(57)【要約】【課題】撮像素子の温度を正確に検出することができる内視鏡、内視鏡システム、温度検出方法およびプログラムを提供する。【解決手段】内視鏡２は、撮像素子２４４と、撮像素子２４４における白傷画素の位置を示す位置情報と、撮像素子２４４の温度毎に白傷画素の白傷レベルの大きさと、を対応付けた白傷情報を記録する白傷情報記録部２７５１と、暗時状態で撮像素子２４４が生成した撮像信号に対応する暗時画像の白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、注目画素と同一位置の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、撮像素子２４４の温度を検出する温度検出部２７６と、を備える。【選択図】図２
2019154628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、
前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と、前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさと、を対応付けた白傷情報を記録する白傷情報記録部と、
暗時状態で前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対応する暗時画像の前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出部と、
を備えることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記撮像素子が生成した所定フレーム数の前記暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する生成部をさらに備え、
前記温度検出部は、前記平均暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記白傷画素の数と前記撮像素子の温度とを対応付けた温度依存特性情報を記録する温度依存特性情報記録部と、
前記平均暗時画像における前記注目画素の出力値が前記注目画素の周囲における同色画素の出力値の平均値より大きい場合、前記注目画素を前記白傷画素として検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記白傷画素の数と前記温度依存特性情報とに基づいて、前記撮像素子の推定温度を推定する推定部と、
前記推定部が推定した前記推定温度に基づいて、前記温度検出部が前記撮像素子の温度を検出する際に前記白傷情報の参照時の温度の範囲を設定する設定部と、
をさらに備え、
前記温度検出部は、前記設定部が設定した前記温度の範囲内で前記白傷画素の出力値と前記白傷レベルの大きさとに基づいて、前記撮像素子の温度を検出することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
外部から入力されるクロック信号に基づいて、前記撮像素子を駆動する駆動クロック信号を出力する駆動信号生成部と、
前記温度検出部が検出した前記撮像素子の温度が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記撮像素子の温度が閾値以上であると判定された場合、前記駆動信号生成部に対して前記駆動クロック信号を分周させて低周波駆動クロック信号を生成させて前記撮像素子に出力させる駆動制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の内視鏡。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の内視鏡と、
前記内視鏡に照明光を供給する光源装置と、
を備え、
前記内視鏡は、
被検体に挿入可能であり、先端部から前記照明光を照射する挿入部と、
前記撮像素子に撮影を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、
を備え、
前記挿入部は、
前記先端部に前記撮像素子が設けられ、
前記光源装置は、
前記入力部から前記指示信号が入力された場合、前記内視鏡に供給する前記照明光を停止し、
前記撮像素子は、前記照明光が停止している期間に前記暗時画像を所定フレーム数生成して出力することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項６】
二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさとを対応付けた白傷情報を記録する記録部と、を備えた内視鏡が実行する温度検出方法であって、
暗時状態で前記撮像素子に前記撮像信号を生成させる撮像ステップと、
前記撮像信号に対応する暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷画素の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出ステップと、
を含むことを特徴とする温度検出方法。
【請求項７】
二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさとを対応付けた白傷情報を記録する記録部と、を備えた内視鏡に、
暗時状態で前記撮像素子に前記撮像信号を生成させる撮像ステップと、
