CN106659361A - 扫描型内窥镜装置 - Google Patents

Abstract

扫描型内窥镜装置(1)具有：光源单元(21)；照明用光纤(12)，其贯穿插入于内窥镜的插入部内，将照明光从基端引导至前端；致动器(15)，其对光纤的前端进行驱动，以使得从照明用光纤(12)射出的照明光在被摄体上进行扫描；存储器(16)，其对驱动信号和致动器(15)的位移量的相关系数信息进行存储，其中，该驱动信号对致动器(15)进行驱动；以及控制器(25)，控制器(25)检测对致动器(15)进行驱动的驱动信号的电流，并根据相关系数信息和检测出的电流值来校正对致动器(15)进行驱动的驱动信号，以使得致动器(15)的位移量成为规定的值。

Description

扫描型内窥镜装置

技术领域

本发明涉及扫描型内窥镜装置，尤其涉及对被摄体进行扫描而取得图像的扫描型内窥镜装置。

背景技术

以往，在医疗领域的内窥镜装置中，为了减轻被检者的负担，提出了用于使插入到该被检者的体腔内的插入部细径化的各种技术。该提案之一例如具有如下的扫描型内窥镜装置：该扫描型内窥镜装置在相当于上述的插入部的部分中不具有固体摄像元件。

例如，在日本特表2010-534862号公报中提出了如下的扫描型内窥镜装置：该扫描型内窥镜装置使用压电致动器使悬臂式光纤进行动作，从而使光纤按照漩涡形的二维扫描图案进行动作。

在日本特表2010-534862号公报所公开的扫描型内窥镜装置中，对射出照明光的照明用光纤的前端部进行驱动以按照漩涡形的二维扫描图案对被摄体进行扫描，利用配置在照明用光纤的周围的受光用光纤来接受来自该被摄体的返回光。

并且，使用按照每种颜色成分将受光用光纤所接受的返回光分离而得到的信号来生成该被摄体的图像。为了实现细径的插入部，对细径的光纤的前端部进行驱动的压电元件等致动器部件也必须较小。

然而，由于致动器部件具有温度特性，所以存在如下问题：形成在被摄体上的照明光的二维扫描图案的尺寸会根据温度而发生变化。

进而，致动器部件本身在相对于驱动信号的致动器的位移量上存在个体差。尤其在使用了电介质的致动器的情况下，个体差较大。

虽然也考虑了在插入部的前端设置有对温度进行检测的温度传感器或对位移量进行检测的位移量传感器，根据所检测的温度或位移量对致动器的驱动信号进行控制，但由于在插入部的前端设置传感器会导致插入部的外径变大，所以并不优选。

因此，本发明的目的在于，提供如下的扫描型内窥镜装置：该扫描型内窥镜装置能够在不使插入部的外径变大的情况下抑制在对致动器进行驱动时因致动器的个体差导致的照明光的二维扫描图案的变动。

发明内容

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的扫描型内窥镜装置具有：光源，其射出照明光；光纤，其贯穿插入于内窥镜的插入部内，将所述照明光从基端引导至前端；介电致动器，其对所述光纤的前端进行驱动，以使得从所述光纤射出的所述照明光在被摄体上进行扫描；存储部，其对驱动信号和所述介电致动器的位移量的相关系数信息进行存储，其中，该驱动信号对所述介电致动器进行驱动；驱动信号检测部，其检测对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号；以及校正部，其根据所述相关系数信息和在所述驱动信号检测部中检测出的所述驱动信号来校正对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号，以使得所述介电致动器的所述位移量成为规定的值。

