被检体观察系统以及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及进行基于白色光的通常观察或基于特殊光的观察等多个观察的被检 体观察系统以及方法，所述特殊光是与通常观察下的波长不同波长的光，例如用于观察特 定的被检体。
【背景技术】
[0002] 例如内窥镜等被检体观察系统为了向被检体照射白色光等而具备发光装置。作 为发光装置，当前开发了在光纤前端配置波长变换部件、将从小型固体光源输出的光通过 波长变换部件进行波长变换、从而使光向所希望的照射图案和颜色变化的装置。专利文献 1公开了通过激励光源与在光纤前端配置的波长变换部件的组合而能够射出各种各样的颜 色的发光装置以及使用该发光装置的内窥镜装置。
[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] 发明要解决的课题
[0007] 专利文献1中，将在前端配置的多个波长变换部件用激励光源激励，将通过该激 励产生的白色光、即在可视光区域的大范围中具有光谱成分的白色光作为内窥镜用光源的 光射出，并将该白色光照射到生物体内，从而实现了该生物体内的通常光观察。根据专利文 献1，在射出与白色光不同的颜色即波长不同的光的情况下，通过将发光特性不同的波长变 换部件用激励光源激励而实现。
[0008] 根据专利文献1，在进行基于白色光的通常光观察、和基于与白色光不同颜色的观 察等多个观察的情况下，需要将发光特性不同的多个波长变换部件在前端配置。根据专利 文献1，从激励光源向波长变换部件对激励光进行导光的导光部件、和激励光源也根据情况 而需要多个，发光装置等的小型化是困难的。
[0009] 本发明的目的在于，提供一种能够在通常光观察和特殊光观察等多个观察中使用 并且能够得到所希望的波段的图像的能够实现小型化的被检体观察系统以及方法。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 本发明的主要方案的被检体观察系统，具备：多个1次光源；波长变换部，将从上 述多个1次光源分别射出的波长不同的多个1次光进行波长变换；图像取得部，在包含通 过上述波长变换部进行了波长变换的光的多个照明光被照射到观察对象的情况下，将上述 观察对象中的上述照明光的照射区域的图像通过多个颜色区域进行分色而取得；模式输入 部，能够将多个观察模式输入；以及光源部，在向上述模式输入部输入了将上述观察对象中 的特定的观察对象强调显示的特殊光观察模式的情况下，将上述多个1次光源依次点亮， 将上述照明光依次对上述观察对象从同一部位的开口照射，上述图像取得部取得每当将上 述多个照明光分别向上述观察对象照射时的多个图像，基于该多个图像生成上述观察对象 的特殊光观察图像。
[0012] 本发明的主要方案的被检体观察方法，将从多个1次光源分别射出的波长不同的 多个1次光进行波长变换，将包含进行了上述波长变换的光的多个照明光向观察对象照 射，将上述观察对象中的上述照明光的照射区域的图像通过多个颜色区域进行分色来取 得，在将上述观察对象中的特定的观察对象强调显示的特殊光观察模式下，将上述多个1 次光源依次点亮而将上述照明光依次对上述观察对象从同一部位的开口照射，每当将上述 多个照明光分别向上述观察对象照射时取得多个图像，基于上述多个图像生成上述观察对 象的特殊光观察图像。
[0013] 发明效果
[0014] 根据本发明，能够提供一种能够在通常光观察和特殊光观察等多个观察中使用并 且能够得到所希望的波段的图像的能够实现小型化的被检体观察系统以及方法。
【附图说明】
[0015] 图1是表示本发明的被检体观察系统的第一实施方式的结构图。
[0016] 图2是表示该装置中的波长变换单元的概略结构图。
[0017] 图3是表示形成该装置中的波长变换部件的氧化物荧光体的激励/荧光光谱特性 的图。
[0018] 图4是表示该装置中的摄像机构中使用的C⑶成像器（imager)的灵敏度波长特 性的图。
[0019] 图5是表示从该装置中的波长变换单元射出的第一照明光的光谱特性的图。
[0020] 图6是表示从该装置中的波长变换单元射出的第二照明光的光谱特性的图。
[0021] 图7是表示该装置中成为在生物体组织中的血管K内流动的血红蛋白的吸收强度 的指标的吸收系数的图。
[0022] 图8是表示该装置中的摄像机构的G像素的受光灵敏度特性与黄色荧光的波长光 谱的相重叠的第二狭波段光谱要素所对应的部分的图。
[0023]图9是表示本发明的被检体观察系统的第二实施方式中的波长变换单元的结构 图。
[0024] 图10是表示该装置中的波长变换部件（绿色）的吸收/荧光特性的图。
[0025] 图11是表示该装置中的波长变换部件（红色）的吸收/荧光特性的图。
[0026] 图12是表示本发明的被检体观察系统的第三实施方式中的波长变换单元的结构 图。
【具体实施方式】
[0027][第一实施方式]
[0028] 以下，参照【附图说明】本发明的第一实施方式。
[0029] 本实施方式中的颜色区域与波长区域的关系如以下那样定义。蓝色（B)区域设为 波长区域380nm~500nm。绿色（G)区域设为波长区域500nm~600nm。红色（R)区域设 为波长区域600nm~720nm。使摄像部30的蓝像素、绿像素、红像素的灵敏度为最大的波长 分别包含在蓝色区域、绿色区域、红色区域中。
