特許 7449446 照明システム

(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】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】照明システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/07 20060101AFI20240306BHJP

【ＦＩ】

A61B1/07 731

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023507351

(86)(22)【出願日】2021-08-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-28

(86)【国際出願番号】 IB2021057630

(87)【国際公開番号】W WO2022043836

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-02-01

(31)【優先権主張番号】102020122282.3

(32)【優先日】2020-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー，ヴォルフガング

(72)【発明者】

【氏名】尾登 邦彦

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０５１５５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１００６３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の入力、第２の入力、および第３の入力を含むビームコンバイナ、合成部、ならびに出力を含む、
照明装置であって、
前記合成部は、前記第１の入力から前記合成部に入力される第１の光、前記第２の入力から前記合成部に入力される第２の光、および前記第３の入力から前記合成部に入力される第３の光を、前記出力から出力される合成光に合成するように構成され、
前記合成部は、２つの二色性反射面を備え、
前記合成部は、前記第１の光の第１の通過波長帯域を通過し、前記第１の通過波長帯域の外側の波長範囲の前記第１の光を遮断するように構成され、
前記合成部は、前記第２の光の第２の通過波長帯域を通過し、前記第２の通過波長帯域の外側の波長範囲の前記第２の光を遮断するように構成され、
前記合成部は、前記第３の光の前記第１の通過波長帯域を遮断し、前記第３の光の前記第２の通過波長帯域を遮断し、ならびに前記第１および第２の通過波長帯域の外側の波長範囲の前記第３の光を通過するように構成され、
前記第１の通過波長帯域は、前記第２通過波長帯域と重ならず、前記照明装置は、
前記ビームコンバイナの前記第１の入力に前記第１の光を入力するように配置された第１の光源と、
前記ビームコンバイナの前記第２の入力に前記第２の光を入力するように配置された第２の光源と、
前記ビームコンバイナの前記第３の入力に前記第３の光を入力するように配置された第３の光源をさらに備え、
前記第１の光は、前記第１の通過波長帯域の少なくとも一部を含み、
前記第２の光は、前記第２の通過波長帯域の少なくとも一部を含み、ならびに以下の条件の少なくとも１つを満足する、すなわち、
前記合成部を通過する前記第２の光と前記合成部を通過する前記第３の光との合成が、前記合成部を通過する前記第２の光と前記合成部を通過する前記第１の光との各々よりも、ＣＩＥ１９３１によれば、前記白色点に近いこと、ならびに
前記合成部を通過した前記第３の光は、前記合成部を通過した前記第２の光および前記合成部を通過した前記第１の光よりも、ＣＩＥ１９３１によれば前記白色点に近いことである、照明装置。

【請求項2】

以下の少なくとも１つ、すなわち、
・前記第１の通過波長帯域は、紫色光および紫外光の少なくとも１つを含む、
・前記第２通過波長帯域は、緑色光を含む、
・前記第３の光は、赤色光および青色光のうちの少なくとも１つを含む、
が当てはまる、請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記第２および第３の光の少なくとも１つが、赤色光、緑色光および青色光を含む、請求項２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記第１から第３の光源は、各々が個別に制御可能である、請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。

【請求項5】

前記合成部が、
・一対のダイクロイックミラー、および
・２つのダイクロイック界面を伴うクロスプリズム
の１つである、請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。

【請求項6】

前記第１から第３の光源の少なくとも１つが、発光ダイオードまたはレーザダイオードである、請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。

【請求項7】

前記２つのダイクロイック反射面は、互いに対して機械的に移動可能ではなく、ならびに
前記２つのダイクロイック反射面は、前記第１から第３の入力および前記出力に対して機械的に移動可能ではない、
ものの少なくとも１つである、請求項１から６のいずれかに記載の照明装置。

【請求項8】

人体の管腔への挿入のための内視鏡の堅固な先端部分またはカプセル型内視鏡であって、対物レンズと、前記対物レンズによって撮像される被写体空間の少なくとも一部分を前記合成光によって照明するように配置された請求項１から７のいずれかに記載の前記照明装置とを備える、内視鏡の堅固な先端部分またはカプセル型内視鏡。

