專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在廣泛使用的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，從設(shè)置在光源裝置中的燈發(fā)出的光由沿著內(nèi)窺鏡插入部分設(shè)置的導(dǎo)光裝置引導(dǎo)，由此通過(guò)導(dǎo)光裝置引導(dǎo)的照明光通過(guò)設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分的末端處的照明窗發(fā)出以照射檢查目標(biāo)位置。恰恰相反，在一些內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中使用激光光源來(lái)代替用于照明的燈。例如，在JP 2005-205195A中所述的照明設(shè)備中，從藍(lán)色半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光通過(guò)光纖被引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡插入部分的末端，所述光纖用于激發(fā)設(shè)置在光纖末端處的磷光體以發(fā)光，使得由此獲得的白色照明光照射檢查目標(biāo)位置。該照明設(shè)備可以獲得內(nèi)窺鏡要求的窄導(dǎo)光路徑以及照明光的亮度。然而，已知的是在使用半導(dǎo)體激光器中會(huì)造成照射表面上的諸如跳躍模式噪聲、 回光噪聲和斑點(diǎn)噪聲的強(qiáng)噪聲。如JP 2005-205195A中所述，當(dāng)使用半導(dǎo)體激光器時(shí)，這種現(xiàn)象出現(xiàn)，點(diǎn)形式的噪聲圖案根據(jù)照射表面的不規(guī)則形狀在照射表面上波動(dòng)。該微小的波動(dòng)由于散斑干涉造成。由于這種微小波動(dòng)可能成為在內(nèi)窺鏡或類(lèi)似設(shè)備中使用照明光時(shí)對(duì)疾病部分的觀察的障礙，因此現(xiàn)在要研究可防止所述波動(dòng)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述情況提出本發(fā)明，并且本發(fā)明提供能夠始終穩(wěn)定地獲得沒(méi)有散斑干涉的圖像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的方面，一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)通過(guò)對(duì)多種基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置在包括激光束的照明光下拍攝患者的圖像。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)對(duì)拍攝圖像進(jìn)行圖像處理并輸出合成圖像作為觀察圖像。所述拍攝圖像包括重疊有激光束的斑點(diǎn)噪聲的第一基本彩色成分和不包括斑點(diǎn)噪聲的第二基本彩色成分。所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括斑點(diǎn)噪聲提取單元和控制器。斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)第一基本彩色成分與第二基本彩色成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分。控制器根據(jù)提取的斑點(diǎn)噪聲成分確定用于從第一基本彩色成分中清除斑點(diǎn)噪聲成分的控制量。在所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，根據(jù)第一基本彩色成分與第二基本彩色成分之間的差異信息提取光斑成分，以便通過(guò)使用該光斑成分作為評(píng)估參數(shù)除去斑點(diǎn)噪聲。因此，通過(guò)對(duì)于已經(jīng)難于定量評(píng)估的斑點(diǎn)噪聲使用所述評(píng)估參數(shù)進(jìn)行控制，可以最佳地設(shè)置用于清除斑點(diǎn)噪聲的控制量。因此，對(duì)于清除斑點(diǎn)噪聲不必執(zhí)行無(wú)用的控制或過(guò)多的計(jì)算，因此，斑點(diǎn)噪聲可以被以高效率適當(dāng)?shù)爻?。因此，可以始終穩(wěn)定地獲得沒(méi)有波動(dòng)和不會(huì)不均勻的觀察圖像。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的視圖，并且具體地為顯示內(nèi)窺鏡和連接到內(nèi)窺鏡的各種裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖；圖2為內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的方框圖；圖3為從藍(lán)色半導(dǎo)體激光器發(fā)射的藍(lán)色激光束和通過(guò)由磷光體轉(zhuǎn)換藍(lán)色激光束的波長(zhǎng)獲得的光的發(fā)射光譜的曲線圖；圖4是通過(guò)對(duì)BGR基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置獲得的拍攝圖像的示例圖；圖5是通過(guò)斑點(diǎn)噪聲提取單元從B成分中提取的斑點(diǎn)噪聲成分的示例圖；圖6是通過(guò)對(duì)CMY基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置獲得的拍攝圖像的示例圖；圖7是通過(guò)對(duì)CMYG基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置獲得的拍攝圖像的示例圖；圖8是示意性地顯示第二結(jié)構(gòu)的照明光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖9是顯示通過(guò)圖8的光源驅(qū)動(dòng)電路提供的示例性驅(qū)動(dòng)電流的曲線圖；圖10是顯示用于藍(lán)色激光光源的驅(qū)動(dòng)電流與所述驅(qū)動(dòng)電流的光學(xué)輸出強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖；圖11是顯示波長(zhǎng)與振蕩波形之間的關(guān)系的曲線圖；圖12是控制用于使斑點(diǎn)噪聲最小化的光斑減少過(guò)程的參數(shù)的反饋的控制方框圖；圖13是顯示通過(guò)拍攝麥克白色卡的白色獲得的斑點(diǎn)噪聲相對(duì)于調(diào)制頻率的狀態(tài)的曲線圖；圖14A是通過(guò)用成像光學(xué)系統(tǒng)以時(shí)間序列拍攝獲得的多個(gè)幀圖像的示例圖；
圖14B是概念性地顯示幀圖像的類(lèi)別的示例圖；圖15是顯示在幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光的照明下獲得的圖像和在包括許多斑點(diǎn)噪聲的白色光的照明下獲得的圖像顯示在監(jiān)視器的顯示屏中的不同顯示區(qū)中的狀態(tài)的示例圖；圖16是第三結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡插入部分的末端部分的示意性橫截面圖；圖17是示意性地顯示壓電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和用于壓電構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)電路的示例圖；圖18是其中壓電構(gòu)件纏繞光纖的內(nèi)窺鏡插入部分的末端的示意性橫截面圖；圖19是其中光纖纏繞夾鉗通道的內(nèi)窺鏡插入部分的末端的示意性橫截面圖；和圖20是顯示在施加振動(dòng)之后獲得的以橫坐標(biāo)表示的從振動(dòng)單元到發(fā)光端的距離與和照明光的噪聲相對(duì)應(yīng)的以縱坐標(biāo)表示的RMS值之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的實(shí)施例。首先，將說(shuō)明內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)。(第一結(jié)構(gòu))圖1是用于顯示內(nèi)窺鏡和連接到內(nèi)窺鏡的相應(yīng)裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖，圖2 是圖1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的方框圖。如圖1中所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100包括內(nèi)窺鏡11、光源裝置13、用于執(zhí)行成像信號(hào)處理的處理器15和監(jiān)視器17。內(nèi)窺鏡11包括操作部分19和插入部分21，所述插入部分連接到操作部分19并插入患者(體腔)中。操作部分19連接到通用繩23，并且通用繩23的末端通過(guò)導(dǎo)光(LG)連接器25連接到光源裝置13。此外，成像信號(hào)通過(guò)視頻連接器31輸入處理器15。在內(nèi)窺鏡11的操作部分19中，布置諸如用于在插入部分21的末端側(cè)進(jìn)行抽吸、 空氣供給和供水的按鈕以及成像中使用的快門(mén)按鈕的各種操作按鈕27。設(shè)置一對(duì)角形旋鈕 29A和^B。插入部分21包括柔軟部分33、彎曲部分35和末端部分37，柔軟部分33、彎曲部分35和末端部分37以此順序從操作部分19側(cè)依次設(shè)置。彎曲部分35通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作部分19的角形旋鈕29A和29B遠(yuǎn)程控制。因此，末端部分37可以形成為面向期望的方向。