(57)【要約】【課題】複数の照明モードを実行可能であって、かつ製造コストが低い内視鏡用光源装置及び内視鏡システムを提供する。【解決手段】光源装置１４は、Ｂ−ＬＥＤ５０と、蛍光体５３と、狭帯域光観察用フィルタ５４と、フィルタ移動機構５５とを有する。Ｂ−ＬＥＤ５０は、中心波長が約４１５ｎｍの青色の励起光ＬＢを発する。蛍光体５３は、励起光ＬＢを受けて蛍光ＬＷを発し、かつ励起光ＬＢの一部を透過光ＬＢＴとして透過させ、蛍光ＬＷと透過光ＬＢＴとが混合された光を射出光ＬＥとして射出する。狭帯域光観察用フィルタ５４は、励起光ＬＢと蛍光ＬＷの青色成分の一部とを透過させて、青色狭帯域光ＮＬＢを生成する第１透過帯域ＴＢ１と、射出光ＬＥから、蛍光ＬＷの緑色成分の一部を透過させて緑色狭帯域光ＮＬＧを生成する第２透過帯域ＴＢ２とを有する。フィルタ移動機構５５は、狭帯域光観察用フィルタ５４を、射出光ＬＥの光路上に挿脱させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を発する励起光源と、
前記励起光を受けて蛍光を発し、かつ前記励起光の一部を透過光として透過させ、前記蛍光と前記透過光とが混合された光を射出光として射出する蛍光体と、
前記射出光から、前記励起光と前記蛍光の青色成分の一部とを透過させて、青色狭帯域光を生成する第１透過帯域と、前記射出光から、前記蛍光の緑色成分の一部を透過させて緑色狭帯域光を生成する第２透過帯域とを有する狭帯域光観察用フィルタと、
前記狭帯域光観察用フィルタを、前記射出光の光路に配置された挿入位置と、前記射出光の光路から退避した退避位置との間で移動させるフィルタ移動機構と、
を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
前記狭帯域光観察用フィルタは、前記青色狭帯域光と前記緑色狭帯域光とを混合して射出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項３】
前記狭帯域光観察用フィルタは、前記青色狭帯域光を生成する第１フィルタ部と、前記緑色狭帯域光を生成する第２フィルタ部とを有し、前記第１フィルタ部と前記第２フィルタ部とは、順次に前記挿入位置に配置され、前記青色狭帯域光と前記緑色狭帯域光とを順次に生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項４】
前記第１透過帯域は、４５０ｎｍ以下の波長帯域であることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項５】
前記第１透過帯域は、４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長帯域であることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項６】
前記第２透過帯域は、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項７】
前記射出光から、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させるノッチフィルタを備え、
前記フィルタ移動機構は、前記狭帯域光観察用フィルタに加えて、前記ノッチフィルタを、前記挿入位置と前記退避位置との間で移動させることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項８】
前記励起光源は、中心波長が４１５ｎｍの青色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項９】
前記蛍光体は、青色光を発する第１蛍光体材料と、緑色光を発する第２蛍光体材料と、赤色光を発する第３蛍光体材料とを有し、白色光を発することを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１項に記載の内視鏡用光源装置と、
前記狭帯域光観察用フィルタが前記退避位置に配置されている場合に、前記射出光が照射された観察対象を撮像し、前記狭帯域光観察用フィルタが前記挿入位置に配置されている場合に、前記青色狭帯域光と前記緑色狭帯域光とが照射された観察対象を撮像する撮像部と、
前記射出光が照射された観察対象の画像信号に基づいて白色光観察画像を生成する白色光観察画像生成部と、
前記青色狭帯域光と前記緑色狭帯域光とが照射された観察対象の画像信号に基づいて狭帯域光観察画像を生成する狭帯域光観察画像生成部と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡用光源装置及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、体腔の粘膜等の観察対象に照射する照明光を生成する装置である。
【０００３】
この光源装置には、白色光観察用レーザと、特殊光観察用レーザとの２種の光源を備えたものが知られている（特許文献１参照）。白色光観察用レーザは、蛍光体を発光させて白色光を生成するため励起光として使用される。特殊光観察用レーザは、粘膜表層の微細血管等を観察するための狭帯域光として使用される。白色光観察用レーザは、中心波長が約４４５ｎｍである。特殊光観察用レーザは、中心波長が約４０５ｎｍである。
【０００４】