【請求項9】

請求項８に記載の前記堅固な先端部分と、前記人体の前記管腔への挿入のためのシャフトとを備え、前記堅固な先端部分が、前記シャフトに直接的または間接的に接続される内視鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、照明システムに関する。特に、血管パターン強調照明などの２つの異なる色による白色光照明および狭帯域（有色）照明の両方を可能にする内視鏡のための照明システムに関する。

【0002】

略語
Ｂ 青色
ＣＩＥ 国際照明委員会
Ｇ 緑色
Ｇｗ 緑色幅広
Ｈｂ ヘモグロビン
ＨｂＯ２ 酸素化ヘモグロビン
ＬＥＤ 発光ダイオード
Ｒ 赤色
Ｖ 紫色
ＷＬ 白色光
ＷＬＩ 白色光照射

【背景技術】

【0003】

白色光（ＷＬ）および血管パターン強調照明（いわゆるヘモグロビン吸収スペクトルに同期した照明スペクトルを有する狭帯域照明）が、内視鏡撮像ではますます一般的になってきている。図１は、特開２０１６－０２２０４３号公報から取得した、Ｈｂ（ヘモグロビン、すなわちデスオキシヘモグロビン）およびＨｂＯ２（酸素化ヘモグロビン、すなわちオキシヘモグロビン）の吸収スペクトルを示す。Ｅ１～Ｅ８は、ＨｂおよびＨｂＯ２の等吸収点、すなわち、Ｈｂの吸収がＨｂＯ２の吸収と同じである波長である（Ｅ８は準等吸収点である）。換言すれば、等吸収点での吸収は、ヘモグロビンの酸素化のレベルとは無関係である。Ｗ０からＷ７およびＷＲは、それぞれ、２つの隣接する等吸収点の間および等吸収点Ｅ８を超える波長範囲を示す。

【0004】

したがって、従来の血管撮像では、図２に概略的に示すようなスペクトルで組織が照明される。スペクトルは、紫色光Ｖおよび／または緑色幅広光Ｇｗを含む。緑色幅広光は、青緑色から赤色の波長を含む。これらの光は、実質的に波長範囲Ｗ０、Ｗ１（Ｖ光用）およびＷ５（Ｇｗ光用）の少なくとも１つを含む。これらの波長域では、ＨｂとＨｂＯ２とで吸収の差が大きい。したがって、吸収された光の強度は、Ｈｂを含む組織とＨｂＯ２を含む組織との間でかなり異なる。緑色幅広光Ｇｗは、組織を光学的に観察するためにも使用される。広い分光分布を有し得るため、Ｇｗ光は緑色の色相を有する。典型的に、Ｖ光とＧｗ光の発光スペクトルは重ならない。

【0005】

内視鏡検査では、システムを簡素化し、多くの異なる種類の内視鏡との互換性を可能にするために、光源を外部ボックス（光源ボックスまたはプロセッサシステム）に配置され得る。外部ボックスからの光は、内視鏡の遠位端に配置された対物レンズの被写体空間を照明するために、１つまたは複数の光ファイバを介して内視鏡の近位端から内視鏡の遠位端に導かれてもよい。

【0006】

ＣＩＥ１９３１は、電磁可視スペクトルの波長分布と人間の色覚における生理学的に知覚される色とを結び付ける。図３は、ＣＩＥ１９３１（ｐｅｏｐｌｅ．ｃｓ．ｃｌｅｍｓｏｎ．ｅｄｕから取得したｘ－ｙ平面）による色域を示す。中央の領域（色の表記なし）は、白っぽい光を示す。色域の境界の数字は、それぞれのスペクトルクリーン光の波長（ｎｍ）を示す。白色光は、座標ｘ＝１／３、ｙ＝１／３、およびｚ＝１／３を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１６－０２２０４３号公報

