(57)【要約】【課題】観察対象物の内部空間に挿入される挿入部が観察対象物内外の何れにあるのかを確実に検出できるようにすること。【解決手段】先端の射出端４４から照明光源４２で発生した光を射出する、観察対象物である被検体１６の挿入口１８からその内部空間である管腔２０内に挿入される挿入部２２と、被検体の管腔外に配置され、所定の空間領域を撮像して、映像情報を取得する撮像手段２８と、映像情報を処理して、当該映像情報の中から、被検体の挿入口の位置と、挿入部の位置と、を検出する画像処理手段３０と、それら検出された挿入口の位置と挿入部の位置との相対的な位置関係を基に、挿入部の射出端が管腔内に存在するかどうかを判別し、管腔内に存在すると判別した場合には、観察対象物内判別信号を生成する管腔内判別手段３２と、観察対象物内判別信号に基づき、照明光源を制御する光源制御手段４０と、を備える。【選択図】図１
2012217628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
その先端に前記光源からの光を射出する射出端を有し、観察対象物の挿入口から当該観察対象部の内部空間内に挿入される挿入部と、
前記観察対象物の内部空間外に配置され、所定の空間領域を撮像して、映像情報を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得した前記映像情報を処理して、当該映像情報の中から、前記観察対象物の前記挿入口の位置と、前記挿入部の位置と、を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段により検出された前記観察対象物の前記挿入口の位置と前記挿入部の位置との相対的な位置関係を基に、前記挿入部の前記射出端が前記観察対象物の内部空間内に存在するかどうかを判別し、前記射出端が前記観察対象物の内部空間内に存在すると判別した場合には、観察対象物内判別信号を生成する観察対象物内判別手段と、
前記観察対象物内判別手段により生成された前記観察対象物内判別信号に基づき、前記光源を制御する光源制御手段と、
を具備することを特徴とする光源制御システム。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記撮像手段により取得した前記映像情報から前記挿入部の前記射出端の位置を直接的に検出する機能をさらに備えており、
前記観察対象物内判別手段は、前記観察対象物の前記挿入口の位置と前記直接的に検出した前記挿入部の前記射出端の位置との相対的な位置関係を基に、前記挿入部の前記射出端が前記観察対象物の内部空間内に存在するかどうかを判別する機能をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光源制御システム。
【請求項３】
前記観察対象物内判別手段は、前記観察対象物の前記挿入口の位置と前記挿入部の前記射出端の位置とが略一致した後に、前記射出端の位置が検出できずに前記挿入部の位置が検出される場合に、前記射出端が前記観察対象物の内部空間内にあると判別することを特徴とする請求項２に記載の光源制御システム。
【請求項４】
前記観察対象物は、生体であって、
前記画像処理手段は、前記生体の所定部位を認識する部位認識機能を備えており、前記映像情報と前記部位認識機能とを用いて、前記観察対象物の前記挿入口の位置を抽出することを特徴とする請求項３に記載の光源制御システム。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記観察対象物の前記挿入口に取り付けられる所定部材の形状を認識する部材形状認識機能を備えており、前記映像情報と前記部材形状認識機能とを用いて、前記観察対象物の前記挿入口の位置を抽出することを特徴とする請求項３に記載の光源制御システム。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記映像情報における明暗のコントラスト比により発光点を抽出する発光点抽出機能を備えており、前記映像情報と前記発光点抽出機能とを用いて、前記挿入部の前記射出端の位置を抽出することを特徴とする請求項３に記載の光源制御システム。
【請求項７】
前記光源は、異なるスペクトルの照明光を射出する複数の動作モードを備えており、
前記画像処理手段は、前記光源から特定の動作モードで射出される照明光のスペクトル特性に対して、前記映像情報における感度が高く設定されることを特徴とする請求項６に記載の光源制御システム。
【請求項８】
前記画像処理手段は、前記挿入部の形状を認識する挿入部形状認識機能を備えており、前記映像情報と前記挿入部形状認識機能とを用いて、前記挿入部の前記射出端の位置を抽出することを特徴とする請求項３に記載の光源制御システム。
【請求項９】
前記挿入部は、該挿入部表面に、前記射出端から該挿入部の長手方向に所定の間隔でパターンが配置されており、
前記画像処理手段は、前記パターンの形状と数とを抽出する機能をさらに備えており、
