CN105451630B - 插入系统以及对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法 - Google Patents

Abstract

插入系统(1)具备插入装置(100)、形状传感器(130)、插入装置保持部(420)和调整部(230)。插入装置(100)具备细长形状的具有挠性的插入部(110)。形状传感器(130)对插入部(110)的形状进行检测。插入装置保持部(420)以使插入部(110)的一端垂下的方式在插入部(110)的另一端侧保持插入装置(100)。调整部(230)当插入装置(100)保持于插入装置保持部(420)时决定用于对形状传感器(130)的形状检测特性进行调整的调整值。

Description

插入系统以及对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法

技术领域

本发明涉及插入系统以及对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法。

背景技术

通常，作为用于对入口窄小的空间内部进行拍摄的系统，已知具有在顶端设有相机的细长形状的部分的插入系统。这样的插入系统中，包含各种内窥镜。已知在顶端设有相机的细长形状的部分为挠性的插入系统。有在这样的插入系统中设置用来取得可挠部分的形状的机构的情况。例如在日本特开2003-052614号公报中，公开了与用来取得内窥镜的可挠部分的形状的光纤传感器有关的技术。

日本特开2003-052614号公报中，公开了以下那样的内窥镜。内窥镜设有多个柔性的弯曲检测用光纤。弯曲检测用光纤具有弯曲检测部，光的传递量对应于弯曲检测部的弯曲角度而变化。该弯曲检测用光纤将检测部排列而安装于挠性的带状部件，在内窥镜内大致遍及全长而插通配置。具有这样的检测部的检测用光纤作为形状传感器之一的光纤传感器发挥功能。即，基于各弯曲检测用光纤的光传递量，检测各弯曲检测部所在的部分的带状部件的弯曲状态。该弯曲状态作为内窥镜的弯曲状态而显示在监视器画面上。

发明内容

包括日本特开2003-052614号公报所公开那样的光纤传感器在内，用于检测形状的形状传感器有随着时间经过而输出特性变化的情况。为了维持高检测精度，在使用前需要进行形状传感器的校正。

因此，本发明的目的在于，提供一种容易地进行形状传感器的校正的插入系统以及容易地对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法。

为了达成上述目的，根据本发明的一个技术方案，插入系统具备：插入装置，具备细长形状的具有挠性的插入部；形状传感器，用于检测上述插入部的形状；插入装置保持部，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侧保持上述插入装置；以及调整部，当上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时，决定用于调整上述形状传感器的形状检测特性的调整值。

此外，根据本发明的一个技术方案，对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法，是对具备插入装置和形状传感器的插入系统的上述形状传感器的形状检测特性进行调整的方法，上述插入装置具备细长形状的具有挠性的插入部，上述形状传感器用于检测上述插入部的形状，该方法具备以下工序：检测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侧将上述插入装置保持；以及在上述插入装置被保持时决定用于调整上述形状传感器的形状检测特性的调整值。

根据本发明，能够提供一种容易地进行形状传感器的校正的插入系统以及容易地对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法。

附图说明

图1是表示第一实施方式的插入系统的一例的外观的概略的图。

图2是表示第一实施方式的插入系统的结构例的概略的框图。

图3A是用于对光纤传感器进行说明的图。

图3B是用于对光纤传感器进行说明的图。

图3C是用于对光纤传感器进行说明的图。

图4是表示插入部的结构例的概略的图。

图5是用于对第一实施方式的保持状态检测部的一例进行说明的图。

图6是表示插入部的曲率(弯曲量)与受光量的关系的一例的图。

图7是表示第一实施方式的调整值决定处理的一例的流程图。

图8是用于对第一实施方式的第一变形例的保持状态检测部的一例进行说明的图。

图9是用于对第一实施方式的第二变形例的保持状态检测部的一例进行说明的图。

图10是表示第一实施方式的第三变形例的插入系统的结构例的概略的框图。

图11是表示第一实施方式的第四变形例的调整值决定处理的一例的流程图。

图12是表示第二实施方式的插入系统的结构例的概略的图。

图13是表示第二实施方式的调整值决定处理的一例的流程图。

图14是表示第二实施方式的第一变形例的插入系统的结构例的概略的图。

图15是表示第二实施方式的第二变形例的调整值决定处理的一例的流程图。

图16是表示第三实施方式的第一例的插入系统的结构例的概略的图。

图17是表示第三实施方式的第二例的插入系统的结构例的概略的图。

图18A是表示在中心拍摄有状态判断图案的情形的图。

图18B是表示错位地拍摄有状态判断图案的情形的图。

图18C是表示没有拍摄有状态判断图案的情形的图。

图19是表示第三实施方式的第三例的插入系统的结构例的概略的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照附图对第一实施方式进行说明。本实施方式中，作为插入系统的一例而涉及医疗用内窥镜。将本实施方式的插入系统1的结构例的概略示于图1及图2。图1是表示插入系统1的外观的概略的示意图，图2是表示插入系统1的结构例的概略的框图。

