WO2020071139A1 - 医療用観察システム、医療用光源装置、及び医療用照明方法 - Google Patents

Abstract

本技術の一形態に係る医療用観察システムは、光源と、光学部材と、第１の導光体と、撮像素子とを具備する。前記光源は、各々が光を出射する複数の発光素子を有する。前記光学部材は、前記複数の発光素子から出射された光を反射し、第１の領域に入射するように配置される。前記第１の導光体は、前記第１の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する。前記撮像素子は、前記導光された光を術野に照射し、被写体から反射された光を撮像する。

Description

医療用観察システム、医療用光源装置、及び医療用照明方法

　本技術は、医療用の観察に用いられる医療用観察システム、医療用光源装置、及び医療用照明方法に関する。

　従来、内視鏡装置や顕微鏡装置等の生体組織を観察する観察装置の光源が開発されている。最近では、このような医療用の観察装置の光源として、従来から用いられていたランプ光源に代えて、ＬＤ（Laser Diode）等の発光素子が用いられる機会が増えてきている。

　例えば、特許文献１には、術野を観察する観察装置に用いられる照明装置が記載されている。この照明装置には、光の３原色に対応する光を出射する３つのレーザ光源が設けられる。各レーザ光源から出射されたレーザ光は、各波長帯域の光を反射する３つのダイクロイックミラーにより１つの光束として合波される。合波された光束は、各レーザ光の発散角を統一して照射時の色むら等を低減する拡散部材を通過する。拡散部材を通過した光束は、他の白色光と合波され、集光レンズを介してライトガイドに集光される。（特許文献１の明細書段落［００２７］［００３７］［００３９］［００４６］［００７７］図１等）。

特開２０１６－１２０１０４号公報

　このように、複数の発光素子が設けられた構成では、光の合波や集光等に用いられる光学系が増えることで装置サイズが大きくなる可能性がある。このため、装置サイズを小さくするとともに、良好な観察を実現する技術が求められている。

　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、装置サイズを小さくするとともに、良好な観察を実現する医療用観察システム、医療用光源装置、及び医療用照明方法を提供することにある。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る医療用観察システムは、光源と、光学部材と、第１の導光体と、撮像素子とを具備する。
　前記光源は、各々が光を出射する複数の発光素子を有する。
　前記光学部材は、前記複数の発光素子から出射された光を反射し、第１の領域に入射するように配置される。
　前記第１の導光体は、前記第１の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する。
　前記撮像素子は、前記導光された光を術野に照射し、被写体から反射された光を撮像する。

　この医療用観察システムでは、複数の発光素子から出射された光が、光学部材により反射され、第１の領域に入射する。第１の領域に入射した光は、第１の領域に配置された第１の導光体の入射端に入射し、出射端に導光される。導光された光は、術野に照射され、被写体から反射された光が撮影される。このように、光を反射することで集光に必要な距離を短くすることが可能となる。また導光体により集光された光はそのまま均一化される。これにより装置サイズを小さくするとともに、良好な観察を実現することが可能となる。

　前記第１の導光体は、前記出射端から出射される光の前記出射端における輝度分布を均一化してもよい。
　これにより、均一な輝度分布を持った光を出射することが可能となる。この結果、輝度むらが抑制された光を照射することが可能となり、良好な観察を実現することが可能となる。

　前記複数の発光素子は、所定の軸の周りに配置されてもよい。この場合、前記光学部材は、前記複数の発光素子に対向して配置され、前記複数の発光素子から出射された光を反射して前記所定の軸上の第２の領域に向けて集光する第１の反射部を有してもよい。
　これにより、複数の発光素子から出射された光を折り返して集光することが可能となり、装置サイズを小さくすることが可能となる。

　前記複数の発光素子は、前記所定の軸と平行に光を出射してもよい。
　これにより、複数の発光素子からは互いに平行な光が出射されることになり、複数の発光素子から出射された光を容易に集光することが可能となる。

　前記第１の反射部は、放物面ミラー及び自由曲面ミラーの少なくとも一方を含んでもよい。
　これにより、例えば集光の精度を向上することが可能となる。この結果、光の集光効率が向上し明るい光を照射することが可能となり、良好な観察を実現することが可能となる。

　前記自由曲面ミラーは、複数の分割ミラーにより構成されてもよい。
　例えば各分割ミラーの角度等を調整することで、集光の精度を十分に向上することが可能となる。また分割ミラーを用いることで、装置サイズを抑制することが可能となる。

　前記第２の領域は、前記第１の領域であってもよい。
　これにより、第１の反射部で反射された光は第１の導光体に直接集光される。この結果、部品点数を抑えることが可能となり、製造コストを抑制することが可能となる。

　前記光学部材は、前記第１の反射部に対向して配置され、前記第１の反射部から前記第２の領域に向かう光を前記第１の領域に向けて反射する第２の反射部を有してもよい。
　例えば、第２の反射部を調整することで、集光効率を向上させることが可能となる。この結果、明るい光を照射することが可能となり、良好な観察を実現することが可能となる。

　前記第２の反射部は、放物面ミラー、平面ミラー、及び自由曲面ミラーの少なくとも１つを含んでもよい。
　これにより、集光の精度を十分に向上することが可能となり、明るい観察像等を容易に得ることが可能となる。

　前記複数の発光素子は、互いに異なる波長域の光を出射する複数種類の発光素子を含んでもよい。
　これにより、観察部位に照射される光の色等を容易に調整することが可能となり、高品質な観察像等を得ることが可能となる。この結果、良好な観察を実現することが可能となる。

　前記複数の発光素子は、赤色光を出射する発光素子、緑色光を出射する発光素子、及び青色光を出射する発光素子の少なくとも１つを含んでもよい。
　これにより、白色光を出射することが可能となり、例えば各グループの出力を制御することで、白色光の色合いが調整され、十分に高品質な観察像等を得ることが可能となる。

　前記複数の発光素子は、赤外光を出射する発光素子、及び紫外光を出射する発光素子の少なくとも１方を含んでもよい。
　これにより、例えば蛍光体を励起する励起光等を出射することが可能となる。この結果、観察部位の蛍光観察等が可能となり、詳細な観察を実現することが可能となる。

　前記複数の発光素子は、同一種類の発光素子のうち少なくとも１つの発光素子が、当該発光素子から出射された光の前記入射端に対する入射角が所定の範囲に含まれるように配置されてもよい。
　これにより、例えば各波長域の光が集光された際のビーム形状の偏り等を軽減することが可能となる。この結果、出射端での輝度分布等を十分に均一化することが可能となる。

　前記複数の発光素子は、レーザダイオードを含んでもよい。
　これにより、例えば細い導光体に対しても高い集光効率で光を集光することが可能となり、侵襲性が低く明るい観察が可能な観察装置等を実現することが可能となる。

　前記複数の発光素子は、同一の放熱板上に配置されてもよい。
　これにより、各発光素子を容易に冷却することが可能となる。この結果、装置の信頼性を容易に向上することが可能となる。

　前記医療用観察システムは、さらに、観察対象まで光を導光する第２の導光体と、前記第１の導光体の出射端から出射する光を前記第２の導光体の入射端に接続するリレー光学系とを具備してもよい。
　これにより、第１の導光体により均一化された光を、観察部位まで適正に導光することが可能となる。この結果、観察部位を良好に観察することが可能となる。

　前記第１の導光体の出射端の面積は、前記第２の導光体の入射端の面積よりも小さくてもよい。
　これにより、第１の導光体により均一化された光を、効率よく導光することが可能となる。この結果、明るく輝度むらのない光を照射して観察部位を観察することが可能となる。

　前記医療用観察システムは、顕微鏡システム、又は内視鏡システムとして構成されてもよい。
　これにより、患者の術野等を適正に観察することが可能となる。

　本技術の一形態に係る医療用光源装置は、光源と、光学部材と、導光体とを具備する。
　前記光源は、各々が光を出射する複数の発光素子を有する。
　前記光学部材は、前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射するように配置される。
　前記導光体は、前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する。

　本技術の一形態に係る医療用照明方法は、複数の発光素子の各々から光を出射させることを含む。
　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射させる。
　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有する導光体により、前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する。

　以上のように、本技術によれば、装置サイズを小さくするとともに、良好な観察を実現することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術の一実施形態に係る医療用観察システムの構成例を示す模式図である。 レーザダイオードの配置の一例を示す模式図である。 内部ライトガイドの端面の輝度分布の一例を示す模式図である。 光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。 光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。 光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。 光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。 光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。 他の実施形態に係る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 他の実施形態に係る顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

　［医療用観察システムの構成］
　図１は、本技術の一実施形態に係る医療用観察システムの構成例を示す模式図である。医療用観察システム１００は、例えば患者の患部等を観察するための顕微鏡システムや内視鏡システム等の観察システムとして構成される。医療用観察システム１００から出射された光（以下、照射光１と記載する）は、施術者の観察対象２となる患者の患部等の術野に照射される。なお、本開示において術野とは、手術等の医療行為の対象領域の他に、生体組織等を観察する際の観察視野等も含まれる。例えば撮像素子４０等を用いて、照射光１が照射された観察対象２を被写体として撮影することで、観察対象２の状態が観察される。

　医療用観察システム１００は、光源ユニット１０と、リレー光学系３０と、外部ライトガイド３１と、照明光学系３２と、撮像素子４０とを有する。

　光源ユニット１０は、照射光１となる光を生成して光軸３に沿って出射する。図１には、光軸３を含む面で切断された光源ユニット１０の断面図が模式的に図示されている。以下では、照射光１となる光が出射される側を、光源ユニット１０の前側と記載し、その反対側を光源ユニット１０の後ろ側と記載する。

