JP2001178673A

JP2001178673A - 蛍光撮像装置

Info

Publication number: JP2001178673A
Application number: JP36691899A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hayashi; 克巳林; Kazuhiro Tsujita; 和宏辻田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】励起光の照射により生体等から発せられる蛍
光を撮像する装置において、製造コストを増加させるこ
となく、蛍光から、複数の所望の波長帯域の画像信号を
リアルタイムにかつ高感度で撮像し、表示画像の色割れ
を防止する。【解決手段】ＧａＮ系半導体レーザ101 から励起光L1
を生体測定部10に照射する。測定部10から発せられた蛍
光L2は、青色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要
素と赤色波長帯域を透過させる帯域フィルタ要素が交互
に組み合わされたモザイクフィルタ113 を透過し、ＩＣ
ＣＤ116 で受光される。画像処理ユニット120 により、
ＩＣＣＤ116 の画素毎に、青色波長帯域の信号強度と赤
色波長帯域の信号強度の相対的比率を加色混合法により
疑似カラー表示する。モザイクフィルタ113 を配設する
ことにより、従来２つ必要であったＩＣＣＤを、１つ使
用するのみで、蛍光像を高感度でかつリアルタイムに撮
像することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光を照射され
た被測定部から発せられる蛍光を所望の波長帯域に分割
して撮像する蛍光撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生体内在色素の励起波長領域
にある励起光を生体に照射した場合に、正常組織から発
せられた蛍光と病変組織から発せられた蛍光では、蛍光
スペクトルの波形が異なることが知られている。図11に
は、発明者等により測定された、励起光が照射された正
常組織から発せられた蛍光と病変組織から発せられた蛍
光の代表的な蛍光スペクトルが記載されている。これら
の蛍光は、ＦＡＤ、コラーゲン、ファイブロネクチン、
ポルフィリン、等の種々の生体内在色素からの蛍光が重
畳したものと推測されている。

【０００３】上記のように、正常組織と病変組織とで
は、蛍光スペクトルが異なることを利用して、励起光を
照射された生体の測定部から発せられる蛍光から、所望
の複数の波長帯域の画像信号を取得し、各波長帯域の画
像信号の相対強度を反映させた疑似カラー画像をモニタ
上に表すことにより、病変組織の局在・浸潤範囲を色彩
変化として表示する装置が提案されている。通常、この
ような装置には、励起光を照射された生体の測定部から
発せられる蛍光を、所望の波長帯域に分割して撮像する
蛍光撮像装置が搭載されている。なお、このような蛍光
撮像装置では、表示画像の感度不足を防止するために、
高感度な増倍型撮像素子を使用することが望ましい。

【０００４】従来の蛍光撮像装置としては、例えば励起
光を照射された測定部から発せられる蛍光から、赤色波
長帯域を透過させる帯域フィルタと緑色波長帯域を透過
させる帯域フィルタが組み合わされた回転フィルタを用
いて、赤色波長帯域の画像信号と緑色波長帯域の画像信
号をＩＣＣＤ（Intensified ＣＣＤ）で順次撮像し、
赤色波長帯域の画像信号の強度と緑色波長帯域の画像信
号の強度を時分割で検出するものがある。しかし、この
ような回転フィルタを使用する場合には、赤色波長帯域
の画像信号と緑色波長帯域の画像信号を、撮像毎にメモ
リに順次格納しているため、赤色波長帯域と緑色波長帯
域の画像を撮像する１サイクルの時間内に、測定部に動
きがあった場合には、表示画像が赤色の画像と緑色の画
像に分かれてしまう色割れを招く恐れがあった。

【０００５】一方、「REAL-TIME ENDOSCOPIC FLUORESCE
NCE IMAGING FOR EARLY CANCER DETECTION IN THE GAST
ROINTESTINAL TRACK」（Haishan Zeng et al, Bioima
ging No.6,1998）に示される装置においては、励起光
を照射された測定部から発せられる蛍光を内視鏡を介し
て取得し、ハーフミラーにより２光路に分割後、それぞ
れの蛍光の光路に、赤色波長帯域を透過させるフィルタ
と緑色波長帯域を透過させるフィルタを配置し、赤色波
長帯域の画像信号と緑色波長帯域の画像信号をそれぞれ
ＩＣＣＤで同時に撮像し、赤色波長帯域の画像信号出力
をカラーモニタのＲ信号入力端子に入力し、緑色波長帯
域の画像信号出力をＧ信号入力端子およびＢ信号入力端
子に入力し、各画像信号の相対強度をモニタ上の色彩変
化として表している。この装置に使用される蛍光撮像装
置では、蛍光画像の赤色波長帯域の画像信号と緑色波長
帯域の画像信号を同時に撮像するため、表示した蛍光画
像に色割れが生じることはない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、色割れを防止することはできるが、ＩＣＣＤ
等の高価な増倍型撮像装置を２つ使用するため、蛍光撮
像装置の製造コストが増加してしまうという問題があっ
た。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、製造コストを
増加させることなく、励起光が照射された測定部から発
せられる蛍光から、複数の所望の波長帯域の画像信号を
リアルタイムにかつ高感度で撮像して、表示画像の色割
れを防止できる蛍光撮像装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による蛍光撮像装
置は、励起光を被測定部に照射する励起光照射手段と、
励起光の照射により被測定部から発せられた蛍光を撮像
する増倍型撮像手段とを有する蛍光撮像装置において、
異なる透過波長帯域を有する少なくも２種類の帯域フィ
ルタ要素が２次元平面上で多数交互に組み合わされたフ
ィルタ手段が、被測定部と増倍型撮像手段の間の結像面
に設けられ、各帯域フィルタ要素が増倍型撮像手段の画
素の少なくも１つに対応しているものであることを特徴
とするものである。

