WO2020217671A1 - 波長変換体、並びにそれを用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法 - Google Patents

波長変換体、並びにそれを用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法 Download PDF

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fluorescence
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岳志 阿部
大塩　祥三
充 新田
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Definitions

  • the present invention relates to a wavelength converter, and a light emitting device, a medical system, an electronic device, and an inspection method using the wavelength converter.
  • a fluorescence imaging method In recent years, in the medical field, a method for observing lesions called a fluorescence imaging method has attracted attention.
  • the fluorescence imaging method after administering a fluorescent agent that selectively binds to a lesion such as a tumor to a subject, the fluorescent agent is excited by specific light, and the fluorescence emitted from the fluorescent agent is detected and imaged by an image sensor. It is a method of observing the lesion by doing so. According to the fluorescence imaging method, lesions that are difficult to observe visually can be observed.
  • a fluorescence imaging method using indocyanine green (ICG) as a fluorescence agent is known.
  • the ICG is excited by near-infrared light (for example, a fluorescence peak wavelength of 770 nm) that easily passes through a living body, and emits near-infrared light having a longer wavelength (for example, a fluorescence peak wavelength of 810 nm). Therefore, by detecting the fluorescence emitted from the ICG, it is possible to observe the lesion inside the living body.
  • the ICG fluorescence method can be said to be a minimally invasive medical technique capable of observing lesions inside a living body without damaging the living body.
  • Patent Document 1 discloses an optoelectronic element including a semiconductor chip that emits a primary beam and a conversion material containing Cr 3+ ions and / or Ni 2+ ions. ..
  • a device that emits at least near-infrared light is required.
  • visible light it is preferable that visible light is also emitted. Therefore, if there is a device that emits visible light and near-infrared light at the same time, it is possible to achieve both normal observation using visible light and special observation using near-infrared light.
  • Patent Document 2 is known as a device that emits visible light and near-infrared light at the same time.
  • Patent Document 2 discloses a light source device in which a deep red phosphor that emits fluorescence containing a near-infrared fluorescent component, a phosphor that emits fluorescence having a wavelength different from that of the deep red phosphor, and a light emitting element are combined. There is.
  • An object of the present invention is a wavelength converter capable of sufficiently separating the fluorescent component of visible light and the fluorescent component of near infrared light and emitting a fluorescence spectrum having a relatively low emission intensity of deep red light. It is an object of the present invention to provide a light emitting device, a medical system, an electronic device and an inspection method using the wavelength converter.
  • the wavelength converter according to the first aspect of the present invention is activated by the first phosphor activated by Cr 3+ and at least one ion of Ce 3+ and Eu 2+. Also includes a second phosphor.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the second phosphor has a peak in which the fluorescence intensity shows the maximum value in the wavelength range of 500 nm or more and less than 580 nm.
  • the wavelength converter fluoresces with a light component over the entire wavelength range of 500 nm or more and less than 580 nm.
  • the wavelength converter emits light having a spectrum in which the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity is 40% or less in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less.
  • the light emitting device includes a wavelength converter according to the first aspect and a light source that emits light whose wavelength is converted by the wavelength converter.
  • the medical system according to the third aspect of the present invention includes a light emitting device according to the second aspect.
  • the electronic device includes a light emitting device according to the first aspect.
  • the inspection method according to the fifth aspect of the present invention utilizes the light emitting device according to the first aspect.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a wavelength converter according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an example of the excitation spectrum and the fluorescence spectrum of the first phosphor.
  • FIG. 3 is an example of the excitation spectrum and the fluorescence spectrum of the second phosphor.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of the wavelength converter according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another example of the wavelength converter according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another example of the wavelength converter according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a light emitting device according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing another example of the light emitting device according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of the endoscope according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic view showing an example of an image sensor.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the endoscope system according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a spectrum of light emitted by the wavelength transformant according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a spectrum of light emitted by the wavelength transformant according to the second embodiment.
  • the wavelength converter according to the present embodiment the light emitting device, the medical system, the electronic device, and the inspection method using the wavelength converter will be described with reference to the drawings.
  • the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
  • the wavelength converter 1 includes a first phosphor 2 and a second phosphor 3.
  • the first fluorophore 2 is a fluorophore activated by Cr 3+ .
  • the second fluorophore 3 is a fluorophore activated by at least one ion of Ce 3+ and Eu 2+ .
  • FIG. 2 is an example of the excitation spectrum and the fluorescence spectrum of the first phosphor 2.
  • the first phosphor 2 strongly absorbs light in a blue wavelength region of 400 nm or more and less than 500 nm and an orange to red wavelength region of 580 nm or more and less than 660 nm. Then, the first phosphor 2 absorbs blue light and orange to red light, converts the wavelength, and emits near-infrared fluorescence of 680 nm or more and less than 800 nm.
  • FIG. 3 is an example of the excitation spectrum and the fluorescence spectrum of the second phosphor 3.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the second phosphor 3 has a peak in which the fluorescence intensity shows the maximum value in the wavelength range of 500 nm or more and less than 580 nm.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the second phosphor 3 contains a green to yellow fluorescent component in a wavelength range of 500 nm or more and less than 580 nm as a main fluorescent component, and is blue. It has a broad fluorescent component including the fluorescent component of the above and the fluorescent component of orange to red.
  • the wavelength converter 1 includes the first phosphor 2 and the second phosphor 3. Therefore, the blue and orange to red fluorescent components emitted by the second phosphor 3 are absorbed by the first phosphor 2 and wavelength-converted to near-infrared fluorescence.
  • the intensities of the blue and orange to red fluorescent components among the broad fluorescent components emitted by the second phosphor 3 become small, and the green to yellow fluorescent components emitted by the second fluorescent substance 3 are relative in intensity. Becomes larger. In particular, the intensity of the deep red fluorescent component among the broad fluorescent components emitted by the second phosphor 3 becomes small.
  • the intensity of the near-infrared fluorescent component emitted by the wavelength transformant 1 increases.
  • the wavelength converter 1 emits wavelength-converted light in which the green-yellow fluorescent component and the near-infrared fluorescent component are sufficiently separated. Further, the wavelength converter 1 emits wavelength-converted light having a relatively low intensity of a deep red fluorescent component that becomes noise of an image sensor for near infrared rays.
  • the green to yellow fluorescent component emitted by the wavelength converter 1 can be used as a light component that is advantageous for visual inspection of the affected area of the patient.
  • the near-infrared fluorescent component emitted by the wavelength transformant 1 can be used as a light component advantageous for exciting the fluorescent agent administered in vivo. Therefore, the wavelength converter 1 is suitable for both normal observation using visible light and special observation using near infrared light.
  • the wavelength converter 1 emits fluorescence having an optical component over the entire wavelength range of 500 nm or more and less than 580 nm. By emitting such fluorescence, the wavelength transformant 1 can effectively emit a green to yellow fluorescent component that is advantageous for visual observation of the affected part of the patient.
  • the fluorescence emitted from the wavelength transformant 1 may have an optical component over the entire wavelength range of 500 nm or more and less than 600 nm.
  • the wavelength converter 1 emits light having a spectrum in which the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity is 40% or less in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less.
  • the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less. ..
  • the wavelength converter 1 can emit wavelength-converted light in which the green-yellow fluorescent component and the near-infrared fluorescent component are more separated.
  • the wavelength having the highest emission intensity may be 550 nm or more and less than 580 nm.
  • the wavelength having the minimum emission intensity may be 580 nm or more and 700 nm or less, or 600 nm or more and 700 nm or less.
  • the fluorescence emitted by the first phosphor 2 preferably has a light component over the entire wavelength range of 700 nm or more and 800 nm or less, and more preferably has a light component over the entire wavelength range of 750 nm or more and 800 nm or less.
  • the wavelength converter 1 can emit near-infrared excitation light capable of efficiently exciting the drug, even if a drug whose light absorption characteristics of the near-infrared ray is likely to vary is used. Therefore, a light emitting device 10 having a large amount of near-infrared light emitted from the fluorescent agent or a large amount of heat rays emitted from the photosensitive agent can be obtained.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 preferably has a peak at which the fluorescence intensity shows the maximum value in the wavelength region of 710 nm or more.
  • the wavelength transformant 1 can emit fluorescence containing a large amount of near-infrared light components having high biotransparency.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 may have a peak having a maximum fluorescence intensity in a wavelength region of 710 nm or more and 900 nm or less.
  • the fluorescence emitted by the first phosphor 2 includes fluorescence based on the electron energy transition of Cr 3+ , and the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 has a maximum fluorescence intensity in a wavelength region exceeding 720 nm. It is preferable to have the peak shown. In this way, the first phosphor 2 can emit predominant fluorescence in the short afterglow broad spectral component than in the long afterglow linear spectral component. As a result, the wavelength converter 1 can emit light containing a large amount of near-infrared components.
  • the linear spectral component is a fluorescence component of Cr 3+ based on the electron energy transition (spin forbidden transition) of 2 E ⁇ 4 A 2 (t 2 3 ), and the fluorescence intensity is within the wavelength region of 680 nm to 720 nm. It has a peak that indicates the maximum value.
  • the broad spectral component is a fluorescence component of Cr 3+ based on the electron energy transition (spin permissible transition) of 4 T 2 (t 2 2 e) ⁇ 4 A 2 (t 2 3 ), and is in the wavelength region exceeding 720 nm.
  • the fluorescence intensity has a peak showing the maximum value.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 more preferably has a peak having a maximum fluorescence intensity in a wavelength region exceeding 730 nm, and a peak having a maximum fluorescence intensity in a wavelength region exceeding 750 nm. It is more preferable to have.
  • the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is preferably less than 1 ms, more preferably less than 300 ⁇ s, and even more preferably less than 100 ⁇ s. As a result, even when the light density of the excitation light that excites the first phosphor 2 is high, the output of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is less likely to be saturated. Therefore, it is possible to obtain a wavelength converter 1 capable of emitting high-power near-infrared light.
  • the 1/10 afterglow time means the time ⁇ 1/10 required from the time showing the maximum emission intensity to the intensity of 1/10 of the maximum emission intensity.
  • the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is preferably longer than the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the second phosphor 3.
  • the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is preferably 10 ⁇ s or more.
  • the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 activated by Cr 3+ is 1 of the short afterglow (less than 10 ⁇ s) fluorescence based on the parity allowable transition such as Ce 3+ and Eu 2+. / 10 Longer than afterglow time. This is because the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is based on the spin-tolerant electron energy transition of Cr 3+ , which has a relatively long afterglow time.
  • the 1/10 afterglow time difference which is the difference between the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 and the 1/10 afterglow time of the fluorescence emitted by the second phosphor 3, may exceed 50 ⁇ s. preferable.
  • the output ratio of the near-infrared fluorescent component and the visible light fluorescent component can be controlled by utilizing the afterglow time difference.
  • the 1/10 afterglow time difference is preferably less than 1 ms.
  • the spectrum width at an intensity of 80% of the maximum fluorescence intensity is preferably 20 nm or more and less than 80 nm.
  • the main component of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 becomes a broad spectral component. Therefore, in the medical field using the fluorescence imaging method or photodynamic therapy (PDT method), even if the wavelength dependence of the sensitivity of the fluorescence drug or the photosensitive drug varies, the output of these drugs is high enough to function.
  • the wavelength converter 1 can emit the near-infrared light of.
  • the ratio of the fluorescence intensity at a wavelength of 780 nm to the maximum value of the fluorescence intensity preferably exceeds 30%.
  • the ratio of the fluorescence intensity at a wavelength of 780 nm to the maximum fluorescence intensity value is more preferably more than 60%, further preferably more than 80%.
  • the first phosphor 2 can emit fluorescence containing a large amount of fluorescent components in the near-infrared wavelength region (650 to 1000 nm) in which light easily passes through the living body, which is called a “window of the living body”. it can. Therefore, according to such a wavelength converter 1, it is possible to increase the light intensity of the near infrared light transmitted through the living body.
  • the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 does not leave a trail of linear spectral components derived from the electron energy transition of Cr 3+ . That is, the fluorescence emitted by the first phosphor 2 preferably has only a broad spectral component (short afterglow) having a peak having a maximum fluorescence intensity in a wavelength region exceeding 720 nm. In this way, the first phosphor 2 does not contain the long afterglow fluorescent component due to the spin-forbidden transition of Cr 3+ , but contains only the short afterglow fluorescent component due to the spin-allowed transition.
  • the output of the fluorescence emitted by the first phosphor 2 is less likely to be saturated. Therefore, it is possible to obtain a light emitting device of a point light source capable of emitting near-infrared light having a higher output.
  • the first phosphor 2 preferably does not contain an activator other than Cr 3+ . In this way, the light absorbed by the first phosphor 2 is converted only into fluorescence based on the electron energy transition of Cr 3+ , so that the output ratio of the near-infrared fluorescence component is maximized. It is possible to obtain a wavelength converter 1 whose light design is easy.
  • the first phosphor 2 contains two or more types of Cr 3 + activated phosphors.
  • the output light component in at least the near-infrared wavelength region can be controlled, so that the wavelength converter 1 in which the spectral distribution can be easily adjusted according to the application using the near-infrared fluorescence component can be obtained.
  • the first phosphor 2 is preferably an oxide-based phosphor, and more preferably an oxide phosphor.
  • the oxide-based phosphor is a phosphor that contains oxygen but does not contain nitrogen or sulfur.
  • the oxide-based phosphor may contain at least one selected from the group consisting of oxides, composite oxides, and compounds containing oxygen and halogen as anions.
  • oxides are stable substances in the atmosphere, even when the oxide phosphors generate heat due to high-density photoexcitation by laser light, they are oxidized in the atmosphere, as is the case with nitride phosphors. Deterioration of the phosphor crystal is unlikely to occur. Therefore, when all the phosphors contained in the wavelength converter 1 are oxide phosphors, a highly reliable light emitting device can be obtained.
  • the first phosphor 2 preferably has a garnet crystal structure.
  • the first phosphor 2 is also preferably an oxide phosphor having a garnet crystal structure. Since the garnet phosphor can easily change its composition and provide a large number of phosphor compounds, it is easy to adjust the crystal field around Cr 3+ , and it is easy to control the color tone of fluorescence based on the electron energy transition of Cr 3+. ..
