插入系統(tǒng)以及對形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及插入系統(tǒng)以及對形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，作為用于對入口窄小的空間內(nèi)部進行拍攝的系統(tǒng)，已知具有在頂端設(shè)有相機的細長形狀的部分的插入系統(tǒng)。這樣的插入系統(tǒng)中，包含各種內(nèi)窺鏡。已知在頂端設(shè)有相機的細長形狀的部分為撓性的插入系統(tǒng)。有在這樣的插入系統(tǒng)中設(shè)置用來取得可撓部分的形狀的機構(gòu)的情況。例如在日本特開2003-052614號公報中，公開了與用來取得內(nèi)窺鏡的可撓部分的形狀的光纖傳感器有關(guān)的技術(shù)。
[0003]日本特開2003-052614號公報中，公開了以下那樣的內(nèi)窺鏡。內(nèi)窺鏡設(shè)有多個柔性的彎曲檢測用光纖。彎曲檢測用光纖具有彎曲檢測部，光的傳遞量對應(yīng)于彎曲檢測部的彎曲角度而變化。該彎曲檢測用光纖將檢測部排列而安裝于撓性的帶狀部件，在內(nèi)窺鏡內(nèi)大致遍及全長而插通配置。具有這樣的檢測部的檢測用光纖作為形狀傳感器之一的光纖傳感器發(fā)揮功能。即，基于各彎曲檢測用光纖的光傳遞量，檢測各彎曲檢測部所在的部分的帶狀部件的彎曲狀態(tài)。該彎曲狀態(tài)作為內(nèi)窺鏡的彎曲狀態(tài)而顯示在監(jiān)視器畫面上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]包括日本特開2003-052614號公報所公開那樣的光纖傳感器在內(nèi)，用于檢測形狀的形狀傳感器有隨著時間經(jīng)過而輸出特性變化的情況。為了維持高檢測精度，在使用前需要進行形狀傳感器的校正。
[0005]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種容易地進行形狀傳感器的校正的插入系統(tǒng)以及容易地對形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法。
[0006]為了達成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，插入系統(tǒng)具備:插入裝置，具備細長形狀的具有撓性的插入部；形狀傳感器，用于檢測上述插入部的形狀;插入裝置保持部，以使上述插入部的一端垂下的方式在上述插入部的另一端側(cè)保持上述插入裝置；以及調(diào)整部，當(dāng)上述插入裝置被保持于上述插入裝置保持部時，決定用于調(diào)整上述形狀傳感器的形狀檢測特性的調(diào)整值。
[0007]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，對形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法，是對具備插入裝置和形狀傳感器的插入系統(tǒng)的上述形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法，上述插入裝置具備細長形狀的具有撓性的插入部，上述形狀傳感器用于檢測上述插入部的形狀，該方法具備以下工序:檢測是否以使上述插入部的一端垂下的方式在上述插入部的另一端側(cè)將上述插入裝置保持；以及在上述插入裝置被保持時決定用于調(diào)整上述形狀傳感器的形狀檢測特性的調(diào)整值。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種容易地進行形狀傳感器的校正的插入系統(tǒng)以及容易地對形狀傳感器的形狀檢測特性進行調(diào)整的方法。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示第一實施方式的插入系統(tǒng)的一例的外觀的概略的圖。
[0010]圖2是表示第一實施方式的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。
[0011 ]圖3A是用于對光纖傳感器進行說明的圖。
[0012]圖3B是用于對光纖傳感器進行說明的圖。
[0013]圖3C是用于對光纖傳感器進行說明的圖。
[0014]圖4是表示插入部的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
[0015]圖5是用于對第一實施方式的保持狀態(tài)檢測部的一例進行說明的圖。
[0016]圖6是表示插入部的曲率(彎曲量)與受光量的關(guān)系的一例的圖。
[0017]圖7是表示第一實施方式的調(diào)整值決定處理的一例的流程圖。
[0018]圖8是用于對第一實施方式的第一變形例的保持狀態(tài)檢測部的一例進行說明的圖。
[0019]圖9是用于對第一實施方式的第二變形例的保持狀態(tài)檢測部的一例進行說明的圖。
[0020]圖10是表示第一實施方式的第三變形例的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。
[0021]圖11是表示第一實施方式的第四變形例的調(diào)整值決定處理的一例的流程圖。
[0022]圖12是表示第二實施方式的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
