JP6342318B2

JP6342318B2 - 光走査型観察システム

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Description

本発明は、光走査型観察システムに関し、特に、被写体を走査して画像を取得する光走査型観察システムに関するものである。

医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。そして、このような技術の一例として、前述の挿入部に相当する部分に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡、及び、当該走査型内視鏡を具備して構成されたシステムが知られている。

具体的には、走査型内視鏡を具備するシステムは、例えば、光源から発せられた光を照明用の光ファイバにより伝送し、当該照明用の光ファイバの先端部を揺動させるためのアクチュエータを駆動することにより被写体を２次元走査し、当該被写体からの戻り光を受光用の光ファイバで受光し、当該受光用の光ファイバで受光された戻り光に基づいて当該被写体の画像を生成するように構成されている。そして、このようなシステムに類似する構成を具備するものとしては、例えば、特許文献１に開示された光走査型内視鏡装置が知られている。

ところで、走査型内視鏡においては、被検者の体腔内に挿入される挿入部の細径化に併せ、当該挿入部以外の他の部分のコンパクト化が検討されている。

但し、走査型内視鏡においては、照明用の光ファイバの先端部を揺動させるためのアクチュエータの駆動に比較的高い電圧を要する関係上、例えば、当該アクチュエータに接続される電気端子を含む複数の電気端子が設けられた電気コネクタ等の通電部分のコンパクト化により、当該通電部分での短絡が発生し易くなってしまうものと考えられる。そのため、走査型内視鏡のコンパクト化を図る場合には、例えば、通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を防止するために、当該短絡の発生を検出可能な構成を設けることが望ましい。

しかし、特許文献１には、光走査型内視鏡本体の通電部分での短絡の発生を検出可能な構成等について特に着想されていない。そのため、特許文献１に開示された構成によれば、光走査型内視鏡本体の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を防止することができない、という課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、走査型内視鏡の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を極力防止することが可能な光走査型観察システムを提供することを目的としている。

本発明の一態様の光走査型観察システムは、光源部から発せられる照明光により被写体を走査するための光走査部を具備して構成された内視鏡と、前記光走査部に印加する電圧に応じた駆動信号を生成するように構成された信号発生器と、前記光走査部と前記信号発生器との間に設けられた所定の回路の入力側に接続されているとともに、前記所定の回路に入力される前記駆動信号の電圧を維持しつつ前記駆動信号を出力するように構成された第１の回路と、前記所定の回路の出力側に接続されているとともに、前記所定の回路から出力される前記駆動信号の電圧を維持しつつ前記駆動信号を出力するように構成された第２の回路と、前記第１の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、前記第２の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、を比較することにより、前記所定の回路と前記光走査部との間における短絡の発生の有無を識別可能な信号を生成して出力するように構成された比較回路と、を有する。

本発明における光走査型観察システムによれば、走査型内視鏡の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を極力防止することができる。

実施例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図。実施例に係る光走査型観察システムのアクチュエータ部の構成を説明するための断面図。実施例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図。実施例に係る光走査型観察システムのアクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図。中心点Ａから最外点Ｂに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図。最外点Ｂから中心点Ａに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図。実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図。実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図。実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図。実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

図１から図１０は、本発明の実施例に係るものである。図１は、実施例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図である。

光走査型観察システム１は、例えば、図１に示すように、被検者の体腔内に挿入される走査型の内視鏡２と、内視鏡２を接続可能な本体装置３と、本体装置３に接続される表示装置４と、本体装置３に対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置５と、を有して構成されている。

内視鏡２は、被検者の体腔内に挿入可能な細長形状を備えて形成された挿入部１１を有して構成されている。

挿入部１１の基端部には、内視鏡２を本体装置３のコネクタ受け部６２に着脱自在に接続するためのコネクタ部６１が設けられている。

コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２の内部には、内視鏡２と本体装置３とを電気的に接続するための１つ以上の電気端子が設けられている。また、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２の内部には、内視鏡２と本体装置３とを光学的に接続するための光コネクタ装置（不図示）が設けられている。

挿入部１１の内部における基端部から先端部にかけての部分には、本体装置３の光源ユニット２１から供給された照明光を照明光学系１４へ導光する光ファイバである照明用ファイバ１２と、被写体からの戻り光を受光して本体装置３の光検出部２３へ導くための１本以上の光ファイバを具備する受光用ファイバ１３と、がそれぞれ挿通されている。

照明用ファイバ１２の光入射面を含む入射端部は、本体装置３の内部に設けられた光源ユニット２１の光出射口に配置されている。また、照明用ファイバ１２の光出射面を含む出射端部は、挿入部１１の先端部に設けられたレンズ１４ａの光入射面の近傍に配置されている。

受光用ファイバ１３の光入射面を含む入射端部は、挿入部１１の先端部の先端面における、レンズ１４ｂの光出射面の周囲に固定配置されている。また、受光用ファイバ１３の光出射面を含む出射端部は、本体装置３の内部に設けられた光検出部２３の光入射口に配置されている。

照明光学系１４は、照明用ファイバ１２の光出射面を経た照明光が入射されるレンズ１４ａと、レンズ１４ａを経た照明光を被写体へ出射するレンズ１４ｂと、を有して構成されている。

挿入部１１の先端部側における照明用ファイバ１２の中途部には、本体装置３のドライバユニット２２から供給される駆動信号に基づいて駆動するアクチュエータ部１５が設けられている。

照明用ファイバ１２及びアクチュエータ部１５は、挿入部１１の長手軸方向に垂直な断面において、例えば、図２に示す位置関係を具備するようにそれぞれ配置されている。図２は、実施例に係る光走査型観察システムのアクチュエータ部の構成を説明するための断面図である。

照明用ファイバ１２とアクチュエータ部１５との間には、図２に示すように、接合部材としてのフェルール４１が配置されている。具体的には、フェルール４１は、例えば、ジルコニア（セラミック）またはニッケル等により形成されている。

フェルール４１は、図２に示すように、四角柱として形成されており、挿入部１１の長手軸方向に直交する第１の軸方向であるＸ軸方向に対して垂直な側面４２ａ及び４２ｃと、挿入部１１の長手軸方向に直交する第２の軸方向であるＹ軸方向に対して垂直な側面４２ｂ及び４２ｄと、を有している。また、フェルール４１の中心には、照明用ファイバ１２が固定配置されている。なお、フェルール４１は、柱形状を具備する限りにおいては、四角柱以外の他の形状として形成されていてもよい。

