JP6100674B2 - 内視鏡用光源装置及び内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡に照明光を供給する内視鏡用光源装置及び内視鏡システムに関する。

近年の医療においては、内視鏡用光源装置、電子内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断等が広く行われている。内視鏡用光源装置は、照明光を発生して検体内に照射する。電子内視鏡は、照明光が照射されて検体内を撮像素子により撮像して画像信号を生成する。プロセッサ装置は、電子内視鏡により生成された撮像信号を画像処理してモニタに表示するための観察画像を生成する。

従来、内視鏡用光源装置には、照明光として白色光を発するキセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源が使用されていたが、最近では、ランプ光源に代えて、特定の色の光を発するレーザダイオード（ＬＤ： Laser Diode）や発光ダイオード（ＬＥＤ： Light Emitting Diode）等の半導体光源が用いられつつある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の内視鏡用光源装置では、内視鏡用半導体光源として、赤色光を発する第１ＬＥＤと、緑色光を発する第２ＬＥＤと、青色光を発する第３ＬＥＤとが設けられており、第１〜第３ＬＥＤから発せられる３色の光を合成して白色光を生成する。ランプ光源を備える内視鏡用光源装置では、照明光中の各色成分の割合を変更することができないが、複数の半導体光源を備える内視鏡用光源装置では、各半導体光源の光量を独立制御して、照明光中の各色成分の割合を変更することが可能であり、照明光の色温度の調整等を容易に行うことができる。

しかし、内視鏡用光源装置で用いられる半導体光源は、高出力であり自己発熱が大きいので、半導体光源に温度変化等が生じて射出光量が変動してしまう。このため、特許文献１では、半導体光源の射出光量を安定化するために、自動パワー制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）部が設けられている。このＡＰＣ部は、受光部と、電流電圧変換部と、基準電圧生成部と、比較器（差動増幅器）とを有する。

受光部は、フォトダイオードからなり、半導体光源から射出された照明光の一部を受光して電流（受光電流）を出力する。電流電圧変換部は、受光電流を電圧（受光電圧）に変換して、比較器の反転入力端子に入力する。基準電圧生成部は、半導体光源の光量設定値に対応した基準電圧を生成し、比較器の非反転入力端子に入力する。比較器は、受光電圧と基準電圧との差に応じた信号（ＡＰＣ信号）を出力する。半導体光源の駆動回路には、光量設定値とＡＰＣ信号が入力される。この駆動回路は、ＡＰＣ信号に基づいて、光量設定値に対応する半導体光源の駆動電流を調整する。この結果、受光電圧が基準電圧に近づき、半導体光源の射出光量が、変動が抑制されて安定化する。

特開２０１０−１５８４１３号公報

しかしながら、上記受光電圧は、光量設定値に比例した半導体光源からの照明光の射出光量と、受光部の分光感度との積に比例するため、光量設定値と受光電圧との関係は、線形性を有さず、分光感度特性に応じて非線形化するといった問題がある。

具体的には、照明光の強度スペクトルは、射出光量に応じて形状が変化し、特に、ピーク波長位置が変動する。もし、受光部の分光感度の波長依存性が無視可能な程度に小さければ、光量設定値と受光電圧との関係はほぼ線形であるが、受光部の分光感度は、無視することのできない程度の波長依存性（例えば、赤色波長域では波長に対して分光感度は２０％程度変化する）を有するので、光量設定値と受光電圧との関係は非線形である。

このため、例えば、光量設定値を現在の設定値のα倍に変更したとすると、半導体光源の射出光量及び基準電圧はα倍となるのに対して、受光電圧はβ（≠α）倍となる。ＡＰＣでは、β倍となった受光電圧を、α倍となった基準電圧に一致させるように半導体光源の射出光量を制御するので、ＡＰＣ後の射出光量は、本来の変更倍率であるα倍からずれてしまう。

このように、ＡＰＣ後の射出光量の射出光量と光量設定値との関係が非線形であると、複数の半導体光源からの射出光を合波して白色等の照明光を生成する場合に、照明光中の各色成分の割合がずれて、照明光の分光特性が変動し、観察画像の色味が変化してしまう。

本発明は、ＡＰＣ後の射出光量と光量設定値との関係を線形化することを可能とする内視鏡用光源装置、およびこれを用いた内視鏡システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、光を射出する光源と、光源に駆動信号を供給して光を射出させる光源駆動部と、光源駆動部に光量設定値を入力して、この光量設定値に応じた駆動信号を生成させる光源制御部と、光源から射出された光の一部を受光部で受光して受光信号を生成し、この受光信号と、光量設定値に応じた基準信号とを比較して、駆動信号を調整する光量制御部と、光量設定値と光の射出光量との関係が線形化するように、光量制御部で用いられる光量設定値または受光信号を補正する補正部と、を備える。

補正部は、ルックアップテーブルに基づいて光量設定値を補正し、補正後の光量設定値を光量制御部に入力することが好ましい。このルックアップテーブルは、光源から射出される光の分光強度特性と、受光部の分光感度特性とに基づいて決定されていることが好ましい。

光源を複数備え、各光源に対して、光源駆動部及び光量制御部が設けられており、補正部は、少なくとも１つの光源に対応して設けられていることが好ましい。複数の光源から射出される光の光路を統合する光路統合部を備えることが好ましい。

複数の光量制御部のうちの少なくとも１つには、受光部の光入射側に波長帯域フィルタが設けられていることが好ましい。この波長帯域フィルタは、受光部が受光する光の波長帯域が、光路統合部から射出される対応する光成分の波長帯域と一致するように波長制限を行うことが好ましい。

複数の光源は、赤色、緑色、青色の各光を発する３つの半導体光源を含むことが好ましい。この半導体光源は、ＬＥＤであることが好ましい。

受光部はフォトダイオードであることが好ましい。

また、本発明の内視鏡システムは、光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、ライトガイドに光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムにおいて、内視鏡用光源装置は、光を射出する光源と、光源に駆動信号を供給して光を射出させる光源駆動部と、光源駆動部に光量設定値を入力して、この光量設定値に応じた駆動信号を生成させる光源制御部と、光源から射出された光の一部を受光部で受光して受光信号を生成し、この受光信号と、光量設定値に応じた基準信号とを比較して、駆動信号を調整する光量制御部と、光量設定値と光の射出光量との関係が線形化するように、光量制御部で用いられる光量設定値または受光信号を補正する補正部と、を備える。

