JP7150139B2 - 光源および内視鏡システム - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡用光源サブシステムに関する。
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。
照明光を出射する光源装置として、平板状の部材の中央部を直角に折り曲げてなるＬ字状のホルダ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、ホルダの折り曲げ部分を境界とする二つの部分のうちの一方の部分（第１部分）に、複数の光源が設けられる。第１部分では、一方の面に光源の照明光の出射面が配置され、他方の面に光源と、光源の光出射を制御する基板とを接続する配線が設けられる。また、他方の部分（第２部分）には、ペルチェ素子および放熱器が設けられ、光源が発した熱を吸熱し、吸熱した熱を外部に放出する。第２部分を経由して光源の熱を外部に放出することによって、光源の温度が上昇するのを抑制している。
特開２０１０－０６７６８０号公報
ところで、特許文献１において、光源が発した熱をペルチェ素子側に伝えるには、第１部分を経由する。この際、第１部分が平板状をなしているため、熱の拡散経路が限られてしまい、各光源の温度を均一にすることが難しい。一方で、熱の拡散経路を大きくするために、第１部分の厚さを厚くすると、光源と基板とを接続する配線が長くなる。配線が長くなると、光源の光出射タイミングを制御するパルス信号の波形になまりが生じる。波形になまりが生じると、適切なタイミングや光量の照明光を出射できないおそれがあった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光源の温度を均一に維持し、かつ、パルス信号のなまりの発生を抑制することができる内視鏡用光源サブシステムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、内視鏡に供給する第１の光を出射する第１光源と、前記第１の光と同じ色成分、かつ第１光源よりも調光分解能が低い第２の光を出射する第２光源であって、前記第２の光を前記内視鏡に供給する第２光源と、第１の面において前記第１および前記第２光源を保持する柱状のホルダと、前記ホルダの前記第１の面とは異なる第２の面に対向して設けられ、前記第１および第２光源の駆動を制御する回路が実装される基板と、前記第１光源と前記基板とを電気的に接続する第１配線と、前記第２光源と前記基板とを電気的に接続し、延出長さが前記第１配線の延出長さよりも長い第２配線と、前記ホルダを経由して伝わる、前記第１および第２光源が発する熱を外部に放出する放熱部と、を備え、前記ホルダには、前記第１の面の法線方向に延びて前記第１の面と前記第２の面とを連通し、前記第１配線を挿通する第１連通部と、前記第１の面の法線方向に延びて前記第１の面と前記第２の面とを連通し、前記第２配線を挿通する第２連通部と、が形成されることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記第２の面は、前記第１の面の法線と交差し、前記放熱部は、前記第１および第２の面とは異なる第３の面に設けられることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記第１の面には、前記第３の面から遠い順に、前記第１光源、前記第２光源が配置されることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記第１光源の配設位置から前記第２の面までの前記法線方向の距離は、前記第２光源の配設位置から前記第２の面までの前記法線方向の距離よりも短いことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記第１連通部の前記法線方向の長さは、前記第２連通部の前記法線方向の長さよりも短いことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記第２光源は、複数の光源を有し、複数の光源は、直列に接続されて、前記基板と電気的に接続することを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、上記発明において、前記放熱部は、少なくともヒートシンクを有することを特徴とする。
本発明によれば、光源の温度を均一に維持し、かつ、パルス信号のなまりの発生を抑制することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。 図４は、図３に示すＡ－Ａ線断面図である。 図５Ａは、光源の調光分解能について説明する図である。 図５Ｂは、光源の調光分解能について説明する図である。 図６Ａは、光源の調光分解能について説明する図である。 図６Ｂは、光源の調光分解能について説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る内視鏡システムにおいて、光源の出射を制御するパルス信号について説明する図である。 図８は、図７に示す領域Ｒ1のパルス信号の波形について説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの要部の構成を説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例２に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの要部の構成を説明する図である。 図１１は、本発明の実施の形態の変形例３に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの要部の構成を説明する図である。 図１２は、本発明の実施の形態の変形例４に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。 図１３は、本発明の実施の形態の変形例５に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例６に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。 図１５は、図１４に示すＢ－Ｂ線断面図である。
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、本発明に係る内視鏡用光源サブシステム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。
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
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。
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。
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。
先端部２４は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、を備える。
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。本実施の形態において、調光信号は、所定の波形をなすパルス信号である。
