JP7163487B2 - 内視鏡用光源装置、及び、内視鏡システム - Google Patents

Description

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、及び、内視鏡システムに関する。

医療分野において、内視鏡システムを用いた内視鏡診断が普及している。内視鏡システムは、内視鏡と、内視鏡に照明光を供給するための内視鏡用光源装置と、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を備えている。内視鏡は、例えば、光ファイバからなるライトガイドを備え、内視鏡用光源装置からの照明光は、ライトガイドに供給され、ライトガイドを介して観察部位（被写体）に照射される。

従来、内視鏡用光源装置には、照明光として白色光を発するキセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源が使用されていたが、最近では、ランプ光源に代えて、特定の色の光を発するレーザダイオード（ＬＤ： Laser Diode）や発光ダイオード（ＬＥＤ： Light Emitting Diode）等の半導体光源が用いられつつある。しかし、内視鏡用光源装置で用いられる半導体光源は、高出力であり自己発熱が大きいので、半導体光源に温度変化等が生じて射出光量が変動してしまう。このため、下記特許文献１では、照明光の一部を分岐させて受光部に照射し、受光部が受光した照明光の光量を用いて光源の発光量を制御（調節）している。

特開２０１７－０９９９４４号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置では、ライトガイドからの戻り光による影響で光量の安定化に限界があった。ここで、ライトガイドからの戻り光とは、光源からライトガイドに供給（照射）されたものの、ライトガイドの表面で反射されて光源まで戻り、さらに光源の表面で反射されて受光部に向かう光を示している。そして、ライトガイドからの戻り光は、内視鏡の個体差及び／または内視鏡と内視鏡用光源装置を接続した場合の組み付け誤差等より変動するため、この変動の影響を受けて光量が不安定となってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安定した光量の照明光を供給できる内視鏡用光源装置、及び、内視鏡システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、複数の光源からの照明光を内視鏡のライトガイドに供給する内視鏡用光源装置において、照明光の光路を合流させる合流部材と、複数の光源の中の特定光源と合流部材との間に配置され、特定光源からの照明光が照射される被照射面を有し、被照射面を透過した照明光を合流部材へ向けて出射させる光学部材と、被照射面で反射された照明光を受光する受光部と、受光部が受光した照明光の光量を用いて特定光源の発光量を制御する光源制御部と、光学部材に設けられ、透過する照明光の光量を減衰させる減衰フィルタと、を備えている。

合流部材とライトガイドとの間に配置され、透過する照明光の光量を減衰させ、かつ、一定割合の照明光を反射させる反射型減衰フィルタを備えていてもよい。

特定光源が複数設けられ、特定光源毎に、光学部材と受光部と減衰フィルタとが設けられているものでもよい。

減衰フィルタ毎に照明光の減衰割合が異なるものでもよい。

また、本発明の内視鏡用光源装置は、複数の光源からの照明光を内視鏡のライトガイドに供給する内視鏡用光源装置において、照明光の光路を合流させる合流部材と、複数の光源の中の特定光源と合流部材との間に配置され、特定光源からの照明光が照射される被照射面を有し、被照射面を透過した照明光を合流部材へ向けて出射させる光学部材と、被照射面で反射された照明光を受光する受光部と、受光部が受光した照明光の光量を用いて特定光源の発光量を制御する光源制御部と、合流部材とライトガイドとの間に配置され、透過する照明光の光量を減衰させ、かつ、一定割合の照明光を反射させる反射型減衰フィルタと、を備える。

光学部材に設けられ、透過する照明光の光量を減衰させる減衰フィルタを備えているものでもよい。

特定光源が複数設けられ、特定光源毎に、光学部材と受光部と減衰フィルタとが設けられているものでもよい。

減衰フィルタ毎に照明光の減衰割合が異なるものでもよい。

被照射面の一部に設けられ、入射した照明光の一部を受光部へ向けて反射し、残りを透過させる部分反射フィルタを備えているものでもよい。

被照射面に、反射防止フィルタが設けられているものでもよい。

さらに、本発明の内視鏡システムは、上述した内視鏡用光源装置と、光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、を備える。

