WO2014057855A1 - 内視鏡装置及び内視鏡の偏光素子の劣化検出方法 - Google Patents

内視鏡装置及び内視鏡の偏光素子の劣化検出方法 Download PDF

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WO2014057855A1
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WO
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endoscope
value
light source
balance adjustment
predetermined
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PCT/JP2013/076898
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大記 有吉
後野 和弘
山崎 健二
亮 町田
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus and a method for detecting deterioration of a polarizing element of an endoscope.
  • endoscopes have been widely used in the medical field and the industrial field.
  • an operator inserts an insertion portion of an endoscope into a subject, displays an image in the subject captured by an imaging portion provided at a distal end portion of the insertion portion on a monitor, and In-specimen testing can be performed.
  • An illumination window and an observation window are provided at the distal end of the insertion portion of the endoscope. Illumination light is emitted from the illumination window to illuminate the subject, and reflected light from the subject is received by the imaging element through the observation window.
  • Each of the illumination optical system provided in the illumination window of the endoscope and the observation optical system provided in the observation window is provided with a polarizing element.
  • a polarizing element For example, by setting the polarization directions of the two polarizing elements to the same direction, only the light from the mucosal surface of the subject is received by the imaging element, so that the surface structure of the mucosa can be easily seen. Further, as disclosed in Japanese Patent No. 2588460 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-143580, halation can be prevented by making the polarization directions of the two polarizing elements orthogonal to each other.
  • the polarizing element deteriorates with time and heat.
  • the effect of polarization is reduced.
  • the extinction ratio which is one of the performance indexes of the polarizing element, decreases.
  • the extinction ratio is the ratio of the amount of light transmitted when the polarization directions of the two polarizing elements are parallel to the amount of light transmitted when the polarization directions of the two polarizing elements are orthogonal to each other.
  • an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus capable of detecting deterioration of a polarizing element provided in an endoscope and a method of detecting deterioration of the polarizing element of the endoscope.
  • An endoscope apparatus includes a storage unit that stores a reference value of a color balance adjustment value of an endoscope image of an endoscope that images a subject through a polarizing element, the reference value, and a predetermined time
  • a change amount calculation unit that calculates a change amount of the color balance adjustment value from the color balance adjustment value of the endoscope after the elapse of time, and whether or not the calculated change amount is equal to or greater than a predetermined threshold value.
  • a reference value of a color balance adjustment value of an endoscope image of an endoscope that images a subject through the polarization element is stored in a storage unit, and the reference A change amount of the color balance adjustment value is calculated from the value and the color balance adjustment value of the endoscope after a lapse of a predetermined time, and whether or not the calculated change amount is equal to or greater than a predetermined threshold value When the amount of change is equal to or greater than a predetermined threshold value, a predetermined output is performed.
  • An endoscope apparatus includes a storage unit that stores a reference value of a light control value of a light source device connected to an endoscope that images a subject through a polarizing element, the reference value, and a predetermined time
  • a change amount calculation unit that calculates a change amount of the light control value of the light source device from the light control value of the light source device after elapses, and determines whether the calculated change amount is equal to or greater than a predetermined threshold value
  • an output unit that performs a predetermined output when the amount of change is equal to or greater than a predetermined threshold.
  • a dimming value reference value of a light source device connected to an endoscope that images a subject through the polarization element is stored in a storage unit, and the reference
  • the change amount of the light control value of the light source device is calculated from the value and the light control value of the light source device after a predetermined time has elapsed, and whether or not the calculated change amount is equal to or greater than a predetermined threshold value.
  • a predetermined output is made when the amount of change is greater than or equal to a predetermined threshold.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the control part 21 concerning the 1st Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the example of the characteristic of the transmittance
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a flow of white balance processing (S41) in FIG. It is a figure which shows the example of the information memorize
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the endoscope device 1 includes an endoscope 2, a main body device 3, a light source device 4, and a display device 5.
  • the endoscope 2 includes an elongated insertion portion 11, an operation portion 12 to which a proximal end of the insertion portion 11 is connected, and two connection cables 13a and 13b extending from the side portion of the operation portion 12.
  • a connector (not shown) is provided at each end of the connection cables 13 a and 13 b of the endoscope 2.
  • the endoscope 2 and the main body device 3 are connected by the connection cable 13a, and the endoscope 2 and the light source device 4 are connected by the connection cable 13b.
  • the display device 5 is connected to the main device 3.
  • an illumination optical system 14 provided in the illumination window and an objective optical system 15 provided in the observation window are provided.
  • an objective optical system 15 provided in the observation window
  • An imaging element 17 is disposed on the rear side of the objective optical system 15.
  • a polarizing element 18 a is disposed between the illumination optical system 14 and the tip surface of the light guide 16.
  • a polarizing element 18 b is disposed between the objective optical system 15 and the image pickup surface of the image pickup element 17.
  • the polarizing elements 18a and 18b are wire grid polarizers having higher transmittance than the absorbing polarizers.
  • the polarizing elements 18a and 18b may be absorption polarizers.
  • the two polarizing elements 18 a and 18 b are provided at the distal end portion of the insertion portion 11 with the rotation angle around the optical axis adjusted so that the polarization directions are the same.
  • the structure of the mucosal surface of the subject is easy to see. That is, the endoscope 2 images the subject through the polarizing elements 18a and 18b.
  • the endoscope 2 includes a flash memory 19 that is a rewritable nonvolatile memory.
  • the main body device 3 includes a control unit 21, an image sensor driving unit 22, an input unit 23, and an image processing unit 24.
  • the control unit 21 is connected to each unit (the image sensor driving unit 22, the input unit 23, and the image processing unit 24) of the endoscope device 1 and the light source device 4 so as to realize various functions of the endoscope device 1. Each part and the light source device 4 are controlled.
  • the configuration of the control unit 21 will be described later.
  • the light source device 4 includes a light source 31 incorporating a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) and a control unit 32, and the control unit 32 is controlled by the control unit 21 of the main body device 3. Is turned on to control the light source 31 to generate illumination light.
  • the plurality of LEDs of the light source 31 includes RGB three-color LEDs, and the output of each color can be adjusted. Note that the light-emitting element used as the light source may be a laser instead of an LED.
  • the base end surface of the light guide 16 is located at the emission part of the light source 31. Light from the light source 31 is guided from the proximal end surface of the light guide 16 into the light guide 16 and is emitted from the distal end surface of the light guide 16 as illumination light.
  • the image sensor drive unit 22 is a circuit that generates a drive signal for driving the image sensor 17 of the endoscope 2 and outputs the drive signal to the image sensor 17 via the signal line L1.
  • the input unit 23 includes various switches including a power switch for turning on and off the main body device 3, a keyboard, and the like, and various commands can be input by the user.
  • the image processing unit 24 receives the image signal from the image sensor 17 via the signal line L2, converts it into a digital signal, executes various correction processes, and outputs a video signal for displaying an endoscopic image. Output to the display device 5.
  • control unit 21 is connected to the flash memory 19 of the endoscope 2 through the signal line L3, and can write data to the flash memory 19 and read data from the flash memory 19.
  • the control unit 21 of the main body device 3 and the control unit 32 of the light source device 4 are connected via a communication line L4 of a connection cable (not shown) so that they can communicate with each other.
  • the main device 3 and the light source device 4 are separate devices, but the light source device 4 and the main device 3 may be configured as an integrated device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit 21.
  • the control unit 21 includes a central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) 41, a ROM 42, a RAM 43, a flash memory 44 that is a nonvolatile memory, various interfaces (hereinafter abbreviated as I / F) 45, 46, 47, and 48. , 49.
  • the CPU 41, ROM 42, RAM 43, flash memory 44, and various interfaces (hereinafter abbreviated as I / F) 45, 46, 47, 48, and 49 are connected to each other by a bus 50.
  • the CPU 41 reads out the program stored in the ROM 42 and executes the program while using the RAM 43 as a work area.
  • the programs stored in the ROM 42 include a program for detecting deterioration of the polarizing element described later. Further, the CPU 41 can write and read data to and from the flash memory 44 when executing the program.
  • the I / F 45 is an interface with the control unit 32 of the light source device 4.
  • the I / F 46 is an interface with the image sensor driving unit 22.
  • the I / F 47 is an interface with the input unit 23.
  • the I / F 48 is an interface with the image processing unit 24.
  • the I / F 49 is an interface with the flash memory 19 of the endoscope 2.
  • the CPU 41 receives the command from the user via the I / F 47 from the input unit 23.
  • the CPU 41 reads out and executes a predetermined program from the ROM 42, drives the image sensor driving unit 22, and controls the image processing unit 24 to display an image signal of the endoscopic image. It is displayed on the device 5.
  • FIG. 3A is a diagram for explaining an example of transmittance characteristics according to the passage of time of each of the polarizing elements 18a and 18b.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the transmittance characteristics of other polarizing elements.
  • the transmittance characteristic varies depending on the polarizing element. For example, in FIG. 3A, the transmittance of the polarizing element decreases with time. In FIG. 3B, the transmittance of the polarizing element increases with time.
  • the polarizing elements 18a and 18b are wire grid type polarizing elements as described above.
  • the transmittance has different transmittance characteristics within the wavelength band of visible light, for example, within a range of 400 nm to 700 nm.
  • the transmittance T of each color also changes with the passage of time. This is because the polarizing elements 18a and 18b deteriorate with the passage of time and heat.
  • the effect of the polarization decreases, for example, the extinction ratio (the polarization directions of the two polarizing elements are parallel to the light transmission amount in the crossed Nicols state where the polarization directions of the two polarizing elements are orthogonal to each other).
  • the ratio of the amount of transmitted light in the state decreases. Since the deterioration of the polarizing element gradually proceeds, it is difficult for the operator to notice the deterioration of the polarizing element only by looking at the endoscopic image.
  • the control unit 21 of the endoscope apparatus 1 detects deterioration of the polarizing elements 18a and 18b.
  • a predetermined output for example, a message display, Etc., and prompts a user such as an operator to repair the endoscope in order to replace the polarizing elements 18a and 18b.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of information stored in the flash memory 19 of the endoscope 2.
  • the flash memory 19 has a storage area for storing a scope ID that is an identification code of the endoscope 2, an accumulated usage time Ta, a reference color balance adjustment value Rg, and polarization element deterioration information F.
