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KR102747043B1 - Endoscope system for multi image - Google Patents

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KR102747043B1
KR102747043B1 KR1020180133721A KR20180133721A KR102747043B1 KR 102747043 B1 KR102747043 B1 KR 102747043B1 KR 1020180133721 A KR1020180133721 A KR 1020180133721A KR 20180133721 A KR20180133721 A KR 20180133721A KR 102747043 B1 KR102747043 B1 KR 102747043B1
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KR
South Korea
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light
image
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preset
wavelength
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배영민
진승오
강동구
신기영
김명준
이원주
이치원
장민혜
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한국전기연구원
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • AHUMAN NECESSITIES
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Abstract

다중 영상 내시경 시스템이 개시된다. 다중 영상 내시경 시스템은 시분할 광원부, 영상 검출부, 영상 처리부, 및 제어부를 포함한다. 시분할 광원부는 미리 설정된 서로 다른 파장 영역의 광을 미리 설정된 시간동안 시료에 각각 조사하고, 영상 검출부는 시료로부터 방출된 영상을 검출하고, 영상 처리부는 검출된 영상을 처리하며, 제어부는 시분할 광원부를 영상 처리부 및 영상 검출부 중 하나 이상과 동기화한다. A multi-image endoscope system is disclosed. The multi-image endoscope system includes a time-division light source unit, an image detection unit, an image processing unit, and a control unit. The time-division light source unit irradiates light of different preset wavelength ranges onto a sample for a preset time, the image detection unit detects an image emitted from the sample, the image processing unit processes the detected image, and the control unit synchronizes the time-division light source unit with at least one of the image processing unit and the image detection unit.

Description

다중 영상 내시경 시스템 {ENDOSCOPE SYSTEM FOR MULTI IMAGE}{ENDOSCOPE SYSTEM FOR MULTI IMAGE}

본 발명은 내시경 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백색광 영상과 형광 영상, 분광 영상 등의 다중 영상을 획득할 수 있는 내시경 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an endoscopy system, and more particularly, to an endoscopy system capable of acquiring multiple images such as a white light image, a fluorescence image, and a spectroscopic image.

내시경 등의 의료용 광학 영상 장치는 영상의 해상도를 향상시키기 위한 기술과 더불어 병변에 대한 대조도(constrast)를 향상시키기 위한 영상 기술이 개발되고 있다. Medical optical imaging devices such as endoscopes are being developed with technologies to improve image resolution and contrast for lesions.

구체적으로, 기존의 조직의 표면 구조를 보여주는 백색광 영상(white light imaging) 기술 이외에도, 조직의 분광 특성을 대조도로 보여주는 분광 영상(Spectral imaging) 기술, 조직의 형광 특성을 대조도로 보여주는 형광 영상(fluorescence imaging) 기술 등이 내시경 영상 기술로 도입되고 있다. Specifically, in addition to white light imaging technology that shows the surface structure of existing tissues, spectral imaging technology that shows the spectral characteristics of tissues with contrast, and fluorescence imaging technology that shows the fluorescence characteristics of tissues with contrast are being introduced as endoscopic imaging technologies.

특히, 형광 영상 기술로는 인체 조직의 자가 형광(autofluorescence)이나 혈관을 통해 주입되는 형광 분자의 조직에 대한 결합에 기인하는 유도 형광(induced fluorescence) 등의 영상 대조도로 영상화하는 기술들이 개발되고 있다. In particular, technologies are being developed for imaging with image contrast, such as autofluorescence of human tissues or induced fluorescence resulting from the binding of fluorescent molecules injected through blood vessels to tissues.

도 1은 백색광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1은 일반적인 백색광 광학 영상 장치의 구성을 도시하고 있다. 백색광 영상을 얻기 위해서는 시료에 광대역 스펙트럼을 가지는 백색광을 시료에 조사하며, 시료로부터 반사된 빛을 검출하여 영상화한다. Figure 1 is a schematic diagram illustrating the structure of a white light imaging device. Figure 1 illustrates the configuration of a typical white light optical imaging device. In order to obtain a white light image, white light having a broad spectrum is irradiated onto the sample, and the light reflected from the sample is detected and imaged.

시료로부터의 반사는 표면에서의 거울 반사와, 확산, 그리고, 내부로부터 나오는 산란 등을 포함한다. 일반적으로, 백색광을 조사하면 반사된 빛도 백색광이며, 컬러 카메라를 이용하면 컬러 영상을 얻을 수 있다. Reflection from a sample includes specular reflection from the surface, diffusion, and scattering from the inside. In general, when white light is irradiated, the reflected light is also white light, and a color image can be obtained using a color camera.

이에 반해, 분광 영상 장치는 협대역 광에 대한 시료의 반사 특성을 보기 위한 장치이다. 도 2 및 도 3은 분광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 백색광 영상 장치와 유사하게 광원, 영상화를 위한 카메라 등으로 구성된다.In contrast, a spectroscopic imaging device is a device for viewing the reflection characteristics of a sample for narrow-band light. Figures 2 and 3 are schematic diagrams of the structure of a spectroscopic imaging device. Similar to a white light imaging device, it is composed of a light source, a camera for imaging, etc.

도 2 및 도 3에는, 협대역 광을 시료에 조사하여 반사된 반사광을 검출하여 영상화하는 방법(도 2)과, 광대역 광을 조사한 후 카메라에 도달하기 전에 시료로부터의 반사광 중 협대역 광만을 투과시켜서 카메라에 전달함으로써 영상화(도 3)하는 방법이 각각 도시되어 있다. 특히, 검사하고자는 협대역 광을 복수개 파장 대역을 이용하여 시료의 영상 정보를 얻기도 한다.FIGS. 2 and 3 illustrate a method of irradiating a narrowband light onto a sample, detecting the reflected light, and imaging it (FIG. 2), and a method of irradiating a broadband light and then transmitting only the narrowband light among the reflected light from the sample to the camera before it reaches the camera, thereby imaging it (FIG. 3). In particular, narrowband light for inspection is sometimes used to obtain image information of a sample by utilizing multiple wavelength bands.

형광 영상 장치는 시료 내에 존재하는 형광 현상에 기인하여 형광 분자로부터 방출되는 빛(emission light)을 검출하여 영상화하는 장치이다. 도 4는 형광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 대표적인 형광 영상 장치의 구조를 도시하고 있다. A fluorescence imaging device is a device that detects and images light emitted from fluorescent molecules due to a fluorescence phenomenon present in a sample. Fig. 4 is a drawing schematically illustrating the structure of a fluorescence imaging device. Fig. 4 illustrates the structure of a representative fluorescence imaging device.

