CN107072469A - 光扫描型内窥镜装置 - Google Patents

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Abstract

提供即使在使照明光纤发生弯曲的情况下也能够校正白平衡的光扫描型内窥镜装置。光扫描型内窥镜装置(10)具有：照明光纤(11)，其对由R、G、B的波长(颜色)的光构成的照明光进行引导；致动器(21)，其驱动照明光纤(11)的前端部，使照明光在对象物上反复扫描；光检测器(35)，其检测通过照明光的扫描而从对象物(100)获得的光；信号处理部(37)，其根据光检测器(35)的输出而生成图像；以及白平衡用光量检测部(39)，其根据在照明光纤(11)中被引导的照明光的一部分对R、G、B的波长的光的光量进行检测。控制部(31)根据白平衡用光量检测部(39)所检测的R、G、B的各个波长的光的光量来调整所生成的图像的白平衡。

Description

光扫描型内窥镜装置
技术领域
本发明涉及光扫描型内窥镜装置。
背景技术
公知有一种光扫描型内窥镜装置，该光扫描型内窥镜装置使用单模光纤(SMF)将来自光源的照明光引导至内窥镜前端部并朝向对象物射出，并且使光纤的前端部振动而使照明光在对象物上二维扫描，并对从对象物获得的反射光、散射光等光进行观察(例如参照专利文献1)。在光扫描型内窥镜装置中，根据驱动光纤的前端部的驱动波形、驱动定时以及接受的信号的检测定时等来分配检测信号的像素位置而生成二维图像。
要想用光扫描型内窥镜装置来观察彩色图像，准备了R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)各颜色的激光光源作为光源，对从这些激光光源获得的激光的光路进行耦合并一边依次以不同颜色的脉冲光对对象物上进行照射一边进行扫描。由此，对从对象物获得的反射光、散射光等按R，G，B的各颜色成分进行检测，并在进行了插值处理等之后合成三色图像而生成彩色图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-121455号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用光纤尤其是单模光纤(SMF)对照明光进行引导的情况下，由于单模光纤(SMF)若物理弯曲则会发生因波长而不同的弯曲损耗，因此可能会破坏射出光的波长平衡。例如，在对R、G、B各颜色的光进行引导的情况下，因弯曲而造成的损耗按R、G、B的顺序变大，其中，R、G、B各颜色的光是可见光。因此，在图像化的情况下，有可能使颜色平衡变化，导致彩色画质降低。
因此，着眼于这些点而完成的本发明的目的在于，提供即使在使照明光纤发生弯曲的情况下也能够校正白平衡的光扫描型内窥镜装置。
用于解决课题的手段
达成上述目的的光扫描型内窥镜装置的发明的特征在于，该光扫描型内窥镜装置具有：
照明光纤，其对由多个不同波长的光构成的照明光进行引导，且前端部被支承为能够摆动；
扫描部，其驱动所述照明光纤的所述前端部，使所述照明光在对象物上反复扫描；
光检测部，其对通过所述照明光的扫描而从所述对象物获得的光进行检测；
信号处理部，其根据所述光检测部的输出而生成图像；以及
白平衡用光量检测部，其根据在所述照明光纤中被引导的所述照明光的一部分，对所述多个不同波长的各个光的光量进行检测，
所述光扫描型内窥镜装置根据所述白平衡用光量检测部所检测到的所述多个不同波长的各个光的所述光量，调整所生成的所述图像的白平衡。
在一个实施方式中，光扫描型内窥镜装置可以构成为：具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，在该透镜的外周部上设置有反射部，所述白平衡用光量检测部对被所述反射部反射的所述照明光的至少一部分进行检测。
并且，在另一个实施方式中，光扫描型内窥镜装置可以构成为：具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，所述白平衡用光量检测部对被所述透镜的表面反射的照明光的至少一部分进行检测。
并且，在另一个实施方式中，光扫描型内窥镜装置可以构成为：具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，所述白平衡用光量检测部具有受光元件，该受光元件被配置成在所述透镜的外周部对所述照明光的至少一部分进行检测。
