いる場合、照射用光源２として、例えば波長７８５ｎｍのレーザ光を出力する半導体レーザが用いられる。なお、照射用光源２として、レーザ等のコヒーレントな光源だけでなく、ＬＥＤやＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｄｉｏｄｅ）等のインコヒーレントな光源を用いてもよい。
　投影用光源３は、照射光Ｌ１とは異なる波長を含む可視光を投影光Ｌ２として出射する光源である。投影光Ｌ２の波長は、例えば可視域である３８０ｎｍ～７８０ｎｍの帯域から選択される。照射光Ｌ１として波長７８５ｎｍのレーザ光を用いる場合、投影用光源３として、例えば波長５８０ｎｍのレーザ光を出力する半導体レーザが用いられる。なお、投影用光源３として、レーザ等のコヒーレントな光源だけでなく、ＬＥＤやＳＬＤ等のインコヒーレントな光源を用いてもよい。
　照射用光源２及び投影用光源３のそれぞれに対し、ビーム径の調整及び外部からの迷光防止のためのアパーチャを配置してもよい。アパーチャは、開口径が不変のものであってもよく、開口径が可変のものであってもよい。また、開口径が異なる複数のアパーチャを配置し、検出の条件によって異なる開口径のアパーチャを選択的に用いるようにしてもよい。また、照射用光源２及び投影用光源３のそれぞれに対し、コリメータレンズ７を配置してもよい。この場合、コリメータレンズ７により、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、平行光化された状態で光走査系４に導光される。
　光走査系４は、観察対象Ｓに向けて照射光Ｌ１と投影光Ｌ２とを同一の光路で走査する光学系である。光走査系４は、例えばダイクロイックミラー８と、ミラー９と、走査ミラー（光走査素子）１０と、集光レンズ１１と、ビームスプリッタ１２とによって構成されている。照射用光源２で発生した照射光Ｌ１は、ダイクロイックミラー８を通過し、走査ミラー１０に入射する。投影用光源３で発生した投影光Ｌ２は、ダイクロイックミラー８及びミラー９でそれぞれ反射して照射光Ｌ１と同一の光路となり、走査ミラー１０に入射する。
　走査ミラー１０は、同一の光路で入射した照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２を観察対象Ｓに対して１軸或いは２軸で走査するミラーである。走査ミラー１０の駆動は、制御部６からの制御信号に基づいて制御される。走査ミラー１０としては、例えばＭＥＭＳミラー、ガルバノミラー、ポリゴンミラーなどを用いることができる。走査ミラー１０の代わりに、空間光変調器などの他の光学素子を光走査素子として用いてもよい。また、ビームスプリッタ１２は、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２を反射する一方、照射光Ｌ１の照射に応じて観察対象Ｓで発生する被検出光Ｌ３を透過する素子である。ビームスプリッタ１２としては、例えばダイクロイックミラー、ハーフミラーを用いることができる。なお、光学配置によっては、ビームスプリッタ１２は、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２を透過する一方、被検出光Ｌ３を反射してもよい。
　走査ミラー１０で反射した照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、集光レンズ１１によって集光すると共にビームスプリッタ１２で反射し、同一の光路を維持したまま観察対象Ｓに対して入射する。すなわち、照射光Ｌ１と投影光Ｌ２とは、観察対象Ｓの同じ位置に入射する。本実施形態では、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、ビームスプリッタ１２で反射した後、観察対象Ｓに対して略垂直に入射する。
　導光光学系Ｇは、照射光Ｌ１の照射に応じて観察対象Ｓで生じる被検出光Ｌ３を光検出器５に導光する光学系である。導光光学系Ｇは、例えばビームスプリッタ１２及び観察レンズ１３によって構成されている。本実施形態においては、光走査系４の光軸と導光光学系Ｇの光軸とは、同軸となるように調整されている。観察レンズ１３は、例えば複数の凸レンズによって構成されている。観察レンズ１３は、観察対象Ｓでの発生位置から拡散する被検出光Ｌ３を集める。
　観察レンズ１３により被検出光Ｌ３を集めることで、光検出器５で検出される被検出光Ｌ３の光量を十分に確保できる。また、観察レンズ１３により、導光光学系Ｇの視野の大きさを調整することができる。観察レンズ１３は、被検出光Ｌ３の集光を補助できる構成であればよく、必ずしも観察レンズ１３の焦点位置に光検出器５を配置する必要はない。また、導光光学系Ｇは、被検出光Ｌ３の波長域に対応した透過帯域を有するフィルタを有してもよい。このようなフィルタとしては、ロングパスフィルタ或いはバンドパスフィルタなどが挙げられる。
