JP2019030743A - Light source device for endoscope, endoscope system, and position adjusting method - Google Patents

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Abstract

To provide a light source device for an endoscope, an endoscope system, and a position adjusting method capable of reducing a change in a hue of a display image in each of endoscopic diagnoses when using a plurality of monochrome semiconductor light sources emitting a light of a plurality of colors respectively.SOLUTION: A collimator lens 75 that transmits a blue color light BL from a blue semiconductor light source 35 and a collimator lens 77 that transmits a red color light RL from a red semiconductor light source 37 are provided with adjusting mechanisms 81 and 82 respectively. The adjusting mechanisms 81 and 82 cause a focal position BFP of the blue color light BL and a focal position RFP of the red color light RL to coincide with a focal position GFP of a green color light GL by moving the collimator lenses 75 and 77 in an optical axis OA direction. The adjusting mechanisms 81 and 82 include a guide mechanism for guiding the movement of the collimator lenses 75 and 77 in the optical axis OA direction, a moving mechanism for moving the collimator lenses 75 and 77 in the optical axis OA direction, and a fixing mechanism for fixing the positions of the collimator lenses 75 and 77.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、内視鏡に照明光を供給する内視鏡用光源装置、内視鏡システム、及び位置調整方法に関する。   The present invention relates to an endoscope light source device that supplies illumination light to an endoscope, an endoscope system, and a position adjustment method.

医療現場において、内視鏡システムを用いた内視鏡診断が盛んに行われている。内視鏡システムは、内視鏡と、内視鏡が出力する画像信号を処理するプロセッサ装置と、内視鏡に照明光を供給する内視鏡用光源装置(以下、単に光源装置という)とを備えている。   In the medical field, endoscopic diagnosis using an endoscopic system is actively performed. An endoscope system includes an endoscope, a processor device that processes an image signal output from the endoscope, an endoscope light source device that supplies illumination light to the endoscope (hereinafter simply referred to as a light source device), and It has.

内視鏡は生体内に挿入される挿入部を有し、挿入部の先端には、観察対象に照明光を照射するための照明窓と、観察対象を撮像するための観察窓が配されている。内視鏡には、光ファイバをバンドル化したファイババンドルからなるライトガイドが内蔵されている。ライトガイドは、光源装置から供給された照明光を照明窓に導光する。照明光が入射するライトガイドの入射端は光源装置内に配置され、照明光が出射するライトガイドの出射端は照明窓の奥に配置されている。   The endoscope has an insertion part to be inserted into a living body, and an illumination window for irradiating the observation target with illumination light and an observation window for imaging the observation target are arranged at the tip of the insertion part. Yes. The endoscope has a built-in light guide made of a fiber bundle in which optical fibers are bundled. The light guide guides the illumination light supplied from the light source device to the illumination window. The incident end of the light guide to which the illumination light is incident is disposed in the light source device, and the emission end of the light guide from which the illumination light is emitted is disposed at the back of the illumination window.

観察窓の奥にはCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の撮像センサが配されている。撮像センサは、照明光が照射された観察対象を撮像し、画像信号を出力する。プロセッサ装置は画像信号に基づいて観察用の表示画像を生成し、これをモニタに表示させる。   An imaging sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor is disposed behind the observation window. The imaging sensor images an observation target irradiated with illumination light and outputs an image signal. The processor device generates a display image for observation based on the image signal and displays it on the monitor.

内視鏡診断が終了すると、内視鏡はプロセッサ装置および光源装置から取り外されて洗浄・消毒される。そして、次回の内視鏡診断を開始する際に再びプロセッサ装置および光源装置に接続される。また、医療現場には、同一機種の内視鏡が複数台、あるいは内視鏡診断の内容に応じた仕様の内視鏡が複数種類用意されており、プロセッサ装置および光源装置は、同一機種の複数台の内視鏡や仕様が異なる複数種類の内視鏡を交換可能に接続することができる。   When the endoscope diagnosis is completed, the endoscope is removed from the processor device and the light source device, and cleaned and disinfected. Then, when starting the next endoscopic diagnosis, the processor device and the light source device are connected again. In the medical field, there are multiple endoscopes of the same model or multiple types of endoscopes with specifications according to the contents of the endoscope diagnosis. The processor device and the light source device are of the same model. A plurality of endoscopes and a plurality of types of endoscopes having different specifications can be connected in a replaceable manner.

従来、光源装置には、白色光を発するキセノンランプやハロゲンランプが光源として使用されてきたが、最近、これらに代えて、レーザダイオード(LD:Laser Diode)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を有する半導体光源を用いた光源装置が提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, xenon lamps and halogen lamps that emit white light have been used as light sources in light source devices. Recently, however, instead of these, laser diodes (LDs) and light emitting diodes (LEDs: Light Emitting Diodes). A light source device using a semiconductor light source having a light emitting element such as the above has been proposed (see Patent Document 1).

特許文献1には、青色光、緑色光、赤色光の3色の光をそれぞれ発する青色、緑色、赤色半導体光源を備え、3色の光を白色光として供給する光源装置が記載されている。特許文献1の光源装置には、3つの第1光学系(第1レンズ26a、第2レンズ26b、第3レンズ26c)、第2光学系(第4レンズ26d)、第3光学系(第1ダイクロイックミラー25a、第2ダイクロイックミラー25b)が設けられている。3つの第1光学系は、青色、緑色、赤色半導体光源からの3色の光をそれぞれ透過させる。第2光学系は、3色の光をライトガイドの入射端に集光する。第3光学系は、第1光学系を透過した3色の光の光路を結合する。   Patent Document 1 describes a light source device that includes blue, green, and red semiconductor light sources that emit light of three colors of blue light, green light, and red light, respectively, and that supplies the three colors of light as white light. The light source device of Patent Document 1 includes three first optical systems (first lens 26a, second lens 26b, and third lens 26c), second optical system (fourth lens 26d), and third optical system (first optical system). A dichroic mirror 25a and a second dichroic mirror 25b) are provided. The three first optical systems respectively transmit light of three colors from the blue, green, and red semiconductor light sources. The second optical system condenses three colors of light at the incident end of the light guide. The third optical system combines the optical paths of the three colors of light transmitted through the first optical system.

特開2015−047402号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-047402

特許文献1のように複数の単色半導体光源からの複数色の光を照明光として供給する光源装置は、第2光学系から出射された複数色の光の全てが、ライトガイドの入射端、より正確にはライトガイドを構成するファイババンドルの入射端で焦点を結ぶ構成とすることが理想である。   A light source device that supplies light of a plurality of colors from a plurality of single-color semiconductor light sources as illumination light as in Patent Document 1, all of the light of a plurality of colors emitted from the second optical system is transmitted from the incident end of the light guide. To be precise, it is ideal that the focal point is formed at the incident end of the fiber bundle constituting the light guide.

しかしながら、特許文献1の光源装置では、図25に示すように、第2光学系200から出射された青色光BL(破線で示す)、緑色光GL(太い実線で示す)、赤色光RL(細い実線で示す)のそれぞれの焦点位置BFP、GFP、RFPが光軸OA上でずれ、これにより表示画像の色味が変わる、いわゆる色ずれが生じることがある。   However, in the light source device of Patent Document 1, as shown in FIG. 25, the blue light BL (shown by a broken line), the green light GL (shown by a thick solid line), and the red light RL (thin) emitted from the second optical system 200. The respective focal positions BFP, GFP, and RFP (shown by solid lines) may be shifted on the optical axis OA, thereby causing a so-called color shift in which the color of the display image changes.

各焦点位置がずれる要因としては、青色、緑色、赤色半導体光源、第1〜第3光学系といった照明光を供給する構成の各部の組立誤差や個体差がある。例えば、組立誤差によって、青色半導体光源と青色光BLを透過させる第1光学系との間隔がずれた場合は、青色光BLの焦点位置BFPもずれる。あるいは、赤色半導体光源の個体差によって赤色光RLの波長の範囲や中心波長がずれると、第1光学系、第3光学系における赤色光RLの屈折率が変化するため、赤色光RLの焦点位置もずれる。   Factors that shift the focal positions include assembly errors and individual differences in each part of the configuration for supplying illumination light such as blue, green, and red semiconductor light sources and the first to third optical systems. For example, when the distance between the blue semiconductor light source and the first optical system that transmits the blue light BL is shifted due to an assembly error, the focal position BFP of the blue light BL is also shifted. Alternatively, when the wavelength range or the center wavelength of the red light RL is shifted due to the individual difference of the red semiconductor light source, the refractive index of the red light RL in the first optical system and the third optical system changes. Missed.

各焦点位置がずれると、図25の3色の光BL、GL、RLの光軸OA上における光量を表す光量波形BW(破線で示す)、GW(太い実線で示す)、RW(細い実線で示す)で示すように、光軸OA上において、各焦点位置に対応する3色の光BL、GL、RLの光量のピークもずれる。なお、光量波形は、焦点位置でピークとなり、焦点位置の前後で対称な落ち込み方をする山形の波形である。また、各光量波形BW、GW、RWは略同じ形である。   When each focal position shifts, a light amount waveform BW (indicated by a broken line), GW (indicated by a thick solid line), RW (indicated by a thin solid line) indicating the amount of light of the three colors of light BL, GL, and RL on the optical axis OA in FIG. As shown in FIG. 3, the light intensity peaks of the three colors of light BL, GL, and RL corresponding to the respective focal positions are also shifted on the optical axis OA. Note that the light amount waveform is a mountain-shaped waveform that peaks at the focal position and has a symmetric depression before and after the focal position. Each light quantity waveform BW, GW, RW has substantially the same shape.

各光量波形BW、GW、RWのピークがずれると、第2光学系200からの距離によって、3色の光BL、GL、RLの光量バランスが変動する。例えば赤色光RLの焦点位置RFPでは、赤色光RLの光量が最も高く、次いで緑色光GL、青色光BLの順に光量が低くなっている。反対に青色光BLの焦点位置BFPでは、青色光BLの光量が最も高く、次いで緑色光GL、赤色光RLの順に光量が低くなっている。   When the peaks of the respective light amount waveforms BW, GW, and RW are shifted, the light amount balance of the three colors of light BL, GL, and RL varies depending on the distance from the second optical system 200. For example, at the focal position RFP of the red light RL, the light amount of the red light RL is the highest, and then the light amount decreases in the order of the green light GL and the blue light BL. On the other hand, at the focal position BFP of the blue light BL, the light amount of the blue light BL is the highest, and then the light amount decreases in the order of the green light GL and the red light RL.

こうした場合は、第2光学系200とライトガイド201の入射端202との位置関係によって、入射端202に入射する3色の光BL、GL、RLの光量バランスが変動し、結果として表示画像の色味が変わる色ずれが生じてしまう。例えばライトガイド201Bのように入射端202Bが緑色光GLの焦点位置GFPにあった場合は、緑色光GLの光量が最も高いため照明光は緑がかったものとなり、全体が緑味を帯びた表示画像203Gが生成される。また、ライトガイド201Aのように入射端202Aが赤色光RLの焦点位置RFPにあった場合は、全体が赤味を帯びた表示画像203Rが生成され、ライトガイド201Cのように入射端202Cが青色光BLの焦点位置BFPにあった場合は、全体が青味を帯びた表示画像203Bが生成される。   In such a case, the light quantity balance of the three colors of light BL, GL, and RL incident on the incident end 202 varies depending on the positional relationship between the second optical system 200 and the incident end 202 of the light guide 201. As a result, the display image A color shift that changes the color tone occurs. For example, when the incident end 202B is at the focal position GFP of the green light GL as in the light guide 201B, since the amount of the green light GL is the highest, the illumination light is greenish and the entire display is greenish. An image 203G is generated. In addition, when the incident end 202A is at the focal position RFP of the red light RL as in the light guide 201A, a display image 203R that is entirely reddish is generated, and the incident end 202C is blue as in the light guide 201C. When it is at the focal position BFP of the light BL, a display image 203B that is entirely bluish is generated.

前述のように、内視鏡は、内視鏡診断の度に光源装置から取り外されたり、光源装置に接続されたりする。また、1台の光源装置で同一機種の複数台の内視鏡を共用する場合、同一機種であるとはいえ、複数台の内視鏡の個体差によって、第2光学系200と入射端202との位置関係は変わる。さらに、1台の光源装置で仕様が異なる複数種類の内視鏡を共用する場合、複数種類の内視鏡の中には、第2光学系200と入射端202との位置関係が異なるものも存在する。このため、第2光学系200と入射端202との位置関係は常に同じではなく、光源装置への接続具合や、内視鏡の個体差、仕様によって異なる。したがって、複数色の光の各焦点位置にずれが生じている場合は、内視鏡診断の度に表示画像の色味が変わってしまうという事態が起こり得る。   As described above, the endoscope is detached from the light source device or connected to the light source device every time the endoscope is diagnosed. Further, when a plurality of endoscopes of the same model are shared by a single light source device, the second optical system 200 and the incident end 202 are caused by individual differences between the plurality of endoscopes although they are the same model. The positional relationship with will change. Further, when a plurality of types of endoscopes having different specifications are shared by a single light source device, some types of endoscopes have different positional relationships between the second optical system 200 and the incident end 202. Exists. For this reason, the positional relationship between the second optical system 200 and the incident end 202 is not always the same, and differs depending on the connection to the light source device, individual differences in the endoscope, and specifications. Accordingly, when there are deviations in the focal positions of light of a plurality of colors, a situation may occur in which the color of the display image changes every time an endoscopic diagnosis is made.

内視鏡診断は、観察対象の微妙な色味の変化に基づいて行われるので、内視鏡診断の各回の表示画像の色味の変化を小さくすることは非常に重要である。しかしながら、上記のように内視鏡診断の度に表示画像の色味が変わってしまうという事態が起こると、術者が違和感を覚え、内視鏡診断がしにくくなる。   Since the endoscopic diagnosis is performed based on a subtle change in color of the observation target, it is very important to reduce the change in the color of the display image at each endoscopic diagnosis. However, if a situation occurs in which the color of the display image changes every time an endoscopic diagnosis is made as described above, the operator feels uncomfortable and it is difficult to make an endoscopic diagnosis.

本発明は、複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源を用いた場合に、内視鏡診断の各回で表示画像の色味の変化を小さくすることが可能な内視鏡用光源装置、内視鏡システム、及び位置調整方法を提供することを目的とする。   The present invention relates to an endoscope light source device capable of reducing a change in color of a display image at each time of endoscopic diagnosis when using a plurality of single-color semiconductor light sources that respectively emit light of a plurality of colors. An object is to provide an endoscope system and a position adjustment method.

上記目的を達成するために、本発明は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置において、照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、少なくとも1つの光学部材で構成され、複数の単色半導体光源からの複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、複数の第1光学系を透過した複数色の光をライトガイドの入射端に集光する第2光学系と、光学部材の位置を第1光学系の光軸方向に調整する位置調整機構とを備え、位置調整機構は、光学部材の光軸方向の移動をガイドするガイド機構と、光学部材を前記光軸方向に移動する移動機構と、光学部材の位置を固定する固定機構とを有する。   To achieve the above object, the present invention provides an endoscope light source device that supplies illumination light to a light guide of an endoscope, a plurality of single-color semiconductor light sources that respectively emit light of a plurality of colors as illumination light, and at least A plurality of first optical systems configured by one optical member and transmitting a plurality of colors of light from a plurality of single-color semiconductor light sources, and a plurality of colors of light transmitted through the plurality of first optical systems are incident on a light guide. A second optical system that collects light at the end; and a position adjustment mechanism that adjusts the position of the optical member in the optical axis direction of the first optical system. The position adjustment mechanism guides the movement of the optical member in the optical axis direction. A guide mechanism; a moving mechanism that moves the optical member in the optical axis direction; and a fixing mechanism that fixes the position of the optical member.

位置調整機構は、複数色の光のうち、1色の光を除く残りの色の光の数と同数設けられていることが好ましい。複数の第1光学系と第2光学系の間に設けられ、複数の第1光学系を透過した複数色の光の光路を結合する第3光学系を備えることが好ましい。位置調整機構は、単色半導体光源から第2光学系に至る光路において、第3光学系よりも単色半導体光源側に設けられていることが好ましい。   It is preferable that the same number of position adjusting mechanisms as the number of light of the remaining colors excluding light of one color among the light of multiple colors is provided. It is preferable to include a third optical system that is provided between the plurality of first optical systems and the second optical system and that couples optical paths of light of a plurality of colors that have passed through the plurality of first optical systems. The position adjusting mechanism is preferably provided on the monochromatic semiconductor light source side of the third optical system in the optical path from the monochromatic semiconductor light source to the second optical system.

