JP2012152245A - 内視鏡ライトガイド検査システム、内視鏡プロセッサ、および内視鏡ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ライトガイドの分光劣化を検知する。
【解決手段】内視鏡プロセッサ２０はメモリ２３、システムコントローラ２４、および色差演算回路２７を有する。ライトガイド初期設定を実行すると、メモリ２３は初期分光信号を格納する。ライトガイド検査機能を実行すると、色差演算回路２７は初期分光信号をメモリ２３から読出す。また、色差演算回路２７は初期分光信号と検査分光信号とに基づいて判別値を算出する。さらに、色差演算回路２７は判別値と第１、第２の閾値を比較して、ライトガイド３１に分光劣化が生じているか否かを判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡に設けられるライトガイドの分光劣化を検査する内視鏡ライトガイド検査システムに関する。

体内や構造物内部を観察するために用いる電子内視鏡が知られている。電子内視鏡では、挿入管を所望の部位に挿入し、挿入管の先端に設けられる撮像素子により被写体像を撮像することにより所望の部位の観察が可能である。

通常、体内や構造物内部には外光が照射されていない。それゆえ、被写体像の撮像のために、外部光源から出射した照明光を挿入管内部に設けられたライトガイドによって伝達し、体内などに照明光が照射される。

外部光源には高出力なランプが用いられるため、ライトガイドが劣化することがある。ライトガイドの劣化により、伝達の途中で照明光が減衰し、被写体に十分な光量の照明光を照射することが出来ない。そこで、ライトガイドにより伝達された光の輝度を測定することによりライトガイドの劣化状況を認識することが提案されている（特許文献１参照）。

しかし、ライトガイド全体の透過率に劣化が進んでいない場合であっても、一部の帯域の透過率が低下することがある。それゆえ、特許文献１によるライトガイドの検査方法では、ライトガイドの分光劣化、すなわち一部の帯域の光の透過率の劣化を検査することは出来なかった。

特開２０１０−４４０６２号公報

したがって、本発明では、ライトガイドの分光劣化を検査する内視鏡ライトガイド検査システムの提供を目的とする。

本発明の内視鏡ライトガイド検査システムは、光源から出射される照明光を内視鏡の挿入管先端に伝達するライトガイドの伝達特性を検査する内視鏡ライトガイド検査システムであって、挿入管の先端に設けられ撮像素子が照明光を照射された被写体を撮像することにより生成された画像信号を受信する受信部と、画像信号において特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、ライトガイドの検査を実行させるスイッチと、スイッチがＯＮになるときに受信部が受信する画像信号における分光画像信号成分である検査分光信号とメモリに格納された初期分光信号とを特定の波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、判別値と閾値との比較に基づいてライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備えることを特徴としている。

なお、判別値は同じ特定の波長同士で初期分光信号と検査分光信号との差分の絶対値を算出し複数の特定の波長に対して算出される差分の絶対値を合計することにより算出され、判別部は判別値が閾値を超える場合にライトガイドに異常があると判別することが好ましい。

あるいは、判別値は初期分光信号生成時にライトガイドから被写体に照射される照明光のうち演色評価数の算出に用いる試験色の波長と同じ波長の光を基準光とし検査分光信号生成時にライトガイドから被写体に照射される照明光のうち基準光の波長と同じ波長の光を演色評価数の試料光として算出される演色評価数であり、判別部は判別値が閾値未満である場合にライトガイドに異常があると判別することが好ましい。

また、判別値は試験色毎に算出され、算出される複数の判別値の中で少なくとも一つが閾値未満である場合にライトガイドに異常があると判別されることが好ましい。

また、初期分光信号および検査分光信号の生成時に撮像される被写体は、白色に色付けられていることが好ましい。

あるいは、初期分光信号および検査分光信号の生成時に撮像される被写体は、白色以外の所定の単一色に色付けられていることが好ましい。

また、内視鏡に付与される固有の識別情報を内視鏡から受信する情報受信部と、情報受信部が受信した識別情報に基づいて内視鏡が新規に接続された内視鏡であるか否かを判別する新規性判別部とを備え、内視鏡が新規に接続された内視鏡である場合に分光画像信号成分が初期分光信号としてメモリに格納されることが好ましい。

あるいは、分光画像信号成分を初期分光信号としてメモリへの格納を実行させる初期化スイッチを備えることが好ましい。

また、本発明の内視鏡プロセッサは、内視鏡の挿入管先端に設けられる撮像素子が光源から挿入管先端までライトガイドによって伝達された照明光を照射された被写体を撮像することにより生成する画像信号を受信する受信部と、画像信号において特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、ライトガイドの検査を実行させるスイッチと、スイッチがＯＮになるときに受信部が受信する画像信号における分光画像信号成分である検査光信号とメモリに格納された初期分光信号とを波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、判別値と閾値との比較に基づいてライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備えることを特徴としている。

