JP6280406B2 - Endoscope system - Google Patents
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Description
本発明は、被写体を照明する内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an endoscope system that illuminates a subject.
人の食道や腸などの管腔内を観察するための内視鏡システムとして、被写体を照明して撮像する電子スコープ、電子スコープから送信された撮像信号を処理する内視鏡プロセッサおよび内視鏡プロセッサで処理された撮像信号に基づいて観察画像を表示するモニタを備える内視鏡システムが知られている。被写体を照明する照明光の光源には、キセノンランプやハロゲンランプなどの高輝度ランプが用いられている。しかし、近年、発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)などの固体光源の高輝度化や長寿命化に伴い、内視鏡システムの光源に固体光源が用いられ始めている。 As an endoscope system for observing the inside of a lumen such as a human esophagus or intestine, an electronic scope that illuminates and images a subject, an endoscope processor that processes an imaging signal transmitted from the electronic scope, and an endoscope An endoscope system is known that includes a monitor that displays an observation image based on an imaging signal processed by a processor. A high-intensity lamp such as a xenon lamp or a halogen lamp is used as a light source of illumination light for illuminating a subject. However, in recent years, solid-state light sources have begun to be used as light sources for endoscope systems as solid-state light sources such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) increase in brightness and life.
例えば特許文献1に、固体光源を用いた内視鏡システムの具体的構成が記載されている。特許文献1に記載の内視鏡システムは、先端部に2つのLEDを備える電子スコープを備えている。2つのLEDは、光源用の電源に対して並列に且つ2つのLEDの極性(アノードの向きとカソードの向き)が逆方向となるように接続されている。この構成において、LEDに供給される駆動電流の極性が反転されることにより、2つのLEDが択一的に駆動(点灯)される。駆動されるLEDは、術者による内視鏡プロセッサに設けられたスイッチの操作により選択される。 For example, Patent Document 1 describes a specific configuration of an endoscope system using a solid light source. The endoscope system described in Patent Literature 1 includes an electronic scope that includes two LEDs at a distal end portion. The two LEDs are connected in parallel to the power source for the light source so that the polarities (the direction of the anode and the direction of the cathode) of the two LEDs are opposite to each other. In this configuration, the polarity of the drive current supplied to the LEDs is reversed, so that the two LEDs are alternatively driven (lighted). The LED to be driven is selected by the operator operating a switch provided in the endoscope processor.
特許文献1に記載の内視鏡システムでは、術者は、患者の体腔内の検査中、電子スコープの操作を行いながらLEDの選択操作を行わなければならない。術者にとって操作負担が大きいため、術者が体腔内の検査に集中できないという不都合が指摘される。 In the endoscope system described in Patent Document 1, an operator must perform an LED selection operation while operating an electronic scope during an examination in a body cavity of a patient. Since the operation burden on the surgeon is large, it is pointed out that the surgeon cannot concentrate on the examination in the body cavity.
本発明は上記の事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、術者の操作負担を軽減すべく、複数の光源部の駆動制御が容易な内視鏡システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope system in which drive control of a plurality of light source units is easy in order to reduce an operation burden on an operator. It is.
上記の目的を達成するために、本発明の実施形態の内視鏡システムは、被写体を撮像して撮像信号を生成する少なくとも一つの撮像素子を有する電子スコープであって、先端部に照明光を射出する複数の光源部を搭載するものと、複数の光源部の各々を駆動制御する光源駆動手段と、を備える。電子スコープは、電子スコープに関する所定の情報を光源駆動手段へ送信し、光源駆動手段は、電子スコープから送信される所定の情報に基づいて、駆動する光源部を切り替える。 In order to achieve the above object, an endoscope system according to an embodiment of the present invention is an electronic scope having at least one image pickup device that picks up an image of a subject and generates an image pickup signal. And a light source driving unit configured to drive and control each of the plurality of light source units. The electronic scope transmits predetermined information regarding the electronic scope to the light source driving means, and the light source driving means switches the light source unit to be driven based on the predetermined information transmitted from the electronic scope.
