(57)【要約】【課題】波長シフト量をより正確に算出することを可能にする。【解決手段】光を出射する光源部と、前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部と、を備える、光源システムが提供される。【選択図】図４
2019017051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源部と、
前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部と、を備える、
光源システム。
【請求項２】
前記算出部は、前記カラーセンサによる複数の出力のうち、最も高い値を有する第１の出力に基づいて前記算出を行う、
請求項１に記載の光源システム。
【請求項３】
前記算出部は、前記カラーセンサによる複数の出力のうち、前記第１の出力以外の出力である第２の出力にも基づいて前記算出を行う、
請求項２に記載の光源システム。
【請求項４】
前記算出部は、前記第１の出力と前記第２の出力の比率に基づいて前記算出を行う、
請求項３に記載の光源システム。
【請求項５】
前記算出部は、前記比率の変化量と前記波長シフト量との相関に基づいて前記算出を行う、
請求項４に記載の光源システム。
【請求項６】
前記光源部は、互いにピーク波長が異なる２つ以上の光を出射し、
前記２つ以上の光を用いて合波光を生成する生成部と、をさらに備える、
請求項１に記載の光源システム。
【請求項７】
前記波長シフト量に基づいて前記２つ以上の光の出力を制御する制御部をさらに備える、
請求項６に記載の光源システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記２つ以上の光の混合比率を制御する、
請求項７に記載の光源システム。
【請求項９】
前記カラーセンサは、前記生成部の後段に備えられる、
請求項６に記載の光源システム。
【請求項１０】
前記カラーセンサは、直射光、散乱光、反射光または迷光のうち、少なくとも一つを検出する、
請求項１に記載の光源システム。
【請求項１１】
前記光源部は、半導体発光素子を用いて発光する、
請求項１に記載の光源システム。
【請求項１２】
前記生成部は、前記合波光として白色光を生成し、
前記白色光の照射対象を撮像する撮像部をさらに備える、
請求項６に記載の光源システム。
【請求項１３】
前記光源システムは、内視鏡システムまたは顕微鏡システムである、
請求項１２に記載の光源システム。
【請求項１４】
互いにピーク波長が異なる２つ以上の光を出射する光源部と、
前記２つ以上の光を用いて合波光を生成する生成部と、
前記２つ以上の光の出力値に基づいて前記２つ以上の光の混合比率を制御する制御部と、を備える、
光源システム。
【請求項１５】
光を出射することと、
前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことと、を有する、
コンピュータにより実行される制御方法。
【請求項１６】
光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部を備える、
制御装置。
【請求項１７】
光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことを有する、
コンピュータにより実行される制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源システム、制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子が光源として用いられる場合には、駆動電流の変更により出射される光の光量が制御される。しかしながら、半導体発光素子については、駆動電流が変化すると、光源の自己発熱に起因して出射される光の波長が変化する（以降、この変化を「波長シフト」と呼称する。また、波長の変化量を「波長シフト量」と呼称する）ことで、光源から照射される光の色度（色味）が変化してしまう。見た目の色再現性が強く要求される医療現場等では特に、明るさによらず一定の色度が実現されることが望ましい。かかる色度の変化を抑制するために、従来様々な技術が提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、赤色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子を、緑色および青色のＬＥＤ発光素子と同様に窒化物半導体にすることによって、波長シフト量を低減させる技術が開示されている。また、特許文献２には、ＬＥＤ発光素子の温度によって波長シフト量を推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５０９８６号公報
【特許文献２】特表２００９−５１４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１または特許文献２等の技術によっては、波長シフト量を正確に算出することは困難であった。例えば、特許文献１の技術は、波長シフト量を低減させることは可能であるが、波長シフト量を算出することはできない。また、劣化等によりＬＥＤ発光素子の温度が同一でも波長シフト量が異なる場合があるため、特許文献２の技術によっても、波長シフト量が正確に算出されない場合がある。【０００６】
そこで、本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、本開示は、波長シフト量をより正確に算出することが可能な、新規かつ改良された光源システム、制御装置および制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、光を出射する光源部と、前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部と、を備える、光源システムが提供される。【０００８】
