CN106455946B - 光通信***以及内窥镜*** - Google Patents

Abstract

在内窥镜***(1)中，内窥镜(2)具备：光线缆(27)；光线缆(27a～27c)，其具有光连接部(29a～29c)；以及分割部(28)，其将由光线缆(27)传输的光信号分割后向光线缆(27a～27c)中的至少一个光线缆输入，处理装置(3)具备：光线缆(32a～32c)，其具有光连接部(31a～31c)；结合部(33)，其能够将由光线缆(32a～32c)传输的光信号结合；光线缆(32)，其传输结合部(33)所输入的光信号；以及异常检测部(35)，其基于由光线缆(32)传输的光信号的光量信息来检测光连接部(29a～29c)与光连接部(31a～31c)之间的连接状态有无异常。

Description

光通信***以及内窥镜***

技术领域

本发明涉及一种进行光信号的通信的光通信***以及内窥镜***。

背景技术

以往，在医疗领域中，在观察患者等被检体的脏器时使用内窥镜***。内窥镜***例如具备内窥镜以及处理装置，其中，该内窥镜具有***部，该***部在前端设置有摄像元件，该***部呈具有挠性的细长形状，被***到被检体的体腔内，该处理装置经由线缆和连接器(连接部)而与***部连接来对由摄像元件拍摄到的体内图像进行图像处理，并使体内图像显示于显示装置。

近年来，开发了一种使得能够观察更加清晰的图像的高像素数的摄像元件，并且研究了对内窥镜使用高像素数的摄像元件。另外，考虑向被检体导入内窥镜的难易程度而要求***部细径化。并且，为了实现***部的细径化并且在摄像元件与处理装置之间高速地传输大容量的信号，研究了在内窥镜***中也采用使用激光来传输信号的光传输***(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-36356号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，处理装置与内窥镜能够分离，并且能够通过各自的连接部而彼此连接。因此，在内窥镜***中，无法将已转换为光信号的图像信号通过一根光线缆从***部前端传输到处理装置，而通过使多个光线缆各自的连接部的连接面彼此接触来将多个光线缆连接起来进行传输。在该情况下，在光所通过的连接部的连接面存在污渍、雾的情况下，或者在连接部相对于光的行进路径的角度存在偏移的情况下，光信号衰减而发生光信号的传输不良，因此要求检测光传输路径上的连接部有无异常。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够对光传输路径上的连接部有无异常进行检测的光通信***以及内窥镜***。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题而实现目的，本发明所涉及的光通信***是一种具备发送装置和接收装置的光通信***，其中，所述发送装置用于发送光信号，所述接收装置能够相对于所述发送装置装卸，用于接收由所述发送装置发送的光信号，该光通信***的特征在于，所述发送装置具备：第一光传输部，其由一个光传输路径形成，被输入光信号；第二光传输部，其包括多个光传输路径，各个光传输路径的基端分别设置有发送侧光连接部；以及分割部，其能够对由所述第一光传输部传输的光信号进行分割，并将进行分割所得到的光信号向所述第二光传输部中的至少一个光传输路径输入，所述接收装置具备：第三光传输部，其包括多个光传输路径，在各个光传输路径的前端设置有能够与所述发送侧光连接部以光学的方式连接的接收侧光连接部，该第三光传输部传输从所述接收侧光连接部输入的光信号；结合部，其能够将由所述第三光传输部传输的光信号结合；第四光传输部，其由一个光传输路径形成，传输从所述结合部输入的光信号；以及异常检测部，其基于由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，所述分割部对由所述第一光传输部传输的第一光信号进行分割，并向所述第二光传输部的各光传输路径输入分割光信号，所述第三光传输部的各光传输路径传输经由与该各光传输路径分别对应的所述发送侧光连接部和所述接收侧光连接部而输入的各分割光信号，所述结合部将所述第三光传输部的各光传输路径传输的各分割光信号结合为一个，并将结合所得到的第二光信号输入到所述第四光传输部，在由所述第四光传输部传输的第二光信号的光量低于能够保持光信号的固定传输质量的第一光量的情况下，所述异常检测部检测为所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态异常。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，在所述第二光信号的光量低于比所述第一光量高的第二光量的情况下，所述异常检测部检测为所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有可能变为异常。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，所述分割部是第一光开关，用于选择所述第二光传输部中的至少一个光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第一光传输部连接，所述结合部是第二光开关，用于从所述第三光传输部中选择光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第四光传输部连接，其中，选择出的该光传输路径是设置有与在所述第二光传输部中由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部连接的所述接收侧光连接部的光传输路径，在由所述第四光传输部传输的光信号的光量低于能够保持光信号的固定传输质量的第一光量的情况下，所述异常检测部检测为所述第二光传输部中的由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部与所述第三光传输部中的由所述第二光开关选择出的光传输路径的所述接收侧光连接部之间的连接状态异常。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，还具备开关控制部，该开关控制部对所述第一光开关和所述第二光开关进行控制，来对所述第一光开关和所述第二光开关各自连接的光传输路径的切换进行控制，所述异常检测部与所述开关控制部对所述第一光开关和所述第二光开关的切换控制相应地，检测与由所述第一光开关和所述第二光开关选择出的光传输路径对应的所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常，所述开关控制部对所述第一光开关和所述第二光开关进行控制，以选择与没有被所述异常检测部检测为连接状态异常的所述发送侧光连接部和所述接收侧光连接部对应的光传输路径。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，所述接收装置还具备电信号转换部，该电信号转换部将由所述第四光传输部传输的光信号转换为含有该光信号中的光量信息的电信号，所述异常检测部基于由所述电信号转换部转换所得到的电信号中包含的、由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常。