　照射光Ｌ１の入射及び走査がなされると、観察対象Ｓ内において蛍光物質が存在する（含まれる）位置では、照射光Ｌ１によって蛍光物質が励起され、被検出光Ｌ３として蛍光が発生する。この場合、被検出光Ｌ３は、観察対象Ｓでの発生位置（照射光Ｌ１の照射位置）から放射状に拡散する。この被検出光Ｌ３は、ビームスプリッタ１２を透過し、走査ミラー１０を介さずに（走査ミラー１０で再び反射することなく）光検出器５側に入射する。すなわち、導光光学系Ｇは、走査ミラー１０を介さずに、被検出光Ｌ３を光検出器５に導光する。
　また、投影光Ｌ２の照射及び走査により、観察対象Ｓの表面に投影画像Ｐが投影される。観察対象Ｓに投影画像Ｐが投影されることで、観察対象Ｓにおける蛍光の発生位置を視認することが可能となる。導光光学系Ｇの視野（観察範囲）は、光走査系４による照射光Ｌ１の走査範囲を含むように設定されることが好ましい。この場合、光走査系４による照射光Ｌ１の走査範囲にわたって投影画像Ｐの投影が可能になる。
　光検出器５は、導光光学系Ｇによって導光された被検出光Ｌ３を検出する。光検出器５は、例えばフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管、ＳｉＰＭ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ）などによって構成されている。光検出器５は、被検出光Ｌ３を検出し、検出信号（検出結果を示す情報）を制御部６に出力する。
　本実施形態では、観察対象Ｓと光検出器５とは、結像関係を持たない配置となっている。このため、走査ミラー１０によって観察対象Ｓでの被検出光Ｌ３の発生位置が移動した場合でも、被検出光Ｌ３は、光検出器５に導光される。したがって、本実施形態では、光検出器５として、検出レートの速いシングルポイントセンサが用いられることが好ましい。
　制御部６は、物理的に、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、ＣＰＵ等のプロセッサ（演算回路）、通信インターフェイス、ハードディスク等の格納部、ＵＳＢメモリ等の外部メディアに対してデータの入出力を行うデータ入出力部を備えて構成されたコンピュータである。コンピュータは、ディスプレイ等の表示部を更に備えて構成されていてもよい。かかるコンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータ、クラウドサーバ、スマートデバイス（スマートフォン、タブレット端末など）、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などが挙げられる。コンピュータは、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種の制御機能を実行する。
　制御部６は、外部からの動作開始の入力を受け付けると、照射用光源２、投影用光源３、及び走査ミラー１０の駆動を開始させる。また、制御部６は、光検出器５から被検出光Ｌ３の検出結果を示す情報を受け取ると、被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて投影用光源３から発生する投影光Ｌ２の強度を制御し、検出結果を反映した投影画像Ｐを観察対象Ｓの表面に形成する。投影光Ｌ２の強度の制御は、観察対象Ｓの種類、蛍光物質の種類、投影光Ｌ２の波長といった諸条件に応じて行われる。
　制御部６は、被検出光Ｌ３の検出強度に対して投影光Ｌ２の強度が比例するように投影用光源３を制御してもよく、投影光Ｌ２の強度をγ補正し、被検出光Ｌ３の検出強度に対して投影光Ｌ２の強度が非線形となるように投影用光源３を制御してもよい。また、制御部６は、予め設定された閾値に対する被検出光Ｌ３の検出強度に基づいて投影用光源３のオン・オフを切り替えてもよく、２つの異なる閾値を設定し、被検出光Ｌ３の検出強度が２つの閾値の範囲内であるか否かに基づいて投影用光源３のオン・オフを切り替えてもよい。
　制御部６は、投影光Ｌ２の強度の直接的な制御に代えて、投影光Ｌ２のパルスの繰り返し周波数を制御してもよい。人間の目では、複数のパルスが積算されることで投影光Ｌ２を捉えるため、強度を変えずに投影光Ｌ２のパルスの繰り返し周波数を変えた場合でも、投影光Ｌ２の強度を変化させた場合と同様の視覚効果が得られる。また、制御部６は、観察対象Ｓにおける一定の領域のみに投影光Ｌ２が照射されるように投影用光源３を制御してもよい。例えば蛍光が検出された領域の輪郭のみに投影光Ｌ２を照射することで、観察対象Ｓに照射されるレーザ光のエネルギー量を低減できる。これにより、観察対象Ｓへのダメージを軽減したり、観察装置１の消費電力を軽減したりすることができる。
