JP5981071B1 - 走査型内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

走査型内視鏡装置は、被検体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部、照明光を被検体上で走査するために、印加される信号の電圧に応じて導光部の出射端を揺動するアクチュエータ、を有する走査型内視鏡と、アクチュエータに印加される信号の周波数の情報として、導光部の出射端を共振状態で揺動させる際の共振周波数の情報を予め格納する格納部と、アクチュエータに異なる周波数を有する複数の信号を順次印加する印加部と、アクチュエータに順次印加される複数の信号を監視する信号監視部と、信号監視部により監視された複数の信号におけるアクチュエータを負荷とした場合のインピーダンスが最も小さくなる場合の信号が有する周波数の情報と、格納部に格納された共振周波数の情報とを比較し、走査型内視鏡が異常か否かを判定する判定部と、を有する。

Description

本発明は、被検体に照射する光を走査して内視鏡画像を取得する走査型内視鏡装置に関する。

内視鏡は、医療分野等において広く採用されている。また、近年、被検体内に挿入される内視鏡として、２次元的に撮像する撮像素子を用いないで、細径の光ファイバのような導光部の先端から出射される光を２次元的に走査し、その反射光を受光して画像を生成する走査型内視鏡が提案されている。
例えば、日本国特開２０１４−１４５９４２号公報の従来例は、一端が揺動可能に支持された揺動部を有する光ファイバと、前記揺動部を駆動信号に基づいて振動させる振動駆動手段と、前記振動駆動手段に送信する前記駆動信号の周波数を変更する変更手段と、前記揺動部近傍の温度を検出する温度センサとを備え、前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記駆動信号の周波数を変更する走査型内視鏡装置を開示し、外部環境の変化に対して画角の変動を抑制することができるようにしている。そして、例えば通常の温度環境から例えば高温の温度環境に変化して、揺動部の振幅の低下により画角が狭小化した場合、温度センサによる検出温度に基づいて画角が変動することを抑制することができるようにしている。

しかしながら、上記従来例は、走査型内視鏡が狭い空洞内を通したような際に先端部が変形して、先端部内のアクチュエータの特性が正常な状態から逸脱し、走査した場合に取得される画像が歪んだ異常状態になってしまうことを簡単に検出することを開示していない。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、アクチュエータの異常状態を簡単に検出し、異常状態の走査型内視鏡が検査に使用されることを防止できる走査型内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の走査型内視鏡装置は、被検体を照明する照明光を導光し出射端から出射する導光部と、前記照明光が前記被検体上を走査するように、印加される信号の電圧に応じて前記導光部の出射端を揺動するアクチュエータと、を有する走査型内視鏡と、前記アクチュエータに印加される前記信号の周波数の情報として、前記導光部の出射端を共振状態で揺動させる際の共振周波数の情報を予め格納する格納部と、前記アクチュエータに異なる周波数を有する複数の信号を順次印加する印加部と、前記アクチュエータに順次印加される前記複数の信号を監視する信号監視部と、前記信号監視部により監視された前記複数の信号における前記アクチュエータを負荷とした場合のインピーダンスが最も小さくなる場合の信号が有する周波数の情報と、前記格納部に格納された前記共振周波数の情報とを比較し、前記走査型内視鏡が異常か否かを判定する判定部と、を有する。

図１は本発明の第１の実施形態の走査型内視鏡装置の全体構成を示す図。 図２はアクチュエータ周辺部の構成を示す図。 ３図はアクチュエータを構成するアクチュエータ素子に印加される駆動信号の波形を示す図。 図４は、図３の場合における光ファイバの先端から出射された照明光が描く渦巻き状の軌跡を示す図。 図５は信号発生器の１つの構成例を示す回路図。 図６は可変周波数の信号発生回路が発生する周波数が変化する判定用信号と、電流計測部により計測される駆動線を流れる電流等を示す図。 図７は第１の実施形態における判定モードの処理内容を示すフローチャート。 図８は第１の実施形態における観察モードの場合における処理内容を示すフローチャート。 図９は図８における交代動作モードの動作の説明図。 図１０は図８における交代動作モードにおける判定処理を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の走査型内視鏡装置１は、走査型光プローブを形成する走査型内視鏡２と、走査型内視鏡２が着脱自在に接続される本体装置（又は走査型内視鏡制御装置）３と、本体装置３に接続される表示装置としてのモニタ４と、を有する。
走査型内視鏡２は、被検体５の体内又は体腔内に挿入可能な細長の形状及び可撓性を備える挿入部６を有し、挿入部６の基端（後端）には、走査型内視鏡２を本体装置３のコネクタ受け８に着脱自在に接続するためのコネクタ７が設けられている。
また、挿入部６は、硬質の先端部１１と、その後端からコネクタ７に延びる、可撓性を有する可撓管部１２と、を有する。なお、先端部１１と可撓管部１２との間に、湾曲自在の湾曲部を設け、可撓管部１２とコネクタ７との間に湾曲部を湾曲する操作ノブ等を設けた操作部を設けるようにしても良い。

先端部１１は、硬質の筒状部材としての円筒部材１３を有し、この円筒部材１３の後端に可撓性の円筒チューブの先端が連結され、この円筒チューブの後端は、コネクタ７に固定されている。なお、円筒チューブを設けない構造にしても良い。
挿入部６内には、照明光を導光する導光部を形成する光ファイバ１５が挿通され、この光ファイバ１５の基端（後端）は、コネクタ７において本体装置３内部の光ファイバ１５ｂと接続される。そして、本体装置３内部の光源部を形成する光源ユニット３１で発生した照明光が光ファイバ１５ｂを経て光ファイバ１５の基端に入射される。光ファイバ１５により導光された照明光は、光ファイバ１５の出射端となる先端面から、該先端面に対向して円筒部材１３の先端に取り付けられた集光する照明レンズ１６を経て、被検体５内の観察対象となる検査部位に向けて照明光が出射される。
円筒部材１３の内側には、光ファイバ１５の先端側を、該光ファイバ１５の長手方向（図１ではＺ軸方向）と直交する方向に揺動する如くに走査する走査部（又は走査ユニット）１４を構成するアクチュエータ１７が配置されている。なお、走査部１４は、光ファイバ１５を保持したアクチュエータ１７により形成される。

このアクチュエータ１７は、挿入部６内を挿通された駆動線１８ａ，１８ｂを介して本体装置３内部の駆動ユニット３２から駆動信号（又は駆動電圧）が印加されることにより、長手方向に伸縮する。
このアクチュエータ１７は、その基端が保持部材１９により保持され、この保持部材１９の円板状の外周面は円筒部材１３の内面に固定されている。光ファイバ１５とアクチュエータ１７は、接合部材又は支持部材としてのフェルール２０（図２参照）により接合されている。
図２は図１のＡ−Ａ線断面によりアクチュエータ１７の周辺部の構成を示す。図２に示すように（円筒部材１３における）中心軸Ｏに沿って配置される断面が正方形の直方体形状の硬質の接合部材としてのフェルール２０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２０は、中心軸Ｏに沿って光ファイバ１５が固定され、Ｚ軸と直交するＹ軸方向（紙面の上下又は垂直方向）の両側面と、Ｘ軸方向（紙面の左右又は水平方向）の両側面とにアクチュエータ１７を形成するアクチュエータ素子１７ａ、１７ｂと１７ｃ、１７ｄが取り付けられている。

