JPWO2016075994A1 - 光走査型観察システム - Google Patents

Abstract

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する内視鏡と、光走査部に印加する駆動電圧に応じた駆動信号を生成する駆動信号生成部と、駆動信号生成部から光走査部に供給される駆動信号の電流値を計測する電流計測部と、光走査部の温度が所定の温度である場合に電流計測部により計測される電流実測値が予め格納された第１の記憶部と、電流実測値の大きさに応じて予め設定された複数の補正用パラメータが格納された第２の記憶部と、第１の記憶部から読み込んだ電流実測値の大きさに適合する補正用パラメータを第２の記憶部から読み込んで内視鏡の走査範囲を補正する処理を行う補正処理部と、を有する。

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が知られている。そして、例えば、日本国特開２００９−６３６３７号公報には、前述の走査型内視鏡に相当する光走査プローブを具備して構成された光走査プローブ装置が開示されている。

具体的には、日本国特開２００９−６３６３７号公報には、光源からの照明光が入射される微小ミラーの傾斜角の大きさを駆動電圧の大きさに応じて変更する光走査素子を光走査プローブの先端部に配設した光走査プローブ装置において、当該光走査素子に印加する駆動電圧を補正テーブルの内容を参照しつつ補正するための構成が開示されている。

ここで、日本国特開２００９−６３６３７号公報には、微小ミラーの傾斜角により決定される光走査素子の走査範囲が、温度等の環境変化の影響を受けて変化し得る旨が記載されている。そのため、日本国特開２００９−６３６３７号公報に開示された構成によれば、例えば、光走査プローブの使用温度に応じて光走査素子に印加する駆動電圧を補正する場合に、当該駆動電圧と微小ミラーの実際の傾斜角との間の関係を表す補正テーブルを複数の使用温度毎に取得するための作業を予め行っておく必要がある、という問題点が生じている。その結果、日本国特開２００９−６３６３７号公報に開示された構成によれば、例えば、光走査プローブの走査範囲の温度依存性の補正に用いられる情報を取得するための作業が煩雑化してしまう、という前述の問題点に応じた課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、走査型内視鏡の走査範囲の温度依存性の補正に用いられる情報を取得するための作業を簡略化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駆動電圧に応じた駆動信号を生成するように構成された駆動信号生成部と、前記駆動信号生成部から前記光走査部に供給される前記駆動信号の電流値を計測するように構成された電流計測部と、前記内視鏡に設けられ、前記光走査部の温度が所定の温度である場合に前記電流計測部により計測される電流値である電流実測値が予め格納された第１の記憶部と、前記電流実測値の大きさに応じて予め設定された複数の補正用パラメータが格納された第２の記憶部と、前記第１の記憶部から読み込んだ前記電流実測値の大きさに適合する補正用パラメータを前記第２の記憶部から読み込むとともに、当該読み込んだ補正用パラメータに基づいて前記内視鏡の走査範囲を補正するための補正処理を行うように構成された補正処理部と、を有する。

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。 アクチュエータ部の構成を説明するための断面図。 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。 実施例に係る光走査型観察システムの処理において用いられる補正テーブルの概要を示す図。 実施例に係る光走査型観察システムの処理において用いられる閾値テーブルの概要を示す図。

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７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、図示しないが、内視鏡２と本体装置３とを電気的に接続するための電気コネクタ装置が設けられている。また、コネクタ部６１及びコネクタ受け部６２の内部には、図示しないが、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の検出ユニット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合波器３２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分波器３６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、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、例えば、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し、本体装置３から供給される駆動信号より印加される駆動電圧に応じて伸縮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毎に固有の電流実測値（後述）を格納するための不揮発性のメモリ１６が設けられている。そして、メモリ１６に格納された電流実測値は、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。なお、電流実測値は、例えば、内視鏡２の製造時等のような、ユーザが内視鏡２を初めて使用するタイミングより前の任意のタイミングにおいてメモリ１６に格納されるものとする。

本体装置３は、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２と、電流計測部２２ａと、検出ユニット２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、を有して構成されている。

光源ユニット２１は、光源３１ａと、光源３１ｂと、光源３１ｃと、合波器３２と、を有して構成されている。

光源３１ａは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、赤色の波長帯域の光（以降、Ｒ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。

光源３１ｂは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、緑色の波長帯域の光（以降、Ｇ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。

光源３１ｃは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御により発光された際に、青色の波長帯域の光（以降、Ｂ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。

合波器３２は、光源３１ａから発せられたＲ光と、光源３１ｂから発せられたＧ光と、光源３１ｃから発せられたＢ光と、を合波して照明用ファイバ１２の光入射面に供給するように構成されている。

