JP6463903B2 - 内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、互いに異なる光学特性を有する光を用いて観察を行う複数の観察モードを有する内視鏡システムに関する。

レーザ光のようなコヒーレント性を有する光が対象物に照射されると、対象物の表面付近で散乱された光の位相が重なり合い、表面付近の状態を反映したスペックルと呼ばれる干渉パターンが生じる。近年、レーザ光を生体組織に照射した際に発生するこのようなスペックルに基づいて生体組織を分析する光プローブの開発が進められている。例えば、特許文献１には、スペックルに基づいて生体組織を光学的に分析するための光プローブが開示されている。このような光プローブは、例えば、内視鏡と共に使用することが想定されている。

特表２００４−５１２５３８号公報

特許文献１に記載の光プローブが内視鏡と共に使用される場合、光プローブが内視鏡の処置具挿通口から挿入されると考えられる。しかしながら、光プローブが処置具挿通口から挿入される場合、光プローブは内視鏡に対して固定されない。それ故、光プローブの操作性が悪くなり、適切な観察をすることが難しくなる。また、処置具挿通口から光プローブを挿入してしまうと、挿入している間は他の処置具を挿通することができない。

そこで、本発明は、処置具挿通口を用いることなく、操作性良く観察をすることができる、互いに異なる光学特性を有する光を用いて観察を行う複数の観察モードを有する内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、互いに異なる光学特性を有するコヒーレント性の光を用いて被観察部の観察を行う複数の観察モードを有し、前記複数の観察モードは、前記光によって被観察部に生じたスペックルを観察するスペックル観察モードを含む、内視鏡システムにおいて、照明窓が設けられた挿入部を有する内視鏡と、前記光が入射する入射端と、前記光に対する導光特性が互いに異なり、それぞれの光軸方向が等しく、前記入射端から入射した光を導光する複数の導光領域とを有し、前記内視鏡内に配設される導光部材と、前記複数の観察モードにおいて前記スペックル観察モードと前記スペックル観察モード以外の観察モードとに応じて前記導光部材の前記入射端において光が入射する領域を切り替えることにより、前記複数の導光領域のうち前記入射した光を導光する導光領域を切り替える入射領域切替ユニットとを具備する内視鏡システムである。

本発明によれば、処置具挿通口を用いることなく、操作性良く観察をすることができる、互いに異なる光学特性を有する光を用いて観察を行う複数の観察モードを有する内視鏡システムを提供することができる。

図１は、第１の実施形態の内視鏡システムを概略的に示す図である。 図２は、内視鏡システムの主要な構成を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態の内視鏡システムの構成をより詳細に示す図である。 図４は、第１の実施形態におけるバンドルファイバの入射端面を示す図である。 図５は、第１の実施形態におけるバンドルファイバの第１の導光領域の入射端面の拡大断面図である。 図６は、第１の実施形態における入射領域切替ユニットを概略的に示す図である。 図７（ａ）は、スペックル観察モードにおける第１の実施形態の入射領域切替ユニットを示す模式図であり、（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける第１の実施形態の入射領域切替ユニットを示す模式図である。 図８（ａ）は、スペックル観察モードにおける第１の実施形態の入射領域切替ユニットの遮光部及び第１の入射領域を示す図であり、（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける第１の実施形態の入射領域切替ユニットの遮光部及び第２の入射領域を示す図である。 図９（ａ）は、狭配光角モードにおけるバンドルファイバ及び照明光学系を示す模式図であり、（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおけるバンドルファイバ及び照明光学系を示す模式図である。 図１０は、第２の実施形態におけるダブルクラッドファイバの断面図である。 図１１（ａ）は、第２の実施形態におけるダブルクラッドファイバの第１の入射領域を示す断面図であり、（ｂ）は、第２の入射領域を示す断面図である。 図１２は、第２の実施形態における入射領域切替ユニットを概略的に示す図である。 図１３（ａ）は、スペックル観察モードにおける第２の実施形態の入射領域切替ユニットを示す模式図であり、（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける第２の実施形態の入射領域切替ユニットを示す模式図である。 図１４は、第３の実施形態の一態様におけるバンドルファイバの入射端面を示す図である。 図１５は、第３の実施形態の他の態様におけるマルチコアファイバの入射端面を示す図である。 図１６は、第３の実施形態における入射領域切替ユニットを概略的に示す図である。 図１７（ａ）は、スペックル観察モードにおける入射領域切替ユニットを示す模式図であり、（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける入射領域切替ユニットを示す模式図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の内視鏡システム１について、図１乃至図９を参照して説明する。

（内視鏡システムの概要）
図１は、第１の実施形態の内視鏡システム１を概略的に示す図である。内視鏡システム１は、内視鏡１０と、内視鏡１０に接続される内視鏡システム本体（以下、システム本体と称する）１００と、システム本体１００に接続される画像表示部２００とを有している。

内視鏡１０は、被挿入体に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端側に連結された操作部３０とを有している。挿入部２０は、内視鏡先端側の細長い管状部分であり、先端硬質部２１と、先端硬質部２１の基端側に連結された湾曲部２２と、湾曲部２２の基端側に連結された可撓管部２３とを有している。先端硬質部２１には、照明レンズを含む照明光学系１１３、観察光学系と撮像素子とを含む撮像部１２１等が内蔵されている（図３参照）。湾曲部２２は、操作部３０を操作することにより所望の方向に湾曲する。可撓管部２３は湾曲自在であり、例えば、被挿入体の湾曲形状に沿って湾曲する。

操作部３０は、可撓管部２３の基端側に連結された本体部３１と、本体部３１の基端側に連結された把持部３２とを有している。本体部３１には、処置具挿通口３３が設けられており、処置具挿通口３３から可撓管部２３及び湾曲部２２内を通って先端硬質部２１に不図示の処置具挿通チャンネルが延びている。把持部３２は、湾曲部２２を湾曲操作するための湾曲操作ダイヤル３４と、送気／送水、吸引及び撮影等をするためのスイッチ３５とを有している。

挿入部２０及び操作部３０の内部には、先端が先端硬質部２１の照明光学系１１３に接続された照明光用のバンドルファイバ１１２と、先端が先端硬質部２１の撮像部１２１に接続された撮像素子用の電気配線（撮像ケーブル）１２３とが延びている（図３参照）。バンドルファイバ１１２及び撮像ケーブル１２３は、把持部３２の基端側から側方に延出しているユニバーサルコード３６に収容されている。ユニバーサルコード３６の端部には接続コネクタ３７が設けられ、接続コネクタ３７がシステム本体１００に接続される。

図２は、内視鏡システム１の主要な構成を示すブロック図である。図３は、第１の実施形態の内視鏡システム１の構成を詳細に示すブロック図である。内視鏡システム１は、被挿入体の被観察部に照明光を照射する照明装置１１０と、被観察部の画像を取得する画像取得部１２０と、観察モードを入力する入力部１３０と、観察モード情報に応じて照明装置１１０（後述する光源駆動部１１１及び入射領域切替ユニット１６０）及び画像取得部１２０（後述する画像処理部１２２）を制御する制御装置１４０と、上述の画像表示部２００とを有している。照明装置１１０及び画像取得部１２０は、内視鏡１０からシステム本体１００にまたがって配置されている。入力部１３０及び制御装置１４０は、システム本体１００に配置されている。

（照明装置）
照明装置１１０は、光源部１５０と、光源駆動部１１１と、バンドルファイバ１１２と、入射領域切替ユニット１６０と、照明光学系１１３とを有している。光源部１５０、光源駆動部１１１及び入射領域切替ユニット１６０は、システム本体１００に配置されており、バンドルファイバ１１２及び照明光学系１１３は、上述したように、内視鏡１０に配置されている。