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。具体的に、光源部３１は、光源ドライバ３１０と、３９０～４９５ｎｍの波長帯域の光（青色照明光光）を出射する第１光源サブシステム３１１Ｂと、４９５～５９０ｎｍの波長帯域の光（緑色照明光光）を出射する第２光源サブシステム３１１Ｇと、５９０～７５０ｎｍの波長帯域の光（赤色照明光）を出射する第３光源サブシステム３１１Ｒと、各光源が出射する照明光をそれぞれ集光する第１レンズ（第１レンズ３１２Ｂ、３１２Ｇ、３１２Ｒ）と、第１レンズを通過した照明光の光量をそれぞれ検出する光量センサ（光量センサ３１３Ｂ、３１３Ｇ、３１３Ｒ）と、光量センサを通過した照明光をそれぞれ集光する第２レンズ（第２レンズ３１４Ｂ、３１４Ｇ、３１４Ｒ）と、第１光源サブシステム３１１Ｂが出射する波長帯域の光を折り曲げるとともに、他の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー３１５と、第２光源サブシステム３１１Ｇが出射する波長帯域の光を折り曲げるとともに、他の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー３１６と、各光源が出射した波長をライトガイド２４１に導光するレンズ３１７とを有する。各光源サブシステムは、複数の半導体レーザーや、複数のＬＥＤ光源等を用いて実現される。ダイクロイックミラー３１５、３１６は、光源サブシステムからの光を折り曲げて、それぞれ同じ光軸上を進行させる。
各光量センサには、拡散板が設けられ、入射した照明光を拡散して出射する。光量センサでは、拡散板を通過する前（または後）の光の一部を取得して、その光量値を出力するか、取得した光の光量値から、光源が出射した光の光量を推定した値を出力する。
光源ドライバ３１０は、照明制御部３２の制御のもと、各光源サブシステムに対して電流を供給することによって、光源に光を出射させる。
光源部３１では、第１光源サブシステム３１１Ｂ、第２光源サブシステム３１１Ｇ、第３光源サブシステム３１１Ｒに照明光を出射させて、単一の色の照明光を外部に出射させるか、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させる。
ここで、各光源サブシステムの構成について、図３、４を参照して説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。図４は、図３に示すＡ－Ａ線断面図である。各光源サブシステムは、それぞれ同じ配置で複数の光源が設けられている。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂの構成について説明する。なお、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様の構成を有している。
第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２３Ａ～３２３Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０と、ホルダ３３０に取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０とを備える。第１光源３２１～第３光源３２３は、それぞれ同一の色成分（波長：３９０～４９５ｎｍ）の光を出射する。
第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３が有する各光源は、それぞれ半導体レーザーを用いて構成される。
第１光源３２１の調光分解能は、少なくとも第２光源３２２の調光分解能よりも高い。換言すれば、第２光源３２２の調光分解能は、第１光源３２１の調光分解能よりも低い。ここでいう調光分解能とは、制御回路における調光値の刻み幅によって規定される、光の出射間隔の調整幅やその際の光量の調整幅をさす。例えば、出射間隔に対応する調整幅が小さいほど、調光分解能が高いといえる。第１光源３２１の方が、第２光源３２２よりも、調節幅を小さく、微調整することができる。なお、第１光源３２１が有する光源が出射する最大光量を、第２光源３２２が有する光源が出射する最大光量よりも小さくしてもよい。
また、第３光源３２３は、調光分解能が、第２光源３２２の調光分解能以上、第１光源３２１の調光分解能以下である。
ここで、調光分解能について、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂを参照して説明する。なお、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂでは、パルスが立ち上がった際に照明がオンになり、立ち下がってパルスの高さ（パルス高）がゼロになった際に照明がオフとなる例を説明する。また、パルス高が高いほど、発光強度が大きい。
図５Ａおよび図５Ｂは、光源の調光分解能について説明する図であって、光の出射間隔の調整幅が異なる調光分解能について説明する図である。図５Ｂは、図５Ａに示す調光分解能よりも低い調光分解能である例を示す。図５Ａにおいて、一回分の照明光の照射に相当する制御期間である周期をＴC、立ち上がりから立下がりまでの時間幅（パルス幅）をτ（τ11～τ15）とする。各周期において設定される時間幅τで光を出射することによって、各周期における明るさも変わる。具体的に、順次パルス幅が小さくなる図５Ａの例では、各周期ＴCにおける明るさ（Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14、Ｐ15）も時間の経過とともに小さくなる。なお、明るさＰ11～Ｐ15は、各周期における明るさを示すものであり、時間軸に対応する時刻における明るさを示すものではない。この際、図５Ａおよび図５Ｂに示す場合の調光分解能は、時間幅（パルス幅）の調整幅である。高い調光分解能（図５Ａ）における最小の調整幅をΔｔ、低い調光分解能（図５Ｂ）における最小の調整幅をΔｔ´とする。ここでは、Δｔ´＝２×Δｔである例を説明する。高い調光分解能における最小の調整幅Δｔは、例えば、図５Ａに示す最初の周期ＴCにおけるパルス幅τ11と、その次の周期ＴCにおけるパルス幅τ12との差に相当する。図５Ａでは、τ11－τ12、τ12－τ13、τ13－τ14、τ14－τ15はいずれも同じ値であり、Δｔ以上Δｔ´未満である。また、例えば、τ11－τ13は、Δｔ´以上である。
図５Ａでは、時間の経過にしたがって時間幅が順に減っているが、所定の周期数で設定された光量となれば、時間幅は順に減少または増大する設定に限らず、各周期で任意の時間幅に設定としてもよい。
また、低い調光分解能である図５Ｂの例では、時間幅（パルス幅）がτ11、τ12´（＝τ13）、τ13、τ14´（＝τ15）、τ15の順で変化する。なお、周期ＴCは、図５Ａと同様である。図５Ｂでは、Δｔ´がτ11－τ12（Δｔ）よりも大きいため、パルス幅τ11から、図５Ａに示すパルス幅τ12に移行することができない。このため、二番目の周期では、パルス幅を、パルス幅τ12´（＝τ13）とする（τ11－τ12´≧Δｔ´）。同様に、Δｔ´がτ13－τ14（Δｔ）よりも大きいため、パルス幅τ13から、図５Ａに示すパルス幅τ14に移行することができない。このため、四番目の周期では、パルス幅を、パルス幅τ14´（＝τ15）とする（τ13－τ14´≧Δｔ´）。低い調光分解能の光源では、図５Ａのパルス幅の刻み幅に対して、その刻み幅が大きくなる（図５Ｂ参照）。図５Ｂに示す例では、連続する二つの周期において、同じ明るさ（例えば、Ｐ12´とＰ13、Ｐ14´とＰ15）の照明光がそれぞれ出射されることになる。その結果、低い調光分解能の光源では、高い調光分解能の光源を使用する場合と比して、周期間の光量差（最小の光量差）が大きくなる。
