JP6203127B2 - 内視鏡用光源装置及び内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、励起光源と蛍光体とを有する内視鏡用光源装置及び内視鏡システムに関する。

近年の医療においては、内視鏡用光源装置、電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断等が広く行われている。内視鏡用光源装置は、照明光を発生して検体内に照射する。内視鏡は、照明光が照射された検体内を、撮像素子により撮像して撮像信号を生成する。プロセッサ装置は、内視鏡により生成された撮像信号を画像処理して、モニタに表示するための観察画像を生成する。

従来、内視鏡用光源装置には、照明光として白色光を発するキセノンランプやハロゲンランプ等のランプ光源が使用されていたが、最近では、ランプ光源に代えて、特定の色の光を発するレーザダイオード（ＬＤ： Laser Diode）や発光ダイオード（ＬＥＤ： Light Emitting Diode）等の半導体光源が用いられつつある。

また、照明光の高輝度化を図るために、励起光（青色光）を発する励起光源（青色ＬＤ）と、励起光が照射されることにより蛍光（緑色光）を発する蛍光体とを設け、蛍光体により発せられた蛍光を内視鏡に供給する内視鏡用光源装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、蛍光体から励起光の入射方向とは反対方向に蛍光が射出される「反射型」と、蛍光体から励起光の入射方向に蛍光が射出される「透過型」とが記載されている。

反射型では、励起光を反射させて蛍光を透過させるダイクロイックミラーが、励起光の光路上に４５°傾けて配置される。励起光源から発せられた励起光は、ダイクロイックミラーにより反射されて蛍光体に照射され、蛍光体からダイクロイックミラーに向けて発せられた蛍光が、ダイクロイックミラーを透過し、内視鏡に向けて射出される。

一方、透過型では、励起光を透過させて蛍光を反射させるダイクロイックミラーが、励起光源と蛍光体との間に配置される。励起光源から発せられた励起光は、ダイクロイックミラーを透過して蛍光体に照射され、蛍光体からダイクロイックミラーとは反対方向に発せられた蛍光が内視鏡に向けて射出される。ダイクロイックミラーは、蛍光体から励起光源側に向かった蛍光を反射して蛍光体に戻すことで、光射出効率を高めることを目的としている。

また、特許文献１に記載の内視鏡用光源装置では、蛍光（緑色光）の他に、青色光、赤色光、紫色光を発生するために、ＬＥＤにより構成された青色光源、赤色光源、紫色光源が設けられている。これらの光の光路を、蛍光体からの蛍光（緑色光）の光路と統合するために、各光源に対して１つずつダイクロイックミラーが設けられている。

これらの光のうち紫色光は、生体組織表層のヘモグロビンにより吸収されやすく、かつ血管周辺の生体組織内には殆ど拡散せずに反射される光である。緑色光は、紫色光よりも生体組織内に深く拡散し、かつヘモグロビンによる吸収も大きい光である。このため、生体組織表層の血管を強調するための血管強調観察モードでは、照明光として紫色光及び緑色光のみが用いられている。

しかし、照明光として紫色光及び緑色光のみを用いて得られる血管強調観察画像は、白色光を用いた通常観察画像より暗く、色再現性が低い疑似カラーの画像であることから、照明光として白色光を用い、この白色光から波長帯域が４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させることにより血管コントラストの高い画像を得ることが知られている（特許文献２参照）。これは、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光が、ヘモグロビンには殆ど吸収されずに反射または散乱が生じやすいためである。

特開２０１３−２１５４３５号公報 特許第５３０６４４７号公報

特許文献１に記載の反射型と透過型の内視鏡用光源装置のうち、透過型のほうが、装置構成を小型化することができるという利点がある。これは、反射型では、励起光の光路を折り曲げるために、ダイクロイックミラーを、励起光の光路に対して４５°傾けて配置する必要があるが、透過型では、ダイクロイックミラーを傾ける必要がないためである。

この透過型の内視鏡用光源装置において、各光源を発光させて白色光を生成し、この白色光から、特許文献２に記載のように４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させることにより、血管コントラストの高い画像を得ることが考えられる。

しかしながら、白色光から４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させるには、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光に対する光透過率が低いノッチフィルタを設ける必要がある。単純にノッチフィルタを設けると、透過型を採用して装置構成を小型化したにも関わらず、装置構成が大型化するという問題がある。

本発明は、透過型の蛍光体を有する内視鏡用光源装置及び内視鏡システムにおいて、装置構成を大型化することなく、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減することを可能とする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。

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、励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、励起光源と蛍光体との間に配置され、励起光を透過させ、蛍光のうち励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、蛍光の光路と特定光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、を備える。

第２ダイクロイックミラーは、蛍光の光路と励起光の光路とを統合せずに、蛍光の光路と特定光の光路とを統合することが好ましい。特定光は、紫色光であることが好ましい。

蛍光体は、蛍光として緑色光を発する回転蛍光体であり、青色光を発する第２光源と、赤色光を発する第３光源と、蛍光の光路上に配置され、蛍光の光路と青色光の光路とを統合する第３ダイクロイックミラーと、蛍光の光路上に配置され、蛍光の光路と赤色光の光路とを統合する第４ダイクロイックミラーと、を備え、第３ダイクロイックミラーは、第２ダイクロイックミラーより蛍光体側に配置されていることが好ましい。

蛍光体は、蛍光として緑色光を発する第１領域と、蛍光として青色光を発する第２領域とを有し、回転に伴って第１及び第２領域が励起光の照射位置を通過する回転蛍光体であり、赤色光を発する第２光源と、蛍光の光路上に配置され、蛍光の光路と赤色光の光路とを統合する第３ダイクロイックミラーと、を備え、第３ダイクロイックミラーは、第２ダイクロイックミラーより蛍光体側に配置されていても良い。

この場合、第１光源は、第１領域が励起光の照射位置を通過している期間に紫色光を発し、第２光源は、第２領域が励起光の照射位置を通過している期間に赤色光を発することが好ましい。

蛍光体は、蛍光として緑色光を発する第１領域と、蛍光として青色光を発する第２領域と、蛍光として赤色光を発する第３領域とを有し、回転に伴って第１〜第３領域が励起光の照射位置を通過する回転蛍光体であっても良い。

この場合、第１光源は、第３領域が励起光の照射位置を通過している期間に紫色光を発することが好ましい。

励起光源は、第１領域が励起光の照射位置を通過している期間と、第２領域が励起光の照射位置を通過している期間とで、励起光の発光強度を変更しても良い。

蛍光体は、蛍光として緑色光を発する第１蛍光体材料と、蛍光として青色光を発する第２蛍光体材料と、蛍光として赤色光を発する第３蛍光体材料とがバインダに分散された蛍光体層を有する回転蛍光体であっても良い。

第２ダイクロイックミラーは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長帯域の光の光量を低減させる特性をさらに有することが好ましい。