各アクチュエータ素子は、例えば圧電素子により構成され、圧電素子の両面の電極（図示略）への駆動信号の印加により、長手方向（図１においてＺ軸方向）に伸縮する。従って、基端が保持又は固定された状態で、例えばアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに駆動線１８ａを介して（一方を伸張、他方を収縮させる）駆動信号（又は駆動電圧）を印加することにより、図１において点線で示すように光ファイバ１５の先端側を上下方向に揺動させることができる。なお、図１においては、アンプ３２ｄ，３２ｅの出力信号が駆動線１８ａ，１８ｂを介してアクチュエータ１７（を形成するアクチュエータ素子１７ａ、１７ｂと１７ｃ、１７ｄ）に印加される構成を示しているが、少なくとも後述する判定モードにおいては、駆動線１８ａ，１８ｂを流れる電流が電流計測部３４ｅにより計測される（図５参照）。
また、この保持部材１９は、円筒部材１３の基端の内面に嵌合して接着剤等により固定されている。
図３は、アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ，１７ｄとに印加される駆動信号の電圧波形を示し、光ファイバ１５の先端は図４に示すように渦巻き形状の経路（又は軌跡）を描く。図３に示すようにＸ軸方向とＹ軸方向への駆動信号の位相は９０°ずれた状態でアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ，１７ｄに印加され、電圧を時間と共に少しずつ変化させることにより、光ファイバ１５の先端は円形から渦巻き形状の軌跡を描くようになる。なお、本実施形態においては、直交する２つの方向に揺動（振動）させるために、それぞれ対となるアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂとアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄを用いてアクチュエータ１７を形成しているが、それぞれ１つのアクチュエータ素子（例えば１７ａと１７ｃ）にした場合にも適用できる。

図１に示すように円筒部材１３及び円筒チューブの外周面に沿って、被検体５の検査部位側で反射された照明光を受光するための受光用光ファイバ束（受光用光ファイバと略記）２３がリング状に複数本、配置され、受光用光ファイバ２３により受光された（検査部位側からの戻り光又は反射）光は、コネクタ７を経て本体装置３内部の受光用光ファイバ２３ｂに導光される。この受光用光ファイバ２３ｂに導光された光は、検出ユニット３３に入射され、電気信号に変換される。
リング状に配置された受光用光ファイバ２３は、可撓性を有する外装部材２４により覆われ、保護されている。
また、各走査型内視鏡２には、アクチュエータ１７により、光ファイバ１５の先端を渦巻き形状の所定の走査パターンに沿って駆動させるための駆動データ及び駆動した場合の照射位置（走査位置又は走査スポット位置）に対応する座標位置データ等の情報を格納したメモリ２５を有する。このメモリ２５に格納された情報は、コネクタ７の接点、信号線を経て本体装置３内部のコントローラ３４に入力される。コントローラ３４は、入力された上記情報を例えばメモリ３５に格納し、メモリ３５に格納した情報を参照して、光源ユニット３１や駆動ユニット３２を制御する。

また、本実施形態においては、例えばメモリ２５には、工場出荷時等、正常な動作を行う状態において、各走査型内視鏡２に搭載されたアクチュエータ１７を駆動して予め取得した共振周波数の情報を、メモリ２５内に格納している。
つまり、メモリ２５における一部の記憶エリアは、（正常な動作状態において予め取得した）共振周波数の情報を格納する周波数情報格納部２５ａを形成する。後述するように共振周波数の情報は、判定モードの動作を行う際に参照され、走査型内視鏡２（に搭載されたアクチュエータ１７を含む走査部１４）が異常か否かを判定する場合に利用される。また、このメモリ２５は、先端部１１が変形する等して先端部１１内に設けられている走査部１４の特性等が変化して正常な動作状態から異常な動作状態になったことを共振周波数の変化に基づいて判定するための閾値の情報を格納している。つまり、このメモリ２５は、異常判定用の閾値の情報を格納する閾値格納部（又は閾値情報格納部）２５ｂの機能を有する。

なお、アクチュエータ１７は、上記のように互いに直交する２つの方向に振動させるアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ、１７ｄとにより構成されるため、周波数情報格納部２５ａは、アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂを垂直方向に振動させた場合の共振周波数ｆｒｖとアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂを水平方向に振動させた場合の共振周波数ｆｒｈとを格納する。
また、閾値情報格納部２５ｂは、２つの共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈに対して、それぞれ低い周波数側にずれた場合の異常判定用の閾値と、高い周波数側にずれた場合の異常判定用の閾値と、を格納する。
なお、アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ、１７ｄは特性が揃ったものが使用されるために共振周波数ｆｒｖとｆｒｈは、許容される小さな周波数差の範囲内でほぼ同じ周波数となる。その周波数差を無視できる場合には、例えば２つの共振周波数ｆｒｖ、ｆｒｈの平均値となる１つの共振周波数ｆｒ（＝（ｆｒｖ＋ｆｒｈ）／２）を格納したり、１つの共振周波数ｆｒを用いて異常か否かの判定を行うようにしても良い。また、異常判定用の閾値に関しても、２つの共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈに対して共通の異常判定用の閾値を用いるようにしても良い。

本体装置３は、光源ユニット３１と、駆動ユニット３２と、検出ユニット３３と、本体装置３の各ユニットを制御するコントローラ３４と、コントローラ３４と接続され、各種の情報を格納するメモリ３５と、を有する。また、本体装置３のコントローラ３４には、ユーザが各種の入力指示を行う入力部（又は入力ユニット）３６が接続されている。なお、入力部３６は、キーボードやマウス等により構成される。
本実施形態においては、入力部３６には検査部位を観察するための通常の観察画像としての内視鏡画像を取得する観察モードと、走査型内視鏡２が正常か異常かの判定を行う判定モードとを切り替えるモード切替を行うモード切替スイッチ３６ａと、観察モード中において観察モードと判定モードとを交互に行うように指示操作する交代動作モードスイッチ３６ｂとが設けてあり、これらスイッチ３６ａ，３６ｂの指示信号はコントローラ３４（内の駆動制御部３４ｂ等）に入力される。切替スイッチ３６ａは、走査型内視鏡２により被検体５の観察画像を得る観察モードと、走査型内視鏡２の異常を判定する判定モードとを切り換えるモード切り替え部の機能を持つ。この場合、指示信号を発生する切替スイッチ３６ａの他に、該指示信号に応じて観察モードと、判定モードとを切り換える制御動作を行うコントローラ３４を含めたものが、モード切り替え部の機能を持つと定義しても良い。

また、交代動作モードスイッチ３６ｂは、走査型内視鏡２によりアクチュエータ１７に所定の周波数の信号を印加して被検体５の観察画像を得る観察モードと、アクチュエータ１７に異なる周波数の複数の信号を順次印加（換言すると、周波数を変化させた信号を印加）して、走査型内視鏡２の異常を判定する判定モードとを交互に切り替える切り替え部の機能を持つ。この場合にも、交代動作モードスイッチ３６ｂの他に、コントローラ３４を含めたものが、観察モードと判定モードとを交互に切り替える切り替え部の機能を持つと定義しても良い。
また、入力部３６には、交代動作モードスイッチ３６ｂにより交代動作モードにおける（交互に）動作する判定モードに対して、周波数を変化させる場合の周波数変化範囲や、対応する判定処理に関する閾値のパラメータを選択するパラメータ選択スイッチ３６ｃが設けてある。
例えば、予め設定されたデフォルトの設定においては、初期状態に行う判定モードの場合と同じ周波数変化範囲を短時間に掃引する信号を発生させるような掃引パラメータが設定されており、この場合には、初期状態の場合と同じ閾値のパラメータが採用される。このデフォルトの設定においては、初期状態の場合のようにより長い時間をかけて精度の高い判定結果を得る程には及ばないが、短時間で異常か否かを判定することができるようになる。

