JP2023109319A - 内視鏡用光源装置、内視鏡システム、並びに、内視鏡用光源装置における照明光の追加及び変更方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の追加又は変更を容易に実現する内視鏡用光源装置、内視鏡システム、並びに、内視鏡用光源装置における照明光の追加及び変更方法を提供する。【解決手段】互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、複数の第１半導体光源が発する光により照明光として白色光を生成する照明光生成部と、第２半導体光源を着脱可能に構成される少なくとも１つの光源取付部を備え、光源取付部に第２半導体光源を取り付けた場合に、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光により照明光を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡用光源装置、内視鏡システム、並びに、内視鏡用光源装置における照明光の追加及び変更方法に関する。

医療分野においては、内視鏡用光源装置及び内視鏡を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。内視鏡システムを用いた診断では、内視鏡用光源装置が発する照明光等を工夫した画像強調観察（ＩＥＥ、ｉｍａｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ）により、観察対象を内視鏡で撮影して得た画像（以下、内視鏡画像という）を用いて、観察対象の表面構造、又は粘膜表層等に関する様々な診断支援情報を得る場合がある。画像強調観察を用いた診断においては、複数種類の照明光等によって得られる複数種類の内視鏡画像を取得し、これらの内視鏡画像を詳細に比較又は重畳することにより適切な診断ができる場合がある。

複数種類の照明光に関し、蛍光型半導体光源を含む複数の半導体光源を用いて、目標とする発光スペクトルを持つ照明光を、簡単な制御で安定して得ることができる内視鏡用光源装置等が知られている（特許文献１及び特許文献２）。

国際公開第２０１５/０１６０１３号 特開２０１５－０７０９４６号公報

特許文献１及び２の内視鏡用光源装置では、複数の半導体光源のそれぞれが発する各色の光量を制御し、ダイクロイックフィルタ等の光学部材を用いてこれらの各色の光を合波することにより、複数の色の照明光を生成する多色光源を実現している。しかしながら、複数の色の照明光を生成する方法として、複数の半導体光源に別の色の半導体光源を追加したり、複数の半導体光源のうち１つを別の色の半導体光源に変更したりといった、半導体光源自体を操作することは、光学系全体の再設計が必要となるため、容易に実現することが難しかった。

本発明は、光源の追加又は変更を容易に実現する内視鏡用光源装置、内視鏡システム、並びに、内視鏡用光源装置における照明光の追加及び変更方法を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡用光源装置は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置であって、互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、複数の第１半導体光源が発する光により白色光の照明光を生成する照明光生成部と、第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を備え、照明光生成部は、光源取付部に第２半導体光源を取り付けた場合に、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光とにより照明光を生成する。

照明光生成部は、複数の第１半導体光源が発する光を合波する第１合波部材と、第２半導体光源を取り付けた場合に、第２半導体光源が発する光を反射することにより、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波する第２合波部材を配置する第２合波部材配置部とを備えることが好ましい。

第２合波部材配置部は、第２合波部材を着脱可能に構成されることが好ましい。

光源取付部は、第２半導体光源が発する光のライトガイドまでの光路長が、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光のライトガイドまでの光路長よりも短くなる位置に設けることが好ましい。

複数の第１半導体光源は、青色光を発する第１半導体光源又は緑色光を発する第１半導体光源を含み、照明光生成部は、第２半導体光源が発する光が、第１半導体光源が発する青色光の光路上又は第１半導体光源が発する緑色光の光路上で、第１半導体光源が発する光と合波する位置に光源取付部を備えることが好ましい。

本発明の内視鏡用光源装置は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置であって、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、複数の半導体光源が発する光により照明光を生成する照明光生成部とを備え、複数の半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である第２半導体光源とからなり、照明光生成部は、第２半導体光源を取り外した場合に、複数の第１半導体光源から発する光により白色光の照明光を生成する。

照明光生成部は、複数の第１半導体光源が発する光を合波する第１合波部材と、第２半導体光源が発する光を反射することにより、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波する第２合波部材とを備えることが好ましい。

第２合波部材は、着脱可能であることが好ましい。

少なくとも１つの第１合波部材は、交換可能であることが好ましい。

第１半導体光源は、紫色光、青色光、緑色光、及び、赤色光から選択されたいずれか１つの光を発し、複数の第１半導体光源は、少なくとも３つの第１半導体光源を含み、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光により連続する波長領域を形成することが好ましい。

複数の第１半導体光源は、紫色光、青色光、緑色光、及び、赤色光から選択されたいずれか１つの光を発する少なくとも４つの第１半導体光源を含み、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光により連続する波長領域を形成することが好ましい。

第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の第１半導体光源のうち、２つの第１半導体光源のそれぞれが発する光が連続する波長領域を形成する場合に、２つの第１半導体光源が発する波長領域の間の波長領域を含むことが好ましい。

複数の第１半導体光源は、青色光を発する第１半導体光源と緑色光を発する第１半導体光源とを含み、第２半導体光源が発する光の波長領域は、第１半導体光源が発する青色光の波長領域と第１半導体光源が発する緑色光の波長領域との間の波長領域を含むことが好ましい。

複数の第１半導体光源は、緑色光を発する第１半導体光源と赤色光を発する第１半導体光源とを含み、第２半導体光源が発する光の波長領域は、第１半導体光源が発する緑色光の波長領域と第１半導体光源が発する赤色光の波長領域との間の波長領域を含むことが好ましい。

複数の第１半導体光源は、紫色光を発する第１半導体光源と青色光を発する第１半導体光源とを含み、第２半導体光源が発する光の波長領域は、第１半導体光源が発する紫色光の波長領域と前記第１半導体光源が発する青色光の波長領域との間の波長領域を含むことが好ましい。

第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の第１半導体光源が発する光の波長領域より長波長領域の波長領域を含むことが好ましい。

第２半導体光源が発する光の波長領域は、近赤外領域の波長領域を含むことが好ましい。

第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の第１半導体光源が発する光の波長領域より短波長領域の波長領域を含むことが好ましい。

第２半導体光源が発する光の波長領域は、紫外領域の波長領域を含むことが好ましい。

本発明の内視鏡システムは、照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、ライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムであって、内視鏡用光源装置は、互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、複数の第１半導体光源が発する光により白色光の照明光を生成する照明光生成部と、第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を備え、照明光生成部は、光源取付部に第２半導体光源を取り付けた場合に、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光とにより照明光を生成する。

本発明の内視鏡システムは、照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、ライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムであって、内視鏡用光源装置は、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、複数の半導体光源が発する光により照明光を生成する照明光生成部とを備え、複数の半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である第２半導体光源とからなり、照明光生成部は、第２半導体光源を取り外した場合に、複数の第１半導体光源から発する光により白色光の照明光を生成する。

本発明の照明光の追加方法は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置における照明光の追加方法であって、内視鏡用光源装置は、互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、複数の第１半導体光源が発する光により白色光の照明光を生成する照明光生成部とを備え、内視鏡用光装置に第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を設けるステップと、光源取付部に第２半導体光源を取り付けるステップと、照明光生成部が、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光により白色光と異なる照明光を生成するステップとを有する。

本発明の照明光の変更方法は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置における照明光の変更方法であって、内視鏡用光源装置は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である少なくとも１つの第２半導体光源とからなり、かつ、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、複数の半導体光源が発する光により照明光を生成する照明光生成部とを備え、第２半導体光源が取り付けられた光源取付部から第２半導体光源を取り外すステップと、光源取付部に、第２半導体光源とは異なる波長領域の光を発する第３半導体光源を取り付けるステップと、照明光生成部が、複数の第１半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光により照明光を生成するステップとを有する。

本発明によれば、光源の追加又は変更を容易に実現することができる。

光源取付部を備える内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図２（Ａ）は、第１半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図２（Ｂ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。 青色光の光路に第２半導体光源が発する光を合波するように光源取付部を備える内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 第１半導体光源と第２半導体光源とを含む内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図５（Ａ）は、第２半導体光源が水色光である場合に、第１半導体光源及び第２半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図５（Ｂ）は、第４ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。図５（Ｃ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。 照明光の追加方法における手順の一例を示すフローチャートである。 照明光の変更方法における手順の一例を示すフローチャートである。 第１半導体光源と第３半導体光源とを含む内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図９（Ａ）は、第３半導体光源が近赤外光である場合に、第１半導体光源及び第３半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図９（Ｂ）は、第４ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。図９（Ｃ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。 内視鏡システムの構成を示す概要図である。 内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 図１２（Ａ）は、第１グループの３色の第１半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図１２（Ｂ）は、第２グループの３色の第１半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。 第１半導体光源と第２半導体光源である黄色ＬＥＤとを含む内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図１４（Ａ）は、第２半導体光源が黄色光である場合に、第１半導体光源及び第２半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図１４（Ｂ）は、第４ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。図１４（Ｃ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。 第１半導体光源と第２半導体光源である青紫色ＬＥＤとを含む内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図１６（Ａ）は、第２半導体光源が青紫光である場合に、第１半導体光源及び第２半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図１６（Ｂ）は、第４ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。図１６（Ｃ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。 第１半導体光源と第２半導体光源である紫外光ＬＥＤとを含む内視鏡用光源装置の構成を示す説明図である。 図１８（Ａ）は、第２半導体光源が紫外光である場合に、第１半導体光源及び第２半導体光源が発する光の分光スペクトルを示すグラフである。図１８（Ｂ）は、第４ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。図１８（Ｃ）は、第３ダイクロイックフィルタの特性データを示すグラフである。

本発明の基本的な構成の一例について説明する。図１に示すように、本発明の内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）１０は、光源部１１と、照明光生成部１２と、光源取付部１３とを備える。光源部１１は、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源を備える。複数の半導体光源は、光源装置１０に固定され着脱不能であり、これらを第１半導体光源とする。複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光により、白色光ＬＷ１の照明光を生成する。

