WO2018131257A1 - 光源装置、光源制御方法および画像取得システム - Google Patents

光源装置、光源制御方法および画像取得システム Download PDF

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WO2018131257A1
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智之 大木
植田　充紀
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ソニー株式会社
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    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre

Definitions

  • the present disclosure relates to a light source device, a light source control method, and an image acquisition system.
  • each color light for convenience
  • white light may be used. Since the white light generated by combining the color lights has high color reproducibility, it can be said that the light is suitable for imaging an object to be imaged with high accuracy.
  • Patent Document 1 a plurality of laser beams emitted from a plurality of light emitting points are collected, and a plurality of laser beams emitted from each of the collected laser beams are spread by a diffusing element. It is disclosed that the divergence angle of each of a plurality of laser beams is widened so that two or more of the laser beams overlap.
  • Patent Document 2 the illumination light having a flat light beam cross-section is condensed or diverged after being reduced in flatness, and then the spatial energy distribution of the illumination light is made uniform using a rod integrator. A method for realizing the above is disclosed.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and the present disclosure is directed to a light source device, a light source control method, and a light source device capable of reducing unevenness of light after multiplexing while suppressing a decrease in light guide efficiency.
  • An image acquisition system is provided.
  • the light source unit that emits a plurality of types of light and the plurality of types of light are combined, and the combined light is guided to an image acquisition device that acquires an image of the imaging target.
  • a light source device is provided in which the maximum separation distances from the reference position to the incident positions of the plurality of types of light incident on the incident portion are equal to each other.
  • a plurality of types of light are emitted, and the plurality of types of light are combined and then the combined light is guided to an image acquisition device that acquires an image of the imaging target.
  • a light source control method is provided in which a predetermined position on the incident surface is set as a reference position, and the maximum separation distances from the reference position to the incident positions of the plurality of types of light are equal to each other.
  • the image acquisition device having an imaging unit that images the imaging target, and a light source device that emits illumination light used when the imaging unit images the imaging target
  • the light source device includes: a light source unit that emits a plurality of types of light; an optical waveguide unit that combines the plurality of types of light and guides the combined light to the image acquisition device; and the optical waveguide
  • An incident portion that causes the plurality of types of light to enter the portion, and on the incident surface of the plurality of types of light in the incident portion, a predetermined position of the incident portion is set as a reference position from the reference position to the incident portion.
  • An image acquisition system is provided in which the maximum separation distances to the incident positions of the plurality of types of incident light are equal to each other.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image acquisition system according to an embodiment of the present disclosure. It is a figure which shows the outline
  • FIG. 6 it is a figure which shows the radiation angle distribution of the light inject
  • FIG. 8 it is a figure which shows the radiation angle distribution of the light inject
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image acquisition system according to an embodiment of the present disclosure.
  • an image acquisition system according to an embodiment of the present disclosure includes a light source device 100 and an image acquisition device 200.
  • the image acquisition system is a system that acquires image data related to an imaging target by imaging the imaging target.
  • the image acquisition system is an endoscope system
  • the image acquisition system may be an arbitrary system.
  • such an image acquisition system may be a microscope system, a camera system, a video camera system, or the like.
  • the present disclosure can be applied to systems other than the system that acquires image data.
  • the present disclosure can also be applied to devices such as projectors, automobile headlights, and head-up displays.
  • the light source device 100 is a device that emits light used as illumination light in the image acquisition device 200.
  • the light source device 100 has at least one light source for emitting light of a predetermined wavelength band for each wavelength band, and generates a white light by combining a plurality of lights emitted from each light source.
  • the light source device 100 includes various optical elements such as a mirror, a lens, and a rod integrator, and each color light emitted from each light source is sent to the image acquisition device 200 via these optical elements. Light is guided. Details of the configuration of the light source device 100 will be described later.
  • the image acquisition apparatus 200 is an apparatus that acquires image data of an object to be imaged by imaging the object to be imaged.
  • An endoscope unit which is an example of the image acquisition apparatus 200 is partially inserted into the subject and images an object to be imaged located inside the subject. Examples of such an image acquisition apparatus 200 include various known endoscopes such as a medical rigid endoscope and a flexible endoscope, and an industrial endoscope.
  • Illumination light emitted from the light source device 100 and guided to the image acquisition device 200 propagates through the bundle fiber provided in the image acquisition device 200 and reaches the tip of the image acquisition device 200, and the object to be imaged Illuminate a predetermined area.
  • an observation window for observing the object to be imaged is provided at the tip of the image acquisition apparatus 200, and an image of the object to be imaged propagates through the observation window and the image acquisition apparatus 200.
  • Propagated to an imaging module having an imaging function. The image of the object to be imaged is converted into digital data by the imaging module and is output to the user of the image acquisition system as needed.
  • the user of the image acquisition system performs a known operation such as driving a zoom optical system provided in the image acquisition apparatus 200, operating an electronic zoom function installed in the image acquisition apparatus 200, and the like.
  • An image of a desired area of the object to be imaged can be obtained at an arbitrary magnification.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of a configuration of the light source device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the light source device 100 includes, for example, a light source unit 110 having a light source 111, a collimating lens 112, an internal mirror 113, a mirror 114, and a dichroic mirror 115, and a condensing lens 120. And a rod integrator 130.
  • the light source 111 is a light source that emits light of a predetermined wavelength band, and the light source device 100 includes at least one light source 111 (light source 111a to light source 111c) for each different wavelength band.
  • the light source device 100 can adjust the number of light sources 111 to be activated within the range of the number of mounted light sources so that the combined light has an appropriate intensity as illumination light.
  • the light source device 100 generates white light by combining light of a plurality of wavelength bands, but the combination of the wavelength bands to which the light emitted from each light source 111 belongs is arbitrary.
  • the light source 111 includes a light source 111a that emits red light, a light source 111b that emits green light, and a light source 111c that emits blue light. Are combined to generate white light.
  • Each light source 111 may be a known laser light source such as a semiconductor laser light source, a solid-state laser light source, a liquid laser light source, or a gas laser light source, or a known light emitting diode (LED) depending on the wavelength band of the emitted light. Etc. can be used as appropriate.
  • a semiconductor laser light source is not particularly limited. For example, as a red light source, a GaInP quantum well structure laser diode using a GaInP semiconductor can be used. As a green light source and a blue light source, It is possible to use a GaInN quantum well structure laser diode using a GaInN semiconductor.
  • each of the light sources 111a to 111c passes through the corresponding collimating lenses 112a to 112c to become parallel light, and the traveling direction is changed to a desired direction by the internal mirrors 113a to 113c. Be controlled. Thereafter, the red light emitted from the light source 111a is incident on the mirror 114, and the traveling direction is controlled. The red light is sequentially transmitted through the subsequent dichroic mirror 115a and the dichroic mirror 115b to the condensing lens 120 functioning as an incident portion. Incident.
  • the green light emitted from the light source 111b is combined with the red light by entering the dichroic mirror 115a, passes through the subsequent dichroic mirror 115b, and enters the condenser lens 120.
  • the blue light emitted from the light source 111c enters the dichroic mirror 115b, is combined with the red light and the green light, and enters the condenser lens 120.
  • each color light of red light, green light and blue light is condensed by the condensing lens 120 and enters the rod integrator 130 which is an example of the optical waveguide portion.
  • Each color light repeats total reflection in the rod integrator 130, thereby increasing the uniformity of in-plane intensity.
  • the dichroic mirror 115a and the dichroic mirror 115b are optical elements having different optical characteristics according to the wavelength bands of light emitted from the respective light sources 111, and transmit light of a predetermined wavelength band, while other wavelength bands. To reflect the light.
  • the dichroic mirror 115a transmits red light and reflects green light.
  • the dichroic mirror 115b transmits red light and green light and reflects blue light.
  • the order of combining the color lights is not limited to the example shown in FIG. 2, and the red light and the blue light may be combined with the green light, and the red light and the green light may be combined with the blue light. May be combined.
  • the optical characteristics of the dichroic mirror 115 as described above are appropriately set in accordance with the order of combining the respective color lights.
  • the condensing lens 120 functioning as an incident part condenses each color light emitted from the light source part 110 and makes it incident on the rod integrator 130.
  • the condenser lens 120 may be a lens group including a plurality of lenses.
  • the surface shape of the condenser lens 120 is not particularly limited, and may be a spherical lens or an aspheric lens. Further, the curvature, lens thickness, and the like of the condensing lens 120 can be appropriately changed according to desired design conditions.
  • the rod integrator 130 functioning as an optical waveguide unit is disposed after the condenser lens 120 and makes the in-plane intensity of each color light incident by the condenser lens 120 uniform before entering the image acquisition device 200. .
  • the rod integrator 130 uniformly multi-reflects (totally reflects) each color light incident from the incident end where the color light collected by the condenser lens 120 is incident, and uniform in-plane intensity.
  • a radiation end that emits combined light having a uniform intensity distribution, and is incident from the incident end, and the intensity distribution at the radiation end is uniformized by multiple reflection inside the body. Light is radiated from the radiation end, and the entire light flux of the emitted light is incident on the image acquisition device 200 without leaving a surplus. Since the maximum incident angle of the light incident on the incident end of the rod integrator 130 is stored, each color light is emitted from the radiation end at the same maximum emission angle as the maximum incident angle to the incident end of itself.
  • the shape of the cross section in the direction perpendicular to the optical axis may be an arbitrary shape. it can.