  • a phosphor having a garnet structure particularly an oxide, has a polyhedral particle shape close to a sphere and is excellent in dispersibility of the phosphor particle group. Therefore, when the phosphor contained in the wavelength transformant 1 has a garnet structure, the wavelength converter 1 having excellent light transmission can be manufactured relatively easily, and the output of the light emitting device can be increased. Become. Further, since a phosphor having a garnet crystal structure has a practical record as a phosphor for LEDs, a highly reliable light emitting device can be obtained by having the first phosphor 2 having a garnet crystal structure. ..
  • the first phosphor 2 is, for example, Lu 2 CaMg 2 (SiO 4 ) 3 : Cr 3+ , Y 3 Ga 2 (AlO 4 ) 3 : Cr 3+ , Y 3 Ga 2 (GaO 4 ) 3 : Cr 3+ , Gd.
  • the fluorescence emitted by the first phosphor 2 has a specific fluorescence component based on the electron energy transition of Cr 3+ .
  • a fluorescent agent such as ICG or a photosensitive agent (also a fluorescent agent) such as phthalocyanine can be efficiently excited.
  • the second fluorophore 3 is a fluorophore activated by at least one ion of Ce 3+ and Eu 2+ .
  • the second fluorescent substance 3 is preferably a fluorescent substance activated by Ce 3+ .
  • the fluorescent substance activated by Ce 3+ has optical properties that emit fluorescence having a spectral shape with a long tail on the long wavelength side. Therefore, the light emitted by the second phosphor 3 has a large proportion of orange to red fluorescent components, which is advantageous for the excitation of the first phosphor 2, and therefore the near-infrared fluorescence emitted by the first phosphor 2. It is advantageous in increasing the strength of the component.
  • the second phosphor 3 may be, for example, at least one of an oxide-based phosphor such as an oxide and a halogen oxide, and a nitride-based phosphor such as a nitride and an acid nitride. Good.
  • an oxide-based phosphor such as an oxide and a halogen oxide
  • a nitride-based phosphor such as a nitride and an acid nitride. Good.
  • the second phosphor 3 is based on a compound whose main component is at least one selected from the compound group consisting of a garnet type, a calcium ferrite type, and a lanthanum silicon nitride (La 3 Si 6 N 11 ) type crystal structure. It is preferably a Ce 3+ activated fluorescent compound.
  • the second phosphor 3 is a Ce based on at least one compound selected from the compound group consisting of a garnet type, a calcium ferrite type, and a lanthanum silicon nitride (La 3 Si 6 N 11 ) type crystal structure. It is preferably a 3+ activated phosphor.
  • the second phosphor 3 is selected from the group consisting of M 3 RE 2 (SiO 4 ) 3 , RE 3 Al 2 (AlO 4 ) 3 , MRE 2 O 4 , and RE 3 Si 6 N 11. It is preferable that the Ce 3+ activated fluorescent substance is based on a compound containing at least one of these as a main component. Alternatively, the second phosphor 3 is at least one selected from the group consisting of M 3 RE 2 (SiO 4 ) 3 , RE 3 Al 2 (AlO 4 ) 3 , MRE 2 O 4 , and RE 3 Si 6 N 11. It is preferable that the Ce 3+ activated phosphor is a parent body. Alternatively, the second fluorescent substance 3 is preferably a Ce 3+ activated fluorescent substance having a solid solution containing the compound as an end component as a parent body. In addition, M is an alkaline earth metal, and RE is a rare earth element.
  • Such a second phosphor 3 well absorbs light in the wavelength range of 430 nm or more and 480 nm or less, and has a peak having a peak in which the fluorescence intensity shows the maximum value in the wavelength range of 540 nm or more and less than 580 nm. Convert to high efficiency. Therefore, a visible light component can be easily obtained by using a light source 5 that emits cold light in the wavelength range of 430 nm or more and 480 nm or less as the primary light 6 and using such a phosphor as the second phosphor 3. It becomes possible.
  • the wavelength converter 1 is preferably made of an inorganic material.
  • the inorganic material means a material other than an organic material, and is a concept including ceramics and metals. Since the wavelength converter 1 is made of an inorganic material, the thermal conductivity is higher than that of a wavelength converter containing an organic material such as a sealing resin, so that heat dissipation design becomes easy. Therefore, even when the phosphor is photoexcited at a high density by the primary light 6 emitted from the light source 5, the temperature rise of the wavelength converter 1 can be effectively suppressed. As a result, the temperature quenching of the phosphor in the wavelength transformant 1 is suppressed, and the output of light emission can be increased. As a result, the heat dissipation of the phosphor is enhanced, so that the decrease in the output of the phosphor due to temperature quenching is suppressed, and it is possible to emit high-output near-infrared light.
  • all of the wavelength converter 1 is made of an inorganic material.
  • the heat dissipation of the first phosphor 2 and the second phosphor 3 is enhanced, so that the decrease in the output of the phosphor due to temperature quenching is suppressed, and a light emitting device that emits high-output near-infrared light can be obtained. It will be possible.
  • At least one of the first phosphor 2 and the second phosphor 3 may be ceramics.
  • the thermal conductivity of the wavelength converter 1 becomes high, so that it is possible to provide a high-power light emitting device 10 that generates less heat.
  • the ceramics refer to a sintered body in which particles are bonded to each other.
  • the wavelength converter 1 includes a sealing material 4 for dispersing the first phosphor 2 and the second phosphor 3 in addition to the first phosphor 2 and the second phosphor 3. It is preferable to have more. Then, in the wavelength converter 1, it is preferable that the first phosphor 2 and the second phosphor 3 are dispersed in the encapsulant 4. By dispersing the first phosphor 2 and the second phosphor 3 in the encapsulant 4, the light emitted to the wavelength converter 1 is efficiently absorbed and the wavelength is converted into near-infrared light. It becomes possible. Further, the wavelength converter 1 can be easily formed into a sheet or a film.
  • the sealing material 4 is preferably at least one of an organic material and an inorganic material, particularly preferably at least one of a transparent (translucent) organic material and a transparent (translucent) inorganic material.
  • the sealing material for the organic material include a transparent organic material such as a silicone resin.
  • the sealing material for the inorganic material include a transparent inorganic material such as low melting point glass.
  • the sealing material 4 is preferably made of an inorganic material. Further, it is preferable to use zinc oxide (ZnO) as the inorganic material. As a result, the heat dissipation of the phosphor is further enhanced, so that the output decrease of the phosphor due to temperature quenching is suppressed, and it becomes possible to obtain the wavelength converter 1 that emits high-output near-infrared light.
  • ZnO zinc oxide
  • FIG. 1 describes an example in which the first phosphor 2 and the second phosphor 3 are uniformly mixed and dispersed in the one-layer sealing material 4.
  • the wavelength converter 1 is not limited to such a form.
  • the wavelength converter 1 may have a first sealing material 4A and a second sealing material 4B, for example, as shown in FIG.
  • the first phosphor 2 may be dispersed in the first encapsulant 4A
  • the second phosphor 3 may be dispersed in the second encapsulant 4B.
  • the first encapsulant 4A and the second encapsulant 4B each form a layer, and the layers may be laminated so as to overlap each other.
  • the first sealing material 4A and the second sealing material 4B may be formed of the same material or may be formed of different materials.
  • the wavelength converter 1 does not have to use the sealing material 4. Specifically, as shown in FIG. 5, the wavelength converter 1 does not have the sealing material 4, and the first phosphor 2 and the second phosphor 3 are uniformly mixed and dispersed. You may. Further, as shown in FIG. 6, the wavelength converter 1 does not have the encapsulant 4, and forms a layer in which the first phosphor 2 and the second phosphor 3 are aggregated, and each layer is formed. They may be laminated so as to overlap each other. In this case, the fluorescent substances may be fixed to each other by using an organic or inorganic binder. Further, the fluorescent substances can be fixed to each other by utilizing the heating reaction of the fluorescent substances.
  • the binder a commonly used resin-based adhesive, ceramic fine particles, low melting point glass, or the like can be used. Since the wavelength converter 1 that does not use the sealing material 4 can be thinned, it can be suitably used for a light emitting device.
  • the light emitting device 10 includes the above-mentioned wavelength converter 1 and a light source 5 that emits light whose wavelength is converted by the wavelength converter 1. That is, the light emitting device 10 is a light emitting device 10 in which at least a light source 5 that emits primary light 6, a first phosphor 2, and a second phosphor 3 are combined.
  • the wavelength converter 1 receives the primary light 6 emitted from the light source 5 and emits fluorescence having a wavelength longer than that of the primary light 6.
  • the light emitting device 10 shown in FIG. 7 receives the primary light 6 at the front surface 1A of the wavelength transformant 1 and radiates fluorescence from the back surface 1B of the wavelength transformant 1.
  • the emitted fluorescence includes a first wavelength conversion light 7 and a second wavelength conversion light 8.
  • the second wavelength conversion light 8 is fluorescence in which a part of the primary light 6 absorbed by the second phosphor 3 is wavelength-converted and emitted.
  • the first wavelength conversion light 7 is fluorescence emitted by wavelength conversion of a part of the primary light 6 and / or the second wavelength conversion light 8 absorbed by the first phosphor 2. Since the first wavelength conversion light 7 has a specific fluorescence component based on the electron energy transition of Cr 3+ , the light emitting device 10 can emit fluorescence based on the electron energy transition of Cr 3+ .
  • the wavelength converter 1 emits wavelength-converted light in which the green-yellow fluorescent component and the near-infrared fluorescent component are sufficiently separated. Therefore, the light emitting device 10 as described above emits output light in which the green to yellow fluorescent component and the near infrared fluorescent component are sufficiently separated. Then, the green to yellow fluorescent component can be used as a light component that is advantageous for visual inspection of the affected part of the patient.
  • the near-infrared fluorescent component can be used as an advantageous light component for exciting a drug administered in vivo. Therefore, the light emitting device 10 is advantageous for diagnosis because it is possible to achieve both normal observation using visible light and special observation using near infrared light.
  • the light source 5 emits light whose wavelength is converted by the wavelength converter 1, but the light emitted from the light source 5 is preferably laser light. Since the laser light is a high-output point light source with strong directivity, not only the optical system is miniaturized and the diameter of the light guide portion is reduced, but also the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber is improved. Therefore, a light emitting device 10 that can easily increase the output can be obtained. From the viewpoint of miniaturization of the light emitting device 10, the laser light is preferably emitted by the semiconductor light emitting element.
  • the spectrum of the light emitted from the light source 5 preferably has a peak having a maximum intensity value of 400 nm or more and less than 500 nm. It is also preferable that the spectrum of the light emitted from the light source 5 has a peak having the maximum intensity in the wavelength region of 420 nm or more and less than 480 nm, and the light emitted from the light source 5 is blue light.
  • the spectrum of the light emitted from the light source 5 has a peak having a maximum intensity in a wavelength region of more preferably 430 nm or more and less than 480 nm, and further preferably 440 nm or more and less than 470 nm.
  • the first phosphor 2 activated by Cr 3+ be excited with high efficiency
  • the second phosphor 3 activated by at least one of Ce 3+ and Eu 2+ can be used for LED lighting. It is also possible to use a high-efficiency phosphor having a high track record. Therefore, a high output light emitting device 10 can be obtained.
  • the light source 5 may be provided with a red laser element or may be provided with a blue laser element. Since the red laser element has a small energy difference from the near-infrared light component and a small energy loss due to wavelength conversion, it is preferable in order to improve the efficiency of the light emitting device 10. On the other hand, the blue laser element is preferable in order to increase the output of the light emitting device 10 because it is easy to obtain a laser element having high efficiency and high output. It is preferable that the light source 5 includes a blue laser element as an excitation source and emits blue laser light. As a result, the first phosphor 2 and the second phosphor 3 are excited with high efficiency and high output, so that the light emitting device 10 can emit high-power near-infrared light.
  • the light source 5 includes a solid-state light emitting element, and the blue light is emitted by the solid-state light emitting element.
  • a highly reliable small light emitting element is used as the light emitting source of the blue light, so that a highly reliable small light emitting device 10 can be obtained.
  • the solid-state light emitting element is a light emitting element that emits primary light 6.
  • any light emitting device can be used as long as it can emit the primary light 6 having a high energy density.
  • the solid-state light emitting element is preferably at least one of a laser element and a light emitting diode (LED), and more preferably a laser element.
  • the light source 5 may be, for example, a surface emitting laser diode or the like.
  • the rated light output of the solid-state light emitting element is preferably 1 W or more, and more preferably 3 W or more.
  • the light source 5 can emit high-power primary light 6, so that a light-emitting device 10 whose output can be easily increased can be obtained.
  • the upper limit of the rated light output is not particularly limited, and the rated light output can be increased by having the light source 5 having a plurality of solid-state light emitting elements.
  • the rated light output is preferably less than 10 kW, and more preferably less than 3 kW.
  • the light density of the primary light 6 is preferably more than 0.5 W / mm 2 and more preferably more than 3 W / mm 2 and even more preferably more than 10 W / mm 2 .
  • the light density may exceed 30 W / mm 2 .
  • the primary light 6 is preferably continuous pulse light.
  • the first wavelength conversion light 7 having a near-infrared fluorescence component emits phosphorescence longer than the second wavelength conversion light 8 which becomes visible light.
  • the second wavelength conversion light 8 is not incident on the image sensor.
  • the device 10 is obtained. Therefore, a light emitting device 10 which is advantageous for improving the S / N ratio of the near-infrared fluorescent component emitted by the drug can be obtained.
  • the correlated color temperature of the mixed light of the primary light 6 and the second wavelength conversion light 8 is preferably 2500K or more and less than 7000K.
  • the correlated color temperature is more preferably 2700K or more and less than 5500K, and further preferably 2800K or more and less than 3200K or 4500K or more and less than 5500K.
  • the output light having a correlated color temperature within the above range is a white output light, and the affected area that can be visually recognized through an image display device or an optical device looks like an affected area observed under natural light. Therefore, a light emitting device 10 preferable for medical use can be obtained, which makes it easy to utilize the medical experience of a doctor.
  • the primary light 6 emitted from the light source 5 irradiates the front surface 1A of the wavelength converter 1. Most of the irradiated primary light 6 enters the wavelength converter 1 from the front surface 1A of the wavelength converter 1 and passes through the wavelength converter 1, and a part of the irradiated primary light 6 is of the wavelength converter 1. Reflects on the surface.