　また、光軸３が延在する方向を光源ユニット１０の前後方向（Ｚ方向）と記載し、図１の断面（紙面）に垂直な方向を光源ユニット１０の横方向（Ｘ方向）と記載する。また前後方向及び横方向に垂直な方向（図中の上下方向）を光源ユニット１０の縦方向（Ｙ方向）と記載する。

　光源ユニット１０は、光源１１と、光学部材１２と、内部ライトガイド１３とを有する。本実施形態では、光源ユニット１０は、医療用光源装置に相当し、光軸３は、所定の軸に相当する。また光源ユニット１０により、本実施形態に係る医療用照明方法が実現される。

　光源１１は、放熱部１４と、複数のレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）１５とを有する。本実施形態では、放熱部１４は、放熱板に相当し、複数のレーザダイオード１５は、複数の発光素子に相当する。

　放熱部１４は、複数のレーザダイオード１５で発生する熱を放熱する部材である。放熱部１４は、平面形状が正方形の平板形状であり、一方の面に複数のレーザダイオード１５が配置される配置面１６が設けられる。すなわち放熱部１４は、レーザダイオード１５を支持する支持部材として機能するとも言える。

　配置面１６の中心部には正方形の開口部１７が設けられる。また放熱部１４は、配置面１６の中心（開口部１７の中心）で光軸３と直交するように配置される。なお、配置面１６は、放熱部１４（光源ユニット１０）の後側となる面である。

　放熱部１４は、例えば銅、アルミ、グラファイトシート、窒化アルミ等の熱伝導率の比較的高い熱伝導材料を用いて構成される。放熱部１４の具体的な構成は限定されない。例えばエポキシ基板やプラスチック基板等の樹脂性の基板と熱伝導材料とを組み合わせて、放熱部１４が構成されてもよい。また配置面１６とは反対側の面に放熱用のフィン（ヒートシンク）等が設けられてもよい。

　複数のレーザダイオード１５は、各々がレーザ光を出射する発光素子である。各レーザダイオード１５は、放熱部１４の配置面１６に配置される。このように、複数のレーザダイオード１５は、同一の放熱部１４上に配置される。これにより、各レーザダイオード１５を効率的に冷却することが可能となる。

　なお、レーザ光が出射される出射側は、放熱部１４（配置面１６）とは反対側、すなわち光源ユニット１０の後側に向けられる。従って、各レーザダイオード１５は、光源ユニット１０の後側に向けてレーザ光を出射することになる。

　本実施形態では、複数のレーザダイオード１５は、光軸３と平行にレーザ光を出射する。すなわち配置面１６からは光源ユニット１０の後側に向けて、互いに平行な複数のレーザ光が出射されることになる。なお、本開示において、平行とは、実質的に平行であることを含む。例えば、後述する光学部材１２によるレーザ光の集光が適正に実行可能となるような角度範囲で出射されたレーザ光は、互いに平行なレーザ光に含まれる。

　図１に示す例では、光源ユニット１０の後側に向けてレーザ光を出射する２つのレーザダイオード１５が模式的に図示されている。もちろんレーザダイオード１５の数は限定されず、例えば医療用観察システム１００の用途等に応じて、あるいは所望の光量（輝度）が実現可能となるように、必要な数のレーザダイオード１５が適宜用いられてよい。

　図２は、レーザダイオード１５の配置の一例を示す模式図である。図２Ａ及び図２Ｂには、光源ユニット１０の後側から見た配置面１６（放熱部１４）が模式的に図示されている。なお、中央の正方形の開口部１７には、後述する内部ライトガイド１３が配置される。

　図２Ａに示す例では、８個のレーザダイオード１５が、光軸３を中心に同心円状に配置される。このように、同心円状にレーザダイオード１５を配置することで、各レーザ光が通過する光路の特性（例えば各部への入射角や反射角等）を揃えることが可能となる。この点については、後に詳しく説明する。

　本実施形態では、複数のレーザダイオード１５として、互いに異なる波長域の光を出射する複数種類のレーザダイオード１５が用いられる。図２Ａには、種類の異なるレーザダイオード１５が、互いに異なる色でそれぞれ示されている。各レーザダイオード１５は、図示しないコントローラ等により、互いに独立して駆動される。すなわち、波長域の異なるレーザ光の出力を、それぞれ独立に制御することが可能である。

　本実施形態では、赤色光を出射するレーザダイオード１５Ｒ、緑色光を出射するレーザダイオード１５Ｇ、及び青色光を出射するレーザダイオード１５Ｂが用いられる。このように、光の３原色であるＲＧＢの各色光を出射するレーザダイオード１５Ｒ～Ｂを用いることで、白色光を生成することが可能である。これにより、白色光（照射光１）を観察対象２に照射して、観察対象２の可視光観察等を行うことが可能となる。

　赤色光を出射するレーザダイオード１５Ｒとしては、例えばＧａＩｎＰ量子井戸構造レーザダイオード等が用いられる。また緑色光を出射するレーザダイオード１５Ｇとしては、例えばＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオード等が用いられる。また青色光を出射するレーザダイオード１５Ｂとしては、例えばＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオード等が用いられる。この他、赤色光、緑色光、及び青色光を出射可能な任意のレーザダイオード１５が用いられてよい。

　また本実施形態では、赤外光を出射するレーザダイオード１５ＩＲと、紫外光を出射するレーザダイオード１５ＵＶとが用いられる。例えば赤外光を観察対象２に照射することで、観察対象２の赤外線画像等を撮影することが可能となり、観察対象２の表面のみならず内部の状態等を詳細に観察することが可能となる。

　また例えば、紫外光を用いることで蛍光マーカ等を励起することが可能となる。これにより、蛍光マーカ等から放出される蛍光を検出することが可能となり、病変部を容易に識別することが可能となる。なお、このような蛍光イメージングは、蛍光マーカ等の種類に応じて、紫外光以外の光（ＲＧＢの各単色光や、赤外光等）を用いて行うことも可能である。

　赤外光を出射するレーザダイオード１５ＩＲとしては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓ系のレーザダイオード等が用いられる。また、紫外光を出射するレーザダイオード１５ＵＶとしては、例えばＧａＮ系のレーザダイオード等が用いられる。この他、赤外線や紫外線等の不可視領域の光を出射する任意のレーザダイオード１５が用いられてよい。

　図２Ａに示す例では、２つの赤色光用のレーザダイオード１５Ｒと、３つの緑色光用のレーザダイオード１５Ｇとが配置される。また、青色光用、赤外光用、及び紫外光用のレーザダイオード１５Ｂ、１５ＩＲ、及び１５ＵＶがそれぞれ１つ配置される。各色（波長域）のレーザダイオード１５を設ける個数等は限定されない。例えば所望の照射光１の強度や色等を実現することが可能となるように、各種のレーザダイオード１５の個数等が設定されてよい。また例えば、各レーザダイオード１５の出力特性等に応じて、用いられる個数等が設定されてもよい。

　図２Ｂに示す例では、１２個のレーザダイオード１５が、光軸３を基準に格子状に配置される。具体的には、光軸３（開口部１７）を挟んで配置面１６の一方の領域（図中の上側）と他方の領域（図中の下側）にそれぞれ６個のレーザダイオード１５が配置される。各領域では、６個のレーザダイオード１５が、横方向（Ｘ方向）に３個、縦方向（Ｙ方向）に２個並ぶように、２×３の格子状に配置される。以下では、図中左下の配置位置を（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）として、各レーザダイオード１５の配置を説明する。この場合、右上の配置位置は、（Ｘ，Ｙ）＝（３，４）となる。

　下側の領域には、３個の赤色光用のレーザダイオード１５Ｒと、２個の青色光用のレーザダイオード１５Ｂと、１個の紫外光用のレーザダイオード１５ＵＶとが配置される。レーザダイオード１５Ｒは、配置位置（１，１）、（１，２）、及び（３、１）に配置される。またレーザダイオード１５Ｂは、配置位置（２，１）及び（２，２）に配置される。またレーザダイオード１５ＵＶは、配置位置（３，２）に配置される。

　上側の領域には、４個の緑色光用のレーザダイオード１５Ｇと、２個の赤外光用のレーザダイオード１５ＩＲとが配置される。レーザダイオード１５Ｇは、配置位置（１，３）、（１，４）、（２，３）、及び（２、４）に配置される。またレーザダイオード１５ＩＲは、配置位置（３，３）及び（３，４）に配置される。

　この配置では、各色のレーザダイオード１５のうち少なくとも１つは外側の配置位置、（内側の配置位置（２，２）及び（２，３）以外の配置位置）に配置されることになる。これにより、各レーザ光が通過する光路の特性を揃えることが可能となっている。

　格子状にレーザダイオード１５を配置することで、例えば各レーザダイオード１５を容易に密集させることが可能となる。これにより、搭載可能なレーザダイオード１５の個数が増大し、出力強度（照射光１の輝度）等を向上することが可能である。また領域を分けてレーザダイオード１５を配置することが容易となる。これにより、例えば放熱部１４に用いられる熱伝導材料等の使用量を減らすことが可能となり、装置を軽量化することが可能となる。

　このように、本実施形態では、複数のレーザダイオード１５が光軸３の周りに配置される。光軸３の周りにレーザダイオード１５を３次元的に配置することで、例えば光軸３を基準に対称な光学系等を容易に構成することが可能となり、多数のレーザダイオード１５を容易に配置することが可能となる。また後述するように、各レーザ光の光路を共通の光学系を用いて制御することが可能となり、構成をシンプルにすることが可能である。

　なお、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明した配置例は、あくまで一例であって、本技術はこれに限定されるわけではない。すなわち各レーザダイオード１５の配置位置や、用いられる個数等は適宜設定されてよい。例えば、使用されるレーザダイオード１５の種類や数、あるいは光源ユニット１０に要求されるサイズや機能等に応じて、任意の配置が採用されてもよい。

