JP2014144144A - 光源装置及び被検体観察装置並びに光源制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】射出部を複数用意する必要がなく、装置自体の小型化を図ること。
【解決手段】それぞれ異なるスペクトルを有する複数の励起光を射出する複数の励起光源と、複数の励起光源から射出される複数の励起光をそれぞれスペクトルの異なる光に波長変換し、かつ複数の励起光の共通の照射領域に配置される複数の波長変換部材と、通常光観察モードと、特定の観察対象を強調表示するための特殊光観察モードからなる複数の観察モードを入力する入力部と、入力部に入力された観察モードに基づいて、複数の励起光源のうち点灯する励起光源の組み合わせを切り替え可能とする光源制御部とを具備し、複数の波長変換部材から射出される光を照明光とし、複数の観察モードに応じた照明光を同一の射出部から射出する光源装置である。
【選択図】図1
Description
本発明の主要な局面に係る光源制御方法は、観察対象を強調表示して観察するための観察モードを含む複数の観察モードのうちいずれかの前記観察モードを入力すると、当該入力された観察モード情報に応じて複数の励起光源のうちいずれか1つを点灯又は少なくとも2つを同時点灯し、かつ前記複数の観察モードのそれぞれに応じて前記複数の励起光源のうち少なくとも1つの点灯に切り替え可能とし、当該点灯した励起光源から1つの励起光又はそれぞれ異なるスペクトルを有する少なくとも2つの励起光を射出して複数の波長変換部材に照射し、これら波長変換部材によって前記1つの励起光又は前記少なくとも2つの励起光をスペクトルの異なる複数の光に波長変換し、当該波長変換された前記複数の光を照明光として射出する。
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は光源装置を備えた被検体観察装置の構成図を示す。この被検体観察装置1は、例えば生体等の被検体Q中の観察対象、例えば血管K中に流れるヘモグロビンを観察するもので、複数の観察モード、被検体Qに白色光を照射する通常光観察モードと、観察対象として例えばヘモグロビンを強調表示するための特殊光観察モードとを有する。
光源装置2は、それぞれ異なるスペクトルを有する複数の励起光を射出する複数の励起光源を備える。すなわち、光源装置2は、第1の励起光源としての第1のレーザダイオード4と、第2の励起光源としての第2のレーザダイオード5とを備える。第1のレーザダイオード4は、中心波長415nmとする第1の励起光を射出する。第2のレーザダイオード5は、中心波長445nmとする第2の励起光を射出する。これら第1と第2レーザダイオード4、5には、当該レーザダイオード4、5を駆動制御するための入力部6及び光源制御部7が設けられている。
光源制御部7は、入力部6に入力された観察モードに基づいて、第1及び第2のレーザダイオード4、5等の複数の励起光源のうち点灯する励起光源の組み合わせを切り替え可能とする。例えば、複数の観察モードのうちいずれかの観察モードを入力すると、当該観察モードに応じて第1と第2レーザダイオード4、5等の複数の励起光源のいずれか1つを点灯又は少なくとも2つを同時点灯する。
具体的に、光源制御部7は、入力部6に入力された観察モード情報に基づいて第1のレーザダイオード4のみの点灯と、第1及び第2のレーザダイオード4、5の同時点灯との切り替えを行う。すなわち、光源制御部7は、観察モード情報として通常光観察モードを入力すると第1及び第2のレーザダイオード4、5を同時点灯し、特殊光観察モードを入力すると第1のレーザダイオード4のみを点灯する。
第2のレーザダイオード5には、第2の光ファイバ10を介して光カプラ9の他入射端が光学的に接続されている。この第2の光ファイバ10は、第2のレーザダイオード5から射出された第2の励起光を光カプラ9に導光する。
第3の光ファイバ11は、光カプラ9によって合波された励起光(合波励起光)を波長変換ユニット12に導光する。
第2の蛍光体18は、第2の励起光を照射されたときに、第2のスペクトルよりも長波長で、かつ第1及び第3のスペクトルとは異なる第4のスペクトルの光を射出する。
第2の蛍光体18は、第1の励起光と第2の励起光と第1の蛍光とは異なるスペクトルを有する第2の蛍光を発光する。
又、第2の蛍光体18は、第1の蛍光体17の発する第1の蛍光を吸収し発光する性質を有する。よって、第1の蛍光体17から射出口12aの方向へ発せられた第1の蛍光が第2の蛍光体によって吸収されないように、第1及び第2の蛍光体17、18の積層の順序は、射出口12aに向かって順に第2の蛍光体18、第1の蛍光体17の順に配置する方が望ましい。なお、第2の蛍光体18から発せられる第2の蛍光は、第1の蛍光体17に吸収されない。
