内窥镜系统的制作方法
【专利摘要】内窥镜系统具有：光传送部，其传送从光源发出的照明光并使其射出；驱动部，其使光传送部以描绘与规定扫描图案对应的轨迹的方式摆动；受光部，其能够接收在光传送部摆动到规定扫描图案的规定部分的规定期间内射出的照明光；光检测部，其输出与由受光部接收到的照明光的强度对应的信号；判定部，其检测从光检测部输出的信号中的信号电平的变动，判定该检测到的信号电平的变动图案是否符合规定的变动图案；以及控制部，其在规定期间内的信号电平的变动图案不符合规定的变动图案的情况下，使从光源向导光部提供的照明光的光量减少。
【专利说明】内窥镜系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及内窥镜系统，特别涉及对被摄体进行扫描并取得图像的内窥镜系统。【背景技术】
[0002]在医疗领域的内窥镜中，为了减轻被检者的负担，提出了用于使被插入到该被检者的体腔内的插入部细径化的各种技术。而且，作为这种技术的一例，公知有在相当于所述插入部的部分不具有固体摄像元件的光扫描型内窥镜和构成为具有该光扫描型内窥镜的系统。
[0003]具体而言，具有所述光扫描型内窥镜的系统构成为，例如通过使引导从光源部发出的照明光的照明用光纤的前端部摆动，以预先设定的扫描图案对被摄体进行扫描，利用配置在照明用光纤周围的受光用光纤接收来自该被摄体的返回光，使用按照各颜色成分对该受光用光纤接收到的返回光进行分离而得到的信号，生成该被摄体的图像。[0004]而且，作为具有所述结构的系统，例如，以往公知有日本特开2011-19706号公报的医疗用观察系统。
[0005]具体而言，根据日本特开2011-19706号公报，公开了如下的医疗用观察系统:在与所述光扫描型内窥镜大致相当的扫描型医疗用探针位于患者体外的情况下，能够限制从激光光源向所述扫描型医疗用探针射出的激光的光量。
[0006]但是，根据日本特开2011-19706号公报所公开的结构，无法判别从扫描型医疗用探针射出的激光的出射状态是否良好。其结果，根据日本特开2011-19706号公报所公开的结构，例如产生如下课题:在产生尽管实际上扫描型医疗用探针配置在体外、但是检测为该扫描型医疗用探针配置在体腔内的误检测的情况下，可能射出具有对人体造成不良影响的光量的激光。
[0007]本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于，提供能够降低被摄体扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性的内窥镜系统。
【发明内容】
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本发明的一个方式的内窥镜系统具有:光传送部，其构成为传送从光源发出的照明光并使其从光出射面射出；驱动部，其能够使所述光传送部的包含所述光出射面的端部以描绘与规定扫描图案对应的轨迹的方式摆动；受光部，其构成为能够接收在所述光传送部的所述端部摆动到所述规定扫描图案的规定部分的规定期间内从所述光传送部射出的照明光；光检测部，其构成为检测由所述受光部接收到的照明光，输出与该检测到的照明光的强度对应的信号；判定部，其构成为在所述规定期间内和所述规定期间外检测从所述光检测部输出的信号中的信号电平的变动，判定该检测到的所述规定期间内的信号电平的变动图案是否符合规定的变动图案；以及控制部，其构成为进行如下控制:在得到所述规定期间内的信号电平的变动图案不符合所述规定的变动图案的判定结果的情况下，使从所述光源向所述导光部提供的照明光的光量减少到O或规定值。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示出本发明的实施例的内窥镜系统的主要部分的结构的图。
[0011]图2是示出内窥镜的前端部的内部结构的一例的示意图。
[0012]图3是示出在被摄体的表面设定的假想XY平面的一例的图。
[0013]图4是图2的IV-1V线剖视图。
[0014]图5是示出提供到设于内窥镜中的致动器的第I驱动信号的信号波形的一例的图。
[0015]图6是示出提供到设于内窥镜中的致动器的第2驱动信号的信号波形的一例的图。
[0016]图7A是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的第I涡旋状的轨迹的图。
[0017]图7B是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的第2涡旋状的轨迹的图。
[0018]图8是示出本发明的实施例的内窥镜系统进行的处理等的一例的流程图。
[0019]图9是示出在正常射出照明光的情况下检测到的信号电平的变动图案的一例的图。
[0020]图10是示出在照明光的出射状态异常的情况下检测到的信号电平的变动图案的一例的图。`
[0021]图11是示出在照明光的出射状态异常的情况下检测到的信号电平的变动图案的与图9不同的例子的图。
[0022]图12是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2不同的例子的示意图。
[0023]图13是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2和图12不同的例子的示意图。
[0024]图14是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2、图12和图13不同的例子的示意图。