本発明の内視鏡システムは、励起光を発する励起光源と、励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、励起光源と蛍光体との間に配置され、励起光を透過させ、蛍光のうち励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、蛍光の光路上に配置され、蛍光の光路と特定光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、を備える光源装置と、蛍光及び特定光が照射された観察部位からの反射光を撮像する撮像素子を有する内視鏡と、光源装置及び撮像素子の制御を行う制御部と、を備える。

本発明によれば、蛍光の光路と紫色光の光路とを統合する第２ダイクロイックミラーに、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を持たせているので、装置構成を大型化することなく、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減することができる。

内視鏡システムの外観図である。 内視鏡の先端部の正面図である。 内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。 カラーフィルタアレイの構成を示す図である。 光源部の構成を示す図である。 回転蛍光体の構成を示す図である。 照明光の波長スペクトルを示すグラフである。 第１ＤＭの光学特性を示すグラフである。 第２ＤＭの光学特性を示すグラフである。 第３ＤＭの光学特性を示すグラフである。 第４ＤＭの光学特性を示すグラフである。 ノッチ特性を組み込んだ第３ＤＭの光学特性を示すグラフである。 反射と透過の関係を逆にした第４ＤＭの光学特性を示すグラフである。 第２のノッチ特性を組み込んだ第４ＤＭの光学特性を示すグラフである。 第２実施形態の回転蛍光体の構成を示す図である。 第２実施形態の光源部の構成を示す図である。 第２実施形態の光源部と撮像素子との駆動タイミングを説明するタイミング図である。 画像データの生成タイミングを説明するタイミング図である。 第４実施形態の回転蛍光体の構成を示す図である。 第４実施形態の光源部の構成を示す図である。 第５実施形態の回転蛍光体の構成を示す図である。

［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、検体として生体内の観察部位を撮像する電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）１１と、撮像により得られた撮像信号に基づいて観察部位の表示画像を生成するプロセッサ装置１２と、観察部位を照射する照明光を内視鏡１１に供給する内視鏡用光源装置（以下、単に光源装置という）１３と、表示画像を表示するモニタ１４とを備えている。プロセッサ装置１２には、キーボードやマウス等の操作入力部１５が接続されている。

内視鏡１１は、生体の消化管内に挿入される挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に設けられた操作部１７と、内視鏡１１をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続するためのユニバーサルコード１８とを備えている。挿入部１６は、先端部１９、湾曲部２０、可撓管部２１で構成されており、先端側からこの順番に連結されている。

先端部１９の先端面には、図２に示すように、観察部位に照明光を照射する照明窓２２と、観察部位の像を取り込むための観察窓２３と、観察窓２３を洗浄するために送気・送水を行う送気・送水ノズル２４と、鉗子や電気メス等の処置具を突出させて各種処置を行うための鉗子出口２５とが設けられている。観察窓２３の奥には、撮像素子３３（図３参照）が内蔵されている。

湾曲部２０は、連結された複数の湾曲駒で構成されており、操作部１７のアングルノブ２６の操作に応じて、上下左右方向に湾曲する。湾曲部２０を湾曲させることにより、先端部１９が所望の方向に向けられる。可撓管部２１は、可撓性を有しており、食道や腸等の曲がりくねった管道に挿入可能である。挿入部１６には、撮像素子３３を駆動するための駆動信号や、撮像素子３３が出力する撮像信号を伝達する信号ケーブルや、光源装置１３から供給される照明光を照明窓２２に導光するライトガイド３２（図３参照）が挿通されている。

操作部１７には、アングルノブ２６の他、処置具を挿入するための鉗子口２７、送気・送水ノズル２４から送気・送水を行う際に操作される送気・送水ボタン２８、静止画像を撮影するためのフリーズボタン（図示せず）等が設けられている。

ユニバーサルコード１８には、挿入部１６から延設される通信ケーブルやライトガイド３２が挿通されており、プロセッサ装置１２及び光源装置１３側の一端には、コネクタ２９が取り付けられている。コネクタ２９は、通信用コネクタ２９ａと光源用コネクタ２９ｂからなる複合タイプのコネクタである。通信用コネクタ２９ａと光源用コネクタ２９ｂとはそれぞれ、プロセッサ装置１２と光源装置１３とに着脱自在に接続される。通信用コネクタ２９ａには通信ケーブルの一端が配置されている。光源用コネクタ２９ｂにはライトガイド３２の入射端３２ａ（図３参照）が配置されている。

図３において、光源装置１３は、光源部３０と、光源制御部３１とを有している。光源部３０は、光源制御部３１の制御に基づき、照明光を出力する。光源部３０から出力された照明光は、内視鏡１１のライトガイド３２の入射端３２ａに入射する。

内視鏡１１は、ライトガイド３２と、撮像素子３３と、撮像駆動部３４と、アナログ処理回路（ＡＦＥ： Analog Front End）３５と、照射レンズ３６と、対物光学系３７とを有している。ライトガイド３２は、複数本の光ファイバをバンドル化したファイババンドルである。光源用コネクタ２９ｂが光源装置１３に接続されたときに、光源用コネクタ２９ｂに配置されたライトガイド３２の入射端３２ａが光源部３０の出射端に対向する。先端部１９に位置するライトガイド３２の出射端は、２つの照明窓２２にそれぞれ光が導光されるように、照明窓２２の前段で２本に分岐している。

照明窓２２の奥には、照射レンズ３６が配置されている。光源装置１３から供給された照明光は、ライトガイド３２により照射レンズ３６に導光されて照明窓２２から観察部位に向けて照射される。照射レンズ３６は、凹レンズであり、ライトガイド３２から出射する照明光を、観察部位の広い範囲に照射する。

観察窓２３の奥には、対物光学系３７を介して撮像素子３３が配置されている。観察部位の像（反射光）は、観察窓２３を通して対物光学系３７に入射し、対物光学系３７によって撮像素子３３の撮像面３３ａに結像される。

撮像素子３３は、単板カラー方式のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、光電変換により画素信号を生成する複数の画素が撮像面３３ａに形成されている。撮像面３３ａには、図４に示すカラーフィルタアレイ３８が設けられている。このカラーフィルタアレイ３８は、赤色（Ｒ）フィルタ３８ａと、緑色（Ｇ）フィルタ３８ｂと、青色（Ｂ）フィルタ３８ｃとで構成されている。各フィルタ３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、１つの画素に対応して、その光入射側に配置されている。カラーフィルタアレイ３８の色配列は、ベイヤー配列と呼ばれるものである。さらに、カラーフィルタアレイ３８上には、各画素に対応してマイクロレンズ（図示せず）が設けられている。

Ｒフィルタ３８ａが配置された画素は、後述する赤色光ＬＲを受光する。Ｇフィルタ３８ｂが配置された画素は、後述する緑色光ＬＧを受光する。Ｂフィルタ３８ｃが配置された画素は、後述する青色光ＬＢ及び紫色光ＬＶを受光する。

撮像素子３３は、撮像駆動部３４により駆動され、撮像面３３ａに結像された像を、カラーフィルタアレイ３８を介して複数の画素により撮像して撮像信号を出力する。撮像信号には、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂのうちのいずれかの色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）が含まれる。

