JP2015034787A - 光学式センサと、光学式センサを有する光学式センサシステムと、光学式センサシステムを有する内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】１本の光学式センサにおいて２軸を容易に検出でき、光学式センサの強度が確保されるように特性変化部を容易に加工でき、光閉じ込め部材に対する保護部材のずれと欠落を抑制できる光学式センサを提供すること。【解決手段】特性変化部２０１の少なくとも一部は、特性変化部２０３の少なくとも一部に対して、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。また特性変化部２０１の少なくとも一部は、特性変化部２０３の少なくとも一部に対して、光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、光学式センサと、光学式センサを有する光学式センサシステムと、光学式センサシステムを有する内視鏡とに関する。

例えば特許文献１は、光学式センサとして機能する光学ファイバを開示している。図８Ａに示すように、光学ファイバ１０１は、導光部材として機能するコア１０１ａと、コア１０１ａを覆い、コア１０１ａに光を閉じ込める光閉じ込め部材として機能するクラッド１０１ｂと、クラッド１０１ｂに配設される光吸収部１０１ｃとを有している。また図示はしないが、光学ファイバ１０１は、クラッド１０１ｂを覆い、クラッド１０１ｂを保護する保護部材をさらに有している。

光学ファイバ１０１を進行する光について説明する。
図８Ａに示すように、光学ファイバ１０１が直線状態である場合、光学ファイバ１０１の軸方向に沿って進行する光１０３ａは全て導光される。軸方向に対して第１の角度で傾いて進行する光１０３ｂは、光吸収部１０１ｃに吸収される。軸方向に対して第２の角度で傾いて進行する光１０３ｃは、光吸収部１０１ｃに吸収されずクラッド１０１ｂによって全反射し導光される。
図８Ｂに示すように、光学ファイバ１０１が光吸収部１０１ｃを中心に湾曲すると、光１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは光吸収部１０１ｃに向かって進行する。これにより光１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、光吸収部１０１ｃに吸収され、進行しない。光吸収部１０１ｃは、光学ファイバ１０１の湾曲量（曲率）に応じて光の光学特性を変化させる特性変化部として機能する。
このように導光される光の量は湾曲量に応じて変位し、導光される光量が変位を基に制御される。

このような光学ファイバ１０１は、光量の変位を検出する光学式センサシステムの代表例である図８Ｃに示す曲率測定装置１１０に用いられている。図８Ｃに示す曲率測定装置１１０は、図８Ａに示し、レール１１１に沿って配設されている光学ファイバ１０１と、光学ファイバ１０１の一端部と光学的に接続しているレーザ光源１１３と、光学ファイバ１０１の他端部と光学的に接続している光電変換装置１１５とを有している。光学ファイバ１０１は、レール１１１の湾曲に応じて湾曲する。この湾曲に伴い、レーザ光源１１３から光学ファイバ１０１を介して光電変換装置１１５に進行する光の量は、減る。そして光電変換装置１１５は、湾曲に応じて減る光の量を測定する。これによりレール１１１の湾曲量と、列車が通過する際のレール１１１の沈み具合とが測定される。

特開昭５７−１４１６０４号公報

図８Ｃに示すような曲率測定装置１１０は、１本の光学ファイバ１０１によって、光学ファイバ１０１の湾曲量を検出するのみであり、湾曲方向を検出できない。
また曲率測定装置１１０は、１本の光学ファイバ１０１によって、例えば、光学ファイバ１０１の上下方向における光学ファイバ１０１の湾曲量と、光学ファイバ１０１の左右方向における光学ファイバ１０１の湾曲量といった２軸を検出できない。
つまり、互いに異なる２つの湾曲量といったような２軸や、互いに異なる２つの湾曲方向といったような２軸は、検出されない。

また１本の光学ファイバ１０１によって２軸が検出されるためには、２つの光吸収部１０１ｃが１本の光学ファイバ１０１に配設される必要がある。この場合、一方の光吸収部１０１ｃは、他方の光吸収部１０１ｃに対して、光学ファイバ１０１の周方向において例えば９０度離れる必要がある。このような２つの光吸収部１０１ｃにおいて、一方の光吸収部１０１ｃと他方の光吸収部１０１ｃとが同周上に配設される場合、光学ファイバ１０１の強度が確保されるように、２つの光吸収部１０１ｃを加工することは容易ではない。

また通常、保護部材の内周面は、クラッド１０１ｂの外周面に接着していない。このため、光学ファイバ１０１が湾曲した際に、光学ファイバ１０１の周方向において２つの光吸収部１０１ｃの間に位置する保護部材の一部分は、クラッド１０１ｂに対して、例えば光学ファイバ１０１の周方向においてずれる虞が生じ、さらに欠落する虞が生じる。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、１本の光学式センサにおいて２軸を容易に検出でき、光学式センサの強度が確保されるように特性変化部を容易に加工でき、光閉じ込め部材に対する保護部材のずれと欠落を抑制できる光学式センサと、この光学式センサを有する光学式センサシステムと、この光学式センサシステムを有する内視鏡とを提供することを目的とする。

本発明の光学式センサの一態様は、光を導光する導光部材と、前記導光部材の外周面に当接するように前記導光部材の前記外周面を覆い、前記導光部材に前記光を閉じ込める光閉じ込め部材と、前記光閉じ込め部材の外周面に当接するように前記光閉じ込め部材の前記外周面を覆い、前記光閉じ込め部材を保護する保護部材と、少なくとも前記導光部材に接し、前記導光部材の湾曲量に応じて前記光の光学特性を変化させる複数の特性変化部とを有する光学式センサにおいて、一方の前記特性変化部と他方の前記特性変化部とは、所望する範囲を有するエリアにおいて、互いに近接して配設されており、一方の前記特性変化部の少なくとも一部は、他方の前記特性変化部の少なくとも一部に対して、前記光学式センサの周方向において異なる位置に配設されており、一方の前記特性変化部の少なくとも一部は、他方の前記特性変化部の少なくとも一部に対して、前記光学式センサの軸方向において異なる位置に配設されており、前記エリアにおける前記導光部材の一方の方向における前記湾曲量に応じて、一方の前記特性変化部は前記光学特性を変化させ、前記エリアにおける前記導光部材の他方の方向における前記湾曲量に応じて、他方の前記特性変化部は前記光学特性を変化させ、前記光の前記光学特性が変化した際、一方の前記特性変化部が変化させた一方の前記光学特性が他方の前記特性変化部が変化させた他方の前記光学特性とは異なるように、前記特性変化部は前記光学特性を変化させることを特徴とする。

本発明の光学式センサシステムの一態様は、前記導光部材に向けて前記光を出射する光源と、前記に記載の光学式センサと、一方の前記光学特性を有する前記光と他方の前記光学特性を有する前記光とを独立して検出し、検出結果を基に前記光学式センサにおける互いに異なる複数の湾曲方向と互いに異なる複数の湾曲量とを検出する検出部と、を具備する。