附图说明

图1是示出与本发明的实施方式有关的内窥镜装置1的结构的结构图。

图2是示出与本发明的实施方式有关的、设定在被摄体的表面上的假想的XY平面的一例的图。

图3是示出与本发明的实施方式有关的、向设置于内窥镜的X轴用的致动器15X提供的第1驱动信号的信号波形的一例的图。

图4是示出与本发明的实施方式有关的、向设置于内窥镜的Y轴用的致动器15Y提供的第2驱动信号的信号波形的一例的图。

图5是用于对与本发明的实施方式有关的、在向图2那样的假想的XY平面照射照明光的情况下的、从点SA到点YMAX为止的照明光的照射点坐标的时间上的位移进行说明的图。

图6是用于对与本发明的实施方式有关的、在向图2那样的假想的XY平面照射照明光的情况下的、从点YMAX到点SA为止的照明光的照射点坐标随时间的位移进行说明的图。

图7是示出与本发明的实施方式有关的X轴用的致动器15X的结构的示意图。

图8是示出与本发明的实施方式有关的、致动器的温度T与电流I的关系的曲线图g1。

图9是示出与本发明的实施方式有关的、致动器的温度T与位移量D的关系的曲线图g2。

图10是示出与本发明的实施方式有关的、存储在内窥镜2的存储器16中的相关系数信息表TBL的结构的图。

图11是示出与本发明的实施方式有关的、控制器25的驱动波形校正处理的流程的例子的流程图。

图12是用于对与本发明的实施方式有关的、所计算出的位移量Dx与基准位移量Drx的关系进行说明的图。

图13是示出与本发明的实施方式有关的、因位移量Dx和Dy变化而导致的照明光的照明范围的变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出与本实施方式有关的内窥镜装置1的结构的结构图。如图1所示，内窥镜装置1是扫描型内窥镜装置，该扫描型内窥镜装置构成为具有插入到被检者的体腔内的扫描型内窥镜(以下，称为内窥镜)2以及能够连接内窥镜2的主体装置3。

主体装置3与用于显示内窥镜图像的监视器4连接。主体装置3与用于操作指示和各种设定的输入装置(未图示)连接，用户能够从该输入装置对内窥镜装置1给予内窥镜图像的显示、摄影、记录等各种动作指示。

内窥镜2构成为具有插入部11，该插入部11形成为具有能够向被检者的体腔内插入的细长形状和挠性。插入部11的基端部构成为相对于主体装置3装卸自如。

插入部11具有照明用光纤12、受光用光纤13、聚光光学系统14、致动器15以及存储器16。存储器16是闪速存储器等能够改写的非易失性存储器。聚光光学系统14具有透镜14a和14b。

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、存储器24以及控制器25。

光源单元21具有3个光源31a、31b、31c和合波器32，该光源单元21是射出照明光的光源。

驱动器单元22具有信号产生器33、两个数字/模拟转换器(以下，称为D/A器)34a、34b以及两个放大器35a、35b。

检测单元23具有分波器36、检测部37以及模拟/数字转换部(以下，称为A/D转换部)38。

存储器24是闪速存储器等能够改写的非易失性存储器。

控制器25构成为包含中央处理装置(CPU)、ROM、RAM。控制器25读出并执行在ROM或者存储器24中所存储的规定的软件程序，由此实现各种功能。

另外，各种功能虽然通过软件程序来实现，但也可以通过硬件电路来实现。

照明用光纤12和受光用光纤13在插入部11的内部从基端部贯穿插入到前端部。即，照明用光纤12是贯穿插入于内窥镜2的插入部11内的、将照明光从基端引导至前端的光纤。

照明用光纤12是将从主体装置3的光源单元21提供的照明光引导至聚光光学系统14的导光部件。

受光用光纤13是接受来自被摄体的返回光并引导至主体装置3的检测单元23的导光部件。即，受光用光纤13是贯穿插入于内窥镜2的插入部11内的、将来自被摄体的返回光从前端引导至基端的光纤。

照明用光纤12的包含光入射面在内的端部配设在合波器32的输出端，该合波器32设置在主体装置3的内部。并且，照明用光纤12的包含光出射面在内的端部12a配置在透镜14a的光入射面的附近，该透镜14a设置在插入部11的前端部。

受光用光纤13的包含光入射面在内的端部13a配置在插入部11的前端部的前端面上的透镜14b的光出射面的周围并进行固定。并且，受光用光纤13的包含光出射面在内的端部与设置在主体装置3的内部的分波器36的输入端连接。

聚光光学系统14构成为具有透镜14a和透镜14b，其中，经过了照明用光纤12的光出射面的照明光向该透镜14a入射，该透镜14b使经过了透镜14a的照明光向被摄体射出。

在插入部11的前端部侧的照明用光纤12的中途部安装有致动器15。根据从主体装置3的驱动器单元22提供的驱动信号对致动器15进行驱动。

以下，以如下的情况为例进行说明：将与相当于插入部11的长度方向的轴的插入轴(或者聚光光学系统14的光轴)垂直的假想的平面作为图2所示的XY平面设定于被摄体的表面。

