(57)【要約】【課題】内視鏡用光源装置内の光学系の色収差を原因とする色再現性の低下を軽減する。【解決手段】照明光を放射するランプと、ランプの光軸と同軸に配置され、照明光を集光して内視鏡のライトガイドに導光する集光光学系と、ランプと集光光学系との間における該ランプの光軸上に配置された、照明光を拡散反射して分光分布を平均化させる平均化手段と、平均化手段に導光された照明光の光量を検出する光量センサと、光量センサの検出結果を、照明光の集光点の光軸方向における移動量に換算する移動量換算手段と、平均化手段を光軸方向に移動量だけ移動させる移動手段と、を備える。【選択図】図２
2014061169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を放射するランプと、
前記ランプの光軸と同軸に配置され、前記照明光を集光して内視鏡のライトガイドに導光する集光光学系と、
前記ランプと前記集光光学系との間における該ランプの光軸上に配置された、前記照明光を拡散反射して分光分布を平均化させる平均化手段と、
前記平均化手段に導光された前記照明光の光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出結果を、前記照明光の集光点の前記光軸方向における移動量に換算する移動量換算手段と、
前記平均化手段を前記光軸方向に前記移動量だけ移動させる移動手段と、
を備えた内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記平均化手段が、曲面からなる内周面を有し、前記照明光が前記内周面で繰り返し拡散反射するように構成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項３】
前記内周面が鏡面又は白色乱反射面からなる、
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項４】
前記平均化手段が積分球である、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項５】
前記平均化手段が円筒状の鏡筒である、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項６】
前記ランプと前記平均化手段の間に配置された、所定の機能を付加する機能光学系を備えた、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項７】
前記機能光学系が前記照明光の特定波長成分を弱める波長フィルタ機能を付加する、
ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項８】
前記照明光を集光して前記平均化手段に導光する第１集光レンズを更に備え、
前記機能光学系が、前記第１集光レンズと前記平均化手段との間に配置された、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項９】
前記機能光学系および前記第１集光レンズが色収差を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１０】
前記集光光学系が、
前記平均化手段から出射した照明光を平行光束にするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズから出射した照明光を集光して前記ライトガイドに導光する第２集光レンズと、を備えた、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１１】
前記ランプが放電ランプである、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の内視鏡用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡観察用の照明光を内視鏡に供給する内視鏡用光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡に照明光を供給する内視鏡用光源装置には、フィルタ機構、絞り機構、検光機構等の各種光学系が搭載されている（特許文献１）。内視鏡用光源装置に搭載される光学系は、用途等に応じて様々である。複数のレンズや複雑な光路を有する光学系が設けられた内視鏡用光源装置においては、光学系の色収差が大きくなる。そのため、照明光が内視鏡のＬＣＢ（Light Carrying Bundle）に結合する効率に波長による偏りが生じ、ＬＣＢ等に結合する前後での照明光全体のスペクトルに差異が生じて、色再現性が低下する。
【０００３】