また本発明の内視鏡の一態様は、前記に記載の光学式センサシステムを有する。

本発明によれば、１本の光学式センサにおいて２軸を容易に検出でき、光学式センサの強度が確保されるように特性変化部を容易に加工でき、光閉じ込め部材に対する保護部材のずれと欠落を抑制できる光学式センサと、この光学式センサを有する光学式センサシステムと、光学式センサシステムを有する内視鏡とを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学式センサの斜視図と、この斜視図に記載される１Ａ−１Ａにおける断面図と、この斜視図に記載される１Ｂ−１Ｂにおける断面図と、この斜視図に記載される１Ｃ−１Ｃにおける断面図とである。 図２Ａは、２軸を検出するための概念図である。 図２Ｂは、光学特性が光吸収特性であることを示す概念図である。 図２Ｃは、光学特性が波長変換特性であることを示す概念図である。 図３Ａは、図１Ａに示す光学式センサを有する光学式センサシステムの概略図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す光学式センサシステムを有する内視鏡の概略図である。 図４Ａは、第１の実施形態に係る光学式センサとは異なる光学式センサの斜視図と、この斜視図に記載される４Ａ−４Ａにおける断面図とである。 図４Ｂは、光学式センサの湾曲に応じた光伝達量の模式図である。 図４Ｃは、光学式センサの湾曲に応じた光伝達量の模式図である。 図４Ｄは、光学式センサの湾曲に応じた光伝達量の模式図である。 図４Ｅは、光学式センサの湾曲量と光学特性の変化率との関係を示す図である。 図５Ａは、特性変化部の配置位置の一例を示す図である。 図５Ｂは、特性変化部の配置位置の一例を示す図である。 図５Ｃは、特性変化部の配置位置の一例を示す図である。 図５Ｄは、特性変化部の配置位置の一例を示す図である。 図５Ｅは、流れ込み防止部を説明する図である。 図５Ｆは、図５Ｅを、図５Ｅに示す矢印５Ｆからみた図である。 図６Ａは、光学式センサが複数のエリアを有することを示す図である。 図６Ｂは、光学式センサシステムの変形例である。 図７Ａは、光学式センサの第１の変形例を示す図である。 図７Ｂは、光学式センサの第２の変形例を示す図である。 図７Ｃは、光学式センサの第３の変形例を示す図である。 図７Ｄは、光学式センサの第４の変形例を示す図である。 図７Ｅは、光学式センサの第５の変形例を示す図である。 図８Ａは、一般的な光学式センサとして機能する直線状の光学ファイバを示す図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す光学ファイバが湾曲している状態を示す図である。 図８Ｃは、図８Ａに示す光学ファイバを有する光学式センサシステムである曲率測定装置を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお例えば図３Ａにおいて導光部材１１の図示を省略するように、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略している。
［第１の実施形態］
［構成］
図１と図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図３Ａと図３Ｂと図４Ａと図４Ｂと図４Ｃと図４Ｄと図４Ｅとを参照して第１の実施形態について説明する。

［光学式センサ１０］
図１に示す光学式センサ１０は、例えば可撓性を有している。光学式センサ１０は、例えば光ファイバや導波路などの光学部材を有する。導波路は、複数の薄膜が数層に積層している構造を有していてもよい。

図１に示すように、光学式センサ１０は、光を導光する導光部材１１と、導光部材１１の外周面に当接するように導光部材１１の外周面を覆い、導光部材１１に光を閉じ込める光閉じ込め部材１３と、光閉じ込め部材１３の外周面に当接するように光閉じ込め部材１３の外周面を覆い、光閉じ込め部材１３を保護する保護部材１５とを有している。

［導光部材１１・光閉じ込め部材１３・保護部材１５］
図１に示すように、導光部材１１は、光学式センサ１０の核として機能する。導光部材１１は、コアを有する。導光部材１１は、例えば柱形状、詳細には円柱形状を有する。
図１に示すように、光閉じ込め部材１３は、クラッドを有する。光閉じ込め部材１３は、例えば筒形状、詳細には円筒形状を有する。
図１に示すように、保護部材１５は、ジャケットを有する。保護部材１５は、例えば筒形状、詳細には円筒形状を有する。保護部材１５は、光閉じ込め部材１３と共に、導光部材１１を覆うカバー部材として機能する。

図１に示すように、光閉じ込め部材１３は、導光部材１１の外周面の一部が露出するように光閉じ込め部材１３の一部分が切り欠かれることで形成される切り欠き部１３ａを有している。
前記と同様に、保護部材１５は、光学式センサ１０の径方向において切り欠き部１３ａと同一直線上に配設されており、光学式センサ１０の径方向において切り欠き部１３ａと連通し、保護部材１５の一部分が切り欠かれることで形成される切り欠き部１５ａを有している。
切り欠き部１３ａと切り欠き部１５ａとは、複数、それぞれ例えば２か所に配設されている。切り欠き部１３ａと切り欠き部１５ａとの配設位置は、後述する特性変化部２０１，２０３の配設位置に対応するため、詳細な説明は後述する。

［特性変化部２０］
また図１に示すように、光学式センサ１０は、少なくとも導光部材１１に接し、導光部材１１の湾曲量に応じて導光部材１１によって導光されている光の光学特性を変化させる複数の特性変化部２０をさらに有している。
図１に示すように、特性変化部２０は、導光部材１１の外周面に接するように切り欠き部１３ａ，１５ａに配設されおり、切り欠き部１３ａ，１５ａに埋め込まれている。特性変化部２０の外周面は、光学式センサ１０の径方向において保護部材１５の外周面よりも突出しておらず保護部材１５の外周面と略同一平面上に配設されている。また特性変化部２０の側面は、光閉じ込め部材１３の側面と保護部材１５の側面とに接している。特性変化部２０の内周面は、導光部材１１の外周面と接している。

なお特性変化部２０は、切り欠き部１３ａ，１５ａ全体に配設される必要はなく、特性変化部２０の硬さ、特性変化部２０の厚みに応じて形成されていればよい。この場合、特性変化部２０は、特性変化部２０の光の反応に応じた厚みを有することとなる。

以下において、一例として、２つの特性変化部２０１，２０３が配設されているものとして、説明する。
図１に示すように、一方の特性変化部２０１の中心軸と他方の特性変化部２０３の中心軸とは、光学式センサ１０の軸方向に沿って配設されている。より詳細には、特性変化部２０１と特性変化部２０３とは、導光部材１１内を伝搬する光の経路に沿って配設されている。特性変化部２０１は、特性変化部２０３と同じサイズと形状とを有している。特性変化部２０１，２０３は、例えば、矩形形状を有する。

図１に示すように、特性変化部２０１，２０３は、所望する範囲を有する１つのエリア３０において互いに近接して配設されている。このエリア３０は、例えば、光学式センサ１０の先端部といったような、１つの所望する狭いエリア３０を示す。

［光学式センサ１０の周方向における特性変化部２０１，２０３の配設位置］
図１に示すように、一方の特性変化部２０１全体は、他方の特性変化部２０３全体に対して、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。言い換えると、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向においてずれて配設されている。光学式センサ１０の周方向とは、光の伝搬経路を（たとえば垂直に）横切る断面である導光部材１１の断面において、導光部材１１の外周に沿った方向を示す。

