内視鏡システム及びその故障検出方法
【課題】内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別できるようにする。
【解決手段】固内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする内視鏡システムを提供することにより、前記課題を解決する。
【解決手段】固内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする内視鏡システムを提供することにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡挿入部の先端に固体撮像素子を有する撮像装置が内蔵される内視鏡システム及びその故障検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、内視鏡、例えば電子内視鏡を利用した検査が広く普及している。電子内視鏡には、被検体内に挿入される挿入部の先端にＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子を有する。電子内視鏡は、コードやコネクタを介してプロセッサ装置（信号処理装置）に接続される。プロセッサ装置は、固体撮像素子から出力された撮像信号に対して各種処理を施し、診断に供する内視鏡画像を生成する。内視鏡画像は、プロセッサ装置に接続されたモニタに表示される。
【０００３】
このような内視鏡システムでは、高画質化や高機能化に伴い、従来プロセッサ装置で行われていた処理の一部が電子内視鏡で行われるようになってきている。このため、内視鏡システムに故障が発生した場合に、故障箇所を容易に特定できるようにすることが必要とされている。
【０００４】
例えば特許文献１では、電子内視鏡及びプロセッサ装置の両方にテストパターン発生部を設けて、各テストパターン発生部からそれぞれ出力されるテストパターン信号の出力の有無を検知することにより、故障箇所を特定するようにした内視鏡システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される従来の内視鏡システムでは、電子内視鏡のテストパターン発生部は操作部より基端側のコネクタ部に設けられているため、例えば内視鏡画像がモニタに正常に表示されない場合に、挿入部先端に内蔵される固体撮像素子に故障が生じているのか、挿入部に挿通されるケーブルに故障が生じているのか、故障箇所を特定することは困難である。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別可能な内視鏡システム及びその故障検出方法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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムは、内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【００１０】
本発明において、前記プロセッサ装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、該プロセッサ装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する態様が好ましい。本態様によれば、撮像装置とプロセッサ装置との故障切り分けが可能となる。
【００１１】
また、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、前記患者回路及び前記２次回路は、それぞれ所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記患者回路及び前記２次回路のテストパターン発生手段でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する態様がより好ましい。本態様によれば、プロセッサ装置を構成する患者回路と２次回路との故障切り分けが可能となる。
【００１２】
また、前記プロセッサ装置は、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する態様が好ましい。本態様によれば、迅速な故障切り分けが可能となる。
【００１３】
また、前記プロセッサ装置は、少なくとも２つのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する態様が好ましい。本態様によれば、モニタに同時表示された画像（テストパターン画像）を比較することにより、故障箇所を容易に特定することができる。
【００１４】
また、前記撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されている態様が好ましい。
【００１５】
また、前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型又はＣＣＤ型の固体撮像素子である態様が好ましい。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムの故障検出方法は、内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムの故障検出方法であって、前記撮像装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、前記撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【００１８】
本発明において、前記プロセッサ装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、前記プロセッサ装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含む態様が好ましい。本態様によれば、撮像装置とプロセッサ装置との故障切り分けが可能となる。
【００１９】
また、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、前記患者回路及び前記２次回路で所定のテストパターン信号をそれぞれ発生させる工程と、前記患者回路及び前記２次回路でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含む態様が好ましい。本態様によれば、プロセッサ装置を構成する患者回路と２次回路との故障切り分けが可能となる。
【００２０】
また、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれから発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する工程を含む態様が好ましい。本態様によれば、迅速な故障切り分けが可能となる。
【００２１】
また、少なくとも２つのテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する工程を含む態様が好ましい。本態様によれば、モニタに同時表示された画像（テストパターン画像）を比較することにより、故障箇所を容易に特定することができる。
【００２２】
また、前記固体撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されている態様が好ましい。
【００２３】
また、前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型又はＣＣＤ型の固体撮像素子である態様が好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】内視鏡システムの概略構成を示した全体構成図
【図２】電子内視鏡の先端部を示した正面図
【図３】電子内視鏡の先端部を示した側面断面図
【図４】内視鏡システムの制御系を示したブロック図
