(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域のスペクトルをもつ通常光と、狭帯域のスペクトルをもつ特殊光とを、互いに交差するように異なる方向へ照射する光源部と、
通常光および特殊光の一方の光が入射するミラーを形成した反射表面と、他方の光が遮光される反射表面裏側に形成された遮光表面と、通常光および特殊光が通過する透過部とを有する軸回転可能な照明光学系と、
スコープ先端部に設けられた撮像素子から読み出される一連の画素信号に基づいて、通常光に応じた通常観察画像と特殊光に応じた特殊観察画像とを生成する画像処理手段とを備え、
前記照明光学系が、回転中、前記ミラーによる光の反射および前記透過部における光の透過によって、通常光および特殊光をスコープ内に設けられたライトガイド入射端方向へ交互に導くことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記照明光学系が、前記ミラーで反射する一方の光が前記透過部を通過する他方の光の光路に沿って進行するように、一方の光の進行方向に対して傾斜配置されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記光源部が、白色光を照射する第１光源と、特殊光を照射する第２光源とを有し、
前記照明光学系が、一方の光源の光軸が前記ミラーによって他方の光の光軸と一致するように、傾斜配置されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明光学系が、前記反射表面に通常光、前記遮光表面に特殊光が入射するように、配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記ミラーと前記透過部が、回転中における通常光および特殊光の通過経路長さが等しくなるように、前記照明光学系の回転軸周りに形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明光学系が、ディスク状回転体を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記ミラーと前記透過部が、前記回転体の周方向に沿って交互に並んでいることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記照明光学系が、特殊光の波長域よりもさらに狭い波長域の光のみ透過する光学フィルタを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記照明光学系が、照明光学系を回転させるアクチュエータと、前記照明光学系の回転速度もしくは回転位置を検出する検出部とを有し、
前記アクチュエータが、前記遮光表面側に設置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記照明光学系が、重心位置を回転軸と一致させるバランス調整用開口部を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記透過部が、開口部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記光源部が、可視光域全体に渡ってスペクトルをもつ白色光を放射する白色光光源と、入射される白色光に基づいて、特定の狭帯域スペクトルをもつ特殊光を射出する分光光学素子を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１３】
前記分光光学素子が、ＦＰ（ファブリペロー）共振器を有することを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
【請求項１４】
互いに波長域が異なり、交差する第１の光、第２の光のうち一方の光が入射するミラーを形成した反射表面と、他方の光が遮光される反射表面裏側に形成された遮光表面と、第１、第２の光が通過する透過部とを有する軸回転可能な回転体と、
前記回転体を回転させる駆動部と
を備えたことを特徴とする内視鏡用照明光学系。
【請求項１５】