本発明によれば、ライトガイドからの戻り光の影響を低減させて、安定した光量の照明光を供給できる。

内視鏡システムの外観図である。 内視鏡の先端部の正面図である。 内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 赤色光、緑色光、青色光、紫色光の強度スペクトルを示すグラフである。 白色光の強度スペクトルを示すグラフである。 光路統合部の構成を示す図である。 第１ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 第２ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 第３ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 光路統合部の構成を示す図である。 被照射面を光源側から観察した平面図である。

［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、生体内の観察部位を撮像する内視鏡１１と、撮像により得られた画像信号に基づいて観察部位の表示画像を生成するプロセッサ装置１２と、観察部位を照射する照明光を内視鏡１１に供給する内視鏡用光源装置（以下、単に光源装置という）１３と、表示画像を表示するモニタ１４とを備えている。プロセッサ装置１２には、キーボードやマウス等の操作入力部１５が接続されている。

内視鏡システム１０は、観察部位を観察するための通常観察モードと、観察部位の粘膜内部に存在する血管を強調して観察するための血管強調観察モードとが実行可能である。血管強調観察モードは、血管情報として血管のパターンを可視化して、腫瘍の良悪鑑別等の診断を行うためのモードである。この血管強調観察モードでは、血中ヘモグロビンに対する吸光度が高い特定の波長帯域の光の成分を多く含む照明光を観察部位に照射する。

通常観察モードでは、観察部位の全体の観察に適した通常観察画像が表示画像として生成される。血管強調観察モードでは、血管のパターンの観察に適した血管強調観察画像が表示画像として生成される。

内視鏡１１は、例えば、消化管内等の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をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続するためのユニバーサルコード１８とを備えている。挿入部１６は、先端部１９、湾曲部２０、可撓管部２１で構成されており、先端側からこの順番に連結されている。

図２において、先端部１９の先端面には、観察部位に照明光を照射する照明窓２２、観察部位の像を取り込むための観察窓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、撮像素子３６や対物光学系４５（図３参照）が内蔵されている。

図１に戻り、湾曲部２０は、連結された複数の湾曲駒で構成されており、操作部１７のアングルノブ２６の操作に応じて、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部２０を湾曲させることにより、先端部１９が所望の方向に向けられる。可撓管部２１は、可撓性を有しており、食道や腸等曲がりくねった管道に挿入可能である。挿入部１６には、撮像素子３６を駆動する駆動信号や撮像素子３６が出力する画像信号を通信する通信ケーブルや、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３５（図３参照）が挿通されている。

操作部１７には、アングルノブ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フリーズボタン（図示せず）等が設けられている。

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３５が挿通されており、プロセッサ装置１２及び光源装置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及び光源装置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いる。光源用コネクタ２９ｂにはライトガイド３５の入射端３５ａ（図３参照）が配設されている。

図３において、光源装置１３は、光源３０と、光路統合部３１と、光源制御部３３とが設けられている。光源３０は、赤色光ＬＲを発する第１ＬＥＤ３０ａと、緑色光ＬＧを発する第２ＬＥＤ３０ｂと、青色光ＬＢを発する第３ＬＥＤ３０ｃと、紫色光ＬＶを発する第４ＬＥＤ３０ｄとからなる。なお、以下の説明では、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄのうちの１つについて、または、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄのうちの複数の組み合わせを代表して、単に光源３０と称する場合がある。光路統合部３１は、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄから発せられる各光の光路を統合する（合流させる）。光源制御部３３は、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄの発光制御を行う。

図４に示すように、赤色光ＬＲは、例えば、波長帯域が６１５ｎｍ～６３５ｎｍであり、中心波長が６２０±１０ｎｍである。緑色光ＬＧは、例えば、波長帯域が５００ｎｍ～６００ｎｍであり、中心波長が５２０±１０ｎｍである。青色光ＬＢは、例えば、波長帯域が４４０ｎｍ～４７０ｎｍであり、中心波長が４５５±１０ｎｍである。そして、紫色光ＬＶは、例えば、波長帯域が３９５ｎｍ～４１５ｎｍであり、中心波長が４０５±１０ｎｍである。

通常観察モード時には、光源制御部３３は、第１～第３ＬＥＤ３０ａ～３０ｃを点灯させ、第４ＬＥＤ３０ｄは非点灯とする。一方、血管強調観察モード時には、光源制御部３３は、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄを全て点灯させる。

