光源装置、被检体观察装置以及光源控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于进行向被检体照射白色光的通常光观察、例如用于观察被检体中的观察对象的基于特定波长的光(特殊光)的特殊光观察等多个观察的光源装置、被检体观察装置以及光源控制方法。
【背景技术】
[0002]作为具备这样的光源装置的被检体观察装置，例如有内视镜等。被检体观察装置为了向被检体照射白色光或特殊光等而具备光源装置。作为光源装置，有在光纤的一端配置小型的固体光源并在另一端配置波长变换部件、将固体光源的输出光经由光纤向波长变换部件导光、通过该波长变换部件将固体光源的输出光变换为希望的照射图案或波长(颜色)的装置。作为光源装置的技术，例如有专利文献I。专利文献I关于发光装置及具备该发光装置的内视镜，公开了将从激励光源发出的激励光向光纤入射，通过该光纤将激励光向在该光纤的前端配置的射出部导光，通过该射出部所具备的波长变换部件进行波长变换，将该波长变换后的光作为照明光射出的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:特开2005 - 205195号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，上述发光装置在射出多个不同波长的照明光的情况下需要准备多个具备波长变换部件的射出部。因此，在具备该发光装置的内视镜中，在进行例如通常光观察和特殊光观察这样的多个观察的情况下，需要准备多个具备波长变换部件的射出部。因此，发光装置自身的小型化较困难。
[0008]本发明的目的是提供一种不需要准备多个射出部而能够实现装置自身的小型化的光源装置、被检体观察装置以及光源控制方法。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]有关本发明的主要的技术方案的光源装置，具备:多个激励光源，分别射出具有不同的光谱的多个激励光；多个波长变换部件，将从上述多个激励光源射出的上述多个激励光分别波长变换为光谱不同的光，并且配置在上述多个激励光的共通的照射区域；输入部，输入由通常光观察模式、和用于将特定观察对象进行强调显示的特殊光观察模式构成的多个观察模式；以及光源控制部，能够基于上述输入部中输入的上述观察模式，切换上述多个激励光源中的点亮的激励光源的组合；将从上述多个波长变换部件射出的光作为照明光，从同一射出部射出与上述多个观察模式对应的照明光。
[0011]有关本发明的主要的技术方案的被检体观察装置具备上述光源装置；将从该光源装置射出的上述照明光向被检体照射，观察上述被检体。
[0012]有关本发明的主要的技术方案的光源控制方法，如果被输入包括用于将特定观察对象进行强调显示来观察的观察模式在内的多个观察模式中的某一个上述观察模式，则根据该被输入的观察模式信息，将多个激励光源中的某一个点亮，或者将至少两个同时点亮并且能够根据上述多个观察模式的各个观察模式切换为上述多个激励光源中的至少一个的点亮，从该点亮的激励光源射出一个激励光或分别具有不同的光谱的至少两个激励光，向多个波长变换部件照射；由这些波长变换部件将上述一个激励光或上述至少两个激励光波长变换为光谱不同的多个光，并将该波长变换后的上述多个光作为照明光来射出。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，能够提供一种不需要准备多个射出部而能够实现装置自身的小型化的光源装置、被检体观察装置以及光源控制方法。
【附图说明】
[0015]图1是表示具备有关本发明的光源装置的被检体观察装置的第I实施方式的结构图。
[0016]图2是表示该装置的波长变换单元的概略结构图。
[0017]图3是表示该装置的第I荧光体(硅酸盐类(Eu激活))的激励?发光光谱的图。