ＡＦＥ３５は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ： Correlated Double Sampling）回路、自動ゲイン制御（ＡＧＣ： Automatic Gain Control）回路、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器等で構成されている。ＣＤＳ回路は、撮像素子３３から入力された撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施してノイズを除去する。ＡＧＣ回路は、ＣＤＳ回路によりノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣ回路により増幅された撮像信号を、所定ビット数のデジタル信号に変換してプロセッサ装置１２に入力する。

プロセッサ装置１２は、制御部としてのコントローラ４０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１と、フレームメモリ４２と、画像処理部４３と、表示制御部４４とを有している。コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムや制御に必要な設定データを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、制御プログラムをロードする作業メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）等を有し、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより、プロセッサ装置１２の各部と、光源制御部３１と、撮像駆動部３４とを制御する。

ＤＳＰ４１は、通信用コネクタ２９ａを介してＡＦＥ３５から入力される撮像信号に対して、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の信号処理を施す。画素補間処理は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の各信号について画素補間処理を行う。ＤＳＰ４１は、信号処理を施した撮像信号を、１フレーム周期毎に画像データとして、フレームメモリ４２に記憶させる。

画像処理部４３は、フレームメモリ４２から画像データを読み出して、所定の画像処理を施して観察画像を生成する。表示制御部４４は、画像処理部４３により生成された画像を、コンポジット信号やコンポーネント信号等のビデオ信号に変換してモニタ１４に出力する。

図５において、光源部３０は、回転蛍光体５０と、回転モータ５１と、モータ駆動部５２と、紫色レーザダイオード（Ｖ−ＬＤ）５３と、ＬＤ駆動部５４と、第１〜第４ダイクロイックミラー（ＤＭ）５５ａ〜５５ｄと、青色ＬＥＤ（Ｂ−ＬＥＤ）５６ａと、赤色ＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ）５６ｂと、紫色ＬＥＤ（Ｖ−ＬＥＤ）５６ｃと、ＬＥＤ駆動部５７と、第１〜第５コリメータレンズ５８ａ〜５８ｅと、集光レンズ５９とを有する。

回転蛍光体５０は、円盤状のホイール板６０と、ホイール板６０の一方の面に設けられた蛍光体層６１とで構成されている。ホイール板６０は、ガラス等の透明材料で形成されている。

蛍光体層６１は、図６に示すように、ホイール板６０の一方の面に形成された凹部６２に埋設されている。この凹部６２は、ホイール板６０の回転軸６３を中心とした円周状に形成されている。蛍光体層６１には、蛍光体材料として、例えばβ−ＳｉＡｌＯＮ（β−Ｓｉ_６−ｘＡｌ_ｘＯ_ｘＮ_８−ｘ）が分散されており、励起光源としてのＶ−ＬＤ５３から射出される励起光ＬＥを受けて緑色光ＬＧを発する。緑色光ＬＧは、図７に示すように、波長帯域が約４８０ｎｍ〜６００ｎｍであり、ピーク波長が約５４０ｎｍである。

ＬＤ駆動部５４は、光源制御部３１の制御に基づいて、Ｖ−ＬＤ５３を駆動するためのＬＤ駆動信号（駆動電流または駆動電圧）を生成し、Ｖ−ＬＤ５３に供給する。Ｖ−ＬＤ５３は、複数のＬＤ素子（図示せず）を２次元アレイ状に配列したものである。Ｖ−ＬＤ５３は、図７に示すように、励起光ＬＥとして、ピーク波長が約４０５ｎｍの紫色レーザ光を射出する。

第１ＤＭ５５ａは、Ｖ−ＬＤ５３が射出する励起光ＬＥの光路上で、かつ励起光ＬＥの光路に対して垂直に配置されている。第１ＤＭ５５ａは、図８に示すように、約４２５ｎｍに閾値λ１を有し、閾値λ１以上の波長の光を反射させ、閾値λ１より小さい波長の光を透過させる。すなわち、第１ＤＭ５５ａは、励起光ＬＥを透過させる。回転蛍光体５０は、蛍光体層６１が、第１ＤＭ５５ａを透過した励起光ＬＥの光路上に位置するように配置されている。

回転モータ５１は、ホイール板６０を、その回転軸６３を中心として回転させる。モータ駆動部５２は、光源制御部３１の制御に基づいて回転駆動信号を生成し、回転モータ５１に供給する。回転モータ５１は、回転駆動信号に応じてホイール板６０を回転させる。励起光ＬＥは、ホイール板６０が回転駆動されている状態で、蛍光体層６１の一部分に連続的に照射される。したがって、蛍光体層６１上の励起光ＬＥの照射位置６４は、ホイール板６０の回転とともに移動し、照射位置６４から緑色光ＬＧが発生する。蛍光体層６１で発生した緑色光ＬＧは、散乱により前方及び後方に向かう。

第１コリメータレンズ５８ａは、凸面がＶ−ＬＤ５３側に向けて配置された平凸レンズまたはメニスカスレンズであり、第１ＤＭ５５ａと回転蛍光体５０との間に配置されている。第１コリメータレンズ５８ａは、蛍光体層６１において後方（Ｖ−ＬＤ５３側）に向かった緑色光ＬＧを平行化して第１ＤＭ５５ａに向けて射出する。第１ＤＭ５５ａは、前述の光学特性により、緑色光ＬＧを反射する。第１ＤＭ５５ａは、第１ＤＭ５５ａにより反射されて戻された緑色光ＬＧを回転蛍光体５０の蛍光体層６１に集光する。

第２コリメータレンズ５８ｂは、凸面がＶ−ＬＤ５３とは反対側に向けて配置された平凸レンズまたはメニスカスレンズであり、回転蛍光体５０のＶ−ＬＤ５３とは反対側に配置されている。第２コリメータレンズ５８ｂは、回転蛍光体５０から入射する緑色光ＬＧを平行化して、励起光ＬＥの光路に沿って射出する。

Ｂ−ＬＥＤ５６ａは、図７に示すように、波長帯域が約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍで、ピーク波長が約４６０ｎｍの青色光ＬＢを発する。Ｒ−ＬＥＤ５６ｂは、波長帯域が約５８０ｎｍ〜６４０ｎｍで、ピーク波長が約６２０ｎｍの赤色光ＬＲを発する。Ｖ−ＬＥＤ５６ｃは、波長帯域が約３９５ｎｍ〜４１５ｎｍで、ピーク波長が約４０５ｎｍの紫色光ＬＶを発する。

青色光ＬＢ及び紫色光ＬＶは、生体組織表層のヘモグロビンでの吸収が大きく、かつ血管周辺の生体組織内には殆ど拡散せずに反射される光である。緑色光ＬＧは、青色光ＬＢ及び紫色光ＬＶよりも生体組織内に深く拡散し、かつヘモグロビンによる吸収も大きい光である。

ＬＥＤ駆動部５７は、光源制御部３１の制御に基づいて、Ｂ−ＬＥＤ５６ａ、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃのそれぞれを駆動するためのＬＥＤ駆動信号（駆動電流または駆動電圧）を生成し、各ＬＥＤ５６ａ〜５６ｃに供給する。

