(57)【要約】  【課題】  電子内視鏡装置の光源部の消費電力を低減し、発光面積を大きくすることなく発光量を増大する。また、被観察体の発熱を抑えつつぶれの少ない静止画を得る。  【解決手段】  電子内視鏡装置の光源部において、発光スペクトルの異なる複数の発光ダイオードを用い、該発光ダイオードからの放射光をダイクロイックプリズムなどで１つの白色光に合成することで、発光面積を大きくすることなく光量の増大を可能にする。また、静止画を得る場合、前記発光ダイオードの駆動電流を制御することにより迅速に前記発光ダイオードの発光量を増やして照明光を明るくすると共に、固体撮像素子の電子シャッタ速度を早くする。これにより、被観察体の発熱を抑えつつぶれの少ない静止画を得ることができる。  【選択図】      図２
2007068699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子と、
前記複数の固体発光素子からの光を合成して白色光を生成する光合成手段と、
合成された光を集光して出力するための集光レンズと、
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、各々１個または複数個近接して配置す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】
さらに、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段を具備す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】
被観察体を照明するための光を導くライトガイドを含む照明系と対物レンズおよび固体撮像素子を含む撮像系とを有する内視鏡本体部と、前記内視鏡本体部から出力される映像信号を処理する信号処理部と、前記ライトガイドに前記内視鏡本体部の外部から光を供給する光源部とを備えた電子内視鏡装置において、
前記光源部は、発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子と、前記複数の固体発光素子からの光を合成して白色光を生成する光合成手段と、合成された光を集光して前記ライトガイドの入力端に導くための集光レンズと、
を具備することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、各々１個または複数個近接して配置することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
さらに、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段を具備することを特徴とする請求項４または５に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記制御手段は各スペクトル特性の固体発光素子ごとの供給電流を調整して前記合成された光のスペクトルを所望の特性に調整することを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記制御手段は前記複数の固体発光素子の供給電流を調整して前記合成された光の発光出力を所望の値に調整することを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記光合成手段はダイクロイックプリズムを備えることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
前記光合成手段はダイクロイックミラーを備えることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、赤色、緑色および青色の光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１２】
前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、青色および黄色の光を発光する固体発光素子からなることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１３】
さらに、撮像画面をフリーズして静止画像を得る場合には、前記複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段によって前記各々の固体発光素子の発光出力を増大することを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および該光源装置を用いた電子内視鏡装置に関し、特に発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子によって構成される光源装置および該光源装置を含む電子内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、光源装置を備えた従来の電子内視鏡装置の基本的な構成を示す。同図の電子内視鏡装置は、内視鏡本体部（スコープ部）８０と、該内視鏡本体部８０に光学的に結合された光源部９０と、前記内視鏡本体部８０から出力される映像信号を処理する信号処理部１００と、この信号処理部１００に接続された表示部１１０を有している。
