(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの励起光源と、
前記励起光源の前方に配設され、前記励起光源からの励起光を有効照明光束に屈折する第１の光学部材と、
前記第１の光学部材に対する相対位置に応じた光量の有効照明光束の前記励起光が照射され、該照射された励起光の光量に応じた光量の蛍光を励起発光する蛍光体と、当該蛍光および前記励起光を伝送する導波路を有する蛍光担体と、
前記蛍光担体と前記第１の光学部材との相対位置が可変されるように前記第１の光学部材を駆動する駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記第１の光学部材を駆動して前記蛍光担体との相対位置によって可変する前記蛍光担体に照射する前記励起光の面積に応じた前記励起光と前記蛍光の混色比率を変更することで複数の分光特性の照明光が得られることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記導波路は、前記励起光の光軸方向に沿って平行に配置された略筒形状であり、
前記蛍光体は、前記導波路の内壁に塗布され、
前記駆動部は、前記励起光源及び前記第１の光学部材を前記励起光の光軸方向に進退移動させることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記導波路は、前記励起光の光軸方向に沿って平行に配置された略筒形状であり、
前記蛍光体は、前記導波路の内壁に塗布され、
前記駆動部は、前記励起光源及び前記第１の光学部材を前記励起光の光軸に直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項４】
前記導波路は、前記励起光の光軸方向に沿って平行に配置された略筒形状であり、
前記蛍光体は、光透過性を有し、前記導波路に保持された第２の光学部材における前記励起光源に対向する片端面の領域半分に塗布され、
前記駆動部は、前記蛍光担体に対して、前記励起光源及び前記第１の光学部材を前記励起光の光軸に直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項５】
前記第１の光学部材は、ロッドレンズであって、前記導波路内に進入することを特徴とする請求項２に記載の医療機器。
【請求項６】
前記蛍光担体は、異なる蛍光色を励起発光する複数の前記蛍光体が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の医療機器。
【請求項７】
前記蛍光担体は、前記導波路を形成する外側面に前記蛍光体を備えたホモジナイザであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色照明光、または多色照明光により、被検体と通常、または特殊観察を行える医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野及び工業分野において、細長な内視鏡挿入部を有する医療機器である内視鏡装置が広く使用されている。  
医療分野において用いられる内視鏡は、細長い挿入部を体腔内に挿入することによって、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて処置具の挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をしたりすることができる。このような内視鏡装置は、挿入部が挿入される生体内を照明する光源装置を備えている。
【０００３】
医療用の内視鏡装置は、通常の白色光を被検体に照射して観察する構成の他に、近年、所定のスペクトルの多色光を被検体に照射して体内組織を強調観察する特殊観察が行なえる構成のものがある。
【０００４】
このような内視鏡装置の照明光に関して種々の提案がなされおり、例えば、特許文献１には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を内視鏡挿入部の先端部に配設し、照明光の広がりが相対的に大きく、比較的に遠方まで照明光が到達する指向性を有する発光ダイオード、および光の広がりが相対的に小さく、光の到達が比較的に近距離の指向性を有する発光ダイオードがそれぞれ対となるよう設けることで、暗い体内の観察に必要な照明光の配光バランスを良くする内視鏡装置の技術が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、電子内視鏡の先端部に配設された照明部の蛍光体に励起光を供給する光源と、この光源にパルス状の駆動電流を供給する光源ドライバと、を備えた光源装置が開示され、光源の駆動電流を固体撮像素子の露光時間内に供給して、常に適切な光量、および色度の照明光を得るための技術が開示されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４４２５１号公報
【特許文献２】特開２００９−５６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来では、各種照明光による被検体の観察のとき、通常観察、または特殊観察による観察方法に応じた照明光を照射する光源装置を用意する必要があるという問題があった。また、内視鏡装置は、照明光源が内蔵されているものもあり、通常観察、または特殊観察による観察方法に応じて、それ自体を使い分けなければならないとう問題があった。  
