(57)【要約】【課題】画像に基づき構築されてきた診断学との互換性及び継続性を確保することができる内視鏡用光源装置及びその作動方法並びに内視鏡システムを提供する。【解決手段】光源装置１３は、半導体光源部５０と、回転フィルタ５３と、光源制御部５５を備える。半導体光源部５０は、光源制御部５５の制御に基づき、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを独立に発光し、回転フィルタ５３に入射させる。回転フィルタ５３が回転することにより、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲから、波長域が異なる照明光が順次生成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の光を発する半導体光源部と、
前記半導体光源部を制御し、前記複数色の光を発光させる光源制御部と、
透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有しており、前記複数のフィルタを前記半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するフィルタ部とを備える内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記複数色の光は、青色光と緑色光と赤色光とのうちの２色の光を少なくとも含み、
前記光源制御部は、各色の光を独立に発光させる請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項３】
前記複数のフィルタは、前記青色光の波長域の全部と前記緑色光の短波長側の一部とを透過させる広帯域用青色フィルタと、前記緑色光の波長域の全部と前記青色光の長波長側の一部と前記赤色光の短波長側の一部とを透過させる広帯域用緑色フィルタと、前記赤色光の波長域の全部と前記緑色光の長波長側の一部とを透過させる広帯域用赤色フィルタとを含み、
前記光源制御部は、前記光路に、前記広帯域用青色フィルタと前記広帯域用緑色フィルタと前記広帯域用赤色フィルタのうちいずれかが挿入された場合には、前記青色光と前記緑色光と前記赤色光のうち少なくとも１色の光を発光させる請求項２に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項４】
前記光源制御部は、
前記光路に前記広帯域用青色フィルタが挿入された場合に前記青色光と前記緑色光を順次に発光させ、
前記光路に前記広帯域用緑色フィルタが挿入された場合に前記青色光と前記緑色光と前記赤色光を順次に発光させ、
前記光路に前記広帯域用赤色フィルタが挿入された場合に前記緑色光と前記赤色光を順次に発光させる請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項５】
前記複数色の光は、紫色光をさらに含み、
前記光源制御部は、前記光路に前記広帯域用青色フィルタが挿入された場合には、前記青色光と前記緑色光と前記紫色光を順次に発光させる請求項４に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項６】
前記光源制御部は、
前記光路に前記広帯域用青色フィルタが挿入された場合に前記青色光と前記緑色光を同時に発光させ、
前記光路に前記広帯域用緑色フィルタが挿入された場合に前記青色光と前記緑色光と前記赤色光を同時に発光させ、
前記光路に前記広帯域用赤色フィルタが挿入された場合に前記緑色光と前記赤色光を同時に発光させる請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項７】
前記複数色の光は、紫色光をさらに含み、
前記光源制御部は、前記光路に前記広帯域用青色フィルタが挿入された場合には、前記青色光と前記緑色光と前記紫色光を同時に発光させる請求項６に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項８】
前記複数のフィルタは、前記青色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用青色フィルタと、前記緑色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用第１緑色フィルタとを含み、
前記光源制御部は、
前記光路に前記狭帯域用青色フィルタが挿入された場合に前記青色光を発光させ、
前記光路に前記狭帯域用第１緑色フィルタが挿入された場合に前記緑色光を発光させる請求項２から７のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項９】
前記複数色の光は、紫色光をさらに含み、
前記光源制御部は、前記光路に前記狭帯域用青色フィルタが挿入された場合には、前記青色光と前記紫色光を順次に発光または前記青色光と前記紫色光を同時に発光させる請求項８に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１０】
前記複数のフィルタは、
前記緑色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用第２緑色フィルタと、前記緑色光の波長域のうち長波長側の一部と、前記赤色光の波長域のうち短波長側の一部とを透過させる狭帯域用第１赤色フィルタと、前記赤色光の波長域のうち前記狭帯域用第１赤色フィルタを透過する波長域よりも長波長側の一部を透過させる狭帯域用第２赤色フィルタとを含み、
前記光源制御部は、
前記光路に前記狭帯域用第２緑色フィルタが挿入された場合に前記緑色光を発光させ、
前記狭帯域用第１赤色フィルタが挿入された場合に前記緑色光と前記赤色光を順次に発光または前記緑色光と前記赤色光を同時に発光させ、
前記狭帯域用第２赤色フィルタが挿入された場合に前記赤色光を発光させる請求項２から９のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１１】
前記フィルタ部は、円板形状をしており、前記複数のフィルタを周方向に沿って設けた回転フィルタである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１２】
半導体光源部が、複数色の光を発するステップと、
光源制御部が、前記半導体光源部を制御し、前記複数色の光を発光させるステップと、
透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有するフィルタ部が、前記複数のフィルタを前記半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するステップとを備える内視鏡用光源装置の作動方法。
【請求項１３】
複数色の光を発する半導体光源部と、
前記半導体光源部を制御し、前記複数色の光を発光させる光源制御部と、
透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有しており、前記複数のフィルタを前記半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するフィルタ部と、
前記フィルタ部から順次射出した光で観察部位が照明されるごとに撮像を行うモノクロイメージセンサを有する内視鏡と、
前記モノクロイメージセンサが前記撮像を行うごとに出力した複数の画像信号に基づき画像を生成するプロセッサ装置とを備える内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色の光を発する複数の半導体光源を備えた内視鏡用光源装置及びその作動方法並びに内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療では、内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）、電子内視鏡（以下、内視鏡という）、及びプロセッサ装置を備えた内視鏡システムにより診断等が行われている。光源装置は、観察部位を照明するための照明光を発する。内視鏡は、イメージセンサを有しており、照明光により照明されている観察部位を撮像して画像信号を出力する。プロセッサ装置は、画像信号から画像を生成し、その画像をモニタに表示させる。
【０００３】
光源装置としては、従来、白色光を発するキセノンランプ等のランプ光源と、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各色の波長域をそれぞれ透過可能な３色のカラーフィルタを周方向に沿って設けた回転フィルタとを備えた装置が知られている（特許文献１）。回転フィルタを回転させ、白色光の光路に各色のカラーフィルタを順次挿入させることにより、照明光として青色光、緑色光、赤色光が順次射出される。各色の照明光で順次照明される観察部位を撮像する場合には、モノクロイメージセンサを有する内視鏡が用いられ、各色の照明光で観察部位を照明するごとにモノクロイメージセンサで撮像が行われる。
【０００４】
また、特許文献２には、ランプ光源と回転フィルタを備えた光源装置において、生体組織の所望の深さの組織情報を得るために、白色光の波長域より狭い波長域の光（以下、狭帯域光という）を用いる狭帯域光観察を可能とすることが記載されている。回転フィルタには、狭帯域光観察を行うために、青色光の波長域の一部と緑色光の波長域の一部をそれぞれ透過可能な２つの狭帯域用のカラーフィルタが設けられている。さらに、狭帯域光の光量を大きくするために、ランプ光源に加え、狭帯域光を発する半導体光源、例えば、レーザダイオード（ＬＤ：Laser diode）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Light emittingdiode）等を備えている。
【０００５】
診断の正確性を損なわないようにするために、光源装置に対しては、照明光の色味等の安定性が要求されている。このため、照明光に色味等の変化が生じた場合には、光源の交換が必要となる。特許文献１，２のような従来の装置で用いられているランプ光源の場合は、１００時間単位での頻繁な交換が必要になるという問題が生じる。これに対し、近年では、ランプ光源及び回転フィルタの代わりに、寿命が長い半導体光源を備えた光源装置が普及してきている（特許文献３）。半導体光源は、ランプ光源と比較して寿命が長いため、交換する回数を減らすことができる。半導体光源は、青色光、緑色光、赤色光などの複数色の光をそれぞれ発する。これら複数色の光は、合波部材、例えばダイクロイックミラー（ダイクロイックフィルタともいう）で合波され、照明光として射出される。複数色の光を合波した照明光で照明される観察部位を撮像する場合には、ＢＧＲのカラーフィルタを設けたカラーイメージセンサを有する内視鏡が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２６０３１号公報