【発明の概要】

【0008】

本発明は、ＷＬＩと狭帯域照明との間のより大きな可撓性を可能にする改善された照明システムを提供する。

【0009】

第１の入力、第２の入力、および第３の入力を含むビームコンバイナ、合成部、ならびに出力を含む、照明装置が提供され、合成部は、第１の入力から合成部に入力される第１の光、第２の入力から合成部に入力される第２の光、および第３の入力から合成部に入力される第３の光を、出力から出力される合成光に合成するように構成され、合成部は、２つの二色性反射面を備え、合成部は、第１の光の第１の通過波長帯域を通過し、第１の通過波長帯域の外側の波長範囲の第１の光を遮断するように構成され、合成部は、第２の光の第２の通過波長帯域を通過し、第２の通過波長帯域の外側の波長範囲の第２の光を遮断するように構成され、合成部は、第３の光の第１の通過波長帯域を遮断し、第３の光の第２の通過波長帯域を遮断し、ならびに第１および第２の通過波長帯域の外側の波長範囲の第３の光を通過するように構成され、第１の通過波長帯域は、第２通過波長帯域と重ならず、照明装置は、ビームコンバイナの第１の入力に第１の光を入力するように配置された第１の光源、ビームコンバイナの第２の入力に第２の光を入力するように配置された第２の光源、ビームコンバイナの第３の入力に第３の光を入力するように配置された第３の光源をさらに備え、第１の光は、第１の通過波長帯域の少なくとも一部を含み、第２の光は、第２の通過波長帯域の少なくとも一部を含み、ならびに以下の条件の少なくとも１つを満足する、すなわち、合成部を通過する第２の光と合成部を通過する第３の光との合成が、合成部を通過する第２の光と合成部を通過する第１の光との各々よりも、ＣＩＥ１９３１によれば、白色点に近いこと、ならびに合成部を通過した第３の光は、合成部を通過した第２の光および合成部を通過した第１の光よりも、ＣＩＥ１９３１によれば白色点に近いことである。

【0010】

したがって、血管撮像におけるより高い可撓性が得られ得る。すなわち、血管造影撮像における標準的な緑色幅広照明よりも白色に近い白色光による真のＲＧＢ照明を可能にする。これにより、より自然な色で組織を観察することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】等吸収点を伴うＨｂおよびＨｂＯ２の吸収スペクトルを示す図である。

【図2】血管撮像のための従来の照明スペクトルを概略的に示す図である。

【図3】ＣＩＥ１９３１による色域を示す図である。

【図4】本発明のいくつかの実施形態による照明装置の平面図を概略的に示す。

【図5】本発明のいくつかの実施形態で使用されるクロスキューブの三次元図である。

【図6】図６（上）は、本発明のいくつかの実施形態で使用されるクロスキューブの反射率スペクトルを概略的に示し、図６の残りの部分は、第１から第３の光源として使用され得る例示的なＬＥＤの発光スペクトルおよび白っぽい出力光のスペクトルを示す図である。

【図7】本発明のいくつかの実施形態によるクロスキューブの反射率スペクトル、第１から第３の光の発光スペクトル、および合成光のスペクトルを概略的に示す図である。

【図8】本発明のいくつかの実施形態においてＧｗ光源として展開され得る黄色蛍光体被覆ＬＥＤの発光スペクトルを示す図である。

【図9】本発明のいくつかの実施形態においてＧｗ光源として展開された、ドームリフレクタレンズが適用された黄色蛍光体によって覆われた図８のＬＥＤの発光スペクトルを示す図である。

【図10】白っぽい光源として本発明のいくつかの実施形態において展開され得るＬＥＤの発光スペクトルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明のいくつかの実施形態によれば、図４の平面図に示すように、照明装置は、３つの光源１、２、および３を備え、３つの光源からの光は、クロスキューブ８などのダイクロイックコンバイナによって合成される。光源１および２は、従来の血管撮像（すなわち、Ｖ光を放射する紫または紫外光源および緑色幅広光源Ｇｗ）の狭帯域光源に対応することができる。第３の光源３は、コンバイナがＧｗ光源および第３の光源からの光を合成する場合、合成された光が、ダイクロイックコンバイナを通過するＧｗ光のみおよびダイクロイックコンバイナを通過するＶ光のみよりも、ＣＩＥ１９３１の白色点（ｘ＝ｙ＝ｚ＝１／３）に近くなるように光を放射する。例えば、第３の光源は、赤色光、または青色光、または赤色光および青色光、または赤色光、緑色光および青色光を放射し得る。いくつかの実施形態では、第３の光源のみからの光は、ダイクロイックコンバイナを透過する場合、Ｇｗ光源のみからの光がダイクロイックコンバイナを通過し、Ｖ光源のみからの光がダイクロイックコンバイナを通過するよりも白色点に近くてもよい。