前記撮像信号に対応する暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷画素の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出ステップと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被検体の生体内に導入され、該生体内の画像を撮像する内視鏡、内視鏡システム、温度検出方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の固体撮像素子は、光を受光して光電変換を行って画像信号を出力する複数の画素から構成されている。このような固体撮像素子は、温度が上昇するに従って画像信号に含まれる暗電流が増加し、ノイズが発生することで画像の劣化を招いている。このため、固体撮像素子が生成したデジタルデータから白傷画素の数を検出することによって、撮像素子の温度を検出する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１では、単に白傷画素の数によって撮像素子の温度を検出しているため、正確な温度を検出することができなかった。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像素子の温度を正確に検出することができる内視鏡、内視鏡システム、温度検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る内視鏡は、二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と、前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさと、を対応付けた白傷情報を記録する白傷情報記録部と、暗時状態で前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対応する暗時画像の前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記撮像素子が生成した所定フレーム数の前記暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する生成部をさらに備え、前記温度検出部は、前記平均暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出することを特徴とする。
【０００８】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記白傷画素の数と前記撮像素子の温度とを対応付けた温度依存特性情報を記録する温度依存特性情報記録部と、前記平均暗時画像における前記注目画素の出力値が前記注目画素の周囲における同色画素の出力値の平均値より大きい場合、前記注目画素を前記白傷画素として検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記白傷画素の数と前記温度依存特性情報とに基づいて、前記撮像素子の推定温度を推定する推定部と、前記推定部が推定した前記推定温度に基づいて、前記温度検出部が前記撮像素子の温度を検出する際に前記白傷情報の参照時の温度の範囲を設定する設定部と、をさらに備え、前記温度検出部は、前記設定部が設定した前記温度の範囲内で前記白傷画素の出力値と前記白傷レベルの大きさとに基づいて、前記撮像素子の温度を検出することを特徴とする。
【０００９】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、外部から入力されるクロック信号に基づいて、前記撮像素子を駆動する駆動クロック信号を出力する駆動信号生成部と、前記温度検出部が検出した前記撮像素子の温度が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記撮像素子の温度が閾値以上であると判定された場合、前記駆動信号生成部に対して前記駆動クロック信号を分周させて低周波駆動クロック信号を生成させて前記撮像素子に出力させる駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本開示に係る内視鏡システムは、上記開示の内視鏡と、前記内視鏡に照明光を供給する光源装置と、を備え、前記内視鏡は、被検体に挿入可能であり、先端部から前記照明光を照射する挿入部と、前記撮像素子に撮影を指示する指示信号の入力を受け付ける入力部と、を備え、前記挿入部は、前記先端部に前記撮像素子が設けられ、前記光源装置は、前記入力部から前記指示信号が入力された場合、前記内視鏡に供給する前記照明光を停止し、前記撮像素子は、前記照明光が停止している期間に前記暗時画像を所定フレーム数生成して出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本開示に係る温度検出方法は、二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさとを対応付けた白傷情報を記録する記録部と、を備えた内視鏡が実行する温度検出方法であって、暗時状態で前記撮像素子に前記撮像信号を生成させる撮像ステップと、前記撮像信号に対応する暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷画素の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本開示に係るプログラムは、二次元マトリクス状に配置され、入射光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子における白傷画素の位置を示す位置情報と前記撮像素子の温度毎に前記白傷画素の白傷レベルの大きさとを対応付けた白傷情報を記録する記録部と、を備えた内視鏡に、暗時状態で前記撮像素子に前記撮像信号を生成させる撮像ステップと、前記撮像信号に対応する暗時画像における前記白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、前記注目画素と同一位置の前記白傷画素の前記白傷レベルの大きさと、に基づいて、前記撮像素子の温度を検出する温度検出ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、撮像素子の温度を正確に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、撮像素子の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４の温度検出処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】図６は、白傷画素の白傷レベルと撮像素子の温度との関係を示す図である。
