(57)【要約】本発明の光走査型内視鏡装置は、光源と、該光源から発せられた照明光を導光して先端から射出する光ファイバ（１０）と、該光ファイバ（１０）の先端を該光ファイバ（１０）の径方向に振動させる光走査部（２）と、被写体（Ａ）からの戻り光を検出する戻り光検出部（３）と、光ファイバ（１０）の先端から射出された照明光の一部の光量を検出する射出光量検出部（４）と、該射出光量検出部（４）によって検出された光量を光源から射出される照明光の全体の射出光量に換算する換算部（２２）と、換算された射出光量に基づいて、光源による照明光の発光量を制御する制御部（６）とを備える。
2018087852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する光源と、  該光源から発せられた前記照明光を導光して先端から被写体に向けて射出する光ファイバと、  該光ファイバの先端を該光ファイバの径方向に振動させて前記照明光を前記被写体上で走査する光走査部と、  前記照明光が照射された前記被写体から戻る戻り光を検出する戻り光検出部と、  前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の一部の光量を検出する射出光量検出部と、  該射出光量検出部によって検出された光量を、前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の全体の射出光量に換算する換算部と、  該換算部によって換算された前記射出光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御する制御部と、を備える光走査型内視鏡装置。
【請求項２】
前記光ファイバおよび前記射出光量検出部を内蔵するスコープが、前記制御部を内蔵する制御装置本体に交換可能に接続され、  前記スコープに設けられ、前記射出光量検出部によって検出される前記光量と前記スコープから射出される前記照明光の照射光量との相関関係を記憶する記憶部を備え、  前記換算部が、前記射出光量検出部によって検出された前記光量を前記記憶部に記憶されている前記相関関係に基づいて照射光量に換算し、換算された照射光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御する請求項１に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記被写体からの前記戻り光が発生しない状況において検出された前記照明光の照射光量との相関関係を記憶する請求項２に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項４】
前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記戻り光検出部によって検出された前記戻り光の光量とに基づいて、前記射出光量検出部によって検出された前記照明光の真の光量を算出する算出部を備え、  前記換算部が、前記算出部によって算出された前記真の光量を前記照明光の全体の射出光量に換算する請求項１から請求項３のいずれかに記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光ファイバの先端が静止しているとき、または前記先端の振動振幅が所定の閾値よりも小さいときに前記射出光量検出部によって検出された前記光量から換算された前記射出光量に基づいて、前記光源による前記照明光の発光量を制御する請求項１から請求項４のいずれかに記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項６】
前記光ファイバと前記射出光量検出部との間に設けられ、前記照明光の通過を制限する遮光壁を備え、  前記射出光量検出部が、前記遮光壁を通過した前記照明光の光量を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の光走査型内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光走査型内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、振動する光ファイバの先端から被写体に向かって照明光を射出することによって被写体上で照明光を走査し、被写体からの戻り光を観察する光走査型内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の走査型内視鏡は、照明光のＲ、Ｇ、Ｂの光量のバランスを検出するために、光ファイバから射出された照明光の一部を受光するホワイトバランス用光量検出部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０７９７６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  光源から発せられた照明光の光量は、光ファイバやレンズ等の光路を導光する間に次第に変化する。