【0013】

照明装置によって放射される合成光（照明スペクトル）の一例が、３つの光源１、２、および３が点灯している場合について、図６（下から１つ前のスペクトル）に示されている。図６に示すように、Ｖ光およびＧｗ光は、従来技術と同様であってよい。第３の光源３は、合成光にさらに青色および／または赤色（アンバー）光を寄与させる。したがって、可視スペクトルは、典型的には緑色幅広Ｇｗ光のみよりも白色点に近い、ＲＧＢ光（またはＢＧ光）を含む。したがって、医師は、従来の照明システムよりも自然な色で組織を観察することができる。

【0014】

本出願で、「白色点に近い」とは、白色点ｘ＝ｙ＝１／３（ｚ方向は無視）からＣＩＥ１９３１の色域のｘ－ｙ平面におけるユークリッド距離が短いことを意味する。ｘ－ｙ平面における座標ｘ_ｉ、ｙ_ｉの照明光の白色点からのユークリッド距離は、（ｘ_ｉ－１／３）^２＋（ｙ_ｉ－１／３）^２である。

【0015】

以下、照明装置の実施形態についてより詳細に説明する。

【0016】

図４は、照明装置の概略を平面図で示している。３つの光源１、２、および３は、それぞれ第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、および第３の光Ｌ３を用いてクロスキューブ８の第１の入力面、第２の入力面、および第３の入力面を照明するように配置される。光源１、２、および３の各々は、それぞれのＬＥＤ、レーザ、または別の発光デバイスを備え得る。光源１、２、および３の各々は、それぞれの光をクロスキューブ８のそれぞれの入力面に導くための１つまたは複数のレンズ、ミラー、または他の光学構成要素を備えてもよいし、備えなくてもよい。光源１、２、および３の各々は、他の光源１、２、および３とは独立して制御可能であってもよい。例えば、各光源１、２、および３は、他の光源とは独立してオンオフが切り替えられてもよい。いくつかの実施形態では、加えて、光源のいくつかの強度を独立して制御してもよい。

【0017】

図５は、クロスキューブ８の三次元図を示す。ａからｈの小文字は、クロスキューブの角を示す。クロスキューブは、第１のダイクロイック反射面ａ－ｃ－ｇ－ｅおよび第２のダイクロイック反射面ｂ－ｆ－ｈ－ｄを含む。図４に示すクロスキューブ８の平面図において、ダイクロイック反射面の断面ａ－ｃおよび断面ｂ－ｄは、クロスキューブの上面を形成している正方形の対角線を形成する。いくつかの実施形態では、クロスキューブの合成部は、第１および第２のダイクロイック反射面からなる。

【0018】

入力面は、クロスキューブの３つの外側面である。すなわち、第１の入力面は側面ａ－ｂ－ｅ－ｆであり、第２の入力面は側面ｃ－ｇ－ｈ－ｄであり、第３の入力面は側面ａ－ｅ－ｈ－ｄである。第１の入力面は第２の入力面の反対側にあり、第３の入力面は第１の入力面と第２の入力面とを接続する。

【0019】

合成光Ｌ４は、出力面ｂ－ｆ－ｇ－ｃから放射される。出力面は、第３の入力面の反対側にあり、第１の入力面と第２の入力面とを接続する。

【0020】

第１および第２のダイクロイック反射面の各々は、それぞれの波長帯域を反射し、反射した波長帯域の外側の波長帯域の光を透過する。好ましくは、ダイクロイック反射面の一方または両方が、それぞれの反射波長帯域外の全ての可視波長を透過する。

【0021】

図６（上）は、クロスキューブＸの反射率スペクトルを概略的に示す。第１のダイクロイック反射面はＶ光を反射し、第２のダイクロイック反射面はＧｗ光を反射する。ダイクロイック反射面の反射率は、図６に示すように、互いに同じであっても異なっていてもよい。

【0022】

図６の残りの部分は、本発明の一実施形態による光源からの対応する光強度を概略的に示す。光源は、例えば、
・光源１（Ｌ１、紫色）：上から２番目の図（例えば、日亜化学工業株式会社のＮＶＳＵ２３３Ｂ－Ｕ４０５）、
・光源２（Ｌ２、緑色）：上から３番目の図（例えば、日亜化学工業株式会社のＮＣＳＧＥ１７ＡＴ）、
・光源３（Ｌ３、その他）：下の図（例えば、日亜化学工業株式会社のＮＦ２Ｌ７５７ＧＲＴ－Ｖ１であり得る。

