JP2019023953A - 光源装置および光源制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することを可能とする、内視鏡装置、内視鏡システム、医療用顕微鏡装置または医療用顕微鏡システムを提供する。【解決手段】互いに直列に接続された複数のレーザー光源１１０と、前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源１１１ｃを除く第２のレーザー光源１１１ａ、１１１ｂに対して並列に接続されるスイッチ１１２と、駆動回路１１３を備える、光源装置が提供される。【選択図】図３

Description

本開示は、光源装置および光源制御システムに関する。

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源またはレーザー光源等の半導体光源が様々な分野において使用されるようになってきた。例えば、内視鏡または医療用顕微鏡に使用される光源としては、一般的に、キセノンランプ等の白色光源が用いられてきたが、半導体光源を用いるものも開発されている。

また、撮像処理に用いられる撮像素子がグローバルシャッター方式を用いるＣＣＤ（Charge Coupled Device）からローリングシャッター方式を用いるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）へ移行しつつあり、以下の特許文献１には、グローバルシャッター方式とローリングシャッター方式のそれぞれに応じて照明光の光量を最適制御する技術が開示されている。

特開２０１５−１２８６７０号公報

しかし、特許文献１等の技術によっては、簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することができなかった。例えば、特許文献１のように、ローリングシャッター方式を用いた撮像素子によって撮像が行われる場合、複雑なパルス駆動および撮像装置との同期が求められることによって光源の駆動回路がより複雑になる。

そこで、本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、本開示は、より簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することが可能な、新規かつ改良された光源装置および光源制御システムを提供する。

本開示によれば、互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源を除く第２のレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える、光源装置が提供される。

また、本開示によれば、互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、前記レーザー光源のうちの少なくとも一つのレーザー光源を除くレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える、光源装置と、前記光源装置から出射される光量を、前記スイッチを用いて制御する制御部と、を備える、光源制御システムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、より簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することが可能となる。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の背景を説明するための図である。 本開示の背景を説明するための図である。 本実施例に係る光源部の構成の一例を示す図である。 本実施例に係る光源部から出射された光の光量と駆動電流との対応関係を示す図である（ＬＤの順電流特性）。 本実施例に係る内視鏡システムの構成の一例を示すブロック図である。 本実施例に係る光源装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施例に係る画像取得装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施例に係る内視鏡システムの動作の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る光源部の構成の一例を示す図である。 変形例に係る光源部の構成の一例を示す図である。 本開示に係る制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．背景
２．本開示に係る実施例
３．本開示に係る変形例
４．ハードウェア構成
５．むすび

＜１．背景＞
上記のとおり、近年、ＬＥＤ光源またはレーザー光源等の半導体光源が様々な分野において使用されるようになってきた。例えば、内視鏡または医療用顕微鏡に使用される光源としては、一般的に、キセノンランプ等の白色光源が用いられてきたが、半導体光源を用いるものも開発されている。

ここで、内視鏡または医療用顕微鏡に使用される光源については、出射された照明光が観察対象物に吸収された場合、吸収された光のエネルギーが熱に変換されるため、観察対象物において光が照射された領域の温度が上昇し、熱による損傷（以降、「熱損傷」と呼称する）が発生する場合がある。したがって、例えば、照明光の出射口を観察対象物に近づいた場合等に、光源は、明るさを適切にコントロールして、照明光の光量を低減させることが求められる。ここで、レーザー光源が用いられる場合、レーザー発振開始電流よりも低い電流によっては、適切にレーザー光が出射されないため、光量を下げるために、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動による制御等が行われていた。

ここで、図１には、ＰＷＭ駆動によって制御される光源装置を示している。図１に示すように、ＰＷＭ駆動によって制御される光源装置は、例えば、直列に接続されたレーザーダイオード（以降、「ＬＤ」を呼称する）１０ａ〜ＬＤ１０ｃと、駆動回路１１と、パルス生成手段１２と、を備える。駆動回路１１およびパルス生成手段１２は、印加する電圧のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）の切り替えを制御するために、用いられる回路がより複雑になる。