図１に示すように、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向において、例えば、１２０度離れて配設されている。なお特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向において、例えば、９０度離れて配設されていてもよい。このように、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０１は、特性変化部２０３と同軸上に配設されていない。

［光学式センサ１０の軸方向における特性変化部２０１，２０３の配設位置］
また図１に示すように、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されている。言い換えると、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の軸方向においてずれて配設されている。

図１に記載される斜視図に示すように、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の先端部２０３ａよりも光学式センサ１０の先端に配設されている。また図１に記載される斜視図に示すように、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の基端部２０３ｂよりも光学式センサ１０の先端に配設されている。このように、図１に記載される１Ａ−１Ａにおける断面図と１Ｃ−１Ｃにおける断面図とに示すように、特性変化部２０１の一部は、特性変化部２０３の一部に対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に、言い換えると非同周上に配設されている。この一部は、先端部２０１ａと先端部２０３ａとの組み合わせ、または基端部２０１ｂと基端部２０３ｂとの組み合わせを示す。

詳細には、図１に記載される斜視図と、図１に記載される１Ａ−１Ａにおける断面図とに示すように、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されている。非重畳は、非オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の非同周上に配設されている。このように先端部２０１ａは、先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の軸方向と光学式センサ１０の周方向とにおいて異なる位置に配設されている。
また図１に記載される斜視図と、図１に記載される１Ｂ−１Ｂにおける断面図とに示すように、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の周方向において重畳に配設されている。重畳は、オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の同周上に配設されており、並設されている。このように基端部２０１ｂは、先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の軸方向において同じ位置に配設されているが、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。
そして図１に記載される斜視図と、図１に記載される１Ｃ−１Ｃにおける断面図とに示すように、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されている。非重畳は、非オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の非同周上に配設されている。このように基端部２０１ｂは、基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の軸方向と光学式センサ１０の周方向とにおいて異なる位置に配設されている。

前記をまとめると、特性変化部２０１は、光学式センサ１０の周方向において特性変化部２０３と非重畳する非重畳部２５ａとして機能する先端部２０１ａと、光学式センサ１０の周方向において特性変化部２０３と重畳する重畳部２５ｂとして機能する基端部２０１ｂとを有している。
また特性変化部２０３は、光学式センサ１０の周方向において特性変化部２０１と重畳する重畳部２５ｂとして機能する先端部２０３ａと、光学式センサ１０の周方向において特性変化部２０１と非重畳する非重畳部２５ａとして機能する基端部２０３ｂとを有している。
そして光学式センサ１０は、光学式センサ１０の軸方向に沿って配設されている、重畳部２５ｂと、重畳部２５ｂを挟み込む非重畳部２５ａとを有している。

このように、光学式センサ１０の周方向において互いに異なる位置に配設されている特性変化部２０１，２０３において、特性変化部２０１の一部（基端部２０１ｂ）は、特性変化部２０３の一部（先端部２０３ａ）に対して、光学式センサ１０の周方向において重畳している。そして、光学式センサ１０の周方向において互いに異なる位置に配設されている特性変化部２０１，２０３において、特性変化部２０１の一部（例えば先端部２０１ａ）は、特性変化部２０３の一部（例えば先端部２０３ａ）に対して、光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されている。

なお本実施形態では、前記した特性変化部２０１，２０３の位置に応じて、切り欠き部１３ａ，１５ａが配設されている。

［特性変化部２０１，２０３の光学特性に基づく湾曲量と湾曲方向］
前記した特性変化部２０１，２０３の配置によって、エリア３０における導光部材１１の一方の方向である例えば上下方向における湾曲量に応じて、特性変化部２０１は光学特性を変化させる。またエリア３０における導光部材１１の他方の方向である例えば左右方向における湾曲量に応じて、特性変化部２０３は光学特性を変化させる。エリア３０における導光部材１１とは、導光部材１１全体の湾曲ではなく、特性変化部２０１，２０３を有するエリア３０が配設されている導光部材１１の一部分を示す。なお特性変化部２０１が変化させる光学特性において、光学特性の変化量は、導光部材１１の湾曲量に応じて、変化する。この点は、特性変化部２０３も同様である。
このように特性変化部２０１における光学特性の変化と、特性変化部２０３における光学特性の変化とは、互いに独立している。
そして、前記によって、例えば光学式センサ１０の上下方向における光学式センサ１０の湾曲量と、光学式センサ１０の左右方向における光学式センサ１０の湾曲量といった２軸が検出可能となる。

言い換えると、特性変化部２０１または特性変化部２０３が光学特性を変化させることで、光学式センサ１０の湾曲方向及びこの湾曲方向における湾曲量が検出可能となる。
そして、図２Ａに示すように、特性変化部２０１によって変化した光学特性を基に検出された湾曲方向と特性変化部２０３によって変化した光学特性を基に検出された湾曲方向との比が合成されることにより、光学式センサ１０自体の湾曲方向が検出可能となる。また特性変化部２０１によって変化した光学特性を基に検出された湾曲量と特性変化部２０３によって変化した光学特性を基に検出された湾曲量との比が合成されることにより、光学式センサ１０自体の湾曲方向における湾曲量が検出可能となる。

［特性変化部２０１，２０３の光学特性］
光の光学特性が特性変化部２０によって変化した際、特性変化部２０１が変化させた一方の光学特性Ａが特性変化部２０３が変化させた他方の光学特性Ｂとは異なるように、特性変化部２０１，２０３は光学特性を変化させる。つまり特性変化部２０１における光学特性は、特性変化部２０３における光学特性とは異なる。特性変化部２０１における光学特性と、特性変化部２０３における光学特性とは、互いに独立している。

このため、特性変化部２０１は光学特性Ａを有する材料Ａによって形成され、特性変化部２０３は材料Ａの光学特性Ａとは異なる光学特性Ｂを有する材料Ｂによって形成される。

光学特性の一例として、図２Ｂに示すように、例えば特定の波長の光を吸収する光吸収特性が挙げられる。
特性変化部２０１の材料Ａは、導光部材１１を伝搬する光において波長λ１を有する光を吸収する色素Ａを有しており、光吸収部として機能する。また特性変化部２０３の材料Ｂは、導光部材１１を伝搬する光において波長λ１とは異なる波長λ２を有する光を吸収する色素Ｂを有しており、光吸収部として機能する。
この場合、特性変化部２０１，２０３は、例えば、色素が混入されている光閉じ込め部材１３と略同一の屈折率を有する軟性部材や、導光部材１１と略同一の屈折率を有する軟性部材として形成される。後者の軟性部材は、例えばガラスなどを含んでいてもよい。本実施形態の場合、特性変化部２０１，２０３は、主に、光閉じ込め部材１３へのエバネッセント光において、波長λ１，λ２を吸収する。

また光学特性の一例として、図２Ｃに示すように、例えば波長変換特性が挙げられる。
特性変化部２０１は、波長λｉｎを有する光を吸収して、この光の波長λｉｎとは異なる波長λ３を有する光１を出射する部材Ａを有している。また特性変化部２０３は、波長λｉｎを有する光を吸収して、この光の波長λｉｎと、波長λ３とは異なる波長λ４を有する光２を出射する部材Ｂを有している。このような部材Ａ，Ｂは、例えば蛍光体を有している。

