WO2015008602A1 - 光源装置 - Google Patents

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WO2015008602A1
WO2015008602A1 PCT/JP2014/067232 JP2014067232W WO2015008602A1 WO 2015008602 A1 WO2015008602 A1 WO 2015008602A1 JP 2014067232 W JP2014067232 W JP 2014067232W WO 2015008602 A1 WO2015008602 A1 WO 2015008602A1
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light
light source
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unit
emitted
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基希 田端
真博 西尾
聡 大原
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light source device.
  • an observation apparatus such as an endoscope
  • light emitted from a semiconductor light source is guided by a light guide member, and color, light intensity distribution, and the like are converted by a light conversion member provided at the tip of the light guide member.
  • a light source device that emits light is used.
  • efforts are being made to improve the visibility of an observation object by appropriately selecting a peak wavelength, a spectrum shape, and the like.
  • a combination of multiple semiconductor light sources with different wavelength characteristics etc. is used to synthesize and emit the light from each light source, or the wavelength of the phosphor etc. provided at the tip The wavelength is further converted by the conversion member and emitted.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-277734 proposes a light source device that synthesizes light emitted from a plurality of semiconductor light sources by an optical coupler and then converts the wavelength by a light conversion member to emit target observation light.
  • the light source device includes a main unit, a plurality of light source modules that can be attached to and detached from the main unit, and a recording medium on which characteristic information of the light source modules is recorded.
  • Each light source module has at least one light source and one optical connection portion optically connected to the main unit.
  • the main unit is combined by a plurality of incident units optically connected to optical connection units of a plurality of connected light source modules, a light combining unit that combines light incident on the incident units, and the light combining unit.
  • an outgoing light characteristic deriving unit for deriving realizable characteristic information of the emitted light based on the characteristic information of the light source module recorded on the recording medium.
  • FIG. 1 is a block diagram of the light source device of the first embodiment.
  • FIG. 2 shows an operation flow of the light source device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of a light source device according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of a part of a light source device according to another modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of a part of a light source device according to still another modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of the light source device of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of a part of a light source device according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of the light source device of the third embodiment.
  • FIG. 1 shows a block diagram of this embodiment.
  • the light source device 10 includes a main unit 40 and light source modules 20A, 20B, and 20C that can be attached to and detached from the main unit 40.
  • the main unit 40 has a configuration in which the three light source modules 20A, 20B, and 20C are detachable, but may have a configuration in which two or four or more light source modules are detachable.
  • the three light source modules 20A, 20B, and 20C are selected from a number of light source modules according to the type of observation light required.
  • the three light source modules connected to the main unit 40 are denoted as light source modules 20A, 20B, and 20C for convenience.
  • the three light source modules 20A, 20B, and 20C do not necessarily need to be connected to the main unit 40, and even if one of the light source modules 20A, 20B, and 20C is removed depending on the observation light, it is used. Good.
  • the light source modules 20A, 20B, and 20C include at least one semiconductor light source 21A, 21B, and 21C, optical connection portions 23A, 23B, and 23C that are optically connected to the main unit 40, and semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C, respectively.
  • Optical fibers 22A, 22B, and 22C for guiding the light emitted from the optical connecting portions 23A, 23B, and 23C, and a memory that is a recording medium in which characteristic information of the light source modules 20A, 20B, and 20C is recorded, for example, ROM 24A, 24B, 24C, electrical connection portions 26A, 26B, 26C electrically connected to the main unit 40, and signal lines 25A for transmitting electrical signals between the ROMs 24A, 24B, 24C and the electrical connection portions 26A, 26B, 26C. , 25B, 25C.
  • Each semiconductor light source 21A, 21B, 21C may be constituted by a laser diode (LD), for example.
  • the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C have different optical characteristics such as peak wavelength.
  • wavelength characteristic information such as peak wavelengths, line widths, and spectrum shapes of output light from the light source modules 20A, 20B, and 20C is recorded, respectively.
  • the main unit 40 includes incident portions 41A, 41B, and 41C that are optically connected to the optical connection portions 23A, 23B, and 23C of the light source modules 20A, 20B, and 20C, and light incident on the incident portions 41A, 41B, and 41C, respectively.
  • Optical fibers 42A, 42B, and 42C for guiding light a light combining unit 43 that combines light guided by the optical fibers 42A, 42B, and 42C, for example, an optical combiner, and an optical fiber that guides light combined by the light combining unit 43 44 and one emitting portion 45 that emits the light guided by the optical fiber 44 to the outside.
  • the main unit 40 also derives the electrical connection portions 46A, 46B, and 46C that are electrically connected to the electrical connection portions 26A, 26B, and 26C of the light source modules 20A, 20B, and 20C, and realizable characteristic information of the emitted light.
  • a memory 49 which is a recording medium in which information is recorded, for example, a ROM 49, and a notification device 50 for notifying outside the characteristic information of the emitted light derived by the emitted light characteristic deriving unit 48 are provided.
  • the ROM 49 for example, light synthesis characteristic information such as transmittance including wavelength dependency with respect to light input to each input port of the light synthesis unit 43, observation light information such as light spectrum characteristic information for realizing the type of target observation light, etc. Is recorded.
  • the type of observation light is, for example, white light that can be realized by combining three or more wavelengths including blue, green, and red, and two wavelengths of blue purple and green that are easily absorbed by hemoglobin in blood. The difference between NBI special light and the like that makes it easy to find cancer and the like by observing blood vessels with good contrast using.
  • the ROM 49 can record various observation lights according to the observation purpose. As optical spectral characteristics, an ideal spectral characteristic and an allowable range of characteristic deviation having a certain width are determined.
  • the emitted light characteristic deriving unit 48 has a function of reading information recorded in the ROM 49 in the form of an electric signal, and information recorded in the ROMs 24A, 24B, and 24C in the light source modules 20A, 20B, and 20C in the form of an electric signal. It has a function to read out.
  • the emitted light characteristic deriving unit 48 also calculates the characteristic information and the light combining characteristic information of the light source modules 20A, 20B, and 20C, and can be realized by a combination of the light source modules 20A, 20B, and 20C connected to the main unit 40. It has a function of deriving characteristic information of light.
  • the alarm device 50 can be constituted by, for example, a display that displays information as an image.
  • the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C include the optical fibers 22A, 22B, and 22C, the optical connection portions 23A, 23B, and 23C, and the incident portions 41A, 41B, and 41C.