また、高出力の光を出射する際の駆動回路と、低出力の光を出射する際の駆動回路を必要に応じて切り替える方式の光源も存在する。例えば、図２に示すように、光源装置が、直列に接続されたＬＤ２０ａ〜ＬＤ２０ｃと、高出力の光を出射する際の駆動回路２１ａと、低出力の光を出射する際の駆動回路２１ｂと、を備え、必要に応じて、駆動回路２１ａおよび駆動回路２１ｂを切り替えるという方式も存在する。しかし、この方式では、駆動回路の数が増え全体の回路規模が大きくなるため、故障の発生リスクがより高くなる。

また、撮像処理に用いられる撮像素子がグローバルシャッター方式を用いるＣＣＤからローリングシャッター方式を用いるＣＭＯＳへ移行しつつあり、上記の特許文献１には、グローバルシャッター方式とローリングシャッター方式のそれぞれに応じて照明光の出射光量を最適制御する技術が開示されている。

しかし、ローリングシャッター方式を用いたイメージセンサーによって撮像が行われる場合、複雑なパルス駆動および撮像装置との同期が求められることによって光源の駆動回路がより複雑になる。

以上のように、特許文献１等によっては、簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することができなかった。本件の開示者は、上記事情に鑑み、本開示の技術に想到するに至った。

＜２．本開示に係る実施例＞
上記は、本開示の背景について説明した。続いて、本開示に係る実施例について説明する。

本開示は、光源装置および光源制御システムに関する。本開示に係る光源装置および光源制御システムは、様々な装置、システム等に用いられ得る。例えば、本開示に係る光源装置および光源制御システムは、内視鏡装置、内視鏡システム、医療用顕微鏡装置または医療用顕微鏡システム等に用いられ得る。なお、本開示に係る光源装置および光源制御システムは上記以外に用いられてもよい。本書では、一例として、本開示に係る光源装置および光源制御システムが内視鏡システムに用いられる場合について説明する。

（２−１．本開示の機能概要）
まず、本開示の機能概要について説明する。

本開示に係る光源装置および光源制御システムが備える光源部１１０は、図３に示すように、互いに直列に接続された複数のＬＤ１１１（図中では、ＬＤ１１１ａ〜ＬＤ１１１ｃ）と、これらのＬＤ１１１のうちの少なくとも一つのＬＤ１１１（図中では、ＬＤ１１１ｃ。「第１のレーザー光源」とも呼称する）を除くＬＤ１１１（図中では、ＬＤ１１１ａおよびＬＤ１１１ｂ。「第２のレーザー光源」とも呼称する）に対して並列に接続されるスイッチ１１２と、駆動回路１１３と、を備える。

ＬＤ１１１ａ〜ＬＤ１１１ｃは、互いに略同一の波長帯域を有する光を出射する。例えば、ＬＤ１１１ａ〜ＬＤ１１１ｃは、赤色光、青色光または緑色光等のうちのいずれか一つの光を出射することができる。そして、光源部１１０は、図３に示す構成を、赤色光、青色光、緑色光のそれぞれについて備え、各色光を合波することによって白色光を生成し、撮像時の照明光として提供する。なお、光源部１１０が出射する光の種類は上記に限定されない。

スイッチ１１２は、開放状態から短絡状態に変更されることで、スイッチ１１２と並列に接続されているＬＤ１１１（図中では、１１１ａおよび１１１ｂ）に流れている電流をバイパスすることができる。

そして、より高い光量を有する照明光が求められる場合、光源部１１０は、スイッチ１１２を開放状態にすることでＬＤ１１１ａ〜ＬＤ１１１ｃの全てを駆動し、より高い光量を有する照明光を出射する。一方、より低い光量を有する照明光が求められる場合、光源部１１０は、スイッチを短絡状態にすることでＬＤ１１１ｃのみを駆動し、より低い光量を有する照明光を出射する。これによって、本開示は、より簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することができる。