本実施形態では、半導体光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いる。第１半導体光源は、青色光ＬＢを発する青色ＬＥＤ２１、紫色光ＬＶを発する紫色ＬＥＤ２２、緑色光ＬＧを発する緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色光ＬＲを発する赤色ＬＥＤ２４とからなる。光源部１１は、これらの互いに異なる色の光を独立して発光する複数の光源によって、紫色光ＬＶ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを重ね合わせた多色スペクトルを有する多色スペクトル光を照明光として発する。図２（Ａ）に示すように、光源装置１０は、第１半導体光源のそれぞれにより、青色光ＬＢ、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを発する。各ＬＥＤ２１～２４の発光量はそれぞれ独立に制御可能であるため、多色スペクトル光の分光スペクトルは、各ＬＥＤ２１～２４の光量を変えることによって変化させることができる。

光源取付部１３は、半導体光源を着脱可能に構成される。光源取付部１３に取り付ける半導体光源を、第２半導体光源とする。光源部１１は、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けていない場合、複数の第１半導体光源を備え、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合、複数の第１半導体光源と第２半導体光源とを備える。なお、第１半導体光源及び第２半導体光源等の区別をしない場合、これらを半導体光源という。

光源取付部１３は、光源装置１０に少なくとも１つが備えられ、第２半導体光源を取り付けることが可能となっている。また、取り付けた第２半導体光源を取り外して元の状態に戻すこと、又は、取り付けた第２半導体光源を取り外して第２半導体光源と互いに異なる第３半導体光源を取り付けること、すなわち、第２半導体光源を第３半導体光源に変更すること等が可能である。光源取付部１３は、第２半導体光源を取り付ける前、又は、取り付けた第２半導体光源を取り外した後は、第２半導体光源を取り付けるためのスペースを含む。光源取付部１３は、光源装置１０に複数備えてもよい。本実施形態では、１つの光源取付部１３が備えられ、光源取付部１３に１つの第２半導体光源を取り付けることができ、また、取り付けた１つの第２半導体光源を取り外して元の状態に戻すこと等ができる。

第２半導体光源は、目的の照明光に応じて、発する光の波長領域等を選択したものとする。例えば、第２半導体光源は、水色光ＬＳＢを発する水色ＬＥＤ２５である。

照明光生成部１２は、各第１半導体光源が発する光を合波することにより、照明光として白色光ＬＷ１を生成する。照明光生成部１２は、合波部材、コリメータレンズ、及び、集光レンズ３９を備える。合波部材において、各第１半導体光源が発する光を合波する合波部材は第１合波部材である。合波部材は、光源取付部１３に第２半導体光源が取り付けられていない場合、少なくとも第１合波部材からなり、光源取付部１３に第２半導体光源が取り付けられた場合、第１合波部材と第２合波部材からなる。

合波部材は、波長選択機能を有する光学素子である。波長選択機能とは、合波部材に光が入射した場合、特定の波長領域の光を反射し、かつ、特定の波長領域の光を透過する機能である。各合波部材の波長選択機能と各合波部材の配置等とにより、複数の半導体光源のそれぞれが異なる方向に光を発する場合でも、これらの光を合波して集光レンズ３９に入射させることにより照明光を生成する。

本実施形態では、合波部材はダイクロイックフィルタである。第１合波部材は、第１ダイクロイックフィルタ３１、第２ダイクロイックフィルタ３２、及び第３ダイクロイックフィルタ３３からなる。各ダイクロイックフィルタは、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光を集光レンズ３９に入射させて照明光を生成するように、特定の波長領域の光を透過し、かつ、特定の波長領域の光を反射する特性を有する。各合波部材の特性は、光源装置１０における複数の半導体光源のそれぞれの配置、及び、発する光の波長領域等により決定する。

第１ダイクロイックフィルタ３１は、青色光ＬＢを透過し、紫色光ＬＶを反射する。第２ダイクロイックフィルタ３２は、緑色光ＬＧを透過し、赤色光ＬＲの光を反射する。第３ダイクロイックフィルタ３３は、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを透過し、青色光ＬＢと紫色光ＬＶとの光を反射する。図２（Ｂ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ｗは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。

なお、少なくとも１つの第１合波部材は、交換可能とすることが好ましい。本実施形態では、第３ダイクロイックフィルタ３３は、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合、場合により、第２半導体光源が発する光を透過することが必要となる。したがって、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付ける際に、第３ダイクロイックフィルタ３３が第２半導体光源が発する光を透過しないものであった場合は、第３ダイクロイックフィルタ３３を、第１半導体光源が発する光に対する上記特性に加え、第２半導体光源が発する光を透過する特性を有するものに交換する。

以上のように、少なくとも１つの第１合波部材を交換可能とすることにより、半導体光源の配置の自由度を高めることができる。なお、光源取付部１３に取り付ける第２半導体光源が発する光の波長領域が予め決定している場合は、予め、第３ダイクロイックフィルタ３３を、第１半導体光源が発する光に対する上記特性に加え、第２半導体光源が発する光を透過する特性を有するものとしてもよい。

コリメータレンズは、各半導体光源から発する光を平行光に調整する。本実施形態では、青色ＬＥＤ２１から発する青色光ＬＢが入射する第１コリメータレンズ３４、紫色ＬＥＤ２２から発する紫色光ＬＶが入射する第２コリメータレンズ３５、緑色ＬＥＤ２３から発する緑色光ＬＧが入射する第３コリメータレンズ３６、及び、赤色ＬＥＤ２４から発する赤色光ＬＲが入射する第４コリメータレンズ３７を備える。

集光レンズ３９には、光源部１１が備える複数の第１半導体光源と、照明光生成部１２が備える複数の第１合波部材及び複数のコリメータレンズとにより、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光が入射する。集光レンズ３９は、入射する第１半導体光源が発する光により白色光ＬＷ１の照明光を生成して出射する。したがって、照明光生成部１２は、複数の第１半導体光源が発する光により白色光ＬＷ１の照明光を生成して、内視鏡が有するライトガイド４１の入射端４１ａに供給する。

本実施形態では、第１半導体光源のそれぞれが発する光が、青色光ＬＢ、紫色光ＬＶ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲであるから、照明光生成部１２は、これらの光により白色光ＬＷ１の照明光を生成して、内視鏡が有するライトガイド４１の入射端４１ａに供給する。

光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合について説明する。この場合は、複数の第１半導体光源が発する光と、第２半導体光源が発する光とにより照明光を生成する。照明光生成部１２は、第２合波部材を配置するための第２合波部材配置部１４を備える。第２合波部材配置部１４は、第２合波部材を着脱可能に構成される。第２合波部材配置部１４には、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波するための第２合波部材を配置する。

なお、光源取付部１３は、第２半導体光源が発する光のライトガイドまでの光路長が、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光のライトガイドまでの光路長よりも短くなる位置に設けることが好ましい。すなわち、それぞれの半導体光源が集光レンズ３９に入射する順番として、第２半導体光源が発する光が半導体光源全ての中で最も最後となるような位置に、光源取付部１３を取り付けることが好ましい。これにより、第２半導体光源が発する光が他の光へ及ぼす影響をより抑えることが可能となる。

また、光源取付部１３は、第２半導体光源が発する光が、複数の第１半導体光源が含む青色光ＬＢの光路上又は緑色光ＬＧの光路上で、第１半導体光源が発する光と合波する位置に設けることが好ましい。したがって、この場合、複数の第１半導体光源は、青色光ＬＢを発する青色ＬＥＤ２１又は緑色光ＬＧを発する緑色ＬＥＤ２３を含む。また、第２半導体光源が発する光の波長領域が、第１半導体光源の青色光ＬＢが発する波長領域と緑色光ＬＧが発する波長領域との間に存在することが好ましい。この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性は、第２半導体光源が発する光の波長領域の前後の波長領域においてカットオフ波長を有するものとなる。例えば、第２半導体光源は、水色光ＬＳＢを発する水色ＬＥＤ２５を採用することができる。これにより、第３ダイクロイックフィルタ３３の特性を複雑にするのを防ぎ、第１半導体光源による白色光ＬＷ１の照明光の生成といった光源装置１０の基本性能の劣化、又は、高コスト化を抑えることができる。

また、青色光ＬＢまたは緑色光ＬＧの光路長は、第２半導体光源が発する光を合波することができる光路長とし、青色光ＬＢまたは緑色光ＬＧの光路の途中に第２半導体光源が発する光を合波することができる空間を設けてもよい。また、青色光ＬＢまたは緑色光ＬＧの光路の途中であり、かつ、第２半導体光源が発する光を合波することが可能な位置に光源取付部１３を設けてもよい。

図３に示すように、青色光ＬＢの光路上で第２半導体光源が発する光を合波する場合、第２半導体光源を合波するための第２合波部材配置部１４を、青色光ＬＢの光路上付近に配置する。この場合、適切に複数の第１半導体光源による白色光ＬＷ１の照明光を生成するように、例えば、第３ダイクロイックフィルタ３３は、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを反射し、青色光ＬＢと紫色光ＬＶとの光を透過するものとする。なお、図においては、同じ符号のものは同じ名称のものを示す。

また、第２合波部材配置部１４も、光源取付部１３の位置に応じて、第２半導体光源が発する光が、複数の第１半導体光源が含む青色光ＬＢの光路上又は緑色光ＬＧの光路上で、第１半導体光源が発する光と合波する位置に設けることが好ましい。

第２合波部材配置部１４に配置される第２合波部材の特性は、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源のそれぞれの配置及び／又は各半導体光源が発する光の波長領域等により決定する。第２合波部材は、各半導体光源の配置等により、第２半導体光源が発する光を反射する特性を有することにより、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波する。第２合波部材は、複数の第１半導体光源の少なくとも１つが発する光を透過する特性を有することが好ましい。すなわち、第２合波部材は、複数の第１半導体光源の少なくとも１つが発する光を透過し、かつ、第２半導体光源が発する光を反射する特性を有することが好ましい。

