CN112638232B - 光源控制装置、内窥镜系统和调光控制方法 - Google Patents

光源控制装置、内窥镜系统和调光控制方法 Download PDF

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Abstract

作为内窥镜处理器(20)和光源装置(30)的内窥镜用的光源控制装置具有调光运算部(25)、判定部(26)和光源控制部(33)。调光运算部(25)至少根据来自内窥镜(10)的摄像元件(11)的摄像信号，生成表示供给到内窥镜(10)的照明光量的过多/不足的调光控制信号。判定部(26)至少根据调光控制信号，判定内窥镜(10)是否被放置。光源控制部(33)至少根据调光控制信号，在被设定的控制范围内对向内窥镜(10)供给的照明光量进行控制。在第1范围被设定为控制范围的状态下由判定部(26)判定为内窥镜(10)被放置的情况下，光源控制部(33)将具有比第1范围的上限低的上限的第2范围设定为控制范围。

Description

光源控制装置、内窥镜系统和调光控制方法
技术领域
本说明书的公开涉及光源控制装置、内窥镜系统和调光控制方法。
背景技术
近年来，以医疗领域为中心，能够进行病变的早期发现和早期治疗的内窥镜系统的利用逐渐扩大。
现有的内窥镜系统具有自动调整向内窥镜供给的照明光量的调光功能。该调光功能是指，使由内窥镜得到的图像的亮度接近目标亮度或者维持由内窥镜得到的图像的亮度。
但是，在内窥镜检查中，在启动了照明功能的状态下，有时将内窥镜挂在镜体挂架上暂时放置。在该状态下，照明光被照射到地面，因此，与内窥镜被插入到体腔内的状态相比，从内窥镜到被照射面的距离一般较长。因此，入射到内窥镜的摄像元件的来自被照射面的反射光的光量变少，图像的亮度变低。
因此，在内窥镜被放置的状态下，调光功能以在要提高图像的亮度时使照明光量增加的方式进行工作，但是，即使照明光量增加，图像的亮度也不会充分提高。其结果，照明光量持续增加到成为上限值，在到达上限值后维持该上限值。在照明光量长时间维持上限值时，内窥镜的前端成为高温，因此，成为内窥镜的故障、画质的劣化等的主要原因。
这样，现有的内窥镜系统的调光功能存在如下的技术课题：在内窥镜被放置于体腔外的状态下，不能进行适当的光量控制。
与这种技术课题相关联的技术例如被记载于专利文献1和专利文献2。在专利文献1中记载了在图像信号在规定时间内没有变化的情况下减小光量的技术。在专利文献2中记载了在判定为内窥镜的插入部位于体腔外的待机状态时将出射光的光量的上限值设定为较小的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-334076号公报
专利文献2：国际公开第2011/102200号
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述技术中，很难正确地识别内窥镜被放置于体腔外的状态。例如，在专利文献1中，根据图像信号有无变化来判断内窥镜的状态。因此，即使内窥镜被插入到体腔内，在图像没有变化的情况下，光量也被抑制。此外，在专利文献2中，在出射光的光量到达上限值且持续了规定时间的情况下，判断为处于待机状态。因此，即使内窥镜被插入到体腔内，在一边以上限值的光量照射物体一边持续进行观察的情况下，光量也被抑制。
根据以上这种实际情况，本发明的一个方面的目的在于，提供进行与内窥镜的状态对应的适当的调光控制的技术。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的光源控制装置是内窥镜用的光源控制装置，其具有：调光运算部，其根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第1范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围。
本发明的另一个方式的光源控制装置是内窥镜用的光源控制装置，其具有：调光运算部，其根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第2范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜未被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第2范围的上限高的上限的第1范围设定为所述控制范围。
本发明的另一个方式的内窥镜系统具有：内窥镜、光源控制装置以及显示装置，所述光源控制装置具有：调光运算部，其根据来自所述内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第1范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围，所述显示装置显示预告所述控制范围从所述第1范围向所述第2范围变更的预告画面，或者在设定了所述第2范围的期间中显示表示所述照明光量被抑制的画面。
本发明的一个方式的调光控制方法是内窥镜用的光源控制装置的调光控制方法，其中，根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第1范围被设定为所述控制范围的状态下判定为所述内窥镜被放置的情况下，将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围。
发明效果
根据上述方式，能够进行与内窥镜的状态对应的适当的调光控制。
附图说明
图1是例示第1实施方式的内窥镜系统1的结构的图。
图2是用于说明照明光量的控制范围的图。
图3是由内窥镜系统1进行的调光控制处理的流程图的一例。
图4是调光控制信号生成处理的流程图的一例。
图5是第1放置判定处理的流程图的一例。
图6是抑制判定处理的流程图的一例。
图7是第2放置判定处理的流程图的一例。
图8是解除判定处理的流程图的一例。
图9是示出抑制预告显示画面的一例的图。
图10是示出抑制显示画面的一例的图。
图11是内窥镜系统1的外观图。
图12是例示变形例的光源装置30a的结构的图。
