JP2013090706A - Light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device for emitting light to irradiate an observed portion, in which light with enough strength and uniform illumination distribution is irradiated to the observed portion.SOLUTION: The light source device makes lights emitted from a plurality of light sources 52, 53, and 54 enter one light guide 60 which guides and emits the incident light while repeating side reflection of the incident light, and makes each light enter at different angles from each other to an optical axis of the one light guide.

Description

本発明は、被観察部に照射される光を発する複数の光源を備えた光源装置に関するものである。   The present invention relates to a light source device including a plurality of light sources that emit light to be irradiated on an observed portion.

従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。   Conventionally, endoscope systems for observing tissue in a body cavity are widely known, and a normal image is obtained by imaging a portion to be observed in a body cavity by irradiation with white light, and this normal image is displayed on a monitor screen. Electronic endoscope systems have been widely put into practical use.

このような内視鏡システムの1つとして、たとえば、脂肪下の血管走行および血流、リンパ管、リンパ流、胆管走行、胆汁流など通常画像上には現れないものを観察するため、予め被観察部にICG(インドシアニングリーン)を投入し、被観察部に近赤外光の励起光を照射することによってICGの蛍光画像を取得する内視鏡システムが提案されている。また、被観察部に励起光を照射することによって被観察部から発せられた自家蛍光を検出して蛍光画像を取得する内視鏡システムも提案されている。   As one of such endoscope systems, for example, in order to observe blood vessels under fat and blood flow, lymph vessels, lymph flow, bile duct runs, bile flow and the like that do not normally appear on an image, An endoscope system has been proposed in which ICG (Indocyanine Green) is introduced into an observation unit, and a fluorescence image of ICG is acquired by irradiating the observation unit with near-infrared excitation light. In addition, an endoscope system has been proposed in which autofluorescence emitted from an observed portion is detected by irradiating the observed portion with excitation light to acquire a fluorescent image.

ここで、上記のような蛍光画像を取得する内視鏡システムにおいては、被観察部から発せられる薬剤蛍光や自家蛍光の強度は非常に微弱なものであるため、被観察部に照射される近赤外光などの励起光の照度は大きい方が望ましい。   Here, in the endoscope system for acquiring a fluorescence image as described above, the intensity of drug fluorescence or autofluorescence emitted from the observed part is very weak, so The illuminance of excitation light such as infrared light is preferably large.

一方、近赤外光などの励起光を出射する光源としてレーザ光源や発光ダイオードなどの半導体光源を用いることが提案されているが、これらの光源を1つだけ用いたのでは十分な励起光の照度を得られない。そこで、たとえば特許文献1においては、複数の光源を用いることが提案されている。   On the other hand, it has been proposed to use a semiconductor light source such as a laser light source or a light emitting diode as a light source for emitting excitation light such as near infrared light. However, if only one of these light sources is used, sufficient excitation light can be obtained. Unable to get illuminance. Thus, for example, Patent Document 1 proposes to use a plurality of light sources.

特開2002−65603号公報JP 2002-65603 A

しかしながら、一般的に、通常の方法で光ファイバなどのライトガイドにレーザ光源や発光ダイオードから出射された光を入射すると、中心部分の照度が大きく、周囲部分に照度が小さいような照度分布が得られ、被観察部に均一な照度分布の励起光を照射することができない。上述したように励起光の照射によって被観察部から発せられる蛍光強度は微弱なものであるため、励起光の照度分布が不均一であり励起光が十分に照射されない箇所があると蛍光画像上にムラを生じて適切な蛍光画像を取得することができない。   However, in general, when light emitted from a laser light source or a light emitting diode is incident on a light guide such as an optical fiber by a normal method, an illuminance distribution is obtained in which the illuminance at the center portion is large and the illuminance is small at the surrounding portion. Therefore, it is impossible to irradiate the observed part with excitation light having a uniform illuminance distribution. As described above, since the fluorescence intensity emitted from the observed part by the irradiation of the excitation light is weak, if the illuminance distribution of the excitation light is non-uniform and there is a portion where the excitation light is not sufficiently irradiated, Unevenness occurs and an appropriate fluorescent image cannot be acquired.

特許文献1には、複数の光源から発せられた光をライトガイドに入射させることは開示されているが、被観察部に照射される光の照度分布を均一にするための手法については一切示唆されていない。   Patent Document 1 discloses that light emitted from a plurality of light sources is incident on a light guide, but there is no suggestion of any method for making the illuminance distribution of the light irradiated to the observed portion uniform. It has not been.

本発明は、上記の問題に鑑み、被観察部に十分な強度かつ均一な照度分布の光を照射することができる光源装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a light source device that can irradiate a portion to be observed with light having sufficient intensity and uniform illuminance distribution.

本発明の光源装置は、被観察部に照射される光を発する複数の光源を有し、その複数の光源が、入射された光の側面反射を繰り返しながら導光して出射する1本のライトガイドに対して各光源から発せられた光を入射するものであるとともに、1本のライトガイドの光軸に対して互いに異なる角度で各光を入射するものであることを特徴とする。   The light source device of the present invention has a plurality of light sources that emit light emitted to the observed portion, and the plurality of light sources guides and emits light while repeating side reflection of the incident light. The light emitted from each light source is incident on the guide, and the light is incident at different angles with respect to the optical axis of one light guide.

また、上記本発明の光源装置においては、ライトガイドの光軸に対して第1の角度で入射される光の光量よりもライトガイドの光軸に対して1の角度よりも大きい第2の角度で入射される光の光量の方を大きくすることができる。   In the light source device of the present invention, the second angle greater than the angle of 1 with respect to the optical axis of the light guide than the amount of light incident at the first angle with respect to the optical axis of the light guide. The amount of incident light can be increased.

また、第1の角度でライトガイドに光を入射させる光源の数よりも第2の角度でライトガイドに光を入射させる光源の数の方を多くすることができる。   In addition, the number of light sources that cause light to enter the light guide at the second angle can be made larger than the number of light sources that cause light to enter the light guide at the first angle.

また、第1の角度でライトガイドに光を入射させる光源から発せられる光の強度よりも第2の角度でライトガイドに光を入射させる光源から発せられる光の強度の方を大きくすることができる。   Further, the intensity of the light emitted from the light source that causes the light guide to enter the light guide at the second angle can be made larger than the intensity of the light emitted from the light source that causes the light guide to enter the light guide at the first angle. .

また、第1の角度でライトガイドに入射される光の広がり角よりも第2の角度でライトガイドに入射される光の広がり角の方を小さくすることができる。   Further, the spread angle of light incident on the light guide at the second angle can be made smaller than the spread angle of light incident on the light guide at the first angle.

また、各光源から発せられる光の光軸とライトガイドの光軸とによってなされる入射角が同一となるように複数の光源を配置することができる。   A plurality of light sources can be arranged so that the incident angles formed by the optical axes of the light emitted from the respective light sources and the optical axis of the light guide are the same.

また、複数の光源から発せられてライトガイドに入射される光のうち、ライトガイドの光軸に対して0°より大きい角度で入射される光のビーム断面形状を楕円にする光学系を設けることができる。   Also, an optical system is provided that makes the beam cross-sectional shape of light incident from a plurality of light sources and incident on the light guide at an angle greater than 0 ° with respect to the optical axis of the light guide an ellipse. Can do.

また、ライトガイドの出射端面から出射された光を拡散する拡散部を設けることができる。   In addition, it is possible to provide a diffusion unit that diffuses light emitted from the emission end face of the light guide.

また、ライトガイドとして単芯の光ファイバを用いることができる。   A single-core optical fiber can be used as the light guide.

また、光源として半導体光源を用いることができる。   A semiconductor light source can be used as the light source.

また、半導体光源としてレーザ光源を用いることができる。   A laser light source can be used as the semiconductor light source.

本発明の光源装置によれば、入射された光の側面反射を繰り返しながら導光して出射する1本のライトガイドに対して複数の光源から発せられた各光を入射するとともに、そのライトガイドの光軸に対して互いに異なる角度で各光を入射するようにしたので、ライトガイドに入射された各光はそれぞれライトガイド内で平均化され、入射された光の角度成分を持つ同心円状の照度分布の光がライトガイドから出射されることになる。これにより複数の同心円状の照度分布の足し合わせを得ることができるので、ライトガイドの出射端面では略均一化された照度分布の光を得ることができる。   According to the light source device of the present invention, each light emitted from a plurality of light sources is incident on one light guide that is guided and emitted while repeating side reflection of the incident light, and the light guide. Since each light is incident at different angles with respect to the optical axis, each light incident on the light guide is averaged within the light guide, and is concentric with the angle component of the incident light. Light having an illuminance distribution is emitted from the light guide. As a result, a plurality of concentric illuminance distributions can be added, so that light with a substantially uniform illuminance distribution can be obtained at the exit end face of the light guide.

したがって、このライトガイドの出射端面から出射された光を被観察部に照射することによって被観察部に対して十分な強度かつ均一な照度分布の光を照射することができる。   Therefore, by irradiating the observed part with the light emitted from the exit end face of the light guide, it is possible to irradiate the observed part with light having sufficient intensity and uniform illuminance distribution.