并且，在另一个实施方式中，光扫描型内窥镜装置可以构成为：具有：受光光纤，其接受通过所述照明光的照射而从所述对象物获得的光，并将该光引导至所述光检测部；以及具有反射区域的盖，其被配置成使从所述照明光纤射出的所述照明光的至少一部分反射而入射到所述受光光纤，所述光检测部兼用作所述白平衡用光检测部。
并且，在另一个实施方式中，光扫描型内窥镜装置可以构成为：具有：透镜，其用于将从所述照明光纤射出的照明光朝向所述对象物照射；以及光分波器，其使所述照明光的一部分被所述透镜的表面反射，并使在所述照明光纤中向所述光源方向传播的反射光的光路从所述照明光的光路分支，
所述白平衡用光量检测部对被所述光分波器分支的所述反射光进行检测。
并且，达成上述目的另一个光扫描型内窥镜装置的发明的特征在于，该光扫描型内窥镜装置具有：
照明光纤，其对由多个不同波长的光构成的照明光进行引导，且前端部被支承为能够摆动；
探针，其在内部配设有所述照明光纤，且至少具有挠性部分；
扫描部，其驱动所述照明光纤的所述前端部，使所述照明光在对象物上反复扫描；
光检测部，其对通过所述照明光的扫描而从所述对象物获得的光进行检测；
信号处理部，其根据所述光检测部的输出而生成图像；
光损耗测定用光纤，其具有与所述照明光纤相同的弯曲损耗特性，且在所述探针内的至少所述挠性部分上延伸；以及
白平衡用光量检测部，其对在所述光损耗测定用光纤中被引导的所述多个不同波长的各个光的光量进行检测，
所述光扫描型内窥镜装置根据所述白平衡用光量检测部所检测到的所述多个不同波长的各个光的所述光量，调整所生成的所述图像的白平衡。
所述光损耗测定用光纤可以设置为在所述探针的所述挠性部分往复。
在上述各发明的实施方式中，所述白平衡的调整通过如下方式进行：根据所述白平衡用光量检测部所检测的各个所述波长的光的所述光量，控制所述光源而调整所述多个不同波长的各个光的发光强度。
或者，所述白平衡的调整通过如下方式进行：根据所述白平衡用光量检测部所检测到的各个所述波长的光的所述光量，调整所述信号处理部生成的图像的白平衡。
发明效果
根据本发明，能够提供一种光扫描型内窥镜装置，该光扫描型内窥镜装置中设置根据穿过照明光纤而传播的照明光的一部分来检测多个不同波长的各个光的光量的白平衡用光量检测部，由于根据所述白平衡用光量检测部所检测的所述多个不同波长的各个光的所述光量而调整所生成的所述图像的白平衡，因此即使在照明光纤发生弯曲的情况下也能够校正白平衡。
附图说明
图1是示出第一实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。
图2是概略性地示出图1的内窥镜的概观图。
图3是图2的内窥镜的前端部的剖视图。
图4是图3的A-A线剖视图。
图5是图3的B-B线剖视图。
图6A是示出图3的致动器的振动驱动机构和照明光纤的摆动部的侧视图。
图6B是图6A的A-A线剖视图。
图7是对作为扫描方法的一例的螺旋状的扫描进行说明的图。
图8是示出第二实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。
图9是图8的内窥镜的前端部的剖视图。
图10是第三实施方式的光扫描型内窥镜装置的内窥镜的前端部的剖视图。
图11是图10的A-A线剖视图。
图12是示出第四实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。
图13是图12的内窥镜的前端部的剖视图。
图14是在沿投影透镜的光轴的方向上观察图13的盖所见的图。
图15是示出第五实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。
图16是对图15的光损耗测定用光纤的配置进行说明的图。
图17是示出第六实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
参照图1～图7对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是示出第一实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。在图1中，光扫描型内窥镜装置10具有镜体20、控制装置主体30、以及显示器40。
首先，对控制装置主体30的结构进行说明。控制装置主体30具有控制整个光扫描型内窥镜装置10的控制部31、发光控制部32、激光器33R、33G、33B(下面，将激光器33R、33G、33B概括地称作“光源33”)、耦合器34、光检测器35(光检测部)、ADC(模拟-数字转换器)36、信号处理部37、致动器驱动器38、以及白平衡用光量检测部(WB用光量检测部)39。
