(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を放射する白色光源と、
可視光の波長帯域内で前記白色光の波長帯域と一部が重複する第１波長帯域の第１光を放射する第１光源と、を備え、
前記白色光と前記第１光とを同一の光軸に合成して撮影用の照明光を出射するとともに、前記第１光源の点灯、及び消灯を切替可能に構成された光源装置であって、
前記可視光の波長帯域内の互いに異なる波長の光を放射する補助光源と、
前記第１光源の点灯、及び消灯が切替えられるときに、前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各光の出力光量比率を、当該切替の前の前記照明光の色温度が維持される出力光量比率に変える光源制御部と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記白色光の調光操作を受け付ける操作部を備え、
前記光源制御部は、
前記調光操作に応じて前記白色光を調光するとき、前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各色の出力光量比率を、前記照明光によって照らされる閉鎖空間内の色温度が一定に維持される出力光量比率に変える
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記白色光の色温度調整操作を受け付ける操作部を備え、
前記光源制御部は、
前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各色の出力光量比率を、前記色温度調整操作によって指定された色温度が得られる出力光量比率に変える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記補助光源の光と前記白色光源の白色光とを同一の光軸に合成する合成手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記補助光源は、光三原色の各色の波長の光を放射する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記白色光源、及び前記補助光源は、駆動電流値に応じて出力光量が可変する半導体光源であり、
前記光源制御部は、
前記出力光量比率が得られる駆動電流値を規定したデータを予め備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置と、
前記光源装置が出射した照明光によって照明された箇所を撮影する撮影カメラと、
前記撮影カメラによって撮影された撮影像を画面に表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする撮影観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、及び当該光源装置を備えた撮影観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野等では体腔内の観察に、内視鏡を用いた内視鏡観察が広く用いられており、この内視鏡観察のための内視鏡システムが実用化されている。内視鏡システムとしては、光源装置が出力する照明光を導光するライトガイドの先端に撮影カメラを設け、観察箇所を照明光で照らしながら撮影カメラで撮影し、この撮影カメラの撮影像を表示装置に表示して観察箇所を観察するシステムが知られている。
【０００３】
また内視鏡観察としては、狭帯域光観察、蛍光観察、及び赤外光観察が知られており、それぞれ観察箇所に照射する照明光が相違している。
狭帯域観察では、波長３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ、又は波長５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの狭帯域の照明光が観察箇所に照射され、この観察箇所でのヘモグロビンの吸収度合いの違いが表示装置に強調して映し出される。
蛍光観察では、波長３９０ｎｍ〜４７０ｎｍ、及び波長５４０ｎｍ〜５６０ｎｍの照明光が観察箇所に照射される。観察箇所では、波長３９０ｎｍ〜４７０ｎｍの照明光が励起光となってコラーゲンなどの蛍光物質が自家蛍光し、波長５４０ｎｍ〜５６０ｎｍの照明光が血液中のヘモグロビンに吸収される。これら自家蛍光、及びヘモグロビンの吸収度合いの違いが表示装置に強調して映し出される。
赤外光観察では、波長７３０〜７９０ｎｍの照明光が観察箇所に照射される。観察箇所では、照明光が血中に投与されたＩＧＣ試薬を励起する励起光となり当該ＩＧＣ試薬の蛍光が表示装置に映し出される。
【０００４】
いずれかの内視鏡観察においても、表示装置に撮影像を表示して観察することから、体腔内の観察箇所の色彩を正確に表示装置に映し出すことが重要であり、このため、表示画像のホワイトバランスを調整する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２０１０／１３４４１３号
【特許文献２】国際公開２０１２／０７３６５７号
【特許文献３】国際公開２０１３／０８８７８０号
【特許文献４】国際公開２０１４／０８４１９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のホワイトバランスの調整は、撮影カメラが出力した撮影信号に対し、所定の信号処理を施して行われている。