これに対して、パラメータ選択スイッチ３６ｃにより、上記周波数変化範囲よりも狭い周波数変化範囲を掃引するようなパラメータを選択することができる。
この場合には、周波数情報格納部２５ａに格納されている共振周波数を含むその近傍の周波数範囲の信号を発生するようにパラメータが設定される。
また、このパラメータの設定に対応して、正常な状態から、異常な状態に至る途中の変化状態を判定するための閾値のパラメータが設定される。
この場合には、アクチュエータ１７の特性が正常な状態から逸脱した特性に変化したか否かの判定を行う。
光源ユニット３１は、赤色の波長帯域の光（Ｒ光とも言う）を発生するＲ光源３１ａと、緑色の波長帯域の光（Ｇ光とも言う）を発生するＧ光源３１ｂと、青色の波長帯域の光（Ｂ光とも言う）を発生するＢ光源３１ｃと、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を合波（混合）する合波器３１ｄと、を有する。観察モードの場合には、光源ユニット３１は、以下のように発光のＯＮ／ＯＦＦが行われるが、判定モードに設定された場合には常時ＯＦＦ（発光しない状態）に設定される。

Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂは、例えばレーザ光源等を用いて構成され、観察モードの場合においてコントローラ３４の制御によりＯＮされた際に、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合波器３１ｄへ出射する。コントローラ３４は、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂのパルス発光を制御する中央演算装置（ＣＰＵと略記）などから構成される発光制御部（又は発光制御回路）３４ａを有する。
Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂに対する発光制御を行う発光制御部３４ａは、発光させた場合のＲ光、Ｇ光、Ｂ光（の照明光）を、光ファイバ１５の出射端からさらに照明レンズ１６を経て、観察部位側に出射させるため、照明光の出射を制御する出射制御部の機能を持つ。
コントローラ３４の発光制御部３４ａは、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂに対して同時にパルス的に発光させる制御信号を送り、Ｒ光源３１ａ、Ｇ光源３１ｂ及びＢ光源３１ｂは同時にＲ光、Ｇ光、Ｂ光を発生し、合波器３１ｄへ出射する。
合波器３１ｄは、Ｒ光源３１ａからのＲ光と、光源３１ｂからのＧ光と、光源３１ｃからのＢ光と、を合波して光ファイバ１５ｂの光入射面に供給し、光ファイバ１５ｂは、合波されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を照明光として光ファイバ１５に供給する。発光制御部３４ａは、上記のように判定モードの場合には、光源ユニット３１が発光しない又は照明光を出射しないように制御する。

駆動ユニット３２は、正弦波に近いデジタルの交流信号を発生する信号発生器３２ａを有し、信号発生器３２ａの２つの出力端から出力されるデジタルの交流信号は２つのＤ／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃに入力される。また、２つのＤ／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃにより変換された２つのアナログの交流信号は、アンプ３２ｄ，３２ｅによりそれぞれ増幅されて、２つの駆動信号となり、駆動線１８ａ，１８ｂを介してアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと、１７ｃ，１７ｄとにそれぞれ印加される。
なお、本実施形態においては、以下に説明するように、判定モードの場合には、上下方向に振動（揺動）させるアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと、左右方向に振動（揺動）させるアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄとの一方に対して異常を判定するための駆動信号（判定用信号と言う）を印加し、一方の判定用信号の印加による異常を判定するための判定用信号の印加が終了した後に他方のアクチュエータ素子に対する異常を判定するための判定用信号の印加が行われる。

図５は、信号発生器３２ａの構成例を示す。

信号発生器３２ａは、観察モードに対応した固定周波数の信号発生回路４１ａと、判定モードに対応した可変周波数の信号発生回路４１ｂと、を有する。固定周波数の信号発生回路４１ａは、固定周波数となる所定の周波数のデジタルの交流信号を発生し、このデジタルの交流信号は、位相シフト回路４２ａと、スイッチ回路４３ａの接点ａに出力される。
位相シフト回路４２ａは、入力されたデジタルの交流信号と９０°の位相差を持つデジタルの交流信号を生成し、スイッチ回路４３ａの接点ｃに出力する。スイッチ回路４３ａの接点ａとＯＮ／ＯＦＦする接点ｂと、接点ｃとＯＮ／ＯＦＦする接点ｄは、信号発生器３２ａにおける第１、第２の出力端となり、図２のＤ／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃの入力端にそれぞれ接続されている。
一方、可変周波数の信号発生回路４１ｂで発生される周波数が変化するデジタルの交流信号は、切替スイッチ回路４２ｂの共通接点ａに入力される。共通接点ａと選択的にＯＮする接点ｂ，ｃは、それぞれ第１、第２の出力端に接続される。なお、接点ｄは、いずれにも接続されていない接点である。

スイッチ回路４３ａと切替スイッチ回路４２ｂとは、コントローラ３４の駆動制御部（又は駆動制御回路）３４ｂによる駆動制御信号により、ＯＮ／ＯＦＦと、接点の切替が制御される。駆動制御部３４ｂは、観察モードの場合には、点線で示すようにスイッチ回路４３ａにおける接点ａ，ｂをＯＮすると共に、接点ｃ，ｄをＯＮし、また、点線で示すように切替スイッチ回路４２ｂにおける共通接点ａを接点ｄを選択するように切り替える。
また、駆動制御部３４ｂは、判定モードの場合には、スイッチ回路４３ａと切替スイッチ回路４２ｂとを実線で示すように切り替える。但し、駆動制御部３４ｂは、切替スイッチ回路４２ｂに対しては、共通接点ａが接点ｂとｃとを交互にＯＮするように切り替える。
また、判定モードの場合には、駆動制御部３４ｂ内のスイープ制御部（又はスイープ制御回路）３４ｃは、可変周波数の信号発生回路４１ｂが、周波数が変化する交流信号を、下限の周波数ｆｍｉｎから少しずつ高くするようにして上限の周波数ｆｍａｘまで変化させて発生するように制御する。図６のＧ１は、可変周波数の信号発生回路４１ｂが発生する時間的に変化する交流信号の周波数変化の様子を示す。この信号発生回路４１ｂは、所定の時間（図６のＧ１ではｔｓｔからｔｅｎまでの時間Ｔｓ）かけて、交流信号を周波数ｆｍｉｎからｆｍａｘまでを掃引する。なお、図６のＧ１に示す段階的な周波数変化量の値をより小さくし、連続的な変化に近い特性に設定しても良い。また、図５に示すようにアンプ３２ｄ，３２ｅの出力信号は、電流計測部３４ｅ（を形成する電流計測回路３４ｅａ，３４ｅｂ）を経た後、駆動線１８ａ、１８ｂを介してアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと、１７ｃ，１７ｄとに印加される。電流計測回路３４ｅａ，３４ｅｂは、それぞれ駆動線１８ａ、１８ｂを介してアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと、１７ｃ，１７ｄとにそれぞれ流れる電流を計測する。なお、観察モードにおいては、電流計測を行わないので、図示しない切替回路等を設けて、判定モードの動作を行う場合のみ、電流計測部３４ｅ（の電流計測回路３４ｅａ，３４ｅｂ）が図５のように駆動線１８ａ、１８ｂの途中に介挿する構成にしても良い。また、２つの電流計測回路３４ｅａ，３４ｅｂを用いる場合に限定されるものでなく、例えば１つの電流計測回路を設け、判定モードの場合において、実際に電流を計測する駆動線の途中に、その電流計測回路を介挿するような構成にしても良い。

