JP5336867B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置に関し、特に、相互に異なる波長帯域を具備する２種類以上の照明光を出射可能な光源装置に関するものである。

内視鏡は、工業分野及び医療分野等において従来広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡は、生体内の各種器官に対する観察等を行う際に主に用いられている。

また、内視鏡による観察等を行う際には、該内視鏡に設けられたライトガイド等に対し、検査対象となる部位を照明するための照明光を供給可能な装置として、例えば特許文献１に開示されているような光源装置が併せて用いられる。具体的には、特許文献１には、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持可能なデューティー比を具備する電流をランプに流しつつ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の光を面順次に出射可能な光源装置が開示されている。

一方、医療分野の内視鏡を用いて行われる種々の観察のうち、狭帯域光観察（ＮａｒｒｏｗＢａｎｄＩｍａｇｉｎｇ）及び自家蛍光観察等の特殊光観察においては、白色光観察に比べて暗い画像が出力されやすい。そのため、前述の特殊光観察に対応した、高い光量の照明光を出射可能な光源装置が望まれている。
特開２００３−１３５３９３号公報

しかし、特許文献１の技術によれば、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持するために、ランプに流す電流の波形（デューティー比）を保たねばならず、すなわち、ランプに流す電流値を変化させることによる調光を行うことができない。そのため、特許文献１の技術によれば、実質的に絞りの開閉のみによる調光を行わねばならず、結果的に、照明光の出射強度の上限が低くなってしまう、という課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持しつつ、照明光の出射強度の上限を従来に比べて高めることが可能な光源装置を提供することを目的としている。

本発明における光源装置は、第１の照明光、及び、該第１の照明光とは異なる波長帯域を具備する第２の照明光を出射可能な照明光出射部と、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出力積分値を制御する発光制御部と、を有する光源装置であって、前記発光制御部は、前記光源装置における調光を行うための調光信号の変化に応じて、前記第１の照明光の出射強度に係る第１の制御関数と、前記第２の照明光の出射強度に係る第２の制御関数とのうちのいずれか一方を適用することにより、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出射期間を同じ長さに保ち、前記第１の照明光及び前記第２の照明光における出力積分値の比を保ったまま、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出力積分値を変化させることを特徴とする。

本発明における光源装置によると、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持しつつ、照明光の出射強度の上限を従来に比べて高めることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１から図７は、本発明の実施形態に係るものである。図１は、本発明の実施形態に係る光源装置を具備する内視鏡システムの要部の構成例を示す図である。図２は、ランプ電流の波形の一例を示す図である。図３は、ランプ電流値と照明光の強度比との相関の一例を示す図である。図４は、Ｒ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図である。図５は、Ｇ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図である。図６は、Ｂ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図である。図７は、本実施形態において行われる調光動作の一例を示す図である。

内視鏡システム１は、図１に示すように、体腔内に挿入可能であるとともに、該体腔内の患部等の観察対象部位２を撮像して撮像信号を出力する電子内視鏡（以下、スコープと略記）３と、スコープ３に接続され、観察用の照明光を発生する光源装置４と、スコープ３に接続され、スコープ３から出力される撮像信号に対して信号処理等を施すことにより映像信号を出力するプロセッサ５と、プロセッサ５に接続され、プロセッサ５からの映像信号に応じた出力画像を表示するモニタ６と、を有して構成される。

スコープ３は、体腔内に挿入される細長の挿入部８と、挿入部８の後端側に設けられた操作部９と、操作部９から延出されるユニバーサルコード１０と、を有している。

操作部９には、出力画像の明るさを変更する指示等に係る指示信号をプロセッサ５に対して出力することが可能なスコープスイッチ群９ａが設けられている。

ユニバーサルコード１０の後端側には、光源装置４に対して着脱自在に接続されるライトガイドコネクタ１２が設けられている。また、挿入部８及びユニバーサルコード１０の内部には、ライトガイドファイバ１１が挿通されている。

ライトガイドファイバ１１の光出射側の端面は、挿入部８の先端部に配置されている。また、ライトガイドファイバ１１の光入射側の端面は、光源装置４に対して着脱自在に接続可能なライトガイドコネクタ１２の内部に配置されている。