また、内視鏡用光源装置には、例えばアーク放電によって発光するキセノンランプ等のガス放電灯が使用されている。一般に、内視鏡用光源装置において、ガス放電灯は、ランプ光を集光するリフレクタや集光レンズの光軸方向に一対の電極が並ぶように取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス放電灯は、放電によって電極が徐々に摩耗するため、発光領域の中心も時間と共に変化する。従って、ガス放電灯の電極の摩耗によって、その発光領域の中心は光軸方向に移動し、照明光の集光点も光軸方向に移動する。内視鏡用光源装置の光学系は、出荷時において、ＬＣＢへの照明光の結合が最適化するように調整される。そのため、ガス放電灯の経時的劣化（電極摩耗）に伴う照明光の集光点の移動により、ＬＣＢに結合されない照明光の裾の部分が増えて、色収差の影響（ＬＣＢに結合する前後での照明光のスペクトル差）がより顕著になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、照明光を放射するランプと、ランプの光軸と同軸に配置され、照明光を集光して内視鏡のライトガイドに導光する集光光学系と、ランプと集光光学系との間における該ランプの光軸上に配置された、照明光を拡散反射して分光分布を平均化させる平均化手段と、平均化手段に導光された照明光の光量を検出する光量センサと、光量センサの検出結果を、照明光の集光点の光軸方向における移動量に換算する移動量換算手段と、平均化手段を光軸方向に移動量だけ移動させる移動手段と、を備えた内視鏡用光源装置が提供される。
【０００７】
この構成によれば、平均化手段を照明光の集光点の移動量だけ移動させることにより、集光点の移動によって照明光の裾の部分（例えば赤色を多く含む部分）が平均化手段に導光されず、照明光が例えば青味がかった色に変化することが防止される。また、平均化手段によって、ほとんど損失が増加することなく色収差が低減し、照明光の強度を低下させずに色再現性を向上させることができる。
【０００８】
また、平均化手段が、曲面からなる内周面を有し、照明光が内周面で繰り返し拡散反射するように構成されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、内周面に白色乱反射面等を設けることなく、簡単な構成により分光分布の平均化を実現することができる。また、更に内周面を白色乱反射面等に加工することにより、照明光をより均一に撹拌することができる。
【００１０】
また、上記の内視鏡用光源装置において、内周面は鏡面又は白色乱反射面からなる構成としてもよい。
【００１１】
また、上記の内視鏡用光源装置において、平均化手段が積分球である構成としてもよい。
【００１２】
この構成によれば、照明光の撹拌を高い均一性で行うことができる。
【００１３】
また、上記の内視鏡用光源装置において、平均化手段が円筒状の鏡筒である構成としてもよい。
【００１４】
この構成によれば、平均化手段の構成が簡単で加工も容易であるため、上記の内視鏡用光源装置をより低コストで提供することが可能になる。
【００１５】
また、上記の内視鏡用光源装置において、ランプと平均化手段の間に配置された、所定の機能を付加する機能光学系を備えた構成としてもよい。また、機能光学系が色収差を有する構成としてもよい。
【００１６】
この構成によれば、機能光学系の色収差を考慮せずに、内視鏡用光源装置に多様な機能を容易に付加することが可能になる。
【００１７】
また、上記の内視鏡用光源装置において、機能光学系が照明光の特定波長成分を弱める波長フィルタ機能を付加する構成としてもよい。
【００１８】
この構成によれば、波長フィルタ機能を付加する機能光学系は、レンズ等の色収差を与える光学素子を一般に多く含んでいるため、このような機能光学系を備えた内視鏡用光源装置に本発明を適用すると、優れた効果を享受することができる。
【００１９】
また、上記の内視鏡用光源装置において、照明光を集光して平均化手段に導光する第１集光レンズを更に備え、機能光学系が、第１集光レンズと平均化手段との間に配置された構成としてもよい。また、機能光学系および第１集光レンズが色収差を有する構成としてもよい。
【００２０】
また、上記の内視鏡用光源装置において、集光光学系が、平均化手段から出射した照明光を平行光束にするコリメータレンズと、コリメータレンズから出射した照明光を集光してライトガイドに導光する第２集光レンズと、を備えた構成としてもよい。
【００２１】
この構成によれば、集光光学系とライトガイドとの距離を短く設定することが可能になり、よりコンパクトな内視鏡用光源装置が実現する。
【００２２】
また、上記の内視鏡用光源装置において、ランプが放電ランプである構成としてもよい。
【００２３】