また、ライトガイドに入射された光のうち、低角度成分で平均化される光よりも高角度成分で平均化される光の方が広い方位角に亘って平均化される。そこで、ライトガイドの光軸に対して第1の角度で入射される光の光量よりもライトガイドの光軸に対して1の角度よりも大きい第2の角度で入射される光の光量の方を大きくするようにした場合には、より均一な角度成分を有する光を得ることができる。   Further, among the light incident on the light guide, the light averaged with the high angle component is averaged over a wider azimuth angle than the light averaged with the low angle component. Therefore, the amount of light incident at a second angle greater than the angle of 1 with respect to the optical axis of the light guide is greater than the amount of light incident at the first angle with respect to the optical axis of the light guide. In the case of increasing the value, light having a more uniform angle component can be obtained.

また、第1の角度でライトガイドに入射される光の広がり角よりも第2の角度でライトガイドに入射される光の広がり角の方を小さくするようにした場合には、照度分布の端部で鋭く光量が減衰するような照度分布を有する光を得ることができる。ライトガイドの受光角より大きい角度で入射する光は損失となるので、照度分布の端部で鋭く光量が減衰するような照度分布の光とすることは、照明に寄与する光の利用効率を向上することができる。   Further, when the spread angle of the light incident on the light guide at the second angle is made smaller than the spread angle of the light incident on the light guide at the first angle, the end of the illuminance distribution It is possible to obtain light having an illuminance distribution that sharply attenuates the amount of light at the portion. Light incident at an angle greater than the light guide's acceptance angle is lost, so using light with an illuminance distribution that sharply attenuates the amount of light at the end of the illuminance distribution improves the efficiency of using light that contributes to illumination. can do.

また、ライトガイドへ入射される光自体がある程度の広がり角を有する場合には、各光源から発せられる光の光軸とライトガイドの光軸とによってなされる入射角が同一となるように光源を配置するようにしても、低角度では平均化による照度の減少が小さく、高角度では平均化による照度の減少が大きいので、均一な照度分布を有する光を得ることができる。   In addition, when the light itself incident on the light guide has a certain spread angle, the light source is adjusted so that the incident angle formed by the optical axis of the light emitted from each light source and the optical axis of the light guide is the same. Even if they are arranged, the decrease in illuminance due to averaging is small at low angles, and the decrease in illuminance due to averaging is large at high angles, so that light having a uniform illuminance distribution can be obtained.

また、ライトガイドの入射端面に対して高角度で入射する光については、ライトガイドの光の入射面の形状が楕円となるため見込みサイズが減少することになる。具体的には、ライトガイドの光の入射面の面積をΩ、入射角をθとすると、ライトガイドの入射端面における見込みサイズはΩcosθで表される。この見込みサイズが減少すると入射する光の光量も減少することになる。   In addition, for light incident at a high angle with respect to the incident end face of the light guide, the expected size is reduced because the shape of the light incident face of the light guide is an ellipse. Specifically, assuming that the area of the light incident surface of the light guide is Ω and the incident angle is θ, the expected size at the incident end surface of the light guide is represented by Ω cos θ. As the expected size decreases, the amount of incident light also decreases.

そこで、複数の光源から発せられてライトガイドに入射される光のうち、ライトガイドの光軸に対して0°より大きい角度で入射される光のビーム断面形状を楕円にする光学系を設けるようにした場合には、ライトガイドの入射端面における見込みサイズ内に光量を集中させることができるので、上述した光量の減少を回避することができる。   Therefore, an optical system is provided that makes the beam cross-sectional shape of light incident from a plurality of light sources and incident on the light guide at an angle greater than 0 ° with respect to the optical axis of the light guide elliptical. In this case, the amount of light can be concentrated within the expected size on the incident end face of the light guide, so that the above-described reduction in the amount of light can be avoided.

また、ライトガイドの出射端面から出射された光を拡散する拡散部を設けるようにした場合には、さらに照度分布が均一化された光を得ることができる。また、このような拡散部を用いることによって、ライトガイドの受光角よりも広い範囲の均一な照明光を得ることができる。なお、この拡散部における平均化を見込んでライトガイドの入射される光の角度分布を設定するようにしてもよい。   In addition, when a diffusing portion for diffusing light emitted from the light emitting end face of the light guide is provided, light with a more uniform illuminance distribution can be obtained. Further, by using such a diffusing portion, uniform illumination light in a wider range than the light receiving angle of the light guide can be obtained. Note that the angle distribution of the light incident on the light guide may be set in consideration of the averaging in the diffusion unit.

本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図Schematic configuration diagram of a rigid endoscope system using an embodiment of a light source device of the present invention 体腔挿入部の概略構成図Schematic configuration diagram of body cavity insertion part 撮像ユニットの概略構成図Schematic configuration diagram of the imaging unit 図1に示す硬性鏡システムにおけるプロセッサと光源装置の内部構成を示す図The figure which shows the internal structure of the processor and light source device in the rigid endoscope system shown in FIG. ライトガイドの入射端面における励起光L2_1〜L2_3の角度分布の一例を示す図The figure which shows an example of angle distribution of excitation light L2_1-L2_3 in the incident end surface of a light guide ライトガイドの出射端面における励起光の照度分布のグラフ(点線)と拡散部から出射される励起光の照度分布のグラフ(実線)との一例を示す図The figure which shows an example of the illuminance distribution graph (dotted line) of the excitation light in the output end surface of a light guide, and the illuminance distribution graph (solid line) of the excitation light radiate | emitted from a diffusion part ライトガイドの出射端面における励起光の照度分布を示す図The figure which shows the illumination intensity distribution of the excitation light in the output end surface of a light guide ライトガイドの入射端面における励起光L2_1〜L2_3の角度分布のその他の例を示す図The figure which shows the other example of angle distribution of excitation light L2_1-L2_3 in the incident end surface of a light guide 図8に示す励起光L2_1〜L2_3の角度分布を実現するための近赤外レーザ光源の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the near-infrared laser light source for implement | achieving the angle distribution of excitation light L2_1-L2_3 shown in FIG. 本発明の光源装置のその他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment of the light source device of this invention. 図10に示す光源装置のライトガイドの入射端面における励起光L2_1〜L2_3の角度分布を示す図The figure which shows angle distribution of excitation light L2_1-L2_3 in the incident end surface of the light guide of the light source device shown in FIG. 本発明の光源装置のその他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment of the light source device of this invention. +10°の角度から入射される励起光の広がり角よりも±20°の角度から入射される励起光の広がり角の方を小さくする例を説明するための図The figure for demonstrating the example which makes the divergence angle of the excitation light which injects from the angle of +/- 20 degrees smaller than the divergence angle of the excitation light which injects from the angle of +10 degrees

以下、図面を参照して本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。本実施形態の硬性鏡システムは、その光源装置の構成に特徴を有するものであるが、まずは硬性鏡システム全体の構成について説明する。図1は、本実施形態の硬性鏡システム1の概略構成を示す外観図である。   Hereinafter, a rigid endoscope system using an embodiment of a light source device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The rigid endoscope system of this embodiment is characterized by the configuration of the light source device. First, the configuration of the entire rigid endoscope system will be described. FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a rigid endoscope system 1 of the present embodiment.

本実施形態の硬性鏡システム1は、図1に示すように、白色の通常光および励起光を出射する光源装置2と、光源装置2から出射された通常光および励起光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および励起光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置10と、硬性鏡撮像装置10によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ3と、プロセッサ3において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ4とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rigid endoscope system 1 according to the present embodiment guides the normal light and excitation light emitted from the light source device 2 and the light source device 2 that emits white normal light and excitation light. A rigid mirror imaging apparatus that irradiates the observation unit and captures a normal image based on reflected light reflected from the observed portion by irradiation of normal light and a fluorescent image based on fluorescence emitted from the observed portion by irradiation of excitation light 10, a processor 3 that performs a predetermined process on the image signal captured by the rigid endoscope imaging device 10, and a monitor 4 that displays a normal image and a fluorescence image of the observed portion based on a display control signal generated by the processor 3. And.

硬性鏡撮像装置10は、図1に示すように、体腔内に挿入される体腔挿入部30と、体腔挿入部30によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット20とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rigid endoscope imaging apparatus 10 includes a body cavity insertion unit 30 that is inserted into a body cavity, and an imaging unit 20 that captures a normal image and a fluorescence image of the observed portion guided by the body cavity insertion unit 30. And.

また、硬性鏡撮像装置10は、図2に示すように、体腔挿入部30と撮像ユニット20とが着脱可能に接続されている。そして、体腔挿入部30は、接続部材30a、挿入部材30b、ケーブル接続部30c、照射窓30dおよび撮像窓30eを備えている。   Moreover, as shown in FIG. 2, the rigid-scope imaging device 10 has the body cavity insertion part 30 and the imaging unit 20 connected detachably. The body cavity insertion portion 30 includes a connection member 30a, an insertion member 30b, a cable connection portion 30c, an irradiation window 30d, and an imaging window 30e.

接続部材30aは、体腔挿入部30(挿入部材30b)の撮像ユニット20側の一端部30Xに設けられており、たとえば撮像ユニット20に形成された開口20aに嵌め合わされることにより、撮像ユニット20と体腔挿入部30とが着脱可能に接続される。   The connection member 30a is provided at one end 30X of the body cavity insertion portion 30 (insertion member 30b) on the imaging unit 20 side. For example, the connection member 30a is fitted into an opening 20a formed in the imaging unit 20, thereby The body cavity insertion part 30 is detachably connected.