光走査部としての機能を有するアクチュエータ部１５は、図２に示すように、側面４２ａに沿って配置された圧電素子１５ａと、側面４２ｂに沿って配置された圧電素子１５ｂと、側面４２ｃに沿って配置された圧電素子１５ｃと、側面４２ｄに沿って配置された圧電素子１５ｄと、を有している。

圧電素子１５ａ〜１５ｄは、予め個別に設定された分極方向を具備するとともに、本体装置３から供給される駆動信号に応じて伸縮するように構成されている。

すなわち、内視鏡２は、本体装置３の光源ユニット２１から発せられる照明光により被写体を走査するとともに、当該被写体からの戻り光を受光用ファイバ１３において受光するように構成されている。

挿入部１１の内部には、内視鏡２毎に固有の内視鏡情報を格納するためのメモリ１６が設けられている。そして、メモリ１６に格納された内視鏡情報は、内視鏡２のコネクタ部６１と本体装置３のコネクタ受け部６２とが接続され、かつ、本体装置３の電源がオンされた際に、本体装置３のコントローラ２５により読み出される。

本体装置３は、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２と、光検出部２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、短絡検出部２６及び２７と、を有して構成されている。

光源ユニット２１は、例えば、赤色の波長帯域の光（以降、Ｒ光とも称する）を発するレーザ光源と、緑色の波長帯域の光（以降、Ｇ光とも称する）を発するレーザ光源と、青色の波長帯域の光（以降、Ｂ光とも称する）を発するレーザ光源と、を具備して構成されている。また、光源ユニット２１は、コントローラ２５の制御に応じ、各レーザ光源をオン状態またはオフ状態に切り替えるための動作を行うように構成されている。また、光源ユニット２１は、コントローラ２５の制御に応じ、各レーザ光源から発せられるＲ光、Ｇ光及びＢ光の光量を変化させるための動作を行うように構成されている。また、光源ユニット２１は、各レーザ光源から発せられるＲ光、Ｇ光及びＢ光を合波して照明用ファイバ１２の光入射面に供給することができるように構成されている。

ドライバユニット２２は、コントローラ２５の制御に応じ、アクチュエータ部１５に印加する電圧に応じた駆動信号を生成するように構成されている。また、ドライバユニット２２は、図３に示すように、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、増幅回路３５と、を有して構成されている。図３は、実施例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図である。

信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用ファイバ１２の出射端部をＸ軸方向に揺動させるための第１の駆動信号として、例えば、図４の破線で示すような、所定の変調を正弦波に施して得られる信号波形を具備する信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ａへ出力する。また、信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用ファイバ１２の出射端部をＹ軸方向に揺動させるための第２の駆動信号として、例えば、図４の一点鎖線で示すような、第１の駆動信号の位相を９０°ずらした信号波形を具備する信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ｂへ出力する。図４は、実施例に係る光走査型観察システムのアクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図である。

Ｄ／Ａ変換器３４ａは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第１の駆動信号をアナログの第１の駆動信号に変換して増幅回路３５及び短絡検出部２６へ出力するように構成されている。

Ｄ／Ａ変換器３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第２の駆動信号をアナログの第２の駆動信号に変換して増幅回路３５及び短絡検出部２７へ出力するように構成されている。

増幅回路３５は、例えば、アンプを具備する回路として構成されている。また、増幅回路３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ａから出力された第１の駆動信号の電圧を増幅するように構成されている。そして、増幅回路３５により増幅された第１の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ａ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ａを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃへ出力される。また、増幅回路３５により増幅された第１の駆動信号は、短絡検出部２６に対しても出力される。

増幅回路３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ｂから出力された第２の駆動信号の電圧を増幅するように構成されている。そして、増幅回路３５により増幅された第２の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ｂ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ｂを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄへ出力される。また、増幅回路３５により増幅された第２の駆動信号は、短絡検出部２７に対しても出力される。

ここで、例えば、図４の破線で示すような信号波形を具備する第１の駆動信号がアクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃに供給されるとともに、図４の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第２の駆動信号がアクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄに供給されることにより、照明用ファイバ１２の出射端部が渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図５及び図６に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図５は、中心点Ａから最外点Ｂに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。図６は、最外点Ｂから中心点Ａに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。

具体的には、まず、時刻Ｔ１においては、被写体の表面における照明光の照射位置の中心点Ａに相当する位置に照明光が照射される。その後、第１及び第２の駆動信号の振幅が時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて増加するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が中心点Ａを起点として外側へ第１の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻Ｔ２に達すると、被写体の表面における照明光の照射位置の最外点Ｂに照明光が照射される。そして、第１及び第２の駆動信号の振幅が時刻Ｔ２から時刻Ｔ３にかけて減少するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が最外点Ｂを起点として内側へ第２の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻Ｔ３に達すると、被写体の表面における中心点Ａに照明光が照射される。

すなわち、アクチュエータ部１５は、ドライバユニット２２から供給される第１及び第２の駆動信号に基づいて照明用ファイバ１２の出射端部を揺動することにより、当該出射端部を経て被写体へ出射される照明光の照射位置を図５及び図６に示す渦巻状の走査経路に沿って変位させることが可能な構成を具備している。また、図５及び図６の渦巻状の走査経路を例に挙げた場合、内視鏡２の走査範囲は、当該渦巻状の走査経路の最外点Ｂを含む最外周の経路よりも内側に属する領域として示されるとともに、アクチュエータ部１５に供給される駆動信号の電圧（最大振幅）の大きさに合わせて変化する。

短絡検出部２６は、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て出力される第１の駆動信号と、増幅回路３５を経て出力される第１の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ａ及び電気端子６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を生成し、当該生成した第１の短絡検出信号をコントローラ２５の走査制御部２５ｂ（後述）へ出力するように構成されている。また、短絡検出部２６は、図３に示すように、バッファ回路２６ａ及び２６ｂと、減衰回路２６ｃと、比較回路２６ｄと、を有して構成されている。