  • the light combining unit 43 can receive the output light of the light source modules 20A, 20B, and 20C.
  • the ROMs 24A, 24B, and 24C are output light characteristic deriving units via the signal lines 25A, 25B, and 25C, the electrical connection portions 26A, 26B, and 26C, the electrical connection portions 46A, 46B, and 46C, and the signal lines 47A, 47B, and 47C. 48.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 can read the recorded information from the ROMs 24A, 24B, 24C.
  • FIG. 2 shows a basic operation flow of the light source device of the present embodiment. Normally, it is desirable to execute this operation flow when the apparatus is turned on, but it may be executed at any designated timing.
  • step S1 to S3 it is checked whether the light source modules 20A, 20B, and 20C are connected to the connection ports of the main unit 40.
  • An information reading operation is performed on the ROMs 24A, 24B, and 24C of the light source modules 20A, 20B, and 20C, and if information cannot be acquired, it is determined that they are not connected.
  • the emitted light characteristic deriving unit 48 notifies the notification device 50 that the light source modules 20A, 20B, and 20C are not connected.
  • step S4 characteristic information is read from each ROM 24A, 24B, and 24C in step S4.
  • information on the spectral shape of the output light of each of the light source modules 20A, 20B, and 20C recorded in the ROMs 24A, 24B, and 24C is read.
  • step S5 the information recorded in the ROM 49 of the main unit 40, for example, the transmittance of the emitted light with respect to the light incident on each of the incident portions 41A, 41B, 41C, and the observation light defined by the predetermined wavelength configuration Reads information on the type of wavelength configuration.
  • steps S6 to S7 the spectrum information of the output light from the light source modules 20A, 20B, and 20C obtained from the ROMs 24A, 24B, and 24C, the transmittance information obtained from the ROM 49, and the like are calculated by brute force, and the calculation results are obtained.
  • a comparison is made as to whether there is an observation light that falls within an allowable range of a predetermined wavelength configuration. If there is no calculation result that falls within the predetermined wavelength configuration range, the process proceeds to step S8, and the notification device 50 notifies that there is no observation light that can be used.
  • step S9 If there is a calculation result that falls within the predetermined wavelength configuration range, the process proceeds to step S9, and the type of observation light that can be emitted or information on the wavelength configuration is notified by the notification device 50.
  • a light source device is realized in which the light source modules 20A, 20B, and 20C can be individually replaced, and the observation light that can be emitted can be automatically derived by a combination thereof.
  • the same light source modules 20A, 20B, and 20C can be usefully used for a plurality of observation purposes. Further, it is possible to detect a combination error when the user replaces the light source modules 20A, 20B, and 20C, and it is possible to prevent a safety problem due to unintended light emission.
  • the number of the emitting portions 45 is not limited to one, and a configuration having a plurality of emitting portions may be employed.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a first modification of the first embodiment.
  • members denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are similar members, and detailed description thereof is omitted.
  • explanation will be given with emphasis on the different parts. That is, the part which is not touched by the following description is the same as that of 1st embodiment.
  • the main unit 40 further includes a light source control unit 52 that can individually control the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C, and a control instruction device 54 that allows the user to instruct the operation of the light source device 10. ing.
  • the light source control unit 52 and the control instruction device 54 are connected to the emitted light characteristic deriving unit 48.
  • the light source control unit 52 is electrically connected to the electrical connection portions 46A, 46B, and 46C via control lines 53A, 53B, and 53C.
  • the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C of the light source modules 20A, 20B, and 20C are electrically connected to the electrical connection portions 26A, 26B, and 26C through the control lines 28A, 28B, and 28C, respectively.
  • the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C are connected to the control lines 28A, 28B, and 28C, the electrical connection portions 26A, 26B, and 26C, and the electrical connection portion 46A, respectively.
  • the light source control unit 52 is electrically connected to the light source control unit 52 via the control lines 53A, 53B, and 53C. As a result, the light source control unit 52 can control the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C.
  • the user can instruct the emission of the observation light by selecting the type and characteristic of the observation light through the control instruction device 54 based on the emission light characteristic notified to the notification device 50.
  • a more appropriate combination as observation light may be automatically or manually selected based on the wavelength information.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 determines whether or not the type of the selected observation light can be realized based on the derived realizable outgoing light characteristic information. If it is determined that it cannot be realized, the notification device 50 notifies that fact and does not drive the light source. If it is determined that it is feasible, the light source control unit 52 controls the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C to emit the selected type of observation light.
  • the light source modules 20A, 20B, and 20C can be collectively controlled so as to be in an appropriate operation state, and the desired observation light can be easily obtained.
  • the ROM 24A, 24B, 24C of the light source modules 20A, 20B, 20C further includes information necessary for light amount control, that is, light amount control characteristic information, in addition to the wavelength characteristic information of each light source module 20A, 20B, 20C. It is recorded.
  • the light quantity control characteristic information includes, for example, a table of drive current correlations of the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C included in the output light quantities of the light source modules 20A, 20B, and 20C, a threshold current of the semiconductor light source, a light quantity-input current function, and a maximum output light quantity. , Rated light intensity, etc.
  • information such as a maximum pulse driving frequency necessary for controlling the semiconductor light sources 21A, 21B, and 21C may be included.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 calculates the realizable characteristic information of the outgoing light including the light source module control information. For example, the emitted light characteristic deriving unit 48 mixes the output light of the light source modules 20A, 20B, and 20C at a fixed ratio to realize an arbitrary type of observation light, in other words, a predetermined light amount. The maximum amount of outgoing light that can be emitted is derived while maintaining the wavelength configuration, and the information is notified by the notification device 50. The emitted light characteristic deriving unit 48 calculates the color rendering evaluation number of the emitted light that can be realized when the output light of the light source modules 20A, 20B, and 20C is mixed within a certain ratio range within the range of the maximum light amount or less.
  • the color rendering index is derived from the wavelength of light incident on the incident portions 41A, 41B, and 41C and the maximum light amount.
  • the output light characteristic deriving unit 48 compares the maximum pulse frequency among the light source modules 20A, 20B, and 20C and determines the lowest one for the output light from the output unit 45.
  • the alarm 50 notifies the applicable pulse drive frequency. If there are multiple combinations that can be emitted as arbitrary observation light, it may be emitted automatically or manually by giving priority to one of the characteristics such as the maximum light quantity and color rendering index that can be realized by the combination. .
