JP2005237641A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】 内視鏡システムのメンテナンスをより適切に行う。
【解決手段】 ホワイトバランス調整用のチューブ２１をビデオプロセッサ２０に設ける。チューブ２１のホワイト板２４を跳ね上げた状態で、電子スコープ１０の挿入部１１をチューブ２１に挿入する。ランプ２０２を駆動し、挿入部１１の先端から照明光を光量センサ２５へ照射する。光量センサ２５の出力から抽出した輝度信号を擬似画像に重畳し、ＴＶモニタ３０に表示する。使用者は、ＴＶモニタ３０の擬似画像を見ながら設定パネル２３を操作し、照明光の光量の下限値を設定する。電子スコープ１０による被観察体の観察時、照明光の光量が設定された下限値に達したら、警告メッセージをＴＶモニタ３０に表示する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内視鏡システムに関し、より詳しくは照明光の光量検出に関する。

ファイバースコープが接続される光源装置や電子スコープが接続される画像処理プロセッサは、観察体を照明する照明光を供給するキセノンランプやハロゲンランプ等のランプを備えている。さらに、このランプの寿命を検知するライフメータを備えている場合もある。ライフメータは、ランプが点灯している時間を積算し、積算点灯時間が所定のレベルに達したことが確認されると、ランプの交換時期をディスプレイ等に表示するよう構成されている。使用者は、ディスプレイの表示に基づいてランプ交換の要否を判断する。
特開２０００−６６１１７号公報

使用者はスコープを介して得られる映像を見て施術を行う。従って、スコープを介して得られる映像の照度が施術に支障が生じるレベルまで低下したと感じられると、使用者はランプの不具合にこの原因があると推察する場合が多い。従って、ライフメータの表示がランプの寿命がまだ残っていることを示していても、施術以外の時にとりあえずランプを交換してしまうことがある。その結果、ランプ交換時がライフメータにおける寿命前のため、無駄なランプ交換が行われるという問題と、使用者にとってランプが短寿命であったという印象を与える事があった。

本発明は、以上の問題を解決するものであり、ランプを含めた内視鏡システムのメンテナンスをより適切に行うことを目的とする。

本発明に係る内視鏡システムは、被観察体を照らす照明光を供給するための光源と、照明光の光量の下限値を設定する光量レベル設定手段と、被観察体に照射される照明光の光量を検出する光量検出手段と、光量レベル設定手段により設定された下限値と光量検出手段により検出された検出光量とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果、検出光量が下限値まで低下したことが確認されたら、その旨報知する光量低下報知手段とを備えることを特徴とする。

好ましくは、内視鏡システムは、光源の点灯時間を積算する積算手段と、積算手段による積算結果を報知する点灯時間報知手段とを備える。

好ましくは、光量レベル設定手段は、患者の体内に挿入するためのスコープの挿入部の先端から射出される光の光量に基づいて前記下限値を設定する。

光量レベル設定手段は、例えば、円筒状の一方の底面に開閉自在に支持されるホワイト板を有し、ホワイトバランスの調整を行うためにホワイト板と反対側の開口部からスコープの挿入部が挿入される治具の、上記の底面に対応する位置に設けられたＣＣＤセンサを有する。

好ましくは、上述の治具及びＣＣＤセンサは、スコープが接続される画像信号処理プロセッサ内に設けられる。

以上のように、本発明によれば、予め照明光の光量の下限値を設定しておき、その下限値と被観察体に照射される照明光の光量とを比較している。従って、光源単体の寿命のみではなく、使用者の明るさに対する好み、スコープの劣化、スコープと光源との光学的な接続状態といった要因をも踏まえて、照明光の光量の適否が判断される。従って、光量低下に対する適切な処置を検討することができる。

また、光源の点灯時間を積算し報知する構成とすれば、使用者はその結果と上述の比較手段の比較結果とに基づいて、照明光の光量低下の要因が光源の寿命にあるのか否かを把握することができる。従って、光源がまだ使用可能であるにも係らず、照明光の光量低下を理由とする光源の無駄な交換を回避することができる。