  • the shape of the waveguide may be polygonal (triangular, quadrangular, pentagonal, etc.) or circular.
  • the rod integrator 130 can further improve the effect of increasing the uniformity of the in-plane strength by making the shape of the waveguide polygonal. Therefore, in this embodiment, it is more preferable to use the rod integrator 130 whose waveguide has a polygonal shape.
  • the rod integrator 130 having a longer length in the optical axis direction within the allowable range should be adopted. Is preferred. Further, by rotating the main body of the rod integrator 130, the rod integrator 130 capable of realizing a state in which the direction of each side of the waveguide is not parallel or perpendicular to the long direction and the short direction of the incident light beam cross section. It is more preferable to adopt. As a result, the light source device 100 can be further miniaturized.
  • the rod integrator 130 is used as the optical waveguide portion.
  • an optical element other than the rod integrator 130 may be used as the optical waveguide portion.
  • an optical fiber or a hollow mirror may be used as the optical waveguide portion.
  • the waveguide can be made thinner and the flexibility can be improved.
  • FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining the shape of the light L on the incident surface of the condenser lens 120.
  • FIG. 3 schematically shows the light L incident on the incident surface of the condenser lens 120.
  • the incident surface of the condenser lens 120 is located on the xy plane shown in FIG. 3, and the optical axis direction (that is, the traveling direction of the light L) is the z-axis positive direction.
  • the shape of the light L on the incident surface of the condenser lens 120 is an elliptical shape as shown in FIG.
  • This shape can be arbitrary (determined by the optical characteristics of the light source 111 and the lens characteristics of the collimating lens 112).
  • the shape of the light L on the incident surface of the condenser lens 120 may be a circular shape, a linear shape, a polygonal shape, or another predetermined shape.
  • the values of the elliptical short length L X and the long length L Y in FIG. 3 will be described.
  • the vertical axis in FIG. 4 indicates the intensity of the light L
  • the horizontal axis indicates the value in the x-axis direction.
  • the vertical axis in FIG. 5 indicates the intensity of the light L
  • the horizontal axis indicates the value in the y-axis direction.
  • the intensity distribution of the light L can be considered as a Gaussian distribution as shown in FIGS. 4 and 5, for example.
  • the intensity profile of the light L in the x-axis direction is handled as the width between the intensity becomes 1 / e 2 of the peak value position be able to.
  • the size of the long L Y of the elliptical shape in FIG. 3 the intensity profile of the light L in the y-axis direction, the strength can be regarded as a width between positions where the 1 / e 2 of the peak value.
  • the shape of light on the incident surface of the condenser lens when the present disclosure is not applied will be described with reference to FIG.
  • the condenser lens, the red light L R, the green light L G and the blue light L B is incident. If the light emitting point size and the radiation angle characteristics of the light sources for different wavelength bands are the same, the shapes of the color lights on the entrance surface of the condenser lens are aligned with each other by aligning the optical axes of the color lights.
  • the maximum separation distances from the optical axis position C on the incident surface of the condenser lens to the incident positions of the respective color lights are r Rmax , r Gmax and r Bmax .
  • r Rmax , r Gmax , and r Bmax when the present disclosure is not applied have different values.
  • the maximum incident angles of each color light when entering the rod integrator are not aligned with each other, and thus the light emitted from the rod integrator is uneven (including color unevenness, intensity unevenness, etc.). End up. More specifically, in the case as shown in FIG.
  • the intensity of the color having the longest maximum separation distance increases as the outer periphery of the light emitted from the rod integrator.
  • the intensity of the longest red light L R is the maximum separation distance, becomes high in the outer periphery of the emitted light.
  • FIG. 7 is a diagram showing a radiation angle distribution of light emitted from the rod integrator in the case of FIG.
  • the vertical axis indicates the intensity of light emitted from the rod integrator
  • the horizontal axis indicates the radiation angle of light emitted from the rod integrator.
  • the maximum emission angle of the green light L G and the blue light L B of less than ⁇ 10 ° around the radiation angle 0 °
  • the maximum emission angle of the red light L R the radiation It can be seen that the angle is about ⁇ 13 ° with the angle 0 ° as the center.
  • r Rmax that is the maximum separation distance from the optical axis position C to the incident position of red light on the incident surface of the condenser lens is the longest, as shown in FIG. Is larger than the maximum radiation angles of green light and blue light.
  • Patent Document 1 As a technique for reducing the unevenness of the illumination light, Patent Document 1 described above condenses a plurality of laser beams emitted from a plurality of light emitting points and then diverges each of the collected laser beams. It is disclosed that when a corner is widened by a diffusing element, the divergence angle of each of the plurality of laser beams is widened so that two or more of the plurality of laser beams overlap.
  • Patent Document 2 discloses that after flattening or diverging illumination light having a flat light beam cross section, the spatial energy distribution of the illumination light is made uniform using a rod integrator. A technique is disclosed. However, in these methods, since light is guided through an optical element such as a diffusing element or a beam expander, the light guide efficiency is lowered. Further, when it is required to pass light through a thin light guide, such as in an endoscope, the energy density on the optical element becomes high, and the optical element is likely to deteriorate.
  • the presenter of the present case has come up with the above circumstances and created the present disclosure.
  • the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 by adjusting the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120, unevenness of light after multiplexing is suppressed while suppressing a decrease in light guide efficiency. Can be reduced.
  • summary of the light source device 100 which concerns on this embodiment, the function structure of each apparatus, a modification, etc. are demonstrated.
  • the light source device 100 can reduce unevenness of light after combining by adjusting the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120. More specifically, in the light source device 100 according to the present embodiment, the maximum separation distance from the predetermined reference position to the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 is equal to each other between the respective color lights. Adjusted.
  • the reference position on the incident surface of the condenser lens 120 is preferably the optical axis position C on the incident surface of the condenser lens 120.
  • r Rmax , r Gmax , and r Bmax that are the maximum separation distances from the optical axis position C that is the reference position to the incident position of each color light are equal to each other.
  • the incident position of each color light is adjusted. That is, r Rmax , r Gmax , and r Bmax have the following relationship.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a case where the maximum separation distances from the optical axis position C to the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 are equal to each other by applying the present disclosure.
  • the installation state of the light source 111 or each optical element provided in the light source device 100 (for example, the installation position or the installation angle of the light source 111, various lenses, various mirrors, etc.) is adjusted. Accordingly, as shown in FIG. 8, the maximum separation distances from the optical axis position C to the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 are equal to each other. As a result, the maximum incident angles r Rmax , r Gmax , r Bmax of each color light incident on the rod integrator 130 from the condensing lens 120 are equal to each other, thereby reducing unevenness of light emitted by the rod integrator 130. Is done.
  • FIG. 9 is a diagram showing a radiation angle distribution of light emitted from the rod integrator 130 in the case of FIG.
  • the maximum emission angles of the respective color lights emitted from the rod integrator 130 are equal to each other. Thereby, the light source device 100 can reduce unevenness of illumination light of the image acquisition device 200.
  • each configuration of the light source device 100 is adjusted and fixed so that r Rmax , r Gmax , and r Bmax are equal in the manufacturing stage of the light source device 100.
  • the present invention is not limited to this. More specifically, the light source device 100 statically or dynamically changes the installation state (state such as position or angle) of the light source 111 or each optical element so that r Rmax , r Gmax , and r Bmax are equal. You may control to. Details will be described in “3. Modifications” below.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration of the light source device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the light source device 100 according to the present embodiment includes a light source unit 110, a condenser lens 120, a rod integrator 130, a control unit 140, and a storage unit 150.
  • the light source unit 110 has the features and functions as described above, and emits a plurality of types of light belonging to a predetermined wavelength band. Since the configuration of the light source unit 110 is as described above, detailed description thereof will be omitted below.
  • the condensing lens 120 has the features and functions as described above, and allows a plurality of types of light emitted from the light source unit 110 to enter the rod integrator 130 located at the subsequent stage. Since the configuration of the condensing lens 120 is also as described above, detailed description thereof is omitted below.
  • the rod integrator 130 has the above-described features and functions.
  • the rod integrator 130 combines a plurality of types of light from the condensing lens 120 and then acquires an image of the imaged object using the combined light. The light is guided to the acquisition device 200. Since the configuration of the rod integrator 130 is also as described above, detailed description thereof will be omitted below.
  • Control unit 140 The control unit 140 comprehensively controls the operation of the light source device 100 according to the present embodiment. More specifically, the control unit 140 provides illumination light to the image acquisition device 200 by controlling the state of the light source unit 110, the condenser lens 120, or the rod integrator 130.
  • the control unit 140 is realized, for example, by various IC chips including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the storage unit 150 stores various parameters and databases, various programs, and the like that can be referred to when the control unit 140 performs various control processes.
  • the storage unit 150 may store temporary data generated when various control processes are performed by the control unit 140, various history information, and the like.
  • the control unit 140 can freely perform data read / write processing on the storage unit 150.
  • the storage unit 150 is realized by, for example, a ROM, a RAM, a storage device, and the like.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a functional configuration of the image acquisition device 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image acquisition apparatus 200 according to the present embodiment includes a light guide 210, an imaging unit 220, a control unit 230, a display unit 240, and a storage unit 250.
  • the imaging unit 220 includes an imaging unit 221 and an imaging element 222.
