被檢體觀察系統(tǒng)以及方法、膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及被檢體觀察系統(tǒng)以及方法、膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，進行利用白色光進行 的通常觀察、及利用與該通常觀察下的波長不同波長的光例如用于觀察特定被檢體的特殊 光進行的觀察等多個觀察。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如內(nèi)窺鏡等被檢體觀察系統(tǒng)為了向被檢體照射白色光等而具備發(fā)光裝置。作為 這樣的發(fā)光裝置，當(dāng)前開發(fā)出了在光纖頂端配置波長變換部件、利用波長變換部件將從小 型固體光源輸出的光進行波長變換、從而使光變化為所希望的照射圖案和顏色的裝置。專 利文獻1公開了通過激勵光源和配置在光纖頂端的波長變換部件的組合而能夠射出各種 各樣的顏色的發(fā)光裝置以及使用其的內(nèi)窺鏡裝置。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 [0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :特開2005 - 205195號公報 發(fā)明概要
[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 專利文獻1中，在光纖頂端配置多個波長變換部件，利用從激勵光源輸出的激勵 光來激勵這些波長變換部件，將在可視光區(qū)域的大范圍中具有光譜成分的白色光作為內(nèi)窺 鏡用光源而射出，將該白色光向生物體內(nèi)的被檢體照射從而實現(xiàn)生物體內(nèi)的通常光觀察。 專利文獻1中，在從發(fā)光裝置射出與通常光觀察的光不同波長的光的情況下，通過將種類 不同的波長變換部件用激勵光源激勵而實現(xiàn)。
[0008] 因此，專利文獻1中，在進行利用白色光進行的通常光觀察、和利用與白色光不同 波長的光進行的觀察這多個觀察的情況下，需要在光纖頂端配置發(fā)光特性不同的2個波長 變換部件。專利文獻1中，將從激勵光源輸出的激勵光向波長變換部件引導(dǎo)的導(dǎo)光部件、及 激勵光源也根據(jù)情況的不同而需要多個，發(fā)光裝置等的小型化困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]
[0010] 本發(fā)明的目的在于，提供一種考慮作為觀察對象的被檢體的吸收特性、采用通過 在特定波段中發(fā)光的1個激勵光源和波長變換部的組合而能夠在通常光觀察及特殊光觀 察等多個觀察中使用的小型觀察光源的被檢體觀察系統(tǒng)及其方法、膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。 [0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的主要方面的被檢體觀察系統(tǒng)，具備：被檢體觀察光源，發(fā)出包含規(guī)定波長 的光譜成分的觀察光，將該觀察光向被檢體照射；以及圖像取得部，拍攝來自被照射上述觀 察光的上述被檢體的照射區(qū)域的反射光，基于與藍色區(qū)域、綠色區(qū)域以及紅色區(qū)域?qū)?yīng)的 多個圖像信號，取得波長區(qū)域不同的至少2個觀察圖像；上述觀察光在上述藍色區(qū)域、上述 綠色區(qū)域以及上述紅色區(qū)域中包含發(fā)光光譜的成分，上述藍色區(qū)域的發(fā)光光譜，在上述被 檢體中的特定觀察對象的吸收強度相對低的波長區(qū)域中與其它區(qū)域相比較小。