【０００３】
内視鏡本体部８０には、その先端部に配置された対物レンズ８１および固体撮像素子８２を含む撮像系と、固体撮像素子８２の出力信号を信号処理部１００に伝送するためのバッファアンプ（ＢＡ）８３のような周辺回路と、照明用レンズ８５およびライトガイド９１を含む照明系とが組み込まれている。ライトガイド９１は例えば光ファイバケーブル束で構成され、照明用レンズ８５近傍から光源部９０まで延在している。
【０００４】
光源部９０は、少なくとも光源ランプ９４およびコンデンサレンズ９２を備えている。また、図示されていないが、必要に応じて光源ランプ９４から出射した光の内赤外線を除去する赤外カットフィルタや、コンデンサレンズ９２を通った光の明るさを調節する絞り機構などが設けられるが、これらの構成要素は図示されていない。そして、光源ランプ９４から出射した光はコンデンサレンズ９２などを通ってライトガイド９１の入力端に送られる。
【０００５】
信号処理部１００は、内視鏡本体部８０から出力される映像信号を表示可能な信号形式になるよう処理するものである。また、表示部１１０は、内視鏡本体部８０の固体撮像素子８２で撮像された被観察体の映像を信号処理部１００からの処理された映像信号に基づき表示するものである。
【０００６】
このような従来の電子内視鏡装置においては、光源部９０の光源ランプ９４としては一般的にキセノンランプやメタルハライドランプのようないわゆる放電型のランプかハロゲンランプが使用されている。ところが、これらの光源ランプの電力は、１５０〜３００ワット（Ｗ）程度のものが使用されており、かなり大きい電力を消費すると共に発熱も多くなる。近年、環境問題から各種装置の省エネルギが強く求められているが、医療機器においても同様で、電子内視鏡装置の光源装置のような消費電力の大きな装置に関しても小型化および省エネルギ化が要望されている。また、光源ランプの発熱のために赤外カットフィルタを必要とするなど光源ランプの発熱の影響を抑えるための工夫も必要となる。
【０００７】
このような背景から、近年発光ダイオード（ＬＥＤ）のような固体発光素子を照明用光源として使用することが検討されている。固体発光素子を使用することにより、消費電力および発熱が低減でき、かつ装置を小型化することができるため、電子内視鏡装置に関しても固体発光素子を照明用光源として使用するための数多くの提案がなされている。
【０００８】
ところが、固体発光素子として発光ダイオードを電子内視鏡装置の照明用光源に使用する場合、発光ダイオード１個あたりの発光出力が従来のキセノンランプなどと比較して小さいため、複数の白色発光ダイオードを並列点灯させ、各白色発光ダイオードからの放射光を集光レンズによって集光してライトガイドに導く構成が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２１６１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、多数の白色発光ダイオードを並べて並列点灯させるものにあっては、放射光の発光面積が大きくなり、集光レンズを介して光ファイバ束であるライトガイドの入力端に入射させても、ライトガイド入力端において光源からの光束が十分に収束できず、光束の周辺部の光はライトガイド内に入射できないため、照明光を十分明るくすることができないという問題がある。また、ライトガイドの入力端における光束を小さく絞り込むためには、ライトガイド入力端から発光ダイオードまでの距離を長くする必要がある。このため、発光ダイオードから放射された光が減衰してしまい照明光を十分明るくすることができないという不都合があった。
【００１０】
また、一般的に、内視鏡本体部は細くする必要があるため、内視鏡本体部内に設けられる照明用ライトガイドも細くする必要がある。このように細いライトガイドの入力端に光源からの光を集光レンズで集光するためには、光源の発光面積をできるだけ小さくする必要がある。一方、１個の発光ダイオードの出力は大きいものでも数ワット程度であるので、１個の白色発光ダイオードでは照明光を十分明るくすることができない。このため、複数の発光ダイオードを使用しても発光面積が大きくならないようにすることができれば好都合である。