由激光器33R、33G、33B构成的光源33根据发光控制部32的控制而选择性地射出多个不同波长(在本实施方式中，是R、G和B这三个颜色的波长)的光。这里，所谓“选择性地射出多个不同波长的光”，即是指按发光控制部32所选择的定时射出发光控制部32所选择的任意一个波长的光。作为激光器33R、33G、33B，例如可以使用DPSS激光器(半导体激励固体激光器)或激光二极管。
发光控制部32根据来自控制部31的控制信号来控制光源33的发光时刻。在本实施方式中，发光控制部32在一次扫描中按一定的时间间隔将来自光源33的R、G、B的光的波长按规定的发光顺序(例如按R、G、B的顺序)进行切换。这里，所谓“一次扫描”，是指为了拍摄一个图像而例如从螺旋状的规定的扫描路径的起点到终点扫描一次。
从激光器33R、33G、33B射出的激光经由被耦合器34合成为同轴的光路而作为照明光入射到照明光纤11，该照明光纤11是单模光纤(SMF)。耦合器34例如使用光纤合波器或分色棱镜等构成。激光器33R、33G、33B和耦合器34可以收纳在通过信号线与控制装置主体30连结的与控制装置主体30分开的框体内。
从耦合器34入射到照明光纤11的光被引导至镜体20的前端部并向对象物100照射。此时，控制装置主体30的致动器驱动器38通过振动驱动镜体20的致动器21来振动驱动照明光纤11的前端部。因此，扫描部构成为包含致动器驱动器38和致动器21。由此，从照明光纤11射出的照明光在对象物100的观察表面上沿规定扫描路径反复二维扫描。通过照明光的照射而从对象物100获得的反射光和散射光等光被由多模光纤(MMF)构成的受光光纤12的前端接受，并穿过镜体20内而被引导至控制装置主体30。
光检测器35经由受光光纤12对在光源33的每个发光周期通过R、G或B中的任意一个波长(下面也称作“颜色”)的光的照射而从对象物100获得的光进行检测，并输出模拟信号(电信号)。
ADC 36将来自光检测器35的模拟信号的输出转换为数字信号(电信号)并输出给信号处理部37。
信号处理部37将从ADC 36输入的与各波长对应的数字信号分别与发光时刻和扫描位置对应而依次存储到存储器(未图示)中。该发光时刻和扫描位置的信息从控制部31获得。在控制部31中，根据致动器驱动器38所施加的振动电压的振幅和相位等信息来计算扫描路径上的扫描位置的信息。而且，信号处理部37在扫描结束后或扫描过程中根据从ADC36输入的各数字信号，根据所需进行强调处理、γ处理、插值处理等图像处理而生成图像信号，并将对象物100的图像显示于显示器40。
光量平衡检测光纤14是从控制装置主体30延伸到镜体20的前端附近的多模光纤(MMF)。从照明光纤11射出的照明光的一部分入射到光量平衡检测光纤14的镜体20侧的端部，并被引导至白平衡用光量检测部39。在一次扫描中，构成为光量平衡检测光纤14所接受的照明光的光量与从照明光纤11射出的照明光整体的光量成一定比例。
白平衡用光量检测部39根据光量平衡检测光纤14所引导的照明光的一部分，对R、G、B的各不同波长的各个光检测光量。在本实施方式中，由于激光器33R、33G、33B依次按所选择的定时发光，因此白平衡用光量检测部39能够与各波长的光的发光定时同步地对各波长的光进行检测。将检测出的各波长的光的光量通知给控制部31。
控制部31根据白平衡用光量检测部39所检测的R、G、B的各个波长的光的光量来计算R、G、B的各个波长的校正量。该情况下的校正量例如能够作为调整白平衡所需的R、G、B的各照明光强度的倍率而提供。控制部31能够对发光控制部32进行控制而使激光器33R、33G、33B的发光强度变化。
接下来，对镜体20的结构进行说明。图2是概略性地示出镜体20的概观图。镜体20具有操作部22和插入部23(探针)。来自控制装置主体30的照明光纤11、受光光纤12、布线线缆13、以及光量平衡检测光纤14分别与操作部22连接。这些照明光纤11、受光光纤12、布线线缆13、以及光量平衡检测光纤14穿过插入部23的内部而延伸到插入部23的前端部24(图2中的虚线部内的部分)。插入部23去除了硬质性的前端部24而具有挠性，尤其是接近前端部24的部分构成为弯曲自如，从而能够使前端部24朝向期望的方向。
图3是将图2的镜体20的插入部23的前端部24放大示出的剖视图。镜体20的前端部24的外周被圆筒状的硬质性的外筒24a覆盖，且该镜体20的前端部24构成为包含：致动器21、投影用透镜25(内透镜25a、外透镜25b)、穿过中心部的照明光纤11、穿过外筒24a的内部的多个受光光纤12、以及沿外筒24a的内周配设的光量平衡检测光纤14。