前記照明光学系が、前記ミラーで反射する一方の光が前記透過部を通過する他方の光の光路に沿って進行するように、一方の光の進行方向に対して傾斜配置されることを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡用照明光学系。
【請求項１６】
前記駆動部が、前記遮光表面側に設けられることを特徴とする請求項１４乃至１５のいずれかに記載の内視鏡用照明光学系。
【請求項１７】
前記透過部が、開口部を有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載の内視鏡用照明光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、器官内壁などの被写体を撮像する内視鏡装置に関し、特に、分光画像を得るために狭帯域波長の光を観察対象に照射する照明光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、白色光を観察部位に照射して通常のフルカラー画像を表示するとともに、特定帯域のスペクトルをもつ光を照射し、限られた色成分から成る分光画像（特殊観察画像）を表示することができる。
【０００３】
例えば、自家蛍光観察の場合、短波長域の励起光を観察対象に照射し、観察対象から放出される自家蛍光を受光することによって濃淡画像（自家蛍光画像）を得る。あるいは、器官内壁の深層領域にある血管等を撮影する場合、短波長／長波長域の光を照射する。
【０００４】
通常観察画像と特殊観察画像両方を表示するため、内視鏡装置のプロセッサもしくは光源装置内には、白色光を放射する光源とともに、狭帯域の光を放射する光源（または光源とフィルタとを組み合わせた光源システム）が設けられている。
【０００５】
この場合、ハーフミラーを備えたプリズム、フィルタなどの光学系が光源傍に配置される。これら光学系に照明光を入射させると、光反射、光透過などによって、波長域の異なる光が同じ光軸方向に進行する。その結果、白色光と狭帯域光が、交互にライトガイド入射端部へ入射する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２３４８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プリズムなどハーフミラーを備えた光学系を光路上に配置する場合、通常光、狭帯域光が光学系を通過する過程で光強度が低下する。特に、狭帯域光の光強度は通常光に比べて劣ることが多く、光出力を十分確保することが制限される。そのため、撮像素子から読み出される画素信号レベルが低くなることで特殊観察画像の画質を低下させる恐れがある。
【０００８】
その一方で、内視鏡プロセッサあるいは単独の光源装置の場合、ライトガイド入射端付近に確保できるスペースに制限がある。そのため、光源ごとに専用光学系を配置することは難しく、光軸調整などの作業工程も煩雑になる。
【０００９】
したがって、簡易な光学系を構成、配置しながら、通常光、特殊光両方を十分な光強度で観察対象に照射することが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内視鏡装置は、通常のカラー画像である観察画像とともに分光画像を生成可能であり、広帯域のスペクトルをもつ光（以下、通常光という）と、狭帯域のスペクトルをもつ光（以下、特殊光という）を、互いに交差するように異なる方向へ照射する光源部を備える。
【００１１】
ここで、「広帯域のスペクトルをもつ通常光」は、可視光帯域の中で比較的広範囲の波長域で連続的なスペクトルをもつ光を表す。例えば、可視光帯域全体に渡ってスペクトルをもつ白色光が適用可能である。一方、「狭帯域のスペクトルをもつ特殊光」は、通常光と比べて狭い波長域のスペクトルをもつ光を示し、分光画像を得るために観察画像に照射される。例えば、短波長域、あるいは長波長域の光が適用可能である。
【００１２】
光源部の構成としては、通常光、特殊光をそれぞれ放射する光源を設けることが可能である。また、光源の構成としては、単にランプだけで構成するのではなく、フィルタ、共振器などの光学系を組み合わせたシステムを光源として設置することも可能である。