そこで、本発明は、上記問題に鑑みて成されたもので、その目的とするところは通常観察、または特殊観察による各種観察を選択的に行なえる単体の医療機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様に係る医療機器は、少なくとも１つの励起光源と、前記励起光源の前方に配設され、前記励起光源からの励起光を有効照明光束に屈折する第１の光学部材と、前記第１の光学部材に対する相対位置に応じた光量の有効照明光束の前記励起光が照射され、該照射された励起光の光量に応じた光量の蛍光を励起発光する蛍光体と、当該蛍光および前記励起光を伝送する導波路を有する蛍光担体と、前記蛍光担体と前記第１の光学部材との相対位置が可変されるように前記第１の光学部材を駆動する駆動部と、を備え、前記駆動部により前記第１の光学部材を駆動して前記蛍光担体との相対位置によって可変する前記蛍光担体に照射する前記励起光の面積に応じた前記励起光と前記蛍光の混色比率を変更することで複数の分光特性の照明光が得られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通常観察、または特殊観察による各種観察を選択的に行なえる単体の医療機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一態様に係る医療機器は、少なくとも１つの励起光源と、前記励起光源の前方に配設され、前記励起光源からの励起光を有効照明光束に屈折する光学部材と、前記光学部材に対する相対位置に応じた光量の有効照明光束の前記励起光が照射され、該照射された励起光の光量に応じた光量の蛍光を励起発光する蛍光体と、当該蛍光および前記励起光を伝送する導波路を有する蛍光担体と、前記蛍光担体と前記光学部材との相対位置が可変されるように前記光学部材を駆動する駆動部と、を備え、前記駆動部により前記光学部材を駆動して前記蛍光担体との相対位置によって可変する前記蛍光担体に照射する前記励起光の面積に応じた前記励起光と前記蛍光の混色比率を変更することで複数の分光特性の照明光が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明である電子内視鏡装置について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態では、電子内視鏡を例に挙げて説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について以下に説明する。  
図１〜図８は、本発明の第１の実施の形態に係り、図１は内視鏡装置の全体構成を示す図、図２は光源が後方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図３は光源が前方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図４は図２、および図３の光源位置における光スペクトルの光強度（輝度）を示す分光分布図、図５は第１の変形例に係り、照明光源部を進退駆動する駆動機構の一例構成を示す図、図６は第２の変形例に係り、照明光源部を進退駆動する駆動機構の一例構成を示す図、図７は第３の変形例に係り、光源ユニットの構成を示す断面図、図８は第４の変形例に係り、光源ユニットの構成を示す断面図である。
【００１４】
図１に示すように、ここでの医療機器の１つである内視鏡装置１は、電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、ここでの医療機器の１つである光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、によって構成されている。  
本実施の形態の内視鏡２は、挿入部９の先端に配設された先端硬性部６に内蔵された図示しない撮像装置、および照明光学系を有している。なお、撮像装置は、上記先端硬性部６に配設される対物光学系により結像された光学像を光電変換するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を有している。なお、内視鏡２は、固体撮像素子を有していないものでも良い。
【００１５】
光源装置３は、ここではＬＥＤを照明光源とする光源ユニット１６と、この光源ユニット１６を駆動制御する照明光源制御回路１７と、光源ユニット１６からの照明光が導光される照明レンズユニット１８と、が内蔵され、光源ユニット１６からの照明光を、接続された内視鏡２へ照明光として供給するための装置である。  
また、ビデオプロセッサ４は、上述の固体撮像素子に電源を供給し、固体撮像素子から光電変換された映像信号が入力される装置である。すなわち、ビデオプロセッサ４は、固体撮像素子で撮像された映像信号の信号処理、撮像素子のゲインの調整などの制御、及び駆動を行う駆動信号の出力を行う。
【００１６】
モニタ５は、接続されるビデオプロセッサ４から出力された映像信号を受けて内視鏡画像を表示するためのものである。
【００１７】
さらに、本実施の形態の内視鏡装置１の構成について、以下に詳しく説明する。  
本実施の形態の内視鏡２は、細長な挿入部９、及びこの挿入部９の基端側に操作部１０を備えている。そして、内視鏡２は、照明光伝達手段であるライトガイド１９が操作部１０から挿入部９まで配設されている。このライトガイド１９は、先端硬性部６の照明光学系１５まで挿入部９に延設されている。また、ライトガイド１９は、操作部１０の側部より延出しているユニバーサルコード１１内にも延設されている。
【００１８】
この内視鏡２は、ユニバーサルコード１１の端部に設けられたライトガイドコネクタ１２を介して光源装置３と着脱自在に接続される。また、内視鏡２は、ライトガイドコネクタ１２の側部より延出する信号ケーブル１３の端部に設けられた電気コネクタ１４を介してビデオプロセッサ４と着脱自在に接続される。なお、ビデオプロセッサ４は、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク等の周辺機器が接続自在である。
【００１９】
また、ライトガイドコネクタ１２が光源装置３のコネクタ部に接続されると、コネクタ部に配置された照明レンズユニット１８にライトガイド１９が接続されて、光源装置３と内視鏡２の照明光の伝送経路が構成される。
【００２０】
挿入部９は、先端に設けられた先端硬性部６と、この先端硬性部６の基端側に設けられ、複数の湾曲駒にて構成した湾曲自在の湾曲部７と、この湾曲部７の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部８と、を有している。
【００２１】
操作部１０には、図示しない湾曲操作レバーが設けられている。この湾曲操作レバーを回動操作することにより、内視鏡２は、湾曲部７を４方向、または２方向へ湾曲することができるようになっている。
【００２２】
また、操作部１０は、先端近傍の側部に、生検鉗子、レーザープローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口が設けられている。処置具挿入口に処置具が挿入された内視鏡２は、内部に配設された後述する処置具挿通用チャンネルを経て処置具の先端処置部を突出させ、例えば、処置具の１つである生検鉗子により患部組織を採取する生検等を行うことができる。
