JP7085468B2 - Endoscopes, endoscope devices, endoscope diagnostic methods, and endoscope diagnostic programs - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡、内視鏡装置、内視鏡の診断方法、及び内視鏡の診断プログラムに関する。 The present invention relates to an endoscope, an endoscope device, a diagnostic method for an endoscope, and a diagnostic program for an endoscope.
一般に内視鏡では、内蔵物を保護するために、気密又は水密構造が採用されている。特許文献1には、湿度センサによって内視鏡内部の湿度をモニタし、そのモニタ結果に応じて、水密性が低下している否かを判定する技術が開示されている。特許文献2には、挿入部先端に内蔵された基板に撮像素子と湿度センサが設けられ、この湿度センサの情報によって、挿入部先端に水分が侵入したか否かを検出する技術が開示されている。
Generally, endoscopes employ an airtight or watertight structure to protect internal objects.
内視鏡の水密性が保たれているべき部分に液体が侵入すると、内視鏡がハンガーラック等に掛けられた状態では、その液体が重力の影響を受けて挿入部の先端部にたまるようになる。挿入部の先端部には撮像素子が設けられている。このため、この液体によって先端部内部の湿度が高くなると、撮像素子により撮像される撮像画像の品質が低下する可能性がある。 When a liquid enters the part where the watertightness of the endoscope should be maintained, when the endoscope is hung on a hanger rack or the like, the liquid is affected by gravity and accumulates at the tip of the insertion part. become. An image sensor is provided at the tip of the insertion portion. Therefore, if the humidity inside the tip portion becomes high due to this liquid, the quality of the captured image captured by the image pickup device may deteriorate.
特許文献1、2に記載されているように、湿度センサによって検出される湿度情報だけでは、水密性が低下していることは検出できるものの、その水密性の低下によってどのような不具合が生じているかまでは知ることができない。
As described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、先端部に設けられた撮像素子の性能低下を検知することのできる内視鏡、この内視鏡を備える内視鏡装置、内視鏡の診断方法、及び内視鏡の診断プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an endoscope capable of detecting a deterioration in the performance of an image pickup element provided at a tip portion, an endoscope device provided with this endoscope, and an endoscope. It is an object of the present invention to provide a diagnostic method for an endoscope and a diagnostic program for an endoscope.
本発明の内視鏡装置は、挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡を有する内視鏡装置であって、上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、上記先端部内に設けられた湿度センサと、上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記撮像素子から上記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、上記湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出部により検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備えるものである。 The endoscope device of the present invention is an endoscope device having an endoscope including an image pickup unit provided in the tip portion of the insertion portion, and the image pickup unit is a pixel that converts the received light into a voltage signal. It has an image pickup element including a unit, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and an information addition unit that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. The provided humidity sensor, an error detection unit that receives the output data and detects that an error has occurred when the digital signal is output from the image pickup element based on the output data, and the above. It is provided with a diagnostic processing unit for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor and the error information detected by the error detection unit. ..
本発明の内視鏡は、挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡であって、上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、上記先端部内に設けられた湿度センサと、上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記撮像素子から上記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、上記湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出部により検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備えるものである。 The endoscope of the present invention is an endoscope including an image pickup unit provided in the tip portion of the insertion portion, and the image pickup unit has a pixel unit that converts received light into a voltage signal and the voltage signal. A humidity sensor having an image pickup element including a conversion unit that converts a digital signal and an information addition unit that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data, and a humidity sensor provided in the tip portion. The error detector that receives the output data and detects that an error has occurred when the digital signal is output from the image pickup element based on the output data, and the humidity sensor that detects the above. It is provided with a diagnostic processing unit for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion and the error information detected by the error detection unit.
本発明の内視鏡の診断方法は、挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡の診断方法であって、上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記撮像素子から上記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、上記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出ステップにより検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、を備えるものである。 The method for diagnosing an endoscope of the present invention is a method for diagnosing an endoscope including an imaging unit provided in the tip of an insertion portion, and the imaging unit is a pixel unit that converts received light into a voltage signal. It has an image pickup element including a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and an information addition unit that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data, and receives the output data. Then, based on the output data, the error detection step for detecting that an error has occurred when the digital signal is output from the image pickup element and the humidity sensor provided in the tip portion have detected the error. It includes a diagnostic processing step for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion and the error information detected by the error detection step.