【００１３】
一例として、光源部が、可視光域全体に渡ってスペクトルをもつ白色光を放射する白色光光源と、入射される白色光に基づいて、特定の狭帯域スペクトルをもつ特殊光を射出する分光光学素子（ＦＰ（ファブリペロー）共振器など）を特殊光用光源として設けることができる。各光源の光軸に沿って通常光、特殊光を照射させればよい。
【００１４】
このような光源部を備えるとともに、本発明の内視鏡装置は、さらに、ミラーを形成した反射表面と、その裏側に形成された遮光表面と、透過部とを有する軸回転可能な照明光学系を備える。そして、照明光学系は、回転中、ミラーによる光の反射および透過部における光の透過によって、通常光および特殊光をスコープ内に設けられたライトガイド入射端方向へ交互に導く。
【００１５】
異なる方向に通常光と特殊光が進行する中で、ミラーに入射する通常光もしくは特殊光がミラーに入射し、ライトガイド入射端方向へ反射する。このとき、他方の光は裏側の遮光表面によって遮光される。
【００１６】
そして、照明光学系が回転することにより、通常光および特殊光の一方の光をミラーによってライトガイド入射端方向へ反射しながら、他方の光を遮光表面で遮光し、また、透過部を通じて他方の光をライトガイド入射端方向へ導きながら、透過部を通じて一方の光をライトガイド入射端以外へ導く。
【００１７】
なお、光ファイババンドルなどで構成されるライトガイドの入射端方向に通常光、特殊光を導く構成としては、できるだけ漏れなく放射された光をライトガイド入射端へ集光させる目的で、ミラー、レンズなどの光学系を別途設けることも可能である。あるいは、照明光学系だけの構成によって、両方の光をライトガイド入射端全体に照射させるようにすることも可能である。
【００１８】
透過部としては、光のパワーロスが実質なく、他方の光が進行方向に沿って透過部を通過するように構成すればよい。例えば、進行経路が変わることなくそのままライトガイド入射端側へ他方の光が通過するように、開口部を設けることが可能である。
【００１９】
照明光学系を回転させる機構については、照明光学系において、照明光学系を回転させるモータなどのアクチュエータと、照明光学系の回転速度もしくは回転位置を検出する検出部（エンコーダなど）を設けることが可能である。この場合、光学系の配置スペース、乱反射の影響などを考慮して、駆動部を遮光表面に設けるとよい。
【００２０】
このような照明に基づき、本発明の内視鏡装置は、スコープ先端部に設けられた撮像素子から読み出される一連の画素信号に基づいて、通常光に応じた通常観察画像と特殊光に応じた特殊観察画像（分光画像）とを生成する画像処理手段を備える。例えば、１フィールドもしくは１フレーム読み出し時間間隔にあわせて通常光と特殊光とを交互に照射することにより、通常観察画像と特殊光観察画像とを同時に生成、表示することが可能である。
【００２１】
ミラーによって反射する一方の光と透過部を通過する他方の光とをできるだけ効率よく収集してライトガイド入射端側へ導くためには、照明光学系を経た光の光路／光軸を実質的に一致させるのがよい。この場合、光照明光学系を、ミラーで反射する一方の光が透過部を通過する他方の光の光路に沿って進行するように、一方の光の進行方向に対して傾斜配置することが可能である。
【００２２】
例えば、光源部が、白色光を照射する第１光源と、特殊光を照射する第２光源を設けた場合、照明光学系を、一方の光源の光軸がミラーによって他方の光の光軸と一致するように、傾斜配置させてもよい。照明光学系の回転軸を、両光源の光軸に対して４５度傾斜するように構成することが可能である。
【００２３】
特殊光と通常光どちらの光をミラーで反射させ、透過部を通過させるのかは、作業環境において任意設定可能である。しかしながら、例えば、特殊光の光強度が通常光に比べて制限される場合、特殊光のパワーを低下させることなく観察部位へ到達させるのが望ましい。
【００２４】
すなわち、ミラーで特殊光反射させるのではなく、透過部を通じて特殊光をライトガイド入射端側へ導くことが望ましい。この場合、照明光学系を、反射表面に通常光、遮光表面に特殊光を入射させるように、配置するのがよい。
【００２５】