この構成によれば、放電ランプの照明光の光束断面における強度分布の斑が低減され、明るさの斑や、強度分布の揺らぎ（時間的な変動）に起因するちらつきの少ない内視鏡観察が可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明の実施形態の構成によれば、ランプの経時的劣化よる集光点の移動に起因する光量低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の電子内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る内視鏡用光源装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る内視鏡用光源装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の電子内視鏡装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本実施形態の電子内視鏡装置１は、電子内視鏡１００、電子内視鏡用プロセッサ２００及びモニタ３００を備えている。
【００２８】
電子内視鏡用プロセッサ２００は、システムコントローラ２１０やタイミングコントローラ２２０を備えている。システムコントローラ２１０は、メモリ２０２に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡装置１全体を統合的に制御する。また、システムコントローラ２１０は、タッチパネル２０４の操作により入力されるユーザからの指示に応じて、電子内視鏡装置１の動作に用いる各種パラメータを変更する。タイミングコントローラ２２０は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスＣＰを電子内視鏡装置１内の各種回路に出力する。
【００２９】
また、電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡１００のＬＣＢ（Light Carrying
Bundle）１０２に照明光Ｌを供給する本発明の実施形態に係る光源装置２５０Ａを備えている。なお、ＬＣＢ１０２は、複数条の光ファイバを束ねたライトガイドである。光源装置２５０Ａは、ＬＣＢ１０２に供給する照明光Ｌを撹拌して、照明光Ｌの光束横断面内の分光分布や強度分布を平均化する機能（光束平均化機能）を備えている。これにより、照明光Ｌの色収差が低減するため、光源装置２５０Ａが発生する照明光ＬのスペクトルとＬＣＢ１０２に導光される照明光Ｌのスペクトルとの差異が小さくなり、より色再現性の良い内視鏡観察が可能になる。また、この光束平均化機能により、照明光Ｌの強度分布の揺らぎ（時間的な変動）も低減し、ちらつき（明滅）の少ない内視鏡観察が可能になる。光源装置２５０Ａの構成の詳細については後述する。
【００３０】
入射端からＬＣＢ１０２に導光された照明光Ｌは、ＬＣＢ１０２内を伝播し、電子内視鏡１００の先端に配置されたＬＣＢ１０２の出射端から出射して、配光レンズ１０４を介して被写体に照射される。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。
【００３１】
固体撮像素子１０８は、ＩＲ（Infra Red）カットフィルタ１０８ａ、ベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂの各種フィルタが受光面に配置された単板式カラーＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサであり、受光面上で結像した光学像に応じたＲ、Ｇ、Ｂ各色の撮像信号を生成する。生成された撮像信号は、電子内視鏡１００の接続部内に設けられたドライバ信号処理回路１１２において、ＡＤ変換及び信号増幅が施され、更に輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒからなる画像信号に変換された後、電子内視鏡用プロセッサ２００の画像処理回路２３０に送られる。
【００３２】
また、ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして電子内視鏡１００の固有情報を読み出す。メモリ１１４に記録される電子内視鏡１００の固有情報には、例えば固体撮像素子１０８の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４から読み出した固有情報をシステムコントローラ２１０に出力する。
【００３３】
システムコントローラ２１０は、電子内視鏡１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２１０は、生成された制御信号を用いて、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続中の電子内視鏡１００に適した処理がなされるように電子内視鏡用プロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