　図１に戻り、光学部材１２は、複数のレーザダイオード１５から出射された光を反射し、集光領域４に入射するように配置される。すなわち、光学部材１２は、集光領域４に集まるように各レーザ光を反射するとも言える。なお集光領域４とは、例えば各レーザ光が集められる集光スポットである。本実施形態では、集光領域４は、光源ユニット１０の前後方向（Ｚ方向）に直交する平面（ＸＹ平面）上の領域として、光軸３上の所定の位置に設定される。本実施形態では、集光領域４は、第１の領域に相当する。

　光学部材１２は、リフレクタ５０を有する。リフレクタ５０は、放物面ミラーであり、凹状の反射面５１を有する。なお本開示において、放物面ミラーとは、反射面の少なくとも一部の断面形状が放物線を用いて構成されているミラー（リフレクタ）である。

　本実施形態では、反射面５１は、所定の放物線を当該放物線の軸を中心軸として回転させた凹状の回転放物面として構成される。すなわち、リフレクタ５０は、凹状の放物面を反射面５１とする回転対称な放物面ミラーとなる。

　リフレクタ５０は、反射面５１を光源１１の配置面１６（複数のレーザダイオード１５の出射側）に向けて、反射面５１の中心軸が光軸３と一致するように配置される。従って、図１に示すように、反射面５１の光軸３を含む断面形状は、配置面１６側（光源ユニット１０の前側）に開いた放物線形状となる。

　上記したように、本実施形態では、各レーザダイオード１５から光軸３と平行にレーザ光が出射される。すなわち、反射面５１には、中心軸（光軸３）と平行なレーザ光が入射することになる。図１には、光軸３を含む断面（ＹＺ面）でのレーザ光の光路が矢印を用いて模式的に図示されている。

　中心軸と平行に入射したレーザ光は、回転放物面である反射面５１の焦点Ｐ（断面を構成する放物線の焦点Ｐ）に向けて反射される。すなわち、各レーザ光は、反射面５１により反射されて、焦点Ｐに向けて集光されるともいえる。なお、反射面５１の焦点Ｐは、光軸３上の点である。

　また各レーザ光は、焦点Ｐにおいて有限のスポットサイズで集光されることになる。すなわち、焦点Ｐでは、各レーザ光が一定の領域に集光された状態が実現される。以下では、反射面５１により、各レーザ光が集光される領域（スポット）を焦点領域５と記載する。

　このように、リフレクタ５０は、複数のレーザダイオード１５に対向して配置され、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光を反射して、光軸３上の焦点領域５に向けて集光する。本実施形態では、リフレクタ５０は、第１の反射部に相当し、焦点領域５は、第２の領域に相当する。またリフレクタ５０は、反射板の一例である。

　また本実施形態では、リフレクタ５０の焦点Ｐである焦点領域５が、集光領域４となる。すなわち、リフレクタ５０は、複数のレーザダイオード１５から出射された光を反射してＸＹ平面上の集光領域４（焦点領域５）向けて集光するとも言える。なお、リフレクタ５０として放物面ミラーを用いる場合に限定されず、例えば集光領域４に集光可能な任意の形状のミラーが用いられてよい。例えば、リフレクタ５０として自由曲面ミラー等が用いられてもよい。自由曲面ミラーは、例えば光路シミュレーション等を用いて適宜設計される。あるいは、各レーザ光を集光する際の収差等が補正されるように、自由曲面ミラーが構成されてもよい。この他、リフレクタ５０（反射面５１）の形状は限定されない。

　リフレクタ５０の具体的な構成は限定されない。例えば、リフレクタ５０を構成する材料として、アクリル等の樹脂、ガラス、金属等の任意の材料が用いられてよい。例えばこれらの材料に対して、所定の表面粗さとなるような鏡面加工を材料表面に施すことによりリフレクタ５０が構成される。この他、例えば加工精度や生産性等に応じて任意の材料が用いられてよい。

　また例えばリフレクタ５０の反射面５１には、アルミや銀等の薄膜を用いた高反射率コーティング等が施されてもよい。これにより反射面５１に入射したレーザ光を高い効率で反射することが可能となる。また反射面５１の表面には、ＳｉＯ₂膜や重合膜等の薄膜を用いた保護コーティング等が適宜施されてよい。この他、高反射コーティング及び保護コーティング等の材質等は限定されない。

　内部ライトガイド１３は、集光領域４に配置され、入射する光を均一化して出射するロッドインテグレータである。内部ライトガイド１３は、入射端１８と、導光部１９と、出射端２０とを有する。本実施形態では、内部ライトガイド１３として、端面形状が正方形の角柱型のロッドインテグレータが用いられる。従って、内部ライトガイド１３は、一方向に延在する直方体状の長手部材となる。

　入射端１８は、内部ライトガイド１３の一方の端に設けられた正方形の端面である（図３Ａ参照）。導光部１９は、入射端１８から入射した光を導光する。導光部１９の内部では、４つの側面による光の全反射等が複数回繰り返されて光が導光される。出射端２０は、入射端１８とは反対側の正方形の端面である（図３Ｂ参照）。出射端２０からは、導光部１９を通過した光が出射される。以下では、入射端１８の中心と出射端２０の中心とを通る軸を、内部ライトガイド１３の中心軸と記載する。本実施形態では、中心軸は、入射端及び出射端を通過する導光軸に相当する。

　図１に示すように、内部ライトガイド１３は、当該内部ライトガイド１３の中心軸が、光軸３と一致するように、入射端１８をリフレクタ５０に向けて配置される。従って、上記したリフレクタ５０（反射面５１）の中心軸と、内部ライトガイド１３の中心軸（導光軸）とを一致させた場合の軸が、光源ユニット１０の光軸３となるとも言える。

　内部ライトガイド１３の入射端１８は、光学部材１２により集光された光が入射する端面であり、集光領域４に配置される。すなわち、リフレクタ５０の焦点Ｐ（焦点領域５）が、入射端１８と一致するように、内部ライトガイド１３とリフレクタ５０とのＺ方向の距離が設定される。従って、光学部材１２（リフレクタ５０）による集光領域４は、入射端１８に設定されるとも言える。この結果、第１のリフレクタ５０により反射されたレーザ光は、入射端１８上の集光領域４に集光されることになる。このように、リフレクタ５０は、複数のレーザダイオード１５から出射された光を反射し、入射端１８に集光するように配置される。従って、本実施形態では、各レーザ光が、リフレクタ５０のみを使用して内部ライトガイド１３の入射端１８に集光されることになる。これにより、例えばレーザ光を集光するために必要となる部品点数を抑えることが可能となり、装置サイズをコンパクトにすることや、装置コストを抑えることが可能である。

　なお、必ずしも入射端１８と焦点Ｐとを一致させる配置に限定されるわけではない。例えば、集光精度が十分に高く集光スポットが十分に小さい場合や、入射端１８の面積が十分に大きいような場合には、焦点Ｐとの位置が多少ずれた場合であっても、各レーザ光を入射端１８上に適正に集光することが可能となる。このように、入射端１８は、例えば所望の集光効率等が発揮可能な範囲で、第１のリフレクタ５０の焦点Ｐの近傍に配置されてもよい。すなわち、入射端１８と焦点Ｐとを一致させることは、入射端１８と焦点Ｐとを実質的に一致させる場合を含む。

　内部ライトガイド１３は、入射端１８から入射した光を出射端２０に導光する。例えば入射端１８に集光されたレーザ光は、入射端１８から導光部１９に入射し、導光部１９内部での全反射を繰り返して出射端２０に向けて導光され、出射端２０から出射される。内部ライトガイド１３では、導光部１９での全反射が繰り返されることで、均一な光を出射することが可能となる。このように、内部ライトガイド１３は、入射端１８に入射する集光されたレーザ光を均一化して出射端２０から出射する。内部ライトガイド１３の動作については、図３等を用いて後に詳しく説明する。本実施形態では、内部ライトガイド１３は、第１の導光体に相当する。

　内部ライトガイド１３は、例えば、石英ロッドやガラスロッド等を用いて構成される。また、各端面（入射端１８及び出射端２０）の面積は、例えばリフレクタ５０の集光精度や、後述する外部ライトガイド３１の端面の面積等に応じて、適宜設定される。また導光部１９の長さは、全反射の回数（均一化の精度）等に応じて適宜設定される。

　この他、内部ライトガイド１３の材質・形状等の具体的な構成は限定されない。例えば正方形の断面に限定されず、任意の多角形状の断面を有するロットインテグレータが用いられてもよい。また、テーパ型のロッドインテグレータ等が用いられてもよい。あるいは、長手方向の側面にクラック等を防ぐためのコーティング等が設けられてもよい。

　リレー光学系３０は、光源ユニット１０の内部ライトガイド１３から出射された光を、後段の外部ライトガイド３１に接続する光学系である。具体的には、内部ライトガイド１３の出射端２０から出射する光が外部ライトガイド３１の入射端３３に接続される。リレー光学系３０としては、例えば内部ライトガイド１３から出射された光を再び集光するような光学系が用いられる。

　リレー光学系３０の具体的な構成は限定されず、例えば、上記した外部ライトガイド３１への接続の他に任意の光学処理が実行されてよい。例えば光の拡散角を統一するための拡散素子、光を平行化するためのコリメート光学系、偏光方向を制御ための偏光制御素子等が設けられてもよい。また、内部ライトガイド１３から出射された光と、他の光源により生成された光とを合波するための合波光学系等が設けられてもよい。この場合、合波された光が外部ライトガイド３１に集光される。この他、任意の光学素子・光学系が設けられてよい。

　外部ライトガイド３１は、観察対象２まで光を導光する。外部ライトガイド３１としては、例えば複数の光ファイバーを束ねたバンドルファイバー等が用いられる。バンドルファイバーは、曲げ可能に構成されており、内視鏡（軟性内視鏡や硬性内視鏡等）や手術用顕微鏡等の観察装置の筐体内に配置される。もちろん、観察装置の種類に応じて、バンドルファイバー以外のライトガイド等が適宜用いられてよい。