형광 영상을 얻기 위해서는 형광 분자를 여기시키기 위한 여기광(excitation light)과 형광 분자로부터 방출되는 방출광(emission light)을 검출하기 위한 검출기가 필요하며, 다양한 방식으로 구현될 수 있다. To obtain a fluorescence image, excitation light to excite fluorescent molecules and a detector to detect emission light emitted from the fluorescent molecules are required, and these can be implemented in various ways.

먼저, 형광 분자를 가지고 있는 시료에 형광 분자를 여기시킬 수 있는 파장 대역의 빛(여기광)을 조사한다. 이를 위해서, 대역 필터나 모노크로미터(monochrometer) 등의 협대역광만을 조사할 수 있는 광학계를 이용할 수 있다. First, a sample containing fluorescent molecules is irradiated with light (excitation light) of a wavelength band that can excite the fluorescent molecules. For this purpose, an optical system that can irradiate only narrow-band light, such as a bandpass filter or a monochrometer, can be used.

여기광을 조사(illumination)하였을 때, 시료에 포함되어 있는 형광 분자의 형광 현상에 기인하는 여기광보다 긴 파장 대역의 방출광이 형광 분자로부터 방출되며, 시료의 반사광에 섞여 있다. When the sample is illuminated with excitation light, light with a wavelength longer than that of the excitation light is emitted from the fluorescent molecules contained in the sample due to the fluorescence phenomenon, and is mixed with the reflected light of the sample.

형광 영상을 얻기 위해서는 검출기에서 방출광을 검출하여 영상화하여야 하며, 이를 위해서, 방출광 이외의 다른 파장 대역의 빛을 차단하기 위해 방출광 필터나 모노크로미터 등이 검출기에 삽입된다.In order to obtain a fluorescence image, the emission light must be detected by a detector and imaged. To this end, an emission filter or monochrometer is inserted into the detector to block light of wavelengths other than the emission light.

이와 같이, 백색광 영상, 분광 영상, 형광 영상을 인체에 삽입하여 인체 내부 조직을 검사하기 위한 내시경 시스템에 적용하기 위한 다양한 발명들이 도출되고 있다. In this way, various inventions are being developed for applying white light images, spectroscopic images, and fluorescence images to endoscopic systems for examining internal human tissues by inserting them into the human body.

이와 같은 광학 영상 장치의 구조를 내시경에 적용하기 위해서는 시료에 빛을 조사하기 위한 조사 광학계와 반사된 빛을 검출하여 영상화하는 영상 광학계를 내시경에 집적화하여야 하며, 이를 위한 다양한 구조가 제안되고 있다. In order to apply the structure of such an optical imaging device to an endoscope, an irradiation optical system for irradiating light to a sample and an imaging optical system for detecting the reflected light and creating an image must be integrated into the endoscope, and various structures for this purpose have been proposed.

그런데, 이러한 구조들은 각각의 영상을 획득하는 데는 성공적이나, 그 광학계의 구조가 복잡하며 다중 영상을 신속하게 제공하는 데에는 한계를 가지고 있다.However, although these structures are successful in obtaining individual images, their optical systems are complex in structure and have limitations in providing multiple images quickly.

USUS 95327199532719 B2B2

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 광학계의 구조가 단순하면서도, 다중 영상을 신속하게 제공할 수 있는 내시경 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and aims to provide an endoscopic system having a simple optical system structure and capable of quickly providing multiple images.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다중 영상 내시경 시스템은 시분할 광원부, 영상 검출부, 영상 처리부, 및 제어부를 포함한다. 시분할 광원부는 미리 설정된 서로 다른 파장 영역의 광을 미리 설정된 시간동안 시료에 각각 조사하고, 영상 검출부는 시료로부터 방출된 영상을 검출하고, 영상 처리부는 검출된 영상을 처리하며, 제어부는 시분할 광원부를 영상 검출부 및 영상 처리부 중 하나 이상과 동기화한다. In order to achieve the above object, the multi-image endoscope system according to the present invention includes a time-division light source unit, an image detection unit, an image processing unit, and a control unit. The time-division light source unit irradiates light of different preset wavelength ranges onto a sample for a preset time, the image detection unit detects an image emitted from the sample, the image processing unit processes the detected image, and the control unit synchronizes the time-division light source unit with at least one of the image detection unit and the image processing unit.

이와 같은 구성에 의하면, 광원부를 영상 처리부 및 영상 검출부 중 하나 이상과 동기화하여 시분할로 사용하기 때문에, 다중 영상을 얻기 위해 서로 다른 파장 영역에 대응하는 영상 처리 장치를 내시경 시스템에 모두 구비하지 않아도 되어, 광학계의 구조를 단순화하면서도 다중 영상을 신속하게 제공할 수 있게 된다.According to this configuration, since the light source unit is used in time division by synchronizing with at least one of the image processing unit and the image detection unit, it is not necessary to provide the endoscope system with image processing devices corresponding to different wavelength ranges to obtain multiple images, thereby simplifying the structure of the optical system while allowing multiple images to be provided quickly.

이때, 시분할 광원부는, 미리 설정된 광대역의 파장 영역을 가지는 광대역 광원, 및 광대역 파장 영역 중 미리 설정된 파장 영역을 각각 투과시키는 복수의 파장 선택부를 포함하며, 제어부는 미리 설정된 시간동안 복수의 파장 선택부 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 광대역 광원을 이용하여 시분할 광원을 제공할 수 있게 된다.At this time, the time-division light source unit includes a broadband light source having a preset broadband wavelength range, and a plurality of wavelength selection units each transmitting a preset wavelength range among the broadband wavelength range, and the control unit can select at least one of the plurality of wavelength selection units for a preset time. With this configuration, it is possible to provide a time-division light source using a broadband light source.

또한, 시분할 광원부는, 미리 설정된 협대역의 파장 영역을 가지는 복수의 협대역 광원을 포함하며, 제어부는 미리 설정된 시간동안 복수의 협대역 광원 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 협대역 광원을 이용하여 시분할 광원을 제공할 수 있게 된다.In addition, the time-division light source unit includes a plurality of narrow-band light sources having a preset narrow-band wavelength range, and the control unit can select one or more of the plurality of narrow-band light sources for a preset time. With this configuration, it is possible to provide a time-division light source using the narrow-band light source.