複数の単色半導体光源は、矩形状の発光部を有することが好ましい。複数の単色半導体光源は、照明光として青色光、緑色光、赤色光の3色の光をそれぞれ発する青色半導体光源、緑色半導体光源、赤色半導体光源であることが好ましい。青色半導体光源は、中心波長460±10nm、半値幅25±10nmの青色光を発し、緑色半導体光源は、中心波長550±10nm、半値幅100±10nmの緑色光を発し、赤色半導体光源は、中心波長625±10nm、半値幅20±10nmの赤色光を発することが好ましい。位置調整機構は、光学部材に加えて、単色半導体光源の位置を光軸方向に調整することが好ましい。光学部材を保持するレンズホルダが設けられるハウジングを有し、移動機構は、レンズホルダに設けられた長穴を用いることによって、レンズホルダ内の光学部材を光軸方向に移動させ、ガイド機構は、レンズホルダに設けられたガイド突起とハウジングに形成されたガイド溝とによって、レンズホルダ内の光学部材の光軸方向の移動をガイドし、固定機構は、レンズホルダをハウジング内の嵌込穴に嵌め込んだ状態で、固定部によってレンズホルダを押さえ付けることにより、レンズホルダ内の光学部材の位置を固定することが好ましい。   The plurality of monochromatic semiconductor light sources preferably have a rectangular light-emitting portion. The plurality of single-color semiconductor light sources are preferably a blue semiconductor light source, a green semiconductor light source, and a red semiconductor light source that respectively emit three colors of light of blue light, green light, and red light as illumination light. The blue semiconductor light source emits blue light with a center wavelength of 460 ± 10 nm and a half width of 25 ± 10 nm, the green semiconductor light source emits green light with a center wavelength of 550 ± 10 nm and a half width of 100 ± 10 nm, and the red semiconductor light source It is preferable to emit red light having a wavelength of 625 ± 10 nm and a half width of 20 ± 10 nm. The position adjustment mechanism preferably adjusts the position of the monochromatic semiconductor light source in the optical axis direction in addition to the optical member. The housing having a lens holder for holding the optical member is provided, and the moving mechanism moves the optical member in the lens holder in the optical axis direction by using a long hole provided in the lens holder. The guide protrusion provided in the lens holder and the guide groove formed in the housing guide the movement of the optical member in the lens holder in the optical axis direction, and the fixing mechanism fits the lens holder in the fitting hole in the housing. In this state, it is preferable to fix the position of the optical member in the lens holder by pressing the lens holder with the fixing portion.

本発明は、照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、ライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備え、複数の前記内視鏡を、1台の前記内視鏡用光源装置で共用する内視鏡システムにおいて、内視鏡用光源装置は、照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、少なくとも1つの光学部材で構成され、複数の単色半導体光源からの複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、複数の第1光学系を透過した複数色の光をライトガイドの入射端に集光する第2光学系と、光学部材の位置を第1光学系の光軸方向に調整する位置調整機構とを有し、位置調整機構は、光学部材の光軸方向の移動をガイドするガイド機構と、光学部材を光軸方向に移動する移動機構と、光学部材の位置を固定する固定機構とを有する。   The present invention includes an endoscope having a light guide that guides illumination light, and an endoscope light source device that supplies illumination light to the light guide, and a plurality of the endoscopes are connected to one of the endoscopes. In an endoscope system shared by an endoscope light source device, the endoscope light source device includes a plurality of single-color semiconductor light sources that emit light of a plurality of colors as illumination light, and at least one optical member. A plurality of first optical systems that respectively transmit a plurality of colors of light from a monochromatic semiconductor light source; and a second optical system that condenses a plurality of colors of light transmitted through the plurality of first optical systems at an incident end of the light guide; A position adjusting mechanism that adjusts the position of the optical member in the optical axis direction of the first optical system, the position adjusting mechanism guiding the movement of the optical member in the optical axis direction, and the optical member on the optical axis. The moving mechanism that moves in the direction and the position of the optical member And a fixing mechanism.

本発明は、照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、少なくとも1つの光学部材で構成され、複数の単色半導体光源からの複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、複数の第1光学系を透過した複数色の光を、内視鏡のライトガイドの入射端に集光する第2光学系とを備え、検出用ライトガイドを備える検出ユニットに接続可能である内視鏡用光源装置における位置調整方法において、検出用ライトガイドの入射端の位置を光軸方向に移動させた際に、入射端の位置に対する、検出用ライトガイドを介した各色光の光量を示す各色光の光量波形のピークを一致させるために、位置調整機構によって光学部材の位置及び単色半導体光源の位置を第1光学系の光軸方向に調整することにより、各色光の焦点位置を一致させる。   The present invention is composed of a plurality of single-color semiconductor light sources that respectively emit light of a plurality of colors as illumination light and at least one optical member, and a plurality of first colors that respectively transmit light of a plurality of colors from the plurality of single-color semiconductor light sources. An optical system and a second optical system that condenses light of a plurality of colors transmitted through the plurality of first optical systems at an incident end of a light guide of the endoscope, and is connected to a detection unit including a light guide for detection In the position adjustment method in the endoscope light source device that is possible, when the position of the incident end of the detection light guide is moved in the optical axis direction, each color light via the detection light guide with respect to the position of the incident end In order to make the peak of the light intensity waveform of each color light indicating the light intensity of each color coincide with each other by adjusting the position of the optical member and the position of the monochromatic semiconductor light source in the optical axis direction of the first optical system by the position adjusting mechanism. Position to match.

本発明によれば、光学部材と単色半導体光源のうちの少なくともいずれかの位置を第1光学系の光軸方向に調整する位置調整機構を設けるので、複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源を用いた場合に、内視鏡診断の各回で表示画像の色味の変化を小さくすることが可能な内視鏡用光源装置、内視鏡システム、及び位置調整方法を提供することができる。   According to the present invention, since the position adjusting mechanism for adjusting the position of at least one of the optical member and the monochromatic semiconductor light source in the optical axis direction of the first optical system is provided, a plurality of monochromatic semiconductors each emitting light of a plurality of colors. When a light source is used, it is possible to provide an endoscope light source device, an endoscope system, and a position adjustment method capable of reducing a change in color of a display image at each time of endoscopic diagnosis. .

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 内視鏡の先端部の正面図である。It is a front view of the front-end | tip part of an endoscope. 複数の内視鏡を、1台のプロセッサ装置および光源装置で共用する内視鏡システムの説明図である。It is explanatory drawing of the endoscope system which shares a some endoscope with one processor apparatus and a light source device. 内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of an endoscope system. 青色半導体光源を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a blue semiconductor light source. 青色半導体光源を示す平面図である。It is a top view which shows a blue semiconductor light source. 青色半導体光源が発する青色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the blue light which a blue semiconductor light source emits. 緑色半導体光源が発する緑色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the green light which a green semiconductor light source emits. 赤色半導体光源が発する赤色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the red light which a red semiconductor light source emits. 青色光、緑色光、赤色光により構成される白色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the white light comprised by blue light, green light, and red light. 撮像センサのマイクロカラーフィルタの分光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral characteristic of the micro color filter of an image sensor. 白色光の照射タイミングおよび撮像センサの動作タイミングを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the irradiation timing of white light, and the operation timing of an image sensor. 各半導体光源の配置と光学系群の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of each semiconductor light source, and the detailed structure of an optical system group. レンズホルダおよびハウジングの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a lens holder and a housing. レンズホルダ、ハウジング、および偏心ドライバの斜視図である。It is a perspective view of a lens holder, a housing, and an eccentric driver. ハウジングにレンズホルダを仮止めした状態で、偏心ドライバを用いてレンズホルダを光軸方向に移動させる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a lens holder is moved to an optical axis direction using an eccentric driver in the state which temporarily fixed the lens holder to the housing. コリメートレンズの光軸方向への移動による焦点位置の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the focus position by the movement to the optical axis direction of a collimating lens. 検出ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a detection unit. 青色光、緑色光、赤色光の各焦点位置がずれている場合のライトガイドの入射端の位置と表示画像の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the position of the incident end of a light guide in case each focus position of blue light, green light, and red light has shifted | deviated, and a display image. 青色光、緑色光、赤色光の各焦点位置が一致している場合のライトガイドの入射端の位置と表示画像の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the position of the incident end of a light guide in case each focus position of blue light, green light, and red light corresponds, and a display image. コリメートレンズに代えて、青色半導体光源、赤色半導体光源に調整機構を設けた場合の各半導体光源の配置と光学系群の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of arrangement | positioning of each semiconductor light source, and an optical system group at the time of providing an adjustment mechanism in a blue semiconductor light source and a red semiconductor light source instead of a collimating lens. コリメートレンズに加えて、青色半導体光源、赤色半導体光源に調整機構を設けた場合の各半導体光源の配置と光学系群の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning of each semiconductor light source at the time of providing an adjustment mechanism in a blue semiconductor light source and a red semiconductor light source in addition to a collimating lens, and the detailed structure of an optical system group. 紫色半導体光源を加えた場合の各半導体光源の配置と光学系群の詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning of each semiconductor light source at the time of adding a purple semiconductor light source, and the detailed structure of an optical system group. 紫色半導体光源が発する紫色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the purple light which a purple semiconductor light source emits. 従来の光源装置において、青色光、緑色光、赤色光の各焦点位置がずれている場合のライトガイドの入射端の位置と表示画像の関係を示す説明図である。In the conventional light source device, it is explanatory drawing which shows the relationship between the position of the incident end of a light guide, and a display image when each focus position of blue light, green light, and red light has shifted | deviated.

図1において、内視鏡システム10は、生体内の観察対象を撮像する内視鏡11と、撮像により得られた画像信号に基づいて観察用の表示画像を生成するプロセッサ装置12と、観察対象に照射する照明光を内視鏡11に供給する光源装置13とを備えている。プロセッサ装置12には、表示画像を表示するモニタ14と、キーボードやマウス等の操作入力部15とが接続されている。   In FIG. 1, an endoscope system 10 includes an endoscope 11 that images an observation target in a living body, a processor device 12 that generates a display image for observation based on an image signal obtained by the imaging, and an observation target. And a light source device 13 that supplies illumination light to the endoscope 11. A monitor 14 for displaying a display image and an operation input unit 15 such as a keyboard or a mouse are connected to the processor device 12.

内視鏡11は、生体内に挿入される挿入部16と、挿入部16の基端部分に設けられた操作部17と、内視鏡11とプロセッサ装置12および光源装置13を連結するユニバーサルコード18とを備えている。   The endoscope 11 includes an insertion portion 16 to be inserted into a living body, an operation portion 17 provided at a proximal end portion of the insertion portion 16, and a universal cord that connects the endoscope 11, the processor device 12, and the light source device 13. 18.

挿入部16は、先端から順に連設された、先端部19、湾曲部20、可撓管部21で構成される。図2に示すように、先端部19の先端面には、観察対象に照明光を照射するための照明窓22、観察対象を撮像するための観察窓23、観察窓23を洗浄するために送気・送水を行う送気・送水ノズル24、鉗子や電気メスといった処置具を突出させて各種処置を行うための鉗子出口25が設けられている。観察窓23の奥には、撮像センサ56や結像用の対物光学系63(ともに図4参照)が内蔵されている。   The insertion portion 16 includes a distal end portion 19, a bending portion 20, and a flexible tube portion 21 that are continuously provided from the distal end. As shown in FIG. 2, the distal end surface of the distal end portion 19 is sent to clean the illumination window 22 for irradiating the observation target with illumination light, the observation window 23 for imaging the observation target, and the observation window 23. An air supply / water supply nozzle 24 for performing air / water supply, and a forceps outlet 25 for performing various treatments by projecting a treatment tool such as forceps and an electric knife are provided. In the back of the observation window 23, an image sensor 56 and an objective optical system 63 for image formation (both see FIG. 4) are incorporated.

湾曲部20は、連結された複数の湾曲駒からなり、操作部17のアングルノブ26を操作することにより、上下左右方向に湾曲動作する。図1では上方向の湾曲動作を破線で示している。湾曲部20が湾曲することにより、先端部19が所望の方向に向けられる。可撓管部21は、食道や腸等の曲がりくねった管道に挿入できるように可撓性を有している。挿入部16には、撮像センサ56を駆動する駆動信号や撮像センサ56が出力する画像信号を通信する通信ケーブル、光源装置13から供給される照明光を照明窓22に導光するライトガイド55(図4参照)等が挿通されている。   The bending portion 20 includes a plurality of connected bending pieces, and is bent in the vertical and horizontal directions by operating the angle knob 26 of the operation portion 17. In FIG. 1, the upward bending operation is indicated by a broken line. As the bending portion 20 is bent, the distal end portion 19 is directed in a desired direction. The flexible tube portion 21 is flexible so that it can be inserted into a tortuous duct such as the esophagus or the intestine. The insertion unit 16 includes a communication cable that communicates a drive signal for driving the image sensor 56 and an image signal output from the image sensor 56, and a light guide 55 that guides illumination light supplied from the light source device 13 to the illumination window 22. Etc.) are inserted.

操作部17には、アンブルノブ26の他、処置具を挿入するための鉗子口27、送気・送水ノズル24から送気・送水を行う際に操作される送気・送水ボタン28、静止画像を撮影するためのレリーズボタン(図示せず)等が設けられている。   In addition to the amble knob 26, the operation unit 17 includes a forceps port 27 for inserting a treatment instrument, an air / water supply button 28 that is operated when air / water is supplied from the air / water supply nozzle 24, and a still image. A release button (not shown) for photographing is provided.

ユニバーサルコード18には、挿入部16から延設される通信ケーブルやライトガイド55が挿通されている。ユニバーサルコード18のプロセッサ装置12および光源装置13側の一端には、コネクタ29が取り付けられている。コネクタ29は、通信用コネクタ29Aと光源用コネクタ29Bからなる複合タイプのコネクタである。通信用コネクタ29Aと光源用コネクタ29Bはそれぞれ、プロセッサ装置12と光源装置13に着脱自在に接続される。通信用コネクタ29Aには通信ケーブルの一端が配設されており、光源用コネクタ29Bにはライトガイド55の入射端61(図4参照)が配設されている。   A communication cable and a light guide 55 extending from the insertion portion 16 are inserted into the universal cord 18. A connector 29 is attached to one end of the universal cord 18 on the processor device 12 and light source device 13 side. The connector 29 is a composite type connector composed of a communication connector 29A and a light source connector 29B. The communication connector 29A and the light source connector 29B are detachably connected to the processor device 12 and the light source device 13, respectively. One end of a communication cable is disposed on the communication connector 29A, and an incident end 61 (see FIG. 4) of the light guide 55 is disposed on the light source connector 29B.

内視鏡診断が終了すると、コネクタ29の接続が解除され、内視鏡11はプロセッサ装置12および光源装置13から取り外されて洗浄・消毒される。そして、次回の内視鏡診断を開始する際に再びプロセッサ装置12および光源装置13に接続される。   When the endoscopic diagnosis is completed, the connection of the connector 29 is released, and the endoscope 11 is removed from the processor device 12 and the light source device 13 and cleaned and disinfected. When the next endoscopic diagnosis is started, the processor device 12 and the light source device 13 are connected again.

図1では、内視鏡11を1台のみ図示しているが、図3に示すように、内視鏡11には、同一機種のものが複数台(符号11A〜11Cで示す)、あるいは内視鏡診断の内容に応じた仕様の異なる複数種類(符号11D、11Eで示す)が用意されている。プロセッサ装置12および光源装置13は、同一機種の複数台の内視鏡11A〜11Cや仕様が異なる複数種類の内視鏡11D、11Eを交換可能に接続することができる。   In FIG. 1, only one endoscope 11 is illustrated. However, as shown in FIG. 3, there are a plurality of endoscopes 11 of the same model (indicated by reference numerals 11A to 11C) A plurality of types (indicated by reference numerals 11D and 11E) having different specifications according to the contents of the endoscopic diagnosis are prepared. The processor device 12 and the light source device 13 can connect a plurality of endoscopes 11A to 11C of the same model and a plurality of types of endoscopes 11D and 11E having different specifications in an exchangeable manner.

