WO2018008079A1 - 複数の狭帯域光源を備えた照明装置 - Google Patents

複数の狭帯域光源を備えた照明装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018008079A1
WO2018008079A1 PCT/JP2016/069877 JP2016069877W WO2018008079A1 WO 2018008079 A1 WO2018008079 A1 WO 2018008079A1 JP 2016069877 W JP2016069877 W JP 2016069877W WO 2018008079 A1 WO2018008079 A1 WO 2018008079A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
narrow
color
same
light sources
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/069877
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麦穂 大道寺
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to JP2018525853A priority Critical patent/JP6682631B2/ja
Priority to CN201680086600.1A priority patent/CN109310270B/zh
Priority to DE112016007048.9T priority patent/DE112016007048T5/de
Priority to PCT/JP2016/069877 priority patent/WO2018008079A1/ja
Publication of WO2018008079A1 publication Critical patent/WO2018008079A1/ja
Priority to US16/214,570 priority patent/US20190110671A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00006—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of control signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/063—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for monochromatic or narrow-band illumination
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0653—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements with wavelength conversion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0655—Control therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00186—Optical arrangements with imaging filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045—Control thereof

Definitions

  • the present invention relates to an illumination device including a plurality of narrow-band light sources.
  • An illumination device having a narrow-band light source such as a laser light source has been proposed.
  • An illumination device using a laser light source has a problem that an interference pattern (speckle) is generated due to high coherence of laser light.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-95634 discloses an illuminating device provided with a plurality of laser light sources of the same color having different wavelengths in order to reduce speckle.
  • speckles are averaged by using a plurality of the same color laser light sources having different wavelengths, so that speckles are reduced as compared with an illuminating device using a single laser light source.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-95634 discloses an illumination device including a plurality of laser light sources of the same color having different wavelengths, but does not disclose a control method, that is, a light control method.
  • An object of the present invention is to provide an illuminating device including a plurality of narrow-band light sources of the same color that achieves suitable dimming while reducing speckle.
  • the illumination device of the present invention includes a plurality of narrow-band light sources and a light source control unit that controls the plurality of narrow-band light sources.
  • the plurality of narrow-band light sources include a plurality of same-color narrow-band light sources that emit narrow-band light of the same color.
  • the plurality of narrow-band light sources of the same color are divided into a plurality of groups each including at least one narrow-band light source.
  • the light source control unit includes a same color light source control unit that controls the plurality of same color narrow band light sources.
  • the same-color light source controller adjusts the emitted light of the plurality of narrow-band light sources of the same color by increasing or decreasing the amount of light emitted from the narrow-band light sources of the same color within a predetermined reference period for each group.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an endoscope provided with an illumination device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows an example of spectral characteristics of the color filter.
  • FIG. 3 is a diagram of color space coordinates of the CIE 1976 L * u * v * color system.
  • FIG. 4 shows drive pulses of the same color laser light source according to the light control method of this embodiment.
  • FIG. 5 shows drive pulses of the same color laser light source according to the dimming method of the modified example.
  • FIG. 6 shows the same color laser light sources included in the same group connected in series.
  • FIG. 7 shows drive pulses of the same color laser light source according to another dimming method.
  • FIG. 8 shows driving pulses of the same color laser light source according to another dimming method.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an endoscope provided with an illumination device according to the present embodiment.
  • the endoscope 100 includes a scope unit 110, a main body unit 130, and a connection unit 120 that connects the scope unit 110 and the main body unit 130.
  • the scope unit 110 includes a holding unit 112 that is held by an operator, and an insertion unit 114 that extends from the holding unit 112.
  • the insertion portion 114 is a hollow, elongated flexible member that is inserted into an internal space to be observed, such as a lumen.
  • the holding unit 112 is provided with operation units such as a knob, a lever, and a dial for operating the insertion unit 114.
  • the endoscope 100 also includes an illumination device 140 that emits illumination light and an imaging device 160 that images an observation target.
  • an image display unit 170 that displays an image to be observed is connected to the main body unit 130 of the endoscope 100.
  • the illumination device 140 includes a plurality of narrow-band light sources LD1 to LD6, a light source controller 142 that controls the laser light sources LD1 to LD6, and a light guide that guides the laser light emitted from the laser light sources LD1 to LD6.
  • Optical fibers FB1 to FB6 that are members, an optical multiplexing unit 146 that combines the laser beams guided by the optical fibers FB1 to FB6, and a light guide member that guides the laser beams combined by the optical multiplexing unit 146
  • an optical conversion unit 148 that converts the laser light guided by the optical fiber FB7 into illumination light and emits it.
  • the laser light sources LD 1 to LD 6, the light source control unit 142, and the optical multiplexing unit 146 are provided inside the main body 130, and the light conversion unit 148 is provided at the distal end of the insertion unit 114.
  • the illumination device 140 includes a blue light source unit LSB that emits blue light, a green light source unit LSG that emits green light, and a red light source unit LSR that emits red light.
  • the blue light source unit LSB has a laser light source LD1
  • the green light source unit LSG has laser light sources LD2 to LD5
  • the red light source unit LSR has a laser light source LD6.
  • Each of the laser light sources LD1 to LD6 may be composed of, for example, a laser diode.
  • the rated light quantity and wavelength are, for example, as follows.
  • the laser light source LD1 is a blue laser diode and emits light having a central wavelength of 445 nm.
  • the rated light quantity of the laser light source LD1 is 3W.
  • the laser light source LD2 is a green laser diode and emits light having a center wavelength of 525 nm.
  • the rated light amount of the laser light source LD2 is 1W.
  • the laser light source LD3 is a green laser diode and emits light having a center wavelength of 525 nm.
  • the rated light amount of the laser light source LD3 is 1W.
  • the laser light source LD4 is a green laser diode and emits light having a center wavelength of 520 nm.
  • the rated light quantity of the laser light source LD4 is 1W.
  • the laser light source LD5 is a green laser diode and emits light having a center wavelength of 530 nm.
  • the rated light quantity of the laser light source LD5 is 1W.
  • the laser light source LD6 is a red laser diode and emits light having a center wavelength of 635 nm.
  • the rated light quantity of the laser light source LD6 is 3W.
  • the laser light sources LD2 to LD5 are the same color narrow band light sources (same color laser light sources) that emit the same color narrow band light (laser light).
  • the laser light sources LD2 to LD5 are the same color narrow band light sources (same color laser light sources) that emit the same color narrow band light (laser light).
  • the “same color narrow band light source (same color laser light source)” in the present invention is defined as a narrow band light source (laser light source) that emits narrow band light (laser light) of the same color.
  • the “same-band narrow-band light (laser light)” in the present invention is, for example, narrow-band light (laser light) included in the same color region with respect to three color regions of a blue region, a green region, and a red region. ).
  • the blue region, the green region, and the red region may be assigned as, for example, a blue region, a green region, and a red region in order from a short wavelength region by dividing the visible light region having a wavelength of 400 to 700 nm into three.
  • the visible light region having a wavelength of 400 to 700 nm is divided into three equal parts, and a wavelength region having an overlap region (overlap) of 20 nm is provided, and a blue region is a wavelength region of 400 to 510 nm, and a green region May be a wavelength region of 490 to 610 nm, and a red region may be a wavelength region of 590 to 700 nm.
  • the wavelength region of 400 nm or less and the wavelength region of 700 nm or more may be assigned to the blue region and the red region, respectively.
  • the imaging device 160 includes an imaging unit having a primary color filter
  • a blue region, a green region, and a red region may be defined based on the spectral characteristics of the primary color filter.
  • the narrowband light (laser light) of the same color may be defined as narrowband light (laser light) included in a wavelength range equal to or higher than a predetermined transmittance in each color filter.
  • FIG. 2 shows an example of spectral characteristics of the color filter.
  • a wavelength region having a transmittance of 20% or more in each color filter characteristic is defined as each color area. That is, in the color filter having the spectral characteristics shown in FIG.
  • the blue region is a wavelength region of 400 to 525 nm
  • the green region is a wavelength region of 470 to 625 nm
  • the red region is a wavelength region of 570 to 700 nm. It is a wavelength region.
  • FIG. 2 there is almost no wavelength region in which the transmittance is zero in the filter characteristics of each color, and the transmittance is about several to 10% in a wide visible light region. This transmittance of several percent to about 10% is considered to be a negligible level when photographing color images. For this reason, there is no problem even if the color region is defined in a wavelength region having a transmittance of 20% or more.
  • each of a plurality of wavelength regions necessary for special light observation May be considered to be the same color.
  • narrowband light (laser light) of the same color used for illumination of special light observation may be defined as narrowband light (laser light) included in each of a plurality of wavelength regions necessary for special light observation.
  • narrowband light (laser light) within a wavelength range of 390 to 445 nm may be regarded as the same color
  • narrowband light (laser light) within a wavelength range of 530 to 550 nm may be regarded as the same color
  • the light included in the excitation wavelength band of the specific substance that is the target of fluorescence observation may be regarded as the same color.
  • the same-color narrowband light (laser light) used for fluorescence observation illumination may be defined as narrowband light (laser light) included in the excitation wavelength band of the specific substance.