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術における問題点に鑑み、照明装置の光源部に発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子、例えば発光ダイオード、を設け、前記複数の固体発光素子からの光を１つに合成するという構想に基づき、発光部の発光面積を大きくすることなく発光出力を増大でき、小型かつ低消費電力で信頼性の高い光源装置並びに該光源装置を使用した電子内視鏡装置用光源装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子からの光を１つに合成すると共に、前記複数の発光スペクトル特性の異なる固体発光素子の発光出力を制御することによって、照明光の発光出力および／または色温度を変えることができる光源装置並びに該光源装置を使用した電子内視鏡装置用光源装置を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子からの光を１つに合成する光源装置を用いた電子内視鏡装置において、画面をフリーズして静止画像を得る場合に、前記固体発光素子の発光出力を電気的に制御して大きくすることでぶれの少ない静止画像が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によれば発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子と、前記複数の固体発光素子からの光を合成して白色光を生成する光合成手段と、合成された光を集光して出力するための集光レンズと、を具備することを特徴とする光源装置が提供される。
【００１５】
この場合前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、各々１個または複数個近接して配置することもできる。
【００１６】
さらに、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段を設けると好都合である。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、被観察体を照明するための光を導くライトガイドを含む照明系と対物レンズおよび固体撮像素子を含む撮像系とを有する内視鏡本体部と、前記内視鏡本体部から出力される映像信号を処理する信号処理部と、前記ライトガイドに前記内視鏡本体部の外部から光を供給する光源部とを備えた電子内視鏡装置が提供され、該電子内視鏡装置において、前記光源部は、発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子と、前記複数の固体発光素子からの光を合成して白色光を生成する光合成手段と、合成された光を集光して前記ライトガイドの入力端に導くための集光レンズと、を具備することを特徴とする。
【００１８】
この場合、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、各々１個または複数個近接して配置することもできる。
【００１９】
さらに、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段を設けると好都合である。
【００２０】
前記制御手段は各スペクトル特性の固体発光素子ごとの供給電流を調整して前記合成された光のスペクトルを所望の特性に調整するよう構成できる。
【００２１】
また、前記制御手段は前記複数の固体発光素子の供給電流を調整して前記合成された光の発光出力を所望の値に調整するよう構成してもよい。
【００２２】
前記光合成手段はダイクロイックプリズムを備えるものとすることができる。
【００２３】
あるいは、前記光合成手段はダイクロイックミラーを備えるものとしてもよい。
【００２４】
上記構成において、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、赤色、緑色および青色の光を発光する固体発光素子から構成することができる。
【００２５】
あるいは、前記発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子は、青色および黄色の光を発光する固体発光素子から構成してもよい。
【００２６】
さらに、撮像画面をフリーズして静止画像を得る場合には、前記複数の固体発光素子の発光量を制御する制御手段によって前記各々の固体発光素子の発光出力を増大するよう構成すると好都合である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、複数の固体発光素子からの光を発光面の発光面積を大きくすることなく合成することができるので、小さな発光面積で大きな発光量を有する光源装置を実現できる。このため、本発明に係わる光源装置を電子内視鏡装置の光源部として使用することにより、ライトガイド入力端による光束の断面積を小さくすることができ、固体発光素子からの光を効率よくライトガイドを介して内視鏡本体部先端へ伝達することができる。したがって、電子内視鏡装置を小型化し、低消費電力化し、発熱を抑制しかつ信頼性を向上させることが可能になる。
【００２８】
また、本発明によれば、発光スペクトル特性の異なる複数の固体発光素子からの光を合成することにより、小さな発光面積かつ大発光量で白色光または所定の色温度の照明光を効率よく生成することができる。この場合、複数の固体発光素子における各発光スペクトル特性の固体発光素子の個数、各固体発光素子の大きさなどを的確に選択することにより、所望の白色光または色温度の照明光を効率よく実現できる。
【００２９】
また、本発明によれば、前記発光スペクトル特性の異なる各固体発光素子への電流を制御することによって、得られる照明光の発光出力および／または色温度を所望の値に容易に調整することが可能になる。したがって、このような光源装置を電子内視鏡装置に使用することにより、電子内視鏡装置の使用環境などの条件に応じて照明光の特性を最適のものにすることも可能である。
【００３０】
さらに、本発明によれば、複数の固体発光素子への電流を制御することによって、照明光の発光出力を任意にかつ高速度で制御することができる。したがって、このような照明装置を電子内視鏡装置に使用した場合には、例えば、通常の観察時に対して静止画像を得る場合には発光出力を増やし、かつ固体撮像素子の電子シャッタを高速にすることによってぶれの少ない静止画像を得ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる電子内視鏡装置の全体構成を概略的に示す。同図の電子内視鏡装置は、内視鏡本体部（スコープ部）１０、信号処理部２０、光源部３０および表示部４０より構成される。
【００３２】
内視鏡本体部１０には、その先端部に配置された対物レンズ１１およびＣＣＤなどの固体撮像素子１２を含む撮像系と、照明用レンズ１５およびライトガイド３１を含む照明系が組み込まれている。また、固体撮像素子１２の映像出力信号を信号処理部２０に送るためにバッファアンプ（ＢＡ）１３のような周辺回路が設けられている。
【００３３】
信号処理部２０は、内視鏡本体部１０の固体撮像素子１２からの映像信号を受けて、相関二重サンプリングおよび自動利得制御などを行なうＣＤＳ／ＡＧＣ部２１と、タイミングおよび同期信号を発生するタイミング発生・同期信号発生器（ＴＧ／ＳＳＧ）２２と、光源部３０の各発光ダイオードを制御する制御回路２３と、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）その他で構成される信号処理回路２４を備えている。
【００３４】
ＴＧ／ＳＳＧ部２２は、内視鏡本体部１０の固体撮像素子１２、信号処理部２０内の信号処理回路２４などに必要なタイミング信号および同期信号を供給して各部の動作タイミングを制御するものである。
【００３５】
また、光源部３０は、図１の実施形態では、固体発光素子として光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３種類の光を発生する、それぞれ、発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂを備えている。また、これらの発光ダイオードからの光を合成するダイクロイックプリズム３３が設けられている。さらに、光源部３０は、ダイクロイックプリズム３３によって合成されて得られた白色光をライトガイド３１の入射端３１ａに集光させる集光レンズ３２と、各発光ダイオードに駆動電流を供給する発光ダイオード駆動回路３５とを備えている。
【００３６】
図１の電子内視鏡装置においては、光源部３０における各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂ、３４Ｇからの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の放射光は、ダイクロイックプリズム３３において合成され白色光または所望の色温度の照明光が生成される。この照明光は、集光レンズ３２を通った後、ライトガイド３１の入力端３１ａに入射され、ライトガイド３１を通り内視鏡本体部１０先端の照明用レンズ１５を介して図示しない被観察体に照射される。
【００３７】
このようにして照明光が照射された被観察体の映像は、内視鏡本体部１０の対物レンズおよび固体撮像素子１２を含む撮像系によって撮像される。そして、この撮像によって得られた映像信号がバッファアンプ１３を介して信号処理部２０に送られる。信号処理部２０においては、この映像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ部２１において相関二重サンプリングおよび自動利得制御などの前処理が行なわれた後、信号処理回路２４に入力される。信号処理回路２４は、この入力された信号にさらに必要な処理、例えば、ガンマ補正、マトリックス、同期信号の付与その他を行ない表示部４０に供給して被観察体の画像を表示させる。
