光源裝置、被檢體觀察裝置以及光源控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于進(jìn)行向被檢體照射白色光的通常光觀察、例如用于觀察被檢體中的觀察對(duì)象的基于特定波長的光(特殊光)的特殊光觀察等多個(gè)觀察的光源裝置、被檢體觀察裝置以及光源控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具備這樣的光源裝置的被檢體觀察裝置，例如有內(nèi)視鏡等。被檢體觀察裝置為了向被檢體照射白色光或特殊光等而具備光源裝置。作為光源裝置，有在光纖的一端配置小型的固體光源并在另一端配置波長變換部件、將固體光源的輸出光經(jīng)由光纖向波長變換部件導(dǎo)光、通過該波長變換部件將固體光源的輸出光變換為希望的照射圖案或波長(顏色)的裝置。作為光源裝置的技術(shù)，例如有專利文獻(xiàn)I。專利文獻(xiàn)I關(guān)于發(fā)光裝置及具備該發(fā)光裝置的內(nèi)視鏡，公開了將從激勵(lì)光源發(fā)出的激勵(lì)光向光纖入射，通過該光纖將激勵(lì)光向在該光纖的前端配置的射出部導(dǎo)光，通過該射出部所具備的波長變換部件進(jìn)行波長變換，將該波長變換后的光作為照明光射出的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:特開2005 - 205195號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]但是，上述發(fā)光裝置在射出多個(gè)不同波長的照明光的情況下需要準(zhǔn)備多個(gè)具備波長變換部件的射出部。因此，在具備該發(fā)光裝置的內(nèi)視鏡中，在進(jìn)行例如通常光觀察和特殊光觀察這樣的多個(gè)觀察的情況下，需要準(zhǔn)備多個(gè)具備波長變換部件的射出部。因此，發(fā)光裝置自身的小型化較困難。
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種不需要準(zhǔn)備多個(gè)射出部而能夠?qū)崿F(xiàn)裝置自身的小型化的光源裝置、被檢體觀察裝置以及光源控制方法。
[0009]用于解決問題的手段
[0010]有關(guān)本發(fā)明的主要的技術(shù)方案的光源裝置，具備:多個(gè)激勵(lì)光源，分別射出具有不同的光譜的多個(gè)激勵(lì)光；多個(gè)波長變換部件，將從上述多個(gè)激勵(lì)光源射出的上述多個(gè)激勵(lì)光分別波長變換為光譜不同的光，并且配置在上述多個(gè)激勵(lì)光的共通的照射區(qū)域；輸入部，輸入由通常光觀察模式、和用于將特定觀察對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示的特殊光觀察模式構(gòu)成的多個(gè)觀察模式；以及光源控制部，能夠基于上述輸入部中輸入的上述觀察模式，切換上述多個(gè)激勵(lì)光源中的點(diǎn)亮的激勵(lì)光源的組合；將從上述多個(gè)波長變換部件射出的光作為照明光，從同一射出部射出與上述多個(gè)觀察模式對(duì)應(yīng)的照明光。
[0011]有關(guān)本發(fā)明的主要的技術(shù)方案的被檢體觀察裝置具備上述光源裝置；將從該光源裝置射出的上述照明光向被檢體照射，觀察上述被檢體。
[0012]有關(guān)本發(fā)明的主要的技術(shù)方案的光源控制方法，如果被輸入包括用于將特定觀察對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示來觀察的觀察模式在內(nèi)的多個(gè)觀察模式中的某一個(gè)上述觀察模式，則根據(jù)該被輸入的觀察模式信息，將多個(gè)激勵(lì)光源中的某一個(gè)點(diǎn)亮，或者將至少兩個(gè)同時(shí)點(diǎn)亮并且能夠根據(jù)上述多個(gè)觀察模式的各個(gè)觀察模式切換為上述多個(gè)激勵(lì)光源中的至少一個(gè)的點(diǎn)亮，從該點(diǎn)亮的激勵(lì)光源射出一個(gè)激勵(lì)光或分別具有不同的光譜的至少兩個(gè)激勵(lì)光，向多個(gè)波長變換部件照射；由這些波長變換部件將上述一個(gè)激勵(lì)光或上述至少兩個(gè)激勵(lì)光波長變換為光譜不同的多個(gè)光，并將該波長變換后的上述多個(gè)光作為照明光來射出。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不需要準(zhǔn)備多個(gè)射出部而能夠?qū)崿F(xiàn)裝置自身的小型化的光源裝置、被檢體觀察裝置以及光源控制方法。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示具備有關(guān)本發(fā)明的光源裝置的被檢體觀察裝置的第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是表示該裝置的波長變換單元的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3是表示該裝置的第I熒光體(硅酸鹽類(Eu激活))的激勵(lì)?發(fā)光光譜的圖。
