扫描型观察装置及其控制方法制造方法及图纸

在光纤扫描型的观察中，与致动器的驱动频率无关，使基于致动器的光纤的振动稳定。提供一种扫描型观察装置(1)，其具有：光纤(7)，其射出照明光；扫描部(3)，其对该光纤(7)的末端施加振动而使照明光在观察对象上进行二维扫描；波形生成部(9)，其生成基于该扫描部(3)的光纤(7)的末端的振动波形；采样部(10)，其对由该波形生成部(9)生成的振动波形进行采样，并对扫描部(3)发出指令；以及控制部(6)，其向波形生成部(9)提供驱动频率和帧周期，并且向采样部(10)提供扫描用采样率，该控制部(6)将所输入的1帧周期内的振动频率除以驱动频率来计算帧周期，并以使扫描用采样率成为驱动频率的整数倍的方式来计算扫描用采样率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及扫描型内窥镜及其控制方法。
技术介绍
以往公知有一种扫描型内窥镜，该扫描型内窥镜通过压电元件等致动器使光纤的末端的方向振动，使其振幅发生变化，从而使从光纤的末端射出的照明光在观察对象上进行二维扫描，检测从各照射位置返回的光(例如，反射光或荧光)并使其图像化(例如，参照专利文献I)。在该扫描型内窥镜中，在控制装置中通过对计算出的一系列的振幅坐标值进行D/A转换而形成连续的扫描波形，同时对从观察对象的各位置返回到扫描型内窥镜的方向、由光传感器检测出的光进行A/D转换而构建图像。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-240601号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在以往的扫描型内窥镜中，由于设定有任意的帧速、致动器的驱动频率以及采样率，因此难以获取致动器的驱动与信号取得的同步，导致基于致动器的光纤的振动变得不稳定。例如，在将照明光的扫描轨迹形成为螺旋状的情况下，在将2帧作为I段生成波形数据的情况下，如果在该2帧内没有正好收纳基本波形，则有时在帧的连接处产生波形的不连续，基于致动器的光纤的振动会变得不稳定。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种，该扫描型观察装置能够与致动器的驱动频率无关，使基于致动器的光纤的振动稳定。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供以下手段。本专利技术的一个实施方式提供一种扫描型观察装置，其具有:光纤，其射出照明光；扫描部，其对该光纤的末端施加振动而使照明光在观察对象上进行二维扫描；波形生成部，其生成基于该扫描部的所述光纤的末端的振动波形；采样部，其对由该波形生成部生成的振动波形进行采样，并对所述扫描部发出指令；以及控制部，其向该波形生成部提供驱动频率和帧周期，并且向所述采样部提供扫描用采样率，该控制部将所输入的I帧周期内的振动频率除以驱动频率来计算所述帧周期，并以使所述扫描用采样率成为所述驱动频率的整数倍的方式来计算所述扫描用采样率。根据本方式，当被输入驱动频率和I帧周期内的振动频率时，控制部计算帧周期，并且将计算出的帧周期和所输入的驱动频率提供给波形生成部，计算作为驱动频率的整数倍的扫描用采样率并提供给采样部。在波形生成部中，根据由控制部提供的驱动频率和帧周期而生成振动波形。并且，在采样部中，在波形生成部中生成的振动波形根据由控制部提供的采样率进行采样并对扫描部发出指令。在接受到指令的扫描部中，以将光纤的末端配置在被指令的位置的方式使光纤的末端振动。由此，以实现在波形生成部中生成的振动波形的方式使光纤的末端振动，使从光纤的末端射出的照明光沿着按照振动波形的轨迹在观察对象上进行二维扫描。在该情况下，由于在控制部中将驱动频率与I帧周期内的振动频率相乘来计算帧周期，因此能够以将光纤的振动的所有的波形完全收纳在帧周期内的方式生成振动波形。并且，由于以使扫描用采样率成为驱动频率的整数倍的方式来计算扫描用采样率，因此能够防止由扫描部实现的光纤的末端的振动在帧周期的连接处变得不连续的情况。其结果为，能够与致动器的驱动频率无关，使基于致动器的光纤的振动稳定。在上述方式中，也可以是，所述扫描型观察装置具有:光检测部，其对从由所述光纤射出的照明光的在所述观察对象上的扫描位置发出的光进行检测；以及图像生成部，其按照图像用采样率对由该光检测部检测出的光的强度信号进行采样，并与所述扫描位置对应起来，所述控制部以使图像用采样率成为所述驱动频率的整数倍的方式来计算图像用采样率并提供给所述图像生成部。