图2是示出设定在被摄体的表面的假想的XY平面的一例的图。

具体来说，在将图2的XY平面上的点SA作为在相当于从纸面近前侧朝向内侧的方向上存在插入部11的插入轴的位置进行假想设定的情况下，该点SA作为该插入轴与纸面的交点进行图示。并且，将图2的XY平面上的X轴方向设定成从纸面左侧朝向右侧的方向。并且，将图2的XY平面上的Y轴方向设定成从纸面下侧朝向上侧的方向。并且，图2的构成XY平面的X轴和Y轴在点SA上交叉。点SA是当照明用光纤12的端部12a静止时的位于中心位置O时的照明光的照射点。

回到图1，致动器15构成为具有：X轴用的致动器15X，其根据从主体装置3的驱动器单元22提供的第1驱动信号而进行动作，以使得照明用光纤12的包含光出射面在内的端部在X轴方向上摆动；以及Y轴用的致动器15Y，其根据从主体装置3的驱动器单元22提供的第2驱动信号而进行动作，以使得照明用光纤12的包含光出射面在内的端部在Y轴方向上摆动。

X轴用的致动器15X和Y轴用的致动器15Y各自构成为例如分别具有1个以上的压电元件。这里，致动器15X和15Y是使用了强电介质的致动器。并且，照明用光纤12的包含光出射面在内的端部12a伴随着上述那样的致动器15X和15Y的动作而以点SA为中心呈漩涡状摆动。即，致动器15是因被施加驱动电压而对作为照明用光纤12的前端的端部12a进行驱动以使得从照明用光纤12射出的照明光在被摄体上进行扫描的介电致动器。并且，致动器15具有用于使照明用光纤12的前端在互相垂直的两个方向上运动的两个致动器15X和15Y。

X轴用的致动器15X例如由压电元件形成，该压电元件预先被实施了极化处理以使得极化方向与X轴的负方向(在图2的纸面上从右朝左的方向)一致，该X轴用的致动器15X构成为根据从驱动器单元22输出的第1驱动信号，在被施加了正值的电压时(在伴随着驱动信号的提供而产生的电场的方向相对于极化方向是正向的情况下)沿着Z轴方向(纸面的法线方向)收缩，并且在被施加了负值的电压时(在伴随着驱动信号的提供而产生的电场的方向相对于极化方向是反向的情况下)沿着Z轴方向伸长。

Y轴用的致动器15Y例如由压电元件形成，该压电元件预先被实施了极化处理以使得极化方向与Y轴的负方向(在图2的纸面上从上朝下的方向)一致，该Y轴用的致动器15Y构成为根据从驱动器单元22输出的第2驱动信号，在被施加了正值的电压时沿着Z轴方向收缩，并且在被施加了负值的电压时沿着Z轴方向伸长。

在插入部11的内部设置有存储器16，在该存储器16中保存有致动器15X和15Y固有的信息(具体而言为后述的相关系数信息)。并且，存储器16通过信号线与控制器25连接，以使得在内窥镜2与主体装置3连接时，能够通过主体装置3的控制器25来读出保存在存储器16中的信息。控制器25所读出的信息保存在存储器24中。

光源单元21的光源31a例如构成为具有激光光源等，在根据控制器25的控制而发光时，向合波器32射出红色的波段的光(以下，也称为R光)。

光源31b例如构成为具有激光光源等，在根据控制器25的控制而发光时，向合波器32射出绿色的波段的光(以下，也称为G光)。

光源31c例如构成为具有激光光源等，在根据控制器25的控制而发光时，向合波器32射出蓝色的波段的光(以下，也称为B光)。

合波器32构成为对从光源31a发出的R光、从光源31b发出的G光以及从光源31c发出的B光进行合波而提供给照明用光纤12的光入射面。

驱动器单元22的信号产生器33构成为根据控制器25的控制而生成使照明用光纤12的包含光出射面在内的端部12a在X轴方向上摆动的第1驱动控制信号(例如具有下述数学式(1)所示的波形的信号)，并输出给D/A转换器34a。另外，在下述数学式(1)中，X(t)表示在时刻t时的信号电平，a表示不依赖于时刻t的振幅值，G(t)表示用于正弦波sin(2πft)的调制的规定的函数。

