(57)【要約】【課題】走査型の内視鏡を用いて取得される画像の歪みを精度良く較正することが可能な内視鏡システムを提供する。【解決手段】内視鏡システムは、導光部材と、導光部材を経て被写体へ照射される照明光の照射位置が所定の走査パターンに応じた軌跡を描くように導光部材を揺動させることが可能なアクチュエータと、を備えた内視鏡と、アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する駆動制御部と、照明光の照射位置を検出可能な座標情報を取得する座標情報取得部と、所定の走査パターンの中心から照明光の照射位置までの距離を算出する距離算出部と、距離の時間的な変動を示す距離波形を生成する距離波形生成部と、距離波形のノイズ量を算出するノイズ量算出部と、ノイズ量算出部により算出されたノイズ量が所定値以下になるように、駆動制御部により生成される駆動信号を調整する信号調整部と、を有する。【選択図】図１
2015033456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた照明光を導く導光部材と、前記導光部材を経て被写体へ照射される前記照明光の照射位置が所定の走査パターンに応じた軌跡を描くように前記導光部材を揺動させることが可能なアクチュエータと、を備えた内視鏡と、
前記アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成するように構成された駆動制御部と、
前記内視鏡から照射された前記照明光の照射位置を検出可能な座標情報を取得する座標情報取得部と、
前記所定の走査パターンの中心から前記座標情報に基づいて検出される前記照明光の照射位置までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部により算出された距離の時間的な変動を示す距離波形を生成する距離波形生成部と、
前記距離波形生成部により生成された距離波形のノイズ量を算出するノイズ量算出部と、
前記ノイズ量算出部により算出されたノイズ量が所定値以下になるように、前記駆動制御部により生成される駆動信号の位相及び振幅を調整する信号調整部と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記ノイズ量算出部は、前記距離波形生成部により生成された距離波形をフーリエ変換して得られる高周波成分の量を前記ノイズ量として算出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記ノイズ量算出部は、前記距離波形生成部により生成された距離波形上に複数のサンプリング点を設定し、さらに、ｊ（ｊ≧２）番目のサンプリング点における距離の値と、ｊ−１番目のサンプリング点における距離の値と、の差分値に基づく所定の演算処理を行うことにより、前記ノイズ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記アクチュエータに所定の駆動信号を供給した際に生成される距離波形に相当する基準波形が格納された記憶部をさらに有し、
前記ノイズ量算出部は、前記距離波形生成部により生成された距離波形上に複数のサンプリング点を設定し、さらに、一のサンプリング点における距離の値と、当該一のサンプリング点に一致するタイミングのサンプリング点を前記記憶部から読み込んだ前記基準波形上に設定することにより得られる距離の値と、の差分値に基づく所定の演算処理を行うことにより、前記ノイズ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記信号調整部は、前記ノイズ量算出部により算出されたノイズ量が第１の閾値以下になるように、前記駆動制御部により生成される駆動信号の位相を調整した後で、前記ノイズ量算出部により算出されたノイズ量が前記第１の閾値未満である第２の閾値以下になるように、前記駆動制御部により生成される駆動信号の振幅を調整することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記駆動制御部を含む本体装置と前記内視鏡とが電気的に接続された際に、または、前記本体装置と前記内視鏡とが電気的に接続された状態で所定のスイッチが押下された際に、前記信号調整部による調整が行われることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡システムに関し、特に、被写体を走査して画像を取得する内視鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。そして、このような技術に属するものとしては、例えば、前述の挿入部に相当する部分に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡が従来知られている。
【０００３】
