JP5557699B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明光を内視鏡先端から被写体に照射する電子内視鏡装置であって、特に内視鏡先端部の異物付着を検出可能な電子内視鏡装置に関する。

内視鏡の挿入管の先端部に対物光学系及び撮像素子を内蔵した電子内視鏡と、該電子内視鏡から出力される映像信号を処理してモニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡装置が、体腔内の診断等に広く利用されている。

電子内視鏡装置においては、照明光を内視鏡の先端から被写体に照明するために光ファイバによって形成されるライトガイドが設けられている。このライトガイドの基端部は電子内視鏡用プロセッサに内蔵される光源装置に連結されている。また、電子内視鏡の先端部にはライトガイドからの光を被写体に照射するための照明レンズが配設されており、光源装置から出射された照明光をライトガイドを通して内視鏡の挿入管の先端部に導き、照明レンズから被写体に向けて出射するように構成されている。そして、光源装置とライトガイドとの間に設けられた絞りを制御することによって、被写体が所定の明るさとなるようにフィードバック制御される。

被写体が所定の明るさであるか否かは、電子内視鏡から出力される映像信号の平均的な輝度レベルにより判断され、輝度レベルが基準値よりも高い場合には絞りが閉められ、輝度レベルが基準値よりも低い場合には絞りが開放されるように制御される。この絞りの開閉駆動により、モニタ上の映像の明るさが常に一定に維持される。

このような構成の電子内視鏡装置において、電子内視鏡先端の照明レンズに血液などの異物が付着して照明光が遮られた場合には、映像信号の輝度レベルが低下し、それを補うために絞りが全開まで変化することがある。そして、この場合、付着物が照明光を吸収して温度上昇し、それに伴って内視鏡先端部が高温となり、最悪の場合には、内視鏡の先端で生体内の組織を損傷させてしまうことが考えられる。

このような照明光による発熱の問題を解決するため、電子内視鏡先端部の温度を検知し、検知温度が所定の温度になった場合に冷却手段で冷却する構成が提案されている（特許文献１）。

特開２００１−２９３１４号公報

しかし、特許文献１の構成は、電子内視鏡の先端部の温度上昇を抑えるために温度センサや冷却手段が必要となり、電子内視鏡の挿入管が太くなるという問題がある。また、電子内視鏡の先端部に異物が付着したことによる温度上昇を温度センサによって検出するものであるため、温度センサがある程度の温度上昇を検出しないと電子内視鏡の先端部に異物が付着しているか否かを検出することができないという問題がある。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、内視鏡先端部に温度センサ及び冷却手段を組み込むことなく、内視鏡先端部の異物の付着を検出し、内視鏡先端部の温度上昇を抑えることが可能な電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡装置は、内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡と、モニタと、映像信号を処理してモニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、照明光を出射する光源と、光源から出射される照明光を電子内視鏡の先端部に導光する複数のライトガイドと、光源と複数のライトガイドとの間に配置され、光源から出射される照明光の一部を遮光することによって、光源から複数のライトガイドのそれぞれに入射する照明光の光量を制御する光量制御手段と、光量制御手段を制御し、複数のライトガイドのそれぞれに入射する照明光の光量を所定の割合で変化させると共に、光量の変化の前後で内視鏡画像の平均輝度値を取得し、光量を変化させる前の平均輝度値に対する光量を変化させた後の平均輝度値の比に基づいて電子内視鏡の先端部に異物が付着しているか否かを判断する制御手段とを有することを特徴とする。