  • narrowband light (laser light) included in a range where the center wavelengths of each other are within ⁇ 50 nm may be defined as the same color.
  • the narrow-band light (laser light) of the same color preferably has a center wavelength within a range of ⁇ 20 nm, and such narrow-band light (laser light) of the same color exhibits approximately the same color reproducibility.
  • narrowband light (laser light) of the same color is more preferable when the center wavelength of each other is within a range of ⁇ 10 nm.
  • the same color may be defined based on the color difference of reflected light with respect to a typical subject such as a white chart.
  • the distance ([(u *) 2 + (v *) 2 ] 1/2 ) between the color space coordinates in the CIE 1976 L * u * v * color system shown in FIG. Narrow band light (laser light) is defined as having the same color. Narrow band light (laser light) within this range appears to be roughly the same color.
  • the narrow-band light (laser light) of the same color has a distance ([(u *) 2 + (v *) 2 ] 1/2 ) between color space coordinates of 0.1 or less.
  • the optical fibers FB1 to FB6 have one end optically connected to the plurality of laser light sources LD1 to LD6 and the other end optically connected to the optical multiplexing unit 146, and laser light emitted from the laser light sources LD1 to LD6. Is guided to the optical multiplexing unit 146.
  • the optical fibers FB1 to FB6 are composed of, for example, single-wire fibers having a core diameter of several tens of ⁇ m to several hundreds of ⁇ m. Between each of the laser light sources LD1 to LD6 and the optical fibers FB1 to FB6, there is provided a coupling lens (not shown) for converging the laser light emitted from the laser light sources LD1 to LD6 and coupling it to the optical fiber FB. ing.
  • the optical multiplexer 146 is a 6-input 1-output optical multiplexer, optical fibers FB1 to FB6 are optically connected to six input ends, and an optical fiber FB7 is optically connected to one output end. ing.
  • the optical multiplexing unit 146 is composed of, for example, an optical fiber combiner.
  • the optical multiplexing unit 146 combines the laser beams guided by the optical fibers FB1 to FB6 and outputs them to a single optical fiber FB7.
  • the optical multiplexing unit 146 may be configured by a spatial optical system having a lens and a dichroic mirror.
  • optical fiber FB7 Light guide member (optical fiber FB7)
  • One end of the optical fiber FB7 is optically connected to the optical multiplexing unit 146, and the other end is optically connected to the optical conversion unit 148.
  • the laser beam emitted from the optical multiplexing unit 146 is transmitted to the optical conversion unit 148.
  • Light guide One end of the optical fiber FB7 is optically connected to the optical multiplexing unit 146, and the other end is optically connected to the optical conversion unit 148.
  • the laser beam emitted from the optical multiplexing unit 146 is transmitted to the optical conversion unit 148.
  • the optical fiber FB7 is composed of, for example, a single fiber having a core diameter of several tens to several hundreds of ⁇ m. Further, for example, the optical fiber FB7 may be configured by a bundle fiber including a plurality of (several hundred to several thousand) optical fibers.
  • the light conversion unit 148 includes, for example, a diffusion member that diffuses the laser light guided by the optical fiber FB7.
  • the light diffusion has the effect of reducing the speckle by reducing the coherence by disturbing the phase of the laser light as well as the effect of widening the distribution of the illumination light.
  • the diffusing member is, for example, a structure in which metal particles with high reflectance are dispersed in resin or glass.
  • the light conversion unit 148 may include a lens for widening the light distribution.
  • the light source control unit 142 controls driving of the laser light sources LD1 to LD6.
  • the light source control unit 142 outputs a light source drive signal to each of the laser light sources LD1 to LD6, and turns on / off each of the laser light sources LD1 to LD6, a drive current, and a drive system (continuous drive (CW), pulse drive, etc.). It can be controlled independently.
  • the light source control unit 142 has a same color light source control unit 144 for controlling a plurality of same color laser light sources, that is, green laser light sources LD2 to LD5.
  • the same color light source controller 144 can independently control on / off of the laser light sources LD2 to LD5, drive current, and drive system.
  • the imaging device 160 includes an imaging unit 162 provided at the distal end of the insertion unit 114 and an image processing unit 164 provided inside the main body unit 130.
  • Imaging unit 162 receives reflected and scattered light of illumination light from the observation target, and acquires an optical image of the observation target illuminated by the illumination device 140.
  • the imaging unit 162 also generates an electrical imaging signal corresponding to the acquired optical image, and outputs the generated imaging signal to the image processing unit 164.
  • the imaging unit 162 is configured by, for example, a CCD or a CMOS.
  • the imaging unit 162 has, for example, an RGB color filter as shown in FIG. 2 on the front surface of the light receiving unit, and optically separates the three wavelength regions of the red region, the green region, and the blue region. An image is acquired, and an R imaging signal, a G imaging signal, and a B imaging signal are generated.
  • the imaging unit 162 repeatedly performs imaging in a predetermined imaging frame period Tf.
  • the imaging unit 162 may be a monochrome imager that does not have a color filter.
  • the blue light source unit LSB, the green light source unit LSG, and the red light source unit LSR sequentially emit blue light, green light, and red light at different timings, respectively, and the imaging unit 162 has blue light, green light, and red light.
  • the reflected and scattered light with respect to the light is sequentially received at different timings to generate an imaging signal, and the image processing unit 164 performs an allocation process for RGB.
  • the image processing unit 164 generates an image to be observed by known image processing on the image signal output from the image capturing unit 162.
  • the imaging unit 162 is a monochrome imager
  • the imaging signal sequentially generated at different timings is assigned to RGB, and then an image to be observed is generated.
  • the image display unit 170 displays the observation target image generated by the image processing unit 164.
  • the image display unit 170 is configured by a monitor such as a liquid crystal display, for example.
  • the light source controller 142 emits the blue laser light source LD1, the green laser light sources LD2 to LD5, and the red laser light source LD6 so that the illumination light becomes white light with respect to the plurality of laser light sources LD1 to LD6. Control the light intensity ratio.
  • white light is a color that reproduces the color of broadband illumination light such as a xenon lamp.
  • it is a color that reproduces the color of the observation object when irradiated with broadband illumination light such as a xenon lamp.
  • it is defined using chromaticity coordinates, correlated color temperature, and color difference from a black body locus.
  • a color difference (duv) from a black body locus is defined as a color within ⁇ 0.1 in a correlated color temperature range of 2000 to 100000K.
  • the chromaticity coordinates or the correlated color temperature calculated for the spectrum obtained by multiplying the spectrum of the illumination light by the spectral sensitivity of the imaging unit 162 may be defined as described above.
  • FIG. 4 shows drive pulses for the same color laser light sources LD2 to LD5 according to the light control method of the present embodiment.
  • FIG. 4 shows a case where the emitted light quantity Q as a whole of the green laser light sources LD2 to LD5 is increased by unit gradation.
  • the laser light sources LD2 to LD5 are divided into a plurality of groups each including at least one laser light source.
  • the laser light sources LD2 are group G1
  • the laser light source LD3 is group G2
  • the laser light source LD4 is group G3
  • the laser light source LD5 is group G4. It has been.
  • the same color light source control unit 144 adjusts the emitted light of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 by increasing or decreasing the emitted light quantity Q of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 for each group within a predetermined reference period.
  • the predetermined reference period is, for example, the imaging frame period Tf of the imaging unit 162.
  • the same color light source control unit 144 increases / decreases the emitted light quantity Q by increasing / decreasing the emission times of the plurality of same color laser light sources LD2-LD5 within the imaging frame period Tf for each group.
  • the same color light source control unit 144 increases or decreases the number of pulses of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 in the imaging frame period Tf in a predetermined order for each of the plurality of groups, thereby outputting the emitted light quantity Q. Increase or decrease.
  • one pulse of the laser light source LD2 of the group G1 is emitted within the imaging frame period Tf.
  • one pulse of the laser light source LD3 of the group G2 is added to the state of the light quantity Q1 within the imaging frame period Tf.
  • one pulse of the laser light source LD4 of the group G3 is added to the state of the light quantity Q2 within the imaging frame period Tf.
  • one pulse of the laser light source LD5 of the group G4 is added to the state of the light quantity Q3 within the imaging frame period Tf.
  • one pulse of the laser light source LD2 of the group G1 is added to the state of the light quantity Q4 within the imaging frame period Tf.
  • the plurality of the same color laser light sources LD2 to LD5 are laser light sources having substantially the same characteristics. Further, the peak light amount of the pulse and the single pulse emission time are also set approximately equal.
  • the same color light source control unit 144 includes a plurality of the same color laser light sources LD2 so that the difference between the light emission times of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 included in different groups is within a predetermined unit light emission time within the imaging frame period Tf. Controls LD5.
  • the same color light source control unit 144 performs dimming by emitting at least one pulse to the plurality of laser light sources LD2 to LD5 within the imaging frame period Tf and increasing or decreasing the number of pulses.
  • the predetermined unit light emission time is a single pulse light emission time which is a light emission time per pulse.
  • the difference between the light emission times of the plurality of laser light sources LD2 to LD5 included in different groups is zero or a single pulse light emission time.