また、本開示によれば、互いにピーク波長が異なる２つ以上の光を出射する光源部と、前記２つ以上の光を用いて合波光を生成する生成部と、前記２つ以上の光の出力値に基づいて前記２つ以上の光の混合比率を制御する制御部と、を備える、光源システムが提供される。【０００９】
また、本開示によれば、光を出射することと、前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことと、を有する、コンピュータにより実行される制御方法が提供される。【００１０】
また、本開示によれば、光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部を備える、制御装置が提供される。【００１１】
また、本開示によれば、光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことを有する、コンピュータにより実行される制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本開示によれば、波長シフト量をより正確に算出することが可能になる。【００１３】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】カラーセンサの分光感度特性の一例を示す図である。
【図２】波長シフトに伴う主信号と副信号の比率の変化の一例を示す図である。
【図３】内視鏡システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】光源装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】合波光学系の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】画像取得装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】波長シフト量の算出動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】波長シフト量を考慮した光源制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】経年劣化を考慮した光源制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．背景
２．実施形態
２−１．機能概要
２−２．構成
２−３．動作
２−４．ハードウェア構成
３．むすび
【００１７】
＜１．背景＞
まず、本開示の背景について説明する。
【００１８】
例えば、対象の内部構造を視る器械として内視鏡装置は広く普及している。内視鏡装置において、軟性鏡・硬性鏡を問わず、その照明用光源としてはランプ光源（例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ等）が用いられる場合が多い。ランプ光源においては、出射光の光量が物理的なメカシャッターによって制御されるため、出射光の光量が変更されてもその色度は変化しない。
【００１９】
一方、省エネルギー、長寿命および高信頼性等を特長としたＬＤ（Laser Diode）やＬＥＤ等の半導体発光素子を用いる光源が盛んに開発されている。先だって言及したように、半導体発光素子が光源として用いられる場合には、駆動電流の変更により出射される光の光量が制御されるが、駆動電流が変化すると、光源の自己発熱に起因して照射される光の波長がシフトすることで、光源から照射される光の色度（色味）が変化してしまう。このような自己発熱に起因する波長変化は、数ｎｍ程度であり、波長シフトの大きさは、各半導体発光素子から出射される光の色ごとに異なる。
【００２０】
しかしながら、特に見た目の色再現性が強く要求される医療現場等では、例えば数ｎｍ程度の波長変化によって、着目している生体部位の見え方が変化してしまう可能性もあり、従来と見え方が異なることに起因して医師等が誤った判断をしてしまう可能性も生じ得る。したがって、見た目の色再現性が強く要求される医療現場等では特に、明るさによらず一定の色度が実現されることが望ましい。かかる色度の変化を抑制するために、様々な技術が提案されている。
【００２１】
例えば、上記の特許文献１には、赤色のＬＥＤ発光素子を、緑色および青色のＬＥＤ発光素子と同様に窒化物半導体にすることによって、波長シフト量を低減させる技術が開示されている。また、特許文献２には、ＬＥＤ発光素子の温度によって波長シフト量を推定する技術が開示されている。
【００２２】
しかし、特許文献１または特許文献２等の技術によっては、波長シフト量を正確に算出することは困難であった。例えば、特許文献１の技術は、波長シフト量を低減させることは可能であるが、波長シフト量を算出することはできない。また、劣化等によりＬＥＤ発光素子の温度が同一でも波長シフト量が異なる場合があるため、特許文献２の技術によっても、波長シフト量が正確に算出されない場合がある。
【００２３】
また、波長シフト量を直接算出可能な装置としては、光スペクトルアナライザまたは分光計測器等が挙げられるが、これらの装置は光源よりも比較的大きな形状を有しているため、光源と一体に形成されるのは妥当ではない。
【００２４】
本件の開示者は上記事情に鑑みて、本開示に係る技術を創作するに至った。以降では、本開示についてより詳細に説明していく。
【００２５】
＜２．実施形態＞
