JPWO2012108420A1

JPWO2012108420A1 - 光源装置

Info

Publication number: JPWO2012108420A1
Application number: JP2012554128A
Authority: JP
Inventors: 雄亮矢部
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2032-02-07
Also published as: US20130148345A1; WO2012108420A1; EP2604177A1; EP2604177B1; EP2604177A4; CN103153164A; US8616747B2; CN103153164B; JP5198694B2

Abstract

光源装置３は、第１の波長帯と第２の波長帯とを含む光を出射する白色ＬＥＤ３１と、第３の波長帯の光を出射する紫ＬＥＤ３７と、白色ＬＥＤ３１の光路上に挿入されたときに、第１の波長帯の光を透過するフィルタ４２を有する回転円盤３５とを有する。そして、光源装置３は、通常観察モードが選択されると、フィルタ４２を白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路から退避させ、狭帯域観察モードが選択されると、フィルタ４２を白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路に連続的に挿入し、ツインモードが選択されると、フィルタ４２を白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路に間欠的に挿入するように回転円盤３５の位置を変更する回転円盤駆動部２２を有する。

Description

本発明は、光源装置に関し、特に、通常観察と特殊光観察と同時に行うことができる光源装置に関する。

従来、白色照明を用いた通常観察（ＷＬＩ）に加えて、生体組織の粘膜表層付近の観察を可能にする狭帯域観察（ＮＢＩ）等の特殊光観察が可能な光源装置が開発されている（例えば、特開２００６−７５２３９号公報参照）。

この光源装置では、複数の光学フィルタを有したターレットを備え、観察モードに応じた光学フィルタをキセノンランプの光路に配置することにより、通常観察または特殊光観察のモード切換を実現している。

また、近年、白色ＬＥＤの大光量化に伴い、内視鏡分野でもＬＥＤを用いた光源装置が開発されている。また、内視鏡分野では、狭帯域観察に対するニーズも大きいことから、白色ＬＥＤと、紫ＬＥＤを用いた狭帯域観察を行うことができる光源装置の構成が考案されている。

この光源装置では、狭帯域観察用の紫光帯域を反射するダイクロイックフィルタを用いて、紫ＬＥＤからの光を白色ＬＥＤの光路に結合して狭帯域観察を実現する。そして、この光源装置では、ダイクロイックフィルタを観察モードに応じて白色ＬＥＤの光路に出し入れする構成により、通常観察と狭帯域観察との切り換えを実現している。

ところで、内視鏡分野では、通常観察画像と特殊光観察画像とをモニタで同時に観察したいという要望が高まっており、通常観察画像と特殊光観察画像とをモニタで同時に観察する場合、１フィールド周期（６０Ｈｚ）レベルで通常観察と特殊光観察を切り換える必要がある。

しかしながら、特開２００６−７５２３９号公報の光源装置は、それぞれ、通常観察と特殊光観察が実現できるものの、フィルタの移動機構が存在するため、フィルタの切り換えスピードが遅いという問題がある。

そこで、本発明は、通常観察画像と特殊光観察画像とをモニタに同時に表示させることができる光源装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の光源装置は、第１の波長帯と第２の波長帯とを含む光を出射する第１の光源と、前記第１及び前記第２の波長帯とは異なる第３の波長帯の光を出射する第２の光源と、前記第１の光源の光路上に挿入されたときに、前記第１の波長帯の光を透過する透過部を有する光学フィルタ部と、前記第２の光源から出射される前記第３の波長帯の光を反射させ、前記第３の波長帯の光の光路を、前記第１の光源から出射される光の光路に結合させる光路結合部と、少なくとも第１ないし第３の照明モードを選択するための照明モード選択部と、前記照明モード選択部において、前記第１の照明モードが選択された場合には前記透過部を前記第１の光源から出射される光の光路から退避させるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第２の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に連続的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第３の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に間欠的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動する光学フィルタ駆動部と、を具備する。

