一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

光源装置的制作方法

2022-02-22 02:16:59 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及光源装置。


背景技术:

2.以往,在医疗领域,为了观察被检体内部,使用内窥镜系统。内窥镜通常在患者等被检体内插入呈细长形状的挠性的插入部,利用从该插入部前端由光源装置供给的照明光对被检体内部进行照明。在内窥镜中,通过利用插入部前端的摄像部接收照明光的反射光来拍摄体内图像。由内窥镜的摄像部拍摄到的体内图像在内窥镜系统的处理装置中被实施规定的图像处理之后,显示到内窥镜系统的显示器上。医生等用户根据显示器上显示的体内图像来观察被检体的脏器。
3.作为射出照明光的光源装置,已知有具备分别配置于相互不同的同心圆上的多个光源和使各光源射出的光的照度均匀的圆柱状的棒的光源装置(例如,参照专利文献1)。在专利文献1中,在各同心圆上配置光源,通过棒混合各光源的光,由此实现了有效照射范围的中心的照度与其周边的照度的均匀化。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2004-248834号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的课题
8.但是,在专利文献1记载的仅使光入射到圆柱状的棒的结构中,在棒中,有时来自各光源的光不混合,照度产生不匀。因此,要求能够均匀地混合的技术。
9.本发明正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光的光源装置。
10.用于解决问题的手段
11.为了解决上述课题,达成目的,本发明的光源装置的特征在于,具有:多个第1半导体光源;保持架,其保持所述多个第1半导体光源;聚光透镜,其会聚从所述多个第1半导体光源射出的光;以及导光部件,其呈在1个底面具有入射面、在另一底面具有射出面的棱柱形状,所述聚光透镜所会聚的光向所述入射面入射,该导光部件使入射到所述入射面的光一边在内部多次反射一边被引导至所述射出面,在从所述棱柱形状的高度方向观察的俯视观察时,从所述第1半导体光源经过所述聚光透镜入射到所述入射面的光的行进方向与该入射的光在所述导光部件中反射的反射面垂直。
12.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,在从所述高度方向观察的俯视观察时,与所述入射面的外缘正交的第1直线通过所述多个第1半导体光源中的任意第1半导体光源。
13.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述第1直线通过所述入射
面的重心。
14.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述多个第1半导体光源配置于具有所述聚光透镜的有效直径以下的直径的第1圆的圆周上。
15.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述光源装置具有多个第2半导体光源,该多个第2半导体光源配置于所述第1圆的圆周上并且在从所述高度方向观察的俯视观察时与所述入射面的外缘交叉的、与所述第1直线不同的第2直线通过的位置。
16.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述光源装置具有配置于第2圆的圆周上的多个第3半导体光源,该第2圆具有比所述第1圆的直径小的直径。
17.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述光源装置具有照明控制部,该照明控制部在使所述第1半导体光源和所述第2半导体光源全部从点亮的状态起熄灭的情况下,使所述第2半导体光源比所述第1半导体光源先熄灭。
18.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述多个第1半导体光源包含:两个以上的第1颜色半导体光源,它们发出第1波段的光;以及两个以上的第2颜色半导体光源,它们发出与第1波段不同的第2波段的光,所述第1颜色半导体光源和所述第2颜色半导体光源各自的至少一个配置于所述第1圆的圆周上并且所述第1直线通过的位置。
19.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述第1半导体光源的配光分布呈椭圆状,配置于隔着所述导光部件对置的位置的所述第1半导体光源的所述椭圆的第1方向具有相互垂直的关系。
20.此外,本发明的光源装置在上述发明中,其特征在于,所述多个第1半导体光源包含:第1光量调整光源,它们配置于具有所述聚光透镜的有效直径以下的直径的第1圆的圆周上;以及多个第2光量调整光源,它们设置于比所述第1圆靠内侧的位置,调光分辨率比所述第1光量调整光源低,所述保持架在所述第1半导体光源的配设面上的角部配置所述第1光量调整光源。
21.发明效果
22.根据本发明,起到如能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光的效果。
附图说明
23.图1是示出本发明实施方式1的内窥镜系统的概略结构的图。
24.图2是示出本发明实施方式1的内窥镜系统的概略结构的框图。
25.图3是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置的主要部分的结构的图。
26.图4是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
27.图5是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置中的棒的作用的图。
28.图6是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置中的棒的作用的图。
29.图7是说明本发明实施方式1的变形例的光源装置的主要部分的结构的图。
30.图8是说明本发明实施方式2的光源装置的主要部分的结构的图。
31.图9是说明本发明实施方式3的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
32.图10是示出本发明实施方式3的光源装置中的光源的射出强度分布的图。
33.图11是示出本发明实施方式3的光源装置中的光源的射出强度分布的图。
34.图12是说明本发明实施方式4的光源装置的主要部分的结构的图。
35.图13是说明本发明实施方式4的光源装置中的光源的光束形成区域的图。
36.图14是说明本发明实施方式4的光源装置中的光源的光束形成区域的图。
37.图15是说明本发明实施方式5的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
38.图16是示出本发明实施方式5的光源装置中的光源的射出强度分布的图。
39.图17是示出本发明实施方式5的光源装置中的光源的射出强度分布的图。
40.图18是示出本发明实施方式5的光源装置中的光源的射出强度分布的图。
41.图19是示出本发明实施方式5的光源装置中的光混合后的射出强度分布的图。
42.图20是说明本发明实施方式6的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
43.图21是说明本发明实施方式6的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的射出模式的一例的图。
44.图22是说明本发明实施方式6的变形例的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
45.图23是说明本发明实施方式6的变形例的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的射出模式的一例的图。