【特許文献２】特開２０１２−５５３９１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／１５９６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体光源を備えた光源装置は、寿命が長いことにより、照明光に色味等の変化が生じにくい、すなわち、画像の色味等に変化が生じにくいという利点があり、画像に基づき診断学を構築する上で有用である。しかしながら、半導体光源を備えた光源装置は、照明光の波長域が、ランプ光源及び回転フィルタを備えた従来の光源装置とは異なっている場合があり、このような場合においても、従来の光源装置で得られた画像に基づき構築されてきた診断学との互換性及び継続性を確保することが求められている。
【０００８】
本発明は、画像に基づき構築されてきた診断学との互換性及び継続性を確保することができる内視鏡用光源装置及びその作動方法並びに内視鏡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】
【０００９】
本発明の内視鏡用光源装置は、複数色の光を発する半導体光源部と、半導体光源部を制御し、複数色の光を発光させる光源制御部と、透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有しており、複数のフィルタを半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するフィルタ部とを備える。
【００１０】
本発明の内視鏡用光源装置の作動方法は、半導体光源部が、複数色の光を発するステップと、光源制御部が、半導体光源部を制御し、複数色の光を発光させるステップと、透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有するフィルタ部が、複数のフィルタを半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するステップとを備える。
【００１１】
本発明の内視鏡システムは、複数色の光を発する半導体光源部と、半導体光源部を制御し、複数色の光を発光させる光源制御部と、透過可能な波長域がそれぞれ異なる複数のフィルタを有しており、複数のフィルタを半導体光源部の光路に順次挿入し、波長域が異なる光を順次射出するフィルタ部と、フィルタ部から順次射出した光で観察部位が照明されるごとに撮像を行うモノクロイメージセンサを有する内視鏡と、モノクロイメージセンサが撮像を行うごとに出力した複数の画像信号に基づき画像を生成するプロセッサ装置とを備える
を備える。
【００１２】
複数色の光は、青色光と緑色光と赤色光とのうちの２色の光を少なくとも含み、光源制御部は、各色の光を独立に発光させることが好ましい。
【００１３】
複数のフィルタは、青色光の波長域の全部と緑色光の短波長側の一部とを透過させる広帯域用青色フィルタと、緑色光の波長域の全部と青色光の長波長側の一部と赤色光の短波長側の一部とを透過させる広帯域用緑色フィルタと、赤色光の波長域の全部と緑色光の長波長側の一部とを透過させる広帯域用赤色フィルタとを含み、光源制御部は、光路に、広帯域用青色フィルタと広帯域用緑色フィルタと広帯域用赤色フィルタのうちいずれかが挿入された場合には、青色光と緑色光と赤色光のうち少なくとも１色の光を発光させることが好ましい。
【００１４】
光源制御部は、光路に広帯域用青色フィルタが挿入された場合に青色光と緑色光を順次に発光させ、光路に広帯域用緑色フィルタが挿入された場合に青色光と緑色光と赤色光を順次に発光させ、光路に広帯域用赤色フィルタが挿入された場合に緑色光と赤色光を順次に発光させることが好ましい。
【００１５】
複数色の光は、紫色光をさらに含み、光源制御部は、光路に広帯域用青色フィルタが挿入された場合には、青色光と緑色光と紫色光を順次に発光させることが好ましい。
【００１６】
光源制御部は、光路に広帯域用青色フィルタが挿入された場合に青色光と緑色光を同時に発光させ、光路に広帯域用緑色フィルタが挿入された場合に青色光と緑色光と赤色光を同時に発光させ、光路に広帯域用赤色フィルタが挿入された場合に緑色光と赤色光を同時に発光させることが好ましい。
【００１７】
複数色の光は、紫色光をさらに含み、光源制御部は、光路に広帯域用青色フィルタが挿入された場合には、青色光と緑色光と紫色光を同時に発光させることが好ましい。
【００１８】
複数のフィルタは、青色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用青色フィルタと、緑色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用第１緑色フィルタとを含み、光源制御部は、光路に狭帯域用青色フィルタが挿入された場合に青色光を発光させ、光路に狭帯域用第１緑色フィルタが挿入された場合に緑色光を発光させることが好ましい。
【００１９】
複数色の光は、紫色光をさらに含み、光源制御部は、光路に狭帯域用青色フィルタが挿入された場合には、青色光と紫色光を順次に発光または青色光と紫色光を同時に発光させることが好ましい。
【００２０】
複数のフィルタは、緑色光の波長域の一部を透過させる狭帯域用第２緑色フィルタと、緑色光の波長域のうち長波長側の一部と、赤色光の波長域のうち短波長側の一部とを透過させる狭帯域用第１赤色フィルタと、赤色光の波長域のうち狭帯域用第１赤色フィルタを透過する波長域よりも長波長側の一部を透過させる狭帯域用第２赤色フィルタとを含み、光源制御部は、光路に狭帯域用第２緑色フィルタが挿入された場合に緑色光を発光させ、狭帯域用第１赤色フィルタが挿入された場合に緑色光と赤色光を順次に発光または緑色光と赤色光を同時に発光させ、狭帯域用第２赤色フィルタが挿入された場合に赤色光を発光させることが好ましい。
【００２１】
フィルタ部は、円板形状をしており、複数のフィルタを周方向に沿って設けた回転フィルタであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の内視鏡用光源装置及びその作動方法並びに内視鏡システムによれば、画像に基づき構築されてきた診断学との互換性及び継続性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】半導体光源部の構成を示す図である。
【図４】青色光、緑色光、及び赤色光の光強度スペクトルを示す図である。
【図５】回転フィルタの構成を示す図である。
【図６】通常用フィルタの透過特性を示す図である。
【図７】第１血管強調用フィルタの透過特性を示す図である。
【図８】内視鏡システムの作用を説明するフローチャートである。
【図９】通常モード時の光量比の制御を説明する図である。
【図１０】第１血管強調モード時の光量比の制御を説明する図である。
【図１１】第１血管強調モード時に青色光の光強度を大きくする制御を説明する図である。
【図１２】複数のＬＥＤ光源を順次に点灯させる制御を説明する図である。
【図１３】第３実施形態の半導体光源部の構成を示す図である。
【図１４】紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光の光強度スペクトルを示す図である。
【図１５】紫色光の波長域と通常用フィルタの透過特性との関係を示す図である。
【図１６】紫色光の波長域と第１血管強調用フィルタの透過特性との関係を示す図である。
【図１７】第３実施形態の通常モード時の点灯制御を説明する図である。
【図１８】第３実施形態の第１血管強調モード時の点灯制御を説明する図である。
【図１９】第３実施形態の第１血管強調モード時に青色ＬＥＤ光源と紫色ＬＥＤ光源を順次に点灯させる制御を説明する図である。
【図２０】第３実施形態の第１血管強調モード時に青色ＬＥＤ光源と紫色ＬＥＤ光源を同時に点灯させる制御を説明する図である。
【図２１】第３実施形態の通常モード時に各ＬＥＤ光源を順次に点灯させる制御を説明する図である。
【図２２】通常用フィルタを用いた第１血管強調モードの点灯制御を説明する図である。
【図２３】第４実施形態の回転フィルタの構成を示す図である。
【図２４】第２血管強調用フィルタの透過特性を示す図である。
【図２５】第４実施形態の第２血管強調モード時の点灯制御を説明する図である。
【図２６】第４実施形態の第２血管強調モード時に緑色ＬＥＤ光源と赤色ＬＥＤ光源を順次に点灯させる制御を説明する図である。
【図２７】第５実施形態の半導体光源部を示す図である。
【図２８】マルチチップＬＥＤ光源を示す図である。
【図２９】内視鏡の先端部の内部構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、被検体として生体内の観察部位を撮像する電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）１１と、撮像で得た画像信号に基づき観察部位の画像を生成するプロセッサ装置１２と、観察部位を照射する照明光を内視鏡１１に供給する内視鏡用光源装置（以下、単に光源装置という）１３と、画像を表示する表示部としてのモニタ１４とを備えている。プロセッサ装置１２には、キーボードやマウス等の操作入力部１５が接続されている。
【００２５】
内視鏡１１は、生体内に挿入するための挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に設けた操作部１７と、内視鏡１１をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続するためのユニバーサルコード１８とを備えている。挿入部１６は、先端部１９と、湾曲部２０と、可撓管部２１とで構成されており、先端側からこの順番に連結されている。
【００２６】
湾曲部２０は、複数の湾曲駒を連結した構造をしており、操作部１７のアングルノブ１７ａの操作に応じて、上下左右方向に湾曲する。湾曲部２０を湾曲させることにより、先端部１９が所望の方向に向けられる。可撓管部２１は、可撓性を有しており、食道や腸等の曲がりくねった管道に挿入可能である。挿入部１６には、撮像素子３５を駆動するための駆動信号や、撮像素子３５が出力する画像信号を伝達する信号ケーブル１１２（図２９参照）や、光源装置１３が発する照明光を先端部１９まで導光するライトガイド３２（図２参照）が挿通されている。
【００２７】
操作部１７には、アングルノブ１７ａの他、観察モードの切り替え操作に用いるモード切替部１７ｂが設けられている。本実施形態では、観察モードとして、通常モードと第１血管強調モードとを有する。通常モードは、演色性の高い広帯域の照明光で照明した観察部位を撮像して得た通常画像をモニタ１４に表示する観察モードである。第１血管強調モードは、血中ヘモグロビンに対する吸光度が高い特定の波長域の光の成分を多く含む狭帯域光で照明した観察部位を撮像して得た第１血管強調画像をモニタ１４に表示する観察モードである。