  • the second phosphor 3 absorbs a part of the primary light 6 and converts it into the second wavelength conversion light 8, and the first phosphor 2 is one of the primary light 6 and / or the second wavelength conversion light 8. The part is absorbed and converted into the first wavelength conversion light 7. In this way, the light emitting device 10 emits light including the primary light 6, the first wavelength conversion light 7, and the second wavelength conversion light 8 as output light from the back surface 1B of the wavelength converter 1.
  • the light emitting device 10 is not limited to the form shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 7, the light emitting device 10 receives the primary light 6 from the front surface 1A of the wavelength transformant 1 and receives the primary light 6 to the first wavelength convert light 7 and the second wavelength.
  • the form is not limited to such that the conversion light 8 is emitted from the back surface 1B of the wavelength converter 1.
  • the light emitting device 10 receives the primary light 6 from the front surface 1A of the wavelength converter 1 and transfers the first wavelength conversion light 7 and the second wavelength conversion light 8 to the front surface of the wavelength converter 1. It may be emitted from 1A.
  • the primary light 6 emitted from the light source 5 irradiates the front surface 1A of the wavelength transformant 1. Most of the irradiated primary light 6 enters the wavelength converter 1 from the front surface 1A of the wavelength converter 1, and a part of the irradiated primary light 6 is reflected on the surface of the wavelength converter 1.
  • the second phosphor 3 absorbs a part of the primary light 6 and converts it into the second wavelength conversion light 8, and the first phosphor 2 is one of the primary light 6 and / or the second wavelength conversion light 8. The part is absorbed and converted into the first wavelength conversion light 7. In this way, the light emitting device 10 emits light including the primary light 6, the first wavelength conversion light 7, and the second wavelength conversion light 8 as output light from the front surface 1A of the wavelength converter 1.
  • the light emitting device 10 of the present embodiment emits the first wavelength conversion light 7 containing a large amount of long afterglow near-infrared fluorescent components based on the electron energy transition of Cr 3+ .
  • the near-infrared fluorescent component can be used as an advantageous light component for exciting the fluorescent agent administered in vivo.
  • the light emitting device 10 of the present embodiment emits a second wavelength conversion light 8 containing a large amount of short afterglow green to yellow fluorescent components based on the electron energy transition of Ce 3+ or Eu 2+ .
  • the green to yellow fluorescent component can be used as a light component that is advantageous for visual inspection of the affected area of the patient.
  • the light emitting device 10 may be used for medical treatment. That is, the light emitting device 10 may be a medical light emitting device. In other words, the light emitting device 10 may be a medical lighting device. In this way, the light emitting device 10 emits output light in which the green to yellow fluorescent component and the near infrared fluorescent component are sufficiently separated, so that the normal observation and the special observation as described above can be performed. It is compatible and advantageous for diagnosing medical conditions.
  • the light emitting device 10 may be used for optical coherence tomography (OCT) or the like. However, the light emitting device 10 is preferably used for either fluorescence imaging method or photodynamic therapy.
  • the light emitting device 10 used in these methods is a light emitting device for a medical system that uses a drug such as a fluorescent drug or a light sensitive drug. These methods are medical technologies that are expected to have a wide range of applications and are highly practical. These light emitting devices 10 illuminate the inside of the living body with broad infrared high-power light through the "window of the living body", and the fluorescent agent and the light-sensitive agent taken into the living body can fully function. A great therapeutic effect is expected.
  • the fluorescent agent In the fluorescence imaging method, after administering a fluorescent agent that selectively binds to a lesion such as a tumor to a subject, the fluorescent agent is excited by specific light, and the fluorescence emitted from the fluorescent agent is detected and imaged by an image sensor. It is a method of observing the lesion by doing so. According to the fluorescence imaging method, it is possible to observe a lesion that is difficult to observe only with general lighting.
  • the fluorescent agent an agent that absorbs the excitation light in the near-infrared light region, has a longer wavelength than the excitation light, and emits fluorescence in the near-infrared light region can be used.
  • the fluorescent agent for example, at least one selected from the group consisting of indocyanine green (ICG), phthalocyanine-based compounds, taraporphin sodium-based compounds, and Dipicollylcyanine (DIPCY) -based compounds can be used.
  • ICG indocyanine green
  • phthalocyanine-based compounds phthalocyanine-based compounds
  • taraporphin sodium-based compounds phthalocyanine-based compounds
  • DIPCY Dipicollylcyanine
  • Photodynamic therapy is a treatment method in which a photosensitizer that selectively binds to a target biological tissue is administered to a subject, and then the photosensitizer is irradiated with near infrared rays.
  • the photosensitizer for example, at least one selected from the group consisting of a phthalocyanine-based compound, a taraporfin sodium-based compound, and a porphymer sodium-based compound can be used.
  • the light emitting device 10 of the present embodiment may be a light source for a sensing system or a lighting system for a sensing system.
  • a high-sensitivity sensing system can be configured by using an orthodox light-receiving element having a light-receiving sensitivity in the near-infrared wavelength region. Therefore, it is possible to obtain a light emitting device that facilitates miniaturization of the sensing system and widening of the sensing range.
  • the endoscope 11 includes the above-mentioned light emitting device 10.
  • the endoscope 11 includes a scope 110, a light source connector 111, a mount adapter 112, a relay lens 113, a camera head 114, and an operation switch 115.
  • the scope 110 is an elongated light guide member capable of guiding light from the end to the tip, and is inserted into the body at the time of use.
  • the scope 110 is provided with an imaging window 110z at its tip, and an optical material such as optical glass or optical plastic is used for the imaging window 110z.
  • the scope 110 includes an optical fiber that guides the light introduced from the light source connector 111 to the tip, and an optical fiber that transmits an optical image incident from the imaging window 110z.
  • the light source connector 111 introduces the illumination light to be applied to the affected part or the like in the body from the light emitting device 10.
  • the illumination light includes visible light and near-infrared light.
  • the light introduced into the light source connector 111 is guided to the tip of the scope 110 via an optical fiber, and is irradiated to an affected part or the like in the body through the imaging window 110z.
  • a transmission cable 111z for guiding illumination light from the light emitting device 10 to the scope 110 is connected to the light source connector 111.
  • the transmission cable 111z may include an optical fiber.
  • the mount adapter 112 is a member for attaching the scope 110 to the camera head 114.
  • Various scopes 110 are detachably attached to the mount adapter 112.
  • the relay lens 113 converges the optical image transmitted through the scope 110 on the imaging surface of the image sensor.
  • the relay lens 113 may be adjusted in focus and magnification by moving the lens according to the amount of operation of the operation switch 115.
  • the camera head 114 has a color separation prism inside.
  • the color separation prism decomposes the light converged by the relay lens 113 into four colors: R light (red light), G light (green light), B light (blue light), and IR light (near infrared light). To do.
  • the color separation prism is made of a translucent member such as glass.
  • the camera head 114 further has an image sensor 114A as a detector inside.
  • the image sensor 114A is not particularly limited, but at least one of CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide MOSFET) can be used.
  • the image sensor 114A may include a plurality of types of image sensors.
  • the image sensor 114A may include an IR light image sensor 114IR and a visible light image sensor 114V.
  • the visible light image sensor 114V may include an R light image sensor 114R, a G light image sensor 114G, and a B light image sensor 114B.
  • the IR light image sensor 114IR is a dedicated sensor that receives light of an IR component (near infrared component).
  • the R light image sensor 114R is a dedicated sensor that receives light of the R component (red component).
  • the G light image sensor 114G is a dedicated sensor that receives light of the G component (green component).
  • the B light image sensor 114B is a dedicated sensor that receives light of the B component (blue component).
  • the IR light image sensor 114IR, the R light image sensor 114R, the G light image sensor 114G, and the B light image sensor 114B convert an optical image formed on each imaging surface into an electric signal.
  • the camera head 114 may have a color filter inside instead of the color separation prism.
  • the color filter is provided on the imaging surface of the image sensor 114A.
  • four color filters are provided, and the four color filters receive the light converged by the relay lens 113, and receive R light (red light), G light (green light), and B light (blue light). , And IR light (near infrared light) are selectively transmitted.
  • the color filter that selectively transmits IR light is provided with a barrier film that cuts the reflection component of near-infrared light (IR light) contained in the illumination light.
  • IR light near-infrared light
  • a signal cable 114z for transmitting an electric signal from the image sensor 114A to the CCU 12 described later is connected to the camera head 114.
  • the light from the subject is guided to the relay lens 113 through the scope 110, further transmitted through the color separation prism in the camera head 114, and imaged on four image sensors. To do.
  • the endoscope system 100 includes an endoscope 11 for imaging the inside of a subject, a CCU (Camera Control Unit) 12, and a display device 13 such as a display.
  • a CCU Camera Control Unit
  • a display device 13 such as a display.
  • the CCU 12 includes at least an RGB signal processing unit, an IR signal processing unit, and an output unit. Then, the CCU 12 realizes each function of the RGB signal processing unit, the IR signal processing unit, and the output unit by executing a program held by the internal or external memory of the CCU 12.
  • the RGB signal processing unit converts the electrical signals of the R component, G component, and B component from the visible light image sensor 114V into a video signal that can be displayed on the display device 13 and outputs the electric signal to the output unit. Further, the IR signal processing unit converts the electric signal of the IR component from the IR light image sensor 114IR into a video signal and outputs it to the output unit.
  • the output unit outputs at least one of the video signal of each RGB color component and the video signal of the IR component to the display device 13. For example, the output unit outputs a video signal based on either the simultaneous output mode or the superimposed output mode.
  • the output unit In the simultaneous output mode, the output unit simultaneously outputs the RGB image and the IR image on separate screens. In the simultaneous output mode, the RGB image and the IR image can be compared on a separate screen and the affected area can be observed. In the superimposed output mode, the output unit outputs a composite image in which an RGB image and an IR image are superimposed. In the superimposed output mode, for example, the affected area emitted by ICG can be clearly observed in an RGB image.
  • the display device 13 displays an image of an object such as an affected area on the screen based on the video signal from the CCU 12.
  • the display device 13 divides the screen into a plurality of screens and displays RGB images and IR images side by side on each screen.
  • the display device 13 displays a composite image in which an RGB image and an IR image are superimposed on one screen.
  • ICG indocyanine green
  • visible light and near-infrared light are introduced from the light emitting device 10 to the light source connector 111 through the transmission cable 111z.
  • the light introduced into the light source connector 111 is guided to the tip end side of the scope 110 and projected from the imaging window 110z to irradiate the affected portion and the periphery of the affected portion.
  • the light reflected by the affected area and the fluorescence emitted from the ICG are guided to the rear end side of the scope 110 through the imaging window 110z and the optical fiber, converge by the relay lens 113, and are incident on the color separation prism inside the camera head 114. ..
  • the light of the IR component decomposed by the IR decomposition prism is imaged as an optical image of the infrared light component by the IR light image sensor 114IR.
  • the light of the R component decomposed by the red decomposition prism is imaged as an optical image of the red component by the image sensor 114R for R light.
  • the light of the G component decomposed by the green decomposition prism is imaged as an optical image of the green component by the G light image sensor 114G.
  • the light of the B component decomposed by the blue decomposition prism is imaged as an optical image of the blue component by the image sensor 114B for B light.
  • the electric signal of the IR component converted by the IR optical image sensor 114IR is converted into a video signal by the IR signal processing unit inside the CCU 12.
  • the R component, G component, and B component electrical signals converted by the visible light image sensor 114V are converted into video signals by the RGB signal processing unit inside the CCU 12.
  • the video signal of the IR component and the video signals of the R component, the G component, and the B component are synchronously output to the display device 13.
  • the simultaneous output mode When the simultaneous output mode is set inside the CCU 12, the RGB image and the IR image are simultaneously displayed on the two screens on the display device 13. Further, when the superimposed output mode is set inside the CCU 12, the display device 13 displays a composite image in which the RGB image and the IR image are superimposed.
  • the endoscope 11 of the present embodiment includes the light emitting device 10. Therefore, by efficiently exciting the fluorescent agent to emit light using the endoscope 11, the affected area can be clearly observed.
  • the endoscope 11 of the present embodiment further includes a detector that detects the fluorescence emitted from the fluorescent agent that has absorbed the first wavelength conversion light 7.
  • the endoscope 11 preferably includes the image sensor 114A as described above.
  • the endoscope 11 includes a detector for detecting fluorescence emitted from a fluorescent agent in addition to the light emitting device 10, the affected portion can be identified only by the endoscope 11. Therefore, since it is not necessary to open the abdomen widely to identify the affected area as in the conventional case, it is possible to perform medical examination and treatment with less burden on the patient. In addition, since the doctor who uses the endoscope 11 can accurately grasp the affected area, it is possible to improve the treatment efficiency.
  • the medical system is preferably used for either fluorescence imaging or photodynamic therapy.
  • the medical system used by these methods is a medical technology expected to have a wide range of applications and is highly practical. These medical systems are large because they can illuminate the inside of the living body with broad infrared high-power light through the "window of the living body” and allow the fluorescent agents and light-sensitive agents taken into the living body to function sufficiently. Expected to have a therapeutic effect. Further, since such a medical system uses a light emitting device 10 having a relatively simple configuration, it is advantageous in terms of miniaturization and price reduction.
  • the medical system may further include a first image sensor and a second image sensor in addition to the light emitting device 10.
  • the first image sensor may detect the reflected light of the visible light component emitted by the light emitting device 10.
  • the second image sensor may detect the near-infrared fluorescence component emitted by the drug.
  • the drug is excited by the light emitted by the light emitting device 10.
  • the first image sensor is, for example, the visible light image sensor 114V as described above.
  • the second image sensor is, for example, the IR optical image sensor 114IR as described above.
  • the agent is, for example, the fluorescent agent described above.
  • the appearance image of the affected part of the living body and the state observation of the near-infrared fluorescent component emitted by the drug (fluorescent protein) administered in the living body can be observed by the first image sensor and the second image sensor, respectively. It becomes easy to distribute to.
  • Such a medical system is advantageous for diagnosing a medical condition because it is possible to achieve both normal observation and special observation.
  • the electronic device according to this embodiment includes a light emitting device 10.
  • the light emitting device 10 can be expected to have a large therapeutic effect, and the sensing system can be easily miniaturized. Since the electronic device according to the present embodiment uses the light emitting device 10, when used for a medical device or a sensing device, a large therapeutic effect and miniaturization of the sensing system can be expected.
  • the electronic device includes, for example, a light emitting device 10 and a light receiving element.
  • the light receiving element is, for example, a sensor such as an infrared sensor that detects light in the near infrared wavelength region.