第３コリメータレンズ５８ｃは、Ｂ−ＬＥＤ５６ａが射出する青色光ＬＢの光路上に配置されており、この青色光ＬＢを平行化して射出する。第２コリメータレンズ５８ｂから射出される緑色光ＬＧの光路と、第３コリメータレンズ５８ｃから射出される青色光ＬＢの光路とは直交しており、この交点に第２ＤＭ５５ｂが配置されている。第２ＤＭ５５ｂの一方の面に緑色光ＬＧが４５°の角度で入射し、他方の面に青色光ＬＢが４５°の角度で入射する。

第２ＤＭ５５ｂは、図９に示すように、約４９０ｎｍに閾値λ２を有し、閾値λ２以上の波長の光を透過させ、閾値λ２より小さい波長の光を反射させる。すなわち、第２ＤＭ５５ｂは、第２コリメータレンズ５８ｂから入射する緑色光ＬＧを透過させ、第３コリメータレンズ５８ｃから入射する青色光ＬＢを反射させて光路を９０°曲げる。これにより、緑色光ＬＧの光路と青色光ＬＢの光路とが統合される。また、第２ＤＭ５５ｂは、第２コリメータレンズ５８ｂから入射する励起光ＬＥを反射させて、励起光ＬＥを緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの光路から除外する。これは、励起光ＬＥは強度の高いレーザ光であるので、照明光にレーザ光が含まれると、照明光が照射された生体組織が破損される恐れがあるためである。

第４コリメータレンズ５８ｄは、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂが射出する赤色光ＬＲの光路上に配置されており、この赤色光ＬＲを平行化して射出する。第２ＤＭ５５ｂから射出される緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの光路と、第４コリメータレンズ５８ｄから射出される赤色光ＬＲの光路とは直交しており、この交点に第３ＤＭ５５ｃが配置されている。

第３ＤＭ５５ｃは、図１０に示すように、約５９０ｎｍに閾値λ３を有し、閾値λ３以上の波長の光を反射させ、閾値λ３より小さい波長の光を透過させる。すなわち、第３ＤＭ５５ｃは、第２ＤＭ５５ｂから入射する緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを透過させ、第４コリメータレンズ５８ｄから入射する赤色光ＬＲを反射させて光路を９０°曲げる。これにより、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの光路と、赤色光ＬＲの光路とが統合される。

第５コリメータレンズ５８ｅは、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃが射出する紫色光ＬＶの光路上に配置されており、この紫色光ＬＶを平行化して射出する。第３ＤＭ５５ｃから射出される緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、及び赤色光ＬＲの光路と、第５コリメータレンズ５８ｅから射出される紫色光ＬＶの光路とは直交しており、この交点に第４ＤＭ５５ｄが配置されている。

第４ＤＭ５５ｄは、図１１に示すように、約４２５ｎｍに閾値λ４を有し、閾値λ４以上の波長の光を透過させ、閾値λ４より小さい波長の光を反射させる。また、第４ＤＭ５５ｄは、４６０ｎｍ〜５００ｎｍ（４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下）の波長帯域の光強度を低減させるノッチ特性を有する。具体的には、第４ＤＭ５５ｄの閾値λ４より大きい波長帯域の特性は、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に対する光透過率がα（例えば、α＝３０％）であり、それ以外の光透過率はほぼ１００％である。

すなわち、第４ＤＭ５５ｄは、第３ＤＭ５５ｃから入射する緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、及び赤色光ＬＲを透過させるとともに、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させ、第５コリメータレンズ５８ｅから入射する紫色光ＬＶを反射させて光路を９０°曲げる。これにより、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、及び赤色光ＬＲの光路と、紫色光ＬＶの光路とが統合される。

集光レンズ５９は、第４ＤＭ５５ｄから射出される緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、及び紫色光ＬＶの光路上に配置されており、これらの光を集光する。また、集光レンズ５９は、光源用コネクタ２９ｂの近傍に配置されており、集光した光をライトガイド３２の入射端３２ａに入射させる。

次に、内視鏡システム１０の作用を説明する。内視鏡診断を行う場合には、内視鏡１１をプロセッサ装置１２及び光源装置１３に接続し、プロセッサ装置１２及び光源装置１３の電源を投入する。そして、内視鏡１１の挿入部１６を被検者の消化管内に挿入して、消化管内の観察を開始する。観察の開始指示は、操作入力部１５により行われる。

観察が開始すると、回転蛍光体５０のホイール板６０が回転されるとともに、Ｖ−ＬＤ５３が駆動されて励起光ＬＥが射出される。この励起光ＬＥは、第１ＤＭ５５ａを透過し、第１コリメータレンズ５８ａを通過して回転蛍光体５０の蛍光体層６１に照射される。蛍光体層６１は、励起光ＬＥの照射に伴って緑色光ＬＧを発する。

この緑色光ＬＧのうち、Ｖ−ＬＤ５３側に向かう成分は、第１コリメータレンズ５８ａにより平行化されて第１ＤＭ５５ａに向かい、第１ＤＭ５５ａにより反射されて、再び第１コリメータレンズ５８ａに入射する。この緑色光ＬＧは、第１コリメータレンズ５８ａにより集光されて、蛍光体層６１に戻り、第２コリメータレンズ５８ｂに向けて射出される。一方、蛍光体層６１で発生した緑色光ＬＧのうち、Ｖ−ＬＤ５３とは反対側に向かう成分は、そのまま第２コリメータレンズ５８ｂに入射する。

第２コリメータレンズ５８ｂに入射した緑色光ＬＧは、平行化して射出され、第２〜第４ＤＭ５５ｂ〜５５ｄを透過して集光レンズ５９に入射する。この緑色光ＬＧは、第４ＤＭ５５ｄを透過する際に、第４ＤＭ５５ｄのノッチ特性により、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度が低減される。また、励起光ＬＥは、蛍光体層６１で緑色光ＬＧの生成に寄与しなかった成分が、第２コリメータレンズ５８ｂを通過するが、この励起光ＬＥの成分は、第２ＤＭ５５ｂにより反射されて、緑色光ＬＧの光路から除外され、集光レンズ５９には入射しない。

また、緑色光ＬＧの発生中に、Ｂ−ＬＥＤ５６ａ、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃが駆動され、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、紫色光ＬＶが射出される。青色光ＬＢは、第３コリメータレンズ５８ｃにより平行化された後、第２ＤＭ５５ｂにより反射されて、緑色光ＬＧに合波され、第３及び第４ＤＭ５５ｃ，５５ｄを透過して集光レンズ５９に入射する。この青色光ＬＢは、第４ＤＭ５５ｄを透過する際に、第４ＤＭ５５ｄのノッチ特性により、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度が低減される。すなわち、第２ＤＭ５５ｂは、緑色光ＬＧの光路と励起光ＬＥの光路とを統合せずに、緑色光ＬＧの光路と青色光ＬＢの光路とを統合する。