  • the recording medium on which the characteristic information of the light source modules 20A, 20B, and 20C is recorded is composed of the ROMs 24A, 24B, and 24C.
  • a recording medium is limited to the ROMs 24A, 24B, and 24C.
  • the recording medium on which the characteristic information of the light source module 20A is recorded is an identification pattern such as an optically distinguishable reflection pattern such as a barcode or a mechanically distinguishable uneven pattern. It may be composed of 30A.
  • the main unit 40 includes a reading device 56 that optically or mechanically reads the characteristic information of the light source module 20A recorded in the identification pattern 30A. The reading device 56 outputs an electrical signal of the characteristic information of the light source module 20 ⁇ / b> A to the emitted light characteristic deriving unit 48 via the signal line 57.
  • the information recorded in the ROMs 24A, 24B, 24C and the ROM 49 may be not only optical information but also thermal information.
  • the wavelength characteristic information and the light quantity control characteristic information may be information including the light source temperature dependency of these characteristics.
  • the light source module 20A may include a temperature adjustment unit 32A for adjusting the temperature of the semiconductor light source 21A.
  • the temperature adjustment unit 32A keeps the semiconductor light source 21A at a set temperature.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 derives outgoing light characteristic information with reference to the set temperature of the temperature adjustment unit 32A and the light source temperature dependence of the wavelength characteristic information and the light quantity characteristic information.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 reads out information corresponding to the set temperature as the wavelength characteristic information and the light quantity control characteristic information, and derives outgoing light characteristic information in which the temperature dependence of the semiconductor light source 21A is corrected. Thereby, more stable outgoing light can be obtained.
  • the detailed characteristic information of the light source modules 20A to 20C is not necessarily recorded in the ROMs 24A, 24B, and 24C in the light source modules 20A to 20C, and may be recorded in the ROM 49 in the main unit 40, for example.
  • the main unit 40 may have a recording medium on which characteristic information of the light source modules 20A to 20C is recorded.
  • the light source modules 20A to 20C need only have information for identifying themselves. Such information may be held in the light source modules 20A to 20C in the form of an identification pattern, for example.
  • Each semiconductor light source 21A, 21B, 21C has a configuration including one semiconductor light source, but may include two or more semiconductor light sources.
  • each semiconductor light source 21A, 21B, 21C has a plurality of semiconductor light sources corresponding to a certain type of observation light, and emits light emitted from these semiconductor light sources selectively or synthesized. You may be doing.
  • the combination of the light source modules 20A, 20B, and 20C is insufficient with respect to the type and characteristics of the observation light specified by the user, the insufficient optical characteristics or the type of the light source module is derived and the information is obtained. It is good also as a structure which alert
  • a notification device for notifying information to the user various known notification devices such as a notification device using a visual sense of an image or lamp lighting or a notification device using a voice may be used.
  • the main unit 40 may be provided with a function of preventing an erroneous operation by locking the operation unit of the interface when determining an error.
  • each of the light source modules 20A, 20B, and 20C may have the same function.
  • the ROM 49 in the main unit 40 may be easily replaceable, and may be replaced with a new ROM including a new light source module and observation light information.
  • FIG. 6 shows a block diagram of the second embodiment.
  • the main unit 40 includes an optical branching device 59 that branches the light combined by the light combining unit 43 and a photodetector 60 that detects the light combined by the light combining unit 43.
  • the light splitter 59 is provided between the light combining unit 43 and the emitting unit 45, and guides a part of the light from the light combining unit 43 to the photodetector 60 and guides the rest to the emitting unit 45.
  • the photodetector 60 detects a characteristic of the incident light, for example, a light amount, and outputs an electric signal indicating the light amount to the outgoing light characteristic deriving unit 48.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 derives the characteristic information of the outgoing light of the light source device 10 based on the characteristics of the light detected by the photodetector 60, for example, the light quantity.
  • the main unit 40 has a light shielding shutter 61 provided in front of the emitting portion 45.
  • the light-shielding shutter 61 switches the light guided to the emission unit 45 to the emission or light-shielding state by opening and closing.
  • ROMs 24A, 24B, and 24C of the light source modules 20A, 20B, and 20C in addition to the characteristic information of the light source modules 20A, 20B, and 20C described in the first embodiment, characteristic variation allowable values are recorded.
  • the branching ratio of the optical branching device 59 is recorded.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 uses the light amount information detected by the photodetector 60 to derive outgoing light characteristic information. Desirably, the emitted light characteristic deriving unit 48 derives the characteristic information of the emitted light by using the recording information of the ROMs 24A, 24B, and 24C in addition to the light amount information detected by the photodetector 60.
  • an information reading operation is performed on the ROMs 24A, 24B, and 24C to check whether the light source modules 20A, 20B, and 20C are connected.
  • each of the light source modules 20A, 20B, and 20C is caused to emit light while changing the light amount by changing the control current individually.
  • the photodetector 60 detects the amount of light output from each of the light source modules 20A, 20B, and 20C and sends the information to the emitted light characteristic deriving unit 48.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 corrects the light quantity characteristic based on the difference between the recorded light quantity and the detected light quantity, and provides the characteristic information of the emitted light such as the type of observation light that can be realized, the maximum light quantity, and the color rendering index. Is derived.
  • the user can control the light source through the control instruction device 54 based on the derived light characteristics.
  • the light shielding shutter is opened.
  • the light detector 60 can continue to monitor the amount of light during observation, and when there is a difference between the instructed characteristic value and the detected value, the output of the light source modules 20A, 20B, and 20C can be corrected. I can do it.
  • the photodetector 60 can also be used as an abnormality detection means for the light source modules 20A, 20B, and 20C. If the detected light quantity is out of the characteristic variation allowable value, it is determined that there is an abnormality in the light source modules 20A, 20B, 20C, the optical connection state, etc. The operation can be stopped.
  • the light shielding shutter 61 prevents the light from being emitted when the light quantity is detected, but the safe light quantity does not exceed even if the light is detected from the emitting unit 45 when the light quantity is detected without installing the light shielding shutter 61.
  • a configuration may be adopted in which light detection is performed with a light quantity within a range, and correction is performed by prediction based on the information.
  • the main unit 40 includes the optical branching device 59 that branches a part of the light combined by the light combining unit 43 and guides the light to the photodetector 60.
  • a configuration may be adopted that includes a switching device 63 that selectively switches the light guide destination of the light combined by the light combining unit 43 between the emitting unit 45 and the photodetector 60.