このような構成によれば、駆動される光源部は、電子スコープより受信される所定の情報に基づいて自動で切り替わる。術者は、光源部の切り替え操作を行う必要がないため、操作負担が軽減される。術者は、光源部の操作の負担が軽減されることにより、患者の体腔内の検査により一層集中することができる。 According to such a configuration, the driven light source unit is automatically switched based on the predetermined information received from the electronic scope. Since the surgeon does not need to perform the switching operation of the light source unit, the operation burden is reduced. The surgeon can concentrate more on the examination in the body cavity of the patient by reducing the burden of operation of the light source unit.
また、電子スコープに関する所定の情報は、電子スコープの実使用状態を示す情報を含んでもよい。 Further, the predetermined information regarding the electronic scope may include information indicating an actual usage state of the electronic scope.
また、電子スコープは、電子スコープの実使用状態を検知するためのセンサと、センサによる検知結果に基づいて電子スコープの状態を検知する状態検知手段とを更に有してもよい。この場合、電子スコープは、検知された電子スコープの状態を示す情報を光源駆動手段へ送信する。 The electronic scope may further include a sensor for detecting the actual usage state of the electronic scope, and a state detection unit for detecting the state of the electronic scope based on a detection result by the sensor. In this case, the electronic scope transmits information indicating the detected state of the electronic scope to the light source driving means.
また、センサは、電子スコープの先端部の向きを検知する向き検知センサを含んでもよい。 The sensor may include a direction detection sensor that detects the direction of the tip of the electronic scope.
また、電子スコープは、所定の処置具を通して先端部から突出させるための処置具チャネルを更に有してもよい。この場合、センサは、処置具チャネルに所定の処置具が通されているかどうかを検知する処置具検知センサを含む。 The electronic scope may further include a treatment instrument channel for projecting from the distal end portion through a predetermined treatment instrument. In this case, the sensor includes a treatment instrument detection sensor that detects whether or not a predetermined treatment instrument is passed through the treatment instrument channel.
また、電子スコープに関する所定の情報は、電子スコープの固有情報を含んでもよい。 Further, the predetermined information related to the electronic scope may include unique information of the electronic scope.
また、電子スコープの固有情報は、少なくとも一つの撮像素子の固有情報を含んでもよい。 Further, the unique information of the electronic scope may include unique information of at least one image sensor.
また、内視鏡システムは、撮像信号に基づいて撮影画像を表示装置上に表示するための画像信号を生成する画像信号処理手段を更に有してもよい。この場合、画像信号処理手段は、光源駆動手段によって駆動されている光源部から射出される照明光の配光分布に基づいて画像信号の輝度分布を調整する。 The endoscope system may further include image signal processing means for generating an image signal for displaying a captured image on the display device based on the imaging signal. In this case, the image signal processing unit adjusts the luminance distribution of the image signal based on the light distribution of illumination light emitted from the light source unit driven by the light source driving unit.
また、内視鏡システムは、複数の光源部の中で光源駆動手段によって駆動されている光源部をユーザに通知する通知手段を更に有してもよい。 The endoscope system may further include a notification unit that notifies the user of the light source unit driven by the light source driving unit among the plurality of light source units.