以上に述べたような構成によれば、ライトガイドコネクタ１２が光源装置４に接続されている場合において、光源装置４から発せられた照明光は、ライトガイドファイバ１１により伝送され、挿入部８の先端部の先端面に設けられた照明レンズ１３を経た後、体腔内の観察対象部位２に対して出射される。

観察対象部位２の像を結像する対物レンズ１４は、挿入部８の先端部の先端面において、照明レンズ１３に隣接する位置に配置されている。

ＣＣＤ１５は、挿入部８の先端部において、対物レンズ１４の結像位置に配置されている。また、ＣＣＤ１５は、プロセッサ５からのＣＣＤ駆動信号に応じて駆動されるとともに、対物レンズ１４により結像された観察対象部位２の像を光電変換し、撮像信号として出力する。そして、ＣＣＤ１５から出力された撮像信号は、挿入部８及びユニバーサルコード１０の内部に設けられた信号線を介し、プロセッサ５へ出力される。

光源装置４は、白色光を発するキセノンランプ等のランプ２１と、ランプ２１を点灯するためのランプ電流を供給するランプ点灯回路２２と、ランプ２１の光路上に設けられた絞り部材２３と、プロセッサ５からの調光信号に応じた絞り制御値を算出して絞り制御信号を出力する絞り制御回路２３ａと、絞り制御回路２３ａからの絞り制御信号に基づいて絞り部材２３の開口量を増減させる絞りモータ２４と、絞り部材２３を通過した光が入射される回転フィルタ２５と、回転フィルタ２５を所定の方向に定速回転させる回転フィルタモータ２６と、回転フィルタ２５を通過した光を集光する集光レンズ２７と、回転フィルタ２５の回転位置を検出するセンサ２８と、光源制御回路２９と、を有している。なお、本実施形態における絞り部は、絞り部材２３及び絞りモータ２４を具備して構成されているものとする。また、本実施形態における照明光出射部は、ランプ２１、回転フィルタ２５及び回転フィルタモータ２６を具備して構成されているものとする。

絞りモータ２４は、絞り２３の開口量を検出可能な構成を有している。

回転フィルタ２５の周縁部には、赤色域の光を透過させるフィルタ２５Ｒと、緑色域の光を透過させるフィルタ２５Ｇと、青色域の光を透過させるフィルタ２５Ｂとからなる、３枚の扇形形状のカラーフィルタが設けられている。また、フィルタ２５Ｒと２５Ｇとの間、フィルタ２５Ｇと２５Ｂとの間、及び、フィルタ２５Ｂと２５Ｒとの間には、光を遮断する遮光部がそれぞれ設けられている。

以上に述べたような構成によれば、回転フィルタモータ２６により回転フィルタ２５が回転されている際に、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂがランプ２１の光路上に順次介挿される。また、以上に述べたような構成によれば、回転フィルタ２５の定速回転に応じ、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂの各フィルタの露光期間と、遮光部による遮光期間とが交互に発生する。

そして、フィルタ２５Ｒを通過したＲ光、フィルタ２５Ｇを通過したＧ光、及び、フィルタ２５Ｂを通過したＢ光からなる面順次な照明光は、集光レンズ２７により集光された後、ライトガイドファイバ１１の光入射側の端面へ出射される。

すなわち、本実施形態においては、フィルタ２５Ｒの露光期間がＲ光の出射期間に相当し、フィルタ２５Ｇの露光期間がＧ光の出射期間に相当し、フィルタ２５Ｂの露光期間がＢ光の出射期間に相当する。なお、本実施形態においては、Ｒ光の出射期間中にランプ２１に供給されるランプ電流の大きさとＲ光の出射強度とが正の相関を示し、Ｇ光の出射期間中にランプ２１に供給されるランプ電流の大きさとＧ光の出射強度とが正の相関を示し、Ｂ光の出射期間中にランプ２１に供給されるランプ電流の大きさとＢ光の出射強度とが正の相関を示すものとして以降の説明を進める。

照明光検出部としての機能を有するセンサ２８は、回転フィルタ２５の近傍に設けられているとともに、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂのうち、どのフィルタがランプ２１の光路上に介挿されているかをリアルタイムに検出し、検出結果を光源制御回路２９へ出力する。

光源制御回路２９は、ランプ点灯回路２２におけるランプ電流の出力状態、及び、回転フィルタモータ２６の回転状態等の制御を適宜行う。

また、発光制御部としての機能を有する光源制御回路２９は、ランプ点灯回路２２におけるランプ電流の出力状態を適宜制御することにより、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の出力積分値を制御する。