このような構成により、内視鏡先端部に温度センサ及び冷却手段を組み込むことなく、内視鏡先端部の異物の付着を検出することが可能となる。

また、複数のライトガイドは第１ライトガイド及び第２ライトガイドの２本のライトガイドであり、光量制御手段が照明光を遮光しないときに第１ライトガイド及び第２ライトガイドから略等しい光量の照明光が出射されるように構成されていて、制御手段は、照明光を遮光しないように光量制御手段を制御した状態で第１平均輝度値を取得し、第１ライトガイドに入射する照明光のみを遮光するように光量制御手段を制御した状態で第２平均輝度値を取得し、第１平均輝度値に対する第２平均輝度値の比が４０〜６０％であれば、異物が付着していないと判断する構成としてもよい。
また、制御手段は、第１平均輝度値に対する第２平均輝度値の比が０〜１０％であれば、第２ライトガイドの出射端の前方に異物が付着していると判断し、第１平均輝度値に対する第２平均輝度値の比が９０〜１００％であれば、第１ライトガイドの出射端の前方に異物が付着していると判断する構成としてもよい。
また、この場合、光量制御手段は、複数のライトガイドのそれぞれに入射する照明光の光量が略同一となるように複数のライトガイドのそれぞれを部分的に遮光する第１の遮光部と、複数のライトガイドの少なくとも一つを除いた残りの少なくとも一つを遮光する第２の遮光部とを有する構成としてもよい。このような構成により、電子内視鏡先端部に新たな部品を組み込むことなく、電子内視鏡の先端部に異物が付着しているか否かを判断することが可能となる。

また、制御手段は、電子内視鏡の先端部に異物が付着していると判断した場合に、モニタ上に警告を表示する構成としてもよい。このような構成により、術者は、電子内視鏡の先端部に異物が付着していることを容易に認識することが可能となる。

また、電子内視鏡の先端部を洗浄する洗浄手段をさらに有し、制御手段は、電子内視鏡の先端部に異物が付着していると判断した場合に、洗浄手段によって電子内視鏡の先端部を洗浄する構成としてもよい。このような構成により、電子内視鏡の先端部の異物を除去することが可能となり、内視鏡先端部の温度上昇を抑えることが可能となる。

また、複数のライトガイドが、照明光が入射される入射端面において１つに束ねられて形成されていることが好ましい。

また、制御手段は、ビデオ信号に基づいて照明光の平均輝度値を求めることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、内視鏡先端部の異物の付着を検出し、内視鏡先端部の温度上昇を抑えることが可能な電子内視鏡装置が実現される。

図１は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置のブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置で用いられる電子内視鏡の先端部の正面図である。 図３は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置で実行される調光動作及び異物検出処理時の光源部の絞りの動作を説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置で実行される異物検出処理のフローチャートである。 図５は、図４の異物検出処理時の映像信号の様子を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の電子内視鏡装置のブロック図である。図１に示されるように、本実施形態の電子内視鏡装置１は、電子内視鏡１００と、電子内視鏡用プロセッサ２００と、モニタ３００と、給水装置４００とを有する。また、図２は、電子内視鏡１００の先端部の正面図である。

プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２、タイミングコントローラ２０４を有している。システムコントローラ２０２は、電子内視鏡装置１を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ２０４は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡装置１内の各種回路に出力する。

ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、白色光を放射する。ランプ２０８には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光されつつ羽絞り２１２を介して適正な光量に制限されて、ＬＣＢ（light carrying bundle）１０２の入射端に入射する。

羽絞り２１２には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ２１４が機械的に連結している。モータ２１４は例えばステッピングモータであり、ドライバ２１６の制御下で駆動する。羽絞り２１２は、モニタ３００に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ２１４の駆動によって開度が変化するように構成されており、ランプ２０８から放射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル２１８の輝度調節操作に応じて設定変更される。そして、後述する信号処理回路２２０が映像の平均輝度値を求め、ドライバ２１６は、この平均輝度値が設定された基準よりも高い（明るい）場合には、羽絞り２１２を閉じる方向に制御し、平均輝度値が設定された基準よりも低い（暗い）場合には、羽絞り２１２を開く方向に制御する。かくして、術者が所望する一定の明るさの映像が得られるように構成される。