照明光学系の構成としては、その回転軸の傾斜角度は一定にしながら回転させるのが望ましい。そのため、ミラーと透過部は、回転中における通常光および特殊光の通過経路長さが等しくなるように、照明光学系の回転軸周りに形成されるのがよい。このような回転部材として適切な構造を考慮すると、例えばディスク状回転体を設けることが可能である。
【００２６】
通常観察画像と特殊観察画像とを交互に生成するためには、ミラーと透過部を周方向に沿って交互に並べて配置するのがよい。例えば、それぞれ１つずつ半環状のミラー、透過部を回転軸に関して対称的形状、配置にすることが可能である。あるいは、複数の（例えば四半環状の）ミラー、透過部を交互に配置させてもよい。
【００２７】
ＦＰ共振器などを使用した場合、得られる特殊光の帯域幅を狭くすることには限度があり、非常に狭い狭帯域光を得ることは難しい。そのため、照明光学系において、特殊光の波長域よりもさらに狭い波長域の光のみ透過する光学フィルタを形成してもよい。これによって、異なる画像診断用の新たな特殊光を照射することができる。
【００２８】
開口部を透過部として形成した場合、回転中のバランスが維持されるように、重心位置を回転軸と一致させるバランス調整用開口部を設けるのがよい。
【００２９】
本発明の他の態様となる内視鏡用照明光学系は、互いに波長域（スペクトル帯域）が異なり、進路が交差する第１の光、第２の光のうち、一方の光が入射するミラーを形成した反射表面と、他方の光が遮光される反射表面裏側に形成された遮光表面と、第１、第２の光が通過する透過部とを有する軸回転可能な回転体と、照明光学系を回転させる駆動部とを備える。駆動部については、回転体の遮光表面側に取り付けることが可能である。
【００３０】
ミラーによって反射する一方の光と透過部を通過する他方の光を、できるだけ効率よく収集してライトガイド入射端側へ導くためには、照明光学系を経た光の光路／光軸を実質一致させるのがよい。この場合、回転体を、ミラーで反射する一方の光が透過部を通過する他方の光の光路に沿って進行するように、一方の光の進行方向に対して傾斜配置することが可能である。
【発明の効果】
【００３１】
このように本発明によれば、照明光学系を複雑化することなく、高画質の通常観察画像と特殊観察画像（分光画像）とを表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】光源部および照明光学系の構成を模式的に示した平面図である。
【図３Ａ】照明光学系の回転体を示した平面図である。
【図３Ｂ】照明光学系の回転体を示した平面図である。
【図４】回転体による照明光の交互照射を示した図である。
【図５】第２の実施形態における回転体の平面図である。
【図６】第３の実施形態における回転体の平面図である。
【図７】第４の実施形態である照明光学系の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下では、図面を参照して本実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【００３４】
図１は、本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００３５】
電子内視鏡装置は、その挿入部分が体内へ挿入されるビデオスコープ１０と、プロセッサ２０とを備え、ビデオスコープ１０はプロセッサ２０に着脱自在に接続される。プロセッサ２０には、モニタ６０が接続されている。
【００３６】
プロセッサ２０は、２種類の照明光を照射可能な光源部３０を備えており、可視光帯域全体に渡って略一様なスペクトルをもつ白色光と、ある特定帯域のスペクトルをもつ光（以下、特殊光という）を照射可能である。光源部３０は、ともに白色光を照射する第１ランプ３２および第２ランプ３４備え、さらに、入射する白色光に基づいて特殊光を射出するＦＰ（ファブリペロー）共振器３３とを備える。
【００３７】
光源部３０からの白色光は、照明光学系４０、絞り５０、集光レンズ（図示せず）を介してビデオスコープ１０に設けられたライトガイド１４の入射端１４Ａに入射する。光ファイババンドルなどで構成されるライトガイド１４に入射した光は、スコープ先端部１０Ｔから射出し、被写体（観察部位）に照射される。