图13是例示第2实施方式的内窥镜系统2的结构的图。
图14是由内窥镜系统2进行的调光控制处理的流程图的一例。
图15是由内窥镜系统2进行的调光控制处理的流程图的另一例。
图16是例示第3实施方式的内窥镜系统3的结构的图。
图17是例示第4实施方式的内窥镜系统4的结构的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1是例示本实施方式的内窥镜系统1的结构的图。图2是用于说明照明光量的控制范围的图。内窥镜系统1是具有软性内窥镜的医疗用的内窥镜系统，如图1所示，具有内窥镜10、内窥镜处理器20、光源装置30和显示装置40。另外，在本说明书中，将内窥镜处理器20和光源装置30合起来记为内窥镜用的光源控制装置。
在光源控制装置和内窥镜系统1中，进行与内窥镜10的状态对应的适当的调光控制。具体而言，光源控制装置和内窥镜系统1至少根据后述调光控制信号判定内窥镜10的状态，根据内窥镜10的状态，如图2所示，在从光源装置30向内窥镜10供给的照明光量被控制在第1范围内的通常照明模式与照明光量被控制在第2范围内的抑制照明模式之间切换照明模式。另外，第2范围具有比第1范围的上限U1低的上限U2，第1范围具有比第2范围的上限U2高的上限U1。另外，上限U2例如是上限U1的一半。由此，实现与内窥镜10的状态对应的适当的调光控制。
首先，参照图1和图2对光源控制装置和内窥镜系统1的结构进行说明。
内窥镜10例如是气管和支气管的各区域中的观察和诊断所使用的软性内窥镜。内窥镜10具有被插入到被检物的插入部、由手术医生操作的操作部、从操作部延伸出的通用缆线部、以及被设置于通用缆线部的端部的连接器部。内窥镜10向内窥镜处理器20输出在将插入部插入到被检物的体腔内的状态下对被检物进行摄像而生成的摄像信号。
更详细地讲，内窥镜10具有摄像元件11和光导15。内窥镜10也可以还具有信号处理部12、内窥镜存储器13和传感器部14。
摄像元件11例如包含CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等二维图像传感器。摄像元件11被设置于插入部，经由未图示的光学系统在受光面接收来自被检物的光，将接收到的光转换为电信号，由此生成被检物的摄像信号。
信号处理部12是对摄像信号进行处理的电路。信号处理部12对由摄像元件11生成的作为模拟信号的摄像信号进行规定的处理(噪声去除处理、钳位处理)。进而，信号处理部12进行模拟数字转换，将被转换为数字数据后的摄像信号输出到内窥镜处理器20。
内窥镜存储器13是非易失性的存储器。在内窥镜存储器13中存储有与内窥镜10对应的参数。具体而言，在内窥镜存储器13中存储有与内窥镜有关的识别信息和图像处理用的各种参数。作为与内窥镜有关的识别信息，例如包含识别内窥镜10的识别信息、识别内窥镜10的机型的识别信息等。作为图像处理用的参数，例如包含白平衡用的参数、颜色校正用的参数、像差校正用的参数等。
传感器部14包含检测手术医生对内窥镜10的操作的传感器。例如，传感器部14包含压力传感器，因此能够检测手术医生把持着内窥镜10的情况。此外，传感器部14包含加速度传感器，因此能够检测手术医生使内窥镜10移动的情况。进而，也可以将被设置于操作部的按钮等视为传感器部14的结构要素，传感器部14也可以检测手术医生进行的按钮操作。
光导15从连接器部经由通用缆线部和操作部被配设到插入部，将从光源装置30供给的照明光引导至被检物。
内窥镜处理器20是对内窥镜系统1的动作进行控制的控制装置。内窥镜处理器20例如根据从内窥镜10输出的摄像信号，使显示装置40显示被检物的图像。除此以外，内窥镜处理器20进行各种处理。例如，内窥镜处理器20进行与自动调光控制相关联的处理，至少将后述调光控制信号和放置判定处理的结果输出到光源装置30。另外，下面，以与控制照明光量的自动调光控制相关联的结构为中心进行说明。
内窥镜处理器20具有处理器存储器21、参数设定部22、图像处理部23和处理器控制部24。参数设定部22、图像处理部23、处理器控制部24(调光运算部25、判定部26)例如可以使用CPU等通用处理器构成，也可以使用ASIC、FPGA等专用处理器构成。
处理器存储器21是非易失性的存储器。在处理器存储器21中存储有图像处理用和控制处理用的各种参数。作为控制处理用的参数，例如包含后述图像的明亮度的目标值、放置判定处理中使用的参数(照明光量、持续时间)、照明光量的控制范围(第1范围、第2范围)等。明亮度的目标值可以包含多个。例如，可以包含与手术医生能够通过被设置于内窥镜10的操作部的按钮操作等来选择的5个阶段的明亮度对应的5个目标值。
参数设定部22将从处理器存储器21和内窥镜存储器13读出的参数和识别信息输出到图像处理部23和处理器控制部24。
图像处理部23对从信号处理部12输出的摄像信号进行OB减法处理、WB校正处理、去马赛克处理、颜色矩阵处理等，将被处理的摄像信号输出到处理器控制部24。例如，在OB减法处理中，从根据摄像信号计算的各像素的像素值中分别减去由于摄像元件11的暗电流等而引起的光学黑体(OB)值。在WB校正处理中，使用从内窥镜存储器13读出的白平衡用的参数(例如R增益、B增益)对各种颜色(例如R、B)的像素值进行放大，由此对摄像信号的白平衡进行校正。在去马赛克处理中，按照摄像信号中包含的每个像素，对周边像素具有的该颜色的数据进行插值，由此计算该像素没有的颜色的数据。在颜色矩阵处理中，对被进行去马赛克处理的摄像信号乘以从内窥镜存储器13读出的颜色校正用的参数(例如颜色矩阵系数)，由此对摄像信号的颜色进行校正。除此之外，在图像处理部23中，也可以对摄像信号进行电子变焦处理、边缘强调处理、伽马校正处理等。
处理器控制部24通过向外部的装置输出运算结果，对与内窥镜处理器20连接的外部的装置的动作进行控制。处理器控制部24例如具有调光运算部25和判定部26作为与自动调光控制相关联的结构，将后述的调光控制信号和放置判定处理的结果输出到光源装置30。
