(57)【要約】  光源装置であるカメラコントロールユニット３０は、ＬＥＤ６１と６２と、複数の照明モードを切り替える操作パネル３４と、制御部７１を有する。制御部７１は、故障検出部によりＬＥＤ６１と６２のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方のＬＥＤを点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御する。
2014038352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の照明光を出射する第１の半導体発光素子と、
第２の照明光を出射する第２の半導体発光素子と、
前記第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、
前記故障検出部により前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記モード移行制御部は、前記モード切替指示部からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、前記所定の故障時点灯モードから前記他の照明モードへの切替を禁止することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１の照明光のスペクトルと前記第２の照明光のスペクトルは、互いに異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記モード移行制御部は、前記第１の半導体発光素子のみを点灯させる第１の照明モードと、前記第２の半導体発光素子のみを点灯させる第２の照明モードと、前記第１の半導体発光素子及び前記第２の半導体発光素子を点灯させる第３の照明モードと、を切り替え可能であり、
前記モード移行制御部は、前記第１の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第２の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項５】
前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードへの移行がされている場合、前記第２の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記モード移行制御部は、現在の観察モードと、前記故障検出部により検出された故障した半導体発光素子とに応じた前記所定の故障時点灯モードに移行するように、前記第１の半導体発光素子あるいは前記第２の半導体発光素子を駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１の半導体発光素子は、前記第１の照明光としての白色光を出射し、前記第２の半導体発光素子は、前記第２の照明光としての紫色光を出射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項８】
前記白色光に含まれる所定の波長帯域の光を透過し、かつ前記第２の照明光を反射する光学部材を有し、
前記モード移行制御部は、前記第１の半導体発光素子のみを点灯させる第１の照明モードと、前記第２の半導体発光素子のみを点灯させる第２の照明モードと、前記第１の半導体発光素子及び前記第２の半導体発光素子を点灯させる第３の照明モードと、を切り替え可能であり、
前記光学部材は、前記第３の照明モードのとき、前記第１の半導体発光素子からの前記      第１の照明光に含まれる前記所定の波長帯域の光と、前記第２の半導体発光素子からの前記２の照明光とを合成した光を出射することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記モード移行制御部は、前記第１の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第２の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードへの移行がされている場合、前記第２の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第１の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記第１の画像補正処理部は、表示装置に表示される画像が白黒画像となるように色補正を行うことを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードへの移行がされている場合、前記第１の照明光としての前記白色光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第２の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項１３】
前記光源装置は、内視鏡に接続される装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項１４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の光源装置と、前記光源装置に接続される内視鏡と、前記内視鏡に接続される本体装置とを含む内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び内視鏡システムに関し、特に、複数の半導体発光素子を有する光源装置及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内視鏡装置が、医療分野及び工業分野で広く利用されている。内視鏡装置は、一般に、細長の挿入部を有する内視鏡と、その内視鏡が接続される本体装置であるビデオプロセッサと、内視鏡に照明光を供給する光源装置と、ビデオプロセッサにより画像処理された内視鏡画像を表示するモニタとを含んで構成されている。内視鏡により撮像された被検体内の内視鏡画像がモニタに表示され、術者は、被検体内の検査、処置などを行うことができる。【０００３】
