光源装置
【課題】被観察部における励起光の照射範囲を変更可能とし、種々の大きさ関心領域に応じた蛍光画像を取得可能とする。
【解決手段】所定の導光部材ＬＧの光入射端面６０に入射される平行光を射出する平行光源部７０と、平行光源部７０から射出された平行光の光軸の導光部材ＬＧの光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材３０ｇの光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部（たとえばダイクロイックミラー５６およびその移動機構５７）とを備える。
【解決手段】所定の導光部材ＬＧの光入射端面６０に入射される平行光を射出する平行光源部７０と、平行光源部７０から射出された平行光の光軸の導光部材ＬＧの光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材３０ｇの光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部（たとえばダイクロイックミラー５６およびその移動機構５７）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の導光部材の光入射端面に対して平行光を入射する光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
そして、このような内視鏡システムの１つとして、たとえば、脂肪下の血管走行および血流、リンパ管、リンパ流、胆管走行、胆汁流など通常画像上には現れないものを観察するため、予め被観察部にＩＣＧ（インドシアニングリーン）を投入し、被観察部に近赤外光の励起光を照射することによってＩＣＧの蛍光画像を取得する内視鏡システムが提案されている。また、被観察部に励起光を照射することによって被観察部から発せられた自家蛍光を検出して蛍光画像を取得する内視鏡システムも提案されている。
【０００４】
そして、たとえば、特許文献１においては、上述したように被観察部に励起光を照射して蛍光画像を撮像するとともに、白色光を被観察部に照射して通常画像を撮像する内視鏡システムが提案されている。
【０００５】
ここで、特許文献１における内視鏡システムにおいては、蛍光画像と通常画像とを重ね合わせて診断用画像を生成する際、これらの画像が互いに対応したものとなるように被観察部への励起光の照射範囲と白色光の照射範囲とを一致させることが提案されている。
【０００６】
より具体的には、特許文献１においては、ランプから射出された励起光をリフレクタによって反射させることによって比較的ビーム幅の広い平行光を生成し、この平行光からなる励起光のみが入射されるズームレンズの焦点距離を変更することによって、励起光を導光するライトガイドの光入射端面への励起光の集光角を変更し、これにより励起光の照射範囲を白色光の照射範囲に一致させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡システムのようにズームレンズの焦点距離を変更することによって励起光の集光角を変更するようにした場合、比較的ビーム幅の広い励起光に対しては有意な差をもって集光角を変更することが可能であるが、レーザダイオードや発光ダイオードなどから射出された比較的ビーム幅が狭い励起光の集光角をズームレンズを用いて変更するようにした場合、もともとのビーム幅が狭いのでズームレンズの焦点距離を変更したとしてもその集光角を十分に変更することができず、その結果、励起光の照射範囲を十分に変更することができない問題がある。
図１６は、ビーム幅ｗが２ｍｍのレーザ光の集光角（入射角）をズームレンズの焦点距離を変更することによって変化させた場合のグラフを示すものである。なお、ズームレンズとしてはThorlabs製のMVL7000を用い、焦点距離ｆは１８ｍｍ〜１０８ｍｍまで変化させている。このときのレーザ光の集光角（入射角）θの変化はθ＝ａｒｃｔａｎ（ｗ/２ｆ）で表すことができ、０．５°≦θ≦３°であった。
一方、上述したような蛍光画像を撮像する内視鏡システムにおいては、たとえば励起光の照射範囲を比較的広くし、肺や肝臓の全体像など比較的広い視野の蛍光画像を撮像したい場合や、励起光の照射範囲を局所的な狭い範囲に限定して高照度で照射し、リンパ節や管などの小構造の蛍光画像を高画質で撮像したい場合など種々の大きさの関心領域の蛍光画像を撮像した場合があるが、特許文献１に記載の光源装置の構成では、このような種々の蛍光画像を取得するために励起光の照射範囲を十分に変更することができない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、被観察部における励起光の照射範囲を十分に変更することができ、種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる光源装置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】
【００１０】
本発明の光源装置は、所定の導光部材の光入射端面に入射される平行光を射出する平行光源部と、平行光源部から射出された平行光の光軸の導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材の光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明の光源装置においては、平行光源部から射出された平行光を導光部材の光入射端面に集光する集光レンズを設け、照射範囲変更部を、集光レンズへの平行光の入射位置を変更することによって平行光の導光部材の光軸に対する入射角度を変更するものとすることができる。
【００１２】
また、平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、照射範囲変更部を、反射部材を集光レンズの光軸方向または光軸に直交すする方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１３】
また、平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、照射範囲変更部を、平行光源部を集光レンズの光軸方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１４】
また、複数の平行光源部を設けるとともに、その複数の平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、複数の平行光源部を、各平行光源部から射出された平行光が反射部材上の互いに異なる位置に照射されるように配置するとともに、照射範囲変更部を、各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１５】
また、平行光とは異なる波長帯域の光を射出する光源を設け、反射部材を、その光源から射出された光の光路上に配置することができる。
【００１６】
また、反射部材として、上記光源から射出された光を透過させるとともに、平行光を反射するダイクロイックミラーを用いることができる。
【００１７】
また、反射部材として、任意の波長を反射するミラー部材を用いることができる。
【００１８】
また、平行光源部を、集光レンズの光軸方向に配置するとともに、照射範囲変更部を、平行光源部を集光レンズの光軸に直交する方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１９】
また、集光レンズの光軸方向に直交する方向に複数の平行光源部を配置し、照射範囲変更部を、各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００２０】
また、平行光源部を、レーザダイオードまたは発光ダイオードを備えたものとできる。
【００２１】
また、平行光源部を、平行光として近赤外光を射出するものとできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光源装置によれば、平行光源部から射出された平行光の光軸の導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材の光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更可能としたので、上述したような種々の大きさの関心領域に応じた励起光の照射範囲に変更することができ、種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】体腔挿入部の概略構成図
【図３】撮像ユニットの概略構成図
【図４】画像処理装置および第１の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図５】ライトガイドの光入射端面の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合の照度分布と、ライトガイドの光入射端面に対して垂直方向から励起光を入射した場合の照度分布との実験データを示すグラフ
【図６】本発明の第２の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図７】本発明の第３の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図８】本発明の第４の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１０】本発明の第６の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１１】本発明の第５の実施形態の光源装置に遮光部材を設けた場合の概略構成を示す図
【図１２】本発明の第７の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１３】本発明の第８の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１４】本発明の第９の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１５】本発明の第１０の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１６】ズームレンズの焦点距離を変更したときのレーザ光の集光角の変化を示すグラフ
【図１７】レーザ光の集光レンズへの入射高を変更したときのレーザ光のライトガイドへの入射角度の変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の光源装置の第１の実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。本実施形態の硬性鏡システムは、その光源装置の構成に特徴を有するものであるが、まずは硬性鏡システム全体の構成について説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００２５】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、白色の通常光および励起光を射出する光源装置２と、光源装置２から射出された通常光および励起光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および励起光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ３と、プロセッサ３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００２６】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、体腔内に挿入される体腔挿入部３０と、体腔挿入部３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット２０とを備えている。
【００２７】
また、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、体腔挿入部３０と撮像ユニット２０とが着脱可能に接続されている。そして、体腔挿入部３０は、接続部材３０ａ、挿入部材３０ｂ、ケーブル接続部３０ｃ、照射窓３０ｄおよび撮像窓３０ｅを備えている。
【００２８】
接続部材３０ａは、体腔挿入部３０（挿入部材３０ｂ）の撮像ユニット２０側の一端部３０Ｘに設けられており、たとえば撮像ユニット２０に形成された開口２０ａに嵌め合わされることにより、撮像ユニット２０と体腔挿入部３０とが着脱可能に接続される。
【００２９】
挿入部材３０ｂは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。体腔挿入部３０の内部には、撮像窓３０ｅから入射された被観察部の通常像および蛍光像を結像し、体腔挿入部３０の撮像ユニット２０側の一端部３０Ｘまで導光してその一端部３０Ｘから出射させるリレーレンズ３０ｆ（図４参照）が設けられている。このリレーレンズ３０ｆから出射された通常像および蛍光像が撮像ユニット２０に入射される。
【００３０】