  • the data in the flash memory 19 can be read and written by the CPU 41 via the signal line L3.
  • Scope ID is a unique identifier of the endoscope 2.
  • the scope ID is determined when the endoscope 2 is manufactured and is stored in the flash memory 19.
  • the accumulated usage time Ta is set to 0 (zero) and stored in the flash memory 19.
  • the accumulated usage time Ta is the accumulated time that the endoscope 2 is connected to the main body device 3 and is written by the main body device 3 when the endoscope 2 is used. Specifically, when the CPU 41 of the control unit 21 detects that the endoscope 2 is connected to the main body device 3, the accumulation in the flash memory 19 is assumed that the endoscope 2 is energized.
  • the usage time Ta is updated every predetermined time during energization. For example, the CPU 41 updates the cumulative usage time Ta by incrementing the data of the cumulative usage time Ta every minute.
  • the accumulated usage time Ta is accumulated by the CPU 41 of the main unit 3, but the data of the accumulated usage time Ta may be updated by a circuit or the like provided in the endoscope 2. .
  • the accumulated time of energization time to the endoscope 2 is set as the accumulated use time Ta of the endoscope 2.
  • the accumulated usage time Ta of the endoscope 2 may be set using the time information of the state.
  • the CPU 41 may count the time during which the lighting instruction is output to the light source device 4 and may be used as the cumulative usage time Ta of the endoscope 2.
  • the accumulated usage time Ta may be stored in the flash memory 44 of the main body device 3.
  • the accumulated usage time Ta cannot be rewritten until the polarizing elements 18a and 18b are replaced due to repair of the endoscope 2 or the like.
  • the reference color balance adjustment value Rg is reference information serving as a reference for determining deterioration of polarizing elements 18a and 18b described later.
  • the reference color balance adjustment value Rg is a gain value for each color signal of RGB obtained by white balance processing performed at the time of manufacturing the endoscope in which the polarizing elements 18a and 18b are not deteriorated. That is, the flash memory 19 serving as a storage unit stores a reference value for the color balance adjustment value of the endoscope image of the endoscope 2.
  • the cumulative usage time Ta of the endoscope 2 is stored in the flash memory 19 of the endoscope 2, but may be stored in the flash memory 44 of the main body device 3.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the procedure for setting the reference color balance adjustment value Rg.
  • the processing in FIG. 5 is executed by an inspection apparatus related to the manufacture of an endoscope.
  • white balance adjustment processing is executed for the manufactured endoscope (S1).
  • the endoscope 2 is connected to a light source device 4 used in combination with the endoscope 2 or a light source device that emits white light as a reference, and white balance adjustment processing is executed.
  • the white balance adjustment process is performed, for example, in a state where a predetermined white balance cap whose inner surface is coated with a predetermined white paint is put on the distal end portion of the insertion portion 11 of the endoscope 2.
  • a gain adjustment is performed on each RGB color signal so that a white image is captured and the intensity of the three RGB color signals is the same.
  • the gain values of the obtained RGB color signals are stored in the flash memory 19 of the endoscope 2 as reference color balance adjustment values Rg as reference information for determining deterioration of polarizing elements 18a and 18b described later. (S2).
  • each color signal that is a color balance adjustment value when white balance processing is performed on the manufactured endoscope 2 in the factory and the polarizing elements 18a and 18b of the endoscope 2 are not deteriorated.
  • the reference color balance adjustment value Rg is stored in the flash memory 19 as the reference color balance adjustment value Rg. That is, the color balance adjustment value is a gain value of each color when white balance adjustment is performed on the endoscopic image.
  • the reference color balance adjustment value Rg is not rewritten until the endoscope 2 is repaired and white balance processing is performed again at the factory.
  • the gain values of the respective colors obtained when white balance adjustment is performed at the time of manufacture of the endoscope 2 are written in the flash memory 19, but the endoscope 2 is used for the first time in a hospital or the like and is white. It may be a gain value obtained when balance adjustment is performed.
  • the CPU 41 reads the reference color balance adjustment value Rg of the flash memory 19 of the endoscope 2 and the value is not stored, white balance adjustment is performed in a hospital or the like.
  • the control unit 21 of the main device 3 writes the gain value of each color signal in the flash memory 19 as the reference color balance adjustment value Rg.
  • the polarizing element deterioration information F is information indicating that the deterioration of the polarizing elements 18a and 18b has been determined.
  • the polarization element deterioration information F which is flag information, is set to “0 (zero)” and stored in the flash memory 19.
  • This polarizing element deterioration information F is not rewritten until the endoscope 2 is repaired and the polarizing elements 18a and 18b are replaced at the factory.
  • the scope ID, the accumulated usage time Ta, the reference color balance adjustment value Rg, and the polarization element deterioration information F are stored in the flash memory 19 of the endoscope 2 when the endoscope 2 is manufactured.
  • the endoscope 2 is connected to the main body device 3 and the light source device 4 in a hospital and used for endoscopy.
  • the endoscope apparatus 1 detects the deterioration of the polarizing elements 18a and 18b of the endoscope 2. Is done.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a flow of processing for detecting deterioration of the polarizing element of the endoscope 2.
  • the process of FIG. 6 is a process in which the CPU 41 of the control unit 21 detects the deterioration of the polarization element of the endoscope 2 of FIG. 6 when the endoscope 2 is connected to the main unit 3 and the power is turned on. This is done by reading the program for reading from the ROM 42 and executing it.
  • the CPU 41 reads information on the accumulated usage time Ta of the endoscope 2 from the flash memory 19 (S11). Next, the CPU 41 determines whether or not the read accumulated usage time Ta is equal to or longer than a predetermined time TH1 (S12).
  • the predetermined time TH1 is, for example, several hours or several tens of hours, and is a threshold value of an elapsed time from the start of use of the endoscope for determining deterioration of the polarizing elements 18a and 18b. That is, the predetermined time TH1 is a time set for performing the deterioration determination of the polarizing elements 18a and 18b of the endoscope 2.
  • the cumulative usage time Ta of the endoscope reaches or exceeds the predetermined time (TH1)
  • the calculation of the change amount of the color balance adjustment value which will be described later, and the change amount is equal to or greater than the predetermined threshold value. A determination is made whether or not there is.
  • the process ends without doing anything.
  • the CPU 41 outputs a predetermined message to the display device 5 (S13).
  • the predetermined message is, for example, a message “please perform white balance processing”.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of the white balance process (S14) of FIG.
  • the CPU 41 executes white balance adjustment processing, which is the same processing as step S1 in FIG. 5 (S1).
  • the white balance adjustment process in order to perform white balance adjustment, the user is prompted to put a predetermined white balance cap on the distal end portion of the insertion portion 2, and the predetermined white balance is applied to the distal end portion of the insertion portion 2. Imaging with the image sensor 17 is performed in a state where the cap is covered.
  • the gain of each RGB color signal is adjusted from the obtained image, and the CPU 41 obtains the gain value of each RGB color signal (S21).
  • the CPU 41 compares the reference color balance adjustment value Rg with the RGB gain value acquired in S14 (S22) (S15).
  • the gain values of the RGB color signals acquired in S21 are compared with the gain values of the RGB color signals included in the reference color balance adjustment value Rg. Therefore, the process of S15 calculates the amount of change in the color balance adjustment value from the reference color balance adjustment value Rg, which is the reference value, and the color balance adjustment value of the endoscope 2 after the lapse of the predetermined time (TH1).
  • a change amount calculation unit is configured.
  • the absolute value of the difference between the gain value of each color signal obtained in S21 and the gain value of each color signal included in the reference color balance adjustment value Rg is calculated, and the RGB color signal is calculated.
  • the absolute value of the gain value difference is calculated for each of the three color signals.
  • the CPU 41 determines whether or not one of the absolute values of the three differences in RGB gain values has a predetermined threshold value TH2 (S16). That is, the process of S16 constitutes a determination unit that determines whether or not the calculated change amount of the color balance adjustment value is equal to or greater than a predetermined threshold (TH2).
  • the CPU 41 If even one of the absolute values of the three differences is greater than or equal to the predetermined threshold TH2 (S16: YES), the CPU 41 outputs a predetermined message to the display device 5 (S17).
  • the predetermined message in S17 is, for example, a message “Please request repair of the endoscope 2”. That is, the processing of S17 constitutes an output unit that performs a predetermined output when the amount of change in the color balance adjustment value is equal to or greater than a predetermined threshold (TH2).
  • a predetermined output is performed when at least one of the color signals of each color of the endoscopic image is equal to or greater than a predetermined threshold (TH2) value.
  • the predetermined output is a message output for displaying a predetermined message on the display device 5.
  • the CPU 41 rewrites the polarization element deterioration information F of the flash memory 19 of the endoscope 2 to “1” (S18). Therefore, the processing of S18 is performed as predetermined information in the flash memory 19 which is a storage unit provided in the endoscope 2 when the calculated change amount of the color balance adjustment value is equal to or greater than a predetermined threshold (TH2).
  • An information writing unit for writing the polarization element deterioration information F is configured.
  • the polarization element deterioration information F is flag information and has only a value of “0” or “1”, but the polarization element deterioration information F may be a counter value. For example, in S18 of FIG. 6, the count value is incremented when writing the flag. In this case, the value (count value) of the polarization element deterioration information F indicates the number of times that an endoscope repair message is output in S7.
  • an endoscope apparatus that can detect deterioration of a polarizing element provided in an endoscope, and thus, an endoscopic image in an optimal state and Can be prevented from being examined by an endoscopic image obtained by a different and deteriorated polarizing element.
  • the gain value of each RGB color signal is given as the color balance adjustment value.
  • the output for the light amount of each light emitting element of RGB such as an LED light source may be used.
  • the value may be a color balance adjustment value.
  • the LED light source is composed of a plurality of light emitting elements that emit RGB colors, and the amount of light can be adjusted according to the number of light emitting elements to be driven, the number of driving light emitting elements of each color may be used.
  • the deterioration of the polarizing element is detected using the color balance adjustment value obtained in the white balance adjustment process.
  • the deterioration is obtained in the white balance adjustment process.
  • Degradation of the polarizing element is detected using the dimming value obtained.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention. Note that, in the second embodiment described below, the same components as those in the endoscope apparatus 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the light source device 4A of the endoscope apparatus 1A includes a light source 31A and a control unit 32A.