挿入部材30bは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略5mmの円柱形状を有している。体腔挿入部30の内部には、撮像窓30eから入射された被観察部の通常像および蛍光像を結像し、体腔挿入部30の撮像ユニット20側の一端部30Xまで導光してその一端部30Xから出射させるリレーレンズ30f(図4参照)が設けられている。このリレーレンズ30fから出射された通常像および蛍光像が撮像ユニット20に入射される。   The insertion member 30b is inserted into the body cavity when photographing inside the body cavity, and is formed of a hard material and has, for example, a cylindrical shape with a diameter of about 5 mm. Inside the body cavity insertion section 30, a normal image and a fluorescence image of the observed part incident from the imaging window 30e are formed, guided to one end 30X on the imaging unit 20 side of the body cavity insertion section 30, and one end thereof A relay lens 30f (see FIG. 4) that emits light from the portion 30X is provided. The normal image and the fluorescence image emitted from the relay lens 30 f are incident on the imaging unit 20.

挿入部材30bの側面には、図2に示すように、ケーブル接続部30cが設けられており、このケーブル接続部30cに対してライトガイドLGがコネクタCによって機械的に接続される。これにより、光源装置2と挿入部材30bとがライトガイドLGを介して光学的に接続されることになる。   As shown in FIG. 2, a cable connection portion 30c is provided on the side surface of the insertion member 30b, and the light guide LG is mechanically connected to the cable connection portion 30c by a connector C. Thereby, the light source device 2 and the insertion member 30b are optically connected via the light guide LG.

なお、ライトガイドLGの先端にはコネクタ71(図4参照)が設けられており、ライトガイドLGはこのコネクタ71を介して光源装置2に着脱可能に接続されるものである。ライトガイドLGは、たとえばバンドル化されたマルチモード光ファイバから構成されるものである。   A connector 71 (see FIG. 4) is provided at the tip of the light guide LG, and the light guide LG is detachably connected to the light source device 2 via the connector 71. The light guide LG is composed of, for example, a bundled multimode optical fiber.

そして、体腔挿入部30の内部には、ケーブル接続部30cに接続されたライトガイドLGから発せられた通常光および励起光を導光するバンドル化されたマルチモード光ファイバ30g(図4参照)が設けられており、このマルチモード光ファイバ30gは、入射された通常光および励起光を挿入部材30bの先端部30Yまで導光して被観察部に向けて照射するものである。挿入部材30b内に設けられたマルチモード光ファイバ30gは、その先端が研磨されて照射窓30dが形成されている。   In the body cavity insertion portion 30, a bundled multimode optical fiber 30g (see FIG. 4) that guides normal light and excitation light emitted from the light guide LG connected to the cable connection portion 30c. The multimode optical fiber 30g is provided to guide incident normal light and excitation light to the distal end portion 30Y of the insertion member 30b and irradiate the observed portion. The multimode optical fiber 30g provided in the insertion member 30b has its tip polished to form an irradiation window 30d.

図3は、撮像ユニット20の概略構成を示す図である。撮像ユニット20は、体腔挿入部30内のリレーレンズ30fにより結像された被観察部の蛍光像L4を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第1の撮像系と、体腔挿入部30内のリレーレンズ30fにより結像された被観察部の通常像L3を撮像して通常画像信号を生成する第2の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像L3を反射するとともに、蛍光像L4を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム21によって、互いに直交する2つの光軸に分けられている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the imaging unit 20. The imaging unit 20 includes a first imaging system that captures the fluorescence image L4 of the observed part imaged by the relay lens 30f in the body cavity insertion part 30 and generates a fluorescence image signal of the observed part, and the body cavity insertion part And a second imaging system that generates a normal image signal by capturing a normal image L3 of the observed portion imaged by the relay lens 30f within 30. These imaging systems are divided into two optical axes orthogonal to each other by a dichroic prism 21 having a spectral characteristic that reflects the normal image L3 and transmits the fluorescent image L4.

第1の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム21を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ22と、体腔挿入部30から出射され、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を透過した蛍光像L4を結像する第1結像光学系23と、第1結像光学系23により結像された蛍光像L4を撮像する高感度撮像素子24とを備えている。   The first imaging system cuts light having a wavelength equal to or less than the wavelength of the excitation light reflected by the observed portion and transmitted through the dichroic prism 21 and an excitation light cut filter 22 that transmits fluorescent wavelength region illumination light, which will be described later, and a body cavity A first imaging optical system 23 that forms a fluorescent image L4 emitted from the insertion unit 30 and transmitted through the dichroic prism 21 and the excitation light cut filter 22, and a fluorescent image L4 imaged by the first imaging optical system 23 And a high-sensitivity imaging device 24 for imaging the image.

高感度撮像素子24は、蛍光像L4の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子24としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。   The high-sensitivity imaging element 24 detects light in the wavelength band of the fluorescent image L4 with high sensitivity, converts it into a fluorescent image signal, and outputs it. As the high sensitivity image sensor 24, for example, a monochrome image sensor can be used.

第2の撮像系は、体腔挿入部30から出射され、ダイクロイックプリズム21を反射した通常像L3を結像する第2結像光学系25と、第2結像光学系25により結像された通常像L3を撮像する撮像素子26を備えている。   The second imaging system includes a second imaging optical system 25 that forms a normal image L3 emitted from the body cavity insertion unit 30 and reflected by the dichroic prism 21, and a normal image formed by the second imaging optical system 25. An image sensor 26 that captures the image L3 is provided.

撮像素子26は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子26の撮像面には、3原色の赤(R)、緑(G)および青(B)、またはシアン(C)、マゼンダ(M)およびイエロー(Y)のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。   The image sensor 26 detects light in the wavelength band of the normal image, converts it into a normal image signal, and outputs it. On the image pickup surface of the image pickup element 26, color filters of three primary colors red (R), green (G) and blue (B), or cyan (C), magenta (M) and yellow (Y) are arranged in a Bayer array or a honeycomb. It is provided in an array.

また、撮像ユニット20は、撮像制御ユニット27を備えている。撮像制御ユニット27は、高感度撮像素子24から出力された蛍光画像信号と撮像素子26から出力された通常画像信号とに対し、CDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理を施し、ケーブル5(図1参照)を介してプロセッサ3に出力するものである。   In addition, the imaging unit 20 includes an imaging control unit 27. The imaging control unit 27 performs CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / A processing on the fluorescence image signal output from the high-sensitivity imaging device 24 and the normal image signal output from the imaging device 26. A D-conversion process is performed and output to the processor 3 via the cable 5 (see FIG. 1).

プロセッサ3は、図4に示すように、通常画像入力コントローラ41、蛍光画像入力コントローラ42、画像処理部43、メモリ44、ビデオ出力部45、操作部46、TG(タイミングジェネレータ)47およびCPU48を備えている。   As shown in FIG. 4, the processor 3 includes a normal image input controller 41, a fluorescence image input controller 42, an image processing unit 43, a memory 44, a video output unit 45, an operation unit 46, a TG (timing generator) 47, and a CPU 48. ing.

通常画像入力コントローラ41および蛍光画像入力コントローラ42は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ41は、撮像ユニット20の撮像制御ユニット27から出力された1フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ42は、蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ41に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ42に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ44に格納される。   The normal image input controller 41 and the fluorescence image input controller 42 include a line buffer having a predetermined capacity, and the normal image input controller 41 receives a normal image signal for each frame output from the imaging control unit 27 of the imaging unit 20. The fluorescent image input controller 42 temporarily stores a fluorescent image signal. The normal image signal stored in the normal image input controller 41 and the fluorescent image signal stored in the fluorescent image input controller 42 are stored in the memory 44 via the bus.

画像処理部43は、メモリ44から読み出された1フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。   The image processing unit 43 receives the normal image signal and the fluorescence image signal for each frame read from the memory 44, performs predetermined image processing on these image signals, and outputs them to the bus.

ビデオ出力部45は、画像処理部43から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ4に出力するものである。   The video output unit 45 receives the normal image signal and the fluorescence image signal output from the image processing unit 43 via the bus, performs predetermined processing to generate a display control signal, and outputs the display control signal to the monitor 4. Output.

操作部46は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。後で詳述するが、特に、本実施形態においては励起光または通常光の出射角の変更を受け付けるものである。   The operation unit 46 receives input by the operator such as various operation instructions and control parameters. As will be described in detail later, in particular, in the present embodiment, a change in the exit angle of excitation light or normal light is accepted.

TG47は、撮像ユニット20の高感度撮像素子24、撮像素子26および後述する光源装置2のLDドライバ55を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。CPU48は装置全体を制御するものである。   The TG 47 outputs a drive pulse signal for driving the high-sensitivity image pickup device 24, the image pickup device 26 of the image pickup unit 20, and an LD driver 55 of the light source device 2 described later. The CPU 48 controls the entire apparatus.