図６Ａおよび図６Ｂは、光源の調光分解能について説明する図であって、光量の調整幅が異なる調光分解能について説明する図である。図６Ｂは、図６Ａに示す調光分解能よりも低い調光分解能である例を示す。図６Ａにおいて、光量の調整幅に相当するパルス高の幅をＷHとする。また、図６Ｂにおいて、光量の調整幅に相当するパルス高の幅をＷL（＜ＷH）とする。なお、図６Ａおよび図６Ｂの周期は、図５Ａに示す周期ＴC、パルス幅はパルス幅τ1としている。図６Ａでは、周期ＴCごとにパルス幅τ1によって照射時間が制御される。各周期ＴCでは、時間の経過にしたがってパルス高が幅ＷH分異なっている。具体的には、周期が進むにつれて、パルス高が順次小さくなる（Ｈ1＞Ｈ2＞Ｈ3＞Ｈ4＞Ｈ5）。パルス高の変化によって、各周期における明るさも変わる。具体的に、順次パルス高が小さくなる図６Ａの例では、各周期ＴCにおける明るさ（Ｐ21、Ｐ22、Ｐ23、Ｐ24、Ｐ25）も時間の経過とともに小さくなる。なお、明るさＰ21～Ｐ25は、周期ＴHにおける明るさを示すものであり、時間軸に対応する時刻における明るさを示すものではない。
これに対し、低い調光分解能の光源（図６Ｂ参照）では、連続する二つの周期において、同じ明るさ（図６Ｂでは、Ｐ22＝Ｐ23´、Ｐ24´＝Ｐ25）の照明光がそれぞれ出射されることになる。その結果、低い調光分解能の光源では、高い調光分解能の光源を使用する場合と比して、周期間の光量差（最小の光量差）が大きくなる。
ここで、パルス幅の調整幅が低い調光分解能の光源を用いる場合、および、光量の調整幅（パルス高の幅）が低い調光分解能の光源を用いる場合のどちらの場合においても、例えば図５Ａおよび図５Ｂ、ならびに、図６Ａおよび図６Ｂの例では、高い調光分解能の光源に対して、複数周期にわたる総照度（総合的な明るさ）が小さくなるため、高い調光分解能の光源よりも大きい出力とするか、光源の数を増やす必要がある。
ホルダ３３０は、三角柱状をなす中実（後述する貫通孔を除く）の部材である。ホルダ３３０には、同一の面（本実施の形態では面３３０ａ）に、第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３が配設される。
また、ホルダ３３０には、第１光源３２１が配設される面３３０ａと、基板３５０と対向する面３３０ｂとを連通する第１連通部３３１と、第２光源３２２が配設される面３３０ａと面３３０ｂとを連通する第２連通部３３２と、第３光源３２３が配設される面３３０ａと面３３０ｂとを連通する第３連通部３３３と、が形成されている。
面３３０ｂは、面３３０ａの法線Ｎ1～Ｎ3と交差する。法線Ｎ1は、光源３２１Ａ（または光源３２１Ｂ、３２１Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ａに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ2は、光源３２２Ａ（または光源３２２Ｂ、３２２Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ａに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ3は、光源３２３Ａ（または光源３２３Ｂ、３２３Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ａに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ1～Ｎ3は、互いに平行である。
第１連通部３３１は、各々が、面３３０ａの法線Ｎ1方向に延びる孔形状をなしている。同様に、第２連通部３３２は、各々が、面３３０ａの法線Ｎ2方向に延びる孔形状をなしている。第３連通部３３３は、各々が、面３３０ａの法線Ｎ3方向に延びる孔形状をなしている。
第１連通部３３１には、第１光源３２１と基板３５０とを接続する第１配線３５１が挿通される。第２連通部３３２には、第２光源３２２と基板３５０とを接続する第２配線３５２が挿通される。第３連通部３３３には、第３光源３２３と基板３５０とを接続する第３配線３５３が挿通される。
ホルダ３３０において、面３３０ｂは、面３３０ａに対して傾斜している（図４参照）。そのため、第１連通部３３１は、法線Ｎ1方向（孔の中心軸方向）の長さが、第２連通部３３２の法線Ｎ2方向の長さよりも小さい。
また、基板３５０は、面３３０ｂに平行に配置されている。
第１連通部３３１の長さ、第２連通部３３２の長さ、および基板３５０の配置から、第１光源３２１と基板３５０とを繋ぐ第１配線３５１の長さは、第２配線３５２の長さよりも短い。
第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１が設けられる面３３０ｃから遠い順に、第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２が配置される。この順は、調光分解能が高い順となっている。また、面３３０ｃと平行な平面で、該平面と直交する方向にホルダ３３０を三等分したときに、第１光源３２１が配設される領域Ｒ11の体積は、第２光源３２２が配設される領域Ｒ12の体積よりも小さい。また、領域Ｒ13に拡散した熱は、領域Ｒ12を経由してペルチェ素子３４０に伝導される。
ここで、配線の長さと、伝送するパルス信号とについて、図７、図８を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る内視鏡システムにおいて、光源の出射を制御するパルス信号について説明する図である。図８は、図７に示す領域Ｒ1のパルス信号の波形について説明する図である。
パルス信号は、所定の時間間隔で急峻に高さが変化する矩形波である（図７参照）。この際、配線が長いと、矩形波に生じるなまりが大きくなる。このなまりは、特にパルスの立ち上がり時に発生すると、光の出射タイミングや、光量に影響を及ぼす。例えば、時間ｔ0においてパルスが立ち上がった際、なまりが小さいと、時間ｔ1において所定の高さＨ6まで到達する（図８の（ａ）参照）。これに対し、なまりが大きいと、時間ｔ2（＞ｔ1）において所定の高さＨ6まで到達する（図８の（ｂ）参照）。第２光源３２２よりもパルスの刻み幅が小さい第１光源３２１では、特に、このなまりに起因する光の出射への影響が大きい。例えば、パルスが高さＨ6まで立ち上がる前に立ち下りの時間を迎えると、高さＨ6に達しない矩形波によって光出射が制御されてしまう。これに対し、本実施の形態では、第１配線３５１を短くすることによって、なまりの影響を小さくしている。
ペルチェ素子３４０は、吸熱側をホルダ３３０の面３３０ｃに配置し、発熱側をヒートシンク３４１に配置している。第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３で発生した熱は、ホルダ３３０を経由してペルチェ素子３４０に伝導され、ヒートシンク３４１を経由して外部に放出される。この際、第１光源３２１が発する熱量は、出射する光量の関係で、第２光源３２２が発する熱量よりも小さくなる場合がある。ホルダ３３０の形状の関係で、熱を拡散させるための体積が、第１光源３２１側の方が第２光源３２２側と比して小さくなっているが、上述した熱量の関係で、適切に熱を外部に放出することができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。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。
