(57)【要約】【課題】通常光観察や特殊光観察等の複数の観察に使用可能で、かつ所望の波長帯域の画像を得ることが可能な小型化を実現すること。【解決手段】複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、観察対象における照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、複数の観察モードを入力可能なモード入力部と、モード入力部に観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モードが入力された場合、複数の１次光源を順次点灯して照明光を順次観察対象に対して同一箇所の開口から照射する光源手段と、複数の照明光をそれぞれ観察対象に照射する毎の複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて観察対象の特殊光観察画像を生成する画像取得手段とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、
複数の観察モードを入力可能なモード入力部と、
前記モード入力部に前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モードが入力された場合、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射する光源手段と、
前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する画像取得手段と、
を具備することを特徴とする被検体観察システム。
【請求項２】
前記モード入力部に前記特殊光観察モードが入力された場合、前記画像取得手段は、前記光源手段から出力される前記照明光の波長特性と当該画像取得手段に有する前記色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報に基づいて前記特殊光観察画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
【請求項３】
前記光源手段は、前記照明光としてそれぞれ波長の異なる第１の照明光と第２の照明光とを射出し、
前記モード入力部に前記特殊光観察モードが入力された場合、前記画像取得手段は、前記光源手段から前記第１の照明光が前記観察対象に照射される毎に取得される各第１の撮像フレームの画像から第１の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、かつ前記光源手段から前記第２の照明光が前記観察対象に照射される毎に取得される各第２の撮像フレームの画像から第２の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、前記第１の狭帯域スペクトル要素の情報と前記第２の狭帯域スペクトル要素の情報とを組み合わせて前記特殊光観察画像を構築する、
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体観察システム。
【請求項４】
前記画像取得手段は、前記第１の撮像フレームの画像を保存する第１のフレームメモリと、
前記第２の撮像フレームの画像を保存する第２のフレームメモリと、
前記観察対象を撮像する撮像手段と、
を備え、
前記画像取得手段は、前記光源手段により前記第１の照明光を照射しているときに前記撮像手段における露光処理により取得した前記第１の撮像フレームの画像を前記第１のフレームメモリに保存し、前記光源手段により前記第２の照明光を照射しているときに前記撮像手段における露光処理により取得した前記第２の撮像フレームの画像を前記第２のフレームメモリに保存する、
ことを特徴とする請求項３に記載の被検体観察システム。
【請求項５】
前記第１の狭帯域スペクトル要素と前記第２の狭帯域スペクトル要素とは、それぞれ前記観察対象の物質の吸収強度が高い波長を含み、かつ異なる吸収ピークに属することを特徴とする請求項３又は４に記載の被検体観察システム。
【請求項６】
前記第１の照明光は、前記１次光源のうち第１の１次光源から射出される第１の１次光で構成される前記第１の狭帯域スペクトル要素を少なくとも含み、前記第１の狭帯域スペクトル要素を含む前記色領域のうち第１の色領域において、前記観察対象の物質の吸収強度が相対的に吸収されにくい波長の強度が低いことを特徴とする請求項５に記載の被検体観察システム。
【請求項７】
前記第２の照明光は、前記１次光源のうち第２の１次光源から射出される第２の１次光と、当該第２の１次光により励起される第１の蛍光体により生成される第１の蛍光とが混合した光を含み、
前記第１の蛍光体は、前記１次光源のうち第１の１次光により励起されず、
前記第２の１次光は、前記第１の狭帯域スペクトル要素を含む前記色領域のうち第１の色領域に属し、前記第１の１次光と波長が異なる、
ことを特徴とする請求項５に記載の被検体観察システム。
【請求項８】
前記色領域のうち第２の色領域は、前記第２の狭帯域スペクトル要素を含み、
前記第２の色領域の短波長境界値又は長波長境界値は、前記第１の蛍光の長波長境界値と短波長境界値の間に位置し、かつ前記第２の色領域のもう一方の境界値は、前記第１の蛍光の長波長境界値より長波長又は短波長境界値より短波長に位置し、
前記第２の狭帯域スペクトル要素は、前記第２の色領域と、前記第１の蛍光のスペクトルが重なり合った波長領域である、
ことを特徴とする請求項７に記載の被検体観察システム。
【請求項９】
前記画像取得手段は、前記第１の撮像フレームの前記第１の色領域の画素情報と、前記第２の撮像フレームの前記第２の色領域の画素情報を用いて、特殊光観察に於ける画像を構成することを特徴とする請求項４に記載の被検体観察システム。
【請求項１０】
前記観察対象の物質は、前記被検体内に存在するヘモグロビンであることを特徴とする請求項５又は６に記載の被検体観察システム。
【請求項１１】
前記観察対象の物質は、前記被検体外より投与され特定の波長に反応して発光する蛍光プローブであることを特徴とする請求項５又は６に記載の被検体観察システム。
【請求項１２】
前記第１の照明光は、前記第１の１次光に加えて、可視光波長領域の中でありかつ前記第１の色領域に含まれない波長域に強度を持つことを特徴とする請求項６に記載の被検体観察システム。
【請求項１３】
前記第１の照明光は、前記第１の１次光に加えて、前記第１の１次光により励起される第２の蛍光を含むことを特徴とする請求項１２に記載の被検体観察システム。
【請求項１４】
前記第２の照明光は、前記第２の色領域に含まれない波長に強度を持つことを特徴とする請求項７に記載の被検体観察システム。
【請求項１５】
前記第２の照明光は、前記第２の１次光により励起される第３の蛍光を含むことを特徴とする請求項１４に記載の被検体観察システム。
【請求項１６】
前記第２の照明光は、白色光であり、
前記第２の撮像フレームで得られる画像は、通常光観察画像である、
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の被検体観察システム。
【請求項１７】
前記第１の１次光は、４１５ｎｍ付近の波長に強度ピークを持ち、
前記第２の２次光は、４４５ｎｍ付近の波長に強度ピークを持ち、
前記第１の蛍光は、前記第２の１次光により励起される緑色の蛍光であり、
前記第１の色領域は、波長４６０ｎｍを中心とした青色領域であり、
前記第２の色領域は、波長５４０ｎｍを中心とした緑色領域である、
ことを特徴とする請求項８に記載の被検体観察システム。
【請求項１８】
前記第２の蛍光は、前記第１の１次光により励起される赤色の蛍光を含むことを特徴とする請求項１３に記載の被検体観察システム。
【請求項１９】
前記第３の蛍光は、前記第２の１次光により励起される赤色の蛍光を含むことを特徴とする請求項１５に記載の被検体観察システム。
【請求項２０】
前記第２の照明光は、前記第１の照明光を含むことを特徴とする請求項７に記載の被検体観察システム。
【請求項２１】
前記光源手段が備える複数の１次光源は、レーザ光源であることを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
【請求項２２】
前記光源手段が備える複数の１次光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
【請求項２３】
前記画像取得手段は、前記第１のフレームメモリに保存されている前記第１の撮像フレームの画像における特定の検出色画面の輝度情報と、前記第２のフレームメモリに保存されている前記第２の撮像フレームの画像における特定の検出色画面の輝度情報とを演算処理して、特定の波長成分の光による画像を解析的に求めて前記特殊光観察画像を構築することを特徴とする請求項４に記載の被検体観察システム。
【請求項２４】
前記モード入力部は、前記観察対象に対し通常観察を行う通常光観察モードを入力可能であり、
前記モード指示部へ前記通常光観察モードを入力した場合、前記光源手段は照明光として第２の照明光を出力する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の被検体観察システム。
【請求項２５】
複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、
前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モード時、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射し、
前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する、
