(57)【要約】本発明の走査型観察装置（１）は、被写体（Ａ）に照射するためのビーム（Ｌ）を一定の角速度で回転走査する走査部（４）と、被写体（Ａ）からの信号波（Ｌ’）を検出する検出部（５）と、信号波（Ｌ’）に基づいて被写体（Ａ）の画像を生成する画像生成部（６）と、画像内の被写体（Ａ）の像の回転角度を設定する回転角度設定部（８）とを備え、画像生成部（６）が、設定された回転角度およびビーム（Ｌ）の角速度に基づいてシフト時間を算出し、信号波（Ｌ’）を検出部（５）による検出時刻からシフト時間だけシフトした時刻におけるビーム（Ｌ）の照射位置と対応付けることによって画像を生成する。
2017037782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に照射するためのビームを一定の角速度で回転走査する走査部と、
前記ビームの照射によって前記被写体において発生する信号波を検出する検出部と、
該検出部によって検出された前記信号波に基づいて前記被写体の画像を生成する画像生成部と、
該画像生成部によって生成される前記画像内の前記被写体の像の回転角度を設定する回転角度設定部とを備え、
前記画像生成部が、前記回転角度設定部によって設定された前記回転角度および前記ビームの角速度に基づいてシフト時間を算出し、前記信号波を前記検出部による検出時刻から前記シフト時間だけシフトした時刻における前記ビームの走査軌跡上における照射位置と対応付けることによって前記画像を生成する走査型観察装置。
【請求項２】
前記画像生成部が、回転調整部をさらに備え、前記回転角度設定部から受信した回転角度θの値と、前記検出部から受信したレーザ光の角速度ωの値とから、下式に基づいて前記シフト時間Δｔを算出する請求項１に記載の走査型観察装置。
Δｔ＝θ／ω
【請求項３】
前記画像生成部が、１フレーム単位で異なる前記シフト時間で画像を生成する請求項１または請求項２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記走査部が、スパイラル状の走査軌跡に沿って前記ビームを回転走査する請求項１から請求項３のいずれかに記載の走査型観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光や超音波のビームを被写体上でスパイラル走査して被写体の画像を取得する走査型内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の内視鏡は、内視鏡の先端面の上下方向に対して画像内の像の上下方向が一致するように、画像を回転させている。
体内においては内視鏡のねじれ等によって被写体に対して内視鏡の先端面が回転することにより、画像内の被写体の像が回転する。このような場合にも、画像内の被写体の像の向きを調整するために画像を回転させる処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２９９０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像の回転処理においては、一般に、各画素の元の位置から三角関数を用いて各画素の回転後の位置を算出する演算処理が行われる。ライブ映像として表示される高フレームレートの内視鏡画像に対してこのような計算処理を実行するためには、高速の演算が可能な高性能のプロセッサまたは専用ハードウェアが必要となり、コストがかかるという問題がある。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡単な計算によって高速で画像の回転処理を実行することができる走査型観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、被写体に照射するためのビームを一定の角速度で回転走査する走査部と、前記ビームの照射によって前記被写体において発生する信号波を検出する検出部と、該検出部によって検出された前記信号波に基づいて前記被写体の画像を生成する画像生成部と、該画像生成部によって生成される前記画像内の前記被写体の像の回転角度を設定する回転角度設定部とを備え、前記画像生成部が、前記回転角度設定部によって設定された前記回転角度および前記ビームの角速度に基づいてシフト時間を算出し、前記信号波を前記検出部による検出時刻から前記シフト時間だけシフトした時刻における前記ビームの走査軌跡上における照射位置と対応付けることによって前記画像を生成する走査型観察装置を提供する。【０００７】