【００３４】
タイミングコントローラ２２０は、システムコントローラ２１０によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２にクロックパルスＣＰを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２２０から供給されるクロックパルスＣＰに従って、固体撮像素子１０８を電子内視鏡用プロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
【００３５】
電子内視鏡用プロセッサ２００の画像処理回路２３０は、電子内視鏡１００のドライバ信号処理回路１１２から送られてくる画像信号に対して種々の画像処理を施す。具体的には、画像処理回路２３０は、ドライバ信号処理回路１１２から送られてくる輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒをそれぞれ増幅した後、内蔵するマトリクス回路（不図示）に送り、撮像に使用された照明光Ｌのスペクトル特性（直接的には、照明光Ｌのフィルタリングに使用された光学フィルタのスペクトル特性）に応じて、画像信号の変換特性を決定するマトリクス係数の値を更新し、画像信号の色補正を行う。マトリクス回路は、入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒを３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換して出力する。マトリクス回路から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号は、それぞれ増幅されて適切な信号レベルに調整された後、ビデオ信号に変換される。画像処理回路２３０が生成したビデオ信号は、モニタ３００に入力され、画面表示される。術者は、モニタ３００に表示される内視鏡観察像を確認しながら体内各部の観察や治療を行う。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係る光源装置２５０Ａの詳細を説明する。図２は、光源装置２５０Ａの光学系の概略構成を示す図である。光源装置２５０Ａは、ランプ２５１、第１機能光学系（赤外カットフィルタ）２５２Ａ、第１集光レンズ２５３、調光装置２５４、第２機能光学系（波長可変フィルタモジュール）２５２Ｂ、鏡筒２５５Ａ（平均化手段）及び集光光学系２５６（コリメータレンズ２５６ａ及び第２集光レンズ２５６ｂ）を備えている。また、光源装置２５０Ａは、更に本発明の実施形態に係る集光点追従機構２６０を備えている。
【００３７】
ランプ２５１は、白色光束であるランプ光Ｌｗを放射する高輝度ランプであり、例えば、アーク放電によって発光するキセノンランプが使用される。
【００３８】
第１機能光学系２５２Ａは、光源装置２５０Ａに所定の機能を付加する光学系である。本実施形態の第１機能光学系２５２Ａは、赤外カットフィルタであり、透明ガラス基板に干渉膜を多層コートする赤外反射フィルタ（不図示）と赤外線を吸収する素材からなる赤外吸収フィルタ（不図示）とからなっている。なお、赤外反射フィルタ及び赤外吸収フィルタの一方のみからなる赤外カットフィルタを使用してもよい。
【００３９】
第１機能光学系（赤外カットフィルタ）２５２Ａから出射した照明光Ｌは、第１集光レンズ２５３で集光された後、調光装置２５４、第２機能光学系２５２Ｂを介して鏡筒２５５Ａに導光される。第１集光レンズ２５３は色収差を有している。調光装置２５４は、虹彩絞り（不図示）を備えており、虹彩絞りの調整によって照明光Ｌの透過光量を制御する。鏡筒２５５Ａの詳細は後述する。第２機能光学系２５２Ｂは光源装置２５０Ａに所定の機能を付加する光学モジュールである。本実施形態の第２機能光学系２５２Ｂは、特定波長成分を弱める複数の波長フィルタ（不図示）を備えており、システムコントローラ２１０の制御に応じてランプ光Ｌｗを通す波長フィルタを切り換えて、照明光Ｌのスペクトル特性を切り換える機能を光源装置２５０Ａに付加する波長可変フィルタモジュールである。第２機能光学系２５２Ｂは、複数のレンズを備えており、色収差を有している。また、第２機能光学系２５２Ｂは、第１集光レンズ２５３の光軸と垂直な方向に第２機能光学系２５２Ｂを移動させる移動機構（不図示）を備えており、照明光Ｌの経路上から退避できるようになっている。
【００４０】