  • the light source 31A includes a lamp 31a serving as a light source, a diaphragm 31b for adjusting the amount of light emitted from the lamp 31a and incident on the light guide 16, and a diaphragm 31b so as to adjust the size of the opening of the diaphragm 31b.
  • a diaphragm drive unit 31c to be driven is included.
  • the control unit 32A controls the aperture driving unit 31c to adjust the aperture 31b so as to be in an appropriate dimming state.
  • the control unit 32A includes a storage unit 32a that stores the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a.
  • the control unit 32A has a CPU or a control circuit (not shown).
  • the lamp 31a is mounted on the light source device 4A for the first time. It memorize
  • the control unit 32A updates the lamp cumulative lighting time At of the storage unit 32a by counting up at a predetermined time interval when it is lit.
  • the lamp cumulative lighting time At is initialized to “0 (zero)” when the lamp 31a of the light source device 4A is replaced with a new lamp.
  • the hardware configuration of the control unit 21 of the main device 3 is the same as the configuration shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of information stored in the flash memory 19 of the endoscope 2 according to the present embodiment.
  • the flash memory 19 has a storage area in which a scope ID that is an identification code of the endoscope, an endoscope cumulative usage time Ta, a reference dimming value Rga, and polarization element deterioration information F are stored.
  • the reference dimming value Rga is reference information serving as a reference for determining deterioration of polarizing elements 18a and 18b described later.
  • the reference dimming value Rga is an initial aperture value of the light source device 4A when the endoscope 2 is first connected to the light source device 4 and white balance processing is performed. That is, the flash memory 19 serving as a storage unit stores the reference value of the light control value of the light source device 4A connected to the endoscope 2.
  • FIG. 10 illustrates a procedure for setting the reference dimming value Rga when the endoscope 2 is first connected to the light source device 4A.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a flow of a procedure for setting the reference dimming value Rga.
  • the CPU 41 executes white balance adjustment processing (S1).
  • the endoscope 2 is connected to a light source device 4A used in combination with the endoscope 2, and white balance adjustment processing is executed.
  • the white balance adjustment processing a white image is picked up, and the gain adjustment for each RGB color signal is performed so that the intensity of the three RGB color signals is the same.
  • the aperture value D of the aperture 31b of the light source device 4A when the white balance is adjusted is acquired (S31).
  • the CPU 41 obtains information on the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a stored in the storage unit 32a from the control unit 32A of the light source device 4A (S32). Then, the CPU 41 corrects the aperture value D acquired in S31 based on the acquired information on the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a, and stores it in the flash memory 19 as the initial aperture value DI (S33).
  • FIG. 11 is a schematic graph showing the relationship between the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a, the light amount and the aperture correction amount. As the lamp cumulative lighting time At becomes longer, the light quantity of the lamp 31a decreases.
  • the aperture value D acquired in S31 is the aperture initial value DI as it is and is stored in the flash memory 19 as the reference dimming value Rga.
  • the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a of the light source device 4A may not be “0”.
  • the lamp cumulative lighting time At is T1 which is not “0” after the light source device 4A has already been used, the light quantity of the lamp 31a decreases.
  • the light amount when the lamp cumulative lighting time At is “0” is L0, and the light amount when the lamp cumulative lighting time At is T1 is reduced to L1.
  • the light amount changes so as to decrease according to the lamp cumulative lighting time At, and the change is known in advance by the specification or experiment of the lamp, and is expressed by a predetermined function f1. Can do. Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 11, a change in the aperture value D corresponding to a change in the light amount of the lamp 31a during automatic light control or manual light control is also known in advance, and is determined by another predetermined function f2. Can be expressed.
  • the change amount d1 of the light amount corresponding to the lamp cumulative lighting time At is calculated from a predetermined function f1 of the lamp cumulative lighting time At with respect to the light amount D0 when the lamp cumulative lighting time At is “0”. Can do. Furthermore, the amount of change in the amount of light or the amount of change in the aperture value of the diaphragm 31b according to the cumulative lamp lighting time At can also be obtained in advance.
  • the endoscope 2 when the endoscope 2 is first connected to the light source device 4A, if the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a of the light source device 4A is not “0”, the CPU 41 in FIG. Using a predetermined function f2 indicated by a two-dot chain line, a change amount cd of the aperture value is calculated from the lamp cumulative lighting time At, and the calculated aperture value change amount cd and the aperture value D acquired in S31 are calculated. From this, the initial aperture value DI is obtained and stored in the storage area of the reference dimming value Rga of the flash memory 19.
  • the initial aperture value DI that is the reference value is a dimming value obtained when white balance adjustment is performed on the endoscope image, based on the cumulative lamp lighting time At of the light source device 4A connected to the endoscope 2.
  • This is a corrected value. That is, the initial aperture value DI stored as the reference dimming value Rga is the aperture value when the accumulated usage time At is “0” estimated from the lamp cumulative lighting time At.
  • the reference dimming value Rga is not rewritten until the endoscope 2 is repaired and white balance processing is performed again at the factory.
  • the initial aperture value DI is stored in the flash memory 19 of the endoscope 2.
  • the polarizing elements 18a and 18b deteriorate with time.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a flow of processing for detecting deterioration of the polarizing element of the endoscope 2.
  • the same processes as those of FIG. The process of FIG. 12 is also performed by the CPU 41 of the control unit 21 reading the program for the process of FIG. 12 from the ROM 42 and executing it.
  • the CPU 41 reads the accumulated use time Ta in the flash memory 19 of the endoscope 2 (S11), and determines whether or not the accumulated use time Ta is equal to or greater than a predetermined time TH1 (S12).
  • the CPU 41 outputs a predetermined message to the display device 5 (S13), and the user performs white balance processing according to the message. Is executed (S41).
  • the white balance process is the same as the process shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of the flow of the white balance process (S41) of FIG.
  • the CPU 41 executes white balance adjustment processing (S1). In the white balance adjustment processing, gain adjustment is performed for each color signal of RGB.
  • the aperture value D of the aperture 31b of the light source device 4 when the white balance is adjusted is acquired (S31).
  • the CPU 41 acquires information on the lamp cumulative lighting time At of the lamp 31a stored in the storage unit 32a from the control unit 32A of the light source device 4A (S32), and the acquired lamp 31a as described with reference to FIG. Based on the information on the cumulative lamp lighting time At, the aperture value D acquired in S31 is corrected, and the corrected aperture value Dc is acquired (S51).
  • the correction of the aperture value D in S51 is performed by subtracting, from the aperture value D acquired in S31, the increased aperture value corresponding to the amount of decrease in the light amount of the lamp 31a.
  • the corrected aperture value Dc is (D ⁇ cd). That is, the aperture value Dc, which is the dimming value of the light source device 4A after the lapse of the predetermined time (TH1), is a value corrected based on the lamp cumulative lighting time At of the light source device 4A connected to the endoscope 2. is there.
  • the CPU 41 compares the initial aperture value DI, which is the reference dimming value Rga, with the aperture value Dc obtained in S51 (S42). That is, a comparison is made between the aperture value Dc obtained by correcting the lamp accumulated lighting time At acquired in S51 and the initial aperture value DI included in the reference dimming value Rga. Specifically, the difference between the corrected aperture value Dc obtained in S51 and the aperture value DI included in the reference dimming value Rga is calculated, and the difference is calculated.
  • the process of S42 changes the dimming value of the light source device 4A from the reference dimming value Rga that is the reference value and the aperture value that is the dimming value of the light source device 4A after the elapse of the predetermined time (TH1).
  • a change amount calculation unit for calculating the amount is configured.
  • the CPU 41 determines whether or not the absolute value of the difference between the aperture value Dc and the initial aperture value DI included in the reference dimming value Rga is equal to or greater than a predetermined threshold value TH3 (S43). That is, the process of S43 constitutes a determination unit that determines whether or not the calculated change amount of the dimming value is equal to or greater than a predetermined threshold (TH3).
  • the CPU 41 If the absolute value of the difference between the aperture value Dc and the initial aperture value DI is equal to or greater than the predetermined threshold value TH3 (S43: YES), the CPU 41 outputs a predetermined message to the display device 5 (S17). Therefore, the process of S17 constitutes an output unit that performs a predetermined output when the amount of change in the dimming value is equal to or greater than a predetermined threshold (TH3).
  • the predetermined output in S17 is a message output for displaying a predetermined message on the display device 5.
  • the CPU 41 rewrites the polarization element deterioration information F of the flash memory 19 of the endoscope 2 to “1” (S18). Therefore, when the calculated amount of change in the light control value is equal to or greater than a predetermined threshold value (TH3), the process of S18 is information for writing predetermined information to the flash memory 19 that is a storage unit provided in the endoscope 2 Configure the writing unit.
  • TH3 a predetermined threshold value
  • the process of S18 is information for writing predetermined information to the flash memory 19 that is a storage unit provided in the endoscope 2 Configure the writing unit.
  • S43 when the absolute value of the difference between the aperture value Dc and the initial aperture value DI is not equal to or greater than the predetermined threshold value TH3 (S43: NO), the process ends.
  • the initial aperture value DI is “+1” when the aperture adjustment range is in the range of ⁇ 8 to +8.
  • the polarizing elements 18a and 18b deteriorate, and the light quantity of the lamp 31a also decreases.
  • the lamp cumulative lighting time At is T1
  • the aperture value of the diaphragm 31b of the light source device 4 when the white balance is adjusted is affected by the deterioration of the polarizing elements 18a and 18b and the influence of the deterioration of the lamp 31a of the light source 31A. including.
  • the corrected aperture value Dc is compared with the threshold value TH3, and it is determined whether or not the polarizing elements 18a and 18b have deteriorated. If it is determined that the polarizing elements 18a and 18b have deteriorated as a result of the above processing, the user requests the manufacturer to repair the endoscope 2, and the polarizing element is replaced by the manufacturer of the endoscope 2. .
  • the dimming value is the aperture value of the light source device 4A, but may be the drive output value of the lamp 31a.
  • the polarization element deterioration information F may be a counter value.
  • an endoscope apparatus that can detect deterioration of a polarizing element provided in an endoscope, and thus, an endoscopic image in an optimal state and Can be prevented from being examined by an endoscopic image obtained by a different and deteriorated polarizing element.
