(57)【要約】【課題】実際に新しい光源に交換されたことを自動的に認識し、光源の通算点灯時間を正確に計測する。【解決手段】電子内視鏡装置に設けられた光量センサ１７をランプ１２付近に配置し、ランプ１２から放射される光の光量を検出する。前回使用時におけるランプ１２の光量と点灯開始時のランプ１２の光量とを比較する。光量に急激な（非連続的な）増加がある場合、新しいランプに交換されたと判断し、ランプの点灯通算時間をリセットする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察部位を照明するため照明光を放射する交換可能な光源と、
前記光源の通算点灯時間を計測する光源通算点灯時間計測手段と、
前記光源の照明光の光量を検出する光量検出手段と、
光源点灯時の光量が、前回使用時の前記光源の光量に対して光源交換に応じた非連続的増加を示しているか否かを検出する光量増加検出手段と、
光量の非連続的増加がある場合、光源通算点灯時間をリセットするリセット手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記光量増加検出手段が、光源点灯開始時の光量として、点灯開始時から光量が安定するまでの期間の平均を算出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記光量増加検出手段が、前回使用時の前記光源の光量として、前回使用中における平均的光量を算出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記光量増加検出手段が、前回使用時の前記光源の光量と光源点灯開始時の光量との比が、交換を要する光源の光量と初期使用時の光源の光量との比に基づく所定値を超える増加がある場合、非連続的光量増加あることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光量増加検出手段が、光源点灯開始時の光量に基づいて検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
光源点灯時の光量が、前回使用時の前記光源の光量に対して非連続的な減少がある場合、光源が異常であることを報知する報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
光源の照明光の光量を検出する光量検出手段と、
光源点灯時の光量が、前回使用時の前記光源の光量に対して光源交換に応じた非連続的増加を示しているか否かを検出する光量増加検出手段と、
光量の非連続的増加がある場合、観察部位照明のため照明光を放射する交換可能な光源の光源通算点灯時間をリセットするリセット手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡用光源交換検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胃などの観察対象を撮像して表示可能な内視鏡装置に関し、特に、照明用光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、胃など体内等の暗い観察部位へ光を照射するため照明光源用のランプが設けられており、該ランプから放射される光はライトガイドを通って観察部位へ伝達される。ランプの寿命を監視するために通常ライフメータが組み込まれており、ランプの使用開始時からの通算点灯時間が計測されている。ランプの通算点灯時間が所定時間を超えた場合、警告表示などによってランプ交換時期であることを作業者に報知する。作業者はその警告表示に従ってランプを交換する。ランプ交換後、ランプの通算点灯時間をリセットするため、例えば作業者がリセットスイッチ等を操作する（特許文献１参照）。あるいは、ランプ装着機構において交換作業時に電気的な導通、断絶を検知することにより、ランプ交換が認識される（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３２１０１９号公報
【特許文献２】特開２０００−６５９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内視鏡装置では、作業者の操作、あるいはランプ装着を検知することにより、新しいランプに交換されたと判断する。言い換えれば、内視鏡装置は、実際に新しいランプに交換されたか否かを判断していない。したがって、作業者が誤ってリセット操作をした場合、あるいは従来のランプをそのまま再び装着した場合においても、ランプの通算点灯時間がリセットされてしまい、計測されるランプの通算点灯時間が実際の通算点灯時間と食い違い、交換時期を適切に報知できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の内視鏡装置は、観察部位を照明するための照明光を放射する交換可能な光源を使用する内視鏡装置であり、信号処理機構を含まない光源装置、あるいはビデオスコープと組み合わせて使用されるプロセッサなどに適用される。内視鏡装置は、光源の通算点灯時間を計測する光源通算点灯時間計測手段と、光源の照明光の光量を検出する光量検出手段とを備える。例えば、光源近傍に光電変換素子などの光量を検出可能なセンサを設ければよい。
