JP7361345B2 - 発光装置並びにそれを用いた医療システム、電子機器及び検査方法 - Google Patents
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Description
以下、図1~図9を用いて、本実施形態に係る発光装置を説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る発光装置1は、光源2と、第一の波長変換体4と、第二の波長変換体7と、を備えている。光源2は一次光3を放つ。第一の波長変換体4は第一の蛍光体5を含んでいる。第一の蛍光体5は一次光3を吸収して一次光3よりも長波長の第一の波長変換光10に変換する。第二の波長変換体7は第二の蛍光体8を含んでいる。第二の蛍光体8は一次光3を吸収して一次光3よりも長波長の第二の波長変換光11に変換する。
次に、図2を用いて、第二実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、図4を用いて、第三実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、図5を用いて、第四実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、図7を用いて、第五実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、図8を用いて、第六実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、図9を用いて、第七実施形態に係る発光装置1を説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、上述の発光装置1を備える医療システムについて説明する。具体的には、医療システムの一例として、発光装置1を備えた内視鏡20及び当該内視鏡20を用いた内視鏡システム100について、図10及び図11を用いて説明する。
図10に示すように、本実施形態に係る内視鏡20は、上述の発光装置1を備えるものである。内視鏡20は、スコープ110、光源コネクタ111、マウントアダプタ112、リレーレンズ113、カメラヘッド114、及び操作スイッチ115を備えている。
図11に示すように、内視鏡システム100は、被検体内を撮像する内視鏡20、CCU(Camera Control Unit)12、及びディスプレイなどの表示装置22を備えている。
次に、本実施形態に係る電子機器について説明する。本実施形態に係る電子機器は、発光装置1を備える。発光装置1は、上述のように、大きな治療効果を期待することができ、センシングシステムの小型化等が容易である。本実施形態に係る電子機器は発光装置1を用いるため、医療機器やセンシング機器用に用いると、大きな治療効果やセンシングシステムの小型化等を期待することができる。
次に、本実施形態に係る検査方法について説明する。上述のように、発光装置1を備える電子機器は、検査装置として利用することもできる。すなわち、本実施形態に係る検査方法は、発光装置1を利用することができる。これにより、操作性に優れ、高精度でコンパクトな検査方法を提供することが可能になる。
(第一の蛍光体)
固相反応を利用する調製手法を用いて、第一の蛍光体を合成した。第一の蛍光体で使用するCr3+で賦活された蛍光体は、(Gd0.75La0.25)3(Ga0.97Cr0.03)2Ga3O12の組成式で表される酸化物蛍光体である。第一の蛍光体を合成する際、以下の化合物粉末を主原料として使用した。
酸化ガドリニウム(Gd2O3):純度3N、和光純薬工業株式会社
酸化ランタン(La2O3):純度3N、和光純薬工業株式会社
酸化ガリウム(Ga2O3):純度4N、和光純薬工業株式会社
酸化クロム(Cr2O3):純度3N、株式会社高純度化学研究所
市販のYAG蛍光体(Y3Al2Al3O12:Ce3+)を入手し、第二の蛍光体とした。なお、蛍光ピーク波長などを考慮すると、当該YAG蛍光体の化学組成は、(Y0.97Ce0.03)3Al2Al3O12と推定される。
(結晶構造解析)
第一の蛍光体及び第二の蛍光体の結晶構造を、X線回折装置(X‘Pert PRO;スペクトリス株式会社、PANalytical社製)を用いて評価した。
次に、第一の蛍光体及び第二の蛍光体を含む波長変換体を作製して、蛍光特性を評価した。具体的には、第一の蛍光体については、ハンドプレスを用いてペレット状に成型した上記焼成原料を、1450℃の大気中で1時間焼成することで、波長変換体を作製した。第二の蛍光体については、ハンドプレスを用いてペレット状に成型した蛍光体を、1600℃~1700℃の還元雰囲気下で1~6時間焼成することで、波長変換体を作製した。次いで、得られた波長変換体をレーザー光で励起し、その際に波長変換体から放射される蛍光の蛍光スペクトルを評価した。この際、レーザー光の中心波長は445nmとした。また、レーザー光のエネルギーは、3.87Wとした。
2 光源
3 一次光
4 第一の波長変換体
5 第一の蛍光体
7 第二の波長変換体
8 第二の蛍光体
10 第一の波長変換光
11 第二の波長変換光
12 第一の出力光
13 第二の出力光
Claims (20)