[0025]图15是示出提供到设于内窥镜中的致动器的驱动信号的信号波形的与图5和图6不同的例子的图。
[0026]图16是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的光栅状的轨迹的图。
[0027]图17是示出提供到设于内窥镜中的致动器的驱动信号的信号波形的与图5、图6和图15不同的例子的图。
[0028]图18是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的利萨茹(Lissajous)状的轨迹的图。
[0029]图19是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2、图12、图13和图14不同的例
子的示意图。
[0030]图20是示出用于检测从照明用光纤射出的返回光的结构的一例的图。
[0031]图21是示出在正常射出照明光的情况下检测到的信号电平的变动图案的与图9不同的例子的图。【具体实施方式】
[0032]下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0033](第I实施例)
[0034]图1~图13涉及本发明的第I实施例。图1是示出本发明的实施例的内窥镜系统的主要部分的结构的图。
[0035]例如如图1所示，内窥镜系统I构成为具有能够插入到被检者的体腔内的扫描型的内窥镜2、与内窥镜2连接的主体装置3、以及与主体装置3连接的监视器4。
[0036]内窥镜2构成为具有形成为细长的圆筒形状且具有挠性的插入部11。另外，在插入部11的基端部设有用于以拆装自如的方式使内窥镜2与主体装置3连接的未图示的连
接器等。
[0037]图2是示出内窥镜的前端部的内部结构的一例的示意图。如图2中示意示出的那样，在插入部11的前端部IlA设有:照明用光纤12的光射出侧的端部，该照明用光纤12具有作为传送从主体装置3提供的照明光的光传送部的功能；受光用光纤13的光入射侧的端部，该受光用光纤13接收来自被摄体的返回光和经由后述导光板16入射的照明光并将其引导至主体装置3 ;物镜光学系统14，其构成为使从照明用光纤12射出的照明光会聚并射出；以及致动器15，其能够根据从主体装置3输出的驱动信号使照明用光纤12的光射出侧的端部摆动。并且，照明用光纤12、物镜光学系统14和致动器15的各部收纳在具有挠性的外皮51中。进而，在外皮51的内部，呈圆环状嵌入设置有多个受光用光纤13。
[0038]物镜光学系统14构成为具有入射来自照明用光纤12的照明光的透镜14a、以及射出经过透镜14a后的照明光的透镜14b。并且，透镜14a和透镜14b形成为分别具有正屈光力。
`[0039]这里，以后，作为与相当于插入部11的长度方向的轴的插入轴(或物镜光学系统14的光轴)垂直的假想平面，以在被摄体的表面设定图3所示的XY平面的情况为例进行说明。图3是示出在被摄体的表面设定的假想XY平面的一例的图。
[0040]具体而言，图3的XY平面上的点SA表示假想设定为在相当于从纸面近前侧朝向里侧的方向上存在插入部11的插入轴的情况下的、该插入轴与纸面的交点。并且，图3的XY平面中的X轴方向被设定为从纸面左侧朝向右侧的方向。并且，图3的XY平面中的Y轴方向被设定为从纸面下侧朝向上侧的方向。并且，构成图3的XY平面的X轴和Y轴在点SA交叉。
[0041]图4是图2的IV-1V线剖视图。如图4所示，在照明用光纤12与致动器15之间配置有作为接合部件的套圈41。具体而言，套圈41例如由氧化锆(陶瓷)或镍等形成。
[0042]如图4所示，套圈41形成为四棱柱，具有与X轴方向垂直的侧面42a、42c和与Y轴方向垂直的侧面42b、42d。并且，在套圈41的大致中心处固定配置有照明用光纤12。另外，套圈41只要是棱柱即可，也可以形成为四棱柱以外的其他形状。
[0043]如图4所示,致动器15具有沿着侧面42a配置的致动器15a、沿着侧面42b配置的致动器15b、沿着侧面42c配置的致动器15c、沿着侧面42d配置的致动器15d。
[0044]致动器15a和15c例如由压电元件形成，构成为根据从驱动器单元22的D/A转换器34a输出的第I驱动信号进行驱动。[0045]致动器15b和15d例如由压电元件形成，构成为根据从驱动器单元22的D/A转换器34b输出的第2驱动信号进行驱动。
[0046]如图2中示意示出的那样，插入部11的前端部IlA的前端面由作为透明部件的导光板16覆盖，该导光板16形成为从箭头ARl所示的方向观察为圆形状。
[0047]导光板16形成为具有基于物镜光学系统14的(透镜14b的)折射率和空气折射率中的至少一方的规定的折射率分布。具体而言，导光板16例如形成为具有如下的规定的折射率分布:能够通过使在规定期间内经由物镜光学系统14侵入内部的照明光进行I次以上(或奇数次)的全反射而使其入射到受光用光纤13，使在所述规定期间外从照明用光纤12经由物镜光学系统14射出的照明光透射并向被摄体射出，进而，使在所述规定期间外向被摄体射出的照明光的返回光透射并入射到受光用光纤13。
[0048]另一方面，主体装置3构成为具有光源单元21、驱动器单元22、检测单元23、光导24、光衰减器25、存储器26、控制器27。
[0049]光源单兀21构成为具有光源31a、光源31b、光源31c、合波器32。