  • the light guide 210 propagates illumination light emitted from the light source device 100 to the imaging unit 220 described later. More specifically, the light guide 210 is usually an index guide type in which a plurality of multimode optical fibers having a core diameter of about 10 ⁇ m to 80 ⁇ m are bundled (bundled). Propagate light. The illumination light emitted from the light source device 100 is propagated by the light guide 210 and reaches the imaging unit 220 to illuminate a predetermined area of the object to be imaged.
  • the light guide 210 is not particularly limited, and a known light guide can be used.
  • Imaging unit 220 Under the control of the control unit 230, the imaging unit 220 captures an imaged object using illumination light from the light guide 210, and generates image data of the captured image.
  • the imaging unit 220 includes an imaging unit 221 and an imaging element 222.
  • the imaging unit 221 is a unit that forms an image of observation light on the light receiving surface of the imaging element 222. More specifically, the imaging unit 221 has an optical system that emits illumination light guided from the light guide 210 to the imaging target, and the light from the imaging target (also referred to as observation light). To get). Furthermore, the imaging unit 221 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens, and its optical characteristics are such that the acquired observation light is imaged on a light receiving surface of an imaging element 222 described later. Has been adjusted. For example, when the image acquisition apparatus 200 is an endoscope apparatus, the imaging unit 221 corresponds to an endoscope unit in which a part thereof is inserted into the body to be imaged.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the viewing angle of the imaging unit 221 and the radiation angle of the illumination light emitted from the imaging unit 221.
  • the emission angle of the illumination light emitted from the distal end portion of the imaging unit 221 is adjusted to be equal to or larger than the viewing angle of the imaging unit 221.
  • the imaging unit 220 can appropriately capture an object to be imaged located within the field of view of the imaging unit 221 using illumination light with reduced unevenness.
  • the radiation angle of the illumination light emitted from the imaging unit 221 has the same (or correlation) relationship as the maximum radiation angle of the light emitted from the rod integrator 130 (that is, the maximum incident angle of the light incident on the rod integrator 130). It is in. That is, by adjusting the maximum radiation angle of the light emitted from the rod integrator 130, the radiation angle of the illumination light emitted from the imaging unit 221 can be adjusted. Further, as described above, the maximum radiation angle of the light emitted from the rod integrator 130 is adjusted by the maximum separation distance from the optical axis position C on the incident surface of the condenser lens 120 to the incident position of each color light.
  • r Rmax, r Gmax, r Bmax, r endo has a following relationship.
  • the imaging unit 220 can appropriately capture an object to be imaged located within the field of view of the imaging unit 221 using illumination light with reduced unevenness.
  • the imaging element 222 receives the observation light imaged on the light receiving surface by the imaging unit 221 and photoelectrically converts the observation light to generate image data corresponding to the observation light.
  • the imaging element 222 for example, an image sensor having a Bayer array capable of color photography is used.
  • the imaging element 222 may be various known imaging elements such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or a CCD (Charge Coupled Device) image sensor.
  • the image sensor 222 provides the generated image data to the control unit 230 as RAW data.
  • the image acquisition apparatus 200 can capture an image close to the situation of direct observation with the human eye by using the imaging element 222 that is sensitive to the wavelength band of the visible light band.
  • the image can be displayed on the display unit 240 after being properly developed.
  • the image acquisition device 200 can display the picked-up image in the visible light band as well as the near-infrared wavelength band.
  • Narrow wavelength that makes it easy to identify blood vessels with different depths from the skin surface by combining multiple fluorescence observation modes and specific narrow wavelength bands to observe fluorescence generated in the living body using a sensitive imaging device 222
  • Various functions such as an image (Narrow Band Imaging: NBI) observation mode may be realized.
  • Control unit 230 comprehensively controls the operation of the image acquisition apparatus 200 according to the present embodiment. More specifically, the control unit 230 realizes the above-described imaging process by controlling the imaging unit 220, and controls the display unit 240 to display the generated image data on the display unit 240.
  • the control unit 230 includes a known drive member such as an actuator or a moving stage, and can drive each component. Note that the control unit 230 is realized by various IC chips including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, for example.
  • the display unit 240 controls the control unit 230 to display the captured image generated by the imaging unit 220 on a display screen such as various displays.
  • the display unit 240 changes the angle of view of the captured image to be displayed on the display screen according to the operation performed by the user of the image acquisition system, and displays the image on the display screen.
  • the display unit 240 may be provided in a display device (not shown) outside the image acquisition device 200.
  • the display device can be realized by, for example, an information processing device such as various computers including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the storage unit 250 stores various parameters and databases, various programs, and the like that can be referred to when the control unit 230 performs various control processes. Since the storage unit 250 has the same function as the storage unit 150, description thereof is omitted.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the light source device 100 according to the first modification example of the present disclosure.
  • the first modification is a case where one light source 111 that emits light of a predetermined wavelength band is provided for each wavelength band.
  • the light source device 100 in the first modification includes one light source 111 that emits light of a predetermined wavelength band for each wavelength band.
  • the light source device 100 includes three light sources 111 in each wavelength band in order to obtain illumination light with a desired intensity.
  • the intensity of light emitted from each light source 111 is high,
  • the configuration of the first modification may be used when illumination light with a desired intensity can be obtained even with one light source 111 in the wavelength band.
  • the maximum separation distances r Rmax , r Gmax , r Bmax from the optical axis position C to the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 are equal to each other. Since it is the same as that of the embodiment, the description is omitted.
  • each configuration of the light source device 100 is adjusted and fixed so that r Rmax , r Gmax , and r Bmax are equal to each other at the manufacturing stage of the light source device 100, whereas the second embodiment In the modification, the control unit 140 of the light source device 100 controls each configuration so that r Rmax , r Gmax , and r Bmax are equal to each other.
  • the light source device 100 includes an imaging unit (not shown) that images the incident surface of the condenser lens 120, and the imaging unit is controlled by the control unit 140.
  • the control unit 140 measures r Rmax , r Gmax , and r Bmax by analyzing the provided image data.
  • the control unit 140 determines the incident position of each color light by a process of obtaining a luminance distribution in the image data, a process of detecting a pixel having a relatively large difference in luminance value from surrounding pixels based on the luminance distribution, and the like. Grasping and measuring r Rmax , r Gmax and r Bmax based on the incident position.
  • the control unit 140 controls each component with various motors, actuators, and the like, so that r Rmax , r Gmax , and r Bmax are equal to each other. Like that. More specifically, the control unit 140 controls the installation state (installation position or installation angle with respect to the optical axis) of the light source 111, the collimating lens 112, the internal mirror 113, the mirror 114, or the dichroic mirror 115 of the light source unit 110. Thus, r Rmax , r Gmax , and r Bmax are adjusted to be equal to each other. The control unit 140 may adjust r Rmax , r Gmax , and r Bmax to be equal to each other by controlling the installation state of the condenser lens 120 or the rod integrator 130 other than the light source unit 110.
  • control unit 140 acquires information on the radiation angle distribution of each color light emitted from the rod integrator 130, and configures each configuration so that the maximum radiation angles of each color light are equal to each other. You may control.
  • control unit 140 may acquire information on the incident angle distribution of each color light incident on the rod integrator 130 and control each configuration so that the maximum incident angles of the respective color lights are equal.
  • the light source device 100 can further reduce the unevenness of the white light after the multiplexing. For example, even if r Rmax , r Gmax , and r Bmax that are prepared at the manufacturing stage are different from each other due to large vibrations applied to the light source device 100 or due to aging deterioration or the like, the control unit By performing fine adjustment 140, unevenness of the white light after combining can be reduced.
  • the light source device 100 may operate so as to cause unevenness. More specifically, the control unit 140 of the light source device 100 sets the maximum separation distance of light in a certain wavelength band to be longer than that in other wavelength bands, so that the light in the wavelength band on the outer periphery of the combined light. The strength of may be increased. Thereby, for example, the image acquisition apparatus 200 emits red light to the subject (object to be imaged) by increasing the intensity of the red light in the outer periphery of the combined light, and the difference in the amount of red light absorbed. Based on this, the blood vessel of the subject can be identified. In addition, the utilization method of the said technique is not restricted to this.
  • a third modification is a case where aberration is corrected. More specifically, particularly when the radiation area of illumination light is small, the influence of aberration (including chromatic aberration due to wavelength, aberration due to lens, etc.) may become so large that it cannot be ignored.
  • the light source device 100 in the third modification can correct these aberrations.
  • the lenses (collimator lens 112, condenser lens 120, etc.) used in the above embodiment are positive lenses.
  • the light source device 100 in the third modified example is a lens (a combination of a positive lens and a negative lens). Aberration can be corrected by using an achromatic lens or the like.
  • the light source device 100 according to the third modification can satisfactorily correct the influence of aberration by using, as the collimating lens 112 and the condensing lens 120, lenses that are combined in order of the positive lens and the negative lens from the upstream side. it can.
  • the same effect can be obtained by using one spherical lens instead of a lens in which a positive lens and a negative lens are combined.
  • the light source device 100 can further reduce the unevenness of the combined light. This technique can be utilized particularly effectively when the illumination light emission area is small.
  • control unit 140 controls each configuration so that the maximum separation distances from the optical axis position C to the incident position of each color light on the incident surface of the condenser lens 120 are equal to each other or equal to each other. Thus, it has been explained that unevenness of illumination light is reduced.
  • the image acquisition system may remove unevenness of the illumination light by a method other than the above. For example, when there is unevenness that the intensity of light in a certain wavelength band at the outer periphery of the illumination light is high, the control unit 230 of the image acquisition device 200 reduces the unevenness by reducing the viewing angle of the imaging unit 221. You may adjust so that the area
  • the image acquisition device 200 can image an object to be imaged using illumination light from which unevenness has been removed.
