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JP7546204B2 - Light emitting device and endoscope system - Google Patents

Light emitting device and endoscope system Download PDF

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JP7546204B2
JP7546204B2 JP2020179038A JP2020179038A JP7546204B2 JP 7546204 B2 JP7546204 B2 JP 7546204B2 JP 2020179038 A JP2020179038 A JP 2020179038A JP 2020179038 A JP2020179038 A JP 2020179038A JP 7546204 B2 JP7546204 B2 JP 7546204B2
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Description

本発明は、発光装置及び内視鏡システムに関する。 The present invention relates to a light emitting device and an endoscope system.

内視鏡による観察では、白色光を照射して行う通常観察、及び、特定の波長の光を照射して行う特殊観察が行われている。特殊観察には、NBI(Narrow Band Imaging)と呼ばれる狭帯域の光を利用する観察が含まれる。例えば、特許文献1及び2には、白色光と特殊観察のための光とを選択的に出射可能な光源装置が開示されている。 In endoscope observation, normal observation is performed by irradiating white light, and special observation is performed by irradiating light of a specific wavelength. Special observation includes observation using a narrow band of light called NBI (Narrow Band Imaging). For example, Patent Documents 1 and 2 disclose light source devices that can selectively emit white light and light for special observation.

特開2009-291347号公報JP 2009-291347 A 特開2017-225861号公報JP 2017-225861 A

特殊観察には、NBI以外に、ICG(インドシアニングリーン)蛍光撮像も含まれる。特殊観察の種類によって照射すべき光の波長が異なるため、各観察に適した波長の光を照射できる発光装置が求められている。 In addition to NBI, special observations also include ICG (indocyanine green) fluorescence imaging. Since the wavelength of light to be irradiated differs depending on the type of special observation, there is a demand for light-emitting devices that can irradiate light with wavelengths appropriate for each type of observation.

そこで、本発明は、複数種類の特殊観察に利用可能な複数の光を切り替えて照射することができる発光装置及び内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a light-emitting device and an endoscope system that can switch between multiple lights that can be used for multiple types of special observation.

本発明の一態様に係る発光装置は、第1の光を発する第1の光源と、前記第1の光とは波長が異なる第2の光を発する第2の光源と、第1の蛍光体及び第2の蛍光体を含む波長変換部と、を備え、前記第1の蛍光体は、前記第1の光の一部を吸収し、前記第1の光及び前記第2の光のいずれとも波長が異なる第3の光を発し、前記第2の蛍光体は、前記第1の光の他の一部を吸収し、前記第1の光、前記第2の光及び前記第3の光のいずれとも波長が異なる第4の光を発し、前記波長変換部は、前記第1の光の光路上に配置され、前記第1の光が入射した場合に、前記第1の光の他の一部、前記第3の光及び前記第4の光を出射し、前記第4の光は、700nm以上の波長帯域にピーク波長を有する。 A light emitting device according to one aspect of the present invention includes a first light source that emits a first light, a second light source that emits a second light having a wavelength different from that of the first light, and a wavelength conversion unit including a first phosphor and a second phosphor, the first phosphor absorbs a part of the first light and emits a third light having a wavelength different from that of both the first light and the second light, the second phosphor absorbs another part of the first light and emits a fourth light having a wavelength different from that of both the first light, the second light, and the third light, the wavelength conversion unit is disposed on the optical path of the first light, and when the first light is incident, the wavelength conversion unit emits the other part of the first light, the third light, and the fourth light, and the fourth light has a peak wavelength in a wavelength band of 700 nm or more.

本発明の一態様に係る内視鏡システムは、上記一態様に係る発光装置を備える。 An endoscope system according to one aspect of the present invention includes a light-emitting device according to the above aspect.

本発明によれば、複数種類の特殊観察に利用可能な複数の光を切り替えて照射することができる。 The present invention makes it possible to switch between multiple lights that can be used for multiple types of special observation.

図1は、実施の形態1に係る発光装置及び内視鏡システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a light emitting device and an endoscope system according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る発光装置の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing emission spectra of light emitted by the light source and phosphor of the light emitting device according to the first embodiment. 図3Aは、実施の形態1に係る発光装置の変形例を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a modification of the light emitting device according to the first embodiment. 図3Bは、実施の形態1に係る発光装置の別の変形例を示す図である。FIG. 3B is a diagram showing another modified example of the light emitting device according to embodiment 1. In FIG. 図4は、実施の形態1に係る発光装置の動作例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation of the light emitting device according to the first embodiment. 図5は、実施の形態1に係る波長変換部の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a modification of the wavelength conversion unit according to the first embodiment. 図6は、実施の形態2に係る発光装置及び内視鏡システムの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a light emitting device and an endoscope system according to the second embodiment. 図7は、実施の形態2に係る発光装置の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing emission spectra of light emitted by a light source and a phosphor of the light emitting device according to the second embodiment. 図8は、実施の形態2に係る発光装置の動作例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the operation of the light emitting device according to the second embodiment. 図9は、実施の形態3に係る発光装置及び内視鏡システムの構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a light emitting device and an endoscope system according to the third embodiment. 図10は、実施の形態3に係る発光装置の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the emission spectrum of light emitted by the light source and the phosphor of the light emitting device according to the third embodiment. 図11は、実施の形態3に係る発光装置の動作例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the operation of the light emitting device according to the third embodiment. 図12は、実施の形態4に係る発光装置及び内視鏡システムの構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a light-emitting device and an endoscope system according to the fourth embodiment. 図13は、実施の形態4に係る発光装置の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing emission spectra of light emitted by a light source and a phosphor of the light emitting device according to the fourth embodiment. 図14は、実施の形態4に係る発光装置の動作例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the operation of the light emitting device according to the fourth embodiment.

以下では、本発明の実施の形態に係る発光装置及び内視鏡システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 The following describes in detail the light-emitting device and endoscope system according to the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection of the components, steps, and order of steps shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claims are described as optional components.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 In addition, each figure is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Therefore, for example, the scales of each figure do not necessarily match. In addition, in each figure, substantially the same configuration is given the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted or simplified.

また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、要素の形状を示す用語、及び、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。 In addition, in this specification, terms indicating relationships between elements, such as "parallel," terms indicating the shapes of elements, and numerical ranges are not expressions that express only strict meanings, but are expressions that include substantially equivalent ranges, for example, differences of about a few percent.

また、本明細書において、「ピーク波長」とは、所定の波長帯域内において発光強度が最大になるときの波長である。また、ピーク波長における強度を「ピーク強度」と記載する。ピーク強度は、全波長帯域における最大の強度でなくてもよい。つまり、所定の波長帯域内のピーク強度よりも強度が高いピークが、当該所定の波長帯域以外の帯域に存在していてもよい。 In addition, in this specification, the "peak wavelength" refers to the wavelength at which the emission intensity is maximum within a specified wavelength band. The intensity at the peak wavelength is referred to as the "peak intensity." The peak intensity does not have to be the maximum intensity in the entire wavelength band. In other words, a peak with an intensity higher than the peak intensity within a specified wavelength band may exist in a band other than the specified wavelength band.

また、本明細書において、「第1」、「第2」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数または順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。 In addition, in this specification, ordinal numbers such as "first" and "second" do not refer to the number or order of components, unless otherwise specified, but are used for the purpose of avoiding confusion and distinguishing between components of the same type.

(実施の形態1)
[構成]
まず、本実施の形態に係る発光装置及び内視鏡システムの構成について、図1を用いて説明する。
(Embodiment 1)
[composition]
First, the configuration of a light emitting device and an endoscope system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、本実施の形態に係る発光装置2及び内視鏡システム1の構成を示す図である。図1に示される内視鏡システム1は、被検体の体内の観察に使用される。被検体は、例えば人体又は動物の身体などの生体である。内視鏡システム1は、通常観察と複数種類の特殊観察とに利用される。 Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a light-emitting device 2 and an endoscope system 1 according to this embodiment. The endoscope system 1 shown in Fig. 1 is used to observe the inside of a subject's body. The subject is a living body such as a human body or an animal body. The endoscope system 1 is used for normal observation and several types of special observation.

図1に示されるように、内視鏡システム1は、発光装置2と、ロッドレンズ3と、光ファイバー4と、対物レンズ5と、を備える。 As shown in FIG. 1, the endoscope system 1 includes a light emitting device 2, a rod lens 3, an optical fiber 4, and an objective lens 5.

発光装置2は、出射光Lを出射する装置である。発光装置2の具体的な構成は、後で説明する。 The light-emitting device 2 is a device that emits the emitted light L. The specific configuration of the light-emitting device 2 will be described later.

ロッドレンズ3は、発光装置2から出射された出射光Lの照度分布を均一化する光学部品である。出射光Lは、ロッドレンズ3を通過することで照度分布が均一化された後、光ファイバー4の一端に入射する。 The rod lens 3 is an optical component that homogenizes the illuminance distribution of the emitted light L emitted from the light emitting device 2. The emitted light L passes through the rod lens 3, whereby the illuminance distribution is homogenized, and then enters one end of the optical fiber 4.

光ファイバー4は、少なくとも一部が被検体の体内に挿入され、出射光Lを被検体の体内まで導光する。出射光Lは、光ファイバー4の一端(基端)から入射され、他端(先端)から出射される。 At least a portion of the optical fiber 4 is inserted into the subject's body and guides the emitted light L into the subject's body. The emitted light L enters one end (base end) of the optical fiber 4 and exits from the other end (tip end).

対物レンズ5は、光ファイバー4の先端から出射される出射光Lを被検体の体内に照射する。 The objective lens 5 irradiates the emitted light L emitted from the tip of the optical fiber 4 into the subject's body.

なお、光ファイバー4及び対物レンズ5は、管状の部材(図示せず)によって保持されている。内視鏡システム1において、ロッドレンズ3及び対物レンズ5は必須の構成ではない。 The optical fiber 4 and the objective lens 5 are held by a tubular member (not shown). The rod lens 3 and the objective lens 5 are not essential components of the endoscope system 1.