本発明の内視鏡システムによれば、術者による光源部の操作負担が軽減される。そのため、術者は、患者の体腔内の検査により一層集中することができる。 According to the endoscope system of the present invention, the operation burden on the light source unit by the operator is reduced. Therefore, the surgeon can concentrate more on the examination in the body cavity of the patient.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかる内視鏡システム1のブロック図である。図1に示されるように、本実施形態にかかる内視鏡システム1は、電子スコープ(電子内視鏡)100、内視鏡プロセッサ200およびモニタ300を備える。
FIG. 1 is a block diagram of an endoscope system 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the endoscope system 1 according to the present embodiment includes an electronic scope (electronic endoscope) 100, an
電子スコープ100は、サブCPU101、サブメモリ102、複数の光源部103、対物光学系105、撮像素子106、撮像素子ドライバ107、向きセンサ108、センサドライバ109、処置具センサ110、センサドライバ111および電気コネクタ112A〜112Cを備えている。各光源部103は、発光ダイオード(LED)103aおよび照明光学系103bを備えている。各光源部103、対物光学系105、撮像素子106および向きセンサ108は、電子スコープ100の可撓管の先端部100aに設けられている。なお、電子スコープ100は、8つの光源部103を備えているが、図1では、図面を簡略化するために、その一部を省略して示している。
The
内視鏡プロセッサ200は、メインCPU201、メインメモリ202、光源ドライバ203、画像処理回路204、画像メモリ205、映像信号生成回路206、フロントパネル207および電気コネクタ208を備えている。
The
メインCPU201は、内視鏡システム1を構成する各要素を制御する。各LED103aはそれぞれ、電気コネクタ112Aを介して光源ドライバ203によって駆動制御され、白色の照明光を放射する。光源ドライバ203は、各LED103aをそれぞれ独立に駆動制御する。なお、各LED103aの代わりにレーザダイオード(LD)や有機発光ダイオード(OLED)などの固体光源が用いられてもよい。
The
各LED103aから放射された照明光はそれぞれ、対応する照明光学系103bを介して電子スコープ100の先端部100aから射出され、被写体を照明する。被写体で反射された照明光(反射光)は、対物光学系105を介して撮像素子106の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。
The illumination light emitted from each
撮像素子106は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に対応した撮像信号(R撮像信号、G撮像信号、B撮像信号)に変換する。変換された各撮像信号は、撮像素子ドライバ107によってAD変換や信号増幅等の処理が施され、電気コネクタ112Bを介して画像処理回路204へ送信される。
The
サブCPU101は、サブメモリ102にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。サブメモリ102に記憶されている電子スコープ100の固有情報には、撮像素子106の固有情報および各LED103aの固有情報が含まれる。撮像素子106の固有情報には、撮像素子106の画素数や感度、対応可能なフレームレートまたは型番等が含まれる。LED103aの固有情報には、LED103aの数、配置、駆動電流(または駆動電圧)または型番等が含まれる。サブCPU101は、サブメモリ102から読み出した電子スコープ100の固有情報を、電気コネクタ112Cを介してメインCPU201に送信する。
The
メインCPU201は、メインメモリ202にアクセスして、メインメモリ202に記憶された各種プログラムを実行することにより、各種演算処理や内視鏡システム1を構成する各要素の制御信号の生成等を行う。メインCPU201は、生成された制御信号を用いて、内視鏡プロセッサ200内の各回路の動作や動作タイミングを制御する。また、メインCPU201は、フロントパネル207に接続されている。フロントパネル207は、術者が内視鏡システム1の各種設定や各種パラメータを変更するためのユーザインターフェースである。メインCPU201は、術者によるフロントパネル207への入力操作に基づいて各回路の処理に用いるパラメータや生成する制御信号等を変更する。
The