[0013] 本發(fā)明的主要方面的被檢體觀察方法，通過發(fā)光而由被檢體觀察光源生成包含規(guī) 定波長的光譜成分的觀察光并將該觀察光向被檢體照射，由攝像部拍攝來自被照射上述觀 察光的上述被檢體的照射區(qū)域的反射光，基于從上述攝像部輸出的與藍色區(qū)域、綠色區(qū)域 以及紅色區(qū)域?qū)?yīng)的多個圖像信號，取得波長區(qū)域不同的至少2個觀察圖像，上述觀察光 在上述藍色區(qū)域、上述綠色區(qū)域以及上述紅色區(qū)域中包含發(fā)光光譜的成分，上述藍色區(qū)域 的發(fā)光光譜，在上述被檢體中的特定觀察對象的吸收強度相對低的波長區(qū)域中與其它區(qū)域 相比較小。
[0014] 本發(fā)明的主要方面的膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，設(shè)有上述被檢體觀察系統(tǒng)。
[0015] 發(fā)明效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種考慮作為觀察對象的被檢體的吸收特性、采用通過在 特定波段中發(fā)光的1個激勵光源和波長變換部的組合而能夠在通常光觀察和特殊光觀察 這雙方中使用的小型觀察光源的被檢體觀察系統(tǒng)及其方法、膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是表示本發(fā)明的被檢體觀察系統(tǒng)的第一實施方式的塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖2是表示該系統(tǒng)的被檢體觀察光源的具體結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 圖3是表示該系統(tǒng)的波長變換部件（第一熒光體）的吸收/熒光特性的圖。
[0020] 圖4是表示該系統(tǒng)的攝像部中的一般的CCD的靈敏度特性的圖。
[0021] 圖5是表示該系統(tǒng)的從被檢體觀察光源出射的觀察光的光譜特性的圖。
[0022] 圖6是表示通過該系統(tǒng)觀察的被檢體的成為血管內(nèi)的血紅蛋白的吸收強度指標(biāo) 的吸收系數(shù)的圖。
[0023] 圖7是表示該系統(tǒng)的波長變換單元的變形例的結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖8是表示該波長變換單元的變形例的第一熒光體的吸收/熒光特性的圖。
[0025] 圖9是表示該波長變換單元的變形例的第二熒光體的吸收/熒光特性的圖。
[0026] 圖10是表示應(yīng)用本發(fā)明的被檢體觀察系統(tǒng)的第二實施方式的膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié) 構(gòu)圖。
[0027] 圖11是表示該系統(tǒng)的被檢體觀察光源的構(gòu)造圖。
[0028] 圖12是表示該系統(tǒng)的從被檢體觀察光源分別射出的觀察光的光譜形狀的圖。
【具體實施方式】
[0029] [第一實施方式]
[0030] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。
[0031] 在說明本實施方式時，該實施方式的顏色區(qū)域和波長區(qū)域的關(guān)系如以下那樣定 義。藍色區(qū)域設(shè)為波長區(qū)域380nm~500nm，綠色區(qū)域設(shè)為波長區(qū)域500nm~600nm，紅色 區(qū)域設(shè)為波長區(qū)域600nm~720nm。本實施方式中，攝像部的藍像素、綠像素、紅像素的靈敏 度最大時的波長區(qū)域分別設(shè)為藍色區(qū)域、綠色區(qū)域、紅色區(qū)域。
[0032] 被檢體Q例如是人體等，是包含血管K的生物體組織J。在血管K內(nèi)，血液流動，該 血液中包含血紅蛋白。
[0033] 圖1表示被檢體觀察系統(tǒng)100的塊結(jié)構(gòu)圖。被檢體觀察系統(tǒng)100包含向人體等被 檢體Q照射觀察光P的被檢體觀察光源1和取得被檢體Q的圖像信息的圖像取得部2。