そのため、光源の照明光の発光量と、光ファイバの先端から射出される照明光の射出光量との間には差異が生じる。したがって、単に光源の発光量を制御したのでは、実際に光ファイバから射出される照明光の射出光量を所望量に制御することが難しいという問題がある。【０００５】  本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光ファイバから射出される照明光の射出光量を所望量に制御することができる光走査型内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。  本発明の一態様は、照明光を発する光源と、該光源から発せられた前記照明光を導光して先端から被写体に向けて射出する光ファイバと、該光ファイバの先端を該光ファイバの径方向に振動させて前記照明光を前記被写体上で走査する光走査部と、前記照明光が照射された前記被写体から戻る戻り光を検出する戻り光検出部と、前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の一部の光量を検出する射出光量検出部と、該射出光量検出部によって検出された前記光量を、前記光ファイバの先端から射出される前記照明光の全体の射出光量に換算する換算部と、該換算部によって換算された前記射出光量に基づいて、前記光源による前記照明光の発光量を制御する制御部とを備える光走査型内視鏡装置である。【０００７】  本態様によれば、光走査部によって光ファイバの先端が径方向に振動させられると、光ファイバの先端から被写体に照射される照明光が被写体上で走査され、照明光の各照射位置において発生した戻り光が戻り光検出部によって検出される。これにより、戻り光を観察することができる。【０００８】  この場合に、光ファイバの先端から射出された照明光の一部の光量が射出光量検出部によって検出され、検出された光量から、光ファイバの先端から射出された照明光全体の射出光量が換算部によって算出され、算出された射出光量に基づいて、光ファイバに照明光を供給する光源部の発光量が制御部によって制御される。これにより、光源部の発光量と光ファイバからの照明光の射出光量との間の差異にかかわらず、射出光量を所望量に制御することができる。【０００９】  上記態様においては、前記光ファイバおよび前記射出光量検出部を内蔵するスコープが、前記制御部を内蔵する制御装置本体に交換可能に接続され、前記スコープに設けられ、前記射出光量検出部によって検出される前記光量と前記スコープから射出される前記照明光の照射光量との相関関係を記憶する記憶部を備え、前記換算部が、前記射出光量検出部によって検出された前記光量を前記記憶部に記憶されている前記相関関係に基づいて照射光量に換算し、換算された照射光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御してもよい。【００１０】  光ファイバから射出された照明光の一部は、射出光量検出部に入射し、残りはスコープから射出される。射出光量検出部への照明光の入射光量は、スコープ内の部材による影響を受ける。そのため、射出光量検出部への照明光の入射光量（すなわち、射出光量検出部によって検出される光量）と、スコープから射出されて被写体に照射される照明光の照射光量との関係は、スコープ毎に異なる。そこで、予め取得した、射出光量検出部への入射光量と照射光量との相関関係を記憶した記憶部をスコープに設けることによって、射出光量検出部によって検出された光量から記憶部内の相関関係に基づいて照射光量を推測することができる。そして、得られた照射光量に基づいて光源を制御することによって、被写体に照射される照明光の照射光量を所望量に制御することができる。【００１１】  上記態様においては、前記記憶部は、前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記被写体���らの前記戻り光が発生しない状況において検出された前記照明光の照射光量との相関関係を記憶してもよい。  このようにすることで、被写体に照射される照明光のより正確な照射光量を記憶部に記憶することができる。【００１２】  上記態様においては、前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記戻り光検出部によって検出された前記戻り光の光量とに基づいて、前記射出光量検出部によって検出された前記照明光の真の光量を算出する算出部を備え、前記換算部が、前記算出部によって算出された前記真の光量を前記照明光の全体の射出光量に換算してもよい。【００１３】  射出光量検出部によって検出される照明光には戻り光が混入し得、混入する戻り光の光量は、戻り光検出部によって検出される戻り光の光量に相関する。したがって、戻り光検出部によって検出された戻り光の光量に基づき、算出部は、照明光に混入した戻り光の光量を除去した、射出光量検出部に入射した照明光の真の光量を算出することができる。このような真の光量から換算された射出光量に基づき、光ファイバからの照明光の射出光量が所望量となるようにさらに正確に制御することができる。