(57)【要約】 【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
2014144144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。 
【請求項８】
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。 
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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２９】
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。
【請求項３０】
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。
【請求項３１】
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。
【請求項３２】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に白色光を照射する通常光観察や、例えば被検体中の観察対象を観察するための特定の波長の光（特殊光）による特殊光観察などの複数の観察を行うための光源装置及び被検体観察装置並びに光源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる光源装置を備えた被検体観察装置としては、例えば内視鏡等がある。このような被検体観察装置は、被検体に白色光又は特殊光等を照射するために光源装置が備えられている。この光源装置としては、光ファイバの一端に小型の固体光源を配置すると共に他端に波長変換部材を配置し、固体光源の出力光を光ファイバを通して波長変換部材に導光し、この波長変換部材により固体光源の出力光を所望の照射パターンや波長（色）に変換するものがある。このような光源装置の技術としては、例えば特許文献１がある。この特許文献１は、発光装置及び当該発光装置を備える内視鏡に関するもので、励起光源から発せられる励起光を光ファイバに入射し、この光ファイバにより励起光を当該光ファイバの先端に配置された射出部に導光し、この射出部に備えられた波長変換部材により波長変換し、この波長変換された光を照明光として射出することについて開示する。
【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】
しかしながら、上記発光装置では、複数の異なる波長の照明光を射出する場合、波長変換部材を備える射出部を複数用意する必要がある。このため、当該発光装置を備える内視鏡では、例えば通常光観察と特殊光観察との複数の観察を行う場合、波長変換部材を備える射出部を複数用意する必要があり、発光装置自体の小型化が困難である。
【０００５】
そこで本発明は、射出部を複数用意する必要がなく、装置自体の小型化が図れる光源装置及び被検体観察装置並びに光源制御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】
【０００６】
本発明の主要な局面に係る光源装置は、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。
【０００７】
本発明の主要な局面に係る被検体観察装置は、上記光源装置を備え、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。  
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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、射出部を複数用意する必要がなく、装置自体の小型化が図れる光源装置及び被検体観察装置並びに光源制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る光源装置を備えた被検体観察装置の第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】同装置における第１の蛍光体（シリケート系（Ｅｕ賦活））の励起・発光スペクトルを示す図。
【図４】同装置における第２の蛍光体（ＣａＳ（Ｅｕ賦活））の励起・発光スペクトルを示す図。
【図５】同装置の観察対象である生体組織内の血管内のヘモグロビンの光吸収係数を示す図。
【図６】同装置から射出される第１の照明光Ｐ１のスペクトルを示す図。
【図７】同装置から射出される第１の照明光Ｐ２のスペクトルを示す図。
【図８】同装置に適用可能なＹＡＧ（Ｃｅ賦活）の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
【図９】本発明に係る光源装置を備えた被検体観察装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図１０】同装置における波長変換ユニットを示す概略構成図。
【図１１】同装置における第３の蛍光体の励起・発光スペクトルを示す図。
【図１２】同装置における特殊光観察モードでの照明光のスペクトルを示す図。
【図１３】同装置における通常光観察モードでの照明光のスペクトルを示す図。
【図１４】本発明に係る光源装置を備えた被検体観察装置の第３の実施の形態における特殊光観察モードでの照明光のスペクトルを示す図。
【図１５】同装置における通常光観察モードでの照明光のスペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［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。  
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。
【００１１】
この被検体観察装置１は、被検体Ｑに照明光Ｐ１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手段３とを有する。被検体Ｑは、例えば人体等であり、血管（毛細血管、深部の太い血管を含む）Ｋを含む生体組織である。
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。
【００１２】
入力部６は、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示す観察モード情報を入力する。この入力部６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。  
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。
【００１３】