【０００５】
本発明の内視鏡装置は、光源点灯時の光量が、前回使用時の光源の光量に対して光源交換に応じた非連続的増加を示しているか否かを検出する光量増加検出手段を備え、さらに、光量の非連続的増加がある場合、光源通算点灯時間をリセットするリセット手段を備える。通常、光源の光量は通算点灯時間に従って徐々に連続的に減少し、また、時間軸に対して比例して減少していく。光源を交換すると、検出される光源の光量は急激に増加する。本発明の内視鏡装置では、この非連続的増加を検出することにより、実際に新しい光源に交換されたと認識される。そして、非連続的増加を検出すると、光源通算点灯時間がリセットされる。検出時期としては、点灯開始持に行うのがよい。さらに、前回使用時の前記光源の光量に対して非連続的な減少がある場合、光源が異常である可能性が高いため、光源が異常であることを報知する報知手段をさらに有する。
【０００６】
光源を点灯してからしばらくの間（約数分間）、光源から放射される光の光量は安定しない。そのため、光量増加検出手段は、点灯開始時から光量が安定するまでの期間の平均を算出し、これを光源点灯開始時の光量として用いるようにすればよい。また、光量増加検出手段は、前回使用中における平均的光量を算出し、これを前回使用時の光源の光量として用いればよい。あるいは標準偏差を前回使用中の光量としてもよい。そして、交換を必要とする光源光量と初めて使用する初期使用時の光源の光量との比が所定比を超えるか否かを検出すればよい。例えば、使用開始時の光量に対して約７０％の光量減少を光源交換時期として判断する。この場合、光量増加検出手段は、前回使用時の光源の光量と光源点灯開始時の光量との比がおよそ１．４倍を超える増加がある場合、非連続的光量増加であることを示していると判断する。
【０００７】
本発明の内視鏡用光源交換検出装置は、光源の照明光の光量を検出する光量検出手段と、光源点灯開始時の光量が、前回使用時の光源の光量に対して光源交換に応じた非連続的増加を示しているか否かを検出する光量増加検出手段と、光量の非連続的増加がある場合、観察部位照明のため照明光を放射する交換可能な光源の光源通算点灯時間をリセットするリセット手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、実際に新しい光源に交換されたことを自動的に認識し、光源の通算点灯時間を正確に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００１１】
電子内視鏡装置は、ＣＣＤ５４を有するビデオスコープ５０と、ＣＣＤ５４から読み出される画像信号を処理するプロセッサ１０とを備え、被写体像を表示するモニタ３２、キーボード３４がプロセッサ１０に接続される。ビデオスコープ５０は、プロセッサ１０に着脱自在に接続される。
【００１２】
メイン電源スイッチ（図示せず）がＯＮ状態になると、電源回路（図示せず）はプロセッサ１０内の各回路へ電源を供給する。さらに、ランプ点灯スイッチ（図示せず）がＯＮ操作されると、ランプ制御部１１Ａを含むランプ電源１１からランプ１２へ電源が供給される。ランプ１２から放射された光は、集光レンズ（図示せず）を介してビデオスコープ５０内に設けられたライトガイド５１の入射端５１Ａに入射する。ライトガイド５１は、ランプ１２から放射される光をビデオスコープ５０の先端側へ伝達する光ファイバー束であり、ライトガイド５１を通った光は出射端５１Ｂから出射し、拡散レンズである配光レンズ（図示せず）を介して観察部位に光が照射される。ランプ１２は交換可能にプロセッサ１０に装着されており、時期をみて作業者によって交換される。
【００１３】
観察部位において反射した光は対物レンズ（図示せず）を通ってＣＣＤ５４に到達し、これにより観察部位の被写体像がＣＣＤ５４の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、ＣＣＤの受光面上にはイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ（図示せず）が受光面の各画素に対応するよう配置されている。ＣＣＤ５４では、補色カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生し、所定時間間隔ごとに１フレームもしくは１フィールド分の画像信号が、色差線順次方式に従って順次読み出される。カラーテレビジョン方式として例えばＮＴＳＣ方式が適用されており、１／３０秒間隔ごとに１フレーム（１／６０秒間隔ごとに１フィールド）分の画像信号が順次読み出され、初期信号処理回路５５へ送られる。初期信号処理回路５５では増幅処理等が実行され、処理された画像信号はプロセッサ１０のプロセッサ信号処理回路２８へ送られる。