【００３８】
被写体で反射した光は、スコープ先端部１０Ｔに設けられた対物レンズ（図示せず）によって結像し、これにより被写体像がイメージセンサ１２の受光面に形成される。ここでは、ＣＭＯＳ、ＣＣＤなどがイメージセンサ１２として適用可能である。イメージセンサ１２の受光面上には、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇから成る色フィルタ要素をモザイク状に配列させた補色フィルタ（図示せず）が配設されている。
【００３９】
イメージセンサ１２では、センサ駆動部２２から送られてくる駆動信号に従い、１フィールド／フレーム分の画像信号が所定の時間間隔（例えば、１／６０秒間隔、１／５０秒間隔）で読み出される。読み出された画素信号は、プロセッサ２０の画像処理回路２４へ送られる。
【００４０】
画像処理回路２４では、増幅処理、デジタル処理などに加え、ホワイトバランス処理（ゲイン処理）、ガンマ補正処理などの様々な信号処理が実行される。これにより、カラーデジタル画像信号が生成される。画像信号がモニタ６０へ出力されることによって通常の観察画像がモニタ６０に表示される。
【００４１】
システムコントロール回路２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備え、光量調整駆動部５２、画像処理回路２４などへ制御信号を出力してプロセッサ全体の動作を制御する。各回路の信号処理タイミングは、タイミングジェネレータ２６から出力される同期信号に従う。
【００４２】
照明光学系４０は、回転体４２、駆動部４４とを備え、軸回転可能である。照明光学系４０は、第１ランプ３２からの白色光、およびＦＰ共振器３３から射出される特殊光を、ライトガイド入射端１４Ａへ導く。回転体４２の回転速度、位相は、駆動部４４によって制御される。
【００４３】
プロセッサ２０のフロントパネルには、観察モードを通常観察モードと特殊観察モードとの間で切り替えるスイッチなどのモード切替部（図示せず）が設けられている。通常観察モードが選択されている場合、回転体４２は回転せず、第１ランプ３２からの白色光を反射してライトガイド入射端１４Ａへ導く。一方、特殊観察モードが選択されると、回転体４２が回転し、第１ランプ３２からの白色光と、ＦＰ共振器３３から射出される特殊光とを、交互にライトガイド入射端１４Ａへ導く。
【００４４】
２つの照明光を交互に観察部位へ照射することにより、それぞれの反射光が交互にイメージセンサ１２に入射する。イメージセンサ１２では、白色光に応じた１フィールド／フレーム分の画素信号と、特殊光に応じた１フィールド／フレーム分の画素信号が交互に読み出される。
【００４５】
画像処理回路２４では、それぞれの画素信号に基づき、通常観察画像および特殊観察画像／分光画像に応じた画像信号を交互が生成され、タイミング調整しながらモニタ６０に出力される。その結果、フルカラー画像である通常観察画像と、特定の色成分から成る分光画像が同時表示される。
【００４６】
次に、図２〜図４を参照しながら、特殊観察モードにおける白色光と特殊光の交互照射について説明する。
【００４７】
図２は、光源部３０および照明光学系４０の構成を模式的に示した平面図である。図３Ａ、図３Ｂは、照明光学系４０の回転体４２を示した平面図である。図４は、回転体による照明光の交互照射を示した図である。
【００４８】
上述したように、光源部３０は、ともに白色光を放射する第１ランプ３２、第２ランプ３４を備えており、両ランプからの白色光は、それぞれ光軸Ｅ１、Ｅ２に沿って進行する。第１ランプ３２、第２ランプ３４の配置は、光軸Ｅ１、Ｅ２が交差するように定められている。第２ランプ３４の光軸Ｅ２は、ライトガイド入射端１４Ａの光軸と一致し、第１ランプ３２の光軸Ｅ１は、第２ランプ３４の光軸Ｅ２と直交している。
【００４９】
ＦＰ共振器３３は、光軸Ｅ２に沿って配置されている。第２ランプ３４からの白色光が入射されると、共振作用によってあらかじめ定められた短波長域の光を照明光学系４０の方向へ射出する。ここでは、器官内壁内の表層付近の組織を観察するため、４００〜５００ｎｍの範囲にある特定帯域の狭帯域光を、特殊光として生成する。