図4において、光源装置13は、青色、緑色、赤色の3つの光をそれぞれ発する青色半導体光源35、緑色半導体光源36、赤色半導体光源37と、光学系群41と、各半導体光源35〜37の駆動を制御する光源制御部42とを備えている。   In FIG. 4, the light source device 13 includes a blue semiconductor light source 35, a green semiconductor light source 36, a red semiconductor light source 37, an optical system group 41, and each of the semiconductor light sources 35 to 37 that emit three lights of blue, green, and red, respectively. And a light source control unit 42 that controls driving.

各半導体光源35〜37は、発光素子として、青色の波長帯域の光(青色光BL)を発する青色LED43、緑色の波長帯域の光(緑色光GL)を発する緑色LED44、赤色の波長帯域の光(赤色光RL)を発する赤色LED45をそれぞれ有している。各LED43〜45は、周知のようにP型半導体とN型半導体を接合したものである。そして、電圧を掛けるとPN接合部付近においてバンドギャップを超えて電子と正孔が再結合して電流が流れ、再結合時にバンドギャップに相当するエネルギーを光として放出する。各LED43〜45は、供給電力の増減に応じて発する光の光量が増減する。   Each of the semiconductor light sources 35 to 37 includes, as light emitting elements, a blue LED 43 that emits light in a blue wavelength band (blue light BL), a green LED 44 that emits light in a green wavelength band (green light GL), and light in a red wavelength band. Each of the red LEDs 45 emits (red light RL). Each of the LEDs 43 to 45 is formed by joining a P-type semiconductor and an N-type semiconductor as is well known. When a voltage is applied, electrons and holes recombine near the PN junction near the PN junction and a current flows, and energy corresponding to the band gap is emitted as light at the time of recombination. Each of the LEDs 43 to 45 increases or decreases the amount of light emitted according to the increase or decrease of the supplied power.

各LED43〜45には、ドライバ50、51、52がそれぞれ接続されている。光源制御部42は、これら各ドライバ50〜52を介して、各LED43〜45の点灯、消灯および光量の制御を行う。光量の制御は、プロセッサ装置12からの露出制御信号に基づいて、各LED43〜45への供給電力を変更することで行う。   Drivers 50, 51, and 52 are connected to the LEDs 43 to 45, respectively. The light source control unit 42 controls turning on / off of the LEDs 43 to 45 and the amount of light through the drivers 50 to 52. The amount of light is controlled by changing the power supplied to the LEDs 43 to 45 based on the exposure control signal from the processor device 12.

各ドライバ50〜52は、光源制御部42の制御の下、各LED43〜45に駆動電流を連続的に与えることで各LED43〜45を点灯させる。そして、露出制御信号に応じて、与える駆動電流の値を変化させることにより各LED43〜45への供給電力を変更し、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の光量をそれぞれ制御する。なお、駆動電流を連続的に与えるのではなくパルス状に与え、駆動電流パルスの振幅を変化させるPAM(Pulse Amplitude Modulation)制御や、駆動電流パルスのデューティ比を変化させるPWM(Pulse Width Modulation)制御を行ってもよい。   Each driver 50-52 lights each LED43-45 by giving a drive current to each LED43-45 continuously under control of the light source control part 42. As shown in FIG. Then, according to the exposure control signal, the power supplied to each of the LEDs 43 to 45 is changed by changing the value of the drive current to be applied, and the amount of each color light of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL is controlled. To do. PAM (Pulse Amplitude Modulation) control that changes the amplitude of the drive current pulse, and PWM (Pulse Width Modulation) control that changes the duty ratio of the drive current pulse. May be performed.

光学系群41は、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の光路を1つの光路に結合し、各色光を内視鏡11のライトガイド55の入射端61に集光する。なお、図示は省略するが、光源用コネクタ29Bにはレセプタクルコネクタ54と係合するCリング等の係合部材が設けられ、レセプタクルコネクタ54には、光源用コネクタ29Bの外周面と当接して、レセプタクルコネクタ54への光源用コネクタ29Bの挿入量を規制する規制部材が設けられている。また、光源用コネクタ29Bとレセプタクルコネクタ54にはそれぞれ保護ガラスが設けられている。   The optical system group 41 combines the optical paths of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL into one optical path, and condenses each color light on the incident end 61 of the light guide 55 of the endoscope 11. Although not shown, the light source connector 29B is provided with an engaging member such as a C-ring that engages with the receptacle connector 54. The receptacle connector 54 is in contact with the outer peripheral surface of the light source connector 29B. A restricting member for restricting the amount of the light source connector 29B inserted into the receptacle connector 54 is provided. Each of the light source connector 29B and the receptacle connector 54 is provided with protective glass.

内視鏡11は、ライトガイド55、撮像センサ56、アナログ処理回路57(AFE:Analog Front End)、および撮像制御部58を備えている。ライトガイド55は、複数本の光ファイバをバンドル化した円筒状のファイババンドル59と、ファイババンドル59の外周を覆う保護チューブ60とで構成される。光源用コネクタ29Bが光源装置13に接続されたときに、光源用コネクタ29Bに配置されたライトガイド55(ファイババンドル59)の入射端61が光学系群41と対向する。先端部19に位置するライトガイド55の出射端は、2つの照明窓22に光が導光されるように、照明窓22の前段で2本に分岐している。   The endoscope 11 includes a light guide 55, an imaging sensor 56, an analog processing circuit 57 (AFE: Analog Front End), and an imaging control unit 58. The light guide 55 includes a cylindrical fiber bundle 59 in which a plurality of optical fibers are bundled, and a protective tube 60 that covers the outer periphery of the fiber bundle 59. When the light source connector 29B is connected to the light source device 13, the incident end 61 of the light guide 55 (fiber bundle 59) disposed in the light source connector 29B faces the optical system group 41. The emission end of the light guide 55 located at the distal end portion 19 branches into two at the front stage of the illumination window 22 so that light is guided to the two illumination windows 22.

照明窓22の奥には、照射レンズ62が配置されている。光源装置13から供給された照明光は、ライトガイド55により照射レンズ62に導光されて照明窓22から観察対象に向けて照射される。照射レンズ62は凹レンズからなり、ライトガイド55から出射する光の発散角を広げる。これにより、観察対象の広い範囲に照明光を照射することができる。   An irradiation lens 62 is disposed in the back of the illumination window 22. The illumination light supplied from the light source device 13 is guided to the irradiation lens 62 by the light guide 55 and irradiated from the illumination window 22 toward the observation target. The irradiation lens 62 is a concave lens, and widens the divergence angle of the light emitted from the light guide 55. Thereby, illumination light can be irradiated to the wide range of observation object.

観察窓23の奥には、対物光学系63と撮像センサ56が配置されている。観察対象の像は、観察窓23を通して対物光学系63に入射し、対物光学系63によって撮像センサ56の撮像面56Aに結像される。   In the back of the observation window 23, an objective optical system 63 and an image sensor 56 are arranged. The image to be observed enters the objective optical system 63 through the observation window 23 and is formed on the imaging surface 56 </ b> A of the imaging sensor 56 by the objective optical system 63.

撮像センサ56は、CCDイメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等からなり、その撮像面56Aには、フォトダイオード等の画素を構成する複数の光電変換素子がマトリックス状に配列されている。撮像センサ56は、撮像面56Aで受光した光を光電変換して、各画素においてそれぞれの受光量に応じた信号電荷を蓄積する。信号電荷はアンプによって電圧信号に変換されて読み出される。電圧信号は画像信号として撮像センサ56からAFE57に出力される。   The imaging sensor 56 includes a CCD image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, and the like. On the imaging surface 56A, a plurality of photoelectric conversion elements constituting pixels such as photodiodes are arranged in a matrix. Yes. The imaging sensor 56 photoelectrically converts the light received by the imaging surface 56A, and accumulates signal charges corresponding to the amount of received light in each pixel. The signal charge is converted into a voltage signal by an amplifier and read out. The voltage signal is output from the imaging sensor 56 to the AFE 57 as an image signal.

AFE57は、相関二重サンプリング回路、自動ゲイン制御回路、およびアナログ/デジタル変換器(いずれも図示省略)で構成されている。相関二重サンプリング回路は、撮像センサ56からのアナログの画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、信号電荷のリセットに起因するノイズを除去する。自動ゲイン制御回路は、相関二重サンプリング回路によりノイズが除去された画像信号を増幅する。アナログ/デジタル変換器は、自動ゲイン制御回路で増幅された画像信号を、所定のビット数に応じた階調値を持つデジタルな画像信号に変換してプロセッサ装置12に出力する。   The AFE 57 includes a correlated double sampling circuit, an automatic gain control circuit, and an analog / digital converter (all not shown). The correlated double sampling circuit performs correlated double sampling processing on the analog image signal from the image sensor 56, and removes noise caused by resetting the signal charge. The automatic gain control circuit amplifies the image signal from which noise has been removed by the correlated double sampling circuit. The analog / digital converter converts the image signal amplified by the automatic gain control circuit into a digital image signal having a gradation value corresponding to a predetermined number of bits and outputs the digital image signal to the processor device 12.

撮像制御部58は、プロセッサ装置12内のコントローラ65に接続されており、コントローラ65から入力される基準クロック信号に同期して、撮像センサ56に対して駆動信号を入力する。撮像センサ56は、撮像制御部58からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで画像信号をAFE57に出力する。   The imaging control unit 58 is connected to the controller 65 in the processor device 12 and inputs a drive signal to the imaging sensor 56 in synchronization with a reference clock signal input from the controller 65. The imaging sensor 56 outputs an image signal to the AFE 57 at a predetermined frame rate based on the drive signal from the imaging control unit 58.

撮像センサ56はカラー撮像センサであり、撮像面56Aには青色マイクロカラーフィルタ(Bフィルタ)、緑色マイクロカラーフィルタ(Gフィルタ)、赤色マイクロカラーフィルタ(Rフィルタ)の3色のマイクロカラーフィルタが設けられ、各フィルタが各画素に割り当てられている。各フィルタの配列は例えばベイヤー配列である。   The imaging sensor 56 is a color imaging sensor, and the imaging surface 56A is provided with three color micro color filters, a blue micro color filter (B filter), a green micro color filter (G filter), and a red micro color filter (R filter). Each filter is assigned to each pixel. The arrangement of each filter is, for example, a Bayer arrangement.

なお、以下の説明では、Bフィルタが割り当てられた画素をB画素、Gフィルタが割り当てられた画素をG画素、Rフィルタが割り当てられた画素をR画素という。また、B画素から出力された画像信号をB画像信号、G画素から出力された画像信号をG画像信号、R画素から出力された画像信号をR画像信号という。   In the following description, a pixel to which the B filter is assigned is referred to as a B pixel, a pixel to which the G filter is assigned is referred to as a G pixel, and a pixel to which the R filter is assigned is referred to as an R pixel. An image signal output from the B pixel is referred to as a B image signal, an image signal output from the G pixel is referred to as a G image signal, and an image signal output from the R pixel is referred to as an R image signal.

プロセッサ装置12は、コントローラ65の他、DSP(Digital Signal Processor)66と、画像処理部67と、フレームメモリ68と、表示制御部69とを備えている。コントローラ65は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムや制御に必要な設定データを記憶するROM(Read Only Memory)、プログラムをロードして作業メモリとして機能するRAM(Random Access Memory)等を有し、CPUが制御プログラムを実行することにより、プロセッサ装置12の各部を制御する。   In addition to the controller 65, the processor device 12 includes a DSP (Digital Signal Processor) 66, an image processing unit 67, a frame memory 68, and a display control unit 69. The controller 65 has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores control programs and setting data necessary for control, a RAM (Random Access Memory) that loads programs and functions as a working memory, and the like. The CPU controls each part of the processor device 12 by executing a control program.

DSP66は、撮像センサ56からの画像信号を取得する。DSP66は、B画素、G画素、R画素の各画素に対応するB画像信号、G画像信号、R画像信号に対してそれぞれ画素補間処理を行う。この他、DSP66は、ガンマ補正や、B、G、Rの各画像信号に対してホワイトバランス補正等の信号処理を施す。   The DSP 66 acquires an image signal from the image sensor 56. The DSP 66 performs pixel interpolation processing on each of the B image signal, the G image signal, and the R image signal corresponding to each of the B pixel, the G pixel, and the R pixel. In addition, the DSP 66 performs signal processing such as gamma correction and white balance correction on the B, G, and R image signals.

また、DSP66は、各画像信号に基づいて露出値を算出して、画像全体の光量が不足している場合(露出アンダー)には照明光の光量を上げるように、一方、光量が高すぎる場合(露出オーバー)には照明光の光量を下げるように制御する露出制御信号をコントローラ65に出力する。コントローラ65は、光源装置13の光源制御部42に露出制御信号を送信する。   Further, the DSP 66 calculates an exposure value based on each image signal, and when the light amount of the entire image is insufficient (underexposure), the light amount of the illumination light is increased, while when the light amount is too high. In (overexposure), an exposure control signal for controlling to reduce the amount of illumination light is output to the controller 65. The controller 65 transmits an exposure control signal to the light source control unit 42 of the light source device 13.

フレームメモリ68は、DSP66が出力する画像信号や、画像処理部67が処理した処理済みの画像信号を記憶する。表示制御部69は、フレームメモリ68から画像処理済みの画像信号を読み出して、コンポジット信号やコンポーネント信号等のビデオ信号に変換してモニタ14に出力する。   The frame memory 68 stores the image signal output from the DSP 66 and the processed image signal processed by the image processing unit 67. The display control unit 69 reads an image signal that has undergone image processing from the frame memory 68, converts it into a video signal such as a composite signal or a component signal, and outputs the video signal to the monitor 14.

画像処理部67は、B、G、Rの各画像信号に基づいて、表示画像を生成する。この表示画像が表示制御部69を通じてモニタ14に出力される。画像処理部67は、フレームメモリ68内の画像信号が更新される毎に、表示画像を生成する。   The image processing unit 67 generates a display image based on the B, G, and R image signals. This display image is output to the monitor 14 through the display control unit 69. The image processing unit 67 generates a display image every time the image signal in the frame memory 68 is updated.

図5および図6に示すように、青色半導体光源35は、青色LED43が実装される基板75と、基板75上に形成され、青色LED43を収容するキャビティ76が形成されたモールド77と、キャビティ76に封入された樹脂78とで構成される。青色LED43は配線79によって基板75と接続される。このような青色半導体光源35の実装形態は、一般的に表面実装型と呼ばれる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the blue semiconductor light source 35 includes a substrate 75 on which the blue LED 43 is mounted, a mold 77 formed on the substrate 75 and formed with a cavity 76 that accommodates the blue LED 43, and the cavity 76. And the resin 78 enclosed in the. The blue LED 43 is connected to the substrate 75 by a wiring 79. Such a mounting form of the blue semiconductor light source 35 is generally called a surface mounting type.

キャビティ76は矩形状の開口を有し、基板75側にいくにつれて幅が狭くなっている。このキャビティ76の矩形状の開口から青色光BLが発せられる。すなわち、キャビティ76の開口は青色光BLの発光部として機能する。また、キャビティ76の内面は青色光BLを反射するリフレクタとして機能する。キャビティ76の開口の寸法は、例えば長辺2mm、短辺1.5mmである。樹脂78には光を拡散する拡散材が分散されている。なお、各半導体光源35〜37は基本的に同じ構成であるため、青色半導体光源35を例として挙げて説明し、緑色、赤色半導体光源36、37の説明は省略する。   The cavity 76 has a rectangular opening, and the width becomes narrower toward the substrate 75 side. Blue light BL is emitted from the rectangular opening of the cavity 76. That is, the opening of the cavity 76 functions as a light emitting part for the blue light BL. The inner surface of the cavity 76 functions as a reflector that reflects the blue light BL. The dimension of the opening of the cavity 76 is, for example, a long side of 2 mm and a short side of 1.5 mm. A diffusion material for diffusing light is dispersed in the resin 78. Since the semiconductor light sources 35 to 37 have basically the same configuration, the blue semiconductor light source 35 will be described as an example, and the description of the green and red semiconductor light sources 36 and 37 will be omitted.