【００２８】
ユニバーサルコード１８には、挿入部１６から延設される信号ケーブル１１２（図２９参照）やライトガイド３２（図２参照）が挿通されており、プロセッサ装置１２及び光源装置１３側の一端には、コネクタ２９が取り付けられている。コネクタ２９は、通信用コネクタ２９ａと光源用コネクタ２９ｂからなる複合タイプのコネクタである。通信用コネクタ２９ａはプロセッサ装置１２と着脱自在に接続される。通信用コネクタ２９ａには信号ケーブル１１２の一端が配置されている。光源用コネクタ２９ｂは光源装置１３と着脱自在に接続される。光源用コネクタ２９ｂにはライトガイド３２の入射端３２ａ（図２参照）が配置されている。
【００２９】
図２において、内視鏡１１は、ライトガイド３２と、照明光学系３３と、対物光学系３４と、撮像素子３５と、撮像駆動部３６と、ＣＤＳ／ＡＧＣ（Correlated Double Sampling／Automatic GainControl）回路３７と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３８とを有している。
【００３０】
ライトガイド３２は、複数本の光ファイバを束ねたファイババンドルである。ライトガイド３２の入射端３２ａは、光源用コネクタ２９ｂを光源装置１３に接続した場合に、半導体光源部５０の射出端に対向する。ライトガイド３２の射出端は、先端部１９に照明光を導光させる。
【００３１】
照明光学系３３は、先端部１９に配置され、入射面がライトガイド３２の射出端と対向する。ライトガイド３２を導光する照明光は、照明光学系３３を介して先端部１９から射出され、観察部位を照明する。照明光学系３３は、凹レンズであり、観察部位の広い範囲を照明することを可能とする。
【００３２】
対物光学系３４は、先端部１９に配置されている。対物光学系３４の射出面は、撮像素子３５の撮像面と対向している。観察部位からの戻り光（光像）は、対物光学系３４を介して、撮像素子３５の撮像面に入射する。対物光学系３４は、例えば、対物レンズとズームレンズを含む。
【００３３】
撮像素子３５は、撮像面側にカラーフィルタを設けていないモノクロイメージセンサであり、観察部位を撮像して画像信号を出力する。撮像素子３５としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサを利用可能である。撮像素子３５の撮像面には、光電変換により画像信号を生成する複数の画素がマトリクス状に２次元配列されている。撮像素子３５は、撮像駆動部３６により駆動され、観察部位からの戻り光を複数の画素により受光して画像信号を出力する。
【００３４】
撮像素子３５は、本実施形態ではモノクロイメージセンサであるが、カラーフィルタアレイを設けたカラーイメージセンサでも良い。カラーフィルタアレイは、青色（Ｂ）フィルタと、緑色（Ｇ）フィルタと、赤色（Ｒ）フィルタとを有する。Ｂフィルタは、例えば３８０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長域に対して高い光透過率を有している。Ｇフィルタは、例えば４５０ｎｍ〜６３０ｎｍの波長域に対して高い光透過率を有している。Ｒフィルタは、例えば５８０ｎｍ〜７６０ｎｍの波長域に対して高い光透過率を有している。これらのフィルタのうちいずれか１つが各画素上に配置されている。カラーフィルタアレイの色配列は、例えば、ベイヤー配列であり、Ｇフィルタが市松状に１画素おきに配置され、残りの画素上に、ＢフィルタとＲフィルタとがそれぞれ正方格子状となるように配置されている。なお、上記のような原色型のカラーフィルタアレイの代わりに、補色型のカラーフィルタアレイを設けても良い。
【００３５】
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３７は、撮像素子３５から受信したアナログの画像信号に、相関二重サンプリングや自動利得制御を行う。Ａ／Ｄ変換回路３８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３７を経たアナログ画像信号を、デジタルの画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換回路３８は、Ａ／Ｄ変換後のデジタルの画像信号を、プロセッサ装置１２に入力する。
【００３６】
プロセッサ装置１２は、コントローラ４０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１と、フレームメモリ４２と、画像処理部４３と、表示制御部４４とを有している。
【００３７】
コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central processing unit）、制御プログラムや制御に必要な設定データを記憶するＲＯＭ（Read only memory）、制御プログラムをロードする作業メモリとしてのＲＡＭ（Randomaccess memory）等を有する。コントローラ４０は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより、プロセッサ装置１２の各部を制御する。
【００３８】
コントローラ４０は、光源制御部５５の動作と撮像駆動部３６の動作を同期させる制御を行う。具体的には、コントローラ４０は、後述する回転フィルタ５３の回転に合わせて撮像素子３５を周期的に（１フレーム周期ごとに）駆動させることで、撮像素子３５から画像信号を順次に出力させる。
【００３９】
ＤＳＰ４１は、通信用コネクタ２９ａを介して、撮像素子３５がフレームごとに順次出力した画像信号に対して、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、同時化処理等の信号処理を施す。ＤＳＰ４１は、信号処理を施した各画像信号を、画像データとしてフレームメモリ４２に記憶させる。
【００４０】
画像処理部４３は、フレームメモリ４２から画像データを読み出し、その画像データに対し所定の画像処理を施すことで画像を生成する。表示制御部４４は、画像処理部４３により生成された画像を、コンポジット信号やコンポーネント信号等のビデオ信号に変換してモニタ１４に出力する。
【００４１】
光源装置１３は、半導体光源部５０と、絞り５１と、絞り制御部５２と、回転フィルタ５３と、回転フィルタ制御部５４と、光源制御部５５と、集光レンズ５６とを有している。半導体光源部５０は、光源制御部５５の制御に基づき発光する。半導体光源部５０を射出した光は、絞り５１、回転フィルタ５３、及び集光レンズ５６を順に通過し、ライトガイド３２の入射端３２ａに入射する。なお、回転フィルタは、特許請求の範囲に記載の「フィルタ部」に対応する。
【００４２】
図３において、半導体光源部５０は、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源６０と、緑色ＬＥＤ光源６１と、赤色ＬＥＤ光源６２と、ＬＥＤ駆動部６３と、集光光学系６４とを有している。
【００４３】
青色ＬＥＤ光源６０は、１つの基板６０ａに１つの青色ＬＥＤ６０ｂを実装したシングルチップ構成のＬＥＤ光源である。緑色ＬＥＤ光源６１は、１つの基板６１ａに１つの緑色ＬＥＤ６１ｂを実装したシングルチップ構成のＬＥＤ光源である。赤色ＬＥＤ光源６２は、１つの基板６２ａに１つの赤色ＬＥＤ６２ｂを実装したシングルチップ構成のＬＥＤ光源である。青色ＬＥＤ光源６０は、青色光ＬＢを発する。緑色ＬＥＤ光源６１は、緑色光ＬＧを発する。赤色ＬＥＤ光源６２は、赤色光ＬＲを発する。したがって、半導体光源部５０は、複数色の光を発することが可能とされている。
【００４４】
図４に示すように、青色光ＬＢは、例えば、波長域が４２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、中心波長が４６０ｎｍである。緑色光ＬＧは、例えば、波長域が４８０ｎｍ〜６００ｎｍである。赤色光ＬＲは、例えば、波長域が６００ｎｍ〜６５０ｎｍであり、中心波長が６２０ｎｍ〜６３０ｎｍである。青色光ＬＢの中心波長は、緑色光ＬＧの波長域よりも短波長側にある。赤色光ＬＲの中心波長は、緑色光ＬＧの波長域よりも長波長側にある。なお、各色の光は、それぞれの中心波長とピーク波長とが同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００４５】
なお、緑色ＬＥＤ光源６１は、例えば、励起光発光素子としての励起用青色ＬＥＤ（図示せず）と、緑色蛍光体（図示せず）とにより構成されている。励起用青色ＬＥＤは、例えば、波長域が４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの励起用青色光を発光する。緑色蛍光体は、励起用青色光で励起することにより、広帯域の緑色の蛍光を発する。
【００４６】
ＬＥＤ駆動部６３は、光源制御部５５の制御に基づき、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２に対して独立に駆動電流を印加し、各ＬＥＤ光源６０〜６２を点灯させる。駆動電流の設定値及び印加時間は、光源制御部５５により各ＬＥＤ光源６０〜６２ごとに設定される。このため、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２は、駆動電流の設定値に応じた光強度で発光し、また、駆動電流の印加時間に応じた発光期間に発光する。
【００４７】
集光光学系６４は、第１〜第３コリメータレンズ６５〜６７と、第１の合波部材６８と、第２の合波部材６９とを有している。
【００４８】
第１コリメータレンズ６５は、青色ＬＥＤ光源６０が発する青色光ＬＢを集光し、平行光として射出する。第２コリメータレンズ６６は、緑色ＬＥＤ光源６１が発する緑色光ＬＧを集光し、平行光として射出する。第３コリメータレンズ６７は、赤色ＬＥＤ光源６２が発する赤色光ＬＲを集光し、平行光として射出する。なお、第１〜第３コリメータレンズ６５〜６７が平行化する光は、完全に平行光でなくてもよく、実質的に平行とみなせる程度であれば良い。
【００４９】
第１コリメータレンズ６５を射出した青色光ＬＢの光路と、第２コリメータレンズ６６を射出した緑色光ＬＧの光路とは直交しており、この交点に第１の合波部材６８が設けられている。第１の合波部材６８は、例えば、ダイクロイックミラーであり、一方の面に青色光ＬＢが４５°の角度で入射し、他方の面に緑色光ＬＧが４５°の角度で入射する。第１の合波部材６８は、青色光ＬＢを透過させ、緑色光ＬＧを反射させることで、青色光ＬＢの光路と、緑色光ＬＧの光路とを統合する。
【００５０】