[0023]圖13是表示第二實施方式的調(diào)整值決定處理的一例的流程圖。
[0024]圖14是表示第二實施方式的第一變形例的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
[0025]圖15是表示第二實施方式的第二變形例的調(diào)整值決定處理的一例的流程圖。
[0026]圖16是表示第三實施方式的第一例的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
[0027]圖17是表示第三實施方式的第二例的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
[0028]圖18A是表示在中心拍攝有狀態(tài)判斷圖案的情形的圖。
[0029]圖18B是表示錯位地拍攝有狀態(tài)判斷圖案的情形的圖。
[0030]圖18C是表示沒有拍攝有狀態(tài)判斷圖案的情形的圖。
[0031 ]圖19是表示第三實施方式的第三例的插入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。
【具體實施方式】
[0032][第一實施方式]
[0033]參照附圖對第一實施方式進行說明。本實施方式中，作為插入系統(tǒng)的一例而涉及醫(yī)療用內(nèi)窺鏡。將本實施方式的插入系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)例的概略示于圖1及圖2。圖1是表示插入系統(tǒng)I的外觀的概略的示意圖，圖2是表示插入系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。
[0034]如圖1及圖2所示，插入系統(tǒng)I具備插入裝置100、主體部200和顯示部300。插入裝置100例如是內(nèi)窺鏡。主體部200與插入裝置100連接，進行插入裝置100的控制及各種運算等。顯示部300是與主體部200連接的通常的顯示器，對通過插入裝置100得到的圖像、插入裝置100的形狀、各種控制參數(shù)等進行顯示。
[0035]插入裝置100被插入到被插入體中，對被插入體的內(nèi)部進行拍攝。通過拍攝得到的圖像顯示在顯示部300上。此外，插入系統(tǒng)I具有對插入裝置100的當(dāng)前的形狀進行檢測的機構(gòu)。檢測出的插入裝置100的當(dāng)前的形狀顯示在顯示部300上。
[0036]如圖1所示，主體部200以及顯示部300設(shè)置于機架400。插入裝置100在不被使用的狀態(tài)下，架在設(shè)于機架400的懸架即插入裝置保持部420上。在插入裝置保持部420，設(shè)有檢測是否配置有插入裝置100的保持狀態(tài)檢測部500。
[0037]插入裝置100包括呈細長形狀的撓性的插入部110、和在插入部110的基端側(cè)設(shè)置的操作部120。插入部110被插入到被插入體中。在插入部110的頂端附近，設(shè)有能動地彎曲的彎曲部115。操作部120是使用者把持的部分，具有使用者用于進行關(guān)于插入部110的操作的各種操作部。例如，在操作部120，設(shè)有用于使彎曲部115的彎曲狀態(tài)變化的操作旋鈕125。操作部120和主體部200通過線纜190進行連接。
[0038]在插入部110，設(shè)有用于對插入部110的形狀進行檢測的形狀檢測部130。此外，在插入裝置100的頂端部，設(shè)有拍攝元件140。通過拍攝元件140，取得被插入體的內(nèi)部的圖像。使用拍攝元件140得到的圖像信號經(jīng)由線纜190被發(fā)送到主體部200。此外，在插入部110的頂端，設(shè)有射出照明用的光的未圖示的光射出部。從該光射出部，射出從主體部200經(jīng)由光纖而在線纜190以及插入部110內(nèi)被引導(dǎo)的照明光。
[0039]對形狀檢測部130進行簡單說明。對于包含形狀檢測部130的形狀傳感器，例如可以使用光纖傳感器。作為光纖傳感器的一例，參照圖3A、圖3B以及圖3C和圖4進行說明。光纖傳感器具備光纖131。如圖2所示，在主體部200中，設(shè)有將由該光纖131導(dǎo)光的光射出的發(fā)光部212、和接受被光纖進行了導(dǎo)光的光的受光部214。
[0040]說明光纖傳感器的動作原理。光纖131設(shè)有形狀檢測部130。在形狀檢測部130，光纖131的包覆層被除去而露出芯，在該部分涂敷有光吸收部件。結(jié)果，根據(jù)光纖131的彎曲的狀態(tài)，由光纖131引導(dǎo)的光的光量變化。另外，圖1所示的形狀檢測部130示意地表示了設(shè)于光纖131的形狀檢測部130的位置。
[0041 ] 例如，如圖3A所示，當(dāng)光纖131彎曲從而形狀檢測部130成為內(nèi)側(cè)時，光纖131的光傳遞率變高。另一方面，如圖3C所示，當(dāng)光纖131彎曲從而形狀檢測部130成為外側(cè)時，光纖131的光傳遞率變低。如圖3B所示，當(dāng)光纖131沒有彎曲時，光纖131的光傳遞率比圖3A所示的情況低且比圖3C所示的情況高。這樣的光纖131被插通到插入部110中。從設(shè)于主體部200的發(fā)光部212射出的光向光纖131入射，經(jīng)過形狀檢測部130，然后再次被引導(dǎo)到主體部200，被受光部214檢測。受光部214測定被光纖131進行導(dǎo)光后的光的光量?；谠摐y定出的受光量，計算設(shè)有形狀檢測部130的區(qū)域的插入部110的彎曲量。
[0042]如圖4所示，