【００２３】
次に、光源装置３内の光源ユニット１６、照明光源制御回路１７、および照明レンズユニット１８の詳細な構成について、図２に基づいて、以下に説明する。  
先ず、光源ユニット１６は、図２に示すように、本体枠２５と、ここでは波長３８０ｎｍ〜４１０ｎｍの励起光（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）を発光するＬＥＤである照明光源部２１と、この照明光源部２１の前方に配設され、励起光ＥＸを有効照明光束に屈折する照明レンズ２２と、本体枠２５内で進退自在に配設され、照明光源部２１および両凸レンズの照明レンズを内部で固定する光源枠２３と、本体枠２５に配設され、光源枠２３を進退駆動する、ここではモータである駆動部２９と、本体枠２５の前方部分に嵌合され、内壁である内周面全域に例えば、黄色蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）の蛍光剤が塗布され、励起光ＥＸを伝送する光導波路の１つである蛍光担体３２を備え、励起光を波長５００ｎｍ〜７００ｎｍの黄色の蛍光（ｅｍｍｉｓｉｏｎ）を励起発光する分光特性可変部となるライトパイプ３１と、を有して主に構成されている。
【００２４】
なお、照明光源部２１は、照明光源制御回路１７内の、ここではＬＥＤドライバ（不図示）によって駆動制御される。また、ライトパイプ３１は、金属パイプ、アルミコートされたガラスパイプなどから形成された円筒部材であって、照明光源部２１からの照明光の伝送路となる光導波路の１つを構成している。
【００２５】
さらに、ここでは、黄色蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）の蛍光担体３２を例示したが、これに限定することなく、例えば、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：ＥＵ）、緑色蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、青色蛍光体{（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）１２Ｃ：Ｅｕ）}などを単体、または混合させた蛍光担体３２をライトパイプ３１の内周面に塗布して、紫外励起光を発光する照明光源部２１を用いても良い。
【００２６】
本体枠２５は、金属などの硬質な略円筒状の枠体であって、内周面に長手方向に沿って、光源枠２３の外周部に長手方向に凸形成されたラック２４を直進ガイドする長溝２８が外径方向に形成されている、また、本体枠２５には、前方側中途部に光源枠２３の前方移動を規制するストッパとなる突起部２６が内径方向に形成されると共に、後方開口部に光源枠２３の後方移動を規制するブロック体となるストッパ片２７が固定されている。
【００２７】
さらに、本体枠２５は、長溝２８の中途部に駆動部２９が配設され、この駆動部２９のピニオン３０が光源枠２３のラック２４に噛合されている。すなわち、駆動部２９の駆動により、ピニオン３０の回動に応じて、ピニオン３０に噛合するラック２４が前後に進退動されるラックアンドピニオン機構によって、光源枠２３が内部で突起部２６からストッパ片２７による規制位置の範囲の前後方向に直進移動される。なお、駆動部２９は、照明光源制御回路１７によって駆動制御される。
【００２８】
次に、照明レンズユニット１８は、光学フィルタである光拡散板３３を保持するフィルタ保持枠３４と、このフィルタ保持枠３４の前方開口部に嵌合し、照明光学系である光学部材、または光学レンズ３７〜３９を保持するレンズ保持枠３６と、を有した、照明光源部２１からの照明光の伝送路となる光導波路の１つを構成している。なお、レンズ保持枠３６は、前方から順に、例えば、円柱状の光学部材３７、両凸レンズ３８、および平凸レンズ３９を内部で保持した、金属などの硬質な円筒状形状の枠体である。
【００２９】
そして、光源ユニット１６、および照明レンズユニット１８は、ライトパイプ３１の前方外周部、およびフィルタ保持枠３４の後方外周部のそれぞれを嵌合して連結する連結環３５によって接続されている。
【００３０】
以上のように構成された本実施の形態の内視鏡装置１は、内視鏡２の操作部１０に設けられたスイッチ類のユーザによる操作指示に基づいて、照明光源制御回路１７が駆動部２９を駆動制御して、光源ユニット１６の光源枠２３を進退移動させることで、白色照明光、または多色照明光を体内の被検体に照射して、通常光観察、または蛍光観察などの所望の特殊光観察に切換え可能な構成となっている。
【００３１】
詳述すると、図２に示すように、光源ユニット１６の光源枠２３が最後方に位置（図２における照明光源部２１がＰ１にある位置）した状態のとき、照明光源部２１から照射された励起光ＥＸは、照明レンズ２２による屈折により、有効照明光束の一部がライトパイプ３１の蛍光担体３２が形成された内周面全体、つまり、ライトパイプ３１の内周全長Ｌ１に亘った、図中、Ａ１で示す全域（内周全面）に入射される。
【００３２】
そして、ライトパイプ３１は、内周面の全域に照射された励起光ＥＸを蛍光担体３２が波長５００ｎｍ〜７００ｎｍの黄色の蛍光ＥＭに励起発光する。このライトパイプ３１から発光された蛍光ＥＭ、およびライトパイプ３１の内周面に入射しない励起光ＥＸは、光拡散板３３を介して、照明レンズユニット１８に伝送される。
【００３３】
このとき、照明レンズユニット１８に伝送される等色相面の照明光は、図４の実線曲線に示すように、波長帯域３８０ｎｍ〜４１０ｎｍの青色光強度ピークｅｘＰ１、および波長帯域５００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光強度ピークｅｍＰ１を含んだ混色光となる。つまり、この照明光は、ライトパイプ３１外の等色相面において、青色光強度ピークｅｘＰ１が蛍光強度ピークｅｍＰ１よりも小さな光強度（輝度）を有しており、これらの励起光ＥＸと蛍光ＥＭが混色された分光特性の蛍光が強い照明光となる。
【００３４】