もちろん、光学特性の一例は、前記に限定される必要はない。

［光学式センサ１０を有する光学式センサシステム１００］
図３Ａに示すように、前記した光学式センサ１０は、光学式センサシステム１００に搭載されている。
この光学式センサシステム１００は、導光部材１１に向けて光を出射する光源１０１と、光を光学式センサ１０に供給するために光源１０１から出射された光を導光する供給用導光部材１０３と、供給用導光部材１０３によって導光された光をさらに導光する特性用導光部材である前記した光学式センサ１０とを有している。
また光学式センサシステム１００は、光学式センサ１０に配設される特性変化部２０によって光学特性が変化し、且つ光学式センサ１０によって導光された光を検出する検出部１０５をさらに有している。
また光学式センサシステム１００は、供給用導光部材１０３と光学式センサ１０と検出部１０５とに光学的に接続し、光が供給用導光部材１０３から光学式センサ１０に導光され、光が光学式センサ１０から検出部１０５に導光されるように、光を分岐する光分岐部１０７をさらに有している。

［光源１０１］
光源１０１は、供給用導光部材１０３と光学的に接続している。光源１０１から出射された光は、供給用導光部材１０３に入射する。光源１０１は、例えば、レーザ光を出射するレーザ光源や、ＬＥＤ光を出射するＬＥＤ光源や、ランプ光を出射するランプ光源や、蛍光を出射する蛍光材や、これらの組み合わせを有する。

なお光源１０１から出射された光は、凸レンズなどの光学部材によって集光されて供給用導光部材１０３に入射してもよい。これにより、供給用導光部材１０３に入射する光の効率は、向上する。光源１０１は、特性変化部２０１に対応する光と特性変化部２０３に対応する光とを独立して出射してもよいし、特性変化部２０１，２０３に対応する光のみを出射してもよい。
また供給用導光部材１０３が配設されず、光源１０１が光分岐部１０７と直接光学的に接続してもよい。
この状態で、光分岐部１０７が例えばファイバカプラを有する場合、光源１０１はファイバカプラの光ファイバに光を集光させるレンズ系を有していてもよい。
この状態で、光分岐部１０７が例えばハーフミラーやビームスプリッタを有する場合、光源１０１は光を平行光に変換するレンズ系を有していてもよい。

またレーザーダイオードのように戻り光が出力に影響を与える場合、光源１０１はアイソレータなどを含んでいてもよい。

［供給用導光部材１０３］
供給用導光部材１０３は、光源１０１と光学的に接続する一端部と、分岐部と光学的に接続する他端部とを有している。供給用導光部材１０３は、例えば可撓性を有している。供給用導光部材１０３は、例えば光ファイバを有する。

［光学式センサ１０］
光学式センサ１０は、光分岐部１０７と光学的に接続している一端部と、反射部２５ｃを有する他端部とを有している。反射部２５ｃは、一端部から導光された光を一端部に向かって反射する。反射部２５ｃは、例えば、アルミなどが他端部に蒸着されることで形成されるミラーを有する。このため本実施形態では、光は、光源１０１から特性変化部２０を含む反射部２５ｃ周辺を中継地点として折り返されて検出部１０５に進行する。

［検出部１０５］
検出部１０５は、特性変化部２０１によって変化した光学特性Ａを有する光と、特性変化部２０３によって変化した光学特性Ｂを有する光とをそれぞれ独立して検出する。そして検出部１０５は、検出結果を基に、光学式センサ１０における互いに異なる複数の湾曲方向と互いに異なる複数の湾曲量とを検出する。

検出部１０５は、光学特性をそれぞれ独立して検出するために、例えば、特性変化部２０１，２０３に対応するように複数配設されていてもよい。検出部１０５は、例えば分光センサや分光器を有している。

［光分岐部１０７］
光分岐部１０７は、２股に分かれている一端部と、他端部とを有している。一端部の一方は供給用導光部材１０３の他端部と光学的に接続し、他端部は光学式センサ１０の一端部と光学的に接続し、一端部の他方は検出部１０５と光学的に接続している。これにより光分岐部１０７は、供給用導光部材１０３によって導光された光を光学式センサ１０に導光し、光学式センサ１０によって導光された光を検出部１０５に導光する。光分岐部１０７は、供給用導光部材１０３によって導光された光が検出部１０５に進行することを防止し、光学式センサ１０によって導光された光が供給用導光部材１０３に戻ることを防止する。光分岐部１０７は、導光路として形成されている。光分岐部１０７は、例えば、屈折率の低い膜と、屈折率の低い膜を挟み込む屈折率の高い膜とによって形成される。

光分岐部１０７の一端部側に光源１０１と検出部１０５とが配設され、光分岐部１０７の他端部側に特性変化部２０を含む光学式センサ１０が配設されている。そして光学式センサシステム１００は、光が光源１０１から特性変化部２０を含む反射部２５ｃ周辺を中継地点として折り返されて検出部１０５に進行するように、配設されている。

［光学式センサシステム１００を有する内視鏡３００］
図３Ｂに示すように、前記した光学式センサシステム１００は、内視鏡３００に搭載されており、内視鏡３００の内部に配設されている。
この内視鏡３００は、例えば体腔等の管腔に挿入される中空の細長い挿入部３１０と、挿入部３１０の基端部と連結し、内視鏡３００を操作する操作部３２０と、操作部３２０と接続し、操作部３２０の側面から延出されているユニバーサルコード３３０とを有している。

挿入部３１０は、挿入部３１０の先端部側から挿入部３１０の基端部側に向かって、先端硬質部３１１と、湾曲部３１３と、可撓管部３１５とを有している。先端硬質部３１１の基端部は湾曲部３１３の先端部と連結し、湾曲部３１３の基端部は可撓管部３１５の先端部と連結している。湾曲部３１３は、操作部３２０の操作によって、例えば上下左右といった所望の方向に湾曲する。

例えば、光源１０１と供給用導光部材１０３と光分岐部１０７と検出部１０５とは操作部３２０の内部に配設され、光学式センサ１０は操作部３２０の内部と挿入部３１０の内部とに配設されている。そして、特性変化部２０１，２０３は、例えば湾曲部３１３の内部に配設されるように、位置決めされる。
これより、光学式センサシステム１００は、検出部１０５が検出した検出結果を基に、湾曲部３１３の湾曲方向と湾曲部３１３の湾曲量とを検出する。

また内視鏡３００は、例えば検査室や手術室等などに配設される内視鏡装置に含まれる。この内視鏡装置は、内視鏡３００と、内視鏡３００によって撮像された患者等の体腔内の画像を画像処理する画像処理装置（例えばビデオプロセッサ）とを有している。また内視鏡装置は、画像処理装置と接続され、内視鏡３００によって撮像され、画像処理装置によって画像処理された患者等の体腔内の画像を表示する表示部と、内視鏡３００から出射される照明光のために光を出射する光源装置とをさらに有している。また内視鏡装置は、内視鏡３００と画像処理装置と表示部と光源装置とを含む内視鏡装置の全体を制御する制御装置をさらに有している。

