[發(fā)明專利]光掃描裝置的校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580077865.0
• 申請(qǐng)日: 2015-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107427184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤原真人;高田祐平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會(huì)社
• 主分類號(hào): A61B1/00
• 分類號(hào): A61B1/00;G02B26/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,于靖帥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于光掃描裝置的校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

公知有如下的光掃描裝置：使光纖周期性地振動(dòng)而在對(duì)象物上掃描出射光。例如，在光掃描型內(nèi)窺鏡中，以描繪振幅周期性地放大、縮小的螺旋(spiral)狀的軌道的方式使光纖振動(dòng)，而向?qū)ο笪镎丈湔彰鞴狻６遥诿總€(gè)規(guī)定的檢測(cè)時(shí)機(jī)對(duì)因該照明光的照射而得到的反射光、熒光等被檢測(cè)光進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)分配像素位置而生成圖像。因此，要想由光掃描型內(nèi)窺鏡裝置生成圖像，需要光掃描的各時(shí)刻的照明光的照射位置的信息。使用根據(jù)光纖的振動(dòng)開(kāi)始之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間來(lái)決定照明光的照射位置的方法。由于光掃描型內(nèi)窺鏡存在個(gè)體差，因此，每個(gè)裝置都需要該照射位置的信息。

由于使照明光的照射位置與振動(dòng)開(kāi)始之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)應(yīng)，因此，在光掃描型內(nèi)窺鏡中進(jìn)行如下的校準(zhǔn)：預(yù)先通過(guò)光位置檢測(cè)器(PSD：Position Sensitive Detector)來(lái)取得光纖的前端在什么時(shí)間位于什么位置。PSD是對(duì)形成在受光面上的光點(diǎn)的位置進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，能夠通過(guò)使用該P(yáng)SD來(lái)獲得光點(diǎn)的重心位置的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。由此，能夠按照每個(gè)光掃描裝置預(yù)先使照明光所照射的位置與振動(dòng)開(kāi)始后的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)應(yīng)。

但是，公知在PSD所進(jìn)行的位置檢測(cè)中，因噪聲的影響會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差。因此，即使使用PSD來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)，運(yùn)算上的光點(diǎn)形成位置會(huì)由于該檢測(cè)誤差的原因而偏離實(shí)際的光點(diǎn)形成位置。即，運(yùn)算上的各光點(diǎn)形成位置無(wú)法以描繪平滑的螺旋軌跡的方式出現(xiàn)而產(chǎn)生偏差，因此在取得例如描繪出十字線的被攝體的圖像的情況下，像圖8所示那樣形成的圖像產(chǎn)生變形。

因此，提出了如下的方法：進(jìn)行使用了多項(xiàng)式近似的光點(diǎn)形成位置(像素位置)的校正，抑制因檢測(cè)誤差引起的運(yùn)算上的光點(diǎn)形成位置的偏差，從而減輕圖像的變形(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-147831號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

但是，在使用多項(xiàng)式近似來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)的方法中，雖然能夠改善比較小的噪聲，但關(guān)于在多種掃描場(chǎng)景中進(jìn)行光掃描的光掃描型內(nèi)窺鏡等，多數(shù)情況下無(wú)法利用近似式的校正來(lái)應(yīng)對(duì)。并且，在使用多項(xiàng)式近似的方法中，雖然根據(jù)包含噪聲在內(nèi)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算平滑的軌跡，但并不是減輕PSD所產(chǎn)生的噪聲本身，因此并不是根本的解決對(duì)策，很難大幅地提高精度。這樣的課題并不限于光掃描型內(nèi)窺鏡，在同樣使光纖振動(dòng)來(lái)進(jìn)行掃描的光掃描型顯微鏡、光掃描型投影裝置等中也同樣產(chǎn)生。

因此，著眼于這些點(diǎn)而完成的本發(fā)明的目的在于，提供如下的光掃描裝置的校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置：抑制光位置檢測(cè)器(PSD)中的噪聲的產(chǎn)生，從而改善圖像的變形。

用于解決課題的手段

達(dá)成上述目的的光掃描裝置的校準(zhǔn)方法的發(fā)明被應(yīng)用于光掃描裝置，該光掃描裝置具有：光纖，其具有被支承為能夠振動(dòng)的前端部；以及致動(dòng)器，其使所述光纖的前端部在與該光纖的光軸垂直的方向上驅(qū)動(dòng)，該校準(zhǔn)方法包含如下的步驟：

配置步驟，配置光位置檢測(cè)器，該光位置檢測(cè)器對(duì)來(lái)自所述光纖的所述前端部的出射光的位置進(jìn)行檢測(cè)；以及

檢測(cè)步驟，向所述光纖提供光，并且對(duì)該光纖的所述前端部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)所述光位置檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)出射光的位置，

該光掃描裝置的校準(zhǔn)方法的特征在于，

使用干涉條紋抑制單元來(lái)執(zhí)行所述檢測(cè)步驟，該干涉條紋抑制單元抑制在到達(dá)所述光位置檢測(cè)器的光路上所產(chǎn)生的干涉條紋。

優(yōu)選為，所述干涉條紋抑制單元通過(guò)降低能夠在所述光位置檢測(cè)器上產(chǎn)生的反射來(lái)抑制干涉條紋。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在所述校準(zhǔn)方法中，與所述光位置檢測(cè)器的受光面對(duì)置地設(shè)置所述受光面的保護(hù)用的光透過(guò)部件，所述干涉條紋抑制單元能夠使所述光透過(guò)部件的至少一個(gè)面處于低反射狀態(tài)。

或者也可以是，與所述光位置檢測(cè)器的受光面對(duì)置地設(shè)置所述受光面的保護(hù)用的光透過(guò)部件，所述干涉條紋抑制單元構(gòu)成為在所述光位置檢測(cè)器的受光面與所述光透過(guò)部件之間填充了與空氣相比折射率接近所述光透過(guò)部件的介質(zhì)。

并且，也可以是，所述干涉條紋抑制單元通過(guò)向所述光纖提供可干涉性較低的光而抑制在所述光位置檢測(cè)器內(nèi)的干涉條紋的產(chǎn)生。