図7に示すように、青色半導体光源35は、例えば青色の波長帯域である420nm〜500nm付近の波長成分を有し、中心波長460±10nm、半値幅25±10nmの青色光BLを発光する。また、図8に示すように、緑色半導体光源36は、例えば緑色の波長帯域である480nm〜600nm付近の波長成分を有し、中心波長550±10nm、半値幅100±10nmの緑色光GLを発光する。さらに図9に示すように、赤色半導体光源37は、例えば赤色の波長帯域である600nm〜650nm付近の波長成分を有し、中心波長625±10nm、半値幅20±10nmの赤色光RLを発光する。なお、中心波長は各色光の発光スペクトルの幅の中心の波長を示し、半値幅は、各色光の発光スペクトルのピークの半分を示す波長の範囲である。   As shown in FIG. 7, the blue semiconductor light source 35 has, for example, a wavelength component in the vicinity of 420 nm to 500 nm which is a blue wavelength band, and emits blue light BL having a center wavelength of 460 ± 10 nm and a half width of 25 ± 10 nm. As shown in FIG. 8, the green semiconductor light source 36 emits green light GL having a wavelength component in the vicinity of 480 nm to 600 nm, which is a green wavelength band, for example, with a center wavelength of 550 ± 10 nm and a half-value width of 100 ± 10 nm. To do. Further, as shown in FIG. 9, the red semiconductor light source 37 has, for example, a wavelength component in the vicinity of 600 nm to 650 nm which is a red wavelength band, and emits red light RL having a center wavelength of 625 ± 10 nm and a half width of 20 ± 10 nm. . The center wavelength indicates the center wavelength of the emission spectrum width of each color light, and the half-value width is a wavelength range indicating half of the peak of the emission spectrum of each color light.

光学系群41で光路が結合された青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの混合光の発光スペクトルを図10に示す。この混合光は照明光である白色光WLとして利用される。白色光WLは、キセノン光源が発する白色光と同等の演色性を維持するために、その発光スペクトルには光強度成分がない波長帯域が生じないようにしている。   FIG. 10 shows an emission spectrum of the mixed light of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL, the optical paths of which are combined by the optical system group 41. This mixed light is used as white light WL which is illumination light. In order to maintain the color rendering property equivalent to that of white light emitted from a xenon light source, the white light WL is configured not to generate a wavelength band having no light intensity component in its emission spectrum.

図11は、撮像センサ56の撮像面56Aに設けられるBフィルタ、Gフィルタ、Rフィルタの分光特性を示すグラフである。Bフィルタが割り当てられたB画素は約380nm〜560nmの波長帯域の光に感応し、Gフィルタが割り当てられたG画素は約450nm〜630nmの波長帯域の光に感応する。また、Rフィルタが割り当てられたR画素は約580nm〜800nmの波長帯域の光に感応する。白色光WLを構成する青色光BL、緑色光GL、赤色光RLは、青色光BLに対応する反射光が主としてB画素、緑色光GLに対応する反射光が主としてG画素、赤色光RLに対応する反射光が主としてR画素でそれぞれ受光される。   FIG. 11 is a graph illustrating spectral characteristics of the B filter, the G filter, and the R filter provided on the imaging surface 56A of the imaging sensor 56. The B pixel to which the B filter is assigned is sensitive to light in the wavelength band of about 380 nm to 560 nm, and the G pixel to which the G filter is assigned is sensitive to light in the wavelength band of about 450 nm to 630 nm. The R pixel to which the R filter is assigned is sensitive to light in the wavelength band of about 580 nm to 800 nm. The blue light BL, green light GL, and red light RL that constitute the white light WL are mainly reflected by the B pixel for reflected light corresponding to the blue light BL, and mainly reflected by the G pixel and red light RL for the green light GL. The reflected light is received mainly by the R pixel.

図12において、撮像センサ56は、1フレームの画像信号の取得期間内で、画素に信号電荷を蓄積する蓄積動作と、蓄積した信号電荷を読み出す読み出し動作とを行う。撮像センサ56の蓄積動作のタイミングに合わせて、各半導体光源35〜37が点灯し、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの混合光からなる白色光WL(BL+GL+RL)が観察対象に照射され、その反射光が撮像センサ56に入射する。撮像センサ56は、白色光WLの反射光を各フィルタで色分離する。青色光BLに対応する反射光をB画素が受光し、緑色光GLに対応する反射光をG画素が、赤色光RLに対応する反射光をR画素がそれぞれ受光する。撮像センサ56は、読み出しタイミングに合わせて、1フレーム分の画像信号をフレームレートにしたがって順次出力する。   In FIG. 12, the imaging sensor 56 performs an accumulation operation for accumulating signal charges in pixels and a read operation for reading the accumulated signal charges within an acquisition period of an image signal of one frame. In accordance with the timing of the accumulation operation of the image sensor 56, the respective semiconductor light sources 35 to 37 are turned on, and white light WL (BL + GL + RL) composed of mixed light of blue light BL, green light GL, and red light RL is irradiated to the observation target. The reflected light is incident on the image sensor 56. The image sensor 56 separates the reflected light of the white light WL by each filter. The B pixel receives reflected light corresponding to the blue light BL, the G pixel receives reflected light corresponding to the green light GL, and the R pixel receives reflected light corresponding to the red light RL. The imaging sensor 56 sequentially outputs image signals for one frame according to the frame rate in accordance with the readout timing.

図13において、光学系群41は、各半導体光源35〜37からの各色光を、それぞれ入射端61へと導光するコリメートレンズ75、76、77と、各コリメートレンズ75〜77を透過した各色光の光路を結合するダイクロイックミラー78、79と、各色光を入射端61に集光する集光レンズ80とで構成される。   In FIG. 13, the optical system group 41 includes collimator lenses 75, 76, and 77 that guide the color lights from the semiconductor light sources 35 to 37 to the incident end 61, and the colors that have passed through the collimator lenses 75 to 77. It is composed of dichroic mirrors 78 and 79 for coupling light paths of light, and a condensing lens 80 for condensing each color light at the incident end 61.

コリメートレンズ75〜77は、各半導体光源35〜37からの各色光を透過させて各色光を略平行光化する。コリメートレンズ75〜77は複数の第1光学系を構成し、また、第1光学系を構成する光学部材に相当する。ダイクロイックミラー78、79は、透明なガラス板に所定の透過特性を有するダイクロイックフィルタを形成した光学部材である。ダイクロイックミラー78、79は、コリメートレンズ75〜77と集光レンズ80の間に設けられている。ダイクロイックミラー78、79は第3光学系を構成する。集光レンズ80は第2光学系を構成する。   The collimating lenses 75 to 77 transmit the respective color lights from the respective semiconductor light sources 35 to 37 to make the respective color lights substantially parallel. The collimating lenses 75 to 77 constitute a plurality of first optical systems and correspond to optical members constituting the first optical system. The dichroic mirrors 78 and 79 are optical members in which a dichroic filter having a predetermined transmission characteristic is formed on a transparent glass plate. The dichroic mirrors 78 and 79 are provided between the collimating lenses 75 to 77 and the condenser lens 80. The dichroic mirrors 78 and 79 constitute a third optical system. The condensing lens 80 constitutes a second optical system.

緑色半導体光源36は、その光軸がライトガイド55の光軸と一致する位置に配置されている。そして、緑色半導体光源36と赤色半導体光源37は、互いの光軸が直交するように配置されている。これら緑色半導体光源36と赤色半導体光源37の光軸が直交する位置に、ダイクロイックミラー78が設けられている。同様に、青色半導体光源35も、緑色半導体光源36の光軸と直交するように配置され、これらの光軸が直交する位置に、ダイクロイックミラー79が設けられている。   The green semiconductor light source 36 is disposed at a position where its optical axis coincides with the optical axis of the light guide 55. The green semiconductor light source 36 and the red semiconductor light source 37 are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other. A dichroic mirror 78 is provided at a position where the optical axes of the green semiconductor light source 36 and the red semiconductor light source 37 are orthogonal to each other. Similarly, the blue semiconductor light source 35 is also arranged to be orthogonal to the optical axis of the green semiconductor light source 36, and a dichroic mirror 79 is provided at a position where these optical axes are orthogonal.

ダイクロイックミラー78は緑色半導体光源36の光軸、赤色半導体光源37の光軸に対して、それぞれ45°傾けた姿勢で配置されている。また、ダイクロイックミラー79は青色半導体光源35の光軸、緑色半導体光源36の光軸に対して、それぞれ45°傾けた姿勢で配置されている。   The dichroic mirror 78 is disposed with an inclination of 45 ° with respect to the optical axis of the green semiconductor light source 36 and the optical axis of the red semiconductor light source 37. Further, the dichroic mirror 79 is disposed in an attitude inclined by 45 ° with respect to the optical axis of the blue semiconductor light source 35 and the optical axis of the green semiconductor light source 36.

ダイクロイックミラー78のダイクロイックフィルタは、例えば約600nm以上の赤色の波長帯域の光を反射し、約600nm未満の青色、緑色の波長帯域の光を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー78は、緑色半導体光源36からの緑色光GLを下流側に透過させ、赤色半導体光源37からの赤色光RLを反射させる。これにより緑色光GLと赤色光RLの光路が結合される。   The dichroic filter of the dichroic mirror 78 has a characteristic of reflecting light in the red wavelength band of about 600 nm or more and transmitting light in the blue and green wavelength bands of less than about 600 nm, for example. The dichroic mirror 78 transmits the green light GL from the green semiconductor light source 36 downstream and reflects the red light RL from the red semiconductor light source 37. As a result, the optical paths of the green light GL and the red light RL are combined.

一方、ダイクロイックミラー79のダイクロイックフィルタは、例えば約480nm未満の青色の波長帯域の光を反射し、約480nm以上の緑色、赤色の波長帯域の光を透過する特性を有している。このため、ダイクロイックミラー79は、ダイクロイックミラー78を透過した緑色光GL、およびダイクロイックミラー78で反射した赤色光RLを透過させる。さらに、ダイクロイックミラー79は、青色半導体光源35からの青色光BLを反射させる。このダイクロイックミラー79の作用により、青色光BL、緑色光GL、および赤色光RLの全ての光路が結合され、白色光WLが生成される。   On the other hand, the dichroic filter of the dichroic mirror 79 has a characteristic of reflecting light in a blue wavelength band of less than about 480 nm, for example, and transmitting light in green and red wavelength bands of about 480 nm or more. For this reason, the dichroic mirror 79 transmits the green light GL transmitted through the dichroic mirror 78 and the red light RL reflected by the dichroic mirror 78. Further, the dichroic mirror 79 reflects the blue light BL from the blue semiconductor light source 35. By the action of the dichroic mirror 79, all the optical paths of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL are combined to generate white light WL.

コリメートレンズ75〜77のうち、緑色半導体光源36と対向するコリメートレンズ76を除く青色半導体光源35と対向するコリメートレンズ75、および赤色半導体光源37と対向するコリメートレンズ77には、位置調整機構(以下、単に調整機構という)81、82が設けられている。調整機構81、82は、コリメートレンズ75、77の位置を光軸方向に調整することで、集光レンズ80から出射される青色光BL、赤色光RLの焦点位置を調整して、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の焦点位置を一致させるための機構である。より具体的には、調整機構81、82は、コリメートレンズ75、77を光軸方向に移動することにより、各色光の焦点位置を一致させる。   Among the collimating lenses 75 to 77, the collimating lens 75 facing the blue semiconductor light source 35 excluding the collimating lens 76 facing the green semiconductor light source 36 and the collimating lens 77 facing the red semiconductor light source 37 are provided with a position adjusting mechanism (hereinafter referred to as a position adjusting mechanism). 81, 82). The adjustment mechanisms 81 and 82 adjust the focal positions of the blue light BL and the red light RL emitted from the condenser lens 80 by adjusting the positions of the collimating lenses 75 and 77 in the optical axis direction, and thereby adjust the blue light BL. , Green light GL and red light RL are mechanisms for matching the focal positions of the respective color lights. More specifically, the adjustment mechanisms 81 and 82 move the collimating lenses 75 and 77 in the optical axis direction, thereby matching the focal positions of the respective color lights.

本実施形態の青色半導体光源35、緑色半導体光源36、赤色半導体光源37を有する光源装置13のように、複数の単色半導体光源を有する光源装置では、図25を用いて説明したように、集光レンズ80から出射された青色光BL、緑色光GL、赤色光RLのそれぞれの焦点位置BFP、GFP、RFPが光軸OA上でずれることがある。調整機構81、82は、この各焦点位置のずれに起因して表示画像の色味が変化する色ずれを解消するために、集光レンズ80から出射される青色光BLの焦点位置BFP、赤色光RLの焦点位置RFPを、緑色光GLの焦点位置GFPに一致させる。つまり、本実施形態では、緑色光GLが1色の光に相当し、青色光BL、赤色光RLが残りの色の光に相当する。   In the light source device having a plurality of single-color semiconductor light sources such as the light source device 13 having the blue semiconductor light source 35, the green semiconductor light source 36, and the red semiconductor light source 37 of the present embodiment, as described with reference to FIG. The focal positions BFP, GFP, and RFP of the blue light BL, green light GL, and red light RL emitted from the lens 80 may be shifted on the optical axis OA. The adjustment mechanisms 81 and 82 eliminate the color shift in which the color of the display image changes due to the shift of the respective focus positions, and the focus positions BFP and red of the blue light BL emitted from the condenser lens 80. The focal position RFP of the light RL is matched with the focal position GFP of the green light GL. That is, in the present embodiment, the green light GL corresponds to one color of light, and the blue light BL and the red light RL correspond to the remaining colors of light.

調整機構81の具体的な構成を示す図14および図15において、コリメートレンズ75は、円筒状のレンズホルダ90に保持されて光学系群41のハウジング91に取り付けられる。レンズホルダ90の上部には長穴92が、長穴92と対向する下部にはガイド突起93がそれぞれ設けられている。長穴92は、光軸OAに対して垂直な方向に沿って形成されている。また、長穴92は、その中心が上方から見たときに光軸OAと一致し、かつ光軸OAに対して左右対称となるよう形成されている。長穴92は、レンズホルダ90、すなわちコリメートレンズ75を光軸OA方向に移動する移動機構として機能する。ガイド突起93は、光軸OAと平行な方向に沿って、レンズホルダ90の全幅にわたって形成されている。   14 and 15 showing a specific configuration of the adjusting mechanism 81, the collimating lens 75 is held by a cylindrical lens holder 90 and attached to the housing 91 of the optical system group 41. A long hole 92 is provided in the upper part of the lens holder 90, and a guide protrusion 93 is provided in the lower part opposite to the long hole 92. The long hole 92 is formed along a direction perpendicular to the optical axis OA. Further, the long hole 92 is formed so that its center coincides with the optical axis OA when viewed from above and is symmetrical with respect to the optical axis OA. The long hole 92 functions as a moving mechanism that moves the lens holder 90, that is, the collimating lens 75 in the direction of the optical axis OA. The guide protrusion 93 is formed over the entire width of the lens holder 90 along a direction parallel to the optical axis OA.

ハウジング91には、レンズホルダ90が嵌め込まれる嵌入穴95が形成されている。嵌入穴95の上部には切り欠き96が、切り欠き96と対向する下部にはガイド溝97がそれぞれ設けられている。切り欠き96は、レンズホルダ90を嵌入穴95に嵌め込んだ場合に、長穴92が設けられたレンズホルダ90の上部を露呈させるために設けられている。ガイド溝97は、ガイド突起93と同じく、光軸OAと平行な方向に沿って、嵌入穴95の全幅にわたって形成されている。   A fitting hole 95 into which the lens holder 90 is fitted is formed in the housing 91. A notch 96 is provided in the upper part of the fitting hole 95, and a guide groove 97 is provided in the lower part facing the notch 96. The notch 96 is provided to expose the upper portion of the lens holder 90 provided with the elongated hole 92 when the lens holder 90 is fitted into the fitting hole 95. The guide groove 97 is formed over the entire width of the insertion hole 95 along the direction parallel to the optical axis OA, like the guide protrusion 93.

ガイド溝97は、レンズホルダ90を嵌入穴95に嵌め込む際に、ガイド突起93を受け入れる。これらガイド突起93とガイド溝97とで、レンズホルダ90、すなわちコリメートレンズ75の光軸OA方向の移動をガイドする。つまり、ガイド突起93およびガイド溝97はガイド機構として機能する。   The guide groove 97 receives the guide protrusion 93 when the lens holder 90 is fitted into the fitting hole 95. The guide protrusion 93 and the guide groove 97 guide the movement of the lens holder 90, that is, the collimator lens 75 in the optical axis OA direction. That is, the guide protrusion 93 and the guide groove 97 function as a guide mechanism.