  • the image acquisition system adjusts the incident position of each color light on the incident surface of the condensing lens 120 of the light source device 100, thereby adjusting the rod integrator 130 from the condensing lens 120. It is possible to make the maximum incident angles of the respective color lights incident on the same. Thereby, the image acquisition system according to the present embodiment can reduce unevenness of illumination light while suppressing a decrease in light guide efficiency.
  • a part of the configuration of the light source device 100 or the image acquisition device 200 can be appropriately provided in an external device.
  • the above processing may be realized by providing the condenser lens 120 and the rod integrator 130 of the light source device 100 in an external device and connecting the external device to the light source device 100.
  • the light guide 210, the display unit 240, and the like of the image acquisition device 200 may be provided in an external device.
  • part of the functions of the light source device 100 may be implemented by the control unit 140.
  • the control unit 140 may implement part of the function of the light source unit 110.
  • the control unit 230 of the image acquisition device 200 may implement some of the functions of the imaging unit 220, the display unit 240, and the like.
  • the light source device 100 generates white light by combining light of a plurality of wavelength bands.
  • the present invention is not limited to this, and the light source device 100 transmits light of a plurality of wavelength bands.
  • Light other than white light may be generated by multiplexing.
  • a light source that emits multiple types of light
  • An optical waveguide unit that guides the combined light to an image acquisition device that acquires the image of the imaging target after combining the plurality of types of light
  • An incident portion for allowing the plurality of types of light to enter the optical waveguide portion, On the incident surface of the plurality of types of light in the incident portion, a maximum separation distance from the reference position to the incident position of each of the plurality of types of light incident on the incident portion with a predetermined position of the incident portion as a reference position. Equal to each other, Light source device.
  • the incident portion includes a condensing element,
  • the predetermined position is an optical axis position on an incident surface of the light collecting element.
  • the light source device according to (1). (3) The maximum incident angles at the incident end of the optical waveguide portion of the plurality of types of light are equal to each other.
  • the light source device according to (2).
  • the emission angle of illumination light incident from the optical waveguide unit and emitted from the image acquisition device is greater than or equal to the viewing angle of the image acquisition device.
  • the light source device according to any one of (1) to (3).
  • the cross section in the direction perpendicular to the optical axis of the optical waveguide portion has a polygonal shape, The light source device according to any one of (1) to (4).
  • the direction of each side of the optical waveguide portion is not parallel and perpendicular to the long and short directions of the light beam cross section of the plurality of types of light, The light source device according to (5).
  • the light source unit includes a plurality of types of light sources, and an optical element that causes the light emitted from each of the light sources to enter the incident unit, The control unit controls an installation state of the light source or the optical element;
  • Each of the plurality of types of light is one of red light, green light, and blue light.
  • the image acquisition device is an endoscope, a microscope, The light source device according to any one of (1) to (9).
  • (11) Emitting multiple types of light, Combining the plurality of types of light and then entering the plurality of types of light into an optical waveguide unit that guides the combined light to an image acquisition device that acquires an image of the imaging target.
  • a plurality of the plurality of types of light from the reference position is set at a predetermined position of the incident surface on the incident surface of the incident unit on which the plurality of types of light is incident. Make the maximum separation distance to the incident position of each type of light equal to each other, Light source control method.
  • An image acquisition device having an imaging unit for imaging the imaging target; A light source device that emits illumination light to be used when the imaging unit images the object to be imaged, The light source device A light source that emits multiple types of light; After combining the plurality of types of light, an optical waveguide unit that guides the combined light to the image acquisition device; An incident portion for allowing the plurality of types of light to enter the optical waveguide portion, On the incident surface of the plurality of types of light in the incident portion, a maximum separation distance from the reference position to the incident position of each of the plurality of types of light incident on the incident portion with a predetermined position of the incident portion as a reference position. Equal to each other, Image acquisition system.

Abstract

【課題】導光効率の低下を抑制しつつ合波後の光のムラを低減させることを可能にする。 【解決手段】複数種類の光を射出する光源部と、前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部と、前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、光源装置が提供される。

Description

光源装置、光源制御方法および画像取得システム