挿入部材３０ｂの側面には、図２に示すように、ケーブル接続部３０ｃが設けられており、このケーブル接続部３０ｃに対してライトガイドＬＧがコネクタＣによって機械的に接続される。これにより、光源装置２と挿入部材３０ｂとがライトガイドＬＧを介して光学的に接続されることになる。そして、体腔挿入部３０の内部には、ケーブル接続部３０ｃに接続されたライトガイドＬＧから発せられた通常光および励起光を導光するバンドル化されたマルチモード光ファイバ３０ｇ（図４参照）が設けられており、このマルチモード光ファイバ３０ｇは、入射された通常光および励起光を挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙまで導光して被観察部に向けて照射するものである。挿入部材３０ｂ内に設けられたマルチモード光ファイバ３０ｇは、その先端が研磨されて照射窓３０ｄが形成されている。
【００３１】
図３は、撮像ユニット２０の概略構成を示す図である。撮像ユニット２０は、体腔挿入部３０内のリレーレンズ３０ｆにより結像された被観察部の蛍光像Ｌ６を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、体腔挿入部３０内のリレーレンズ３０ｆにより結像された被観察部の通常像Ｌ５を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像Ｌ５を反射するとともに、蛍光像Ｌ６を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００３２】
第１の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム２１を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ２２と、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ６を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ６を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００３３】
高感度撮像素子２４は、蛍光像Ｌ６の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。
【００３４】
第２の撮像系は、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ５を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ５を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００３５】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）、またはシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００３６】
また、撮像ユニット２０は、撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号と撮像素子２６から出力された通常画像信号とに対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブル５（図１参照）を介してプロセッサ３に出力するものである。
【００３７】
プロセッサ３は、図４に示すように、通常画像入力コントローラ４１、蛍光画像入力コントローラ４２、画像処理部４３、メモリ４４、ビデオ出力部４５、操作部４６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）４７およびＣＰＵ４８を備えている。
【００３８】
通常画像入力コントローラ４１および蛍光画像入力コントローラ４２は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ４１は、撮像ユニット２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ４２は、蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ４１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ４２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ４４に格納される。
【００３９】
画像処理部４３は、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００４０】
ビデオ出力部４５は、画像処理部４３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００４１】
操作部４６は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。後で詳述するが、特に、本実施形態においては励起光の照射範囲の変更を受け付けるものである。
【００４２】
ＴＧ４７は、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ５３を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。ＣＰＵ４８は装置全体を制御するものである。
【００４３】
プロセッサ３と撮像ユニット２０とは、図１および図４に示すように、ケーブル５を介して接続されるものである。ケーブル５は、撮像ユニット２０で撮像された通常画像信号や蛍光画像信号を伝搬する信号配線やプロセッサ３から出力された制御信号を伝達する制御配線などを備えたものである。ケーブル５の先端にはコネクタ５ａとコネクタ５ｂとが設けられており、ケーブル５はコネクタ５ａを介してプロセッサ３に着脱可能に接続され、コネクタ５ｂを介して撮像ユニット２０に着脱可能に接続されるものである。
【００４４】
光源装置２は、図４に示すように、約４００〜７００ｎｍの広帯域の波長からなる通常光（白色光）Ｌ１を拡散光として射出する可視光ランプ５０と、可視光ランプ５０から射出された通常光Ｌ１を略平行光にして射出する非球面レンズ５１と、７５０〜７９０ｎｍの近赤外光である励起光Ｌ２を射出する近赤外レーザダイオード５２と、近赤外レーザダイオード５２を駆動するＬＤドライバ５３と、近赤外レーザダイオード５２から射出された励起光Ｌ２が入射されて平行光として射出するコリメートレンズ５４と、コリメートレンズ５４から射出された励起光Ｌ２を後述する集光レンズ５５に向けて反射するとともに、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１を透過するダイクロイックミラー５６と、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１とダイクロイックミラー５６によって反射された励起光Ｌ２とを集光して、上述したライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射させる集光レンズ５５とを備えている。なお、本実施形態においては、上記近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とから平行光源部７０が構成されている。
【００４５】
可視光ランプ５０としてはたとえばキセノンランプが用いられる。また、本実施形態においては、励起光を射出する光源として近赤外レーザダイオードを用いるようにしたが、近赤外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。
【００４６】
ダイクロイックミラー５６は、上述したように通常光Ｌ１を透過するとともに、励起光Ｌ２を反射するものであり、集光レンズ５５の光軸方向に対して４５°の傾きをもって配置されている。また、ダイクロイックミラー５６は、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１の光路上に配置されるものである。
【００４７】
近赤外レーザダイオード５２およびコリメートレンズ５４は、その励起光Ｌ２の射出方向が集光レンズ５５の光軸に直交する方向となるように配置されている。
【００４８】
さらに、光源装置２には、ダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向（矢印Ａ方向）に移動させる移動機構５７（照射範囲変更部）が設けられている。この移動機構５７としては、公知のアクチュエータを用いることができる。
【００４９】
そして、この移動機構５７によってダイクロイックミラー５６を矢印Ａ方向に移動させることによって、ダイクロイックミラー５６上における励起光Ｌ２の反射位置が変化し、これにより集光レンズ５５への励起光Ｌ２の入射位置が変更される。具体的には、ダイクロイックミラー５６が、図４に示す集光レンズ５５側に位置する場合には、励起光Ｌ２はダイクロイックミラー５６によって反射されて励起光Ｌ３として集光レンズ５５に入射され、ダイクロイックミラー５６が、図４に示す可視光ランプ５０側に位置する場合には、励起光Ｌ２はダイクロイックミラー５６によって反射されて励起光Ｌ４として集光レンズ５５に入射される。すなわち、ダイクロイックミラー５６が集光レンズ５５側に近づくほど集光レンズ５５への励起光Ｌ２の入射位置が、集光レンズ５５の光軸から離れた位置に変更されることになる。
【００５０】
そして、上述したように集光レンズ５５への励起光の入射位置が変更されると、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度が変更される。具体的には、図４に示すように励起光Ｌ３の方が励起光Ｌ４よりも光入射端面６０の垂直方向に対する入射角度が大きくなることになる。
【００５１】
このようにライトガイドＬＧの光入射端面６０に対する励起光の入射角度を変更すると、その入射角度の大きさに応じて被観察部に照射される励起光の照射範囲を変更することができる。すなわち、図４に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対する入射角度が大きい励起光Ｌ３の方が、励起光Ｌ４よりも被観察部における照射範囲が広がることになる。
【００５２】
ここで、上述したようにライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度を変更することによって励起光の照射範囲が変更されることを示す実験データを図５に示す。図５は、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合の照度分布と、ライトガイドＬＧの光入射端面６０に対して垂直方向から励起光を入射した場合の照度分布との実験データを示したものである。図５に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合、ライトガイドＬＧのマルチモード光ファイバ内を伝搬して出射される励起光は、ピークを有する照度分布を２つ形成することになる。そして、これらの２つの照度分布が一部だけ重なりを持って分布することによって比較的広い範囲の照度分布を形成することができる。ただし、入射角を大きくし過ぎると２つの照度分布間の距離が大きくなるとともにその照度も小さくなり、十分な照度の励起光を照射することができなくなるので所定の上限値以内の範囲で入射角を設定することが望ましい。
【００５３】
また、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度と励起光の照射範囲との関係を定量的に説明すると、まず、図４に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度をθｉｎ、体腔挿入部３０内のマルチモード光ファイバ３０ｇからの励起光の出射角度をθｏｕｔ、集光レンズ５５への励起光の入射高ｈ（ダイクロイックミラー５６の光軸方向への移動量ｘ）とするとこれらの関係は下式を満たすものとなる。ただし、θｉｎ＝θｏｕｔはθｉｎ≦θｍａｘ（＝ａｒｃｓｉｎ（ＮＡ））のときに成立するものである。
θｏｕｔ＝θｉｎ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ/ｆ）＝ａｒｃｔａｎ（ｘ/ｆ）
ｆ：集光レンズ５５の焦点距離
【００５４】
したがって、励起光の照射範囲の半径ｒは、励起光の入射高ｈ（ダイクロイックミラー５６の移動量ｘ）に応じて、下式を満たすように変化することになる。
ｒ＝ｄ・ｔａｎ（θｏｕｔ）＝ｄ・ｈ/ｆ＝ｄ・ｘ/ｆ
ｄ：体腔挿入部３０の先端と被観察部との距離
【００５５】
なお、図４においては、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への入射角として２つの入射角を示しているが、すなわちダイクロイックミラー５６の位置として２つの位置を示しているが、これに限らず、ダイクロイックミラー５６の移動量および移動方向（集光レンズ５５側または可視光ランプ５０側）は、プロセッサ３の操作部４６を用いて使用者によって任意に設定可能なものである。そして、これにより被観察部への励起光の照射範囲が任意に変更される。
【００５６】
また、集光レンズ５５によって集光された通常光Ｌ１および励起光Ｌ３，Ｌ４が入射されるライトガイドＬＧの先端にはコネクタ６１が設けられており、ライトガイドＬＧはこのコネクタ６１を介して光源装置２に着脱可能に接続されるものである。ライトガイドＬＧは、たとえばバンドル化されたマルチモード光ファイバから構成されるものである。
【００５７】