　制御部６は、投影光Ｌ２の強度の制御にあたり、被検出光Ｌ３のバックグラウンド減算処理を実行してもよい。バックグラウンド減算処理は、例えば照射用光源２をオフにした状態で観察対象Ｓのバックグラウンドの強度を検出し、被検出光Ｌ３の検出の際に被検出光Ｌ３の強度からバックグラウンドの強度を減算する処理である。この場合、バックグラウンドの検出は、例えば走査ミラー１０による走査ライン毎に行ってもよい。
　また、バックグラウンドの検出は、照射光Ｌ１のレーザ変調を行い、走査ミラー１０による走査領域のピクセル毎に照射光Ｌ１がオンのときの検出強度から照射光Ｌ１がオフのときの検出強度を減算することによって行ってもよい。バックグラウンドの検出期間を走査ミラー１０の走査の戻り期間としてもよい。これらの例では、投影光Ｌ２の照射を同時に行ってもよい。
　次に、観察装置１の動作について説明する。
　図２は、観察装置１の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、観察装置１では、観察を開始する操作が入力されると、照射用光源２から照射光Ｌ１が発生すると共に、投影用光源３から投影光Ｌ２が発生する（ステップＳ０１：照射光発生ステップ（第１の光発生ステップ）及び投影光発生ステップ（第２の光発生ステップ））。照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、光走査系４において同一の光路に導光され、当該同一の光路を維持したまま走査ミラー１０によって観察対象Ｓに向けて走査される（ステップＳ０２：光走査ステップ）。照射光Ｌ１の入射及び走査により、観察対象Ｓでは、蛍光物質の励起によって蛍光が発生する。また、投影光Ｌ２の照射及び走査により、観察対象Ｓの表面に投影画像Ｐが形成される。
　次に、観察装置１では、観察対象Ｓで発生した蛍光が被検出光Ｌ３として走査ミラー１０を介さずに光検出器５に導光される（ステップＳ０３：導光ステップ）。導光ステップＳ０３で導光された被検出光Ｌ３は、光検出器によって検出される（ステップＳ０４：検出ステップ）。そして、被検出光Ｌ３の検出結果を示す情報が制御部６に出力され、光検出器５による被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて投影光Ｌ２の強度が制御される（ステップＳ０５：制御ステップ）。これにより、被検出光Ｌ３の検出結果を反映した投影画像Ｐが観察対象Ｓの表面に形成される。
　以上説明したように、この観察装置１では、観察対象Ｓに向けて照射光Ｌ１と投影光Ｌ２とを同軸で走査し、光走査系４を介さずに（デスキャンせずに）観察対象Ｓからの被検出光Ｌ３を検出する。このように、照射光Ｌ１と投影光Ｌ２とを同一の光路とすることで、装置構成の簡単化が図られると共に、照射光Ｌ１を観察対象Ｓに対して広域に照射する場合と比較して被検出光Ｌ３の光量を十分に確保した状態で投影画像Ｐを観察対象Ｓに表示できる。また、観察対象Ｓにおける照射光Ｌ１と投影光Ｌ２との照射位置が一致し、制御部６側で投影光Ｌ２の照射位置を決定する処理が不要となるため、被検出光Ｌ３の検出結果を投影画像Ｐに反映するための演算も簡単なものとなる。
　また、観察装置１では、走査ミラー１０を含む光走査系４の光軸と導光光学系Ｇの光軸とが一致している。このため、装置構成の一層の簡単化が図られる。また、観察対象が光軸方向に動いた場合でも観察への影響を低減できる。これにより、観察装置１の作動距離の範囲を広げることが可能となる。
　また、本実施形態では、照射光Ｌ１の波長は、４００ｎｍ～８１０ｎｍであり、蛍光物質を励起する波長となっている。このような波長を選択することにより、照射光Ｌ１によって蛍光物質を励起することができ、観察対象Ｓの蛍光観察を行うことができる。また、この波長帯域では、インドシアニングリーン、メチレンブルー、フルオレセイン、５－アミノレブリン酸といった代表的な蛍光物質を照射光Ｌ１によって励起することができる。
　また、本実施形態では、光検出器５としてシングルポイントセンサが用いられている。これにより、光検出器５における検出レートを高めることができ、制御部６における投影光Ｌ２のリアルタイム処理が可能となる。
［第２実施形態］
　図３は、第２実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。同図に示すように、第２実施形態に係る観察装置２１は、走査ミラー１０を含む光走査系４の光軸と導光光学系Ｇの光軸とが不一致となっている点で第１実施形態と異なっている。