此外，如圖2中所示，在內(nèi)窺鏡11的末端部分37上設(shè)置成像光學(xué)系統(tǒng)的觀察窗41 和照明光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光窗43，使得通過(guò)發(fā)光窗43發(fā)出并反射在患者上的照明光的反射光通過(guò)觀察窗41被拍攝。由此獲得的觀察圖像顯示在連接到處理器15的監(jiān)視器17上。成像光學(xué)系統(tǒng)包括諸如CCD (電荷耦合裝置)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的成像裝置以及諸如透鏡47的光學(xué)構(gòu)件。通過(guò)成像光學(xué)系統(tǒng)獲得的觀察圖像在成像裝置45 的光接收表面上形成圖像以便被轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)。所述電信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜49被輸入到處理器15的成像信號(hào)處理部分51以便在所述成像信號(hào)處理部分中被轉(zhuǎn)換成為視頻信號(hào)。照明光學(xué)系統(tǒng)(照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)例)包括具有激光光源部分55的光源裝置13、 連接到光源部分13的光纖53以及用作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部分并設(shè)置在光纖53的發(fā)光側(cè)的磷光體 69。光纖53為光纜，所述光纜包括在該光纜的中心處的芯層和環(huán)繞芯層設(shè)置的包覆層。光纖53將激光束引導(dǎo)到內(nèi)窺鏡11的末端部分37，以便允許設(shè)置在末端部分37中的磷光體 69發(fā)射白色照明光。激光光源部分55接收根據(jù)控制部分61發(fā)出的指令從光源驅(qū)動(dòng)電路 59輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并發(fā)射激光束。控制部分61連接到用于儲(chǔ)存成像信號(hào)的存儲(chǔ)器63?？刂撇糠?1控制整個(gè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100，以便在監(jiān)視器17上顯示從成像信號(hào)處理部分51輸出的圖像數(shù)據(jù)并與諸如LAN 的未顯示的用于輸送包括圖像數(shù)據(jù)的信息的網(wǎng)絡(luò)連接。激光光源部分55包括藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，所述藍(lán)色半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生445nm波長(zhǎng)的藍(lán)色激光束，即第一波長(zhǎng)帶的光。對(duì)于藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，可以使用大面積型基于hGaN 的激光二極管，或者可以使用基于MGaNAs的激光二極管或基于GaNAs的激光二極管。從激光光源部分55(即，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器)發(fā)出的藍(lán)色激光束通過(guò)聚光透鏡 (未顯示)輸入到光纖53并被傳送到內(nèi)窺鏡11的末端部分37，激發(fā)用作用于發(fā)射熒光 (即，第二波長(zhǎng)帶的光)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部分的磷光體69。另外，一部分藍(lán)色激光束實(shí)際上通過(guò)磷光體69。磷光體69包括多種類(lèi)型的磷光體(例如，基于YAG的磷光體和BMA (BaMgAl10O37) 磷光體或類(lèi)似磷光體)，所述磷光體通過(guò)激發(fā)吸取一部分藍(lán)色激光束并發(fā)射綠色到黃色的光。因此，從藍(lán)色激光束獲得的綠色到黃色的激發(fā)光以及沒(méi)有被磷光體69吸取而是通過(guò)磷光體69的藍(lán)色激光束的一部分相結(jié)合而產(chǎn)生白色(偽白色)照明光。圖3是顯示從藍(lán)色半導(dǎo)體激光器發(fā)射的藍(lán)色激光束的發(fā)射光譜以及通過(guò)由磷光體69轉(zhuǎn)換藍(lán)色激光束的波長(zhǎng)獲得的光的光譜的曲線圖。藍(lán)色激光束(即，第一波長(zhǎng)帶的光)用具有445nm中心波長(zhǎng)的發(fā)射譜線來(lái)表示，從藍(lán)色激光束獲得并由磷光體69發(fā)射的
6激發(fā)發(fā)射光(即，第二波長(zhǎng)帶的光)具有光譜密度分布，所述光譜密度分布具有在大約 450nm-700nm的波長(zhǎng)帶中增加的輻射強(qiáng)度。激發(fā)發(fā)射光和藍(lán)色激光束的輪廓產(chǎn)生白色照明光。白色照明光不局限于嚴(yán)格包括可見(jiàn)光的所有波長(zhǎng)部分的光，而是可以為任意光， 只要該光包括諸如R、G和B的特定波長(zhǎng)帶的光即可。在廣義下，白色光的實(shí)例包括具有從綠色到紅色的波長(zhǎng)部分的光、具有從藍(lán)色到綠色的波長(zhǎng)部分的光和類(lèi)似光。再次參照?qǐng)D2，如上所述從藍(lán)色激光束生成的白色照明光和來(lái)自磷光體69的激發(fā)發(fā)射光通過(guò)設(shè)置在內(nèi)窺鏡11的末端部分37中的發(fā)光窗43照射患者的觀察區(qū)。然后，用白色照明光照射的觀察區(qū)的圖像通過(guò)透鏡47形成在成像裝置45的光接收表面上，所述圖像被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且所述電信號(hào)通過(guò)電纜49輸入到處理器15的成像信號(hào)處理部分51，電信號(hào)在所述成像信號(hào)處理部分中轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)。眾所周知當(dāng)使用半導(dǎo)體激光器時(shí)，在照射面上出現(xiàn)斑點(diǎn)噪聲。還公知的是斑點(diǎn)噪聲在多模光纖中而非單模光纖是顯著的。該結(jié)構(gòu)的成像裝置45對(duì)紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三原色的三個(gè)基本彩色成分具有靈敏度。在通過(guò)成像裝置45獲得的用包括藍(lán)色激光束的白色照明光進(jìn)行照射的患者被拍攝的圖像(例如，疾病部分)中，目標(biāo)形狀在(RGB的)各個(gè)彩色成分的拍攝圖像中基本上相同，如圖4中所示。在其中斑點(diǎn)噪聲成分重疊的(第一波長(zhǎng)帶的)B成分拍攝圖像中產(chǎn)生許多斑點(diǎn)噪聲，而這種噪聲在其它彩色成分(即，R和G成分)拍攝圖像中產(chǎn)生得最少。斑點(diǎn)噪聲可能成為對(duì)在內(nèi)窺鏡中觀察疾病部分的障礙。因此，期望在監(jiān)視器17上顯示斑點(diǎn)噪聲已經(jīng)被除去的觀察圖像。以下將說(shuō)明斑點(diǎn)噪聲的清除。成像信號(hào)處理部分51根據(jù)包括斑點(diǎn)噪聲的B成分(第一基本彩色成分的實(shí)例) 與不包括斑點(diǎn)噪聲的G成分(第二基本彩色分量的實(shí)例)之間的差異信息提取通過(guò)成像裝置45獲得的拍攝圖像中的斑點(diǎn)噪聲成分。具體地，斑點(diǎn)噪聲提取單元用拍攝圖像的每一個(gè)像素的G成分除拍攝圖像的每一個(gè)像素的B成分，以便提取其藍(lán)色和綠色成分不同的像素， 即，提取由斑點(diǎn)噪聲所引起的亮度變化。因此，如圖5中所示提取每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs。隨后，成像信號(hào)處理部分51從每一個(gè)像素的B成分中減去拍攝圖像的每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs，以便除去重疊在B成分上的斑點(diǎn)噪聲成分Bs。因此，生成不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的拍攝圖像。其中由此已經(jīng)除去斑點(diǎn)噪聲成分Bs的觀察圖像顯示在監(jiān)視器17 上(參見(jiàn)圖1和圖2)。依此方式，成像信號(hào)處理部分51起到斑點(diǎn)噪聲提取單元和執(zhí)行操作過(guò)程的控制器的功能。通過(guò)從B成分拍攝圖像中提取斑點(diǎn)噪聲成分Bs并從B成分拍攝圖像減去斑點(diǎn)噪聲成分Bs來(lái)實(shí)施斑點(diǎn)噪聲成分Bs的清除。因此，通過(guò)該方法除去斑點(diǎn)噪聲成分Bs與需要高速處理的移動(dòng)圖像相比較被更加有效地應(yīng)用到靜止圖像。要注意的是R成分可以用作不包括斑點(diǎn)噪聲的第二基本彩色成分，以根據(jù)B成分與R成分之間的差異信息獲得斑點(diǎn)噪聲成分Bs。(變形例1)在如下所述的變形例1中，一種對(duì)青色(C)、品紅色(M)和黃色⑴補(bǔ)色的三個(gè)基本彩色成分具有靈敏度的成像裝置用于拍攝圖像。該變形例的成像裝置45對(duì)C、M和Y三個(gè)基本彩色成分具有靈敏性。C、M和Y彩色成分分別由下方使用三原色RGB的三個(gè)基本顏色的公式(1)、(幻和C3)表示。C成分和 M成分中的每一個(gè)都包括B (藍(lán)色)成分，斑點(diǎn)噪聲成分Bs重疊在B成分上。因此，在包括激光束的白色照明光下通過(guò)成像裝置拍攝的患者的圖像中，斑點(diǎn)噪聲成分Bs重疊在C成分和M成分中，如圖6中所示。C = B+G (1)M = B+R (2)Y = G+R (3)為了從這些C、M和Y基本彩色成分提取斑點(diǎn)噪聲成分Bs，成像信號(hào)處理部分51用作處理器15的顏色轉(zhuǎn)換單元，所述顏色轉(zhuǎn)換單元通過(guò)計(jì)算根據(jù)通過(guò)變換公式(1)-03)獲得的以下公式⑷和(5)從拍攝圖像的C、M和Y成分獲得B成分和G成分B = (C+M-Y) /2 (4)G = (C+Y-M) /2 (5)在獲得B成分和G成分之后，成像信號(hào)處理部分51通過(guò)用每一個(gè)像素的G成分除每一個(gè)像素的B成分提取拍攝圖像的每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs，并且之后通過(guò)從每一個(gè)像素的B成分減去每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs除去重疊在B成分上的斑點(diǎn)噪聲成分 Bs。