46.图24是说明本发明实施方式7的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
47.图25是说明本发明实施方式8的内窥镜系统具备的光源装置的主要部分的结构的图。
48.图26是说明本发明实施方式8的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。
49.图27是说明本发明实施方式9的光源装置的主要部分的结构的图。
50.图28是说明本发明实施方式9的变形例1的光源装置的主要部分的结构的图。
51.图29是说明本发明实施方式9的变形例2的光源装置的主要部分的结构的图。
具体实施方式
52.以下,说明用于实施本发明的方式(以下称作“实施方式”)。在实施方式中,作为包含本发明的光源装置的系统的一例,对拍摄并显示患者等被检体内的图像的医疗用内窥镜系统进行说明。此外,本发明不由该实施方式限定。并且,在附图记载中,对相同的部分标注相同标号来进行说明。
53.(实施方式1)
54.图1是示出本发明实施方式1的内窥镜系统的概略结构的图。图2是示出本实施方式1的内窥镜系统的概略结构的框图。
55.图1和图2所示的内窥镜装置1具有:内窥镜2,其通过将前端部插入到被检体内,拍摄被检体的体内图像;光源装置3,其产生从内窥镜2的前端射出的照明光;处理装置4,其对内窥镜2拍摄到的摄像信号实施规定的信号处理,并且统一控制内窥镜系统1整体的动作;
以及显示装置5,其显示通过处理装置4的信号处理而生成的体内图像。另外,在图2中,用实线的箭头表示与图像数据相关的信号的传输,用虚线的箭头表示与控制相关的信号的传输。
56.内窥镜2具有:插入部21,其具有挠性并呈细长形状;操作部22,其与插入部21的基端侧连接,受理各种操作信号的输入;以及通用缆线23,其从操作部22向与插入部21延伸的方向不同的方向延伸,并内置与光源装置3以及处理装置4连接的各种线缆。
57.插入部21具有:前端部24,其内置有将像素二维状地排列而成的摄像元件244,该像素通过接收光并进行光电转换而生成信号;弯曲部25,其由多个弯曲块构成,且弯曲自如;以及挠性管部26,其与弯曲部25的基端侧连接,呈长条状且具有挠性。插入部21插入到被检体的体腔内,利用摄像元件244拍摄位于外部光无法到达的位置的活体组织等被摄体。
58.前端部24具有:光导241,其使用多个玻璃纤维等构成,构成光源装置3所发出的光的导光路;照明透镜242,其设置于光导241的前端;聚光用的光学系统243;以及摄像元件244(摄像部),其设置于光学系统243的成像位置,接收由光学系统243会聚的光并将其光电转换成电信号而实施规定的信号处理。
59.光学系统243使用一个或者多个透镜构成,具有使视场角变化的光学变焦功能和使焦点变化的对焦功能。
60.摄像元件244对来自光学系统243的光进行光电转换而生成电信号(图像信号)。具体而言,摄像元件244具有:受光部244a,该受光部244a中多个像素排列成矩阵状,各像素对来自光学系统243的光进行光电转换而生成电信号,该多个像素分别具有蓄积与光量对应的电荷的光电二极管以及将从光电二极管传输的电荷转换为电压电平的电容器等;以及读出部244b,其依次读出受光部244a的多个像素中的、被任意设定为读出对象的像素所生成的电信号,并作为图像信号输出。摄像元件244例如使用ccd(charge coupled device:电荷耦合器件)图像传感器、cmos(complementary metal oxide semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器来实现。
61.另外,内窥镜2具有用于供摄像元件244执行各种动作的执行程序以及控制程序、存储包含内窥镜2的识别信息在内的数据的存储器(未图示)。这里,识别信息中包含内窥镜2的固有信息(id)、年份、规格信息和传输方式等。此外,存储器也可以暂时存储摄像元件244所生成的图像数据等。
62.操作部22具有:弯曲旋钮221,其使弯曲部25在上下方向和左右方向上弯曲;处置器具插入部222,其将活检钳子、电刀和检查探针等处置器具插入到被检体的体腔内;以及作为操作输入部的多个开关223,它们输入处理装置4以及送气单元、送水单元、画面显示控制等周边设备的操作指示信号。从处置器具插入部222插入的处置器具经由前端部24的处置器具通道(未图示)从开口部(未图示)露出。
63.通用缆线23至少内置有光导241和集中了一个或者多个信号线的集合缆线245。集合线缆245包含用于传输摄像信号的信号线、用于传输驱动信号的信号线、用于收发包含与内窥镜2(摄像元件244)有关的固有信息等的信息的信号线,该驱动信号用于驱动摄像元件244。另外,在本实施方式中,说明为使用信号线传输电信号,但也可以传输光信号,还可以通过无线通信在内窥镜2与处理装置4之间传输信号。
64.接着,对光源装置3的结构进行说明。光源装置3具有光源部31、照明控制部32和光
源驱动器33。
65.光源部31使用多个透镜、射出具有相互不同的波段的多个照明光的多个光源等来构成,通过各光源的驱动射出包含规定波段的光的照明光。关于光源部31的结构容后再述。
66.照明控制部32根据来自控制部44的控制信号(调光信号)控制供给到各光源的电力量,并且,控制光源部31具备的各光源的驱动定时。在本实施方式1中,调光信号例如是呈规定波形的脉冲信号。
67.光源驱动器33在照明控制部32的控制下,通过向光源部31供给电流,使各光源射出光。在光源部31中,使任意光源射出照明光并向外部射出单一颜色的照明光,或者从所有光源射出光并向外部射出白色的照明光。
68.这里,参照图3、4,对光源部31的结构进行说明。图3是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置的主要部分的结构的图。光源部31具有以分别相同的配置设置有多个光源的第1射出部310g、第2射出部310b和第3射出部310r。
69.具体而言,光源部31具有射出495~590nm的波段的光(绿色照明光)的第1射出部310g、射出390~495nm的波段的光(蓝色照明光)的第2射出部310b和射出590~750nm的波段的光(红色照明光)的第3射出部310r。
70.第1射出部310g具有分别射出绿色照明光的多个第1光源311g。多个第1光源311g配置于保持架312g。
71.第2射出部310b具有分别射出蓝色照明光的多个第2光源311b。多个第2光源311b配置于保持架312b。
72.第3射出部310r具有分别射出红色照明光的多个第3光源311r。多个第3光源311r配置于保持架312r。
73.第1射出部310g、第2射出部310b和第3射出部310r具备的各光源分别使用半导体激光器(半导体光源)来构成。
74.各射出部(第1射出部310g、第2射出部310b和第3射出部310r)除光源和保持架以外,还具有:第1透镜(第1透镜313g、313b、313r),其分别引导各光源射出的照明光;聚光透镜(聚光透镜314g、314b、314r),其分别会聚通过第1透镜的照明光;棒(棒315g、315b、315r),其被导入由聚光透镜会聚的光,射出均匀的照度分布的光;以及准直透镜(准直透镜316g、316b、316r),其将棒所射出的光转换为平行光。在本说明书中,棒相当于导光部件。
75.光源部31还具有:分色镜317,其使第1射出部310g射出的波段的光弯折,并且使第3射出部310r射出的光的波段的光透过;分色镜318,其使第2射出部310b射出的波段的光弯折,并且使第1射出部310g和第2射出部310r射出的光的波段的光透过;以及第2透镜319,其将通过分色镜318的光或分色镜318所折返的光引导至光导241。分色镜317、318使从准直透镜入射的光通过或弯折,分别向在相同的光轴上行进的方向变更光路。
76.这里,第1射出部310g和第2射出部310b中的、由第1透镜、聚光透镜、棒和准直透镜构成的光学系统的光轴与第3射出部310r中的、由第1透镜、聚光透镜、棒和准直透镜构成的光学系统的光轴垂直。具体而言,第3射出部310r的光轴与第2透镜319的光轴平行,第1射出部310g以及第2射出部310b的光轴与第2透镜319的光轴相互垂直。