また、本実施形態においては、励起光Ｌ２を集光レンズ５５に向けて反射するものとしてダイクロイックミラー５６を用いるようにしたが、ダイクロイックミラー５６ではなく、任意の波長を反射する単なるミラーを用いるようにしてもよい。なお、図４においては、集光レンズ５５への励起光の入射位置の変化を明確に示すためにミラーを大きく記載しているが、実際は、非球面レンズ５１の大きさに対して十分に小さいものとすることができ、また、非球面レンズ５１から射出される通常光Ｌ１の光量も十分に大きなものであるので、ミラーによる通常光Ｌ１のケラレは特に問題ないものである。
【００５８】
また、本実施形態においては、励起光として近赤外光を用いるようにしたが、これに限らず、広帯域の波長からなる通常光よりも狭帯域の波長が用いられる。そして、励起光は、上記波長域の光に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定されるものである。
【００５９】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。
【００６０】
まず、光源装置２に接続されたライトガイドＬＧのコネクタＣが体腔挿入部３０の挿入部材３０ｂのケーブル接続部３０ｃに接続されるとともに、プロセッサ３に接続されたケーブル５のコネクタ５ｂが撮像ユニット２０に接続される。
【００６１】
次に、光源装置２の電源がオンされた後、使用者により体腔挿入部３０が体腔内に挿入され、体腔挿入部３０の先端が被観察部の近傍に設置される。
【００６２】
そして、光源装置２の可視光ランプ５０から通常光Ｌ１が射出され、その通常光Ｌ１は非球面レンズ５１によって略平行光にされたあと集光レンズ５５に入射され、集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射される。一方、光源装置２の
近赤外レーザダイオード５２から励起光Ｌ２が射出され、その励起光Ｌ２はコリメートレンズ５４を透過したあとダイクロイックミラー５６に入射される。
【００６３】
なお、このときのダイクロイックミラー５６は、使用者によって操作部４６において設定入力された励起光の照射範囲に応じた位置に移動機構５７によって配置されているものとする。
【００６４】
そして、ダイクロイックミラー５６に入射された励起光Ｌ２は集光レンズ５５に向けて反射されたあと集光レンズ５５に入射され、集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に対してその設定された照射範囲に応じた入射角度をもって入射される。
【００６５】
そして、上述したようにしてライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射された通常光Ｌ１と励起光Ｌ２とはライトガイドＬＧによって導光されて体腔挿入部３０内のマルチモード光ファイバ３０ｇの光入射端面から入射され、マルチモード光ファイバ３０ｇによって導光された通常光Ｌ１および励起光Ｌ３または励起光Ｌ４が体腔挿入部３０の先端から被観察部に向けて照射される。
【００６６】
そして、上述したような通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、励起光Ｌ３またはＬ４の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めＩＣＧが投与されており、このＩＣＧから発せられる蛍光を撮像するものとする。
【００６７】
具体的には、通常像の撮像の際には、通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像Ｌ５が挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｆにより導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００６８】
撮像ユニット２０に入射された通常像Ｌ５は、ダイクロイックプリズム２１により撮像素子２６に向けて直角方向に反射され、第２結像光学系２５により撮像素子２６の撮像面上に結像され、撮像素子２６によって所定のフレームレートで順次撮像される。
【００６９】
撮像素子２６から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に順次出力される。
【００７０】
そして、プロセッサ３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ４１において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部４３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００７１】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。
【００７２】
一方、蛍光像の撮像の際には、励起光Ｌ３またはＬ４の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像Ｌ６が挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｆにより導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００７３】
撮像ユニット２０に入射された蛍光像Ｌ６は、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を通過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像され、高感度撮像素子２４によって所定のフレームレートで撮像される。
【００７４】
高感度撮像素子２４から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に順次出力される。
【００７５】
そして、プロセッサ３に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ４２において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部４３において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００７６】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。
【００７７】
そして、上述したように蛍光画像を一旦表示したあと、使用者が励起光の照射範囲を変更したいと考えた場合には、操作部４６において使用者による励起光の照射範囲の変更指示が設定入力される。
【００７８】
そして、操作部４６において設定入力された励起光の照射範囲に応じて移動機構５７によってダイクロイックミラー５６が矢印Ａ方向に移動し、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度が変更されることによって、被観察部への励起光の照射範囲が変更される。
【００７９】
上記実施形態の硬性鏡システムによれば、励起光のライトガイドＬＧの光軸に対する入射角度を変更することによって体腔挿入部３０の光出射端面から射出される励起光の照射範囲を変更可能としたので、肺や肝臓、もしくはリンパ節や管などの種々の大きさの関心領域に応じた励起光の照射範囲に変更することができ、その種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる。
図１７は、従来のズームレンズを用いた方法との作用効果の違いを示すためのグラフである。具体的には、図１７は、ビーム幅が２ｍｍのレーザ光の集光レンズ５５への入射位置（入射高ｈ）を変更した場合におけるレーザ光のライトガイドＬＧへの入射角度の変化を示したものである。なお、集光レンズ５５としてはEdmund製の66315-Lを用い、その焦点距離ｆは３７．５ｍｍであり、直径は５０ｍｍである。このときのレーザ光のライトガイドＬＧへの入射角度θｉｎの変化はθｉｎ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ/ｆ）で表すことができ、０＜θｉｎ≦３０°であった。
【００８０】
次に、以下、本発明の第２〜１０の実施形態の光源装置を用いた硬性鏡システムについて説明する。第２〜１０の実施形態の光源装置を用いた硬性鏡システムは、その光源装置の構成のみが上記第１の実施形態の硬性鏡システムと異なるので光源装置の構成のみについて説明する。
【００８１】
上記第１の実施形態の光源装置２においては、ダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向に移動させるようにしたが、これに対し第２の実施形態の光源装置６は、図６に示すようにダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向に直交する方向（矢印Ｂ方向）に移動させるようにしたものである。このようにダイクロイックミラー５６を矢印Ｂ方向に移動させた場合にも、上記第１の実施形態の光源装置２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるのでライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができ、これにより励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８２】
次に、本発明の第３の実施形態の光源装置について説明する。上記第１および第２の実施形態の光源装置２においては、ダイクロイックミラー５６を移動させることによって集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第３の実施形態の光源装置７は、図７に示すようにダイクロイックミラー５６は所定位置に固定したままとし、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を移動機構５８によって集光レンズ５５の光軸方向（矢印Ｃ方向）に移動させるようにしたものである。
【００８３】
このように近赤外レーザダイオード５２およびコリメートレンズ５４を矢印Ｃ方向に移動させた場合にも、ダイクロイックミラー５６上の励起光の反射位置を変更することができるので、上記第１および第２の実施形態の光源装置２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８４】
次に、本発明の第４の実施形態の光源装置について説明する。上記第３の実施形態の光源装置７においては、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５５４とを備えた平行光源部７０を移動させることによって、ダイクロイックミラー５６上における励起光の反射位置を変更するようにしたが、これに対し第４の実施形態の光源装置８は、図８に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸方向に配列し、ＬＤドライバ５３（照射範囲変更部）によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【００８５】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第３の実施形態の光源装置７と同様に、ダイクロイックミラー５６上の励起光の反射位置を変更することができるので、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図８に示す第４の実施形態の光源装置８においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸方向に配列するようにすればよい。
【００８６】
次に、本発明の第５の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜第４の実施形態の光源装置においては、近赤外レーザダイオードから射出された励起光をダイクロイックミラー５６によって直角に反射することによって集光レンズ５５に入射させるようにしたが、これに対し第５の実施形態の光源装置９は、図９に示すように、ダイクロイックミラー５６を設けないようにし、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を、集光レンズ５５の光軸に平行な直線上であって、かつ非球面レンズ５１を透過した通常光Ｌ１の光路上に配置するようにしたものである。そして、さらに上記のように配置された平行光源部７０を集光レンズ５５の光軸に直交する方向（矢印Ｄ方向）に移動機構５８によって移動するようにしたものである。
【００８７】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第４の実施形態の光源装置と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８８】