なお、本実施形態において、Ｒ光の出力積分値は、Ｒ光の出射強度と出射期間との積により示されるものであるとする。また、本実施形態において、Ｇ光の出力積分値は、Ｇ光の出射強度と出射期間との積により示されるものであるとする。さらに、本実施形態において、Ｂ光の出力積分値は、Ｂ光の出射強度と出射期間との積により示されるものであるとする。

光源制御回路２９は、絞りモータ２４の動作状態、または、図示しないポテンショメータ等により計測された値を随時監視することにより、絞り部材２３の開口量（絞り部材２３の位置検出値）をリアルタイムに取得する。

光源制御回路２９は、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂの間の透過率のバラつきを補正するためのランプ電流の波形が予め格納されたメモリ２９ａを具備している。

さらに、光源制御回路２９は、メモリ２９ａに予め格納されたランプ電流の波形に基づき、絞り部材２３の開口量に伴って増減し、かつ、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持可能なランプ電流をランプ点灯回路２２から出力させるための制御に用いる関数を算出する。なお、前記関数を算出するための具体的な手順については、後程詳述するものとする。

プロセッサ５は、ＣＣＤ１５を駆動するためのＣＣＤ駆動信号を出力するＣＣＤ駆動回路３１と、ＣＣＤ１５からの撮像信号を増幅するアンプ３２と、アンプ３２を経た撮像信号に対して相関二重サンプリング等の信号処理を施すプロセス回路３３と、プロセス回路３３を経た撮像信号に対してＡ／Ｄ変換を施すＡ／Ｄコンバータ３４と、Ａ／Ｄコンバータを経た撮像信号に対してホワイトバランス処理を施すことにより、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号からなる色信号を生成するホワイトバランス回路３５と、を有している。

また、プロセッサ５は、ホワイトバランス回路３５から出力される各色信号の出力先を適宜選択するセレクタ３７と、セレクタ３７を経た各色信号を同時化して出力する同時化回路３８と、同時化回路３８を経た各色信号に対してγ補正及び輪郭強調等の画像処理をそれぞれ施す画像処理回路３９と、画像処理回路３９を経た各色信号に対してＤ／Ａ変換をそれぞれ施すことにより、アナログの映像信号を生成して出力するＤ／Ａコンバータ４０と、調光回路４１と、を有している。

セレクタ３７は、自身にＲ信号が入力されたことを検知すると、該Ｒ信号の出力先を同時化回路３８のＲメモリ３８Ｒに設定する。セレクタ３７は、自身にＧ信号が入力されたことを検知すると、該Ｇ信号の出力先を同時化回路３８のＧメモリ３８Ｇに設定する。セレクタ３７は、自身にＢ信号が入力されたことを検知すると、該Ｂ信号の出力先を同時化回路３８のＢメモリ３８Ｂに設定する。

同時化回路３８は、Ｒメモリ３８Ｒに一時的に蓄積されたＲ信号と、Ｇメモリ３８Ｇに一時的に蓄積されたＧ信号と、Ｂメモリ３８Ｂに一時的に蓄積されたＢ信号とを同時化して画像処理回路３９へ出力する。

調光回路４１は、スコープスイッチ群９ａから出力される指示信号と、プロセス回路３３を経た信号の信号レベルとに基づき、モニタ６に表示される出力画像の明るさを調整するための調光信号を生成して光源装置３へ出力する。

次に、本実施形態の作用について説明を行う。

まず、光源装置４の製品検査等の過程において、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂの間の透過率のバラつきを補正するためのランプ電流の波形の取得が実施される。これにより、例えば、図２に示すようなランプ電流の波形が光源制御回路２９のメモリ２９ａに書き込まれる。

図２のランプ電流の波形によれば、フィルタ２５Ｒの露光期間において、１８Ａのランプ電流が期間Ｔｒ１の間供給された後、２０Ａのランプ電流が期間Ｔｒ２の間供給される。なお、以降においては、フィルタ２５Ｒの露光期間全体を１とした場合のＴｒ１を０．４とし、かつ、Ｔｒ２を０．６として説明を進める。