本発明によれば、ＡＰＣを行う光量制御部で用いられる光量設定値または受光信号を補正する補正部を備えるので、ＡＰＣ後の射出光量と光量設定値との関係を線形化することができる。

内視鏡システムの外観図である。 内視鏡の先端部の正面図である。 内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 赤色光、緑色光、青色光、紫色光の強度スペクトルを示すグラフである。 白色光の強度スペクトルを示すグラフである。 光路統合部の構成を示す図である。 第１ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 第２ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 第３ダイクロイックミラーの分光反射特性を示すグラフである。 第１波長制限フィルタの分光透過特性を示すグラフである。 第２波長制限フィルタの分光透過特性を示すグラフである。 駆動部の構成を示すブロック図である。 第１ＡＰＣ部の構成を示すブロック図である。 補正後の光量設定値と受光電圧との関係を示すグラフである。 光量設定値の補正に用いるＬＵＴを示すグラフである。 第１ＬＥＤから射出される赤色光の分光強度特性を示すグラフである。 第１受光部の分光感度特性を示すグラフである。 光量設定値と受光電圧との関係を示すグラフである。 光量設定値と射出光量との関係を示すグラフである。 光量設定値と射出光量の誤差率との関係を示すグラフである。

図１において、内視鏡システム１０は、生体内の観察部位を撮像する内視鏡１１と、撮像により得られた画像信号に基づいて観察部位の表示画像を生成するプロセッサ装置１２と、観察部位を照射する照明光を内視鏡１１に供給する内視鏡用光源装置（以下、単に光源装置という）１３と、表示画像を表示するモニタ１４とを備えている。プロセッサ装置１２には、キーボードやマウス等の操作入力部１５が接続されている。

内視鏡システム１０は、観察部位を観察するための通常観察モードと、観察部位の粘膜内部に存在する血管を強調して観察するための血管強調観察モードとが実行可能である。血管強調観察モードは、血管情報として血管のパターンを可視化して、腫瘍の良悪鑑別等の診断を行うためのモードである。この血管強調観察モードでは、血中ヘモグロビンに対する吸光度が高い特定の波長帯域の光の成分を多く含む照明光を観察部位に照射する。

通常観察モードでは、観察部位の全体の観察に適した通常観察画像が表示画像として生成される。血管強調観察モードでは、血管のパターンの観察に適した血管強調観察画像が表示画像として生成される。

内視鏡１１は、生体の消化管内に挿入される挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に設けられた操作部１７と、内視鏡１１をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続するためのユニバーサルコード１８とを備えている。挿入部１６は、先端部１９、湾曲部２０、可撓管部２１で構成されており、先端側からこの順番に連結されている。

図２おいて、先端部１９の先端面には、観察部位に照明光を照射する照明窓２２、観察部位の像を取り込むための観察窓２３、観察窓２３を洗浄するために送気・送水を行う送気・送水ノズル２４、鉗子や電気メスといった処置具を突出させて各種処置を行うための鉗子出口２５が設けられている。観察窓２３の奥には、撮像素子３６や対物光学系４５（図３参照）が内蔵されている。

湾曲部２０は、連結された複数の湾曲駒で構成されており、操作部１７のアングルノブ２６の操作に応じて、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部２０を湾曲させることにより、先端部１９が所望の方向に向けられる。可撓管部２１は、可撓性を有しており、食道や腸等曲がりくねった管道に挿入可能である。挿入部１６には、撮像素子３６を駆動する駆動信号や撮像素子３６が出力する画像信号を通信する通信ケーブルや、光源装置１３から供給される照明光を照明窓２２に導光するライトガイド３５（図３参照）が挿通されている。

操作部１７には、アングルノブ２６の他、処置具を挿入するための鉗子口２７、送気・送水ノズル２４から送気・送水を行う際に操作される送気・送水ボタン２８、静止画像を撮影するためのフリーズボタン（図示せず）等が設けられている。

ユニバーサルコード１８には、挿入部１６から延設される通信ケーブルやライトガイド３５が挿通されており、プロセッサ装置１２及び光源装置１３側の一端には、コネクタ２９が取り付けられている。コネクタ２９は、通信用コネクタ２９ａと光源用コネクタ２９ｂからなる複合タイプのコネクタである。通信用コネクタ２９ａと光源用コネクタ２９ｂはそれぞれ、プロセッサ装置１２及び光源装置１３に着脱自在に接続される。通信用コネクタ２９ａには通信ケーブルの一端が配設されている。光源用コネクタ２９ｂにはライトガイド３５の入射端３５ａ（図３参照）が配設されている。

図３において、光源装置１３は、光源部３０と、光路統合部３１と、駆動部３２と、光源制御部３３とが設けられている。光源部３０は、赤色光ＬＲを発する第１ＬＥＤ３０ａと、緑色光ＬＧを発する第２ＬＥＤ３０ｂと、青色光ＬＢを発する第３ＬＥＤ３０ｃと、紫色光ＬＶを発する第４ＬＥＤ３０ｄとで構成されている。光路統合部３１は、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから発せられる各光の光路を統合する。駆動部３２は、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄを駆動する。光源制御部３３は、駆動部３２による第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの駆動を制御する。

図４に示すように、例えば、赤色光ＬＲは、波長帯域が６１５ｎｍ〜６３５ｎｍであり、中心波長が６２０±１０ｎｍである。緑色光ＬＧは、例えば、波長帯域が５００ｎｍ〜６００ｎｍであり、中心波長が５２０±１０ｎｍである。青色光ＬＢは、例えば、波長帯域が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍであり、中心波長が４５５±１０ｎｍである。そして、紫色光ＬＶは、例えば、波長帯域が３９５ｎｍ〜４１５ｎｍであり、中心波長が４０５±１０ｎｍである。