また、第1及び第2の蛍光体17、18は、第1と第2の励起光の一部を吸収・発光し、かつ一部を透過するが、第1及び第2の蛍光体17、18の厚さや濃度によって、当該第1及び第2の蛍光体17、18を透過する励起光量も調整される。
撮像手段20は、光源装置2によって被検体Qに照明光P1が照射されたときの反射光の撮像を行い、この撮像により取得した画像信号を画像処理手段21に送る。この撮像手段20は、赤色画素(R)と緑色画素(G)と青色画素(B)とを配列して成る撮像素子を備え、これら赤色画素、青色画素、緑色画素からそれぞれ出力される受光量に応じた各受光信号から画像信号を生成する。
特殊光観察モードにおいて、画像処理手段21は、撮像手段20から出力された画像信号を入力し、この画像信号を画像処理、すなわち撮像手段20から出力された画像信号から青色画素の受光信号を青色と緑色との各画素の受光信号に割り当て、かつ緑色画素の受光信号を赤色画素の受光信号に割り当てる信号処理を行い、この信号処理された信号に対して予め設定された画像処理に行って特殊光観察画像を生成する。この特殊光観察画像において、粘膜表層の毛細血管Kは、明るい赤色と暗い緑色と暗い青色とが合わさった褐色(ブラウン)に近似した色となり、深部の太い血管Kは、暗い赤色と明るい緑色と明るい青色とが合わさった青緑色に近似した色となる。この結果、特殊光観察画像は、これら粘膜表層の毛細血管Kと深部の太い血管Kとのコントラストが強調されたものとなる。
波長415nm付近の第1の励起光は、粘膜表層の毛細血管K中のヘモグロビンに強く吸収される。粘膜表層の血管Kが存在しない部分では、散乱されやすい性質を持つために、波長415nm付近の第1の励起光は、深部までは到達しない。
照明光P1を被検体に照射したときの反射光は、撮像手段20における撮像素子の赤色画素と緑色画素と青色画素とにより受光される。
緑色画素で主に受光される光成分は、波長415nm付近の第1の励起光の反射光である。深部の太い血管部分では、当該第1の励起光の反射光の量が少なくなっている。
なお、照明光P1において赤色領域は、波長欠落領域であり、赤色領域の光を含まないために、赤色画素は、反射光を殆ど受光しない。
このように撮像手段20の撮像素子から出力される青色、緑色、赤色の各画素の各受光信号は、画像処理手段21に伝送される。
[特殊光観察モードで被検体Qを観察する場合]
観察モード情報として特殊光観察モードが入力部6に入力されると、この入力部6は、特殊光観察モードの情報を光源制御部7に送る。この光源制御部7は、特殊光観察モードを入力すると、第1のレーザダイオード4のみを点灯する。
この第1のレーザダイオード4は、点灯することにより中心波長を415nmとする第1の励起光を射出する。この第1の励起光は、第1の光ファイバ8、光カプラ9、第3の光ファイバ11を通って光源装置2の先端部に設けられた波長変換ユニット12に導光され、当該波長変換ユニット12に入射する。
この波長変換ユニット12は、入射した第1の励起光を波長変換し、特殊光用の照明光P1として射出する。この特殊光用の照明光P1は、被検体Qに照射される。
本実施の形態では、特殊光観察モードにおいて、被検体Qの血管Kを強調表示して観察を行う。図5は血管K内に流れるヘモグロビンの光吸収係数を示す。ヘモグロビンの吸収係数は、波長領域380nm〜780nmの可視光領域において、波長415nm付近(λh1)と、波長540nm付近(λh2)と、波長580nm付近(λh3)との3つの互いに異なる波長に吸収強度ピークを持ち、このうち波長415nm(λh1)付近の吸収強度が最も高い。
特殊光観察モードでは、この光吸収係数の波長による違いを利用して被検体Qの血管Kを強調表示して観察する。
図6は特殊光用の照明光P1のスペクトルを示す。中心波長を415nmとする第1の励起光は、第1の蛍光体17を励起する。この励起により第1の蛍光体17は、ピーク波長517nm、発光波長領域約500nm〜550nmの第1の蛍光を発光する。
従って、特殊光用の照明光P1において第1の蛍光のスペクトルよりも長波長領域(580nm付近より長波長領域)は、第2の波長欠落領域となる。又、第1の励起光の透過光のスペクトルと第1の蛍光のスペクトルとの間(420nm付近〜480nm付近)にも第1の波長欠落領域が存在する。
第1の蛍光体17に吸収されずに透過した波長415nm付近の第1の励起光(以下、第1の励起光の透過光と称する)と波長520nm付近の第1の蛍光とでは、被検体Qの生体組織に対する反射・散乱特性及び生体組織の内部へ侵入する深さが異なると共に、吸収される被検体Qの生体組織での部位が異なる。これにより、被検体Qに第1の励起光の透過光を照射したときの反射光と第1の蛍光を照射したときの反射光とは、コントラストを有するものとなる。