バッファ回路２６ａは、増幅回路３５の入力側に接続されている。また、バッファ回路２６ａは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て入力される第１の駆動信号を比較回路２６ｄへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ａの構成によれば、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て増幅回路３５に入力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を比較回路２６ｄへ出力することができる。

バッファ回路２６ｂは、増幅回路３５の出力側に接続されている。また、バッファ回路２６ｂは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、増幅回路３５を経て入力される第１の駆動信号を減衰回路２６ｃへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ｂの構成によれば、増幅回路３５からアクチュエータ部１５へ出力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を減衰回路２６ｃへ出力することができる。

減衰回路２６ｃは、例えば、抵抗及び／または可変抵抗器等の電気素子を具備して構成されているとともに、バッファ回路２６ｂを経て入力される第１の駆動信号の電圧を増幅回路３５の増幅率に応じて減衰して比較回路２６ｄへ出力するように構成されている。

具体的には、減衰回路２６ｃは、例えば、増幅回路３５の増幅率がＭ倍（但し、Ｍ≧１であるとする）に設定されている場合において、バッファ回路２６ｂを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｂ１に対し、１／Ｍ倍より大きくかつ１倍未満である所定の倍率Ｍｐを乗じて出力するように構成されている。

比較回路２６ｄは、バッファ回路２６ａを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、減衰回路２６ｃを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２６ｄは、例えば、バッファ回路２６ａを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖａ１と、減衰回路２６ｃを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｃ１と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

短絡検出部２７は、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て出力される第２の駆動信号と、増幅回路３５を経て出力される第２の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ｂ及び電気端子６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を生成し、当該生成した第２の短絡検出信号をコントローラ２５の走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。また、短絡検出部２７は、図３に示すように、バッファ回路２７ａ及び２７ｂと、減衰回路２７ｃと、比較回路２７ｄと、を有して構成されている。

バッファ回路２７ａは、増幅回路３５の入力側に接続されている。また、バッファ回路２７ａは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て入力される第２の駆動信号を比較回路２７ｄへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ａの構成によれば、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て増幅回路３５に入力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を比較回路２７ｄへ出力することができる。

バッファ回路２７ｂは、増幅回路３５の出力側に接続されている。また、バッファ回路２７ｂは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、増幅回路３５を経て入力される第２の駆動信号を減衰回路２７ｃへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ｂの構成によれば、増幅回路３５からアクチュエータ部１５へ出力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を減衰回路２７ｃへ出力することができる。

減衰回路２７ｃは、例えば、抵抗及び／または可変抵抗器等の電気素子を具備して構成されているとともに、バッファ回路２７ｂを経て入力される第２の駆動信号の電圧を増幅回路３５の増幅率に応じて減衰して比較回路２７ｄへ出力するように構成されている。

具体的には、減衰回路２７ｃは、例えば、増幅回路３５の増幅率がＭ倍に設定されている場合において、バッファ回路２７ｂを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｂ２に対し、１／Ｍ倍より大きくかつ１倍未満である所定の倍率Ｍｐを乗じて出力するように構成されている。

比較回路２７ｄは、バッファ回路２７ａを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、減衰回路２７ｃを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２７ｄは、例えば、バッファ回路２７ａを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖａ２と、減衰回路２７ｃを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｃ２と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

光検出部２３は、例えば、分波器、アバランシェフォトダイオード及びＡ／Ｄ変換器等を具備して構成されている。また、光検出部２３は、例えば、受光用ファイバ１３の光出射面を経て入射される戻り光をＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎に分離し、当該色成分毎に分離した光を受光し、当該受光した光に応じたデジタル信号を生成してコントローラ２５へ出力するように構成されている。

メモリ２４には、本体装置３の制御の際に用いられる制御情報として、例えば、図３の信号波形を特定するためのパラメータ等の情報が予め格納されている。

コントローラ２５は、例えば、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）等の集積回路により構成されている。また、コントローラ２５は、入力装置５においてなされた指示に応じた動作及び制御等を行うことができるように構成されている。また、コントローラ２５は、図示しない信号線等を介してコネクタ受け部６２におけるコネクタ部６１の接続状態を検出することにより、挿入部１１が本体装置３に電気的に接続されているか否かを検出することができるように構成されている。また、コントローラ２５は、光源制御部２５ａと、走査制御部２５ｂと、画像生成部２５ｃと、を有して構成されている。

光源制御部２５ａは、メモリ２４から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、光源３１ａ〜３１ｃを同時に発光させるための制御を光源ユニット２１に対して行うように構成されている。

走査制御部２５ｂは、メモリ２４から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図３に示すような信号波形を具備する駆動信号を生成させるための制御をドライバユニット２２の信号発生器３３に対して行うように構成されている。また、走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６から出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７から出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを判定するための判定処理を行うとともに、当該判定処理により得られた判定結果に応じた制御をドライバユニット２２の信号発生器３３に対して行うように構成されている。

画像生成部２５ｃは、例えば、走査制御部２５ｂの制御に応じて生成される駆動信号の信号波形に基づいて直近の走査経路を検出し、当該検出した走査経路上の照明光の照射位置に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に光検出部２３から出力されるデジタル信号により示される輝度値をマッピングすることにより１フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した１フレーム分の観察画像を表示装置４へ順次出力するように構成されている。

表示装置４は、例えば、モニタ等を具備し、本体装置３から出力される画像を表示することができるように構成されている。

入力装置５は、例えば、キーボードまたはタッチパネル等を具備して構成されている。なお、入力装置５は、本体装置３とは別体の装置として構成されていてもよく、または、本体装置３と一体化したインターフェースとして構成されていてもよい。

続いて、以上に述べたような構成を具備する光走査型観察システム１の動作等について説明する。

ユーザは、光走査型観察システム１の各部を接続して電源を投入した後、入力装置５の所定のスイッチを操作することにより、内視鏡２による走査を開始させるための指示をコントローラ２５に対して行う。