具体的には、前述の走査型内視鏡を具備するシステムは、例えば、光源部から発せられた照明光を導光する照明用ファイバの先端部を揺動させることにより被写体を予め設定された走査パターンで走査し、当該被写体からの戻り光を照明用ファイバの周囲に配置された受光用ファイバで受光し、当該受光用ファイバで受光された戻り光を色成分毎に分離して得た信号を用いて当該被写体の画像を生成するように構成されている。
【０００４】
一方、前述のような構成を具備するシステムに適用可能な較正方法として、例えば、特許文献１に開示されているような較正方法が従来知られている。具体的には、特許文献１には、走査ビーム装置を使用して多色較正パターンの多色画像を取得し、当該取得した多色画像の各色成分と、当該各色成分に対応する前記多色較正パターンの表示の色成分とを比較し、当該比較した結果に基づいて前記走査ビーム装置を較正する、という較正方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のような構成を具備するシステムによれば、例えば、被写体に対して実際に照射された照明光の照射位置が所定の走査パターンに沿った（理想的な）照射位置からずれることに起因し、当該照明光の照射に応じて生成される画像に歪みが生じる場合がある。
【０００６】
しかし、特許文献１によれば、前述のような要因により生じる画像の歪みを較正するための具体的な方法（例えば、走査ビーム装置におけるどの駆動パラメータをどのように変更すべきか等）について言及されておらず、その結果、前述のような要因により生じる画像の歪みを十分に較正することができない、という課題が生じている。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、走査型の内視鏡を用いて取得される画像の歪みを精度良く較正することが可能な内視鏡システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡システムは、光源から発せられた照明光を導く導光部材と、前記導光部材を経て被写体へ照射される前記照明光の照射位置が所定の走査パターンに応じた軌跡を描くように前記導光部材を揺動させることが可能なアクチュエータと、を備えた内視鏡と、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成するように構成された駆動制御部と、前記内視鏡から照射された前記照明光の照射位置を検出可能な座標情報を取得する座標情報取得部と、前記所定の走査パターンの中心から前記座標情報に基づいて検出される前記照明光の照射位置までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部により算出された距離の時間的な変動を示す距離波形を生成する距離波形生成部と、前記距離波形生成部により生成された距離波形のノイズ量を算出するノイズ量算出部と、前記ノイズ量算出部により算出されたノイズ量が所定値以下になるように、前記駆動制御部により生成される駆動信号の位相及び振幅を調整する信号調整部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明における内視鏡システムによれば、走査型の内視鏡を用いて取得される画像の歪みを精度良く較正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。
【図２】被写体の表面に設定される仮想的なＸＹ平面の一例を示す図。
【図３】内視鏡に設けられたアクチュエータに供給される第１の駆動信号の信号波形の一例を示す図。
【図４】内視鏡に設けられたアクチュエータに供給される第２の駆動信号の信号波形の一例を示す図。
【図５Ａ】図２のような仮想的なＸＹ平面に照明光が照射された場合における、点ＳＡから点ＹＭＡＸに至るまでの照明光の照射座標の時間的な変位を説明するための図。
【図５Ｂ】図２のような仮想的なＸＹ平面に照明光が照射された場合における、点ＹＭＡＸから点ＳＡに至るまでの照明光の照射座標の時間的な変位を説明するための図。
【図６】実施例に係る内視鏡システムにより行われる処理等の一例を示すフローチャート。
【図７】図６の処理において生成される距離波形の一例を示す図。
【図８】距離波形のノイズ量の算出に係る第２の処理を説明するための図。
【図９】図６の処理において用いられる基準波形の一例を示す図。
【図１０】距離波形のノイズ量の算出に係る第３の処理を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００１２】
図１から図１０は、本発明の実施例に係るものである。図１は、実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。
【００１３】
内視鏡システム１は、例えば、図１に示すように、被検者の体腔内に挿入される走査型の内視鏡２と、内視鏡２を接続可能な本体装置３と、本体装置３に接続されるモニタ４と、本体装置３に対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置５と、を有して構成されている。なお、入力装置５は、図１に示したような、本体装置３とは別体の装置として構成されているものに限らず、例えば、本体装置３と一体化したインターフェースとして構成されていてもよい。