77.图4是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。在图4中,示出了第1射出部310g中的光源配置。另外,关于光源相对于棒的配置,关于第2射
出部310b和第3射出部310r也同样如此。
78.在第1射出部310g中,设置有四个第1光源311g。四个第1光源311g设置在保持架312g的同一面上(参照图3)。
79.这里,棒315g呈棱柱形状地延伸,与长度方向正交的面(端面和截面)的外缘呈矩形。在本实施方式1中,在棒315g的长度方向上延伸的中心轴线(后述的中心轴线n1)与由第1透镜313g、聚光透镜314g、棒315g和准直透镜316g构成的光学系统的光轴一致。
80.四个第1光源311g在从棒315的与聚光透镜314g侧相反的一侧的端部起在光轴方向上观察的俯视观察时(参照图4),配置于棒315的周围。具体而言,四个第1光源311g在上述俯视观察时,按照均等间隔配置于以棒315g的入射面的重心g1为中心的圆s1上。圆s1的直径设定为聚光透镜314g的有效直径以下。
81.并且,四个第1光源311g供通过棒315g的重心g1并相互正交的直线l1、l2中的任意直线通过。该直线l1、l2通过第1光源311g的中心(重心),并且分别与棒315g的侧面中的、与该直线交叉的侧面正交。在本实施方式1中,由于棒315g呈以一致的大小(截面)延伸的棱柱形状,因此,棒315g的重心g1与入射面(后述的入射面p1)的重心一致。
82.并且,各第1光源311g的光轴与棒315g的长度方向平行。另外,棒315g的中心轴线(通过重心g1并在长度方向上延伸的轴)与包含自身的光学系统的光轴一致。
83.图5和图6是说明本发明实施方式1的内窥镜系统具备的光源装置中的棒的作用的图。图6是从棒315g的与聚光透镜314g侧相反的一侧的端部起从图5所示的棒315g的中心轴线n1方向观察到的棒315g的俯视图。在图5、图6中,作为一例,仅示出了来自一个第1光源311g的光的轨迹。
84.从第1光源311g射出的光(绿色照明光)经过第1透镜313g入射到聚光透镜314g。入射到聚光透镜314g的光被弯折而入射到棒315g(参照图5)。此时,入射到棒315g的光的行进方向(光轴)相对于棒315g的中心轴线n1倾斜。
85.这里,棒315g在中心轴线n1方向的一端具有供光入射的入射面p1,在中心轴线n1方向的另一端具有供光射出的射出面p2。此外,棒315g呈以入射面p1为一个底面、射出面p2为另一底面的棱柱形状。棒315g的中心轴线n1分别通过入射面p1的重心和射出面p2的重心。中心轴线n1方向相当于棱柱形状的高度方向。
86.此外,入射到棒315g的光lg的行进方向与棒315g中的光lg的反射面pr(这里相当于与外部的边界面)垂直。这里所指的垂直包含制造上的误差等。即,垂直例如包含90
°
和90
°±3°
左右的范围的偏差。
87.入射到棒315g的光一边在棒315g内反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部(反射面)行进。
88.各第1光源311g所射出的光通过分别入射到棒315g并反复进行反射来对各光源的光进行混合,生成棒315g的截面中的光的强度分布均匀的光。此时,各光源的光的反射次数越多,越消除因光源位置引起的光强度的位置不匀,强度分布的均匀化效果越高。
89.对强度分布进行均匀化后的光经过第2透镜319入射到光导241。此时,向光导241的各玻璃纤维分别引导同等强度的光。
90.接着,对处理装置4的结构进行说明。处理装置4具有图像处理部41、同步信号生成部42、输入部43、控制部44和存储部45。
91.图像处理部41从内窥镜2接收摄像元件244拍摄到的各色的照明光的图像数据。图像处理部41在从内窥镜2接收到模拟的图像数据的情况下,进行a/d转换而生成数字的摄像信号。此外,图像处理部41在从内窥镜2作为光信号接收到图像数据的情况下,进行光电转换而生成数字的图像数据。
92.图像处理部41对从内窥镜2接收到的图像数据实施规定的图像处理,生成图像并输出到显示装置5。这里,规定的图像处理是指同步处理、灰度校正处理和颜色校正处理等。同步处理是使r图像数据、g图像数据和b图像数据分别同步的处理,该r图像数据基于在光源部31照射r照明光时摄像元件244所生成的图像数据,该g图像数据基于在光源部31照射g照明光时摄像元件244所生成的图像数据,该b图像数据基于在光源部31照射b照明光时摄像元件244所生成的图像数据。灰度校正处理是对图像数据进行灰度的校正的处理。颜色校正处理是对图像数据进行色调校正的处理。图像处理部41生成包含通过上述图像处理而生成的体内图像在内的处理后的摄像信号(下面,也简称作摄像信号)。另外,图像处理部41也可以根据图像的明亮度进行增益调整。图像处理部41使用cpu(central processing unit:中央处理器)等通用处理器、asic(application specific integrated circuit:专用集成电路)等执行特定功能的各种运算电路等专用处理器构成。
93.此外,图像处理部41也可以设为具有保持r图像数据、g图像数据和b图像数据的帧存储器的结构。
94.同步信号生成部42生成作为处理装置4的动作基准的时钟信号(同步信号)并且将所生成的同步信号输出到光源装置3、图像处理部41、控制部44和内窥镜2。这里,同步信号生成部42生成的同步信号包含水平同步信号和垂直同步信号。
95.因此,光源装置3、图像处理部41、控制部44和内窥镜2以通过所生成的同步信号相互取得同步的方式进行动作。
96.输入部43使用键盘、鼠标、开关、触摸面板实现,受理用于指示内窥镜系统1的动作的动作指示信号等各种信号的输入。另外,输入部43也可以包含设置于操作部22的开关、外部的平板型计算机等可移动式终端。
97.控制部44进行包含摄像元件244和光源装置3在内的各结构部的驱动控制以及针对各结构部的信息的输入输出控制等。控制部44参考存储部45中存储的用于摄像控制的控制信息数据(例如读出定时等),经由集合线缆245中包含的规定的信号线而作为驱动信号发送到摄像元件244。此外,控制部44参考存储部45中存储的用于光源控制的控制信息数据,使照明控制部32对光源部进行控制。控制部44使用cpu等通用处理器、asic等执行特定功能的各种运算电路等专用处理器构成。
98.存储部45存储用于使内窥镜系统1进行动作的各种程序以及包含内窥镜系统1的动作所需的各种参数等在内的数据。此外,存储部45存储处理装置4的识别信息。这里,识别信息中包含处理装置4的固有信息(id)、年份和规格信息等。此外,存储部45具有照明信息存储部451,该照明信息存储部451存储与光源装置3具备的光源的配置等有关的信息。在照明信息存储部451中,存储有例如与所设定的光量(在该情况下为光源装置3发出的照明光的光量)、光源的点亮顺序(例如rgb的光源发光顺序)等对应的光源的发光条件等。
99.此外,存储部45存储包含用于执行处理装置4的图像取得处理方法的图像取得处理程序在内的各种程序。各种程序还可以记录于硬盘、闪存、cd-rom、dvd-rom、软盘等计算
机可读取的记录介质而使其广泛地流通。另外,上述各种程序还可以通过借助通信网络下载而取得。这里所说的通信网络例如由现有的公共线路网、lan(local area network:局域网)、wan(wide area network:广域网)等来实现,有线或无线都可以。
100.具有以上结构的存储部45可以使用预先安装有各种程序等的rom(read only memory:只读存储器)、存储各处理的运算参数、数据等的ram、硬盘等实现。
101.显示装置5经由影像线缆而显示与从处理装置4(图像处理部41)接收到的图像信号对应的显示图像。显示装置5使用液晶或者有机el(electro luminescence:电致发光)等监视器构成。