ユニバーサルコード３３０は、画像処理装置と光源装置とに着脱可能な接続コネクタを有している。接続コネクタは、内視鏡３００と、各種装置（画像処理装置、光源装置）とを接続し、これらの間でデータが送受信されるために配設されている。
画像処理装置と光源装置と制御装置とは、互いに電気的に接続されている。これら画像処理装置と光源装置とは、接続コネクタを介して内視鏡３００に対して着脱自在に接続される。

表示部は、光学式センサシステム１００が検出した湾曲部３１３の湾曲方向と湾曲部３１３の湾曲量とを表示してもよい。

なお、接続コネクタは、光源１０１の動作を安定させるフィードバック系を搭載していてもよい。

また、光学式センサ１０は、ユニバーサルコード３３０の内部に配設されていてもよい。そして、特性変化部２０１，２０３は、例えばユニバーサルコード３３０の内部に配設されるように、位置決めされる。
これより、光学式センサシステム１００は、検出部１０５が検出した検出結果を基に、ユニバーサルコード３３０の湾曲方向とユニバーサルコード３３０の湾曲量とを検出する。
また光源装置が光源１０１として機能し、供給用導光部材１０３がユニバーサルコード３３０の内部に配設され、光分岐部１０７が接続コネクタの内部に配設され、制御装置が検出部１０５として機能してもよい。

［作用］
図４Ａに示すように、本実施形態と同様に、例えば、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向においてずれて配設されているとする。また本実施形態とは異なり、図４Ａに示すように、特性変化部２０１全体は、特性変化部２０３全体に対して、光学式センサ１０の軸方向において同じ位置に配設されているとする。つまり特性変化部２０１は、特性変化部２０３と同周上に配設されているとする。言い換えると、特性変化部２０１全体と特性変化部２０３全体とは、重畳部２５ｂとして機能しているとする。

この場合、切り欠き部１３ａ,１５ａを含む特性変化部２０１全体は、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０３に、光学式センサ１０の周方向において近接している。このためこれらが配設されている部分における光学式センサ１０の強度が確保されるように、切り欠き部１３ａ，１５ａが加工されることは容易ではなく、また特性変化部２０１，２０３が切り欠き部１３ａ，１５ａに配設されることは容易ではない。

また、通常、保護部材１５の内周面は、光閉じ込め部材１３の外周面に接着していない。このため、光学式センサ１０が湾曲した際に、光学式センサ１０の周方向において特性変化部２０１，２０３の間に位置する保護部材１５の一部分１５ｂは、光閉じ込め部材１３に対して、例えば光学式センサ１０の周方向においてずれる虞が生じ、さらに欠落する虞が生じる。

しかしながら、図１に示すように、本実施形態では、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０１は、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向においてずれて配設されている。また切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０１は、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されている。詳細には、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の先端部２０３ａよりも光学式センサ１０の先端に配設されている。つまり、特性変化部２０１の先端部２０１ａと特性変化部２０３の基端部２０３ｂとは非重畳部２５ａとして機能し、特性変化部２０１の基端部２０１ｂと特性変化部２０３の先端部２０３ａとは重畳部２５ｂとして機能する。

このため、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０１全体は、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０３に光学式センサ１０の周方向において近接しているが、非重畳部２５ａが配設されるため、これらが配設されている部分における光学式センサ１０の強度が確保されるように、切り欠き部１３ａ，１５ａが容易に加工され、また特性変化部２０１，２０３が切り欠き部１３ａ，１５ａに容易に配設される。
また、非重畳部２５ａが配設されるため、図１に示す重畳部２５ｂの長さは図４Ａに示す重畳部２５ｂの長さよりも短くなる。よって、図１に示す一部分１５ｂの長さは、図４Ａに示す一部分１５ｂの長さよりも短くなる。このため、光学式センサ１０が湾曲した際に、保護部材１５の一部分１５ｂは、光閉じ込め部材１３に対して、例えば光学式センサ１０の周方向においてずれが抑制され、さらに欠落も抑制される。

また特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して、光学式センサ１０の周方向においてずれて配設されている。このため、光学式センサ１０自体の湾曲方向が検出され、光学式センサ１０自体の湾曲方向における湾曲量が検出される。このとき本実施形態では、１本の光学式センサ１０において、２軸が容易に検出される。

この検出について、以下に簡単に説明する。
光源１０１は、光を出射する。光は、供給用導光部材１０３に入射し、供給用導光部材１０３によって光分岐部１０７に導光される。このとき光は、光分岐部１０７によって光学式センサ１０に分岐される。そして光は、光学式センサ１０の導光部材１１に入射し、導光部材１１によって導光される。

このとき、光の一部において、光の光学特性は、特性変化部２０によって変化する。光学特性の変化は、光学式センサ１０が配設される例えば湾曲部３１３の湾曲量に対応する。なお湾曲部３１３は、例えば、挿入部３１０が管腔に挿入された際に、管腔内において湾曲する。この光学特性が変化した光の一部と、光学特性が変化していない光の他部とは、導光部材１１によって反射部２５ｃにまで導光され、反射部２５ｃによって反射される。そして反射された光の一部において、光の光学特性は、特性変化部２０によって再び変化する。このように光の光学特性は、特性変化部２０によって２度変化する。この光学特性が変化した光の一部と、光学特性が変化していない光の他部とは、導光部材１１によって光分岐部１０７に導光される。このとき光は、光分岐部１０７によって検出部１０５に分岐される。そして光は、検出部１０５に入射する。

前記した光学特性の変化について、以下に簡単に説明する。
前記した光学特性は、図２Ｂに示す光吸収特性や図２Ｃに示す波長変換特性などを示している。以下に、一例として、特性変化部２０１，２０３が光吸収特性を有し、光が光分岐部１０７から反射部２５ｃに進行する場合について説明する。

特性変化部２０１が吸収する光の量は、湾曲部３１３の湾曲量、詳細には湾曲部３１３に配設される光学式センサ１０の湾曲量に応じて、異なる。
例えば、図４Ｂに示すように湾曲する光学式センサ１０の内側に特性変化部２０１が位置するように光学式センサ１０が上方に向かって湾曲する際、特性変化部２０１が吸収する光量は、図４Ｃに示すように光学式センサ１０が直線状態の時と比べて、減る。よって検出部１０５に伝達される光の伝達量（以下、光伝達量）は大きくなる。
また例えば、図４Ｄに示すように湾曲する光学式センサ１０の外側に特性変化部２０１が位置するように光学式センサ１０が下方に向かって湾曲する際、特性変化部２０１が吸収する光量は、図４Ｃに示すように光学式センサ１０が直線状態の時と比べて、増える。よって光伝達量は小さくなる。
つまり図４Ｅに示すように、図４Ｄにおける光学特性の変化率は、図４Ｂにおける光学特性の変化率よりも高くなる。

特性変化部２０が吸収する光量が増減することで、検出部１０５に伝達される光の量が変化する。検出部１０５に伝達される光の伝達量は光学式センサ１０の湾曲量によって変化し、伝達量は湾曲量が大きくなるにつれて小さくなる。この関係を、図４Ｅに示す。
前記した内容は、特性変化部２０３についても同様である。