【００１４】
内視鏡２は、被検者の体腔内に挿入可能な細長形状及び可撓性を備えて形成された挿入部１１を有して構成されている。
【００１５】
挿入部１１の基端部には、内視鏡２を本体装置３のコネクタ受け部６２に着脱自在に接続するためのコネクタ部６１が設けられている。
【００１６】
挿入部１１の内部における基端部から先端部にかけての部分には、本体装置３の光源ユニット２１から供給された照明光を集光光学系１４へ導く導光部材としての機能を具備する照明用ファイバ１２と、被写体からの戻り光を受光して本体装置３の検出ユニット２３へ導く受光用ファイバ１３と、がそれぞれ挿通されている。
【００１７】
照明用ファイバ１２の光入射面を含む端部は、本体装置３の内部に設けられた合波器３２に配置されている。また、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部は、挿入部１１の先端部に設けられたレンズ１４ａの光入射面の近傍に配置されている。
【００１８】
受光用ファイバ１３の光入射面を含む端部は、挿入部１１の先端部の先端面における、レンズ１４ｂの光出射面の周囲に固定配置されている。また、受光用ファイバ１３の光出射面を含む端部は、本体装置３の内部に設けられた分波器３６に配置されている。
【００１９】
集光光学系１４は、照明用ファイバ１２の光出射面を経た照明光が入射されるレンズ１４ａと、レンズ１４ａを経た照明光を被写体へ出射するレンズ１４ｂと、を有して構成されている。
【００２０】
挿入部１１の先端部側における照明用ファイバ１２の中途部には、本体装置３のドライバユニット２２から供給される駆動信号に基づいて駆動するアクチュエータ１５が取り付けられている。
【００２１】
ここで、以降においては、挿入部１１の長手方向の軸に相当する挿入軸（または集光光学系１４の光軸）に対して垂直な仮想の平面として、図２に示すようなＸＹ平面を被写体の表面に設定する場合を例に挙げつつ説明を進める。図２は、被写体の表面に設定される仮想的なＸＹ平面の一例を示す図である。
【００２２】
具体的には、図２のＸＹ平面上の点ＳＡは、紙面手前側から奥側に相当する方向に挿入部１１の挿入軸が存在するものとして仮想的に設定した場合における、当該挿入軸と紙面との交点を示している。また、図２のＸＹ平面におけるＸ軸方向は、紙面左側から右側に向かう方向として設定されている。また、図２のＸＹ平面におけるＹ軸方向は、紙面下側から上側に向かう方向として設定されている。また、図２のＸＹ平面を構成するＸ軸及びＹ軸は、点ＳＡにおいて交差している。
【００２３】
アクチュエータ１５は、本体装置３のドライバユニット２２から供給される第１の駆動信号に基づき、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部をＸ軸方向に揺動させるように動作するＸ軸用アクチュエータ（不図示）と、本体装置３のドライバユニット２２から供給される第２の駆動信号に基づき、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部をＹ軸方向に揺動させるように動作するＹ軸用アクチュエータ（不図示）と、を有して構成されている。具体的には、前述のＸ軸用アクチュエータ及びＹ軸用アクチュエータは、例えば、１以上の圧電素子をそれぞれ具備して構成されている。そして、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部は、前述のようなＸ軸用アクチュエータ及びＹ軸用アクチュエータの動作に伴い、点ＳＡを中心として渦巻状に揺動される。
【００２４】
挿入部１１の内部には、内視鏡２に関連する種々の情報を含む内視鏡情報が格納されたメモリ１６が設けられている。そして、メモリ１６に格納された内視鏡情報は、内視鏡２のコネクタ部６１と本体装置３のコネクタ受け部６２とが接続された際に、本体装置３のコントローラ２５により読み出される。
【００２５】
一方、本体装置３は、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２と、検出ユニット２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、を有して構成されている。
【００２６】
光源ユニット２１は、光源３１ａと、光源３１ｂと、光源３１ｃと、合波器３２と、を有して構成されている。
【００２７】
光源３１ａは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、赤色の波長帯域の光（以降、Ｒ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００２８】