102.在以上所说明的实施方式1中,在从棒的中心轴线(例如图5所示的中心轴线n1)方向观察的俯视观察时,在设置于棒的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒315g内的反射面pr)垂直的方向入射的位置配置多个光源(例如图4所示的第1光源311g)。根据本实施方式1,由于各光源所射出的光通过相对于棒的中心轴线倾斜地入射并在棒内多次反复进行反射来混合,因此能够均匀地混合来自多个光源的光而射出抑制了光强度的位置不匀的光。其结果是,能够可靠地实施有效照射范围的中心的照度及其周边的照度的均匀化,向被摄体照射抑制了照度不匀的光。
103.这里,在实施方式1中,说明了棒呈棱柱形状的例子,但是,例如在棒呈圆柱形状的情况下,光的反射面呈曲面,因此抑制所反射的光的扩展,均匀化效果比棱柱形状低。因此,棒优选呈棱柱形状,使光的反射面成为平面。
104.(实施方式1的变形例)
105.接着,参照图7,对本发明实施方式1的变形例进行说明。图7是说明本发明实施方式1的变形例的光源装置的主要部分的结构的图。本变形例1的内窥镜系统除上述内窥镜系统1的光源装置3中的棒和光源的数量(配置)以外,都为相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的光源装置的主要部分的结构进行说明。下面,对第1射出部(相当于上述第1射出部310g)中的结构进行说明,但也可以与实施方式1同样,关于第2射出部和第3射出部,也能够采用相同的结构。
106.本变形例的第1射出部具有:六个第1光源311g;第1透镜313g,其分别引导各光源射出的照明光;聚光透镜314g,其分别会聚通过第1透镜313g的照明光;棒320,其被导入由第1透镜313g会聚的光,射出均匀的照度分布的光;以及准直透镜316g,其将棒320所射出的光转换为平行光。第1光源311g的结构、第1透镜313g、聚光透镜314g和准直透镜316g与上述实施方式1相同。
107.棒320呈在长度方向的一端具有入射面、另一端具有射出面的棱柱形状,与长度方向正交的面(端面和截面)的外缘呈六边形。在本变形例中,在棒320的长度方向上延伸的中心轴线与由第1透镜313g、聚光透镜314g、棒320和准直透镜316g构成的光学系统的光轴一致。
108.六个第1光源311g在从棒320的与聚光透镜314g侧相反的一侧的端部起在光轴方向上观察的俯视观察时(参照图7),配置于棒320的周围。具体而言,六个第1光源311g在上述俯视观察时,按照均等间隔配置于以棒320的重心g2为中心的圆s2上。并且,六个第1光源311g供通过棒320的重心g2并相互正交的直线l
11
、l
12
、l
13
中的任意直线通过。该直线l
11
、l
12
、l
13
通过第2光源311b的中心(入射面的重心),并且分别与棒320的侧面中的、与该直线交叉
的侧面正交。
109.并且,各第1光源311g的光轴与棒320的长度方向平行。另外,棒320的中心轴线(通过重心g2并在长度方向上延伸的轴)与包含自身的光学系统的光轴一致。
110.从第1光源311g射出的光(绿色照明光)经过第1透镜313g入射到聚光透镜314b。入射到聚光透镜314g的光被弯折而入射到棒320(例如参照图5)。此时,入射到棒320的光的行进方向(光轴)相对于棒320的中心轴线倾斜。此外,入射到棒320的光的行进方向与棒320中的光的反射面(这里相当于与外部的边界面)垂直。
111.入射到棒320的光一边在棒320内反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部行进。各第1光源311g所射出的光通过分别入射到棒320并反复进行反射来对各光源的光进行混合,生成棒320的截面中的光的强度分布均匀的光。
112.在以上所说明的变形例中,在从棒的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒320的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒320内的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本变形例,由于各光源所射出的光通过相对于棒的中心轴线倾斜地入射并在棒内多次反复进行反射来混合,因此能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够进一步可靠地实施有效照射范围的中心的照度及其周边的照度的均匀化,向被摄体照射抑制了照度不匀的光。
113.另外,除上述变形例所示的六边形状的棒以外,只要是具有偶数的顶点的多边形状都能够应用。
114.(实施方式2)
115.接着,参照图8,对本发明的实施方式2进行说明。图8是说明本发明实施方式2的光源装置的主要部分的结构的图。本实施方式2的内窥镜系统除改变了上述内窥镜系统1的光源装置3中的光源部的结构以外,都为相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的光源装置的主要部分(光源部31a)的结构进行说明。
116.本实施方式2的光源部31a具有第1射出部330g、第2射出部330b和第3射出部330r。
117.具体而言,光源部31a具有射出绿色照明光的第1射出部330g、射出蓝色照明光的第2射出部330b和射出红色照明光的第3射出部330r。
118.各射出部(第1射出部330g、第2射出部330b和第3射出部330r)具有:多个光源(第1光源311g、第2光源311b、第3光源311r);保持架(保持架312g、312b、312r),其配置有各光源;第1透镜(第1透镜313g、313b、313r),其分别引导各光源射出的照明光;聚光透镜(聚光透镜314g、314b、314r),其分别引导通过第1透镜的照明光;棒(棒340g、340b、340r),其被导入由聚光透镜会聚的光,射出均匀的照度分布的光;以及准直透镜(准直透镜316g、316b、316r),其将棒所射出的光转换为平行光。
119.此外,光源部31a具有上述分色镜317、分色镜318和第2透镜319。
120.这里,由于除棒以外的结构都与上述实施方式1相同,因此省略说明。下面,对结构与实施方式1不同的棒进行说明。
121.棒(棒340g、340b、340r)具有:第1棒(第1棒341g、341b、341r),其被导入由聚光透镜会聚的光;转换透镜(转换透镜342g、342b、342r、343g、343b、343r),其在第1棒所射出的光中,将角度成分转换为位置成分;以及第2棒(第2棒344g、344b、344r),其供通过转换透镜的光入射。下面,以第1射出部330g的结构为例进行说明,但关于第2射出部330b、第3射出部
330r也同样如此。
122.第1棒341g和第2棒344g分别呈在长度方向的一端具有入射面、另一端具有反射面的棱柱形状,与长度方向正交的面(端面和截面)的外缘呈矩形。在第1棒341g和第2棒344g的长度方向上延伸的中心轴线与各射出部的由第1透镜313g、聚光透镜314g、棒340g和准直透镜316g构成的光学系统的光轴一致。另外,第1光源311g相对于第1棒341g、第2棒344g的配置与实施方式1相同。
123.从光源射出的光经过第1透镜313g入射到聚光透镜314g。入射到聚光透镜314g的光被弯折而入射到棒340g。此时,入射到棒340g的光的行进方向(光轴)相对于棒340g的中心轴线倾斜。此外,入射到棒340g的光的行进方向与棒340g中的光的反射面(这里相当于与外部的边界面)垂直。
124.入射到棒340g的光一边在第1棒341g内反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部行进。具体而言,例如,在第1射出部330g中,来自聚光透镜314g的光入射到第1棒341g。通过入射到第1棒341g并反复进行反射,对各第1光源311g的光进行混合,生成消除了位置不匀的光。
125.然后,来自第1棒341g的光入射到转换透镜342g、343g。在转换透镜342g、343g中,生成将入射角度相互不同的光的角度成分转换为位置成分的光。