如图1及图2所示，插入系统1具备插入装置100、主体部200和显示部300。插入装置100例如是内窥镜。主体部200与插入装置100连接，进行插入装置100的控制及各种运算等。显示部300是与主体部200连接的通常的显示器，对通过插入装置100得到的图像、插入装置100的形状、各种控制参数等进行显示。

插入装置100被插入到被插入体中，对被插入体的内部进行拍摄。通过拍摄得到的图像显示在显示部300上。此外，插入系统1具有对插入装置100的当前的形状进行检测的机构。检测出的插入装置100的当前的形状显示在显示部300上。

如图1所示，主体部200以及显示部300设置于机架400。插入装置100在不被使用的状态下，架在设于机架400的悬架即插入装置保持部420上。在插入装置保持部420，设有检测是否配置有插入装置100的保持状态检测部500。

插入装置100包括呈细长形状的挠性的插入部110、和在插入部110的基端侧设置的操作部120。插入部110被插入到被插入体中。在插入部110的顶端附近，设有能动地弯曲的弯曲部115。操作部120是使用者把持的部分，具有使用者用于进行关于插入部110的操作的各种操作部。例如，在操作部120，设有用于使弯曲部115的弯曲状态变化的操作旋钮125。操作部120和主体部200通过线缆190进行连接。

在插入部110，设有用于对插入部110的形状进行检测的形状检测部130。此外，在插入装置100的顶端部，设有拍摄元件140。通过拍摄元件140，取得被插入体的内部的图像。使用拍摄元件140得到的图像信号经由线缆190被发送到主体部200。此外，在插入部110的顶端，设有射出照明用的光的未图示的光射出部。从该光射出部，射出从主体部200经由光纤而在线缆190以及插入部110内被引导的照明光。

对形状检测部130进行简单说明。对于包含形状检测部130的形状传感器，例如可以使用光纤传感器。作为光纤传感器的一例，参照图3A、图3B以及图3C和图4进行说明。光纤传感器具备光纤131。如图2所示，在主体部200中，设有将由该光纤131导光的光射出的发光部212、和接受被光纤进行了导光的光的受光部214。

说明光纤传感器的动作原理。光纤131设有形状检测部130。在形状检测部130，光纤131的包覆层被除去而露出芯，在该部分涂敷有光吸收部件。结果，根据光纤131的弯曲的状态，由光纤131引导的光的光量变化。另外，图1所示的形状检测部130示意地表示了设于光纤131的形状检测部130的位置。

例如，如图3A所示，当光纤131弯曲从而形状检测部130成为内侧时，光纤131的光传递率变高。另一方面，如图3C所示，当光纤131弯曲从而形状检测部130成为外侧时，光纤131的光传递率变低。如图3B所示，当光纤131没有弯曲时，光纤131的光传递率比图3A所示的情况低且比图3C所示的情况高。这样的光纤131被插通到插入部110中。从设于主体部200的发光部212射出的光向光纤131入射，经过形状检测部130，然后再次被引导到主体部200，被受光部214检测。受光部214测定被光纤131进行导光后的光的光量。基于该测定出的受光量，计算设有形状检测部130的区域的插入部110的弯曲量。

如图4所示，在插入部110，将多个光纤131成束地配置。为了检测插入部110的各部在正交的2个方向(例如X轴方向和Y轴方向)上的弯曲量，在某一方向(例如X轴方向)设有形状检测部130的光纤131、和在与该一方向正交的方向(例如Y轴方向)设有形状检测部130的光纤131构成一对地设在插入部110中。并且，在插入部110中设有在插入部110的长度轴方向上不同的位置设有形状检测部130的多个光纤131。另外，图4中，除了光纤131以外，还描绘出传递从插入部110的顶端射出的照明光的照明光用光纤142、和拍摄元件140用的配线141。

这里，示出了在1根光纤131设有1处形状检测部130的例子，但也可以在1根光纤设有多个形状检测部130。例如可以构成为，通过将具有不同的波长特性的光吸收部件涂敷于各形状检测部130，从而基于各形状检测部130的弯曲量，不同的波长的光量变化。

这样，形状检测部130、光纤131、发光部212以及受光部214等作为整体而形成形状传感器135。

返回图2继续对插入系统1的结构进行说明。如图2所示，在主体部200中，设有形状运算部220、调整部230、存储器240和图像处理部250。形状运算部220从受光部214取得与形状检测部130有关的涉及受光量的值。形状运算部220基于该受光量，计算插入部110的形状。形状运算部220使计算出的插入部110的形状显示在显示部300上。

形状传感器135的光纤的光传递量的变化Δl、与形状检测部130的弯曲量φ的关系式例如如以下式(1)那样求出。

φ＝f(Δl) (1)