【０００９】上記フィルタ手段は、増倍型撮像手段の受
光面上に配設されることが好ましい。

【００１０】また、被測定部と増倍型撮像手段との間に
イメージファイバ手段が設けられ、各帯域フィルタ要素
は、前記イメージファイバ手段の各素線の端面上に配設
されるものでもよい。

【００１１】さらに、本発明による蛍光撮像装置は、各
帯域フィルタ要素と増倍型撮像手段の各画素との対応関
係を記憶する対応関係記憶手段を備えることが好まし
い。

【００１２】この対応関係記憶手段としては、フィルタ
手段を配設後に、フィルタ手段を介して増倍型撮像手段
に入射された光に基づいて、各帯域フィルタ要素と倍増
型撮像手段の各画素の対応関係を検出し、記憶するもの
が好適である。

【００１３】上記フィルタ手段は、各帯域フィルタ要素
を透過した光像が増倍型撮像手段の撮像面で占める領域
が、前記増倍型撮像手段の各画素が占める領域を２倍に
拡大した領域よりも大きい領域となるように構成されて
いることが好ましい。

【００１４】なお、増倍型撮像手段としては、光像を増
倍した上で撮像するものであればよく、例えば、イメー
ジ・インテンシファイアとＣＣＤ撮像素子を組み合わせ
たＩＣＣＤ（Intensified ＣＣＤ）や、裏面照射型Ｃ
ＣＤが使用されるＥＢ−ＣＣＤ（electoron bombardmen
t ＣＣＤ）等が好適である。

【００１５】また、フィルタ手段としては、所望の波長
帯域の光を透過させるものであればよく、その作成方法
は問わず、予め印刷されたカラーフィルタや、あるいは
面上に透過膜を蒸着することにより作成されたフィルタ
でもよい。なお、本発明においては、全波長帯域を透過
させるブランクも、帯域フィルタ要素に含まれるものと
する。

【００１６】

【発明の効果】上述した本発明による蛍光撮像装置によ
れば、異なる波長帯域を有する少なくも２種類の帯域フ
ィルタ要素が２次元平面上で多数交互に組み合わされた
フィルタ手段を被測定部と増倍型撮像手段の間の結像面
に配置することにより、１つの増倍型撮像手段のみを使
用して、励起光が照射された被測定部から発せられた蛍
光から複数の波長帯域の画像信号を取得することができ
るので、製造コストを増加させることなく、被測定部か
ら発せられる蛍光から、複数の所望の波長帯域の画像信
号をリアルタイムにかつ高感度で撮像することができ、
表示画像の色割れを防止できるまた、上記フィルタ手段
を増倍型撮像手段の受光面上に配設することにより、蛍
光が倍増型撮像手段に入射する光路に、帯域フィルタを
配設するための結像面を設ける必要がなく、結像光学系
を簡易化できる。また、フィルタ手段と倍増型撮像手段
に組み込まれた撮像素子間の距離が狭くなり、フィルタ
手段の位置決めが容易になる。

【００１７】さらに、被測定部と倍増型撮像手段との間
にイメージファイバ手段を設けた場合には、撮像した蛍
光像の解像度は、イメージファイバ手段の解像度により
決定されるため、各帯域フィルタ要素をイメージファイ
バ手段の各素線の端面上に配設することにより、蛍光画
像の解像度を低下させることなく、一枚一枚の帯域フィ
ルタ要素の面積を、イメージファイバ手段の素線の面積
まで大きなものにすることができ、フィルタ手段の製
造、および配設が容易化される。

【００１８】また、各帯域フィルタ要素と増倍型撮像手
段の各画素との対応関係を記憶する対応関係記憶手段を
備えることにより、倍増型撮像手段から出力される画像
信号の信号処理が容易になる。