これに対して波長520nm付近の第1の蛍光は、粘膜表層の血管Kが存在しない部位に照射されると、第1の励起光の透過光よりも深く粘膜に対して侵入し、この後に散乱・反射され、深部の太い血管K中のヘモグロビンによって吸収される。
画像処理手段21は、撮像手段20から出力された画像信号を入力し、この画像信号から青色画素の受光信号を青色と緑色との各画素の受光信号に割り当て、かつ緑色画素の受光信号を赤色画素の受光信号に割り当てる信号処理を行い、この信号処理された信号に対して予め設定された画像処理に行い、粘膜表層の毛細血管Kを明るい赤色と暗い緑色と暗い青色とが合わさったブラウンに近似した色とし、深部の太い血管Kを暗い赤色と明るい緑色と明るい青色とが合わさった青緑色に近似した色とする特殊光観察画像を生成する。
従って、画像ノイズが少なく、コントラストの高い画像を得るには、第1の励起光の透過光のスペクトルと第1の蛍光のスペクトルとの間の波長領域と、第1の蛍光のスペクトルよりも長波長の波長領域とは、可視光領域(波長400nm〜780nm)の発光スペクトルの最大強度に対してスペクトル強度が20分の1以下であることが望ましい。
又、第1の蛍光体17は、Eu賦活のシリケート系蛍光体に限らず、ヘモグロビンの吸収係数の大きい波長λh2付近にスペクトルを有し、かつ第1の励起光の透過光のスペクトルと第1の蛍光のスペクトルとの間の波長領域に波長欠落領域が存在するものであればよい。
[特殊光観察モードから通常光観察モードに切り替えて被検体Qを観察する場合]
特殊光観察モードから通常光観察モードに切り替わる観察モード情報が入力部6に入力されると、この入力部6から通常光観察モードの情報が光源制御部7に送られる。この光源制御部7は、通常光観察モードを入力すると、点灯中の第1のレーザダイオード4に加えて第2のレーザダイオード5を点灯し、2灯同時点灯の状態とする。
この波長変換ユニット12は、第3の光ファイバ11により導光された合波励起光を波長変換し、通常光用の照明光(白色光)P2として射出する。この照明光P2は、被検体Qに照射される。
すなわち、通常光用の照明光P2のスペクトルは、特殊光観察モードの照明光P1において波長欠落領域である第1の励起光のスペクトルと第1の蛍光のスペクトルとの間の波長領域(420nm〜480nm付近)に中心波長445nmとする第2の励起光のスペクトルが追加され、かつ第1の蛍光のスペクトルよりも長波長側の波長領域(580nm付近〜)には、第2の蛍光のスペクトル(ピーク波長650nm)が追加される。
又、第2の蛍光体18は、Eu賦活のCaSに限らず、第2の励起光で発光し、Ce賦活のYAG(黄色)のように第1の蛍光よりも長波長側に発光スペクトルを有し、第1の励起光に対して殆ど発光しない蛍光体であればよい。なお、図8はYAG(Ce賦活)の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。
画像処理手段21は、撮像手段20から出力された画像信号を入力し、この画像信号の青色、緑色及び赤色の受光信号を同色の画素信号として画像処理、すなわち撮像手段20から出力された画像信号から青色画素の受光信号を青色の各画素の受光信号とし、緑色画素の受光信号を緑色画素の受光信号とし、さらに赤色画素の受光信号を赤色画素の受光信号として信号処理を行い、この信号処理された信号に対して予め設定された画像処理に行って通常光観察画像を生成する。
画像表示手段22は、画像処理手段21によって生成された通常光観察画像に対して当該通常光観察モードに応じてモニタに表示するための処理を行い、当該処理された通常光観察画像をモニタに表示する。
波長415nm付近の第1の励起光は、第1のレーザダイオード4によって射出される狭帯域なレーザ光なので、毛細血管K等の微細構造を観察しやすい。
なお、第1及び第2のレーザダイオード4、5は、同様の波長帯の励起光を射出するLEDに代えてもよい。
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図9は光源装置を備えた被検体観察装置の構成図を示す。第1及び第2のレーザダイオード4、5に加えて第3のレーザダイオード30が設けられている。この第3のレーザダイオード30は、中心波長375nmとする第3の励起光を射出する。この第3のレーザダイオード30は、第4の光ファイバ31を介して光カプラ32の一入射端が光学的に接続されている。この第4の光ファイバ31は、第3のレーザダイオード30から射出された第3の励起光を光カプラ32に導光する。