また、本発明の内視鏡ユニットは、互いに着脱自在な内視鏡と内視鏡プロセッサによって構成される内視鏡ユニットであって、内視鏡に設けられ光源から出射される照明光を内視鏡の挿入管の先端に伝達するライトガイドと、挿入管の先端に設けられ照明光を照射された被写体を撮像することにより分光画像信号を生成する撮像素子と、内視鏡プロセッサに設けられ画像信号において特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、内視鏡および内視鏡プロセッサの少なくとも一方に設けられライトガイドの検査を実行させるスイッチと、内視鏡プロセッサに設けられスイッチがＯＮになるときに受信部が受信する画像信号における分光画像信号成分である検査光信号とメモリに格納された初期分光信号とを波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、内視鏡プロセッサに設けられ判別値と閾値との比較に基づいてライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、判別値と閾値を比較することにより、ライトガイドに分光劣化が生じているか否かを判別することが可能となる。

本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡ライトガイド検査システムを含む内視鏡プロセッサを有する内視鏡ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。 第１、第２の実施形態におけるライトガイド初期設定時に実行される動作の制御を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるライトガイド検査機能において実行される動作の制御を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるライトガイド検査機能において実行される動作の制御を示す第１のフローチャートである。 第２の実施形態におけるライトガイド検査機能において実行される動作の制御を示す第２のフローチャートである。

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。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡ライトガイド検査システムを含む内視鏡プロセッサを有する内視鏡ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。

内視鏡ユニット１０は、内視鏡プロセッサ２０、分光内視鏡３０、およびモニタ１１によって構成される。内視鏡プロセッサ２０は、分光内視鏡３０、およびモニタ１１に接続される。

内視鏡プロセッサ２０から被写体を照明するための照明光が分光内視鏡３０に供給される。照明光を照射された被写体が分光内視鏡３０により撮像される。分光内視鏡３０の撮像により生成する分光画像信号が内視鏡プロセッサ２０に送られる。

内視鏡プロセッサ２０では、分光内視鏡３０から得られた分光画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した分光画像信号はモニタ１１に送信され、送信された分光画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。

次に、分光内視鏡３０の構成について説明する。分光内視鏡３０には、ライトガイド３１および撮像素子３２などが設けられる。

ライトガイド３１は、内視鏡プロセッサ２０と接続されるコネクタ３３から挿入管３４の先端まで延設される。内視鏡プロセッサ２０から供給される照明光がライトガイド３１の入射端に入射される。入射端に入射した照明光は出射端まで伝達される。出射端に伝達された照明光が、挿入管３４の先端方向の被写体に照射される。

照明光が照射された被写体の反射光による光学像が、挿入管３４の先端に設けられた撮像素子３２の受光面に到達する。撮像素子３２は、一定の周期、例えば、１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号を生成するように制御される。なお、撮像素子３２によって、第１〜第ｎの波長λ１〜λｎの光成分に応じた第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）が生成される。

次に、内視鏡プロセッサ２０の構成について説明する。内視鏡プロセッサ２０には光源システム２１、第１、第２の映像信号処理回路２２ａ、２２ｂ、メモリ２３、システムコントローラ２４、タイミングコントローラ２５、入力部２６、および色差演算回路２７などが設けられる。

光源システム２１からは照明光が出射される。分光内視鏡３０を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、光源システム２１はライトガイド３１と光学的に接続される。光源システム２１が出射する照明光はライトガイド３１の入射端に入射される。

分光内視鏡３０を内視鏡プロセッサ２０に接続すると、撮像素子３２は第１の映像信号処理回路２２ａに電気的に接続される。撮像素子が生成し送信した分光画像信号は第１の映像信号処理回路２２ａに受信される。

第１の映像信号処理回路２２ａでは、γ補正などの所定の信号処理が施される。第１の映像信号処理回路２２ａはメモリ２３に接続される。所定の信号処理が施された分光画像信号はメモリ２３に格納される。

メモリ２３は第２の映像信号処理回路２２ｂおよび色差演算回路２７に接続される。通常の画像観察時には、メモリ２３に格納された分光画像信号は第２の映像信号処理回路２２ｂに送信される。後述するライトガイド検査時には、メモリ２３に格納された分光画像信号は色差演算回路２７に送信される。