しかしながら、照明光の光量の変化に起因して、表示画像のホワイトバランスが変化することがあるものの、従来の技術では、係るホワイトバランスの変化への対策が十分には行われていなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照明光の光量が変化した場合でも、撮影像のホワイトバランスの変化を抑えることができる光源装置、及び撮影観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、白色光を放射する白色光源と、可視光の波長帯域内で前記白色光の波長帯域と一部が重複する第１波長帯域の第１光を放射する第１光源と、を備え、前記白色光と前記第１光とを同一の光軸に合成して撮影用の照明光を出射するとともに、前記第１光源の点灯、及び消灯を切替可能に構成された光源装置であって、前記可視光の波長帯域内の互いに異なる波長の光を放射する補助光源と、前記第１光源の点灯、及び消灯が切替えられるときに、前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各光の出力光量比率を、当該切替の前の前記照明光の色温度が維持される出力光量比率に変える光源制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記光源装置において、前記白色光の調光操作を受け付ける操作部を備え、前記光源制御部は、前記調光操作に応じて前記白色光を調光するとき、前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各色の出力光量比率を、前記照明光によって照らされる閉鎖空間内の色温度が一定に維持される出力光量比率に変えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記光源装置において、前記白色光の色温度調整操作を受け付ける操作部を備え、前記光源制御部は、前記白色光源の白色光、及び前記補助光源の各色の出力光量比率を、前記色温度調整操作によって指定された色温度が得られる出力光量比率に変えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記光源装置において、前記補助光源の光と前記白色光源の白色光とを同一の光軸に合成する合成手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記光源装置において、前記補助光源は、光三原色の各色の波長の光を放射する、ことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記光源装置において、前記白色光源、及び前記補助光源は、駆動電流値に応じて出力光量が可変する半導体光源であり、前記光源制御部は、前記出力光量比率が得られる駆動電流値を規定したデータを予め備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記のいずれかの光源装置と、前記光源装置が出射した照明光によって照明された箇所を撮影する撮影カメラと、前記撮影カメラによって撮影された撮影像を画面に表示する表示装置と、を備えたことを特徴とする撮影観察システムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、照明光を照射して撮影が行われている時にユーザが第１光源の点灯／消灯を切り替えた場合でも、撮影像にホワイトバランスの変化や色むらを生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】観察画像を説明するための模式図である。
【図３】光源装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】白色光源ユニットの一例たるＬＥＤチップの説明図である。
【図５】光源装置が出射する照明光のスペクトル分布を示す図である。
【図６】体腔の内部を模した閉鎖空間内の色温度の変化を示す色度図である。
【図７】調光部の機能的構成を示す図である。
【図８】色温度維持用参照テーブルを模式的に示す図である。
【図９】色温度可変用参照テーブルを模式的に示す図である。
【図１０】光源装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る内視鏡システム１の構成を模式的に示す図である。
この内視鏡システム１は、体腔９の内部の画像を表示して観察するためのシステムであり、図１に示すように、光源装置２と、ライトガイド３と、内視鏡装置４と、コントロールユニット５と、表示装置６とを備えている。
【００１７】
光源装置２は、体腔９の内部の観察箇所Ｃの撮影用の照明光Ｋを出射する装置であり、当該照明光Ｋを出射する出射口部２Ａを備えている。この出射口部２Ａにはライトガイド３の一端側の端面３Ａが接続され、この端面３Ａから照明光Ｋがライトガイド３に入射される。
ライトガイド３は、一端側の端面３Ａに入射した照明光Ｋを、全反射によって内部を伝搬させながら他端側の端面３Ｂに導光する導光部材である。このライトガイド３には、例えば複数の光ファイバの素線を束ねて成るバンドルファイバが用いられている。ライトガイド３の端面３Ｂには内視鏡装置４が連結され、ライトガイド３を通じて光源装置２の照明光Ｋが内視鏡装置４に導入される。
【００１８】
内視鏡装置４は、体腔９の内部に導入され、当該体腔９の内部の観察箇所Ｃに照明光Ｋを当てながら撮像するものであり、ライトガイド３から導入された照明光Ｋを観察箇所Ｃに照射する照射部４Ａと、観察箇所Ｃを撮影する撮影カメラ４Ｂとを備えている。撮影カメラ４Ｂは、ＣＣＤ等のイメージセンサを備え、観察箇所Ｃを撮影した撮影信号Ｄ１をコントロールユニット５に信号ケーブル７を通じて出力する。
【００１９】
コントロールユニット５は、撮影信号Ｄ１を信号処理し、観察箇所Ｃの観察画像を画面表示するための表示信号Ｄ２を生成する画像信号処理部８を備え、この表示信号Ｄ２が表示装置６に出力される。画像信号処理部８が行う信号処理には、従前の内視鏡システムと同様に、ホワイトバランス調整処理が含まれている。すなわち、画像信号処理部８は、所定のホワイトバランスパラメータを使用して撮影信号Ｄ１のゲイン調整（色調調整）を行うことで、観察画像が所定のホワイトバランスで表示されるようにしている。