そして、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖａ１を有する第１の駆動信号ＳＶａ１がＤ／Ａ変換器３４ａから出力されるとともに、当該第１の駆動信号ＳＶａ１がバッファ回路２６ａを経て比較回路２６ｄに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、第１の駆動信号ＳＶａ１の電圧Ｖａ１をＭ倍に増幅した電圧Ｖｂ１（＝Ｍ×Ｖａ１）を有する第１の駆動信号ＳＶｂ１が増幅回路３５から出力され、当該第１の駆動信号ＳＶｂ１がバッファ回路２６ｂを経て減衰回路２６ｃに入力され、当該第１の駆動信号ＳＶｂ１の電圧Ｖｂ１をＭｐ倍に減衰した電圧Ｖｃ１（＝Ｍ×Ｍｐ×Ｖａ１）を有する第１の駆動信号ＳＶｃ１が比較回路２６ｄに入力される。

比較回路２６ｄは、バッファ回路２６ａから出力される第１の駆動信号ＳＶａ１の電圧Ｖａ１と、減衰回路２６ｃから出力される第１の駆動信号ＳＶｃ１の電圧Ｖｃ１と、を比較することにより、例えば、Ｖａ１≦Ｖｃ１であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２６ｄは、バッファ回路２６ａから出力される第１の駆動信号ＳＶａ１の電圧Ｖａ１と、減衰回路２６ｃから出力される第１の駆動信号ＳＶｃ１の電圧Ｖｃ１と、を比較することにより、例えば、Ｖａ１＞Ｖｃ１であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、増幅回路３５の後段に接続されている電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、電圧Ｖｂ１がアクチュエータ部１５に本来印加されるべき電圧よりも低くなるに伴い、電圧Ｖｃ１が電圧Ｖａ１に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２６ｄの動作によれば、バッファ回路２６ａから出力される第１の駆動信号ＳＶａ１の電圧Ｖａ１と、減衰回路２６ｃから出力される第１の駆動信号ＳＶｃ１の電圧Ｖｃ１と、を比較することにより、電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を生成して出力することができる。

一方、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖａ２を有する第２の駆動信号ＳＶａ２がＤ／Ａ変換器３４ｂから出力されるとともに、当該第２の駆動信号ＳＶａ２がバッファ回路２７ａを経て比較回路２７ｄに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、第２の駆動信号ＳＶａ２の電圧Ｖａ２をＭ倍に増幅した電圧Ｖｂ２（＝Ｍ×Ｖａ２）を有する第２の駆動信号ＳＶｂ２が増幅回路３５から出力され、当該第２の駆動信号ＳＶｂ２がバッファ回路２７ｂを経て減衰回路２７ｃに入力され、当該第２の駆動信号ＳＶｂ２の電圧Ｖｂ２をＭｐ倍に減衰した電圧Ｖｃ２（＝Ｍ×Ｍｐ×Ｖａ２）を有する第２の駆動信号ＳＶｃ２が比較回路２７ｄに入力される。

比較回路２７ｄは、バッファ回路２７ａから出力される第２の駆動信号ＳＶａ２の電圧Ｖａ２と、減衰回路２７ｃから出力される第２の駆動信号ＳＶｃ２の電圧Ｖｃ２と、を比較することにより、例えば、Ｖａ２≦Ｖｃ２であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２７ｄは、バッファ回路２７ａから出力される第１の駆動信号ＳＶａ２の電圧Ｖａ２と、減衰回路２７ｃから出力される第２の駆動信号ＳＶｃ２の電圧Ｖｃ２と、を比較することにより、例えば、Ｖａ２＞Ｖｃ２であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、増幅回路３５の後段に接続されている電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、電圧Ｖｂ２がアクチュエータ部１５に本来印加されるべき電圧よりも低くなるに伴い、電圧Ｖｃ２が電圧Ｖａ２に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２７ｄの動作によれば、バッファ回路２７ａから出力される第１の駆動信号ＳＶａ２の電圧Ｖａ２と、減衰回路２７ｃから出力される第２の駆動信号ＳＶｃ２の電圧Ｖｃ２と、を比較することにより、電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を出力することができる。

走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６から出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７から出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、両方の短絡検出信号の信号レベルがいずれもローレベルであることを検出した場合に、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２において短絡が発生していないとの判定結果を得る。

一方、走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６から出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７から出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルがハイレベルであることを検出した場合に、当該少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルの変動を監視する。

そして、走査制御部２５ｂは、例えば、監視対象の短絡検出信号の信号レベルが所定期間ＰＴ未満でハイレベルからローレベルへ変動したことを検出した場合に、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２において短絡が発生していないとの判定結果を得る。また、走査制御部２５ｂは、例えば、監視対象の短絡検出信号の信号レベルが所定期間ＰＴ以上ハイレベルに維持されたことを検出した場合に、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているとの判定結果を得る。

なお、前述の所定期間ＰＴは、例えば、ノイズ等の外乱に起因して生じる駆動信号の電圧の瞬間的な変動を排除可能な長さとなるように設定されるものとする。

走査制御部２５ｂは、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２において短絡が発生していないとの判定結果を得た場合に、図３に示したような信号波形を具備する駆動信号を生成させるための制御をドライバユニット２２の信号発生器３３に対して引き続き行う。また、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているとの判定結果を得た場合に、図３に示したような信号波形を具備する駆動信号の生成を停止させるための制御をドライバユニット２２の信号発生器３３に対して行う。

以上に述べたように、本実施例に係る光走査型観察システム１によれば、短絡検出部２６から出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７から出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例に係る光走査型観察システム１によれば、走査型内視鏡の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を極力防止することができる。

また、以上に述べたように、本実施例に係る光走査型観察システム１によれば、アクチュエータ部１５に供給される第１及び第２の駆動信号の電圧を降下させることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例に係る光走査型観察システム１によれば、例えば、内視鏡２による被写体の走査が行われている最中であっても、アクチュエータ部１５により揺動される照明用ファイバ１２の振幅を減少させることなく、すなわち、内視鏡２の走査範囲を本来の走査範囲から狭めることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。

なお、本実施例によれば、前述のような構成を具備する光走査型観察システム１を、例えば、図７及び図８に示すような構成を具備する光走査型観察システム１Ａに変形してもよい。図７は、実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図である。図８は、実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図である。

ここで、本実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システム１Ａの具体的な構成について説明する。なお、以降においては、簡単のため、既述の構成及び動作等に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。