なお、可変周波数の信号発生回路４１ｂが発生する交流信号の周波数範囲となる、下限の周波数ｆｍｉｎ〜上限の周波数ｆｍａｘは、上記周波数情報格納部２５ａに格納された共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈを含むように設定されている。例えば、Δ１，Δ２を正の値としてｆｍｉｎ＝ｆｒｖ−Δ１、ｆｍａｘ＝ｆｒｖ＋Δ２に設定しても良い。また、Δ１とΔ２とを同じ値に設定しても良い。
また、共振周波数ｆｒｈに対しても、共振周波数ｆｒｖとほぼ同様の関係を満たすように設定すれば良い。また、上記の周波数ｆｍｉｎ〜ｆｍａｘ（換言するとｆｒｖ−Δ１〜ｆｒｖ＋Δ２）は、異常判定用の下限側周波数と上限側周波数とを含むように設定される。
図６のＧ１に模式的に示す例では、共振周波数ｆｒｖから下限の周波数ｆｍｉｎに至る途中に異常判定用の下限側のずれ量Δｓが（閾値として）設定されている例を示しているが、共振周波数ｆｒｖから上限の周波数ｆｍａｘに至る途中においても異常判定用の上限側のずれ量（図示せず）も同様に設定される。
また、共振周波数ｆｒｈに関しても同様に下限側のずれ量、上限側のずれ量が同様に設定される。

駆動制御部３４ｂが、上記のように観察モードと判定モードに応じて切り替えることにより、信号発生器３２ａの固定周波数の信号発生回路４１ａは、観察モードの場合においては、所定の周波数を有し、位相が９０°異なる２つのデジタルの交流信号をＤ／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃに出力し、Ｄ／Ａ変換器３２ｂ、３２ｃを経てアンプ３２ｄ，３２ｅによりそれぞれ増幅された駆動信号がアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ，１７ｄとに印加される。
一方、判定モードの場合においては、信号発生器３２ａの可変周波数の信号発生回路４１ｂは、周波数が変化するデジタルの交流信号をＤ／Ａ変換器３２ｂと３２ｃとに順次出力する。Ｄ／Ａ変換器３２ｂに入力されたデジタルの交流信号はＤ／Ａ変換器３２ｂによりアナログの交流信号に変換され、更にアンプ３２ｄにより増幅されて判定用信号となり、駆動線１８ａを介してアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加される。

同様に、Ｄ／Ａ変換器３２ｃに入力されたデジタルの交流信号はＤ／Ａ変換器３２ｃによりアナログの交流信号に変換され、更にアンプ３２ｅにより増幅されて判定用信号となり、駆動線１８ｂを介してアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに印加される。
なお、判定モードの場合においては、駆動制御部３４ｂは、例えばアンプ３２ｄ，３２ｅのゲインを制御し、判定用信号の交流電圧（振幅）を、観察モードの場合よるも小さくする。つまり、判定モードの場合においては、駆動制御部３４ｂは、アンプ３２ｄ，３２ｅから出力する判定用信号の交流電圧（振幅）を、観察モードの場合よるも小さくするように制御する。
上記可変周波数の信号発生回路４１ｂは、アクチュエータ１７に対して、異なる周波数の複数の信号を順次印加する印加部（又は印加回路）を構成する。
観察モードの場合においては、アンプ３２ｄ及び３２ｅから出力される駆動信号は、上述したように図３に示した波形となる。

検出ユニット３３は、分波器３３ａと、検出器３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄと、Ａ／Ｄ変換器３３ｅ、３３ｆ及び３３ｇと、を有する。
分波器３３ａは、ダイクロイックミラー等を有し、受光用光ファイバ２３ｂの光出射端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３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄへ出射する。
検出器３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄは、フォトダイオード等の光検出器により構成され、分波器３３ａから出力されるＲ光の強度、Ｇ光の強度、及びＢ光の強度をそれぞれ検出し、当該検出したＲ光、Ｇ光及びＢ光の強度にそれぞれ応じたアナログのＲ，Ｇ，Ｂ検出信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器３３ｅ、３３ｆ、及び３３ｇへ出力する。
Ａ／Ｄ変換器３３ｅ、３３ｆ、及び３３ｇは、検出器３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄからそれぞれ出力されたアナログのＲ、Ｇ及びＢ検出信号を、それぞれデジタルのＲ、Ｇ及びＢ検出信号に変換してコントローラ３４内の画像生成部４１ｄへ出力する。画像生成部４１ｄは、検出信号から、走査位置に対応した観察画像の画像信号を生成し、モニタ４に出力し、モニタ４は観察画像を表示する。

なお、本実施形態においては、上述したように判定モードの場合には、照明光を出射しないように制御するため、検出ユニット３３を動作させないように検出ユニット３３を制御したり、画像生成部４１ｄにおける検出信号から観察画像を生成する処理の動作を停止させるようにしても良い。
また、本実施形態においては、判定モードの場合において、アクチュエータ１７ａ，１７ｂと１７ｃ、１７ｄとに印加される判定用信号を監視する信号監視部（又は信号監視回路）を形成する電流計測部（又は電流計測回路）３４ｅを有する。
電流計測部３４ｅは、可変周波数の信号発生回路４１ｂが周波数を変化させた交流信号を発生し、アンプ３２ｄにより増幅した判定用信号を、駆動線１８ａを介してアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加する場合には、アンプ３２ｄとアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂとを接続する駆動線１８ａに流れる電流を計測する。
同様に、電流計測部３４ｅは、可変周波数の信号発生回路４１ｂが周波数を変化させた交流信号を発生し、アンプ３２ｅにより増幅した判定用信号を、駆動線１８ｂを介してアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに印加する場合には、アンプ３２ｅとアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄとを接続する駆動線１８ｂに流れる電流を計測する。

上記電流計測部３４ｅは、周波数を変化させた判定用信号をアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加した場合における駆動線１８ａに流れる電流が最大となる場合の当該判定用信号の周波数ｆｍｖを取得する。同様に、上記電流計測部３４ｅは、周波数を変化させた判定用信号をアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに印加した場合における駆動線１８ｂに流れる電流が最大となる場合の当該判定用信号の周波数ｆｍｈ（図７参照）を取得する。なお、周波数の変化特性は、既知であるので、周波数の変化と同期して電流を計測した場合、電流が最大となった場合の時間から、対応する周波数を取得することができる。

上記のように周波数を変化させた判定用信号をアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加した場合、判定用信号が印加されるアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂは、当該判定用信号が印加される負荷となり、判定用信号の周波数がアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂの伸縮による上下方向への振動に対する共振周波数に一致すると、アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂ及び光ファイバ１５は共振状態で振動する。
この共振状態においては、（光ファイバ１５を含む）アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂは、判定用信号に対する（電気的）負荷の（電気的）インピーダンスが最も小さくなる状態となる。