光源３１ｂは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、緑色の波長帯域の光（以降、Ｇ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００２９】
光源３１ｃは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、青色の波長帯域の光（以降、Ｂ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００３０】
合波器３２は、光源３１ａから発せられたＲ光と、光源３１ｂから発せられたＧ光と、光源３１ｃから発せられたＢ光と、を合波して照明用ファイバ１２の光入射面に供給できるように構成されている。
【００３１】
ドライバユニット２２は、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、アンプ３５と、を有して構成されている。
【００３２】
信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部をＸ軸方向に揺動させる第１の駆動信号として、例えば、下記数式（１）により示されるような波形を具備する信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ａに出力するように構成されている。なお、下記数式（１）において、Ｘ（ｔ）は時刻ｔにおける信号レベルを表し、ａは時刻ｔに依存しない振幅値を表し、Ｇ（ｔ）は正弦波ｓｉｎ（２πｆｔ）の変調に用いられる所定の関数を表すものとする。
【００３３】
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また、信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部をＹ軸方向に揺動させる第２の駆動信号として、例えば、下記数式（２）により示されるような波形を具備する信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ｂに出力するように構成されている。なお、下記数式（２）において、Ｙ（ｔ）は時刻ｔにおける信号レベルを表し、ｂは時刻ｔに依存しない振幅値を表し、Ｇ（ｔ）は正弦波ｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）の変調に用いられる所定の関数を表し、φは位相を表すものとする。
【００３４】
2015033456.tif 000004
Ｄ／Ａ変換器３４ａは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第１の駆動信号をアナログの第１の駆動信号に変換してアンプ３５へ出力するように構成されている。
【００３５】
Ｄ／Ａ変換器３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第２の駆動信号をアナログの第２の駆動信号に変換してアンプ３５へ出力するように構成されている。
【００３６】
アンプ３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂから出力された第１及び第２の駆動信号を増幅してアクチュエータ１５へ出力するように構成されている。
【００３７】
ここで、例えば、上記数式（１）及び（２）において、ａ＝ｂかつφ＝π／２に設定された場合には、図３に示すような信号波形を具備する第１の駆動信号がアクチュエータ１５のＸ軸用アクチュエータに供給されるとともに、図４に示すような信号波形を具備する第２の駆動信号がアクチュエータ１５のＹ軸用アクチュエータに供給される。図３は、内視鏡に設けられたアクチュエータに供給される第１の駆動信号の信号波形の一例を示す図である。図４は、内視鏡に設けられたアクチュエータに供給される第２の駆動信号の信号波形の一例を示す図である。
【００３８】
そして、図３に示すような信号波形を具備する第１の駆動信号がアクチュエータ１５のＸ軸用アクチュエータに供給されるとともに、図４に示すような信号波形を具備する第２の駆動信号がアクチュエータ１５のＹ軸用アクチュエータに供給されると、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部が点ＳＡを中心とした渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図５Ａ及び図５Ｂに示すような渦巻状に走査される。図５Ａは、図２のような仮想的なＸＹ平面に照明光が照射された場合における、点ＳＡから点ＹＭＡＸに至るまでの照明光の照射座標の時間的な変位を説明するための図である。図５Ｂは、図２のような仮想的なＸＹ平面に照明光が照射された場合における、点ＹＭＡＸから点ＳＡに至るまでの照明光の照射座標の時間的な変位を説明するための図である。
【００３９】