致动器21振动驱动照明光纤11的前端部11c。致动器21构成为包含被固定于外筒24a的内部的安装环26所固定的致动器管27以及配置于致动器管27内的挠性的光纤保持部件29和压电元件28a～28d(参照图6(a)和(b))。照明光纤11被光纤保持部件29支承并且从被光纤保持部件29支承的固定端11a到前端部11c成为被支承为能够摆动的摆动部11b。另一方面，受光光纤12被配置成穿过外筒24a的内部，而延伸到前端部24的前端。
并且，投影用透镜25由内透镜25a和外透镜25b构成，且配置于镜体20的插入部23的前端部24的最前端部，其中，该内透镜25a和外透镜25b是两个凸透镜。投影用透镜25构成为使从照明光纤11的前端部11c射出的激光照射到对象物100上而大致会聚。投影用透镜25中的位于照明光纤11侧的内透镜25a是凸向对象物100侧的平凸透镜。如图3和图4所示，在内透镜25a的照明光纤11侧平面的外周部分上设置有反射部51，其中，图4是图3的A-A线剖视图。反射部51为了使来自照明光纤11的照明光反射，例如通过蒸镀银或铝等而形成于内透镜25a的平面部分。另一方面，投影用透镜25中的配置于对象物100侧的外透镜25b是凸向照明光纤11侧的平凸透镜。如图3和图5所示，在外透镜25b上与内透镜25a不同，未设置反射部，其中，图5是图3的B-B线剖视图。另外，投影用透镜25不限于两枚构成，也可以由一枚或其他多枚透镜构成，并且，可以用各种形状的透镜构成。
光量平衡检测光纤14沿外筒24a的内周延伸到内透镜25a的附近。由此，光量平衡检测光纤14能够接受来自照明光纤11的照明光被内透镜25a的反射部51反射后的光。在图1～3中，光量平衡检测光纤14显示为一根光纤，但也可以使用多根光纤。
图6A是示出光扫描型内窥镜装置10的致动器21的振动驱动机构和照明光纤11的摆动部11b的图，图6B是图6A的A-A线剖视图。振动驱动机构包含压电元件28a～28d和光纤保持部件29。照明光纤11贯穿具有四棱柱状的形状的光纤保持部件29的中央并固定保持于光纤保持部件29。光纤保持部件29的四个侧面分别朝向±Y方向和±X方向。而且，Y方向驱动用的一对压电元件28a、28c固定于光纤保持部件29的±Y方向的两个侧面上，X方向驱动用的一对压电元件28b、28d固定于±X方向的两个侧面上。
各压电元件28a～28d连接有来自控制装置主体30的致动器驱动器38的布线线缆13，被致动器驱动器38施加电压从而被驱动。
X方向的压电元件28b和28d例如采用相对于电压的施加方向而伸缩方向相同的压电元件，从而能够始终施加正负相反大小相等的电压。夹着光纤保持部件29而对置配置的压电元件28b、28d通过彼此一方伸长时另一方收缩而使光纤保持部件29产生挠曲，通过反复进行该操作而产生X方向的振动。对于Y方向的振动也是相同的。
致动器驱动器38对X方向驱动用的压电元件28b、28d和Y方向驱动用的压电元件28a、28c施加相同频率的振动电压或者施加不同频率的振动电压从而能够使它们振动驱动。由于当分别使Y方向驱动用的压电元件28a、28c和X方向驱动用的压电元件28b、28d振动驱动时，图3、图6A所示的照明光纤11的摆动部11b振动，前端部11c偏转，因此从前端部11c射出的激光沿规定扫描路径依次扫描对象物100的表面。
在本实施方式中，通过上述振动驱动机构而在对象物100上按照螺旋状的扫描路径进行扫描。在各扫描中，对X方向驱动用的压电元件28b、28d一边将振幅从0扩大到规定的最大值一边施加以规定的周期进行振动的振动电压。并且，在向X方向驱动用的压电元件28b、28d施加振动电压的同时，对Y方向驱动用的压电元件28a、28c施加周期和振幅与驱动压电元件28b、28d的振动电压相同，相位错开90°的电压。而且，当振幅为最大值时停止向压电元件28a～28d施加电压，或者施加被控制成使振幅减小的电压，从而照明光纤11的前端部11c的振幅急剧地衰减。这样，照明光纤11反复在螺旋状的扫描路径上扫描。
并且，控制部31与致动器驱动器38对照明光纤11的前端部11c的驱动同步，经由发光控制部32对激光器33R、33G、33B的发光进行控制。激光器33R、33G、33B被控制成在振幅扩大过程中依次发光，在振幅为最大值之后，在衰减过程中熄灭。这样，照明光纤11的前端部11c在图7中实线所示那样的轨道上被驱动，从而在对象物100上按照螺旋状的扫描路径进行扫描。另外，在图7中，波形线表示衰减过程中的前端部11c的轨道。并且，图7是示出扫描图像的图，实际上在半径方向上更密地扫描。
根据以上那样的结构，光扫描型内窥镜装置10像下面那样进行对象物100的观察和白平衡的调整。