この第3の蛍光体33は、Eu賦活の(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6C12(以下、SCAと略記)であり、図11に示すような発光スペクトル、励起スペクトルを有する。発光スペクトルのピーク波長は448nmである。第3の蛍光体33は、励起スペクトルから分かるように第1のレーザダイオード4から射出される中心波長415nmの第1の励起光と、第3のレーザダイオード30から射出される中心波長375nmの第3の励起光とのいずれに対しても励起発光する。中心波長415nmとする第1の励起光による励起発光の割合は、中心波長375nmとする第3の励起光による励起発光の割合の50%程度である。また、第2のレーザダイオード5から射出される中心波長445nmとする第2の励起光に対しては殆ど発光しない。
[特殊光観察モードで被検体Qを観察する場合]
特殊光観察モードでは、光源制御部7は、第1のレーザダイオード4のみを点灯する。この第1のレーザダイオード4から射出される第1の励起光は、上記同様に、第1の光ファイバ8、光カプラ9、第3の光ファイバ11を通って光源装置2の波長変換ユニット12に導光される。この波長変換ユニット12は、入射した第1の励起光を波長変換し、特殊光用の照明光P1として射出して被検体Qに照射する。
画像処理手段21は、撮像手段20から出力された画像信号を入力し、この画像信号から青色画素の受光信号を青色と緑色との各画素の受光信号に割り当て、かつ緑色画素の受光信号を赤色画素の受光信号に割り当てる信号処理を行い、この信号処理された信号に対して予め設定された画像処理に行い、粘膜表層の毛細血管Kをブラウンに近似した色とし、深部の太い血管Kを青緑色に近似した色とする特殊光観察画像を生成する。
画像表示手段22は、画像処理手段21によって生成された特殊光観察画像に対して当該特殊光観察モードに応じてモニタに表示するための処理を行い、上記の通り、例えば粘膜表層の毛細血管Kをブラウン色とし、深部の太い血管Kを青緑色とするコントラストの強調された特殊光観察画像をモニタに表示する。
図12は特殊光観察モードにおける照明光P1のスペクトルのイメージ図を示す。照明光P1は、第1の蛍光と、第2の蛍光と、第3の蛍光と、第1の蛍光体17に吸収されずに透過した第1の励起光とが混在した光である。この照明光P1のスペクトルは、第1の蛍光のスペクトルと、第2の蛍光のスペクトルと、第3の蛍光のスペクトルと、第1の励起光のスペクトルとが混在したスペクトルである。
このように特殊光用の照明光P1においては、上記第1の実施形態と同様に、第1の蛍光のスペクトルよりも長波長領域(580nm付近より長波長領域)と、第1の励起光の透過光のスペクトルと第1の蛍光のスペクトルとの間(420nm付近〜480nm付近)とにそれぞれ波長欠落領域が存在する。
一方、波長520nm付近の第1の蛍光は、第1の励起光の透過光よりも深く粘膜に対して侵入し、この後に散乱・反射され、深部の太い血管K中のヘモグロビンによって吸収される。
この結果、画像表示手段22は、例えば粘膜表層の毛細血管Kをブラウン色とし、深部の太い血管Kを青緑色とするコントラストの強調された特殊光観察画像をモニタに表示する。
通常光観察モードでは、光源制御部7は、点灯中の第1のレーザダイオード4に加えて、第2のレーザダイオード5と第3のレーザダイオード30とを点灯し、いわゆる3灯同時点灯の状態とする。
この通常光用の照明光P3のスペクトルは、特殊光用の照明光P1のスペクトルに対して、第2の励起光のスペクトルと、第2の蛍光のスペクトルと、第3の励起光のスペクトルと、第3の蛍光のスペクトルとを足し合わしたスペクトルである。
第3の励起光は、中心波長375nmの可視光領域外の光であるので、第3の励起光そのものによって通常光用の照明光P3の色が変化することはない。これにより、第3の蛍光によって照明光P3の色が調節しやすい。
なお、第3のレーザダイオード30から射出される第3の励起光は、中心波長375nmに限らず、第3の蛍光体33を励起可能で、近紫外の波長領域にスペクトルが存在するようなものであればよい。
又、第3の蛍光体33は、Eu賦活のSCAに限らず、第3の励起光で発光し、第1の蛍光のスペクトルと第1の励起光のスペクトルとの間の波長欠落領域に発光スペクトルが存在するようなものであればよいが、第1の励起光では殆ど励起しない方が望ましい。
次に、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、図9に示す上記第2の実施の形態の構成と略同一であり、同図9を援用してその相違するところについて説明する。
本実施の形態は、上記第2の実施の形態と相違するところは、第3の蛍光体33と、光源制御部7とである。
