JP2015022834A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的に応じた複数種類の観察光に対応出来る光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１０は、メインユニット４０と、メインユニット４０に着脱可能な光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを備えている。光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、少なくとも１つの光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、メインユニット４０と光学的に接続される１つの光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを有している。メインユニット４０は、光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと光学的にそれぞれ接続される入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射した光を合成する光合成ユニット４３と、合成された光を出射する出射部４５と、実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニット４８を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置に関する。

近年、内視鏡などの観察装置において、半導体光源から出射された光を導光部材によって導光して、導光部材の先端に設けられた光変換部材により色や光度分布などを変換して出射する光源装置が利用されている。このような光源装置では、ピーク波長、スペクトル形状などを適切に選択することで、観察対象物の視認性を向上させるなどの取り組みが進められている。目的に応じた様々な観察光を作り出すために、波長特性などが異なる複数の半導体光源を組み合わせて利用して、各光源の光を合成して出射させたり、先端に設けた蛍光体などの波長変換部材によってさらに波長変換して出射させたりすることが必要となる。

例えば特許文献１では、複数の半導体光源から出射した光を光カプラーによって合成した後に光変換部材で波長変換して目的の観察光を出射する光源装置が提案されている。

特開２００９−２７７７３４号公報

従来技術による光源装置では、目的に応じた光を得るためにはそれぞれに対応して光源を組み合わせた専用の光源装置を用意する必要がある。しかし、多数の光源装置を用意するのは、コストや保管場所などの観点から望ましくない。

本発明の目的は、光源を個別に交換可能とし、その組合せに応じて実現可能な出射光の情報を提供することで、目的に応じた複数種類の観察光に対応出来る光源装置を提供することである。

本発明による光源装置は、メインユニットと、前記メインユニットに着脱可能な複数の光源モジュールと、前記光源モジュールの特性情報が記録されている記録媒体を備えている。各光源モジュールは、少なくとも１つの光源と、前記メインユニットと光学的に接続される１つの光接続部を有している。前記メインユニットは、接続された複数の光源モジュールの光接続部と光学的にそれぞれ接続される複数の入射部と、前記入射部に入射した光を合成する光合成ユニットと、前記光合成ユニットによって合成された光を出射する１つの出射部と、前記記録媒体に記録されている前記光源モジュールの特性情報を元に実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニットを有している。

本発明によれば、目的に応じた複数種類の観察光に対応出来る光源装置が提供される。

第１の実施形態の光源装置のブロック図である。 第１の実施形態の光源装置の動作フローを示している。 第１の実施形態の第１の変形例の光源装置のブロック図である。 第１の実施形態の別の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 第１の実施形態のまた別の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 第２の実施形態の光源装置のブロック図である。 第２の実施形態の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 第３の実施形態の光源装置のブロック図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

〔第１の実施形態〕
［構成］
図１に本実施形態のブロック図を示す。光源装置１０は、メインユニット４０と、メインユニット４０に着脱可能な光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによって構成されている。ここでは、メインユニット４０は、３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが着脱可能な構成をしているが、２つまたは４つ以上の光源モジュールが着脱可能な構成であってもよい。３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、必要な観察光の種類に応じて、多数の光源モジュールの中から選択される。ここでは、メインユニット４０に接続されている３つの光源モジュールを便宜的に光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと表記している。また、メインユニット４０には、必ずしも３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続される必要はなく、観察光によっては光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのいずれかが取り外された状態で使用されてもよい。

光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、少なくとも１つの半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、メインユニット４０と光学的に接続される光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから出射された光を光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに導光する光ファイバ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体であるメモリーたとえばＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと、メインユニット４０と電気的に接続される電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの間で電気信号を伝送する信号線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを備えている。

各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、たとえばレーザーダイオード（ＬＤ）で構成されてよい。半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、ピーク波長等の光学特性が異なっている。

例えば、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには、それぞれ、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のピーク波長、線幅、スペクトル形状などの波長特性情報が記録されている。