ことを特徴とする被検体観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色光による通常観察や、この通常観察での波長とは異なる波長の光、例えば特定の被検体を観察するための特殊光による観察などの複数の観察を行う被検体観察システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば内視鏡等の被検体観察システムは、被検体に白色光等を照射するために発光装置を備えている。このような発光装置としては、現在、光ファイバ先端に波長変換部材を配置し、小型固体光源から出力された光を波長変換部材により波長変換することにより、光を所望の照射パターンや色へ変化させるものが開発されている。特許文献１は、励起光源と光ファイバ先端に配置する波長変換部材との組合せにより、様々な色が射出可能な発光装置及びそれを用いた内視鏡装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、先端に配置した複数の波長変換部材を励起光源で励起し、この励起により発生する白色光、すなわち可視光領域の広範囲にスペクトル成分を持つ白色光を内視鏡用光源として射出し、この白色光を生体内に照射することにより当該生体内の通常光観察を実現している。また、特許文献１は、白色光とは異なる色、すなわち波長の異なる光を射出する場合には、発光特性が異なる波長変換部材を励起光源で励起することにより実現している。
【０００５】
このため、特許文献１では、白色光による通常光観察と、白色光と異なる色による観察となどの複数の観察を行う場合には、発光特性が異なる複数の波長変換部材を先端に配置する必要がある。又、特許文献１では、励起光源から波長変換部材に励起光を導光する導光部材や、励起光源も場合によっては複数必要となり、発光装置等の小型化が困難である。
【０００６】
そこで本発明は、通常光観察や特殊光観察等の複数の観察に使用可能で、かつ所望の波長帯域の画像を得ることが可能な小型化を実現できる被検体観察システム及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主要な局面に係る被検体観察システムは、複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、複数の観察モードを入力可能なモード入力部と、前記モード入力部に前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モードが入力された場合、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射する光源手段と、前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する画像取得手段とを具備する。
【０００８】
本発明の主要な局面に係る被検体観察方法は、複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モード時、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射し、前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通常光観察や特殊光観察等の複数の観察に使用可能で、かつ所望の波長帯域の画像を得ることが可能な小型化を実現できる被検体観察システム及びその方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る被検体観察システムの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置における波長変換ユニットを示す概略構成図。
【図３】同装置における波長変換部材を形成する酸化物蛍光体の励起／蛍光スペクトル特性を示す図。
【図４】同装置における撮像手段に用いられるＣＣＤイメージャの感度波長特性を示す図。
【図５】同装置における波長変換ユニットから射出される第１の照明光のスペクトル特性を示す図。
【図６】同装置における波長変換ユニットから射出される第２の照明光のスペクトル特性を示す図。
【図７】同装置において生体組織中の血管Ｋ内に流れるヘモグロビンの吸収強度の指標となる吸収係数を示す図。
【図８】同装置における撮像手段のＧ画素の受光感度特性と黄色蛍光の波長スペクトルとの重なった第２の狭帯域スペクトル要素に相当する部分を示す図。
【図９】本発明に係る被検体観察システムの第２の実施の形態における波長変換ユニットを示す構成図。
【図１０】同装置における波長変換部材（緑色）の吸収/蛍光特性を示す図。
【図１１】同装置における波長変換部材（赤色）の吸収/蛍光特性を示す図。
【図１２】本発明に係る被検体観察システムの第３の実施の形態における波長変換ユニットを示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］  
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。  
ここで、本実施の形態における色領域と波長領域との関係は、以下のように定義する。青色（Ｂ）領域は、波長領域３８０ｎｍ〜５００ｎｍとし、緑色（Ｇ）領域は、波長領域５００ｎｍ〜６００ｎｍとし、赤色（Ｒ）領域は、波長領域６００ｎｍ〜７２０ｎｍとする。なお、後述する撮像手段３０の青画素、緑画素、赤画素の感度が最大となる波長は、それぞれ青色領域、緑色領域、赤色領域に含まれるようにする。
【００１２】
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。被検体Ｑは、例えば人体等であり、血管（毛細血管、深部の太い血管等を含む）Ｋを含む生体組織である。  
この被検体観察装置１は、複数の観察モード、例えば被検体Ｑに白色光を照射して観察するための通常光観察モードと、観察対象のうち特定の観察対象を強調表示するモード、具体的に被検体Ｑ中の観察対象として例えば血管Ｋ中に流れる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。この被検体観察装置１は、被検体Ｑに照明光Ｐとして第１又は第２の照明光Ｐ１、Ｐ２を照射する光源装置２と、被検体Ｑの画像情報を取得する画像取得装置３と、これら光源装置２と画像取得装置３とを制御するシステム制御部４とを有する。
【００１３】
光源装置２は、それぞれ異なる複数の波長の１次光を出力する複数の１次光源としての複数の励起光源と、複数の励起光源から出力された１次光を受光して波長変換し、当該波長変換した光を含む照明光Ｐを観察対象に射出する波長変換部とを有する。具体的に、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（１次光源）を有する。これら励起光源は、例えば第１の励起光源として半導体レーザである第１のレーザダイオード５と、第２の励起光源として半導体レーザである第２のレーザダイオード６とを有する。  
【００１４】
第１のレーザダイオード５は、発光ピークとなる中心波長（第１のスペクトル）が４１５ｎｍ（λ１）で、半値幅が数ｎｍ以下の狭帯域の青紫色のレーザ光を第１の１次光（第１の励起光）として射出する。  
第２のレーザダイオード６は、発光ピークとなる中心波長（第２のスペクトル）が４４５ｎｍ(λ２）で、半値幅が数ｎｍ以下の狭帯域の青色のレーザ光とするを第２の１次光（第２の励起光）として射出する。
【００１５】
これら第１と第２のレーザダイオード５、６から出射される各レーザ光（第１と第２の励起光）は、青色領域に存在する。これらレーザダイオード５、６から出射される各レーザ光の波長λ１、λ２は、それぞれ発光ピークとなる中心波長４１５ｎｍ（λ１）、４４５ｎｍ（λ２）を代表値として挙げたが、これら中心波長に限定されるものでなく、本実施の形態の作用効果を維持出来る範囲でばらつき・固体差が有っても良い。  
これら第１と第２レーザダイオード５、６は、光源制御部７に接続され、当該光源制御部７によって駆動制御される。この光源制御部７による第１と第２レーザダイオード５、６の駆動制御の詳細は、後述する。
【００１６】
第１のレーザダイオード５には、第１の光ファイバ８を介して光カプラ９の一入射端が光学的に接続されている。この第１の光ファイバ８は、第１のレーザダイオード５から射出された青紫色のレーザ光を光カプラ９に導光する。  
第２のレーザダイオード６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６から射出された青色のレーザ光を光カプラ９に導光する。
【００１７】
光カプラ９の出射端は、第３の光ファイバ１１を介して光学的に波長変換ユニット１２に接続されている。この光カプラ９は、第１の光ファイバ８によって導光された青紫色レーザ光を第１の１次光（励起光）として射出するか、第２の光ファイバ１０によって導光された青色レーザ光を第２の１次光として射出するか、又は第１の光ファイバ８によって導光された青紫色レーザ光である第１の１次光と第２の光ファイバ１０によって導光された青色レーザ光である第２の１次光とを混合した１次光（混合励起光）として射出する。  
第３の光ファイバ１１は、光カプラ９により混合されて射出された１次光、すなわち青紫色レーザ光、青色レーザ光、又は混合励起光を波長変換ユニット１２に導光する。この第３の光ファイバ１１は、青紫色レーザ光、青色レーザ光、又は混合励起光を当該第３の光ファイバ１１の開口、すなわち同一箇所の開口から被検体Ｑに照射するものとなる。
【００１８】
なお、第１、第２及び第３の光ファイバ８、１０、１１は、それぞれ例えばコア径５０μｍ、開口数ＦＮＡ＝０．２を有するマルチモード光ファイバである。  
第１、第２のレーザダイオード５、６と各光ファイバ８、１０との各間には、第１、第２のレーザダイオード５、６から射出される青紫色レーザ光、青色レーザ光をそれぞれ収束させて各光ファイバ８、１０に結合するための各結合レンズ（不図示）が設けられている。
【００１９】
図２は波長変換ユニット１２の概略構成図を示す。この波長変換ユニット１２は、第３の光ファイバ１１から射出された１次光、すなわち青紫色レーザ光、青色レーザ光、又は混合励起光を受光し、これら励起光に応じて照明光Ｐとして第１又は第２の照明光Ｐ１、Ｐ２を照射する。  
具体的に波長変換ユニット１２は、第３の光ファイバ１１から射出された１次光としての青紫色レーザ光（λ１）に対して励起強度が低く、波長変換して蛍光を発光しないものとなっている。これにより、波長変換ユニット１２は、青紫色レーザ光（λ１）を透過させ、当該青紫色レーザ光（λ１）を照明光（観察光）Ｐ、ここでは第１の照明光Ｐ１として射出する。この第１の照明光Ｐ１は、第１又は第２のレーザダイオード５、６のうち第１の１次光源としての第１のレーザダイオード５から射出される第１の１次光で構成される第１の狭帯域スペクトル要素を少なくとも含み、第１の狭帯域スペクトル要素を含む色領域のうち第１の色領域において、被検体Ｑの物質の吸収強度が相対的に吸収されにくい波長の強度が低い。