（光源部）
光源部１５０は、複数のレーザ光源を、例えば、第１〜第４のレーザ１５１ａ〜１５１ｄを有している。第１のレーザ１５１ａは、紫色レーザ光を照射するレーザであり、例えば、波長４０５ｎｍのレーザダイオードである。第２のレーザ１５１ｂは、青色レーザ光を照射するレーザであり、例えば、波長４４５ｎｍのレーザダイオードである。第３のレーザ１５１ｃは、緑色レーザ光を照射するレーザであり、例えば、波長５１５ｎｍのレーザダイオードである。第４のレーザ１５１ｄは、赤色レーザ光を照射するレーザであり、例えば、波長６３５ｎｍのレーザダイオードである。

光源部１５０は、さらに、第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄと、光ファイバコンバイナ（光合波部）１５３と、光ファイバ１５４とを有している。第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄ及び光ファイバ１５４は、例えば、コア径数μｍ〜数百μｍの単線ファイバである。第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄの基端側は、それぞれ、第１〜第４のレーザ１５１ａ〜１５１ｄに光学的に接続されている。第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄの先端側は、光ファイバコンバイナ１５３に光学的に接続されている。また、光ファイバコンバイナ１５３には、光ファイバ１５４の基端側が光学的に接続されている。

第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄは、それぞれ、第１〜第４のレーザ１５１ａ〜１５１ｄからのレーザ光を導光する。光ファイバコンバイナ１５３は、第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄによって導光されたレーザ光を合波する。光ファイバ１５４は、光ファイバコンバイナ１５３によって合波された光を入射領域切替ユニット１６０に導光する。

なお、レーザ１５１ａ〜１５１ｄと第１〜第４の光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄとの間には、それぞれ、レーザ１５１ａ〜１５１ｄから射出されたレーザ光を収束させて光ファイバ１５２ａ〜１５２ｄに結合するための不図示の結合レンズが配置されている。

（光源駆動部）
光源駆動部１１１は、光源部１５０の第１〜第４のレーザ１５１ａ〜１５１ｄに接続されている。また、光源駆動部１１１は、制御装置１４０に通信可能に接続されている。光源駆動部１１１は、制御装置１４０からの制御信号に基づいて第１〜第４のレーザ１５１ａ〜１５１ｄのＯＮ／ＯＦＦ、駆動電流、駆動方式（連続駆動（ＣＷ）、パルス駆動、高周波重畳など）等を駆動制御する。

（導光部材）
図４（ａ）並びに（ｂ）は、第１の実施形態における導光部材であるバンドルファイバ１１２の入射端面（即ち、光軸に垂直な断面）を示す図である。バンドルファイバ１１２は、図２並びに図３に概略的に示されるように、内視鏡１０の挿入部２０から操作部３０にわたって配設されている。

本実施形態におけるバンドルファイバ１１２は、数十〜数千本の光ファイバ１１４を束ねて形成されている。これら光ファイバ１１４の入射端及び出射端は接着剤で接着されており、同じ面内にある。バンドルファイバ１１２の外周面は、保護チューブで覆われている。各光ファイバ１１４のコア径は、数μｍ〜数百μｍであり、また、バンドルファイバ１１２の直径は、数百μｍ〜数ｍｍである。

本実施形態におけるバンドルファイバ１１２は、第１の導光領域１１２ａと、第２の導光領域１１２ｂとを有している。第１の導光領域１１２ａは、図４（ａ）に示されるように、バンドルファイバ１１２の中心に位置された光ファイバ１１４ａである。第２の導光領域１１２ｂは、図４（ｂ）に示されるように、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバ１１４である。即ち、第２の導光領域１１２ｂは、第１の導光領域１１２ａを含むバンドルファイバ１１２全体である。ここで、バンドルファイバ１１２の中心に位置された光ファイバ１１４ａの光軸を第１の導光領域の光軸とし、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバに対する中心軸を第２の導光領域の光軸とすると、第１の導光領域の光軸と第２の導光領域の光軸とは略同一であり、これらの光軸方向が等しい。

第１の導光領域１１２ａは、第２の導光領域１１２ｂよりも小さな断面積を有する。導光領域の断面積が小さいと、位相の揃った光が導光され、また、導光領域の断面積が大きいと、よりさまざまな位相の光が導光される。従って、第１の導光領域１１２ａを導光するレーザ光は、位相が揃った光であり、第２の導光領域１１２ｂを導光するレーザ光よりも空間的コヒーレンスが大きい。空間的コヒーレンスとは、波面の位相の一様性、波面上の異なる点にある光の干渉性を表す量である。このように、第１の導光領域１１２ａと第２の導光領域１１２ｂとは、レーザ光に対する導光特性が互いに異なる領域である。

図５は、第１の実施形態におけるバンドルファイバ１１２の第１の導光領域１１２ａ近傍の入射端面の拡大断面図である。第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバ１１４ａは、バンドルファイバ１１２を構成する他の光ファイバに比べて折れにくくするために、断線防止部材である被覆１１５で覆われている。例えば、第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバ１１４ａにはポリイミドの被覆１１５が形成され、他の光ファイバにはナイロンの被覆が形成される。あるいは、折れにくくするために、第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバ１１４ａの被覆をその他の光ファイバの被覆に比べて厚くしてもよい。

また、スペックル観察モード（詳細は後述する）においては、第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバ１１４ａの入射端付近に局所的な発熱が生じ、接着剤が焦げてしまう虞がある。これを防ぐために、第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバ１１４ａの入射端の周りには、発熱を低減するための発熱低減部１１６が設けられている。発熱低減部１１６は、例えば、接着剤に熱伝導部材（熱伝導ワイヤ、熱伝導フィラーなど）を混合したり、光ファイバ同士をはんだ接合したりすることによって形成される。

なお、第１の導光領域１１２ａに対応する、バンドルファイバ１１２の中心に位置された光ファイバ１１４ａは、１本に限定されるものではなく、複数本であってもよい。ただし、第１の導光領域１１２ａに対応する光ファイバの本数は、第２の導光領域１１２ｂに対応する光ファイバの本数よりも少なく、第１の導光領域１１２ａを導光するレーザ光は、第２の導光領域１１２ｂを導光するレーザ光よりも空間的コヒーレンスが大きいものとする。

（入力部及び観察モード）
内視鏡システム１は、互いに異なる光学特性を有する光を用いて被観察部の観察を行う複数の観察モードを有している。本実施形態では、内視鏡システム１は、スペックル観察モードと、白色光観察モードと、特殊光観察モードとの３つの観察モードを有する。入力部１３０には、どの観察モードで観察を行うか（観察モード情報）がユーザによって入力される。入力部１３０は制御装置１４０に通信可能に接続されており、入力された観察モード情報が制御装置１４０に出力される。

スペックル観察モードは、照明装置１１０によりレーザ光が被観察部に照射されたときに被観察部に生じるスペックルに基づいて被観察部を分析する観察モードである。スペックル観察モードでは、例えば、スペックルによって、被観察部の動きや形状などの情報を得ることができる。本実施形態では、第１のレーザ１５１ａから紫色レーザ光を照射したときに発生するスペックルに基づいて生体組織を観察する。紫色レーザ光は、生体組織の表面付近で強く散乱されるため、主に生体組織表面の情報を得ることができる。

白色光観察モードは、照明装置１１０からの白色光により被観察部を観察する観察モードである。本実施形態における白色光は、第２〜第４のレーザ１５１ｂ〜１５１ｄからの赤色／緑色／青色レーザ光を混合して生成される。