【図５】故障検出モードの流れを示したフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡システム及びその故障検出方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの概略構成を示した全体構成図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡システム１０は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１４、光源装置１６などから構成される。電子内視鏡１２は、患者（被検体）の体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端部分に連設された操作部２２と、プロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続されるユニバーサルコード２４とを備えている。
【００２８】
挿入部２０の先端には、体腔内撮影用の撮像チップ（撮像装置）５４（図３参照）などが内蔵された先端部２６が連設されている。先端部２６の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部２８が設けられている。湾曲部２８は、操作部２２に設けられたアングルノブ３０が操作されて、挿入部２０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部２６が体腔内の所望の方向に向けられる。
【００２９】
ユニバーサルコード２４の基端は、コネクタ３６に連結されている。コネクタ３６は、複合タイプのものであり、コネクタ３６にはプロセッサ装置１４が接続される他、光源装置１６が接続される。
【００３０】
プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２４内に挿通されたケーブル６８（図３参照）を介して電子内視鏡１２に給電を行い、撮像チップ５４の駆動を制御するとともに、撮像チップ５４からケーブル６８を介して伝送された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種信号処理を施して画像データに変換する。プロセッサ装置１４で変換された画像データは、プロセッサ装置１４にケーブル接続されたモニタ３８に内視鏡画像として表示される。また、プロセッサ装置１４は、コネクタ３６を介して光源装置１６と電気的に接続され、内視鏡システム１０の動作を統括的に制御する。
【００３１】
図２は電子内視鏡１２の先端部２６を示した正面図である。図２に示すように、先端部２６の先端面２６ａには、観察窓４０、照明窓４２、鉗子出口４４、及び送気・送水用ノズル４６が設けられている。観察窓４０は、先端部２６の片側中央に配置されている。照明窓４２は、観察窓４０に関して対称な位置に２個配され、体腔内の被観察部位に光源装置１６からの照明光を照射する。鉗子出口４４は、挿入部２０内に配設された鉗子チャンネル７０（図３参照）に接続され、操作部２２に設けられた鉗子口３４（図１参照）に連通している。鉗子口３４には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通され、各種処置具の先端が鉗子出口４４から露呈される。送気・送水用ノズル４６は、操作部２２に設けられた送気・送水ボタン３２（図１参照）の操作に応じて、光源装置１６に内蔵された送気・送水装置から供給される洗浄水や空気を、観察窓４０や体腔内に向けて噴射する。
【００３２】
図３は電子内視鏡１２の先端部２６を示した側面断面図である。図３に示すように、観察窓４０の奥には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物光学系５０を保持する鏡筒５２が配設されている。鏡筒５２は、挿入部２０の中心軸に対物光学系５０の光軸が平行となるように取り付けられている。鏡筒５２の後端には、対物光学系５０を経由した被観察部位の像光を、略直角に曲げて撮像チップ５４に向けて導光するプリズム５６が接続されている。
【００３３】
撮像チップ５４は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子５８と、固体撮像素子５８の駆動及び信号の入出力を行う周辺回路６０とが一体形成されたモノリシック半導体（いわゆるＣＭＯＳセンサチップ）であり、支持基板６２上に実装されている。固体撮像素子５８の撮像面５８ａは、プリズム５６の出射面と対向するように配置されている。撮像面５８ａ上には、矩形枠状のスペーサ６３を介して矩形板状のカバーガラス６４が取り付けられている。撮像チップ５４、スペーサ６３、及びカバーガラス６４は、接着剤を介して組み付けられている。これにより、塵埃などの侵入から撮像面５８ａが保護されている。なお、本実施形態では、固体撮像素子５８としてはＣＭＯＳ型が用いられているが、これに限らず、ＣＣＤ型を用いてもよい。
【００３４】
挿入部２０の後端に向けて延設された支持基板６２の後端部には、複数の入出力端子６２ａが支持基板６２の幅方向に並べて設けられている。入出力端子６２ａには、ユニバーサルコード２４を介してプロセッサ装置１４との各種信号の遣り取りを媒介するための信号線６６が接合されており、入出力端子６２ａは、支持基板６２に形成された配線やボンディングパッド等（図示せず）を介して撮像チップ５４内の周辺回路６０と電気的に接続されている。信号線６６は、可撓性の管状のケーブル６８内にまとめて挿通されている。ケーブル６８は、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に接続されている。
【００３５】
また、図示は省略したが、照明窓４２の奥には、照明部が設けられている。照明部には、光源装置１６からの照明光を導くライトガイドの出射端が配されている。ライトガイドは、ケーブル６８と同様に、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に入射端が接続されている。
【００３６】
図４は内視鏡システム１０の制御系を示したブロック図である。図４に示すように、電子内視鏡１２の先端部２６には、固体撮像素子５８と周辺回路６０が一体形成された撮像チップ５４が内蔵されており、周辺回路６０には、アナログ信号処理回路（ＡＦＥ）７２、セレクタ８２などが設けられている。
【００３７】
ＡＦＥ７２は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）７４、自動ゲイン回路（ＡＧＣ）７６、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）７８から構成されている。ＣＤＳ７４は、固体撮像素子５８から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、固体撮像素子５８で生じるリセット雑音およびアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣ７６は、ＣＤＳ７４によりノイズ除去が行われた撮像信号を、プロセッサ装置１４から指定されるゲイン（増幅率）で増幅する。Ａ／Ｄ７８は、ＡＧＣ７６により増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ７８でデジタル化されて出力された撮像信号（デジタル撮像信号）はセレクタ８２に入力され、通常動作時にはセレクタ８２から出力信号として出力される。セレクタ８２から出力された出力信号は、ケーブル６８及びコネクタ３６を介して患者回路１００に入力される。
【００３８】
プロセッサ装置１４は、患者回路１００及びメイン回路（２次回路）１０２とからなり、患者回路１００とメイン回路１０２はアイソレーションデバイス１０４（例えばフォトカプラやパルストランスなど）を介して接続されている。これにより、患者回路１００とメイン回路１０２との間は絶縁分離されており、電子内視鏡１２（スコープ）側の電気的安全性が確保されている。
患者回路１００には、画像形成回路（ＤＳＰ）１０６、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０８、サブＣＰＵ１１０、セレクタ１１４などが設けられている。
【００３９】
サブＣＰＵ１１０は、患者回路１００の各部（ＤＳＰ１０６やＴＧ１０８など）の動作制御を行うとともに、撮像チップ５４の各部（固体撮像素子５８やＡＦＥ７２など）の動作制御を行う。サブＣＰＵ１１０は、後述するメインＣＰＵ１１８の指示に基づき、各種制御を行う。