本発明によれば、走査部によってビームが被写体上で走査され、被写体からの信号波が検出部によって検出される。画像生成部は、検出された信号波を被写体上におけるビームの照射位置と対応付けることによって、被写体の画像を生成する。【０００８】
この場合に、信号波は、実際のビームの照射位置から、回転角度設定部によって設定された回転角度に対応する角度だけ走査方向にシフトした位置と対応付けられる。ビームは一定の角速度で回転走査されているので、検出部によって検出された信号波を、回転角度設定部から受信した回転角度と検出部から受信したビームの角速度との割合に等しいシフト時間だけシフトさせることによって、被写体の像を一律に回転角度だけ回転させることができる。このように、対応付ける信号波と照射位置とを時間方向に等しいシフト時間だけシフトさせるだけの簡単な計算によって、高速で画像の回転処理を実行することができる。【０００９】
上記発明においては、前記画像生成部が、回転調整部をさらに備え、前記回転角度設定部から受信した回転角度θの値と、前記検出部から受信したレーザ光の角速度ωの値とから、下式に基づいて前記シフト時間Δｔを算出してもよい。
Δｔ＝θ／ω
このようにすることで、回転調整部によって算出されたシフト時間により一律に画像の回転処理を行うことができる。【００１０】
上記発明においては、前記画像生成部が、異なる前記シフト時間で各画像を生成するように、画像１フレーム単位で前記シフト時間を変更可能であってもよい。
このようにすることで、画像内の被写体の像の回転角度を１フレーム単位で変更することができ、表示部にライブ映像として表示されている画像内の被写体の像の回転角度を略リアルタイムで変更することができる。
上記発明においては、前記走査部が、スパイラル状または同心円状の走査軌跡に沿って前記ビームを回転走査してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な計算によって高速で画像の回転処理を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る走査型観察装置の全体構成図である。
【図２】図１の走査型観察装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】図１の走査型観察装置におけるスキャナの構成を示す図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４Ａ】回転調整部によって生成される輝度値データセットおよび制御部によって生成される座標データセットの一例を示す図である。
【図４Ｂ】輝度値データセットおよび検出時刻と座標とをシフト時間Δｔだけシフトした座標データセットの一例を示す図である。
【図５】Ｄ／Ａ変換器から図３Ａのスキャナに印加される交番電圧を示す図である。
【図６】回転角度設定部による回転角度を設定するためのグラフィックの一例を示す図である。
【図７】画像の回転処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態に係る走査型観察装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る走査型観察装置１は、図１に示されるように、内視鏡２の挿入部２１の先端から被写体Ａに照射されるレーザ光（ビーム）Ｌをスパイラル状の走査軌跡Ｂに沿って走査し、被写体Ａの画像を取得する光走査型内視鏡装置である。
【００１４】
走査型観察装置１は、図２に示されるように、光源部３と、光源部３から出力されたレーザ光Ｌを走査して被写体Ａに照射する光走査ユニット（走査部）４と、被写体Ａからのレーザ光Ｌの反射光（信号波）Ｌ’を検出する検出ユニット（検出部）５と、該検出ユニット５によって検出された反射光Ｌ’に基づいて被写体Ａの画像を生成する画像生成ユニット（画像生成部）６と、光走査ユニット４、検出ユニット５および画像生成ユニット６を制御する制御部７と、画像内の被写体Ａの像の回転角度θを設定する回転角度設定部８と、表示部９とを備えている。