ＬＣＢ１０２の入射端に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２内を全反射を繰り返すことによって伝播する。ＬＣＢ１０２は、電子内視鏡１００内に延設されており、電子内視鏡１００内で、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂに分岐している。左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂ内を伝播した照明光は、電子内視鏡１００の先端に配された左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂの出射端から出射する。左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂの出射端から出射した照明光は、それぞれ左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４を介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。なお、後述するように、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂは、ＬＣＢ１０２の入射端において一つに束ねられており、ＬＣＢ１０２の入射端には左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂのそれぞれに同じ光量の照明光が入射されるように羽絞り２１２が配置されている。すなわち、本実施形態においては、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される照明光の光量が略等しくなるように構成されている。

固体撮像素子１０８は、ＩＲ（InfraRed）カットフィルタ１０８ａ、ベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂの各種フィルタが受光面前面に配置された単板式カラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、ドライバ信号処理回路１１２に入力されＡＤ変換、信号増幅等の処理後、信号処理回路２２０に出力される。なお、別の実施形態では、固体撮像素子１０８は、ＣＭＯＳイメージセンサに限らず、ＣＣＤイメージセンサであってもよい。

ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして電子内視鏡１００の固有情報を読み出す。電子内視鏡１００の固有情報には、例えば固体撮像素子１０８の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４から読み出した固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。

システムコントローラ２０２は、電子内視鏡１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、不図示のメモリに格納されたプログラム（後述の異物検出処理を含む）に従い、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がなされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを統括的に制御する。なお、システムコントローラ２０２は、電子スコープの型番と、この型番の電子スコープに適した制御情報とを対応付けたテーブルを有した構成としてもよい。この場合、システムコントローラ２０２は、対応テーブルの制御情報を参照して、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がなされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。

タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給さるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。

信号処理回路２２０は、ドライバ信号処理回路１１２から出力されるデジタルの画像データを画像メモリ（不図示）に記憶する。また、信号処理回路２２０は、画像メモリに記憶された画像データを所定の（すなわち、モニタ３００の水平及び垂直同期周波数に対応した）タイミングで読み出し、読み出した画像データに所定の画像処理（例えば、エンハンス処理など）を行い、画像処理が行われた後の画像データを、所定の形式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ形式）に変換し、モニタ３００に出力する。この結果、電子内視鏡１００の固体撮像素子１０８によって撮像された被写体の内視鏡画像が、モニタ３００に表示されることになる。なお、上述の信号処理回路２２０の各動作は、タイミングコントローラ２０４及びシステムコントローラ２０２の制御によって行われる。

また、信号処理回路２２０は、モニタ３００に出力するビデオ信号を平均化して平均輝度値を求める。そして、求められた平均輝度値は、術者によってフロントパネル２１８から入力された基準輝度値と比較される。信号処理回路２２０は、平均輝度値が設定された基準輝度値よりも高い（明るい）場合には、ドライバ２１６を制御して羽絞り２１２を閉じる方向に駆動し、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される照明光の光量を下げ、平均輝度値が設定された基準よりも低い（暗い）場合には、ドライバ２１６を制御して羽絞り２１２を開く方向に駆動し、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される照明光の光量を上げる。このように、モニタ３００に出力されるビデオ信号の輝度値が左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される照明光の光量にフィードバックされることにより、術者が所望する一定の明るさの映像がモニタ３００上に得られる。

また、信号処理回路２２０は、後述する異物検出処理時、システムコントローラ２０２からの指示に基づいてドライバ２１６を制御し、羽絞り２１２を所定の位置（異物検出位置）に移動させる。

電子内視鏡１００には、その基端部から先端部にわたって鉗子チャネル１０５が延設されている。鉗子チャネル１０５は、生検鉗子や処置具を挿通するためのチャネルであり、鉗子挿入口１０５ａに挿入された生検鉗子や処置具は、電子内視鏡１００の前面に設けられた鉗子口１０５ｂから突出して電子内視鏡の前面の生体組織にアクセスできるように構成されている。