形状运算部220基于式(1)和光传递量的变化Δl，计算各形状检测部130的弯曲量φ。进而，形状运算部220根据各形状检测部130的弯曲量φ、和已知的各形状检测部130的间隔的信息，对插入部的形状进行运算。另外，形状运算部220也可以不利用式(1)直接计算。即，也可以准备与式(1)对应的变换表，形状运算部220基于该变换表，计算弯曲量φ。

调整部230与发光部212、受光部214、形状运算部220以及保持状态检测部500连接。调整部230检测与形状传感器135有关的状态，决定调整值，基于该调整值对与形状传感器135有关的特性进行调整。形状运算部220以及调整部230与存储器240连接。形状运算部220以及调整部230根据需要而利用在存储器240中存储的信息进行各种运算。例如上述式(1)或与其对应的变换表被存储在存储器240中。

图像处理部250与插入装置100的拍摄元件140连接。图像处理部250根据由拍摄元件140得到的图像数据，制作显示图像，使该显示图像显示在显示部300上。

对插入装置保持部420以及保持状态检测部500进一步说明。插入装置保持部420对插入装置100的操作部120、或操作部120的附近进行保持。这里，所谓操作部120的附近，表示例如操作部120以及连接线缆的操作部120的附近的范围。另外，插入装置保持部420也可以对插入部110进行保持。但是，当设想例如人体作为被插入体时，插入部110需要保持清洁。因此，插入装置保持部420优选对插入部110以外进行保持。

关于保持状态检测部500，参照图5进行说明。保持状态检测部500例如包括设于插入装置保持部420的机械性开关。保持状态检测部500配置为，当插入装置保持部420对插入装置100的操作部120进行保持时位于插入装置保持部420与操作部120之间。当操作部120被插入装置保持部420保持时，由于插入装置100的重量，保持状态检测部500的开关被按压而成为ON(接通)状态。保持状态检测部500向调整部230输出与插入装置100是否被保持于插入装置保持部420有关的信息。

对本实施方式的插入系统1的动作进行说明。插入系统1具有进行与利用形状检测部130的插入部110的形状检测有关的调整的功能。使用光纤131的形状检测部130的输出经年变化。即，从长期来看，存在这样的情况，即：与形状检测部130有关的光学系统的接点的状态变化，或形状检测部130向插入部110的装配状态改变，从而由受光部214受光的光量特性变化。

例如，在图6中表示插入部110的曲率(弯曲量)与受光量的关系的示意图。例如假设曲率与受光量的关系在最初为实线912所示那样的关系。在具有这样的特性的形状检测部130中，当尘埃进入到形状检测部130的光学系统的光学性接点中等而导光效率降低时，曲率与受光量的关系如虚线914所示那样变化。例如当上述式(1)基于实线912所示那样的最初的关系时，若该关系变化则不再进行正确的弯曲量的计算。

因此，本实施方式的插入系统1，具有对有关形状检测部130的输出值的经年变化进行修正、用于进行正确的弯曲量的计算的机构。

参照图7所示的流程图对插入系统1的调整部230的调整值决定处理进行说明。步骤S101中，调整部230从保持状态检测部500取得与保持状态有关的信息。步骤S102中，调整部230判断插入装置100是否被保持于插入装置保持部420。当判断为没有被保持时，处理返回步骤S101。另一方面，当判断为被保持时，处理前进至步骤S103。

当插入装置100被保持于插入装置保持部420时，插入部110成为笔直地垂下的状态。调整部230通过以下的处理进行调整，以使得此时的与形状检测部130有关的输出成为初始状态，即例如适合于上述式(1)的关系的输出。

即，在步骤S103中，调整部230使发光部212暂时性地发光并检测受光量，比较从该受光部214输出的当前的受光量、和初始状态下的插入部110为笔直状态的受光量。步骤S104中，调整部230决定调整值并输出，该调整值用于调整当前的受光量与在初始状态下插入部110为笔直状态的情况的受光量之间的关系。决定了调整值时，可以将这一情况显示在显示部300上。步骤S104之后，调整值决定处理结束。

对于当前的受光量与在初始状态下插入部110为笔直状态的情况的受光量之间的关系的调整方法，可以考虑一些方式。该调整可通过例如发光部212的射出光量的变更而进行。即，调整发光部212的射出光量，以使得当前的受光量与初始状态下的插入部110为笔直状态下的受光量相等。例如在当前的受光量比初始状态下的受光量低时，提高射出光量以使得当前的受光量与初始状态的受光量相等。该情况下，调整值被输出到发光部212，发光部212利用该调整值对发光量进行调整。