【0023】

図６の下から２番目の図のスペクトルは、Ｌ２とＬ３の両方がオンになっているときの出力光を示している。分かり得るように、合成光は、Ｌ２のみのスペクトルよりもＣＩＥ１９３１の白色点に近いようにＲ、Ｇ、およびＢ光を含む。

【0024】

図７には、クロスキューブの反射率スペクトルに加えて、第１から第３の放射光Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３ならびに結果として得られる合成光Ｌ４の波長範囲が概略的に示されている。簡単にするため、図７の反射率スペクトルのエッジはシャープであり、反射率は１００％または０％のいずれかであると仮定する。さらに、図７では、波長からの強度依存性を無視して、第１から第３の光Ｌ１からＬ３が放射される波長範囲のみを示している。これらの簡略化が有効でない場合、結果として得られる合成光Ｌ４は、反射率スペクトル（第１および第２の光Ｌ１およびＬ２について）または透過スペクトル（第３の光Ｌ３について）と光強度との畳み込みによって取得される。

【0025】

第１のダイクロイック反射面ａ－ｃ－ｇ－ｅは、出力面から出射するように第１の入力面に入力された第１の通過波長帯域（例えば、紫色光および／または紫外光、図６では第１として示されている）の光を反射し、その他の可視光波長を透過する。第１の光源１は、紫色光および／または紫外光Ｌ１を放射する。第１の光源１の発光スペクトルと第１のダイクロイック反射面ａ－ｃ－ｇ－ｅの反射スペクトルとは重なっている。したがって、第１の光源１が第１の入力面ａ－ｂ－ｅ－ｆに第１の光Ｌ１を放射する場合、合成光Ｌ４は、重複波長範囲の紫色光および／または紫外光を含む。例えば、この光は、従来の血管撮像からのＶ光であってもよく、またはそれとは異なっていてもよい。第１のダイクロイック反射面の反射スペクトルとは異なる波長（第１の通過波長帯域）の第１の光源１からの第１の光Ｌ１は、出力光Ｌ４に寄与しないように第１のダイクロイック反射面を透過する。

【0026】

第２のダイクロイック反射面ｂ－ｆ－ｈ－ｄは、出力面から出射するように第２の入力面に入力された第２の通過波長帯域（例えば、緑色光、図６では第２として示されている）の光を反射し、その他の可視光波長を透過する。第２の光源２は、緑色光または緑色幅広光Ｌ２を放射する。第２の光源２の発光スペクトルと第２のダイクロイック反射面ｂ－ｆ－ｈ－ｄの反射スペクトルとは重なっている。したがって、第２の光源２が第２の入力面ｃ－ｇ－ｈ－ｄに第２の光Ｌ２を放射する場合、合成光Ｌ４は、重複波長範囲の緑色または緑色幅広光を含む。例えば、この光は、従来の血管撮像からのＧｗ光であってもよく、またはそれとは異なっていてもよい。第２のダイクロイック反射面の反射スペクトルとは異なる波長（第２の通過波長帯域）の第２の光源２からの第２の光Ｌ２は、出力光Ｌ４に寄与しないように第２のダイクロイック反射面を透過する。第１の通過波長帯域と第２通過波長帯域とは重ならない。

【0027】

第３の光源３によって放射された第３の光Ｌ３は、合成光Ｌ４に寄与するために、第１のダイクロイック反射面ａ－ｃ－ｇ－ｅと第２のダイクロイック反射面ｂ－ｆ－ｈ－ｄとの両方を透過する。したがって、第３の光源３は、第１の通過波長帯域の光および第２の通過波長帯域の光が遮断された放射された第３の光３によって合成光Ｌ４に寄与する。

【0028】

図７の例では、第１の光Ｌ１の波長範囲は、第１のダイクロイック反射面の第１の通過波長帯域（第１の反射波長帯域）よりも大きい。合成光Ｌ４は、通過波長帯域内の第１の光Ｌ１の寄与のみを含む。第１の通過波長帯域を超える波長域では、他の光Ｌ２およびＬ３のいずれも放射しないため、合成光Ｌ４は、この波長域に隙間１２を有する。

【0029】

第２のダイクロイック反射面の第２通過波長帯域（第２の反射率波長帯域）は、第２の光Ｌ２の発光スペクトルよりも長波長側にまで広がっている。クロスキューブは、第３の光Ｌ３を、第２のダイクロイック反射面の反射率波長帯域を通過させない。このため、合成光Ｌ４は、この波長域に隙間１３を有する。