因此，獲得不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的Bc (藍(lán)色)成分。此后，為了顯示不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的觀察圖像，根據(jù)以下公式(6)和(7)基于不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的Bc、R和G成分逆向地計(jì)算不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的Cc成分和Mc成分(使用原始Y成分，這是因?yàn)閅成分初始不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs)。因此獲得的 Cc、Mc和Y成分顏色轉(zhuǎn)換成R、G和B成分，以便產(chǎn)生顯示在監(jiān)視器17上的如上所述的觀察圖像。Cc = Bc+G(6)Mc = Bc+R(7)(變形例2)在如下所述的變形例2中，對(duì)四個(gè)基本彩色成分C、M、Y和G具有靈敏性的成像裝置用于拍攝圖像。該變形例的成像裝置45對(duì)四個(gè)基本彩色成分C、M、Y和G具有靈敏性。當(dāng)使用該變形例的成像裝置45時(shí)，獲得C、M、Y和G成分的拍攝圖像，如圖7中所示，并且如變形例1 中所述斑點(diǎn)噪聲成分Bs重疊在C成分和M成分上。在該變形例中，可以用和變形例1中一樣的方式根據(jù)使用C、M和Y成分的公式(4) 和(5)獲得B成分和G成分。然而，由于G成分是已知的，因此在該變形例中可以采用較簡(jiǎn)單的過(guò)程。具體地，成像信號(hào)處理部分51根據(jù)以下式(8)通過(guò)使用已知的G成分獲得B成分B = C-G (8)然后，采用和變形例1中一樣的方式，成像信號(hào)處理部分51通過(guò)用拍攝圖像的每一個(gè)像素的已知的成分除根據(jù)公式(8)計(jì)算的每一個(gè)像素的B成分提取每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs。此外，通過(guò)從每一個(gè)像素的成分減去拍攝圖像的每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分Bs除去重疊在B成分上的斑點(diǎn)噪聲成分Bs。因此，獲得不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的Bc成分。接下來(lái)，根據(jù)公式(6)和(7)逆向計(jì)算不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs的Cc成分和Mc成分(使用原始的Y成分，這是因?yàn)閅成分初始不包括斑點(diǎn)噪聲成分Bs)。因此獲得的Cc、Mc 和Y成分顏色轉(zhuǎn)換成R成分、G成分和B成分，以便生成顯示在監(jiān)視器17上的如上所述的觀察圖像。(第二結(jié)構(gòu))以下將參照?qǐng)D8-15說(shuō)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的第二示例性結(jié)構(gòu)。在該示例性結(jié)構(gòu)中，高頻信號(hào)重疊在用于激光光源部分的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流上，以便通過(guò)反饋控制將上述的斑點(diǎn)噪聲成分Bs減小到目標(biāo)值。如圖8的照明光學(xué)系統(tǒng)的示意圖中所示，激光光源部分55包括發(fā)射445nm中心波長(zhǎng)的藍(lán)色激光的大面積型半導(dǎo)體激光器65(以下可以稱(chēng)為藍(lán)色半導(dǎo)體激光器)以及用于使從藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65發(fā)射的激光束聚集的聚光透鏡67。在半導(dǎo)體激光器中，發(fā)射光的波長(zhǎng)越短，則與單模式相對(duì)應(yīng)的活性區(qū)域(條帶)的寬度越小。對(duì)于藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，單模狀態(tài)在于活性區(qū)域的寬度為1-2 μ m。因此，具有寬度為3-6 μ m或更大的活性區(qū)域的半導(dǎo)體激光器可以被稱(chēng)為大面積型半導(dǎo)體激光器，其中所述寬度為單模狀態(tài)下的寬度的多倍。換句話說(shuō)，大面積型半導(dǎo)體激光器在這里被限定為包括具有例如3-6 μ m或更大(更具體地， 例如，5 μ m或5 μ m以上且50 μ m或50 μ m以下)的寬度的活性區(qū)域的半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器不同于具有窄活性區(qū)域的窄條帶型半導(dǎo)體激光器。只要發(fā)射光的波長(zhǎng)在400nm的范圍內(nèi)(例如，405nm或445nm)，從實(shí)際的觀點(diǎn)來(lái)看所述寬度可以如上所述為50 μ m或更小。然而，活性區(qū)域的寬度的該上限表示由于現(xiàn)有技術(shù)大約50 μ m的寬度為使氮化晶體在選定的基板平面方向上生長(zhǎng)且高度不均勻的極限而不是理論極限。例如，用于血管導(dǎo)航的具有780nm波長(zhǎng)的基于磷化砷的激光二極管中的一些激光二極管具有200 μ m的活性區(qū)域?qū)挾?。以下將說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的照明光學(xué)系統(tǒng)(照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)例)中使用的用于藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電路。如圖8中所示，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65通過(guò)感應(yīng)器73連接到用于供應(yīng)DC驅(qū)動(dòng)電流的DC電流源71，并且還通過(guò)耦合電容器77連接到振蕩器75，所述振蕩器用于使正弦波高頻信號(hào)重疊到從DC電流源71供應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流上。該高頻信號(hào)為可以任意設(shè)定成幾百至幾千MHz頻率的正弦波信號(hào)。當(dāng)所述高頻信號(hào)重疊在驅(qū)動(dòng)電流上時(shí)，藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65的縱模改變成多模式。在上述的結(jié)構(gòu)中，感應(yīng)器73相對(duì)于從振蕩器75供應(yīng)的高頻信號(hào)表現(xiàn)出高阻抗而相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電流表現(xiàn)出低阻抗。此外，耦合電容器77從由振蕩器75供應(yīng)的高頻信號(hào)中除去DC成分。換句話說(shuō)，振蕩器75起到高頻重疊單元的作用，所述高頻重疊單元通過(guò)將高頻信號(hào)重疊在驅(qū)動(dòng)電流上引起藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65的多模振蕩。圖9為顯示通過(guò)圖8的光源驅(qū)動(dòng)電路獲得的驅(qū)動(dòng)電流的實(shí)例的曲線圖，圖10為顯示用于藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流與其光學(xué)輸出強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。如圖9中所示，在驅(qū)動(dòng)電流中，從振蕩器75供應(yīng)的高頻信號(hào)重疊在從DC電流源71 供應(yīng)的偏壓電流上。該驅(qū)動(dòng)電流被施加到藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流如圖10中所示進(jìn)行變化時(shí)，多模式(張弛振蕩)出現(xiàn)在激光振蕩的瞬變響應(yīng)中。因此，光學(xué)輸出強(qiáng)度變化。由于這種相對(duì)于時(shí)間軸的擾動(dòng)，相干性降低。因此，可以減少用激光束照射的區(qū)域中散斑干涉的出現(xiàn)。當(dāng)采用該方法時(shí)，無(wú)論藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65具有側(cè)向單模或側(cè)向多模，斑點(diǎn)噪聲都可以被毫無(wú)疑問(wèn)地減小。此外，大面積型半導(dǎo)體激光器具有大的發(fā)射寬度并具有多種側(cè)向模式。如圖11中對(duì)于波長(zhǎng)的振蕩波形所示，各個(gè)多種側(cè)向模式具有高次模的不同波長(zhǎng)帶成分，所述高次模具有作為其中心的基本振蕩頻率f0并具有規(guī)定的波長(zhǎng)分布。由于橫向模式的這種增加和發(fā)射波長(zhǎng)的所述分布，可以減少用激光束照射的區(qū)域中散斑干涉的出現(xiàn)。具體地，通過(guò)重疊高頻信號(hào)，從藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65發(fā)射的藍(lán)色光的多個(gè)橫向模式分別相對(duì)于時(shí)間軸受到干擾以生成白噪聲。因此，波長(zhǎng)還根據(jù)橫向模式的變化而變化。