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）に応じた光源の発光パターンが記憶されている。
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。
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。
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。
以上説明した実施の形態では、三角柱状のホルダ３３０の面３３０ｃにペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を設け、この面３３０ｃに遠い側から、調光分解能が高い順に第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２を配設した。本実施の形態において、上述したホルダ３３０の形状、光源の配設順とすることによって、各光源が発した熱をホルダ３３０において効率的に拡散して、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を経由して外部に放熱することができる。これにより、各光源（第１光源３２１、第２光源３２２おおよび第３光源３２３）の温度を均一に維持することができる。また、本実施の形態によれば、第１光源３２１と基板３５０とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
（変形例１）
次に、本発明の実施の形態の変形例１について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステム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におけるホルダ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とは構成が異なるホルダの構成について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダの構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例１に係る第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２０Ａ～３２０Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０Ａと、ホルダ３３０Ａに取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０とを備える。
ホルダ３３０Ａは、台形の底面を有する四角柱状の部材である。ホルダ３３０Ａには、同一の面３３０ｄに、第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３が配設される。
また、ホルダ３３０Ａには、第１光源３２１が配設される面３３０ｄと、基板３５０と対向する面３３０ｅとを連通する第１連通部３３１Ａと、第２光源３２２が配設される面３３０ｄと面３３０ｅとを連通する第２連通部３３２Ａと、第３光源３２３が配設される面３３０ｄと面３３０ｅとを連通する第３連通部３３３Ａと、が形成されている。
面３３０ｅは、面３３０ｄの法線Ｎ11～Ｎ13と交差する。法線Ｎ11は、光源３２１Ａ（または光源３２１Ｂ、３２１Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｄに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ12は、光源３２２Ａ（または光源３２２Ｂ、３２２Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｄに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ13は、光源３２３Ａ（または光源３２３Ｂ、３２３Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｄに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ11～Ｎ13は、互いに平行である。
第１連通部３３１Ａは、各々が、面３３０ｄの法線Ｎ11方向に延びる孔形状をなしている。同様に、第２連通部３３２Ａは、各々が、面３３０ｄの法線Ｎ12方向に延びる孔形状をなしている。第３連通部３３３Ａは、各々が、面３３０ｄの法線Ｎ13方向に延びる孔形状をなしている。
第１連通部３３１Ａには、第１光源３２１と基板３５０とを接続する第１配線３５１Ａが挿通される。第２連通部３３２Ａには、第２光源３２２と基板３５０とを接続する第２配線３５２Ａが挿通される。第３連通部３３３Ａには、第３光源３２３と基板３５０とを接続する第３配線３５３Ａが挿通される。
ホルダ３３０Ａにおいて、面３３０ｅは、面３３０ｄに対して傾斜している（図９参照）。そのため、第１連通部３３１Ａは、法線Ｎ11方向（孔の中心軸方向）の長さが、第２連通部３３２Ａの法線Ｎ12方向の長さよりも小さい。
また、基板３５０は、面３３０ｅに平行に配置されている。
第１連通部３３１Ａの長さ、第２連通部３３２Ａの長さ、および基板３５０の配置から、第１光源３２１と基板３５０とを繋ぐ第１配線３５１Ａの長さは、第２配線３５２Ａの長さよりも短い。本変形例１においても、第１配線３５１Ａが、第２配線２４２Ａ、第３配線３５３Ａよりも短いため、なまりの影響が小さい。
第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１が設けられる面３３０ｆから遠い順に、第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２が配置される。この順は、調光分解能が高い順となっている。また、面３３０ｆと平行な平面で、該平面と直交する方向にホルダ３３０Ａを三等分したときに、第１光源３２１が配設される領域Ｒ21の体積は、第２光源３２２が配設される領域Ｒ22の体積よりも小さい。
領域Ｒ21に拡散した熱は、領域Ｒ22、Ｒ23を経由してペルチェ素子３４０に吸収される。また、領域Ｒ23に拡散した熱は、領域Ｒ22を経由してペルチェ素子３４０に吸収される。
ペルチェ素子３４０は、吸熱側をホルダ３３０Ａの面３３０ｆに配置し、発熱側をヒートシンク３４１に配置している。第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３で発生した熱は、ホルダ３３０Ａを経由してペルチェ素子３４０に吸収され、ヒートシンク３４１を経由して外部に放出される。ホルダ３３０Ａの形状の関係で、熱を拡散させるための体積が、第１光源３２１側の方が第２光源３２２側と比して小さい。
以上説明した変形例１では、四角柱状のホルダ３３０Ａの面３３０ｆにペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を設け、この面３３０ｆに遠い側から、調光分解能が高い順に第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２を配設した。本変形例１において、上述したホルダ３３０Ａの形状、光源の配設順とすることによって、各光源が発した熱をホルダ３３０Ａにおいて効率的に拡散して、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を経由して外部に放熱することができる。これによって、各光源（第１光源３２１、第２光源３２２おおよび第３光源３２３）の温度を均一に維持することができる。また、本変形例１によれば、第１光源３２１と基板３５０とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