[0018]圖4是表示該裝置的第2熒光體(CaS(Eu激活))的激勵(lì)?發(fā)光光譜的圖。
[0019]圖5是表示作為該裝置的觀察對(duì)象的生物體組織內(nèi)的血管內(nèi)的血紅蛋白的光吸收系數(shù)的圖。
[0020]圖6是表示從該裝置射出的第I照明光Pl的光譜的圖。
[0021]圖7是表示從該裝置射出的第I照明光P2的光譜的圖。
[0022]圖8是表示能夠應(yīng)用到該裝置中的YAG(Ce激活)的激勵(lì)光譜及發(fā)光光譜的圖。
[0023]圖9是表示具備有關(guān)本發(fā)明的光源裝置的被檢體觀察裝置的第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖10是表示該裝置的波長變換單元的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖11是表示該裝置的第3熒光體的激勵(lì).發(fā)光光譜的圖。
[0026]圖12是表示該裝置的特殊光觀察模式下的照明光的光譜的圖。
[0027]圖13是表示該裝置的通常光觀察模式下的照明光的光譜的圖。
[0028]圖14是表示具備有關(guān)本發(fā)明的光源裝置的被檢體觀察裝置的第3實(shí)施方式的特殊光觀察模式下的照明光的光譜的圖。
[0029]圖15是表示該裝置的通常光觀察模式下的照明光的光譜的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030][第I實(shí)施方式]
[0031]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0032]圖1表示具備光源裝置的被檢體觀察裝置的結(jié)構(gòu)圖。被檢體觀察裝置I觀察例如生物體等被檢體Q中的觀察對(duì)象、例如在血管K中流動(dòng)的血紅蛋白。被檢體觀察裝置I包括多個(gè)觀察模式，例如向被檢體Q照射白色光的通常光觀察模式、和用于作為觀察對(duì)象而例如將血紅蛋白進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示的特殊光觀察模式。
[0033]被檢體觀察裝置I包括向被檢體Q照射照明光Pl的光源裝置2、和取得被檢體Q的圖像信息的圖像取得部3。被檢體Q例如是人體等，是包括血管(包括毛細(xì)血管、深部的較粗的血管)K的生物體組織。
[0034]光源裝置2包括射出分別包含不同的光譜的多個(gè)激勵(lì)光的多個(gè)激勵(lì)光源。光源裝置2包括作為第I激勵(lì)光源的第I激光二極管4和作為第2激勵(lì)光源的第2激光二極管5。第I激光二極管4射出中心波長為415nm的第I激勵(lì)光。第2激光二極管5射出中心波長為445nm的第2激勵(lì)光。在第I及第2激光二極管4、5設(shè)有用于將該激光二極管4、5驅(qū)動(dòng)控制的輸入部6及光源控制部7。
[0035]輸入部6輸入表示由通常光觀察模式和用于將特定觀察對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示的特殊光觀察模式構(gòu)成的多個(gè)觀察模式的觀察模式信息。輸入部6例如接受操作者等的手動(dòng)操作而輸入觀察模式信息，或輸入來自外部的計(jì)算機(jī)的觀察模式信息。
[0036]光源控制部7基于輸入部6中輸入的觀察模式，如果被輸入第I及第2激光二極管4、5等多個(gè)激勵(lì)光源中的點(diǎn)亮的激勵(lì)光源的組合，則能夠進(jìn)行切換。例如，如果被輸入多個(gè)觀察模式中的某一個(gè)觀察模式，則光源控制部7根據(jù)該觀察模式，將第I及第2激光二極管4、5等多個(gè)激勵(lì)光源的某I個(gè)點(diǎn)亮或?qū)⒅辽賰蓚€(gè)同時(shí)點(diǎn)亮。
[0037]具體而言，光源控制部7基于輸入部6中輸入的觀察模式信息，進(jìn)行僅第I激光二極管4的點(diǎn)亮、和第I及第2激光二極管4、5的同時(shí)點(diǎn)亮的切換。如果作為觀察模式信息而被輸入通常光觀察模式，則光源控制部7將第I及第2激光二極管4、5同時(shí)點(diǎn)亮，如果被輸入特殊光觀察模式，則光源控制部7僅將第I激光二極管4點(diǎn)亮。
[0038]在第I激光二極管4上，經(jīng)由第I光纖8光學(xué)地連接有光親合器9的一入射端。第I光纖8將從第I激光二極管4射出的第I激勵(lì)光向光耦合器9導(dǎo)光。
[0039]在第2激光二極管5上，經(jīng)由第2光纖10光學(xué)地連接有光耦合器9的另一入射端。第2光纖10將從第2激光二極管5射出的第2激勵(lì)光向光耦合器9導(dǎo)光。