　より具体的には、観察装置２１の光走査系４には、ビームスプリッタ１２が配置されておらず、ダイクロイックミラー８及びミラー９で同一の光路に導光された照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、集光レンズ２２によって集光すると共にミラー２３で反射し、走査ミラー１０に入射する。走査ミラー１０で反射した照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２は、同一の光路を維持したまま観察対象Ｓに対して一定の傾きを持って入射する。そして、照射光Ｌ１の照射に応じて観察対象Ｓで発生した被検出光Ｌ３は、走査ミラー１０を介さずに導光光学系Ｇの観察レンズ１３によって光検出器５に導光される。
　このような観察装置２１においても、第１実施形態と同様に、装置構成の簡単化が図られると共に、被検出光Ｌ３の光量を十分に確保した状態で投影画像Ｐを観察対象Ｓに表示できる。また、被検出光Ｌ３の検出結果を投影画像Ｐに反映するための演算も簡単なものとなる。さらに、本実施形態では、走査ミラー１０を含む光走査系４の光軸と導光光学系Ｇの光軸とが不一致となっている。これにより、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２と被検出光Ｌ３とを分離する光学素子が不要となるため、被検出光Ｌ３の光量を一層十分に確保できる。
　なお、第２実施形態では、光走査系４の光軸と導光光学系Ｇの光軸とが一致していないことから、第１実施形態に比べて作動距離の範囲が狭くなることも考えられる。そこで、第２実施形態では、照射光Ｌ１及び投影光Ｌ２の照射前に、観察装置２１と観察対象Ｓとの距離を作動距離の範囲内に調整する調整ステップを実施しておくことが好適である。この調整ステップでは、例えば観察装置２１から観察対象Ｓに対して投影光Ｌ２を照射し、投影光Ｌ２がはっきりと視認できる位置となるように、観察装置２１と観察対象Ｓとの距離を変化させる。この調整ステップの実施により、観察装置２１の作動距離で観察対象Ｓに投影光Ｌ２を照射することができる。
［第３実施形態］
　図４は、第３実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。同図に示す観察装置３１は、上述した生体組織の蛍光観察に加え、生体組織内の血管位置の観測を同時に実施する装置として構成されている。より具体的には、観察装置３１は、第１の投影用光源３Ａ及び第２の投影用光源３Ｂと、第１の光検出器５Ａ及び第２の光検出器５Ｂとを備えている点で、第１実施形態と異なっている。
　血管位置の観測を実施する場合、照射光Ｌ１は、観察対象Ｓ内の血管（血液）によって吸収を受ける波長を有していることが好適である。この場合、照射光Ｌ１の波長は、例えば７３５ｎｍ～８５０ｎｍの帯域から選択される。蛍光観察と血管位置の観察を同時に実施する場合、照射光Ｌ１は、血管（血液）によって吸収を受け、かつ、蛍光物質を励起する波長を有していることが好適である。例えば、蛍光物質としてインドシアニングリーンを用いた蛍光観察と血管位置の観測とを同時に実施する場合、照射用光源２として、例えば波長７８５ｎｍの光を出力する光源が用いられる。
　第１の投影用光源３Ａ及び第２の投影用光源３Ｂは、例えば可視域である３８０ｎｍ～７８０ｎｍの帯域の光として出力する。第１の投影用光源３Ａは、蛍光物質の分布を投影するための投影光Ｌ２Ａを出力し、一方、第２の投影用光源３Ｂは、血管（血流）を投影するための投影光Ｌ２Ｂを出力する。そのため、第１の投影用光源３Ａから出力される投影光Ｌ２Ａの波長と第２の投影用光源３Ｂから出力される投影光Ｌ２Ｂの波長とは、互いに異なっていることが好ましい。本実施形態では、第１の投影用光源３Ａは、例えば緑色～黄色の波長（例えば波長５８０ｎｍ）を含む光を出力する光源であり、第２の投影用光源３Ｂは、赤色（例えば波長６５０ｎｍ）を含む光を出力する光源である。
　投影光Ｌ２Ａ及び投影光Ｌ２Ｂは、ダイクロイックミラー８及びミラー９Ａ，９Ｂによって照射光Ｌ１と同一の光路となり、その状態を維持したまま光走査系４によって観察対象Ｓに走査される。本実施形態では、照射光Ｌ１の入射によって観察対象Ｓ内の蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。また、観察対象Ｓでの照射光Ｌ１の反射率は、照射光Ｌ１の照射位置における血管の存在の有無によって異なる。血管が存在する位置では、血管による吸収の影響で照射光Ｌ１の反射率が相対的に低くなり、血管が存在しない位置では、血管による吸収の影響がないので照射光Ｌ１の反射率が相対的に高くなる。