【００４０】
ＴＧ１０８は、各種タイミングパルス（クロック信号等）を生成する機能を有し、ＴＧ１０８で生成されたタイミングパルスは撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各部に供給される。撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各部は、ＴＧ１０８から供給されたタイミングパルスに同期して各種動作を実行する。
【００４１】
ＤＳＰ１０６は、セレクタ８２から出力された出力信号（即ち、通常動作時にはＡ／Ｄ７８から出力された撮像信号）に対して画像データを形成するための各種信号処理を行う。ＤＳＰ１０６で施される信号処理としては、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等がある。ＤＳＰ１０６では、ＴＧ１０６から出力されるタイミングパルスに同期して上記信号処理が施される。ＤＳＰ１０６で形成された画像データはセレクタ１１４に入力され、通常動作時にはセレクタ１１４から出力信号として出力される。セレクタ１１４から出力された出力信号は、アイソレーションデバイス１０４を介してメイン回路１０２に入力される。
【００４２】
メイン回路１０２には、画像処理回路１１６、表示回路１２８、電源回路１２０、メインＣＰＵ１１８、セレクタ１２４などが設けられている。
【００４３】
メインＣＰＵ１１８は、プロセッサ装置１４の各部を統括的に制御し、メイン回路１０２の各部（画像処理回路１１６や表示回路１２８など）の動作制御を行うとともに、患者回路１００のサブＣＰＵ１１０を通じて患者回路１００及び撮像チップ５４の各部の動作制御を行う。
【００４４】
電源回路１２０は、メイン回路１０２の各部に電力を供給するとともに、患者回路１００及び撮像チップ５４の各部に電力を供給する。
【００４５】
画像処理回路１１６は、患者回路１００のセレクタ１１４から出力された出力信号（即ち、通常動作モードのときには、ＤＳＰ１０６から出力された画像データ）に対して各種画像処理を施す。画像処理回路１１６で施される画像処理としては、輪郭強調処理、或いは、特定の色や領域の強調処理、明度の調整処理などがある。画像処理回路１１６で画像処理が施された画像データはセレクタ１２４に入力され、通常動作時にはセレクタ１２４から出力信号として出力される。セレクタ１２４から出力された出力信号は表示回路１２８に入力される。
【００４６】
表示回路１２８は、セレクタ１２４から出力された出力信号（即ち、通常動作時には画像処理回路１１６から出力された画像データ）に対してモニタ３８の表示形式に応じた映像信号に変換する。表示回路１２８で変換された映像信号はモニタ３８に入力され、モニタ３８は画像表示を行う。
【００４７】
上記のように構成された内視鏡システム１０で体腔内を観察する際には、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１４、光源装置１６、及びモニタ３８の電源をオンにして、電子内視鏡１２の挿入部２０を体腔内に挿入し、光源装置１６からの照明光で体腔内を照明しながら、固体撮像素子５８により撮像される体腔内の画像をモニタ３８で観察する。
【００４８】
固体撮像素子５８から出力された撮像信号は、ＡＦＥ回路７２の各部７２〜７８で各種処理が施された後、セレクタ８２を介してプロセッサ装置１４のＤＳＰ１０６に入力される。ＤＳＰ１０６では、入力された撮像信号に対して各種信号処理が施され、画像データが生成される。ＤＳＰ１０６で生成された画像データは、セレクタ１１４を介して画像処理回路１１６に入力される。
【００４９】
画像処理回路１１６では、入力された画像データに対して各種画像処理が施される。画像処理回路１１６で処理された画像データは、セレクタ１２４を介して表示回路１２８に入力される。表示回路１２８では、入力された画像データをモニタ３８の表示形式に対応した変換処理が施され、映像信号が生成される。表示回路１２８で生成された映像信号はモニタ３８へ出力される。これにより、画像データがモニタ３８に内視鏡画像として表示される。
【００５０】
本実施形態の内視鏡システム１０は、上述した通常動作が行われる通常モードとは別に、故障発生時に故障箇所を特定するための故障検出モードを備えており、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２からそれぞれテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示されるようになっている。ユーザは、モニタ３８に表示されたテストパターン画像を確認することにより、故障箇所を特定することができる。
【００５１】
図４に示すように、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２には、それぞれテストパターン発生部８０、１１２、１２２が設けられている。各テストパターン発生部８０、１１２、１２２は、それぞれ予め決められたテストパターン信号を生成する機能を有し、生成されたテストパターン信号はそれぞれ対応するセレクタ８２、１１４、１２４に入力される。各セレクタ８２、１１４、１２４は、入力信号切替部として、入力された２つの信号のうちいずれか一方を選択して出力信号として出力する。各セレクタ８２、１１４、１２４の切替動作は、メインＣＰＵ１１８又はサブＣＰＵ１１０によって制御される。
【００５２】
ここで、内視鏡システム１０が故障検出モードに切り替えられたときの動作について、図５に示したフローチャートに従って説明する。なお、故障検出モードへの切り替えはユーザの操作により行われる。
【００５３】
まず、故障検出モードが開始されると、メインＣＰＵ１１８は、セレクタ１２４にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ１０）。これにより、セレクタ１２４からは、通常動作時に出力される信号（画像データ）に代えて、テストパターン発生部１２２で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５４】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ１２）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所としてメイン回路１０２とモニタ３８との間（厳密にはセレクタ１２４とモニタ３８との間）が特定される（ステップＳ１４）。この場合、ユーザの操作に従って故障検出モードは終了される。一方、テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、ユーザの操作に従って、次のステップＳ１６に進む。
【００５５】
続いて、サブＣＰＵ１１０は、メインＣＰＵ１１８からの指示に基づき、セレクタ１１４にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ１６）。これと同時に、メインＣＰＵ１１８は、セレクタ１２４に画像処理回路１１６から入力された信号を出力するように指示を行う。これにより、セレクタ１１４からは、通常動作時に出力される信号（画像データ）に代えて、テストパターン発生部１１２で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５６】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ１８）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所として患者回路１００とメイン回路１０２との間（厳密にはセレクタ１１４とセレクタ１２４との間）が特定される（ステップＳ２０）。この場合、ユーザの操作に従って故障検出モードは終了される。一方、テストパターン画像が正常に表示されている場合には、ユーザの操作に従って、次のステップＳ２２に進む。
【００５７】