【図７】図７は、図４の駆動処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡が実行する温度検出処理の概要を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、検出部による白傷画素の検出方法を模式的に説明する図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、検出部による白傷画素の検出方法を模式的に説明する図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、検出部による白傷画素の検出方法を模式的に説明する図である。
【図１１】図１１は、白傷画素の個数と撮像素子の温度との温度依存特性を示す図である。
【図１２】図１２は、設定部が設定する白傷画素の白傷レベルと撮像素子の温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、被検体内に先端部が挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、光源装置３と、表示装置４と、処理装置５と、を備える。
【００１７】
内視鏡２は、被検体の体内を撮像して撮像信号（ＲＡＷデータ）を生成する。内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３および処理装置５を接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
【００１８】
挿入部２１は、後述する撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。
【００１９】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、体腔内に生体鉗子、レーザメスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、光源装置３、処理装置５に加えて、送気手段、送水手段、送ガス手段等の周辺機器の操作指示信号や撮像素子２４４に静止画撮影を指示するプリフリーズ信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００２０】
ユニバーサルコード２３は、後述するライトガイド２４１と、１または複数のケーブルをまとめた集光ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡２および光源装置３と処理装置５との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、撮像信号を送受信するための信号線、撮像素子２４４を駆動するための駆動クロック信号を送受信するための信号線等を含む。ユニバーサルコード２３は、光源装置３に着脱自在なコネクタ部２７を有する。コネクタ部２７は、コイル状のコイルケーブル２７ａが延設し、コイルケーブル２７ａの延出端に処理装置５に着脱自在なコネクタ部２８を有する。
【００２１】
光源装置３は、処理装置５の制御のもと、コネクタ部２７およびユニバーサルコード２３を経由して内視鏡２の挿入部２１の先端部２４から被検体へ向けて照明光を照射する。光源装置３は、白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等を用いて構成される。なお、実施の形態１では、光源装置３を同時式の例を説明するが、後述する撮像素子２４４の種別に応じて、赤色、緑色および青色の照明光を順次切り替えながら照射する面順次式であってもよい。
【００２２】
表示装置４は、処理装置５が画像処理を施した画像信号に対応する画像を表示する。表示装置４は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置４は、有機ＥＬ（Electro  Luminescence）や液晶の表示パネルを用いて構成される。
【００２３】
処理装置５は、内視鏡２から入力された撮像信号に対して画像処理を施して画像信号を生成し、この画像信号を表示装置４へ出力する。また、処理装置５は、内視鏡システム１の各部を制御する。例えば、処理装置５は、内視鏡２のスイッチ２２３から光源装置３の照明光の強度を調整する指示信号が入力された場合、光源装置３が内視鏡２へ供給する照明光の強度を調整する。
【００２４】
〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。
【００２５】
〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２の構成について説明する。
図２に示すように、内視鏡２は、操作部２２と、先端部２４と、コネクタ部２７と、を有する。
【００２６】
先端部２４は、ライトガイド２４１と、照明レンズ２４２と、光学系２４３と、撮像素子２４４と、を有する。
【００２７】
ライトガイド２４１は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３から供給された照明光の導光路をなす。照明レンズ２４２は、ライトガイド２４１の先端に設けられ、ライトガイド２４１から導光された照明光を被写体に向けて照射する。照明レンズ２４２は、１または複数のレンズを用いて構成される。
【００２８】
光学系２４３は、１または複数のレンズを用いて構成される。また、光学系２４３は、光軸Ｌに沿って移動することによって、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させる焦点調整機能を有する。
【００２９】
撮像素子２４４は、光を受光して光電変換を行うことによって電気信号を出力する複数の画素が２次元状に配列され、被写体（体腔）を所定のフレームレートで撮像して撮像信号（ＲＡＷデータ）を生成し、この生成した撮像信号を、伝送ケーブルを経由してコネクタ部２７へ出力する。撮像素子２４４は、図３に示すように、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードおよびフォトダイオードが蓄積した電荷を増幅する増幅器をそれぞれ有する複数の画素Ｐが２次元マトリックス状に配設されるＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等のイメージセンサを用いて構成される。また、撮像素子２４４は、ベイヤー配列（ＲＧＢ）のカラーフィルタが画素Ｐの受光面に配置されている。さらに、撮像素子２４４は、各画素Ｐが生成した電気信号（画素値）を撮像信号としてコネクタ部２７へ出力する。