　第１の光検出器５Ａ及び第２の光検出器５Ｂは、例えばフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管、ＳｉＰＭなどによって構成されたシングルポイントセンサである。本実施形態では、照射光Ｌ１の照射に応じて観察対象Ｓで発生する蛍光と、観察対象Ｓで反射する照射光Ｌ１とが被検出光Ｌ３となる。導光光学系Ｇには、被検出光Ｌ３中の照射光Ｌ１と蛍光とを分離するビームスプリッタ３２が配置されている。ビームスプリッタ３２は、例えばダイクロイックミラーである。第１の光検出器５Ａは、ビームスプリッタ３２で分離された蛍光を検出し、検出信号（検出結果を示す情報）を制御部６に出力する。また、第２の光検出器５Ｂは、ビームスプリッタ３２で分離された照射光Ｌ１を検出し、検出信号（検出結果を示す情報）を制御部６に出力する。
　制御部６は、第１の光検出器５Ａ及び第２の光検出器５Ｂから検出結果を示す情報をそれぞれ受け取ると、検出結果に基づいて第１の投影用光源３Ａから発生する投影光Ｌ２Ａの強度及び第２の投影用光源３Ｂから発生する投影光Ｌ２Ｂの強度をそれぞれ制御する。これにより、観察対象Ｓの表面には、蛍光の発生位置を示す投影画像ＰＡと、血管の検出位置を示す投影画像ＰＢとがそれぞれ投影される。
　このような観察装置３１においても、第１実施形態と同様に、装置構成の簡単化が図られると共に、被検出光Ｌ３の光量を十分に確保した状態で投影画像ＰＡ，ＰＢを観察対象Ｓに表示できる。また、被検出光Ｌ３の検出結果を投影画像ＰＡ，ＰＢに反映するための演算も簡単なものとなる。
　なお、本実施形態では、第１実施形態を変形して蛍光観察及び血管位置の観察を同時実施する観察装置３１を例示したが、同様の変形を第２実施形態に適用してもよい。また、第１実施形態及び第２実施形態では、観察対象Ｓは、蛍光物質を注入した生体組織であり、観察装置１及び観察装置２１として、蛍光観察によって生体組織の状態をリアルタイムで観察する装置を例示したが、これに限定されるものではない。観察装置１，２１は、蛍光観察をする構成に代えて、第３実施形態で説明したような観察対象Ｓ内の血管を検出する構成であってもよい。
［第４実施形態］
　図５は、第４実施形態に係る観察装置を示す概略構成図である。同図に示す観察装置４１は、被検出光Ｌ３の検出結果に基づく画像を作成し、作成した画像の表示等を行う装置として構成されている。より具体的には、観察装置４１は、表示部４２を備えている点、及び制御部６が画像を生成する画像生成部としての機能を有する点で、上記実施形態と異なっている。従来の観察装置では、赤外励起光源からの光を患部に向けて広域に照射しながら、照射領域を撮像して画像を得るため、蛍光の検出感度が不十分となる場合がある。これに対し、本実施形態では、蛍光を高感度に検出し、その検出結果に基づいた画像を得ることができる。
　表示部４２は、例えばディスプレイであり、制御部６と電気的に接続されている。表示部４２は、制御部６で生成された様々な画像を表示する。表示部４２は、異なる種類の画像を同時に表示してもよく、異なる種類の画像を重畳させた重畳画像を表示してもよい。
　画像生成部としての制御部６は、光検出器５から被検出光Ｌ３の検出結果を示す情報を受け取り、当該検出結果を走査ミラー１０の角度に対応させて画像を生成する。そして、制御部６は、生成した画像を静止画或いは動画としてハードディスク等の格納部に保存し、必要に応じて表示部４２に出力する。制御部６は、通信インターフェイスを介して、静止画や動画として保存したデータを外部の装置に送信したり、データ入出力部を介してＵＳＢメモリ等の外部記憶媒体に保存したりしてもよい。
　観察装置４１は、他の実施形態と同様に、被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて投影用光源３から発生する投影光Ｌ２の強度を制御し、検出結果を反映した投影画像Ｐを観察対象Ｓの表面に形成してもよい。投影光Ｌ２の強度の制御は、観察対象Ｓの種類、蛍光物質の種類、投影光Ｌ２の波長といった諸条件に応じて行われる。
　図６は、観察装置４１の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、観察装置４１では、観察を開始する操作が入力されると、照射用光源２から照射光Ｌ１が発生する（ステップＳ１１：照射光発生ステップ（第１の光発生ステップ））。照射光Ｌ１は、光走査系４に導光され、走査ミラー１０によって観察対象Ｓに向けて走査される（ステップＳ１２：照射光走査ステップ（光走査ステップ））。照射光Ｌ１の照射及び走査により、観察対象Ｓでは、被検出光Ｌ３が発生する。