　本開示は、光源装置、光源制御方法および画像取得システムに関する。
　近年、内視鏡、顕微鏡等の様々な画像取得装置の照明用光源として複数の波長帯域の光（以降、便宜的に「各色光」とも呼称する。）を互いに合波することで生成された白色光が用いられる場合がある。各色光を合波することで生成された白色光は色再現性が高いことから、被撮像物を高精度に撮像することに適した光であるといえる。
　一方、一般的に各色光の空間的なエネルギー分布等の光学的プロファイルは同一でないため、合波後の白色光にはムラが残る場合があった。そこで、当該ムラを改善する手法として、従来、様々な検討が行われている。例えば以下の特許文献１には、複数の発光点から出射された複数のレーザ光を集光した上で、集光された複数のレーザ光の各々の発散角を拡散素子により広げる際に、複数のレーザ光のうち２つ以上が重なり合うように、複数のレーザ光の各々の発散角を広げる旨が開示されている。また、以下の特許文献２には、扁平な光束断面を有する照明光の扁平度合いを小さくした上で集光又は発散させた後、ロッドインテグレータを用いてかかる照明光の空間的なエネルギー分布を均一化する手法が開示されている。
特許第４９６３９２５号公報 特開２００８－２６８６０１号公報
　しかし、上記の手法では、拡散素子またはビームエクスパンダー等の光学素子を介して導光するため、導光効率が低下する。
　そこで、本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、本開示は、導光効率の低下を抑制しつつ合波後の光のムラを低減させることが可能な光源装置、光源制御方法および画像取得システムを提供する。
　本開示によれば、複数種類の光を射出する光源部と、前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部と、前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、光源装置が提供される。
　また、本開示によれば、複数種類の光を射出することと、前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部へ、前記複数種類の光を入射させることと、を含み、前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる際には、前記複数種類の光が入射する入射部の入射面にて、当該入射面の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離を互いに等しくさせる、光源制御方法が提供される。
　また、本開示によれば、被撮像体を撮像する撮像部を有する画像取得装置と、前記撮像部が前記被撮像体を撮像する際に利用する照明光を射出する光源装置と、を備え、前記光源装置は、複数種類の光を射出する光源部と、前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を前記画像取得装置に導光する光導波路部と、前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、画像取得システムが提供される。
　以上説明したように本開示によれば、導光効率の低下を抑制しつつ合波後の光のムラを低減させることができる。
　なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係る画像取得システムの構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係る光源装置の構成の概要を示す図である。 集光レンズの入射面における光の形状について説明する図である。 集光レンズの入射面における光の形状について説明する図である。 集光レンズの入射面における光の形状について説明する図である。 本開示が適用されておらず、集光レンズの入射面における光軸位置から、各色光の入射位置までの最大離隔距離が互いに異なる場合を示す図である。 図６の場合において、ロッドインテグレータから射出された光の放射角度分布を示す図である。 本開示が適用されることによって、集光レンズの入射面における光軸位置から、各色光の入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい場合を示す図である。 図８の場合において、ロッドインテグレータから射出された光の放射角度分布を示す図である。 本開示の一実施形態に係る光源装置の機能構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係る画像取得装置の機能構成を示す図である。 撮像ユニットの視野角度と、撮像ユニットから放射される照明光の放射角度の関係を示す図である。 本開示の第１の変形例に係る光源装置の構成を示す図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．本開示の概要
　２．装置の機能構成
　３．変形例
　４．備考
　５．むすび
　　＜１．本開示の概要＞
　（１－１．画像取得システムの構成）
　まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係る画像取得システムの構成について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る画像取得システムの構成を示す図である。図１に示すように、本開示の一実施形態に係る画像取得システムは、光源装置１００と、画像取得装置２００と、を備える。
　（画像取得システム）
　画像取得システムは、被撮像体を撮像することで、被撮像体に関する画像データを取得するシステムである。以下に示す本実施形態では、画像取得システムが内視鏡システムである場合を例に挙げて説明するが、かかる内視鏡システムはあくまで一例であり、画像取得システムは任意のシステムでよい。例えば、かかる画像取得システムは、顕微鏡システム、カメラシステム、ビデオカメラシステム等であってもよい。また、本開示は画像データを取得するシステム以外にも応用することが可能である。例えば、本開示は、プロジェクタ、自動車のヘッドライト、ヘッドアップディスプレイ等の装置にも応用され得る。
　（光源装置１００）
　光源装置１００は、画像取得装置２００において照明光として使用される光を射出する装置である。光源装置１００は、所定の波長帯域の光を射出する光源を、波長帯域毎に少なくとも１台ずつ有しており、各光源から射出された複数の光を互いに合波することで白色光を生成する機能を有する。また、光源装置１００は、例えば、ミラー、レンズ、ロッドインテグレータ等の各種の光学素子を有しており、それぞれの光源から射出された各色光は、これらの光学素子を介して画像取得装置２００へ導光される。光源装置１００の構成の詳細については、以下で改めて説明する。
　（画像取得装置２００）
　画像取得装置２００は、被撮像物を撮像することで、被撮像物の画像データを取得する装置である。かかる画像取得装置２００の一例である内視鏡ユニットは、その一部が被検体の内部へと挿入され、被検体の内部に位置する被撮像物を撮像する。このような画像取得装置２００としては、例えば、医療用の硬性内視鏡および軟性内視鏡、並びに、工業用内視鏡等のような、公知の各種の内視鏡を挙げることができる。
　光源装置１００から射出され画像取得装置２００へと導光された照明光は、画像取得装置２００内に設けられたバンドルファイバ内を伝搬して画像取得装置２００の先端部まで到達し、被撮像物の所定の領域を照明する。また、画像取得装置２００の先端部には、被撮像物を観察するための観察窓が設けられており、被撮像物の像は、かかる観察窓および画像取得装置２００の内部を伝搬して、撮像機能を有する撮像モジュールまで伝搬される。被撮像物の像は、当該撮像モジュールによってデジタルデータ化され、画像取得システムの使用者へと随時出力される。
　また、画像取得システムの使用者は、画像取得装置２００に設けられたズーム光学系を駆動させる、画像取得装置２００に実装された電子ズーム機能を動作させる、等といった公知の操作を行うことで、被撮像物の所望の領域の画像を任意の倍率で得ることができる。
　（１－２．光源装置１００の構成概要）
　続いて、図２を参照して、本実施形態に係る光源装置１００の構成概要について説明する。図２は、本開示の一実施形態に係る光源装置１００の構成の概要を示す図である。
　図２に示すように、本実施形態に係る光源装置１００は、例えば、光源１１１、コリメートレンズ１１２、内部ミラー１１３、ミラー１１４、および、ダイクロイックミラー１１５を有する光源部１１０と、集光レンズ１２０と、ロッドインテグレータ１３０と、を備える。
　光源１１１は、所定の波長帯域の光を射出する光源であり、光源装置１００は、互いに異なる波長帯域毎に少なくとも１台ずつ光源１１１（光源１１１ａ～光源１１１ｃ）を備えている。なお、本明細書では、図２に示すように、波長帯域毎に光源１１１が３台ずつ備えられる場合を一例として記載する。なお、各光源１１１の台数については、図２に示した例に限定されるものではない。また、光源装置１００は、合波後の光が照明光として適切な強度を有するように、起動する光源１１１の台数を実装された光源の台数の範囲内で調整することができる。
　ここで、上記のとおり、光源装置１００は、複数の波長帯域の光を互いに合波することで白色光を生成するが、各光源１１１が射出する光が属する波長帯域の組み合わせは任意である。本明細書では、一例として、光源１１１が、赤色光を射出する光源１１１ａと、緑色光を射出する光源１１１ｂと、青色光を射出する光源１１１ｃと、を含む場合を例に挙げて、各色光が合波されることで白色光が生成されることとする。
　各光源１１１としては、射出させる光の波長帯域に応じて、半導体レーザ光源、固体レーザ光源、液体レーザ光源および気体レーザ光源などの公知のレーザ光源や、公知の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などを適宜利用することが可能である。光源１１１として各種の半導体レーザ光源を用いることで、装置のより一層の小型化を図ることが可能である。かかる半導体レーザ光源は、特に限定されるものではないが、例えば、赤色光源としては、ＧａＩｎＰ半導体を利用した、ＧａＩｎＰ量子井戸構造レーザダイオードを用いることが可能であり、緑色光源及び青色光源としては、ＧａＩｎＮ半導体を利用した、ＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオードを用いることが可能である。
　各光源１１１ａ～光源１１１ｃから射出された光は、それぞれ、対応するコリメートレンズ１１２ａ～コリメートレンズ１１２ｃを透過することによって平行光になり、内部ミラー１１３ａ～内部ミラー１１３ｃによって進行方向が所望の方向へと制御される。その後、光源１１１ａから射出された赤色光は、ミラー１１４へ入射することで進行方向が制御され、後段のダイクロイックミラー１１５ａおよびダイクロイックミラー１１５ｂを順に透過して、入射部として機能する集光レンズ１２０へ入射する。また、光源１１１ｂから射出された緑色光は、ダイクロイックミラー１１５ａへ入射することで赤色光と合波され、後段のダイクロイックミラー１１５ｂを透過して集光レンズ１２０へ入射する。光源１１１ｃから射出された青色光は、ダイクロイックミラー１１５ｂへ入射することで赤色光及び緑色光と合波され、集光レンズ１２０へ入射する。
　その後、赤色光、緑色光及び青色光の各色光は、集光レンズ１２０によって集光され、光導波路部の一例であるロッドインテグレータ１３０へと入射する。各色光は、ロッドインテグレータ１３０内で全反射を繰り返すことで面内強度の均一性が高められる。
　ここで、ダイクロイックミラー１１５ａおよびダイクロイックミラー１１５ｂは、各光源１１１から射出された光の波長帯域に応じて光学特性が異なる光学素子であり、所定波長帯域の光を透過させる一方で、他の波長帯域の光を反射させる。図２に示す例では、ダイクロイックミラー１１５ａは、赤色光を透過させ、緑色光を反射させる。また、ダイクロイックミラー１１５ｂは、赤色光および緑色光を透過させ、青色光を反射させる。
　なお、各色光の合波順序は、図２に示した例に限定されるものではなく、緑色光に、赤色光および青色光が合波されてもよく、青色光に、赤色光および緑色光が合波されてもよい。この場合、各色光の合波順序に応じて、上記のようなダイクロイックミラー１１５の光学特性が適宜設定される。
　入射部として機能する集光レンズ１２０は、上記光源部１１０から射出された各色光を集光して、ロッドインテグレータ１３０へ入射させる。なお、図２では、集光レンズ１２０として、１枚のレンズを図示しているのみであるが、かかる集光レンズ１２０は、複数のレンズから構成されるレンズ群であってもよい。また、集光レンズ１２０の表面形状は特に限定されるものではなく、球面レンズであってもよいし、非球面レンズであってもよい。また、集光レンズ１２０の曲率やレンズ厚等は、所望の設計条件に応じて、適宜変更され得る。