表示装置６は、各種画像を表示する例えば液晶ディスプレイ装置であり、表示信号Ｄ２に基づいて観察箇所Ｃの観察画像Ｇを画面表示する。
【００２０】
図２は、観察画像Ｇを説明するための模式図である。
この内視鏡システム１では、観察画像Ｇとして、図２に示すように、白色光観察画像Ｇ１、蛍光観察画像Ｇ２、及び白色蛍光同時観察画像Ｇ３が表示装置６に表示される。
白色光観察画像Ｇ１は、白色光Ｋ１を照明光Ｋとして、患部の観察箇所Ｃに照射しながら撮影カメラ４Ｂで撮影して得られる画像である。
【００２１】
蛍光観察画像Ｇ２は、患部の観察箇所Ｃに予め投与されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の蛍光物質を励起する励起光Ｋ２を照明光Ｋとして照射しながら撮影カメラ４Ｂで撮影して得られる画像である。この蛍光物質は、患部の病変部に残留する性質を有しており、蛍光物質の蛍光の撮影によって患部の観察箇所Ｃに含まれる病変部が浮彫に映し出される。
なお、蛍光観察画像Ｇ２は、あくまでも例示であり、蛍光物質によって浮彫に映し出される対象物は異なる。例えば蛍光物質が血液成分に作用する物質である場合には、蛍光によって患部ではなく血管が浮彫に映し出される。また、蛍光観察画像Ｇ２の背景の明るさはゼロではなく、実際には、励起光Ｋ２の波長帯域と、この励起光Ｋ２が観察箇所Ｃに反射した反射光の波長帯域とに対する撮影カメラ４Ｂの分光感度特性に応じて決まる明るさで映し出される。
【００２２】
白色蛍光同時観察画像Ｇ３は、白色光Ｋ１、及び励起光Ｋ２を同一光軸に合成した光を照明光Ｋとして、患部の観察箇所Ｃに照射しながら撮影カメラ４Ｂで撮影して得られる画像である。この白色蛍光同時観察画像Ｇ３では、白色光Ｋ１の照射によって映し出される白色光観察画像Ｇ１と、励起光Ｋ２の照射によって映し出される蛍光観察画像Ｇ２とを重ね合わせた態様の画像が得られる。
この白色蛍光同時観察画像Ｇ３により、患部と病変部を対比しながら同時観察が可能になる。
このとき、白色光Ｋ１、及び励起光Ｋ２が同一光軸に合成した光が照明光Ｋとして照射されているため、これら白色光Ｋ１、及び励起光Ｋ２を同一の観察箇所Ｃに互いに異なる方向から照射して照明する構成に比べ、体腔９の内部で撮影カメラ４Ｂの位置を変えても観察画像Ｇにホワイトバランスの変化や色むらを生じさせることがない。
【００２３】
この内視鏡システム１では、これらの観察画像Ｇを撮像可能にするために、光源装置２が上記白色光Ｋ１、及び励起光Ｋ２の両方、又は一方を選択して照明光Ｋとして出射可能に構成されている。
【００２４】
図３は、光源装置２の構成を模式的に示す図である。
光源装置２は、同図に示すように、光源部１０と、操作部１２と、光源制御部１４とを備えている。
光源部１０は、照明光Ｋを放射するものであり、白色光観察用光源２０と、蛍光観察用光源２１と、合成光学系２２とを備えている。
白色光観察用光源２０は、上記白色光Ｋ１を放射する白色光源ユニット２４を備え、この白色光源ユニット２４は調光可能であり、かつ、色温度可変に構成されている。
具体的には、白色光源ユニット２４は、白色光Ｋ１Ａを出射する白色光源部２４Ａと、白色光Ｋ１の色温度を調整するために可視光波長域の補助光Ｋ１Ｂを出射する補助光源部２４Ｂと、これら白色光Ｋ１Ａ、及び補助光Ｋ１Ｂを同一光軸上に合成して白色光Ｋ１として出射する合成光学素子２４Ｃとを備えている。
【００２５】
これら白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂは、調光可能な光源であり、この光源には、例えば半導体光源が用いられており、この白色光源部２４Ａでは、白色ＬＥＤ２４Ａ１が用いられている。白色ＬＥＤ２４Ａ１は、黄色蛍光体を分散させた蛍光体樹脂によって青色ＬＥＤが封止され、この青色ＬＥＤの発光色と黄色蛍光体の蛍光色とを混色して白色光Ｋ１Ａを放射する。
補助光源部２４Ｂは、可視光波長域の光として、光三原色の各色の波長の光を放射する光源であり、赤色を放射する赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色を放射する緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色を放射する青色ＬＥＤ２４Ｂ３を備え、これら各色の光を補助光Ｋ１Ｂとして放射する。
【００２６】
これら白色光源部２４Ａの白色ＬＥＤ２４Ａ１と、補助光源部２４Ｂの赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３との各々の出力光量（放射強度）は、それぞれのＬＥＤに印加する駆動電流の制御により個別に調整可能に構成されている。
補助光源部２４Ｂが放射する三原色の各色の光の出力光量が個別に調整可能であるため、各色の出力光量の比率（放射強度混合比）を変えることで、ｘｙ色度図における広い範囲に亘って補助光Ｋ１Ｂの色度を可変できる。
また、白色光源ユニット２４の白色光Ｋ１は、この補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂに、白色ＬＥＤ２４Ａ１の白色光Ｋ１Ａを更に同一光軸上に合成して得られているため、白色光源ユニット２４の白色光Ｋ１は、白色ＬＥＤ２４Ａ１も含めて各光の出力光量の比率（放射強度混合比）を変えることで、ｘｙ色度図において補助光Ｋ１Ｂよりも更に広い範囲に亘って色度を可変できる。
【００２７】
合成光学素子２４Ｃは、白色光Ｋ１Ａ、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各光を同一光軸へ合成して出射する光学素子である。