[0040]光耦合器9在射出端經(jīng)由第3光纖11而光學(xué)地連接有波長變換單元12。光耦合器9將由第I光纖8導(dǎo)光的第I激勵(lì)光與由第2光纖10導(dǎo)光的第2激勵(lì)光合波。
[0041]第3光纖11將由光耦合器9合波的激勵(lì)光(合波激勵(lì)光)向波長變換單元12導(dǎo)光。
[0042]圖2表示波長變換單元12的概略結(jié)構(gòu)圖。波長變換單元12將從第I及第2激光二極管4、5等多個(gè)激勵(lì)光源射出的多個(gè)激勵(lì)光變換為光譜分別不同的多個(gè)光。具體而言，波長變換單元12設(shè)置在光源裝置2的前端部，將被第3光纖11導(dǎo)光的合波激勵(lì)光進(jìn)行波長變換，作為照明光Pl射出。波長變換單元12包括保持器13，在保持器13連接有第3光纖11的射出端11a。在保持器13設(shè)有內(nèi)周面被形成為錐形狀的傾斜凹面部14。傾斜凹面部14的錐形狀的開度朝向照明光Pl的射出口 12a形成得較大，并且在錐形狀的表面上形成有反射部件15。
[0043]反射部件15將從第3光纖11的射出端Ila射出的合波激勵(lì)光及由第I熒光體17和第2熒光體18發(fā)出的熒光朝向射出口 12a反射。在傾斜凹面部14的錐形狀的空間內(nèi)設(shè)有光透射部件16。
[0044]在光透射部件16內(nèi)的射出口 12a側(cè)，層疊設(shè)有第I熒光體17和第2熒光體18。光透射部件16使從第3光纖11射出的合波激勵(lì)光透射，并且使從第I及第2熒光體17、18發(fā)出的第I及第2熒光透射。
[0045]第I熒光體17配置在第3光纖11的射出端Ila側(cè)。第2熒光體18配置在光透射部件16內(nèi)的射出口 12a側(cè)。第I熒光體17和第2熒光體18在從第3光纖11的射出端Ila射出的合波激勵(lì)光的光軸上、且第I激勵(lì)光的照射區(qū)域與第2激勵(lì)光的照射區(qū)域重疊的區(qū)域即第I及第2激勵(lì)光的共通的照射區(qū)域中被層疊設(shè)置。
[0046]第I熒光體17在被照射第I激勵(lì)光時(shí)，射出與第I光譜相比波長長且與第2光譜不同的第3光譜的光。
[0047]第2熒光體18在被照射第2激勵(lì)光時(shí)，射出與第2光譜相比波長長且與第I及第3光譜不同的第4光譜的光。
[0048]具體而言，第I熒光體17發(fā)出具有與第I激勵(lì)光及第2激勵(lì)光不同的光譜的第I熒光。
[0049]第2熒光體18發(fā)出包含與第I激勵(lì)光、第2激勵(lì)光和第I熒光不同的光譜的第2熒光。
[0050]第2熒光體18包括將第I熒光體17發(fā)出的第I熒光吸收而發(fā)光的性質(zhì)。因此，第I及第2熒光體17、18的層疊的順序優(yōu)選的是朝向射出口 12a以第2熒光體18、第I熒光體17的順序配置，以使得從第I熒光體17向射出口 12a的方向發(fā)出的第I熒光不被第2熒光體吸收。從第2熒光體18發(fā)出的第2熒光不會(huì)被第I熒光體17吸收。
[0051]圖3表示第I熒光體17(硅酸鹽類(Eu激活))的激勵(lì)光譜和發(fā)光光譜。激勵(lì)光譜是激勵(lì)光對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的波長依賴性。發(fā)光光譜是第I熒光體17激勵(lì)發(fā)光時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的波長分布，峰值波長是517nm。
[0052]根據(jù)激勵(lì)光譜可知，第I熒光體17對(duì)于從第I激光二極管4射出的中心波長為415nm的第I激勵(lì)光和從第2激光二極管5射出的中心波長為445nm的第2激勵(lì)光都激勵(lì)發(fā)光?；诘?激勵(lì)光的激勵(lì)發(fā)光的比例小于基于第I激勵(lì)光的激勵(lì)發(fā)光的比例，約40%左右。
[0053]圖4表示第2熒光體18 (Eu激活的CaS)的激勵(lì)光譜及發(fā)光光譜。發(fā)光光譜的峰值波長是650nm。根據(jù)圖4所示的激勵(lì)光譜可知，第2熒光體18對(duì)于從第I激光二極管4發(fā)出的中心波長為415nm的第I激勵(lì)光幾乎不發(fā)光，對(duì)于從第2激光二極管5發(fā)出的中心波長為445nm的第2激勵(lì)光激勵(lì)發(fā)光。
[0054]第I及第2熒光體17、18分別通過在使熒光體的粉末分散到透明樹脂或玻璃等封固材中的狀態(tài)下固化而成形。第I及第2熒光體17、18的厚度、向封固材分散的粉末狀的熒光體的濃度條件被設(shè)定為，當(dāng)分別被照射第I及第2激勵(lì)光時(shí)被變換為希望的波長的第I及第2熒光。
[0055]第I及第2熒光體17、18將第I及第2激勵(lì)光的一部分吸收而發(fā)光，并且使一部分透射，根據(jù)第I及第2熒光體17、18的厚度及濃度，還調(diào)整透射該第I及第2熒光體17、18的激勵(lì)光量。
[0056]圖像取得部3取得被檢體Q的圖像信息，包