　外部ライトガイド３１は、入射端３３と、出射端３４とを有する。入射端３３及び出射端３４は、例えば複数の光ファイバーの断面で構成される。外部ライトガイド３１は、出射端３４が観察対象２に向けられる側（例えば内視鏡の先端側）となるように、配置される。外部ライトガイド３１の入射端３３には、リレー光学系３０を通過した光が集光される。入射端３３に入射した光は、各光ファイバーを通過して出射端３４から出射される。

　本実施形態では、内部ライトガイド１３の出射端２０の面積は、外部ライトガイド３１の入射端の面積よりも小さくなるように構成される。すなわち内部ライトガイド１３の導波路の断面サイズに対して、外部ライトガイド３１の導波路の断面サイズが大きくなるように、各ライトガイドが構成される。

　これにより、内部ライトガイド１３から外部ライトガイド３１に接続する際の光の漏れ等を十分に抑制することが可能となり、各ライトガイドのカップリングを大幅に向上することが可能となる。この結果、観察対象２に照射される照射光１の輝度が低下するといった事態を回避することが可能となる。

　照明光学系３２は、観察対象２に光を照射する光学系である。照明光学系３２は、レンズ・絞り等の光学素子を用いて構成され、例えば内視鏡の先端等に設けられる。図１では、照明光学系が凸レンズを用いて模式的に図示されている。外部ライトガイド３１の出射端３４から出射された光は、照明光学系３２を通過して照射光１として観察対象２に照射される。照明光学系３２の具体的な構成は限定されない。例えば観察対象２を適正に観察することが可能となるように、出射される光を拡大あるいは縮小して照射する任意の光学系が用いられてよい。

　撮像素子４０は、医療用観察システム１００の観察対象２である術野を撮影する。例えば、観察対象２には、内部ライトガイド１３（光源ユニット１０）から出射された光が、外部ライトガイド３１や照明光学系３２等を介して照射される。撮像素子４０は、この光を照明光として、観察対象２の術野を撮影する。このように、撮像素子４０は、内部ライトガイド１３の出射端２０に導光された光を術野に照射し、被写体から反射された光を撮像する。

　撮像素子４０としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサを用いたデジタルカメラ等が用いられる。あるいは、赤外線カメラや紫外線カメラといった可視域外の光を撮像可能なカメラ等が用いられてもよい。なお、撮像素子４０に光を導光する方法等は限定されない。例えば照射系と共通の光学系を用いて、撮影用の反射光等が導光されてもよいし、術野の近くに撮像素子４０を配置して、直接撮影を行うような構成が採用されてもよい。この他、システムの種類等に応じて、撮像素子４０が適宜構成されてよい。

　図３は、内部ライトガイド１３の端面の輝度分布の一例を示す模式図である。図３Ａ及び図３Ｂには、内部ライトガイド１３の入射端１８及び出射端２０の輝度分布がグレースケールを用いて模式的に図示されている。

　上記したように、本実施形態では、リフレクタ５０（反射面５１）により反射された複数のレーザ光が、入射端１８に集光される。図３Ａには、入射端１８に集光された３つのレーザ光のスポット６（スポット６ａ、６ｂ、及び６ｃ）が模式的に図示されている。実際には、入射端１８には複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光による複数のスポット６が構成される。本実施形態では、リフレクタ５０は、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光の各スポット６が、入射端１８の端面上で重なるように配置される。

　図３Ａに示すように、入射端１８では、スポット６ａ～６ｃが重なった状態が実現される。すなわち、各スポット６ａ～６ｃが重なった部分では、別々のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光が合波されているとも言える。例えば、スポット６ａ～６ｃが、それぞれ赤色光、緑色光、及び青色光を出射するレーザダイオード１５Ｒ、１５Ｇ、及び１５Ｂのスポット６であったとする。この場合、各スポット６ａ～６ｃが重なった部分では、赤色光、緑色光、及び青色光が合波され、白色光が生成されることになる。

　このように、図１に示すリフレクタ５０を用いることで、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光を、入射端１８（集光領域４）上に直接合波することが可能となる。すなわち、複数のレーザダイオード１５の光出力が１つのリフレクタにより、一度に合波されることになり、少ない部品で白色光等を生成することが可能となる。つまり、本実施形態では、各レーザ光を順次合波するのではなく、各レーザ光が合波された白色光を単体のリフレクタ５０を用いて一度に合成することが可能である。これにより、装置サイズを小さくするとともに、部品点数を抑えて装置コストを抑制することが可能となる。

　また、各レーザ光は、反射により集光される。反射による集光では、レーザ光の進行方向を任意の方向に向けて容易に変化させることが可能である。このため、集光に要する距離が大幅に短くなり、例えば内部ライトガイド１３とリフレクタ５０との距離を十分に短くすることが可能となる。この結果、光源ユニット１０の前後方向（Ｚ方向）のサイズを十分に小さくすることが可能となり、装置サイズを十分に小さくすることが可能である。

　リフレクタ５０により反射された各レーザ光は、入射端１８に対して、互いに異なる方向から入射する。例えば、各レーザ光の進行方向である光軸は、入射端１８に対する入射角や方位角等が互いに異なる。このように、光学部材１２は、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光を反射し、反射されたレーザ光の各光軸が互いに異なる方向から入射端に入射するように配置される。

　このように、各レーザ光を異なる方向から入射させることが可能であるため、例えばレーザダイオード１５の個数が増えた場合（図４等参照）や、レーザダイオード１５の間隔が狭い場合（図５等参照）であっても、各レーザ光の光路を妨げることなく、入射端１８に対して適正に集光することが可能である。これにより、高輝度な光源ユニットを構成することや、装置サイズを小さくすることが可能となる。

　また、レーザダイオード１５は、ランプ光源やＬＥＤ光源等の他の光源と比べ、発光点のサイズや光の放射角が小さい。このため、各レーザ光が集光されるスポット６のサイズは小さく、より小さい領域に各波長域の光を集めることが可能である。このため、例えば入射端１８の面積が小さい場合であっても、効率よく光を導入することが可能となる。

　なお、入射端１８に集光された各レーザ光のスポット６ａ～６ｃは、完全に重なるとは限らない。例えば図３Ａでは、スポット６ａは、入射端１８において縦方向（Ｙ方向）に長い楕円形状であり、スポット６ｂは、横方向（Ｘ方向）に長い楕円形状であり、スポット６ｃは、図中の左下から右上にかけて斜め方向に長い楕円形状である。

　この結果、例えば、入射端１８には、スポット６ａの光だけが入射する領域や、スポット６ａ及び６ｂの光が入射する領域等が発生する。これらの領域では、白色光が生成される領域と比べて、輝度や色に違いが生じる。このように、入射端１８において各レーザ光が合波された状態では、輝度むらや色むら等が発生することが考えられる。

　一般に、レーザダイオード１５の種類によって、レーザ光の放射角（ビームの広がり角）や、発光点（ストライプ幅）のサイズが異なる。このため、異なる種類のレーザダイオード１５からは、異なるビーム形状のレーザ光が出射される。この結果、例えば種類の異なるレーザダイオード１５から出射されたレーザ光のスポット６は、互いに異なる形状となる。なおレーザ光のビーム形状は、同じ種類の素子であっても、固体差や動作環境等により、ビーム形状に差ができる場合もある。

　また例えば、円形のビーム形状を持ったレーザ光であっても、入射端１８に斜めに入射することで、楕円形状のスポット６を形成する。この入射時の変形の割合は、入射端１８に対する入射角が大きいほど、大きくなる。なお入射角とは、レーザ光の入射方向（光路）と入射端１８の法線方向（光軸３に平行な方向）との間の角度である。このように、レーザ光の入射端１８に対する入射角の違いによっても、スポット６の形が変化することが考えられる。

　入射端１８（集光領域４）に集光された光は、内部ライトガイド１３に入射する。例えばスポット６ａを形成するレーザ光が、ある入射角で入射端１８に入射したとする。このレーザ光は、内部ライトガイド１３の４つの側面による全反射を複数回繰り返しながら、出射端２０に向けて導光される。この内部ライトガイド１３、すなわち導光部１９（導波路）を導波する際に、多重反射により出射端にスポット像が複数発生し、重ね合わせ効果により、レーザ光が均一化される。同様に、他のスポット６を形成するレーザ光も、出射端２０に向かう間に均一化される。

　この結果、図３Ｂに示すように、出射端２０からは、輝度分布の均一な光が出射される。すなわち、内部ライトガイド１３は、出射端２０から出射される光の出射端２０における輝度分布を均一化する。このように、内部ライトガイド１３は、入射端１８でのスポット６の形状がそれぞれ違った場合であっても、導波するうちに均一化して、出射端２０での各レーザ光のスポット６を、内部ライトガイド１３の端面形状に揃った形状に変化させる効果を発揮する。

　これにより、例えばＲＧＢの各色光が入射端１８に入射する場合には、出射端２０から、色むらの無い、高品質な白色光を出射することが可能となる。すなわち、内部ライトガイド１３は、出射端２０において、各波長域の光を均一に合波するとも言える。この結果、例えば観察対象２を精度よく照明することが可能となり、高品質な観察像を撮影するといったことが可能となる。

　また内部ライトガイド１３（導光部１９）の内部で発生する全反射の回数が多いほど、出射端２０での輝度分布の均一性が向上する。本実施形態では、リフレクタ５０を用いることで、入射端１８に対する入射角を大きくすることが可能である。この結果、内部ライトガイド１３の内部での反射の回数が増加し、輝度分布の均一性を高めることが可能となる。あるいは、レーザ光の入射角が大きいため、例えば比較的短い内部ライトガイド１３を用いた場合であっても、十分な均一性を確保することが可能である。従って、許容される範囲で内部ライトガイド１３の長さを抑制することが可能となり、装置サイズを小さくすることが可能である。