【００１４】  上記態様においては、前記制御部が、前記光ファイバの先端が静止しているとき、または前記先端の振動振幅が所定の閾値よりも小さいときに前記射出光量検出部によって検出された前記光量から換算された前記射出光量に基づいて、前記光源による前記照明光の発光量を制御してもよい。  このようにすることで、射出光量検出部によって検出された光量に基づいて、光ファイバからの射出光量が所望量となるようにさらに正確に制御することができる。光ファイバの先端の振動振幅が大きいときには、射出光量検出部と光ファイバの先端との相対位置の大きな変動に伴って射出光量検出部によって検出される光量も変動し、全射出光量の正確な検出が難しい。【００１５】  上記態様においては、前記光ファイバと前記射出光量検出部との間に設けられ、前記照明光の通過を制限する遮光壁を備え、前記射出光量検出部が、前記遮光壁を通過した前記照明光の光量を検出してもよい。  このようにすることで、光ファイバから射出された照明光以外の光が射出光量検出部に入射することが遮光壁によって防止されるので、射出光量検出部によって検出された光量から照明光のより正確な射出光量を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】  本発明によれば、光ファイバから射出される照明光の射出光量を所望量に制御することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光走査型内視鏡装置の全体構成図である。
【図２】図１の光走査型内視鏡装置のスコープの先端部分の内部構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光走査型内視鏡装置の全体構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光走査型内視鏡装置の全体構成図である。
【図５】戻り光検出部の変形例を示す、スコープの先端部分の縦断面図である。
【図６】射出光用ＰＤの変形例を示す、スコープの先端部分の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】（第１の実施形態）  以下に、本発明の第１の実施形態に係る光走査型内視鏡装置１００について図１および図２を参照して説明する。  本実施形態に係る光走査型内視鏡装置１００は、図１に示されるように、体内に挿入される細長いスコープ３０と、該スコープ３０の基端に接続された制御装置本体４０と、該制御装置本体４０に接続されたディスプレイ５０とを備えている。
【００１９】  また、光走査型内視鏡装置１００は、照明光を出力する光源部１と、光源部１からの照明光を導光して被写体Ａに向けて射出する照明ファイバ（光ファイバ）１０と、照明光を被写体Ａ上で走査する光走査部２と、被写体Ａからの戻り光を検出する戻り光検出部３と、光走査部２の照明ファイバ１０から射出される照明光の一部の光量を検出する射出光用フォトダイオード（射出光量検出部）４と、該射出光用フォトダイオード（ＰＤ）４によって検出された光量を照明光全体の射出光量に換算する換算部２２と、戻り光の強度および照明光の照射位置に基づいて被写体Ａの画像データを形成する信号処理部５と、光走査型内視鏡装置１００全体を制御する制御部６とを備えている。
【００２０】  光源部１は、制御装置本体４０内に設けられている。光源部１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のレーザ光をそれぞれ発する３個のレーザ光源（光源）７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂから発せられたＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光を同軸に合成する結合器８と、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを制御する発光制御部９とを備えている。
【００２１】  レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、例えば、ＤＰＳＳレーザ（半導体励起固体レーザ）またはレーザダイオードである。  発光制御部９は、制御部６からの制御信号に従って、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを一定の時間間隔をあけて順番にパルス状に発光させることにより、Ｒ、ＧおよびＢのレーザ光を順番に照明光として発生させる。
【００２２】  照明ファイバ１０は、シングルモード光ファイバである。照明ファイバ１０は、図２に示されるように、スコープ３０内に長手方向に沿って配置され、照明ファイバ１０の基端は、結合器８に接続されている。照明ファイバ１０は、結合器８から供給される照明光を導光し、スコープ３０の先端面と対向する被写体Ａに向けて先端から射出する。符号Ｌは、照明ファイバ１０から射出された照明光を集光するレンズである。