[0030] 图1表示具备光源装置的被检体观察装置1的结构图。被检体观察装置1例如观 察生物体等被检体Q中的观察对象，例如在血管K中流动的血红蛋白。被检体Q例如是人 体等，是包含血管（包括毛细血管、深部粗的血管等）K的生物体组织。
[0031] 被检体观察装置1具有多个观察模式，例如通常光观察模式和特殊光观察模式。 在通常光观察模式下，向被检体Q照射白色光进行观察。在特殊光观察模式下，将观察对象 中的特定的观察对象强调显示。具体而言，特殊光观察模式下，作为被检体Q中的观察对 象，例如将在血管K中流动的血红蛋白强调显示。
[0032]被检体观察装置1包括：光源装置2,向被检体Q照射第一或第二照明光P1、P2作 为照明光P;图像取得装置3,取得被检体Q的图像信息；以及系统控制部4,控制光源装置 2和图像取得装置3。
[0033] 光源装置2包含波长变换部和多个作为1次光源的多个激励光源。多个激励光源 输出分别不同的多个波长的1次光。波长变换部将从多个激励光源输出的1次光受光并波 长变换，将包含该波长变换后的光的照明光P向观察对象射出。
[0034] 具体而言，光源装置2包含射出具有分别不同的光谱的多个激励光的多个激励光 源（1次光源）。多个激励光源中，例如作为第一激励光源而包含作为半导体激光器的第一 激光二极管5,作为第二激励光源而包含作为半导体激光器的第二激光二极管6。
[0035]第一激光二极管5将作为发光峰值的中心波长（第一光谱）为415nm(A1)、半幅 值为几nm以下的狭波段的蓝紫色的激光作为第一 1次光（第一激励光）射出。
[0036] 第二激光二极管6将作为发光峰值的中心波长（第二光谱）为445nm(A2)、半幅 值为几nm以下的狭波段的蓝色的激光作为第二1次光（第二激励光）射出。
[0037] 从第一和第二激光二极管5、6出射的各激光（第一和第二激励光）存在于蓝色区 域。从各激光二极管5、6出射的各激光的波长Al、A2将分别成为发光峰值的中心波长 415nm(A1)、445nm(A2)作为代表值而举出，但不限于这些中心波长，在能够维持本实施方 式的作用效果的范围内也可以有偏差、个体差。
[0038] 第一和第二激光二极管5、6与光源控制部7连接，被该光源控制部7驱动控制。由 光源控制部7进行的第一和第二激光二极管5、6的驱动控制的详细情况后述。
[0039] 在第一激光二极管5,经由第一光纤8光学连接着光耦合器9的一入射端。第一光 纤8将从第一激光二极管5射出的蓝紫色的激光向光耦合器9导光。
[0040] 在第二激光二极管6,经由第二光纤10光学连接着光耦合器9的另一入射端。第 二光纤10将从第二激光二极管6射出的蓝色的激光向光耦合器9导光。
[0041] 光親合器9的出射端经由第三光纤11而与波长变换单元12光学连接。光親合器 9将被第一光纤8导光来的蓝紫色激光作为第一1次光（激励光）射出，或将被第二光纤 10导光来的蓝色激光作为第二1次光射出，或者射出将被第一光纤8导光来的作为蓝紫色 激光的第一 1次光和被第二光纤10导光来的作为蓝色激光的第二1次光混合了的1次光 (混合激励光）。
[0042] 第三光纤11将被光耦合器9混合并射出的1次光、即蓝紫色激光、蓝色激光、或混 合激励光向波长变换单元12导光。第三光纤11将蓝紫色激光、蓝色激光、或混合激励光从 该第三光纤11的开口即同一部位的开口向被检体Q照射。
[0043] 第一、第二以及第三光纤8、10、11分别是例如具有芯径50ym、数值孔径FNA= 0. 2的多模光纤。
[0044] 在第一、第二激光二极管5、6与各光纤8、10各自之间，设有多个親合透镜。多个 耦合透镜使分别从第一、第二激光二极管5、6射出的蓝紫色激光、蓝色激光分别会聚而耦 合到各光纤8、10中。
[0045] 图2表示波长变换单元12的概略结构图。波长变换单元12将从第三光纤11射 出的1次光即蓝紫色激光、蓝色激光或混合激励光受光，与这些激励光对应地，作为照明光 P而照射第一或第二照明光PI、P2。
[0046] 具体而言，波长变换单元12对于从第三光纤11射出的作为1次光的蓝紫色激光 (入1)而言激励强度低，不进行波长变换发出荧光。由此，波长变换单元12使蓝紫色激光 (入1)透射，将该蓝紫色激光（M)作为照明光（观察光）P、这里是第一照明光P1射出。第 一照明光P1至少包含由从第一或第二激光二极管5、6中的作为第一 1次光源的第一激光 二极管5射出的第一 1次光构成的第一狭波段光谱要素。对于第一照明光P1而言，在包含 第一狭波段光谱要素的颜色区域中的第一颜色区域，被检体Q的物质的吸收强度相对不易 被吸收的波长的强度低。
[0047] 波长变换单元12将从第三光纤11射出的作为1次光的蓝色激光（A2)波长变换， 这里波长变换为黄色的荧光（X3)，将该荧光（A3)射出。随之存在不被波长变换单元12 波长变换而透射该波长变换单元12的蓝色激光（X2)。
[0048] 因而，波长变换单元12将波长变换后的荧光（A3)、和不被该波长变换单元12波 长变换而透射的蓝色激光（A2)的一部分混合，将该混合光作为照明光（观察光）P、这里是 第二照明光P2射出。第二照明光P2包含混合了从1次光源中的作为第二1次光源的第二 激光二极管6射出的第二1次光、和由被该第二1次光激励的第一荧光体（波长变换部件 22)生成的第一焚光的光。
[0049] 波长变换单元12的构造包括保持件20、光透射部件21、波长变换部件22、反射部 件23、入射部24和射出部25。
[0050] 保持件20保持光透射部件2