第3の蛍光体33は、第3のレーザダイオード30から射出される中心波長375nmとする第3の励起光によって励起され、かつ波長580nm付近に発光スペクトルのピークを有する。この第3の蛍光体33は、第2のレーザダイオード5から射出される中心波長445nmとする第2の励起光では殆ど励起しない方がより望ましい。
又、光源制御部7は、入力部6から通常光観察モードが入力されると、第1のレーザダイオード4と第2のレーザダイオード5と第3のレーザダイオード30とを同時点灯し、この同時点灯により光源装置2から通常光用の照明光P3を射出させる。
[特殊光観察モードで被検体Qを観察する場合]
特殊光観察モードでは、光源制御部7は、第1のレーザダイオード4と第3のレーザダイオード30とを同時点灯する。第1のレーザダイオード4から射出される第1の励起光は、上記同様に、第1の光ファイバ8を通って光カプラ9に導光される。これと共に、第3のレーザダイオード30から射出される第3の励起光も、第4の光ファイバ31を通って光カプラ32に導光される。この光カプラ32は、第1の光ファイバ8によって導光された第1の励起光と、第4の光ファイバ31によって導光された第3の励起光とを合波し、この合波励起光を第3の光ファイバ11に導光する。この合波励起光は、第3の光ファイバ11を通って波長変換ユニット12に導光される。この波長変換ユニット12は、入射した合波励起光を波長変換し、特殊光用の照明光P4として射出して被検体Qに照射する。
通常光観察モードでは、光源制御部7は、第1のレーザダイオード4と第2のレーザダイオード5と第3のレーザダイオード30とを同時点灯し、この同時点灯により光源装置2から通常光用の照明光(白色光)P3を射出させる。
又、通常光用の照明光P2において、第3の蛍光が第1の蛍光のスペクトルと第2の蛍光のスペクトルとの間のスペクトル強度が低い波長領域に追加されることで、照明光P2の白色光の演色性を上記第1の実施の形態の照明光P2の白色光と比べて良くすることができる。
次に、本発明の第4の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、図9に示す上記第2の実施の形態の構成と略同一であり、同図9を援用してその相違するところについて説明する。
本実施の形態は、上記第2の実施の形態と相違するところは、第3のレーザダイオード30と、第3の蛍光体33と、第2の特殊光観察モードを追加したされたところである。
これに対して本実施の形態は、上記特殊光観察モードとは別の第2の特殊光観察モードを追加している。この第2の特殊光観察モードは、観察対象として血管K内のヘモグロビン以外の物質、例えば被検体Q内に投与する蛍光プローブ等の薬剤や、被検体Q内にある細胞等の物質を観察する。なお、上記特殊光観察モードは、第1の特殊光観察モードと称する。
光源制御部7は、第1の特殊光観察モードを入力すると、第1のレーザダイオード4のみを点灯し、光源装置2から特殊光用の照明光P1を射出させる。
光源制御部7は、第2の特殊光観察モードを入力すると、第3のレーザダイオード30のみを点灯し、光源装置2から特殊光用の照明光P5を射出させる。
光源制御部7は、通常光観察モードを入力すると、第1と第2のレーザダイオード8、10を同時点灯し、光源装置2から通常光用の照明光P2を射出させる。
第3の励起光と第3の蛍光のいずれか一方又は両方のスペクトルのピークは、蛍光プローブ等の薬剤や被検体Q内にある細胞等の物質等の観察対象の光吸収ピーク付近にあるように選定する。
又、第1の蛍光体17と第2の蛍光体18は、第3の励起光に対して殆ど発光しない。第3の蛍光体33は、第1の励起光と第2の励起光に対して殆ど発光しない。
第3の蛍光体33は、第2の励起光に対して発光してもよいが、通常観察モードにおいては、照明光P2が白色光となるように第1の励起光と第2の励起光との光量を調整する。
[第1の特殊光観察モードで被検体Qを観察する場合]
第1の特殊光観察モードでは、光源制御部7は、第1のレーザダイオード4のみを点灯し、光源装置2から特殊光用の照明光P1を射出させる。この第1の特殊光観察モードでは、上記第1の実施の形態と同様に、被検体Qに特殊光用の照明光P1を照射したときの反射光Fを撮像し、この撮像により取得した画像信号を画像処理することにより、例えば粘膜表層の毛細血管Kをブラウン色とし、深部の太い血管Kを青緑色とするコントラストの強調された特殊光観察画像をモニタに表示する。
第2の特殊光観察モードでは、光源制御部7は、第3のレーザダイオード30のみを点灯し、光源装置2から特殊光用の照明光P5を射出させる。この第2の特殊光観察モードでは、被検体Qに特殊光用の照明光P5を照射したときの反射光Fを撮像し、この撮像により取得した画像信号を画像処理することにより、観察対象である被検体Q内に投与する蛍光プローブ等の薬剤や被検体Q内にある細胞等の物質と、それ以外の物質とにコントラストが強調された画像がモニタに表示される。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Claims (32)