切り欠き96の上部には、軸受け部98が設けられている。軸受け部98は、切り欠き96によって露呈するレンズホルダ90の上部と対向する位置に設けられている。軸受け部98には軸受け穴99が形成されている。   A bearing portion 98 is provided on the upper portion of the notch 96. The bearing portion 98 is provided at a position facing the upper portion of the lens holder 90 exposed by the notch 96. A bearing hole 99 is formed in the bearing portion 98.

レンズホルダ90を嵌入穴95に嵌め込んだ後、ハウジング91には固定具100が取り付けられる。固定具100は、切り欠き96によって露呈するレンズホルダ90の上部に倣う形状を有する本体部101と、本体部101の両端から張り出した取付部102とを備える。取付部102には挿通穴104が形成されている。挿通穴104には、ネジ105が挿通される。ネジ105は、ハウジング91の上面に形成されたネジ穴106に螺合する。   After the lens holder 90 is fitted into the fitting hole 95, the fixture 100 is attached to the housing 91. The fixture 100 includes a main body 101 having a shape that follows the upper portion of the lens holder 90 exposed by the notch 96, and attachment portions 102 that protrude from both ends of the main body 101. An insertion hole 104 is formed in the attachment portion 102. A screw 105 is inserted into the insertion hole 104. The screw 105 is screwed into a screw hole 106 formed on the upper surface of the housing 91.

ネジ105で固定具100をハウジング91に締結固定した場合、本体部101は、切り欠き96によって露呈したレンズホルダ90の上部と密着し、レンズホルダ90を上部から押さえ付ける。これによりレンズホルダ90の光軸OA方向への移動が規制され、レンズホルダ90、すなわちコリメートレンズ75の位置が固定される。これら固定具100、ネジ105、およびネジ穴106は固定機構として機能する。   When the fixing tool 100 is fastened and fixed to the housing 91 with the screw 105, the main body 101 comes into close contact with the upper part of the lens holder 90 exposed by the notch 96, and presses the lens holder 90 from the upper part. Thereby, the movement of the lens holder 90 in the direction of the optical axis OA is restricted, and the position of the lens holder 90, that is, the collimating lens 75 is fixed. The fixing tool 100, the screw 105, and the screw hole 106 function as a fixing mechanism.

図15は、レンズホルダ90を嵌入穴95に嵌め込んで固定具100をハウジング91に取り付ける前の仮止めの状態を示している。この仮止めの状態においては、偏心ドライバ110を用いて、レンズホルダ90、すなわちコリメートレンズ75を光軸OA方向に移動させることが可能である。   FIG. 15 shows a temporarily fixed state before the lens holder 90 is fitted into the fitting hole 95 and the fixture 100 is attached to the housing 91. In this temporarily fixed state, it is possible to move the lens holder 90, that is, the collimating lens 75 in the direction of the optical axis OA using the eccentric driver 110.

偏心ドライバ110は、作業者が握るグリップ111と、グリップ111の下部から突出した回転軸112と、回転軸112の下部から突出した偏心軸113とで構成される。グリップ111、回転軸112、偏心軸113は、いずれも円柱状である。グリップ111と回転軸112の中心は一致している。偏心軸113の半径は、回転軸112の半径の1/2である。また、偏心軸113の中心は、回転軸112の中心に対して、偏心軸113の半径分ずれている。回転軸112は軸受け穴99に挿通され、偏心軸113は長穴92に嵌め込まれる(図16も参照)。   The eccentric driver 110 includes a grip 111 gripped by an operator, a rotating shaft 112 protruding from the lower portion of the grip 111, and an eccentric shaft 113 protruding from the lower portion of the rotating shaft 112. The grip 111, the rotation shaft 112, and the eccentric shaft 113 are all cylindrical. The centers of the grip 111 and the rotating shaft 112 coincide with each other. The radius of the eccentric shaft 113 is ½ of the radius of the rotating shaft 112. Further, the center of the eccentric shaft 113 is shifted from the center of the rotating shaft 112 by the radius of the eccentric shaft 113. The rotating shaft 112 is inserted into the bearing hole 99, and the eccentric shaft 113 is fitted into the elongated hole 92 (see also FIG. 16).

図16に、偏心ドライバ110を用いてレンズホルダ90を光軸OA方向に移動させる様子を示す。偏心軸113が長穴92の中心に位置し、かつレンズホルダ90とハウジング91の前面が一致する図16(A)に示す状態から、偏心ドライバ110を180°回転させると、図16(B)に示すように、偏心軸113が長穴92に沿って180°回転する。この偏心軸113の回転に伴い、偏心軸113の直径分、レンズホルダ90がハウジング91の前面から迫り出す。   FIG. 16 shows how the lens holder 90 is moved in the direction of the optical axis OA using the eccentric driver 110. When the eccentric shaft 110 is rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 16A in which the eccentric shaft 113 is positioned at the center of the long hole 92 and the front surface of the lens holder 90 and the housing 91 coincide with each other, FIG. As shown, the eccentric shaft 113 rotates 180 ° along the elongated hole 92. As the eccentric shaft 113 rotates, the lens holder 90 approaches the front surface of the housing 91 by the diameter of the eccentric shaft 113.

両方向の矢印で示すように、レンズホルダ90は、図16(A)に示す状態と図16(B)に示す状態との間で遷移することが可能であり、光軸OA方向に関して、偏心軸113の直径分の調整代を有する。   As indicated by the arrows in both directions, the lens holder 90 can transition between the state shown in FIG. 16A and the state shown in FIG. 16B, and is eccentric with respect to the optical axis OA direction. There is an adjustment allowance for 113 diameters.

調整機構81は、ガイド機構として機能するガイド突起93、ガイド溝97、移動機構として機能する長穴92、並びに固定機構として機能する固定具100、ネジ105、ネジ穴106により構成される。なお、調整機構82は、調整対象がコリメートレンズ75からコリメートレンズ77に代わるだけで、調整機構81と同じ構成を有するので、図示および説明を省略する。   The adjustment mechanism 81 includes a guide protrusion 93 that functions as a guide mechanism, a guide groove 97, a long hole 92 that functions as a moving mechanism, a fixture 100 that functions as a fixing mechanism, a screw 105, and a screw hole 106. The adjustment mechanism 82 has the same configuration as the adjustment mechanism 81 except that the adjustment target is changed from the collimating lens 75 to the collimating lens 77, and thus illustration and description thereof are omitted.

図17において、調整機構81によりコリメートレンズ75が光軸OA方向に移動すると、集光レンズ80から出射される青色光BLの焦点位置BFPが変化する。具体的には、図17(A)に示す状態から、光軸OAに沿ってコリメートレンズ75が青色半導体光源35側に移動すると、図17(B)に示すように、集光レンズ80から出射される青色光BLの焦点距離が長くなり、焦点位置BFPは集光レンズ80から遠ざかる。反対に図17(A)に示す状態から、光軸OAに沿ってコリメートレンズ75が青色半導体光源35と反対側に移動すると、図17(C)に示すように、集光レンズ80から出射される青色光BLの焦点距離が短くなり、焦点位置BFPは集光レンズ80に近付く。本実施形態では、こうした光学的性質を利用して、調整機構81によりコリメートレンズ75を光軸OA方向に移動させることで、集光レンズ80から出射される青色光BLの焦点位置BFPを調整する。なお、図17では、煩雑を避けるためダイクロイックミラー79の図示を省略している。また、調整機構82による赤色光RLの焦点位置RFPの変化は、図17の場合と同様であるため説明を省略する。   In FIG. 17, when the collimating lens 75 is moved in the direction of the optical axis OA by the adjusting mechanism 81, the focal position BFP of the blue light BL emitted from the condenser lens 80 changes. Specifically, when the collimator lens 75 moves toward the blue semiconductor light source 35 along the optical axis OA from the state shown in FIG. 17A, the light is emitted from the condenser lens 80 as shown in FIG. The focal length of the blue light BL to be increased becomes longer, and the focal position BFP is moved away from the condenser lens 80. Conversely, when the collimating lens 75 moves from the state shown in FIG. 17A to the side opposite to the blue semiconductor light source 35 along the optical axis OA, the light is emitted from the condenser lens 80 as shown in FIG. The focal length of the blue light BL becomes shorter and the focal position BFP approaches the condenser lens 80. In the present embodiment, using such optical properties, the adjustment mechanism 81 moves the collimator lens 75 in the direction of the optical axis OA, thereby adjusting the focal position BFP of the blue light BL emitted from the condenser lens 80. . In FIG. 17, the dichroic mirror 79 is not shown in order to avoid complication. The change in the focal position RFP of the red light RL by the adjustment mechanism 82 is the same as in FIG.

図18において、調整機構81、82による青色光BLの焦点位置BFP、赤色光RLの焦点位置RFPの調整は、検出ユニット120を用いて光源装置13の出荷前に行われる。   In FIG. 18, the adjustment of the focal position BFP of the blue light BL and the focal position RFP of the red light RL by the adjustment mechanisms 81 and 82 is performed using the detection unit 120 before shipment of the light source device 13.

検出ユニット120は、検出用ライトガイド121と、入射端スキャン装置122と、光量波形検出装置123と、光量波形モニタ124とで構成される。検出用ライトガイド121は、内視鏡11に搭載されるライトガイド55と同じ仕様である。検出用ライトガイド121の入射端125には、内視鏡11の光源用コネクタ29Bと同様のコネクタ126が設けられており、コネクタ126は、光源装置13のレセプタクルコネクタ54に接続される。   The detection unit 120 includes a detection light guide 121, an incident end scanning device 122, a light amount waveform detection device 123, and a light amount waveform monitor 124. The detection light guide 121 has the same specifications as the light guide 55 mounted on the endoscope 11. A connector 126 similar to the light source connector 29B of the endoscope 11 is provided at the incident end 125 of the detection light guide 121. The connector 126 is connected to the receptacle connector 54 of the light source device 13.

入射端スキャン装置122は、検出用ライトガイド121の入射端125を、所定のスキャン幅および時間間隔で光軸OA方向に往復移動させ、光源装置13内の集光レンズ80と入射端125との位置関係を周期的に変化させる。スキャン幅には、例えば、同一機種の複数台の内視鏡11A〜11Cにおける集光レンズ80とライトガイド55の入射端61との距離の公差が設定される。   The incident end scanning device 122 reciprocates the incident end 125 of the light guide for detection 121 in the direction of the optical axis OA at a predetermined scan width and time interval, so that the condensing lens 80 in the light source device 13 and the incident end 125 are moved. The positional relationship is changed periodically. For example, the tolerance of the distance between the condensing lens 80 and the incident end 61 of the light guide 55 in the plurality of endoscopes 11A to 11C of the same model is set as the scan width.

光量波形検出装置123は、検出用ライトガイド121の出射端から出射する青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の光量を所定のタイミングで検出し、光軸OA方向に関する各色光の光量を示す光量波形を出力する。   The light amount waveform detection device 123 detects the light amount of each color light of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL emitted from the emission end of the detection light guide 121 at a predetermined timing, and detects each color light in the optical axis OA direction. A light intensity waveform indicating the light intensity is output.

光量波形モニタ124は、光量波形検出装置123から出力された各色光の光量波形(図18では緑色光GLの光量波形GW)を表示する。   The light amount waveform monitor 124 displays the light amount waveform of each color light output from the light amount waveform detection device 123 (the light amount waveform GW of the green light GL in FIG. 18).

光量波形の横軸には光軸OA上の位置、縦軸には光強度がそれぞれ割り当てられている。横軸の「0」は、入射端スキャン装置122による入射端125のスキャン幅の中心位置を示す。横軸は左側のマイナス側にいくにつれ集光レンズ80から遠ざかる位置を示す。   A position on the optical axis OA is assigned to the horizontal axis of the light amount waveform, and a light intensity is assigned to the vertical axis. “0” on the horizontal axis indicates the center position of the scan width of the incident end 125 by the incident end scanning device 122. The horizontal axis indicates the position away from the condenser lens 80 as it goes to the negative side on the left side.

図18では、同一機種の複数台の内視鏡11A〜11Cにおける集光レンズ80とライトガイド55の入射端61との距離の公差が例えば1.5mmで、入射端スキャン装置122による入射端125のスキャン幅が−1.5mm〜1.5mmに設定された場合を示している。   In FIG. 18, the tolerance of the distance between the condensing lens 80 and the incident end 61 of the light guide 55 in a plurality of endoscopes 11A to 11C of the same model is 1.5 mm, for example, and the incident end 125 by the incident end scanning device 122 is shown. The scan width is set to -1.5 mm to 1.5 mm.

以下、上記構成による作用について説明する。まず、レンズホルダ90を嵌入穴95に嵌め込む等の光源装置13の組立作業が行われる。組立作業後、集光レンズ80から出射される青色光BL、赤色光RLの焦点位置を調整して、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の焦点位置を一致させる色ずれ解消作業を含む出荷前の最終検査が行われる。   Hereinafter, the operation of the above configuration will be described. First, assembly work of the light source device 13 such as fitting the lens holder 90 into the fitting hole 95 is performed. After the assembling operation, the focal positions of the blue light BL and red light RL emitted from the condenser lens 80 are adjusted, and the color misregistration is solved so that the focal positions of the blue light BL, green light GL, and red light RL are matched. Final inspection before shipment including work is performed.

色ずれ解消作業では、まず、検出ユニット120の検出用ライトガイド121の入射端125に設けられたコネクタ126が、光源装置13のレセプタクルコネクタ54に接続される。   In the color misregistration elimination work, first, the connector 126 provided at the incident end 125 of the detection light guide 121 of the detection unit 120 is connected to the receptacle connector 54 of the light source device 13.

そして、検出ユニット120の入射端スキャン装置122、光量波形検出装置123、光量波形モニタ124が駆動される。これにより、検出用ライトガイド121の入射端125が、入射端スキャン装置122によって所定のスキャン幅および時間間隔で光軸OA方向に往復移動される。また、光量波形検出装置123により、検出用ライトガイド121の出射端から出射された光の光量が所定のタイミングで検出され、その検出結果である光量波形が光量波形モニタ124に表示される。   Then, the incident end scanning device 122, the light amount waveform detecting device 123, and the light amount waveform monitor 124 of the detection unit 120 are driven. Thereby, the incident end 125 of the detection light guide 121 is reciprocated in the direction of the optical axis OA at a predetermined scan width and time interval by the incident end scanning device 122. Further, the light amount waveform detection device 123 detects the light amount of the light emitted from the emission end of the detection light guide 121 at a predetermined timing, and the light amount waveform as the detection result is displayed on the light amount waveform monitor 124.

作業者は、光量波形モニタ124に表示された光量波形を観察して、緑色光GLの焦点位置GFPを示す光量波形GWのピークに、青色光BLの焦点位置BFPを示す光量波形BWのピーク、および赤色光RLの焦点位置RFPを示す光量波形RWのピークが一致するよう、調整機構81、82でコリメートレンズ75、77の光軸OA上の位置を調整する。より具体的には、偏心ドライバ110の回転軸112を軸受け穴99に挿通し、偏心軸113を長穴92に嵌め込んだ後、偏心ドライバ110を回転させて、コリメートレンズ75、77を光軸OA方向に移動させる。   The operator observes the light amount waveform displayed on the light amount waveform monitor 124, the peak of the light amount waveform GW indicating the focal position BFP of the blue light BL, the peak of the light amount waveform GW indicating the focal position GFP of the green light GL, The adjustment mechanisms 81 and 82 adjust the positions of the collimating lenses 75 and 77 on the optical axis OA so that the peaks of the light amount waveform RW indicating the focal position RFP of the red light RL coincide. More specifically, after the rotation shaft 112 of the eccentric driver 110 is inserted into the bearing hole 99 and the eccentric shaft 113 is fitted into the elongated hole 92, the eccentric driver 110 is rotated, so that the collimating lenses 75 and 77 are moved to the optical axis. Move in the OA direction.

ここで、「各色光の焦点位置を一致させる」とは、各色光の焦点位置を完全に一致させる場合をもちろん含むが、所定の範囲内に各色光の焦点位置が収まっている場合も含む。この所定の範囲は、図18において符号128で示す線分で表示される。作業者は、各色光の光量波形GW、BW、RWのピークが、線分128で示す所定の範囲内に少なくとも収まるよう、より好ましくは各色光の光量波形GW、BW、RWのピークが完全に一致するように調整する。   Here, “matching the focal positions of the respective color lights” naturally includes the case where the focal positions of the respective color lights are completely matched, but also includes the case where the focal positions of the respective color lights are within a predetermined range. This predetermined range is displayed by a line segment indicated by reference numeral 128 in FIG. The operator preferably completes the peaks of the light amount waveforms GW, BW, and RW of each color light so that the peaks of the light amount waveforms GW, BW, and RW of each color light are at least within the predetermined range indicated by the line segment 128. Adjust to match.