【００２０】
又、この波長変換ユニット１２は、第３の光ファイバ１１から射出された１次光としての青色レーザ光（λ２）を波長変換、ここでは黄色の蛍光（λ３）に波長変換し、この蛍光（λ３）を射出する。これと共に波長変換ユニット１２は、波長変換せずに当該波長変換ユニット１２を透過する青色レーザ光（λ２）が存在する。  
従って、波長変換ユニット１２は、波長変換した蛍光（λ３）と、当該波長変換ユニット１２により波長変換されずに透過した青色レーザ光（λ２）の一部とを混合し、この混合光を照明光（観察光）Ｐ、ここでは第２の照明光Ｐ２として射出する。この第２の照明光Ｐ２は、１次光源のうち第２の１次光源としての第２のレーザダイオード６から射出される第２の１次光と、当該第２の１次光により励起される第１の蛍光体（波長変換部材２２）により生成される第１の蛍光とが混合した光を含む。
【００２１】
この波長変換ユニット１２の構造は、ホルダ２０と、光透過部材２１と、波長変換部材２２、反射部材２３と、入射部２４と、射出部２５とから成る。  
ホルダ２０は、光透過部材２１と波長変換部材２２とを保持するもので、第３の光ファイバ１１の接続側、すなわち１次光の入射側に光透過部材２１が設けられ、かつ照明光Ｐの射出側に波長変換部材２２が設けられている。このホルダ２０における光透過部材２１側には、１次光を入射するための入射部２４が形成され、かつ波長変換部材２２側には、第１又は第２の照明光Ｐ１、Ｐ２である照明光Ｐを射出するための射出部２５が形成されている。
【００２２】
このホルダ２０の内部は、例えば凹部状に窪んだ円錐状のテーパー形状に形成され、このテーパー形状の内周面に例えば膜状の反射部材２３が形成されている。この反射部材２３は、レーザ光及び蛍光を正反射又は拡散反射する。  
光透過部材２１は、第３の光ファイバ１１の射出端から射出される１次光（青紫色レーザ光、青色レーザ光、混合光）と波長変換部材２２により波長変換された蛍光とを透過するもので、透過率の高いガラスやシリコーン樹脂等の部材により形成されている。
【００２３】
波長変換部材２２は、第２のレーザダイオード６から射出される１次光の青色レーザ光（中心波長４４５ｎｍ：第２の励起光：λ２）を吸収して黄色の蛍光（λ３）を発する。この波長変換部材２２は、例えばＣｅ（セリウム）賦活のガーネット結晶構造を有する酸化物蛍光体（ＹＡＧ、ＴＡＧ）が用いられる。この酸化物蛍光体（ＹＡＧ、ＴＡＧ）は、波長領域４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色レーザ光を吸収して黄色蛍光を発光可能な材料であるので、波長領域４３０ｎｍ〜４７０ｎｍ中にピークを有する青色レーザ光と組み合わせて使用することができる。  
又、この波長変換部材２２は、第１のレーザダイオード５から射出される青紫色のレーザ光（中心波長４１５ｎｍ：第１の励起光：λ１）に対して励起強度が低く、励起されないものとなっている。
【００２４】
図３は波長変換部材２２を形成する酸化物蛍光体の励起／蛍光スペクトル特性を示す。ここで、励起スペクトルの励起領域は、励起強度がピーク値の半分以上である領域と定義する。又、可視光領域は、波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとする。  
波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域における酸化物蛍光体の吸収領域は、およそ波長領域４２０ｎｍ〜５２０ｎｍである。黄色の蛍光スペクトル（第１の蛍光）は、蛍光ピークが中心波長５７５ｎｍ（λ３）に存在し、半値幅が９５ｎｍのブロードなスペクトルを有する。この蛍光スペクトルの波形は、蛍光ピーク波長に対して長波長側が短波長側と比べて緩やかな傾斜な特性を有する。
【００２５】
この酸化物蛍光体は、第１のレーザダイオード５から出射される１次光である中心波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色のレーザ光（第１の励起光）に対して励起強度が低く、励起されない。この酸化物蛍光体は、励起強度が第２のレーザダイオード６から出射される１次光である波長４４５ｎｍ（λ２）の青色のレーザ光（第２の励起光）に対する強度に対して約３分の１以下であれば、励起されないと見なせる。  
この波長変換部材２２は、シリコーン樹脂やガラスなどの封止材料に粉末形状の蛍光体を分散し、当該封止材料を固化させることにより形成される。この波長変換部材２２の厚さや封止材料に混合される粉末蛍光体の濃度条件は、蛍光体の励起光吸収率や波長変換効率の特性等を考慮して、第３の光ファイバ１１から１次光として入射する青色レーザ光、すなわち第２のレーザダイオード６から出射される青色レーザ光（中心波長４４５ｎｍ：第２の励起光：λ２）の一部を所望の波長、ここでは黄色蛍光（λ３）に変換するために設定される。
【００２６】
この波長変換部材２２は、ホルダ２０の入射部２４に接続された第３の光ファイバ１１から入射する１次光の青紫色レーザ光（第１の励起光）や青色レーザ光（第２の励起光）の光路軸上に配置される。この波長変換部材２２は、例えば円柱形状に形成され、第３のファイバ１１からの第１、第２の励起光の光軸付近に設置される。
【００２７】
システム制御部４には、入力部（モード指示部）１３が接続されている。この入力部１３は、複数の観察モードとして、例えば通常光観察モードと特殊光観察モードとのいずれかの観察モードで観察するかを示す観察モード情報をシステム制御部４に送る。この入力部１３は、例えば、オペレータ等のマニュアル操作を受けて観察モード情報を入力したり、外部のコンピュータからの観察モード情報を入力する。
【００２８】
画像取得装置３は、光源装置２によって照明光Ｐが照射された観察対象である被検体Ｑの照射領域Ｓの画像を複数の色領域により色分解して画像を取得する。すなわち、この画像取得装置３は、被検体Ｑからの反射光を撮像して被検体Ｑの画像、例えば通常光観察モード時の通常光観察画像や、特殊光観察モード時の特殊光観察画像を取得するもので、撮像手段３０と、画像処理手段３１と、画像表示手段３５とを有する。  
撮像手段３０は、システム制御部４から出力される撮像制御信号によって撮像制御されるもので、光源装置２から出射された照明光Ｐの被検体Ｑの照射領域Ｓからの反射光Ｆを撮像し、ＢＧＲの画素毎の画素信号を出力する。この撮像手段３０は、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子を用いたＣＣＤイメージャやＣＭＯＳイメージャなどの撮像デバイスにより成る。
【００２９】
図４は一般的なＣＣＤイメージャの感度波長特性を示す。ＣＣＤイメージャは、青色領域内の波長４６０ｎｍ（λｂ）に感度ピークを有するＢ画素と、緑色領域内の波長５４０ｎｍ（λｇ）に感度ピークを有するＧ画素と、赤色領域内の波長６３０ｎｍ（λr）に感度ピークを有するＲ画素を備える。  
Ｂ画素の感度領域は、長波長側で波長５４０ｎｍまで存在し、Ｒ画素の感度領域は、短波長側で波長５４０ｎｍまで存在する。従って、Ｂ画素とＧ画素、Ｇ画素とＲ画素では、隣接する波長領域で感度が重なる波長領域を有する。  
なお、波長λに対するＢ画素の受光感度特性をｂ（λ）とし、Ｇ画素の受光感度特性をg(λ)とし、Ｒ画素の受光感度特性をr（λ）と定義する。
【００３０】
画像処理手段３１は、撮像手段３０から出力されるＢ画素、Ｇ画素、Ｒ画素毎の各画素信号を画像処理し、被検体Ｑの通常光観察画像や特殊光観察画像を取得するもので、第１のフレームメモリ３２と、第２のフレームメモリ３３と、演算器３４とを有する。  
この画像取得手段３１は、特殊光観察モードの指示があると、光源装置２から出力される複数の照明光、ここでは第１と第２の照明光Ｐ１、２の波長特性と当該画像取得手段３１に有する色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報を、第１と第２の照明光Ｐ１、２の照射毎に取得された複数の反射画像を組み合わせることで特殊光観察画像を取得する。
【００３１】
又、画像取得手段３１は、光源装置２から第１の照明光Ｐ１が被検体Ｑに照射される毎に取得される各第１の撮像フレームの反射画像から第１の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、かつ光源装置２から第２の照明光Ｐ２が被検体Ｑに照射される毎に取得される各第２の撮像フレームの反射画像から第２の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、第１の狭帯域スペクトル要素の情報と第２の狭帯域スペクトル要素の情報とを組み合わせて特殊光観察画像を構築する。  
第１の狭帯域スペクトル要素と第２の狭帯域スペクトル要素とは、それぞれ被検体Ｑの吸収強度が高い波長を含み、かつ異なる吸収ピークに属する。
【００３２】
第１と第２のフレームメモリ３２、３３は、それぞれ撮像手段３０から出力されるＢ画素、Ｇ画素、Ｒ画素毎の各画素信号を順次取り込み、フレーム毎の反射光画像として保存する。これら第１と第２のフレームメモリ３２、３３へのフレーム毎の反射光画像の保存は、システム制御部４から出力される保存フレーム信号によって制御される。
【００３３】
演算器３４は、第１のフレームメモリ３２と第２のフレームメモリ３３とにそれぞれ保存された各反射光画像を読み出し、これら反射光画像に対して演算を行って画像表示手段３５に表示する画像情報、例えば通常光観察画像や特殊光観察画像を生成する。  
画像表示手段３５は、画像処理手段３１の画像処理により取得さたれ通常光観察画像や特殊光観察画像を表示するもので、具体的に例えばＣＲＴや液晶ディスプレイなどを有する。
【００３４】
上記システム制御部４は、入力部１３から通常光観察モード又は特殊光観察モードを示す観察モード情報を入力すると、当該観察モード情報の内容に応じて光源制御信号を光源制御部７に送出すると共に、撮像制御信号を撮像手段３０に送出し、かつ保存フレーム信号を画像処理装置３１に送出する。