光走査型観察システム１Ａは、例えば、図７に示すように、内視鏡２と、内視鏡２を接続可能な本体装置３Ａと、本体装置３Ａに接続される表示装置４と、本体装置３Ａに対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置５と、を有して構成されている。

本体装置３Ａは、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２Ａと、光検出部２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、短絡検出部２６Ａ及び２７Ａと、を有して構成されている。

ドライバユニット２２Ａは、コントローラ２５の制御に応じ、アクチュエータ部１５に印加する電圧に応じた駆動信号を生成するように構成されている。また、ドライバユニット２２Ａは、図８に示すように、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、アナログ回路５１ａ及び５１ｂと、増幅回路３５Ａと、を有して構成されている。

ドライバユニット２２ＡのＤ／Ａ変換器３４ａは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第１の駆動信号をアナログの第１の駆動信号に変換してアナログ回路５１ａ及び短絡検出部２６Ａへ出力するように構成されている。

ドライバユニット２２ＡのＤ／Ａ変換器３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第２の駆動信号をアナログの第２の駆動信号に変換してアナログ回路５１ｂ及び短絡検出部２７Ａへ出力するように構成されている。

アナログ回路５１ａは、例えば、バッファ回路等のような、１つ以上の電気素子を具備する回路として構成されているとともに、定格動作時において、Ｄ／Ａ変換器３４ａから出力される第１の駆動信号の電圧を変化させずに増幅回路３５Ａ及び短絡検出部２６Ａへ出力するように構成されている。また、アナログ回路５１ａは、電気端子６１ａ及び電気端子６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生に起因し、定格電流より大きな電流が流れた場合であっても、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て入力される第１の駆動信号の電圧を変化させないように構成されている。

アナログ回路５１ｂは、例えば、バッファ回路等のような、１つ以上の電気素子を具備する回路として構成されているとともに、定格動作時において、Ｄ／Ａ変換器３４ｂから出力される第２の駆動信号の電圧を変化させずに増幅回路３５Ａ及び短絡検出部２７Ａへ出力するように構成されている。また、アナログ回路５１ｂは、電気端子６１ｂ及び電気端子６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生に起因し、定格電流より大きな電流が流れた場合であっても、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て入力される第２の駆動信号の電圧を変化させないように構成されている。

増幅回路３５Ａは、例えば、トランスを具備する回路として構成されている。また、増幅回路３５Ａは、アナログ回路５１ａから出力された第１の駆動信号の電圧を所定の増幅率で増幅するように構成されている。そして、増幅回路３５Ａにより増幅された第１の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ａ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ａを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃへ出力される。

増幅回路３５Ａは、アナログ回路５１ｂから出力された第２の駆動信号の電圧を所定の増幅率で増幅するように構成されている。そして、増幅回路３５Ａにより増幅された第２の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ｂ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ｂを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄへ出力される。

短絡検出部２６Ａは、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て出力される第１の駆動信号と、アナログ回路５１ａを経て出力される第１の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ａ及び電気端子６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を生成し、当該生成した第１の短絡検出信号を走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。また、短絡検出部２６Ａは、図８に示すように、バッファ回路２６ｅ及び２６ｆと、比較回路２６ｇと、を有して構成されている。

バッファ回路２６ｅは、アナログ回路５１ａの入力側に接続されている。また、バッファ回路２６ｅは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経て入力される第１の駆動信号を比較回路２６ｇへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ｅの構成によれば、Ｄ／Ａ変換器３４ａを経てアナログ回路５１ａに入力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を比較回路２６ｇへ出力することができる。

バッファ回路２６ｆは、アナログ回路５１ａの出力側に接続されている。また、バッファ回路２６ｆは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、アナログ回路５１ａを経て入力される第１の駆動信号を比較回路２６ｇへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ｆの構成によれば、アナログ回路５１ａから増幅回路３５Ａへ出力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を比較回路２６ｇへ出力することができる。

比較回路２６ｇは、バッファ回路２６ｅを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、バッファ回路２６ｆを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２６ｇは、例えば、バッファ回路２６ｅを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｅ１と、バッファ回路２６ｆを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｆ１と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

短絡検出部２７Ａは、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て出力される第２の駆動信号と、アナログ回路５１ｂを経て出力される第２の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ｂ及び電気端子６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を生成し、当該生成した第２の短絡検出信号を走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。また、短絡検出部２７Ａは、図８に示すように、バッファ回路２７ｅ及び２７ｆと、比較回路２７ｇと、を有して構成されている。

バッファ回路２７ｅは、アナログ回路５１ｂの入力側に接続されている。また、バッファ回路２７ｅは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経て入力される第２の駆動信号を比較回路２７ｇへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ｅの構成によれば、Ｄ／Ａ変換器３４ｂを経てアナログ回路５１ｂに入力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を比較回路２７ｇへ出力することができる。

バッファ回路２７ｆは、アナログ回路５１ｂの出力側に接続されている。また、バッファ回路２７ｆは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、アナログ回路５１ｂを経て入力される第２の駆動信号を比較回路２７ｇへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ｆの構成によれば、アナログ回路５１ｂから増幅回路３５Ａへ出力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を比較回路２７ｇへ出力することができる。

比較回路２７ｇは、バッファ回路２７ｅを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、バッファ回路２７ｆを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２７ｇは、例えば、バッファ回路２７ｅを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｅ２と、バッファ回路２７ｆを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｆ２と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

続いて、以上に述べたような構成を具備する光走査型観察システム１Ａの動作等について説明する。

ユーザは、光走査型観察システム１Ａの各部を接続して電源を投入した後、入力装置５の所定のスイッチを操作することにより、内視鏡２による走査を開始させるための指示をコントローラ２５に対して行う。

そして、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｅ１を有する第１の駆動信号ＳＶｅ１がＤ／Ａ変換器３４ａから出力されるとともに、当該第１の駆動信号ＳＶｅ１がバッファ回路２６ｅを経て比較回路２６ｇに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｆ１を有する第１の駆動信号ＳＶｆ１がアナログ回路５１ａから出力されるとともに、当該第１の駆動信号ＳＶｆ１がバッファ回路２６ｆを経て比較回路２６ｇに入力される。