  • the number of gradations as a whole of the same color laser light sources LD2 to LD5 can be increased as compared with the case where all the same color laser light sources LD2 to LD5 are controlled in the same way.
  • the number of gradations as a whole of the same color laser light sources LD2 to LD5 can be increased as compared with the case where all the same color laser light sources LD2 to LD5 are controlled in the same way.
  • as many laser beams as the same color as possible are emitted in a predetermined light amount state while ensuring the number of gradations.
  • the plurality of same-color laser light sources LD2 to LD5 have the same color but are separate bodies, and therefore the phase and spectrum of the emitted light are strictly different. Therefore, in the illumination light obtained by combining a plurality of laser beams of the same color, speckle can be averaged and reduced by the number of the same color laser light sources LD2 to LD5. It is known that the effect of speckle averaging of N laser beams that are independent of each other and have the same amount of light is proportional to the inverse of the square root of N (N ⁇ 1/2 ). By making the peak light amount and the light emission time of the pulses substantially equal as described above, since the emitted light amounts of the same color laser light to be averaged are substantially equal, the effect of averaging is increased.
  • the pulse peak light amounts are substantially equal” means, for example, that the difference between the peak light amounts is equal to or less than the minimum peak light amount gradation described later.
  • the pulse emission time is substantially equal means, for example, that the difference between the emission times is equal to or less than the single pulse emission time described later.
  • the effect of laser beam speckle averaging is obtained in the state of light quantity Q2, and the effect of laser beam speckle averaging is better in the state of light quantity Q3.
  • the effect of speckle averaging of the laser light can be obtained.
  • the peak light amount of the pulse is set in a light amount range that becomes a multi-oscillation region, for example, unless a particularly low light amount is required.
  • the oscillation mode increases and the spectrum width increases as the peak light amount (peak drive current) increases.
  • the spectrum width is widened, the coherence is lowered and speckle is reduced.
  • the region where the peak light amount is 100 mW or more is a multi-oscillation region where the oscillation mode increases.
  • the peak light amounts of the pulses of the same color laser light sources LD2 to LD5 are substantially equal. Since the amount of increase / decrease in the amount of light is substantially equal in each dimming step, dimming control is simplified.
  • the light emission time of a single pulse is set to a time that can generate a stable pulse waveform in the laser light source or the same color light source control unit 144, for example. For example, it is several ⁇ s to several tens ⁇ s.
  • the number of the same color laser light sources LD2 to LD5 is four, but the number of the same color laser light sources is not limited thereto.
  • the number of the same color laser light sources may be two or five or more.
  • the rated light amounts of the plurality of laser light sources LD2 to LD5 having the same color are all equal, but are not limited thereto.
  • the pulse waveform is not limited to the rectangular waveform shown in FIG. 4, but may be, for example, a multi-stage pulse or a triangular wave.
  • a high frequency may be superimposed on the drive current of the laser light source, but the high frequency waveform is not regarded as a pulse.
  • FIG. 5 shows drive pulses of the same color laser light sources LD2 to LD5 according to the light control method of this modification.
  • FIG. 5 shows a case where the emitted light quantity Q as a whole of the green laser light sources LD2 to LD5 is increased by unit gradation as in FIG.
  • the laser light sources LD2 to LD5 are divided into two separate groups such that the laser light sources LD2 and LD3 are group G1, and the laser light sources LD4 and LD5 are group G2. That is, in this modification, a plurality of laser light sources are included in the same group.
  • the same color light source control unit 144 increases or decreases the amount of emitted light Q of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 within a predetermined reference period for each group, thereby emitting light from the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5. Dimming the light.
  • the predetermined reference period is, for example, the imaging frame period Tf of the imaging unit 162.
  • the same color light source control unit 144 increases / decreases the emitted light quantity Q by increasing / decreasing the emission times of the plurality of same color laser light sources LD2-LD5 within the imaging frame period Tf for each group.
  • the same color light source controller 144 increases or decreases the emitted light quantity Q by increasing or decreasing the number of pulses of the same color laser light sources LD2 to LD5 in a predetermined order for each of a plurality of groups within the imaging frame period Tf.
  • the pulses of the laser light sources LD2 and LD3 of the group G1 are emitted one by one within the imaging frame period Tf.
  • one pulse is added to each of the laser light sources LD4 and LD5 of the group G2 with respect to the state of the light quantity Q1 within the imaging frame period Tf.
  • the pulses of the laser light sources LD2 and LD3 of the group G1 are added one by one with respect to the state of the light quantity Q2 within the imaging frame period Tf.
  • one pulse is added to each of the laser light sources LD4 and LD5 of the group G2 in the imaging frame period Tf with respect to the light quantity Q3 state.
  • dimming may be performed by grouping as shown in FIG.
  • the number of gradations is smaller than in FIG. 4, since at least two laser beams of the same color are emitted in all light quantity states, the effect of averaging stably for speckles. Is obtained. Further, the speckle averaging effect of the laser beam is higher in the state after the light amount Q2 than in the state of the light amount Q1.
  • the same color light source control unit 144 includes a plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 included in the same group so that the emitted light amounts of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 included in the same group become substantially equal within the imaging frame period Tf.
  • the laser light sources LD2 and LD3 included in the group G1 have substantially the same amount of emitted light
  • the laser light sources LD4 and LD5 included in the group G2 have substantially the same amount of emitted light. By doing so, speckles are effectively averaged in the same color narrow band light sources included in the same group.
  • the same color laser light sources LD2 to LD3 and LD4 to LD5 included in each group have the same number. Since the amount of increase / decrease in the amount of light is substantially equal in each dimming step, dimming control is simplified.
  • the difference in the number of the same color laser light sources LD2 to LD3 and LD4 to LD5 included in different groups is preferably 1 or less. .
  • the same color light source control unit 144 may control the plurality of same color laser light sources LD2 to LD3 and LD4 to LD5 included in the same group in synchronization with the emission timing.
  • the same color light source control unit 144 performs control by supplying a drive current to the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5, and as shown in FIG. 6, the same color laser light sources LD2 to LD3 included in the same group.
  • LD4 to LD5 may be connected in series.
  • FIG. 7 shows drive pulses of the same color laser light sources LD2 to LD5 according to the light control method of this modification.
  • FIG. 7 shows a case where the emitted light quantity Q as a whole of the green laser light sources LD2 to LD5 is increased by unit gradation as in FIG.
  • all the laser light sources LD2 to LD5 of the same color are divided into different groups such that the laser light source LD2 is group G1, the laser light source LD3 is group G2, the laser light source LD4 is group G3, and the laser light source LD5 is group G4. It has been.
  • the same color light source control unit 144 increases or decreases the amount of emitted light Q of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 within a predetermined reference period for each group, thereby emitting light from the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5. Dimming the light.
  • the predetermined reference period is, for example, the imaging frame period Tf of the imaging unit 162.
  • the same color light source control unit 144 increases / decreases the emitted light quantity Q by increasing / decreasing the emission times of the plurality of same color laser light sources LD2-LD5 within the imaging frame period Tf for each group.
  • the emitted light quantity Q is increased or decreased by increasing or decreasing the pulse widths of the same color laser light sources LD2 to LD5 within the imaging frame period Tf for each group.
  • the state up to the quantity of light Q1 to Q4 is the same as in the first embodiment.
  • the pulse width of the laser light source LD2 of the group G1 is widened by the minimum pulse width gradation with respect to the state of the light quantity Q4 within the imaging frame period Tf.
  • the pulse width of the laser light source LD3 of the group G2 is widened by the minimum pulse width gradation with respect to the state of the light quantity Q5 within the imaging frame period Tf.
  • the pulse width is expanded in the same way for the following.
  • the same color light source control unit 144 has a plurality of plural light emission times of the same color laser light sources LD2 to LD5 included in different groups within the imaging frame period Tf within a predetermined unit light emission time.
  • the same color laser light sources LD2 to LD5 are controlled.
  • the same color light source controller 144 performs dimming by emitting at least one pulse to the plurality of laser light sources LD2 to LD5 within the imaging frame period Tf and increasing or decreasing the pulse width.
  • the predetermined unit light emission time is a minimum pulse width gradation which is a unit gradation with respect to increase / decrease of the pulse width.
  • the difference between the light emission times of the plurality of laser light sources LD2 to LD5 included in different groups within the imaging frame period Tf is zero or the minimum pulse width gradation.
  • the minimum pulse width gradation is set, for example, in a time during which a stable pulse waveform can be generated in the laser light source or the same color light source control unit 144.
  • the minimum pulse width gradation is, for example, several ⁇ s to several tens ⁇ s.
  • FIG. 8 shows drive pulses of the same color laser light sources LD2 to LD5 according to the light control method of this modification.
  • FIG. 8 shows a case where the emitted light quantity Q as a whole of the green laser light sources LD2 to LD5 is increased by unit gradation as in FIG.
  • all the laser light sources LD2 to LD5 of the same color are divided into different groups such that the laser light source LD2 is group G1, the laser light source LD3 is group G2, the laser light source LD4 is group G3, and the laser light source LD5 is group G4. It has been.
  • the same color light source control unit 144 increases or decreases the amount of emitted light Q of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 within a predetermined reference period for each group, thereby emitting light from the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5. Dimming the light.