メインユニット４０は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと光学的にそれぞれ接続される入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射した光を導光する光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと、光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃによって導光された光を合成する光合成ユニット４３たとえば光コンバイナと、光合成ユニット４３によって合成された光を導光する光ファイバ４４と、光ファイバ４４によって導光された光を外部へ出射する１つの出射部４５を備えている。

メインユニット４０はまた、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気的に接続される電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと、実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニット４８と、電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと出射光特性導出ユニット４８の間で電気信号を伝送する信号線４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃと、出射光の特性情報の導出に必要な情報が記録されている記録媒体であるメモリーたとえばＲＯＭ４９と、出射光特性導出ユニット４８によって導出された出射光の特性情報を外部に報知する報知器５０を備えている。

ＲＯＭ４９には、例えば、光合成ユニット４３の各入力ポートに入力される光に対する波長依存を含む透過率などの光合成特性情報、目的の観察光の種類を実現する光スペクトル特性情報などの観察光情報などが記録されている。ここで、観察光の種類とは、例えば、青色、緑色、赤色を含む３つ以上の波長を組み合わせることにより実現出来る白色光や、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青紫色と緑色の２つの波長を利用して血管をコントラストよく観察することで癌等の発見を容易にするＮＢＩ特殊光などの違いをいう。これに限らず、ＲＯＭ４９には、観察目的に合わせた各種の観察光を記録しておくことが出来る。光スペクトル特性としては、理想的なスペクトル特性と、そこから一定の幅を持った特性ずれの許容範囲が定められている。

出射光特性導出ユニット４８は、ＲＯＭ４９に記録されている情報を電気信号の形で読み出す機能と、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ中のＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている情報を電気信号の形で読み出す機能を有している。出射光特性導出ユニット４８はまた、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報と光合成特性情報を演算して、メインユニット４０に接続されている光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組み合わせによって実現可能な出射光の特性情報を導出する機能を有している。

報知器５０は、例えば、情報を画像表示するディスプレイで構成され得る。

光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがメインユニット４０に接続されると、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、光ファイバ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを介して光合成ユニット４３と光学的に接続され、その結果、光合成ユニット４３は光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を受け取り可能となる。また、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、信号線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと信号線４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを介して出射光特性導出ユニット４８と電気的に接続され、その結果、出射光特性導出ユニット４８はＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから記録情報を読み出し可能となる。

［作用］
図２に本実施形態の光源装置の基本的な動作フローを示す。本動作フローは通常は装置の電源を入れた段階で実行することが望ましいが、任意の指示したタイミングで実行してもよい。

動作ステップＳ１〜Ｓ３では、メインユニット４０の各接続ポートに光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されているかの確認を行う。各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに対して情報読み取り動作を行い、情報の取得が出来なければ接続されていないと判断する。全ての接続ポートで接続が確認されない場合、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されていな旨を報知器５０によって報知する。

１つ以上の光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの接続が確認されれば、ステップＳ４で、それぞれのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから特性情報の読み取りを行う。図１の光源装置１０であれば、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のスペクトル形状の情報を読み取る。ステップＳ５では、メインユニット４０のＲＯＭ４９に記録されている、各入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射される光に対する出射光の透過率と、所定の波長構成で定義された観察光の種類の波長構成の情報を読み取る。ステップＳ６〜７では、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから得た光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のスペクトル情報や、ＲＯＭ４９から得た透過率の情報などを総当りで演算して、その演算結果に観察光の所定の波長構成の許容範囲内に入るものがあるか比較を行う。もし所定の波長構成範囲内に入る演算結果がない場合にはステップＳ８へ移り、使用出来る観察光がない旨を報知器５０によって報知する。

所定の波長構成範囲に入る演算結果がある場合にはステップＳ９へ移り、出射可能な観察光の種類または波長構成の情報を報知器５０によって報知する。

［効果］
この構成により、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを個別に交換可能であり、かつそれらの組合せにより出射可能な観察光を自動で導出可能な光源装置が実現される。光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組合せによって実現可能な観察光を全て導出することによって、同一の光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを複数の観察目的に有用に使うことが可能になる。また、ユーザーが光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを交換した際の組合せ間違いを検出可能であり、意図しない光の出射による安全上の問題を防ぐことも可能である。なお、出射部４５は１つに限らず、複数の射出部を持つ構成を取っても良い。

