內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有：內(nèi)窺鏡，其具有引導(dǎo)從光源發(fā)出的照明光的導(dǎo)光部件、對被攝體照射由導(dǎo)光部件引導(dǎo)的照明光的光學(xué)系統(tǒng)、以及使導(dǎo)光部件擺動以使得經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)對被攝體照射的照明光的照射位置成為沿著規(guī)定掃描圖案的照射位置的驅(qū)動部；坐標(biāo)信息取得部，其取得能夠確定沿著規(guī)定掃描圖案照射的照明光的照射位置的坐標(biāo)信息；以及校正信息取得部，其通過進(jìn)行基于坐標(biāo)信息的處理，以照明光中包含的規(guī)定波段的光為基準(zhǔn)，取得用于對照明光中包含的規(guī)定波段以外的其他波段的光的倍率色差進(jìn)行校正的校正信息。
【專利說明】內(nèi)窺鏡系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，特別涉及對被攝體進(jìn)行掃描并取得圖像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在醫(yī)療領(lǐng)域的內(nèi)窺鏡中，為了減輕被檢者的負(fù)擔(dān)，提出了用于使被插入到該被檢者的體腔內(nèi)的插入部細(xì)徑化的各種技術(shù)。而且，作為這種技術(shù)的一例，在日本特開2011-101665號公報中公開了在相當(dāng)于所述插入部的部分不具有固體攝像元件的光掃描型電子內(nèi)窺鏡和構(gòu)成為具有該光掃描型電子內(nèi)窺鏡的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
[0003]具體而言,在日本特開2011-101665號公報中公開了具有如下結(jié)構(gòu)的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng):通過使引導(dǎo)從光源部發(fā)出的照明光的照明用光纖的前端部諧振運(yùn)動，以預(yù)先設(shè)定的掃描圖案(例如呈渦旋狀)對被攝體進(jìn)行掃描，利用配置在照明用光纖周圍的受光用光纖接收來自該被攝體的返回光，使用按照各顏色成分對該受光用光纖接收到的返回光進(jìn)行分離而得到的信號，生成該被攝體的圖像。[0004]并且，在日本特開2011-101665號公報中公開了如下的校準(zhǔn)方法來作為在所述電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中產(chǎn)生的倍率色差的校準(zhǔn)方法:使用根據(jù)從光源部射出的橙色光的光量而檢測到的橙色成分，對根據(jù)從該光源部射出的紅色光的光量而檢測到的紅色成分進(jìn)行校正。
[0005]但是，根據(jù)日本特開2011-101665號公報所公開的校準(zhǔn)方法，除了監(jiān)視器中顯示的圖像的生成時使用的紅色光、綠色光和藍(lán)色光的光源以外，還需要設(shè)置倍率色差的校準(zhǔn)時使用的橙色光的光源，所以，其結(jié)果，產(chǎn)生用于進(jìn)行倍率色差的校準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)煩雜化的課題。
[0006]本發(fā)明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于，提供與以往相比能夠簡易地對使用掃描型內(nèi)窺鏡取得圖像時產(chǎn)生的倍率色差進(jìn)行校準(zhǔn)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]用于解決課題的手段
[0008]本發(fā)明的一個方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有:內(nèi)窺鏡，其具有引導(dǎo)從光源發(fā)出的照明光的導(dǎo)光部件、對被攝體照射由所述導(dǎo)光部件引導(dǎo)的所述照明光的光學(xué)系統(tǒng)、以及使所述導(dǎo)光部件擺動以使得經(jīng)由所述光學(xué)系統(tǒng)對所述被攝體照射的所述照明光的照射位置成為沿著規(guī)定掃描圖案的照射位置的驅(qū)動部；坐標(biāo)信息取得部，其取得能夠確定沿著所述規(guī)定掃描圖案照射的所述照明光的照射位置的坐標(biāo)信息；以及校正信息取得部，其通過進(jìn)行基于所述坐標(biāo)信息的處理，以所述照明光中包含的規(guī)定波段的光為基準(zhǔn)，取得用于對所述照明光中包含的所述規(guī)定波段以外的其他波段的光的倍率色差進(jìn)行校正的校正信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是示出在被攝體的表面設(shè)定的假想XY平面的一例的圖。[0011]圖3是示出設(shè)置在內(nèi)窺鏡中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0012]圖4是示出圖3的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的倍率色差的像差圖。