具体的には、時刻Ｔ１においては、被写体の表面の点ＳＡに相当する位置に照明光が照射される。その後、第１及び第２の駆動信号の振幅値が時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて増加するに伴い、被写体の表面における照明光の照射座標が点ＳＡを起点として外側へ第１の渦巻状の軌跡を描くように変位し、さらに、時刻Ｔ２に達すると、被写体の表面における照明光の照射座標の最外点である点ＹＭＡＸに照明光が照射される。そして、第１及び第２の駆動信号の振幅値が時刻Ｔ２から時刻Ｔ３にかけて減少するに伴い、被写体の表面における照明光の照射座標が点ＹＭＡＸを起点として内側へ第２の渦巻状の軌跡を描くように変位し、さらに、時刻Ｔ３に達すると、被写体の表面における点ＳＡに照明光が照射される。
【００４０】
すなわち、アクチュエータ１５は、ドライバユニット２２から供給される第１及び第２の駆動信号に基づき、集光光学系１４を経て被写体へ照射される照明光の照射位置が図５Ａ及び図５Ｂに例示した渦巻状の走査パターンに応じた軌跡を描くように、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部を揺動させることが可能な構成を具備している。
【００４１】
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、を有して構成されている。
【００４２】
分波器３６は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ１３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。
【００４３】
検出器３７ａは、分波器３６から出力されるＲ光の強度を検出し、当該検出したＲ光の強度に応じたアナログのＲ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ａへ出力するように構成されている。
【００４４】
検出器３７ｂは、分波器３６から出力されるＧ光の強度を検出し、当該検出したＧ光の強度に応じたアナログのＧ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｂへ出力するように構成されている。
【００４５】
検出器３７ｃは、分波器３６から出力されるＢ光の強度を検出し、当該検出したＢ光の強度に応じたアナログのＢ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｃへ出力するように構成されている。
【００４６】
Ａ／Ｄ変換器３８ａは、検出器３７ａから出力されたアナログのＲ信号をデジタルのＲ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器３８ｂは、検出器３７ｂから出力されたアナログのＧ信号をデジタルのＧ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００４８】
Ａ／Ｄ変換器３８ｃは、検出器３７ｃから出力されたアナログのＢ信号をデジタルのＢ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００４９】
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格納されている。また、メモリ２４には、後述の処理の際に用いられる基準波形に係る情報が格納されている。
【００５０】
コントローラ２５は、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及びドライバユニット２２の制御を行うように構成されている。
【００５１】
コントローラ２５は、図示しない信号線等を介してコネクタ受け部６２におけるコネクタ部６１の接続状態を検出することにより、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されているか否かを検出することができるように構成されている。また、コントローラ２５は、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されたことを検出した際に、メモリ１６から内視鏡情報を読み出してメモリ２４に格納させるように動作する。
【００５２】
コントローラ２５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に相当する期間に検出ユニット２３から出力されるＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号に基づいて１フレーム分の画像を生成するように構成されている。また、コントローラ２５は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３に相当する期間に検出ユニット２３から出力されるＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号に基づいて１フレーム分の画像を生成するように構成されている。