上記では、本件の背景について説明した。続いて、本開示に係る一実施形態について説明する。
【００２６】
本開示は、光源システム、制御装置および制御方法に関するものであり、様々な装置またはシステム等に適用され得る。例えば、本開示は、内視鏡装置、内視鏡システム、顕微鏡装置（医療用顕微鏡装置を含む）、顕微鏡システム（医療用顕微鏡システムを含む）、プロジェクタ等に適用され得る。なお、本開示が適用される装置およびシステムは特に限定されない。本書では、一例として、本開示が内視鏡システムに適用される場合について説明する。
【００２７】
（２−１．機能概要）
まず、本開示の機能概要について説明する。本開示は、光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて光の波長シフト量を算出する。より具体的には、本開示は、カラーセンサによる出力の中で最も高い値を有する出力（以降、「主信号」と呼称する。「第１の出力」とも呼称される）および主信号以外の出力（以降、「副信号」と呼称する。「第２の出力」とも呼称される）の比率に基づいて波長シフト量の算出を行う。
【００２８】
ここで、図１および図２を参照して、本開示の機能についてより具体的に説明する。図１は、カラーセンサの分光感度特性の一例を示す図である。図１に示すように、カラーセンサは、それぞれ異なる波長に感度のピークを有する複数の受光素子（例えば、フォトダイオード等）を備えており、赤色光の波長帯域に感度のピークを有するＲ信号と、緑色光の波長帯域に感度のピークを有するＧ信号と、青色光の波長帯域に感度のピークを有するＢ信号と、を出力する。
【００２９】
図１の例において、緑色光の波長が長波長側にシフトした場合、主信号であるＧ信号の出力は、ほとんど変化しないのに対して、副信号であるＢ信号の出力は減少する。したがって、緑色光の波長が長波長側にシフトした場合、以下の式１によって算出される値は減少することになる。
【００３０】
【数１】
2019017051.tif 000003
【００３１】
ここで、式１によって算出される値の変化量と波長シフト量は相関を有する。図２には、式１によって算出される値の変化量と波長シフト量の相関の一例が示されている。図２の例では、式１によって算出される値の変化量と波長シフト量は、線形（一次関数）の相関関係を有している。
【００３２】
そして、本開示は、図２に示す相関関係に基づいて緑色光の波長シフト量を算出する。より具体的には、本開示は、波長シフト量算出の際に、式１によって主信号の出力と副信号の出力との比率を算出し、算出結果を図２に示したような相関に対して入力することでピーク波長を求め、当該ピーク波長から波長シフト量を求める。本実施形態に係る光源装置は、図２に示すような相関関係に関する情報を、各色光について保持することで、各色光の波長シフト量を求めることができる。
【００３３】
上記の方法によって、本開示は、波長シフト量をより正確に算出することができる。より具体的には、本開示は、カラーセンサの実測値に基づいて波長シフト量を算出するため、例えば、上記の特許文献２のように、ＬＥＤ発光素子の温度によって波長シフト量を推定する技術に比べ、正確性をより向上させることができる。また、本開示は、光スペクトルアナライザまたは分光計測器等を別途備えることなく、合波光の検出に用いられるカラーセンサを有効に活用することで波長シフト量を算出できるため、光源装置全体の小型化を実現することができる。
【００３４】
なお、上記の方法はあくまで一例であり、波長シフト量の算出方法は適宜変更され得る。例えば、式１において、副信号としてＲ信号の出力が用いられ、Ｒ信号の出力とＧ信号の出力の比率に基づいて波長シフト量が算出されてもよい。また、主信号の出力と副信号の出力の比率が総当たり的に算出され、これらの算出結果に基づいて波長シフト量が算出されてもよい。
【００３５】
また、主信号の出力と副信号の出力の比率ではなく、単にいずれか１つの信号の出力に基づいて波長シフト量が算出されてもよい。ただし、カラーセンサの出力は、波長シフト量だけでなく駆動電流（光源出力）によっても変化するため、本開示は、いずれか１つの信号に基づいて波長シフト量を算出する場合、光源出力も考慮した上で波長シフト量を算出することが求められる（または光源出力を一定にした状態で波長シフト量を算出することが求められる）。一方、光源出力が変化しても主信号と副信号との比率は基本的に変化しないため、本開示は、式１のように主信号の出力と副信号の出力の比率に基づいて波長シフト量を算出することによって、光源出力を考慮することなく波長シフト量を算出することができる。
【００３６】
また、波長シフトの発生に伴い、主信号の出力と副信号の出力の比率が大きく変化する場合には、本開示は、波長シフト量の算出精度をより向上させることができる。例えば、波長シフトの発生に伴い主信号の値が増加し副信号の値が減少する場合、式１で算出される値がより大きく変化するため、本開示は、図２に示したような相関関係に基づくピーク波長および波長シフト量の算出を、より高い精度で実現することができる。カラーセンサの使用方法に関して、主として主信号が使用される場合が多いのに対し、本開示は、主信号だけでなく副信号も有効に活用する点で有利な効果を発揮することができる。
【００３７】
また、本開示は、ある駆動電流（光源出力）における波長シフト量を算出できた場合、この算出結果に基づいて他の駆動電流における波長シフト量を求めることもできる。より具体的には、駆動電流と波長シフト量は相関を有するため、本開示は、ある駆動電流における波長シフト量の算出結果を当該相関に対して入力することで、他の駆動電流における波長シフト量を求めることができる。これによって、本開示は、駆動電流毎に波長シフト量を算出する処理を省略することができる。