本発明の内視鏡の診断プログラムは、挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡の診断プログラムであって、上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記撮像素子から上記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、上記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出ステップにより検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。 The diagnostic program for an endoscope of the present invention is a diagnostic program for an endoscope including an imaging unit provided in the tip of an insertion portion, and the imaging unit is a pixel unit that converts received light into a voltage signal. It has an image pickup element including a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and an information addition unit that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data, and receives the output data. Then, based on the output data, the error detection step for detecting that an error has occurred when the digital signal is output from the image pickup element and the humidity sensor provided in the tip portion have detected the error. The purpose is to cause a computer to execute a diagnostic processing step for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion and the error information detected by the error detection step.
本発明によれば、先端部に設けられた撮像素子の性能低下を検知することのできる内視鏡、この内視鏡を備える内視鏡装置、内視鏡の診断方法、及び内視鏡の診断プログラムを提供することができる。 According to the present invention, an endoscope capable of detecting a deterioration in the performance of an image pickup element provided at the tip thereof, an endoscope device provided with the endoscope, a diagnostic method for the endoscope, and an endoscope. A diagnostic program can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の内視鏡装置の一実施形態である内視鏡装置100の概略構成を示す図である。図1に示すように、内視鏡装置100は、内視鏡1と、この内視鏡1が接続されるプロセッサ装置4及び光源装置5からなる本体部2と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
プロセッサ装置4には、撮像画像等を表示する表示部7と、プロセッサ装置4に対して各種情報を入力するためのインタフェースである入力部6と、が接続されている。プロセッサ装置4は、内視鏡1、光源装置5、及び表示部7を制御する。
The
内視鏡1は、一方向に延びる管状部材であって観察対象物としての体腔内に挿入される挿入部10と、挿入部10の基端部に連設された観察モード切替操作、撮影記録操作、鉗子操作、送気送水操作、吸引操作、及び電気メス操作等を行うための操作部材が設けられた操作部11と、操作部11に隣接して設けられたアングルノブ12と、内視鏡1を光源装置5とプロセッサ装置4にそれぞれ着脱自在に接続するコネクタ部13A,13Bを含むユニバーサルコード13と、を備える。
The
なお、図1では省略されているが、操作部11及び挿入部10の内部には、細胞又はポリープ等の生体組織を採取するための採取器具である生検鉗子又は電気メス等の処置具を挿通するための処置具挿通路が設けられる。
Although omitted in FIG. 1, a treatment tool such as a biopsy forceps or an electric knife, which is a collection instrument for collecting a biological tissue such as a cell or a polyp, is installed inside the
挿入部10は、可撓性を有する軟性部10Aと、軟性部10Aの先端に設けられた湾曲部10Bと、湾曲部10Bの先端に設けられた硬質の先端部10Cとから構成される。先端部10Cは、軟性部10A及び湾曲部10Bよりも硬い部分である。
The
湾曲部10Bは、アングルノブ12の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部10Bは、内視鏡1が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、先端部10Cを所望の方向に向けることができる。
The
図2は、図1に示す内視鏡装置100の内部構成を示す模式図である。図3は、図2に示す内視鏡装置100の撮像部26の詳細構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing the internal configuration of the
光源装置5は、光源制御部51と、光源部52と、を備える。
The
光源部52は、観察部位を照明するための照明光を発生させるものである。光源部52から射出された照明光は、ユニバーサルコード13に内蔵されたライトガイド20に入射し、挿入部10の先端部10Cに設けられた照明用レンズ20aを通って観察部位に照射される。
The
光源部52としては、白色光を出射する白色光源、又は、白色光源とその他の色の光を出射する光源(例えば青色光を出射する青色光源)を含む複数の光源等が用いられる。本願明細書における光源に用いられる発光素子は、例えば、LD(Laser Diode)又はLED(Light Emitting Diode)等である。
As the
光源制御部51は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサにより構成されており、プロセッサ装置4のシステム制御部44と接続されている。光源制御部51は、システム制御部44からの指令に基づいて光源部52を制御する。