  • the switching device 63 has a movable mirror 64 that can be inserted into and removed from the optical path between the optical fiber 44 and the emitting portion 45.
  • the movable mirror 64 is disposed on the optical path at the time of detection, and light from the optical fiber 44 is detected.
  • the switching device 63 normally guides light to the light detector 60 such as when the power is turned on, and in this state, the light amount of the emitted light is detected and the characteristic information is derived. After the emission instruction, the switching device 63 switches the light guide destination to the emission unit 45, and the light is emitted from the light source device 10. With this configuration, it is possible to prevent a decrease in the amount of emitted light due to the splitting of light. In addition, the characteristic value can be corrected with high accuracy by directly detecting the emitted light.
  • the photodetector 60 is a detector that detects the amount of light, but may be a detector that can detect the wavelength characteristics as well as the amount of light. In this configuration, it is possible to refer to the actual output with respect to the wavelength characteristics, and it is possible to perform more precise output correction.
  • FIG. 8 shows a block diagram of the third embodiment.
  • an endoscope scope 80 that is an illumination unit is connected to the emission unit 45 of the light source device 10.
  • the endoscope scope 80 includes a scope incident unit 81 that is optically connected to the emission unit 45 of the main unit 40, an optical fiber 82 that guides light incident from the scope incident unit 81, and a light guide by the optical fiber 82.
  • a light conversion unit 83 that performs light conversion processing such as wavelength conversion and diffusion on the emitted light and emits the light as secondary emission light is provided.
  • the endoscope scope 80 also receives an image sensor 84 that receives reflected light from the observation target and acquires image information, an electrical connection unit 86 that is electrically connected to the main unit 40, and the image sensor 84 and the electrical connection unit. 86, a signal line 85 that transmits image information, a ROM 87 that is a recording medium in which characteristic information of the endoscope scope 80 is recorded, and a signal line that transmits an electrical signal between the ROM 87 and the electrical connection unit 86. 85.
  • the ROM 87 information on the light conversion characteristics such as the wavelength conversion characteristics of the light conversion unit 83, the light distribution conversion characteristics, the allowable incident light amount set by limiting the heat generation amount, and the characteristic information of the image sensor 84 are recorded.
  • the main unit 40 performs image processing suitable for observation purposes on the image acquired by the electrical connection unit 68 electrically connected to the electrical connection unit 86 of the endoscope scope 80 and the image sensor 84.
  • the image processing unit 66 is electrically connected to an image display device 90 such as an external monitor via a signal line 70, and the image display device 90 displays a processing result by the image processing unit 66.
  • the emitted light characteristic deriving unit 48 calculates based on the characteristic information of the endoscope scope 80 in addition to the characteristic information of the light source modules 20A, 20B, and 20C and the characteristic information of the main unit 40, and calculates 2 The characteristic information of the next outgoing light is derived. As a result, it is possible to derive observation light necessary for endoscopic observation.
  • the emitted light characteristic deriving unit 48 also derives an image processing mode that can be realized based on the image acquisition characteristic information and the characteristic information of the secondary emitted light. Thereby, an image suitable for endoscopic observation can be obtained.
  • the outgoing light characteristic deriving unit 48 can detect fraud in correspondence between the combination of the light source modules 20A, 20B, and 20C and the endoscope scope 80 by referring to the information. Further, an allowable incident light quantity is set in the light conversion unit 83, and the endoscope scope 80 is controlled by controlling the light source modules 20A, 20B, and 20C so that the emitted light from the main unit 40 does not exceed the allowable light quantity. Can be prevented.
  • the image processing unit 66 is provided in the main unit 40.