[0050]光源31a例如构成为具有激光器或SLD (超辐射发光二极管)等进行激光放射的光源，在通过控制器27的控制而接通时，将红色波段的光(以后也称为R光)射出到合波器32。
[0051]光源31b例如构成为具有激光器或SLD (超辐射发光二极管)等进行激光放射的光源，在通过控制器27的控制而接通时，将绿色波段的光(以后也称为G光)射出到合波器32。
[0052]光源31c例如构成为具有激光器或SLD (超辐射发光二极管)等进行激光放射的光源，在通过控制器27的控制而接通时，将蓝色波段的光(以后也称为B光)射出到合波器32。
[0053]合波器32构成为能够对从光源31a发出的R光、从光源31b发出的G光、从光源31c发出的B光进行合波并将其提供到光导24。
[0054]光衰减器25构成为，配置在从光导24向照明用光纤12的光入射侧的端部射出的照明光的光路上，并且，通过根据控制器27的控制来增减衰减量，能够对提供到照明用光纤12的照明光的光量进行调整。
[0055]驱动器单元22构成为具有信号产生器33、数字模拟(以下称为D/A)转换器34a和34b、放大器35。
[0056]信号产生器33构成为，根据控制器27的控制，生成例如图5所示的规定波形的信号，作为使照明用光纤12的包含光出射面的端部在X轴方向上摆动的第I驱动信号，并将其输出到D/A转换器34a。图5是示出提供到致动器的第I驱动信号的信号波形的一例的图。
[0057]并且，信号产生器33构成为，根据控制器27的控制，生成例如图6所示的、使所述第I驱动信号的相位偏移90°后的波形的信号，作为使照明用光纤12的包含光出射面的端部在Y轴方向上摆动的第2驱动信号，并将其输出到D/A转换器34b。图6是示出提供到致动器的第2驱动信号的信号波形的一例的图。
[0058]D/A转换器34a构成为,将从信号产生器33输出的数字的第I驱动信号转换为模拟的第I驱动信号并将其输出到放大器35。[0059]D/A转换器34b构成为,将从信号产生器33输出的数字的第2驱动信号转换为模拟的第2驱动信号并将其输出到放大器35。
[0060]放大器35构成为,对从D/A转换器34a输出的第I驱动信号进行放大并将其输出到致动器15a和15c。并且，放大器35构成为，对从D/A转换器34b输出的第2驱动信号进行放大并将其输出到致动器15b和15d。
[0061]这里，图5中例示的第I驱动信号的振幅值(信号电平)以成为最小值的时刻Tl为起点逐渐增加，在时刻T2成为最大值后逐渐减小，在时刻T3再次成为最小值。
[0062]并且，图6中例示的第2驱动信号的振幅值(信号电平)以成为最小值的时刻Tl为起点逐渐增加，在时刻T2附近成为最大值后逐渐减小，在时刻T3再次成为最小值。
[0063]然后，当图5所示的第I驱动信号被提供到致动器15a和15c、并且图6所示的第2驱动信号被提供到致动器15b和15d时，照明用光纤12的包含光出射面的端部呈以点SA为中心的涡旋状摆动，根据这种摆动，呈图7A和图7B所示的涡旋状对被摄体的表面进行扫描。图7A是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的第I涡旋状的轨迹的图。图7B是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的第2涡旋状的轨迹的图。
[0064]具体而言，在时刻Tl，对与被摄体的表面的点SA相当的位置照射照明光。然后，从时刻Tl到时刻T2，伴随第I和第2驱动信号的振幅值的增加，被摄体的表面上的照明光的照射位置以描绘图7A所示的从点SA朝向点YMAX的第I涡旋状的轨迹的方式变位。并且，从时刻T2到时刻T3，伴随第I和第2驱动信号的振幅值的减少，被摄体的表面上的照明光的照射位置以描绘图7B所示的从点YMAX朝向点SA的第2涡旋状的轨迹的方式变位。然后，在时刻T3，对被摄体的表面上的点SA照射照明光。
[0065]但是，根据本实施例，由于具有所述规定的折射率分布的导光板16配置成覆盖物镜光学系统14 (透镜14b)的光出射面，所以，不对被摄体的表面上的与第I和第2涡旋状的轨迹的最外周相当的部分照射照明光，另`一方面，对被摄体的表面上的与第I和第2涡旋状的轨迹的最外周以外相当的部分照射照明光。
[0066]具体而言，例如，不对图7A和图7B所示的涡旋状的轨迹中分别由虚线描绘的、与从被摄体的表面的点YB之后到点YMAX之间相当的各位置照射照明光，另一方面，对图7A和图7B所示的涡旋状的轨迹中分别由实线描绘的、与从被摄体的表面的点SA到点YB之间相当的各位置照射照明光。
[0067]即，致动器15具有如下结构:能够根据从驱动器单元22提供的第I和第2驱动信号，根据与图7A和图7B中例示的照明光的照射位置的轨迹对应的涡旋状的扫描图案，使照明用光纤12的包含光出射面的端部摆动。
[0068]并且，本实施例的导光板16形成为具有如下的规定的折射率分布:能够通过使在照明用光纤12摆动到所述(与图7A和图7B中例示的照明光的照射位置的轨迹对应的)涡旋状的扫描图案的最外周的规定期间NPA内经由物镜光学系统14侵入内部的照明光进行I次以上(或奇数次)的全反射而使其入射到受光用光纤13，使在规定期间NPA外从照明用光纤12经由物镜光学系统14射出的照明光透射并向被摄体射出，进而，使在规定期间NPA外向被摄体射出的照明光的返回光透射并入射到受光用光纤13。
[0069]另一方面，检测单元23构成为具有分波器36、检测器37a、37b和37c、模拟数字(以下称为A/D)转换器38a、38b和38c。