　次に、観察装置１では、走査ミラー１０を介さずに、観察対象Ｓで発生した被検出光Ｌ３が光検出器５に導光される（ステップＳ１３：導光ステップ）。導光ステップＳ１３で導光された被検出光Ｌ３は、光検出器５よって検出される（ステップＳ１４：検出ステップ）。そして、被検出光Ｌ３の検出結果を示す情報が制御部６に出力され、光検出器５による被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて画像が生成される（ステップＳ１５：画像生成ステップ）。画像生成ステップＳ１５で生成された様々な画像は、格納部に保存或いは表示部４２に表示される。
　次に、観察装置１では、投影用光源３から投影光Ｌ２が発生する（ステップＳ１５：投影光発生ステップ（第２の光発生ステップ））。投影光Ｌ２は、光走査系４において照射光Ｌ１と同一の光路に導光される。投影光Ｌ２は、照射光Ｌ１と同一の光路を維持したまま走査ミラー１０によって観察対象Ｓに向けて走査され、投影光Ｌ２の強度は、光検出器５による被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて制御される（ステップＳ１６：投影光走査ステップ（光走査ステップ）及び制御ステップ）。これにより、被検出光Ｌ３の検出結果を反映した投影画像Ｐが観察対象Ｓの表面に形成される。
　このような観察装置４１においても、上記実施形態と同様に、装置構成の簡単化が図られると共に、被検出光Ｌ３の光量を十分に確保した状態で投影画像Ｐを観察対象Ｓに表示できる。また、被検出光Ｌ３の検出結果を投影画像Ｐに反映するための演算も簡単なものとなる。さらに、観察装置４１は、被検出光Ｌ３の検出結果に基づいて画像を生成する制御部（画像生成部）６を備えている。これにより、表示部４２への検出結果の表示、或いは外部記憶装置への検出結果の保存などを実施できる。
　第４実施形態においては、投影光Ｌ２の照射を行わずに、被検出光Ｌ３の検出結果に基づいた生成した画像を表示あるいは保存するだけの構成としてもよい。また、第４実施形態において、導光光学系Ｇの視野（観察範囲）は、光走査系４による照射光Ｌ１の走査範囲よりも小さくなるように設定されてもよい。
［その他の変形例］
　本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、照射光Ｌ１によって観察対象Ｓで可視外の波長の蛍光が発生することを例示しているが、本発明は、可視域の波長の蛍光が発生する場合、視認が困難な微弱な蛍光が発生する場合、或いは観察対象Ｓに複数の蛍光物質を注入する場合などにも適用できる。また、上記実施形態では、観察対象Ｓとして生体組織を例示し、観察対象Ｓから発生する蛍光の観察や観察対象Ｓ内部の血管に対する観察等を例示したが、観察対象及び観察例はこれに限定されるものではない。例えば観察対象Ｓは、内部に下絵が隠された絵画などであってもよい。この場合、例えば照射光Ｌ１の反射率の変化によって下絵の状態を検出することで、その検出結果に応じた投影画像Ｐを絵画に投影できる。
　１，２１，３１，４１…観察装置、２…照射用光源（第１の光源）、３，３Ａ，３Ｂ…投影用光源（第２の光源）、４…光走査系、６…制御部、画像生成部、１０…走査ミラー（光走査素子）、５，５Ａ，５Ｂ…光検出器、Ｇ…導光光学系、Ｌ１…照射光、Ｌ２，Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂ…投影光、Ｌ３…被検出光、Ｓ…観察対象。

Claims (24)

  1. 　観察対象を観察する観察装置であって、
    　照射光を発生する第１の光源と、
    　投影光を発生する第２の光源と、
    　前記観察対象に向けて前記照射光と前記投影光とを同一の光路で走査する光走査素子と、
    　前記光走査素子を介さずに、前記照射光の照射に応じて前記観察対象で発生する被検出光を導光する導光光学系と、
    　前記導光光学系によって導光された前記被検出光を検出する光検出器と、
    　前記被検出光の検出結果に基づいて前記投影光の強度を制御する制御部と、を備える観察装置。
  2. 　前記光走査素子を含む光走査系の光軸と前記導光光学系の光軸とが一致している請求項１記載の観察装置。
  3. 　前記光走査素子を含む光走査系の光軸と前記導光光学系の光軸とが不一致となっている請求項１記載の観察装置。
  4. 　前記照射光は、励起光である請求項１～３のいずれか一項記載の観察装置。
  5. 　前記照射光の波長は、４００ｎｍ～８１０ｎｍである請求項４記載の観察装置。