続いて、サブＣＰＵ１１０は、メインＣＰＵ１１８からの指示に基づき、セレクタ１１４にＤＳＰ１０６から入力された信号を出力するように指示するとともに、セレクタ８２にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ２２）。これにより、セレクタ８２からは、通常動作時に出力される信号（撮像信号）に代えて、テストパターン発生部８０で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５８】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ２４）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所として撮像チップ５４と患者回路１００との間（厳密にはセレクタ８２とセレクタ１１４との間）が特定される（ステップＳ２６）。一方、テストパターン画像が正常に表示されている場合において、内視鏡システム１０に異常が認められる場合には、故障箇所として撮像チップ５４（厳密にはセレクタ８２よりも前段側（固体撮像素子５８側））が特定される（ステップＳ２８）。故障箇所が特定されたら、ユーザの操作に従って、故障検出モードは終了される。
【００５９】
このように故障検出モードでは、メインＣＰＵ１１８又はサブＣＰＵ１１０の指示に従って、各セレクタ８２、１１４、１２４が所定の順序で切り替えられ、モニタ３８には各セレクタ８２、１１４、１２４からそれぞれ出力されるテストパターン信号に基づく画像が順次表示され、故障箇所の特定が行われる。
【００６０】
本実施形態の内視鏡システム１０によれば、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各ブロックからそれぞれテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタ３８に表示されるようにしたので、ユーザはテストパターン画像が正常に表示されているか否かを確認するだけで異常箇所を容易且つ迅速に特定することができる。
【００６１】
特に、本実施形態の内視鏡システム１０では、電子内視鏡１２の先端部２６に内蔵される撮像チップ５４で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタ３８に表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、電子内視鏡１２の先端部２６における故障（例えば固体撮像素子５８）の有無を容易に判別することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、モニタ３８にテストパターン画像が表示される順序は、メイン回路１０２、患者回路１００、撮像チップ５４の順となっている。このようにモニタ３８側のブロックから順にテストパターン画像を表示する態様によれば、無駄なステップを踏むことなく、故障箇所の特定を迅速且つ効率的に行うことができる。なお、本発明は上記順序に限定されず、例えば、撮像チップ５４、患者回路１００、メイン回路１０２の順序でもよい。
【００６３】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、モニタ３８には各ブロックからのテストパターン画像が順次表示されるようになっているが、本発明はこれに限らず、各ブロックからのテストパターン画像のうち少なくとも２つのテストパターン画像をモニタ３８に同時に表示できるようにしてもよい。この場合、モニタ３８に表示された少なくとも２つのテストパターン画像を比較することによって故障切り分けを容易に行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、図示は省略するが、撮像チップ５４が電子内視鏡１２の先端部２６から取り外し可能（交換可能）に構成されていることが好ましい。故障検出モードによって撮像チップ５４が故障箇所として特定された場合、代わりの電子内視鏡１２を新たに用意することなく、撮像チップ５４を新しいものに交換するだけで、内視鏡検査をすぐに行うことが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の内視鏡システム及びその故障検出方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…内視鏡システム、１２…電子内視鏡、１４…プロセッサ装置、１６…光源装置、２０…挿入部、２２…操作部、２６…先端部、２８…湾曲部、３６…コネクタ、３８…モニタ、５４…撮像チップ、５８…固体撮像素子、６０…周辺回路、６８…ケーブル、７２…ＡＦＥ、８０…テストパターン発生部、８２…セレクタ、１００…患者回路、１０２…メイン回路、１０４…アイソレーションデバイス、１０６…ＤＳＰ、１０８…ＴＧ、１１０…サブＣＰＵ、１１２…テストパターン発生部、１１４…セレクタ、１１６…画像処理回路、１１８…メインＣＰＵ、１２０…電源回路、１２２…テストパターン発生部、１２４…セレクタ、１２８…表示回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡挿入部の先端に固体撮像素子を有する撮像装置が内蔵される内視鏡システム及びその故障検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、内視鏡、例えば電子内視鏡を利用した検査が広く普及している。電子内視鏡には、被検体内に挿入される挿入部の先端にＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子を有する。電子内視鏡は、コードやコネクタを介してプロセッサ装置（信号処理装置）に接続される。プロセッサ装置は、固体撮像素子から出力された撮像信号に対して各種処理を施し、診断に供する内視鏡画像を生成する。内視鏡画像は、プロセッサ装置に接続されたモニタに表示される。
【０００３】
このような内視鏡システムでは、高画質化や高機能化に伴い、従来プロセッサ装置で行われていた処理の一部が電子内視鏡で行われるようになってきている。このため、内視鏡システムに故障が発生した場合に、故障箇所を容易に特定できるようにすることが必要とされている。
【０００４】
例えば特許文献１では、電子内視鏡及びプロセッサ装置の両方にテストパターン発生部を設けて、各テストパターン発生部からそれぞれ出力されるテストパターン信号の出力の有無を検知することにより、故障箇所を特定するようにした内視鏡システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される従来の内視鏡システムでは、電子内視鏡のテストパターン発生部は操作部より基端側のコネクタ部に設けられているため、例えば内視鏡画像がモニタに正常に表示されない場合に、挿入部先端に内蔵される固体撮像素子に故障が生じているのか、挿入部に挿通されるケーブルに故障が生じているのか、故障箇所を特定することは困難である。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別可能な内視鏡システム及びその故障検出方法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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムは、内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【００１０】
本発明において、前記プロセッサ装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、該プロセッサ装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する態様が好ましい。本態様によれば、撮像装置とプロセッサ装置との故障切り分けが可能となる。
【００１１】
また、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、前記患者回路及び前記２次回路は、それぞれ所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、前記プロセッサ装置は、前記患者回路及び前記２次回路のテストパターン発生手段でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する態様がより好ましい。本態様によれば、プロセッサ装置を構成する患者回路と２次回路との故障切り分けが可能となる。