特殊光観察モードは、特定の観察対象における光の吸収・反射・散乱などの特性を利用し、通常用いる白色光とは異なるスペクトルの光（特殊光）を照射することで特定の観察対象を強調表示する観察モードである。本実施形態では、特殊光として第１のレーザ１５１ａからの紫色レーザ光と第３のレーザ１５１ｃからの緑色レーザ光との混合光を用いて生体組織を観察する。紫色レーザ光は、生体組織の表面付近の毛細血管内のヘモグロビンに強く吸収される性質を有し、また、緑色レーザ光は、生体組織の深部の太い血管内のヘモグロビンに強く吸収される性質を有している。これらの性質から、特殊光を照射して所定の画像処理を行うと、毛細血管と太い血管とのコントラストを強調して観察することができる。

（入射領域切替ユニット）
図６は、第１の実施形態における入射領域切替ユニット１６０を概略的に示す図である。図７（ａ）は、スペックル観察モードにおける入射領域切替ユニット１６０の模式図であり、図７（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける入射領域切替ユニット１６０の模式図である。入射領域切替ユニット１６０は、コリメートレンズ１６１と、集光位置切替部１６２と、遮光切替部１６３とを有している。入射領域切替ユニット１６０は、図２並びに図３に示されるように、制御装置１４０と通信可能に接続されている。集光位置切替部１６２は、集光レンズ１６４と、集光レンズ可動部１６５とを有している。

コリメートレンズ１６１は、光源部１５０の光ファイバ１５４から出射されたレーザ光を平行光に変換する。コリメートレンズ１６１と集光レンズ１６４との光軸は、図７（ａ）並びに（ｂ）に示されるように、光源部１５０の光ファイバ１５４の出射端の光軸及びバンドルファイバ１１２の入射端の光軸（＝第１の導光領域の光軸＝第２の導光領域の光軸）と一致するように配置されている。

集光レンズ可動部１６５は、例えば、集光レンズ１６４を保持する保持部材と、保持部材の移動をガイドするガイド部材と、保持部材を移動させるための動力を与える電動アクチュエータとを有している。集光レンズ１６４は、例えば、集光レンズ可動部１６５のアクチュエータを駆動させて保持部材をガイド部材に沿って移動させることにより、光軸方向に移動可能であり、即ち、光軸上の集光位置を切り替えることが可能である。集光レンズ１６４の光軸方向の位置は、制御装置１４０からの制御信号により集光レンズ可動部１６５を駆動させることによって制御される。

図７（ａ）に示されるように、制御装置１４０によって集光レンズ１６４が光軸上の位置Ａ１に配置された場合には、集光レンズ１６４を通過したレーザ光がバンドルファイバ１１２の入射端面における第１の入射領域１１２ａ１に入射する。第１の入射領域１１２ａ１は、レーザ光がバンドルファイバ１１２における第１の導光領域１１２ａ、即ち、バンドルファイバ１１２の中心に位置された光ファイバ１１４ａによって導光されるときの入射端面である。特に、第１の入射領域１１２ａ１は、バンドルファイバ１１２の中心に位置された光ファイバ１１４ａの入射端面をちょうど含む（図４（ａ）参照）。集光レンズ１６４を通過した光の集光位置Ｂ１は、光軸上の入射領域１１２ａ１にある。

また、図７（ｂ）に示されるように、制御装置１４０によって集光レンズ１６４が光軸上の位置Ａ２に配置された場合には、集光レンズ１６４を通過したレーザ光がバンドルファイバ１１２の入射端面における第２の入射領域１１２ｂ１に入射する。第２の入射領域１１２ｂ１は、レーザ光がバンドルファイバ１１２における第２の導光領域１１２ｂ、即ち、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバ１１４によって導光されるときの入射端面である。特に、第２の入射領域１１２ｂ１は、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバ１１４の入射端面を含む（図４（ｂ）参照）。集光レンズ１６４を通過した光の集光位置Ｂ２は、バンドルファイバ１１２に第２の入射領域１１２ｂ１で入射するように、入射端よりも先端側に位置している。

図８（ａ）は、スペックル観察モードにおける遮光部１６６及び第１の入射領域１１２ａ１を示す図であり、図８（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける遮光部１６６及び第２の入射領域１１２ｂ１を示す図である。遮光切替部１６３は、集光レンズ１６４を通過した光が第１の入射領域１１２ａ１に入射され、第１の入射領域１１２ａ１以外には入射されないように、第１の入射領域１１２ａ１以外の領域に対して遮光を行う遮光状態（図８（ａ））と、遮光を行わない非遮光状態（図８（ｂ））との切り替えが可能である。

遮光切替部１６３は、図６に示されるように、遮光部１６６と、遮光可動部１６７とを有している。遮光部１６６は、中心開口を有する円盤状の部材であり、バンドルファイバ１１２の入射端面の前方に配置されている。遮光部１６６は、バンドルファイバ１１２の入射端面を覆って遮光可能であり、中心開口を通過した光のみが入射端面に到達する。遮光可動部１６７は、例えば、遮光部１６６の中心開口の径の大きさを切り替えるための電動アクチュエータである。

遮光部１６６がバンドルファイバ１１２の入射端面を覆う範囲（即ち、中心開口の径の大きさ）は、制御装置１４０からの制御信号により遮光可動部１６７を駆動させることによって制御される。遮光部１６６の動作の切替は、集光レンズ１６４の位置Ａ１と位置Ａ２との切替と連動して、即ち、制御装置１４０からの制御信号による集光レンズ可動部１６５の駆動と連動して制御される。

なお、本実施形態では、レーザ光を第２の入射領域１１２ｂ１に入射させるために集光位置Ｂ２をバンドルファイバ１１２の入射端よりも先端側に位置させたが、バンドルファイバ１１２の入射端よりも光源側に位置させてもよい。

また、入射領域切替ユニット１６０は、集光位置Ｂ１、Ｂ２を光軸上で切替可能な構成であれば、集光レンズ１６４を光軸上で移動させる構成以外であってもよい。例えば、焦点可変レンズや、異なる光学特性を有する複数のレンズを含むレンズターレットなどを用いてもよいし、集光レンズ１６４だけでなく、光ファイバ１５４の出射端とコリメートレンズ１６１とを一緒に移動させてもよい。

また、本実施形態では、入射領域切替ユニット１６０において、集光位置切替部１６２と遮光切替部１６３とを併用しているが、集光位置切替部１６２による集光レンズ１６４の位置切替のみ、又は遮光切替部１６３による遮光部１６６の遮光範囲の切替のみを用いて入射領域切替を行ってもよい。なお、遮光切替部１６３のみを用いる場合には、集光レンズ１６４は位置Ａ２に固定される。

（照明光学系）
照明光学系１１３は、バンドルファイバ１１２によって導光されたレーザ光を所望の配光に変換するレンズ（群）である。照明光学系１１３によって配光を変換されたレーザ光は、内視鏡１０の挿入部２０の先端硬質部２１の先端に設けられた照明窓１１７から出射される。バンドルファイバ１１２の第１の導光領域１１２ａによって導光されたレーザ光も第２の導光領域１１２ｂによって導光されたレーザ光も同一の照明窓１１７から照射される。

（画像取得部）
画像取得部１２０は、内視鏡１０の挿入部２０に配置された撮像部１２１と、システム本体１００に配置された画像処理部１２２とを有している。撮像部１２１と画像処理部１２２とは、挿入部２０から操作部３０を通って延びた撮像ケーブル１２３を介して接続されている。

撮像部１２１は、対物レンズを含む観察光学系と、観察光学系から得られた光学像を結像して電気信号に変換する撮像素子とを有している。撮像部１２１は、被観察部からの反射光を観察光学系によって取り込み、撮像素子によって撮像を行う。撮像素子は、例えば、ＣＣＤイメージャやＣＭＯＳイメージャなどである。画像処理部１２２は、撮像部１２１が取得した反射光像に対して、画像処理を行う。画像処理部１２２は、制御装置１４０に通信可能に接続されており、制御装置１４０が画像処理部１２２による画像処理を制御する。