【００３５】
具体的に、システム制御部４は、通常光観察モードであれば、第２のレーザダイオード６を点灯する様に光源制御信号を光源制御部７に送出すると共に、撮像手段３０において露光処理と当該露光処理により得られるＢＧＲ画素毎の各画素信号の送出とを繰り返すための撮像制御信号を撮像手段３０に送出し、かつ撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存するための保存先を示す保存フレーム信号を画像処理装置３１に送出する。  
従って、通常光観察モードであれば、画像処理手段３１は、第２のレーザダイオード６が点灯したときに、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存する。  
演算器３４は、第２のフレームメモリ３３に保存された反射光画像を読み出し、この反射光画像を演算して白色光を被検体Ｑに照射したときの被検体Ｑの通常光観察画像を生成し、当該通常光観察画像を画像表示手段３５に表示する。
【００３６】
一方、特殊光観察モードであれば、システム制御部４は、光源装置２における複数の１次光源、すなわち第１と第２のレーザダイオード５、６を順次点灯して複数の波長の１次光の照明光Ｐを順次観察対象である被写体Ｑに照射する。このシステム制御部４は、第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯する様に光源制御信号を光源制御部７に送出すると共に、撮像手段３０に対して上記同様に、露光処理とＢＧＲ画素毎の各画素信号の送出とを繰り返すための撮像制御信号を撮像手段３０に送出し、かつ撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に保存するための保存先を示す保存フレーム信号を画像処理装置３１に送出する。
【００３７】
従って、特殊光観察モードであれば、画像処理手段３１は、第１と第２のレーザダイオード４、５が交互に点灯したときに、これら第１と第２のレーザダイオード４、５の交互の点灯に同期して撮像手段３０の撮像により得られた反射光画像をフレーム毎に第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に順次繰り返して保存する。この場合、第１のフレームメモリ３２には、反射光画像を第１の狭帯域スペクトル要素の情報を含む情報として保存し、第２のフレームメモリ３３には、反射光画像を第２の狭帯域スペクトル要素の情報を含む情報として保存する。
【００３８】
演算器３４は、第１と第２のフレームメモリ３２、３３の双方に保存されている反射光画像を読み出し、これら反射光画像を演算して特殊光観察画像を生成し、当該特殊光観察画像を表示手段３５に表示する。  
この特殊光観察モードにおいて、撮像手段３０の撮像により得られる反射光画像は、フレーム毎に第１のフレームメモリ３２と第２のフレームメモリ３３とに交互に順次繰り返して保存されるので、保存フレーム信号が保存先として第１のフレームメモリ３２を示す場合、撮像手段３０において直前に行われる露光処理の期間に当該第１フレームメモリ３２に保存されるべき反射光画像が生成される。この露光処理の直後、反射光画像は、第１フレームメモリ３２に保存される。  
同様に、保存フレーム信号が保存先として第２フレームメモリ３３を示す場合、撮像手段３０において直前に行われる露光処理の期間に当該第２フレームメモリ３３に保存されるべき反射光画像が生成される。この露光処理の直後、反射光画像は、第２フレームメモリ３３に保存される。
【００３９】
なお、画像処理手段３１は、上記の通りシステム制御部４から送出される保存フレーム信号に応じてフレーム毎の反射光画像を第１のフレームメモリ３２又は第２のフレームメモリ３３に保存しているが、これに限らず、入力部１３からの通常光観察モード又は特殊光観察モードを示す観察モード情報を直接入力して反射光画像を第１のフレームメモリ３２又は第２のフレームメモリ３３に保存するようにしてもよい。
【００４０】
例えば、画像処理手段３１は、通常光観察モードを示す観察モード情報を入力すると、第２のレーザダイオード６が点灯したときに、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存する。  
特殊光観察モードを示す観察モード情報を入力すると、画像処理手段３１は、第１と第２のレーザダイオード４、５が交互に点灯したときに、撮像手段３０の撮像により得られた反射光画像をフレーム毎に第１のフレームメモリ３２と第２のフレームメモリ３３とに交互に順次繰り返して保存する。このとき、反射光画像の保存先は、第１又は第２のレーザダイオード４、５のいずれかが点灯している期間に露光処理が行われたかを画像処理手段３１により判定することにより、第１又は第２のフレームメモリ３２、３３のいずれかに保存するかを決定する構成とすれば良い。
【００４１】
画像処理手段３１は、特殊光観察モード時、複数の照明光をそれぞれ観察対象である被写体Ｑに照射する毎の複数の反射光画像を取得してフレーム毎に第１のフレームメモリ３２と第２のフレームメモリ３３とに交互に順次繰り返して保存し、これら反射光画像に基づいて被写体Ｑの特殊光観察画像を生成する。  
又、画像処理手段３１は、通常光観察モードでの画像生成時と特殊光観察モードでの画像生成時との色情報を決定するホワイトバランス係数を有する。このホワイトバランス係数は、例えば照明光Ｐの波長λに対する発光強度特性Ｐ（λ）と、撮像手段３０の撮像素子としてＣＣＤの受光感度特性ｂ（λ）、ｇ（λ）、ｒ（λ）とを掛け合わせた感度特性に対して、反射特性が可視光領域でほぼ平坦な白色板を用いて設定される。  
照明光Ｐの発光強度特性Ｐ（λ）とＣＣＤの受光感度特性ｂ（λ）、ｇ（λ）、ｒ（λ）とをそれぞれ掛け合わせた色成分Ｂ、Ｇ、Ｒは、以下のように算出される。
【００４２】
【数１】
2014171511.tif 000003
例えば、白色板の反射特性（吸収特性）が可視光領域で一定であった場合、色成分Ｇに対する色成分Ｂのホワイトバランス係数ＷｂはＢ／Ｇであり、色成分Ｇに対する色成分Ｒのホワイトバランス係数ＷｒはＲ／Ｇとなる。  
これらホワイトバランス係数Ｗｂ、Ｗｒが１．０の場合は、照明光Ｐのスペクトル特性とＣＣＤの各画素の感度特性とを掛け合せたときに、青色成分と緑色成分と赤色成分とのバランスが良いことを示す。
【００４３】
ホワイトバランス係数ＷｂとＷｒとの係数による補正により、照明光Ｐのスペクトルが白色光とは異なっても、通常光観察画像と特殊光観察画像との生成は可能であるが、極端に小さい又は大きい数値では、色バランス設定時に特定画素のノイズが増幅されて、生成画像のノイズが大きくなるため、ホワイトバランス係数Ｗｂ、Ｗｒは、例えば１／３〜３の範囲が好ましい。  
従って、照明光Ｐに占める色成分の比率に関して、Ｒ画素が最大感度を有する波長６００ｎｍ以上のＲ色の光量は、Ｇ画素が最大感度を有する波長領域、例えば５２５ｎｍ〜５５５ｎｍの光量と比較して３分の１以上あることが好ましい。
【００４４】
光源制御部７は、システム制御部４から出力された光源制御信号を入力し、この光源制御信号に応じて第１又は第２のレーザダイオード５、６を点灯制御する。例えば、通常光観察モードであれば、システム制御部４は、第２のレーザダイオード６を点灯する光源制御信号を送出するので、光源制御部７は、第２のレーザダイオード６を点灯駆動する。一方、特殊光観察モードであれば、システム制御部４は、第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯する様に光源制御信号を送出するので、光源制御部７は、第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯駆動する。  
この光源制御部７は、第１と第２のレーザダイオード５、６の駆動電流や駆動方式、例えばパルス駆動、連続駆動（ＣＷ）などの駆動の制御を行って第１と第２のレーザダイオード５、６を点灯する。
【００４５】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。  
（１）観察モード情報として通常光観察モードが入力された場合
オペレータ等のマニュアル操作又は外部のコンピュータから通常光観察モードの観察モードが入力部１３に入力されると、この入力部１３は、通常光観察モードを示す観察モード情報をシステム制御部４に送る。  
このシステム制御部４は、通常光観察モードを示す観察モード情報を入力すると、第２のレーザダイオード６を点灯する光源制御信号を光源制御部７に送出すると共に、撮像手段３０において露光処理と当該露光処理により得られるＢＧＲ画素毎の各画素信号の送出とを繰り返すための撮像制御信号を撮像手段３０に送出し、かつ撮像手段３０の撮像によ
り得られたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存するための保存先を示す保存フレーム信号を画像処理装置３１に送出する。
【００４６】
光源制御部７は、第２のレーザダイオード６を点灯する光源制御信号を入力すると、この光源制御信号に従って第２のレーザダイオード６を点灯駆動する。この第２のレーザダイオード６は、中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光である１次光（第１の励起光）を射出する。この青色レーザ光は、第２の光ファイバ１０、光カプラ９、第３の光ファイバ１１に導光されて波長変換ユニット１２に入射する。
【００４７】
この波長変換ユニット１２は、入射した青色レーザ光の一部を波長変換部材２２である蛍光体により黄色蛍光（λ３）に波長変換する。これと共に波長変換ユニット１２は、蛍光体で吸収されずに黄色蛍光に波長変換されなかった青色レーザ光を透過する。これにより、波長変換ユニット１２は、波長変換した黄色蛍光と青色レーザ光とを射出端から照明光Ｐ（第２の照明光Ｐ２）として射出する。この第２の照明光Ｐ２は、被検体Ｑに照射され、当該被検体Ｑ上に照射領域Ｓが形成される。  