また、図２のランプ電流の波形によれば、フィルタ２５Ｇの露光期間において、１８Ａのランプ電流が期間Ｔｇ１の間供給された後、２０Ａのランプ電流が期間Ｔｇ２の間供給される。なお、以降においては、フィルタ２５Ｇの露光期間全体を１とした場合のＴｇ１を０．６とし、かつ、Ｔｇ２＝０．４として説明を進める。

さらに、図２のランプ電流の波形によれば、フィルタ２５Ｂの露光期間において、１８Ａのランプ電流が期間Ｔｂ１の間供給された後、２０Ａのランプ電流が期間Ｔｂ２の間供給される。なお、以降においては、フィルタ２５Ｂの露光期間全体を１とした場合のＴｂ１を０．２とし、かつ、Ｔｂ２＝０．８として説明を進める。

一方、光源制御回路２９は、メモリ２９ａに書き込まれたランプ電流の波形に基づき、照明光の出射強度に係る基準値を設定し、該基準値に対するＲ光、Ｇ光及びＢ光の強度比をそれぞれ算出する。

具体的には、例えば図２のランプ電流の波形がメモリ２９ａに書き込まれている場合、光源制御回路２９は、ランプ電流の下限値である１８Ａの場合の照明光の出射強度を前記基準値として設定する。これに加え、ランプ電流が１Ａ増加する毎に照明光の出射強度が１．０８５倍されると仮定し、かつ、前記基準値を１とした場合、光源制御回路２９は、下記数式（１）に示す演算を行うことにより、ランプ電流が１８Ａの場合における照明光の出射強度に対するＲ光の強度比Ｒｒを算出する。なお、ランプ電流が１Ａ増加する毎に照明光の出射強度が１．０８５倍されるという仮定は、実際の装置による測定結果に基づいて得られた知見である。

Ｒｒ＝１×Ｔｒ１＋１×（１．０８５）^２×Ｔｒ２＝１．１０６３５５ …（１）

また、光源制御回路２９は、下記数式（２）及び（３）に示す演算を行うことにより、ランプ電流が１８Ａの場合における照明光の出射強度に対するＧ光の強度比Ｇｒと、ランプ電流が１８Ａの場合における照明光の出射強度に対するＢ光の強度比Ｂｒと、を算出する。

Ｇｒ＝１×Ｔｇ１＋１×（１．０８５）^２×Ｔｇ２＝１．０７０８９ …（２）
Ｂｒ＝１×Ｔｂ１＋１×（１．０８５）^２×Ｔｂ２＝１．１４１７８ …（３）

光源制御回路２９は、上記数式（１）〜（３）の演算結果に基づき、各色の光の出射強度の序列がＢ光、Ｒ光、Ｇ光の順番であることを検出する。

その後、光源制御回路２９は、下記数式（４）に示す演算を行うことにより、出射強度が最も高いＢ光と、出射強度が最も低いＧ光との強度比を算出する。

Ｂｒ／Ｇｒ＝１．１４１７８／１．０７０８９≒１．０６６１９ …（４）

光源制御回路２９は、下記数式（５）に示す演算を行うことにより、出射強度が２番目に高いＲ光と、出射強度が最も低いＧ光との強度比を算出する。

Ｒｒ／Ｇｒ＝１．１０６３５５／１．０７０８９≒１．０３３１１ …（５）

すなわち、上記数式（４）及び（５）の演算を行うことにより、ランプ電流が１８Ａの場合におけるＧ光の出射強度を１とした場合の、Ｂ光の強度比及びＲ光の強度比が算出される。

一方、光源制御回路２９は、下記数式（６）に示す演算を行うことにより、出射強度が２番目に高いＲ光と、出射強度が最も高いＢ光との強度比を算出する。

Ｒｒ／Ｂｒ＝１．１０６３５５／１．１４１７８≒０．９６８９７ …（６）

ここで、前述の仮定によれば、ランプ電流が１８Ａの場合における照明光の出射強度を１とした場合、ランプ電流が２０Ａの場合における照明光の出射強度は、ランプ電流が１８Ａの場合の（１．０８５）^２倍となる。そして、光源制御回路２９は、下記数式（７）に示す演算を行うことにより、ランプ電流が１８Ａの場合におけるＧ光の出射強度を１とし、かつ、ランプ電流が２０Ａの場合におけるＢ光の出射強度を（１．０８５）^２とした場合の、ランプ電流が２０Ａの場合におけるＲ光の強度比を算出する。