[0013]圖5是示出提供到設(shè)于內(nèi)窺鏡中的致動器的第I驅(qū)動信號的信號波形的一例的圖。
[0014]圖6是示出提供到設(shè)于內(nèi)窺鏡中的致動器的第2驅(qū)動信號的信號波形的一例的圖。
[0015]圖7A是用于說明對圖2的假想XY平面照射照明光的情況下的、從點(diǎn)SA到點(diǎn)YMAX的照明光的照射坐標(biāo)在時間上的變位的圖。
[0016]圖7B是用于說明對圖2的假想XY平面照射照明光的情況下的、從點(diǎn)YMAX到點(diǎn)SA的照明光的照射坐標(biāo)在時間上的變位的圖。
[0017]圖8是示出進(jìn)行圖像校正處理時可利用的校準(zhǔn)用圖卡(chart)的一例的圖。
[0018]圖9是用于說明使用圖8的校準(zhǔn)用圖卡進(jìn)行的處理的概要的流程圖。
[0019]圖10是用于說明在圖9的步驟S2中進(jìn)行的圖像校正處理的具體例的流程圖。
[0020]圖11是示出進(jìn)行 圖像校正處理時可利用的校準(zhǔn)用圖卡的與圖8不同的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0022]圖1~圖11涉及本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]例如如圖1所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I構(gòu)成為具有能夠插入到被檢者的體腔內(nèi)的掃描型的內(nèi)窺鏡2、與內(nèi)窺鏡2連接的主體裝置3、與主體裝置3連接的監(jiān)視器4、以及與主體裝置3連接的信息處理裝置5。
[0024]內(nèi)窺鏡2具有形成為能夠插入到被檢者的體腔內(nèi)的細(xì)長形狀且具有撓性的插入部11。另外，在插入部11的基端部設(shè)有用于以拆裝自如的方式使內(nèi)窺鏡2與主體裝置3連接的未圖示的連接器等。
[0025]在插入部11內(nèi)部的從基端部到前端部的部分中分別貫穿插入有照明用光纖12和受光用光纖13，該照明用光纖12具有作為將從主體裝置3的光源單元21提供的照明光引導(dǎo)至物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的導(dǎo)光部件的功能，該受光用光纖13接收來自被攝體的返回光并將其引導(dǎo)至主體裝置3的檢測單元23。
[0026]照明用光纖12的包含光入射面的端部配置在設(shè)于主體裝置3的內(nèi)部的合波器32上。并且，照明用光纖12的包含光出射面的端部以未被固定部件等固定的狀態(tài)配置在設(shè)于插入部11的前端部的物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的光入射面的附近。即，照明用光纖12引導(dǎo)的照明光經(jīng)由物鏡光學(xué)系統(tǒng)14對被攝體進(jìn)行照射。
[0027]另外，在本實(shí)施例中，作為與后述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)對應(yīng)的設(shè)計值，例如，優(yōu)選設(shè)定為照明用光纖12的包含光出射面的端部的數(shù)值孔徑NA為0.0963。
[0028]受光用光纖13的包含光入射面的端部固定配置在插入部11的前端部的前端面中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的光出射面的周圍。并且，受光用光纖13的包含光出射面的端部配置在設(shè)于主體裝置3的內(nèi)部的分波器36上。
[0029]在插入部11的前端部側(cè)的照明用光纖12的中途部安裝有致動器15，該致動器15根據(jù)從主體裝置3的驅(qū)動器單元22輸出的驅(qū)動信號進(jìn)行驅(qū)動。
[0030]這里，以后，作為與相當(dāng)于插入部11的長度方向的軸的插入軸(或物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的光軸)垂直的假想平面，以在被攝體的表面設(shè)定圖2所示的XY平面的情況為例進(jìn)行說明。圖2是示出在被攝體的表面設(shè)定的假想XY平面的一例的圖。
[0031]具體而言，圖2的XY平面上的點(diǎn)SA表示假想設(shè)定為在相當(dāng)于從紙面近前側(cè)朝向里側(cè)的方向上存在插入部11的插入軸的情況下的、該插入軸與紙面的交點(diǎn)。并且，圖2的XY平面中的X軸方向被設(shè)定為從紙面左側(cè)朝向右側(cè)的方向。并且，圖2的XY平面中的Y軸方向被設(shè)定為從紙面下側(cè)朝向上側(cè)的方向。并且，構(gòu)成圖2的XY平面的X軸和Y軸在點(diǎn)SA交叉。