第１のレーザダイオード４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４から射出された第１の励起光を光カプラ９に導光する。  
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。
【００１４】
光カプラ９は、射出端に第３の光ファイバ１１を介して波長変換ユニット１２が光学的に接続されている。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第１の励起光と、第２の光ファイバ１０によって導光された第２の励起光とを合波する。  
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。
【００１５】
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複数の光に波長変換する。具体的に、波長変換ユニット１２は、光源装置２の先端部に設けられ、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て照明光Ｐ１として射出する。この波長変換ユニット１２は、ホルダ１３を備え、このホルダ１３に第３の光ファイバ１１の射出端１１ａが接続されている。このホルダ１３には、内周面がテーパー形状に形成された傾斜凹面部１４が設けられている。この傾斜凹面部１４は、テーパー形状の開度が照明光Ｐ１の射出口１２ａに向かって広く形成され、かつテーパー形状の表面上には、反射部材１５が形成されている。
【００１６】
この反射部材１５は、第３の光ファイバ１１の射出端１１ａから射出された合波励起光や、第１の蛍光体１７と第２の蛍光体１８とにより発光された蛍光を射出口１２ａに向けて反射する。この傾斜凹面部１４のテーパー形状の空間内には、光透過部材１６が設けられている。
【００１７】
この光透過部材１６内の射出口１２ａ側には、第１の蛍光体１７と第２の蛍光体１８とが積層されて設けられている。この光透過部材１６は、第３の光ファイバ１１から射出された合波励起光を透過させると共に、第１及び第２の蛍光体１７、１８から発光された第１と第２の蛍光を透過させる。
【００１８】
第１の蛍光体１７と第２の蛍光体１８とは、第１の蛍光体１７が第３の光ファイバ１１の射出端１１ａ側に配置され、第２の蛍光体１８が光透過部材１６内の射出口１２ａ側に配置されている。これら第１の蛍光体１７と第２の蛍光体１８とは、第３の光ファイバ１１の射出端１１ａから射出される合波励起光の光軸上で、かつ第１の励起光の照射領域と第２の励起光の照射領域との重なる領域、すなわち第１及び第２の励起光の共通の照射領域に積層されて設けられている。
【００１９】
第１の蛍光体１７は、第１の励起光が照射されたときに、第１のスペクトルよりも長波長で、かつ第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。
【００２０】
具体的に、第１の蛍光体１７は、第１の励起光と第２の励起光とは異なるスペクトルを有する第１の蛍光を発光する。  
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。
【００２１】
図３は第１の蛍光体１７（シリケート系（Ｅｕ賦活））の励起スペクトルと発光スペクトルとを示す。励起スペクトルは、発光強度に対する励起光の波長依存性である。発光スペクトルは、第１の蛍光体１７が励起発光したときの発光強度の波長分布であり、ピーク波長は５１７ｎｍである。
【００２２】
第１の蛍光体１７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とする第１の励起光と、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の励起光とのいずれに対しても励起発光する。第２の励起光による励起発光の割合は、第１の励起光による励起発光の割合よりも小さく、約４０％程度である。
【００２３】
図４は第２の蛍光体１８（Ｅｕ賦活のＣａＳ）の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。発光スペクトルのピーク波長は６５０ｎｍである。図４に示す励起スペクトルから分かるように、第２の蛍光体１８は、第１のレーザダイオード４から発せられた中心波長を４１５ｎｍとする第１の励起光に対して殆ど発光せず、第２のレーザダイオード５から発せられた中心波長を４４５ｎｍとする第２の励起光に対して励起発光する。
【００２４】
これら第１及び第２の蛍光体１７、１８は、それぞれ蛍光体の粉末を透明樹脂やガラスなどの封止材に分散させた状態で固化することで成形される。これら第１及び第２の蛍光体１７、１８の厚さや、封止材に分散される粉末状の蛍光体の濃度条件は、それぞれ第１と第２の励起光が照射されたときに、所望の波長の第１と第２の蛍光に変換されるように設定される。  
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。
【００２５】
画像取得手段３は、被検体Ｑの画像情報を取得するもので、撮像手段２０と、画像処理手段２１と、画像表示手段２２とを有する。  
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。  
【００２６】
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、この画像信号に対して通常光観察モード又は特殊光観察モードのいずれかの観察モードに応じた画像処理を行う。  
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。
【００２７】
この特殊光観察画像の生成について具体的に説明すると、特殊光観察モードの照明光Ｐ１において、第１のレーザダイオード４から射出された第１の励起光のスペクトルは、図５に示すようにヘモグロビンの光吸収スペクトルの最大強度ピーク（λh1）付近に存在する。第１の蛍光のスペクトルは、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの強度ピーク（λh2）付近に存在する。  
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。  
【００２８】
一方、波長５２０ｎｍ付近の第１の蛍光は、波長４１５ｎｍ付近の第１の励起光に比べて散乱されにくく、かつ粘膜の深部まで到達し、深部の太い血管Ｋ中のヘモグロビンに多く吸収さる。  
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。
【００２９】
青色画素により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。粘膜表層の毛細血管部分では、当該第１の励起光の反射光の量が少なくなっている。  