또한, 시분할 광원부는, 미리 설정된 협대역의 파장 영역을 가지는 협대역 광원, 및 협대역 파장 영역을 미리 설정된 다른 협대역 파장 영역으로 변환하는 복수의 파장 변환부를 포함하며, 제어부는 미리 설정된 시간동안 복수의 파장 변환부 중 하나 이상을 선택할 수 있다. In addition, the time-division light source unit includes a narrow-band light source having a preset narrow-band wavelength range, and a plurality of wavelength conversion units that convert the narrow-band wavelength range into another preset narrow-band wavelength range, and the control unit can select at least one of the plurality of wavelength conversion units for a preset time.

이와 같은 구성에 의하면, 다양한 파장의 광을 소수의 협대역 광원만을 사용하여 생성할 수 있기 때문에, 광출력 효율을 높이면서도 광학계의 구조를 단순화할 수 있게 된다.With this configuration, light of various wavelengths can be generated using only a small number of narrowband light sources, thereby simplifying the structure of the optical system while increasing the light output efficiency.

이때, 복수의 파장 변환부는 서로 다른 크기의 미리 설정된 물질의 나노 입자를 각각 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 나노 물질 입자의 크기를 변화시킴으로써 다양한 파장에 대응하는 높은 광출력 효율의 파장 변환부를 용이하게 구현할 수 있게 된다. At this time, the plurality of wavelength conversion units may each include nanoparticles of preset materials of different sizes. With this configuration, by changing the size of the nanomaterial particles, it is possible to easily implement a wavelength conversion unit with high optical output efficiency corresponding to various wavelengths.

또한, 영상 검출부는, 미리 설정된 형광의 파장 영역을 통과시키기 위한 광 투과 필터를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 백색광 영상이나 분광 영상은 물론 형광 영상을 포함하는 다중 영상을 획득할 수 있게 된다.In addition, the image detection unit may include a light transmitting filter for passing a preset wavelength range of fluorescence. With this configuration, it is possible to acquire multiple images including a white light image, a spectral image, and a fluorescence image.

이때, 광 투과 필터는, 미리 설정된 여기광의 파장 영역을 제외시키도록 설정될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 백생광 영상이나 분광 영상의 성능을 저해하지 않으면서도 형광 영상을 포함하는 다중 영상을 획득할 수 있게 된다.At this time, the light transmission filter can be set to exclude a preset wavelength range of the excited light. With this configuration, it is possible to acquire multiple images including fluorescence images without deteriorating the performance of white light images or spectroscopic images.

또한, 광원부와 영상 처리부 및 영상 검출부 중 하나 이상이 동기화되는 미리 설정된 시간의 시간 간격을 변경할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 파장 영역에 따라 시간 간격을 조정함으로써, 각 파장 영역에 대해 최적의 영상을 얻을 수 있게 된다.In addition, the time interval of the preset time at which at least one of the light source unit, the image processing unit, and the image detection unit is synchronized can be changed. With this configuration, by adjusting the time interval according to the wavelength range, it is possible to obtain an optimal image for each wavelength range.

본 발명에 의하면, 광원과 영상 처리부나 영상 검출부를 동기화하여 시분할로 사용하기 때문에, 다중 영상을 얻기 위해 서로 다른 파장 영역에 대응하는 영상 처리 장치를 내시경 시스템에 모두 구비하지 않아도 되어, 광학계의 구조를 단순화하면서도 다중 영상을 신속하게 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, since the light source and the image processing unit or image detection unit are synchronized and used in a time-division manner, it is not necessary to provide the endoscope system with image processing devices corresponding to different wavelength ranges to obtain multiple images, thereby simplifying the structure of the optical system while allowing multiple images to be provided quickly.

또한, 광대역 광원을 이용하여 시분할 광원을 제공할 수 있게 된다.In addition, it is possible to provide a time-division light source by using a broadband light source.

또한, 협대역 광원을 이용하여 시분할 광원을 제공할 수 있게 된다.Additionally, it is possible to provide a time-division light source by using a narrowband light source.

또한, 다양한 파장의 광을 소수의 협대역 광원만을 사용하여 생성할 수 있기 때문에, 광출력 효율을 높이면서도 광학계의 구조를 단순화할 수 있게 된다.In addition, since light of various wavelengths can be generated using only a small number of narrowband light sources, the structure of the optical system can be simplified while increasing the light output efficiency.

또한, 나노 물질 입자의 크기를 변화시킴으로써 다양한 파장에 대응하는 높은 광출력 효율의 파장 변환부를 용이하게 구현할 수 있게 된다. In addition, by changing the size of the nanomaterial particles, it is possible to easily implement a wavelength conversion unit with high optical output efficiency corresponding to various wavelengths.

또한, 백생광 영상이나 분광 영상은 물론 형광 영상을 포함하는 다중 영상을 획득할 수 있게 된다.In addition, it is possible to acquire multiple images including white light images, spectroscopic images, and fluorescence images.

또한, 백생광 영상이나 분광 영상의 성능을 저해하지 않으면서도 형광 영상을 포함하는 다중 영상을 획득할 수 있게 된다.Additionally, it is possible to acquire multiple images including fluorescence images without compromising the performance of white light images or spectroscopic images.

또한, 파장 영역에 따라 시간 간격을 조정함으로써, 각 파장 영역에 대해 최적의 영상을 얻을 수 있게 된다.Additionally, by adjusting the time interval according to the wavelength range, it is possible to obtain an optimal image for each wavelength range.