[0032]致動器15構(gòu)成為具有:X軸用致動器(未圖示)，其根據(jù)從主體裝置3的驅(qū)動器單元22輸出的第I驅(qū)動信號進(jìn)行動作，以使照明用光纖12的包含光出射面的端部在X軸方向上擺動；以及Y軸用致動器(未圖示)，其根據(jù)從主體裝置3的驅(qū)動器單元22輸出的第2驅(qū)動信號進(jìn)行動作，以使照明用光纖12的包含光出射面的端部在Y軸方向上擺動。而且，伴隨所述X軸用致動器和Y軸用致動器的動作，照明用光纖12的包含光出射面的端部以點(diǎn)SA為中心呈渦旋狀擺動。
[0033]另外，在本實(shí)施例中，作為與后述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)對應(yīng)的設(shè)計值，例如，優(yōu)選設(shè)定為通過致動器15而擺動的照明用光纖12的(包含光出射面的端部的)長度為
3.4mm。
[0034]在插入部11的內(nèi)部 設(shè)有存儲器16，該存儲器16例如預(yù)先存儲有包含根據(jù)物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的特性而決定的光學(xué)特性信息等的與內(nèi)窺鏡2相關(guān)聯(lián)的各種信息的內(nèi)窺鏡信息。而且，在內(nèi)窺鏡2和主體裝置3連接時，通過主體裝置3的控制器25讀出存儲器16中存儲的內(nèi)窺鏡信息。另外，存儲器16中存儲的物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的光學(xué)特性信息在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035]這里，參照圖3和圖4對設(shè)于插入部11的前端部的物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的具體結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。圖3是示出設(shè)置在本實(shí)施例的內(nèi)窺鏡中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖4是示出圖3的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的倍率色差的像差圖。
[0036]例如如圖3所示，物鏡光學(xué)系統(tǒng)14由具有正屈光力的2個平凸透鏡構(gòu)成。并且，本實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)14設(shè)計成具有下述設(shè)計數(shù)據(jù)。
[0037]另外，在下述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)中，曲率半徑示出為r，面間隔示出為d，各透鏡相對于d線(587.6nm)的折射率示出為nd，各透鏡的d線的阿貝數(shù)示出為v d。并且，在下述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)中，曲率半徑r的?”表示無限大，面編號的“物體面”中的D=7.50 (mm)表示物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的焦點(diǎn)位置。并且，在沒有特意記載的情況下，設(shè)曲率半徑r和與面間隔d等距離有關(guān)的數(shù)據(jù)的單位為毫米(mm)。并且，下述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)和圖3內(nèi)的“物體面”表示觀察對象物的表面。并且，下述物鏡光學(xué)系統(tǒng)14的設(shè)計數(shù)據(jù)和圖3內(nèi)的“像面”表示對呈渦旋狀擺動的照明用光纖12的光出射面的軌跡進(jìn)行投影的假想面。
[0038](設(shè)計數(shù)據(jù))