また、通常観察モード時には、光路統合部３１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを合波して、図５に示すように広帯域の白色光ＬＷを生成する。一方、血管強調観察モード時には、白色光ＬＷに、血中ヘモグロビンに対する吸光度が高い紫色光ＬＶを混合した混合光を生成する。なお、光源制御部３３は、血管強調観察モード時には、光源制御部３３は、青色光ＬＢより紫色光ＬＶのほうが支配的となるように、青色光ＬＢの光量の割合を下げる。

光路統合部３１の光出射部は、光源用コネクタ２９ｂが接続されるレセプタクルコネクタ３４の近傍に配置されている。光路統合部３１は、光源３０から入射された光を、内視鏡１１のライトガイド３５の入射端３５ａに出射する。

内視鏡１１は、ライトガイド３５と、撮像素子３６と、アナログ処理回路（ＡＦＥ：Analog Front End）３７と、撮像制御部３８とを備えている。ライトガイド３５は、例えば、複数本の光ファイバをバンドル化したファイババンドルである。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３５の入射端３５ａが光路統合部３１の出射端に対向する。先端部１９に位置するライトガイド３５の出射端は、２つの照明窓２２にそれぞれ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。

照明窓２２の奥には、照射レンズ３９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３５により照射レンズ３９に導光されて照明窓２２から観察部位に向けて照射される。照射レンズ３９は、凹レンズであり、ライトガイド３５から出射する照明光を、観察部位の広い範囲に照射する。

観察窓２３の奥には、対物光学系４５と撮像素子３６が配置されている。観察部位の像は、観察窓２３を通して対物光学系４５に入射し、対物光学系４５によって撮像素子３６の撮像面３６ａに結像される。

撮像素子３６は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等であり、撮像面３６ａには、画素を構成する複数の光電変換素子（フォトダイオード）がマトリックス状に配列されている。また、撮像素子３６は、カラー撮像素子であり、撮像面３６ａには、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色のマイクロカラーフイルタが画素ごとに、光電変換素子の入射側に配置されている。このマイクロカラーフイルタの配列は、例えばベイヤー配列である。

撮像素子３６は、撮像面３６ａで受光した光を光電変換して、画素ごとに受光量に応じた信号電荷を蓄積する。信号電荷は、電圧信号に変換されて撮像素子３６から読み出される。撮像素子３６から読み出された、電圧信号は、画像信号としてＡＦＥ３７に入力される。

撮像素子３６は、１フレームの取得期間内で、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を行う。光源装置１３は、撮像素子３６の蓄積動作のタイミングに合わせて照明光を生成し、ライトガイド３５に入射させる。

ＡＦＥ３７は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）回路、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器等で構成されている。ＣＤＳ回路は、撮像素子３６から入力された画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施してノイズを除去する。ＡＧＣ回路は、ＣＤＳ回路によりノイズが除去された画像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣ回路により増幅された画像信号を、所定ビット数のデジタル信号に変換してプロセッサ装置１２に入力する。

撮像制御部３８は、プロセッサ装置１２内のコントローラ４０に接続され、コントローラ４０から入力される基準クロック信号に同期して、撮像素子３６に対して駆動信号を入力する。撮像素子３６は、撮像制御部３８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ＡＦＥ３７に入力する。この画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の画素値が混在した信号（以下、ＲＧＢ信号という）である。

プロセッサ装置１２は、コントローラ４０の他、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１と、画像処理部４２と、フレームメモリ４３と、表示制御回路４４とを備えている。コントローラ４０は、ＣＰＵ、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、プログラムをロードして作業メモリとして機能するＲＡＭ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。

ＤＳＰ４１は、ＡＦＥ３７から入力される画像信号（ＲＧＢ信号）に対して、フレーム単位で、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の信号処理を施す。画素補間処理は、画像信号を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号に分離し、各色の画像信号に対して画素補間処理を行う。ＤＳＰ４１は、１フレームごとに信号処理を施した画像信号を、画像データとして、フレームメモリ４３に記憶させる。

また、ＤＳＰ４１は、ＡＦＥ３７から入力される画像信号に基づいて、観察部位の明るさ（平均輝度値）を算出する輝度算出部を有しており、算出した平均輝度値をコントローラ４０に入力する。コントローラ４０は、輝度算出部から入力された平均輝度値と、基準の明るさ（調光の目標値）との差分である調光信号を生成し、この調光信号を光源装置１３の光源制御部３３に入力する。