此外，该调整可通过例如受光部214的曝光时间、或增益的变更而进行。即，调整受光部214的曝光时间、或增益，以使得当前的受光量下的输出值、和初始状态下的插入部110为笔直状态的受光量下的输出值相等。该情况下，调整值被输出到受光部214，受光部214利用该调整值对受光量进行调整。

此外，该调整可通过对形状运算部220中使用的式(1)或变换表进行变更而进行。该情况下，调整值被输出到形状运算部220，形状运算部220利用该调整值进行形状运算。另外，也可以将这些调整中的几个组合使用。

以下，当插入装置100被使用时，形状运算部220基于由调整部230进行了调整的与形状传感器135有关的值，计算插入部110的形状。形状运算部220使计算出的插入部110的形状显示在显示部300上。使用者一边确认在显示部300上显示的插入部110的形状一边对插入装置100进行操作，进行被插入体内部的观察等。

根据本实施方式，由调整部230调整与形状运算部220进行的插入部110的形状计算有关的信息，因此形状运算部220能够与经年变化无关地正确地计算插入部110的形状。该调整部230的调整值决定处理在插入装置100不被使用而配置于插入装置保持部420时进行。因而，该调整中使用者不需要进行特别的作业。这样，根据本实施方式，能够不对使用者带来负担而简便地进行调整。进而，插入装置100是否配置于插入装置保持部420的判断基于从保持状态检测部500输出的信号而进行。即，该调整自动地开始，使用者在调整中不会有麻烦。本实施方式的保持状态检测部500使用机械性开关。根据机械性开关，能够以简单的结构检测插入装置100是否配置于插入装置保持部420。

作为本实施方式，以有关医疗用内窥镜的插入系统作为一例进行了说明。但是，本实施方式的技术不限于医疗用内窥镜，能够应用于工业用内窥镜、细长形状的机械手(manipulator)等各种插入系统。

另外，示出了插入装置保持部420对操作部120进行保持的例子，但也可以是插入装置保持部420对插入部110的顶端进行保持以使得操作部120垂下。但是，为了插入装置的强度、保持的容易度、插入部110的顶端的保护，优选如本实施方式那样插入装置保持部420对操作部120进行保持。

此外，本实施方式中，作为形状传感器135，以使用光纤的光纤传感器为例进行了说明。但是，形状传感器135不限于光纤传感器。本实施方式的技术能够用于随着时间经过而输出值变化的各种传感器。

[第一实施方式的第一变形例]

对第一实施方式的第一变形例进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标记而省略其说明。本变形例中，保持状态检测部的结构与第一实施方式不同。本变形例的保持状态检测部510的结构例的概略示于图8。

第一实施方式的保持状态检测部500包括机械性开关。相对于此，本变形例的保持状态检测部510如图8所示，包括光学性开关。即，保持状态检测部510具有发光部512以及受光部514。发光部512射出光。

当在插入装置保持部420上配置有插入装置100的操作部120时，从发光部512射出的光照射到插入装置100的操作部120。该光由操作部120反射。由操作部120反射后的光向受光部514入射。受光部514接受从操作部120而来的反射光，并输出表示接受到光的信号。另一方面，在插入装置保持部420上没有配置操作部120时，从发光部512射出的光不被受光部514受光。

这样，本变形例的保持状态检测部510根据从发光部512射出的光的反射光是否被受光部514受光而检测在插入装置保持部420上是否配置有插入装置100的操作部120。调整部230取得从受光部514输出的信号。调整部230基于取得的该信号，判断在插入装置保持部420上是否配置有操作部120，控制调整动作的开始。关于其他部分，与第一实施方式相同。

根据本变形例，与第一实施方式的机械性开关的情况不同，能够以非接触的方式进行该检测。因此，插入装置保持部420上的保持状态检测部500的可设置区域扩大，设计的自由度提高。

[第一实施方式的第二变形例]

对第一实施方式的第二变形例进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本变形例的保持状态检测部520的结构例的概略示于图9。本变形例的保持状态检测部520具有电气性开关。即，在插入装置保持部420设有第一电极522，在操作部120设有第二电极524。第一电极522和第二电极524配设在当插入装置保持部420上配置有操作部120时相互接触的位置。本变形例的保持状态检测部520，当第一电极522和第二电极524接触而导通时，输出表示在插入装置保持部420上配置有操作部120的信号。关于其他部分，与第一实施方式相同。

本变形例中，保持状态检测部520根据电连接来检测在插入装置保持部420上是否配置有操作部120。根据本变形例，即使在插入装置保持部420上例如误配置有插入装置100以外的物体，保持状态检测部520也不会检测出设有第二电极524的操作部120以外的物体。即，根据本变形例的保持状态检测部520，不会发生由于在插入装置保持部420上配置有插入装置100以外的物体而导致的误检测。此外，根据本变形例的保持状态检测部520，还能判断在插入装置保持部420上是否正确地配置有操作部120。