さらに、特開２００７−１３９８２２号公報に開示のように、照明光として白色光を用いて被写体を観察する通常光観察の他に、照明光としての白色光以外の光を用いて被写体を観察することができる内視鏡装置もある。内視鏡装置がこのような複数の観察モードを有する場合、光源装置も、複数の観察モードに応じた照明光を出射するために、複数の光源を有する。【０００４】
また、内視鏡検査中に光源が故障した場合に対応するため、内視鏡装置には、挿入部を引き抜くときに、非常用の照明光を点灯させる機能が設けられている。非常用の照明光のための光源は、各種観察モード用の光源とは別に設けられている。ユーザは、非常用の照明光により照射された被検体内部の画像を見ながら、被検体内に挿入された挿入部を被検体から被検体外へ引き抜くことができる。【０００５】
従来の非常用の光源は、各種観察モード用の光源とは別に設けられているため、光源装置のコスト増、及びスペース増になるという問題がある。  
また、複数の光源のうちの一つが故障しても、ユーザは、内視鏡検査を続行したい場合がある。その場合、故障していない光源を用いる別の観察モードに、観察モードは切り換えられる。【０００６】
しかし、そのような場合、故障の原因などによっては、内視鏡検査の続行後に、故障していない光源も故障する虞がある。あるいは、観察モードが複数の光源からの出射光を組み合わせて照明光を生成するモードである場合は、正しい波長の照明光が出射されない場合もあり得る。そのため、複数の光源の内の１つの光源に故障があったときは、内視鏡検査が続行できることは好ましくない。【０００７】
そこで、本発明は、各種観察モード用の光源とは別に非常用の光源を設けることなく、かつ光源に故障が発生したときには、他の照明モードへ移行がされないようにした光源装置及び内視鏡システムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、第１の照明光を出射する第１の半導体発光素子と、第２の照明光を出射する第２の半導体発光素子と、前記第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、前記故障検出部により前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、を具備する光源装置を提供することができる。【０００９】
本発明の一態様によれば、本発明の光源装置と、前記光源装置に接続される内視鏡と、前記内視鏡に接続される本体装置とを含む内視鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係わる内視鏡システムの外観構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる、トップカバー３９が取り外されたＣＣＵ３０の照明部の部分の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる、照明部の構成を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる、フィルタ５７ｂが第１位置に配置されたときの、ＬＥＤ６１からの照明光の光路を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる、フィルタ５７ｂが第２位置に配置されたときの、ＬＥＤ６１と６２からの照明光の光路を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係わる内視鏡システム１の内部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わる、光源部５２と光源駆動部７５の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わる、光源の故障時における制御部７１の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態に係わる、モニタ４０の画面４０ａ上に表示されるモニタ画面の表示例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる、パスワード入力ウインドウが表示されたときの画面の表示例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（構成）
図１は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの外観構成を示す構成図である。  
図１に示すように内視鏡システム１は、内視鏡２０と、本体装置であるカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記載する）３０と、モニタ４０と、を有して構成されている。  
本実施形態のＣＣＵ３０は、内視鏡２０に照明光を供給するための光源装置の機能と、内視鏡２０が備える撮像素子の各種信号処理等を行うビデオプロセッサの機能とを有するものである。従って、ＣＣＵ３０は、光源装置である。  
なお、光源装置とビデオプロセッサを別体の装置として、内視鏡システム１を構成するようにしてもよい。【００１２】
内視鏡２０は、挿入部２１と、操作部２２と、ユニバーサルケーブル２３とを有している。挿入部２１は、検査対象である被検体内に挿入される細長な長尺部材である。挿入部２１は、先端からの順に、先端部２４と、湾曲部２５と、可撓管部２６とを連設して構成されている。【００１３】
先端部２４にはライトガイド（不図示）からの照明光を出射する照明光学系及び、被写体を撮像するＣＣＤなどの撮像素子のための観察光学系が内蔵されている。湾曲部２５は、例えば上下左右の四方向に湾曲自在に構成されている。【００１４】
操作部２２には、湾曲操作部１１、各種スイッチ１２、送気送水ボタン１３、吸引ボタン１４等が設けられている。湾曲操作部１１は、上下方向湾曲用ノブ１５と、左右方向湾曲用ノブ１６等とを有している。各種スイッチ１２は、例えば、レリーズスイッチ、フリーズスイッチ、及び、通常観察と特殊光観察との切替を行うための観察モード切替スイッチ等である。操作部２２の先端側には、処置具挿入口１７が設けられている。【００１５】