これに対して、図３に示すように、光源ユニット１６の光源枠２３が最前方に位置（図３における照明光源部２１がＰ２にある位置）した状態のとき、照明光源部２１からの励起光（ＥＸ）は、照明レンズ２２の屈折による有効照明光束の一部がライトパイプ３１の蛍光担体３２が形成された中途部から前方の一部分の内周面、つまり、ライトパイプ３１の内周面の長手方向における先端から基端への所定の長さＬ２までの、図中、Ａ２で示す一部領域（内周面一部）だけに入射される。
【００３５】
このとき、ライトパイプ３１は、内周面の一部領域に照射された励起光ＥＸを蛍光担体３２により黄色の蛍光ＥＭに励起発光する。このときもライトパイプ３１から発光された蛍光ＥＭ、およびライトパイプ３１の内周面に入射しない励起光ＥＸは、光拡散板３３を介して、照明レンズユニット１８に伝送される。
【００３６】
そして、ここでのライトパイプ３１外の等色相面における照明光は、図４の破線曲線に示すように、青色光強度ピークｅｘＰ１よりも大きな青色光強度ピークｅｘＰ２となり、蛍光強度ピークｅｍＰ１よりも小さな蛍光強度ピークｅｍＰ２を含んだ混色光となる。つまり、ライトパイプ３１外の等色相面における照明光は、青色光強度ピークｅｘＰ２が蛍光強度ピークｅｍＰ２よりも強い光強度（輝度）を有しており、これらの励起光ＥＸと蛍光ＥＭが混色された分光特性の青色が強い照明光となる。つまり、ユーザは、蛍光観察するとき、光源ユニット１６の光源枠２３が最前方に位置させることで、蛍光観察に必要な青色照明光を被検体に照射さることができる。
【００３７】
なお、光源ユニット１６は、照明光源部２１の進退移動により、照明光源部２１とライトパイプ３１の相対距離に応じて、照明光源部２１からの励起光ＥＸがライトパイプ３１内周面の蛍光担体３２に照射される面積が変更される。そのため、照明レンズユニット１８に伝送される等色相面の照明光は、励起発光する蛍光ＥＭとライトパイプ３１内を透過する励起光ＥＸの光強度（輝度）比率が変更さる。これにより、照明光は、励起光ＥＸと蛍光ＥＭの比率に応じて混色された分光特性の光となる。
【００３８】
したがって、ユーザは、通常観察するとき、光源ユニット１６の光源枠２３を所定の進退位置に移動させることで、励起光ＥＸと蛍光ＥＭの光量を調整して、通常観察に必要な白色照明光を被検体に照射さることができる。
以上の説明から、本実施の形態の内視鏡装置１は、照明光源部２１の進退移動に応じて、照明光源部２１からの励起光ＥＸの有効照明光束がライトパイプ３１の蛍光担体３２が形成された内周面に照射される面積を可変させる分光特性可変手段の構成を備え、この分光特性可変手段により蛍光担体３２による蛍光ＥＭの励起発光する面積に応じた発生する蛍光強度（輝度）が変更される。そして、内視鏡装置１は、発生した蛍光ＥＭと、蛍光ＥＭに励起発光されない励起光ＥＸの光強度（輝度）の比率に応じて、複数の分光特性の照明光を得ることができる。
【００３９】
したがって、本実施の形態の内視鏡装置１は、光源装置３内の光源ユニット１６により、単一光源で複数の分光特性の照明光を得ることができる。そのため、内視鏡装置１は、単体で、ユーザの所望の分光特性の照明光を得ることができ、白色照明光による通常観察、青色照明光による蛍光観察などの各種特殊観察を選択的に行なえる。
【００４０】
（第１の変形例）
なお、図５に示すように、照明光源部２１を進退駆動する駆動機構は、ＳＭＡワイヤ５１を用いたアクチュエータ５０でも良い。  
このアクチュエータ５０を用いた構成では、光源枠２３の後方への移動を規制するストッパとなる円環部材５４が本体枠２５の内部に嵌合され、この円環部材５４にＳＭＡワイヤ５１に電流を供給停止する電流供給部５２が後方に設けられている。
【００４１】
電流供給部５２は、照明光源制御回路１７と電気的に接続されて、ＳＭＡワイヤ５１への電流供給量が制御されている。また、ＳＭＡワイヤ５１に外挿配置され、光源枠２３を前方へ付勢する付勢部材であるバネ部材５３が設けられている。
【００４２】
アクチュエータ５０は、電流が供給されることでＳＭＡワイヤ５１が収縮して、光源枠２３に配設された照明光源部２１を後方向へ移動する。また、供給電力量に応じたＳＭＡワイヤ５１の伸縮量、および光源枠２３に与える前方へ付勢するバネ部材５３によって、照明光源部２１の前後方向の進退位置を所定に変更することができる。
【００４３】
（第２の変形例）
また、図６に示すように、照明光源部２１を進退駆動する駆動機構は、軟性チューブ５６に挿通されたワイヤ５５を手動で牽引弛緩して、照明光源部２１の前後方向の進退位置を所定に変更する構成としても良い。
【００４４】
（第３の変形例）
さらに、図７に示すように、分光特性可変部は、ライトパイプ３１に変えて、前後回りの外壁部に蛍光担体３２が形成された円柱状、または矩形状の加工性の良いホモジナイザ４０を用いても良い。このようにホモジナイザ４０を用いることで、加工性が向上し、照明光源部２１からの励起光ＥＸの不均一な光強度分布が均一となり配光バランスが安定すると共に、多重反射によって、強い蛍光強度を得ることができる。
【００４５】
（第４の変形例）
そして、図８に示すように、前方へ出射する照明光の指向性を向上させるため、釣鐘状のロッドレンズ４１を用いた照明レンズユニット１８としても良い。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図９から図１２に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図９から図１２は、本発明の第２の実施の形態に係り、図９は光源が後方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図１０は光源が前方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図１１は図９、および図１０の光源位置における光スペクトルの光強度（輝度）を示す分光分布図、図１２は変形例を示す光源ユニットの構成を示す断面図である。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明において、第１の実施の形態にて説明した各種構成要素について、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、第１の実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えているものである。
【００４７】