  6. 　前記照射光の波長は、前記観察対象によって吸収される波長である請求項１～４のいずれか一項記載の観察装置。
  7. 　前記照射光の波長は、７３５ｎｍ～８５０ｎｍである請求項６記載の観察装置。
  8. 　前記投影光の波長は、前記照射光の波長と異なる波長である請求項１～７のいずれか一項記載の観察装置。
  9. 　前記投影光の波長は、３８０ｎｍ～７８０ｎｍである請求項８記載の観察装置。
  10. 　前記光検出器は、シングルポイントセンサである請求項１～９のいずれか一項記載の観察装置。
  11. 　前記被検出光の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成部を更に備える請求項１～１０のいずれか一項記載の観察装置。
  12. 　前記導光光学系の視野は、前記光走査素子による前記照射光の走査範囲を含む請求項１～１１のいずれか一項記載の観察装置。
  13. 　観察対象を観察する観察方法であって、
    　照射光を発生する第１の光発生ステップと、
    　投影光を発生する第２の光発生ステップと、
    　光走査素子により、前記観察対象に向けて前記照射光と前記投影光とを同一の光路で走査する光走査ステップと、
    　導光光学系により、前記照射光の照射に応じて前記観察対象で発生する被検出光を前記光走査素子を介さずに導光する導光ステップと、
    　前記導光光学系によって導光された前記被検出光を光検出器によって検出する検出ステップと、
    　前記検出ステップにおける前記被検出光の検出結果に基づいて前記投影光の強度を制御する制御ステップと、を備える観察方法。
  14. 　前記光走査素子を含む光走査系の光軸と前記導光光学系の光軸とを一致させる請求項１３記載の観察方法。
  15. 　前記光走査素子を含む光走査系の光軸と前記導光光学系の光軸とを不一致とさせる請求項１３記載の観察方法。
  16. 　前記照射光を励起光とする請求項１３～１５のいずれか一項記載の観察方法。
  17. 　前記照射光の波長を４００ｎｍ～８１０ｎｍとする請求項１６記載の観察方法。
  18. 　前記観察対象によって吸収を受ける波長を前記照射光の波長とする請求項１３～１６のいずれか一項記載の観察方法。
  19. 　前記照射光の波長を７３５ｎｍ～８５０ｎｍとする請求項１８記載の観察方法。
  20. 　前記照射光の波長と異なる波長を前記投影光の波長とする請求項１３～１９のいずれか一項記載の観察方法。
  21. 　前記投影光の波長を３８０ｎｍ～７８０ｎｍとする請求項２０記載の観察方法。
  22. 　前記光検出器としてシングルポイントセンサを用いる請求項１３～２１のいずれか一項記載の観察方法。
  23. 　前記被検出光の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成ステップを更に備える請求項１３～２２のいずれか一項記載の観察方法。
  24. 　前記導光光学系の視野に前記光走査素子による前記照射光の走査範囲を含める請求項１３～２３のいずれか一項記載の観察方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3861397A1 (en) * 2018-10-05 2021-08-11 ABDULHALIM, Ibrahim An optical device capable of responding to a writing long-wave radiation
WO2020121744A1 (ja) 2018-12-14 2020-06-18 ホーコス株式会社 フィルタ、フィルタ装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140187966A1 (en) * 2007-09-13 2014-07-03 Jonathan Thierman Detection and Display of Measured Subsurface Data onto a Surface
JP2015524578A (ja) * 2012-07-18 2015-08-24 ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ マルチスケールスペクトルナノスコピー
JP2016027367A (ja) * 2014-06-25 2016-02-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 投影システムの調整方法及び調整装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6678398B2 (en) * 2000-09-18 2004-01-13 Sti Medical Systems, Inc. Dual mode real-time screening and rapid full-area, selective-spectral, remote imaging and analysis device and process