光走査ユニット４および検出ユニット５の一部、画像生成ユニット６、ならびに、制御部７は、内視鏡２に接続された筺体１０内に収容されている。
【００１５】
光源部３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の連続波レーザ光をそれぞれ射出する３個のレーザ光源（図示略）を備える。光源部３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのレーザ光を合波して白色のレーザ光Ｌを生成し、該白色のレーザ光Ｌを射出する。レーザ光源としては、例えば、半導体固体レーザ光源またはレーザダイオードが用いられる。
【００１６】
なお、本実施形態においては、被写体Ａの白色光画像を取得する場合について説明するが、他の種類の画像を取得してもよい。例えば、レーザ光によって励起される蛍光の画像を取得してもよく、特定の色のレーザ光を用いて赤外画像やＮＢＩ（ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ  ｉｍａｇｉｎｇ）画像を取得してもよい。
【００１７】
光走査ユニット４は、制御部７からの制御信号に基づいてデジタル波形を発生する波形発生部４１と、デジタル波形をＤ／Ａ変換して交番電圧を生成するＤ／Ａ変換器４２と、光源部３からのレーザ光Ｌを走査しながら被写体Ａに照射するスキャナ４３とを備えている。
【００１８】
波形発生部４１は、制御部７から受信した制御信号が指定する周波数および振幅を有するデジタル波形を発生する。
Ｄ／Ａ変換器４２は、波形発生部４１によって発生されたデジタル波形を電圧波形に変換することによって交番電圧を生成する。生成された交番電圧は、電気ケーブル１３Ａ，１３Ｂを介してスキャナ４３に供給される。
【００１９】
スキャナ４３は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、挿入部２１の先端部２１ａの内部に配置されている。スキャナ４３は、挿入部２１内に長手方向に沿って配置された照明用光ファイバ４４と、該照明用光ファイバ４４を振動させるアクチュエータ４５と、照明用光ファイバ４４およびアクチュエータ４５を挿入部２１の外筒に対して固定する固定部４６とを備えている。
符号１１，１２は、照明用光ファイバ４４の先端から射出されたレーザ光Ｌを被写体Ａ上に集束させる集光レンズである。
【００２０】
照明用光ファイバ４４の基端は、光源部３に接続されている。光源部３から照明用光ファイバ４４の基端面に入射したレーザ光Ｌは、照明用光ファイバ４４の内部を基端から先端まで導光し、照明用光ファイバ４４の先端面から挿入部２１の先端前方へ向かって射出されるようになっている。
【００２１】
アクチュエータ４５は、四角筒状の弾性部４７と、該弾性部４７の外周面に固定された４枚の圧電素子４８Ａ，４８Ｂとを備えている。
弾性部４７内には照明用光ファイバ４４が貫通しており、弾性部４７は、照明用光ファイバ４４の先端から基端側に間隔をあけた位置において、照明用光ファイバ４４の外周面に固定されている。弾性部４７の、圧電素子４８Ａ，４８Ｂよりも基端側の部分は、固定部４６を介して挿入部２１の外筒に固定されている。これにより、弾性部４７および照明用光ファイバ４４の先端部分は片持ち梁状に支持され、揺動可能となっている。
【００２２】
圧電素子４８Ａ，４８Ｂは板状であり、厚さ方向に分極している。図３Ｂにおいて、矢印Ｐは圧電素子４８Ａ，４８Ｂの分極方向を示している。圧電素子４８Ａ，４８Ｂは、図３Ｂに示されるように、照明用光ファイバ４４の半径方向に対向する２枚の圧電素子４８Ａまたは４８Ｂの分極方向が同一方向となるように、弾性部４７の４つの外側面の各々に１枚ずつ固定されている。Ｘ方向に対向する２枚のＸ走査用の圧電素子４８ＡにはＡ相用の電気ケーブル１３Ａが接続され、Ｙ方向に対向する２枚のＹ走査用の圧電素子４８ＢにはＢ相用の電気ケーブル１３Ｂが接続されている。Ｘ方向およびＹ方向は、照明用光ファイバ４４の半径方向であり、互いに直交する方向である。
【００２３】
ここで、波形発生部４１は、Ａ相およびＢ相の２つのデジタル波形を発生する。Ｄ／Ａ変換器４２は、Ａ相用およびＢ相用にそれぞれ設けられている。Ａ相用のＤ／Ａ変換器４２は、Ａ相のデジタル波形をＤ／Ａ変換し、生成されたＡ相の交番電圧は、電気ケーブル１３Ａを介して２枚のＸ走査用の圧電素子４８Ａに供給される。Ｂ相用のＤ／Ａ変換器４２は、Ｂ相のデジタル波形をＤ／Ａ変換し、生成されたＢ相の交番電圧は、電気ケーブル１３Ｂを介して２枚のＹ走査用の圧電素子４８Ｂに供給される。