ユニバーサルケーブル２３は、操作部２２の側部より延出している。ユニバーサルケーブル２３の端部には内視鏡コネクタ２７が設けられている。内視鏡コネクタ２７の側部から信号伝達ケーブル２８が延出している。信号伝達ケーブル２８には電気コネクタ２９が設けられている。  
カメラコントロールユニット３０のフロントパネル３１には、内視鏡コネクタ接続口３２、電気コネクタ接続口３３、操作パネル３４等が設けられている。カメラコントロールユニット３０は、箱型形状を有しており、上面は、トップカバー３９で覆われている。【００１６】
内視鏡コネクタ接続口３２には内視鏡コネクタ２７が着脱自在に接続可能であり、電気コネクタ接続口３３には電気コネクタ２９が着脱自在に接続可能である。操作パネル３４には図示しない各種機能スイッチが設けられている。【００１７】
操作パネル３４の各種機能スイッチの中には、自動調光モードと手動調光モードとを切り替えるための調光モード切替スイッチがある。【００１８】
ＣＣＵ３０には、モニタ４０がケーブル４１を介して接続されている。【００１９】
図２は、トップカバー３９が取り外されたＣＣＵ３０の照明部の部分の平面図である。図３は、照明部の構成を説明するための斜視図である。ＣＣＵ３０のトップカバー３９を取り外すと照明部５１が露出する。照明部５１は、主に、光源部５２と、第１集光部５３と、第２集光部５４と、光源用コネクタ保持部５５と、反射部５６と、照明光切換部５７と、を備えて構成されている。照明部５１の各部は、基板３９Ａ上に載置されている。【００２０】
図２及び図３に示すように、光源部５２は、第１の照明光を出射する第１の半導体発光素子である発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）６１と、第２の照明光を出射する第２の半導体発光素子であるＬＥＤ６２と、金属の放熱板を含む光源部本体６３と、放熱部６４とを備えて構成されている。【００２１】
光源であるＬＥＤ６１と６２とは互いに波長の異なる照明光を出射する。本実施形態において、ＬＥＤ６１は、通常観察用の照明光としての白色光を出射し、ＬＥＤ６２は、特殊観察用の照明光として紫色光を出射する。すなわち、ＬＥＤ６１の照明光のスペクトルと、ＬＥＤ６２の照明光のスペクトルは、互いに異なる。【００２２】
ＬＥＤ６１及び６２は、光源部本体６３の金属の放熱板に固設されている。光源部本体６３には放熱部６４が取り付けられている。放熱部６４は、熱伝導棒６５及び放熱フィン６６を備えている。ＬＥＤ６１から発生する熱及びＬＥＤ６２から発生する熱は、光源部本体６３の金属の放熱板に伝達された後、熱伝導棒６５及び放熱フィン６６を介して外部に放熱される。【００２３】
図３に示すように、第１集光部５３は、レンズホルダ５３ａと、光が透過する円形の光学部材である２つの集光レンズ５３ｂと、２つのレンズ抑え５３ｃと、４つの部品固定部材５３ｄとを備えて構成されている。２つの集光レンズ５３ｂの一方は、ＬＥＤ６１用であり、他方は、ＬＥＤ６２用である。２つの集光レンズ５３ｂは、４つの部品固定部材５３ｄによってレンズホルダ５３ａの予め定めた位置に固定保持される。２つの集光レンズ５３ｂの一方には通常観察用の照明光が入射し、他方の集光レンズ５３ｂには特殊観察用の照明光が入射する。【００２４】
第２集光部５４は、レンズホルダ５４ａと、集光レンズ５３ｂと同様な光学部材である集光レンズ５４ｂと、レンズ抑え５４ｃと、２つの部品固定部材５４ｄとを備えて構成されている。集光レンズ５４ｂは、２つの部品固定部材５４ｄによってレンズホルダ５４ａの予め定めた位置に固定保持される。  
光源用コネクタ保持部５５は、コネクタ保持部本体５５ａとライトガイドコネクタ５５ｂとを備えて構成されている。内視鏡２０の内視鏡コネクタ２７が内視鏡コネクタ接続口３２に接続されると、ライトガイドコネクタ５５ｂ内には内視鏡コネクタ２７に備えられている光源用コネクタが配置され、第２集光部５４から出射された照明光が、その光源用コネクタの端面に集光されるように、ライトガイドコネクタ５５ｂは、配置され構成されている。
反射部５６は、ミラーホルダ５６ａと、光を反射する光学部材である光学ミラー５６ｂと、ミラー抑え５６ｃと、２つの部品固定部材５６ｄとを備えて構成されている。【００２５】
照明光切換部５７は、フィルタホルダ５７ａと、光学フィルタ５７ｂと、フィルタ抑え５７ｃと、バランサ５７ｄと、駆動部であるロータリソレノイドアクチュエータ（以下、アクチュエータという）５７ｅと、２つの部品固定部材５７ｆとを備えて構成されている。光学フィルタ５７ｂは、ＬＥＤ６１からの白色光に含まれる所定の波長帯域の光、ここでは緑色光、を透過し、且つＬＥＤ６２からの特殊光を反射する光学部材であるダイクロイックフィルターである。光学フィルタ５７ｂは、２つの部品固定部材５７ｆによってフィルタホルダ５７ａの予め定めた位置に固定保持されている。【００２６】
さらに、フィルタホルダ５７ａは、腕部５７ｇを有し、その腕部５７ｇは、アクチュエータ５７ｅが備える回動軸５７ｈに固定される。回動軸５７ｈは、アクチュエータ５７ｅへの通電方向を切り換えることによって、時計回り、反時計回りに回動する。したがって、本実施形態において、光学フィルタ５７ｂは、回動軸５７ｈの回動によって、図２において、点線で示す第１位置と、実線で示す第２位置とに適宜、切替配置されるように構成されている。【００２７】
アクチュエータ５７ｅを駆動してフィルタ５７ｂを第１位置に配置したとき、第１の半導体発光素子であるＬＥＤ６１から出射する照明光が、第１集光部５３の集光レンズ５３ｂ、第２集光部５４の集光レンズ５４ｂを通過してライトガイドコネクタ５５ｂに入射して光源用コネクタの端面に集光するように、照明部５１の各部は、基板３９Ａ上に載置されている。【００２８】
図４は、フィルタ５７ｂが第１位置に配置されたときの、ＬＥＤ６１からの照明光の光路を説明するための図である。図４に示すように、ＬＥＤ６１からの照明光のみが、ライトガイドコネクタ５５ｂに入射する。【００２９】