鏡筒２５５Ａ内を通過した照明光Ｌは、コリメータレンズ２５６ａによって平行光束にされた後、第２集光レンズ２５６ｂによって集光されてＬＣＢ１０２に導光される。コリメータレンズ２５６ａ及び第２集光レンズ２５６ｂから構成される集光光学系２５６を用いることにより、鏡筒２５５ＡからＬＣＢ１０２までの距離を短くすることができる。また、集光光学系２５６は、第１集光レンズ２５３と光軸を共有しており、この光軸上に鏡筒２５５Ａが同軸に配置されている。
【００４１】
次に、本発明の実施形態に係る鏡筒２５５Ａについて説明する。図２の破線円内に鏡筒２５５Ａの一部を拡大した断面図を示す。鏡筒２５５Ａは、例えば真鍮やアルミニウム合金から形成された円筒形状のフレーム２５５ｃの内周面に、拡散反射層２５５ｄが設けられた光学素子である。拡散反射層２５５ｄは、例えば硫酸バリウム粉末を無色透明なバインダー樹脂及び溶剤と混練したものをフレーム２５５ｃの内周面にコーティングすることによって形成される。
【００４２】
このように構成された鏡筒２５５Ａ内に一端側（図２における左端側）から導光された照明光Ｌの収束光束は、鏡筒２５５Ａの内周面により繰り返し拡散反射（乱反射）された後、鏡筒２５５Ａの他端側から発散光束として出射する。照明光Ｌは、鏡筒２５５Ａ内で繰り拡散反射を受けることによって撹拌され、照明光Ｌ（光束）を構成する各光線の位置及び向きがランダムに再配列・再配向される。これにより、光束の横断面における分光分布や強度分布が平均化される。すなわち、鏡筒２５５Ａ内で照明光Ｌを繰り返し拡散反射させることにより、照明光Ｌの色収差や明暗の斑が略解消される。
【００４３】
色収差の低減により、光源装置２５０Ａが生成する照明光Ｌのスペクトルと、ＬＣＢ１０２に導光される照明光Ｌのスペクトルとのずれが低減し、より色再現性の良い内視鏡観察画像の撮像が可能になる。また、ＬＣＢ１０２を構成する各光ファイバに結合する照明光Ｌのスペクトルも略均一なものとなるため、被写体各部に照射される照明光Ｌの色も略均一となり、色斑もほとんど無い内視鏡観察画像が得られる。また、照明光Ｌの光束横断面における強度分布が平均化されることにより、光源装置２５０Ａに起因する内視鏡画像の明暗の斑も低減する。
【００４４】
また、本実施形態の鏡筒２５５Ａは、照明光Ｌの偏光を緩和（無偏光化）する作用も有しており、偏光特性（例えば偏光依存性損失）を有する機能光学系を搭載しても、平均化手段を設けることによって、略無偏光な照明光Ｌを得ることができる。
【００４５】
また、鏡筒２５５Ａには、本発明の実施形態に係る集光点追従機構２６０が取り付けられており、鏡筒２５５Ａは、集光点追従機構２６０により、第１集光レンズ２５３の光軸Ａｘ方向における集光点Ｐの移動に追従して移動するように構成されている。
【００４６】
集光点追従機構２６０は、制御部２６１、鏡筒２５５Ａを支持するサポート部材２６２、ステッピングモータ２６３、ステッピングモータ２６３の回転駆動を光軸Ａｘ方向の直線駆動に変換してサポート部材２６２に伝達する送りねじ機構２６４、サポート部材２６２を光軸Ａｘ方向にスライド自在に支持するリニアガイド２６５及び鏡筒２５５Ａ内の光量を検出するフォトダイオード等の光量センサ２６８を備えている。送りねじ機構２６４の送りねじはステッピングモータ２６３の駆動軸に連結されており、サポート部材２６２に取り付けられたナットと係合している。ステッピングモータ２６３を回転駆動することにより、サポート部材２６２に取り付けられた鏡筒２５５Ａが光軸Ａｘ方向に移動する。光量センサ２６８とステッピングモータ２６３は制御部２６１に接続されている。制御部２６１は、光量センサ２６８が検出した光量に基づいてステッピングモータ２６３の駆動量を決定して、鏡筒２５５Ａを光軸Ａｘ方向に移動させる。
【００４７】
ここで、集光点追従機構２６０の作用効果について説明する。機能光学系や第１集光レンズ２５３が色収差を有するため、鏡筒２５５Ａに入る直前の照明光Ｌは、短波長成分が強く集光されて比較的に狭い光束径を有し、長波長成分が弱く集光されて比較的に広い光束径を有する状態となる。光源装置２５０Ａの光学系は、製造時に、照明光Ｌの可視域全体が鏡筒２５５Ａ内に略全て導光されるように調整されている。しかし、ランプ２５１が経時的に劣化すると、電極の摩耗により、照明光Ｌの集光点Ｐがランプ２５１から離れる方向（図２における右方向）に徐々に移動する。そのため、鏡筒２５５Ａを固定して動かさなければ、広い光束径を有する照明光Ｌの長波長成分の外縁部が鏡筒２５５Ａ内に入り切らず（すなわち、長波長成分の裾部分が鏡筒２５５Ａによるケラレを受けて）、長波長成分の損失が増大する。従って、鏡筒２５５Ａ内に導光される照明光Ｌは、全体として長波長成分の少ない青味がかった光となってしまう。
【００４８】