【００３０】
コネクタ部２７は、駆動信号生成部２７０と、ＡＦＥ部２７１と、縦ライン補正部２７２と、デモザイキング部２７３と、フレームメモリ２７４と、記録部２７５と、温度検出部２７６と、内視鏡制御部２７７と、を有する。
【００３１】
駆動信号生成部２７０は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、処理装置５から入力されたクロック信号に基づいて、撮像素子２４４を駆動する駆動クロック信号を生成して撮像素子２４４を含む内視鏡２の各部へ出力する。また、駆動信号生成部２７０は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、処理装置５から入力されたクロック信号の周波数を分周させて低周波駆動クロック信号を生成して撮像素子２４４を含む内視鏡２の各部へ出力する。駆動信号生成部２７０は、タイミングジェネレータや分周回路等を用いて構成される。もちろん、駆動信号生成部２７０は、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等を用いて構成してもよい。
【００３２】
ＡＦＥ部２７１は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、撮像素子２４４から出力された撮像信号を受信し、受信したアナログの撮像信号に対してＡ／Ｄ変換を行ってデジタルの撮像信号を生成する。ＡＦＥ部２７１は、デジタルの撮像信号を縦ライン補正部２７２へ出力する。また、ＡＦＥ部２７１は、駆動信号生成部２７０から入力された駆動クロック信号または低周波駆動クロック信号に基づいて駆動する。
【００３３】
縦ライン補正部２７２は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、ＡＦＥ部２７１から入力されたデジタルの撮像信号に対して、縦ライン除去やノイズ除去等の所定の信号処理を行ってデモザイキング部２７３へ出力する。また、縦ライン補正部２７２は、駆動信号生成部２７０から入力された駆動クロック信号または低周波駆動クロック信号に基づいて駆動する。
【００３４】
デモザイキング部２７３は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、縦ライン補正部２７２から入力されたデジタルの撮像信号に対して、周知のデモザキング処理を行ってフレームメモリ２７４へ出力する。また、デモザイキング部２７３は、駆動信号生成部２７０から入力された駆動クロック信号または低周波駆動クロック信号に基づいて駆動する。
【００３５】
フレームメモリ２７４は、内視鏡制御部２７７の制御のもと、デモザイキング部２７３から入力された撮像信号を所定のフレーム数（例えば６４枚）を順次記録し、記録した撮像信号を処理装置５へ順次出力する。また、フレームメモリ２７４は、暗時状態で撮像素子２４４が撮像した暗時画像データに対応する暗時画像を所定のフレーム数を順次記録する。また、フレームメモリ２７４は、後述する内視鏡制御部２７７の生成部２７７１が生成した所定フレーム数の暗時画像の出力値の平均化を行った平均暗時画像データに対応する平均暗時画像を一時的に記録する。また、フレームメモリ２７４は、駆動信号生成部２７０から入力された駆動クロック信号または低周波駆動クロック信号に基づいて駆動する。
【００３６】
記録部２７５は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成され、内視鏡２が実行する各種プログラム等を記録する。記録部２７５は、白傷情報記録部２７５１と、プログラム記録部２７５２と、を有する。
【００３７】
白傷情報記録部２７５１は、撮像素子２４４における白傷画素の位置を示す位置情報（画素アドレス）と、撮像素子２４４の温度毎に白傷画素の白傷レベルの大きさと、を対応付けた白傷情報を記録する。なお、白傷情報は、予め内視鏡２の出荷時または撮像素子２４４の組み込み時に検査処理によって白傷および白傷レベルが検出されたものである。
【００３８】
プログラム記録部２７５２は、内視鏡２が実行するプログラムや後述する内視鏡制御部２７７が実行する各種プログラムを記録する。
【００３９】
温度検出部２７６は、暗時状態で撮像素子２４４が生成した撮像信号に対応する暗時画像の白傷画素と同一位置の注目画素の出力値（画素値）と、注目画素と同一位置の白傷画素の白傷レベルの大きさと、に基づいて、撮像素子２４４の温度を検出し、この検出結果を内視鏡制御部２７７へ出力する。具体的には、温度検出部２７６は、平均暗時画像における白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、注目画素と同一位置の白傷レベルの大きさと、に基づいて、撮像素子２４４の温度を検出する。
【００４０】
内視鏡制御部２７７は、ＦＰＧＡ等を用いて構成され、内視鏡２の各部を制御する。具体的には、内視鏡制御部２７７は、駆動信号生成部２７０が出力する駆動信号のクロック周波数を制御することによって、撮像素子２４４の駆動を制御する。内視鏡制御部２７７は、また、内視鏡制御部２７７は、生成部２７７１と、判定部２７７２と、駆動制御部２７７３と、を有する。
【００４１】
生成部２７７１は、暗時状態で撮像素子２４４が生成した所定フレーム数の暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する。具体的には、生成部２７７１は、フレームメモリ２７４に蓄積された所定フレーム数の暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する。ここで、所定フレーム数の暗時画像の出力値の平均化とは、画素毎の出力値（画素値）の平均化である。
【００４２】