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。
【００３０】
画像処理手段２１は、上記の通り、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として割り当て、かつ緑色画素の受光信号を赤色画素の受光信号として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。
【００３１】
通常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。この通常光観察画像では、白色光の照射による例えば粘膜表層の毛細血管Ｋを含む画像となる。
【００３２】
この通常光観察モードは、通常の観察に適したものであり、白色光を被写体に照射することにより様々な波長の光が存在し、被検体に対する吸収・散乱特性も様々である。又、通常光観察モードでは、特殊光観察モードのような画素の割り当てが出来ないので、粘膜表層の毛細血管Ｋと深部の太い血管Ｋとのコントラストを強調表示することができない。
【００３３】
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又は通常光観察画像に対して特殊光観察モード又は通常光観察モードのいずれかの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、当該処理された特殊光観察画像又は通常光観察画像をモニタに表示する。特殊光観察モードでは、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を青緑色とする被検体Ｑの特殊光観察画像を生成するので、画像表示手段２２は、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を青緑色とした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。
【００３４】
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。  
［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。
【００３５】
被検体Ｑの観察は、被検体Ｑに照明光Ｐ１を照射したときの当該被検体Ｑからの反射光Ｆを撮像し、この撮像により得られた画像を観察する。従って、被検体Ｑの生体組織や血液などに対して照明光Ｐ１がどのように散乱や吸収されるのかが被検体Ｑの見え方に大きく影響する。  
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。
【００３６】
特殊光観察モードにおける照明光Ｐ１のスペクトルについて説明する。ここで、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所定値以下、例えば２０分の１以下である波長領域を波長欠落領域と定義する。  
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。
【００３７】
光源装置２から射出される特殊光用の照明光Ｐ１は、第１の蛍光体１７から発光した第１の蛍光と、第２の蛍光体１８から発光した第２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。
【００３８】
第１の励起光は、上記図４に示すように第２の蛍光体１８を殆ど励起しない。これにより、照明光Ｐ１の最大強度である第１の励起光の透過光の強度に対して第２の蛍光のスペクトル強度は、２０分の１以下である。  
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。
【００３９】
特殊光用の照明光Ｐ１に含まれる第１の励起光のスペクトルは、図５に示すようにヘモグロビンの光吸収スペクトルの最大強度ピーク（λh1）付近に存在する。第１の蛍光のスペクトルは、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの強度ピーク（λh2）付近に存在する。
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。
【００４０】
具体的に、特殊光観察モードで被検体Ｑの粘膜表面の観察を行う場合、波長４１５ｎｍ付近の第１の励起光の透過光は、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、かつ粘膜表層の血管Ｋが存在しない部位において強く反射・散乱される性質を持つ。  
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。
【００４１】
このような状態に、撮像手段２０は、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出力する。  
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。
【００４２】
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、当該処理された特殊光観察画像をモニタに表示する。この特殊光観察画像は、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を青緑色とし、これら粘膜表層の毛細血管Ｋと深部の太い血管Ｋとのコントラストの強調された画像として表示される。
【００４３】
ここで、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）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の光は、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。  
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。
【００４４】
なお、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、中心波長４１５ｎｍに限らず、ヘモグロビンの吸収係数の大きい波長λh1付近にスペクトルを有し、かつ第１の蛍光体１７を励起可能で、第１の蛍光のスペクトルとの間に波長欠落領域が存在するものであればよい。  
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。
【００４５】
第１のレーザダイオード４から射出された中心波長４１５ｎｍとする第１の励起光は、第１の光ファイバ８に入射し、この第１の光ファイバ８により光カプラ９に導光される。これと共に、第２のレーザダイオード５から射出された中心波長４４５ｎｍとする第２の励起光は、第２の光ファイバ１０に入射し、この第２の光ファイバ１０により光カプラ９に導光される。