- 一次光を放つ光源と、
前記一次光を吸収して前記一次光よりも長波長の第一の波長変換光に変換し、前記第一の波長変換光を放つ第一の蛍光体を含む第一の波長変換体と、
前記一次光を吸収して前記一次光よりも長波長の第二の波長変換光に変換し、前記第二の波長変換光を放つ第二の蛍光体を含む第二の波長変換体と、
を備え、
前記第一の波長変換光は、700nm以上800nm以下の波長範囲全体に亘って光成分を有し、700nm以上の波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを有する蛍光であり、
前記第二の波長変換光は、380nm以上700nm未満の波長範囲内に蛍光強度が最大値を示すピークを有する蛍光であり、
前記第一の波長変換光を含み、前記第二の波長変換光を含まない第一の出力光と、前記第二の波長変換光を含み、前記第一の波長変換光を含まない第二の出力光とを時間的に交互に放ち、
前記第二の出力光の強度が前記第一の出力光に対して相対的に小さくなっている間に、前記第一の出力光による励起によって被照射物体から放射される前記第一の出力光よりも長波長の蛍光が、近赤外蛍光用イメージセンサに検知されるように前記第一の出力光と前記第二の出力光とを交互に放つ、発光装置。 - 前記一次光はレーザー光である、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第一の蛍光体を励起する一次光と前記第二の蛍光体を励起する一次光は光軸が異なる、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記第一の蛍光体を励起する一次光と前記第二の蛍光体を励起する一次光は同一の光源によって放たれる、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記第一の蛍光体を励起する一次光と前記第二の蛍光体を励起する一次光は光軸が同じである、請求項4に記載の発光装置。
- 前記第一の波長変換体と前記第二の波長変換体とが前記光源に対して位置を変更することにより、前記第一の出力光と前記第二の出力光とを時間的に交互に放つ、請求項1~5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第一の蛍光体は遷移金属イオンによって賦活されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第二の蛍光体はCe3+及びEu2+の少なくともいずれか一方で賦活されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記一次光と前記第二の波長変換光との混合光の相関色温度は2500K以上7000K未満である、請求項1~8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第一の波長変換光の蛍光スペクトルにおいて、蛍光強度最大値の80%の強度におけるスペクトル幅は、20nm以上80nm未満である、請求項1~9のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記一次光は前記第一の波長変換体と前記第二の波長変換体とに時間的に交互に照射される、請求項1~10のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記光源はレーザー素子及び発光ダイオードの少なくとも一方を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の発光装置。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記近赤外蛍光用イメージセンサと、
を備え、
前記発光装置は、前記第二の出力光の強度が前記第一の出力光に対して相対的に小さくなっている間に、前記第一の出力光による励起によって前記被照射物体から放射される前記第一の出力光よりも長波長の蛍光が、前記近赤外蛍光用イメージセンサに検知されるように前記第一の出力光と前記第二の出力光とを交互に放つ、
発光用システム。 - センシングシステム用光源又はセンシングシステム用照明システムである、請求項1~13のいずれか一項に記載の発光装置。
- 蛍光イメージング法又は光線力学療法のいずれかに利用される、請求項1~14のいずれか一項に記載の発光装置。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の発光装置を備える、医療システム。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の発光装置を備える、電子機器。
- 情報認識装置、分別装置、検知装置、又は検査装置のいずれかである、請求項17に記載の電子機器。
- 前記検査装置は、医療用検査装置、農畜産業用検査装置、漁業用検査装置、又は工業用検査装置のいずれかである、請求項18に記載の電子機器。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の発光装置を利用する、検査方法。
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