光源制御部３３は、調光信号に基づいて、照明光の光量（光源３０（第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄ）の発光量）を調整する。具体的には、観察部位の明るさ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、観察部位が明るすぎる場合（露出オーバー）には照明光の光量を小さくする。

画像処理部４２は、フレームメモリ４３に記憶された画像データに対して所定の画像処理を施す。具体的には、通常観察モード時には、画像データに基づいて通常観察画像を生成する。一方、血管強調観察モード時には、画像データに基づいて血管強調観察画像を生成するが、表層血管を強調するために、例えば、画像データ中のＢ信号に基づいて画像内の表層血管の領域を抽出して、抽出した表層血管の領域に対して輪郭強調処理等を施す。そして、輪郭強調処理が施されたＢ信号を、ＲＧＢ信号を元に生成したフルカラー画像に合成する。表層血管に加えて中深層血管に対しても同様の処理を行ってもよい。中深層血管を強調する場合には、中深層血管の情報が多く含まれるＧ信号から中深層血管の領域を抽出して、抽出した中深層血管の領域に対して輪郭強調処理を施す。

表示制御回路４４は、フレームメモリ４３から画像処理済みの画像データを読み出して、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。

血管強調観察モード時には、Ｒ信号を使わずに、ＢＧ信号のみで血管強調観察画像を生成し、Ｂ信号をモニタ１４のＢチャンネル及びＧチャンネルに割り当て、Ｇ信号をモニタ１４のＲチャンネルに割り当てても良い。

図６において、光路統合部３１は、第１～第４コリメータレンズ（ＣＬ）５０ａ～５０ｄと、第１～第３ダイクロイックミラー（ＤＭ）５１～５３（合流部材）と、集光レンズ５４とで構成されている。第１～第４ＣＬ５０ａ～５０ｄは、それぞれ第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄに対応して設けられており、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄから発せられた各光をコリメートする。第１～第３ＤＭ５１～５３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することにより構成され、特定の波長域の光を透過させ、特定の波長域の光を反射させる。集光レンズ５４は、光路統合部３１から出射する光をライトガイド３５の入射端３５ａに集光する。

第２ＬＥＤ３０ｂは、その光軸がライトガイド３５の光軸と一致する位置に配置されている。第１ＬＥＤ３０ａは、その光軸が第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と直交するように配置されている。第１ＤＭ５１は、第１ＬＥＤ３０ａと第２ＬＥＤ３０ｂとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。同様に、第３ＬＥＤ３０ｃと第４ＬＥＤ３０ｄとは、光軸が直交するように配置されている。第２ＤＭ５２は、第３ＬＥＤ３０ｃと第４ＬＥＤ３０ｄとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。

第３ＬＥＤ３０ｃの光軸は、第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と直交している。第３ＤＭ５３は、第３ＬＥＤ３０ｃと第２ＬＥＤ３０ｂとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。集光レンズ５４は、その光軸が第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と一致し、かつライトガイド３５の入射端３５ａと対向する位置に配置されている。

第１ＤＭ５１は、図７に示すように、第１閾値λ１（約６１０ｎｍ）以上の波長帯域の光を反射し、第１閾値λ１未満の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第１ＬＥＤ３０ａから射出される赤色光ＬＲは、その大部分が第１閾値λ１以上の波長帯域である。第２ＬＥＤ３０ｂから射出される緑色光ＬＧは、その大部分が第１閾値λ１未満の波長帯域である。したがって、第１ＤＭ５１は、赤色光ＬＲを反射し、緑色光ＬＧを透過させる。これにより、第１ＤＭ５１により反射された赤色光ＬＲと、第１ＤＭ５１を透過した緑色光ＬＧとが合波される。このように、第１ＤＭ５１は、照明光（本実施形態では、赤色光ＬＲと緑色光ＬＧ）の光路を合流させる合流部材として機能する。

第２ＤＭ５２は、図８に示すように、第２閾値λ２（約４３０ｎｍ）未満の波長帯域の光を反射し、第２閾値λ２以上の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第３ＬＥＤ３０ｃから射出される青色光ＬＢは、その大部分が第２閾値λ２以上の波長帯域である。第４ＬＥＤ３０ｄから射出される紫色光ＬＶは、その大部分が第２閾値λ２未満の波長帯域である。したがって、第２ＤＭ５２は、紫色光ＬＶを反射し、青色光ＬＢを透過させる。これにより、第２ＤＭ５２により反射された紫色光ＬＶと、第２ＤＭ５２を透過した青色光ＬＢとが合波される。このように、第２ＤＭ５２は、照明光（本実施形態では、紫色光ＬＶと青色光ＬＢ）の光路を合流させる合流部材として機能する。