另外，本发明所涉及的光通信***的特征在于，还具备输出部，该输出部输出所述异常检测部的检测结果。

另外，本发明所涉及的内窥镜***是一种具备内窥镜装置和处理装置的内窥镜***，其中，所述内窥镜装置被***到被检体内来拍摄所述被检体内，所述内窥镜装置以可装卸的方式安装于所述处理装置，该内窥镜***的特征在于，所述内窥镜装置具备：摄像部，其具有配置为矩阵状的多个像素，对来自被照射了光的被摄体的光进行光电转换来生成图像信号；光信号转换部，其将所述图像信号转换为光信号；第一光传输部，其由一个光传输路径形成，被输入光信号；第二光传输部，其包括多个光传输路径，各个光传输路径的基端分别设置有发送侧光连接部；以及分割部，其能够对由所述第一光传输部传输的光信号进行分割，并将进行分割所得到的光信号向所述第二光传输部中的至少一个光传输路径输入，所述处理装置具备：第三光传输部，其包括多个光传输路径，在各个光传输路径的前端设置有能够与所述发送侧光连接部以光学的方式连接的接收侧光连接部，该第三光传输部传输从所述接收侧光连接部输入的光信号；结合部，其能够将由所述第三光传输部传输的光信号结合；第四光传输部，其由一个光传输路径形成，传输从所述结合部输入的光信号；异常检测部，其基于由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常；以及图像处理部，其基于由所述第四光传输部传输的所述光信号来对所述图像信号进行处理。

发明的效果

根据本发明，发送侧具备：单个第一光传输部；第二光传输部，其包括多个光传输路径，各个光传输路径的基端分别设置有发送侧光连接部；以及分割部，其能够对由第一光传输部传输的光信号进行分割，并将分割后的光信号输入到第二光传输部中的至少一个光传输路径，接收侧具备：第三光传输部，其包括多个光传输路径，在各个光传输路径的前端设置有接收侧光连接部，该第三光传输部传输从接收侧光连接部输入的光信号；结合部，其能够将由第三光传输部传输的光信号结合；单个第四光传输部，其传输从结合部输入的光信号；以及异常检测部，其基于由第四光传输部传输的光信号的光量信息来检测发送侧光连接部与接收侧光连接部之间的连接状态有无异常，由此能够检测光传输路径中的连接部有无异常。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的内窥镜***的概要结构的示意图。

图2是示意性地示出图1所示的内窥镜***的结构的框图。

图3是示出从图2的滤波器输出的电信号的强度与从结合部输出的光信号的光量之间的关系的图。

图4是示出从图2的滤波器输出的电信号的强度与从结合部输出的光信号的光量之间的关系的图。

图5是示意性地示出实施方式2所涉及的内窥镜***的结构的框图。

图6是示出表示由图5所示的判断部求出的各路径的传输率的表的一例的图。

图7是示意性地示出实施方式3所涉及的光通信***的结构的框图。

图8是示意性地示出实施方式3所涉及的光通信***的其它结构的框图。

图9是示出其它实施方式中的发送侧的光连接部与接收侧的光连接部的其它例子的图。

图10是示出其它实施方式中的发送侧的光连接部与接收侧的光连接部的其它例子的图。

图11是示出其它实施方式中的发送侧的光连接部与接收侧的光连接部的其它例子的图。

具体实施方式

在以下的说明中，作为用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)，对内窥镜***进行说明。另外，本发明不限定于该实施方式。并且，在附图的记载中，对相同部分标注相同的附图标记。

(实施方式1)

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的内窥镜***的概要结构的示意图。如图1所示，本实施方式所涉及的内窥镜***1具备：内窥镜2(观测器)，其被导入到被检体内，拍摄被检体的体内并生成被检体内的图像信号；处理装置3，其对内窥镜2拍摄到的图像信号施加规定的图像处理，并且对内窥镜***1的各部进行控制；光源装置4，其生成内窥镜2的照明光；以及显示装置5，其将由处理装置3施加图像处理后的图像信号以图像显示。

内窥镜2具备向被检体内***的***部21、作为***部21的基端部侧且供手术操作者把持的操作部22、以及从操作部22延伸的挠性的通用线23。

***部21是使用照明光纤(光导线缆)、电线缆以及光线缆(光传输路径)等实现的。***部21具有：前端部21a，其具有摄像部，该摄像部内置有用于拍摄被检体内的摄像元件；包括多个弯曲件的弯曲自如的弯曲部21b；以及具有挠性的挠性管部21c，其设置在弯曲部21b的基端部侧。前端部21a设置有用于射出经由照明透镜而对被检体内进行照明的照明光的照明窗、用于拍摄被检体内的观察窗、将处置器具用通道连通的开口部21d以及送空气/送水用喷嘴(未图示)。

操作部22具有：弯曲旋钮22a，其使弯曲部21b向上下方向和左右方向弯曲；处置器具***部22b，其用于将生物体钳子、激光刀等处置器具***到被检体的体腔内；以及多个开关部22c，其用于对处理装置3、光源装置4、送空气装置、送水装置以及送气装置等周边设备进行操作。从处置器具***部22b***的处置器具经过设置于内部的处置器具用通道而从***部21前端的开口部21d露出。

通用线23是使用照明光纤、电线缆以及光线缆等构成的。通用线23在基端分支，分支出的一个端部为连接器23a，另一个端部为连接器23b。连接器23a相对于处理装置3的连接器30装卸自如。连接器23b相对于光源装置4装卸自如。通用线23将从光源装置4射出的照明光经由连接器23b、操作部22以及挠性管部21c而向前端部21a传播。通用线23将设置于前端部21a的摄像部拍摄到的图像信号传输到处理装置3。