画像処理回路204は、撮像素子ドライバ107から受信したR、G、Bの撮像信号に対して、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理または輝度調整処理などの画像処理を施して画像メモリ205に送信する。画像メモリ205は、画像処理回路204から受信した撮像信号を記憶し、所定のタイミングで映像信号生成回路206に送信する。映像信号生成回路206は、画像メモリ205から受信した撮像信号を所定の形式(例えば、NTSC形式)の映像信号に変換し、電気コネクタ208を介してモニタ300に送信する。モニタ300は、受信した映像信号に基づいて被写体の観察画像(撮影画像)を表示する。
The
次に、本実施形態にかかる電子スコープ100の構成について説明する。図2は、本実施形態にかかる電子スコープ100の説明図である。図2(a)は、電子スコープ100の先端部100a近傍の斜視図を示し、図2(b)は電子スコープ100の先端面100bの正面図を示す。
Next, the configuration of the
図2(a)に示されるように、電子スコープ100の先端部100aは、湾曲部100cと接続されている。湾曲部100cは、術者により不図示の操作部が操作されることによって、長手方向と直交する方向へ湾曲する。図2(b)に示されるように、先端面100bには、8つの光源部103(照明光学系103b)、対物光学系105および鉗子口120A、120Bが配置されている。なお、説明の便宜上、先端面100bに配置された8つの光源部103のそれぞれに、記号「A」〜「H」を付す。
As shown in FIG. 2A, the
電子スコープ100の操作部付近には、鉗子や高周波メスなどの処置具が挿入される一対の鉗子挿入口が形成されている。処理具は、一対の鉗子挿入口の各々を介して電子スコープ100内に形成された鉗子チャネルに挿入される。一方の鉗子チャネルに挿入された処理具は、鉗子口120Aを介して先端面100bから電子スコープ100の外部へ突出される。他方の鉗子チャネルに挿入された処理具は、鉗子口120Bを介して先端面100bから電子スコープ100の外部へ突出される。
A pair of forceps insertion openings into which a treatment instrument such as a forceps or a high-frequency knife is inserted is formed near the operation portion of the
各鉗子チャネルには、処置具センサ110が設けられている。処置具センサ110は、例えばプッシュスイッチであり、鉗子チャネルに処置具が挿入されるとオン信号(処置具検知信号)を出力する。処置具検知信号は、センサドライバ111を介してサブCPU101に送信される。サブCPU101は、処置具検知信号を受信することで、鉗子チャネルに処置具が挿入されたことを検知する。サブCPU101は、鉗子チャネルに処置具が挿入されたことを、電気コネクタ112Cを介してメインCPU201に通知する。
Each forceps channel is provided with a
向きセンサ108は先端部100aの向きを検知するためのセンサであり、例えば、3方向の角速度を検出して出力する3軸ジャイロセンサである。ジャイロセンサからの出力は、センサドライバを介してサブCPU101に送信される。サブCPU101は、ジャイロセンサから受信した角速度に対して時間積分処理を行うことにより、先端部100aの向き(姿勢)を算出する。算出された先端部100aの向き(向き情報)は、メインCPU201に送信される。
The
このように、サブCPU101からメインCPU201には、撮像素子106及びLED103aの固有情報などの電子スコープ100の固有情報と、処置具検知信号及び先端部100aの向き情報などの電子スコープ100の実使用状態を示す情報が送信される。メインCPU201は、サブCPU101から受信した情報に基づいて各光源部103を駆動制御する。
In this manner, the
次に、図3を用いて、内視鏡システム1における光源部103の駆動制御の動作フローについて説明する。
Next, an operation flow of drive control of the
術者により、内視鏡プロセッサ200に電子スコープ100が接続され、次いで、内視鏡プロセッサ200に電源が入れられると、サブCPU101はサブメモリ102にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。メインCPU201は、サブCPU101から電子スコープ100の固有情報を受信する(S101)。
When the surgeon connects the
メインCPU201は、電子スコープ100の固有情報を受信すると、複数の光源部103のうち、どの光源部103(LED103a)を駆動(点灯)するかを決定する。具体的には、メインCPU201は、サブCPU101から受信した電子スコープ100の固有情報に対応する光源駆動設定(固有駆動設定)がメインメモリ202に記憶されているかを判定する(S102)。
When the
メインメモリ202には、複数の光源駆動設定が記憶されている。各光源駆動設定はそれぞれ、異なる種類の電子スコープ100に対応しており、光源部103を駆動制御するための制御情報を含んでいる。内視鏡プロセッサ200に接続されている電子スコープ100に対応する固有駆動設定がメインメモリ202に記憶されている場合(S102:YES)、メインCPU201は固有駆動設定に基づいて固有制御信号を生成し光源ドライバ203に送信する。光源ドライバ203は受信した固有制御信号に従って各光源部103を駆動制御する(S103)。