前記観察対象物内判別手段は、前記画像処理手段により抽出された前記パターンの数により、異なる強度の観察対象物内判別信号を生成する機能をさらに備えており、
前記光源制御手段は、前記観察対象物内判別信号の強度に基づいて、前記光源を制御することを特徴とする請求項８に記載の光源制御システム。
【請求項１０】
前記挿入部は、該挿入部表面に、前記射出端から該挿入部の長手方向に連続したパターンが配置されており、
前記画像処理手段は、前記パターンの形状を検出する機能と、その検出したパターンの形状から前記挿入部の湾曲状態を検出する機能と、をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の光源制御システム。
【請求項１１】
前記撮像手段、前記画像処理手段及び前記観察対象物内判別手段を複数備えており、
前記複数の撮像手段は、互いに異なる位置であって、前記観察対象物の前記挿入口を撮像領域とするように配置されており、
前記光源制御手段は、前記複数の観察対象物内判別手段から生成される複数の観察対象物内判別信号に基づいて、前記光源を制御することを特徴とする請求項３に記載の光源制御システム。
【請求項１２】
前記複数の撮像手段は、移動可能であることを特徴とする請求項１１に記載の光源制御システム。
【請求項１３】
前記光源制御手段は、
前記観察対象物内判別手段が前記観察対象物内信号を生成しない場合には、前記光源からの光の光量制限を行い、
前記観察対象物内判別手段が前記観察対象物内信号を生成した場合には、前記光量制限を解除する、
ように前記光源を制御することを特徴とする請求項４、５、６または８に記載の光源制御システム。
【請求項１４】
前記画像処理手段は、検出した前記観察対象物の前記挿入口の位置と検出した前記挿入部の前記射出端の位置との距離を算出する機能をさらに備え、
前記観察対象物内判別手段は、前記画像処理手段が算出した前記距離に応じて異なる強度の観察対象物外信号を生成し、
前記光源制御手段は、前記観察対象物内判別手段が生成した前記観察対象物外信号の強度に基づき、前記光源からの光の光量を設定することを特徴とする請求項６または８に記載の光源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を制御する光源制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、内視鏡挿入部の生体内への挿入時及び生体内からの抜去時に、被検体被検体や操作者の眼に、光源からの照明光が入射して損傷を与える虞があることを回避する安全機構を備えた蛍光内視鏡装置を提案している。
【０００３】
具体的には、内視鏡挿入部に配置されたセンサ（撮像素子）により、室内照明のフリッカを検出し、それ検出されたか否かにより内視鏡挿入部が体内か体外かを判断して、体外にあると判断したときは、光源からの照明光の光量を制限するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている技術では、蛍光灯の室内照明によるフリッカを、内視鏡挿入部に配置されたセンサで検出して、体内外の判断を行っている。しかしながら、近年利用範囲が拡大しているＬＥＤ照明等、蛍光灯以外の照明では、フリッカは発生しないため、このような方式では、挿入部の体内外を検出することができない。この結果、体外を体内と誤検出してしまう虞がある。そのような誤検出が生じた場合には、生体外において光量制限が設定されないまま、照明光が射出されるため、内視鏡光源の消費電力を多く費やしてしまうと共に、生体外で安全性を確保されない虞も生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、観察対象物の内部空間に挿入される挿入部が観察対象物内外の何れにあるのかを確実に検出することが可能な光源制御システ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】
【０００７】
本発明の光源制御システムの一態様は、
光源と、
その先端に前記光源からの光を射出する射出端を有し、観察対象物の挿入口から当該観察対象部の内部空間内に挿入される挿入部と、
前記観察対象物の内部空間外に配置され、所定の空間領域を撮像して、映像情報を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得した前記映像情報を処理して、当該映像情報の中から、前記観察対象物の前記挿入口の位置と、前記挿入部の位置と、を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段により検出された前記観察対象物の前記挿入口の位置と前記挿入部の位置との相対的な位置関係を基に、前記挿入部の前記射出端が前記観察対象物の内部空間内に存在するかどうかを判別し、前記射出端が前記観察対象物の内部空間内に存在すると判別した場合には、観察対象物内判別信号を生成する観察対象物内判別手段と、
