(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-16
(45)【発行日】2022-12-26
(54)【発明の名称】光源装置および導光方法
(51)【国際特許分類】
A61B 1/07 20060101AFI20221219BHJP
G02B 6/42 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
A61B1/07 731
G02B6/42
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021528615
(86)(22)【出願日】2019-06-21
(86)【国際出願番号】 JP2019024793
(87)【国際公開番号】W WO2020255397
(87)【国際公開日】2020-12-24
【審査請求日】2021-09-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田端 基希
(72)【発明者】
【氏名】花野 和成
(72)【発明者】
【氏名】村山 和章
【審査官】森口 正治
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２４８８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２４４２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３２６３０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １／００－１／３２
Ｇ０２Ｂ ６／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第１の半導体光源と、前記複数の第１の半導体光源を保持するホルダと、
前記複数の第１の半導体光源から出射された光を集光する集光レンズと、
１つの底面に入射面を有し、他の底面に出射面を有する角柱形状をなし、前記入射面に、前記集光レンズが集光した光が入射し、前記入射面に入射された光を、内部において複数回反射させながら、前記出射面に導光する導光部材と、
を備え、
前記角柱形状の高さ方向からみた平面視において、前記第１の半導体光源から前記集光レンズを経て前記入射面に入射する光の進行方向と、該入射する光が前記導光部材において反射する反射面とは垂直である
光源装置。
【請求項2】
前記高さ方向からみた平面視において、前記入射面の外縁と直交する第１の直線が、前記複数の第１の半導体光源のうちのいずれかを通過する請求項１に記載の光源装置。
【請求項3】
前記第１の直線は、前記入射面の重心を通過する請求項２に記載の光源装置。
【請求項4】
前記複数の第１の半導体光源は、前記集光レンズの有効径以下の直径を有する第１の円の円周上に配置される、請求項２に記載の光源装置。
【請求項5】
前記第１の円の円周上、かつ、前記高さ方向からみた平面視において、前記入射面の外縁と交差する前記第１の直線とは異なる第２の直線が通過する位置に配置される複数の第２の半導体光源、を備える請求項４に記載の光源装置。
【請求項6】
前記第１の円の直径よりも小さい直径を有する第２の円の円周上に配置される複数の第３の半導体光源、を備える請求項５に記載の光源装置。
【請求項7】
前記第１の半導体光源および前記第２の半導体光源のすべてが点灯している状態から消灯させる場合において、前記第２の半導体光源を、前記第１の半導体光源より先に消灯させる照明制御部、を備える請求項５に記載の光源装置。
【請求項8】
前記複数の第１の半導体光源は、第１の波長帯域の光を発する二つ以上の第１色半導体光源と、
第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を発する二つ以上の第２色半導体光源と、
からなり、
前記第１および前記第２色半導体光源は、各々の少なくとも一つが、前記第１の円の円周上、かつ、前記第１の直線が通過する位置に配置される、
請求項４に記載の光源装置。
【請求項9】
前記第１の半導体光源は、配光分布が楕円状をなし、前記導光部材を経て対向する位置に配置される前記第１の半導体光源は、前記楕円の第１の方向が、互いに垂直の関係を有する
請求項１に記載の光源装置。
【請求項10】
前記複数の第１の半導体光源は、前記集光レンズの有効径以下の直径を有する第１の円の円周上に配置される複数の第１の光量調整光源と、
前記第１の円より内側に設けられ、前記第１の光量調整光源よりも調光分解能が低い複数の第２の光量調整光源と、
からなり、
前記ホルダは、前記第１の半導体光源の配設面において、角部に前記第１の光量調整光源を配置する
請求項１に記載の光源装置。
【請求項11】
１つの底面に入射面を有し、他の底面に出射面を有する、角柱形状を成す導光部材によって当該導光部材に入射する光を導光する導光方法であって、複数の光源が、それぞれ光を出射し、
集光レンズが、前記導光部材の角柱形状の高さ方向からみた平面視において、光を反射する反射面に対して垂直方向に、前記光源から出射された前記光を集光して入射させ、
前記導光部材が、前記入射面に入射された光を、内部において複数回反射させながら、前記出射面に導光する、
導光方法。
【請求項12】
光を発する複数の半導体光源と、前記複数の半導体光源からそれぞれ発された光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光が入射される入射面、および、前記入射面に対向する出射面を有し、前記入射面から前記出射面へ光を導光する導光部材と、
を備え、
前記集光レンズは、
前記導光部材の中心軸方向からみた平面視において、
前記入射面及び前記出射面を底面としたときの側面である反射面に対して垂直な方向に光を入射させる、
光源装置。
【請求項13】
光が入射される入射面と、前記入射面に対向する出射面とを有し、前記入射面から前記出射面へ光を導光する導光部材により導光する導光方法であって、複数の光源が、それぞれ光を出射し、
集光レンズが、前記導光部材の中心軸方向からみた平面視において、前記入射面および前記出射面を底面としたときの側面である反射面に対し、入射する光の進行方向と反射した光の進行方向とが垂直となる方向に光を入射させ、
前記導光部材が、前記入射面に入射された光を、内部において複数回反射させながら、前記出射面に導光する、
導光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、医療分野においては、被検体内部の観察のために内視鏡システムが用いられている。内視鏡は、一般に、患者等の被検体内に細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入し、この挿入部先端から光源装置によって供給された照明光によって被検体内部を照明する。内視鏡では、照明光の反射光を挿入部先端の撮像部で受光することによって体内画像を撮像する。内視鏡の撮像部によって撮像された体内画像は、内視鏡システムの処理装置において所定の画像処理を施された後に、内視鏡システムのディスプレイに表示される。医師等のユーザは、ディスプレイに表示される体内画像に基づいて、被検体の臓器を観察する。
【0003】
照明光を出射する光源装置として、互いに異なる同心円上にそれぞれ配置される複数の光源と、各光源が出射した光の照度を均一にする円柱状のロッドとを備える光源装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、各同心円上に光源を配置し、ロッドによって各光源の光を混ぜることによって、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化をはかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－２４８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の、単に円柱状のロッドに光を入射させる構成では、ロッドにおいて、各光源からの光が混ざらずに、照度にムラが生じることがあった。このため、均一に混ぜることができる技術が求められていた。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射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】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、複数の第１の半導体光源と、前記複数の第１の半導体光源を保持するホルダと、前記複数の第１の半導体光源から出射された光を集光する集光レンズと、１つの底面に入射面を有し、他の底面に出射面を有する角柱形状をなし、前記入射面に、前記集光レンズが集光した光が入射し、前記入射面に入射された光を、内部において複数回反射させながら、前記出射面に導光する導光部材と、を備え、前記角柱形状の高さ方向からみた平面視において、前記第１の半導体光源から前記集光レンズを経て前記入射面に入射する光の進行方向と、該入射する光が前記導光部材において反射する反射面とは垂直であることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記高さ方向からみた平面視において、前記入射面の外縁と直交する第１の直線が、前記複数の第１の半導体光源のうちのいずれかを通過することを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記第１の直線は、前記入射面の重心を通過することを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記複数の第１の半導体光源は、前記集光レンズの有効径以下の直径を有する第１の円の円周上に配置されることを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記第１の円の円周上、かつ、前記高さ方向からみた平面視において、前記入射面の外縁と交差する前記第１の直線とは異なる第２の直線が通過する位置に配置される複数の第２の半導体光源、を備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記第１の円の直径よりも小さい直径を有する第２の円の円周上に配置される複数の第３の半導体光源、を備えることを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記第１の半導体光源および前記第２の半導体光源のすべてが点灯している状態から消灯させる場合において、前記第２の半導体光源を、前記第１の半導体光源より先に消灯させる照明制御部、を備えることを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記複数の第１の半導体光源は、第１の波長帯域の光を発する二つ以上の第１色半導体光源と、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を発する二つ以上の第２色半導体光源と、からなり、前記第１および前記第２色半導体光源は、各々の少なくとも一つが、前記第１の円の円周上、かつ、前記第１の直線が通過する位置に配置されることを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記第１の半導体光源は、配光分布が楕円状をなし、前記導光部材を経て対向する位置に配置される前記第１の半導体光源は、前記楕円の第１の方向が、互いに垂直の関係を有することを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係る光源装置は、上記発明において、前記複数の第１の半導体光源は、前記集光レンズの有効径以下の直径を有する第１の円の円周上に配置される複数の第１の光量調整光源と、前記第１の円より内側に設けられ、前記第１の光量調整光源よりも調光分解能が低い複数の第２の光量調整光源と、からなり、前記ホルダは、前記第１の半導体光源の配設面において、角部に前記第１の光量調整光源を配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明に係る光源装置を含むシステムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【0020】