126.经过转换透镜343g入射到第2棒344g的光一边在第2棒344g内反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部行进。通过入射到第2棒344g并反复进行反射,对各第1光源311g的光进行混合。此时,由于角度成分被转换透镜342g、343g转换为位置成分,因此,生成抑制了角度不匀以及位置不匀的光。
127.在以上所说明的实施方式2中,与实施方式1同样,在从棒的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如第1棒341g、第2棒344g的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本实施方式2,由于各光源所射出的光通过相对于棒的中心轴线倾斜地入射并在棒内多次反复进行反射来进行混合,因此能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够进一步可靠地实施有效照射范围的中心的照度及其周边的照度的均匀化,向被摄体照射抑制了照度不匀的光。
128.并且,在实施方式2中,在通过第1棒消除位置不匀之后,通过转换透镜将角度成分转换为位置成分,通过第2棒再次抑制位置不匀。根据本实施方式2,由于将角度成分转换为位置成分从而抑制角度不匀,并且通过第1棒和第2棒抑制位置不匀,因此能够也对角度不匀进行均匀化,进一步高精度地射出抑制了不匀的光。其结果是,能够向被摄体照射进一步可靠地被实施了有效照射范围的中心的照度与其周边的照度的均匀化的光。
129.(实施方式3)
130.接着,参照图9~图11,对本发明的实施方式3进行说明。图9是说明本发明实施方式3的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式3的内窥镜系统为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,对第1射出部310g中的主要部分的结构进行说明,但关于第2射出部310b和第3射出部310r,也能够同样地构成。
131.由半导体激光器构成的光源的射出面上的配光分布通常呈椭圆状。因此,从光源
射出的光的配光分布也呈椭圆状。例如,在各光源(这里为第1光源311g)中,在配光分布中的相当于椭圆的长轴方向的h方向和相当于短轴方向的v方向上,照射范围不同。
132.图10和图11是示出本发明实施方式3的光源装置中的光源的射出强度分布的图。图10示出相当于椭圆的长轴方向的h方向上的配光分布。图11是示出相当于椭圆的短轴方向的v方向上的配光分布。在图10和图11中,示出了设光源的中心(光的射出部分的中心)为0
°
并以相对于通过该中心轴线的光轴倾斜的角度行进的光的射出强度。另外,关于角度,将相对于中心任意设定的一侧的角度设为正、其相反侧设为负。
133.h方向和v方向上的取向分布的射出强度均随着角度增大而减小。h方向上的配光分布中的射出范围(射出强度比0大的范围)比v方向上的配光分布中的射出范围大。即,在h方向上,向比v方向更宽的范围照射光。在使用半导体激光器的光源中,照射范围、光的强度根据上述h方向、v方向而不同。
134.在本实施方式3中,在隔着棒315g对置的两个第1光源311g中,h方向(v方向)配置为相互垂直的朝向。例如在图9中,在位于棒315g的上下的第1光源311g中,h方向(v方向)朝向相互垂直的方向。
135.此外,为了抑制因h方向和v方向上的配光分布的差异引起的不匀,例如各光源的h方向和v方向优选与通过棒315g的重心g1并相互正交的直线l1、l2中的、通过自身的直线分别呈45
°

136.根据本实施方式3,除上述实施方式1的效果以外,还能够通过将隔着棒315g对置的两个第1光源311g的h方向(v方向)配置为相互垂直的朝向来减小上述h方向和v方向上的配光分布的差异,并抑制配光的不匀。
137.(实施方式4)
138.接着,参照图12~图14,对本发明的实施方式4进行说明。图12是说明本发明实施方式4的光源装置的主要部分的结构的图。本实施方式4的内窥镜系统除射出部的结构以外,都为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,对第1射出部中的主要部分的结构进行说明,但是,关于第2射出部和第3射出部也能够同样地构成。
139.本实施方式4的第1射出部除上述第1射出部310g的结构以外,还具有柱面透镜350g。另外,各光源中的h方向和v方向的朝向例如具有与实施方式3相同的关系。柱面透镜350g设置在第1透镜313g与聚光透镜314g之间。柱面透镜350g将椭圆光束转换为正圆光束。通过该柱面透镜350g,将呈椭圆状的配光分布的光转换为正圆的配光分布的光。
140.图13和图14是说明本发明实施方式4的光源装置中的光源的光束形成区域的图。图13示出了入射到柱面透镜350g之前(图12的面pa)的配光分布ra。图14示出了通过柱面透镜350g之后(图13的面pb)的配光分布rb。在从由半导体激光器构成的光源射出了具有椭圆状的配光分布的光(参照图13)的情况下,当该光入射到柱面透镜350g时,被转换为具有正圆的配光分布的光(参照图14)。另外,图13所示的h方向、v方向相当于实施方式3中所说明的、配光分布中的椭圆的长轴方向、短轴方向。
141.根据本实施方式4,除上述实施方式1的效果以外,还能够通过在第1透镜313g与聚光透镜314g之间配置柱面透镜350g来减小上述h方向和v方向上的照射范围的差异,并抑制配光的不匀。
142.(实施方式5)
143.接着,参照图15~图19,对本发明的实施方式5进行说明。图15是说明本发明实施方式5的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式5的内窥镜系统除射出部的结构以外,都为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,对第2射出部中的主要部分的结构进行说明,但是,关于第2射出部和第3射出部也能够同样地构成。
144.本实施方式5的第1射出部相对于上述第1射出部310g,第1光源311g的数量及其配置不同。在本实施方式5中,设置有12个第1光源311g。各第1光源311g配置于相互不同的两个圆中的任意圆上。具体而言,第1光源311g在从棒315g的中心轴线方向观察的俯视观察时,配置于以棒315g的重心g1为中心并且直径相互不同的两个圆s
11
、s
12
中的任意圆上。这里,圆s
11
的直径比圆s
12
的直径大,为聚光透镜314g的有效直径以下。并且,各第1光源311g供通过棒315g的重心g1的直线l
21
~l
24
中的任意直线通过。直线l
21
、l
23
通过第2光源311b的中心(重心),并且分别与棒315g的侧面中的、与该直线交叉的侧面正交。此外,直线l
22
、l
24
通过第1光源311g的中心(重心),并且通过棒315g的四个顶点中的、隔着重心g1对置的两个顶点。
145.在本实施方式5中,各第1光源311g根据相对于棒315g的配置分为以下的三个组。
146.a组(ga):由配置于圆s
11
上并且直线l
21
、l
23
通过的第1光源311g构成。
147.b组(gb):由配置于圆s
11
上并且直线l
22
、l
24
通过的第1光源311g构成。
148.c组(gc):由配置于圆s
12
上的第1光源311g构成。
149.由于光相对于棒315g的入射角度、入射位置不同,因此各组的配光分布也不同。例如,a组相当于上述实施方式1的光源配置,入射到棒315g的光的行进方向与棒315g中的反射面垂直。关于b组,到棒315g的重心g1的距离与a组相同,但入射到棒315g的光被棒315g的角部反射。关于c组,虽然入射到棒315g的光的行进方向与棒315g中的反射面垂直,但是到棒315g的重心g1的距离比a组短。
150.图16~图18是示出本发明实施方式5的光源装置中的光源的射出强度分布的图。图16示出a组的射出强度分布。图17示出b组的射出强度分布。图18示出c组的射出强度分布。在图16~图18中,示出了设光源的中心为0
°
、相对于通过该中心轴线的光轴倾斜的角度的方向上的光的射出强度。另外,在图16~图18中,示出了将各射出强度的最大值设为1来进行归一化后的值。