第２の映像信号処理回路２２ｂでは、受信した分光画像信号に対して、所定の信号処理が施される。所定の信号処理が施された分光画像信号が、映像信号としてモニタ１１に送信される。前述のように、１／６０秒毎に画像信号は生成され、モニタ１１に送信される。モニタ１１に表示する画像を１／６０秒毎に切替えることにより、モニタ１１にはリアルタイムの動画像が表示される。

後述するように、色差演算回路２７では、ライトガイド初期設定時にメモリ２３に格納された分光画像信号である初期分光信号とライトガイド検査時にメモリ２３に格納された検査分光信号とに基づいて、判別値Φｉｍが算出される。また、色差演算回路２７では、判別値に基づいて、ライトガイド３１の分光劣化が検知される。

第１、第２の映像信号処理回路２２ａ、２２ｂ、およびメモリ２３は、バス２８を介してシステムコントローラ２４およびタイミングコントローラ２５に接続される。システムコントローラ２４により、第１、第２の映像信号処理回路２２ａ、２２ｂ、およびメモリ２３の動作が制御される。また、タイミングコントローラ２５により、第１、第２の映像信号処理回路２２ａ、２２ｂ、およびメモリ２３の動作の時期が制御される。

また、バス２８は入力部２６にも接続される。入力部２６には使用者による様々な入力操作が可能で、入力操作に応じてシステムコントローラ２４は各部位を制御する。

内視鏡プロセッサ２０には、ライトガイド検査機能が設けられる。ライトガイド検査機能は、入力部２６への入力操作により実行される。なお、ライトガイド検査機能を実行する前に、ライトガイド初期設定を行う必要がある。ライトガイド初期設定およびライトガイド検査機能について、色差演算回路２７の機能と共に以下に説明する。

ライトガイドの初期設定およびライトガイドの検査機能には、ホワイトバランス調整キャップ（図示せず）または検査用カラーチャートを用いる必要がある。

ホワイトバランス調整キャップは、従来公知のホワイトバランス調整用のＲ、Ｂゲイン算出のためのキャップである。ホワイトバランス調整キャップには挿入管３４先端を挿入可能な孔部が設けられ、内部が白色に色付けられる。また、検査用カラーチャートは内部にチャート板が設けられ、外光が入らないように外部から遮光される。チャート板は、例えば青色などの単一の色に色付けられる。

ライトガイド初期設定を実行させる操作入力を行うと、通常観察時と同様に、撮像素子３２により１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号が生成され、リアルタイムの動画像がモニタ１１に表示される。

動画像を表示中に測定用撮影の操作入力を入力部２６に行うと、第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）が第１〜第ｎの波長の初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）として生成される。生成された初期分光信号は、前述のようにメモリ２３に格納される。初期分光信号がメモリ２３に格納されると、ライトガイド初期設定は終了する。

なお、初期分光信号は、ライトガイド３１が劣化していない状態でメモリ２３に格納することが好ましく、分光内視鏡３０を新規に用いる前および分光内視鏡３０の修理後に格納することが推奨される。また、内視鏡プロセッサ２０を新規に用いる前や光源システム２１の交換時にも、初期分光信号を格納することが推奨される。

次に、ライトガイド検査機能について説明する。ライトガイド検査機能を実行させる操作入力を行うと、通常観察時と同様に、撮像素子３２により１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号が生成され、リアルタイムの動画像がモニタ１１に表示される。

動画像を表示中に測定用撮影の操作入力を入力部２６に行うと、第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）が第１〜第ｎの検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）として生成される。生成された検査分光信号は、前述のようにメモリ２３に格納される。

検査分光信号がメモリ２３に格納されると、第１〜第ｎの波長の初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）と第１〜第ｎの波長の検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）とが、メモリ２３から色差演算回路２７に読出される。色差演算回路２７では、（１）式によって表される判別値Φｉｍが算出される。

色差演算回路２７では、算出された判別値Φｉｍと第１、第２の閾値（第１の閾値＜第２の閾値）とが比較される。なお、第１、第２の閾値はＲＯＭ（図示せず）に格納され、必要に応じて色差演算回路２７に読出される。

色差演算回路２７では、算出された判別値Φｉｍが第１の閾値以下である場合にはライトガイド３１は十分に使用可能である、と判別される。算出された判別値Φｉｍが第１の閾値を超え、第２の閾値以下である場合にはライトガイド３１の劣化が進んでいる、と判別される。また、算出された判別値Φｉｍが第２の閾値を超える場合にはライトガイド３１が正確な色再現には不適である、と判別される。