通常観察モード時には、光源制御部３３は、第１〜第３ＬＥＤ３０ａ〜３０ｃを点灯させ、第４ＬＥＤ３０ｄは非点灯とする。一方、血管強調観察モード時には、光源制御部３３は、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄを全て点灯させる。

詳しくは後述するが、通常観察モード時には、光路統合部３１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを合波して、図５に示すように広帯域の白色光ＬＷを生成する。一方、血管強調観察モード時には、白色光ＬＷに、血中ヘモグロビンに対する吸光度が高い紫色光ＬＶを混合した混合光を生成する。なお、光源制御部３３は、血管強調観察モード時には、光源制御部３３は、青色光ＬＢより紫色光ＬＶのほうが支配的となるように、青色光ＬＢの光量の割合を下げる。

光路統合部３１の光出射部は、光源用コネクタ２９ｂが接続されるレセプタクルコネクタ３４の近傍に配置されている。光路統合部３１は、光源部３０から入射された光を、内視鏡１１のライトガイド３５の入射端３５ａに出射する。

内視鏡１１は、ライトガイド３５と、撮像素子３６と、アナログ処理回路（ＡＦＥ： Analog Front End）３７と、撮像制御部３８とを備えている。ライトガイド３５は、複数本の光ファイバをバンドル化したファイババンドルである。光源用コネクタ２９ｂが光源装置１３に接続されたときに、光源用コネクタ２９ｂに配置されたライトガイド３５の入射端３５ａが光路統合部３１の出射端に対向する。先端部１９に位置するライトガイド３５の出射端は、２つの照明窓２２にそれぞれ光が導光されるように、照明窓２２の前段で２本に分岐している。

照明窓２２の奥には、照射レンズ３９が配置されている。光源装置１３から供給された照明光は、ライトガイド３５により照射レンズ３９に導光されて照明窓２２から観察部位に向けて照射される。照射レンズ３９は、凹レンズであり、ライトガイド３５から出射する照明光を、観察部位の広い範囲に照射する。

観察窓２３の奥には、対物光学系４５と撮像素子３６が配置されている。観察部位の像は、観察窓２３を通して対物光学系４５に入射し、対物光学系４５によって撮像素子３６の撮像面３６ａに結像される。

撮像素子３６は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等であり、撮像面３６ａには、画素を構成する複数の光電変換素子（フォトダイオード）がマトリックス状に配列されている。また、撮像素子３６は、カラー撮像素子であり、撮像面３６ａには、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色のマイクロカラーフイルタが画素ごとに、光電変換素子の入射側に配置されている。このマイクロカラーフイルタの配列は、例えばベイヤー配列である。

撮像素子３６は、撮像面３６ａで受光した光を光電変換して、画素ごとに受光量に応じた信号電荷を蓄積する。信号電荷は、電圧信号に変換されて撮像素子３６から読み出される。撮像素子３６から読み出された、電圧信号は、画像信号としてＡＦＥ３７に入力される。

撮像素子３６は、１フレームの取得期間内で、画素に信号電荷を蓄積する蓄積動作と、蓄積した信号電荷を読み出す読み出し動作を行う。光源装置１３は、撮像素子３６の蓄積動作のタイミングに合わせて照明光を生成し、ライトガイド３５に入射させる。

ＡＦＥ５７は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）回路、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器等で構成されている。ＣＤＳ回路は、撮像素子３６から入力された画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施してノイズを除去する。ＡＧＣ回路は、ＣＤＳ回路によりノイズが除去された画像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣ回路により増幅された画像信号を、所定ビット数のデジタル信号に変換してプロセッサ装置１２に入力する。

撮像制御部３８は、プロセッサ装置１２内のコントローラ４０に接続され、コントローラ４０から入力される基準クロック信号に同期して、撮像素子３６に対して駆動信号を入力する。撮像素子３６は、撮像制御部３８からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで画像信号をＡＦＥ３７に入力する。この画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の画素値が混在した信号（以下、ＲＧＢ信号という）である。

プロセッサ装置１２は、コントローラ４０の他、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１と、画像処理部４２と、フレームメモリ４３と、表示制御回路４４とを備えている。コントローラ４０は、ＣＰＵ、制御プログラムや制御に必要な設定データを記憶するＲＯＭ、プログラムをロードして作業メモリとして機能するＲＡＭ等を有し、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより、プロセッサ装置１２の各部を制御する。

ＤＳＰ４１は、ＡＦＥ５７から入力される画像信号（ＲＧＢ信号）に対して、フレーム単位で、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の信号処理を施す。画素補間処理は、画像信号を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号に分離し、各色の画像信号に対して画素補間処理を行う。ＤＳＰ４１は、１フレームごとに信号処理を施した画像信号を、画像データとして、フレームメモリ４３に記憶させる。

また、ＤＳＰ４１は、ＡＦＥ５７から入力される画像信号に基づいて、観察部位の明るさ（平均輝度値）を算出する輝度算出部を有しており、算出した平均輝度値をコントローラ４０に入力する。コントローラ４０は、輝度算出部から入力された平均輝度値と、基準の明るさ（調光の目標値）との差分である調光信号を生成し、この調光信号を光源装置１３の光源制御部３３に入力する。

光源制御部３３は、調光信号に基づいて、駆動部３２に入力する光量設定値を調整する。具体的には、観察部位の明るさが不足している場合（露出アンダー）には照明光の光量を上げるように光量設定値を大きくし、観察部位が明るすぎる場合（露出オーバー）には光量設定値を小さくする。

画像処理部４２は、フレームメモリ４３に記憶された画像データに対して所定の画像処理を施す。具体的には、通常観察モード時には、画像データに基づいて通常観察画像を生成する。一方、血管強調観察モード時には、画像データに基づいて血管強調観察画像を生成するが、表層血管を強調するために、例えば、画像データ中のＢ信号に基づいて画像内の表層血管の領域を抽出して、抽出した表層血管の領域に対して輪郭強調処理等を施す。そして、輪郭強調処理が施されたＢ信号を、ＲＧＢ信号を元に生成したフルカラー画像に合成する。表層血管に加えて中深層血管に対しても同様の処理を行ってもよい。中深層血管を強調する場合には、中深層血管の情報が多く含まれるＧ信号から中深層血管の領域を抽出して、抽出した中深層血管の領域に対して輪郭強調処理を施す。