〔第１の実施形態の第１の変形例〕
［構成］
図３に第１の実施形態の第１の変形例のブロック図を示す。図中、図１に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第一実施形態と同様である。

本変形例では、メインユニット４０はさらに、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを個別に制御可能な光源制御ユニット５２と、光源装置１０の動作をユーザーが指示することが可能な制御指示装置５４を備えている。光源制御ユニット５２と制御指示装置５４は出射光特性導出ユニット４８と接続されている。光源制御ユニット５２は、制御線５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを介して電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと電気的に接続さている。

また、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、制御線２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを介して電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気的に接続さている。

光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがメインユニット４０に接続されると、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、制御線２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと制御線５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを介して光源制御ユニット５２と電気的に接続され、その結果、光源制御ユニット５２は半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを制御可能となる。

［作用］
ユーザーは、報知器５０に報知された出射光特性を元に、制御指示装置５４を通して観察光の種類と特性を選択して観察光の出射の指示を行うことが出来る。選択した出射光の許容特性範囲を満たす組み合わせが複数ある場合には波長情報を元に観察光としてより適切な組合せを自動または手動で選択する構成としてもよい。出射光特性導出ユニット４８は、導出された実現可能な出射光の特性情報を元に、選択された観察光の種類が実現可能であるかを判断する。実現不可能であると判断されれば、その旨を報知器５０によって報知し、光源の駆動は行わない。実現可能であると判断されれば、光源制御ユニット５２により半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを制御し、選択された種類の観察光を出射させる。

［効果］
本構成により、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを適切な動作状態となるように一括制御することが可能となり、容易に目的の観察光を得ることが出来る。

〔第１の実施形態の第２の変形例〕
［構成］
本変形例では、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃにはさらに、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの波長特性情報の他に光量制御に必要となる情報つまり光量制御特性情報が記録されている。光量制御特性情報は、例えば、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光量と内包する半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの駆動電流相関のテーブル、半導体光源の閾値電流、光量−入力電流関数、最大出力光量、定格光量などである。パルス駆動を行う場合には、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの制御に必要となる最大パルス駆動周波数などの情報も含んでいてもよい。

［作用］
出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール制御情報も含めて実現可能な出射光の特性情報を演算する。例えば、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を一定の比率で混合して任意の観察光の種類を実現した場合の出射光の最大光量、言い換えれば、所定の波長構成を保ちながら出射可能な出射光の最大光量を導出し、その情報を報知器５０によって報知する。また、出射光特性導出ユニット４８は、最大光量以下の範囲で光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を一定比率範囲内で混合した場合に実現可能な出射光の演色評価数を算出し、その情報を報知器５０によって報知する。演色性評価数は、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射される光の波長と最大光量より導出される。また、出射光特性導出ユニット４８は、光源をパルス駆動する場合には、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの間で最大パルス周波数を比較し最も遅いものを、出射部４５からの出射光に対して適用可能なパルス駆動周波数として報知器５０によって報知する。もし、任意の観察光として出射可能な組み合わせが複数ある場合には、組み合わせにより実現出来る最大光量、演色評価指数などのいずれかの特性を優先して自動または手動で選択して出射してもよい。

［効果］
この構成により、出射光の観察光としての種類だけでなく実現可能な特性範囲を明確にし、観察光としてより適した特性の出射光を得ることが出来る。

〔そのほかの変形例〕
図１の構成例では、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体がＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃで構成されているが、そのような記録媒体はＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに限定されない。例えば、図４に示すように、光源モジュール２０Ａの特性情報が記録されている記録媒体は、バーコードのような光学的に識別可能な反射パターンや機械的に識別可能な凹凸パターンなどの識別パターン３０Ａで構成されてもよい。この場合、メインユニット４０は、識別パターン３０Ａに記録されている光源モジュール２０Ａの特性情報を光学的または機械的に読み取る読取装置５６を有している。読取装置５６は、光源モジュール２０Ａの特性情報の電気信号を信号線５７を介して出射光特性導出ユニット４８に出力する。

ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４ＣとＲＯＭ４９に記録されている情報は、光学的な情報だけでなく、熱的な情報などであってもよい。例えば、波長特性情報と光量制御特性情報は、それらの特性の光源温度依存性を含んだ情報であってもよい。図５に示すように、光源モジュール２０Ａは、半導体光源２１Ａの温度を調整する温度調整ユニット３２Ａを備えているとよい。温度調整ユニット３２Ａは、半導体光源２１Ａを設定温度に保つ。また、出射光特性導出ユニット４８は、温度調整ユニット３２Ａの設定温度と、波長特性情報と光量特性情報の光源温度依存を参照して出射光の特性情報を導出する。詳しくは、出射光特性導出ユニット４８は、波長特性情報と光量制御特性情報として、設定温度に対応した情報を読み出して、半導体光源２１Ａの温度依存性を補正した出射光の特性情報を導出する。これにより、より安定した出射光が得られる。

また、光源モジュール２０Ａ〜２０Ｃの詳細な特性情報は、必ずしも光源モジュール２０Ａ〜２０Ｃ内のＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている必要はなく、例えば、メインユニット４０内のＲＯＭ４９に記録されていてもよい。言い換えれば、メインユニット４０が、光源モジュール２０Ａ〜２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体を有していてもよい。その場合、光源モジュール２０Ａ〜２０Ｃは、それら自体を識別するための情報だけを有していればよい。そのような情報は、例えば、識別パターンの形で光源モジュール２０Ａ〜２０Ｃに保持されてよい。

各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、１つの半導体光源を有している構成をしているが、２つ以上の半導体光源を有してもよい。例えば、各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、ある種類の観察光に対応した複数の半導体光源を有しており、それらの半導体光源から発せられた光を選択的にまたは合成して出射する構成をしていてもよい。

また、ユーザーが指定した観察光の種類や特性に対して、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組合せに不足がある場合には、不足している光学特性または光源モジュールの種類を導出し、その情報を報知器５０によって報知する構成としてもよい。

また、ユーザーへの情報を報知する報知器としては、画像やランプの点灯の視覚を利用する報知器や音声利用する報知器など、既知の様々な報知器を利用してもよい。さらに、エラー判定時にはインターフェイスの操作部のロックなどにより誤操作を防止する機能をメインユニット４０が備えてもよい。

また、メインユニット４０が光源制御ユニット５２を有している代わりに、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが同様の機能を有していてもよい。

また、メインユニット４０内のＲＯＭ４９は容易に交換可能な構成とし、新しい光源モジュールや観察光情報などを含んだ新規のＲＯＭと交換可能な構成としてもよい。

〔第２の実施形態〕
［構成］
図６に第２の実施形態のブロック図を示す。本実施形態では、メインユニット４０は、光合成ユニット４３によって合成された光を分岐する光分岐器５９と、光合成ユニット４３によって合成された光を検出する光検出器６０を有している。光分岐器５９は、光合成ユニット４３と出射部４５の間に設けられ、光合成ユニット４３からの光の一部を光検出器６０へ導光し、残りを出射部４５へ導光する。光検出器６０は、入射光の特性たとえば光量を検出し、その光量を示す電気信号を出射光特性導出ユニット４８に出力する。出射光特性導出ユニット４８は、光検出器によって検出された光の特性たとえば光量を元に、光源装置１０の出射光の特性情報を導出する。

またメインユニット４０は、出射部４５の手前に設けられた遮光シャッター６１を有している。遮光シャッター６１は、その開閉により、出射部４５に導光された光を出射または遮光の状態に切り替える。

光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには、第１の実施形態において説明された光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報に加えて、特性変動許容値が記録されており、またメインユニット４０のＲＯＭ４９には、光分岐器５９の分岐比が記録されている。

［作用］
本実施形態では、出射光特性導出ユニット４８は、光検出器６０によって検出された光量情報を利用して、出射光の特性情報を導出する。望ましくは、出射光特性導出ユニット４８は、光検出器６０によって検出された光量情報に加えて、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの記録情報を利用して、出射光の特性情報を導出する。