[第一实施方式的第三变形例]

对第一实施方式的第三变形例进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本变形例的插入系统1中，如图10所示，取代保持状态检测部500，设有例如包括开关、键盘的输入装置530。

使用者识别插入装置100被保持于插入装置保持部420这一情况，并对输入装置530进行操作。本变形例中，通过使用输入装置530的操作，调整动作开始。

根据本变形例，使用者能够在任意的时机使调整动作开始。

[第一实施方式的第四变形例]

对第一实施方式的第四变形例进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本变形例中，调整值决定处理与第一实施方式不同。

插入装置100保持于插入装置保持部420的状态下，插入部110不被直接保持而仅仅垂下。因而，在插入装置100刚刚被保持后，由于将插入装置100保持于插入装置保持部420时的运动，有可能插入部110不静止而摆动。因此，本变形例中，设有到插入部110静止为止的等待时间。

对于本变形的调整值决定处理，参照图11进行说明。步骤S201中，调整部230从保持状态检测部500取得关于保持状态的信息。步骤S202中，调整部230判断插入装置100是否被保持于插入装置保持部420。判断为没有被保持时，处理返回步骤S201。另一方面，判断为被保持时，处理前进至步骤S203。

步骤S203中，调整部230使处理延迟，直到调整开始。即，在检测出插入装置100保持于插入装置保持部420后，处理等待预测为插入部110为静止的时间。该等待时间被适当地设定为例如5秒。这样，在插入装置100保持于插入装置保持部420且静止后执行用于调整的动作。

在步骤S204中，调整部230比较从受光部214输出的当前的受光量、和初始状态下的插入部110为笔直状态的受光量。步骤S205中，调整部230决定用于调整当前的受光量与初始状态下插入部110为笔直状态的情况的受光量之间的关系的调整值并输出。步骤S205之后，调整值决定处理结束。

根据本变形例，能够防止在插入部110刚刚配置于插入装置保持部420后的插入部110运动的状态、即插入部110不是笔直的状态下进行调整值的决定。结果，能够防止由于调整值的误差而不能正确地计算插入部110的形状。

[第二实施方式]

对第二实施方式进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本实施方式的插入系统1中，设有检测弯曲部115的弯曲状态的机构。

本实施方式的插入系统1的结构例的概略示于图12。如该图所示，插入装置100具备用于使弯曲部115弯曲的第一操作线材157和第二操作线材158。第一操作线材157和第二操作线材158的一端例如用作为链条的连结部件156连接。连结部件156卡绕于与操作部120的操作旋钮125联动的滑轮。第一操作线材157和第二操作线材158的另一端连接于弯曲部115。操作旋钮125旋转时，连结部件156位移。伴随该位移，第一操作线材157以及第二操作线材158位移。结果，弯曲部115弯曲。

操作部120具备用于检测第一操作线材157的位移的第一位移检测部152和用于检测第二操作线材158的位移的第二位移检测部154。第一位移检测部152和第二位移检测部154构成弯曲状态检测部150。

第一位移检测部152和第二位移检测部154例如是编码器。在第一操作线材157以及第二操作线材158，分别设有标度(scale)。构成弯曲状态检测部150的第一位移检测部152和第二位移检测部154利用这些标度，检测第一操作线材157以及第二操作线材158的位移。

弯曲状态检测部150向调整部230输出与第一操作线材157以及第二操作线材158的位移有关的信息。基于第一操作线材157以及第二操作线材158的位移，能够计算弯曲部115的弯曲量。

另外，这里对弯曲方向仅为一个方向(这里设为上/下)的情况进行了说明，但在上/下和右/左这两个方向上弯曲的情况下，通过进一步具有第三位移检测部以及第四位移检测部而能够进行同样的检测。此外，这里示出了上/下的一个方向的弯曲量基于第一位移检测部152和第二位移检测部154的检测结果而决定的例子。使用两个检测部的理由是为了降低由于线材的松弛等引起的误差。由于两个线材被作为链条的连结部件连结，因此只要误差是被允许的，则也可以仅使用第一位移检测部152和第二位移检测部154中的一方。

这里，作为弯曲状态检测部150而例举了编码器。但不限于此。作为弯曲状态检测部150，例如也可以使用对操作旋钮125的旋转量进行计测的电位计、旋转编码器。

本实施方式的调整部230在弯曲部115例如为笔直的情况下决定调整值。弯曲部115不是笔直的情况下，不进行调整值的决定。关于本实施方式的调整部230的调整值决定处理，参照图13进行说明。

步骤S301中，调整部230从保持状态检测部500取得关于保持状态的信息。步骤S302中，调整部230从弯曲状态检测部150取得第一操作线材157以及第二操作线材158的位移量，基于该位移量，计算弯曲部115的弯曲量。