この光源装置を有する内視鏡システムは、白色光観察用レーザと特殊光観察用レーザとの発光強度比を変更することで、スペクトル分布が異なる複数の照明モードを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１２１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡用光源装置には、複数の照明モードを実現するために、複数の光源が設けられており、製造コストが高いという問題がある。
【０００７】
本発明は、複数の照明モードを実行可能であって、かつ製造コストが低い内視鏡用光源装置及び内視鏡システム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用光源装置は、励起光を発する励起光源と、励起光を受けて蛍光を発し、かつ励起光の一部を透過光として透過させ、蛍光と透過光とが混合された光を射出光として射出する蛍光体と、射出光から、励起光と蛍光の青色成分の一部とを透過させて、青色狭帯域光を生成する第１透過帯域と、射出光から、蛍光の緑色成分の一部を透過させて緑色狭帯域光を生成する第２透過帯域とを有する狭帯域光観察用フィルタと、狭帯域光観察用フィルタを、射出光の光路に配置された挿入位置と、射出光の光路から退避した退避位置との間で移動させるフィルタ移動機構と、を備える。
【０００９】
狭帯域光観察用フィルタは、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とを混合して射出することが好ましい。
【００１０】
狭帯域光観察用フィルタは、青色狭帯域光を生成する第１フィルタ部と、緑色狭帯域光を生成する第２フィルタ部とを有し、第１フィルタ部と第２フィルタ部とは、順次に挿入位置に配置され、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とを順次に生成しても良い。
【００１１】
第１透過帯域は、４５０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。第１透過帯域は、４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長帯域であっても良い。
【００１２】
第２透過帯域は、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域であることが好ましい。
【００１３】
射出光から、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させるノッチフィルタを備え、フィルタ移動機構は、狭帯域光観察用フィルタに加えて、ノッチフィルタを、挿入位置と退避位置との間で移動させることが好ましい。
【００１４】
励起光源は、中心波長が４１５ｎｍの青色ＬＥＤであることが好ましい。
【００１５】
蛍光体は、青色光を発する第１蛍光体材料と、緑色光を発する第２蛍光体材料と、赤色光を発する第３蛍光体材料とを有し、白色光を発することが好ましい。
【００１６】
本発明の内視鏡システムは、上記いずれかの内視鏡用光源装置と、狭帯域光観察用フィルタが退避位置に配置されている場合に、射出光が照射された観察対象を撮像し、狭帯域光観察用フィルタが挿入位置に配置されている場合に、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とが照射された観察対象を撮像する撮像部と、射出光が照射された観察対象の画像信号に基づいて白色光観察画像を生成する白色光観察画像生成部と、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とが照射された観察対象の画像信号に基づいて狭帯域光観察画像を生成する狭帯域光観察画像生成部とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の照明モードを実行可能であって、かつ製造コストが低い内視鏡用光源装置及び内視鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３】カラーフィルタの分光特性を示す図である。
【図４】光源部の構成を示す図である。
【図５】励起光及び蛍光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図６】蛍光体の構成を示す図である。
【図７】狭帯域光観察用フィルタの光学特性を示す図である。
【図８】内視鏡システムの作用を説明するフローチャートである。
【図９】狭帯域光観察用フィルタ部と開口部とが形成されたターレットを示す図である。
【図１０】第２実施形態で用いられるターレットを示す図である。
【図１１】ノッチフィルタの光学特性を示すグラフである。
【図１２】第３実施形態で用いられるターレットを示す図である。
【図１３】ターレットの第１フィルタ部の光学特性を示すグラフである。
【図１４】ターレットの第２フィルタ部の光学特性を示すグラフである。
【図１５】カプセル内視鏡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、コンソール１９とを備えている。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、体腔内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられた湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。
【００２０】
操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切り替えスイッチ（以下、モード切替ＳＷという）１３ａ、ズーム操作部１３ｂ等が設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、観察モードの切り替え操作に用いられる。内視鏡システム１０は、観察モードとして白色光観察モードと、狭帯域光観察モードとを有する。