また、負荷のインピーダンスが最も小さくなる共振状態においては、（光ファイバ１５を含む）アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに流れる電流が、最大となるため、上記電流計測部３４ｅは、最も大きくなる場合の電流値を計測し、最も大きくなる電流値の場合の判定用信号の周波数ｆｍｖを取得する。図６のＧ２と図６のＧ３は、図６のＧ１のように周波数を変化させた場合に、正常な動作状態と異常な動作状態とにおいて駆動線１８ａを流れる電流を計測した場合の（計測電流の）様子を示す。
図６のＧ２に示すように正常な動作状態においては、電流が最も大きくなる電流値Ｉｍｖの場合の周波数は、周波数情報格納部２５ａに格納された共振周波数ｆｒｖ（図６のＧ１のｆｒｖ）と殆ど一致する。これに対して、図６のＧ３に示すように異常な動作状態においては、電流が最も大きくなる電流値Ｉｍｖの場合の周波数は、周波数情報格納部２５ａに格納された共振周波数ｆｒｖから異常判定用の下限側閾値Δ１、上限側の閾値Δ２以上にずれた周波数となる。図６のＧ１においては、異常判定用の閾値として、共振周波数ｆｒｖからの下限側のずれ量Δｓで示しているが、異常判定用の閾値を、以下に説明するように共振周波数ｆｒｖとの周波数比で設定するようにしても良い。

上記電流計測部３４ｅは、アクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに対して直交する方向に設けられたアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに対しても同様に最も大きくなる場合の電流値Ｉｍｈを計測し、最も大きくなる電流値Ｉｍｈの場合の判定用信号の周波数ｆｒｈを取得する。
電流計測部３４ｅにより取得された周波数ｆｍｖ，ｆｍｈの情報は、コントローラ３４内の周波数比演算部（又は周波数比演算回路）３４ｆに送られ、周波数比演算部３４ｆは、周波数情報格納部２５ａに格納された共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈの情報との比を算出する演算を行い、演算結果を判定部（又は判定回路）３４ｇに送る。
判定部３４ｇは、共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈに対する取得された周波数ｆｍｖ，ｆｍｈの周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖ，ｆｍｈ／ｆｒｈが異常判定用の閾値以内の値か否かにより正常か異常かの判定を行い、判定結果を画像生成部（又は画像生成回路）３４ｄと駆動制御部３４ｂとに送る。画像生成部３４ｄは、判定結果の情報を画像信号に重畳し、モニタ４に出力する。モニタ４は、正常な判定結果の場合には、正常又は異常なし等と表示し、一方異常の判定結果の場合には、異常又は異常のため正常な走査型内視鏡に交換して下さい等と表示する。また、駆動制御部３４ｂは、正常な判定結果を受けた場合には、判定モードの動作を終了し、観察モードの動作を行うように切り替える。

本実施形態の走査型内視鏡装置１は、被検体５を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部を形成する光ファイバ１５と、前記照明光を前記被検体５上で走査するために、印加される信号の電圧に応じて前記導光部の出射端を揺動するアクチュエータ１７と、を有する走査型内視鏡２と、前記アクチュエータ１７に印加される前記信号の周波数の情報として、前記導光部の出射端を共振状態で揺動させる際の共振周波数の情報を予め格納する格納部を形成する周波数情報格納部２５ａと、前記アクチュエータ１７に異なる周波数を有する複数の信号を順次印加する印加部を形成する可変周波数の信号発生回路４１ｂと、前記アクチュエータ１７に順次印加される前記複数の信号を監視する信号監視部を形成する電流計測部３４ｅと、前記信号監視部により監視された前記複数の信号における前記アクチュエータ１７を負荷とした場合のインピーダンスが最も小さくなる場合の信号が有する周波数の情報と、前記格納部に格納された前記共振周波数の情報とを比較し、前記走査型内視鏡２が異常か否かを判定する判定部３４ｇと、を有することを特徴とする。

次に図７のフローチャートを参照して本実施形態の動作を説明する。被検体５に対して、走査型内視鏡２を用いて検査を行う場合には、検査に使用する走査型内視鏡２を本体装置３に接続して、本体装置３の電源スイッチをＯＮにする。すると、本体装置３のコントローラ３４が起動し、メモリ３５に格納されたプログラムを読み出し、初期設定のパラメータを参照等して所定の動作を開始する。
また、この場合、コントローラ３４は、本体装置３に接続された走査型内視鏡２のメモリ２５から、以後の動作に必要な情報を読み出し、メモリ３５等に格納する処理を行う。なお、このような処理を行うことなく、メモリ２５に格納された情報が必要な時に、メモリ２５からその情報を読み出すようにしても良い。
本実施形態においては、初期設定のパラメータとして、判定モードを最初に行うように設定されているものとして説明する。この場合には、最初のステップＳ１においてコントローラ３４は、判定モードの動作を開始するように制御する。なお、図１０は判定モードが開始した時間ｔｏｎから判定モードが終了した時間ｔｅや、判定モード後に交代動作モードが開始する様子を示す。
判定モードで起動（判定モードの動作が開始）すると、ステップＳ２に示すように発光制御部３４ａは、光源ユニット３１の発光動作を停止する。

そして、ステップＳ３に示すように駆動制御部３４ｂは、信号発生器３２ａが、可変周波数の信号発生回路４１ｂによる周波数が変化する判定用信号をアクチュエータ１７における一方の走査方向に走査する例えばアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに出力するように制御する。
この場合、駆動制御部３４ｂは、判定用信号を出力するアンプ３２ｄのゲインを小さくし、判定用信号の振幅を観察モードの場合の駆動信号の振幅よりも小さくなるように制御する。つまり、駆動制御部３４ｂは、小振幅の判定用信号を、その周波数を変えてアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに駆動線１８ａを介して印加するように制御する。
なお、図７においてはアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂをＡＴ素子１７ａ，１７ｂと略記（アクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに関しても同様に略記）する。ステップＳ３に示すように小振幅の判定用信号を、その周波数を変えてアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加した場合、ステップＳ４に示すように電流計測部３４ｅは駆動線１８ａに流れる電流を計測する。
そして、ステップＳ５に示すように電流計測部３４ｅは、駆動線１８ａに流れる最大の電流値Ｉｍｖの場合の判定用信号の周波数ｆｍｖを取得する。電流計測部３４ｅは、取得した周波数ｆｍｖを周波数比演算部３４ｆに送る。なお、図７に示す動作においては、小振幅の判定用信号を、一方のアクチュエータ素子１７ａ，１７ｃと、他方のアクチュエータ素子１７ｂ，１７ｄとに（時間的に）順次印加して、最大の電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈを順次取得するが、後述するように、小振幅の判定用信号を、両方のアクチュエータ素子１７ａ，１７ｃと、１７ｂ，１７ｄとに同時に印加し、同時に最大の電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈを順次取得することができるようにしても良い。