- それぞれ異なるスペクトルを有する複数の励起光を射出する複数の励起光源と、
前記複数の励起光源から射出される前記複数の励起光をそれぞれスペクトルの異なる光に波長変換し、かつ前記複数の励起光の共通の照射領域に配置される複数の波長変換部材と、
通常光観察モードと、特定の観察対象を強調表示するための特殊光観察モードからなる複数の観察モードを入力する入力部と、
前記入力部に入力された前記観察モードに基づいて、前記複数の励起光源のうち点灯する励起光源の組み合わせを切り替え可能とする光源制御部と、
を具備し、
前記複数の波長変換部材から射出される光を照明光とし、前記複数の観察モードに応じた照明光を同一の射出部から射出することを特徴とする光源装置。 - 前記複数の励起光源は、第1のスペクトルを有する第1の励起光を射出する第1の励起光源と、
前記第1のスペクトルとは異なる第2のスペクトルを有する第2の励起光を射出する第2の励起光源と、
を有し、
前記光源制御部は、前記入力部に入力された前記観察モードに基づいて、前記第1の励起光源のみの点灯と、前記第1及び前記第2の励起光源の同時点灯とに切り替え可能であることを特徴とする請求項1記載の光源装置。 - 前記複数の波長変換部材は、前記第1の励起光が照射されたときに、前記第1のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第2のスペクトルとは異なる第3のスペクトルの光を射出する第1の波長変換部材と、
前記第2の励起光を照射されたときに、前記第2のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1及び前記第3のスペクトルとは異なる第4のスペクトルの光を射出する第2の波長変換部材と、
であることを特徴とする請求項2記載の光源装置。 - 前記光源制御部は、前記入力部に前記特殊光観察モードが入力されると、前記第1の励起光源のみを点灯して、前記第1及び前記第3のスペクトルを含む第1の照明光を射出し、
前記入力部に前記通常光観察モードが入力されると、前記第1及び前記第2の励起光源を同時点灯して、前記第1乃至前記第4のスペクトルを含む第2の照明光を射出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の光源装置。 - 前記特定の観察対象の、可視光領域における光吸収のピーク付近の波長領域では、前記第1の照明光は、前記光吸収のピークから離れた光吸収の少ない波長領域に比べて、スペクトル強度が相対的に大きいことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記特定の観察対象は、前記光吸収のピークを複数有し、
前記第1のスペクトルと前記第3のスペクトルは、それぞれ異なる前記光吸収のピーク付近の波長領域において、前記光吸収のピークから離れた光吸収の少ない波長領域に比べて、スペクトル強度が相対的に大きいことを特徴とする請求項5に記載の光源装置。 - 前記第1の照明光は、前記特定の観察対象の前記光吸収のピークから離れた相対的に光吸収の少ない波長領域において、前記第1の照明光の発光スペクトルの最大強度に対してスペクトル強度が所定値以下である波長欠落領域を有することを特徴とする請求項5又は6に記載の光源装置。
- 前記波長欠落領域は、前記第1の照明光の発光スペクトルの最大強度に対して前記スペクトル強度が20分の1以下であることを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
- 前記第1の照明光は、前記第1のスペクトルと前記第3のスペクトルの間の波長領域に第1の波長欠落領域を有することを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
- 前記第1の照明光は、前記第3のスペクトルよりも長波長側の波長領域に第2の波長欠落領域を有することを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
- 前記第2の照明光は、前記第1の波長欠落領域内に前記第2のスペクトルを有することを特徴とする請求項9に記載の光源装置。
- 前記第2の照明光は、白色光であることを特徴とする請求項4又は11に記載の光源装置。
- 前記第2の波長変換部材は、前記第1の励起光に対して殆ど波長変換せず、透過又は散乱の一方又は両方する性質を有することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