因此，激光束的相干性降低。因此，可以減少散斑干涉的出現(xiàn)。此外，在激光束通過(guò)聚光透鏡67聚集到光纖53上的情況下，大面積型半導(dǎo)體激光器的各個(gè)橫向模式在光耦合效率方面不同。所述橫向模式由于諸如環(huán)境溫度變化的外界因素而可能改變。此時(shí)，激光束的輸出將發(fā)生變化。然而，如果采用該結(jié)構(gòu)，則各個(gè)橫向模式在均勻地激發(fā)的情況下使用。因此，即使橫向模式出現(xiàn)變化，激光束的輸出的變化也可以被限制到很小。此外，在激發(fā)磷光體中，由于大面積型半導(dǎo)體激光器的橫向模式可以通過(guò)重疊高頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，因此輸出相對(duì)于時(shí)間軸是穩(wěn)定的。因此，可以減少以相對(duì)低的大約幾個(gè) kHz的頻率出現(xiàn)的強(qiáng)度噪聲，使得可以穩(wěn)定地拍攝圖像。依此方式，當(dāng)上面重疊有高頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流被施加到具有多個(gè)橫向模式的大面積型藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65時(shí)，縱模改變成多模式，多個(gè)橫向模式中的每一個(gè)獲得波長(zhǎng)分布，并且橫向模式相對(duì)于時(shí)間軸改變。因此，可以始終穩(wěn)定地發(fā)射使散斑干涉最小的光。因此，可以防止斑點(diǎn)噪聲出現(xiàn)在由所述光照射的區(qū)域中。當(dāng)上面重疊有高頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流以上述方式被施加到藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65 時(shí)，可以獲得減少斑點(diǎn)噪聲的效果。當(dāng)要重疊在驅(qū)動(dòng)電流上的高頻信號(hào)受到反饋控制以使斑點(diǎn)噪聲成分Bs最小化時(shí)，可能更加有效地減少斑點(diǎn)噪聲。圖12是用于使斑點(diǎn)噪聲最小化的光斑減少過(guò)程(與該結(jié)構(gòu)中的高頻信號(hào)的重疊相對(duì)應(yīng))的反饋控制參數(shù)的控制方框圖。如第一結(jié)構(gòu)中所述(參見(jiàn)圖4和圖5)，在執(zhí)行用于將高頻信號(hào)施加到用于藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65的驅(qū)動(dòng)電流的斑點(diǎn)噪聲減少處理之后，成像信號(hào)處理部分51用拍攝圖像的G成分除拍攝圖像的B成分，以獲得斑點(diǎn)噪聲成分Bs2。 然后，基于目標(biāo)斑點(diǎn)噪聲成分Bst與斑點(diǎn)噪聲成分Bs2之間的差(ABst)，將施加到驅(qū)動(dòng)電流的高頻信號(hào)的參數(shù)(例如，頻率和振幅)受到反饋控制以使目標(biāo)斑點(diǎn)噪聲成分Bst最小化。因此，可以提高減少斑點(diǎn)噪聲的效果，使得可以通過(guò)受到限制的斑點(diǎn)噪聲獲得良好的觀察圖像。接下來(lái)，將說(shuō)明通過(guò)具有改變藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65的調(diào)制頻率的光源驅(qū)動(dòng)電路 59獲得的減少散斑干涉的效果。圖13是顯示在麥克白色卡(Macbeth chart)的白色被拍攝到時(shí)的斑點(diǎn)噪聲相對(duì)于調(diào)制頻率的狀態(tài)的曲線圖。在該曲線圖中，橫坐標(biāo)表示光源驅(qū)動(dòng)電路59的調(diào)制頻率，縱坐標(biāo)表示拍攝圖像的像素值的均方根值(RMS值)。在這種情況下假定調(diào)制幅度在0-100% 的范圍內(nèi)且占空比為50%。此外，所述像素值為RGB顏色的16位值，QL最大值(量化電平最大值)為65416。
在藍(lán)色半導(dǎo)體激光器沒(méi)有被調(diào)制的情況下拍攝的全色圖像中，出現(xiàn)具有大約 4000RMS值的斑點(diǎn)噪聲。因此，在視覺(jué)上容易識(shí)別的隨機(jī)噪聲被重疊。該斑點(diǎn)噪聲的出現(xiàn)是來(lái)源于與激發(fā)光相對(duì)應(yīng)的藍(lán)色激光束。當(dāng)僅從全色圖像中提取藍(lán)色(B)成分時(shí)，斑點(diǎn)噪聲明顯地表現(xiàn)出來(lái)。另一方面，當(dāng)藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65在IkHz的頻率下被調(diào)制時(shí)，由此拍攝的全色圖像的RMS值降低到大約3500，光量分布在時(shí)間和空間方面是均勻的，并且即使在通過(guò)僅提取藍(lán)色成分獲得的圖像中也幾乎不能在視覺(jué)上識(shí)別出。當(dāng)調(diào)制頻率是IkHz或更大時(shí)，RMS 值相對(duì)于調(diào)制頻率的變化趨向于減小，并且RMS值收斂到給定數(shù)值(所述給定數(shù)值在說(shuō)明的示例性情況中為3500)。因此，大約IkHz的頻率足以獲得減少斑點(diǎn)噪聲的效果。另外，雖然斑點(diǎn)噪聲在IOOHz的調(diào)制頻率下開(kāi)始減少，但是內(nèi)窺鏡中使用的成像裝置的拍攝時(shí)間例如為1/30-1/60秒。因此，如果調(diào)制頻率大約為100Hz，則“閃爍”將出現(xiàn)在照射區(qū)域中。通過(guò)減小改變振幅可以防止“閃爍”，但是在這種情況下會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)噪聲。例如，如果調(diào)制振幅為100%，則在500Hz或更大的調(diào)制頻率下可以拍攝沒(méi)有“閃爍”的圖像和斑點(diǎn)噪聲。如果調(diào)制頻率為IkHz或更大，則進(jìn)一步提高所述效果，并且即使調(diào)制振幅減小大約10%或20%也可以阻止斑點(diǎn)噪聲的出現(xiàn)。因此，可以獲得更加穩(wěn)定的噪聲減少效果。此外，如果光源的光量增加，則在例如用于詳細(xì)檢查或類(lèi)似操作的內(nèi)窺鏡中必須增加激光二極管的輸出。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)電流增加，并且為了以100%的調(diào)制振幅驅(qū)動(dòng)大的驅(qū)動(dòng)電流，需要電路具有高匹配精度，從而增加電源的成本。在這種情況下，有效的是進(jìn)一步增加調(diào)制頻率或減小調(diào)制振幅。這不僅應(yīng)用到矩形脈沖形狀而且還應(yīng)用到上述的正弦波、鋸齒形脈沖或三角形脈沖。此外，通過(guò)在內(nèi)窺鏡的拍攝時(shí)間段(1/30-1/60秒)的電荷積聚時(shí)間內(nèi)使脈沖頻率從IOOHz掃掠到幾百Hz或幾kHz可以獲得類(lèi)似的效果。接下來(lái)說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100的示例性應(yīng)用。在這里說(shuō)明的應(yīng)用中，通過(guò)利用可以自由控制斑點(diǎn)噪聲的出現(xiàn)程度設(shè)置用于在觀察面上觀察不規(guī)則形狀的形狀觀察模式。當(dāng)通過(guò)插入患者(體腔)中的插入部分21從圖1和圖2的內(nèi)窺鏡11的插入部分 21的末端發(fā)射白色照明光時(shí)，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100可以在高頻信號(hào)的重疊與高頻信號(hào)不重疊之間進(jìn)行切換。在任一種情況下通過(guò)拍攝獲得的成像信號(hào)儲(chǔ)存在圖2的存儲(chǔ)器63中。此后， 成像信號(hào)處理部分對(duì)成像信號(hào)執(zhí)行適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理，以用于使成像信號(hào)顯示在監(jiān)視器17 上或存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中。例如，在該內(nèi)窺鏡11用于在白色照明光下觀察患者的情況中，在正常的內(nèi)窺鏡診斷中，控制部分61使光源驅(qū)動(dòng)電路59 (參見(jiàn)圖2、將驅(qū)動(dòng)電流施加到藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65 以發(fā)射藍(lán)色激光束，其中高頻信號(hào)重疊在所述驅(qū)動(dòng)電流上。該藍(lán)色激光束的相干性低。通過(guò)使由磷光體69的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換獲得的熒光與通過(guò)磷光體69漫射并通過(guò)磷光體69的漫射光相混合產(chǎn)生幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光。可選地，當(dāng)控制部分61使從光源驅(qū)動(dòng)電路59的振蕩器75供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)電流上的高頻信號(hào)的重疊停止時(shí)，產(chǎn)生具有斑點(diǎn)噪聲的照明光。在這種情況下，特別是在藍(lán)色成分(B 成分)中生成包括斑點(diǎn)噪聲的拍攝圖像。因此，觀察面上的不規(guī)則形狀在拍攝圖像中更加清晰。