调光运算部25至少根据摄像信号生成调光控制信号，将其输出到光源装置30。调光控制信号是表示从光源装置30供给到内窥镜10的照明光量的过多/不足的信号。在内窥镜系统1中，表示照明光量不足的调光控制信号作为针对光源装置30的照明光量的增加指示(Up指示)发挥作用，表示照明光量过多的调光控制信号作为针对光源装置30的照明光量的减少指示(Down指示)发挥作用，由此进行自动调光。另外，调光控制信号也被称为EE信号，在与过多/不足有关的信息的基础上，也可以包含与过多/不足的程度有关的信息。
具体而言，调光运算部25至少根据基于摄像信号计算的影像的明亮度的评价值和图像的明亮度的目标值，生成调光控制信号。更具体而言，首先，调光运算部25可以根据从图像处理部23输出的摄像信号计算图像的明亮度的评价值。图像的明亮度的评价值例如可以根据摄像信号中包含的亮度信号来计算。进而，调光运算部25也可以取得图像的明亮度的目标值。调光运算部25也可以经由参数设定部22从处理器存储器21取得与手术医生指定的明亮度的等级对应的目标值。取得了评价值和目标值的调光运算部25也可以根据评价值和目标值的比率而生成调光控制信号。调光控制信号例如可以利用“评价值/目标值”来计算，也可以利用“目标值/评价值”来计算。这样，通过使用目标值生成调光控制信号，能够进行调光控制以使图像的明亮度接近目标值。
判定部26至少根据调光控制信号判定内窥镜10是否被放置，将放置判定处理的结果输出到光源装置30。具体而言，判定部26在通常照明模式的情况下、即第1范围被设定为控制范围的情况下，至少根据调光控制信号和照明光量的信息判定内窥镜10是否被放置。照明光量的信息可以是从光源装置30供给到内窥镜10的照明光量的信息，也可以是从光源装置30向内窥镜10供给的照明光量的信息。它们均从后述光源控制部33取得。另外，光源控制部33例如也可以根据由后述光传感器34计测出的照明光量，生成供给到内窥镜10的照明光量的信息。此外，光源控制部33例如也可以根据向后述光源驱动部32指示的照明光量，生成向内窥镜10供给的照明光量的信息。
更具体而言，判定部26在通常照明模式的情况下，首先，至少根据调光控制信号和照明光量的信息判定规定状态是否维持规定时间以上。然后，判定部26在判定为规定状态维持规定时间以上的情况下，判定为内窥镜10被放置，在除此以外的情况下，判定为内窥镜10未被放置。然后，判定部26将放置判定处理的结果输出到光源控制部33。上述规定状态例如是照明光量为规定量以上、且生成了表示照明光量不足的调光控制信号的状态。规定光量例如是与图2所示的第1范围的上限对应的光量，规定时间例如是120秒。
此外，判定部26在抑制照明模式的情况下、即第2范围被设定为控制范围的情况下，也可以以与通常照明模式的情况不同的基准判定是否被放置。更具体而言，判定部26在第2范围被设定为控制范围的抑制照明模式的情况下，也可以以比第1范围被设定为控制范围的通常照明模式的情况严格的判定基准，判定内窥镜10是否被放置。这样，通过使抑制照明模式中的放置判定基准比通常照明模式中的放置判定基准严格，能够防止如下情况：即使手术医生操作内窥镜10也未迅速地转移到通常照明模式，照明光量依然较小而没有恢复。由此，能够避免手术医生看到依然较暗的图像而误认为内窥镜10故障的情况。
例如，判定部26也可以判定图像处理部23是否检测到摄像信号的变化，在判定为检测到变化的情况下，判定为内窥镜10未被放置。关于摄像信号有无变化，例如，可以根据基于摄像信号计算的移动矢量来判定，此外，也可以根据基于摄像信号计算的图像的对比度来判定。可以根据基于摄像信号计算的图像的亮度、即图像的明亮度的评价值来判定。另外，这实质上与根据调光控制信号的变化进行判定相同。此外，判定部26也可以判定内窥镜10的传感器部14是否检测到针对内窥镜10的操作，在判定为检测到操作的情况下，判定为内窥镜10未被放置。进而，与通常照明模式的情况同样，判定部26也可以判定规定状态是否维持规定时间以上，在判定为规定状态未维持规定时间的情况下，判定为内窥镜10未被放置。另外，抑制照明模式中的规定量可以与通常照明模式中的规定量不同。抑制照明模式中的规定量例如可以是与图2所示的第2范围的上限对应的光量。
即，抑制照明模式的情况下采用的比通常照明模式的情况严格的判定基准例如可以是如下基准：进行比通常照明模式的情况多的多个判定处理，只要不是它们全部判定为被放置，则判定为未被放置。此外，比通常照明模式多的多个判定处理可以包含与摄像信号的变化有关的判定处理、与图像的明亮度的评价值有关的判定处理、与操作检测有关的判定处理、与规定状态和规定时间有关的判定处理等一个以上的上述多个判定处理。
光源装置30是向内窥镜10供给照明光的装置，使用从内窥镜处理器20取得的至少调光控制信号和放置判定处理的结果进行自动调光控制。内窥镜10以拆装自如的方式被装配于光源装置30。
光源装置30具有光源31、光源驱动部32和光源控制部33。光源装置30也可以还具有光传感器34。
光源31是出射向内窥镜10供给的照明光的光源。下面，以光源31是白色LED(LightEmitting Diode：发光二极管)光源的情况为例进行说明，但是，光源31不限于LED光源，也可以是氙灯、卤素灯等灯光源，还可以是激光光源。此外，光源31也可以包含分别出射不同颜色的照明光的多个LED光源。
光源驱动部32是驱动光源31的驱动器，例如是LED驱动器。光源驱动部32按照来自光源控制部33的指示值(例如电流值、电压值)驱动光源31。另外，从光源控制部33输入的指示值间接地指示向内窥镜10供给的照明光量。例如，如果光源31是LED光源，则指示值(电流值)和照明光量大致处于比例关系。
光源控制部33至少根据调光控制信号，在被设定的控制范围内对从光源装置30向内窥镜10供给的照明光量进行控制，由此进行自动调光控制。具体而言，光源控制部33对照明光量进行控制，以使得在调光控制信号是Up指示的情况下，照明光量在控制范围内增加。此外，光源控制部33对照明光量进行控制，以使得在调光控制信号是Down指示的情况下，照明光量在控制范围内减少。另外，光源控制部33例如可以使用CPU等通用处理器构成，也可以使用ASIC、FPGA等专用处理器构成。
光源控制部33根据内窥镜10的状态，将图2所示的第1范围和第2范围中的任意一方设定为控制范围。由此，根据内窥镜10的状态，照明模式在通常照明模式与抑制照明模式之间进行切换，进行适当的调光控制。