判定部２７７２は、温度検出部２７６が検出した撮像素子２４４の温度が閾値以上（例えば５０°以上）であるか否かを判定する。
【００４３】
駆動制御部２７７３は、駆動信号生成部２７０を制御する。具体的には、駆動制御部２７７３は、判定部２７７２によって撮像素子２４４の温度が閾値以上であると判定された場合、駆動信号生成部２７０に対して駆動クロック信号を分周させて低周波駆動クロック信号を撮像素子２４４に出力させる。
【００４４】
〔光源装置の構成〕
次に、光源装置３の構成について説明する。
光源装置３は、光源部３１と、光源ドライバ３２と、照明制御部３３と、を備える。
【００４５】
光源部３１は、被検体を照射する照明光を出射する。光源部３１は、集光レンズ３１１と、光源３１２と、を有する。集光レンズ３１１は、１または複数のレンズを用いて構成され、光源３１２が発光した光を集光する。光源３１２は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を用いて構成され、白色光を発生する。なお、光源３１２は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを用いて構成し、各ＬＥＤを同時発光させることにより、白色光を発生させる同時式であってもよいし、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを用いて構成し、各色を順次発生させる面順次式であってもよい。
【００４６】
光源ドライバ３２は、光源３１２に対して照明制御部３３の制御のもと、電流を供給することにより、光源３１２に白色光を間欠的に発生させる。光源３１２が発光した光は、集光レンズ３１１およびライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から照射される。
【００４７】
照明制御部３３は、処理装置５から入力される指示信号に基づいて、光源３１２の点灯タイミングを制御する。具体的には、照明制御部３３は、所定の周期で光源３１２を消灯させる。照明制御部３３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成される。
【００４８】
〔処理装置の構成〕
次に、処理装置５の構成について説明する。
処理装置５は、映像処理部５１と、クロック生成部５２と、入力部５３と、記録部５４と、制御部５５と、を備える。
【００４９】
映像処理部５１は、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）やＦＰＧＡ等を用いて構成され、フレームメモリ２７４から入力された撮像信号（デジタルのＲＡＷデータ）に対して、所定の画像処理を行って表示装置４へ出力する。具体的には、映像処理部５１は、ゲイン調整処理、欠陥画素補正処理、フォーマット変換処理等を行って表示装置４へ出力する。
【００５０】
クロック生成部５２は、内視鏡システム１の各部の動作基準となるクロック信号を生成し、この生成したクロック信号を各部へ出力する。クロック生成部５２は、クロックジェネレータ等を用いて構成される。
【００５１】
入力部５３は、内視鏡システム１の各種操作の入力を受け付ける。入力部５３は、例えばタッチパネル、スイッチおよびボタン等を用いて構成される。
【００５２】
記録部５４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリおよびメモリカード等を用いて構成され、内視鏡システム１が実行する各種プログラムおよび映像処理部５１が画像処理を施した画像データ等を記録する。
【００５３】
制御部５５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、内視鏡システム１を構成する各部を統括的に制御する。
【００５４】
〔内視鏡の処理〕
次に、内視鏡２が実行する処理について説明する。
図４は、内視鏡２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【００５５】
図４に示すように、まず、内視鏡２は、撮像素子２４４の温度を検出する温度検出処理を実行する（ステップＳ１）。ステップＳ１の後、内視鏡２は、後述するステップＳ２へ移行する。
【００５６】
〔温度検出処理〕
図５は、上述したステップＳ１の温度検出処理の概要を示すフローチャートである。
【００５７】
図５に示すように、まず、内視鏡制御部２７７は、暗時状態で撮像素子２４４に暗時画像を取得させる（ステップＳ１０１）。この場合、撮像素子２４４が生成した暗時画像は、ＡＦＥ部２７１、縦ライン補正部２７２およびデモザイキング部２７３を経由してフレームメモリ２７４に記録される。この状況下において、制御部５５は、スイッチ２２３からプリフリーズ信号を受信したとき、照明制御部３３を制御することによって、光源３１を消灯させる。制御部５５がプリフリーズ信号の受信のタイミングに同期して、内視鏡制御部２７７は、暗時状態で撮像素子２４４に暗時画像を順次取得させる。
【００５８】
続いて、フレームメモリ２７４に記録された暗時画像の枚数が所定枚数（例えば６４枚）に達した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、内視鏡２は、後述するステップＳ１０３へ移行する。これに対して、フレームメモリ２７４に記録された暗時画像の枚数が所定枚数に達していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、内視鏡２は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
【００５９】
ステップＳ１０３において、生成部２７７１は、フレームメモリ２７４に記録された所定のフレーム数の暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する。この場合、生成部２７７１は、所定のフレーム数の暗時画像の各画素の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成する。
【００６０】
続いて、温度検出部２７６は、白傷情報記録部２７５１が記録する白傷情報に含まれる白傷アドレスに基づいて、注目画素のアドレスおよび、この注目画素のアドレスに対応する白傷レベルの大きさを取得する（ステップＳ１０４）。