【００３８】
そして、本開示は、各色光の波長シフト量を考慮して適切に各光源部を制御することができる。例えば、本開示は、各色光の波長シフト量に応じて各光源部の駆動条件（例えば、各色光の混合比率等）を調整することができる。これによって、本開示は、波長シフトが発生しない低出力時と、波長シフトが発生する高出力時において、照明光の色度（色味）を適切な値に維持することができる。
【００３９】
また、本開示は、経年劣化を考慮して適切に各光源部を制御することができる。例えば、本開示は、経年劣化に起因する各色光の波長シフト量を算出し、当該波長シフト量に応じて各光源部の駆動条件を更新することができる。
【００４０】
（２−２．構成）
上記では、本開示の機能概要について説明した。続いて、本実施形態に係る内視鏡システムの構成について説明する。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態に係る内視鏡システムは、光源装置１００と、画像取得装置２００と、を備える。画像取得装置２００は、光源装置１００から提供された照明光を観察対象物に照射することで観察像を取得する。
【００４２】
（光源装置１００）
まず、図４を参照して、光源装置１００の構成について説明する。図４に示すように、光源装置１００は、光源部１１０と、合波光学系１２０と、カラーセンサ１３０と、算出部１４０と、制御部１５０と、を備える。
【００４３】
光源部１１０は、Ｒ光源部１１１と、Ｇ光源部１１２と、Ｂ光源部１１３と、を備える。Ｒ光源部１１１、Ｇ光源部１１２、Ｂ光源部１１３は、所定の波長帯域の光を射出する光源である。より具体的には、Ｒ光源部１１１、Ｇ光源部１１２、Ｂ光源部１１３のそれぞれは、特定帯域にピーク強度を有する光を出射する構成であり、Ｒ光源部１１１は赤色光を出射し、Ｇ光源部１１２は緑色光を出射し、Ｂ光源部１１３は青色光を出射する。なお、光源部１１０が出射する光は上記に限定されない。例えば、光源部１１０は、上記以外に別途白色光等を出射してもよい。
【００４４】
光源部１１０には、例えば、半導体レーザ光源が用いられ得る。各種の半導体レーザ光源が用いられることで、光源装置のより一層の小型化を図ることが可能である。かかる半導体レーザ光源は、特に限定されるものではないが、本書では、一例として、Ｒ光源部１１１として、ＧａＩｎＰ半導体を利用したＧａＩｎＰ量子井戸構造レーザダイオードが用いられ、Ｇ光源部１１２およびＢ光源部１１３として、ＧａＩｎＮ半導体を利用したＧａＩｎＮ量子井戸構造レーザダイオードが用いられることを想定して記載する。
【００４５】
なお、光源部１１０には、半導体レーザ光源以外の光源が用いられてもよい。例えば、光源部１１０には、ＬＥＤ光源が用いられてもよい。ＬＥＤ光源が用いられる場合、長波長側への波長シフトではなく短波長側への波長シフトが発生する場合がある（例えば、ＧａＮ系材料によって生成される光源等）が、この場合であっても、上記と同様の方法により波長シフト量が算出され得る。すなわち、波長シフトのシフト方向は特に限定されない。
【００４６】
合波光学系１２０は、光源部１１０から出射された各色光を合波し照明光として用いられる白色光を生成する生成部として機能する。なお、合波光学系１２０の構成および合波方法は任意である。ここで、図５を参照して、本実施形態に係る合波光学系１２０の構成の一例について説明する。
【００４７】
図５に示すように、本実施形態に係る合波光学系１２０は、例えば、ミラー１２１と、２種類のダイクロイックミラー（図５では「Ｇ−ＤＭ１２２」、「Ｂ−ＤＭ１２３」と表記）と、集光レンズ１２４と、を備える。
【００４８】
Ｒ光源部１１１から出射された赤色光は、ミラー１２１によって光路を切り替えられてから２種類のダイクロイックミラー（Ｇ−ＤＭ１２２およびＢ−ＤＭ１２３）を透過して集光レンズ１２４へ入射する。Ｇ光源部１１２から出射された緑色光は、赤色光より長い波長の光を透過し緑色光を反射する特性を有するＧ−ＤＭ１２２によって光路を切り替えられることで赤色光と合波され、Ｂ−ＤＭ１２３を透過して集光レンズ１２４へ入射する。Ｂ光源部１１３から出射された青色光は、緑色光より長い波長の光を透過し青色光を反射する特性を有するＢ−ＤＭ１２３によって光路を切り替えられることで赤色光および緑色光と合波されて集光レンズ１２４へ入射する。
【００４９】
集光レンズ１２４によって集光された合波光は画像取得装置２００へ入射する。なお、図５に示す構成はあくまで一例であり、適宜変更され得る。例えば、光を透過することによって平行光を生成するコリメートレンズ等が適宜設けられてもよいし、集光レンズ１２４の後段に、各色光の面内強度を均一化するロッドインテグレータ等が設けられてもよい。
【００５０】
カラーセンサ１３０は、出射光をＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分けて検出できるＲＧＢカラーセンサであるがこれに限定されない。例えば、カラーセンサ１３０は、出射光に対して主信号と副信号を出力可能であれば、いかなるセンサでもよい。
【００５１】
波長シフト量の算出にあたり、カラーセンサ１３０は、各色光を個別に受光する。ここで、カラーセンサ１３０が各色光を個別に受光可能であれば、カラーセンサ１３０が備えられる位置は特に限定されない。例えば、カラーセンサ１３０は、合波光学系１２０の後段に備えられてもよい。これによって、光源部１１０が各色光を個別に出射することで、カラーセンサ１３０は１台のみで各色光を個別に受光することができる。もちろん、カラーセンサ１３０は、各色光の光源部（Ｒ光源部１１１、Ｇ光源部１１２、Ｂ光源部１１３）それぞれの後段に備えられてもよい。