また、アクチュエータ５７ｅを駆動して光学フィルタ５７ｂを第２位置に配置したとき、ＬＥＤ６１から出射する照明光が、集光レンズ５３ｂ、光学フィルタ５７ｂ及び集光レンズ５４ｂを通過してライトガイドコネクタ５５ｂに入射して光源用コネクタの端面に集光すると共に、第２発光素子であるＬＥＤ６２から出射する照明光が、第１集光部５３のレンズ５２を通過し、光学ミラー５６ｂ及び光学フィルタ５７ｂで反射され、その後、集光レンズ５４ｂを通過してライトガイドコネクタ５５ｂに入射して光源用コネクタの端面に集光するように、照明部５１の各部は、基板３９Ａ上に載置されている。【００３０】
図５は、フィルタ５７ｂが第２位置に配置されたときの、ＬＥＤ６１と６２からの照明光の光路を説明するための図である。図５に示すように、ＬＥＤ６１からの照明光とＬＥＤ６２からの照明光との合成された光が、ライトガイドコネクタ５５ｂに入射する。【００３１】
図６は、内視鏡システム１の内部構成を示すブロック図である。図６は、照明部に関する構成のみを示している。  
図６に示すように、内視鏡２０は、挿入部２１の先端部２４に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像部２４ａを有する。ＣＣＵ３０は、上述した光源部５２等の他に、全体を制御する制御部７１と、画像処理部７２と、ＬＥＤ電流検出部７３と、アクチュエータ制御部７４と、光源駆動部７５とを含んでいる。【００３２】
制御部７１は、ＣＣＵ３０全体を制御する制御部であり、中央処理装置（ＣＰＵ）と、各種動作のためのプログラムを格納するＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリとを含んでいる。制御部７１には、後述する光源故障時の処理プログラムも格納されている。【００３３】
制御部７１は、操作パネル３４からの操作指示信号に基づいて、各種機能のために、ＣＰＵにより各種プログラムを実行する。操作パネル３４からは、ユーザにより指定された観察モードを示すモード信号ＭＳを含む各種操作信号が、制御部７１へ供給される。よって、制御部７１は、指定された観察モードに応じた処理を行い、指定された観察モードに応じて、フィルタ５７ｂを上述した第１位置又は第２位置に配置し、指定された観察モードに応じた照明光を照明部５１が出射する照明モードにする。すなわち、操作パネル３４は、ＬＥＤ６１及びＬＥＤ６２の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部を構成する。  
制御部７１は、操作パネル３４からのモード信号ＭＳ前記第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替えるだけでなく、後述するように、光源の故障を検出すると、故障した光源と故障時の照明モードとに基づいて、適切な故障時の照明モードに切り替える。よって、操作パネル３４は、第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替部を構成する。【００３４】
画像処理部７２は、制御部７１の制御下、観察モードに応じた画像処理を行う処理部である。画像処理部７２は、観察モードに応じた内視鏡画像をモニタ４０に表示するための映像信号を生成して、モニタ４０に出力する。【００３５】
また、画像処理部７２は、生成した映像信号から、内視鏡画像の輝度を示す輝度信号ＢＳを制御部７１へ供給している。ユーザが、操作パネル３４の調光モード切替スイッチを操作して、自動調光モードに設定したときは、制御部７１は、画像処理部７２からの輝度信号ＢＳに基づいて、光源駆動部７５を制御して、照明光量の自動調整を行う。【００３６】
ＬＥＤ電流検出部７３は、光源部５２のＬＥＤ６１と６２に流れる電流を検出する検出回路である。ＬＥＤ電流検出部７３は、ＬＥＤ６１と６２のいずれかが故障してＬＥＤ６１と６２に所定の電流が流れないことを検出すると、故障検出信号ＤＳを生成して制御部７１へ出力する。制御部７１は、ＣＣＵ３０の動作中の観察モードと、ＬＥＤ電流検出部７３からの故障検出信号ＤＳに基づいて、光源部５２の故障を判定する。【００３７】
アクチュエータ制御部７４は、光学フィルタ５７ｂを、上述した第１の位置と第２の位置に移動させるようにアクチュエータ５７ｅの駆動を制御する制御回路である。アクチュエータ制御部７４は、制御部７１からのアクチュエータ制御信号ＡＣに応じて、アクチュエータ５７ｅを駆動する。上述したように、通常光観察モード時は、光学フィルタ５７ｂを保持するフィルタホルダ５７ａを光路上から外して、光学フィルタ５７ｂを第１の位置に配置するように、アクチュエータ５７ｅを駆動して腕部５７ｇを動かし、特殊光観察モード時は、光学フィルタ５７ｂを光路に挿入して、光学フィルタ５７ｂを第２の位置に配置するように、アクチュエータ５７ｅを駆動して腕部５７ｇを動かす。【００３８】
上述したように、ＬＥＤ６１は、白色光を出射する半導体発光素子であり、ＬＥＤ６２は、紫色光を出射する半導体発光素子であり、光学フィルタ５７ｂは、白色光のうち所定の波長帯域の光、例えば緑色光のみを透過し、紫色光の光を反射するフィルタである。通常光観察モード時は、ＬＥＤ６１のみの光を照明光とし、特殊光観察モード時は、ＬＥＤ６１の光とＬＥＤ６２の光を合成した光を照明とする。  
なお、本実施の形態では、光源として、半導体発光素子として、ＬＥＤを用いているが、レーザダイオードなどの他の半導体発光素子を用いてもよい。  
光源駆動部７５は、制御部７１からのＬＥＤ駆動制御信号ＬＣに応じて、光源部５２のＬＥＤ６１と６２を駆動する。【００３９】
従って、制御部７１は、照明部５１のアクチュエータ５７ｅを駆動して、観察モードに応じた位置に光学フィルタ５７ｂを配置させる。さらに、制御部７１は、画像処理部７２を制御して、内視鏡２０の撮像部２４ａを駆動し、撮像部２４ａからの撮像信号を、画像処理部７２で観察モードに応じた画像処理をして内視鏡画像をモニタ４０に表示させる。【００４０】
図７は、光源部５２と光源駆動部７５の構成を示すブロック図である。  
ＬＥＤには温度依存性があるため、従来より、ＬＥＤのアノードあるいはカソードと電気的に接続される金属の放熱板を利用して、ＬＥＤの放熱を行う場合がある。その金属の放熱板は、ヒートシンクなどの放熱部材と接触させて、熱を外部に逃がしている。  
その場合、その放熱部材とＬＥＤの端子が同電位になるため、ＬＥＤと放熱板との間に絶縁シートを介在させることも考えられるが、熱伝導性能が低下するという問題がある。【００４１】