【００２３】  光走査部２は、照明ファイバ１０に設けられたアクチュエータ１１と、制御装置本体４０内に設けられたアクチュエータドライバ１２とを備えている。  アクチュエータ１１は、例えば、圧電素子を備える圧電アクチュエータであり、照明ファイバ１０の先端から基端側に離れた位置において照明ファイバ１０に取り付けられている。符号１７は、照明ファイバ１０の先端部を片持ち梁状に支持するように照明ファイバ１０の長手方向の途中位置をスコープ３０の枠に固定する固定部である。アクチュエータ１１は、アクチュエータドライバ１２から交番電圧が印加されることによって、照明ファイバ１０の先端を該照明ファイバ１０の長手方向に交差する方向に振動させる。これにより、照明ファイバ１０の先端から射出される照明光が走査される。
【００２４】  照明ファイバ１０の先端の振動軌跡（すなわち照明光の走査軌跡）は、交番電圧の振幅および位相に応じて制御される。例えば、アクチュエータドライバ１２が照明光が渦巻き状の走査軌跡に沿って走査されるような交番電圧を発生してアクチュエータ１１に印加するように、制御部６はアクチュエータドライバ１２を制御する。
【００２５】  戻り光検出部３は、スコープ３０内に長手方向に沿って配置された受光ファイバ１３を介して戻り光を検出する光検出器（図示略）と、該光検出器によって検出された戻り光の光量に相当する電気信号をデジタル変換するＡＤ変換器（図示略）とを備えている。  受光ファイバ１３は、マルチモード光ファイバである。被写体Ａからスコープ３０の先端に戻った戻り光は、受光ファイバ１３によって受光され、該受光ファイバ１３によって戻り光検出部３まで導光される。戻り光の受光量を増大するために、戻り光検出部３は、スコープ３０の周方向に並ぶ複数の受光ファイバ１３から戻り光を受光するように構成されていてもよい。
【００２６】  戻り光検出部３は、ＡＤ変換器によって得られた戻り光の光量の値を信号処理部５に送信する。戻り光検出部３は、戻り光の電気信号に対してオフセット補正および増幅等の処理をさらに施してもよい。
【００２７】  なお、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７ＢがＲ、Ｇ、Ｂの連続するレーザ光をそれぞれ出力し、結合器８がＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光を合成して白色のレーザ光を照明光として照明ファイバ１０に供給するように構成されていてもよい。この場合には、受光ファイバ１３によって受光された白色の戻り光をＲ、Ｇ、Ｂの波長成分に分解する色分解素子（図示略）と、該色分解素子によって分解されたＲ、Ｇ、Ｂの波長成分をそれぞれ検出する３個の光検出器とが設けられる。
【００２８】  照明ファイバ１０の径方向外側には照明光を遮断する遮光壁１４が設けられ、射出光用ＰＤ４は、遮光壁１４よりも径方向外側に配置されている。遮光壁１４は、照明ファイバ１０の先端と径方向に対向する位置に光を通過させる窓１４ａを有し、該窓１４ａを通過した光のみが射出光用ＰＤ４に入射するようになっている。これにより、照明ファイバ１０の先端から射出された照明光の一部の光量が射出光用ＰＤ４によって検出されるようになっている。符号４ａは、射出光用ＰＤ４用の配線を示している。
【００２９】  射出光用ＰＤ４によって検出される照明光の光量は、照明ファイバ１０の先端から射出される照明光の全体の射出光量に相関する。したがって、射出光用ＰＤ４によって検出された光量から、照明光全体の射出光量を見積もることができる。  射出光用ＰＤ４は、検出した光量に相当する電気信号をＡＤ変換器１８を介して換算部２２に送信する。射出光用ＰＤ４とＡＤ変換器１８との間に、電気信号を増幅する増幅器が設けられていてもよい。  換算部２２は、射出光用ＰＤ４から受信した光量を照明ファイバ１０の先端から射出される照明光全体の射出光量（全射出光量）に換算し、換算された全射出光量を制御部６に送信する。
【００３０】  信号処理部５は、戻り光検出部３から受信した戻り光の光量の値を、制御部６から受信した照明光の照射位置（後述）と対応付けることによって、画像データを形成する。形成された画像データは、信号処理部５からディスプレイ５０に送信され、該ディスプレイ５０に表示される。信号処理部５は、画像データに任意の画像処理（例えば、レベル補正、補間処理、強調処理、γ処理、等）を施した後に画像データをディスプレイ５０に送信してもよい。
【００３１】  制御部６は、上述したように、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光のタイミングを発光制御部９を介して制御する。また、制御部６は、照明光の照射位置を、アクチュエータドライバ１２に送信する制御信号から演算し、算出された照射位置の情報を信号処理部５に送信する。
