(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型内視鏡により照明光が走査された被検体からの戻り光を順次サンプリングする検出器からの検出信号が入力され、ラスタスキャン方式の画素データにおける所定の格子点の座標位置と、前記所定の格子点の座標位置の周囲の前記検出信号のサンプリング座標位置との距離に基づいて、補間部による補間処理に用いられる前記検出信号の個数を決定する補間数決定部と、
所定の格子点の座標位置に対応する前記検出信号のサンプリング座標位置の近傍において前記補間数決定部において決定された前記検出信号の個数の前記サンプリング座標位置の信号を用いて前記所定の格子点の画素データを生成する補間部と、
を具備することを特徴とする走査型内視鏡用画像処理装置。
【請求項２】
前記補間数決定部は、前記格子点の座標位置と、前記検出信号のうち前記格子点に最も近接する検出信号の前記サンプリング座標位置との距離が大きくなるほど前記補間部による前記補間処理に用いる前記検出信号の個数を増やすことを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡用画像処理装置。
【請求項３】
前記補間処理に用いられる前記検出信号のサンプリング座標位置が前記格子点から、格子点間距離の１／２程度に設定された設定距離以内に位置する場合に、
前記補間数決定部は、補間処理に用いる検出信号の個数を１個に決定し、
前記補間部は、前記格子点に最も近接する１個の検出信号を前記格子点の画素データとすることを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡用画像処理装置。
【請求項４】
前記補間部は、前記格子点からの距離に応じて特定される複数個の検出信号を用いて前記ラスタスキャン方式の前記画素データを生成する補間処理を行う場合、前記格子点からの距離が小さい検出信号程、重み付けを大きくして前記画素データを生成することを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡用画像処理装置。
【請求項５】
前記補間数決定部が、前記補間部による補間処理に用いる前記検出信号の個数を決定する際に用いられる前記サンプリング座標位置の情報を第１のサンプリング座標位置情報として予め記憶する第１の記憶部と、
前記第１のサンプリング座標位置情報から、前記補間部により補間処理に実際に用いられる前記検出信号の前記サンプリング座標位置の情報としての第２のサンプリング座標位置情報のみを抽出して、記憶する第２の記憶部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡用画像処理装置。
【請求項６】
前記補間数決定部が、前記補間部による補間処理に用いる前記検出信号の個数を複数個に決定した場合、
前記補間部は、特定された前記サンプリング座標位置において、該サンプリング座標位置の周囲の領域を複数の象限に分割し、異なる象限に存在する検出信号を優先して前記補間処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の走査型内視鏡用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に対して光を走査して画像を取得する走査型内視鏡用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野等において内視鏡が広く用いられるようになっている。また、被検体内に挿入される挿入部を細径化するために種々の技術が提案されている。そのような技術の一例として、走査型内視鏡装置がある。  
上記走査型内視鏡装置の従来例としての日本国特開２０１３−１２１４５５号公報には、照明光を出射端まで導光し被写体に出射する光ファイバと、光ファイバの出射端から出射される照明光が被写体上の二次元の走査領域内を周期的に走査するように光ファイバの出射端を周期的に移動させる光ファイバ走査手段と、照明光を駆動するための駆動信号を生成し駆動信号に基づいて照明光をオン／オフ制御する光源制御手段と、被写体からの散乱光を受光し所定の検出タイミングで画像信号を検出する画像信号検出手段と、画像信号の検出タイミングに応じた二次元の画素位置を割り当て該画素位置に画像信号を配列して内視鏡画像を生成する画像生成手段とを備え、光源制御手段は、照明光の照射密度が走査領域の全域において略一定となるように画像信号の検出タイミングに基づいて駆動信号を生成する内容を開示している  
また、この従来例は、光ファイバの出射端から出射される照明光を渦巻き状に走査した際に検出された画素（検出信号）からラスタスキャン方式の画素に変換する場合、後者の画素と見なされる小領域内に複数の検出信号が存在するような場合においては、１つの検出信号のみが存在するようにパルス発光（及び消灯）させる内容を開示している。【０００３】
しかし上記従来例は、ラスタスキャン方式の画素と見なされる格子点近傍の小領域内に検出信号が存在しないような場合に対しては、ラスタスキャン方式の画素に変換する内容を教示していない。このようにラスタスキャン方式の画素の格子点近傍に検出信号が存在しないような場合に対しても、ラスタスキャン方式の画素を生成するような処理を行わないと、画質の良い画像を生成できない。【０００４】
しかし上記従来例は、ラスタスキャン方式の画素と見なされる格子点近傍の小領域内に
検出信号が存在しないような場合に対しては、ラスタスキャン方式の画素に変換する内容
を教示していない。このようにラスタスキャン方式の画素の格子点近傍に検出信号が存在
しないような場合に対しても、ラスタスキャン方式の画素を生成するような処理を行わないと、画質の良い画像を生成できない。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ラスタスキャン方式の格子点近傍に検出
信号が存在しないような場合にも補間処理を行うことにより画質の良いラスタスキャン方式の画像を生成することができる走査型内視鏡用画像処理装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る走査型内視鏡用画像処理装置は、走査型内視鏡により照明光が走査された被検体からの戻り光を順次サンプリングする検出器からの検出信号が入力され、ラスタスキャン方式の画素データにおける所定の格子点の座標位置と、前記所定の格子点の座標位置の周囲の前記検出信号のサンプリング座標位置との距離に基づいて、補間部による補間処理に用いられる前記検出信号の個数を決定する補間数決定部と、所定の格子点の座標位置に対応する前記検出信号のサンプリング座標位置の近傍において前記補間数決定部において決定された前記検出信号の個数の前記サンプリング座標位置の信号を用いて前記所定の格子点の画素データを生成する補間部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の走査型内視鏡装置の全体構成を示す図。
【図２】図２は駆動部を構成するアクチュエータの構成を示す断面図。
【図３Ａ】図３Ａはアクチュエータを駆動する駆動信号の波形を示す図。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａの駆動信号により光ファイバの先端が揺動される軌跡を示す図。
【図４Ａ】図４Ａは光ファイバの先端から出射されたレーザ光の軌跡と、レーザ光を受光した検出信号からラスタスキャン画像に変換するために説明図。
【図４Ｂ】図４Ｂは図４Ａの変換を行うための説明図。
【図５Ａ】図５Ａは第１の実施形態の補間処理の代表的な処理手順を示すフローチャート。
【図５Ｂ】図５Ｂは図５Ａにおける補間処理の処理手順の１例を示すフローチャート。
【図６Ａ】図６Ａは格子点を基準位置として格子点からの距離に応じて設定した同心円状の複数の領域において格子点からの距離が最も近い最近接領域（第１領域）以内に検出信号のサンプリング座標位置が検出された場合における補間処理の説明図。
【図６Ｂ】図６Ｂは最近接領域の外側の第２領域以内に検出信号のサンプリング座標位置が検出された場合における補間処理の説明図。
【図７】図７は異なる象限の検出信号を用いて補間処理を行う場合の説明図。