控制部31经由发光控制部32对光源33进行控制而依次射出R、G、B的各波长的光。所射出的R、G、B的各波长的光被耦合器34耦合了光路而经由照明光纤11被引导至镜体20。与此同时，控制部31经由致动器驱动器38使致动器21驱动照明光纤11的摆动部11b的螺旋状的扫描。从照明光纤11的前端部11c射出的照明光在穿过内透镜25a的位置上的照明光的扫描的振幅(从螺旋状的扫描的中心起的半径)比反射部51的内周侧的半径小时，透过内透镜25a、外透镜25b而照射到对象物100。通过该照射而从对象物100获得的反射光和散射光等被受光光纤12接受，由光检测器35进行检测，并被ADC 36转换为数字信号而被信号处理部37当作与对象物的坐标信息对应的像素信息存储。
信号处理部37在照明光从扫描中心穿过内透镜25a的反射部51的内侧部分的范围内扩大振幅的期间，获取一帧的像素信息。因此，内透镜25a的反射部51配置于未用于图像生成的照明光的光路上。
并且，当扩大照明光纤11的扫描振幅，而穿过内透镜25a的位置上的照明光的扫描的振幅(从螺旋状的扫描的中心起的半径)比反射部51的内周侧的半径(图4的r0)大时，照明光被反射部51反射，其一部分入射到光量平衡检测光纤14，由白平衡用光量检测部39进行检测。白平衡用光量检测部39将检测出的光量输出给控制部31。控制部31能够根据对发光控制部32指示发光的定时来识别接受到的反射光是R、G、B的哪个波长的光。控制部31例如在每一次扫描对白平衡用光量检测部39所检测的R、G、B的各波长的光的反射光的光量的总量进行计算，并监视其变化。
这样，在对照明光的反射部51的反射光进行监视的状态下，在由操作部22对光扫描型内窥镜装置10进行操作而使插入部23发生弯曲的情况下，会使在照明光纤11中传播的照明光发生弯曲损耗。由于照明光纤11是单模光纤(SMF)，因此因弯曲而造成的损耗比例因波长而不同。控制部31根据R、G、B的各波长的光的反射光的光量的变化来计算用于调整白平衡的不同的波长的各个光的校正量。例如，使插入部23没有因弯曲而造成的损耗，预先测定白平衡良好的情况下的R、G、B的各波长的光的反射光的光量并分别设为1。假设如果因插入部23的弯曲而白平衡用光量检测部39所检测的R、G、B的波长的反射光的光量分别按Rr、Rg、Rb的比例(Rr、Rg、Rb＜1)减少，则能够通过以使照明光的R、B、B的各波长的光的发光强度分别成为1/Rr、1/Rg、1/Rb倍的方式进行调整，由此校正白平衡。因此，控制部31计算1/Rr、1/Rg、1/Rb作为校正量。
接下来，控制部31将校正量发送给发光控制部32，使其根据该校正量使各激光器33R、33G、33B的发光强度变化。由此，即使在发生了因照明光纤11的弯曲而造成的因波长而不同的损耗的情况下，从照明光纤11的前端部11c射出的照明光成为取得R、G、B的各波长的光的平衡的状态。
另外，由于受光光纤12和光量平衡检测光纤14是多模光纤(MMF)，因此因弯曲而造成的损耗没有单模光纤(SMF)那么强地依赖波长。因此，可以通过仅校正照明光纤11的损耗比例的差异来进行白平衡的调整，其中，该照明光纤11是单模光纤(SMF)。
如以上说明的那样，根据本实施方式，设置有白平衡用光量检测部39，由于根据所检测的R、G、B的各个波长的光的光量来计算用于校正激光器33R、33G、33B的发光强度的校正量，并调整生成的图像的白平衡，因此即使在使照明光纤发生弯曲的情况下，也能够校正白平衡，其中，该白平衡用光量检测部39使穿过照明光纤11而传播的照明光反射，并根据该反射光的一部分来检测R、G、B的各个波长的光的光量。
(变形例)
在上述第一实施方式中，根据来自控制部的校正量来变更光源的发光强度，但白平衡的调整也可以通过校正信号处理部17中的像素信号的强度来进行。在这种情况下，控制部31将R、G、B的各颜色的信号的校正量发送给信号处理部17，由信号处理部17将与R、G、B的各个像素对应的校正量相乘。在该情况下，可以调整所获得的图像的白平衡，而不使光源33的各激光器33R、33G、33B的光量变化。
(第二实施方式)
图8是示出本发明的第二实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。并且，图9是图8的镜体的前端部的剖视图。本实施方式是如下方式：在第一实施方式的光扫描型内窥镜装置10中，未在投影用透镜25上设置反射部51，而对内透镜25a的菲涅尔反射的反射光进行检测。为了进行反射光的检测，使用配置于镜体20的前端部24的反射光受光部54。因此，未设置光量平衡检测光纤14和白平衡用光量检测部39。反射光受光部54是将光信号转换为电信号的元件，且将受光面配置成与内透镜25a的平面对置。作为反射光受光部54，例如能够使用光电二极管(PD)。反射光受光部54通过穿过镜体20的内部的布线与控制部31连接。由于其他的结构、作用与第一实施方式相同，因此对相同或对应的结构要素标注相同的参照标号而省略其说明。