The light
内視鏡1の先端部10Cには、対物レンズ21及びレンズ群22を含む撮像光学系と、この撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子23(図3参照)を含む撮像部26と、光源部52から射出された照明光を照明用レンズ20aに導くためのライトガイド20と、撮像部26から出力される信号をプロセッサ装置4に伝送するための信号ケーブル27と、が設けられている。
The
ライトガイド20は、先端部10Cからユニバーサルコード13のコネクタ部13Aまで延びている。ユニバーサルコード13のコネクタ部13Aが光源装置5に接続された状態で、光源装置5の光源部52から射出される照明光がライトガイド20に供給可能な状態となる。ライトガイド20は、具体的には、複数本の可撓性を持つ光ファイバ(例えばプラスチック製の光ファイバ)が束ねられた状態で被覆部材によって被覆された光ファイババンドルであり、光源部52から射出される照明光を、先端部10Cまで伝送する。
The
図3に示すように、撮像部26は、撮像素子23と、湿度センサ24と、撮像素子23及び湿度センサ24が形成された基板25と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
撮像素子23は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサが用いられる。
A CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is used as the
撮像素子23は、フォトダイオード等の光電変換素子を含む複数の画素が二次元状に配置された画素部23Aを有し、上記の撮像光学系によってこの画素部23Aに結像された光学像を各画素において電圧信号(撮像信号)に変換する。撮像素子23の画素部23Aには、例えば原色又は補色等のカラーフィルタが搭載される。
The
なお、光源部52として、白色光源から射出される白色光を複数色のカラーフィルタによって時分割で分光して照明光を生成するものを用いる場合には、撮像素子23の画素部23Aはカラーフィルタを搭載していないものを用いてもよい。
When a
撮像素子23は、更に、画素部23Aの画素から出力された電圧信号を処理する信号処理部23Bと、情報付加部23Cと、を備える。
The
信号処理部23Bは、画素部23Aの画素から出力された電圧信号をデジタル信号(以下、デジタル画素信号という)に変換する処理を少なくとも行う。信号処理部23Bは変換部を構成する。
The
情報付加部23Cは、信号処理部23Bから出力されるデジタル画素信号にエラー検出用情報を付加し、出力データとして信号ケーブル27に出力する。信号ケーブル27は、挿入部10の先端部10Cからユニバーサルコード13のコネクタ部13Bまで延びており、コネクタ部13Bがプロセッサ装置4に接続された状態にて、プロセッサ装置4と電気的に接続される。情報付加部23Cは、電気回路により構成される、又は、プロセッサがソフトウェアを実行することにより構成される。
The information addition unit 23C adds error detection information to the digital pixel signal output from the
エラー検出用情報は、撮像素子23から出力されるデジタル画素信号にエラーが生じた場合にこれを検出するための情報であり、各種方式の誤り検出に用いられる符号が用いられる。エラー検出用情報は、例えば、CRC(Cyclic Redundancy Check)に用いられる符号又はECC(error-detecting code)等が用いられる。以下では、エラー検出用情報がCRC値であるものとして説明する。
The error detection information is information for detecting an error when an error occurs in the digital pixel signal output from the
湿度センサ24は、内視鏡1の先端部10Cの内部、換言すると撮像素子23周辺、の湿度を検出するものであり、抵抗式又は静電容量式のセンサ等が用いられる。湿度センサ24によって検出された湿度情報は信号ケーブル27に入力される。
The
図4は、図3に示す撮像素子23及び湿度センサ24の封止構造を説明するための模式図である。撮像素子23は、画素部23Aを除く部分が、樹脂等の封止部材23Mによって覆われて保護されている。湿度センサ24は、感湿膜が配置される感湿領域24aを除く部分が、樹脂等の封止部材24Mによって覆われて保護されている。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the sealing structure of the
更に、図4では図示されていないが、基板25は、画素部23A以外の部分の全体が樹脂等の封止部材によって覆われている。つまり、湿度センサ24は、感湿領域24aにおいては、基板25全体を封止する封止部材のみによって覆われ、感湿領域24a以外の部分においては、基板25全体を封止する封止部材と、封止部材24Mによって2重に覆われた構成となっている。
Further, although not shown in FIG. 4, the entire portion of the
図2に示すように、プロセッサ装置4は、信号処理部42と、表示制御部43と、システム制御部44と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
信号処理部42は、撮像素子23から伝送されてきたデジタル画素信号を受信して処理することで、撮像画像データを生成する。信号処理部42によって生成された撮像画像データは、図示省略のハードディスク又はフラッシュメモリ等の記録媒体に記録される。
The
表示制御部43は、信号処理部42によって生成された撮像画像データに基づく撮像画像を表示部7に表示させる。
The
システム制御部44は、プロセッサ装置4の各部を制御すると共に、内視鏡1のスコープ制御部28と光源装置5の光源制御部51とに指令を送り、内視鏡装置100の全体を統括制御する。システム制御部44は、スコープ制御部28を介して撮像部26の制御を行い、光源制御部51を介して光源部52の制御を行う。
The
システム制御部44は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、RAM(Ramdom Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)を含む。
The