判別結果は、第２の映像信号処理回路２２ｂに伝達される。第２の映像信号処理回路２２ｂでは、モニタ１１に表示するメッセージの選択が行われる。

判別値Φｉｍ≦第１の閾値の場合には、ライトガイド３１には分光劣化が認められないことを示す第１のメッセージが表示される。第１の閾値＜判別値Φｉｍ≦第２の閾値の場合には、ライトガイド３１の分光劣化があり、交換時期が間近であることを示す第２のメッセージが表示される。また、第２の閾値＜判別値Φｉｍである場合には、ライトガイド３１の分光劣化が十分に進んでおり、交換が必須であることを示す第３のメッセージが表示される。

次に、ライトガイド初期設定時においてシステムコントローラ２４および色差演算回路２７により実行される各部位の動作の制御を図２のフローチャートを用いて説明する。前述のように、ライトガイド初期設定は入力部２６への初期設定操作が入力されるときに開始される。

ステップＳ１００では、システムコントローラ２４は、１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号を生成開始させる。また、生成された分光画像信号に所定の信号処理を施して、モニタ１１に送信させ、モニタ１１にリアルタイム動画像を表示させる。分光画像信号の生成開始後、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、システムコントローラ２４は測定用の撮影実行の入力があるか否かを判別する。撮影実行入力が検出されない場合にはステップＳ１０１に戻り、以後、撮影実行入力が検出されるまで待機状態となる。撮影実行入力が検出された場合には、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、システムコントローラ２４は撮像素子３２に第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）を第１〜第ｎの初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）として生成させる。生成開始後、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、システムコントローラ２４は、第１〜第ｎの初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）をメモリ２３に格納する。第１〜第ｎの初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）をメモリ２３に別々に格納すると、ライトガイド初期設定の処理を終了する。

次に、ライトガイド検査機能においてシステムコントローラ２４および色差演算回路２７により実行される各部位の動作の制御を図３のフローチャートを用いて説明する。前述のように、ライトガイド検査機能は入力部２６への検査実行操作が入力されるときに開始される。

ステップＳ２００では、システムコントローラ２４は、１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号を生成開始させる。また、生成された分光画像信号に所定の信号処理を施して、モニタ１１に送信させ、モニタ１１にリアルタイム動画像を表示させる。分光画像信号の生成開始後、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、システムコントローラ２４は測定用の撮影実行の入力があるか否かを判別する。撮影実行入力が検出されない場合にはステップＳ２０１に戻り、以後、撮影実行入力が検出されるまで待機状態となる。撮影実行入力が検出された場合には、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、システムコントローラ２４は撮像素子３２に第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）を第１〜第ｎの波長の検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）として生成させる。検査分光信号生成後、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、システムコントローラ２４は、第１〜第ｎの波長の初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）をメモリ２３から読出して、色差演算回路２７に送信する。初期分光信号の送信後、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、色差演算回路２７は、同じ波長の初期分光信号と検査分光信号の差分の絶対値を算出する。第１〜第ｎの波長すべての差分の絶対値の算出後、差分の絶対値を合計することにより、判別値Φｉｍを算出する。判別値Φｉｍの算出後、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、色差演算回路２７はステップＳ２０４で算出した判別値Φｉｍが第２の閾値以下であるか否かを判別する。判別値Φｉｍが第２の閾値を超える場合には、ステップＳ２０６に進む。判別値Φｉｍが第２の閾値以下である場合には、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０６では、システムコントローラ２４は、第３のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第３のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

ステップＳ２０７では、色差演算回路２７は、ステップＳ２０４において算出した判別値Φｉｍが第１の閾値以下であるか否かを判別する。判別値Φｉｍが第１の閾値を超える場合には、ステップＳ２０８に進む。判別値Φｉｍが第２の閾値以下である場合には、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０８では、システムコントローラ２４は、第２のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第２のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

ステップＳ２０９では、システムコントローラ２４は、第１のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第１のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

以上のように、第１の実施形態を適用した内視鏡ライトガイド検査システムによれば、ホワイトバランス調整キャップのように基準となる色を初期状態として撮影し、後の検査時にも同じ基準となる色を撮影し、撮影により生成された色成分を比較することによりライトガイド３１の分光伝達特性の変化を検知することが可能である。

さらに、輝度成分が健常状態と変わらない場合であっても、判別値と第１、第２の閾値とを比較することによりライトガイド３１の交換時期が近付いていることや、交換すべきであることを警告することが可能である。