【0021】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置３と、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置４と、処理装置４の信号処理によって生成された体内画像を表示する表示装置５と、を備える。なお、図２では、画像データに関する信号の伝送を実線の矢印で示し、制御に関する信号の伝送を破線の矢印で示している。
【0022】
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３および処理装置４に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
【0023】
挿入部２１は、光を受光して光電変換することによって信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。挿入部２１は、被検体の体腔内に挿入され、外光の届かない位置にある生体組織などの被写体を撮像素子２４４によって撮像する。
【0024】
先端部２４は、複数のグラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３が発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４（撮像部）とを有する。
【0025】
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
【0026】
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（画像信号）を生成する。具体的には、撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が光学系２４３からの光を光電変換して電気信号を生成する受光部２４４ａと、受光部２４４ａの複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、画像信号として出力する読み出し部２４４ｂとを有する。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
【0027】
なお、内視鏡２は、撮像素子２４４が各種動作を実行するための実行プログラム及び制御プログラムや、内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶するメモリを有する（図示せず）。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、および伝送方式等が含まれる。また、メモリは、撮像素子２４４が生成した画像データ等を一時的に記憶してもよい。
【0028】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生検鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置４に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【0029】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する固有情報などを含む情報を送受信するための信号線を含む。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよいし、無線通信によって内視鏡２と処理装置４との間で信号を伝送するものであってもよい。
【0030】
続いて、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、光源部３１と、照明制御部３２と、光源ドライバ３３とを備える。
【0031】
光源部３１は、互いに異なる波長帯域を有する複数の照明光を出射する複数の光源や、複数のレンズ等を用いて構成され、各光源の駆動によって所定の波長帯域の光を含む照明光を出射する。光源部３１の構成については後述する。
【0032】
照明制御部３２は、制御部４４からの制御信号（調光信号）に基づいて、各光源に供給する電力量を制御するとともに、光源部３１が備える各光源の駆動タイミングを制御する。本実施の形態１において、調光信号は、例えば所定の波形をなすパルス信号である。
【0033】
光源ドライバ３３は、照明制御部３２の制御のもと、光源部３１に対して電流を供給することによって、各光源に光を出射させる。光源部３１では、いずれかの光源に照明光を出射させて単一の色の照明光を外部に出射するか、またはすべての光源から光を出射させて白色の照明光を外部に出射する。
【0034】
ここで、光源部３１の構成について、図３、４を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムが備える光源装置の要部の構成を説明する図である。光源部３１は、それぞれ同じ配置で複数の光源が設けられる第１出射部３１０Ｇ、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒを備える。
【0035】
具体的に、光源部３１は、４９５～５９０ｎｍの波長帯域の光（緑色照明光）を出射する第１出射部３１０Ｇと、３９０～４９５ｎｍの波長帯域の光（青色照明光）を出射する第２出射部３１０Ｂと、５９０～７５０ｎｍの波長帯域の光（赤色照明光）を出射する第３出射部３１０Ｒとを備える。
第１出射部３１０Ｇは、緑色照明光をそれぞれ出射する複数の第１光源３１１Ｇを備える。複数の第１光源３１１Ｇは、ホルダ３１２Ｇに配置される。
第２出射部３１０Ｂは、青色照明光をそれぞれ出射する複数の第２光源３１１Ｂを備える。複数の第２光源３１１Ｂは、ホルダ３１２Ｂに配置される。
第３出射部３１０Ｒは、赤色照明光をそれぞれ出射する複数の第３光源３１１Ｒを備える。複数の第３光源３１１Ｒは、ホルダ３１２Ｒに配置される。
第１出射部３１０Ｇは、緑色照明光をそれぞれ出射する複数の第１光源３１１Ｇを備える。複数の第１光源３１１Ｇは、ホルダ３１２Ｇに配置される。
第２出射部３１０Ｂは、青色照明光をそれぞれ出射する複数の第２光源３１１Ｂを備える。複数の第２光源３１１Ｂは、ホルダ３１２Ｂに配置される。
第３出射部３１０Ｒは、赤色照明光をそれぞれ出射する複数の第３光源３１１Ｒを備える。複数の第３光源３１１Ｒは、ホルダ３１２Ｒに配置される。
【0036】
第１出射部３１０Ｇ、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒが備える各光源は、それぞれ半導体レーザー（半導体光源）を用いて構成される。
【0037】
各出射部（第１出射部３１０Ｇ、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒ）は、光源およびホルダに加え、各光源が出射する照明光をそれぞれ導光する第１レンズ（第１レンズ３１３Ｇ、３１３Ｂ、３１３Ｒ）と、第１レンズを通過した照明光をそれぞれ集光する集光レンズ（集光レンズ３１４Ｇ、３１４Ｂ、３１４Ｒ）と、集光レンズによって集光された光が導入され、均一な照度分布の光を出射するロッド（ロッド３１５Ｇ、３１５Ｂ、３１５Ｒ）と、ロッドが出射した光を平行光に変換するコリメートレンズ（コリメートレンズ３１６Ｇ、３１６Ｂ、３１６Ｒ）とを備える。本明細書において、ロッドは導光部材に相当する。
【0038】
光源部３１は、第１出射部３１０Ｇが出射する波長帯域の光を折り曲げるとともに、第３出射部３１０Ｒが出射する光の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー３１７と、第２出射部３１０Ｂが出射する波長帯域の光を折り曲げるとともに、第１出射部３１０Ｇおよび第２出射部３１０Ｒが出射する光の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー３１８と、ダイクロイックミラー３１８を通過した光、またはダイクロイックミラー３１８が折り返した光をライトガイド２４１に導光する第２レンズ３１９とをさらに備える。ダイクロイックミラー３１７、３１８は、コリメートレンズから入射される光を通過させるか、折り曲げるかして、それぞれ同じ光軸上を進行する向きに光路を変更させる。
【0039】
ここで、第１出射部３１０Ｇおよび第２出射部３１０Ｂは、第１レンズ、集光レンズ、ロッドおよびコリメートレンズからなる光学系の光軸が、第３出射部３１０Ｒにおける、第１レンズ、集光レンズ、ロッドおよびコリメートレンズからなる光学系の光軸に対して垂直である。具体的には、第３出射部３１０Ｒの光軸は、第２レンズ３１９の光軸と平行であり、第１出射部３１０Ｇおよび第２出射部３１０Ｂの光軸は、第２レンズ３１９の光軸に対して互いに垂直である。
【0040】
図４は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。図４では、第１出射部３１０Ｇにおける光源の配置を示している。なお、ロッドに対する光源の配置については、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒについても同様である。
第１出射部３１０Ｇでは、四つの第１光源３１１Ｇが設けられる。四つの第１光源３１１Ｇは、ホルダ３１２Ｇの同一面上に設けられる（図３参照）。
第１出射部３１０Ｇでは、四つの第１光源３１１Ｇが設けられる。四つの第１光源３１１Ｇは、ホルダ３１２Ｇの同一面上に設けられる（図３参照）。
【0041】
ここで、ロッド３１５Ｇは、角柱形状をなして延び、長手方向と直交する面（端面および断面）の外縁が矩形をなす。本実施の形態１において、ロッド３１５Ｇの長手方向に延びる中心軸（後述する中心軸Ｎ1）は、第１レンズ３１３Ｇ、集光レンズ３１４Ｇ、ロッド３１５Ｇおよびコリメートレンズ３１６Ｇからなる光学系の光軸と一致する。
【0042】
四つの第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの集光レンズ３１４Ｇ側と反対側の端部から光軸方向でみた平面視（図４参照）において、ロッド３１５Ｇの周囲に配置される。具体的に、四つの第１光源３１１Ｇは、上述した平面視において、ロッド３１５Ｇの入射面の重心Ｇ1を中心とする円Ｓ1上に均等な間隔で配置される。円Ｓ1の直径は、集光レンズ３１４Ｇの有効径以下に設定される。