比較回路２６ｇは、バッファ回路２６ｅから出力される第１の駆動信号ＳＶｅ１の電圧Ｖｅ１と、バッファ回路２６ｆから出力される第１の駆動信号ＳＶｆ１の電圧Ｖｆ１と、を比較することにより、例えば、Ｖｅ１＝Ｖｆ１であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２６ｇは、バッファ回路２６ｅから出力される第１の駆動信号ＳＶｅ１の電圧Ｖｅ１と、バッファ回路２６ｆから出力される第１の駆動信号ＳＶｆ１の電圧Ｖｆ１と、を比較することにより、例えば、Ｖｅ１＞Ｖｆ１であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、増幅回路３５Ａのトランスの２次側に接続されている電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、当該トランスの１次側に接続されているアナログ回路５１ａに定格電流より大きな電流が流れることに伴い、電圧Ｖｆ１が電圧Ｖｅ１に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２６ｇの動作によれば、バッファ回路２６ｅから出力される第１の駆動信号ＳＶｅ１の電圧Ｖｅ１と、バッファ回路２６ｆから出力される第１の駆動信号ＳＶｆ１の電圧Ｖｆ１と、を比較することにより、電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を出力することができる。

一方、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｅ２を有する第２の駆動信号ＳＶｅ２がＤ／Ａ変換器３４ｂから出力されるとともに、当該第２の駆動信号ＳＶｅ２がバッファ回路２７ｅを経て比較回路２７ｇに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｆ２を有する第２の駆動信号ＳＶｆ２がアナログ回路５１ｂから出力されるとともに、当該第２の駆動信号ＳＶｆ２がバッファ回路２７ｆを経て比較回路２７ｇに入力される。

比較回路２７ｇは、バッファ回路２７ｅから出力される第２の駆動信号ＳＶｅ２の電圧Ｖｅ２と、バッファ回路２７ｆから出力される第２の駆動信号ＳＶｆ２の電圧Ｖｆ２と、を比較することにより、例えば、Ｖｅ２＝Ｖｆ２であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２７ｇは、バッファ回路２７ｅから出力される第２の駆動信号ＳＶｅ２の電圧Ｖｅ２と、バッファ回路２７ｆから出力される第２の駆動信号ＳＶｆ２の電圧Ｖｆ２と、を比較することにより、例えば、Ｖｅ２＞Ｖｆ２であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、増幅回路３５Ａのトランスの２次側に接続されている電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、当該トランスの１次側に接続されているアナログ回路５１ｂに定格電流より大きな電流が流れることに伴い、電圧Ｖｆ２が電圧Ｖｅ２に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２７ｇの動作によれば、バッファ回路２７ｅから出力される第２の駆動信号ＳＶｅ２の電圧Ｖｅ２と、バッファ回路２７ｆから出力される第２の駆動信号ＳＶｆ２の電圧Ｖｆ２と、を比較することにより、電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を生成して出力することができる。

走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６Ａから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ａから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、両方の短絡検出信号の信号レベルがいずれもローレベルであることを検出した場合に、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２において短絡が発生していないとの判定結果を得る。

一方、走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６Ａから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ａから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルがハイレベルであることを検出した場合に、当該少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルの変動を監視する。

以上に述べたように、本実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システム１Ａによれば、短絡検出部２６Ａから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ａから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システム１Ａによれば、走査型内視鏡の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を極力防止することができる。

また、以上に述べたように、本実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システム１Ａによれば、アクチュエータ部１５に供給される第１及び第２の駆動信号の電圧を降下させることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例の第１の変形例に係る光走査型観察システム１Ａによれば、例えば、内視鏡２による被写体の走査が行われている最中であっても、アクチュエータ部１５により揺動される照明用ファイバ１２の振幅を減少させることなく、すなわち、内視鏡２の走査範囲を本来の走査範囲から狭めることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。

なお、本実施例によれば、前述のような構成を具備する光走査型観察システム１を、例えば、図９及び図１０に示すような構成を具備する光走査型観察システム１Ｂに変形してもよい。図９は、実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図である。図１０は、実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システムのドライバユニット及び短絡検出部の具体的な構成を説明するための図である。

ここで、本実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システム１Ｂの具体的な構成について説明する。

光走査型観察システム１Ｂは、例えば、図９に示すように、内視鏡２と、内視鏡２を接続可能な本体装置３Ｂと、本体装置３Ｂに接続される表示装置４と、本体装置３Ｂに対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置５と、を有して構成されている。

本体装置３Ｂは、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２Ｂと、光検出部２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、短絡検出部２６Ｂ及び２７Ｂと、アナログ回路５２及び５３と、を有して構成されている。

ドライバユニット２２Ｂは、コントローラ２５の制御に応じ、アクチュエータ部１５に印加する電圧に応じた駆動信号を生成するように構成されている。また、ドライバユニット２２Ｂは、図１０に示すように、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、増幅回路３５と、を有して構成されている。

ドライバユニット２２ＢのＤ／Ａ変換器３４ａは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第１の駆動信号をアナログの第１の駆動信号に変換して増幅回路３５へ出力するように構成されている。

ドライバユニット２２ＢのＤ／Ａ変換器３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの第２の駆動信号をアナログの第２の駆動信号に変換して増幅回路３５へ出力するように構成されている。

ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ａから出力された第１の駆動信号の電圧を増幅してアナログ回路５２及び短絡検出部２６Ｂへ出力するように構成されている。

ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ｂから出力された第２の駆動信号の電圧を増幅してアナログ回路５３及び短絡検出部２７Ｂへ出力するように構成されている。

アナログ回路５２は、例えば、バッファ回路等のような、１つ以上の電気素子を具備する回路として構成されているとともに、定格動作時において、ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５から出力される第１の駆動信号の電圧を変化させずに短絡検出部２６Ｂへ出力するように構成されている。また、アナログ回路５２は、電気端子６１ａ及び電気端子６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生に起因し、定格電流より大きな電流が流れた場合であっても、ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５を経て入力される第１の駆動信号の電圧を変化させないように構成されている。そして、アナログ回路５２を通過した第１の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ａ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ａを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃへ出力される。