[0034] 被檢體觀察光源1發(fā)出包含規(guī)定波長的光譜成分的觀察光P，將該觀察光P向被檢 體Q照射，包含激勵光源3、光源控制部4、導(dǎo)光部5以及波長變換部6。
[0035] 激勵光源3出射在包含于藍色區(qū)域內(nèi)的波長區(qū)域400nm~440nm(或400nm~ 415nm)中具有發(fā)光峰值的波長的第一發(fā)光光譜成分的激勵光H。
[0036] 光源控制部4對激勵光源3進行驅(qū)動控制。
[0037] 導(dǎo)光部5將從激勵光源3出射的激勵光H向波長變換部6導(dǎo)光。
[0038] 波長變換部6將激勵光H的一部分吸收并變換為與該激勵光H相比長波長側(cè)的波 長區(qū)域的波長變換光，射出作為激勵光H和波長變換光的混合光的觀察光P。
[0039] 圖2表示被檢體觀察光源1的具體結(jié)構(gòu)圖。激勵光源3例如是將第一光譜成分的 激勵光H出射的半導(dǎo)體激光器，具體而言是激光二極管（LD)。激勵光源3如上述那樣發(fā)出 在包含于藍色區(qū)域內(nèi)的波長區(qū)域400nm~440nm(或400nm~415nm)中含有發(fā)光峰值的波 長的第一發(fā)光光譜。具體而言，半導(dǎo)體激光器3射出發(fā)光峰值為波長420nm( λ 1)、半峰寬為 波長數(shù)nm以下的藍色區(qū)域的激勵光Η，即第一光譜成分的藍色的激光。
[0040] 光源控制部4對半導(dǎo)體激光器3進行驅(qū)動控制而使從該半導(dǎo)體激光器3出射激勵 光H，對半導(dǎo)體激光器3的驅(qū)動電流、驅(qū)動方式例如脈沖驅(qū)動、連續(xù)驅(qū)動（CW)等進行控制。
[0041] 導(dǎo)光部5將從激勵光源3出射的激勵光H向波長變換部6導(dǎo)光。例如是光纖。光 纖5例如是具有芯徑50 μ m、數(shù)值孔徑FNA = 0. 2的多模光纖。在半導(dǎo)體激光器3與光纖5 之間，設(shè)有用于使從半導(dǎo)體激光器3出射的激勵光H收斂并與光纖5耦合的耦合透鏡（未 圖示）。
[0042] 波長變換部6透射從激勵光源3出射的藍色區(qū)域的激勵光H的一部分，并且吸收 藍色區(qū)域的激勵光H的一部分并波長變換為與該激勵光H相比長波長側(cè)的波長區(qū)域的光、 例如黃色區(qū)域的光，射出作為激勵光H和波長變換光的混合光的觀察光P。波長變換部6配 置在光纖5的射出端側(cè)。波長變換部6由將作為波長變換部件的第一熒光體7、光透射部件 8、保持件9 一體形成的波長變換單元10構(gòu)成。
[0043] 觀察光P在藍色區(qū)域、綠色區(qū)域以及紅色區(qū)域中包含發(fā)光光譜的成分。藍色區(qū)域 的發(fā)光光譜在血紅蛋白等特定觀察對象的吸收強度的光相對不易被吸收的波長區(qū)域中較 小。
[0044] 藍色區(qū)域的發(fā)光光譜的峰值波長存在于，可視光區(qū)域中的相對于血紅蛋白等特定 觀察對象的吸收系數(shù)成為最大的吸收峰值波長的吸收系數(shù)的值具有5分之1以上的吸收系 數(shù)的波長區(qū)域內(nèi)。
[0045] 藍色區(qū)域的發(fā)光光譜的最大強度比綠色區(qū)域和紅色區(qū)域的各發(fā)光光譜的最大強 度大。
[0046] 綠色區(qū)域的發(fā)光光譜的峰值波長存在于，綠色區(qū)域內(nèi)包含的波長區(qū)域525nm~ 555nm內(nèi)的相對于血紅蛋白等特定觀察對象的吸收系數(shù)成為最大的吸收峰值波長下的吸收 系數(shù)的值具有2分之1以上的吸收系數(shù)的波長區(qū)域內(nèi)。
[0047] 具體而言，波長變換部6吸收從半導(dǎo)體激光器3出射的藍色的激光（第一發(fā)光光 譜）的一部分。隨之，波長變換部6波長變換為包含綠色區(qū)域內(nèi)含有的波長區(qū)域525nm~ 555nm的寬的黃色區(qū)域的