前記観察対象物内判別手段により生成された前記観察対象物内判別信号に基づき、前記光源を制御する光源制御手段と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、観察対象物の内部空間に挿入される挿入部が観察対象物内外の何れにあるのかを確実に検出することができ、これにより、観察対象物外では低消費電力で安全な光量となるような光源制御が可能な光源制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る光源制御システムの構成を模式的に示す図であり、図１（Ｂ）は、撮像装置の構成を模式的に示すブロック図であり、図１（Ｃ）は、光源装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態における光源装置の挿入部の管腔内外判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、第１実施形態における光源装置の挿入部の管腔内外判別動作を説明するための映像信号例を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態の変形例における光量制限動作を説明するための映像信号例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る光源制御システムにおける光源装置の挿入部に配置された位置検出用の蛍光パターンの具体的な構成を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態における光量制限動作を説明するための図である。
【図７】図７は、第２実施形態の変形例における光源装置の挿入部に配置された位置検出用の蛍光パターンの具体的な構成を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明の第３実施形態に係る光源制御システムの構成を模式的に示す図であり、図８（Ｂ）は、光源制御システムの要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る光源制御システム１０は、光源装置１２と撮像装置１４とから構成される。
【００１２】
ここで、光源装置１２は、観察対象物である被検体１６の口等の挿入口１８から被検体１６の内部空間である管腔２０内へ挿入される挿入部２２を備え、該挿入部２２の先端より、光源装置本体２４内に配した光源からの照明光２６を射出するものである。また、撮像装置１４は、撮像した映像情報より被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の相対位置関係を検出して、挿入部２２が被検体１６の管腔２０内に存在するかを判断する機能を備え、その判断結果を光源装置本体２４に無線送信することで、照明光２６を発生する光源の光量が制御されるようになっている。
【００１３】
すなわち、撮像装置１４は、図１（Ｂ）に示すように、撮像手段２８、画像処理手段３０、管腔内判別手段３２、記憶部３４、及び送信手段３６で構成されている。
【００１４】
ここで、撮像手段２８は、所定の空間領域を撮像領域として有し、その撮像領域を撮像して映像情報を取得する。
【００１５】
画像処理手段３０は、撮像手段２８で取得された映像情報と、記憶部３４に記憶されている形状情報データベースを用いて、撮像領域内における被検体１６または光源装置１２の挿入部２２の形状を、自動的に検出する機能を有している。
【００１６】
ここで、記憶部３４には、被検体１６の挿入口１８用の参照データとして、生体の顔や臀部等の所定部位を認識するための部位認識情報や、マウスピース等の所定部材に関する形状情報（寸法、表面色、表面の模様、発光色）などが格納されている。さらに、記憶部３４には、被検体１６の挿入口１８付近に配置されるガーゼや金属製ボールなどの形状情報も、被検体１６の挿入口１８を検出するためのデータとして格納されている。また、光源装置１２の挿入部２２用の参照データとして、挿入部２２の形状情報（外径、表面色、エッジ）や、挿入部２２の射出端４４からの発光点情報（明暗コントラスト比、発光色、点灯周期）などが、記憶部３４には格納されている。
【００１７】
また、画像処理手段３０は、撮像領域内において検出した被検体１６の挿入口１８及び光源装置１２の挿入部２２の形状に基づいて、被検体１６の挿入口１８の位置及び光源装置１２の挿入部２２における射出端４４の位置の各絶対座標と、それら２点間の距離とを算出して、管腔内判別手段３２及び記憶部３４に出力する機能を有している。記憶部３４は、これら位置座標と２点間距離を、その算出時間データとともに記憶する。そして、画像処理手段３０は、この記憶部３４に記憶された位置座標及び算出時間データを参照して、被検体１６と挿入部２２の動きに応じて、それらを追尾する機能も有している。なお、撮像手段２８に、焦点距離を調整して撮像画角を変化させるレンズのズーム機構や、撮像方向を変化させる首振り機構が含まれる場合には、この画像処理手段３０での形状認識や追尾機能と関連した制御信号が、撮像手段２８へ送信され、それらの機構の動作制御が行われる。