なお、波長変換ユニット１２から射出された第２の照明光Ｐ２は、所定の配光角を有する。この配光角と、当該波長変換ユニット１２の射出端及び被検体Ｑの間の距離との関係により被検体Ｑに照射される第２の照明光Ｐ２の照射領域Ｓの大きさが形成される。この照射領域Ｓは、撮像手段３０により撮像する範囲を少なくとも含む大きさの領域で、望ましくは上記撮像手段３０の撮像範囲よりも広くする。
【００４８】
通常光観察モード時の第２の照明光Ｐ２は、白色光であることが望ましい。被検体Ｑとして特に生体組織内に多い肌色から赤色を呈する被検体Ｑを観察するためには、緑色から赤色の波長領域にかけて連続した平坦なスペクトル成分が有効と考えられる。  
図５は第２の照明光Ｐ２のスペクトル特性Ｐ（λ）を示す。なお、ＢＧＲの各色領域においてスペクトル成分を有するのは、これらＢＧＲの各色領域の最大光強度に対して例えば２０分の１より大きい光強度が存在する領域と定義する。一方、最大光強度に対して２０分の１以下となる光強度は、スペクトル成分を有さないとする。  
波長変換ユニット１２から射出される第２の照明光Ｐ２は、中心波長４４５ｎｍ（λ１）にピークを持つ狭帯域の青色レーザ光と、中心波長５６５ｎｍ（λ３）付近にピークを有する黄色蛍光との混合光である。この混合光は、白色光付近となるような青色レーザ光と黄色蛍光との成分比率に設定される。  
第２の照明光Ｐ２は、青色レーザ光と黄色蛍光との間の波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの最大強度が青色レーザ光のピーク波長（λ１）の強度に対して２０分の１以下になっている。
【００４９】
この波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量は、波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光量の２０分の１以下になっている。  
第２の照明光Ｐ２の青色領域と緑色領域と赤色領域との光量の比率は、およそ５（青色）：３（緑色）：２（赤色）となっている。波長λ２（青色レーザ光）と波長λ３（黄色蛍光）との差分は、およそ１５０ｎｍであり、青色レーザ光の半値幅端と黄色蛍光の半値幅端との波長差分は、およそ８０ｎｍである。
【００５０】
一方、撮像手段３０は、第２の照明光Ｐ２が照射された被検体Ｑの照射領域Ｓからの反射光Ｆを撮像し、ＢＧＲの画素毎の画素信号を出力する。  
画像処理手段３１は、観察モード情報として通常光観察モードが入力されると、システム制御部４から出力されたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存するための保存先を示す保存フレーム信号に従い、撮像手段３０の撮像により取得されたＢＧＲの各画素信号を入力し、これらＢＧＲの各画素信号レベルに基づいてフレーム毎に反射光画像を生成し、これらフレーム毎に反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存する。
【００５１】
この画像処理手段３１の演算器３４は、第２のフレームメモリ３３に保存された反射光画像を演算して白色光を被検体Ｑに照射したときの被検体Ｑの通常光観察画像を生成し、当該通常光観察画像を例えばＣＲＴや液晶ディスプレイなどの画像表示手段３５に表示する。具体的に、演算器３４は、第２のフレームメモリ３３に保存されているＢＧＲの各画素の受光信号に対して所定の画像処理、例えばホワイトバランス、ノイズ低減、構造強調、ガンマ補正などの画像処理を施し、通常光観察画像を生成する。この通常光観察画像は、第２の照明光Ｐ２に含まれる全スペクトル成分を用いて生成するものである。
【００５２】
（２）観察モードとして特殊光観察モードが入力された場合
オペレータ等のマニュアル操作又は外部のコンピュータから特殊光観察モードの観察モードが入力部１３に入力されると、この入力部１３は、特殊光観察モードを示す観察モード情報をシステム制御部４に送る。  
このシステム制御部４は、特殊光観察モードを示す観察モード情報を入力すると、第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯する様に光源制御信号を光源制御部７に送出する。この光源制御信号は、第１又は第２のレーザダイオード５、６のいずれかを点灯させるのかを区別する情報を含む。従って、システム制御部４は、例えば、第１のレーザダイオード５を点灯させる光源制御信号と、第２のレーザダイオード６を点灯させる光源制御信号とを交互に送出する。これと共に、システム制御部４は、撮像手段３０に対して上記同様に、露光処理とＢＧＲ画素毎の各画素信号の送出とを繰り返すための撮像制御信号を撮像手段３０に送出し、かつ撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に保存するための保存先を示す保存フレーム信号を画像処理装置３１に送出する。
【００５３】
システム制御部４は、例えば、第１のレーザダイオード５を点灯させる光源制御信号と、第２のレーザダイオード６を点灯させる光源制御信号とを交互に送出する。  
光源制御部７には、システム制御部４から送出された第１のレーザダイオード５を点灯させる光源制御信号と、第２のレーザダイオード６を点灯させる光源制御信号とを交互に入力されて、これら光源制御信号に従って第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯駆動する。  
第１のレーザダイオード５が点灯すると、当該第１のレーザダイオード５は、発光ピークとなる中心波長４１５ｎｍ（λ１）で、半値幅が数ｎｍ以下の狭帯域の青紫色のレーザ光を１次光として射出する。この青紫色レーザ光は、第２の光ファイバ１０、光カプラ９、第３の光ファイバ１１に導光されて波長変換ユニット１２に入射する。
【００５４】
この波長変換部材２２は、第１のレーザダイオード５から射出される青紫色のレーザ光（中心波長４１５ｎｍ：λ１）に対して励起強度が低く、励起されない。従って、波長変換ユニット１２は、青紫色レーザ光（λ１）を透過させ、当該青紫色レーザ光（λ１）を照明光Ｐ（第１の照明光Ｐ１）として射出する。  
図６は第１の照明光Ｐ１のスペクトル特性Ｐ（λ１）を示す。この第１の照明光Ｐ１が波長変換部材２２に照射されたときに発光される黄色蛍光の光強度は、青紫色のレーザ光（中心波長４１５ｎｍ：λ１）の最大光強度に対して２０分の１以下となっており、上記の通り、波長変換部材２２は、第１のレーザダイオード５から射出される青紫色のレーザ光に対して励起強度が低く、励起されないものとなっている。
【００５５】
撮像手段３０は、第１の照明光Ｐ１が照射された被検体Ｑの照射領域Ｓからの反射光Ｆを撮像し、ＢＧＲの画素毎の画素信号を出力する。  
画像処理手段３１は、特殊光観察モード時、第１のレーザダイオード５が点灯したときに、この点灯しているタイミングで、システム制御部４から出力されたフレーム毎の反射光画像を第１のフレームメモリ３２に保存するための保存先を示す保存フレーム信号に従い、撮像手段３０の撮像により取得されたＢＧＲの各画素信号を入力し、これらＢＧＲの各画素信号レベルに基づいて１フレームの反射光画像を生成し、このフレームの反射光画像を第１のフレームメモリ３２に保存する。
【００５６】
一方、第２のレーザダイオード６が点灯すると、当該第２のレーザダイオード６は、上記同様に、中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光を射出するので、この青色レーザ光は、第２の光ファイバ１０、光カプラ９、第３の光ファイバ１１に導光されて波長変換ユニット１２に入射する。  
この波長変換ユニット１２は、入射した青色レーザ光の一部を波長変換部材２２である蛍光体により黄色の蛍光（λ３）に波長変換し、これと共に、蛍光体で吸収されずに黄色蛍光に波長変換されなかった青色レーザ光を透過する。これにより、波長変換ユニット１２は、黄色蛍光と青色レーザ光とを第２の照明光Ｐ２として射出する。この第２の照明光Ｐ２は、被検体Ｑに照射され、当該被検体Ｑ上に照射領域Ｓが形成される。  
撮像手段３０は、第２の照明光Ｐ２が照射された被検体Ｑの照射領域Ｓからの反射光Ｆを撮像し、ＢＧＲの画素毎の画素信号を出力する。
【００５７】
画像処理手段３１は、特殊光観察モード時、第２のレーザダイオード６が点灯したときに、この点灯しているタイミングで、システム制御部４から出力されたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存するための保存先を示す保存フレーム信号に従い、撮像手段３０の撮像により取得されたＢＧＲの各画素信号を入力し、これらＢＧＲの各画素信号レベルに基づいてフレーム毎に反射光画像を生成し、これらフレーム毎に反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存する。
【００５８】
これ以降、特殊光観察モードでは、第１と第２のレーザダイオード４、５が交互に順次繰り返して点灯するので、第１のレーザダイオード５が点灯したとき、被検体Ｑの反射光画像は、第１のフレームメモリ３２に保存される。第２のレーザダイオード６を点灯したとき、被検体Ｑの反射光画像は、第２のフレームメモリ３３に保存される。すなわち、第１のレーザダイオード５が点灯したとき、この点灯しているタイミングで、撮像手段３０の露光期間中に生成される反射光画像は、第１のフレームメモリ３２に保存される。又、第２のレーザダイオード６が点灯したとき、この点灯しているタイミングで、撮像手段３０の露光期間中に生成される反射光画像は、第２のフレームメモリ３３に保存される。
【００５９】
次に、高コントラストな特殊光画像が得られる作用について説明する。  
被検体Ｑには、血管Ｋと例えば粘膜などの生体組織との少なくとも光の吸収特性が異なる２種の組織が存在する。  
図７は生体組織中の血管Ｋ内に流れるヘモグロビンの吸収強度の指標となる吸収係数を示す。波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域において、ヘモグロビンは、波長４１５ｎｍ付近（λh1）と波長５４０ｎｍ付近（λh2）との異なる各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大きい性質を持つ。
【００６０】
一般に内視鏡等の特殊光観察であるＮＢＩ観察は、波長４１５ｎｍ付近（λh1）と波長５４０ｎｍ付近（λh2）との各波長領域を含む２つの波長の光、例えば、およそ波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光と、およそ波長領域５２５ｎｍ〜５５５ｎｍの光とを照明光Ｐ（観察光）として使用し、さらに、これら波長の光が生体組織表面から内部に侵入する光の深さと、これら波長の光の散乱特性が異なる性質を持つこととを利用して、血管Ｋ等をコントラスト良く観察することで、癌等の発見を容易にする技術（特殊光観察）である。
【００６１】
本実施の形態における第１の照明光Ｐ１は、中心波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫レーザ光を１次光とし、この青紫レーザ光は、生体組織の比較的表層部で吸収散乱されるので、被検体Ｑである生体組織の表面近傍の血管Ｋの観察に有効である。  
第２の照明光Ｐ２は、中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光と、波長５６５ｎｍ付近にピークを持つ黄色蛍光（λ３）とにより白色光となる成分を有している。黄色蛍光は、ブロードなスペクトルで、波長５４０ｎｍ付近の光を含んでいる。  
この黄色蛍光に含む波長５４０ｎｍ付近の光は、生体組織への照射時にある程度散乱されつつも、波長４１５ｎｍ（λ１）の光よりも生体組織の皮下深くまで進行して、皮下にある血管Ｋ等に吸収散乱されるので、皮下組織の血管Ｋの観察に有効である。好ましくは、黄色蛍光の成分のピーク波長λ３は、緑色領域のヘモグロビンの吸収ピーク波長５４０ｎｍの吸収係数に対して２分の１以上である吸収係数の波長帯域内に存在することが、皮下組織の血管Ｋの観察に吸収される割合増加と、Ｇ画素の感度が増加する方向となるので、コントラストが高い画像を得ることができる。
【００６２】
一方、ヘモグロビンの吸収特性は、波長４１５ｎｍ付近（λh1）から長波長側になるにつれて吸収強度が急激に低下する傾向を示す。例えば、波長４５０ｎｍの吸収係数を波長４１５ｎｍ（λh1）と比較した場合、吸収強度は、波長差３５ｎｍでおよそ１／５まで低下している。  
これに対して、被検体Ｑ内の生体組織は、肌色から赤色を示すものが多く、例えば生体組織の吸収特性の一例として、図７に示すように青色領域から赤色領域にかけて吸収係数が緩やかに低下し、青色領域の波長４１５ｎｍ付近（λh1）ではヘモグロビンの吸収係数よりも小さく、波長４５０ｎｍ付近ではヘモグロビンの吸収係数より大きい組織も存在する。
【００６３】
血管Ｋをコントラスト高く観察するためには、観察光として第２の照明光Ｐ２に含まれる中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光について、ヘモグロビンの吸収係数が生体組織の吸収係数よりも大きい波長４１５ｎｍ付近（λh1）の第１の光量を上記ヘモグロビンの吸収係数が生体組織の吸収係数よりも小さい波長４５０ｎｍ付近の第２の光量よりも多くすることにより、ヘモグロビンが生体組織に対して吸収される青色領域の光量の割合を増加させることが必要である。
【００６４】
画像取得に使用する撮像手段３０のＣＣＤのＢ画素は、上記の通りヘモグロビンの吸収係数が生体組織の吸収係数よりも大きい波長４１５ｎｍ（λ１）付近よりも波長４５０ｎｍ付近の感度がおよそ２倍程度高い。このため、波長４５０ｎｍから長波長側の青色領域である波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量が波長４１５ｎｍ付近である波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光量の２分の１程度の比率であれば、上記の通りＢ画素の感度がおよそ２倍程度高いことから、波長４１５ｎｍ（λ１）の光量よりも波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量が多くなってしまい、当該波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量（波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の付近の波長）がコントラストを高める際に画像ノイズとして影響を与えてしまう。すなわち、被検体Ｑの表面近傍の血管Ｋ（ヘモグロビンが流れる）の観察の際に、生体組織による吸収により発生する画像ノイズの影響を受けてしまう。
【００６５】
画像ノイズの低減のためには、波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量を波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光量の５分の１以下に抑えることが有効である。さらに、波長領域４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量を波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光量の１０分の１以下とすることで画像ノイズ低減に加えて、コントラスト高い画像を得ることができる。
【００６６】
次に、第１の照明光Ｐ１を照射したときに第１のフレームメモリ３２に保存された反射光画像と、第２の照明光Ｐ２を照射したときに第２のフレームメモリ３３に保存された反射光画像とに基づいて特殊光観察画像を生成する動作について説明する。
第１の照明光Ｐ１又は第２の照明光Ｐ２が被検体Ｑに照射されたとき、これら第１の照明光Ｐ１と第２の照明光Ｐ２とは、それぞれ被検体Ｑ上の照射領域Ｓ内にある血管Ｋや生体組織の吸収特性によって一部が吸収され、残りの一部が散乱、反射されて、撮像手段３０のＢ画素とＧ画素とＲ画素で受光される。
【００６７】
Ｂ画素の受光感度特性は、波長領域３８０ｎｍ〜５４０ｎｍに存在する。第２の照明光Ｐ２を照射したときにＢ画素が受光する反射光Ｆは、第２の１次光である青色レーザ光（λ２）と黄色蛍光（λ３）との短波長領域部分に相当する。但し、Ｂ画素は波長５２０ｎｍ付近の感度が低いため、Ｂ画素で受光される成分は、主に青色レーザ光となる。  
第２の照明光Ｐ２に含まれる１次光である青色レーザ光（λ２）は、前述の通り特殊光観察では画像ノイズの原因となる。
【００６８】
第１の照明光Ｐ１を照射したときにＢ画素が受光する反射光Ｆは、１次光である青紫レーザ光（λ１）となり、Ｂ画素で受光される成分は青紫レーザ光となる。この青紫レーザ光（λ１）は、前述の通りヘモグロビンの一つ目の吸収ピークである波長４１５ｎｍ付近（λh1）に強度を持ち、生体組織の比較的表層部で吸収散乱される。
【００６９】
これにより、第１の照明光Ｐ１を照射して取得されて第１のフレームメモリ３２に保存されたフレーム毎の反射光画像には、Ｂ画素の情報として組織の表面近傍の血管Ｋの状況に関する情報が保存されている。また、同第１の照明光Ｐ１の照射により取得された同フレーム毎の反射光画像には、Ｂ画素の情報として、第２の照明光Ｐ２に含まれる１次光すなわち青色レーザ光（λ２）の反射光Ｆの情報が含まれておらず、ヘモグロビン以外の生体組織による青色レーザ光の吸収で発生するノイズの影響が低減できる。
【００７０】
図８はＧ画素の受光感度特性と黄色蛍光（λ３）の波長スペクトルとの重なった第２の狭帯域スペクトル要素に相当する部分Ｍを示す。Ｇ画素の受光感度特性は、波長領域４６０ｎｍ〜６４０ｎｍに存在する。第２の照明光Ｐ２を照射したときにＧ画素が受光する反射光Ｆは、黄色蛍光（λ３）の強度ピーク付近の波長領域に相当する。このＧ画素の受光感度特性と黄色蛍光（λ３）の波長スペクトルとの重なった部分ＭがＧ画素に取り込まれる。
【００７１】
ところが、波長５６５ｎｍ付近にピークを持つ黄色蛍光（λ３）の強度スペクトルの短波長端は、Ｇ画素の受光感度特性に挟まれている。しかるに、図８に示すようにＧ画素の受光感度特性と黄色蛍光（λ３）の波長スペクトルとの重なった部分Ｍは、それぞれの持つ波長スペクトルより狭い特性となり、第２の狭帯域スペクトル要素に相当する。  
この第２の狭帯域スペクトル要素の部分Ｍは、ヘモグロビンの２つ目の吸収ピークである波長５４０ｎｍ付近（λh2）に強度を持ち、かつ当該波長の光が前述の通り生体組織に照射時にある程度散乱されつつも、波長４１５ｎｍ（λh1）の光よりも皮下深くまで進行して、皮下にある血管Ｋ等に吸収散乱されるので、皮下組織の血管Ｋの観察に有効である。  
第１の照明光Ｐ１を照射したときには、Ｇ画素の受光感度を持つ波長領域に強度を持っていないので、Ｇ画素では反射光Ｆを受光しない。
【００７２】
なお、Ｇ画素の長波長境界値が黄色蛍光（λ３）の短波長境界値と長波長境界値の間に存在し、Ｇ画素の短波長境界値が黄色蛍光（λ３）の短波長境界値よりも短波長に存在するようになっているが、Ｇ画素の短波長境界値が黄色蛍光（λ３）の短波長境界値と長波長境界値との間に存在し、Ｇ画素の長波長境界値が黄色蛍光の長波長境界よりも長波長に存在するようにしてもよい。
【００７３】
一方、Ｒ画素の受光感度特性は、波長領域５４０ｎｍ〜７２０ｎｍに存在する。第２の照明光Ｐ２の黄色蛍光（λ３）の長波長領域は、波長５８０ｎｍ以上の赤色領域成分も含んでいる。従って、Ｒ画素は、当該第２の照明光Ｐ２の赤色領域成分を主に受光する。又、Ｒ画素は、第１の照明光Ｐ１を照射したとき、当該第１の照明光Ｐ１に含む波長領域に対して受光感度の強度を持っていないので、反射光Ｆを受光しない。
【００７４】
撮像手段３０のＣＣＤで受光されたＢＧＲの各画素信号は、画像処理手段３１に伝送される。この画像処理手段３１は、観察モード情報として特殊光観察モードが入力されると、システム制御部４から出力されたフレーム毎の反射光画像を第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に順次保存するための保存先を示す保存フレーム信号に従い、第１と第２の照明光Ｐ１、Ｐ２とが交互に順次点灯したときの第１の照明光Ｐ１を被写体Ｑに照射する毎にＢＧＲの各画素信号レベルに基づいてフレーム毎に反射光画像を生成し、これらフレーム毎に反射光画像を第１のフレームメモリ３２に保存し、かつ第２の照明光Ｐ２を被写体Ｑに照射する毎にＢＧＲの各画素信号レベルに基づいてフレーム毎に反射光画像を生成し、これらフレーム毎に反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存する。