处理装置3对内窥镜2的前端部21a的摄像部拍摄到的被检体内的图像信号施加规定的图像处理。处理装置3基于从内窥镜2的操作部22的开关部22c经由通用线23而发送来的各种指示信号来控制内窥镜***1的各部。

光源装置4是使用发光的光源、聚光透镜等构成的。光源装置4在处理装置3的控制下，从光源发光，并将该光作为针对被摄体的被检体内的照明光向经由连接器23b和通用线23的照明光纤而连接的内窥镜2供给。

显示装置5是使用利用了液晶或有机EL(Electro Luminescence：电致发光)的显示器等构成的。显示装置5经由影像线缆51而显示包含被处理装置3施加规定的图像处理后的图像的各种信息。由此，手术操作者能够通过一边查看显示装置5所显示的图像(体内图像)一边操作内窥镜2来观察被检体内的期望的位置并判定性状。

接着，对图1中说明的内窥镜2、处理装置3以及光源装置4的结构进行说明。图2是示意性地示出内窥镜***1的结构的框图。

内窥镜2的前端部21a具有摄像部24、光发送部25(光信号转换部)以及控制部26。另外，从光源装置4经由连接器23b而延伸的光导线缆23c的前端位于前端部21a。光导线缆23c的前端设置有照明透镜21e。从光源装置4发出的光经由光导线缆23c而从***部21的前端部21a的照明窗21f对被摄体进行照明。

摄像部24具有光学***24a、受光部24b、读出部24c以及模拟前端(AFE：AnalogFront End)部24d。摄像部24例如具备CCD摄像元件或CMOS摄像元件。

光学***24a使用一个或多个透镜构成，具有使视角变化的光学变焦功能和使焦点变化的对焦功能。

受光部24b的多个像素被配置为矩阵状，各像素在受光面接收来自被照射了光的被摄体的光，并对接收到的光进行光电转换来生成图像信号。在受光部24b的受光面侧配置光学***24a。

读出部24c将由受光部24b的多个像素生成的图像信号读出。读出部24c读出的图像信号是电信号(模拟)。

AFE部24d对读出部24c读出的图像信号的电信号进行噪声去除、A/D转换等。AFE部24d进行电信号(模拟)中包含的噪声成分的降低、维持输出水平所需要的电信号的放大率(增益)的调整以及模拟的电信号的A/D转换。摄像部24生成的图像信号经由光发送部25、光线缆27(第一光传输部)以及连接器23a而向处理装置3输出。

光发送部25将AFE部24d输出的图像信号的电信号(数字)转换为光信号，并将该转换后的光信号向光线缆27输出。光发送部25具有LD驱动器25a以及LD 25b，其中，LD驱动器25a通过向激光二极管(LD)25b供给电流来控制LD25b的驱动，LD 25b将AFE部24d输出的图像信号的电信号转换为光信号(激光)。

控制部26按照从处理装置3接收到的控制信号来控制摄像部24和光发送部25的动作。

光线缆27由一个光传输路径形成，将由LD 25b进行转换所得到的图像信号的光信号La传输到后述的连接器23a中的分割部28。

内窥镜2的连接器23a具有分割部28、光连接部29a～29c(发送侧光连接部)、以及包括多个光线缆的光线缆27a～27c(第二光传输部)。

分割部28将由光线缆27传输的图像信号的光信号La(第一光信号)三分割，并将分割得到的各分割光信号分别输入到光线缆27a～27c。光线缆27a～27c传输被分割部28分割而得到的各个分割光信号。光连接部29a～29c设置于各光线缆27a～27c的作为输出侧端部的基端，与作为外部构件的处理装置3侧的同该光连接部29a～29c分别对应的光连接部31a～31c以能够分离的方式连接。各光连接部29a～29c具有GRIN(自聚焦)透镜以及用于覆盖该GRIN透镜表面的外罩玻璃，其中，各光连接部29a～29c的GRIN透镜与同各光连接部29a～29c对应的各光线缆27a～27c的光纤端面分别连接。

接着，对处理装置3进行说明。处理装置3具有连接器30、光线缆32、光接收部34、异常检测部35、控制部36、图像处理部37a、显示控制部37b、输入部38以及存储部39。

连接器30具有光连接部31a～31c(接收侧光连接部)、结合部33以及包括多个光线缆的光线缆32a～32c(第三光传输部)。

光连接部31a～31c分别设置于与光连接部31a～31c对应的光线缆32a～32c的作为输入侧端部的前端，与作为外部构件的内窥镜2的连接器23a中的光连接部29a～29c以能够分离的方式连接。各光连接部31a～31c具有GRIN透镜以及用于覆盖该GRIN透镜表面的外罩玻璃，其中，该GRIN透镜与后述的光线缆32a～32c的光纤端面连接。光连接部31a与内窥镜2侧的光连接部29a通过各自的连接面相互接触而将光线缆27a和光线缆32a连接。光连接部31b与光连接部29b通过各自的连接面相互接触而将光线缆27b和光线缆32b连接。光连接部31c与光连接部29c通过各自的连接面相互接触而将光线缆27c和光线缆32c连接。

光线缆32a～32c传输被输入到与光线缆32a～32c分别对应的光连接部31a～31c的光信号。分割部28中进行分割所得到的分割光信号中的一个分割光信号通过经由内窥镜2的光线缆27a、光连接部29a、与该光连接部29a连接的光连接部31a以及光线缆32a的路径R1而被输入到后述的结合部33。分割部28中进行分割所得到的分割光信号中的其它的一个分割光信号通过经由光线缆27b、光连接部29b、光连接部31b以及光线缆32b的路径R2而被输入到结合部33。分割部28中进行分割所得到的分割光信号中的剩余的一个分割光信号通过经由光线缆27c、光连接部29c、光连接部31c以及光线缆32c的路径R3而被输入到结合部33。