根据本实施方式，除了第一实施方式的效果之外，由于未设置反射部51而对内透镜25a的菲涅尔反射进行检测，因此不管对象物100上的扫描位置如何都能够始终监视照明光的R、G、B的光量的平衡。并且，由于不需要将光量平衡检测光纤14穿过镜体20的插入部23的内部，因此能够更细致地构成插入部23。
(第三实施方式)
图10是示出本发明的第三实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。并且，图11是图10的A-A线剖视图。本实施方式是如下方式：在第二实施方式的光扫描型内窥镜装置10中，代替反射光受光部54，而沿内透镜25a的入射平面的外周配置反射光受光部56(受光元件)。反射光受光部56通过未图示的布线与控制部31电连接。由于其他的结构、作用与第二实施方式相同，因此对相同或对应的结构要素标注相同的参照标号而省略其说明。
根据本实施的方式，除了第一实施方式的效果之外，由于与第二实施方式相同不需要将光量平衡检测光纤14穿过镜体20的插入部23的内部，因此能够更细致地构成插入部23。
(第四实施方式)
图12是示出本发明的第四实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。并且，图13是图12的镜体的前端部的剖视图。本实施方式的光扫描型内窥镜装置10是如下装置：在第一实施方式的光扫描型内窥镜装置1中，代替内透镜25a的反射部51，而安装有圆板状的由透明的材料(例如玻璃)形成的盖58以覆盖镜体的前端。如图14所示，在盖58的内部沿盖58的外周设置有圆环状的反射区域60。盖58的形成有反射区域60的面与受光光纤12的入射面之间分开。反射区域60形成于用于图像形成的照明光的光路的外侧，且配置成当通过一次扫描而照明光的扫描振幅扩大，且照明光在反射区域60被反射时，反射光的至少一部分入射到受光光纤12。另一方面，未设置第一实施方式的光量平衡检测光纤14和白平衡用光量检测部39。由于其他的结构、作用与第一实施方式相同，因此对相同或对应的结构要素标注相同的参照标号而省略其说明。
根据以上那样的结构，在本实施方式中，在一次扫描中，在驱动照明光纤11而穿过盖58的反射区域60的内侧对对象物100进行扫描时，与第一实施方式相同由受光光纤12接受对象物100的反射光和散射光，由信号处理部37根据光检测部35所检测的信号进行像素数据的存储和图像形成。并且，在扫描振幅扩大且照明光在反射区域60被反射时，由受光光纤12接受该反射光，由光检测器35进行检测。被光检测器35接受的反射光的光量经由ADC36而输入给控制部31。控制部31根据发光控制部32的发光定时来识别反射光的信号是R、G、B的哪个波长的光，并在每一次扫描中对R、G、B的各波长的光的光量的总量进行计算。因此，在本实施方式中，光检测器35兼用作第一实施方式的白平衡用光量检测部39。由此，与第一实施方式相同，控制部31根据检测出的R、G、B的各波长的光的光量来调整生成的图像的白平衡。
根据本实施方式，除了第一实施方式的效果之外，由于不需要将光量平衡检测光纤14穿过镜体20的插入部23的内部，因此能够更细地构成插入部23。并且，由于未配置白平衡用光量检测部39，因此光扫描型内窥镜装置10的结构变得更简单。
(第五实施方式)
图15是示出本发明的第五实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。并且，图16是对图15的光损耗测定用光纤的配置进行说明的图。图16为了简便而将各部的结构一部分省略或简单化地示出。关于本实施方式，代替了第一实施方式中的耦合器34而配置耦合/分波器34a。并且，代替光量平衡检测光纤14而配置有两根光损耗测定用光纤62。耦合/分波器34a同轴地耦合激光器33R、33G、33B的光路并且使输出的一部分分支到一方的光损耗测定用光纤62。光损耗测定用光纤62具有与照明光纤12相同的弯曲损耗特性，且该光损耗测定用光纤62是在镜体20内以至少在插入部23的挠性部分23a往复的方式延伸的单模光纤(SMF)。两根光损耗测定用光纤62在镜体20的前端部24的附近被融接，并且被融接的端面成为反射面64。并且，未与耦合/分波器连接的另一方的光损耗测定用光纤62与白平衡用光量检测部66连接。在本实施方式中，与第一实施方式不同未在内透镜25a上设置反射部51。由于其他的结构、作用与第一实施方式相同，因此对相同或对应的结构要素标注相同的参照标号而省略其说明。