【００５０】
照明光学系４０の回転体４２は、光軸Ｅ１、Ｅ２の交差領域において、所定角度θ傾斜して配置されている。ここでは、光軸Ｅ１、Ｅ２に対し、ともに４５度傾斜して配置されている。反射あるいは透過した白色光、特殊光は、ライトガイド入射端１４Ａの光軸と一致する光軸Ｅ３に沿ってライトガイド入射端１４Ａへ進行する。
【００５１】
図３Ａに示すように、回転体４２は、ミラー４２Ａを部分的に形成した反射表面４２Ｐを一方の表面に、その反対側、裏側に遮光表面４２Ｑを設けた軸Ｃ周りに回転するディスク状光学部材である。また、回転体４２には開口部４２Ｂが形成されている。ミラー４２Ａ、開口部４２Ｂはともに半環状に形成されており、軸Ｃに関して相対するように対称的な形状、配置となっている。    
【００５２】
第１ランプ３２から放射される白色光の光路ＸＬは、傾斜した回転体４２のミラー４２Ａと交差し、その断面領域のサイズは、ミラー４２Ａの領域内に収まる。回転体４２が軸Ｃ周りに回転する間、ミラー４２Ａと開口部４２Ｂは交互に光路ＸＬを通過する。ミラー４２Ａと開口部４２Ｂの周方向に沿った長さは略一致しており、回転体４２が一定速度で回転している間、光路ＸＬがミラー４２Ａおよび開口部４２Ｂを通過する時間は等しい。
【００５３】
一方、第２ランプ３４からの特殊光の光路（ここでは図示せず）は、遮光表面４２Ｑおよび開口部４２Ａと交差する。交差部分は第１ランプ３２の光路ＸＬの相対する位置に該当する。白色光と同様、回転体４２が一定速度で回転している間、光路ＸＬがミラー４２Ａおよび開口部４２Ｂが交互に特殊光の光路を通過する。
【００５４】
さらに、回転体４２には、開口部４２Ｂの影響によってオフセットした重心位置を軸Ｃと一致させるように、半円状のバランス調整用開口部４５と、半環状のバランス調整用開口部４６が形成されている。図３Ｂは、反射表面４２Ｐ、遮光表面４２Ｑに沿った回転体４２の断面図を示しており、開口部４２Ｂ、バランス調整用開口部４５、４６が図示されている。
【００５５】
回転体４２は、遮光表面４２Ｑに取り付けられた駆動部４４のモータ４４Ｂ（図２参照）によって回転し、その回転速度、位相はシステムコントロール回路２８によって制御される。回転体４２の軸Ｃに沿って取り付けられたエンコーダ４４Ａは、回転体の回転速度あるいは回転位置を検出する。
【００５６】
このように構成された照明光学系４０は、回転体４２の回転によって白色光、特殊光の交互照射を実現する。以下、この照明制御について説明する。
【００５７】
図４には、回転体４２が回転しているときの白色光および特殊光の進行経路を示している。上述したように、回転体４２は、ミラー４２Ａ／遮光表面４２Ｑ、開口部４２Ｂが白色光と特殊光の交差領域を回転中通過するように位置決めされている。したがって、ミラー４２Ａが第１ランプ３２からの白色光を反射している間、第２ランプ３４からの特殊光は遮光表面４２Ｑによって遮光されている。
【００５８】
一方、回転体４２の開口部４２Ｂが白色光と特殊光の交差領域を通過している間、第１ランプ３２からの通常光、および第２ランプ３４からの特殊光は、開口部４２Ｂをそのまま進行方向を変えずに通過する。したがって、特殊光が光軸Ｅ３に沿ってライトガイド入射端１４Ａへそのまま進行する一方、第１ランプ３２からの白色光は、ライトガイド入射端１４外へ進行する。
【００５９】
回転体４２の回転は１フィールド／フレーム読み出し間隔と同期しているため、白色光と特殊光が交互にライトガイド１４に入射することにより、白色光に応じた１フィールド／フレームの画素信号と、特殊光に応じた１フィールド／フレームの画素信号がイメージセンサ１２から交互に読み出される。
【００６０】
そして、回転体４２の遮光表面側に設置されたエンコーダ４４Ａ（図２参照）によって検出される角度に基づき、回転体４２の半回転を１フィールド／フレーム読み出し時間間隔と一致させるように、回転速度、位相が調整される。
【００６１】
なお、以上は特殊観察モードにおける照明制御について述べたが、通常観察モードの場合、第１ランプ３２からの白色光がミラー４２Ａで反射し、ＦＰ共振器３３からの特殊光が遮光されるように、回転体４２は停止している。
【００６２】