【００１９】さらに、上記対応関係記憶手段を、フィル
タ手段を配設後に、フィルタ手段を介して増倍型撮像手
段に入射された光に基づいて、前記各帯域フィルタ要素
と前記倍増型撮像手段の各画素の対応関係を検出し、記
憶するものとした場合には、フィルタ手段を除いた本発
明の蛍光撮像装置を製造後に、フィルタ手段を取り付け
て、対応関係を検出して記憶させればよいので、フィル
タ手段の後付けが可能となる。なお、一旦対応関係を検
出して記憶した後に、再度対応関係を検出して、新たな
対応関係を記憶させることもできるので、異なる波長帯
域を透過させるフィルタ手段への交換も可能となる。ま
た、フィルタ手段取り付け後に、フィルタ手段の位置ず
れが生じた場合にも、容易に新たな対応関係を検出し、
記憶することができる。

【００２０】さらに、各帯域フィルタ要素を透過した光
像が増倍型撮像手段の撮像面で占める領域を、増倍型撮
像手段の各画素が占める領域を２倍に拡大した領域より
も大きい領域とすれば、フィルタ手段を精密な位置決め
をせずに配設した場合でも、各帯域フィルタ要素を透過
した光は、少なくも一つの画素では、他の帯域フィルタ
要素を透過した光と混ざることなく撮像されるので、フ
ィルタ手段の精密な位置決めが不要となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、図１〜図３を参照し
て、本発明による蛍光撮像装置を適用した第１の具体的
な実施の形態である蛍光画像表示装置について説明す
る。図１は蛍光画像表示装置の概略構成図であり、生体
測定部に励起光を照射することにより得られる測定部の
蛍光像を、青色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ
要素と赤色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要素
から成るモザイクフィルタを透過させた後、低照度域で
の撮像が可能なＩＣＣＤ（Intensified ＣＣＤ）で撮
像して、青色波長帯域の画像信号と赤色波長帯域の画像
信号の相対的比率に応じた疑似カラー画像として、モニ
タ上に表示するものである。

【００２２】本発明による蛍光撮像装置を適用した第１
の具体的な実施の形態である蛍光画像表示装置は、蛍光
像測定用の励起光を発する光源を備える照明ユニット10
0 と、蛍光画像表示時に前記励起光により生体測定部か
ら生じた蛍光を受光し、撮像する撮像ユニット110 と、
該撮像ユニット110 で撮像した蛍光像を所定波長帯域の
信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー画像として表
示するための画像処理を行う画像処理ユニット120 と、
各ユニットに接続され、動作タイミングの制御を行うコ
ントローラ130 と、画像処理ユニット120 で処理された
蛍光画像を表示するモニタ140 とから構成されている。

【００２３】照明ユニット100 は、蛍光像撮像用の励起
光L1を発するＧａＮ系半導体レーザ101 および該ＧａＮ
系半導体レーザ101 に電気的に接続されている励起光源
用電源102 を備えている。

【００２４】撮像ユニット110は、励起光L1を照射され
た測定部10から発せられた蛍光L2から励起光近傍の波長
である４３０nm以下の波長帯域をカットする励起光カッ
トフィルタ111 と、蛍光像を結像させるためのレンズ11
2と、２種類の帯域フィルタ要素がモザイク状に組み合
わされたモザイクフィルタ113 と、レンズ115と、ＩＣ
ＣＤ116と、ＩＣＣＤ116 を駆動する駆動回路117 およ
びＩＣＣＤ116 用の高圧電源118とを備えている。

【００２５】上記モザイクフィルタ113 は、図２に示す
ように、青色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要
素114aと、赤色波長帯域光を透過させる帯域フィルタ要
素114bが交互に組み合わされている。帯域フィルタ要素
114aは、図３の（ａ）に示すような透過特性を有し、帯
域フィルタ要素114bは図３の（ｂ）に示すような透過特
性を有している。モザイクフィルタ113 は、レンズ112
による結像面に配置され、各帯域フィルタ要素が、ＩＣ
ＣＤ116 の個々の画素と１対１に対応するように、予め
位置決めされている。

【００２６】画像処理ユニット120 は、ＩＣＣＤ116 で
撮像された画像信号をデジタル化するA/D 変換回路121
、青色波長帯域の帯域フィルタ要素114aに対応するＩ
ＣＣＤ116 の画素で検出された画像信号を記憶するフレ
ームメモリ122 と、赤色波長帯域の帯域フィルタ要素11
4bに対応する画素で検出された画像信号を記憶するフレ
ームメモリ123 と、各フレームメモリに記憶された画像
信号から疑似カラー画像信号を作成し、モニタ140 へ出
力する画像信号処理回路124 とを備えている。

【００２７】なお、コントローラ130 は、ＩＣＣＤ116
の各画素が、青色波長帯域の帯域フィルタ要素114aを透
過した光を受光する画素であるか、赤色波長帯域の帯域
フィルタ要素114bを透過した光を受光する画素であるか
を予め記憶し、各画像信号をフレームメモリ122 または
フレームメモリ123 に記憶させる。

【００２８】以下、本発明による蛍光撮像装置を適用し
た上記構成の蛍光画像表示装置の作用について説明す
る。コントローラ130 からの信号に基づき、励起光源用
電源102 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ101 から波
長４１０nmの励起光L1が射出され、測定部10へ照射され
る。