図９に示すように、本実施の形態の光源ユニット１６は、照明光源部２１の前方に円柱状のロッドレンズ４５が設けられている。このロッドレンズ４５は、光源枠２３に保持されており、この光源枠２３よりも前方へ延設する長さを有して光源ユニット１６と共に前後に移動することで、ライトパイプ３１内に進入／退出される。なお、ロッドレンズ４５は、円柱状に限定することなく、照明光の指向性を向上させるために例えば、釣鐘状としても良い。
【００４８】
また、本実施の形態のライトパイプ３１は、内周面の前方部分に蛍光担体３２が塗布されておらず、最後方から中途部まで長手方向の所定の範囲ａにのみ、蛍光担体３２が塗布されている。つまり、ライトパイプ３１は、長手方向に沿った、後方内周部の図中、所定の範囲ａのみ蛍光担体３２が塗布され、その前方内周部の図中、所定の範囲ｂに蛍光担体３２が塗布されていない。
【００４９】
このように構成された光源ユニット１６の光源枠２３が最後方に位置（図９における照明光源部２１がＰ１にある位置）した状態のとき、照明光源部２１から照射された励起光ＥＸは、ロッドレンズ４５の先端面から出射された有効照明光束の一部が所定の範囲ａのみに蛍光担体３２が形成されたライトパイプ３１の内周面に入射して、蛍光担体３２によって波長５００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光ＥＭに励起発光されて、光拡散板３３を介して、照明レンズユニット１８に伝送される。それ以外のロッドレンズ４５の先端面から出射された励起光ＥＸは、前方側の所定の範囲ｂの蛍光担体３２が塗布されていないライトパイプ３１の内周面に反射する光と共に、ライトパイプ３１の内周面に入射しない光が光拡散板３３を介して、照明レンズユニット１８に伝送される。
【００５０】
このとき、照明レンズユニット１８に伝送される等色相面の照明光は、図１１の実線曲線に示す、波長帯域３８０ｎｍ〜４１０ｎｍの青色光強度ピークｅｘＰ１、および波長帯域５００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光強度ピークｅｍＰ１を含んだ混色光となる。この照明光は、励起光ＥＸと蛍光ＥＭが混色された分光特性の略白色の照明光となる。
【００５１】
これに対して、図１０に示すように、光源ユニット１６の光源枠２３が最前方に位置（照明光源部２１がＰ２にある位置）した状態のとき、ロッドレンズ４５の先端面が蛍光担体３２を超えた所定の範囲ｂのライトパイプ３１内の前方側に位置する。このとき、照明光源部２１からの励起光（ＥＸ）は、ロッドレンズ４５の先端面から出射された有効照明光束の一部がライトパイプ３１の前方側の蛍光担体３２が塗布されていない内周面に反射する光と共に、ライトパイプ３１の内周面に入射しない光が光拡散板３３を介して、照明レンズユニット１８に伝送される。
【００５２】
このときの、照明レンズユニット１８に伝送される等色相面の照明光は、図１１の破線曲線に示す、大きな波長帯域３８０ｎｍ〜４１０ｎｍの青色光強度ピークｅｘＰ１、および略０（ゼロ）に近い波長帯域５００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光強度ピークｅｍＰ１を含んだ混色光となる。この照明光は、ライトパイプ３１の蛍光担体３２により励起発光される蛍光ＥＭが含まれないため、略励起光ＥＸが有する分光特性の青色の照明光となる。
【００５３】
このように、本実施の形態の光源ユニット１６は、ライトパイプ３１の内周面に部分的に蛍光担体３２が塗布されて、このライトパイプ３１に進入するロッドレンズ４５の移動範囲（位置Ｐ１〜Ｐ２までの範囲）に応じて、蛍光担体３２に照射する照明光源部２１からの励起光ＥＸの光量を変化させる。つまり、ロッドレンズ４５のライトパイプ３１への進入量に応じて、励起光ＥＸと蛍光ＥＭの光量を変化させる。これにより、蛍光担体３２によって励起発光する蛍光ＥＭの光量を０（ゼロ）〜所定の最大強度（輝度）まで変更でき、励起光ＥＸから白色光の光色範囲で照明光を可変することができる。
【００５４】
なお、図１２に示すように、照明光源部２１の前方に、前方へ出射する照明光の指向性を向上させる、釣鐘状のロッドレンズ４６を用いても良い。
【００５５】
さらに、図１２に示すように、ライトパイプ３１の内周面に形成される蛍光担体３２は、断面コの字状の光透過性のある蛍光担体４２として、励起光ＥＸを効率良く蛍光ＥＭに励起発光させる構成としても良い。このような蛍光担体４２とすることで、励起光ＥＸの抜けが減少される。
【００５６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１３から図２０に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図１３から図２０は、本発明の第３の実施の形態に係り、図１３は光源が後方、および前後に直交する一方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図１４は光源が後方、および前後に直交する中央へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図１５は光源が後方、および前後に直交する他方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図１６は照明光源部の構成を示す断面図、図１７はライトパイプに通過する光軸の位置を示す断面図、図１８は図１３から図１５の光源位置における光スペクトルの光強度（輝度）を示す分光分布図、図１９は変形例を示す光源ユニットの構成を示す断面図、図２０は図１９の光源ユニットの光スペクトルの光強度（輝度）の一例を示す分光分布図である。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明においも、第１、および第２の実施の形態にて説明した各種構成要素については、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、各実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えているものである。
【００５７】
本実施の形態の光源ユニット１６は、図１３から図１５に示すように、照明光源部２１が前後方向の進退移動に加え、この前後の進退移動に直交する外径方向の２方向、紙面では上下方向に移動可能な構成となっている。