本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示す図である。光学系の詳細な構成を示す図である。回転円盤の詳細な構成を示す図である。観察モードに応じて回転円盤の位置を変更した際の例を説明するための図である。回転検知部で検知される検知信号の例を説明するための図である。通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。狭帯域観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。狭帯域観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。ツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。ツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。調光制御の他の制御例について説明するための図である。調光制御の他の制御例について説明するための図である。第２の実施の形態に係る回転円盤の構成を示す図である。第３の実施の形態に係る光学系の構成を示す図である。第３の実施の形態における通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。第３の実施の形態における通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。第３の実施の形態におけるツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。第３の実施の形態におけるツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。第４の実施の形態に係る光学系の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、図１に基づき、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を有する内視鏡システムの構成を示す図である。

図１に示すように、内視鏡システム１は、生体の内部の被写体を撮像して撮像信号を出力する内視鏡２と、被写体を照明するための照明光を内視鏡２へ供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号を映像信号に変換して出力するビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号に応じた画像を表示するモニタ５とを有して構成されている。

内視鏡２は、生体の内部に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の後端に形成された操作部７と、操作部７から延出したユニバーサルケーブル８と、ユニバーサルケーブル８の端部に設けられた光源コネクタ９と、光源コネクタ９の側部から延出した電気ケーブル１０と、電気ケーブル１０の端部に設けられた電気コネクタ１１とを有して構成されている。内視鏡２は、ユニバーサルケーブル８の端部に設けられた光源コネクタ９により、光源装置３に対して着脱可能に構成され、電気ケーブル１０の端部に設けられた電気コネクタ１１により、ビデオプロセッサ４に対して着脱可能に構成されている。

挿入部６の先端部には、観察対象を照明する照明レンズ１２が設けられている。照明レンズ１２の後端面には、照明光を導光するライトガイド１３の先端部が設けられている。ライトガイド１３は、挿入部６、操作部７及びユニバーサルケーブル８に挿通され、光源コネクタ９を介して光源装置３に接続される。このような構成により、光源装置３から出射された照明光は、ライトガイド１３を介して照明レンズ１２に供給され、挿入部６の前方の被写体が照明される。

また、挿入部６の先端部には、照明された被写体の光学像を結ぶ対物レンズ１４が、照明レンズ１２に隣接して設けられている。対物レンズ１４の結像位置には、ＣＣＤ等の撮像素子１５が設けられている。撮像素子１５は、結像された光学像を光電変換して撮像信号を生成する。撮像素子１５には、信号線１６が接続されている。この信号線１６は、電気ケーブル１０及び電気コネクタ１１を介してビデオプロセッサ４に接続されている。これにより、撮像素子１５により生成された撮像信号は、信号線１６を介してビデオプロセッサ４に供給される。

ビデオプロセッサ４は、撮像素子１５から供給された撮像信号を図示しない映像信号処理回路により信号処理を施し、映像信号を生成する。ビデオプロセッサ４は、この映像信号をモニタ５に出力して、モニタ５の表示画面に表示するようになっている。

次に、図１から図３を用いて、光源装置３の構成について説明する。

図２は、光学系の詳細な構成を示す図であり、図３は、回転円盤の詳細な構成を示す図である。

光源装置３は、光学系２１と、回転円盤駆動部２２と、ＬＥＤ駆動部２３と、制御部２４と、操作パネル２５と、通信ケーブル２６とを有して構成されている。

光学系２１は、白色ＬＥＤ３１と、レンズ３２と、移動モータ３３と、回転モータ３４と、回転円盤３５と、回転検知部３６と、紫ＬＥＤ３７と、レンズ３８と、ダイクロイックフィルタ３９と、レンズ４０とを有して構成されている。

第１の光源としての白色ＬＥＤ３１は、狭帯域観察に用いる５４０ｎｍ付近の第１の波長帯と、４３０ｎｍ〜７００ｎｍのうち第１の波長帯（５４０ｎｍ付近）を除く第２の波長帯とを含む光を出射する。レンズ３２は、白色ＬＥＤ３１が出射する光の光路上に設けられており、白色ＬＥＤ３１から出射された光を集光する。