【００２９】励起光L1を照射されることにより生じる測
定部10からの蛍光L2は、撮像ユニット110 の励起光カッ
トフィルタ111 に入射する。レンズ112 によりモザイク
フィルタ113 上で結像され、レンズ115 によりＩＣＣＤ
116 に結像され、受光される。ＩＣＣＤ116 において、
蛍光像は光電変換され、光の強弱に応じた電気信号に変
換されて出力される。なお、ＩＣＣＤ116 および高圧電
源118 は、駆動回路117 を介して、コントローラ130 に
より、制御される。

【００３０】A/D 変換回路121 では、ＩＣＣＤ116 から
出力された画像信号をデジタル化する。青色波長帯域の
帯域フィルタ要素114aに対応するＩＣＣＤ116 の画素の
画像信号はフレームメモリ122 に記憶され、赤色波長帯
域の帯域フィルタ要素114bに対応する画素の画像信号
は、フレームメモリ123 に記憶される。

【００３１】画像信号処理回路124 では、赤色波長帯域
の信号強度Ｒ１および青色波長帯域の信号強度Ｂ１を用
いて、色差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信号
である疑似輝度信号Ｙ１、疑似色差信号Ｒ１−Ｙ１およ
びＢ１−Ｙ１を、下記式（１）に示すマトリクス演算に
より、各画素毎に隣接した画素の信号強度を用いて算出
する。

【００３２】

【数１】従って、疑似輝度信号Ｙ１および疑似色差信号Ｒ１−Ｙ
１およびＢ１−Ｙ１は、次のように求められる。

【００３３】Ｙ１＝０．３Ｒ１＋０．７Ｂ１Ｒ１−Ｙ１＝０．７Ｒ１−０．７Ｂ１Ｂ１−Ｙ１＝−０．３Ｒ１＋０．３Ｂ１各画素毎の疑似カラー画像信号（疑似輝度信号Ｙ１、疑
似色差信号Ｒ１−Ｙ１およびＢ１−Ｙ１）はモニタ140
へ出力される。

【００３４】モニタ140 は、上記カラー画像信号から色
信号への変換装置を内蔵し、蛍光像11として表示するも
のであり、赤色波長帯域の信号強度Ｒ１は色信号Ｒに変
換され赤色として表示され、青色波長帯域の信号強度Ｂ
１は、色信号Ｂおよび色信号Ｇに変換され、青および緑
色として表示される。図11に示すように、正常組織から
発せられた蛍光においては、青色波長帯域の光強度が大
きいため、蛍光像11における表示色としては、青色と緑
色が加色されたシアンとなる。一方病変組織から発せら
れた蛍光においては、青色波長帯域の光強度がさほど大
きくないため、青色、緑色および赤色が加色された白と
なる。このため、観察者は蛍光像11の表示色に基づいて
測定部10の組織性状を推測可能となる。なお、上記一連
の動作はコントローラ130 によって制御される。

【００３５】従って、青色波長帯域の光を透過させる帯
域フィルタ要素114aと、赤色波長帯域の光を透過させる
帯域フィルタ要素114bが２次元平面上で多数交互に組み
合わされたモザイクフィルタ113 を生体の測定部10とＩ
ＣＣＤ116 の間の結像面に配置することにより、１つの
ＩＣＣＤ116 のみを使用して、蛍光L2から２つの波長帯
域の画像信号を取得することができるので、製造コスト
を増加させることなく、測定部10から発せられる蛍光L2
から、青色波長帯域と赤色波長帯域の画像信号をリアル
タイムにかつ高感度で撮像することができ、表示画像像
の色割れを防止できる。

【００３６】また、コントローラ130 が、予め各帯域フ
ィルタ要素とＩＣＣＤ116 の各画素の対応関係を記憶
し、波長帯域毎にフレームメモリに記憶することによ
り、ＩＣＣＤ116 から出力される画像信号の信号処理が
容易になる。

【００３７】次に、図４および５を参照して、本発明に
よる蛍光撮像装置を適用した第２の具体的な実施の形態
である内視鏡装置について説明する。図４は本発明によ
る蛍光撮像装置を適用した内視鏡装置の概略構成図であ
り、この内視鏡装置は、生体測定部に励起光を照射する
ことにより得られる測定部の蛍光像を、イメージファイ
バにより２次元的に取得し、青色波長帯域の光を透過さ
せる帯域フィルタ要素と赤色波長帯域の光を透過させる
帯域フィルタ要素から成るモザイクフィルタが光電面上
に蒸着されたＩＣＣＤで撮像し、青色波長帯域の画像信
号と赤色波長帯域帯域の画像信号との相対的比率に応じ
た疑似カラー画像として、モニタ上に表示するものであ
る。