ここで、図４を参照して、本開示の機能をより具体的に説明する。ＬＤ１１１は、レーザー発振開始電流よりも低い電流によっては適切にレーザー光が出射されないため、例えば、図４においてＬＤ１１１が３個駆動した場合、レーザー発振開始電流時の出力ａより低い出力が得られなかった。一方、ＬＤ１１１が１個駆動した場合には、レーザー発振開始電流時出力ｂは出力ａより低くなる（出力ｂは、出力ａの約３分の１の出力である）。したがって、光源部１１０は、ＬＤ１１１が３個駆動した場合には得られない、出力ｂ以上かつ出力ａより低い出力の光を出射することができる。

また、本開示は、図１および図２に比べて、回路規模をより小さくすることができ、部品数を少なくすることができるため、故障のリスクを低減させることができる。

また、光源部１１０は、可変型の定電流電源によって駆動される。これによって、光源部１１０は、定常光を出射することができるため、撮像装置がグローバルシャッター方式またはローリングシャッター方式のどちらを用いていても、撮像処理に使用可能な照明光を提供することができる。また、光源部１１０は、定電流源を可変型にすることで、電流値を変更することによって光量を自在に調整することができる。

なお、光源部１１０の構成は図３に示した構成に限定されずに、適宜変更され得る。例えば、直列に接続されるＬＤ１１１の数は任意であり、スイッチ１１２と並列に接続されるＬＤ１１１の数も任意であり、スイッチ１１２の数も任意である。すなわち、第１のレーザー光源および第２のレーザー光源の数は任意である。

（２−２．内視鏡システムの構成）
上記では、本開示の機能概要について説明した。続いて、本実施例に係る内視鏡システムの構成について説明する。

図５に示すように、本実施例に係る内視鏡システムは、光源装置１００と、画像取得装置２００と、を備える。画像取得装置２００は、光源装置１００から提供された照明光を観察対象物に照射することで観察像を取得する。

（光源装置１００）
まず、図６を参照して、光源装置１００の構成について説明する。図６に示すように、光源装置１００は、光源部１１０と、光源制御部１２０と、合波光学系１３０と、を備える。

光源部１１０は、画像取得装置２００によって照明光として用いられる白色光を生成する。より具体的には、光源部１１０は、図３に示した構成を、赤色光、青色光、緑色光のそれぞれについて備え、各色光を合波することによって白色光を生成する。なお、光源部１１０が出射する光は上記に限定されない。例えば、光源部１１０は、各色光を出射する以外に別途白色光等を出射してもよいし、照明光として生成される光が白色光でなくてもよい。

各色のＬＤ１１１としては、出射される光の波長帯域に応じて、半導体レーザ光源、固体レーザ光源、液体レーザ光源および気体レーザ光源等の公知のレーザ光源や公知のＬＥＤ等を利用することが可能である。例えば、各種の半導体レーザ光源が用いられることで、装置のより一層の小型化を図ることが可能である。かかる半導体レーザ光源は、特に限定されるものではない。例えば、赤色光用のＬＤ１１１として、ＧａＩｎＰ半導体を利用したＧａＩｎＰ量子井戸構造レーザダイオードが用いられ、青色光用および緑色光用のＬＤ１１１として、ＧａＩｎＮ半導体を利用したＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオードが用いられてもよい。

光源制御部１２０は、光源部１１０を制御する。より具体的には、光源制御部１２０は、光源部１１０から出射させる光の出力および光を出射させるタイミング等を決定し、制御信号を生成し、当該制御信号を光源部１１０に提供することによって光源部１１０を制御する。また、光源制御部１２０は、後述する画像取得装置２００の制御部２１０から制御信号を提供された場合には、提供された制御信号に基づいて光源部１１０を制御する。例えば、画像取得装置２００の制御部２１０が光源部１１０から出射させる光の出力および光を出射させるタイミング等を決定し、これらの情報を含む制御信号を光源制御部１２０に提供した場合には、光源制御部１２０は、提供された制御信号に基づいて光源部１１０を制御する。

合波光学系１３０は、光源部１１０から出射された各色光を合波する。なお、合波光学系１３０の構成および合成方法は任意である。例えば、合波光学系１３０は、ミラー、ダイクロイックミラーまたは集光レンズ等の各種光学素子を備えることで合波を実現してもよい。