また、図1には示されていないが、内視鏡システム1は、体内に照射された出射光Lの反射光を受光する受光部を備える。受光部は、反射光のうち特定波長のみを抽出して、その強度を電気信号に変換することができる。例えば、受光部は、特定波長を通過させるフィルタと、フィルタを通過した光を光電変換するイメージセンサと、を含む。イメージセンサは、二次元状に並んだ複数の画素を含み、各画素は、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)及びIR(近赤外)の各々に対応するサブ画素を含んでいるが、これに限定されない。受光部は、例えば、光ファイバー4の先端部の近傍に配置される。 Although not shown in FIG. 1, the endoscope system 1 also includes a light receiving unit that receives reflected light of the emitted light L irradiated inside the body. The light receiving unit can extract only a specific wavelength from the reflected light and convert the intensity into an electrical signal. For example, the light receiving unit includes a filter that passes the specific wavelength, and an image sensor that photoelectrically converts the light that passes through the filter. The image sensor includes a plurality of pixels arranged two-dimensionally, and each pixel includes sub-pixels corresponding to, for example, R (red), G (green), B (blue), and IR (near infrared), but is not limited to this. The light receiving unit is disposed, for example, near the tip of the optical fiber 4.

次に、発光装置2の構成及び光のスペクトルについて、図1及び図2を用いて説明する。図2は、本実施の形態に係る発光装置2の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。 Next, the configuration and light spectrum of the light emitting device 2 will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 2 shows the emission spectrum of light emitted by the light source and phosphor of the light emitting device 2 according to this embodiment.

発光装置2は、図1に示されるように、第1の光源10と、第2の光源20と、波長変換部30と、制御回路40と、を備える。 As shown in FIG. 1, the light-emitting device 2 includes a first light source 10, a second light source 20, a wavelength conversion unit 30, and a control circuit 40.

第1の光源10は、第1の光L1を発する。第1の光源10は、レーザ光源である。本実施の形態では、図2に示されるように、第1の光L1は、430nm以上495nm以下の波長帯域にピーク波長を有する青色光である。第1の光L1は、狭帯域光である。具体的には、第1の光L1の半値幅は、20nm以下であるが、10nm以下であってもよく、5nm以下であってもよい。例えば、第1の光源10は、ピーク波長が455nmの青色レーザ光源である。なお、第1の光L1は、380nm以上430nm未満の波長帯域にピーク波長を有する紫色光であってもよい。 The first light source 10 emits the first light L1. The first light source 10 is a laser light source. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the first light L1 is blue light having a peak wavelength in a wavelength band of 430 nm or more and 495 nm or less. The first light L1 is narrowband light. Specifically, the half-width of the first light L1 is 20 nm or less, but may be 10 nm or less, or may be 5 nm or less. For example, the first light source 10 is a blue laser light source having a peak wavelength of 455 nm. The first light L1 may be purple light having a peak wavelength in a wavelength band of 380 nm or more and less than 430 nm.

第2の光源20は、第1の光L1とは波長が異なる第2の光L2を発する。第2の光源20は、レーザ光源である。本実施の形態では、図2に示されるように、第2の光L2のピーク波長は、第1の光L1のピーク波長よりも短波長である。具体的には、第2の光L2は、380nm以上430nm未満の波長帯域にピーク波長を有する紫色光である。第2の光L2は、狭帯域光である。具体的には、第2の光L2の半値幅は、20nm以下であるが、10nm以下であってもよく、5nm以下であってもよい。例えば、第2の光源20は、ピーク波長が415nmの紫色レーザ光源である。なお、第2の光L2は、510nm以上550nm以下の波長帯域にピーク波長を有する緑色光であってもよい。 The second light source 20 emits a second light L2 having a wavelength different from that of the first light L1. The second light source 20 is a laser light source. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the peak wavelength of the second light L2 is shorter than the peak wavelength of the first light L1. Specifically, the second light L2 is a purple light having a peak wavelength in a wavelength band of 380 nm or more and less than 430 nm. The second light L2 is a narrowband light. Specifically, the half-width of the second light L2 is 20 nm or less, but may be 10 nm or less, or may be 5 nm or less. For example, the second light source 20 is a purple laser light source having a peak wavelength of 415 nm. The second light L2 may be a green light having a peak wavelength in a wavelength band of 510 nm or more and 550 nm or less.

本実施の形態では、第1の光源10及び第2の光源20は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されている。なお、光源の光軸は、光源から出射される光の中心であり、光の出射方向に一致する。例えば、第1の光源10及び第2の光源20は、同一基板上に設けられている。第1の光源10から出射された第1の光L1及び第2の光源20から出射された第2の光L2はいずれも、他の光学素子(レンズ、ミラーなど)に入射することなく、波長変換部30に入射する。 In this embodiment, the first light source 10 and the second light source 20 are arranged side by side so that their optical axes are parallel to each other. The optical axis of the light source is the center of the light emitted from the light source and coincides with the direction of light emission. For example, the first light source 10 and the second light source 20 are provided on the same substrate. The first light L1 emitted from the first light source 10 and the second light L2 emitted from the second light source 20 both enter the wavelength conversion unit 30 without entering other optical elements (lenses, mirrors, etc.).

なお、第1の光源10及び第2の光源20は、各々別の基板上に設けられていてもよい。また、第1の光源10から出射された第1の光L1及び第2の光源20から出射された第2の光L2の少なくとも一方は、例えば、図3Aに示される発光装置2Aのように、他の光学素子(レンズ、ミラーなど)を介して波長変換部30に入射してもよい。発光装置2Aは、ダイクロイックミラー50及びミラー51を備える。ダイクロイックミラー50は、第1の光源10と波長変換部30との間に配置されており、第1の光源10から出射された第1の光L1を通過させ、波長変換部30に入射させる。また、ダイクロイックミラー50は、第2の光源20から出射されてミラー51によって反射された後の第2の光L2を反射し、波長変換部30に入射させる。このような構成とすることで、第1の光L1及び第2の光L2のエネルギー分布の均一化、及び、波長変換部30における第1の光L1及び第2の光L2の照射位置の整合が可能になるため、出力光のムラが少ない発光装置を提供できる。 The first light source 10 and the second light source 20 may be provided on separate substrates. At least one of the first light L1 emitted from the first light source 10 and the second light L2 emitted from the second light source 20 may be incident on the wavelength conversion unit 30 via other optical elements (lenses, mirrors, etc.), for example, as in the light emitting device 2A shown in FIG. 3A. The light emitting device 2A includes a dichroic mirror 50 and a mirror 51. The dichroic mirror 50 is disposed between the first light source 10 and the wavelength conversion unit 30, and passes the first light L1 emitted from the first light source 10 and causes it to enter the wavelength conversion unit 30. The dichroic mirror 50 also reflects the second light L2 emitted from the second light source 20 and reflected by the mirror 51, and causes it to enter the wavelength conversion unit 30. This configuration makes it possible to uniformize the energy distribution of the first light L1 and the second light L2, and to align the irradiation positions of the first light L1 and the second light L2 in the wavelength conversion section 30, thereby providing a light-emitting device with less unevenness in the output light.

さらに、波長変換部30に入射する第1の光L1及び第2の光L2の光軸が平行であれば、図3Bに示される発光装置2Bのように、第1の光源10及び第2の光源20は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されていなくてもよい。発光装置2Bは、ダイクロイックミラー50を備える。ダイクロイックミラー50は、第2の光源20から出射された第2の光L2が直接入射されて、入射した第2の光L2を反射して、波長変換部30に入射させる。このような構成とすることで、発光装置の設計自由度を高めることができる。 Furthermore, as long as the optical axes of the first light L1 and the second light L2 incident on the wavelength conversion unit 30 are parallel, the first light source 10 and the second light source 20 do not have to be arranged side by side so that their optical axes are parallel, as in the light-emitting device 2B shown in FIG. 3B. The light-emitting device 2B includes a dichroic mirror 50. The dichroic mirror 50 receives the second light L2 emitted from the second light source 20 directly, reflects the incident second light L2, and makes it incident on the wavelength conversion unit 30. This configuration increases the design freedom of the light-emitting device.

波長変換部30は、図1に示されるように、第1の蛍光体31と、第2の蛍光体32と、を含む。図1では、一点鎖線で囲まれた矩形の領域に、波長変換部30の一部を模式的に拡大して示している。例えば、第1の蛍光体31及び第2の蛍光体32はいずれも、粒子状物質である。 As shown in FIG. 1, the wavelength conversion unit 30 includes a first phosphor 31 and a second phosphor 32. In FIG. 1, a part of the wavelength conversion unit 30 is shown enlarged and schematic in a rectangular area surrounded by a dashed line. For example, both the first phosphor 31 and the second phosphor 32 are particulate matter.

例えば、波長変換部30は、板状の樹脂基材(図示せず)を有し、当該樹脂基材内に複数の第1の蛍光体31及び複数の第2の蛍光体32が混合されて分散している。あるいは、波長変換部30は、透明の板材を有し、当該板材の表面に塗布された透明樹脂内に複数の第1の蛍光体31及び複数の第2の蛍光体32が混合されて分散していてもよい。また、波長変換部30は、複数の第1の蛍光体31及び複数の第2の蛍光体32が凝集した集合体(例えば、セラミック焼結体)であってもよい。 For example, the wavelength conversion unit 30 has a plate-shaped resin base material (not shown), in which a plurality of first phosphors 31 and a plurality of second phosphors 32 are mixed and dispersed. Alternatively, the wavelength conversion unit 30 may have a transparent plate material, in which a plurality of first phosphors 31 and a plurality of second phosphors 32 are mixed and dispersed in a transparent resin applied to the surface of the plate material. Furthermore, the wavelength conversion unit 30 may be an aggregate (e.g., a ceramic sintered body) in which a plurality of first phosphors 31 and a plurality of second phosphors 32 are aggregated.

第1の蛍光体31は、第1の光L1の一部を吸収し、第1の光L1及び第2の光L2のいずれとも波長が異なる第3の光L3を発する。すなわち、第1の光L1は、第1の蛍光体31に対する励起光として機能する。本実施の形態では、図2に示されるように、第3の光L3のピーク波長は、第1の光L1のピーク波長よりも長波長である。具体的には、第3の光L3は、525nm以上600nm以下の波長帯域にピーク波長を有する黄色光である。第3の光L3は、500nm以上600nm以下の波長帯域に亘って、ピーク強度の所定割合以上の強度を有する。所定割合は、例えば5%であるが、3%であってもよく、10%であってもよく、20%であってもよい。つまり、第3の光L3は、第1の光L1及び第2の光L2の各々よりも半値幅が大きくブロードな光である。例えば、第1の蛍光体31は、励起波長が455nmでピーク波長が545nmのYAl12:Ce3+蛍光体(YAG:Ce3+)である。なお、第1の蛍光体31は、YAG:Ce3+と同等の蛍光スペクトルを有する蛍光体であればよく、YAG:Ce3+の代わりに、又は、YAG:Ce3+に加えて他の黄色蛍光体が用いられてもよい。 The first phosphor 31 absorbs a part of the first light L1 and emits a third light L3 having a wavelength different from both the first light L1 and the second light L2. That is, the first light L1 functions as an excitation light for the first phosphor 31. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the peak wavelength of the third light L3 is longer than the peak wavelength of the first light L1. Specifically, the third light L3 is a yellow light having a peak wavelength in a wavelength band of 525 nm to 600 nm. The third light L3 has an intensity equal to or greater than a predetermined ratio of the peak intensity over a wavelength band of 500 nm to 600 nm. The predetermined ratio is, for example, 5%, but may be 3%, 10%, or 20%. That is, the third light L3 is a light having a larger half-width and a broader intensity than each of the first light L1 and the second light L2. For example, the first phosphor 31 is a Y3Al5O12 : Ce3 + phosphor (YAG:Ce3 + ) having an excitation wavelength of 455 nm and a peak wavelength of 545 nm . Note that the first phosphor 31 may be any phosphor having a fluorescence spectrum equivalent to that of YAG: Ce3 + , and other yellow phosphors may be used instead of or in addition to YAG:Ce3 + .