【００６１】
その後、温度検出部２７６は、注目画素の画素値と白傷レベルの大きさとに基づいて、撮像素子２４４の温度を検出する（ステップＳ１０５）。
【００６２】
図６は、白傷画素の白傷レベルと撮像素子２４４の温度との関係を示す図である。図６において、横線が撮像素子２４４の温度を示し、縦軸が白傷レベルを示す。さらに、直線Ｌ１が白傷画素の白傷レベルと撮像素子２４４の温度との関係を示す。
【００６３】
図６に示すように、温度検出部２７６は、注目画素の画素値と白傷レベルの大きさとに基づいて、注目画素の画素値である白傷レベルの大きさに対応する撮像素子２４４の温度を、現在の撮像素子２４４の温度として検出する。これにより、撮像素子２４４の温度を正確に検出することができる。また、温度検出部２７６は、検出した撮像素子２４４の温度を内視鏡制御部２７７へ出力する。なお、実施の形態１では、温度検出部２７６が注目画素の画素値と、この注目画素のアドレスに対応する白傷レベルの大きさとに基づいて、撮像素子２４４の温度を検出しているが、例えば全ての白傷画素の画素値の平均値と白傷レベルの大きさとに基づいて、撮像素子２４４の温度を検出してもよい。ステップＳ１０５の後、内視鏡２は、図４のメインルーチンへ戻る。
【００６４】
図４に戻り、ステップＳ２以降の説明を続ける。
ステップＳ２において、内視鏡２は、温度検出部２７６の検出結果に基づいて、撮像素子２４４の駆動状態を変更する駆動処理を実行する。ステップＳ２の後、内視鏡２は、後述するステップＳ３へ移行する。
【００６５】
〔駆動処理〕
図６は、図４のステップＳ２の駆動処理の概要を示すフローチャートである。
【００６６】
図６に示すように、判定部２７７２は、温度検出部２７６が検出した撮像素子２４４の温度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。判定部２７７２によって温度検出部２７６が検出した撮像素子２４４の温度が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、内視鏡２は、後述するステップＳ２０２へ移行する。これに対して、判定部２７７２によって温度検出部２７６が検出した撮像素子２４４の温度が閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、内視鏡２は、後述するステップＳ２０５へ移行する。
【００６７】
ステップＳ２０２において、駆動制御部２７７３は、駆動信号生成部２７０に対して、クロック生成部５２から入力されたクロック信号の周波数を分周させて低周波駆動クロック信号を生成させて撮像素子２４４へ出力させる。
【００６８】
続いて、駆動信号生成部２７０は、ＡＦＥ部２７１、縦ライン補正部２７２およびデモザイキング部２７３の各々へ低周波駆動クロック信号を出力することによって、ＡＦＥ部２７１、縦ライン補正部２７２およびデモザイキング部２７３の各々を低周波駆動クロック信号によって駆動する（ステップＳ２０３）。
【００６９】
その後、駆動信号生成部２７０は、フレームメモリ２７４に対して通常の駆動クロック信号を出力することによって、通常の駆動クロック信号のタイミングでフレームメモリ２７４に蓄積された撮像信号を出力させる（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の後、内視鏡２は、図４のメインルーチンへ戻る。
【００７０】
ステップＳ２０５において、駆動制御部２７７３は、駆動信号生成部２７０に対して、クロック生成部５２から入力されたクロック信号に基づく通常の駆動クロック信号を生成させて撮像素子２４４へ出力させる。
【００７１】
続いて、駆動信号生成部２７０は、ＡＦＥ部２７１、縦ライン補正部２７２およびデモザイキング部２７３の各々へ通常の駆動クロック信号を出力することによって、ＡＦＥ部２７１、縦ライン補正部２７２およびデモザイキング部２７３の各々を通常の駆動クロック信号によって駆動する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後、内視鏡２は、ステップＳ２０４へ移行する。
【００７２】
図４に戻り、ステップＳ３以降の説明を続ける。
ステップＳ３において、スイッチ２２３または入力部５３から終了を指示する指示信号が入力された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、内視鏡２は、本処理を終了する。これに対して、スイッチ２２３または入力部５３から終了を指示する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）内視鏡２は、上述したステップＳ１へ戻る。
【００７３】
以上説明した実施の形態１によれば、温度検出部２７６が暗時状態で撮像素子２４４が生成した撮像信号に対応する暗時画像の白傷画素と同一位置の注目画素の出力値と、注目画素と同一位置の白傷レベルの大きさと、に基づいて、撮像素子２４４の温度を検出するので、正確な撮像素子２４４の温度を検出することができる。
【００７４】
また、実施の形態１によれば、生成部２７７１が撮像素子２４４によって生成された所定フレーム数の暗時画像の出力値の平均化を行って平均暗時画像を生成し、温度検出部２７６が平均暗時画像を用いて撮像素子２４４の温度を検出するので、フォトンノイズの影響を少なくした状態で白傷ノイズの検出精度を上げることができる。
【００７５】
また、実施の形態１によれば、駆動制御部２７７３が判定部２７７２によって撮像素子２４４の温度が閾値以上であると判定された場合、駆動信号生成部２７０に対して駆動クロック信号を分周させて低周波駆動クロック信号を生成させて撮像素子２４４に出力させるので、撮像素子２４４が熱によって故障することを未然に防止することができる。
【００７６】
なお、実施の形態１では、温度検出部２７６が平均暗時画像を用いて撮像素子２４４の温度を検出していたが、これに限定されることなく、例えば撮像素子２４４が暗時画像を生成する毎に撮像素子２４４の温度を検出してもよいし、所定の枚数毎に撮像素子２４４の温度を検出してもよい。
【００７７】