（画像取得装置２００）
続いて、図７を参照して、画像取得装置２００の構成について説明する。図７に示すように、画像取得装置２００は、制御部２１０と、ライトガイド２２０と、照明光学系２３０と、対物光学系２４０と、リレー光学系２５０と、結像光学系２６０と、撮像部２７０と、を備える。

ライトガイド２２０は、通常、インデックスガイド型の１０[μｍ]〜８０[μｍ]程度のコア径を有する複数のマルチモード光ファイバが束ねられた（バンドルされた）ものである。ライトガイド２２０は、光源装置１００に接続されており、光源装置１００によって入力された合波光を照明光学系２３０へと導光する。かかるライトガイド２２０については、特に限定されるものではなく、公知の様々なライトガイドを利用することが可能である。

照明光学系２３０は、ライトガイド２２０によって伝播された照明光の観察対象物への結像状態を調整する光学系である。かかる照明光学系２３０については、特に限定されるものではなく、公知の様々な照明光学系を利用することが可能である。

対物光学系２４０は、照明光の照射領域の観察像を得るための光学系である。かかる対物光学系２４０については、特に限定されるものではなく、公知の各種の光学系を利用することが可能である。対物光学系２４０により伝播された観察像は、リレー光学系２５０によって、更に結像光学系２６０へと導光される。

リレー光学系２５０は、対物光学系２４０で観察された像を結像光学系２６０へとリレーする光学系である。なお、リレー光学系２５０は、特に限定されるものではなく、公知の様々なリレー光学系を利用することが可能である。

結像光学系２６０は、リレー光学系２５０により伝播された観察対象物の観察像を、撮像部２７０に結像させるための光学系であり、後段の撮像部２７０と光学的に接続されている。かかる結像光学系２６０については、特に限定されるものではなく、公知の様々な結像光学系を利用することが可能である。

撮像部２７０は、制御部２１０による制御のもと、光源装置１００からの照明光による生体の内部の観察像を撮像して、撮像画像の画像データを生成する構成である。より具体的には、撮像部２７０は、可視光帯域の波長に感度のある撮像素子を用いることで、人間の眼で直接観察する状況に近い画像を撮像し、かかる画像を適切に現像した上で、観察画像として、表示部（図示なし。ディスプレイ等）に提供することで、観察者が表示部を介して観察画像を確認することができるようにする。なお、撮像素子は、グローバルシャッター方式を用いるＣＣＤまたはローリングシャッター方式を用いるＣＭＯＳのいずれでもよいし、これらに限定されない。

制御部２１０は、内視鏡システムの全体的な機能を統括して制御する構成であり、例えば、内視鏡システムのカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）に該当するユニットである。

また、制御部２１０は、内視鏡システムに適用された本開示に係る制御部としても機能する（なお、本開示に係る制御部は、光源装置１００の光源制御部１２０によって実現されてもよい）。すなわち、制御部２１０は、所望の光量を有する照明光が出射されるように光源装置１００を制御することができる。より具体的には、制御部２１０は、所望の光量を決定した後、スイッチ１１２の状態（開放状態、短絡状態等）、可変型の定電流電源によって流される電流値等を決定する。

例えば、図４において、出力ｂ以上かつ出力ａより低い光量が求められる場合、制御部２１０は、スイッチ１１２を短絡状態にする旨および所望の光量が出射されるために必要な電流値を算出する。ここで、制御部２１０は、ＬＤ１１１について、電流値と出力（光量）との対応関係に関する情報を保持しており、当該情報に基づいて必要な電流値を算出する。なお、例えば、図４において出力ａ以上の光量が求められる場合、制御部２１０は、３個のＬＤ１１１または１個のＬＤ１１１のいずれによって当該光量の光を出射させてもよい。もちろん、所望の光量が１個のＬＤ１１１の最大出力を超えた場合には、制御部２１０は、３個のＬＤ１１１によって当該光量の光を出射させる。なお、これはあくまで図４を例とした場合であるため、制御内容は光源部１１０の構成によって適宜変更され得る。