도 1은 백색광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 분광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 형광 영상 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 영상 내시경 시스템의 개략적인 블록도.
도 6 및 도 7은 광대역 광원을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 복수의 협대역 광원을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 협대역 광원의 파장 변환을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 컬러 카메라 모듈 또는 모노 카메라 모듈을 이용하여 시분할 광원으로부터 조사된 광에 의해 방출된 영상을 검출하는 예가 개략적으로 도시된 도면.
도 11은 여기광 파장 대역만을 제외하는 투과도 특성을 가지는 광 투과 필터의 특성을 도시한 도면.
도 12는 일반적인 형광 영상용 방출광 필터의 투과도 특성을 도시한 도면.
도 13은 시분할 광원을 이용하여 조사된 광을 이용해 백색광 영상, 분광 영상, 형광 영상의 획득을 위한 실시예를 도시한 도면.
도 14 및 도 15는 광 투과 필터의 위치의 예를 도시한 도면.
도 16은 제어부의 시간 동기화 신호의 예를 도시한 도면.
도 17은 시분할 광원부가 영상 검출부와 동기화되는 예가 도시된 도면.
Figure 1 is a schematic diagram illustrating the structure of a white light imaging device.
Figures 2 and 3 are schematic drawings illustrating the structure of a spectroscopic imaging device.
Figure 4 is a schematic diagram illustrating the structure of a fluorescent imaging device.
FIG. 5 is a schematic block diagram of a multi-image endoscopy system according to one embodiment of the present invention.
Figures 6 and 7 are schematic diagrams illustrating the structure of a time-division light source using a broadband light source.
Figure 8 is a schematic diagram illustrating the structure of a time-division light source using multiple narrowband light sources.
Figure 9 is a schematic diagram illustrating the structure of a time-division light source using wavelength conversion of a narrowband light source.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of detecting an image emitted by light irradiated from a time-division light source using a color camera module or a mono camera module.
Figure 11 is a drawing showing the characteristics of a light transmission filter having transmittance characteristics excluding only the wavelength band of the light here.
Figure 12 is a drawing showing the transmittance characteristics of a typical emission filter for fluorescence imaging.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example for obtaining a white light image, a spectroscopic image, and a fluorescence image using light irradiated using a time-division light source.
Figures 14 and 15 are drawings showing examples of positions of light transmitting filters.
Figure 16 is a diagram illustrating an example of a time synchronization signal of a control unit.
Figure 17 is a diagram illustrating an example in which a time-division light source unit is synchronized with an image detection unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 영상 내시경 시스템(100)의 개략적인 블록도이다. 도 5에서, 다중 영상 내시경 시스템(100)은 시분할 광원부(110), 영상 검출부(120), 영상 처리부(130), 및 제어부(140)를 포함한다. 도 5에서, 시분할 광원부(110), 영상 검출부(120), 영상 처리부(130), 및 제어부(140)는 각각 시분할 광원, 카메라 모듈, 비디오 프로세서, 및 시분할 제어기로 각각 구현되어 있으며, 영상 검출부(120)는 광투과 필터(122)를 포함하고 있다.FIG. 5 is a schematic block diagram of a multi-image endoscope system (100) according to one embodiment of the present invention. In FIG. 5, the multi-image endoscope system (100) includes a time-division light source unit (110), an image detection unit (120), an image processing unit (130), and a control unit (140). In FIG. 5, the time-division light source unit (110), the image detection unit (120), the image processing unit (130), and the control unit (140) are each implemented as a time-division light source, a camera module, a video processor, and a time-division controller, and the image detection unit (120) includes a light transmission filter (122).

시분할 광원부(110)는 미리 설정된 서로 다른 파장 영역의 광을 미리 설정된 시간동안 시료에 각각 조사한다. 백색광 영상, 분광 영상, 형광 영상을 얻기 위해서는 이에 해당하는 분광 특성을 가지는 빛이 시료에 조사되어야 한다. 한 예로, 백색광 영상은 가시광 파장 전대역에서 빛이 나와야 하며, 분광 영상은 관찰하고자 하는 분광 파장 대역의 빛이 나와야 하며, 형광 영상에서는 시료의 형광 분자를 여기시키기 위한 여기광 파장 대역의 빛을 발생시킬 수 있어야 한다. 시분할 광원부(110)는 이러한 다양한 분광 특성의 빛을 발생시키는 것이다.The time-division light source unit (110) irradiates light of different preset wavelength ranges to the sample for a preset time. In order to obtain a white light image, a spectroscopic image, or a fluorescence image, light having corresponding spectral characteristics must be irradiated to the sample. For example, a white light image must emit light in the entire visible light wavelength band, a spectroscopic image must emit light in a spectral wavelength band to be observed, and a fluorescence image must be able to generate light in an excitation light wavelength band to excite fluorescent molecules of the sample. The time-division light source unit (110) generates light having these various spectral characteristics.

이때, 시분할 광원부(110)는, 미리 설정된 광대역의 파장 영역을 가지는 광대역 광원(112), 및 광대역 파장 영역 중 미리 설정된 파장 영역을 각각 투과시키는 복수의 파장 선택부(114)를 포함하며, 제어부(140)는 미리 설정된 시간동안 복수의 파장 선택부(114) 중 하나 이상을 선택할 수 있다. At this time, the time-division light source unit (110) includes a broadband light source (112) having a preset broadband wavelength range, and a plurality of wavelength selection units (114) that each transmit a preset wavelength range among the broadband wavelength range, and the control unit (140) can select one or more of the plurality of wavelength selection units (114) for a preset time.

도 6 및 도 7은 광대역 광원을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6과 도 7은 광대역 광원(112)으로부터 원하는 파장 대역의 빛을 발생시키기 위해서, 파장 선택부(114)로 광학 필터(협대역 투과 필터) 또는 모노크로미터를 이용하는 구조가 각각 도시되어 있다. 이때, 파장 선택부(114)는 다파장을 발생시키기 위해서 여러 개의 필터가 장착된 필터 휠 구조를 가질 수 있으며, 제어기(140)를 통해서 적절한 필터가 선정될 수 있다. Figures 6 and 7 are schematic diagrams illustrating the structure of a time-division light source using a broadband light source. Figures 6 and 7 each illustrate a structure that uses an optical filter (narrow-band transmission filter) or a monochrometer as a wavelength selection unit (114) to generate light of a desired wavelength band from a broadband light source (112). At this time, the wavelength selection unit (114) may have a filter wheel structure equipped with multiple filters to generate multiple wavelengths, and an appropriate filter may be selected through a controller (140).

또한, 시분할 광원부(110)는, 미리 설정된 협대역의 파장 영역을 가지는 복수의 협대역 광원(116)을 포함하며, 제어부(140)는 미리 설정된 시간동안 복수의 협대역 광원(116) 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 도 8은 복수의 협대역 광원을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8에는 여러 개의 협대역 광원(116)을 거울 및 렌즈 등의 광학계를 이용하여 결합시키는 구조가 도시되어 있다. 이때, 각각의 광원(116) 제어를 통해 다양한 파장 대역을 만들 수 있다. In addition, the time-division light source unit (110) includes a plurality of narrow-band light sources (116) having a preset narrow-band wavelength range, and the control unit (140) can select one or more of the plurality of narrow-band light sources (116) for a preset time. Fig. 8 is a drawing schematically illustrating the structure of a time-division light source using a plurality of narrow-band light sources. Fig. 8 illustrates a structure that combines a plurality of narrow-band light sources (116) using optical systems such as mirrors and lenses. At this time, various wavelength bands can be created by controlling each light source (116).