【００５２】
なお、カラーセンサ１３０は、出射光の一部であればいかなる光を受光してもよい。例えば、カラーセンサ１３０は、合波光学系１２０から出射された直射光、散乱光、反射光または迷光のうちのいずれを受光してもよい。カラーセンサ１３０は、出力として、Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号を算出部１４０に提供する。
【００５３】
算出部１４０は、カラーセンサ１３０による出力に基づいて各色光の波長シフト量を算出する。より具体的には、算出部１４０は、各色光の波長シフト量の算出にあたり、式１のように主信号と副信号の比率を算出し、算出結果を図２に示すような相関に対して入力することによって波長シフト量を算出する。なお、上記のとおり、波長シフト量の算出方法は特に限定されない。算出部１４０は、算出した波長シフト量に関する情報を制御部１５０に提供する。
【００５４】
なお、算出部１４０が波長シフト量を算出するタイミングは任意である。例えば、算出部１４０は、特定のタイミング（例えば、光源装置１００が起動されたタイミング等）に波長シフト量を算出してもよいし、所定の間隔（例えば、数時間間隔等）で波長シフト量を算出してもよい。また、算出部１４０は、波長シフトの発生が所定の方法で検出された場合（例えば、画像解析によって波長シフトの発生が検出された場合等）に波長シフト量を算出してもよいし、ユーザ指示に基づいて波長シフト量を算出してもよい（例えば、ユーザが波長シフトに気づいた場合等）。
【００５５】
制御部１５０は、波長シフト量を考慮した光源制御を実現する。より具体的には、まず、制御部１５０は、照明光全体の光量を決定する。照明光の光量の決定方法は任意である。例えば、制御部１５０は、出射口と観察対象物との離隔距離に基づいて照明光の光量を決定してもよいし、ユーザ指示に基づいて照明光の光量が決定されてもよい。
【００５６】
そして、制御部１５０は、照明光の光量に最適な各色光の組み合わせ（混合比率）を駆動条件情報に基づいて設定する。混合比率の設定に際して参照される駆動条件情報には、照明光の光量と、各光源部から出射される各色光の混合比率と、が対応づけられた情報が含まれる。この駆動条件情報には、照明光の光量毎に、照明光の色度（色味）が一定となるように、各色光の混合比率が設定されている。
【００５７】
そして、制御部１５０は、各色光の混合比率に基づいて各色光の光量を算出し、当該光量の光を出射するための駆動電流を算出する。駆動条件情報には、各光源部について、各光量の光を出射するための駆動電流に関する情報も含まれており、制御部１５０は、各色光の光量を実現するための各光源部の駆動電流を算出する。
【００５８】
このとき、制御部１５０は、算出部１４０によって算出された波長シフト量に基づいて駆動条件情報を調整（キャリブレーション）することができる。より具体的には、制御部１５０は、波長シフト量に基づいて最適な各色光の混合比率や、各光量の光を出射するための駆動電流に関する情報を調整することができる。そのため、波長シフトが発生した場合でも、制御部１５０は、照明光の色度（色味）を適切な値に維持することが可能である。なお、制御部１５０は、駆動条件情報を一時的に調整するだけでもよいし、例えば、経年劣化によって波長シフトが発生した場合等においては、駆動条件情報を更新（書き換え）してもよい。
【００５９】
なお、制御部１５０の処理内容は上記に限定されない。例えば、制御部１５０は、波長シフト（経年劣化に起因する波長シフトを含む）が発生した場合に、出力部（図示なし。ディスプレイ等の表示部、スピーカ等の鳴動部等を含む）を制御することで、波長シフトの発生をユーザに通知してもよい。
【００６０】
（画像取得装置２００）
続いて、図６を参照して、画像取得装置２００の構成について説明する。図６に示すように、画像取得装置２００は、ライトガイド２１０と、照明光学系２２０と、対物光学系２３０と、リレー光学系２４０と、結像光学系２５０と、撮像部２６０と、制御部２７０と、を備える。
【００６１】
ライトガイド２１０は、通常、インデックスガイド型の１０[μｍ]〜８０[μｍ]程度のコア径を有する複数のマルチモード光ファイバが束ねられた（バンドルされた）ものである。ライトガイド２１０は、光源装置１００に接続されており、光源装置１００によって入力された合波光を照明光学系２２０へと導光する。かかるライトガイド２１０については、特に限定されるものではなく、公知の様々なライトガイドを利用することが可能である。
【００６２】
照明光学系２２０は、ライトガイド２１０によって伝播された照明光の観察対象物への結像状態を調整する光学系である。かかる照明光学系２２０については、特に限定されるものではなく、公知の様々な照明光学系を利用することが可能である。
【００６３】
対物光学系２３０は、照明光の照射領域の観察像を得るための光学系である。かかる対物光学系２３０については、特に限定されるものではなく、公知の各種の光学系を利用することが可能である。対物光学系２３０により伝播された観察像は、リレー光学系２４０によって、更に結像光学系２５０へと導光される。
【００６４】
リレー光学系２４０は、対物光学系２３０で観察された像を結像光学系２５０へとリレーする光学系である。なお、リレー光学系２４０は、特に限定されるものではなく、公知の様々なリレー光学系を利用することが可能である。
【００６５】
結像光学系２５０は、リレー光学系２４０により伝播された観察対象物の観察像を、撮像部２６０に結像させるための光学系であり、後段の撮像部２６０と光学的に接続されている。かかる結像光学系２５０については、特に限定されるものではなく、公知の様々な結像光学系を利用することが可能である。