  • the reference color balance adjustment value Rg and the reference dimming value Rga as reference information for deterioration determination are one each, but the endoscope 2 has one fixed light source.
  • the device is not connected to only the device 4 or 4A but is connected to a plurality of light source devices.
  • the reference color balance adjustment value Rg and the reference dimming value Rga stored in the flash memory 19 may be stored for each light source device. That is, the flash memory 19 as a storage unit stores the reference color balance adjustment value Rg and the reference dimming value Rga as reference values for each of the plurality of light source devices to be connected to the endoscope 2.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of information stored in the flash memory 19 of the endoscope 2 according to the first modification.
  • FIG. 14 shows an example of the flash memory 19 of the endoscope 2 according to the first embodiment.
  • the scope ID which is the identification code of the endoscope, the accumulated usage time Ta, and the polarization element deterioration information F are the same as those in FIG.
  • the reference color balance adjustment value Rg is stored for each light source device.
  • the reference color balance adjustment value Rg1 for the light source device 4-1, the reference color balance adjustment value Rg2 for the light source device 4-2, and the reference color balance adjustment value Rg3 for the light source device 4-3 are stored in the flash memory 19. Stored in
  • the CPU 41 checks whether or not the reference color balance adjustment value Rg for the connected light source device is stored from the scope ID of the light source device. If the reference color balance adjustment value Rg for the connected light source device is already stored in the flash memory 19, it can be used as it is.
  • the reference color balance adjustment value Rg corresponding to the light source device 4 is newly set in the flash memory 19.
  • the reference dimming value Rga corresponding to the light source device 4A is newly added to the flash memory 19. Is set.
  • the functions f1 and f2 described in FIG. 11 are also different for each light source device. Therefore, the correction according to these functions is performed to set the reference dimming value Rga and the polarizing element 18a. , 18b in the deterioration detection process.
  • the acquired dimming value is corrected by using the decrease in the amount of light due to the deterioration of the lamp 31a of the light source device 4A.
  • the light source device 4 is also corrected.
  • the color balance adjustment value may be corrected in consideration of the deterioration of the light source 31.
  • the color balance adjustment value when the color balance adjustment value changes in accordance with the change in the amount of light over time for each LED, the color balance value based on the function F of the reduction in the amount of light over time for each LED.
  • the correction amount is determined in advance.
  • the gain value of each color signal as the color balance adjustment value in FIG. 5 is stored, the gain value is corrected from the cumulative lighting time of the light source device 4 based on the function F, and the flash memory is used as the color balance adjustment value. 19
  • the color balance adjustment value of the endoscope 2 after the lapse of the predetermined time is the light balance connected to the endoscope 2 when the white balance adjustment is performed on the endoscope image. This is a value corrected based on the cumulative lighting time of the device 4. Therefore, also in the first embodiment, the deterioration of the polarizing element may be detected by correcting the color balance adjustment value using the change amount of the color balance adjustment value with time for each LED. .

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Abstract

 内視鏡装置1は、偏光素子18a、18bを通して被写体を撮像する内視鏡2の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶するフラッシュメモリ19とを有し、基準値と、所定時間の経過後における内視鏡2のカラーバランス調整値とから、カラーバランス調整値の変化量を算出し、算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う。

Description

内視鏡装置及び内視鏡の偏光素子の劣化検出方法
 本発明は、内視鏡装置及び内視鏡の偏光素子の劣化検出方法に関する。
 従来より、医療分野及び工業分野では内視鏡が広く利用されている。例えば、医療分野では、術者は、被検体内に内視鏡の挿入部を挿入し、挿入部の先端部に設けた撮像部において撮像された被検体内の画像をモニタに表示させ、被検体内の検査を行うことができる。 
 内視鏡の挿入部の先端部には、照明窓及び観察窓が設けられている。照明窓から照明光が出射され、被検体を照明し、被検体からの反射光は、観察窓を通して撮像素子により受光される。
 内視鏡の照明窓に設けられる照明光学系と観察窓に設けられる観察光学系のそれぞれに、偏光素子が設けられている。例えば、2つの偏光素子の偏光方向を同一方向にすることによって、被検体の粘膜表面からの光のみが撮像素子により受光されるようにして、粘膜の表面構造が見え易くすることができる。また、特許第2588460号公報及び特開2007-143580号公報に開示のように、2つの偏光素子の偏光方向を直交するようにして、ハレーション防止が図ることができる。
 しかし、偏光素子は、時間の経過及び熱により、劣化する。偏光素子が劣化すると、偏光の効果が低下する。例えば、偏光素子の性能の指標の1つである消光比は、低下する。消光比は、2つの偏光素子の偏光方向が互いに直交したクロスニコルの状態における光の透過量に対する、2つの偏光素子の偏光方向が平行な状態における光の透過量の比率である。
 偏光素子の劣化は徐々に進むため、術者は、内視鏡画像を見ているだけでは、偏光素子の劣化に気付き難い。偏光素子が劣化すると、最適な状態の内視鏡画像が得られなくなるため、術者は、正しい検査、診断などができない虞がある。従来、内視鏡に設けられた偏光素子の劣化を検出する方法は、提案されていない。
 そこで、本発明は、内視鏡に設けられた偏光素子の劣化を検出可能な内視鏡装置及び内視鏡の偏光素子の劣化検出方法を提供することを目的とする。
 本発明の一態様の内視鏡装置は、偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶する記憶部と、前記基準値と、所定時間の経過後における前記内視鏡の前記カラーバランス調整値とから、前記カラーバランス調整値の変化量を算出する変化量算出部と、算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う出力部と、を有する。
 本発明の一態様の内視鏡の偏光素子の劣化検出方法は、偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶部に記憶し、前記基準値と、所定時間の経過後における前記内視鏡の前記カラーバランス調整値とから、前記カラーバランス調整値の変化量を算出し、算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う。
 本発明の一態様の内視鏡装置は、偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡に接続される光源装置の調光値の基準値を記憶する記憶部と、前記基準値と、所定時間の経過後における前記光源装置の調光値とから、前記光源装置の調光値の変化量を算出する変化量算出部と、算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う出力部と、を有する。
 本発明の一態様の内視鏡の偏光素子の劣化検出方法は、偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡に接続される光源装置の調光値の基準値を記憶部に記憶し、前記基準値と、所定時間の経過後における前記光源装置の調光値とから、前記光源装置の調光値の変化量を算出し、算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う。