  • an image processing device is provided outside the light source device 10, and image information from the endoscope scope 80 is obtained. It may be configured to be processed by the image processing apparatus, and similarly, a part of other configuring functions may be provided separately from the main unit 40.

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Abstract

目的に応じた複数種類の観察光に対応出来る光源装置を提供する。 光源装置１０は、メインユニット４０と、メインユニット４０に着脱可能な光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを備えている。光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、少なくとも１つの光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、メインユニット４０と光学的に接続される１つの光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを有している。メインユニット４０は、光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと光学的にそれぞれ接続される入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射した光を合成する光合成ユニット４３と、合成された光を出射する出射部４５と、実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニット４８を有している。

Description

光源装置
　本発明は、光源装置に関する。
　近年、内視鏡などの観察装置において、半導体光源から出射された光を導光部材によって導光して、導光部材の先端に設けられた光変換部材により色や光度分布などを変換して出射する光源装置が利用されている。このような光源装置では、ピーク波長、スペクトル形状などを適切に選択することで、観察対象物の視認性を向上させるなどの取り組みが進められている。目的に応じた様々な観察光を作り出すために、波長特性などが異なる複数の半導体光源を組み合わせて利用して、各光源の光を合成して出射させたり、先端に設けた蛍光体などの波長変換部材によってさらに波長変換して出射させたりしている。
　例えば特開２００９－２７７７３４号公報では、複数の半導体光源から出射した光を光カプラーによって合成した後に光変換部材で波長変換して目的の観察光を出射する光源装置が提案されている。
特開２００９－２７７７３４号公報
　特開２００９－２７７７３４号公報による光源装置では、目的に応じた光を得るためにはそれぞれに対応して光源を組み合わせた専用の光源装置を用意する必要がある。しかし、多数の光源装置を用意するのは、コストや保管場所などの観点から望ましくない。
　本発明による光源装置は、メインユニットと、前記メインユニットに着脱可能な複数の光源モジュールと、前記光源モジュールの特性情報が記録されている記録媒体を備えている。各光源モジュールは、少なくとも１つの光源と、前記メインユニットと光学的に接続される１つの光接続部を有している。前記メインユニットは、接続された複数の光源モジュールの光接続部と光学的にそれぞれ接続される複数の入射部と、前記入射部に入射した光を合成する光合成ユニットと、前記光合成ユニットによって合成された光を出射する１つの出射部と、前記記録媒体に記録されている前記光源モジュールの特性情報を元に実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニットを有している。
図１は、第１の実施形態の光源装置のブロック図である。 図２は、第１の実施形態の光源装置の動作フローを示している。 図３は、第１の実施形態の第１の変形例の光源装置のブロック図である。 図４は、第１の実施形態の別の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 図５は、第１の実施形態のまた別の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 図６は、第２の実施形態の光源装置のブロック図である。 図７は、第２の実施形態の変形例による光源装置の一部のブロック図である。 図８は、第３の実施形態の光源装置のブロック図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　〔第１の実施形態〕
　［構成］
　図１に本実施形態のブロック図を示す。光源装置１０は、メインユニット４０と、メインユニット４０に着脱可能な光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによって構成されている。ここでは、メインユニット４０は、３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが着脱可能な構成をしているが、２つまたは４つ以上の光源モジュールが着脱可能な構成であってもよい。３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、必要な観察光の種類に応じて、多数の光源モジュールの中から選択される。ここでは、メインユニット４０に接続されている３つの光源モジュールを便宜的に光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと表記している。また、メインユニット４０には、必ずしも３つの光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続される必要はなく、観察光によっては光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのいずれかが取り外された状態で使用されてもよい。
　光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、少なくとも１つの半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、メインユニット４０と光学的に接続される光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから出射された光を光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに導光する光ファイバ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体であるメモリーたとえばＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと、メインユニット４０と電気的に接続される電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの間で電気信号を伝送する信号線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを備えている。
　各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、たとえばレーザーダイオード（ＬＤ）で構成されてよい。半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、ピーク波長等の光学特性が異なっている。
　例えば、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには、それぞれ、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のピーク波長、線幅、スペクトル形状などの波長特性情報が記録されている。
　メインユニット４０は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと光学的にそれぞれ接続される入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射した光を導光する光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと、光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃによって導光された光を合成する光合成ユニット４３たとえば光コンバイナと、光合成ユニット４３によって合成された光を導光する光ファイバ４４と、光ファイバ４４によって導光された光を外部へ出射する１つの出射部４５を備えている。
　メインユニット４０はまた、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気的に接続される電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと、実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニット４８と、電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと出射光特性導出ユニット４８の間で電気信号を伝送する信号線４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃと、出射光の特性情報の導出に必要な情報が記録されている記録媒体であるメモリーたとえばＲＯＭ４９と、出射光特性導出ユニット４８によって導出された出射光の特性情報を外部に報知する報知器５０を備えている。
　ＲＯＭ４９には、例えば、光合成ユニット４３の各入力ポートに入力される光に対する波長依存を含む透過率などの光合成特性情報、目的の観察光の種類を実現する光スペクトル特性情報などの観察光情報などが記録されている。ここで、観察光の種類とは、例えば、青色、緑色、赤色を含む３つ以上の波長を組み合わせることにより実現出来る白色光や、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青紫色と緑色の２つの波長を利用して血管をコントラストよく観察することで癌等の発見を容易にするＮＢＩ特殊光などの違いをいう。これに限らず、ＲＯＭ４９には、観察目的に合わせた各種の観察光を記録しておくことが出来る。光スペクトル特性としては、理想的なスペクトル特性と、そこから一定の幅を持った特性ずれの許容範囲が定められている。