  • the electronic device may be any of an information recognition device, a sorting device, a detection device, or an inspection device. As described above, these devices can also facilitate the miniaturization of the sensing system and the widening of the sensing range.
  • the information recognition device is, for example, a driver support system that detects the reflected component of the emitted infrared rays and recognizes the surrounding conditions.
  • the sorting device is, for example, a device that sorts an irradiated object into predetermined categories by utilizing the difference in infrared light components between the irradiated light and the reflected light reflected by the irradiated object.
  • the detection device is, for example, a device that detects a liquid.
  • the liquid include water and flammable liquids that are prohibited from being transported by aircraft or the like.
  • the detection device may be a device that detects water adhering to the glass and water absorbed by an object such as a sponge or fine powder.
  • the detection device may visualize the detected liquid.
  • the detection device may visualize the distribution information of the detected liquid.
  • the inspection device may be any of a medical inspection device, an agricultural and livestock industry inspection device, a fishery inspection device, and an industrial inspection device. These devices are useful for inspecting objects to be inspected in each industry.
  • the medical inspection device is, for example, an inspection device that inspects the health condition of a person or an animal other than a person. Animals other than humans are, for example, livestock.
  • the medical examination device is, for example, a device used for a biological test such as a fundus examination and a blood oxygen saturation test, and a device used for an examination of an organ such as a blood vessel and an organ.
  • the medical inspection device may be a device for inspecting the inside of the living body or a device for inspecting the outside of the living body.
  • the agricultural and livestock industry inspection device is, for example, an device for inspecting agricultural products and agricultural and livestock products including livestock products.
  • Agricultural products may be used as foods such as fruits and vegetables and cereals, and may be used as fuels such as oil.
  • Livestock products are, for example, meat and dairy products.
  • the agricultural and livestock industry inspection device may be a device that non-destructively inspects the inside or the outside of agricultural and livestock products.
  • Agricultural and livestock industry inspection equipment includes, for example, a device for inspecting the sugar content of fruits and vegetables, a device for inspecting the acidity of fruits and vegetables, a device for inspecting the freshness of fruits and vegetables by visualizing leaf veins, and a device for inspecting the quality of fruits and vegetables by visualizing scratches and internal defects.
  • the fishery inspection device is, for example, a device for inspecting the meat quality of fish such as tuna, or a device for inspecting the presence or absence of the contents in the shell of shellfish.
  • the industrial inspection device is, for example, a foreign matter inspection device, an internal capacity inspection device, a state inspection device, a structure inspection device, or the like.
  • Foreign matter inspection devices include, for example, devices for inspecting foreign substances in liquids contained in containers such as beverages and liquid chemicals, devices for inspecting foreign substances in packaging materials, devices for inspecting foreign substances in printed images, semiconductors and electronic devices.
  • Equipment for inspecting foreign matter in parts equipment for inspecting foreign matter such as residual bones, dust and machine oil in food, equipment for inspecting foreign matter in processed foods in containers, medical equipment such as adhesive plasters, pharmaceuticals and pharmaceuticals It is a device that inspects foreign matter inside external products.
  • the content inspection device includes, for example, a device for inspecting the content of liquid contained in a container such as a beverage and a liquid drug, a device for inspecting the content of processed food contained in the container, and a device containing asbestos in building materials. It is a device that inspects the amount.
  • the state inspection device is, for example, a device for inspecting the packaging state of the packaging material, a device for inspecting the printing state of the packaging material, and the like.
  • the inspection device for the structure is, for example, an internal non-destructive inspection device and an external non-destructive inspection device for composite members or composite parts such as resin products.
  • a specific example of a resin product or the like is, for example, a metal brush in which a part of a metal wire is embedded in the resin, and an inspection device can inspect the bonding state of the resin and the metal.
  • the electronic device may use color night vision technology.
  • the color night-vision technique is a technique for colorizing an image by allocating infrared rays to RGB signals for each wavelength by utilizing the correlation between the reflection intensities of visible light and infrared rays. According to the color night vision technology, a color image can be obtained only by infrared rays, which is particularly suitable for a security device or the like.
  • the electronic device includes the light emitting device 10. Even if the light emitting device 10 includes a power supply, a light source 5, and a wavelength converter 1, it is not necessary to accommodate all of them in one housing. Therefore, the electronic device according to the present embodiment has excellent operability, and can provide a highly accurate and compact inspection method or the like.
  • the inspection method according to this embodiment will be described.
  • the electronic device provided with the light emitting device 10 can also be used as an inspection device. That is, the light emitting device 10 can be used in the inspection method according to the present embodiment. This makes it possible to provide a highly accurate and compact inspection method with excellent operability.
  • Example 1 Using a preparation method utilizing a solid-phase reaction, a Cr 3+ activated phosphor and a Ce 3+ activated phosphor used in Example 1 were synthesized.
  • the Cr 3+ activated phosphor used in Example 1 is an oxide phosphor represented by the composition formula of Y 3 (Ga 0.97 Cr 0.03 ) 2 Ga 3 O 12 .
  • the following compound powder was used as a main raw material.
  • Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) Purity 3N, Shinetsu Chemical Industries, Ltd.
  • Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) Purity 3N, High Co., Ltd. Purity Chemistry Laboratory
  • the above raw materials were weighed so as to be a compound Y 3 (Ga 0.97 Cr 0.03 ) 2 Ga 3 O 12 having a stoichiometric composition.
  • the weighed raw material was put into a beaker containing pure water and stirred for 1 hour using a magnetic stirrer.
  • a slurry-like mixed raw material composed of pure water and a raw material was obtained.
  • the whole amount of the slurry-like mixed raw material was dried using a dryer.
  • the mixed raw material after drying was crushed using a mortar and a pestle to obtain a baking raw material.
  • the firing raw material was transferred to a small alumina crucible and fired in the air at 1350 ° C. to 1450 ° C. for 1 hour using a box-type electric furnace to obtain a phosphor activated by Cr 3+ .
  • the ascending / descending temperature was set to 400 ° C./h.
  • the body color of the obtained phosphor was dark green.
  • the fluorescent substance activated by Ce 3+ used in Example 1 is a commercially available oxide fluorescent substance represented by the composition formula of (Y 0.75 Gd 0.22 Ce 0.03 ) 3 Al 2 Al 3 O 12. And said.
  • the obtained Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor were mixed so as to have a weight ratio of 1: 1 to obtain a mixed powder of Example 1.
  • a mortar and pestle were used for mixing, and the mixing time was 3 minutes.
  • Example 2 Using a preparation method utilizing a solid-phase reaction, a Cr 3+ activated phosphor and a Ce 3+ activated phosphor used in Example 2 were synthesized.
  • the Cr 3+ activated phosphor used in Example 2 is an oxidation represented by the composition formula of (Gd 0.75 La 0.25 ) 3 (Ga 0.97 Cr 0.03 ) 2 Ga 3 O 12. It is a physical phosphor.
  • the following compound powder was used as a main raw material.
  • the raw materials were weighed so as to be a compound having a stoichiometric composition (Gd 0.75 La 0.25 ) 3 (Ga 0.97 Cr 0.03 ) 2 Ga 3 O 12 .
  • the weighed raw material was put into a beaker containing pure water, and the mixture was stirred for 1 hour using a magnetic stirrer.
  • a slurry-like mixed raw material composed of pure water and a raw material was obtained.
  • the whole amount of the slurry-like mixed raw material was dried using a dryer.
  • the mixed raw material after drying was crushed using a mortar and a pestle to obtain a baking raw material.
  • the firing material was transferred to a small alumina crucible and fired in the air at 1400 ° C. to 1500 ° C. for 1 hour using a box-type electric furnace to obtain a phosphor activated by Cr 3+ .
  • the ascending / descending temperature was set to 400 ° C./h.
  • the body color of the obtained phosphor was light green.
  • the fluorescent substance activated by Ce 3+ used in Example 2 was a commercially available LuAG fluorescent substance (Lu 3 Al 2 Al 3 O 12 : Ce 3+ ). Considering the fluorescence peak wavelength and the like, the chemical composition of the LuAG phosphor is estimated to be (Lu 0.995 Ce 0.005 ) 3 Al 2 Al 3 O 12 .
  • the obtained Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor were mixed so as to have a weight ratio of 1: 1 to obtain a mixed powder of Example 2.
  • a mortar and pestle were used for mixing, and the mixing time was 3 minutes.
  • the Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor used in Example 1 are mainly composed of a compound having a garnet crystal structure. It was. That is, it was found that both the Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor used in Example 1 were garnet phosphors.
  • Example 2 the crystal structures of the Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor used in Example 2 were subjected to an X-ray diffractometer (X'Pert PRO; Spectris Co., Ltd., PANalytical Co., Ltd.). Evaluated using.
  • X'Pert PRO Spectris Co., Ltd., PANalytical Co., Ltd.
  • the Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor used in Example 2 are mainly composed of a compound having a garnet crystal structure. It was. That is, it was found that both the Cr 3+ activated phosphor and the Ce 3+ activated phosphor used in Example 2 were garnet phosphors.
  • the fluorescence spectrum of Example 1 is shown in FIG.
  • the fluorescence spectrum is standardized so that the maximum emission intensity value is 1.
  • the fluorescence spectrum of Example 1 was formed from a broad spectrum that could be attributed to the 5d 1 ⁇ 4f 1 transition of Ce 3+ and a broad spectrum that could be attributed to the dd transition of Cr 3+ .
  • the peak wavelengths of each spectrum were 558 nm and 710 nm.
  • the fluorescence spectrum of Example 1 is a fluorescence spectrum in which the deep red light component that becomes noise of the image sensor for near-infrared light is less than that of the conventional one. It is considered that this is because the fluorescent substance activated by Cr 3+ strongly absorbed the light component in the deep red region among the fluorescent components of the fluorescent substance activated by Ce 3+ . It should be noted that it has not been known so far that such an effect actually works, and it can be demonstrated only by experimental verification.
  • the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity was 39% in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less. This indicates that the wavelength converter of Example 1 receives blue light and emits fluorescence in which the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity is 40% or less in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less. It is a thing.
  • the fluorescence spectrum of Example 2 is shown in FIG.
  • the fluorescence spectrum is standardized so that the maximum emission intensity value is 1.
  • the fluorescence spectrum of Example 2 was formed from a broad spectrum that could be attributed to the 5d 1 ⁇ 4f 1 transition of Ce 3+ and a broad spectrum that could be attributed to the dd transition of Cr 3+ .
  • the peak wavelengths of the respective spectra were 517 nm and 750 nm.
  • the fluorescence spectrum of Example 2 is a fluorescence spectrum in which the deep red light component, which is noise of the image sensor for near infrared light, is less than that of the conventional one. It is considered that this is because the fluorescent substance activated by Cr 3+ strongly absorbed the light component in the deep red region among the fluorescent components of the fluorescent substance activated by Ce 3+ . It should be noted that it has not been known so far that such an effect actually works, and it can be demonstrated only by experimental verification.
  • the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity was 4% in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less. This indicates that the wavelength converter of Example 2 receives blue light and emits fluorescence in which the ratio of the minimum emission intensity to the maximum emission intensity is 40% or less in the wavelength range of 550 nm or more and 700 nm or less. It is a thing.
  • a wavelength converter capable of sufficiently separating the fluorescent component of visible light and the fluorescent component of near infrared light and emitting a fluorescence spectrum having a relatively low emission intensity of deep red light, and the wavelength thereof. It is possible to provide a light emitting device, a medical system, an electronic device, and an inspection method using a transformant.