プロセッサ3と撮像ユニット20とは、図1および図4に示すように、ケーブル5を介して接続されるものである。ケーブル5は、撮像ユニット20で撮像された通常画像信号や蛍光画像信号を伝搬する信号配線やプロセッサ3から出力された制御信号を伝達する制御配線などを備えたものである。ケーブル5の先端にはコネクタ5aとコネクタ5bとが設けられており、ケーブル5はコネクタ5aを介してプロセッサ3に着脱可能に接続され、コネクタ5bを介して撮像ユニット20に着脱可能に接続されるものである。   The processor 3 and the imaging unit 20 are connected via a cable 5 as shown in FIGS. 1 and 4. The cable 5 includes a signal wiring that propagates a normal image signal and a fluorescent image signal captured by the imaging unit 20, a control wiring that transmits a control signal output from the processor 3, and the like. A connector 5a and a connector 5b are provided at the tip of the cable 5. The cable 5 is detachably connected to the processor 3 via the connector 5a, and is detachably connected to the imaging unit 20 via the connector 5b. Is.

光源装置2は、図4に示すように、約400nm〜700nmの広帯域の波長からなる通常光(白色光)L1を出射する可視光ランプ50と、可視光ランプ50から出射された通常光L1を略平行光にして出射する非球面レンズ51と、750nm〜790nmの近赤外光である励起光を出射する第1〜第3の近赤外レーザ光源52,53,54と、第1〜第3の近赤外レーザ光源52,53,54を駆動するLDドライバ55と、第1〜第3の近赤外レーザ光源52,53,54からそれぞれ出射された励起光L2_1〜L2_3を略平行光にする第1〜第3のコリメートレンズ56,57,58と、第1〜第3のコリメートレンズ56,57,58から出射された励起光L2_1〜L2_3を集光して、後述するライトガイド60の入射端面60aに互いに異なる角度で入射させる集光レンズ59と、集光レンズ59によって集光されて入射された励起光L2_1〜L2_3を導光して出射端面60bから出射する1本のライトガイド60と、ライトガイド60から出射された励起光L2_1〜L2_3を拡散する拡散部61と、拡散部61から出射された励起光L2を透過するとともに、非球面レンズ51から出射された通常光L1を後述する集光レンズ63に向けて反射するダイクロイックミラー62と、ダイクロイックミラー62を透過した励起光L2とダイクロイックミラー62によって反射された通常光L1とを集光してライトガイドLGの光入射端面70に入射させる集光レンズ63とを備えている。   As shown in FIG. 4, the light source device 2 emits a normal light (white light) L <b> 1 having a broadband wavelength of about 400 nm to 700 nm and a normal light L <b> 1 emitted from the visible light lamp 50. An aspheric lens 51 that emits substantially parallel light, first to third near-infrared laser light sources 52, 53, and 54 that emit excitation light that is near-infrared light of 750 nm to 790 nm, and first to first The LD driver 55 that drives the three near-infrared laser light sources 52, 53, and 54, and the excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the first to third near-infrared laser light sources 52, 53, and 54, respectively, are substantially parallel light. The first to third collimating lenses 56, 57, and 58 and the excitation light L2_1 to L2_3 emitted from the first to third collimating lenses 56, 57, and 58 are condensed to a light guide 60 that will be described later. Incident end face 6 A condensing lens 59 that is incident on 0a at different angles, a single light guide 60 that guides excitation light L2_1 to L2_3 that has been collected and incident by the condensing lens 59 and exits from the exit end face 60b, A diffusion unit 61 that diffuses the excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the light guide 60, and a collection unit that transmits the excitation light L2 emitted from the diffusion unit 61 and the normal light L1 emitted from the aspherical lens 51, which will be described later. The dichroic mirror 62 reflecting toward the optical lens 63, the excitation light L2 transmitted through the dichroic mirror 62, and the normal light L1 reflected by the dichroic mirror 62 are collected and incident on the light incident end face 70 of the light guide LG. And a condenser lens 63.

可視光ランプ50としては、たとえばキセノンランプが用いられる。なお、本実施形態においては、通常光L1(可視光)として白色光を用いるようにしたが、これに限らず、可視波長を有する光であればその他の光を用いるようにしてもよい。   As the visible light lamp 50, for example, a xenon lamp is used. In this embodiment, white light is used as the normal light L1 (visible light). However, the present invention is not limited to this, and other light may be used as long as it has a visible wavelength.

また、本実施形態においては、励起光としての近赤外光を出射する光源として近赤外レーザ光源を用いるようにしたが、これに限らず、近赤外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。   In this embodiment, a near infrared laser light source is used as a light source that emits near infrared light as excitation light. However, the present invention is not limited to this, and a near infrared light emitting diode may be used. .

本実施形態のライトガイド60は単芯の光ファイバであり、具体的には、たとえばコア径が600μm、NAが0.48の光ファイバを用いることができる。ただし、ライトガイドとしては、光ファイバに限らず、光ファイバと同様に入射された光の側面反射を繰り返しながら導光して出射するライトパイプなども用いることができる。また、ライトガイドの受光角は必要な照明範囲に応じて選択することができ、NAが0.48の光ファイバに限らず、NAが0.36、0.22または0.12の光ファイバも用いることができる。   The light guide 60 of this embodiment is a single-core optical fiber. Specifically, for example, an optical fiber having a core diameter of 600 μm and NA of 0.48 can be used. However, the light guide is not limited to an optical fiber, and a light pipe that guides and emits light while repeating side reflection of incident light in the same manner as the optical fiber can be used. In addition, the light receiving angle of the light guide can be selected according to the required illumination range, and is not limited to an optical fiber having an NA of 0.48, but also an optical fiber having an NA of 0.36, 0.22, or 0.12. Can be used.

そして、第1〜第3の近赤外光レーザ光源52,53,54から出射された励起光L2_1〜L2_3は、集光レンズ59の異なる入射位置から入射され、集光レンズ59によって集光された励起光L2_1〜L2_3は、ライトガイド60の光軸に対して互いに異なる角度だけ傾斜させて入射されることになる。   The excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the first to third near-infrared laser light sources 52, 53, and 54 are incident from different incident positions of the condenser lens 59 and are collected by the condenser lens 59. The excitation lights L2_1 to L2_3 are incident on the optical axis of the light guide 60 at an angle different from each other.

ここで、本実施形態においては、励起光L2_1と励起光L2_3が、ライトガイド60の光軸に対して20°の角度で入射されるように第1および第3の近赤外レーザ光源52,54が配置されるものとし、励起光L2_2が、ライトガイド60の光軸に対して10°の角度で入射されるように第2の近赤外レーザ光源53が配置されるものとする。すなわち、第1および第3の近赤外レーザ光源52,54は、第2の近赤外レーザ光源53よりも集光レンズ59の光軸から離れた位置に配置されることになる。   Here, in the present embodiment, the first and third near-infrared laser light sources 52, so that the excitation light L <b> 2 </ b> _ <b> 1 and the excitation light L <b> 2 </ b> _ <b> 3 are incident at an angle of 20 ° with respect to the optical axis of the light guide 60. 54 is arranged, and the second near-infrared laser light source 53 is arranged so that the excitation light L2_2 is incident at an angle of 10 ° with respect to the optical axis of the light guide 60. In other words, the first and third near-infrared laser light sources 52 and 54 are arranged at positions farther from the optical axis of the condenser lens 59 than the second near-infrared laser light source 53.

そして、集光レンズ59によって集光された励起光L2_1〜L2_3は、ライトガイド60の入射端面60aに互いに異なる角度で入射されるが、図5に示すように、励起光L2_1と励起光L2_3の方が、励起光L2_2よりも入射端面60aの中心位置から離れた位置から入射されることになる。   And although the excitation light L2_1-L2_3 condensed by the condensing lens 59 injects into the entrance end surface 60a of the light guide 60 at mutually different angles, as shown in FIG. 5, the excitation light L2_1 and the excitation light L2_3 However, the light is incident from a position farther from the center position of the incident end face 60a than the excitation light L2_2.

そして、上記のようにしてライトガイド60の入射端面60aから入射された励起光L2_1〜L2_3は、ライトガイド60内で平均化されて導光され出射端面60bから出射されるが、この出射光の強度分布を図6に示す。なお、図6において点線で示されるグラフが、ライトガイド60の出射端面60bから出射される励起光L2_1〜L2_3の強度分布を示すものである。また、図6に示す横軸は、ライトガイド60の出射端面60bから出射される励起光L2_1〜L2_3の出射角度を示している。   The excitation lights L2_1 to L2_3 incident from the incident end face 60a of the light guide 60 as described above are averaged and guided in the light guide 60 and emitted from the emission end face 60b. The intensity distribution is shown in FIG. In addition, the graph shown with a dotted line in FIG. 6 shows the intensity distribution of the excitation light L2_1 to L2_3 emitted from the emission end face 60b of the light guide 60. Further, the horizontal axis shown in FIG. 6 indicates the emission angles of the excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the emission end face 60b of the light guide 60.