（制御装置）
制御装置１４０は、入力部１３０に入力された観察モード情報を受信して、光源駆動部１１１、入射領域切替ユニット１６０及び画像処理部１２２（以下、これらを制御対象部と称する）の制御を行う。制御装置１４０は、記憶部１４１を有している。記憶部１４１は、観察モードに応じて制御対象部をどのように制御するかの制御テーブルを記憶している。制御装置１４０は、記憶部１４１に記憶された制御テーブルに基づいて制御対象部を制御する。

スペックル観察モードにおける制御（制御テーブル１）は、以下の通りである。
光源駆動部１１１は、第１のレーザ１５１ａ（紫色レーザ光）を点灯させる。
入射領域切替ユニット１６０の集光位置切替部１６２は、集光レンズ可動部１６５によって集光レンズ１６４を位置Ａ１に配置させる。遮光切替部１６３は、遮光可動部１６７によって遮光部１６６で第１の入射領域１１２ａ１以外の領域を遮光する。
画像処理部１２２は、スペックル観察のための公知の画像処理をする。

白色光観察モードにおける制御（制御テーブル２）は、以下の通りである。
光源駆動部１１１は、第２のレーザ１５１ｂ（青色レーザ光）、第３のレーザ１５１ｃ（緑色レーザ光）及び第４のレーザ（赤色レーザ光）を点灯させる。
入射領域切替ユニット１６０の集光位置切替部１６２は、集光レンズ可動部１６５によって集光レンズ１６４を位置Ａ２に配置させる。遮光切替部１６３は、遮光部１６６による遮光を行わない。
画像処理部１２２は、第２〜第４のレーザ１５１ｂ〜１５１ｄの混合による白色光に適した公知の画像処理をする。

特殊光観察モードにおける制御（制御テーブル３）は、以下の通りである。
光源駆動部１１１は、第１のレーザ１５１ｂ（紫色レーザ光）及び第３のレーザ１５１ｃ（緑色レーザ光）を点灯させる。
入射領域切替ユニット１６０の集光位置切替部１６２は、集光レンズ可動部１６５によって集光レンズ１６４を位置Ａ２に配置させる。遮光切替部１６３は、遮光部１６６による遮光を行わない。
画像処理部１２２は、特殊光観察に適した公知の画像処理をする。

（画像表示部）
画像表示部２００は、システム本体１００の画像取得部１２０に通信可能に接続されている。画像表示部２００は、例えば、液晶ディスプレイであり、画像取得部１２０で生成された被観察画像や観察モード情報等を表示する。

次に、入力部１３０に各観察モードが入力されたときの動作及び作用を説明する。

（スペックル観察モードの動作及び作用）
入力部１３０にスペックル観察モードが入力されると、入力部１３０はスペックル観察モードが入力されたという情報（入力モード情報）を制御装置１４０に送信する。制御装置１４０は、入力部１３０から入力モード情報を受信すると、記憶部１４１の制御テーブル１に基づいて制御対象部の制御を行う。

光源駆動部１１１は、第１のレーザ１５１ａを点灯させる。第１のレーザ１５１ａから射出された紫色レーザ光は、第１の光ファイバ１５２ａに入射された後、光ファイバコンバイナ１５３、光ファイバ１５４を導光して光ファイバ１５４の出射端から出射される。

出射された紫色レーザ光は、入射領域切替ユニット１６０のコリメートレンズ１６１によって平行光に変換された後、位置Ａ１に配置された集光レンズ１６４によって集光される。遮光部１６６の中心開口の径の大きさは、第１の入射領域１１２ａ１の径と略同一である。従って、遮光切替部１６３により第２の入射領域１１２ｂ１が遮光され、位置Ａ１にある集光レンズ１６４によって集光された紫色レーザ光は、バンドルファイバ１１２の入射端面における第１の入射領域１１２ａ１に入射され、バンドルファイバ１１２の中心に位置する光ファイバ１１４ａ（第１の導光領域１１２ａ）によって導光される。

導光された紫色レーザ光は、照明光学系１１３によって所望の配光へ変換された後、照明窓１１７から被観察部に照射される。紫色レーザ光は、１本の光ファイバ１１４ａによって導光され、高い空間的コヒーレンスを有したまま被観察部に照射されるので、被観察部においてスペックルが生じる。

被観察部に照射された光の反射光像は、撮像部１２１によって撮像される。撮像部１２１が取得した反射光像は、画像処理部１２２に送信される。画像処理部１２２は、制御装置１４０の制御により、スペックルにより被観察部（生体組織）を分析するための所定の（公知の）画像処理を行い、被観察部画像を生成する。画像処理部１２２によって生成された被観察部画像は、画像表示部２００に表示される。

（白色光観察モードの動作及び作用）
入力部１３０に白色光観察モードが入力されると、入力部１３０は白色光観察モードが入力されたという情報（入力モード情報）を制御装置１４０に送信する。制御装置１４０は、入力部１３０から入力モード情報を受信すると、記憶部１４１の制御テーブル２に基づいて制御対象部の制御を行う。

光源駆動部１１１は、第２〜第４のレーザ１５１ｂ〜１５１ｄを点灯させる。第２〜第４のレーザ１５１ｂ〜１５１ｄから射出された赤色／緑色／青色レーザ光は、それぞれ、第２〜第４の光ファイバ１５２ｂ〜１５２ｄに入射された後、光ファイバコンバイナ１５３によって合波され白色光となる。そして、白色光が光ファイバ１５４を導光し、光ファイバ１５４の出射端から出射される。

出射された白色光は、入射領域切替ユニット１６０のコリメートレンズ１６１によって平行光に変換された後、制御装置１４０の制御によって位置Ａ２に配置された集光レンズ１６４によって集光される。位置Ａ２にある集光レンズ１６４によって集光された白色光は、バンドルファイバ１１２の入射端における第２の入射領域１１２ｂ１に入射され、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバ１１４（第２の導光領域１１２ｂ）によって導光される。遮光部１６６の中心開口の径の大きさが第２の入射領域１１２ｂ１の径以上であるため、遮光切替部１６３による遮光はなされない。

導光された白色光は、照明光学系１１３によって所望の配光に変換された後、照明窓１１７から被観察部に照射される。白色光は、数十〜数千本の光ファイバ１１４によって導光され、空間的コヒーレンスが低減されて被観察部に照射されるので、被観察部においてスペックルが低減される。

被観察部に照射された光の反射光像は、撮像部１２１によって撮像される。撮像部１２１が取得した反射光像は、画像処理部１２２に送信される。画像処理部１２２は、赤色／緑色／青色レーザの混合による白色光に適した所定の（公知の）画像処理を行い、被観察部画像を生成する。画像処理部１２２によって生成された被観察部画像は、画像表示部２００に表示される。

（特殊光観察モードの作用）
入力部１３０に特殊光観察モードが入力されると、入力部１３０は特殊光観察モードが入力されたという情報（入力モード情報）を制御装置１４０に送信する。制御装置１４０は、入力部１３０から入力モード情報を受信すると、記憶部１４１の制御テーブル３に基づいて制御対象部の制御を行う。

光源駆動部１１１は、第１のレーザ１５１ａ及び第３のレーザ１５１ｃを点灯させる。第１のレーザ１５１ａ及び第３のレーザ１５１ｃから射出された紫色／緑色レーザ光は、それぞれ、第１の光ファイバ１５２ａ、第３の光ファイバ１５２ｃに入射された後、光ファイバコンバイナ１５３によって合波される。そして、合波された特殊光が光ファイバ１５４を導光し、光ファイバ１５４の出射端から出射される。