　光導波路部として機能するロッドインテグレータ１３０は、集光レンズ１２０の後段に配置され、集光レンズ１２０によって入射された各色光の面内強度を均一化した上で、画像取得装置２００へと入射させる。すなわち、ロッドインテグレータ１３０は、集光レンズ１２０で集光された各色光が入射される入射端と、入射端から入射された各色光を内部で多重反射（全反射）させて面内強度を均一化する本体と、均一化された強度分布を持つ合波後の光を放射する放射端とを備え、入射端から入射され、本体の内部の多重反射により放射端における強度分布が均一化された光を放射端から放射させ、放射された光の全光束を余すところなく、画像取得装置２００へと入射させる。なお、ロッドインテグレータ１３０の入射端に入射した光の最大入射角度は保存されるため、各色光は、自身の入射端への最大入射角度と同じ最大放射角度で放射端から放射される。
　ここで、ロッドインテグレータ１３０本体の導波路において、光軸に対して垂直な方向の断面の形状（以降、便宜的に「導波路の形状」とも呼称する。）は、任意の形状とすることができる。例えば、導波路の形状は、多角形（三角形、四角形、五角形・・・等）形状でもよいし、円形状でもよい。ただし、ロッドインテグレータ１３０は、導波路の形状を多角形形状にすることで、面内強度の均一性を高める効果をより向上させることができる。そのため、本実施形態では、導波路の形状が多角形形状であるロッドインテグレータ１３０を用いることが、より好ましい。また、面内強度の均一性を高める効果は、ロッドインテグレータ１３０内での多重反射の回数に比例するため、許容される範囲内で光軸方向の長さがより長いロッドインテグレータ１３０を採用することが好ましい。また、ロッドインテグレータ１３０の本体を回転させることで、導波路の各辺の方向を入射した光束断面の長尺方向および短尺方向に対して平行および垂直ではないような状態が実現可能なロッドインテグレータ１３０を採用することが、更に好ましい。これによって、光源装置１００のより一層の小型化を実現することができる。
　なお、本明細書では、光導波路部としてロッドインテグレータ１３０が使用される例について説明するが、光導波路部としてロッドインテグレータ１３０以外の光学素子が用いられてもよい。例えば、光導波路部として、ロッドインテグレータ１３０の代りに、光ファイバーまたは中空ミラー等が用いられてもよい。特に、光導波路部として光ファイバーを用いることによって、導波路をより細くし、軟性を高めることができる。
　（１－３．集光レンズ１２０の入射面における光の形状）
　上記では、本実施形態に係る光源装置１００の構成について説明した。続いて、図３～図５を参照して、集光レンズ１２０の入射面における光（光Ｌと記載する）の形状について説明する。図３～図５は、集光レンズ１２０の入射面における光Ｌの形状について説明する図である。
　図３は、集光レンズ１２０の入射面に入射した光Ｌを模式的に示している。なお、以下では、必要に応じて、図３に示したような座標軸に則り説明を行うものとする。すなわち、集光レンズ１２０の入射面は、図３に示したｘｙ平面上に位置するものとし、光軸方向（すなわち、光Ｌの進行方向）を、ｚ軸正方向とする。
　ここで、集光レンズ１２０の入射面における光Ｌの形状は、図３のように、楕円形状であるとする。なお、この形状は任意であり得る（光源１１１の光学特性とコリメートレンズ１１２のレンズ特性で決定される)。例えば、集光レンズ１２０の入射面における光Ｌの形状は、円形状、線形状、多角形形状またはその他の所定の形状であってもよい。
　ここで、図４および図５を参照して、図３における楕円形状の短尺ＬＸおよび長尺ＬＹの値について説明する。ここで、図４における縦軸は光Ｌの強度を示しており、横軸はｘ軸方向の値を示している。また、図５における縦軸は光Ｌの強度を示しており、横軸はｙ軸方向の値を示している。光Ｌの強度の分布は、例えば図４および図５に示すように、ガウス分布と考えることができる。図３における楕円形状の短尺ＬＸの大きさは、図４に示したように、ｘ軸方向の光Ｌの強度プロファイルにおいて、強度がピーク値の１／ｅ２となる位置間の幅として取り扱うことができる。同様に、図３における楕円形状の長尺ＬＹの大きさは、ｙ軸方向の光Ｌの強度プロファイルにおいて、強度がピーク値の１／ｅ２となる位置間の幅として取り扱うことができる。
　（１－４．背景）
　上記では、集光レンズ１２０の入射面における光Ｌの形状について説明した。続いて、図６および図７を参照して、本開示の背景について説明する。
　まず、図６を参照して、本開示が適用されないときの集光レンズの入射面における光の形状について説明する。図６に示すように、集光レンズには、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢが入射する。異なる波長帯域毎の光源における発光点サイズおよび放射角特性が同一であれば、各色光の光軸を揃えることによって集光レンズの入射面における各色光の形状は互いに揃う。しかし、異なる波長帯域毎の光源における発光点サイズおよび放射角特性が互いに異なるため、各色光の光軸を揃えても、図６に示すように、集光レンズの入射面における各色光の形状は互いに異なる。
　ここで、集光レンズの入射面における光軸位置Ｃから、各色光それぞれの入射位置までの最大離隔距離をｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘとする。図６に示すように、集光レンズの入射面における各色光の形状は互いに異なるため、本開示を適用しないときのｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘは、互いに異なる値となる。そのため、各色光の、ロッドインテグレータへ入射するときの最大入射角度が互いに揃わない状態となるため、ロッドインテグレータから放射される光にはムラ（色ムラ、強度ムラ等を含むこととする）が生じてしまう。より具体的に説明すると、図６に示したような場合には、ロッドインテグレータから放射される光の外周ほど、最大離隔距離が最も長い色の強度が高くなってしまう。図６の例においては、最大離隔距離が最も長い赤色光ＬＲの強度が、放射光の外周において高くなってしまう。
　ここで、図７を参照して、ロッドインテグレータから放射される光の強度について説明する。図７は、図６の場合において、ロッドインテグレータから射出された光の放射角度分布を示す図である。図７における縦軸はロッドインテグレータから射出された光の強度を示しており、横軸はロッドインテグレータから射出された光の放射角度を示している。図７から明らかなように、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの最大放射角度が放射角０°を中心として±１０°未満であるのに対し、赤色光ＬＲの最大放射角度は、放射角０°を中心として±１３°程度であることがわかる。図６においては、集光レンズの入射面における光軸位置Ｃから赤色光の入射位置までの最大離隔距離であるｒＲｍａｘが最も長いため、図７に示すように、赤色光の、ロッドインテグレータからの最大放射角度が、緑色光および青色光の最大放射角度よりも大きくなるのである。
　これによって、画像取得装置で用いられる照明光の外周ほど赤色光が強調されるというムラが生じる。照明光にムラが生じると、画像取得システムの使用者は、撮像された患部の色調の違いが、照明光のムラに起因するのか、患部の状態に起因するのかを切り分けることが困難になる。
　照明光のムラを低減させる手法としては、上記の特許文献１には、複数の発光点から出射された複数のレーザ光を集光した上で、集光された複数のレーザ光の各々の発散角を拡散素子により広げる際に、複数のレーザ光のうち２つ以上が重なり合うように、複数のレーザ光の各々の発散角を広げる旨が開示されている。また、特許文献２には、扁平な光束断面を有する照明光の扁平度合いを小さくした上で集光又は発散させた後、ロッドインテグレータを用いてかかる照明光の空間的なエネルギー分布を均一化する手法が開示されている。しかし、これらの手法においては、光が拡散素子またはビームエクスパンダー等の光学素子を介して導光されるため、導光効率が低下する。また、内視鏡等のように、細いライトガイドに光を通すことが求められる場合、光学素子上のエネルギー密度が高くなり、光学素子の劣化が生じやすくなる。
　そこで、本件の開示者は、上記事情に着眼して本開示を創作するに至った。本開示の一実施形態に係る画像取得システムは、集光レンズ１２０の入射面における各色光の入射位置が調整されることによって、導光効率の低下を抑制しつつ合波後の光のムラを低減させることができる。以下に、本実施形態に係る光源装置１００の機能概要、各装置の機能構成、変形例等について説明する。
　（１－５．本実施形態に係る光源装置１００の機能概要）
　上記では、本開示の背景について説明した。続いて、図８および図９を参照して、本実施形態に係る光源装置１００の機能概要について説明する。
　本実施形態に係る光源装置１００は、集光レンズ１２０の入射面における各色光の入射位置が調整されることによって、合波後の光のムラを低減させることができる。より詳細には、本実施形態に係る光源装置１００では、集光レンズ１２０の入射面において、所定の基準位置から各色光の入射位置までの最大離隔距離が、各色光間で互いに等しくなるように調整される。ここで、集光レンズ１２０の入射面における基準位置は、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃとすることが好ましい。この場合に、本実施形態に係る集光レンズ１２０では、基準位置である光軸位置Ｃから、各色光の入射位置までの最大離隔距離であるｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるように、各色光の入射位置が調整される。すなわち、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘは以下の関係を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　ここで、図８を参照して、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから、各色光の入射位置までの最大離隔距離について説明する。図８は、本開示が適用されることによって、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光の入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい場合を示す図である。
　本実施形態に係る光源装置１００においては、光源装置１００に備えられる光源１１１または各光学素子の設置状態（例えば、光源１１１、各種レンズ、各種ミラー等の設置位置または設置角度等）が調整されることによって、図８に示すように、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光の入射位置までの最大離隔距離のそれぞれが互いに等しくなっている。これによって、各色光の、集光レンズ１２０からロッドインテグレータ１３０へ入射する各色光の最大入射角度ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるため、ロッドインテグレータ１３０によって放射される光のムラが低減される。
　ここで、図９を参照して、ロッドインテグレータ１３０によって放射される光の強度について説明する。図９は、図８の場合において、ロッドインテグレータ１３０から射出された光の放射角度分布を示す図である。本実施形態にかかる光源装置１００においては、図９に示すように、ロッドインテグレータ１３０から射出された各色光の最大放射角度が互いに等しくなる。これによって、光源装置１００は、画像取得装置２００の照明光のムラを低減させることができる。
　なお、本実施形態においては、光源装置１００の製造段階でｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが等しくなるように、光源装置１００の各構成が調整され、固定されることを想定して説明するが、これに限定されない。より具体的に説明すると、光源装置１００は、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが等しい状態になるように光源１１１または各光学素子の設置状態（位置または角度等の状態）を静的又は動的に制御してもよい。詳細については、以下の「３．変形例」にて説明する。
　　＜２．装置の機能構成＞
　上記では、本実施形態に係る光源装置１００の機能概要について説明した。続いて、図１０および図１１を参照して、本実施形態に係る各装置の機能構成について説明する。
　（２－１．光源装置１００の機能構成）
　まず、図１０を参照して、本実施形態に係る光源装置１００の機能構成について説明する。図１０は、本開示の一実施形態に係る光源装置１００の機能構成を示す図である。本実施形態に係る光源装置１００は、図１０に示すように、光源部１１０と、集光レンズ１２０と、ロッドインテグレータ１３０と、制御部１４０と、記憶部１５０と、を備える。
　（光源部１１０）