次に、本発明の第６の実施形態の光源装置について説明する。上記第５の実施形態の光源装置９においては、平行光源部７０を移動させることによって、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第６の実施形態の光源装置１１は、図１０に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【００８９】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第５の実施形態の光源装置９と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるので、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１０に示す第６の実施形態の光源装置１１においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列するようにすればよい。
【００９０】
なお、上記第５および第６の実施形態の光源装置９，１１のように、近赤外レーザダイオードおよびコリメートレンズを通常光Ｌ１の光路上に設けるようにしたとしても、通常光Ｌ１の光量は十分な大きさとすることができ、また回折効果や拡散効果などがあるので被観察部に問題となるような影が写り込むようなことはない。
【００９１】
また、近赤外レーザダイオードによる通常光Ｌ１のケラレについても、たとえば、非球面レンズ５１としてレンズ径が５０ｍｍのEdmund製精密非球面レンズを使用し、近赤外レーザダイオードとして直径が５．６ｍｍのEdmund製レーザダイオードを使用した場合には、その伝送効率は１−（５．６/５０）＝９９％となるので特に問題はない。
【００９２】
ただし、上記第５および第６の実施形態においては、上述したように通常光Ｌ１の光路上に近赤外レーザダイオードを設けるようにしたので、通常光Ｌ１が近赤外レーザダイオードに照射されることによって近赤外レーザダイオードが発熱して故障してしまうおそれがある。
【００９３】
そこで、たとえば、非球面レンズ５１の可視光ランプ５０側の一部の面に対し、図１１に示すように、近赤外レーザダイオード５２への通常光Ｌ１の照射を妨げる遮光部材５１ａを設けるようにしてもよい。この遮光部材５１ａとしては、通常光Ｌ１を反射する部材を用いるようにしてもよいし、通常光Ｌ１を吸収する部材を用いるようにしてもよい。なお、遮光部材５１ａとして、通常光Ｌ１を反射する部材を用いる場合には、通常光Ｌ１を反射する方向が可視光ランプ５０方向以外の方向となるように構成することが望ましい。
【００９４】
また、上記説明では、非球面レンズ５１の可視光ランプ５０側の面に遮光部材５１ａを設けるようにしたが、これに限らず、非球面レンズ５１の近赤外レーザダイオード５２側の面に設けるようにしてもよいし、もしくは非球面レンズ５１とは分離して設けるようにしてもよい。
【００９５】
または、近赤外レーザダイオードの可視光ランプ５０側に通常光Ｌ１を反射するような反射部材を設けるようにしてもよい。この反射部材についても、通常光Ｌ１を反射する方向が可視光ランプ５０方向以外の方向となるように構成することが望ましい。もしくは、反射部材の代わりに、近赤外レーザダイオードに対して断熱部材を設けるようにしてもよい。断熱部材の材料としては公知の材料を使用することができる。また、近赤外レーザダイオードに対して断熱部材と反射部材との両方を設けるようにしてもよい。
【００９６】
次に、本発明の第７の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜第４の実施形態の光源装置においては、可視光ランプ５０および非球面レンズ５１を集光レンズ５５の光軸方向に配置するとともに、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を上記光軸方向に直交する方向に配置するようにしたが、これに対し第７の実施形態の光源装置１２は、図１２に示すように、平行光源部７０を集光レンズ５５の光軸方向に配置するとともに、可視光ランプ５０および非球面レンズ５１を上記光軸方向に直交する方向に配置するようにしたものである。そして、図１２に示す光源装置１２におけるダイクロイックミラー５９は、可視光ランプ５０から射出され非球面レンズ５１を透過した通常光Ｌ１を集光レンズ５５に向けて反射するとともに、近赤外レーザダイオード５２から射出されコリメートレンズ５４を透過した励起光Ｌ２を透過するものである。
【００９７】
そして、さらに第７の実施形態の光源装置１２には、上記のように配置された平行光源部７０を、集光レンズ５５の光軸に直交する方向（矢印Ｅ方向）に移動機構５８によって移動するようにしたものである。
【００９８】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第４の実施形態の光源装置と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００９９】
次に、本発明の第８の実施形態の光源装置について説明する。上記第７の実施形態の光源装置１２においては、平行光源部７０を移動させることによって、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第８の実施形態の光源装置１３は、図１３に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【０１００】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第７の実施形態の光源装置１２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるので、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１３に示す第８の実施形態の光源装置１３においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列するようにすればよい。
【０１０１】
次に、本発明の第９の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜８の実施形態の光源装置においては、近赤外レーザダイオードから射出された励起光を集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に集光して入射させるようにしたが、これに対し第９の実施形態の光源装置１４は、図１４に示すように、集光レンズ５５を設けることなく、平行光源部７０から射出された励起光Ｌ３またはＬ４を直接ライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射させるようにしたものである。なお、可視光ランプ５０から射出された通常光Ｌ１は集光レンズ６５によって集光されてライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射されるものとする。
【０１０２】
そして、さらに第９の実施形態の光源装置１４には、上記のように配置された平行光源部７０の光軸がライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して複数の角度で傾くように、移動機構５８によって平行光源部７０を矢印Ｆ方向（ライトガイドＬＧの光入射端面６０の中央を中心とする円の円周方向）に移動するようにしたものである。
【０１０３】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第８の実施形態の光源装置と同様に、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができ、これにより励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【０１０４】
次に、本発明の第１０の実施形態の光源装置について説明する。上記第９の実施形態の光源装置においては、平行光源部７０を移動させることによって、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更するようにしたが、これに対し第１０の実施形態の光源装置１５は、図１５に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを上述した矢印Ｆ方向に沿って配置し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【０１０５】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第９の実施形態の光源装置１４と同様に、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができるので、これに励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１５に示す第１０の実施形態の光源装置１５においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを上述した矢印Ｆ方向に配列するようにすればよい。
【０１０６】
なお、上記実施形態においては、第１の撮像系により蛍光画像を撮像するようにしたが、これに限らず、被観察部に対して平行光からなるその他の特殊光を照射し、その照射による被観察部の吸光特性に基づく画像を撮像するようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態は、本発明の光源装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡システムに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 硬性鏡システム
２，６〜９，１１〜１５ 光源装置
３ プロセッサ
４ モニタ
１０ 硬性鏡撮像装置
２０ 撮像ユニット
２４ 高感度撮像素子
２６ 撮像素子
３０ 体腔挿入部
３０ｆ リレーレンズ
３０ｇ マルチモード光ファイバ
５０ 可視光ランプ
５１ 非球面レンズ
５１ａ 遮光部材
５２，５２ａ，５２ｂ 近赤外レーザダイオード
５４，５４ａ，５４ｂ コリメートレンズ
５５ 集光レンズ
５６ ダイクロイックミラー
５７ 移動機構
５８ 移動機構
５９ ダイクロイックミラー
６０ 光入射端面
６５ 集光レンズ
７０ 平行光源部
７０ａ 第１の平行光源部
７０ｂ 第２の平行光源部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の導光部材の光入射端面に対して平行光を入射する光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
そして、このような内視鏡システムの１つとして、たとえば、脂肪下の血管走行および血流、リンパ管、リンパ流、胆管走行、胆汁流など通常画像上には現れないものを観察するため、予め被観察部にＩＣＧ（インドシアニングリーン）を投入し、被観察部に近赤外光の励起光を照射することによってＩＣＧの蛍光画像を取得する内視鏡システムが提案されている。また、被観察部に励起光を照射することによって被観察部から発せられた自家蛍光を検出して蛍光画像を取得する内視鏡システムも提案されている。
【０００４】
そして、たとえば、特許文献１においては、上述したように被観察部に励起光を照射して蛍光画像を撮像するとともに、白色光を被観察部に照射して通常画像を撮像する内視鏡システムが提案されている。
【０００５】
ここで、特許文献１における内視鏡システムにおいては、蛍光画像と通常画像とを重ね合わせて診断用画像を生成する際、これらの画像が互いに対応したものとなるように被観察部への励起光の照射範囲と白色光の照射範囲とを一致させることが提案されている。
【０００６】
より具体的には、特許文献１においては、ランプから射出された励起光をリフレクタによって反射させることによって比較的ビーム幅の広い平行光を生成し、この平行光からなる励起光のみが入射されるズームレンズの焦点距離を変更することによって、励起光を導光するライトガイドの光入射端面への励起光の集光角を変更し、これにより励起光の照射範囲を白色光の照射範囲に一致させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡システムのようにズームレンズの焦点距離を変更することによって励起光の集光角を変更するようにした場合、比較的ビーム幅の広い励起光に対しては有意な差をもって集光角を変更することが可能であるが、レーザダイオードや発光ダイオードなどから射出された比較的ビーム幅が狭い励起光の集光角をズームレンズを用いて変更するようにした場合、もともとのビーム幅が狭いのでズームレンズの焦点距離を変更したとしてもその集光角を十分に変更することができず、その結果、励起光の照射範囲を十分に変更することができない問題がある。
図１６は、ビーム幅ｗが２ｍｍのレーザ光の集光角（入射角）をズームレンズの焦点距離を変更することによって変化させた場合のグラフを示すものである。なお、ズームレンズとしてはThorlabs製のMVL7000を用い、焦点距離ｆは１８ｍｍ〜１０８ｍｍまで変化させている。このときのレーザ光の集光角（入射角）θの変化はθ＝ａｒｃｔａｎ（ｗ/２ｆ）で表すことができ、０．５°≦θ≦３°であった。