【００４６】
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第１の励起光と、第２の光ファイバ１０によって導光された第２の励起光とを合波し、この合波した励起光を第３の光ファイバ１１に送る。この第３の光ファイバ１１は、光カプラ９によって合波励起光を波長変換ユニット１２に導光する。  
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。
【００４７】
ここで、通常光観察モードにおける照明光Ｐ２のスペクトルについて説明する。図７は通常光用の照明光Ｐ２のスペクトルを示す。中心波長４４５ｎｍとする第２の励起光は、第２の蛍光体１８を励起する。この第２の蛍光体１８は、ピーク波長６５０ｎｍ、発光波長領域約６３０ｎｍ〜６９０ｎｍの第２の蛍光を発光する。
【００４８】
光源装置２から射出される通常光用の照明光Ｐ２は、特殊光観察モードにおける照明光Ｐ１に対して、第２の蛍光と第２の蛍光体１８に吸収されずに透過した第２の励起光とを足し合わしたものとなる。この照明光Ｐ２のスペクトルは、照明光Ｐ１のスペクトルに対して第２の蛍光のスペクトルと第２の励起光のスペクトルとを足し合わしたスペクトルである。  
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。
【００４９】
通常観察光モードの照明光Ｐ２では、特殊光用の照明光Ｐ１の波長欠落領域にスペクトルを追加することで白色光を実現している。なお、第２の励起光は、第１の蛍光体１７も励起するが、この第２の励起光による第１の蛍光の発光強度は、第１の励起光による第１の蛍光の発光強度よりも小さい。これにより、第２の励起光を追加して、第１と第２のレーザダイオード４、５を同時点灯することで、第１の蛍光の発光強度が相対的に大きくなりすぎることはなく、通常光用の照明光Ｐ２が白色となるように第１及び第２の励起光の光量を光源制御部７によってそれぞれ調整することが可能である。
【００５０】
なお、第２のレーザダイオード５から射出される第２の励起光は、中心波長４４５ｎｍに限らず、第２の蛍光体１８を励起可能で、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スペクトルが存在するようなものであればよい。  
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。
【００５１】
撮像手段２０は、被検体Ｑに照明光Ｐ２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出力する。  
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。
【００５２】
このように上記第１の実施の形態によれば、第１のレーザダイオード４の射出端と第２のレーザダイオード５の射出端とをそれぞれ光カプラ９に接続し、この光カプラ９の射出端を波長変換ユニット１２に接続し、特殊光観察モードであれば第１のレーザダイオード４のみを点灯し、通常光観察モードであれば第１及び第２のレーザダイオード４、５を同時点灯するので、特殊光観察モードにおける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コントラストの強調された特殊光観察画像を生成する特殊光観察と、通常光観察モードにおける粘膜表層の毛細血管Ｋを表示する白色光照射による通常光観察とを、単一の波長変換ユニット１２で行うことが可能であり、小型化を実現できる。
【００５３】
特殊光観察モードにおいて、第１及び第２の蛍光体１７、１８を透過した波長４１５ｎｍ付近の第１の励起光の透過光は、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、かつ粘膜表層の毛細血管Ｋが存在しない部位において強く反射・散乱され、かつ波長５２０ｎｍ付近の第１の蛍光は、上記第１の励起光の透過光よりも深く粘膜に対して侵入して散乱・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ので、被検体Ｑにおける粘膜表層の毛細血管Ｋ及び深部の太い血管Ｋをコントラストの高い画像で観察でき、例えば粘膜表層の毛細血管Ｋに変化をもたらす癌などを発見し易くできる。  
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。
【００５４】
通常観察光モードは、第１及び第２のレーザダイオード４、５を同時点灯する、又点灯中の第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を点灯して２灯を同時点灯するので、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った波長領域に第２の蛍光のスペクトルを追加して白色光を実現することができる。  
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。
【００５５】
［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。
【００５６】
光源制御部７は、入力部６から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のみを点灯して特殊光用の照明光Ｐ１を射出させ、通常光観察モードを入力すると、第１と第２と第３のレーザダイオード４、５、３０を同時点灯して通常光用の照明光Ｐ３を射出させる。
【００５７】
光カプラ３２は、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ１０と第４の光ファイバ３１とがそれぞれ各入射端に光学的に接続され、これら第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２の光ファイバ１０によって導光された第２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。
【００５８】
図１０は波長変換ユニット１２の構成図を示す。この波長変換ユニット１２は、第１と第２の蛍光体１７、１８に加えて第３の蛍光体３３を有する。これら第１、第２と第３の蛍光体１７、１８、３３は、第２の蛍光体１８が第３の光ファイバ１１の射出端１１ａ側に配置され、第３の蛍光体３３が光透過部材１６内の射出口１２ａ側に配置され、これら第２と第３の蛍光体１８、３３の間に第１の蛍光体１７が配置されている。これら第１、第２と第３の蛍光体１７、１８、３３は、第３の光ファイバ１１の射出端１１ａから射出される合波励起光の光軸上で、かつ第１と第２と第３の励起光の照射領域の重なる領域に積層されて設けられている。