ドライバユニット２２は、アクチュエータ部１５に印加する駆動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、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、アンプ３５と、を有して構成されている。

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３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電圧信号を生成して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３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電圧信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ｂへ出力する。図３は、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アンプ３５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アンプ３５へ出力するように構成されている。

アンプ３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂから出力された第１及び第２の駆動信号を増幅してアクチュエータ部１５へ出力するように構成されている。

ここで、例えば、図３の破線で示すような信号波形を具備する第１の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃに印加されるとともに、図３の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第２の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄに印加されることにより、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４及び図５に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図４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５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（電圧）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（電圧）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４及び図５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、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される第１及び第２の駆動信号の振幅は、時刻Ｔ２または時刻Ｔ２の近辺において最大となる。また、図４及び図５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最大振幅の大きさに合わせて変化する。

電流計測部２２ａは、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃに供給される第１の駆動信号の電流値を計測するとともに、当該計測した電流値をコントローラ２５へ出力するように構成されている。また、電流計測部２２ａは、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄに供給される第２の駆動信号の電流値を計測するとともに、当該計測した電流値をコントローラ２５へ出力するように構成されている。

検出ユニット２３は、分波器３６と、検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃと、Ａ／Ｄ変換器３８ａ、３８ｂ及び３８ｃと、を有して構成されている。

分波器３６は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ１３の光出射面から出射された戻り光をＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の光に分離して検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃへ出射するように構成されている。

検出器３７ａは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器３６から出力されるＲ光の強度を検出し、当該検出したＲ光の強度に応じたアナログのＲ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ａへ出力するように構成されている。

検出器３７ｂは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器３６から出力されるＧ光の強度を検出し、当該検出したＧ光の強度に応じたアナログのＧ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｂへ出力するように構成されている。

検出器３７ｃは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器３６から出力されるＢ光の強度を検出し、当該検出したＢ光の強度に応じたアナログのＢ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｃへ出力するように構成されている。

Ａ／Ｄ変換器３８ａは、検出器３７ａから出力されたアナログのＲ信号をデジタルのＲ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。

Ａ／Ｄ変換器３８ｂは、検出器３７ｂから出力されたアナログのＧ信号をデジタルのＧ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。

Ａ／Ｄ変換器３８ｃは、検出器３７ｃから出力されたアナログのＢ信号をデジタルのＢ信号に変換してコントローラ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振幅、周波数及び位相差等のパラメータを含む情報が格納されている。また、メモリ２４には、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅（最大振幅を含む各振幅）を補正する際に用いられる複数の振幅補正用パラメータ（後述）を具備する補正テーブルが格納されている。

コントローラ２５は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）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、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に対して行うように構成されている。

走査制御部２５ｂは、例えば、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、メモリ１６に格納された電流実測値を読み込むように構成されている。また、走査制御部２５ｂは、メモリ２４に格納された補正テーブルに含まれる各振幅補正用パラメータの中から、メモリ１６から読み込んだ電流実測値に適合する振幅補正用パラメータを読み込むように構成されている。また、走査制御部２５ｂは、電流計測部２２ａから出力される電流値と、メモリ２４から読み込んだ振幅補正用パラメータと、に基づき、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅（最大振幅を含む各振幅）を当該電流値及び当該振幅補正用パラメータに応じて補正した補正後の振幅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検出ユニット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。また、画像生成部２５ｃは、所定の文字列等を表示装置４に画像表示するための処理を行うことができ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から出力される観察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。

まず、メモリ１６に格納される電流実測値の取得方法の具体例について説明する。

工場作業者は、例えば、内視鏡２の製造時に、アクチュエータ部１５の温度が所定の温度ＴＥＭになるような環境下に内視鏡２を配置した状態において、光走査型観察システム１の各部を接続して電源を投入する。なお、所定の温度ＴＥＭは、例えば、摂氏２５度のような、常温の範囲内に属する温度であるものとする。

その後、工場作業者は、例えば、入力装置５の走査開始スイッチ（不図示）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。

走査制御部２５ｂは、入力装置５の走査開始スイッチが操作されたこと、及び、メモリ１６から読み込むべき電流実測値が存在しないことをそれぞれ検出した際に、メモリ２４から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図３の信号波形における最大振幅がＨａになるような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に対して行う。なお、最大振幅Ｈａは、例えば、図３の信号波形を具備する駆動信号をドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給して被写体を走査する際の画角の大きさに応じて設定されるものとする。