本明細書における各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Prosessing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。 As various processors in the present specification, a processor whose circuit configuration can be changed after manufacturing such as a CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processor that executes a program and performs various processes, and an FPGA (Field Programmable Gate Array). A programmable logic device (PLD) or a dedicated electric circuit which is a processor having a circuit configuration specially designed for executing a specific process such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) is included. .. More specifically, the structure of these various processors is an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
システム制御部44は、各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。
The
ユニバーサルコード13のコネクタ部13Bの内部には、スコープ制御部28が設けられている。スコープ制御部28は、上述した各種のプロセッサと、RAMと、ROMを含む。スコープ制御部28は、コネクタ部13B内部の配線によってプロセッサ装置4のシステム制御部44と接続されている。スコープ制御部28は、システム制御部44からの指令に基づいて、撮像部26を制御する。
A
図5は、図2に示す内視鏡1におけるスコープ制御部28の機能ブロックを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a functional block of the
スコープ制御部28のプロセッサは、スコープ制御部28に内蔵されるROMに格納されたプログラム(内視鏡の診断プログラムを含むプログラム)を実行することにより、エラー検出部28A、エラー補正部28B、診断処理部28C、及び報知制御部28Dとして機能する。
The processor of the
エラー検出部28Aは、信号ケーブル27を伝送されてきた上記の出力データ(デジタル画素信号+エラー検出用情報(CRC値))を受信し、この出力データに基づいて、撮像素子23から出力されたデジタル画素信号に発生したエラーを検出する。エラー検出部28Aは、エラーを検出した場合に、そのエラーの情報をRAMに記憶する。
The
エラーの情報は、例えば、情報付加部23Cによって付加された、撮像素子23から出力前のデジタル画素信号のCRC値と、エラー検出部28Aにて算出された、撮像素子23から出力後のこのデジタル画素信号のCRC値との差分によって表される。このCRC値の差分は、検出されたエラーの度合いを示す数値指標となる。
The error information is, for example, the CRC value of the digital pixel signal before output from the
エラー補正部28Bは、出力データのデジタル画素信号にエラーが検出された場合には、そのエラーがあったデジタル画素信号の誤り補正を行う。エラー検出部28A及びエラー補正部28Bにて処理後のデジタル画素信号はプロセッサ装置4に伝送される。エラー補正部28Bは、上述したCRC値の差分が所定値以下であれば、エラーを補正することが可能である。換言すると、CRC値の差分が上記の所定値を超えるようなエラーについては補正不可となっている。
When an error is detected in the digital pixel signal of the output data, the error correction unit 28B corrects the error in the digital pixel signal having the error. The digital pixel signal processed by the
診断処理部28Cは、信号ケーブル27を伝送されてきた湿度センサ24からの湿度情報と、エラー検出部28Aによって検出されたエラーの情報とに基づいて、撮像素子23の状態を診断する。
The diagnostic processing unit 28C diagnoses the state of the
具体的には、診断処理部28Cは、エラーの情報(CRC値の差分)が予め決められた第一閾値以上であり、且つ、湿度情報が予め決められた第二閾値以上である場合に、撮像素子23の性能低下が発生していると診断する。
Specifically, the diagnostic processing unit 28C determines that the error information (difference in CRC value) is equal to or higher than a predetermined first threshold value and the humidity information is equal to or higher than a predetermined second threshold value. It is diagnosed that the performance of the
第一閾値は、エラー補正部28Bによって補正が可能となるエラーの度合いの上限値(上述した所定値)よりも小さい値が設定される。第二閾値は、内視鏡1の通常使用時において先端部10C内部にて結露が発生するときの湿度よりも大きな値が設定される。
The first threshold value is set to a value smaller than the upper limit value (predetermined value described above) of the degree of error that can be corrected by the error correction unit 28B. The second threshold value is set to a value larger than the humidity when dew condensation occurs inside the
報知制御部28Dは、診断処理部28Cによって撮像素子23の性能低下が発生していると診断された場合には報知処理を行う。報知制御部28Dは、例えば、システム制御部44を介して、予め決められたメッセージ(撮像素子の性能が低下していること、撮像素子が故障に至る可能性があること、又は、内視鏡1の検査の必要性があること等を示す警告メッセージ等)を表示部7に表示させる報知処理を行う。報知制御部28Dは、表示部7にメッセージを表示させる代わりに、内視鏡装置100に設けられる図示しないスピーカから上記メッセージを出力させてもよい。或いは、報知制御部28Dは、プロセッサ装置4と接続された外部の電子機器に上記メッセージを送信させることで、修理の必要性を内視鏡装置100の管理者に報知させてもよい。
The
以上のように構成された内視鏡装置100における内視鏡1の診断動作を説明する。図6は、内視鏡装置100における内視鏡1の診断動作を説明するためのフローチャートである。
The diagnostic operation of the