　なお、出射端２０から出射される光の出射方向（出射角）は、入射端１８に入射する際の各レーザ光の入射角に依存する。ここで出射角とは、光の出射方向と出射端２０の法線方向との間の角度である。例えば小さい入射角で入射した光成分（レーザ光）は、小さい出射角で出射される光となる。逆に大きい入射角で入射した光成分は、大きい出射角で出射される。

　例えば赤色のレーザ光が、小さい角度で入射するように偏っていた場合、出射端２０から出射される光のうち、出射角が小さく光軸３に近い方向に出射する光は、赤色に偏る可能性がある。このように、ある色（波長域）のレーザ光の入射方向が偏っていると、その偏りに応じた出射方向の偏りが発生する場合があり得る。

　本実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明したように、各波長域のレーザ光の光路の特性が揃うように、それぞれの種類のレーザダイオード１５が配置される。

　例えば、図２Ａでは、５種類のレーザダイオード１５（レーザダイオード１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、１５ＩＲ、及び１５ＵＶ）が、それぞれ同じ円上の配置位置に配置される。この結果、各波長域のレーザ光の入射端１８に対する入射角は、いずれのレーザ光の光路においても略等しくなる。この結果、出射端２０から出射される光の波長域ごとの角度の偏り等を十分に抑制することが可能となる。

　また、図２Ｂでは、５種類のレーザダイオード１５のうち、少なくとも１つは、格子状の配置位置の外側の配置位置に配置される。これにより、各波長域のレーザ光のうち、少なくとも１つについては、入射端１８に対する入射角を一定の角度範囲に収めることが可能となる。この結果、入射角の偏りが緩和され、出射端２０から出射される光の波長域ごとの角度の偏りを抑制することが可能となっている。

　このように、本実施形態では、複数のレーザダイオード１５は、同一種類のレーザダイオード１５のうち少なくとも１つのレーザダイオード１５が、当該レーザダイオードから出射された光の入射端１８に対する入射角が一定の角度範囲に含まれるように配置される。

　一定の角度範囲は、例えば、出射端２０での出射方向の偏りが許容される範囲に収まるような角度範囲である。例えば白色光の照射が適正に実行可能となるように、一定の角度範囲が適宜設定される。本実施形態では、一定の角度範囲は、所定の範囲に相当する。

　なお、内部ライトガイド１３（出射端２０）から出射される光の出射方向の偏り等は、例えばリレー光学系３０に拡散素子等を設けることで抑制することが可能である。これにより、色むらの無い高品質な白色光等を供給することが可能である。

　図４～図８は、光源ユニットの他の構成例を示す模式図である。図４～図８に示す各光源ユニット１１０～５１０から出射された光は、リレー光学系３０を介して外部ライトガイド３１に入射され、照明光学系３２から照射光１として、観察対象２に照射される。なお、図４～図８では、レーザダイオード１５が配置される放熱部の図示が省略されている。

　図４に示すように、光源ユニット１１０は、複数のレーザダイオード１５を含む光源１１１と、リフレクタ１５０を含む光学部材１１２と、内部ライトガイド１１３とを有する。光学部材１１２（リフレクタ１５０）、及び内部ライトガイド１１３は、例えば図１に示す光源ユニット１０の光学部材１２及び内部ライトガイド１３と同様に構成される。

　光源ユニット１１０では、光軸３を含む断面において、４つのレーザダイオード１５が配置される。これは、例えば図１に示す光源ユニット１０と比べて、レーザダイオード１５の個数を増加した場合の構成例である。

　図４に示すように、光源ユニット１１０では、複数のレーザダイオード１５が、光軸３の周りにリフレクタ１５０に向けて配置される。すなわち、複数のレーザダイオード１５は、内部ライトガイド１１３の導光軸の周りに配置されるとも言える。また複数のレーザダイオード１５は、光軸３と平行に光源ユニット１１０の後方に向けてレーザ光を出射する。従って、リフレクタ１５０には、光軸３に平行な複数のレーザ光が入射する。リフレクタ１５０により反射されたレーザ光は、集光領域４、すなわち内部ライトガイドの入射端１１８に向けて集光される。

　このように、光軸３の周りにレーザダイオード１５を増やした場合であっても、各レーザ光を入射端１１８に向けて容易に集光することが可能となる。これにより、例えばレーザダイオード１５Ｒ～１５Ｂを増設することによる白色光の高輝度化や、赤外光や紫外光等を出射するレーザダイオード１５ＩＲ及び１５ＵＶ等を追加することによる多機能化等を容易に実現することが可能となる。

　図５に示すように、光源ユニット２１０は、光源２１１と、光学部材２１２と、内部ライトガイド２１３とを有する。内部ライトガイド２１３は、例えば図１に示す内部ライトガイド１３と同様に構成される。光源２１１は、複数のレーザダイオード１５を有する。光源２１１では、例えば図４に示す光源ユニット１１０の光源１１１と比べて、各レーザダイオード１５の配置間隔が短く密集して配置された構成となっている。

　光学部材２１２は、リフレクタ２５０を有する。リフレクタ２５０は、複数の分割ミラー２６０により構成される。光源ユニット２１０では、リフレクタ２５０として、自由曲面ミラーが用いられる。すなわち、複数の分割ミラー２６０により構成された自由曲面ミラーが、リフレクタ２５０として用いられる。

　ここで、自由曲面ミラーとは、反射面が自由曲面により構成されたミラーである。自由曲面ミラー（リフレクタ２５０）は、例えば光軸３に平行に入射したレーザ光を反射して、光軸３上の焦点領域５に光を集光するように設計される。このような自由曲面は、例えば光路シミュレーション等を用いて設計することが可能である。

　複数の分割ミラー２６０は、それぞれ反射面２５１を有し、当該反射面２５１をレーザ光の出射側に向けて複数のレーザダイオード１５にそれぞれ対向して配置される。図５では、４個のレーザダイオード１５の各々に対向して配置された４個の分割ミラー２６０の断面が模式的に図示されている。各分割ミラー２６０の反射面２５１には、それぞれ対応するレーザダイオード１５から出射されたレーザ光が入射する。

　なお、１個のレーザダイオード１５に対して、１個の分割ミラー２６０が配置される場合に限定されない。例えば１個の分割ミラー２６０により、２個以上のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光が反射されるような構成が採用されてもよい。

　分割ミラー２６０の反射面２５１としては、例えば入射するレーザ光を焦点領域５に向けて反射することが可能な曲面あるいは平面等が用いられる。これらの反射面２５１により、非連続な自由曲面が構成される。このように、光源ユニット２１０では、非連続で独立した分割ミラー２６０により、自由曲面ミラーが構成される。

　複数のレーザダイオード１５から光軸３に平行に出射されたレーザ光は、各分割ミラー２６０により反射されて、自由曲面の焦点領域５（集光領域４）に集光される。集光された光は、焦点領域５に配置された内部ライトガイド２１３の入射端２１８に入射する。

　光源ユニット２１０では、例えば各分割ミラー２６０の角度や位置等を適宜調整することで、入射端２１８に集光されるレーザ光のスポット６の位置や形状等を調整することが可能である。これにより、例えば各レーザ光が集光される範囲を小さくすることが可能となり、細い内部ライトガイド２１３に対しても効率よくレーザ光を導入することが可能となる。

　また分割ミラー２６０を用いることで、例えばリフレクタ２５０（自由曲面ミラー）を小さく構成することが可能となる。これにより、例えば隣接するレーザダイオード１５の配置間隔をより近接させることが可能であるため、光源ユニット２１０をよりコンパクトに設計することが可能となる。

　図６に示すように、光源ユニット３１０は、光源３１１と、光学部材３１２と、内部ライトガイド３１３とを有する。内部ライトガイド３１３は、例えば図１に示す内部ライトガイド１３と同様に構成される。以下では、内部ライトガイド３１３の入射端３１８及び出射端３２０が設けられる側を、光源ユニット３１０の後側及び前側として説明を行う。

　光源３１１は、複数のレーザダイオード１５を有する。複数のレーザダイオード１５は、光軸３と平行に光源ユニット３１０の前側に向けてレーザ光を出射する。

　光学部材３１２は、第１のリフレクタ３５０及び第２のリフレクタ３７０を有する。第１のリフレクタ３５０は、回転対称な放物面ミラーであり、第１の反射面３５１を有する。第１のリフレクタ３５０は、例えば図１を参照して説明したリフレクタ５０と同様に構成される。第１のリフレクタ３５０は、第１の反射面３５１をレーザダイオード１５の出射側（光源ユニット３１０の後側）に向けて、中心軸と光軸３とが一致するように配置される。

　なお、第１のリフレクタ３５０の中央部分、すなわち光軸３と交差する部分には、開口部３５２が設けられる。開口部３５２は、例えば正方形状の貫通孔であり、内部ライトガイド３１３が挿入される。開口部３５２に挿入された内部ライトガイド３１３は、その中心軸と光軸３とが一致するように、配置される。なお、内部ライトガイド３１３の入射端３１８は、第１のリフレクタ３５０の焦点領域５よりも前側の位置に配置される。

　第２のリフレクタ３７０は、第１のリフレクタ３５０に対向して配置される。図６に示す例では、第２のリフレクタ３７０は、複数の分割ミラー３８０を用いて構成される。複数の分割ミラー３８０は、それぞれ反射面３８１を有する。以下では、第２のリフレクタ３７０を構成する分割ミラー３８０及びその反射面３８１を、第２の分割ミラー３８０及び第２の反射面３８１と記載する。本実施形態では、第２のリフレクタ３７０は、第２の反射部に相当する。