電流計測部２２ａは、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５の圧電素子１５ａ及び１５ｃに供給される第１の駆動信号の最大電流値Ｉ１を計測するとともに、当該計測した最大電流値Ｉ１を走査制御部２５ｂへ出力する。また、電流計測部２２ａは、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５の圧電素子１５ｂ及び１５ｄに供給される第２の駆動信号の最大電流値Ｉ２を計測するとともに、当該計測した最大電流値Ｉ２を走査制御部２５ｂへ出力する。

走査制御部２５ｂは、電流計測部２２ａから出力される最大電流値Ｉ１及びＩ２を電流実測値としてメモリ１６に格納させた後、当該電流実測値の取得に係る処理が完了した旨を工場作業者に報知するための文字列等を表示装置４に表示させるための制御を画像生成部２５ｃに対して行う。

すなわち、以上に述べたような方法によれば、最大振幅がＨａになるような第１の駆動信号が所定の温度ＴＥＭのアクチュエータ部１５に供給された際に計測される最大電流値Ｉ１と、最大振幅がＨａになるような第２の駆動信号が所定の温度ＴＥＭのアクチュエータ部１５に供給された際に計測される最大電流値Ｉ２と、が電流実測値としてメモリ１６に予め格納される。

次に、メモリ１６に格納された電流実測値に基づいてドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅を補正する際に行われる処理等の具体例について説明する。なお、以降においては、簡単のため、最大電流値Ｉ１及びＩ２が同一の電流実測値ＩＭとしてメモリ１６に格納された場合を例に挙げて説明する。

術者等のユーザは、被検者の体腔内の観察を行う前に、光走査型観察システム１の各部を接続して電源を投入する。

走査制御部２５ｂ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、メモリ１６に予め格納された電流実測値ＩＭを読み込む。その後、走査制御部２５ｂは、メモリ２４に格納された補正テーブルに含まれる各振幅補正用パラメータの中から、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭに適合する振幅補正用パラメータを読み込む。

ここで、本実施例においては、例えば、図６に示すような補正テーブルＴＢ１がメモリ２４に格納されている。図６は、実施例に係る光走査型観察システムの処理において用いられる補正テーブルの概要を示す図である。

補正テーブルＴＢ１は、図６に示すように、メモリ１６から読み込まれる電流実測値の大きさ、すなわち、アクチュエータ部１５の温度が所定の温度ＴＥＭである場合に電流計測部２２ａにおいて計測される電流値の大きさに応じて予め設定された第１の係数及び第２の係数の組合せからなる振幅補正用パラメータを複数具備して構成されている。

走査制御部２５ｂは、例えば、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭがＩＡ以上かつＩＢ未満である場合には、メモリ２４に格納された補正テーブルＴＢ１に含まれる各振幅補正用パラメータの中から、第１の係数α及び第２の係数βの組合せを読み込む。また、走査制御部２５ｂは、例えば、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭがＩＢ以上かつＩＣ未満である場合には、メモリ２４に格納された補正テーブルＴＢ１に含まれる各振幅補正用パラメータの中から、第１の係数γ（但し、γ＜αであるとする）及び第２の係数δの組合せを読み込む。

一方、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、例えば、入力装置５の走査開始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。

走査制御部２５ｂは、走査開始スイッチが操作されたことを検知した際に、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に対して行う。

ここで、アクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅Ｈと、電流計測部２２ａにより計測される電流値Ｉとの間には、下記数式（１）の一次関数として示すような関係が成り立つものと考えられる。なお、下記数式（１）のＰ及びＱはそれぞれ定数であるものとする。

Ｈ＝Ｐ×Ｉ＋Ｑ ・・・（１）

走査制御部２５ｂは、例えば、補正テーブルＴＢ１から読み込んだ第１の係数を上記数式（１）の定数Ｐに代入し、かつ、補正テーブルＴＢ１から読み込んだ第２の係数を上記数式（１）の定数Ｑに代入して得られる関係式を用い、電流計測部２２ａから出力される最大電流値Ｉｂに応じた最大振幅Ｈｂの大きさを算出しつつモニタリングする。

具体的には、走査制御部２５ｂは、例えば、補正テーブルＴＢ１から第１の係数α及び第２の係数βを読み込んだ場合には、Ｈｂ＝α×Ｉｂ＋βの関係式を用い、電流計測部２２ａから出力される最大電流値Ｉｂに応じた最大振幅Ｈｂを算出しつつモニタリングする。

そして、走査制御部２５ｂは、例えば、Ｈｂ＝α×Ｉｂ＋βの関係式を用いて最大振幅Ｈｂを算出した場合には、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅（最大振幅を含む各振幅）を｛Ｈａ／（α×Ｉｂ＋β）｝倍に補正した補正後の振幅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に対して行う。