なお、ライトガイド３１の分光伝達特性の変化を検知するために、ランプガイド初期設定時とランプガイド検査時に、単一色で色付けられた同じ色の物品が撮像される。前述のように、ホワイトバランス調整キャップの内部や検査用カラーチャートが撮像される。

ホワイトバランス調整キャップを用いる場合には、ホワイトバランス調整のために従来から使用されていた調整キャップを兼用できるので検査用カラーチャートを新規に用意する必要が無い。また、全波長の分光伝達特性を測定可能であるため、劣化の顕著な波長帯域を特定することが可能である。また、単一の白色のみの撮影なので、使用者に煩雑な操作を強いることが無い利点を有する。

一方、検査用カラーチャートを用いる場合には、チャート板の色の波長近辺の分光伝達特性の変化が、ホワイトバランス調整キャップを用いる場合に比べて大きくなる。それゆえ、チャート板の色の波長近辺の分光劣化の検査精度を向上させることが可能である。

次に、本発明の第２の実施形態を適用した内視鏡ライトガイド検査システムについて説明する。第２の実施形態の内視鏡ライトガイド検査システムは、色差演算回路２７で算出される判別値および劣化状況の判別方法において第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。

第２の実施形態の内視鏡プロセッサでも、ライトガイドの初期設定およびライトガイドの検査機能ともにホワイトバランス調整キャップおよび検査用カラーチャートを用いることが可能である。

ライトガイド初期設定を実行させる操作入力を行うと、第１の実施形態と同様に、通常観察時と同様に、撮像素子３２により１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号が生成される。

第１の実施形態と同様に、動画像を表示中に測定用撮影の操作入力を入力部２６に行うと、第１〜第ｎの波長の分光画像信号が第１〜第ｎの波長の初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）として生成される。生成された初期分光信号は、メモリ２３に格納される。初期分光信号がメモリ２３に格納されると、ライトガイド初期設定は終了する。

次に、第２の実施形態の内視鏡プロセッサにおけるライトガイド検査機能について説明する。ライトガイド検査機能を実行させる操作入力を行うと、通常観察時と同様に、撮像素子３２により１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号が生成される。

第１の実施形態と同様に、動画像を表示中に測定用撮影の操作入力を入力部２６に行うと、第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）が第１〜第ｎの検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）として生成される。生成された検査分光信号は、メモリ２３に格納される。

第１の実施形態と異なり、検査分光信号がメモリ２３に格納されると、初期分光信号と検査分光信号とがメモリ２３から色差演算回路２７に読出される。なお、同時に、メモリ２３から、ＪＩＳ Ｚ ８７２６またはＣＩＥ、１９７４によって定められた演色評価数の算出において用いられる１５色の試験色の波長も色差演算回路２７に読出される。

色差演算回路２７では、試験Ｎｏ．１の試験色に対応する波長の初期分光信号φｉｍ０および検査分光信号φｉｍ１に基づいて、試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１が判別値として算出される。

色差演算回路２７では、試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１が第３の閾値と比較される。試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１が第３の閾値未満である場合にはライトガイド３１が正確な色再現には不適である、と判別される。試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１が第３の閾値以上である場合には、試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１がメモリ２３に格納される。

試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１がメモリ２３に格納されると、色差演算回路２７では、試験Ｎｏ．２の試験色に対応する波長の初期分光信号φｉｍ０および検査分光信号φｉｍ１に基づいて、試験Ｎｏ．２の演色評価数Ｒ２が判別値として算出される。

試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１と同様に、試験Ｎｏ．２の演色評価数Ｒ２が第３の閾値と比較される。試験Ｎｏ．２の演色評価数Ｒ２が第３の閾値未満である場合にはライトガイド３１が正確な色再現には不適である、と判別される。試験Ｎｏ．２の演色評価数Ｒ１が第３の閾値以上である場合には、試験Ｎｏ．２の演色評価数Ｒ２がメモリ２３に格納される。

以後、同様に、演色評価数が第３の閾値未満になるまで、試験Ｎｏ．３〜試験Ｎｏ．１５の演色評価数Ｒ３〜Ｒ１５の算出、第３の閾値との比較、およびメモリ２３への格納が行われる。

試験Ｎｏ．１５の演色評価数Ｒ１５が第３の閾値以上である場合には、試験Ｎｏ．１の演色評価数Ｒ１がメモリ２３から色差演算回路２７に読出される。色差演算回路２７では、試験Ｎｏ．１の演算評価数Ｒ１が第４の閾値（＞第３の閾値）と比較される。