【図８】図８はラスタスキャン方式の画像を生成する場合、渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）の領域に近い範囲Ｒｃに制限した場合の説明図。
【図９】図９は渦巻き状に走査した場合の最外周側の走査パターンをマスクして表示しないようにした場合の説明図。
【図１０】図１０は第１の実施形態の変形例の走査型内視鏡装置の全体構成を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の走査型内視鏡装置１は、被検体５の体腔内に挿入される走査型内視鏡２と、走査型内視鏡２が着脱自在に接続される本体装置（又は走査型内視鏡制御装置）３と、本体装置３に接続される表示装置としてのモニタ４と、を有する。また、本実施形態においては、走査型内視鏡２内に設けた２次元に座標位置情報を記憶する記憶部を構成するメモリ６に対して、メモリ６内に格納する座標位置情報を低減して格納するための調整処理を行う例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣと略記）７を備えている。なお、メモリ６内に座標位置情報を格納した後においては、ＰＣ７は不要となる。  
走査型内視鏡２は、被検体５の体内又は体腔内に挿入可能な細長の形状及び可撓性を備えて形成された挿入部１１を有し、挿入部１１の基端部には、走査型内視鏡２を本体装置３に着脱自在に接続するためのコネクタ１２が設けられている。【０００８】
挿入部１１内には、基端部から先端部１１ａ付近にかけて、本体装置３の光源ユニット２１から供給された照明光を導光する導光部材となる照明用光ファイバ１３が挿通されている。そして、導光された照明光は、照明用光ファイバ１３の先端から、対向する集光光学系１４を経て、被検体５内の検査部位等の被写体に向けて照明光が出射される。  
また、挿入部１１内には、被検体５（側の被写体）からの戻り光を受光して本体装置３の検出部を構成する検出ユニット２３へ導く受光用光ファイバ１５が挿通されている。  
上記照明用光ファイバ１３における光入射面を含む端部は、光コネクタ１３ａにおいて本体装置３の内部に設けられた照明用光ファイバ１３ｂの先端側の端部と接続され、この照明用光ファイバ１３ｂの基端側の光入射面を含む端部は光源ユニット２１内の合波器３２に配置されている。  
また、照明用光ファイバ１３の光出射面を含む端部は、挿入部１１の先端部１１ａに設けられた集光光学系１４に近接して対向する状態において、アクチュエータ部（又はアクチュエータ）１６により移動可能な状態で配置されている。【０００９】
受光用光ファイバ１５の光入射面を含む端部は、挿入部１１の先端部１１ａの先端面における、例えば集光光学系１４の光出射面の周囲に円形に沿って配置されている。また、受光用光ファイバ１５の光出射面となる基端側の端部は、光コネクタ１５ａにおいて本体装置３の内部に設けられた受光用光ファイバ１５ｂの先端側の端部と接続され、この受光用光ファイバ１５ｂの基端側の端部は検出ユニット２３内の分波器３６に配置されている。  
集光光学系１４は、凸レンズ１４ａ及び凹レンズ１４ｂからなる色消し機能を持つ光学系を形成し、照明用光ファイバ１３の先端面から照明光を集光して被写体側へ出射する。  
挿入部１１における先端部１１ａ寄りとなり、照明用光ファイバ１３の中途部には、本体装置３のドライブユニット２２から出力される駆動信号に基づいて照明用光ファイバ１３の先端側を、該照明用光ファイバ１３の長手方向と直交する方向に駆動するための駆動部（又は駆動デバイス）を構成するアクチュエータ部１６が設けてある。【００１０】
以下に説明するように、アクチュエータ部１６は、照明用光ファイバ１３の長手方向をＺ軸方向とした場合、駆動信号の印加によりＺ軸方向に伸張又は収縮することによって、図１の実線で示す状態から点線で示すように照明用光ファイバ１３の先端側を移動して、照明用光ファイバ１３の先端面から出射される照明光をＺ軸と垂直となるＸ，Ｙ軸方向に走査する。  
駆動信号の印加によりアクチュエータ部１６を駆動した場合、照明用光ファイバ１３の先端側をＸ，Ｙ軸方向に走査し易いように、アクチュエータ部１６のＺ軸方向に沿ったその基端側部分を支持部材１８により挿入部１１の内面に固定している。  
照明用光ファイバ１３及びアクチュエータ部１６は、挿入部１１の長手軸方向に垂直な断面において、例えば、図２に示すような位置関係を有するようにそれぞれ配置されている。図２は、走査型内視鏡２に設けられたアクチュエータ部１６の構成を示す断面図である。【００１１】
図２に示すように、照明用光ファイバ１３とアクチュエータ部１６との間には、接合部材としてのフェルール４１が配置されている。具体的には、フェルール４１は、例えば、ジルコニア（セラミック）またはニッケル等により形成されている。  
フェルール４１は、図２に示すように、四角柱の形状を有するように形成されており、Ｘ軸方向（紙面の左右方向）に対して垂直な側面４２ａ及び４２ｃと、Ｙ軸方向（紙面の上下方向）に対して垂直な側面４２ｂ及び４２ｄとを有する。また、フェルール４１の中心には、照明用光ファイバ１３が固定されている。  
アクチュエータ部１６は、図２に示すように、側面４２ａに沿って配置されたアクチュエータ１６ａと、側面４２ｂに沿って配置されたアクチュエータ１６ｂと、側面４２ｃに沿って配置されたアクチュエータ１６ｃと、側面４２ｄに沿って配置されたアクチュエータ１６ｄと、を有している。【００１２】
換言すると、光走査させる駆動部としての機能を有するアクチュエータ部１６は、照明用光ファイバ１３を挟むようにしてＹ軸に対向する一対のアクチュエータ１６ａ及び１６ｃと、Ｘ軸に対向する一対のアクチュエータ１６ｂ及び１６ｄと、を有する。  
アクチュエータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ｄは、本体装置３内に配置されたドライブユニット２２から出力される駆動信号に応じて照明用光ファイバ１３をそれぞれ駆動する。  
アクチュエータ１６ａ〜１６ｄは、それぞれ分極方向が所定方向になるように分極処理され、対向する両面に電極１７が設けられた圧電素子により形成されている。  
例えば、アクチュエータ１６ａは、分極方向がＸ軸の負方向（図２の紙面右から左へ向かう方向）に一致するように予め分極処理が施された圧電素子により形成されている。【００１３】
そして、アクチュエータ１６ａは、ドライブユニット２２から出力される駆動信号に応じ、正の値の電圧が印加された際に（駆動信号の供給に伴って発生する電界の方向が分極方向に対して順方向である場合に）Ｚ軸方向（紙面の法線方向）に沿って収縮するとともに、負の値の電圧が印加された際に（駆動信号の供給に伴って発生する電界の方向が分極方向に対して逆方向である場合に）Ｚ軸方向に沿って伸長するように構成されている。  
また、対向するアクチュエータ１６ａと１６ｃ、１６ｂと１６ｄはそれぞれドライブユニット２２から出力される駆動信号に応じて、逆方向に伸張及び収縮するように設定されている。又は、対向するアクチュエータ１６ａと１６ｃ、１６ｂと１６ｄをそれぞれ同じ特性のものとし、駆動信号を印加する場合の位相を逆となるようにしても良い（具体的には、駆動信号を印加するための２本の信号線の対の電極１７への接続を、対向するアクチュエータ１６ａと１６ｃ、１６ｂと１６ｄとで逆にすれば良い）。【００１４】
なお、伸張及び収縮する機能が高い圧電素子を用いる場合や大きな走査を必要としない場合には、４つのアクチュエータ１６ａ〜１６ｄを用いることなく、例えば直交する２つのアクチュエータ１６ａ，１６ｂでアクチュエータ部１６を構成しても良い。以下の説明では、直交する２つのアクチュエータ１６ａ（及び１６ｃ），１６ｂ（及び１６ｄ）の場合で説明する。  
図３Ａは、アクチュエータ１６ａ（及び１６ｃ），（１６ｂ（及び１６ｄ）の場合も同様）を駆動する駆動信号の波形を示す。  
図３Ａに示すようにアクチュエータ１６ａ（及び１６ｃ）とアクチュエータ１６ｂ（及び１６ｄ）とを駆動する駆動信号は、一方の駆動信号の位相をシフトした殆ど同じ波形で、正弦波形状に変化させると共に、その電圧を走査開始位置Ｐｓｔ（図３Ｂ参照）に相当する０の値から走査終了位置Ｐｅｎ（図３Ｂ参照）に相当する値まで次第に大きくした後、再び次第に小さくして走査開始位置Ｐｓｔに相当する０の値に戻すようにしている。【００１５】