（１．０８５）^２×Ｒｒ／Ｂｒ≒１．１４０６９５ …（７）

また、光源制御回路２９は、下記数式（８）に示す演算を行うことにより、ランプ電流が１８Ａの場合におけるＧ光の出射強度を１とし、かつ、２０Ａの場合のＢ光の出射強度を（１．０８５）^２とした場合の、ランプ電流が２０Ａの場合におけるＧ光の強度比を算出する。

｛（１．０８５）２×Ｒｒ／Ｇｒ｝／１．０３３１１≒１．１０４１３７ …（８）

一方、光源制御回路２９のメモリ２９ａには、例えば図３のような、ランプ電流が１８Ａの場合における照明光の出射強度を１とした場合の、ランプ電流値と照明光の強度比との相関を示すグラフが予め書き込まれている。

具体的には、図３のグラフは、照明光の強度比を横軸とし、かつ、ランプ電流値を縦軸とした座標系により示されるものであるとともに、強度比１〜１．０８５の区間においてランプ電流値が１８Ａから１９Ａへ線形に増加する関数Ｆ１と、強度比１．０８５〜（１．０８５）^２の区間においてランプ電流値が１９Ａから２０Ａへ線形に増加する関数Ｆ２と、を具備して構成されている。

その後、光源制御回路２９は、前述のグラフを用い、上記数式（４）、（５）、（７）及び（８）の演算により得られた各強度比に対応するランプ電流値を算出する。

具体的には、光源制御回路２９は、上記数式（４）の演算により得られた強度比（＝１．０６６１９）を図３の関数Ｆ１に代入することにより、Ｇ光の出射の際に供給されるランプ電流を１８Ａとした場合の、Ｂ光の出射の際に供給されるランプ電流を１８．７７Ａとして算出する。

また、光源制御回路２９は、上記数式（５）の演算により得られた強度比（＝１．０３３１１）を図３の関数Ｆ１に代入することにより、Ｇ光の出射の際に供給されるランプ電流を１８Ａとした場合の、Ｒ光の出射の際に供給されるランプ電流を１８．３８Ａとして算出する。

また、光源制御回路２９は、上記数式（７）の演算により得られた強度比（＝１．１４０６９５）を図３の関数Ｆ２に代入することにより、Ｂ光の出射の際に供給されるランプ電流を２０Ａとした場合の、Ｒ光の出射の際に供給されるランプ電流を１９．５９Ａとして算出する。

さらに、光源制御回路２９は、上記数式（８）の演算により得られた強度比（＝１．１０４１３７）を図３の関数Ｆ２に代入することにより、Ｂ光の出射の際に供給されるランプ電流を２０Ａとした場合の、Ｇ光の出射の際に供給されるランプ電流を１９．２Ａとして算出する。

以上に述べた各演算により、図２のランプ電流の波形は、図４、図５及び図６に示すような、各色の光が出射される際のランプ電流値と絞り部材２３の開口量との相関を示す３つの関数として変換される。

図４に示す関数は、Ｒ光が出射されている期間中（フィルタ２５Ｒの露光期間中）のランプ電流値と絞り部材２３の開口量との相関を示す、第１のランプ電流制御関数である。換言すると、図４の関数は、Ｒ光が出射されている期間において、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ未満の場合にはランプ電流を１８．３８Ａに保ち、かつ、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ以上の場合にはランプ電流を１８．３８Ａ〜１９．５９Ａの範囲内で線形に増加させる、という制御内容を示している。

図５に示す関数は、Ｇ光が出射されている期間中（フィルタ２５Ｇの露光期間中）のランプ電流値と絞り部材２３の開口量との相関を示す、第２のランプ電流制御関数である。換言すると、図５の関数は、Ｇ光が出射されている期間において、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ未満の場合にはランプ電流を１８Ａに保ち、かつ、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ以上の場合にはランプ電流を１８Ａ〜１９．２Ａの範囲内で線形に増加させる、という制御内容を示している。