【００５９】
図１１は第３の蛍光体３３の励起・発光スペクトルを示す。この第３の蛍光体３３は、第１と第２と第３の励起光及び第１と第２の蛍光とは異なるスペクトルを有する第３の蛍光を発光する。  
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。
【００６０】
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。  
［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。
【００６１】
撮像手段２０は、被検体Ｑに照明光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出力する。  
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。
【００６２】
この特殊光観察モードにおいて被検体Ｑの観察は、上記第１の実施形態と殆ど同様であるが、第３の蛍光体３３が追加されたことによる照明光Ｐ１のスペクトルが多少変わる。
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。
【００６３】
本実施の形態では、第３の蛍光に対しても、特殊光用の照明光Ｐ１の最大強度である第１の励起光の透過光の強度に対して第３の蛍光のスペクトルの強度が２０分の１以下となるように第３の蛍光体３３の厚さや濃度が設定される。第３の蛍光体３３は、第１の励起光では殆ど励起しない方がより望ましい。  
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。
【００６４】
従って、上記第１の実施形態と同様に、特殊光観察モードで被検体Ｑの粘膜表面の観察を行う場合、波長４１５ｎｍ付近の第１の励起光の透過光は、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、かつ粘膜表層の血管Ｋが存在しない部位において強く反射・散乱される。  
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。
【００６５】
［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］  
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。
【００６６】
図１３は通常光観察モードにおける照明光Ｐ３のスペクトルを示す。この通常光用の照明光Ｐ３は、特殊光観察モードにおける照明光Ｐ１に対して、第２の蛍光と、第２の蛍光体１８に吸収されず透過した第２の励起光と、第３の蛍光と、第３の蛍光体３３に吸収されず透過した第３の励起光を足し合わしたものである。  
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。
【００６７】
通常光用の照明光Ｐ３では、特殊光用の照明光Ｐ１において波長欠落領域であった第１の励起光のスペクトルと第１の蛍光のスペクトルの間の波長欠落領域（４２０ｎｍ付近〜４８０ｎｍ付近）に対して、中心波長４４５ｎｍとする第２の励起光のスペクトルと、ピーク波長４４８ｎｍの第３の蛍光のスペクトルとが追加される。これと共に、第１の蛍光のスペクトルよりも長波長側の波長欠落領域（５８０ｎｍ付近〜）には、ピーク波長６５０ｎｍの第２の蛍光のスペクトルが追加される。
【００６８】
通常観察光モードの照明光Ｐ３では、特殊光用の照明光Ｐ１の波長欠落領域にスペクトルを追加することで白色光が実現される。第２の励起光及び第３の励起光は、第１の蛍光体１７も励起するが、照明光Ｐ３が白色光となるように第１及び第２の励起光の光量が調整される。
【００６９】
このように特殊光用の照明光Ｐ１において波長欠落領域であった第１の励起光のスペクトルと第１の蛍光のスペクトルの間の波長欠落領域（４２０ｎｍ付近〜４８０ｎｍ付近）に対して第２と第３の蛍光のスペクトルとが追加され、かつ第１の蛍光のスペクトルよりも長波長側の波長欠落領域（５８０ｎｍ付近〜）に第２の蛍光のスペクトルが追加されることにより、通常光用の照明光（白色光）Ｐ３が実現される。
【００７０】
このように上記第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態に対して第３のレーザダイオード３０を追加すると共に、第１と第２の蛍光体１７、１８に対して第３の蛍光体３３を加え、光源制御部７によって特殊光観察モードであれば、第１のレーザダイオード４のみの点灯して照明光Ｐ１を射出させ、通常光観察モードであれば、第１と第２と第３のレーザダイオード４、５、３０を同時点灯して通常光用の照明光Ｐ３を射出させるので、特殊光観察モードにおいて、上記第１の実施の形態と同様に、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表示でき、通常観察光モードにおいて、粘膜表層の毛細血管Ｋを観察し易くなる。
【００７１】
通常光用の照明光Ｐ３において、第３の蛍光が第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に追加されるので、波長欠落領域が少なくなり、照明光Ｐ３の白色光の演色性を上記第１の実施の形態と比べて良くすることができる。  
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。
【００７２】
［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、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。
【００７３】
光源制御部７は、入力部６から特殊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から特殊光用の照明光Ｐ４を射出させる。  
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。
【００７４】
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。  
［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。
【００７５】
図１４は特殊光観察モードにおける照明光Ｐ４のスペクトルを示す。この照明光Ｐ４は、第１の蛍光と、第２の蛍光と、第３の蛍光３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、第３の蛍光体３３に吸収されずに透過した第３の励起光とを混在した光である。照明光Ｐ４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、第３の励起光のスペクトルを混在したスペクトルである。第３の蛍光のスペクトルは、ヘモグロビンの光吸収スペクトルの強度ピーク（λh3）付近に存在する。