具体而言，在第1范围被设定为控制范围的状态下由判定部26判定为内窥镜10被放置的情况下，光源控制部33将第2范围设定为控制范围，将照明模式从通常照明模式切换为抑制照明模式。
此外，在第2范围被设定为控制范围的状态下由判定部26判定为内窥镜10未被放置的情况下，光源控制部33将第1范围设定为控制范围，将照明模式从抑制照明模式切换为通常照明模式。
光传感器34计测从光源31出射的照明光量，将计测结果输出到光源控制部33。
图3是由内窥镜系统1进行的调光控制处理的流程图的一例。图4是调光控制信号生成处理的流程图的一例。图5是第1放置判定处理的流程图的一例。图6是抑制判定处理的流程图的一例。图7是第2放置判定处理的流程图的一例。图8是解除判定处理的流程图的一例。
下面，参照图3～图8对内窥镜系统1中包含的光源控制装置的调光控制方法进行具体说明。在内窥镜系统1中，当内窥镜系统1的自动调光功能被启动时，图3所示的调光控制处理开始。
在调光控制处理开始后，首先，内窥镜处理器20进行调光控制信号生成处理(步骤S10)。在图4所示的调光控制信号生成处理开始后，调光运算部25根据从图像处理部23输出的摄像信号计算明亮度的评价值(步骤S11)。进而，调光运算部25经由参数设定部22从处理器存储器21取得明亮度的目标值(步骤S12)。最后，调光运算部25根据步骤S11中计算出的评价值和步骤S12中取得的目标值生成调光控制信号(步骤S13)，将其输出到判定部26和光源控制部33。调光控制信号例如是根据目标值与评价值之比生成的。
另外，在图4中，示出在步骤S11之后进行步骤S12的例子，但是，步骤S11和步骤S12在步骤S13之前进行即可。即，步骤S11可以在步骤S12之后进行，步骤S11和步骤S12也可以并列进行。
在生成调光控制信号后，内窥镜处理器20取得当前的控制范围的设定(步骤S20)，判定被设定的控制范围是否是第1范围(步骤S30)。在设定了第1范围的情况下，内窥镜处理器20进行第1放置判定处理(步骤S40)，然后，光源装置30进行抑制判定处理(步骤S50)。另一方面，在设定了第2范围的情况下，内窥镜处理器20进行第2放置判定处理(步骤S60)，然后，光源装置30进行解除判定处理(步骤S70)。
在图5所示的第1放置判定处理开始后，判定部26从调光运算部25取得调光控制信号(步骤S41)，判定取得的调光控制信号的内容是否是Up指示、即是否表示照明光量不足(步骤S42)。在步骤S42中判定为调光控制信号不是Up指示时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S47)，结束第1放置判定处理。
在步骤S42中判定为调光控制信号是Up指示时，判定部26从光源控制部33取得照明光量的信息(步骤S43)，判定照明光量是否为规定量以上(步骤S44)。这里，照明光量的信息可以是由光传感器34测定出的照明光量的信息，也可以是根据从光源控制部33输出到光源驱动部32的指示值生成的照明光量的信息。此外，优选规定量是与第1范围的上限对应的光量。在步骤S44中判定为照明光量不是规定量以上时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S47)，结束第1放置判定处理。
在步骤S44中判定为照明光量为规定量以上时，判定部26判定调光控制信号为Up指示且照明光量为规定量以上的状态是否持续了规定时间以上(步骤S45)。在步骤S45中判定为未持续规定时间以上时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S47)，结束第1放置判定处理。
在步骤S45中判定为持续了规定时间以上时，判定部26判定为内窥镜10被放置(步骤S46)，结束第1放置判定处理。
另外，在图5中，按照步骤S41～步骤S45的顺序进行处理，由此判定内窥镜10被放置的情况，但是，处理的顺序不限于图5所示的顺序。只要调光控制信号为Up指示、照明光量为规定量以上、且这2个条件持续维持规定时间以上，则能够判定为内窥镜10被放置。因此，也可以通过按照与图5所示的处理的顺序不同的顺序进行处理，判定内窥镜10被放置的情况。
在第1放置判定处理结束后，光源装置30进行抑制判定处理(步骤S50)。在图6所示的抑制判定处理开始后，在图5所示的第1放置判定处理的判定结果为“未被放置”的情况下(步骤S51：否)，光源控制部33结束抑制判定处理。
在图5所示的第1放置判定处理的判定结果为“被放置”的情况下(步骤S51：是)，光源控制部33将第2范围设定为照明光量的控制范围(步骤S52)，结束抑制判定处理。
另一方面，在图7所示的第2放置判定处理开始后，判定部26从调光运算部25取得调光控制信号(步骤S61)，判定取得的调光控制信号的内容是否是Up指示、即是否表示照明光量不足(步骤S62)。在步骤S62中判定为调光控制信号不是Up指示时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S69)，结束第2放置判定处理。
在步骤S62中判定为调光控制信号是Up指示时，判定部26从光源控制部33取得照明光量的信息(步骤S63)，判定照明光量是否为规定量以上(步骤S64)。这里，照明光量的信息可以是由光传感器34测定出的照明光量的信息，也可以是根据从光源控制部33输出到光源驱动部32的指示值生成的照明光量的信息。此外，优选规定量是与第1范围的上限对应的光量。在步骤S64中判定为照明光量不是规定量以上时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S69)，结束第2放置判定处理。
在步骤S64中判定为照明光量为规定量以上时，判定部26判定调光控制信号为Up指示且照明光量为规定量以上的状态是否持续了规定时间以上(步骤S65)。在步骤S65中判定为未持续规定时间以上时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S69)，结束第2放置判定处理。