そのため、複数のＬＥＤを使用する場合は、ＬＥＤのアノード側を互いに共通に接続して、共通でないカソード側に駆動回路を設ける構成が採られる場合があるが、ＬＥＤの数と同じ数の駆動回路が必要となるという問題がある。駆動回路の数が増えると、装置のサイズが大型化すること、及びコストが増加するという問題に繋がる。  
そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するために、図７のような光源駆動部の構成が採られている。【００４２】
光源駆動部７５は、１つの駆動回路７５ａと、ＬＥＤ毎に設けられたスイッチ７５ｂ、７５ｃとを含んで構成されている。ＬＥＤ６１と６２は、アノード側が互いに接続されて放熱板が接続されるアノードコモンのＬＥＤであり。ＬＥＤ６１と６２のアノード側は駆動回路７５ａに接続されている。【００４３】
すなわち、ＬＥＤ６１と６２のアノード側に、駆動回路７５ａが一つだけ設けられている。ＬＥＤ６１と６２のカソード側は、それぞれスイッチ７５ｂと７５ｃを介して、グラウンドに接続されている。【００４４】
制御部７１からのＬＥＤ駆動制御信号ＬＣには、駆動回路７５ａを制御する駆動制御信号ＬＣ１と、各スイッチ７５ｂ、７５ｃの開閉を制御するスイッチ制御信号ＬＣ２，ＬＣ３が含まれている。駆動制御信号ＬＣ１には、ＬＥＤを駆動する駆動電流の大きさを示す信号が含まれている。  
ＬＥＤ６１と６２のアノード側は、互いに接続されるため、金属の放熱板を利用して放熱させることができ、駆動回路７５ａは、１つでよい。【００４５】
ＬＥＤに流れる電流を検出するための電流検出回路７５ｅと７５ｄは、ＬＥＤ６１と６２の配線上に設けられている。電流検出回路７５ｅと７５ｄの出力信号は、ＬＥＤ電流検出部７３に出力される。ＬＥＤ６１と６２に流れる電流は、ＬＥＤ電流検出部７３によって監視される。【００４６】
通常光観察モード時は、制御部７１が、駆動電流信号を含む駆動制御信号ＬＣ１を出力して、ＬＥＤ６１を駆動する駆動電流を出力するように駆動回路７５ａを制御すると共に、スイッチ制御信号ＬＣ２を出力して、スイッチ７５ｂをオンにする。その結果、ＬＥＤ６１のみを発光させる。すなわち、通常光観察モード時は、スイッチ７５ｂと７５ｃは、図７において、実線で示す状態となり、スイッチ７５ｂのみがオンで、スイッチ７５ｃは、オフの状態となる。【００４７】
特殊光観察モード時は、制御部７１が、駆動電流信号を含む駆動制御信号ＬＣ１を出力して、ＬＥＤ６１を駆動する駆動電流とＬＥＤ６２を駆動する駆動電流とを交互に出力するように駆動回路７５ａを制御すると共に、スイッチ制御信号ＬＣ２とＬＣ３を交互に出力して、スイッチ７５ｂと７５ｃを交互にオンとオフにする。その結果、ＬＥＤ６１と６２は、交互に発光する。すなわち、特殊光観察モード時は、スイッチ７５ｂと７５ｃが、図７において、実線で示す状態と点線で示す状態が交互に切り替わるように、スイッチ７５ｂとスイッチ７５ｃのオンとオフが交互に入れ替わる。【００４８】
ＬＥＤ６１がオンになるタイミングで、スイッチ７５ｂを閉じて、ＬＥＤ６１に応じた駆動電流信号が駆動回路７５ａから出力される。ＬＥＤ６２がオンになるタイミングで、スイッチ７５ｃを閉じて、ＬＥＤ６２に応じた駆動電流信号が駆動回路７５ａから出力される。【００４９】
後述するように、故障時点灯モードである非常点灯モード時は、制御部７１がそのときの観察モードに応じて、ＬＥＤ６１又は６２を駆動するための駆動制御信号ＬＣ１を駆動回路７５ａに出力すると共に、スイッチ制御信号ＬＣ２又はＬＣ３を出力して、スイッチ７５ｂ又は７５ｃをオンにする。その結果、ＬＥＤ６１又は６２が発光する。  
図７のような光源駆動部の構成によれば、アノードコモンのＬＥＤも採用可能となり、装置サイズの小型化及びコストダウンを図ることができる。【００５０】
照明光が内視鏡２０の先端部から出射され、被写体からの反射光は、撮像部２４ａに入射する。撮像２４ａからの撮像信号は、画像処理部７２に入力され、モードに応じた各種処理が行われて内視鏡画像が生成されて、モニタ４０へ出力される。【００５１】
ユーザは、操作パネル３４を操作して、所望の観察モードを選択して指示すると、制御部７１は、指示された観察モードの動作を実行するように、各部を制御する。照明部５１は、指示された観察モードに応じた照明モードになるように制御され、光源が故障すると、非常点灯モードに変更される。【００５２】
すなわち、制御部７１は、指示された観察モードに応じた照明モードで照明部５１及び光源駆動部７５を制御すると共に、光源の故障が検出されると、故障時の照明モードに応じた非常点灯モードに照明部５１を移行して、その非常点灯モードで照明部５１及び光源駆動部７５を制御するモード移行制御部である。【００５３】
（動作）
次に、光源の故障を検出したときの制御部７１の動作を説明する。  
図８は、光源の故障時における制御部７１の処理の流れの例を示すフローチャートである。【００５４】
制御部７１は、光源部５２のＬＥＤ６１，６２のいずれかの故障を検出したか否かを判定する（S1）。この判定は、ＬＥＤ電流検出部７１からの故障検出信号ＤＳと現在の観察モードすなわち照明モードとから行うことができる。  
故障が検出されなければ（S1:NO）、処理は、何もしない。故障が検出されると（S1:YES）、内視鏡システム１の現在の観察モードが通常光観察モードであるか否かを判定する（S2）。【００５５】
観察モードが通常光観察モードのとき、照明部５１は、図４に示す状態にあり、ＬＥＤ６１のみが発光している照明モードにある。  
現在の観察モードが通常光観察モードであると（S2:YES）、制御部７１は、アクチュエータ５７ｅへアクチュエータ制御信号ＡＣを出力してアクチュエータ５７ｅを駆動して、光学フィルタ５７ｂを、光路中に挿入する（S3）。結果として、フィルタ５７ｂが第２位置に配置される。【００５６】
そして、制御部７１は、光源駆動部７５へ制御信号ＬＣを出力して、第２発光素子であるＬＥＤ６２を駆動する（S4）。  