図６に示す関数は、Ｂ光が出射されている期間中（フィルタ２５Ｂの露光期間中）のランプ電流値と絞り部材２３の開口量との相関を示す、第３のランプ電流制御関数である。換言すると、図６の関数は、Ｂ光が出射されている期間において、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ未満の場合にはランプ電流を１８．７７Ａに保ち、かつ、絞り部材２３の開口量が所定の開口量Ｔａ以上の場合にはランプ電流を１８．７７Ａ〜２０Ａの範囲内で線形に増加させる、という制御内容を示している。

なお、ランプ電流を増加させる際の起点となる所定の開口量Ｔａは、各ランプ電流制御関数間において同一の値に設定する限りは、任意の値であっても良い。

そして、光源制御回路２９は、前述の第１、第２及び第３のランプ電流制御関数を用いつつ、ランプ２１に供給されるランプ電流の制御を行う。なお、光源制御回路２９は、前述の第１、第２及び第３のランプ電流制御関数を用いた制御を行う際に、例えば回転フィルタ２５を定速回転させる制御を併せて行うことにより、Ｒ光が出射されている期間（フィルタ２５Ｒの露光期間）と、Ｇ光が出射されている期間（フィルタ２５Ｇの露光期間）と、Ｂ光が出射されている期間（フィルタ２５Ｂの露光期間）とを、それぞれ同じ長さの期間として設定するものとする。

続いて、光源装置４において、各ランプ電流制御関数を用いつつ行われる調光動作の詳細について述べる。なお、前述の第１、第２及び第３のランプ電流制御関数は、光源装置４が工場等から出荷される事前に、メモリ２９ａに予め書き込まれているものとする。

手術室等の現場において、内視鏡システム１が図１に示すように接続された後、内視鏡システム１の各部の電源が投入されると、光源制御回路２９は、ランプ２１を点灯させ、回転フィルタ２５を回転させるとともに、図４、図５及び図６に示す各関数をメモリ２９ａから読み込む。また、内視鏡システム１の各部の電源が投入されると、絞り制御回路２３ａは、絞り部材２３の開口量を初期状態に設定するための絞り制御信号を出力する。

一方、スコープ３は、観察対象部位２を撮像して得られた撮像信号をプロセッサ５へ出力する。そして、前記撮像信号は、アンプ３２及びプロセス回路３３を経た後、調光回路４１へ入力される。

調光回路４１は、スコープスイッチ群９ａから出力される指示信号と、プロセス回路３３を経た信号の信号レベルとに基づき、出力画像の明るさにおいて、目標の明るさと現在の明るさとの差が０になるか否かを判定した（図７のステップＳ１）後、判定結果に応じた調光信号を生成して絞り制御回路２３ａへ出力する。

絞り制御回路２３ａは、出力画像の明るさを変更する指示に係る指示信号がスコープスイッチ群９ａから出力されないこと等による、目標の明るさと現在の明るさとの差が０であることを示す調光信号が入力された場合には、絞り部材２３の現在の開口量を維持させるような絞り制御値を算出し、算出結果を絞り制御信号として絞りモータ２４へ出力する（図７のステップＳ２）。また、絞り制御回路２３ａは、出力画像の明るさを変更する指示に係る指示信号がスコープスイッチ群９ａから出力されたこと等による、目標の明るさと現在の明るさとの差が０にならないことを示す調光信号が入力された場合には、該目標の明るさに応じて絞り部材２３の開口量を変更させるような絞り制御値を算出し、算出結果を絞り制御信号として絞りモータ２４へ出力する（図７のステップＳ３）。

一方、光源制御回路２９は、絞りモータ２４の動作状態、または、図示しないポテンショメータ等により計測された値に基づき、前述の絞り制御信号に応じた絞り部材２３の現在の開口量（絞り部材２３の位置検出値）を検出する（図７のステップＳ４）。

その後、光源制御回路２９は、センサ２８の検出結果に基づき、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂのうち、現在ランプ２１の光路上に介挿されているフィルタがどれであるかを検出する。換言すると、光源制御回路２９は、センサ２８の検出結果に基づき、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうち、どの色の光が現在出射されているかを検出する（図７のステップＳ５）。

光源制御回路２９は、図７のステップＳ５においてＲ光が出射されていること（フィルタ２５Ｒがランプ２１の光路上に介挿されていること）を検出した場合、図７のステップＳ４において得られた開口量を、前述の第１のランプ電流制御関数に入力する（図７のステップＳ６）ことにより、該開口量に応じたランプ電流値を算出する（図７のステップＳ９）。