【００１２】
また、前記プロセッサ装置は、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する態様が好ましい。本態様によれば、迅速な故障切り分けが可能となる。
【００１３】
また、前記プロセッサ装置は、少なくとも２つのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する態様が好ましい。本態様によれば、モニタに同時表示された画像（テストパターン画像）を比較することにより、故障箇所を容易に特定することができる。
【００１４】
また、前記撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されている態様が好ましい。
【００１５】
また、前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型又はＣＣＤ型の固体撮像素子である態様が好ましい。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡システムの故障検出方法は、内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムの故障検出方法であって、前記撮像装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、前記撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【００１８】
本発明において、前記プロセッサ装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、前記プロセッサ装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含む態様が好ましい。本態様によれば、撮像装置とプロセッサ装置との故障切り分けが可能となる。
【００１９】
また、前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、前記患者回路及び前記２次回路で所定のテストパターン信号をそれぞれ発生させる工程と、前記患者回路及び前記２次回路でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、を含む態様が好ましい。本態様によれば、プロセッサ装置を構成する患者回路と２次回路との故障切り分けが可能となる。
【００２０】
また、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれから発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する工程を含む態様が好ましい。本態様によれば、迅速な故障切り分けが可能となる。
【００２１】
また、少なくとも２つのテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する工程を含む態様が好ましい。本態様によれば、モニタに同時表示された画像（テストパターン画像）を比較することにより、故障箇所を容易に特定することができる。
【００２２】
また、前記固体撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されている態様が好ましい。
【００２３】
また、前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型又はＣＣＤ型の固体撮像素子である態様が好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタに表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、内視鏡挿入部の先端における故障の有無を容易に判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】内視鏡システムの概略構成を示した全体構成図
【図２】電子内視鏡の先端部を示した正面図
【図３】電子内視鏡の先端部を示した側面断面図
【図４】内視鏡システムの制御系を示したブロック図
【図５】故障検出モードの流れを示したフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡システム及びその故障検出方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの概略構成を示した全体構成図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡システム１０は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１４、光源装置１６などから構成される。電子内視鏡１２は、患者（被検体）の体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端部分に連設された操作部２２と、プロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続されるユニバーサルコード２４とを備えている。
【００２８】
挿入部２０の先端には、体腔内撮影用の撮像チップ（撮像装置）５４（図３参照）などが内蔵された先端部２６が連設されている。先端部２６の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部２８が設けられている。湾曲部２８は、操作部２２に設けられたアングルノブ３０が操作されて、挿入部２０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部２６が体腔内の所望の方向に向けられる。
【００２９】
ユニバーサルコード２４の基端は、コネクタ３６に連結されている。コネクタ３６は、複合タイプのものであり、コネクタ３６にはプロセッサ装置１４が接続される他、光源装置１６が接続される。
【００３０】
プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２４内に挿通されたケーブル６８（図３参照）を介して電子内視鏡１２に給電を行い、撮像チップ５４の駆動を制御するとともに、撮像チップ５４からケーブル６８を介して伝送された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種信号処理を施して画像データに変換する。プロセッサ装置１４で変換された画像データは、プロセッサ装置１４にケーブル接続されたモニタ３８に内視鏡画像として表示される。また、プロセッサ装置１４は、コネクタ３６を介して光源装置１６と電気的に接続され、内視鏡システム１０の動作を統括的に制御する。
【００３１】
図２は電子内視鏡１２の先端部２６を示した正面図である。図２に示すように、先端部２６の先端面２６ａには、観察窓４０、照明窓４２、鉗子出口４４、及び送気・送水用ノズル４６が設けられている。観察窓４０は、先端部２６の片側中央に配置されている。照明窓４２は、観察窓４０に関して対称な位置に２個配され、体腔内の被観察部位に光源装置１６からの照明光を照射する。鉗子出口４４は、挿入部２０内に配設された鉗子チャンネル７０（図３参照）に接続され、操作部２２に設けられた鉗子口３４（図１参照）に連通している。鉗子口３４には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通され、各種処置具の先端が鉗子出口４４から露呈される。送気・送水用ノズル４６は、操作部２２に設けられた送気・送水ボタン３２（図１参照）の操作に応じて、光源装置１６に内蔵された送気・送水装置から供給される洗浄水や空気を、観察窓４０や体腔内に向けて噴射する。
【００３２】
図３は電子内視鏡１２の先端部２６を示した側面断面図である。図３に示すように、観察窓４０の奥には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物光学系５０を保持する鏡筒５２が配設されている。鏡筒５２は、挿入部２０の中心軸に対物光学系５０の光軸が平行となるように取り付けられている。鏡筒５２の後端には、対物光学系５０を経由した被観察部位の像光を、略直角に曲げて撮像チップ５４に向けて導光するプリズム５６が接続されている。