アナログ回路５３は、例えば、バッファ回路等のような、１つ以上の電気素子を具備する回路として構成されているとともに、定格動作時において、ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５から出力される第２の駆動信号の電圧を変化させずに短絡検出部２７Ｂへ出力するように構成されている。また、アナログ回路５３は、電気端子６１ｂ及び電気端子６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生に起因し、定格電流より大きな電流が流れた場合であっても、ドライバユニット２２Ｂの増幅回路３５を経て入力される第２の駆動信号の電圧を変化させないように構成されている。そして、アナログ回路５３を通過した第２の駆動信号は、コネクタ受け部６２の電気端子６２ｂ、及び、コネクタ部６１の電気端子６１ｂを介し、アクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄへ出力される。

短絡検出部２６Ｂは、増幅回路３５を経て出力される第１の駆動信号と、アナログ回路５２を経て出力される第１の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ａ及び電気端子６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を生成し、当該生成した第１の短絡検出信号を走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。また、短絡検出部２６Ｂは、図１０に示すように、バッファ回路２６ｈ及び２６ｋと、比較回路２６ｍと、を有して構成されている。

バッファ回路２６ｈは、アナログ回路５２の入力側に接続されている。また、バッファ回路２６ｈは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、増幅回路３５を経て入力される第１の駆動信号を比較回路２６ｍへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ｈの構成によれば、増幅回路３５を経てアナログ回路５２に入力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を比較回路２６ｍへ出力することができる。

バッファ回路２６ｋは、アナログ回路５２の出力側に接続されている。また、バッファ回路２６ｋは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、アナログ回路５２を経て入力される第１の駆動信号を比較回路２６ｍへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２６ｋの構成によれば、アナログ回路５２からアクチュエータ部１５へ出力される第１の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第１の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第１の駆動信号を比較回路２６ｍへ出力することができる。

比較回路２６ｍは、バッファ回路２６ｈを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、バッファ回路２６ｋを経て入力される第１の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２６ｍは、例えば、バッファ回路２６ｈを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｈ１と、バッファ回路２６ｋを経て入力される第１の駆動信号の電圧Ｖｋ１と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第１の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

短絡検出部２７Ｂは、増幅回路３５を経て出力される第２の駆動信号と、アナログ回路５３を経て出力される第２の駆動信号と、に基づき、電気端子６１ｂ及び電気端子６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を生成し、当該生成した第２の短絡検出信号を走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。また、短絡検出部２７Ｂは、図１０に示すように、バッファ回路２７ｈ及び２７ｋと、比較回路２７ｍと、を有して構成されている。

バッファ回路２７ｈは、アナログ回路５３の入力側に接続されている。また、バッファ回路２７ｈは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、増幅回路３５を経て入力される第２の駆動信号を比較回路２７ｍへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ｈの構成によれば、増幅回路３５を経てアナログ回路５３に入力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を比較回路２７ｍへ出力することができる。

バッファ回路２７ｋは、アナログ回路５３の出力側に接続されている。また、バッファ回路２７ｋは、例えば、オペアンプ等の電気素子を具備する高入力インピーダンス回路として構成されているとともに、アナログ回路５３を経て入力される第２の駆動信号を比較回路２７ｍへ出力するように構成されている。そのため、このようなバッファ回路２７ｋの構成によれば、アナログ回路５３からアクチュエータ部１５へ出力される第２の駆動信号の電圧降下を発生させることなく、すなわち、当該第２の駆動信号の電圧を維持しつつ当該第２の駆動信号を比較回路２７ｍへ出力することができる。

比較回路２７ｍは、バッファ回路２７ｈを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、バッファ回路２７ｋを経て入力される第２の駆動信号の電圧と、を比較して得られる比較結果を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

具体的には、比較回路２７ｍは、例えば、バッファ回路２７ｈを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｈ２と、バッファ回路２７ｋを経て入力される第２の駆動信号の電圧Ｖｋ２と、を比較した際の大小関係を示す信号を生成し、当該生成した信号を第２の短絡検出信号として走査制御部２５ｂへ出力するように構成されている。

続いて、以上に述べたような構成を具備する光走査型観察システム１Ｂの動作等について説明する。

ユーザは、光走査型観察システム１Ｂの各部を接続して電源を投入した後、入力装置５の所定のスイッチを操作することにより、内視鏡２による走査を開始させるための指示をコントローラ２５に対して行う。

そして、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｈ１を有する第１の駆動信号ＳＶｈ１が増幅回路３５から出力されるとともに、当該第１の駆動信号ＳＶｈ１がバッファ回路２６ｈを経て比較回路２６ｍに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｋ１を有する第１の駆動信号ＳＶｋ１がアナログ回路５２から出力されるとともに、当該第１の駆動信号ＳＶｋ１がバッファ回路２６ｋを経て比較回路２６ｍに入力される。

比較回路２６ｍは、バッファ回路２６ｈから出力される第１の駆動信号ＳＶｈ１の電圧Ｖｈ１と、バッファ回路２６ｋから出力される第１の駆動信号ＳＶｋ１の電圧Ｖｋ１と、を比較することにより、例えば、Ｖｈ１＝Ｖｋ１であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２６ｍは、バッファ回路２６ｈから出力される第１の駆動信号ＳＶｈ１の電圧Ｖｈ１と、バッファ回路２６ｋから出力される第１の駆動信号ＳＶｋ１の電圧Ｖｋ１と、を比較することにより、例えば、Ｖｈ１＞Ｖｋ１であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第１の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、アナログ回路５２の後段に接続されている電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、アナログ回路５２に定格電流より大きな電流が流れることに伴い、電圧Ｖｋ１がアクチュエータ部１５に本来印加されるべき電圧である電圧Ｖｈ１に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２６ｍの動作によれば、バッファ回路２６ｈから出力される第１の駆動信号ＳＶｈ１の電圧Ｖｈ１と、バッファ回路２６ｋから出力される第１の駆動信号ＳＶｋ１の電圧Ｖｋ１と、を比較することにより、電気端子６１ａ及び６２ａのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第１の短絡検出信号を出力することができる。

一方、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｈ２を有する第２の駆動信号ＳＶｈ２が増幅回路３５から出力されるとともに、当該第２の駆動信号ＳＶｈ２がバッファ回路２７ｈを経て比較回路２７ｍに入力される。また、前述のようなユーザの操作に応じ、例えば、電圧Ｖｋ２を有する第２の駆動信号ＳＶｋ２がアナログ回路５３から出力されるとともに、当該第２の駆動信号ＳＶｋ２がバッファ回路２７ｋを経て比較回路２７ｍに入力される。