光源制御回路２９は、図７のステップＳ５においてＧ光が出射されていること（フィルタ２５Ｇがランプ２１の光路上に介挿されていること）を検出した場合、図７のステップＳ４において得られた開口量を、前述の第２のランプ電流制御関数に入力する（図７のステップＳ７）ことにより、該開口量に応じたランプ電流値を算出する（図７のステップＳ９）。

光源制御回路２９は、図７のステップＳ５においてＢ光が出射されていること（フィルタ２５Ｂがランプ２１の光路上に介挿されていること）を検出した場合、図７のステップＳ４において得られた開口量を、前述の第３のランプ電流制御関数に入力する（図７のステップＳ８）ことにより、該開口量に応じたランプ電流値を算出する（図７のステップＳ９）。

なお、本実施形態の光源制御回路２９は、図７のステップＳ６〜ステップＳ８において、絞り部材２３の現在の開口量（絞り部材２３の位置検出値）の検出結果をランプ電流制御関数に入力するものに限らず、絞り制御信号に基づいて検出した絞り制御値をランプ電流制御関数に入力するものであっても良い。

その後、光源制御回路２９は、図７のステップＳ９におけるランプ電流値の算出結果に応じた制御をランプ点灯回路２２に対して行う（図７のステップＳ１０）。

そして、図７に示す一連の調光動作が繰り返し行われることにより、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持可能なランプ電流がランプ点灯回路２２から随時出力される。換言すると、図７に示す一連の調光動作によれば、絞り部材２３の開口量の変化に応じて、第１〜第３のランプ電流制御関数のうちのいずれか一つを適用することにより、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の出射期間が同じ長さに保たれ、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光における出力積分値の比が保たれたまま、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の出力積分値が変化される。

以上に述べたように、本実施形態の光源装置４によれば、フィルタ２５Ｒ、２５Ｇ及び２５Ｂの間の透過率のバラつきが補正されたものであるとともに、絞り部材２３の開口量及び回転フィルタ２５の回転状態に応じたものとして、ランプ２１に供給されるランプ電流の電流値を適宜変化させることができる。その結果、本実施形態の光源装置４によれば、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持しつつ、照明光の出射強度の上限を従来に比べて高めることができる。また、本実施形態の光源装置４によれば、出力画像の観察に適したカラーバランスを維持しつつ、照明光の出射強度の下限を従来に比べて低く設定することも可能である。

一方、本実施形態の応用例として、光源装置４に接続される装置の種類に応じて異なるランプ電流制御関数を設定するものであっても良い。具体的には、本実施形態は、例えば、電子内視鏡が光源装置４に接続された場合と、電子内視鏡以外の他の装置が光源装置４に接続された場合との間においてそれぞれ異なるランプ電流制御関数を設定する、という態様をとるものであっても良い。

なお、本実施形態は、ランプに対して供給されるランプ電流を制御する場合にのみ適用されるものに限らず、例えば、ＬＥＤに対して供給されるＬＥＤ駆動電流を制御する場合においても略同様に適用することができる。具体的には、本実施形態は、例えば、Ｒ光を発光する第１のＬＥＤと、Ｇ光を発光する第２のＬＥＤと、Ｂ光を発光する第３のＬＥＤと、に対して供給されるＬＥＤ駆動電流を制御する場合においても略同様に適用することができる。

また、本実施形態は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光からなる３色の光がそれぞれ出射される際のランプ電流の制御に対してのみ適用されるものに限らず、相互に異なる波長帯域を具備する２種類以上の照明光がそれぞれ出射される際のランプ電流の制御に対して適用可能である。

さらに、本実施形態は、複数の観察モードの切り替えが可能な内視鏡システムに対しても適用することができる。具体的には、本実施形態は、例えば、白色光観察と特殊光観察との切り替えが可能な内視鏡システムにおいて、白色光観察が行われる場合と、特殊光観察が行われる場合との間においてそれぞれ異なるランプ電流制御関数を設定する、という態様をとるものであっても良い。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

本発明の実施形態に係る光源装置を具備する内視鏡システムの要部の構成例を示す図。 ランプ電流の波形の一例を示す図。 ランプ電流値と照明光の強度比との相関の一例を示す図。 Ｒ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図。 Ｇ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図。 Ｂ光が出射される際におけるランプ電流値と絞り部材の開口量との相関の一例を示す図。 本実施形態において行われる調光動作の一例を示す図。