次のステップＳ６において駆動制御部３４ｂは、ステップＳ３の場合とほぼ同様に、小振幅の判定用信号を周波数を変えてアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに駆動線１８ｂを介して印加するように制御する。
次のステップＳ７において電流計測部３４ｅは、ステップＳ４の場合とほぼ同様に、駆動線１８ｂに流れる電流を計測する。
次のステップＳ８において電流計測部３４ｅは、ステップＳ５の場合とほぼ同様に、駆動線１８ｂに流れる最大の電流値Ｉｍｈの場合の判定用信号の周波数ｆｍｈを取得する。電流計測部３４ｅは、取得した周波数ｆｍｈを周波数比演算部３４ｆに送る。
次のステップＳ９に示すように周波数比演算部３４ｆは、周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖとｆｍｈ／ｆｒｈとを算出する。周波数比演算部３４ｆは、算出した周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖとｆｍｈ／ｆｒｈとを判定部３４ｇに送る。
次のステップＳ１０に示すように判定部３４ｇは、周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖとｆｍｈ／ｆｒｈが閾値以内か否かを判定する。

判定部３４ｇは、周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖが下限側の閾値Ｒｔｈ１と上限側の閾値Ｒｔｈ２との間の値以内にあるか否か（つまり、Ｒｔｈ１≦ｆｍｖ／ｆｒｖ≦Ｒｔｈ２か否か）を判定する。同様に、判定部３４ｇは、周波数比ｆｍｈ／ｆｒｈが下限側の閾値Ｒｔｈ１と上限側の閾値Ｒｔｈ２との間の値以内にあるか否か（つまり、Ｒｔｈ１≦ｆｍｈ／ｆｒｈ≦Ｒｔｈ２か否か）を判定する。なお、図７においては、判定部３４ｇによる判定内容を、簡略化した表記法で示している。判定部３４ｇは、判定結果を画像生成部３４ｄに送る。
ステップＳ１０の判定処理において両周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖとｆｍｈ／ｆｒｈが共に閾値以内となる判定結果の場合には、判定部３４ｇは正常と判定し、次のステップＳ１１に示すようには画像生成部３４ｄは、正常の判定結果の情報をモニタ４に出力する。そして、モニタ４は、正常と表示する。また、判定部３４ｇは、正常の判定結果の情報を駆動制御部３４ｂにも送る。
次のステップＳ１２に示すようには駆動制御部３４ｂは、判定モードを終了し、観察モードが起動するように制御する。

一方、ステップＳ１０の判定処理において両周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖとｆｍｈ／ｆｒｈの少なくとも一方が閾値以内とならない判定結果の場合には、判定部３４ｇは異常と判定し、ステップＳ１３に示すようには画像生成部３４ｄは、異常の判定結果の情報をモニタ４に出力する。そして、モニタ４は、異常と表示し、図７の処理を終了する。なお、ステップＳ１３において異常と表示する場合、異常のため、走査型内視鏡２を交換して下さいと表示するようにしても良い。
図８は、観察モードが起動（開始）した場合の処理内容の代表例を示す。
観察モードが開始すると最初のステップＳ２１において駆動制御部３４ｂは、信号発生器３２ａが所定の周波数の交流信号を出力するように制御する。そして、アンプ３２ｄ，３２ｅから出力される所定の周波数を有する、図３に示した駆動信号が、駆動線１８ａ，１８ｂを経てアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ、１７ｄとに印加される。

また、ステップＳ２２において発光制御部３４ａは、メモリ３５（又はメモリ２５）に格納された照射位置の情報に従った所定のタイミングにおいて光源ユニット３１におけるＲ，Ｇ，Ｂ光源３１ａ〜３１ｃをパルス発光させるように制御する。パルス発光した照明光は、光ファイバ１５の先端面から照明レンズ１６を経て被検体５側に照射される。つまり、光ファイバ１５の先端が渦巻き状の軌跡を描くように２次元的に走査する最中において、所定のタイミングで順次パルス発光し、パルス発光した照明光が被検体５（の体腔内の観察部位）側に照射される。
この場合、受光用光ファイバ２３は、被検体５側に照射された照明光に反射光を受光し、検出ユニット３３に出力する。
そして、ステップＳ２３に示すように検出ユニット３３は、入力された反射光を光電変換した検出信号を取得し、画像生成部３４ｄに出力する。
ステップＳ２４において画像生成部３４ｄは、渦巻き状に走査した場合に、検出ユニット３３が取得した検出信号と、メモリ３５に格納された照射位置の情報とから観察画像の画像信号を生成し、モニタ４に出力する。そして、モニタ４は、観察画像を表示する。

術者は、モニタ４に表示される観察画像を観察しながら、被検体５の観察部位を診断（検査）する。また、術者は、体腔内に挿入した挿入部６の先端部１１を移動して、管腔形状の体腔内を検査する。
ステップＳ２５において駆動制御部３４ｂは、交代動作モードスイッチ３６ｂによる操作を監視し、ＯＮされたか否かを判定し、ＯＮされていない場合には、ステップＳ２１の処理に戻り、観察モードの処理を繰り返し行う。一方、ＯＮされた場合には、次のステップＳ２６に示すようにコントローラ３４は、観察モードと判定モードの動作を、例えば１フレーム周期で交互に行う交代動作モード（又は交互動作モード）を開始するように制御する。
なお、術者は、挿入部６の先端部１１を細くて屈曲しているような管腔部位を遅い速度で通すような場合において、先端部１１が変形する可能性があるような場合においては、交代動作モードスイッチ３６ｂをＯＮするようにしても良い。
交代動作モードが開始すると、ステップＳ２７において観察モードと判定モードとを１フレーム期間毎に交互に行う動作が繰り返される。

そして、次のステップＳ２８において駆動制御部３４ｂは、交代動作モードスイッチ３６ｂによるＯＦＦ操作を監視し、ＯＦＦされたか否かを判定し、ＯＦＦされていない場合には、ステップＳ２７の処理に戻り、交代動作モードの処理を繰り返し行う。一方、ＯＦＦされた場合には、次のステップＳ２９に示すようにコントローラ３４は、観察モードードに戻るように制御し、観察モードの動作を行うように制御する。
次のステップＳ３０においてコントローラ３４は、入力部３６から検査終了の指示操作が行われたか否かを判定し、終了の指示操作が行われない場合には、観察モードの動作を続行する。これに対して、入力部３６から検査終了の指示操作が行われた場合には、図８の処理を終了する。
次に図９を参照して交代動作モードの動作を説明する。
交代動作モードが開始すると（開始の時間を図９ではｔｏｒで示す）コントローラ３４は、例えば最初の１番目の１フレーム期間Ｔ１においては観察モードで動作するように制御し、次の２番目の１フレーム期間Ｔ２においては判定モードで動作するように制御する。また、３番目の１フレーム期間Ｔ３においては観察モード、次の４番目の１フレーム期間Ｔ４においては判定モードで動作するように制御する。なお、いずれのフレーム期間Ｔｉ（ｉ：自然数）も、その値はＴに等しい。