當(dāng)控制部分61控制高頻信號(hào)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間是否要依此方式重疊在驅(qū)動(dòng)電流上時(shí)，可以選擇性地從患者獲得適于觀察目的的圖像信息。圖14A是通過(guò)具有成像光學(xué)系統(tǒng)拍攝以時(shí)間序列獲得的多個(gè)幀圖像的視圖，圖14B是概念性顯示這些幀圖像的類(lèi)別的示例性圖。在這種情況下，在幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光的照射下獲得的觀察圖像以及在具有許多斑點(diǎn)噪聲的照明光下獲得的觀察圖像分別顯示在監(jiān)視器17中的不同顯示位置。如圖14A中所示，控制部分61通過(guò)照明光學(xué)系統(tǒng)控制照明光的發(fā)射，使得上面重疊有高頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流被施加到藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65，以在移動(dòng)圖像的拍攝中在第一幀中發(fā)射445nm中心波長(zhǎng)的藍(lán)色激光束。因此，患者被幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光照射。成像裝置45拍攝通過(guò)該白色光照射的患者的圖像，并且因此獲得的成像信號(hào)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器 63(參見(jiàn)圖2)中。隨后，控制部分61控制從照明光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射的光，使得上面不重疊高頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流被施加到藍(lán)色半導(dǎo)體激光器65，以用于在第二幀中用包括許多斑點(diǎn)噪聲的白色光照射患者。用該白色光照射的患者的圖像被拍攝，并且因此獲得的成像信號(hào)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器63 中。此后，重復(fù)照射、成像和成像信號(hào)的儲(chǔ)存的類(lèi)似處理，使得對(duì)于第三幀(及其它奇數(shù)幀)執(zhí)行對(duì)第一幀的處理，并且對(duì)第四幀(及其它偶數(shù)幀)執(zhí)行對(duì)第二幀的處理。換句話說(shuō)，對(duì)于成像裝置45的每一個(gè)成像幀交替切換用幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光進(jìn)行的照射和用包括許多斑點(diǎn)噪聲的白色光進(jìn)行的照射。然后，如圖14B中所示，通過(guò)用幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色光進(jìn)行照射獲得的圖像以及通過(guò)用包括許多斑點(diǎn)噪聲的白色光進(jìn)行照射獲得的圖像儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器63中。這兩種成像信號(hào)的圖像信息分別顯示在監(jiān)視器17的顯示器屏幕中的不同顯示區(qū)78和79中，如圖 15中所示。雖然顯示區(qū)78和79在圖15的示例情況中具有相同的尺寸，但是顯示區(qū)78和 79的尺寸可以被任意設(shè)置成例如所述尺寸中的一個(gè)可以大于另一個(gè)，或者所述顯示區(qū)中具有較小尺寸的一個(gè)可以顯示為重疊在另一個(gè)的顯示區(qū)內(nèi)。依此方式，在普通白色光的照射下獲得的正常圖像以及不規(guī)則形狀增加的增強(qiáng)圖像同時(shí)顯示在一個(gè)屏幕上。因此，可以快速且簡(jiǎn)單地控制觀察部分的狀態(tài)。此外，由于每一個(gè)圖像信息都可以實(shí)時(shí)進(jìn)行觀察，因此可以準(zhǔn)確地識(shí)別出圖像信息。因此，可以進(jìn)一步提高診斷精度?？蛇x地，可以通過(guò)設(shè)置在內(nèi)窺鏡11的操作部分19上的開(kāi)關(guān)81 (參見(jiàn)圖2)的簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作在幾乎沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的白色照明光和包括許多斑點(diǎn)噪聲的白色照明光之間自由轉(zhuǎn)換。在這種情況下，可以在任何時(shí)間手動(dòng)轉(zhuǎn)換照明光，并因此可以提高便利性。(第三結(jié)構(gòu))以下將參照?qǐng)D16-20說(shuō)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的第三示例性結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，照明光學(xué)系統(tǒng)機(jī)械地振動(dòng)，以通過(guò)反饋控制將斑點(diǎn)噪聲成分Bs減小到目標(biāo)值。圖16是內(nèi)窺鏡插入部分的末端部分的示意性橫截面圖。插入部分21的末端部分 37設(shè)置有由陶瓷或金屬材料制成的末端剛性部分85，并且還設(shè)置有用于將照明光發(fā)射到裝配在末端剛性部分85中的發(fā)光窗43的構(gòu)件。同樣地，容納成像部分87的聚光光學(xué)系統(tǒng)的鏡筒87a插入通過(guò)設(shè)置在末端剛性部分85中的另一個(gè)孔(未示出)。成像部分87具有其中鏡筒87a的光軸通過(guò)用于在安裝在基板89上的成像裝置45上形成圖像的棱鏡87b以直角彎曲的結(jié)構(gòu)。從成像裝置45供應(yīng)的成像信號(hào)通過(guò)電纜49被從基板89發(fā)送到處理器 15。成像裝置45對(duì)其具有靈敏性的基本顏色可以為三原色RGB或補(bǔ)色CMY或CMYG中任一種。照明光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于圖16的紙?jiān)O(shè)置在成像部分87的前側(cè)，并且包括設(shè)置在光纖 53的發(fā)光端的磷光體69、用于使從磷光體69發(fā)出的光朝向插入部分21的末端射出的透鏡組91以及遮蓋發(fā)光窗43的透明構(gòu)件93。從磷光體69發(fā)出的光通過(guò)透鏡組91沿著光程向前射出，以便通過(guò)透明構(gòu)件93照射體腔內(nèi)的觀察區(qū)域。此外，開(kāi)口 95形成在末端剛性部分85中。由金屬制成的夾鉗管97被固定在該開(kāi)口 95中。夾鉗管97的在與開(kāi)口 95相對(duì)的一側(cè)的端部連接到管子99，夾鉗管97和管子99 一起形成夾鉗通道101。夾鉗通道101從插入部分21的末端處的開(kāi)口 95連通到設(shè)置在操作部分19側(cè)的夾鉗開(kāi)口 103(參見(jiàn)圖1)。壓電構(gòu)件105(振動(dòng)單元的一個(gè)實(shí)例)沿著光纖53的軸向方向規(guī)定長(zhǎng)度粘附到設(shè)置在磷光體69的前側(cè)的光纖53。壓電構(gòu)件105可以為將粘附到光纖53的外圓周的一部分上的狹長(zhǎng)薄片形式，或者可以為將粘附到光纖53的塊狀形式。通過(guò)具有彼此緊密粘附的光纖53和壓電構(gòu)件105，確保由電壓的施加所引起的壓電構(gòu)件105的變形被以高效率傳送到光纖53。圖17示意性地顯示壓電構(gòu)件105的結(jié)構(gòu)以及用于所述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。壓電構(gòu)件105包括夾在電極層109之間的為氮化鋁或類(lèi)似材料的壓電材料層107， 使得壓電材料層107由于在電極層109之間施加電場(chǎng)而變形。壓電構(gòu)件105可以通過(guò)控制電場(chǎng)施加時(shí)間段和極性變換時(shí)間段被調(diào)節(jié)成具有任意的振動(dòng)頻率，并且可以通過(guò)控制施加的電壓被調(diào)節(jié)成具有任意的振幅。因此，壓電構(gòu)件105具有高可控性?xún)?yōu)點(diǎn)。此外，對(duì)于形狀， 壓電構(gòu)件105可以被制成從薄形狀到厚形狀的范圍中的各種形狀中的任何一種，并且可以根據(jù)目的提供高的設(shè)定自由度。壓電材料層107除了上述材料之外還可以由諸如石英的通常所說(shuō)的鐵電材料、鈮酸鋰、鉭酸鋰、蘭克賽、鋯鈦酸鉛、羅謝爾鹽、鋰電氣石或聚偏氟乙烯制成。要注意的是電極層109通過(guò)用于電壓施加的引線(未示出)連接到處理器15。壓電構(gòu)件105主要包括圖17中所示的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電路，并且沿著關(guān)于光纖53的軸向方向A(參見(jiàn)圖16)產(chǎn)生振動(dòng)。具體地，壓電構(gòu)件105以下述方式緊密粘附堆疊壓電材料層107和電極層109的方向與光纖53的軸向方向相匹配。當(dāng)壓電構(gòu)件105從處理器 15接收驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)至少在進(jìn)行觀察中產(chǎn)生。由于該振動(dòng)，當(dāng)通過(guò)光纖53傳送的激光束作為白色照明光從磷光體69發(fā)出時(shí)，在照明光中可防止不均勻的強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲。換句話說(shuō)，具有均勻強(qiáng)度的照明光可以通過(guò)阻止斑點(diǎn)噪聲的影響而獲得。雖然圖17的壓電構(gòu)件105具有例如五層結(jié)構(gòu)，但是也可以任意設(shè)定層的數(shù)量。此外，由于壓電構(gòu)件105設(shè)置在插入部分21的末端側(cè)，因此在通過(guò)壓電構(gòu)件105 振動(dòng)的部分之前的一部分光程中可以防止由光纖本身獲得的偏壓電場(chǎng)分布造成的不均勻強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲再次重疊。此外，由于即使所述振動(dòng)具有小振幅也可以獲得上述防止效果， 因此壓電構(gòu)件105的振動(dòng)性能可以被限制到最小，從而獲得整個(gè)設(shè)備的緊湊性。另外，由于壓電構(gòu)件105與其中插入部分21能夠自由彎曲的彎曲部分35相比被設(shè)置在更靠近插入部分21的末端的位置，因此即使當(dāng)在使彎曲部分35彎曲中應(yīng)力施加到光纖53且傳送的光的