【００１８】
管腔内判別手段３２は、画像処理手段３０からの現在の位置座標、２点間距離及び算出時間データと、先に画像処理手段３０で検出された位置座標、２点間距離及び算出時間データを記憶部３４から参照して、挿入部２２の射出端４４の位置が管腔２０内にあるか否かを判別し、その結果を示す判別信号を生成する観察対象物内判別手段として機能する。ここで、管腔内判別手段３２が生成する判別信号としては、挿入部２２の射出端４４が管腔２０内に有る場合には、観察対象物内判別信号である管腔内判別信号が生成される。
【００１９】
送信手段３６は、管腔内判別手段３２で生成される管腔内判別信号を無線信号に変換して、光源装置１２に送信する機能を備えている。
【００２０】
一方、光源装置１２の光源装置本体２４は、図１（Ｃ）に示すように、受信手段３８、光源制御手段４０、及び照明光源４２から構成されている。
【００２１】
ここで、受信手段３８は、撮像装置１４から送信される管腔内判別信号を受信するものであり、照明光源４２は、照明光２６を発生する。
【００２２】
光源制御手段４０は、受信手段３８で受信された管腔内判別信号に基づき、照明光源４２の光量を制御する。具体的には、照明光源４２は固体光源であり、光源制御手段４０は、該固定光源を駆動するための駆動電流を調整して照明光２６の光量を制御する。
【００２３】
光源装置１２の挿入部２２は、光源装置本体２４で発生する照明光２６を挿入部２２の射出端４４まで導光する導光部材４６と、導光部材４６を覆うように配置された挿入部材４８と、から構成されている。
【００２４】
なお、撮像装置１４は、被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置とが略一致する状態を検出し易いために、被検体１６の挿入口１８位置の上方に操作者の高さ以上の場所に配置されている。
【００２５】
以下に、撮像装置１４が被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の位置との相対位置関係により、挿入部２２の射出端４４が管腔２０内であるのか管腔２０外であるのかを検出する動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
光源制御システム１０の電源投入時は、確実に光源装置１２の挿入部２２は被検体１６外にあると判断できるため、画像処理手段３０によって被検体１６の挿入口１８位置や光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置が検出できなくても、管腔内判別手段３２は、光源装置１２の挿入部２２は管腔２０外であると判別する（ステップＳ１０）。
【００２７】
また、初期状態では、優先的に被検体１６の挿入口１８の位置の検索を行い（ステップＳ１２）、被検体１６の挿入口１８の位置が検出できさえすれば、光源装置１２の挿入部２２の位置検出を行っても（ステップＳ１４）、撮像領域内に光源装置１２の挿入部２２が検出できなかったとしても（ステップＳ１６）、管腔内判別手段３２は、光源装置１２の挿入部２２は管腔２０外であると判断できる（ステップＳ１８）。
【００２８】
そして、光源装置１２の挿入部２２を被検体１６に近づけていき、図３（Ａ）に示すように、撮像領域内に光源装置１２の挿入部２２が入ると、画像処理手段３０によって光源装置１２の挿入部２２も検出され（ステップＳ１６）、その後は、画像処理手段３０は、被検体１６や光源装置１２の挿入部２２の動きに応じて追尾して、位置検出を実施することとなる。
【００２９】
なお、被検体１６の挿入口１８の位置の動きが所定時間以上検出されない場合は、挿入部２２の射出端４４のみの位置を検出する動作や、撮像領域を被検体１６の挿入口１８の位置に固定するなど、撮像装置１４の処理を軽減するようなモードに変更となる。
【００３０】
管腔内判別手段３２は、被検体１６の挿入口１８位置と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置とが、図３（Ｂ）に示すように、同時間に所定の領域内にある、すなわち略一致したならば（ステップＳ２２）、その後の相対位置関係により光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０内にあるのか管腔２０外にあるのかを判別する。すなわち、二つの位置が略一致した後、まだ光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置が検出できる場合には（ステップＳ２４）、管腔内判別手段３２は、この挿入部２２の射出端４４はまだ被検体１６の管腔２０外にあると判断する（ステップＳ２６）。そして、図３（Ｃ）に示すように、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置が検出できなくなった（ただし、挿入部２２の側面は検出できる）場合に（ステップＳ２４）、この挿入部２２の射出端４４は被検体１６の挿入口１８を介して管腔２０内に移動したものと判断する（ステップＳ２８）。