一方、上述したような蛍光画像を撮像する内視鏡システムにおいては、たとえば励起光の照射範囲を比較的広くし、肺や肝臓の全体像など比較的広い視野の蛍光画像を撮像したい場合や、励起光の照射範囲を局所的な狭い範囲に限定して高照度で照射し、リンパ節や管などの小構造の蛍光画像を高画質で撮像したい場合など種々の大きさの関心領域の蛍光画像を撮像した場合があるが、特許文献１に記載の光源装置の構成では、このような種々の蛍光画像を取得するために励起光の照射範囲を十分に変更することができない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、被観察部における励起光の照射範囲を十分に変更することができ、種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる光源装置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】
【００１０】
本発明の光源装置は、所定の導光部材の光入射端面に入射される平行光を射出する平行光源部と、平行光源部から射出された平行光の光軸の導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材の光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明の光源装置においては、平行光源部から射出された平行光を導光部材の光入射端面に集光する集光レンズを設け、照射範囲変更部を、集光レンズへの平行光の入射位置を変更することによって平行光の導光部材の光軸に対する入射角度を変更するものとすることができる。
【００１２】
また、平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、照射範囲変更部を、反射部材を集光レンズの光軸方向または光軸に直交すする方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１３】
また、平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、照射範囲変更部を、平行光源部を集光レンズの光軸方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１４】
また、複数の平行光源部を設けるとともに、その複数の平行光源部から射出された平行光を集光レンズに向けて反射する反射部材を設け、複数の平行光源部を、各平行光源部から射出された平行光が反射部材上の互いに異なる位置に照射されるように配置するとともに、照射範囲変更部を、各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１５】
また、平行光とは異なる波長帯域の光を射出する光源を設け、反射部材を、その光源から射出された光の光路上に配置することができる。
【００１６】
また、反射部材として、上記光源から射出された光を透過させるとともに、平行光を反射するダイクロイックミラーを用いることができる。
【００１７】
また、反射部材として、任意の波長を反射するミラー部材を用いることができる。
【００１８】
また、平行光源部を、集光レンズの光軸方向に配置するとともに、照射範囲変更部を、平行光源部を集光レンズの光軸に直交する方向に移動させることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００１９】
また、集光レンズの光軸方向に直交する方向に複数の平行光源部を配置し、照射範囲変更部を、各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって集光レンズへの平行光の入射位置を変更するものとできる。
【００２０】
また、平行光源部を、レーザダイオードまたは発光ダイオードを備えたものとできる。
【００２１】
また、平行光源部を、平行光として近赤外光を射出するものとできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光源装置によれば、平行光源部から射出された平行光の光軸の導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって導光部材の光出射端面から射出される平行光の照射範囲を変更可能としたので、上述したような種々の大きさの関心領域に応じた励起光の照射範囲に変更することができ、種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光源装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】体腔挿入部の概略構成図
【図３】撮像ユニットの概略構成図
【図４】画像処理装置および第１の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図５】ライトガイドの光入射端面の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合の照度分布と、ライトガイドの光入射端面に対して垂直方向から励起光を入射した場合の照度分布との実験データを示すグラフ
【図６】本発明の第２の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図７】本発明の第３の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図８】本発明の第４の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１０】本発明の第６の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１１】本発明の第５の実施形態の光源装置に遮光部材を設けた場合の概略構成を示す図
【図１２】本発明の第７の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１３】本発明の第８の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１４】本発明の第９の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１５】本発明の第１０の実施形態の光源装置の概略構成を示す図
【図１６】ズームレンズの焦点距離を変更したときのレーザ光の集光角の変化を示すグラフ
【図１７】レーザ光の集光レンズへの入射高を変更したときのレーザ光のライトガイドへの入射角度の変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の光源装置の第１の実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。本実施形態の硬性鏡システムは、その光源装置の構成に特徴を有するものであるが、まずは硬性鏡システム全体の構成について説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００２５】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、白色の通常光および励起光を射出する光源装置２と、光源装置２から射出された通常光および励起光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および励起光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施すプロセッサ３と、プロセッサ３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００２６】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、体腔内に挿入される体腔挿入部３０と、体腔挿入部３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット２０とを備えている。
【００２７】
また、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、体腔挿入部３０と撮像ユニット２０とが着脱可能に接続されている。そして、体腔挿入部３０は、接続部材３０ａ、挿入部材３０ｂ、ケーブル接続部３０ｃ、照射窓３０ｄおよび撮像窓３０ｅを備えている。
【００２８】
接続部材３０ａは、体腔挿入部３０（挿入部材３０ｂ）の撮像ユニット２０側の一端部３０Ｘに設けられており、たとえば撮像ユニット２０に形成された開口２０ａに嵌め合わされることにより、撮像ユニット２０と体腔挿入部３０とが着脱可能に接続される。
【００２９】
挿入部材３０ｂは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。体腔挿入部３０の内部には、撮像窓３０ｅから入射された被観察部の通常像および蛍光像を結像し、体腔挿入部３０の撮像ユニット２０側の一端部３０Ｘまで導光してその一端部３０Ｘから出射させるリレーレンズ３０ｆ（図４参照）が設けられている。このリレーレンズ３０ｆから出射された通常像および蛍光像が撮像ユニット２０に入射される。
【００３０】
挿入部材３０ｂの側面には、図２に示すように、ケーブル接続部３０ｃが設けられており、このケーブル接続部３０ｃに対してライトガイドＬＧがコネクタＣによって機械的に接続される。これにより、光源装置２と挿入部材３０ｂとがライトガイドＬＧを介して光学的に接続されることになる。そして、体腔挿入部３０の内部には、ケーブル接続部３０ｃに接続されたライトガイドＬＧから発せられた通常光および励起光を導光するバンドル化されたマルチモード光ファイバ３０ｇ（図４参照）が設けられており、このマルチモード光ファイバ３０ｇは、入射された通常光および励起光を挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙまで導光して被観察部に向けて照射するものである。挿入部材３０ｂ内に設けられたマルチモード光ファイバ３０ｇは、その先端が研磨されて照射窓３０ｄが形成されている。
【００３１】
図３は、撮像ユニット２０の概略構成を示す図である。撮像ユニット２０は、体腔挿入部３０内のリレーレンズ３０ｆにより結像された被観察部の蛍光像Ｌ６を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、体腔挿入部３０内のリレーレンズ３０ｆにより結像された被観察部の通常像Ｌ５を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像Ｌ５を反射するとともに、蛍光像Ｌ６を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００３２】
第１の撮像系は、被観察部において反射し、ダイクロイックプリズム２１を透過した励起光の波長以下の光をカットするとともに、後述する蛍光波長域照明光を透過する励起光カットフィルタ２２と、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ６を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ６を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００３３】
高感度撮像素子２４は、蛍光像Ｌ６の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４としては、たとえばモノクロの撮像素子を用いることができる。
【００３４】
第２の撮像系は、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ５を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ５を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００３５】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）、またはシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００３６】
また、撮像ユニット２０は、撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号と撮像素子２６から出力された通常画像信号とに対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブル５（図１参照）を介してプロセッサ３に出力するものである。
【００３７】
プロセッサ３は、図４に示すように、通常画像入力コントローラ４１、蛍光画像入力コントローラ４２、画像処理部４３、メモリ４４、ビデオ出力部４５、操作部４６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）４７およびＣＰＵ４８を備えている。
【００３８】
通常画像入力コントローラ４１および蛍光画像入力コントローラ４２は、所定容量のラインバッファを備えており、通常画像入力コントローラ４１は、撮像ユニット２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号を一時的に記憶するものであり、蛍光画像入力コントローラ４２は、蛍光画像信号を一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ４１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ４２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ４４に格納される。