なお前記は、光が反射部２５ｃから光分岐部１０７に進行する場合についても略同様である。
なお前記において、光吸収特性について説明したが、波長変換特性においても略同様であり、特性変化部２０が波長変換する光の量は、光学式センサ１０の湾曲量に応じて、異なる。

このように、特性変化部２０１，２０３は、光学式センサ１０の例えば湾曲量に応じて、光学特性を変化させる。そして、検出部１０５は、特性変化部２０１によって光学特性が変化した光と、特性変化部２０３によって光学特性が変化した光とを独立して検出する。さらに検出部１０５は、独立して検出した光学特性Ａ，Ｂを基に、光学式センサ１０の湾曲方向を検出し、さらに光学式センサ１０自体の湾曲方向における湾曲量を検出する。これにより、光学式センサ１０が配設されている湾曲部３１３の湾曲量と湾曲方向とが検出される。
湾曲量において、特性変化部２０１によって上下方向における湾曲量が検出され、特性変化部２０３によって左右方向における湾曲量が検出される。
また湾曲方向において、特性変化部２０１によって上下方向が検出され、特性変化部２０３によって左右方向が検出される。
このようにまた１本の光学式センサ１０において、２軸が容易に検出される。

［効果］
本実施形態では、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。またこの状態の特性変化部２０１，２０３において、特性変化部２０１は、特性変化部２０３に対して光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されている。また特性変化部２０１が変化させた一方の光学特性Ａが特性変化部２０３が変化させた他方の光学特性Ｂとは異なるように、特性変化部２０１，２０３は光学特性を変化させる。
これにより本実施形態では、１本の光学式センサ１０によって２軸を容易に検出でき、光学式センサ１０の強度が確保されるように切り欠き部１３ａ，１５ａを容易に加工できると共に特性変化部２０１，２０３を切り欠き部１３ａ，１５ａに容易に配設できる。
また本実施形態では、非重畳部２５ａが配設されるために、保護部材１５が光閉じ込め部材１３に対して例えば光学式センサ１０の周方向においてずれることを抑制でき、さらに欠落も抑制できる。

また本実施形態では、１本の光学式センサ１０にて前記を実施できるために、光学式センサ１０の配設スペースを小さくできる。本実施形態では、湾曲部３１３のような細い筒部材においても、容易に光学式センサ１０を配設でき、容易に前記を実施できる。

また本実施形態では、光学式センサ１０の外観から、特性変化部２０の位置を容易に識別できる。これにより本実施形態では、光学式センサ１０が湾曲部３１３のような細い筒部材に配設される際、筒部材に対して特性変化部２０を容易に位置決めできる。

なお、導光部材１１を伝搬する光が特性変化部２０において必要以上にロスせず、光学式センサ１０の強度が確保されれば、切り欠き部１３ａ，１５ａを含む特性変化部２０１，２０３の配設位置は前記に限定されない。この点について、以下に説明する。

図５Ａに示すように、例えば、導光部材１１は、光学式センサ１０の径方向において切り欠き部１３ａと同一直線上に配設されており、光学式センサ１０の径方向において切り欠き部１３ａと連通し、導光部材１１の一部分が切り欠かれることで形成される切り欠き部１１ａを有していてもよい。そして、特性変化部２０は、導光部材１１に食い込むように切り欠き部１１ａ，１３ａ，１５ａに配設されていてもよい。図５Ａは、図１に記載される１Ａ−１Ａにおける断面位置である。

また、図５Ｂに示すように、特性変化部２０は、光閉じ込め部材１３の切り欠き部１３ａにのみ配設されていてもよい。この場合、特性変化部２０の外周面が露出するように、保護部材１５の切り欠き部１５ａには部材が配設されていない。または、図５Ｃに示すように、保護部材１５の切り欠き部１５ａには、保護部材１５と同じ材料を有する保護部材１５とは異なる別部材１７が埋設されていてもよい。または図示はしないが、保護部材１５の切り欠き部１５ａには、光閉じ込め部材１３の屈折率と同一の屈折率を有する部材、または光閉じ込め部材１３の屈折率よりも低い屈折率を有する部材が埋設されていてもよい。図５Ｂと図５Ｃとは、図１に記載される１Ａ−１Ａにおける断面位置である。

また特性変化部２０は、２つ配設されているが、もちろんこれに限定される必要はない。特性変化部２０は、図５Ｄに示すように３つ配設されていてもよく、互いに光学式センサ１０の周方向において、例えば、１２０度離れて配設されている。図５Ｄは、図１に記載される１Ｂ−１Ｂにおける断面位置である。

また図５Ｅに示すように、光学式センサ１０は、特性変化部２０が導光部材１１と光閉じ込め部材１３との間に流れこむことを防止する流れ込み防止部４０をさらに有している。詳細には、流れ込み防止部４０は、例えば特性変化部２０１が配設されている切り欠き部１３ａから特性変化部２０３が配設されている切り欠き部１５ａに、特性変化部２０が流れ込むことを防止する。図５Ｆに示すように、流れ込み防止部４０は、特性変化部２０を囲うように切り欠き部１３ａに配設されている。流れ込み防止部４０は、特性変化部２０の材料の粘性よりも高い粘性を有する材料によって形成されている。この材料は、例えば、光閉じ込め部材１３の屈折率と略同一の屈折率を有しており、軟性を有している。
例えば毛細管現象によって、特性変化部２０１は、基端部２０１ｂから先端部２０３ａに流れ込み、特性変化部２０３と混ざることが考えられる。しかしながら、流れ込み防止部４０は、この流れ込みを防止し、特性変化部２０１と特性変化部２０３との混入を防止する。
なお前記において、流れ込み防止部４０は、切り欠き部１３ａに配設され、特性変化部２０１が配設されている切り欠き部１３ａから特性変化部２０３が配設されている切り欠き部１５ａに、特性変化部２０が流れ込むことを防止する。しかしながらこれに限定される必要はなく、流れ込み防止部４０は、切り欠き部１５ａに配設され、特性変化部２０３が配設されている切り欠き部１５ａから特性変化部２０１が配設されている切り欠き部１３ａに、特性変化部２０が流れ込むことを防止してもよい。

また本実施形態では、光学式センサ１０において、例えば、エリア３０が１つ配設されているが、これに限定される必要はない。
図６Ａに示すように、エリア３０は、複数配設されていてもよい。これらエリア３０同士は、光学式センサ１０の軸方向において互いに離れて配設されている。例えば、エリア３０は、湾曲部３１３の先端部から湾曲部３１３の基端部まで、互いに等間隔離れて配設されている。これにより、本実施形態では、例えば湾曲部３１３の湾曲方向と湾曲部３１３の湾曲量とが、湾曲部３１３の軸方向において、多岐にわたって検出可能である。
一方のエリア３０における特性変化部２０の特性が他方のエリア３０における特性変化部２０の特性と同一となることによって、広い範囲にわたって、均一化された湾曲値を検出可能となる。
また、一方のエリア３０における特性変化部２０の特性が他方のエリア３０における特性変化部２０の特性と異なることによって、複数の湾曲値を検出可能としてもよい。