表示制御回路４４は、フレームメモリ４３から画像処理済みの画像データを読み出して、コンポジット信号やコンポーネント信号等のビデオ信号に変換してモニタ１４に出力する。

血管強調観察モード時には、Ｒ信号を使わずに、ＢＧ信号のみで血管強調観察画像を生成し、Ｂ信号をモニタ１４のＢチャンネル及びＧチャンネルに割り当て、Ｇ信号をモニタ１４のＲチャンネルに割り当てても良い。

図６において、光路統合部３１は、第１〜第４コリメータレンズ（ＣＬ）５０ａ〜５０ｄと、第１〜第３ダイクロイックミラー（ＤＭ）５１〜５３と、集光レンズ５４とで構成されている。第１〜第４ＣＬ５０ａ〜５０ｄは、それぞれ第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄに対応して設けられており、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから発せられた各光をコリメートする。第１〜第３ＤＭ５１〜５３は、透明なガラス板に所定の透過特性を有するダイクロイックフィルタを形成した光学部材であり、特定の波長域の光を透過させ、特定の波長域の光を反射させる。集光レンズ５４は、光路統合部３１から出射する光をライトガイド３５の入射端３５ａに集光する。

第２ＬＥＤ３０ｂは、その光軸がライトガイド３５の光軸と一致する位置に配置されている。第１ＬＥＤ３０ａは、その光軸が第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と直交するように配置されている。第１ＤＭ５１は、第１ＬＥＤ３０ａと第２ＬＥＤ３０ｂとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。同様に、第３ＬＥＤ３０ｃと第４ＬＥＤ３０ｄとは、光軸が直交するように配置されている。第２ＤＭ５２は、第３ＬＥＤ３０ｃと第４ＬＥＤ３０ｄとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。

第３ＬＥＤ３０ｃの光軸は、第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と直交している。第３ＤＭ５３は、第３ＬＥＤ３０ｃと第２ＬＥＤ３０ｂとの光軸が直交する位置に、各光軸と４５°の角度をなすように配置されている。集光レンズ５４は、その光軸が第２ＬＥＤ３０ｂの光軸と一致し、かつライトガイド３５の入射端３５ａと対向する位置に配置されている。

第１ＤＭ５１は、図７に示すように、第１閾値λ１（約６１０ｎｍ）以上の波長帯域の光を反射し、第１閾値λ１未満の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第１ＬＥＤ３０ａから射出される赤色光ＬＲは、その大部分が第１閾値λ１以上の波長帯域である。第２ＬＥＤ３０ｂから射出される緑色光ＬＧは、その大部分が第１閾値λ１未満の波長帯域である。したがって、第１ＤＭ５１は、赤色光ＬＲを反射し、緑色光ＬＧを透過させる。これにより、第１ＤＭ５１により反射された赤色光ＬＲと、第１ＤＭ５１を透過した緑色光ＬＧとが合波される。

第２ＤＭ５２は、図８に示すように、第２閾値λ２（約４３０ｎｍ）未満の波長帯域の光を反射し、第２閾値λ２以上の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第３ＬＥＤ３０ｃから射出される青色光ＬＢは、その大部分が第２閾値λ２以上の波長帯域である。第４ＬＥＤ３０ｄから射出される紫色光ＬＶは、その大部分が第２閾値λ２未満の波長帯域である。したがって、第２ＤＭ５２は、紫色光ＬＶを反射し、青色光ＬＢを透過させる。これにより、第２ＤＭ５２により反射された紫色光ＬＶと、第２ＤＭ５２を透過した青色光ＬＢとが合波される。

第３ＤＭ５３は、図９に示すように、第３閾値λ３（約４９０ｎｍ）未満の波長帯域の光を反射し、第２閾値λ２以上の波長帯域の光を透過させる分光反射特性を有している。第１ＤＭ５１による赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとの合波（以下、第１合波という）は、その大部分が第３閾値λ３以上の波長帯域である。第２ＤＭ５２による紫色光ＬＶと青色光ＬＢとの合波（以下、第２合波という）は、その大部分が第３閾値λ３未満の波長帯域である。したがって、第３ＤＭ５３は、第２合波を反射し、第１合波を透過させる。これにより、第３ＤＭ５３により反射された第２合波と、第３ＤＭ５３を透過した第１合波とが合波されて、集光レンズ５４に入射する。

すなわち、血管強調観察モード時には、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから射出された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、紫色光ＬＶが全て合波されて集光レンズ５４に入射する。通常観察モード時には、第４ＬＥＤ３０ｄは非点灯であるので、紫色光ＬＶを除く、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢが合波されて集光レンズ５４に入射する。

また、光路統合部３１内には、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄに対応して、後述する自動パワー制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）に用いられる第１〜第４ガラス板５５ａ〜５５ｄが設けられている。第１ガラス板５５ａは、第１ＣＬ５０ａと第１ＤＭ５１との間に配置されている。第２ガラス板５５ｂは、第２ＣＬ５０ｂと第１ＤＭ５１との間に配置されている。第３ガラス板５５ｃは、第３ＣＬ５０ｃと第２ＤＭ５２との間に配置されている。第４ガラス板５５ｄは、第４ＣＬ５０ｄと第２ＤＭ５２との間に配置されている。

第１〜第４ガラス板５５ａ〜５５ｄは、フレネル反射による反射率が所定値（４％〜８％程度）となるように、それぞれ第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの光軸に対して所定の角度（例えば３５°）だけ傾けて配置されている。第１〜第４ガラス板５５ａ〜５５ｄは、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから射出された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、紫色光ＬＶの一部をそれぞれフレネル反射して、第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄに導光する。

第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄは、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄからの射出光量を測定するためのセンサであり、カラーフィルタが配置されていないフォトダイオードにより構成されている。第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄは、光を受光して、受光光量に応じた電流（受光電流）を出力する。