本実施形態の集光点追従機構２６０は、ランプ２５１の経時劣化等に起因する集光点Ｐの光軸Ａｘ方向における移動量Ｘを検出して、集光点Ｐの移動量Ｘと同じ距離だけ鏡筒２５５Ａを光軸Ａｘ方向に移動させる（すなわち、鏡筒２５５Ａを集光点Ｐに追随して移動させる）ことにより、照明光Ｌの色の変化の原因となる鏡筒によるケラレ（又はケラレの状態の変化）を防止し、色再現性の良好な内視鏡観察を可能にする。
【００４９】
具体的には、まず、鏡筒２５５Ａの出射端近傍に設けられた光量センサ２６８により、鏡筒２５５Ａ内に導光された照明光Ｌの平均強度を検出する。光量センサ２６８によって検出される照明光Ｌの平均強度は、鏡筒２５５Ａ内に導光された照明光Ｌの全光量に比例する。ランプ２５１の劣化等により照明光Ｌの集光点Ｐが光軸Ａｘ方向に移動してケラレが生じる（又はケラレの状態が変化する）と、鏡筒２５５Ａ内に導光される照明光Ｌの全光量が低下する。集光点Ｐの光軸Ａｘ方向における移動量と、鏡筒２５５Ａ内に導光される照明光Ｌの全光量との間には一定の関係があるため、予め両者の関係を実験的に又は計算により得ることにより、鏡筒２５５Ａ内に導光される照明光Ｌの全光量（すなわち、光量センサ２６８により検出される照明光Ｌの平均強度）から集光点Ｐの移動量を換算することができる。
【００５０】
集光点追従機構２６０の制御部２６１は、予め実験的に取得した照明光Ｌの平均強度（光量センサ２６８の検出値）と集光点Ｐの光軸Ａｘ方向における移動量との関係が記述された数値テーブルＴを保持しており、数値テーブルＴを使用して光量センサ２６８の検出値を集光点Ｐの光軸Ａｘ方向における移動量に換算する。そして、制御部２６１は、換算した集光点Ｐの光軸Ａｘ方向における移動量と同じ距離だけ、同じ方向に鏡筒２５５Ａが移動するよう、ステッピングモータ２６３を駆動する。これにより、鏡筒２５５Ａと照明光Ｌの集光点Ｐとの位置関係が固定され、集光点Ｐの光軸Ａｘ方向への移動によって生じる鏡筒２５５Ａによる照明光Ｌのケラレの発生（又はケラレの状態の変化）、及びこのケラレによる照明光Ｌの可視スペクトルの変化が防止され、色再現性の良好な内視鏡観察が可能になる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、上記の第１実施形態とは光源装置２５０Ｂの光学系の構成のみが異なる。以下の第２実施形態の説明においては、上記の第１実施形態と同一又は対応する構成要素に対して同一又は対応する符号を用いて、重複する説明を省略する。
【００５２】
図３は、本発明の第２実施形態に係る光源装置２５０Ｂの光学系の概略構成を示す図である。第２実施形態においては、平均化手段として、第１実施形態の鏡筒２５５Ａに替えて積分球２５５Ｂが用いられている。積分球２５５Ｂは、例えば真鍮やアルミニウム合金から形成された球殻状のフレーム２５５ｃ’を備えており、フレーム２５５ｃ’の内周面には拡散反射層２５５ｄが設けられている。
【００５３】
また、積分球２５５Ｂには２つの開口部２５５ｅ、２５５ｆが設けられており、調光装置２５４または第２機能光学系２５２Ｂを通過した照明光Ｌは、開口部２５５ｅから積分球２５５Ｂ内に導光され、積分球２５５Ｂの内周面で複数回反射された後、開口部２５５ｆから出射して、集光光学系２５６に入射する。
【００５４】
照明光Ｌが積分球２５５Ｂ内で拡散反射される平均回数は、鏡筒２５５Ａ内で拡散反射される回数よりも多いため、本実施形態の構成によれば、第１実施形態と比べて照明光の横断面における分光分布や強度分布をより均一にすることができる。
【００５５】
なお、内視鏡用光源において一般に使用されるキセノンランプ等の放電ランプは、管内に封入されたガスがアーク放電によって局所的に極めて高い温度に昇温するため、ガス内に大きな温度差（すなわち屈折率差）が生じる。また、ガスの対流により、管内のガスの温度分布は常に変動する。そのため、放電ランプから放射されるランプ光Ｌｗの光束の断面には、陽炎のように時間的に変動する明暗の斑が生じる。また、放電ランプは、電極対を管内の所定の位置で保持するための一対の電極保持具を備えており、一方の電極を保持する電極保持具が、電極間の発光領域に対してランプ光Ｌｗの放射面側に配置されているため、電極保持具の影がランプ光Ｌｗの横断面に投影される。本発明の実施形態の構成によれば、このようなランプ光Ｌｗが本来有する不均一な強度分布も平均化され、略一様な強度分布を有する照明光Ｌが得られる。また、これによりランプ光Ｌｗの横断面における強度分布の揺らぎも緩和され、ちらつきの少ない内視鏡観察が可能になる。
【００５６】
以上が、本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【００５７】