また、変形例１は、領域Ｒ21の体積が、領域Ｒ11の体積よりも大きいため、上述した実施の形態に係る構成（図４参照）と比して、均熱性に優れる。
（変形例２）
次に、本発明の実施の形態の変形例２について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態の変形例２に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの要部の構成を説明する図である。本変形例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におけるホルダおよび基板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とは構成が異なるホルダおよび基板の構成について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダおよび基板の構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例２に係る第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２０Ａ～３２０Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０Ｂと、ホルダ３３０Ｂに取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０Ａとを備える。
ホルダ３３０Ｂは、凹状の底面を有する角柱状の部材である。ホルダ３３０Ｂには、同一の面３３０ｇに、第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３が配設される。面３３０ｇは、凹の凹み部分と反対側に位置する面である。変形例２では、第１光源３２１を面３３０ｇの中央に配置することによって、光学特性を優先した構成としている。
また、ホルダ３３０Ｂには、第１光源３２１が配設される面３３０ｇと、基板３５０Ａ（後述する第１基板３５４）と対向する面３３０ｈとを連通する第１連通部３３１Ｂと、第２光源３２２が配設される面３３０ｇと、基板３５０Ａ（後述する第２基板３５５）と対向する面３３０ｉとを連通する第２連通部３３２Ｂと、第３光源３２３が配設される面３３０ｇと、基板３５０Ａ（後述する第３基板３５６）と対向する面３３０ｊとを連通する第３連通部３３３Ｂと、が形成されている。
ここで、面３３０ｈは、凹の凹み部分の底部を形成する面である。また、面３３０ｉは、凹の凹み部分の開口を形成する先端面であって、面３３０ｇ側に位置する先端面である。面３３０ｊは、凹の凹み部分の開口を形成する先端面であって、面３３０ｇ側と反対側に位置する先端面である。
面３３０ｈ～３３０ｊは、面３３０ｇの法線Ｎ21～Ｎ23と交差する。法線Ｎ21は、光源３２１Ａ（または光源３２１Ｂ、３２１Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｇに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ22は、光源３２２Ａ（または光源３２２Ｂ、３２２Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｇに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ23は、光源３２３Ａ（または光源３２３Ｂ、３２３Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｇに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ21～Ｎ23は、互いに平行である。
第１連通部３３１Ｂは、各々が、面３３０ｇの法線Ｎ21方向に延びる孔形状をなしている。同様に、第２連通部３３２Ｂは、各々が、面３３０ｇの法線Ｎ22方向に延びる孔形状をなしている。第３連通部３３３Ｂは、各々が、面３３０ｇの法線Ｎ23方向に延びる孔形状をなしている。
第１連通部３３１Ｂには、第１光源３２１と基板３５０とを接続する第１配線３５１Ｂが挿通される。第２連通部３３２Ｂには、第２光源３２２と基板３５０とを接続する第２配線３５２Ｂが挿通される。第３連通部３３３Ｂには、第３光源３２３と基板３５０とを接続する第３配線３５３Ｂが挿通される。
ホルダ３３０Ｂにおいて、面３３０ｈは、面３３０ｉ、３３０ｊよりも面３３０ｇ側に位置している（図１０参照）。そのため、第１連通部３３１Ｂは、法線Ｎ21方向（孔の中心軸方向）の長さが、第２連通部３３２Ｂの法線Ｎ22方向の長さよりも短い。
第１連通部３３１Ｂの長さ、第２連通部３３２Ｂの長さ、および基板３５０Ａの配置から、第１光源３２１と基板３５０Ａ（第１基板３５４）とを繋ぐ第１配線３５１Ｂの長さは、第２配線３５２Ｂの長さよりも短い。本変形例２においても、第１配線３５１Ｂが、第２配線２５２Ｂ、第３配線３５３Ｂよりも短いため、なまりの影響が小さい。
第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１が設けられる面３３０ｋと平行な平面で、該平面と直交する方向をホルダ３３０Ｂを三等分したときに、第１光源３２１が配設される領域Ｒ31の体積は、第２光源３２２が配設される領域Ｒ32の体積よりも小さい。
領域Ｒ31に拡散した熱は、領域Ｒ32を経由してペルチェ素子３４０に吸収される。また、領域Ｒ33に拡散した熱は、領域Ｒ31、Ｒ32を経由してペルチェ素子３４０に吸収される。
ペルチェ素子３４０は、吸熱側をホルダ３３０Ｂの面３３０ｋに配置し、発熱側をヒートシンク３４１に配置している。第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３で発生した熱は、ホルダ３３０Ｂを経由してペルチェ素子３４０に吸収され、ヒートシンク３４１を経由して外部に放出される。ホルダ３３０Ａの形状の関係で、熱を拡散させるための体積が、第１光源３２１側の方が第２光源３２２側と比して小さい。
基板３５０Ａは、面３３０ｈに対向し、第１配線３５１Ｂに接続する第１基板３５４と、面３３０ｉに対向し、第２配線３５２Ｂに接続する第２基板３５５と、面３３０ｊに対向し、第３配線３５３Ｂに接続する第３基板３５６とからなる。第１基板３５４、第２基板３５５および第３基板３５６は、個別に、または一括して光源ドライバ３１０に電気的に接続される。
以上説明した変形例２では、凹状の底面を有する角柱状のホルダ３３０Ｂにおいて、凹の凹み部分の底部を形成する面３３０ｈの反対側に第１光源３２１を配置し、凹の凹み部分の開口を形成する先端面（面３３０ｉ）の反対側に第２光源３２２を配置した。本変形例２において、上述したホルダ３３０Ｂの形状、光源の配設順とすることによって、各光源が発した熱をホルダ３３０Ｂにおいて効率的に拡散して、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を経由して外部に放熱することができる。これによって、各光源の温度を均一に維持することができる。また、本変形例２によれば、第１光源３２１と第１基板３５４とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