具体的には、この白色光源ユニット２４は、図４に示すように、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３を発光面２６Ａに備えるＬＥＤチップ２６により実現されている。発光面２６Ａには、これら赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３が当該発光面２６Ａの中心Ｏの周りに近接配置されている。この発光面２６Ａは、合成光学素子２４Ｃたる砲弾型のレンズ２７によって覆われており、発光面２６Ａの白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３から放射された各々の光がレンズ２７によって同一の光軸に合成されて放射される。
【００２８】
なお、白色光源ユニット２４は、上記ＬＥＤチップ２６を用いた構成に限らない。例えばダイクロイックミラー等の合成光学素子２４Ｃに、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の放射光を通して同一の光軸上に合成して出力する構成でも良い。
【００２９】
このように、白色光源ユニット２４にあっては、白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａと、補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂとが同一光軸に合成されて白色光Ｋ１として出射されるため、これら白色光Ｋ１Ａ、及び補助光Ｋ１Ｂを同一の観察箇所Ｃに互いに異なる方向から照射して照明する構成に比べ、体腔９の内部で撮影カメラ４Ｂの位置を変えても観察画像Ｇにホワイトバランスの変化や色むらを生じさせることがない。
【００３０】
図３に戻り、蛍光観察用光源２１は、上記励起光Ｋ２を放射するものである。ここで、この内視鏡システム１では、赤外光によって励起される、例えばインドシアニングリーン（ＩＣＧ）が蛍光物質に用いられている。このため、蛍光観察用光源２１は、赤外光を放射する赤外光源ユニット２５を備え、この赤外光源ユニット２５の赤外光を励起光Ｋ２として放射する。この赤外光源ユニット２５には、赤外光を放射する赤外ＬＥＤが用いられる。
【００３１】
合成光学系２２は、白色光観察用光源２０の白色光Ｋ１と、蛍光観察用光源２１の励起光Ｋ２とを同一光軸に合成し、照明光Ｋとして出射口部２Ａから出射する光学系であり、１又は複数の光学素子を備えている。例えば、この合成光学系２２は、光学素子としてダイクロイックミラー２２Ａを備えている。このダイクロイックミラー２２Ａは、白色光Ｋ１を透過し、励起光Ｋ２を白色光Ｋ１と同軸に反射し、これらを合成して照明光Ｋとして出射する。
【００３２】
操作部１２は、内視鏡観察をするユーザの操作を受け付け、係る操作が光源制御部１４に入力される。この操作部１２は、例えば操作子やタッチパネルなどの適宜の部材を用いることができる。
光源装置２が操作部１２から受け付ける操作には、蛍光観察用光源２１の点灯／消灯の切替操作、白色光観察用光源２０の白色光Ｋ１の調光操作（いわゆる、光量調整操作）、及び白色光Ｋ１の色温度調整操作がある。調光操作は、１％〜１００％の間で調光量を指定可能になっており、また色温度調整操作は、黒体放射軌跡上の１５００（Ｋ）〜１５０００（Ｋ）の間で色温度を指定可能になっている。
係る操作が受け付け可能になっていることで、ユーザは、蛍光観察用光源２１を消灯させて白色光観察画像Ｇ１のみの観察が可能になり、また蛍光観察用光源２１を点灯させて白色光観察画像Ｇ１、及び蛍光観察画像Ｇ２の重ね合わせた白色蛍光同時観察画像Ｇ３による観察が可能になる。
さらに、ユーザは、白色光観察用光源２０を１％に調光（すなわち、ほぼ消灯）することで蛍光観察画像Ｇ２のみの観察が可能になり、また、白色光観察用光源２０を適宜に調光することで、白色蛍光同時観察画像Ｇ３における患部と病変部の対比を調整できる。
【００３３】
光源制御部１４は、上記操作部１２の操作に基づき、蛍光観察用光源２１の点灯／消灯（すなわち点滅）を制御し、また白色光観察用光源２０を調光制御するものであり、白色光源ユニット制御部３０と、赤外光源ユニット制御部３１とを備えている。
【００３４】
白色光源ユニット制御部３０は、白色光源ユニット２４の白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂを調光制御する調光部３２を備え、また赤外光源ユニット制御部３１は、赤外光源ユニット２５の点滅を制御する点滅部３３を備えている。
なお、赤外光源ユニット２５が調光可能な光源である場合、この赤外光源ユニット２５を調光する回路を赤外光源ユニット制御部３１に設けることもできる。
【００３５】
ここで、白色光源ユニット制御部３０は、白色光観察用光源２０の白色光Ｋ１の調光量、並びに、蛍光観察用光源２１の点灯／消灯の切替に基づき、照明光Ｋの色温度を一定に維持するように、白色光源ユニット２４の白色光源部２４Ａと補助光源部２４Ｂの各光の出力光量の比率を変える機能を備えている。
【００３６】
詳述すると、白色光源ユニット２４の白色光Ｋ１の光量を一定に維持した状態において、蛍光観察用光源２１の点灯／消灯が切り替えられると、照明光Ｋの色温度が変わり白色光観察画像Ｇ１のホワイトバランスが変化してしまうことがある。
【００３７】
図５は、この光源装置２が出射する照明光Ｋのスペクトル分布を示す図である。
この光源装置２では、図５に示すように、白色光Ｋ１の主光源たる白色ＬＥＤ２４Ａ１の白色光Ｋ１Ａの波長帯域ΔＥ１と、赤外光源ユニット２５の励起光Ｋ２の波長帯域ΔＥ２とは、可視光の波長帯域内（例えば約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長範囲内）で一部の波長帯域ΔＥ３（図示例では７００ｎｍ以下の所定範囲）で重複している。この重複によって、白色光Ｋ１Ａの波長帯域ΔＥ１の放射強度が補われる。しかしながら、赤外光源ユニット２５の励起光Ｋ２の有無によって、波長帯域ΔＥ３の放射強度に変化が生じることから、当該波長帯域ΔＥ３を含む白色ＬＥＤ２４Ａ１の白色光Ｋ１Ａの色温度が変化したように観測される。