【００３８】この内視鏡装置は、患者の病巣と疑われる
部位に挿入される内視鏡200 、蛍光像撮像用の励起光を
発する光源を備える照明ユニット210 、前記励起光によ
り生体測定部から生じた蛍光を受光し、撮像する撮像ユ
ニット220 、該撮像ユニット220 で撮像した蛍光像を所
定波長帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー
画像として表示するための画像処理を行う画像処理ユニ
ット120 と、各ユニットに接続され動作タイミングの制
御を行うコントローラ230 と、画像処理ユニット120 で
処理された蛍光画像を表示するモニタ140 とから構成さ
れている。なお、図４において、図１中の要素と同等の
要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必
要のない限り省略する。

【００３９】内視鏡200 は、内部に先端まで延びるライ
トガイド201 およびイメージファイバ202 を備えてい
る。ライトガイド201 の先端部、即ち内視鏡200 の先端
部には、照明レンズ203 を備えている。また、イメージ
ファイバ202 はガラスファイバであり、その先端部には
集光レンズ204 を備えている。ライトガイド201 は、石
英ガラスファイバであり、照明ユニット210 へ接続され
ている。

【００４０】照明ユニット210 は、蛍光像撮像用の励起
光L3を発するＧａＮ系半導体レーザ211 および該ＧａＮ
系半導体レーザ211 に電気的に接続されている励起光源
用電源212 を備えている。

【００４１】撮像ユニット220 は、イメージファイバ20
2 を経た蛍光L4から励起光近傍の波長である４３０nm以
下の波長帯域をカットする励起光カットフィルタ221 、
２種類の帯域フィルタ要素がモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ223 が蒸着されたＩＣＣＤ230、該
ＩＣＣＤ230 を駆動する駆動回路225 およびＩＣＣＤ23
0 用の高圧電源226 とを備えている。

【００４２】上記ＩＣＣＤ230 は、マイクロチャンネル
プレート（以下ＭＣＰと記載）を内蔵した第２世代Ｉ．
Ｉ（image intensifier）とＣＣＤ撮像素子を組み合わ
せたものであり、図５に示すように、外囲器231 に保護
されたＩ．Ｉ部にＣＣＤ撮像素子232 が取り付けられて
いる。フェイスプレート233 で保護されたフォトカソー
ドである光電面234 には、モザイクフィルタ223 が蒸着
され、光電面234 のＭＣＰ235 側にはグリッド236 が配
置されている。ＭＣＰ235 とＣＣＤ撮像素子232 間に
は、蛍光板237 およびファイバオプティクプレート238
が設けられている。光電面234 、グリッド236 、ＭＣＰ
235 、および蛍光板237 は、高圧電源226に接続されて
いる。

【００４３】上記モザイクフィルタ223 は、図２に示す
ように、青色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要
素224aと、赤色波長帯域光を透過させる帯域フィルタ要
素224bが交互に組み合わされたもので、帯域フィルタ要
素224aは、図３の（ａ）に示すような透過特性を有し、
帯域フィルタ要素224bは図３の（ｂ）に示すような透過
特性を有している。モザイクフィルタ223 の各帯域フィ
ルタ要素は、ＣＣＤ撮像素子238 の個々の画素と１対１
に対応するように、予め光電面234 に蒸着されている。

【００４４】以下、本発明による蛍光撮像装置を適用し
た上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。

【００４５】コントローラ230 からの信号に基づき、励
起光源用電源212 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ21
1 から波長４１０nmの励起光L3が射出される。励起光L3
は、レンズ213 を透過し、ライトガイド201 に入射さ
れ、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ203 か
ら測定部20へ照射される。

【００４６】励起光L3を照射されることにより生じる測
定部20からの蛍光L4は、集光レンズ204 により集光さ
れ、イメージファイバ202 の先端に入射される。イメー
ジファイバ202 から出射された蛍光L4は、蛍光撮像ユニ
ット220 の励起光カットフィルタ221 に入射され、レン
ズ222 により、ＩＣＣＤ230 の光電面234 結像される。

【００４７】また、ＩＣＣＤ230 では、蛍光L4は、フェ
イスプレート233 および光電面234上に蒸着されたモザ
イクフィルタ223 を透過後に光電面234 結像されるた
め、モザイクフィルタ223 の帯域フィルタ要素224aを透
過した蛍光は、青色波長帯域の光のみが光電面234 に入
射し、帯域フィルタ要素224bを透過した蛍光は、赤色波
長帯域の光のみが光電面234 に入射する。フォトカソー
ドである光電面234 において、入射した光は光電変換さ
れ、２次電子が放出される。２次電子は、高圧電源226
により、光電面234 とグリッド236 間およびグリッド23
6 とＭＣＰ235 間に形成された電子レンズによりＭＣＰ
235 に誘導され、ＭＣＰ235 で増幅された後、蛍光板23
7 上に結像される。蛍光板237 上の発光像はファイバオ
プティカルプレート238 を透過後、ＣＣＤ撮像素子232
で撮像される。なお、ＩＣＣＤ230および高圧電源226
は、駆動回路225 を介して、コントローラ230 により、
制御される。