【００３１】
なお、その後、再び所定の領域外に光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置が移動した場合には（ステップＳ２２）、管腔内判別手段３２は、この挿入部２２の射出端４４は被検体１６の管腔２０外にあると判断する（ステップＳ１８）。
【００３２】
以上のようにして、システム電源投入時の初期状態では、光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０外にあると判別されるので、光源装置１２の光源制御手段４０は、照明光源４２が発生する照明光２６の光量を低く設定する光量制限を行う。ここで、光量を低く設定する光量制御とは、挿入部２２の射出端４４が観察対象物である被検体１６の管腔２０外部にあるときに、操作者等の安全確保や眩しいことによる不快感を取り除くためのもので、また、電力の無駄を省くための光量制御である。つまり、挿入部２２の射出端４４が観察対象物外部にあるときに、射出端４４から射出される光量を受けて、人間の目に悪影響を及ぼさない安全な光量とするように制御する。あるいは、この光量制限は、安全性に加えてさらに消費電力が重要な場合には、低い光量に制御することに加えて、所定周期で点灯／消灯するようにしても良い。また、観察対象物である被検体１６が生体以外の場合では、操作者に対してのみ安全性を考慮すれば良い、つまり、安全性についてはそれほど考慮する必要が無く、消費電力が重要となるので、そのような場合には、光量制限は、低い光量にする制御は含まず、所定周期で点灯／消灯するという制御だけであっても構わない。そして、光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０内にあると判断された場合には、光源制御手段４０は、そのような光量制限を解除する。
【００３３】
なお、光源装置１２として、発光色を変化できるもの、例えば通常光から特殊光に変化できるものを使用した場合には、撮像装置１４の発光点による挿入部２２の射出端４４の位置検出において、その光源装置１２の発光色変化に応じて、撮像装置１４の画像処理モードも、例えば通常光観察モードから特殊光観察モードへと、変化するようにしても良い。すなわち、特定の動作モードで射出される照明光２６のスペクトル特性に対して、映像情報における感度が高く設定されるようにしても良い。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、被検体１６の管腔２０内に挿入される光源装置１２の挿入部２２が管腔２０内外の何れにあるのかを確実に検出することができるようになる。よって、被検体１６の管腔２０外では低消費電力で安全な光量となるような光源制御が可能となる。
【００３５】
また、被検体１６と光源装置１２の挿入部２２の形状を認識可能な撮像装置１４を用いて、被検体１６の位置と挿入口１８と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置との相対位置関係を画像情報からリアルタイムに検出することにより、確実に光源装置１２の挿入部２２先端が被検体１６の管腔２０内外にあるかどうかを検出することができる。
【００３６】
また、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の検出機能として、挿入部２２の形状検出と発光点検出の２種類備えており、被検体１６外で操作者が挿入部２２の射出端４４を保持した場合でも、発光点を検出することで、挿入部２２の射出端４４の位置を追従することができる。
【００３７】
［変形例］
ここで、本第１実施形態に係る光源制御システムの変形例を説明する。  
上記第１実施形態で説明したように、画像処理手段３０は、被検体１６の挿入口１８の位置と挿入部２２の射出端４４の位置とを抽出して出力し、管腔内判別手段３２は、それら２つの位置の相対位置関係を判別する。本変形例では、画像処理手段３０が、観察対象物である被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置との距離を算出する機能をさらに備え、管腔内判別手段３２は、その算出された２つの位置の間の距離が閾値以内かどうかも判別する。そして、その判別結果に応じて、強度つまり信号レベルを可変した管腔外判別信号を生成する。すなわち、管腔内判別手段３２は、画像処理手段３０が算出した距離に応じて異なる強度の観察対象物外信号である管腔外判別信号を生成する。
【００３８】