- 前記特定の観察対象は、血液中のヘモグロビンであり、
前記第1及び前記第3のスペクトルは、前記ヘモグロビンの光吸収のピーク付近の波長領域400nm〜440nmと525nm〜555nmにおいてそれぞれスペクトル強度が相対的に大きい、
ことを特徴とする請求項6に記載の光源装置。 - 前記第1の波長変換部材は、波長領域500nm〜580nmにおいて、発光スペクトルのピークを有する緑色蛍光体であることを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
- 前記第2の波長変換部材は、波長領域600nm〜750nmにおいて、発光スペクトルのピークを有する赤色蛍光体であることを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
- 前記第2の波長変換部材は、波長領域550nm〜650nmにおいて、発光スペクトルのピークを有する黄色蛍光体であることを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
- 前記第1のスペクトルは、波長領域400nm〜430nmに存在することを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
- 前記第2のスペクトルは、波長領域430nm〜460nmに存在することを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
- 前記光源装置は、前記第1乃至前記第4のスペクトルとは異なる第5のスペクトルを有する第3の励起光を射出する第3の励起光源をさらに有し、
前記複数の波長変換部材は、前記第3の励起光が照射されたときに、前記第5のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1乃至前記第4のスペクトルとは異なる第6のスペクトルの光を射出する第3の波長変換部材をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。 - 前記光源制御部は、前記入力部に前記特殊光観察モードが入力されると、前記第1の励起光源のみを点灯して、前記第1及び前記第3のスペクトルを含む第1の照明光を射出し、
前記入力部に前記通常光観察モードが入力されると、前記第1及び前記第2の励起光源に加えて前記第3の励起光源も同時点灯して、前記第1乃至前記第6のスペクトルを含む第2の照明光を射出することを特徴とする請求項20に記載の光源装置。 - 前記第5のスペクトルは、近紫外の波長領域に存在することを特徴とする請求項20又は21に記載の光源装置。
- 前記第1の照明光は、前記第1のスペクトルと前記第3のスペクトルとの間の波長領域に、前記第1の照明光の発光スペクトルの最大強度に対してスペクトル強度が20分の1以下である第1の波長欠落領域を有し、
前記第2の照明光における前記第6のスペクトルは、前記第1の波長欠落領域内に存在することを特徴とする請求項21又は22に記載の光源装置。 - 前記複数の励起光源は、第1のスペクトルを有する第1の励起光を射出する第1の励起光源と、
前記第1のスペクトルとは異なる第2のスペクトルを有する第2の励起光を射出する第2の励起光源と、
前記第1及び前記第2のスペクトルとは異なる第5のスペクトルを有する第3の励起光を射出する第3の励起光源と、
を有し、
前記複数の波長変換部材は、前記第1の励起光が照射されたときに、前記第1のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第2及び前記第5のスペクトルとは異なる第3のスペクトルの光を射出する第1の波長変換部材と、
前記第2の励起光を照射されたときに、前記第2のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1及び前記第3及び前記第5のスペクトルとは異なる第4のスペクトルの光を射出する第2の波長変換部材と、
前記第3の励起光を照射されたときに、前記第5のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1乃至前記第4のスペクトルとは異なる第6のスペクトルの光を射出する第3の波長変換部材であり、
前記光源制御部は、前記入力部に入力された前記観察モードに基づいて、前記第1乃至前記第3の励起光源のうち点灯する励起光源の組み合わせを切り替え可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源制御部は、前記入力部に前記特殊光観察モードが入力されると、前記第1及び前記第3の励起光源を同時点灯して、前記第1及び前記第3及び前記第5及び前記第6のスペクトルを含む第1の照明光を射出し、