本実施形態において、第２合波部材は、第４ダイクロイックフィルタ４０である。第４ダイクロイックフィルタ４０は、特定の波長領域の光を透過し、かつ、特定の波長領域の光を反射する特性を有する。ダイクロイックフィルタ４０は、ダイクロイックフィルタ４０は、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波し、合波した光を集光レンズ３９に入射させて、照明光を生成する。また、第３ダイクロイックフィルタ３３は、上記したように、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合、第２半導体光源が発する光を透過する。

第２半導体光源を取り付ける場合は、第２半導体光源から発する光のための第５コリメータレンズ３８を配置することが好ましい。したがって、第２半導体光源を取り付ける場合、照明光生成部１２は、第２半導体光源から発する光が入射する第５コリメータレンズ３８を備える。第２半導体光源を取り付けた後は、複数の第１半導体光源と第２半導体光源とから発する光が、合波部材により合波されて照明光となり、集光レンズ３９によりライトガイド４１の入射端４１ａに供給される。

本実施形態において、光源取付部１３に第２半導体光源として水色ＬＥＤ２５を取り付けた場合、第４ダイクロイックフィルタ４０は、緑色ＬＥＤ２３が発する緑色光ＬＧと、赤色ＬＥＤ２４が発する赤色光ＬＲと、水色ＬＥＤ２５が発する水色光ＬＳＢとを透過し、かつ、青色ＬＥＤ２１が発する青色光ＬＢが有する波長領域の光と紫色ＬＥＤ２２が発する紫色光ＬＶが有する波長領域の光とを反射し、集光レンズ３９にこれらの光を入射させる（図５（Ｂ）参照）。集光レンズ３９が出射する光は、第２半導体光源を取り付けてない場合に複数の第１半導体光源が生成する多色スペクトルの照明光とは、互いに異なる多色スペクトルの照明光とすることができる。生成した照明光は、ライトガイド４１の入射端４１ａに供給する。

図４に示すように、本発明の光源装置５０は、光源装置１０において、光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた後の装置である。光源装置５０は、光源部１１と、照明光生成部１２と、第２半導体光源を取り付けた光源取付部１３とを備える。光源部１１は、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源を備える。複数の半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と、着脱可能である第２半導体光源とからなる。本実施形態では、光源装置５０は１つの光源取付部１３を備え、光源取付部１３に第２半導体光源を１つ取り付けている。

光源部１１は複数の第１半導体光源を備え、本実施形態では、複数の第１半導体光源は、青色光ＬＢを発する青色ＬＥＤ２１、紫色光ＬＶを発する紫色ＬＥＤ２２、緑色光ＬＧを発する緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色光ＬＲを発する赤色ＬＥＤ２４とを備える。第２半導体光源は、生成する目的の照明光に応じて選択した波長帯域の光を発する半導体光源とすることができる。本実施形態では、第２半導体光源は、水色光ＬＳＢを発する水色ＬＥＤ２５である。

図５（Ａ）に示すように、光源装置５０は、第１半導体光源である青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び、水色光ＬＳＢのそれぞれにより発する光により生成した特定の多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成し、ライトガイド４１に供給する。なお、図５（Ａ）に示す多色スペクトルは照明光ＬＸの一例であり、各第１半導体光源又は第２半導体光源が発する光の波長領域又は分光スペクトルの光量等を調整すること等により、様々な多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成することができる。

照明光生成部１２は、複数の半導体光源が発する光により照明光を生成する。すなわち、各第１半導体光源が発する各色の光及び第２半導体光源が発する光を合波することにより、照明光ＬＸを生成する。照明光生成部１２は、合波部材、コリメータレンズ、及び、集光レンズ３９を備える。合波部材は、複数の半導体光源のそれぞれが発する光を合波する。合波部材は、第１合波部材と第２合波部材とを含む。

第１合波部材及び第２合波部材のそれぞれは、複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光及び第２半導体光源が発する光を集光レンズ３９に入射させて照明光を生成するように、特定の波長領域の光を透過し、かつ、特定の波長領域の光を反射する特性を有する。各合波部材の特性は、光源装置５０における複数の半導体光源のそれぞれの配置、及び、発する光の波長領域等により決定する。

第１合波部材は、複数の第１半導体光源が発する光を合波する。第２合波部材は、各半導体光源の配置等により、第２半導体光源が発する光を反射する特性を有することにより、複数の第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と第２半導体光源が発する光とを合波する。第２合波部材は、複数の第１半導体光源の少なくとも１つが発する光を透過する特性を有することが好ましい。

第１合波部材は、第１ダイクロイックフィルタ３１、第２ダイクロイックフィルタ３２、及び第３ダイクロイックフィルタ３３からなり、第２合波部材は第４ダイクロイックフィルタ４０からなる。第４ダイクロイックフィルタ４０は、第２合波部材配置部１４に配置されたものである。

第１ダイクロイックフィルタ３１及び第２ダイクロイックフィルタ３２は、光源装置１０において説明したのと同様の特性を備える。第４ダイクロイックフィルタは、緑色ＬＥＤ２３が発する緑色光ＬＧ及び赤色ＬＥＤ２４が発する赤色光ＬＲを透過し、かつ、第２半導体光源の水色ＬＥＤ２５が発する水色光ＬＳＢを反射する。

図５（Ｂ）に示すように、この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ａは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、水色光ＬＳＢの波長領域の光を反射する特性を有する。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、水色光ＬＳＢの波長領域より長波長側、かつ、緑色光ＬＧの波長領域より短波長側にあるものとする。

第３ダイクロイックフィルタ３３は、緑色ＬＥＤ２３が発する緑色光ＬＧと赤色ＬＥＤ２４が発する赤色光ＬＲと水色ＬＥＤ２５が発する水色光ＬＳＢとを透過し、かつ、青色ＬＥＤ２１が発する青色光ＬＢと紫色ＬＥＤ２２が発する紫色光ＬＶとを反射する。

図５（Ｃ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３aは、透過曲線Ｔに示すとおり、水色光ＬＳＢ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。すなわち、第３ダイクロイックフィルタ３３のカットオフ波長は、青色光ＬＢの波長領域より長波長側、かつ、水色光ＬＳＢの波長領域より短波長側にあるものとする。

コリメータレンズは、複数の半導体光源のそれぞれに備える。本実施形態では、青色ＬＥＤ２１から発する青色光ＬＢが入射する第１コリメータレンズ３４、紫色ＬＥＤ２２から発する紫色光ＬＶが入射する第２コリメータレンズ３５、緑色ＬＥＤ２３から発する緑色光ＬＧが入射する第３コリメータレンズ３６、赤色ＬＥＤ２４から発する赤色光ＬＲが入射する第４コリメータレンズ３７、及び、水色ＬＥＤ２５から発する水色光ＬＳＢが入射する第５コリメータレンズ３８を備える。

集光レンズ３９には、光源部１１が備える複数の半導体光源と、照明光生成部１２が備える第１合波部材及び第２合波部材、並びに複数のコリメータレンズとにより、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源が発する光が入射する。集光レンズ３９は、入射する複数の半導体光源が発する光により生成する照明光ＬＸを出射する。このようにして生成した照明光ＬＸは、複数の第１半導体光源のそれぞれの光及び第２半導体光源が発する光の波長帯域及び光量等により、多色スペクトルの照明光の種類又は多色スペクトルの分光スペクトル光量等が制御される。生成した照明光ＬＸを内視鏡が有するライトガイド４１の入射端４１ａに供給する。

光源装置５０は、着脱可能である第２半導体光源を取り外した場合、光源装置１０（図１参照）となり、複数の第１半導体光源から発する光により白色光ＬＷ１の照明光を生成する。光源取付部１３は、第２半導体光源を取り外した後のスペースを含む。また、第２合波部材配置部１４は、第２合波部材を着脱可能に構成される。したがって、第２半導体光源を取り付けた際に配置した、第２合波部材である第５ダイクロイックフィルタ４０は、第２半導体光源を取り外す場合に取り外すことが好ましい。また、第２半導体光源から発する光を透過するように調整した第３ダイクロイックフィルタ３３を、複数の第１半導体光源から発する光のみを透過するものに交換してもよい。

照明光取付部１３は、半導体光源を着脱可能に構成されるため、第２半導体光源を取り外した後に、そのままとしてもよいし、第１半導体光源及び第２半導体光源のそれぞれと異なる波長領域の光を発する第３半導体光源を取り付けてもよく、再度第２半導体光源を取り付けてもよい。第３半導体光源を取り付ける場合は、第２半導体光源を取り付けた場合と同様に、第２合波部材配置部１４に第３半導体光源用のダイクロイックフィルターを配置する。また、場合によっては、第３ダイクロイックフィルタ３３を、第３半導体光源が発する光を透過するものに交換する。

本発明の光源装置における照明光の追加方法は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する光源装置における照明光の追加方法である。照明光の追加とは光源装置が供給する照明光の種類を追加することであり、照明光の種類は多色スペクトルである照明光のスペクトルにより区別する。照明光を追加する対象の装置は、光源取付部１３に光源を取り付けていない装置であり、本実施形態では光源装置１０（図１又は図３参照）である。本発明の照明光の追加方法により、光源装置１０がそれまでに供給していた照明光の種類とは異なる照明光の種類を、光源装置１０が供給する照明光の種類として追加することができる。

光源装置１０は、複数の第１半導体光源と照明光生成部１２と光源取付部１３とを備える。光源装置１０において、複数の第１半導体光源と照明光生成部１２とにより、照明光として少なくとも白色光ＬＷ１が生成される。

図６に示すフローチャートを用いて本発明の光源装置における照明光の追加方法の一例を説明する。まず、光源取付部１３を設けた光源装置１０（図１参照）を準備する（ステップＳＴ１１０）。光源取付部１３は、光源装置１０に少なくとも１つを設け、第２半導体光源を着脱可能に構成する。また、光源取付部１３は、光源装置１０に第２半導体光源を取り付けるための光源装置１０におけるスペースを含む。光源装置１０に光源取付部１３を設ける際は、光源装置１０が完成した後に光源取付部１３を設ける必要はなく、光源装置１０の製造中において、光源装置１０の適切な位置等に光源取付部１３等を設けた上で、光源取付部１３を設けた光源装置１０を完成させることにより、容易に光源装置１０に光源取付部１３を設けることができる。光源取付部１３を設けた光源装置１０において、複数の第１半導体光源と照明光生成部１２とにより、照明光として少なくとも白色光ＬＷ１が生成される（ステップＳＴ１２０）。