【００３３】
撮像チップ５４は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子５８と、固体撮像素子５８の駆動及び信号の入出力を行う周辺回路６０とが一体形成されたモノリシック半導体（いわゆるＣＭＯＳセンサチップ）であり、支持基板６２上に実装されている。固体撮像素子５８の撮像面５８ａは、プリズム５６の出射面と対向するように配置されている。撮像面５８ａ上には、矩形枠状のスペーサ６３を介して矩形板状のカバーガラス６４が取り付けられている。撮像チップ５４、スペーサ６３、及びカバーガラス６４は、接着剤を介して組み付けられている。これにより、塵埃などの侵入から撮像面５８ａが保護されている。なお、本実施形態では、固体撮像素子５８としてはＣＭＯＳ型が用いられているが、これに限らず、ＣＣＤ型を用いてもよい。
【００３４】
挿入部２０の後端に向けて延設された支持基板６２の後端部には、複数の入出力端子６２ａが支持基板６２の幅方向に並べて設けられている。入出力端子６２ａには、ユニバーサルコード２４を介してプロセッサ装置１４との各種信号の遣り取りを媒介するための信号線６６が接合されており、入出力端子６２ａは、支持基板６２に形成された配線やボンディングパッド等（図示せず）を介して撮像チップ５４内の周辺回路６０と電気的に接続されている。信号線６６は、可撓性の管状のケーブル６８内にまとめて挿通されている。ケーブル６８は、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に接続されている。
【００３５】
また、図示は省略したが、照明窓４２の奥には、照明部が設けられている。照明部には、光源装置１６からの照明光を導くライトガイドの出射端が配されている。ライトガイドは、ケーブル６８と同様に、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に入射端が接続されている。
【００３６】
図４は内視鏡システム１０の制御系を示したブロック図である。図４に示すように、電子内視鏡１２の先端部２６には、固体撮像素子５８と周辺回路６０が一体形成された撮像チップ５４が内蔵されており、周辺回路６０には、アナログ信号処理回路（ＡＦＥ）７２、セレクタ８２などが設けられている。
【００３７】
ＡＦＥ７２は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）７４、自動ゲイン回路（ＡＧＣ）７６、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）７８から構成されている。ＣＤＳ７４は、固体撮像素子５８から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、固体撮像素子５８で生じるリセット雑音およびアンプ雑音の除去を行う。ＡＧＣ７６は、ＣＤＳ７４によりノイズ除去が行われた撮像信号を、プロセッサ装置１４から指定されるゲイン（増幅率）で増幅する。Ａ／Ｄ７８は、ＡＧＣ７６により増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ７８でデジタル化されて出力された撮像信号（デジタル撮像信号）はセレクタ８２に入力され、通常動作時にはセレクタ８２から出力信号として出力される。セレクタ８２から出力された出力信号は、ケーブル６８及びコネクタ３６を介して患者回路１００に入力される。
【００３８】
プロセッサ装置１４は、患者回路１００及びメイン回路（２次回路）１０２とからなり、患者回路１００とメイン回路１０２はアイソレーションデバイス１０４（例えばフォトカプラやパルストランスなど）を介して接続されている。これにより、患者回路１００とメイン回路１０２との間は絶縁分離されており、電子内視鏡１２（スコープ）側の電気的安全性が確保されている。
患者回路１００には、画像形成回路（ＤＳＰ）１０６、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０８、サブＣＰＵ１１０、セレクタ１１４などが設けられている。
【００３９】
サブＣＰＵ１１０は、患者回路１００の各部（ＤＳＰ１０６やＴＧ１０８など）の動作制御を行うとともに、撮像チップ５４の各部（固体撮像素子５８やＡＦＥ７２など）の動作制御を行う。サブＣＰＵ１１０は、後述するメインＣＰＵ１１８の指示に基づき、各種制御を行う。
【００４０】
ＴＧ１０８は、各種タイミングパルス（クロック信号等）を生成する機能を有し、ＴＧ１０８で生成されたタイミングパルスは撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各部に供給される。撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各部は、ＴＧ１０８から供給されたタイミングパルスに同期して各種動作を実行する。
【００４１】
ＤＳＰ１０６は、セレクタ８２から出力された出力信号（即ち、通常動作時にはＡ／Ｄ７８から出力された撮像信号）に対して画像データを形成するための各種信号処理を行う。ＤＳＰ１０６で施される信号処理としては、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等がある。ＤＳＰ１０６では、ＴＧ１０６から出力されるタイミングパルスに同期して上記信号処理が施される。ＤＳＰ１０６で形成された画像データはセレクタ１１４に入力され、通常動作時にはセレクタ１１４から出力信号として出力される。セレクタ１１４から出力された出力信号は、アイソレーションデバイス１０４を介してメイン回路１０２に入力される。
【００４２】
メイン回路１０２には、画像処理回路１１６、表示回路１２８、電源回路１２０、メインＣＰＵ１１８、セレクタ１２４などが設けられている。
【００４３】
メインＣＰＵ１１８は、プロセッサ装置１４の各部を統括的に制御し、メイン回路１０２の各部（画像処理回路１１６や表示回路１２８など）の動作制御を行うとともに、患者回路１００のサブＣＰＵ１１０を通じて患者回路１００及び撮像チップ５４の各部の動作制御を行う。
【００４４】
電源回路１２０は、メイン回路１０２の各部に電力を供給するとともに、患者回路１００及び撮像チップ５４の各部に電力を供給する。
【００４５】
画像処理回路１１６は、患者回路１００のセレクタ１１４から出力された出力信号（即ち、通常動作モードのときには、ＤＳＰ１０６から出力された画像データ）に対して各種画像処理を施す。画像処理回路１１６で施される画像処理としては、輪郭強調処理、或いは、特定の色や領域の強調処理、明度の調整処理などがある。画像処理回路１１６で画像処理が施された画像データはセレクタ１２４に入力され、通常動作時にはセレクタ１２４から出力信号として出力される。セレクタ１２４から出力された出力信号は表示回路１２８に入力される。
【００４６】
表示回路１２８は、セレクタ１２４から出力された出力信号（即ち、通常動作時には画像処理回路１１６から出力された画像データ）に対してモニタ３８の表示形式に応じた映像信号に変換する。表示回路１２８で変換された映像信号はモニタ３８に入力され、モニタ３８は画像表示を行う。
【００４７】
上記のように構成された内視鏡システム１０で体腔内を観察する際には、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１４、光源装置１６、及びモニタ３８の電源をオンにして、電子内視鏡１２の挿入部２０を体腔内に挿入し、光源装置１６からの照明光で体腔内を照明しながら、固体撮像素子５８により撮像される体腔内の画像をモニタ３８で観察する。
【００４８】
固体撮像素子５８から出力された撮像信号は、ＡＦＥ回路７２の各部７２〜７８で各種処理が施された後、セレクタ８２を介してプロセッサ装置１４のＤＳＰ１０６に入力される。ＤＳＰ１０６では、入力された撮像信号に対して各種信号処理が施され、画像データが生成される。ＤＳＰ１０６で生成された画像データは、セレクタ１１４を介して画像処理回路１１６に入力される。
【００４９】