また本実施形態では、光学式センサシステム１００は、内視鏡３００に配設されるため、図３Ａに示すような構成を有している。しかし、光学式センサシステム１００の構成は、これに限定する必要はない。
図６Ｂに示すように、光学式センサシステム１００は、光源１０１と、光学式センサ１０と、検出部１０５とを有していてもよい。光源１０１は光学式センサ１０の一端部に配設されており、検出部１０５は光学式センサ１０の他端部に配設されている。このように光学式センサシステム１００は、搭載される装置に応じて、構成を簡素にしてもよい。

また光学式センサシステム１００における光学式センサ１０は、図示しない小型な精密機器の内部に配設されればよい。この小型な精密機器は、例えば、前記した医療用の内視鏡３００の挿入部３１０、工業用の内視鏡の挿入部、マニュピレータ、カテーテルなどの筒状で可撓性を有する細長い部材である。

［変形例］
第１の実施形態では、特性変化部２０１，２０３が配設され、非重畳部２５ａと重畳部２５ｂとが配設されている。しかしながら、これに限定する必要はない。この点について、下記に変形例として記載する。以下に、第１の実施形態の構成とは異なる構成のみ説明する。なお、第１の実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

［第１の変形例］
図７Ａに示すように、特性変化部２０１全体は、特性変化部２０３全体に対して、光学式センサ１０の軸方向と光学式センサ１０の周方向とにおいて異なる位置に配設されている。例えば、特性変化部２０１全体は、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３全体よりも、光学式センサ１０の先端に配設されている。つまり特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の先端部２０３ａよりも光学式センサ１０の先端に配設されている。これにより、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の先端部２０３ａとは、所望の間隔離れて光学式センサ１０の先端側に配設されることとなる。

このため特性変化部２０１全体は、特性変化部２０３全体に対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されている。つまり、特性変化部２０１全体は、特性変化部２０３全体に対して光学式センサ１０の周方向において非同周上に配設されている。

よって、本変形例では、特性変化部２０１，２０３全体は非重畳部２５ａとして機能し、光学式センサ１０は非重畳部２５ａのみを有する。また本変形例と第１の実施形態とを組み合わせることで、特性変化部２０１の少なくとも一部は、特性変化部２０３の少なくとも一部に対して、光学式センサ１０の軸方向と周方向とにおいて異なる位置に配設されていることとなる。

本変形例では、特性変化部２０１全体は、光学式センサ１０の軸方向及び周方向において、特性変化部２０３全体とは異なる位置に配設されている。よって、本変形例では、特性変化部２０１，２０３が配設される切り欠き部１３ａ，１５ａを容易且つ素早く加工でき、光学式センサ１０の周方向において互いに９０度離れている切り欠き部１３ａ，１５ａ同士を容易に加工できる。また本変形例では、光学式センサ１０の強度を容易に確保できる。

［第２の変形例］
図７Ｂに示すように、特性変化部２０１と特性変化部２０３との少なくとも一方は、複数配設されており、１つのグループを形成している。以下に、特性変化部２０１が複数配設されて、複数の特性変化部２０１がグループ２１０を形成していることを一例として説明する。

特性変化部２０１は、例えば２つ配設されている。特性変化部２０１同士は、同軸上に配設されている。
特性変化部２０３は、例えば１つ配設されている。特性変化部２０３は、特性変化部２０１に対して、光学式センサ１０の周方向において、異なる位置に配設されている。特性変化部２０３は、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０１の間に配設されている。特性変化部２０３全体は、特性変化部２０１全体に対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されている。つまり、特性変化部２０３全体は、特性変化部２０１全体に対して光学式センサ１０の周方向において非同周上に配設されている。

このため特性変化部２０１，２０３は非重畳部２５ａとして機能し、光学式センサ１０は非重畳部２５ａのみを有する。

本変形例では、特性変化部２０１が２つ配設されているため、特性変化部２０１側における光学式センサ１０の湾曲量と湾曲方向とをより高精度に検出できる。また本変形例では、特性変化部２０３全体が特性変化部２０１全体に対して光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されているため、前記した内容を光学式センサ１０の強度を容易に確保した状態で、実施できる。

［第３の変形例］
図７Ｃに示すように、本変形例では、複数の特性変化部２０１がグループ２１０を形成し、複数の特性変化部２０３がグループ２３０を形成している。グループ２１０における特性変化部２０１の数は、特性変化部２０３における特性変化部２０３の数と同じである。
特性変化部２０１は、例えば３つ配設されている。特性変化部２０１同士は、同軸上に配設されており、列状に配設されている。
特性変化部２０３は、特性変化部２０１と同数、例えば３つ配設されている。特性変化部２０３同士は、同軸上に配設されており、列状に配設されている。

本変形例における特性変化部２０１の長さは、第１の実施形態における特性変化部２０１の長さよりも短い。この点は、特性変化部２０３についても同様である。

グループ２１０は、グループ２３０に対して、光学式センサ１０の周方向と軸方向との両方において異なる位置に配設されている。言い換えると、グループ２１０は、グループ２３０に対して、光学式センサ１０の周方向と軸方向とにおいてずれて配設されている。詳細には、１つの特性変化部２０１全体は、１つの特性変化部２０３全体に対して、光学式センサ１０の周方向と軸方向とにおいて異なる位置に配設されている。

よって、本変形例では、グループ２１０，２３０全体は非重畳部２５ａとして機能し、光学式センサ１０は非重畳部２５ａのみを有する。

そしてグループ２１０における特性変化部２０１と、特性変化部２０３における特性変化部２０３とは、光学式センサ１０の軸方向において、互い違いに配設されている。

本変形例では、１つのエリア３０に、複数の特性変化部２０１と複数の特性変化部２０３とが配設されている。このため本変形例では、１つの特性変化部２０１と１つの特性変化部２０３とが配設されている状態に比べて、光学式センサ１０の湾曲量と湾曲方向とをより高精度且つ平均的に検出できる。

［第４の変形例］
図７Ｄに示すように、本変形例におけるグループ２１０，２３０の配設位置や特性変化部２０１，２０３の数は、第３の変形例と略同一である。
本変形例では、第１の実施形態と同一で、第３の変形例とは異なり、光学式センサ１０は、光学式センサ１０の軸方向において、重畳部２５ｂと、重畳部２５ｂを挟み込む非重畳部２５ａとを有している。この点について、以下に説明する。
例えば、１つの特性変化部２０１と、光学式センサ１０の軸方向においてこの特性変化部２０１と隣り合うように配設され、この特性変化部２０１よりも光学式センサ１０の基端部側に配設されている特性変化部２０３とにおいて、以下のように配設が実施されている。

第１の実施形態と同様に、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の周方向において非重畳に配設されている。非重畳は、非オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の非同周上に配設されている。
第１の実施形態と同様に、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の周方向において重畳に配設されている。重畳は、オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の基端部２０１ｂは、特性変化部２０３の先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の同周上に配設されており、並設されている。このように基端部２０１ｂは、先端部２０３ａに対して、光学式センサ１０の軸方向において同じ位置に配設されているが、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。
また前記した特性変化部２０３と、光学式センサ１０の軸方向においてこの特性変化部２０３と隣り合うように配設され、この特性変化部２０３よりも光学式センサ１０の基端部側に配設されている特性変化部２０１とにおいて、以下のように配設が実施されている。
特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の周方向において重畳に配設されている。重畳は、オーバラップを含む。言い換えると、特性変化部２０１の先端部２０１ａは、特性変化部２０３の基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の同周上に配設されており、並設されている。このように先端部２０１ａは、基端部２０３ｂに対して、光学式センサ１０の軸方向において同じ位置に配設されているが、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。