在步骤S65中判定为持续了规定时间以上时，判定部26进一步判定图像处理部23是否检测到摄像信号的变化(步骤S66)。在步骤S66中判定为检测到变化时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S69)，结束第2放置判定处理。
在步骤S66中判定为未检测到摄像信号的变化时，判定部26进一步判定传感器部14是否检测到针对内窥镜10的操作(步骤S67)。在步骤S67中判定为检测到操作时，判定部26判定为内窥镜10未被放置(步骤S69)，结束第2放置判定处理。在步骤S67中判定为未检测到操作时，判定部26判定为内窥镜10被放置(步骤S68)，结束第2放置判定处理。
在第2放置判定处理结束后，光源装置30进行解除判定处理(步骤S70)。在图8所示的解除判定处理开始后，在图7所示的第2放置判定处理的判定结果为“未被放置”的情况下(步骤S71：否)，光源控制部33将第1范围设定为照明光量的控制范围(步骤S72)，结束解除判定处理。
在图7所示的第2放置判定处理的判定结果为“被放置”的情况下(步骤S71：是)，光源控制部33结束解除判定处理。
在抑制判定处理或解除判定处理结束后，光源装置30根据步骤S10中生成的调光控制信号进行调光(步骤S80)。这里，光源控制部33在当前被设定的控制范围内根据调光控制信号决定照明光量，将与决定的照明光量对应的指示值输出到光源驱动部32。由此，与指示值对应的照明光量从光源31出射，经由内窥镜10被照射到被检物。
如上所述，本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1使用调光控制信号进行放置判定处理。在内窥镜10在体腔内被使用时，通常不会引起如下情况：虽然照明光量达到上限，但是图像不够明亮，明亮度相对于目标值的不足持续规定时间以上。这种状态是内窥镜10被放置于体腔外的情况下特有的状态，通过使用调光控制信号才能够检测。本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1使用调光控制信号进行放置判定处理，由此，能够以比现有的内窥镜系统高的精度判定放置状态。因此，能够进行与内窥镜的状态对应的适当的调光控制。
另外，优选作为放置判定的基准的照明光量是与第1范围的上限对应的光量，但是，只要是足够得到明亮的图像的光量即可，不限于与第1范围的上限对应的光量。
此外，本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1在照明模式是通常照明模式的情况下和照明模式是抑制照明模式的情况下，以不同的基准判定是否是放置状态。更具体而言，在抑制照明模式的情况下，与通常照明模式的情况相比，严格地判断“放置状态”。因此，在以抑制照明模式进行动作的过程中，在稍微怀疑不是放置状态的状态下，控制范围的抑制被自动解除。因此，根据本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1，能够可靠地防止在使用内窥镜10时照明光量被限制的情况。
图9是示出抑制预告显示画面的一例的图。图10是示出抑制显示画面的一例的图。本实施方式的内窥镜系统1可以在将控制范围从第1范围变更为第2范围之前，在显示装置40中显示预告控制范围的变更的预告画面。如图9所示，优选在预告显示画面中显示到控制范围的变更为止的剩余时间。由此，能够防止在手术医生没有注意到的情况下图像急剧变暗，因此，能够避免手术医生怀疑装置故障等情况。进而，本实施方式的内窥镜系统1也可以在第2范围被设定为控制范围的期间(抑制照明模式)中，在显示装置40中显示例如图10所示的表示照明光量被抑制的抑制显示画面。这样，通过向手术医生示出图像较暗的理由，能够避免手术医生怀疑装置故障等情况。
图11是内窥镜系统1的外观图。如图11所示，本实施方式的内窥镜系统1可以具有内窥镜挂架50，也可以还具有对内窥镜10悬挂于内窥镜挂架50的情况进行检测的传感器。该传感器检测内窥镜10悬挂于内窥镜挂架50的情况，由此，内窥镜处理器20可以检测放置状态。
图12是例示光源装置30a的结构的图。图12所示的光源装置30a是内窥镜系统1中包含的光源装置30的变形例，内窥镜系统1可以代替光源装置30而具有光源装置30a。
光源装置30a具有分别出射不同波段的照明光的多个光源(光源31a、光源31b、光源31c、光源31d、光源31e)。多个光源例如是出射紫色(V)、蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)等波段的照明光的LED光源。光源装置30a还具有分别驱动多个光源的多个光源驱动部(光源驱动部32a、光源驱动部32b、光源驱动部32c、光源驱动部32d、光源驱动部32e)。从多个光源出射的照明光由多个分色镜(分色镜35a、分色镜35b、分色镜35c、分色镜35d)合成，然后入射到光导15。
在光源装置30a中，光源控制部33通过向各个光源驱动部输出指示值，对从光源装置30a向内窥镜10供给的照明光量进行控制。另外，光源控制部33例如在使用白色光进行观察(WLI)的情况下，可以使全部5个光源发光，在进行特殊光观察(例如NBI、AFI等)的情况下，可以使5个光源中的至少1个光源发光。
此外，在光源装置30a中，光源控制部33可以在第1范围被设定为控制范围的情况下和第2范围被设定为控制范围的情况下，维持从多个光源出射的照明光的光量比。由此，能够通过设定了第2范围的状态下出射的照明光和设定了第1范围的状态下出射的照明光维持色彩平衡。此外，在设定了第2范围的状态下，通常不进行观察。因此，在光源装置30a中，光源控制部33也可以在第2范围被设定为控制范围的情况下，抑制来自特定光源的照明光量，由此抑制从光源装置30向内窥镜10供给的光量。
[第2实施方式]
图13是例示本实施方式的内窥镜系统2的结构的图。图13所示的内窥镜系统2与内窥镜系统1的不同之处在于，代替内窥镜处理器20而具有内窥镜处理器20a。其他结构与内窥镜系统1相同。
内窥镜处理器20a与内窥镜处理器20的不同之处在于，代替处理器控制部24而具有处理器控制部24a。处理器控制部24a与处理器控制部24的不同之处在于，在调光运算部25和判定部26的基础上具有机型识别部27。