ホワイトバランス調整用の治具を光量検出手段と兼用すれば、特別な部材を設ける必要がなく、当該治具の有効利用が図られると共に、部品点数の増加が抑えられる。

図１は、本発明に係る実施形態が適用される内視鏡システムのシステム構成を示す図である。電子スコープ１０は、患者の体内に挿入される挿入部１１、各種操作ボタン等が設けられる操作部１２、ビデオプロセッサ２０に接続される接続部１３を有する。接続部１３は、ビデオプロセッサ２０のフロントパネル２０Ｆの接続口（図示せず）に接続される。ビデオプロセッサ２０内には、ハロゲンランプやキセノンランプ等のランプが設けられる。電子スコープ１０内のＣＣＤから出力される画像信号は、ビデオプロセッサ２０内で所定の画像処理が施される。ビデオプロセッサ２０にはＴＶモニタ３０が接続されている。ビデオプロセッサ２０で画像処理された画像信号はＴＶモニタ３０に出力される。その結果、ＴＶモニタ３０のディスプレイに観察対象の映像が再現される。

ビデオプロセッサ２０のフロントパネル２０Ｆには、ホワイトバランス調整用のチューブ２１（治具）が設けられる。チューブ２１は、開口部がフロントパネル２０Ｆの所定の位置で露出するよう配置される。電子スコープ１０の挿入部１１は、チューブ２１の開口部から挿入可能である。図１は挿入部１１をチューブ２１の開口部に挿入した状態を示している。尚、図１において、フロントパネル２０Ｆに設けられる他の制御ボタン・表示パネル等は省略されている。

ビデオプロセッサ２０の側面２０Ｓには開口部（図示せず）が形成されおり、この開口部を覆うように蓋２２が開閉可能に支持されている。上述のランプ交換時等におけるランプの取り外し・設置は、蓋２２を開けた状態で行われる。

図２は、フロントパネル２０Ｆにおけるチューブ２１の開口部近傍を拡大して示す図である。チューブ２１の開口部の下方には、挿入部１１の先端から出射される照明光の光量の下限値を設定するための設定パネル２３が設けられる。設定パネル２３は、アップボタン２３Ｕ、ダウンボタン２３Ｄ、決定ボタン２３Ｓを有する。この下限値の設定は、図１に示すように、電子スコープ１０の挿入部１１をチューブ２１に挿入した状態で行われる。

図３は、ビデオプロセッサ２０内におけるチューブ２１の近傍を拡大して示す図である。円筒状のチューブ２１の底面にはホワイト板２４が配設される。ホワイト板２４は開閉自在に支持される。チューブ２１の底面に対応する離間位置に光量センサ２５が配設される。光量センサ２５はＣＣＤを有するセンサである。ホワイトバランスを調整する場合、ホワイト板２４を閉じた状態、すなわちチューブ２１の底面を閉塞する状態で電子スコープ１０の挿入部１１をチューブ２１に挿入し、挿入部１１の後述の対物光学系（不図示）の受光部がホワイト板２４に対向する状態でゲイン調節が行われる。一方、上述の下限値を設定する場合、ホワイト板２４を開いた状態、すなわちチューブ２１の底面が解放された状態で、挿入部１１をチューブ２１に挿入する。挿入部１１の先端から射出される照明光は光量センサ２５へ入射する。

図４は、内視鏡システムのブロック図である。電子スコープ１０の挿入部１１の先端には対物光学系とＣＣＤイメージセンサを備える撮像センサ１００が設けられている。電子スコープ１０内にはライトガイド１０１が挿通されている。ライトガイド１０１の出射端は、挿入部１１の先端まで延びている。

ビデオプロセッサ２０のシステムコントローラ２００は内視鏡システムを全体的に制御するマイクロコンピュータである。電子スコープ１０の接続部１３をビデオプロセッサ２０に接続すると、ライトガイド１０１の入射端はビデオプロセッサ２０内の所定箇所に設けられたランプ２０２に光学的に接続される。ライトガイド１０１の入射端とランプ２０２の間には、ランプ２０２から射出されライトガイド１０１の入射端に入射する光束の光量を調節するための絞り（図示せず）、及びランプ２０２の射出光をライトガイド１０１の入射端に集光させるための集光レンズ（図示せず）を有する調光部２０３が介在させられる。また、電子スコープ１０をビデオプロセッサ２０に接続すると、撮像センサ１００のＣＣＤイメージセンサはＣＣＤバッファ回路（図示せず）を介してビデオプロセッサ２０の画像信号処理回路２０４に接続される。