このような駆動信号をアクチュエータ１６ａ（及び１６ｃ）とアクチュエータ１６ｂ（及び１６ｄ）とに印加することにより、アクチュエータ部１６により駆動される照明用光ファイバ１３の先端側は、図３Ｂに示すように走査開始位置Ｐｓｔから走査終了位置Ｐｅｎまで渦巻き形状に移動（走査）される。なお、図３Ａに示すような駆動波形の駆動信号を生成する情報は、例えばメモリ２４内の駆動情報格納エリア２４ａ内に格納している。そして、本体装置３内のコントローラ２５は、駆動情報格納エリア２４ａ内の情報を参照して、ドライブユニット２２は、図３Ａに示すような駆動波形の駆動信号を生成し、アクチュエータ部１６を駆動する。なお、メモリ２４以外の記憶媒体などに駆動波形の駆動信号を生成する情報を格納するようにしても良い。例えばコントローラ２５内部に上記情報を格納するメモリなどを設けるようにしても良い。  
また、メモリ２４には、駆動信号を生成する情報として、駆動信号の周波数や信号増幅率の情報が格納されている。上記駆動信号の周波数は、光ファイバの先端が振動する際の共振周波数あるいは共振周波数近傍の周波数である。また、信号増幅率は、所望の大きさの渦巻きの走査軌跡を得るために必要となる情報である。なお、信号増幅率を、光ファイバ先端の共振周波数を踏まえて予め設定するようにしても良い。また、光ファイバ先端の共振周波数と対応付けて設定した信号増幅率との情報をメモリ２４等の記憶媒体に格納してもよい。 
図１に示すように走査型内視鏡２における内部、例えば挿入部１１の基端部のコネクタ１２内部には、走査型内視鏡２の個体識別情報と共に、照明用光ファイバ１３の先端側を駆動して、離散的にパルス発光させた場合の照明用光ファイバ１３の２次元座標位置の情報を記憶（格納）する記憶部（又は記憶デバイス）を形成するメモリ６を設けている。【００１６】
本実施形態においては、予めＰＣ７内のメモリ４２内に照明用光ファイバ１３の先端側を駆動して、離散的にパルス発光させた場合の照明用光ファイバ１３の２次元の座標位置の情報を記憶（格納）し、この座標位置の情報を用いて受光用光ファイバ１５により受光した検出信号から、ラスタスキャン方式の画素データに変換する補間を含む変換処理（又は補間処理）を行う。そして、補間処理が終了して、補間処理に用いた座標位置の情報のみをメモリ６に記憶する。このようにすることにより、メモリ６の記憶容量を低減できるようにする。ＰＣ７は、メモリ４２と、メモリ４２を含むＰＣ７の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵと略記）４３とを備える。【００１７】
換言すると、メモリ６を第２の記憶部とすると、メモリ４２等により形成される第１の記憶部においては、補間処理により最終的に必要となる数の座標位置の情報を超える、より多くの数の座標位置の情報を予め記憶している。そして、補間処理により、（補間処理前の数の座標位置の情報から）実際に補間処理に用いた数の座標位置の情報のみが抽出されて、実際に補間処理が行われた際の照明用光ファイバ１３、アクチュエータ部１６、集光光学系１４等を備えた走査型内視鏡２に内蔵されたメモリ６に格納される。【００１８】
このように、補間処理後においては、第２の記憶部に記憶（格納）される位置情報のみが、当該第２の記憶部を内蔵した走査型内視鏡２において以後の内視鏡検査に必要な位置情報となる。なお、第１の記憶部と、第２の記憶部とを備えたものを記憶部と定義することもできる。【００１９】
ＰＣ７内のメモリ４２に格納された座標位置の情報は、例えば本体装置３内に設けた切替スイッチ４４を介して、本体装置３のコントローラ２５により読み込まれ、例えばメモリ２４に格納される。このため、本体装置３内のメモリ４２は、記憶部における第１の記憶部を形成すると見なすこともできる。なお、切替スイッチ４４の接点の切替は、例えばコントローラ２５により行われる。【００２０】
本体装置３は、照明光を生成（又は発生）し、走査型内視鏡２の照明用光ファイバ１３の基端側に生成した照明光を供給する光源を形成する光源ユニット２１と、照明用光ファイバ１３の先端を２次元的に走査させるための駆動信号を生成するドライブユニット２２と、照明用光ファイバ１３の先端から出射された照明光の戻り光を受光する受光用光ファイバ１５を用いて戻り光を検出する検出ユニット２３と、補間（又は補間処理）に用いるデータの一時的な記憶と、作業エリアとして用いられるメモリ２４と、本体装置３の全体の制御を行うコントローラ２５と、を有して構成されている。なお、本明細書においては、補間と補間処理とは同じ意味である。  
光源ユニット２１は、赤色の波長帯域の光（Ｒ光とも言う）を発生するＲ光源３１ａと、緑色の波長帯域の光（Ｇ光とも言う）を発生するＧ光源３１ｂと、青色の波長帯域の光（Ｂ光とも言う）を発生するＢ光源３１ｃと、合波器３２と、を有して構成されている。【００２１】
Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂは、例えばレーザ光源等を用いて構成され、コントローラ２５の制御によりオンされた際に、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合波器３２へ出射する。コントローラ２５は、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂの離散的な発光を制御するＣＰＵなどから構成される光源制御部２５ａを有する。この光源制御部２５ａは、アクチュエータ部１６により照明用光ファイバ１３を駆動した場合、上記メモリ４２に記憶された離散的な座標位置への駆動タイミングにおいて、パルス発光させるようにＲ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂの発光を制御する。  
なお、本実施形態においては、コントローラ２５は、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂに対して同時にパルス的に発光させる制御信号を送り、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂは同時にＲ光、Ｇ光、Ｂ光を発生し、合波器３２へ出射する。  
合波器３２は、Ｒ光源３１ａからのＲ光と、光源３１ｂからのＧ光と、光源３１ｃからのＢ光と、を合波して照明用光ファイバ１３ｂの光入射面に供給し、照明用光ファイバ１３ｂは、合波されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を照明用光ファイバ１３側に供給する。【００２２】
ドライブユニット２２は、駆動信号を出力する駆動信号出力部（又は駆動信号出力ユニット）としての機能を有し、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、アンプ３５ａ及び３５ｂと、を有する。  
信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用光ファイバ１３の光出射面を含む端部を移動（又は揺動）させるための駆動信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂに出力する。なお、図１において２点鎖線で示すようにコントローラ２５と、信号発生器３３とを、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３０等のプログラマブルな半導体で構成しても良い。また、後述する図１０の走査型内視鏡装置１Ｂに対してもコントローラ２５と、信号発生器３３とを、ＦＰＧＡ３０等で構成するようにしても良い。  
Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換してそれぞれアンプ３５ａ及び３５ｂへ出力する。  
アンプ３５ａ及び３５ｂは、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂから出力された駆動信号をそれぞれ増幅して図３Ａに示した駆動信号としてアクチュエータ部１６へ出力する。  