  • the predetermined reference period is, for example, the imaging frame period Tf of the imaging unit 162.
  • the same color light source control unit 144 increases or decreases the peak light amounts of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 within the imaging frame period Tf for each group, thereby outputting the same color laser light sources LD2 to LD5. Dimming the light.
  • the laser light source LD2 of the group G1 is emitted with the peak light quantity set to the minimum peak light quantity gradation within the imaging frame period Tf.
  • the laser light source LD3 of the group G2 is emitted with the peak light quantity set to the minimum peak light quantity gradation with respect to the state of the light quantity Q1 within the imaging frame period Tf.
  • the laser light source LD4 of the group G3 is emitted with the peak light quantity set to the minimum peak light quantity gradation with respect to the state of the light quantity Q2 within the imaging frame period Tf.
  • the laser light source LD5 of the group G4 is emitted with the peak light quantity set to the minimum peak light quantity gradation with respect to the state of the light quantity Q3 within the imaging frame period Tf.
  • the peak light quantity of the laser light source LD2 of the group G1 increases by the minimum peak light quantity gradation with respect to the state of the light quantity Q4 within the imaging frame period Tf.
  • the peak light intensity is increased in the same manner.
  • the same color light source control unit 144 makes the difference in peak light amounts of the plurality of same color laser light sources LD2 to LD5 included in different groups within the imaging frame period Tf to be within a predetermined unit peak light amount.
  • a plurality of the same color laser light sources LD2 to LD5 are controlled.
  • the predetermined unit peak light amount is the minimum peak light amount gradation.
  • the minimum peak light amount gradation is a unit gradation with respect to increase or decrease of the peak light amount.
  • the difference between the peak light amounts of the laser light sources included in different groups within the imaging frame period Tf is the minimum peak light amount gradation.
  • the minimum peak light amount gradation is, for example, the amount of light corresponding to the increase / decrease gradation of the drive current that can be stably controlled by the same color light source control unit 144. Further, for example, in the same color laser light sources LD2 to LD5, the light amount range can maintain the light amount in a stable state.
  • the minimum peak gradation is, for example, several hundred ⁇ W to 1 mW.
  • the plurality of same-color laser light sources LD2 to LD5 are green laser light sources, but are not limited thereto.
  • the red light source unit LSR and the blue light source unit LSB may have a plurality of the same color laser light sources.
  • the light control is performed by the pulse number control, the pulse width control, and the peak light amount control has been described, but the light control may be performed by combining them.
  • the laser light sources included in different groups within the imaging frame period Tf have a light emission time difference of a single pulse light emission time or a minimum pulse width gradation, or a peak light intensity difference of a minimum peak light intensity gradation. Either of these is desirable.
  • the narrow band light source is configured by a laser diode, but the narrow band light source is not limited thereto.
  • the narrow band light source may be composed of LEDs.
  • the same color laser light source may be a plurality of blue laser light sources, and the light conversion unit may include a wavelength conversion member.
  • the illumination light is generated by the mixed light of the transmitted light of the blue laser light and the wavelength converted light generated by the wavelength conversion member.
  • the illumination device 140 of the present invention is applied to an endoscope having the imaging device 160
  • the illumination device 140 of the present invention may be applied to other observation devices having an imaging device 160 such as a microscope, for example.
  • the illumination device 140 of the present invention may also be applied to a projection device such as a projector that does not have the imaging unit 162, for example.
  • a period shorter than the reciprocal period of the critical fusion frequency (the frequency beyond which the human eye cannot recognize the change in light and darkness) may be used as the reference period. . Since the critical fusion frequency is generally said to be about 30 to 50 Hz, for example, 20 ms that is the reciprocal of 50 Hz is set as the reference period.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

照明装置（１４０）は、複数の狭帯域光源（ＬＤ１～ＬＤ６）と、前記複数の狭帯域光源を制御する光源制御部（１４２）を備えている。前記複数の狭帯域光源は、同色の狭帯域光を出射する複数の同色狭帯域光源（ＬＤ２～ＬＤ５）を含んでいる。前記複数の同色狭帯域光源は、各々少なくとも１つの狭帯域光源が含まれる複数のグループに分けられる。前記光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源を制御する同色光源制御部（１４４）を有している。前記同色光源制御部は、所定の基準期間内における同色狭帯域光源の出射光量を、前記グループ毎に増減させることによって前記複数の同色狭帯域光源の出射光の調光を行う。

Description

複数の狭帯域光源を備えた照明装置
　本発明は、複数の狭帯域光源を備えた照明装置に関する。
　近年、狭帯域光源たとえばレーザ光源を備えた照明装置が提案されている。レーザ光源を用いた照明装置では、レーザ光の高い干渉性のために干渉パターン（スペックル）が発生してしまうという課題がある。
　特開２００２－９５６３４号公報は、スペックルを低減するために、互いに波長の異なる複数の同色レーザ光源を備えた照明装置を開示している。この照明装置では、互いに波長の異なる複数の同色レーザ光源を用いることでスペックルが平均化されるため、単一のレーザ光源を用いた照明装置に比べてスペックルが低減される。
　特開２００２－９５６３４号公報は、互いに波長の異なる複数の同色レーザ光源を備えた照明装置を開示しているが、これらの制御方法すなわち調光方法については開示していない。
　本発明の目的は、複数の同色狭帯域光源を備えた照明装置であって、スペックルの低減を図りつつ好適な調光を達成する照明装置を提供することである。
　本発明の照明装置は、複数の狭帯域光源と、前記複数の狭帯域光源を制御する光源制御部を備えている。前記複数の狭帯域光源は、同色の狭帯域光を出射する複数の同色狭帯域光源を含んでいる。前記複数の同色狭帯域光源は、各々少なくとも１つの狭帯域光源が含まれる複数のグループに分けられる。前記光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源を制御する同色光源制御部を有している。前記同色光源制御部は、所定の基準期間内における同色狭帯域光源の出射光量を、前記グループ毎に増減させることによって前記複数の同色狭帯域光源の出射光の調光を行う。
図１は、本実施形態に係る照明装置を備えた内視鏡の構成を概略的に示している。 図２は、カラーフィルタの分光特性の一例を示している。 図３は、CIE 1976 L*u*v*表色系の色空間座標の図である。 図４は、本実施形態の調光方法にしたがった同色レーザ光源の駆動パルスを示している。 図５は、変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源の駆動パルスを示している。 図６は、直列に接続された同じグループに含まれる同色レーザ光源を示している。 図７は、別の変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源の駆動パルスを示している。 図８は、また別の変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源の駆動パルスを示している。
　＜第１実施形態＞
　［構成］
　図１は、本実施形態に係る照明装置を備えた内視鏡の構成を概略的に示している。