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有: 內(nèi)窺鏡，其具有引導(dǎo)從光源發(fā)出的照明光的導(dǎo)光部件、對被攝體照射由所述導(dǎo)光部件引導(dǎo)的所述照明光的光學(xué)系統(tǒng)、以及使所述導(dǎo)光部件擺動以使得經(jīng)由所述光學(xué)系統(tǒng)對所述被攝體照射的所述照明光的照射位置成為沿著規(guī)定掃描圖案的照射位置的驅(qū)動部； 坐標(biāo)信息取得部，其取得能夠確定沿著所述規(guī)定掃描圖案照射的所述照明光的照射位置的坐標(biāo)信息；以及倍率色差 校正信息取得部，其通過進(jìn)行基于所述坐標(biāo)信息的處理，以所述照明光中包含的規(guī)定波段的光為基準(zhǔn)，取得用于對所述照明光中包含的所述規(guī)定波段以外的其他波段的光的倍率色差進(jìn)行校正的校正信息倍率色差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還具有存儲部，該存儲部預(yù)先存儲有表示在將由于所述光學(xué)系統(tǒng)而產(chǎn)生的倍率色差的基準(zhǔn)設(shè)定為所述規(guī)定波段的光的情況下的、所述其他波段的光的像高與像差量之間的對應(yīng)關(guān)系的光學(xué)特性信息， 所述校正信息取得部根據(jù)所述坐標(biāo)信息檢測對與規(guī)定像高相當(dāng)?shù)奈恢谜丈淞怂鲆?guī)定波段的光，根據(jù)所述光學(xué)特性信息檢測所述規(guī)定像高處的所述其他波段的光的像差量，進(jìn)而，根據(jù)該檢測到的像差量，取得根據(jù)所述其他波段的光的返回光而生成的圖像的校正中使用的圖像校正信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像校正信息是所述規(guī)定像高處的所述其他波段的光的像差量相對于最大像高所占的比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，` 所述規(guī)定波段的光是綠色的光，并且，所述其他波段的光是紅色的光和藍(lán)色的光中的至少一方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述光學(xué)系統(tǒng)僅具備具有正屈光力的光學(xué)部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述被攝體是適合于所述光學(xué)系統(tǒng)的畸變的校準(zhǔn)用圖卡， 所述坐標(biāo)信息取得部基于根據(jù)對所述校準(zhǔn)用圖卡照射的所述照明光的返回光而生成的圖像，取得所述坐標(biāo)信息， 所述校正信息取得部取得根據(jù)所述坐標(biāo)信息計測的、所述其他波段的光的照射位置相對于所述規(guī)定波段的光的照射位置的偏移量，作為根據(jù)所述其他波段的光的返回光而生成的圖像的校正中使用的圖像校正信息，根據(jù)該取得的圖像校正信息進(jìn)行圖像校正處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述校準(zhǔn)用圖卡具有在白色的背景區(qū)域內(nèi)利用黑色描繪的圖形圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述規(guī)定波段的光是綠色的光，并且，所述其他波段的光是紅色的光和藍(lán)色的光中的至少一方。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖形圖案是以圓點(diǎn)的直徑隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而增大、并且圓點(diǎn)彼此的間隔隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而變寬的方式描繪的由多個圓點(diǎn)構(gòu)成的圓點(diǎn)圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖形圖案是以圓點(diǎn)的直徑隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而減小、并且圓點(diǎn)彼此的間隔隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而變窄的方式描繪的由多個圓點(diǎn)構(gòu)成的圓點(diǎn)圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖形圖案是以線寬隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而變粗、并且格子間隔隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而變寬的方式描繪的格子圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖形圖案是以線寬隨著從所述校準(zhǔn)用圖卡的中央部朝向外緣部而變細(xì)、并且格子間隔隨著從所述校準(zhǔn) 用圖卡的中央部朝向外緣部而變窄的方式描繪的格子圖案。
【文檔編號】A61B1/06GK103889302SQ201380003540
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】酒井悠次, 鵜澤勉, 平川克己 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社