WO2005052668A1 (ja) 2003-11-26 2005-06-09 Olympus Corporation レーザ走査型蛍光顕微鏡
JP2006003747A (ja) 2004-06-18 2006-01-05 Olympus Corp 光走査型観察装置
JP4818634B2 (ja) 2005-04-25 2011-11-16 オリンパス株式会社 走査型蛍光観察装置
EP2107363B1 (en) * 2008-03-31 2012-07-11 Deutsches Krebsforschungszentrum Method of fluorescence-microscopically imaging a structure in a sample with high three-dimensional spatial resolution
US8027032B2 (en) * 2008-08-22 2011-09-27 President & Fellows Of Harvard College Microscopy imaging system and method employing stimulated raman spectroscopy as a contrast mechanism
JP2010125270A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Hoya Corp 内視鏡装置
JP5342869B2 (ja) * 2008-12-22 2013-11-13 Ｈｏｙａ株式会社 内視鏡装置、内視鏡照明装置、画像形成装置、内視鏡照明装置の作動方法および画像形成装置の作動方法
JP2010175448A (ja) 2009-01-30 2010-08-12 Kowa Co 光学撮像装置
WO2010134351A1 (ja) 2009-05-21 2010-11-25 株式会社ニコン 走査型蛍光顕微鏡装置
JP2012008260A (ja) 2010-06-23 2012-01-12 Hamamatsu Photonics Kk 画像生成装置
JP2012008055A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Olympus Corp 画像解析方法および画像解析装置
WO2014076993A1 (ja) 2012-11-14 2014-05-22 日本電気株式会社 インターフェース装置及び入力受付方法
US9723978B2 (en) 2014-03-31 2017-08-08 Nidek Co., Ltd. Fundus photography device
US10052154B2 (en) * 2014-10-01 2018-08-21 Verily Life Sciences Llc System and method for fluorescence-based laser ablation
DE102015224522B4 (de) 2015-12-08 2018-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen Projektionsanlage und Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140187966A1 (en) * 2007-09-13 2014-07-03 Jonathan Thierman Detection and Display of Measured Subsurface Data onto a Surface
JP2015524578A (ja) * 2012-07-18 2015-08-24 ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ マルチスケールスペクトルナノスコピー
JP2016027367A (ja) * 2014-06-25 2016-02-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 投影システムの調整方法及び調整装置

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