次に、光源装置１０において、照明光の種類を追加する場合は（ステップＳＴ１３０でＹ）、光源取付部１３に、第２半導体光源を取り付ける（ステップＳＴ１４０）。この際、複数の第１半導体光源と、取り付ける第２半導体光源とから発する光とを合波して照明光を生成することができるように、第２半導体光源用の合波部材、及び、コリメータレンズ等を配置する。なお、各半導体光源の配置等によっては、集光レンズ３９の直前に備える合波部材、すなわち、第１半導体光源と第２半導体光源とから発する光が入射する合波部材について、第２半導体光源を取り付ける前に第２半導体光源が発する光を透過する特性を有さないものであった場合は、この合波部材を交換することにより、第２半導体光源が発する光を透過する特性を有する合波部材とする。

光源装置１０に第２半導体光源等を取り付けた後の装置は、光源装置５０（図４）である。第２半導体光源等を取り付けた光源装置５０により、照明光を生成する（ステップＳＴ１５０）。光源装置１０において、照明光の種類を追加しない場合は（ステップＳＴ１３０でＮ）、引き続き、光源装置１０により、第１半導体光源により少なくとも白色光ＬＷ１の照明光を生成する（ステップＳＴ１２０）。

第２半導体光源が発する光は、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光により、複数の第１半導体光源のみでは生成できなかった多色スペクトルの照明光を生成することができる波長領域又は光量を有する。したがって、光源装置５０において、照明光生成部１２は、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光により、複数の第１半導体光源のみでは生成できなかった種類の照明光を追加して生成することができる。すなわち、照明光生成部１２は、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光により、少なくとも複数の第１半導体光源が発する光により生成した白色光の照明光と異なる照明光ＬＸを生成する。

このようにして、本発明の光源装置における照明光の追加方法により、光源装置１０において、複数の第１半導体光源が発する光が生成する照明光の種類に加えて、複数の第１半導体光源が発する光と第２半導体光源が発する光とを合波することにより、第２半導体光源を取り付ける前には実現できなかった照明光の種類を、追加して生成することができる。

本発明の光源装置における照明光の変更方法は、内視鏡のライトガイドに照明光を供給する光源装置における照明光の変更方法である。照明光の変更とは光源装置が供給する照明光の種類を変更することであり、照明光の種類は多色スペクトルである照明光のスペクトルにより区別する。照明光を変更する対象の装置は、光源取付部１３に光源を取り付けた装置であり、本実施形態では光源装置５０（図４）である。本発明の照明光の追加方法により、光源装置５０がそれまでに供給していた照明光の種類から別の照明光の種類に、供給する照明光の種類を変更をすることができる。

光源装置５０は、複数の半導体光源と照明光生成部１２とを備える。複数の半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である第２半導体光源とからなり、かつ、互いに異なる波長領域の光を発する。第２半導体光源は、光源装置５０に少なくとも１つ備えられた光源取付部１３に取り付けられる。照明光生成部１２は、複数の第１半導体光源と第２半導体光源とを含む複数の半導体光源が発する光により複数の種類の照明光ＬＸを生成する。

図７に示すフローチャートを用いて本発明の光源装置における照明光の変更方法の一例を説明する。まず、光源装置５０において、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源により照明光を生成する（ステップＳＴ１６０）。光源装置５０において生成する照明光の種類を変更する場合は（ステップＳＴ１７０でＹ）、光源取付部１３に取り付けられていた第２半導体光源を取り外す（ステップＳＴ１８０）。この際に、第２半導体光源を第１半導体光源が発する光に合波するために配置していた合波部材、及び、第２半導体光源用のコリメータレンズ等を取り外すことが好ましい。光源装置１０（図１参照）は、第２半導体光源等を取り外した後の装置である。

次に、光源取付部１３に、第３半導体光源を取り付ける（ステップＳＴ１９０）。第３半導体光源は、目的の照明光に応じて、半導体光源の波長領域等を選択したものとする。第３半導体光源が発する光は、複数の第１半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光により、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源のみでは生成できなかった多色スペクトルの照明光を生成することができる波長領域又は光量を有する。例えば、第３半導体光源は、近赤外光ＩＲを発する近赤外光ＬＥＤ２６である。

第３半導体光源を取り付ける際、照明光生成部１２は、複数の第１半導体光源と取り付ける第３半導体光源とから発する光とを合波して照明光を生成するように配置した第３半導体光源用の合波部材及びコリメータレンズ等を備える。この際、複数の第１半導体光源と、第２半導体光源から変更して取り付ける第３半導体光源とから発する光とを合波して照明光を生成することができるように、第２半導体光源用の合波部材を取り替えて第３半導体光源用の合波部材とする。

なお、予め第３半導体光源が発する光の波長領域が決定している場合は、第２半導体光源用の合波部材について、予め、第２半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光とのどちらに対しても複数の第１半導体光源が発する光と合波する特性を有するものとしておいてもよい。集光レンズ３９の直前にに備える合波部材、すなわち、第１半導体光源と第２半導体光源とから発する光が入射する合波部材についても同様であり、この合波部材が第２半導体光源から第３半導体光源に変更する前に第３半導体光源が発する光を透過する特性を有さないものであった場合は、この合波部材を交換することにより、第３半導体光源が発する光を透過する特性を有する合波部材とするか、この合波部材について、予め、第２半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光とのどちらに対しても透過する特性を有するものとしておいてもよい。

光源装置５０において、照明光の種類を変更しない場合は（ステップＳＴ１７０でＮ）、引き続き、光源装置５０により、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源により生成した照明光ＬＸを生成する（ステップＳＴ１２０）。

図８に示すように、光源装置６０は、光源装置５０において第２半導体光源を取り除いた後に、第３半導体光源として光源取付部１３に近赤外光ＬＥＤ２６を取り付けた後の装置である。光源装置６０は、第２半導体光源の水色光ＬＥＤ２５に変えて第３半導体光源の近赤外光ＬＥＤ２６を備え、第２合波部材配置部１４に第４ダイクロイックフィルタ４０を配置する。

図９（Ａ）に示すように、光源装置６０は、第１半導体光源である青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び、第３半導体光源である近赤外光ＬＩＲのそれぞれにより発する光により生成した特定の多色スペクトルを有する照明光ＬＹを生成し、ライトガイド４１に供給する。なお、図９（Ａ）に示す多色スペクトルは照明光ＬＹの一例であり、各第１半導体光源又は第３半導体光源のそれぞれが発する光の分光スペクトル又は光量等を調整すること等により、様々な多色スペクトルを有する照明光ＬＹを生成することができる。

第３半導体光源が発する近赤外光ＩＲ及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する他の光により照明光ＬＹを適切に形成するように、第４ダイクロイックフィルタ４０及び第３ダイクロイックフィルタ３３は、適切に第３半導体光源が発する近赤外光ＩＲ及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する他の光を透過又は反射するものとする。

図９（Ｂ）に示すように、この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ｂは、反射曲線Ｒに示すとおり、水色光ＬＳＢの波長領域の光を反射し、透過曲線Ｔに示すとおり、赤色光ＬＲ以下の波長領域の光を透過する特性を有する。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、赤色光ＬＲの波長領域より長波長側、かつ、近赤外光ＬＩＲの波長領域より短波長側にあるものとする。

第３ダイクロイックフィルタ３３ｂは、緑色ＬＥＤ２３が発する緑色光ＬＧと赤色ＬＥＤ２４が発する赤色光ＬＲと水色ＬＥＤ２５が発する水色光ＬＳＢとを透過し、かつ、青色ＬＥＤ２１が発する青色光ＬＢと紫色ＬＥＤ２２が発する紫色光ＬＶとを反射する。

図９（Ｃ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ａは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。すなわち、第３ダイクロイックフィルタ３３のカットオフ波長は、青色光ＬＢの波長領域より長波長側、かつ、水色光ＬＳＢの波長領域より短波長側にあるものとする。ただし、この場合は、第３ダイクロイックフィルタ３３は、近赤外光ＩＲを透過させるために、必要に応じて、近赤外光ＩＲの透過を保証する特性を有するものとする。

光源装置６０において、照明光生成部１２は、光源装置５０において複数の第１半導体光源と第２半導体光源とにより生成した照明光ＬＸから変更して、複数の第１半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光により、複数の第１半導体光源及び第２半導体光源のみでは生成できなかった種類の照明光ＬＹを生成することができる。

このようにして、本発明の光源装置における照明光の変更方法により、光源装置５０において、複数の第１半導体光源と第２半導体光源のそれぞれが発する光が生成する照明光ＬＸを変更して、複数の第１半導体光源が発する光と第３半導体光源が発する光とを合波することにより、第３半導体光源を取り付けた場合に実現可能な照明光ＬＹに変更することができる。

ダイクロイックフィルター等の合波部材により、複数のＬＥＤ（等の半導体光源から発する光を合波し、多色光源を構成する光源装置が知られている。さまざまなスペクトルの照明光を用いて目的の画像等を得るための画像強調観察（ＩＥＥ）が開発され、所望のスペクトルの照明光を得ることがますます重要になっている。しかしながら、これらの光源装置では、発する光の波長領域が異なるＬＥＤを追加又は交換するためには、光学系全体の再設計が必要となる。これらの再設計は、再設計自体に手間がかかり容易に実現できない。また、再設計を行ったとしても、すでに配置されている既存のＬＥＤ光を発する汎用部分の光伝搬効率低下等が懸念され、性能変化やコストアップにつながるおそれがあった。