　第２の分割ミラー３８０は、第２の反射面３８１に対して第１のリフレクタ３５０により反射されたレーザ光が入射するように配置される。すなわち、第２の分割ミラー３８０（第２のリフレクタ３７０）は、第１のリフレクタ３５０により反射され焦点領域５に向けて集光されるレーザ光の光路上に配置される。

　また第２の分割ミラー３８０は、入射したレーザ光を内部ライトガイド３１３の入射端３１８（集光領域４）に向けて反射するように構成される。従って、第１のリフレクタ３５０（放物面ミラー等）で反射されたレーザ光は、第２の分割ミラー３８０で反射されたのちに、内部ライトガイド３１３の入射端３１８に集光される。

　第２の分割ミラー３８０としては、例えば平面ミラーが用いられる。この場合、第２の反射面３８１は、平面状の反射面となる。平面ミラーを用いることで、例えば焦点領域５に向けて集光されるレーザ光の光路をそのまま折り返すことが可能である。また第２の分割ミラー３８０として、放物面ミラーや、自由曲面ミラー等が用いられてもよい。これにより、例えば入射するレーザ光を集光領域４に向けて改めて集光するといったことが可能となり、高い集光効率を発揮することが可能となる。

　なお、第２のリフレクタ３７０は、分割されていないミラーにより構成されてもよい。すなわち、第２のリフレクタ３７０として、単一の平面ミラー、放物面ミラー、自由曲面ミラー等が用いられてもよい。この場合であっても、第２のリフレクタ３７０を適宜構成することで、レーザ光を内部ライトガイド３１３の入射端３１８に適正に集光することが可能である。この他、第２のリフレクタ３７０の具体的な構成は限定されない。

　このように、光源ユニット３１０では、第２のリフレクタ３７０により、第１のリフレクタ３５０から焦点領域５に向かうレーザ光が集光領域４に向けて反射される。第２のリフレクタ３７０を用いて、レーザ光の光路を折り返すことで、例えば集光に要する距離を十分に短くすることが可能となる。この結果、装置サイズを十分に小さくすることが可能となる。

　また例えば、第２のリフレクタの位置や角度等を適宜調整することで、集光領域４（内部ライトガイド３１３の入射端３１８）に対する集光位置を調整することが可能となる。この結果、内部ライトガイド３１３に入射するレーザ光の量を増大させることが可能となり、光学利用効率を高めることが可能となる。また、集光位置の微調整が可能であるため、より細い内部ライトガイド３１３に対しても適正にレーザ光を導入することが可能となる。

　図７に示すように、光源ユニット４１０は、光源４１１と、光学部材４１２と、内部ライトガイド４１３とを有する。内部ライトガイド４１３は、例えば図１に示す内部ライトガイド１３と同様に構成される。光源４１１は、複数のレーザダイオード１５を有する。複数のレーザダイオード１５は、光軸３と平行に光源ユニット４１０の前側に向けてレーザ光を出射する。

　光学部材４１２は、第１のリフレクタ４５０及び第２のリフレクタ４７０を有する。第１のリフレクタ４５０は、複数の分割ミラー４６０（第１の分割ミラー４６０）を含む自由曲面ミラーであり、第１の反射面４５１を有する。第１のリフレクタ４５０は、例えば図５を参照して説明したリフレクタ２５０と同様に構成される。第１のリフレクタ４５０は、第１の反射面４５１をレーザダイオード１５の出射側（光源ユニット４１０の後側）に向けて、中心軸と光軸３とが一致するように配置される。

　また第１のリフレクタ４５０の中心部分には、光軸３に沿って内部ライトガイド４１３が配置される。なお、内部ライトガイド４１３の入射端４１８は、第１のリフレクタ４５０の焦点領域５よりも前側の位置に配置される。

　第２のリフレクタ４７０は、複数の第２の分割ミラー４８０により構成される。第２のリフレクタ４７０は、第２の分割ミラー４８０の第２の反射面４８１を第１の反射面４５１に向けて、焦点領域５に向けて集光されるレーザ光の光路上に配置される（図５参照）。また第２のリフレクタ４７０は、入射したレーザ光を内部ライトガイド４１３の入射端４１８（集光領域４）に向けて反射するように構成される。

　このように、第１のリフレクタ４５０として自由曲面ミラーを用いた構成であっても、第２のリフレクタ４７０を設けることで、内部ライトガイド４１３の入射端４１８に向けてレーザ光を折り返して集光することが可能である。自由曲面ミラーを用いることで、光源ユニット４１０の横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）のサイズを小さくすることが可能である。また第２のリフレクタ４７０を用いることで、前後方向（Ｚ方向）のサイズを小さくすることが可能である。これにより、装置サイズを大幅に小さくすることが可能となる。

　また図７に示す例では、第１のリフレクタ４５０が第１の分割ミラー４６０を用いて構成される。これにより、例えば第１の分割ミラー４６０及び第２の分割ミラーを適宜調整することで、入射端４１８におけるレーザ光の集光位置等を詳細に制御することが可能となる。この結果、各レーザダイオード１５から出射されたレーザ光を非常に効率よく内部ライトガイド４１３に導入することが可能となり、光学利用効率を大幅に向上することが可能となる。

　図８に示すように、光源ユニット５１０は、光源５１１と、光学部材５１２と、内部ライトガイド５１３とを有する。光源５１１及び内部ライトガイド５１３は、例えば図４に示す光源１１１及び図１に示す内部ライトガイド１３と同様に構成される。

　光学部材５１２は、リフレクタ５５０と、レンズ部５６０とを有する。リフレクタ５５０は、回転対称な放物面ミラーであり、反射面５５１を有する。リフレクタ５５０は、例えば図１等を参照して説明したリフレクタ５０と同様に構成される。すなわち、リフレクタ５５０は、反射面５５１をレーザダイオード１５の出射側（光源ユニット５１０の前側）に向けて、中心軸と光軸３とが一致するように配置される。

　例えば、複数のレーザダイオード１５から光源ユニット５１０の後側に向けて光軸３と平行に出射されたレーザ光は、リフレクタ５５０の反射面５５１により、反射面５５１の前側に位置する内部ライトガイド５１３の入射端５１８（集光領域４）に向けて反射される。より詳しくは、各レーザ光は、入射端５１８の近傍に設定されたリフレクタ５５０の焦点領域（図示省略）に向けて集光される。

　レンズ部５６０は、集光領域４に向けて反射されたレーザ光の光路に配置される。すなわち、レンズ部５６０は、リフレクタ５５０及び入射端５１８の間の光軸３上に、各レーザ光が入射するように配置される。

　レンズ部５６０は、リフレクタ５５０から集光領域４に向けて反射されたレーザ光を集光領域４に集光する。例えば、図８に示すように、レンズ部５６０には、リフレクタ５５０により反射された複数のレーザ光が放射状に入射する。レンズ部５６０は、このようなレーザ光を集光領域４である内部ライトガイド５１３の入射端５１８に集光するように適宜構成される。

　図８には、レンズ部５６０として単一のレンズが模式的に図示されている。これに限定されず、例えばレンズを含む複数の光学素子を用いてレンズ部５６０が構成されてもよい。

　レンズ部５６０は、典型的には、集光レンズ等を用いて構成される。この場合、レンズ部５６０の焦点を含む領域が、集光領域４となる。すなわち、内部ライトガイド５１３の入射端５１８は、レンズ部５６０の焦点位置と一致するように配置される。これにより、例えば入射端５１８に集光されるレーザ光のスポット６のサイズ等をより小さくすることが可能となる。あるいは、入射端５１８に入射する際の各レーザ光の入射角等を制御することが可能となる。

　なお図８に示す光源ユニット５１０は、例えば図４を参照して説明した光源ユニット１１０の構成に、レンズ部５６０を追加した構成となっている。例えば図１、図５～図７等を参照して説明した、光源ユニット１０、２１０、３１０、４１０等において、例えば各内部ライトガイドの入射端の近傍にレンズ部５６０が設けられてもよい。この場合、レンズ部５６０の特性（焦点位置）等に応じて、入射端の位置等を適宜調整される。これにより、レンズ部５６０を用いてレーザ光の集光効率等を容易に向上することが可能である。

　図１、及び図４～図８を参照して説明したように、本実施形態では、リフレクタ、分割ミラー、レンズ部等の、１以上の光学素子を含む光学部材が構成される。また光学部材は、複数のレーザダイオードから出射されたそれぞれのレーザ光が、互いに同数の光学素子を通過するように配置される。すなわち、各レーザダイオードから出射された全てのレーザ光は、発光されてから集光されるまで、同じ数（同じ種類）の光学素子を通過する。従って、各レーザ光は互いに特性の同じ光路を通過して合波されることになり、高品質な白色光等を容易に生成することが可能である。

　また、例えば各レーザ光を順次合波して白色光を合成するといった構成と比較して、少ない部品点数で、全てのレーザ光を一度に合波することが可能である。これにより、装置コストや装置サイズを抑制するとともに、メンテナンス等の容易な光源ユニット等を実現することが可能である。

　以上、本実施形態に係る医療用観察システム１００では、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光が、光学部材により反射されて集光領域４に集光される。集光されたレーザ光は、集光領域４に配置された内部ライトガイドの入射端に入射し、出射端から均一化されて出射される。このように、レーザ光を反射することで集光に必要な距離を短くすることが可能となる。また内部ライトガイドにより集光されたレーザ光はそのまま均一化される。これにより装置サイズを小さくするとともに、良好な観察を実現することが可能となる。

　内視鏡や顕微鏡等の観察装置の光源として、ランプ光源（キセノンランプやハロゲンランプ）や白色ＬＥＤ等を用いることが考えられる。これらの光源は、いずれも発光点サイズが大きく放射角が広いことが知られている。これは光源側のエタンデュー（光束の面積と光の広がり角（立体角）の積）が大きいことを意味する。例えば光源側のエタンデューが大きい場合、その光源の光を取り込む光学系において、取り込むことのできない光の割合が増加する可能性がある。このため、所定のサイズのライトガイド等に効率よく集光させることが困難となる場合がある。