【００５８】
詳述すると、光源ユニット１６は、光源枠２３内に、さらに、この光源枠２３内で外径方向の上記２方向に移動する照明光源部２１、および照明レンズ２２を保持する光源内枠４７が設けられている。この光源内枠４７は、図１６に示すように、側部一辺にラック４７ａが形成されている。
【００５９】
また、光源枠２３には、光源内枠４７のラック４７ａに噛合するピニオン５８を回動駆動する駆動部であるモータである駆動部５７が配設されている。この駆動部５７も、ユーザの指示に基づいて、照明光源制御回路１７により駆動制御される。なお、光源内枠４７の後方の端面に当接して、光源内枠４７の移動を保持するブロック体４８が光源枠２３内に固定されている。このブロック体４８は、中央に孔部が形成され、この孔部から照明光源制御回路１７に接続される照明光源部２１の配線が延出されている。
【００６０】
さらに、本実施の形態のライトパイプ３１は、内周面に複数、ここでは２種類の異なる第１の蛍光担体３２ａ、および第２の蛍光担体３２ｂが形成されている。これら第１、および第２の蛍光担体３２ａ，３２ｂは、長手軸に沿った前後方向を線分として、照明光源部２１が移動する外径方向の上記２方向（ここでは上下）を２つに区分したライトパイプ３１の内周面に異なる蛍光体を塗布して形成されている。なお、ライトパイプ３１は、内周面に形成される蛍光担体が、２つに限定することなく、多様な異なる蛍光体を用いて、複数としても良い。
【００６１】
なお、第１の蛍光担体３２ａは、ここでは黄色蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）が塗布されている。一方、第２の蛍光担体３２ｂは、ここでは緑色蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）が塗布されている。
【００６２】
以上から、光源ユニット１６は、照明光源部２１が本体枠２５の前後方向、およびこの前後方向に直交する２方向に移動する構成となっている。つまり、光源ユニット１６は、第１の実施の形態で説明した構成により、照明光源部２１がライトパイプ３１に対して、前後に進退駆動制御され、さらに、前後に直交する外径方向の２方向に移動するよう駆動制御される。
【００６３】
したがって、光源ユニット１６は、光源内枠４７内において、図１３に示した、ここでは外径方向の一方である最上部の位置から、図１５に示した、ここでは外径方向の他方である最下部の位置の間で照明光源部２１が移動制御される。つまり、照明光源部２１からの励起光ＥＸは、照明レンズ２２によって屈折された有効照明光束が図１３の光軸Ｏ１の位置から図１５の光軸Ｏ２の位置の範囲で移動される。また、図１４では、照明光源部２１からの励起光ＥＸは、有効照明光束の光軸Ｏ０が中央に位置した状態を示している。
【００６４】
以上に説明したように構成された、本実施の形態の光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ１（図１３）となる位置においては有効照明光束がライトパイプ３１の第１の蛍光担体３２ａの全域に照射されて、図１８の実線曲線に示すように、黄色の蛍光ＥＭが強い強度（輝度）で励起発光される。そして、このときの有効照明光束は、ライトパイプ３１の第２の蛍光担体３２ｂの一部に照射されて、黄色よりも弱い強度（輝度）の緑色の蛍光ＥＭが励起発光される。
【００６５】
また、光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ０（図１４）となる位置においては有効照明光束がライトパイプ３１の第１の蛍光担体３２ａと第２の蛍光担体３２ｂに同一面積の領域に照射されて、図１８の破線曲線に示すように、黄色と緑色の強度（輝度）が略同一となる蛍光ＥＭが励起発光される。
【００６６】
そして、光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ２（図１５）となる位置においては有効照明光束がライトパイプ３１の第２の蛍光担体３２ａの全域に照射されて、図１８の一点鎖線曲線に示すように、緑色の蛍光ＥＭが強い強度（輝度）で励起発光される。一方、このときの有効照明光束は、ライトパイプ３１の第２の蛍光担体３２ｂの一部に照射されて、緑色よりも弱い強度（輝度）の黄色の蛍光ＥＭが励起発光される。
【００６７】
このように、光源ユニット１６は、照明光源部２１からの励起光ＥＸがライトパイプ３１へ入射する位置を、第１の実施の形態の前後方向に加え、前後に直交する外径２方向に変更することで、ライトパイプ３１の複数、ここでは第１、および第２の蛍光担体３２ａ，３２ｂによって励起発光する黄色、および緑色の蛍光ＥＭ比率を変更することができる。したがって、本実施の形態の光源ユニット１６は、第１の実施の形態の効果に加え、細かな照明光の分光特性の調整が可能となる。
【００６８】
なお、光源ユニット１６に、内部で移動する照明光源部２１を複数設けることで、より複雑な分光特性を備えた照明光を得ることができる。
【００６９】
詳述すると、図１９に示すように、例えば、波長３８０ｎｍの励起光ＥＸ１を発光する第１の照明光源部２１ａと、波長４１０ｎｍの励起光ＥＸ２を発光する第２の照明光源部２１ｂと、を設けた場合、図１８に示す、ライトパイプ３１の第１の蛍光担体３２ａは、励起光ＥＸ１から蛍光ＥＭａ１、および励起光ＥＸ２から蛍光ＥＭａ２を励起発光する。一方、ライトパイプ３１の第２の蛍光担体３２ｂは、励起光ＥＸ１から蛍光ＥＭｂ１、および励起光ＥＸ２から蛍光ＥＭｂ２を励起発光する。つまり、ライトパイプ３１は、異なる波長の４つの蛍光ＥＸを励起発光する。
【００７０】
このような構成により、第１、および第２の照明光源部２１ａ，２１ｂの位置によって、白色光バランスが良い照明光、所望の異なるスペクトルの照明光が得られる。