ビデオプロセッサ２０のフロントパネル２０Ｆに設けられたランプ点灯スイッチ（図示せず）からの信号に基づいてシステムコントローラ２００はランプ電源回路２０５に制御信号を出力する。システムコントローラ２００からの制御信号に従い、ランプ電源回路２０５によるランプ２０２への給電の開始・停止が適宜制御される。

被観察体の観察時、ランプ２０２への給電が開始されると、ライトガイド１０１の出射端の端面から照明光が射出し、電子スコープ１０の挿入部１１は患者の体内へ挿入される。被観察体は照明光により照明され、その光学的被観察体像が撮像センサ１００の対物光学系によってＣＣＤイメージセンサの受光面に結像する。撮像センサ１００は、そのＣＣＤイメージセンサの受光面に結像した光学的被観察体像を１フレーム分のアナログ画素信号に光電変換する。１フレーム分のアナログ画素信号は、電子スコープ１０内に設けられたＣＣＤドライバ（図示せず）によって撮像センサから順次読み出される。撮像センサ１００から読み出されたアナログ画素信号は、画像信号処理回路２０４で所定の画像処理が施され、次いで出力制御部２０８で出力用のビデオ信号に変換された後、出力端子２０９を介してＴＶモニタ３０へ送られる。

また、ランプ２０２への給電の開始・停止を示す信号がランプ電源回路２０５から点灯時間積算回路２０６へ出力される。点灯時間積算回路２０６では、これらの信号に基づいて、ランプ２０２の点灯時間が積算される。その積算結果はメモリ２０７に格納される。ランプ２０２への給電が開始されると、点灯時間積算回路２０６はメモリ２０７から積算点灯時間を取得し、このデータに対しランプ２０２への給電が停止されるまでの時間をさらに演算する。そして、その演算結果を再びメモリ２０７に格納すると共に、システムコントローラ２００へ出力する。システムコントローラ２００では、ランプ２０２の動作が保証される最長点灯時間と積算点灯時間とを比較し、ランプ２０２の寿命に関する情報を画像信号処理回路２０４へ出力する。この情報は画像信号処理回路２０４で所定の信号処理を施され、出力制御部２０８及び出力端子２０９を介してＴＶモニタ３０へ送られる。

光量の下限値のセット操作時、挿入部１１は図１及び図４に示すように、チューブ２１に挿入される。この状態で、システムコントローラ２００からホワイト板駆動回路２１０へ、ホワイト板２４を開放させるための制御信号が出力される。この制御信号に基づいてホワイト板駆動回路２１０から駆動信号が出力され、チューブ２１の底面が解放されるようホワイト板２４は回転する。その結果、挿入部１１先端から射出される照明光は光量センサ２５へ入射される。

照明光は光量センサ２５のＣＣＤにより光電変換され、その輝度信号が、電子スコープ１０からのアナログ画像信号とは別経路で画像信号処理回路２０４へ入力される。画像信号処理回路２０４では、メモリ２０７に格納された擬似画像に輝度信号を重畳させ、出力制御部２０８へ出力する。擬似画像は、被観察体の画像信号と同様、出力制御部２０８で出力用のビデオ信号に変換された後、出力端子２０９を介してＴＶモニタ３０へ送られる。従って、使用者は、ＴＶモニタ３０に表示される擬似画像を介して、照明光が照射されたときの被観察体の明るさを予め確認することができる。

上述の設定パネル２３のアップボタン２３Ｕ、ダウンボタン２３Ｄの操作に応じて、光量レベルのアップ・ダウンを示す制御信号が画像信号処理回路２０４に入力される。画像信号処理回路２０４では、制御信号に応じて擬似画像に重畳する輝度信号のレベルを調節する。その結果、ＴＶモニタ３０に再現される擬似画像の照度が調節される。決定ボタン２３Ｓが押されると、レベル決定を示す制御信号が画像信号処理回路２０４に入力される。画像信号処理回路２０４では、この制御信号が入力されると、カレントの輝度信号のレベルを下限値としてメモリ２０７へ格納する。

使用者はＴＶモニタ３０の擬似画像を視認しながらアップボタン２３Ｕ及びダウンボタン２３Ｄを操作することにより、観察時に自身が許容できる程度の照度を設定することができる。換言すれば、使用者自身にとって観察に支障がない照明光の光量の下限の限界値を設定することができる。