なお、変形例２において、面３３０ｋと反対側、すなわち第３光源３２３が配設される側の面に、ペルチェ素子３４０やヒートシンク３４１をさらに設けてもよい。
（変形例３）
次に、本発明の実施の形態の変形例３について、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の実施の形態の変形例３に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの要部の構成を説明する図である。本変形例３に係る内視鏡システムは、上述した変形例２におけるホルダの構成を変えた以外は、同じ構成である。以下、上述した変形例２とは構成が異なるホルダの構成について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダの構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例３に係る第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２０Ａ～３２０Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０Ｃと、ホルダ３３０Ｂに取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０Ａとを備える。
ホルダ３３０Ｃは、階段状をなす中実（後述する貫通孔を除く）の部材である。ホルダ３３０Ｃには、同一の面３３０ｍに、第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３が配設される。面３３０ｍは、複数の段部が形成される表面部とは異なる表面部を形成する面である。ホルダ３３０Ｃは、三段の階段状をなしている。
また、ホルダ３３０Ｃには、第１光源３２１が配設される面３３０ｍ、および基板３５０Ａの第１基板３５４と対向する面３３０ｎの間を連通する第１連通部３３１Ｃと、第２光源３２２が配設される面３３０ｍ、および第２基板３５５と対向する面３３０ｏの間を連通する第２連通部３３２Ｃと、第３光源３２３が配設される面３３０ｍ、および第３基板３５６と対向する面３３０ｐの間を連通する第３連通部３３３Ｃと、が形成されている。
ここで、面３３０ｎは、最上段を形成する段の蹴上げに相当する面である。また、面３３０ｏは、最下段を形成する段の蹴上げに相当する面である。面３３０ｐは、中段を形成する段の蹴上げに相当する面である。
面３３０ｎ～３３０ｐは、面３３０ｍの法線Ｎ31～Ｎ33と交差する。法線Ｎ31は、光源３２１Ａ（または光源３２１Ｂ、３２１Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｍに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ32は、光源３２２Ａ（または光源３２２Ｂ、３２２Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｍに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ33は、光源３２３Ａ（または光源３２３Ｂ、３２３Ｃ）の光軸（配設位置の中央）を通過し、面３３０ｍに対して垂直に延びる直線である。法線Ｎ31～Ｎ33は、互いに平行である。
第１連通部３３１Ｃは、各々が、面３３０ｍの法線Ｎ31方向に延びる孔形状をなしている。同様に、第２連通部３３２Ｃは、各々が、面３３０ｍの法線Ｎ32方向に延びる孔形状をなしている。第３連通部３３３Ｃは、各々が、面３３０ｍの法線Ｎ33方向に延びる孔形状をなしている。
第１連通部３３１Ｃには、第１光源３２１と基板３５０とを接続する第１配線３５１Ｃが挿通される。第２連通部３３２Ｃには、第２光源３２２と基板３５０とを接続する第２配線３５２Ｂが挿通される。第３連通部３３３Ｃには、第３光源３２３と基板３５０とを接続する第３配線３５３Ｃが挿通される。
ホルダ３３０Ｃにおいて、面３３０ｎは、面３３０ｏ、３３０ｐよりも面３３０ｍ側に位置している（図１１参照）。そのため、第１連通部３３１Ｃは、法線Ｎ31方向（孔の中心軸方向）の長さが、第２連通部３３２Ｃおよび第３連通部３３３Ｃの法線Ｎ32方向の長さよりも短い。
第１連通部３３１Ｃの長さ、第２連通部３３２Ｃの長さ、および基板３５０Ａの配置から、第１光源３２１と第１基板３５４とを繋ぐ第１配線３５１Ｃの長さは、第２配線３５２Ｃの長さよりも短い。本変形例３においても、第１配線３５１Ｃが、第２配線２４２Ｃ、第３配線３５３Ｃよりも短いため、なまりの影響が小さい。
第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１が設けられる面３３０ｑから遠い順に、第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２が配置される。この順は、調光分解能が高い順となっている。また、面３３０ｑと平行な平面で、該平面と直交する方向にホルダ３３０Ｃを三等分したときに、第１光源３２１が配設される領域Ｒ41の体積は、第２光源３２２が配設される領域Ｒ42の体積よりも小さい。
領域Ｒ41に拡散した熱は、領域Ｒ43、Ｒ42を経由してペルチェ素子３４０に伝導される。また、領域Ｒ43に拡散した熱は、領域Ｒ42を経由してペルチェ素子３４０に伝導される。
ペルチェ素子３４０は、吸熱側をホルダ３３０Ｂの面３３０ｑに配置し、発熱側をヒートシンク３４１に配置している。面３３０ｑは、複数の段部が形成される表面部とは異なる表面部のうちの最下段側に位置する表面部を形成する面である。第１光源３２１、第２光源３２２および第３光源３２３で発生した熱は、ホルダ３３０Ｂを経由してペルチェ素子３４０に伝導され、ヒートシンク３４１を経由して外部に放出される。この際、第１光源３２１が発する熱量は、出射する光量から、第２光源３２２が発する熱量よりも小さい。ホルダ３３０Ｂの形状の関係で、熱を拡散させるための体積が、第１光源３２１側の方が第２光源３２２側と比して小さい。
以上説明した変形例３では、階段状のホルダ３３０Ｃにおいて、最上段の蹴上げに相当する面３３０ｎの反対側に第１光源３２１を配置し、最下段の蹴上げに相当する面３３０ｏの反対側に第２光源３２２を配置した。本変形例３において、上述したホルダ３３０Ｃの形状、光源の配設順とすることによって、各光源が発した熱をホルダ３３０Ｃにおいて効率的に拡散して、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を経由して外部に放熱することができる。これによって、各光源の温度を均一に維持することができる。また、本変形例３によれば、第１光源３２１と第１基板３５４とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
（変形例４）
次に、本発明の実施の形態の変形例４について、図１２を参照して説明する。図１２は、本発明の実施の形態の変形例４に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。本変形例４に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１と同じ構成要素を備える。以下、上述した実施の形態とは異なる態様について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダの構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例４に係る第１光源サブシステム３１１Ｂでは、第２光源３２２を構成する光源３２２Ａ～３２２Ｃを、ホルダ３３０と基板３５０との間で直列接続する。具体的には、ホルダ３３０と基板３５０との間において、各光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）からの延び、第２連通部３３２から延出する各第２配線３５２をストリングして、第２配線３５２群をストリングした配線を基板３５０に接続する。