[0018]图4是表示该装置的第2荧光体(CaS(Eu激活))的激励?发光光谱的图。
[0019]图5是表示作为该装置的观察对象的生物体组织内的血管内的血红蛋白的光吸收系数的图。
[0020]图6是表示从该装置射出的第I照明光Pl的光谱的图。
[0021]图7是表示从该装置射出的第I照明光P2的光谱的图。
[0022]图8是表示能够应用到该装置中的YAG(Ce激活)的激励光谱及发光光谱的图。
[0023]图9是表示具备有关本发明的光源装置的被检体观察装置的第2实施方式的结构图。
[0024]图10是表示该装置的波长变换单元的概略结构图。
[0025]图11是表示该装置的第3荧光体的激励.发光光谱的图。
[0026]图12是表示该装置的特殊光观察模式下的照明光的光谱的图。
[0027]图13是表示该装置的通常光观察模式下的照明光的光谱的图。
[0028]图14是表示具备有关本发明的光源装置的被检体观察装置的第3实施方式的特殊光观察模式下的照明光的光谱的图。
[0029]图15是表示该装置的通常光观察模式下的照明光的光谱的图。
【具体实施方式】
[0030][第I实施方式]
[0031]以下，参照附图对本发明的第I实施方式进行说明。
[0032]图1表示具备光源装置的被检体观察装置的结构图。被检体观察装置I观察例如生物体等被检体Q中的观察对象、例如在血管K中流动的血红蛋白。被检体观察装置I包括多个观察模式，例如向被检体Q照射白色光的通常光观察模式、和用于作为观察对象而例如将血红蛋白进行强调显示的特殊光观察模式。
[0033]被检体观察装置I包括向被检体Q照射照明光Pl的光源装置2、和取得被检体Q的图像信息的图像取得部3。被检体Q例如是人体等，是包括血管(包括毛细血管、深部的较粗的血管)K的生物体组织。
[0034]光源装置2包括射出分别包含不同的光谱的多个激励光的多个激励光源。光源装置2包括作为第I激励光源的第I激光二极管4和作为第2激励光源的第2激光二极管5。第I激光二极管4射出中心波长为415nm的第I激励光。第2激光二极管5射出中心波长为445nm的第2激励光。在第I及第2激光二极管4、5设有用于将该激光二极管4、5驱动控制的输入部6及光源控制部7。
[0035]输入部6输入表示由通常光观察模式和用于将特定观察对象进行强调显示的特殊光观察模式构成的多个观察模式的观察模式信息。输入部6例如接受操作者等的手动操作而输入观察模式信息，或输入来自外部的计算机的观察模式信息。
[0036]光源控制部7基于输入部6中输入的观察模式，如果被输入第I及第2激光二极管4、5等多个激励光源中的点亮的激励光源的组合，则能够进行切换。例如，如果被输入多个观察模式中的某一个观察模式，则光源控制部7根据该观察模式，将第I及第2激光二极管4、5等多个激励光源的某I个点亮或将至少两个同时点亮。
[0037]具体而言，光源控制部7基于输入部6中输入的观察模式信息，进行仅第I激光二极管4的点亮、和第I及第2激光二极管4、5的同时点亮的切换。如果作为观察模式信息而被输入通常光观察模式，则光源控制部7将第I及第2激光二极管4、5同时点亮，如果被输入特殊光观察模式，则光源控制部7仅将第I激光二极管4点亮。
[0038]在第I激光二极管4上，经由第I光纤8光学地连接有光親合器9的一入射端。第I光纤8将从第I激光二极管4射出的第I激励光向光耦合器9导光。
[0039]在第2激光二极管5上，经由第2光纤10光学地连接有光耦合器9的另一入射端。第2光纤10将从第2激光二极管5射出的第2激励光向光耦合器9导光。
[0040]光耦合器9在射出端经由第3光纤11而光学地连接有波长变换单元12。光耦合器9将由第I光纤8导光的第I激励光与由第2光纤10导光的第2激励光合波。