【００４８】画像処理ユニット120 では、赤色波長帯域
の信号強度および青色波長帯域の信号強度を用いて、色
差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信号を算出
し、モニタ140 に出力する。

【００４９】モニタ140 では、赤色波長帯域の信号強度
は色信号Ｒに変換され赤色として表示され、青色波長帯
域の信号強度は、色信号Ｂおよび色信号Ｇに変換され、
青および緑色として表示される。このため、第１の実施
の形態と同様の効果が得られるとともに、蛍光がL4がＩ
ＣＣＤ230 に入射する光路に、モザイクフィルタ223を
配設するための結像面を設けるためのレンズを配置する
必要がなく、結像光学系を簡易化できる。また、モザイ
クフィルタ223 とＩＣＣＤ230 のＣＣＤ撮像素子232 間
の距離が狭くなり、モザイクフィルタ223 の位置決めが
容易になる。

【００５０】次に本発明による蛍光撮像装置を適用した
第３の具体的な実施の形態である内視鏡装置について図
６を参照して説明する。この内視鏡装置は、生体測定部
に励起光を照射することにより得られる測定部の蛍光像
を、イメージファイバにより２次元的に取得し、青色波
長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要素と全測定波長
帯域帯域の光を透過させる帯域フィルタ要素から成るモ
ザイクフィルタがフェイスプレート上に蒸着されたＥＢ
−ＣＣＤで撮像し、青色波長帯域の画像信号と全測定波
長帯域の画像信号との相対的比率に応じた疑似カラー画
像として、モニタ上に表示するものである。

【００５１】この内視鏡装置は、患者の病巣と疑われる
部位に挿入される内視鏡200 、蛍光像撮像用の励起光を
発する光源を備える照明ユニット210 、前記励起光によ
り生体測定部から生じた蛍光を受光し、撮像する撮像ユ
ニット300 、該撮像ユニット300 で撮像した蛍光像を所
定波長帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー
画像として表示するための画像処理を行う画像処理ユニ
ット320 と、各ユニットに接続され動作タイミングの制
御を行うコントローラ330 と、画像処理ユニット320 で
処理された蛍光画像を表示するモニタ140 とから構成さ
れている。なお、第２の実施の形態と同等の要素には同
番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限
り省略する。

【００５２】撮像ユニット300 は、イメージファイバ20
2 を経た蛍光L4から励起光近傍の波長である４３０nm以
下の波長帯域をカットする励起光カットフィルタ301 、
２種類の帯域フィルタ要素がモザイク状に組み合わされ
たモザイクフィルタ303 が蒸着されたＥＢ−ＣＣＤ310
、該ＥＢ−ＣＣＤ310 を駆動する駆動回路305 および
ＥＢ−ＣＣＤ310 用の高圧電源306とを備えている。

【００５３】上記ＥＢ−ＣＣＤ310 は、光電面から放出
された２次電子を高電界により加速し、高感度の背面露
光型ＣＣＤ撮像素子に衝突させて撮像する増倍型撮像装
置であり、図７に示すように、外囲器311 に保持された
リヤステム313 に背面露光型のＣＣＤ撮像素子312 が取
り付けられている。フォトカソードである光電面314は
フェイスプレート315 で保護され、フェイスプレート31
5 上にはモザイクフィルタ303 が取り付けられている。
なお、モザイクフィルタ303 上には、図示省略した保護
層がコーティングされている。

【００５４】上記モザイクフィルタ303 は、図２に示す
ように、青色波長帯域の光を透過させる帯域フィルタ要
素304aと、全測定波長帯域の光を透過させる帯域フィル
タ要素304bが交互に組み合わされたもので、帯域フィル
タ要素304aは、図８の（ａ）に示すような透過特性を有
し、帯域フィルタ要素304bは図８の（ｂ）に示すような
透過特性を有している。モザイクフィルタ303 の各帯域
フィルタ要素は、各帯域フィルタ要素を透過した光像が
ＥＢ−ＣＣＤ310 の撮像面で占める領域が、ＥＢ−ＣＣ
Ｄ310 の各画素が占める領域を２倍に拡大した面積より
も大きい領域となるように作成されている。

【００５５】画像処理ユニット320 は、ＥＢ−ＣＣＤ31
0 で撮像された画像信号をデジタル化するA/D 変換回路
321 、青色波長帯域の帯域フィルタ要素304aに対応する
ＥＢ−ＣＣＤ310 の画素で検出された画像信号を記憶す
るフレームメモリ322 と、全測定波長帯域の帯域フィル
タ要素304bに対応する画素で検出された画像信号を記憶
するフレームメモリ323 と、各フレームメモリに記憶さ
れた画像信号から疑似カラー画像信号を作成し、モニタ
140 へ出力する画像信号処理回路324 とを備えている。