図6に示すように、ライトガイド60の出射端面60bからは±20°の出射角度で励起光L2_1および励起光L2_3が出射され、±10°の出射角度で励起光L2_2が出射されることになる。そして、これによりライトガイド60の出射端面60bからは、図7に示すような同心円状の励起光L2_1〜L2_3が出射されることになる。図7に示す小さい方の円形の輪状の出射光が励起光L2_2であり、大きい方の円形の輪状の出射光が励起光L2_1および励起光L2_3である。   As shown in FIG. 6, the excitation light L2_1 and the excitation light L2_3 are emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 at an emission angle of ± 20 °, and the excitation light L2_2 is emitted at an emission angle of ± 10 °. Become. As a result, concentric excitation lights L2_1 to L2_3 as shown in FIG. 7 are emitted from the emission end face 60b of the light guide 60. The smaller circular ring-shaped emitted light shown in FIG. 7 is the excitation light L2_2, and the larger circular ring-shaped emitted light is the excitation light L2_1 and the excitation light L2_3.

なお、ライトガイド60の出射端面60bから出射される光の照度は、その光の入射角度(=出射角度)が大きいほど小さいものとなるが、本実施形態においては、入射角度(=出射角度)が大きい方の励起光を出射する近赤外レーザ光源の数を入射角度(=出射角度)が小さい方の励起光を出射する近赤外レーザ光源の数よりも多くするようにしたので、ライトガイド60の出射端面60bから±20°の出射角度で出射された励起光L2_1および励起光L2_3の照度と、±10°の出射角度で出射された励起光L2_2の照度とを略同じにすることができる。また、照度分布を均一にする方法としては、上記のように近赤外レーザ光源の数を増加させる方法の他に、入射角度(=出射角度)が大きい方の励起光を出射する近赤外レーザ光源の励起光の強度を入射角度(=出射角度)が小さい方の励起光を出射する近赤外レーザ光源の励起光の強度よりも大きくするようにしてもよい。また、近赤外レーザ光源の数と各近赤外レーザ光源から出射される励起光の強度との両方を調整することによって照度分布を均一にするようにしてもよい。   Note that the illuminance of light emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 becomes smaller as the incident angle (= emission angle) of the light increases, but in this embodiment, the incident angle (= emission angle). Since the number of near-infrared laser light sources that emit excitation light having a larger incident light is set to be larger than the number of near-infrared laser light sources that emit excitation light having a smaller incident angle (= emission angle), the light The illuminance of the excitation light L2_1 and the excitation light L2_3 emitted at the emission angle of ± 20 ° from the emission end face 60b of the guide 60 and the illuminance of the excitation light L2_2 emitted at the emission angle of ± 10 ° are substantially the same. Can do. As a method for making the illuminance distribution uniform, in addition to the method of increasing the number of near-infrared laser light sources as described above, near-infrared light that emits excitation light having a larger incident angle (= emission angle) is emitted. You may make it make the intensity | strength of the excitation light of a laser light source larger than the intensity | strength of the excitation light of the near-infrared laser light source which radiate | emits excitation light with a smaller incident angle (= emission angle). Further, the illuminance distribution may be made uniform by adjusting both the number of near-infrared laser light sources and the intensity of excitation light emitted from each near-infrared laser light source.

また、本実施形態においては、集光レンズ59によって集光された励起光L2_1〜L2_3が入射されるライトガイド60を1本だけ設けるようにしたが、これに限らず、上述したように互い異なる角度から複数の励起光が入射されるようなライトガイド60を複数本設けるようにしてもよい。たとえば、互いに異なる角度から複数の励起光が入射される光ファイバを複数本束ねたバンドル光ファイバを用いるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, only one light guide 60 on which the excitation lights L2_1 to L2_3 collected by the condenser lens 59 are incident is provided. However, the present invention is not limited to this. A plurality of light guides 60 that allow a plurality of excitation lights to enter from an angle may be provided. For example, a bundle optical fiber in which a plurality of optical fibers into which a plurality of excitation lights are incident from different angles may be used.

また、本実施形態においては、励起光L2_1〜L2_3をライトガイド60の入射端面60aに入射させる光学素子として、正のパワーをもつ集光レンズを用いるようにしたが、このような集光レンズとしては、たとえば球面レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズを用いることができる。また、その他の光学素子として、回折格子、凹面鏡、放物面鏡も用いることができ、集光レンズやこれらの光学素子を組み合わせて用いるようにしてもよい。そして、これらの光学素子と第1〜第3の近赤外レーザ光源52,53,54とのアライメントによってライトガイド60への励起光L2_1〜L2_3の入射角度を設定することができる。   In the present embodiment, a condensing lens having a positive power is used as an optical element that causes the excitation lights L2_1 to L2_3 to enter the incident end surface 60a of the light guide 60. However, as such a condensing lens, For example, a spherical lens, an aspherical lens, or a Fresnel lens can be used. Further, as other optical elements, a diffraction grating, a concave mirror, and a parabolic mirror can be used, and a condensing lens and these optical elements may be used in combination. The incident angles of the excitation lights L2_1 to L2_3 to the light guide 60 can be set by alignment of these optical elements with the first to third near-infrared laser light sources 52, 53, and 54.

拡散部61は、ライトガイド60の出射端面60bから出射された同心円状の励起光L2_1〜L2_3を拡散して略均一な照度分布を有するような励起光L2を出射するものである。図6において実線で示されるグラフが、拡散部61から出射された励起光L2の強度分布を示すものである。拡散部61としては、たとえば、磨りガラスやマイクロレンズアレイ、微小凹凸構造、微粒子分散膜、その他拡散作用のある光学素子として公知のものを利用することができる。   The diffusing section 61 diffuses the concentric excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 and emits the excitation light L2 having a substantially uniform illuminance distribution. A graph indicated by a solid line in FIG. 6 shows the intensity distribution of the excitation light L2 emitted from the diffusing unit 61. As the diffusing unit 61, for example, frosted glass, a microlens array, a micro uneven structure, a fine particle dispersed film, or other optical elements having a diffusing action can be used.

ダイクロイックミラー62は、上述したように通常光L1を反射するとともに、励起光L2を透過するものであり、集光レンズ63の光軸方向に対して45°の傾きをもって配置されている。   As described above, the dichroic mirror 62 reflects the normal light L1 and transmits the excitation light L2, and is disposed with an inclination of 45 ° with respect to the optical axis direction of the condenser lens 63.

集光レンズ63は、上述したように非球面レンズ51によって略平行光とされた通常光L1が入射され、この通常光L1をライトガイドLGの光入射端面70に集光して入射させるものであるとともに、拡散部61から出射された励起光L2が入射され、この励起光L2をライトガイドLGの光入射端面70に集光して入射させるものである。   As described above, the condenser lens 63 receives the normal light L1 that has been made substantially parallel light by the aspheric lens 51, and condenses the normal light L1 on the light incident end face 70 of the light guide LG. In addition, the excitation light L2 emitted from the diffusing unit 61 is incident, and the excitation light L2 is collected and incident on the light incident end face 70 of the light guide LG.

なお、本実施形態においては、励起光として近赤外光を用いるようにしたが、これに限らず、広帯域の波長からなる通常光よりも狭帯域のその他の波長を用いることができる。そして、励起光は、上記波長域の光に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類などによって適宜決定されるものである。   In the present embodiment, near-infrared light is used as the excitation light. However, the present invention is not limited to this, and other wavelengths narrower than normal light having a wide-band wavelength can be used. And excitation light is not limited to the light of the said wavelength range, It determines suitably by the kind of fluorescent pigment | dye, or the kind of biological tissue made to autofluoresce.

次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。   Next, the operation of the rigid endoscope system of this embodiment will be described.

まず、光源装置2に接続されたライトガイドLGのコネクタCが体腔挿入部30の挿入部材30bのケーブル接続部30cに接続されるとともに、プロセッサ3に接続されたケーブル5のコネクタ5bが撮像ユニット20に接続される。   First, the connector C of the light guide LG connected to the light source device 2 is connected to the cable connection portion 30c of the insertion member 30b of the body cavity insertion portion 30, and the connector 5b of the cable 5 connected to the processor 3 is connected to the imaging unit 20. Connected to.

次に、光源装置2の電源がオンされた後、使用者により体腔挿入部30が体腔内に挿入され、体腔挿入部30の先端が被観察部の近傍に設置される。   Next, after the light source device 2 is turned on, the user inserts the body cavity insertion part 30 into the body cavity, and the tip of the body cavity insertion part 30 is installed in the vicinity of the observed part.

そして、光源装置2の可視光ランプ50から通常光L1が出射され、その通常光L1は非球面レンズ51によって略平行光にされたあとダイクロイックミラー62によって直角方向に反射されて集光レンズ63に入射され、集光レンズ63によって集光されてライトガイドLGの光入射端面70に入射される。   Then, the normal light L 1 is emitted from the visible light lamp 50 of the light source device 2, and the normal light L 1 is made substantially parallel light by the aspherical lens 51 and then reflected by the dichroic mirror 62 in a right angle direction to the condenser lens 63. Then, the light is collected by the condenser lens 63 and is incident on the light incident end face 70 of the light guide LG.

一方、光源装置2の第1〜第3の近赤外レーザ光源52,53,54から励起光L2_1〜L2_3が出射され、その励起光L2_1〜L2_3はコリメートレンズ56,57,58をそれぞれ透過した後、集光レンズ59のそれぞれ互いに異なる入射位置から入射される。   On the other hand, excitation lights L2_1 to L2_3 are emitted from the first to third near-infrared laser light sources 52, 53, and 54 of the light source device 2, and the excitation lights L2_1 to L2_3 are transmitted through the collimator lenses 56, 57, and 58, respectively. Thereafter, the light is incident from different incident positions of the condenser lenses 59.