試験Ｎｏ．１の演算評価数Ｒ１が第４の閾値未満である場合には、ライトガイド３１の劣化が進んでいる、と判別される。試験Ｎｏ．１の演算評価数Ｒ１が第４の閾値以上である場合には、メモリ２３から試験Ｎｏ．２の演算評価数Ｒ２がメモリ２３から色差演算回路２７に読出される。

以後、試験Ｎｏ．１の演算評価数Ｒ１と同様に、演色評価数が第４の閾値未満になるまで、試験Ｎｏ．２〜試験Ｎｏ．１５の演色評価数Ｒ２〜Ｒ１５の読出し、第４の閾値との比較が行われる。試験Ｎｏ．１５の演色評価数Ｒ１５が第４の閾値以上である場合には、ライトガイド３１は十分に使用可能であると、判別される。

第１の実施形態と同じく、判別結果は、第２の映像信号処理回路２２ｂに伝達される。第２の映像信号処理回路２２ｂでは、モニタ１１に表示するメッセージの選択が行われる。

いずれの演色評価数も第４の閾値以上である場合には、ライトガイド３１には分光劣化が認められないことを示す第１のメッセージが表示される。いずれかの演色評価数が第３の閾値以上で第４の閾値未満である場合には、ライトガイド３１の分光劣化があり、交換時期が間近であることを示す第２のメッセージが表示される。いずれかの演色評価数が第３の閾値未満である場合には、ライトガイド３１の分光劣化が十分に進んでおり、交換が必須であることを示す第３のメッセージが表示される。

次に、第２の実施形態のライトガイド検査機能においてシステムコントローラ２４および色差演算回路２７により実行される各部位の動作の制御を図４、５のフローチャートを用いて説明する。前述のように、ライトガイド検査機能は入力部２６への検査実行操作が入力されるときに開始される。なお、ライトガイド初期設定時に実行される各部位の制御は、第１の実施形態と同じである（図２参照）。

ステップＳ３００では、システムコントローラ２４は、１／６０秒毎に１フィールドの分光画像信号を生成開始させる。また、生成された分光画像信号に所定の信号処理を施して、モニタ１１に送信させ、モニタ１１にリアルタイム動画像を表示させる。分光画像信号の生成開始後、ステップＳ３０１に進む。

ステップＳ３０１では、システムコントローラ２４は測定用の撮影実行の入力があるか否かを判別する。撮影実行入力が検出されない場合にはステップＳ３０１に戻り、以後、撮影実行入力が検出されるまで待機状態となる。撮影実行入力が検出された場合には、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、システムコントローラ２４は撮像素子３２に第１〜第ｎの波長の分光画像信号φｉｍ（λ１）〜φｉｍ（λｎ）を第１〜第ｎの波長の検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）として生成させる。システムコントローラ２４は、生成させた第１〜第ｎの波長の検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）をメモリ２３に格納する。格納後、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３では、システムコントローラ２４は、初期分光信号φｉｍ０（λ１）〜φｉｍ０（λｎ）をメモリ２３から読出して、色差演算回路２７に送信する。初期分光信号の送信後、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、システムコントローラ２４は試験Ｎｏ．ｉを１にリセットする。試験Ｎｏ．のリセット後、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、システムコントローラ２４は、演色評価数の算出に用いられる検査分光信号φｉｍ１（λ１）〜φｉｍ１（λｎ）をメモリ２３から読出して、色差演算回路２７に送信する。送信後、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、色差演算回路２７は、試験Ｎｏ．ｉでの演色評価数Ｒｉを算出する。演色評価数Ｒｉの算出後、ステップＳ３０７に進む（図５参照）。

ステップＳ３０７では、色差演算回路２７は、ステップＳ３０６において算出した演色評価数Ｒｉが第３の閾値未満であるか否かを判別する。演色評価数Ｒｉが第３の閾値未満である場合には、ステップＳ３０８に進む。演色評価数Ｒｉが第３の閾値以上である場合には、ステップＳ３０９に進む。

演色評価数Ｒｉが第３の閾値未満の場合、ライトガイド３１が正確な色表現には不適と推定される。したがって、ステップＳ３０８では、システムコントローラ２４は、前述の第３のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第３のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

ステップＳ３０９では、システムコントローラ２４は、ステップＳ３０６において算出した演色評価数Ｒｉをメモリ２３に格納する。なお、演色評価数Ｒｉは、試験Ｎｏ．別に格納される。メモリ２３への格納後、ステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０では、システムコントローラ２４は、試験Ｎｏ．ｉが１５であるか否かを判別する。試験Ｎｏ．ｉが１５で無い場合には、ステップＳ３１１に進む。試験Ｎｏ．ｉが１５である場合には、ステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３１１では、システムコントローラ２４は、試験Ｎｏ．ｉに＋１をインクリメントする。インクリメント後、ステップＳ３０５に戻る（図４参照）。