第１の合波部材６８で統合した光路と、第３コリメータレンズ６７が射出した赤色光ＬＲの光路とは直交しており、この交点に第２の合波部材６９が配置されている。第２の合波部材６９は、例えば、ダイクロイックミラーであり、一方の面に青色光ＬＢ及び緑色光ＬＧが４５°の角度で入射し、他方の面に赤色光ＬＲが４５°の角度で入射する。第２の合波部材６９は、青色光ＬＢ及び緑色光ＬＧを透過させ、赤色光ＬＲを反射させることで、第１の合波部材６８で統合した光路と、赤色光ＬＲの光路とを統合する。この結果、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲが第２の合波部材６９により合波される。第２の合波部材６９で合波した光が半導体光源部５０から射出する。
【００５１】
絞り５１は、絞り制御部５２により制御され、半導体光源部５０から射出した光を所定の光量に調整する。絞り制御部５２は、光源制御部５５の制御に基づき、絞り５１の絞り用モータ（図示せず）を駆動し、所定の光量の光が回転フィルタ５３に入射するように絞り５１の絞り量を制御する。
【００５２】
図５において、回転フィルタ５３は、円板形状をしており、外側に通常用フィルタ７０、内側に第１血管強調用フィルタ７２を備えている。通常用フィルタ７０と第１血管強調用フィルタ７２とは、透過可能な波長域がそれぞれ異なっている。通常用フィルタ７０は、周方向に沿って、Ｂ１フィルタ７０ａと、Ｇ１フィルタ７０ｂと、Ｒ１フィルタ７０ｃとを有する。第１血管強調用フィルタ７２は、周方向に沿って、２つのＢ２フィルタ７２ａと、１つのＧ２フィルタ７２ｂとを有する。
【００５３】
Ｂ１フィルタ７０ａは、特許請求の範囲に記載の「広帯域用青色フィルタ」に対応する。Ｇ１フィルタ７０ｂは、特許請求の範囲に記載の「広帯域用緑色フィルタ」に対応する。Ｒ１フィルタ７０ｃは、特許請求の範囲に記載の「広帯域用赤色フィルタ」に対応する。Ｂ２フィルタ７２ａは、特許請求の範囲に記載の「狭帯域用青色フィルタ」に対応する。Ｇ２フィルタ７２ｂは、特許請求の範囲に記載の「狭帯域用第１緑色フィルタ」に対応する。
【００５４】
図６に示すように、通常用フィルタ７０において、Ｂ１フィルタ７０ａは、半導体光源部５０から射出した光のうち、青色光ＬＢの波長域の全部と、緑色光ＬＧの波長域の短波長側の一部を含む光を透過させる。Ｇ１フィルタ７０ｂは、半導体光源部５０から射出した光のうち、緑色光ＬＧの波長域の全部と、青色光ＬＢの波長域の長波長側の一部と、赤色光ＬＲの波長域の短波長側の一部とを含む光を透過させる。Ｒ１フィルタ７０ｃは、半導体光源部５０から射出した光のうち、赤色光ＬＲの波長域の全部と、緑色光ＬＧの波長域の長波長側の一部とを含む光を透過させる。以下、Ｂ１フィルタ７０ａを透過した光を「通常用青色光」と称し、Ｇ１フィルタ７０ｂを透過した光を「通常用緑色光」と称し、Ｒ１フィルタ７０ｃを透過した光を「通常用赤色光」と称し、これらを総称して「通常用照明光」という。
【００５５】
図７に示すように、第１血管強調用フィルタ７２において、Ｂ２フィルタ７２ａは、半導体光源部５０から射出した光のうち、青色光ＬＢの波長域の一部を透過させる。具体的には、青色光ＬＢの短波長成分を透過させる。より具体的には、Ｂ２フィルタ７２ａは、波長域が３９０ｎｍ〜４６０ｎｍの光を透過させる。Ｇ２フィルタ７２ｂは、半導体光源部５０から射出した光のうち、緑色光ＬＧの波長域の一部を透過させる。具体的には、Ｇ２フィルタ７２ｂは、波長域が５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの光を透過させる。以下、Ｂ２フィルタ７２ａを透過した光を「青色狭帯域光」と称し、Ｇ２フィルタ７２ｂを透過した光を「第１緑色狭帯域光」と称し、これらを総称して「第１血管強調用照明光」という。
【００５６】
青色狭帯域光は、粘膜表面から浅い位置にある表層血管の観察用に最適な波長域の光である。一方、第１緑色狭帯域光は、表層血管よりも深い位置にある中層血管の観察用に最適な波長域の光である。なお、青色光ＬＢの長波長成分は、粘膜と血管とのコントラストを低下させるが、Ｂ２フィルタ７２ａを透過しないため、ライトガイド３２に入射することが防止されている。
【００５７】
回転フィルタ５３は、中心が回転用モータ（図示せず）の回転軸に取り付けられ、回転駆動が可能とされている。回転用モータの回転軸等にはエンコーダ（図示せず）が取り付けられており、このエンコーダにより、回転用モータの回転、すなわち、回転フィルタ５３の回転が検出可能とされている。エンコーダは、例えば、回転フィルタ５３の回転の開始位置である基準点を検出し、検出信号を、回転フィルタ制御部５４を介して光源制御部５５に入力する。光源制御部５５は、検出信号に基づき回転フィルタ５３の回転速度及び回転位置を求め、コントローラ４０に入力する。これにより、半導体光源部５０の光路に挿入されるフィルタの検出が可能とされ、各フィルタが順次挿入されるごとに、撮像素子３５から画像信号が順次出力される。
【００５８】
回転フィルタ制御部５４は、モード切替部１７ｂの切り替え操作に応じて回転フィルタ５３を径方向に移動させる。具体的には、モード切替部１７ｂにより通常モードに切り替えられた場合、回転フィルタ制御部５４は、通常用フィルタ７０を半導体光源部５０の光路に挿入する。一方、モード切替部１７ｂにより第１血管強調モードに切り替えられた場合、回転フィルタ制御部５４は、第１血管強調用フィルタ７２を半導体光源部５０の光路に挿入する。
【００５９】
また、回転フィルタ制御部５４は、光源制御部５５の制御に基づき、回転用モータを駆動し、回転フィルタ５３を一定の回転速度で回転させる。このため、通常モードでは、通常用フィルタ７０のＢ１フィルタ７０ａ、Ｇ１フィルタ７０ｂ、及びＲ１フィルタ７０ｃが半導体光源部５０の光路に順次に挿入され、通常用青色光、通常用緑色光、及び通常用赤色光が順次射出される。一方、第１血管強調モードでは、第１血管強調用フィルタ７２のＢ２フィルタ７２ａとＧ２フィルタ７２ｂが半導体光源部５０の光路に順次に挿入され、青色狭帯域光と第１緑色狭帯域光が順次射出される。すなわち、回転フィルタ５３は、波長域が異なる照明光を順次射出する。
【００６０】
光源制御部５５は、ＬＥＤ駆動部６３を制御し、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２の点灯及び消灯を制御する。本実施形態では、光源制御部５５は、通常モードと第１血管強調モードのいずれの場合においても、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２の全てを常時点灯させる。すなわち、光源制御部５５は、半導体光源部５０を制御し、複数色の光を発光させる。この結果、半導体光源部５０から青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを含む広帯域の光が射出されるため、キセノンランプ等のランプ光源及び回転フィルタを備えた従来の光源装置が発する白色光との演色性が維持される。
【００６１】
また、光源制御部５５は、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２の光強度、発光期間、及び発光タイミングを独立に制御することで、各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量及び光量比を制御する。本実施形態では、光源制御部５５は、通常モードと第１血管強調モードとの間で、青色ＬＥＤ光源６０の光量、緑色ＬＥＤ光源６１の光量、及び赤色ＬＥＤ光源６２の光量を、それぞれ同じ光量とする。これにより、光源制御部５５は、通常モードと第１血管強調モードとの間で、各ＬＥＤ光源６０〜６２を特定の光量比に維持する。少なくとも、通常モード中または第１血管強調モード中に光量比が変わらないように各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量が制御される。なお、「同じ光量」とは、完全に同じでなくても良く、ある程度幅を持っていても良い。例えば、２つの観察モード間で、特定のＬＥＤ光源の光量の差異が１０％以下であることをいう。
【００６２】
光源制御部５５は、例えば、各ＬＥＤ光源６０〜６２に印加する駆動電流の設定値と、駆動電流の印加時間と、光量との関係を示すルックアップテーブルをメモリ（図示せず）に記憶しており、このルックアップテーブルから読み出した駆動電流の設定値及び印加時間でＬＥＤ駆動部６３を駆動させることで、各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量を制御する。なお、上記ルックアップテーブルに代えて、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２の各光量をそれぞれ測定するための光量センサを備え、光量センサの測定値に基づき各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量を制御しても良い。
【００６３】
本実施形態では、光源制御部５５は、各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量を制御するために、駆動電流の設定値を調節する。これにより、青色光ＬＢの光強度、緑色光ＬＧの光強度、及び赤色光ＬＲの光強度を、通常モードと第１血管強調モードとの間でそれぞれ同じ光強度とする。なお、「同じ光強度」とは、完全に同じでなくても良く、ある程度幅を持っていても良い。例えば、２つの観察モード間で特定のＬＥＤ光源が発光する光について、光強度の差異が１０％以下であることをいう。
【００６４】
キセノンランプ等のランプ光源及び回転フィルタを備えた従来の光源装置が発する広帯域の白色光との演色性を維持するために、光源制御部５５は、半導体光源部５０から射出する光の光量比を、従来の光源装置が発する白色光の光量比とほぼ同じとすることが好ましい。なお、光量比について「同じ」とは、完全に同じでなくても良く、多少異なっていても、従来の光源装置が発する白色光との演色性がある程度維持可能な場合には同じとみなす。これにより、従来の光源装置が発する白色光のような色合いや明るさが保たれる。
【００６５】
集光レンズ５６は、ライトガイド３２の入射端３２ａの近傍に配置されており、回転フィルタ５３から射出した照明光を集光して、ライトガイド３２の入射端３２ａに入射させる。
【００６６】
次に、図８に示すフローチャートに沿って、内視鏡システム１０の作用を説明する。ドクターなどのユーザーが内視鏡診断を行うために内視鏡システム１０が起動されると、光源装置１３では、光源制御部５５が、半導体光源部５０を制御することで、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２を全て点灯させる（Ｓ１１）。これにより、半導体光源部５０から、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを合波した光が射出される。
【００６７】