移動モータ３３は、回転円盤駆動部２２の制御に基づき、白色ＬＥＤ３１の光路４７に（図３参照）対して回転円盤３５を垂直方向に移動させ、白色ＬＥＤ３１の光路４７に回転円盤３５を出し入れする。この回転円盤３５を出し入れは、観察モードに応じて行われる。本実施の形態では、観察モードは、通常観察モードと、狭帯域観察モードと、通常観察画像及び狭帯域観察画像を同時に表示するツインモードとの３つの観察モードを有している。

照明モード選択部としての操作パネル２５をユーザが操作し、観察モードを選択すると、観察モード信号が操作パネル２５から制御部２４に供給される。なお、観察モードは、内視鏡２の操作部７に設けられた図示しない操作スイッチ、あるいは、ビデオプロセッサ４に設けられた図示しない操作スイッチ等で変更してもよい。

制御部２４は、操作パネル２５から供給された観察モード信号に応じた制御信号を回転円盤駆動部２２に供給する。回転円盤駆動部２２は、制御部２４からの制御信号を受信すると、選択された観察モードに応じた位置となるように、白色ＬＥＤ３１の光路４７に対して回転円盤３５を垂直方向に移動するように、移動モータ３３を制御する。

回転モータ３４は、回転円盤駆動部２２の制御に基づき、回転円盤３５を３０Ｈｚ（１フレーム）の一定速度で回転させる。回転円盤駆動部２２は、後述する回転検知部３６から供給される回転円盤３５の回転速度に応じて、回転モータ３４を制御する。

図３に示すように、光学フィルタ部としての回転円盤３５は、回転モータ３４と、円盤本体４１と、径の異なる２つの半円形を組み合わせた形状のフィルタ４２とを有して構成されている。

透過部としてのフィルタ４２は、白色ＬＥＤ３１の光路４７に挿入された際に、白色ＬＥＤ３１の第１及び第２の波長帯を含む光から狭帯域観察に用いる５４０ｎｍ付近の第１の波長帯の光を透過する。

円盤本体４１には、回転を検知するための回転検知シルク４３と、フィルタ４２の位置、特に、径の異なる２つの半円形を検知するための２つのフィルタ位置検知シルク４４ａ及び４４ｂと、所定の間隔で設けられ、回転円盤３５の回転速度を検知するための複数、図３では８つの回転速度検知シルク４５とを有している。なお、回転速度検知シルク４５は、８つに限定されることなく、他の個数であってもよい。

また、円盤本体４１には、これらの回転検知シルク４３、フィルタ位置検知シルク４４ａ、４４ｂ及び回転速度検知シルク４５を検知するためのシルク検知位置４６が設けられている。

回転検知部３６は、例えば、フォトリフレクタであり、シルク検知位置４６に光を出射して、反射した光を受光することにより、回転円盤３５の回転速度及び回転位置を検知する。そして、回転検知部３６は、検知した回転速度を示す回転速度信号を回転円盤駆動部２２に送信し、回転位置を示す回転位置信号を制御部２４に送信する。

回転円盤駆動部２２は、回転検知部３６からの回転速度信号に基づいて、速度サーボを行い、回転円盤３５を３０Ｈｚ（１フレーム）の一定速度で回転するように制御する。

制御部２４は、通信ケーブル２６を介して、回転位置信号をビデオプロセッサ４に送信し、ＬＥＤ照明と画像処理を同期できるようにする。また、制御部２４は、ビデオプロセッサ４からの明るさ信号を受信し、モニタ５の画面の明るさが適切となるような調光値（ＬＥＤ電流値あるいはＬＥＤ点灯Ｄｕｔｙ比）を算出する。制御部２４は、観察モード、回転位置、調光の情報から、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７の点灯電流信号と点灯消灯信号をＬＥＤ駆動部２３に出力する。

ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４から供給された点灯電流信号と点灯消灯信号に応じて、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７の駆動を行う。