第３ＤＭ５３は、図９に示すように、第３閾値λ３（約４９０ｎｍ）未満の波長帯域の光を反射し、第２閾値λ２以上の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第１ＤＭ５１による赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとの合波（以下、第１合波という）は、その大部分が第３閾値λ３以上の波長帯域である。第２ＤＭ５２による紫色光ＬＶと青色光ＬＢとの合波（以下、第２合波という）は、その大部分が第３閾値λ３未満の波長帯域である。したがって、第３ＤＭ５３は、第２合波を反射し、第１合波を透過させる。これにより、第３ＤＭ５３により反射された第２合波と、第３ＤＭ５３を透過した第１合波とが合波されて、集光レンズ５４に入射する。このように、第３ＤＭ５３は、照明光（本実施形態では、第１合波と第２合波）の光路を合流させる合流部材として機能する。なお、本実施形態では、第１～第３ＤＭ５１～５３の全てが本発明の合流部材として機能するが、第１～第３ＤＭ５１～５３の中の１または２つのみが本発明の合流部材として機能する構成としてもよい。

これにより、血管強調観察モード時には、第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄから射出された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、紫色光ＬＶが全て合波されて集光レンズ５４に入射する。通常観察モード時には、第４ＬＥＤ３０ｄは非点灯であるので、紫色光ＬＶを除く、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢが合波されて集光レンズ５４に入射する。

また、図６に示すように、光路統合部３１内には、第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄ（光学部材）が配置されている。さらに、図３、図６に示すように、光源装置１３には、第１～第４受光部５６ａ～５６ｄが設けられている。

第１ガラス板５５ａは、第１ＣＬ５０ａと第１ＤＭ５１との間に配置され、照明光が照射される被照射面に入射した光の一部を第１受光部５６ａへ向けて反射し、残りを第１ＤＭ５１（合流部材）へ向けて出射させる光学部材として機能する。第１ガラス板５５ａで反射された光は、第１スリット５７ａを介して第１受光部５６ａに入射する。第１受光部５６ａは、受光量に応じた電流（受光電流）を出力するセンサであり、受光電流は、第１ＬＥＤ３０ａの発光量を示す発光情報として、光源制御部３３（図３参照）に入力される。図３において、光源制御部３３は、入力された発光情報に基づいて、第１ＬＥＤ３０ａの発光制御を行う。

また、第２ガラス板５５ｂは、第２ＣＬ５０ｂと第１ＤＭ５１との間に配置され、照明光が照射される被照射面に入射した光の一部を第２受光部５６ｂへ向けて反射し、残りを第１ＤＭ５１（合流部材）へ向けて出射させる光学部材として機能する。第２ガラス板５５ｂで反射された光は、第２スリット５７ｂを介して第２受光部５６ｂに入射する。第２受光部５６ｂは、受光量に応じた電流（受光電流）を出力するセンサであり、受光電流は、第２ＬＥＤ３０ｂの発光量を示す発光情報として、光源制御部３３（図３参照）に入力される。図３において、光源制御部３３は、入力された発光情報に基づいて、第２ＬＥＤ３０ｂの発光制御を行う。

同様に、第３ガラス板５５ｃは、第３ＣＬ５０ｃと第２ＤＭ５２との間に配置され、照明光が照射される被照射面に入射した光の一部を第３受光部５６ｃへ向けて反射し、残りを第２ＤＭ５２（合流部材）へ向けて出射させる光学部材として機能する。第３ガラス板５５ｃで反射された光は、第３スリット５７ｃを介して第３受光部５６ｃに入射する。第３受光部５６ｃは、受光量に応じた電流（受光電流）を出力するセンサであり、受光電流は、第３ＬＥＤ３０ｃの発光量を示す発光情報として、光源制御部３３（図３参照）に入力される。図３において、光源制御部３３は、入力された発光情報に基づいて、第３ＬＥＤ３０ｃの発光制御を行う。