【0030】

波長範囲１５において、第２の光Ｌ２は、第２のダイクロイック反射面を透過する。したがって、第２の光Ｌ２は、この波長範囲１５では合成光Ｌ４に寄与しない。一方、第３の光Ｌ３は、波長範囲１５も含む。これは、波長範囲１５の合成光Ｌ４に寄与するように、第１および第２のダイクロイック反射面の両方を通過する（透過する）。

【0031】

一方、波長範囲１６では、第３の光Ｌ３が出力面から出射されないように第２のダイクロイック反射面で反射されるため、波長範囲１６では、第２の光Ｌ２のみが合成光Ｌ４に寄与する。

【0032】

図７は、反射率波長帯域および対応する発光波長帯域の一例を示す。この例は限定的ではない。例えば、発光波長範囲の１つまたは複数は、対応する反射率波長帯域よりも小さくてもよい。第３の光は、その発光スペクトルにおいて、好ましくは第２の反射率波長帯域において隙間を有することができる。第３の光は、第２の反射率波長帯域の片側のみでの発光スペクトルであってもよい。合成光Ｌ４の波長帯域に何らかの隙間または任意の数の隙間が生じないように、反射率波長帯域および対応する発光波長帯域を配置してもよい。

【0033】

典型的には、第１および第２の光源１および２は、紫光源（ＬＥＤまたはレーザ）および緑色（または緑色幅広）光源（ＬＥＤまたはレーザ）などの２つの狭帯域光源を備える。第３の光源３は、典型的には、白色（または白っぽい）光源などの広帯域光源である。白っぽい光源は、蛍光体で覆われたＬＥＤ（またはレーザ）であってもよく、蛍光体は、ＬＥＤ（レーザ）によって放射された青色／紫色／紫外光の一部をより長い波長の光に変換する。

【0034】

図８および図９は、緑色（緑色幅広）光源（図４および図６のＬ２）として使用され得る例示的なＬＥＤのいくつかの発光スペクトルを示す。図８は、Ｇｗ光源として使用され得る蛍光体被覆白色ＬＥＤの発光スペクトルを示す。しかしながら、図９に示され、独国特許出願公開第１１ ２０１８ ００３１３４号明細書（図１１および図１２）で説明されているように、このＬＥＤをドーム反射鏡レンズと共に使用することが好ましい。すなわち、ドームリフレクタレンズの開口部を直接通過しない白色ＬＥＤからの光は、蛍光体を通過するたびにドームリフレクタレンズとＬＥＤとの間で数回反射され、最終的にドームリフレクタレンズの開口部を外部へと通過する。これにより、出力光における緑色蛍光の割合が高められる。

【0035】

図１０は、白色光源（図４および図６のＬ３）として使用され得る別の例示的なＬＥＤの発光スペクトルを示す。この場合、ＬＥＤは、赤色蛍光体と緑色蛍光体との混合物で覆われる。

【0036】

いくつかの実施形態では、狭帯域光源（例えば、緑色光を発する第２の光源２）の１つは、緑色の色相を伴う白っぽいように見えるような広いスペクトルの緑色光を放射する。一方、第３の光源３は、第２の光源に補色、すなわち赤色光および青色光を放射してもよい。したがって、合成光はＲＧＢを含む。

【0037】

表１は、ダイクロイック反射面の反射帯域のいくつかの例を示す。これらの反射帯域は、図１に示すＨｂとＨｂＯ２の等吸収点を考慮して選択される。Ｗ１からＷ６は、図１に対応して示される波長範囲を示す。示された帯域の外側の第３の光は、クロスキューブを通過して合成光に寄与し得る。

【0038】

【表1】

【0039】

上記の色の波長範囲は、以下の範囲内の例である。
・紫色または紫外線：３８０～４５０ｎｍ。
・青色：４５０～４９５ｎｍ。
・緑色：４９５～５７０ｎｍ。
・黄色：５７０～５９０ｎｍ。
・オレンジ色：５９０～６２０ｎｍ（アンバーと呼ばれることもある）。
・赤色：６２０～７５０ｎｍ。
可視光は、波長範囲４００～７５０ｎｍをカバーすると想定される。