【００６６】
撮像部２６０は、制御部２７０による制御のもと、光源装置１００からの照明光による生体の内部の観察像を撮像して、撮像画像の画像データを生成する構成である。より具体的には、撮像部２６０は、可視光帯域の波長に感度のある撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal
Oxide Semiconductor）等）を用いることで、人間の眼で直接観察する状況に近い画像を撮像し、かかる画像を適切に現像した上で、観察画像として、表示部（図示なし。ディスプレイ等）に提供することで、観察者が表示部を介して観察画像を確認することができるようにする。
【００６７】
制御部２７０は、画像取得装置２００の全体的な機能を統括して制御する構成であり、内視鏡システムのカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）に該当するユニットである。例えば、制御部２７０は、撮像部２６０を制御することで観察対象物の撮像処理を実現する。
【００６８】
また、制御部２７０は光源装置１００を制御してもよい。例えば、制御部２７０は、撮像結果に基づいて制御信号を生成し、当該制御信号を光源装置１００へ提供することで照明光の調整を行ってもよい。また、制御部２７０は、撮像画像を解析することによって波長シフトの発生を検出し、光源装置１００に対して、波長シフト量の算出および波長シフト量を考慮した光源制御を指示してもよい。
【００６９】
（２−３．動作）
上記では、本実施形態に係る内視鏡システムの構成について説明した。続いて、本実施形態に係る内視鏡システムの動作について説明する。
【００７０】
（波長シフト量の算出動作）
まず、図７を参照して、各色光の波長シフト量の算出動作について説明する。図７は、一例として、緑色光の波長シフト量の算出動作を示している。
【００７１】
ステップＳ１０００では、制御部１５０がＧ光源部１１２を制御し発光させることによって、緑色光を出射させる。なお、このときの駆動電流の大きさは任意である。ステップＳ１００４では、カラーセンサ１３０が出射光を検出し、各種信号（Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号）を出力する。ステップＳ１００８では、算出部１４０がカラーセンサ１３０によって出力された主信号であるＧ信号と、副信号であるＢ信号を取得する。ステップＳ１０１２では、算出部１４０が、主信号と副信号の比率（副信号の値を主信号の値で除算した値）を求める。ステップＳ１０１６では、算出部１４０が、初期状態（例えば、工場出荷時）に算出された、主信号および副信号の比率と波長の相関関係に基づいて波長シフト量を求める。なお、上記の動作が、緑色光以外の赤色光および青色光に対しても行われる。
【００７２】
この動作によって、算出部１４０は、各色光の波長シフト量をより正確に算出することができる。
【００７３】
（波長シフト量を考慮した光源制御動作）
続いて、図８を参照して、波長シフト量を考慮した光源制御動作について説明する。
【００７４】
ステップＳ１１００では、制御部１５０が照明光全体の光量を決定する。ステップＳ１１０４では、制御部１５０が、初期設定（例えば、工場出荷時）での各色光の混合比率を用いて各光源部の駆動電流を算出する。より具体的には、制御部１５０は、各色光の混合比率に基づいて各色光の光量を求め、各光源部の駆動電流を算出する。
【００７５】
ステップＳ１１０８では、制御部１５０が各光源部を個別に発光させ、算出部１４０が、図７の動作によって、各色光の波長シフト量を算出する。なお、制御部１５０は、ステップＳ１１０８で波長シフト量を算出する代わりに、予め算出していた、ある駆動電流における波長シフト量に基づいて、ステップＳ１１０４で算出された駆動電流における波長シフト量を求めてもよい。ステップＳ１１１２では、制御部１５０が波長シフト量を考慮し、各色光の混合比率を調整する。
【００７６】
上記の動作によって、制御部１５０は、波長シフト量を考慮して適切な照明光を出射させることができる。換言すると、制御部１５０は、波長シフトが発生した場合でも、照明光の色度（色味）を適切な値に維持することができる。
【００７７】
（経年劣化を考慮した光源制御動作）
続いて、図９を参照して、経年劣化を考慮した光源制御動作について説明する。
【００７８】
ステップＳ１２００では、制御部１５０が、初期状態（例えば、工場出荷時）の駆動条件情報に基づいて各光源部を駆動させる。ステップＳ１２０４では、算出部１４０が、図７の動作によって、各色光の波長シフト量を算出する。ステップＳ１２０８では、制御部１５０が、各色光の波長シフト量を考慮して初期状態の駆動条件情報を更新（書き換え）する。ステップＳ１２１２では、制御部１５０が、更新後の駆動条件情報に基づいて経年劣化を考慮した各色光の混合比率を算出する。
【００７９】
上記の動作によって、制御部１５０は、経年劣化を考慮して適切に光源制御を行うことができる。なお、上記の動作は、光源装置が使用される度に行われる必要はなく、各光源部の特性に応じて経年劣化が発生し得るタイミングで行われることを想定している。
【００８０】
（２−４．ハードウェア構成）
次に、図１０を参照しながら、光源装置１００の制御部１５０のハードウェア構成について詳細に説明する。
【００８１】
図１０に示すように、制御部１５０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、制御部１５０は、更に、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５と、を備える。