このように本実施形態によれば、白色光を照射する第１ランプ３２、狭帯域の特殊光を照射する第２ランプ３４およびＦＰ共振器３３を組み合わせた光源ユニットが設けられており、その光軸Ｅ１、Ｅ２が互いに交差するように第１ランプ３２と第２ランプ３４が設置されている。そして、光軸Ｅ１、Ｅ２の交差する領域に、ミラー４２Ａ、開口部４２Ｂを形成した回転体４２を備える照明光学系４０が、光軸Ｅ１、Ｅ２に対し傾斜して位置決めされている。
【００６３】
そして、照明光学系４０が回転する間、白色光がミラー４２Ａに反射する一方で特殊光が遮光表面４２Ｑによって遮光されるとともに、白色光が開口部４２Ｂを通じて光路外へ導く一方で特殊光が開口部４２Ｂを通過する。これにより、白色光と特殊光が交互にライトガイド入射端１４Ａへ入射する。
【００６４】
ディスク状光学系を回転させるという簡易な構造によって、２つの光を交互に照射することが可能であるとともに、プリズムなどの屈折光学系を設けないため、光のパワーを減衰させることなく両光をライトガイド入射端へ導くことができる。また、画素信号読み出し、信号処理の同期タイミングも、回転速度を制御するだけでよく、精度ある照明を容易に実現することができる。
【００６５】
さらに、白色光の反射、特殊光の透過によって交互照射を行なうため、ＦＰ共振器などに起因する特殊光の光強度制限があるような場合においても、できるだけ特殊光をパワーロス、あるいは散乱なくライトガイド入射端へ導くことができる。その結果、明るい特殊観察画像を表示することが可能となる。
【００６６】
一方、モータ４４Ｂを反射表面４２Ｐではなく遮光表面４２Ｑに設置しているため、特殊光がモータ４４Ｂを照射しても白色光に影響せず、ミラー４２Ａの形成スペースも十分確保することができる。また、ミラー４２Ａと開口部４２Ｂを軸Ｃに関して対照的な半環状に形成しているため、１フレーム／フィールド時間間隔に合わせた回転制御を容易に行なうことができる。
【００６７】
次に、図５を用いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、回転体の構成が第１の実施形態と異なる。それ以外の構成については、第１の実施形態と実質的に同じである。
【００６８】
図５は、第２の実施形態における回転体の平面図である。
【００６９】
回転体２００は、二つのミラー２１０Ａ、２２０Ａを反射表面２００Ｐに形成し、さらに、開口部２１０Ｂ、２２０Ｂが形成されている。四半環状のミラー２１０Ａ、開口部２１０Ｂ、そしてミラー２１０Ａ、２２０Ａは、軸Ｃに関して対称的な形状配置になっている。
【００７０】
回転体２００が回転している間、ミラー２１０Ａ、開口部２１０Ｂ、ミラー２２０Ａ、開口部２２０Ｂが白色光の光路ＸＬを次々と順に通過する。特殊光についても同様である。回転体２００の回転速度は、１／４回転時間を１フィールド／フレーム読み出し間隔と一致させるように調整されている。
【００７１】
このように、開口部２１０Ｂ、２２０Ｂを対称的な位置に配置することにより、回転体２００の重心を軸Ｃに一致させることが可能となり、第１の実施形態のようにバランス調整用開口部（肉抜き）を設ける必要がない。
【００７２】
次に、図６を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、部分的にカラーフィルタが配置されている。それ以外の構成については、第１の実施形態と実質的に同じである。
【００７３】
図６は、第３の実施形態における回転体の平面図である。
【００７４】
図６に示すように、回転体３００の反射表面３００Ｐには、半環状の開口部３２０Ｂと、四半環状のミラー３２０Ａ、カラーフィルタ３３０が配置されている。カラーフィルタ３３０は、短波長域であって特殊光よりもより狭い波長域光のみを透過させる。したがって、ＦＰ共振器３３から射出される光よりさらに狭帯域の光が、新たな特殊光としてライトガイド入射端へ入射する。
【００７５】
回転体３００が回転する間、白色光、ＦＰ共振器３３に基づく特殊光、カラーフィルタ３３０に基づく特殊光が、交互にライトガイド入射端へ導かれる。回転体３００は、１／４回転が１フィールド／フレーム読み出し時間間隔と一致するように速度調整される。