この結果、白色光Ｋ１を出射させながら励起光Ｋ２の点灯／消灯を切り替えると、白色光Ｋ１と励起光Ｋ２を合成して成る照明光Ｋの色温度が変化し、この照明光Ｋが照明している観察箇所Ｃの撮影像にホワイトバランスの変化を生じさせてしまうこととなる。
【００３８】
また、この内視鏡システム１では、白色光Ｋ１を調光しても、観察箇所Ｃの撮影像のホワイトバランスが変化する。
詳述すると、体腔９の内部等の閉鎖空間内にあっては、赤外光源ユニット２５を点灯、又は消灯し、かつ、補助光源部２４Ｂを消灯した状態において、白色ＬＥＤ２４Ａ１を調光すると、この閉鎖空間内の色温度が変化し、結果として、観察箇所Ｃの撮影像のホワイトバランスが変化する。
【００３９】
図６は、体腔９の内部を模した閉鎖空間内の色温度の変化を示す色度図である。
この色度図は、内視鏡システム１の内視鏡装置４を閉鎖空間内に配置し、赤外光源ユニット２５を点灯、かつ補助光源部２４Ｂを消灯した状態において、白色ＬＥＤ２４Ａ１を１５％〜１００％の間で調光したときの閉鎖空間内の色温度Ｆの変化を示すものである。
この図に示すように、白色ＬＥＤ２４Ａ１を１５％〜１００％の間で調光したときに、閉鎖空間内の色温度Ｆが大きく変動することが分かり、この変動に伴い、当該閉鎖空間内を撮影した撮影像のホワイトバランスも変化することとなる。
【００４０】
内視鏡観察においては、患部の状態を観察するために観察箇所Ｃの色彩が非常に重要であり、励起光Ｋ２の点滅操作や、白色光Ｋ１Ａの調光操作が行われるごとに観察像のホワイトバランスが変化することは好ましくない。また、このホワイトバランスの変化を打ち消すための処理をコントロールユニット５の画像信号処理部８が行う構成とすると、この画像信号処理部８の処理が非常に煩雑になる。
【００４１】
そこで、この光源装置２では、上述のとおり、白色光源ユニット２４に、白色光源部２４Ａの他に、可視光波長域の光として光三原色の各色の光を出力光量可変に出力する補助光源部２４Ｂを設け、励起光Ｋ２の点灯／消灯が切替えられるときには、白色光源ユニット制御部３０の調光部３２が励起光Ｋ２の点灯／消灯の切替前後で照明光Ｋの色温度が一定に維持されるように白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの各光の出力光量の比率を変えている。
また、白色光Ｋ１の調光操作が行われた場合には、白色光源ユニット制御部３０の調光部３２が調光前後で閉鎖空間内の色温度が一定に維持されるように白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの各光の出力光量の比率を変えている。
【００４２】
さらに、この光源装置２では、上記白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａと、補助光源部２４Ｂの光の三原色の各色の光の出力光量の比率を調光部３２が制御することで、白色光Ｋ１の色温度を、黒体放射軌跡上を移動するように１５００（Ｋ）〜１５０００（Ｋ）の間で調整できるようにも構成されている。
【００４３】
図７は、係る調光部３２の機能的構成を示すブロック図である。
調光部３２は、白色光源ユニット２４の白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの出力光量の比率を決定する出力光量比率決定部４０と、駆動部４１とを備えている。
出力光量比率決定部４０は、励起光Ｋ２の点灯／消灯の切替操作、及び、白色光Ｋ１の調光操作に対し、操作前後で照明光Ｋの色温度が一定に維持されるように、白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの各光の出力光量（放射強度）の比率を決定する。
また出力光量比率決定部４０は、操作部１２が照明光Ｋの色温度の指示操作を受け付けた場合に、この指示された色温度の照明光Ｋが出射されるように、白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの各光の出力光量（放射強度）の比率を決定する。
具体的には、出力光量比率決定部４０は、色温度維持用参照テーブル４２と、色温度可変用参照テーブル４３とを記憶した記憶部４４を備え、これら色温度維持用参照テーブル４２、及び色温度可変用参照テーブル４３を参照して出力光量の比率を決定している。
【００４４】
図８は、色温度維持用参照テーブル４２を模式的に示す図である。
同図に示すように、色温度維持用参照テーブル４２には、白色光Ｋ１の調光量（％）ごとに、白色ＬＥＤ２４Ａ１の調光後の出力光量と、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の出力光量との比率（すなわち、白色光Ｋ１Ａ、及び補助光Ｋ１Ｂの各色の光の放射光量比率）が規定されており、また、この比率が励起光Ｋ２の有無（点灯／消灯）ごとに規定されている。
【００４５】
白色光Ｋ１の調光量（％）ごとに規定された出力光量比率は、励起光Ｋ２の点灯／消灯を切り替えずに白色光Ｋ１の調光量を可変したときに、白色光Ｋ１の調光量にかかわらず、体腔９を模した閉鎖空間内の色温度が所定値に維持される値を規定するものである。
また励起光Ｋ２の有無（点灯／消灯）ごとに規定された出力光量比率は、白色光Ｋ１の調光量を固定したときに、励起光Ｋ２の有無にかかわらず、照明光Ｋの色温度が所定値に維持される値を規定するものである。
これらの値は、予め実験によって求められた値が用いられる。
【００４６】
この色温度維持用参照テーブル４２では、出力光量比率の値が直接的に規定されているのではなく、当該出力光量比率が得られる各ＬＥＤの駆動電流が規定されている。さらに、各ＬＥＤの駆動電流は、駆動電流調整比率（図示例ではＬＥＤ駆動電流バランス調整値（％））によって規定されている。駆動電流調整比率は、ＬＥＤの１００％調光時（最大出力時）の駆動電流を基準にして、当該ＬＥＤに流す駆動電流を割合表示したものである。