つまり、走査型内視鏡２は、奇数のフレーム期間Ｔｉ（ｉ＝２ｎ−１、ｎ：自然数）では観察モード、偶数のフレーム期間Ｔｉ（ｉ＝２ｎ）では判定モードで動作する。なお、交代動作モードが開始した場合、最初の１番目の１フレーム期間Ｔ１に、判定モードで動作するようにしても良いし、上記のように観察モードで動作し、その期間中に判定モードで必要な処理を行い、次の１フレーム期間Ｔ２に判定モードで動作するようにしても良い。
また、本実施形態においては、偶数のフレーム期間Ｔｉ（ｉ＝２ｎ）の判定モードにおいては、直交する２つの方向に揺動（振動）させるアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂと１７ｃ，１７ｄとを交互に駆動するようにしている。
例えば、第２のフレーム期間Ｔ２においては、コントローラ３４（の駆動制御部３４ｂ）は、判定用信号をアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂに印加するように制御する。そして、その場合、電流計測部３４ｅは、最大の電流値Ｉｍｖの場合の周波数ｆｍｖを検出し、周波数比演算部３４ｆは、周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖを算出し、さらに判定部３４ｇは、周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖを閾値と比較して判定を行う。

図１０は、判定部３４ｇによる判定処理を示す。判定処理がスタートすると、最初のステップＳ４１において判定部３４ｇは、周波数比演算部３４ｆにより算出された周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖを取得する。次のステップＳ４２において判定部３４ｇは、交代動作モードに対するパラメータが、デフォルトの設定であるかパラメータ選択スイッチ３６ｃによりデフォルトの設定とは異なる選択されたパラメータであるかを判定する。
デフォルトの設定の場合には、次のステップＳ４３において周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖが２つの閾値Ｒｔｈ１，Ｒｔｈ２以内となるか否かを判定する。つまり、判定部３４ｇは、算出された周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖが、Ｒｔｈ１≦ｆｍｖ／ｆｒｖ≦Ｒｔｈ２を満たすか否かを判定する。
この条件を満たす判定結果の場合には、ステップＳ４４に示すように判定部３４ｇは、正常と判定する。判定部３４ｇは、判定結果を画像生成部３４ｄに送る。画像生成部３４ｄは、正常な判定結果を表示する信号をモニタ４に送り、ステップＳ４５に示すようにモニタ４は正常な旨を表示する。

これに対して、ステップＳ４３の条件を満たさない判定結果の場合には、ステップＳ４６に示すように判定部３４ｇは、異常と判定し、さらにステップＳ４７においてモニタ４において異常を表示する。
一方、ステップＳ４２の判定処理において、デフォルトの設定でない場合には、ステップＳ４８に示すように判定部３４ｇは、図７のステップＳ１０の閾値Ｒｔｈ１，Ｒｔｈ２よりも１に近い値の閾値Ｒｔｈ１１（＞Ｒｔｈ１），Ｒｔｈ２１（＜Ｒｔｈ２）を用いて、判定を行う。なお、閾値情報格納部２５ｂは、これらの閾値Ｒｔｈ１１，Ｒｔｈ２１を格納している。
そして、算出された周波数比ｆｍｖ／ｆｒｖが、Ｒｔｈ１１≦ｆｍｖ／ｆｒｖ≦Ｒｔｈ２１の条件を満たす判定結果の場合には、判定部３４ｇは、ステップＳ４４に示す処理に移る。
これに対して、ステップＳ４８の条件を満たさない場合、つまり、Ｒｔｈ１１＞ｆｍｖ／ｆｒｖ又はｆｍｖ／ｆｒｖ＞Ｒｔｈ２１の判定結果の場合には、ステップＳ４９に示すように判定部３４ｇは、アクチュエータ１７ａ，１７ｂの特性が変化して、正常な特性から逸脱した特性の状態であると判定する。

また、ステップＳ５０に示すようにモニタ４はアクチュエータ１７ａ，１７ｂの特性が正常な特性の状態から逸脱した特性になった旨を表示したり、画像が劣化した状態である等と表示し、図１０の処理を終了する。
また、第４の１フレーム期間Ｔ４においても、（上述した２４の１フレーム期間Ｔ２の場合とは）揺動する方向が異なるが、ほぼ同様の動作となる。つまり、上記のアクチュエータ素子１７ａ，１７ｂをアクチュエータ素子１７ｃ，１７ｄに置換し、周波数ｆｍｖ、共振周波数ｆｒｖをそれぞれ周波数ｆｍｈ、共振周波数ｆｒｈに置換したものと殆ど同じ動作となる。
なお、観察モードでの動作は、図８における観察モードの場合の動作（ステップＳ２１−２４）における１フレーム期間の動作と同じとなる。但し、観察モードで取得した観察画像を、次の判定モードの１フレーム期間、フレームメモリに保持して、モニタ４に表示する。

このように動作する第１の実施形態によれば、走査型内視鏡２に搭載されているアクチュエータ１７の異常状態を簡単に検出し、異常状態の走査型内視鏡２が検査に使用されることを防止できる。つまり、走査型内視鏡２を用いて内視鏡検査を行う前に、共振周波数を測定して、正常な状態において予め周波数格納部に格納した共振周波数の情報と比較することにより異常状態を簡単に検出することができ、異常状態の走査型内視鏡２を用いて内視鏡検査を行うことを防止することができる。
従って本実施形態によれば、電源を投入して走査型内視鏡２を用いて内視鏡検査を行う時間前（図９の観察モードの開始の時間ｔｅ前）に、一度判定モードでアクチュエータ１７が異常状態（故障状態）か否かを判定する（そして、判定結果を告知する）ので、異常状態（故障状態）のままで検査を行うことを未然に防止できる。
また、本実施形態によれば、内視鏡検査の使用中においても、観察画像を取得しながら、異常状態又は異常状態に至る前の正常な状態から逸脱した状態を判定することができる。
なお、判定モードの場合、図７に示すように可変周波数の信号発生回路４１ｂは、時間的に垂直方向と水平方向とに小振幅の判定用信号を順次発生し、それぞれ電流を計測して最大電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈとなる周波数を順次取得する動作となるが、同時に小振幅の判定用信号を発生し、同時に最大電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈとなる周波数を取得するようにしても良い。

具体的には、判定モードの場合、図５において、可変周波数の信号発生回路４１ｂは、切替スイッチ回路４２ｂの接点ｂとｃとに小振幅の判定用信号を印加する（ようにする）。そして、その際、２つの電流計測回路３４ｅａ、３４ｅｂにより、それぞれアクチュエータ素子１７ａ，１７ｃと、１７ｂ，１７ｄとに流れる電流を計測し、同時（並列的）に最大電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈとなる周波数を取得するようにしても良い。
この場合には、図７におけるステップＳ３〜Ｓ８の直列的な処理はＳ３〜Ｓ５とＳ６〜Ｓ８とが並列に行う処理となる。つまり、ステップＳ３とＳ６とが並列的に同時に行われ、次に、ステップＳ４とＳ７とが並列的に同時に行われ、次に、ステップＳ５とＳ８とが並列的に同時に行われる。このようにすると、判定モードの処理時間を短縮することができる。
なお、上述した実施形態においては、信号監視部を電流計測部３４ｅにより構成したが、電圧を監視又は計測する電圧計測部（又は電圧計測回路）により構成しても良い。例えば駆動線１８ａ，１８ｂの途中に抵抗値が小さい基準の抵抗値（Ｒ１，Ｒ２とする）をそれぞれ設け、抵抗値Ｒ１，Ｒ２の両端の電圧を電圧計測部で計測し、最大の電圧値となる周波数ｆｍｖ′、ｆｍｈ′を取得する。これらの周波数ｆｍｖ′、ｆｍｈ′は、最大の電流値Ｉｍｖ，Ｉｍｈの場合の周波数ｆｍｖ、ｆｍｈに対応する。このため、周波数ｆｍｖ′、ｆｍｈ′の取得後の処理は、周波数ｆｍｖ、ｆｍｈの取得後の処理と同様となる。このような構成にした場合、第１の実施形態と同じ効果を有する。
また、図１におけるコントローラ３４内の構成は、１つの構成例を示すものであり、図１に示す構成例に限定されるものでない。例えば、判定部３４ｇが周波数比演算部３４ｆの機能を備える構成であっても良い。
また、判定部３４ｇは、周波数比を用いて異常か否か等を判定する場合に限定されるものでなく、図６において上述したように、例えば取得された周波数ｆｍｖと、該周波数に対応する（共振周波数情報格納部２５ｂに格納された）共振周波数ｆｒｖからの周波数ずれ量Δｓ等と比較して異常か否かを判定するようにしても良い。また、取得された周波数ｆｍｈに関しても同様に共振周波数ｆｒｈからの周波数ずれ量等と比較して異常か否かを判定するようにしても良い。また、上述したように２つの共振周波数ｆｒｖ，ｆｒｈの値が等しいと近似できるような場合には、１つ又は共通の共振周波数を用いて、異常か否か等を判定するようにしても良い。