内視鏡1のコネクタ部13A,13Bが本体部2に接続され、内視鏡1に通電がなされると、スコープ制御部28の制御により撮像素子23が撮像を開始する。撮像素子23の画素部23Aにて生成された画素信号は信号処理部23Bにてデジタル画素信号に変換され、その後、エラー検出情報が付加されて信号ケーブル27に出力される。このエラー検出情報は、デジタル画素信号を予め決められた値で割った余りの値である第一のCRC値とされる。
When the
撮像素子23から信号ケーブル27への出力データの出力が開始されると、エラー検出部28Aが出力データに基づいてエラー検出を行う。具体的には、エラー検出部28Aは、出力データに含まれるデジタル画素信号を上記の予め決められた値で割った余りの値である第二のCRC値を算出し、第二のCRC値から、この出力データに含まれる第一のCRC値を減算してCRC差分値(CRC値の増加量に相当)を算出する。
When the output of the output data from the
診断処理部28Cは、エラー検出部28AからCRC差分値を取得し(ステップS1)、このCRC差分値が第一閾値以上であるか否かを判定する(ステップS2)。診断処理部28Cは、CRC差分値が第一閾値未満であった場合(ステップS2:NO)にはステップS1に処理を戻す。
The diagnostic processing unit 28C acquires a CRC difference value from the
診断処理部28Cは、CRC差分値が第一閾値以上であった場合(ステップS2:YES)には、湿度センサ24から湿度情報を取得し(ステップS3)、湿度が第二閾値以上であるか否かを判定する(ステップS4)。診断処理部28Cは、湿度が第二閾値未満であった場合(ステップS4:NO)にはステップS1に処理を戻す。 When the CRC difference value is equal to or higher than the first threshold value (step S2: YES), the diagnostic processing unit 28C acquires humidity information from the humidity sensor 24 (step S3), and whether the humidity is equal to or higher than the second threshold value. It is determined whether or not (step S4). When the humidity is less than the second threshold value (step S4: NO), the diagnostic processing unit 28C returns the processing to step S1.
診断処理部28Cは、湿度が第二閾値以上であった場合(ステップS4:YES)には、撮像素子23の性能が低下していると診断する(ステップS5)。その後、報知制御部28Dによって報知処理が行われる(ステップS6)。以上の動作が、撮像素子23の動作中は繰り返し行われる。
When the humidity is equal to or higher than the second threshold value (step S4: YES), the diagnostic processing unit 28C diagnoses that the performance of the
以上のように、内視鏡装置100によれば、内視鏡1内部に水分が侵入して先端部10C内部の湿度が高くなった結果、撮像素子23の性能が低下した場合に、これを検知することができる。先端部10C内部の湿度情報だけでは、内視鏡1の水密性が低下していることは検出できるものの、その水密性の低下によってどのような不具合が生じているかまでは知ることができない。内視鏡装置100によれば、先端部10C内部の湿度のみではなく、撮像素子23からデジタル画素信号が出力されるときのエラーの発生状況を加味して撮像素子23の状態を診断する。このため、水密性の低下を要因とした撮像素子23の性能低下といった具体的な異常内容を特定することができる。
As described above, according to the
また、内視鏡装置100によれば、発生したエラーの度合いを示すCRC差分値と比較する第一閾値が、エラー補正部28Bによってエラーの補正が可能となるエラーの度合いを示すCRC差分値の上限値よりも小さい値に設定されている。このため、ステップS2の判定とステップS4の判定がいずれもYESとなる場合であっても、エラーが小さければ、デジタル画素信号に生じたエラー自体は補正することが可能である。
Further, according to the
このように、内視鏡装置100によれば、撮像素子23がエラー補正不可なほどにダメージを受けてしまう前の段階で、撮像素子23の性能低下を検知することができる。したがって、内視鏡1の重故障を防ぐことができ、修理期間の短縮、修理コストの低減を図ることができる。また、CRC差分値が上記の上限値以下であれば、撮像素子23により撮像して得られる撮像画像の品質は担保される。このため、内視鏡1を体腔内に挿入してから、検査を中断して内視鏡1を別のものに交換する等の事態が生じるのを防ぐことができる。したがって、被検査者と検査者の双方にとっての負担を減らした効率的な検査が可能になる。
As described above, according to the
なお、報知制御部28Dは、ステップS4の判定がYESとなった場合に、ステップS1にて取得されたCRC差分値が上記の上限値を超えているか否かを判定し、このCRC差分値が上記の上限値を超えていた場合と、このCRC差分値が上記の上限値以下の場合とで、報知処理の内容を変えてもよい。
When the determination in step S4 is YES, the
具体的には、報知制御部28Dは、このCRC差分値が上記の上限値を超えていた場合には、エラー補正対応できないほどに撮像素子23の性能低下が生じている、すなわち、即時の修理対応が必要なことを報知させる。一方、このCRC差分値が上記の上限値以下である場合には、報知制御部28Dは、撮像素子23の性能低下は生じているが継続使用は可能であることを報知させる。
Specifically, when the CRC difference value exceeds the above upper limit value, the
このように、CRC差分値の大きさに応じて報知内容を変えることで、水分による撮像素子23のダメージが小さい状態であれば、内視鏡1を体腔内に挿入した状態であっても検査を中断せずに継続することができる。また、水分による撮像素子23のダメージが大きい状態であれば、内視鏡1の使用を禁止して修理対応を促すことができる。
In this way, by changing the notification content according to the magnitude of the CRC difference value, if the damage to the
また、内視鏡装置100によれば、内視鏡1だけで、撮像素子23の状態の診断が可能である。このため、プロセッサ装置4及び光源装置5の改良が不要となり、内視鏡装置100の製造コストを下げることができる。また、既存の内視鏡装置に対しても内視鏡1を交換するのみで機能の追加が可能となり、汎用性を高めることができる。