一方、検出ユニット２３は、分波器３６と、検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃと、Ａ／Ｄ変換器３８ａ、３８ｂ及び３８ｃと、を有する。  
分波器３６は、ダイクロイックミラー等を有し、受光用光ファイバ１５の光出射面から出射された戻り光をＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の光に分離して検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃへ出射するように構成されている。【００２３】
検出器３７ａ、３７ｂ、及び３７ｃは、フォトダイオード等の光検出器により構成され、分波器３６から出力されるＲ光の強度、Ｇ光の強度、及びＢ光の強度をそれぞれ検出し、当該検出したＲ光、Ｇ光及びＢ光の強度にそれぞれ応じたアナログのＲ，Ｇ，Ｂ検出信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃへ出力する。  
Ａ／Ｄ変換器３８ａ、３８ｂ、及び３８ｃは、検出器３７ａ、３７ｂ、及び３７ｃからそれぞれ出力されたアナログのＲ、Ｇ及びＢ検出信号を、それぞれデジタルのＲ、Ｇ及びＢ検出信号に変換してコントローラ２５へ出力する。  
メモリ２４には、本体装置３の制御を行うための制御プログラム等が予め格納されている。また、メモリ２４には、本体装置３のコントローラ２５によりメモリ４２から読み込まれた座標位置の情報が格納される。  
コントローラ２５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、メモリ２４に格納された制御プログラムを読み出し、当該読み出した制御プログラムに基づいて光源ユニット２１及びドライブユニット２２の制御を行う。【００２４】
すなわち、駆動部としての機能を有するアクチュエータ部１６は、前述のようなコントローラ２５の制御に応じてドライブユニット２２から出力される駆動信号に基づき、被写体へ照射される照明光の照射位置が渦巻き形状となる所定の走査パターンに応じた軌跡を描くように照明用光ファイバ１３を揺動させる。  
また、コントローラ２５の光源制御部（又は光源制御回路）２５ａは、メモリ４２に予め記憶された座標位置の情報に従って、各座標位置においてＲ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを順次離散的に発光させるように制御する。そして、検出ユニット２３は、各座標位置において発光されたタイミングにおいて被写体からの戻り光をＲ，Ｇ，Ｂ検出信号をサンプリングして取得し、取得した場合の座標位置としてメモリ４２に予め記憶された座標位置をサンプリング座標位置とする。  
なお、光源制御部２５ａがメモリ４２に記憶された各座標位置において、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを同時にかつ走査パターンに沿って順次離散的に発光させるように制御する場合、前記メモリ４２に記憶された各座標位置に対応する時間の情報に従って、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを発光させるようにしても良い。【００２５】
つまり、光源制御部２５ａは、照明用光ファイバ１３の先端が図３Ｂに示す渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）に沿って移動させる場合、走査パターン上におけるメモリ４２に記憶された各座標位置において順次発光させるように制御するが、各座標位置の代わりに、各座標位置に相当する図３Ａに示す駆動信号の各時間において  Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを発光（パルス発光）させるようにしても良い。  
例えば、図３Ｂにおける走査開始位置Ｐｓｔに対応する走査開示時間を図３Ａにおいてｔ０とし、例えばメモリ４２に記憶された発光させる座標位置をＰｍ（図３Ｂ参照）とした場合、このＰｍに対応する図３Ａでの時間ｔｍにおいて、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを同時に発光（パルス発光）させるように制御しても良い。  
このために、例えば光源制御部２５ａが、メモリ４２（メモリ６）に記憶された光源を発光させるための座標位置の情報を駆動信号の駆動波形に沿った時間の情報に変換する座標位置／時間変換部（又は座標位置／時間変換回路）の機能を持つようにしても良い。そして、光源制御部２５ａは、図３Ｂに示すように照明用光ファイバ１３の先端が渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）に沿って移動させるように駆動された場合に対応して、図３Ａに示すように駆動信号の駆動波形が時間経過に沿って変化した場合、走査パターン上における光源を発光させる座標位置に対応する時間において光源としてのＲ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ、Ｂ光源３１ｃを発光させるようにしても良い。【００２６】
コントローラ２５は、検出ユニット２３から出力されるＲ、Ｇ及びＢ検出信号に基づいて渦巻き状の走査パターンにおける各座標位置に対応する画像を生成する。  
また、コントローラ２５は、図４Ａの左側に示すように渦巻き状の所定の走査パターンに対応した画像Ｉ１から、その右側に示すように正方形の各格子点に画素データを配置したラスタスキャン方式の画像Ｉ２に変換するように補間する中央処理装置（ＣＰＵと略記）等から構成される補間部（又は補間回路）２５ｂを有する。換言すると、コントローラ２５は、図４Ａの左側に示すように渦巻き状の所定の走査パターンに対応した画像Ｉ１を形成する（Ｒ，Ｇ，Ｂ）検出信号から、その右側に示すように正方形の各格子点に画素データを配置したラスタスキャン方式の画素データに変換するように補間する補間部２５ｂを有する。各格子点は、ラスタスキャン方式の各画素データの座標位置、又は各画素の座標位置となる。  
例えば図４Ｂの左側に示すように照明用光ファイバ１３の先端が渦巻き状の所定の走査パターンに沿って移動しながら離散的に発光された際の座標位置（該座標位置は、検出部を構成する検出ユニット２３によりサンプリングして取得されるサンプリング座標位置）と、ラスタスキャン方式の画素データが配置される各格子点の座標位置とを１つの座標上に同時に配置した状態において、補間部２５ｂは、図４Ｂの右側の拡大図のように補間処理を行う。【００２７】
補間部２５ｂは、図４Ｂの右側の拡大図に示すように補間対象となる格子点Ｐｉｊの座標位置の周囲に存在するサンプリング座標位置の画素データとしての検出信号を用いて補間対象となる格子点Ｐｉｊの画素データを生成するための補間処理を行う。【００２８】
図４Ｂの拡大図においては、格子点Ｐｉｊの周囲に存在するサンプリング座標位置（Ｘｉ，Ｙｊ）の検出信号Ｄ（Ｘ１，Ｙ１）〜Ｄ（Ｘ５，Ｙ５）を示している。以下の説明においては、サンプリング座標位置（Ｘｉ，Ｙｊ）の（Ｘｉ，Ｙｊ）の表記を省略して、主に検出信号Ｄを用いて説明する。また、格子点Ｐｉｊと記載した場合、その座標位置は、後述するように格子点間の距離ｄを単位とした（Ｘ＝ｉ，Ｙ＝ｊ）となる座標位置（ｉ，ｊ）で表される。  
またコントローラ２５は、補間部２５ｂにより、所定の走査パターンに対応した検出信号からラスタスキャン方式の画素データに変換する補間を行う場合、格子点Ｐｉｊの座標位置（ｉ，ｊ）の情報を表す格子点座標位置情報と、該格子点Ｐｉｊの座標位置（ｉ，ｊ）の周囲の検出信号の前記サンプリング座標位置の情報としてのサンプリング座標位置情報とに基づいて、前記補間部２５ｂによる補間処理に用いられる前記サンプリング座標位置を特定し、特定されたサンプリング座標位置に応じて前記補間部２５ｂによる補間処理に用いる検出信号Ｄの個数を決定するＣＰＵ等により構成される補間数決定部（又は補間数決定回路）２５ｃを有する。図１においては、補間部２５ｂの外部に補間数決定部２５ｃを設けた構成を示しているが、補間部２５ｂが補間数決定部２５ｃの機能を含む構成にしても良い。【００２９】