　また光源からの光をライトガイド等へ集光する方法として、レンズ集光系を用いる方法が考えられる。レンズ集光系を用いた場合、光の光路を急激に変化させるといったことは難しく、集光させるために距離が必要となる。また光源の数が増えると、集光レンズの数が増加する、あるいは集光レンズ自体のサイズが増大するといった事態を招く恐れがあり、結果として全体のサイズが大きくなってしまう場合があり得る。

　本実施形態では、複数のレーザダイオード１５から出射されたレーザ光が、光学部材の放物面ミラー（リフレクタ）等を用いて反射されることにより、内部ライトガイドの入射端（集光領域４）に集光される。これにより、レーザ光の光路等を任意に変化させることが可能となり、短い距離で各レーザ光を集光することが可能となる。この結果、光源ユニットのサイズを十分に小さくすることが可能となる。

　またレーザダイオード１５は、図３Ａ等を用いて説明したように、発光点サイズが小さく、放射角が狭い光源である。すなわち、レーザダイオード１５は、エタンデューが小さい光源であると言える。このためレーザダイオード１５を用いることで、ビーム（スポット）の広がり等が十分に小さい状態で、レーザ光を集光することが可能となり、内部ライトガイドに対する集光効率を十分に高めることが可能である。

　本実施形態では、内部ライトガイドを用いて各波長域のレーザ光の輝度分布が均一化される。これにより、レーザダイオード１５の種類に応じたビーム形状の違いによる白色光の色むら等を十分に抑制することが可能となる。この結果、観察対象２を適正に照明することが可能となり、良好な観察を実現することが可能となる。

　例えば内視鏡等を用いた観察は、医療の分野において、術式技術の発展に伴い急速に普及しており、多くの診療分野において重要な観察手段となっている。このような内視鏡観察装置は、軟性鏡・硬性鏡のいずれであっても、患者への低侵襲性が求められている。例えば、患者と直に触れるスコープ部分の細型化や小型化がすすめられている。

　本実施形態では、レーザ光を反射して集光することにより、十分に細い内部ライトガイドに対しても、高い集光効率でレーザ光が導入される。また内部ライトガイドにより、輝度分布の均一な光が生成される。これにより、十分に細い内部ライトガイドから、高輝度かつ輝度分布の均一な光を出射することが可能である。

　また内部ライトガイドの出射端のサイズは、外部ライトガイド３１の入射端３３のサイズと比べて、小さく設定される。これにより、細い外部ライトガイド３１（バンドルファイバー等）に光を導入する場合であっても、良好なカップリングを図ることが可能である。この結果、侵襲性の低い細型の内視鏡等に用いられるようなライトガイドに対しても、効率よく光を導光することが可能となる。これにより、低侵襲性でありながら、高品質な観察像を撮影するといった、十分に良好な観察を実現することが可能となる。

　＜その他の実施形態＞
　本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

　上記では、内部ライトガイドとして、石英ロッドやガラスロッド等のロッドインテグレータが用いられた。これに限定されず、入射した光を均一化して出射する任意の光学素子が内部ライトガイドとして用いられてよい。

　例えば内部ライトガイドとして光ファイバーが用いられてもよい。これにより、例えば内部ライトガイドを曲げ可能に構成することが可能となり、後段の光学系との接続を容易にすることが可能である。また例えば、角筒状の内面に反射面を有する中空ミラー等が内部ライトガイドとして用いられてもよい。中空ミラー等を用いることで、装置の軽量化を図ることが可能である。

　上記では、各レーザダイオードから光軸に平行にレーザ光が出射された。これに限定されず、各レーザ光の出射方向は任意に設定されてよい。例えば光軸を中心に発散・収束するように複数のレーザ光が出射されてもよい。このような構成であっても、自由曲面ミラー等を用いて光学部材（リフレクタ等）を適宜構成することで、所望の集光領域にレーザ光を集光することが可能である。例えばこのような構成が採用されてもよい。

　図２Ａ及び図２Ｂでは、複数のレーザダイオードとして、赤色光、緑色光、青色光、赤外光、及び紫外光を出射する５種類のレーザダイオードが用いられた。これに限定されず、例えば１種類のレーザダイオードを用いて光源が構成されてもよい。このような場合であっても、多数のレーザダイオードから出射されたレーザ光を効率的に内部ライトガイドに集光させることが可能であり、明るく輝度むらが抑制された単色の照射光等を容易に生成することが可能である。

　また赤色光、緑色光、及び青色光を出射するレーザダイオードを搭載し白色光を出射する構成や、赤外光、及び紫外光を出射するレーザダイオードを搭載し特殊観察用の照射光を生成する構成等が用いられてよい。この他、医療用光源ユニットの用途に応じて、各種類のレーザダイオードを任意に組み合わせた構成が採用されてよい。

　またレーザダイオード以外の発光素子が用いられてもよい。例えばレーザダイオードに代えてＬＥＤ素子等を用いることが可能である。この場合、赤色光、緑色光、青色光、赤外光、及び紫外光等を出射可能なＬＥＤ素子が、適宜用いられる。あるいは白色光を出射可能な白色ＬＥＤ等が用いられてもよい。このようにＬＥＤ素子が用いられる場合であっても、内部ライトガイドの入射端に対して効率よく光を集光することが可能である。

　図９は、他の実施形態に係る内視鏡手術システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図９では、術者（医師）５０６７が、内視鏡手術システム５０００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム５０００は、内視鏡５００１と、その他の術具５０１７と、内視鏡５００１を支持する支持アーム装置５０２７と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５０３７と、から構成される。

　内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５０２５ａ～５０２５ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５０２５ａ～５０２５ｄから、内視鏡５００１の鏡筒５００３や、その他の術具５０１７が患者５０７１の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５０１７として、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３が、患者５０７１の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５０２１は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５０１７はあくまで一例であり、術具５０１７としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。

　内視鏡５００１によって撮影された患者５０７１の体腔内の術部の画像が、表示装置５０４１に表示される。術者５０６７は、表示装置５０４１に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５０２１や鉗子５０２３を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３は、手術中に、術者５０６７又は助手等によって支持される。

　支持アーム装置５０２７は、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１を備える。図示する例では、アーム部５０３１は、関節部５０３３ａ、５０３３ｂ、５０３３ｃ、及びリンク５０３５ａ、５０３５ｂから構成されており、アーム制御装置５０４５からの制御により駆動される。アーム部５０３１によって内視鏡５００１が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５００１の安定的な位置の固定が実現され得る。

　内視鏡５００１は、先端から所定の長さの領域が患者５０７１の体腔内に挿入される鏡筒５００３と、鏡筒５００３の基端に接続されるカメラヘッド５００５と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５００３を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５００１を図示しているが、内視鏡５００１は、軟性の鏡筒５００３を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。また、内視鏡５００１は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

　ＣＣＵ５０３９は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）等によって構成され、内視鏡５００１及び表示装置５０４１の動作を統括的に制御する。表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９からの制御により、当該ＣＣＵ５０３９によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。

　光源装置５０４３は、例えば図１に示す医療用観察システム１００を用いて構成される。すなわち、光源装置５０４３には、光源ユニット１０、リレー光学系３０、外部ライトガイド３１等が含まれる。また光源ユニット１０の各レーザダイオード１５を個別に制御するコントローラ等が、光源装置５０４３として設けられる。なお、照明光学系３２は、内視鏡５００１の先端に設けられた対物レンズ等により構成される。

　また光源装置５０４３は、カート５０３７とは異なる場所に設けられてもよい。例えば、支持アーム装置５０２７のベース部５０２９内に、光源ユニット１０やリレー光学系３０が設けられてもよい。この場合、軟性の外部ライトガイド３１がアーム部５０３１の内部や近傍を通って、内視鏡５００１の先端部まで導入される。また例えば、光源装置５０４３が、別の筐体内に構成され、外部ライトガイド３１を介して内視鏡５００１と接続されてもよい。

　アーム制御装置５０４５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５０２７のアーム部５０３１の駆動を制御する。入力装置５０４７は、内視鏡手術システム５０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５０４７を介して、内視鏡手術システム５０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。入力装置５０４７としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５０５７及び／又はレバー等が適用され得る。

　処置具制御装置５０４９は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５０２１の駆動を制御する。気腹装置５０５１は、内視鏡５００１による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５０７１の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５０１９を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５０５３は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５０５５は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

　図１０は、他の実施形態に係る顕微鏡手術システム５３００の概略的な構成の一例を示す図である。図１０では、術者５３２１が、顕微鏡手術システム５３００を用いて、患者ベッド５３２３上の患者５３２５に対して手術を行っている様子を概略的に示している。

　顕微鏡装置５３０１は、観察対象（患者の術部）を拡大観察するための顕微鏡部５３０３と、顕微鏡部５３０３を先端で支持するアーム部５３０９と、アーム部５３０９の基端を支持するベース部５３１５と、を有する。

　また顕微鏡装置５３０１には、本技術に係る医療用観察システム１００から、照射用の光が提供される。例えば、ベース部５３１５の内部や周辺に光源ユニット１０及びリレー光学系３０等が設けられる。外部ライトガイド３１は、例えばアーム部５３０９に沿って顕微鏡部５３０３まで導入される。なお、医療用観察システム１００は、別の筐体内に構成されてもよい。

　図１０に示すように、手術時には、顕微鏡手術システム５３００を用いて、顕微鏡装置５３０１によって撮影された術部の画像が、手術室の壁面に設置される表示装置５３１９に拡大表示される。表示装置５３１９は、術者５３２１と対向する位置に設置されており、術者５３２１は、表示装置５３１９に映し出された映像によって術部の様子を観察しながら、例えば患部の切除等、当該術部に対して各種の処置を行う。