第２の光源としての紫ＬＥＤ３７は、第１及び第２の波長帯とは異なる４１５ｎｍ付近の第３の波長帯の光を出射する。レンズ３８は、紫ＬＥＤ３７が出射する光の光路上に設けられており、紫ＬＥＤ３７から出射された光を集光する。

光路結合部としてのダイクロイックフィルタ３９は、紫ＬＥＤ３７の４１５ｎｍ付近の波長（第３の波長帯）の光を反射し、第３の波長帯以外の波長帯の光を透過する。ダイクロイックフィルタ３９は、紫ＬＥＤ３７から出射され、レンズ３８で集光された光を反射させて、紫ＬＥＤ３７の光路を白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路４７に結合させる。

レンズ４０は、ダイクロイックフィルタ３９からの光を集光し、光源コネクタ９から突出するライトガイド１３の入射端面に供給する。

次に、このように構成された光源装置３の動作について説明する。

操作者が操作パネル２５により観察モードを選択すると、操作パネル２５から観察モード信号が制御部２４に供給される。制御部２４は、観察モード信号に応じた制御信号を回転円盤駆動部２２に供給する。回転円盤駆動部２２は、制御部２４からの制御信号に応じて、移動モータ３３を制御する。

図４は、観察モードに応じて回転円盤の位置を変更した際の例を説明するための図である。

光学フィルタ駆動部としての回転円盤駆動部２２は、第１の照明モードである通常観察モードが選択された場合、図４の位置Ａに示すように、白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路４７からフィルタ４２を退避させるように、移動モータ３３を駆動して、回転円盤３５の位置を変更する。これにより、フィルタ４２は、白色ＬＥＤ３１の光路４７に常に入らないことになる。

ＬＥＤ駆動部２３は、白色ＬＥＤ３１の光路４７にフィルタ４２が入らない状態で、白色ＬＥＤ３１を点灯状態、紫ＬＥＤ３７を消灯状態となるように駆動する。これにより、光源装置３からは、白色ＬＥＤ３１からの第１及び第２の波長帯を含む通常観察用の光が常に出射されることになり、白色ＬＥＤ３１を用いた通常観察を行うことができる。

また、回転円盤駆動部２２は、第２の照明モードである狭帯域観察モードが選択された場合、図４の位置Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路４７にフィルタ４２が連続的に挿入されるように、移動モータ３３を駆動して、回転円盤３５の位置を変更する。これにより、フィルタ４２は、白色ＬＥＤ３１の光路４７に常に入ることになる。

ＬＥＤ駆動部２３は、白色ＬＥＤ３１の光路４７に常にフィルタ４２が入る状態で、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７を点灯状態となるように駆動する。これにより、光源装置３からは、白色ＬＥＤ３１で出射され、フィルタ４２で透過された第１の波長帯の光と、紫ＬＥＤ３７で出射され、ダイクロイックフィルタで反射された第３の波長帯の光とが結合された狭帯域観察用の光が常に出射されることになり、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７を用いた狭帯域観察を行うことができる。

また、回転円盤駆動部２２は、第３の照明モードであるツインモードが選択された場合、図４の位置Ｃに示すように、白色ＬＥＤ３１から出射される光の光路４７にフィルタ４２が間欠的に挿入されるように、移動モータ３３を駆動して、回転円盤３５の位置を変更する。これにより、フィルタ４２は、白色ＬＥＤ３１の光路４７に間欠的に入ることになる。すなわち、白色ＬＥＤ３１の光路４７には、回転円盤３５の半回転毎（６０Ｈｚ毎）にフィルタ４２が出入りする状態になる。

ＬＥＤ駆動部２３は、この状態で、白色ＬＥＤ３１を常に点灯状態となるように駆動することにより、第１及び第２の波長帯を含む通常観察用の光と、狭帯域観察用にフィルタ４２で透過された第１の波長帯の光とが１フィールド（６０Ｈｚ）の周期で交互にダイクロイックフィルタ３９に出力される。