以上説明した本変形例４では、実施の形態と同様に、三角柱状のホルダ３３０の面３３０ｃにペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を設け、この面３３０ｃに遠い側から、調光分解能が高い順に第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２を配設した。本変形例４によれば、各光源（第１光源３２１、第２光源３２２おおよび第３光源３２３）の温度を均一に維持することができる。また、本変形例４によれば、第１光源３２１と基板３５０とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
また、本変形例４では、光源３２２Ａ～３２２Ｃをストリングすることによって、電気的には一つの光源とみなせるため、調光分解能の低い（粗い）一つの光源として使用でき、かつ、制御回路の小型化や低コスト化を実現することができる。
（変形例５）
次に、本発明の実施の形態の変形例５について、図１３を参照して説明する。図１３は、本発明の実施の形態の変形例５に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。本変形例５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におけるホルダ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とは構成が異なるホルダの構成について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダの構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例５に係る第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２０Ａ～３２０Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０Ｄと、ホルダ３３０Ｄに取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０とを備える。
ホルダ３３０Ｄは、上述したホルダ３３０と同様の形状をなす。また、ホルダ３３０Ｄには、上述した第１連通部３３１、第２連通部３３２および第３連通部３３３に加え、隣り合う第２連通部３３２の間に延びる接続溝３３５、３３６が形成されている。接続溝３３５、３３６は、各々の両端部が第２連通部３３２（図４参照）に連なっている。
本変形例５に係る第１光源サブシステム３１１Ｂでは、第２光源３２２を構成する光源３２２Ａ～３２２Ｃを、接続溝３３５、３３６を経て直列接続する。具体的には、光源３２２Ａと光源３２２Ｂとを接続する配線３６１を接続溝３３５に配置する。また、光源３２２Ｂと光源３２２Ｃとを接続する配線３６２を接続溝３３６に配置する。接続溝３３５、３３６は、配線３６１、３６２をそれぞれ収容可能な深さを有する。
本変形例５に係る第１光源サブシステム３１１Ｂでは、第２光源３２２を構成する光源のうち、中央に位置する光源３２２Ｂには、上述した第２配線３５２が接続されない。
基板２５０には、光源３２２Ａに接続する第２配線３５２、および光源３２２Ｃに接続する第２配線３５２がそれぞれ接続される。
以上説明した本変形例５では、実施の形態と同様に、三角柱状のホルダ３３０の面３３０ｃにペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を設け、この面３３０ｃに遠い側から、調光分解能が高い順に第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２を配設した。本変形例５によれば、各光源（第１光源３２１、第２光源３２２おおよび第３光源３２３）の温度を均一に維持することができる。また、本変形例５によれば、第１光源３２１と基板３５０とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
また、本変形例５では、ホルダ３３０Ｄの光源配設面において、第２光源３２２の光源３２２Ａ～３２２Ｃを直接に接続することによって、実施の形態に係る構成と比して、第２配線３５２を一本削減することができる。第２配線３５２の削減によって、第２光源３２２に係る配線の長さが短くなくなるため、パルスの矩形波のなまりの発生を一段と確実に抑制することができる。
（変形例６）
次に、本発明の実施の形態の変形例６について、図１４および図１５を参照して説明する。図１４は、本発明の実施の形態の変形例６に係る内視鏡システムが備える光源装置の光源サブシステムの構成を説明する図である。図１５は、図１４に示すＢ－Ｂ線断面図である。本変形例６に係る内視鏡システムは、上述した内視鏡システム１と同じ構成に加え、光源サブシステムが各光源を押えつける押止部材をさらに備える。以下、上述した実施の形態とは異なる構成について説明する。以下、第１光源サブシステム３１１Ｂにおけるホルダの構成について説明するが、実施の形態と同様、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒについても同様のホルダが配設され得る。
本変形例６に係る第１光源サブシステム３１１Ｂは、三つの光源（光源３２０Ａ～３２０Ｃ）を一組として構成される第１光源３２１と、三つの光源（光源３２１Ａ～３２１Ｃ）を一組として構成される第２光源３２２と、三つの光源（光源３２２Ａ～３２２Ｃ）を一組として構成される第３光源３２３と、各光源を保持するホルダ３３０と、ホルダ３３０に取り付けられるペルチェ素子３４０と、ヒートシンク３４１と、各光源の光の出射を制御する回路が形成された基板３５０と、各光源を押えつける押止部材３７０とを備える。
押止部材３７０は、ホルダ３３０に取り付けられる本体部３７１と、光源をホルダ３３０の面３３０ａに押し付ける複数のビス３７２とを備える。本体部３７１には、ビス３７２が貫通する第１貫通孔３７１ａと、光源の光出射側の端部が貫通する第２貫通孔３７１ｂとが形成される。また、本体部３７１は、図示しないネジや接着剤によってホルダ３３０に固定される。
第１光源サブシステム３１１Ｂでは、各ビス３７２のホルダ３３０への挿入量を調整することによって、各光源を個別にホルダ３３０に圧着させる。
以上説明した本変形例６では、実施の形態と同様に、三角柱状のホルダ３３０の面３３０ｃにペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１を設け、この面３３０ｃに遠い側から、調光分解能が高い順に第１光源３２１、第３光源３２３、第２光源３２２を配設した。本変形例６によれば、各光源（第１光源３２１、第２光源３２２おおよび第３光源３２３）の温度を均一に維持することができる。また、本変形例６によれば、第１光源３２１と基板３５０とを接続する配線の長さを短くすることによって、パルスの矩形波のなまりの発生を抑制して、光源の光出射を高精度に制御することができる。