第１受光部５６ａの光入射側には、第１波長制限フィルタ５７ａが設けられている。この第１波長制限フィルタ５７ａは、第１受光部５６ａに入射する赤色光ＬＲの波長帯域を、光路統合部３１から射出される照明光中の赤色光ＬＲの成分の波長帯域に合わせるためのロングパスフィルタである。第１波長制限フィルタ５７ａの分光特性は、第１ＤＭ５１及び第３ＤＭ５３の分光特性に依存して決定され、具体的には、図１０に示すように、第１閾値λ１（約６１０ｎｍ）以上の波長帯域の光のみを透過させる分光透過特性を有している。この第１波長制限フィルタ５７ａにより、第１受光部５６ａは、光源装置１３からの射出光量中の赤色光ＬＲの光量に精度よく比例した受光電流を出力する。

第２受光部５６ｂの光入射側には、第２波長制限フィルタ５７ｂが設けられている。この第２波長制限フィルタ５７ｂは、第２受光部５６ｂに入射する緑色光ＬＧの波長帯域を、光路統合部３１から射出される照明光中の緑色光ＬＧの成分の波長帯域に合わせるためのバンドパスフィルタである。第２波長制限フィルタ５７ｂの分光特性は、第１ＤＭ５１及び第３ＤＭ５３の分光特性に依存して決定され、具体的には、図１１に示すように、第３閾値λ３（約４９０ｎｍ）以上、第１閾値λ１（約６１０ｎｍ）未満の波長帯域の光のみを透過させる分光透過特性を有している。この第２波長制限フィルタ５７ｂにより、第２受光部５６ｂは、光源装置１３からの射出光量中の緑色光ＬＧの光量に精度よく比例した受光電流を出力する。

第３受光部５６ｃ及び第４受光部５６ｄの光入射側には、波長制限フィルタは設けられていない。第３受光部５６ｃは、光源装置１３からの射出光量中の青色光ＬＢの光量を測定する。第４受光部５６ｄは、光源装置１３からの射出光量中の紫色光ＬＶ光量を測定する。なお、第３受光部５６ｃ及び第４受光部５６ｄの光入射側に、第１及び第２波長制限フィルタ５７ａ，５７ｂと同様の波長制限フィルタを設けても良い。

図１２において、駆動部３２は、第１〜第４ＬＥＤ駆動部６０ａ〜６０ｄと、第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄと、第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄとで構成されている。第１〜第４ＬＥＤ駆動部６０ａ〜６０ｄは、それぞれ第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄに駆動電流を連続的に与えることにより、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄを点灯させる。

第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄは、光源制御部３３から入力される第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ補正して第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄに入力する。第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４は、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから射出される射出光量にそれぞれ対応する値である。詳しくは後述するが、第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄは、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４と、ＡＰＣ後の第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの射出光量との関係がそれぞれ線形化するように、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４を補正する。

第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄは、第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄによる補正後の第１〜第４光量設定値Ｓ１’〜Ｓ４’と、第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄからの受光電流とに基づいて、射出光量を調整するための第１〜第４ＡＰＣ信号Ａ１〜Ａ４を生成する。第１〜第４ＬＥＤ駆動部６０ａ〜６０ｄは、光源制御部３３から入力される第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４に基づいて、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの駆動電流をそれぞれ生成するとともに、第１〜第４ＡＰＣ信号Ａ１〜Ａ４に基づいて各駆動電流を調整する。

図１３において、第１ＡＰＣ部６２ａは、前述の第１受光部５６ａと、電流電圧（Ｉ／Ｖ）変換部７０と、基準電圧生成部７１と、比較器（差動増幅器）７２とで構成されている。第１受光部５６ａは、受光した赤色光ＬＲの光量に応じた受光電流Ｉを出力する。Ｉ／Ｖ変換部７０は、受光電流Ｉを、電圧（受光電圧）Ｖに線形変換する。この受光電圧Ｖは、比較器７２の反転入力端子に入力される。

基準電圧生成部７１は、図１４に示すように、補正後の第１光量設定値Ｓ１’と受光電圧Ｖとの関係「Ｖ＝ｆ（Ｓ１’）」を表すルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶しており、この関係に基づき、第１補正部６１ａから入力された第１光量設定値Ｓ１’に対応する電圧値を、基準電圧Ｖｓとして生成する。この基準電圧Ｖｓは、比較器７２の非反転入力端子に入力される。Ｖ＝ｆ（Ｓ１’）は、線形関数である。

比較器７２は、反転入力端子に入力された受光電圧Ｖと、非反転入力端子に入力された基準電圧Ｖｓとを比較して、第１ＡＰＣ信号Ａ１を生成する。第１ＡＰＣ信号Ａ１は、１ビット信号であり、Ｖ＞Ｖｓの場合にはＨｉｇｈレベル、Ｖ＜Ｖｓの場合にＬｏｗレベルとなる。

第１ＬＥＤ駆動部６０ａは、第１光量設定値Ｓ１に基づいて駆動電流を生成するとともに、この駆動電流を第１ＡＰＣ信号Ａ１に基づいて調整する。具体的には、第１ＬＥＤ駆動部６０ａは、第１ＡＰＣ信号Ａ１がＨｉｇｈレベルの場合には、第１ＬＥＤ３０ａに供給する駆動電流量を下げて、第１ＬＥＤ３０ａの射出光量を減少させ、Ｌｏｗレベルの場合には、第１ＬＥＤ３０ａに供給する駆動電流量を上げて、第１ＬＥＤ３０ａの射出光量を増加させる。

第１ＬＥＤ３０ａに温度変化等が生じて射出光量が変動すると、第１受光部５６ａから出力される受光電流Ｉが変動し、この受光電流Ｉの変動に伴って受光電圧Ｖが基準電圧Ｖｓからずれる。上記のように、比較器７２が受光電圧Ｖと基準電圧Ｖｓとの差異に応じた第１ＡＰＣ信号Ａ１を生成し、第１ＬＥＤ駆動部６０ａが第１ＡＰＣ信号Ａ１に基づいて第１ＬＥＤ３０ａの射出光量を調整することにより、射出光量の変動が抑制され、安定化する。