【００５３】
一方、コントローラ２５は、光照射座標検出モジュール１０１から出力される座標位置の情報（以降、座標情報とも称する）に基づいて後述の距離波形に含まれるノイズの大きさを示すノイズ量を算出し、当該算出したノイズ量に基づいてアクチュエータ１５に供給される第１及び第２の駆動信号を調整するための動作を行うように構成されている。また、コントローラ２５は、例えば、光照射座標検出モジュール１０１から出力される座標情報等のような、後述の図６に示す処理に係る情報を少なくとも一時的に保持できるように構成されている。
【００５４】
ここで、座標情報取得部としての機能を備えた光照射座標検出モジュール１０１は、位置検出素子（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等を具備し、集光光学系１４を経て出射された照明光を受光した際の位置を検出するとともに、当該検出した位置を座標情報として出力するように構成されている。
【００５５】
なお、本実施例の光照射座標検出モジュール１０１においては、図２、図５Ａ及び図５Ｂに例示したＸＹ平面上の点ＳＡの座標位置が（０，０）となるように予め設定されているものとする。すなわち、光照射座標検出モジュール１０１から出力される座標情報は、図２、図５Ａ及び図５Ｂに例示したＸＹ平面上の点ＳＡの座標位置（０，０）を基準とした相対的な座標位置を示す情報である。
【００５６】
そのため、コントローラ２５は、以上に述べたような構成を具備する光照射座標検出モジュール１０１から出力される座標情報に基づき、内視鏡２から渦巻状に照射される照明光の照射位置を（座標位置として）検出することができる。
【００５７】
続いて、以上に述べたような構成を具備する内視鏡システム１の処理等について説明する。図６は、実施例に係る内視鏡システムにより行われる処理等の一例を示すフローチャートである。
【００５８】
コントローラ２５は、本体装置３の電源が投入された後、（ユーザによる）所定の操作が行われたか否かを一定期間毎に検出する（図６のステップＳ１）。具体的には、コントローラ２５は、例えば、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されたか否かを一定期間毎に検出する。または、コントローラ２５は、例えば、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されている状態において、入力装置５のキャリブレーションスイッチ（不図示）が押下されたか否かを一定期間毎に検出する。
【００５９】
そして、コントローラ２５は、所定の操作が行われたことを検出した際に、後述の図６のステップＳ２以降の処理を続けて実施する。具体的には、コントローラ２５は、例えば、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されたことを検出した際に、または、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されている状態で入力装置５のキャリブレーションスイッチ（不図示）が押下されたことを検出した際に、図６のステップＳ２以降の処理を続けて実施する。
【００６０】
なお、以降においては、簡単のため、図６のステップＳ２以降の処理が行われる前に、  光照射座標検出モジュール１０１が内視鏡２の先端面に対向する位置に予め配置されているとともに、モニタ４が本体装置３に予め接続されているものとして説明を進める。
【００６１】
一方、コントローラ２５は、光源３１ａ、３１ｂ及び３１ｃを発光させるための制御を行うことにより、照明光を光源ユニット２１から照明用ファイバ１２へ供給させるとともに、信号発生器３３において第１及び第２の駆動信号を生成させるための制御を行うことにより、当該第１及び第２の駆動信号をドライバユニット２２からアクチュエータ１５へ供給させる（図６のステップＳ２）。そして、このようなコントローラ２５の動作に伴い、照明光が光照射座標検出モジュール１０１の表面に照射され、当該照明光を受光した位置に対応する座標情報が光照射座標検出モジュール１０１から順次出力される。
【００６２】
コントローラ２５は、光照射座標検出モジュール１０１から出力される座標情報に基づいて照明光の照射位置を検出し（図６のステップＳ３）、さらに、点ＳＡ（渦巻状の走査パターンの中心）から当該検出した照射位置までの距離を算出する（図６のステップＳ４）。
【００６３】
その後、コントローラ２５は、図６のステップＳ３及びＳ４の処理を所定期間が経過するまで繰り返し行うことにより、当該所定期間内において照明光の照射位置を検出した回数と同数の距離の算出結果を取得する（図６のステップＳ５）。
【００６４】