光源装置１０は、装置に着脱不能に取り付けられている第１半導体光源に、発する光の波長領域が異なる第２半導体光源を追加することが容易である。光源装置５０は、装置に着脱可能に取り付けられている第２半導体光源を交換することが容易である。また、第２半導体光源を追加又は交換した場合でも、第１半導体光源からなる汎用部分の再設計が不要である。さらに、光源取付部１３を適切に設けること等により、汎用部分の第１半導体光源の性能に与える影響を小さく抑えることが可能である。特に、光源取付部１３の位置について、緑色光ＬＧまたは青色光ＬＢの光路上といった位置に設けることが好ましい。また、光源装置６０は、生成する照明光のスペクトルを容易に変更した装置である。第２半導体光源の取り付け、取り外し、又は、交換に際し、第２合波部材等を着脱可能に構成することにより、第２半導体光源を用いた場合でも、適切に照明光を生成することができる。また、光源装置１０等に後から取り付ける第２半導体光源又は変更する第３半導体光源に用いる半導体光源について、発する光等の自由度を高めることができる。また、少なくとも１つの第１合波部材は交換可能であるため、第２半導体光源を用いた場合でも、適切に照明光を生成することができる。

以上のように、光源装置１０、５０及び６０によれば、光源の追加又は変更を容易に実現することができる。また、本発明の光源装置の照明光の追加方法又は照明光の変更方法によれば、光源の追加又は変更を容易に実現することができる。

次に、本発明の光源装置を含む内視鏡システム等について実施形態の一例を説明する。図１０に示すように、内視鏡システム７０は、内視鏡７１と、光源装置１０と、プロセッサ装置７２と、ディスプレイ７３と、操作入力部７４と、ユニバーサルコード７５とを有する。

内視鏡７１は、生体内の観察対象を撮影する。光源装置１０は、観察対象を照射する照明光を内視鏡７１に供給する。プロセッサ装置７２は、撮影または照明光等に関する制御を行う中央制御部として機能し、また、撮影により得られた画像信号の処理を行い表示画像の生成等を行う。プロセッサ装置７２は、ディスプレイ７３及び操作入力部７４と電気的に接続される。ディスプレイ７３は、内視鏡７１により撮影した画像や画像に付帯する画像情報等を表示する。操作入力部７４は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。ユニバーサルコード７５は、挿入部７１ａから延設される通信ケーブル及びライトガイド４１等が挿通されるコードであり、内視鏡７１とプロセッサ装置７２及び光源装置１０とを連結する。したがって、内視鏡７１は、照明光を導光するライトガイド４１を有する。なお、プロセッサ装置７２には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。

内視鏡７１は、光源装置１０と光学的に接続され、かつ、プロセッサ装置７２と電気的に接続される。内視鏡７１は、被検体内に挿入される挿入部７１ａと、挿入部７１ａの基端部分に設けられた操作部７１ｂと、挿入部７１ａの先端側に設けられた湾曲部７１ｃ及び先端部７１ｄを有する。操作部７１ｂのアングルノブ７１ｅを操作することにより、湾曲部７１ｃは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部７１ｄが所望の方向に向けられる。また、操作部７１ｂには、アングルノブ７１ｅの他、ズーム操作部７１ｆ等が設けられる。

図１１に示すように、光源装置１０は、観察対象を照射する照明光を内視鏡７１のライトガイド４１に供給する装置であり、複数の光源を有する光源部１１と、光源部１１の各光源を制御する光源制御部８１と、光源部１１が発する光の光路を結合して照明光を生成する照明光生成部１２と、第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部１３とを備える。

光源部１１は、光源部１１は、互いに異なる色の光を独立して発光する複数の第１半導体光源を備える。具体的には、紫色ＬＥＤ２２を発光素子として有する紫色半導体光源２２Ａ、青色ＬＥＤ２１を発光素子として有する青色半導体光源２１Ａ、緑色ＬＥＤ２３を発光素子として有する緑色半導体光源２３Ａ、及び、赤色ＬＥＤ２４を発光素子として有する赤色半導体光源２４Ａを備える。

紫色ＬＥＤ２２は、中心波長４０５ｎｍ、波長帯域３８０～４２０ｎｍの紫色光ＬＶを発光する。青色ＬＥＤ２１は、中心波長４６０ｎｍ、波長帯域４２０～５００ｎｍの青色光ＬＢを発する。緑色ＬＥＤ２３は、波長帯域が４８０～６００ｎｍに及ぶ緑色光ＬＧを発する。赤色ＬＥＤ２４は、中心波長６２０～６３０ｎｍで、波長帯域が６００～６５０ｎｍに及ぶ赤色光ＬＲを発光する（図２参照）。なお、紫色ＬＥＤ２２及び青色ＬＥＤ２１の中心波長は±５ｎｍから±１０ｎｍ程度の幅を有する。

光源取付部１３は、第２半導体光源を着脱可能に構成する。光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合は、光源部１１は、複数の第１半導体光源と第２半導体光源とを備える。なお、光源取付部１３に取り付けた第２半導体光源を取り外し、代わりに第３半導体光源を取り付けてもよい。

光源制御部８１は、光源部１１が有する各ＬＥＤ２１～２４の駆動電流や駆動電圧、駆動電流または駆動電圧を各ＬＥＤ２１～２４にパルス入力する際のパルス幅やパルス長等を個別に制御する。これにより、光源制御部８１は、各ＬＥＤ２１～２４が発する各光の発光タイミングや光量を制御する。具体的には、光源制御部８１は、光源部１１の各ＬＥＤ２１～２４を制御し、これらの各ＬＥＤ２１～２４が発する紫色光ＬＶ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲを重ね合わせた第１多色スペクトル光を発生させる。光源制御部８１は、各ＬＥＤ２１～２４の発光タイミングや光量を制御して、第１多色スペクトル光を白色光ＬＷとする（図１参照）。

照明光生成部１２は、各ＬＥＤ２１～２４が発する各色光を統合する。照明光生成部１２の光出射部は、光源用コネクタ８３が接続されるレセプタクルコネクタ８２の近傍に配置されている。照明光生成部１２は、各ＬＥＤ２１～２４から入射した光を、内視鏡７１のライトガイド４１の入射端４１ａに出射する。

プロセッサ装置７２および光源装置１０側の一端には、コネクタが取り付けられている。コネクタは、通信用コネクタ９３と光源用コネクタ８３からなる複合タイプのコネクタである。通信用コネクタ９３と光源用コネクタ８３はそれぞれ、プロセッサ装置７２と光源装置１０に着脱自在に接続される。通信用コネクタ９３には通信ケーブルの一端が配設されており、光源用コネクタ８３にはライトガイド４１の入射端４１ａが配設されている。

内視鏡７１は、ライトガイド４１、撮像素子８６、ＡＦＥ９１（Analog Front End、アナログ処理回路）、及び撮像制御部９２を備える。ライトガイド４１は、複数本の光ファイバをバンドル化したファイババンドルである。

内視鏡先端部７１ｄには、照射レンズ８４を配置する、光源装置１０から供給された照明光は、ライトガイド４１により照射レンズ８４に導光されて、照明窓８４ａから観察対象に向けて照射される。観察窓８５ａの奥には、対物光学系８５と撮像素子８６を配置する。観察対象の像は、観察窓８５ａを通して、対物光学系８５に入射し、対物光学系８５によって撮像素子８６の撮像面８６ａに結像される。

撮像素子８６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等からなり、その撮像面８６ａには、フォトダイオード等の画素を構成する複数の光電変換素子がマトリックス状に配列されている。撮像素子８６は、撮像面８６ａで受光した光を光電変換して、各画素においてそれぞれの受光量に応じた信号電荷を蓄積する。信号電荷はアンプによって電圧信号に変換されて読み出される。電圧信号は画像信号として撮像素子８６からＡＦＥ９１に出力される。

ＡＦＥ９１は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））、自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ（Auto Gain Circuit））、およびアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ（Analog / Digital））（いずれも図示省略）で構成されている。ＣＤＳは、撮像素子８６からのアナログの画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、信号電荷のリセットに起因するノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズが除去された画像信号を増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣで増幅された画像信号を、所定のビット数に応じた階調値を持つデジタルな画像信号に変換してプロセッサ装置７２に入力する。

撮像制御部９２は、プロセッサ装置７２内の中央制御部９５に接続されており、中央制御部９５から入力される基準クロック信号に同期して、撮像素子８６に対して駆動信号を入力する。撮像素子８６は、撮像制御部９２からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで画像信号をＡＦＥ９１に出力する。

撮像素子８６は、カラー撮像素子であり、撮像面８６ａには、青色、緑色、及び赤色の３色のマイクロカラーフイルタが各画素に割り当てられている。マイクロカラーフイルタの配列は例えばベイヤー配列である。撮像素子８６は、１フレームの取得期間内で、画素に信号電荷を蓄積する蓄積動作と、蓄積した信号電荷を読み出す読み出し動作を行う。撮像素子８６は、読み出しタイミングに合わせて、青色、緑色、及び赤色の各画素の画素値が混在した１フレーム分の画像信号をフレームレートに従って順次出力する。こうした撮像動作は、内視鏡システム７０による観察が設定されている間、繰り返される。

プロセッサ装置７２は、中央制御部９５の他、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）９４と、画像処理部９６と、フレームメモリ９７と、表示制御回路９８とを備えている。プロセッサ装置７２には、撮像もしくは照明光の制御、または画像処理などの処理に関するプログラムがプログラム用メモリ（図示しない）に格納されている。プロセッサ装置７２においては、プロセッサ等によって構成される中央制御部９５により、プログラム用メモリ内のプログラムが動作することによって、ＤＳＰ９４、中央制御部９５、画像処理部９６、フレームメモリ９７、及び表示制御回路９８の各種機能が実現される。また、中央制御部９５は、内視鏡７１および光源装置１０からの情報を受信し、受信した情報に基いて、プロセッサ装置７２の各部の制御の他、内視鏡７１又は光源装置１０の制御を行う。また、操作入力部７４からの指示などの情報も受信する。