本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡装置の模式的な構成を示す構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係わる制御部21の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係わる、偏光素子18a、18bのそれぞれの時間の経過に応じた透過率の特性の例を説明するための図である。 他の偏光素子の透過率の特性の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係わる、内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係わる、基準カラーバランス調整値Rgの設定手順の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係わる、内視鏡2の偏光素子の劣化を検出する処理の流れの例を示すフローチャートである。 図6のホワイトバランス処理(S14)の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡装置1Aの模式的な構成を示す構成図である。 本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る、基準調光値Rgaの設定手順の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る、ランプ31aのランプ累積点灯時間Atと、光量及び絞り補正量の関係を示す模式的なグラフである。 本発明の第2の実施の形態に係る、内視鏡2の偏光素子の劣化を検出する処理の流れの例を示すフローチャートである。 図12のホワイトバランス処理(S41)の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の第1及び第2の実施の形態の変形例1に係る内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
 図1は、本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡装置の模式的な構成を示す構成図である。内視鏡装置1は、内視鏡2と、本体装置3と、光源装置4と、表示装置5により構成される。内視鏡2は、細長の挿入部11と、挿入部11の基端が接続された操作部12と、操作部12の側部から延出した2本の接続ケーブル13a、13bとからなる。内視鏡2の接続ケーブル13a、13bのそれぞれの端部には、図示しないコネクタが設けられている。接続ケーブル13aにより、内視鏡2と本体装置3は接続され、接続ケーブル13bにより、内視鏡2と光源装置4は接続されている。表示装置5は、本体装置3に接続されている。
 内視鏡2の挿入部11の先端部には、照明窓に設けられた照明光学系14と、観察窓に設けられた対物光学系15とが設けられている。照明光学系14の後側には、照明光を導光して、先端から出射するライトガイド16の先端面が配設されている。対物光学系15の後側には、撮像素子17が配設されている。
 さらに、照明光学系14とライトガイド16の先端面との間には、偏光素子18aが配設されている。対物光学系15と撮像素子17の撮像面との間には、偏光素子18bが配設されている。偏光素子18a、18bは、ここでは、透過率が吸収型偏光子よりも高いワイヤーグリッド型偏光子である。なお、偏光素子18a、18bは、吸収型偏光子でもよい。
 2つの偏光素子18aと18bは、偏光方向が共に同じ方向になるように、光軸周りの回転角度が調整されて、挿入部11の先端部に設けられている。ここでは、照明窓から出射される照明光の偏光方向と、観察窓から入射される反射光の偏光方向とを同じにすることによって、被検体の粘膜表面の構造が見易くなっている。すなわち、内視鏡2は、偏光素子18a、18bを通して被写体を撮像する。 
 さらに、内視鏡2は、書き換え可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ19を有する。
 本体装置3は、制御部21と、撮像素子駆動部22と、入力部23と、画像処理部24とを含んで構成されている。 
 制御部21は、内視鏡装置1の各種機能を実現するように、内視鏡装置1の各部(撮像素子駆動部22、入力部23及び画像処理部24)及び光源装置4に接続され、各部及び光源装置4を制御する。制御部21の構成については、後述する。
 光源装置4は、複数の発光ダイオード(以下、LEDという)を内蔵する光源31と、制御部32とを有し、制御部32は、本体装置3の制御部21の制御の下で、光源31を点灯させて照明光を発生させるように光源31を制御する。光源31の複数のLEDは、RGBの3色のLEDを含み、各色の出力を調整可能となっている。なお、光源として用いる発光素子は、LEDでなくともレーザーでもよい。
 内視鏡2と光源装置4が接続ケーブル13bにより接続された状態では、ライトガイド16の基端面が光源31の出射部に位置する。光源31からの光は、ライトガイド16の基端面からライトガイド16内に導かれて、照明光として、ライトガイド16の先端面から出射される。
 内視鏡2と本体装置3が接続ケーブル13aにより接続されると、内視鏡2内の撮像素子17と、撮像素子駆動部22及び画像処理部24とが、信号線L1、L2により接続され、フラッシュメモリ19と制御部21とは、信号線L3により接続される。 
 撮像素子駆動部22は、内視鏡2の撮像素子17を駆動する駆動信号を生成して、信号線L1を介して撮像素子17に出力する回路である。 
 入力部23は、本体装置3をオン・オフするための電源スイッチを含む各種スイッチ、キーボードなどを含み、ユーザにより各種コマンドが入力可能となっている。
 画像処理部24は、信号線L2を介して撮像素子17からの撮像信号を入力して、デジタル信号に変換して、各種補正処理を実行し、内視鏡画像を表示するための映像信号を表示装置5へ出力する。
 さらに、制御部21は、信号線L3を介して内視鏡2のフラッシュメモリ19と接続され、フラッシュメモリ19へのデータの書き込み、及びフラッシュメモリ19からのデータも読み出しが可能となっている。
 また、本体装置3の制御部21と光源装置4の制御部32は、接続ケーブル(図示せず)の通信ラインL4を介して接続され、互いに通信できるようになっている。 
 なお、図1では、本体装置3と光源装置4は別体の装置であるが、光源装置4と本体装置3とは一体の装置に構成されていてもよい。
 図2は、制御部21の構成を示すブロック図である。制御部21は、中央処理装置(以下、CPUと略す)41、ROM42、RAM43、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ44、各種インターフュース(以下、I/Fと略す)45、46、47、48、49を有する。CPU41、ROM42、RAM43、フラッシュメモリ44、各種インターフュース(以下、I/Fと略す)45、46、47、48、49は、互いにバス50により接続されている。
 CPU41は、ROM42に記憶されたプログラムを読み出して、作業領域としてRAM43を利用しながら、そのプログラムを実行する。ROM42に記憶されたプログラムの中には、後述する偏光素子の劣化を検出するためのプログラムなどが含まれている。また、CPU41は、プログラムの実行時に、フラッシュメモリ44へのデータの書き込み及び読み出しを行うことができる。
 I/F45は、光源装置4の制御部32とのインターフェースである。I/F46は、撮像素子駆動部22とのインターフェースである。I/F47は、入力部23とのインターフェースである。I/F48は、画像処理部24とのインターフェースである。I/F49は、内視鏡2のフラッシュメモリ19とのインターフェースである。
 例えば、ユーザが内視鏡画像を表示装置5に表示させるためのコマンドを入力部23に入力すると、CPU41は、入力部23からI/F47を介してユーザからのそのコマンドを受ける。CPU41は、その指示コマンドに応じて、所定のプログラムをROM42から読み出して実行して、撮像素子駆動部22を駆動し、かつ画像処理部24を制御して、内視鏡画像の画像信号を表示装置5に表示させる。
 ここで、偏光素子の透過率特性について説明する。図3Aは、偏光素子18a、18bのそれぞれの時間の経過に応じた透過率の特性の例を説明するための図である。図3Bは、他の偏光素子の透過率の特性を示す図である。透過率特性は、偏光素子によって異なる。例えば、図3Aでは、偏光素子の透過率は、時間経過と共に低下している。図3Bでは、偏光素子の透過率は、時間経過と共に上昇している。
 偏光素子18a、18bは、上述したように、ワイヤーグリッド型偏光素子である。ワイヤーグリッド型偏光素子の場合、透過率が可視光の波長帯域内で、例えば400nm~700nmの範囲内で異なる透過率特性を有している。さらに、図3Aや図3Bに示すように、各色の透過率Tも、時間の経過により変化する。これは、偏光素子18a、18bは、時間の経過及び熱により、劣化するからである。
 偏光素子が劣化すると、偏光の効果が低下し、例えば、消光比(2つの偏光素子の偏光方向が互いに直交したクロスニコルの状態における光の透過量に対する、2つの偏光素子の偏光方向が平行な状態における光の透過量の比率)は、低下する。偏光素子の劣化は徐々に進むため、術者は、内視鏡画像を見ているだけでは、偏光素子の劣化に気付き難い。
 そこで、本実施の形態の内視鏡装置1の制御部21では、後述するように、偏光素子18a、18bの劣化の検出を行い、劣化が検出されると、所定の出力、例えばメッセージ表示、等を行い、術者等のユーザに、偏光素子18a、18bの交換のために内視鏡の修理などを促す。
 図4は、内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。フラッシュメモリ19は、内視鏡2の識別コードであるスコープIDと、累積使用時間Ta、基準カラーバランス調整値Rg、及び偏光素子劣化情報Fが記憶される記憶領域を有する。フラッシュメモリ19のデータは、CPU41によって信号線L3を介して読み出し及び書き込みが可能である。
 スコープIDは、内視鏡2の固有の識別子である。スコープIDは、内視鏡2の製造時に決定され、フラッシュメモリ19に記憶される。内視鏡2の製造時には、累積使用時間Taは、0(ゼロ)に設定されて、フラッシュメモリ19に記憶される。
 累積使用時間Taは、内視鏡2が本体装置3に接続されて使用された累積時間であり、内視鏡2の使用時に本体装置3により書き込まれる。 
 具体的には、制御部21のCPU41は、本体装置3に内視鏡2が接続されたことを検出すると、内視鏡2への通電が行われているものとして、フラッシュメモリ19中の累積使用時間Taを、通電中、所定時間毎に更新する。例えばCPU41は、1分毎に累積使用時間Taのデータをインクリメントすることによって、累積使用時間Taを更新する。
 なお、ここでは、本体装置3のCPU41により、累積使用時間Taは積算されるが、この累積使用時間Taのデータは、内視鏡2に設けられた回路等によって更新されるようにしてもよい。
 さらになお、ここでは、内視鏡2は通電されている間使用されているとして、内視鏡2への通電時間の累積時間を、内視鏡2の累積使用時間Taとしているが、他の状態の時間情報を用いて内視鏡2の累積使用時間Taとしてもよい。例えば、CPU41が、光源装置4へ点灯指示を出力している時間をカウントして、内視鏡2の累積使用時間Taとしてもよい。
 さらになお、累積使用時間Taは、本体装置3のフラッシュメモリ44に記憶するようにしてもよい。 
 そして、この累積使用時間Taは、内視鏡2が修理などにより、偏光素子18a、18bが交換されるまで、書き換えられない。 
 基準カラーバランス調整値Rgは、後述する偏光素子18a、18bの劣化を判定するための基準となる参照情報である。ここでは、基準カラーバランス調整値Rgは、偏光素子18a、18bが劣化していない内視鏡製造時に行われるホワイトバランス処理で得られたRGBの各色信号に対するゲイン値である。すなわち、記憶部であるフラッシュメモリ19は、内視鏡2の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶する。 
 なお、ここでは、内視鏡2の累積使用時間Taは、内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶されるが、本体装置3のフラッシュメモリ44に記憶するようにしてもよい。
 ここで、基準カラーバランス調整値Rgの設定手順について説明する。図5は、基準カラーバランス調整値Rgの設定手順の流れの例を示すフローチャートである。図5の処理は、内視鏡の製造に関わる検査装置などにより実行される。
 図5に示すように、工場では、製造された内視鏡について、ホワイトバランス調整処理が実行する(S1)。内視鏡2は、内視鏡2と組み合わせて使用される光源装置4あるいは基準となる白色光を出射する光源装置に接続されて、ホワイトバランス調整処理が実行される。
 ホワイトバランス調整処理は、例えば、内面が所定の白色塗料が塗布された所定のホワイトバランス用のキャップを内視鏡2の挿入部11の先端部に被せた状態で、行われる。ホワイトバランス調整処理では、白色の画像が撮像されて、RGBの3つの色信号の強度が同じになるように、RGBの各色信号に対するゲインの調整が行われる。