【００２４】
Ｘ走査用の圧電素子４８Ａは、Ａ相の交番電圧の印加によって照明用光ファイバ４４の長手方向（Ｚ方向）に伸縮振動する。このときに、２枚の圧電素子４８Ａのうち、一方がＺ方向に縮み、他方がＺ方向に伸びることによって、弾性部４７には固定部４６の位置を節とするＸ方向の屈曲振動が励起される。弾性部４７の屈曲振動は、照明用光ファイバ４４に伝達される。これにより、照明用光ファイバ４４の先端部がＸ方向に屈曲振動して光ファイバ１１の先端がＸ方向に振動し、該先端から射出されるレーザ光ＬがＸ方向に走査される。
【００２５】
Ｙ走査用の圧電素子４８Ｂは、Ｂ相の交番電圧の印加によって照明用光ファイバ４４の長手方向（Ｚ方向）に伸縮振動する。このときに、２枚の圧電素子４８Ｂのうち、一方がＺ方向に縮み、他方がＺ方向に伸びることによって、弾性部４７には固定部４６の位置を節とするＹ方向の屈曲振動が励起される。弾性部４７の屈曲振動は、照明用光ファイバ４４に伝達される。これにより、照明用光ファイバ４４の先端部がＹ方向に屈曲振動して照明用光ファイバ４４の先端がＹ方向に振動し、該先端から射出されるレーザ光ＬがＹ方向に走査される。
【００２６】
検出ユニット５は、被写体Ａにおいて反射されたレーザ光Ｌの反射光Ｌ’を受光する受光部５１と、該受光部５１によって受光された反射光Ｌ’を検出する光検出器５２とを備えている。
受光部５１は、照明用光ファイバ４４と並列して挿入部２１の内部に配置された受光用光ファイバ（以下、「受光用光ファイバ５１」ともいう。）である。受光用光ファイバ５１は、照明用光ファイバ４４を周方向に囲むように複数本設けられてる。各受光用光ファイバ５１の先端側には受光レンズ（図示略）が配置され、被写体Ａからの反射光Ｌ’は受光レンズを介して受光用光ファイバ５１の先端面に入射するようになっている。受光用光ファイバ５１の基端は光検出器５２に接続されている。受光用光ファイバ５１の先端面に入射した反射光Ｌ’は、該受光用光ファイバ５１の内部を先端から基端まで導光し、光検出器５２に入射する。
【００２７】
光検出器５２は、反射光Ｌ’を一定の時間間隔で検出し、検出された反射光Ｌ’の強度に応じた電気信号を画像生成ユニット６内のＡ／Ｄ変換器６１に出力する。光検出器５２は、例えば、受光用光ファイバ５１からの白色の反射光Ｌ’をＲ、Ｇ、Ｂの３色に分解する色分解素子（図示略）と、該色分解素子によって色分解されたＲ、Ｇ、Ｂの各反射光Ｌ’を光電変換する３個のフォトダイオード（図示略）とから構成される。このような構成により、光検出器５２は、Ｒ、ＧおよびＢの反射光Ｌ’を別々にかつ同時に検出し、３つの電気信号をＡ／Ｄ変換器６１に出力するようになっている。
【００２８】
画像生成ユニット６は、光検出器５２から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器６１と、画像内の被写体Ａの像の回転角度を調整する回転調整部６２と、画像を形成する画像形成部６３とを備えている。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器６１は、光検出器５２からの３つの電気信号をそれぞれデジタル変換することによって、反射光Ｌ’の強度を示すデジタル値を得る。得られたデジタル値は、画像形成部６３によって形成される画像の各画素のＲ、Ｇ、Ｂの輝度値である。以下、光検出器５２によって時刻ｔｉに検出されたＲ、Ｇ、Ｂの輝度値を、輝度値Ｓ（ｔｉ）と記す。Ａ／Ｄ変換器６１は、得られた輝度値Ｓ（ｔｉ）を回転調整部６２に送信する。
【００３０】
回転調整部６２は、図４Ａに示されるように、Ａ／Ｄ変換器６１から受信した輝度値Ｓ（ｔｉ）（ｉ＝１，２，３，…）と、該輝度値Ｓ（ｔｉ）が光検出器５２によって検出された検出時刻ｔｉ（ｉ＝１，２，３，…）とを対応付けた輝度値データセットＤ１を生成する。検出時刻ｔｉは、例えば、制御部７から取得される。
【００３１】
また、回転調整部６２は、画像１フレーム分の各画素の座標Ｐ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとを対応付けた座標データセットＤ２（後で詳述）を制御部７から受信する。回転調整部６２は、回転角度設定部８によって設定されている回転角度θに基づいて以下の回転処理を実行して座標データセットＤ２’を生成する。