ＤＳＰ９４は、撮像素子８６が出力する画像信号を取得する。ＤＳＰ９４は、青色、緑色、及び赤色の各画素に対応する信号が混在した画像信号を、青色画像信号、緑色画像信号、又は赤色画像信号に分離し、各色の画像信号に対して画素補間処理を行う。この他、ＤＳＰ９４は、ガンマ補正や、青色、緑色、又は赤色の各画像信号に対してホワイトバランス補正等の信号処理を施す。

また、ＤＳＰ９４は、青色画像信号、緑色画像信号、及び赤色画像信号に基づいて露出値を算出して、画像全体の光量が不足している場合（露出アンダー）には照明光の光量を上げるように、一方、光量が高すぎる場合（露出オーバー）には照明光の光量を下げるように制御する露出制御信号を中央制御部９５に出力する。中央制御部９５は、光源装置１０の光源制御部８１に露出制御信号を送信する。

フレームメモリ９７は、ＤＳＰ９４が出力する画像データや、画像処理部９６が処理した処理済みの画像データを記憶する。表示制御回路９８は、フレームメモリ９７から画像処理済みの画像データを読み出して、コンポジット信号やコンポーネント信号等のビデオ信号に変換してディスプレイ７３に出力する。

内視鏡システム７０は、所望の多色スペクトルの照明光により照明した観察対象を撮影した画像信号を用いる画像強調観察（ＩＥＥ）を行うことができる。内視鏡システム７０は、複数の観察モードを備え、各観察モードでは特定の画像強調観察を行うよう予め設定する。

光源装置５０は、光源装置１０の光源取付部１３に第２半導体光源を追加した装置であり、光源装置６０は、光源装置１０の光源取付部１３に、第２半導体光源を変更して第３半導体光源を追加した装置である。光源装置１０を用いている場合に、光源装置１０が備える４色の第１半導体光源では実現できない多色スペクトルの照明光を用いた画像強調観察を行うために、光源装置１０の光源取付部１３に、実現したい多色スペクトルの照明光を可能とする光を発する第２半導体光源を取り付けて、光源装置５０とする。光源装置５０は、光源装置１０が備える４色の第１半導体光源では実現できなかった多色スペクトルの照明光を、第２半導体光源を追加することにより実現することができる。

光源装置５０において、複数の第１半導体光源と第２半導体光源とでは実現できない多色スペクトルの照明光を用いた画像強調観察を行うために、第２半導体光源を光源取付部１３から取り外し、その後、光源取付部１３に第３半導体光源を取り付けて、光源装置６０とする。光源装置６０は、光源装置１０が備える４色の第１半導体光源及び光源装置５０が備える５色の半導体光源では実現できなかった多色スペクトルの照明光を、第２半導体光源を第３半導体光源に変更することにより実現することができる。

なお、光源装置５０において、第１半導体光源、第２半導体光源、及び第３半導体光源は、励起光を発するＬＥＤであってもよい。この場合は、光路上に、励起光を照射することにより蛍光を発する蛍光体を配置する。これにより、これらの半導体光源が発する励起光に応じて蛍光を発することができる。

通常観察モードでは、白色光ＬＷ１の照明光による観察を行う。光源装置１０（図１参照）が備える第１半導体光源は、青色光ＬＢを発する青色ＬＥＤ２１、紫色光ＬＶを発する紫色ＬＥＤ２２、緑色光ＬＧを発する緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色光ＬＲを発する赤色ＬＥＤ２４との４色からなる。光源装置１０は、これらの４色の第１半導体光源のそれぞれが発する光により、白色光ＬＷ１（図１参照）の照明光を生成する。

また、例えば、上記４色の半導体光源から選択された少なくとも３色の第１半導体光源を含み、上記３色の第１半導体光源のそれぞれが発する光により連続する波長領域を有する照明光を生成してもよい。図１２に示すように、紫色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２１と緑色ＬＥＤ２３と赤色ＬＥＤ２４とからなる４色の第１半導体光源を備える場合、このような３色の第１半導体光源は、紫色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２１と緑色ＬＥＤ２３とを含む第１グループ（図１２（Ａ）参照）、または、青色ＬＥＤ２１と緑色ＬＥＤ２３と赤色ＬＥＤ２４とを含む第２グループ（図１２（Ｂ）参照）の２種類がある。第１グループの３色の第１半導体光源のそれぞれが発する光により第２白色光ＬＷ２（図１参照）の照明光を生成することができる。第２グループの３色の第１半導体光源のそれぞれが発する光により第３白色光ＬＷ３（図１参照）の照明光を生成する。

光源装置１０に上記した４色の第１半導体光源を配置する場合、第１グループの３色の光を用いる場合は、光源制御部８１が赤色ＬＥＤ２４を消灯する制御を行うことにより実現可能であり、同様に、第２グループの３色の光を用いる場合は、光源制御部８１が紫色ＬＥＤ２２を消灯する制御を行うことにより実現可能である。

白色光ＬＷ１、第２白色光ＬＷ２、または第３白色光ＬＷ３の照明光を用いる場合、医師等が見やすい自然な色味による観察画像を得ることができる。したがって、通常観察モードは、観察対象のスクリーニング等の通常の観察または内視鏡検査に好適に用いることができる。

第２半導体光源の具体例については、以下が挙げられる。なお、第２半導体光源は、第３半導体光源としても用いることができるから、以下の具体例は、第３半導体光源としても適用可能である。光源装置１０の光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた装置は光源装置５０（図４参照）、光源装置５０の第２半導体光源を第３半導体光源に変更した装置は光源装置６０であり、以下の具体例はこれらの装置に用いる半導体光源である。

第２半導体光源について、発する光の波長領域としては、複数の第１半導体光源のうち、発する光の波長領域が隣合う２つの第１半導体光源において、これらの２つの第１半導体光源が発する光の波長領域の間の波長領域を含むものであってもよい。２つの第１半導体光源が発する光の波長領域の間の波長領域を含むとは、具体的には、第２半導体光源が発する光の波長領域が、２つの第１半動体光源のそれぞれが発する光のピーク波長または中心波長の間の波長領域を含むような場合、または、第２半導体光源が発する光のピーク波長または中心波長が、２つの第１半動体光源のそれぞれが発する光のピーク波長または中心波長の間の波長領域に存在するような場合をいう。この際、２つの第１半導体光源が発する光の波長領域と、第２半導体光源が発する光の波長領域との一部が重なってもよい。

第１半導体光源が青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色からなる場合、２つの第１半導体光源が発する光の波長領域が隣合う場合は、青色ＬＥＤ２１と緑色ＬＥＤ２３、緑色ＬＥＤ２３と赤色ＬＥＤ２４、及び、紫色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２１の３種類がある。したがって、これらの３種類のそれぞれにおいて、第２半導体光源が発する光の波長領域を、上記３種類の２つの第１半導体光源が発する光の波長領域の間の波長領域とすることができる。

第２半導体光源が発する光の波長領域が、青色ＬＥＤ２１と緑色ＬＥＤ２３とが発する光の波長領域の間の波長領域を含んでもよい。このような第２半導体光源は、例えば、水色ＬＥＤ２５を発光素子として有する水色半導体光源２５Ａである。水色ＬＥＤ２５は、例えば、中心波長４７０ｎｍで、波長帯域４５０～４９０ｎｍの水色光ＬＳＢを発する（図５（Ａ）参照）。

光源取付部１３に第２半導体光源を取り付けた場合、照明光生成部１２は、第２合波部材として、第４ダイクロイックフィルタ４０を、第２合波部材配置部１４に配置する。この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ａは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、水色光ＬＳＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する（図５（Ｂ）参照）。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、水色光ＬＳＢの波長領域より長波長側、かつ、緑色光ＬＧの波長領域より短波長側にあるものとする。

また、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ９１は、水色光ＬＳＢを透過する特性を有するものであることが好ましい（図５（Ｃ）参照）。この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ９１は、透過曲線Ｔに示すとおり、水色光ＬＳＢ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。すなわち、第３ダイクロイックフィルタ３３のカットオフ波長は、青色光ＬＢの波長領域より長波長側、かつ、水色光ＬＳＢの波長領域より短波長側にあるものとする。

なお、第２半導体光源を追加する前の光源装置１０において、４色の第１半導体光源に対応して、第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ｗが、カットオフ波長を水色光ＬＳＢの中心波長の４７０ｎｍ付近に持つものである場合がある（図２（Ｂ）参照）。水色光ＬＥＤ２５を追加した場合は、光源装置５０では、特性データ３３ｗを有する第３ダイクロイックフィルタ３３を、水色光ＬＳＢを十分に透過する特性を有するような特性データ３３ａ（図５（Ｃ）参照）を備える第３ダイクロイックフィルタ３３に交換する。

第１半導体光源の青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色と、第２半導体光源の水色ＬＥＤ２５の１色との、計５色からなる多色スペクトルを有する照明光は、水色光ＬＳＢにより、短波長側の光量を増加させ、また、蛍光観察等に好適な照明光とすることができ、これらの照明光を用いる画像強調観察等に好適である。

また、第２半導体光源が発する光の波長領域が、緑色ＬＥＤ２１と赤色ＬＥＤ２３とが発する光の波長領域の間の波長領域を含んでもよい。このような第２半導体光源は、例えば、黄色ＬＥＤ２７を発光素子として有する黄色半導体光源である。黄色ＬＥＤ２７は、中心波長５８０～６００ｎｍで、波長帯域５６０～６２０ｎｍの黄色光ＬＹＥを発する。

図１３に示すように、光源装置５０は、光源装置１０において光源取付部１３に黄色ＬＥＤ２７を取り付けた後の装置である。光源装置５０は、第１半導体光源である青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び、第２半導体光源である黄色光ＬＹＥのそれぞれにより発する光により生成した特定の多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成し、ライトガイド４１に供給する。