【００７６】
イメージセンサ１２では、白色光、ＦＰ共振器３３に基づく特殊光、カラーフィルタ３３０に基づく特殊光に応じた画素信号が交互に読み出される。そして、画像処理回路２４では、これら３つの光に応じた画像信号が所定のタイミングで生成される。
【００７７】
ＦＰ共振器３３よりもさらに狭い波長域の光を観察部位に照射することができるため、器官内壁深層に存在する血管など、ある部位だけを明確に映し出した観察画像を表示することができる。
【００７８】
次に、図７を用いて第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、回転体を２つ設け、ビームスプリッタを配置する。それ以外の構成については、第１の実施形態と実質的に同じである。
【００７９】
図７は、第４の実施形態である照明光学系の平面図である。
【００８０】
照明光学系では、第１ランプ３２、第２ランプ３４に対してそれぞれ回転体４１０Ａ、４１０Ｂが対向配置されており、それぞれランプ光軸に対して垂直に位置決めされている。回転体４１０Ａ、４１５Ｂには、半円状の開口部４１０Ｂ、４１５Ａがそれぞれ形成される一方、ミラーは設けられていない。
【００８１】
第１ランプ３２、第２ランプ３４からの光が交差する位置には、ハーフミラー４２０が光軸に対し４５度傾斜して配置されている。ハーフミラー４２０は、第１ランプからの白色光を反射するとともに、第２ランプ３４、ＦＰ共振器３３からの特殊光を透過させる。
【００８２】
回転体４１０Ａ、４１５Ｂは、互いに半周分の位相差をもって回転している。回転体４１０Ａ、４１５Ｂの回転制御は、単一のモータ５１５と歯車などを備えた駆動機構５２０によって制御される。
【００８３】
回転体４１０Ａの開口部４１０Ｂを第１ランプ３２からの白色光が通過する間、第２ランプ３４、ＦＰ共振器３３からの特殊光は、回転体４２の表面によって遮光される。そのため、白色光のみライトガイド入射端へ導かれる。一方、特殊光が回転体４１０Ａの開口部４１０Ｂを通過する間、白色光は回転体４１５Ｂによって遮光される。
【００８４】
回転体の形状、開口部の位置は任意であり、また、光強度をある程度確保できる条件であれば、開口部にガラスなど他の光透過部材を設置することが可能である。また、バランス調整用開口部も適宜形成すればよい。また、照明光学系は、実施形態のように光源機能付きの内視鏡プロセッサのみならず、プロセッサとは独立した光源装置内に設置可能である。
【００８５】
光源部の構成としては観察作業に会わせて適宜設定することが可能である。白色光以外の広帯域の光を放射してもよく、分光画像に応じた特殊光の帯域についても、観察目的に応じたスペクトル光を放射すればよい。また、放電ランプ以外の光源を使用することも可能であり、レーザビームなどを用いて直接特殊光を直接照射してもよく、１つの光源から複数の波長の光を放射可能な光源ユニットを用いることも可能である。さらに、回転体の傾斜角度、傾斜配置についても、実施形態以外の構成が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０  ビデオスコープ
１２  イメージセンサ（撮像素子）
１４  ライトガイド
１４Ａ  ライトガイド入射端
２０  プロセッサ
２４  画像処理回路
３０  光源部
３２  第１ランプ（第１光源）
３３  ＦＰ共振器（第２光源）
３４  第２ランプ（第２光源）
４０  照明光学系
４２  回転体
４２Ａ  ミラー
４２Ｂ  開口部（透過部）
４２Ｐ  反射表面
４２Ｑ  遮光表面
４４  駆動部
４４Ａ  エンコーダ（検出部）
４４Ｂ  モータ（アクチュエータ）
４５、４６  バランス調整用開口部
３３０  色フィルタ
【図１】
0005944710.tif 000002
【図２】
0005944710.tif 000003
【図３Ａ】
0005944710.tif 000004
【図３Ｂ】
0005944710.tif 000005
【図４】
0005944710.tif 000006
【図５】
0005944710.tif 000007
【図６】
0005944710.tif 000008
【図７】
0005944710.tif 000009