　出射光特性導出ユニット４８は、ＲＯＭ４９に記録されている情報を電気信号の形で読み出す機能と、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ中のＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている情報を電気信号の形で読み出す機能を有している。出射光特性導出ユニット４８はまた、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報と光合成特性情報を演算して、メインユニット４０に接続されている光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組み合わせによって実現可能な出射光の特性情報を導出する機能を有している。
　報知器５０は、例えば、情報を画像表示するディスプレイで構成され得る。
　光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがメインユニット４０に接続されると、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、光ファイバ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと光ファイバ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを介して光合成ユニット４３と光学的に接続され、その結果、光合成ユニット４３は光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を受け取り可能となる。また、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、信号線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと信号線４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを介して出射光特性導出ユニット４８と電気的に接続され、その結果、出射光特性導出ユニット４８はＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから記録情報を読み出し可能となる。
　［作用］
　図２に本実施形態の光源装置の基本的な動作フローを示す。本動作フローは通常は装置の電源を入れた段階で実行することが望ましいが、任意の指示したタイミングで実行してもよい。
　動作ステップＳ１～Ｓ３では、メインユニット４０の各接続ポートに光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されているかの確認を行う。各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに対して情報読み取り動作を行い、情報の取得が出来なければ接続されていないと判断する。全ての接続ポートで接続が確認されない場合、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されていな旨を報知器５０によって報知する。
　１つ以上の光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの接続が確認されれば、ステップＳ４で、それぞれのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから特性情報の読み取りを行う。図１の光源装置１０であれば、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のスペクトル形状の情報を読み取る。ステップＳ５では、メインユニット４０のＲＯＭ４９に記録されている情報、例えば、各入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射される光に対する出射光の透過率と、所定の波長構成で定義された観察光の種類の波長構成の情報を読み取る。ステップＳ６～７では、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから得た光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光のスペクトル情報や、ＲＯＭ４９から得た透過率の情報などを総当りで演算して、その演算結果に観察光の所定の波長構成の許容範囲内に入るものがあるか比較を行う。もし所定の波長構成範囲内に入る演算結果がない場合にはステップＳ８へ移り、使用出来る観察光がない旨を報知器５０によって報知する。
　所定の波長構成範囲に入る演算結果がある場合にはステップＳ９へ移り、出射可能な観察光の種類または波長構成の情報を報知器５０によって報知する。
　［効果］
　この構成により、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを個別に交換可能であり、かつそれらの組合せにより出射可能な観察光を自動で導出可能な光源装置が実現される。光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組合せによって実現可能な観察光を全て導出することによって、同一の光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを複数の観察目的に有用に使うことが可能になる。また、ユーザーが光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを交換した際の組合せ間違いを検出可能であり、意図しない光の出射による安全上の問題を防ぐことも可能である。なお、出射部４５は１つに限らず、複数の射出部を持つ構成を取っても良い。
　〔第１の実施形態の第１の変形例〕
　［構成］
　図３に第１の実施形態の第１の変形例のブロック図を示す。図中、図１に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。以下、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第一実施形態と同様である。
　本変形例では、メインユニット４０はさらに、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを個別に制御可能な光源制御ユニット５２と、光源装置１０の動作をユーザーが指示することが可能な制御指示装置５４を備えている。光源制御ユニット５２と制御指示装置５４は出射光特性導出ユニット４８と接続されている。光源制御ユニット５２は、制御線５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを介して電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと電気的に接続さている。
　また、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、制御線２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを介して電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気的に接続さている。
　光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがメインユニット４０に接続されると、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれ、制御線２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃと電気接続部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃと電気接続部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと制御線５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを介して光源制御ユニット５２と電気的に接続され、その結果、光源制御ユニット５２は半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを制御可能となる。
　［作用］
　ユーザーは、報知器５０に報知された出射光特性を元に、制御指示装置５４を通して観察光の種類と特性を選択して観察光の出射の指示を行うことが出来る。選択した出射光の許容特性範囲を満たす組み合わせが複数ある場合には波長情報を元に観察光としてより適切な組合せを自動または手動で選択する構成としてもよい。出射光特性導出ユニット４８は、導出された実現可能な出射光の特性情報を元に、選択された観察光の種類が実現可能であるかを判断する。実現不可能であると判断されれば、その旨を報知器５０によって報知し、光源の駆動は行わない。実現可能であると判断されれば、光源制御ユニット５２により半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを制御し、選択された種類の観察光を出射させる。
　［効果］
　本構成により、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを適切な動作状態となるように一括制御することが可能となり、容易に目的の観察光を得ることが出来る。
　〔第１の実施形態の第２の変形例〕
　［構成］
　本変形例では、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃにはさらに、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの波長特性情報の他に光量制御に必要となる情報つまり光量制御特性情報が記録されている。光量制御特性情報は、例えば、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光量と内包する半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの駆動電流相関のテーブル、半導体光源の閾値電流、光量－入力電流関数、最大出力光量、定格光量などである。パルス駆動を行う場合には、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの制御に必要となる最大パルス駆動周波数などの情報も含んでいてもよい。
　［作用］