そして、集光レンズ59に入射された励起光L2_1〜L2_3は、ライトガイド60の入射端面60aに対して互いに異なる角度からそれぞれ入射される。そして、ライトガイド60に入射された励起光L2_1〜L2_3はライトガイド60によって平均化されて導光されたあとライトガイド60の出射端面60bから同心円状に出射され、その同心円状の励起光L2_1〜L2_3は拡散部61によって拡散されてダイクロイックミラー62を透過したあと集光レンズ63に入射される。そして、集光レンズ63に入射された励起光L2は、集光レンズ63によって集光されてライトガイドLGの光入射端面70に入射される。   The excitation lights L2_1 to L2_3 incident on the condenser lens 59 are incident on the incident end surface 60a of the light guide 60 from different angles. The excitation lights L2_1 to L2_3 incident on the light guide 60 are averaged and guided by the light guide 60, and then emitted concentrically from the emission end face 60b of the light guide 60, and the concentric excitation lights L2_1 to L2_1. L2_3 is diffused by the diffusing unit 61, passes through the dichroic mirror 62, and then enters the condenser lens 63. Then, the excitation light L2 incident on the condenser lens 63 is condensed by the condenser lens 63 and incident on the light incident end face 70 of the light guide LG.

次いで、上述したようにしてライトガイドLGの光入射端面70に入射された通常光L1と励起光L2とはライトガイドLGによって導光されて体腔挿入部30内のマルチモード光ファイバ30gの光入射端面から入射され、マルチモード光ファイバ30gによって導光された通常光L1および励起光L2が体腔挿入部30の先端から被観察部に向けて照射される。   Next, the normal light L1 and the excitation light L2 incident on the light incident end face 70 of the light guide LG as described above are guided by the light guide LG and incident on the multimode optical fiber 30g in the body cavity insertion portion 30. The normal light L1 and the excitation light L2 incident from the end face and guided by the multimode optical fiber 30g are irradiated from the distal end of the body cavity insertion portion 30 toward the observed portion.

そして、上述したような通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、励起光L2の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めICGが投与されており、このICGから発せられる蛍光を撮像するものとする。   And the normal image based on the reflected light reflected from the observed part by the irradiation of the normal light L1 as described above is picked up, and the fluorescent image based on the fluorescence emitted from the observed part by the irradiation of the excitation light L2 is obtained. Imaged. It should be noted that ICG is administered to the observed part in advance, and fluorescence emitted from the ICG is imaged.

具体的には、通常像の撮像の際には、通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像L3が挿入部材30bの先端部30Yから入射し、挿入部材30b内のリレーレンズ30fにより導光されて撮像ユニット20に向けて出射される。   Specifically, when the normal image is captured, the normal image L3 based on the reflected light reflected from the observed portion by the irradiation of the normal light L1 is incident from the distal end portion 30Y of the insertion member 30b, and the inside of the insertion member 30b. Are guided by the relay lens 30 f and emitted toward the imaging unit 20.

撮像ユニット20に入射された通常像L3は、ダイクロイックプリズム21により撮像素子26に向けて直角方向に反射され、第2結像光学系25により撮像素子26の撮像面上に結像され、撮像素子26によって所定のフレームレートで順次撮像される。   The normal image L3 incident on the imaging unit 20 is reflected by the dichroic prism 21 in the direction perpendicular to the imaging element 26, and is imaged on the imaging surface of the imaging element 26 by the second imaging optical system 25. 26 sequentially captures images at a predetermined frame rate.

撮像素子26から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介してプロセッサ3に順次出力される。   The normal image signals sequentially output from the image sensor 26 are subjected to CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / D conversion processing in the imaging control unit 27, and then the processor via the cable 5. 3 are sequentially output.

そして、プロセッサ3に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ41において一時的に記憶された後、メモリ44に格納される。そして、メモリ44から読み出された1フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部43において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部45に順次出力される。   The normal image signal input to the processor 3 is temporarily stored in the normal image input controller 41 and then stored in the memory 44. Then, the normal image signal for each frame read from the memory 44 is subjected to gradation correction processing and sharpness correction processing in the image processing unit 43 and then sequentially output to the video output unit 45.

そして、ビデオ出力部45は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。   Then, the video output unit 45 performs a predetermined process on the input normal image signal to generate a display control signal, and sequentially outputs the display control signal for each frame to the monitor 4. The monitor 4 displays a normal image based on the input display control signal.

一方、蛍光像の撮像の際には、励起光L2の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像L4が挿入部材30bの先端部30Yから入射し、挿入部材30b内のリレーレンズ30fにより導光されて撮像ユニット20に向けて出射される。   On the other hand, when capturing a fluorescent image, a fluorescent image L4 based on the fluorescence emitted from the observed portion by irradiation with the excitation light L2 is incident from the distal end portion 30Y of the insertion member 30b, and the relay lens 30f in the insertion member 30b. Is guided toward the image pickup unit 20.

撮像ユニット20に入射された蛍光像L4は、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を通過した後、第1結像光学系23により高感度撮像素子24の撮像面上に結像され、高感度撮像素子24によって所定のフレームレートで撮像される。   The fluorescent image L4 incident on the imaging unit 20 passes through the dichroic prism 21 and the excitation light cut filter 22, and is then imaged on the imaging surface of the high-sensitivity imaging element 24 by the first imaging optical system 23, and has high sensitivity. Images are taken at a predetermined frame rate by the image sensor 24.

高感度撮像素子24から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介してプロセッサ3に順次出力される。   The fluorescent image signals sequentially output from the high-sensitivity image sensor 24 are subjected to CDS / AGC (correlated double sampling / automatic gain control) processing and A / D conversion processing in the imaging control unit 27, and then passed through the cable 5. Are sequentially output to the processor 3.

そして、プロセッサ3に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ42において一時的に記憶された後、メモリ44に格納される。そして、メモリ44から読み出された1フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部43において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部45に順次出力される。   The fluorescence image signal input to the processor 3 is temporarily stored in the fluorescence image input controller 42 and then stored in the memory 44. Then, the fluorescence image signal for each frame read from the memory 44 is subjected to predetermined image processing in the image processing unit 43 and then sequentially output to the video output unit 45.

そして、ビデオ出力部45は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。   Then, the video output unit 45 performs a predetermined process on the input fluorescent image signal to generate a display control signal, and sequentially outputs the display control signal for each frame to the monitor 4. The monitor 4 displays a fluorescent image based on the input display control signal.

上記実施形態の硬性鏡システムによれば、1本のライトガイド60に対して複数の近赤外レーザ光源52,53,54から発せられた各励起光L2_1〜L2_3を入射するとともに、そのライトガイド60の光軸に対して互いに異なる角度で各励起光L2_1〜L2_3を入射するようにしたので、ライトガイド60に入射された各励起光L2_1〜L2_3はそれぞれライトガイド60内で平均化され、入射された励起光の角度成分を持つ同心円状の照度分布の励起光がライトガイド60から出射されることになる。これにより複数の同心円状の照度分布の足し合わせを得ることができるので、ライトガイド60の出射端面60bでは略均一化された照度分布の光を得ることができる。   According to the rigid endoscope system of the above embodiment, each of the excitation lights L2_1 to L2_3 emitted from the plurality of near-infrared laser light sources 52, 53, and 54 is incident on one light guide 60, and the light guide thereof. Since the excitation lights L2_1 to L2_3 are incident at different angles with respect to the 60 optical axes, the excitation lights L2_1 to L2_3 incident on the light guide 60 are averaged in the light guide 60 and incident. The concentric illuminance distribution excitation light having the angle component of the excitation light emitted from the light guide 60 is emitted. As a result, a plurality of concentric illuminance distributions can be added, so that light with a substantially uniform illuminance distribution can be obtained at the emission end face 60 b of the light guide 60.

したがって、このライトガイド60の出射端面60bから出射された励起光L2を被観察部に照射することによって被観察部に対して十分な強度かつ均一な照度分布の光を照射することができる。   Accordingly, by irradiating the observed part with the excitation light L2 emitted from the emission end face 60b of the light guide 60, the observed part can be irradiated with light having sufficient intensity and uniform illuminance distribution.

また、上記実施形態の硬性鏡システムの光源装置2においては、図5に示すように、10°の角度の励起光L2_2をライトガイド60の入射端面60aの上側半円内に入射されるようにし、20°の角度の励起光L2_1と励起光L2_3とをライトガイド60の入射端面60aの下側半円内に入射されるようにしたが、これに限らず、たとえば、図8に示すように、ライトガイド60の入射端面60aの上側半円内に全ての励起光L2_1〜L2_3が入射されるようにしてもよい。   Further, in the light source device 2 of the rigid endoscope system of the above embodiment, as shown in FIG. 5, the excitation light L2_2 having an angle of 10 ° is made incident in the upper semicircle of the incident end face 60a of the light guide 60. The excitation light L2_1 and the excitation light L2_3 having an angle of 20 ° are incident on the lower semicircle of the incident end face 60a of the light guide 60. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. All the excitation lights L2_1 to L2_3 may be incident on the upper semicircle of the incident end face 60a of the light guide 60.