【００４７】
励起光Ｋ２の点灯／消灯の切替操作が行われた場合、及び、白色光Ｋ１の調光操作が行われた場合、出力光量比率決定部４０は、この色温度維持用参照テーブル４２を参照し、励起光Ｋ２の点灯／消灯の切替、及び白色光Ｋ１の調光量に対応する駆動電流調整比率を出力光量比率として決定する。
そして、出力光量比率決定部４０は、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の駆動電流調整比率を駆動指令値Ｄ５として駆動部４１に出力する。
【００４８】
図９は、色温度可変用参照テーブル４３を模式的に示す図である。
同図に示すように、色温度可変用参照テーブル４３には、１５００（Ｋ）〜１５００（Ｋ）の範囲の黒体放射軌跡の色温度（Ｋ）ごとに、その色温度（Ｋ）の白色光Ｋ１が得られる白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の出力光量比率が規定されている。この色温度可変用参照テーブル４３においても、色温度維持用参照テーブル４２と同様に、それぞれの出力光量比率が駆動電流調整比率（図示例ではＬＥＤ駆動電流バランス調整値（％））によって規定されている。これらの値は、色温度維持用参照テーブル４２と同じように、予め実験によって求められた値が用いられている。
この光源装置２では、励起光Ｋ２を消灯した状態においてのみ照明光Ｋ（すなわち、白色光Ｋ１）の色温度が調整されるようになっており、このため、色温度可変用参照テーブル４３では、赤外光源ユニット２５の赤外ＬＥＤに印加する駆動電流が「ゼロ」とされている。
【００４９】
白色光Ｋ１の色温度の調整操作が行われた場合、出力光量比率決定部４０は、この色温度可変用参照テーブル４３を参照し、指示された白色光Ｋ１の色温度に対応する駆動電流調整比率を出力光量比率として決定する。
そして、出力光量比率決定部４０は、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の駆動電流調整比率を駆動指令値Ｄ５として駆動部４１に出力する。
【００５０】
なお、色温度維持用参照テーブル４２、及び色温度可変用参照テーブル４３において、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の出力光量比率の規定の仕方は、この実施形態に限定されるものではない。
例えば、それぞれのＬＥＤの出力光量の値を直接指定しても良く、また、出力光量に代えて、当該出力光量を間接的に示す上記の駆動電流のような他の物理量を用いて指定することもできる。
また出力光量の比率を実験値に基づいて数式化し、当該数式に基づいて、出力光量の比率を指定することもできる。
【００５１】
前掲図７に戻り、駆動部４１は、駆動指令値Ｄ５に基づいて、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３に駆動電流Ｉｋを流して点灯駆動するものであり、これら白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３ごとに、それぞれ同一構成の駆動回路４６を備えている。
それぞれの駆動回路４６は、対応するＬＥＤを定電流制御し、また、調光量が指示された場合には、当該調光量に基づいてＬＥＤを駆動する。具体的には、駆動回路４６は、対応するＬＥＤに駆動電流Ｉｋを印加する駆動電流印加回路５０と、指令値出力回路５１と、駆動電流センサ５４と、電流比較器５５と、光量センサ５６と、光量比較器５７とを備えている。
【００５２】
指令値出力回路５１は、駆動指令値Ｄ５に基づき、対応するＬＥＤの駆動電流指令値Ｉｃ、又は出力光量指令値Ｐｃを生成し、電流比較器５５、又は光量比較器５７に出力する。
【００５３】
駆動電流指令値Ｉｃは、対応するＬＥＤを定電流制御によって点灯駆動する場合に出力される。出力光量比率決定部４０が色温度維持用参照テーブル４２、又は色温度可変用参照テーブル４３に基づいて、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の駆動電流調整比率を決定した場合には、上述の通り、この駆動電流調整比率が駆動指令値Ｄ５として指令値出力回路５１に入力される。
指令値出力回路５１は、駆動指令値Ｄ５によって駆動電流調整比率が示されている場合には、当該駆動電流調整比率に応じた駆動電流指令値Ｉｃを生成し、これにより、対応するＬＥＤが定電流制御される。
【００５４】
一方、出力光量指令値Ｐｃは、対応するＬＥＤの出力光量を指定して調光制御する場合に出力される。
すなわち、この光源装置２では、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の出力光量を個別にユーザが指示して調光操作可能になされている。係る操作が行われた場合には、出力光量比率決定部４０は、色温度維持用参照テーブル４２、又は色温度可変用参照テーブル４３を参照することなく、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の調光量を駆動指令値Ｄ５として指令値出力回路５１に入力する。
指令値出力回路５１は、駆動指令値Ｄ５によって調光量が示されている場合には、当該調光量に応じた出力光量指令値Ｐｃを生成し、これにより、対応するＬＥＤの出力光量が調整される。
【００５５】
駆動電流センサ５４は、対応するＬＥＤに印加されている駆動電流Ｉｋを検出し、電流比較器５５に出力する電流検出デバイスである。電流比較器５５は、駆動電流指令値Ｉｃと、駆動電流Ｉｋの検出値とを比較し、偏差を打ち消すように、駆動電流印加回路５０によって印加される駆動電流Ｉｋを制御する。これにより、駆動電流Ｉｋが駆動電流指令値Ｉｃに維持され、駆動指令値Ｄ５で指示された通りにＬＥＤが点灯駆動される。この結果、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の各々の出力光量比率が正確に調整されることとなる。