【００２１】
白色光観察モードでは、光源装置１４から内視鏡１２に白色光が供給され、内視鏡１２の先端部１２ｄから体腔内の観察対象に白色光が照射される。狭帯域光観察モードでは、光源装置１４から内視鏡１２に狭帯域光が供給され、内視鏡１２の先端部１２ｄから体腔内の観察対象に狭帯域光が照射される。
【００２２】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、各観察モードで得られた画像や、画像に付帯する画像情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部（図示せず）が接続可能である。
【００２３】
図２に示すように、光源装置１４は、観察対象を照明するための照明光を発生する光源部２０と、光源部２０の動作を制御する光源制御部２１とを備えている。光源部２０は、白色光観察モード時には照明光として白色光を生成し、狭帯域光観察モード時には照明光として狭帯域光を生成する。
【００２４】
光源部２０により生成された照明光は、挿入部１２ａ内に挿通されたライトガイド２３に入射する。ライトガイド２３は、内視鏡１２内に内蔵されており、照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬させる。なお、ライトガイド２３としては、マルチモードファイバを使用することができる。例えば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルをライトガイド２３として使用可能である。
【００２５】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは、照明レンズ３１を有している。ライトガイド２３内を伝搬した照明光は、照明レンズ３１を介して観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ３２、ズームレンズ３３、撮像センサ（撮像部）３４を有している。観察対象からの戻り光は、対物レンズ３２及びズームレンズ３３を介して撮像センサ３４に入射する。これにより、撮像センサ３４に観察対象の光像が結像される。なお、ズームレンズ３３は、ズーム操作部１３ｂを操作することで、テレ端とワイド端の間で自在に移動され、撮像センサ３４に結像する観察対象の光像を拡大または縮小する。
【００２６】
撮像センサ３４は、カラー撮像センサであり、観察対象の光像を撮像して画像信号を出力する。撮像センサ３４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型撮像センサを用いることができる。
【００２７】
撮像センサ３４は、図３に示す第１分光透過特性３４ａを有する赤色（Ｒ）カラーフィルタと、第２分光透過特性３４ｂを有する緑色（Ｇ）カラーフィルタと、第３分光透過特性３４ｃを有する青色（Ｂ）カラーフィルタとを有する。各画素には、いずれか１つのカラーフィルタが設けられている。すなわち、撮像センサ３４は、Ｒカラーフィルタが設けられたＲ画素（赤色画素）と、Ｇカラーフィルタが設けられたＧ画素（緑色画素）と、Ｂカラーフィルタが設けられたＢ画素（青色画素）とを有し、ＲＧＢ形式の画像信号を出力する。この画像信号は、１画素毎にＲＧＢのいずれかの色信号が割り当てられたものであり、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号からなる。なお、Ｂ画素は、青色光に加えて、紫色光にも感度を有する。
【００２８】
撮像センサ３４から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３５に送信される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３５は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated Double Sampling）や自動利得制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３５から出力された画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ３６により、デジタル画像信号に変換される。このデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
【００２９】
プロセッサ装置１６は、撮像制御部４０と、受信部４１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４２と、ノイズ除去部４３と、画像処理切替部４４と、白色光観察画像生成部４５と、狭帯域光観察画像生成部４６と、映像信号生成部４７とを備えている。
【００３０】
撮像制御部４０は、撮像センサ３４による観察対象の撮像タイミングや、撮像センサ３４からの画像信号の出力タイミングを制御する。受信部４１は、内視鏡１２からのデジタルのＲＧＢ画像信号を受信する。ＤＳＰ４２は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。
【００３１】