赤色光ＬＲは、第４コリメータレンズ５８ｄにより平行化された後、第３ＤＭ５５ｃにより反射されて、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢに合波され、第４ＤＭ５５ｄを透過して集光レンズ５９に入射する。紫色光ＬＶは、第５コリメータレンズ５８ｅにより平行化された後、第４ＤＭ５５ｄにより反射されて、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、及び赤色光ＬＲに合波され、集光レンズ５９に入射する。

集光レンズ５９に入射した各光は、ライトガイド３２の入射端３２ａに集光されて、ライトガイド３２に照明光（白色光）として供給される。

内視鏡１１では、照明光がライトガイド３２を介して照明窓２２に導光され、照明窓２２から観察部位に照射される。観察部位からの反射光は、観察窓２３から対物光学系３７を介して撮像素子３３に入射する。撮像素子３３は、１フレーム周期毎に入射光を撮像（光電変換）して撮像信号を生成する。撮像信号はそれぞれ、ＡＦＥ３５により、ＣＤＳ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換等の処理が施され、デジタル信号としてプロセッサ装置１２のＤＳＰ４１に入力される。

ＤＳＰ４１では、内視鏡１１から入力された撮像信号に対して、画素補間処理、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の信号処理が施され、画像データとしてフレームメモリ４２に記憶される。フレームメモリ４２に記憶された画像データは、画像処理部４３により所定の画像処理が施されて観察画像となり、表示制御部４４を介してモニタ１４に表示される。モニタ１４に表示される観察画像は、１フレーム周期毎に更新される。

この観察画像は、紫色光ＬＶ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲからなる白色の照明光から、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４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させた照明光を用いて検体を撮像した画像に相当するので、色再現性が高く、明るく、血管コントラストが高い画像である。

以上のように、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させるためのノッチ特性は、第４ＤＭ５５ｄの光学特性に組み込まれているので、ノッチフィルタを設ける必要がなく、光源部３０の装置構成を小型化することができる。

なお、上記実施形態では、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させるためのノッチ特性を、図１１に示すように、第４ＤＭ５５ｄの光学特性に組み込んでいるが、図１２に示すように、第３ＤＭ５５ｃの光学特性に組み込むことも可能である。但し、第２ＤＭ５５ｂは、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に閾値λ２を有するので、第２ＤＭ５５ｂの光学特性には、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させるためのノッチ特性を組み込むことはできない。

上記実施形態では、第２〜第４ＤＭ５５ｂ〜５５ｄを、上流側（Ｖ−ＬＤ５３側）からこの順に配置しているが、第２ＤＭ５５ｂ、第４ＤＭ５５ｄ、第３ＤＭ５５ｃの順に配置し、この配置に合わせてＢ−ＬＥＤ５６ａ、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃ、及び第３〜第５コリメータレンズ５８ｃ〜５８ｅを配置しても良い。第２ＤＭ５５ｂは、青色光ＬＢを合波するためのものであるので、前述のノッチ特性を有する第４ＤＭ５５ｄまたは第３ＤＭ５５ｃより上流側（回転蛍光体５０側）に設ける必要がある。

上記実施形態では、第２ＤＭ５５ｂを、閾値λ２以上の波長の光を透過させ、閾値λ２より小さい波長の光を反射させているが、これとは逆に、閾値λ２以上の波長の光を反射させ、閾値λ２より小さい波長の光を透過させるものとしても良い。この場合には、紫色光ＬＶは、第２ＤＭ５５ｂにより反射されることにより９０°曲がり、この光路に、第２ＤＭ５５ｂを透過する青色光ＬＢの光路が統合される。励起光ＬＥは、第２ＤＭ５５ｂを透過することにより、紫色光ＬＶの光路から除外され、集光レンズ５９には入射しない。

同様に、第３ＤＭ５５ｃを、閾値λ３以上の波長の光を透過させ、閾値λ３より小さい波長の光を反射させるものとしても良い。第４ＤＭ５５ｄを、閾値λ４以上の波長の光を反射させ、閾値λ４より小さい波長の光を透過させるものとしても良い。この場合には、前述のノッチ特性を第４ＤＭ５５ｄに持たせるために、図１３に示すように、閾値λ４より大きい波長帯域において、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に対する光透過率をβ（例えば、β＝７０％）とし、それ以外の光透過率をほぼ０％とすれば良い。

したがって、第２〜第４ＤＭ５５ｂ〜５５ｄは、それぞれ閾値以上の波長の光に対して反射及び透過のうちの一方を生じさせ、閾値より小さい波長の光に対して反射及び透過のうちの他方を生じさせれば良いので、第２〜第４ＤＭ５５ｂ〜５５ｄの光学特性（反射又は透過）の組み合わせは、上記実施形態を含めて８通りのパターンが可能である。

また、第４ＤＭ５５ｄに、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させるノッチ特性を設ける場合には、図１４に示すように、このノッチ特性（第１のノッチ特性）に加えて、５６０ｎｍ〜５９０ｎｍ（５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下）の波長帯域の光強度を低減させる第２のノッチ特性を持たせることが可能である。この第２のノッチ特性により、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲがそれぞれ部分的に減光され、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲの波長帯域が、従来のキセノン光源と波長選択フィルタとにより得られる波長帯域に近づき、従来の機器との親和性の点で好ましい。第２のノッチ特性の減光率は、第１のノッチ特性の減光率（光透過率α）と異なっていても良い。また、第２のノッチ特性の波長帯域は、５６０ｎｍ〜５９０ｎｍに限られず、より広く、５５０ｎｍ〜６００ｎｍとしても良い。

また、上記実施形態では、蛍光体層６１を、緑色光ＬＧのみを発するものとしているが、緑色光ＬＧに加えて、その他の波長帯域光を発するよう構成しても良い。以下に、複数種の光を発する蛍光体層を有する回転蛍光体を備えた内視鏡システムの実施形態を示す。

［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態の回転蛍光体５０に代えて、図１５に示す回転蛍光体７０を用いる。回転蛍光体７０は、ホイール板６０の凹部６２に、緑色光ＬＧ（第１蛍光）を発する第１領域７１ａと、青色光ＬＢ（第２蛍光）を発する第２領域７１ｂとを有する蛍光体層７１が設けられている。第１領域７１ａは、バインダ（図示せず）に、蛍光体材料として、例えばβ−ＳｉＡｌＯＮ（β−Ｓｉ_６−ｘＡｌ_ｘＯ_ｘＮ_８−ｘ）を分散させた領域であり、励起光ＬＥを受けて緑色光ＬＧを発する。第２領域７１ｂは、バインダ（図示せず）に、蛍光体材料として、例えばＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋）を分散させた領域であり、励起光ＬＥを受けて青色光ＬＢを発する。