　内視鏡１００は、スコープ部１１０と、本体部１３０と、スコープ部１１０と本体部１３０を接続する接続部１２０から構成されている。スコープ部１１０は、操作者が保持するための保持部１１２と、保持部１１２から延びている挿入部１１４を有している。挿入部１１４は、観察対象の内部空間たとえば管腔等に挿入される中空の細長い可撓性部材である。保持部１１２には、挿入部１１４を操作するためのノブやレバーやダイヤルなどの操作部が設けられている。
　内視鏡１００はまた、照明光を出射する照明装置１４０と、観察対象を撮像する撮像装置１６０を有している。また、内視鏡１００の本体部１３０には、観察対象の画像を表示する画像表示部１７０が接続されている。
　［照明装置１４０］
　照明装置１４０は、複数の狭帯域光源であるレーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６と、レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６を制御する光源制御部１４２と、レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６から出射されたレーザ光を導光する導光部材である光ファイバＦＢ１～ＦＢ６と、光ファイバＦＢ１～ＦＢ６によって導光されたレーザ光を合波する光合波部１４６と、光合波部１４６によって合波されたレーザ光を導光する導光部材である光ファイバＦＢ７と、光ファイバＦＢ７によって導光されたレーザ光を照明光に変換して出射する光変換部１４８から構成されている。例えば、レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６と光源制御部１４２と光合波部１４６は、本体部１３０の内部に設けられており、光変換部１４８は、挿入部１１４の先端部に設けられている。
　照明装置１４０は、別の見方によれば、青色光を出射する青色光源部ＬＳＢと、緑色光を出射する緑色光源部ＬＳＧと、赤色光を出射する赤色光源部ＬＳＲを有している。青色光源部ＬＳＢはレーザ光源ＬＤ１を有し、緑色光源部ＬＳＧはレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を有し、赤色光源部ＬＳＲはレーザ光源ＬＤ６を有している。
　〔複数の狭帯域光源（レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６）〕
　各レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６は、たとえば、レーザダイオードで構成されてよい。定格光量と波長は、例えば、以下の通りである。
　レーザ光源ＬＤ１は、青色レーザダイオードであり、中心波長４４５ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ１の定格光量は３Ｗである。
　レーザ光源ＬＤ２は、緑色レーザダイオードであり、中心波長５２５ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ２の定格光量は１Ｗである。
　レーザ光源ＬＤ３は、緑色レーザダイオードであり、中心波長５２５ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ３の定格光量は１Ｗである。
　レーザ光源ＬＤ４は、緑色レーザダイオードであり、中心波長５２０ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ４の定格光量は１Ｗである。
　レーザ光源ＬＤ５は、緑色レーザダイオードであり、中心波長５３０ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ５の定格光量は１Ｗである。
　レーザ光源ＬＤ６は、赤色レーザダイオードであり、中心波長６３５ｎｍの光を出射する。レーザ光源ＬＤ６の定格光量は３Ｗである。
　複数のレーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６において、レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５は、同色の狭帯域光（レーザ光）を出射する同色狭帯域光源（同色レーザ光源）である。所定の色に対して所望の出射光量を単一のレーザ光源で得ることができない場合、複数の同色レーザ光源を用いることは有効な手法である。また、複数の同色レーザ光源を用いることにより、その色においてスペックルを平均化し、低減することができる。
　本発明における「同色狭帯域光源（同色レーザ光源）」は、互いに同色の狭帯域光（レーザ光）を出射する狭帯域光源（レーザ光源）であると定義される。また、本発明における「同色の狭帯域光（レーザ光）」は、例えば、青色領域と緑色領域と赤色領域の３つの色領域に対して、互いに同じ色領域に含まれる狭帯域光（レーザ光）であると定義される。ここで、青色領域と緑色領域と赤色領域は、例えば、波長４００～７００ｎｍの可視光領域を３分割して短波長の領域から順に青色領域、緑色領域、赤色領域として割り当てられてよい。また例えば、波長４００～７００ｎｍの可視光領域を３等分したうえで、２０ｎｍの重なり領域（オーバーラップ）をもたせた波長領域であり、青色領域は、４００～５１０ｎｍの波長領域であり、緑色領域は、４９０～６１０ｎｍの波長領域であり、赤色領域は、５９０～７００ｎｍの波長領域であってよい。その際、４００ｎｍ以下の波長領域と７００ｎｍ以上の波長領域は、それぞれ、青色領域と赤色領域に割り当てられてもよい。
　また例えば、撮像装置１６０が、原色カラーフィルタを有する撮像部を有する場合、原色カラーフィルタの分光特性に基づいて青色領域と緑色領域と赤色領域が定義されてもよい。この場合、同色の狭帯域光（レーザ光）は、カラーフィルタの各々において所定の透過率以上の波長範囲に含まれる狭帯域光（レーザ光）であると定義されてよい。図２は、カラーフィルタの分光特性の一例を示している。このカラーフィルタにおいて、例えば、各色のフィルタ特性（Ｒフィルタ特性とＧフィルタ特性とＢフィルタ特性の各々）において２０％以上の透過率を有する波長領域が各色領域と定義される。すなわち、図２に示された分光特性のカラーフィルタにおいては、青色領域は、４００～５２５ｎｍの波長領域であり、緑色領域は、４７０～６２５ｎｍの波長領域であり、赤色領域は、５７０～７００ｎｍの波長領域である。図２に示されるように、各色のフィルタ特性において透過率がゼロになっている波長領域はほとんどなく、可視光の広い領域で数％から１０％程度の透過率を有している。この数％から１０％程度の透過率は、カラー画像の撮影において、無視できるレベルだと考えられる。このため、色領域が、透過率が２０％以上の波長領域で定義されても問題ない。
　また例えば、ＮＢＩ（狭帯域光観察）等の特定の波長領域の照明光を照明することによって特定物質を強調して観察する特殊光観察においては、特殊光観察に必要な複数の波長領域の各々に含まれる光は同色であるとみなしてもよい。つまり、特殊光観察の照明に用いられる同色の狭帯域光（レーザ光）は、特殊光観察に必要な複数の波長領域の各々に含まれる狭帯域光（レーザ光）であると定義されてよい。ＮＢＩにおいて、例えば、３９０～４４５ｎｍの波長範囲内の狭帯域光（レーザ光）は同色とみなし、５３０～５５０ｎｍの波長範囲内の狭帯域光（レーザ光）は同色とみなしてもよい。
　また例えば、特定物質に励起光を照射して特定物質から発せられる蛍光を観察する蛍光観察においては、蛍光観察対象である特定物質の励起波長帯に含まれる光は同色であるとみなしてもよい。つまり、蛍光観察の照明に用いられる同色の狭帯域光（レーザ光）は、特定物質の励起波長帯に含まれる狭帯域光（レーザ光）であると定義されてよい。
　また例えば、互いの中心波長が±５０ｎｍの範囲に含まれる狭帯域光（レーザ光）は同色であると定義されてもよい。同色の狭帯域光（レーザ光）は、互いの中心波長が±２０ｎｍの範囲内にあると好ましく、そのような同色の狭帯域光（レーザ光）は、おおよそ同等の色再現性を示す。さらに、同色の狭帯域光（レーザ光）は、互いの中心波長が±１０ｎｍの範囲内にあるとより好ましい。
　また例えば、白チャートのような代表的な被写体に対する反射光の色差に基づいて同色が定義されてもよい。例えば、図３に示されるCIE 1976 L*u*v*表色系における互いの色空間座標間の距離（[(u*)２＋(v*)２]1/2）が０．２以下である狭帯域光（レーザ光）は同色であると定義される。この範囲内の狭帯域光（レーザ光）はおおよそ同等の色に見える。さらに、同色の狭帯域光（レーザ光）は、互いの色空間座標間の距離（[(u*)２＋(v*)２]1/2）が０．１以下であるとより好ましい。
　〔導光部材（光ファイバＦＢ１～ＦＢ６）〕
　光ファイバＦＢ１～ＦＢ６は、一端が複数のレーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６と光学的に接続され、他端が光合波部１４６と光学的に接続されており、レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６から出射されたレーザ光を光合波部１４６まで導光する。
　光ファイバＦＢ１～ＦＢ６は、例えば、コア径数十μｍ～数百μｍの単線ファイバで構成される。各レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６と光ファイバＦＢ１～ＦＢ６の間には、レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６から出射されたレーザ光を収束させて光ファイバＦＢに結合するための結合レンズ（図示せず）が設けられている。
　〔光合波部１４６〕
　光合波部１４６は、６入力１出力の光合波器であり、６つの入力端には光ファイバＦＢ１～ＦＢ６が光学的に接続され、１つの出力端には光ファイバＦＢ７が光学的に接続されている。光合波部１４６は、例えば、光ファイバコンバイナで構成される。光合波部１４６は、光ファイバＦＢ１～ＦＢ６によって導光されたレーザ光を合波し、単一の光ファイバＦＢ７に出力する。また例えば、光合波部１４６は、レンズとダイクロイックミラーを有する空間光学系で構成されてもよい。
　〔導光部材（光ファイバＦＢ７）〕
　光ファイバＦＢ７は、一端が光合波部１４６と光学的に接続され、他端が光変換部１４８と光学的に接続されており、光合波部１４６から出射されたレーザ光を光変換部１４８まで導光する。
　光ファイバＦＢ７は、例えば、コア径数十μｍ～数百μｍの単線ファイバで構成される。また例えば、光ファイバＦＢ７は、複数本（数百～数千本）の光ファイバから構成されるバンドルファイバで構成されてもよい。
　〔光変換部１４８〕
　光変換部１４８は、例えば、光ファイバＦＢ７によって導光されたレーザ光を光拡散させる拡散部材を有する。光拡散は、照明光の配光を広げる効果とともに、レーザ光の位相を乱すことにより干渉性を落とし、スペックルを低減させる効果を有する。拡散部材は、例えば、反射率の高い金属粒子が樹脂やガラスに分散された構造体である。また例えば、光変換部１４８は、配光を広げるためのレンズを備えていてもよい。
　〔光源制御部１４２〕
　光源制御部１４２は、各レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６の駆動を制御する。光源制御部１４２は、各レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６に対して光源駆動信号を出力し、各レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６のオン／オフ、駆動電流、駆動方式（連続駆動（ＣＷ）、パルス駆動など）を独立に制御可能である。
　また、光源制御部１４２は、複数の同色レーザ光源すなわち緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を制御する同色光源制御部１４４を有している。同色光源制御部１４４は、レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のオン／オフ、駆動電流、駆動方式を独立に制御可能である。
　［撮像装置１６０］
　撮像装置１６０は、挿入部１１４の先端部に設けられた撮像部１６２と、本体部１３０の内部に設けられた画像処理部１６４を有している。
　〔撮像部１６２〕
　撮像部１６２は、観察対象からの照明光の反射散乱光を受光し、照明装置１４０によって照明された観察対象の光学像を取得する。撮像部１６２はまた、取得した光学像に対応した電気的な撮像信号を生成し、生成した撮像信号を画像処理部１６４に出力する。撮像部１６２は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳで構成される。撮像部１６２は、受光部の前面に、例えば、図２に示されたようなＲＧＢのカラーフィルタを有しており、赤色領域と緑色領域と青色領域の３つの波長領域についてそれぞれ分離して光学像を取得し、Ｒ撮像信号とＧ撮像信号とＢ撮像信号を生成する。撮像部１６２は、所定の撮像フレーム期間Ｔｆで繰り返し撮像を行う。また例えば、撮像部１６２は、カラーフィルタを有さないモノクロイメージャであってもよい。その場合は、青色光源部ＬＳＢと緑色光源部ＬＳＧと赤色光源部ＬＳＲは、それぞれ、青色光と緑色光と赤色光を異なるタイミングで順次出射し、撮像部１６２は、青色光と緑色光と赤色光に対する反射散乱光を異なるタイミングで順次受光して撮像信号を生成し、画像処理部１６４においてＲＧＢに割当処理を行う。
　〔画像処理部１６４〕
　画像処理部１６４は、撮像部１６２から出力される撮像信号に対して、公知の画像処理によって観察対象の画像を生成する。撮像部１６２が、モノクロイメージャである場合は、異なるタイミングで順次生成された撮像信号に対して、ＲＧＢへ割当処理を行ったうえで、観察対象の画像を生成する。
　［画像表示部１７０］
　画像表示部１７０は、画像処理部１６４によって生成された観察対象の画像を表示する。画像表示部１７０は、例えば、液晶ディスプレイ等のモニタで構成される。
　［レーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６の出射光の調光方法］
　光源制御部１４２は、複数のレーザ光源ＬＤ１～ＬＤ６に対して、例えば、照明光が白色光となるように、青色のレーザ光源ＬＤ１と緑色のレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５と赤色のレーザ光源ＬＤ６の出射光量比を制御する。