这样，利用光检测部对从扫描位置发出的光进行检测，图像生成部按照图像用采样率进行采样并与扫描位置对应起来，由此生成观察对象的图像。在该情况下，通过使图像用采样率为驱动频率的整数倍而能够将所有的采样间隔收纳在帧周期内，防止在帧周期的连接处产生其它的比采样间隔短的采样间隔，能够防止所生成的图像失真。并且，在上述方式中，也可以是，所述控制部通过将所述扫描用采样率扩大整数倍来计算所述图像用采样率。这样，能够取得用于以比扫描用采样率足够细的采样间隔生成图像的光的强度信息，能够提尚分辨率。并且，在上述方式中，也可以是，所述控制部利用上舍入或者下舍入对将任意的临时采样率除以所述驱动频率而得到的值进行整数化，并使整数化后的值乘以所述驱动频率，由此来计算所述扫描用采样率。这样，通过输入期望的值作为任意的临时采样率，能够采用接近于期望的值的采样率，能够实现光纤的不稳定振动的防止和所生成的图像失真的降低。另外，本专利技术另一方式提供一种扫描型观察装置的控制方法，该控制方法应用于具有如下部分的扫描型观察装置:光纤，其射出照明光；驱动部，其对该光纤的末端施加振动而使照明光在观察对象上进行二维扫描；波形生成部，其生成基于该驱动部的所述光纤的末端的振动波形；采样部，其对由该波形生成部生成的振动波形进行采样，并对所述驱动部发出指令；以及控制部，其向所述波形生成部提供驱动频率和帧周期，并且向所述采样部提供扫描用采样率，所述控制部将所输入的I帧周期内的振动频率除以驱动频率来计算所述帧周期，并且以使所述扫描用采样率成为所述驱动频率的整数倍的方式来计算所述扫描用采样率，并将计算出的扫描用采样率作为采样指令信号进行输出。根据本方式，当被输入驱动频率和I帧周期内的振动频率时，控制部计算帧周期，并且将计算出的帧周期和所输入的驱动频率提供给波形生成部，计算作为驱动频率的整数倍的扫描用采样率并向采样部发送采样指令信号。因此，根据本方式的控制方法，在接受到来自控制部的指令的扫描型观察装置的扫描部中，在波形生成部中生成与指令信号对应的振动波形，以实现该振动波形的方式对光纤施加振动，而使从光纤的末端射出的照明光沿着按照振动波形的轨迹在观察对象上进行二维扫描。专利技术效果根据本专利技术，在扫描型观察装置和控制方法中实现如下效果:能够与致动器的驱动频率无关，使基于致动器的光纤的振动稳定。【附图说明】图1是示出本专利技术的一个实施方式的扫描型内窥镜的框图。图2的(a)是示出由图1的扫描型内窥镜形成的照明光的扫描轨迹的图，(b)是示出用于实现该扫描轨迹的光纤的振动波形的一例的图。图3是示出图1的扫描型内窥镜的控制部的电路图。【具体实施方式】下面参照附图对本专利技术的一个实施方式的扫描型内窥镜(扫描型观察装置)I进行说明。如图1所示，本实施方式的扫描型内窥镜I具有:光源2，其产生照明光；扫描部3，其使来自该光源2的照明光在观察对象的表面上进行二维扫描；光检测部4，其对从照明光的基于该扫描部3的扫描位置产生的光进行检测；图像生成部5，其根据由该光检测部4检测出的光而生成观察对象的图像；以及控制部6，其对它们进行控制。扫描部3具有:光纤7，其对来自光源2的光进行引导并从末端射出；致动器(驱动部)8，其使该光纤7的末端振动；振动波形生成部9，其生成基于该致动器8的光纤7的末端的振动波形；以及D/A转换器(采样部)10，其按照规定的采样率(扫描用采样率)对由该振动波形生成部9生成的振动波形进行采样，并输出到致动器8。致动器8例如是2个压电元件(未图示)，以使这2个压电元件的周向的位置相差90°的方式将它们粘贴于光纤7的末端附近的外周面。由此，致动器8与光纤7在长度方向上正交，并且能够使光纤7在彼此正交的2个方向(X方向和Y方向)上独立地弯曲(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描型观察装置，其具有：光纤，其射出照明光；驱动部，其对该光纤的末端施加振动而使照明光在观察对象上进行二维扫描；波形生成部，其生成基于该驱动部的所述光纤的末端的振动波形；采样部，其对由该波形生成部生成的振动波形进行采样，并对所述驱动部发出指令；以及控制部，其向所述波形生成部提供驱动频率和帧周期，并且向所述采样部提供扫描用采样率，该控制部将所输入的1帧周期内的振动频率除以驱动频率来计算所述帧周期，并以使所述扫描用采样率成为所述驱动频率的整数倍的方式来计算所述扫描用采样率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村淳一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP