(57)【要約】照明装置（１）は、光源（１１）と、導光素子（１２）と、光源（１１）からの照明光（Ｌ）を導光素子（１２）の入射端（１２ａ）に向かって偏向する偏向面（１３ｂ）を有し、照明光（Ｌ）を偏向角度（θ１，θ２）に応じた入射角度で入射端（１２ａ）に入射させる偏向素子（１３）とを備え、偏向素子（１３）が、偏向面（１３ｂ）の各位置における照明光（Ｌ）の偏向角度を第１の偏向角度（θ１）と第２の偏向角度（θ２）との間で変更可能であり、照明光（Ｌ）を第１の偏向角度（θ１）および第２の偏向角度（θ２）で同時に偏向し、第１の偏向角度（θ１）で偏向された第１の部分（Ｌｏｎ）および第２の偏向角度（θ２）で偏向された第２の部分（Ｌｏｆｆ）の両方が入射端（１２ａ）に入射する。
2019244339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
入射端および出射端を有し、前記入射端に入射した照明光を導光し前記出射端から出射する導光素子と、
前記光源からの前記照明光を前記導光素子の前記入射端に向かって偏向する偏向面を有し、前記照明光を偏向角度に応じた入射角度で前記入射端に入射させる、偏向素子とを備え、
該偏向素子が、前記偏向面の各位置における前記照明光の偏向角度を第１の偏向角度と第２の偏向角度との間で変更可能であり、前記照明光を前記第１の偏向角度および前記第２の偏向角度で同時に偏向し、
前記第１の偏向角度で偏向された前記照明光の第１の部分および前記第２の偏向角度で偏向された前記照明光の第２の部分の両方が前記入射端に入射する照明装置。
【請求項２】
前記偏向素子が、前記第１の部分と前記第２の部分との光量比を変更可能である請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記偏向素子が、複数のミラーのアレイを有するミラーアレイデバイスであり、前記複数のミラーの角度を個別に変更可能である請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ミラーアレイデバイスが、複数のミラーの２次元アレイを有し、
該２次元アレイにおいて、第１の方向に６個以上の前記ミラーが配列され、前記第１の方向に直交する第２の方向に６個以上の前記ミラーが配列されている請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ミラーアレイデバイスが、前記複数のミラーの各々の角度を第１の角度および第２の角度に択一的に切り替え、
前記第１の角度のミラーの数と前記第２の角度のミラーの数とを変更可能である請求項３または請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記ミラーアレイデバイスが、前記複数のミラーの各々の角度を第１の角度および第２の角度に択一的に切り替え、
前記第１の角度のミラーによって偏向された前記照明光の第１の部分が、前記入射端の端面に略垂直に入射し、
前記第２の角度のミラーによって偏向された前記照明光の第２の部分が、前記入射端の端面に１５°以上の入射角度で入射する請求項３から請求項５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の照明装置と、
前記導光素子の前記出射端から出射された照明光で照明されている被写体の画像を取得する撮像部とを備える内視鏡システム。
【請求項８】
前記被写体の画像に基づいて前記偏向素子を制御する制御部を備える請求項７に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置および内視鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明光の配光パターンをデジタルミラーアレイデバイス（ＤＭＤ、登録商標）によって制御し、照明光をライトガイドを経由して内視鏡に供給する内視鏡用の照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。被写体上で部分的に強い反射光が発生した場合、画像が部分的に過度に明るくなるハレーションまたは輝点が画像に発生し、被写体の観察の妨げとなる。例えば、体腔内の観察において、内視鏡の先端近傍の腔壁に強い照明光が照射されることによって、画像内の周辺部分にハレーションが発生する。