步骤S303中，调整部230判断插入装置100是否被保持于插入装置保持部420。判断为没有被保持时，处理返回步骤S301。另一方面，判断为被保持时，处理前进至步骤S304。步骤S304中，调整部230判断弯曲部115的形状是否是笔直的。判断为不是笔直的时，处理返回步骤S301。另一方面，判断为是笔直的时，处理前进至步骤S305。

步骤S305中，调整部230比较从受光部214输出的当前的受光量、和初始状态下的插入部110为笔直状态的受光量。步骤S306中，调整部230决定用于调整当前的受光量与初始状态下插入部110为笔直状态的情况的受光量之间的关系的调整值并输出。步骤S306之后，调整值决定处理结束。另外，步骤S302和步骤S303的顺序也可以颠倒。

这样，本实施方式中，当插入装置100保持于插入装置保持部420并且弯曲部115为笔直形状时，进行调整值的决定。根据本实施方式，能够抑制弯曲部115为例如笔直状态这样的规定状态以外时进行调整值的决定从而产生的调整值的误差。

另外，本实施方式中，示出了当弯曲部115为笔直形状时进行调整值的决定的例子，但也可以构成为，例如当弯曲部115以90°弯曲时进行调整值的决定。该情况下，能够调整为，当前的形状检测部130的输出与初始状态下的弯曲部115以90°弯曲时的输出相等。此外，同样地，决定调整值的弯曲部115的弯曲量设定为什么样的值都可以。

这样，例如第一位移检测部152和第二位移检测部154作为取得与插入部的至少一部分的形状有关的形状信息的插入部状态检测部发挥功能。

另外，也可以构成为，在检测出插入装置100保持于插入装置保持部420但插入部110没有成为用于开始调整的规定的弯曲量的情况下，利用显示部300等对使用者通知不进行调整、敦促使插入部110成为规定的弯曲量。

[第二实施方式的第一变形例]

对第二实施方式的第一变形例进行说明。这里，对与第二实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。第二实施方式中，基于包括第一位移检测部152和第二位移检测部154的弯曲状态检测部150的输出，判断弯曲部115是否笔直。相对于此，本变形例中，如图14所示，在插入部110的顶端附近设有重力传感器160。调整部230基于该重力传感器160的输出，判断弯曲部115是否笔直。

即，插入部110以及弯曲部115为笔直状态时，插入部110的顶端铅垂朝下。当重力传感器160在插入部110的顶端方向上检测出重力加速度时，设为插入部110以及弯曲部115为笔直状态。这样，例如重力传感器160作为取得与插入部的至少一部分的形状有关的形状信息的插入部状态检测部发挥功能。

同样，也可以在操作部120设有未图示的重力传感器。基于该设于操作部120的重力传感器的输出，能够判断操作部120相对于插入装置保持部420是被倾斜地保持还是正常地保持。由此，还能把握弯曲部115以外的插入部110的状态。

[第二实施方式的第二变形例]

对第二实施方式的第二变形例进行说明。这里，对与第二实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本变形例中，无论弯曲部115为什么样的形状都根据弯曲部115的弯曲量决定调整值。

参照图15所述的流程图对本变形例的调整值决定处理进行说明。步骤S401中，调整部230从保持状态检测部500取得关于保持状态的信息。步骤S402中，调整部230从弯曲状态检测部150取得第一操作线材157以及第二操作线材158的位移量，基于该位移量，计算弯曲部115的弯曲量。

步骤S403中，调整部230判断插入装置100是否被保持于插入装置保持部420。判断为没有被保持时，处理返回步骤S401。另一方面，判断为被保持时，处理前进至步骤S404。

步骤S404中，调整部230比较从受光部214输出的当前的受光量、和初始状态下的插入部110为与当前相同的弯曲状态时的受光量。步骤S405中，调整部230决定用于调整当前的受光量与初始状态下插入部110为与当前相同的弯曲状态时的受光量之间的关系的调整值并输出。步骤S405之后，调整值决定处理结束。另外，步骤S402和步骤S403的顺序也可以颠倒。

根据本变形例，在弯曲部115为任意的弯曲状态下，都能正确地决定调整值。

[第三实施方式]

对第三实施方式进行说明。这里，对与第一实施方式的不同点进行说明，对相同部分附加相同标号而省略其说明。本实施方式中，保持状态检测部具有对插入装置100保持于插入装置保持部420这一情况进行检测的功能、以及作为取得与插入部110的至少一部分的形状有关的形状信息的插入部状态检测部的功能。

另外，这里示出了未设有设于插入装置保持部420的机械性开关等第一实施方式的保持状态检测部500的例子，但也可以还设有设于插入装置保持部420的机械性开关。

(第一例)

本实施方式的插入系统1的概略的一例示于图16。该例中，作为保持状态检测部的接近传感器610被设于机架400。该接近传感器610是对附近有物体这一情况进行检测的传感器。接近传感器610设于当插入装置100配置于插入装置保持部420且插入部110向正下方垂下而处于笔直状态时检测出插入部110的顶端部那样的位置。