13強(qiáng)度分布改變時(shí)，也可以通過(guò)設(shè)置在彎曲部分35之前的壓電構(gòu)件105的振動(dòng)獲得均勻的照明光。因此，即使施加外力以移動(dòng)插入部分21，在照明光中也不會(huì)產(chǎn)生干擾，并且可以始終在良好的照明光下進(jìn)行觀察。如至此所述，減少斑點(diǎn)噪聲的效果可以通過(guò)借助于壓電構(gòu)件105將振動(dòng)施加到光纖53而獲得。如果通過(guò)壓電構(gòu)件105施加到光纖53的振動(dòng)的強(qiáng)度受到反饋控制而使斑點(diǎn)噪聲成分Bs最小化，則可以進(jìn)一步有效地減少斑點(diǎn)噪聲。此外，對(duì)于該結(jié)構(gòu)，由于光纖53被壓電構(gòu)件105支撐在插入部分21內(nèi)，因此當(dāng)插入部分21在內(nèi)窺鏡11的操作期間由于外力而變形時(shí)，在例如光纖53的發(fā)光端部與磷光體 69之間的連接部分中可以防止應(yīng)力集中。此外，由于壓電構(gòu)件105與彎曲部分35相比設(shè)置在更靠近末端的一側(cè)，因此可以防止由在內(nèi)窺鏡的操作期間施加到彎曲部分35中的光纖的應(yīng)力產(chǎn)生的光斑，即，通常所說(shuō)的光纖中造成的模式變化的影響。要注意的是壓電構(gòu)件 105可以不直接與光纖53接觸，而是可以通過(guò)設(shè)置在所述壓電構(gòu)件與所述光纖之間的另一個(gè)中間構(gòu)件連接到光纖53。在這種情況下，當(dāng)中間構(gòu)件為具有沿著光纖53的外圓周延伸的半圓形溝槽的形狀或者具有用于使光纖53插入該中間構(gòu)件中并支撐光纖53的通孔的形狀時(shí)，可以增加與光纖53的接觸面積，以便進(jìn)一步增加接觸特性和振動(dòng)傳播特性。以下將說(shuō)明具有第三結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的可選變形例。圖18是內(nèi)窺鏡插入部分的末端的示意性橫截面圖，其中壓電構(gòu)件纏繞在光纖上。 這里，對(duì)與圖16中所示的元件相同的元件的說(shuō)明將被省略或簡(jiǎn)化。如圖18中所示，為柔性帶形狀的壓電構(gòu)件105A成螺旋形纏繞插入部分21的末端部分中的光纖53并粘附到所述光纖。在這種情況下，壓電構(gòu)件105A產(chǎn)生的振動(dòng)在光纖53中造成包括沿著軸向方向A的振動(dòng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。換句話說(shuō)，帶形壓電構(gòu)件105A產(chǎn)生具有沿著其縱向的振幅方向的振動(dòng)， 使得光纖53可以沿著軸向方向A振動(dòng)，同時(shí)由于沿著軸向方向A的收縮和膨脹而扭曲。由于光纖53被壓電構(gòu)件105A以懸掛狀態(tài)支撐并振動(dòng)，因此可以通過(guò)較小的振動(dòng)能量獲得較大的振幅。此外，壓電構(gòu)件105A的末端側(cè)如上所述成螺旋形纏繞光纖53，并且所述壓電構(gòu)件的后端側(cè)旋繞夾鉗通道101的管子99并固定到所述管子。由于壓電構(gòu)件105A的后端側(cè)由此粘附并固定到管子99，因此壓電構(gòu)件105A可以連接到具有小直徑的光纖53，以便不會(huì)明顯受到外力的影響。因此，壓電構(gòu)件105A可以持續(xù)穩(wěn)定地連接到光纖53。要注意的是用于電壓施加的引線連接到壓電構(gòu)件105A的電極層109，以便將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從處理器15供應(yīng)到壓電構(gòu)件105A。當(dāng)采用帶形壓電構(gòu)件105A纏繞光纖53的該結(jié)構(gòu)時(shí)，由于光纖53的整個(gè)外圓周可以均勻地膨脹和收縮，因此可以在整個(gè)照射面上以高精度防止出現(xiàn)不均勻的強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲。因此，可以輻射具有更均勻的光量分布的照明光。此外，由于光纖53被以懸掛狀態(tài)支撐在插入部分21內(nèi)，因此光纖53由于施加到插入部分21的外力而略微彎曲，并且該彎曲變形還降低了照明光中不均勻強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲的出現(xiàn)。以下將說(shuō)明具有第三結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的另一個(gè)變形例。圖19是內(nèi)窺鏡插入部分的末端的示意性橫截面圖，其中光纖纏繞夾鉗通道。這里，對(duì)與圖16中所示的元件相同的元件的說(shuō)明將被省略或簡(jiǎn)化。
如圖19中所示，在該插入部分21的末端部分中，圖16的管子99與夾鉗管97之間的連接部分由管狀壓電構(gòu)件105B形成，所述管狀壓電構(gòu)件具有與夾鉗管97的內(nèi)徑和外徑基本上相同的內(nèi)徑和外徑。管狀壓電構(gòu)件105B具有接觸并連接到夾鉗管97的一端以及連接到管子99的另一端，以便用作夾鉗通道101的一部分。管狀壓電構(gòu)件105B產(chǎn)生用于在直徑上反復(fù)伸縮的振動(dòng)。當(dāng)光纖53纏繞該壓電構(gòu)件105B并通過(guò)粘合劑或類(lèi)似物固定時(shí)，壓電構(gòu)件105B產(chǎn)生的振動(dòng)被傳送到光纖53。因此， 光纖53沿著軸向方向A振動(dòng)。如圖中所示，當(dāng)光纖53被制作成捆并反復(fù)纏繞(例如，沿著夾鉗通道101的軸向方向纏繞多次)時(shí)，通過(guò)協(xié)同效應(yīng)可以防止出現(xiàn)不均勻的強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲。具體地，當(dāng)沿著所述反復(fù)纏繞的纏繞面的方向，即光纖53的軸向方向，與振動(dòng)方向相匹配時(shí)，可以以高效率使照射面上獲得的光強(qiáng)度均勻。當(dāng)光纖53纏繞管狀壓電構(gòu)件105B時(shí)，光纖53可以纏繞成在壓電構(gòu)件105B上自己相交叉。在這種情況下，壓緊力被施加到交叉的光纖53。因此產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力(應(yīng)變) 使折射率改變，從而導(dǎo)致進(jìn)一步增加獲得照明光的均勻強(qiáng)度的效果。此外，當(dāng)光纖53在緊緊擠壓的同時(shí)纏繞壓電構(gòu)件105B以使拉伸應(yīng)力在纏繞之后保留在光纖53中且通過(guò)施加的拉力用粘合劑或類(lèi)似物進(jìn)行固定時(shí)，也可以增加獲得均勻光強(qiáng)度的效果。壓電構(gòu)件105B可以被設(shè)置成圍繞夾鉗管97以形成雙管結(jié)構(gòu)，或者可以沿著圓周方向部分地設(shè)置在夾鉗管97的外圓周上，來(lái)代替如上所述提供作為夾鉗管97包括在夾鉗通道101中的部分。在至此說(shuō)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100中，由于用于將激光束引導(dǎo)到設(shè)置在插入部分21的末端處的磷光體69的光纖53在插入部分21內(nèi)在末端側(cè)振動(dòng)，因此從磷光體69發(fā)出的照明光的光強(qiáng)分布可以是均勻的。具體地，減少激光束本身不均勻的強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲，并且另外由于光纖53在發(fā)光端附近的部分中振動(dòng)，因此在振動(dòng)部分與在光程中定位在振動(dòng)部分之前的發(fā)光端之間的部分中可以防止由從光纖53本身獲得的偏壓電場(chǎng)分布所引起的不均勻強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲重疊在被導(dǎo)向的激光束上。壓電構(gòu)件105、105A、105B的位置優(yōu)選地盡可能地靠近插入部分21的末端，并且位于光纖53的發(fā)光端與操作部分19之間。具體地，壓電構(gòu)件105、105A、105B優(yōu)選地設(shè)置在距離發(fā)光端an內(nèi)，并且更優(yōu)選地設(shè)置在Im內(nèi)。換句話說(shuō)，振動(dòng)單元從光纖53的發(fā)光端朝向插入部分21的與末端側(cè)相對(duì)的基底側(cè)設(shè)置在an內(nèi)。使光纖53振動(dòng)的振動(dòng)單元不局限于上述的壓電構(gòu)件105、105A、105B，而可以為各種類(lèi)型的緊湊且可遙控的振動(dòng)源中的任何一種，包括諸如音圈電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)類(lèi)型、采用活塞驅(qū)動(dòng)的液壓類(lèi)型、不均衡質(zhì)量類(lèi)型和類(lèi)似類(lèi)型。此外，對(duì)于振動(dòng)單元的優(yōu)選振動(dòng)產(chǎn)生狀態(tài)，振動(dòng)頻率優(yōu)選地高達(dá)通過(guò)成像裝置 45(參見(jiàn)圖16)拍攝圖像中的幀頻的幾倍至幾十倍。此外，當(dāng)在拍攝圖像中產(chǎn)生大振幅時(shí)， 插入部分21的末端部分中可以產(chǎn)生熱量。當(dāng)所述振幅不足時(shí)，減小了減少照明光中的噪聲的效果。因此，必須還將振幅限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。例如，假定采用具有30-116 μ m的芯體直徑的多模光纖，并且激光束的發(fā)射波長(zhǎng)為375-850nm，則振動(dòng)單元的振幅優(yōu)選為0. 001-0. Imm且振動(dòng)頻率優(yōu)選為50_100Hz。此外， 假定振動(dòng)程度由加速度表示，則振動(dòng)程度優(yōu)選地在例如0. IG (對(duì)應(yīng)于0. Olmm的振幅和50Hz 的振動(dòng)頻率)至5G的范圍內(nèi)。