位置調整では、光量波形モニタ124に表示された光量波形を観察しつつ、光量波形BW、RWのピークを光量波形GWのピークに合せるべく偏心ドライバ110を回転させてコリメートレンズ75、77を光軸OA方向に移動させればよく、非常に簡単に青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の焦点位置を一致させることができる。   In the position adjustment, while observing the light amount waveform displayed on the light amount waveform monitor 124, the eccentric driver 110 is rotated so that the peaks of the light amount waveforms BW and RW coincide with the peak of the light amount waveform GW, and the collimating lenses 75 and 77 are moved along the optical axis. It is only necessary to move in the OA direction, and the focal positions of the respective color lights of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL can be matched very easily.

また、調整機構81、82をコリメートレンズ75、77にのみ設け、緑色光GLの焦点位置GFPを基準として、青色光BLの焦点位置BFP、赤色光RLの焦点位置RFPを緑色光GLの焦点位置GFPとそれぞれ一致させるので、コリメートレンズ75〜77の各々に調整機構を設け、3色の光の各々の焦点位置を調整する場合よりも調整の手間を省くことができる。   The adjustment mechanisms 81 and 82 are provided only on the collimating lenses 75 and 77, and the focal position BFP of the blue light BL and the focal position RFP of the red light RL are set to the focal position of the green light GL with reference to the focal position GFP of the green light GL. Since each of the collimating lenses 75 to 77 is made to coincide with the GFP, adjustment work can be saved as compared with the case of providing an adjusting mechanism for each of the collimating lenses 75 to 77 and adjusting the focal positions of the three colors of light.

もちろん、コリメートレンズ76にも調整機構81、82と同じ調整機構を設けてもよい。コリメートレンズ76にも調整機構を設けた場合は、色ずれ解消作業において、最初にコリメートレンズ75〜77のうちの1つ、例えばコリメートレンズ76の位置を調整し、光量波形GWのピークが最大となるコリメートレンズ76の位置を探索する。そして、探索した位置にコリメートレンズ76を固定した後、コリメートレンズ75、77の位置を調整してもよい。   Of course, the collimator lens 76 may be provided with the same adjustment mechanism as the adjustment mechanisms 81 and 82. When the adjustment mechanism is also provided in the collimating lens 76, in the color misregistration elimination work, first, the position of one of the collimating lenses 75 to 77, for example, the collimating lens 76 is adjusted, and the peak of the light amount waveform GW is maximized. The position of the collimating lens 76 is searched. Then, after fixing the collimating lens 76 at the searched position, the positions of the collimating lenses 75 and 77 may be adjusted.

調整機構81、82は、ガイド機構としてのガイド突起93、ガイド溝97、移動機構としての長穴92、並びに固定機構としての固定具100、ネジ105、ネジ穴106というシンプルな構成である。したがって、調整機構81、82を設けることによる光源装置13の大型化およびコストアップを最小限に抑えることができる。   The adjustment mechanisms 81 and 82 have a simple configuration including a guide protrusion 93 as a guide mechanism, a guide groove 97, a long hole 92 as a moving mechanism, and a fixture 100, a screw 105, and a screw hole 106 as a fixing mechanism. Therefore, the increase in size and cost of the light source device 13 due to the provision of the adjustment mechanisms 81 and 82 can be minimized.

コリメートレンズ75、77を光軸OA方向に移動させて、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の焦点位置を一致させた後、作業者は、ネジ105をネジ穴106に螺合して固定具100をハウジング91に締結固定し、コリメートレンズ75、77の位置を固定する。これにて色ずれ解消作業が終了する。   After the collimating lenses 75 and 77 are moved in the direction of the optical axis OA and the focal positions of the respective color lights of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL are matched, the operator screws the screw 105 into the screw hole 106. The fixing tool 100 is fastened and fixed to the housing 91, and the positions of the collimating lenses 75 and 77 are fixed. This completes the color misregistration elimination work.

色ずれ解消作業を含む最終検査が終了した後、光源装置13は客先に出荷される。   After the final inspection including the color misregistration elimination work is completed, the light source device 13 is shipped to the customer.

医療現場で内視鏡診断を行う場合には、内視鏡11をプロセッサ装置12と光源装置13に接続し、プロセッサ装置12と光源装置13の電源を入れて、内視鏡システム10を起動する。   When performing an endoscopic diagnosis at a medical site, the endoscope 11 is connected to the processor device 12 and the light source device 13, the processor device 12 and the light source device 13 are turned on, and the endoscope system 10 is activated. .

内視鏡11の挿入部16を生体内に挿入して、生体内の観察を開始する。光源制御部42は、各LED43〜45に与える駆動電流値を設定して、各半導体光源35〜37の点灯を開始する。そして、目標とする発光スペクトルを維持しつつ光量制御を行う。   The insertion part 16 of the endoscope 11 is inserted into the living body, and in-vivo observation is started. The light source control part 42 sets the drive current value given to each LED 43-45, and starts lighting of each semiconductor light source 35-37. Then, the light amount control is performed while maintaining the target emission spectrum.

各半導体光源35〜37は、各LED43〜45による青色光BL、緑色光GL、赤色光RLをそれぞれ発する。青色光BL、緑色光GL、赤色光RLは光学系群41のコリメートレンズ75〜77にそれぞれ入射する。   Each of the semiconductor light sources 35 to 37 emits blue light BL, green light GL, and red light RL from the LEDs 43 to 45, respectively. The blue light BL, the green light GL, and the red light RL are incident on the collimating lenses 75 to 77 of the optical system group 41, respectively.

青色光BLはダイクロイックミラー79で反射する。緑色光GLはダイクロイックミラー78、79を透過する。赤色光RLはダイクロイックミラー78で反射し、ダイクロイックミラー79を透過する。ダイクロイックミラー78、79によって、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの光路が結合される。これら青色光BL、緑色光GL、赤色光RLは、集光レンズ80に入射する。これにより、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの混合光で構成される白色光WLが生成される。集光レンズ80は、白色光WLを内視鏡11のライトガイド55の入射端61に集光し、白色光WLを内視鏡11に供給する。   The blue light BL is reflected by the dichroic mirror 79. The green light GL passes through the dichroic mirrors 78 and 79. The red light RL is reflected by the dichroic mirror 78 and passes through the dichroic mirror 79. The optical paths of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL are coupled by the dichroic mirrors 78 and 79. These blue light BL, green light GL, and red light RL are incident on the condenser lens 80. Thereby, white light WL composed of mixed light of blue light BL, green light GL, and red light RL is generated. The condensing lens 80 condenses the white light WL on the incident end 61 of the light guide 55 of the endoscope 11 and supplies the white light WL to the endoscope 11.

内視鏡11において、白色光WLはライトガイド55を通じて照明窓22に導光されて、照明窓22から観察対象に照射される。観察対象で反射した白色光WLの反射光は、観察窓23から撮像センサ56に入射する。撮像センサ56はB画像信号、G画像信号、R画像信号をプロセッサ装置12のDSP66に出力する。DSP66は各画像信号を色分離して、画像処理部67に入力する。撮像センサ56による撮像動作は所定のフレームレートで繰り返される。画像処理部67は、入力された各画像信号に基づいて表示画像を生成する。表示画像は表示制御部69を通じてモニタ14に出力される。表示画像は撮像センサ56のフレームレートにしたがって更新される。   In the endoscope 11, the white light WL is guided to the illumination window 22 through the light guide 55 and irradiated from the illumination window 22 to the observation target. The reflected light of the white light WL reflected by the observation target enters the image sensor 56 from the observation window 23. The imaging sensor 56 outputs the B image signal, the G image signal, and the R image signal to the DSP 66 of the processor device 12. The DSP 66 color-separates each image signal and inputs it to the image processing unit 67. The imaging operation by the imaging sensor 56 is repeated at a predetermined frame rate. The image processing unit 67 generates a display image based on each input image signal. The display image is output to the monitor 14 through the display control unit 69. The display image is updated according to the frame rate of the image sensor 56.

また、DSP66は、各画像信号に基づいて露出値を算出し、算出した露出値に応じた露出制御信号を光源装置13の光源制御部42に送信する。光源制御部42は、受信した露出制御信号に基づいて、各色光の光量の割合が一定となるよう(目標とする発光スペクトルが変化しないよう)各半導体光源35〜37の駆動電流値を決定する。そして、決定した駆動電流値で各半導体光源35〜37を駆動する。これにより、各半導体光源35〜37による、白色光WLを構成する青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの光量を、観察に適した割合に一定に保つことができる。   The DSP 66 calculates an exposure value based on each image signal, and transmits an exposure control signal corresponding to the calculated exposure value to the light source control unit 42 of the light source device 13. Based on the received exposure control signal, the light source control unit 42 determines the drive current value of each of the semiconductor light sources 35 to 37 so that the ratio of the light amount of each color light becomes constant (so that the target emission spectrum does not change). . And each semiconductor light source 35-37 is driven with the determined drive current value. Thereby, the light quantities of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL constituting the white light WL by the respective semiconductor light sources 35 to 37 can be kept constant at a ratio suitable for observation.

図19に示すように、もし色ずれ解消作業が行われず、例えば図25と同様の各焦点位置BFP、GFP、RFPのずれが生じたまま光源装置13が出荷された場合は、図25でも説明したように、表示画像の色味が変わってしまう。例えば同一機種の内視鏡11A〜11Cにおいても、個体差によって集光レンズ80と入射端61との位置関係は変わる。内視鏡11Aのライトガイド55Aのように入射端61Aが赤色光RLの焦点位置RFPにあった場合は、全体が赤味を帯びた表示画像130Rが生成される。また、内視鏡11Bのライトガイド55Bのように入射端61Bが緑色光GLの焦点位置GFPにあった場合は、全体が緑味を帯びた表示画像130Gが生成され、内視鏡11Cのライトガイド55Cのように入射端61Cが青色光BLの焦点位置BFPにあった場合は、全体が青味を帯びた表示画像130Bが生成される。なお、図示は省略するが、仕様が異なる複数種類の内視鏡11D、11Eについても、集光レンズ80と入射端61との位置関係が互いに異なる場合は、内視鏡11Dと内視鏡11Eとで表示画像の色味が変わってしまう。   As shown in FIG. 19, if the color misregistration elimination work is not performed and the light source device 13 is shipped with the focus positions BFP, GFP, and RFP being misaligned as in FIG. As described above, the color of the display image changes. For example, in the endoscopes 11A to 11C of the same model, the positional relationship between the condenser lens 80 and the incident end 61 changes depending on individual differences. When the incident end 61A is at the focal position RFP of the red light RL as in the light guide 55A of the endoscope 11A, a display image 130R that is entirely reddish is generated. Further, when the incident end 61B is at the focal position GFP of the green light GL as in the light guide 55B of the endoscope 11B, a display image 130G that is entirely green is generated, and the light of the endoscope 11C is generated. When the incident end 61C is at the focal position BFP of the blue light BL as in the guide 55C, a display image 130B having a bluish color as a whole is generated. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, also about multiple types of endoscope 11D, 11E from which specification differs, when the positional relationship of the condensing lens 80 and the incident end 61 differs mutually, endoscope 11D and endoscope 11E. Will change the color of the display image.

対して本実施形態では、図20に示すように、色ずれ解消作業によって青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの各色光の焦点位置BFP、GFP、RFPが一致しているので、同一機種の内視鏡11A〜11Cにおいて、個体差によって集光レンズ80と入射端61A、61B、61Cとの位置関係が変わっても、入射端61A、61B、61Cに入射する各色光の光量バランスは変動せず、結果として色味が変わらない表示画像130が生成される。図示は省略するが、仕様が異なる複数種類の内視鏡11D、11Eを使用する場合も同様である。したがって、内視鏡診断の度に表示画像の色味が変わってしまうという事態が起こることがなく、術者は違和感を覚えることなく、円滑に内視鏡診断を行うことができる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 20, the focal positions BFP, GFP, and RFP of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL are matched by the color misregistration work. In the endoscopes 11A to 11C, even if the positional relationship between the condenser lens 80 and the incident ends 61A, 61B, and 61C changes due to individual differences, the light quantity balance of each color light incident on the incident ends 61A, 61B, and 61C varies. As a result, a display image 130 whose color does not change is generated. Although illustration is omitted, the same applies to the case of using a plurality of types of endoscopes 11D and 11E having different specifications. Therefore, a situation in which the color of the display image changes every time an endoscopic diagnosis is performed does not occur, and the operator can smoothly perform an endoscopic diagnosis without feeling uncomfortable.

半導体光源35〜37を用いた場合には、矩形状の発光部を有する半導体光源35〜37を用いるため、集光レンズ80から出射される各色光の集光像も矩形状となる。こうした場合、円形状の発光部を有する半導体光源を用い、各色光の集光像が円形状である場合よりも、集光像が入射端61からはみ出しやすくなる。このため、こうした矩形状の発光部を有する半導体光源35〜37を有する光源装置13において、本発明の調整機構81、82は特に有用である。   When the semiconductor light sources 35 to 37 are used, since the semiconductor light sources 35 to 37 having a rectangular light emitting unit are used, the condensed image of each color light emitted from the condenser lens 80 is also rectangular. In such a case, using a semiconductor light source having a circular light emitting portion, the condensed image is more likely to protrude from the incident end 61 than when the condensed image of each color light is circular. For this reason, the adjustment mechanisms 81 and 82 of the present invention are particularly useful in the light source device 13 including the semiconductor light sources 35 to 37 having such a rectangular light emitting section.

上記実施形態では、コリメートレンズ75、77に調整機構81、82を設けているが、調整機構は、各半導体光源35〜37から集光レンズ80に至る光路において、ダイクロイックミラー78、79よりも各半導体光源35〜37側に設けられていればよい。例えば図21および図22に示すように、コリメートレンズ75、77に代えて、あるいは加えて、青色半導体光源35と赤色半導体光源37に調整機構131、132を設けてもよい。この場合、調整機構131、132は、青色半導体光源35、赤色半導体光源37を光軸OA方向に移動させる。図22のように、コリメートレンズ75、77に加えて、青色半導体光源35と赤色半導体光源37に調整機構を設けた場合は、コリメートレンズ75、77のみ、または図21の青色半導体光源35と赤色半導体光源37のみの場合よりも調整代を稼ぐことができる。   In the above-described embodiment, the adjustment mechanisms 81 and 82 are provided in the collimating lenses 75 and 77. However, the adjustment mechanism is more than the dichroic mirrors 78 and 79 in the optical path from the semiconductor light sources 35 to 37 to the condenser lens 80. What is necessary is just to be provided in the semiconductor light sources 35-37 side. For example, as shown in FIGS. 21 and 22, adjustment mechanisms 131 and 132 may be provided in the blue semiconductor light source 35 and the red semiconductor light source 37 instead of or in addition to the collimating lenses 75 and 77. In this case, the adjustment mechanisms 131 and 132 move the blue semiconductor light source 35 and the red semiconductor light source 37 in the direction of the optical axis OA. As shown in FIG. 22, when the blue semiconductor light source 35 and the red semiconductor light source 37 are provided with an adjusting mechanism in addition to the collimating lenses 75 and 77, only the collimating lenses 75 and 77 or the blue semiconductor light source 35 and the red semiconductor light source 35 shown in FIG. The adjustment allowance can be earned more than the case of the semiconductor light source 37 alone.

ただし、半導体光源には、コリメートレンズと異なり、光軸OA方向への移動の妨げとなりそうな配線等の部材が接続されているため、上記実施形態のように半導体光源には調整機構は設けず、コリメートレンズにのみ調整機構を設けて、コリメートレンズを光軸OA方向に移動することにより各色光の焦点位置を一致させることが好ましい。   However, unlike the collimating lens, the semiconductor light source is connected to a member such as a wiring that is likely to hinder movement in the direction of the optical axis OA. It is preferable that an adjustment mechanism is provided only in the collimating lens and the collimating lens is moved in the direction of the optical axis OA so that the focal positions of the respective color lights coincide with each other.