151.当对图16~图18进行比较时,a组的射出强度的不匀最小,c组的射出强度的不匀最大。在该例子中,到棒315g的距离短的c组成为不匀最大的光源组。
152.当同时点亮各组的光源时,各个光在棒315g内反射并混合。图19是示出本发明实施方式5的光源装置中的光混合后的射出强度分布的图。在图19中,示出了设光源的中心为0
°
、相对于通过该中心轴线的光轴倾斜的角度的方向上的光的射出强度。另外,在图19中,示出了将各射出强度的最大值设为1来进行归一化后的值。通过棒315g对a组~c组的光进行混合,由此生成抑制了射出强度的不匀的光。特别是,即使在包含强度的不匀大的c组的情况下,通过与a组、b组的光进行混合,也抑制不匀。
153.本实施方式5除上述实施方式1的效果以外,即使在增加了光源的数量的情况下,也能够生成抑制了因相对于棒315g的配置引起的强度不匀的光。根据本实施方式5,能够使
光量增大,并抑制不匀。
154.此外,在本实施方式5中,由于即使在使用强度的不匀大的c组的光源的情况下,也通过在棒315g中与强度的不匀小的a组的光进行混合来抑制不匀,因此与仅使用c组的光源的情况相比,能够抑制棒315g的长度方向上的长度(抑制不匀所需的长度)变长。
155.(实施方式6)
156.接着,参照图20、图21,对本发明的实施方式6进行说明。图20是说明本发明实施方式6的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式6的内窥镜系统除射出部的结构以外,都为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,对第1射出部中的主要部分的结构进行说明,但是,关于第2射出部和第3射出部也能够同样地构成。
157.本实施方式6的第1射出部相对于上述第1射出部310g,第1光源311g的数量及其配置不同。在本实施方式6中,设置有8个第1光源311g。各第1光源311g在从棒315g的中心轴线方向观察的俯视观察时,配置于以棒315g的重心g1为中心的圆s1上。并且,各第1光源311g供通过棒315g的重心g1的直线l
31
~l
34
中的任意直线通过。直线l
31
、l
33
通过第1光源311g的中心(重心)并且分别与棒315g的侧面中的、与该直线交叉的侧面正交。此外,直线l
32
、l
34
通过第1光源311g的中心(重心),并且通过棒315g的四个顶点中的、隔着重心g1对置的两个顶点。
158.在本实施方式6中,对各第1光源311g按照相对于棒315g的环绕方向标注编号。具体而言,对直线l
31
通过的一个第1光源311g标注编号1,从该1号的第1光源311g起依次对各第1光源311g分别标注到8号的编号。在图20所示的例子中,绕顺时针时标注编号(参照图20的括号内的数值)。
159.直线l
31
、l
33
通过的第1光源311g相当于上述a组的光源。另一方面,直线l
32
、l
34
通过的第1光源311g相当于上述b组的光源。因此,直线l
31
、l
33
通过的第1光源311g的光强度的不匀比直线l
32
、l
34
通过的第1光源311g小(参照图16、17)。
160.参照图21,对本实施方式6的光源的射出控制进行说明。图21是说明本发明实施方式6的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的射出模式的一例的图。在图21中,示出了在最初的帧(f1)中点亮全部第1光源311g之后遍及多个帧地减小射出光量的例子。
161.关于第1光源311g的熄灭顺序,首先熄灭相当于b组的第1光源311g,然后熄灭相当于a组的第1光源311g。例如,按照8号、4号、2号、6号、7号、3号、1号、5号的顺序熄灭。在图21所示的例子中,按照每个帧减小相当于光量的脉冲高度或者减小相当于射出时间的脉冲宽度,从而减小每个帧的光量。例如在从第2帧(f2)到第3帧的范围内,将全部光源的脉冲高度减小至第1阈值(isp-th)。然后,从第8号的光源起依次减小脉冲宽度,在脉冲宽度成为最小宽度(pwmin)之后,下降至比作为发光的下限值的第2阈值(th)小的脉冲高度。
162.这里,第1阈值是为了在熄灭时使整体的光量一律下降而设定的值,根据不易产生散斑的光量的下限值来设定。第2阈值设定为用于作为光源不发光而等待至下一次发光的脉冲高度。此外,脉冲宽度的最小宽度设定为可控制的最小脉冲宽度。
163.上述的与光源的控制有关的信息例如存储到照明信息存储部351。
164.本实施方式6除上述实施方式1的效果以外,还能够通过在熄灭光源时使其从配光不匀大的光源起依次熄灭来在熄灭时抑制光量减少时的光强度的不匀。
165.(实施方式6的变形例)
166.接着,参照图22、图23,对本发明的实施方式6的变形例进行说明。图22是说明本发明实施方式6的变形例的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式6的变形例的内窥镜系统是与上述实施方式6相同的结构。下面,对与上述实施方式6不同的处理进行说明。
167.在本变形例中,以相同直线通过的光源为组对发光进行控制。具体而言,设直线l
31
通过的第1号、第5号的第1光源311g为第1组(gr1)、直线l
32
通过的第2号、第6号的第1光源311g为第2组(gr2)、直线l
33
通过的第3号、第7号的第1光源311g为第3组(gr3)、直线l
34
通过的第4号、第8号的第1光源311g为第4组(gr4)。
168.参照图23,对本变形例的光源的射出控制进行说明。图23是说明本发明实施方式6的变形例的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的射出模式的一例的图。在图23中,与图21同样,示出了在最初的帧(f1)中点亮全部第1光源311g之后遍及多个帧地减小射出光量的例子。
169.关于第1光源311g的熄灭顺序,使分别属于第2组、第4组的光源熄灭,然后使分别属于第1组、第3组的光源熄灭。例如按照第2组、第4组、第3组、第1组的顺序熄灭。例如在从第2帧(f2)到第3帧的范围内,将全部光源的脉冲高度减小至第1阈值(isp-th)。然后,从第2组的光源起依次减小脉冲宽度,在脉冲宽度成为最小宽度(pwmin)之后,下降至比作为发光的下限值的第2阈值(th)小的脉冲高度。
170.本变形例除上述实施方式1的效果以外,还能够通过在光源熄灭时使其从配光的不匀大的组的光源起依次熄灭来在熄灭时抑制光量减少时的配光的不匀。
171.(实施方式7)
172.接着,参照图24,对本发明的实施方式7进行说明。图24是说明本发明实施方式7的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式7的内窥镜系统除射出部的结构以外,都为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,以第2射出部中的主要部分的结构为例进行说明。
173.本实施方式7的第2射出部相对于上述第2射出部310b,第2光源的数量及其配置不同。在本实施方式7中,与实施方式6同样,设置有8个第2光源。各第2光源在从棒315b的中心轴线方向观察的俯视观察时,配置于以棒315b的重心g3为中心的圆s1上。并且,各第2光源供通过棒315g的重心g3的直线l
31
~l
34
中的任意直线通过。
174.在本实施方式7中,作为第2光源,使用在蓝色的波段内波长相互不同的多种光源。具体而言,使用发出470nm以上的波段的光的第2光源361b和发出445nm的光的第2光源362b。在图24所示的例子中,第2光源361b配置于直线l
31
的一方通过的位置和直线l
34
的一方通过的位置。在其他位置配置有第2光源362b。
175.除此以外,作为射出蓝色的光的光源,能够设置有射出455nm的光的光源。此外,在射出绿色的光的射出部中,能够设置有射出520nm、532nm的光的光源。
176.在本实施方式7中,在配置多个相同波长的光源的情况下,多个光源中的至少一个光源配置于通过棒315b的角部的直线(这里为直线l
32
、l
34
)。在图24所示的例子中,在使用射出相互不同的波长的光的多种光源的情况下,在对光强度的不匀进行均匀化后的位置配置各光源。