また、本実施形態においては、補間数決定部２５ｃにより補間処理に用いる検出信号Ｄの個数を決定する場合、各格子点Ｐｉｊからの距離範囲に応じて設定した同心円状となる複数の領域Ａ１，Ａ２等（後述）の情報に応じて決定する。  
例えばメモリ２４内の領域情報格納エリア２４ｂは、各格子点Ｐｉｊからの距離範囲に応じて設定した同心円状となる複数の領域Ａ１，Ａ２等を決定又は設定する情報を予め格納している。メモリ２４内の領域情報格納エリア２４ｂは、例えば、領域Ａ１、Ａ２等の円形の大きさを表す半径の情報を格納している。  
なお、複数の領域Ａ１，Ａ２等を決定又は設定する情報を、メモリ２４以外の記憶媒体等の記憶部に格納しても良い。例えば補間部２５ｂ又は補間数決定部２５ｃ内に複数の領域Ａ１，Ａ２等を決定又は設定する情報を格納する領域情報格納部を形成するメモリ等を設けるようにしても良い。また、補間数決定部２５ｃは、各格子点Ｐｉｊからの距離範囲に応じて設定した同心円状となる複数の領域Ａ１，Ａ２等における各領域に応じて、補間処理に用いる検出信号Ｄの個数を決定する情報を予め格納（記憶）している。【００３０】
また、補間部２５ｂは、後述するように各格子点Ｐｉｊに近い領域内に存在する検出信号Ｄ程、優先して補間処理に用いるようにすることにより、画質の良いラスタスキャン方式の画素データを生成することができるようにしている。  
また、本実施形態においては、少なくとも所定の走査範囲内に含まれる格子点Ｐｉｊにおいては、画素データの欠落の無いラスタスキャン方式の画素データを生成するように補間処理を行うことにより、画質の良いラスタスキャン方式の画素データを生成することができるようにしている。  
また、本実施形態においては、補間処理に用いた検出信号のサンプリング座標位置を例えばメモリ２４に記憶する。そして、補間数決定部２５ｃによりラスタスキャン方式の画素データを生成するために補間処理に用いられる検出信号Ｄが決定した後、コントローラ２５は、例えば切替スイッチ４４の接点を図１に示す状態から切り替え、補間処理に用いられる検出信号Ｄのサンプリング座標位置の情報のみを、メモリ６に記憶させる。このようにすることにより、以後は走査型内視鏡２に設けたメモリ６の記憶容量が小さなもので内視鏡検査に使用することができるようにする。【００３１】
コントロ−ラ２５における補間部２５ｂにより補間処理されて生成されたラスタスキャン方式の画像Ｉ２は、画像出力端３９ａからモニタ４に出力され、モニタ４の表示面には、ラスタスキャン方式の画像Ｉ２が内視鏡画像として表示される。  
また、本実施形態においては、コントローラ２５は、第２の画像出力端３９ｂを有し、この第２の画像出力端３９ｂから検出ユニット２３により検出した検出信号に、該検出信号のサンプリング座標位置の情報を付随させて出力することができるようにしている。一般的なラスタスキャン方式の画像では、ＲＡＷデータは、輝度情報の羅列だけとなるが、本実施形態における検出ユニット２３により検出される色成分を含む輝度情報は、検出信号Ｄを取得した際の２次元位置が不定となるため、上記のように検出信号Ｄに、該検出信号Ｄのサンプリング座標位置の情報を付随させる等して出力させる。そして、検出信号Ｄと、該検出信号Ｄに付随したサンプリング座標位置の情報とからＲＡＷ画像を生成したり、画像処理に利用したりすることができるようにしている。なお、コントローラ２５、光源制御部２５ａ、補間部２５ｂ、補間数決定部２５ｃは、上述したＣＰＵにより構成される場合に限定されるものでなく、専用のハードウェアを用いて構成しても良い。【００３２】
本実施形態の走査型内視鏡装置１は、被検体に出射する照明光を発生（生成）する光源としての光源ユニット２１と、前記照明光を基端から先端へ導光する光ファイバとしての照明用光ファイバ１３と、前記照明光が前記被検体上を走査するように前記光ファイバの先端を走査開始位置Ｐｓｔから走査終了位置Ｐｅｎまで駆動する駆動部としてのアクチュエータ部１６と、前記駆動部により前記光ファイバの先端が駆動される間、前記照明光が離散的に出射されるように前記光源（による照明光の発光）を制御する光源制御部２５ａと、離散的に出射された前記照明光により照明された前記被検体からの戻り光を順次サンプリングして検出信号Ｄを取得する検出部としての検出ユニット２３と、前記検出部により前記検出信号Ｄを順次サンプリングして取得するタイミングにおける前記駆動部によって前記光ファイバの先端が駆動された二次元の座標位置に相当する情報を前記検出信号Ｄのサンプリング座標位置情報として記憶する記憶部としてのメモリ６（又はメモリ６，２４又は６，４２）と、前記走査開始位置Ｐｓｔから前記走査終了位置まで前記光ファイバの先端が駆動されている期間において前記検出部により取得される前記検出信号を、格子点の座標位置に配置されるラスタスキャン方式の画素データに変換するように補間する補間部２５ｂと、前記ラスタスキャン方式の前記画素データを生成するための前記格子点の座標位置の情報を表す格子点座標位置情報と、前記格子点の座標位置の周囲の前記検出信号の前記サンプリング座標位置情報とに基づいて、前記補間部２５ｂによる補間処理に用いられる前記検出信号のサンプリング座標位置を特定し、特定されたサンプリング座標位置に応じて前記補間部による補間処理に用いる前記検出信号の個数を決定する補間数決定部２５ｃと、を具備することを特徴とする。【００３３】
次に本実施形態の動作を図５Ａのフローチャートを参照して説明する。図５Ａは第１の実施形態の補間処理を含む代表的な処理手順を示す。  
最初のステップＳ１においてコントローラ２５は、メモリ４２の座標位置情報を読み出し、メモリ２４に格納する。次のステップＳ２においてコントローラ２５は、ドライブユニット２２からアクチュエータ部１６に駆動信号を印加するように制御する。アクチュエータ部１６は、駆動信号の印加により、照明用光ファイバ１３の先端側を図３Ｂに示す走査開始位置Ｐｓｔから渦巻き状に走査（揺動）する。  
また、ステップＳ３において光源発光部２５ａは、所定の座標位置において光源ユニット２１が離散的に順次パルス発光させるように制御する。  
また、ステップＳ４において検出ユニット２３は、離散的にパルス発光された際の被検体５側からの戻り光を順次サンプリングして検出信号を取得する。検出ユニット２３は、取得した検出信号を例えば補間部２５ｂのメモリに格納するか又はメモリ２４内に格納する。【００３４】
この場合には、被検体５として、予め挿入部１１の先端面から所定の距離に配置した白色の板などからなる基準被検体５ａを用いるようにしても良い（図１において基準被検体５ａを点線で示す）。なお、補間部２５ｂのメモリ内に格納する代わりにメモリ２４に格納しても良い。  
次のステップＳ５においてコントローラ２５は、駆動信号により図３Ｂに示す走査終了位置Ｐｅｎまで走査したか否かを判定する。走査終了位置Ｐｅｎに達していない場合には、ステップＳ２の処理に戻り、ドライブユニット２２からアクチュエータ部１６に駆動信号を印加する動作を続行する。一方、走査終了位置Ｐｅｎに達した場合には、走査終了位置から走査開始位置Ｐｓｔに戻すようにアクチュエータに駆動信号を印加すると共に、ステップＳ６に示すようにこの期間において補間部２５ｂはラスタスキャン方式の各格子点で補間処理を行う。ステップＳ６の補間処理の内容は、図５Ｂを参照して後述する。【００３５】
ステップＳ７においてコントローラ２５は、補間処理が終了したか否かを判定し、補間処理が終了していない場合には、ステップＳ６の処理に戻り、ステップＳ６の補間処理を続行させる。  
一方、補間処理が終了した場合には、ステップＳ８においてコントローラ２５は、切替スイッチ４４を切り替え、例えばメモリ２４の領域情報格納エリア２４ｂに格納されたサンプリング座標位置情報において補間処理に用いられたサンプリング座標位置情報のみをメモリ６に格納（記憶）して、補間部２５による補間処理を終了する。  
メモリ６は補間処理に用いられたサンプリング座標位置情報のみを記憶し、次回においては、コントローラ２５は、メモリ６に格納（記憶）されたサンプリング座標位置情報を用いて、光源ユニット２１を離散的にパルス発光させるようになる。この場合、補間処理に用いない、補間処理前のパルス発光される状態よりも、補間処理に利用されない無駄なパルス発光を行う回数を低減することもできる。このため、光源ユニット２１が無駄にパルス発光することを解消でき、光源ユニット２１を構成するレーザ光源の寿命を長くすることもできる。【００３６】