根据以上那样的结构，本实施方式的光扫描型内窥镜装置10在进行对象物100的观察时，从光源33射出的照明光的一部分被耦合/分波器34a分支，并通过反射面64的反射来折回两根光损耗测定用光纤62从而往复，并由白平衡用光量检测部66进行检测。由于光损耗测定用光纤62具有与照明光纤11相同的弯曲损耗特性，因此控制部31能够根据从白平衡用光量检测部66输出的R、G、B的各波长的光量来监视在照明光纤11上因弯曲而产生的损耗量的变化。由此，与第一实施方式相同，控制部31可以调整生成的图像的白平衡。
因此，根据本实施方式，除了第一实施方式的效果之外，不需要在投影用透镜25上配置反射部51。并且，具有不受从投影用透镜25入射的来自外界的光的影响的优点。并且，不管照明光纤11的扫描振幅如何，都可以始终监视白平衡的变化。
(第六实施方式)
图17是示出第六实施方式的光扫描型内窥镜装置的概略结构的框图。第六实施方式是如下方式：由相同的照明光纤11接受穿过照明光纤11而从前端部射出的照明光的一部分被投影用透镜25反射后的反射光，并将该反射光引导至控制装置主体30进行检测。因此，相比第一实施方式的光扫描型内窥镜装置10，在耦合器34与照明光纤11之间设置光分波器68，将白平衡用光量检测部70与光分波器68的一个输出侧连接。光分波器68使来自耦合器34的照明光射出到照明光纤11，并且，使被投影用透镜25的表面反射且被照明光纤11向光源33方向传播的反射光从照明光的光路分支而射出到白平衡用光量检测部70。(为了说明，在图17中用箭头表示光分波器68的前后的光的行进方向。)因此，本实施方式的照明光纤11兼具第一实施方式的光量平衡检测光纤14的功能。在本实施方式中，与第一实施方式不同，未在内透镜25a上设置反射部51。由于其他的结构、作用与第一实施方式相同，因此对相同或对应的结构要素标注相同的参照标号而省略其说明。
根据以上那样的结构，本实施方式的光扫描型内窥镜装置10在进行对象物100的观察时，在镜体20的前端部从照明光纤11射出的照明光的一部分被投影用透镜25反射而再次入射到照明光纤11，并成为返回光而传播到光分波器68。该返回光被从光分波器68输出给白平衡光量检测部70而被检测。控制部31能够根据从白平衡用光量检测部70输出的R、G、B的各波长的光量来监视在照明光纤11上因弯曲而产生的损耗量的变化。由此，与第一实施方式相同，控制部31可以调整生成的图像的白平衡。
因此，根据本实施方式，除了第一实施方式的效果之外，不需要在投影用透镜25上配置反射部51。并且，由于不需要将光量平衡检测光纤14穿过镜体20的插入部23的内部，因此能够更细地构成插入部23。并且，由于不需要在镜体20内配置受光元件，因此具有能够使镜体20成为更简单的结构的优点。
另外，本发明并不仅限定于上述实施方式，可以进行多种变形或变更。例如，使照明光纤进行扫描的驱动机构不限于使用压电元件，例如也可以利用电磁力。并且，作为照明光纤的扫描方法，不限于进行螺旋状的扫描，也可以是光栅扫描或李萨如(Lissajous)扫描或者按其他的扫描方式进行扫描。例如，在第一实施方式的情况下，在采用光栅扫描或李萨如扫描的情况下，可以使反射部采用四边形框形状以包围用于图像生成的矩形的区域。光源采用依次射出R、G、B的各波长的光的结构，但并不限于此。作为光源可以使用射出其他波长的光的激光，或者也可以组合四个以上的光源来使用。并且，也可以使射出R、G、B的各激光的激光器按照相同的定时脉冲振荡，将被耦合器合波的白色光照射到对象物。在这种情况下，在光检测器和白平衡用光量检测部中，为了将光按各个波长成分分离而需要使用了分色镜等的分离构件。
标号说明
10：光扫描型内窥镜装置；11：照明光纤；11a：固定端；11b：摆动部；11c：前端部；12：受光光纤；13：布线线缆；14：光量平衡检测光纤；20：镜体；21：致动器；22：操作部；23：插入部(探针)；23a：挠性部分；24：前端部；24a：外筒；25：投影用透镜；25a：内透镜；25b：外透镜；26：安装环；27：致动器管；28a～28d：压电元件；29：光纤保持部件；30：控制装置主体；31：控制部；32：发光控制部；33：光源；33R、33G、33B：激光器；34：耦合器；34a：耦合/分波器；35：光检测器；36：ADC；37：信号处理部；38：致动器驱动器；39：白平衡用光量检测部(WB用光量检测部)；40：显示器；51：反射部；54：反射光受光部；56：反射光受光部；58：盖；60：反射区域；62：光损耗测定用光纤；64：反射面；66：白平衡用光量检测部(WB用光量检测部)；68：光分波器；70：白平衡用光量检测部(WB用光量检测部)；100：对象物。