出射された特殊光は、入射領域切替ユニット１６０のコリメートレンズ１６１によって平行光に変換された後、位置Ａ２に配置された集光レンズ１６４によって集光される。位置Ａ２にある集光レンズ１６４によって集光された特殊光は、バンドルファイバ１１２の入射端における第２の入射領域１１２ｂ１に入射され、バンドルファイバ１１２を構成する全ての光ファイバ（第２の導光領域１１２ｂ）によって導光される。遮光部１６６の中心開口の径の大きさが第２の入射領域１１２ｂ１の径以上であるため、遮光切替部１６３による遮光はなされない。

導光された特殊光は、照明光学系１１３によって所望の配光に変換された後、照明窓１１７から被観察部に照射される。特殊光は、数十〜数千本の光ファイバ１１４によって導光され、空間的コヒーレンスが低減されて被観察部に照射されるので、被観察部においてスペックルが低減される。

被観察部に照射された光の反射光像は、撮像部１２１によって撮像される。撮像部１２１が取得した反射光像は、画像処理部１２２に送信される。画像処理部１２２は、紫色レーザ光が被観察部（生体組織）の表面付近の毛細血管内のヘモグロビンに強く吸収され、緑色レーザ光が被観察部（生体組織）の深部の太い血管内のヘモグロビンに強く吸収される性質を利用して、毛細血管と太い血管のコントラストを強調する（公知の）画像処理を行い、被観察部画像を生成する。画像処理部１２２によって生成された被観察部画像は、画像表示部２００に表示される。

（効果）
本実施形態によれば、入射領域切替ユニット１６０によってバンドルファイバ１１２における導光領域を切り替えることにより、スペックル観察モードではレーザ光がバンドルファイバ１１２の第１の導光領域１１２ａを導光し、スペックル観察モード以外の観察モードではレーザ光がバンドルファイバ１１２の第２の導光領域１１２ｂを導光する。このような切り替えによって、各観察モードにおける照明光が同一のバンドルファイバ１１２を導光して同一の照明窓１１７から出射可能であるから、内視鏡１０の処置具挿通口３３を用いることなく、操作性良く観察をすることができる内視鏡システムを提供することができる。また、バンドルファイバ１１２は内視鏡１０に対して固定して配置されているため、処置具挿通口３３から光プローブを挿入する場合よりも安定した操作が可能である。

本実施形態によれば、スペックル観察モードにおいては、レーザ光が断面積の小さい第１の導光領域１１２ａを導光するので、レーザ光は高い空間的コヒーレンスを有したまま導光される。従って、被観察部においてスペックルが十分に生じ、従来のスペックル観察が可能である。また、スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、レーザ光が断面積の大きい第２の導光領域１１２ｂを導光するので、レーザ光の空間的コヒーレンスが低減され、スペックルが低減される。従って、スペックルによる被観察部画像の画質の劣化を防止した観察が可能である。

また、光源としてコヒーレント性を有するレーザを用いることにより、細い光ファイバに対して効率良く光結合及び導光が可能である。従って、挿入部２０を細径化しつつ、明るい照明を提供することが可能である。また、スペックル観察とそれ以外の観察も可能であるから、複数の観察モードに対して照明性能の高い内視鏡システムを提供することができる。

また、制御装置１４０が、入力部１３０に入力された観察モード情報に応じて、記憶部１４１の制御テーブルに基づいて、光源駆動部１１１、画像処理部１２２及び入射領域切替ユニット１６０を連動させて制御することにより、内視鏡システムの動作の切替を効率的に行うことができる。

また、入射領域切替ユニット１６０によってレーザ光の集光位置Ｂ１、Ｂ２を切り替えることにより、導光部材に対するレーザ光の入射領域を切り替え、レーザ光を導光する導光領域を切り替えることができる。

第１の導光領域と第２の導光領域との光軸が同一である場合には、レーザ光の集光位置Ｂ１、Ｂ２を光軸方向に切り替えることでレーザ光を導光する導光領域を効率的に切り替えることができる。

本実施形態によれば、スペックル観察モードにおいては、レーザ光が第１の入射領域へ入射され、第１の入射領域以外の入射領域へは入射されないように、第１の入射領域以外の入射領域に対して遮光を行い、スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、遮光を行わないようにすることで、光学系の切替を行わず、レーザ光を導光する導光領域を簡易的に切り替えることができる。

例えば、バンドルファイバ、ダブルクラッドファイバ、マルチコアファイバを導光部材として用いると、本実施形態を効果的に実現することができる。また、断線防止部材によって、バンドルファイバにおける第１の導光領域に含まれる光ファイバの断線を防止し、スペックル観察モードにおいて照明光が照射されなくなるような不具合を防止することができる。さらに、発熱低減部によって、バンドルファイバにおける第１の導光領域に含まれる光ファイバの周りの接着剤等に局所的にレーザ光が照射された場合に、発熱を低減し、焦げなどの不具合を防止することができる。

また、本実施形態では、複数のレーザ光を単一の光束に合波する光合波部を用いることで、スペックル観察モードとその他の観察モードとにおいて異なるレーザ光を用いた場合に、同一の導光部材及び照明窓を利用することが可能となっている。

本実施形態によれば、スペックル観察モードと、スペックル観察モード以外の観察モードとで同一の導光部材及び照明窓を利用することにより、スペックル観察モードに用いるレーザ光と、それ以外の観察モードで用いるレーザ光の特性が同じ場合、同一の光源を用いることが可能となる。従って、内視鏡システムの省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

また、白色光観察モードにおいて、赤色／緑色／青色のレーザ光の３色のレーザ光による白色光を用いることで、レーザ光の効果を持たせつつ白色光観察が可能である。また、特殊光観察モードにおいて、紫色／緑色のレーザ光を用いることにより、生体組織表面の毛細血管と深部の太い血管とのコントラストを強調して観察することができる。

［変形例］
光源部１５０はレーザ光源に限らず、被観察部においてスペックルが生じるようなコヒーレント性を有する光源を有していればよい。例えば、ＬＥＤなどでもよい。また、光合波部１５３は光ファイバコンバイナに限らず、空間光学系を用いて光合波するものであってもよい。

また、内視鏡システム１は、白色光観察モード、特殊光観察モード以外の他の観察モードを有していてもよい。例えば、色合いの異なる白色光を照射するモード、被観察部を強調表示するその他の公知の特殊光観察を行うモード、あるいは被観察部や薬剤に励起光を照射した際に発生する蛍光を観察する蛍光観察モードなどを有していてもよい。

また、複数の観察モードにおいて、スペックル観察モードではなく、狭配光角モードを有していてもよい。狭配光角モードは、その他の観察モードに対して付加的に使用される。

図９（ａ）は、狭配光角モードにおけるバンドルファイバ１１２及び照明光学系１１３を示す模式図であり、図９（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおけるバンドルファイバ１１２及び照明光学系１１３を示す模式図である。照明光学系１１３は、第１の導光領域１１２ａによって導光されたレーザ光に対する配光変換特性と、第２の導光領域１１２ｂによって導光されたレーザ光に対する配光変換特性とが異なるように光学設計されている。

入力部１３０に狭配光角モードが入力されると、制御装置１４０は、バンドルファイバ１１２の第１の入射領域１１２ａ１にレーザ光が入射され第１の導光領域１１２ａを導光するように入射領域切替ユニット１６０を制御する。狭配光角モードでは、狭配光角モード以外の観察モードよりも照明光の配光角が狭くなる。従って、導光部材における導光領域を切り換えるだけで照明光の配光を簡易的に切り換えることが可能となる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について、図１０乃至図１３を参照して説明する。以下では、第１の実施形態と同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明は省略し、第１の実施形態と異なる部分のみを説明する。

第２の実施形態では、入射領域切替ユニット２６０から照明光学系１１３にレーザ光を導光する導光部材は、ダブルクラッドファイバ２１２である。また、入射領域切替ユニット２６０は、集光位置切替部１６２に代わって、集光レンズ２６４と、入射端可動部２６８とを有している。さらに、制御装置１４０における制御テーブルが変更される。