第2の蛍光体32は、第1の光L1の他の一部(すなわち、第1の蛍光体31に吸収されなかった光)を吸収し、第1の光L1、第2の光L2及び第3の光L3のいずれとも波長が異なる第4の光L4を発する。すなわち、第1の光L1は、第2の蛍光体32に対する励起光として機能する。本実施の形態では、図2に示されるように、第4の光L4のピーク波長は、第1の光L1及び第3の光L3の各々のピーク波長よりも長波長である。具体的には、第4の光L4は、700nm以上の波長帯域にピーク波長を有する近赤外光である。第4の光L4は、700nm以上800nm以下の波長帯域に亘って、ピーク強度の所定割合以上の強度を有する。所定割合は、例えば5%であるが、3%であってもよく、10%であってもよく、20%であってもよい。つまり、第4の光L4は、第1の光L1及び第2の光L2の各々よりも半値幅が大きくブロードな光である。例えば、第2の蛍光体32は、励起波長が455nmでピーク波長が765nmの(Gd0.8La0.2(Ga0.47Sc0.50Cr0.03Ga12蛍光体(GGG)である。なお、第2の蛍光体32は、GGGと同等の蛍光スペクトルを有する蛍光体であればよく、GGGの代わりに、又は、GGGに加えて他の近赤外蛍光体が用いられてもよい。 The second phosphor 32 absorbs the other part of the first light L1 (i.e., the light not absorbed by the first phosphor 31) and emits a fourth light L4 having a wavelength different from any of the first light L1, the second light L2, and the third light L3. That is, the first light L1 functions as an excitation light for the second phosphor 32. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the peak wavelength of the fourth light L4 is longer than the peak wavelengths of the first light L1 and the third light L3. Specifically, the fourth light L4 is near-infrared light having a peak wavelength in a wavelength band of 700 nm or more. The fourth light L4 has an intensity equal to or greater than a predetermined ratio of the peak intensity over a wavelength band of 700 nm or more and 800 nm or less. The predetermined ratio is, for example, 5%, but may be 3%, 10%, or 20%. That is, the fourth light L4 is a light having a larger half-width and a broader intensity than each of the first light L1 and the second light L2. For example, the second phosphor 32 is a ( Gd0.8La0.2 ) 3 ( Ga0.47Sc0.50Cr0.03 )2Ga5O12 phosphor (GGG) having an excitation wavelength of 455 nm and a peak wavelength of 765 nm . Note that the second phosphor 32 may be any phosphor having a fluorescence spectrum equivalent to that of GGG, and other near-infrared phosphors may be used instead of or in addition to GGG.

波長変換部30は、第1の光L1の光路上、かつ、第2の光L2の光路上に配置されている。具体的には、波長変換部30は、光Lの出射側から見た場合に、第1の光源10及び第2の光源20の両方に重なっている。波長変換部30は、第1の光L1が入射した場合に、第1の光L1の他の一部(すなわち、各蛍光体に吸収されなかった光)と、第3の光L3と、第4の光L4と、を出射する。 The wavelength conversion unit 30 is disposed on the optical path of the first light L1 and on the optical path of the second light L2. Specifically, when viewed from the light L emission side, the wavelength conversion unit 30 overlaps both the first light source 10 and the second light source 20. When the first light L1 is incident on the wavelength conversion unit 30, it emits another part of the first light L1 (i.e., the light not absorbed by each phosphor), a third light L3, and a fourth light L4.

また、波長変換部30は、第2の光L2が入射した場合、第2の光L2の少なくとも一部を出射する。なお、第2の光L2の一部は、第1の蛍光体31及び第2の蛍光体32の少なくとも一方に吸収されてもよい。つまり、第2の光L2は、第1の蛍光体31及び第2の蛍光体32の少なくとも一方に対する励起光として機能してもよい。この場合、波長変換部30は、第2の光L2が入射した場合、第2の光L2の他の一部と、第3の光L3及び第4の光L4の少なくとも一方と、を出射する。 When the second light L2 is incident on the wavelength conversion unit 30, the wavelength conversion unit 30 emits at least a portion of the second light L2. Note that a portion of the second light L2 may be absorbed by at least one of the first phosphor 31 and the second phosphor 32. In other words, the second light L2 may function as excitation light for at least one of the first phosphor 31 and the second phosphor 32. In this case, when the second light L2 is incident on the wavelength conversion unit 30, the wavelength conversion unit 30 emits another portion of the second light L2 and at least one of the third light L3 and the fourth light L4.

制御回路40は、第1の光源10及び第2の光源20を制御する。制御回路40は、第1の光源10及び第2の光源20の各々の発光及び停止を制御する。例えば、制御回路40は、ユーザからの操作入力に基づいて所望の観察を行うのに適した光源を発光させる。 The control circuit 40 controls the first light source 10 and the second light source 20. The control circuit 40 controls the emission and stopping of each of the first light source 10 and the second light source 20. For example, the control circuit 40 causes a light source suitable for performing a desired observation to emit light based on an operational input from a user.

制御回路40は、例えば、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)によって実現される。なお、集積回路は、LSIに限られず、専用回路又は汎用プロセッサであってもよい。例えば、制御回路40は、マイクロコントローラであってもよい。マイクロコントローラは、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを含んでいる。また、制御回路40は、プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又は、LSI内の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。制御回路40が実行する機能は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。 The control circuit 40 is realized, for example, by an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit (IC). The integrated circuit is not limited to an LSI, and may be a dedicated circuit or a general-purpose processor. For example, the control circuit 40 may be a microcontroller. The microcontroller includes, for example, a non-volatile memory in which a program is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input/output port, and a processor for executing the program. The control circuit 40 may also be a programmable FPGA (Field Programmable Gate Array) or a reconfigurable processor in which the connections and settings of the circuit cells in the LSI can be reconfigured. The functions executed by the control circuit 40 may be realized by software or hardware.

[動作]
次に、本実施の形態に係る発光装置2の動作、及び、内視鏡システム1を利用した観察の具体例について、図4を用いて説明する。
[Action]
Next, a specific example of the operation of the light emitting device 2 according to the present embodiment and observation using the endoscope system 1 will be described with reference to FIG.

図4は、本実施の形態に係る発光装置2の動作例を示す図である。図4に示されるように、発光装置2を備える内視鏡システム1は、通常観察及び特殊観察に利用される。特殊観察には、NBIとICG蛍光撮像とが含まれる。 Figure 4 is a diagram showing an example of the operation of the light-emitting device 2 according to this embodiment. As shown in Figure 4, the endoscope system 1 equipped with the light-emitting device 2 is used for normal observation and special observation. Special observation includes NBI and ICG fluorescence imaging.

通常観察は、白色光を利用して体内の可視光画像を得ることである。通常観察を行う場合、制御回路40は、第1の光源10を発光させ、第2の光源20の発光を停止する。なお、図4では、光源の発光が“ON”で表され、発光の停止が“OFF”で表されている。この表記は、後述する図8、図11及び図14においても同様である。 Normal observation involves obtaining visible light images of the inside of the body using white light. When performing normal observation, the control circuit 40 causes the first light source 10 to emit light and stops the second light source 20 from emitting light. Note that in FIG. 4, the light source is indicated as "ON" when it emits light, and the stop of light emission is indicated as "OFF." This notation is the same in FIG. 8, FIG. 11, and FIG. 14, which will be described later.

第1の光源10が第1の光L1を発することで、第1の蛍光体31及び第2の蛍光体32がそれぞれ励起されて、第3の光L3及び第4の光L4を発する。これにより、波長変換部30からは、第1の光L1(青色光)、第3の光L3(黄色光)及び第4の光L4(近赤外光)の合成光が出射光Lとして出射される。通常観察では、出射光Lのうち第1の光L1(青色光)及び第3の光L3(黄色光)を利用する。具体的には、イメージセンサの各画素に含まれるR、G及びBの各サブ画素で生成される電気信号に基づいて、通常観察に適した可視光画像を得ることができる。なお、第4の光L4を除去するフィルタがイメージセンサの受光面に配置されてもよい。 When the first light source 10 emits the first light L1, the first phosphor 31 and the second phosphor 32 are excited, respectively, and emit the third light L3 and the fourth light L4. As a result, the wavelength conversion unit 30 emits a composite light of the first light L1 (blue light), the third light L3 (yellow light), and the fourth light L4 (near-infrared light) as the emitted light L. In normal observation, the first light L1 (blue light) and the third light L3 (yellow light) of the emitted light L are used. Specifically, a visible light image suitable for normal observation can be obtained based on the electrical signals generated by each of the R, G, and B sub-pixels included in each pixel of the image sensor. In addition, a filter that removes the fourth light L4 may be arranged on the light receiving surface of the image sensor.

NBIは、波長が異なる2つの狭帯域の光を利用し、特定の対象物を強調した画像を得ることである。特定の対象物は、例えば、被検体の血管である。NBIを行う場合、制御回路40は、第1の光源10及び第2の光源20の両方を発光させる。 NBI uses two narrow bands of light with different wavelengths to obtain an image that highlights a specific object. The specific object is, for example, the blood vessels of the subject. When performing NBI, the control circuit 40 causes both the first light source 10 and the second light source 20 to emit light.