【００３２】
回転処理において、回転調整部６２は、回転角度設定部８から受信した回転角度θの値と、制御部７から受信したレーザ光Ｌの角速度ω（後述）の値とから、下式に基づいてシフト時間Δｔを算出する。
Δｔ＝θ／ω
【００３３】
次に、回転調整部６２は、座標データセットＤ２において、算出されたシフト時間Δｔだけ、座標Ｐ（ｔｉ）および検出時刻ｔｉを時間方向に相対的にシフトさせる。これにより、図４Ｂに示されるように、座標Ｐ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとの対応関係が一律に変更され、各座標Ｐ（ｔｉ）は、実際の検出時刻ｔｉよりもシフト時間Δｔだけ前のまたは後の時刻ｔｉ＋Δｔと対応付けらる。このように、座標Ｐ（ｔｉ）を時刻ｔｉ＋Δｔと対応付けることによって、後述するように、画像形成部６３によって形成される画像内の被写体Ａの像が回転角度θだけ回転する。回転角度θが０°のときには、シフト時間Δｔはゼロとなり、座標データセットＤ２’は座標データセットＤ２と同一となる。
【００３４】
次に、回転調整部６２は、輝度値データセットＤ１および座標データセットＤ２’において同一の検出時刻ｔｉと対応付けられている輝度値Ｓ（ｔｉ）と座標Ｐ（ｔｉ＋Δｔ）とを対応付けることによって画像データセットを生成する。回転調整部６２は、生成された画像データセットを画像形成部６３に送信する。
【００３５】
ここで、回転調整部６２は、異なるシフト時間でそれぞれ画像を生成するように、画像１フレーム単位で回転角度θに基づいてシフト時間Δｔを設定する。これにより、画像１フレーム単位でシフト時間Δｔが変更可能であり、被写体Ａの像の回転角度θが画像１フレーム単位で変更可能となっている。
【００３６】
画像形成部６３は、画像データセットに基づき、各画素にその画素の座標Ｐ（ｔｉ＋Δ）と対応する輝度値Ｓ（ｔｉ）を割り当てることによって、画像を形成する。画像形成部６３は、形成した画像を表示部９に送信し、該表示部９に表示させる。
【００３７】
制御部７は、光検出器５２が一定の時間間隔で反射光Ｌ’を検出するように、光検出器５２を制御する。
また、制御部７は、交番電圧の周波数および振幅を設定し、設定された周波数および振幅を有するデジタル波形を発生させるための制御信号を生成し、該制御信号を波形発生部４１に送信する。
【００３８】
ここで、制御部７は、振幅が正弦波状に時間変化し、かつ、位相が互いにπ／２だけずれたＡ相およびＢ相のデジタル波形を波形発生部４１に生成させる２つの制御信号を生成する。これにより、図５に示されるように、振幅が正弦波状に漸次変化し、かつ、位相が互いにπ／２だけずれたＡ相およびＢ相の交番電圧がＤ／Ａ変換器４２によって生成される。このような交番電圧が圧電素子４８Ａ，４８Ｂに印加されることによって、照明用光ファイバ４４の先端がスパイラル振動し、レーザ光Ｌが被写体Ａ上においてスパイラル状の走査軌跡Ｂに沿って走査されるようになっている。
【００３９】
さらに、制御部７は、一定の周波数を有するデジタル波形を波形発生部４１に生成させるように、前記制御信号を生成する。これにより、レーザ光Ｌは、走査軌跡Ｂに沿って一定の角速度ωで走査される。制御部７は、デジタル波形の周波数からレーザ光Ｌの角速度ωを算出し、算出された角速度ωの値を回転調整部６２に送信する。
【００４０】
制御部７は、光検出器５２による反射光Ｌ’の検出時刻ｔｉにおけるレーザ光Ｌの走査軌跡Ｂ上における照射位置をＡ相用およびＢ相用の制御信号に基づいて演算する。制御部７は、各検出時刻ｔｉにおける照射位置を画像内の各画素の座標Ｐ（ｔｉ）とし、図４Ａに示されるように、各画素の座標Ｐ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとを対応付けた座標データセットＤ２を生成し、生成された座標データセットＤ２を画像形成部６３に送信する。
【００４１】