  • Wavelength converter 2 First phosphor 3 Second phosphor 5
  • Light source 10 Light emitting device 11 Endoscope (medical system) 101 Endoscopic system (medical system) 114V visible light image sensor (first image sensor) 114IR Image sensor for IR light (second image sensor)

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Abstract

波長変換体（１）は、Ｃｒ３＋で賦活された第一の蛍光体（２）と、Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方のイオンで賦活された第二の蛍光体（３）と、を含む。第二の蛍光体（３）が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ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。波長変換体（１）は、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲全体に亘って光成分を有する蛍光を放つ。波長変換体（１）は、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下であるスペクトルの光を放つ。

Description

波長変換体、並びにそれを用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法
　本発明は、波長変換体、並びに当該波長変換体を用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法に関する。
　近年、医療の分野で、蛍光イメージング法と呼ばれる、病巣の観察手法が注目されている。蛍光イメージング法は、腫瘍等の病巣と選択的に結合する蛍光薬剤を被検体に投与した後に、蛍光薬剤を特定の光によって励起し、蛍光薬剤から発せられた蛍光をイメージセンサで検出及び画像化することにより、病巣を観察する手法である。蛍光イメージング法によれば、目視では観察が困難な病巣を観察することができる。
　代表的な蛍光イメージング法としては、蛍光薬剤としてインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を利用する蛍光イメージング法（ＩＣＧ蛍光法）が知られている。ＩＣＧは、生体を透過し易い近赤外光（例えば、蛍光ピーク波長が７７０ｎｍ）によって励起され、これよりも長波長の近赤外光（例えば、蛍光ピーク波長が８１０ｎｍ）を放射する。そのため、ＩＣＧから発せられた蛍光を検出することにより、生体内部の病巣の観察が可能となる。ＩＣＧ蛍光法は、生体を傷つけることなく、生体内部の病巣を観察できる低侵襲な医療技術といえる。
　ＩＣＧ蛍光法のような蛍光イメージング法を利用するためには、少なくとも近赤外光を放つ装置が必要となる。近赤外蛍光を放つオプトエレクトロニクス素子として、特許文献１には、一次ビームを放射する半導体チップと、Ｃｒ３＋イオン及び／又はＮｉ２＋イオンを含む変換材料とを含むオプトエレクトロニクス素子が開示されている。
特表２０１８－５１８０４６号公報 国際公開第２０１７／１６４２１４号
　上述のように、ＩＣＧ蛍光法のような蛍光イメージング法を利用するためには、少なくとも近赤外光を放つ装置が必要となる。一方で、粘膜表層の状態を、可視光用のイメージセンサを介して映し出された映像又はレンズを通して目視で通常観察するためには、可視光も放たれることが好ましい。したがって、可視光と近赤外光を同時に放つ装置があれば、可視光を利用した通常観察と、近赤外光を利用した特殊観察との両立が可能になる。
　可視光と近赤外光を同時に放つ装置としては、特許文献２が知られている。特許文献２では、近赤外の蛍光成分を含む蛍光を放つ深赤色蛍光体と、深赤色蛍光体とは異なる波長の蛍光を放つ蛍光体と、発光素子とを組み合わせた光源装置が開示されている。
　しかしながら、このような従来の装置が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、可視光の蛍光成分と、近赤外の蛍光成分とが十分に分離されておらず、近赤外光用のイメージセンサのノイズとなる深赤色光の発光強度が相対的に高くなる課題があった。このため、このような従来の装置を利用して、通常観察と特殊観察とを同時に行うと、得られる蛍光イメージング画像のコントラストが低くなる課題があった。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、可視光の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が十分に分離され、深赤色光の発光強度が相対的に低い蛍光スペクトルを放つことが可能な波長変換体、並びに当該波長変換体を用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係る波長変換体は、Ｃｒ３＋で賦活された第一の蛍光体と、Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方のイオンで賦活された第二の蛍光体と、を含む。第二の蛍光体が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ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。波長変換体は、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲全体に亘って光成分を有する蛍光を放つ。波長変換体は、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下であるスペクトルの光を放つ。
　本発明の第二の態様に係る発光装置は、第一の態様に係る波長変換体と、当該波長変換体により波長変換される光を放つ光源とを備える。
　本発明の第三の態様に係る医療システムは、第二の態様に係る発光装置を備える。
　本発明の第四の態様に係る電子機器は、第一の態様に係る発光装置を備える。
　本発明の第五の態様に係る検査方法は、第一の態様に係る発光装置を利用する。
図１は、本実施形態に係る波長変換体の一例を概略的に示す断面図である。 図２は、第一の蛍光体の励起スペクトルと蛍光スペクトルの一例である。 図３は、第二の蛍光体の励起スペクトルと蛍光スペクトルの一例である。 図４は、本実施形態に係る波長変換体の他の例を概略的に示す断面図である。 図５は、本実施形態に係る波長変換体の他の例を概略的に示す断面図である。 図６は、本実施形態に係る波長変換体の他の例を概略的に示す断面図である。 図７は、本実施形態に係る発光装置の一例を概略的に示す断面図である。 図８は、本実施形態に係る発光装置の他の例を概略的に示す断面図である。 図９は、本実施形態に係る内視鏡の構成を概略的に示す図である。 図１０は、イメージセンサの一例を示す模式図である。 図１１は、本実施形態に係る内視鏡システムの構成を概略的に示す図である。 図１２は、実施例１に係る波長変換体が放つ光のスペクトルである。 図１３は、実施例２に係る波長変換体が放つ光のスペクトルである。
　以下、図面を参照して本実施形態に係る波長変換体、並びに当該波長変換体を用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法について説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　[波長変換体]
　本実施形態に係る波長変換体１は、図１に示すように、第一の蛍光体２と、第二の蛍光体３とを含んでいる。第一の蛍光体２はＣｒ３＋で賦活された蛍光体である。第二の蛍光体３は、Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方のイオンで賦活された蛍光体である。
　図２は、第一の蛍光体２の励起スペクトルと蛍光スペクトルの一例である。第一の蛍光体２は、例えば図２に示すように、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の青色の波長領域と、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の橙～赤色の波長領域の光を強く吸収する。そして、第一の蛍光体２は、青色光と橙～赤色光を吸収して波長変換し、６８０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の近赤外の蛍光を放つ。
　図３は、第二の蛍光体３の励起スペクトルと蛍光スペクトルの一例である。第二の蛍光体３が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ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。具体的には、第二の蛍光体３が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、図３に示すように、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲の緑～黄色の蛍光成分を主蛍光成分として含み、かつ、青色の蛍光成分と橙～赤色の蛍光成分を含むブロードな蛍光成分を持つ。
　上述のように、波長変換体１は第一の蛍光体２と第二の蛍光体３とを含む。そのため、第二の蛍光体３が放つ青色と橙～赤色の蛍光成分は、第一の蛍光体２に吸収されて、近赤外の蛍光に波長変換される。
　この結果、第二の蛍光体３が放つブロードな蛍光成分の内の青色と橙～赤色の蛍光成分の強度は小さくなり、第二の蛍光体３が放つ緑～黄色の蛍光成分の強度が相対的に大きくなる。特に、第二の蛍光体３が放つブロードな蛍光成分の内の深赤色の蛍光成分の強度は小さくなる。一方、第一の蛍光体２は近赤外の蛍光を放つため、波長変換体１が放つ近赤外の蛍光成分の強度は大きくなる。
　すなわち、波長変換体１が放つ光は、緑～黄色及び近赤外の蛍光成分の強度が大きくなり、橙～赤色の蛍光成分の強度は小さくなる。したがって、波長変換体１は、緑～黄色の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が、十分に分離された波長変換光を放つ。また、波長変換体１は、近赤外用のイメージセンサのノイズとなる深赤色の蛍光成分の強度が相対的に小さい波長変換光を放つ。
　波長変換体１が放つ緑～黄色の蛍光成分は、患者の患部の目視に有利な光成分として利用できる。波長変換体１が放つ近赤外の蛍光成分は、生体内に投与した蛍光薬剤の励起に有利な光成分として利用できる。このため、波長変換体１は、可視光を利用した通常観察と近赤外光を利用した特殊観察との両立に適している。
　波長変換体１は、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲全体に亘って光成分を有する蛍光を放つ。波長変換体１が、このような蛍光を放つことにより、患者の患部の目視に有利な緑～黄色の蛍光成分を効果的に放つことができる。波長変換体１から放たれる蛍光は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲全体に亘って光成分を有していてもよい。
　波長変換体１は、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下であるスペクトルの光を放つ。なお、最高発光強度に対する最低発光強度の割合は３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることがさらに好ましく、５％以下であることが特に好ましい。このようにすると、波長変換体１は、緑～黄色の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が、より分離された波長変換光を放つことができる。最高発光強度を有する波長は、５５０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であってもよい。最低発光強度を有する波長は、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であってもよく、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であってもよい。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光は、７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って光成分を有することが好ましく、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲全体に亘って光成分を有することがより好ましい。このようにすると、近赤外線の光吸収特性がばらつきやすい薬剤を利用しても、波長変換体１は、薬剤を効率よく励起可能な近赤外の励起光を放つことができる。そのため、蛍光薬剤から放射される近赤外光の光量、又は、光感受性薬剤から放たれる熱線が多い発光装置１０が得られる。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、７１０ｎｍ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ことが好ましい。このようにすると、波長変換体１は、生体透過性の高い近赤外光成分を多く含む蛍光を放つことができる。なお、第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、７１０ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを有していてもよい。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光は、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく蛍光を含み、第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、波長７２０ｎｍを超える波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを持つことが好ましい。このようにすると、第一の蛍光体２は、長残光性の線状スペクトル成分よりも、短残光性のブロードなスペクトル成分の方が優勢な蛍光を放つことができる。その結果、波長変換体１は、近赤外成分を多く含む光を放出することができる。なお、線状スペクトル成分は、Ｃｒ３＋の、２Ｅ→４Ａ２（ｔ２ ３）の電子エネルギー遷移（スピン禁制遷移）に基づく蛍光成分であり、６８０ｎｍ～７２０ｎｍの波長領域内に蛍光強度が最大値を示すピークを持っている。ブロードなスペクトル成分は、Ｃｒ３＋の、４Ｔ２（ｔ２ ２ｅ）→４Ａ２（ｔ２ ３）の電子エネルギー遷移（スピン許容遷移）に基づく蛍光成分であり、７２０ｎｍを超える波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを持っている。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、７３０ｎｍを超える波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを有することがより好ましく、７５０ｎｍを超える波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを有することがさらに好ましい。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の１／１０残光時間は、１ｍｓ未満であることが好ましく、３００μｓ未満であることがより好ましく、１００μｓ未満の短残光性であることがさらに好ましい。これにより、第一の蛍光体２を励起する励起光の光密度が高い場合であっても、第一の蛍光体２が放つ蛍光の出力が飽和し難くなる。そのため、高出力の近赤外光を放つことが可能な波長変換体１を得ることができる。なお、１／１０残光時間とは、最大発光強度を示した時間から、最大発光強度の１／１０の強度になるまでに要した時間τ１／１０を意味する
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の１／１０残光時間は、第二の蛍光体３が放つ蛍光の１／１０残光時間よりも長いことが好ましい。具体的には、第一の蛍光体２が放つ蛍光の１／１０残光時間は、１０μｓ以上であることが好ましい。なお、Ｃｒ３＋で賦活された第一の蛍光体２が放つ蛍光の１／１０残光時間は、Ｃｅ３＋やＥｕ２＋等のパリティー許容遷移に基づく短残光性（１０μｓ未満）の蛍光の１／１０残光時間より長くなる。これは、第一の蛍光体２が放つ蛍光の残光時間が比較的長いＣｒ３＋のスピン許容型の電子エネルギー遷移に基づく蛍光であるためである。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の１／１０残光時間と第二の蛍光体３が放つ蛍光の１／１０残光時間との差である１／１０残光時間差は５０μｓを超えることが好ましい。これにより、第二の蛍光体３が主成分として放つ可視光の蛍光成分の強度が大きく低下しても、第一の蛍光体２が主成分として放つ近赤外の蛍光成分は比較的大きな強度を保つ。このため、残光時間差を利用して、近赤外の蛍光成分と可視光の蛍光成分の出力割合を制御することができる。なお、１／１０残光時間差は、１ｍｓ未満であることが好ましい。
　第一の蛍光体２が放つ蛍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未満であることが好ましい。このようにすると、第一の蛍光体２が放つ蛍光の主成分がブロードなスペクトル成分となる。そのため、蛍光イメージング法又は光線力学療法（ＰＤＴ法）を利用する医療現場において、蛍光薬剤又は光感受性薬剤の感度の波長依存性にばらつきがあったとしても、これらの薬剤が十分機能可能な高出力の近赤外光を波長変換体１が放つことができる。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルにおいて、蛍光強度最大値に対する波長７８０ｎｍの蛍光強度の比率は、３０％を超えることが好ましい。蛍光強度最大値に対する波長７８０ｎｍの蛍光強度の比率は、６０％を超えることがより好ましく、８０％を超えることがさらに好ましい。このようにすると、第一の蛍光体２が、「生体の窓」と呼ばれる、光が生体を透過しやすい近赤外の波長域（６５０～１０００ｎｍ）の蛍光成分を多く含む蛍光を放つことができる。したがって、このような波長変換体１によれば、生体を透過する近赤外の光強度を大きくすることができる。