또한, 시분할 광원부(110)는, 미리 설정된 협대역의 파장 영역을 가지는 협대역 광원(116), 및 협대역 파장 영역을 미리 설정된 다른 협대역 파장 영역으로 변환하는 복수의 파장 변환부(118)를 포함하며, 제어부(140)는 미리 설정된 시간동안 복수의 파장 변환부(118) 중 하나 이상을 선택할 수 있다. In addition, the time-division light source unit (110) includes a narrowband light source (116) having a preset narrowband wavelength range, and a plurality of wavelength conversion units (118) that convert the narrowband wavelength range into another preset narrowband wavelength range, and the control unit (140) can select one or more of the plurality of wavelength conversion units (118) for a preset time.

도 9는 협대역 광원의 파장 변환을 이용한 시분할 광원의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9에서 협대역 광원(116)과 파장 변환부(118)를 이용하는 경우 협대역 광원(116)의 파장 대역을 원하는 파장 대역으로 이동시킬 수 있으며, 이때, 파장 변환부(118)를 제어하기 위한 제어기(140)가 필요하다. 또한, 각각의 조합에 의해서 광원이 구성될 수 있다. Fig. 9 is a schematic diagram illustrating the structure of a time-division light source using wavelength conversion of a narrowband light source. In Fig. 9, when a narrowband light source (116) and a wavelength conversion unit (118) are used, the wavelength band of the narrowband light source (116) can be shifted to a desired wavelength band, and at this time, a controller (140) for controlling the wavelength conversion unit (118) is required. In addition, a light source can be configured by each combination.

파장 변환부(118)는 파장 변환부(118)에 입사되는 빛을 흡수하여 다른 파장 대역의 빛을 방출하는 특징을 가진다. 파장 변환부(118)는 조사된 빛을 흡수하여 다른 파장 대역의 빛을 방출하는 나노 입자 물질인 양자점(quantum dot)을 이용하여 구성할 수 있다. The wavelength conversion unit (118) has the characteristic of absorbing light incident on the wavelength conversion unit (118) and emitting light of a different wavelength band. The wavelength conversion unit (118) can be configured using quantum dots, which are nano particle materials that absorb irradiated light and emit light of a different wavelength band.

파장 변환부(118)로부터 방출되는 빛의 파장 대역은 양자점의 크기를 통해 조절이 가능하다. 또한, 복수의 파장 변환부(118)는 서로 다른 크기의 미리 설정된 물질의 나노 입자를 각각 포함할 수 있다. The wavelength band of light emitted from the wavelength conversion unit (118) can be controlled by the size of the quantum dots. In addition, a plurality of wavelength conversion units (118) may each include nanoparticles of preset materials of different sizes.

영상 검출부(120)는 시료로부터 방출된 영상을 검출한다. 영상 검출부(120)는 카메라 모듈로 구현되며, 컬러 카메라 모듈은 물론 모노 카메라 모듈로도 구현될 수 있으며, 검출기와 결상 렌즈로 구성될 수 있다.The image detection unit (120) detects an image emitted from a sample. The image detection unit (120) is implemented as a camera module, and can be implemented as a color camera module as well as a mono camera module, and can be composed of a detector and an imaging lens.

도 10은 컬러 카메라 모듈 또는 모노 카메라 모듈을 이용하여 시분할 광원으로부터 조사된 광에 의해 방출된 영상을 검출하는 일 예가 개략적으로 도시된 도면이다.FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of detecting an image emitted by light irradiated from a time-division light source using a color camera module or a mono camera module.

도 10은 백색광 영상과 분광 영상을 획득하기에 적합한 구성으로서, 시분할 광원(110)에서는 시분할 제어기의 동기화 신호에 따라 백색광 및 분광 영상을 위한 협대역 광이 미리 설정된 시간에 따라 순차적으로 발생하며, 영상 검출부(120)에서는 시분할 제어기 동기화 신호에 따라 조사되는 광에 따른 영상, 즉, 백색광 영상과 분광 영상을 순차적으로 검출하게 된다.FIG. 10 is a configuration suitable for obtaining a white light image and a spectral image, in which narrowband light for white light and spectral images is sequentially generated at a preset time according to a synchronization signal of a time-division controller in a time-division light source (110), and an image detection unit (120) sequentially detects images according to the light irradiated according to the synchronization signal of the time-division controller, that is, a white light image and a spectral image.

이에 비해, 도 5는 도 10의 구조에서 시료의 형광을 유도하는 여기광만을 투과시키지 않는 특징을 가진 광투과 필터(122)가 더해진 형태를 가지며, 백색광 영상과 형광 영상을 획득하는데 적합할 수 있다. 광투과 필터(122)는 도 11에 나와 있는 바와 같이, 여기광 파장 대역의 빛을 투과시키지 않는 특성을 가진다. 도 11은 여기광 파장 대역만을 제외하는 투과도 특성을 가지는 방출광 필터의 특성을 도시한 도면이다.In comparison, Fig. 5 has a form in which a light transmitting filter (122) having a characteristic of not transmitting only the excitation light that induces fluorescence of the sample is added to the structure of Fig. 10, and may be suitable for obtaining white light images and fluorescence images. The light transmitting filter (122) has a characteristic of not transmitting light in the wavelength band of the excitation light, as shown in Fig. 11. Fig. 11 is a drawing illustrating the characteristics of an emission filter having a transmittance characteristic that excludes only the wavelength band of the excitation light.

도 5에서 시분할 광원(110)에서는 시분할 제어기의 동기화 신호에 따라 백색광 및 시료를 형광 유도를 위한 여기광 특성의 협대역 광이 미리 설정된 시간에 따라 순차적으로 발생하여, 시료에 조사된다. In Fig. 5, in the time-division light source (110), white light and narrowband light with excitation light characteristics for inducing fluorescence of the sample are sequentially generated at a preset time according to the synchronization signal of the time-division controller, and are irradiated onto the sample.

시료에서는 여기광에 의한 반사광뿐만 아니라, 여기광을 흡수하여 형광에 의한 파장 특성이 변화된 방출광이 동시에 발생하며, 광 투과 필터를 통해서 여기광은 배제된 만이 영상 검출부(120)에 검출되어 영상화된다. In the sample, not only reflected light due to the excitation light but also emitted light with a changed wavelength characteristic due to fluorescence by absorbing the excitation light is generated simultaneously, and only the excitation light that is excluded through the light transmission filter is detected by the image detection unit (120) and imaged.

또한, 백색광 영상을 위해 조사되는 백색광의 시료에 의한 반사광은 영상 검출부(120)에 도달할 때, 광투과 필터(122)를 통과하기 때문에 반사광의 일부가 손실될 수 있지만, 전체 반사 파장 대역에 비해 적은 부분만 손실되기 때문에, 광투과 필터(122)에 의한 백색광 영상의 왜곡은 무시할 수 있다. 결과적으로 이와 같은 구성에 의하여, 백색광 영상과 형광 영상을 포함하는 다중 영상을 획득할 수 있게 된다.In addition, when the reflected light from the sample of white light investigated for the white light image reaches the image detection unit (120), some of the reflected light may be lost because it passes through the light transmission filter (122). However, since only a small portion is lost compared to the entire reflected wavelength band, distortion of the white light image by the light transmission filter (122) can be ignored. As a result, by this configuration, it is possible to obtain a multiple image including a white light image and a fluorescence image.