画像処理回路１１６では、入力された画像データに対して各種画像処理が施される。画像処理回路１１６で処理された画像データは、セレクタ１２４を介して表示回路１２８に入力される。表示回路１２８では、入力された画像データをモニタ３８の表示形式に対応した変換処理が施され、映像信号が生成される。表示回路１２８で生成された映像信号はモニタ３８へ出力される。これにより、画像データがモニタ３８に内視鏡画像として表示される。
【００５０】
本実施形態の内視鏡システム１０は、上述した通常動作が行われる通常モードとは別に、故障発生時に故障箇所を特定するための故障検出モードを備えており、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２からそれぞれテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示されるようになっている。ユーザは、モニタ３８に表示されたテストパターン画像を確認することにより、故障箇所を特定することができる。
【００５１】
図４に示すように、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２には、それぞれテストパターン発生部８０、１１２、１２２が設けられている。各テストパターン発生部８０、１１２、１２２は、それぞれ予め決められたテストパターン信号を生成する機能を有し、生成されたテストパターン信号はそれぞれ対応するセレクタ８２、１１４、１２４に入力される。各セレクタ８２、１１４、１２４は、入力信号切替部として、入力された２つの信号のうちいずれか一方を選択して出力信号として出力する。各セレクタ８２、１１４、１２４の切替動作は、メインＣＰＵ１１８又はサブＣＰＵ１１０によって制御される。
【００５２】
ここで、内視鏡システム１０が故障検出モードに切り替えられたときの動作について、図５に示したフローチャートに従って説明する。なお、故障検出モードへの切り替えはユーザの操作により行われる。
【００５３】
まず、故障検出モードが開始されると、メインＣＰＵ１１８は、セレクタ１２４にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ１０）。これにより、セレクタ１２４からは、通常動作時に出力される信号（画像データ）に代えて、テストパターン発生部１２２で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５４】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ１２）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所としてメイン回路１０２とモニタ３８との間（厳密にはセレクタ１２４とモニタ３８との間）が特定される（ステップＳ１４）。この場合、ユーザの操作に従って故障検出モードは終了される。一方、テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、ユーザの操作に従って、次のステップＳ１６に進む。
【００５５】
続いて、サブＣＰＵ１１０は、メインＣＰＵ１１８からの指示に基づき、セレクタ１１４にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ１６）。これと同時に、メインＣＰＵ１１８は、セレクタ１２４に画像処理回路１１６から入力された信号を出力するように指示を行う。これにより、セレクタ１１４からは、通常動作時に出力される信号（画像データ）に代えて、テストパターン発生部１１２で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５６】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ１８）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所として患者回路１００とメイン回路１０２との間（厳密にはセレクタ１１４とセレクタ１２４との間）が特定される（ステップＳ２０）。この場合、ユーザの操作に従って故障検出モードは終了される。一方、テストパターン画像が正常に表示されている場合には、ユーザの操作に従って、次のステップＳ２２に進む。
【００５７】
続いて、サブＣＰＵ１１０は、メインＣＰＵ１１８からの指示に基づき、セレクタ１１４にＤＳＰ１０６から入力された信号を出力するように指示するとともに、セレクタ８２にテストパターン信号を出力するように指示を行う（ステップＳ２２）。これにより、セレクタ８２からは、通常動作時に出力される信号（撮像信号）に代えて、テストパターン発生部８０で生成されたテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像がモニタ３８に表示される。
【００５８】
このとき、モニタ３８にテストパターン画像が正常に表示されているか否かがユーザにより判断される（ステップＳ２４）。テストパターン画像が正常に表示されていない場合には、故障箇所として撮像チップ５４と患者回路１００との間（厳密にはセレクタ８２とセレクタ１１４との間）が特定される（ステップＳ２６）。一方、テストパターン画像が正常に表示されている場合において、内視鏡システム１０に異常が認められる場合には、故障箇所として撮像チップ５４（厳密にはセレクタ８２よりも前段側（固体撮像素子５８側））が特定される（ステップＳ２８）。故障箇所が特定されたら、ユーザの操作に従って、故障検出モードは終了される。
【００５９】
このように故障検出モードでは、メインＣＰＵ１１８又はサブＣＰＵ１１０の指示に従って、各セレクタ８２、１１４、１２４が所定の順序で切り替えられ、モニタ３８には各セレクタ８２、１１４、１２４からそれぞれ出力されるテストパターン信号に基づく画像が順次表示され、故障箇所の特定が行われる。
【００６０】
本実施形態の内視鏡システム１０によれば、撮像チップ５４、患者回路１００、及びメイン回路１０２の各ブロックからそれぞれテストパターン信号が出力され、当該テストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタ３８に表示されるようにしたので、ユーザはテストパターン画像が正常に表示されているか否かを確認するだけで異常箇所を容易且つ迅速に特定することができる。
【００６１】
特に、本実施形態の内視鏡システム１０では、電子内視鏡１２の先端部２６に内蔵される撮像チップ５４で発生したテストパターン信号に基づく画像（テストパターン画像）がモニタ３８に表示されるので、ユーザはモニタに表示されたテストパターン画像を確認することにより、電子内視鏡１２の先端部２６における故障（例えば固体撮像素子５８）の有無を容易に判別することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、モニタ３８にテストパターン画像が表示される順序は、メイン回路１０２、患者回路１００、撮像チップ５４の順となっている。このようにモニタ３８側のブロックから順にテストパターン画像を表示する態様によれば、無駄なステップを踏むことなく、故障箇所の特定を迅速且つ効率的に行うことができる。なお、本発明は上記順序に限定されず、例えば、撮像チップ５４、患者回路１００、メイン回路１０２の順序でもよい。
【００６３】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、モニタ３８には各ブロックからのテストパターン画像が順次表示されるようになっているが、本発明はこれに限らず、各ブロックからのテストパターン画像のうち少なくとも２つのテストパターン画像をモニタ３８に同時に表示できるようにしてもよい。この場合、モニタ３８に表示された少なくとも２つのテストパターン画像を比較することによって故障切り分けを容易に行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態の内視鏡システム１０では、図示は省略するが、撮像チップ５４が電子内視鏡１２の先端部２６から取り外し可能（交換可能）に構成されていることが好ましい。故障検出モードによって撮像チップ５４が故障箇所として特定された場合、代わりの電子内視鏡１２を新たに用意することなく、撮像チップ５４を新しいものに交換するだけで、内視鏡検査をすぐに行うことが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の内視鏡システム及びその故障検出方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…内視鏡システム、１２…電子内視鏡、１４…プロセッサ装置、１６…光源装置、２０…挿入部、２２…操作部、２６…先端部、２８…湾曲部、３６…コネクタ、３８…モニタ、５４…撮像チップ、５８…固体撮像素子、６０…周辺回路、６８…ケーブル、７２…ＡＦＥ、８０…テストパターン発生部、８２…セレクタ、１００…患者回路、１０２…メイン回路、１０４…アイソレーションデバイス、１０６…ＤＳＰ、１０８…ＴＧ、１１０…サブＣＰＵ、１１２…テストパターン発生部、１１４…セレクタ、１１６…画像処理回路、１１８…メインＣＰＵ、１２０…電源回路、１２２…テストパターン発生部、１２４…セレクタ、１２８…表示回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、