【００７５】
具体的に、特殊光観察モード時、画像処理手段３１は、青紫色レーザ光（λ１）の第１の照明光Ｐ１を被写体Ｑに照射する毎に撮像手段３０のＢ画素から出力される画素信号を第１のフレームメモリ３２に保存し、狭帯域の青色のレーザ光（λ２）の第２の照明光Ｐ２を被写体Ｑに照射する毎に撮像手段３０のＧ画素から出力される画素信号を第２のフレームメモリ３３に保存する。
【００７６】
画像処理手段３１は、第１のフレームメモリ３２に保存されたＢ画素の画素信号を読み出すと共に、第２のフレームメモリ３３に保存されたＧ画素の画素信号を読み出し、これらＢ画素の画素信号とＧ画素の画素信号とを演算器３４に送る。  
この演算器３４は、第１のフレームメモリ３２から読み出したＢ画素の画素信号を画像表示手段３５に送るための画像情報のＢ画素とＧ画素とに割り当て、かつ第２のフレームメモリ３３から読み出したＧ画素の画素信号を画像表示手段３５に送るための画像情報のＲ画素に割り当て、所定の画像処理に基づいて特殊光観察画像を生成する。  
この特殊光観察画像は、照明光Ｐに含まれる成分の中で、第１の照明光Ｐ１に含まれる青色領域と、第２の照明光Ｐ２に含まれる緑色領域とを用いて生成される。  
この演算器３４は、生成した特殊光観察画像を画像表示手段３５に送る。この結果、画像表示手段３５は、例えばＣＲＴや液晶ディスプレイなどに特殊光観察画像を表示する。
【００７７】
このように上記第１の実施の形態によれば、通常光観察モードであれば、第２のレーザダイオード６を点灯したときに、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第２のフレームメモリ３３に保存し、この保存された反射光画像を演算して白色光を被検体Ｑに照射したときの被検体Ｑの通常光観察画像を生成し、一方、特殊光観察モードであれば、第１と第２のレーザダイオード５、６を交互に点灯して、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に保存し、これら第１と第２のフレームメモリ３２、３３の双方に保存されている反射光画像を読み出し、これら反射光画像を演算して特殊光観察画像を生成する。  
これにより、観察モード情報として通常光観察モードが入力されたときは通常光観察画像を取得し、観察モードとして特殊光観察モードが入力されたときは、被検体Ｑに２つの照明光Ｐ１、Ｐ２を照射して血管Ｋのコントラストを高く強調表示した特殊光観察画像を取得することが可能となる。
【００７８】
第２の照明光Ｐ２は、中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光と、波長５６５ｎｍ付近（λ３）にピークを持つ黄色蛍光とにより白色光となる成分を有し、このうち黄色蛍光は、波長５４０ｎｍ付近の光を含んでおり、この波長５４０ｎｍ付近の光は、生体組織への照射時にある程度散乱されつつも、波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光よりも生体組織の皮下深くまで進行して、皮下にある血管Ｋ等に吸収散乱されるので、皮下組織の血管Ｋの観察に有効である。好ましくは、黄色蛍光の成分のピーク波長λ３は、緑色領域のヘモグロビンの吸収ピーク波長５４０ｎｍの吸収係数に対して２分の１以上である吸収係数の波長帯域内に存在することが、皮下組織の血管Ｋの観察に吸収される割合増加と、Ｇ画素の感度が増加する方向となるので、コントラストが高い画像を得ることができる。
【００７９】
具体的に、第２の照明光Ｐ２は、中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光と、波長５６５ｎｍ付近（λ３）にピークを持つ黄色蛍光とを含む白色光であり、当該第２の照明光Ｐ２のスペクトル成分の中に、ヘモグロビンの吸収ピーク付近の波長４２０ｎｍの青色レーザ光と、緑色領域のヘモグロビンの吸収ピーク５４０ｎｍを含むものとなるので、画像取得装置３と組み合わせることにより特殊光観察を実現することができる。特に、特殊光観察画像のＢ色の情報を取得する際には、Ｂ色領域として第１の照明光Ｐ１における１次光のみが照射されている状態で情報を取得するので、生体組織表面の血管Ｋをコントラスト高く表現した特殊光観察画像を得ることができる。
【００８０】
第２の照明光Ｐ２のスペクトル成分の中には、赤色光も含んだ白色光を実現しているので、所定の画像取得装置３と組み合わせて通常光観察を実現することができる。  
通常光観察モードで射出される第１の照明光Ｐ１、及び特殊光観察モードで射出される第２の照明光Ｐ２は、同じ波長変換ユニット１２から射出されるので、小型化を実現でき、第１及び第２のレーザダイオード５、６等の光源や波長変換ユニット１２を配置する領域に制限のある場合、例えば経鼻内視鏡などに特に有効である。
【００８１】
なお、特殊光観察モードでの画像取得を２つの画像フレームで取得する構成としたが、第１のフレームメモリ３２に保存される第１のフレーム画像のＢ画素情報のみ、又は第２のフレームメモリ３３に保存される第２のフレーム画像のＧ画素情報のみのいずれか１つから特殊光画像を構成しても良い。
【００８２】
第２の照明光Ｐ２として、第２のレーザダイオード６を点灯させて青紫色レーザ光を１次光として射出させるのではなく、第１のレーザダイオード５も点灯させて青色レーザ光を１次光として射出させても良い。この場合、第２の照明光Ｐ２のスペクトルの形状が変化するので、第１のレーザダイオード５から射出される青色レーザ光の強度を調整することで、色の調整を行うことが可能である。
【００８３】
観察モード情報に依らず常に第１の照明光Ｐ１と第２の照明光Ｐ２とを切り換えて照射し、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像を第１と第２のフレームメモリ３２、３３に順次保存を続ける構成としてもよい。この構成において、演算器３４は、観察モード情報に応じて、第２のフレームメモリ３３に保存されている反射光画像から通常光観察画像を構築するか、又は第１のフレームメモリ３２と第２のフレームメモリ３３とに保存されている各反射光画像を組み併せて特殊光観察画像を構築するかの動作を切り換える構成としても良い。また、演算器３４と画像表示手段３５とをそれぞれ２つ持つ構成として、通常光観察画像と特殊光観察画像とを並行して取得し、表示する構成としても良い。
【００８４】
本実施の形態では、対象物質としてヘモグロビンを用いたが、他の体内に存在する物質を用いても良いし、体外より投与する蛍光プローブを用いても良い。この場合、蛍光プローブの吸収波長域を励起光の波長に合わせると良い。  
又、半導体レーザから射出する青色レーザは、ヘモグロビンの吸収係数が大きい波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの間にピーク波長を有するものを使用することができる。ＣＣＤ画素の青色領域の感度ピークが波長４４０ｎｍよりも長波長側にある場合、青色レーザ光のピーク波長は、ヘモグロビンの吸収ピークの波長４１５ｎｍと４４０ｎｍとの間に存在することが、血管Ｋのコントラストが高く、明るい画像を得られ易いためより好ましい。
【００８５】
波長変換部材２２は、Ｃｅ（セリウム）賦活のガーネット結晶構造を有する酸化物蛍光体（ＹＡＧ、ＴＡＧ）に限らず、青色帯域の光を吸収し、黄色のブロードな蛍光を発光する蛍光体であれば、Ｅｕ賦活の酸窒化物蛍光体や、Ｅｕ賦活の硫化物蛍光体なども使用することができる。
【００８６】
第２の照明光Ｐ２に占める青色領域の４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの光量は、波長領域４００ｎｍ〜４４０ｎｍの光量と比べて、５分の１以下までであれば、Ｇ画素で受光する青色光成分は、少なく特殊光画像ノイズとして影響が少ない。望ましくは、１０分の１以下である。  
［第２の実施の形態］  
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における波長変換ユニット１２の構成図を示す。  
この波長変換ユニット１２は、２色光の構成で、２つの波長変換部材２２−１、２２−２を有する。一方の波長変換部材２２−１は、第２のレーザダイオード６から１次光として射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光を吸収して緑色領域の蛍光を発光するもので、Ｃｅ賦活の酸化物蛍光体より成る。この波長変換部材２２−１は、第１のレーザダイオード５から１次光として射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光により励起されない。図１０は当該波長変換部材（緑色）２２−１の吸収/蛍光特性を示す。
【００８７】
他方の波長変換部材２２−２は、第１のレーザダイオード５から射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光や、第２のレーザダイオード６から射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の１次光を吸収して赤色領域の蛍光を発光するもので、Ｅｕ賦活の窒化物蛍光体より成る。図１１は当該波長変換部材（赤色）２２−２の吸収/蛍光特性を示す。  
この他方の波長変換部材２２−２は、蛍光体として、第１のレーザダイオード５から射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光を吸収せずに、緑色蛍光を吸収して発光する蛍光体材料でも良いし、第２のレーザダイオード６から１次光として射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光を吸収して発光する蛍光材料でも良い。
【００８８】