（導光部材）
図１０、図１１（ａ）並びに（ｂ）は、第２の実施形態における導光部材であるダブルクラッドファイバ２１２の断面図である。ダブルクラッドファイバ２１２は、中心のコア２１８ａと、コア２１８ａの外周面を覆っている第１のクラッド２１８ｂと、第１のクラッド２１８ｂの外周面を覆っている第２のクラッド２１８ｃとを有している。コア２１８ａの屈折率をｎ１、第１のクラッド２１８ｂの屈折率をｎ２、第２のクラッド２１８ｃの屈折率をｎ３とすると、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３である。このように、ダブルクラッドファイバ２１２は、３つの異なる屈折率を有する母材が光軸を中心に同心円状に分布された構成である。コア２１８ａの直径は、数μｍ〜数十μｍであり、また、第１のクラッド２１８ｂ及び第２のクラッド２１８ｃの直径は、数十μｍ〜数百μｍである。

第２の実施形態におけるダブルクラッドファイバ２１２では、図１１（ａ）に示されるように、第１の導光領域２１２ａがコア２１８ａであり、また、図１１（ｂ）に示されるように、第２の導光領域２１２ｂがコア２１８ａ及び第１のクラッド２１８ｂである。第１の導光領域２１２ａは、第２の導光領域２１２ｂよりも小さな断面積を有する。上述したように、断面積が小さい第１の導光領域２１２ａを導光するレーザ光は、位相が揃った光であり、断面積が大きい第２の導光領域２１２ｂを導光するレーザ光よりも空間的コヒーレンスが大きい。

第１の導光領域２１２ａに入射したレーザ光は、コア２１８ａと第１のクラッド２１８ｂとの境界で全反射を繰り返しながら導光する。第２の導光領域２１２ｂに入射したレーザ光は、第１のクラッド２１８ｂと第２のクラッド２１８ｃとの境界で全反射を繰り返しながら導光する。

（入射領域切替ユニット）
図１２は、第２の実施形態における入射領域切替ユニット２６０を概略的に示す図である。図１３（ａ）は、スペックル観察モードにおける入射領域切替ユニット２６０の模式図であり、図１３（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける入射領域切替ユニット２６０の模式図である。入射領域切替ユニット２６０は、コリメートレンズ１６１と、集光レンズ２６４と、遮光切替部２６３と、入射端可動部２６８とを有している。入射領域切替ユニット２６０は、制御装置１４０と通信可能に接続されている。遮光切替部２６３は、第１の実施形態と同様に、遮光部２６６と、遮光可動部２６７とを有している。

コリメートレンズ１６１と集光レンズ２６４との光軸は、光源部１５０の光ファイバ１５４の出射端の光軸及びダブルクラッドファイバ２１２の入射端の光軸（＝第１の導光領域の光軸＝第２の導光領域の光軸）と一致するように配置されている。本実施形態では、光ファイバ１５４の出射端、コリメートレンズ１６１及び集光レンズ２６４は、固定されている。

入射端可動部２６８は、ダブルクラッドファイバ２１２の入射端を光軸方向に移動させる。入射端可動部２６８は、例えば、ダブルクラッドファイバ２１２の入射端を保持する保持部材と、保持部材の移動をガイドするガイド部材と、保持部材を移動させるための動力を与える電動アクチュエータとを有している。ダブルクラッドファイバ２１２は、入射端可動部２６８のアクチュエータを駆動させて保持部材をガイド部材に沿って移動させることにより、光軸方向に移動可能である。また、遮光切替部２６３もダブルクラッドファイバ２１２と共に保持され、ダブルクラッドファイバ２１２と共に移動する。

本実施形態では、入射領域切替ユニット２６０の入射端可動部２６８により光軸方向に対するダブルクラッドファイバ２１２の入射端の位置を切り替えることで、ダブルクラッドファイバ２１２に対するレーザ光の入射領域を切り替える。入射端可動部２６８は、制御装置１４０からの制御信号によって制御される。

図１３（ａ）に示されるように、制御装置１４０によってダブルクラッドファイバ２１２の入射端面が光軸上の位置Ｃ１に配置された場合には、集光レンズ２６４を通過したレーザ光がダブルクラッドファイバ２１２の入射端面における第１の入射領域２１２ａ１に入射する。第１の入射領域２１２ａ１は、レーザ光がダブルクラッドファイバ２１２における第１の導光領域２１２ａ、即ち、ダブルクラッドファイバ２１２のコア２１８ａによって導光されるときの入射端面である。特に、第１の入射領域２１２ａ１は、ダブルクラッドファイバ２１２のコア２１８ａの入射端面をちょうど含む（図１１（ａ）参照）。

また、図１３（ｂ）に示されるように、制御装置１４０によってダブルクラッドファイバ２１２の入射端面が光軸上の位置Ｃ２に配置された場合には、集光レンズ２６４を通過したレーザ光がダブルクラッドファイバ２１２の入射端面における第２の入射領域２１２ｂ１に入射する。第２の入射領域２１２ｂ１は、レーザ光がダブルクラッドファイバ２１２における第２の導光領域２１２ｂ、即ち、ダブルクラッドファイバ２１２のコア２１８ａ及び第１のクラッド２１８ｂによって導光されるときの入射端面である。特に、第２の入射領域２１２ｂ１は、ダブルクラッドファイバ２１２のコア２１８ａ及び第１のクラッド２１８ｂの入射端面をちょうど含む（図１１（ｂ）参照）。

（制御テーブル）
第２の実施形態において制御装置１４０の記憶部１４１に記憶されている制御テーブルのうち、光源駆動部１１１及び画像処理部１２２の制御は第１の実施形態と同様であるため、以下では、入射領域切替ユニット２６０の入射端可動部２６８及び遮光切替部２６３の制御のみが示される。

スペックル観察モードにおいて、入射領域切替ユニット２６０の入射端可動部２６８は、ダブルクラッドファイバ２１２の入射端を位置Ｃ１に配置させる。遮光切替部２６３は、遮光可動部２６７によって遮光部２６６で第１の入射領域２１２ａ１以外の領域を遮光する。

白色光観察モードにおいて、入射領域切替ユニット２６０の入射端可動部２６８は、ダブルクラッドファイバ２１２の入射端を位置Ｃ２に配置させる。遮光切替部２６３は、遮光部２６６による遮光を行わない。

特殊光観察モードにおいて、入射領域切替ユニット２６０の入射端可動部２６８は、ダブルクラッドファイバ２１２の入射端を位置Ｃ２に配置させる。遮光切替部２６３は、遮光部２６６による遮光を行わない。

本実施形態もまた、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１の導光領域の光軸と第２の導光領域との光軸が同一である場合には、導光部材の入射端位置を光軸方向に切り替えることでレーザ光を導光する導光領域を効率的に切り替えることができる。

また、導光部材として、ダブルクラッドファイバを用いることにより、１本の光ファイバでレーザ光を導光する導光領域を切り替えることができる。

なお、ダブルクラッドファイバ２１２の代わりにバンドルファイバ１１２を用いてもよい。また、逆に、第１の実施形態においてバンドルファイバ１１２の代わりにダブルクラッドファイバ２１２を用いてもよい。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態について、図１４乃至図１７を参照して説明する。以下では、第１の実施形態と同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明は省略し、第１の実施形態と異なる部分のみを説明する。

第３の実施形態では、入射領域切替ユニット３６０から照明光学系１１３にレーザ光を導光する導光部材は、シングルモードファイバ３１８とマルチモードファイバ３１９とから構成されたバンドルファイバ３１２である。また、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８は、導光部材の光軸方向と垂直な方向へ集光位置を切替可能である。さらに、制御装置１４０における制御テーブルが変更される。