上述した波形発生部４１、回転調整部６２、画像形成部６３および制御部７は、コンピュータによって実現される。具体的には、コンピュータは、中演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭのような主記憶装置と、補助記憶装置とを備えている。補助記憶装置は、ハードディスクや各種のメモリのような、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体であり、光走査ユニット４および検出ユニット５を制御するための制御プログラムおよび画像を形成するための画像処理プログラムを格納している。これらプログラムが補助記憶装置から主記憶装置へロードされて起動されることによって、ＣＰＵがプログラムに従って各部４１，６２，６３，７の上述した処理を実行するようになっている。あるいは、各部４１，６２，６３，７は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような専用ハードウェアから構成されていてもよい。
【００４２】
回転角度設定部８は、表示部９に設けられたＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）を備え、回転角度θをユーザに設定させるためのグラフィックを表示部９の画面に表示させる。グラフィックは、例えば、図６に示されるように、−１８０°から＋１８０°までのスケールバー８１と、該スケールバー８１内で移動可能なスライダ８２とを含んでいる。ユーザは、表示部９に接続されたマウス等の入力デバイスを用いてスライダ８２をスケールバー８１内で移動させることによって、回転角度θを−１８０°から＋１８０°までの範囲内で設定することができるようになっている。回転角度θは、０°に初期設定されている。回転角度設定部８は、設定されている回転角度θの値を回転調整部６２に送信する。
【００４３】
次に、このように構成された走査型観察装置１の作用について説明する。
制御部７からの制御信号を受けて波形発生部４１がデジタル波形の発生を開始すると、交番電圧がスキャナ４３の圧電素子４８Ａ，４８Ｂに印加されることによって照明用光ファイバ４４の先端がスパイラル振動する。これにより、挿入部２１の先端面に対向する被写体Ａの表面において、スパイラル状の走査軌跡Ｂに沿って白色のレーザ光Ｌが走査される。被写体Ａの表面において反射されたレーザ光Ｌの反射光Ｌ’は、受光用光ファイバ５１によって受光され、光検出器５２によって検出され、反射光Ｌ’の電気信号が画像生成ユニット６内に送信される。
【００４４】
画像生成ユニット６内においては、電気信号がＡ／Ｄ変換器６１によってデジタル変換されることによって、画像の各画素の輝度値Ｓ（ｔｉ）が得られる。回転調整部６２においては、各検出時刻ｔｉにおける輝度値Ｓ（ｔｉ）の時系列データである輝度値データセットＤ１が生成される。
【００４５】
一方、制御部７において、画像１フレーム分のレーザ光Ｌの走査が完了する毎に、各検出時刻ｔｉにおける座標Ｐ（ｔｉ）の時系列データである座標データセットＤ２が生成され、該座標データセットＤ２が回転調整部６２に送信される。
回転調整部６２は、座標データセットＤ２から座標データセットＤ２’を生成し、座標データセットＤ２’内の各座標Ｐ（ｔｉ＋Δｔ）に、輝度値データセットＤ１内の同一時刻ｔｉの輝度値Ｓ（ｔｉ）を対応付けることによって、画像１フレーム分の画像データセットを生成する。
【００４６】
次に、画像形成部６３において、画像データセットに基づいて画像が形成され、形成された画像が表示部９に表示される。初期状態においては、Δｔ＝０であるので、各輝度値Ｓ（ｔｉ）は、図７において白丸で示されるように実際の検出時刻ｔｉにおける座標Ｐ（ｔｉ）と対応付けられる。この場合、画像内の被写体Ａの像の向きは、挿入部２１の先端面に対する実際の被写体Ａの向きと同一となる。
【００４７】
ここで、ユーザは、表示部９に表示されている画像内の被写体Ａの像を回転させたい場合に、回転角度設定部８によって回転角度θを０°以外の所望の角度に設定する。