　第一の蛍光体２が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に由来する線状スペクトル成分の証跡を残していないことが好ましい。すなわち、第一の蛍光体２が放つ蛍光は、７２０ｎｍを超える波長領域に蛍光強度が最大値を示すピークを持つブロードなスペクトル成分（短残光性）のみを有していることが好ましい。このようにすると、第一の蛍光体２は、Ｃｒ３＋のスピン禁制遷移による長残光性の蛍光成分を含まず、スピン許容遷移による短残光性の蛍光成分だけを含む。これにより、第一の蛍光体２を励起する励起光の光密度が高い場合であっても、第一の蛍光体２が放つ蛍光の出力が飽和し難くなる。そのため、より高出力の近赤外光を放つことが可能な点光源の発光装置を得ることができる。
　第一の蛍光体２は、Ｃｒ３＋以外の賦活剤を含まないことが好ましい。このようにすると、第一の蛍光体２に吸収された光が、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく蛍光だけに変換されるので、近赤外の蛍光成分の出力割合を最大限にまで高める出力光の設計が容易な波長変換体１を得ることができる。
　第一の蛍光体２は、二種類以上のＣｒ３＋賦活蛍光体を含むことも好ましい。これによって、少なくとも近赤外の波長領域の出力光成分を制御できるので、近赤外の蛍光成分を利用する用途に応じた分光分布の調整が容易な波長変換体１が得られる。
　第一の蛍光体２は、酸化物系の蛍光体であることが好ましく、酸化物蛍光体であることがより好ましい。なお、酸化物系の蛍光体とは、酸素を含むが窒素や硫黄は含まない蛍光体をいう。酸化物系の蛍光体は、酸化物、複合酸化物、並びに酸素及びハロゲンを陰イオンとして含む化合物からなる群より選択される少なくとも一つを含んでいてもよい。
　酸化物は大気中で安定な物質であるため、レーザー光による高密度の光励起によって酸化物蛍光体が発熱した場合であっても、窒化物蛍光体で生じるような、大気で酸化されることによる蛍光体結晶の変質が生じ難い。このため、波長変換体１に含まれる全ての蛍光体が酸化物蛍光体である場合には、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
　第一の蛍光体２は、ガーネットの結晶構造を有することが好ましい。第一の蛍光体２は、ガーネットの結晶構造を有する酸化物蛍光体であることも好ましい。ガーネット蛍光体は、組成変形が容易で数多くの蛍光体化合物を提供できるので、Ｃｒ３＋の周囲の結晶場の調整が容易であり、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく蛍光の色調制御が容易である。
　なお、ガーネット構造を有する蛍光体、特に酸化物は、球に近い多面体の粒子形状を持ち、蛍光体粒子群の分散性に優れる。このため、波長変換体１に含まれる蛍光体がガーネット構造を有する場合には、光透過性に優れる波長変換体１を比較的容易に製造できるようになり、発光装置の高出力化が可能となる。また、ガーネットの結晶構造を有する蛍光体はＬＥＤ用蛍光体として実用実績があることから、第一の蛍光体２がガーネットの結晶構造を有することにより、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
　第一の蛍光体２は、例えば、Ｌｕ２ＣａＭｇ２（ＳｉＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｙ３Ｇａ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｙ３Ｇａ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｇｄ３Ｇａ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｇｄ３Ｇａ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、（Ｙ，Ｌａ）３Ｇａ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、（Ｇｄ，Ｌａ）３Ｇａ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｃａ２ＬｕＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｃａ２ＧｄＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｌｕ３Ｓｃ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｙ３Ｓｃ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｙ３Ｓｃ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｇｄ３Ｓｃ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｌａ３Ｓｃ２（ＧａＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２（ＳｉＯ４）３：Ｃｒ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２（ＧｅＯ４）３：Ｃｒ３＋、ＢｅＡｌ２Ｏ４：Ｃｒ３＋、ＬｉＡｌ５Ｏ８：Ｃｒ３＋、ＬｉＧａ５Ｏ８：Ｃｒ３＋、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｃｒ３＋，Ｌｉ＋、Ｌａ３Ｇａ５ＧｅＯ１４：Ｃｒ３＋、及びＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４：Ｃｒ３＋等からなる群より選択される少なくとも１つの蛍光体を含んでいてもよい。
　上述のように、第一の蛍光体２が放つ蛍光は、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく特定の蛍光成分を持つものである。これにより、波長変換体１によれば、例えばＩＣＧなどの蛍光薬剤や例えばフタロシアニンなどの光感受性薬剤（蛍光薬剤でもある）を効率的に励起することができる。
　第二の蛍光体３は、Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方のイオンで賦活された蛍光体である。ただし、第二の蛍光体３は、Ｃｅ３＋で賦活された蛍光体であることが好ましい。Ｃｅ３＋で賦活された蛍光体は、長波長側に長い裾を引くスペクトル形状の蛍光を放つ光物性を有する。したがって、第二の蛍光体３が放つ光は、橙～赤色の蛍光成分割合が多く、第一の蛍光体２の励起に有利であるため、第一の蛍光体２が放つ近赤外の蛍光成分の強度を高める上で有利になる。
　第二の蛍光体３は、例えば、酸化物及びハロゲン酸化物などの酸化物系の蛍光体、並びに、窒化物及び酸窒化物などの窒化物系の蛍光体の少なくともいずれか一方であってもよい。
　第二の蛍光体３は、ガーネット型、カルシウムフェライト型、及びランタンシリコンナイトライド（Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１）型の結晶構造からなる化合物群より選ばれる少なくとも一つを主成分とする化合物を母体としてなるＣｅ３＋賦活蛍光体であることが好ましい。または、第二の蛍光体３は、ガーネット型、カルシウムフェライト型、及びランタンシリコンナイトライド（Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１）型の結晶構造からなる化合物群より選ばれる少なくとも一つの化合物を母体としてなるＣｅ３＋賦活蛍光体であることが好ましい。このような第二の蛍光体３を用いることで、緑色系から黄色系の光成分を多く持つ出力光を得ることができるようになる。
　具体的には、第二の蛍光体３は、Ｍ３ＲＥ２（ＳｉＯ４）３、ＲＥ３Ａｌ２（ＡｌＯ４）３、ＭＲＥ２Ｏ４、及びＲＥ３Ｓｉ６Ｎ１１からなる群より選ばれる少なくとも一つを主成分とする化合物を母体としてなるＣｅ３＋賦活蛍光体であることが好ましい。若しくは、第二の蛍光体３は、Ｍ３ＲＥ２（ＳｉＯ４）３、ＲＥ３Ａｌ２（ＡｌＯ４）３、ＭＲＥ２Ｏ４、及びＲＥ３Ｓｉ６Ｎ１１からなる群より選ばれる少なくとも一つを母体としてなるＣｅ３＋賦活蛍光体であることが好ましい。または、第二の蛍光体３は、当該化合物を端成分とする固溶体を母体としてなるＣｅ３＋賦活蛍光体であることが好ましい。なお、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類元素である。
　このような第二の蛍光体３は４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲内の光をよく吸収し、５４０ｎｍ以上５８０ｎｍ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緑色～黄色系の光に高効率に変換する。そのため、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲内の寒色光を一次光６として放つ光源５とした上で、このような蛍光体を第二の蛍光体３として用いることにより、可視光成分を容易に得ることが可能となる。
　波長変換体１は無機材料からなることが好ましい。ここで無機材料とは、有機材料以外の材料を意味し、セラミックスや金属を含む概念である。波長変換体１が無機材料からなることにより、封止樹脂等の有機材料を含む波長変換体と比較して熱伝導性が高くなるため、放熱設計が容易となる。このため、光源５から放射された一次光６により蛍光体が高密度で光励起された場合でも、波長変換体１の温度上昇を効果的に抑制することができる。この結果、波長変換体１中の蛍光体の温度消光が抑制され、発光の高出力化が可能になる。これにより、蛍光体の放熱性が高まるため、温度消光による蛍光体の出力低下が抑制され、高出力の近赤外光を放つことが可能となる。
　波長変換体１の全てが無機材料からなることが好ましい。これにより、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３の放熱性が高まるため、温度消光による蛍光体の出力低下が抑制され、高出力の近赤外光を放つ発光装置を得ることが可能となる。
　第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３のうち少なくとも一方は、セラミックスであってもよい。これにより、波長変換体１の熱伝導率が高くなるため、発熱が少ない高出力の発光装置１０を提供できる。なお、ここでは、セラミックスとは、粒子同士が接合した状態の焼結体のことをいう。
　波長変換体１は、図１に示すように、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３に加え、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３を分散させる封止材４をさらに有することが好ましい。そして、波長変換体１において、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３は封止材４中に分散されていることが好ましい。第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３が封止材４中に分散されることにより、波長変換体１に放たれる光を効率的に吸収し、近赤外光に波長変換することが可能となる。また、波長変換体１をシート状やフィルム状に成形しやすくすることができる。
　封止材４は、有機材料及び無機材料の少なくとも一方、特に、透明（透光性）有機材料及び透明（透光性）無機材料の少なくとも一方であることが好ましい。有機材料の封止材としては、例えば、シリコーン樹脂などの透明有機材料が挙げられる。無機材料の封止材としては、例えば、低融点ガラスなどの透明無機材料が挙げられる。
　上述のように、波長変換体１は無機材料からなることが好ましいことから、封止材４は無機材料からなることが好ましい。また、無機材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることが好ましい。これにより、蛍光体の放熱性がさらに高まるため、温度消光による蛍光体の出力低下が抑制され、高出力の近赤外光を放つ波長変換体１を得ることが可能となる。
　なお、図１では、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３が、一層の封止材４に均一に混ざり合って分散されている例について説明している。しかしながら、波長変換体１は、このような形態に限定されない。波長変換体１は、例えば図４に示すように、第一の封止材４Ａと第二の封止材４Ｂとを有していてもよい。第一の封止材４Ａには第一の蛍光体２が分散され、第二の封止材４Ｂには第二の蛍光体３が分散されていてもよい。図４に示すように、第一の封止材４Ａ及び第二の封止材４Ｂは、それぞれ層を形成しており、各層が重なり合うように積層されていてもよい。第一の封止材４Ａと第二の封止材４Ｂは、同一の材料によって形成されていてもよく、異なる材料によって形成されていてもよい。
　波長変換体１は、図５及び図６に示すように、封止材４を使用しなくてもよい。具体的には、図５に示すように、波長変換体１は、封止材４を有せず、第一の蛍光体２と第二の蛍光体３とが均一に混ざり合って分散されていてもよい。また、図６に示すように、波長変換体１は、封止材４を有せず、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３がそれぞれ集合した層を形成しており、各層が重なり合うように積層されていてもよい。この場合、有機又は無機の結着剤を利用して、蛍光体同士を固着すればよい。また、蛍光体の加熱反応を利用して、蛍光体同士を固着することもできる。結着剤としては、一般的に利用される樹脂系の接着剤、又はセラミックス微粒子や低融点ガラスなどを使用することができる。封止材４を利用しない波長変換体１は厚みを薄くすることができるため、発光装置に好適に用いることができる。
　［発光装置］
　次に、図７及び図８を用いて本実施形態に係る発光装置１０について説明する。
　図７に示すように、本実施形態に係る発光装置１０は、上述の波長変換体１と、波長変換体１により波長変換される光を放つ光源５と、を備えている。つまり、発光装置１０は、一次光６を放つ光源５と、第一の蛍光体２と、第二の蛍光体３とを少なくとも組み合わせてなる発光装置１０である。波長変換体１は、光源５から放たれた一次光６を受光して、一次光６よりも長波長の蛍光を放射する。図７に示す発光装置１０は、波長変換体１の正面１Ａで一次光６を受光し、波長変換体１の背面１Ｂから蛍光を放射している。
　放射された蛍光は、第一の波長変換光７及び第二の波長変換光８を含んでいる。第二の波長変換光８は、第二の蛍光体３によって吸収された一次光６の一部が波長変換されて放たれた蛍光である。第一の波長変換光７は、第一の蛍光体２によって吸収された一次光６及び／又は第二の波長変換光８の一部が波長変換されて放たれた蛍光である。第一の波長変換光７は、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく特定の蛍光成分を持っているため、発光装置１０はＣｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく蛍光を放つことができる。
　上述のように、波長変換体１は、緑～黄色の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が、十分に分離された波長変換光を放つ。そのため、上記のような発光装置１０は、緑～黄色の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が、十分に分離された出力光を放つ。そして、緑～黄色の蛍光成分は、患者の患部の目視に有利な光成分として利用できる。一方、近赤外の蛍光成分は、生体内に投与した薬剤の励起に有利な光成分として利用できる。このため、発光装置１０は、可視光を利用した通常観察と、近赤外光を利用した特殊観察との両立が可能で診断に有利である。
　上述の通り、光源５は波長変換体１により波長変換される光を放つが、光源５から放たれる光はレーザー光であることが好ましい。レーザー光は指向性が強い高出力の点光源であるので、光学系の小型化や導光部の細径化のみならず、光ファイバーへのレーザー光の結合効率なども向上する。したがって、高出力化が容易な発光装置１０が得られる。レーザー光は、発光装置１０の小型化の観点から、半導体発光素子によって放たれる事が好ましい。
　光源５から放たれる光のスペクトルは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満に強度が最大値を示すピークを有することが好ましい。光源５から放たれる光のスペクトルは、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長領域内に強度が最大値を示すピークを有し、光源５から放たれる光は青色光であることも好ましい。光源５から放たれる光のスペクトルは、より好ましくは４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満、さらに好ましくは４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の波長領域内に強度が最大値を示すピークを有する。このようにすると、Ｃｒ３＋で賦活された第一の蛍光体２を高効率励起できるだけでなく、Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方で賦活された第二の蛍光体３として、ＬＥＤ照明用として高い実績を持つ高効率蛍光体を利用することもできる。そのため、高出力の発光装置１０が得られる。
　光源５は、赤色レーザー素子を備えていてもよく、青色レーザー素子を備えていてもよい。赤色レーザー素子は近赤外の光成分とのエネルギー差が小さく、波長変換に伴うエネルギーロスが小さいので、発光装置１０の高効率化を図る上で好ましい。一方、青色レーザー素子は高効率かつ高出力のレーザー素子の入手が容易であるので、発光装置１０の高出力化を図る上で好ましい。なお、光源５は、励起源としての青色レーザー素子を備え、青色のレーザー光を放射することが好ましい。これにより、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３が高効率かつ高出力で励起されることから、発光装置１０は高出力な近赤外光を放射することが可能となる。
　光源５は固体発光素子を含み、上記青色光は固体発光素子によって放たれることが好ましい。このようにすると、信頼性が高い小型の発光素子を上記青色光の発光源として利用することになるので、信頼性が高い小型の発光装置１０が得られる。
　固体発光素子は、一次光６を放射する発光素子である。固体発光素子は、高いエネルギー密度を有する一次光６を放つことが可能ならば、あらゆる発光素子を用いることができる。なお、固体発光素子は、レーザー素子及び発光ダイオード（ＬＥＤ）の少なくとも一方であることが好ましく、レーザー素子であることがより好ましい。光源５は、例えば、面発光レーザーダイオード等であってもよい。
　固体発光素子の定格光出力は、１Ｗ以上であることが好ましく、３Ｗ以上であることがより好ましい。これによって、光源５は高出力の一次光６を放つことができるようになるので、高出力化が容易な発光装置１０が得られる。