また、第４ガラス板５５ｄは、第４ＣＬ５０ｄと第２ＤＭ５２との間に配置され、照明光が照射される被照射面に入射した光の一部を第４受光部５６ｄへ向けて反射し、残りを第２ＤＭ５２（合流部材）へ向けて出射させる光学部材として機能する。第４ガラス板５５ｄで反射された光は、第４スリット５７ｄを介して第４受光部５６ｄに入射する。第４受光部５６ｄは、受光量に応じた電流（受光電流）を出力するセンサであり、受光電流は、第４ＬＥＤ３０ｄの発光量を示す発光情報として、光源制御部３３（図３参照）に入力される。図３において、光源制御部３３は、入力された発光情報に基づいて、第４ＬＥＤ３０ｄの発光制御を行う。なお、本実施形態では、第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄの全てが本発明の光学部材として機能するが、第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄの中の１または２つのみが本発明の光学部材として機能する構成としてもよい。

このように、光源３０の発光量を測定してフィードバックし、これに基づいて光源３０の発光制御を行うこと、いわゆる、自動パワー制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）を行うことで、照明光の安定供給が可能となる。しかしながら、前述のように、フィードバックされた光（第１～第４受光部５６ａ～５６ｄに入射する光）の中には、ライトガイド３５からの戻り光（光源３０からライトガイドに供給（照射）されたものの、ライトガイド３５の入射端３５ａ（表面）で反射されて光源３０まで戻り、さらに光源３０（第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄ）の表面で反射されて第１～第４受光部５６ａ～５６ｄに向かう光）が含まれる。そして、この戻り光により、照明光の光量が不安定となってしまうといった問題があった。

このため、図６に示すように、本実施形態では、第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄに、透過する照明光の光量を減少させる第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄを設けている。具体的には、第１ガラス板５５ａの被照射面に第１減衰フィルタ５８ａを設け、第２ガラス板５５ｂの被照射面に第２減衰フィルタ５８ｂを設け、第３ガラス板５５ｃの被照射面に第３減衰フィルタ５８ｃを設け、第４ガラス板５５ｄの被照射面に第４減衰フィルタ５８ｄを設けている。

このように第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄを設けることで、戻り光を減少させ、照明光の光量を安定させることができる。つまり、戻り光は、行き（光源３０からライトガイドへ向かう場合）と、戻り（ライトガイド３５の表面で反射されて光源３０へ戻る場合）との２回に渡って、第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄのいずれかを通る。このため、第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄが、例えば、入射光量１００％に対して透過光量を７０％に減衰させるものであった場合、第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄが存在しない戻り光１００％の状態と比較して、戻り光を４９％に減少させることができる。なお、本実施形態では、ガラス板（第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄ）の被照射面にＮＤ（Neutral Density）コートを施すことによって、第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄを構成している。

上記第１実施形態では、４つの光源（第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄ）に対応して４つの受光部（第１～第４受光部５６ａ～５６ｄ）及びガラス板（第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄ）を設ける例、すなわち、４つの光源の全てが特定光源である例で説明をしたが、本発明はこれに限定されない。光源のうち特定光源とするものについては、適宜設定できる。具体的には、光源の中には、上述したフィードバックによる発光制御（ＡＰＣ）を行う必要がないまたは必要性が低いものもある。このような光源については、ガラス板や受光部を廃止して、ＡＰＣを行わない構成としてもよい。

また、上記第１実施形態では、全てのガラス板（第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄ）に減衰フィルタ（第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄ）を設ける例で説明をしたが、本発明はこれに限定されない。光源の種類、構成、及び／または発光態様によっては、戻り光の影響が小さいまたは無視できる場合がある。このような光源に対応するガラス板については、減衰フィルタを廃止してもよい。もちろん、戻り光の影響の大きさなどによって光源毎に減衰フィルタの構成（透過光量を減衰させる割合）を異ならせてもよい。

また、上記第１実施形態では、ガラス板（第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄ）の被照射面（光源（第１～第４ＬＥＤ３０ａ～３０ｄ）側）に減衰フィルタを設ける例で説明をしたが、ガラス板の被照射面とは反対側の面（ライトガイド３５側）に減衰フィルタを設けてもよい。