The
ここで、図2に示される電子スコープ100の構成は、一例であり、光源部103、対物光学系105および鉗子口120A、120Bの数や配置は、電子スコープ100の種類によって異なる。また、LED103aは種類によって駆動電流(または駆動電圧)や発光効率が異なる。各電子スコープ100の固有情報は、これらの構成に応じて異なる。
Here, the configuration of the
例えば、各光源部103のLED103aの出射光量が比較的少ない(発光効率が比較的低い)電子スコープ100が内視鏡プロセッサ200に接続されている場合や、比較的小型で感度が低い撮像素子106を備える電子スコープ100が内視鏡プロセッサ200に接続されている場合を考える。この場合、例えば他の電子スコープ100を用いて被写体を観察する場合と比べて、被写体を照明する照明光の光量を増やす必要がある。そのため、メインCPU201は、同時に点灯されるLED103aの数を増やしたりLED103aに供給される駆動電流を増やしたりすることにより、照明光の光量を増やす。これにより、術者にとって見やすい明るさの観察画像が得られる。
For example, when the
一方、内視鏡プロセッサ200に接続されている電子スコープ100に対応する固有駆動設定がメインメモリ202に記憶されていない場合(S102:NO)、メインCPU201は所定の共通設定に基づいて共通制御信号を生成し光源ドライバ203に送信する。光源ドライバ203は、受信した共通制御信号に従って各光源部103を駆動制御する(S104)。この場合、複数のLED103aのうち所定のLED103aに所定の駆動電流が供給される。
On the other hand, when the unique drive setting corresponding to the
メインCPU201は、光源ドライバ203に制御信号(固有制御信号または共通制御信号)を送信すると共に、光源部103の駆動状態を示す通知信号をモニタ300に送信する(S105)。この通知信号には、複数の光源部103のうち、どの光源部103が駆動されているかを示す情報が含まれる。モニタ300は、受信した通知信号に基づいて光源部103の駆動状態を表示する。
The
図4は、モニタ300による光源部103の駆動状態の表示例を示す。モニタ300には、被写体の観察画像301と共に、メインCPU201から受信した通知信号に基づく光源部103の駆動状態302が表示される。表示される駆動状態302は、図2(b)に示される先端面100bの正面図と対応している。駆動状態302において、LED103aが点灯されている光源部103(駆動されている光源部103)が白抜き、LED103aが消灯されている光源部103(駆動されていない光源部103)が黒塗りで示されている。術者は、駆動状態302を見ることにより各光源部103の駆動状態を確認することができる。
FIG. 4 shows a display example of the driving state of the
処理ステップS106では、サブCPU101より受信される前回の向き情報と今回の向き情報とを比較して先端部100bの向きが変化したか否かが判定される。先端部100aの向きが変化していないと判定される場合(S106:NO)、内視鏡システム1の動作は処理ステップS108に移る。一方、先端部100aの向きが変化したと判定される場合(S106:YES)、メインCPU201は、変化後の先端部100aの向きに応じて光源部103を駆動制御する(S107)。なお、処理ステップS106の初回実行時は、一律にNO判定となる。
In processing step S106, it is determined whether or not the direction of the
ここで、先端部100aの向きに応じた光源部103の駆動制御について説明する。図5(a)、図5(b)は、被検者の管腔10(例えば、食道や腸など)内に挿入された電子スコープ100の先端部100a近傍を示す。図5中、先端面100bの法線方向を一点破線Nで示し、内視鏡スコープ100の撮像範囲(の境界)を破線Vで示す。
Here, the drive control of the
図5(a)に示される電子スコープ100は、先端部100aの向き(先端面100bの法線方向N)が管腔内壁11の長手方向に沿うように配置されている。このような配置では、管腔内壁11のうち、電子スコープ100の挿入方向に対して上下左右全ての領域が撮像される。そのため、光源部103は、管腔内壁11の上下左右全ての領域がほぼ一様に照明されるように駆動制御される。例えば、図4に示される駆動状態302のように、LED103aが点灯しているものと消灯しているものとが交互に並ぶように光源部103が駆動制御されることにより、管腔内壁11の上下左右全ての領域が一様に照明される。
The