さらに、四つの第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過し、互いに直交する直線Ｌ1、Ｌ2のいずれかが通過する。この直線Ｌ1、Ｌ2は、第１光源３１１Ｇの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する。本実施の形態１において、ロッド３１５Ｇは一様な大きさ（断面）で延びる角柱形状をなしているため、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1は、入射面（後述する入射面Ｐ1）の重心と一致する。
さらに、四つの第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過し、互いに直交する直線Ｌ1、Ｌ2のいずれかが通過する。この直線Ｌ1、Ｌ2は、第１光源３１１Ｇの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する。本実施の形態１において、ロッド３１５Ｇは一様な大きさ（断面）で延びる角柱形状をなしているため、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1は、入射面（後述する入射面Ｐ1）の重心と一致する。
【0043】
さらに、各第１光源３１１Ｇの光軸は、ロッド３１５Ｇの長手方向と平行である。なお、ロッド３１５Ｇの中心軸（重心Ｇ1を通過し長手方向に延びる軸）は、自身を含む光学系の光軸と一致している。
【0044】
図５および図６は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムが備える光源装置におけるロッドの作用を説明する図である。図６は、ロッド３１５Ｇの集光レンズ３１４Ｇ側と反対側の端部から、図５に示すロッド３１５Ｇの中心軸Ｎ1方向からみたロッド３１５Ｇの平面視である。図５、図６では、一例として、一つの第１光源３１１Ｇからの光の軌跡のみを示している。
【0045】
第１光源３１１Ｇから出射された光（緑色照明光）は、第１レンズ３１３Ｇを経て集光レンズ３１４Ｇに入射する。集光レンズ３１４Ｇに入射した光は、折り曲げられてロッド３１５Ｇに入射する（図５参照）。この際、ロッド３１５Ｇに入射する光は、進行方向（光軸）が、ロッド３１５Ｇの中心軸Ｎ1に対して傾斜している。
ここで、ロッド３１５Ｇは、中心軸Ｎ1方向の一端に光が入射する入射面Ｐ1を有し、中心軸Ｎ1方向の他端に光が出射する出射面Ｐ2を有する。また、ロッド３１５Ｇは、入射面Ｐ1を一つの底面、出射面Ｐ2を他の底面とする角柱形状をなしている。ロッド３１５Ｇの中心軸Ｎ1は、入射面Ｐ1の重心および出射面Ｐ2の重心をそれぞれ通過する。中心軸Ｎ1方向は、角柱形状の高さ方向に相当する。
ここで、ロッド３１５Ｇは、中心軸Ｎ1方向の一端に光が入射する入射面Ｐ1を有し、中心軸Ｎ1方向の他端に光が出射する出射面Ｐ2を有する。また、ロッド３１５Ｇは、入射面Ｐ1を一つの底面、出射面Ｐ2を他の底面とする角柱形状をなしている。ロッド３１５Ｇの中心軸Ｎ1は、入射面Ｐ1の重心および出射面Ｐ2の重心をそれぞれ通過する。中心軸Ｎ1方向は、角柱形状の高さ方向に相当する。
【0046】
また、ロッド３１５Ｇに入射する光ＬGの進行方向は、ロッド３１５Ｇにおける光ＬGの反射面ＰR（ここでは外部との境界面に相当する）に対して垂直である。ここでいう垂直とは、製造上の誤差等を含む。すなわち、垂直は、例えば、９０°と、９０°±３°程度の範囲のずれとを含む。
【0047】
ロッド３１５Ｇに入射した光は、ロッド３１５Ｇ内で反射しながら入射した側と端部と反対側の端部（反射面）に向かって進行する。
各第１光源３１１Ｇが出射した光が、それぞれロッド３１５Ｇに入射して反射を繰り返すことによって各光源の光が混合され、ロッド３１５Ｇの断面における光の強度分布が均一な光が生成される。この際、各光源の光の反射回数が多いほど、光源位置由来の光強度の位置ムラが解消され、強度分布の均一化効果が高くなる。
強度分布が均一化された光は、第２レンズ３１９を経てライトガイド２４１に入射する。この際、ライトガイド２４１の各グラスファイバに、同等の強度の光がそれぞれ導光される。
各第１光源３１１Ｇが出射した光が、それぞれロッド３１５Ｇに入射して反射を繰り返すことによって各光源の光が混合され、ロッド３１５Ｇの断面における光の強度分布が均一な光が生成される。この際、各光源の光の反射回数が多いほど、光源位置由来の光強度の位置ムラが解消され、強度分布の均一化効果が高くなる。
強度分布が均一化された光は、第２レンズ３１９を経てライトガイド２４１に入射する。この際、ライトガイド２４１の各グラスファイバに、同等の強度の光がそれぞれ導光される。
【0048】
次に、処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、画像処理部４１と、同期信号生成部４２と、入力部４３と、制御部４４と、記憶部４５と、を備える。
【0049】
画像処理部４１は、内視鏡２から、撮像素子２４４が撮像した各色の照明光の画像データを受信する。画像処理部４１は、内視鏡２からアナログの画像データを受信した場合はＡ／Ｄ変換を行ってデジタルの撮像信号を生成する。また、画像処理部４１は、内視鏡２から光信号として画像データを受信した場合は光電変換を行ってデジタルの画像データを生成する。
【0050】
画像処理部４１は、内視鏡２から受信した画像データに対して所定の画像処理を施して画像を生成して表示装置５へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、同時化処理、階調補正処理および色補正処理等である。同時化処理は、光源部３１がＲ照明光の照射時に撮像素子２４４が生成した画像データに基づくＲ画像データ、光源部３１がＧ照明光の照射時に撮像素子２４４が生成した画像データに基づくＧ画像データ、および光源部３１がＢ照明光の照射時に撮像素子２４４が生成した画像データに基づくＢ画像データの各々を同時化する処理である。階調補正処理は、画像データに対して階調の補正を行う処理である。色補正処理は、画像データに対して色調補正を行う処理である。画像処理部４１は、上述した画像処理によって生成された体内画像を含む処理後の撮像信号（以下、単に撮像信号ともいう）を生成する。なお、画像処理部４１は、画像の明るさに応じてゲイン調整してもよい。画像処理部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【0051】
また、画像処理部４１は、Ｒ画像データ、Ｇ画像データおよびＢ画像データを保持するフレームメモリを有する構成としてもよい。
【0052】
同期信号生成部４２は、処理装置４の動作の基準となるクロック信号（同期信号）を生成するとともに、生成した同期信号を光源装置３や、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２へ出力する。ここで、同期信号生成部４２が生成する同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを含む。
このため、光源装置３、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２は、生成された同期信号によって、互いに同期をとって動作する。
このため、光源装置３、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２は、生成された同期信号によって、互いに同期をとって動作する。
【0053】
入力部４３は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部４３は、操作部２２に設けられたスイッチや、外部のタブレット型のコンピュータなどの可搬型端末を含んでいてもよい。
【0054】
制御部４４は、撮像素子２４４および光源装置３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４４は、記憶部４５に記憶されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミングなど）を参照し、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を経由して駆動信号として撮像素子２４４へ送信する。また、制御部４４は、記憶部４５に記憶されている光源制御のための制御情報データを参照して、照明制御部３２に、光源部を制御させる。制御部４４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【0055】
記憶部４５は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。また、記憶部４５は、処理装置４の識別情報を記憶する。ここで、識別情報には、処理装置４の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。また、記憶部４５は、光源装置３が備える光源の配置等に関する情報を記憶する照明情報記憶部４５１を有する。照明情報記憶部４５１には、例えば、設定される光量（この場合は光源装置３が発する照明光の光量）や、光源の点灯順（例えばＲＧＢの光源発光順）等に応じた光源の発光条件等が記憶されている。
【0056】
また、記憶部４５は、処理装置４の画像取得処理方法を実行するための画像取得処理プログラムを含む各種プログラムを記憶する。各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを経由してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【0057】
以上の構成を有する記憶部４５は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read Only Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭやハードディスク等を用いて実現される。
【0058】
表示装置５は、映像ケーブルを経由して処理装置４（画像処理部４１）から受信した画像信号に対応する表示画像を表示する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【0059】
以上説明した実施の形態１では、ロッドの中心軸（例えば図５に示す中心軸Ｎ1）方向からみた平面視において、ロッドの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３１５Ｇ内の反射面ＰR）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源（例えば図４に示す第１光源３１１Ｇ）を配置する。本実施の形態１によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、光強度の位置ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が確実に施され、照度ムラが抑制された光を被写体に照射することができる。
【0060】
ここで、実施の形態１ではロッドが角柱形状をなす例を説明したが、例えば、ロッドが円柱形状をなす場合は、光の反射面が曲面をなすため、反射した光の広がりが抑制され、角柱形状と比して均一化効果が低い。このため、ロッドは、角柱形状をなし、光の反射面を平面とすることが好ましい。
【0061】
（実施の形態１の変形例）