如果光纖的芯體直徑小于30 μ m，則至光纖的透鏡耦合效率由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)光部分的寬度為大約10-30 μ m而降低，并且光纖將對(duì)于位置精度過(guò)于靈敏。此外，通用連接器中使用的套圈具有125μπι的內(nèi)徑，并且包括包覆層的光纖的外徑優(yōu)選為不超過(guò)套圈的內(nèi)徑。因此，由于包覆層具有至少幾μ m的厚度，因此光纖的芯體直徑優(yōu)選為116 μ m 或更小。以下將說(shuō)明通過(guò)使用圖16的振動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)獲得的照明光的均勻性的測(cè)量結(jié)

圖20是顯示在施加振動(dòng)之后從振動(dòng)單元到發(fā)光端的由橫坐標(biāo)表示的距離和與照明光的噪聲相對(duì)應(yīng)的由縱坐標(biāo)表示的RMS值之間的關(guān)系的曲線圖。施加到光纖的振動(dòng)被設(shè)定成500Hz的振動(dòng)頻率和0. OOlmm的振幅。如圖20中所示，當(dāng)從振動(dòng)單元到發(fā)光端的距離超過(guò)IOOcm時(shí)，照明光的噪聲的增加比增加。此外，在所述距離超過(guò)200cm增加到500cm之
后，噪聲持續(xù)增加。當(dāng)RMS值為大約3700時(shí)，照明光的噪聲是可忽略的。當(dāng)RMS值變成大約3900時(shí)， 噪聲在視覺(jué)上將被明顯地識(shí)別出。因此，RMS值優(yōu)選地被限制到3800或更小。要注意的是 RMS值為通過(guò)被限定為拍攝圖像的RGB16位值的被提取的單個(gè)顏色的均方根值獲得的數(shù)值 (即，在QL最大值為65416時(shí)的RMS值)。另外，如果在諸如高頻信號(hào)重疊在要供應(yīng)給激光光源的驅(qū)動(dòng)電流上(第二結(jié)構(gòu)中所述)或者振動(dòng)施加到光纖(第三結(jié)構(gòu)中所述)的斑點(diǎn)噪聲減少處理之后殘留有斑點(diǎn)噪聲，則除斑點(diǎn)噪聲減少處理之外還可以執(zhí)行第一結(jié)構(gòu)中所述的斑點(diǎn)噪聲清除處理。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的前提下可以做出各種改變和修改。如至此詳細(xì)說(shuō)明，至少說(shuō)明了以下內(nèi)容(1)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)通過(guò)對(duì)多種基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置在包括激光束的照明光下拍攝患者的圖像，對(duì)拍攝圖像進(jìn)行圖像處理并輸出合成圖像作為觀察圖像。所述拍攝圖像包括重疊有激光束的斑點(diǎn)噪聲的第一基本彩色成分和不包括斑點(diǎn)噪聲的第二基本彩色成分。所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括斑點(diǎn)噪聲提取單元和控制器。斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)第一基本彩色成分與第二基本彩色成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分?？刂破鞲鶕?jù)提取的斑點(diǎn)噪聲成分確定用于從第一基本彩色成分中清除斑點(diǎn)噪聲成分的控制量。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，根據(jù)第一基本彩色成分與第二基本彩色成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分。通過(guò)使用該斑點(diǎn)噪聲成分作為評(píng)估參數(shù)除去斑點(diǎn)噪聲。因此，已經(jīng)難于定量評(píng)估的斑點(diǎn)噪聲可以使用所述評(píng)估參數(shù)進(jìn)行控制，使得可以最佳地設(shè)置用于清除斑點(diǎn)噪聲的控制量。因此，在清除斑點(diǎn)噪聲中不必執(zhí)行無(wú)用的控制、過(guò)多的計(jì)算和類(lèi)似操作。 因此，斑點(diǎn)噪聲可以被以高效率最佳地除去。因此，可以始終穩(wěn)定地獲得沒(méi)有激光特有的閃爍和不均勻性的良好的觀察圖像。(2)在(1)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，其中斑點(diǎn)噪聲提取單元可以通過(guò)用每一個(gè)像素的第二基本色成分除第一基本色成分對(duì)拍攝圖像的每一個(gè)像素提取斑點(diǎn)噪聲成分。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括斑點(diǎn)噪聲成分的第一基本彩色成分的圖像除以不包括斑點(diǎn)噪聲成分的第二基本彩色成分的圖像，以便提取其中第一和第二基本彩色成分不同的特征量，即，以便提取由斑點(diǎn)噪聲所引起的亮度的變化。因此，可以獲得斑點(diǎn)噪聲成分。(3)在(1)-( 中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，基本彩色成分可以包括紅色、綠色和藍(lán)色三原色。斑點(diǎn)噪聲提取單元可以根據(jù)與拍攝圖像的第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分和與第二基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的G成分之間的差異信息來(lái)提取斑點(diǎn)噪聲成分。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，由于短波長(zhǎng)的激光束包括斑點(diǎn)噪聲，因此可以通過(guò)獲得B成分與不同于B成分的彩色成分之間的差異信息來(lái)提取斑點(diǎn)噪聲。此外，當(dāng)使用三原色中具有相對(duì)較大亮度的G成分時(shí)，在從成分中獲得差異中幾乎不會(huì)產(chǎn)生除斑點(diǎn)噪聲之外的噪聲。因此，可以準(zhǔn)確地獲得斑點(diǎn)噪聲。(4)在(1)- )中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，基本彩色成分可以包括青色、品紅色和黃色三種補(bǔ)色。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以包括顏色轉(zhuǎn)換單元，所述顏色轉(zhuǎn)換單元根據(jù)拍攝圖像的 C成分、M成分和Y成分通過(guò)計(jì)算獲得與第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分和與第二基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的G成分。斑點(diǎn)噪聲提取單元可以根據(jù)通過(guò)計(jì)算獲得的B成分與通過(guò)計(jì)算獲得的G成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，在檢測(cè)補(bǔ)色成分之后通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換單元獲得B成分和G成分。 因此，可以根據(jù)所述B成分與所述G成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲。(5)在(1)- )中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，基本彩色成分可以包括青色、品紅色、 黃色和綠色四種補(bǔ)色。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以包括顏色轉(zhuǎn)換單元，所述顏色轉(zhuǎn)換單元根據(jù)拍攝圖像的C成分、M成分和Y成分通過(guò)計(jì)算獲得與第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分。斑點(diǎn)噪聲提取單元可以根據(jù)通過(guò)計(jì)算獲得的B成分與拍攝圖像的G成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，在檢測(cè)補(bǔ)色成分之后通過(guò)顏色轉(zhuǎn)換單元獲得B成分?？梢愿鶕?jù)來(lái)自拍攝圖像的G成分的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲。(6)在(1)-( 中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，控制器可以通過(guò)從每一個(gè)像素的第一基本彩色成分中減去每一個(gè)像素的斑點(diǎn)噪聲成分來(lái)生成觀察圖像。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，可以通過(guò)所述減法除去重疊在第一基本彩色成分上的斑點(diǎn)噪聲成分。(7) (1)-(6)中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以包括照明設(shè)備和高頻率重疊單元。照明設(shè)備包括激光光源、磷光體和光纖。激光光源發(fā)射第一波長(zhǎng)帶的光。磷光體通過(guò)由第一波長(zhǎng)帶的光所引起的激發(fā)發(fā)射發(fā)射第二波長(zhǎng)帶的光。光纖將第一波長(zhǎng)帶的光從激光光源引導(dǎo)到磷光體以用于照射。照明設(shè)備可以通過(guò)混合第一波長(zhǎng)帶的光和第二波長(zhǎng)帶的光產(chǎn)生照明光。高頻率重疊單元將高頻信號(hào)重疊在要供應(yīng)給激光光源的驅(qū)動(dòng)電流上，以用于獲得激光光源的多模振蕩?？