ここで、制御部２１０は、照明光の照射領域の温度が上昇することで熱損傷が発生しないように、照明光の光量を制御することができる。例えば、制御部２１０は、所定の方法によって、照射領域の温度を予測し、その予測結果に基づいて照明光の光量を制御してもよい。

照射領域の温度の予測方法は任意である。例えば、制御部２１０は、撮像素子に入射する、照射領域からの反射光もしくは散乱光の光量に基づいて照射領域の温度を予測してもよい。より具体的には、撮像素子に入射する反射光等の光量は、照射領域の温度と相関を有しているため、制御部２１０は、撮像素子に入射する光量に基づいて照射領域の温度を予測することができる。例えば、制御部２１０は、撮像素子に入射する光量と照射領域の温度との対応関係を記録したテーブルを保持しておき、撮像素子に入射する光量と当該テーブルに基づいて照射領域の温度を予測してもよい。

また、撮像素子に入射する光量は、照明光学系２３０の出射口と照射領域との離隔距離および照明光の光量に応じても変化する。ここで、照明光の光量は既知である（光源装置１００の光源部１１０の制御情報によって特定される）ため、制御部２１０は、撮像素子に入射する光量に基づいて出射口と照射領域との離隔距離を予測することができる。そして、制御部２１０は、当該離隔距離に基づいて照射領域の温度を予測してもよい。例えば、制御部２１０は、照明光の光量、出射口と照射領域との離隔距離、および、照射領域の温度の対応関係を記録したテーブルを保持しておき、照明光の光量（既知）と、出射口と照射領域との離隔距離の予測結果と、当該テーブルに基づいて照射領域の温度を予測してもよい。

なお、制御部２１０は、併せて、照明光の照射の継続時間を考慮してもよい。より具体的には、照明光の照射の継続時間によって熱損傷の激しさが異なる場合がある。例えば、照明光の光量が少ない場合であってもより長い時間照射され続けることによって熱損傷が発生したり、熱損傷が激しくなったりする場合がある。したがって、制御部２１０は、例えば、照明光の照射の継続時間に関する情報を上記のテーブルに追加することで、より適切に熱損傷の発生を防ぐことができる。

また、制御部２１０は、撮像画像を解析することで照射領域の状態を判定し、当該判定結果に基づいて照射領域の温度を予測してもよい。より具体的には、照射領域の温度の上昇に伴い照射領域が視覚的に変化する場合がある。例えば、生体内部に照明光が照射される場合、照射領域の温度上昇に伴いタンパク質の変性が生じ、照射領域が白く変色する場合がある。さらに変性が進展すると、タンパク質の炭化が生じ、照射領域が黒く変色する場合がある。制御部２１０は、撮像画像を解析することで、照射領域の温度上昇に伴う変化（例えば、タンパク質の変性等）を検知し、検知結果に基づいて照射領域の温度を予測してもよい。

また、制御部２１０は、照射領域が有する熱を計測し視覚化する装置（例えば、サーモグラフィー等）を用いて照射領域の温度を予測してもよい。例えば、本実施例に係る画像取得システムが、照射領域を撮像し、照射領域の温度を測定するサーモグラフィーを備えており、制御部２１０は、当該サーモグラフィーによる出力に基づいて照射領域の温度を予測（または測定）してもよい。

なお、制御部２１０が予測する照射領域の温度とは、特に限定されるものではなく、照射領域における温度の最大値であってもよいし、照射領域における温度の平均値であってもよいし、照射領域における所定の一点の温度であってもよい。

そして、制御部２１０は、照射領域の温度の予測に基づいて光量を決定する。光量の決定方法は任意である。例えば、制御部２１０は、光量と照射領域の温度との対応関係を示す情報に基づいて光量を決定してもよいし、照射領域の温度が所定値より大きい場合には、強制的に光量を最低値まで下げるように光量を決定してもよい。なお、制御部２１０は、ユーザが照射領域を視認するために最低限必要な光量を定めておき、それ以下にはならないように光量を決定してもよい。