　ここで、白色光とは、例えばキセノンランプのような広帯域な照明光の色を再現する色である。または、キセノンランプのような広帯域な照明光に照射されたときの観察体の色を再現する色である。より具体的には、例えば、色度座標、相関色温度、黒体軌跡からの色差を用いて定義される。例えば、色度座標において、（ｘ＝０．２～０．４、ｙ＝０．２～０．４）、（ｘ＝０．４～０．５、ｙ＝０．３５～０．４５）の範囲、また、例えば、相関色温度２０００～１０００００Ｋの範囲で、黒体軌跡からの色差（ｄｕｖ）が±０．１以内の色として定義される。また、撮像部１６２の分光感度を考慮して定義されてもよい。例えば、照明光のスペクトルに撮像部１６２の分光感度を掛け合わせたスペクトルに対して算出した色度座標または相関色温度に対して、上記のように定義されてもよい。
　［同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光方法］
　以下、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光方法の一例について説明する。図４は、本実施形態の調光方法にしたがった同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の駆動パルスを示している。図４は、緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての出射光量Ｑを単位諧調ずつ大きくしていく場合を示している。
　レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５は、各々少なくとも１つのレーザ光源が含まれる複数のグループに分けられる。本実施形態においては、レーザ光源ＬＤ２がグループＧ１、レーザ光源ＬＤ３がグループＧ２、レーザ光源ＬＤ４がグループＧ３、レーザ光源ＬＤ５がグループＧ４というようにすべての同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５が別々のグループに分けられている。
　同色光源制御部１４４は、所定の基準期間内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光量Ｑを、グループ毎に増減させることによって複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光を行う。上記の所定の基準期間は、例えば、撮像部１６２の撮像フレーム期間Ｔｆである。同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間をグループ毎に増減させることによって出射光量Ｑを増減させる。また、本実施形態においては、同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のパルス数を複数のグループ毎に所定の順序で増減させることによって、出射光量Ｑを増減させる。
　光量Ｑ１の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２のパルスが１つ出射される。
　次の光量Ｑ２の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ１の状態に対して、グループＧ２のレーザ光源ＬＤ３のパルスが１つ追加される。
　次の光量Ｑ３の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ２の状態に対して、グループＧ３のレーザ光源ＬＤ４のパルスが１つ追加される。
　次の光量Ｑ４の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ３の状態に対して、グループＧ４のレーザ光源ＬＤ５のパルスが１つ追加される。
　次の光量Ｑ５の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ４の状態に対して、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２のパルスが１つ追加される。
　以下も同様にしてパルスが追加される。
　緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての出射光量Ｑを単位諧調ずつ小さくする場合は上記の逆の順序で制御を行う。
　また、本実施形態においては、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５は略等しい特性のレーザ光源である。また、パルスのピーク光量および単一パルス発光時間も略等しく設定されている。
　同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、異なるグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間の差が所定の単位発光時間以内となるように、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を制御する。同色光源制御部１４４は、複数のレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５に対して、撮像フレーム期間Ｔｆ内に少なくとも１つのパルスを出射させ、パルス数を増減させることにより調光を行う。所定の単位発光時間は、パルス１つ当たりの発光時間である単一パルス発光時間である。撮像フレーム期間Ｔｆ内において、異なるグループに含まれる複数のレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間の差は、ゼロまたは単一パルス発光時間である。
　このように制御することで、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５をすべて同じように制御する場合に比べて、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての階調数を多くすることができる。また、このように制御することで、階調数を確保しつつ、所定の光量状態においてできるだけ多くの同色レーザ光が出射されている状態となる。
　複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５は、色は同じではあるが別個体であるため、出射光の位相やスペクトルが厳密には異なる。そのため、複数の同色レーザ光を合波した照明光においては、スペックルを同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の数の分だけ平均化し、低減することができる。互いに独立で同光量のＮ個のレーザ光のスペックル平均化の効果はＮの平方根の逆数（Ｎ－１／２）に比例することが知られている。上記のようにパルスのピーク光量および発光時間を略等しくすることで、平均化される同色レーザ光の出射光量が略等しくなるため、平均化の効果が大きくなる。ここで、「パルスのピーク光量が略等しい」とは、例えば、互いのピーク光量の差が後述する最小ピーク光量階調以下であることである。また、「パルスの発光時間が略等しい」とは、例えば、互いの発光時間の差が後述する単一パルス発光時間以下であることである。
　上記の図４に示される調光方法においては、光量Ｑ２の状態においてレーザ光のスペックル平均化の効果が得られ、光量Ｑ３の状態においてはレーザ光のスペックル平均化のより良好な効果が得られ、光量Ｑ４以降の状態においてはレーザ光のスペックル平均化のさらにより良好な効果が得られる。
　パルスのピーク光量は、特に低い光量が必要となる場合を除いては、例えば多発振領域となる光量範囲で設定される。マルチモードレーザ光源においては、ピーク光量（ピーク駆動電流）を大きくするほど発振モードが増加し、スペクトル幅が広がる。スペクトル幅が広がると干渉性が低下し、スペックルが低減される。例えば、ピーク光量１００ｍＷ以上の領域では、発振モードが増加する多発振領域であるといえる。
　また、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のパルスのピーク光量は略等しいことが望ましい。各調光ステップにおいて光量の増減量が略等しくなるため、調光制御がシンプルとなる。
　また、単一パルスの発光時間は、例えばレーザ光源または同色光源制御部１４４において安定したパルス波形を生成可能な時間で設定される。例えば数μｓ～数十μｓである。
　また、本実施形態では、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の個数は４つであるが、同色レーザ光源の個数はそれに限らない。例えば、同色レーザ光源の個数は２つや５つ以上であってもよい。
　また、本実施形態では、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の定格光量はすべて等しいが、それに限らない。
　また、パルスの波形は、図４に示された矩形波形に限らず、例えば多段のパルスや三角波などでもよい。ただし、よりスペックルを低減するためにレーザ光源の駆動電流に高周波を重畳する場合があるが、その高周波波形はパルスとみなさない。
　＜変形例１＞
　以下、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光方法の変形例について説明する。図５は、本変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の駆動パルスを示している。図５は、図４と同様に、緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての出射光量Ｑを単位諧調ずつ大きくしていく場合を示している。
　本変形例においては、レーザ光源ＬＤ２，ＬＤ３がグループＧ１、レーザ光源ＬＤ４，ＬＤ５がグループＧ２というように同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５が２つずつ別々のグループに分けられている。つまり、本変形例においては、同じグループに複数のレーザ光源が含まれている。
　本変形例においても、同色光源制御部１４４は、所定の基準期間内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光量Ｑを、グループ毎に増減させることによって複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光を行う。上記の所定の基準期間は、例えば、撮像部１６２の撮像フレーム期間Ｔｆである。同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間をグループ毎に増減させることによって出射光量Ｑを増減させる。同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のパルス数を複数のグループ毎に所定の順序で増減させることによって、出射光量Ｑを増減させる。
　光量Ｑ１の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２，ＬＤ３のパルスが１つずつ出射される。
　次の光量Ｑ２の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ１の状態に対して、グループＧ２のレーザ光源ＬＤ４，ＬＤ５のパルスが１つずつ追加される。
　次の光量Ｑ３の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ２の状態に対して、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２，ＬＤ３のパルスが１つずつ追加される。
　次の光量Ｑ４の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ３の状態に対して、グループＧ２のレーザ光源ＬＤ４，ＬＤ５のパルスが１つずつ追加される。
　以下も同様にしてパルスが追加される。
　図４の場合ほど階調数が必要でない場合には、図５のようにグループ分けをして調光してもよい。この場合、階調数は、図４よりは少なくなるが、すべての光量状態において少なくとも２つの同色レーザ光が出射されていることとなるため、スペックルに対しては安定的に平均化の効果が得られる。また、光量Ｑ１の状態に比べて光量Ｑ２以降の状態の方が、レーザ光のスペックル平均化の効果は高い。
　同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、同じグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光量が略等しくなるように、同じグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を制御する。この場合、グループＧ１に含まれるレーザ光源ＬＤ２とレーザ光源ＬＤ３が略同じ出射光量であり、グループＧ２に含まれるレーザ光源ＬＤ４とレーザ光源ＬＤ５が略同じ出射光量である。このようにすることで、同じグループに含まれる同色狭帯域光源において、効果的にスペックルが平均化される。
　また、各グループに含まれる同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ３，ＬＤ４～ＬＤ５の数は等しいことが望ましい。各調光ステップにおいて光量の増減量が略等しくなるため、調光制御がシンプルとなる。各グループに含まれる同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ３，ＬＤ４～ＬＤ５の個数が等しくない場合は、異なるグループに含まれる同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ３，ＬＤ４～ＬＤ５の数の差は１以下であることが望ましい。
　また例えば、同色光源制御部１４４は、同じグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ３，ＬＤ４～ＬＤ５に対して、出射タイミングを同期させて制御してもよい。例えば、同色光源制御部１４４は、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５に対して駆動電流を供給することで制御を行い、図６に示されるように、同じグループに含まれる同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ３，ＬＤ４～ＬＤ５は直列に接続されていてもよい。
　＜変形例２＞
　以下、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光方法の別の変形例について説明する。図７は、本変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の駆動パルスを示している。図７は、図４と同様に、緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての出射光量Ｑを単位諧調ずつ大きくしていく場合を示している。