［第２実施形態］
図１０に示すように、第２実施形態では、第１実施形態で説明した減衰フィルタ（第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄ）に加えて、反射型減衰フィルタ６０を設けている。反射型減衰フィルタ６０は、透過する照明光の光量を減衰させ、かつ、一定割合の照明光を反射させる特性を有し、第３ＤＭ５３（合流部材）とライトガイド３５との間に配置されている。このような構成とすることで、戻り光となる照明光がライトガイド３５に向かう行きとライトガイド３５で反射された戻りとの２回に渡って反射型減衰フィルタ６０を通ることので、戻り光を減少できる。なお、光源３０からの照明光のうち一定割合については、反射型減衰フィルタ６０で反射されて光源３０側へと向かうが、この照明光（以下、フィルタ反射光）については、内視鏡１１の個体差、及び／または、光源装置１３と内視鏡１１との組み付け精度などにより変動する変動光である戻り光とは異なり、内視鏡１１の個体差、及び／または、光源装置１３と内視鏡１１との組み付け精度などによらず予め光量が計算できる固定光である。よって、光源制御部３３が、予めフィルタ反射光を考慮に入れて光源３０の発光制御を行うことが可能である。そして、このような発光制御を行うことで、照明光の光量が不安定になるといったことがない。

なお、第２実施形態では、反射型減衰フィルタ６０により、戻り光を減少できるので、第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄの一部または全部を廃止してもよい。また、減衰フィルタ（第１～第４減衰フィルタ５８ａ～５８ｄのいずれかまたは全部）に変えて、図１１に示すように、部分反射フィルタ６５を設けてもよい。図１１において、部分反射フィルタ６５は、第１～第４ガラス板５５ａ～５５ｄの被照射面の一部（図１１の例では、被照射面の総面積の５％～１０％程度）に設けられており、入射した照明光の一部（例えば、４％）を反射し、残り（例えば、９６％）を透過させる。また、図１１の例では、被照射面全体に、例えば、ＡＲ（Anti Reflection）コートを施すなどして形成された反射防止フィルタ６７を設け、この反射防止フィルタ６７に重ねて（反射防止フィルタ６７よりも光源３０側に）部分反射フィルタ６５を設けている。

また、上記実施形態では、生体組織の血管情報を取得するための血管情報取得用半導体光源として、紫色光ＬＶを発する第４ＬＥＤ３０ｄを設けているが、第４ＬＥＤ３０ｄに代えて、または第４ＬＥＤ３０ｄに加えて、他の血管情報取得用半導体光源を設けてもよい。例えば、血管情報として血中ヘモグロビンの酸素飽和度を取得するために、中心波長４７３±１０ｎｍの狭帯域の青色光を発する半導体光源を設けても良い。もちろん、血管情報観察を行わない場合には、血管情報取得用半導体光源を設けず、青色、緑色、赤色半導体光源のみとしても良い。

また、上記実施形態では、光源としてＬＥＤを用いているが、ＬＥＤに代えてＬＤ（Laser Diode）等の半導体光源を用いても良い。

また、上記実施形態では、血管強調観察モードでは、白色光ＬＷと紫色光ＬＶとの混合光を観察部位に照射しているが、紫色光及び緑色光、あるいは青色光及び緑色光を観察部位に照射して血管強調観察画像を取得してもよい。

また、上記実施形態では、複数色の光を観察部位に同時照射しているが、これらを順次に照射して、各色の光を個別に撮像しても良い。この場合には、撮像素子３６としてモノクロ撮像素子を用いることが好ましい。

また、上記実施形態では、光源装置とプロセッサ装置とを別体構成としているが、光源装置とプロセッサ装置と１つの装置で構成してもよい。また、本発明は、照明光の観察部位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、撮像素子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、及びそれに用いられる内視鏡用光源装置にも適用可能である。