第２〜第４ＡＰＣ部６２ｂ〜６２ｄは、第１ＡＰＣ部６２ａと同様の構成であるので、説明は省略する。

次に、第１補正部６１ａの詳細を説明する。第１補正部６１ａは、図１５に示すＬＵＴを用いて、光源制御部３３から入力される第１光量設定値Ｓ１を、第１光量設定値Ｓ１’に変換する。このＬＵＴは、非線形式である式（１）に基づいて作成されている。

Ｓ１’＝ｇ^−１（Ｓ１） ・・・（１）

式（１）中の関数ｇ^−１（Ｓ１）は、式（２）で表される関数ｇ（Ｓ１）の逆関数である。

ｇ（Ｓ１）＝Ｓ１×（１＋Δ（Ｓ１）） ・・・（２）

ここで、Δ（Ｓ１）は、第１ＬＥＤ３０ａから射出される赤色光ＬＲの分光強度特性と、第１受光部５６ａの分光感度特性とにより求まる誤差率であり、式（３）で表される。γは定数である。

Δ（Ｓ１）＝γ×（１−Ｓ１／Ｓ１_ｍａｘ） ・・・（３）

図１６に、第１ＬＥＤ３０ａから射出される赤色光ＬＲの分光強度特性を示す。このように、赤色光ＬＲは、射出光量の変化に伴って、強度スペクトルのピーク位置が変動する。具体的には、赤色光ＬＲの強度スペクトルのピーク位置は、射出光量が最大光量から低下するに連れて、低波長側にシフトする。このピーク位置のシフト量と射出光量との関係はほぼ線形である。

図１７に、第１受光部５６ａの分光感度特性を示す。第１受光部５６ａの感度は、可視光の波長帯域で、波長に対してほぼ線形に変化する。具体的には、第１受光部５６ａの感度は、赤色光ＬＲの強度スペクトルのピーク位置が変化する波長域ではほぼ線形に変化し、波長が低下するに連れて感度が低下する。

第１光量設定値Ｓ１が赤色光ＬＲの射出光量に比例するのに対して、第１受光部５６ａから出力される受光電流Ｉ及び受光電圧Ｖは、赤色光ＬＲの射出光量と、第１受光部５６ａの赤色光ＬＲに対する感度との積に比例するので、第１光量設定値Ｓ１と受光電圧Ｖとの関係は非線形である。

具体的には、図１８に示すように、第１光量設定値Ｓ１で第１ＬＥＤ３０ａを駆動した場合における受光電圧Ｖ１は、第１受光部５６ａの感度の波長依存性に起因した量だけ、本来の受光電圧（感度の波長依存がない場合の受光電圧）Ｖ０より低下してしまう。

もし、第１補正部６１ａによる第１光量設定値Ｓ１の補正を行わなければ、第１ＡＰＣ部６２ａは、受光電圧Ｖ０を前述の基準電圧Ｖｓとし、受光電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓとなるように、第１ＬＥＤ３０ａの射出光量を調整するＡＰＣ信号を生成する。この結果、第１ＬＥＤ駆動部６０ａによりＡＰＣ信号に基づく調整が行われた後の赤色光ＬＲの射出光量Ｗ’（Ｓ１）は、図１９に示すように、本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）よりもｈ（Ｓ１）だけ増加してしまう。

この増加量ｈ（Ｓ１）の本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）に対する割合（ｈ（Ｓ１）／Ｗ（Ｓ１））が、前述の誤差率Δ（Ｓ１）である。この誤差率Δ（Ｓ１）は、第１受光部５６ａの感度変化に反比例することから、図２０に示すように、第１光量設定値Ｓ１が低下して受光電圧Ｖが低下するに連れて増加する（例えば、第１光量設定値Ｓ１を最大値Ｓ１_ｍａｘの１／２０倍とすると、誤差率Δ（Ｓ１）は約１．８％となる）。そして、外挿演算により得られる誤差率Δ（０）の値が、前述の定数γである。したがって、ＡＰＣ後の射出光量Ｗ’（Ｓ１）は、式（４）で表される。

Ｗ’（Ｓ１）＝Ｗ（Ｓ１）×（１＋Δ（Ｓ１）） ・・・（４）

この式（４）から、ＡＰＣ後の射出光量Ｗ’（Ｓ１）と第１光量設定値Ｓ１とを線形化するためには、式（１）に基づいて第１光量設定値Ｓ１を補正すれば良いことが分かる。

具体的には、式（１）に基づく補正を第１補正部６１ａが行うことにより、補正後の第１光量設定値Ｓ１’が第１ＡＰＣ部６２ａに入力される。この結果、図１８に示すように、第１光量設定値Ｓ１で第１ＬＥＤ３０ａを駆動した場合における受光電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓとされ、本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）からの変動が抑制される。すなわち、ＡＰＣ後の射出光量Ｗ’（Ｓ１）は本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）となり、第１光量設定値Ｓ１との関係が線形化する。

第２〜第４補正部６１ｂ〜６１ｄは、第１補正部６１ａと同様の構成であるので、説明は省略する。

次に、内視鏡システム１０の作用を説明する。内視鏡診断を行う場合には、内視鏡１１をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続し、プロセッサ装置１２及び光源装置１３の電源を入れて、内視鏡システム１０を起動する。

内視鏡１１の挿入部１６を被検者の消化管内に挿入して、消化管内の観察を開始する。通常観察モードでは、第４ＬＥＤ３０ｄを除く第１〜第３ＬＥＤ３０ａ〜３０ｃが同時に点灯する。第１〜第３ＬＥＤ３０ａ〜３０ｃから、それぞれ赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢが射出されて、光路統合部３１に入射する。光路統合部３１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを合波して白色光ＬＷを生成する。この白色光ＬＷは、光路統合部３１から射出されて、内視鏡１１のライトガイド３５に供給される。

内視鏡１１では、白色光ＬＷがライトガイド３５を通じて照明窓２２に導光され、照明窓２２から観察部位に照射される。観察部位で反射した白色光ＬＷの反射光は、観察窓２３から撮像素子３６に入射する。撮像素子３６は、反射光を光電変換して画像信号を生成する。この画像信号は、ＡＦＥ３７によりＣＤＳ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換等の処理が施されて、デジタル信号として、プロセッサ装置１２のＤＳＰ４１に入力される。