　定格光出力の上限は特に限定されるものではなく、光源５が複数の固体発光素子を有することにより、定格光出力を高くすることができる。ただし、実用可能性を考慮すると、定格光出力は、１０ｋＷ未満であることが好ましく、３ｋＷ未満であることがより好ましい。
　一次光６の光密度は、０．５Ｗ／ｍｍ２超であることが好ましく、３Ｗ／ｍｍ２超であることがより好ましく、１０Ｗ／ｍｍ２超であることがさらに好ましい。光密度は、３０Ｗ／ｍｍ２を超えていてもよい。このようにすると、第一の蛍光体２及び第二の蛍光体３が高密度で光励起されるので、波長変換体１は高出力の蛍光成分を放つことができる。
　一次光６は、連続パルス光であることが好ましい。このようにすると、パルス光をＯＦＦにした直後に、近赤外の蛍光成分を持つ第一の波長変換光７は、可視光となる第二の波長変換光８よりも燐光を長く放つようになる。この燐光成分を上記薬剤の励起光として利用することによって、薬剤が放つ近赤外の蛍光成分だけをイメージセンサに入射させ、第二の波長変換光８をイメージセンサに入射させない設計が容易な発光装置１０が得られる。そのため、薬剤が放つ近赤外の蛍光成分のＳ／Ｎ比の向上に有利な発光装置１０が得られる。
　一次光６と第二の波長変換光８の混合光の相関色温度は２５００Ｋ以上７０００Ｋ未満であることが好ましい。相関色温度は、２７００Ｋ以上５５００Ｋ未満であることがより好ましく、２８００Ｋ以上３２００Ｋ未満又は４５００Ｋ以上５５００Ｋ未満であることがさらに好ましい。相関色温度が上記範囲内にある出力光は、白色系の出力光であり、画像表示装置又は光学機器を通して視認できる患部が、自然光の下で観察する患部に近い見え方をする。したがって、医師が持つ医療経験を活かすことが容易な医療用として好ましい発光装置１０が得られる。
　次に、本実施形態に係る発光装置１０の作用について説明する。図７に示す発光装置１０では、はじめに、光源５から放射された一次光６が波長変換体１の正面１Ａに照射される。照射された一次光６の多くは、波長変換体１の正面１Ａから波長変換体１内に進入して波長変換体１を透過し、照射された一次光６の一部は波長変換体１の表面で反射する。第二の蛍光体３は一次光６の一部を吸収して第二の波長変換光８に変換し、第一の蛍光体２は一次光６及び／又は第二の波長変換光８の一部を吸収して第一の波長変換光７に変換する。このようにして、発光装置１０は、波長変換体１の背面１Ｂから、出力光として一次光６と第一の波長変換光７と第二の波長変換光８とを含む光を放射する。
　なお、発光装置１０は、図７に示す形態に限られず、図７のように、波長変換体１の正面１Ａから一次光６を受光して、第一の波長変換光７及び第二の波長変換光８を波長変換体１の背面１Ｂから放射するような形態に限定されない。発光装置１０は、図８に示すように、波長変換体１の正面１Ａから一次光６を受光して、第一の波長変換光７及び第二の波長変換光８を波長変換体１の正面１Ａから放射してもよい。具体的には、図８に示す発光装置１０では、はじめに、光源５から放射された一次光６が波長変換体１の正面１Ａに照射される。照射された一次光６の多くは、波長変換体１の正面１Ａから波長変換体１内に進入し、照射された一次光６の一部は波長変換体１の表面で反射する。第二の蛍光体３は一次光６の一部を吸収して第二の波長変換光８に変換し、第一の蛍光体２は一次光６及び／又は第二の波長変換光８の一部を吸収して第一の波長変換光７に変換する。このようにして、発光装置１０は、波長変換体１の正面１Ａから、出力光として一次光６と第一の波長変換光７と第二の波長変換光８とを含む光を放射する。
　このように、本実施形態の発光装置１０は、Ｃｒ３＋の電子エネルギー遷移に基づく長残光性の近赤外の蛍光成分を多く含む第一の波長変換光７を放射する。近赤外の蛍光成分は、生体内に投与した蛍光薬剤の励起に有利な光成分として利用できる。また、本実施形態の発光装置１０は、Ｃｅ３＋の又はＥｕ２＋の電子エネルギー遷移に基づく短残光性の緑～黄色の蛍光成分を多く含む第二の波長変換光８を放射する。緑～黄色の蛍光成分は、患者の患部の目視に有利な光成分として利用できる。
　したがって、発光装置１０は、医療に用いられてもよい。すなわち、発光装置１０は、医療用発光装置であってもよい。言い換えれば、発光装置１０は、医療用照明装置であってもよい。このようにすると、発光装置１０は、緑～黄色の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が、十分に分離された出力光を放つので、先に説明したような、通常観察と特殊観察との両立が可能で病状診断に有利である。
　発光装置１０は、光干渉断層法（ＯＣＴ）などに利用されていてもよい。ただし、発光装置１０は、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ことが好ましい。これらの方法で利用される発光装置１０は、蛍光薬剤や光感受性薬剤などの薬剤を利用する医療システム用の発光装置である。これらの方法は、幅広い応用が期待されている医療技術であり、実用性が高い。これらの発光装置１０は、「生体の窓」を通して、生体内部を、近赤外のブロードな高出力光で照らし、生体内に取り込んだ蛍光薬剤や光感受性薬剤を十分機能させることができるので、大きな治療効果が期待される。
　蛍光イメージング法は、腫瘍等の病巣と選択的に結合する蛍光薬剤を被検体に投与した後に、蛍光薬剤を特定の光によって励起し、蛍光薬剤から発せられた蛍光をイメージセンサで検出及び画像化することにより、病巣を観察する手法である。蛍光イメージング法によれば、一般的な照明のみでは観察が困難な病巣を観察することができる。蛍光薬剤としては、近赤外光領域の励起光を吸収し、さらに当該励起光よりも長波長であり、かつ、近赤外光領域の蛍光を放射する薬剤を用いることができる。蛍光薬剤としては、例えば、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）、フタロシアニン系の化合物、タラポルフィンナトリウム系の化合物、及びＤｉｐｉｃｏｌｙｌｃｙａｎｉｎｅ（ＤＩＰＣＹ）系の化合物からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
　光線力学療法は、標的となる生体組織に選択的に結合する光感受性薬剤を被検体に投与した後に、光感受性薬剤に近赤外線を照射する治療方法である。光感受性薬剤に近赤外線が照射されると、光感受性薬剤から活性酸素が発生し、これによって腫瘍や感染症などの病巣を治療することができる。光感受性薬剤としては、例えば、フタロシアニン系の化合物、タラポルフィンナトリウム系の化合物、及びポルフィマーナトリウム系の化合物からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
　本実施形態の発光装置１０は、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とすることもできる。発光装置１０では、近赤外の波長領域に受光感度を有する、オーソドックスな受光素子を用いて、高感度のセンシングシステムを構成することができる。このため、センシングシステムの小型化やセンシング範囲の広域化を容易にする発光装置を得ることができる。
　［医療システム］
　次に、上述の発光装置１０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１０を備えた内視鏡１１及び内視鏡１１を用いた内視鏡システム１００について、図９～図１１を用いて説明する。
　（内視鏡）
　図９に示すように、本実施形態に係る内視鏡１１は、上述の発光装置１０を備えるものである。内視鏡１１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。
　スコープ１１０は、末端から先端まで光を導くことが可能な細長い導光部材であり、使用時には体内に挿入される。スコープ１１０は先端に撮像窓１１０ｚを備えており、撮像窓１１０ｚには光学ガラスや光学プラスチック等の光学材料が用いられる。スコープ１１０は、光源コネクタ１１１から導入された光を先端まで導く光ファイバーと、撮像窓１１０ｚから入射した光学像が伝送される光ファイバーとを有する。
　光源コネクタ１１１は、発光装置１０から、体内の患部等に照射される照明光を導入する。本実施形態では、照明光は可視光及び近赤外光を含んでいる。光源コネクタ１１１に導入された光は、光ファイバーを介してスコープ１１０の先端まで導かれ、撮像窓１１０ｚから体内の患部等に照射される。なお、図９に示すように、光源コネクタ１１１には、発光装置１０からスコープ１１０に照明光を導くための伝送ケーブル１１１ｚが接続されている。伝送ケーブル１１１ｚには、光ファイバーが含まれていてもよい。
　マウントアダプタ１１２は、スコープ１１０をカメラヘッド１１４に取り付けるための部材である。マウントアダプタ１１２には、種々のスコープ１１０が着脱自在に装着される。
　リレーレンズ１１３は、スコープ１１０を通して伝達される光学像を、イメージセンサの撮像面に収束させる。なお、リレーレンズ１１３は、操作スイッチ１１５の操作量に応じてレンズを移動させて、焦点調整及び倍率調整を行ってもよい。
　カメラヘッド１１４は、色分解プリズムを内部に有する。色分解プリズムは、リレーレンズ１１３で収束された光を、Ｒ光（赤色光）、Ｇ光（緑色光）、Ｂ光（青色光）、及びＩＲ光（近赤外光）の４色に分解する。色分解プリズムは、例えば、ガラス等の透光性部材で構成されている。
　カメラヘッド１１４は、さらに、検出器としてのイメージセンサ１１４Ａを内部に有する。イメージセンサ１１４Ａは特に限定されないが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の少なくとも一方を用いることができる。イメージセンサ１１４Ａは、複数種のイメージセンサを備えていてもよい。
　イメージセンサ１１４Ａは、例えば図１０に示すように、ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲ及び可視光用イメージセンサ１１４Ｖを備えていてもよい。可視光用イメージセンサ１１４Ｖは、Ｒ光用イメージセンサ１１４Ｒ、Ｇ光用イメージセンサ１１４Ｇ、及びＢ光用イメージセンサ１１４Ｂを含んでいてもよい。ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲは、ＩＲ成分（近赤外成分）の光を受光する専用のセンサである。Ｒ光用イメージセンサ１１４Ｒは、Ｒ成分（赤色成分）の光を受光する専用のセンサである。Ｇ光用イメージセンサ１１４Ｇは、Ｇ成分（緑色成分）の光を受光する専用のセンサである。Ｂ光用イメージセンサ１１４Ｂは、Ｂ成分（青色成分）の光を受光する専用のセンサである。ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲ、Ｒ光用イメージセンサ１１４Ｒ、Ｇ光用イメージセンサ１１４Ｇ、及びＢ光用イメージセンサ１１４Ｂは、各々の撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。
　カメラヘッド１１４は、色分解プリズムの替わりに、カラーフィルターを内部に有していてもよい。カラーフィルターは、イメージセンサ１１４Ａの撮像面に備えられる。カラーフィルターは、例えば４つ備えられており、４つのカラーフィルターは、リレーレンズ１１３で収束された光を受けて、Ｒ光（赤色光）、Ｇ光（緑色光）、Ｂ光（青色光）、及びＩＲ光（近赤外光）をそれぞれ選択的に透過する。
　ＩＲ光を選択的に透過するカラーフィルターには、照明光に含まれる近赤外光（ＩＲ光）の反射成分をカットするバリアフィルムが備えられていることが好ましい。これにより、例えばＩＣＧなどの蛍光薬剤から発せられたＩＲ光からなる蛍光のみが、ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲの撮像面に結像するようになる。そのため、蛍光薬剤により発光した患部を明瞭に観察し易くなる。
　なお、図９に示すように、カメラヘッド１１４には、イメージセンサ１１４Ａからの電気信号を、後述するＣＣＵ１２に伝送するための信号ケーブル１１４ｚが接続されている。
　このような構成の内視鏡１１では、被検体からの光は、スコープ１１０を通ってリレーレンズ１１３に導かれ、さらにカメラヘッド１１４内の色分解プリズムを透過して４つのイメージセンサに結像する。
　（内視鏡システム）
　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１１、ＣＣＵ（Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１２、及びディスプレイなどの表示装置１３を備えている。
　ＣＣＵ１２は、少なくとも、ＲＧＢ信号処理部、ＩＲ信号処理部、及び出力部を備えている。そして、ＣＣＵ１２は、ＣＣＵ１２の内部又は外部のメモリが保持するプログラムを実行することで、ＲＧＢ信号処理部、ＩＲ信号処理部、及び出力部の各機能を実現する。
　ＲＧＢ信号処理部は、可視光用イメージセンサ１１４ＶからのＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の電気信号を、表示装置１３に表示可能な映像信号に変換し、出力部に出力する。また、ＩＲ信号処理部は、ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲからのＩＲ成分の電気信号を映像信号に変換し、出力部に出力する。
　出力部は、ＲＧＢ各色成分の映像信号及びＩＲ成分の映像信号の少なくとも一方を表示装置１３に出力する。例えば、出力部は、同時出力モード及び重畳出力モードのいずれかに基づいて、映像信号を出力する。
　同時出力モードでは、出力部は、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とを別画面により同時に出力する。同時出力モードにより、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とを別画面で比較して、患部を観察できる。重畳出力モードでは、出力部は、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とが重畳された合成画像を出力する。重畳出力モードにより、例えば、ＲＧＢ画像内で、ＩＣＧにより発光した患部を明瞭に観察できる。
　表示装置１３は、ＣＣＵ１２からの映像信号に基づいて、患部等の対象物の画像を画面に表示する。同時出力モードの場合、表示装置１３は、画面を複数に分割し、各画面にＲＧＢ画像及びＩＲ画像を並べて表示する。重畳出力モードの場合、表示装置１３は、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とが重ねられた合成画像を１画面で表示する。
　次に、本実施形態に係る内視鏡１１及び内視鏡システム１００の機能について説明する。内視鏡システム１００を用いて被検体を観察する場合、まず蛍光物質であるインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を被検体に投与する。これにより、ＩＣＧがリンパや腫瘍等の部位（患部）に集積する。
　次に、伝送ケーブル１１１ｚを通じて、発光装置１０から光源コネクタ１１１に可視光及び近赤外光を導入する。光源コネクタ１１１に導入された光は、スコープ１１０の先端側に導かれ、撮像窓１１０ｚから投射されることで、患部及び患部周囲を照射する。患部等で反射された光及びＩＣＧから発せられた蛍光は、撮像窓１１０ｚ及び光ファイバーを通してスコープ１１０の後端側に導かれ、リレーレンズ１１３で収束し、カメラヘッド１１４内部の色分解プリズムに入射する。
　色分解プリズムでは、入射した光のうち、ＩＲ分解プリズムによって分解したＩＲ成分の光は、ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲで、赤外光成分の光学像として撮像される。赤色分解プリズムによって分解したＲ成分の光は、Ｒ光用イメージセンサ１１４Ｒで、赤色成分の光学像として撮像される。緑色分解プリズムによって分解したＧ成分の光は、Ｇ光用イメージセンサ１１４Ｇで、緑色成分の光学像として撮像される。青色分解プリズムによって分解したＢ成分の光は、Ｂ光用イメージセンサ１１４Ｂで、青色成分の光学像として撮像される。
　ＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲで変換されたＩＲ成分の電気信号は、ＣＣＵ１２内部のＩＲ信号処理部で映像信号に変換される。可視光用イメージセンサ１１４Ｖでそれぞれ変換されたＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各電気信号は、ＣＣＵ１２内部のＲＧＢ信号処理部で各映像信号に変換される。ＩＲ成分の映像信号及びＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各映像信号は同期して、表示装置１３に出力される。
　ＣＣＵ１２内部で同時出力モードが設定されている場合、表示装置１３には、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とが同時に２画面で表示される。また、ＣＣＵ１２内部で重畳出力モードが設定されている場合、表示装置１３には、ＲＧＢ画像とＩＲ画像とが重畳された合成画像が表示される。
　このように、本実施形態の内視鏡１１は、発光装置１０を備える。そのため、内視鏡１１を用いて蛍光薬剤を効率的に励起して発光させることにより、患部を明瞭に観察することが可能となる。
　本実施形態の内視鏡１１は、第一の波長変換光７を吸収した蛍光薬剤から発せられる蛍光を検出する検出器をさらに備えることが好ましい。具体的には、内視鏡１１は、上述したようなイメージセンサ１１４Ａを備えることが好ましい。内視鏡１１が発光装置１０に加えて、蛍光薬剤から発せられた蛍光を検出する検出器を備えることにより、内視鏡１１のみで患部を特定することができる。そのため、従来のように大きく開腹して患部を特定する必要がないことから、患者の負担が少ない診察及び治療を行うことが可能となる。また、内視鏡１１を使用する医師は患部を正確に把握できることから、治療効率を向上させることが可能となる。
　医療システムは、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ことが好ましい。これらの方法で利用される医療システムは、幅広い応用が期待されている医療技術であり、実用性が高い。これらの医療システムは、「生体の窓」を通して、生体内部を、近赤外のブロードな高出力光で照らし、生体内に取り込んだ蛍光薬剤や光感受性薬剤を十分機能させることができるので、大きな治療効果が期待される。また、このような医療システムは、比較的単純な構成の発光装置１０を利用しているので、小型化や低価格化を図る上で有利である。
　医療システムは、発光装置１０に加え、第一のイメージセンサと、第二のイメージセンサと、をさらに備えていてもよい。第一のイメージセンサは、発光装置１０が放つ可視光成分の反射光を検知してもよい。第二のイメージセンサは、薬剤が放つ近赤外の蛍光成分を検知してもよい。薬剤は発光装置１０が放つ光で励起される。第一のイメージセンサは、例えば上述したような可視光用イメージセンサ１１４Ｖである。第二のイメージセンサは、例えば上述したようなＩＲ光用イメージセンサ１１４ＩＲである。薬剤は、例えば上述した蛍光薬剤である。