【００３２】  また、制御部６は、換算部２２から受信した照明光の全射出光量を目標量に近付けるための制御信号を発光制御部９に送信することによって、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を調節する。すなわち、制御部６は、全射出光量が目標量よりも小さいときにはレーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を増大させ、全射出光量が目標量よりも大きいときにはレーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を減少させるように、発光制御部９を制御する。
【００３３】  信号処理部５および制御部６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、上述した信号処理部５、換算部２２および制御部６の処理をＣＰＵに実行させるためのプログラムを格納する記憶装置とを備えるコンピュータによって実現されてもよい。
【００３４】  次に、このように構成された光走査型内視鏡装置１００の作用について説明する。  制御部６が、発光制御部９およびアクチュエータドライバ１２への制御信号の送信を開始すると、振動する照明ファイバ１０の先端から照明光が射出される。射出された照明光は、スコープ３０の先端面に対向する被写体Ａに照射され、該被写体Ａ上を走査される。
【００３５】  照明ファイバ１０の先端から射出された照明光の一部は、遮光壁１４の窓１４ａを介して射出光用ＰＤ４によって検出される。換算部２２は、射出光用ＰＤ４から受信する光量に基づいて、照明ファイバ１０の先端から射出されている照明光の全射出光量を得る。制御部６は、全射出光量を目標量に一致させるように、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによるレーザ光の発光量をフィードバック制御する。これにより、照明ファイバ１０から射出されて被写体Ａに照射される照明光の光量が目標量となるように制御される。
【００３６】  被写体Ａにおいて反射された照明光の戻り光は、スコープ３０の先端面において受光ファイバ１３によって受光されて戻り光検出部３へ導光される。そして、戻り光検出部３において、画像の各画素の値となる戻り光の光量の値が得られる。得られた戻り光の光量の値は、信号処理部５において照明光の照射位置と対応付けられることによって、被写体Ａの画像データが生成される。生成された画像データは、ディスプレイ５０に表示される。
【００３７】  このように、本実施形態によれば、照明ファイバ１０の先端近傍に設けられた射出光用ＰＤ４によって、照明ファイバ１０の先端から実際に射出された照明光の全射出光量の情報が得られる。特に、照明光の通過を窓１４ａのみに制限する遮光壁１４を照明ファイバ１０と射出光用ＰＤ４との間に設けることによって、レンズＬを介してスコープ３０内に入射した戻り光およびスコープ３０内で乱反射する照明光が射出光用ＰＤ４に入射することが防止されるので、照明光のより正確な射出光量の情報が射出光用ＰＤ４によって得られる。これにより、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量と照明ファイバ１０からの照明光の射出光量との間の差異にかかわらず、照明ファイバ１０からの照明光の射出光量を目標量に制御することができるという利点がある。
【００３８】  本実施形態において、レーザ光源７Ｒ、７Ｇ，７Ｂを発光させているにもかかわらず、射出光用ＰＤ４によって検出される光量が過度に少なく換算部２２によって換算される全射出光量が所定の閾値を下回る場合には、制御部６は、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光を停止させるように発光制御部９を制御してもよい。  このようにすることで、照明光の光路に異常が発生して照明光が正常に導光されていないことを射出光用ＰＤ４によって検出される光量に基づいて検知し、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光を自動的に停止させることができる。レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光の停止に代えて、またはこれに加えて、ディスプレイ５０への表示や音等によって、照明光が正常に導光されていないことを操作者に報知してもよい。
【００３９】  本実施形態において、制御部６は、戻り光検出部３から受信する戻り光の光量の値が一定の期間にわたって所定の閾値未満であるときには、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによる発光量を低下させるように発光制御部９を制御してもよい。  例えば、スコープ３０の先端の近くに被写体Ａが存在しない場合には、戻り光が発生しないため、戻り光検出部３によって検出される戻り光の光量が所定の第１の閾値未満となる状態が続く。このような場合に、照明光が不要に射出されないように照明光の射出を自動的に停止させることができる。
