校正辅助装置、弯曲系统及校正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及辅助对细长形状的可挠部的弯曲量进行检测的检测器的校正的校正辅助装置、包括该校正辅助装置的弯曲系统以及校正方法。
【背景技术】
[0002]在具有例如内窥镜的插入部那样的细长形状的可挠部的弯曲系统中，有时为了推测可挠部的弯曲形状而对该可挠部设置为了检测弯曲量而构成的弯曲检测部。为了使这样的弯曲检测部正确地动作，需要进行弯曲检测部的校正。
[0003]例如在日本特开2003 — 070718号公报中，公开了一种电子内窥镜，其中，在插入部可挠管的轴线方向上隔开例如几厘米左右的间隔遍及插入部可挠管的全长设有例如5至30个程度的翘曲检测部。日本特开2003 - 070718号公报中，公开了沿着具有已知半径R的圆筒形卷筒的外周卷绕插入部可挠管来进行该翘曲检测部的校正的技术。
[0004]为了精度良好地检测可挠部的弯曲量，进行弯曲检测部的正确校正是重要的。例如，如在日本特开2003 - 070718号公报中公开的那样，当使用卷筒进行校正时，可挠部是沿着卷筒的外周的状态，例如在卷筒的圆周面上不被约束。即，例如在卷筒的圆周面上可挠部可能蜿蜒行进。如果在校正时存在可挠部的蜿蜒行进等，则有可能不能进行正确的校正。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种用来进行正确的校正的校正辅助装置、弯曲系统及校正方法。
[0006]为了达到上述目的，根据本发明的一技术方案，一种校正辅助装置，在弯曲系统中使用，该弯曲系统具备具有挠性的细长形状的可挠部和设于上述可挠部且构成为检测上述可挠部的弯曲量的弯曲检测部，上述校正辅助装置用来辅助上述弯曲量的检测的校正，其特征在于，具备校正器，该校正器构成为:约束上述可挠部向沿着与上述可挠部的长轴垂直的第1轴的两个方向的变形及移动，并且，约束上述可挠部向沿着与上述长轴及上述第1轴垂直的第2轴的至少一个方向的变形及移动。
[0007]为了达到上述目的，根据本发明的一技术方案，一种弯曲系统，其特征在于，具备:细长形状的可挠部，具有挠性；弯曲检测部，设于上述可挠部，检测上述可挠部的弯曲量；校正器，构成为:约束上述可挠部向沿着与上述可挠部的长轴垂直的第1轴的两个方向的变形及移动，并且，约束上述可挠部向沿着与上述长轴及上述第1轴垂直的第2轴的至少一个方向的变形及移动；以及校正运算部，基于上述可挠部被上述校正器约束的状态下的上述弯曲检测部的输出和上述被约束的状态下的上述可挠部的形状，进行上述弯曲检测部的校正。
[0008]为了达到上述目的，根据本发明的一技术方案，一种校正方法，其特征在于，包括:通过校正器，约束具有挠性的细长形状的可挠部向沿着与上述可挠部的长轴垂直的第1轴的两个方向的变形及移动，并且，约束上述可挠部向沿着与上述长轴及上述第1轴垂直的第2轴的至少一个方向的变形及移动；在上述可挠部被上述校正器约束的状态下，取得弯曲检测部的输出，该弯曲检测部设于上述可挠部，并构成为检测上述可挠部的弯曲量；以及基于上述被约束的状态下的上述可挠部的形状和上述输出，进行上述弯曲检测部的校正。
[0009]根据本发明，由于可挠部被约束，所以能够提供一种能够进行正确的校正的校正辅助装置、弯曲系统及校正方法。
【附图说明】
[0010]图1是表示第1实施方式的内窥镜系统的结构例的框图。
[0011]图2A是用来对光纤传感器进行说明的图。
[0012]图2B是用来对光纤传感器进行说明的图。
[0013]图2C是用来对光纤传感器进行说明的图。
[0014]图3是表示插入部的结构例的概略的图。
[0015]图4A是表示第1实施方式的第1校正器的结构例的概略的图。
[0016]图4B是表示第1实施方式的第2校正器的结构例的概略的图。
[0017]图4C是表示第1实施方式的第3校正器的结构例的概略的图。
[0018]图5是表不有关校正动作的处理的一例的流程图。
[0019]图6是表示进行校正时的插入部与校正器的关系的一例的概略图。
[0020]图7是表示用来调整插入部和校正器的位置关系的标识的一例的图。
[0021 ]图8是表示第1实施方式的第1变形例的校正器的结构例的概略的图。