【００３８】
図２は、図１の電子内視鏡装置における光源部３０の詳細な構成および動作を説明するための概略図である。同図に示されるように、例えば信号処理部２０に設けられた制御回路２３からの制御信号に基づき駆動回路３５が各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂ、３４Ｇに駆動電流を供給し、これらの各発光ダイオードがそれぞれ赤色、青色および緑色の光を放射する。そして、これらの各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂおよび３４Ｇから放射された光は、後に詳細に説明するように、ダイクロイックプリズム３３において合成され、白色光または所望の色温度の光となって出力され、集光レンズ３２で集光されてライトガイド３１の入射端３１ａに伝達される。
【００３９】
この場合、制御回路２３からの制御信号に基づき、駆動回路３５は各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂおよび３４Ｇに供給される駆動電流を調節することができる。すなわち、各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂおよび３４Ｇに供給される駆動電流の比率を変えることにより、合成された出力光のスペクトル特性または色温度を調節することができる。あるいは、各発光ダイオードに供給される駆動電流の比率を同じにしたまま駆動電流の大きさを変えることにより、合成された光の発光出力を調整することができる。
【００４０】
図３（Ａ）は、光源部３０の各発光ダイオードから放射された光を合成する手段（光合成手段）の詳細な構成を示す。図３（Ａ）は、光合成手段をダイクロイックプリズムを使用して構成した場合の例を示し、また図３（Ｂ）はダイクロイックミラーを使用して構成した場合の例を示す。さらに、図４（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、前記ダイクロイックプリズムおよびダイクロイックミラーの２つのダイクロイック面の分光特性を示すグラフである。
【００４１】
図３（Ａ）の構成は、前記図１および図２に示した光源部に用いられているものに対応する。ダイクロイックプリズム３３は、互いに交差する第１の赤反射ダイクロイック面３３と第２の青反射ダイクロイック面３３Ｂを備えている。なお、このようなダイクロイックプリズム３３は、例えば、全体が４個のプリズムブロックで構成され、各接合面に所定の色の光を反射させる多層干渉膜などを蒸着させることによって形成できる。
【００４２】
そして、図３（Ａ）において、赤色発光ダイオード３４Ｒからの放射光は、ダイクロイックプリズム３３の第１の赤反射ダイクロイック面３３Ｒで直角に反射されて集光レンズ３２へ向かう。また、青色発光ダイオード３４Ｂからの放射光はダイクロイックプリズム３３の第２の青反射ダイクロイック面３３Ｂで直角に反射されて集光レンズ３２へ向かう。そして、緑色発光ダイオード３４Ｇからの放射光は直進して集光レンズ３２へ向かう。したがって、これら各色の光は合成されてダイクロイックプリズム３３から出力され、集光レンズ３２で集光されてライトガイド３１の入射端面３１ａへ入射する。これによって、合成された光は、ライトガイド３１を介して内視鏡本体部先端の照明用レンズ１５を経て被観察体を照明する。
【００４３】
図３（Ｂ）の構成においても、赤色発光ダイオード３４Ｒからの放射光は、ダイクロイックミラー３６の赤反射ダイクロイック面３３Ｒで直角に反射され、ダイクロイックミラー３７を通過して集光レンズ３２へ向かう。また、青色発光ダイオード３４Ｂからの放射光はダイクロイックミラー３７の青反射ダイクロイック面３３Ｂで直角に反射されて集光レンズ３２へ向かう。そして、緑色発光ダイオード３４Ｇからの放射光はダイクロイックミラー３６および３７を通過して直進し集光レンズ３２へ向かう。これによって、３原色の光が合成されて集光レンズ３２で集光され、ライトガイド３１の入射端面３１ａへ入射する。
【００４４】
図３（Ａ）および（Ｂ）から明らかなように、前記各発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂおよび３４Ｇから放射された光は、ほぼ同一光軸上、すなわち集光レンズ３２の光軸上、に導くことができる。したがって、発光スペクトルの異なる複数の発光ダイオードを利用しても、光源の発光面積は１個の白色発光ダイオードを使用する場合と同じであり広がることはない。このため、ライトガイド入力端における光束を小さくすることができ、前記各発光ダイオードからの放射光を効率よく前記ライトガイド３１を通して内視鏡本体部１０へ伝達することができる。