まず、第一実施形態と同様に、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに対して情報読み取り動作を行い、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されているかを確認する。ここで、遮光シャッター６１を閉じた状態とした上で、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを個別に、制御電流を変化させることで光量を変化させながら発光させる。光検出器６０は、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光量を検出しその情報を出射光特性導出ユニット４８に送る。出射光特性導出ユニット４８は、記録された光量と検出した光量の差分を元に光量特性を補正して、実現可能な観察光の種類と最大光量、演色性評価数などの出射光の特性情報の導出を行う。

［効果］
この構成により、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃや光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃなどの経時的な特性変動を補正して常に最適な組合せ比率の観察光を導出することが出来る。

〔変形例〕
第一実施形態と同様に、ユーザーは導出された光特性を元に制御指示装置５４を通して光源の制御を行うことが可能である。出射の際には遮光シャッターは開いた状態とする。また、観察中も光検出器６０は光量をモニタし続けることが可能であり、指示した特性値と検出値に差が生じた場合に、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力を補正することが出来る。

光検出器６０は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの異常検知手段として利用することも可能である。検出された光量が特性変動許容値から外れていた場合には、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃや光接続状態などに異常があると判断して、その旨を報知器５０により報知し、光源の動作を停止することが出来る。

なお、本実施形態は、光量検出時に遮光シャッター６１により出射を防ぐ構成となっているが、遮光シャッター６１を設置せずに、光量検出時には出射部４５より出射しても安全な光量を超えない範囲の光量で光検出を行い、その情報から予測して補正する構成としてもよい。

また、本実施形態では、メインユニット４０は、光合成ユニット４３によって合成された光の一部を分岐して光検出器６０に導光する光分岐器５９を有しているが、光分岐器５９に代えて、図７に示すように、光合成ユニット４３によって合成された光の導光先を出射部４５と光検出器６０の間で選択的に切り替える切替装置６３を有している構成としてもよい。切替装置６３は、光ファイバ４４と出射部４５の間の光路上に挿脱可能な可動ミラー６４を有しており、可動ミラー６４は、検出時には光路上に配置されて光ファイバ４４からの光を光検出器６０へ導光し、観測時には光路上から外されて光ファイバ４４からの光を出射部４５へ導光する。切替装置６３は、電源投入時など通常は、光を光検出器６０へ導光し、その状態で出射光の光量検出と特性情報の導出が行われる。切替装置６３は、出射指示後に、光の導光先を出射部４５に切り替え、光源装置１０から光が出射される。この構成では、光を分岐することによる出射光の光量減少を防ぐことが出来る。また、出射光を直接検出することにより精度のよい特性値補正が可能である。

本実施形態では、光検出器６０は、光量を検出する検出器としたが、光量とともに波長特性も検出可能な検出器としてもよい。この構成では、波長特性に対しても実出力を参照することが可能になり、より厳密な出力補正が可能となる。

〔第３の実施形態〕
［構成］
図８に第３の実施形態のブロック図を示す。本実施形態は、光源装置１０の出射部４５に、照明ユニットである内視鏡スコープ８０が接続された構成である。内視鏡スコープ８０は、メインユニット４０の出射部４５と光学的に接続されるスコープ入射部８１と、スコープ入射部８１から入射した光を導光する光ファイバ８２と、光ファイバ８２によって導光された光に対して波長変換、拡散などの光変換処理を行い外部に２次出射光として出射する光変換ユニット８３を有している。

内視鏡スコープ８０はまた、観察対象からの反射光を受けて画像情報を取得する撮像素子８４と、メインユニット４０と電気的に接続される電気接続部８６と、撮像素子８４と電気接続部８６の間で画像情報を伝送する信号線８５と、内視鏡スコープ８０の特性情報が記録されている記録媒体であるＲＯＭ８７と、ＲＯＭ８７と電気接続部８６の間で電気信号を伝送する信号線８５を備えている。ＲＯＭ８７には、光変換ユニット８３の波長変換特性、光分布変換特性、発熱量の制限などにより設定される許容入射光量などの光変換特性の情報、撮像素子８４の特性情報が記録されている。