일반적으로 형광 영상용 필터는 시료의 방출광 파장 대역만을 투과시키는 특성(도 12)을 가지는 광 투과필터를 이용한다. 도 12는 일반적인 형광 영상용 방출광 필터의 투과도 특성을 도시한 도면이다.In general, filters for fluorescence imaging use light transmitting filters that have the characteristic of transmitting only the wavelength band of the emission light of the sample (Fig. 12). Fig. 12 is a diagram illustrating the transmittance characteristics of a general emission light filter for fluorescence imaging.

이 경우, 백색광 영상, 분광 영상을 같이 얻기 위한 구조에서는 대부분의 파장 대역의 빛이 제거되기 때문에, 이러한 광 특성을 가지는 광 투과필터가 제거되어야 한다. 그러나 내시경의 내부가 매우 협소하기 때문에, 광 투과필터 제거 기능의 구현이 어려운 문제를 가지고 있다. In this case, since most of the wavelength band light is removed in the structure for obtaining white light images and spectral images at the same time, the light transmission filter with these optical characteristics must be removed. However, since the inside of the endoscope is very narrow, it is difficult to implement the light transmission filter removal function.

본 발명에서 도 11에 도시된 투과도 특성의 광 투과 필터를 이용하여 형광 영상을 얻는다. 내시경의 영상을 얻기 위한 인체 내부 공간은 내시경에 의해서 전달되는 여기광만 존재하며, 카메라 모듈에 전달되는 반사광 중 여기광을 제거하면, 시료의 방출광 만이 카메라 모듈에 전달되어 형광 영상을 얻을 수 있다. In the present invention, a fluorescence image is obtained using a light transmission filter having the transmittance characteristics illustrated in Fig. 11. The internal space of the human body for obtaining an image of an endoscope only contains excitation light transmitted by the endoscope, and if the excitation light is removed from the reflected light transmitted to the camera module, only the emitted light of the sample is transmitted to the camera module, allowing a fluorescence image to be obtained.

또한, 백색광 영상이나 분광 영상 획득 시에 반사광의 분광 특성 왜곡을 최소화한다. 즉, 여기광 파장 대역만을 투과하지 않기 때문에, 대부분의 반사광은 카메라 모듈로 전달된다. In addition, it minimizes the distortion of spectral characteristics of reflected light when acquiring white light images or spectral images. That is, since it does not transmit only the wavelength band of the excitation light, most of the reflected light is transmitted to the camera module.

또한, 도 13은 본 발명을 통해 얻을 수 있는 백색광 영상, 분광 영상, 형광 영상의 획득을 위한 또 다른 실시예를 보여 준다. 시분할 광원(110)에서는 시분할제어기(140)의 동기화 신호에 따라, 백색광, 분광 영상을 위한 협대역 광, 형광 영상을 위한 여기광에 해당하는 협대역 광 등의 발생하여 시료에 조사되며, 광투과 필터(122)와 영상 검출부(120)를 통해서, 각각의 조사 광에 해당하는 영상들을 얻을 수 있다.In addition, Fig. 13 shows another embodiment for obtaining white light images, spectroscopic images, and fluorescence images that can be obtained through the present invention. In a time-division light source (110), white light, narrowband light for spectroscopic images, narrowband light corresponding to excitation light for fluorescence images, etc. are generated and irradiated onto a sample according to a synchronization signal of a time-division controller (140), and images corresponding to each irradiated light can be obtained through a light transmission filter (122) and an image detection unit (120).

광투과 필터의 위치는 도 14 및 도 15에 나와 있는 바와 같이 장착될 수 있다. 도 14 및 도 15는 방출광 필터의 위치를 도시한 도면이다. 도 14 및 도 15에서 광 투과 필터(122)는 각각 결상 렌즈의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 이와 같이, 카메라 모듈은 검출기(120)와 결상 렌즈로 구성되며, 광투과 필터(122)는 반사광이 검출기(120)에 전달되기 전 위치에 구성되어야 한다. The position of the light transmission filter can be mounted as shown in FIG. 14 and FIG. 15. FIG. 14 and FIG. 15 are drawings showing the position of the emission light filter. In FIG. 14 and FIG. 15, the light transmission filter (122) is respectively positioned in front or behind the imaging lens. In this way, the camera module is composed of the detector (120) and the imaging lens, and the light transmission filter (122) must be configured at a position before the reflected light is transmitted to the detector (120).

영상 처리부(130)는 검출된 영상을 처리하며, 제어부(140)는 시분할 광원부(110)와 영상 처리부(130)를 동기화한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(130)는 일반적인 광학 영상 장치의 구성과 유사하게, 광원과 시료로부터 반사된 빛을 영상화하기 위한 비디오 프로세서로 구성될 수 있다. The image processing unit (130) processes the detected image, and the control unit (140) synchronizes the time-division light source unit (110) and the image processing unit (130). As shown in Fig. 5, the image processing unit (130) may be configured with a video processor for visualizing light reflected from a light source and a sample, similar to the configuration of a general optical imaging device.

일반적으로 내시경의 삽입관 끝단에서 시료에 빛을 입사시키기 때문에, 외부의 광원으로부터 광전달부를 통해 입사광이 삽입관 끝단으로 전달된다. 또한, 삽입관 끝단에는 카메라 모듈이 있으며, 카메라 모듈에서 시료로부터 반사된 빛을 검출하여 영상화하기 위한 영상신호로 변경한 후에, 비디오 프로세서로 전달된다. Since light is generally incident on the sample from the tip of the insertion tube of the endoscope, the incident light is transmitted from an external light source to the tip of the insertion tube through a light transmission unit. In addition, there is a camera module at the tip of the insertion tube, and the camera module detects the light reflected from the sample, converts it into a video signal for imaging, and then transmits it to a video processor.

이때, 카메라 모듈은 빛을 검출하기 위한 검출기와 검출기로 빛을 전달하기 위한 광학렌즈들로 구성되며, 다중 모드 영상을 출력하기 위한 디스플레이 장치가 카메라 모듈의 영상 처리 등을 담당하는 비디오 프로세서와 연결된다.At this time, the camera module is composed of a detector for detecting light and an optical lens for transmitting light to the detector, and a display device for outputting a multi-mode image is connected to a video processor that handles image processing of the camera module.