このような波長変換ユニット１２を用いれば、第１のレーザダイオード５が点灯し、この第１のレーザダイオード５から波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光が射出されると、一方の波長変換部材２２−１は、当該波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光により励起されず、この青紫色レーザ光を透過する。これと共に、他方の波長変換部材２２−２は、第１のレーザダイオード５から射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光の１次光を吸収して赤色領域の蛍光を発光する。  
これにより、波長変換ユニット１２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青紫色レーザ光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された白色の第１の照明光Ｐ１を射出する。
【００８９】
一方、第２のレーザダイオード６が点灯し、この第２のレーザダイオード６から中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光が射出されると、一方の波長変換部材２２−１は、第２のレーザダイオード６から射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の１次光を吸収して緑色領域の蛍光を発光する。このとき一方の波長変換部材２２−１は、緑色領域の蛍光の発光に寄与しない中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の一部を透過する。これと共に他方の波長変換部材２２−２は、第２のレーザダイオード６から射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の１次光を吸収して赤色領域の蛍光を発光する。  
これにより、波長変換ユニット１２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青色レーザ光の一部と、この波長変換部材２２−１により発光した緑色領域の蛍光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された第２の照明光Ｐ２を射出する。
【００９０】
このような構成であれば、通常光観察モード時に、第２のレーザダイオード６が点灯すると、波長変換ユニット１２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青色レーザ光の一部と、この波長変換部材２２−１により発光した緑色領域の蛍光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された白色の第２の照明光Ｐ２を射出し、この第２の照明光Ｐ２を被写体Ｑに照射する。このとき、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像は、第２のフレームメモリ３３に保存され、この保存された反射光画像を演算して白色光を被検体Ｑに照射したときの被検体Ｑの通常光観察画像が生成される。
【００９１】
一方、特殊光観察モード時、第１と第２のレーザダイオード５、６が交互に点灯すると、第１のレーザダイオード５が点灯したとき、波長変換ユニット１２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青紫色レーザ光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された第１の照明光Ｐ１を射出し、かつ第２のレーザダイオード６が点灯したとき、波長変換ユニット１２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青色レーザ光の一部と、この波長変換部材２２−１により発光した緑色領域の蛍光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された第２の照明光Ｐ２を射出する。これにより、第１の照明光Ｐ１と第２の照明光Ｐ２とが交互に順次被写体Ｑに照射される。このとき、撮像手段３０の撮像により得られたフレーム毎の反射光画像が第１と第２のフレームメモリ３２、３３に交互に保存され、これら第１と第２のフレームメモリ３２、３３の双方に保存された反射光画像が読み出され、これら反射光画像を演算して特殊光観察画像が生成される。
【００９２】
このように上記第２の実施の形態によれば、波長変換ユニット１２を第２のレーザダイオード６から射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の１次光を吸収して緑色領域の蛍光を発光し、かつ第１のレーザダイオード５から射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光の１次光により励起されない一方の波長変換部材２２−１と、第１のレーザダイオード５から射出される波長４１５ｎｍ（λ１）の青紫色レーザ光や、第２のレーザダイオード６から射出される中心波長４４５ｎｍ（λ２）の青色レーザ光の１次光を吸収して赤色領域の蛍光を発光する他方の波長変換部材２２−２とにより形成した。
【００９３】
これにより、上記第１の実施の形態の効果に加えて、第２の照明光Ｐ２は、一方の波長変換部材２２−１を透過した青色レーザ光の一部と、この波長変換部材２２−１により発光した緑色領域の蛍光と、他方の波長変換部材２２−２により発光した赤色領域の蛍光とが所定の割合で混合された白色光、すなわち緑色領域から赤色領域にかけて平坦なスペクトルを有する白色光となり、通常光観察モード時の演色性が向上する。  
本第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態と比較して、赤色領域のスペクトル成分が長波長側まで存在するので、被検体Ｑ内の生体組織に多く存在する赤色組織を再現性高く観察できることを実現できる。  
第１の照明光Ｐ２にも赤色蛍光が含まれるが、特殊光観察モード時の画像構築時に用いられるＧ画素から出力される画素信号に影響を与えることが無く特殊光観察画像を作成できる。  
なお、波長変換ユニット１２は、青色レーザ光と青紫色レーザ光との１次光の入射方向に対して波長変換部材２２−１、２２−２の順に積層するのに限らず、波長変換部材２２−２、２２−１の順に積層してもよい。
【００９４】
［第３の実施の形態］  
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、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１２は光源装置３１の構成図を示す。この光源装置２は、上記各実施の形態における第１と第２のレーザダイオード５、６をそれぞれ第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２に替えると共に、上記波長変換部材２２を波長変換体３０に替えて一体化し、光源装置３１として構成した。
【００９５】
この光源装置３１は、基板３２が設けられ、この基板３２上に第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２が設けられている。  
第１の発光ダイオードＬＥＤ１は、上記第１のレーザダイオード５に対応するもので、例えば第１のスペクトルの波長領域の１次光の青紫色のＬＥＤ光（第１の励起光）を射出する。  
第２の発光ダイオードＬＥＤ２は、上記第２のレーザダイオード６に対応するもので、例えば第２のスペクトルの波長領域の１次光の青色のＬＥＤ光（第２の励起光）を射出する。
【００９６】
又、基板３２上には、第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２を覆うように波長変換体３０が設けられている。なお、これら波長変換体３０と各発光ダイオードＬＥＤ１、２との間には、第１の樹脂３３が満たされている。この第１の樹脂３３は、第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２からそれぞれ射出された各ＬＥＤ光を波長変換体３０に導光するための光透過性の樹脂により形成されている。
【００９７】
波長変換体３０は、各発光ダイオードＬＥＤ１、２から射出された各ＬＥＤ光を受光して第１又は第２の照明光Ｐ１、Ｐ２を射出するもので、第２の樹脂３４と、この第２の樹脂３４内に散在する複数の蛍光体３５とから成る。  
これら蛍光体３５は、第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２から射出された１次光の各ＬＥＤ光、すなわち青紫色のＬＥＤ光、青色のＬＥＤ光、又はこれらＬＥＤ光を混合した混合ＬＥＤ光を受光し、これらＬＥＤ光に応じて照明光Ｐとして第１又は第２の照明光Ｐ１、Ｐ２を射出する。
【００９８】
このような第１と第２の発光ダイオードＬＥＤ１、２を用いた光源装置３１であっても、上記第１の実施の形態の効果と同様の効果を奏することができる。  
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。
【符号の説明】
【００９９】
１：被検体観察装置、２：光源装置、３：画像取得装置、４：システム制御部、５：第１のレーザダイオード、６：第２のレーザダイオード、７：光源制御部、８：第１の光ファイバ、９：光カプラ、１０：第２の光ファイバ、１１：第３の光ファイバ、１２：波長変換ユニット、１３：入力部、２０：ホルダ、２１：光透過部材、２２：波長変換部材、２３：反射部材、２４：入射部、２５：射出部、３０：撮像手段、３１：画像処理手段、３２：第１のフレームメモリ、３３：第２のフレームメモリ、３４：演算器、３５：画像表示手段、２２−１，２２−２：波長変換部材、４０：波長変換体、４１：光源装置、ＬＥＤ１：第１の発光ダイオード、ＬＥＤ２：第２の発光ダイオード、４２：基板、４４：第２の樹脂、４５：蛍光体、Ｑ：被検体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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