被写体の表面で正反射された照明光が内視鏡の対物レンズに入射することによって、画像内に輝点が発生する。このようなハレーションおよび輝点の発生領域が弱い照明光で照明されるように照明光の配光パターンをＤＭＤによって制御することで、ハレーションおよび輝点を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５８８８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＭＤは、多数のマイクロミラーの２次元アレイを備え、個々のマイクロミラーの角度を＋１０°および−１０°に択一的に切り替える。＋１０°のマイクロミラーによって反射されたオン光は、ライトガイドに入射する。−１０°のマイクロミラーによって反射されたオフ光は、ライトガイドに入射しない。すなわち、特許文献１では、光源からＤＭＤに入射した光の一部を排除することによって配光パターンを形成している。したがって、照明光の光量に損失が生じるという不都合がある。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、撮影条件や撮影対象に応じて被写体を適切に照明することができ、かつ、照明光の光量の損失を防ぐことができる照明装置および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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、光源と、入射端および出射端を有し、前記入射端に入射した照明光を導光し前記出射端から出射する導光素子と、前記光源からの前記照明光を前記導光素子の前記入射端に向かって偏向する偏向面を有し、前記照明光を偏向角度に応じた入射角度で前記入射端に入射させる、偏向素子とを備え、該偏向素子が、前記偏向面の各位置における前記照明光の偏向角度を第１の偏向角度と第２の偏向角度との間で変更可能であり、前記照明光を前記第１の偏向角度および前記第２の偏向角度で同時に偏向し、前記第１の偏向角度で偏向された前記照明光の第１の部分および前記第２の偏向角度で偏向された前記照明光の第２の部分の両方が前記入射端に入射する照明装置である。【０００７】
本態様によれば、光源から発せられた照明光は、偏向素子の偏向面によって偏向され、導光素子の入射端に入射し、導光素子の出射端から出射され、被写体を照明する。出射端からの照明光の出射角度は、入射端への照明光の入射角度に依存し、入射端への照明光の入射角度は、偏向素子による照明光の偏向角度によって制御される。したがって、偏向素子による照明光の偏向角度に応じて、被写体を照明する照明光の配光を制御することができる。【０００８】
この場合に、照明光が偏向素子によって第１の偏向角度および第２の偏向角度で同時に偏向されるので、被写体を照明する照明光の配光は２つの配光の組み合わせとなる。したがって、偏向面の各位置における照明光の偏向角度を変化させることによって様々な配光を実現することができ、撮影条件や撮影対象に応じて適切に被写体を照明することができる。また、照明光の第１の部分および第２の部分の両方が導光素子の入射端に入射し被写体を照明するので、照明光の光量の損失を防ぐことができる。【０００９】
上記態様においては、前記偏向素子が、前記第１の部分と前記第２の部分との光量比を変更可能であってもよい。
この構成によって、照明光のより様々な配光を実現することができる。【００１０】
上記態様においては、前記偏向素子が、複数のミラーのアレイを有するミラーアレイデバイスであり、前記複数のミラーの角度を個別に変更可能であってもよい。
光量損失の少ないミラーを偏向素子として使用することによって、光源から出射された照明光の損失をさらに防ぐことができる。【００１１】
上記態様においては、前記ミラーアレイデバイスが、複数のミラーの２次元アレイを有し、該２次元アレイにおいて、第１の方向に６個以上の前記ミラーが配列され、前記第１の方向に直交する第２の方向に６個以上の前記ミラーが配列されていてもよい。
この構成によって、照明光の配光をより高い分解能で調整することができる。【００１２】
上記態様においては、前記ミラーアレイデバイスが、前記複数のミラーの各々の角度を第１の角度および第２の角度に択一的に切り替え、前記第１の角度のミラーの数と前記第２の角度のミラーの数とを変更可能であってもよい。
第１の角度のミラーの数と第２の角度のミラーの数とを変更することによって、第１の部分の光量と第２の部分の光量とを変化させ、照明光の配光を変化させることができる。【００１３】
上記態様においては、前記ミラーアレイデバイスが、前記複数のミラーの各々の角度を第１の角度および第２の角度に択一的に切り替え、前記第１の角度のミラーによって偏向された前記照明光の第１の部分が、前記入射端の端面に略垂直に入射し、前記第２の角度のミラーによって偏向された前記照明光の第２の部分が、前記入射端の端面に１５°以上の入射角度で入射してもよい。
第１の角度のミラーで偏向された第１の部分の光量によって、導光素子の出射端から出射される照明光の中心部分の明るさを制御することができる。第２の角度のミラーで偏向された第２の部分によって、導光素子の出射端から出射される照明光の周辺部分の明るさを制御することができる。また、第２の部分の入射端への入射角度が１５°以上であることによって、内視鏡のような広画角の視野の周辺部分を明るく照明することができる。【００１４】
本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の照明装置と、前記導光素子の前記出射端から出射された照明光で照明されている被写体の画像を取得する撮像部とを備える内視鏡システムである。
上記態様においては、前記被写体の画像に基づいて前記偏向素子を制御する制御部を備えていてもよい。
この構成によって、画像の各部分の明るさが適切になるように照明光の配光を自動調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮影条件や撮影対象に応じて被写体を適切に照明することができ、かつ、照明光の光量の損失を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの全体構成図である。
【図２】図１の内視鏡システムにおける照明装置の全体構成図である。
【図３Ａ】導光素子の入射端への照明光の入射角度と、導光素子の出射端からの照明光の出射角度との関係を説明する図である。
【図３Ｂ】導光素子の出射端から出射される照明光の一例を示す図である。
【図４Ａ】ミラーアレイデバイスから導光素子にオン光のみが入射しているときの、出射端から出射される照明光の配光特性の一例を示す図である。
【図４Ｂ】ミラーアレイデバイスから導光素子にオフ光のみが入射しているときの、出射端から出射される照明光の配光特性の一例を示す図である。
【図４Ｃ】ミラーアレイデバイスから導光素子にオン光およびオフ光の両方が入射しているときの、出射端から出射される照明光の配光特性の一例を示す図である。
【図５】ミラーアレイデバイスの正面図である。
【図６Ａ】オン光とオフ光の比を８０：２０に制御するときのミラーアレイデバイスのマイクロミラーの制御例を説明する図である。
【図６Ｂ】図６Ａの制御において、導光素子の出射端から出射される照明光の配光特性を示す図である。
【図７Ａ】オン光とオフ光の比を３０：７０に制御するときの、ミラーアレイデバイスのマイクロミラーの制御例を説明する図である。
【図７Ｂ】図７Ａの制御において、導光素子の出射端から出射される照明光の配光特性を示す図である。
【図８Ａ】オン光とオフ光の比を１５：８５に制御するときの、ミラーアレイデバイスのマイクロミラーの制御例を説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ａの制御において、導光素子の出射端から出射される照明光の配光特性を示す図である。
【図９】ミラーアレイデバイスのマイクロミラーの他の制御例を説明する図である。
【図１０】図１の照明装置の変形例の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態に係る照明装置１および内視鏡システム１００について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る内視鏡システム１００は、図１に示されるように、長尺のスコープ２と、スコープ２の基端に接続された光源装置３とを備えている。また、内視鏡システム１００は、被写体Ｓを撮像する撮像部４と、撮像部４の視野を照明する照明装置１と、照明装置１を制御する制御部５とを備えている。
【００１８】
撮像部４は、撮像レンズ４ａと、イメージセンサ４ｂとを備えている。撮像レンズ４ａは、スコープ２の先端面に配置され、被写体Ｓからの光を結像する。イメージセンサ４ｂは、スコープ２内に配置され、撮像レンズ４ａによって形成された被写体Ｓの像を撮像し、画像を生成する。被写体Ｓの画像は、イメージセンサ４ｂから制御部５に送信される。制御部５は、図示しない表示装置に画像を表示させる。
【００１９】
照明装置１は、図２に示されるように、照明光Ｌを発する光源１１と、照明光Ｌを導光する導光素子１２と、光源１１からの照明光Ｌを導光素子１２の入射端１２ａに向かって偏向するミラーアレイデバイス（偏向素子）１３と、ミラーアレイデバイス１３と導光素子１２との間に配置されたレンズ群１４とを備えている。
光源１１、ミラーアレイデバイス１３およびレンズ群１４は、光源装置３内に配置されている。導光素子１２は、スコープ２の基端から先端近傍まで、スコープ２内に長手方向に沿って配置されている。
【００２０】
光源１１は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような固体光源である。符号１５は、光源１１から発せられた発散光である照明光Ｌを略平行光に形成する放物面ミラーである。光源１１は、ミラーアレイデバイス１３とは反対側に向かって照明光Ｌを出射し、放物面ミラー１５は、ミラーアレイデバイス１３に向かって照明光Ｌを反射する。
【００２１】
導光素子１２は、照明光Ｌを長手方向に導光する長尺の光学部材、例えばイメージガイドファイバである。導光素子１２は、基端側の入射端１２ａから先端側の出射端１２ｂまで照明光Ｌを導光し、出射端１２ｂから照明光Ｌを出射する。入射端１２ａの端面は、導光素子１２の光軸Ａに垂直である。スコープ２の先端面には、出射端１２ｂと対向する位置に照明レンズ１６が配置されている。照明レンズ１６は、出射端１２ｂから出射された照明光Ｌを拡散させ、照明光Ｌを被写体Ｓに向かって出射する。
【００２２】
図３Ａおよび図３Ｂは、入射端１２ａに入射する光の入射角度θｉｎと、出射端１２ｂから出射される光の配光との関係を説明している。図３Ａに示されるように、照明光Ｌは、反射を繰り返しながら導光素子１２内を長手方向に進む。導光素子１２内において、照明光Ｌは周方向にも導光されるので、図３Ｂに示されるように、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌは輪帯状であり、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光は中心（配光角度０°）に対して対称である。さらに、導光素子１２の光軸Ａに対する照明光Ｌの角度は保存されるので、図３Ａに示されるように、出射端１２ｂからの照明光Ｌの出射角度θｏｕｔは、入射端１２ａへの照明光Ｌの入射角度θｉｎと等しくなる。したがって、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光は、入射角度θｉｎに応じて変化する。
【００２３】
図４および図４Ｂは、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光特性の例を示している。
光源１１が発する照明光Ｌは、中心から周辺に向かって明るさが低下する配光を有する。照明光Ｌが、光軸Ａに対して平行に（すなわち、入射角度θｉｎ＝０°で）入射端１２ａに入射した場合、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光は、図４Ａに示されるように、光源１１が発する照明光Ｌの配光と同様に、中心にピーク強度を有し指向性の高い狭配光となる。照明光Ｌが、光軸Ａに対して斜めに入射端１２ａに入射した場合、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌは、図４Ｂに示されるように、周辺部分にピーク強度を有する広配光となる。入射角度θｉｎが大きい程、ピーク強度を示す配光角度は０°から離間する方向に変位し、照明光Ｌの配光は広がる（すなわち、図３Ｂの輪帯状の照明光Ｌの径が大きくなる）。
【００２４】
ミラーアレイデバイス１３は、図５に示されるように、複数のマイクロミラー１３ａの２次元アレイを有するＤＭＤ（登録商標、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）である。図５において、１個の小さい四角が１個のマイクロミラー１３ａを示している。ミラーアレイデバイス１３は、光源１１からの照明光Ｌが入射し照明光Ｌを偏向する偏向面１３ｂを有している。マイクロミラー１３ａは、偏向面１３ｂ上に、相互に直交する２方向に配列されている。
【００２５】
ミラーアレイデバイス１３は、各マイクロミラー１３ａの角度をオン角度（第１の角度）およびオフ角度（第２の角度）に択一的に切り替えることによって、偏向面１３ｂの各位置における照明光Ｌの偏向角度を第１の偏向角度θ１および第２の偏向角度θ２に択一的に切り替える。したがって、ミラーアレイデバイス１３は、入射した照明光Ｌの一部（第１の部分）を第１の偏向角度θ１で偏向すると同時に、入射した照明光Ｌの他部（第２の部分）を第２の偏向角度θ２で偏向する。以下、オン角度のマイクロミラー１３ａによって第１の偏向角度θ１で偏向された照明光Ｌの一部をオン光Ｌｏｎと言い、オフ角度のマイクロミラー１３ａによって第２の偏向角度θ２で偏向された照明光Ｌの他部をオフ光Ｌｏｆｆと言う。
【００２６】
ミラーアレイデバイス１３からレンズ群１４を経由して入射端１２ａに入射する照明光Ｌの入射角度θｉｎは、ミラーアレイデバイス１３による照明光Ｌの偏向角度θ１，θ２に応じて決まる。オン光Ｌｏｎは、レンズ群１４を経由して、光軸Ａに略平行に（入射端１２ａの端面に略垂直に）入射端１２ａに入射する。オフ光Ｌｏｆｆは、レンズ群１４を経由して、光軸Ａに対して斜めに入射端１２ａに入射する。したがって、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光は、図４Ｃに示されるように、図４Ａの配光と図４Ｂの配光との組み合わせになる。図４Ａは、ミラーアレイデバイス１３に入射した照明光Ｌの全てがオン光Ｌｏｎとして偏向された場合の配光を示し、図４Ｂは、ミラーアレイデバイス１３に入射した照明光Ｌの全てがオフ光Ｌｏｆｆとして偏向された場合の配光を示している。オン光Ｌｏｎが、撮像部４の視野の中心部分を主に照明し、オフ光Ｌｏｆｆが撮像部４の視野の周辺部分を主に照明する。
【００２７】
ミラーアレイデバイス１３は、マイクロミラー１３ａの角度を個別に制御することができ、オン角度のマイクロミラー１３ａの数とオフ角度のマイクロミラー１３ａの数との比を任意に制御することができる。したがって、ミラーアレイデバイス１３は、オン光Ｌｏｎとオフ光Ｌｏｆｆとの光量比を任意に変更することができ、それにより、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光を変化させることができる。
【００２８】
レンズ群１４は、ミラーアレイデバイス１３からのオン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆの両方を入射端１２ａに導く。参照する図面では、レンズ群１４は、一対のレンズを備える。ミラーアレイデバイス１３側のレンズは、ミラーアレイデバイス１３からのオン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆの両方を受光し、導光素子１２側のレンズは、オン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆを入射端１２ａに向かって出射する。
【００２９】
制御部５は、撮像部４から被写体Ｓの画像を受信し、画像に基づいてミラーアレイデバイス１３を制御する。
例えば、制御部５は、画素値に基づいて画像内のハレーションおよび輝点を検出する。ハレーションは、スコープ２の先端近傍の被写体Ｓに過度に強い照明光Ｌが照射されることによって、画像の一部分が白くなる現象である。輝点は、被写体Ｓの表面からの照明光Ｌの正反射光が撮像部４に入射することによって生じる小さな白いスポットである。制御部５は、例えば、所定の閾値以上の画素値を有する領域をハレーションまたは輝点として検出する。次に、制御部５は、検出されたハレーションまたは輝点に対応する領域の照明光Ｌの明るさを低下させるように、オン角度のマイクロミラー１３ａの数とオフ角度のマイクロミラー１３ａの数との比を変化させる。
【００３０】
制御部５は、例えば、中央演算処理装置のようなプロセッサである。制御部５は、記憶装置（図示略）に記憶された画像処理プログラムに従って上記のハレーションおよび輝点の検出を実行し、記憶装置に記憶された制御プログラムに従ってミラーアレイデバイス１３を制御する。
【００３１】
次に、このように構成された照明装置１および内視鏡システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る内視鏡システム１００によれば、光源１１が発した発散光の照明光Ｌは、放物面ミラー１５によって略平行光に形成され、ミラーアレイデバイス１３によってオン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆとして偏向される。オン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆは、レンズ群１４を経由して入射端１２ａから導光素子１２内に入射する。導光素子１２の出射端１２ｂからは、オン光Ｌｏｎとオフ光Ｌｏｆｆとが重なり合った照明光Ｌが出射され、照明光Ｌが照明レンズ１６から被写体Ｓへ照射される。
【００３２】
被写体Ｓにおいて反射された照明光Ｌは、撮像レンズ４ａによって受光される。撮像レンズ４ａによって形成された被写体Ｓの像は、イメージセンサ４ｂによって撮像され、被写体Ｓの画像がイメージセンサ４ｂから制御部５に送信される。
制御部５は、画像内のハレーションおよび輝点を検出する。ハレーションまたは輝点が検出された場合、制御部５は、ミラーアレイデバイス１３のオン角度のマイクロミラー１３ａの数とオフ角度のマイクロミラー１３ａの数との比を変化させることによって、オン光Ｌｏｎとオフ光Ｌｏｆｆとの光量比を変化させ、それにより、ハレーションまたは輝点の発生領域における照明光Ｌの明るさを低下させる。
【００３３】
例えば、腸のような細長い腔内をスコープ２によって観察しているとき、スコープ２の先端近傍の腔壁に強い照明光Ｌが照射されることによって、画像内の周辺部分にハレーションが発生する。制御部５は、オン角度のマイクロミラー１３ａの数を増やすことによってオン光Ｌｏｎの光量を増大させ、オフ角度のマイクロミラー１３ａの数を減らすことによってオフ光Ｌｏｆｆの光量を減少させる。これにより、画像内の周辺部分の明るさが低減されハレーションが抑制されると同時に、画像内の中心部分の明るさが増大する。
【００３４】
被写体Ｓの表面で発生した正反射光が撮像レンズ４ａに入射したとき、画像内に輝点が発生する。画像内の中心部分で輝点が発生している場合、制御部５は、オン角度のマイクロミラー１３ａの数を減少させ、オフ角度のマイクロミラー１３ａの数を増大させる。画像内の周辺部分で輝点が発生している場合、制御部５は、オン角度のマイクロミラー１３ａの数を増大させ、オフ角度のマイクロミラー１３ａの数を減少させる。これにより、正反射光の発生位置における照明光Ｌの明るさが低減され輝点が抑制される。
【００３５】
このように、本実施形態によれば、光源１１からの照明光Ｌがミラーアレイデバイス１３によって相互に異なる２つの偏向角度で同時に偏向され、２つの光Ｌｏｎ，Ｌｏｆｆが相互に異なる入射角度で入射端１２ａに入射する。この２つの光Ｌｏｎ，Ｌｏｆｆの光量比がミラーアレイデバイス１３によって変更されることで、撮像部４の視野を照明する照明光Ｌの配光が被写体Ｓの観察中に動的に調整される。これにより、撮影条件や撮影対象に応じて適切に被写体Ｓを照明し、ハレーションおよび輝点が抑制された良好な画質の画像を提供することができるという利点がある。
【００３６】
また、光源１１からミラーアレイデバイス１３に入射した照明光Ｌの全部がミラーアレイデバイス１３によって同時に２つ偏向角度で偏向され、偏向された全ての光Ｌｏｎ，Ｌｏｆｆがレンズ群１４を経由して入射端１２ａに同時に入射し、被写体Ｓに照射される。このように、光源１１が発した照明光Ｌを損失無く被写体Ｓの照明に使用することができるという利点がある。
【００３７】
出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光は、入射端１２ａへのオフ光Ｌｏｆｆの入射角度θｉｎが大きい程、広くなる。広角の撮像レンズ４ａの視野の周辺部分をオフ光Ｌｏｆｆによって明るく照明するために、オフ光Ｌｏｆｆの入射角度θｉｎは、１５°以上であることが好ましい。
【００３８】
２次元アレイにおけるマイクロミラー１３ａの数が多い程、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光をより高い分解能で調整することができる。したがって、マイクロミラー１３ａの２次元アレイは、少なくとも６個×６個のマイクロミラー１３ａを有することが好ましい。