次に、本発明の実施の形態１の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本変形例１に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３におけるロッドと光源の数（配置）を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部の構成について説明する。以下、第１出射部（上述した第１出射部３１０Ｇに相当）における構成について説明するが、実施の形態１と同様、第２出射部および第３出射部についても同様の構成が採用され得る。
次に、本発明の実施の形態１の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本変形例１に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３におけるロッドと光源の数（配置）を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部の構成について説明する。以下、第１出射部（上述した第１出射部３１０Ｇに相当）における構成について説明するが、実施の形態１と同様、第２出射部および第３出射部についても同様の構成が採用され得る。
【0062】
本変形例に係る第１出射部は、六つの第１光源３１１Ｇと、各光源が出射する照明光をそれぞれ導光する第１レンズ３１３Ｇと、第１レンズ３１３Ｇを通過した照明光をそれぞれ集光する集光レンズ３１４Ｇと、第１レンズ３１３Ｇによって集光された光が導入され、均一な照度分布の光を出射するロッド３２０と、ロッド３２０が出射した光を平行光に変換するコリメートレンズ３１６Ｇとを備える。第１光源３１１Ｇの構成や、第１レンズ３１３Ｇ、集光レンズ３１４Ｇおよびコリメートレンズ３１６Ｇは、上述した実施の形態１と同様である。
【0063】
ロッド３２０は、長手方向の一端に入射面、他端に出射面を有する角柱形状をなし、長手方向と直交する面（端面および断面）の外縁が六角形をなす。本変形例において、ロッド３２０の長手方向に延びる中心軸は、第１レンズ３１３Ｇ、集光レンズ３１４Ｇ、ロッド３２０およびコリメートレンズ３１６Ｇからなる光学系の光軸と一致する。
【0064】
六つの第１光源３１１Ｇは、ロッド３２０の集光レンズ３１４Ｇ側と反対側の端部から光軸方向でみた平面視（図７参照）において、ロッド３２０の周囲に配置される。具体的に、六つの第１光源３１１Ｇは、上述した平面視において、ロッド３２０の重心Ｇ2を中心とする円Ｓ2上に均等な間隔で配置される。さらに、六つの第１光源３１１Ｇは、ロッド３２０の重心Ｇ2を通過し、互いに直交する直線Ｌ11、Ｌ12、Ｌ13のいずれかが通過する。この直線Ｌ11、Ｌ12、Ｌ13は、第２光源３１１Ｂの中心（入射面の重心）を通過し、かつロッド３２０の側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する。
【0065】
さらに、各第１光源３１１Ｇの光軸は、ロッド３２０の長手方向と平行である。なお、ロッド３２０の中心軸（重心Ｇ2を通過し長手方向に延びる軸）は、自身を含む光学系の光軸と一致している。
【0066】
第１光源３１１Ｇから出射された光（緑色照明光）は、第１レンズ３１３Ｇを経て集光レンズ３１４Ｂに入射する。集光レンズ３１４Ｇに入射した光は、折り曲げられてロッド３２０に入射する（例えば、図５参照）。この際、ロッド３２０に入射する光は、進行方向（光軸）が、ロッド３２０の中心軸に対して傾斜している。また、ロッド３２０に入射する光の進行方向は、ロッド３２０における光の反射面（ここでは外部との境界面に相当する）に対して垂直である。
【0067】
ロッド３２０に入射した光は、ロッド３２０内で反射しながら入射した側と端部と反対側の端部に向かって進行する。各第１光源３１１Ｇが出射した光が、それぞれロッド３２０に入射して反射を繰り返すことによって各光源の光が混合され、ロッド３２０の断面における光の強度分布が均一な光が生成される。
【0068】
以上説明した変形例では、ロッドの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３２０の周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３２０内の反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本変形例によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施され、照度ムラが抑制された光を被写体に照射することができる。
【0069】
なお、上述した変形例に示す六角形状のロッドのほか、偶数の頂点を有する多角形状であれば適用することができる。
【0070】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３における光源部の構成を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部（光源部３１Ａ）の構成について説明する。
次に、本発明の実施の形態２について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３における光源部の構成を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部（光源部３１Ａ）の構成について説明する。
【0071】
本実施の形態２に係る光源部３１Ａは、第１出射部３３０Ｇ、第２出射部３３０Ｂおよび第３出射部３３０Ｒを備える。
【0072】
具体的に、光源部３１Ａは、緑色照明光を出射する第１出射部３３０Ｇと、青色照明光を出射する第２出射部３３０Ｂと、赤色照明光を出射する第３出射部３３０Ｒとを備える。
【0073】
各出射部（第１出射部３３０Ｇ、第２出射部３３０Ｂおよび第３出射部３３０Ｒ）は、複数の光源（第１光源３１１Ｇ、第２光源３１１Ｂ、第３光源３１１Ｒ）と、各光源が配置されるホルダ（ホルダ３１２Ｇ、３１２Ｂ、３１２Ｒ）と、各光源が出射する照明光をそれぞれ導光する第１レンズ（第１レンズ３１３Ｇ、３１３Ｂ、３１３Ｒ）と、第１レンズを通過した照明光をそれぞれ集光する集光レンズ（集光レンズ３１４Ｇ、３１４Ｂ、３１４Ｒ）と、集光レンズによって集光された光が導入され、均一な照度分布の光を出射するロッド（ロッド３４０Ｇ、３４０Ｂ、３４０Ｒ）と、ロッドが出射した光を平行光に変換するコリメートレンズ（コリメートレンズ３１６Ｇ、３１６Ｂ、３１６Ｒ）とを備える。
【0074】
また、光源部３１Ａは、上述したダイクロイックミラー３１７、ダイクロイックミラー３１８および第２レンズ３１９を有する。
ここで、ロッド以外の構成は、上述した実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。以下、実施の形態１とは構成が異なるロッドについて説明する。
ここで、ロッド以外の構成は、上述した実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。以下、実施の形態１とは構成が異なるロッドについて説明する。
【0075】
ロッド（ロッド３４０Ｇ、３４０Ｂ、３４０Ｒ）は、集光レンズによって集光された光が導入される第１ロッド（第１ロッド３４１Ｇ、３４１Ｂ、３４１Ｒ）と、第１ロッドが出射した光において、角度成分を位置成分に変換する変換レンズ（変換レンズ３４２Ｇ、３４２Ｂ、３４２Ｒ、３４３Ｇ、３４３Ｂ、３４３Ｒ）と、変換レンズを通過した光が入射する第２ロッド（第２ロッド３４４Ｇ、３４４Ｂ、３４４Ｒ）とを有する。以下、第１出射部３３０Ｇの構成を例に説明するが、第２出射部３３０Ｂ、第３出射部３３０Ｒについても同様である。
【0076】
第１ロッド３４１Ｇおよび第２ロッド３４４Ｇは、各々が、長手方向の一端に入射面、他端に反射面を有する角柱形状をなし、長手方向と直交する面（端面および断面）の外縁が矩形をなす。第１ロッド３４１Ｇおよび第２ロッド３４４Ｇの長手方向に延びる中心軸は、各出射部の第１レンズ３１３Ｇ、集光レンズ３１４Ｇ、ロッド３４０Ｇおよびコリメートレンズ３１６Ｇからなる光学系の光軸と一致する。なお、第１ロッド３４１Ｇや第２ロッド３４４Ｇに対する第１光源３１１Ｇの配置は、実施の形態１と同様である。
【0077】
光源から出射された光は、第１レンズ３１３Ｇを経て集光レンズ３１４Ｇに入射する。集光レンズ３１４Ｇに入射した光は、折り曲げられてロッド３４０Ｇに入射する。この際、ロッド３４０Ｇに入射する光は、進行方向（光軸）が、ロッド３４０Ｇの中心軸に対して傾斜している。また、ロッド３４０Ｇに入射する光の進行方向は、ロッド３４０Ｇにおける光の反射面（ここでは外部との境界面に相当する）に対して垂直である。
【0078】
ロッド３４０Ｇに入射した光は、第１ロッド３４１Ｇ内で反射しながら入射した側と端部と反対側の端部に向かって進行する。具体的に、例えば、第１出射部３３０Ｇでは、集光レンズ３１４Ｇからの光が第１ロッド３４１Ｇに入射する。第１ロッド３４１Ｇに入射して反射を繰り返すことによって各第１光源３１１Ｇの光が混合され、位置ムラが解消された光が生成される。
【0079】
その後、第１ロッド３４１Ｇからの光が、変換レンズ３４２Ｇ、３４３Ｇに入射する。変換レンズ３４２Ｇ、３４３Ｇでは、互いに入射角度が異なる光の角度成分を位置成分に変換した光を生成する。
【0080】
変換レンズ３４３Ｇを経て第２ロッド３４４Ｇに入射した光は、第２ロッド３４４Ｇ内で反射しながら入射した側と端部と反対側の端部に向かって進行する。第２ロッド３４４Ｇに入射して反射を繰り返すことによって各第１光源３１１Ｇの光が混合される。この際、変換レンズ３４２Ｇ、３４３Ｇによって角度成分が位置成分に変換されているため、角度ムラおよび位置ムラが抑制された光が生成される。
【0081】
以上説明した実施の形態２では、実施の形態１と同様に、ロッドの中心軸方向からみた平面視において、ロッドの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えば第１ロッド３４１Ｇや第２ロッド３４４Ｇの反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本実施の形態２によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施され、照度ムラが抑制された光を被写体に照射することができる。
【0082】
さらに、実施の形態２では、第１ロッドによって位置ムラを解消した後、変換レンズによって角度成分を位置成分に変換し、第２ロッドによって再度位置ムラを抑制する。本実施の形態２によれば、角度成分を位置成分に変換して角度ムラを抑制し、かつ第１ロッドおよび第２ロッドによって位置ムラを抑制するため、角度ムラについても均一化して、一層高精度にムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施された光を被写体に照射することができる。
【0083】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図９～図１１を参照して説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態３に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部３１０Ｇにおける要部の構成について説明するが、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒについても同様に構成され得る。