通常モードにセットされると（Ｓ１２でＹＥＳ）、回転フィルタ制御部５４が回転フィルタ５３を移動させ、通常用フィルタ７０を半導体光源部５０の光路に挿入する（Ｓ１３）。また、回転フィルタ制御部５４は、回転フィルタ５３を回転させ、半導体光源部５０の光路に、通常用フィルタ７０のＢ１フィルタ７０ａ、Ｇ１フィルタ７０ｂ、及びＲ１フィルタ７０ｃを順次挿入させる。これにより、半導体光源部５０を射出した光（すなわち、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを合波した光）がＢ１フィルタ７０ａ、Ｇ１フィルタ７０ｂ、及びＲ１フィルタ７０ｃに順次入射する。これにより、回転フィルタ５３から、通常用青色光、通常用緑色光、及び通常用赤色光が順次射出し、ライトガイド３２に入射する。
【００６８】
内視鏡１１では、通常用青色光、通常用緑色光、及び通常用赤色光（通常用照明光）で観察部位が順次照明されるごとに、撮像素子３５が観察部位の撮像を行う（Ｓ１４）。これにより、撮像素子３５からＢ１画像信号、Ｇ１画像信号、Ｒ１画像信号がそれぞれ異なるフレームで出力される。各画像信号は、ＤＳＰ４１で各種信号処理が施され、画像データとしてフレームメモリ４２に記憶される。
【００６９】
プロセッサ装置１２では、フレームメモリ４２に記憶した画像データに対し、画像処理部４３が所定の画像処理を施すことで画像の生成を行い、表示制御部４４が画像をモニタ１４に出力することで画像の表示を行う（Ｓ１５）。通常モードの場合の画像処理として、画像処理部４３は、例えば、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を順に行う。色変換処理では、画像信号に対して３×３のマトリクス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理などを行う。色彩強調処理は、色変換処理済みの画像信号に対して行われる。構造強調処理は、例えば、血管やピットパターン（腺管）などの観察部位の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像信号に対して行われる。上記のように各種画像処理などを施した画像信号を用いて通常画像が生成され、モニタ１４に表示される。通常モード中は、上記ステップＳ１４及びステップＳ１５が繰り返し行われる。
【００７０】
一方、第１血管強調モードにセットされると（Ｓ１２でＮＯ）、回転フィルタ制御部５４が回転フィルタ５３を移動させ、第１血管強調用フィルタ７２を半導体光源部５０の光路に挿入する（Ｓ１６）。回転フィルタ制御部５４は、回転フィルタ５３を回転させ、半導体光源部５０の光路に、第１血管強調用フィルタ７２のＢ２フィルタ７２ａとＧ２フィルタ７２ｂを順次挿入させる。これにより、半導体光源部５０を射出した光（すなわち、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを合波した光）がＢ２フィルタ７２ａとＧ２フィルタ７２ｂに順次入射する。これにより、回転フィルタ５３から、青色狭帯域光と第１緑色狭帯域光が順次射出し、ライトガイド３２に入射する。なお、第１血管強調用フィルタ７２には２つのＢ２フィルタ７２ａが設けられているため、各Ｂ２フィルタ７２ａが半導体光源部５０の光路に挿入されるごとに、青色狭帯域光が順次射出される。すなわち、第１血管強調モードでは、回転フィルタ５３から、青色狭帯域光、青色狭帯域光、及び第１緑色狭帯域光が順次射出される。
【００７１】
内視鏡１１では、青色狭帯域光、青色狭帯域光、及び第１緑色狭帯域光（第１血管強調用照明光）で観察部位が順次照明されるごとに、撮像素子３５が観察部位の撮像を行う（Ｓ１７）。これにより、撮像素子３５からＢ２画像信号、Ｂ２画像信号、Ｇ２画像信号がそれぞれ異なるフレームで出力される。各画像信号は、ＤＳＰ４１で各種信号処理が施され、画像データとしてフレームメモリ４２に記憶される。
【００７２】
プロセッサ装置１２では、フレームメモリ４２に記憶した画像データに対し、画像処理部４３が所定の画像処理を施すことで画像の生成を行い、表示制御部４４が画像をモニタ１４に出力することで画像の表示を行う（Ｓ１５）。第１血管強調モードの場合の画像処理として、画像処理部４３は、例えば、異なるフレームで出力された各Ｂ２画像信号を位置合わせして加算する加算処理を行うことで加算Ｂ２画像信号を生成する。そして、画像処理部４３は、加算Ｂ２画像信号とＧ２画像信号に対し、通常モードと同様に、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を順に行う。上記のように各種画像処理などを施した画像信号を用いて第１血管強調画像が生成され、モニタ１４に表示される。第１血管強調モード中は、上記ステップＳ１７及びステップＳ１５が繰り返し行われる。
【００７３】
以上のように、本発明の光源装置１３は、半導体光源部５０が発光した青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを回転フィルタ５３に入射させるため、キセノンランプなどのランプ光源及び回転フィルタを備えた従来の光源装置との間で、照明光の波長域がほぼ同じとされている。このため、光源装置１３では、従来の光源装置を用いて得られた画像に基づき構築されてきた診断学との互換性及び継続性が確保される。
【００７４】
また、光源装置１３には、撮像素子３５としてのモノクロイメージセンサを有する内視鏡１１を接続して使用することが可能とされているため、従来の光源装置に対応したモノクロイメージセンサを有する内視鏡を接続して使用することができる。すなわち、光源装置１３は、従来の内視鏡と互換性がある。
【００７５】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、光源制御部５５は、通常モードと第１血管強調モードとの間で、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２を特定の光量比に維持させているが、第２実施形態では、観察モードの切り替えが行われた場合に光量比を変更する。すなわち、通常用フィルタ７０または第１血管強調用フィルタ７２ごとに各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量比を変更する。なお、第２実施形態以降は、上記第１実施形態と同様の部材及び制御については説明を省略する。
【００７６】
光源制御部５５は、例えば、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２のうち、半導体光源部５０の光路に挿入中のフィルタを透過可能な光を発するＬＥＤ光源を点灯させ、半導体光源部５０の光路に挿入中のフィルタを透過しない光を発するＬＥＤ光源については消灯させる。
【００７７】
具体的には、図９に示すように、光源制御部５５は、通常用フィルタ７０のＢ１フィルタ７０ａが半導体光源部５０の光路に挿入されているＢ１フィルタ期間Ｔ１ａにおいては、赤色ＬＥＤ光源６２については消灯（ＯＦＦ）させ、青色ＬＥＤ光源６０と緑色ＬＥＤ光源６１は同時に点灯（ＯＮ）させる。また、光源制御部５５は、Ｒ１フィルタ７０ｃが半導体光源部５０の光路に挿入されているＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃにおいては、青色ＬＥＤ光源６０については消灯させ、緑色ＬＥＤ光源６１と赤色ＬＥＤ光源６２は同時に点灯させる。なお、光源制御部５５は、Ｇ１フィルタ７０ｂが半導体光源部５０の光路に挿入されているＧ１フィルタ期間Ｔ１ｂにおいては、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２を全て点灯させる。なお、Ｒ１フィルタ期間Ｔ１ｃが終了すると、再度、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａから開始され、以降、通常モードが終了するまで各期間Ｔ１ａ〜Ｔ１ｃが繰り返される。
【００７８】
図１０に示すように、光源制御部５５は、第１血管強調用フィルタ７２の２つのＢ２フィルタ７２ａのうち一方のＢ２フィルタ７２ａが半導体光源部５０の光路に挿入されている第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａにおいては、緑色ＬＥＤ光源６１と赤色ＬＥＤ光源６２については消灯させ、青色ＬＥＤ光源６０は点灯させる。他方のＢ２フィルタ７２ａが半導体光源部５０の光路に挿入されている第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂにおいても同様である。また、光源制御部５５は、Ｇ２フィルタ７２ｂが半導体光源部５０の光路に挿入されているＧ２フィルタ期間Ｔ２ｃにおいては、青色ＬＥＤ光源６０と赤色ＬＥＤ光源６２については消灯させ、緑色ＬＥＤ光源６１は点灯させる。なお、Ｇ２フィルタ期間Ｔ２ｃが終了すると、再度、第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａから開始され、以降、通常モードが終了するまで各期間Ｔ２ａ〜Ｔ２ｃが繰り返される。
【００７９】
以上のように、半導体光源部５０の光路に挿入中のフィルタを透過しない光を発するＬＥＤ光源を消灯させることで、ジュール熱の発生を抑制することができる。さらに、通常モードにおいては、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲのうち少なくとも２色の光を同時に発光させているため、従来の光源装置が発する白色光との演色性が維持される。
【００８０】
なお、光源制御部５５は、第１血管強調モードで得られる第１血管強調画像を明るくするために、第１血管強調用フィルタ７２のＢ２フィルタ７２ａが半導体光源部５０の光路に挿入された場合には、青色ＬＥＤ光源６０の光量を大きくしても良い。
【００８１】
具体的には、光源制御部５５は、第１血管強調モードの場合に青色ＬＥＤ光源６０に印加する駆動電流の設定値を、通常モードの場合に青色ＬＥＤ光源６０に印加する駆動電流の設定値よりも大きくする。これにより、光源制御部５５は、図１１に示すように、通常モードの場合に青色ＬＥＤ光源６０が発する青色光ＬＢａの光強度よりも、第１血管強調モードの場合に青色ＬＥＤ光源６０が発する青色光ＬＢｂの光強度を大きくする。
【００８２】
また、光源制御部５５は、半導体光源部５０の光路に通常用フィルタ７０または第１血管強調用フィルタ７２が挿入されている期間内において、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２を順次に点灯させることにより、各ＬＥＤ光源６０〜６２の光量比を変更しても良い。
【００８３】