具体的には、図9に示すように、第1の近赤外レーザ光源52およびコリメートレンズ56の組と、第3の近赤外レーザ光源54およびコリメートレンズ58の組とのいずれか一方の組を他方の組側に寄せて配置するようにすればよい。なお、図9においては、図面を見易くするため、第1の近赤外レーザ光源52およびコリメートレンズ56の組と、第2の近赤外レーザ光源54およびコリメートレンズ58の組とを重ねて表現しているが、実際には若干ずれて配置されているものとする。   Specifically, as shown in FIG. 9, one of the set of the first near-infrared laser light source 52 and the collimating lens 56 and the set of the third near-infrared laser light source 54 and the collimating lens 58 are used. What is necessary is just to make it arrange | position close to the other group side. In FIG. 9, the set of the first near-infrared laser light source 52 and the collimating lens 56 and the set of the second near-infrared laser light source 54 and the collimating lens 58 are overlapped for easy understanding of the drawing. However, it is assumed that they are actually shifted slightly.

上記のように第1の近赤外レーザ光源52およびコリメートレンズ56の組と、第3の近赤外レーザ光源54およびコリメートレンズ58の組とを近づけて配置することによって、第1〜第3の近赤外レーザ光源をコンパクトに配置することができるとともに、集光レンズ85の大きさも小さくすることができるので、光源装置全体のサイズを小さくすることができる。   As described above, the first near-infrared laser light source 52 and the collimating lens 56 and the third near-infrared laser light source 54 and the collimating lens 58 are disposed close to each other, thereby allowing the first to third. The near-infrared laser light source can be compactly arranged, and the size of the condensing lens 85 can be reduced, so that the size of the entire light source device can be reduced.

また、上記実施形態の硬性鏡システムの光源装置2においては、ライトガイド60の光軸に対して+10°の角度と±20°の角度とから励起光を入射するようにしたが、これに限らず、たとえば、ライトガイド60の光軸に対して+10°の角度と−10°の角度とから励起光を入射するようにしてもよい。すなわち、ライトガイド60の光軸と各励起光の光軸とがなす角が同一となるように励起光を入射するようにしてもよい。   Further, in the light source device 2 of the rigid endoscope system of the above embodiment, the excitation light is incident from the angle of + 10 ° and the angle of ± 20 ° with respect to the optical axis of the light guide 60. However, the present invention is not limited to this. Instead, for example, the excitation light may be incident from an angle of + 10 ° and an angle of −10 ° with respect to the optical axis of the light guide 60. That is, the excitation light may be incident so that the angle formed by the optical axis of the light guide 60 and the optical axis of each excitation light is the same.

具体的には、たとえば、図10に示すように、第1の近赤外レーザ光源80およびコリメートレンズ82との組と、第2の近赤外レーザ光源81およびコリメートレンズ83との組とをライトガイド60の光軸に対して対称に設け、これらの組からそれぞれ出射された励起光L2_1と励起光L2_2とを集光レンズ84に入射し、集光レンズ84によってライトガイド60の入射端面60aに入射させるようにしてもよい。   Specifically, for example, as shown in FIG. 10, a set of the first near infrared laser light source 80 and the collimating lens 82 and a set of the second near infrared laser light source 81 and the collimating lens 83 are combined. The excitation light L2_1 and the excitation light L2_2, which are provided symmetrically with respect to the optical axis of the light guide 60 and are respectively emitted from these sets, enter the condenser lens 84, and the incident end face 60a of the light guide 60 is incident on the condenser lens 84. You may make it inject into.

なお、上述したようにライトガイド60の光軸に対して+10°の角度と−10°の角度とから励起光L2_1および励起光L2_2を入射するようにした場合、ライトガイド60の出射端面60bからは、出射端面60bの中心位置から同じ半径の円形の輪状の励起光L2_1および励起光L2_2が出射されることになる。したがって、このライトガイド60の出射端面60bから出射される励起光の照度分布を略均一にするため、たとえばコリメートレンズ82,83の焦点距離を長くすることによって、図11に示すようにライトガイド60の入射端面60aに入射される励起光L2_1および励起光L2_2の広がり角を大きくするようにしてもよい。このように励起光L2_1および励起光L2_2の広がり角を大きくして、ライトガイド60の入射端面60aの中心位置付近にも励起光を入射させることによって、上記実施形態のような拡散部61を設けることなく、ライトガイド60の出射端面60bから出射される励起光の照度分布を均一にすることができる。   As described above, when the excitation light L2_1 and the excitation light L2_2 are incident at an angle of + 10 ° and −10 ° with respect to the optical axis of the light guide 60, the emission end face 60b of the light guide 60 is incident. The circular ring-shaped excitation light L2_1 and excitation light L2_2 having the same radius are emitted from the center position of the emission end face 60b. Therefore, in order to make the illuminance distribution of the excitation light emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 substantially uniform, for example, by increasing the focal length of the collimating lenses 82 and 83, as shown in FIG. The divergence angles of the excitation light L2_1 and the excitation light L2_2 incident on the incident end face 60a may be increased. In this way, the spreading angle of the excitation light L2_1 and the excitation light L2_2 is increased so that the excitation light is also incident near the center position of the incident end surface 60a of the light guide 60, thereby providing the diffusion unit 61 as in the above embodiment. The illuminance distribution of the excitation light emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 can be made uniform.

また、上記実施形態の硬性鏡システムの光源装置2においては、ライトガイド60の入射端面60aに対して±20°の角度から励起光L2_1,L2_3を入射するようにしたが、このようにライトガイド60の光軸に対して傾いた方向から励起光を入射端面60aに入射させた場合、入射端面60aに対する励起光の入射方向が垂直ではなく、垂直方向から傾いた方向となるため励起光の入射面の形状は楕円となって見込みサイズが減少し、光量の損失を招くことになる。   In the light source device 2 of the rigid endoscope system of the above embodiment, the excitation lights L2_1 and L2_3 are incident on the incident end face 60a of the light guide 60 from an angle of ± 20 °. When the excitation light is incident on the incident end face 60a from a direction inclined with respect to the optical axis 60, the incident direction of the excitation light with respect to the incident end face 60a is not vertical but inclined from the vertical direction. The shape of the surface becomes an ellipse, the expected size is reduced, and the amount of light is lost.

そこで、たとえば、図12に示すように、ライトガイド60の入射端面60aに対して±20°の角度から入射される励起光L2_1,L2_3のビーム断面形状と、励起光の入射面の形状とが同じになるように、励起光L2_1,L2_3のビーム断面形状を楕円とする光学系90,91をそれぞれ設けるようにしてもよい。このような光学系90,91としては、たとえば図12に示すようなアナモルフィックプリズムを用いることができる。ただし、これに限らずその他の公知な光学系を用いることができ、たとえばウェッジプレートやシリンドリカルレンズなども用いることができる。   Therefore, for example, as shown in FIG. 12, the beam cross-sectional shape of the excitation light L2_1 and L2_3 incident at an angle of ± 20 ° with respect to the incident end surface 60a of the light guide 60 and the shape of the excitation light incident surface are Optical systems 90 and 91 may be provided so that the beam cross-sectional shapes of the excitation light L2_1 and L2_3 are ellipses so as to be the same. As such optical systems 90 and 91, for example, an anamorphic prism as shown in FIG. 12 can be used. However, the present invention is not limited to this, and other known optical systems can be used. For example, a wedge plate or a cylindrical lens can also be used.

このようにして励起光のビーム断面形状を楕円にする光学系を設けることによって、上述した光量の損失を防止することができる。   Thus, by providing the optical system that makes the beam cross-sectional shape of the excitation light elliptical, it is possible to prevent the above-described loss of light amount.

なお、図12に示す例では、±20°の角度から入射される励起光のビーム断面形状を楕円にするようにしたが、+10°の角度から入射される励起光のビーム断面形状についても楕円にするようにしてもよい。すなわち、ライトガイド60の光軸に対して0°より大きい角度で入射される励起光の場合に対して、その角度に限らずビーム断面形状を楕円にする光学系を設けることによって光量の損失を防止するという効果を得ることができる。   In the example shown in FIG. 12, the beam cross-sectional shape of the excitation light incident from an angle of ± 20 ° is made elliptical, but the beam cross-sectional shape of the excitation light incident from an angle of + 10 ° is also elliptical. You may make it. That is, with respect to the case of excitation light incident at an angle larger than 0 ° with respect to the optical axis of the light guide 60, the loss of the light amount can be reduced by providing an optical system that makes the beam cross-sectional shape elliptical, not limited to that angle. The effect of preventing can be acquired.