次に、本発明の実施の形態３について、図９～図１１を参照して説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態３に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部３１０Ｇにおける要部の構成について説明するが、第２出射部３１０Ｂおよび第３出射部３１０Ｒについても同様に構成され得る。
【0084】
半導体レーザーからなる光源は、一般に、出射面における配光分布が楕円状をなす。このため、光源から出射される光も配光分布が楕円状をなす。例えば、各光源（ここでは第１光源３１１Ｇ）において、配光分布における楕円の長軸方向に相当するＨ方向と、短軸方向に相当するＶ方向とで照射範囲が異なる。
図１０および図１１は、本発明の実施の形態３に係る光源装置における光源の出射強度分布を示す図である。図１０は、楕円の長軸方向に相当するＨ方向における配光分布を示す。図１１は、楕円の短軸方向に相当するＶ方向における配光分布を示す。図１０および図１１では、光源の中心（光の出射部分の中心）を０°とし、この中心軸を通過する光軸に対して傾斜した角度で進行する光の出射強度を示している。なお、角度は、中心に対して任意に設定される側の角度を正、その反対側を負としている。
図１０および図１１は、本発明の実施の形態３に係る光源装置における光源の出射強度分布を示す図である。図１０は、楕円の長軸方向に相当するＨ方向における配光分布を示す。図１１は、楕円の短軸方向に相当するＶ方向における配光分布を示す。図１０および図１１では、光源の中心（光の出射部分の中心）を０°とし、この中心軸を通過する光軸に対して傾斜した角度で進行する光の出射強度を示している。なお、角度は、中心に対して任意に設定される側の角度を正、その反対側を負としている。
【0085】
Ｈ方向およびＶ方向の配向分布は、ともに角度が大きくなるにしたがって出射強度が小さくなる。Ｈ方向の配光分布における出射範囲（出射強度が０より大きい範囲）は、Ｖ方向の配光分布における出射範囲よりも大きい。すなわち、Ｈ方向の方が、Ｖ方向よりも広い範囲に光が照射されることになる。半導体レーザーを用いた光源では、上述したＨ方向、Ｖ方向によって、照射範囲や光の強度が異なる。
【0086】
本実施の形態３では、ロッド３１５Ｇを経て対向する二つの第１光源３１１Ｇにおいて、Ｈ方向（Ｖ方向）が互いに垂直となる向きに配置する。例えば、図９においてロッド３１５Ｇの上下に位置する第１光源３１１Ｇでは、Ｈ方向（Ｖ方向）が、互いに垂直な方向を向いている。
また、Ｈ方向およびＶ方向の配光分布の差異に起因するムラを抑制するため、例えば、各光源のＨ方向およびＶ方向は、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過し、互いに直交する直線Ｌ1、Ｌ2のうち自身を通過する直線に対し、それぞれ４５°をなすことが好ましい。
また、Ｈ方向およびＶ方向の配光分布の差異に起因するムラを抑制するため、例えば、各光源のＨ方向およびＶ方向は、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過し、互いに直交する直線Ｌ1、Ｌ2のうち自身を通過する直線に対し、それぞれ４５°をなすことが好ましい。
【0087】
本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１の効果に加え、ロッド３１５Ｇを介在して対向する二つの第１光源３１１ＧのＨ方向（Ｖ方向）を、互いに垂直となる向きに配置することによって、上述したＨ方向およびＶ方向の配光分布の差異を小さくし、配光のムラを抑制することができる。
【0088】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図１２～図１４を参照して説明する。図１２は、本発明の実施の形態４に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態４に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
次に、本発明の実施の形態４について、図１２～図１４を参照して説明する。図１２は、本発明の実施の形態４に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態４に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
【0089】
本実施の形態４に係る第１出射部は、上述した第１出射部３１０Ｇの構成に加え、シリンドリカルレンズ３５０Ｇを備える。なお、各光源におけるＨ方向およびＶ方向の向きは、例えば実施の形態３と同様の関係を有する。シリンドリカルレンズ３５０Ｇは、第１レンズ３１３Ｇと集光レンズ３１４Ｇとの間に設けられる。シリンドリカルレンズ３５０Ｇは、楕円ビームを真円ビームに変換する。このシリンドリカルレンズ３５０Ｇによって、楕円状をなす配光分布の光が、真円の配光分布の光に変換される。
【0090】
図１３および図１４は、本発明の実施の形態４に係る光源装置における光源のビーム形成領域を説明する図である。図１３は、シリンドリカルレンズ３５０Ｇに入射する前（図１２の面ＰA）における配光分布ＲAを示している。図１４は、シリンドリカルレンズ３５０Ｇに通過後（図１３の面ＰB）における配光分布ＲBを示している。半導体レーザーからなる光源から、楕円状の配光分布を有する光（図１３参照）が出射された場合、この光がシリンドリカルレンズ３５０Ｇに入射すると、真円の配光分布を有する光（図１４参照）に変換される。なお、図１３に示すＨ方向、Ｖ方向は、実施の形態３において説明した、配光分布における楕円の長軸方向、短軸方向に相当する。
【0091】
本実施の形態４によれば、上述した実施の形態１の効果に加え、第１レンズ３１３Ｇと集光レンズ３１４Ｇとの間にシリンドリカルレンズ３５０Ｇを配置することによって、上述したＨ方向およびＶ方向の照射範囲の差異を小さくし、配光のムラを抑制することができる。
【0092】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について、図１５～図１９を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態５に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態５に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第２出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
次に、本発明の実施の形態５について、図１５～図１９を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態５に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態５に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第２出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
【0093】
本実施の形態５に係る第１出射部は、上述した第１出射部３１０Ｇに対し、第１光源３１１Ｇの数と、その配置とが異なる。本実施の形態５では、１２個の第１光源３１１Ｇが設けられる。各第１光源３１１Ｇは、互いに異なる二つの円のいずれかの円上に配置される。具体的には、第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を中心とし、互いに径が異なる二つの円Ｓ11、Ｓ12のいずれかの円上に配置される。ここで、円Ｓ11の径は、円Ｓ12の径よりも大きく、集光レンズ３１４Ｇの有効径以下である。さらに、各第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過する直線Ｌ21～Ｌ24のいずれかが通過する。直線Ｌ21、Ｌ23は、第２光源３１１Ｂの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する。また、直線Ｌ22、Ｌ24は、第１光源３１１Ｇの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの四つの頂点のうち、重心Ｇ1を経て対向する二つの頂点を通過する。
【0094】
本実施の形態５において、各第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇに対する配置によって以下の三つの群に分けられる。
Ａ群（ＧＡ）：円Ｓ11上に配置され、かつ直線Ｌ21、Ｌ23が通過する第１光源３１１Ｇからなる。
Ｂ群（ＧＢ）：円Ｓ11上に配置され、かつ直線Ｌ22、Ｌ24が通過する第１光源３１１Ｇからなる。
Ｃ群（ＧＣ）：円Ｓ12上に配置される第１光源３１１Ｇからなる。
Ａ群（ＧＡ）：円Ｓ11上に配置され、かつ直線Ｌ21、Ｌ23が通過する第１光源３１１Ｇからなる。
Ｂ群（ＧＢ）：円Ｓ11上に配置され、かつ直線Ｌ22、Ｌ24が通過する第１光源３１１Ｇからなる。
Ｃ群（ＧＣ）：円Ｓ12上に配置される第１光源３１１Ｇからなる。
【0095】
ロッド３１５Ｇに対する光の入射角度や入射位置が異なるため、各群の配光分布も異なる。例えば、Ａ群は、上述した実施の形態１の光源配置に相当し、ロッド３１５Ｇに入射した光の進行方向と、ロッド３１５Ｇにおける反射面とは垂直である。Ｂ群は、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1までの距離はＡ群と同じであるが、ロッド３１５Ｇに入射した光はロッド３１５Ｇの角部で反射する。Ｃ群は、ロッド３１５Ｇに入射した光の進行方向と、ロッド３１５Ｇにおける反射面とは垂直であるものの、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1までの距離がＡ群と比して短い。
【0096】
図１６～図１８は、本発明の実施の形態５に係る光源装置における光源の出射強度分布を示す図である。図１６は、Ａ群の出射強度分布を示す。図１７は、Ｂ群の出射強度分布を示す。図１８は、Ｃ群の出射強度分布を示す。図１６～図１８では、光源の中心を０°とし、この中心軸を通過する光軸に対して傾斜した角度の方向における光の出射強度を示している。なお、図１６～図１８では、各出射強度の最大値を１として規格化した値を示している。
図１６～図１８を比較すると、Ａ群の出射強度のムラが最も小さく、Ｃ群の出射強度のムラが最も大きくなる。この例では、ロッド３１５Ｇまでの距離が短いＣ群が、最もムラの大きい光源群となる。
図１６～図１８を比較すると、Ａ群の出射強度のムラが最も小さく、Ｃ群の出射強度のムラが最も大きくなる。この例では、ロッド３１５Ｇまでの距離が短いＣ群が、最もムラの大きい光源群となる。
【0097】
各群の光源を同時に点灯すると、それぞれの光がロッド３１５Ｇ内で反射して混合する。図１９は、本発明の実施の形態５に係る光源装置における光混合後の出射強度分布を示す図である。図１９では、光源の中心を０°とし、この中心軸を通過する光軸に対して傾斜した角度の方向における光の出射強度を示している。なお、図１９では、各出射強度の最大値を１として規格化した値を示している。ロッド３１５ＧによってＡ群～Ｃ群の光を混合することによって、出射強度のムラが抑制された光が生成される。特に、強度のムラが大きかったＣ群を含む場合であっても、Ａ群やＢ群の光と混合することによってムラが抑制される。