比較回路２７ｍは、バッファ回路２７ｈから出力される第２の駆動信号ＳＶｈ２の電圧Ｖｈ２と、バッファ回路２７ｋから出力される第２の駆動信号ＳＶｋ２の電圧Ｖｋ２と、を比較することにより、例えば、Ｖｈ２＝Ｖｋ２であるとの比較結果を得た場合には、ローレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。また、比較回路２７ｍは、バッファ回路２７ｈから出力される第２の駆動信号ＳＶｈ２の電圧Ｖｈ２と、バッファ回路２７ｋから出力される第２の駆動信号ＳＶｋ２の電圧Ｖｋ２と、を比較することにより、例えば、Ｖｈ２＞Ｖｋ２であるとの比較結果を得た場合には、ハイレベルの信号レベルを有する第２の短絡検出信号を生成して出力する。

ここで、例えば、アナログ回路５３の後段に接続されている電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方において短絡が生じている場合には、アナログ回路５３に定格電流より大きな電流が流れることに伴い、電圧Ｖｋ２がアクチュエータ部１５に本来印加されるべき電圧である電圧Ｖｈ２に比べて小さくなるものと考えられる。そのため、前述のような比較回路２７ｍの動作によれば、バッファ回路２７ｈから出力される第２の駆動信号ＳＶｈ２の電圧Ｖｈ２と、バッファ回路２７ｋから出力される第２の駆動信号ＳＶｋ２の電圧Ｖｋ２と、を比較することにより、電気端子６１ｂ及び６２ｂのうちの少なくともいずれか一方における短絡の発生の有無を識別可能な第２の短絡検出信号を出力することができる。

走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６Ｂから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ｂから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、両方の短絡検出信号の信号レベルがいずれもローレベルであることを検出した場合に、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２において短絡が発生していないとの判定結果を得る。

一方、走査制御部２５ｂは、短絡検出部２６Ｂから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ｂから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、例えば、少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルがハイレベルであることを検出した場合に、当該少なくとも一方の短絡検出信号の信号レベルの変動を監視する。

以上に述べたように、本実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システム１Ｂによれば、短絡検出部２６Ｂから出力される第１の短絡検出信号と、短絡検出部２７Ｂから出力される第２の短絡検出信号と、に基づき、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システム１Ｂによれば、走査型内視鏡の通電部分での短絡の発生に起因する耐用期間の短縮を極力防止することができる。

また、以上に述べたように、本実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システム１Ｂによれば、アクチュエータ部１５に供給される第１及び第２の駆動信号の電圧を降下させることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。そのため、本実施例の第２の変形例に係る光走査型観察システム１Ｂによれば、例えば、内視鏡２による被写体の走査が行われている最中であっても、アクチュエータ部１５により揺動される照明用ファイバ１２の振幅を減少させることなく、すなわち、内視鏡２の走査範囲を本来の走査範囲から狭めることなく、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２のうちの少なくともいずれか一方において短絡が発生しているか否かを検出することができる。

なお、本発明は、上述した実施例及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

１，１Ａ，１Ｂ光走査型観察システム
２内視鏡
３，３Ａ，３Ｂ本体装置
４表示装置
５入力装置
１１挿入部
１２照明用ファイバ
１５アクチュエータ部
２１光源ユニット
２２，２２Ａ，２２Ｂドライバユニット
２３光検出部
２４メモリ
２５コントローラ
２５ｂ走査制御部
２６，２６Ａ，２６Ｂ短絡検出部
２７，２７Ａ，２７Ｂ短絡検出部
６１コネクタ部
６２コネクタ受け部

日本国特開２０１４−４４２７１号公報

Claims

光源部から発せられる照明光により被写体を走査するための光走査部を具備して構成された内視鏡と、
前記光走査部に印加する電圧に応じた駆動信号を生成するように構成された信号発生器と、
前記光走査部と前記信号発生器との間に設けられた所定の回路の入力側に接続されているとともに、前記所定の回路に入力される前記駆動信号の電圧を維持しつつ前記駆動信号を出力するように構成された第１の回路と、
前記所定の回路の出力側に接続されているとともに、前記所定の回路から出力される前記駆動信号の電圧を維持しつつ前記駆動信号を出力するように構成された第２の回路と、
前記第１の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、前記第２の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、を比較することにより、前記所定の回路と前記光走査部との間における短絡の発生の有無を識別可能な信号を生成して出力するように構成された比較回路と、
を有することを特徴とする光走査型観察システム。
前記所定の回路は、前記所定の回路と前記光走査部との間において短絡が発生した場合であっても、前記第１の回路における電圧値に影響を及ぼさないような特性を有する回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型観察システム。
前記所定の回路は、前記信号発生器により生成された前記駆動信号の電圧を増幅して出力するように構成された増幅回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型観察システム。
前記第２の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧を前記増幅回路の増幅率に応じて減衰して出力するように構成された減衰回路をさらに有し、
前記比較回路は、前記第１の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、前記第２の回路及び前記減衰回路を経て入力される前記駆動信号の電圧と、を比較することにより、前記所定の回路と前記光走査部との間における短絡の発生の有無を識別可能な信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の光走査型観察システム。
前記比較回路から出力される信号に基づいて前記所定の回路と前記光走査部との間における短絡の発生の有無を判定するための判定処理を行うとともに、当該判定処理により得られた判定結果に応じた制御を前記信号発生器に対して行うように構成された制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査型観察システム。
前記比較回路は、前記第１の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧が、前記第２の回路を経て入力される前記駆動信号の電圧よりも大きい場合に、所定のレベルを有する信号を生成して出力し、
前記制御部は、前記比較回路から出力される信号の信号レベルが所定期間以上前記所定のレベルに維持されたことを検出した場合に、前記所定の回路と前記光走査部との間において短絡が発生しているとの判定結果を得るとともに、前記駆動信号の生成を停止させるための制御を前記信号発生器に対して行う
ことを特徴とする請求項５に記載の光走査型観察システム。