そして、制御部２１０は、決定後の光量に基づいて、上記のとおり、スイッチ１１２および電流値を制御する。すなわち、制御部２１０は、スイッチ１１２および電流値の制御情報を含む制御信号を生成し、光源装置１００に提供することで、光源装置１００に所望の光量の光を出射させる。

なお、制御部２１０の機能は上記に限定されない。例えば、制御部２１０は、各種情報（熱損傷が発生する危険性に関する情報、上記処理の進捗状況に関する情報等）を観察者に通知する処理を行ってもよい。例えば、制御部２１０は、熱損傷が発生する危険性が高いと判断した場合、鳴動装置（図示なし。スピーカ等）を制御することでアラームを鳴らしたり、表示部（図示なし。ディスプレイ等）を制御することで当該情報を表示させたりしてもよい。

（２−３．内視鏡システムの動作）
上記では、本実施例に係る内視鏡システムの構成について説明した。続いて、図８を参照して、本実施例に係る内視鏡システムの動作について説明する。

ステップＳ１０００では、画像取得装置２００の制御部２１０が、例えば上記のように、撮像素子に入射する光量等に基づいて照明光の照射領域の温度を予測する。照射領域の温度予測の結果、制御部２１０が照明光の光量の調整が必要だと判断した場合（例えば、照射領域の温度が所定の閾値より高い場合や、照射領域の温度が所定の閾値よりも早いペースで上昇している場合等）（ステップＳ１００４／Ｙｅｓ）、ステップＳ１００８にて、制御部２１０が、温度の予測結果に基づいて照明光の光量を決定し、ステップＳ１０１２では、制御部２１０が、決定後の光量を実現するための制御信号を生成し、光源装置１００に提供する。これによって、光源装置１００は、制御信号に基づいてスイッチ１１２の状態を短絡状態または開放状態に変更し、電流値を変更することによって適切な光量の照明光を出射することができる。

なお、上記の各フローチャートに示した各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。すなわち、各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

＜３．本開示に係る変形例＞
上記では、本開示に係る実施例について説明した。続いて、本開示に係る変形例について説明する。

上記で説明したとおり、図３で示した光源部１１０の構成は適宜変更され得る。そこで、以降では、本開示に係る変形例として、光源装置１００の構成のバリエーションについて説明する。

図３の例では、複数のＬＤ１１１（ＬＤ１１１ａおよびＬＤ１１１ｂ）がスイッチ１１２と並列に接続され、制御されていた。変形例として、単数のＬＤ１１１がスイッチ１１２と並列に接続され、制御されてもよい。例えば、図９に示すように、互いに直列に接続された複数のＬＤ１１１のうちの少なくとも一つのＬＤ１１１を除くＬＤ１１１のそれぞれに対してスイッチ１１２が備えられてもよい。図９の例では、ＬＤ１１１ａに対してスイッチ１１２ａが備えられ、ＬＤ１１１ｂに対してスイッチ１１２ｂが備えられる。図３の例では、駆動可能なＬＤ１１１の個数は１個または３個であったのに対して、図９の例では、光源装置１００は、１〜３個のＬＤ１１１を駆動させることができる。また、一部のＬＤ１１１が故障した場合、光源装置１００は、故障したＬＤ１１１に対応するスイッチ１１２のみを短絡状態にし、その他のＬＤ１１１を駆動させることによって、故障の影響をより低減させることができる。

また、単数のＬＤ１１１および複数のＬＤ１１１がスイッチ１１２によって並列に接続され、制御されてもよい。例えば、図１０に示すように、ＬＤ１１１ａがスイッチ１１２ａと並列に接続され、ＬＤ１１１ａおよびＬＤ１１１ｂがスイッチ１１２ｂと並列に接続されることによって制御されてもよい。図１０の例についても、光源装置１００は、１〜３個のＬＤ１１１を駆動させることができ、一部のＬＤ１１１に故障が発生した場合にスイッチ１１２を制御することで、上記のように適切に対応することができる。

もちろん、図９および図１０に示した光源部１１０の構成はあくまで一例であり、適宜変更され得る。

＜４．ハードウェア構成＞
次に、図１１を参照しながら、本開示に係る制御部２１０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１１は、本開示に係る制御部２１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