１ 内視鏡システム
２ 観察対象部位
３ 内視鏡
４ 光源装置
５ プロセッサ
６ モニタ
２１ ランプ
２２ ランプ点灯回路
２３ 絞り部材
２５ 回転フィルタ
２８ センサ
２９ 光源制御回路
２９ａ メモリ
４１ 調光回路

Claims (12)

1. 第１の照明光、及び、該第１の照明光とは異なる波長帯域を具備する第２の照明光を出射可能な照明光出射部と、
   前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出力積分値を制御する発光制御部と、
   を有する光源装置であって、
   前記発光制御部は、前記光源装置における調光を行うための調光信号の変化に応じて、前記第１の照明光の出射強度に係る第１の制御関数と、前記第２の照明光の出射強度に係る第２の制御関数とのうちのいずれか一方を適用することにより、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出射期間を同じ長さに保ち、前記第１の照明光及び前記第２の照明光における出力積分値の比を保ったまま、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出力積分値を変化させることを特徴とする光源装置。
2. 前記照明光出射部から前記第１の照明光または前記第２の照明光のどちらが出射されているかを検出する照明光検出部をさらに有し、
   前記発光制御部は、前記照明光検出部の検出結果に基づき、前記第１の照明光が出射されている際には前記第１の制御関数を用いて前記第１の照明光の出射強度を制御し、前記第２の照明光が出射されている際には前記第２の制御関数を用いて前記第２の照明光の出射強度を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記照明光出射部は、
   複数の波長帯域を具備する光を同時に出射可能なランプと、
   前記複数の波長帯域を具備する光の光路上に順次介挿される第１のフィルタ及び第２のフィルタを有し、前記複数の波長帯域を具備する光が該第１のフィルタを通過した際に前記第１の照明光を出射し、前記複数の波長帯域を具備する光が該第２のフィルタを通過した際に前記第２の照明光を出射する回転フィルタと、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記発光制御部は、前記複数の波長帯域を具備する光の光路上に前記第１のフィルタが介挿された際に前記第１の制御関数を用いて前記第１の照明光の出射強度を制御し、前記複数の波長帯域を具備する光の光路上に前記第２のフィルタが介挿された際に前記第２の制御関数を用いて前記第２の照明光の出射強度を制御することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記照明光出射部は、
   前記第１の照明光を出射する際に発光する第１のＬＥＤと、
   前記第２の照明光を出射する際に発光する第２のＬＥＤと、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
6. 前記照明光出射部から出射される光の光路上に配置され、前記調光信号に応じて該光の通過量を調整することにより、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出射強度を増減する絞り部をさらに有し、
   前記発光制御部は、前記調光信号に基づいて決定される前記絞り部の制御パラメータを関数入力値とし、該関数入力値を前記第１の制御関数に入力することにより前記第１の照明光の出射強度を決定し、該関数入力値を前記第２の制御関数に入力することにより前記第２の照明光の出射強度を決定することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
7. 前記発光制御部は、前記絞り部の駆動量の制御を行うために前記調光信号に基づいて算出される絞り制御値を、前記関数入力値とすることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
8. 前記絞り部は、
   前記照明光出射部から出射される光の通過量を自身の開口量に応じたものとする絞り部材と、
   前記絞り部材の開口量を検出する絞り位置検出部と、
   を有し、
   前記発光制御部は、前記絞り位置検出部により検出された前記絞り部材の開口量を、前記関数入力値とすることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
9. 前記第１の制御関数は、前記第１の照明光の出射期間中に前記照明光出射部へ供給される電流値を算出するためのものであり、
   前記第２の制御関数は、前記第２の照明光の出射期間中に前記照明光出射部へ供給される電流値を算出するためのものであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
10. 前記発光制御部は、前記関数入力値が所定の値以上である場合に、前記第１の照明光及び前記第２の照明光の出射強度を変化させることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
11. 前記第１の制御関数及び前記第２の制御関数は、前記光源装置に接続される装置の種類に応じて設定されるものであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
12. 前記第１の制御関数及び前記第２の制御関数は、前記光源装置を備えた内視鏡システムにおける観察モードの種類に応じて設定されるものであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

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