また、電子内視鏡１００には、その基端部から先端部にわたって給水チャネル１０７が延設されている。給水チャネル１０７の基端部は給水装置４００に接続されており、術者の指示に従って給水装置４００からの水が、給水チャネル１０７を通って電子内視鏡１００の前面に設けられた給水口１０７ａから噴射される。給水口１０７ａから噴射される水は、周知の色素内視鏡検査によって用いられるインジコカルミン（青色の着色料）等を洗い流すために用いられるほか、電子内視鏡１００の先端部の左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４を洗浄し、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４に付着した異物を除去する。

次に、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される調光動作及び異物検出処理について説明する。図３は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される調光動作及び異物検出処理時の羽絞り２１２とＬＣＢ１０２の入射端との相対的な位置関係を示す図である。なお、図３は、図１における羽絞り２１２とＬＣＢ１０２を集光レンズ２１０側から見たときの図であり、図１と共通する構成要素には共通する符号を付している。

左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂは、ＬＣＢ１０２の入射端において一つに束ねられており、ＬＣＢ１０２の入射端の下側半分には左側ＬＣＢ１０２ａが配置され、ＬＣＢ１０２の入射端の上側半分には右側ＬＣＢ１０２ｂが配置されている。

羽絞り２１２は、略Ｌ字形状の絞りである。羽絞り２１２は、絞り駆動機構（不図示）に連結される支持部２１２ａと、左側ＬＣＢ１０２ａに入射する照明光の一部を遮光する第１遮光板２１２ｂと、右側ＬＣＢ１０２ｂに入射する照明光の一部を遮光する第２遮光板２１２ｃと、第１遮光板２１２ｂと第２遮光板２１２ｃとの間に形成される調光スリット２１２ｄと、左側ＬＣＢ１０２ａに入射する照明光の全部を遮光する第３遮光板２１２ｅと、右側ＬＣＢ１０２ｂに入射する照明光を全部通過させる異物検出スリット２１２ｆとを有する。モータ２１４が回転することによって絞り駆動機構が駆動され、羽絞り２１２は、図３中、左右方向に平行に移動する。

第１遮光板２１２ｂ、第２遮光板２１２ｃ及び調光スリット２１２ｄは、調光動作で用いられる遮光板とスリットである。調光スリット２１２ｄは、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂとをまたがるようにＬＣＢ１０２の半分の高さに位置し左右方向に延びるスリットである。第１遮光板２１２ｂ、第２遮光板２１２ｃが左右方向に進退することにより、ランプ２０８から左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂに入射される照明光の一部が遮光され、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂによって導光される照明光の光量が制御される。なお、本実施形態においては、第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃは同一形状であり、それぞれ左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂに対する進退量は同一となるように構成されているため、ランプ２０８から左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂにそれぞれ入射される照明光の光量は常に略等しくなる。

羽絞り２１２が図３（ａ）の位置にある場合、ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光され、第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃに遮光されることなくＬＣＢ１０２の入射端に一様に入射される。そして、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂとで導光された照明光は、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される。羽絞り２１２が図３（ａ）の位置にある場合、照明光は調光スリット２１２ｄに遮光されないため、最大光量の照明光が左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射されることとなる。

羽絞り２１２が図３（ｂ）の位置にある場合、ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光され、第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃによって略半分の光量が遮光される。従って、ランプ２０８の最大光量の約半分の光量の照明光が左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂとによって導光され、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される。

羽絞り２１２が図３（ｃ）の位置にある場合、ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光され、第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃによってほぼ遮光される。すなわち、調光スリット２１２ｄを通過した照明光のみが左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂのそれぞれに入射され、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される。羽絞り２１２が図３（ｃ）の位置にある場合、照明光は第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃによってほぼ遮光されるため、最小光量の照明光が左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射されることとなる。

以上のように、本実施形態における調光動作においては、第１遮光板２１２ｂ及び第２遮光板２１２ｃが、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂに対して進退することにより、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂによって導光される照明光の光量（すなわち、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射される照明光の光量）が制御されるように構成されている。そして、信号処理回路２２０が、モニタ３００に出力されるビデオ信号の輝度値に基づいて図３（ａ）〜（ｃ）に示すように羽絞り２１２を制御することにより、術者が所望する一定の明るさの映像がモニタ３００上に得られることとなる。