　出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール制御情報も含めて実現可能な出射光の特性情報を演算する。例えば、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を一定の比率で混合して任意の観察光の種類を実現した場合の出射光の最大光量、言い換えれば、所定の波長構成を保ちながら出射可能な出射光の最大光量を導出し、その情報を報知器５０によって報知する。また、出射光特性導出ユニット４８は、最大光量以下の範囲で光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光を一定比率範囲内で混合した場合に実現可能な出射光の演色評価数を算出し、その情報を報知器５０によって報知する。演色性評価数は、入射部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに入射される光の波長と最大光量より導出される。また、出射光特性導出ユニット４８は、光源をパルス駆動する場合には、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの間で最大パルス周波数を比較し最も低いものを、出射部４５からの出射光に対して適用可能なパルス駆動周波数として報知器５０によって報知する。もし、任意の観察光として出射可能な組み合わせが複数ある場合には、組み合わせにより実現出来る最大光量、演色評価指数などのいずれかの特性を優先して自動または手動で選択して出射してもよい。
　［効果］
　この構成により、出射光の観察光としての種類だけでなく実現可能な特性範囲を明確にし、観察光としてより適した特性の出射光を得ることが出来る。
　〔そのほかの変形例〕
　図１の構成例では、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体がＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃで構成されているが、そのような記録媒体はＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに限定されない。例えば、図４に示すように、光源モジュール２０Ａの特性情報が記録されている記録媒体は、バーコードのような光学的に識別可能な反射パターンや機械的に識別可能な凹凸パターンなどの識別パターン３０Ａで構成されてもよい。この場合、メインユニット４０は、識別パターン３０Ａに記録されている光源モジュール２０Ａの特性情報を光学的または機械的に読み取る読取装置５６を有している。読取装置５６は、光源モジュール２０Ａの特性情報の電気信号を信号線５７を介して出射光特性導出ユニット４８に出力する。
　ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４ＣとＲＯＭ４９に記録されている情報は、光学的な情報だけでなく、熱的な情報などであってもよい。例えば、波長特性情報と光量制御特性情報は、それらの特性の光源温度依存性を含んだ情報であってもよい。図５に示すように、光源モジュール２０Ａは、半導体光源２１Ａの温度を調整する温度調整ユニット３２Ａを備えているとよい。温度調整ユニット３２Ａは、半導体光源２１Ａを設定温度に保つ。また、出射光特性導出ユニット４８は、温度調整ユニット３２Ａの設定温度と、波長特性情報と光量特性情報の光源温度依存を参照して出射光の特性情報を導出する。詳しくは、出射光特性導出ユニット４８は、波長特性情報と光量制御特性情報として、設定温度に対応した情報を読み出して、半導体光源２１Ａの温度依存性を補正した出射光の特性情報を導出する。これにより、より安定した出射光が得られる。
　また、光源モジュール２０Ａ～２０Ｃの詳細な特性情報は、必ずしも光源モジュール２０Ａ～２０Ｃ内のＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに記録されている必要はなく、例えば、メインユニット４０内のＲＯＭ４９に記録されていてもよい。言い換えれば、メインユニット４０が、光源モジュール２０Ａ～２０Ｃの特性情報が記録されている記録媒体を有していてもよい。その場合、光源モジュール２０Ａ～２０Ｃは、それら自体を識別するための情報だけを有していればよい。そのような情報は、例えば、識別パターンの形で光源モジュール２０Ａ～２０Ｃに保持されてよい。
　各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、１つの半導体光源を有している構成をしているが、２つ以上の半導体光源を有してもよい。例えば、各半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、ある種類の観察光に対応した複数の半導体光源を有しており、それらの半導体光源から発せられた光を選択的にまたは合成して出射する構成をしていてもよい。
　また、ユーザーが指定した観察光の種類や特性に対して、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組合せに不足がある場合には、不足している光学特性または光源モジュールの種類を導出し、その情報を報知器５０によって報知する構成としてもよい。
　また、ユーザーへの情報を報知する報知器としては、画像やランプの点灯の視覚を利用する報知器や音声利用する報知器など、既知の様々な報知器を利用してもよい。さらに、エラー判定時にはインターフェイスの操作部のロックなどにより誤操作を防止する機能をメインユニット４０が備えてもよい。
　また、メインユニット４０が光源制御ユニット５２を有している代わりに、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが同様の機能を有していてもよい。
　また、メインユニット４０内のＲＯＭ４９は容易に交換可能な構成とし、新しい光源モジュールや観察光情報などを含んだ新規のＲＯＭと交換可能な構成としてもよい。
　〔第２の実施形態〕
　［構成］
　図６に第２の実施形態のブロック図を示す。本実施形態では、メインユニット４０は、光合成ユニット４３によって合成された光を分岐する光分岐器５９と、光合成ユニット４３によって合成された光を検出する光検出器６０を有している。光分岐器５９は、光合成ユニット４３と出射部４５の間に設けられ、光合成ユニット４３からの光の一部を光検出器６０へ導光し、残りを出射部４５へ導光する。光検出器６０は、入射光の特性たとえば光量を検出し、その光量を示す電気信号を出射光特性導出ユニット４８に出力する。出射光特性導出ユニット４８は、光検出器６０によって検出された光の特性たとえば光量を元に、光源装置１０の出射光の特性情報を導出する。
　またメインユニット４０は、出射部４５の手前に設けられた遮光シャッター６１を有している。遮光シャッター６１は、その開閉により、出射部４５に導光された光を出射または遮光の状態に切り替える。
　光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０ＣのＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには、第１の実施形態において説明された光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報に加えて、特性変動許容値が記録されており、またメインユニット４０のＲＯＭ４９には、光分岐器５９の分岐比が記録されている。
　［作用］
　本実施形態では、出射光特性導出ユニット４８は、光検出器６０によって検出された光量情報を利用して、出射光の特性情報を導出する。望ましくは、出射光特性導出ユニット４８は、光検出器６０によって検出された光量情報に加えて、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの記録情報を利用して、出射光の特性情報を導出する。
　まず、第一実施形態と同様に、ＲＯＭ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに対して情報読み取り動作を行い、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが接続されているかを確認する。ここで、遮光シャッター６１を閉じた状態とした上で、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを個別に、制御電流を変化させることで光量を変化させながら発光させる。光検出器６０は、各光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力光量を検出しその情報を出射光特性導出ユニット４８に送る。出射光特性導出ユニット４８は、記録された光量と検出した光量の差分を元に光量特性を補正して、実現可能な観察光の種類と最大光量、演色性評価数などの出射光の特性情報の導出を行う。
　［効果］
　この構成により、半導体光源２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃや光接続部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃなどの経時的な特性変動を補正して常に最適な組合せ比率の観察光を導出することが出来る。
　〔変形例〕
　第一実施形態と同様に、ユーザーは導出された光特性を元に制御指示装置５４を通して光源の制御を行うことが可能である。出射の際には遮光シャッターは開いた状態とする。また、観察中も光検出器６０は光量をモニタし続けることが可能であり、指示した特性値と検出値に差が生じた場合に、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの出力を補正することが出来る。
　光検出器６０は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの異常検知手段として利用することも可能である。検出された光量が特性変動許容値から外れていた場合には、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃや光接続状態などに異常があると判断して、その旨を報知器５０により報知し、光源の動作を停止することが出来る。
　なお、本実施形態は、光量検出時に遮光シャッター６１により出射を防ぐ構成となっているが、遮光シャッター６１を設置せずに、光量検出時には出射部４５より出射しても安全な光量を超えない範囲の光量で光検出を行い、その情報から予測して補正する構成としてもよい。
　また、本実施形態では、メインユニット４０は、光合成ユニット４３によって合成された光の一部を分岐して光検出器６０に導光する光分岐器５９を有しているが、光分岐器５９に代えて、図７に示すように、光合成ユニット４３によって合成された光の導光先を出射部４５と光検出器６０の間で選択的に切り替える切替装置６３を有している構成としてもよい。切替装置６３は、光ファイバ４４と出射部４５の間の光路上に挿脱可能な可動ミラー６４を有しており、可動ミラー６４は、検出時には光路上に配置されて光ファイバ４４からの光を光検出器６０へ導光し、観測時には光路上から外されて光ファイバ４４からの光を出射部４５へ導光する。切替装置６３は、電源投入時など通常は、光を光検出器６０へ導光し、その状態で出射光の光量検出と特性情報の導出が行われる。切替装置６３は、出射指示後に、光の導光先を出射部４５に切り替え、光源装置１０から光が出射される。この構成では、光を分岐することによる出射光の光量減少を防ぐことが出来る。また、出射光を直接検出することにより精度のよい特性値補正が可能である。