结合部33将光线缆32a～32c传输的三个分割光信号结合为一个光信号，并将结合所得到的光信号Lb(第二光信号)输入到光线缆32(第四光传输部)。光线缆32由一个光线缆形成，传输从结合部33输入的光信号Lb并将该光信号Lb输入到光接收部34。

光接收部34接收由光线缆32传输的光信号Lb，将接收到的该光信号Lb转换为包含该光信号Lb的光量信息的电信号后向图像处理部37a和异常检测部35输出。该转换后的电信号是包含由光线缆32传输的光信号Lb的光量信息的电信号。

光接收部34具备：PD 34a，其接收光信号Lb并转换为强度与接收到的该光信号Lb的光量相应的电信号；以及跨阻放大器(TIA)34b，其对PD 34a输出的电信号进行电流电压转换。

异常检测部35基于由光线缆32传输的光信号Lb的光量信息，来检测光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常。异常检测部35具备：放大器35a，其对从TIA 34b输出的电信号进行放大；用于去除DC成分的滤波器35b；以及判断部35c，其基于从滤波器35b输出的电信号Eb来判断光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常。电信号Eb是包含光信号Lb中的光量信息的电信号。

在由光线缆32传输的光信号Lb的光量低于能够保持光信号的固定传输质量(在内窥镜***中，是能够在处理装置3侧获取能够进行观察、诊断、手术的图像的质量)的光量(第一光量)的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态异常。判断部35c基于被光接收部34转换后从放大器35a和滤波器35b输出的电信号Eb中包含的光信号Lb的光量信息，来判断光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常。异常检测部35将检测结果输出到控制部36。

控制部36使用CPU等实现。控制部36对处理装置3的各部的处理动作进行控制。控制部36通过进行针对处理装置3的各构成部的指示信息、数据的传送等来控制处理装置3的动作。控制部36经由各线缆而与内窥镜2的控制部26和光源装置4的各构成部位连接，还对摄像部24、光发送部25、控制部26以及光源装置4的动作进行控制。

图像处理部37a在控制部36的控制下对从光接收部34输出的图像信号(电信号)、即由摄像部24生成的图像信号进行规定的信号处理。图像处理部37a对该图像信号进行包括光学黑色减法处理、增益调整处理、图像信号的同步化处理、伽玛校正处理、白平衡(WB)调整处理、颜色矩阵运算处理、颜色再现处理以及边缘增强处理等在内的各种图像处理。

显示控制部37b根据图像处理部37a处理后的图像信号来生成用于使显示装置5显示的显示用图像信号。向显示装置5输出的显示用图像信号例如是SDI(serial digitalinterface：数字分量串行接口)、DVI(Digital Visual Interface：数字视频接口)、HDMI(High Definition Multimedia Interface：高清晰度多媒体接口)(注册商标)形式等的数字信号。另外，在异常检测部35检测出光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态异常的情况下，显示控制部37b在控制部36的控制下使表示光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态异常的意思的异常信息在显示装置5显示输出。

输入部38是使用鼠标、键盘以及触摸面板等操作设备实现的，接收内窥镜***1的各种指示信息的输入。具体地说，输入部38接收被检体信息(例如ID、出生日期、姓名等)、内窥镜2的识别信息(例如ID、检查对应项目)以及检查内容等各种指示信息的输入。

存储部39是使用易失性存储器或非易失性存储器实现的，存储用于使处理装置3和光源装置4进行动作的各种程序。存储部39暂时记录处理装置3的处理中的信息。存储部39存储由摄像部24拍摄到的图像信号以及被图像处理部37a进行图像处理后的图像信号。存储部39也可以使用从处理装置3的外部安装的存储卡等构成。

接着，对光源装置4进行说明。光源装置4具备光源部41、光源控制部42以及光源驱动器43。

光源部41例如是使用包括白色光LED等的白色光光源和聚光透镜等光学***构成的。

光源控制部42基于处理装置3的控制部36的控制对基于光源驱动器43的电力供给进行控制，来对光源部41的发光动作进行控制。

光源驱动器43在光源控制部42的控制下向光源部41供给规定的电力。由此，从光源部41发出的光经由连接器23b和通用线23内的光导线缆23c而从***部21的前端部21a的照明窗21f对被摄体进行照明。此外，在照明窗21f附近配置摄像部24。

接着，说明判断部35c对光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态的判断处理。成为判断部35c中的判断基础的光信号Lb是被内窥镜2侧的分割部28分割为三个所得到的光信号分别通过三个路径R1～R3传输并且所传输的三个分割光信号被处理装置3侧的结合部33结合为一个所得到的光信号。该三个路径R1～R3包括光线缆27a～27c、光连接部29a～29c、光连接部31a～31c以及光线缆32a～32c。另外，电信号Eb是对该光信号Lb进行光电转换所得到的信号。

图3是示出电信号Eb的强度S与光信号Lb的光量Q之间的关系的图。如图3所示，电信号Eb的强度S与光信号Lb的光量Q之间例如具有使用直线C表示的比例关系。该直线C反映出PD 34a、TIA 34b、放大器35a以及滤波器35b中的各种系数。因而，具有当光信号Lb的光量Q降低时从滤波器35b输出的电信号Eb的强度S也随之而降低这样的关系。