通常観察の場合に比べてさらに、第2の光源20が第2の光L2を発するので、波長変換部30からは、第1の光L1(青色光)、第2の光L2(紫色光)、第3の光L3(黄色光)及び第4の光L4(近赤外光)の合成光が出射光Lとして出射される。NBIでは、出射光Lのうち第1の光L1(青色光)及び第2の光(紫色光)を利用する。 Compared to normal observation, the second light source 20 emits the second light L2, and the wavelength conversion unit 30 emits a composite light of the first light L1 (blue light), the second light L2 (purple light), the third light L3 (yellow light), and the fourth light L4 (near-infrared light) as the emitted light L. In NBI, the first light L1 (blue light) and the second light (purple light) of the emitted light L are used.

血管を流れる血液に含まれるヘモグロビンは、青色光、紫色光及び緑色光を強く吸収する。青色光は、粘膜表層の毛細血管の観察に使用される。緑色光及び紫色光は、深部の太い血管の観察、及び、毛細血管とのコントラストの強調に使用される。青色光及び紫色光の各々の強度に応じた電気信号を処理することによって、血管を強調した画像を得ることができる。 Hemoglobin contained in blood flowing through blood vessels strongly absorbs blue, violet, and green light. Blue light is used to observe capillaries on the surface of the mucous membrane. Green and violet light are used to observe larger blood vessels deep inside and to emphasize the contrast with the capillaries. By processing the electrical signals according to the respective intensities of blue and violet light, an image in which the blood vessels are emphasized can be obtained.

なお、青色光及び紫色光の各々の強度に応じた電気信号は、例えば、青色光及び紫色光の各々に感度を有するサブ画素をそれぞれが含む複数の画素を有するイメージセンサを用いて得ることができる。あるいは、少なくとも青色光及び紫色光を含む波長帯域に感度を有する複数の画素を有するイメージセンサを用いてもよい。第1の光源10と第2の光源20とを交互に発光させることによって、青色光の強度に応じた電気信号と紫色光の強度に応じた電気信号とを得ることができる。また、青色光以外を除去するフィルタ、及び、紫色光以外を除去するフィルタがイメージセンサの受光面に配置されてもよい。 The electrical signals corresponding to the intensities of the blue light and the purple light can be obtained, for example, by using an image sensor having a plurality of pixels, each of which includes a sub-pixel sensitive to each of the blue light and the purple light. Alternatively, an image sensor having a plurality of pixels sensitive to a wavelength band including at least the blue light and the purple light may be used. By alternately emitting light from the first light source 10 and the second light source 20, an electrical signal corresponding to the intensity of the blue light and an electrical signal corresponding to the intensity of the purple light can be obtained. In addition, a filter that removes light other than blue light and a filter that removes light other than purple light may be arranged on the light receiving surface of the image sensor.

ICG蛍光撮像は、近赤外光を利用し、特定の対象物を強調した画像を得ることである。特定の対象物は、例えば、被検体の腫瘍又はリンパ節である。具体的には、ICGを被検体に投与し、投与したICGに対して近赤外光を照射した場合、ICGは、照射された近赤外光よりも長波長の近赤外蛍光を発する。この近赤外蛍光を受光することにより、通常観察では観察が難しい対象物を観察することが可能になる。 ICG fluorescence imaging uses near-infrared light to obtain an image that highlights a specific object. The specific object is, for example, a tumor or lymph node of a subject. Specifically, when ICG is administered to a subject and the administered ICG is irradiated with near-infrared light, the ICG emits near-infrared fluorescence with a longer wavelength than the irradiated near-infrared light. By receiving this near-infrared fluorescence, it becomes possible to observe objects that are difficult to observe using normal observation.

ICG蛍光撮像では、通常観察の場合と同様に、制御回路40は、第1の光源10を発光させ、第2の光源20の発光を停止する。これにより、波長変換部30からは、第1の光L1(青色光)、第3の光L3(黄色光)及び第4の光L4(近赤外光)の合成光が出射光Lとして出射される。ICG蛍光撮像では、出射光Lのうち第4の光L4(近赤外光)を利用する。具体的には、イメージセンサの各画素に含まれるIRのサブ画素で生成される電気信号に基づいて、近赤外光画像を得ることができる。なお、可視光を除去するフィルタがイメージセンサの受光面に配置されてもよい。 In ICG fluorescence imaging, as in normal observation, the control circuit 40 causes the first light source 10 to emit light and stops the second light source 20 from emitting light. As a result, a composite light of the first light L1 (blue light), the third light L3 (yellow light), and the fourth light L4 (near-infrared light) is emitted from the wavelength conversion unit 30 as the emitted light L. In ICG fluorescence imaging, the fourth light L4 (near-infrared light) of the emitted light L is used. Specifically, a near-infrared light image can be obtained based on an electrical signal generated by an IR sub-pixel included in each pixel of the image sensor. A filter that removes visible light may be placed on the light receiving surface of the image sensor.

なお、通常観察及びICG蛍光撮像において、制御回路40は、第2の光源20を発光させてもよい。つまり、制御回路40は、第1の光源10及び第2の光源20の発光及び停止を一体的に制御してもよい。この場合、各観察に不要な第2の光L2(紫色光)が出射光Lに含まれることになるが、例えば、フィルタによって第2の光L2を除去することで、各観察を適切に行うことができる。 In addition, in normal observation and ICG fluorescence imaging, the control circuit 40 may cause the second light source 20 to emit light. In other words, the control circuit 40 may integrally control the emission and stopping of the first light source 10 and the second light source 20. In this case, the second light L2 (violet light) that is unnecessary for each observation will be included in the emitted light L, but each observation can be performed appropriately by removing the second light L2 using a filter, for example.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る発光装置2は、第1の光L1を発する第1の光源10と、第1の光L1とは波長が異なる第2の光L2を発する第2の光源20と、第1の蛍光体31及び第2の蛍光体32を含む波長変換部30と、を備える。第1の蛍光体31は、第1の光L1の一部を吸収し、第1の光L1及び第2の光L2のいずれとも波長が異なる第3の光L3を発する。第2の蛍光体32は、第1の光L1の他の一部を吸収し、第1の光L1、第2の光L2及び第3の光L3のいずれとも波長が異なる第4の光L4を発する。波長変換部30は、第1の光L1の光路上に配置され、第1の光L1が入射した場合に、第1の光L1の他の一部、第3の光L3及び第4の光L4を出射する。第4の光L4は、700nm以上の波長帯域にピーク波長を有する。
[Effects, etc.]
As described above, the light emitting device 2 according to the present embodiment includes the first light source 10 that emits the first light L1, the second light source 20 that emits the second light L2 that has a different wavelength from the first light L1, and the wavelength conversion unit 30 that includes the first phosphor 31 and the second phosphor 32. The first phosphor 31 absorbs a part of the first light L1 and emits the third light L3 that has a different wavelength from both the first light L1 and the second light L2. The second phosphor 32 absorbs another part of the first light L1 and emits the fourth light L4 that has a different wavelength from both the first light L1, the second light L2, and the third light L3. The wavelength conversion unit 30 is disposed on the optical path of the first light L1, and when the first light L1 is incident, it emits the other part of the first light L1, the third light L3, and the fourth light L4. The fourth light L4 has a peak wavelength in a wavelength band of 700 nm or more.

これにより、複数種類の特殊観察に利用可能な複数の光を切り替えて照射することができる。よって、発光装置2及び内視鏡システム1の汎用性を高めることができる。 This allows multiple lights that can be used for multiple types of special observation to be switched and emitted, thereby improving the versatility of the light-emitting device 2 and the endoscope system 1.

また、例えば、第1の光源10及び第2の光源20は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されている。波長変換部30は、第2の光L2の光路上に配置され、第2の光L2が入射した場合に、第2の光L2の少なくとも一部を出射する。 For example, the first light source 10 and the second light source 20 are arranged side by side so that their optical axes are parallel to each other. The wavelength conversion unit 30 is arranged on the optical path of the second light L2, and when the second light L2 is incident, it emits at least a portion of the second light L2.

これにより、第1の光源10及び第2の光源20を近接させて配置することができる。また、第1の光L1と同様に、第2の光L2を、波長変換部30を通過させて光ファイバー4に導くことができるので、第2の光L2の光路を調整するための光学部品を設けなくて済む。これらのことから、発光装置2の小型化を実現することができる。 This allows the first light source 10 and the second light source 20 to be placed close to each other. Also, like the first light L1, the second light L2 can be passed through the wavelength conversion unit 30 and guided to the optical fiber 4, so there is no need to provide optical components for adjusting the optical path of the second light L2. As a result, the light emitting device 2 can be made smaller.

また、例えば、第4の光L4は、700nm以上800nm以下の波長帯域に亘って、ピーク波長の強度の5%以上の強度を有する。 Also, for example, the fourth light L4 has an intensity of 5% or more of the peak wavelength intensity over a wavelength band of 700 nm or more and 800 nm or less.

これにより、広い波長帯域に十分な強度を有する近赤外光である第4の光L4を出射することができるので、ICGなどの薬剤の特性ばらつきに容易に対応することができる。つまり、発光装置2をICG蛍光撮像に有効に利用することができる。 This allows the emission of the fourth light L4, which is near-infrared light having sufficient intensity over a wide wavelength band, making it easy to accommodate variations in the characteristics of drugs such as ICG. In other words, the light-emitting device 2 can be effectively used for ICG fluorescence imaging.

また、例えば、第1の光L1は、430nm以上495nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。第2の光L2は、380nm以上430nm未満の波長帯域にピーク波長を有する。第3の光L3は、525nm以上600nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。 For example, the first light L1 has a peak wavelength in a wavelength band of 430 nm or more and 495 nm or less. The second light L2 has a peak wavelength in a wavelength band of 380 nm or more and less than 430 nm. The third light L3 has a peak wavelength in a wavelength band of 525 nm or more and 600 nm or less.

これにより、通常観察、並びに、NBI及びICG蛍光撮像などの特殊観察に発光装置2を利用することができる。 This allows the light-emitting device 2 to be used for normal observations as well as special observations such as NBI and ICG fluorescence imaging.

また、例えば、第1の光L1及び第2の光L2の各々の半値幅は、20nm以下である。 For example, the half-width of each of the first light L1 and the second light L2 is 20 nm or less.

これにより、不要な波長成分(ノイズ)を減らすことができ、各観察の精度を高めることができる。 This reduces unnecessary wavelength components (noise) and improves the accuracy of each observation.

また、例えば、第1の光源10及び第2の光源20はそれぞれ、レーザ光源である。 Furthermore, for example, the first light source 10 and the second light source 20 are each a laser light source.