ステップＳ３１２では、システムコントローラ２４は試験Ｎｏ．ｉを１にリセットする。試験Ｎｏ．ｉのリセット後、ステップＳ３１３に進む。

ステップＳ３１３では、システムコントローラ２４は、試験Ｎｏ．ｉの演色評価数Ｒｉをメモリ２３から読出し、色差演算回路２７に送信する。送信後、ステップＳ３１４に進む。

ステップＳ３１４では、色差演算回路２７は、ステップＳ３１２において読出した演色評価数Ｒｉが第４の閾値未満であるか否かを判別する。演色評価数Ｒｉが第４の閾値未満である場合には、ステップＳ３１５に進む。演色評価数Ｒｉが第４の閾値以上である場合には、ステップＳ３１６に進む。

演色評価数Ｒｉが第３の閾値以上かつ第４の閾値未満の場合、ライトガイド３１の劣化が進んでいると推定される。したがって、ステップＳ３１５では、システムコントローラ２４は、前述の第２のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第２のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

ステップＳ３１６では、システムコントローラ２４は、試験Ｎｏ．ｉが１５であるか否かを判別する。試験Ｎｏ．ｉが１５で無い場合には、ステップＳ３１７に進む。試験Ｎｏ．ｉが１５である場合には、ステップＳ３１８に進む。

ステップＳ３１７では、システムコントローラ２４は、試験Ｎｏ．ｉに＋１をインクリメントする。インクリメント後、ステップＳ３１３に戻る。

演色評価数Ｒｉが第ｒの閾値以上である場合、ライトガイド３１には分光劣化が認められないと推定される。したがって、ステップＳ３１８では、システムコントローラ２４は、前述の第１のメッセージをモニタ１１に表示するように、後段信号処理回路２２ｂに信号処理を実行させる。第１のメッセージの表示後、ライトガイド検査機能の処理を終了する。

以上のように、第２の実施形態を適用した内視鏡ライトガイド検査システムによれば、第１の実施形態と同じく、ライトガイド３１の分光伝達特性の変化を検知することが可能である。

さらに、第１の実施形態と同じく、輝度成分が健常状態と変わらない場合であっても、判別値と第３、第４の閾値とを比較することによりライトガイド３１の交換時期が近付いていることや、交換すべきであることを警告することが可能である。

また、第２の実施形態では、第４の閾値未満の演色評価数である試験色が１色でもあれば分光劣化が進んでいると判別するので、特定の波長帯域の光の伝達能の劣化を高い感度で検出することが可能である。

なお、第１、第２の実施形態では、ライトガイド初期設定を実行させる操作を入力部２６に入力するとライトガイド初期設定が実行開始される構成であるが、新規な分光内視鏡３０を内視鏡プロセッサ２０に接続すると自動的にライトガイド初期設定が実行開始される構成であってもよい。

分光内視鏡３０の接続時に電子内視鏡３０のシリアル番号を内視鏡プロセッサ２０が読出し、それまでに接続された分光内視鏡３０のシリアル番号と比較することにより新規であるか否かを判別することは可能である。

また、第１、第２の実施形態では、第１（第３）、第２（第４）の閾値と判別値または演色評価数を比較して、第１〜第３のメッセージのいずれかを表示する構成であるが、いずれか一方の閾値とのみ比較して、第１のメッセージと、第２、第３のメッセージのいずれかとのいずれかを表示する構成であってもよい。第２、第３のメッセージのいずれか一方のみが表示され得る構成であっても、使用者にライトガイド３１に分光劣化が生じていることを警告可能である。

また、第１、第２の実施形態では、第２、第３のメッセージをモニタ１１に表示することにより、分光劣化が生じていることを警告する構成であるが、他の方法により警告する構成であってもよい。例えば、アラーム音を発せさせたり、内視鏡プロセッサ２０に警告ランプを設け警告ランプを点灯させることにより、警告することも可能である。

また、第１、第２の実施形態では、分光画像信号を生成する分光内視鏡が用いられる構成であるが、通常の電子内視鏡が生成するカラー画像信号から分光画像信号成分を生成する構成であってもよい。

また、第１の実施形態では初期分光信号と検査分光信号との差の絶対値の合計が判別値として用いられ、第２の実施形態では演色評価数が閾値と比較される判別値として用いられる構成であるが、初期分光信号と検査分光信号とを波長毎に比較した判別値を用いても第１、第２の実施形態と同様の効果を得ることは可能である。