したがって、送信手段３６は、管腔内判別手段３２で生成される管腔内判別信号または管腔外判別信号を無線信号に変換して、光源装置１２に送信することとなる。
【００３９】
そして、光源装置本体２４の受信手段３８は、撮像装置１４から送信される管腔内判別信号または管腔外判別信号を受信する。
【００４０】
光源制御手段４０は、受信手段３８で受信された管腔内判別信号から、または管腔外判別信号レベルから、照明光源４２の光量を制御する。特に、本変形例においては、光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０外にある場合には、管腔外判別信号のレベルに基づいて照明光源４２が発生する照明光２６の光量を設定する。すなわち、上記被検体１６の挿入口１８の位置と挿入部２２の射出端４４の位置との間の距離が上記閾値以上に離れていることを示すレベルの管腔外判別信号を受信した場合には、図４（Ａ）に示すように、管腔２０外の安全な光量、例えば、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４が管腔２０内にあるときの光量レベルを１００とすれば、光量レベル１０（なお、これは一例であり、これに限定するものではない）となるように、照明光源４２を制御する。また、上記被検体１６の挿入口１８の位置と挿入部２２の射出端４４の位置との間の距離が上記閾値以内となるような位置に光源装置１２の挿入部２２の射出端４４が入ったことを示すレベルの管腔外判別信号を受信した場合には、図４（Ｂ）に示すように、管腔２０外のさらに安全な光量、例えば光量レベル３（なお、これは一例であり、これに限定するものではない）となるように、照明光源４２を制御する。
【００４１】
つまり、被検体１６の管腔２０外の光源装置１２の光量は、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４が管腔２０内にあるときよりも光量制限が掛けられており、さらに２つの位置間の距離に応じて、管腔２０外で光源装置１２から射出される光量を変更するように照明光源４２を制御する。
【００４２】
したがって、光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０外にある場合に、被検体１６と挿入部２２の射出端４４との距離が近づくにつれて、挿入部２２の射出端４４から射出される光量が減少するため、被検体１６に対して安全な光量となる。
【００４３】
なお、ここでは、光源装置１２の挿入部２２が被検体１６の管腔２０外にある場合に、２段階の光量制限を行う例を説明したが、さらに多段階の光量制限を行うようにしても良いことは勿論である。
【００４４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る光源制御システムでは、光源装置１２の挿入部２２表面に所定のパターンが配置され、撮像装置１４の画像処理手段３０や管腔内判別手段３２は、この所定パターンの形状を利用する点が、上記第１実施形態と異なる点である。
【００４５】
図５（Ａ）の断面図及び図５（Ｂ）の平面図に示すように、挿入部２２の表面上には、挿入部２２の射出端４４の位置から該挿入部２２の長手方向に、該挿入部２２の色（ここでは、黒色）とは異なる一定の幅を有する蛍光色領域が所定の間隔で配列された蛍光パターン５０として形成されている。このように、挿入部２２の表面を黒とし、所定間隔で配置される領域を蛍光領域として、蛍光パターン５０を形成するのは、画像処理手段３０によるパターンの認識を容易にするためである。したがって、白色等、蛍光に限定するものではない。
【００４６】
撮像装置１４は、画像処理手段３０により挿入部２２表面に形成された蛍光パターン５０を読み取る機能を有している。具体的には、被検体１６の挿入口１８を通過する蛍光色の蛍光パターン５０の数を読み取ることによって、被検体１６の挿入口１８の位置からの、挿入部２２の射出端４４の距離変動量を検出する。
【００４７】
このような光源制御システムにおいて、挿入部２２の射出端４４が被検体１６の管腔２０内にあるかどうかの判別アルゴリズムは、上記第１実施形態と同じである。
【００４８】
本第２実施形態は、被検体１６の管腔２０内にある光源装置１２の挿入部２２を、管腔２０外に抜き出す場合の光量制御方法が異なるものであり、以下、これについて説明する。
【００４９】
光源装置１２の挿入部２２を被検体１６の管腔２０内から抜き出す時に、撮像装置１４の画像処理手段３０は、挿入部２２表面に配置された蛍光パターン５０の本数を順次検出する。管腔内判別手段３２は、蛍光パターン５０の検出本数に応じて、強度つまり信号レベルが異なる管腔内判別信号を生成する。例えば、蛍光パターン５０が１本だけ検出された際よりも、蛍光パターン５０が２本検出された場合には、管腔内判別信号の強度を弱くする、つまり、光源装置１２の光量を下げるような管腔内判別信号を生成する。
【００５０】