【００４５】
この場合、例えば、各発光ダイオードの発光面積を同じとして考えると、３個の赤、緑および青色発光ダイオードを使用した場合の方が、１個の白色発光ダイオードを使用した場合と比較して、約３倍のエネルギを得ることができるので当然その分だけ明るくすることができる。一例として、１ワットの白色発光ダイオード１個の発光出力は２５ルーメン、赤色、緑色および青色発光ダイオード１個の各発光出力は各々４４、３３および１０ルーメンである。
【００４６】
また、同じ発光出力とした場合、すなわち３個の赤色、青色および緑色の発光ダイオードを使用する場合と３個の白色発光ダイオードを使用する場合とを比較すると、３個の白色発光ダイオードを使用する場合は３個並べて配置することになるため、３個の赤色、青色および緑色発光ダイオードを使用した本発明の場合の発光面積より少なくとも３倍は大きくなる。したがって、３個の白色発光ダイオードを使用する場合は、ライトガイド入力端における光束が広がってしまい、周辺光を有効にライトガイドへ伝達することができず、照明光を明るくすることができず照明効率が低下する。
【００４７】
さらに、本発明によれば、前記３つの発光ダイオード３４Ｒ、３４Ｂおよび３４Ｇはそれぞれ赤色、緑色および青色と異なる発光スペクトルの光を発生するので、例えば緑色発光ダイオードの発光出力は変えずに、赤色と青色の発光ダイオードの発光出力を制御することによって色温度を変えることができる。例えば、赤色発光ダイオード３４Ｒの発光出力を増やし、青色発光ダイオード３４Ｂの発光出力を減らすことで色温度を低目に設定することができる。
【００４８】
図５は、本発明の別の実施形態として、発光スペクトルの異なる発光ダイオードを各々３個使用した場合の例を示す。すなわち、赤色発光ダイオードを３個近接して配置し、赤色発光部３４Ｒ３とし、青色発光ダイオードを３個近接配置して青色発光部３４Ｂ３とし、かつ緑色発光ダイオードを３個近接配置して緑色発光部３４Ｇ３を構成している。すなわち、各色の発光部３４Ｒ３、３４Ｂ３および３４Ｇ３が、前記図３（Ａ）の構成における赤色発光ダイオード３４Ｒ、青色発光ダイオード３４Ｂおよび緑色発光ダイオード３４Ｇと置き換えられている。
【００４９】
このように、発光スペクトルの異なる発光ダイオードを各々複数個使用することによって照明光を明るくすることができる。この場合、当然発光面積は大きくなるが、同じ明るさを得るために白色発光ダイオードを９個並べた場合と比較すると発光面積は大幅に小さくできる。
【００５０】
図６は、本発明のさらに別の実施形態として、赤色発光部３４Ｒ４は赤色発光ダイオードを４個使用し、青色発光部３４Ｂ３および緑色発光部３４Ｇ３はそれぞれ青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードを各々３個使用した場合の例を示す。このように、例えば、所望の色温度を得るために、赤色の発光出力が少ない場合には、出力の少ない発光スペクトルの赤色発光ダイオードの数を他のものの数より多くすることでスペクトルのバランスを取ることができ、所望の色温度を得ることが可能である。各色の発光ダイオードの数は所望の色温度に応じて任意の数とすることができる。
【００５１】
なお、上述の各実施形態においては、発光スペクトルの異なる光を合成するダイクロイックプリズムおよびダイクロイックミラーの例としては、図３、図４および図５に示す構成を有するものとして説明してきた。しかしながら、本発明における光合成手段としては、異なる発光スペクトルの光を合成してほぼ同じ光軸上に出力できるもの、あるいはほぼ同じ領域に導くことができるものであれば、上記以外の構成も可能である。
【００５２】
図７は、本発明のさらに別の実施形態として、発光スペクトルの異なる発光ダイオードとして、青色（Ｂ）と黄色（Ｙｅ）の２種類の発光ダイオードを使用した場合の例を示す。また、図７の構成においては、各発光ダイオードからの光を合成する手段としては、青色反射ダイクロイック面３３Ｂを有するダイクロイックミラーを使用している。もちろん、青色反射ダイクロイック面を有するダイクロイックプリズムを用いることもできる。
【００５３】
図７の構成では、青色発光ダイオード３４Ｂから放射された光は、青色反射ダイクロイック面３３Ｂで直角に反射されて集光レンズ３２へ向かう。また、黄色発光ダイオード３４Ｙｅから放射された光は青色反射ダイクロイック面３３Ｂを通過し直進して集光レンズ３２へ向かう。したがって、青色発光ダイオード３４Ｂから放射された青色の光と、黄色発光ダイオード３４Ｙｅから放射された黄色の光は集光レンズ３２の光軸である同一光軸上に合成され、集光レンズ３２で集光されてライトガイド３１の入射面３１ａへ入射する。これによって、この照明光はライトガイド３１を介して内視鏡本体部先端の照明用レンズを経て被観察体を照明する。