図５は、回転検知部で検知される検知信号の例を説明するための図である。

回転検知部３６は、回転検知シルク４３から回転検知信号を生成し、フィルタ位置検知シルク４４ａ及び４４ｂからフィルタ位置検知信号を生成し、回転速度検知シルク４５から回転速度検知信号を生成する。特に、回転検知部３６は、回転検知信号及びフィルタ位置検知信号から、回転円盤３５の回転位置を検知し、フィルタ４２が白色ＬＥＤ３１の光路４７に出入りするタイミングを検知する。

ＬＥＤ駆動部２３は、フィルタ４２が白色ＬＥＤ３１の光路４７に入っている期間で点灯させ、白色ＬＥＤ３１の光路４７に入っていない期間で消灯するように紫ＬＥＤ３７を駆動する。これにより、狭帯域観察用にフィルタ４２で透過された第１の波長帯の光がダイクロイックフィルタ３９に出力されるタイミングと同じタイミングで、第３の波長帯の光がダイクロイックフィルタ３９に出力される。そして、第１及び第２の波長帯を含む通常観察用の光がダイクロイックフィルタ３９に出力されるタイミングでは、紫ＬＥＤ３７は消灯しているため、通常観察用の光がダイクロイックフィルタ３９に出力される。以上により、本実施の形態の光源装置３は、通常観察用の白色光と狭帯域観察用の狭帯域観察光とを１フィールド（６０Ｈｚ）の周期で交互に出射させることが可能となる。

光源装置３の制御部２４は、フィルタ４２が白色ＬＥＤ３１の光路４７に出入りするタイミングを示す回転位置信号を、ビデオプロセッサ４に同期信号として送信する。ビデオプロセッサ４では、この同期信号を用いて１フィールド（６０Ｈｚ）毎に通常観察と狭帯域観察の画像処理を交互に実施し、モニタ５に出力する。これにより、モニタ５は、通常観察画像と、狭帯域観察画像とを同時に表示することができる。

次に、各観察モードにおける調光制御について図６から図９を用いて説明する。

調光制御は、ＬＥＤが電流値により色変化（波長シフト）を発生するため、ＰＷＭ制御で実施することが望ましい。各観察モードにおける電流値の設定は、工場出荷時等において色バランス等を考慮して設定が行われる。

図６Ａ及び図６Ｂは、通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。

図６Ａは、通常観察モード時の最大光量値の電流制御状態を示しており、白色ＬＥＤ３１は、電流値Ｉ_１でＯＮとなり、紫ＬＥＤ３７は、ＯＦＦとなる。

制御部２４は、通信ケーブル２６を介してビデオプロセッサ４と通信し、明るさ制御信号を受信する。制御部２４は、明るさ制御信号を受信し、光量を５０％に制御する場合、ＬＥＤ駆動部２３に光量を５０％に制御するための制御信号を送信する。ＬＥＤ駆動部２３は、この制御信号に基づいて、図６Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１のＤｕｔｙ比を５０％とする駆動信号を白色ＬＥＤ３１に出力する。

図７Ａ及び図７Ｂは、狭帯域観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。

図７Ａは、狭帯域観察モード時の最大光量値の電流制御状態を示しており、白色ＬＥＤ３１は、電流値Ｉ_２でＯＮとなり、紫ＬＥＤ３７は、電流値Ｉ_３でＯＮとなる。光量を５０％に制御する場合、ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４からの制御信号に基づき、図７Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を５０％とする駆動信号を、それぞれ白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７に出力する。

このように、狭帯域観察モード時は、白色ＬＥＤ３１から出射されフィルタ４２を透過する第１の波長帯の光の光量と、紫ＬＥＤ３７から出射される第３の波長帯の光の光量とが略所定の光量比となるように、白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_２及び紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_３が設定される。