例えば、図１２に示すように、通常モードの場合、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａにおいて、光源制御部５５は、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ１に点灯させる。次に、光源制御部５５は、時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２において、青色ＬＥＤ光源６０を消灯させるとともに緑色ＬＥＤ光源６１を点灯させる。そして、光源制御部５５は、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ２よりも後の時刻Ｔ３に消灯させる。本実施形態では、時刻Ｔ１をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの開始タイミングとし、時刻Ｔ３をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの終了タイミングとしている。
【００８４】
Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂにおいて、光源制御部５５は、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ３に点灯させる。光源制御部５５は、時刻Ｔ３よりも後の時刻Ｔ４に青色ＬＥＤ光源６０を消灯させるとともに緑色ＬＥＤ光源６１を点灯させる。次に、光源制御部５５は、時刻Ｔ４よりも後の時刻Ｔ５に緑色ＬＥＤ光源６１を消灯させるとともに赤色ＬＥＤ光源６２を点灯させる。そして、光源制御部５５は、時刻Ｔ５よりも後の時刻Ｔ６に赤色ＬＥＤ光源６２を消灯させる。本実施形態では、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａの終了タイミングである時刻Ｔ３をＧ１フィルタ期間Ｔ１ｂの開始タイミングとし、時刻Ｔ６をＧ１フィルタ期間Ｔ１ｂの終了タイミングとしている。
【００８５】
Ｒ１フィルタ期間Ｔ１ｃにおいて、光源制御部５５は、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ６に点灯させる。光源制御部５５は、時刻Ｔ６よりも後の時刻Ｔ７に緑色ＬＥＤ光源６１を消灯させるとともに赤色ＬＥＤ光源６２を点灯させる。光源制御部５５は、時刻Ｔ７よりも後の時刻Ｔ８に赤色ＬＥＤ光源６２を消灯させる。本実施形態では、Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂの終了タイミングである時刻Ｔ６をＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃの開始タイミングとし、時刻Ｔ８をＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃの終了タイミングとしている。
【００８６】
以上のように、各期間Ｔ１ａ〜Ｔ１ｃにおいて複数のＬＥＤ光源を同時に点灯させず、順次に点灯させることで、ジュール熱の発生を抑制することができる。また、この場合も、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲのうち少なくとも２色の光が各フィルタに入射するため、従来の光源装置との演色性が維持される。
【００８７】
［第３実施形態］
上記第１、第２実施形態では、半導体光源部５０に、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２の３色のＬＥＤ光源を設けているが、第３実施形態では、半導体光源部５０に代えて、４色のＬＥＤ光源を設けた半導体光源部８０を用いる（図１３参照）。
【００８８】
図１３に示すように、半導体光源部８０は、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２に加え、紫色光ＬＶを発する紫色ＬＥＤ光源８２が設けられている。紫色ＬＥＤ光源８２は、１つの基板８２ａに１つの紫色ＬＥＤ８２ｂを実装したシングルチップ構成のＬＥＤ光源である。
【００８９】
図１４に示すように、紫色光ＬＶは、例えば、波長域が３９５ｎｍ〜４１５ｎｍであり、中心波長が４０５ｎｍである。紫色光ＬＶは、表層血管よりも浅い位置にある極表層血管の観察用に最適な波長域の光である。
【００９０】
また、半導体光源部８０は、上記第１、第２実施形態の集光光学系６４の代わりに、集光光学系８４を備えている。集光光学系８４は、集光光学系６４の各部材に加え、第４コリメータレンズ８６と、第３の合波部材８８とを有している。
【００９１】
第４コリメータレンズ８６は、紫色ＬＥＤ光源８２が発する紫色光ＬＶを集光し、平行光として射出する。なお、第４コリメータレンズ８６が平行化する光は、完全に平行光でなくてもよく、実質的に平行とみなせる程度であれば良い。
【００９２】
第４コリメータレンズ８６を射出した紫色光ＬＶの光路は、第２の合波部材６９で統合した光路と直交しており、この交点に第３の合波部材８８が配置されている。第３の合波部材８８は、例えば、ダイクロイックミラーであり、一方の面に第２の合波部材６９で合波した青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲが４５°の角度で入射し、他方の面に紫色光ＬＶが４５°の角度で入射する。第３の合波部材８８は、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを透過させ、紫色光ＬＶを反射させることで、紫色光ＬＶの光路と、第２の合波部材６９で統合した光路とを統合する。これにより、紫色光ＬＶ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲが第３の合波部材８８により合波され、合波した光が半導体光源部８０から射出される。
【００９３】
半導体光源部８０から射出した紫色光ＬＶ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲは、絞り５１を介して回転フィルタ５３に入射する。図１５に示すように、通常用フィルタ７０のＢ１フィルタ７０ａは、紫色光ＬＶの波長域の全部を透過させる。また、図１６に示すように、第１血管強調用フィルタ７２のＢ２フィルタ７２ａは、紫色光ＬＶの波長域の一部を透過させる。
【００９４】
光源制御部５５は、ＬＥＤ駆動部６３を制御し、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、赤色ＬＥＤ光源６２、及び紫色ＬＥＤ光源８２を独立に点灯または消灯させる。例えば、光源制御部５５は、上記第２実施形態のように、半導体光源部５０の光路に挿入中のフィルタを透過しない光を発するＬＥＤ光源については消灯させる。
【００９５】
具体的には、図１７に示すように、通常モードの場合、光源制御部５５は、Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂ及びＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃでは紫色ＬＥＤ光源８２を消灯させる一方、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａには、青色ＬＥＤ光源６０と緑色ＬＥＤ光源６１に加え、紫色ＬＥＤ光源８２を同時に点灯させる。これにより、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａでは、青色光ＬＢと緑色光ＬＧと紫色光ＬＶが同時に発光される。なお、第３実施形態において、Ｂ１フィルタ７０ａを透過した光である通常用青色光は、紫色光ＬＶの波長域の全部と、青色光ＬＢの波長域の全部と、緑色光ＬＧの波長域の短波長側の一部とを含む。
【００９６】
一方、図１８に示すように、第１血管強調モードの場合、光源制御部５５は、第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａにおいては、紫色ＬＥＤ光源８２のみを点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、及び赤色ＬＥＤ光源６２を消灯させる。また、光源制御部５５は、第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂでは青色ＬＥＤ光源６０のみを点灯させ、Ｇ２フィルタ期間Ｔ２ｃでは緑色ＬＥＤ光源６１のみを点灯させる。
【００９７】
このように、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、赤色ＬＥＤ光源６２、及び紫色ＬＥＤ光源８２の点灯制御を行うことにより、通常モードにおいて、通常画像の血管コントラストを高めることができる。また、第１血管強調モードおいては、表層血管だけでなく、極表層血管も強調表示した第１血管強調画像が得られる。
【００９８】
なお、光源制御部５５は、第１血管強調モードの場合、第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａ及び第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂにおいて、青色ＬＥＤ光源６０と紫色ＬＥＤ光源８２とを順次に点灯させても良い。
【００９９】
例えば、図１９に示すように、第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａにおいて、光源制御部５５は、紫色ＬＥＤ光源８２を時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで点灯させる。次に、第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂにおいて、紫色ＬＥＤ光源８２を時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで点灯させる。この場合は、時刻Ｔ１を第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａの開始タイミングとし、時刻Ｔ３を第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａの終了タイミング及び第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂの開始タイミングとし、時刻Ｔ５を第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂの終了タイミングとしている。
【０１００】
また、図２０に示すように、光源制御部５５は、第１のＢ２フィルタ期間Ｔ２ａ及び第２のＢ２フィルタ期間Ｔ２ｂに、青色ＬＥＤ光源６０及び紫色ＬＥＤ光源８２を同時に点灯させても良い。この場合は、より明るい第１血管強調画像が得られる。
【０１０１】
また、光源制御部５５は、通常用フィルタ７０が半導体光源部５０の光路に挿入されている期間内において、青色ＬＥＤ光源６０、緑色ＬＥＤ光源６１、赤色ＬＥＤ光源６２、及び紫色ＬＥＤ光源８２を順次に点灯させても良い。