 その得られたRGBの各色信号のゲイン値は、後述する偏光素子18a、18bの劣化を判定するための参照情報としての基準カラーバランス調整値Rgとして、内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される(S2)。
 以上のように、工場において、製造された内視鏡2についてホワイトバランス処理が行われて、内視鏡2の偏光素子18a、18bが劣化していないときの、カラーバランス調整値である各色信号のゲイン値が、基準カラーバランス調整値Rgとして、フラッシュメモリ19に記憶される。すなわち、カラーバランス調整値は、内視鏡画像についてホワイトバランス調整を行ったときにおける、各色のゲイン値である。 
 この基準カラーバランス調整値Rgは、その後、内視鏡2が修理されて、再度工場でホワイトバランス処理が行われるまで、書き換えられない。
 なお、ここでは、内視鏡2の製造時にホワイトバランス調整が行われたときに得られた各色のゲイン値がフラッシュメモリ19に書き込まれるが、内視鏡2が病院などにおいて初めて使用されてホワイトバランス調整が行われたときに得られたゲイン値でもよい。例えば、CPU41が、内視鏡2のフラッシュメモリ19の基準カラーバランス調整値Rgを読み出しても値が格納されていないときは、病院などでホワイトバランス調整が行われるので、そのときに得られた各色信号のゲイン値を、本体装置3の制御部21が、基準カラーバランス調整値Rgとしてフラッシュメモリ19に書き込む。
 偏光素子劣化情報Fは、偏光素子18a、18bの劣化の判定がされたことを示す情報である。内視鏡2の製造時には、フラグ情報である偏光素子劣化情報Fは、「0(ゼロ)」に設定されてフラッシュメモリ19に記憶される。
 この偏光素子劣化情報Fは、内視鏡2が修理されて、工場で偏光素子18a、18bが交換されるまで、書き換えられない。 
 以上のように、内視鏡2の製造時に、スコープID、累積使用時間Ta、基準カラーバランス調整値Rg、及び偏光素子劣化情報Fが、内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される。そして、内視鏡2は、病院において、本体装置3と光源装置4と接続されて、内視鏡検査に使用される。
 上述したように、内視鏡2の偏光素子18a、18bは、時間の経過及び熱と共に、劣化するので、内視鏡装置1では、内視鏡2の偏光素子18a、18bの劣化の検出処理が行われる。
 図6は、内視鏡2の偏光素子の劣化を検出する処理の流れの例を示すフローチャートである。図6の処理は、本体装置3に内視鏡2が接続されて、電源がオンされたときに、制御部21のCPU41が、図6の内視鏡2の偏光素子の劣化を検出する処理のためのプログラムをROM42から読み出して実行することによって、行われる。
 まず、CPU41は、フラッシュメモリ19から内視鏡2の累積使用時間Taの情報を読み出す(S11)。 
 次に、CPU41は、読み出した累積使用時間Taが所定の時間TH1以上であるか否かを判定する(S12)。所定の時間TH1は、例えば、数時間あるいは数十時間であり、偏光素子18a、18bの劣化を判定するための内視鏡の使用開始時からの経過時間の閾値である。すなわち、所定の時間TH1は、内視鏡2の偏光素子18a、18bの劣化判定を行うために設定された時間である。
 以上のように、内視鏡の累積使用時間Taが、所定の時間(TH1)以上になったときに、後述する、カラーバランス調整値の変化量の算出及びその変化量が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われる。
 読み出した累積使用時間Taが所定の時間TH1以上でないときは(S12:NO)、処理は、何もしないで終了する。 
 読み出した累積使用時間Taが所定の時間TH1以上であるときは、CPU41は、表示装置5に所定のメッセージを出力する(S13)。所定のメッセージは、例えば、「ホワイトバランス処理を行って下さい」というメッセージである。
 そのメッセージに応じて、ユーザによりホワイトバランス処理が実行される。 
 ホワイトバランス処理は、上述した図5に示す処理と同様の処理である。図7は、図6のホワイトバランス処理(S14)の流れの例を示すフローチャートである。CPU41は、図5のステップS1と同じ処理である、ホワイトバランス調整処理を実行する(S1)。ホワイトバランス調整処理では、ユーザに対して、ホワイトバランス調整を行うために、挿入部2の先端部に所定のホワイトバランス用のキャップを被せるように促し、挿入部2の先端部に所定のホワイトバランス用のキャップを被せた状態で撮像素子17による撮像が行われる。ホワイトバランス調整処理では、その得られた画像から、RGBの各色信号のゲインの調整が行われ、CPU41は、RGBの各色信号のゲイン値を取得する(S21)。
 図6に戻り、CPU41は、基準カラーバランス調整値RgとS14(S22)において取得したRGBのゲイン値との比較を行う(S15)。すなわち、S21において取得したRGBの各色信号のゲイン値と、基準カラーバランス調整値Rgに含まれるRGBの各色信号のゲイン値との比較が行われる。よって、S15の処理が、基準値である基準カラーバランス調整値Rgと、所定時間(TH1)の経過後における内視鏡2のカラーバランス調整値とから、カラーバランス調整値の変化量を算出する変化量算出部を構成する。
 具体的には、RGBの色信号毎に、S21で得られた各色信号のゲイン値と、基準カラーバランス調整値Rgに含まれる各色信号のゲイン値との差の絶対値が演算され、RGBの3つの色信号のそれぞれについて、ゲイン値の差の絶対値が算出される。
 CPU41は、RGBのゲイン値の3つの差の絶対値の一つでも、所定の閾値TH2のものがあるか、否かを判定する(S16)。すなわち、S16の処理が、算出されたカラーバランス調整値の変化量が所定の閾値(TH2)以上であるか否かを判定する判定部を構成する。
 3つの差の絶対値の一つでも、所定の閾値TH2以上であれば(S16:YES)、CPU41は、表示装置5に所定のメッセージを出力する(S17)。S17の所定のメッセージは、例えば、「内視鏡2の修理を依頼して下さい」というメッセージである。すなわち、S17の処理が、カラーバランス調整値の変化量が所定の閾値(TH2)以上であるときに、所定の出力を行う出力部を構成する。以上のように、S17では、内視鏡画像の各色の色信号のうち少なくとも1つが、所定の閾(TH2)値以上であるときに、所定の出力を行う。
 そして、S17では、所定の出力は、表示装置5に所定のメッセージを表示するためのメッセージ出力である。 
 さらに、CPU41は、内視鏡2のフラッシュメモリ19の偏光素子劣化情報Fを「1」に書き換える(S18)。よって、S18の処理は、算出されたカラーバランス調整値の変化量が所定の閾値(TH2)以上であるとき、内視鏡2に設けられた記憶部であるフラッシュメモリ19に所定の情報としての偏光素子劣化情報Fを書き込む情報書き込み部を構成する。
 S16において、RGBの3つのゲイン値について3つの差分の絶対値のいずれも、所定の閾値TH2以上でないとき(S16:NO)、処理は、終了する。 
 以上の処理の結果、偏光素子18a、18bが劣化したと判定されると、ユーザは、内視鏡2の修理をメーカに依頼して、内視鏡2のメーカで、偏光素子が交換される。
 メーカで、内視鏡2に新しい偏光素子18a、18bが交換されて装着されると、フラッシュメモリ19の累積使用時間Taと偏光素子劣化情報Fは、それぞれ「0」に書き換えられる。さらに、工場において、ホワイトバランス処理が行われて、新しい基準カラーバランス調整値Rgが書き込まれる。
 なお、以上の例では、偏光素子劣化情報Fは、フラグ情報であり、「0」又は「1」のいずれかの値だけであるが、偏光素子劣化情報Fはカウンタ値でもよい。例えば、図6のS18において、フラグの書き込みにおいて、カウント値のインクリメントを行うようにする。 
 その場合、偏光素子劣化情報Fの値(カウント値の)は、S7において、内視鏡の修理のメッセージを出力した回数を示す。
 図6の処理において、内視鏡2の累積使用時間Taが所定の時間TH1を超えると、修理されて累積使用時間Taが「0」に書き換えられなければ、内視鏡2の使用の度に、S13からS18の処理が実行される。よって、偏光素子18a、18bの交換が促され、早めの修理が行われるので、ユーザは、偏光素子の劣化により変化した内視鏡画像を観察することがなくなる。
 以上のように、本実施の形態によれば、内視鏡に設けられた偏光素子の劣化を検出可能な内視鏡装置を実現することができ、ひいては、最適な状態の内視鏡画像とは異なる、劣化した偏光素子により得られた内視鏡画像による検査などが行われることが防止できる。
 なお、上述した例では、カラーバランス調整値として、RGBの各色信号のゲイン値を挙げたが、LED光源のようなRGB(RGB以外の色でもよい)の各色の発光素子の光量のための出力値を、カラーバランス調整値としてもよい。
 さらに、LED光源がRGBの各色を発光する素子が複数の発光素子から構成され、光量が駆動される発光素子の数に応じて調整可能な場合に、各色の発光素子の駆動数でもよい。
(第2の実施の形態)
 第1の実施の形態は、ホワイトバランス調整処理において得られたカラーバランス調整値を利用して、偏光素子の劣化を検出しているが、第2の実施の形態では、ホワイトバランス調整処理において得られた調光値を利用して、偏光素子の劣化を検出する。
 図8は、本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡装置1Aの模式的な構成を示す構成図である。なお、以下に説明する第2の実施の形態において、第1の実施の形態の内視鏡装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明は省略する。
 内視鏡装置1Aの光源装置4Aは、光源31Aと、制御部32Aを有する。光源31Aは、光源となるランプ31aと、ランプ31aから出射されてライトガイド16へ入射する光の光量を調節するための絞り31bと、絞り31bの開口の大きさを調整するように絞り31bを駆動する絞り駆動部31cを含む。制御部32Aは、絞り駆動部31cを制御して、適切な調光状態になるように、絞り31bを調整する。
 制御部32Aは、ランプ31aのランプ累積点灯時間Atを記憶する記憶部32aを有する。制御部32Aは、図示しないCPUあるいは制御回路を有し、ランプ31aが光源装置4Aに初めて装着されて、最初に点灯してからの点灯している時間を累積してカウントして、ランプ累積点灯時間Atとして記憶部32aに記憶する。制御部32Aは、点灯しているときに、所定の時間間隔でカウントアップすることによって、記憶部32aのランプ累積点灯時間Atを更新していく。 
 ランプ累積点灯時間Atは、光源装置4Aのランプ31aが新しいランプに交換されると、初期化されて「0(ゼロ)」にされる。 
 本体装置3の制御部21のハードウエア構成は、図2に示す構成と同じである。
 図9は、本実施の形態の内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。フラッシュメモリ19は、内視鏡の識別コードであるスコープIDと、内視鏡累積使用時間Ta、基準調光値Rga、及び偏光素子劣化情報Fが記憶される記憶領域を有する。基準調光値Rgaは、後述する偏光素子18a、18bの劣化を判定するための基準となる参照情報である。ここでは、基準調光値Rgaは、内視鏡2が光源装置4と最初に接続されて、ホワイトバランス処理が行われたときの光源装置4Aの絞り初期値である。すなわち、記憶部であるフラッシュメモリ19は、内視鏡2に接続される光源装置4Aの調光値の基準値を記憶する。
 図10は、内視鏡2が光源装置4Aと最初に接続されたときにおける基準調光値Rgaの設定手順について説明する。図10は、基準調光値Rgaの設定手順の流れの例を示すフローチャートである。
 図10に示すように、内視鏡2が光源装置4Aと最初に接続されたときに、CPU41は、ホワイトバランス調整処理を実行する(S1)。内視鏡2は、内視鏡2と組み合わせて使用される光源装置4Aに接続されて、ホワイトバランス調整処理が実行される。
 ホワイトバランス調整処理では、白色の画像が撮像されて、RGBの3つの色信号の強度が同じになるように、RGBの各色信号に対するゲインの調整が行われる。そのホワイトバランス調整がされたときの光源装置4Aの絞り31bの絞り値Dを取得する(S31)。
 次に、CPU41は、光源装置4Aの制御部32Aから、記憶部32aが記憶するランプ31aのランプ累積点灯時間Atの情報を取得する(S32)。 
 そして、CPU41は、取得したランプ31aのランプ累積点灯時間Atの情報に基づいて、S31で取得した絞り値Dを補正し、初期絞り値DIとして、フラッシュメモリ19に記憶する(S33)。
 ここで、取得された絞り値Dの補正について説明する。 
 図11は、ランプ31aのランプ累積点灯時間Atと、光量及び絞り補正量の関係を示す模式的なグラフである。ランプ累積点灯時間Atが長くなるにつれて、ランプ31aの光量は低下していく。
 図11に示すように、新しいランプ31aが搭載された光源装置4Aの場合、ランプ累積点灯時間Atは、「0(ゼロ)」であるので、光量の低下はない。よって、ランプ累積点灯時間Atが「0」のとき、S31で取得された絞り値Dはそのまま絞り初期値DIであり、基準調光値Rgaとしてフラッシュメモリ19に記憶される。
 しかし、内視鏡2が光源装置4Aと最初に接続されたときに、光源装置4Aのランプ31aのランプ累積点灯時間Atが「0」でない場合がある。光源装置4Aが既に使用された後で、ランプ累積点灯時間Atが「0」でないT1であるときは、ランプ31aの光量は低下する。図11では、ランプ累積点灯時間Atが「0」のときの光量は、L0であり、ランプ累積点灯時間Atが、T1のときの光量は、L1に低下している。