これにより、光源装置本体２４内の光源制御手段４０は、図６（Ａ）に示すように、蛍光パターン５０の検出本数の増加に応じて、光量制限の解除レベルを段階的に引き上げるように、照明光源４２の光量を制御する。すなわち、例えば蛍光パターン５０の総数を３本とし、蛍光パターン５０が１本だけ検出されたことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４が管腔２０内にあり蛍光パターン５０が１本も検出されないときの光量レベルを１００とすれば、光量レベル５０となるように、蛍光パターン５０が２本検出されたことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベル１０となるように、そして、蛍光パターン５０が３本とも検出されたことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベル３となるように、照明光源４２を制御する。なお、図６（Ａ）における光量レベルは一例であり、これに限定するものではない。
【００５１】
また、被検体１６の管腔２０内へ光源装置１２の挿入部２２を挿入する時には、被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４とが略一致した後、管腔内判別手段３２は、蛍光パターン５０の検出本数により強度つまり信号レベルが異なる管腔内判別信号を生成する。すなわち、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４が検出できなくなった後、蛍光パターン５０の検出本数の減少に応じて、管腔内判別信号の強度を強くする、つまり、光源装置１２の光量を上げるような管腔内判別信号を生成する。
【００５２】
これにより、光源装置本体２４内の光源制御手段４０は、図６（Ｂ）に示すように、蛍光パターン５０の検出本数の減少に応じて、光量制限の解除レベルを段階的に引き下げるように、照明光源４２の光量を制御する。すなわち、蛍光パターン５０が３本とも検出されていることを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベルは３のまま変更せず、蛍光パターン５０が２本検出されたことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベル１０となるように、そして、蛍光パターン５０が１本しか検出されなくなったことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベル５０となるように、そして、蛍光パターン５０が１本も検出されなくなったことを示す強度の管腔内判別信号を受信した場合には、例えば光量レベル１００となるように、照明光源４２を制御する。なお、図６（Ｂ）における光量レベルは一例であり、これに限定するものではない。
【００５３】
以上のように、本第２実施形態によれば、光源装置１２の挿入部２２の射出端４４側に配置された蛍光パターン５０の動きを検出することにより、挿入部２２を被検体１６の管腔２０内から取り出す場合に、挿入部２２が管腔２０内から全て取り出される直前に、光源装置１２の光量を制限して、管腔２０外では確実に安全な光量となることを実現できる。
【００５４】
また、光源装置１２の挿入部２２を被検体１６の管腔２０内へ挿入する場合には、蛍光パターン５０の本数の増減によって、挿入部２２の射出端４４が被検体１６の挿入口１８から入った距離が検出でき、確実に所定距離（図５の例では蛍光パターン５０の３本分の距離）ほど管腔２０内に入った段階で、光量制限を解除することができる。
【００５５】
［変形例］
ここで、本第２実施形態に係る光源制御システムの変形例を説明する。  
本変形例では、光源装置１２の挿入部２２表面に配置された位置検出用の蛍光パターン５０が、上記第２実施形態と異なるものである。
【００５６】
すなわち、図７（Ａ）の断面図及び図７（Ｂ）の平面図に示すように、光源装置１２の挿入部２２表面には、射出端４４の形成された挿入部２２の先端から該挿入部２２の長手方向に、挿入部２２の色（ここでは、黒色）とは異なる一定の幅を有する蛍光領域が連続して、蛍光パターン５０として配置された構造を有する。
【００５７】
このような挿入部２２を備える光源装置１２においても、被検体１６の挿入口１８に、光源装置１２の挿入部２２を移動させる場合は、操作者が挿入部２２を持ち移動させることになる。この場合、撮像装置１４の撮像手段２８は、操作者が挿入部２２を持つ部分で蛍光パターン５０を撮像することができない。
【００５８】
しかしながら、撮像装置１４の画像処理手段３０は、光源装置１２の挿入部２２の表面に配置された蛍光パターン５０の幅や挿入部２２の外径情報を記憶部３４から抽出して、操作者により蛍光パターン５０の一部が検出できなくても、残りの蛍光パターン５０の形状から、挿入部２２または挿入部２２の射出端４４を検出することができる。
【００５９】