また、本変形例６では、押止部材３７０を設けて、各ビス３７２によって光源を個別にホルダ３３０に圧着させるため、各光源の製造誤差等に起因する厚みの差異が生じている場合であっても、各光源を確実にホルダ３３０に圧着させることができる。
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。
また、上述した実施の形態において、第１光源サブシステム３１１Ｂに設けられるペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１の配設位置は、上述した位置に限らない。例えば、ホルダ３３０の三角柱状の側面に設けてもよい。また、第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０およびヒートシンク３４１の組を複数組、ホルダ３３０に配設してもよい。また、第１光源サブシステム３１１Ｂにおいて、ペルチェ素子３４０を設けずに、ヒートシンク３４１のみによってホルダ３３０の熱を外部に放出する構成としてもよい。これらの変形例は、第２光源サブシステム３１１Ｇおよび第３光源サブシステム３１１Ｒにも適用可能であり、変形例１～６についても同様に適用できる。
また、上述した実施の形態では、出射する最大の光量が異なる三つの光源（第１光源３２１～第３光源３２３）を備えるものとして説明したが、これに限らない。例えば、第１光源３２１および第２光源３２２のみを備える構成としてもよいし、四つ以上の光源（第４光源～）を備える構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、第１光源３２１～第３光源３２３が、それぞれ三つの光源を備えるものとして説明したが、これに限らない。例えば、第１光源３２１が光源を一つ備え、第２光源３２２が光源を四つ備える構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、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。
また、上述した実施の形態では、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および照明制御部３２が設けられているものであってもよい。
また、上述した実施の形態において、光源装置３は、半導体レーザーに換えて、ＬＥＤ光源を用いて構成してもよいし、白色光源（例えばキセノンランプやハロゲンランプ）と、白色光源が照射する照明光の光路上に、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。
また、上述した実施の形態では、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。
以上、本発明に係る内視鏡用光源サブシステムは、光源の温度を均一に維持し、かつ、パルス信号のなまりの発生を抑制するのに有用である。
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 光源部
３２ 照明制御部
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
３１０ 光源ドライバ
３１１Ｂ 第１光源サブシステム
３１１Ｇ 第２光源サブシステム
３１１Ｒ 第３光源サブシステム
３１２Ｂ、３１２Ｇ、３１２Ｒ 第１レンズ
３１３Ｂ、３１３Ｇ、３１３Ｒ 光量センサ
３１４Ｂ、３１４Ｇ、３１４Ｒ 第２レンズ
３１５、３１６ ダイクロイックミラー
３１７ レンズ
３２１ 第１光源
３２２ 第２光源
３２３ 第３光源
３２１Ａ～３２１Ｃ、３２２Ａ～３２２Ｃ、３２３Ａ～３２３Ｃ 光源
３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３３０Ｄ ホルダ
３４０ ペルチェ素子
３４１ ヒートシンク
３５０、３５０Ａ 基板
３５１、３５１Ａ、３５１Ｂ、３５１Ｃ 第１配線
３５２、３５２Ａ、３５２Ｂ、３５２Ｃ 第２配線
３５３、３５３Ａ、３５３Ｂ、３５３Ｃ 第３配線
３６１、３６２ 配線
３７０ 押止部材
４５１ 照明情報記憶部

Claims (13)

  1. 第１光源と、
    前記第１光源よりも調光分解能が低い光を出射する第２光源と、
    第１の面において前記第１および第２光源を保持するホルダと、
    前記ホルダの前記第１の面とは異なる第２の面に対向して設けられ、前記第１および第２光源の駆動を制御する回路が実装される基板と、
    前記第１光源と前記基板とを電気的に接続する第１配線と、
    前記第２光源と前記基板とを電気的に接続し、延出長さが前記第１配線の延出長さよりも長い第２配線と、
    を備える光源。
  2. 前記ホルダには、
    前記第１の面の法線方向に延びて前記第１の面と前記第２の面とを連通し、前記第１配線を挿通する第１連通部と、
    前記第１の面の法線方向に延びて前記第１の面と前記第２の面とを連通し、前記第２配線を挿通する第２連通部と、
    が形成される請求項１に記載の光源。
  3. 前記ホルダは、
    前記第１光源が配設され、前記第１連通部が挿通する第１領域と、
    前記第２光源が配設され、前記第２連通部が挿通する第２領域と、
    を有し、
    前記第１領域の体積は、前記第２領域の体積よりも小さい
    請求項２に記載の光源。
  4. 前記第１連通部と前記第２連通部とは、互いに平行である
    請求項２に記載の光源。
  5. 前記ホルダは、
    当該ホルダを経由して伝わる、前記第１および第２光源が発する熱を外部に放出する放熱部、
    を備え、
    前記放熱部は、前記第１および第２の面とは異なる第３の面に設けられる
    請求項１に記載の光源。
  6. 前記第１の面には、前記第３の面から遠い順に、前記第１光源、前記第２光源が配置される
    請求項５に記載の光源。
  7. 前記第１光源の配設位置から前記第２の面までの前記法線方向の距離は、前記第２光源の配設位置から前記第２の面までの前記法線方向の距離よりも短い
    請求項２に記載の光源。
  8. 前記第１連通部の前記法線方向の長さは、前記第２連通部の前記法線方向の長さよりも短い
    請求項２に記載の光源。
  9. 前記第２光源は、複数の光源を有し、
    複数の光源は、直列に接続されて、前記基板と電気的に接続する
    請求項２に記載の光源。
  10. 前記ホルダは、三角柱状であり、
    前記第２の面は、前記第１の面に対して傾斜している
    請求項５に記載の光源。
  11. 前記放熱部は、少なくともヒートシンクを有する
    請求項５に記載の光源。
  12. 前記第２光源は、前記第１光源が出射する光と同じ色成分の光を出射する
    請求項１に記載の光源。
  13. 被検体に挿入される内視鏡と、前記内視鏡の先端から出射する照明光を発生する光源とを備え、
    前記光源は、
    第１光源と、
    前記第１光源よりも調光分解能が低い光を出射する第２光源と、
    第１の面において前記第１および第２光源を保持するホルダと、
    前記ホルダの前記第１の面とは異なる第２の面に対向して設けられ、前記第１および第２光源の駆動を制御する回路が実装される基板と、
    前記第１光源と前記基板とを電気的に接続する第１配線と、
    前記第２光源と前記基板とを電気的に接続し、延出長さが前記第１配線の延出長さよりも長い第２配線と、
    を備える内視鏡システム。
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