 図11において実線で示すように、光量は、ランプ累積点灯時間Atに応じて低下するように変化し、その変化は、ランプの仕様あるいは実験により予め既知であり、所定の関数f1により表現することができる。 
 さらに、図11において二点鎖線で示すように、自動調光時あるいは手動調光時におけるランプ31aの光量の変化に応じた絞り値Dの変化も予め既知であり、別な所定の関数f2により表現することができる。
 すなわち、ランプ累積点灯時間Atに応じた光量の変化量d1は、ランプ累積点灯時間Atが「0」であるときの光量D0に対するランプ累積点灯時間Atの予め決められた関数f1から、算出することができる。さらに、その光量の変化量あるいはランプ累積点灯時間Atに応じた絞り31bの絞り値の変化量も、予め求めることができる。
 よって、内視鏡2が光源装置4Aと最初に接続されたときに、光源装置4Aのランプ31aのランプ累積点灯時間Atが「0」でない場合には、S33においては、CPU41は、図11において二点鎖線で示す予め決められた関数f2を用いて、ランプ累積点灯時間Atから絞り値の変化量cdを算出し、その算出された絞り値の変化量cdとS31で取得した絞り値Dとから、初期絞り値DIを求めて、フラッシュメモリ19の基準調光値Rgaの記憶領域に記憶する。
 よって、基準値である初期絞り値DIは、内視鏡画像についてホワイトバランス調整を行ったときにおける調光値を、内視鏡2に接続される光源装置4Aのランプ累積点灯時間Atに基づいて補正した値である。すなわち、基準調光値Rgaとして記憶される初期絞り値DIは、ランプ累積点灯時間Atから推定した、累積使用時間Atが「0」のときの絞り値である。 
 この基準調光値Rgaは、その後、内視鏡2が修理されて、再度工場でホワイトバランス処理が行われるまで、書き換えられない。
 以上のようにして、初期絞り値DIが内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される。そして、内視鏡2が検査などに使用されると、時間の経過と共に、偏光素子18a、18bは劣化する。
 図12は、内視鏡2の偏光素子の劣化を検出する処理の流れの例を示すフローチャートである。図12において、図6と同じ処理は、同じ符号を付して説明は省略する。図12の処理も、制御部21のCPU41が、図12の処理のためのプログラムをROM42から読み出して実行することによって、行われる。
 まず、CPU41は、内視鏡2のフラッシュメモリ19中の累積使用時間Taを読み出し(S11)、累積使用時間Taが所定の時間TH1以上であるか否かを判定する(S12)。 
 読み出した累積使用時間Taが所定の時間TH1以上であるときは(S12:YES)、CPU41は、表示装置5に所定のメッセージを出力し(S13)、そのメッセージに応じて、ユーザによりホワイトバランス処理が実行される(S41)。 
 ホワイトバランス処理は、上述した図10に示す処理と同様の処理である。図13は、図12のホワイトバランス処理(S41)の流れの例を示すフローチャートである。CPU41は、ホワイトバランス調整処理を実行され(S1)、ホワイトバランス調整処理では、RGBの各色信号に対するゲインの調整が行われる。そのホワイトバランス調整がされたときの光源装置4の絞り31bの絞り値Dが取得される(S31)。
 次に、CPU41は、光源装置4Aの制御部32Aから、記憶部32aが記憶するランプ31aのランプ累積点灯時間Atの情報を取得し(S32)、図11で説明したように、取得したランプ31aのランプ累積点灯時間Atの情報に基づいて、S31で取得した絞り値Dを補正し、補正した絞り値Dcを取得する(S51)。
 S51における絞り値Dの補正は、S31で取得した絞り値Dは、ランプ31aの光量低下分に応じた絞り値の増加分を、S31で取得した絞り値Dから減算することによって行われる。例えば、図11において、ランプ累積点灯時間AtがT1であるとき、S31で取得した絞り値Dから、変化量cdが減算され、補正した絞り値Dcは、(D-cd)となる。すなわち、所定時間(TH1)の経過後における光源装置4Aの調光値である絞り値Dcは、内視鏡2に接続される光源装置4Aのランプ累積点灯時間Atに基づいて補正された値である。
 図12に戻り、CPU41は、基準調光値Rgaである初期絞り値DIとS51で得られた絞り値Dcとの比較を行う(S42)。すなわち、S51において取得した、ランプ累積点灯時間Atで補正した絞り値Dcと、基準調光値Rgaに含まれる初期絞り値DIとの比較が行われる。具体的には、S51で得られた補正した絞り値Dcと、基準調光値Rgaに含まれる絞り値DIとの差が演算され、その差が算出される。よって、S42の処理が、基準値である基準調光値Rgaと、所定時間(TH1)の経過後における光源装置4Aの調光値である絞り値とから、光源装置4Aの調光値の変化量を算出する変化量算出部を構成する。
 CPU41は、絞り値Dcと、基準調光値Rgaに含まれる初期絞り値DIとの差の絶対値が、所定の閾値TH3以上であるか、否かを判定する(S43)。すなわち、S43の処理が、算出された調光値の変化量が所定の閾値(TH3)以上であるか否かを判定する判定部を構成する。
 絞り値Dcと初期絞り値DIの差の絶対値が所定の閾値TH3以上であれば(S43:YES)、CPU41は、所定のメッセージを表示装置5に出力する(S17)。よって、S17の処理が、調光値の変化量が所定の閾値(TH3)以上であるときに、所定の出力を行う出力部を構成する。特に、S17における所定の出力は、表示装置5に所定のメッセージを表示するためのメッセージ出力である。
 そして、CPU41は、内視鏡2のフラッシュメモリ19の偏光素子劣化情報Fを「1」に書き換える(S18)。よって、S18の処理が、算出された調光値の変化量が所定の閾値(TH3)以上であるとき、内視鏡2に設けられた記憶部であるフラッシュメモリ19に所定の情報を書き込む情報書き込み部を構成する。 
 S43において、絞り値Dcと初期絞り値DIの差の絶対値が、所定の閾値TH3以上でないとき(S43:NO)、処理は、終了する。
 例えば、絞り調整範囲が-8から+8の範囲にあるときに、初期絞り値DIが、「+1」であるとする。時間の経過と共に、偏光素子18a、18bは劣化し、かつランプ31aの光量も低下する。ランプ累積点灯時間AtがT1のときに、ホワイトバランス調整がされたときの光源装置4の絞り31bの絞り値は、偏光素子18a、18bの劣化による影響と、光源31Aのランプ31aの劣化による影響を含む。
 そこで、S51では、S31で取得した絞り値Dを、ランプ累積点灯時間Atによりランプ31aの光量減少分に応じた絞り値の変化量cdで補正して、補正した絞り値Dcを取得する。S31で取得した絞り値が「+3」であり、ランプ31aの光量減少分による絞り値の変化量cdが、「+1」であれば、補正した絞り値Dcは、「2=(3-1)」となる。すなわち、補正した絞り値Dcは、光源31Aの時間の経過による光量低下分がないとしたときの、絞り値であり、偏光素子18a、18bの劣化により変化した絞り値である。
 その補正した絞り値Dcが、閾値TH3と比較され、偏光素子18a、18bが劣化したか否かの判定が行われる。 
 以上の処理の結果、偏光素子18a、18bが劣化したと判定されると、ユーザは、内視鏡2の修理をメーカに依頼して、内視鏡2のメーカで、偏光素子が交換される。
 メーカで、内視鏡2に新しい偏光素子18a、18bが交換されて装着されると、フラッシュメモリ19の累積使用時間Taと偏光素子劣化情報Fは、それぞれ「0」に書き換えられる。さらに、工場において、ホワイトバランス処理が行われて、新しい基準調光値Rgaが書き込まれる。
 なお、上述した例では、調光値は、光源装置4Aの絞り値であるが、ランプ31aの駆動出力値でもよい。 
 さらになお、本実施の形態においても、偏光素子劣化情報Fは、偏光素子劣化情報Fはカウンタ値でもよい。
 以上のように、本実施の形態によれば、内視鏡に設けられた偏光素子の劣化を検出可能な内視鏡装置を実現することができ、ひいては、最適な状態の内視鏡画像とは異なる、劣化した偏光素子により得られた内視鏡画像による検査などが行われることが防止できる。
 次に上述した2つの実施の形態の内視鏡装置に関する変形例について説明する。
(変形例1)
 上述した2つの実施の形態では、劣化判定のための参照情報としての基準カラーバランス調整値Rg,基準調光値Rgaは、それぞれ1つであるが、内視鏡2は、1つの決まった光源装置4あるいは4Aにのみ接続されるのではなく、複数の光源装置に接続されて使用される場合がある。
 そのような場合は、フラッシュメモリ19に記憶される基準カラーバランス調整値Rg,基準調光値Rgaは、光源装置毎に記憶されるようにしてもよい。すなわち、記憶部であるフラッシュメモリ19は、内視鏡2に接続されるべき複数の光源装置のそれぞれ毎に、基準値としての基準カラーバランス調整値Rg,基準調光値Rgaを記憶する。
 図14は、本変形例1に係る内視鏡2のフラッシュメモリ19に記憶される情報の例を示す図である。図14は、第1の実施の形態の内視鏡2のフラッシュメモリ19の例を示す。図14において、内視鏡の識別コードであるスコープIDと、累積使用時間Ta、及び偏光素子劣化情報Fは、図4と同じである。
 しかし、基準カラーバランス調整値Rgは、光源装置別に記憶される。図14では、光源装置4-1用の基準カラーバランス調整値Rg1、光源装置4-2用の基準カラーバランス調整値Rg2、光源装置4-3用の基準カラーバランス調整値Rg3が、フラッシュメモリ19に格納されている。
 光源装置4が接続されると、その光源装置のスコープIDから、接続された光源装置についての基準カラーバランス調整値Rgが格納されているかを、CPU41は、チェックする。既に、接続された光源装置についての基準カラーバランス調整値Rgがフラッシュメモリ19に格納されていれば、そのまま使用可能となる。
 接続された光源装置についての基準カラーバランス調整値Rgがフラッシュメモリ19に格納されていなければ、図5で示すホワイトバランス処理による基準カラーバランス調整値Rgの設定手順が、実行されて、その光源装置についての基準カラーバランス調整値Rgがフラッシュメモリ19に格納される。
 以上のように、内視鏡2と光源装置4との新たな組み合わせのときには、その光源装置4に対応する基準カラーバランス調整値Rgが新たにフラッシュメモリ19に追加して設定される。
 第2の実施の形態の場合も、同様であり、内視鏡2と光源装置4Aとの新たな組み合わせのときには、その光源装置4Aに対応する基準調光値Rgaが新たにフラッシュメモリ19に追加して設定される。
 なお、第2の実施の形態の場合、図11で説明した関数f1,f2も、光源装置毎に異なるため、それら関数に応じた補正が、基準調光値Rga の設定処理、及び偏光素子18a、18bの劣化検出処理において、行われる。
(変形例2)
 第2の実施の形態では、光源装置4Aのランプ31aの劣化による光量の低下分を用いて、取得された調光値を補正しているが、第1の実施の形態においても、光源装置4の光源31の劣化を考慮して、カラーバランス調整値を補正するようにしてもよい。
 すなわち、第1の実施の形態において、各LEDについての時間経過による光量の変化に応じてカラーバランス調整値が変化する場合、各LEDの時間経過による光量の低下の関数Fに基づく、カラーバランス値の補正量を予め求めておく。
 そして、図5におけるカラーバランス調整値としての各色信号のゲイン値を記憶するときに、その関数Fに基づいて、光源装置4の累積点灯時間からゲイン値を補正してカラーバランス調整値としてフラッシュメモリ19に記憶する。
 さらに、図7のS21において、カラーバランス調整値としての各色信号のゲイン値を取得したときに、その関数Fに基づいて求めた所定時間の経過によるカラーバランス調整値の変化量を用いて、ゲイン値を補正する。
 以上のように、所定時間の経過後における内視鏡2のカラーバランス調整値は、内視鏡画像についてホワイトバランス調整を行ったときにおけるカラーバランス調整値を、内視鏡2に接続される光源装置4の累積点灯時間に基づいて補正した値である。よって、第1の実施の形態においても、各LEDについての時間経過によるカラーバランス調整値の変化量を用いて、カラーバランス調整値を補正して、偏光素子の劣化を検出するようにしてもよい。
 以上のように、上述した各実施の形態及び各変形例によれば、内視鏡に設けられた偏光素子の劣化を検出可能な内視鏡装置を実現することができ、ひいては、最適な状態の内視鏡画像とは異なる、劣化した偏光素子により得られた内視鏡画像による検査などが行われることが防止できる。
 本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
 本出願は、2012年10月9日に日本国に出願された特願2012-224408号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (20)

  1.  偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶する記憶部と、
     前記基準値と、所定時間の経過後における前記内視鏡の前記カラーバランス調整値とから、前記カラーバランス調整値の変化量を算出する変化量算出部と、
     算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