【０１０２】
例えば、図２１に示すように、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａにおいて、光源制御部５５は、紫色ＬＥＤ光源８２を時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで点灯させ、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで点灯させる。この場合は、時刻Ｔ１をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの開始タイミングとし、時刻Ｔ４をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの終了タイミングとしている。
【０１０３】
Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂにおいて、光源制御部５５は、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで点灯させ、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで点灯させ、赤色ＬＥＤ光源６２を時刻Ｔ６から時刻Ｔ７まで点灯させる。また、Ｒ１フィルタ期間Ｔ１ｃにおいて、光源制御部５５は、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ７から時刻Ｔ８まで点灯させ、赤色ＬＥＤ光源６２を時刻Ｔ８から時刻Ｔ９まで点灯させる。この場合は、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａの終了タイミングである時刻Ｔ４をＧ１フィルタ期間Ｔ１ｂの開始タイミングとし、時刻Ｔ７をＧ１フィルタ期間Ｔ１ｂの終了タイミング及びＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃの開始タイミングとし、時刻Ｔ９をＲ１フィルタ期間Ｔ１ｃの終了タイミングとしている。
【０１０４】
なお、青色光ＬＢと緑色光ＬＧと赤色光ＬＲに加え、紫色光ＬＶも発光可能な半導体光源部８０の場合は、光源制御部５５の点灯制御によって、通常用フィルタ７０を用いて第１血管強調画像を取得することが可能とされている。
【０１０５】
具体的には、図２２に示すように、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａにおいて、光源制御部５５は、紫色ＬＥＤ光源８２を時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで点灯させる。次に、光源制御部５５は、青色ＬＥＤ光源６０を時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで点灯させる。この場合は、時刻Ｔ１をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの開始タイミングとし、時刻Ｔ３をＢ１フィルタ期間Ｔ１ａの終了タイミングとしている。なお、光源制御部５５は、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａにおいて、上記のように、紫色ＬＥＤ光源８２と青色ＬＥＤ光源６０を順次に点灯させることに代えて、紫色ＬＥＤ光源８２と青色ＬＥＤ光源６０を同時に点灯させることとしても良い。
【０１０６】
また、光源制御部５５は、Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂにおいては、緑色ＬＥＤ光源６１のみを点灯させる。光源制御部５５は、Ｒ１フィルタ期間Ｔ１ｃにおいては、全てのＬＥＤ光源６０〜６２、８２を消灯させる。
【０１０７】
これにより、上記各実施形態と同様に、撮像素子３５からＢ１画像信号とＧ１画像信号が順次出力されるため、これらの画像信号を用いて第１血管強調画像を生成することが可能である。このため、半導体光源部８０の場合は、第１血管強調用フィルタ７２を設けずに通常用フィルタ７０のみを設けた回転フィルタと組み合わせて使用する際に、通常モードだけでなく、第1血管強調モードも実行可能とする。
【０１０８】
［第４実施形態］
上記各実施形態では、観察モードとして、通常モードと第１血管強調モードとを有しているが、第４実施形態では、第１血管強調モードに代えて、粘膜表面から比較的深い位置、例えば、中層血管よりも深い位置にある深層血管の観察に適した第２血管強調モードを有する。第２血管強調モードは、上記各実施形態と同様に、モード切替部１７ｂの切り替え操作により切り替え可能とされている。
【０１０９】
図２３に示すように、第４実施形態では、上記各実施形態の回転フィルタ５３に代えて、回転フィルタ９０を用いる。回転フィルタ９０は、内側に第２血管強調用フィルタ９２を備えている。第２血管強調用フィルタ９２は、周方向に沿って、λ１フィルタ９２ａと、λ２フィルタ９２ｂと、λ３フィルタ９２ｃとを有する。なお、回転フィルタ９０の外側には、上記各実施形態と同様の通常用フィルタ７０が設けられている。λ１フィルタ９２ａは、特許請求の範囲に記載の「狭帯域用第２緑色フィルタ」に対応し、λ２フィルタ９２ｂは、特許請求の範囲に記載の「狭帯域用第１赤色フィルタ」に対応し、λ３フィルタ９２ｃは、特許請求の範囲に記載の「狭帯域用第２赤色フィルタ」に対応する。
【０１１０】
図２４に示すように、λ１フィルタ９２ａは、緑色光ＬＧの波長域の一部を透過させる。例えば、λ１フィルタ９２ａは、波長域が５２０ｎｍ〜５６０ｎｍの光を透過させる。λ２フィルタ９２ｂは、緑色光ＬＧの波長域のうちλ１フィルタ９２ａを透過する波長域よりも長波長側の一部と、赤色光ＬＲの波長域のうち短波長側の一部とを透過させる。例えば、λ２フィルタ９２ｂは、波長域が５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの光を透過させる。λ３フィルタ９２ｃは、赤色光ＬＲの波長域のうちλ２フィルタ９２ｂを透過する波長域よりも長波長側の一部を透過させる。例えば、λ３フィルタ９２ｃは、波長域が６１０ｎｍ〜６５０ｎｍの光を透過させる。以下、λ１フィルタ９２ａを透過した光を「第２緑色狭帯域光」と称し、λ２フィルタ９２ｂを透過した光を「第１赤色狭帯域光」と称し、λ３フィルタ９２ｃを透過した光を「第２赤色狭帯域光」と称し、これらを総称して「第２血管強調用照明光」という。
【０１１１】
第２緑色狭帯域光は、中層血管の観察に適した光である。第１赤色狭帯域光は、深層血管の近傍にまで到達する光である。第２赤色狭帯域光は、深層血管よりもわずかに深い位置にまで到達する光である。これら第１赤色狭帯域光及び第３照明光を用いることにより、深層血管を強調表示することが可能とされている。なお、第２緑色狭帯域光により、中層血管も表示可能とされている。
【０１１２】
回転フィルタ制御部５４は、第２血管強調モードにセットされた場合に、第２血管強調用フィルタ９２を半導体光源部５０の光路に挿入する。
【０１１３】
光源制御部５５は、第２血管強調モードの場合、緑色ＬＥＤ光源６１と赤色ＬＥＤ光源６２を点灯させる。
【０１１４】
具体的には、図２５に示すように、光源制御部５５は、λ１フィルタ９２ａが半導体光源部５０の光路に挿入されているλ１フィルタ期間Ｔ３ａにおいて、緑色ＬＥＤ光源６１を点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０と赤色ＬＥＤ光源６２を消灯させる。光源制御部５５は、λ２フィルタ９２ｂが半導体光源部５０の光路に挿入されているλ２フィルタ期間Ｔ３ｂにおいて、緑色ＬＥＤ光源６１と赤色ＬＥＤ光源６２を同時に点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０を消灯させる。光源制御部５５は、λ３フィルタ９２ｃが半導体光源部５０の光路に挿入されているλ３フィルタ期間Ｔ３ｃにおいて、赤色ＬＥＤ光源６２を点灯させ、青色ＬＥＤ光源６０と緑色ＬＥＤ光源６１を消灯させる。
【０１１５】
内視鏡１１では、第２緑色狭帯域光、第１赤色狭帯域光、及び第２赤色狭帯域光（第２血管強調用照明光）で観察部位が順次照明されるごとに、撮像素子３５が観察部位の撮像を行う。これにより、撮像素子３５からλ１画像信号、λ２画像信号、λ３画像信号がそれぞれ異なるフレームで出力される。
【０１１６】
プロセッサ装置１２では、画像処理部４３が所定の画像処理を施すことで画像を生成する。例えば、画像処理部４３は、複数の出力チャンネルを有する第２血管強調画像を生成する。具体的には、画像処理部４３は、λ１画像信号を輝度チャンネルＹに割り当てるとともに、λ２画像信号とλ３画像信号との差分を差分信号として求め、この差分信号を２つの色差チャンネルＣｒ、Ｃｂに割り当てる。差分信号を色差チャンネルＣｒ、Ｃｂに割り当てる場合には、それぞれ特定の係数を乗じても良い。そして、画像処理部４３は、輝度チャンネルＹ及び色差チャンネルＣｂ，Ｃｒから、例えばＩＴＵ−Ｒ．６０１の逆変換にしたがって、ＲＧＢの第２血管強調画像を生成する。第２血管強調画像は、表示制御部４４によりモニタ１４に表示される。この第２血管強調画像には、深層血管を強調表示されている。また、第２血管強調画像には中層血管も表示されている。
【０１１７】
なお、第２血管強調画像の生成及び表示については、上記の方法に限られない。例えば、画像処理部４３は、λ２画像信号とλ３画像信号との比または差をλ２画像信号に乗算することによりλ２画像信号を補正し、補正後のλ２画像信号をモニタ１４のＧチャンネルに割り当て、λ１画像信号をモニタ１４のＢチャンネルに割り当て、λ３画像信号をモニタ１４のＲチャンネルに割り当てても良い。
【０１１８】
なお、図２６に示すように、光源制御部５５は、λ２フィルタ期間Ｔ３ｂにおいて、緑色ＬＥＤ光源６１と赤色ＬＥＤ光源６２とを順次に点灯させても良い。例えば、光源制御部５５は、λ２フィルタ期間Ｔ３ｂにおいて、緑色ＬＥＤ光源６１を時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで点灯させ、赤色ＬＥＤ光源６２を時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで点灯させる。この場合は、時刻Ｔ１をλ２フィルタ期間Ｔ３ｂの開始タイミングとし、時刻Ｔ３をλ２フィルタ期間Ｔ３ｂの終了タイミングとしている。
【０１１９】
以上のように、第４実施形態では、半導体光源部５０が発光した緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを第２血管強調用フィルタ９２に入射させることにより、深層血管を観察することができる。
【０１２０】