X(t)＝a×G(t)×sin(2πft)……(1)

并且，信号产生器33构成为根据控制器25的控制而生成使照明用光纤12的包含光出射面在内的端部12a在Y轴方上摆动的第2驱动控制信号(例如具有下述数学式(2)所示的波形的信号)，并输出给D/A转换器34b。另外，在下述数学式(2)中，Y(t)表示在时刻t时的信号电平，b表示不依赖于时刻t的振幅值，G(t)表示用于正弦波的调制的规定的函数，表示相位。

D/A转换器34a构成为将从信号产生器33输出的数字的第1驱动控制信号转换成作为模拟的电压信号的第1驱动信号并输出给放大器35a。

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驱动控制信号转换成作为模拟的电压信号的第2驱动信号并输出给放大器35b。

放大器35a构成为对从D/A转换器34a输出的第1驱动信号进行放大而输出给X轴用的致动器15X。

放大器35b构成为对从D/A转换器34b输出的第2驱动信号进行放大而输出给Y轴用的致动器15Y。

这里，例如，当在上述数学式(1)和(2)中设定成a＝b且的情况下，向X轴用的致动器15X提供作为具有图3所示的信号波形的电压信号的第1驱动信号，并且向Y轴用的致动器15Y提供作为具有图4所示的信号波形的电压信号的第2驱动信号。

图3是示出向设置于内窥镜的X轴用的致动器15X提供的第1驱动信号的信号波形的一例的图。图4是示出向设置于内窥镜的Y轴用的致动器15Y提供的第2驱动信号的信号波形的一例的图。

当向X轴用的致动器15X提供具有图3所示的信号波形的第1驱动信号并且向Y轴用的致动器15Y提供具有图4所示的信号波形的第2驱动信号时，照明用光纤12的包含光出射面在内的端部呈以点SA为中心的漩涡状摆动，根据这样的摆动而呈图5和图6所示的漩涡状对被摄体的表面进行扫描。即，扫描是照明光在被摄体上呈漩涡状进行的扫描。

图5是用于说明在向图2那样的假想的XY平面照射照明光的情况下的、从点SA到点YMAX为止的照明光的照射点坐标随时间的位移的图。图6是用于说明在向图2那样的假想的XY平面照射照明光的情况下的、从点YMAX到点SA为止的照明光的照射点坐标随时间的位移的图。

具体来说，在图3和图4的时刻T1中，向被摄体的表面的相当于点SA的位置照射照明光。之后，第1和第2驱动信号的振幅值从时刻T1到时刻T2增加，与此相伴，被摄体的表面上的照明光的照射坐标以将点SA作为起点朝向外侧描绘第1漩涡状的轨迹的方式进行移位，当进一步地到达时刻T2时，照明光照射到被摄体的表面上的照明光的照射坐标的距点SA的最外点即点YMAX上。在从时刻T1到时刻T2的期间，照明光照射到X轴的负方向上的距点SA的最外点即点XMAX。

并且，第1和第2驱动信号的振幅值从时刻T2到时刻T3减少，与此相伴，被摄体的表面上的照明光的照射坐标以将点YMAX作为起点朝向内侧描绘第2漩涡状的轨迹的方式进行移位，当进一步地到达时刻T3时，照明光照射到被摄体的表面上的点SA上。

即，致动器15具有如下的结构：能够根据从驱动器单元22提供的第1和第2驱动信号而使照明用光纤12的包含光出射面在内的端部摆动，以使得经由聚光光学系统14向被摄体照射的照明光的照射位置描绘出与图5和图6所例示的漩涡状的扫描图案对应的轨迹。