【００４０】  あるいは、スコープ３０の先端の近傍に被写体Ａが存在する場合には、制御部６は、戻り光の光量が、所定の第１の閾値よりも大きい所定の第２の閾値未満であるときに、被写体Ａに照射される照明光の光量が不足していると判断して、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を増大させるように発光制御部９を制御してもよい。  このようにすることで、画像が暗い場合に、画像の明るさが増すように照明光の光量を自動的に調整することができる。  また、本実施形態においては、射出光用ＰＤ４によって取得されたＲ、ＧおよびＢの光量に基づいて、信号処理部５が画像のホワイトバランスを調整してもよい。
【００４１】（第２の実施形態）  次に、本発明の第２の実施形態に係る光走査型内視鏡装置２００について図３を参照して説明する。  本実施形態においては、第１の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】  本実施形態に係る光走査型内視鏡装置２００において、スコープ３０は制御装置本体４０と着脱可能であり、制御装置本体４０に接続するスコープ３０を交換することが可能である。また、図３に示されるように、スコープ３０には、記憶部１５がさらに設けられている。  スコープ３０と制御装置本体４０にまたがる光ファイバ１０，１３および配線はそれぞれ、スコープ３０の着脱時に図示しないコネクタによって長手方向の途中位置で接続および切断可能となっている。
【００４３】  記憶部１５は、射出光用ＰＤ４によって検出される照明光の光量と、スコープ３０から射出される照明光の照射光量との相関関係を記憶している。照明光の照射光量は、スコープ３０の外側に配置された光検出装置（図示略）によって検出される。相関関係は、スコープ３０の製造時に、光源部１から照明ファイバ１０に供給する照明光の光量を変化させながら、射出光用ＰＤ４および光検出装置によって同時に照明光の検出を行うことによって取得される。このときに、検出される照射光量に戻り光に基づく光量が含まれないように、光検出装置による照明光の検出は、被写体からの戻り光が発生しない状況（例えば、スコープ３０の先端面の前方に照明光を反射する物体が存在しない状況）で行われる。
【００４４】  換算部２２は、制御装置本体４０に接続されているスコープ３０内の記憶部１５から相関関係を読み出し、射出光用ＰＤ４から受信した光量を、相関関係に基づいて照明光の照射光量に換算する。  制御部６は、換算された照射光量を目標量に近付けるための制御信号を発光制御部９に送信することによって、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を調節する。
【００４５】  照明ファイバ１０の先端から射出された照明光の一部は、レンズＬによって反射される等して、スコープ３０の先端面からは射出されない。したがって、照明ファイバ１０からの照明光の射出光量と、スコープ３０から射出されて被写体に照射される照明光の照射光量との間には差異が生じる。さらに、射出光量と照射光量との差は、レンズＬのコーティング状態や傾き等の製造ばらつきに因りスコープ３０毎に異なる。
【００４６】  本実施形態によれば、照明ファイバ１０からの照明光の射出光量に代えて、スコープ３０からの照明光の照射光量に基づいてレーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを制御する。これにより、実際に被写体Ａに照射される照明光の照射光量を所望量に制御することができるという利点がある。さらに、相関関係の取得時に、戻り光が発生しない状況で照明光を検出することによって、戻り光に基づく光量を含まない照射光量が検出され、より正確な相関関係が取得される。このような相関関係に基づいて、被写体Ａに照射される照明光の照射光量が所望量となるようにさらに正確に制御することができるという利点がある。
【００４７】（第３の実施形態）  次に、本発明の第３の実施形態に係る光走査型内視鏡装置３００について図４を参照して説明する。  本実施形態においては、第１および第２の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】  本実施形態に係る光走査型内視鏡装置３００において、スコープ３０は制御装置本体４０と着脱可能であり、制御装置本体４０に接続するスコープ３０を交換することが可能である。また、図４に示されるように、スコープ３０には記憶部１５１がさらに設けられ、制御装置本体４０には算出部１６がさらに設けられている。  スコープ３０と制御装置本体４０にまたがる光ファイバ１０，１３および配線はそれぞれ、スコープ３０の着脱時に図示しないコネクタによって長手方向の途中位置で接続および切断可能となっている。
【００４９】  算出部１６は、射出光用ＰＤ４によって検出された照明光の光量ＳＩと、戻り光検出部３によって検出された戻り光の光量ＳＲとに基づき、下式（１）から照明光の真の光量ＳＩｔを算出する。係数ｋは、戻り光検出部３によって検出される戻り光の光量ＳＲに対する、射出光用ＰＤ４に入射する戻り光の光量の比率に相当する値である。  ＳＩｔ＝ＳＩ−ｋ×ＳＲ    …（１）  すなわち、算出部１６は、射出光用ＰＤ４によって検出された光量から戻り光に基づく光量を減算して、射出光用ＰＤ４に入射する光に含まれる正味の照明光の光量を算出する。