【００３９】
図６Ａ、図７Ａおよび図８Ａは、制御部５によるミラーアレイデバイス１３の制御例を示している。図６Ａ、図７Ａおよび図８Ａに示されるように、制御部５は、２次元アレイを２つの領域に分割し、一方の領域（偏向面１３ｂ内の白い領域）内の全てのマイクロミラー１３ａをオン角度に制御し、他方の領域（偏向面１３ｂ内の黒い領域）内の全てのマイクロミラー１３ａをオフ角度に制御してもよい。
図６Ａ、図７Ａおよび図８において、オン角度のマイクロミラー１３ａの数とオフ角度のマイクロミラー１３ａの数との比はそれぞれ、８０：２０、３０：７０および１５：８５である。図６Ｂ、図７Ｂおよび図８Ｂは、図６Ａ、図７Ａおよび図８Ａの設定において生成される照明光Ｌの配光を示している。
【００４０】
図９は、制御部５によるミラーアレイデバイス１３の他の制御例を示している。図９において、白い領域がオン角度のマイクロミラー１３ａを示し、黒い領域がオフ角度のマイクロミラー１３ａを表している。制御部５は、２次元アレイの任意の位置のマイクロミラー１３ａをオン角度に制御し、他の位置のマイクロミラー１３ａをオフ角度に制御してもよい。このように、ミラーアレイデバイス１３の全体のマイクロミラー１３ａにおいて、オン角度のマイクロミラー１３ａの数とオフ角度のマイクロミラー１３ａの数との比率を制御することにより、照明光Ｌの配光を制御してもよい。
【００４１】
本実施形態においては、レンズ群１４のレンズが、図１０に示されるように、レンズ面が半円または略半円である半球レンズ１４ａであってもよい。
半球レンズ１４ａの焦点は入射端１２ａに配置され、ミラーアレイデバイス１３からのオン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆの両方が半球レンズ１４ａによって入射端１２ａに集光される。
【００４２】
このように、半球レンズ１４ａを使用することによって、レンズ群１４の構成を簡略にすることができる。また、入射端１２ａに入射するオン光Ｌｏｎおよびオフ光Ｌｏｆｆの各々は、平行光ではなく収束光であるので、様々な入射角度の光線を含む。したがって、入射端１２ａに略平行光が入射する場合と比較して、出射端１２ｂから出射される照明光Ｌの配光が広くなる。
【００４３】
本実施形態においては、ミラーアレイデバイス１３としてＤＭＤを用いることとしたが、これに代えて、１次元的または２次元的に配列された複数のミラーを備え、該複数のミラーの角度を個別に制御することができる他のミラーアレイデバイスを用いてもよい。また、光源１１からの照明光Ｌがミラーアレイデバイスによって３つ以上の偏向角度で同時に偏向され、３つの照明光が相互に異なる入射角度で入射端１２ａに入射するように、構成されていてもよい。
また、偏向素子として、ミラーアレイデバイスに代えて、液晶の屈折率によって光の偏向角度を制御する液晶デバイスを用いてもよい。
【００４４】
本実施形態においては、オン光Ｌｏｎとオフ光Ｌｏｆｆの光量比を制御部５が自動制御することとしたが、これに代えて、ユーザが制御してもよい。
例えば、ユーザは、表示装置に表示される被写体Ｓの画像に基づいてオン光Ｌｏｎとオフ光Ｌｏｆｆの光量比を決定し、制御部５に接続された入力デバイス（図示略）を使用して、光量比を制御部５に入力する。制御部５は、ユーザによって入力された光量比に従って、ミラーアレイデバイス１３を制御する。
これにより、ユーザは、被写体Ｓの画像を観察しながら、被写体Ｓを照明する照明光Ｌの配光を所望の配光に調整することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  照明装置
２  スコープ
３  光源装置
４  撮像部
５  制御部
６  照明レンズ
１１  光源
１２  導光素子
１２ａ  入射端
１２ｂ  出射端
１３  ミラーアレイデバイス
１３ａ  マイクロミラー（ミラー）
１３ｂ  偏向面
１４  レンズ群
１５  放物面ミラー
１００  内視鏡システム
Ｌ  照明光
Ｌｏｎ  オン光（照明光の第１の部分）
Ｌｏｆｆ  オフ光（照明光の第２の部分）
θ１  第１の偏向角度
θ２  第２の偏向角度
θｉｎ  入射角度
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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