これにより、不要な波長成分(ノイズ)を減らすことができ、かつ、強い光を照射することができるので、各観察の精度を高めることができる。 This allows unnecessary wavelength components (noise) to be reduced and stronger light to be emitted, improving the accuracy of each observation.

また、本実施の形態に係る内視鏡システム1は、発光装置2を備える。 The endoscope system 1 according to this embodiment also includes a light-emitting device 2.

これにより、通常観察、並びに、NBI及びICG蛍光撮像などの複数種類の特殊観察を行うことができる。 This allows for normal observations as well as multiple types of special observations, such as NBI and ICG fluorescence imaging.

[変形例]
次に、実施の形態に係る発光装置の波長変換部の変形例について、図5を用いて説明する。図5は、実施の形態に係る波長変換部の変形例を示す図である。
[Modification]
Next, a modified example of the wavelength conversion unit of the light emitting device according to the embodiment will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a diagram showing a modified example of the wavelength conversion unit according to the embodiment.

図5に示される波長変換部130は、第1の部分131と、第1の部分131とは異なる第2の部分132と、を含む。 The wavelength conversion unit 130 shown in FIG. 5 includes a first portion 131 and a second portion 132 that is different from the first portion 131.

第1の部分131は、第1の蛍光体31を含んでいる。例えば、第1の部分131は、板状の樹脂基材を有し、当該樹脂基材内に複数の第1の蛍光体31が分散されている。第1の部分131には、第2の蛍光体32は含まれていない。第1の部分131は、複数の第1の蛍光体31が凝集した集合体であってもよい。 The first portion 131 contains the first phosphor 31. For example, the first portion 131 has a plate-shaped resin base material, and a plurality of the first phosphors 31 are dispersed within the resin base material. The first portion 131 does not contain the second phosphor 32. The first portion 131 may be an aggregate in which a plurality of the first phosphors 31 are aggregated.

第2の部分132は、第2の蛍光体32を含んでいる。例えば、第2の部分132は、板状の樹脂基材を有し、当該樹脂基材内に第2の蛍光体32が分散されている。第2の部分132には、第1の蛍光体31は含まれていない。第2の部分132は、複数の第2の蛍光体32が凝集した集合体であってもよい。 The second portion 132 contains the second phosphor 32. For example, the second portion 132 has a plate-shaped resin base material, and the second phosphor 32 is dispersed in the resin base material. The second portion 132 does not contain the first phosphor 31. The second portion 132 may be an aggregate of a plurality of second phosphors 32.

第1の部分131は、第2の部分132よりも第1の光L1の入射側に位置している。つまり、第1の光L1は、第1の部分131に入射した後、第2の部分132に入射し、第2の部分132から出射される。第1の部分131では、第1の光L1が入射することにより、第1の光L1の一部が吸収され、第3の光L3が出射される。 The first portion 131 is located closer to the incident side of the first light L1 than the second portion 132. That is, the first light L1 is incident on the first portion 131, then incident on the second portion 132, and is emitted from the second portion 132. When the first light L1 is incident on the first portion 131, a portion of the first light L1 is absorbed, and a third light L3 is emitted.

第2の部分132では、第1の部分131を通過した第1の光L1の一部が入射し、第1の光L1の一部が吸収され、第4の光L4が出射される。また、第1の部分131から出射された第3の光L3も第2の部分132に入射する。第3の光L3は、第2の部分132を通過する。 In the second portion 132, a part of the first light L1 that passed through the first portion 131 is incident, a part of the first light L1 is absorbed, and a fourth light L4 is emitted. In addition, the third light L3 emitted from the first portion 131 also enters the second portion 132. The third light L3 passes through the second portion 132.

以上のように、本変形例に係る発光装置では、波長変換部130は、第1の部分131と、第1の部分131とは異なる第2の部分132と、を含む。第1の部分131は、第2の部分132よりも第1の光L1の入射側に位置する。第1の蛍光体31は、第1の部分131に含まれる。第2の蛍光体32は、第2の部分132に含まれている。 As described above, in the light emitting device according to this modified example, the wavelength conversion section 130 includes a first portion 131 and a second portion 132 different from the first portion 131. The first portion 131 is located closer to the incident side of the first light L1 than the second portion 132. The first phosphor 31 is included in the first portion 131. The second phosphor 32 is included in the second portion 132.

これにより、複数種類の特殊観察に利用可能な複数の光を切り替えて照射することができる。 This allows for switching between multiple lights that can be used for multiple types of special observations.

なお、第1の部分131と第2の部分132とは、分離していてもよい。つまり、第1の部分131と第2の部分132とは、互いに接触せずに、間を空けて配置されていてもよい。 The first part 131 and the second part 132 may be separate. In other words, the first part 131 and the second part 132 may be spaced apart from each other without contacting each other.

(実施の形態2)
続いて、実施の形態2について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と比較して、発光装置が第3の光源を備える点が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 2)
Next, a description will be given of embodiment 2. In embodiment 2, the light emitting device is different from embodiment 1 in that it includes a third light source. In the following, the description will be centered on the differences from embodiment 1, and the description of the commonalities will be omitted or simplified.

[構成]
まず、本実施の形態に係る発光装置及び内視鏡システムの構成について、図6及び図7を用いて説明する。
[composition]
First, the configurations of a light emitting device and an endoscope system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

図6は、本実施の形態に係る発光装置202及び内視鏡システム201の構成を示す図である。図7は、本実施の形態に係る発光装置202の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。 Figure 6 is a diagram showing the configuration of the light-emitting device 202 and the endoscope system 201 according to this embodiment. Figure 7 is a diagram showing the emission spectrum of the light emitted by the light source and phosphor of the light-emitting device 202 according to this embodiment.

図6に示されるように、内視鏡システム201は、実施の形態1に係る内視鏡システム1と比較して、発光装置2の代わりに発光装置202を備える。発光装置202は、実施の形態1に係る発光装置2と比較して、第3の光源250をさらに備える。また、発光装置202は、制御回路40の代わりに制御回路240を備える。 As shown in FIG. 6, the endoscope system 201 includes a light-emitting device 202 instead of the light-emitting device 2 in the endoscope system 1 according to the first embodiment. The light-emitting device 202 further includes a third light source 250 in the endoscope system 1 according to the first embodiment. The light-emitting device 202 also includes a control circuit 240 instead of the control circuit 40.

第3の光源250は、第5の光L5を発する。第3の光源250は、レーザ光源である。本実施の形態では、図6に示されるように、第5の光L5は、620nm以上750nm以下の波長帯域にピーク波長を有する赤色光である。第5の光L5は、狭帯域光である。具体的には、第5の光L5の半値幅は、20nm以下であるが、10nm以下であってもよく、5nm以下であってもよい。例えば、第3の光源250は、ピーク波長が660nmの赤色レーザ光源である。 The third light source 250 emits a fifth light L5. The third light source 250 is a laser light source. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the fifth light L5 is red light having a peak wavelength in a wavelength band of 620 nm or more and 750 nm or less. The fifth light L5 is narrowband light. Specifically, the half-width of the fifth light L5 is 20 nm or less, but may be 10 nm or less, or may be 5 nm or less. For example, the third light source 250 is a red laser light source with a peak wavelength of 660 nm.

なお、第2の蛍光体32は、第5の光L5の一部を吸収し、第4の光L4を発する。すなわち、第5の光L5は、第2の蛍光体32に対する励起光として機能する。 The second phosphor 32 absorbs a portion of the fifth light L5 and emits the fourth light L4. That is, the fifth light L5 functions as excitation light for the second phosphor 32.

本実施の形態では、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されている。例えば、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250は、同一基板上に設けられている。第1の光源10から出射された第1の光L1、第2の光源20から出射された第2の光L2及び第3の光源250から出射された第5の光L5はいずれも、他の光学素子(レンズ、ミラーなど)に入射することなく、波長変換部30に入射する。つまり、波長変換部30は、第5の光L5の光路上に配置されている。 In this embodiment, the first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250 are arranged side by side so that their optical axes are parallel to each other. For example, the first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250 are provided on the same substrate. The first light L1 emitted from the first light source 10, the second light L2 emitted from the second light source 20, and the fifth light L5 emitted from the third light source 250 all enter the wavelength conversion unit 30 without entering other optical elements (lenses, mirrors, etc.). In other words, the wavelength conversion unit 30 is arranged on the optical path of the fifth light L5.

なお、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250は、各々別の基板上に設けられていてもよい。また、第1の光源10から出射された第1の光L1、第2の光源20から出射された第2の光L2及び第3の光源250から出射された第5の光L5のうち少なくとも一つは、他の光学素子(レンズ、ミラーなど)を介して波長変換部30に入射してもよい。例えば、図3Aに示されるダイクロイックミラー50又はミラー51などを複数配置すればよい。このような構成とすることで、第1の光L1、第2の光L2及び第5の光L5のエネルギー分布の均一化、及び、波長変換部30における第1の光L1、第2の光L2及び第5の光L5の照射位置の整合が可能になるため、出力光のムラが少ない発光装置を提供できる。さらに、波長変換部30に入射する第1の光L1、第2の光L2及び第5の光L5の光軸が平行であれば、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されていなくてもよい。例えば、図3Bに示されるダイクロイックミラー50を複数配置する、あるいは、ミラー51などの他の光学素子を更に組み合わせて配置すればよい。このような構成とすることで、発光装置の設計自由度を高めることができる。 The first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250 may each be provided on a different substrate. At least one of the first light L1 emitted from the first light source 10, the second light L2 emitted from the second light source 20, and the fifth light L5 emitted from the third light source 250 may be incident on the wavelength conversion unit 30 via other optical elements (lenses, mirrors, etc.). For example, a plurality of dichroic mirrors 50 or mirrors 51 shown in FIG. 3A may be arranged. With this configuration, it is possible to uniformize the energy distribution of the first light L1, the second light L2, and the fifth light L5, and to align the irradiation positions of the first light L1, the second light L2, and the fifth light L5 in the wavelength conversion unit 30, thereby providing a light-emitting device with less unevenness in the output light. Furthermore, if the optical axes of the first light L1, the second light L2, and the fifth light L5 incident on the wavelength conversion unit 30 are parallel, the first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250 do not have to be arranged side by side so that their optical axes are parallel. For example, multiple dichroic mirrors 50 shown in FIG. 3B may be arranged, or other optical elements such as a mirror 51 may be further combined and arranged. Such a configuration can increase the design freedom of the light emitting device.

波長変換部30は、第5の光L5が入射した場合に、第5の光L5の他の一部及び第4の光L4を出射する。 When the fifth light L5 is incident on the wavelength conversion unit 30, the wavelength conversion unit 30 emits another part of the fifth light L5 and the fourth light L4.