受光用光纤13的光出射面被配设成使从受光用光纤13的光出射面射出的返回光向分波器36射出。

检测单元23的分波器36构成为具有分色镜等，将从受光用光纤13的光出射面射出的返回光分离成R(红)、G(绿)和B(蓝)的每个颜色成分的光而朝向检测部37射出。

检测部37对从分波器36输出的R光、G光和B光的各强度进行检测并生成与该检测出的各光的强度对应的模拟信号而向A/D转换部38输出。

A/D转换部38将从检测部37输出的各模拟信号转换成数字信号而向控制器25输出。

在存储器24中保存有用于实现主体装置3的各种功能的程序等。并且，在存储器24中还预先保存有在后述的处理时所使用的基准位移量Drx、Dry的信息。

控制器25读出保存在ROM或者存储器24中的用于光源控制和致动器驱动控制的控制程序，根据该读出的控制程序来进行光源单元21和驱动器单元22的控制。

如上所述，在检测出插入部11与主体装置3电连接时，控制器25从存储器16读出致动器15固有的信息并保存在存储器24中。

控制器25根据致动器15固有的信息而生成对致动器15的驱动信号进行控制的驱动控制信号并提供给驱动器单元22。

并且，控制器25在相当于从时刻T1到时刻T2的期间根据从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号而生成1帧的图像。并且，控制器25在相当于从时刻T2到时刻T3的期间根据从检测单元23输出的R信号、G信号和B信号而生成1帧的图像。

这里，输出第1驱动信号的放大器35a的输出和输出第2驱动信号的放大器35b的输出被输入到控制器25，控制器25具有电流检测电路25a，该电流检测电路25a用于根据所输入的电压信号对第1和第2驱动信号各自的电流值进行实时检测。

即，电流检测电路25a对提供给X轴用的致动器15X的第1驱动信号的电流Ix的大小和提供给Y轴用的致动器15Y的第2驱动信号的电流Iy的大小进行实时检测。

(致动器15固有的相关系数信息M、N、K、L)

如上所述，X轴用的致动器15X和Y轴用的致动器15Y是使用了强电介质的致动器，各致动器根据所施加的电压进行伸缩，但具有个体差。此外，各致动器具有温度特性，在对致动器15X和15Y进行驱动时，各致动器的位移量也根据致动器自身的温度而发生变化。

图7是示出X轴用的致动器15X的结构的示意图。由于Y轴用的致动器15Y的结构与X轴用的致动器15X相同，因此省略说明。

这里，致动器15X具有对长方体形状的套圈51进行夹持的两个强电介质部件15Xa和15Xb。照明用光纤12以由两个强电介质部件15Xa和15Xb夹持的方式配置在套圈51的中央部。

两个强电介质部件15Xa和15Xb的内侧与共用的接地端连接，从各强电介质部件15Xa、15Xb的外侧表面被施加电压V。通过电流检测电路25a对流过各强电介质部件的电流I进行检测。在图7中，仅示出了施加给强电介质部件15Xa的电压V和流过的电流I。

根据申请人的实验结果，发现了在对使用了强电介质的致动器15施加了恒定的电压Vc的状态下，流过致动器15的电流I根据致动器15的温度T而发生变化，电流I与温度T的关系呈线性关系。此外，发现了致动器15的温度T与作为致动器15的振幅量的位移量D的关系也呈线性关系。

即，在对致动器15X施加了恒定的电压Vc的状态下，流过致动器15X的电流I根据温度T而发生变化，流过致动器15X的电流I与致动器15X的温度T呈线性关系。

图8是示出致动器的温度T与电流I的关系的曲线图g1。关于致动器15X，在施加了恒定的电压Vc时，流过强电介质的电流I的值根据动作的环境温度而发生变化。图8所示的电流I与温度T的关系呈线性关系，按照每个致动器15X而不同。即，电流I与温度T的相关系数按照每个致动器15X而不同。

图9是示出致动器的温度T与位移量D的关系的曲线图g2。如图9所示，关于致动器15X，致动器15X的位移量D根据致动器15X的温度T而发生变化。如图9所示，在被施加恒定的电压Vc时，致动器15X的温度T与位移量D呈线性关系，按照每个致动器15X而不同。图9所示的温度T与位移量D的关系按照每个X轴用的致动器15X而不同。即，温度T与位移量D的相关系数按照每个致动器15X而不同。

由此，在致动器15X的制造时，对于每个致动器对电流I相对于温度T的变化和位移量D相对于温度T的变化进行实测，将关于致动器15X的温度T与电流I的相关系数和温度T与位移量D的相关系数的信息写入内窥镜2的存储器16。