本実施形態の光源部７２は、図１６に示すように、図５に示す光源部３０の構成から、Ｂ−ＬＥＤ５６ａ、第３コリメータレンズ５８ｃ、及び第２ＤＭ５５ｂを削除したものである。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、ホイール板６０の回転に伴って、第１領域７１ａ及び第２領域７１ｂが励起光ＬＥの照射位置６４（図１５参照）を通過し、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとが交互に発せられる。回転蛍光体７０から発せられた緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢのうち、Ｖ−ＬＤ５３側に向かう成分は、第１ＤＭ５５ａにより反射されて、回転蛍光体７０に戻され、第２コリメータレンズ５８ｂに入射する。緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢのうち、Ｖ−ＬＤ５３とは反対側に向かう成分は、そのまま第２コリメータレンズ５８ｂに入射する。

第２コリメータレンズ５８ｂから射出された緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢは、第３及び第４ＤＭ５５ｃ，５５ｄを透過して集光レンズ５９に入射する。緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢは、第４ＤＭ５５ｄを透過する際に、第４ＤＭ５５ｄのノッチ特性により、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度が低減される。なお、本実施形態では、第２ＤＭ５５ｂが設けられていないので、励起光ＬＥは、第３ＤＭ５５ｃを透過して第４ＤＭ５５ｄに入射し、第４ＤＭ５５ｄにより反射されることで、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの光路から除外され、集光レンズ５９には入射しない。

Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ及びＶ−ＬＥＤ５６ｃから射出される赤色光ＬＲ及び紫色光ＬＶの各光路は、第３及び第４ＤＭ５５ｃ，５５ｄにより、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの光路に統合される。すなわち、第４ＤＭ５５ｄは、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲの光路と励起光ＬＥの光路とを統合せずに、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲの光路と紫色光ＬＶの光路とを統合する。

次に、光源部７２及び撮像素子３３の駆動タイミングについて説明する。コントローラ４０により、光源制御部３１と撮像駆動部３４とが制御されることにより、回転蛍光体７０の回転、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ及びＶ−ＬＥＤ５６ｃの発光、撮像素子３３の撮像は、互いに同期して制御される。

コントローラ４０は、ホイール板６０の回転位置を検出する回転位置検出センサ（図示せず）の検出値に基づいて、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ及びＶ−ＬＥＤ５６ｃの発光タイミングと、撮像素子３３の撮像タイミングとを制御する。

具体的には、コントローラ４０は、回転蛍光体７０のホイール板６０を一定の周期Ｔで回転させ、Ｖ−ＬＤ５３を駆動して励起光ＬＥを射出させる。この励起光ＬＥの発光強度は一定である。図１７に示すように、回転周期Ｔの前半は、前述の第１領域７１ａが励起光ＬＥの照射位置６４を通過している期間（以下、第１期間Ｐ１という）であり、緑色光ＬＧが発せられる。回転周期Ｔの後半は、第２領域７１ｂが照射位置６４を通過している期間（以下、第２期間Ｐ２という）であり、青色光ＬＢが発せられる。

コントローラ４０は、第１期間Ｐ１にのみＶ−ＬＥＤ５６ｃを駆動して紫色光ＬＶを発生させ、第２期間Ｐ２にのみＲ−ＬＥＤ５６ｂを駆動して赤色光ＬＲを発生させる。これにより、第１期間Ｐ１には、緑色光ＬＧと紫色光ＬＶとが合波された光（以下、第１照明光という）が、光源部３０から内視鏡１１のライトガイド３２に供給される。第２期間Ｐ２には、青色光ＬＢと赤色光ＬＲとが合波された光（以下、第２照明光という）が、光源部３０から内視鏡１１のライトガイド３２に供給される。

コントローラ４０は、撮像素子３３に、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とのそれぞれにおいて撮像動作を行わせる。すなわち、撮像素子３３は、第１期間Ｐ１では、第１照明光により照明された検体を撮像して撮像信号（以下、第１撮像信号Ｓ１という）を生成し、第２期間Ｐ２では、第２照明光により照明された検体を撮像して撮像信号（以下、第２撮像信号Ｓ２という）を生成する。

ここで、第１照明光に含まれる緑色光ＬＧと紫色光ＬＶとは、波長帯域が互いに離れているので、撮像素子３３により色分離性良く撮像が行われる。同様に、第２照明光に含まれる青色光ＬＢと赤色光ＬＲとは、波長帯域が互いに離れているので、撮像素子３３により色分離性良く撮像が行われる。

ＤＳＰ４１は、第１撮像信号Ｓ１に含まれるＧ信号及びＢ信号と、第２撮像信号Ｓ２に含まれるＢ信号及びＲ信号とに基づいて画像データを生成する。なお、第１撮像信号Ｓ１に含まれるＢ信号は、紫色光ＬＶに基づくものであり、第２撮像信号Ｓ２に含まれるＢ信号は、青色光ＬＢに基づくものである。画像データを生成する際には、第１撮像信号Ｓ１に含まれるＢ信号と第２撮像信号Ｓ２に含まれるＢ信号とを同一の画素毎に加算したものをＢ信号とする。そして、このＢ信号と、Ｇ信号及びＲ信号とを用いて前述の信号処理を行うことにより画像データが生成される。

ＤＳＰ４１は、図１８に示すように、撮像素子３３から第１撮像信号Ｓ１または第２撮像信号Ｓ２が得られるたびに、得られた撮像信号と、その直前に得られた撮像信号とを用いて１フレーム分の画像データを生成する。すなわち、回転周期Ｔの半分（Ｔ／２）が前述の１フレーム周期である。

このように第１及び第２撮像信号Ｓ１，Ｓ２により得られる画像データに基づく観察画像は、フルカラーの画像である。なお、この観察画像に加えて、第１撮像信号Ｓ１のみから観察画像を生成しても良い。第１撮像信号Ｓ１は、緑色光ＬＧと紫色光ＬＶとに基づく信号であるので、第１撮像信号Ｓ１に基づく観察画像は、表層血管等が強調された擬似カラーの画像である。

第２実施形態では、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢは、蛍光体により生成されたものであり、共に高輝度であるので、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとの強度のバランスが保たれる。

第２実施形態においても、第４ＤＭ５５ｄを、第３ＤＭ５５ｃより上流側（Ｖ−ＬＤ５３側）に配置することが可能であるが、第４ＤＭ５５ｄを下流側に配置する場合には、第４ＤＭ５５ｄに、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させる第１のノッチ特性に加えて、５６０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長帯域の光強度を低減させる第２のノッチ特性を持たせることが可能である。また、第３及び第４ＤＭ５５ｃ，５５ｄの光学特性（反射又は透過）は変更可能であり、図１６に示す構成を含めて４通りのパターンの変形が可能である。

第２実施形態では、図１７に示すように、撮像素子３３の撮像周期を回転周期Ｔの半分とし、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とでそれぞれ個別に撮像動作を行っているが、撮像素子３３の撮像周期を回転周期Ｔと一致させ、１回転周期Ｔで１回の撮像動作を行っても良い。この場合には、第１照明光で照明された検体像と第２照明光で照明された検体像とが混合されて撮像されるため、第２実施形態に比べて撮像の色分離性は低下するが、ＤＳＰ４１による画像データを生成するための信号処理が簡便化される。