【００８２】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置及び制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、又はリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、制御部１５０内または光源装置１００内の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【００８３】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バス等の外部バス９１１に接続されている。
【００８４】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバー等ユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、制御部１５０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路等から構成されている。ユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、制御部１５０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００８５】
出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置及びランプ等の表示装置や、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリ等がある。出力装置９１７は、例えば、制御部１５０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、制御部１５０が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００８６】
ストレージ装置９１９は、制御部１５０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、及び外部から取得した各種データ等を格納する。
【００８７】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、制御部１５０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。
【００８８】
リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、又は、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）又は電子機器等であってもよい。
【００８９】
接続ポート９２３は、機器を制御部１５０に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、制御部１５０は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。
【００９０】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。
【００９１】
以上、本実施形態に係る制御部１５０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、上記の実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【００９２】
＜３．むすび＞
以上で説明してきたように、本開示は、光源から出射された光を検出するカラーセンサ１３０による出力に基づいて出射光の波長シフト量を算出することができる。例えば、本開示は、主信号と副信号の比率に基づいて波長シフト量の算出を行うことができる。これによって、本開示は、波長シフト量をより正確に算出することができる。より具体的には、本開示は、カラーセンサの実測値によって波長シフト量を算出するため、例えば、上記の特許文献２のように、ＬＥＤ発光素子によって波長シフト量を推定する技術に比べ、正確性をより向上させることができる。
【００９３】
また、本開示は、光スペクトルアナライザまたは分光計測器等を別途備えることなく、合波光の検出に用いられるカラーセンサ１３０を有効に活用することで波長シフト量を算出できるため、光源装置１００全体の小型化を実現することができる。
【００９４】
また、本開示は、波長シフト量を考慮した光源制御を実現することができる。例えば、本開示は、波長シフト量を考慮して各色光の混合比率を調整することができる。これによって、本開示は、波長シフトが発生しない低出力時と、波長シフトが発生する高出力時において、照明光の色度（色味）を適切な値に維持することができる。また、本開示は、経年劣化を考慮した光源制御を実現することもできる。例えば、本開示は、経年劣化に起因する波長シフト量に基づいて初期設定の駆動条件を更新することができる。
【００９５】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９６】
例えば、上記で説明してきた各種処理が機械学習（またはＡＩ（人工知能）等）によって実現されてもよい。例えば、カラーセンサ１３０の出力と波長シフト量との相関関係が事前に学習されることによって、光源装置１００の算出部１４０が、カラーセンサ１３０からの出力を当該学習結果に入力することで波長シフト量を求めてもよい。同様に、機械学習の結果に基づいて、光源装置１００の制御部１５０が波長シフト量を考慮した光源制御（例えば、駆動条件情報の調整や更新等）を行ったり、画像取得装置２００の制御部２７０が撮像画像を解析し波長シフトを検出したりしてもよい。