【００１４】
プロセッサ信号処理回路２８では、輝度信号と色信号に分離する分離処理、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を生成するマトリクス演算、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輝度、色差信号生成処理など様々な処理が実行され、ＮＴＳＣコンポジット信号、Ｙ／Ｃ分離信号（Ｓビデオ信号）、ＲＧＢ分離信号といった映像信号がモニタ３２へされる。これにより、被写体像がモニタ３２に映し出される。一方、プロセッサ信号処理回路２８では、入力された画像信号に基いて被写体像の明るさを示す輝度値が算出され、輝度データがシステムコントロール回路２２へ送られる。
【００１５】
ＣＰＵ２４を含むシステムコントロール回路２２はプロセッサ１０全体を制御し、ランプ電源１１のランプ制御部１１Ａ、プロセッサ信号処理回路２８などの各回路に制御信号を出力する。タイミングコントロール回路３０では、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスがプロセッサ１０内の各回路に出力される。ＲＡＭ２６には、ビデオスコープ５０から送られてくるスコープデータなどが格納される。
【００１６】
ビデオスコープ５０内には、ビデオスコープ５０全体を制御するスコープ制御部５６、データ書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ５７が設けられている。スコープ制御部５６はＥＥＰＲＯＭ５７からデータを読み出すとともに、初期信号処理回路５５を制御する。ビデオスコープ５０がプロセッサ１０に接続されると、スコープ制御部５６とシステムコントロール回路２２との間で適時データが送受信され、必要に応じてスコープ制御部５６からシステムコントロール回路２２へ、あるいは、システムコントロール回路２２からスコープ制御部５６へデータが送信される。
【００１７】
光源ランプ１２とライトガイド５１の入射端５１Ａとの間には、照明光量を調整する絞り１６が設けられている。輝度値に基づいてシステムコントロール回路２２からペリフェラルコントロール回路２３へ制御信号が送信されると、被写体像の明るさが適正となるように絞り１６が開閉動作する。
【００１８】
ＯＳＤ回路３１は、モニタ３２に表示される観察画像に患者名、時刻などの文字情報を重ねて表示するための回路であり、システムコントロール回路２２から送られてくる制御信号に基づいて映像信号の間にキャラクタ信号を適切なタイミングで間挿させる。これにより、観察画像に文字情報がスーパーインポーズされる。
【００１９】
ランプ１２と絞り１６との間には、ランプ１２からライトガイド入射端５１Ａへ進行する光の光束近傍に光量センサ１７が設けられている。光量センサ１７はここでは光電変換素子であり、ランプ１２から放出される光の光量を検出する。また、システムコントロール回路２７にはＲＴＣ（Real Time Clock）２７が設けられており、システムコントロール回路２２は、ランプ１２を使用開始してからの通算点灯時間（使用時間）を計測する。
【００２０】
図２は、システムコントロール回路２２において実行される光源交換時期監視処理を示したフローチャートである。光源交換時期監視処理は、所定の時間間隔（例えば一分間）でメインルーチンに割り込んで実行される。
【００２１】
ステップＳ１０１では、ランプ電源がＯＮ状態になってランプ１２が点灯しているか否かが判断される。ランプ１２が点灯していないと判断されると、そのまま処理が終了する、一方、ランプ１２が点灯していると判断された場合、ステップＳ１０２へ進み、所定時間Ｔ１が経過しているか否かが判断される。本実施形態では、ランプ１２が点灯してから安定化するまでの所定期間の光量の平均をランプ点灯開始時の光量として定め、その後はランプ１２の光量が定期的に検出され、逐次検出される光量に基づいて点灯しているランプ１２の平均的光量が算出される。ここでの所定時間Ｔ１は、ランプ１２が点灯してから安定化するまでの時間が約５分であることから、５分に定められている。
【００２２】