欠陥補正処理では、撮像センサ３４の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施されたＲＧＢ画像信号から暗電流成分が除かれ、正確なゼロレベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後のＲＧＢ画像信号に特定のゲイン値を乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後のＲＧＢ画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のＲＧＢ画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、同時化処理とも称される）が施され、各画素についてＲＧＢ各色の信号が生成される。
【００３２】
ノイズ除去部４３は、ＤＳＰ４２でデモザイク処理等が施されたＲＧＢ画像信号に対してノイズ除去処理（移動平均法やメディアンフィルタ法等による処理）を施すことによってノイズを除去する。ノイズが除去されたＲＧＢ画像信号は、画像処理切替部４４に入力される。画像処理切替部４４は、モード切替ＳＷ１３ａによって制御される。画像処理切替部４４は、観察モードが白色光観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を白色光観察画像生成部４５に出力し、観察モードが狭帯域光観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を狭帯域光観察画像生成部４６に出力する。
【００３３】
白色光観察画像生成部４５は、観察モードが白色光観察モードにセットされている場合に作動し、ノイズ除去部４３から入力されたＲＧＢ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行うことにより、白色光観察画像を生成する。色変換処理では、ＲＧＢ画像信号に対して３×３のマトリックス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みのＲＧＢ画像信号に対して行われる。構造強調処理は、表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後のＲＧＢ画像信号に対して行われる。
【００３４】
狭帯域光観察画像生成部４６は、観察モードが狭帯域光観察モードにセットされている場合に作動し、ノイズ除去部４３から入力されたＲＧＢ画像信号のうち、Ｂ画像信号及びＧ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行うことにより、狭帯域光観察画像を生成する。色変換処理、色彩強調処理、構造強調処理は、白色光観察画像生成部４５の各処理と同様である。
【００３５】
白色光観察画像生成部４５が生成する白色光観察画像、及び狭帯域光観察画像生成部４６が生成する狭帯域光観察画像は、映像信号生成部４７に入力される。映像信号生成部４７は、各画像をモニタ１８に表示するための映像信号に変換する。モニタ１８は、映像信号生成部４７から入力される映像信号に基づいて画像表示を行う。
【００３６】
図４において、光源部２０は、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）５０と、ＬＥＤ駆動部５１と、コリメータレンズ５２と、蛍光体５３と、狭帯域光観察用フィルタ５４と、フィルタ移動機構５５と、集光レンズ５６とを有する。Ｂ−ＬＥＤ５０は、ＬＥＤ駆動部５１により駆動され、図５に示すように、中心波長が約４１５ｎｍの青色の励起光ＬＢを発する。この励起光ＬＢは、１０〜２０ｎｍ程度の半値幅を有する。
【００３７】
コリメータレンズ５２は、Ｂ−ＬＥＤ５０から射出された励起光ＬＢを平行化して蛍光体５３に入射させる。蛍光体５３は、励起光ＬＢの入射を受けて、図５に示すように、波長帯域が約４００〜７００ｎｍの白色の蛍光ＬＷを発する波長変換素子である。
【００３８】
具体的には、蛍光体５３は、図６に示すように、バインダ５３ａ中に、第１〜第３蛍光体材料５３ｂ〜５３ｄを分散させたものである。第１蛍光体材料は、例えば、ＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋）であり、励起光ＬＢを受けて青色光を発する。第２蛍光体材料は、例えば、β−ＳｉＡｌＯＮ（β−Ｓｉ６−ｘＡｌｘＯｘＮ８−ｘ）であり、励起光ＬＢを受けて緑色光を発する。第３蛍光体材料は、例えば、ＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋）であり、励起光ＬＢを受けて赤色光を発する。第１〜第３蛍光体材料５３ｂ〜５３ｄが発する青色光、緑色光、赤色光が蛍光ＬＷを構成している。
【００３９】
蛍光体５３に入射した励起光ＬＢの一部は、そのまま波長変換されずに蛍光体５３を透過し、透過光ＬＢＴとして蛍光体５３から射出される。したがって、蛍光体５３からは、蛍光ＬＷと透過光ＬＢＴが混合された光が射出光ＬＥとして射出される。
【００４０】
狭帯域光観察用フィルタ５４は、射出光ＬＥの光路上に挿脱自在に設けられている。狭帯域光観察用フィルタ５４は、フィルタ移動機構５５により、射出光ＬＥの光路に対して垂直方向に移動可能であり、射出光ＬＥの光路に配置された「挿入位置」と、射出光ＬＥの光路から退避した「退避位置」との間で移動される。フィルタ移動機構５５は、光源制御部２１により制御され、白色光観察モード時には、狭帯域光観察用フィルタ５４を退避位置に配置し、狭帯域光観察モード時には、狭帯域光観察用フィルタ５４を挿入位置に配置する。
【００４１】
図７に示すように、狭帯域光観察用フィルタ５４は、第１透過帯域ＴＢ１と第２透過帯域ＴＢ２とを有している。第１透過帯域ＴＢ１は、波長が第１波長λ１以下の波長帯域であり、光透過率がほぼ１００％である。第２透過帯域ＴＢ２は、波長が第２波長λ２以上第３波長λ３以下の波長帯域であり、光透過率がほぼ１００％である。第１透過帯域ＴＢ１及び第２透過帯域ＴＢ２以外の波長帯域は、光透過率がほぼ０％である。本実施形態では、λ１＝４５０ｎｍ、λ２＝５３０ｎｍ、λ３＝５５０ｎｍとする。
【００４２】
第１透過帯域ＴＢ１は、射出光ＬＥから波長４５０ｎｍ以下の青色成分を透過させて青色狭帯域光ＮＬＢを生成する。この青色狭帯域光ＮＬＢは、透過光ＬＢＴと、蛍光ＬＷの青色成分の一部（波長４５０ｎｍ以下の成分）とからなる。一方の第２透過帯域ＴＢ２は、射出光ＬＥから緑色成分の一部（波長５３０〜５５０ｎｍの成分）を透過させて緑色狭帯域光ＮＬＧを生成する。この緑色狭帯域光ＮＬＧは、蛍光ＬＷの一部（波長５３０〜５５０ｎｍの成分）からなる。
【００４３】
白色光観察モード時には、集光レンズ５６は、射出光ＬＥを集光し、照明光としてライトガイド２３に供給する。一方、狭帯域光観察モード時には、集光レンズ５６は、射出光ＬＥが狭帯域光観察用フィルタ５４により射出光ＬＥが帯域制限されてなる青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧを集光し、照明光としてライトガイド２３に供給する。
【００４４】
青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧを照明光とすることで、生体組織表層の血管観察を詳細に行うことができる。これは、血管中のヘモグロビンの吸光度が、４００〜４２０ｎｍ付近の波長で極大となり、血管とその周辺の粘膜との間で大きなコントラストが得られるためであり、青色狭帯域光ＮＬＢにより、粘膜表層の毛細血管から血管情報が得られる。また、緑色狭帯域光ＮＬＧでは、さらに深層の血管を含む血管情報が得られる。
【００４５】
なお、狭帯域光観察用フィルタ５４の第１透過帯域ＴＢ１及び第２透過帯域ＴＢ２以外の波長帯域の光透過率は完全にゼロではないので、狭帯域光観察用フィルタ５４を通過した光には、離散的な波長帯域は存在しない。
【００４６】
以上のように構成された内視鏡システム１０の作用を、図８に示すフローチャートに沿って説明する。まず、操作者により、体腔内に内視鏡１２の挿入部１２ａが挿入される。モード切替ＳＷ１３ａが操作され、白色光観察モードが選択されると、光源制御部２１は、フィルタ移動機構５５を制御して、狭帯域光観察用フィルタ５４を退避位置に配置させ（ステップＳ１０）、ＬＥＤ駆動部５１を制御して、Ｂ−ＬＥＤ５０を発光させる（ステップＳ１１）。そして、Ｂ−ＬＥＤ５０が発光された状態で、撮像制御部４０が、撮像センサ３４を駆動し、撮像動作を行わせる（ステップＳ１２）。
【００４７】
この白色光観察モードでは、蛍光体５３から、蛍光ＬＷと透過光ＬＢＴが混合された射出光ＬＥが射出され、この射出光ＬＥが集光レンズ５６により集光されてライトガイド２３に供給される。内視鏡１２の先端部１２ｄからは、射出光ＬＥが体腔内の観察対象に向けて射出される。この射出光ＬＥは、白色光である。撮像センサ３４は、射出光ＬＥにより照明された観察対象を撮像し、画像信号を出力する。この画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３５、Ａ／Ｄコンバータ３６を介してプロセッサ装置１６に送られる。
【００４８】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２から入力された画像信号を受信部４１で受信する。受信部４１で受信された画像信号は、ＤＳＰ４２とノイズ除去部４３とで各種処理が施された後、画像処理切替部４４を介して白色光観察画像生成部４５に送られる。そして、白色光観察画像生成部４５により白色光観察画像が生成され、白色光観察画像が映像信号生成部４７を介してモニタ１８に表示される（ステップＳ１３）。
【００４９】
ステップＳ１１〜Ｓ１３は、診断終了の操作が行われる（ステップＳ１４でＹＥＳ判定）か、または、モード切替ＳＷ１３ａが操作されて狭帯域光観察モードが選択される（ステップＳ１５でＹＥＳ判定）までの間、繰り返し実行される。すなわち、白色光観察モードに設定されている間は、白色光観察画像の取得及び表示が繰り返し行われる。この白色光観察モードでは、操作者により、内視鏡１２の先端部１２ｄから観察対象までの距離が大きい遠景状態で、病変のスクリーニングが行われる。
【００５０】
例えば、このスクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤など、病変の可能性がある部位（以下、病変可能性部位という）が検出された場合には、ズーム操作部１３ｂが操作されて、病変可能性部位を含む観察対象を拡大表示する拡大観察が行われる。これに合わせて、モード切替ＳＷ１３ａを操作して、観察モードが狭帯域光観察モードに切り替えられる。
【００５１】
このように、観察モードが狭帯域光観察モードに切り替えられると（ステップＳ１５でＹＥＳ判定）、光源制御部２１は、フィルタ移動機構５５を制御して、狭帯域光観察用フィルタ５４を挿入位置に配置させ（ステップＳ１６）、ＬＥＤ駆動部５１を制御して、Ｂ−ＬＥＤ５０を発光させる（ステップＳ１７）。そして、Ｂ−ＬＥＤ５０が発光された状態で、撮像制御部４０が、撮像センサ３４を駆動し、撮像動作を行わせる（ステップＳ１８）。
【００５２】
この狭帯域光観察モードでは、蛍光体５３から、蛍光ＬＷと透過光ＬＢＴが混合された射出光ＬＥが射出され、狭帯域光観察用フィルタ５４に入射する。狭帯域光観察用フィルタ５４は、射出光ＬＥを帯域制限し、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとが混合された光を射出する。この青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧが集光レンズ５６により集光されてライトガイド２３に供給される。内視鏡１２の先端部１２ｄからは、青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧが体腔内の観察対象に向けて射出される。撮像センサ３４は、青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧにより照明された観察対象を撮像し、画像信号を出力する。この画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３５、Ａ／Ｄコンバータ３６を介してプロセッサ装置１６に送られる。
【００５３】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２から入力された画像信号を受信部４１で受信する。受信部４１で受信された画像信号は、ＤＳＰ４２とノイズ除去部４３とで各種処理が施された後、画像処理切替部４４を介して狭帯域光観察画像生成部４６に送られる。そして、狭帯域光観察画像生成部４６により狭帯域光観察画像が生成され、狭帯域光観察画像が映像信号生成部４７を介してモニタ１８に表示される（ステップＳ１９）。
【００５４】
ステップＳ１７〜Ｓ１９は、診断終了の操作が行われる（ステップＳ２０でＹＥＳ判定）か、または、モード切替ＳＷ１３ａが操作されて白色光観察モードが選択される（ステップＳ２１でＹＥＳ判定）までの間、繰り返し実行される。すなわち、狭帯域光観察モードに設定されている間は、狭帯域光観察画像の取得及び表示が繰り返し行われる。この狭帯域光観察モードでは、操作者により、内視鏡１２の先端部１２ｄから観察対象までの距離が近い近景状態で、病変可能性部位の詳細な観察が行われる。
【００５５】
モード切替ＳＷ１３ａが操作されて白色光観察モードが選択されると（ステップＳ２１でＹＥＳ判定）、ステップＳ１０に戻り、同様の動作が行われる。
【００５６】
以上のように、光源装置１４は、光源としてＢ−ＬＥＤ５０のみを有するものでありながら、複数の照明モードが実行可能である。光源装置１４は、１つの光源のみを有するので、製造コストを下げることができる。
【００５７】
また、狭帯域光観察モードにおいて、青色狭帯域光ＮＬＢは、透過光ＬＢＴに加えて、蛍光ＬＷの一部（波長４５０ｎｍ以下の成分）を含むので、青色狭帯域光ＮＬＢの強度が、緑色狭帯域光ＮＬＧの強度よりも高められている。このように、青色狭帯域光ＮＬＢの強度を高めることにより、粘膜表層の血管情報を、精度よく取得することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、λ１＝４５０ｎｍ、λ２＝５３０ｎｍ、λ３＝５５０ｎｍとしているが、これらの値は、適宜変更しても良い。但し、表層血管の粘膜に対する表示コントラストを高めるために、血中ヘモグロビンには殆ど吸収されずに反射または散乱される波長帯域４６０〜５００ｎｍを、狭帯域光観察用フィルタ５４の第１透過帯域ＴＢ１及び第２透過帯域ＴＢ２から除くようにλ１、λ２、λ３を設定することが好ましい。すなわち、少なくともλ１、λ２については、λ１＜４６０ｎｍ、λ２＞５００ｎｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態では、撮像センサ３４として、原色撮像センサを用いているが、これに代えて、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサからは、ＣＭＹＧ形式の画像信号が出力されるが、色変換処理によって、ＲＧＢ形式に変換することができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、狭帯域光観察用フィルタ５４をフィルタ移動機構５５により直線的に移動（スライド移動）させることにより、狭帯域光観察用フィルタ５４を挿入位置と退避位置との間で移動させているが、狭帯域光観察用フィルタ５４に代えて、図９に示すように、狭帯域光観察用フィルタ部６１と、開口部６２とが形成されたターレット６０を用い、ターレット６０をフィルタ移動機構５５により回転させることにより狭帯域光観察用フィルタ部６１を挿入位置と退避位置との間で移動させても良い。
【００６１】
具体的には、狭帯域光観察用フィルタ部６１は、ターレット６０の半円状部分に形成されており、第１実施形態の狭帯域光観察用フィルタ５４と同一の光学特性を有している。開口部６２は、ターレット６０の他の半円状部分に形成されている。ターレット６０は、フィルタ移動機構５５により、回転軸６３を中心に回転される。
【００６２】
ターレット６０を回転させることにより、狭帯域光観察用フィルタ部６１が蛍光体５３から射出される射出光ＬＥの光路上に挿脱され、挿入位置と退避位置との間で移動する。白色光観察モードでは、狭帯域光観察用フィルタ部６１が退避位置に配置されるとともに、開口部６２が挿入位置に配置される。狭帯域光観察モードでは、狭帯域光観察用フィルタ部６１が挿入位置に配置されるとともに、開口部６２が退避位置に配置される。
【００６３】
［第２実施形態］