图8所示的电流I与温度T的关系和图9所示的温度T与位移量D的关系也与Y轴用的致动器15Y的情况相同，在致动器15Y的制造时，对于每个致动器对各变化进行实测，将关于致动器15Y的各相关系数的信息写入内窥镜2的存储器16。

这里，恒定的电压Vc是致动器15X和15Y各自的与作为图5所示的照射点坐标的最外点的点XMAX和YMAX对应的驱动信号的电压。

另外，恒定的电压Vc可以不是致动器15X和15Y各自的与作为照射点坐标的最外点的点XMAX和YMAX对应的电压，例如也可以是与照射点坐标的最外点的下一个较远点等其他的点对应的电压。

主体装置3根据内窥镜2的存储器16的相关系数信息，根据施加了电压Vc时的流过各致动器的电流I来计算温度T，根据计算出的温度T来计算位移量D。

具体来说，由于电流I与温度T的关系呈线性，所以在致动器15的制造时，对于施加了电压Vc时的各个致动器15X和致动器15Y，例如对分别在两个温度Ta和Tb时的电流I的值Ia和Ib进行实测，根据实测得到的两点的值来决定图8的曲线图g1的关系式。温度T与电流I具有以下的式子(3)的关系。

T＝M×I+N……(3)

这里，M、N是式子(3)的相关系数。

此外，由于温度T与位移量D的关系也呈线性，所以在致动器15的制造时，对于施加了电压Vc时的各个致动器15X和致动器15Y，例如对分别在两个温度Tc和Td时的位移量D的值Da和Db进行实测，根据实测得到的两点的值来决定图9的曲线图g2的关系式。温度T与位移量D具有以下的式子(4)的关系。

D＝K×T+L……(4)

这里，K、L是式子(4)的相关系数。

4个相关系数M、N、K、L是搭载于内窥镜2的各致动器15X、15Y固有的值，是每个内窥镜2所固有的值。对于施加了电压Vc时的各致动器15X、15Y，在制造时通过实测而决定的这些相关系数M、N、K、L的值被存储于内窥镜2的存储器16。

由此，存储器16和24构成存储部，该存储部对致动器15的位移量的相关系数信息和对致动器15进行驱动的驱动信号进行存储。

图10是示出存储在内窥镜2的存储器16中的相关系数信息表TBL的结构的图。在相关系数信息表TBL中存储有M、N、K、L的各相关系数作为相关系数信息。即，相关系数信息包含各致动器的驱动信号(这里是电流信号的电流值)与温度的相关系数、以及各致动器的温度与位移量的相关系数。

(作用)

接着，对控制器25的动作进行说明。

当内窥镜2与主体装置3连接并通过内窥镜2对被摄体进行观察时，控制器25对光源单元21和驱动器单元22进行控制，根据来自检测单元23的图像信号而生成内窥镜图像并输出给监视器4，由此对被摄体的图像(即内窥镜图像)进行显示。

如上所述，由于致动器15具有固有的温度特性，致动器15的位移量D按照每个内窥镜2而不同，所以执行图11的驱动波形校正处理。

图11是示出控制器25的驱动波形校正处理的流程的例子的流程图。

当将内窥镜2与主体装置3连接并将主体装置3的电源接通时，主体装置3的控制器25从内窥镜2的存储器16读出相关系数信息表TBL的相关系数信息并保存在存储器24中(S1)。

控制器25根据电流检测电路25a的输出对规定的时机的流过各致动器15X、15Y的电流Ix、Iy进行检测(S2)。这里，规定的时机是指对致动器15X和15Y进行驱动而施加了与作为照射点坐标的最外点的点XMAX和YMAX对应的电压Vc的时机。

即，在S2的处理中，构成对第1和第2驱动信号进行检测的驱动信号检测部，对流过致动器15X和15Y的电流信号的电流值进行检测，其中，该第1和第2驱动信号对作为介电致动器的致动器15X和15Y进行驱动。

控制器25根据检测出的分别流过致动器15X和15Y的电流Ix、Iy的值对各致动器15X和15Y的各个温度Tx和Ty进行计算并推断(S3)。使用上述的式子(3)和存储在存储器24中的相关系数M、N来进行温度Tx和Ty的计算。