【００５４】
上述の構成では、１つの青色反射ダイクロイックミラーまたは青色反射ダイクロイックプリズムだけで各発光ダイオードからの放射光を共通の光軸上に合成できるので、光源装置の構成を簡略化しかつ低価格化を図ることができる。
【００５５】
次に、本発明のさらに別の実施形態として、上述のような光源部を備えた電子内視鏡装置において、被観察体への照明光量をも制御する構成について説明する。電子内視鏡装置を使用するにあたって、しばしば被観察体の映像を静止画として観察する必要が生じる。この場合、ぶれの少ない静止画を得るために被観察体への照明光量を大きくして固体撮像素子の電子シャッタを速い速度、例えば１／５００秒以上、で動作させることができれば好都合である。この場合、照明光量を長時間大きくしておくと、内視鏡先端部の温度が上昇し被観察体の発熱が多くなり問題となるため、短時間に迅速に光量制御を行なう必要がある。
【００５６】
一般に、電子内視鏡装置の光源ランプとして、従来は、キセノンランプやハロゲンランプが使用されていた。しかしながら、キセノンランプは容易に光量を制御することはできず、またハロゲンランプは光量を制御することはできるが、光量を変えると色温度が変化してしまうという問題があった。
【００５７】
本発明に係わる電子内視鏡装置では、上述のように光源部の照明光量は前記発光ダイオードの駆動電流を変えるだけで簡単かつ高速度で制御できる。したがって、通常の観察時には、照明光の明るさを抑えて被観察体の発熱を防止すると共に、静止画を得る場合には発光ダイオードの発光出力を一時的に大きくして照明光量を増やすと共に、固体撮像素子の電子シャッタ速度を速くしてぶれの少ない静止画を得ることができる。この場合、本発明では、発光ダイオードの発光出力を高速度で制御できるため、被観察体の発熱を的確に防止できる。また、本発明では、各発光ダイオードの電流を的確に制御することにより、照明光の色温度の変動を防止し、あるいは必要であれば所望の色温度にすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、電子内視鏡装置、固体撮像素子内蔵の顕微鏡装置、その他の照明用光源を有する撮像装置あるいは観察装置に適用可能である。これらの装置に適用した場合、本発明によれば、光源部を小型化し、消費電力を低減し、光源部自体の発熱を抑制して信頼性の高い撮像装置などを実現できる。また、一時的に照明光量を増やすことにより静止画を得る場合にも、被観察体の発熱を抑えながらぶれの少ない静止画像を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電子内視鏡装置における光源部の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係わる電子内視鏡装置の光源部の構成例を示す説明図であり、（Ａ）は光合成手段としてダイクロイックプリズムを用いた例を示し、（Ｂ）はダイクロイックミラーを用いた場合の構成例を示す。
【図４】本発明に係わる電子内視鏡装置の光源部に使用するダイクロイックプリズムまたはダイクロイックミラーのダイクロイック面の透過特性を示す説明図であり、（Ａ）は青反射ダイクロイック面の透過特性を示し、（Ｂ）は赤反射ダイクロイック面の透過特性を示す。
【図５】本発明に係わる電子内視鏡装置の光源部の他の構成例を示す説明図である。
【図６】本発明に係わる電子内視鏡装置における光源部のさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】本発明に係わる電子内視鏡装置における光源部のさらに他の構成例を示す説明図である。
【図８】従来の電子内視鏡装置の概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  内視鏡本体部
１１  対物レンズ
１２  固体撮像素子
１３  バッファアンプ
１４  固体撮像素子の駆動信号供給線
１５  照明用レンズ
２０  信号処理部
２１  相関二重サンプリング／自動利得制御回路
２２  タイミング発生／同期信号発生回路
２３  発光ダイオード制御回路
２４  信号処理回路
３０  光源部
３１  ライトガイド
３１ａ  ライトガイド入力端
３２  集光レンズ
３３  ダイクロイックプリズム
３３Ｒ，３３Ｂ  ダイクロイック面
３４Ｒ，３４Ｂ，３４Ｇ  発光ダイオード
３４Ｒ３，３４Ｒ４  赤色発光部
３４Ｂ３  青色発光部
３４Ｇ３  緑色発光部
３４Ｙｅ  黄色発光ダイオード
３５  発光ダイオード駆動回路
３６，３７  ダイクロイックミラー
４０  表示部
【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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