　本実施形態では、光検出器６０は、光量を検出する検出器としたが、光量とともに波長特性も検出可能な検出器としてもよい。この構成では、波長特性に対しても実出力を参照することが可能になり、より厳密な出力補正が可能となる。
　〔第３の実施形態〕
　［構成］
　図８に第３の実施形態のブロック図を示す。本実施形態は、光源装置１０の出射部４５に、照明ユニットである内視鏡スコープ８０が接続された構成である。内視鏡スコープ８０は、メインユニット４０の出射部４５と光学的に接続されるスコープ入射部８１と、スコープ入射部８１から入射した光を導光する光ファイバ８２と、光ファイバ８２によって導光された光に対して波長変換、拡散などの光変換処理を行い外部に２次出射光として出射する光変換ユニット８３を有している。
　内視鏡スコープ８０はまた、観察対象からの反射光を受けて画像情報を取得する撮像素子８４と、メインユニット４０と電気的に接続される電気接続部８６と、撮像素子８４と電気接続部８６の間で画像情報を伝送する信号線８５と、内視鏡スコープ８０の特性情報が記録されている記録媒体であるＲＯＭ８７と、ＲＯＭ８７と電気接続部８６の間で電気信号を伝送する信号線８５を備えている。ＲＯＭ８７には、光変換ユニット８３の波長変換特性、光分布変換特性、発熱量の制限などにより設定される許容入射光量などの光変換特性の情報、撮像素子８４の特性情報が記録されている。
　メインユニット４０は、内視鏡スコープ８０の電気接続部８６と電気的に接続される電気接続部６８と、撮像素子８４によって取得された画像に対して観察目的に適した画像処理を行う画像処理ユニット６６と、電気接続部６８と画像処理ユニット６６の間で電気信号を伝送する信号線６７と、電気接続部６８と出射光特性導出ユニット４８の間で電気信号を伝送する信号線６９を有している。
　画像処理ユニット６６は、信号線７０を介して外部モニタなどの画像表示装置９０と電気的に接続されており、画像表示装置９０は、画像処理ユニット６６による処理結果を表示する。
　［作用・効果］
　本実施形態では、出射光特性導出ユニット４８は、光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの特性情報とメインユニット４０の特性情報に加えて、内視鏡スコープ８０の特性情報を元に演算して、２次出射光の特性情報を導出する。これにより、内視鏡観察として必要となる観察光を導出することが可能となる。出射光特性導出ユニット４８はまた、画像取得特性情報と２次出射光の特性情報を元に実現可能な画像処理モードを導出する。これにより、内視鏡観察に好適な画像を得ることが可能となる。
　また出射光特性導出ユニット４８は、情報を参照することで光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの組み合わせと内視鏡スコープ８０の対応の不正も検出が可能である。また、光変換ユニット８３には許容入射光量が設定されており、メインユニット４０からの出射光が許容光量を超えないように光源モジュール２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを制御することにより、内視鏡スコープ８０の故障を防ぐことが可能である。
　また、２次出射光の種類や特性を元に適した画像処理設定を自動で行い、光源制御と連動して最適な画像処理を行うことが出来る。
　なお、本実施形態ではメインユニット４０内に画像処理ユニット６６を備えているが、これに代えて、例えば画像処理装置が光源装置１０の外部に設けられ、内視鏡スコープ８０からの画像情報は画像処理装置で処理される構成であってもよく、同様に他の構成する機能の一部をメインユニット４０外に別体として持たせてもよい。
　これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。

Claims (21)

  1. 　メインユニット（４０）と、
    　前記メインユニットに着脱可能な複数の光源モジュール（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）と、
    　前記光源モジュールの特性情報が記録されている記録媒体（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ；３０Ａ）を備え、
    　各光源モジュールは、少なくとも１つの光源（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、前記メインユニットと光学的に接続される１つの光接続部（２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ）を有しており、
    　前記メインユニットは、接続された複数の光源モジュールの光接続部と光学的にそれぞれ接続される複数の入射部（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と、前記入射部に入射した光を合成する光合成ユニット（４３）と、前記光合成ユニットによって合成された光を出射する少なくとも１つの出射部（４５）と、前記記録媒体に記録されている前記光源モジュールの特性情報を元に実現可能な出射光の特性情報を導出する出射光特性導出ユニット（４８）を有している、光源装置。
  2. 　前記光源モジュールの特性情報は、前記光源モジュールの出力光のピーク波長、線幅、スペクトル形状の少なくとも１つの波長特性情報を含む、請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記光源モジュールの特性情報は、前記光源の閾値電流、光量－入力電流関数、最大出力光量の少なくとも１つの光量制御特性情報を含む、請求項１又は２に記載の光源装置。
  4. 　前記光源モジュールの特性情報は、前記光源の最大パルス駆動周波数を含む、請求項１～３のいずれかひとつに記載の光源装置。
  5. 　前記光源モジュールの特性情報は、前記光源モジュールのそれぞれの特性の光源温度依存性に関する情報を含む、請求項２～４のいずれかひとつに記載の光源装置。
  6. 　前記出射光の特性情報は、前記複数の光源モジュールの組合せにより実現可能な出射光の波長構成の情報を含む、請求項２～５のいずれかひとつに記載の光源装置。
  7. 　前記出射光の特性情報は、所定の波長構成を保ちながら出射可能な出射光の最大光量を含む、請求項２～５のいずれかひとつに記載の光源装置。
  8. 　前記出射光の特性情報は、前記入射部へ入射される光の波長と最大光量より導出される前記出射部からの出射光の演色性評価数を含む、請求項２～５のいずれかひとつに記載の光源装置。
  9. 　前記出射光の特性情報は、前記出射部からの出射光に対して適用可能なパルス駆動周波数を含んでいる、請求項２～５のいずれかひとつに記載の光源装置。
  10. 　前記光源モジュールは、前記光源の温度を調整する温度調整ユニット（３２Ａ）を有しており、
    　前記出射光の特性情報は、前記温度調整ユニットの設定温度と、波長特性情報と光量特性情報の光源温度依存を参照して導出される、請求項６～９のいずれかひとつに記載の光源装置。
  11. 　前記記録媒体は、前記光源モジュールに設けられたメモリー（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）で構成され、前記出射光特性導出ユニットは、前記メモリーから前記光源モジュールの特性情報を読み取る、請求項２に記載の光源装置。
  12. 　前記記録媒体は、前記光源モジュールに設けられた識別パターン（３０Ａ）で構成され、前記メインユニットは、前記光源モジュールの特性情報を前記識別パターンから読み取って前記出射光特性導出ユニットに出力する読取装置（５６）を有している、請求項２に記載の光源装置。
  13. 　前記メインユニットは、前記光合成ユニットに入力される光に対する光合成特性情報が記録されている記録媒体（４９）を有しており、前記出射光特性導出ユニットは、前記光源モジュールの特性情報と前記光合成特性情報を演算して前記出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
  14. 　前記メインユニットは、前記光合成ユニットによって合成された光を検出する光検出器（６０）を有し、前記出射光特性導出ユニットは、前記光検出器によって検出される光の特性を元に前記出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
  15. 　前記メインユニットはさらに、前記光合成ユニットによって合成された光の一部を分岐して前記光検出器に導光する光分岐器（５９）を有している、請求項１４に記載の光源装置。
  16. 　前記メインユニットはさらに、前記光合成ユニットによって合成された光の導光先を前記出射部と前記光検出器の間で選択的に切り替える切替装置（６３）を有している、請求項１４に記載の光源装置。
  17. 　前記出射光の特性情報を報知する報知器（５０）を有している、請求項２に記載の光源装置。
  18. 　前記メインユニットはさらに、各光源モジュール内の光源を制御する光源制御ユニット（５２）と、使用する観察光の種類と特性の選択と観察光の出射の指示を行うことが可能な制御指示装置（５４）を有している、請求項２に記載の光源装置。
  19. 　指示した観察光の種類と特性に対して光源モジュール構成に不足がある場合に、不足の光源モジュールの種類または特性を報知する報知器（５０）を備えている、請求項１８に記載の光源装置。
  20. 　前記光源装置は、照明ユニット（８０）に接続され、
    　前記照明ユニットは、前記出射部と光学的に接続される入射部（８１）と、前記出射部から出射された出射光を２次出射光に変換する光変換ユニット（８３）と、前記光変換ユニットの光変換特性情報が記録されている記録媒体（８７）を有しており、
    　前記出射光特性導出ユニットは、前記出射光の特性情報と前記光変換特性情報を演算して２次出射光の特性情報を導出する、請求項２に記載の光源装置。
  21. 　前記照明ユニットはさらに、観察対象の画像情報を取得する撮像素子（８４）を有しており、
    　前記記録媒体にはさらに、前記撮像素子の画像取得特性情報が記録されており、
    　前記出射光特性導出ユニットは、前記画像取得特性情報と前記２次出射光の特性情報を元に実現可能な画像処理モードを導出する、請求項２０に記載の光源装置。
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