ＤＳＰ４１は、内視鏡１１から入力されたデジタルの撮像信号に対して、フレーム単位で、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の信号処理を施して画像データとし、この画像データをフレームメモリ４３に記憶させる。画像処理部４２は、フレームメモリ４３に記憶された画像データに対して所定の画像処理を施して通常観察画像を生成する。この通常観察画像は、表示制御回路４４を介してモニタ１４に表示させる。この通常観察画像は、撮像素子３６のフレームレートに従って更新される。

また、ＤＳＰ４１は、内視鏡１１から入力される画像信号に基づいて観察部位の明るさ（平均輝度値）を算出し、コントローラ４０に入力する。コントローラ４０は、入力された平均輝度値と目標値との差分である調光信号を生成して、光源装置１３の光源制御部３３に入力する。

光源制御部３３は、調光信号に基づいて、光量設定値を調整して駆動部３２に入力する。通常観察モードでは、駆動部３２には、第１〜第３ＬＥＤ３０ａ〜３０ｃの射出光量を設定するための第１〜第３光量設定値Ｓ１〜Ｓ３が光源制御部３３から入力される。駆動部３２では、第１〜第３補正部６１ａ〜６１ｃにより、第１〜第３光量設定値Ｓ１〜Ｓ３がＬＵＴに基づいて補正される。例えば、第１光量設定値Ｓ１は、上式（１）に基づいて作成されたＬＵＴにより補正される。第２及び第３光量設定値Ｓ２，Ｓ３についても同様である。

第１〜第３補正部６１ａ〜６１ｃにより補正された補正後の第１〜第３光量設定値Ｓ１’〜Ｓ３’は、それぞれ第１〜第３ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｃに入力される。第１ＡＰＣ部６２ａでは、基準電圧生成部７１により、補正後の第１光量設定値Ｓ１’に基づいて、基準電圧Ｖｓが生成される。また、第１受光部５６ａが第１ＬＥＤ３０ａから射出された赤色光ＬＲの一部を受光して、受光電流Ｉを出力する。この受光電流Ｉは、Ｉ／Ｖ変換部７０により受光電圧Ｖに変換される。この受光電圧Ｖと基準電圧Ｖｓとが比較器７２に入力され、受光電圧Ｖと基準電圧Ｖｓとの大小関係を表す第１ＡＰＣ信号Ａ１が生成される。

第１ＬＥＤ駆動部６０ａは、第１光量設定値Ｓ１に基づいて駆動電流を生成するとともに、この駆動電流を第１ＡＰＣ信号Ａ１に基づいて調整し、調整後の駆動電流を第１ＬＥＤ３０ａに供給して赤色光ＬＲを発生させる。

図１６に示すように赤色光ＬＲの強度スペクトルのピーク位置が射出光量の変化に伴って変動することと、図１７に示すように第１受光部５６ａの感度が波長依存性を有することにより、図１８に示すように、第１光量設定値Ｓ１で第１ＬＥＤ３０ａを駆動した場合に得られる受光電圧Ｖ１は、本来の受光電圧Ｖ０より低下する。第１光量設定値Ｓ１を補正しない場合には、受光電圧Ｖ０が基準電圧Ｖｓとなり、受光電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓとなるように、第１ＬＥＤ３０ａの射出光量の調整が行われるので、図１９に示すように、射出光量Ｗ’（Ｓ１）が本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）よりも増加してしまう。しかし、第１補正部６１ａによる補正後の第１光量設定値Ｓ１’を用いることで、受光電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｓとなるので、ＡＰＣ後の射出光量Ｗ’（Ｓ１）は本来の射出光量Ｗ（Ｓ１）となり、第１光量設定値Ｓ１との関係が線形化する。

第２及び第３ＡＰＣ部６２ｂ，６２ｃと、第２及び第３ＬＥＤ駆動部６０ｂ，６０ｃとは、第１ＡＰＣ部６２ａと第１ＬＥＤ駆動部６０ａと同様の動作を行う。したがって、ＡＰＣ後の第１〜第３ＬＥＤ３０ａ〜３０ｃの射出光量と、第１〜第３光量設定値Ｓ１〜Ｓ３との関係は、それぞれ線形化されている。これにより、調光制御等で第１〜第３光量設定値Ｓ１〜Ｓ３を変化させても、照明光である白色光ＬＷ中の赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの射出光量の割合が一定に保たれ、通常観察画像の色味の変化が防止される。

次に、通常観察モードで病変部と疑わしき観察部位が発見された場合等には、通常観察モードから血管強調観察モードに切り替えられる。この血管強調観察モードでは、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄが全て同時に点灯する。この場合、光路統合部３１により、白色光ＬＷに、紫色光ＬＶが混合された混合光が生成されて、内視鏡１１のライトガイド３５に供給される。

内視鏡１１では、観察部位に照射された混合光の反射光が、通常観察モードの場合と同様に撮像され、画像信号がプロセッサ装置１２に入力される。プロセッサ装置１２では、画像処理部４２が血管強調観察画像を生成し、表示制御回路４４が血管強調観察画像をモニタ１４に表示させること以外は、通常観察モードの場合と同様の動作が行われる。

光源装置１３では、駆動部３２には、第１〜第３光量設定値Ｓ１〜Ｓ３に加えて、第４ＬＥＤ３０ｄの射出光量を設定するための第４光量設定値Ｓ４が光源制御部３３から入力される。駆動部３２では、第１〜第４ＬＥＤ駆動部６０ａ〜６０ｄ、第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄ、第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄの全てが動作すること以外は、通常観察モードの場合と同様である。

なお、上記実施形態では、第１〜第４補正部６１ａ〜６１ｄが補正に用いるＬＵＴを、式（１）等で表される関数に基づいて作成しているが、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４と、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの射出光量との関係を実測することによりＬＵＴを作成しても良い。また、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４と、第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄの受光電流Ｉや受光電圧Ｖとの関係を実測することによりＬＵＴを作成することも可能である。

また、上記実施形態では、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４を補正しているが、これに代えて、第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄの受光信号（受光電流または受光電圧）を補正することにより、第１〜第４光量設定値Ｓ１〜Ｓ４と、ＡＰＣ後の第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの射出光量との関係をそれぞれ線形化しても良い。この場合には、例えば、図１８に示す受光電圧Ｖを、光量設定値に対して線形となるように補正する。