図１４（Ａ）に示すように、この場合の光源装置５０が発する多色スペクトルの照明光は、緑色ＬＥＤ２１と赤色ＬＥＤ２３とが発する光の波長領域の間の波長領域に、黄色ＬＥＤ２７が発する光の波長領域が存在する。なお、図１４（Ａ）に示す多色スペクトルは照明光ＬＸの一例であり、各第１半導体光源又は第２半導体光源のそれぞれが発する光の分光スペクトル又は光量等を調整すること等により、様々な多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成することができる。

第２半導体光源が発する黄色光ＬＹＥ及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する他の光により照明光ＬＸを適切に形成するように、第４ダイクロイックフィルタ４０及び第３ダイクロイックフィルタ３３は、適切に第３半導体光源が発する黄色光ＬＹＥ及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光を透過又は反射するものとする。

図１４（Ｂ）に示すように、この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ｃは、反射曲線Ｒに示すとおり、黄色光ＬＹＥの波長領域の光を反射し、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以下及び赤色光ＬＲ以上の波長領域の光を透過する特性を有する。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、黄色光ＬＹＥの波長領域より短波長側及び長波長側にあるものとする。

第３ダイクロイックフィルタ３３ｂは、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲと黄色光ＬＹＥとを透過し、かつ、青色光ＬＢと紫色光ＬＶとを反射する。図１４（Ｃ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ｃは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。

また、この場合、第３ダイクロイックフィルタ３３は、黄色光ＬＹを透過する特性を有するものであることが好ましいが、第２半導体光源を取り付ける前の光源装置１０において、４色の第１半導体光源に対応して、青色光ＬＢの波長領域以下を反射し、緑色光ＬＧの波長領域以上を透過する、カットオフ波長を４７０ｎｍ付近に持つものとしていた場合、黄色光ＬＹは透過するため、光源装置１０における第３ダイクロイックフィルタ３３を交換しなくてもよい。

第１半導体光源の青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色と、第２半導体光源の黄色光ＬＥＤ２７の１色との、計５色からなる多色スペクトルを有する照明光は、黄色光ＬＹＥがヘモグロビンに吸収される割合が高く、血管を見やすくするための画像強調観察等に好適に用いることができる。

また、第２半導体光源が発する光の波長領域が、紫色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２１とが発する光の波長領域の間の波長領域を含んでもよい。このような第２半導体光源は、例えば、青紫色ＬＥＤ２８を発光素子として有する青紫色半導体光源である。青紫色ＬＥＤ２８は、例えば、中心波長４２０～４３０ｎｍで、波長帯域４１０～４４０ｎｍの青紫色光ＬＢＶを発する。

図１５に示すように、光源装置５０は、光源取付部１３が青色光ＬＢの光路の途中に設けられている光源装置１０において、光源取付部１３に青紫色ＬＥＤ２８を取り付けた後の装置である。光源装置５０は、第１半導体光源である青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び、第２半導体光源である青紫色ＬＥＤ２８のそれぞれにより発する光により生成した特定の多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成し、ライトガイド４１に供給する。

図１６（Ａ）に示すように、この場合の光源装置５０が発する多色スペクトルの照明光は、紫色ＬＥＤ２２と青色ＬＥＤ２１が発する光の波長領域の間の波長領域に、青紫色ＬＥＤ２８が発する光の波長領域が存在する。なお、青紫色半導体光源は、例えば、青色ＬＥＤ２１を赤色蛍光体に作用させることにより発する光とすることができる。

図１６（Ｂ）に示すように、この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ｃは、反射曲線Ｒに示すとおり、青紫色光ＬＢＶの波長領域の光を反射し、透過曲線Ｔに示すとおり、紫色光ＬＶ以下及び青色光ＬＢ以上の波長領域の光を透過する特性を有する。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、青紫色光ＬＢＶの波長領域より短波長側及び長波長側にあるものとする。

第３ダイクロイックフィルタ３３ｂは、青色光ＬＢと青紫光ＬＢＶと紫色光ＬＶとを透過し、かつ、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを反射する。図１４（Ｃ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ｄは、反射曲線Ｒに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光を反射し、透過曲線Ｔに示すとおり、青色光ＬＢ以下の波長領域の光を透過する特性を有する。

また、この場合、第３ダイクロイックフィルタ３３は、青紫光ＬＢＶを透過する特性を有するものであることが好ましいが、第２半導体光源を取り付ける前の光源装置１０において、４色の第１半導体光源に対応して、青色光ＬＢの波長領域以下を反射し、緑色光ＬＧの波長領域以上を透過する、カットオフ波長を４７０ｎｍ付近に持つものとしていた場合、この第３ダイクロイックフィルタ３３を交換し、青色光ＬＢの波長領域以下を透過し、緑色光ＬＧの波長領域以上を反射する、カットオフ波長を４７０ｎｍ付近に持つ、特性データ３３ｄを持つ第３ダイクロイックフィルタ３３に交換することが好ましい。

第１半導体光源の青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色と、第２半導体光源の青紫色光ＬＥＤ２８の１色との、計５色からなる多色スペクトルを有する照明光は、血液の影響を抑え、粘膜を見やすくする画像強調観察等に好適に用いることができる。

また、第２半導体光源が発する光の波長領域が、複数の第１半導体光源が発する光の波長領域より長波長領域の波長領域を含むものであってもよい。具体的には、第２半導体光源が発する光は、赤色光ＬＲより長波長領域である赤外領域の波長領域を含んでもよく、近赤外領域の波長領域を含んでもよい。このような第２半導体光源は、例えば、近赤外光ＬＥＤ２６を発光素子として有する近赤外光半導体光源２６Ａである。近赤外光ＬＥＤ２６は、例えば、中心波長７８０ｎｍで、波長帯域７５０～８１０ｎｍの近赤外光ＬＩＲを発する（図９（Ａ）参照）。

この場合の多色スペクトルについて（図９（Ａ）参照）、第４ダイクロイックフィルタ４０について（図９（Ｂ）参照）、また、第３ダイクロイックフィルタ３３について（図９（Ｃ）参照）は、上記したとおりである。

第１半導体光源の青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色と、第２半導体光源の近赤外光ＬＩＲの１色との、計５色からなる多色スペクトルを有する照明光は、インドシアニングリーン等により血管を識別した画像強調観察に好適に用いることができる。

また、第２半導体光源が発する光の波長領域が、複数の第１半導体光源が発する光の波長領域より短波長領域の波長領域を含むものであってもよい。具体的には、第２半導体光源が発する光は、紫色光ＬＶより短波長領域である紫外領域の波長領域を含んでもよい。このような第２半導体光源は、例えば、紫外光ＬＥＤ２９を発光素子として有する紫外光半導体光源２９Ａである。紫外光ＬＥＤ２９は、例えば、中心波長３５０ｎｍで、波長帯域３２０～３８０ｎｍの紫外光ＬＵＶを発する。

図１７に示すように、光源装置５０は、光源取付部１３が青色光ＬＢの光路の途中に設けられている光源装置１０において、光源取付部１３に紫外光ＬＥＤ２９を取り付けた後の装置である。光源装置５０は、第１半導体光源である青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＶ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び、第２半導体光源である紫外光ＬＵＶのそれぞれにより発する光により生成した特定の多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成し、ライトガイド４１に供給する。なお、この場合の光源装置５０において、第２合波部材配置部１４に配置する第４ダイクロイックフィルタ４０は、紫外光ＬＵＶの波長領域の光を反射するものとする。

図１８（Ａ）に示すように、この場合の光源装置５０が発する多色スペクトルの照明光は、紫色光ＬＶの波長領域よりも短波長の波長領域に、紫外光ＬＥＤ２９が発する光の波長領域が存在する。なお、図１８（Ａ）に示す多色スペクトルは照明光ＬＸの一例であり、各第１半導体光源又は第２半導体光源のそれぞれが発する光の分光スペクトル又は光量等を調整すること等により、様々な多色スペクトルを有する照明光ＬＸを生成することができる。

第２半導体光源が発する紫外光ＬＥＤ２９及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する他の光により照明光ＬＸを適切に形成するように、第４ダイクロイックフィルタ４０及び第３ダイクロイックフィルタ３３は、適切に第２半導体光源が発する紫外光ＬＵＶ及び複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光を透過又は反射するものとする。

図１８（Ｂ）に示すように、この場合の第４ダイクロイックフィルタ４０の特性データ４０ｅは、透過曲線Ｔに示すとおり、青色光ＬＢ以上の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、紫外光ＬＵＶ以下の波長領域の光を反射する特性を有する。すなわち、第４ダイクロイックフィルタ４０のカットオフ波長は、紫色光ＬＶの波長領域付近にあるものとする。

第３ダイクロイックフィルタ３３ｅは、紫外光ＬＵＶ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲとを透過し、かつ、青色光ＬＢと紫色光ＬＶとを反射する。図１８（Ｃ）に示すように、この場合の第３ダイクロイックフィルタ３３の特性データ３３ｅは、透過曲線Ｔに示すとおり、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光、及び紫外光ＬＵＶ以下の波長領域の光を透過し、反射曲線Ｒに示すとおり、青色光ＬＢ以下、かつ、紫色光ＬＶ以上の波長領域の光を反射する特性を有する。

また、この場合、第３ダイクロイックフィルタ３３は、紫外光ＬＵＶを透過する特性を有するものであることが好ましいが、第２半導体光源を取り付ける前の光源装置１０において、４色の第１半導体光源に対応して、青色光ＬＢの波長領域以下を反射し、緑色光ＬＧの波長領域以上を透過する、カットオフ波長を４７０ｎｍ付近に持つものとしていた場合、この第３ダイクロイックフィルタ３３を交換し、緑色光ＬＧ以上の波長領域の光、及び紫外光ＬＵＶ以下の波長領域の光を透過し、青色光ＬＢ以下、かつ、紫色光ＬＶ以上の波長領域の光を反射する、カットオフ波長を４７０ｎｍ付近及び３７０ｎｍ付近に持つ、特性データ３３ｅを持つ第３ダイクロイックフィルタ３３に交換することが好ましい。