また、この場合には、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ及びＶ−ＬＥＤ５６ｃを常時駆動して、赤色光ＬＲ及び紫色光ＬＶを常時点灯させても良い。また、撮像素子３３の撮像周期を回転周期Ｔの整数倍に一致させても良い。さらに、回転周期Ｔが撮像周期に対して十分に小さい場合には、撮像周期を回転周期Ｔの整数倍に一致させず、撮像素子３３の撮像と回転蛍光体７０の回転とを非同期としても良い。

第２実施形態では、Ｖ−ＬＤ５３による励起光ＬＥの発光強度を一定としているが、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで励起光ＬＥの発光強度を変更することも好ましい。励起光ＬＥの発光強度に応じて、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとの発光強度がそれぞれ変化するので、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで励起光ＬＥの発光強度を変更することにより、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとの光量比を変更することができる。

緑色光ＬＧと青色光ＬＢとの光量比は、遠景観察時と近景観察時とで変更することが好ましい。遠景観察とは、内視鏡１１の先端部１９を検体から離した位置で観察することであり、表層血管及び中深層血管の位置関係を含む被観察部位の全体の状態を観察することを主目的とするものである。これに対して、近景観察とは、内視鏡１１の先端部１９を検体に近接させた位置で観察することであり、早期癌などによる病変が現れやすい表層血管を集中的に観察することを主目的とするものである。

遠景観察時には、近景観察時よりも観察画像の明るさが低下するので、青色光ＬＢの光量に対する緑色光ＬＧの光量比Ｒ_Ｇ／Ｂを大きくすることが好ましい。これは、緑色光ＬＧは、青色光ＬＢに比べて、ヘモグロビンの吸収係数や生体組織内での散乱係数が低いため、生体組織内をより深くかつ広く拡散し、粘膜等を効率よく照明することによる。

この光量比Ｒ_Ｇ／Ｂの変更は、例えば、操作入力部１５からの入力信号に基づいて行えば良い。具体的には、操作入力部１５により、遠景観察モードと近景観察モードとを設定可能とし、遠景観察モードが設定された場合には、近景観察モードの場合より光量比Ｒ_Ｇ／Ｂを大きくする。これに代えて、撮像素子３３により取得される撮像信号に基づいて露光量を求め、この露光量に基づいて光量比Ｒ_Ｇ／Ｂを制御しても良い。具体的には、露光量が一定値以下の場合には遠景観察状態にあると判定し、露光量が一定値より大きい場合には近景観察状態にあると判定すれば良い。

［第３実施形態］
第３実施形態では、蛍光体層７１中の第１領域７１ａに、励起光ＬＥを受けて緑色光ＬＧ（第１蛍光）を発する蛍光体材料（β−ＳｉＡｌＯＮ等）に加えて、励起光ＬＥを受けて赤色光ＬＲ（第３蛍光）を発する蛍光体材料（例えば、ＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋））を含有させ、図１６に示す光源部７２の構成から、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、第４コリメータレンズ５８ｄ、及び第３ＤＭ５５ｃを削除する。

第３実施形態では、第１領域７１ａから、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとが混合された黄色光が発せられる。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

［第４実施形態］
第４実施形態では、図１９に示すように、ホイール板６０の凹部６２に、第１〜第３領域８１ａ〜８１ｃを有する蛍光体層８１が設けられた回転蛍光体８０を用いる。第１及び第２領域８１ａ，８１ｂは、第２実施形態の第１及び第２領域７１ａと同様に、励起光ＬＥを受けて緑色光ＬＧ（第１蛍光）及び青色光ＬＢ（第２蛍光）をそれぞれ発生する。

第３領域８１ｃは、励起光ＬＥを受けて赤色光ＬＲ（第３蛍光）を発生する。第３領域８１ｃは、バインダ（図示せず）に、蛍光体材料として、例えばＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）を分散させた領域である。

本実施形態の光源部８２は、図２０に示すように、図１６に示す光源部７２の構成から、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、第４コリメータレンズ５８ｄ、及び第３ＤＭ５５ｃを削除したものである。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、ホイール板６０の回転に伴って、第１領域８１ａ、第２領域８１ｂ、第３領域８１ｃが励起光ＬＥの照射位置６４を順に通過し、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲが順に発せられる。緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲは、第４ＤＭ５５ｄを透過する際に、第４ＤＭ５５ｄのノッチ特性により、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度が低減される。

本実施形態では、撮像素子３３として、カラーフィルタアレイを有していないモノクロのイメージセンサ（以下、モノクロセンサという）を用いることも可能である。撮像素子３３としてモノクロセンサを用いる場合には、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲの各発光期間に合わせて撮像を行えば良い。この場合には、青色光ＬＢの発光期間（第２期間Ｐ２）に、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃを駆動して紫色光ＬＶを発光させることが好ましい。

一方、撮像素子３３として単板カラー方式のイメージセンサ（以下、カラーセンサという）を用いる場合には、赤色光ＬＲの発光期間（第３領域８１ｃが励起光ＬＥの照射位置６４を通過している期間）に、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃを駆動して紫色光ＬＶを発光させることが好ましい。赤色光ＬＲと紫色光ＬＶとは、波長帯域が互いに離れているので、撮像素子３３により色分離性良く撮像が行われる。

［第５実施形態］
第５実施形態では、図２１に示すように、ホイール板６０の凹部６２に、第１〜第３蛍光体材料９１ａ〜９１ｃと、これらが分散されたバインダ９１ｄとで構成された蛍光体層９１を有する回転蛍光体９０を用いる。第１蛍光体材料９１ａは、励起光ＬＥを受けて緑色光ＬＧ（第１蛍光）を発する。第２蛍光体材料９１ｂは、励起光ＬＥを受けて青色光ＬＢ（第２蛍光）を発する。第３蛍光体材料９１ｃは、励起光ＬＥを受けて赤色光ＬＲ（第３蛍光）を発する。

本実施形態の光源部は、第４実施形態と同様に、図１６に示す光源部７２の構成から、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂ、第４コリメータレンズ５８ｄ、及び第３ＤＭ５５ｃを削除したものである。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、蛍光体層９１への励起光ＬＥの照射により、蛍光体層９１から、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢ、及び赤色光ＬＲが混合された光（白色光）が発せられる。このため、撮像素子３３としては、カラーセンサを用い、モノクロセンサを用いることはできない。本実施形態では、ホイール板６０の回転中、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃを駆動して紫色光ＬＶを常時発光させる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

第４及び第５実施形態においても、第４ＤＭ５５ｄに、４６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光強度を低減させる第１のノッチ特性に加えて、５６０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長帯域の光強度を低減させる第２のノッチ特性を持たせることが可能である。また、第４ＤＭ５５ｄの光学特性の反射と透過の関係を逆とすることも可能である。

上記各実施形態では、青色光ＬＢのピーク波長を約４６０ｎｍ、緑色光ＬＧのピーク波長を約５４０ｎｍとしているが、青色光ＬＢのピーク波長は４６０ｎｍ以下であれば良く、緑色光ＬＧのピーク波長は５００ｎｍ以上であれば良い。