そして、コントローラ２５は、所定期間が経過するまでの間に取得された距離の算出結果に基づき、当該所定期間内における距離の時間的な変動を示す距離波形を生成する（図６のステップＳ６）。具体的には、コントローラ２５は、例えば、所定期間が経過するまでの間に取得された距離の算出結果を、図３または図４に示したような時間軸（横軸）に沿って順番に並べた状態で補間処理を施すことにより、当該所定期間内における距離の時間的な変動を示す距離波形を生成する。
【００６５】
コントローラ２５は、図６のステップＳ６により生成された距離波形に基づき、当該距離波形に含まれるノイズの大きさを示すノイズ量を算出するための処理を行う（図６のステップＳ７）。
【００６６】
ところで、本実施例においては、図６のステップＳ６の処理により、例えば、図７に示すような距離波形が生成される。そのため、図６のステップＳ７において、以下に説明する第１〜第３の処理のうちのいずれか１つを実施することにより、図６のステップＳ６の処理により生成された距離波形に対応するノイズ量を算出することができる。図７は、図６の処理において生成される距離波形の一例を示す図である。
【００６７】
ここで、距離波形のノイズ量の算出に係る第１の処理について説明する。
【００６８】
コントローラ２５は、図６のステップＳ６の処理により生成された、２フレーム分の（時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの期間に相当する）距離波形に対してフーリエ変換を施す。そして、コントローラ２５は、フーリエ変換を施した後の距離波形に含まれる高周波成分の量を、図６のステップＳ６の処理により生成された距離波形に対応するノイズ量として算出する。すなわち、このような第１の処理を行う場合には、図６のステップＳ５における所定期間の長さを２フレーム分以上の長さに設定するとともに、後述の閾値ＴＨ１及びＴＨ２を高周波成分の量に関する値として設定すればよい。
【００６９】
次に、距離波形のノイズ量の算出に係る第２の処理について説明する。図８は、距離波形のノイズ量の算出に係る第２の処理を説明するための図である。
【００７０】
コントローラ２５は、図６のステップＳ６の処理により生成された、１フレーム分の（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、または、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間に相当する）距離波形上にｍ個（ｍ≧２）のサンプリング点Ｐ1〜Ｐmを設定する。そして、コントローラ２５は、図８に例示するような、ｊ番目（２≦ｊ≦ｍ）のサンプリング点Ｐjにおける距離の値ＳＰjと、サンプリング点Ｐjから時間軸に沿って１つ前に位置するｊ−１番目のサンプリング点Ｐj-1における距離の値ＳＰj-1と、の差分値に基づく、下記数式（３）または数式（４）のいずれかの演算を行うことにより、図６のステップＳ６の処理により生成された距離波形に対応するノイズ量ＮＺ１を算出する。すなわち、このような第２の処理を行う場合には、図６のステップＳ５における所定期間の長さを１フレーム分以上の長さに設定するとともに、後述の閾値ＴＨ１及びＴＨ２をノイズ量ＮＺ１に対応する値として設定すればよい。
【００７１】
2015033456.tif 000005
2015033456.tif 000006
続いて、距離波形のノイズ量の算出に係る第３の処理について説明する。図９は、図６の処理において用いられる基準波形の一例を示す図である。図１０は、距離波形のノイズ量の算出に係る第３の処理を説明するための図である。
【００７２】
コントローラ２５は、図６のステップＳ６の処理が完了する前までのいずれかのタイミングにおいて、基準波形に係る情報をメモリ２４から予め読み込んでおく。なお、前述の基準波形は、例えば、図９に示すような、上記数式（１）及び（２）におけるパラメータをａ＝ｂかつφ＝π／２に設定した駆動信号をアクチュエータ１５に供給した際に生成される、理想的な距離波形に相当する。また、コントローラ２５は、図６のステップＳ６の処理により生成された、１フレーム分の（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、または、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間に相当する）距離波形上にｎ個（ｎ≧２）のサンプリング点Ｑ1〜Ｑnを設定する。そして、コントローラ２５は、図１０に例示するような、ｋ番目（１≦ｋ≦ｎ）のサンプリング点Ｑkにおける距離の値ＳＱkと、サンプリング点Ｑkに一致するタイミングのサンプリング点を基準波形上に設定することにより得られる距離の値ＩＱkと、の差分値に基づく、以下の数式（５）または数式（６）のいずれかの演算を行うことにより、図６のステップＳ６の処理により生成された距離波形に対応するノイズ量ＮＺ２を算出する。すなわち、このような第３の処理を行う場合には、図６のステップＳ５における所定期間の長さを１フレーム分以上の長さに設定するとともに、後述の閾値ＴＨ１及びＴＨ２をノイズ量ＮＺ２に対応する値として設定すればよい。
【００７３】
2015033456.tif 000007