Claims (10)

1.一种光扫描型内窥镜装置，其中，该光扫描型内窥镜装置具有：
照明光纤，其对由多个不同波长的光构成的照明光进行引导，且前端部被支承为能够摆动；
扫描部，其驱动所述照明光纤的所述前端部，使所述照明光在对象物上反复扫描；
光检测部，其检测通过所述照明光的扫描而从所述对象物获得的光；
信号处理部，其根据所述光检测部的输出而生成图像；以及
白平衡用光量检测部，其根据在所述照明光纤中被引导的所述照明光的一部分，对所述多个不同波长的各个光的光量进行检测，
所述光扫描型内窥镜装置根据所述白平衡用光量检测部所检测到的所述多个不同波长的各个光的所述光量，调整所生成的所述图像的白平衡。
2.根据权利要求1所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
该光扫描型内窥镜装置具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，在该透镜的外周部上设置有反射部，所述白平衡用光量检测部对被所述反射部反射的所述照明光的至少一部分进行检测。
3.根据权利要求1所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
该光扫描型内窥镜装置具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，所述白平衡用光量检测部对被所述透镜的表面反射的照明光的至少一部分进行检测。
4.根据权利要求1所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
该光扫描型内窥镜装置具有透镜，该透镜用于将从所述照明光纤射出的所述照明光朝向所述对象物照射，所述白平衡用光量检测部具有受光元件，该受光元件被配置成在所述透镜的外周部对所述照明光的至少一部分进行检测。
5.根据权利要求1所述的光扫描型内窥镜装置，其中，该光扫描型内窥镜装置具有：
受光光纤，其接受通过所述照明光的照射而从所述对象物获得的光，并将该光引导至所述光检测部；以及
具有反射区域的盖，其被配置成使从所述照明光纤射出的所述照明光的至少一部分反射而入射到所述受光光纤，
所述光检测部兼用作所述白平衡用光检测部。
6.根据权利要求1所述的光扫描型内窥镜装置，其中，该光扫描型内窥镜装置具有：
透镜，其用于将从所述照明光纤射出的照明光朝向所述对象物照射；以及
光分波器，其使所述照明光的一部分被所述透镜的表面反射，并使在所述照明光纤中向所述光源方向传播的反射光的光路从所述照明光的光路分支，
所述白平衡用光量检测部对被所述光分波器分支的所述反射光进行检测。
7.一种光扫描型内窥镜装置，其中，该光扫描型内窥镜装置具有：
照明光纤，其对由多个不同波长的光构成的照明光进行引导，且前端部被支承为能够摆动；
探针，其在内部配设有所述照明光纤，且至少具有挠性部分；
扫描部，其驱动所述照明光纤的所述前端部，使所述照明光在对象物上反复扫描；
光检测部，其对通过所述照明光的扫描而从所述对象物获得的光进行检测；
信号处理部，其根据所述光检测部的输出而生成图像；
光损耗测定用光纤，其具有与所述照明光纤相同的弯曲损耗特性，且在所述探针内的至少所述挠性部分上延伸；以及
白平衡用光量检测部，其对在所述光损耗测定用光纤中被引导的所述多个不同波长的各个光的光量进行检测，
所述光扫描型内窥镜装置根据所述白平衡用光量检测部所检测到的所述多个不同波长的各个光的所述光量，调整所生成的所述图像的白平衡。
8.根据权利要求7所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
所述光损耗测定用光纤被设置为在所述探针的所述挠性部分往复。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
所述白平衡的调整通过如下方式进行：根据所述白平衡用光量检测部所检测到的各个所述波长的光的所述光量，控制所述光源而调整所述多个不同波长的各个光的发光强度。
10.根据权利要求1至8中的任意一项所述的光扫描型内窥镜装置，其中，
所述白平衡的调整通过如下方式进行：根据所述白平衡用光量检测部所检测到的各个所述波长的光的所述光量，调整所述信号处理部生成的图像的白平衡。
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