또한, 제어부(140)는 시분할 광원부(110)를 영상 처리부(130)가 아니라, 영상 검출부(120)와 동기화할 수 있으며, 영상 검출부(120) 및 영상 처리부(130) 모두와 동기화할 수도 있다. 도 17은 시분할 광원부가 영상 검출부와 동기화되는 예가 도시된 도면이다. 도 5에서와는 달리 도 17에서는 시분할 광원부(110)가 영상 검출부(120)와 동기화되는 예가 도시되어 있다. In addition, the control unit (140) can synchronize the time-division light source unit (110) with the image detection unit (120) rather than the image processing unit (130), and can also synchronize with both the image detection unit (120) and the image processing unit (130). Fig. 17 is a drawing showing an example of synchronizing the time-division light source unit with the image detection unit. Unlike Fig. 5, Fig. 17 shows an example of synchronizing the time-division light source unit (110) with the image detection unit (120).

다시 말해, 본 발명은 1) 다양한 분광 특성의 빛을 발생시키고 시간 동기화 신호를 받아 빛을 조사하는 광원과 2) 시간 동기화 신호에 맞추어서 영상화할 수 있는 카메라 모듈과 비디오 프로세서, 3) 광원 및 비디오프로세서를 제어하기 위한 시간 동기화 신호를 출력하는 시분할 제어기, 그리고 4) 카메라 모듈에 들어가는 빛의 파장을 선택할 수 있는 광 투과 필터로 구성된다.In other words, the present invention comprises 1) a light source that generates light of various spectral characteristics and irradiates light by receiving a time synchronization signal, 2) a camera module and a video processor capable of imaging in accordance with the time synchronization signal, 3) a time division controller that outputs a time synchronization signal for controlling the light source and the video processor, and 4) a light transmission filter capable of selecting the wavelength of light entering the camera module.

본 발명의 구성을 작동 측면에서 살펴보면, 시분할 제어기에서 T1의 신호를 보내면 광원에서 T1에 해당하는 파장 대역의 빛을 발생시켜서 시료로 입사시키며, 카메라 모듈은 T1의 신호와 동기화되어 시료로부터 반사되는 빛을 영상화하여 해당 디스플레이에 출력한다. Looking at the configuration of the present invention from an operational aspect, when a signal of T1 is sent from a time-division controller, light of a wavelength band corresponding to T1 is generated from a light source and incident on a sample, and a camera module synchronizes with the signal of T1 to image the light reflected from the sample and output it to a corresponding display.

이어서 T2… Tn 등의 동기화 신호를 연속적으로 보내면 광원과 비디오 프로세서는 동기화 신호에 따라 빛을 입사시키고 이에 해당하는 영상을 얻을 수 있다. 동기화 신호를 빠르게 보내는 경우 거의 실시간에 다중 영상을 출력할 수 있게 된다. Then, if synchronization signals such as T2… Tn are sent continuously, the light source and video processor can input light according to the synchronization signal and obtain the corresponding image. If the synchronization signal is sent quickly, multiple images can be output almost in real time.

백색광 영상과 분광 영상은 광원에서 발생하는 파장 대역을 조절함으로써 영상을 얻을 수 있다. 그러나 시료의 형광 현상에 기인하는 방출광으로 대조도로 하는 형광 영상을 얻기 위해서는, 반사광에 섞여 있는 방출광만이 검출기에서 검출될 수 있도록, 적절한 광투과 필터가 반사광이 검출기에 들어가는 경로상에 위치하여야 한다.White light images and spectroscopic images can be obtained by controlling the wavelength band generated from the light source. However, in order to obtain a fluorescence image with contrast using the emission light due to the fluorescence phenomenon of the sample, an appropriate light transmission filter must be positioned in the path through which the reflected light enters the detector so that only the emission light mixed with the reflected light can be detected by the detector.

이때, 제어부(140)는 시분할 광원부(110)와 영상 처리부(130)나 영상 검출부(120)가 동기화되는 미리 설정된 시간의 시간 간격을 변경할 수 있다. 도 16은 제어부의 시간 동기화 신호의 예를 도시한 도면이다. At this time, the control unit (140) can change the time interval of the preset time at which the time-division light source unit (110) and the image processing unit (130) or image detection unit (120) are synchronized. Fig. 16 is a diagram illustrating an example of a time synchronization signal of the control unit.

구체적으로, 시분할 제어기를 통해 발생되는 시간 동기화 신호는 각각의 동기화 신호가 일정할 수도 있으며, 영상을 얻기 위한 노출 시간 조절을 위한 서로 다를 수도 있다. 예를 들면, 형광 영상을 얻기 위해서는 일반적으로 긴 노출 시간이 요구되며, 이를 적합한 노출 시간에 적절한 시간 동기화 신호를 발생시켜야 한다.Specifically, the time synchronization signals generated through the time division controller may be constant for each synchronization signal, or may be different for adjusting the exposure time for obtaining an image. For example, in order to obtain a fluorescence image, a long exposure time is generally required, and an appropriate time synchronization signal must be generated for an appropriate exposure time.

정리하자면, 본 발명은 백색광 영상과 형광 영상이나 분광 영상 등 다중 영상을 획득할 수 있는 내시경에 관한 것이다. 본 발명은 1) 여러 가지 분광 패턴을 가지는 빛을 발생시키는 광원과 2) 카메라 모듈이나 카메라 모듈에서 나오는 영상 데이터를 처리하는 비디오프로세서를 시간적으로 분할하여 다중 영상을 교차적이고 연속적으로 출력할 수 있게 하는 시분할 제어기, 그리고, 3) 카메라 모듈에 입력되는 반사광의 파장을 선택할 수 있는 광 투과 필터로 구성된다. In summary, the present invention relates to an endoscope capable of acquiring multiple images, such as a white light image, a fluorescence image, or a spectral image. The present invention comprises 1) a light source that generates light having various spectral patterns, 2) a time division controller that temporally divides a camera module or a video processor that processes image data from the camera module to enable the multiple images to be output alternately and continuously, and 3) a light transmission filter capable of selecting the wavelength of reflected light input to the camera module.

구체적으로, 광원에 장착된 제어기에 의해서 여러 가지 분광 특성을 가지는 빛을 시간에 따라 순차적으로 발생시킬 수 있어야 한다. 또한, 비디오 프로세서는 입력되는 시간에서 카메라로부터 영상 데이터를 받아서 일정한 영상 처리 후에 디스플레이할 수 있어야 한다. Specifically, the controller mounted on the light source must be able to sequentially generate light having various spectral characteristics over time. In addition, the video processor must be able to receive image data from the camera at the input time and display it after a certain amount of image processing.