[0070]分波器36构成为具有分色镜等，将从受光用光纤13的光出射面射出的光分离为R (红)、G (绿)和B (蓝)的各颜色成分的光，并将其射出到检测器37a、37b和37c。
[0071]检测器37a构成为检测从分波器36输出的R光的强度，生成与该检测到的R光的强度对应的模拟的R信号，并将其输出到A/D转换器38a。
[0072]检测器37b构成为检测从分波器36输出的G光的强度，生成与该检测到的G光的强度对应的模拟的G信号，并将其输出到A/D转换器38b。
[0073]检测器37c构成为检测从分波器36输出的B光的强度，生成与该检测到的B光的强度对应的模拟的B信号，并将其输出到A/D转换器38c。
[0074]A/D转换器38a构成为将从检测器37a输出的模拟的R信号转换为数字的R信号并将其输出到控制器27。
[0075]A/D转换器38b构成为将从检测器37b输出的模拟的G信号转换为数字的G信号并将其输出到控制器27。
[0076]A/D转换器38c构成为将从检测器37c输出的模拟的B信号转换为数字的B信号并将其输出到控制器27。
[0077]在存储器26中预先存储有用于进行主体装置3的各部的控制的控制程序等，并且，一并存储有判别从 照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好时可利用的信息。
[0078]控制器27构成为读出存储器26中存储的控制程序，根据该读出的控制程序进行光源单元21和驱动器单元22的控制。
[0079]控制器27构成为，能够根据在从时刻Tl到时刻T2中的不与规定期间NPA重复的期间内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号，生成I帧的图像，在监视器4中显示该生成的图像。
[0080]并且，控制器27构成为，能够根据在从时刻T2到时刻T3中的不与规定期间NPA重复的期间内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号，生成I帧的图像，在监视器4中显示该生成的图像。
[0081]进而，控制器27构成为，能够根据存储器26中存储的信息以及在规定期间NPA内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号，判别从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好，进而，对光源单元21和(或)光衰减器25进行与该判别的结果对应的控制。另外，这种判别处理和控制在后面详细说明。
[0082]即，在本实施例中，在规定期间NPA内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号仅用于从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好的判定。因此，在本实施例中，在监视器4中显示与从在图7A和图7B所示的涡旋状的轨迹中分别由实线描绘的、与从被摄体的表面的点SA到点YB之间相当的各位置入射到受光用光纤13的返回光对应的图像。
[0083]接着，对具有以上所述的结构的内窥镜系统I的动作等进行说明。
[0084]当接通内窥镜系统I的各部的电源后，控制器27对光源单元21进行分别从光源31a、31b和光源31c射出规定的光量的照明光的控制，对驱动器单元22进行向致动器15输出第I和第2驱动信号的控制，并且，进行用于使光衰减器25中的衰减量为O的控制。或者，当接通内窥镜系统I的各部的电源后，控制器27对光源单元21进行分别从光源31a、31b和光源31c射出最大光量的照明光的控制，对驱动器单元22进行向致动器15输出第I和第2驱动信号的控制，并且，进行用于使光衰减器25中的衰减量为O以外的规定的衰减量DB的控制。而且，通过这种控制器27的控制，使照明用光纤12的包含光出射面的端部摆动，并且，R光、G光和B光的混合光作为照明光而从照明用光纤12射出。
[0085]然后，控制器27在监视器4中显示根据在规定期间NPA外从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号生成的图像，另一方面，根据存储器26中存储的信息、以及在规定期间NPA内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号进行以下处理，由此，判别从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好。
[0086]这里，说明判别从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好时进行的处理的具体例。图8是示出本发明的实施例的内窥镜系统进行的处理等的一例的流程图。
[0087]首先，控制器27在从时刻Tl到时刻T3的期间内，依次检测从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号中的至少任意I个颜色信号的信号电平(图8的步骤SI)。
[0088]接着，具有作为判定部的功能的控制器27根据图8的步骤SI的信号电平的检测结果和存储器26中存储的信息，判定规定期间NPA内的信号电平的变动是否符合规定的图案(图8的步骤S2)。[0089]具体而言，控制器27例如从存储器26中读入图9所示的信号电平的变动图案的信息后，判定图8的步骤SI的信号电平的检测结果中包含的规定期间NPA内的信号电平的变动是否符合从存储器26读入的信息中包含的信号电平的变动图案。图9是示出在正常射出照明光的情况下检测到的信号电平的变动图案的一例的图。