また、実施の形態１では、駆動制御部２７７３が判定部２７７２によって撮像素子２４４の温度が閾値以上であると判定された場合、駆動信号生成部２７０に対して駆動クロック信号を分周させて低周波駆動クロック信号を生成させて撮像素子２４４に出力させていたが、これに限定されることなく、例えば撮像素子２４４へ供給する電源の供給を停止させてもよいし、表示装置４に警告を出力させてもよいし、もちろん、映像処理部５１によるノイズリダクション等の補正レベルを変更させてもよい。
【００７８】
また、実施の形態１では、温度検出部２７６および白傷情報記録部２７５１が内視鏡２のコネクタ部２７に設けられていたが、これに限定されることなく、操作部２２や処理装置５に設けてもよい。
【００７９】
（実施の形態２）
次に、本開示の実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の内視鏡２と構成が異なるうえ、内視鏡が実行する温度検出処理が異なる。以下においては、実施の形態２に係る内視鏡システムの構成を説明後、内視鏡が実行する温度検出処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
図８は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図８に示す内視鏡システム１Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の内視鏡２に換えて、内視鏡２Ａを備える。
【００８１】
〔内視鏡の構成〕
内視鏡２の構成について説明する。
図８に示すように、内視鏡２Ａは、上述した実施の形態１に係るコネクタ部２７に換えて、コネクタ部２７Ａを備える。コネクタ部２７Ａは、上述した実施の形態１に係る記録部２２５および内視鏡制御部２７７に換えて、記録部２２５Ａおよび内視鏡制御部２７７Ａを備える。
【００８２】
記録部２２５Ａは、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成される。記録部２２５Ａは、上述した実施の形態１に係る記録部２２５の構成に加えて、温度依存性特性情報記録部２２５３をさらに備える。
【００８３】
温度依存性特性情報記録部２２５３は、撮像素子２４４における白傷画素の数と撮像素子２４４の温度とを対応付けた温度依存特性情報を記録する。なお、温度依存特性情報は、予め内視鏡２Ａの出荷時または撮像素子２４４の組み込み時に検査されて検出され、この検出結果を温度依存性特性情報記録部２２５３に記録される。
【００８４】
内視鏡制御部２７７Ａは、ＦＰＧＡ等を用いて構成され、内視鏡２の各部を制御する。内視鏡制御部２７７Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡制御部２７７の構成に加えて、検出部２７７４、推定部２７７５および設定部２７７６をさらに備える。
【００８５】
検出部２７７４は、平均暗時画像における注目画素の出力値が注目画素の周囲における同色画素の出力値の平均値より大きい場合、注目画素を白傷画素として検出する。
【００８６】
推定部２７７５は、検出部２７７４によって検出された白傷画素の数と温度依存特性情報記録部２７５３が記録する温度依存特性情報とに基づいて、撮像素子２４４の推定温度を推定する。
【００８７】
設定部２７７６は、推定部２７７５が推定した撮像素子２４４の推定温度に基づいて、温度検出部２７６が撮像素子２４４の温度を検出する際に白傷情報記録部２７５１が記録する白傷情報の参照時の温度の範囲を設定する。
【００８８】
〔温度検出処理〕
次に、内視鏡２Ａが実行する温度検出処理について説明する。図９は、内視鏡２Ａが実行する温度検出処理の概要を示すフローチャートである。
【００８９】
図９において、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３は、上述した図５のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の各々に対応する。
【００９０】
ステップＳ３０４において、検出部２７７４は、平均暗時画像における白傷画素の個数を検出する。具体的には、図１０Ａに示すように、検出部２７７４は、注目画素ＰＲＭの受光面に配置されたカラーフィルタがＲフィルタの場合、注目画素ＰＲＭの画素値と注目画素ＰＲＭに隣接する同色のＲフィルタが配置された画素ＰＲＡの画素値の平均値より大きいとき、注目画素ＰＲＭが白傷画素として検出する。また、図１０Ｂに示すように、検出部２７７４は、注目画素ＰＢＭの受光面に配置されたカラーフィルタがＢフィルタの場合、注目画素ＰＢＭの画素値と注目画素ＰＢＭに隣接する同色のＢフィルタが配置された画素ＰＢＡの画素値の平均値より大きいとき、注目画素ＰＢＭが白傷画素として検出する。さらに、図１０Ｃに示すように、検出部２７７４は、注目画素ＰＧＭの受光面に配置されたカラーフィルタがＧフィルタの場合、注目画素ＰＧＭの画素値と注目画素ＰＧＭに隣接する同色のＧフィルタが配置された画素ＰＧＡの画素値の平均値より大きいとき、注目画素ＰＧＭが白傷画素として検出する。このように、検出部２７７４は、平均暗時画像の全ての画素に対して、白傷画素の検出を行う。
【００９１】
続いて、推定部２７７５は、検出部２７７４によって検出された白傷画素の数と温度依存特性情報記録部２７５３が記録する温度依存特性情報とに基づいて、撮像素子２４４の温度を推定する（ステップＳ３０５）。
【００９２】
図１１は、白傷画素の個数と撮像素子２４４の温度との温度依存特性性を示す図である。図１１において、横軸が温度を示し、縦軸が白傷画素の個数を示す。さらに、直線Ｌ２が白傷画素の温度依存特性を示す。図１１に示すように、推定部２７７５は、検出部２７７４が検出した白傷画素の数と温度依存特性とに基づいて、撮像素子２４４の温度を推定する。
【００９３】
その後、設定部２７７６は、推定部２７７５が推定した推定温度に基づいて、温度検出部２７６が撮像素子２４４の温度を検出する際に、白傷情報記録部２７５１の参照時の温度の範囲を設定する（ステップＳ３０６）。
【００９４】