また、光源装置１２の挿入部２２は、操作者の動作により容易に湾曲する部材を用いて形成されており、表面の蛍光パターン５０の形状から、画像処理手段３０は、挿入部２２の湾曲状態、つまり、ねじれ状況を把握して、次に挿入部２２が動く方向等を予測することが可能である。
【００６０】
光源装置１２の挿入部２２が被検体１６外にあり、挿入部２２を操作者が持ち移動させても、挿入部２２の射出端４４から光源装置本体２４に向けて連続的に配置された蛍光パターン５０を検出して追跡することで、挿入部２２の全体形状を認識することが容易となる。
【００６１】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る光源制御システム１０は、図８（Ａ）に示すように、複数の撮像装置（第１撮像装置１４Ａ及び第２撮像装置１４Ｂ）を用いて、光源装置１２の光量を制御するようにしたことが、上記第１実施形態と異なる点である。
【００６２】
ここで、第１撮像装置１４Ａは、被検体１６の挿入口１８の位置と光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置とが略一致する状態を検出し易いために、被検体１６の挿入口１８位置の上方に操作者の高さ以上の場所に配置されている。また、第２撮像装置１４Ｂは、被検体１６の挿入口１８の位置を検出し易いように、被検体１６の挿入口１８の位置を、光源装置１２の挿入部２２が挿入される方向から撮像可能な場所に配置されている。
【００６３】
例えば、第１撮像装置１４Ａは、天井に配置されており、第２撮像装置１４Ｂは、光源装置本体２４に配置されている。また、撮像装置１４Ａ，１４Ｂの配置場所は、天井や壁に固定されているものでなく、移動可能な場所、例えば、操作者の胸ポケット、に配置されて、操作者や被検体１６が載せられたベッドなどの障害物などで生じる死角を低減可能な場所に設置されることが好ましい。
【００６４】
図８（Ｂ）に示すように、第１撮像装置１４Ａが備える第１管腔内判別手段３２Ａから送信される管腔内判別信号（または管腔外判断信号）と、第２撮像装置１４Ｂが備える第２管腔内判別手段３２Ｂから送信される管腔内判別信号とは、光源装置本体２４の受信手段３８で受信され、光源制御手段４０にて比較される。そして、どちらか一方が光源装置１２の挿入部２２は管腔２０外であると判断した場合は、安全のため、光源制御手段４０は光量制限を行うように、照明光源４２を制御する。すなわち、管腔外判断信号を優先する。
【００６５】
また、一方、例えば第１撮像装置１４Ａで被検体１６の挿入口１８位置を追従するよう動作し、他方、例えば第２撮像装置１４Ｂで光源装置１２の挿入部２２の射出端４４の位置を追従するように動作して、２つの撮像装置１４Ａ，１４Ｂが検出した位置を光源装置本体２４で受信して、光源装置本体２４内で、挿入部２２の射出端４４の管腔２０内外を判断しても良い。
【００６６】
本第３実施形態によれば、操作者の立ち位置や障害物が室内にある場合でも、被検体１６の挿入口１８の位置や光源装置１２の挿入部２２が検出し易い方向や高さ位置に複数の撮像装置１４Ａ，１４Ｂを配置することにより、確実に挿入部２２が管腔２０内外かどうかを検出することが可能となる。
【００６７】
なお、ここでは、撮像装置が２つの場合を例に説明したが、３つ以上であっても良いことは勿論である。
【００６８】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６９】
例えば、撮像装置１４（１４Ａ，１４Ｂ）側で挿入部２２が管腔２０の内外何れであるかを判別するようにしているが、光源装置本体２４側で判別するようにしても良い。すなわち、撮像装置１４（１４Ａ，１４Ｂ）は、少なくとも撮像手段２８と送信手段３６とを備えていれば良く、その他の画像処理手段３０、管腔内判別手段３２（３２Ａ，３２Ｂ）及び記憶部３４は、撮像装置１４（１４Ａ，１４Ｂ）と光源装置本体２４の何れ側に有っても構わない。
【００７０】
また、照明光源４２は、光源装置本体２４内ではなく、挿入部２２の先端内に配置してあっても良い。
【００７１】
また、撮像装置１４と（１４Ａ，１４Ｂ）と光源装置本体２４との間の情報の通信は必ずしも無線で行う必要はなく、有線通信であっても構わない。
【符号の説明】
【００７２】
１０…光源制御システム、  １２…光源装置、  １４，１４Ａ，１４Ｂ…撮像装置、  １６…被検体、  １８…挿入口、  ２０…管腔、  ２２…挿入部、  ２４…光源装置本体、  ２６…照明光、  ２８…撮像手段、  ３０…画像処理手段、  ３２，３２Ａ，３２Ｂ…管腔内判別手段、  ３４…記憶部、  ３６…送信手段、  ３８…受信手段、  ４０…光源制御手段、  ４２…照明光源、  ４４…射出端、  ４６…導光部材、  ４８…挿入部材、  ５０…蛍光パターン。
【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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