　光源部１１０は、上記のような特徴および機能を有しており、所定の波長帯域に属する複数種類の光を射出する。かかる光源部１１０の構成は、先だって説明した通りであるため、以下では詳細な説明は省略する。
　（集光レンズ１２０）
　集光レンズ１２０は、上記のような特徴および機能を有しており、光源部１１０から射出された複数種類の光を、後段に位置するロッドインテグレータ１３０へと入射させる。かかる集光レンズ１２０の構成についても、先だって説明した通りであるため、以下では詳細な説明は省略する。
　（ロッドインテグレータ１３０）
　ロッドインテグレータ１３０は、上記のような特徴および機能を有しており、集光レンズ１２０からの複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置２００に導光する。かかるロッドインテグレータ１３０の構成についても、先だって説明した通りであるため、以下では詳細な説明は省略する。
　（制御部１４０）
　制御部１４０は、本実施形態に係る光源装置１００の動作を統括的に制御する。より具体的に説明すると、制御部１４０は、光源部１１０、集光レンズ１２０またはロッドインテグレータ１３０の状態を制御することによって、照明光を画像取得装置２００へ提供する。制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えた各種ＩＣチップ等により実現される。
　（記憶部１５０）
　記憶部１５０は、制御部１４０が各種制御処理を実施するに際して参照可能な、各種のパラメータ及びデータベース、並びに、各種のプログラム等を記憶する。また、かかる記憶部１５０は、制御部１４０によって各種制御処理が実施される際に生成される一時的なデータや各種の履歴情報等を格納してもよい。制御部１４０は、記憶部１５０に対して、自由にデータのリード／ライト処理を実施することが可能である。記憶部１５０は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ストレージ装置等により実現される。
　（２－２．画像取得装置２００の機能構成）
　続いて、図１１を参照して、本実施形態に係る画像取得装置２００の機能構成について説明する。図１１は、本開示の一実施形態に係る画像取得装置２００の機能構成を示す図である。本実施形態に係る画像取得装置２００は、図１１に示すように、ライトガイド２１０と、撮像部２２０と、制御部２３０と、表示部２４０と、記憶部２５０と、を備える。撮像部２２０は、撮像ユニット２２１と、撮像素子２２２と、を備える。
　（ライトガイド２１０）
　ライトガイド２１０は、光源装置１００から射出された照明光を後述する撮像部２２０へ伝搬させる。より具体的に説明すると、ライトガイド２１０は、通常、インデックスガイド型の１０μｍ～８０μｍ程度のコア径を有する複数のマルチモード光ファイバが束ねられた（バンドルされた）ものであり、撮像部２２０に光を伝搬させる。光源装置１００から射出された照明光は、このライトガイド２１０によって伝搬されて、撮像部２２０まで達し、被撮像物の所定の領域を照明することとなる。かかるライトガイド２１０については、特に限定されるものではなく、公知のライトガイドを利用することが可能である。
　（撮像部２２０）
　撮像部２２０は、制御部２３０による制御のもと、ライトガイド２１０からの照明光を用いて、被撮像体を撮像して、撮像画像の画像データを生成する。この撮像部２２０は、例えば図１１に示したように、撮像ユニット２２１と、撮像素子２２２とを有している。
　（撮像ユニット２２１）
　撮像ユニット２２１は、観察光を撮像素子２２２の受光面上に結像するユニットである。より具体的に説明すると、撮像ユニット２２１は、ライトガイド２１０から導光された照明光を被撮像体に対して放射する光学系を有しており、被撮像体からの光（観察光とも呼称する）を取得する。さらに、撮像ユニット２２１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成されており、その光学特性は、取得した観察光を後述する撮像素子２２２の受光面上に結像するように調整されている。例えば、画像取得装置２００が内視鏡装置である場合、かかる撮像ユニット２２１は、その一部が被撮像体の内部へと挿入される内視鏡ユニットに対応する。
　ここで、図１２を参照して、撮像ユニット２２１の視野角度と、撮像ユニット２２１が放射する照明光の放射角度との関係について説明する。図１２は、撮像ユニット２２１の視野角度と、撮像ユニット２２１から放射される照明光の放射角度の関係を示す図である。図１２に示すように、撮像ユニット２２１の先端部から放射される照明光の放射角度は、撮像ユニット２２１の視野角度以上となるように調整されていることが好ましい。これによって、撮像部２２０は、撮像ユニット２２１の視野内に位置する被撮像物を、ムラが低減された照明光を用いて適切に撮像することができる。
　ここで、撮像ユニット２２１が放射する照明光の放射角度は、ロッドインテグレータ１３０が射出する光の最大放射角度（すなわち、ロッドインテグレータ１３０へ入射する光の最大入射角度）と同一（または相関）の関係にある。すなわち、ロッドインテグレータ１３０が射出する光の最大放射角度が調整されることによって、撮像ユニット２２１が放射する照明光の放射角度を調整することができる。また、上記のとおり、ロッドインテグレータ１３０が射出する光の最大放射角度は、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光の入射位置までの最大離隔距離によって調整される。ここで、撮像ユニット２２１が放射する照明光の放射角度が撮像ユニット２２１の視野角度と等しくなるときの、光源装置１００の集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光の入射位置までの最大離隔距離をｒｅｎｄｏとすると、本実施形態に係る画像取得システムにおいては、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘ、ｒｅｎｄｏは以下の関係となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　これによって、撮像部２２０は、撮像ユニット２２１の視野内に位置する被撮像物を、ムラが低減された照明光を用いて適切に撮像することができる。
　（撮像素子２２２）
　撮像素子２２２は、撮像ユニット２２１によって受光面上に結像された観察光を受光して光電変換することにより、観察光に対応した画像データを生成する。当該撮像素子２２２としては、例えばＢａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なもの等が用いられる。当該撮像素子２２２は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等、各種の公知の撮像素子であってよい。撮像素子２２２は、生成した画像データをＲＡＷデータとして制御部２３０に提供する。
　本実施形態にかかる画像取得装置２００は、可視光帯域の波長帯域に感度のある撮像素子２２２を用いることで、人間の眼で直接観察する状況に近い画像を撮像することができ、かかる画像を適切に現像した上で、表示部２４０に表示することができる。また、画像取得装置２００が特殊光観察を行うことが可能な場合、当該画像取得装置２００は、可視光帯域の撮像画像を表示する通常観察モードの他に、近赤外帯域の波長帯域にも感度のある撮像素子２２２を用いて、生体内で生じる蛍光を観察する蛍光観察モードや、特定の狭波長帯域を複数組み合わせることによって、皮膚表面からの深さの異なる血管を識別しやすくする狭波長画像（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ：ＮＢＩ）観察モードといった、各種の機能を実現してもよい。
　（制御部２３０）
　制御部２３０は、本実施形態に係る画像取得装置２００の動作を統括的に制御する。より具体的に説明すると、制御部２３０は、撮像部２２０を制御することによって上記の撮像処理を実現し、表示部２４０を制御することで、生成された画像データを表示部２４０に表示させる。制御部２３０は、アクチュエータまたは移動ステージ等の公知の駆動部材を備えており、各構成を駆動させることができる。なお、制御部２３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた各種ＩＣチップ等により実現される。
　（表示部２４０）
　表示部２４０は、制御部２３０に制御されることによって、撮像部２２０によって生成された撮像画像を、各種ディスプレイ等の表示画面に表示する。この表示部２４０は、画像取得システムの使用者によって実施された操作に応じて、表示画面に表示させる撮像画像の画角を変化させて表示画面に表示させる。
　本明細書では、表示部２４０が画像取得装置２００に備えられている例について説明するが、これに限定されない。例えば、表示部２４０は、画像取得装置２００の外部の表示装置（図示なし）等に備えられてもよい。当該表示装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた各種コンピュータ等の情報処理装置によって実現することが可能である。
　（記憶部２５０）
　記憶部２５０は、制御部２３０が各種制御処理を実施するに際して参照可能な、各種のパラメータ及びデータベース、並びに、各種のプログラム等を記憶する。記憶部２５０は、記憶部１５０と同様の機能を有するため説明を省略する。
　　＜３．変形例＞
　上記では、本実施形態に係る画像取得装置２００の機能構成について説明した。続いて、本開示の変形例について説明する。
　（３－１．第１の変形例）
　まず、図１３を参照して、本開示の第１の変形例について説明する。図１３は、本開示の第１の変形例に係る光源装置１００の構成を示す図である。第１の変形例は、所定の波長帯域の光を射出する光源１１１が波長帯域毎に１台ずつ備えられる場合である。
　図１３に示すように、第１の変形例における光源装置１００は、所定の波長帯域の光を射出する光源１１１を波長帯域毎に１台ずつ備えている。上記の実施形態においては、所望の強度の照明光を得るために、光源装置１００が各波長帯域の光源１１１を３台ずつ備えていたが、各光源１１１が射出する光の強度が高く、各波長帯域の光源１１１が１台ずつでも所望の強度の照明光が得られる場合には、第１の変形例の構成が用いられてもよい。
　第１の変形例においても、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光それぞれの入射位置までの最大離隔距離であるｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなることは、上記の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
　（３－２．第２の変形例）
　続いて、本開示の第２の変形例について説明する。上記の実施形態においては、光源装置１００の製造段階でｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるように、光源装置１００の各構成が調整され、固定されていたのに対し、第２の変形例においては、光源装置１００の制御部１４０が、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるように、各構成を制御する。
　より具体的に説明すると、第２の変形例における光源装置１００は、集光レンズ１２０の入射面を撮像する撮像部（図示なし）を備えており、撮像部は、制御部１４０に制御されることによって、集光レンズ１２０の入射面を随時撮像し、画像データを制御部１４０へ提供する。制御部１４０は、提供された画像データを解析することでｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘを測定する。例えば、制御部１４０は、画像データ内の輝度分布を取得する処理、当該輝度分布に基づいて周囲の画素との輝度値の差が比較的大きい画素を検出する処理などによって各色光の入射位置を把握し、当該入射位置に基づいてｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘを測定する。
　そして、制御部１４０は、測定したｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくない場合、各種のモータやアクチュエータ等により各構成を制御することで、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるようにする。より具体的に説明すると、制御部１４０は、光源部１１０の光源１１１、コリメートレンズ１１２、内部ミラー１１３、ミラー１１４またはダイクロイックミラー１１５の設置状態（設置位置または光軸に対する設置角度等）を制御することで、ｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるように調整する。なお、制御部１４０は、光源部１１０以外の集光レンズ１２０またはロッドインテグレータ１３０の設置状態を制御することでｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが互いに等しくなるように調整してもよい。