前記した構成のため、本変形例における特性変化部２０１の長さは、第３の変形例における特性変化部２０１の長さよりも長くできる。この点は、特性変化部２０３についても同様である。

このようにグループ２１０における特性変化部２０１の一部（例えば基端部２０１ｂ）は、グループ２３０の特性変化部２０３の一部（例えば先端部２０３ａ）に対して、光学式センサ１０の軸方向において同じ位置に配設されているが、光学式センサ１０の周方向において異なる位置に配設されている。

本変形例では、１つのエリア３０に、複数の特性変化部２０１と複数の特性変化部２０３とが配設されているため、１つの特性変化部２０１と１つの特性変化部２０３とが配設されている状態に比べて、光学式センサ１０の湾曲量と湾曲方向とをより高精度且つ平均的に検出できる。

［第５の変形例］
図７Ｅに示すように、本変形例における特性変化部２０１の太さは、第１の実施形態における特性変化部２０１の太さよりも太い。この点は、特性変化部２０３についても同様である。

このため、特性変化部２０１の一部は、特性変化部２０３の一部と、光学式センサ１０の軸方向において同一直線上に配設されている。この一部は、光学式センサ１０の周方向における、特性変化部２０１，２０３の端部を示す。言い換えると、光学式センサ１０の軸方向において、特性変化部２０３の一部は、一方の特性変化部２０１の一部と、他方の特性変化部２０３の一部との間に配設される。

よって光学式センサ１０は、光学式センサ１０の周方向に沿って配設されている、重畳部２５ｂと、重畳部２５ｂを挟み込む非重畳部２５ａとを有している。

このようにグループ２１０における特性変化部２０１の一部は、グループ２３０の特性変化部２０３の一部に対して、光学式センサ１０の軸方向において異なる位置に配設されているが、光学式センサ１０の周方向において同じ位置に配設されている。

本変形例では、本変形例の特性変化部２０１，２０３が第１の実施形態の特性変化部２０１，２０３よりも太く、例えば光吸収に寄与できるため、光学式センサ１０の湾曲量と湾曲方向とをより高精度、高感度且つ平均的に検出できる。

［まとめ］
第３乃至第５の変形例をまとめると、グループ２１０における特性変化部２０１の一部は、グループ２３０における特性変化部２０３の一部に対して、光学式センサ１０の周方向と光学式センサ１０の軸方向との少なくとも一方において異なる位置に配設されていることとなる。

また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

１０…光学式センサ、１１…導光部材、１３…光閉じ込め部材、１５…保護部材、２０…特性変化部、２５ａ…非重畳部、２５ｂ…重畳部、２０１，２０３…特性変化部、３０…エリア、１００…光学式センサシステム、１０１…光源、１０３…供給用導光部材、１０５…検出部、１０７…光分岐部、３００…内視鏡、３１０…挿入部、３１１…先端硬質部、３１３…湾曲部、３１５…可撓管部、３２０…操作部、３３０…ユニバーサルコード。

Claims (12)

1. 光を導光する導光部材と、前記導光部材の外周面に当接するように前記導光部材の前記外周面を覆い、前記導光部材に前記光を閉じ込める光閉じ込め部材と、前記光閉じ込め部材の外周面に当接するように前記光閉じ込め部材の前記外周面を覆い、前記光閉じ込め部材を保護する保護部材と、少なくとも前記導光部材に接し、前記導光部材の湾曲量に応じて前記光の光学特性を変化させる複数の特性変化部とを有する光学式センサにおいて、
   一方の前記特性変化部と他方の前記特性変化部とは、所望する範囲を有するエリアにおいて、互いに近接して配設されており、
   一方の前記特性変化部の少なくとも一部は、他方の前記特性変化部の少なくとも一部に対して、前記光学式センサの周方向において異なる位置に配設されており、
   一方の前記特性変化部の少なくとも一部は、他方の前記特性変化部の少なくとも一部に対して、前記光学式センサの軸方向において異なる位置に配設されており、
   前記エリアにおける前記導光部材の一方の方向における前記湾曲量に応じて、一方の前記特性変化部は前記光学特性を変化させ、
   前記エリアにおける前記導光部材の他方の方向における前記湾曲量に応じて、他方の前記特性変化部は前記光学特性を変化させ、
   前記光の前記光学特性が変化した際、一方の前記特性変化部が変化させた一方の前記光学特性が他方の前記特性変化部が変化させた他方の前記光学特性とは異なるように、前記特性変化部は前記光学特性を変化させることを特徴とする光学式センサ。
2. 一方の前記特性変化部の全体は、他方の前記特性変化部の全体に対して、前記光学式センサの軸方向と前記光学式センサの周方向とにおいて異なる位置に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の光学式センサ。
3. 一方の前記特性変化部と他方の前記特性変化部との少なくとも一方は、複数配設されており、１つのグループを形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学式センサ。
4. 複数の一方の前記特性変化部は、第１のグループを形成し、
   複数の他方の前記特性変化部は、第２のグループを形成し、
   前記第１のグループにおける一方の前記特性変化部と、前記第２のグループにおける他方の前記特性変化部とは、前記光学式センサの軸方向において、互い違いに配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光学式センサ。
5. 前記第１のグループにおける一方の前記特性変化部の数は、前記第２のグループにおける他方の前記特性変化部の数と同じであることを特徴とする請求項４に記載の光学式センサ。
6. 前記第１のグループにおける一方の前記特性変化部の一部は、前記第２のグループにおける前記特性変化部の一部に対して、前記光学式センサの周方向と前記光学式センサの軸方向との少なくとも一方において異なる位置に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の光学式センサ。
7. 前記第１のグループにおける一方の前記特性変化部は、前記第２のグループにおける他方の前記特性変化部に対して、前記光学式センサの周方向と前記光学式センサの軸方向との両方において異なる位置に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の光学式センサ。
8. 前記一方の方向は、前記他方の方向に対して直交することを特徴とする請求項３に記載の光学式センサ。
9. 前記特性変化部が前記導光部材と前記光閉じ込め部材との間に流れこむことを防止する流れ込み防止部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれに記載の光学式センサ。
10. 前記エリアは、複数配設されており、
    前記エリア同士は、前記光学式センサの軸方向において互いに離れて配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれに記載の光学式センサ。
11. 前記導光部材に向けて前記光を出射する光源と、
    請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光学式センサと、
    一方の前記光学特性を有する前記光と他方の前記光学特性を有する前記光とを独立して検出し、検出結果を基に前記光学式センサにおける互いに異なる複数の湾曲方向と互いに異なる複数の湾曲量とを検出する検出部と、
    を具備する光学式センサシステム。
12. 請求項１１に記載の光学式センサシステムを有する内視鏡。

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