制御部２１０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、制御部２１０は、更に、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。

ＣＰＵ９０１は、演算処理装置及び制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、又はリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、制御部２１０内または画像取得装置２００内の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。

ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。

入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、制御部２１０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。ユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、制御部２１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置及びランプなどの表示装置や、スピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１７は、例えば、制御部２１０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、制御部２１０が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。

ストレージ装置９１９は、制御部２１０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、及び外部から取得した各種データなどを格納する。

ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、制御部２１０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。

リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、又は、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）又は電子機器等であってもよい。

接続ポート９２３は、機器を制御部２１０に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、制御部２１０は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。

通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。

以上、本開示に係る制御部２１０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、上記の実施例または変形例を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。

＜５．むすび＞
以上で説明してきたように、本開示に係る光源部１１０は、互いに直列に接続された複数のＬＤ１１１と、そのうちの少なくとも一つを除くＬＤ１１１に対して並列に接続されるスイッチ１１２と、を備える。これによって、本開示は、より簡易な駆動回路を用いて低出力のレーザー光を出射することができる。すなわち、本開示は、ＰＷＭ駆動回路等を用いることなくスイッチ１１２を開放状態から短絡状態へ変更することによって、容易に低出力のレーザー光を出射することができる。

また、制御部２１０は、照射領域の温度を所定の方法で予測し、その予測に基づいて照明光の光量を制御することによって照射領域に熱損傷が発生するのを防ぐこと（または熱損傷の影響を低減させること）ができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、
前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源を除く第２のレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える、
光源装置。
（２）
前記スイッチは、前記第２のレーザー光源に流れる電流のバイパスに用いられる、
前記（１）に記載の光源装置。
（３）
前記スイッチは、前記第２のレーザー光源単位に備えられる、
前記（１）または（２）に記載の光源装置。
（４）
前記第１のレーザー光源と前記第２のレーザー光源は、互いに略同一の波長帯域を有する光を出射する、
前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の光源装置。
（５）
前記レーザー光源は、定電流で駆動する、
前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の光源装置。
（６）
前記光源装置は、内視鏡または医療用顕微鏡に用いられる、
前記（１）から（５）のいずれか１項に記載の光源装置。
（７）
互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、
前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源を除く第２のレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える光源装置と、
前記光源装置から出射される光の光量を、前記スイッチを用いて制御を行う制御部と、を備える、
光源制御システム。
（８）
前記制御部は、前記光が照射された領域の温度の予測に基づいて前記制御を行う、
前記（７）に記載の光源制御システム。

１００ 光源装置
１１０ 光源部
１２０ 光源制御部
１３０ 合波光学系
２００ 画像取得装置
２１０ 制御部
２２０ ライトガイド
２３０ 照明光学系
２４０ 対物光学系
２５０ リレー光学系
２６０ 結像光学系
２７０ 撮像部

Claims (8)

1. 互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、
   前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源を除く第２のレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える、
   光源装置。
2. 前記スイッチは、前記第２のレーザー光源に流れる電流のバイパスに用いられる、
   請求項１に記載の光源装置。
3. 前記スイッチは、前記第２のレーザー光源単位に備えられる、
   請求項１に記載の光源装置。
4. 前記第１のレーザー光源と前記第２のレーザー光源は、互いに略同一の波長帯域を有する光を出射する、
   請求項１に記載の光源装置。
5. 前記レーザー光源は、定電流で駆動する、
   請求項１に記載の光源装置。
6. 前記光源装置は、内視鏡または医療用顕微鏡に用いられる、
   請求項１に記載の光源装置。
7. 互いに直列に接続された複数のレーザー光源と、
   前記レーザー光源のうちの少なくとも一つの第１のレーザー光源を除く第２のレーザー光源に対して並列に接続されるスイッチと、を備える光源装置と、
   前記光源装置から出射される光の光量を、前記スイッチを用いて制御を行う制御部と、を備える、
   光源制御システム。
8. 前記制御部は、前記光が照射された領域の温度の予測に基づいて前記制御を行う、
   請求項７に記載の光源制御システム。
   

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