すなわち、観察モードが通常光観察モードのときに故障した場合、照明モードは、照明部５１を図５に示す状態にして、故障が検出されていないＬＥＤ６２を発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、ＬＥＤ６２から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部７２からの輝度信号ＢＳに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、ＬＥＤ６２から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。【００５７】
制御部７１は、画像処理部７２へ、画像補正指示信号ＰＣを出力する（S5）。画像補正指示信号ＰＣには、モニタ４０に表示される画像がユーザにとって見易い明るさ及び色調とするための所定の輝度、色調などの信号を含む。【００５８】
通常光観察モードで動作中に、故障したということは、ＬＥＤ６１が故障し、ＬＥＤ６１に代わってＬＥＤ６２の照明光を用いて非常用の照明光としている。そのため、ＬＥＤ６１の照明光の強度、波長帯域等とは異なる強度等のＬＥＤ６２の照明光を用いた場合において、モニタ４０に表示される画像が、ユーザにとって見易くなるように、内視鏡画像の輝度、色調等が調整される。  
画像補正指示信号ＰＣは、例えば、モニタ４０に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。【００５９】
また、現在の観察モードが通常光観察モードでないと（S2:NO）、制御部７１は、故障が第１発光素子であるＬＥＤ６１の故障であるか否かを判定する（S6）。  
観察モードが通常光観察モードでないときは特殊光観察モードであり、特殊光観察モードのとき、照明部５１は、図５に示す状態にあり、ＬＥＤ６１と６２が発光している照明モードにある。【００６０】
よって、観察モードが特殊光観察モードのときの故障で、ＬＥＤ６１が故障した場合、照明モードは、照明部５１を図５に示す状態のままで、故障が検出されていないＬＥＤ６２のみを発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、ＬＥＤ６２から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部７２からの輝度信号ＢＳに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、ＬＥＤ６２から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。【００６１】
ＬＥＤ６１の故障であるとき（S6:YES）、制御部７１は、画像処理部７２へ、画像補正処理の指示を出力する（S7）。画像補正処理の指示信号には、モニタ４０に表示される画像がユーザにとって見易い明るさ及び色調とするための所定の輝度、色調などの信号を含む。【００６２】
ここでは、特殊光観察モードで動作中にＬＥＤ６１が故障し、ＬＥＤ６２の照明光のみを用いて非常用の照明光としている。そのため、ＬＥＤ６１と６２の２つの照明光の強度、波長帯域等とは異なる強度等のＬＥＤ６２の照明光のみを用いた場合において、モニタ４０に表示される画像が、ユーザにとって見易くなるように、内視鏡画像の輝度、色調等が調整される。  
ここでも、例えば、モニタ４０に表示される内視鏡画像が白黒の明るい画像となる画像補正を行うような画像補正指示でもよい。【００６３】
故障が第２発光素子であるＬＥＤ６２の故障であるとき（S6:NO）、制御部７１は、アクチュエータ５７ｅへ制御信号ＡＣを出力してアクチュエータ５７ｅを駆動して、光学フィルタ５７ｂを、光路中から外す（S8）。結果として、フィルタ５７ｂが第１位置に配置される。【００６４】
すなわち、観察モードが特殊光観察モードのときの故障で、ＬＥＤ６２が故障した場合、照明モードは、照明部５１を図４に示す状態にして、故障が検出されていないＬＥＤ６１のみを発光させる故障時の照明モードである非常点灯モードになる。このとき、ＬＥＤ６１から出射される照明光の光量は、調光モードとして故障前に自動調光モードが選択されていた場合には、画像処理部７２からの輝度信号ＢＳに基づいて自動調光される。また、故障前に調光モードとして手動調光モードが選択されていた場合には、ＬＥＤ６１から出射される照明光の光量は、手動で設定されている光量となる。【００６５】
ＬＥＤ６２の故障でＬＥＤ６１による照明光を用いるとき（S6:NO）、制御部７１は、画像処理部７２へ、画像補正処理の指示を出力する（S9）。この場合、制御部７１は、モニタ４０に表示される画像が通常光観察モードの内視鏡画像となるように、通常光観察モードの画像処理の指示を画像処理部７２へ出力する。その結果、モニタ４０には、通常光観察モードの内視鏡画像が表示される。【００６６】
以上のように、S1,S2,S6の処理が、第１の半導体発光素子であるＬＥＤ１６と、第２の半導体発光素子であるＬＥＤ６２のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部を構成する。  
そして、制御部４１は、S2〜S9において、現在の観察モードと、故障した半導体発光素子とに応じた所定の故障時点灯モードに移行するように、ＬＥＤ６１と６２を駆動する。【００６７】
S5、S7及びS9の処理後、制御部７１は、モニタ４０の画面４０ａ上に所定のメッセージを表示するための、メッセージを生成して出力する（S10）。  
図９は、モニタ４０の画面４０ａ上に表示されるモニタ画面の表示例を示す図である。画面４０ａ上には、内視鏡画像表示部１０１、情報表示部１０２、モード表示部１０３、アイコン表示部１０４が表示される。【００６８】
内視鏡画像表示領域１０１は、撮像部２４ａで撮像して得られた内視鏡画像が表示される領域である。  
情報表示部１０２は、患者名、性別、年齢、生年月日などの各種データを表示する領域である。【００６９】
モード表示部１０３は、現在の観察モードを表示する領域である。ユーザが、操作パネル３４において所定の操作を行うと、観察モードを指定あるいは変更することができる。ユーザにより、指定されたあるいは変更された観察モードが、例えば、「特殊光観察モード」などの文字で、モード表示部１０３に表示される。観察モードが通常光観察モードのときは、何も表示されない。なお、観察モードが通常光観察モードのとき、「通常光観察モード」を表示するようにしてもよい。【００７０】