机型识别部27是识别与光源装置30连接的内窥镜10的机型的电路。机型识别部27根据经由参数设定部22从内窥镜存储器13读出的内窥镜10的信息、更具体而言为内窥镜10的机型信息，识别内窥镜10的机型。
图14是由内窥镜系统2进行的调光控制处理的流程图的一例。在图14所示的调光控制处理中，调光运算部25在步骤S10中生成调光控制信号后，机型识别部27取得内窥镜信息(步骤S1)，根据取得的内窥镜信息判定内窥镜10的机型是否是规定机型(步骤S2)。
在步骤S2中，机型识别部27判定内窥镜10的机型是否是插入部较细而使热容易聚积的机型、例如面向气管或支气管的机型。规定机型的信息例如可以存储在处理器存储器21中。
在步骤S2中判定为内窥镜10是规定机型时，内窥镜系统2进行步骤S20～步骤S80的处理。步骤S20～步骤S80的处理与图3所示的步骤S20～步骤S80的处理相同。在步骤S2中判定为内窥镜10不是规定机型时，内窥镜系统2省略步骤S20～步骤S70的处理，进行步骤S80的处理。即，进行调光控制而不将照明光量的控制范围从第1范围变更。
通过本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2，也能够得到与第1实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1相同的效果。进而，根据本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2，仅在使用前端容易成为高温的规定机型的内窥镜的情况下，能够调整照明光量的控制范围。由此，能够进一步降低在不必要的情况下控制范围被抑制而使手术医生的便利性受损的可能性。
图15是由内窥镜系统2进行的调光控制处理的流程图的另一例。内窥镜系统2也可以代替图14所示的调光控制处理而进行图15所示的调光控制处理。
在图15所示的调光控制处理中，调光运算部25在步骤S10中生成调光控制信号后，机型识别部27取得内窥镜信息(步骤S1)，根据取得的内窥镜信息决定第2范围的上限(步骤S3)。
在步骤S3中，机型识别部27根据内窥镜信息识别内窥镜的机型。然后，根据被识别出的机型决定第2范围的上限。每个机型的第2范围的上限例如可以存储在处理器存储器21中。
然后，内窥镜系统2进行步骤S20～步骤S80的处理。步骤S20～步骤S80的处理与图3所示的步骤S20～步骤S80的处理相同。
本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2通过进行图15所示的调光控制处理，也能够得到与第1实施方式的光源控制装置和内窥镜系统1相同的效果。进而，根据本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2，通过进行图15所示的调光控制处理，能够根据被使用的内窥镜的机型对第2范围的上限进行变更。由此，例如，前端越容易成为高温的规定机型，则能够将照明光量的控制范围的上限限制为越低。即，能够根据内窥镜的机型，在必要的范围内限制照明光量。
如上所述，示出本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2根据内窥镜的机型进行不同控制的例子，但是，也可以不是根据内窥镜的机型进行不同控制，而是根据内窥镜进行不同控制。例如，也可以在内窥镜存储器13中预先存储适合于该内窥镜的第2范围的上限，由此，按照从内窥镜存储器13读出的第2范围的上限对第2范围的上限进行变更。由此，能够考虑到内窥镜的个体差异来设定照明范围。
[第3实施方式]
图16是例示本实施方式的内窥镜系统3的结构的图。图16所示的内窥镜系统3与内窥镜系统2的不同之处在于，代替内窥镜处理器20a而具有内窥镜处理器20b，代替光源装置30而具有光源装置30b。其他结构与内窥镜系统2相同。
内窥镜处理器20b与内窥镜处理器20a的不同之处在于，具有不包含判定部26的处理器控制部24b，光源装置30b与光源装置30的不同之处在于，具有包含判定部36的光源控制部33a。判定部36是至少根据调光控制信号判定内窥镜10是否被放置的电路，与内窥镜系统2的判定部26相同。即，内窥镜系统3与内窥镜系统2的不同之处在于，判定内窥镜10是否被放置的判定部包含在光源装置30中，而不是包含在内窥镜处理器20中。
通过本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统3，也能够得到与第2实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2相同的效果。
[第4实施方式]
图17是例示本实施方式的内窥镜系统4的结构的图。图17所示的内窥镜系统4与内窥镜系统2的不同之处在于，代替内窥镜处理器20a和光源装置30而具有光源装置一体型的内窥镜处理器20c。其他结构与内窥镜系统2相同。另外，内窥镜处理器20c的结构与组合内窥镜处理器20a和光源装置30的结构而成的结构相同。
通过本实施方式的光源控制装置和内窥镜系统4，也能够得到与第2实施方式的光源控制装置和内窥镜系统2相同的效果。
上述实施方式示出用于容易理解发明的具体例，本发明的实施方式不限于此。光源控制装置、内窥镜系统、调光控制方法能够在不脱离权利要求书的记载的范围内进行各种变形、变更。
例如，以内窥镜系统和光源控制装置是医疗用的内窥镜系统和光源控制装置的情况为例进行了说明，但是，内窥镜系统和光源控制装置不限于医疗用的内窥镜系统和光源控制装置。例如，即使是工业用的内窥镜系统和光源控制装置，当在内窥镜被放置的状态下未进行适当的光量控制时，内窥镜的前端成为高温，这点是相同的。因此，通过应用上述调光控制，能够得到相同的效果。此外，以内窥镜是软性内窥镜的情况为例进行了说明，但是，内窥镜不限于软性内窥镜。内窥镜例如也可以是硬性内窥镜。