【００５６】なお、コントローラ330 は、各ユニットの
動作タイミングを制御すると同時に、本内視鏡装置の組
立後に、イメージファイバ202 を介してＥＢ−ＣＣＤ31
0 に入射された光に基づいて、ＥＢ−ＣＣＤ310 の各画
素が、帯域フィルタ要素304aを透過した光を受光してい
るのか、あるいは帯域フィルタ要素304bを透過した光を
受光しているのかを検出し、帯域フィルタ要素と画素の
対応関係を図示省略した書き換え可能なルックアップテ
ーブルに記憶し、帯域フィルタ要素304aと対応している
画素の画像信号は、フレームメモリ322 に記憶し、帯域
フィルタ要素304bに対応している画素の画像信号は、フ
レームメモリ323 に記憶するように制御する。

【００５７】また、モザイクフィルタ303 の各帯域フィ
ルタ要素は、各帯域フィルタ要素を透過した光像がＥＢ
−ＣＣＤ310 の撮像面で占める領域が、ＥＢ−ＣＣＤ31
0 の各画素が占める領域を２倍に拡大した面積よりも大
きい領域となるように、構成されているため、各帯域フ
ィルタ要素には、必ず１つ以上の画素が対応する。ま
た、帯域フィルタ要素304aを透過した光と帯域フィルタ
要素304bを透過した光の両方を受光している画素の画像
信号は、どちらのフレームメモリにも記憶されない。

【００５８】以下、本発明による蛍光撮像装置を適用し
た上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。コン
トローラ330 からの信号に基づき、励起光源用電源212
が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ211 から波長４１０
nmの励起光L3が射出される。励起光L3は、レンズ213 を
透過し、ライトガイド201 に入射され、内視鏡先端部ま
で導光された後、照明レンズ203 から測定部20へ照射さ
れる。

【００５９】励起光L3を照射されることにより生じる測
定部20からの蛍光L4は、集光レンズ204 により集光さ
れ、イメージファイバ202 の先端に入射され、イメージ
ファイバ202 を経て、蛍光撮像ユニット300 の励起光カ
ットフィルタ301 に入射する。レンズ302 により蛍光L4
は、ＥＢ−ＣＣＤ310 の光電面314 に結像される。

【００６０】上記ＥＢ−ＣＣＤ310 では、モザイクフィ
ルタ303 およびフェイスプレート315 を透過した蛍光
は、フォトカソードである光電面314 で光電変換され、
光電面314 からは２次電子が放出される。なお、なお、
フェイスプレート315 は薄いプレートであるため、フェ
イスプレート315 上は、ほぼ結像面であると見なすこと
ができる。２次電子は、高圧電源306 により形成される
静電磁界により加速され、ＣＣＤ撮像素子312 に衝突
し、螢光象が撮像される。なお、ＥＢ−ＣＣＤ310およ
び高圧電源306 は、駆動回路305 を介して、コントロー
ラ330 により、制御される。

【００６１】またコントローラ330 では、帯域フィルタ
要素304aを透過した光が入射している画素の画像信号
は、フレームメモリ322 に記憶させ、帯域フィルタ要素
304bを透過した光が入射している画素の画像信号はフレ
ームメモリ323 に記憶させる。

【００６２】画像信号処理回路324 では、フレームメモ
リ322 に記憶された青色波長帯域の画像信号の信号強度
Ｂ２およびフレームメモリ323 に記憶された全測定波長
帯域の画像信号の信号強度Ｗ２を用いて、NTSC方式によ
る色差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信号であ
る疑似輝度信号Ｙ２、疑似色差信号Ｒ２−Ｙ２およびＢ
２−Ｙ２を、下記式（２）に示すマトリクス演算によ
り、各画素毎に、異なる波長帯域の信号強度が検出され
る最も近い画素の信号強度を用いて算出する。

【００６３】

【数２】従って、疑似輝度信号Ｙ２および疑似色差信号Ｒ２−Ｙ
２およびＢ２−Ｙ２は、次のように求められる。

【００６４】Ｙ２＝０．３・Ｗ２＋０．７・Ｂ２Ｒ２−Ｙ２＝０．７・Ｗ２−０．７・Ｂ２Ｂ２−Ｙ２＝−０．３・Ｗ２＋０．３・Ｂ２各画素毎の疑似カラー画像信号（疑似輝度信号Ｙ２、疑
似色差信号Ｒ２−Ｙ２およびＢ２−Ｙ２）はモニタ140
へ出力される。

【００６５】モニタ140 は、上記カラー画像信号から色
信号への変換装置を内蔵し、蛍光像21として表示するも
のであり、全赤色波長帯域の信号強度Ｗ１は色信号Ｒに
変換され赤色として表示され、青色波長帯域の信号強度
Ｂ２は、色信号Ｂおよび色信号Ｇに変換され、青および
緑色として表示される。図11に示すように、正常組織か
ら発せられた蛍光においては、青色波長帯域の光強度が
かなり大きいため、蛍光像21における表示色としては、
白に近いピンクとなる。一方病変組織から発せられた蛍
光においては、青色波長帯域の光強度がさほど大きくな
いため、赤に近いピンクとなる。観察者は蛍光像21の表
示色に基づいて測定部20の組織性状を推測可能となる。
なお、上記一連の動作はコントローラ330 によって制御
される。