第１半導体光源の青色ＬＥＤ２１、紫色ＬＥＤ２２、緑色ＬＥＤ２３、及び、赤色ＬＥＤ２４との４色と、第２半導体光源の紫外線ＬＥＤ２７の１色との、計５色からなる多色スペクトルを有する照明光は、蛍光による画像強調観察等に好適に用いることができる。

上記実施形態において、プロセッサ装置７２に含まれる中央制御部９５、ＤＳＰ９４、画像処理部９６、フレームメモリ９７、及び表示制御回路等の処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。

１０、５０、６０ 光源装置
１１ 光源部
１２ 照明光生成部
１３ 光源取付部
１４ 第２合波部材配置部
２１ 青色ＬＥＤ
２１Ａ 青色半導体光源
２２ 紫色ＬＥＤ
２２Ａ 紫色半導体光源
２３ 緑色ＬＥＤ
２３Ａ 緑色半導体光源
２４ 赤色ＬＥＤ
２４Ａ 赤色半導体光源
２５ 水色ＬＥＤ
２５Ａ 水色半導体光源
２６ 近赤外光ＬＥＤ
２７ 黄色ＬＥＤ
２８ 青紫色ＬＥＤ
２９ 紫外光ＬＥＤ
３１ 第１ダイクロイックフィルタ
３２ 第２ダイクロイックフィルタ
３３ 第３ダイクロイックフィルタ
３３ａ～３３ｅ、３３ｗ 特性データ
３４ 第１コリメータレンズ
３５ 第２コリメータレンズ
３６ 第３コリメータレンズ
３７ 第４コリメータレンズ
３８ 第５コリメータレンズ
３９ 集光レンズ
４０ 第４ダイクロイックフィルタ
４０ａ～４０ｅ 特性データ
４１ ライトガイド
４１ａ 入射端
７０ 内視鏡システム
７１ 内視鏡
７１ａ 挿入部
７１ｂ 操作部
７１ｃ 湾曲部
７１ｄ 先端部
７１ｅ アングルノブ
７１ｆ ズーム操作部
７２ プロセッサ装置
７３ ディスプレイ
７４ 操作入力部
７５ ユニバーサルコード
８１ 光源制御部
８２ レセプタクルコネクタ
８３ 光源用コネクタ
８４ 照射レンズ
８４ａ 照明窓
８５ 観察窓
８５ａ 対物光学系
８６ 撮像素子
８６ａ 撮像面
９１ ＡＦＥ
９２ 撮像制御部
９３ 通信用コネクタ
９４ ＤＳＰ
９５ 中央制御部
９６ 画像処理部
９７ フレームメモリ
９８ 表示制御回路
ＬＢ 青色光
ＬＶ 紫色光
ＬＧ 緑色光
ＬＲ 赤色光
ＬＷ 白色光
ＬＳＢ 水色光
ＬＹＥ 黄色光
ＬＢＶ 青紫色光
ＬＩＲ 近赤外光
ＬＵＶ 紫外光
ＬＸ、ＬＹ 照明光
Ｔ 透過曲線
Ｒ 反射曲線
ＳＴ１１０～ＳＴ２００ ステップ

Claims (23)

1. 内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置であって、
   互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、
   複数の前記第１半導体光源が発する光により白色光の前記照明光を生成する照明光生成部と、
   第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を備え、
   前記照明光生成部は、前記光源取付部に前記第２半導体光源を取り付けた場合に、複数の前記第１半導体光源が発する光と前記第２半導体光源が発する光とにより前記照明光を生成する内視鏡用光源装置。
2. 前記照明光生成部は、複数の前記第１半導体光源が発する光を合波する第１合波部材と、前記第２半導体光源を取り付けた場合に、前記第２半導体光源が発する光を反射することにより、複数の前記第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と前記第２半導体光源が発する光とを合波する第２合波部材を配置する第２合波部材配置部とを備える請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
3. 前記第２合波部材配置部は、前記第２合波部材を着脱可能に構成される請求項２に記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記光源取付部は、前記第２半導体光源が発する光の前記ライトガイドまでの光路長が、複数の前記第１半導体光源のそれぞれが発する光の前記ライトガイドまでの光路長よりも短くなる位置に設ける請求項１ないし３のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
5. 複数の前記第１半導体光源は、青色光を発する前記第１半導体光源又は緑色光を発する前記第１半導体光源を含み、
   前記照明光生成部は、前記第２半導体光源が発する光が、前記第１半導体光源が発する青色光の光路上又は前記第１半導体光源が発する緑色光の光路上で、前記第１半導体光源が発する光と合波する位置に前記光源取付部を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
6. 内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置であって、
   互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、
   複数の前記半導体光源が発する光により前記照明光を生成する照明光生成部とを備え、
   複数の前記半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である第２半導体光源とからなり、
   前記照明光生成部は、前記第２半導体光源を取り外した場合に、複数の前記第１半導体光源から発する光により白色光の前記照明光を生成する内視鏡用光源装置。
7. 前記照明光生成部は、複数の前記第１半導体光源が発する光を合波する第１合波部材と、前記第２半導体光源が発する光を反射することにより、複数の前記第１半導体光源のうち少なくとも１つが発する光と前記第２半導体光源が発する光とを合波する第２合波部材とを備える請求項６に記載の内視鏡用光源装置。
8. 前記第２合波部材は、着脱可能である請求項７に記載の内視鏡用光源装置。
9. 少なくとも１つの前記第１合波部材は、交換可能である請求項２又は７に記載の内視鏡用光源装置。
10. 前記第１半導体光源は、紫色光、青色光、緑色光、及び、赤色光から選択されたいずれか１つの光を発し、
    複数の前記第１半導体光源は、少なくとも３つの前記第１半導体光源を含み、
    複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光により連続する波長領域を形成する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の内視鏡光源装置。
11. 複数の前記第１半導体光源は、紫色光、青色光、緑色光、及び、赤色光から選択されたいずれか１つの光を発する少なくとも４つの前記第１半導体光源を含み、
    複数の第１半導体光源のそれぞれが発する光により連続する波長領域を形成する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の内視鏡光源装置。
12. 前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の前記第１半導体光源のうち、２つの前記第１半導体光源のそれぞれが発する光が連続する波長領域を形成する場合に、２つの前記第１半導体光源が発する波長領域の間の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
13. 複数の前記第１半導体光源は、青色光を発する前記第１半導体光源と緑色光を発する前記第１半導体光源とを含み、
    前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、前記第１半導体光源が発する青色光の波長領域と前記第１半導体光源が発する緑色光の波長領域との間の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
14. 複数の前記第１半導体光源は、緑色光を発する前記第１半導体光源と赤色光を発する前記第１半導体光源とを含み、
    前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、前記第１半導体光源が発する緑色光の波長領域と前記第１半導体光源が発する赤色光の波長領域との間の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
15. 複数の前記第１半導体光源は、紫色光を発する前記第１半導体光源と青色光を発する前記第１半導体光源とを含み、
    前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、前記第１半導体光源が発する紫色光の波長領域と前記第１半導体光源が発する青色光の波長領域との間の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
16. 前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の前記第１半導体光源が発する光の波長領域より長波長領域の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
17. 前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、近赤外領域の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
18. 前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、複数の前記第１半導体光源が発する光の波長領域より短波長領域の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
19. 前記第２半導体光源が発する光の波長領域は、紫外領域の波長領域を含む請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
20. 照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
    前記ライトガイドに前記照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムであって、
    前記内視鏡用光源装置は、
    互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、
    複数の前記第１半導体光源が発する光により白色光の前記照明光を生成する照明光生成部と、
    第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を備え、
    前記照明光生成部は、前記光源取付部に前記第２半導体光源を取り付けた場合に、複数の前記第１半導体光源が発する光と前記第２半導体光源が発する光とにより前記照明光を生成する内視鏡システム。
21. 照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
    前記ライトガイドに前記照明光を供給する内視鏡用光源装置とを備える内視鏡システムであって、
    前記内視鏡用光源装置は、
    互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、
    複数の前記半導体光源が発する光により前記照明光を生成する照明光生成部とを備え、
    複数の前記半導体光源は、着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である第２半導体光源とからなり、
    前記照明光生成部は、前記第２半導体光源を取り外した場合に、複数の前記第１半導体光源から発する光により白色光の前記照明光を生成する内視鏡システム。
22. 内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置における照明光の追加方法であって、
    前記内視鏡用光源装置は、
    互いに異なる波長領域の光を発する複数の第１半導体光源と、
    複数の前記第１半導体光源が発する光により白色光の前記照明光を生成する照明光生成部とを備え、
    前記内視鏡用光装置に第２半導体光源を着脱可能に構成される光源取付部を設けるステップと、
    前記光源取付部に前記第２半導体光源を取り付けるステップと、
    前記照明光生成部が、複数の前記第１半導体光源が発する光と前記第２半導体光源が発する光により前記白色光と異なる前記照明光を生成するステップとを有する内視鏡用光源装置における照明光の追加方法。
23. 内視鏡のライトガイドに照明光を供給する内視鏡用光源装置における照明光の変更方法であって、
    前記内視鏡用光源装置は、
    着脱不能である複数の第１半導体光源と着脱可能である少なくとも１つの第２半導体光源とからなり、かつ、互いに異なる波長領域の光を発する複数の半導体光源と、
    複数の前記半導体光源が発する光により前記照明光を生成する照明光生成部とを備え、
    前記第２半導体光源が取り付けられた光源取付部から前記第２半導体光源を取り外すステップと、
    前記光源取付部に、前記第２半導体光源とは異なる波長領域の光を発する第３半導体光源を取り付けるステップと、
    前記照明光生成部が、複数の前記第１半導体光源が発する光と前記第３半導体光源が発する光により前記照明光を生成するステップとを有する内視鏡用光源装置における照明光の変更方法。
    

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