当由于光连接部29a～29c和光连接部31a～31c的连接面上的污渍或雾、角度偏移等而导致光连接部29a～29c与光连接部31a～31c中的某个连接状态发生异常时，在经由连接状态发生了异常的光连接部的路径中，传输的光信号的光量衰减而发生传输不良。而且，当发生异常的路径增加时，将路径R1～R3整体传输的光信号结合所得到的光信号Lb的光量Q也会衰减，当光信号Lb的光量Q低于规定的光量Qt时，成为不能使光信号的传输质量保持固定的状态。因此，在从滤波器35b输出的电信号Eb的强度S低于与光量Qt对应的强度St的情况下，能够说处于以下状态：由于光连接部的连接面中的光所通过的部分的污渍或雾、在光连接部处相对于光的行进路径的角度偏移等而导致光连接部29a～29c与光连接部31a～31c中的某个连接状态发生异常，从而不能保持光信号的固定传输质量。

因而，在从滤波器35b输出的电信号Eb的强度S低于能够保持光信号的固定传输质量的强度St的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态异常。成为该判断对象的强度St预先保持于存储部39等中，判断部35c参照保持于存储部39等中的强度St，对所参照的强度St与从滤波器35b输入的电信号Eb的强度S进行比较，来判断光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常。在从滤波器35b输入的电信号Eb的强度S低于强度St的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态中的某个连接状态异常。

显示控制部37b接收该异常检测部35的判断结果，在控制部36的控制下使表示光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态异常的意思的警告菜单在显示装置5显示输出(参照图3的箭头Yc)。例如，在警告菜单中，除了显示光连接部的连接状态异常的意思以外，还显示需要进行用于去除连接器23a、30的连接面的污渍等的清洁的意思，由此催促用户进行连接面的清洁。内窥镜***1的用户通过确认显示于显示装置5的警告菜单，能够迅速识别出光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接异常，并且通过进行光连接部29a～29c、光连接部31a～31c的各连接面的清洁等，能够尽早解决光信号的传输不良。

另外，在从滤波器35b输出的电信号Eb的强度S为能够保持光信号的固定传输质量的强度St以上的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态正常。在该情况下，控制部36使显示装置5进行正常菜单等的显示，其中，该正常菜单表示光连接部29a～29c与光连接部31a～31c的连接状态正常而能够保持光信号的固定传输质量，能够开始和继续进行内窥镜检查。

这样，在实施方式1中，由内窥镜2侧的分割部28将光信号分割为三个，将所得到的分割光信号分别通过三个路径R1～R3传输，基于由处理装置3侧的结合部33将所传输的三个分割光信号结合为一个所得到的光信号Lb来检测构成路径R1～R3的光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常，由此能够自动检测光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常，从而能够尽早解决光信号的传输不良。

例如，在内窥镜***1中，在使用前检查时，由异常检测部35进行异常检测处理来确认光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常，由此能够在确保光传输的可靠性的状态下开始使用内窥镜2。当然，在内窥镜***1中，也可以在使用中也通过由异常检测部35随时执行异常检测处理来监视光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态。另外，在内窥镜***1的使用中发生了光信号的传输不良的情况下，通过由异常检测部35执行异常检测处理，还能够判别光信号的传输不良是因光连接部29a～29c与光连接部31a～31c中的连接面的污渍等引起的，还是因除此以外的构成部位引起的。

另外，在实施方式1中，将光信号分割到多个路径R1～R3来进行传输，因此即使在光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的一部分存在连接异常的情况下，也能够通过其它路径传输光信号。例如，在图2的例子中，使光信号分散到三个路径来进行传输。在图2的例子中，即使在路径R1～R3中的某一个存在异常的情况下，向作为接收侧的处理装置3传输的光信号的光量也只是成为三分之二，从而能够抑制光信号的光量大幅损失，因此不进行光连接部的清洁也能够进行光信号的传输，并且能够实现风险分散。

此外，说明了判断部35c对电信号Eb的强度S与同能够保持光信号的固定传输质量的光信号的光量Qt对应的电信号的强度St进行比较的情况，但是当然并不限于此。图4是用于说明判断部35c中的异常判断处理的图，是示出电信号Eb的强度S与光信号Lb的光量Q之间的关系的图。如图4所示，判断部35c还对高于光量Qt且需要注意光信号的传输质量降低的光量Qc(第二光量：在内窥镜***1中，与虽然能够进行观察、诊断、手术但是产生了噪声的图像的光量对应)进行判断，并且在由光线缆32传输的光信号Lb的光量Q低于该光量Qc的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有可能变为异常。

具体地说，在电信号Eb的强度S低于与光信号Lb的光量Qc对应的强度Sc的情况下，判断部35c判断为光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有可能变为异常。然后，显示控制部37b接收该判断结果，在控制部36的控制下使表示光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有可能变为异常的意思的注意菜单在显示装置5显示输出(参照图4的箭头Yd)。由此，操作者能够识别出连接状态有可能变为异常，并且通过一边留意光连接部的连接状态一边进行检查等，即使在连接状态发生了异常的情况下也能够迅速应对。另外，也可以在警告菜单、注意菜单中还将实际的衰减率同警告、注意一起显示。

(实施方式2)

接着，对实施方式2进行说明。图5是示意性地示出实施方式2所涉及的内窥镜***的结构的框图。

如图5所示，实施方式2所涉及的内窥镜***201具有内窥镜202来代替图2的内窥镜2，具有处理装置203来代替处理装置3。

内窥镜202具备连接器223a，该连接器223a具有光开关228来代替分割部28。光开关228基于后述的处理装置203的控制部236的控制来选择三个光线缆27a～27c中的至少一个光线缆，将选择出的该光线缆与光线缆27连接。