【００３９】
画像処理部４３は、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００４０】
ビデオ出力部４５は、画像処理部４３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００４１】
操作部４６は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。後で詳述するが、特に、本実施形態においては励起光の照射範囲の変更を受け付けるものである。
【００４２】
ＴＧ４７は、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ５３を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。ＣＰＵ４８は装置全体を制御するものである。
【００４３】
プロセッサ３と撮像ユニット２０とは、図１および図４に示すように、ケーブル５を介して接続されるものである。ケーブル５は、撮像ユニット２０で撮像された通常画像信号や蛍光画像信号を伝搬する信号配線やプロセッサ３から出力された制御信号を伝達する制御配線などを備えたものである。ケーブル５の先端にはコネクタ５ａとコネクタ５ｂとが設けられており、ケーブル５はコネクタ５ａを介してプロセッサ３に着脱可能に接続され、コネクタ５ｂを介して撮像ユニット２０に着脱可能に接続されるものである。
【００４４】
光源装置２は、図４に示すように、約４００〜７００ｎｍの広帯域の波長からなる通常光（白色光）Ｌ１を拡散光として射出する可視光ランプ５０と、可視光ランプ５０から射出された通常光Ｌ１を略平行光にして射出する非球面レンズ５１と、７５０〜７９０ｎｍの近赤外光である励起光Ｌ２を射出する近赤外レーザダイオード５２と、近赤外レーザダイオード５２を駆動するＬＤドライバ５３と、近赤外レーザダイオード５２から射出された励起光Ｌ２が入射されて平行光として射出するコリメートレンズ５４と、コリメートレンズ５４から射出された励起光Ｌ２を後述する集光レンズ５５に向けて反射するとともに、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１を透過するダイクロイックミラー５６と、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１とダイクロイックミラー５６によって反射された励起光Ｌ２とを集光して、上述したライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射させる集光レンズ５５とを備えている。なお、本実施形態においては、上記近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とから平行光源部７０が構成されている。
【００４５】
可視光ランプ５０としてはたとえばキセノンランプが用いられる。また、本実施形態においては、励起光を射出する光源として近赤外レーザダイオードを用いるようにしたが、近赤外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。
【００４６】
ダイクロイックミラー５６は、上述したように通常光Ｌ１を透過するとともに、励起光Ｌ２を反射するものであり、集光レンズ５５の光軸方向に対して４５°の傾きをもって配置されている。また、ダイクロイックミラー５６は、非球面レンズ５１から射出された通常光Ｌ１の光路上に配置されるものである。
【００４７】
近赤外レーザダイオード５２およびコリメートレンズ５４は、その励起光Ｌ２の射出方向が集光レンズ５５の光軸に直交する方向となるように配置されている。
【００４８】
さらに、光源装置２には、ダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向（矢印Ａ方向）に移動させる移動機構５７（照射範囲変更部）が設けられている。この移動機構５７としては、公知のアクチュエータを用いることができる。
【００４９】
そして、この移動機構５７によってダイクロイックミラー５６を矢印Ａ方向に移動させることによって、ダイクロイックミラー５６上における励起光Ｌ２の反射位置が変化し、これにより集光レンズ５５への励起光Ｌ２の入射位置が変更される。具体的には、ダイクロイックミラー５６が、図４に示す集光レンズ５５側に位置する場合には、励起光Ｌ２はダイクロイックミラー５６によって反射されて励起光Ｌ３として集光レンズ５５に入射され、ダイクロイックミラー５６が、図４に示す可視光ランプ５０側に位置する場合には、励起光Ｌ２はダイクロイックミラー５６によって反射されて励起光Ｌ４として集光レンズ５５に入射される。すなわち、ダイクロイックミラー５６が集光レンズ５５側に近づくほど集光レンズ５５への励起光Ｌ２の入射位置が、集光レンズ５５の光軸から離れた位置に変更されることになる。
【００５０】
そして、上述したように集光レンズ５５への励起光の入射位置が変更されると、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度が変更される。具体的には、図４に示すように励起光Ｌ３の方が励起光Ｌ４よりも光入射端面６０の垂直方向に対する入射角度が大きくなることになる。
【００５１】
このようにライトガイドＬＧの光入射端面６０に対する励起光の入射角度を変更すると、その入射角度の大きさに応じて被観察部に照射される励起光の照射範囲を変更することができる。すなわち、図４に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対する入射角度が大きい励起光Ｌ３の方が、励起光Ｌ４よりも被観察部における照射範囲が広がることになる。
【００５２】
ここで、上述したようにライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度を変更することによって励起光の照射範囲が変更されることを示す実験データを図５に示す。図５は、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合の照度分布と、ライトガイドＬＧの光入射端面６０に対して垂直方向から励起光を入射した場合の照度分布との実験データを示したものである。図５に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して入射角２０°だけ傾斜させた方向から励起光を入射した場合、ライトガイドＬＧのマルチモード光ファイバ内を伝搬して出射される励起光は、ピークを有する照度分布を２つ形成することになる。そして、これらの２つの照度分布が一部だけ重なりを持って分布することによって比較的広い範囲の照度分布を形成することができる。ただし、入射角を大きくし過ぎると２つの照度分布間の距離が大きくなるとともにその照度も小さくなり、十分な照度の励起光を照射することができなくなるので所定の上限値以内の範囲で入射角を設定することが望ましい。
【００５３】
また、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度と励起光の照射範囲との関係を定量的に説明すると、まず、図４に示すように、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度をθｉｎ、体腔挿入部３０内のマルチモード光ファイバ３０ｇからの励起光の出射角度をθｏｕｔ、集光レンズ５５への励起光の入射高ｈ（ダイクロイックミラー５６の光軸方向への移動量ｘ）とするとこれらの関係は下式を満たすものとなる。ただし、θｉｎ＝θｏｕｔはθｉｎ≦θｍａｘ（＝ａｒｃｓｉｎ（ＮＡ））のときに成立するものである。
θｏｕｔ＝θｉｎ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ/ｆ）＝ａｒｃｔａｎ（ｘ/ｆ）
ｆ：集光レンズ５５の焦点距離
【００５４】
したがって、励起光の照射範囲の半径ｒは、励起光の入射高ｈ（ダイクロイックミラー５６の移動量ｘ）に応じて、下式を満たすように変化することになる。
ｒ＝ｄ・ｔａｎ（θｏｕｔ）＝ｄ・ｈ/ｆ＝ｄ・ｘ/ｆ
ｄ：体腔挿入部３０の先端と被観察部との距離
【００５５】
なお、図４においては、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への入射角として２つの入射角を示しているが、すなわちダイクロイックミラー５６の位置として２つの位置を示しているが、これに限らず、ダイクロイックミラー５６の移動量および移動方向（集光レンズ５５側または可視光ランプ５０側）は、プロセッサ３の操作部４６を用いて使用者によって任意に設定可能なものである。そして、これにより被観察部への励起光の照射範囲が任意に変更される。
【００５６】
また、集光レンズ５５によって集光された通常光Ｌ１および励起光Ｌ３，Ｌ４が入射されるライトガイドＬＧの先端にはコネクタ６１が設けられており、ライトガイドＬＧはこのコネクタ６１を介して光源装置２に着脱可能に接続されるものである。ライトガイドＬＧは、たとえばバンドル化されたマルチモード光ファイバから構成されるものである。
【００５７】
また、本実施形態においては、励起光Ｌ２を集光レンズ５５に向けて反射するものとしてダイクロイックミラー５６を用いるようにしたが、ダイクロイックミラー５６ではなく、任意の波長を反射する単なるミラーを用いるようにしてもよい。なお、図４においては、集光レンズ５５への励起光の入射位置の変化を明確に示すためにミラーを大きく記載しているが、実際は、非球面レンズ５１の大きさに対して十分に小さいものとすることができ、また、非球面レンズ５１から射出される通常光Ｌ１の光量も十分に大きなものであるので、ミラーによる通常光Ｌ１のケラレは特に問題ないものである。
【００５８】
また、本実施形態においては、励起光として近赤外光を用いるようにしたが、これに限らず、広帯域の波長からなる通常光よりも狭帯域の波長が用いられる。そして、励起光は、上記波長域の光に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定されるものである。
【００５９】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について説明する。
【００６０】
まず、光源装置２に接続されたライトガイドＬＧのコネクタＣが体腔挿入部３０の挿入部材３０ｂのケーブル接続部３０ｃに接続されるとともに、プロセッサ３に接続されたケーブル５のコネクタ５ｂが撮像ユニット２０に接続される。
【００６１】
次に、光源装置２の電源がオンされた後、使用者により体腔挿入部３０が体腔内に挿入され、体腔挿入部３０の先端が被観察部の近傍に設置される。
【００６２】
そして、光源装置２の可視光ランプ５０から通常光Ｌ１が射出され、その通常光Ｌ１は非球面レンズ５１によって略平行光にされたあと集光レンズ５５に入射され、集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射される。一方、光源装置２の
近赤外レーザダイオード５２から励起光Ｌ２が射出され、その励起光Ｌ２はコリメートレンズ５４を透過したあとダイクロイックミラー５６に入射される。
【００６３】
なお、このときのダイクロイックミラー５６は、使用者によって操作部４６において設定入力された励起光の照射範囲に応じた位置に移動機構５７によって配置されているものとする。
【００６４】
そして、ダイクロイックミラー５６に入射された励起光Ｌ２は集光レンズ５５に向けて反射されたあと集光レンズ５５に入射され、集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に対してその設定された照射範囲に応じた入射角度をもって入射される。
【００６５】
そして、上述したようにしてライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射された通常光Ｌ１と励起光Ｌ２とはライトガイドＬＧによって導光されて体腔挿入部３０内のマルチモード光ファイバ３０ｇの光入射端面から入射され、マルチモード光ファイバ３０ｇによって導光された通常光Ｌ１および励起光Ｌ３または励起光Ｌ４が体腔挿入部３０の先端から被観察部に向けて照射される。
【００６６】
そして、上述したような通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、励起光Ｌ３またはＬ４の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めＩＣＧが投与されており、このＩＣＧから発せられる蛍光を撮像するものとする。
【００６７】
具体的には、通常像の撮像の際には、通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像Ｌ５が挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｆにより導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００６８】
撮像ユニット２０に入射された通常像Ｌ５は、ダイクロイックプリズム２１により撮像素子２６に向けて直角方向に反射され、第２結像光学系２５により撮像素子２６の撮像面上に結像され、撮像素子２６によって所定のフレームレートで順次撮像される。
【００６９】
撮像素子２６から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に順次出力される。