１０ 内視鏡システム
１１ 内視鏡
１２ プロセッサ装置
１３ 光源装置（内視鏡用光源装置）
１４ モニタ
１５ 操作入力部
１６ 挿入部
１７ 操作部
１８ ユニバーサルコード
１９ 先端部
２０ 湾曲部
２１ 可撓管部
２２ 照明窓
２３ 観察窓
２４ 送気・送水ノズル
２５ 鉗子出口
２６ アングルノブ
２７ 鉗子口
２８ 送気・送水ボタン
２９ コネクタ
２９ａ 通信用コネクタ
２９ｂ 光源用コネクタ
３０ 光源
３０ａ～３０ｄ 第１～第４ＬＥＤ
３１ 光路統合部
３３ 光源制御部
３４ レセプタクルコネクタ
３５ ライトガイド
３５ａ 入射端
３６ 撮像素子
３７ ＡＦＥ
３８ 撮像制御部
３９ 照明レンズ
４０ コントローラ
４１ ＤＳＰ
４２ 画像処理部
４３ フレームメモリ
４４ 表示制御回路
４５ 対物光学系
５０ａ～５０ｄ 第１～第４コリメータレンズ
５１～５３ 第１～第３ダイクロイックミラー（合流部材）
５４ 集光レンズ
５５ａ～５５ｄ 第１～第４ガラス板（光学部材）
５６ａ～５６ｄ 第１～第４受光部
５７ａ～５７ｄ 第１～第４スリット
５８ａ～５８ｄ 第１～第４減衰フィルタ
６０ 反射型減衰フィルタ
６５ 部分反射フィルタ
６７ 反射防止フィルタ
ＬＲ 赤色光
ＬＧ 緑色光
ＬＢ 青色光
ＬＶ 紫色光
λ１ 第１閾値
λ２ 第２閾値
λ３ 第３閾値

Claims (11)

1. 複数の光源からの照明光を内視鏡のライトガイドに供給する内視鏡用光源装置において、
   前記照明光の光路を合流させる合流部材と、
   前記複数の光源の中の特定光源と前記合流部材との間に配置され、前記特定光源からの照明光が照射される被照射面を有し、前記被照射面を透過した照明光を前記合流部材へ向けて出射させる光学部材と、
   前記被照射面で反射された照明光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した照明光の光量を用いて前記特定光源の発光量を制御する光源制御部と、
   前記光学部材に設けられ、透過する照明光の光量を減衰させる減衰フィルタと、を備え、
   前記ライトガイドからの戻り光が前記減衰フィルタを通過することで前記受光部に混入する戻り光を減少させる内視鏡用光源装置。
2. 前記合流部材と前記ライトガイドとの間に配置され、透過する照明光の光量を減衰させ、かつ、一定割合の照明光を反射させる反射型減衰フィルタを備え、
   前記ライトガイドからの戻り光が前記反射型減衰フィルタを通過することで前記受光部に混入する戻り光を減少させる請求項１記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記特定光源が複数設けられ、
   前記特定光源毎に、前記光学部材と前記受光部と前記減衰フィルタとが設けられている、請求項1または２記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記減衰フィルタ毎に前記照明光の減衰割合が異なる請求項３記載の内視鏡用光源装置。
5. 複数の光源からの照明光を内視鏡のライトガイドに供給する内視鏡用光源装置において、
   前記照明光の光路を合流させる合流部材と、
   前記複数の光源の中の特定光源と前記合流部材との間に配置され、前記特定光源からの照明光が照射される被照射面を有し、前記被照射面を透過した照明光を前記合流部材へ向けて出射させる光学部材と、
   前記被照射面で反射された照明光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した照明光の光量を用いて前記特定光源の発光量を制御する光源制御部と、
   前記合流部材と前記ライトガイドとの間に配置され、透過する照明光の光量を減衰させ、かつ、一定割合の照明光を反射させる反射型減衰フィルタと、を備え、
   前記ライトガイドからの戻り光が前記反射型減衰フィルタを通過することで前記受光部に混入する戻り光を減少させる内視鏡用光源装置。
6. 前記光学部材に設けられ、透過する照明光の光量を減衰させる減衰フィルタを備え、
   前記ライトガイドからの戻り光が前記減衰フィルタを通過することで前記受光部に混入する戻り光を減少させる請求項５記載の内視鏡用光源装置。
7. 前記特定光源が複数設けられ、
   前記特定光源毎に、前記光学部材と前記受光部と前記減衰フィルタとが設けられた請求項６記載の内視鏡用光源装置。
8. 前記減衰フィルタ毎に前記照明光の減衰割合が異なる請求項７記載の内視鏡用光源装置。
9. 前記被照射面の一部に設けられ、入射した照明光の一部を前記受光部へ向けて反射し、残りを透過させる部分反射フィルタを備えた請求項１～８のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
10. 前記被照射面に、反射防止フィルタが設けられた請求項１～９のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
11. 請求項１～１０いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置と、
    光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、を備えた内視鏡システム。

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