また、上記実施形態では、第１〜第４ＡＰＣ部６２ａ〜６２ｄの全てに補正部を設けているが、一部のＡＰＣ部にのみ（例えば、第１ＡＰＣ部６２ａのみ）に補正部を設けても良い。

また、上記実施形態では、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄからの射出光の一部を第１〜第４受光部５６ａ〜５６ｄにそれぞれ導光させるために第１〜第４ガラス板５５ａ〜５５ｄを設けているが、これらのガラス板に代えて、光ファイバ等の他の導光部材を用いても良い。

また、上記実施形態では、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄの全てに対して受光部を設けているが、第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄのうちの一部のＬＥＤに対して受光部を設けてＡＰＣを行っても良い。

また、上記実施形態では、生体組織の血管情報を取得するための血管情報取得用半導体光源として、紫色光ＬＶを発する第４ＬＥＤ３０ｄを設けているが、第４ＬＥＤ３０ｄに代えて、または第４ＬＥＤ３０ｄに加えて、他の血管情報取得用半導体光源を設けてもよい。例えば、血管情報として血中ヘモグロビンの酸素飽和度を取得するために、中心波長４７３±１０ｎｍの狭帯域の青色光を発する半導体光源を設けても良い。もちろん、血管情報観察を行わない場合には、血管情報取得用半導体光源を設けず、青色、緑色、赤色半導体光源のみとしても良い。

また、上記実施形態では、光源としてＬＥＤを用いているが、ＬＥＤに代えてＬＤ（Laser Diode）等の半導体光源を用いても良い。

また、上記実施形態では、血管強調観察モードでは、白色光ＬＷと紫色光ＬＶとの混合光を観察部位に照射しているが、紫色光及び緑色光、あるいは青色光及び緑色光を観察部位に照射して血管強調観察画像を取得してもよい。

また、上記実施形態では、複数色の光を観察部位に同時照射しているが、これらを順次に照射して、各色の光を個別に撮像しても良い。この場合には、撮像素子３６としてモノクロ撮像素子を用いることが好ましい。

また、上記実施形態では、光源装置とプロセッサ装置とを別体構成としているが、光源装置とプロセッサ装置と１つの装置で構成してもよい。また、本発明は、照明光の観察部位の反射光をイメージガイドで導光するファイバスコープや、撮像素子と超音波トランスデューサが先端部に内蔵された超音波内視鏡を用いた内視鏡システム、及びそれに用いられる内視鏡用光源装置にも適用可能である。

なお、特許請求の範囲中の「光源駆動部」、「光量制御部」は、実施形態中の「ＬＥＤ駆動部」、「ＡＰＣ部」にそれぞれ対応する。また、特許請求の範囲中の「駆動信号」、「受光信号」、「基準信号」は、実施形態中の「駆動電流」、「受光電流または受光電圧」、「基準電圧」にそれぞれ対応する。

１０ 内視鏡システム
１１ 内視鏡
１３ 光源装置
３０ 光源部
３０ａ〜３０ｄ 第１〜第４ＬＥＤ
３１ 光路統合部
３２ 駆動部
３３ 光源制御部
５６ａ〜５６ｄ 第１〜第４受光部
５７ａ 第１波長制限フィルタ
５７ｂ 第２波長制限フィルタ
６０ａ〜６０ｄ 第１〜第４ＬＥＤ駆動部
６１ａ〜６１ｄ 第１〜第４補正部
６２ａ〜６２ｄ 第１〜第４ＡＰＣ部
７０ 電流電圧変換部
７１ 基準電圧生成部
７２ 比較器

Claims (11)

1. 光を射出する光源と、
   前記光源に駆動信号を供給して前記光を射出させる光源駆動部と、
   前記光源駆動部に光量設定値を入力して、この光量設定値に応じた前記駆動信号を生成させる光源制御部と、
   前記光源から射出された光の一部を受光部で受光して受光信号を生成し、この受光信号と、前記光量設定値に応じた基準信号とを比較して、前記駆動信号を調整する光量制御部と、
   前記光量設定値と前記光の射出光量との関係が線形化するように、前記光量制御部で用いられる前記光量設定値または前記受光信号を補正する補正部と、
   を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記補正部は、ルックアップテーブルに基づいて前記光量設定値を補正し、補正後の光量設定値を前記光量制御部に入力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記ルックアップテーブルは、前記光源から射出される光の分光強度特性と、前記受光部の分光感度特性とに基づいて決定されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記光源を複数備え、前記各光源に対して、前記光源駆動部及び前記光量制御部が設けられており、前記補正部は、少なくとも１つの前記光源に対応して設けられていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
5. 前記複数の光源から射出される光の光路を統合する光路統合部を備えることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡用光源装置。
6. 前記複数の光量制御部のうちの少なくとも１つには、前記受光部の光入射側に波長帯域フィルタが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡用光源装置。
7. 前記波長帯域フィルタは、前記受光部が受光する光の波長帯域が、前記光路統合部から射出される対応する光成分の波長帯域と一致するように波長制限を行うことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用光源装置。
8. 前記複数の光源は、赤色、緑色、青色の各光を発する３つの半導体光源を含むことを特徴とする請求項４から７いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
9. 前記半導体光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡用光源装置。
10. 前記受光部はフォトダイオードであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
11. 光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
    前記ライトガイドに前記光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムにおいて、
    前記内視鏡用光源装置は、
    光を射出する光源と、
    前記光源に駆動信号を供給して前記光を射出させる光源駆動部と、
    前記光源駆動部に光量設定値を入力して、この光量設定値に応じた前記駆動信号を生成させる光源制御部と、
    前記光源から射出された光の一部を受光部で受光して受光信号を生成し、この受光信号と、前記光量設定値に応じた基準信号とを比較して、前記駆動信号を調整する光量制御部と、
    前記光量設定値と前記光の射出光量との関係が線形化するように、前記光量制御部で用いられる前記光量設定値または前記受光信号を補正する補正部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡システム。

Images