メインユニット４０は、内視鏡スコープ８０の電気接続部８６と電気的に接続される電気接続部６８と、撮像素子８４によって取得された画像に対して観察目的に適した画像処理を行う画像処理ユニット６６と、電気接続部６８と画像処理ユニット６６の間で電気信号を伝送する信号線６７と、電気接続部６８と出射光特性導出ユニット４８の間で電気信号を伝送する信号線６９を有している。

画像処理ユニット６６は、信号線７０を介して外部モニタなどの画像表示装置９０と電気的に接続されており、画像表示装置９０は、画像処理ユニット６６による処理結果を表示する。

［作用・効果］
本実施形態では、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報とメインユニット４０の特性情報に加えて、内視鏡スコープ８０の特性情報を元に演算して、２次出射光の特性情報を導出する。これにより、内視鏡観察として必要となる観察光を導出することが可能となる。出射光特性導出ユニット４８はまた、画像取得特性情報と２次出射光の特性情報を元に実現可能な画像処理モードを導出する。これにより、内視鏡観察に好適な画像を得ることが可能となる。

また出射光特性導出ユニット４８は、情報を参照することで光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組み合わせと内視鏡スコープ８０の対応の不正も検出が可能である。また、光変換ユニット８３には許容入射光量が設定されており、メインユニット４０からの出射光が許容光量を超えないように光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを制御することにより、内視鏡スコープ８０の故障を防ぐことが可能である。

また、２次出射光の種類や特性を元に適した画像処理設定を自動で行い、光源制御と連動して最適な画像処理を行うことが出来る。

なお、本実施形態ではメインユニット４０内に画像処理ユニット６６を備えているが、これに代えて、例えば画像処理装置が光源装置１０の外部に設けられ、内視鏡スコープ８０からの画像情報は画像処理装置で処理される構成であってもよく、同様に他の構成する機能の一部をメインユニット４０外に別体として持たせてもよい。

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。

１０…光源装置、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…光源モジュール、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…半導体光源、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…光ファイバ、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ…光接続部、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…ＲＯＭ、２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…信号線、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…電気接続部、２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ…制御線、３０Ａ…識別パターン、３２Ａ…温度調整ユニット、４０…メインユニット、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ…入射部、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…光ファイバ、４３…光合成ユニット、４４…光ファイバ、４５…出射部、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ…電気接続部、４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ…信号線、４８…出射光特性導出ユニット、４９…ＲＯＭ、５０…報知器、５２…光源制御ユニット、５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…制御線、５４…制御指示装置、５６…読取装置、５７…信号線、５９…光分岐器、６０…光検出器、６１…遮光シャッター、６３…切替装置、６４…可動ミラー、６６…画像処理ユニット、６７…信号線、６８…電気接続部、６９…信号線、７０…信号線、８０…内視鏡スコープ、８１…スコープ入射部、８２…光ファイバ、８３…光変換ユニット、８４…撮像素子、８５…信号線、８６…電気接続部、８７…ＲＯＭ、９０…画像表示装置。

Claims (21)