【００５０】  記憶部１５１には、上記の係数ｋが記憶されている。係数ｋは、スコープ３０の製造時に、同一の光量の照明光が照明ファイバ１０に供給されているときの光量ＳＩｔ，ＳＩ，ＳＲを検出することによって決定される値である。具体的には、真の光量ＳＩｔは、戻り光が発生しない状況（被写体Ａからの戻り光がスコープ３０まで導光されない状況）において、照明ファイバ１０から射出された照明光を射出光用ＰＤ４によって検出することによって取得される。光量ＳＩは、戻り光が発生する状況（被写体Ａが存在する状況）において、照明ファイバ１０から射出された照明光を射出光用ＰＤ４によって検出することによって取得される。光量ＳＲは、戻り光が発生する状況において、照明ファイバ１０から照明光を射出して戻り光を戻り光検出部３によって検出することによって取得される。
【００５１】  算出部１６は、制御装置本体４０に接続されているスコープ３０内の記憶部１５１から係数ｋを読み出し、読み出された係数ｋと、射出光用ＰＤ４および戻り光検出部３から受信した光量ＳＩ，ＳＲとに基づいて、式（１）から真の光量ＳＩｔを算出する。  換算部２２は、射出光用ＰＤ４から受信した光量に代えて、算出部１６によって算出された真の光量ＳＩｔを照明光の全射出光量に換算する。この後の制御部６による制御は、第１の実施形態と同一である。
【００５２】  本実施形態によれば、射出光用ＰＤ４による光量から戻り光に基づく光量を除去することによって、射出光用ＰＤ４に入射した照明光の真の光量が算出され、真の光量に基づいてレーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量が制御される。これにより、照明ファイバ１０からの照明光の射出光量が所望量となるようにさらに正確に制御することができるという利点がある。
【００５３】  上述した第１から第３の実施形態において、制御部６は、照明ファイバ１０の先端が静止しているとき、または、先端の振動振幅が所定の閾値よりも小さいときに射出光用ＰＤ４によって検出される照明光の光量から換算された全射出光量または照射光量に基づいて、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを制御することが好ましい。
【００５４】  照明ファイバ１０の先端の振動振幅が大きいときには、照明ファイバ１０の先端と射出光用ＰＤ４との間の距離が大きく変化するため、射出光用ＰＤ４に入射する照明光の光量も変化する。そのため、照明光の正確な光量を検出することが難しい。照明ファイバ１０の先端が静止しているとき、または、先端の振動振幅が小さいときであれば、射出光用ＰＤ４に入射する照明光の光量が安定するので、照明光のより正確な光量を検出することができる。したがって、照明ファイバ１０の先端が静止しているとき、または、先端の振動振幅が小さいときの光量に基づいて、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量をさらに正確に制御することができる。
【００５５】  上述した第１から第３の実施形態においては、スコープ３０の先端から制御装置本体４０まで戻り光を受光ファイバ１３によって導光し、制御装置本体４０内に設けられた戻り光検出部３によって戻り光を検出することとしたが、これに代えて、図５に示されるように、スコープ３０の先端に周方向に配列して設けられた戻り光用フォトダイオード（戻り光検出部）３１Ａ，３１Ｂによって戻り光を検出してもよい。この場合、戻り光用フォトダイオード（ＰＤ）３１Ａ，３１Ｂと信号処理部５との間に、戻り光用ＰＤ３１Ａ，３１Ｂから出力される電気信号をアナログ変換するためのＡＤ変換器が設けられる。符号３１ａ，３１ｂは、戻り光用ＰＤ３１Ａ，３１Ｂ用の配線をそれぞれ示している。
【００５６】  上述した第１から第３の実施形態においては、図６に示されるように、射出光用ＰＤ４の入射面にＲ、ＧおよびＢのカラーフィルタ１９を配置し、Ｒ、ＧおよびＢのレーザ光を別々に検出してもよい。符号２０は、レーザ光を反射する反射部材を示し、符号２１は、基板を示し、符号３１ｃは、戻り光用ＰＤ３１Ｃ用の配線を示している。図６には、リング状の単一の戻り光用ＰＤ３１Ｃが示されているが、図５に示される、周方向に配列された複数の戻り光用ＰＤ３１Ａ，３１Ｂを採用してもよい。  このようにすることで、射出光用ＰＤ４によって検出された各色の光量に基づいて、レーザ光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの発光量を個別に制御することができる。
【符号の説明】