（導光部材）
図１４は、第３の実施形態における導光部材であるバンドルファイバ３１２の入射端面を示す図である。バンドルファイバ３１２は、シングルモードファイバ３１８と、マルチモードファイバ３１９との２本から構成されている。これらファイバの入射端及び出射端は接着剤で接着されており、同じ面内にある。バンドルファイバ３１２の外周面は、保護チューブで覆われている。マルチモードファイバのコア径は、数十μｍ〜数百μｍであり、また、シングルモードファイバのコア径は、１０μｍ程度である。それぞれのクラッド径は、数十μｍ〜数百μｍである。

シングルモードファイバ３１８は、コア３１８ａと、クラッド３１８ｂとを有している。マルチモードファイバ３１９は、コア３１９ａと、クラッド３１９ｂとを有している。第３の実施形態におけるバンドルファイバ３１２では、図１４に示されるように、第１の導光領域３１２ａがシングルモードファイバ３１８のコア３１８ａであり、また、第２の導光領域３１２ｂがマルチモードファイバ３１９のコア３１９ａである。シングルモードファイバ３１８（第１の導光領域３１２ａ）の光軸と、マルチモードファイバ３１９（第２の導光領域３１２ｂ）の光軸とは、少なくとも入射端面において平行である。

第１の導光領域３１２ａは、第２の導光領域３１２ｂよりも小さな断面積を有する。上述したように、断面積が小さい第１の導光領域３１２ａを導光するレーザ光は、位相が揃った光であり、断面積が大きい第２の導光領域３１２ｂを導光するレーザ光よりも空間的コヒーレンスが大きい。

なお、導光部材として、シングルモードファイバとマルチモードファイバの２本から構成されるバンドルファイバ３１２に代わって、図１５に示されるようなマルチコアファイバ３７２を採用してもよい。マルチコアファイバ３７２は、互いに独立した第１のコア３７２ａ及び第２のコア３７２ｂと、第１のコア３７２ａ及び第２のコア３７２ｂの外周面を覆っているクラッド３７２ｃとを有している。このように、同一のクラッドに対して独立した少なくとも２つのコアを有する１本のマルチコアファイバを用いてもよい。その場合にも、第１の導光領域３１２ａは、第２の導光領域３１２ｂよりも小さな断面積を有し、第１の導光領域を導光するレーザ光は、第２の導光領域を導光するレーザ光よりも空間的コヒーレンスが大きくなるようにする。マルチコアファイバを用いた場合にも、入射領域切替ユニット３６０の構成は同様である。

（入射領域切替ユニット）
図１６は、第３の実施形態における入射領域切替ユニット３６０を概略的に示す図である。図１７（ａ）は、スペックル観察モードにおける入射領域切替ユニット３６０の模式図であり、図１７（ｂ）は、白色光観察モード及び特殊光観察モードにおける入射領域切替ユニット３６０の模式図である。入射領域切替ユニット３６０は、第１のレンズ３６１と、第２のレンズ３６４と、集光位置切替部３６２とを有している。入射領域切替ユニット３６０は、制御装置１４０と通信可能に接続されている。本実施形態では、遮光切替部は用いない。

本実施形態では、集光位置切替部３６２は、光源部１５０の光ファイバ１５４の出射端を第１及び第２の導光領域の光軸方向と垂直な方向に移動させる出射端可動部３６８を有している。第１のレンズ３６１及び第２のレンズ３６４は、レーザ光を所望の入射領域に切替可能な集光光学系である。また、第１のレンズ３６１、第２のレンズ３６４及びバンドルファイバ３１２の入射端は、固定されている。

出射端可動部３６８は、光源部１５０の光ファイバ１５４の出射端をバンドルファイバ３１２の光軸に対して垂直な方向に移動させる。出射端可動部３６８は、例えば、光ファイバ１５４の出射端を保持する保持部材と、保持部材の移動をガイドするガイド部材と、保持部材を移動させるための動力を与える電動アクチュエータとを有している。光ファイバ１５４は、出射端可動部３６８のアクチュエータを駆動させて保持部材をガイド部材に沿って移動させることにより、光軸方向に垂直な方向に移動可能である。

本実施形態では、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８により光源部１５０の光ファイバ１５４の出射端の光軸方向に垂直な方向における位置を切り替えることで、バンドルファイバ３１２に対するレーザ光の入射領域を切り替える。出射端可動部３６８は、制御装置１４０からの制御信号によって制御される。

図１７（ａ）に示されるように、制御装置１４０によって光ファイバ１５４の出射端がバンドルファイバ３１２の光軸と垂直な方向において位置Ｄ１に配置された場合には、レーザ光がバンドルファイバ３１２の入射端面における第１の入射領域３１８ａ１に入射する。第１の入射領域３１８ａ１は、レーザ光がバンドルファイバ３１２における第１の導光領域３１２ａ、即ち、シングルモードファイバ３１８のコア３１８ａによって導光されるときの入射端面である。特に、第１の入射領域３１８ａ１は、シングルモードファイバ３１８のコア３１８ａの入射端面をちょうど含む。

また、図１７（ｂ）に示されるように、制御装置１４０によって光ファイバ１５４の出射端がバンドルファイバ３１２の光軸と垂直な方向において位置Ｄ２に配置された場合には、レーザ光がバンドルファイバ３１２の入射端面における第２の入射領域３１９ａ１に入射する。第２の入射領域３１９ａ１は、レーザ光がバンドルファイバ３１２における第２の導光領域３１２ｂ、即ち、マルチモードファイバ３１９のコア３１９ａによって導光されるときの入射端面である。特に、第２の入射領域３１９ａ１は、マルチモードファイバ３１９のコア３１９ａの入射端面をちょうど含む。

第１のレンズ３６１及び第２のレンズ３６４は、上述のような集光位置切替が可能なように設計されている。なお、本実施形態では、光ファイバ１５４の出射端の位置をバンドルファイバ３１２の光軸に対して垂直な方向に切り替えることで、バンドルファイバ３１２に対するレーザ光の入射領域を切り替えたが、光ファイバ１５４の出射端位置を固定して、可動集光光学系や可動ミラーを用いてバンドルファイバ３１２に対するレーザ光の入射領域を切り替えてもよいし、バンドルファイバ３１２の入射端を光軸に対して垂直な方向に切り替えてもよい。

（制御テーブル）
第３の実施形態において制御装置１４０の記憶部１４１に記憶されている制御テーブルのうち、光源駆動部１１１及び画像処理部１２２の制御は第１の実施形態と同様であるため、以下では、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８の制御のみが示される。

スペックル観察モードにおいて、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８が光ファイバ１５４の出射端を位置Ｄ１に配置させる。

白色光観察モードにおいて、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８は、光ファイバ１５４の出射端を位置Ｄ２に配置させる。

特殊光観察モードにおいて、入射領域切替ユニット３６０の出射端可動部３６８は、光ファイバ１５４の出射端を位置Ｄ２に配置させる。

本実施形態もまた、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。第１の導光領域と第２の導光領域との光軸が平行である場合には、レーザ光の集光位置を光軸と垂直な方向に対して切り替えることでレーザ光を導光する導光領域を効率的に切り替えることができる。本実施形態では、導光部材である光ファイバ１５４の出射端を光軸方向に垂直な方向に切り替えることにより、同軸でない複数の導光領域を持つ導光部材に対してレーザ光を導光する導光領域を切り替えることができる。

また、導光部材として、シングルモードファイバとマルチモードファイバとの２本から構成されるバンドルファイバ、あるいはマルチコアファイバを用いることにより、細い導光部材でレーザ光を導光する導光領域を切り替えることができる。