　本変形例においても、レーザ光源ＬＤ２がグループＧ１、レーザ光源ＬＤ３がグループＧ２、レーザ光源ＬＤ４がグループＧ３、レーザ光源ＬＤ５がグループＧ４というようにすべての同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５が別々のグループに分けられている。
　本変形例においても、同色光源制御部１４４は、所定の基準期間内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光量Ｑを、グループ毎に増減させることによって複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光を行う。上記の所定の基準期間は、例えば、撮像部１６２の撮像フレーム期間Ｔｆである。同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間をグループ毎に増減させることによって出射光量Ｑを増減させる。しかし、本変形例においては、撮像フレーム期間Ｔｆ内における同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のパルス幅をグループ毎に増減させることによって、出射光量Ｑを増減させる。
　光量Ｑ１～Ｑ４の状態までは、第１実施形態と同様である。
　次の光量Ｑ５の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ４の状態に対して、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２のパルス幅が最小パルス幅階調だけ広くなる。
　次の光量Ｑ６の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ５の状態に対して、グループＧ２のレーザ光源ＬＤ３のパルス幅が最小パルス幅階調だけ広くなる。
　以下も同様にしてパルス幅が広げられる。
　このように、同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、異なるグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間の差が所定の単位発光時間以内となるように、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を制御する。同色光源制御部１４４は、複数のレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５に対して、撮像フレーム期間Ｔｆ内に少なくとも１つのパルスを出射させ、パルス幅を増減させることにより調光を行う。所定の単位発光時間は、パルス幅の増減に対する単位階調である最小パルス幅階調である。撮像フレーム期間Ｔｆ内において異なるグループに含まれる複数のレーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の発光時間の差はゼロまたは最小パルス幅階調である。
　最小パルス幅階調は、例えばレーザ光源または同色光源制御部１４４において安定したパルス波形を生成可能な時間で設定される。最小パルス幅階調は、例えば数μｓ～数十μｓである。
　本変形例においても、上記の第１実施形態と同様の効果が得られる。
　＜変形例３＞
　以下、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光方法のまた別の変形例について説明する。図８は、本変形例の調光方法にしたがった同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の駆動パルスを示している。図８は、図４と同様に、緑色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の全体としての出射光量Ｑを単位諧調ずつ大きくしていく場合を示している。
　本変形例においても、レーザ光源ＬＤ２がグループＧ１、レーザ光源ＬＤ３がグループＧ２、レーザ光源ＬＤ４がグループＧ３、レーザ光源ＬＤ５がグループＧ４というようにすべての同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５が別々のグループに分けられている。
　本変形例においても、同色光源制御部１４４は、所定の基準期間内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光量Ｑを、グループ毎に増減させることによって複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光を行う。上記の所定の基準期間は、例えば、撮像部１６２の撮像フレーム期間Ｔｆである。しかし、本変形例においては、同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内における複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５のピーク光量を、グループ毎に増減させることによって、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の出射光の調光を行う。
　光量Ｑ１の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２が最小ピーク光量階調に設定されたピーク光量で出射される。
　次の光量Ｑ２の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ１の状態に対して、グループＧ２のレーザ光源ＬＤ３が最小ピーク光量階調に設定されたピーク光量で出射される。
　次の光量Ｑ３の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ２の状態に対して、グループＧ３のレーザ光源ＬＤ４が最小ピーク光量階調に設定されたピーク光量で出射される。
　次の光量Ｑ４の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ３の状態に対して、グループＧ４のレーザ光源ＬＤ５が最小ピーク光量階調に設定されたピーク光量で出射される。
　次の光量Ｑ５の状態では、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、光量Ｑ４の状態に対して、グループＧ１のレーザ光源ＬＤ２が最小ピーク光量階調だけピーク光量が増加する。
　以下も同様にしてピーク光量が増加される。
　このように、同色光源制御部１４４は、撮像フレーム期間Ｔｆ内において、異なるグループに含まれる複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５の各々のピーク光量の差が所定の単位ピーク光量以内となるように、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５を制御する。本変形例においては、所定の単位ピーク光量は最小ピーク光量階調である。最小ピーク光量階調とは、ピーク光量の増減に対する単位階調である。本変形例においては、撮像フレーム期間Ｔｆ内において異なるグループに含まれるレーザ光源のピーク光量の差は最小ピーク光量階調である。
　最小ピーク光量階調は、例えば、同色光源制御部１４４において安定して制御可能な駆動電流の増減の階調に対応する光量である。また例えば、同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５において、安定した状態で光量を維持できる光量範囲である。最小ピーク階調は、例えば数百μＷ～１ｍＷである。
　本変形例においても、上記の第１実施形態と同様の効果が得られる。
　＜その他の変形例＞
　第１実施形態および変形例では、複数の同色レーザ光源ＬＤ２～ＬＤ５は緑色レーザ光源であったが、それに限らない。赤色光源部ＬＳＲや青色光源部ＬＳＢが、複数の同色レーザ光源を有していてもよい。
　第１実施形態および変形例では、パルス数制御、パルス幅制御、ピーク光量制御で調光を行う例を示したが、それらが組み合わされた調光を行ってもよい。その場合、撮像フレーム期間Ｔｆ内において異なるグループに含まれるレーザ光源は、発光時間の差が単一パルス発光時間または最小パルス幅階調であるか、ピーク光量の差が最小ピーク光量階調であるかのどちらかであることが望ましい。
　第１実施形態および変形例では、狭帯域光源はレーザダイオードで構成されているが、狭帯域光源はこれに限らない。例えば、狭帯域光源はＬＥＤで構成されてもよい。
　第１実施形態においては、青色レーザ光と緑色レーザ光と赤色レーザ光を合波して白色光を生成する例を示したが、それに限らない。例えば、複数の同色レーザ光源が複数の青色レーザ光源であり、光変換部が波長変換部材を有する構成でもよい。その場合、青色レーザ光の透過光と波長変換部材によって生成された波長変換光との混合光により照明光が生成される。
　第１実施形態および変形例では、本発明の照明装置１４０が、撮像装置１６０を有する内視鏡に適用された例が説明されたが、それに限らない。本発明の照明装置１４０は、例えば、顕微鏡のような撮像装置１６０を有するその他の観察装置に適用されてもよい。本発明の照明装置１４０は、また例えば、撮像部１６２を有さないプロジェクタなどの投影装置に適用されもよい。撮像部１６２を有さない場合、撮像フレーム期間Ｔｆの代わりとして、臨界融合周波数（それ以上は人間の目が明暗の変化を認識できなくなる周波数）の逆数の期間より短い期間を基準期間とするとよい。臨界融合周波数は、一般に３０～５０Ｈｚ程度といわれているので、例えば、５０Ｈｚの逆数である２０ｍｓが基準期間に設定される。

Claims (20)

  1. 　複数の狭帯域光源と、
    　前記複数の狭帯域光源を制御する光源制御部とを備えた照明装置において、
    　前記複数の狭帯域光源は、同色の狭帯域光を出射する複数の同色狭帯域光源を含み、
    　前記複数の同色狭帯域光源は、各々少なくとも１つの狭帯域光源が含まれる複数のグループに分けられ、
    　前記光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源を制御する同色光源制御部を有し、
    　前記同色光源制御部は、所定の基準期間内における前記複数の同色狭帯域光源の出射光量を、前記グループ毎に増減させることによって前記複数の同色狭帯域光源の出射光の調光を行うことを特徴とする照明装置。
  2. 　前記同色光源制御部は、前記基準期間内における前記複数の同色狭帯域光源の発光時間を、前記グループ毎に増減させることによって前記複数の同色狭帯域光源の出射光の調光を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記同色光源制御部は、前記所定の基準期間内において、異なるグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源の発光時間の差が所定の単位発光時間以内となるように、前記複数の同色狭帯域光源を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 　前記同色光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源に対して、前記所定の基準期間内に少なくとも１つのパルスを出射させ、パルス数を増減させることにより調光を行い、
    　前記所定の単位発光時間は、前記パルス１つ当たりの発光時間である単一パルス発光時間であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
  5. 　前記同色光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源に対して、前記所定の基準期間内に少なくとも１つのパルスを出射させ、パルス幅を増減させることにより調光を行い、
    　前記所定の単位発光時間は、前記パルス幅の増減に対する単位階調である最小パルス幅階調であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
  6. 　前記同色光源制御部は、前記基準期間内における前記複数の同色狭帯域光源のピーク光量を、前記グループ毎に増減させることによって前記複数の同色狭帯域光源の出射光の調光を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  7. 　前記同色光源制御部は、前記所定の基準期間内において、異なるグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源の各々のピーク光量の差が所定の単位ピーク光量以内となるように、前記複数の同色狭帯域光源を制御することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  8. 　前記所定の単位ピーク光量は、ピーク光量の増減に対する単位階調である最小光量階調であることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
  9. 　異なるグループに含まれる同色狭帯域光源の数の差は１以下であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  10. 　同じグループに複数の同色狭帯域光源が含まれ、前記同色光源制御部は、前記所定の基準期間内において、前記同じグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源の出射光量が略等しくなるように、前記同じグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  11. 　前記同色光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源に対して、前記所定の基準期間内に少なくとも１つのパルスを出射させ、前記複数の同色狭帯域光源の前記パルスのピーク光量は略等しいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  12. 　同じグループに複数の同色狭帯域光源が含まれ、前記同色光源制御部は、同じグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源に対して、出射タイミングを同期させて制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  13. 　前記光源制御部は、前記複数の同色狭帯域光源に対して駆動電流を供給することで制御を行い、前記同じグループに含まれる前記複数の同色狭帯域光源は直列に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