図８Ａ及び図８Ｂは、ツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。

図８Ａは、ツインモード時の最大光量値の電流制御状態を示しており、白色ＬＥＤ３１は、狭帯域観察では電流値Ｉ_４でＯＮとなり、通常観察では電流値Ｉ_６でＯＮとなる。ツインモード時の通常観察では、白色ＬＥＤ３１は、紫ＬＥＤ３７との光量の比を考慮しなくてよいため、狭帯域観察では電流値Ｉ_４より大きい電流値Ｉ_６でＯＮすることができる。また、紫ＬＥＤ３７は、狭帯域観察では電流値Ｉ_５でＯＮとなり、通常観察ではＯＦＦとなる。

光量を５０％に制御する場合、ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４からの制御信号に基づき、図８Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を５０％とする駆動信号を、それぞれ白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７に出力する。

ツインモード時は、通常観察と狭帯域観察とが交互に行われるため、紫ＬＥＤ３７は常時点灯ではなく、回転円盤３５の回転周期の半周期毎のパルス点灯となる。そのため、ツインモード時の白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_４及び紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_５は、それぞれ、狭帯域観察モード時の白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_２及び紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_３より大きくすることができる。また、ツインモード時の狭帯域観察では、白色ＬＥＤ３１から出射されフィルタ４２を透過する第１の波長帯の光の光量と、紫ＬＥＤ３７から出射される第３の波長帯の光の光量とが略所定の光量比となるように、白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_４及び紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_５が設定される。

このように、光量制御部としてのＬＥＤ駆動部２３は、狭帯域観察モードあるいはツインモードが選択された場合、白色ＬＥＤ３１から出射される光の光量と、紫ＬＥＤ３７から出射される光の光量との略所定の光量比となるように白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７を制御する。

また、ＬＥＤ駆動部２３は、ツインモードが選択された場合、紫ＬＥＤ３７が点灯している狭帯域観察の期間と、点灯していない通常観察の期間とで、白色ＬＥＤ３１から出射される光の光量を変更する。

図９及び図１０は、調光制御の他の制御例について説明するための図である。

図７Ａでは、第１の波長帯の光の光量と、紫ＬＥＤ３７から出射される第３の波長帯の光の光量とが略所定の光量比とするための設定を電流値のみで行っているが、電流値とＤｕｔｙ比を併用して設定するようにしてもよい。図９では、紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_８、Ｄｕｔｙ比１００％、白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_７、Ｄｕｔｙ比５０％という組み合わせで略所定の光量比を実現している。また、図１０では、紫ＬＥＤ３７の電流値Ｉ_１０、Ｄｕｔｙ比７０％、白色ＬＥＤ３１の電流値Ｉ_９、Ｄｕｔｙ比３０％という組み合わせで略所定の光量比を実現している。

なお、調光時はこの略所定の光量比を崩さないようにＤｕｔｙ比の調整を行う。図９の状態から光量を５０%にする場合は、紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を５０%、白色ＬＥＤ３１のＤｕｔｙ比を２５%にすればよい。また、図１０の状態から光量を５０%にする場合は、紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を３５%、白色ＬＥＤ３１のＤｕｔｙ比を１５%にすればよい。

以上のように、光源装置３は、白色ＬＥＤ３１から出射される通常観察用の光と、白色ＬＥＤ３１から出射されフィルタ４２で帯域制限された光に紫ＬＥＤ３７から出射された光が結合された狭帯域観察用の光とを１フィールド（６０Ｈｚ）の周期で交互に出射させるようにした。そして、ビデオプロセッサ４では、１フィールド（６０Ｈｚ）毎に通常観察と狭帯域観察の画像処理を交互に実施し、モニタ５に出力することにより、通常観察画像と、狭帯域観察画像とを同時にモニタ５に表示させる。

よって、本実施の形態の光源装置３によれば、通常観察画像と特殊光観察画像とをモニタに同時に表示させることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態の光源装置の構成は、第１の実施の形態の回転円盤３５に代わり、回転円盤３５ａを用いて構成されている。