すなわち、走査制御部２５ｂは、補正処理部としての機能を具備し、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭの大きさに適合する第１及び第２の係数をメモリ２４の補正テーブルＴＢ１から読み込むとともに、当該読み込んだ第１及び第２の係数に基づいて内視鏡２の走査範囲を補正するための補正処理を行っている。また、走査制御部２５ｂは、メモリ２４の補正テーブルＴＢ１から読み込んだ第１及び第２の係数を用いて電流計測部２２ａにより計測される電流値に応じた駆動電圧（最大振幅Ｈｂ）を算出し、当該算出した駆動電圧を電流実測値ＩＭが計測された際の駆動電圧（最大振幅Ｈａ）に合わせて補正するような補正処理を行っている。

ところで、アクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅が一定である場合には、アクチュエータ部１５に供給される駆動信号の電流値と、アクチュエータ部１５の温度と、の間の関係を一次関数で示すことができるものと考えられる。また、アクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅と、当該駆動信号の電流値との間には、上記数式（１）の一次関数として示したような関係が成り立つ。そのため、アクチュエータ部１５の温度変化によらずに内視鏡２の走査範囲を略一定にするためには、例えば、所定の温度ＴＥＭのアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅Ｈａに対する、任意の温度のアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅Ｈｂの変動を抑制するような処理等を行う必要がある。

そして、前述の補正テーブルＴＢ１を用いた処理によれば、電流実測値ＩＭの大きさに適合する振幅補正用パラメータとして補正テーブルＴＢ１から読み込まれた第１及び第２の係数を適用した上記数式（１）と、電流計測部２２ａから出力される最大電流値Ｉｂと、に基づき、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅Ｈｂを補正して最大振幅Ｈａに一致させるようにしている。そのため、前述の補正テーブルＴＢ１を用いた処理によれば、アクチュエータ部１５の温度変化によらずに、内視鏡２の走査範囲を略一定にすることができる。

なお、本実施例によれば、例えば、入力装置５の所定のスイッチの操作が走査制御部２５ｂにより検出されたタイミング等の所定のタイミングにおいて、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅の補正に係る処理が行われるようにしてもよい。

また、本実施例によれば、図６に示した補正テーブルＴＢ１に加え、例えば、図７に示すような閾値テーブルＴＢ２がメモリ２４に格納されていてもよい。このような場合に行われる処理等の具体例について、以下に説明する。図７は、実施例に係る光走査型観察システムの処理において用いられる閾値テーブルの概要を示す図である。なお、以降においては、簡単のため、既述の処理等を適用可能な部分に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。

閾値テーブルＴＢ２は、図７に示すように、メモリ１６から読み込まれる電流実測値の大きさに応じて予め設定された電流閾値を複数具備して構成されている。

具体的には、走査制御部２５ｂは、例えば、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭがＩＡ以上かつＩＢ未満である場合には、メモリ２４に格納された閾値テーブルＴＢ２に含まれる各電流閾値の中から電流閾値ＩＴ１を読み込む。また、走査制御部２５ｂは、例えば、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭがＩＢ以上かつＩＣ未満である場合には、メモリ２４に格納された閾値テーブルＴＢ２に含まれる各電流閾値の中から電流閾値ＩＴ２（但し、ＩＴ２＞ＩＴ１であるとする）を読み込む。

その後、走査制御部２５ｂは、例えば、補正テーブルＴＢ１から読み込んだ第１の係数を上記数式（１）の定数Ｐに代入し、かつ、補正テーブルＴＢ１から読み込んだ第２の係数を上記数式（１）の定数Ｑに代入して得られる関係式を用い、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に現在供給されている駆動信号の最大電流値Ｉｂに応じた最大振幅Ｈｂの大きさを算出する。

具体的には、走査制御部２５ｂは、例えば、補正テーブルＴＢ１から第１の係数α及び第２の係数βを読み込んだ場合には、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に現在供給されている駆動信号の最大電流値Ｉｂに応じた最大振幅Ｈｂの大きさを、Ｈｂ＝α×Ｉｂ＋βの関係式を用いて算出する。

そして、走査制御部２５ｂは、例えば、Ｈｂ＝α×Ｉｂ＋βの関係式を用いて最大振幅Ｈｂを算出し、かつ、閾値テーブルＴＢ２から電流閾値ＩＴ１を読み込んだ場合には、最大電流値Ｉｂが電流閾値ＩＴ１を超えたことを検出したタイミングにおいて、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の振幅（最大振幅を含む各振幅）を｛Ｈａ／（α×ＩＴ１＋β）｝倍に補正した補正後の振幅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に対して行う。