处理装置203具有连接器230、异常检测部235以及控制部236(开关控制部)，其中，连接器230具有光开关233来代替结合部33。

光开关233通过后述的控制部236的控制，从三个光线缆32a～32c中选择光线缆，将选择出的该光线缆与光线缆32连接，选择出的该光线缆设置有与在内窥镜202的光线缆27a～27c中由光开关228选择出的光线缆的光连接部29a～29c连接的光连接部31a～31c。

在由光线缆32传输的光信号的光量低于能够保持光信号的固定传输质量(在内窥镜***201中，是能够由处理装置203侧获取能够进行观察、诊断、手术的图像的质量)的规定的阈值(第一光量)的情况下，异常检测部235检测为光线缆27a～27c中的由光开关228选择出的光线缆基端的光连接部29a～29c与光线缆32a～32c中的由光开关233选择出的光线缆前端的光连接部31a～31c之间的连接状态异常。异常检测部235具有判断部235c来代替图2的判断部35c。从滤波器35b输出的电信号是包含由光线缆32传输的光信号中的光量信息的电信号。因此，在从滤波器35b输出的电信号的强度低于与上述的光量的阈值对应的强度的情况下，判断部235c判断为光线缆27a～27c中的由光开关228选择出的光线缆基端的光连接部29a～29c与光线缆32a～32c中的由光开关233选择出的光线缆前端的光连接部31a～31c之间的连接状态异常。

控制部236具有与控制部36同样的功能，并且对光开关228和光开关233进行控制，来对光开关228和光开关233各自连接的光线缆的切换进行控制。异常检测部235与控制部236对光开关228和光开关233的切换控制相应地检测由光开关228和光开关233选择出的同路径R1～R3对应的光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常。控制部236对光开关228和光开关233进行控制以从路径R1～R3中选择与没有被异常检测部235检测为连接状态异常的光连接部29a～29c和光连接部31a～31c对应的路径。

接着，对判断部235c中的针对光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态的判断处理的一例进行说明。判断部235c通过按路径R1～R3依次获取各路径R1～R3中传输的光信号的光量，并对该光信号的光量与从内窥镜202的光发送部25输出的光信号的光量进行比较，来获取光信号的传输率。然后，判断部235c基于从内窥镜202的光发送部25输出的光信号的光量和上述的光信号的光量的阈值来求出传输率的阈值，在获取到的各传输率低于能够保持固定的传输质量的传输率的阈值的情况下，该判断部235c判断为光信号的光量由于光连接部的连接异常等而衰减，从而难以保持传输质量。判断部235c实际上基于从滤波器35b输出的电信号的强度来求出光信号的传输率。

首先，对求解路径R1的光信号的传输率的情况进行说明。在该情况下，控制部236使光开关228选择光线缆27a并使光线缆27a与光线缆27连接。然后，控制部236使光开关233选择光线缆32a并使光线缆32a与光线缆32连接。判断部235c基于从滤波器35b输出的电信号的强度和与从内窥镜202的光发送部25输出的光信号的光量对应的电信号的强度，来求出路径R1上的光信号的传输率。接着，在求解路径R2的光信号的传输率的情况下，控制部236使光开关228将光线缆27b与光线缆27连接，并且使光开关233将光线缆32b与光线缆32连接，判断部235c基于从滤波器35b输出的电信号的强度来求出路径R2上的光信号的传输率。并且，在求解路径R3的光信号的传输率的情况下，控制部236使光开关228将光线缆27c与光线缆27连接，并且使光开关233将光线缆32c与光线缆32连接，判断部235c基于从滤波器35b输出的电信号的强度来求出路径R3上的光信号的传输率。

其结果，各路径R1～R3上的光信号的传输率例如被求解为图6的表T那样。对该情况下的由控制部236进行的传输路径选择控制进行说明。如图6所示，路径R1～R3中的路径R1的传输率为100％，路径R2的传输率为98％，超过了规定的传输率的阈值(例如50％)，因此判断部235c判断为光连接部不存在异常。与此相对，路径R3的传输率低至30％而大幅地低于规定的传输率的阈值，因此判断部235c判断为存在光连接部的连接异常等。基于该判断部235c的判断结果，控制部236选择传输率高的路径R1、R2，以可靠地保持光信号的传输质量。因而，控制部236使光开关228将光线缆27a、27b这两方与光线缆27连接，并且使光开关233将光线缆32a、32b这两方与光线缆32连接，从而使用路径R1、R2来进行内窥镜检查。控制部236当然也可以选择单个路径，在图6的例子中，还可以选择传输率最高的路径R1来进行内窥镜检查。

这样，在实施方式2中，通过设置多个路径并控制光开关，能够分别获取各路径上传输的光信号的光量，并且通过对该光量与规定的阈值进行比较，能够检测光传输路径中的光连接部有无异常。并且，根据实施方式2，基于判断部235c的判断结果，选择光量损失少的路径来进行光信号的传输，因此能够进行将光信号的损失抑制为最小限度的光信号的传输。而且，根据实施方式2，即使在一部分的光连接部因污渍等而存在连接异常的情况下，通过选择不存在连接异常的正常的路径，用户不进行光连接面的清洁等也能够继续进行光信号的传输处理，因此能够减轻用户进行清洁的负担。

在实施方式2中，与实施方式1同样地，在使用前检查时，异常检测部235在控制部236的控制下针对各路径R1～R3分别进行异常检测处理，并且选择没有被认为是异常的路径，由此能够在确保光传输的可靠性的状态下开始使用内窥镜202。当然，在内窥镜***201中，还能够在内窥镜检查中在基于按压释放按钮的静止图像生成处理期间也由异常检测部235执行异常检测处理。有时在使用前检查之后发生光连接部的角度偏移等，在该情况下，控制部236也基于检查中异常检测部235针对各路径R1～R3的异常检测结果对光开关228、233进行控制来变更为传输率最高的路径，由此能够持续进行光信号正常的传输处理。