【0098】
本実施の形態５は、上述した実施の形態１の効果に加え、光源の数を増やした場合であっても、ロッド３１５Ｇに対する配置に起因する強度のムラを抑制した光を生成することができる。本実施の形態５によれば、光量を増大させつつ、ムラを抑制することができる。
【0099】
また、本実施の形態５では、強度のムラの大きいＣ群の光源を使用する場合であっても、ロッド３１５Ｇにおいて強度のムラの小さいＡ群の光と混ぜることによってムラが抑制されるため、Ｃ群の光源のみを使用する場合と比して、ロッド３１５Ｇの長手方向の長さ（ムラ抑制に必要な長さ）が長くなるのを抑制できる。
【0100】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について、図２０、図２１を参照して説明する。図２０は、本発明の実施の形態６に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態６に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
次に、本発明の実施の形態６について、図２０、図２１を参照して説明する。図２０は、本発明の実施の形態６に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態６に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
【0101】
本実施の形態６に係る第１出射部は、上述した第１出射部３１０Ｇに対し、第１光源３１１Ｇの数と、その配置とが異なる。本実施の形態６では、８個の第１光源３１１Ｇが設けられる。各第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を中心とする円Ｓ1上に配置される。さらに、各第１光源３１１Ｇは、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ1を通過する直線Ｌ31～Ｌ34のいずれかが通過する。直線Ｌ31、Ｌ33は、第１光源３１１Ｇの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する。また、直線Ｌ32、Ｌ34は、第１光源３１１Ｇの中心（重心）を通過し、かつロッド３１５Ｇの四つの頂点のうち、重心Ｇ1を経て対向する二つの頂点を通過する。
【0102】
本実施の形態６において、各第１光源３１１Ｇには、ロッド３１５Ｇに対する周回方向にしたがって番号が付される。具体的には、直線Ｌ31が通過する一方の第１光源３１１Ｇに番号１を付し、この１番の第１光源３１１Ｇから順に８番までの番号が各第１光源３１１Ｇにそれぞれ付される。図２０に示す例では、時計回りに番号が付される（図２０の括弧内の数値を参照）。
【0103】
直線Ｌ31、Ｌ33が通過する第１光源３１１Ｇは、上述したＡ群の光源に相当する。一方で、直線Ｌ32、Ｌ34が通過する第１光源３１１Ｇは、上述したＢ群の光源に相当する。このため、直線Ｌ31、Ｌ33が通過する第１光源３１１Ｇは、直線Ｌ32、Ｌ34が通過する第１光源３１１Ｇよりも光強度のムラが小さい（図１６、１７参照）。
【0104】
本実施の形態６に係る光源の出射制御について、図２１を参照して説明する。図２１は、本発明の実施の形態６に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の出射パターンの一例を説明する図である。図２１では、最初のフレーム（Ｆ１）においてすべての第１光源３１１Ｇを点灯した後、複数フレームにわたって出射光量を小さくする例を示している。
【0105】
第１光源３１１Ｇの消灯順は、Ｂ群に相当する第１光源３１１Ｇを先に消灯し、その後、Ａ群に相当する第１光源３１１Ｇを消灯する。例えば、８番、４番、２播、６播、７番３番、１播、５播の順に消灯する。図２１に示す例では、フレームごとに、光量に相当するパルス高を小さくするか、出射時間に相当するパルス幅を小さくするかしてフレームあたりの光量を小さくする。例えば、２フレーム目（Ｆ２）から３フレーム目にかけて、全光源のパルス高を第１閾値（Isp-th）まで小さくする。その後、８番目の光源から、パルス幅を順次小さくしていき、パルス幅が最小幅（PWmin）になった後、発光の下限値である第２閾値（th）より小さいパルス高まで下げる。
ここで、第１閾値は、消灯する際に、全体の光量を一律に下げるために設定される値であり、スペックルが生じにくい光量の下限値に基づいて設定される。第２閾値は、光源として発光しておらず、次の発光まで待機させるためのパルス高が設定される。また、パルス幅の最小幅は、制御可能な最小のパルス幅が設定される。
上述した光源の制御に関する情報は、例えば、照明情報記憶部３５１に記憶される。
ここで、第１閾値は、消灯する際に、全体の光量を一律に下げるために設定される値であり、スペックルが生じにくい光量の下限値に基づいて設定される。第２閾値は、光源として発光しておらず、次の発光まで待機させるためのパルス高が設定される。また、パルス幅の最小幅は、制御可能な最小のパルス幅が設定される。
上述した光源の制御に関する情報は、例えば、照明情報記憶部３５１に記憶される。
【0106】
本実施の形態６は、上述した実施の形態１の効果に加え、光源を消灯する際に、配光のムラが大きい光源から順次消灯させることによって、消灯時、光量が減少する際の光強度のムラを抑制することができる。
【0107】
（実施の形態６の変形例）
次に、本発明の実施の形態６の変形例について、図２２、図２３を参照して説明する。図２２は、本発明の実施の形態６の変形例に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態６の変形例に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態６と同じ構成である。以下、上述した実施の形態６とは異なる処理について説明する。
次に、本発明の実施の形態６の変形例について、図２２、図２３を参照して説明する。図２２は、本発明の実施の形態６の変形例に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態６の変形例に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態６と同じ構成である。以下、上述した実施の形態６とは異なる処理について説明する。
【0108】
本変形例では、同じ直線が通過する光源を組として、発光が制御される。具体的に、直線Ｌ31が通過する１番目、５番目の第１光源３１１Ｇを第１グループ（Ｇｒ１）とし、直線Ｌ32が通過する２番目、６番目の第１光源３１１Ｇを第２グループ（Ｇｒ２）とし、直線Ｌ33が通過する３番目、７番目の第１光源３１１Ｇを第３グループ（Ｇｒ３）とし、直線Ｌ34が通過する４番目、８番目の第１光源３１１Ｇを第４グループ（Ｇｒ４）とする。
【0109】
本変形例に係る光源の出射制御について、図２３を参照して説明する。図２３は、本発明の実施の形態６の変形例に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の出射パターンの一例を説明する図である。図２３では、図２１と同様に、最初のフレーム（Ｆ１）においてすべての第１光源３１１Ｇを点灯した後、複数フレームにわたって出射光量を小さくする例を示している。
【0110】
第１光源３１１Ｇの消灯順は、第２グループ、第４グループにそれぞれ属する光源を消灯し、その後、第１グループ、第３グループにそれぞれ属する光源を消灯する。例えば、第２グループ、第４グループ、第３グループ、第１グループの順に消灯する。例えば、２フレーム目（Ｆ２）から３フレーム目にかけて、全光源のパルス高を第１閾値（Isp-th）まで小さくする。その後、第２グループの光源から、パルス幅を順次小さくしていき、パルス幅が最小幅（PWmin）になった後、発光の下限値である第２閾値（th）より小さいパルス高まで下げる。
【0111】
本変形例は、上述した実施の形態１の効果に加え、光源を消灯する際に、配光のムラが大きいグループの光源から順次消灯させることによって、消灯時、光量が減少する際の配光のムラを抑制することができる。
【0112】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について、図２４を参照して説明する。図２４は、本発明の実施の形態７に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態７に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第２出射部における要部の構成を例に説明する。
次に、本発明の実施の形態７について、図２４を参照して説明する。図２４は、本発明の実施の形態７に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態７に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第２出射部における要部の構成を例に説明する。
【0113】
本実施の形態７に係る第２出射部は、上述した第２出射部３１０Ｂに対し、第２光源の数と、その配置とが異なる。本実施の形態７では、実施の形態６と同様に、８個の第２光源が設けられる。各第２光源は、ロッド３１５Ｂの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｂの重心Ｇ3を中心とする円Ｓ1上に配置される。さらに、各第２光源は、ロッド３１５Ｇの重心Ｇ3を通過する直線Ｌ31～Ｌ34のいずれかが通過する。
【0114】
本実施の形態７では、第２光源として、青色の波長帯域内において、互いに波長が異なる複数種の光源が用いられる。具体的には、４７０ｎｍ以上の波長帯域の光を発する第２光源３６１Ｂと、４４５ｎｍの光を発する第２光源３６２Ｂとが用いられる。図２４に示す例では、第２光源３６１Ｂが、直線Ｌ31の一方を通過する位置と、直線Ｌ34の一方を通過する位置とに配置される。その他の位置には、第２光源３６２Ｂが配置される。
このほか、青色の光を出射する光源として、４５５ｎｍの光を出射する光源が設けられ得る。また、緑色の光を出射する出射部においても、５２０ｎｍや５３２ｎｍの光を出射する光源が設けられ得る。
このほか、青色の光を出射する光源として、４５５ｎｍの光を出射する光源が設けられ得る。また、緑色の光を出射する出射部においても、５２０ｎｍや５３２ｎｍの光を出射する光源が設けられ得る。
【0115】
本実施の形態７において、同一の波長の光源を複数配置する場合、複数の光源のうちの少なくとも一つは、ロッド３１５Ｂの角部を通過する直線（ここでは直線Ｌ32、Ｌ34）に配置する。図２４に示す例において、互いに異なる波長の光を出射する複数種の光源を用いる場合は、光強度のムラが均一化される位置に各光源を配置する。
【0116】
本実施の形態７は、上述した実施の形態１の効果に加え、同一色の波長帯域内において互いに波長が異なる複数種の光源を備えるため、色再現性を向上することができる。また、被写体に対し、特定の波長帯域の光を照明することによって、特定の観察物の視認性を向上させることができる。