177.本实施方式7除上述实施方式1的效果以外,还由于在相同颜色的波段内具有波长相互不同的多种光源,因此能够提高颜色再现性。此外,通过对被摄体照射特定波段的光,能够提高特定的观察物的视觉辨认性。
178.这里,在实施方式7中,能够配置与特殊光观察对应的波长的光源。例如在afi(auto fluorescence imaging:自体荧光成像)观察中,照射390nm~470nm的激励光,检测490nm~630nm的自身荧光。在afi观察中,为了取得荧光,在afi观察时,在摄像元件中设置使激励光的波段的光截止的滤光器。因此,在第2射出部中例如设置射出445nm的光的光源和射出470nm以上的波段的光的光源。在进行afi观察的情况下,使445nm的光源进行射出,在进行通常的白色光观察的情况下,使470nm以上的光源进行射出。
179.此外,在icg-pdd观察中,静脉注射吲哚菁绿(indocyanine green:icg),通过780nm~800nm的光激励icg,从而观察830nm附近的荧光。在icg-pdd观察中,能够通过830nm的荧光得到活体深部的血管图像。为了应对icg-pdd观察,在射出红色的光的射出部(例如第3射出部310r)中配置射出780nm~800nm的光的光源。
180.在共焦内窥镜观察中,使用被494nm的光激励而发出在521nm具有峰值的荧光的荧光素。为了应对共焦内窥镜观察,在射出蓝色的光的射出部(例如第2射出部310b)或射出绿色的光的射出部(例如第1射出部310g)配置射出494nm的光的光源。
181.在近红外线光免疫疗法中,使用被690nm的光激励而发出在830nm具有峰值的荧光的irdye。为了应对近红外线光免疫疗法,在射出红色的光的射出部(例如第3射出部310r)中配置射出690nm的光的光源。
182.在实施方式7中,通过改变一部分光源,能够在不改变基本设计的情况下,配置与特殊光对应的光源。
183.此外,可以构成为使一部分的光源配设位置为空,用户安装射出与要实施的观察对应的波长的光的光源。
184.(实施方式8)
185.接着,参照图25、图26,对本发明的实施方式8进行说明。图25是说明本发明实施方式8的内窥镜系统具备的光源装置的主要部分的结构的图。图26是说明本发明实施方式8的内窥镜系统具备的光源装置中的光源的配置的图。本实施方式8的内窥镜系统除改变了上述内窥镜系统1的光源装置3中的光源部的结构以外,都为相同的结构。以下,对与上述实施方式1不同的光源装置的主要部分(光源部31b)的结构进行说明。
186.本实施方式8的光源部31b具有设置有多个光源的射出部310w。具体而言,射出部310w具有:两个第1光源371,它们射出绿色照明光;两个第2光源372,它们射出蓝色照明光;两个第3光源373,它们射出红色照明光;以及两个第4光源374,它们射出380~450nm的波段的光(紫色照明光)。
187.并且,射出部310w除上述光源以外,还具有:保持架312w,其配置有各光源;第1透镜313w,其分别引导各光源射出的照明光;聚光透镜314w,其分别会聚通过第1透镜313w的照明光;棒315w,其被导入由聚光透镜314w会聚的光,射出均匀的照度分布的光;以及准直透镜316w,其将棒所射出的光转换为平行光。
188.棒315w呈棱柱状地延伸,与长度方向正交的方向的外缘(截面)呈矩形。在棒315w的长度方向上延伸的中心轴线与由第1透镜313w、聚光透镜314w、棒315w和准直透镜316w构
成的光学系统的光轴一致。
189.此外,光源部31b具有上述第2透镜319。第2透镜319会聚来自准直透镜316w的光,向光导241射出。
190.第1光源371~第4光源374在从棒315w的中心轴线方向观察的俯视观察时,分别配置于以棒315w的重心g4为中心的圆s1上。并且,各光源(第1光源371、第2光源372、第3光源373、第4光源374)供通过棒315w的重心g4的直线l
31
~l
34
中的任意直线通过。这里,同一波段的光源分别配置于直线l
31
或直线l
33
中的任意直线和直线l
32
或直线l
34
中的任意直线。因此,在直线l
31
、l
33
通过的位置分别配置第1光源371~第4光源374中的一方,并且在直线l
32
、l
34
通过的位置分别配置第1光源371~第4光源374中的另一方。
191.从光源射出的光经过第1透镜313w入射到聚光透镜314w。入射到聚光透镜314w的光被弯折而入射到棒315w。此时,入射到棒315w的光的行进方向(光轴)相对于棒315w的中心轴线倾斜。此外,入射到棒315w的光的行进方向与棒315w中的光的反射面垂直。
192.入射到棒315w的光一边反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部行进。具体而言,通过入射到棒315w并反复进行反射,对各光源的各波段的光进行混合,生成消除了位置不匀的白色光。
193.在以上所说明的实施方式8中,与实施方式1同样,在从棒315w的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒315w的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒315w内的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本实施方式8,由于各光源所射出的光通过相对于棒的中心轴线倾斜地入射并在棒内多次反复进行反射来进行混合,因此能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够进一步可靠地实施有效照射范围的中心的照度及其周边的照度的均匀化,向被摄体照射抑制了照度不匀的光。
194.此外,在本实施方式8中,由于在一个保持架312w上配置各色的光源并生成了白色光,因此与光源部31相比,能够进行小型化。
195.另外,在本实施方式8中,也可以设为在直线l
32
、l
34
通过的位置不配置光源的结构、即仅在直线l
31
、l
33
通过的位置配置有光源的结构。
196.(实施方式9)
197.接着,参照图27,对本发明的实施方式9进行说明。图27是说明本发明实施方式9的内窥镜系统具备的光源装置的主要部分的结构的图。本实施方式9的内窥镜系统除射出部的结构以外,都为与上述实施方式1相同的结构。下面,对与上述实施方式1不同的部分进行说明。下面,对第1射出部中的主要部分的结构进行说明,但是,关于第2射出部和第3射出部也能够同样地构成。
198.本实施方式9的第1射出部相对于上述第1射出部310g,替代第2光源311b而具有微调用光源311ga和大光量光源311gb。其他结构相同,因此省略说明。
199.微调用光源311ga配置于与本实施方式1的第1光源311g相同的位置。即。微调用光源311ga在从棒315g的中心轴线方向观察的俯视观察时,设置于分别与棒315g的侧面中的、与该直线交叉的侧面正交的直线l1、l2上。
200.此外,大光量光源311gb设置于通过棒315g的四个顶点中的、隔着重心g1对置的两个顶点的直线l3、l4上。在本实施方式9中,直线l3、l4与保持架312g的光源配设面上的对角
线一致。
201.这里,图27所示的双点划线q1表示聚光透镜314g的有效直径的最大直径。
202.与实施方式1同样,入射到棒315g的光一边反射一边朝向与所入射的一侧的端部相反的一侧的端部行进。具体而言,通过入射到棒315g并反复进行反射,对微调用光和大光量的光进行混合,生成消除了位置不匀的白色光。
203.在以上所说明的实施方式9中,与实施方式1同样,在从棒的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒315g内的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本实施方式9,由于各光源所射出的光通过相对于棒的中心轴线倾斜地入射并在棒内多次反复进行反射来进行混合,因此能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够进一步可靠地实施有效照射范围的中心的照度及其周边的照度的均匀化,向被摄体照射抑制了照度不匀的光。