【００７０】
そして、プロセッサ３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ４１において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部４３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００７１】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。
【００７２】
一方、蛍光像の撮像の際には、励起光Ｌ３またはＬ４の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像Ｌ６が挿入部材３０ｂの先端部３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内のリレーレンズ３０ｆにより導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００７３】
撮像ユニット２０に入射された蛍光像Ｌ６は、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を通過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像され、高感度撮像素子２４によって所定のフレームレートで撮像される。
【００７４】
高感度撮像素子２４から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に順次出力される。
【００７５】
そして、プロセッサ３に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ４２において一時的に記憶された後、メモリ４４に格納される。そして、メモリ４４から読み出された１フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部４３において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部４５に順次出力される。
【００７６】
そして、ビデオ出力部４５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。
【００７７】
そして、上述したように蛍光画像を一旦表示したあと、使用者が励起光の照射範囲を変更したいと考えた場合には、操作部４６において使用者による励起光の照射範囲の変更指示が設定入力される。
【００７８】
そして、操作部４６において設定入力された励起光の照射範囲に応じて移動機構５７によってダイクロイックミラー５６が矢印Ａ方向に移動し、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の入射角度が変更されることによって、被観察部への励起光の照射範囲が変更される。
【００７９】
上記実施形態の硬性鏡システムによれば、励起光のライトガイドＬＧの光軸に対する入射角度を変更することによって体腔挿入部３０の光出射端面から射出される励起光の照射範囲を変更可能としたので、肺や肝臓、もしくはリンパ節や管などの種々の大きさの関心領域に応じた励起光の照射範囲に変更することができ、その種々の大きさの関心領域に応じた蛍光画像を取得することができる。
図１７は、従来のズームレンズを用いた方法との作用効果の違いを示すためのグラフである。具体的には、図１７は、ビーム幅が２ｍｍのレーザ光の集光レンズ５５への入射位置（入射高ｈ）を変更した場合におけるレーザ光のライトガイドＬＧへの入射角度の変化を示したものである。なお、集光レンズ５５としてはEdmund製の66315-Lを用い、その焦点距離ｆは３７．５ｍｍであり、直径は５０ｍｍである。このときのレーザ光のライトガイドＬＧへの入射角度θｉｎの変化はθｉｎ＝ａｒｃｔａｎ（ｈ/ｆ）で表すことができ、０＜θｉｎ≦３０°であった。
【００８０】
次に、以下、本発明の第２〜１０の実施形態の光源装置を用いた硬性鏡システムについて説明する。第２〜１０の実施形態の光源装置を用いた硬性鏡システムは、その光源装置の構成のみが上記第１の実施形態の硬性鏡システムと異なるので光源装置の構成のみについて説明する。
【００８１】
上記第１の実施形態の光源装置２においては、ダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向に移動させるようにしたが、これに対し第２の実施形態の光源装置６は、図６に示すようにダイクロイックミラー５６を集光レンズ５５の光軸方向に直交する方向（矢印Ｂ方向）に移動させるようにしたものである。このようにダイクロイックミラー５６を矢印Ｂ方向に移動させた場合にも、上記第１の実施形態の光源装置２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるのでライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができ、これにより励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８２】
次に、本発明の第３の実施形態の光源装置について説明する。上記第１および第２の実施形態の光源装置２においては、ダイクロイックミラー５６を移動させることによって集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第３の実施形態の光源装置７は、図７に示すようにダイクロイックミラー５６は所定位置に固定したままとし、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を移動機構５８によって集光レンズ５５の光軸方向（矢印Ｃ方向）に移動させるようにしたものである。
【００８３】
このように近赤外レーザダイオード５２およびコリメートレンズ５４を矢印Ｃ方向に移動させた場合にも、ダイクロイックミラー５６上の励起光の反射位置を変更することができるので、上記第１および第２の実施形態の光源装置２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８４】
次に、本発明の第４の実施形態の光源装置について説明する。上記第３の実施形態の光源装置７においては、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５５４とを備えた平行光源部７０を移動させることによって、ダイクロイックミラー５６上における励起光の反射位置を変更するようにしたが、これに対し第４の実施形態の光源装置８は、図８に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸方向に配列し、ＬＤドライバ５３（照射範囲変更部）によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【００８５】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第３の実施形態の光源装置７と同様に、ダイクロイックミラー５６上の励起光の反射位置を変更することができるので、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図８に示す第４の実施形態の光源装置８においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸方向に配列するようにすればよい。
【００８６】
次に、本発明の第５の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜第４の実施形態の光源装置においては、近赤外レーザダイオードから射出された励起光をダイクロイックミラー５６によって直角に反射することによって集光レンズ５５に入射させるようにしたが、これに対し第５の実施形態の光源装置９は、図９に示すように、ダイクロイックミラー５６を設けないようにし、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を、集光レンズ５５の光軸に平行な直線上であって、かつ非球面レンズ５１を透過した通常光Ｌ１の光路上に配置するようにしたものである。そして、さらに上記のように配置された平行光源部７０を集光レンズ５５の光軸に直交する方向（矢印Ｄ方向）に移動機構５８によって移動するようにしたものである。
【００８７】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第４の実施形態の光源装置と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００８８】
次に、本発明の第６の実施形態の光源装置について説明する。上記第５の実施形態の光源装置９においては、平行光源部７０を移動させることによって、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第６の実施形態の光源装置１１は、図１０に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【００８９】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第５の実施形態の光源装置９と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるので、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１０に示す第６の実施形態の光源装置１１においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列するようにすればよい。
【００９０】
なお、上記第５および第６の実施形態の光源装置９，１１のように、近赤外レーザダイオードおよびコリメートレンズを通常光Ｌ１の光路上に設けるようにしたとしても、通常光Ｌ１の光量は十分な大きさとすることができ、また回折効果や拡散効果などがあるので被観察部に問題となるような影が写り込むようなことはない。
【００９１】
また、近赤外レーザダイオードによる通常光Ｌ１のケラレについても、たとえば、非球面レンズ５１としてレンズ径が５０ｍｍのEdmund製精密非球面レンズを使用し、近赤外レーザダイオードとして直径が５．６ｍｍのEdmund製レーザダイオードを使用した場合には、その伝送効率は１−（５．６/５０）＝９９％となるので特に問題はない。
【００９２】
ただし、上記第５および第６の実施形態においては、上述したように通常光Ｌ１の光路上に近赤外レーザダイオードを設けるようにしたので、通常光Ｌ１が近赤外レーザダイオードに照射されることによって近赤外レーザダイオードが発熱して故障してしまうおそれがある。
【００９３】
そこで、たとえば、非球面レンズ５１の可視光ランプ５０側の一部の面に対し、図１１に示すように、近赤外レーザダイオード５２への通常光Ｌ１の照射を妨げる遮光部材５１ａを設けるようにしてもよい。この遮光部材５１ａとしては、通常光Ｌ１を反射する部材を用いるようにしてもよいし、通常光Ｌ１を吸収する部材を用いるようにしてもよい。なお、遮光部材５１ａとして、通常光Ｌ１を反射する部材を用いる場合には、通常光Ｌ１を反射する方向が可視光ランプ５０方向以外の方向となるように構成することが望ましい。
【００９４】
また、上記説明では、非球面レンズ５１の可視光ランプ５０側の面に遮光部材５１ａを設けるようにしたが、これに限らず、非球面レンズ５１の近赤外レーザダイオード５２側の面に設けるようにしてもよいし、もしくは非球面レンズ５１とは分離して設けるようにしてもよい。
【００９５】
または、近赤外レーザダイオードの可視光ランプ５０側に通常光Ｌ１を反射するような反射部材を設けるようにしてもよい。この反射部材についても、通常光Ｌ１を反射する方向が可視光ランプ５０方向以外の方向となるように構成することが望ましい。もしくは、反射部材の代わりに、近赤外レーザダイオードに対して断熱部材を設けるようにしてもよい。断熱部材の材料としては公知の材料を使用することができる。また、近赤外レーザダイオードに対して断熱部材と反射部材との両方を設けるようにしてもよい。
【００９６】
次に、本発明の第７の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜第４の実施形態の光源装置においては、可視光ランプ５０および非球面レンズ５１を集光レンズ５５の光軸方向に配置するとともに、近赤外レーザダイオード５２とコリメートレンズ５４とを備えた平行光源部７０を上記光軸方向に直交する方向に配置するようにしたが、これに対し第７の実施形態の光源装置１２は、図１２に示すように、平行光源部７０を集光レンズ５５の光軸方向に配置するとともに、可視光ランプ５０および非球面レンズ５１を上記光軸方向に直交する方向に配置するようにしたものである。そして、図１２に示す光源装置１２におけるダイクロイックミラー５９は、可視光ランプ５０から射出され非球面レンズ５１を透過した通常光Ｌ１を集光レンズ５５に向けて反射するとともに、近赤外レーザダイオード５２から射出されコリメートレンズ５４を透過した励起光Ｌ２を透過するものである。
【００９７】
そして、さらに第７の実施形態の光源装置１２には、上記のように配置された平行光源部７０を、集光レンズ５５の光軸に直交する方向（矢印Ｅ方向）に移動機構５８によって移動するようにしたものである。