　このようにすると、生体の患部の見た目の映像と、生体内に投与した薬剤（蛍光たんぱく質）が放つ近赤外の蛍光成分の状態観察を、それぞれ、第一のイメージセンサと第二のイメージセンサに振り分けることが容易になる。このような医療システムは、通常観察と特殊観察との両立が可能で病状診断に有利である。
　［電子機器］
　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１０を備える。発光装置１０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１０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。
　電子機器は、例えば、発光装置１０と、受光素子とを備える。受光素子は、例えば、近赤外の波長領域の光を検知する赤外線センサなどのセンサである。電子機器は、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ってもよい。これらの装置も、上述のように、センシングシステムの小型化やセンシング範囲の広域化を容易にすることができる。
　情報認識装置は、例えば、放射した赤外線の反射成分を検知し、周囲状況を認識するドライバー支援システムである。
　分別装置は、例えば、照射光と、被照射物体で反射された反射光との赤外光成分の違いを利用して被照射物体を予め定められた区分に分別する装置である。
　検知装置は、例えば、液体を検知する装置である。液体としては、水分、及び航空機などでの輸送が禁じられている引火性液体などが挙げられる。検知装置は、具体的には、ガラスに付着した水分、並びに、スポンジ及び微粉末などの物体に吸水された水分を検知する装置であってもよい。検知装置は、検知された液体を可視化してもよい。具体的には、検知装置は、検知された液体の分布情報を可視化してもよい。
　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ってもよい。これらの装置は、各産業において検査対象物を検査するのに有用である。
　医療用検査装置は、例えば、人又は人以外の動物の健康状態を検査する検査装置である。人以外の動物は例えば家畜である。医療用検査装置は、例えば、眼底検査及び血中酸素飽和度検査などの生体検査に用いられる装置、並びに、血管及び臓器などの器官の検査に用いられる装置である。医療用検査装置は、生体の内部を検査する装置であってもよく、生体の外部を検査する装置であってもよい。
　農畜産業用検査装置は、例えば、農産物及び畜産物を含む農畜産物を検査する装置である。農産物は、例えば、青果物及び穀類のように食品として用いられてもよく、油などの燃料に用いられてもよい。畜産物は、例えば、食肉及び乳製品等である。農畜産業用検査装置は、農畜産物の内部又は外部を非破壊で検査する装置であってもよい。農畜産業用検査装置は、例えば、青果物の糖度を検査する装置、青果物の酸味を検査する装置、葉脈などの可視化によって青果物の鮮度を検査する装置、傷及び内部欠損の可視化によって青果物の品質を検査する装置、食肉の品質を検査する装置、乳及び食肉などを原料として加工した加工食品の品質を検査する装置などである。
　漁業用検査装置は、例えば、マグロなどの魚類の肉質を検査する装置、又は貝類の貝殻内の中身の有無を検査する装置などである。
　工業用検査装置は、例えば、異物検査装置、内容量検査装置、状態検査装置、又は構造物の検査装置などである。
　異物検査装置は、例えば、飲料及び液体薬剤などの容器に入っている液体中の異物を検査する装置、包装材中の異物を検査する装置、印刷画像中の異物を検査する装置、半導体及び電子部品中の異物を検査する装置、食品中の残骨、ごみ及び機械油などの異物を検査する装置、容器内の加工食品の異物を検査する装置、並びに、絆創膏などの医療機器、医薬品及び医薬部外品の内部の異物を検査する装置などである。
　内容量検査装置は、例えば、飲料及び液体薬剤などの容器に入っている液体の内容量を検査する装置、容器に入っている加工食品の内容量を検査する装置、並びに建材中のアスベストの含有量を検査する装置などである。
　状態検査装置は、例えば、包装材の包装状態を検査する装置、及び包装材の印刷状態を検査する装置などである。
　構造物の検査装置は、例えば、樹脂製品等の複合部材又は複合部品の内部非破壊検査装置及び外部非破壊検査装置などである。樹脂製品等の具体例としては、例えば、樹脂中に金属ワイヤの一部を埋設させた金属ブラシであり、検査装置によって樹脂と金属の接合状態を検査することができる。
　電子機器は、カラー暗視技術を利用してもよい。カラー暗視技術は、可視光と赤外線の反射強度の相関関係を利用して、赤外線を波長ごとにＲＧＢ信号に割り当てることによって、画像をカラー化する技術である。カラー暗視技術によれば、赤外線のみでカラー画像を得ることができるので、とりわけ防犯装置などに適している。
　以上のように、電子機器は発光装置１０を備える。発光装置１０は、電源と、光源５と、波長変換体１とを備えていても、これらの全てを一つの筐体内に収容させる必要はない。したがって、本実施形態に係る電子機器は、操作性に優れ、高精度でコンパクトな検査方法等を提供することも可能である。
　［検査方法］
　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１０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１０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。
　以下、本実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
　［蛍光体の調製］
　（実施例１）
　固相反応を利用する調製手法を用いて、実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体を合成した。実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体は、Ｙ３（Ｇａ０．９７Ｃｒ０．０３）２Ｇａ３Ｏ１２の組成式で表される酸化物蛍光体である。実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された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。
　酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）：純度３Ｎ、信越化学工業株式会社
　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
　まず、化学量論的組成の化合物Ｙ３（Ｇａ０．９７Ｃｒ０．０３）２Ｇａ３Ｏ１２となるように、上記原料を秤量した。次に、秤量した原料を、純水を入れたビーカー中に投入し、マグネチックスターラーを用いて１時間攪拌した。これによって、純水と原料からなるスラリー状の混合原料を得た。その後、スラリー状の混合原料を、乾燥機を用いて全量乾燥させた。そして、乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕し、焼成原料とした。
　上記焼成原料を小型アルミナるつぼに移し、箱型電気炉を利用して、１３５０℃～１４５０℃の大気中で１時間の焼成を行うことによって、Ｃｒ３＋で賦活された蛍光体を得た。なお、昇降温速度は４００℃／ｈとした。得られた蛍光体の体色は、濃い緑色であった。
　実施例１で使用するＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、（Ｙ０．７５Ｇｄ０．２２Ｃｅ０．０３）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２の組成式で表される市販の酸化物蛍光体とした。
　得られたＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体を、重量比が１：１となるように混合し、実施例１の混合粉末を得た。混合には、乳鉢と乳棒を用い、混合時間は、３分とした。
　（実施例２）
　固相反応を利用する調製手法を用いて、実施例２で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体を合成した。実施例２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。実施例２で使用するＣｒ３＋で賦活された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
　まず、化学量論的組成の化合物（Ｇｄ０．７５Ｌａ０．２５）３（Ｇａ０．９７Ｃｒ０．０３）２Ｇａ３Ｏ１２となるように、上記原料を秤量した。次に、秤量した原料を、純水を入れたビーカー中に投入し、マグネチックスターラーを用いて１時間攪拌した。これによって、純水と原料からなるスラリー状の混合原料を得た。その後、スラリー状の混合原料を、乾燥機を用いて全量乾燥させた。そして、乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕し、焼成原料とした。
　上記焼成原料を小型アルミナるつぼに移し、箱型電気炉を利用して、１４００℃～１５００℃の大気中で１時間の焼成を行うことによって、Ｃｒ３＋で賦活された蛍光体を得た。なお、昇降温速度は４００℃／ｈとした。得られた蛍光体の体色は、薄い緑色であった。
　実施例２で使用するＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、市販のＬｕＡＧ蛍光体（Ｌｕ３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋）とした。蛍光ピーク波長などを考慮すると、当該ＬｕＡＧ蛍光体の化学組成は、（Ｌｕ０．９９５Ｃｅ０．００５）３Ａｌ２Ａｌ３Ｏ１２と推定される。
　得られたＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体を、重量比が１：１となるように混合し、実施例２の混合粉末を得た。混合には、乳鉢と乳棒を用い、混合時間は、３分とした。
　［評価］
　（結晶構造解析）
　実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された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。
　詳細は省略するが、評価の結果、実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、ガーネットの結晶構造を持つ化合物を主体にしてなることが分かった。つまり、実施例１で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、いずれも、ガーネット蛍光体であることが分かった。
　次に、実施例２で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された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。
　詳細は省略するが、評価の結果、実施例２で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、ガーネットの結晶構造を持つ化合物を主体にしてなることが分かった。つまり、実施例２で使用するＣｒ３＋で賦活された蛍光体及びＣｅ３＋で賦活された蛍光体は、いずれも、ガーネット蛍光体であることが分かった。
　（分光特性）
　次に、実施例１及び実施例２の混合粉末を、直径１０ｍｍ、深さ１ｍｍのステンレス製円筒型フォルダに敷き詰め、波長変換体とし、その蛍光スペクトル特性を評価した。評価には、分瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ－９８００、大塚電子株式会社製）を備える量子効率測定システム（ＱＥ－１１００、大塚電子株式会社製）を用いた。なお、励起波長は４５０ｎｍとした。
　実施例１の蛍光スペクトルを図１２に示す。なお、蛍光スペクトルは、発光強度最大値が１となるように規格化している。実施例１の蛍光スペクトルは、Ｃｅ３＋の５ｄ１→４ｆ１遷移に起因するとみなせるブロードなスペクトルと、Ｃｒ３＋のｄ-ｄ遷移に起因するとみなせるブロードなスペクトルから形成されていた。各々のスペクトルのピーク波長は、５５８ｎｍ及び７１０ｎｍであった。
　図１２から分かるように、実施例１の蛍光スペクトルは、近赤外光用のイメージセンサのノイズとなる深赤色の光成分が、従来よりも少ない蛍光スペクトルであった。これは、Ｃｒ３＋で賦活された蛍光体が、Ｃe３＋で賦活された蛍光体の蛍光成分のうち、深赤色領域の光成分を強く吸収したためと考えられる。なお、このような効果が実際に働くことは、これまで知られておらず、実験検証によってはじめて実証できるものである。
　なお、実施例１の蛍光スペクトルは、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が３９％であった。このことは、実施例１の波長変換体が、青色光を受光して、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下である蛍光を放つことを示すものである。
　実施例２の蛍光スペクトルを図１３に示す。なお、蛍光スペクトルは、発光強度最大値が１となるように規格化している。実施例２の蛍光スペクトルは、Ｃｅ３＋の５ｄ１→４ｆ１遷移に起因するとみなせるブロードなスペクトルと、Ｃｒ３＋のｄ-ｄ遷移に起因するとみなせるブロードなスペクトルから形成されていた。各々のスペクトルのピーク波長は、５１７ｎｍ及び７５０ｎｍであった。
　図１３から分かるように、実施例２の蛍光スペクトルは、近赤外光用のイメージセンサのノイズとなる深赤色の光成分が、従来よりも少ない蛍光スペクトルであった。これは、Ｃｒ３＋で賦活された蛍光体が、Ｃe３＋で賦活された蛍光体の蛍光成分のうち、深赤色領域の光成分を強く吸収したためと考えられる。なお、このような効果が実際に働くことは、これまで知られておらず、実験検証によってはじめて、実証できるものである。
　なお、実施例２の蛍光スペクトルは、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４％であった。このことは、実施例２の波長変換体が、青色光を受光して、５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下である蛍光を放つことを示すものである。
　特願２０１９－０８２９２５号（出願日：２０１９年４月２４日）の全内容は、ここに援用される。
　以上、実施例に沿って本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　本開示によれば、可視光の蛍光成分と近赤外の蛍光成分が十分に分離され、深赤色光の発光強度が相対的に低い蛍光スペクトルを放つことが可能な波長変換体、並びに当該波長変換体を用いた発光装置、医療システム、電子機器及び検査方法を提供することができる。
　１　波長変換体
　２　第一の蛍光体
　３　第二の蛍光体
　５　光源
　１０　発光装置
　１１　内視鏡（医療システム）
　１０１　内視鏡システム（医療システム）
　１１４Ｖ　可視光用イメージセンサ（第一のイメージセンサ）
　１１４ＩＲ　ＩＲ光用イメージセンサ（第二のイメージセンサ）

Claims (15)

  1. 　Ｃｒ３＋で賦活された第一の蛍光体と、
    　Ｃｅ３＋及びＥｕ２＋の少なくともいずれか一方のイオンで賦活された第二の蛍光体と、
    　を含み、
    　前記第二の蛍光体が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ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し、
    　５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長範囲全体に亘って光成分を有する蛍光を放ち、
    　５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲内において、最高発光強度に対する最低発光強度の割合が４０％以下であるスペクトルの光を放つ、波長変換体。
  2. 　前記第一の蛍光体が放つ蛍光の蛍光スペクトルは、７１０ｎｍ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、請求項１に記載の波長変換体。
  3. 　前記第二の蛍光体はＣｅ３＋で賦活された蛍光体である、請求項１又は２に記載の波長変換体。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の波長変換体と、
    　前記波長変換体により波長変換される光を放つ光源と、
    　を備える、発光装置。
  5. 　前記光源から放たれる前記光はレーザー光である、請求項４に記載の発光装置。
  6. 　前記光源から放たれる光のスペクトルは、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満の波長領域内に強度が最大値を示すピークを有し、
    　前記光源から放たれる光は青色光である、請求項５に記載の発光装置。
  7. 　前記光源は固体発光素子を含み、
    　前記青色光は前記固体発光素子によって放たれる、請求項６に記載の発光装置。
  8. 　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４～７のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 　請求項４～８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。
  10. 　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９に記載の医療システム。
  11. 　前記発光装置が放つ可視光成分の反射光を検知する第一のイメージセンサと、
    　薬剤が放つ近赤外の蛍光成分を検知する第二のイメージセンサと、
    　をさらに備え、
    　前記薬剤は前記発光装置が放つ光で励起される、請求項９に記載の医療システム。
  12. 　請求項４～８のいずれか一項に記載の発光装置を備える、電子機器。
  13. 　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１２に記載の電子機器。
  14. 　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１３に記載の電子機器。
  15. 　請求項４～８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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