204.此外,在本实施方式9中,微调用光源配置于离棒比大光量光源离棒远的位置,增大了不匀的减少效果。
205.(实施方式9的变形例1)
206.接着,参照图28,对本发明的实施方式9的变形例1进行说明。图28是说明本发明实施方式9的变形例1的光源装置的主要部分的结构的图。本实施方式9的变形例1的内窥镜系统除保持架312g相对于棒315g的配置以外,都为与上述实施方式9相同的结构。下面,对与上述实施方式9不同的部分进行说明。
207.本变形例1的第1射出部相对于光源和棒315g的配置,形成为使保持架312g旋转45
°
的结构(在图28中,使光源和棒315g旋转45
°
)。使旋转后的保持架312b成为保持架312g

。在保持架312g

上,在光源配设面中的角部配置微调用光源311ga。因此,保持架312g

能够比实施方式9的保持架312g更小型化。例如,保持架312g

能够形成为与表示聚光透镜314g的外缘的双点划线q1内接的程度的大小。
208.此外,在保持架312g

上设置有与各光源连接的基板380。基板380以一张与全部光源(微调用光源311ba和大光量光源311gb)连接。此时,与实施方式9的配置相比,基板380与离基板380近的光源(这里为两个微调用光源311ga)以短的距离连接。由此,例如能够在设计上使连接部件之间的布线的长度最短。
209.在以上所说明的变形例1中,与实施方式1同样,在从棒的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒315g内的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本变形例1,各光源所射出的光相对于棒的中心轴线倾斜地入射,通过在棒内多次反复进行反射来混合,因此,能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够向被摄体照射进一步可靠地被实施了有效照射范围的中心的照度与其周边的照度的均匀化的光。
210.此外,在本变形例1中,由于微调用光源(微调用光源311ga)的一部分以最短距离与基板(基板380)连接,因此能够缩短基板与光源之间的布线长度,抑制脉冲的钝化(
なまり
),从而高精度地控制光源。
211.(实施方式9的变形例2)
212.接着,参照图29,对本发明的实施方式9的变形例2进行说明。图29是说明本发明实施方式9的变形例2的光源装置的主要部分的结构的图。本实施方式9的变形例2的内窥镜系
统除保持架312g相对于棒315g的配置以外,都为与上述实施方式9相同的结构。下面,对与上述实施方式9不同的部分进行说明。
213.与变形例1同样,本变形例2的第1射出部相对于光源和棒315g的配置,形成为使保持架312g旋转45
°
的结构(在图29中,使光源和棒315g旋转45
°
)。使旋转后的保持架312g成为保持架312g

。在保持架312g

上,在光源配设面中的角部配置微调用光源311ga。
214.此外,在保持架312g

上设置有与各光源连接的两个基板(基板390a、390b)。基板390a、390b设置于经由光源配设面彼此成为相反侧的侧面。各光源(微调用光源311ga和大光量光源311gb)与基板390a、390b中的任意基板连接。此时,与实施方式9的配置相比,基板390a以更短的距离与离该基板390a近的光源(这里为基板390a侧的两个微调用光源311ga)连接。此外,与实施方式9的配置相比,基板390b以更短的距离与离该基板390b近的光源(这里为基板390b侧的两个微调用光源311ga)连接。
215.在以上所说明的变形例2中,与实施方式1同样,在从棒的中心轴线方向观察的俯视观察时,在设置于棒的周围并且使光沿与棒内的反射面(例如棒315g内的反射面)垂直的方向入射的位置配置多个光源。根据本变形例2,各光源所射出的光相对于棒的中心轴线倾斜地入射,通过在棒内多次反复进行反射来混合,因此,能够均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光。其结果是,能够向被摄体照射进一步可靠地被实施了有效照射范围的中心的照度与其周边的照度的均匀化的光。
216.此外,在本变形例2中,特别是,由于各微调用光源(微调用光源311ga)以最短距离与两个基板(基板390a、390b)中的任意基板连接,因此能够缩短各基板与光源之间的布线长度,抑制脉冲的钝化,高精度地控制光源。
217.在此之前说明了用于实施本发明的方式,但是本发明不应该仅被上述实施方式限定。本发明可包含这里未记载的各种各样的实施方式等。
218.此外,在上述实施方式1~9中,说明为光源装置3与内窥镜2分开地构成,但例如也可以是在内窥镜2的前端设置半导体激光器等、将光源装置设置于内窥镜2的结构。并且,也可以对内窥镜2赋予处理装置4的功能。
219.在本实施方式1~7、9中,以光源部具有射出绿色照明光的第1射出部、射出蓝色照明光的第2射出部、射出红色照明光的第3射出部的结构为例进行了说明,但也可以具有四个以上的射出部。例如,也可以构成为除上述第1射出部~第3射出部以外,还具有射出380~450nm的波段的光(紫色照明光)的第4射出部。第4射出部例如设置于第2射出部的与第1射出部相反的一侧(光导侧),并且设置有使第4射出部射出的光弯折的分色镜。
220.此外,在上述实施方式1~9中,说明为光源装置3与处理装置4分开地构成,但也可以是,光源装置3和处理装置4是一体的结构,且例如在处理装置4的内部设置有光源部31、照明控制部32和光源驱动器33。
221.此外,在上述实施方式1~9中,光源装置3也可以设置有白色的半导体激光器和具有在照明光的光路上使红色的波段、绿色的波段和蓝色的波段分别透过的3个透过滤光器的旋转滤光器,通过使旋转滤光器旋转,照射包含红色、绿色和蓝色的各个波段的照明光。
222.此外,在上述实施方式1~9中,说明为本发明的内窥镜系统是使用观察对象为被检体内的活体组织等的柔性内窥镜2的内窥镜系统1,但即使是使用硬性内窥镜、观察材料特性的工业用的内窥镜、胶囊型内窥镜、纤维镜、将光学视管等光学内窥镜的目镜部与摄像
头连接起来的结构的内窥镜系统,也能够适用本发明的内窥镜系统。
223.产业上的可利用性
224.以上,本发明的光源装置对于均匀地混合来自多个光源的光从而射出抑制了照度不匀的光是有用的。
225.标号说明
226.1:内窥镜系统;
227.2:内窥镜;
228.3:光源装置;
229.4:处理装置;
230.5:显示装置;
231.21:插入部;
232.22:操作部;
233.23:通用缆线;
234.24:前端部;
235.25:弯曲部;
236.26:挠性管部;
237.31、31a、31b:光源部;
238.32:照明控制部;
239.33:光源驱动器;
240.41:图像处理部;
241.42:同步信号生成部;
242.43:输入部;
243.44:控制部;
244.45:存储部;
245.310g、330g:第1射出部;
246.310b、330b:第2射出部;
247.310r、330r:第3射出部;
248.311g、371:第1光源;
249.311b、361b、362b、372:第2光源;
250.311r、373:第3光源;
251.312g、312b、312r:保持架;
252.313g、313b、313r:第1透镜;
253.314g、314b、314r:聚光透镜;
254.315g、315b、315r、320、340g、340b、340r:棒;
255.316g、316b、316r:准直透镜;
256.317、318:分色镜;
257.319:第2透镜;
258.350g:柱面透镜;
259.380、390a、390b:基板;
260.451:照明信息存储部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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