此外，控制器25根据计算出的温度Tx和Ty对致动器15X和15Y各自的位移量Dx和Dy进行计算并推断(S4)。使用上述的式子(4)和存储在存储器24中的相关系数K、L来进行位移量Dx和Dy的计算。

控制器25根据计算并推断出的位移量Dx和Dy对第1和第2驱动信号的校正系数Adx和Ady进行计算，以使得致动器15X和15Y各自的位移量Dx和Dy分别成为规定的位移量Drx和Dry(S5)。

具体来说，对于致动器15X，控制器25根据计算得到的位移量Dx和作为基准的基准位移量Drx对校正系数Adx进行计算。基准位移量Drx是用于得到规定的尺寸的漩涡状的照明范围的X轴方向上的最大位移时的位移量，该基准位移量Drx被预先保存在存储器24中。这里，通过以下的式子(5)求出校正系数Adx。

Adx＝Dx/Drx……(5)

校正系数Adx是关于致动器15X的位移量Dx相对于基准位移量Drx的比率。

图12是用于对计算出的位移量Dx与基准位移量Drx的关系进行说明的图。图12示出相对于照明用光纤12的包含光出射面在内的端部12a静止时的中心位置O而计算出的位移量Dx和基准位移量Drx的位移范围。在图12的例子中，计算出的位移量Dx比基准位移量Drx大。

同样地，通过以下的式子(6)求出校正系数Ady。

Ady＝Dy/Dry……(6)

校正系数Ady是关于致动器15Y的位移量Dy相对于基准位移量Dry的比率。基准位移量Dry是用于得到规定的尺寸的漩涡状的照明范围的Y轴方向上的最大位移时的位移量，该基准位移量Dry被预先保存在存储器24中。计算出的位移量Dy与基准位移量Dry的关系也与图12相同。

当位移量Dx和Dy根据使用内窥镜2的环境温度而发生变化时，照明光的摆动范围发生变化。当在内窥镜观察中摆动范围因环境温度而发生变化时，由于显示在监视器4中的内窥镜图像看起来也会改变，所以手术人员感到违和感。

图13是示出因位移量Dx和Dy发生变化而导致的照明光的照明范围的变化的图。在图13中，基准照明范围ARr表示在致动器15X和15Y的照明用光纤12的端部12a按照基准位移量Drx和Dry进行移位时的呈漩涡状照射照明光的区域。照明范围AR表示在致动器15X和15Y的照明用光纤12的端部12a按照位移量Dx和Dy进行移位时的呈漩涡状照射照明光的区域。

如上所述，基准位移量Drx和Dry是用于得到规定的尺寸的漩涡状的照明范围的、分别在X轴和Y轴这两个方向上的最大位移时的最大位移量。在图13中，根据因致动器15的温度而发生变化的位移量Dx和Dy生成的照明范围AR比根据基准位移量Drx和Dry生成的基准照明范围ARr大。另外，在图13中，照明范围AR的直径ARx和ARy分别比基准照明范围ARr的直径ARrx和ARry大，但有时也因温度而比基准照明范围ARr的直径ARrx和ARry小。

控制器25将根据上述的式子(5)和(6)计算出的校正系数Adx和Ady输出给信号产生器33(S6)。

信号产生器33生成根据来自控制器25的校正系数Adx和Ady而校正后的第1和第2驱动控制信号并输出给D/A转换器34a。

例如，信号产生器33生成使针对X轴用的致动器15X的驱动控制信号乘以上述的校正系数Adx而得到的驱动控制信号，生成使针对Y轴用的致动器15Y的驱动控制信号乘以上述的校正系数Ady而得到的驱动控制信号。这样，对信号产生器33所输出的驱动信号的波形进行校正。

由此，根据校正系数Adx对针对致动器15X的驱动控制信号进行校正，根据校正系数Ady对针对致动器15Y的驱动控制信号进行校正，位移量Dx和Dy分别与基准位移量Drx和Dry相等。其结果为，照明范围AR与基准照明范围ARr相等，根据入射到受光用光纤13的光入射面的光而在检测单元23中生成的、在监视器4中显示的被摄体的尺寸不会变动。