Further, according to the
また、内視鏡装置100では、図4に示すように、湿度センサ24の感湿領域24aが個別の封止部材24Mによって覆われない構成である。このため、湿度の検出感度を高めることができる。また、感湿領域24aは、基板25全体を封止する封止部材によって覆われる。このため、内視鏡1の先端部10C内部の結露によって生じた水滴が感湿領域24aに直接触れるのを防ぐことができ、湿度の検出精度を高めることができる。
Further, in the
なお、内視鏡装置100のスコープ制御部28のエラー検出部28A、エラー補正部28B、診断処理部28C、及び報知制御部28Dは、システム制御部44のプロセッサがプログラムを実行することにより、システム制御部44によって実現されるものとしてもよい。この構成によれば、内視鏡1の製造コストを下げることができる。また、内視鏡装置100のスコープ制御部28の診断処理部28Cは、本体部2にインターネット等のネットワークを介して接続されたコンピュータに搭載されていてもよい。
The
また、内視鏡装置100において、エラー検出部28Aを先端部10C内に設けてもよい。具体的には、基板25における撮像素子23と信号ケーブル27との間にエラー検出部28Aを設けた構成としてもよい。この構成によれば、デジタル画素信号が信号ケーブル27にて伝送される際の伝送エラーの影響を排除することができ、撮像素子23の性能低下をより高い精度にて診断することができる。
Further, in the
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。 As described above, the following matters are disclosed in the present specification.
(1)
挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡を有する内視鏡装置であって、
上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
上記先端部内に設けられた湿度センサと、
上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記デジタル信号にエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、
上記湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出部により検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備える内視鏡装置。
(1)
An endoscope device having an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
Humidity sensor provided in the tip and
An error detector that receives the output data and detects that an error has occurred in the digital signal based on the output data.
An endoscope including a diagnostic processing unit that diagnoses the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor and the error information detected by the error detection unit. Mirror device.
(2)
(1)記載の内視鏡装置であって、
上記診断処理部は、上記エラー検出部により検出された上記エラーの度合いを示す数値指標が予め決められた第一閾値以上であり、且つ、上記湿度情報が予め決められた第二閾値以上である場合に、上記撮像素子の性能低下が発生していると診断する内視鏡装置。
(2)
(1) The endoscope device according to the above.
In the diagnostic processing unit, the numerical index indicating the degree of the error detected by the error detection unit is at least a predetermined first threshold value, and the humidity information is at least a predetermined second threshold value. An endoscope device for diagnosing that the performance of the image pickup element has deteriorated.
(3)
(2)記載の内視鏡装置であって、
上記エラーが発生していることが検出された場合に上記エラーを補正する処理を行うエラー補正部を備え、
上記第一閾値は、上記エラー補正部によって補正が可能な上記エラーの度合いを示す上記数値指標の上限値よりも低い値が設定されている内視鏡装置。
(3)
(2) The endoscope device described above.
It is equipped with an error correction unit that performs processing to correct the above error when it is detected that the above error has occurred.
The first threshold value is an endoscope device in which a value lower than the upper limit value of the numerical index indicating the degree of the error that can be corrected by the error correction unit is set.
(4)
(1)から(3)のいずれか1つに記載の内視鏡装置であって、
上記先端部内部において上記湿度センサを個別に封止する封止部材を備え、
上記封止部材は、上記湿度センサの感湿領域を除く部分を覆っている内視鏡装置。
(4)
The endoscope device according to any one of (1) to (3).
A sealing member for individually sealing the humidity sensor inside the tip portion is provided.
The sealing member is an endoscope device that covers a portion of the humidity sensor excluding the humidity-sensitive area.
(5)
(1)から(4)のいずれか1つに記載の内視鏡装置であって、
上記エラー検出部及び上記診断処理部は、上記内視鏡が接続される内視鏡装置の本体部に設けられる内視鏡装置。
(5)
The endoscope device according to any one of (1) to (4).