此外，分割部28和光开关228只要能够进行光信号的分割或光线缆的选择即可，因此也可以并不必须如图2和图5那样设置于连接器23a、223a，只要是光连接部29a～29c的前级即可。另外，结合部33和光开关233只要能够进行光信号的结合或光线缆的选择即可，因此也可以并不必须如图2和图5那样设置于连接器30、230，只要是光连接部31a～31c的后级即可。

另外，在本实施方式1、2中，以医疗用的内窥镜***1、201为例进行了说明，但是当然不限于医疗用，还能够应用于工业用的内窥镜***，另外，不限于内窥镜***，还能够应用于装卸式的医疗设备。

(实施方式3)

接着，对实施方式3进行说明。在实施方式3中，对将实施方式1应用于光通信***的例子进行说明。图7是示意性地示出实施方式3所涉及的光通信***的结构的框图。

如图7所示，实施方式3所涉及的光通信***301具备用于发送光信号的发送装置302以及用于接收由发送装置302发送的光信号的接收装置303。发送装置302的连接器23a与接收装置303的连接器30可装卸地连接，由此发送装置302与接收装置303之间可装卸。

发送装置302具备存储发送对象的信息的数据存储部324、光发送部25、光线缆27、连接器23a、输出与发送装置302的发送处理等有关的各种信息的输出部325、控制发送装置302的各部的处理动作的控制部326、接收对发送装置302的各种指示信息的输入的输入部328、以及存储用于使发送装置302进行动作的各种程序的存储器329。

接收装置303具备连接器30、光接收部34、异常检测部35、输出由接收装置303接收到的数据或异常检测部35的检测结果等各种信息的输出部335、控制接收装置303的各部的处理动作的控制部336、对接收到的数据进行处理的数据处理部337、接收对接收装置303的各种指示信息的输入的输入部338、以及存储用于使接收装置303进行动作的各种程序或接收到的数据等各种数据的存储部339。

异常检测部35与实施方式1同样地检测光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常，因此在本实施方式3的光通信***301中，也与实施方式1同样地自动检测光连接部29a～29c与光连接部31a～31c之间的连接状态有无异常，从而能够尽早解决光信号的传输不良。

当然，还能够将实施方式2应用于光通信***。图8是示意性地示出实施方式3所涉及的光通信***的其它结构的框图。在图8所示的光通信***301A中，发送装置302A具有连接器223a来代替连接器23a。连接器223a的光开关228被控制部326A控制。另外，接收装置303A具有连接器230和异常检测部235来代替连接器30和异常检测部35。连接器230的光开关233被控制部336A控制。在该光通信***301A中，也与实施方式2同样地通过控制光开关228、233来分别获取各路径R1～R3上传输的光信号的传输率，并且选择光量损失少的路径来进行光信号的传输，由此能够起到与实施方式2同样的效果。

(其它的实施方式)

在实施方式1～3中，对分割为三个路径R1～R3来传输光信号的例子进行了说明，但是分割数不限于三个，是多个即可，只要根据分割数来设置光线缆和光连接部即可。如图9所示，例如还能够通过分割***将光信号在四个路径R1～R4中传输。在该情况下，只要与路径R4对应地对连接器23a追加从分割部28延伸的光线缆(未图示)并对光线缆的基端追加光连接部29d、并且对连接器30追加光连接部31d以及前端设置有光连接部31d且基端与结合部33连接的光线缆(未图示)即可。

另外，在实施方式1～3中，以光信号的发送侧的连接器23a的光连接部29a～29d与光信号的接收侧的连接器30的光连接部31a～31c同各路径R1～R3相应地分别按1：1相对应的情况为例子进行了说明，但是当然并不限于此。例如，还能够如图10所示那样采用如下结构：对发送侧的连接器23a和接收侧的连接器30分别设置包括多个光连接部的光连接部组29、31，并从发送侧的一个光连接部29a向接收侧的多个光连接部31a、31b输入光信号。另外，还能够如图11所示那样，使发送侧的一个光连接部29a输出放大光Lh，向接收侧的四个光连接部31a～31d输入光信号。另外，在发送侧的连接器23a的四个光连接部29a～29d中只有光连接部29a正常并且接收侧的四个光连接部31a～31d中光连接部31b～31d这三个正常的情况下，也可以使光连接部29a向三个光连接部31b～31d输入光信号来补偿光信号的传输。

另外，在本实施方式1～3中，以使警告菜单、注意菜单在显示装置5显示输出来向操作者通知光连接部的连接状态异常的情况为例子进行了说明，但是当然并不限于此。例如，也可以对处理装置3、203、303、303A设置声音输出装置，并且使声音输出装置输出表示光连接部异常的意思、有可能发生异常的意思的声音信息。另外，也可以设置用于异常通知或注意通知的LED灯，在光连接部存在异常等的情况下，使该LED灯点亮或闪烁。

另外，针对由本实施方式所涉及的异常检测部35、235以及其它构成部执行的各处理的执行程序可以构成为，通过将能够安装的形式或能够执行的形式的文件记录在CD-ROM、软盘、CD-R、DVD等计算机可读取的记录介质中来提供，还可以构成为，保存到与互联网等网络连接的计算机上，通过经由网络进行下载来提供。另外，也可以构成为经由互联网等网络来提供或发布。