図１１は、第２の実施の形態に係る回転円盤の構成を示す図である。

図１１に示すように、回転円盤３５ａは、フィルタ４２ａを有している。第１の実施の形態のフィルタ４２は、径の異なる２つの半円形を組み合わせた形状を有しているが、本実施の形態のフィルタ４２ａは、径の異なる２つの１／４円形を交互に組み合わせた形状を有している。また、円盤本体４１には、このようなフィルタ４２ａの回転位置を検出するためのフィルタ位置検知シルク４４ｃ及び４４ｄが追加されている。

回転モータ３４は、回転円盤駆動部２２の制御に基づき、回転円盤３５ａを第１の実施の形態の半分の１５Ｈｚの一定速度で回転させる。

このような本実施の形態の光源装置３によれば、ツインモード時には、白色ＬＥＤ３１の光路４７に１フィールド（６０Ｈｚ）毎にフィルタ４２が出し入れされる。この結果、本実施の形態の光源装置３は、第１の実施の形態と同様に、１フィールド（６０Ｈｚ）毎に通常観察と狭帯域観察と行うことができる。

また、本実施の形態の光源装置３によれば、回転円盤３５ａは、径の異なる２つの１／４円形を交互に組み合わせた形状のフィルタ４２ａを有しているため、回転円盤３５ａの重心と、回転の中心とを一致させることができる。この結果、本実施の形態の光源装置３は、第１の実施の形態の回転円盤３５に比べ、回転円盤３５ａの回転の安定性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。

第３の実施の形態の光源装置の構成は、第１の実施の形態と略同様であり、異なる構成についてのみ説明する。

図１２は、第３の実施の形態に係る光学系の構成を示す図である。なお、回転円盤３５に代わり、第２の実施の形態の回転円盤３５ａを用いる構成にしてもよい。

本実施の形態では、狭帯域観察時に加え、通常観察時、具体的には、通常観察モード時における通常観察時及びツインモード時における通常観察時にも紫ＬＥＤ３７を点灯させる。ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４の制御に基づき、通常観察時に紫ＬＥＤ３７を点灯させる駆動信号を紫ＬＥＤ３７に出力する。但し、紫ＬＥＤ３７の通常観察時の強度は、狭帯域観察時の強度よりも低くなっている。

ダイクロイックフィルタ３９は、通常観察時に紫ＬＥＤ３７から出射される第３の波長帯を含む光を反射させ、白色ＬＥＤ３１から出射される第１及び第２の波長帯を含む光に結合する。

ダイクロイックフィルタ３９で結合された第１〜第３の波長帯を含む光は、レンズ４０で集光され、光源コネクタ９から突出するライトガイド１３の入射端面に供給される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

次に、各観察モードにおける調光制御について図１３及び図１４を用いて説明する。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、第３の実施の形態における通常観察モード時の調光制御の例について説明するための図である。

図１３Ａは、通常観察モード時の最大光量値の電流制御状態を示している。第１の実施の形態の通常観察モード時では、図６Ａに示すように、紫ＬＥＤ３７は、ＯＦＦとなっているが、本実施の形態の通常観察モード時では、図１３Ａに示すように、紫ＬＥＤ３７は、電流値Ｉ_１１でＯＮとなる。

光量を５０％に制御する場合、ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４からの制御信号に基づき、図１３Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を５０％とする駆動信号を、それぞれ白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７に出力する。

なお、狭帯域観察時の調光制御については、第１の実施の形態の図７Ａ及び図７Ｂと同様のため、説明を省略する。

図１４Ａ及び図１４Ｂは、第３の実施の形態におけるツインモード時の調光制御の例について説明するための図である。

図１４Ａは、ツインモード時の最大光量値の電流制御状態を示している。第１の実施の形態のツインモード時の通常観察では、図８Ａに示すように、紫ＬＥＤ３７は、ＯＦＦとなっているが、本実施の形態ツインモード時の通常観察では、図１４Ａに示すように、紫ＬＥＤ３７は、電流値Ｉ_１２でＯＮとなる。

光量を５０％に制御する場合、ＬＥＤ駆動部２３は、制御部２４からの制御信号に基づき、図１４Ｂに示すように、白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７のＤｕｔｙ比を５０％とする駆動信号を、それぞれ白色ＬＥＤ３１及び紫ＬＥＤ３７に出力する。