上記各実施形態では、カラーセンサに、原色型のカラーフィルタアレイ３８を設けているが、これに代えて、補色型のカラーフィルタアレイを設けても良い。

上記各実施形態では、第１ＤＭ５５ａが回転蛍光体とは別体として設けられているが、ホイール板の蛍光体層の背面側（Ｖ−ＬＤ５３側）に第１ＤＭ５５ａを設けても良い。

上記各実施形態では、蛍光体を、回転駆動される回転蛍光体としているが、蛍光体は、固設されて回転しないものであっても良い。

上記各実施形態では、光源装置とプロセッサ装置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。

特許請求の範囲に記載の第１ダイクロイックミラーは、上記実施形態中の第１ＤＭ５５ａに対応する。特許請求の範囲に記載の第１光源は、Ｖ−ＬＥＤ５６ｃまたはＲ−ＬＥＤ５６ｂに対応し、特定光は、紫色光ＬＶまたは赤色光ＬＲに対応する。特許請求の範囲に記載の第２ダイクロイックミラーは、第３ＤＭ５５ｃまたは第４ＤＭ５５ｄに対応する。特許請求の範囲に記載の第２光源は、Ｂ−ＬＥＤ５６ａまたはＲ−ＬＥＤ５６ｂに対応し、第３ダイクロイックミラーは、第２ＤＭ５５ｂまたは第３ＤＭ５５ｃに対応する。特許請求の範囲に記載の第３光源は、Ｒ−ＬＥＤ５６ｂに対応し、第４ダイクロイックミラーは、第３ＤＭ５５ｃに対応する。

特許請求の範囲の請求項１に記載の構成は、第２ダイクロイックミラーが、蛍光を透過させて特定光を反射させる第１の構成と、蛍光を反射させて特定光を透過させる第２の構成とを含むものである。以下に、第１及び第２の構成をそれぞれ付記項１、２として記載する。

［付記項１］
励起光を発する励起光源と、
前記励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、
前記励起光源と前記蛍光体との間に配置され、前記励起光を透過させ、前記蛍光のうち、前記励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、
前記蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、
前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光を透過させて前記特定光を反射させることにより前記蛍光の光路と前記紫色光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、
を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。

［付記項２］
励起光を発する励起光源と、
前記励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、
前記励起光源と前記蛍光体との間に配置され、前記励起光を透過させ、前記蛍光のうち、前記励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、
前記蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、
前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光を反射させて前記特定光を透過させることにより前記蛍光の光路と前記紫色光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、
を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。

１０ 内視鏡システム
１１ 内視鏡
１２ プロセッサ装置
１３ 光源装置
３０ 光源部
３２ ライトガイド
３２ａ 入射端
３３ 撮像素子
３３ａ 撮像面
３８ カラーフィルタアレイ
５０ 回転蛍光体
５５ａ〜５５ｄ 第１〜第４ＤＭ
５８ａ〜５８ｅ 第１〜第５コリメータレンズ
６０ ホイール板
６１ 蛍光体層
６４ 照射位置
７０ 回転蛍光体
７１ 蛍光体層
７１ａ，７１ｂ 第１及び第２領域
８０ 回転蛍光体
８１ 蛍光体層
８１ａ〜８１ｃ 第１〜第３領域
９０ 回転蛍光体
９１ 蛍光体層
９１ａ〜９１ｃ 第１〜第３蛍光体材料
９１ｄ バインダ

Claims (12)

1. 励起光を発する励起光源と、
   前記励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、
   前記励起光源と前記蛍光体との間に配置され、前記励起光を透過させ、前記蛍光のうち前記励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、
   前記蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、
   前記蛍光の光路と前記特定光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、
   を備えることを特徴とする内視鏡用光源装置。
2. 前記第２ダイクロイックミラーは、前記蛍光の光路と前記励起光の光路とを統合せずに、前記蛍光の光路と前記特定光の光路とを統合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。
3. 前記特定光は、紫色光であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡用光源装置。
4. 前記蛍光体は、前記蛍光として緑色光を発する回転蛍光体であり、
   青色光を発する第２光源と、
   赤色光を発する第３光源と、
   前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光の光路と前記青色光の光路とを統合する第３ダイクロイックミラーと、
   前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光の光路と前記赤色光の光路とを統合する第４ダイクロイックミラーと、を備え、
   前記第３ダイクロイックミラーは、前記第２ダイクロイックミラーより前記蛍光体側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
5. 前記蛍光体は、前記蛍光として緑色光を発する第１領域と、前記蛍光として青色光を発する第２領域とを有し、回転に伴って前記第１及び第２領域が前記励起光の照射位置を通過する回転蛍光体であり、
   赤色光を発する第２光源と、
   前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光の光路と前記赤色光の光路とを統合する第３ダイクロイックミラーと、を備え、
   前記第３ダイクロイックミラーは、前記第２ダイクロイックミラーより前記蛍光体側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
6. 前記第１光源は、前記第１領域が前記励起光の照射位置を通過している期間に前記紫色光を発し、前記第２光源は、前記第２領域が前記励起光の照射位置を通過している期間に前記赤色光を発することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡用光源装置。
7. 前記蛍光体は、前記蛍光として緑色光を発する第１領域と、前記蛍光として青色光を発する第２領域と、前記蛍光として赤色光を発する第３領域とを有し、回転に伴って前記第１〜第３領域が前記励起光の照射位置を通過する回転蛍光体であることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
8. 前記第１光源は、前記第３領域が前記励起光の照射位置を通過している期間に前記紫色光を発することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用光源装置。
9. 前記励起光源は、前記第１領域が前記励起光の照射位置を通過している期間と、前記第２領域が前記励起光の照射位置を通過している期間とで、前記励起光の発光強度を変更することを特徴とする請求項５から８のうちいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
10. 前記蛍光体は、前記蛍光として緑色光を発する第１蛍光体材料と、前記蛍光として青色光を発する第２蛍光体材料と、前記蛍光として赤色光を発する第３蛍光体材料とがバインダに分散された蛍光体層を有する回転蛍光体であることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用光源装置。
11. 前記第２ダイクロイックミラーは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長帯域の光の光量を低減させる特性をさらに有することを特徴とする請求項３から１０のうちいずれか１項に記載の内視鏡用光源装置。
12. 励起光を発する励起光源と、
    前記励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光体と、
    前記励起光源と前記蛍光体との間に配置され、前記励起光を透過させ、前記蛍光のうち前記励起光源側に向かう成分を反射させる第１ダイクロイックミラーと、
    前記蛍光とは波長帯域が異なる特定光を発する第１光源と、
    前記蛍光の光路上に配置され、前記蛍光の光路と前記特定光の光路とを統合し、かつ、４６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域の光強度を低減させる特性を有する第２ダイクロイックミラーと、を備える光源装置と、
    前記蛍光及び前記特定光が照射された観察部位からの反射光を撮像する撮像素子を有する内視鏡と、
    前記光源装置及び前記撮像素子の制御を行う制御部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡システム。

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