【0040】

光強度の大部分が、示された波長範囲で放射／反射／透過されれば十分である。光は、示された波長範囲外のさらなる構成要素を含んでも含まなくてもよい。

【0041】

本発明のいくつかの実施形態は、ダイクロイック反射面がそれぞれの通過波長帯（反射率＝１００％）を完全に反射し、それぞれの通過波長帯域外の波長（透過率＝１００％）を完全に透過するかのように記載されている。しかしながら、いくつかの実施形態では、反射率は１００％より小さくてもよい。例えば、６０％より大きくてもよく、好ましくは８０％より大きくてもよい。これに対応して、いくつかの実施形態では、透過率は１００％より小さくてもよい。例えば、６０％より大きくてもよく、好ましくは８０％より大きくてもよい。

【0042】

光がクロスキューブによって合成される、本発明のいくつかの実施形態が記載されている。しかしながら、本発明は、光を合成させるためのクロスキューブに限定されない。その代わりに、クロスキューブのダイクロイック反射面に対応する分光反射率を有する２つのダイクロイックミラーが使用されてもよい。２つのダイクロイックミラーは、次々に配置される。第１のダイクロイックミラーでは、第１から第３の光のうちの２つの光が合成され、第２のダイクロイックミラーでは、第１のダイクロイックミラーからの合成光が第１から第３の光のうちの残りの光と合成される。

【0043】

いくつかの実施形態では、さらに３つを超える光が合成される。例えば、クロスキューブ（または２つのダイクロイックミラー）からの合成光は、（さらなる）ダイクロイックミラーによって第４の光と合成され、または（さらなる）クロスキューブなどによって第４の光および第５の光と合成される。また、クロスキューブは、１つまたは２つのさらなる二色性反射面を備えてもよい。図５の斜視図において、これらのさらなる二色性反射面は、クロスキューブの上面および底面に入射する光を出力面（面ａ－ｆ－ｇ－ｄおよびｈ－ｅ－ｂ－ｃ）に反射するように配置されてもよい。これらのさらなるダイクロイック反射面の反射帯域は、互いに重ならず、他のダイクロイック反射面の反射帯域と重ならない。

【0044】

クロスキューブの代わりに、クロスプリズムを使用してもよく、辺の長さの少なくとも１つが他の辺の長さと異なり、および／またはエッジの少なくとも１つが直角を形成しない。

【0045】

本発明のいくつかの実施形態によれば、照明装置は、可動部分を含まなくてもよい。特に、反射ダイクロイック面は、互いに対して、入力面に対して、または光源に対して移動可能でなくてもよい。これにより、セットアップが容易になり、メンテナンスの労力が軽減される。

【0046】

本発明のいくつかの実施形態による照明システムは、外部ボックス（光源ボックスまたはプロセッサシステム）に配置されてもよい。外部ボックスからの光は、内視鏡の遠位端に配置された対物レンズの被写体空間を照明するために、１つまたは複数の光ファイバを介して内視鏡の近位端から内視鏡の遠位端に導かれてもよい。しかしながら、光源は、代わりに、制御本体、内視鏡コネクタ、または内視鏡の先端部に配置されてもよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、クロスキューブから光ファイバに光を誘導するための光ファイバおよび光学系は、照明装置の出力に属すると考えられてもよい。これらの実施形態では、光源およびダイクロイック反射界面を設計するときに、クロスキューブから出力される光に対するそれらの影響を考慮に入れることができる。

【0048】

照明装置を含む内視鏡は、シャフト（例えば、可撓性のチューブ）のないカプセル型内視鏡であってもよいし、剛性先端部分およびシャフト（例えば、剛性または可撓性のチューブ）を含む内視鏡であってもよい。剛性先端部分は、角度セグメントを介して直接的または間接的にシャフトに接続されてもよい。

【0049】

本発明のいくつかの実施形態による照明装置は、少なくとも２つの色の照明光および白色（または実質的に白色）の照明光が必要または所望される場合、内視鏡の外側で使用してもよい。観察される物質に応じて、着色光源は、紫色（または紫外）光および緑色（または緑色幅広）光とは異なる色を放射してもよい。例えば、４０５ｎｍに吸収ピーク波長を有する、５－ＡＬＡなどのいくつかの蛍光撮像剤を適用することができ、それに応じてダイクロイックミラーの反射帯域を適合させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】