【0117】
ここで、実施の形態７では、特殊光観察に応じた波長の光源を配置することができる。例えば、ＡＦＩ（Auto Fluorescence Imaging）観察では、３９０ｎｍ～４７０ｎｍの励起光を照射して、４９０ｎｍ～６３０ｎｍの自家蛍光を検出する。ＡＦＩ観察では、蛍光を取得するために、ＡＦＩ観察時、撮像素子には、励起光の波長帯域の光をカットするフィルタが設けられる。そのため、第２出射部には、例えば４４５ｎｍの光を出射する光源と、４７０ｎｍ以上の波長帯域の光を出射する光源とが設けられる。ＡＦＩ観察を行う場合は４４５ｎｍの光源を出射させ、通常の白色光観察を行う場合は４７０ｎｍ以上の光源を出射させる。
また、ＩＣＧ－ＰＤＤ観察では、インドシアニングリーン（Indocyanine Green：ＩＣＧ）を静脈注射し、７８０ｎｍ～８００ｎｍの光によってＩＣＧを励起して８３０ｎｍ付近の蛍光を観察する。ＩＣＧ－ＰＤＤ観察では、８３０ｎｍの蛍光によって生体深部の血管画像を得ることができる。ＩＣＧ－ＰＤＤ観察に対応させるためには、赤色の光を出射する出射部（例えば第３出射部３１０Ｒ）に、７８０ｎｍ～８００ｎｍの光を出射する光源を配置する。
共焦点内視鏡観察では、４９４ｎｍの光で励起され、５２１ｎｍにピークを有する蛍光を発するフルオレセインが用いられる。共焦点内視鏡観察に対応させるためには、青色の光を出射する出射部（例えば第２出射部３１０Ｂ）または緑色の光を出射する出射部（例えば第１出射部３１０Ｇ）に４９４ｎｍの光を出射する光源を配置する。
近赤外線光免疫療法では、６９０ｎｍで励起され、８３０ｎｍにピークを有する蛍光を発するＩＲＤｙｅが用いられる。近赤外線光免疫療法に対応させるためには、赤色の光を出射する出射部（例えば第３出射部３１０Ｒ）に、６９０ｎｍの光を出射する光源を配置する。
実施の形態７では、一部の光源を変えることによって、基本的な設計を変えずに、特殊光に応じた光源を配置することができる。
また、ＩＣＧ－ＰＤＤ観察では、インドシアニングリーン（Indocyanine Green：ＩＣＧ）を静脈注射し、７８０ｎｍ～８００ｎｍの光によってＩＣＧを励起して８３０ｎｍ付近の蛍光を観察する。ＩＣＧ－ＰＤＤ観察では、８３０ｎｍの蛍光によって生体深部の血管画像を得ることができる。ＩＣＧ－ＰＤＤ観察に対応させるためには、赤色の光を出射する出射部（例えば第３出射部３１０Ｒ）に、７８０ｎｍ～８００ｎｍの光を出射する光源を配置する。
共焦点内視鏡観察では、４９４ｎｍの光で励起され、５２１ｎｍにピークを有する蛍光を発するフルオレセインが用いられる。共焦点内視鏡観察に対応させるためには、青色の光を出射する出射部（例えば第２出射部３１０Ｂ）または緑色の光を出射する出射部（例えば第１出射部３１０Ｇ）に４９４ｎｍの光を出射する光源を配置する。
近赤外線光免疫療法では、６９０ｎｍで励起され、８３０ｎｍにピークを有する蛍光を発するＩＲＤｙｅが用いられる。近赤外線光免疫療法に対応させるためには、赤色の光を出射する出射部（例えば第３出射部３１０Ｒ）に、６９０ｎｍの光を出射する光源を配置する。
実施の形態７では、一部の光源を変えることによって、基本的な設計を変えずに、特殊光に応じた光源を配置することができる。
【0118】
また、一部の光源配設位置を空にして、ユーザが、実施する観察に応じた波長の光を出射する光源を取り付ける構成とすることが可能である。
【0119】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８について、図２５、図２６を参照して説明する。図２５は、本発明の実施の形態８に係る内視鏡システムが備える光源装置の要部の構成を説明する図である。図２６は、本発明の実施の形態８に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態８に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３における光源部の構成を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部（光源部３１Ｂ）の構成について説明する。
次に、本発明の実施の形態８について、図２５、図２６を参照して説明する。図２５は、本発明の実施の形態８に係る内視鏡システムが備える光源装置の要部の構成を説明する図である。図２６は、本発明の実施の形態８に係る内視鏡システムが備える光源装置における光源の配置を説明する図である。本実施の形態８に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１の光源装置３における光源部の構成を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる光源装置の要部（光源部３１Ｂ）の構成について説明する。
【0120】
本実施の形態８に係る光源部３１Ｂは、複数の光源が設けられる出射部３１０Ｗを備える。具体的に、出射部３１０Ｗは、緑色照明光を出射する二つの第１光源３７１と、青色照明光を出射する二つの第２光源３７２と、赤色照明光を出射する二つの第３光源３７３と、３８０～４５０ｎｍの波長帯域の光（紫色照明光）を出射する二つの第４光源３７４とを備える。
【0121】
さらに、出射部３１０Ｗは、上述した光源に加え、各光源が配置されるホルダ３１２Ｗと、各光源が出射する照明光をそれぞれ導光する第１レンズ３１３Ｗと、第１レンズ３１３Ｗを通過した照明光をそれぞれ集光する集光レンズ３１４Ｗと、集光レンズ３１４Ｗによって集光された光が導入され、均一な照度分布の光を出射するロッド３１５Ｗと、ロッドが出射した光を平行光に変換するコリメートレンズ３１６Ｗとを備える。
【0122】
ロッド３１５Ｗは、角柱状をなして延び、長手方向と直交する方向の外縁（断面）が矩形をなす。ロッド３１５Ｗの長手方向に延びる中心軸は、第１レンズ３１３Ｗ、集光レンズ３１４Ｗ、ロッド３１５Ｗおよびコリメートレンズ３１６Ｗからなる光学系の光軸と一致する。
【0123】
また、光源部３１Ｂは、上述した第２レンズ３１９を有する。第２レンズ３１９は、コリメートレンズ３１６Ｗからの光を集光し、ライトガイド２４１に出射する。
【0124】
第１光源３７１～第４光源３７４は、ロッド３１５Ｗの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｗの重心Ｇ4を中心とする円Ｓ1上にそれぞれ配置される。さらに、各光源（第１光源３７１、第２光源３７２、第３光源３７３、第４光源３７４）には、ロッド３１５Ｗの重心Ｇ4を通過する直線Ｌ31～Ｌ34のいずれかが通過する。ここで、同一の波長帯域の光源は、直線Ｌ31または直線Ｌ33のいずれかと、直線Ｌ32または直線Ｌ34のいずれかと、にそれぞれ配置される。そのため、直線Ｌ31、Ｌ33が通過する位置に第１光源３７１～第４光源３７４の一方がそれぞれ配置されるとともに、直線Ｌ32、Ｌ34が通過する位置に第１光源３７１～第４光源３７４の他方がそれぞれ配置される。
【0125】
光源から出射された光は、第１レンズ３１３Ｗを経て集光レンズ３１４Ｗに入射する。集光レンズ３１４Ｗに入射した光は、折り曲げられてロッド３１５Ｗに入射する。この際、ロッド３１５Ｗに入射する光は、進行方向（光軸）が、ロッド３１５Ｗの中心軸に対して傾斜している。また、ロッド３１５Ｗに入射する光の進行方向は、ロッド３１５Ｗにおける光の反射面に対して垂直である。
【0126】
ロッド３１５Ｗに入射した光は、反射しながら入射した側と端部と反対側の端部に向かって進行する。具体的に、ロッド３１５Ｗに入射して反射を繰り返すことによって各光源の各波長帯域の光が混合され、位置ムラが解消された白色光が生成される。
【0127】
以上説明した実施の形態８では、実施の形態１と同様に、ロッド３１５Ｗの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｗの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３１５Ｗ内の反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本実施の形態８によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施され、照度ムラが抑制された光を被写体に照射することができる。
【0128】
また、本実施の形態８では、一つのホルダ３１２Ｗに、各色の光源を配置して、白色光を生成しているため、光源部３１と比して小型化することができる。
【0129】
なお、本実施の形態８において、直線Ｌ32、Ｌ34が通過する位置に光源を配置しない構成、すなわち直線Ｌ31、Ｌ33が通過する位置のみに光源を配置した構成としてもよい。
【0130】
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９について、図２７を参照して説明する。図２７は、本発明の実施の形態９に係る内視鏡システムが備える光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
次に、本発明の実施の形態９について、図２７を参照して説明する。図２７は、本発明の実施の形態９に係る内視鏡システムが備える光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９に係る内視鏡システムは、出射部の構成以外は上述した実施の形態１と同じ構成である。以下、上述した実施の形態１とは異なる部分について説明する。以下、第１出射部における要部の構成について説明するが、第２出射部および第３出射部についても同様に構成され得る。
【0131】
本実施の形態９に係る第１出射部は、上述した第１出射部３１０Ｇに対し、第２光源３１１Ｂに代えて微調整用光源３１１Ｇａおよび大光量光源３１１Ｇｂを有する。その他の構成は同じであるため、説明を省略する。
微調整用光源３１１Ｇａは、本実施の形態１の第１光源３１１Ｇと同じ位置に配置される。すなわち。微調整用光源３１１Ｇａは、ロッド３１５Ｇの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する直線Ｌ1、Ｌ2上に設けられる。
また、大光量光源３１１Ｇｂは、ロッド３１５Ｇの四つの頂点のうち、重心Ｇ1を経て対向する二つの頂点を通過する直線Ｌ3、Ｌ4上に設けられる。本実施の形態９において、直線Ｌ3、Ｌ4は、ホルダ３１２Ｇの光源配設面における対角線と一致する。
ここで、図２７に示す二点鎖線Ｑ1は、集光レンズ３１４Ｇの有効径の最大径を示している。
微調整用光源３１１Ｇａは、本実施の形態１の第１光源３１１Ｇと同じ位置に配置される。すなわち。微調整用光源３１１Ｇａは、ロッド３１５Ｇの中心軸方向からみた平面視において、ロッド３１５Ｇの側面のうち、当該直線と交差する側面とそれぞれ直交する直線Ｌ1、Ｌ2上に設けられる。
また、大光量光源３１１Ｇｂは、ロッド３１５Ｇの四つの頂点のうち、重心Ｇ1を経て対向する二つの頂点を通過する直線Ｌ3、Ｌ4上に設けられる。本実施の形態９において、直線Ｌ3、Ｌ4は、ホルダ３１２Ｇの光源配設面における対角線と一致する。
ここで、図２７に示す二点鎖線Ｑ1は、集光レンズ３１４Ｇの有効径の最大径を示している。
【0132】
ロッド３１５Ｇに入射した光は、実施の形態１と同様に、反射しながら入射した側と端部と反対側の端部に向かって進行する。具体的に、ロッド３１５Ｇに入射して反射を繰り返すことによって微調整用光、および大光量の光が混合され、位置ムラが解消された白色光が生成される。