【００７６】
本実施の形態における特殊光用の照明光Ｐ４では、第３の蛍光のスペクトルよりも長波長領域に波長欠落領域が存在すると共に、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）に波長欠落領域が存在する。
【００７７】
撮像手段２０は、被検体Ｑに照明光Ｐ４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出力する。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画像処理し、上記の通り、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。
【００７８】
［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］  
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。
【００７９】
図１５は通常光観察モードにおける照明光Ｐ３のスペクトルを示す。この照明光Ｐ３は、特殊光観察モードにおける照明光Ｐ１に対して、第２の蛍光と、第２の蛍光体１８に吸収されずに透過した第２の励起光とを足し合わした光である。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を足し合わしたスペクトルである。
【００８０】
従って、通常光観察モードにおける照明光Ｐ３は、特殊光観察モードにおける照明光Ｐ１おける波長欠落領域、すなわち第３の蛍光のスペクトルよりも長波長領域と、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）との波長欠落領域に対して第２の蛍光と、第２の蛍光体１８に吸収されずに透過した第２の励起光とを追加することで白色光を実現する。
【００８１】
このように上記第３の実施の形態によれば、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第３の蛍光体３３を設け、特殊光観察モードであれば、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とを同時点灯して照明光Ｐ４を射出し、通常光観察モードであれば、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とを同時点灯して照明光Ｐ３を射出するので、特殊光用の照明光Ｐ１において、第３の蛍光のスペクトルがヘモグロビンの光吸収スペクトルの強度ピーク（λh3）付近に存在することから、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できる。  
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。
【００８２】
［第４の実施の形態］  
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。
【００８３】
上記第１乃至第３の実施の形態は、特殊光観察モードにおいて観察対象として血管Ｋ内のヘモグロビンを強調表示して観察した。
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。
【００８４】
入力部６は、通常光観察モードと第１の特殊光観察モード１と第２の特殊光観察モードとのうちいずれか１つの観察モードを示す観察モード情報を入力し、この観察モード情報を光源制御部７に送る。  
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。
【００８５】
本実施の形態における特殊光用の照明光Ｐ１は、上記第１の実施の形態における特殊光用の照明光Ｐ１と同一の光であり、通常光用の照明光Ｐ２も上記第１の実施の形態における照明光Ｐ２と同一の光である。  
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。
【００８６】
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。  
［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。
【００８７】
［第１の特殊光観察モードから第２の特殊光観察モードに切り替えて被検体Ｑを観察する場合］  
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。
【００８８】
この場合、第３のレーザダイオード３０から射出される第３の励起光と第３の蛍光のそれぞれの光に対する観察対象、ここで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・反射・散乱などの特性と、観察対象の周りの物質の光吸収・反射・散乱などの特性の違いによって、観察対象を強調して観察される。
【００８９】
このように上記第４の実施の形態によれば、第２の特殊光観察モードを追加し、この第２の特殊光観察モードであれば、第３のレーザダイオード３０のみを点灯し、光源装置２から照明光Ｐ５を射出させることにより、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強調して観察できる。
【００９０】
又、上記第４の実施の形態によれば、第１と第２の特殊観察モードを切り替えることによって、１つの波長変換ユニット１２において、異なる種類の観察対象を切り替えて強調表示して観察することが可能である。  
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】
【００９１】
１：被検体観察装置、Ｑ：被検体、Ｋ：血管、２：光源装置、３：画像取得手段、４：第１のレーザダイオード、５：第２のレーザダイオード、６：入力部、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：ホルダ、１１ａ：第３の光ファイバの射出端、１４：傾斜凹面部、１２ａ：射出口、１５：反射部材、１７：第１の蛍光体、１８：第２の蛍光体、１６：光透過部材、２０：撮像手段、２１：画像処理手段、２２：画像表示手段、３０：第３のレーザダイオード、３１：第４の光ファイバ、３２：光カプラ、３３：第３の蛍光体。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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