【００７１】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について、図２１から図２５に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図２１から図２５は、本発明の第４の実施の形態に係り、図２１は光源が前後に直交する一方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図２２は光源が前後に直交する中央へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図２３は光源が前後に直交する他方へ移動された光源ユニットの構成を示す断面図、図２４は照明光源部からの励起光が照射される光学部材の構成を示す部分断面図、図２５は照明光源部からの励起光が照射される光学部材の構成を示す部分断面図である。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明においも、第１から第３の実施の形態にて説明した各種構成要素について、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、各実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えたものである。
【００７２】
図２１から図２３に示す、本実施の形態の光源ユニット１６は、照明光源部２１が前後方向に進退移動しないが、第３の実施の形態と同様な構成により、前後に直交する外径方向の２方向に移動する構成となっている。なお、光源枠２３は、前方部分が接続管６１の後方部分に嵌合されている。この接続管６１は、前方部分に光学部材６３を保持する金属枠体６２の後方部を内嵌保持している。
【００７３】
ここでの光学部材６３は、ライトガイド（ランダムファイババンドル）、ロッドレンズなどの照明光を導光する導波路となる透明部材である。そして、光学部材６３は、照明光源部２１に対向する近似端となる片端面の領域半分に蛍光剤を塗布した光透過性のある蛍光担体６４が形成されている。なお、この蛍光担体６４は、光学部材６３の遠似端となる前方の端面側に形成しても良い。
【００７４】
以上のように構成された、本実施の形態の光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ１（図２１参照）となる位置において、有効照明光束の殆どが蛍光担体６４の全域に照射されて、蛍光ＥＭが強い強度（輝度）で励起発光され、蛍光ＥＭが強い照明光が光学部材６３内に導光される。
【００７５】
また、光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ０（図２２参照）となる位置において、有効照明光束の半分が蛍光担体６４に照射され、残り半分の有効照明光束が蛍光担体６４から外れた光学部材６３の端面に照射される。これにより、蛍光ＥＭと励起光ＥＸが同等の光強度（輝度）の照明光が光学部材６３内に導光される。
【００７６】
そして、光源ユニット１６は、照明光源部２１の励起光ＥＸが光軸Ｏ２（図２３参照）となる位置において、有効照明光束の殆どが蛍光担体６４から外れた光学部材６３の端面に照射され、励起光ＥＸが強い照明光が光学部材６３内に導光される。
【００７７】
このような構成としても、照明光の分光特性の調整が可能となり、さらに、光学部材６３がランダムファイバを用いた場合、照明光の導光効率を向上させることができる。
【００７８】
なお、光学部材６３は、図２４に示すように、断面真円形状となっているが、図２５に示すように、断面矩形状としても良い。
【００７９】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について、図２６に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図２６は、本発明の第５の実施の形態に係り、光源ユニットの構成を示す断面図である。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明においも、第１から第４の実施の形態にて説明した各種構成要素について、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、各実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えたものである。
【００８０】
本実施の形態の光源ユニット１６は、第３の実施の形態と同様のライトパイプ３１を備え、このライトパイプ３１の後方開口部に、前方側に照明レンズ７２が設けられた２つの照明光源部２１が並べて固定されている。この光源ユニット１６は、各照明光源部２１をライトパイプ３１に対して相対移動しない構成となっている。
【００８１】
このように構成された、本実施の形態の光源ユニット１６は、図示しない照明光源制御回路１７内のＬＥＤドライバにより、各照明光源部２１の出力が制御されて、それぞれ２つの励起光ＥＸの点灯光量が可変制御される。つまり、ライトパイプ３１の第１、および第２の蛍光担体３２ａ，３２ｂに照射される励起光ＥＸの光量が変化すると、第１、および第２の蛍光担体３２ａ，３２ｂが励起発光する異なる色の蛍光ＥＸの強度も変更する。
【００８２】
したがって、本実施の形態の光源ユニット１６は、照明光源部２１を移動する駆動部を備えてなくとも、複雑な分光特性を備えた照明光を得ることができる。
【００８３】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について、図２７、および図２８に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図２７、および図２８は、本発明の第６の実施の形態に係り、図２７は光源ユニットの構成を示す断面図、図２８は変形例の光源ユニットの構成を示す断面図である。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明においも、第１から第５の実施の形態にて説明した各種構成要素について、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、各実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えたものである。
【００８４】
本実施の形態の光源ユニット１６は、前後方向に沿って個々に進退駆動する２つの照明光源部２１が並べて設けられ、それぞれの照明光源部２１の前方に分光特性可変部であるライトパイプ３１が配設されている。これらライトパイプ３１のそれぞれの前方には、ロッドレンズ４１ａ，４１ｂが設けられている。なお、一方の第１のロッドレンズ４１ａが狭角照明光を出射し、他方の第２のロッドレンズ４１ｂが広角照明光を出射するように設定されている。