调整部230进行动作，以使得当该接近传感器610检测出插入部110的顶端部时进行调整值的决定。根据该例，仅通过作为保持状态检测部的接近传感器，就能够确认插入装置100配置于插入装置保持部420这一情况、和插入部110处于笔直状态这一情况。结果，能够通过简便的结构，防止在插入部110为笔直状态以外时决定异常的调整值。

另外，图16所示的例子中，接近传感器610为1个，但也可以在插入部110的长度方向上在不同位置上配置多个。通过配置多个接近传感器，能够更正确地判断插入部110是否处于笔直状态。结果，能够通过调整部230进行更正确的调整。

(第二例)

第二例中，如图17所示那样设有状态判断图案620，以使拍摄元件140作为保持状态检测部发挥功能。该状态判断图案620例如是规定的几何学图样，并被设置在当插入装置100配置于插入装置保持部420并且插入部110铅垂地垂下时、该几何学图样在拍摄元件140的视角的中央被拍摄那样的位置。

例如当插入装置100配置于插入装置保持部420并且插入部110铅垂地垂下时，通过拍摄元件140取得图18A那样的图像。即，该情况下，状态判断图案在中心被拍摄。另一方面，例如当弯曲部115弯曲时，通过拍摄元件140拍摄的图像成为例如图18B那样。即，该情况下，状态判断图案被错位地拍摄。此外，例如当插入装置100没有配置于插入装置保持部420时，通过拍摄元件140拍摄的图像成为例如图18C那样。即，状态判断图案不被拍摄。

在存储器240中，存储有状态判断图案620的图像。图像处理部250包括拍摄状态判断部255。拍摄状态判断部255比较通过拍摄元件140拍摄的图像和所存储的图像(图案匹配)，根据其结果，判断是否插入装置100被配置于插入装置保持部420并且插入部110铅垂地垂下。拍摄状态判断部255将判断结果向调整部230输出。调整部230当判断为插入装置100配置于插入装置保持部420并且插入部110铅垂地垂下时进行调整值的决定。

根据该例，不需要另行设置用于检测插入装置100的状态的传感器，能够容易地进行插入部110是否铅垂地垂下的判断从而进行正确的调整值的决定。

(第三例)

该例中，如图19所示，插入系统1中设有外部相机630。进而，在主体部200中，设有对通过外部相机630得到的图像进行处理的相机图像处理部260。外部相机630对插入部110的形状进行拍摄。外部相机630将通过拍摄得到的图像数据向相机图像处理部260输出。相机图像处理部260例如通过图案匹配对插入部110的形状进行解析，从而判断是否插入装置100被配置于插入装置保持部420并且插入部110铅垂地垂下。相机图像处理部260将判断结果向调整部230输出。调整部230基于从相机图像处理部260取得的判断结果，开始调整值的决定。

根据该例，也能够容易地进行插入部110是否铅垂地垂下的判断从而进行正确的调整值的决定。

以上，第一～第三实施方式及其变形例能够适当地组合使用。通过将他们组合使用，能够通过调整部230决定更正确的调整值。结果，形状运算部220进行的插入部110的形状计算能够正确地进行。

Claims (26)

1.一种插入系统，

具备：

插入装置，具备细长形状的具有挠性的插入部；

形状传感器，用于检测上述插入部的形状；

上述插入系统的特征在于，还具备：

插入装置保持部，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侧保持上述插入装置；以及

调整部，当上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时，决定用于调整上述形状传感器的形状检测特性的调整值。

2.如权利要求1所述的插入系统，其特征在于，

还具备保持状态检测部，该保持状态检测部检测上述插入装置保持部是否保持着上述插入装置，

上述调整部，当通过上述保持状态检测部检测为上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时，决定上述调整值。

3.如权利要求2所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部配置于上述插入装置保持部，包括根据机械性变化、光学性变化以及电气性变化中的至少1个变化而状态变化的开关。

4.如权利要求3所述的插入系统，其特征在于，

上述开关是根据保持于上述插入装置保持部的上述插入装置的重量而上述状态变化的开关。

5.如权利要求1～4中任一项所述的插入系统，其特征在于，

还具备插入部状态检测部，该插入部状态检测部取得与上述插入部的至少一部分的形状有关的形状信息，

上述调整部基于上述形状信息决定上述调整值。

6.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述形状信息包括与上述插入部的至少一部分的形状是否满足规定的条件有关的信息，