[0090]图9中例示的信号电平的变动图案是在以沿着(图7A和图7B中例示的)涡旋状的扫描图案的轨迹摆动并从照明用光纤12射出照明光的情况下取得的，该变动图案示出为规定期间NPA内的信号电平SLl始终大于规定期间NPA外的信号电平SL2的、大致相当于矩形波的变动图案。
[0091]即，在本实施例的存储器26中，预先存储有根据规定的扫描图案而射出的照明光正常的情况下取得的信号电平的变动图案的信息。
[0092]另外，所述信号电平SLl表示在从照明用光纤12正常射出照明光的情况下在规定期间NPA内检测到的信号电平。并且，所述信号电平SL2表示在从照明用光纤12正常射出照明光的情况下在规定期间NPA外检测到的信号电平。
[0093]另一方面，在图8的步骤S2中，在得到图8的步骤SI的信号电平的检测结果中包含的规定期间NPA内的信号电平的变动符合从存储器26读入的信息中包含的变动图案的判定结果的情况下，控制器27估计为从照明用光纤12正常射出照明光，继续进行用于实施向照明用光纤12提供照明光的控制，并且再次进行从图8的步骤SI起的处理。
[0094]并且，在图8的步骤S2中，在得到图8的步骤SI的信号电平的检测结果中包含的规定期间NPA内的信号电平的变动不符合从存储器26读入的信息中包含的变动图案的判定结果的情况下，控制器27估计为从照明用光纤12射出的照明光产生异常，进行用于使从光源单元21提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到O或规定值的控制(图8的步骤S3)。
[0095]具体而言，在图8的步骤SI的信号电平的检测结果中包含的规定期间NPA内的信号电平的变动例如为图10或图11所示的图案的情况下，控制器27估计为从照明用光纤12射出的照明光产生异常。图10是示出在照明光的出射状态异常的情况下检测到的信号电平的变动图案的一例的图。图11是示出在照明光的出射状态异常的情况下检测到的信号电平的变动图案的与图9不同的例子的图。
[0096]例如，图10中例示的信号电平的变动图案是在照明用光纤12产生弯折的情况下取得的，该变动图案示出为规定期间NPA内的信号电平和规定期间NPA外的信号电平同样接近O的图案。
[0097]例如，图11中例示的信号电平的变动图案是在由于致动器15a~15d中的至少任意一方的动作产生异常、而以从(图7A和图7B中例示的)涡旋状的扫描图案偏离的轨迹摆动并从照明用光纤12射出照明光的情况下取得的，该变动图案示出为信号电平SLl的检测定时和信号电平SL2的检测定时混合存在于规定期间NPA内的图案。
[0098]另一方面，控制器27例如通过进行将光源31a、31b和光源31c从接通切换为断开的控制，使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到O。或者，控制器27例如通过进行从O或规定衰减量DB起增加光衰减器25中的照明光的衰减量的控制，使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到规定值。 [0099]另外，所述规定值被设定为如下光量:即使在基于致动器15的照明用光纤12的摆动停止的状态下持续射出照明光，也能够确保针对人体的安全性。具体而言，所述规定值例如被设定为如下光量:从检测单元23输出的信号中的信号电平始终为ImW以下。
[0100]根据以上所述的本实施例，通过在内窥镜系统I的动作中进行图8所示的一连串处理，在从照明用光纤12射出的照明光产生异常的情况下，能够迅速地使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到能够确保针对人体的安全性的光量，其结果，能够降低被摄体的扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性。
[0101]并且，根据本实施例，能够利用受光用光纤13接收用于生成监视器4中显示的图像的光(来自被摄体的返回光)、以及用于判定从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好的光这双方。因此，根据本实施例，能够实现用于使插入部11的直径的粗细维持与以往大致相同的程度，并且判定从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好的结构。
[0102]另外，根据本实施例，只要具有在与导光板16相同的条件下(具有能够通过使在照明用光纤12摆动到涡旋状的扫描图案的最外周的规定期间NPA内经由物镜光学系统14侵入内部的照明光进行I次以上的全反射而使其入射到受光用光纤13的条件)设定的折射率分布即可，也可以构成为在插入部11的前端部的前端面设置圆形状以外的其他形状的导光板。图12是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2不同的例子的示意图。图13是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2和图12不同的例子的示意图。