図１２は、設定部２７７６が設定する白傷画素の白傷レベルと撮像素子の温度との関係を示す図である。図１２において、横軸が撮像素子２４４の温度を示し、縦軸が白傷画素の白傷レベルを示す。さらに、図１２において、直線Ｌ３が白傷画素の白傷レベルと撮像素子２４４の温度との関係を示す。
【００９５】
図１２に示すように、設定部２７７６は、推定部２７７５が推定した推定温度に基づいて、温度検出部２７６が撮像素子２４４の温度を検出する際に、白傷情報記録部２７５１の参照時の温度の範囲を設定する。例えば、図１２に示すように、設定部２７７６は、温度検出部２７６が撮像素子２４４の温度を検出する際の温度を５０°〜６０°に設定する。
【００９６】
ステップＳ３０７およびステップＳ３０８は、上述した図５のステップＳ１０４およびステップＳ１０５それぞれに対応する。ステップＳ３０８の後、内視鏡２Ａは、図４のメインルーチンへ戻る。
【００９７】
以上説明した実施の形態２によれば、温度検出部２７６が設定部２７７６によって設定された参照時の温度の範囲内で白傷画素の出力値と白傷レベルの大きさとに基づいて、撮像素子２４４の温度を検出するので、より正確に撮像素子２４４の温度を検出することができる。
【００９８】
（その他の実施の形態）
上述した本開示の実施の形態１，２に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態１，２に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態１，２で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００９９】
また、本開示の実施の形態１，２では、制御装置と光源装置とが別体であったが、一体的に形成してもよい。
【０１００】
また、本開示の実施の形態１，２では、内視鏡システムであったが、例えばカプセル型の内視鏡、被検体を撮像するビデオマイクロスコープ、撮像機能を有する携帯電話および撮像機能を有するタブレット型端末であっても適用することができる。
【０１０１】
また、本開示の実施の形態１，２では、軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、工業用の内視鏡を備えた内視鏡システムであっても適用することができる。
【０１０２】
また、本開示の実施の形態１，２では、被検体に挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、例えば硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、副鼻腔内視鏡および電気メスや検査プローブ等の内視鏡システムであっても適用することができる。
【０１０３】
また、本開示の実施の形態１，２では、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
【０１０４】
また、本開示の実施の形態１，２に係る内視鏡システムに実行させるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルデータでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、ＵＳＢ媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【０１０５】
また、本開示の実施の形態１，２に係る内視鏡システムに実行させるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。さらに、本開示の実施の形態１，２に係る内視鏡システムに実行させるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【０１０６】
また、本開示の実施の形態１，２は、ケーブルを介して双方向にデータを送受信していたが、これに限定されることなく、処理装置は、サーバ等を経由して内視鏡が生成した画像データを格納したファイルをネットワーク上に送信してもよい。
【０１０７】
また、本開示の実施の形態１，２では、伝送ケーブルを介して内視鏡から処理装置へ信号を送信していたが、例えば有線である必要はなく、無線であってもよい。この場合、所定の無線通信規格（例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））に従って、内視鏡から画像信号等を処理装置へ送信するようにすればよい。もちろん、他の無線通信規格に従って無線通信を行ってもよい。
【０１０８】
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本開示を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
【０１０９】
以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本開示を実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１Ａ  内視鏡システム
２，２Ａ  内視鏡
３  光源装置
４  表示装置
５  処理装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
２７，２７Ａ，２８  コネクタ部
２７ａ  コイルケーブル
５１  映像処理部
５２  クロック生成部
５３  入力部
５４  記録部
５５  制御部
２２３  スイッチ
２２５，２２５Ａ，２７５  記録部
２４４  撮像素子
２７０  駆動信号生成部
２７１  ＡＦＥ部
２７２  縦ライン補正部
２７３  デモザイキング部
２７４  フレームメモリ
２７６  温度検出部
２７７，２７７Ａ  内視鏡制御部
２２５３  温度依存性特性情報記録部
２７５１  白傷情報記録部
２７５２  プログラム記録部
２７５３  温度依存特性情報記録部
２７７１  生成部
２７７２  判定部
２７７３  駆動制御部
２７７４  検出部
２７７５  推定部
２７７６  設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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