刂破骺梢詫?duì)高頻信號(hào)進(jìn)行反饋控制，以使斑點(diǎn)噪聲成分的強(qiáng)度參數(shù)最小化。對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，由于重疊有高頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電流被施加到激光光源，因此縱模改變成多模式，并且多個(gè)橫向模式中的每一個(gè)獲得波長(zhǎng)分布。此外，橫向模式相對(duì)于時(shí)間軸改變。因此，可以始終穩(wěn)定地發(fā)射幾乎沒(méi)有散斑干涉的光。因此，可以防止斑點(diǎn)噪聲出現(xiàn)在照射區(qū)中。此外，當(dāng)要重疊在用于激光光源的驅(qū)動(dòng)電流上的高頻信號(hào)受到反饋控制時(shí)，斑點(diǎn)噪聲成分可以被最小化。(8) (1)-(6)中任一項(xiàng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以包括照明設(shè)備和振動(dòng)單元。照明設(shè)備包括激光光源、磷光體和光纖。激光光源發(fā)射第一波長(zhǎng)帶的光。磷光體通過(guò)由第一波長(zhǎng)帶的光所引起的激發(fā)發(fā)射發(fā)射第二波長(zhǎng)帶的光。光纖將第一波長(zhǎng)帶的光從激光光源引導(dǎo)到磷光體以用于照射。照明設(shè)備可以通過(guò)混合第一波長(zhǎng)帶的光和第二波長(zhǎng)帶的光產(chǎn)生照明光。振動(dòng)單元被設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分內(nèi)并使光纖在沿軸向方向的方向上振動(dòng)?？刂破骺梢詫?duì)振動(dòng)單元的振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行反饋控制，以使斑點(diǎn)噪聲成分的強(qiáng)度參數(shù)最小化。
對(duì)于該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，由于設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分內(nèi)的光纖通過(guò)振動(dòng)單元振動(dòng)，因此可以防止在照明光中出現(xiàn)不均勻的強(qiáng)度和斑點(diǎn)噪聲，從而獲得不會(huì)干擾疾病部分的觀察的良好觀察圖像。此外，當(dāng)振動(dòng)單元施加的振動(dòng)的強(qiáng)度受到反饋控制時(shí)，斑點(diǎn)噪聲成分可以被最小化。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)通過(guò)對(duì)多種基本彩色成分具有靈敏性的成像裝置在包括激光束的照明光下拍攝患者的圖像，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理并輸出合成的圖像作為觀察圖像，其中所述拍攝圖像包括重疊有所述激光束的斑點(diǎn)噪聲的第一基本彩色成分和不包括所述斑點(diǎn)噪聲的第二基本彩色成分， 所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括斑點(diǎn)噪聲提取單元，所述斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)所述第一基本彩色成分與所述第二基本彩色成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分；和控制器，所述控制器根據(jù)提取的斑點(diǎn)噪聲成分確定用于從所述第一基本彩色成分中除去所述斑點(diǎn)噪聲成分的控制量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述斑點(diǎn)噪聲提取單元通過(guò)用每一個(gè)像素的所述第二基本色成分除每一個(gè)像素的所述第一基本色成分對(duì)所述拍攝圖像的每一個(gè)像素提取所述斑點(diǎn)噪聲成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述基本彩色成分包括紅色、綠色和藍(lán)色三原色；以及所述斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)與所述拍攝圖像的所述第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分和與所述第二基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的G成分之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述基本彩色成分包括青色、品紅色和黃色三種補(bǔ)色；所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還包括顏色轉(zhuǎn)換單元，所述顏色轉(zhuǎn)換單元根據(jù)所述拍攝圖像的C成分、M成分和Y成分通過(guò)計(jì)算獲得與所述第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分和與所述第二基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的G成分；以及所述斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)通過(guò)所述計(jì)算獲得的B成分與通過(guò)所述計(jì)算獲得的G成分之間的差異信息提取所述斑點(diǎn)噪聲成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述基本彩色成分包括青色、品紅色、黃色和綠色四種補(bǔ)色；所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還包括顏色轉(zhuǎn)換單元，所述顏色轉(zhuǎn)換單元根據(jù)所述拍攝圖像的C成分、M成分和Y成分通過(guò)計(jì)算獲得與所述第一基本彩色成分相對(duì)應(yīng)的B成分；以及所述斑點(diǎn)噪聲提取單元根據(jù)通過(guò)所述計(jì)算獲得的B成分與所述拍攝圖像的G成分之間的差異信息提取所述斑點(diǎn)噪聲成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述控制器通過(guò)從每一個(gè)像素的所述第一基本彩色成分中減去每一個(gè)像素的所述斑點(diǎn)噪聲成分產(chǎn)生所述觀察圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，還包括 發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括激光光源，所述激光光源發(fā)射第一波長(zhǎng)帶的光；磷光體，所述磷光體通過(guò)由所述第一波長(zhǎng)帶的所述光所引起的激發(fā)發(fā)射發(fā)出第二波長(zhǎng)帶的光；和光纖，所述光纖將所述第一波長(zhǎng)帶的所述光從所述激光光源引導(dǎo)到所述磷光體以用于照射，所述發(fā)光設(shè)備通過(guò)混合所述第一波長(zhǎng)帶的所述光和所述第二波長(zhǎng)帶的所述光產(chǎn)生所述照明光；以及高頻率重疊單元，所述高頻率重疊單元使高頻信號(hào)重疊在要供應(yīng)給所述激光光源的驅(qū)動(dòng)電流上，以用于獲得所述激光光源的多模振蕩，其中，所述控制器對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行反饋控制，以使所述斑點(diǎn)噪聲成分的強(qiáng)度參數(shù)最小化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，還包括發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括激光光源，所述激光光源發(fā)出第一波長(zhǎng)帶的光；磷光體，所述磷光體通過(guò)由所述第一波長(zhǎng)帶的所述光所引起的激發(fā)發(fā)射發(fā)出第二波長(zhǎng)帶的光；和光纖，所述光纖將所述第一波長(zhǎng)帶的所述光從所述激光光源引導(dǎo)到所述磷光體以用于照射，所述發(fā)光設(shè)備通過(guò)混合所述第一波長(zhǎng)帶的所述光和所述第二波長(zhǎng)帶的所述光產(chǎn)生所述照明光；以及振動(dòng)單元，所述振動(dòng)單元設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部分內(nèi)，并且使所述光纖在沿軸向方向的方向上振動(dòng)，其中，所述控制器對(duì)所述振動(dòng)單元的振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行反饋控制，以使所述斑點(diǎn)噪聲成分的強(qiáng)度參數(shù)最小化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠穩(wěn)定地獲得沒(méi)有散斑干涉的圖像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。拍攝的圖像包括重疊有激光束的斑點(diǎn)噪聲的第一基本彩色成分B和不包括斑點(diǎn)噪聲的第二基本彩色成分。根據(jù)第一基本彩色成分B與第二基本彩色成分G之間的差異信息提取斑點(diǎn)噪聲成分Bs。根據(jù)提取的斑點(diǎn)噪聲成分Bs，從第一基本彩色成分B中除去斑點(diǎn)噪聲成分Bs以獲得沒(méi)有斑點(diǎn)噪聲的良好的觀察圖像。
文檔編號(hào)A61B1/06GK102293623SQ20111017544
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
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