【0133】
以上説明した実施の形態９では、実施の形態１と同様に、ロッドの中心軸方向からみた平面視において、ロッドの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３１５Ｇ内の反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本実施の形態９によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施され、照度ムラが抑制された光を被写体に照射することができる。
【0134】
また、本実施の形態９では、微調整用光源が、ロッドに対して大光量光源よりも遠い位置に配置され、ムラの低減効果を大きくしている。
【0135】
（実施の形態９の変形例１）
次に、本発明の実施の形態９の変形例１について、図２８を参照して説明する。図２８は、本発明の実施の形態９の変形例１に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９の変形例１に係る内視鏡システムは、ロッド３１５Ｇに対するホルダ３１２Ｇの配置以外は上述した実施の形態９と同じ構成である。以下、上述した実施の形態９とは異なる部分について説明する。
次に、本発明の実施の形態９の変形例１について、図２８を参照して説明する。図２８は、本発明の実施の形態９の変形例１に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９の変形例１に係る内視鏡システムは、ロッド３１５Ｇに対するホルダ３１２Ｇの配置以外は上述した実施の形態９と同じ構成である。以下、上述した実施の形態９とは異なる部分について説明する。
【0136】
本変形例１に係る第１出射部は、光源およびロッド３１５Ｇの配置に対し、ホルダ３１２Ｇを４５°回転させた構成としている（図２８では光源およびロッド３１５Ｇを４５°回転）。回転後のホルダ３１２Ｂをホルダ３１２Ｇ´とする。ホルダ３１２Ｇ´には、光源配設面において、角部に微調整用光源３１１Ｇａが配置される。このため、ホルダ３１２Ｇ´は、実施の形態９に係るホルダ３１２Ｇよりも小型化することができる。例えば、ホルダ３１２Ｇ´は、集光レンズ３１４Ｇの外縁を示す二点鎖線Ｑ1に内接する程度の大きさとすることができる。
【0137】
また、ホルダ３１２Ｇ´には、各光源に接続する基板３８０が設けられる。基板３８０は、一枚ですべての光源（微調整用光源３１１Ｂａおよび大光量光源３１１Ｇｂ）に接続する。この際、基板３８０と、基板３８０に近い光源（ここでは二つの微調整用光源３１１Ｇａ）とが、実施の形態９の配置と比して短い距離で接続される。これによって、例えば、部材間を接続する配線の長さを、設計上で最短とすることができる。
【0138】
以上説明した変形例１では、実施の形態１と同様に、ロッドの中心軸方向からみた平面視において、ロッドの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３１５Ｇ内の反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本変形例１によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施された光を被写体に照射することができる。
【0139】
また、本変形例１では、微調整用光源（微調整用光源３１１Ｇａ）の一部が、最短距離で基板（基板３８０）に接続されるため、基板と光源との間の配線長を短くし、パルスのなまりを抑制して、高精度に光源を制御することを可能とする。
【0140】
（実施の形態９の変形例２）
次に、本発明の実施の形態９の変形例２について、図２９を参照して説明する。図２９は、本発明の実施の形態９の変形例２に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９の変形例２に係る内視鏡システムは、ロッド３１５Ｇに対するホルダ３１２Ｇの配置以外は上述した実施の形態９と同じ構成である。以下、上述した実施の形態９とは異なる部分について説明する。
次に、本発明の実施の形態９の変形例２について、図２９を参照して説明する。図２９は、本発明の実施の形態９の変形例２に係る光源装置の要部の構成を説明する図である。本実施の形態９の変形例２に係る内視鏡システムは、ロッド３１５Ｇに対するホルダ３１２Ｇの配置以外は上述した実施の形態９と同じ構成である。以下、上述した実施の形態９とは異なる部分について説明する。
【0141】
本変形例２に係る第１出射部は、変形例１と同様に、光源およびロッド３１５Ｇの配置に対し、ホルダ３１２Ｇを４５°回転させた構成としている（図２９では光源およびロッド３１５Ｇを４５°回転）。回転後のホルダ３１２Ｇをホルダ３１２Ｇ´とする。ホルダ３１２Ｇ´には、光源配設面において、角部に微調整用光源３１１Ｇａが配置される。
【0142】
また、ホルダ３１２Ｇ´には、各光源に接続する二つの基板（基板３９０Ａ、３９０Ｂ）が設けられる。基板３９０Ａ、３９０Ｂは、光源配設面を経て互いに反対側となる側面に設けられる。各光源（微調整用光源３１１Ｇａおよび大光量光源３１１Ｇｂ）は、基板３９０Ａ、３９０Ｂのいずれかに接続する。この際、基板３９０Ａは、当該基板３９０Ａに近い光源（ここでは基板３９０Ａ側の二つの微調整用光源３１１Ｇａ）に対し、実施の形態９の配置と比して短い距離で接続する。また、基板３９０Ｂは、当該基板３９０Ｂに近い光源（ここでは基板３９０Ｂ側の二つの微調整用光源３１１Ｇａ）に対し、実施の形態９の配置と比して短い距離で接続する。
【0143】
以上説明した変形例２では、実施の形態１と同様に、ロッドの中心軸方向からみた平面視において、ロッドの周囲に設けられ、かつロッド内の反射面（例えばロッド３１５Ｇ内の反射面）に対して垂直な方向に光を入射させる位置に複数の光源を配置する。本変形例２によれば、各光源が出射した光が、ロッドの中心軸に対して傾斜した入射し、ロッド内で複数回反射を繰り返すことによって混合されるため、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射することができる。この結果、有効照射範囲の中心の照度と、その周辺の照度との均一化が一層確実に施された光を被写体に照射することができる。
【0144】
また、本変形例２では、特に、各微調整用光源（微調整用光源３１１Ｇａ）が、最短距離で二つの基板（基板３９０Ａ、３９０Ｂ）のいずれかに接続されるため、各基板と光源との間の配線長を短くし、パルスのなまりを抑制して、高精度に光源を制御することを可能とする。
【0145】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものである。
【0146】
また、上述した実施の形態１～９では、光源装置３が内視鏡２とは別体で構成されているものとして説明したが、例えば、内視鏡２の先端に半導体レーザーを設けるなど、光源装置を内視鏡２に設けた構成であってもよい。さらに、内視鏡２に処理装置４の機能を付与してもよい。
【0147】
本実施の形態１～７、９では、光源部が、緑色照明光を出射する第１出射部、青色照明光を出射する第２出射部、赤色照明光を出射する第３出射部を備える構成を例に説明したが、四つ以上の出射部を備えてもよい。例えば、上述した第１～第３出射部に加え、３８０～４５０ｎｍの波長帯域の光（紫色照明光）を出射する第４出射部をさらに備える構成としてもよい。第４出射部は、例えば、第２出射部の第１出射部とは反対側（ライトガイド側）に設けられ、さらに第４出射部が出射する光を折り曲げるダイクロイックミラーが設けられる。
【0148】
また、上述した実施の形態１～９では、光源装置３が、処理装置４とは別体であるものとして説明したが、光源装置３および処理装置４が一体であって、例えば処理装置４の内部に光源部３１、照明制御部３２および光源ドライバ３３が設けられているものであってもよい。
【0149】
また、上述した実施の形態１～９において、光源装置３は、白色の半導体レーザーと、照明光の光路上に、赤色の波長帯域、緑色の波長帯域および青色の波長帯域の各々を透過させる３つの透過フィルタを有する回転フィルタと、を設け、回転フィルタを回転させることによって、赤色、緑色および青色の各々の波長帯域を含む照明光を照射してもよい。
【0150】
また、上述した実施の形態１～９では、本発明に係る内視鏡システムが、観察対象が被検体内の生体組織などである軟性の内視鏡２を用いた内視鏡システム１であるものとして説明したが、硬性の内視鏡や、材料の特性を観測する工業用の内視鏡、カプセル型の内視鏡、ファイバースコープ、光学視管などの光学内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続したものを用いた内視鏡システムであっても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0151】
以上、本発明に係る光源装置は、複数の光源からの光を均一に混ぜて、照度ムラを抑制した光を出射するのに有用である。
【符号の説明】
【0152】
１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 光源装置
４ 処理装置
５ 表示装置
２１ 挿入部
２２ 操作部
２３ ユニバーサルコード
２４ 先端部
２５ 湾曲部
２６ 可撓管部
３１、３１Ａ、３１Ｂ 光源部
３２ 照明制御部
３３ 光源ドライバ
４１ 画像処理部
４２ 同期信号生成部
４３ 入力部
４４ 制御部
４５ 記憶部
３１０Ｇ、３３０Ｇ 第１出射部
３１０Ｂ、３３０Ｂ 第２出射部
３１０Ｒ、３３０Ｒ 第３出射部
３１１Ｇ、３７１ 第１光源
３１１Ｂ、３６１Ｂ、３６２Ｂ、３７２ 第２光源
３１１Ｒ、３７３ 第３光源
３１２Ｇ、３１２Ｂ、３１２Ｒ ホルダ
３１３Ｇ、３１３Ｂ、３１３Ｒ 第１レンズ
３１４Ｇ、３１４Ｂ、３１４Ｒ 集光レンズ
３１５Ｇ、３１５Ｂ、３１５Ｒ、３２０、３４０Ｇ、３４０Ｂ、３４０Ｒ ロッド
３１６Ｇ、３１６Ｂ、３１６Ｒ コリメートレンズ
３１７、３１８ ダイクロイックミラー
３１９ 第２レンズ
３５０Ｇ シリンドリカルレンズ
３８０、３９０Ａ、３９０Ｂ 基板
４５１ 照明情報記憶部
２ 内視鏡
３ 光源装置
４ 処理装置
５ 表示装置
２１ 挿入部
２２ 操作部
２３ ユニバーサルコード
２４ 先端部
２５ 湾曲部
２６ 可撓管部
３１、３１Ａ、３１Ｂ 光源部
３２ 照明制御部
３３ 光源ドライバ
４１ 画像処理部
４２ 同期信号生成部
４３ 入力部
４４ 制御部
４５ 記憶部
３１０Ｇ、３３０Ｇ 第１出射部
３１０Ｂ、３３０Ｂ 第２出射部
３１０Ｒ、３３０Ｒ 第３出射部
３１１Ｇ、３７１ 第１光源
３１１Ｂ、３６１Ｂ、３６２Ｂ、３７２ 第２光源
３１１Ｒ、３７３ 第３光源
３１２Ｇ、３１２Ｂ、３１２Ｒ ホルダ
３１３Ｇ、３１３Ｂ、３１３Ｒ 第１レンズ
３１４Ｇ、３１４Ｂ、３１４Ｒ 集光レンズ
３１５Ｇ、３１５Ｂ、３１５Ｒ、３２０、３４０Ｇ、３４０Ｂ、３４０Ｒ ロッド
３１６Ｇ、３１６Ｂ、３１６Ｒ コリメートレンズ
３１７、３１８ ダイクロイックミラー
３１９ 第２レンズ
３５０Ｇ シリンドリカルレンズ
３８０、３９０Ａ、３９０Ｂ 基板
４５１ 照明情報記憶部
【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18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】