制御回路240は、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250を制御する。制御回路240は、第1の光源10、第2の光源20及び第3の光源250の各々の発光及び停止を制御する。例えば、制御回路240は、ユーザからの操作入力に基づいて所望の観察を行うのに適した光源を発光させる。 The control circuit 240 controls the first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250. The control circuit 240 controls the emission and stopping of each of the first light source 10, the second light source 20, and the third light source 250. For example, the control circuit 240 causes a light source suitable for performing a desired observation to emit light based on an operational input from a user.

[動作]
次に、本実施の形態に係る発光装置202の動作、及び、内視鏡システム201を利用した観察の具体例について、図8を用いて説明する。
[Action]
Next, the operation of the light emitting device 202 according to this embodiment and a specific example of observation using the endoscope system 201 will be described with reference to FIG.

図8は、本実施の形態に係る発光装置202の動作例を示す図である。図8に示されるように、発光装置202を備える内視鏡システム201は、通常観察及び特殊観察、並びに、光線力学的療法(PDT)に利用される。つまり、内視鏡システム201は、被検体内の観察だけでなく、被検体の治療にも利用される。 Figure 8 is a diagram showing an example of the operation of the light-emitting device 202 according to this embodiment. As shown in Figure 8, the endoscope system 201 equipped with the light-emitting device 202 is used for normal observation, special observation, and photodynamic therapy (PDT). In other words, the endoscope system 201 is used not only for observing the inside of a subject, but also for treating the subject.

PDTは、赤色光を利用して行われる。具体的には、治療目的に合わせて適切な薬剤(光増感剤)を被検体に投与する。薬剤が病理組織に集積されるまで被検体を暗室で待機させた後、発光装置202(内視鏡システム201)が患部に赤色光を照射する。具体的には、制御回路240は、第3の光源250を発光させることで、第5の光L5(赤色光)を出射させる。赤色光によって励起された薬剤が酸素と反応し、高い酸化力を持つ活性酸素種が生成される。これにより、有害組織を消去することができる。 PDT is performed using red light. Specifically, an appropriate drug (photosensitizer) is administered to the subject according to the purpose of treatment. The subject is made to wait in a dark room until the drug accumulates in the pathological tissue, and then the light emitting device 202 (endoscopic system 201) irradiates the affected area with red light. Specifically, the control circuit 240 causes the third light source 250 to emit light, thereby emitting the fifth light L5 (red light). The drug excited by the red light reacts with oxygen, generating reactive oxygen species with high oxidizing power. This makes it possible to eliminate the harmful tissue.

図8に示されるように、制御回路240は、PDTを行う場合、第1の光源10及び第2の光源20の発光を停止する。これにより、PDTに不要な光が照射されるのを抑制することができ、消費電力の低減にも貢献できる。 As shown in FIG. 8, when PDT is performed, the control circuit 240 stops the emission of light from the first light source 10 and the second light source 20. This makes it possible to prevent the irradiation of light unnecessary for PDT, which also contributes to reducing power consumption.

また、第3の光源250は、PDT以外に、ICG蛍光撮像にも利用することができる。図8に示されるように、内視鏡システム201では、ICG蛍光撮像の場合、制御回路240は、第1の光源10だけでなく、第3の光源250を発光させる。第3の光源250から発せられた第5の光L5は、波長変換部30に入射した場合に、第2の蛍光体32を励起させる。これにより、第5の光L5の他の一部(赤色光)と第4の光L4(近赤外光)とが波長変換部30から出射される。これにより、近赤外光の光量を増やすことができるので、ICG蛍光撮像の精度を高めることができる。 The third light source 250 can also be used for ICG fluorescence imaging in addition to PDT. As shown in FIG. 8, in the endoscope system 201, in the case of ICG fluorescence imaging, the control circuit 240 causes not only the first light source 10 but also the third light source 250 to emit light. When the fifth light L5 emitted from the third light source 250 enters the wavelength conversion unit 30, it excites the second phosphor 32. As a result, another part of the fifth light L5 (red light) and the fourth light L4 (near-infrared light) are emitted from the wavelength conversion unit 30. This increases the amount of near-infrared light, thereby improving the accuracy of ICG fluorescence imaging.

なお、内視鏡システム201では、通常観察及びNBIは、実施の形態1に係る内視鏡システム1と同様に行われる。 In the endoscope system 201, normal observation and NBI are performed in the same manner as in the endoscope system 1 according to embodiment 1.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る内視鏡システム201では、発光装置202は、第1の光L1及び第2の光L2とは波長が異なる第5の光L5を発する第3の光源250を備える。第5の光L5は、620nm以上750nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。
[Effects, etc.]
As described above, in the endoscope system 201 according to the present embodiment, the light emitting device 202 includes the third light source 250 that emits the fifth light L5 having a wavelength different from the wavelengths of the first light L1 and the second light L2. The fifth light L5 has a peak wavelength in a wavelength band of 620 nm or more and 750 nm or less.

これにより、通常観察及び特殊観察などの観察だけでなく、PDTなどの治療にも利用することができる。よって、発光装置202及び内視鏡システム201の汎用性を高めることができる。 This allows the light-emitting device 202 and the endoscope system 201 to be used not only for normal observation and special observation, but also for treatment such as PDT. This increases the versatility of the light-emitting device 202 and the endoscope system 201.

また、例えば、第2の蛍光体32は、第5の光L5の一部を吸収し、第4の光L4を発する。第1の光源10及び第3の光源250は、互いの光軸が平行になるように並んで配置されている。波長変換部30は、第5の光L5の光路上に配置され、第5の光L5が入射した場合に、第5の光L5の他の一部及び第4の光L4を出射する。 Also, for example, the second phosphor 32 absorbs a portion of the fifth light L5 and emits a fourth light L4. The first light source 10 and the third light source 250 are arranged side by side so that their optical axes are parallel to each other. The wavelength conversion unit 30 is arranged on the optical path of the fifth light L5, and when the fifth light L5 is incident, it emits another portion of the fifth light L5 and the fourth light L4.

これにより、第3の光源250が発する第5の光L5によって、第4の光L4(近赤外光)を効率良く出射させることができる。 This allows the fourth light L4 (near-infrared light) to be efficiently emitted by the fifth light L5 emitted by the third light source 250.

(実施の形態3)
続いて、実施の形態3について説明する。実施の形態3では、実施の形態1と比較して、波長変換部が第3の蛍光体を含む点が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 3)
Next, a description will be given of embodiment 3. In embodiment 3, the wavelength conversion unit includes a third phosphor, which is different from embodiment 1. In the following, the differences from embodiment 1 will be mainly described, and the description of the commonalities will be omitted or simplified.

[構成]
まず、本実施の形態に係る発光装置及び内視鏡システムについて、図9及び図10を用いて説明する。
[composition]
First, a light emitting device and an endoscope system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図9は、本実施の形態に係る発光装置302及び内視鏡システム301の構成を示す図である。図10は、本実施の形態に係る発光装置302の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。 Figure 9 is a diagram showing the configuration of the light-emitting device 302 and endoscope system 301 according to this embodiment. Figure 10 is a diagram showing the emission spectrum of the light emitted by the light source and phosphor of the light-emitting device 302 according to this embodiment.

図9に示されるように、内視鏡システム301は、実施の形態1に係る内視鏡システム1と比較して、発光装置2の代わりに発光装置302を備える。発光装置302は、実施の形態1に係る発光装置2と比較して、波長変換部30の代わりに波長変換部330を備える。波長変換部330は、さらに、第3の蛍光体333を含んでいる。 As shown in FIG. 9, the endoscope system 301 includes a light emitting device 302 instead of the light emitting device 2 in the endoscope system 1 according to the first embodiment. The light emitting device 302 includes a wavelength conversion unit 330 instead of the wavelength conversion unit 30 in the light emitting device 2 according to the first embodiment. The wavelength conversion unit 330 further includes a third phosphor 333.

波長変換部330は、板状の樹脂基材(図示せず)を有し、当該樹脂基材内に複数の第1の蛍光体31、複数の第2の蛍光体32及び複数の第3の蛍光体333が混合されて分散している。あるいは、波長変換部330は、実施の形態1の変形例に係る波長変換部130と同様に、第1の部分131及び第2の部分132に加えて、複数の第3の蛍光体333のみが分散された第3の部分を含んでもよい。第3の部分は、例えば、第1の部分131よりも光入射側に配置されるが、これに限らない。あるいは、複数の第3の蛍光体333は、第1の部分131及び第2の部分132の少なくとも一方に、第1の蛍光体31又は第2の蛍光体32と混合されて分散されていてもよい。 The wavelength conversion section 330 has a plate-shaped resin base material (not shown), in which a plurality of first phosphors 31, a plurality of second phosphors 32, and a plurality of third phosphors 333 are mixed and dispersed. Alternatively, the wavelength conversion section 330 may include a third section in which only a plurality of third phosphors 333 are dispersed, in addition to the first section 131 and the second section 132, as in the wavelength conversion section 130 according to the modified example of the first embodiment. The third section is, for example, disposed closer to the light incident side than the first section 131, but is not limited thereto. Alternatively, the plurality of third phosphors 333 may be mixed and dispersed with the first phosphor 31 or the second phosphor 32 in at least one of the first section 131 and the second section 132.