なお、本実施形態では、バンドルファイバ３１２の入射端の位置を固定し、出射端可動部３６８により光ファイバ１５４の出射端の位置を光軸に垂直な方向に移動させたが、第２の実施形態の入射端可動部２６８を用いてバンドルファイバ３１２の入射端の位置も光軸に垂直な方向に移動可能としてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能である。

１…内視鏡システム、１０…内視鏡、２０…挿入部、２１…先端硬質部、２２…湾曲部、２３…可撓管部、３０…操作部、３１…本体部、３２…把持部、３３…処置具挿通口、３４…湾曲操作ダイヤル、３５…スイッチ、３６…ユニバーサルコード、３７…コネクタ、１００…内視鏡システム本体、１１０…照明装置、１１１…光源駆動部、１１２…バンドルファイバ（導光部材）、１１３…照明光学系、１１４…光ファイバ、１２０…画像取得部、１２１…撮像部、１２２…画像処理部、１２３…撮像ケーブル、１３０…入力部、１４０…制御装置、１４１…記憶部、１５０…光源部、１６０…入射領域切替ユニット、１６１…コリメートレンズ、１６２…集光位置切替部、１６３…遮光切替部、１６４…集光レンズ（集光光学系）、１６５…集光レンズ可動部、１６６…遮光部、１６７…遮光可動部、２００…画像表示部。

Claims (22)

1. 互いに異なる光学特性を有するコヒーレント性の光を用いて被観察部の観察を行う複数の観察モードを有し、前記複数の観察モードは、前記光によって被観察部に生じたスペックルを観察するスペックル観察モードを含む、内視鏡システムにおいて、
   照明窓が設けられた挿入部を有する内視鏡と、
   前記光が入射する入射端と、前記光に対する導光特性が互いに異なり、それぞれの光軸方向が等しく、前記入射端から入射した光を導光する複数の導光領域とを有し、前記内視鏡内に配設される導光部材と、
   前記複数の観察モードにおいて前記スペックル観察モードと前記スペックル観察モード以外の観察モードとに応じて前記導光部材の前記入射端において光が入射する領域を切り替えることにより、前記複数の導光領域のうち前記入射した光が導光する導光領域を切り替える入射領域切替ユニットとを具備する、内視鏡システム。
2. 前記入射端は、第１の入射領域と、第２の入射領域とを有し、
   前記複数の導光領域は、少なくとも、第１の導光領域と、第２の導光領域とを有し、前記第１の導光領域の断面積は、前記第２の導光領域の断面積よりも小さく、
   前記入射領域切替ユニットは、
   前記スペックル観察モードにおいて、前記光が前記第１の入射領域に入射されて、前記第１の導光領域によって導光され、
   前記スペックル観察モード以外の前記観察モードのうち少なくとも１つの観察モードにおいて、前記光が前記第２の入射領域に入射されて、前記第２の導光領域によって導光されるように、前記導光領域を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記観察モードを入力する入力部と、
   入力された前記観察モードに応じて前記光を出射する光源部と、前記光源部を駆動する光源駆動部と、前記入射領域切替ユニットと、前記導光部材と、を有する照明装置と、
   前記観察モードに応じて被観察部の画像を取得する画像取得部と、
   入力された前記観察モードに応じて、前記光源駆動部、前記画像取得部及び前記入射領域切替ユニットの動作を連動して制御する制御装置と、
   をさらに具備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。
4. 前記入射領域切替ユニットは、
   前記光源部から出射された前記光を集光する集光光学系を有し、前記制御装置の制御に応じて、前記光の集光位置を切替可能な集光位置切替部を有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。
5. 前記集光位置切替部は、
   前記スペックル観察モードにおいては、前記光が前記第１の入射領域に入射されるように、前記導光部材の前記入射端上に前記光を集光し、
   前記スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、前記光が前記第２の入射領域に入射されるように、前記導光部材の前記入射端から光軸方向に所定の距離だけ離れた位置に前記光が集光されるように、前記光の集光位置を切り替え、
   前記第１の入射領域は、前記第２の入射領域よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
6. 前記集光位置切替部は、
   前記スペックル観察モードにおいては、前記光が前記第１の入射領域に入射されるように、
   前記スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、前記光が前記第２の入射領域に入射されるように、
   前記光の集光位置を光軸に垂直な方向に切り替えることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
7. 前記入射領域切替ユニットは、
   前記光源部から出射された前記光を集光する集光光学系と、前記導光部材の前記入射端を光軸方向に移動させる入射端可動部とを有し、
   前記入射端可動部は、
   前記スペックル観察モードにおいては、前記光が前記第１の入射領域に入射されるように、前記導光部材の前記入射端を前記光の集光位置に移動させ、
   前記スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、前記光が前記第２の入射領域に入射されるように、前記光の集光位置に対して光軸方向に所定の距離だけ離れた位置に前記導光部材の前記入射端を移動させ、
   前記第１の入射領域は、前記第２の入射領域よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
8. 前記入射領域切替ユニットは、
   観察モードに応じて前記光を遮光可能な遮光切替部を有し、
   前記遮光切替部は、
   前記スペックル観察モードにおいては、前記光が前記第１の入射領域に入射され、前記第１の入射領域以外の前記入射端へは入射されないように、前記第１の入射領域以外の前記入射端に対して遮光を行い、
   前記スペックル観察モード以外の観察モードにおいては、前記入射端に対して遮光を行わないように切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
9. 前記導光部材において、前記第１の導光領域を導光され前記照明窓から出射される照明光の空間的コヒーレンスは、前記第２の導光領域を導光され前記照明窓から出射される照明光の空間的コヒーレンスよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
10. 前記第１の導光領域の光軸と前記第２の導光領域の光軸とは、略同一であることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡システム。
11. 前記導光部材は、複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバである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。
12. 前記第１の導光領域と前記第２の導光領域とは、前記光ファイバの本数によって規定され、前記第１の導光領域に対応する前記光ファイバの本数は、前記第２の導光領域に対応する前記光ファイバの本数よりも少ないことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡システム。
13. 前記光ファイバのうち、前記第１の導光領域に含まれる光ファイバは、前記第１の導光領域に含まれない光ファイバに比べて折れにくいように、断線防止部材を有していることを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡システム。
14. 前記バンドルファイバの入射端付近において、前記第１の導光領域に含まれる前記光ファイバの周りに、発熱低減部材が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡システム。
15. 前記バンドルファイバは、少なくとも１本のシングルモードファイバと、少なくとも１本のマルチモードファイバとを束ねることにより構成され、
    前記第１の導光領域は、前記シングルモードファイバのコアであり、前記第２の導光領域は、前記マルチモードファイバのコアであることを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡システム。
16. 前記導光部材は、１本の光ファイバであり、前記１本の光ファイバは、前記複数の導光領域を有する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。
17. 前記導光部材は、３つの異なる屈折率を有する母材から構成されたダブルクラッドファイバであることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
18. 前記導光部材は、１つのクラッドに対して独立した少なくとも２つのコアを有するマルチコアファイバであることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡システム。
19. 前記光源部は、
    互いに異なる光学特性を有する前記光を出射する複数の発光部と、
    前記複数の発光部により出射された光を単一の光に合波する合波部と、を有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。
20. 前記スペックル観察モードで用いられる前記光が前記スペックル観察モード以外の少なくとも１つの前記観察モードでも用いられるように、前記複数の発光部が各観察モードで共有されていることを特徴とする請求項１９に記載の内視鏡システム。
21. 前記複数の発光部の各々は、前記合波部による合波により白色光が生成されるように、互いに異なる光学特性を有する光を出射可能であり、
    前記複数の観察モードは、前記白色光を用いて被観察部を観察する白色光観察モードを含むことを特徴とする請求項１９に記載の内視鏡システム。
22. 前記複数の導光領域において導光された前記光は、各観察モードにおいて同一の照明窓から照明光として出射されることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の内視鏡システム。