【００５６】
光量センサ５６は、対応するＬＥＤの出力光量を検出し、光量比較器５７に出力する光センサデバイスである。光量比較器５７は、出力光量指令値Ｐｃと、出力光量の検出値とを比較し、偏差を打ち消すように、駆動電流印加回路５０によって印加される駆動電流Ｉｋを制御する。これにより、出力光量が出力光量指令値Ｐｃに維持され、駆動指令値Ｄ５で指示された通りにＬＥＤが調光制御される。
【００５７】
図１０は、光源装置２の動作を示すフローチャートである。
内視鏡観察時にユーザが操作部１２を操作すると、係る操作が光源制御部１４に入力される（ステップＳ１）。係る操作には、上述の通り、蛍光観察用光源２１が出射する励起光Ｋ２の消灯／点灯切替操作、白色光観察用光源２０が出射する白色光Ｋ１の調光操作、及び、当該白色光Ｋ１の色温度調整操作がある。
【００５８】
操作部１２に対して成された操作が、これらのいずれかの操作に該当する場合、光源制御部１４が備える白色光源ユニット制御部３０が白色光源ユニット２４を制御して、ホワイトバランスの維持、又は、白色光Ｋ１の色温度調整を行う。
すなわち、白色光源ユニット制御部３０では、調光部３２の出力光量比率決定部４０が、ステップＳ１で入力された操作に応じて色温度維持用参照テーブル４２、又は色温度可変用参照テーブル４３を読み込んで参照する（ステップＳ２）。具体的には、励起光Ｋ２の消灯／点灯切替操作、及び白色光Ｋ１の調光操作が入力された場合には、色温度維持用参照テーブル４２が参照され、白色光Ｋ１の色温度調整操作が入力された場合には、色温度可変用参照テーブル４３が参照される。
【００５９】
次いで、出力光量比率決定部４０は、色温度維持用参照テーブル４２、又は色温度可変用参照テーブル４３に基づき、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３の出力光量比率を決定し（ステップＳ３）、当該出力光量比率を得るための各ＬＥＤの駆動電流調整値を駆動指令値Ｄ５として駆動部４１に出力する（ステップＳ４）。
具体的には、励起光Ｋ２の消灯／点灯切替操作、及び白色光Ｋ１の調光操作が入力された場合には、ホワイトバランスを維持する出力光量比率が決定され、また白色光Ｋ１の色温度調整操作が入力された場合には、ユーザ操作によって指示された色温度に調整する出力光量比率が決定される。
上述の通り、色温度維持用参照テーブル４２、又は色温度可変用参照テーブル４３では、各ＬＥＤ間の出力光量比率が、各ＬＥＤの駆動電流Ｉｋの駆動電流調整値によって規定されていることから、駆動電流調整値の出力（ステップＳ４）によって出力光量比率の決定（ステップＳ３）が兼ねられている。
【００６０】
そして、駆動部４１では、各駆動回路４６が駆動指令値Ｄ５に基づいて、対応するＬＥＤを定電流制御する（ステップＳ５）。
この定電流制御により、出力光量比率決定部４０が決定した出力光量比率で、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３が点灯する。
これにより、励起光Ｋ２の消灯／点灯切替操作、及び白色光Ｋ１の調光操作が入力された場合には、ホワイトバランスを維持したまま、励起光Ｋ２の消灯／点灯が切り替えられ、また白色光Ｋ１が調光される。
さらに、白色光Ｋ１の色温度調整操作が入力された場合には、ユーザ操作によって指定された色温度が正確に得られるように、白色ＬＥＤ２４Ａ１、赤色ＬＥＤ２４Ｂ１、緑色ＬＥＤ２４Ｂ２、及び青色ＬＥＤ２４Ｂ３が点灯することとなる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、光源装置２は、蛍光観察用光源２１の励起光Ｋ２の点灯／消灯が切り替えられるときに、切替前の照明光Ｋの色温度が切替後にも維持されるように白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａ、及び補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂに含まる各色の光の出力光量比率を変える構成とした。
これにより、観察箇所Ｃの撮影時にユーザが蛍光観察用光源２１の励起光Ｋ２の点灯／消灯を切り替えても、撮影像たる観察画像Ｇにおけるホワイトバランスの変化が抑えられる。
【００６２】
また本実施形態によれば、白色光Ｋ１の調光操作に応じて当該白色光Ｋ１を調光するとき、照明光Ｋによって照らされる閉鎖空間内の色温度を調光前後で維持するように、白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａ、及び補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂの各色の光の出力光量比率を変える構成とした。
これにより、閉鎖空間内を白色光Ｋ１を照明光Ｋとして照明しながら撮影した場合、白色光Ｋ１を調光したときでも、閉鎖空間内の色温度が一定に維持され、観察画像Ｇにおけるホワイトバランスの変化が抑えられる。
【００６３】
また本実施形態によれば、白色光Ｋ１の色温度調整操作によって指定された色温度となるように、白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａ、及び補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂの各色の出力光量比率を変える構成とした。
これにより、ユーザが所望の色温度に調整して観察箇所Ｃを撮影観察することができる。
【００６４】