     前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う出力部と、
    を有することを特徴とする内視鏡装置。
  2.  前記カラーバランス調整値は、前記内視鏡画像についてカラーバランス調整を行ったときにおける、各色のゲイン値、又は各色の発光素子の出力値若しくは駆動数であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  3.  前記所定時間の経過後における前記内視鏡の前記カラーバランス調整値は、前記内視鏡画像についてカラーバランス調整を行ったときにおける前記カラーバランス調整値を、前記内視鏡に接続される光源装置の累積点灯時間に基づいて補正した値であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  4.  前記記憶部は、前記内視鏡に接続されるべき複数の光源装置のそれぞれ毎に、前記基準値を記憶することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  5.  前記内視鏡の累積使用時間が、所定の時間以上になったときに、前記変化量算出部による前記変化量の算出、及び前記判定部による前記変化量が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  6.  前記出力部は、前記内視鏡画像の各色の色信号のうち少なくとも1つが、前記所定の閾値以上であるときに、前記所定の出力を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  7.  算出された前記変化量が所定の閾値以上であるとき、前記内視鏡に設けられた前記記憶部に所定の情報を書き込む情報書き込み部を、さらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  8.  前記出力部による前記所定の出力は、表示装置に所定のメッセージを表示するためのメッセージ出力であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  9.  偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡の内視鏡画像のカラーバランス調整値の基準値を記憶部に記憶し、
     前記基準値と、所定時間の経過後における前記内視鏡の前記カラーバランス調整値とから、前記カラーバランス調整値の変化量を算出し、
     算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
     前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う、
    ことを特徴とする内視鏡の偏光素子の劣化検出方法。
  10.  偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡に接続される光源装置の調光値の基準値を記憶する記憶部と、
     前記基準値と、所定時間の経過後における前記光源装置の調光値とから、前記光源装置の調光値の変化量を算出する変化量算出部と、
     算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
     前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う出力部と、
    を有することを特徴とする内視鏡装置。
  11.  前記光源装置の調光値は、前記内視鏡の内視鏡画像についてカラーバランス調整時の前記光源装置の調光値であることを特徴とする請求項10に記載の内視鏡装置。
  12.  前記調光値は、前記光源装置の絞り値であることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡装置。
  13.  前記調光値は、前記光源装置の光源の駆動出力値であることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡装置。
  14.  前記内視鏡の累積使用時間が、所定の時間以上になったときに、前記変化量算出部による前記変化量の算出、及び前記判定部による前記変化量が所定の閾値以上であるか否かの判定が行われることを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  15.  前記記憶部は、前記内視鏡に接続されるべき複数の光源装置のそれぞれ毎に、前記基準値を記憶することを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  16.  前記基準値は、前記内視鏡画像についてカラーバランス調整を行ったときにおける前記調光値を、前記内視鏡に接続される光源装置の累積点灯時間に基づいて補正した値であることを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  17.  前記所定時間の経過後における前記光源装置の調光値は、前記内視鏡に接続される光源装置の累積点灯時間に基づいて補正された値であることを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  18.  算出された前記変化量が所定の閾値以上であるとき、前記内視鏡に設けられた前記記憶部に所定の情報を書き込む情報書き込み部を、さらに有することを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  19.  前記出力部による前記所定の出力は、表示装置に所定のメッセージを表示するためのメッセージ出力であることを特徴とする請求項10から13のいずれか1つに記載の内視鏡装置。
  20.  偏光素子を通して被写体を撮像する内視鏡に接続される光源装置の調光値の基準値を記憶部に記憶し、
     前記基準値と、所定時間の経過後における前記光源装置の調光値とから、前記光源装置の調光値の変化量を算出し、
     算出された前記変化量が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
     前記変化量が所定の閾値以上であるときに、所定の出力を行う、
    ことを特徴とする内視鏡の偏光素子の劣化検出方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5974187B2 (ja) * 2014-05-14 2016-08-23 オリンパス株式会社 撮像システム
JP2019136412A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 富士フイルム株式会社 内視鏡システム及び内視鏡管理装置並びにキャリブレーション方法
JP2019211437A (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 ファナック株式会社 偏光フィルタを備える測距装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5507376B2 (ja) * 2010-07-28 2014-05-28 三洋電機株式会社 撮像装置
US9800853B2 (en) 2015-05-20 2017-10-24 Arthrex, Inc. Adaptive camera white balance system and method
WO2017104307A1 (ja) * 2015-12-14 2017-06-22 オリンパス株式会社 光源装置
GB2546329A (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Barco Nv System and method for endoscope calibration
US20190082929A1 (en) * 2016-04-27 2019-03-21 Hoya Corporation Endoscope management system, endoscope device, management device for managing endoscope device, and method for managing endoscope device
WO2019118484A2 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Convergascent Llc Multi-use endoscopes and associated systems and methods
CN109330547B (zh) * 2018-09-06 2022-02-22 新光维医疗科技(苏州)股份有限公司 光源的调节方法、装置、设备及内窥镜
DE102019204759A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Richard Wolf Gmbh Endoskopisches Instrument
MX2022013434A (es) * 2020-04-30 2022-11-16 Siemens Healthcare Diagnostics Inc Aparato, metodo para calibrar un aparato y dispositivo para el mismo.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2588460B2 (ja) 1992-04-28 1997-03-05 株式会社美光堂 内視鏡、電子内視鏡のハレーション除去装置
JP2007143580A (ja) 2005-11-24 2007-06-14 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡装置
JP2008008777A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Nikon Corp 表面検査装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565931A (en) * 1994-10-31 1996-10-15 Vivo Software. Inc. Method and apparatus for applying gamma predistortion to a color image signal
JP4406227B2 (ja) * 2003-07-14 2010-01-27 Hoya株式会社 ホワイトバランス調整可能な内視鏡装置、内視鏡用プロセッサ、およびホワイトバランス調整方法とプログラム
JP4767773B2 (ja) * 2006-06-29 2011-09-07 株式会社日立製作所 コンピュータシステム及びコンピュータシステムの認証情報変更方法
JP2009273684A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Hoya Corp 色むらを検出可能な内視鏡装置
JP2012135387A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Fujifilm Corp 内視鏡装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2588460B2 (ja) 1992-04-28 1997-03-05 株式会社美光堂 内視鏡、電子内視鏡のハレーション除去装置
JP2007143580A (ja) 2005-11-24 2007-06-14 Olympus Medical Systems Corp 内視鏡装置
JP2008008777A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Nikon Corp 表面検査装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2767216A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5974187B2 (ja) * 2014-05-14 2016-08-23 オリンパス株式会社 撮像システム
JP2019136412A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 富士フイルム株式会社 内視鏡システム及び内視鏡管理装置並びにキャリブレーション方法
JP2019211437A (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 ファナック株式会社 偏光フィルタを備える測距装置
US11733362B2 (en) 2018-06-08 2023-08-22 Fanuc Corporation Distance measuring apparatus comprising deterioration determination of polarizing filters based on a reflected polarized intensity from a reference reflector

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