一方、図5(b)に示される電子スコープ100は、湾曲部100cが湾曲され、先端部100aの向きは管腔内壁11の長手方向に沿っていない。このような配置では、撮像範囲V内の管腔内壁11には、先端面100bと管腔内壁11との間隔が狭い領域11aと、間隔が広い領域11bとが生じる。間隔が狭い領域11aは照明光の照度が高くなるため、領域11aの観察画像にはハレーションが生じやすい。一方、間隔が狭い領域11bは照明光の照度が低くなるため、領域11bの観察画像の輝度が低くなりやすい。そのため、光源部103は、先端部100aの向きに応じて、観察画像にハレーションや輝度の低い領域が生じないように駆動制御される。
On the other hand, in the
図6は、電子スコープ100が図5(b)に示される配置にある場合の光源部103の駆動状態302を示す図である。図6(a)〜図6(d)は、管腔10内で電子スコープ100を軸線(先端面100bの法線)の周りで回転させ且つ湾曲部100cを湾曲させた場合における、駆動状態302の変化を示している。図6(a)〜図6(d)の各図中、「TOP」は、先端部100aの軸線周りの回転位置を示すと共に光源部103Dが配置されている方向を示している。また、図6中の矢印は、図6(a)〜図6(d)の各図共通の矢印であり、湾曲部100cの湾曲方向を表している。この矢印は、説明の便宜のために記載しているものであり、モニタ300には表示されない。
FIG. 6 is a diagram illustrating a driving
図6(a)は、光源部103Dが鉛直上側に配置され且つ湾曲部100cが鉛直下方向へ湾曲されている場合の駆動状態302である。図6(b)は、光源部103Gが鉛直上側に配置され且つ湾曲部100cが鉛直下方向へ湾曲されている場合の駆動状態302である。図6(c)は、光源部103Hが鉛直上側に配置され且つ湾曲部100cが鉛直下方向へ湾曲されている場合の駆動状態302である。図6(d)は、光源部103Aが鉛直上側に配置され且つ湾曲部100cが鉛直下方向へ湾曲されている場合の駆動状態302である。
FIG. 6A shows a driving
図6(a)〜図6(d)に示されるように、湾曲部100cが矢印方向(鉛直下方向)へ湾曲されている場合、湾曲方向側に配置されている光源部103は駆動されておらず、湾曲方向と反対方向側に配置されている光源部103は駆動されている。そのため、管腔内壁11との間隔が狭い領域11aに対する照度が低下すると共に管腔内壁11との間隔が広い領域11bに対する照度が増加する。これにより、領域11aにおけるハレーションの発生が抑えられると共に領域11bの輝度の低下が抑えられる。
As shown in FIGS. 6A to 6D, when the bending
先端部100aの向きに応じた光源部103の駆動制御が行われると、次に、内視鏡スコープ100の各鉗子チャネルに処置具が挿入されているかが処置具センサ110の出力に基づいて検知される(S108)。いずれの鉗子チャネルにも処置具が挿入されていない場合(S108:NO)、内視鏡システム1の動作は処理ステップS110に移る。一方、少なくとも一つの鉗子チャネルに処置具が挿入されている場合(S108:YES)、メインCPU201は、処置具が挿入されている鉗子チャネルの位置に応じて光源部103を駆動制御する(S109)。
When drive control of the
ここで、鉗子チャネルに処置具が挿入されている場合の光源部103の駆動制御について説明する。図7は、2つの鉗子チャネルのいずれにも処置具が挿入されている場合の光源部103の駆動状態302を示す図である。この場合、各鉗子チャネルに対応する鉗子口120A、120Bの近くに配置された光源部103は駆動され、それ以外の光源部103は駆動されていない。これにより、鉗子口120A、120Bから突出される処置具周辺の照明光の光量が増えるため、被写体が処置具の影に入って見えにくくなることが防がれる。
Here, drive control of the
処理ステップS110では、メインCPU201は、光源部103の駆動状態を示す通知信号をモニタ300に送信する。モニタ300は、受信した通知信号に基づいて光源部103の駆動状態302を表示する。
In processing step S <b> 110, the
次に、光源部103の駆動電源の状態が判定される(S111)。光源部103の駆動電源が入っている場合(S111:NO)、内視鏡システム1の動作は処理ステップS106に戻る。一方、術者によって光源部103(または内視鏡プロセッサ100)の駆動電源が切られた場合(S111:YES)、各光源部103の駆動が停止され(S112)、光源部103の駆動制御の動作フローが終了する。
Next, the state of the driving power source of the
以上のように、本実施形態では、電子スコープ100の種類や先端部100aの向き、鉗子チャネルに処置具が挿入されているか否かに応じて、光源部103の駆動制御が自動で行われる。そのため、術者は、光源部103の点灯切替操作等を行う必要がなく、内視鏡システム1の操作性が向上する。
As described above, in the present embodiment, drive control of the
以上が、本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。 The above is the description of the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the invention.