[0103]具体而言，例如如图12中示意示出的那样，也可以通过作为透明部件的导光板16A来覆盖插入部11的前端部IlB的前端面,该导光板16A具有在与导光板16相同的条件下设定的折射率分布，并且形成为从箭头AR2所示的方向观察为圆环形状。或者，例如如图13中示意示出的那样，也可以通过作为透明部件的导光板16B来覆盖插入部11的前端部IlC的前端面，该导光板16B具有在与导光板16相同的条件下设定的折射率分布，并且形成为从箭头AR3所示的方向观察为扇形状。
[0104](第2实施例)[0105]图14涉及本发明的第2实施例。
[0106]另外，在本实施例中，省略具有与第I实施例相同的结构等的部分的详细说明，并且，主要说明具有与第I实施例不同的结构等的部分。
[0107]本实施例的插入部11构成为具有图14所示的前端部IlD来代替第I实施例中说明的前端部IlA~11C。图14是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2、图12和图13不同的例子的示意图。
[0108]具体而言，如图14中示意示出的那样，插入部11的前端部IlD构成为具有照明用光纤12的光射出侧的端部、受光用光纤13的光入射侧的端部、物镜光学系统14、致动器
15、收纳在外皮51中的反射部件17和多个监视用光纤18。
[0109]反射部件17由反射镜、反射涂层或金属等形成，配置在如下位置:能够使在照明用光纤12摆动到所述(与图7A和图7B中例示的照明光的照射位置的轨迹对应的)涡旋状的扫描图案的最外周的规定期间NPA内从照明用光纤12射出的照明光入射到监视用光纤18。
[0110]具体而言，例如如图14中示意示出的那样，反射部件17设置成，在从箭头AR4所示的方向观察时，呈圆环状覆盖与透镜14a的光入射面的最外部相当的区域。
[0111]多个监视用光纤18在呈圆环状排列的状态下被固定，以使得在与反射部件17对置的各位置配置光入射面。
[0112]另外，虽然没有图示，但是，监视用光纤18例如构成为在插入部11的基端部附近与受光用光纤13汇合。因此，由监视用光纤18接收到的照明光经由与受光用光纤13大致相同的路径入射到检测单元23的分波器36`。
[0113]而且，在具有以上所述的前端部IlD而构成插入部11的情况下，也能够大致同样地应用图8的一连串处理。因此，根据本实施例，在从照明用光纤12射出的照明光产生异常的情况下，能够迅速地使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到能够确保针对人体的安全性的光量，其结果，能够降低被摄体的扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性。
[0114]并且，根据本实施例，能够利用受光用光纤13接收用于生成监视器4中显示的图像的光(来自被摄体的返回光)，并且，能够利用监视用光纤18接收用于判定从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好的光。因此，根据本实施例，能够实现用于使监视器4中显示的图像的画质维持与以往大致相同的程度，并且判定从照明用光纤12射出的照明光的出射状态是否良好的结构。
[0115]另外，根据本实施例，不限于将反射部件17和监视用光纤18分别设置成圆环状，例如，也可以在与致动器15a~15d的配置位置对应的X轴方向和Y轴方向的4个部位设置监视用光纤18，并且，利用反射部件17仅覆盖透镜14a的光入射面中的与监视用光纤18的光入射面对置的部分。
[0116](第3实施例)
[0117]图15和图16涉及本发明的第3实施例。
[0118]另外，在本实施例中，省略具有与第I和第2实施例相同的结构等的部分的详细说明，并且，主要说明具有与第I和第2实施例不同的结构等的部分。
[0119]本实施例的照明用光纤12构成为，根据致动器15的动作，不以第I实施例中说明的涡旋状的扫描图案进行摆动，而以光栅状的扫描图案进行摆动。图15是示出提供到设于内窥镜中的致动器的驱动信号的信号波形的与图5和图6不同的例子的图。图16是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的光栅状的轨迹的图。
[0120]具体而言，本实施例的驱动器单元22例如构成为，能够生成分别具有图15所示的波形的第I驱动信号和第2驱动信号，并将它们提供到致动器15。
[0121]并且，本实施例的导光板16形成为具有如下的规定的折射率分布:能够通过使在照明用光纤12摆动到光栅状的扫描图案的最外部(图16所示的轨迹的虚线部分)的规定期间NPB内经由物镜光学系统14侵入内部的照明光进行I次以上(或奇数次)的全反射而使其入射到受光用光纤13，使在规定期间NPB外从照明用光纤12经由物镜光学系统14射出的照明光透射并向被摄体射出，进而，使在规定期间NPB外向被摄体射出的照明光的返回光透射并入射到受光用光纤13。
[0122]进而，本实施例的控制器27构成为，能够根据通过进行与图8的步骤SI大致相同的处理而得到的信号电平的检测结果以及存储器26中存储的信息，判定规定期间NPB内的信号电平的变动是否符合规定的图案，并且，在规定期间NPB内的信号电平的变动不符合规定的图案的情况下，进行用于降低提供到照明用光纤12的照明光的光量的控制。
[0123]因此，根据本实施例，在从照明用光纤12射出的照明光产生异常的情况下，能够迅速地使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到能够确保针对人体的安全性的光量，其结果，能够降低被摄体的扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性。