第3の蛍光体333は、第1の光L1の一部を吸収し、第1の光L1、第2の光L2、第3の光L3及び第4の光L4のいずれとも波長が異なる第6の光L6を発する。すなわち、第1の光L1は、第3の蛍光体333に対する励起光として機能する。本実施の形態では、図10に示されるように、第6の光L6のピーク波長は、第1の光L1及び第2の光L2の各々のピーク波長より長波長であり、第3の光L3及び第4の光L4の各々のピーク波長より短波長である。具体的には、第6の光L6は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有する緑色光である。第6の光L6は、500nm以上600nm以下の波長帯域に亘って、ピーク強度の所定割合以上の強度を有する。所定割合は、例えば5%であるが、3%であってもよく、10%であってもよく、20%であってもよい。つまり、第6の光L6は、第1の光L1及び第2の光L2の各々よりも半値幅が大きくブロードな光である。例えば、第3の蛍光体333は、励起波長が455nmでピーク波長が512nmのLuAl12:Ce3+蛍光体(LuAG:Ce3+)である。なお、第3の蛍光体333は、LuAG:Ce3+と同等の蛍光スペクトルを有する蛍光体であればよく、LuAG:Ce3+の代わりに、又は、LuAG:Ce3+に加えて他の緑色蛍光体が用いられてもよい。他の緑色蛍光体としては、CaScSi12:Ce3+、Ca(Sc,Lu):Ce3+、β-SiAlON:Eu2+、及び、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+などを利用することができる。 The third phosphor 333 absorbs a part of the first light L1 and emits a sixth light L6 having a wavelength different from any of the first light L1, the second light L2, the third light L3, and the fourth light L4. That is, the first light L1 functions as an excitation light for the third phosphor 333. In this embodiment, as shown in FIG. 10, the peak wavelength of the sixth light L6 is longer than the peak wavelengths of the first light L1 and the second light L2, and shorter than the peak wavelengths of the third light L3 and the fourth light L4. Specifically, the sixth light L6 is green light having a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm. The sixth light L6 has an intensity equal to or greater than a predetermined ratio of the peak intensity over a wavelength band of 500 nm or more and 600 nm or less. The predetermined ratio is, for example, 5%, but may be 3%, 10%, or 20%. That is, the sixth light L6 is a broad light having a larger half-width than each of the first light L1 and the second light L2. For example, the third phosphor 333 is a Lu3Al5O12 :Ce3 + phosphor (LuAG:Ce3 + ) having an excitation wavelength of 455 nm and a peak wavelength of 512 nm . Note that the third phosphor 333 may be any phosphor having a fluorescence spectrum equivalent to that of LuAG: Ce3+ , and other green phosphors may be used instead of or in addition to LuAG:Ce3 + . Other green phosphors that can be used include Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 :Ce 3+ , Ca(Sc,Lu) 2 O 4 :Ce 3+ , β-SiAlON:Eu 2+ , and BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+ ,Mn 2+ .

[動作]
次に、本実施の形態に係る発光装置302の動作、及び、内視鏡システム301を利用した観察の具体例について、図11を用いて説明する。
[Action]
Next, a specific example of the operation of the light emitting device 302 according to this embodiment and observation using the endoscope system 301 will be described with reference to FIG.

図11は、本実施の形態に係る発光装置302の動作例を示す図である。図11に示されるように、発光装置302を備える内視鏡システム301は、通常観察及び特殊観察、並びに、PDTに利用される。 Figure 11 is a diagram showing an example of the operation of the light-emitting device 302 according to this embodiment. As shown in Figure 11, an endoscope system 301 equipped with the light-emitting device 302 is used for normal observation, special observation, and PDT.

本実施の形態では、PDTは、赤色光の代わりに緑色光を利用して行われる。使用される薬剤は、緑色光で励起する薬剤である。 In this embodiment, PDT is performed using green light instead of red light. The drug used is one that is excited by green light.

制御回路40は、PDTを行う場合、第1の光源10を発光させ、第2の光源20の発光を停止する。これにより、波長変換部330からは、第1の光L1(青色光)、第6の光L6(緑色光)、第3の光L3(黄色光)及び第4の光L4(近赤外光)の合成光が出射光Lとして出射される。このうちの第6の光L6(緑色光)を利用して、PDTを行うことができる。なお、波長変換部330から対物レンズ5までの光路上に、緑色光以外の光を除去する可動式のフィルタが配置されてもよい。 When performing PDT, the control circuit 40 causes the first light source 10 to emit light and stops the second light source 20 from emitting light. As a result, a composite light of the first light L1 (blue light), the sixth light L6 (green light), the third light L3 (yellow light), and the fourth light L4 (near-infrared light) is emitted from the wavelength conversion unit 330 as the emitted light L. Of these, the sixth light L6 (green light) can be used to perform PDT. Note that a movable filter that removes light other than green light may be placed on the optical path from the wavelength conversion unit 330 to the objective lens 5.

内視鏡システム301では、通常観察及び特殊観察は、実施の形態1に係る内視鏡システム1と同様に行われる。緑色光が含まれることによって、通常観察の精度を高めることもできる。 In the endoscope system 301, normal observation and special observation are performed in the same manner as in the endoscope system 1 according to embodiment 1. By including green light, the accuracy of normal observation can also be improved.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る内視鏡システム301では、波長変換部330は、さらに、第3の蛍光体333を含む。第3の蛍光体333は、第1の光L1の他の一部を吸収し、第1の光L1、第2の光L2、第3の光L3及び第4の光L4のいずれとも波長が異なる第6の光L6を発する。第6の光L6は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有する。
[Effects, etc.]
As described above, in the endoscope system 301 according to the present embodiment, the wavelength converting unit 330 further includes the third phosphor 333. The third phosphor 333 absorbs another part of the first light L1 and emits the sixth light L6 having a wavelength different from any of the first light L1, the second light L2, the third light L3, and the fourth light L4. The sixth light L6 has a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm.

これにより、通常観察及び特殊観察に加えて、緑色光を利用したPDTを行うことができる。 This allows for normal and special observations as well as PDT using green light.

なお、第3の蛍光体333は、第2の光L2の他の一部を吸収し、第6の光L6を発してもよい。すなわち、第2の光L2は、第3の蛍光体333に対する励起光として機能してもよい。この場合、制御回路40は、PDTを行う場合に、第2の光源20をさらに発光させる。これにより、緑色光の強度を強くすることができるので、PDTをより効率良く行うことができる。 The third phosphor 333 may absorb another part of the second light L2 and emit a sixth light L6. That is, the second light L2 may function as excitation light for the third phosphor 333. In this case, the control circuit 40 causes the second light source 20 to emit more light when performing PDT. This makes it possible to increase the intensity of the green light, thereby making it possible to perform PDT more efficiently.

(実施の形態4)
続いて、実施の形態4について説明する。実施の形態4では、実施の形態1と比較して、第2の光源が発する光の波長が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the wavelength of the light emitted by the second light source is different from that in the first embodiment. In the following, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the commonalities will be omitted or simplified.

[構成]
まず、本実施の形態に係る発光装置及び内視鏡システムについて、図12及び図13を用いて説明する。
[composition]
First, a light emitting device and an endoscope system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図12は、本実施の形態に係る発光装置402及び内視鏡システム401の構成を示す図である。図13は、本実施の形態に係る発光装置402の光源及び蛍光体が発する光の発光スペクトルを示す図である。 Figure 12 is a diagram showing the configuration of the light-emitting device 402 and endoscope system 401 according to this embodiment. Figure 13 is a diagram showing the emission spectrum of light emitted by the light source and phosphor of the light-emitting device 402 according to this embodiment.

図12に示されるように、内視鏡システム401は、実施の形態1に係る内視鏡システム1と比較して、発光装置2の代わりに発光装置402を備える。発光装置402は、実施の形態1に係る発光装置2と比較して、第2の光源20の代わりに第2の光源420を備える。 As shown in FIG. 12, the endoscope system 401 includes a light-emitting device 402 instead of the light-emitting device 2 in the endoscope system 1 according to the first embodiment. The light-emitting device 402 includes a second light source 420 instead of the second light source 20 in the light-emitting device 2 according to the first embodiment.

第2の光源420は、第1の光L1とは波長が異なる第2の光L7を発する。第2の光源420は、レーザ光源である。本実施の形態では、図13に示されるように、第2の光L7のピーク波長は、第1の光L1のピーク波長よりも長波長である。具体的には、第2の光L7は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有する緑色光である。第2の光L7は、狭帯域光である。具体的には、第2の光L7の半値幅は、20nm以下であるが、10nm以下であってもよく、5nm以下であってもよい。例えば、第2の光源420は、ピーク波長が515nmの緑色レーザ光源である。 The second light source 420 emits a second light L7 having a different wavelength from the first light L1. The second light source 420 is a laser light source. In this embodiment, as shown in FIG. 13, the peak wavelength of the second light L7 is longer than the peak wavelength of the first light L1. Specifically, the second light L7 is green light having a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm. The second light L7 is narrowband light. Specifically, the half-width of the second light L7 is 20 nm or less, but may be 10 nm or less, or may be 5 nm or less. For example, the second light source 420 is a green laser light source having a peak wavelength of 515 nm.

[動作]
次に、本実施の形態に係る発光装置402の動作、及び、内視鏡システム401を利用した観察の具体例について、図14を用いて説明する。
[Action]
Next, the operation of the light emitting device 402 according to this embodiment and a specific example of observation using the endoscope system 401 will be described with reference to FIG.

図14は、本実施の形態に係る発光装置402の動作例を示す図である。図14に示されるように、発光装置402を備える内視鏡システム401は、通常観察及び特殊観察、並びに、PDTに利用される。 Figure 14 is a diagram showing an example of the operation of the light-emitting device 402 according to this embodiment. As shown in Figure 14, an endoscope system 401 equipped with the light-emitting device 402 is used for normal observation, special observation, and PDT.

本実施の形態では、NBIは、青色光と緑色光とを利用する。NBIを行う場合、制御回路40は、第1の光源10及び第2の光源20の両方を発光させる。紫色光を利用しないので、一般的なRGBのサブ画素を含むイメージセンサによって容易にNBIを行うことができる。 In this embodiment, NBI uses blue light and green light. When performing NBI, the control circuit 40 causes both the first light source 10 and the second light source 20 to emit light. Since purple light is not used, NBI can be easily performed by an image sensor that includes general RGB sub-pixels.

また、PDTは、赤色光の代わりに緑色光を利用して行われる。使用される薬剤は、緑色光で励起する薬剤である。制御回路40は、PDTを行う場合、第2の光源20を発光させ、第1の光源10の発光を停止する。これにより、波長変換部30からは、第2の光L7(緑色光)が出射光Lとして出射される。よって、第2の光L7(緑色光)を利用して、PDTを行うことができる。なお、波長変換部30から対物レンズ5までの光路上に、緑色光以外の光を除去する可動式のフィルタが配置されてもよい。 In addition, PDT is performed using green light instead of red light. The drug used is one that is excited by green light. When performing PDT, the control circuit 40 causes the second light source 20 to emit light and stops the first light source 10 from emitting light. This causes the wavelength conversion unit 30 to emit second light L7 (green light) as the emitted light L. Therefore, PDT can be performed using the second light L7 (green light). Note that a movable filter that removes light other than green light may be placed on the optical path from the wavelength conversion unit 30 to the objective lens 5.

内視鏡システム401では、通常観察及びICG蛍光撮像は、実施の形態1に係る内視鏡システム1と同様に行われる。 In the endoscope system 401, normal observation and ICG fluorescence imaging are performed in the same manner as in the endoscope system 1 according to embodiment 1.