アイコン表示部１０４は、各種アイコンを表示する領域である。例えば、文字入力状態にすると、文字入力モードとキャップスロック状態が、それぞれ所定のアイコンで表示される。文字入力が可能な状態になると、文字入力カーソルが表示され、キーボード等の入力装置から文字入力が可能となる。【００７１】
具体的には、アイコン表示部１０４のアイコン１０４ａには、文字入力モードが、カナ入力モードであるのか、ローマ字入力モードであるかが、アイコンで表示される。また、アイコン表示部１０４のアイコン１０４ｂには、入力されるアルファベットを小文字から大文字に換える機能が有効であるか否かが、アイコンで表示される。文字入力状態を解除すると、これらのアイコンは表示されない。以上のように、文字入力が可能な状態になると、文字入力モードのアイコン１０４ａとキャップスロックのアイコン１０４ｂが表示される。【００７２】
なお、このキャップスロックのアイコンは、内視鏡装置１のログイン時などに要求されるパスワード入力時にも表示される。図１０は、パスワード入力ウインドウが表示されたときの画面の表示例を示す図である。【００７３】
図１０に示すように、パスワード入力状態になると、キャップスロックのアイコン１０４ｂが、パスワード入力ウインドウ１０６内に、表示される。よって、ユーザは、パスワードの入力において、入力されるアルファベットが小文字で入力される状態であるのか、小文字が大文字に変換されて入力される状態であるのか、を容易に確認することができる。【００７４】
そして、画面４０ａ上には、メッセージウインドウが表示可能となっている。よって、上記のS10では、制御部７１は、モニタ４０の画面４０ａ上にメッセージウインドウ１０５を表示し、そのメッセージウインドウ１０５内に、所定のメッセージ、例えば「ＬＥＤが故障しました」等、が表示される。【００７５】
そして、S10の後、制御部７１は、モニタ４０の画面４０ａ上のモード表示の変更を行う（S11）。画面４０ａ上のモード表示部１０３に、光源故障を示す表示、例えば「非常点灯」の文字表示、が行われる。【００７６】
光源が故障していないときは、ユーザにより指定された観察モードの表示、例えば、「特殊光観察モード」の文字が、モード表示部１０３に表示される。  
そして、制御部７１は、モード変更の禁止処理を実行する（S12）。S12のモード変更の禁止処理は、操作パネル３４を操作して、観測モードを変更する操作をしても、その操作を無効とする、あるいはその操作を受け付けない、という処理である。すなわち、制御部７１は、モード切替指示部である操作パネル３４からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止する。【００７７】
さらに、モード変更操作が行われると、間違った操作をしたことを意味する音を発する。例えば、操作が受け付けられたときは、「ピッ」という音が発せられ、操作が受け付けられないときは、「ピッピッピッピッピッ」という音が発せられる。【００７８】
よって、S3からS5,S7,S8からS9,S12の処理は、S1,S2,S6の故障検出部によりＬＥＤ６１とＬＥＤ６２のいずれか一方の故障が検出された場合、故障が検出されない他方のＬＥＤを点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部を構成する。【００７９】
具体的には、光源装置であるＣＣＵ３０において、モード移行制御部である制御部７１は、第１の半導体発光素子のみを点灯させる第１の照明モードと、第２の半導体発光素子のみを点灯させる第２の照明モードと、第１の半導体発光素子と第２の半導体発光素子を点灯させる第３の照明モードと、を切り替え可能であり、制御部７１は、第１の照明モード中に、第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、故障時点灯モードとして第２の照明モードに移行し、第３の照明モード中に、第２の半導体発光素の故障が検出された場合には、故障時点灯モードとして第１の照明モードに移行するように制御する。【００８０】
さらに、S5、S7,S9の処理は、画像補正処理部を構成し、故障時点灯モードとして第２の照明モードへの移行がされている場合、第２の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う。【００８１】
以上のように、上述した実施の形態によれば、各種観察モード用の光源とは別に非常用の光源を設けることなく、かつ光源に故障が発生したときには、他の照明モードへ移行がされないようにした光源装置を提供することができる。【００８２】
なお、以上説明した実施の形態は、光源部が２つの半導体発光素子を有している例であるが、光源部は３つ以上の半導体発光素子を有していてもよい。３つ以上の半導体発光素子の駆動を制御することによって、光源装置は、３つ以上の照明モードを有し、故障時点灯モードにおける点灯すべき複数の半導体発光素子の組み合わせの数も増加する。【００８３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【００８４】
本出願は、２０１２年９月７日に日本国に出願された特願２０１２−１９７４０６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
2014038352.tif 000003
【図２】
2014038352.tif 000004
【図３】