上記の実施形態は、光量センサ２６８により平均化手段に導光される照明光の光量を検出する構成であるが、光量センサ２６８に替えて平均化手段（例えばその内周面）の温度を検出する温度センサを使用した構成としてもよい。照明光Ｌに含まれる赤外光は、機能光学系等に含まれるレンズによって可視光よりも弱く集光され、照明光Ｌの裾の部分に多く含まれるため、平均化手段によるケラレを受け易い。平均化手段の温度は、平均化手段に導光される赤外光の光量に応じて変化する。そのため、平均化手段の温度変化から照明光Ｌの集光点Ｐの移動を感度良く検出することができる。温度センサによって平均化手段に導光される照明光（赤外光）の光量を検出する場合は、赤外域に吸収を有するコーティング剤を平均化手段の内周面に塗布することで、集光点Ｐの移動をより高い感度で検出することができる。
【００５８】
また、上記の実施形態では、平均化手段（鏡筒２５５Ａ又は積分球２５５Ｂ）の内周面に拡散反射層２５５ｄが設けられているが、拡散反射層２５５ｄを設けずに、フレーム２５５ｃ、２５５ｃ’の内周面を粗面に加工して、フレーム２５５ｃ、２５５ｃ’の内周面で照明光Ｌが拡散反射するような構成としても上記の実施形態と同様の効果が得られる。なお、この場合には、可視域に吸収の少ないアルミニウム合金等の材質によりフレーム２５５ｃ、２５５ｃ’を形成することで、より色再現性の良い内視鏡観察が可能になる。
【００５９】
第１及び第２機能光学系は、必要な照明光の特性等に応じて任意に設けられる。また、第１及び第２機能光学系は、ランプと平均化手段との間の任意の位置に配置することができ、上記の実施形態とは逆の順序で配置することもできる。また、追加の機能光学系を設けてもよい。また、本実施形態では、第１及び第２機能光学系が平均化手段の前段（ランプ側）に配置されているが、色収差の無い機能光学系は平均化手段の後段（ＬＣＢ側）に配置してもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、第１機能光学系として赤外カットフィルタ、第２機能光学系として波長可変フィルタモジュールが用いられているが、これ以外にも、例えば、波長特性が固定された波長固定フィルタモジュール、波長に依存しない固定（又は可変）の減衰を照明光Ｌに与える固定減衰ジュール（又は可変減衰モジュール）、照明光の強度分布を計測する強度分布計測モジュール等、光源装置に光学的機能を付加する種々の光学モジュールを用いることができる。
【００６１】
また、上記の実施形態では、拡散反射層２５５ｄに硫酸バリウム粉末と樹脂とを混練したものが用いられているが、他の種類の拡散反射材を使用する構成としてもよい。拡散反射材としては、例えば、可視域における吸収の少ないＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）等の白色樹脂やアルミナ等の白色セラミック材料が好適である。また、拡散反射層２５５ｄを設けずに、白色樹脂や白色セラミックにより形成したフレーム２５５ｃ、２５５ｃ’の内周面に照明光Ｌを直接反射させる構成としてもよい。
【００６２】
また、平均化手段の内周面が曲面（例えば円筒面や球面）で形成されていれば、平均化手段の内周面を鏡面にしても、照明光Ｌは平均化手段の内周面において略ランダムな拡散反射を受けるため、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６３】
また、上記の実施形態では、調光装置２５４（絞り機構）が平均化手段（鏡筒２５５Ａ又は積分球２５５Ｂ）の前段（ランプ２５１側）に配置されているが、調光装置２５４には色収差が無いため、平均化手段の後段（ＬＣＢ１０２側）に配置しても、上記の実施形態と同様の平均化手段の効果が得られる。
【００６４】
また、上記の実施形態の説明では、使用するランプ２５１としてキセノンランプを例示したが、これ以外にもハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の各種の高輝度ランプを使用することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態は、プロセッサ内に内視鏡用光源装置を内蔵した構成例であるが、プロセッサと内視鏡用光源装置とを分離した構成も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１    電子内視鏡装置
１００    電子内視鏡
２００    電子内視鏡用プロセッサ
２５０Ａ、２５０Ｂ    光源装置
２５２Ａ    第１機能光学系
２５２Ｂ    第２機能光学系
２５５Ａ  鏡筒（平均化手段）
２５５Ｂ  積分球（平均化手段）
２５５ｄ  拡散反射層
３００    モニタ
【図１】
2014061169.tif 000003
【図２】
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【図３】
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