ステップＳ１０２において所定時間Ｔ１が経過していると判断されると、ステップＳ１０３へ進み、ランプ１２の光量が電圧値として光量センサ１７により検出される。そしてステップＳ１０４では、ＲＡＭ２６に光量データが格納される。一定時間間隔で検出される光量データは順次ＲＡＭ２６に格納され、後述される平均光量を算出するのに用いられる。ステップＳ１０４が実行されると、処理は終了する。
【００２３】
一方、ステップＳ１０２において所定時間Ｔ１が経過していないと判断された場合、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３、Ｓ１０４と同様に、ランプ１２の光量が検出され、光量データがＲＡＭ２６に格納される。そしてステップＳ１０６では、ランプ点灯時からの光量検出回数が所定回数を超えているか否かが判断される。ここでは、一分間隔で光源交換時期監視処理が実行されており、また、ランプ１２が点灯してから安定化するまで約５分間であることから、所定回数は「５」に定められている。
【００２４】
ステップＳ１０６において、ランプ点灯時からの光量検出回数が所定回数を超えていないと判断されると、そのまま処理は終了する。一方、ステップＳ１０６において、ランプ点灯時からの光量検出回数が所定回数を超えていると判断されると、ステップ１０７へ進む。
【００２５】
ステップＳ１０７では、ランプ１２が点灯してから安定化するまでの平均光量Ｑ１が算出される。そしてステップＳ１０８では、前回使用時のランプ１２の平均光量Ｑ０とランプ１２の点灯開始時における平均光量Ｑ１との比の値が、所定値Ｒを超えているか否かが判断される。本実施形態では、ランプ１２が消灯する時、ステップＳ１０４においてＲＡＭ２６に順次蓄積されていた光量データに基づき、ランプ点灯中における平均光量が算出され、ＲＯＭ２５に格納される。そして、新にランプ１２が点灯してからの平均光量Ｑ１とＲＯＭ２５に格納された前回使用時の平均光量Ｑ０とが比較される。通常、ランプ１２を使用開始したときの初期光量からおよそ７０％まで光量が減少した場合、ランプ交換が必要となる。したがって、ここでは所定値Ｒを１．４と定める。
【００２６】
ステップＳ１０８において、前回使用時のランプ１２の平均光量Ｑ０とランプ１２の点灯開始時における平均光量Ｑ１との比が所定値Ｒを超えていると判断された場合、ステップＳ１０９に進み、ランプの交換があったものと認識され、ランプ通用点灯時間のリセット処理が実行される。一方、ステップＳ１０８において、前回使用時のランプ１２の平均光量Ｑ０とランプ１２の点灯開始時における平均光量Ｑ１との比が所定値Ｒを超えていないと判断された場合、ランプ交換されていないと判断され、このまま処理が終了する。
【００２７】
図３は、図２のステップＳ１０９のサブルーチンを示した図である。
【００２８】
ステップＳ２０１では、ランプ１２の通算使用時間がリセットされるとともに、リセット日時がＲＯＭ２５に記憶される。そして、ステップＳ２０２では、ランプ交換を自動認識したことを作業者に知らせるため、ランプ交換確認を表す文字情報がモニタ３２に表示される。
【００２９】
このように本実施形態によれば、光量センサ１７がランプ１２付近に配置され、ランプ１２から放射される光の光量が検出される。そして、前回使用時におけるランプ１２の光量と点灯開始時のランプ１２の光量とが比較される。光量に急激な（非連続的な）増加がある場合、新しいランプに交換されたと判断され、ランプの点灯通算時間がリセットされる。
【００３０】
前回使用時の光量、点灯開始してからの光量は、上述した算出方法以外によって算出してもよい。また、点灯開始時でなく、点灯して所定時間経過してから、前回使用時におけるランプ１２の光量と点灯開始時のランプ１２の光量とを比較してもよい。
【００３１】
前回使用時におけるランプ１２の光量と点灯開始時のランプ１２の光量とが比較され、光量に急激な（非連続的な）減少が合った場合、ランプに以上がある旨をオペレータに報知するように構成してもよい。たとえば、ブザー音を慣らすようにしてもよく、あるいは、ＯＳＤ回路を制御して、警告文字情報をモニタ３２に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】システムコントロール回路において実行される光源交換時期監視処理を示したフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１０９のサブルーチンを示した図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  プロセッサ
１７  光量センサ
２２  システムコントロール回路
５０  ビデオスコープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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