在图7中，作为判定为未被放置的条件，例示了摄像信号存在变化、内窥镜被操作等，但是，也可以通过其他条件判定为未被放置。例如，也可以通过从控制范围被抑制起经过了规定时间、光传感器34检测到的照明光量存在变化等判定为未被放置，解除控制范围的抑制。此外，也可以通过满足上述条件中的若干个条件的组合而判定为未被放置，解除抑制。进而，也可以在手术医生明确地指示了控制范围的抑制解除时，解除控制范围的抑制。
在图5中，作为判定为被放置的条件，示出使用调光控制信号和照明光量的例子，但是，也可以通过与其他条件的组合而判定为被放置。例如，也可以在满足上述规定状态维持规定时间、进而图像没有变化、没有内窥镜操作等条件时，抑制控制范围。并且，也可以在手术医生明确地指示了控制范围的抑制时，抑制控制范围。
在图1、图13、图16和图17中，示出利用内窥镜处理器或光源装置判定内窥镜10是否被放置的例子，但是，也可以利用从内窥镜处理器接收到调光控制信号的内窥镜10进行该判定。
标号说明
1、2、3、4 内窥镜系统
10 内窥镜
11 摄像元件
12 信号处理部
13 内窥镜存储器
14 传感器部
15 光导
20、20a、20b、20c 内窥镜处理器
21 处理器存储器
22 参数设定部
23 影像处理部
24、24a、24b 处理器控制部
25 调光运算部
26、36 判定部
27 机型识别部
30、30a、30b 光源装置
31、31a、31b、31c、31d、31e 光源
32、32a、32b、32c、32d、32e 光源驱动部
33、33a 光源控制部
34 光传感器
35a、35b、35c、35d 分色镜
40 显示装置
50 内窥镜挂架

Claims (18)

1.一种光源控制装置，其用于内窥镜，其特征在于，所述光源控制装置具有：
调光运算部，其根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；
判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及
光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第1范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围，
所述判定部在所述第1范围被设定为所述控制范围的情况下，判定从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的所述照明光量或要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的所述照明光量为所述规定量以上的状态的第1时间和生成了表示所述照明光量不足的所述调光控制信号的状态的第2时间的各时间是否维持了规定时间以上，
所述判定部在判定为所述第1时间和所述第2时间的各时间维持了所述规定时间以上的情况下，判定为所述内窥镜被放置。
2.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，所述光源控制装置还具有：
机型识别部，其根据从所述内窥镜具有的存储器读出的所述内窥镜的信息，识别所述内窥镜的机型，
所述判定部仅在由所述机型识别部识别到所述内窥镜的机型是规定机型的情况下，判定所述内窥镜是否被放置。
3.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述规定量是与所述第1范围的上限对应的照明光量。
4.根据权利要求1或3所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有：
光源，其出射向所述内窥镜供给的照明光；以及
光传感器，其计测从所述光源出射的照明光量，
所述光源控制部根据由所述光传感器计测出的所述照明光量，生成从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的所述照明光量的信息。
5.根据权利要求1或3所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有：
光源，其出射向所述内窥镜供给的照明光；以及
光源驱动部，其驱动所述光源，
所述光源控制部根据对所述光源驱动部指示的所述照明光量，生成从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的所述照明光量的信息。
6.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
在所述第2范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜未被放置的情况下，所述光源控制部将所述第1范围设定为所述控制范围。
7.根据权利要求6所述的光源控制装置，其特征在于，
所述判定部在所述第2范围被设定为所述控制范围的情况下，以比所述第1范围被设定为所述控制范围的情况严格的判定基准，判定为所述内窥镜被放置。
8.根据权利要求6所述的光源控制装置，其特征在于，
所述判定部在所述第2范围被设定为所述控制范围的情况下，判定所述照明光量为规定量以上且生成了表示所述照明光量不足的所述调光控制信号的状态是否维持了规定时间以上，
所述判定部在判定为所述状态未维持所述规定时间以上的情况下，判定为所述内窥镜未被放置。
9.根据权利要求6所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有对所述摄像信号进行处理的图像处理部，
所述判定部在所述第2范围被设定为所述控制范围的情况下，判定所述图像处理部是否检测到所述摄像信号的变化，
所述判定部在判定为所述图像处理部检测到所述摄像信号的变化的情况下，判定为所述内窥镜未被放置。
10.根据权利要求6所述的光源控制装置，其特征在于，
所述判定部在所述第2范围被设定为所述控制范围的情况下，判定所述内窥镜的传感器部是否检测到针对所述内窥镜的操作，
所述判定部在判定为所述传感器部检测到针对所述内窥镜的操作的情况下，判定为所述内窥镜未被放置。
11.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述调光运算部至少根据基于所述摄像信号计算的图像的明亮度的评价值和所述图像的明亮度的目标值生成所述调光控制信号。