即，通过S6的处理，根据位移量相对于基准位移量的比率对驱动控制信号的输出电平进行校正，由此校正对致动器15进行驱动的第1和第2驱动信号，其中，该位移量是使用相关系数信息根据在S2中检测出的电流值而计算出的。在S6中，根据相关系数信息和在S2中检测出的电流值来校正对致动器15X和15Y进行驱动的第1和第2驱动信号，以使得致动器15X和15Y各自的最大位移时的位移量分别成为基准位移量Drx和Dry。

由此，在S6的处理中，构成如下的校正部：根据相关系数信息和在S2中检测出的电流值来校正对致动器15进行驱动的第1和第2驱动信号，以使得作为介电致动器的致动器15的位移量Dx和Dy成为作为规定的值的基准位移量Drx和Dry。

另外，在上述的例子中，在连接内窥镜2而使内窥镜图像显示于监视器4之前执行从S1到S6的处理，但也可以在生成内窥镜图像的各帧图像时执行从S1到S6的处理。

例如，也可以在生成了各帧图像时，执行从S1到S6的处理，在输出用于得到下一帧图像的第1和第2驱动控制信号时，根据由上述的处理所求出的校正量对各驱动控制信号进行校正。

或者，也可以根据手术人员的指示来执行从S1到S6的处理。

例如，也可以在手术人员进行内窥镜观察的中途，当对规定的开关进行操作时执行从S1到S6的处理。

此外，或者也可以通过S2和S3的处理始终对温度进行检测，在检测出的温度存在规定的阈值以上的变化时，执行从S4到S6的处理。

并且，在上述的例子中，使用作为相对于基准位移量的比率的校正系数对致动器15的驱动信号进行校正，但也可以使用作为相对于基准位移量的差的校正量对致动器15的驱动信号进行校正。

如上所述，根据上述的实施方式，能够提供如下的扫描型内窥镜装置：能够在插入部的外径不变大的情况下抑制在对致动器进行驱动时因致动器的个体差而导致的所照明的二维扫描图案的变动。

其结果为，由于显示在监视器4上的被摄体的显示区域的尺寸不发生变化，所以手术人员不会感到违和感。

本发明并不限于上述的实施方式，能够在不改变本发明的主旨的范围内进行各种的变更、改变等。

本申请是以2014年8月26日在日本申请的日本特愿2014-171969号为优先权主张的基础进行申请的，上述的公开内容被引用于本申请说明书和权利要求。

Claims (8)

1.一种扫描型内窥镜装置，其特征在于，该扫描型内窥镜装置具有：

光源，其射出照明光；

光纤，其贯穿插入于内窥镜的插入部内，将所述照明光从基端引导至前端；

介电致动器，其对所述光纤的前端进行驱动，以使得从所述光纤射出的所述照明光在被摄体上进行扫描；

存储部，其对驱动信号和所述介电致动器的位移量的相关系数信息进行存储，其中，该驱动信号对所述介电致动器进行驱动；

驱动信号检测部，其检测对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号；以及

校正部，其根据所述相关系数信息和在所述驱动信号检测部中检测出的所述驱动信号来校正对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号，以使得所述介电致动器的所述位移量成为规定的值。

2.根据权利要求1所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述相关系数信息包含所述驱动信号与温度的第1相关系数和所述温度与所述位移量的第2相关系数。

3.根据权利要求2所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述驱动信号是电流信号，

所述第1相关系数是所述电流信号的值与所述温度的值的相关系数。

4.根据权利要求1所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述校正部对所述驱动信号的波形进行校正。

5.根据权利要求1所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述校正部根据位移量相对于所述规定的值的比率对所述驱动信号的输出电平进行校正，由此校正对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号，其中，该位移量是使用所述相关系数信息根据在所述驱动信号检测部中检测出的所述驱动信号而计算出的。

6.根据权利要求1所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述介电致动器具有用于使所述光纤的前端在互相垂直的两个方向上运动的两个致动器。

7.根据权利要求6所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述扫描是所述照明光在所述被摄体上呈漩涡状进行的扫描。

8.根据权利要求6所述的扫描型内窥镜装置，其特征在于，

所述规定的值是在所述两个方向上的最大位移时的两个最大位移量，

所述校正部根据所述相关系数信息和在所述驱动信号检测部中检测出的所述驱动信号来校正对所述介电致动器进行驱动的所述驱动信号，以使得所述两个致动器各自的最大位移时的位移量成为所述最大位移量。