図５Ｂは、補間処理の詳細を示す。  
最初のステップＳ１１において補間部２５ｂは、共通の座標系において各格子点の座標位置とサンプリング座標位置とを表示する。補間部２５ｂは、例えば各格子点の座標位置が表示される座標平面上にメモリ４２から取得した座標位置（サンプリング座標位置）を表示する。  
次のステップＳ１２において補間部２５ｂは、生成対象となる画素データの座標位置となる格子点Ｐｉｊの座標位置を表すパラメータ（簡単化のために格子点Ｐｉｊと同じＰｉｊを用いる）を設定する。パラメータＰｉｊは、例えば図４Ｂの左側に示すようにラスタスキャン方式の画像を生成するための格子点範囲Ｒに含まれる全格子点を順次カバーするように設定される。【００３７】
図４Ｂでは、最も上の第１ラインの左端から右側に順次パラメータＰｉｊのｉが１つずつ大きくなるように設定され、右端に設定された後には、ｊを１つ大きくして２とし、第２ラインにおける左端から右側に順次パラメータｉが１つずつ大きくなるように設定される。つまり、パラメータＰｉｊにおけるｉは、水平方向の格子点位置を表し、ｊは、垂直方向の格子点位置を表すパラメータである。パラメータＰｉｊの初期値はＰｉｊ＝Ｐ１１である。
次のステップＳ１３において補間部２５ｂは、格子点Ｐｉｊ（を表すパラメータＰｉｊ）の座標位置を基準として図６Ａに示すように同心円状の複数の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａｎを設定する。なお、図６Ａにおいては、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の場合で示しているが、ｎ＝５の場合に限定されるものでなく、ｎ＝４又は３又は２に設定したり、ｎ＝６以上に設定しても良い。また、図６Ａにおいては格子点Ｐｉｊ（を表すパラメータＰｉｊ）は、水平方向及び垂直方向に隣接する格子点間の距離がｄの正方格子の場合で説明するが、水平方向における格子点間の距離と垂直方向における格子点間の距離が異なる場合にも適用できる。【００３８】
最も内側となる領域としての第１領域Ａ１は、図５Ａに示すように半径が格子点間距離ｄの例えば半分となるｄ／２の円形の領域となる。また、第１領域Ａ１の外側となる第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１の外側であって、ｄ／２とｄとの間の値を半径とする円形の領域である。  
また、第２領域Ａ２の外側となる第３領域Ａ３は、第２領域Ａ２の外側であって、ｄより若干大きな値を半径とする円形の領域である。また、第３領域Ａ３の外側となる第４領域Ａ４は、第３領域Ａ３の外側であって、例えば対角線方向の格子点間距離となる２１／２×ｄの値を半径とする円形の領域である。また、第５領域Ａ５は、第４領域Ａ４の外側に例えばＡ３，Ａ４等の場合とほぼ同じリング幅（距離間隔）で設定されている。なお、領域Ａ１〜Ａ４、Ａ５等を具体的に設定又は図示した値は、１つの例であって、上述した値等の場合に限定されるものでない。例えば、第１領域Ａ１として、ｄ／２よりも小さな値に設定しても良い。  
また、補間数決定部２５ｃは、補間部２５ｂが補間処理を行う場合、上記検出信号が検出される領域に応じて補間部２５ｂが補間処理に用いる検出信号の個数を決定するように予め設定している。以下に説明するように補間数決定部２５ｃは、検出信号が第１領域Ａ１から第３領域Ａ３に存在する場合に応じて、１個から３個に設定している。また、通常は、検出信号が第３領域Ａ３までに存在するように走査パターンを設定している。このように設定された個数の場合で説明するが、異なる個数に変更できるようにしても良い。【００３９】
補間数決定部２５ｃにより決定された個数に従って、補間部２５ｂは、第１領域Ａ１内で検出信号が検出された場合には、１個の検出信号で格子点Ｐｉｊ（を表すパラメータＰｉｊ）の画素データＣｉｊを生成し、第１領域Ａ１内で検出信号が検出されないで、第２領域Ａ２内で検出信号が検出された場合には、２個の検出信号で格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊを生成する。
また、補間部２５ｂは、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２内で検出信号が検出されないで、第３領域Ａ３内で検出信号が検出された場合には、３個の検出信号で格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊを生成する。なお、第１領域Ａ１〜第３領域Ａ３内で検出信号が検出されないで、第４領域Ａ４内で検出信号が検出された場合には、エラー処理を行うが、エラー処理を行わないで４個の検出信号で格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊを生成するようにしても良い。  
次のステップＳ１４において補間部２５ｂは、最も内側の第１領域Ａ１内に検出信号のサンプリング座標位置（ＰＳと略記）が存在するか否かの判定を行う。図６Ａに示すように第１領域Ａ１内に検出信号のサンプリング座標位置（ＰＳと略記）が存在した場合には、次のステップＳ１５において補間部２５ｂは、複数個存在するか否かを判定する。【００４０】
複数個、存在しない場合（つまり図６Ａに示すように単数のみ存在する場合）には、次のステップＳ１６において補間部２５ｂは、第１領域Ａ１内に存在するサンプリング座標位置の検出信号Ｄ１を格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う（Ｃｉｊ＝Ｄ１）。また、補間に用いたサンプリング座標位置、又は検出信号Ｄ１を特定する情報をメモリ２４等に記憶する。図５ＢではＰＳを記憶と表記している。  
ステップＳ１６の処理の後、ステプＳ１７において補間部２５ｂは、全格子点で補間を行ったか否かを判定し、全格子点で補間を行った場合には、図５Ｂの処理を終了する。一方、終了していない場合には、ステップＳ１８において補間部２５ｂは、格子点（のパラメータ）Ｐｉｊにおけるｉｊを変えた後、ステップＳ１２の処理に戻る。そして、同様の処理を続行する。  
一方、ステップＳ１５において複数個、存在する判定結果の場合には、ステップＳ１９において補間部２５ｂは、格子点Ｐｉｊに最も近い（つまり、最近接の）サンプリング座標位置の検出信号Ｄ１ｍを格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う （Ｃｉｊ＝Ｄ１ｍ）。この場合には、検出信号Ｄ１ｍを特定するサンプリング座標位置をメモリ２４等に記憶する（図５Ｂ中では、記憶の図示を省略）。【００４１】
また、ステップＳ１４において補間部２５ｂは、第１領域Ａ１内に検出信号のサンプリング座標位置が存在しない判定結果の場合には、ステップＳ２０において補間部２５ｂは、第２領域Ａ２内に検出信号のサンプリング座標位置が存在するか否かの判定を行う。  
図６Ｂはこの場合の様子を示し、第１領域Ａ１内にはサンプリング座標位置が存在しないで、第２領域Ａ２内にはサンプリング座標位置の検出信号Ｄ２ａ，Ｄ２ｂが２個存在する例を示す。ステップＳ２０において第２領域Ａ２内に検出信号のサンプリング座標位置が存在する判定結果の場合には、次のステップＳ２１において補間部２５ｂは、複数個存在するか否かを判定する。  
複数個存在する場合には、次のステップＳ２２において補間部２５ｂは、格子点Ｐｉｊに最も近い距離の順から第２領域Ａ２内に存在する２つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ２ａ，Ｄ２ｂから格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う（例えば、Ｃｉｊ＝（Ｄ２ａ＋Ｄ２ｂ）／２）。【００４２】
この場合には、検出信号Ｄ２ａ、Ｄ２ｂを特定するサンプリング座標位置をメモリ２４等に記憶する（図５Ｂ中では図示を省略）。以下のステップＳ２３，２７，２８等においても同様の記憶の処理を行う。  