回転角度θが０°以外の角度に設定されると、回転調整部６２において、回転角度θに基づくシフト時間Δｔだけ、座標データセットＤ２内の座標Ｐ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとが時間方向にシフトする。これにより、画像の形成において、各輝度値Ｓ（ｔｉ）は、図７において黒丸で示されるように、実際の座標Ｐ（ｔｉ）から回転角度θだけ回転した座標Ｐ（ｔｉ＋Δｔ）と対応付けられる。これにより、被写体Ａが回転角度θだけ回転した画像が形成される。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、レーザ光Ｌが一定の角速度ωで回転走査されているので、各座標Ｐ（ｔｉ）と対応付けられている検出時刻ｔｉを、回転角度設定部８から受信した回転角度θの値と検出部５から受信したレーザ光Ｌの角速度ωの値との比に等しいシフト時間Δｔだけ一律に変更するだけ（すなわち、加算の計算のみ）の簡単な演算処理によって、被写体Ａの像の全体を一様に回転させた画像を形成することができる。したがって、高性能なＣＰＵや専用ハードウェアを使用せずに、安価なハードウェア構成であっても、ライブ映像に必要な高速のフレームレートで上記の回転処理を施した画像を形成することができるという利点がある。
【００４９】
なお、本実施形態においては、座標データセットＤ２内の座標Ｐ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとを時間方向にシフトさせることとしたが、これに代えて、輝度値データセットＤ１内の輝度値Ｓ（ｔｉ）と検出時刻ｔｉとを時間方向にシフトさせてもよい。
このようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、光走査ユニット４がレーザ光Ｌをスパイラル状の走査軌跡Ｂに沿って走査することとしたが、これに代えて、同心円状の走査軌跡に沿って走査してもよい。走査軌跡の形状に応じてスキャナ４３の構成も適宜変更することができる。例えば、圧電式のアクチュエータ４５を用いたスキャナ４３に代えて、フォトニック結晶を用いた光学式のスキャナを用いてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、回転角度θをユーザが設定することとしたが、これに代えて、回転角度設定部８が、画像内の被写体Ａの向きを検出し、検出された向きを所定の向きに一致させるような回転角度θを自動で設定するように構成されていてもよい。
【００５２】
また、本実施形態においては、レーザ光Ｌを走査して光学画像を取得する光走査ユニット４からなる走査部を備えることとしたが、これに代えて、超音波のビームを被写体Ａ上で走査し、被写体Ａからのエコー（信号波）を検出することによって超音波画像を取得する超音波走査ユニットからなる走査部を備えることとしてもよい。
また、本実施形態においては、内視鏡装置について説明したが、上述した画像の回転処理は、光または超音波のビームを被写体Ａ上で回転走査して被写体Ａの画像を取得する任意の観察装置に適用することができる。
また、本実施形態においては、ユーザが手動で行う操作の少なくとも一部を制御部７によって自動で行うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  走査型観察装置
２  内視鏡
３  光源部
４  光走査ユニット（走査部）
４１  波形発生部
４２  Ｄ／Ａ変換器
４３  スキャナ
４４  照明用光ファイバ
４５  アクチュエータ
４６  固定部
４７  弾性部
４８Ａ，４８Ｂ  圧電素子
５  検出ユニット（検出部）
５１  受光部、受光用光ファイバ
５２  光検出器
６  画像生成ユニット（画像生成部）
６１  Ａ／Ｄ変換器
６２  回転調整部
６３  画像形成部
７  制御部
８  回転角度設定部
９  表示部
１０  筐体
１１，１２  集光レンズ
１３Ａ，１３Ｂ  電気ケーブル
Ｌ  レーザ光（ビーム）
Ｌ’  反射光（信号波）
【図１】
2017037782.tif 000003
【図２】
2017037782.tif 000004
【図３Ａ】
2017037782.tif 000005
【図３Ｂ】
2017037782.tif 000006
【図４Ａ】
2017037782.tif 000007
【図４Ｂ】
2017037782.tif 000008
【図５】
2017037782.tif 000009
【図６】
2017037782.tif 000010
【図７】
2017037782.tif 000011
【国際調査報告】
2017037782.tif 000012
2017037782.tif 000013
2017037782.tif 000014
2017037782.tif 000015