例えば向きセンサ108として3軸の加速度センサが用いられてもよい。この場合、先端部100aの向きが変化すると、加速度センサにより先端部100aの加速度の向き及び大きさが検知される。メインCPU201は、検知された加速度の向きまたは大きさに基づいて光源部103を駆動制御する。
For example, a triaxial acceleration sensor may be used as the
また、先端部100aの向きが検知される代わりに、湾曲部100cの湾曲方向および湾曲度合いが検知されてもよい。この場合、メインCPU201は、検知された湾曲方向および湾曲度合いに基づいて光源部103を駆動制御する。
Further, instead of detecting the direction of the
また、本実施形態では、電子スコープ100は対物光学系105および撮像素子106よりなる撮像部を1つ備えているが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の実施形態の変形例では、電子スコープ100は対物光学系105および撮像素子106よりなる撮像部を一対備えている。
In the present embodiment, the
図8は、本変形例における電子スコープ100の先端面100bの正面図である。図8に示されるように、本変形例の先端面100bには、9つの光源部403(照明光学系403b)、一対の撮像部(対物光学系405A、405B)および鉗子口420が配置されている。なお、説明の便宜上、先端面100bに配置された9つの光源部403のそれぞれに、記号「A」〜「I」を付す。術者は、2つの撮像素子のうち、どちらの撮像素子に基づく観察画像をモニタ300に表示するかを選択操作する。メインCPU201は、術者による観察画像の選択操作に応じて光源部403を駆動制御する。
FIG. 8 is a front view of the
図9(a)、図9(b)は、本変形例における駆動状態302を示している。図9(a)、図9(b)の各図の矢印は、湾曲部100cの湾曲方向を表している。図9(a)は、術者によって対物光学系405Aに対応する撮像素子に基づく観察画像をモニタ300に表示するよう選択された場合の駆動状態302を示している。この場合、複数のLEDのうち、湾曲方向側に配置されている光源部403は、管腔内壁11との間隔が狭い領域11aにおけるハレーションを防ぐために駆動されていない。また、対物光学系405Bに対応する撮像素子に基づく観察画像はモニタ300で表示されないため、対物光学系405Bの周りの光源部403のうち、対物光学系405Aから比較的離れた位置に配置されている光源部403は駆動されていない。
FIG. 9A and FIG. 9B show a driving
また、図9(b)は、術者によって両方の撮像素子に基づく観察画像をモニタ300に表示するよう選択された場合の駆動状態302を示している。この場合、湾曲方向側に配置されている光源部403は、管腔内壁11との間隔が狭い領域11aにおけるハレーションを防ぐために駆動されていないが、それ以外の光源部403は駆動されている。
FIG. 9B shows a driving
また、本実施形態では、電子スコープ100の種類や先端部100aの向きなどによって駆動される光源部103が切り替えられるが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動される光源部103が切り替えられる代わりに、全ての光源部103が駆動され且つ各光源部103の出射光量が調整されてもよい。この場合、各光源部103のLED103aに供給される駆動電流(または、印加する駆動電圧)を変化させることによって、各光源部103の出射光量が調整される。
In the present embodiment, the
また、画像処理回路204が行う輝度調整処理の処理パラメータ(輝度調整パラメータ)は、光源部103の駆動状態に応じて変更されてもよい。具体的には、輝度調整パラメータは、電子スコープ100から射出される照明光の配光分布に基づいて変更される。
Further, the processing parameter (luminance adjustment parameter) of the luminance adjustment processing performed by the
各光源部103から射出される照明光の配光分布は、実測によってあるいは各照明光学系103bの特性および各LED103aの出射光強度分布に基づく計算によって求められる。メインCPU201は、光源部103の駆動状態に基づいて各光源部103から射出される照明光の配光分布を足し合わせることにより、電子スコープ100から射出される照明光の配光分布を求める。また、メインCPU201は、配光分布に基づいて輝度調整パラメータを決定する。具体的には、照明光の光強度が低い配光方向に対応する画素の輝度を上げ、光強度が高い配光方向に対応する画素の輝度を下げるように輝度調整パラメータを決定する。決定された輝度調整パラメータは、画像処理回路204に送信され、輝度調整処理に用いられる。これにより、モニタ300に表示される観察画像は、画像全体の輝度が一様に近づき、術者にとって見易くなる。
The light distribution of the illumination light emitted from each
1 内視鏡システム
10 管腔
11 管腔内壁
11a、11b 領域
100 電子スコープ
100a 先端部
100b 先端面
100c 湾曲部
101 サブCPU
102 サブメモリ
103(103A〜103H) 光源部
103a 発光ダイオード(LED)
103b 照明光学系
105 対物光学系
106 撮像素子
107 撮像素子ドライバ
108 向きセンサ
109 センサドライバ
110 処置具センサ
111 センサドライバ
112A〜112C 電気コネクタ
120A、120B 鉗子口
200 内視鏡プロセッサ
201 メインCPU
202 メインメモリ
203 光源ドライバ
204 画像処理回路
205 画像メモリ
206 映像信号生成回路
207 フロントパネル
208 電気コネクタ
300 モニタ
301 観察画像
302 駆動状態
403(403A〜403I) 光源部
405A、405B 対物光学系
420 鉗子口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
102 Sub memory 103 (103A to 103H)
103b Illumination
202
Claims (8)
前記複数の光源部の各々を駆動制御する光源駆動手段と、を備え、
前記電子スコープは、処置具を通して該電子スコープの先端部から突出させるための処置具チャネルを有し、