次に、図３（ａ）、（ｄ）、図４及び図５を参照しながら本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される異物検出処理を説明する。図３（ｄ）は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される異物検出処理時の羽絞り２１２とＬＣＢ１０２の入射端との相対的な位置関係を示す図である。図４は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置１で実行される異物検出処理のフローチャートである。また、図５は、図４の異物検出処理時のビデオ信号（ＮＴＳＣ信号）の様子を模式的に示す図であり、水平同期信号（負のパルス）に重畳された１フィールド分の輝度信号の振幅を模式的に示している。

異物検出処理は、通常の調光動作中において定期的（例えば、５分ごと）に実行されるシステムコントローラ２０２による割り込み処理である。異物検出処理が実行されると、ステップＳ１０１が実行される（図４）。ステップＳ１０１では、上述の調光動作が停止される。すなわち、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、図３（ａ）〜（ｃ）に示す羽絞り２１２の制御を停止し、モニタ３００には現在表示している画像を繰り返し表示する。次いで、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、羽絞り２１２を開放状態（図３（ａ）の位置）に移動させる。羽絞り２１２を開放状態にすると、最大光量の照明光が左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂによって導光されて左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４から出射されることとなるため、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号は、図５（ａ）に模式的に示されるように輝度振幅αの大きな信号となる。次いで、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号に基づいて画像の平均輝度値を取得する。次いで、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、ドライバ２１６を介してモータ２１４を駆動し、羽絞り２１２を異物検出位置（図３（ｄ）の位置）に移動させる。図３（ｄ）に示されるように、羽絞り２１２が異物検出位置にある場合、左側ＬＣＢ１０２ａは羽絞り２１２の第３遮光板２１２ｅによって遮光され、右側ＬＣＢ１０２ｂのみにランプ２０８からの照明光が入射されるように異物検出スリット２１２ｆが配置される。従って、ランプ２０８から出射される照明光は、右側ＬＣＢ１０２ｂによってのみ導光されて右側配光レンズ１０４から出射され、左側配光レンズ１０３からは出射されない。以上のように、羽絞り２１２を異物検出位置にすると、最大光量の１／２の照明光が右側配光レンズ１０４から出射されることとなるため、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号は、図５（ｂ）に模式的に示されるように、図５（ａ）の輝度振幅αの１／２の信号となる。

ここで、右側配光レンズ１０４の前面に異物が付着し、右側ＬＣＢ１０２ｂからの照明光が照射されない状態の場合、ステップＳ１０３で出力されるビデオ信号は、左側ＬＣＢ１０２ａからの照明光によって得られた輝度振幅αと考えられる。そして、ステップＳ１０７では、左側配光レンズ１０３からは照明光が出射されないため、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号は、図５（ｃ）に模式的に示されるように、ステップＳ１０３で出力されるビデオ信号の輝度振幅αの１／２よりもはるかに小さな輝度振幅の信号となる。

また、左側配光レンズ１０３の前面に異物が付着し、左側ＬＣＢ１０２ａからの照明光が照射されない状態の場合、ステップＳ１０３で出力されるビデオ信号は、右側ＬＣＢ１０２ｂからの照明光によって得られた輝度振幅αと考えられる。そして、ステップＳ１０７では、左側配光レンズ１０３からは照明光が出射されず右側配光レンズ１０４のみから照明光が出射されるため、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号は、図５（ｄ）に模式的に示されるように、ステップＳ１０３で出力されるビデオ信号の輝度振幅αとほぼ等しい輝度振幅の信号となる。

すなわち、羽絞り２１２が異物検出位置にある場合、ビデオ信号の輝度振幅を求めることにより、右側配光レンズ１０４の前面に異物が付着しているか否か、及び、左側配光レンズ１０３の前面に異物が付着しているか否かを検出することが可能である。