The error detection unit and the diagnostic processing unit are endoscope devices provided in the main body of the endoscope device to which the endoscope is connected.
(6)
(1)から(4)のいずれか1つに記載の内視鏡装置であって、
上記エラー検出部及び上記診断処理部は、上記内視鏡に設けられる内視鏡装置。
(6)
The endoscope device according to any one of (1) to (4).
The error detection unit and the diagnostic processing unit are endoscope devices provided in the endoscope.
(7)
(6)記載の内視鏡装置であって、
上記エラー検出部は、上記先端部内に設けられる内視鏡装置。
(7)
(6) The endoscope device according to the above.
The error detection unit is an endoscope device provided in the tip portion.
(8)
(1)から(7)のいずれか1つに記載の内視鏡装置であって、
上記撮像素子の性能低下が発生していると診断された場合に報知処理を行う報知制御部を備える内視鏡装置。
(8)
The endoscope device according to any one of (1) to (7).
An endoscope device including a notification control unit that performs notification processing when it is diagnosed that the performance of the image pickup device has deteriorated.
(9)
挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡であって、
上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
上記先端部内に設けられた湿度センサと、
上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記デジタル信号にエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、
上記湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出部により検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備える内視鏡。
(9)
An endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
Humidity sensor provided in the tip and
An error detector that receives the output data and detects that an error has occurred in the digital signal based on the output data.
An endoscope including a diagnostic processing unit that diagnoses the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor and the error information detected by the error detection unit. mirror.
(10)
(9)記載の内視鏡であって、
上記エラー検出部は、上記先端部内に設けられる内視鏡。
(10)
(9) The endoscope described above.
The error detection unit is an endoscope provided in the tip portion.
(11)
挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡の診断方法であって、
上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記デジタル信号にエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、
上記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出ステップにより検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、を備える内視鏡の診断方法。
(11)
It is a diagnostic method for an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
An error detection step that receives the output data and detects that an error has occurred in the digital signal based on the output data, and an error detection step.
A diagnostic processing step for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor provided in the tip portion and the error information detected by the error detection step. And, the diagnostic method of the endoscope equipped with.
(12)
挿入部の先端部内に設けられた撮像部を含む内視鏡の診断プログラムであって、
上記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、上記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、上記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
上記出力データを受信し、上記出力データに基づいて、上記デジタル信号にエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、
上記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された上記先端部内部の湿度情報と、上記エラー検出ステップにより検出された上記エラーの情報とに基づいて、上記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、をコンピュータに実行させるための内視鏡の診断プログラム。
(12)
It is a diagnostic program for an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
An error detection step that receives the output data and detects that an error has occurred in the digital signal based on the output data, and an error detection step.
A diagnostic processing step for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor provided in the tip portion and the error information detected by the error detection step. And, an endoscope diagnostic program to make a computer run.
100 内視鏡装置
1 内視鏡
2 本体部
20 ライトガイド
20a 照明用レンズ
21 対物レンズ
22 レンズ群
23 撮像素子
23A 画素部
23B 信号処理部
23C 情報付加部
23M 封止部材
24 湿度センサ
24a 感湿領域
24M 封止部材
25 基板
26 撮像部
27 信号ケーブル
28 スコープ制御部
28A エラー検出部
28B エラー補正部
28C 診断処理部
28D 報知制御部
4 プロセッサ装置
42 信号処理部
43 表示制御部
44 システム制御部
5 光源装置
51 光源制御部
52 光源部
6 入力部
7 表示部
10 挿入部
10A 軟性部
10B 湾曲部
10C 先端部
11 操作部
12 アングルノブ
13 ユニバーサルコード
13A,13B コネクタ部
100
Claims (12)
前記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、前記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
前記先端部内に設けられた湿度センサと、
前記出力データを受信し、前記出力データに基づいて、前記撮像素子から前記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、
前記湿度センサにより検出された前記先端部内部の湿度情報と、前記エラー検出部により検出された前記エラーの情報とに基づいて、前記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備える内視鏡装置。 An endoscope device having an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
Humidity sensor provided in the tip and
An error detection unit that receives the output data and detects that an error has occurred when the digital signal is output from the image sensor based on the output data.
An endoscope including a diagnostic processing unit that diagnoses the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor and the error information detected by the error detection unit. Mirror device.
前記診断処理部は、前記エラー検出部により検出された前記エラーの度合いを示す数値指標が予め決められた第一閾値以上であり、且つ、前記湿度情報が予め決められた第二閾値以上である場合に、前記撮像素子の性能低下が発生していると診断する内視鏡装置。 The endoscope device according to claim 1.