　なお、制御部１４０は、上記の方法以外にも、例えば、ロッドインテグレータ１３０から射出される各色光の放射角度分布に関する情報を取得し、各色光の最大放射角度が互いに等しくなるように各構成を制御してもよい。また、制御部１４０は、ロッドインテグレータ１３０に入射する各色光の入射角度分布に関する情報を取得し、各色光の最大入射角度が等しくなるように各構成を制御してもよい。
　これによって、光源装置１００は、合波後の白色光のムラをより低減させることができる。例えば、製造段階では揃っていたｒＲｍａｘ、ｒＧｍａｘ、ｒＢｍａｘが、光源装置１００に大きな振動が加えられたこと、または、経年劣化等が原因で、互いに異なる状態になった場合でも、制御部１４０が微調整を行うことによって合波後の白色光のムラを低減させることができる。
　また、第２の変形例において、光源装置１００は、あえてムラを生じさせるように動作してもよい。より具体的に説明すると、光源装置１００の制御部１４０は、ある波長帯域の光の最大離隔距離を他の波長帯域よりも長くすることによって、合波後の光の外周における当該波長帯域の光の強度を高くしてもよい。これによって、例えば、画像取得装置２００は、合波後の光の外周において赤色光の強度を高めることによって、赤色光を被検体（被撮像物）に放射し、赤色光の吸収量の差に基づいて被検体の血管を識別すること等ができる。なお、当該技術の活用方法はこれに限られない。
　（３－３．第３の変形例）
　続いて、本開示の第３の変形例について説明する。第３の変形例は、収差が補正される場合である。より具体的に説明すると、特に、照明光の放射領域が小さい場合等において、収差（波長に起因する色収差、レンズに起因する収差等を含む）の影響が無視できない程大きくなる場合がある。第３の変形例における光源装置１００は、これらの収差を補正することができる。
　上記の実施例において用いられていたレンズ（コリメートレンズ１１２、集光レンズ１２０等）は正レンズであったが、第３の変形例における光源装置１００は、正レンズと負レンズを組み合せたレンズ（アクロマティックレンズ等）を用いることで収差を補正することができる。第３の変形例における光源装置１００は、上流側から正レンズ、負レンズの順で組み合わされたレンズをコリメートレンズ１１２、集光レンズ１２０として用いることによって、収差の影響を良好に補正することができる。なお、正レンズおよび負レンズが組み合わされたレンズではなく、１枚の被球面レンズが用いられることによっても同等の効果が得られる。
　収差が補正されることにより、光源装置１００は、合波後の光のムラをより低減させることができる。この技術は、照明光の放射領域が小さい場合において特に有効に活用され得る。
　　＜４．備考＞
　上記では、集光レンズ１２０の入射面における光軸位置Ｃから各色光の入射位置までの最大離隔距離が互いに等しくなっている、または、互いに等しくなるように制御部１４０が各構成を制御することによって、照明光のムラが低減される旨について説明した。
　ここで、画像取得システムは、上記以外の方法で、照明光のムラを除去してもよい。例えば、照明光の外周にてある波長帯域の光の強度が高いというムラが発生している場合、画像取得装置２００の制御部２３０は、撮像ユニット２２１の視野角度を小さくすることで、ムラが発生している領域が撮像されないように調整してもよい。
　これによって、例えば、故障等によって本開示の方法（各色光に対応する最大離隔距離を互いに等しくする方法）で照明光のムラを低減させることが困難な状況になった場合でも、画像取得装置２００は、ムラが除去された照明光を用いて被撮像体を撮像することができる。
　　＜５．むすび＞
　以上説明したように、本開示の一実施形態に係る画像取得システムは、光源装置１００の集光レンズ１２０の入射面における各色光の入射位置を調整することによって、集光レンズ１２０からロッドインテグレータ１３０へ入射する各色光の最大入射角度を等しくすることができる。これによって、本実施形態に係る画像取得システムは、導光効率の低下を抑制しつつ照明光のムラを低減させることができる。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、光源装置１００または画像取得装置２００の構成の一部は、適宜外部装置に設けられ得る。例えば、光源装置１００の集光レンズ１２０およびロッドインテグレータ１３０が外部装置に設けられ、光源装置１００に対して当該外部装置が接続されることによって上記の処理が実現されてもよい。また、画像取得装置２００のライトガイド２１０、表示部２４０等が外部装置に設けられてもよい。
　また、光源装置１００の機能の一部が、制御部１４０よって具現されてもよい。例えば、制御部１４０が光源部１１０の機能の一部を具現してもよい。光源装置１００と同様に、画像取得装置２００の制御部２３０が、撮像部２２０、表示部２４０等の機能の一部を具現してもよい。
　また、上記では、光源装置１００が複数の波長帯域の光を合波することで、白色光を生成する場合について説明したが、これに限定されず、光源装置１００は複数の波長帯域の光を合波することで白色光以外の光を生成してもよい。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　複数種類の光を射出する光源部と、
　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部と、
　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、
　前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、
　光源装置。
（２）
　前記入射部は集光素子を備え、
　前記所定位置は、前記集光素子の入射面における光軸位置である、
　前記（１）に記載の光源装置。
（３）
　前記複数種類の光の、前記光導波路部の入射端での最大入射角が互いに等しい、
　前記（２）に記載の光源装置。
（４）
　前記光導波路部から入射され、前記画像取得装置から放射される照明光の放射角は、前記画像取得装置の視野角以上である、
　前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の光源装置。
（５）
　前記光導波路部の光軸に対して垂直な方向の断面は、多角形形状を有する、
　前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の光源装置。
（６）
　前記光導波路部の各辺の方向は、前記複数種類の光の光束断面の長尺方向および短尺方向に対して平行および垂直ではない、
　前記（５）に記載の光源装置。
（７）
　前記最大離隔距離が互いに等しくなるように前記光源部を制御する制御部をさらに備える、
　前記（１）から（６）のいずれか１項に記載の光源装置。
（８）
　前記光源部は、複数種類の光源と、それぞれの前記光源から射出された前記光を前記入射部に入射させる光学素子と、を備え、
　前記制御部は、前記光源または前記光学素子の設置状態を制御する、
　前記（７）に記載の光源装置。
（９）
　前記複数種類の光のそれぞれは、赤色光、緑色光および青色光のいずれかである、
　前記（１）から（８）のいずれか１項に記載の光源装置。
（１０）
　前記画像取得装置は、内視鏡、顕微鏡である、
　前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の光源装置。
（１１）
　複数種類の光を射出することと、
　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部へ、前記複数種類の光を入射させることと、を含み、
　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる際には、前記複数種類の光が入射する入射部の入射面にて、当該入射面の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離を互いに等しくさせる、
　光源制御方法。
（１２）
　被撮像体を撮像する撮像部を有する画像取得装置と、
　前記撮像部が前記被撮像体を撮像する際に利用する照明光を射出する光源装置と、を備え、
　前記光源装置は、
　複数種類の光を射出する光源部と、
　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を前記画像取得装置に導光する光導波路部と、
　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、
　前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、
　画像取得システム。
　１００　　光源装置
　１１０　　光源部
　１２０　　集光レンズ
　１３０　　ロッドインテグレータ
　１４０　　制御部
　１５０　　記憶部
　２００　　画像取得装置
　２１０　　ライトガイド
　２２０　　撮像部
　２２１　　撮像ユニット
　２２２　　撮像素子
　２３０　　制御部
　２４０　　表示部
　２５０　　記憶部

Claims (12)

  1. 　複数種類の光を射出する光源部と、
    　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部と、
    　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、
    　前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、
    　光源装置。
  2. 　前記入射部は集光素子を備え、
    　前記所定位置は、前記集光素子の入射面における光軸位置である、
    　請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記複数種類の光の、前記光導波路部の入射端での最大入射角が互いに等しい、
    　請求項２に記載の光源装置。
  4. 　前記光導波路部から入射され、前記画像取得装置から放射される照明光の放射角は、前記画像取得装置の視野角以上である、
    　請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記光導波路部の光軸に対して垂直な方向の断面は、多角形形状を有する、
    　請求項１に記載の光源装置。
  6. 　前記光導波路部の各辺の方向は、前記複数種類の光の光束断面の長尺方向および短尺方向に対して平行および垂直ではない、
    　請求項５に記載の光源装置。
  7. 　前記最大離隔距離が互いに等しくなるように前記光源部を制御する制御部をさらに備える、
    　請求項１に記載の光源装置。
  8. 　前記光源部は、複数種類の光源と、それぞれの前記光源から射出された前記光を前記入射部に入射させる光学素子と、を備え、
    　前記制御部は、前記光源または前記光学素子の設置状態を制御する、
    　請求項７に記載の光源装置。
  9. 　前記複数種類の光のそれぞれは、赤色光、緑色光および青色光のいずれかである、
    　請求項１に記載の光源装置。
  10. 　前記画像取得装置は、内視鏡、顕微鏡である、
    　請求項１に記載の光源装置。
  11. 　複数種類の光を射出することと、
    　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を被撮像体の画像を取得する画像取得装置に導光する光導波路部へ、前記複数種類の光を入射させることと、を含み、
    　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる際には、前記複数種類の光が入射する入射部の入射面にて、当該入射面の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離を互いに等しくさせる、
    　光源制御方法。
  12. 　被撮像体を撮像する撮像部を有する画像取得装置と、
    　前記撮像部が前記被撮像体を撮像する際に利用する照明光を射出する光源装置と、を備え、
    　前記光源装置は、
    　複数種類の光を射出する光源部と、
    　前記複数種類の光を合波した上で、合波後の光を前記画像取得装置に導光する光導波路部と、
    　前記光導波路部へ前記複数種類の光を入射させる入射部と、を備え、
    　前記入射部における前記複数種類の光の入射面では、前記入射部の所定位置を基準位置として、当該基準位置から前記入射部に入射した前記複数種類の光それぞれの入射位置までの最大離隔距離が互いに等しい、
    　画像取得システム。
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