次いで、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、信号処理回路２２０からモニタ３００に出力されるビデオ信号に基づいて画像の平均輝度値を取得する。次いで、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、ステップＳ１０５で取得した平均輝度値と、ステップＳ１０９で取得した平均輝度値との比を求める。ステップＳ１０５で取得した平均輝度値と、ステップＳ１０９で取得した平均輝度値との比を求めることによって、左側ＬＣＢ１０２ａから左側配光レンズ１０３を通して照射される照明光の光量と、右側ＬＣＢ１０２ｂから右側配光レンズ１０４を通して照射される照明光の比率を求め、この比率に基づいて右側配光レンズ１０４の前面に異物が付着しているか否か、及び、左側配光レンズ１０３の前面に異物が付着しているか否かを判断する。具体的には、本実施形態では、ステップＳ１０５で取得した平均輝度値と、ステップＳ１０９で取得した平均輝度値との比が４０〜６０％である場合、左側配光レンズ１０３及び右側配光レンズ１０４のどちらにも異物付着がないと判断し、処理を終了する（Ｓ１１１：４０〜６０％）。一方、ステップＳ１０５で取得した平均輝度値と、ステップＳ１０９で取得した平均輝度値との比が０〜１０％である場合、右側配光レンズ１０４に異物付着があると判断し、９０〜１００％である場合、左側配光レンズ１０３に異物付着があると判断し（Ｓ１１１：０〜１０％ ｏｒ ９０〜１００％）、処理はステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、システムコントローラ２０２は、信号処理回路２２０を制御し、警告表示を行う。具体的には、「レンズ洗浄」を促す警告表示をモニタ３００に表示している画像にスーパーインポーズする。そして、異物検出処理は終了する。

そして、異物検出処理が終了し、「レンズ洗浄」を促す警告表示がモニタ３００に表示されている場合、術者は、給水装置４００を操作し、電子内視鏡１００の先端部の給水口１０７ａから水を噴射することによって、左側配光レンズ１０３又は右側配光レンズ１０４の前面に付着した異物を除去することが可能となる。

以上のように、本実施形態の異物検出処理によれば、内視鏡先端部に異物が付着しているか否かを定期的に検出することができる。そして、異物が付着している場合には該異物を容易に除去することが可能であるため、異物付着の影響によって内視鏡先端部が温度上昇することはなく、内視鏡の先端で生体内の組織を損傷させてしまうこともない。

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、「レンズ洗浄」を促す警告表示を見た術者が給水装置４００を操作し、左側配光レンズ１０３又は右側配光レンズ１０４の前面に付着した異物を除去する構成としたが、ステップＳ１１３において、自動で給水装置４００を操作する構成としてもよい。

また、本実施形態においては、羽絞り２１２が、調光動作で用いる第１遮光板２１２ｂ、第２遮光板２１２ｃ及び調光スリット２１２ｄと、異物検出処理で用いる第３遮光板２１２ｅ及び異物検出スリット２１２ｆとを有する構成としたが、この構成に限定されるものではない。異物検出処理において、左側ＬＣＢ１０２ａ又は右側ＬＣＢ１０２ｂのいずれか一方を遮光する構成とすればよく、例えば、調光動作を行うための羽絞りとは異なる羽絞りを異物検出処理のために用いる構成としてもよい。

また、本実施形態においては、羽絞り２１２は、左右に移動する構成としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、羽絞り２１２は、モータ２１４によって回転駆動する構成としてもよい。

また、本実施形態においては、左側ＬＣＢ１０２ａと右側ＬＣＢ１０２ｂとを照明光の入射端において一つに束ねた構成として説明したが、この構成に限定されるものではない。電子内視鏡の先端部にそれぞれ光量の等しい光を導光するＬＣＢであればよく、それぞれ独立したＬＣＢであってもよい。また、ＬＣＢは、複数あればよく、２つに限定されるものでもない。ＬＣＢが３つ以上ある場合、ＬＣＢを１つずつ順に遮光して画像の平均輝度値を求める構成としてもよく、またＬＣＢを１つずつ遮光しながら画像の平均輝度値を求める構成としてもよい。