前記入力部に前記通常光観察モードが入力されると、前記第1乃至前記第3の励起光源を同時点灯して、前記第1乃至前記第6のスペクトルを含む第2の照明光を射出する、
ことを特徴とする請求項24に記載の光源装置。 - 前記第1及び前記第3及び前記第6のスペクトルは、前記特定の観察対象の、可視光領域に複数ある光吸収のピークのうち異なるピーク付近の波長領域において、前記光吸収のピークから離れた光吸収の少ない波長領域に比べて、それぞれスペクトル強度が相対的に大きいことを特徴とする請求項25に記載の光源装置。
- 前記入力部は、通常光観察モードと、第1の特定の観察対象を強調表示するための第一の特殊光観察モードと、前記第1の特定の観察対象とは異なる第2の特定の観察対象を強調表示するための第2の特殊光観察モードを入力でき、
前記光源制御部は、前記入力部に前記第1の特殊光観察モードが入力されると、前記第1の励起光源のみを点灯して、前記第1及び第3のスペクトルを含む第1の照明光を射出し、
前記入力部に前記通常光観察モードが入力されると、前記第1及び前記第2の励起光源を同時点灯して、前記第1乃至前記第4のスペクトルを含む第2の照明光を射出し、
前記入力部に前記第2の特殊光観察モードが入力されると、前記第3の励起光源のみを点灯して前記第5及び前記第6のスペクトルを含む第3の照明光を射出させる、
ことを特徴とする請求項24に記載の光源装置。 - 前記第3の照明光は、前記第2の特定の観察対象の光吸収のピーク付近の波長領域において、前記第2の特定の観察対象の光吸収のピークから離れた光吸収の少ない波長領域に比べてスペクトル強度が相対的に大きいことを特徴とする請求項27に記載の光源装置。
- 請求項1乃至28のうちいずれか1項に記載の光源装置を備え、当該光源装置から射出された前記照明光を被検体に照射し、前記被検体を観察することを特徴とする被検体観察装置。
- 通常光観察モードと、特定の観察対象を強調表示するための特殊光観察モードからなる複数の観察モード複数の観察モードのうちいずれかの前記観察モードを入力すると、
当該入力された観察モード情報に基づいて、複数の励起光源のうち点灯する励起光源の組み合わせを切り替え可能とし、
当該点灯した励起光源からそれぞれ異なるスペクトルを有する複数の励起光を射出して複数の波長変換部材に照射し、
これら波長変換部材から射出される光を照明光とし、前記複数の観察モードに応じた照明光を同一の射出部から射出する、
ことを特徴とする光源制御方法。 - 前記複数の励起光源は、第1のスペクトルを有する第1の励起光を射出する第1の励起光源と、
前記第1のスペクトルとは異なる第2のスペクトルを有する第2の励起光を射出する第2の励起光源と、
を有し、
前記光源制御部は、前記入力部に入力された前記観察モードに基づいて、前記第1の励起光源のみの点灯と、前記第1及び前記第2の励起光源の同時点灯とに切り替え可能であり、
前記複数の波長変換部材は、前記第1の励起光が照射されたときに、前記第1のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第2のスペクトルとは異なる第3のスペクトルの光を射出する第1の波長変換部材と、
前記第2の励起光を照射されたときに、前記第2のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1及び前記第3のスペクトルとは異なる第4のスペクトルの光を射出する第2の波長変換部材と、
を有し、
前記特殊光観察モードであれば、前記第1の励起光源のみを点灯して、前記波長変換部材から前記第1及び前記第3のスペクトルを含む第1の照明光を射出し、
前記通常光観察モードであれば、前記第1及び前記第2の励起光源を同時点灯して、前記波長変換部材から前記第1乃至前記第4のスペクトルを含む第2の照明光を射出する、
ことを特徴とする請求項30に記載の光源制御方法。 - 前記光源装置は、前記第1乃至前記第4のスペクトルとは異なる第5のスペクトルを有する第3の励起光を射出する第3の励起光源をさらに有し、
前記複数の波長変換部材は、前記第3の励起光が照射されたときに、前記第5のスペクトルよりも長波長で、かつ前記第1乃至前記第4のスペクトルとは異なる第6のスペクトルの光を射出する第3の波長変換部材をさらに有し、
前記特定の観察対象とは異なる第2の特定の観察対象を強調表示する第2の特殊光観察モードであれば、前記第3の励起光源のみを点灯して前記第5及び前記第6のスペクトルを含む第3の照明光を射出させる、
ことを特徴とする請求項31に記載の光源制御方法。
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