　外部ライトガイド３１から出射された光は、顕微鏡部５３０３に設けられた照明光学系３２から術部に向けて照射される。これにより、例えば色むらの抑制された明るい白色光等が術部に照射され、高品質な手術画像等を撮影することが可能となる。

　以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

　なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）各々が光を出射する複数の発光素子を有する光源と、
　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、第１の領域に入射するように配置された光学部材と、
　前記第１の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する第１の導光体と、
　前記導光された光を術野に照射し、被写体から反射された光を撮像する撮像素子と
　を具備する医療用観察システム。
（２）（１）に記載の医療用観察システムであって、
　前記第１の導光体は、前記出射端から出射される光の前記出射端における輝度分布を均一化する
　医療用観察システム。
（３）（１）又は（２）に記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、所定の軸の周りに配置され、
　前記光学部材は、前記複数の発光素子に対向して配置され、前記複数の発光素子から出射された光を反射して前記所定の軸上の第２の領域に向けて集光する第１の反射部を有する
　医療用観察システム。
（４）（３）に記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、前記所定の軸と平行に光を出射する
　医療用観察システム。
（５）（３）又は（４）に記載の医療用観察システムであって、
　前記第１の反射部は、放物面ミラー及び自由曲面ミラーの少なくとも一方を含む
　医療用観察システム。
（６）（５）に記載の医療用観察システムであって、
　前記自由曲面ミラーは、複数の分割ミラーにより構成される
　医療用観察システム。
（７）（３）から（６）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記第２の領域は、前記第１の領域である
　医療用観察システム。
（８）（３）から（６）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記光学部材は、前記第１の反射部に対向して配置され、前記第１の反射部から前記第２の領域に向かう光を前記第１の領域に向けて反射する第２の反射部を有する
　医療用観察システム。
（９）（８）に記載の医療用観察システムであって、
　前記第２の反射部は、放物面ミラー、平面ミラー、及び自由曲面ミラーの少なくとも１つを含む
　医療用観察システム。
（１０）（１）から（９）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、互いに異なる波長域の光を出射する複数種類の発光素子を含む
　医療用観察システム。
（１１）（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、赤色光を出射する発光素子、緑色光を出射する発光素子、及び青色光を出射する発光素子の少なくとも１つを含む
　医療用観察システム。
（１２）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、赤外光を出射する発光素子、及び紫外光を出射する発光素子の少なくとも１方を含む
　医療用観察システム。
（１３）（１）から（１２）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、同一種類の発光素子のうち少なくとも１つの発光素子が、当該発光素子から出射された光の前記入射端に対する入射角が所定の範囲に含まれるように配置される
　医療用観察システム。
（１４）（１）から（１３）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、レーザダイオードを含む
　医療用観察システム。
（１５）（１）から（１４）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記複数の発光素子は、同一の放熱板上に配置される
　医療用観察システム。
（１６）（１）から（１５）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、さらに、
　観察対象まで光を導光する第２の導光体と、
　前記第１の導光体の出射端から出射する光を前記第２の導光体の入射端に接続するリレー光学系とを具備する
　医療用観察システム。
（１７）（１６）に記載の医療用観察システムであって、
　前記第１の導光体の出射端の面積は、前記第２の導光体の入射端の面積よりも小さい
　医療用観察システム。
（１８）（１）から（１７）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　顕微鏡システム、又は内視鏡システムとして構成される
　医療用観察システム。
（１９）（１）から（１８）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記光学部材は、前記第１の領域に向けて反射された光を前記第１の領域に集光するレンズ部を含む
　医療用観察システム。
（２０）（１）から（１９）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記入射端は、前記第１の領域に配置される
　医療用観察システム。
（２１）（２０）に記載の医療用観察システムであって、
　前記光学部材は、前記複数の発光素子から出射された光を反射し、前記入射端に集光するように配置された反射板を有する
　医療用観察システム。
（２２）（２１）に記載の医療用観察システムであって、
　前記反射板は、前記複数の発光素子から出射された光の各スポットが、前記入射端の端面上で重なるように配置される
　医療用観察システム。
（２３）（２１）又は（２２）に記載の医療用観察システムであって、
　前記反射板は、放物面ミラー及び自由曲面ミラーのいずれか一方である
　医療用観察システム。
（２４）（１）から（２３）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記光学部材は、前記複数の発光素子から出射された光を反射し、前記反射された光の各光軸が互いに異なる方向から前記入射端に入射するように配置される
　医療用観察システム。
（２５）（１）から（２４）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記光学部材は、１以上の光学素子を含み、前記複数の発光素子から出射されたそれぞれの光が、互いに同数の前記光学素子を通過するように配置される
　医療用観察システム。
（２６）（１）から（２７）のうちいずれか１つに記載の医療用観察システムであって、
　前記第１の導光体は、前記入射端及び前記出射端を通過する導光軸を有し、
　前記複数の発光素子は、前記導光軸の周りに配置される
　医療用観察システム。
（２７）各々が光を出射する複数の発光素子を有する光源と、
　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射するように配置された光学部材と、
　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する導光体と
　を具備する医療用光源装置。
（２８）複数の発光素子の各々から光を出射させ、
　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射させ、
　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有する導光体により、前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する
　医療用照明方法。
（２９）各々が光を出射する複数の発光素子を有する発光手段と、
　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射するように配置された集光手段と、
　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する導光手段と
　を具備する医療用光源装置。

　３…光軸
　４…集光領域
　５…焦点領域
　１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０…光源ユニット
　１１、１１１、２１１、３１１、４１１、５１１…光源
　１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２…光学部材
　１３、１１３、２１３、３１３、４１３、５１３…内部ライトガイド
　１５、１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、１５ＩＲ、１５ＵＶ…レーザダイオード
　１８、１１８、２１８、３１８、４１８、５１８…入射端
　２０、３２０…出射端
　３０…リレー光学系
　３１…外部ライトガイド
　４０…撮像素子
　５０、１５０、２５０、５５０…リフレクタ
　３５０、４５０…第１のリフレクタ
　３７０、４７０…第２のリフレクタ
　４６０…レンズ部
　１００…医療用観察システム

Claims (20)

1. 　各々が光を出射する複数の発光素子を有する光源と、
   　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、第１の領域に入射するように配置された光学部材と、
   　前記第１の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する第１の導光体と、
   　前記導光された光を術野に照射し、被写体から反射された光を撮像する撮像素子と
   　を具備する医療用観察システム。
2. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
   　前記第１の導光体は、前記出射端から出射される光の前記出射端における輝度分布を均一化する
   　医療用観察システム。
3. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
   　前記複数の発光素子は、所定の軸の周りに配置され、
   　前記光学部材は、前記複数の発光素子に対向して配置され、前記複数の発光素子から出射された光を反射して前記所定の軸上の第２の領域に向けて集光する第１の反射部を有する
   　医療用観察システム。
4. 　請求項３に記載の医療用観察システムであって、
   　前記複数の発光素子は、前記所定の軸と平行に光を出射する
   　医療用観察システム。
5. 　請求項３に記載の医療用観察システムであって、
   　前記第１の反射部は、放物面ミラー及び自由曲面ミラーの少なくとも一方を含む
   　医療用観察システム。
6. 　請求項５に記載の医療用観察システムであって、
   　前記自由曲面ミラーは、複数の分割ミラーにより構成される
   　医療用観察システム。
7. 　請求項３に記載の医療用観察システムであって、
   　前記第２の領域は、前記第１の領域である
   　医療用観察システム。
8. 　請求項３に記載の医療用観察システムであって、
   　前記光学部材は、前記第１の反射部に対向して配置され、前記第１の反射部から前記第２の領域に向かう光を前記第１の領域に向けて反射する第２の反射部を有する
   　医療用観察システム。
9. 　請求項８に記載の医療用観察システムであって、
   　前記第２の反射部は、放物面ミラー、平面ミラー、及び自由曲面ミラーの少なくとも１つを含む
   　医療用観察システム。
10. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、互いに異なる波長域の光を出射する複数種類の発光素子を含む
    　医療用観察システム。
11. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、赤色光を出射する発光素子、緑色光を出射する発光素子、及び青色光を出射する発光素子の少なくとも１つを含む
    　医療用観察システム。
12. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、赤外光を出射する発光素子、及び紫外光を出射する発光素子の少なくとも１方を含む
    　医療用観察システム。
13. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、同一種類の発光素子のうち少なくとも１つの発光素子が、当該発光素子から出射された光の前記入射端に対する入射角が所定の範囲に含まれるように配置される
    　医療用観察システム。
14. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、レーザダイオードを含む
    　医療用観察システム。
15. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　前記複数の発光素子は、同一の放熱板上に配置される
    　医療用観察システム。
16. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、さらに、
    　観察対象まで光を導光する第２の導光体と、
    　前記第１の導光体の出射端から出射する光を前記第２の導光体の入射端に接続するリレー光学系とを具備する
    　医療用観察システム。
17. 　請求項１６に記載の医療用観察システムであって、
    　前記第１の導光体の出射端の面積は、前記第２の導光体の入射端の面積よりも小さい
    　医療用観察システム。
18. 　請求項１に記載の医療用観察システムであって、
    　顕微鏡システム、又は内視鏡システムとして構成される
    　医療用観察システム。
19. 　各々が光を出射する複数の発光素子を有する光源と、
    　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射するように配置された光学部材と、
    　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有し前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する導光体と
    　を具備する医療用光源装置。
20. 　複数の発光素子の各々から光を出射させ、
    　前記複数の発光素子から出射された光を反射し、所定の領域に入射させ、
    　前記所定の領域に配置され、入射端と前記入射端とは反対側の出射端とを有する導光体により、前記入射端から入射した光を前記出射端に導光する
    　医療用照明方法。

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