上記実施形態では、1つのコリメートレンズ75〜77で第1光学系を構成する例を記載したが、第1光学系を複数の光学部材で構成してもよい。第2光学系も同様に、上記実施形態で例示した1つの集光レンズ80ではなく、複数の光学部材で構成してもよい。第1光学系を複数の光学部材で構成した場合は、複数の光学部材のうちの少なくとも1つに調整機構を設ければよい。   In the above embodiment, an example in which the first optical system is configured by one collimating lens 75 to 77 has been described, but the first optical system may be configured by a plurality of optical members. Similarly, the second optical system may be constituted by a plurality of optical members instead of the single condensing lens 80 exemplified in the above embodiment. When the first optical system is composed of a plurality of optical members, an adjustment mechanism may be provided on at least one of the plurality of optical members.

上記実施形態では、緑色光GLの焦点位置GFPを基準として、青色光BLの焦点位置BFP、赤色光RLの焦点位置RFPを緑色光GLの焦点位置GFPとそれぞれ一致させているが、青色光BLの焦点位置BFP、または赤色光RLの焦点位置RFPを基準としてもよい。青色光BLの焦点位置BFPを基準とする場合は、コリメートレンズ76、77には調整機構を設けるが、コリメートレンズ75には調整機構を設けても設けなくてもよい。赤色光RLの焦点位置RFPを基準とする場合は、コリメートレンズ75、76には調整機構を設けるが、コリメートレンズ77には調整機構を設けても設けなくてもよい。   In the above embodiment, the focal position BFP of the blue light BL and the focal position RFP of the red light RL are made to coincide with the focal position GFP of the green light GL with reference to the focal position GFP of the green light GL. The focal position BFP of the red light RL or the focal position RFP of the red light RL may be used as a reference. When the focal position BFP of the blue light BL is used as a reference, the collimating lenses 76 and 77 are provided with an adjusting mechanism, but the collimating lens 75 may or may not be provided with an adjusting mechanism. When the focal position RFP of the red light RL is used as a reference, the collimating lenses 75 and 76 are provided with an adjusting mechanism, but the collimating lens 77 may or may not be provided with an adjusting mechanism.

上記実施形態では、光源装置13の出荷前の最終検査時に、色ずれ解消作業を行うと説明したが、色ずれ解消作業の実施時期は特に限定されない。例えば、光源装置13の出荷後に、顧客の要請に応じて、作業者が検出ユニット120を携えて客先に出向いて色ずれ解消作業を行ってもよい。   In the above-described embodiment, it has been described that the color misregistration eliminating work is performed at the time of the final inspection before the light source device 13 is shipped, but the timing of performing the color misregistration eliminating work is not particularly limited. For example, after the light source device 13 is shipped, the worker may go to the customer with the detection unit 120 to perform the color misregistration elimination work in response to a customer request.

調整機構は上記実施形態で例示した構成に限らない。例えばガイド機構は、上記実施形態のガイド突起93、ガイド溝97を設けずとも、レンズホルダ90と嵌入穴95自体で構成することが可能である。また、移動機構としては、上記実施形態の長穴92の代わりに、ボールネジ、押し引きボルト、偏心カム等、回転運動を直進運動に変換する周知の移動機構を利用してもよい。さらに、固定機構も、レンズホルダ90を両側から挟み込む一対のCリング、および一対のCリングを締結固定するネジで構成してもよい。要するに、コリメートレンズ75等の光学部材の光軸OA方向の移動をガイドし、光学部材を光軸方向に移動させ、光学部材の位置を固定することが可能であれば、如何なる機構を用いてもよい。   The adjustment mechanism is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment. For example, the guide mechanism can be configured by the lens holder 90 and the fitting hole 95 itself without providing the guide protrusion 93 and the guide groove 97 of the above embodiment. Further, as the moving mechanism, a known moving mechanism that converts a rotational motion into a straight motion, such as a ball screw, a push-pull bolt, or an eccentric cam, may be used instead of the elongated hole 92 of the above-described embodiment. Furthermore, the fixing mechanism may also be constituted by a pair of C-rings that sandwich the lens holder 90 from both sides, and screws that fasten and fix the pair of C-rings. In short, any mechanism can be used as long as it can guide the movement of the optical member such as the collimating lens 75 in the optical axis OA direction, move the optical member in the optical axis direction, and fix the position of the optical member. Good.

上記実施形態では、単色半導体光源として青色、緑色、赤色の3つの半導体光源35〜37を例示しているが、図23に示すように、表層血管を強調して観察するための紫色の波長帯域の光(紫色光VL)を発する紫色半導体光源135を追加してもよい。   In the above embodiment, the three semiconductor light sources 35 to 37 of blue, green, and red are illustrated as the monochromatic semiconductor light sources. However, as shown in FIG. 23, a purple wavelength band for observing with emphasis on the surface blood vessels. A purple semiconductor light source 135 that emits light (purple light VL) may be added.

図23において、紫色半導体光源135は、発光素子として、紫色光VLを発する紫色LED(図示せず)を有している。紫色半導体光源135の具体的な構造は、図5および図6に示す青色半導体光源35と同じである。図24に示すように、紫色半導体光源135は、例えば紫色の波長帯域である380nm〜420nm付近の波長成分を有し、中心波長405±10nm、半値幅20±10nmの紫色光VLを発光する。   In FIG. 23, the purple semiconductor light source 135 has a purple LED (not shown) that emits purple light VL as a light emitting element. The specific structure of the purple semiconductor light source 135 is the same as that of the blue semiconductor light source 35 shown in FIGS. As shown in FIG. 24, the purple semiconductor light source 135 has a wavelength component in the vicinity of 380 nm to 420 nm, for example, a purple wavelength band, and emits purple light VL having a center wavelength of 405 ± 10 nm and a half width of 20 ± 10 nm.

光学系群136は、上記実施形態の光学系群41に、紫色光VLを透過させて略平行光化するコリメートレンズ137と、青色光BLおよび紫色光VLの光路を結合するダイクロイックミラー138とを追加した構成である。青色半導体光源35と紫色半導体光源135は、互いの光軸が直交するように配置され、これらの光軸が直交する位置に、ダイクロイックミラー138が設けられている。ダイクロイックミラー138は青色半導体光源35、紫色半導体光源135の光軸に対して45°傾けた姿勢で配置されている。   The optical system group 136 includes a collimating lens 137 that transmits the violet light VL and makes it substantially parallel to the optical system group 41 of the above embodiment, and a dichroic mirror 138 that couples the optical paths of the blue light BL and the violet light VL. This is an added configuration. The blue semiconductor light source 35 and the violet semiconductor light source 135 are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other, and a dichroic mirror 138 is provided at a position where these optical axes are orthogonal. The dichroic mirror 138 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axes of the blue semiconductor light source 35 and the violet semiconductor light source 135.

ダイクロイックミラー138のダイクロイックフィルタは、例えば約430nm未満の紫色の波長帯域の光を反射し、それ以上の青色、緑色、赤色の波長帯域の光を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー138は、青色半導体光源35からの青色光BLを下流側に透過させ、紫色半導体光源135からの紫色光VLを反射させる。これにより青色光BLと紫色光VLの光路が結合される。ダイクロイックミラー138で反射した紫色光VLは、ダイクロイックミラー79が前述のように約480nm未満の青色の波長帯域の光を反射する特性を有するので、ダイクロイックミラー79で反射して集光レンズ80に向かう。これにより、青色光BL、緑色光GL、赤色光RL、および紫色光VLの全ての光の光路が結合される。   The dichroic filter of the dichroic mirror 138 has a characteristic of reflecting light in a violet wavelength band of, for example, less than about 430 nm and transmitting light in blue, green, and red wavelength bands higher than that. The dichroic mirror 138 transmits the blue light BL from the blue semiconductor light source 35 downstream, and reflects the violet light VL from the violet semiconductor light source 135. As a result, the optical paths of the blue light BL and the purple light VL are combined. The violet light VL reflected by the dichroic mirror 138 has the characteristic that the dichroic mirror 79 reflects light in the blue wavelength band of less than about 480 nm as described above, and is reflected by the dichroic mirror 79 toward the condenser lens 80. . As a result, the optical paths of all of the blue light BL, green light GL, red light RL, and purple light VL are combined.

コリメートレンズ137には、上記実施形態のコリメートレンズ75、77と同様に、調整機構139が設けられている。調整機構139は、コリメートレンズ137を光軸OA方向に移動することで、紫色光VLの焦点位置を、青色光BL、緑色光GL、赤色光RLの焦点位置と一致させる。   The collimating lens 137 is provided with an adjusting mechanism 139 as with the collimating lenses 75 and 77 of the above embodiment. The adjustment mechanism 139 moves the collimator lens 137 in the direction of the optical axis OA so that the focal position of the purple light VL coincides with the focal positions of the blue light BL, the green light GL, and the red light RL.

表層血管の反射率は、周知のように、450nmを下回る波長帯域で大きく落ち込み、405nm付近において最も落ち込む。反射率が低い波長帯域の光を観察対象に照射すると、血管においては吸収が大きいので、血管とそれ以外の部分とのコントラストに差がある表示画像が得られる。   As is well known, the reflectance of the superficial blood vessel greatly decreases in the wavelength band below 450 nm, and decreases most in the vicinity of 405 nm. When the observation target is irradiated with light having a wavelength band with low reflectivity, the blood vessel absorbs a large amount, so that a display image having a difference in contrast between the blood vessel and the other portion can be obtained.

また、生体組織の光の散乱特性にも波長依存性があり、短波長になるほど散乱係数は大きくなる。散乱は生体組織内への光の深達度に影響する。つまり、散乱が大きいほど生体組織の粘膜表層付近で反射される光が多く、中深層に到達する光が少ない。そのため、短波長であるほど深達度は低く、長波長になるほど深達度は高い。   In addition, the light scattering characteristics of biological tissue also have wavelength dependence, and the scattering coefficient increases as the wavelength becomes shorter. Scattering affects the depth of light penetration into living tissue. In other words, the greater the scattering, the more light is reflected near the mucosal surface layer of the biological tissue and the less light reaches the mid-deep layer. Therefore, the shorter the wavelength, the lower the depth of penetration, and the longer the wavelength, the higher the depth of penetration.

紫色半導体光源135が発する中心波長405±10nmの紫色光VLは、比較的短波長で深達度が低いので、表層血管による吸収が大きい。このため紫色光VLは表層血管強調用の特殊光として用いることができる。紫色光VLを用いることにより、表層血管が高コントラストで描出された表示画像を得ることができる。   The violet light VL having a central wavelength of 405 ± 10 nm emitted from the violet semiconductor light source 135 has a relatively short wavelength and a low depth of penetration. Therefore, the purple light VL can be used as special light for emphasizing the surface blood vessels. By using the purple light VL, it is possible to obtain a display image in which the surface blood vessels are depicted with high contrast.

表層血管を強調観察する場合は、撮像センサ56の蓄積動作のタイミングに合わせて、各半導体光源35〜37に加えて紫色半導体光源135を点灯させる。各半導体光源35〜37、135が点灯すると、上記実施形態の白色光WLに紫色光VLが追加されて、これらの混合光(WL+VL)が照明光として観察対象に照射される。   When highlighting the superficial blood vessels, the purple semiconductor light source 135 is turned on in addition to the semiconductor light sources 35 to 37 in accordance with the timing of the accumulation operation of the image sensor 56. When each of the semiconductor light sources 35 to 37 and 135 is turned on, the purple light VL is added to the white light WL of the above-described embodiment, and the mixed light (WL + VL) is irradiated onto the observation target as illumination light.

白色光WLに紫色光VLが追加された照明光は、撮像センサ56のマイクロカラーフィルタで分光される。B画素は、青色光BLに対応する反射光に加えて、紫色光VLに対応する反射光を受光する。G画素、R画素は、上記実施形態と同じく、緑色光GLに対応する反射光、赤色光RLに対応する反射光をそれぞれ受光する。撮像センサ56は、読み出しタイミングに合わせて、B、G、Rの各画像信号をフレームレートにしたがって順次出力する。   The illumination light in which the purple light VL is added to the white light WL is split by the micro color filter of the image sensor 56. The B pixel receives reflected light corresponding to the purple light VL in addition to the reflected light corresponding to the blue light BL. The G pixel and the R pixel receive the reflected light corresponding to the green light GL and the reflected light corresponding to the red light RL, respectively, as in the above embodiment. The imaging sensor 56 sequentially outputs the B, G, and R image signals according to the frame rate in accordance with the readout timing.

この場合におけるB画像信号には、白色光WLを構成する青色光BLに対応する反射光の成分に加えて、紫色光VLに対応する反射光の成分が含まれているため、表層血管が高コントラストで描出される。癌等の病変においては、正常組織と比較して表層血管の密集度が高くなる傾向がある等、表層血管のパターンに特徴があるため、紫色半導体光源135を加えれば表層血管が鮮明に描出されて病変の見極めがしやすくなるので好ましい。   In this case, the B image signal includes a reflected light component corresponding to the violet light VL in addition to a reflected light component corresponding to the blue light BL constituting the white light WL. It is drawn with contrast. In lesions such as cancer, surface blood vessels tend to be denser than normal tissues, and the surface blood vessels have a characteristic pattern. Therefore, when purple semiconductor light source 135 is added, surface blood vessels are clearly depicted. This is preferable because it makes it easier to identify the lesion.

上記実施形態では、プロセッサ装置12からの露出制御信号に基づいて、各LED43〜45に与える駆動電流値を変化させることで各色光の光量制御を行っているが、LEDの発熱の影響や経時劣化の影響により、半導体光源は駆動電流値に対する出力光量が変動する場合がある。そこで、各色光の光量を測定する光量測定センサを光学系群内に設けて、光量測定センサが出力する光量測定信号に基づいて、各色光の光量が目標値に達しているか否かを監視してもよい。   In the above embodiment, the light amount control of each color light is performed by changing the drive current value applied to each of the LEDs 43 to 45 based on the exposure control signal from the processor device 12. Due to the influence of the semiconductor light source, the output light amount with respect to the drive current value may fluctuate. Therefore, a light quantity measurement sensor that measures the light quantity of each color light is provided in the optical system group, and based on the light quantity measurement signal output from the light quantity measurement sensor, it is monitored whether or not the light quantity of each color light has reached the target value. May be.

この場合、光源制御部は、光量測定信号と目標とする光量とを比較し、この比較結果に基づいて、光量が目標値となるように、露出制御で設定した各半導体光源35〜37に与える駆動電流値を微調整する。このように各色光の光量を光量測定センサで常に監視し、光量の測定結果に基づき与える駆動電流値を微調整することで、常に目標値に沿うように光量を制御することができる。このため目標とする発光スペクトルの照明光をより安定して得ることができる。   In this case, the light source control unit compares the light quantity measurement signal with the target light quantity, and gives to each of the semiconductor light sources 35 to 37 set in the exposure control so that the light quantity becomes a target value based on the comparison result. Fine-tune the drive current value. In this way, the light quantity of each color light is constantly monitored by the light quantity measurement sensor, and the light quantity can be controlled to always follow the target value by finely adjusting the drive current value given based on the measurement result of the light quantity. For this reason, the illumination light of the target emission spectrum can be obtained more stably.

上記実施形態では、LEDのみで構成された半導体光源を挙げているが、例えば、緑色半導体光源を、紫色から青色の波長帯域の青色励起光を発する青色励起光LED、および青色励起光で励起されて緑色の波長帯域の緑色光を発する緑色蛍光体で構成された蛍光型半導体光源としてもよい。また、緑色半導体光源に代えて、あるいは加えて、赤色半導体光源を、紫色から青色の波長帯域の青色励起光を発する青色励起光LED、および青色励起光で励起されて赤色の波長帯域の赤色蛍光を発する赤色蛍光体で構成してもよい。赤色半導体光源を蛍光型半導体光源で構成する場合は、励起光LEDは紫色から青色の波長帯域の青色励起光を発する青色励起光発光素子に限らず、緑色の波長帯域の緑色励起光を発する緑色励起光発光素子であってもよい。この場合、図5および図6に示すキャビティ76に、樹脂78の代わりに蛍光体を封入して蛍光型半導体光源を構成する。   In the above embodiment, a semiconductor light source composed of only LEDs is cited. For example, a green semiconductor light source is excited by a blue excitation light LED that emits blue excitation light in a purple to blue wavelength band, and blue excitation light. Alternatively, a fluorescent semiconductor light source composed of a green phosphor emitting green light in the green wavelength band may be used. Also, instead of or in addition to the green semiconductor light source, the red semiconductor light source is replaced with a blue excitation light LED that emits blue excitation light in the purple to blue wavelength band, and red fluorescence in the red wavelength band excited by the blue excitation light. You may comprise with the red fluorescent substance which emits. When the red semiconductor light source is composed of a fluorescent semiconductor light source, the excitation light LED is not limited to the blue excitation light emitting element that emits blue excitation light in the purple to blue wavelength band, but green that emits green excitation light in the green wavelength band. An excitation light emitting element may be used. In this case, a fluorescent semiconductor light source is configured by encapsulating a phosphor in the cavity 76 shown in FIGS. 5 and 6 instead of the resin 78.