本出願は、２０１５年１月２０日に日本国に出願された特願２０１５−００８８６１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。

Claims (12)

1. 被検体を照明する照明光を導光し出射端から出射する導光部と、
   前記照明光が前記被検体上を走査するように、印加される信号の電圧に応じて前記導光部の出射端を揺動するアクチュエータと、を有する走査型内視鏡と、
   前記アクチュエータに印加される前記信号の周波数の情報として、前記導光部の出射端を共振状態で揺動させる際の共振周波数の情報を予め格納する格納部と、
   前記アクチュエータに異なる周波数を有する複数の信号を順次印加する印加部と、
   前記アクチュエータに順次印加される前記複数の信号を監視する信号監視部と、
   前記信号監視部により監視された前記複数の信号における前記アクチュエータを負荷とした場合のインピーダンスが最も小さくなる場合の信号が有する周波数の情報と、前記格納部に格納された前記共振周波数の情報とを比較し、前記走査型内視鏡が異常か否かを判定する判定部と、
   を有することを特徴とする走査型内視鏡装置。
2. さらに、前記走査型内視鏡により前記被検体の観察画像を得る観察モードと、前記走査型内視鏡の異常を判定する判定モードとを切り換えるモード切り替え部を有し、
   前記モード切り替え部により前記判定モードに切り換えられた際に、前記印加部は前記観察モードの場合において前記アクチュエータに所定の周波数の信号を印加する場合よりも振幅が小さく、異なる周波数の前記複数の信号を順次前記アクチュエータに印加することを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。
3. さらに、前記走査型内視鏡により前記アクチュエータに所定の周波数の信号を印加して前記被検体の観察画像を得る観察モードと、前記アクチュエータに異なる周波数の前記複数の信号を順次印加して、前記判定部により前記走査型内視鏡の異常を判定する判定モードとを交互に切り替える切り替え部を有することを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。
4. 前記導光部へ供給される照明光を発生する光源部と、
   前記照明光の出射を制御する出射制御部と、を有し、
   前記出射制御部は、前記判定部において前記走査型内視鏡が異常であると判定された場合に前記照明光を前記被検体に照射しないように制御することを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。
5. 前記信号監視部は、前記アクチュエータを負荷として前記複数の信号を順次印加した場合の前記インピーダンスが最も小さくなる場合の信号を監視する場合、前記アクチュエータに接続された駆動線を介して前記信号がアクチュエータに流れる電流を計測し、前記電流が最も大きくなる場合の信号を、前記インピーダンスが最も小さくなる場合の信号として検出する電流計測部により構成されることを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。
6. 前記アクチュエータは、前記導光部の出射端を直交する２つの方向にそれぞれ揺動させる第１及び第２のアクチュエータ素子を有し、
   前記信号監視部は、前記判定モードにおいては、前記印加部により前記第１のアクチュエータ素子に順次印加される前記複数の信号を監視した後、前記印加部により前記第２のアクチュエータ素子に順次印加される前記複数の信号を監視することを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡装置。
7. 前記導光部へ供給される照明光を発生する光源部と、
   前記照明光の出射を制御する出射制御部と、を有し、
   前記出射制御部は、前記判定モードにおいては、前記照明光の出射を停止するように制御することを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡装置。
8. 前記判定部は、前記インピーダンスが最も小さくなる場合の前記周波数をｆｍとし、前記共振周波数をｆｒとした場合、周波数比ｆｍ／ｆｒが１より小さい値として予め設定された第１の閾値ｔｈ１より低い場合、又は、１より大きい値として予め設定された第２の閾値ｔｈ２より高い場合は、前記走査型内視鏡が異常と判定し、
   前記周波数比ｆｍ／ｆｒが、前記第１の閾値ｔｈ１と前記第２の閾値ｔｈ２との間となる場合は、前記走査型内視鏡が異常でないと判定することを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。
9. 前記アクチュエータは、前記導光部の出射端を直交する２つの方向にそれぞれ揺動させる２つのアクチュエータ素子を有し、
   前記観察モードと前記判定モードとを交互に行う切替モードに切り替えられた場合、
   前記観察モードの１フレーム期間の次の１フレーム期間においては、前記２つのアクチュエータ素子の一方を用いて判定モードの動作を行い、次の観察モードの１フレーム期間の後の１フレーム期間においては前記２つのアクチュエータ素子の他方を用いて判定モードの動作を行うように前記２つアクチュエータ素子を交互に用いて前記走査型内視鏡が異常か否かの判定を行うことを特徴とする請求項２に記載の走査型内視鏡装置。
10. 前記判定部は、前記判定モードにおいて、前記インピーダンスが最も小さくなる場合の前記周波数をｆｍとし、前記共振周波数をｆｒとして場合周波数比ｆｍ／ｆｒが１より小さい値として予め設定された第１の閾値ｔｈ１より低い場合、又は、１より大きい値として予め設定された第２の閾値ｔｈ２より高い場合は、前記走査型内視鏡が異常と判定し、
    前記周波数比ｆｍ／ｆｒが、前記第１の閾値ｔｈ１と前記第２の閾値ｔｈ２との間となる場合は、前記走査型内視鏡が異常でないと判定することを特徴とする請求項３に記載の走査型内視鏡装置。
11. 更に、前記格納部は、前記第１の閾値ｔｈ１と１との間に設定された第３の閾値ｔｈ３と、１と前記第２の閾値ｔｈ２との間に設定された第４の閾値ｔｈ４とを格納し、
    前記判定部は、前記判定モードにおいて、前記周波数ｆｍが、前記第３の閾値ｔｈ３より低くなった場合、又は前記第４の閾値ｔｈ４より大きくなった場合には、前記走査型内視鏡が正常な状態から逸脱したと判定することを特徴とする請求項１０に記載の走査型内視鏡装置。
12. 前記信号監視部は、前記アクチュエータに順次印加される前記複数の信号に対応する電流値を計測し、
    前記判定部は、前記複数の信号における前記電流値が最も大きくなる場合の信号が有する周波数の情報と、前記共振周波数の情報とを比較し、前記走査型内視鏡が異常か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡装置。

Images