１０ 内視鏡ユニット
２０ 内視鏡プロセッサ
２３ メモリ
２４ システムコントローラ
２６ 入力部
２７ 色差演算回路
３０ 電子内視鏡
３１ ライトガイド

Claims (10)

1. 光源から出射される照明光を内視鏡の挿入管先端に伝達するライトガイドの伝達特性を検査する内視鏡ライトガイド検査システムであって、
   前記挿入管の先端に設けられ撮像素子が前記照明光を照射された被写体を撮像することにより生成された画像信号を受信する受信部と、
   前記画像信号において、特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、
   前記ライトガイドの検査を実行させるスイッチと、
   前記スイッチがＯＮになるときに、前記受信部が受信する前記画像信号における前記分光画像信号成分である検査分光信号と前記メモリに格納された前記初期分光信号とを前記特定の波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、
   前記判別値と閾値との比較に基づいて、前記ライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備える
   ことを特徴とする内視鏡ライトガイド検査システム。
2. 前記判別値は、同じ前記特定の波長同士で前記初期分光信号と前記検査分光信号との差分の絶対値を算出し、複数の前記特定の波長に対して算出される前記差分の絶対値を合計することにより算出され、
   前記判別部は、前記判別値が前記閾値を超える場合に前記ライトガイドに異常があると判別する
   ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
3. 前記判別値は、前記初期分光信号生成時に前記ライトガイドから前記被写体に照射される前記照明光のうち前記演色評価数の算出に用いる試験色の波長と同じ波長の光を基準光とし、前記検査分光信号生成時に前記ライトガイドから前記被写体に照射される前記照明光のうち前記基準光の波長と同じ波長の光を試料光として算出される前記演色評価数であり、
   前記判別部は、前記判別値が前記閾値未満である場合に前記ライトガイドに異常があると判別する
   ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
4. 前記判別値は前記試験色毎に算出され、算出される複数の前記判別値の中で少なくとも一つが前記閾値未満である場合に前記ライトガイドに異常があると判別されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
5. 前記初期分光信号および前記検査分光信号の生成時に撮像される被写体は、白色に色付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
6. 前記初期分光信号および前記検査分光信号の生成時に撮像される被写体は、白色以外の所定の単一色に色付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
7. 前記内視鏡に付与される固有の識別情報を前記内視鏡から受信する情報受信部と、
   前記情報受信部が受信した前記識別情報に基づいて、前記内視鏡が新規に接続された内視鏡であるか否かを判別する新規性判別部とを備え、
   前記内視鏡が新規に接続された内視鏡である場合に、前記分光画像信号成分が前記初期分光信号として前記メモリに格納される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
8. 前記分光画像信号成分を前記初期分光信号として前記メモリへの格納を実行させる初期化スイッチを備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡ライトガイド検査システム。
9. 内視鏡の挿入管先端に設けられる撮像素子が、光源から前記挿入管先端までライトガイドによって伝達された照明光を照射された被写体を撮像することにより生成する画像信号を受信する受信部と、
   前記画像信号において、特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、
   前記ライトガイドの検査を実行させるスイッチと、
   前記スイッチがＯＮになるときに、前記受信部が受信する前記画像信号における前記分光画像信号成分である検査光信号と前記メモリに格納された前記初期分光信号とを波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、
   前記判別値と閾値との比較に基づいて、前記ライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備える
   ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
10. 互いに着脱自在な内視鏡と内視鏡プロセッサによって構成される内視鏡ユニットであって、
    前記内視鏡に設けられ、光源から出射される照明光を内視鏡の挿入管の先端に伝達するライトガイドと、
    前記挿入管の先端に設けられ、前記照明光を照射された被写体を撮像することにより分光画像信号を生成する撮像素子と、
    前記内視鏡プロセッサに設けられ、前記画像信号において特定の波長の光の受光量に応じた分光画像信号成分の初期値に相当する初期分光信号を格納するメモリと、
    前記内視鏡および前記内視鏡プロセッサの少なくとも一方に設けられ、前記ライトガイドの検査を実行させるスイッチと、
    前記内視鏡プロセッサに設けられ、前記スイッチがＯＮになるときに、前記受信部が受信する前記画像信号における前記分光画像信号成分である検査光信号と前記メモリに格納された前記初期分光信号とを波長毎に比較することにより判別値を算出する算出部と、
    前記内視鏡プロセッサに設けられ、前記判別値と閾値との比較に基づいて、前記ライトガイドに異常があるか否かを判別する判別部とを備える
    ことを特徴とする内視鏡ユニット。

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