12.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有机型识别部，所述机型识别部根据从所述内窥镜具有的存储器读出的所述内窥镜的信息，识别所述内窥镜的机型，
在由所述机型识别部识别到所述内窥镜的机型是规定机型、且所述第1范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜被放置的情况下，所述光源控制部将所述第2范围设定为所述控制范围，
在由所述机型识别部识别到所述内窥镜的机型是所述规定机型以外的机型的情况下，所述光源控制部不将所述第2范围设定为所述控制范围。
13.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有机型识别部，所述机型识别部根据从所述内窥镜具有的存储器读出的所述内窥镜的信息，识别所述内窥镜的机型，
所述光源控制部根据由所述机型识别部识别到的所述内窥镜的机型，决定所述第2范围的上限。
14.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制部根据从所述内窥镜中包含的存储器读出的信息，决定所述第2范围的上限。
15.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述光源控制装置还具有分别出射不同波段的照明光的多个光源，
所述光源控制部在所述第1范围被设定为所述控制范围的情况与所述第2范围被设定为所述控制范围的情况之间，维持从所述多个光源出射的照明光的光量比。
16.一种光源控制装置，其用于内窥镜，其特征在于，所述光源控制装置具有：
调光运算部，其根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；
判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及
光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第2范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜未被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第2范围的上限高的上限的第1范围设定为所述控制范围，
所述判定部在所述第1范围被设定为所述控制范围的情况下，判定从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的所述照明光量或要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的所述照明光量为所述规定量以上的状态的第1时间和生成了表示所述照明光量不足的所述调光控制信号的状态的第2时间的各时间是否维持了规定时间以上，
所述判定部在判定为所述第1时间和所述第2时间的各时间维持了所述规定时间以上的情况下，判定为所述内窥镜被放置。
17.一种内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜系统具有内窥镜、光源控制装置以及显示装置，
所述光源控制装置具有：
调光运算部，其根据来自所述内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；
判定部，其根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及
光源控制部，其根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，在第1范围被设定为所述控制范围的状态下由所述判定部判定为所述内窥镜被放置的情况下，所述光源控制部将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围，
所述显示装置显示预告所述控制范围从所述第1范围向所述第2范围变更的预告画面，或者在设定了所述第2范围的期间中显示表示所述照明光量被抑制的画面，
所述判定部在所述第1范围被设定为所述控制范围的情况下，判定从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的所述照明光量或要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的所述照明光量为所述规定量以上的状态的第1时间和生成了表示所述照明光量不足的所述调光控制信号的状态的第2时间的各时间是否维持了规定时间以上，
所述判定部在判定为所述第1时间和所述第2时间的各时间维持了所述规定时间以上的情况下，判定为所述内窥镜被放置。
18.一种调光控制方法，其是内窥镜用的光源控制装置的调光控制方法，其特征在于，
根据来自内窥镜的摄像元件的摄像信号，生成表示从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的照明光量的过多/不足的调光控制信号；
根据所述照明光量是否为规定量以上和所述调光控制信号，判定所述内窥镜是否被放置；以及
根据所述调光控制信号，设定对要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的照明光量进行限制的控制范围，
在第1范围被设定为所述控制范围的状态下判定为所述内窥镜被放置的情况下，将具有比所述第1范围的上限低的上限的第2范围设定为所述控制范围，
其中，在所述第1范围被设定为所述控制范围的情况下，判定从所述光源控制装置供给到所述内窥镜的所述照明光量或要从所述光源控制装置向所述内窥镜供给的所述照明光量为所述规定量以上的状态的第1时间和生成了表示所述照明光量不足的所述调光控制信号的状态的第2时间的各时间是否维持了规定时间以上，在判定为所述第1时间和所述第2时间的各时间维持了所述规定时间以上的情况下，判定为所述内窥镜被放置。
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