In the diagnostic processing unit, the numerical index indicating the degree of the error detected by the error detection unit is at least a predetermined first threshold value, and the humidity information is at least a predetermined second threshold value. An endoscope device for diagnosing that the performance of the image pickup element has deteriorated.
前記エラーが発生していることが検出された場合に前記エラーを補正する処理を行うエラー補正部を備え、
前記第一閾値は、前記エラー補正部によって補正が可能な前記エラーの度合いを示す前記数値指標の上限値よりも低い値が設定されている内視鏡装置。 The endoscope device according to claim 2.
It is provided with an error correction unit that performs a process of correcting the error when it is detected that the error has occurred.
The endoscope device in which the first threshold value is set to a value lower than the upper limit value of the numerical index indicating the degree of the error that can be corrected by the error correction unit.
前記先端部内部において前記湿度センサを個別に封止する封止部材を備え、
前記封止部材は、前記湿度センサの感湿領域を除く部分を覆っている内視鏡装置。 The endoscope device according to any one of claims 1 to 3.
A sealing member for individually sealing the humidity sensor inside the tip portion is provided.
The sealing member is an endoscope device that covers a portion of the humidity sensor excluding the humidity-sensitive region.
前記エラー検出部及び前記診断処理部は、前記内視鏡が接続される内視鏡装置の本体部に設けられる内視鏡装置。 The endoscope device according to any one of claims 1 to 4.
The error detection unit and the diagnostic processing unit are endoscope devices provided in the main body of the endoscope device to which the endoscope is connected.
前記エラー検出部及び前記診断処理部は、前記内視鏡に設けられる内視鏡装置。 The endoscope device according to any one of claims 1 to 4.
The error detection unit and the diagnostic processing unit are endoscope devices provided in the endoscope.
前記エラー検出部は、前記先端部内に設けられる内視鏡装置。 The endoscope device according to claim 6.
The error detection unit is an endoscope device provided in the tip portion.
前記撮像素子の性能低下が発生していると診断された場合に報知処理を行う報知制御部を備える内視鏡装置。 The endoscope device according to any one of claims 1 to 7.
An endoscope device including a notification control unit that performs notification processing when it is diagnosed that the performance of the image pickup device has deteriorated.
前記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、前記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
前記先端部内に設けられた湿度センサと、
前記出力データを受信し、前記出力データに基づいて、前記撮像素子から前記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出部と、
前記湿度センサにより検出された前記先端部内部の湿度情報と、前記エラー検出部から出力されるエラー検出情報とに基づいて、前記撮像素子の状態を診断する診断処理部と、を備える内視鏡。 An endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
Humidity sensor provided in the tip and
An error detection unit that receives the output data and detects that an error has occurred when the digital signal is output from the image sensor based on the output data.
An endoscope including a diagnostic processing unit that diagnoses the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor and the error detection information output from the error detection unit. ..
前記エラー検出部は、前記先端部内に設けられる内視鏡。 The endoscope according to claim 9, wherein the endoscope is used.
The error detection unit is an endoscope provided in the tip portion.
前記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、前記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
前記出力データを受信し、前記出力データに基づいて、前記撮像素子から前記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、
前記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された前記先端部内部の湿度情報と、前記エラー検出ステップにより検出された前記エラーの情報とに基づいて、前記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、を備える内視鏡の診断方法。 It is a diagnostic method for an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
An error detection step that receives the output data and detects that an error has occurred when the digital signal is output from the image pickup device based on the output data.
A diagnostic processing step for diagnosing the state of the image pickup element based on the humidity information inside the tip portion detected by the humidity sensor provided in the tip portion and the error information detected by the error detection step. And, the diagnostic method of the endoscope equipped with.
前記撮像部は、受光した光を電圧信号に変換する画素部と、前記電圧信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記デジタル信号にエラー検出用情報を付加して出力データとして出力する情報付加部と、を含む撮像素子を有し、
前記出力データを受信し、前記出力データに基づいて、前記撮像素子から前記デジタル信号が出力されるときのエラーが発生していることを検出するエラー検出ステップと、
前記先端部内に設けられた湿度センサにより検出された前記先端部内部の湿度情報と、前記エラー検出ステップにより検出された前記エラーの情報とに基づいて、前記撮像素子の状態を診断する診断処理ステップと、をコンピュータに実行させるための内視鏡の診断プログラム。 It is a diagnostic program for an endoscope including an imaging unit provided in the tip of the insertion unit.
The imaging unit includes a pixel unit that converts the received light into a voltage signal, a conversion unit that converts the voltage signal into a digital signal, and information addition that adds error detection information to the digital signal and outputs it as output data. It has an image pickup element including a part and
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