なお、ステップＳ２１において、複数個存在しない場合には、ステップＳ２３において補間部２５ｂは、第２領域Ａ２内に存在する１つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ２と、第３の領域Ａ３内に存在する１つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ３とを用いて格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う。例えば、Ｃｉｊ＝（２×Ｄ２＋Ｄ３）／３のように、第２領域Ａ２内の検出信号Ｄ２の重み付けをその外側の第３の領域Ａ３内の検出信号Ｄ３よりも大きくして補間を行う。また、第３の領域Ａ３内に２つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ３ａ，Ｄ３ｂが存在する場合には、Ｃｉｊ＝（２×Ｄ２＋（Ｄ３ａ＋Ｄ３ｂ））／４のように補間しても良い。【００４３】
また、ステップＳ２０において第２領域Ａ２内に検出信号のサンプリング座標位置が存在しない判定結果の場合にはステップＳ２４において補間部２５ｂは、第３領域Ａ３内に検出信号のサンプリング座標位置が存在するか否かの判定を行う。  
ステップＳ２４において第３領域Ａ３内に検出信号のサンプリング座標位置が存在する判定結果の場合には、次のステップＳ２５において補間部２５ｂは、複数個存在するか否かを判定する。複数個存在する場合には、次のステップＳ２６において補間部２５ｂは、３個以上存在するか否かを判定する。ステップＳ２６において３個以上存在する場合には、ステップＳ２７において補間部２５ｂは、格子点Ｐｉｊに最も近い距離の順から第３領域Ａ３内に存在する３つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃを用いて格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う（例えば、Ｃｉｊ＝（Ｄ３ａ＋Ｄ３ｂ＋Ｄ３ｃ）／３）。ステップＳ２７の処理の後、ステップＳ１７の処理に移る。【００４４】
一方、ステップＳ２５において複数個存在しない場合には、ステップＳ２８において補間部２５ｂは、１つの検出信号Ｄ３をステップＳ２３における検出信号の補間に用いる。また、ステップＳ２６における複数個存在し、かつ３個以上存在しない場合においても、ステップＳ２８において補間部２５ｂは、２つの検出信号Ｄ３ａ，Ｄ３ｂを、ステップＳ２３の検出信号Ｄ２の補間に用いるようにする。ステップＳ２８の処理の後、ステップＳ１７の処理に移る。  
ステップＳ２４において第３領域Ａ３内に検出信号のサンプリング座標位置が存在しない判定結果の場合にはステップＳ２９において補間部２５ｂは、第４領域Ａ４内に検出信号のサンプリング座標位置が存在するか否かの判定を行う。第４領域Ａ４内に検出信号のサンプリング座標位置が存在する判定結果の場合には、ステップＳ３０において補間部２５ｂは、複数個存在するか否かを判定する。複数個存在する場合には、次のステップＳ３１において補間部２５ｂは、４個以上存在するか否かを判定する。ステップＳ３１において４個以上存在する場合には、ステップＳ３２において補間部２５ｂは、格子点Ｐｉｊに最も近い距離の順から第４領域Ａ４内に存在する４つのサンプリング座標位置の検出信号Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ，Ｄ４ｃ，Ｄ４ｄを用いて格子点Ｐｉｊの画素データＣｉｊに設定する補間を行う（例えば、Ｃｉｊ＝（Ｄ４ａ＋Ｄ４ｂ＋Ｄ４ｃ＋Ｄ４ｄ）／４）。ステップＳ３２の処理の後、ステップＳ１７の処理に移る。  
一方、ステップＳ３０、Ｓ３１において複数個存在しない場合には、ステップＳ３３において補間部２５ｂは、１個ないし３個の検出信号と第４領域Ａ４の外側の第５領域Ａ５（図６Ａ参照）内の検出信号を用いて補間する。【００４５】
また、ステップＳ２９において、第４領域Ａ４内に検出信号のサンプリング座標位置が存在しない場合には、このような場合は、通常発生しないためにステップＳ３４において補間部２５ｂはエラー表示を行う。ステップＳ３３又はＳ３４の処理の後、ステップＳ１７の処理に移る。  
図５Ｂに示す処理により、正常な動作状態においては、（ラスタスキャン方式の）各格子点に配置される画素データを生成することができ、画質の良いラスタスキャン方式の画像Ｉ２を生成することができる。  
従って、本実施形態によれば、ラスタスキャン方式の格子点近傍に検出信号が存在しないような場合にも補間処理を行うことにより画質の良いラスタスキャン方式の画像Ｉ２を生成することができる走査型内視鏡装置１を提供することができる。  
また、本実施形態によれば、各格子点からの距離が最も近い距離に存在する検出信号を優先してラスタスキャン方式の画像を形成する画素データを生成するようにしているので、画質の良いラスタスキャン方式の画像を生成できる。  
また、本実施形態によれば、予め記憶した補間処理に用いる座標位置でのみ、光源を発光させるように制御するため、補間処理に用いない座標位置の情報も記憶する場合に比べて、走査型内視鏡２に設けるメモリ６の記憶容量を低減できると共に、光源を無駄に発光させる回数を低減でき、光源を長寿命化することもできる。また、省電力化することもできる。【００４６】
また、上述における図５Ｂにおいて説明した補間処理において、第１領域Ａ１の外側となる第１領域Ａ１以外の領域Ａｋ（ｋ＝２、３，４）においては、複数の検出信号を用いて補間処理を行うことを説明した。この場合、以下に説明するように複数の検出信号を用いて補間処理を行うようにしても良い。  
図７はこの場合の説明図を示す。例えば第２領域Ａ２内の複数の検出信号で補間処理を行う場合、図７に示すように格子点Ｐｉｊを中心とした第１〜第４象限Ｑ１〜Ｑ４を設定し、例えば最近接のサンプリング座標位置の検出信号Ｄ２ａが存在した場合、この検出信号Ｄ２ａと、この検出信号Ｄ２ａが存在する象限（図７では第１象限）以外に存在するサンプリング座標位置の検出信号Ｄ２ｂとを用いて補間処理を行う。図７においては第１象限Ｑ１にさらに検出信号Ｄ２ｃが存在する例を示すがこの検出信号Ｄ２ｃを用いない。なお、図７に示す具体例では、４象限に均等に分割する場合で説明しているが、２等分の分割（例えば上下方向又は左右方向に２等分の分割）したり、８等分に分割する等しても良く、複数の領域に均等に分割する数が限定されるものでない。【００４７】
上記の具体例では、第２領域Ａ２の場合で説明したが、例えば第３領域Ａ３においては、３つの検出信号Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃを用いて補間処理を行う場合には、それぞれ異なる象限に存在する検出信号を１個ずつ用いて補間処理を行う。図７においては第４象限Ｑ４内に２つの検出信号Ｄ３ｃ，Ｄ３ｄが存在するが、例えば一方の検出信号Ｄ３ｃを補間処理に用い、他方の検出信号Ｄ３ｄを補間処理に用いない。  
このように異なる象限に存在する検出信号を優先使用して補間処理を行うことにより、補間処理に用いる検出信号の偏りを低減でき、画質の良い画像を生成できる  
また、上述した説明においては、第１領域Ａ１の外側となる第１領域Ａ１以外の領域Ａｋにおいては、複数の検出信号を用いて補間処理を行うことを説明した。また、例えば、第３領域Ａ３においては、第３領域Ａ３内に３個の検出信号が存在しない場合には、その外側の第４の領域Ａ４の検出信号を用いて補間処理を行う例を説明した。【００４８】
このような場合、補間処理に用いる検出信号の検索範囲を制限するようにしても良い。例えば、補間処理を行う場合において、格子点から第３領域Ａ３以内までに存在する検出信号を用いて補間処理を行うように制限しても良い。例えば図５ＢにおけるステップＳ２８においては、第３領域Ａ３内の１個又は２個の検出信号で補間処理を行うようにサンプリング座標個数を減らすようにしても良い。または、ステップＳ３１においての処理として、第４領域Ａ４以内の検出信号で補間処理を行うようにサンプリング座標個数を減らすようにしても良い。  
また、補間部２５ｂが、格子点Ｐｉｊからの距離に応じて特定される複数個の検出信号を用いてラスタスキャン方式の前記画素データを生成する補間処理を行う場合、格子点Ｐｉｊからの距離が小さい検出信号程、重み付けを大きくして画素データを生成するようにしても良い。また、この場合の距離として、１つの値でなく、幅を持つ複数の距離範囲に変更して、格子点Ｐｉｊからの距離が小さい距離範囲に属する（存在する）検出信号程、重み付けを大きくして画素データを生成するようにしても良い。  