[0022]图9是表示第1实施方式的第2变形例的校正器的结构例的概略的图。
[0023]图10是表示第2实施方式的校正器的结构例的概略的图。
[0024]图11是表示第2实施方式的变形例的校正器的结构例的概略的图。
[0025]图12是表示第3实施方式的内窥镜系统的结构例的框图。
[0026]图13是表示第3实施方式的变形例的内窥镜系统的结构例的框图。
【具体实施方式】
[0027][第1实施方式]
[0028]参照附图对第1实施方式进行说明。图1表示作为第1实施方式的弯曲系统的内窥镜系统1的结构例的概略。内窥镜系统1具备主体10、内窥镜20和校正器30。
[0029]内窥镜20构成为例如对体腔内进行观察。内窥镜20具备呈细长形状的挠性的插入部21。在插入部21的顶端，设有未图示的用来射出照明光的照明窗及包括用来将被摄体摄像的摄像元件的相机等。插入部21例如被插入到体腔内，对体腔内进行摄像，将图像数据向主体10发送。基于该图像数据的图像例如被显示到主体10的后述的显示部17上。
[0030]在插入部21，设有用来检测插入部21的弯曲量的弯曲检测部22。弯曲检测部22是至少包括1个配置于插入部21的弯曲角传感器的传感器群。如图1所示，弯曲检测部22例如包括第1检测器22a、第2检测器22b、第3检测器22c和第4检测器22d。例如距插入部21的顶端的距离这样的、插入部21中的设置各检测器的位置是已知的。另外，在图1中，将检测器示意地图示了 4个，但检测器是几个都可以。
[0031]在弯曲检测部22所包含的检测器中，可以使用例如光纤传感器。参照图2A、图2B、图2C及图3对光纤传感器的一例进行说明。在光纤传感器中，使用光纤222、射出由光纤222导光的光的发光部228、和接收被光纤进行了导光的光的受光部229。发光部228及受光部229例如设于主体10。
[0032]说明光纤传感器的动作原理。在弯曲检测部22中设有检测区域224。在检测区域224中，光纤222的包覆层被除去而芯露出，在该部分涂敷有光吸收部件。结果，对应于光纤222的弯曲的状态，由光纤222引导的光的光量变化。
[0033]例如如图2A所示，当光纤222弯曲而检测区域224成为内侧时，光纤222的光传导率变高。另一方面，如图2C所示，当光纤222弯曲而检测区域224为外侧时，光纤222的光传导率变低。如图2B所示，当光纤222没有弯曲时，光纤222的光传导率变得比图2A所示的情况低且比图2C所示的情况高。这样的光纤222被插通在插入部21中。从设于主体10的发光部228射出的光向光纤222入射，经过检测区域224，然后再次被向主体10引导，被受光部229检测。受光部229测量由光纤222引导来的光的光量。基于该测量出的受光量，计算设有检测区域224的区域的插入部21的弯曲量。
[0034]在插入部21中，如图3所示，成束配置有多个光纤222。为了检测插入部21的各部的正交的两个方向(例如X轴方向和Y轴方向)的弯曲量，在某一个方向(例如X轴方向)上设有检测区域224的光纤222和在与该一个方向正交的方向(例如Y轴方向)上设有检测区域224的光纤222成一对而设在插入部21中。进而，对应于第1检测器22a、第2检测器22b、第3检测器22c、第4检测器22d等，在插入部21的长轴方向的不同位置设有检测区域224的多个光纤222设置在插入部21中。另外，在图3中，除了光纤222以外，还描绘出传递从插入部21的顶端射出的照明光的照明光用光纤212、和设在插入部21的顶端的摄像元件用的布线214。
[0035]在本实施方式的内窥镜系统1中，容易进行用来将上述的弯曲检测部22对于插入部21的弯曲量的检测精度以较高状态进行维持的校正。对用于这样的校正的结构及动作进行说明。
[0036]对本实施方式的校正辅助装置中包含的校正器30进行说明。如图1所示，在校正器30设有贯通孔32。该贯通孔32的内径比插入部21的外径稍大。该贯通孔32弯曲为具有已知的曲率半径的圆弧状或呈直线状。插入部21被插入到贯通孔32中。通过将插入部21插入到贯通孔32中，插入部21被约束为具有已知的曲率半径而弯曲的状态或直线状。即，插入部21成为能够进行向插入部21的长轴方向的移动和以长轴为旋转轴的旋转、但这以外的运动被限制的状态。将该状态