第１実施形態の内視鏡システム１０は、狭帯域光観察用フィルタ５４を挿入位置に配置した狭帯域光観察モードと、狭帯域光観察用フィルタ５４を退避位置に配置した白色光観察モードとを有している。この白色光観察モードは、照明光として用いられる射出光ＬＥの光量が大きいので、遠景観察に適している。
【００６４】
第２実施形態の内視鏡システムでは、近景観察に適した照明光を生成するために、射出光ＬＥから波長帯域４６０〜５００ｎｍの光強度を低減させるノッチフィルタを設ける。波長帯域４６０〜５００ｎｍの光成分は、血中ヘモグロビンには殆ど吸収されずに反射または散乱される性質を有するので、この波長帯域の光強度を低減することで、白色光観察モード時よりも血管コントラストの高い画像の観察が可能となる。
【００６５】
具体的には、第２実施形態では、第１実施形態の狭帯域光観察用フィルタ５４に代えて、図１０に示すように、狭帯域光観察用フィルタ部７１と、開口部７２と、ノッチフィルタ部７３とが形成されたターレット７０を用いる。狭帯域光観察用フィルタ部７１は、第１実施形態の狭帯域光観察用フィルタ５４と同一の光学特性を有している。
【００６６】
ノッチフィルタ部７３は、図１１に示すように、波長帯域４６０〜５００ｎｍの光透過率がαであり、その他の波長帯域における光透過率はほぼ１００％である。光透過率αは、２０〜７０％の範囲内であることが好ましい。
【００６７】
ターレット７０をフィルタ移動機構５５により回転させることにより、蛍光体５３から射出される射出光ＬＥの光路上の挿入位置に、狭帯域光観察用フィルタ部７１、開口部７２、ノッチフィルタ部７３のいずれかが配置される。第２実施形態の内視鏡システムは、遠景白色光観察モードと、近景白色光観察モードと、狭帯域光観察モードとを有している。遠景白色光観察モードと狭帯域光観察モードとは、第１実施形態の白色光観察モードと狭帯域光観察モードと同一である。
【００６８】
遠景白色光観察モードでは、開口部７２が挿入位置に配置され、照明光として射出光ＬＥが用いられるので、高光量の遠景観察を行うことができる。近景白色光観察モードでは、ノッチフィルタ部７３が挿入位置に配置され、照明光として、射出光ＬＥから波長帯域４６０〜５００ｎｍの光強度が低減された光が用いられる。近景白色光観察モードでは、遠景白色光観察モード時よりも光量が少し低下するため、遠景白色光観察モード時よりも観察対象に近い近景観察に適しており、血管コントラストの高い画像の観察を行うことができる。
【００６９】
狭帯域光観察モードでは、狭帯域光観察用フィルタ部７１が挿入位置に配置され、照明光として、青色狭帯域光ＮＬＢ及び緑色狭帯域光ＮＬＧが用いられるので、近景において、病変可能性部位の詳細な観察を行うことができる。
【００７０】
第２実施形態では、ターレット７０を回転させることにより、狭帯域光観察用フィルタ部７１とノッチフィルタ部７３とを射出光ＬＥの光路上に挿脱しているが、狭帯域光観察用フィルタ部とノッチフィルタ部とが設けられた部材をスライド移動させることにより、狭帯域光観察用フィルタ部とノッチフィルタ部とを射出光ＬＥの光路上に挿脱しても良い。
【００７１】
［第３実施形態］
第１実施形態の内視鏡システム１０では、狭帯域光観察モードにおいて、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとが混合された光を照明光として観察対象に照射しているが、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとを順次照射（時分割照射）するように構成しても良い。
【００７２】
第３実施形態の内視鏡システムでは、第１実施形態の狭帯域光観察用フィルタ５４に代えて、図１２に示すように、第１フィルタ部８１と第２フィルタ部８２とが形成されたターレット８０を用いる。第１フィルタ部８１は、図１３に示すように、第１実施形態の第１透過帯域ＴＢ１を有するものであり、第１波長λ１以下の波長帯域の光を透過させる。第２フィルタ部８２は、図１４に示すように、第１実施形態の第２透過帯域ＴＢ２を有するものであり、第２波長λ２以上第３波長λ３以下の波長帯域の光を透過させる。
【００７３】
このターレット８０自体は、第１実施形態のフィルタ移動機構５５により、蛍光体５３から射出される射出光ＬＥの光路上に挿脱される。狭帯域光観察モード時には、ターレット８０は射出光ＬＥの光路上の挿入位置に配置され、射出光ＬＥが第１フィルタ部８１または第２フィルタ部８２に入射する。この状態で、ターレット８０を回転機構（図示せず）が回転させることにより、第１フィルタ部８１と第２フィルタ部８２とが交互に挿入位置に配置される。第１フィルタ部８１が挿入位置にある場合には、第１フィルタ部８１により青色狭帯域光ＮＬＢが生成される。第２フィルタ部８２が挿入位置にある場合には、第２フィルタ部８２により緑色狭帯域光ＮＬＧが生成される。
【００７４】
このように、狭帯域光観察モード時には、ターレット８０の回転に伴い、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとが交互に生成されて、内視鏡１２のライトガイド２３に供給される。この結果、観察対象には、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとが交互に照射される。
【００７５】
第３実施形態では、撮像制御部４０は、撮像センサ３４に、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとの照射に連動して撮像動作を行わせる。これにより、撮像センサ３４は、青色狭帯域光ＮＬＢが照射された観察対象と、緑色狭帯域光ＮＬＧが照射された観察対象とをそれぞれ個別に撮像する。狭帯域光観察画像生成部４６は、青色狭帯域光ＮＬＢの照射時に得られたＢ画像信号と、緑色狭帯域光ＮＬＧの照射時に得られたＧ画像信号とに基づいて狭帯域光観察画像を生成する。