また、図5および図6に示したLEDの実装形態は1例であり、他の形態を採用してもよい。例えば、樹脂78の光出射面に発散角を調整するマイクロレンズを設けてもよいし、あるいは表面実装型でなく、マイクロレンズが形成された砲弾型のケースにLEDを収容した形態でもよい。また、緑色半導体光源や赤色半導体光源として蛍光型半導体光源を使用する場合は、蛍光型半導体光源は励起光LEDと蛍光体を一体的に設けたものに限らず、これらを別に設けたものでもよい。この場合には、励起光LEDと蛍光体の間にレンズや光ファイバ等の導光部材を追加して、導光部材を介して励起光LEDの励起光を蛍光体に導光する。   Further, the LED mounting form shown in FIGS. 5 and 6 is one example, and other forms may be adopted. For example, a microlens for adjusting the divergence angle may be provided on the light exit surface of the resin 78, or the LED may be housed in a shell-type case in which the microlens is formed instead of the surface mount type. In addition, when a fluorescent semiconductor light source is used as a green semiconductor light source or a red semiconductor light source, the fluorescent semiconductor light source is not limited to one in which the excitation light LED and the phosphor are integrally provided, and may be provided separately. . In this case, a light guide member such as a lens or an optical fiber is added between the excitation light LED and the phosphor, and the excitation light of the excitation light LED is guided to the phosphor through the light guide member.

さらに、発光素子として、LEDの代わりに有機EL(Electro-Luminescence)素子を用いてもよい。   Furthermore, an organic EL (Electro-Luminescence) element may be used as the light emitting element instead of the LED.

上記実施形態における光学系群の構成は1例であり、種々の変更が可能である。例えば第3光学系を構成する光学部材として、透明なガラス板にダイクロイックフィルタを形成したダイクロイックミラーを用いているが、代わりにプリズムにダイクロイックフィルタを形成したダイクロイックプリズムを用いてもよい。また、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムといった、ダイクロイックフィルタを形成した光学部材の代わりに、例えば、各半導体光源に対峙する複数の入射端と、内視鏡のライトガイドの入射端に対峙する1つの出射端を有する分岐型ライトガイドを用いて光路を結合してもよい。分岐型ライトガイドは、一端において光ファイバを所定本数ずつ複数に分割して、入射端を複数に分岐させたものである。この場合には、分岐した各入射端のそれぞれに対応させて各半導体光源を配置する。   The configuration of the optical system group in the above embodiment is an example, and various modifications can be made. For example, as an optical member constituting the third optical system, a dichroic mirror in which a dichroic filter is formed on a transparent glass plate is used, but instead, a dichroic prism in which a dichroic filter is formed on a prism may be used. Further, instead of an optical member formed with a dichroic filter, such as a dichroic mirror or a dichroic prism, for example, a plurality of incident ends facing each semiconductor light source and one exit end facing an incident end of an endoscope light guide The optical path may be coupled using a branched light guide having The branched light guide is obtained by dividing a predetermined number of optical fibers at one end into a plurality and splitting an incident end into a plurality. In this case, each semiconductor light source is arranged corresponding to each branched incident end.

上記実施形態では、3つの単色半導体光源35〜37、あるいは4つの単色半導体光源35〜37、135を有する光源装置13を例示したが、青色半導体光源と緑色半導体光源、緑色半導体光源と紫色半導体光源等、単色半導体光源を2つ有する光源装置にも本発明は適用可能である。青色光BLと緑色光GLの混合光や、緑色光GLと紫色光VLの混合光を観察対象に照射し、緑色光GLベースの表示画像を取得してもよい。   In the above embodiment, the light source device 13 having the three single-color semiconductor light sources 35 to 37 or the four single-color semiconductor light sources 35 to 37 and 135 has been exemplified, but the blue semiconductor light source and the green semiconductor light source, and the green semiconductor light source and the purple semiconductor light source. The present invention is also applicable to a light source device having two monochromatic semiconductor light sources. The display light based on the green light GL may be obtained by irradiating the observation target with mixed light of the blue light BL and the green light GL or mixed light of the green light GL and the purple light VL.

上記実施形態では、撮像センサ56として、B、G、Rのマイクロカラーフィルタによって照明光を色分離するカラー撮像センサを例示し、カラー撮像センサによってB、G、Rの各画像信号を同時に取得する同時式の内視鏡システムおよびそれに用いられる光源装置を例に説明したが、モノクロ撮像センサを有し、青色、緑色、赤色の各色光を順次照射して、B、G、Rの各画像信号を面順次で取得する面順次式の内視鏡システムおよびそれに用いられる光源装置に本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the image sensor 56 is exemplified by a color image sensor that separates illumination light by B, G, and R micro color filters, and B, G, and R image signals are simultaneously acquired by the color image sensor. The simultaneous endoscope system and the light source device used therefor have been described as an example. However, each image signal of B, G, and R is obtained by sequentially irradiating each color light of blue, green, and red with a monochrome imaging sensor. The present invention may be applied to a field-sequential endoscope system that obtains images sequentially and a light source device used therefor.

上記実施形態では、光源装置とプロセッサ装置が別体で構成される例で説明したが、これらの装置を一体で構成してもよい。また、本発明は、照明光の観察対象の反射光をイメージガイドで導光するファイバスコープや、撮像センサと超音波トランスデューサが先端部に内蔵された超音波内視鏡を用いた内視鏡システムおよびそれに用いられる光源装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the example in which the light source device and the processor device are configured separately has been described, but these devices may be configured integrally. In addition, the present invention provides an endoscope system using a fiberscope that guides reflected light of an observation target of illumination light with an image guide, and an ultrasonic endoscope in which an imaging sensor and an ultrasonic transducer are built in a distal end portion. It can also be applied to a light source device used therefor.

10 内視鏡システム
11、11A〜11E 内視鏡
13 光源装置
35 青色半導体光源
36 緑色半導体光源
37 赤色半導体光源
55、55A〜55C ライトガイド
61、61A〜61C 入射端
75〜77、137 コリメートレンズ(第1光学系、光学部材)
78、79、138 ダイクロイックミラー(第3光学系)
80 集光レンズ(第2光学系)
81、82、139 調整機構
92 長穴
93 ガイド突起
97 ガイド溝
100 固定具
105 ネジ
106 ネジ穴
110 偏心ドライバ
120 検出ユニット
135 紫色半導体光源
BL 青色光
GL 緑色光
RL 赤色光
WL 白色光
VL 紫色光
BFP 青色光の焦点位置
GFP 緑色光の焦点位置
RFP 赤色光の焦点位置
BW 青色光の光量波形
GW 緑色光の光量波形
RW 赤色光の光量波形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope system 11, 11A-11E Endoscope 13 Light source device 35 Blue semiconductor light source 36 Green semiconductor light source 37 Red semiconductor light source 55, 55A-55C Light guide 61, 61A-61C Incident end 75-77, 137 Collimating lens ( First optical system, optical member)
78, 79, 138 Dichroic mirror (third optical system)
80 condenser lens (second optical system)
81, 82, 139 Adjustment mechanism 92 Long hole 93 Guide protrusion 97 Guide groove 100 Fixing tool 105 Screw 106 Screw hole 110 Eccentric driver 120 Detection unit 135 Purple semiconductor light source BL Blue light GL Green light RL Red light WL White light VL Purple light BFP Blue light focal position GFP Green light focal position RFP Red light focal position BW Blue light intensity waveform GW Green light intensity waveform RW Red light intensity waveform

Claims (11)

内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置において、
前記照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、
少なくとも1つの光学部材で構成され、前記複数の単色半導体光源からの前記複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、
前記複数の第1光学系を透過した前記複数色の光を前記ライトガイドの入射端に集光する第2光学系と、
前記光学部材の位置を前記第1光学系の光軸方向に調整する位置調整機構とを備え、
前記位置調整機構は、前記光学部材の前記光軸方向の移動をガイドするガイド機構と、
前記光学部材を前記光軸方向に移動する移動機構と、
前記光学部材の位置を固定する固定機構とを有する内視鏡用光源装置。
In an endoscope light source device for supplying illumination light to a light guide of an endoscope,
A plurality of single-color semiconductor light sources that respectively emit light of a plurality of colors as the illumination light;
A plurality of first optical systems configured by at least one optical member and transmitting the plurality of colors of light from the plurality of single-color semiconductor light sources;
A second optical system for condensing the light of the plurality of colors transmitted through the plurality of first optical systems at an incident end of the light guide;
A position adjusting mechanism for adjusting the position of the optical member in the optical axis direction of the first optical system;
The position adjustment mechanism includes a guide mechanism for guiding movement of the optical member in the optical axis direction;
A moving mechanism for moving the optical member in the optical axis direction;
An endoscope light source device having a fixing mechanism for fixing a position of the optical member.
前記位置調整機構は、前記複数色の光のうち、1色の光を除く残りの色の光の数と同数設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。   2. The endoscope light source device according to claim 1, wherein the number of the position adjustment mechanisms is the same as the number of light of the remaining colors excluding the light of one color among the light of the plurality of colors. . 前記複数の第1光学系と前記第2光学系の間に設けられ、前記複数の第1光学系を透過した前記複数色の光の光路を結合する第3光学系を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡用光源装置。   A third optical system is provided between the plurality of first optical systems and the second optical system, and couples optical paths of the light of the plurality of colors transmitted through the plurality of first optical systems. The endoscope light source device according to claim 1. 前記位置調整機構は、前記単色半導体光源から前記第2光学系に至る光路において、前記第3光学系よりも前記単色半導体光源側に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光源装置。   4. The inside of claim 3, wherein the position adjusting mechanism is provided closer to the monochromatic semiconductor light source than the third optical system in an optical path from the monochromatic semiconductor light source to the second optical system. Endoscopic light source device. 前記複数の単色半導体光源は、矩形状の発光部を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。   5. The endoscope light source device according to claim 1, wherein the plurality of single-color semiconductor light sources includes a rectangular light-emitting portion. 6. 前記複数の単色半導体光源は、前記照明光として青色光、緑色光、赤色光の3色の光をそれぞれ発する青色半導体光源、緑色半導体光源、赤色半導体光源であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。   The plurality of monochromatic semiconductor light sources are a blue semiconductor light source, a green semiconductor light source, and a red semiconductor light source that respectively emit three colors of light of blue light, green light, and red light as the illumination light. The endoscope light source device according to any one of 5. 前記青色半導体光源は、中心波長460±10nm、半値幅25±10nmの前記青色光を発し、
前記緑色半導体光源は、中心波長550±10nm、半値幅100±10nmの前記緑色光を発し、
前記赤色半導体光源は、中心波長625±10nm、半値幅20±10nmの前記赤色光を発することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡用光源装置。
The blue semiconductor light source emits the blue light having a center wavelength of 460 ± 10 nm and a half width of 25 ± 10 nm,
The green semiconductor light source emits the green light having a center wavelength of 550 ± 10 nm and a half width of 100 ± 10 nm.
7. The endoscope light source device according to claim 6, wherein the red semiconductor light source emits the red light having a center wavelength of 625 ± 10 nm and a half width of 20 ± 10 nm.
前記位置調整機構は、前記光学部材に加えて、前記単色半導体光源の位置を前記光軸方向に調整することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。   The endoscope light source according to claim 1, wherein the position adjusting mechanism adjusts the position of the monochromatic semiconductor light source in the optical axis direction in addition to the optical member. apparatus. 前記光学部材を保持するレンズホルダが設けられるハウジングを有し、
前記移動機構は、前記レンズホルダに設けられた長穴を用いることによって、前記レンズホルダ内の前記光学部材を前記光軸方向に移動させ、
前記ガイド機構は、前記レンズホルダに設けられたガイド突起と前記ハウジングに形成されたガイド溝とによって、前記レンズホルダ内の前記光学部材の前記光軸方向の移動をガイドし、
前記固定機構は、前記レンズホルダを前記ハウジング内の嵌込穴に嵌め込んだ状態で、固定部によって前記レンズホルダを押さえ付けることにより、前記レンズホルダ内の前記光学部材の位置を固定する請求項1ないし8いずれか1項に記載の内視鏡用光源装置。
A housing provided with a lens holder for holding the optical member;
The moving mechanism moves the optical member in the lens holder in the optical axis direction by using a long hole provided in the lens holder,
The guide mechanism guides movement of the optical member in the lens holder in the optical axis direction by a guide protrusion provided on the lens holder and a guide groove formed on the housing.
The fixing mechanism fixes a position of the optical member in the lens holder by pressing the lens holder with a fixing portion in a state where the lens holder is fitted in a fitting hole in the housing. The endoscope light source device according to any one of 1 to 8.
照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
ライトガイドに前記照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備え、
複数の前記内視鏡を、1台の前記内視鏡用光源装置で共用する内視鏡システムにおいて、
前記内視鏡用光源装置は、
前記照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、
少なくとも1つの光学部材で構成され、前記複数の単色半導体光源からの前記複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、
前記複数の第1光学系を透過した前記複数色の光を前記ライトガイドの入射端に集光する第2光学系と、
前記光学部材の位置を前記第1光学系の光軸方向に調整する位置調整機構とを有し、
前記位置調整機構は、前記光学部材の前記光軸方向の移動をガイドするガイド機構と、
前記光学部材を前記光軸方向に移動する移動機構と、
前記光学部材の位置を固定する固定機構とを有する内視鏡システム。
An endoscope having a light guide for guiding illumination light;
An endoscope light source device for supplying the illumination light to the light guide,
In an endoscope system in which a plurality of the endoscopes are shared by one endoscope light source device,
The endoscope light source device is:
A plurality of single-color semiconductor light sources that respectively emit light of a plurality of colors as the illumination light;
A plurality of first optical systems configured by at least one optical member and transmitting the plurality of colors of light from the plurality of single-color semiconductor light sources, respectively;
A second optical system for condensing the light of the plurality of colors transmitted through the plurality of first optical systems at an incident end of the light guide;
A position adjusting mechanism for adjusting the position of the optical member in the optical axis direction of the first optical system;
The position adjustment mechanism includes a guide mechanism for guiding movement of the optical member in the optical axis direction;
A moving mechanism for moving the optical member in the optical axis direction;
An endoscope system having a fixing mechanism for fixing a position of the optical member.
照明光として複数色の光をそれぞれ発する複数の単色半導体光源と、少なくとも1つの光学部材で構成され、前記複数の単色半導体光源からの前記複数色の光を、それぞれ透過させる複数の第1光学系と、前記複数の第1光学系を透過した前記複数色の光を、内視鏡のライトガイドの入射端に集光する第2光学系とを備え、検出用ライトガイドを備える検出ユニットに接続可能である内視鏡用光源装置における位置調整方法において、
前記検出用ライトガイドの入射端の位置を光軸方向に移動させた際に、前記入射端の位置に対する、前記検出用ライトガイドを介した各色光の光量を示す各色光の光量波形のピークを一致させるために、位置調整機構によって前記光学部材の位置及び前記単色半導体光源の位置を前記第1光学系の光軸方向に調整することにより、前記各色光の焦点位置を一致させることを特徴とする位置調整方法。
A plurality of first optical systems configured by a plurality of single-color semiconductor light sources that emit light of a plurality of colors as illumination light and at least one optical member, respectively, that transmit the plurality of colors of light from the plurality of single-color semiconductor light sources, respectively. And a second optical system that condenses the light of the plurality of colors transmitted through the plurality of first optical systems at an incident end of a light guide of the endoscope, and is connected to a detection unit including a light guide for detection In the position adjustment method in the endoscope light source device that is possible,
When the position of the incident end of the light guide for detection is moved in the optical axis direction, the peak of the light amount waveform of each color light indicating the amount of light of each color light through the light guide for detection with respect to the position of the incident end. In order to make them coincide, the position of the optical member and the position of the monochromatic semiconductor light source are adjusted in the optical axis direction of the first optical system by a position adjusting mechanism, so that the focal positions of the respective color lights are made to coincide. How to adjust the position.
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