このような本実施の形態の光源装置３によれば、通常観察時における粘膜表層の血管を観察しやすくできる。

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。

第４の実施の形態の光源装置の構成は、第１の実施の形態の光学系２１に代わり、光学系２１ａを用いて構成されている。

図１５は、第４の実施の形態に係る光学系の構成を示す図である。

光学系２１ａは、白色ＬＥＤ３１の光路４７に対して斜めに配置された回転円盤３５ｂを有している。回転円盤３５ｂは、図示を省略している移動モータ３３によって、白色ＬＥＤ３１の光路４７に対して斜め方向に出し入れされる。

また、回転円盤３５ｂは、白色ＬＥＤ３１の白色光から緑光を透過させるフィルタと、紫ＬＥＤ３７の紫光を反射させるフィルタとを一体的に構成したフィルタ４２ｂを有して構成されている。即ち、フィルタ４２ｂは、第１の実施の形態のフィルタ４２とダイクロイックフィルタ３９を一体的に構成したフィルタとなっている。

このような本実施の形態の光源装置３によれば、回転円盤３５ｂの位置精度が低い場合、紫光の出射光量が大きく低減するため、回転円盤３５ｂの位置精度を高める必要があるが、第１の実施の形態の光源装置３に比べ、部品点数の削減によるコストダウン及び小型化を行うことができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本出願は、２０１１年２月９日に日本国に出願された特願２０１１−２６３７０号公報を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

本発明の一態様の光源装置は、第１の波長帯と第２の波長帯とを含む光を出射する第１の光源と、前記第１及び前記第２の波長帯とは異なる第３の波長帯の光を出射する第２の光源と、前記第１の波長帯の光を透過する透過部を有する光学フィルタ部と、前記第２の光源から出射される前記第３の波長帯の光を反射させ、前記第３の波長帯の光の光路を、前記第１の光源から出射される光の光路に結合させる光路結合部と、少なくとも第１ないし第３の照明モードを選択するための照明モード選択部と、前記照明モード選択部において、前記第１の照明モードが選択された場合には前記透過部を前記第１の光源から出射される光の光路から退避させるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第２の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に連続的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第３の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に間欠的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動する光学フィルタ駆動部と、を具備する。

Claims

第１の波長帯と第２の波長帯とを含む光を出射する第１の光源と、
前記第１及び前記第２の波長帯とは異なる第３の波長帯の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光源の光路上に挿入されたときに、前記第１の波長帯の光を透過する透過部を有する光学フィルタ部と、
前記第２の光源から出射される前記第３の波長帯の光を反射させ、前記第３の波長帯の光の光路を、前記第１の光源から出射される光の光路に結合させる光路結合部と、
少なくとも第１ないし第３の照明モードを選択するための照明モード選択部と、
前記照明モード選択部において、前記第１の照明モードが選択された場合には前記透過部を前記第１の光源から出射される光の光路から退避させるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第２の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に連続的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動し、前記第３の照明モードが選択された場合には前記透過部が前記第１の光源から出射される光の光路に間欠的に挿入されるように前記光学フィルタ部を駆動する光学フィルタ駆動部と、
を具備することを特徴とする光源装置。
前記照明モード選択部で前記第1の照明モードが選択された場合において、前記第２の光源を点灯させて前記第1の光源から出射される光の光路に入射させることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
前記照明モード選択部において、前記第２の照明モードあるいは前記第３の照明モードが選択された場合には、前記第１の光源から出射され前記透過部を透過する第２の波長帯の光の光量と、前記第２の光源から出射される前記第３の波長帯の光の光量との光量比が略所定の光量比となるように、前記第１の光源と前記第２の光源との少なくともいずれか一方の光量を制御する光量制御部を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
光量制御部は、前記照明モード選択部において、前記第３の照明モードが選択された場合には、前記第２の光源が点灯している期間と点灯していない期間とで、前記第１の光源の出射される光の光量を変更することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。