【００８５】
このように構成された、本実施の形態の光源ユニット１６は、図示しない照明光源制御回路１７内のＬＥＤドライバにより、各照明光源部２１の出力が制御され、それぞれ２つの励起光ＥＸの点灯光量が可変制御される。つまり、第１のロッドレンズ４１ａから出射される狭角照明光と、第２のロッドレンズ４１ｂから出射される広角照明光の光量を変更して、所望の分光特性を備えた照明光を得ることができると共に、照明光全体の配光バランスも変更することができる。
【００８６】
なお、照明光全体の配光バランスを良くする構成として、図２８に示すように、照明光の出射側が広がる円錐状のライトパイプ７１としても良い。このライトパイプ７１は、後方内面に略円錐状で断面コの字状の蛍光担体４２が設けられ、この蛍光担体４２が形成されていない前方側の内面がミラー形成されている。また、照明光源部２１の前方に配設される光学部材は、略円錐状のロッドレンズ４５ａが用いられ、このロッドレンズ４５ａが蛍光担体４２内で進退する構成となっている。
【００８７】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について、図２９から図３３に基づいて、以下に詳しく説明する。なお、図２９から図３３は、本発明の第７の実施の形態に係り、図２９は照明光源部の構成を示す断面図、図３０は照明光源部の等相面における照明状態を示す図、図３１は変形例の照明光源部の構成を示す平面図、図３２は図３１の３ＸＩＩ−３ＸＩＩ断面図、図３３は変形例の図３１の３ＸＩＩ−３ＸＩＩ断面図ある。  
なお、本実施の形態の内視鏡装置１は、以下の説明においも、第１から第６の実施の形態にて説明した各種構成要素について、同一の符号を付して、構成および作用の説明を省略し、各実施の形態に適宜転用可能な技術構成を備えたものである。
【００８８】
図２９に示すように、本実施の形態の照明光源部２１は、図示しない照明光源制御回路１７内のＬＥＤドライバにより駆動制御され、複数、ここでは３つが並べて設けられている。これら３つの照明光源部２１のそれぞれの前方に照明レンズ２２ａ，２２ｂが配設されている。
【００８９】
これら照明レンズ２２ａ，２２ｂのうち、中央の照明光源部２１に対向する照明レンズ２２ａが励起光ＥＸを狭角に屈折するよう光学設定されており、その他の、両側に配される２つの照明光源部２１に対向する各照明レンズ２２ｂが励起光ＥＸを広角に屈折するよう光学設定されている。つまり、照明レンズ２２ａ，２２ｂは、それぞれの焦点距離が異なるように設定されている。
【００９０】
このような構成として、照明光源制御回路１７内のＬＥＤドライバにより、各照明光源部２１の出力が制御されて、それぞれ３つの励起光ＥＸの点灯光量が可変制御される。なお、照明レンズ２２ｂが前方に設けられた、両側に配される２つの照明光源部２１は、対をなして、同じ点灯光量が可変制御される。つまり、中央の照明光源部２１と両側の２つの照明光源部２１の点灯光量が可変制御される。
【００９１】
この照明光源制御回路１７内のＬＥＤドライバによる各照明光源部２１の点灯制御は、中央の照明光源部２１と両側の２つの照明光源部２１の発光比を変化させて、等相面における照明範囲を変更する制御が実行される。
【００９２】
なお、中央の照明光源部２１と両側の２つの照明光源部２１の光量は、以下の式に基づいた関係を満たす。  
Ｓｉｎ２θ＋Ｃｏｓ２θ＝１であり、  
θ＝（α・αｍｉｎ）π／（２（αｍａｘ・αｍｉｎ））  
α：照射角  
αｍａｘ：最大照射角  
αｍｉｎ：最小照射角  
Ａ×Ｃｏｓ２θ：中央の照明光源部２１の光量  
Ａ×Ｓｉｎ２θ：両側の照明光源部２１の光量  
Ａ：定数、または明るさの定数  
つまり、中央の照明光源部２１と両側の２つの照明光源部２１の発光比を変化させることで、例えば、図３０に示すように、実線で示す広角照明範囲、および破線で示す狭角照明範囲に可変することができる。
【００９３】
このような構成とすることで、光源ユニット１６は、複雑な機構とならず、アクチュエータなどを使用せずに照明範囲を変更することができ、構成が単純であるため小型化が可能となる。なお、図３０に示すように、実線で示す広角照明範囲、破線で示す狭角照明範囲などに可変する制御を撮像系のズーム倍率に応じて連動するようにしても良い。
【００９４】
また、図３１、および図３２に示すように、正面から見て円形に形成されたシリンドリカルレンズである複数、ここでは２つの照明レンズ７５を同心円上に配置することで、配光バランスを良くし、内方の照明レンズ７５を狭角にし、外方の照明レンズ７５を広角にして、異なる焦点距離を設定した構成としても良い。さらに、照明レンズ７５は、シリンドリカルレンズに限定することなく、図３３に示すようにプリズム型レンズを用いても良い。
【００９５】
また、上述の各実施の形態では、光源装置３に配設される光源ユニット１６の構成を例示したが、これに限定されること無く光源ユニット１６が内視鏡２の先端硬性部６、操作部１０などに設けた構成としても良い。
【００９６】
以上の各実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。
【００９７】
例えば、各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【００９８】
１…内視鏡装置
２…内視鏡
３…光源装置
４…ビデオプロセッサ
５…モニタ
６…先端硬性部
７…湾曲部
８…可撓管部
９…挿入部
１０…操作部
１１…ユニバーサルコード
１２…ライトガイドコネクタ
１３…信号ケーブル
１４…電気コネクタ
１５…先端硬性部
１６…光源ユニット
１７…照明光源制御回路
１８…照明レンズユニット
１９…ライトガイド
２１…照明光源部
２２…照明レンズ
２３…光源枠
２４…ラック
２５…本体枠
２６…突起部
２７…ストッパ片
２８…長溝
２９…駆動部
３０…ピニオン
３１…ライトパイプ
３２…蛍光担体
３３…光拡散板
３４…フィルタ保持枠
３５…連結環
３６…レンズ保持枠
３７…光学部材
３８…両凸レンズ
３９…平凸レンズ
ＥＸ…励起光
ＥＭ…蛍光
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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