【００７６】
また、白色光観察モード時には、ターレット８０は射出光ＬＥの光路から退避した退避位置に配置される。この白色光観察モードは、第１実施形態の白色光観察モードと同一であるので、説明は省略する。
【００７７】
第３実施形態では、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとを順次照射して撮像を行うので、混色（Ｂ画素が青色狭帯域光ＮＬＢを受光すること、及びＧ画素が青色狭帯域光ＮＬＢを受光すること）が防止され、狭帯域光観察画像の画質が向上する。
【００７８】
また、第３実施形態では、狭帯域光観察モード時に、青色狭帯域光ＮＬＢと緑色狭帯域光ＮＬＧとを順次照射するので、撮像センサ３４として、色分離性の低い補色撮像センサを用いることも好ましい。さらに、狭帯域光観察モードに限れば、撮像センサ３４として、モノクロセンサを用いることも可能である。
【００７９】
また、第３実施形態では、ターレット８０を回転させることにより第１フィルタ部８１と第２フィルタ部８２とを射出光ＬＥの光路上に挿脱しているが、第１フィルタ部と第２フィルタ部とが設けられた部材をスライド移動させることにより、第１フィルタ部と第２フィルタ部とを射出光ＬＥの光路上に挿脱しても良い。
【００８０】
また、上記各実施形態では、Ｂ−ＬＥＤ５０と蛍光体５３とを、コリメータレンズ５２を介して個別に設けているが、Ｂ−ＬＥＤ５０上に蛍光体５３を積層することにより一体とした、いわゆる白色ＬＥＤとしても良い。この場合には、コリメータレンズ５２は不要である。
【００８１】
上記各実施形態では、中心波長が約４１５ｎｍのＢ−ＬＥＤ５０を励起光源としているが、その他の中心波長のＬＥＤを励起光源としても良い。さらに、ＬＥＤに代えて、レーザダイオードを励起光源としても良い。
【００８２】
また、上記各実施形態では、青色狭帯域光ＮＬＢを生成するための第１透過帯域ＴＢ１を、第１波長λ１（例えば、λ１＝４５０ｎｍ）以下の波長帯域の光を透過させるもの、すなわちショートパス特性としているが、第１透過帯域ＴＢ１をバンドパス特性としても良い。例えば、第１透過帯域ＴＢ１を、４００〜４５０ｎｍ（４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下）の波長帯域の光を透過させるものとしても良い。
【００８３】
上記各実施形態では、光源装置１４とプロセッサ装置１６とを別体構成としているが、光源装置とプロセッサ装置と１つの装置で構成しても良い。
【００８４】
また、上記各実施形態では、撮像センサ３４が設けられた内視鏡１２を被検体内に挿入して観察を行う内視鏡システム１０によって本発明を実施しているが、カプセル内視鏡システムでも本発明は好適である。例えば、図１５に示すように、カプセル内視鏡システムは、少なくともカプセル内視鏡１００と、プロセッサ装置（図示せず）とを有する。
【００８５】
カプセル内視鏡１００は、光源１０２と光源制御部１０３と、撮像センサ１０４と、画像生成部１０６と、送受信アンテナ１０８とを備えている。光源１０２は、励起光ＬＢを発するＢ−ＬＥＤと、蛍光体と、狭帯域光観察用フィルタと、フィルタ移動機構と、集光レンズとを有しており、上記各実施形態の光源部に対応する。
【００８６】
光源制御部１０３は、上記各実施形態の光源制御部２１と同様にして光源１０２の駆動を制御する。また、光源制御部１０３は、送受信アンテナ１０８によって、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線で通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記各実施形態のプロセッサ装置１６とほぼ同様であるが、白色光観察画像生成部４５及び狭帯域光観察画像生成部４６に対応する画像生成部１０６は、カプセル内視鏡１００内に設けられている。画像生成部１０６が生成した白色光観察画像または狭帯域光観察画像は、送受信アンテナ１０８を介してプロセッサ装置に送信される。撮像センサ１０４は、上記各実施形態の撮像センサ３４と同様の構成である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  内視鏡システム
２０  光源部
２３  ライトガイド
２１  光源制御部
３４  撮像センサ（撮像部）
４５  白色光観察画像生成部
４６  狭帯域光観察画像生成部
５０  Ｂ−ＬＥＤ（励起光源）
５３  蛍光体
５４  狭帯域光観察用フィルタ
５５  フィルタ移動機構
【図１】
2016067373.tif 000003
【図２】
2016067373.tif 000004
【図３】
2016067373.tif 000005
【図４】
2016067373.tif 000006
【図５】
2016067373.tif 000007
【図６】
2016067373.tif 000008
【図７】
2016067373.tif 000009
【図８】
2016067373.tif 000010
【図９】
2016067373.tif 000011
【図１０】
2016067373.tif 000012
【図１１】
2016067373.tif 000013
【図１２】
2016067373.tif 000014
【図１３】
2016067373.tif 000015
【図１４】
2016067373.tif 000016
【図１５】
2016067373.tif 000017