  14. 　前記照明装置は、前記複数の同色狭帯域光源から出射された前記同色の狭帯域光を合波する光合波部をさらに有し、前記光合波部によって合波された光が照明光として出射されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  15. 　前記同色の狭帯域光は、青色領域と緑色領域と赤色領域の３つの色領域に対して、互いに同じ色領域に含まれる狭帯域光であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  16. 　請求項１～１５のいずれか一項に記載の照明装置と、前記照明装置によって照明された観察対象の光学像を取得する撮像部を備える内視鏡。
  17. 　前記所定の基準期間は、前記撮像部の撮像フレーム期間であることを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡。
  18. 　前記撮像部は、受光部の前面に少なくとも１種類以上のカラーフィルタを有し、
    　前記同色の狭帯域光は、前記カラーフィルタの各々において所定の透過率以上の波長範囲に含まれる狭帯域光であることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡。
  19. 　特定の波長領域の照明光を照明することによって特定物質を強調して観察する特殊光観察の照明に用いられる同色の狭帯域光は、特殊光観察に必要な波長領域に含まれる狭帯域光である、ことを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡。
  20. 　特定物質に励起光を照射して前記特定物質から発せられる蛍光を観察する蛍光観察の照明に用いられる同色の狭帯域光は、前記特定物質の励起波長帯に含まれる狭帯域光であることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡。
PCT/JP2016/069877 2016-07-05 2016-07-05 複数の狭帯域光源を備えた照明装置 WO2018008079A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018525853A JP6682631B2 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 複数の狭帯域光源を備えた照明装置および同照明装置を備えた内視鏡
CN201680086600.1A CN109310270B (zh) 2016-07-05 2016-07-05 具有多个窄带光源的照明装置
DE112016007048.9T DE112016007048T5 (de) 2016-07-05 2016-07-05 Schmalband-Lichtquellen umfassende Beleuchtungsvorrichtung
PCT/JP2016/069877 WO2018008079A1 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 複数の狭帯域光源を備えた照明装置
US16/214,570 US20190110671A1 (en) 2016-07-05 2018-12-10 Illuminating device including narrow band light sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/069877 WO2018008079A1 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 複数の狭帯域光源を備えた照明装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/214,570 Continuation US20190110671A1 (en) 2016-07-05 2018-12-10 Illuminating device including narrow band light sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018008079A1 true WO2018008079A1 (ja) 2018-01-11

Family

ID=60912534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/069877 WO2018008079A1 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 複数の狭帯域光源を備えた照明装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190110671A1 (ja)
JP (1) JP6682631B2 (ja)
CN (1) CN109310270B (ja)
DE (1) DE112016007048T5 (ja)
WO (1) WO2018008079A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019130155A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 株式会社フジクラ 内視鏡
WO2019167315A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 オリンパス株式会社 内視鏡用光源装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6916768B2 (ja) * 2018-09-05 2021-08-11 富士フイルム株式会社 内視鏡システム
EP3963391B1 (en) * 2019-04-30 2023-11-15 Gemex Consultancy B.V. Backlighting device for the display screen of a television or mobile phone

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095634A (ja) * 2000-09-26 2002-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd 内視鏡装置
JP2009056248A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Fujifilm Corp 光源装置、および光源装置の駆動制御方法、並びに内視鏡
JP2011036361A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Fujifilm Corp 内視鏡装置
JP2012104387A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Olympus Medical Systems Corp 光源装置
WO2014192563A1 (ja) * 2013-05-29 2014-12-04 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63155115A (ja) * 1986-12-19 1988-06-28 Olympus Optical Co Ltd 立体観察電子内視鏡
CN1341003A (zh) * 1999-01-26 2002-03-20 牛顿实验室公司 用于内窥镜的自发荧光成象系统
JP2007005615A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Olympus Corp 光源装置及び投影型表示装置
CN101263422B (zh) * 2005-09-14 2010-09-22 松下电器产业株式会社 激光图像形成装置
KR20080103515A (ko) * 2005-12-29 2008-11-27 기븐 이미징 리미티드 발광다이오드 제어 회로 및 방법
US9654745B2 (en) * 2010-03-17 2017-05-16 Haishan Zeng Rapid multi-spectral imaging methods and apparatus and applications for cancer detection and localization
JP2013052156A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Fujifilm Corp 医療用機器の光源装置、及び内視鏡装置
EP2926713A4 (en) * 2012-11-30 2016-07-20 Olympus Corp OBSERVATION DEVICE
EP2976989A4 (en) * 2013-07-11 2017-03-15 Olympus Corporation Light source device
JP6196593B2 (ja) * 2014-09-11 2017-09-13 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、光源装置、内視鏡システムの作動方法、及び光源装置の作動方法
WO2016059906A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 オリンパス株式会社 内視鏡装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095634A (ja) * 2000-09-26 2002-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd 内視鏡装置
JP2009056248A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Fujifilm Corp 光源装置、および光源装置の駆動制御方法、並びに内視鏡
JP2011036361A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Fujifilm Corp 内視鏡装置
JP2012104387A (ja) * 2010-11-10 2012-05-31 Olympus Medical Systems Corp 光源装置
WO2014192563A1 (ja) * 2013-05-29 2014-12-04 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019130155A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 株式会社フジクラ 内視鏡
WO2019167315A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 オリンパス株式会社 内視鏡用光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190110671A1 (en) 2019-04-18
CN109310270B (zh) 2021-03-19
DE112016007048T5 (de) 2019-03-21
CN109310270A (zh) 2019-02-05
JP6682631B2 (ja) 2020-04-15
JPWO2018008079A1 (ja) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6682631B2 (ja) 複数の狭帯域光源を備えた照明装置および同照明装置を備えた内視鏡
CN110536630B (zh) 光源系统、光源控制方法、第1光源装置、内窥镜系统
US20200337540A1 (en) Endoscope system
JP6304953B2 (ja) 観察装置
JP2015211727A (ja) 内視鏡装置
US20170258307A1 (en) Endoscope apparatus
JP6206691B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
US9895056B2 (en) Ophthalmic multiple wavelength laser illuminator with a graphical user interface
WO2016125334A1 (ja) 内視鏡装置
JP6438062B2 (ja) 内視鏡システム
JP2013048792A (ja) 内視鏡装置
JP6785940B2 (ja) 同調可能色温度の白色光源
JP2019136555A (ja) 内視鏡光源装置、内視鏡システム、及び内視鏡光源装置の作動方法
WO2017175391A1 (ja) 照明装置およびこれを備えた内視鏡
US20210278658A1 (en) Endoscope light source device, endoscope apparatus, operating method of endoscope light source device, and light amount adjusting method
JP6115967B2 (ja) 内視鏡システム
JP6564538B1 (ja) 内視鏡用光源装置
WO2016203983A1 (ja) 内視鏡装置
WO2020044613A1 (ja) 内視鏡システム
WO2015159803A1 (ja) 画像形成装置
JP6367972B2 (ja) 光源ユニット、光源装置および内視鏡装置
WO2019167315A1 (ja) 内視鏡用光源装置
JP2016123577A (ja) 蛍光観察装置
JP6386939B2 (ja) 内視鏡光源装置、内視鏡システム、及び内視鏡光源装置の作動方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16908123

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018525853

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16908123

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1