上述调整部，当上述插入部的形状满足上述规定的条件时，决定上述调整值。

7.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入部包括能动地弯曲的弯曲部，

还具备对上述弯曲部的弯曲状态进行操作的操作部，

上述插入部状态检测部基于上述操作部的操作量，取得与上述弯曲部的形状有关的形状信息。

8.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入部状态检测部包括设于上述插入装置的重力传感器，

上述插入部状态检测部基于设有上述重力传感器的位置相对于重力方向的朝向，取得上述形状信息。

9.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入部状态检测部包括接近传感器，该接近传感器检测在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时上述插入部所应位于的部分上是否存在上述插入部。

10.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入部状态检测部包括多个接近传感器，该多个接近传感器检测在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时上述插入部所应位于的部分且上述插入部的长度方向的不同的多个位置上是否存在上述插入部。

11.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入装置具有拍摄元件，

上述插入部状态检测部包括基于从上述拍摄元件获得的图像信息而取得上述形状信息的拍摄状态判断部。

12.如权利要求5所述的插入系统，其特征在于，

上述插入部状态检测部包括：

外部相机，能够拍摄上述插入装置被保持于上述插入装置保持部的状态下的上述插入部；以及

相机图像处理部，基于上述外部相机所拍摄到的图像，取得上述形状信息。

13.如权利要求2所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部还取得与上述插入部的至少一部分的形状有关的形状信息，

上述调整部，当通过上述保持状态检测部检测为上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时，基于上述形状信息，决定上述调整值。

14.如权利要求13所述的插入系统，其特征在于，

上述形状信息包括与上述插入部的至少一部分的形状是否满足规定的条件有关的信息，

上述调整部，当上述插入部的形状满足上述规定的条件时，决定上述调整值。

15.如权利要求13或14所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部包括接近传感器，该接近传感器能够检测在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时上述插入部所应位于的部分上是否存在上述插入部，并根据是否存在上述插入部来进行上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部的判断、以及上述形状信息的取得。

16.如权利要求13或14所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部包括多个接近传感器，该多个接近传感器能够检测在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时上述插入部所应位于的部分且上述插入部的长度方向的不同的多个位置上是否存在上述插入部，并根据是否存在上述插入部来进行上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部的判断、以及上述形状信息的取得。

17.如权利要求13或14所述的插入系统，其特征在于，

上述插入装置具有拍摄元件，

上述保持状态检测部包括拍摄状态判断部，该拍摄状态判断部基于从上述拍摄元件获得的图像信息，进行上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部的判断、以及上述形状信息的取得。

18.如权利要求13或14所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部包括：

外部相机，能够拍摄上述插入装置被保持于上述插入装置保持部的状态下的上述插入部；以及

相机图像处理部，基于上述外部相机所拍摄到的图像，进行上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部的判断、以及上述形状信息的取得。

19.如权利要求2所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部包括接近传感器，该接近传感器能够检测在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时上述插入部所应位于的部分上是否存在上述插入部，并根据是否存在上述插入部来进行上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部的判断。

20.如权利要求2所述的插入系统，其特征在于，

上述插入装置具有拍摄元件，

上述保持状态检测部包括拍摄状态判断部，该拍摄状态判断部基于从上述拍摄元件获得的图像信息，判断上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部。

21.如权利要求2所述的插入系统，其特征在于，

上述保持状态检测部包括：

外部相机，能够拍摄上述插入装置被保持于上述插入装置保持部的状态下的上述插入部；以及

相机图像处理部，基于上述外部相机所拍摄到的图像，判断上述插入装置是否被保持于上述插入装置保持部。

22.如权利要求1所述的插入系统，其特征在于，

上述调整部，在上述插入装置被保持于上述插入装置保持部后，在等待了规定时间后决定上述调整值。

23.一种调整具备插入装置和形状传感器的插入系统的上述形状传感器的形状检测特性的方法，上述插入装置具备细长形状的具有挠性的插入部，上述形状传感器用于检测上述插入部的形状，其特征在于，

具备以下工序：

检测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侧将上述插入装置保持；以及

当上述插入装置被保持时，决定用于调整上述形状传感器的形状检测特性的调整值。

24.如权利要求23所述的调整具备插入装置和形状传感器的插入系统的上述形状传感器的形状检测特性的方法，其特征在于，

上述插入系统还具备对插入装置进行保持的插入装置保持部，

还具备对上述插入装置保持部是否保持着上述插入装置进行判断的工序，

上述调整值的决定在判断为上述插入装置被保持于上述插入装置保持部时进行。

25.如权利要求24所述的调整具备插入装置和形状传感器的插入系统的上述形状传感器的形状检测特性的方法，其特征在于，

还具备取得与上述插入部的至少一部分的形状有关的形状信息的工序，

上述调整值的决定基于上述形状信息进行。

26.如权利要求23～25中的任一项所述的调整具备插入装置和形状传感器的插入系统的上述形状传感器的形状检测特性的方法，其特征在于，

上述调整值的决定在上述插入装置被保持后、在等待了规定时间后进行。