なお、上記第４実施形態では、上記第１〜第３実施形態の第１血管強調モードの代わりに第２血管強調モードを有しているが、通常モードと第１血管強調モードと第２血管強調モードと有してもよい。この場合は、例えば、内側から順に、第２血管強調用フィルタ９２、第１血管強調用フィルタ７２、通常用フィルタ７０を設けた回転フィルタを用い、各観察モードを切り替え可能に構成する。
【０１２１】
［第５実施形態］
上記各実施形態では、シングルチップ構成の複数のＬＥＤ光源を用いているが、第５実施形態では、１つの基板に複数のＬＥＤを実装したマルチチップ構成のマルチチップＬＥＤ光源を用いる。
【０１２２】
図２７に示すように、第５実施形態の半導体光源部１００は、ＬＥＤ駆動部６３の他、マルチチップＬＥＤ光源１０２と、コリメータレンズ１０４とを有している。
【０１２３】
図２８に示すように、マルチチップＬＥＤ光源１０２は、１つの基板１０２ａに、青色ＬＥＤ６０ｂ、緑色ＬＥＤ６１ｂ、赤色ＬＥＤ６２ｂ、及び紫色ＬＥＤ８２ｂを実装している。基板１０２ａは、例えば、矩形形状をしており、各ＬＥＤ６０ｂ、６１ｂ、６２ｂ、８２ｂを保持する。基板１０２ａ上において、青色ＬＥＤ６０ｂ、緑色ＬＥＤ６１ｂ、赤色ＬＥＤ６２ｂ、及び紫色ＬＥＤ８２ｂは正方配列されており、一方の対角には青色ＬＥＤ６０ｂと緑色ＬＥＤ６１ｂがそれぞれ配置され、他方の対角には赤色ＬＥＤ６２ｂと紫色ＬＥＤ８２ｂがそれぞれ配置されている。緑色ＬＥＤ６１ｂ、赤色ＬＥＤ６２ｂ、及び紫色ＬＥＤ８２ｂは、ＬＥＤ駆動部６３を介して、光源制御部５５により独立に制御される。
【０１２４】
コリメータレンズ１０４は、青色ＬＥＤ６０ｂ、緑色ＬＥＤ６１ｂ、赤色ＬＥＤ６２ｂ、及び紫色ＬＥＤ８２ｂから射出した青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び紫色光ＬＶを集光して、平行光として射出する。なお、コリメータレンズ１０４が平行化する光は、完全に平行光でなくてもよく、実質的に平行とみなせる程度であれば良い。これにより、半導体光源部１００から青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び紫色光ＬＶが射出する。
【０１２５】
以上のように、第５実施形態では、ダイクロイックミラーなどの合波部材を用いることなく、半導体光源部１００から複数色の光を射出することができる。このため、半導体光源部１００のコンパクト化が可能である。
【０１２６】
なお、第５実施形態では、マルチチップＬＥＤ光源１０２が実装するＬＥＤとして、青色ＬＥＤ６０ｂ、緑色ＬＥＤ６１ｂ、赤色ＬＥＤ６２ｂ、及び紫色ＬＥＤ８２ｂの４つのＬＥＤを用いているが、これに限られない。例えば、４つのＬＥＤのうち、異なる２つのＬＥＤをそれぞれ実装した２つのマルチチップＬＥＤ光源を構成しても良い。この場合には、各マルチチップＬＥＤ光源の光路を合波部材で合波させる。
【０１２７】
また、マルチチップＬＥＤ光源が実装するＬＥＤを励起用青色ＬＥＤ（青色ＬＥＤ６０ｂまたは紫色ＬＥＤ８２ｂ）としても良い。この場合は、励起用青色ＬＥＤが発する励起用青色光により励起され、緑色と赤色の蛍光を発する蛍光体を用いる。これにより、励起用青色光と緑色の蛍光と赤色の蛍光とが合波された広帯域の光がマルチチップＬＥＤ光源から射出される。
【０１２８】
この他にも、例えば、励起用青色ＬＥＤを実装したマルチチップＬＥＤ光源と、励起用青色光により緑色の蛍光を励起発光する蛍光体と、赤色光を発する赤色ＬＥＤとを備え、励起用青色光と緑色の蛍光とが合波した光に、赤色光を合波部材を用いて合波させても良い。この場合の赤色ＬＥＤは、狭帯域の赤色光を発することが好ましい。
【０１２９】
なお、上記各実施形態では、光源制御部５５は、通常モードの場合、すなわち、半導体光源部５０の光路に、通常用フィルタ７０のＢ１フィルタ７０ａ、Ｇ１フィルタ７０ｂ、及びＲ１フィルタ７０ｃのうちいずれかが挿入された場合には、少なくとも２色の光を発光させているが、これに代えて、１色の光のみ発光させても良い。例えば、光源制御部５５は、Ｂ１フィルタ期間Ｔ１ａに青色ＬＥＤ光源６０のみ点灯させ、Ｇ１フィルタ期間Ｔ１ｂに緑色ＬＥＤ光源６１のみ点灯させ、Ｒ１フィルタ期間Ｔ１ｃに赤色ＬＥＤ光源６２のみ点灯させる。このような点灯制御は、カラーイメージセンサを有する内視鏡を光源装置１３に接続して使用する場合に有効である。すなわち、カラーイメージセンサの場合は、複数色の光を受光するといわゆる混色が発生するが、上記のように１色の光を順次に発光させる点灯制御を行うことにより混色の発生が抑制されるため、色の再現性が良い高画質な画像をモニタに表示することができる。
【０１３０】
なお、上記各実施形態では、内視鏡１１の先端部１９において、対物光学系３４から射出した光を撮像素子３５の撮像面に直接入射させているが、これに限られず、対物光学系３４から射出した光を反射により撮像素子３５の撮像面に入射させても良い。その構成例を以下に説明する。
【０１３１】
図２９に示すように、先端部１９には、対物光学系３４と撮像素子３５の他、対物光学系３４を有する鏡筒１１０と、撮像素子３５と電気的に接続された信号ケーブル１１２と、プリズム１１４と、カバーガラス１１６と、保持枠１１８とが設けられている。なお、図２９においては、ライトガイド３２や照明光学系３３などを省略している。
【０１３２】
鏡筒１１０とプリズム１１４とカバーガラス１１６と撮像素子３５は、保持枠１１８により一体に保持されている。信号ケーブル１１２は、撮像素子３５に半田付けされており、撮像素子３５、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３７、及び撮像駆動部３６の間で信号を伝達する。また、信号ケーブル１１２は、内視鏡１１とプロセッサ装置１２とを電気的に接続する。
【０１３３】
プリズム１１４は、鏡筒１１０の基端側に配置されており、カバーガラス１１６を介して、光学接着剤で撮像素子３５と固着されている。プリズム１１４の入射面は対物光学系３４の射出面と対向しており、プリズム１１４の射出面は撮像素子３５の撮像面と対向している。プリズム１１４は、例えば、入射面と射出面とが直交しており、各面に対向した反射面を有している。このため、対物光学系３４を射出した光は、プリズム１１４に入射した後、プリズム１１４内部で反射面により反射され、撮像素子３５に入射する。なお、プリズム１１４とカバーガラス１１６と撮像素子３５は、互いに密着していなくても良く、例えば、スペーサーなどで空間が設けられていても良い。
【０１３４】
なお、上記各実施形態では、半導体光源部は、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを少なくとも発光させているが、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲのうちの２色の光を少なくとも含む複数色の光を発光させれば良い。この場合においても、光源制御部５５は、各色の光を独立に発光させることを可能とする。もちろん、上記２色の光の他に、紫色光ＬＶなどを加えた複数色の光を発光させても良い。また、半導体光源部に設けるＬＥＤ光源は、青色、緑色、赤色、及び紫色のＬＥＤに限られない。例えば、波長域が５８０ｎｍ〜６２０ｎｍであり、中心波長が６００ｎｍの狭帯域の橙色光を発する橙色ＬＥＤ等を用いても良い。
【０１３５】
なお、上記各実施形態では、光源制御部５５は、各ＬＥＤ光源の光量を制御するために、駆動電流の設定値を調節しているが、これに代えて又は加えて、駆動電流の印加時間を調節しても良い。駆動電流の印加時間を調節することにより、各ＬＥＤ光源の発光期間が制御されるため、各ＬＥＤ光源の光量を調節可能である。
【０１３６】
なお、光源制御部５５は、各ＬＥＤ光源の発光を独立に制御しても良いし、ある光源に依存して制御しても良い。例えば、光源制御部５５は、各ＬＥＤ光源を同時に点灯させ、特定の光量比を維持しつつ規定の最大光量で発光させても良い。この場合の光量制御は、絞り５１により行われる。なお、この絞り５１の代わりにＮＤ（Neutral Density）フィルタを設け、減光量を調整することにより光量制御しても良い。
【０１３７】
また、上記各実施形態では、各ＬＥＤ光源が発する各色の光を合波するための合波部材としてダイクロイックミラーを用いているが、これに代えて、ハーフミラーを用いても良い。ハーフミラーを用いた場合は、ダイクロイックミラーのように一部の波長域が切り取られることがないため、連続性の高い波長域の光を半導体光源部から射出することが可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  内視鏡システム
１１  内視鏡
１２  プロセッサ装置
１３  光源装置
１４  モニタ
１５  操作入力部
１６  挿入部
１７  操作部
１７ａ  アングルノブ
１７ｂ  モード切替部
１８  ユニバーサルコード
１９  先端部
２０  湾曲部
２１  可撓管部
２９  コネクタ
２９ａ  通信用コネクタ
２９ｂ  光源用コネクタ
３２  ライトガイド
３２ａ  入射端
３３  照明光学系
３４  対物光学系
３５  撮像素子
３６  撮像駆動部
３７  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
３８  Ａ／Ｄ変換回路
４０  コントローラ
４１  ＤＳＰ
４２  フレームメモリ
４３  画像処理部
４４  表示制御部
５０  半導体光源部
５１  絞り
５２  絞り制御部
５３  回転フィルタ
５４  回転フィルタ制御部
５５  光源制御部
５６  集光レンズ
６０  青色ＬＥＤ源
６１  緑色ＬＥＤ光源
６２  赤色ＬＥＤ光源
６３  ＬＥＤ駆動部
６４  集光光学系
６０ａ  基板
６０ｂ  青色ＬＥＤ
６１ａ  基板
６１ｂ  緑色ＬＥＤ
６２ａ  基板
６２ｂ  赤色ＬＥＤ
６５  第１コリメータレンズ
６６  第２コリメータレンズ
６７  第３コリメータレンズ
６８  第１の合波部材
６９  第２の合波部材
７０  通常用フィルタ
７０ａ  Ｂ１フィルタ
７０ｂ  Ｇ１フィルタ
７０ｃ  Ｒ１フィルタ
７２  第１血管強調用フィルタ
７２ａ  Ｂ２フィルタ
７２ｂ  Ｇ２フィルタ
８０  半導体光源部
８２  紫色ＬＥＤ光源
８２ａ  基板
８２ｂ  紫色ＬＥＤ
８４  集光光学系
８６  第４コリメータレンズ
８８  第３の合波部材
９０  回転フィルタ
９２  第２血管強調用フィルタ
９２ａ  λ１フィルタ
９２ｂ  λ２フィルタ
９２ｃ  λ３フィルタ
１００  半導体光源部
１０２  マルチチップＬＥＤ光源
１０２ａ  基板
１０４  コリメータレンズ
１１０  鏡筒
１１２  信号ケーブル
１１４  プリズム
１１６  カバーガラス
１１８  保持枠
ＬＢ  青色光
ＬＧ  緑色光
ＬＲ  赤色光
ＬＶ  紫色光
【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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