また特に、本実施形態によれば、補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂと白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａとを同一の光軸に合成する合成光学素子２４Ｃを備える構成とした。
これにより、これら白色光Ｋ１Ａ、及び補助光Ｋ１Ｂを同一の観察箇所Ｃに互いに異なる方向から照射して照明する構成に比べ、撮影カメラ４Ｂの位置を変えても観察画像Ｇに生じるホワイトバランスの変化や色むらを生じさせることがない。
【００６５】
また本実施形態によれば、補助光源部２４Ｂは、光三原色の各色の波長の光を放射する構成とした。
この構成により、ｘｙ色度座標における広い範囲に亘って補助光Ｋ１Ｂの色度を可変できるので、一定に維持する照明光Ｋの色温度の選択幅が拡げられ、また白色光Ｋ１の色温度を黒体放射軌跡上に沿うように正確、かつ広い範囲で調整できるようになる。
【００６６】
また本実施形態によれば、白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂは、駆動電流Ｉｋに応じて出力光量が可変するＬＥＤを含んで構成され、光源制御部１４は、上記の出力光量比率が得られる駆動電流Ｉｋの値を規定したデータ（色温度維持用参照テーブル４２、色温度可変用参照テーブル４３）を予め備える構成とした。
これにより、色温度の維持、及び調整に要する白色光源部２４Ａ、及び補助光源部２４Ｂの駆動電流Ｉｋの指示が正確、かつ速やかに行われるようになる。
【００６７】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【００６８】
上述した実施形態において、白色光源部２４Ａの白色ＬＥＤ２４Ａ１として、黄色蛍光体を分散させた蛍光体樹脂によって青色ＬＥＤが封止され、この青色ＬＥＤの発光色と黄色蛍光体の蛍光色とを混色して白色光Ｋ１Ａを放射するＬＥＤを例示した。しかしながら、白色光源部２４Ａには、白色光を放射するＬＥＤであれば、任意のＬＥＤを用いることができる。
【００６９】
上述した実施形態において、蛍光観察用光源２１が赤外波長域の励起光Ｋ２を放射する構成を例示したが、蛍光観察用光源２１が放射する光は、白色光源部２４Ａの白色ＬＥＤ２４Ａ１の波長帯域と可視光の波長帯域内で一部が重複する光であれば任意の波長の光を用いることができ、また、この光の使用目的も蛍光物質の励起に限定されるものではなく任意である。
【００７０】
上述した実施形態において、白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１、及び補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂの各光の出力光量比率を変えることで、照明光Ｋの色温度の維持、及び、白色光Ｋ１の色温度調整を行う構成としたが、この出力光量比率に、蛍光観察用光源２１の励起光Ｋ２を含めても良い。
【００７１】
上述した実施形態において、光源装置２が備える各光源に、半導体光源の一例であるＬＥＤを用いる構成を例示したが、これに限らず、例えば有機ＥＬ、ＬＤ等の他の半導体光源を用いても良い。
【００７２】
また上述した実施形態において、光源装置２の照明光Ｋで観察箇所Ｃを照明し、撮影カメラ４Ｂで撮影し、撮影像を表示装置６に画面表示して観察する撮影観察システムとして、内視鏡システム１を例示した。
しかしながら、これに限らず、顕微鏡観察に用いることもできる。
【００７３】
また、上述した実施形態の光源装置２は、黒体放射軌跡に則した正確な色温度の照明光Ｋを出射できるため、印刷物の色度検査のために当該印刷物を照明する光源に用いることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  内視鏡システム（撮影観察システム）
２  光源装置
４  内視鏡装置
４Ｂ  撮影カメラ
６  表示装置
９  体腔（閉鎖空間）
１０  光源部
１２  操作部
１４  光源制御部
２４Ａ  白色光源部（白色光源）
２４Ｂ  補助光源部（補助光源）
２４Ｃ  合成光学素子（合成手段）
２５  赤外光源ユニット（第１光源）
３０  白色光源ユニット制御部
３２  調光部
４０  出力光量比率決定部
４１  駆動部
４２  色温度維持用参照テーブル（データ）
４３  色温度可変用参照テーブル（データ）
４６  駆動回路
Ｃ  観察箇所
Ｇ  観察画像（撮影像）
Ｇ１  白色光観察画像（撮影像）
Ｇ２  蛍光観察画像（撮影像）
Ｇ３  白色蛍光同時観察画像（撮影像）
Ｋ  照明光
Ｋ１、Ｋ１Ａ  白色光
Ｋ１Ｂ  補助光
Ｋ２  励起光（第１光）
ΔＥ１  波長帯域（白色光の波長帯域）
ΔＥ２  波長帯域（第１波長帯域）
ΔＥ３  波長帯域（重複する波長帯域）
【要約】      （修正有）【課題】照明光の光量が変化した場合でも、撮影像のホワイトバランスの変化を抑えることができる光源装置を提供する。【解決手段】白色光Ｋ１Ａを放射する白色光源部２４Ａと、可視光の波長帯域内で白色光Ｋ１Ａの波長帯域ΔＥ１と一部が重複する波長帯域ΔＥ２の励起光Ｋ２を放射する赤外光源ユニット２５と、を備え、白色光Ｋ１Ａと励起光Ｋ２とを同一の光軸に合成して撮影用の照明光Ｋを出射するとともに、励起光Ｋ２の点灯、及び消灯を切替可能に構成された光源装置２であって、可視光の波長帯域内の互いに異なる波長の光を放射する補助光源部２４Ｂと、励起光Ｋ２の点灯、及び消灯が切替えられるときに、当該切替の前の照明光Ｋの色温度が維持されるように白色光源部２４Ａの白色光Ｋ１Ａ、及び補助光源部２４Ｂの補助光Ｋ１Ｂの各光の出力光量比率を変える光源制御部１４と、を備える構成とした。【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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