上述のように、被観察体の観察時、画像信号処理回路２０４では入力された画像信号に所定の画像処理が施され、出力制御部２０８へ出力される。一方、画像処理において画像信号から抽出された輝度信号は光量比較回路２１１へ出力される。光量比較回路２１１では、入力された輝度信号のレベルとメモリ２０７に格納された下限値とを比較し、その結果をシステムコントローラ２００へ出力する。入力された輝度信号のレベルが下限値に達している場合、システムコントローラ２００は画像信号処理回路２０４へ警告メッセージ表示を示す制御信号を出力する。画像信号処理回路２０４では警告メッセージ表示のための処理が行われ、出力制御部２０８、出力端子２０９を介してＴＶモニタへ警告メッセージ表示を指示する制御信号が出力される。その結果、ＴＶモニタ３０のディスプレイに照明光の光量が限界値まで低下していることを示すメッセージが表示される。

以上のように本実施形態によれば、使用者は、電子スコープ１０の挿入部１１をチューブ２１に挿入した状態で、ＴＶモニタ３０の擬似画像を見ながら、照明光の光量の下限値を設定することができる。そして、被観察体の観察時、電子スコープ１０により取得された画像信号から抽出される輝度信号と下限値に基づいて、照明光の光量低下が判断される。従って、ランプ２０２単体の寿命のみではなく、使用者の明るさに対する好み、ランプ２０２の出射光の光軸と調光部２０３の絞りとの整合状態、ランプ２０２とライトガイド１０１との光学的な接続状態といった要因をも踏まえて、照明光の光量の適否が判断される。

また、ランプ２０２の点灯積算時間が計算され、それに基づいてＴＶモニタ３０にランプ２０２の寿命が表示される。照明光の光量が設定された下限値に達したことを示す警告メッセージが表示された場合、使用者はこのランプ２０２の寿命を確認することで、照明光の光量低下の要因がランプ２０２にあるのか否かを判断することができる。従って、ランプ２０２がまだ使用可能であるにも係らず、照明光の光量低下を理由とするランプ２０２の無駄な交換を回避することができる。換言すれば、光量低下原因をランプ以外のモジュール（ランプの設置状態の傾斜、光軸の整合状態の劣化、スコープの劣化など）にあるとメーカーサービスマンに詳しい情報を提供する事ができ、速やかで無駄のない保守サービスを受ける事が可能となる。

本実施形態では、ホワイトバランス調整用のチューブ２１を照明光の光量の下限値設定に兼用しているため、特別な部材を設ける必要がなく、部品点数の増加が抑えられる。

本発明に係る実施形態が適用される内視鏡システムのシステム構成を示す図である。 ビデオプロセッサのフロントパネルの一部を拡大して示す図である。 ビデオプロセッサ内における治具の近傍を拡大して示す図である。 内視鏡システムのブロック図である。

符号の説明

１０ 電子スコープ
１１ 挿入部
２０ ビデオプロセッサ
２１ チューブ
２３ 設定パネル
２５ 光量センサ
２０６ 点灯時間積算回路
２１１ 光量比較回路
３０ ＴＶモニタ

Claims (5)

1. 被観察体を照らす照明光を供給するための光源と、
   前記照明光の光量の下限値を設定する光量レベル設定手段と、
   前記被観察体に照射される照明光の光量を検出する光量検出手段と、
   前記光量レベル設定手段により設定された前記下限値と前記光量検出手段により検出された検出光量とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果、前記検出光量が前記下限値まで低下したことが確認されたら、その旨報知する光量低下報知手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記光源の点灯時間を積算する積算手段と、
   前記積算手段による積算結果を報知する点灯時間報知手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記光量レベル設定手段は、患者の体内に挿入するためのスコープの挿入部の先端から射出される光の光量に基づいて前記下限値を設定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
4. 前記光量レベル設定手段は、
   円筒状の一方の底面に開閉自在に支持されるホワイト板を有し、ホワイトバランスの調整を行うために前記ホワイト板と反対側の開口部から前記スコープの挿入部が挿入される治具の、前記底面に対応する位置に設けられたＣＣＤセンサを有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
5. 前記治具及び前記ＣＣＤセンサは、前記スコープが接続される画像信号処理プロセッサ内に設けられることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
   
   

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