또한, 다중 영상 기술 중, 형광 영상을 얻기 위해서 카메라 모듈 앞단이나 카메라 모듈의 센서와 대물렌즈 중간에 시료를 여기시키는데 필요한 여기광을 배제시킬 수 있는 광 투과 필터가 장착될 수 있다. 이러한 구성을 이용하여 시간적 분할의 속도를 높임으로써, 2개 이상의 다중 영상을 거의 실시간으로 제공하는 것을 가능하게 한다. In addition, among the multi-imaging technologies, a light transmission filter capable of excluding excitation light required to excite a sample may be mounted in front of the camera module or between the sensor of the camera module and the objective lens to obtain a fluorescence image. By using this configuration, the speed of temporal division is increased, making it possible to provide two or more multi-images in almost real time.

본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.Although the present invention has been described by some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereby, but should extend to modifications and improvements of the above embodiments as supported by the scope of the claims.

100: 다중 영상 내시경 시스템
110: 시분할 광원부
112: 광대역 광원
114: 파장 선택부
116: 협대역 광원
118: 파장 변환부
120: 영상 검출부
122: 광 투과 필터
130: 영상 처리부
140: 제어부
100: Multi-Image Endoscopy System
110: Time-division light source
112: Broadband light source
114: Wavelength selector
116: Narrowband light source
118: Wavelength converter
120: Image detection unit
122: Light Transmitting Filter
130: Image processing unit
140: Control Unit

Claims (17)

미리 설정된 서로 다른 파장 영역의 광을 미리 설정된 시간동안 시료에 각각 조사하는 시분할 광원부;
상기 시료로부터 방출된 영상을 검출하는 영상 검출부;
상기 검출된 영상을 처리하는 영상 처리부; 및
상기 시분할 광원부를 상기 영상 처리부와 상기 영상 검출부 중 하나 이상과 동기화하는 제어부를 포함하는 다중 영상 내시경 시스템으로서,
상기 영상 검출부는,
미리 설정된 파장 영역의 형광을 통과시키기 위한 광 투과 필터를 포함하되,
상기 형광을 발생시키기 위해 미리 설정된 파장 영역의 여기광만을 제외시키도록 설정되고,
상기 시분할 광원부는 백색광, 상기 백색광의 파장 영역 중 일부인 분광, 및 미리 설정된 파장 영역의 여기광 중 선택된 복수의 광을 미리 설정된 시간동안 각각 조사하고,
상기 시분할 광원부는,
미리 설정된 협대역 파장 영역을 가지는 협대역 광원; 및
상기 협대역 파장 영역을 미리 설정된 다른 협대역 파장 영역으로 변환하는 복수의 파장 변환부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 미리 설정된 시간동안 상기 복수의 파장 변환부 중 하나 이상을 선택하고,
상기 시분할 광원부는 백색광, 상기 백색광의 파장 영역 중 일부인 분광, 및 미리 설정된 파장 영역의 여기광을 미리 설정된 시간동안 각각 조사하고,
상기 제어부는 상기 시분할 광원부에 의해 조사되는 광의 파장 영역에 대응하여 설정된 노출 시간에 따라 상기 미리 설정된 시간의 시간 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
A time-division light source unit that irradiates light of different preset wavelength ranges onto a sample for a preset period of time;
An image detection unit for detecting an image emitted from the sample;
An image processing unit for processing the detected image; and
A multi-image endoscope system including a control unit that synchronizes the time-division light source unit with at least one of the image processing unit and the image detection unit,
The above image detection unit,
Including a light transmitting filter for passing fluorescence of a preset wavelength range,
It is set to exclude only the excitation light of a preset wavelength range to generate the above fluorescence,
The above time-division light source unit irradiates a plurality of lights selected from among white light, a spectrum that is a portion of the wavelength range of the white light, and excitation light of a preset wavelength range for a preset time, respectively.
The above time-division light source unit is,
A narrowband light source having a preset narrowband wavelength range; and
It comprises a plurality of wavelength converters for converting the above narrowband wavelength range into another preset narrowband wavelength range,
The above control unit selects one or more of the plurality of wavelength converters for the preset time,
The above time-division light source unit irradiates white light, a spectrum which is a portion of the wavelength range of the white light, and excitation light of a preset wavelength range for a preset time, respectively.
A multi-image endoscope system, characterized in that the control unit changes the time interval of the preset time according to the exposure time set corresponding to the wavelength range of light irradiated by the time-division light source unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 파장 변환부는 기판상에 형성된 파장 모듈레이션 물질의 층을 포함하며,
상기 파장 모듈레이션 물질은 입사된 미리 설정된 파장 대역의 광을 흡수하여 상기 입사된 파장 대역과 다른 파장 대역의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 1,
The wavelength conversion unit includes a layer of wavelength modulation material formed on a substrate,
A multi-image endoscope system, wherein the wavelength modulation material absorbs light of a preset wavelength band that is incident and emits light of a different wavelength band from the incident wavelength band.
청구항 5에 있어서,
상기 파장 모듈레이션 물질은 미리 설정된 나노 물질 입자인 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 5,
A multi-image endoscope system, wherein the wavelength modulation material comprises quantum dots, which are preset nano-material particles.
청구항 6에 있어서,
상기 나노 물질 입자의 크기는 변경될 파장 영역에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 6,
A multi-image endoscope system, characterized in that the size of the nanomaterial particles is selected according to the wavelength range to be changed.
청구항 7에 있어서,
복수의 상기 파장 변환부는 서로 다른 크기의 상기 나노 물질 입자를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 7,
A multi-image endoscope system, wherein each of the plurality of wavelength converters comprises nanomaterial particles of different sizes.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 광 투과 필터는,
상기 시료로부터 방출된 반사광의 진행 방향에 대해 결상 렌즈의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 1,
The above light transmitting filter,
A multi-image endoscope system characterized in that the imaging lens is positioned in front of the imaging lens with respect to the direction of propagation of reflected light emitted from the sample.
청구항 1에 있어서,
상기 광 투과 필터는,
상기 시료로부터 방출된 반사광의 진행 방향에 대해 결상 렌즈의 후방에 배치되는 것을 특징을 하는 다중 영상 내시경 시스템.
In claim 1,
The above light transmitting filter,
A multi-image endoscope system characterized in that the imaging lens is positioned behind the direction of propagation of reflected light emitted from the sample.
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