すなわち、走査制御部２５ｂは、メモリ１６から読み込んだ電流実測値ＩＭの大きさに適合する第１及び第２の係数をメモリ２４の補正テーブルＴＢ１から読み込み、当該電流実測値ＩＭの大きさに適合する電流閾値をメモリ２４の閾値テーブルＴＢ２から読み込むとともに、当該読み込んだ電流閾値を超える電流値（最大電流値Ｉｂ）が電流計測部２２ａにより計測された際に、当該読み込んだ第１及び第２の係数に基づいて内視鏡２の走査範囲を補正するための補正処理を行っている。

前述の補正テーブルＴＢ１及び閾値テーブルＴＢ２を用いた処理によれば、電流実測値ＩＭの大きさに適合する振幅補正用パラメータとして補正テーブルＴＢ１から読み込まれた第１及び第２の係数を適用した上記数式（１）と、電流実測値ＩＭの大きさに応じて閾値テーブルＴＢ２から読み込まれた電流閾値と、電流計測部２２ａから出力される最大電流値Ｉｂと、に基づき、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅Ｈｂを補正して最大振幅Ｈａに一致させるようにしている。そのため、前述の補正テーブルＴＢ１及び閾値テーブルＴＢ２を用いた処理によれば、アクチュエータ部１５の温度変化によらずに、内視鏡２の走査範囲を略一定にすることができる。

以上に述べたように、本実施例によれば、例えば、ユーザによる内視鏡２の使用前に、所定の温度ＴＥＭのアクチュエータ部１５に供給される電流実測値ＩＭ（最大電流値Ｉ１及びＩ２）を計測してメモリ１６に格納するような簡便な作業を予め行っておくことにより、ユーザによる内視鏡２の使用時に、ドライバユニット２２からアクチュエータ部１５に供給される駆動信号の最大振幅Ｈｂを、当該電流実測値ＩＭ（最大電流値Ｉ１及びＩ２）が計測された際の最大振幅Ｈａに一致させるように補正することができる。そのため、本実施例によれば、走査型内視鏡の走査範囲の温度依存性の補正に用いられる情報を取得するための作業を簡略化することができる。

なお、本発明は、上述した各実施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。

本出願は、２０１４年１１月１０日に日本国に出願された特願２０１４−２２８０５０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

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駆動電圧に応じた駆動信号を生成するように構成された駆動信号生成部と、前記駆動信号生成部から前記光走査部に供給される前記駆動信号の電流値を計測するように構成された電流計測部と、前記光走査部の温度が所定の温度である場合に前記電流計測部により計測される電流値である電流実測値が予め格納された第１の記憶部と、前記電流実測値の大きさに応じて予め設定された複数の補正用パラメータが格納された第２の記憶部と、前記第１の記憶部から読み込んだ前記電流実測値の大きさに適合する補正用パラメータを前記第２の記憶部から読み込むとともに、当該読み込んだ補正用パラメータに基づいて前記内視鏡の走査範囲を補正するための補正処理を行うように構成された補正処理部と、を有する。

Claims (3)

1. 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駆動電圧に応じた駆動信号を生成するように構成された駆動信号生成部と、
   前記駆動信号生成部から前記光走査部に供給される前記駆動信号の電流値を計測するように構成された電流計測部と、
   前記内視鏡に設けられ、前記光走査部の温度が所定の温度である場合に前記電流計測部により計測される電流値である電流実測値が予め格納された第１の記憶部と、
   前記電流実測値の大きさに応じて予め設定された複数の補正用パラメータが格納された第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部から読み込んだ前記電流実測値の大きさに適合する補正用パラメータを前記第２の記憶部から読み込むとともに、当該読み込んだ補正用パラメータに基づいて前記内視鏡の走査範囲を補正するための補正処理を行うように構成された補正処理部と、
   を有することを特徴とする光走査型観察システム。
2. 前記補正処理部は、前記補正処理として、前記第２の記憶部から読み込んだ補正用パラメータを用いて前記電流計測部により計測される電流値に応じた駆動電圧を算出し、当該算出した駆動電圧を前記電流実測値が計測された際の駆動電圧に合わせて補正する処理を行う
   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。
3. 前記第２の記憶部には、前記電流実測値の大きさに応じて予め設定された複数の閾値がさらに格納されており、
   前記補正処理部は、前記第１の記憶部から読み込んだ前記電流実測値の大きさに適合する閾値を前記第２の記憶部から読み込むとともに、当該読み込んだ閾値を超える電流値が前記電流計測部により計測された際に前記補正処理を行う
   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。

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