前記光源駆動手段は、全ての前記光源部を駆動し、前記処置具チャネルに前記処置具が挿入されているか否かに応じて、各前記光源部の出射光量を調整する、
内視鏡システム。 An electronic scope having a plurality of light source units and at least one image sensor that images an object and generates an imaging signal;
Light source driving means for driving and controlling each of the plurality of light source units,
The electronic scope has a treatment instrument channel for projecting from the distal end of the electronic scope through a treatment instrument;
The light source driving means drives all the light source units and adjusts the amount of light emitted from each light source unit according to whether or not the treatment tool is inserted into the treatment tool channel.
Endoscope system.
前記処置具チャネルに前記処置具が通されているか否かを検知する処置具検知センサを有し、
前記処置具検知センサによる検知結果を前記光源駆動手段へ送信する、
請求項1に記載の内視鏡システム。 The electronic scope is
A treatment instrument detection sensor for detecting whether or not the treatment instrument is passed through the treatment instrument channel;
Transmitting the detection result by the treatment instrument detection sensor to the light source driving means;
The endoscope system according to claim 1.
前記光源駆動手段は、前記所定の情報に基づいて、各前記光源部の出射光量を調整する、
請求項1又は請求項2に記載の内視鏡システム。 The electronic scope transmits predetermined information about the electronic scope to the light source driving means,
The light source driving means adjusts the amount of light emitted from each light source unit based on the predetermined information.
The endoscope system according to claim 1 or 2.
前記電子スコープの先端部の向きを検知するための向き検知センサを含み、
前記向き検知センサによる検知結果を、前記所定の情報として前記光源駆動手段へ送信する、
請求項3に記載の内視鏡システム。 The electronic scope is
Including an orientation detection sensor for detecting the orientation of the tip of the electronic scope;
The detection result by the orientation detection sensor is transmitted to the light source driving means as the predetermined information.
The endoscope system according to claim 3.
請求項3又は請求項4に記載の内視鏡システム。 The predetermined information includes unique information of the electronic scope.
The endoscope system according to claim 3 or 4.
請求項5に記載の内視鏡システム。 The unique information of the electronic scope includes unique information of the at least one image sensor.
The endoscope system according to claim 5.
前記画像信号処理手段は、前記複数の光源部から射出される照明光の配光分布に基づいて前記画像信号の輝度分布を調整する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の内視鏡システム。 Further comprising image signal processing means for generating an image signal for displaying a captured image on a display device based on the imaging signal,
The image signal processing means adjusts a luminance distribution of the image signal based on a light distribution of illumination light emitted from the plurality of light source units.
The endoscope system according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の内視鏡システム。 A notification means for notifying a user of a driving state of the plurality of light source units;
The endoscope system according to any one of claims 1 to 7.
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