2014038352.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014038352.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月29日(2014.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様によれば、白色光である第１の照明光を出射する第１の半導体発光素子と、狭帯域光である第２の照明光を出射する第２の半導体発光素子と、前記第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、前記第１の照明光に含まれる所定の波長帯域の光を透過し、かつ前記第２の照明光を反射し、前記透過した光と前記反射した光とを合成した光を照明光として出射する光学部材を、前記第１の照明光と前記第２の照明光の光路上に配置可能な照明光切換部と、前記故障検出部により前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、該故障の検出時の現在の照明モードと前記故障検出部で検出された前記故障状態に基づいて、前記照明光切換部による前記光学部材の配置を制御し、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、を具備する光源装置を提供することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光である第１の照明光を出射する第１の半導体発光素子と、
狭帯域光である第２の照明光を出射する第２の半導体発光素子と、
前記第１及び第２の半導体発光素子の駆動を制御することによって実現される複数の照明モードを切り替える照明モード切替指示部と、
前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方が故障状態であることを検出する故障検出部と、
前記第１の照明光に含まれる所定の波長帯域の光を透過し、かつ前記第２の照明光を反射し、前記透過した光と前記反射した光とを合成した光を照明光として出射する光学部材を、前記第１の照明光と前記第２の照明光の光路上に配置可能な照明光切換部と、
前記故障検出部により前記第１の半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子のいずれか一方の故障が検出された場合、該故障の検出時の現在の照明モードと前記故障検出部で検出された前記故障状態に基づいて、前記照明光切換部による前記光学部材の配置を制御し、故障が検出されない他方の半導体発光素子を点灯させる所定の故障時点灯モードに移行させると共に、前記所定の故障時点灯モードから他の照明モードへの切替を禁止するように制御するモード移行制御部と、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記モード移行制御部は、前記モード切替指示部からの照明モード切替指示信号を無効にすることによって、前記所定の故障時点灯モードから前記他の照明モードへの切替を禁止することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１の照明光のスペクトルと前記第２の照明光のスペクトルは、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記モード移行制御部は、前記第１の半導体発光素子のみを点灯させる第１の照明モードと、前記第２の半導体発光素子のみを点灯させる第２の照明モードと、前記第１の半導体発光素子及び前記第２の半導体発光素子を点灯させる第３の照明モードと、を切り替え可能であり、
前記モード移行制御部は、前記第１の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第２の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードへの移行がされている場合、前記第２の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第２の半導体発光素子は、前記狭帯域光としての紫色光を出射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記モード移行制御部は、前記第１の半導体発光素子のみを点灯させる第１の照明モードと、前記第２の半導体発光素子のみを点灯させる第２の照明モードと、前記第１の半導体発光素子及び前記第２の半導体発光素子を点灯させる第３の照明モードと、を切り替え可能であることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記モード移行制御部は、前記第１の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第１の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードに移行し、前記第３の照明モード中に、前記第２の半導体発光素子の故障が検出された場合には、前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードに移行するように制御することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記故障時点灯モードとして前記第２の照明モードへの移行がされている場合、前記第２の照明光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第１の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１の画像補正処理部は、表示装置に表示される画像が白黒画像となるように色補正を行うことを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記故障時点灯モードとして前記第１の照明モードへの移行がされている場合、前記第１の照明光としての前記白色光下で撮像して得られた映像の色補正又は輝度補正を行う第２の画像補正処理部をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記光源装置は、内視鏡に接続される装置であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の光源装置と、前記光源装置に接続される内視鏡と、前記内視鏡に接続される本体装置とを含む内視鏡システム。
【国際調査報告】
2014038352.tif 000013
2014038352.tif 000014
2014038352.tif 000015
2014038352.tif 000016