【００９７】
また、上記の各フローチャートに示した各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。すなわち、各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【００９８】
また、光源装置１００または画像取得装置２００の機能構成は適宜変更されてもよい。より具体的には、光源装置１００または画像取得装置２００の機能の一部が、適宜外部装置によって実現されてもよい。例えば、光源装置１００の制御部１５０の機能が、画像取得装置２００の制御部２７０によって実現されてもよいし、逆に、画像取得装置２００の制御部２７０の機能が、光源装置１００の制御部１５０によって実現されてもよい。また、光源装置１００の機能の一部が、制御部１５０によって実現されてもよい。例えば、光源装置１００の算出部１４０の機能が、制御部１５０によって実現されてもよい。また、画像取得装置２００の機能の一部が、制御部２７０によって実現されてもよい。例えば、撮像部２６０の機能の一部が、制御部２７０によって実現されてもよい。
【００９９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１００】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
光を出射する光源部と、
前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部と、を備える、
光源システム。
（２）
前記算出部は、前記カラーセンサによる複数の出力のうち、最も高い値を有する第１の出力に基づいて前記算出を行う、
前記（１）に記載の光源システム。
（３）
前記算出部は、前記カラーセンサによる複数の出力のうち、前記第１の出力以外の出力である第２の出力にも基づいて前記算出を行う、
前記（２）に記載の光源システム。
（４）
前記算出部は、前記第１の出力と前記第２の出力の比率に基づいて前記算出を行う、
前記（３）に記載の光源システム。
（５）
前記算出部は、前記比率の変化量と前記波長シフト量との相関に基づいて前記算出を行う、
前記（４）に記載の光源システム。
（６）
前記光源部は、互いにピーク波長が異なる２つ以上の光を出射し、
前記２つ以上の光を用いて合波光を生成する生成部と、をさらに備える、
前記（１）から（５）のいずれか１項に記載の光源システム。
（７）
前記波長シフト量に基づいて前記２つ以上の光の出力を制御する制御部をさらに備える、
前記（６）に記載の光源システム。
（８）
前記制御部は、前記２つ以上の光の混合比率を制御する、
前記（７）に記載の光源システム。
（９）
前記カラーセンサは、前記生成部の後段に備えられる、
前記（６）から（８）のいずれか１項に記載の光源システム。
（１０）
前記カラーセンサは、直射光、散乱光、反射光または迷光のうち、少なくとも一つを検出する、
前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の光源システム。
（１１）
前記光源部は、半導体発光素子を用いて発光する、
前記（１）から（１０）のいずれか１項に記載の光源システム。
（１２）
前記生成部は、前記合波光として白色光を生成し、
前記白色光の照射対象を撮像する撮像部をさらに備える、
前記（６）に記載の光源システム。
（１３）
前記光源システムは、内視鏡システムまたは顕微鏡システムである、
前記（１２）に記載の光源システム。
（１４）
互いにピーク波長が異なる２つ以上の光を出射する光源部と、
前記２つ以上の光を用いて合波光を生成する生成部と、
前記２つ以上の光の出力値に基づいて前記２つ以上の光の混合比率を制御する制御部と、を備える、
光源システム。
（１５）
光を出射することと、
前記光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことと、を有する、
コンピュータにより実行される制御方法。
（１６）
光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行う算出部を備える、
制御装置。
（１７）
光源から出射された光を検出するカラーセンサによる出力に基づいて前記光の波長シフト量の算出を行うことを有する、
コンピュータにより実行される制御方法。
【符号の説明】
【０１０１】
１００    光源装置
１１０    光源部
１１１    Ｒ光源部
１１２    Ｇ光源部
１１３    Ｂ光源部
１２０    合波光学系
１３０    カラーセンサ
１４０    算出部
１５０    制御部
２００    画像取得装置
２１０    ライトガイド
２２０    照明光学系
２３０    対物光学系
２４０    リレー光学系
２５０    結像光学系
２６０    撮像部
２７０    制御部
【図１】
2019017051.tif 000004
【図２】
2019017051.tif 000005
【図３】
2019017051.tif 000006
【図４】
2019017051.tif 000007
【図５】
2019017051.tif 000008
【図６】
2019017051.tif 000009
【図７】
2019017051.tif 000010
【図８】
2019017051.tif 000011
【図９】
2019017051.tif 000012
【図１０】
2019017051.tif 000013
【国際調査報告】
2019017051.tif 000014
2019017051.tif 000015