[0124](第4实施例)
[0125]图17和图18涉及本发明的第4实施例。
[0126]另外，在本实施例中，省略具有与第I~第3实施例相同的结构等的部分的详细说明，并且，主要说明具有与第I~第3实施例不同的结构等的部分。
[0127]本实施例的照明用光纤12构成为，根据致动器15的动作，不以第I实施例中说明的涡旋状的扫描图案以及第3实施例中说明的光栅状的扫描图案进行摆动，而以利萨茹状的扫描图案进行摆动。图17是示出提供到设于内窥镜中的致动器的驱动信号的信号波形的与图5、图6和图15不同的例子的图。图18是示出以时间序列对图3的假想XY平面照射照明光时描绘的利萨茹状的轨迹的图。
[0128]具体而言，本实施例的驱动器单元22例如构成为，能够生成分别具有图17所示的波形的第I驱动信号和第2驱动信号，并将它们提供到致动器15。
[0129]并且，本实施例的导光板16形成为具有如下的规定的折射率分布:能够通过使在照明用光纤12摆动到利萨茹状的扫描图案的最外部(图18所示的轨迹的虚线部分)的规定期间NPC内经由物镜光学系统14侵入内部的照明光进行I次以上(或奇数次)的全反射而使其入射到受光用光纤13，使在规定期间NPC外从照明用光纤12经由物镜光学系统14射出的照明光透射并向被摄体射出，进而，使在规定期间NPC外向被摄体射出的照明光的返回光透射并入射到受光用光纤13。
[0130]进而，本实施例的控制器27构成为，能够根据通过进行与图8的步骤SI大致相同的处理而得到的信号电平的检测结果以及存储器26中存储的信息，判定规定期间NPC内的信号电平的变动是否符合规定的图案，并且，在规定期间NPC内的信号电平的变动不符合规定的图案的情况下，进行用于降低提供到照明用光纤12的照明光的光量的控制。[0131]因此，根据本实施例，在从照明用光纤12射出的照明光产生异常的情况下，能够迅速地使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到能够确保针对人体的安全性的光量，其结果，能够降低被摄体的扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性。
[0132](第5实施例)
[0133]图19~图21涉及本发明的第5实施例。
[0134]另外，在本实施例中，省略具有与第I~第4实施例相同的结构等的部分的详细说明，并且，主要说明具有与第I~第4实施例不同的结构等的部分。
[0135]本实施例的插入部11构成为具有图19所示的前端部IlE来代替第I和第2实施例中说明的前端部IlA~11D。图19是示出内窥镜的前端部的内部结构的与图2、图12、图13和图14不同的例子的不意图。
[0136]具体而言，如图19中示意示出的那样，插入部11的前端部IlE构成为具有收纳在外皮51中的照明用光纤12、物镜光学系统14和致动器15、以及呈圆环状嵌入设置在外皮51的内部的多个受光用光纤13。即，插入部11的前端部IlE构成为从第I实施例的前端部IlA中去除了导光板16。
[0137]另一方面，本实施例的主体装置3构成为，能够检测由照明用光纤12传送的照明光在照明用光纤12的光出射面和透镜14b的光出射面反射而产生的返回光。图20是示出用于检测从照明用光纤射出的返回光的结构的一例的图。
[0138]具体而言，例如如图20所示，本实施例的主体装置3构成为具有设置在从光衰减器25到照明用光纤12的光入射面的光路上的光学部件61、以及入射经由光学部件61的返回光的光检测部62。
[0139]光学部件61例如由相对于从光衰减`器25射出的照明光的光轴倾斜配置的玻璃板等构成，具有能够使从光衰减器25向照明用光纤12的光入射面射出的照明光透射、并且能够使从照明用光纤12的光入射面射出的返回光向光检测部62侧反射的功能。换言之，光学部件61具有能够对从光衰减器25向照明用光纤12的光入射面射出的照明光和从照明用光纤12的光入射面射出的返回光进行分离的功能。
[0140]光检测部62例如由光电二极管等构成，具有能够生成与经由光学部件61入射的返回光的强度对应的电信号并将其输出到控制器27的功能。
[0141]本实施例的控制器27构成为，能够根据从时刻Tl到时刻T2的期间内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号，生成I帧的图像，在监视器4中显示该生成的图像。
[0142]并且，本实施例的控制器27构成为，能够根据从时刻T2到时刻T3的期间内从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号，生成I帧的图像，在监视器4中显示该生成的图像。
[0143]另一方面，本实施例的控制器27构成为，能够在从时刻Tl到时刻T3的期间内依次检测从光检测部62输出的电信号的信号电平后，判定该检测到的信号电平的变动是否符合规定的图案。
[0144]具体而言，控制器27例如从存储器26中读入图21所示的信号电平的变动图案的信息后，判定在从时刻Tl到时刻T3的期间内从光检测部62输出的电信号的信号电平的变动是否符合从存储器26读入的信息中包含的信号电平的变动图案。图21是示出在正常射出照明光的情况下检测到的信号电平的变动图案的与图9不同的例子的图。[0145]图21中例示的信号电平的变动图案是在照明用光纤12以沿着涡旋状的扫描图案的轨迹摆动的情况下，根据由照明用光纤12传送的照明光在照明用光纤12的光出射面和透镜14b的光出射面反射而产生的返回光的强度取得的。