【００９８】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第４の実施形態の光源装置と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができ、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【００９９】
次に、本発明の第８の実施形態の光源装置について説明する。上記第７の実施形態の光源装置１２においては、平行光源部７０を移動させることによって、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更するようにしたが、これに対し第８の実施形態の光源装置１３は、図１３に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【０１００】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第７の実施形態の光源装置１２と同様に、集光レンズ５５への励起光の入射位置を変更することができるので、これによりライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更して励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１３に示す第８の実施形態の光源装置１３においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを集光レンズ５５の光軸に直交する方向に配列するようにすればよい。
【０１０１】
次に、本発明の第９の実施形態の光源装置について説明する。上記第１〜８の実施形態の光源装置においては、近赤外レーザダイオードから射出された励起光を集光レンズ５５によってライトガイドＬＧの光入射端面６０に集光して入射させるようにしたが、これに対し第９の実施形態の光源装置１４は、図１４に示すように、集光レンズ５５を設けることなく、平行光源部７０から射出された励起光Ｌ３またはＬ４を直接ライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射させるようにしたものである。なお、可視光ランプ５０から射出された通常光Ｌ１は集光レンズ６５によって集光されてライトガイドＬＧの光入射端面６０に入射されるものとする。
【０１０２】
そして、さらに第９の実施形態の光源装置１４には、上記のように配置された平行光源部７０の光軸がライトガイドＬＧの光入射端面６０の垂直方向に対して複数の角度で傾くように、移動機構５８によって平行光源部７０を矢印Ｆ方向（ライトガイドＬＧの光入射端面６０の中央を中心とする円の円周方向）に移動するようにしたものである。
【０１０３】
このように移動機構５８によって平行光源部７０を移動させた場合にも、上記第１〜第８の実施形態の光源装置と同様に、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができ、これにより励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。
【０１０４】
次に、本発明の第１０の実施形態の光源装置について説明する。上記第９の実施形態の光源装置においては、平行光源部７０を移動させることによって、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更するようにしたが、これに対し第１０の実施形態の光源装置１５は、図１５に示すように、近赤外レーザダイオード５２ａとコリメートレンズ５４ａとを備えた第１の平行光源部７０ａと、近赤外レーザダイオード５２ｂとコリメートレンズ５４ｂとを備えた第２の平行光源部７０ｂとを上述した矢印Ｆ方向に沿って配置し、ＬＤドライバ５３によって近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにしたものである。
【０１０５】
このように近赤外レーザダイオード５２ａからの励起光Ｌ２の射出と近赤外レーザダイオード５２ｂからの励起光Ｌ２’の射出とを切り替えるようにした場合にも、上記第９の実施形態の光源装置１４と同様に、ライトガイドＬＧの光入射端面６０への励起光の光軸の入射角度を変更することができるので、これに励起光の被観察部への照射範囲を変更することができる。なお、図１５に示す第１０の実施形態の光源装置１５においては、平行光源部を２つ設けるようにしたが、被観察部への励起光の照射範囲を３段階以上切り替える場合には、その照射範囲の段階数に応じて平行光源部の数を増加させ、これらを上述した矢印Ｆ方向に配列するようにすればよい。
【０１０６】
なお、上記実施形態においては、第１の撮像系により蛍光画像を撮像するようにしたが、これに限らず、被観察部に対して平行光からなるその他の特殊光を照射し、その照射による被観察部の吸光特性に基づく画像を撮像するようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態は、本発明の光源装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡システムに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 硬性鏡システム
２，６〜９，１１〜１５ 光源装置
３ プロセッサ
４ モニタ
１０ 硬性鏡撮像装置
２０ 撮像ユニット
２４ 高感度撮像素子
２６ 撮像素子
３０ 体腔挿入部
３０ｆ リレーレンズ
３０ｇ マルチモード光ファイバ
５０ 可視光ランプ
５１ 非球面レンズ
５１ａ 遮光部材
５２，５２ａ，５２ｂ 近赤外レーザダイオード
５４，５４ａ，５４ｂ コリメートレンズ
５５ 集光レンズ
５６ ダイクロイックミラー
５７ 移動機構
５８ 移動機構
５９ ダイクロイックミラー
６０ 光入射端面
６５ 集光レンズ
７０ 平行光源部
７０ａ 第１の平行光源部
７０ｂ 第２の平行光源部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の導光部材の光入射端面に入射される平行光を射出する平行光源部と、
該平行光源部から射出された平行光の光軸の前記導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって前記導光部材の光出射端面から射出される前記平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記平行光源部から射出された平行光を前記導光部材の光入射端面に集光する集光レンズを備え、
前記照射範囲変更部が、前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更することによって前記平行光の前記導光部材の光軸に対する入射角度を変更するものであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記照射範囲変更部が、前記反射部材を前記集光レンズの光軸方向または光軸に直交すする方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記照射範囲変更部が、前記平行光源部を前記集光レンズの光軸方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項５】
複数の前記平行光源部を有するとともに、該複数の平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記複数の平行光源部が、該各平行光源部から射出された平行光が前記反射部材上の互いに異なる位置に照射されるように配置されており、
前記照射範囲変更部が、前記各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項６】
前記平行光とは異なる波長帯域の光を射出する光源を有し、
前記反射部材が、前記光源から射出された光の光路上に配置されたものであることを特徴とする請求項３から５いずれか１項記載の光源装置。
【請求項７】
前記反射部材が、前記光源から射出された光を透過させるとともに、前記平行光を反射するダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項６記載の光源装置。
【請求項８】
前記反射部材が、任意の波長を反射するミラー部材であることを特徴とする請求項３から６いずれか１項記載の光源装置。
【請求項９】
前記平行光源部が、前記集光レンズの光軸方向に配置されたものであり、
前記照射範囲変更部が、前記平行光源部を前記集光レンズの光軸に直交する方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項１０】
前記集光レンズの光軸方向に直交する方向に複数の前記平行光源部が配置されており、
前記照射範囲変更部が、前記各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項１１】
前記平行光源部が、レーザダイオードまたは発光ダイオードを備えたものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の光源装置。
【請求項１２】
前記平行光源部が、前記平行光として近赤外光を射出するものであることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の光源装置。
【請求項１】
所定の導光部材の光入射端面に入射される平行光を射出する平行光源部と、
該平行光源部から射出された平行光の光軸の前記導光部材の光軸に対する入射角度を変更することによって前記導光部材の光出射端面から射出される前記平行光の照射範囲を変更する照射範囲変更部とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記平行光源部から射出された平行光を前記導光部材の光入射端面に集光する集光レンズを備え、
前記照射範囲変更部が、前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更することによって前記平行光の前記導光部材の光軸に対する入射角度を変更するものであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記照射範囲変更部が、前記反射部材を前記集光レンズの光軸方向または光軸に直交すする方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記照射範囲変更部が、前記平行光源部を前記集光レンズの光軸方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項５】
複数の前記平行光源部を有するとともに、該複数の平行光源部から射出された平行光を前記集光レンズに向けて反射する反射部材を有し、
前記複数の平行光源部が、該各平行光源部から射出された平行光が前記反射部材上の互いに異なる位置に照射されるように配置されており、
前記照射範囲変更部が、前記各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項６】
前記平行光とは異なる波長帯域の光を射出する光源を有し、
前記反射部材が、前記光源から射出された光の光路上に配置されたものであることを特徴とする請求項３から５いずれか１項記載の光源装置。
【請求項７】
前記反射部材が、前記光源から射出された光を透過させるとともに、前記平行光を反射するダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項６記載の光源装置。
【請求項８】
前記反射部材が、任意の波長を反射するミラー部材であることを特徴とする請求項３から６いずれか１項記載の光源装置。
【請求項９】
前記平行光源部が、前記集光レンズの光軸方向に配置されたものであり、
前記照射範囲変更部が、前記平行光源部を前記集光レンズの光軸に直交する方向に移動させることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項１０】
前記集光レンズの光軸方向に直交する方向に複数の前記平行光源部が配置されており、
前記照射範囲変更部が、前記各平行光源部からの平行光の射出を切り替えることによって前記集光レンズへの前記平行光の入射位置を変更するものであることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項１１】
前記平行光源部が、レーザダイオードまたは発光ダイオードを備えたものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の光源装置。
【請求項１２】
前記平行光源部が、前記平行光として近赤外光を射出するものであることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２３１８３５（Ｐ２０１２−２３１８３５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００８７７（Ｐ２０１１−１００８７７）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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