前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、
前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記プロセッサ装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、該プロセッサ装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、
前記患者回路及び前記２次回路は、それぞれ所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、前記患者回路及び前記２次回路のテストパターン発生手段でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記プロセッサ装置は、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記プロセッサ装置は、少なくとも２つのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、
前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムの故障検出方法であって、
前記撮像装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、
前記撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項９】
前記プロセッサ装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、
前記プロセッサ装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１０】
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、
前記患者回路及び前記２次回路で所定のテストパターン信号をそれぞれ発生させる工程と、
前記患者回路及び前記２次回路でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１１】
前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれから発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１２】
少なくとも２つのテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１３】
前記固体撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１４】
前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子であることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１】
内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、
前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムであって、
前記撮像装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記プロセッサ装置は、所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、該プロセッサ装置のテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、
前記患者回路及び前記２次回路は、それぞれ所定のテストパターン信号を発生するテストパターン発生手段を有し、
前記プロセッサ装置は、前記患者回路及び前記２次回路のテストパターン発生手段でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記プロセッサ装置は、前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記プロセッサ装置は、少なくとも２つのテストパターン発生手段で発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
内視鏡挿入部の先端に内蔵され、固体撮像素子を有する撮像装置と、
前記固体撮像素子から出力された撮像信号から内視鏡画像を生成してモニタに表示するプロセッサ装置と、を備えた内視鏡システムの故障検出方法であって、
前記撮像装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、
前記撮像装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項９】
前記プロセッサ装置で所定のテストパターン信号を発生させる工程と、
前記プロセッサ装置で発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１０】
前記プロセッサ装置は、前記撮像装置に電気的に接続される患者回路と、前記患者回路と絶縁分離される２次回路と、から構成され、
前記患者回路及び前記２次回路で所定のテストパターン信号をそれぞれ発生させる工程と、
前記患者回路及び前記２次回路でそれぞれ発生したテストパターン信号に基づく画像を生成して前記モニタに表示する工程と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１１】
前記２次回路、前記患者回路、前記撮像装置の順にそれぞれから発生したテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに順次表示する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１２】
少なくとも２つのテストパターン信号に基づく画像を前記モニタに同時表示する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１３】
前記固体撮像装置は、前記内視鏡挿入部の先端から取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【請求項１４】
前記固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子であることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の内視鏡システムの故障検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０６１８５（Ｐ２０１１−２０６１８５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５４９４（Ｐ２０１０−７５４９４）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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