また、本実施形態の異物検出処理においては、モニタ３００に出力されるビデオ信号の平均輝度値を取得する構成として説明したが、左側ＬＣＢ１０２ａ及び右側ＬＣＢ１０２ｂとによって導光される照明光の光量を検出することができればよく、例えば、電子内視鏡画像から出力される映像信号の平均輝度値を取得する構成としてもよい。

１ 電子内視鏡装置
１００ 電子内視鏡
１０２ ＬＣＢ
１０２ａ 左側ＬＣＢ
１０２ｂ 右側ＬＣＢ
１０３ 左側配光レンズ
１０４ 右側配光レンズ
１０７ 給水チャネル
１０７ａ 給水口
２００ 電子内視鏡用プロセッサ
２０２ システムコントローラ
２０８ ランプ
２１０ 集光レンズ
２１２ 羽絞り
２１２ａ 支持部
２１２ｂ 第１遮光板
２１２ｃ 第２遮光板
２１２ｄ 調光スリット
２１２ｅ 第３遮光板
２１２ｆ 異物検出スリット
２１４ モータ
２１６ ドライバ
２２０ 信号処理回路
３００ モニタ
４００ 給水装置

Claims (8)

1. 内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡と、モニタと、前記映像信号を処理して前記モニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
   照明光を出射する光源と
   前記光源から出射される前記照明光を前記電子内視鏡の先端部に導光する複数のライトガイドと、
   前記光源と前記複数のライトガイドとの間に配置され、前記光源から出射される前記照明光の一部を遮光することによって、前記光源から前記複数のライトガイドのそれぞれに入射する前記照明光の光量を制御する光量制御手段と、
   前記光量制御手段を制御し、前記複数のライトガイドのそれぞれに入射する前記照明光の光量を所定の割合で変化させると共に、前記光量の変化の前後で前記内視鏡画像の平均輝度値を取得し、前記光量を変化させる前の前記平均輝度値に対する前記光量を変化させた後の前記平均輝度値の比に基づいて前記電子内視鏡の先端部に異物が付着しているか否かを判断する制御手段と、
   を有することを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 前記複数のライトガイドは、第１ライトガイド及び第２ライトガイドの２本のライトガイドであり、前記光量制御手段が前記照明光を遮光しないときに前記第１ライトガイド及び前記第２ライトガイドから略等しい光量の前記照明光が出射されるように構成されていて、
   前記制御手段は、
   前記照明光を遮光しないように前記光量制御手段を制御した状態で第１平均輝度値を取得し、
   前記第１ライトガイドに入射する前記照明光のみを遮光するように前記光量制御手段を制御した状態で第２平均輝度値を取得し、
   前記第１平均輝度値に対する前記第２平均輝度値の比が４０〜６０％であれば、異物が付着していないと判断することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
3. 前記制御手段は、
   前記第１平均輝度値に対する前記第２平均輝度値の比が０〜１０％であれば、前記第２ライトガイドの出射端の前方に異物が付着していると判断し、
   前記第１平均輝度値に対する前記第２平均輝度値の比が９０〜１００％であれば、前記第１ライトガイドの出射端の前方に異物が付着していると判断することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
4. 前記光量制御手段は、前記複数のライトガイドのそれぞれに入射する前記照明光の光量が略同一となるように前記複数のライトガイドのそれぞれを部分的に遮光する第１の遮光部と、前記複数のライトガイドの少なくとも一つを除いた残りの少なくとも一つを遮光する第２の遮光部とを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子内視鏡装置。
5. 前記制御手段は、前記電子内視鏡の先端部に異物が付着していると判断した場合に、前記モニタ上に警告を表示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
6. 前記電子内視鏡の先端部を洗浄する洗浄手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記電子内視鏡の先端部に異物が付着していると判断した場合に、前記洗浄手段によって前記電子内視鏡の先端部を洗浄することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
7. 前記複数のライトガイドが、前記照明光が入射される入射端面において１つに束ねられて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
8. 前記制御手段は、前記ビデオ信号に基づいて前記平均輝度値を求めることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。

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