[0146]具体而言，图21中例示的信号电平的变动图案示出为如下图案:在照明用光纤12以沿着涡旋状的扫描图案的轨迹摆动的情况下，在入射到光检测部62的返回光的强度最大的时刻Tl，成为最大的信号电平SL3，在入射到光检测部62的返回光的强度逐渐减小的从时刻Tl到T2之间，信号电平非线性减小，在入射到光检测部62的返回光的强度最小的时刻T2，成为最小的信号电平SL4，在入射到光检测部62的返回光的强度逐渐增大的从时刻T2到T3之间，信号电平非线性增大，在入射到光检测部62的返回光的强度再次成为最大的时刻T3，成为最大的信号电平SL3。
[0147]然后，在得到在从时刻Tl到时刻T3的期间内从光检测部62输出的电信号的信号电平的变动符合从存储器26读入的信息中包含的变动图案的判定结果的情况下，控制器27估计为从照明用光纤12正常射出照明光，分别继续进行用于实施向照明用光纤12提供照明光的控制、以及从光检测部62输出的电信号的信号电平的监视。
[0148]并且，在得到在从时刻Tl到时刻T3的期间内从光检测部62输出的电信号的信号电平的变动不符合从存储器26读入的信息中包含的变动图案的判定结果的情况下，估计为从照明用光纤12射出的照明光产生异常，进行用于降低提供到照明用光纤12的照明光的光量的控制。
[0149]因此，根据本实施例，在从照明用光纤12射出的照明光产生异常的情况下，能够迅速地使提供到照明用光纤12的照明光的光量降低到能够确保针对人体的安全性的光量，其结果，能够降低被摄体的扫描时使用的照明光对人体造成不良影响的危险性。 [0150]另外，本发明不限于上述各实施例，当然能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更和应用。
[0151]本申请以2012年9月13日在日本申请的日本特愿2012-201963号为优先权主张的基础进行申请，上述公开内容被引用到本申请说明书、权利要求书和附图中。
【权利要求】
1.一种内窥镜系统，其特征在于，该内窥镜系统具有: 光传送部，其构成为传送从光源发出的照明光并使其从光出射面射出； 驱动部，其能够使所述光传送部的包含所述光出射面的端部以描绘与规定扫描图案对应的轨迹的方式摆动； 受光部，其构成为能够接收在所述光传送部的所述端部摆动到所述规定扫描图案的规定部分的规定期间内从所述光传送部射出的照明光； 光检测部，其构成为检测由所述受光部接收到的照明光，输出与该检测到的照明光的强度对应的信号； 判定部，其构成为在所述规定期间内和所述规定期间外检测从所述光检测部输出的信号中的信号电平的变动，判定该检测到的所述规定期间内的信号电平的变动图案是否符合规定的变动图案；以及 控制部，其构成为进行如下控制:在得到所述规定期间内的信号电平的变动图案不符合所述规定的变动图案的判定结果的情况下，使从所述光源向所述导光部提供的照明光的光量减少到O或规定值。
2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述规定扫描图案是涡旋状的扫描图案，并且，所述规定期间是所述光传送部的所述端部摆动到所述涡旋状的扫描图案的最外周的期间。
3.根据权利要求2所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述受光部构成为具有受光用光纤，该受光用光纤用于分别接收在所述规定的期间内从所述光传送部射出的照明光和在所述规定`期间外从所述光传送部向被摄体射出的照明光的返回光。
4.根据权利要求3所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述受光部还具有导光板，该导光板设置成至少覆盖所述受光用光纤的光入射面，并且，形成为具有能够通过使在所述规定的期间内从所述光传送部射出的照明光进行I次以上的全反射而使其入射到所述受光用光纤的规定的折射率分布。
5.根据权利要求2所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述受光部构成为具有用于接收在所述规定的期间内从所述光传送部射出的照明光的监视用光纤、以及用于接收在所述规定的期间外从所述光传送部向被摄体射出的照明光的返回光的受光用光纤。
6.根据权利要求5所述的内窥镜系统,其特征在于， 所述受光部还具有反射部件，该反射部件配置在能够通过反射在所述规定的期间内从所述光传送部射出的照明光而使其入射到所述监视用光纤的位置。
7.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述规定扫描图案是光栅状的扫描图案，并且，所述规定期间是所述光传送部的所述端部摆动到所述光栅状的扫描图案的最外部的期间。
8.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于， 所述规定扫描图案是利萨茹状的扫描图案，并且，所述规定期间是所述光传送部的所述端部摆动到所述利萨茹状的扫描图案的最外部的期间。
【文档编号】A61B1/06GK103889309SQ201380003500
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】吉野真广, 冲田佳也, 伊藤满祐 申请人:奥林巴斯医疗株式会社