2015033456.tif 000008
一方、コントローラ２５は、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する（図６のステップＳ８）。
【００７４】
そして、コントローラ２５は、図６のステップＳ８において、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が閾値ＴＨ１以下であるとの判定結果を得た場合には、アクチュエータ１５へ供給される駆動信号の位相を維持しつつ、後述の図６のステップＳ１０の処理を続けて行う。
【００７５】
また、コントローラ２５は、図６のステップＳ８において、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が閾値ＴＨ１より大きいとの判定結果を得た場合には、アクチュエータ１５に供給される駆動信号の位相を、現在の位相と異なる位相に変更するための制御を行う（図６のステップＳ９）。具体的には、コントローラ２５は、例えば、上記数式（２）のφの値を現在値から変更することにより、アクチュエータ１５に供給される第２の駆動信号の位相を変更させるような制御を信号発生器３３に対して行う。
【００７６】
すなわち、図６のステップＳ２からステップＳ９までの処理が繰り返し行われることにより、図６のステップＳ７において算出されるノイズ量が閾値ＴＨ１以下になるような駆動信号の位相が特定される。
【００７７】
コントローラ２５は、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が（閾値ＴＨ１未満の値である）閾値ＴＨ２以下であるか否かを判定する（図６のステップＳ１０）。
【００７８】
そして、コントローラ２５は、図６のステップＳ１０において、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が閾値ＴＨ２以下であるとの判定結果を得た場合には、アクチュエータ１５へ供給される駆動信号の位相及び振幅を維持しつつ、図６のステップＳ１の所定の操作に応じた処理が完了した旨を報知するための文字列等を生成してモニタ４に表示させる（図６のステップＳ１２）。
【００７９】
また、コントローラ２５は、図６のステップＳ１０において、図６のステップＳ７の処理により算出されたノイズ量が閾値ＴＨ２より大きいとの判定結果を得た場合には、アクチュエータ１５に供給される駆動信号の振幅を、現在の振幅と異なる振幅に変更するための制御を行う（図６のステップＳ１１）。具体的には、コントローラ２５は、例えば、上記数式（１）のａの値及び上記数式（２）のｂの値において、一方の値を固定しつつ他方の値を現在値から変更することにより、アクチュエータ１５に供給される駆動信号の振幅を変更させるような制御を信号発生器３３に対して行う。
【００８０】
すなわち、図６のステップＳ２からステップＳ１１までの処理が繰り返し行われることにより、図６のステップＳ７において算出されるノイズ量が閾値ＴＨ２以下になるような駆動信号の位相及び振幅が特定される。
【００８１】
以上に述べたように、本実施例によれば、アクチュエータ１５の構成部材（例えば圧電素子）の個体差に起因して生じる画像の歪みを距離波形のノイズ量として定量化することができるとともに、当該ノイズ量を所定値以下にするような駆動信号をアクチュエータ１５に供給することができる。従って、本実施例によれば、走査型の内視鏡を用いて取得される画像の歪みを精度良く較正することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８３】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  本体装置
４  モニタ
５  入力装置
１１  挿入部
１２  照明用ファイバ
１３  受光用ファイバ
１４  集光光学系
１５  アクチュエータ
２１  光源ユニット
２２  ドライバユニット
２３  検出ユニット
２４  メモリ
２５  コントローラ
６１  コネクタ部
６２  コネクタ受け部
１０１  光照射座標検出モジュール
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】日本国特表２０１０−５１５９４７号公報
【図１】
2015033456.tif 000009
【図２】
2015033456.tif 000010
【図３】
2015033456.tif 000011
【図４】
2015033456.tif 000012
【図５Ａ】
2015033456.tif 000013
【図５Ｂ】
2015033456.tif 000014
【図６】
2015033456.tif 000015
【図７】
2015033456.tif 000016
【図８】
2015033456.tif 000017
【図９】
2015033456.tif 000018
【図１０】
2015033456.tif 000019