また、図４Ｂに示したように矩形状の格子点範囲Ｒに含まれる格子点の画素データを生成する場合で説明したが、格子点Ｐ１１等の格子点は、渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）から外れた位置となるために、格子点から離間した複数の検出信号を用いて補間処理を行うことが必要となり、走査パターン（走査軌跡）に近い距離の格子点の場合の画素データよりも信頼性が低下する。【００４９】
このため、渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）に対応して、生成するラスタスキャン方式の画像を生成する場合の格子点の範囲を限定するようにしても良い。例えば、図８の渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）に対応して、該渦巻き状の走査パターン（走査軌跡）の領域に近い斜線で示す範囲Ｒｃ内でラスタスキャン方式の画像Ｉ２を生成するようにしても良い。また、最外周の円状パターン内からその外側に外れる格子点では、補間部２５ｂが該格子点の画素データを生成しないようにしても良い。  
また、渦巻き状に揺動した場合、最外周側の走査位置は、走査型内視鏡２に設けたアクチュエータ部１６の個体差（又はばらつき）や、使用する環境（周囲の温度）の条件が異なる場合に、所定の位置からのずれが大きくなってしまう場合がある。このため、例えば図９に示すように、最外周側の走査パターンを斜線で示すようにマスクして、マスクされていないその内側の領域Ｒｄのみを、走査範囲や画像等の表示に利用するようにしても良い。【００５０】
また、上述した補間部２５ｂによる補間においては、主に格子点Ｐｉｊを基準とした中心位置から検出信号が存在するサンプリング座標位置までの距離の大きさに応じて、補間に用いる検出信号の個数を決定するようにしていた。  
渦巻き状の軌跡を形成するように照明用光ファイバ１３の先端を移動させる場合の移動速度は、渦巻き状の軌跡の中心側と中心から外れた外周側とにおいて異なる場合もあるし、中心からの距離方向に沿って隣接する渦巻き間の間隔（ピッチ）も中心側と外周側とにおいて異なる場合もある。このような場合にも対応し易いように、上記サンプリング座標位置と、渦巻き状の軌跡の中心からの距離に応じて、前記補間処理に用いる検出信号の個数を決定するようにしても良い。  
例えば、図１において、点線で示すようにキーボード等により構成される入力部４０を設け、この入力部４０からからコントローラ２５（の補間数決定部２５ｃ）に対して、前記補間処理に用いる検出信号の個数を決定する個数決定情報を入力し、コントローラ２５（の補間数決定部２５ｃ）は、個数決定情報に従って検出信号の個数を決定するようにしても良い。【００５１】
例えば図６Ａにおいては、格子点Ｐｉｊを中心として、格子点Ｐｉｊからの距離に応じて複数の領域Ａ１，Ａ２、Ａ３等を設定したが、さらに渦巻き状の軌跡の中心（つまり、走査開始位置Ｐｓｔ）を中心として、該中心からの距離に応じて同心円となる複数の領域（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３等とする）を複数の領域Ａ１，Ａ２等の場合と同様に設定し、中心から離間するにつれて（換言すると前記中心からの距離が大きくなるにつれて）補間処理に用いる検出信号の個数を増やすようにしても良い。  
例えば、上述した第１の実施形態の説明においては、図５ＢのステップＳ２７においては第３領域Ａ３の３個の検出信号を用いて補間を行うようにしているが、例えばこの状態の格子点Ｐｉｊが中心に近い領域Ｅ１では、そのままの個数とし、領域Ｅ１の場合よりも中心から離間する領域Ｅ３（又はＥ２）では、４個の検出信号を用いて補間を行うように補間処理に用いる検出信号の個数を増やすようにしても良い。第３領域Ａ３とは異なる他の領域の場合に適用しても良い。【００５２】
また、渦巻き状の軌跡の中心から距離方向への渦巻き状の軌跡の本数が多い程、補間に用いる検出信号の個数を少なくするようにしても良い。  
上述した実施形態においては、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の照明光を同時に照射する走査型内視鏡装置１の場合において説明したが、図１０に示す変形例の走査型内視鏡装置１Ｂのように、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の照明光を時間的にずらして順次照射する時分割多重方式（ＴＤＭ）の走査型内視鏡装置の場合にも同様に適用できる。  
光源制御部２５ａは、光源ユニット２１におけるＲ光源３１ａ，Ｇ光源３１ｂ，Ｂ光源３１ｃを時間的にずらして順次発光させるように制御し、順次発光したＲ，Ｇ，Ｂ光は合波器３２を経て照明用光ファイバ１３の先端側に導光され、被検体５側に照射される。  
被検体５側に順次、照射されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の照明光の戻り光は、受光用光ファイバ１５の先端で受光さ、その基端側に導光され、図１０に示す検出ユニット２３Ｂにおいては、図１の分波器３６を必要としないで、１つの検出器３７で光電変換し、光電変換した信号を１つのＡ／Ｄ変換器３８によりＡ／Ｄ変換する。そして、Ａ／Ｄ変換された検出信号は、コントローラ２５内のメモリ又はメモリ２４にＲ，Ｇ，Ｂの画素データとして記憶する。【００５３】
その他の構成は、図１に示す走査型内視鏡装置１の場合と同様の構成である。  
本変形例の作用は、図１における白色光を照射及び受光する場合の作用を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を照射及び受光する場合に変更すれば、殆ど同様の作用となる。  
このため、本変形例の効果も、第１の実施形態の場合と殆ど同様となる。
但し、走査型内視鏡２内のメモリ６に格納する座標位置の情報量は、第１の実施形態と同じ程度の解像度を維持するためには、３倍の座標位置の情報量となる。  
なお、メモリ６に記憶する場合の記憶容量を大きくする必要があるが、補間部２５ｂが補間処理を行う場合、図６Ａに示す複数の領域Ａ１，Ａ２等において、検出信号Ｄのサンプリング座標位置の有無を検索する処理を低減できるように、メモリ６に予め各格子点Ｐｉｊにおいて補間処理に用いる検出信号Ｄｉを特定する情報や、その個数の情報を記憶するようにしても良い。また、ユーザなどが、例えば入力部４０から複数の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３等の範囲を格子点Ｐｉｊからの距離や格子点間の距離ｄ等に応じて、可変設定することができるようにしたり、格子点Ｐｉｊからの距離に応じて設定される領域に対応して設定される補間処理に用いる検出信号の個数を可変設定できるようにしても良い。【００５４】
本出願は、２０１４年３月２８日に日本国に出願された特願２０１４−０６９６７３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【要約】
走査型内視鏡装置は、光源で発生した照明光を導光し、先端から被写体側に出射する光ファイバと、光ファイバの先端を走査開始位置から走査終了位置まで駆動する駆動部と、照明光が離散的に出射されるように光源を制御する光源制御部と、被検体からの戻り光を順次サンプリングして検出信号を取得する検出部と、走査開始位置から走査終了位置まで光ファイバの先端が駆動されている期間において検出部により取得される検出信号を、ラスタスキャン方式における座標位置となる格子点の画素データに変換するように補間する補間部と、補間部による補間処理に用いる検出信号の個数を決定する補間数決定部等を具備する。【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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