1. メインユニットと、
   前記メインユニットに着脱可能な複数の光源モジュールと、
   前記光源モジュールの特性情報が記録されている記録媒体を備え、
   各光源モジュールは、少なくとも１つの光源と、前記メインユニットと光学的に接続される１つの光接続部を有しており、
   前記メインユニットは、接続された複数の光源モジュールの光接続部と光学的にそれぞれ接続される複数の入射部と、前記入射部に入射した光を合成する光合成ユニットと、前記光合成ユニットによって合成された光を出射する少なくとも１つの出射部と、前記記録媒体に記録されている前記光源モジュールの特性情報を元に実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニットを有している、光源装置。
2. 前記光源モジュールの特性情報は、前記光源モジュールの出力光のピーク波長、線幅、スペクトル形状の少なくとも１つの波長特性情報を含む、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光源モジュールの特性情報は、前記光源の閾値電流、光量−入力電流関数、最大出力光量の少なくとも１つの光量制御特性情報を含む、請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記光源モジュールの特性情報は、前記光源の最大パルス駆動周波数を含む、請求項１〜３のいずれかひとつに記載の光源装置。
5. 前記光源モジュールの特性情報は、前記光源モジュールのそれぞれの特性の光源温度依存性に関する情報を含む、請求項２〜４のいずれかひとつに記載の光源装置。
6. 前記出射光の特性情報は、前記複数の光源モジュールの組合せにより実現可能な出射光の波長構成の情報を含む、請求項２〜５のいずれかひとつに記載の光源装置。
7. 前記出射光の特性情報は、所定の波長構成を保ちながら出射可能な出射光の最大光量を含む、請求項２〜５のいずれかひとつに記載の光源装置。
8. 前記出射光の特性情報は、前記入射部へ入射される光の波長と最大光量より導出される前記出射部からの出射光の演色性評価数を含む、請求項２〜５のいずれかひとつに記載の光源装置。
9. 前記出射光の特性情報は、前記出射部からの出射光に対して適用可能なパルス駆動周波数を含んでいる、請求項２〜５のいずれかひとつに記載の光源装置。
10. 前記光源モジュールは、前記光源の温度を調整する温度調整ユニットを有しており、
    前記出射光の特性情報は、前記温度調整ユニットの設定温度と、波長特性情報と光量特性情報の光源温度依存を参照して導出される、請求項６〜９のいずれかひとつに記載の光源装置。
11. 前記記録媒体は、前記光源モジュールに設けられたメモリーで構成され、前記出射光特性導出ユニットは、前記メモリーから前記光源モジュールの特性情報を読み取る、請求項２に記載の光源装置。
12. 前記記録媒体は、前記光源モジュールに設けられた識別パターンで構成され、前記メインユニットは、前記光源モジュールの特性情報を前記識別パターンから読み取って出射光特性導出ユニットに出力する読取装置を有している、請求項２に記載の光源装置。
13. 前記メインユニットは、前記光合成ユニットに入力される光に対する光合成特性情報が記録されている記録媒体を有しており、前記出射光特性導出ユニットは、前記光源モジュールの特性情報と前記光合成特性情報を演算して前記出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
14. 前記メインユニットは、前記光合成ユニットによって合成された光を検出する光検出器を有し、前記出射光特性導出ユニットは、前記光検出器によって検出される光の特性を元に前記出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
15. 前記メインユニットは、前記光合成ユニットによって合成された光の一部を分岐して前記光検出器に導光する分岐器を有している、請求項１４に記載の光源装置。
16. 前記メインユニットはさらに、前記光合成ユニットによって合成された光の導光先を前記出射部と前記光検出器の間で選択的に切り替える切替装置を有している、請求項１４に記載の光源装置。
17. 前記出射光の特性情報を報知する報知器を有している、請求項２に記載の光源装置。
18. 前記メインユニットはさらに、各光源モジュール内の光源を制御する光源制御ユニットと、使用する観察光の種類と特性の選択と観察光の出射の指示を行うことが可能な制御指示装置を有している、請求項２に記載の光源装置。
19. 指示した観察光の種類と特性に対して光源モジュール構成に不足がある場合に、不足の光源モジュールの種類または特性を報知する報知器を備えている、請求項１８に記載の光源装置。
20. 前記光源装置は、照明ユニットに接続され、
    前記照明ユニットは、前記出射部と光学的に接続される入射部と、前記出射部から出射された出射光を２次出射光に変換する光変換ユニットと、前記光変換ユニットの光変換特性情報が記録されている記録媒体を有しており、
    前記出射光特性導出ユニットは、前記出射光の特性情報と前記光変換特性情報を演算して２次出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
21. 前記照明ユニットはさらに、観察対象の画像情報を取得する撮像素子を有しており、
    前記記録媒体にはさらに、前記撮像素子の画像取得特性情報が記録されており、
    前記出射光特性導出ユニットは、前記画像取得特性情報と前記２次出射光の特性情報を元に実現可能な画像処理モードを導出する、請求項２０に記載の光源装置。

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