また、上記実施形態の硬性鏡システムの光源装置2においては、ライトガイド60に入射される励起光L2_1〜L2_3の広がり角については特に言及していないが、図13に示すように+10°の角度から入射される励起光の広がり角よりも±20°の角度から入射される励起光の広がり角の方が小さくなるようにすることが望ましい。このように広がり角を設定することによって、ライトガイド60の出射端面60bから出射される励起光L2の照度分布を、その照度分布の端部で鋭く光量が減衰するようなものとすることができる。ライトガイド60の受光角よりも大きい角度で入射する励起光は損失となるので、上述したように照度分布の端部で鋭く光量が減衰するような照度分布とすることによって、照明に寄与する励起光の利用効率を上げることができる。なお、上述したように励起光L2_1〜L2_3の広がり角に差を設ける方法としては、各励起光L2_1〜L2_3をそれぞれ集光するために用いる光学素子のパワーを変え、集光時の倍率を変えるようにしてもよいし、広がり角の異なるような別の光源を用いるようにしてもよい。   Further, in the light source device 2 of the rigid endoscope system of the above embodiment, the spread angle of the excitation lights L2_1 to L2_3 incident on the light guide 60 is not particularly mentioned, but an angle of + 10 ° as shown in FIG. It is desirable that the divergence angle of the excitation light incident from an angle of ± 20 ° is smaller than the divergence angle of the excitation light incident from. By setting the divergence angle in this way, the illuminance distribution of the excitation light L2 emitted from the emission end face 60b of the light guide 60 can be such that the amount of light is sharply attenuated at the end of the illuminance distribution. . Since the excitation light incident at an angle larger than the light receiving angle of the light guide 60 is lost, as described above, the illuminance distribution in which the amount of light sharply attenuates at the end of the illuminance distribution makes it possible to contribute to the illumination. Light utilization efficiency can be increased. As described above, as a method of providing a difference in the spread angles of the excitation lights L2_1 to L2_3, the power of the optical element used for condensing each of the excitation lights L2_1 to L2_3 is changed, and the magnification at the time of collection is changed. Alternatively, another light source having a different divergence angle may be used.

また、上記実施形態の硬性鏡システムの光源装置2においては、励起光L2_1〜L2_3を1つの正のパワーの集光レンズ59に対して互いに異なる位置から入射することによって、励起光L2_1〜L2_3がライトガイド60の光軸に対して互いに異なる角度から入射されるようにしたが、これに限らず、集光レンズ59などによって集光することなく、第1〜第3の近赤外レーザ光源から発せられた励起光L2_1〜L2_3を直接ライトガイド60の入射端面60aに入射させることによって、励起光L2_1〜L2_3がライトガイド60の光軸に対して互いに異なる角度から入射されるようにしてもよい。   Further, in the light source device 2 of the rigid endoscope system of the above-described embodiment, the excitation lights L2_1 to L2_3 are made incident on the single positive power condenser lens 59 from different positions by the excitation light L2_1 to L2_3. The light guides 60 are incident from different angles with respect to the optical axis of the light guide 60. However, the present invention is not limited to this, and the first to third near-infrared laser light sources are not condensed by the condenser lens 59 or the like. The excitation light L2_1 to L2_3 may be incident on the optical axis of the light guide 60 from different angles by causing the emitted excitation light L2_1 to L2_3 to directly enter the incident end surface 60a of the light guide 60. .

また、上記実施形態の硬性鏡システムにおいては、励起光L2_1〜L2_3が入射されるライトガイド60を光源装置内に設けるようにしたが、たとえば体腔挿入部30に接続されるライトガイドLGとして単芯の光ファイバなどを用いる場合には、光源装置内にライトガイド60を設ける必要はなく、集光レンズ59によって集光された励起光L2_1〜L2_3をライトガイドLGに直接入射するようにすればよい。   In the rigid endoscope system of the above embodiment, the light guide 60 to which the excitation lights L2_1 to L2_3 are incident is provided in the light source device. However, for example, the light guide LG connected to the body cavity insertion unit 30 is a single core. When the optical fiber or the like is used, it is not necessary to provide the light guide 60 in the light source device, and the excitation lights L2_1 to L2_3 collected by the condenser lens 59 may be directly incident on the light guide LG. .

また、上記実施形態の硬性鏡システムにおいては、第1の撮像系により蛍光画像を撮像するようにしたが、これに限らず、被観察部への特殊光の照射による被観察部の吸光特性に基づく画像を撮像するようにしてもよい。   In the rigid endoscope system of the above-described embodiment, the fluorescent image is captured by the first imaging system. However, the present invention is not limited to this, and the light absorption characteristics of the observed part due to the irradiation of the special light to the observed part are not limited. You may make it image the image based on.

また、上記実施形態は、本発明の光源装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡システムに適用してもよい。   Moreover, although the said embodiment applies the light source device of this invention to a rigid endoscope system, you may apply not only to this but a flexible endoscope system, for example.

1 硬性鏡システム
2 光源装置
3 プロセッサ
4 モニタ
10 硬性鏡撮像装置
20 撮像ユニット
24 高感度撮像素子
26 撮像素子
30 体腔挿入部
30f リレーレンズ
30g マルチモード光ファイバ
50 可視光ランプ
51 非球面レンズ
52 第1の近赤外レーザ光源
53 第2の近赤外レーザ光源
54 第3の近赤外レーザ光源
56,57,58 コリメートレンズ
59 集光レンズ
60 ライトガイド
61 拡散部
62 ダイクロイックミラー
63 集光レンズ
80 第1の近赤外レーザ光源
81 第2の近赤外レーザ光源
82,83 コリメートレンズ
84 集光レンズ
85 集光レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rigid endoscope system 2 Light source device 3 Processor 4 Monitor 10 Rigid endoscope imaging device 20 Imaging unit 24 High sensitivity imaging device 26 Imaging device 30 Body cavity insertion part 30f Relay lens 30g Multimode optical fiber 50 Visible light lamp 51 Aspherical lens 52 1st Near-infrared laser light source 53 second near-infrared laser light source 54 third near-infrared laser light source 56, 57, 58 collimating lens 59 condensing lens 60 light guide 61 diffusing section 62 dichroic mirror 63 condensing lens 80 first 1 near-infrared laser light source 81 2nd near-infrared laser light source 82, 83 collimating lens 84 condensing lens 85 condensing lens

Claims (11)

被観察部に照射される光を発する複数の光源を有し、
前記複数の光源が、入射された光の側面反射を繰り返しながら導光して出射する1本のライトガイドに対して前記各光源から発せられた光を入射するものであるとともに、前記ライトガイドの光軸に対して互いに異なる角度で前記各光を入射するものであることを特徴とする光源装置。
It has a plurality of light sources that emit light that irradiates the observed part,
The plurality of light sources make light emitted from each of the light sources incident on one light guide that is guided and emitted while repeating side-surface reflection of incident light. A light source device, wherein the light beams are incident at different angles with respect to the optical axis.
前記ライトガイドの光軸に対して第1の角度で入射される光の光量よりも前記ライトガイドの光軸に対して前記1の角度よりも大きい第2の角度で入射される光の光量の方が大きいことを特徴とする請求項1記載の光源装置。   The amount of light incident at a second angle greater than the first angle with respect to the optical axis of the light guide than the amount of light incident at a first angle with respect to the optical axis of the light guide. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is larger. 前記第1の角度で前記ライトガイドに光を入射させる前記光源の数よりも前記第2の角度で前記ライトガイドに光を入射させる前記光源の数の方が多いことを特徴とする請求項2記載の光源装置。   3. The number of light sources that cause light to enter the light guide at the second angle is greater than the number of light sources that cause light to enter the light guide at the first angle. The light source device described. 前記第1の角度で前記ライトガイドに光を入射させる前記光源から発せられる光の強度よりも前記第2の角度で前記ライトガイドに光を入射させる前記光源から発せられる光の強度の方が大きいことを特徴とする請求項2記載の光源装置。   The intensity of light emitted from the light source that causes light to enter the light guide at the second angle is greater than the intensity of light emitted from the light source that causes light to enter the light guide at the first angle. The light source device according to claim 2. 前記第1の角度で前記ライトガイドに入射される光の広がり角よりも前記第2の角度で前記ライトガイドに入射される光の広がり角の方が小さいことを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の光源装置。   5. The spread angle of light incident on the light guide at the second angle is smaller than the spread angle of light incident on the light guide at the first angle. The light source device according to claim 1. 前記各光源から発せられる光の光軸と前記ライトガイドの光軸とによってなされる入射角が同一となるように前記複数の光源が配置されるものであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の光源装置。   5. The plurality of light sources are arranged such that the incident angles formed by the optical axes of the light emitted from the light sources and the optical axis of the light guide are the same. The light source device according to claim 1. 前記複数の光源から発せられて前記ライトガイドに入射される光のうち、前記ライトガイドの光軸に対して0°より大きい角度で入射される光のビーム断面形状を楕円にする光学系を備えたことを特徴とする請求項1から6いずれか1項記載の光源装置。   An optical system that makes the beam cross-sectional shape of light incident from the light sources incident on the light guide at an angle greater than 0 ° with respect to the optical axis of the light guide elliptical The light source device according to claim 1, wherein 前記ライトガイドの出射端面から出射された光を拡散する拡散部を備えたことを特徴とする請求項1から7いずれか1項記載の光源装置。   8. The light source device according to claim 1, further comprising a diffusion unit that diffuses light emitted from an emission end face of the light guide. 9. 前記ライトガイドが、単芯の光ファイバであることを特徴とする請求項1から8記載の光源装置。   9. The light source device according to claim 1, wherein the light guide is a single-core optical fiber. 前記光源が、半導体光源であることを特徴とする請求項1から9いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the light source is a semiconductor light source. 前記半導体光源が、レーザ光源であることを特徴とする請求項1から10いずれか1項記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the semiconductor light source is a laser light source.
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