附图标记说明

1、201：内窥镜***；2、202：内窥镜；3、203：处理装置；4：光源装置；5：显示装置；21：***部；21a：前端部；21b：弯曲部；21c：挠性管部；21d：开口部；21e：照明透镜；21f：照明窗；22：操作部；22a：弯曲旋钮；22b：处置器具***部；22c：开关部；23：通用线；23a、23b、30、223a、230：连接器；23c：光导线缆；24：摄像部；24a：光学***；24b：受光部；24c：读出部；24d：AFE部；25：光发送部；25a：LD驱动器；25b：LD；26、36、236、326、336、336A：控制部；27、27a～27c、32、32a～32c：光线缆；28：分割部；29a～29c、31a～31c：光连接部；33：结合部；34：光接收部；34a：PD；34b：TIA；35：异常检测部；35a：放大器；35b：滤波器；35c：判断部；37a：图像处理部；37b：显示控制部；38、338：输入部；39、339：存储部；41：光源部；42：光源控制部；43：光源驱动器；51：影像线缆；228、233：光开关；301、301A：光通信***；302、302A：发送装置；303、303A：接收装置；324：数据存储部；325、335：输出部；337：数据处理部。

Claims (7)

1.一种具备发送装置和接收装置的光通信***，其中，所述发送装置用于发送光信号，所述接收装置能够相对于所述发送装置装卸，用于接收由所述发送装置发送的光信号，所述发送装置具备：

第一光传输部，其由一个光传输路径形成，被输入光信号；以及

第二光传输部，其包括多个光传输路径，各个光传输路径的基端分别设置有发送侧光连接部，

所述接收装置具备：

第三光传输部，其包括多个光传输路径，在各个光传输路径的前端设置有能够与所述发送侧光连接部以光学的方式连接的接收侧光连接部，该第三光传输部传输从所述接收侧光连接部输入的光信号；以及

第四光传输部，其由一个光传输路径形成，传输光信号，

其中，所述光通信***的特征在于，

所述发送装置还具备：第一光开关，其用于选择所述第二光传输部中的至少一个光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第一光传输部连接；

所述接收装置还具备：第二光开关，其用于从所述第三光传输部中选择光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第四光传输部连接，其中，选择出的该光传输路径是设置有与在所述第二光传输部中由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部连接的所述接收侧光连接部的光传输路径；

控制部，其对所述第一光开关和所述第二光开关各自连接的光传输路径的切换进行控制；以及

异常检测部，其与所述控制部对所述第一光开关和所述第二光开关的切换控制相应地，基于与选择出的光传输路径对应且由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常。

2.根据权利要求1所述的光通信***，其特征在于，

在由所述第四光传输部传输的光信号的光量低于能够保持光信号的固定传输质量的第一光量的情况下，所述异常检测部检测为所述第二光传输部中的由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部与所述第三光传输部中的由所述第二光开关选择出的光传输路径的所述接收侧光连接部之间的连接状态异常。

3.根据权利要求2所述的光通信***，其特征在于，

在由所述第四光传输部传输的光信号的光量低于比所述第一光量高的第二光量的情况下，所述异常检测部检测为所述第二光传输部中的由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部与所述第三光传输部中的由所述第二光开关选择出的光传输路径的所述接收侧光连接部之间的连接状态有可能变为异常。

4.根据权利要求2所述的光通信***，其特征在于，

所述控制部对所述第一光开关和所述第二光开关进行控制，以选择与没有被所述异常检测部检测为连接状态异常的所述发送侧光连接部和所述接收侧光连接部对应的光传输路径。

5.根据权利要求1所述的光通信***，其特征在于，

所述接收装置还具备电信号转换部，该电信号转换部将由所述第四光传输部传输的光信号转换为含有该光信号中的光量信息的电信号，

所述异常检测部基于由所述电信号转换部转换所得到的电信号中包含的、由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常。

6.根据权利要求1所述的光通信***，其特征在于，

还具备输出部，该输出部输出所述异常检测部的检测结果。

7.一种具备内窥镜装置和处理装置的内窥镜***，其中，所述内窥镜装置被***到被检体内来拍摄所述被检体内，所述内窥镜装置以可装卸的方式安装于所述处理装置，所述内窥镜装置具备：

摄像部，其具有配置为矩阵状的多个像素，对来自被照射了光的被摄体的光进行光电转换来生成图像信号；

光信号转换部，其将所述图像信号转换为光信号；

第一光传输部，其由一个光传输路径形成，被输入光信号；以及

第二光传输部，其包括多个光传输路径，各个光传输路径的基端分别设置有发送侧光连接部，

所述处理装置具备：

第三光传输部，其包括多个光传输路径，在各个光传输路径的前端设置有能够与所述发送侧光连接部以光学的方式连接的接收侧光连接部，该第三光传输部传输从所述接收侧光连接部输入的光信号；

第四光传输部，其由一个光传输路径形成；以及

图像处理部，其基于由所述第四光传输部传输的所述光信号来对所述图像信号进行处理，

其中，所述内窥镜***的特征在于，

所述内窥镜装置还具备：第一光开关，其用于选择所述第二光传输部中的至少一个光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第一光传输部连接；

所述处理装置还具备：第二光开关，其用于从所述第三光传输部中选择光传输路径，并将选择出的该光传输路径与所述第四光传输部连接，其中，选择出的该光传输路径是设置有与在所述第二光传输部中由所述第一光开关选择出的光传输路径的所述发送侧光连接部连接的所述接收侧光连接部的光传输路径；

控制部，其对所述第一光开关和所述第二光开关各自连接的光传输路径的切换进行控制；以及

异常检测部，其与所述控制部对所述第一光开关和所述第二光开关的切换控制相应地，基于与选择出的光传输路径对应且由所述第四光传输部传输的光信号的光量信息，来检测所述发送侧光连接部与所述接收侧光连接部之间的连接状态有无异常。