[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る内視鏡システム401では、第1の光L1は、430nm以上495nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。第2の光L2は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有する。第3の光L3は、525nm以上600nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。
[Effects, etc.]
As described above, in the endoscope system 401 according to the present embodiment, the first light L1 has a peak wavelength in a wavelength band of 430 nm or more and 495 nm or less, the second light L2 has a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm, and the third light L3 has a peak wavelength in a wavelength band of 525 nm or more and 600 nm or less.

これにより、通常観察及びICG蛍光撮像に加えて、青色光と緑色光とを利用したNBI、及び、緑色光を利用したPDTを行うことができる。 This allows for normal observation and ICG fluorescence imaging, as well as NBI using blue and green light, and PDT using green light.

(その他)
以上、本発明に係る発光装置及び内視鏡システムについて、上記の実施の形態などに基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(others)
Although the light emitting device and the endoscope system according to the present invention have been described based on the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.

例えば、第1の光源、第2の光源及び第3の光源の少なくとも1つは、LED(Light emitting Diode)であってもよい。 For example, at least one of the first light source, the second light source, and the third light source may be an LED (Light Emitting Diode).

また、第1の光源、第2の光源及び第3の光源の少なくとも1つと波長変換部との光路上には、ミラー又はレンズなどの光学素子が配置されていてもよい。例えば、ミラーによって各光の光路を曲げることができるので、発光装置内で各素子の配置の自由度を高めることができる。 In addition, an optical element such as a mirror or a lens may be arranged on the optical path between at least one of the first light source, the second light source, and the third light source and the wavelength conversion unit. For example, the optical path of each light can be bent by a mirror, which increases the degree of freedom in arranging each element within the light emitting device.

また、波長変換部は、第2の光源が発する第2の光の光路上に配置されていなくてもよい。また、波長変換部は、第3の光源が発する第5の光の光路上に配置されていなくてもよい。つまり、第2の光及び第5の光は、波長変換部に入射されなくてもよい。 The wavelength conversion unit does not have to be disposed on the optical path of the second light emitted by the second light source. The wavelength conversion unit does not have to be disposed on the optical path of the fifth light emitted by the third light source. In other words, the second light and the fifth light do not have to be incident on the wavelength conversion unit.

また、第3の光源が発する第5の光は、第2の蛍光体の励起光として機能しなくてもよい。 Furthermore, the fifth light emitted by the third light source does not have to function as excitation light for the second phosphor.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the present invention also includes forms obtained by applying various modifications to each embodiment that a person skilled in the art may conceive, and forms realized by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment within the scope of the spirit of the present invention.

1、201、301、401 内視鏡システム
2、2A、2B、202、302、402 発光装置
10 第1の光源
20、420 第2の光源
30、130、330 波長変換部
31 第1の蛍光体
32 第2の蛍光体
131 第1の部分
132 第2の部分
250 第3の光源
333 第3の蛍光体
L 出射光
L1 第1の光
L2、L7 第2の光
L3 第3の光
L4 第4の光
L5 第5の光
L6 第6の光
1, 201, 301, 401 Endoscope system 2, 2A, 2B, 202, 302, 402 Light emitting device 10 First light source 20, 420 Second light source 30, 130, 330 Wavelength conversion section 31 First phosphor 32 Second phosphor 131 First portion 132 Second portion 250 Third light source 333 Third phosphor L Emitted light L1 First light L2, L7 Second light L3 Third light L4 Fourth light L5 Fifth light L6 Sixth light

Claims (11)

第1の光を発する第1の光源と、
前記第1の光とは波長が異なる第2の光を発する第2の光源と、
第1の蛍光体及び第2の蛍光体を含む波長変換部と、
前記第1の光源及び前記第2の光源を制御する制御回路と、を備え、
前記第1の蛍光体は、前記第1の光の一部を吸収し、前記第1の光及び前記第2の光のいずれとも波長が異なる第3の光を発し、
前記第2の蛍光体は、前記第1の光の他の一部を吸収し、前記第1の光、前記第2の光及び前記第3の光のいずれとも波長が異なる第4の光を発し、
前記波長変換部は、前記第1の光の光路上に配置され、前記第1の光が入射した場合に、前記第1の光の他の一部、前記第3の光及び前記第4の光を出射し、
前記第1の光は、430nm以上495nm以下の波長帯域にピーク波長を有し、
前記第2の光は、380nm以上430nm未満の波長帯域にピーク波長を有し、
前記第3の光は、525nm以上600nm以下の波長帯域にピーク波長を有し、
前記第4の光は、700nm以上の波長帯域にピーク波長を有
前記制御回路は、
通常観察を行う場合に、前記第1の光源を発光させ、前記第2の光源の発光を停止し、
NBI(Narrow Band Imaging)を行う場合に、前記第1の光源及び前記第2の光源の両方を発光させ、
ICG(インドシアニングリーン)蛍光撮像を行う場合に、前記第1の光源を発光させ、前記第2の光源の発光を停止する、
発光装置。
a first light source that emits a first light;
a second light source that emits a second light having a wavelength different from that of the first light;
A wavelength conversion unit including a first phosphor and a second phosphor;
a control circuit that controls the first light source and the second light source,
the first phosphor absorbs a portion of the first light and emits a third light having a wavelength different from both the first light and the second light;
the second phosphor absorbs another part of the first light and emits a fourth light having a wavelength different from any of the first light, the second light, and the third light;
the wavelength conversion unit is disposed on an optical path of the first light, and when the first light is incident thereon, the wavelength conversion unit emits another part of the first light, the third light, and the fourth light;
the first light has a peak wavelength in a wavelength band of 430 nm or more and 495 nm or less,
the second light has a peak wavelength in a wavelength band of 380 nm or more and less than 430 nm,
the third light has a peak wavelength in a wavelength band of 525 nm or more and 600 nm or less,
the fourth light has a peak wavelength in a wavelength band of 700 nm or more,
The control circuit includes:
When performing normal observation, the first light source is caused to emit light and the second light source is stopped from emitting light;
When performing NBI (Narrow Band Imaging), both the first light source and the second light source are caused to emit light;
When performing ICG (indocyanine green) fluorescence imaging, the first light source is caused to emit light and the second light source is stopped from emitting light.
Light emitting device.
前記第1の光源及び前記第2の光源は、互いの光軸が平行になるように並んで配置され、
前記波長変換部は、前記第2の光の光路上に配置され、前記第2の光が入射した場合に、前記第2の光の少なくとも一部を出射する、
請求項1に記載の発光装置。
the first light source and the second light source are arranged side by side such that their optical axes are parallel to each other;
the wavelength conversion unit is disposed on an optical path of the second light, and when the second light is incident thereon, the wavelength conversion unit emits at least a portion of the second light.
The light emitting device according to claim 1 .
前記第4の光は、700nm以上800nm以下の波長帯域に亘って、前記ピーク波長の強度の5%以上の強度を有する、
請求項1又は2に記載の発光装置。
The fourth light has an intensity of 5% or more of the intensity of the peak wavelength over a wavelength band of 700 nm or more and 800 nm or less.
3. A light emitting device according to claim 1 or 2.
さらに、前記第1の光及び前記第2の光とは波長が異なる第5の光を発する第3の光源を備え、
前記第5の光は、620nm以上750nm以下の波長帯域にピーク波長を有する、
請求項1~のいずれか1項に記載の発光装置。
Further, a third light source is provided that emits a fifth light having a wavelength different from that of the first light and the second light,
The fifth light has a peak wavelength in a wavelength band of 620 nm or more and 750 nm or less.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3 .
前記第2の蛍光体は、前記第5の光の一部を吸収し、前記第4の光を発し、
前記第1の光源及び前記第3の光源は、互いの光軸が平行になるように並んで配置され、
前記波長変換部は、前記第5の光の光路上に配置され、前記第5の光が入射した場合に、前記第5の光の他の一部及び前記第4の光を出射する、
請求項に記載の発光装置。
the second phosphor absorbs a portion of the fifth light and emits the fourth light;
the first light source and the third light source are arranged side by side such that their optical axes are parallel to each other;
the wavelength conversion unit is disposed on an optical path of the fifth light, and when the fifth light is incident thereon, the wavelength conversion unit emits another part of the fifth light and the fourth light.
The light emitting device according to claim 4 .
前記波長変換部は、さらに、第3の蛍光体を含み、
前記第3の蛍光体は、前記第1の光の他の一部を吸収し、前記第1の光、前記第2の光、前記第3の光及び前記第4の光のいずれとも波長が異なる第6の光を発し、
前記第6の光は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有する、
請求項1~のいずれか1項に記載の発光装置。
The wavelength converting unit further includes a third phosphor,
the third phosphor absorbs another part of the first light and emits a sixth light having a wavelength different from any of the first light, the second light, the third light, and the fourth light;
The sixth light has a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1の光は、430nm以上495nm以下の波長帯域にピーク波長を有し、
前記第2の光は、505nm以上525nm未満の波長帯域にピーク波長を有し、
前記第3の光は、525nm以上600nm以下の波長帯域にピーク波長を有する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の発光装置。
the first light has a peak wavelength in a wavelength band of 430 nm or more and 495 nm or less,
the second light has a peak wavelength in a wavelength band of 505 nm or more and less than 525 nm,
The third light has a peak wavelength in a wavelength band of 525 nm or more and 600 nm or less.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3.
前記波長変換部は、
第1の部分と、
前記第1の部分とは異なる第2の部分と、を含み、
前記第1の部分は、前記第2の部分よりも前記第1の光の入射側に位置し、
前記第1の蛍光体は、前記第1の部分に含まれ、
前記第2の蛍光体は、前記第2の部分に含まれている、
請求項1~のいずれか1項に記載の発光装置。
The wavelength converting portion is
A first portion; and
a second portion different from the first portion;
the first portion is located closer to a side where the first light is incident than the second portion,
the first phosphor is included in the first portion;
The second phosphor is contained in the second portion.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 7 .
前記第1の光及び前記第2の光の各々の半値幅は、20nm以下である、
請求項1~のいずれか1項に記載の発光装置。
The half width of each of the first light and the second light is 20 nm or less.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 8 .
前記第1の光源及び前記第2の光源はそれぞれ、レーザ光源である、
請求項1~のいずれか1項に記載の発光装置。
each of the first light source and the second light source is a laser light source;
The light emitting device according to any one of claims 1 to 9 .
請求項1~10のいずれか1項に記載の発光装置を備える、
内視鏡システム。
The light emitting device according to any one of claims 1 to 10 is provided.
Endoscopy system.
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