[0041]第3光纤11将由光耦合器9合波的激励光(合波激励光)向波长变换单元12导光。
[0042]图2表示波长变换单元12的概略结构图。波长变换单元12将从第I及第2激光二极管4、5等多个激励光源射出的多个激励光变换为光谱分别不同的多个光。具体而言，波长变换单元12设置在光源装置2的前端部，将被第3光纤11导光的合波激励光进行波长变换，作为照明光Pl射出。波长变换单元12包括保持器13，在保持器13连接有第3光纤11的射出端11a。在保持器13设有内周面被形成为锥形状的倾斜凹面部14。倾斜凹面部14的锥形状的开度朝向照明光Pl的射出口 12a形成得较大，并且在锥形状的表面上形成有反射部件15。
[0043]反射部件15将从第3光纤11的射出端Ila射出的合波激励光及由第I荧光体17和第2荧光体18发出的荧光朝向射出口 12a反射。在倾斜凹面部14的锥形状的空间内设有光透射部件16。
[0044]在光透射部件16内的射出口 12a侧，层叠设有第I荧光体17和第2荧光体18。光透射部件16使从第3光纤11射出的合波激励光透射，并且使从第I及第2荧光体17、18发出的第I及第2荧光透射。
[0045]第I荧光体17配置在第3光纤11的射出端Ila侧。第2荧光体18配置在光透射部件16内的射出口 12a侧。第I荧光体17和第2荧光体18在从第3光纤11的射出端Ila射出的合波激励光的光轴上、且第I激励光的照射区域与第2激励光的照射区域重叠的区域即第I及第2激励光的共通的照射区域中被层叠设置。
[0046]第I荧光体17在被照射第I激励光时，射出与第I光谱相比波长长且与第2光谱不同的第3光谱的光。
[0047]第2荧光体18在被照射第2激励光时，射出与第2光谱相比波长长且与第I及第3光谱不同的第4光谱的光。
[0048]具体而言，第I荧光体17发出具有与第I激励光及第2激励光不同的光谱的第I荧光。
[0049]第2荧光体18发出包含与第I激励光、第2激励光和第I荧光不同的光谱的第2荧光。
[0050]第2荧光体18包括将第I荧光体17发出的第I荧光吸收而发光的性质。因此，第I及第2荧光体17、18的层叠的顺序优选的是朝向射出口 12a以第2荧光体18、第I荧光体17的顺序配置，以使得从第I荧光体17向射出口 12a的方向发出的第I荧光不被第2荧光体吸收。从第2荧光体18发出的第2荧光不会被第I荧光体17吸收。
[0051]图3表示第I荧光体17(硅酸盐类(Eu激活))的激励光谱和发光光谱。激励光谱是激励光对发光强度的波长依赖性。发光光谱是第I荧光体17激励发光时的发光强度的波长分布，峰值波长是517nm。
[0052]根据激励光谱可知，第I荧光体17对于从第I激光二极管4射出的中心波长为415nm的第I激励光和从第2激光二极管5射出的中心波长为445nm的第2激励光都激励发光。基于第2激励光的激励发光的比例小于基于第I激励光的激励发光的比例，约40%左右。
[0053]图4表示第2荧光体18 (Eu激活的CaS)的激励光谱及发光光谱。发光光谱的峰值波长是650nm。根据图4所示的激励光谱可知，第2荧光体18对于从第I激光二极管4发出的中心波长为415nm的第I激励光几乎不发光，对于从第2激光二极管5发出的中心波长为445nm的第2激励光激励发光。
[0054]第I及第2荧光体17、18分别通过在使荧光体的粉末分散到透明樹脂或玻璃等封固材中的状态下固化而成形。第I及第2荧光体17、18的厚度、向封固材分散的粉末状的荧光体的浓度条件被设定为，当分别被照射第I及第2激励光时被变换为希望的波长的第I及第2荧光。
[0055]第I及第2荧光体17、18将第I及第2激励光的一部分吸收而发光，并且使一部分透射，根据第I及第2荧光体17、18的厚度及浓度，还调整透射该第I及第2荧光体17、18的激励光量。
[0056]图像取得部3取得被检体Q的图像信息，包