【００５７】１００，２００，３００  光走査型内視鏡装置１  光源部２  光走査部３  戻り光検出部３１  戻り光用フォトダイオード（戻り光検出部）４  射出光用フォトダイオード（射出光量検出部）６  制御部７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ  レーザ光源（光源）１０  照明ファイバ（光ファイバ）１４  遮光壁１４ａ  窓１５，１５１  記憶部１６  算出部１９  カラーフィルタ
【図１】
2018087852.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する光源と、
該光源から発せられた前記照明光を導光して先端から被写体に向けて射出する光ファイバと、
該光ファイバの先端を該光ファイバの径方向に振動させて前記照明光を前記被写体上で走査する光走査部と、
前記照明光が照射された前記被写体から戻る戻り光を検出する戻り光検出部と、
前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の一部の光量を検出する射出光量検出部と、
該射出光量検出部によって検出された光量を、前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の全体の射出光量に換算する換算部と、
該換算部によって換算された前記射出光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御する制御部と、
前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記戻り光検出部によって検出された前記戻り光の光量とに基づいて、前記射出光量検出部によって検出された前記照明光の真の光量を算出する算出部と、を備え、
前記換算部が、前記算出部によって算出された前記真の光量を前記照明光の全体の射出光量に換算する光走査型内視鏡装置。
【請求項２】
照明光を発する光源と、
該光源から発せられた前記照明光を導光して先端から被写体に向けて射出する光ファイバと、
該光ファイバの先端を該光ファイバの径方向に振動させて前記照明光を前記被写体上で走査する光走査部と、
前記照明光が照射された前記被写体から戻る戻り光を検出する戻り光検出部と、
前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の一部の光量を検出する射出光量検出部と、
該射出光量検出部によって検出された光量を、前記光ファイバの先端から射出された前記照明光の全体の射出光量に換算する換算部と、
該換算部によって換算された前記射出光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記光ファイバの先端が静止しているとき、または前記先端の振動振幅が所定の閾値よりも小さいときに前記射出光量検出部によって検出された前記光量から換算された前記射出光量に基づいて、前記光源による前記照明光の発光量を制御する光走査型内視鏡装置。
【請求項３】
前記光ファイバおよび前記射出光量検出部を内蔵するスコープが、前記制御部を内蔵する制御装置本体に交換可能に接続され、
前記スコープに設けられ、前記射出光量検出部によって検出される前記光量と前記スコープから射出される前記照明光の照射光量との相関関係を記憶する記憶部を備え、
前記換算部が、前記射出光量検出部によって検出された前記光量を前記記憶部に記憶されている前記相関関係に基づいて照射光量に換算し、換算された照射光量に基づいて前記光源による前記照明光の発光量を制御する請求項１または請求項２に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記被写体からの前記戻り光が発生しない状況において検出された前記照明光の照射光量との相関関係を記憶する請求項３に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項５】
前記射出光量検出部によって検出された前記光量と、前記戻り光検出部によって検出された前記戻り光の光量とに基づいて、前記射出光量検出部によって検出された前記照明光の真の光量を算出する算出部を備え、
前記換算部が、前記算出部によって算出された前記真の光量を前記照明光の全体の射出光量に換算する請求項２に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記光ファイバの先端が静止しているとき、または前記先端の振動振幅が所定の閾値よりも小さいときに前記射出光量検出部によって検出された前記光量から換算された前記射出光量に基づいて、前記光源による前記照明光の発光量を制御する請求項１に記載の光走査型内視鏡装置。
【請求項７】
前記光ファイバの径方向外側に前記照明光の通過を制限する遮光壁を備え、
前記射出光量検出部が、前記遮光壁よりも径方向外側に配置され、
前記遮光壁が、前記光ファイバの先端と径方向に対向する位置に前記照明光を透過させる窓を有し、
前記射出光量検出部が、前記窓を通過した前記照明光の光量を検出する請求項１から請求項６のいずれかに記載の光走査型内視鏡装置。
【国際調査報告】
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