【００６６】従って、青色波長帯域の光を透過させる帯
域フィルタ要素304aと、全測定波長帯域の光を透過させ
る帯域フィルタ要素304bが２次元平面上で多数交互に組
み合わされたモザイクフィルタ303 をＥＢ−ＣＣＤ310
のフェイスプレート315 上に取り付けることにより、１
つのＥＢ−ＣＣＤ310 のみを使用して、蛍光L4から２つ
の波長帯域の画像信号を取得することができるので、第
２の実施の形態と同様の効果が得られるｂ。

【００６７】さらに、コントローラ330 が、モザイクフ
ィルタ303 を配設後に、モザイクフィルタフィルタ303
を介してＥＢ−ＣＣＤ310 に入射された光に基づいて、
各帯域フィルタ要素とＥＢ−ＣＣＤ310 の各画素の対応
関係を検出し、ルックアップテーブルに記憶させること
により、モザイクフィルタの後付けが可能となる。ま
た、一旦対応関係を検出して記憶した後に、再度対応関
係を検出して、新たな対応関係を記憶させることもでき
るので、異なる波長帯域を透過させるモザイクフィルタ
への交換も可能となる。またモザイクフィルタを取り付
け後に、位置ずれが生じた場合にも、容易に新たな対応
関係を検出し、記憶することができる。

【００６８】なお、モザイクフィルタ303 を、ＥＢ−Ｃ
ＣＤ310 のフェイスプレート315 上に蒸着すれば、モザ
イクフィルタの交換はできなくなるが、モザイクフィル
タ303 とＥＢ−ＣＣＤ310 の撮像画素の位置が組立後に
ずれることはなく、対応関係の再検出は不要となる。こ
の場合には、書き換え不可能なルックアップテーブルに
対応関係を記憶することができる。

【００６９】さらに、図９および図１０を参照して、本
発明による蛍光撮像装置を適用した第４の具体的な実施
の形態である内視鏡装置について説明する。図９は本発
明による蛍光撮像装置を適用した内視鏡装置の概略構成
図であり、生体測定部に励起光を照射することにより得
られる測定部の蛍光像を、青色波長帯域の光を透過させ
る帯域フィルタ要素と全測定波長帯域の光を透過させる
帯域フィルタ要素から成る色フィルタが出射端に蒸着さ
れたイメージファイバにより２次元的に取得し、増倍型
撮像手段であるＥＢ−ＣＣＤで撮像して、青色波長帯域
の画像信号と全測定波長帯域の画像信号を検出し、その
相対的比率に応じた疑似カラー画像としてモニタ上に表
示するものである。

【００７０】本発明の第４の実施の形態にかかる内視鏡
装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡
400 、通常像観察用白色光および蛍光測定用励起光を発
する光源を備える照明ユニット410 、蛍光画像表示時に
前記励起光により生体測定部から生じた蛍光を受光し、
撮像する蛍光撮像ユニット420 、該蛍光撮像ユニット42
0 で撮像した蛍光像を、所定波長帯域の信号強度の相対
的比率に応じた表示色の蛍光画像として表示するための
画像処理を行う蛍光画像処理ユニット430 、通常画像を
カラー画像として表示するための画像処理を行う通常画
像処理ユニット440 、通常画像および蛍光画像をインポ
ーズする表示画像処理ユニット450 、各ユニットに接続
され、動作タイミングの制御を行うコントローラ460 、
表示画像処理ユニット450 で処理された表示画像を表示
するモニタ470 から構成されている。

【００７１】内視鏡400 は、内部に先端まで延びるライ
トガイド401 、ＣＣＤケーブル402およびイメージファ
イバ403 を備えている。ライトガイド401 およびＣＣＤ
ケーブル402 の先端部、即ち内視鏡400 の先端部には、
照明レンズ405 および対物レンズ406 を備えている。Ｃ
ＣＤケーブル402 の先端部には、カラー撮像用のカラー
フィルタがオンチップされたＣＣＤ408 が接続され、該
ＣＣＤ408 には、プリズム409 が取り付けられている。
ＣＣＤケーブル402 の一端は、通常画像処理ユニット44
0 に接続され、ライトガイド401 は、多成分ガラスファ
イバである白色光ライトガイド401aおよび石英ガラスフ
ァイバである励起光ライトガイド401bがバンドルされ、
ケーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド40
1aおよび励起光ライトガイド401bは照明ユニット410 へ
接続されている。

【００７２】イメージファイバ403 はガラスファイバで
あり、その先端部には、集光レンズ407 を備えている。
また、イメージファイバ403 の他端は、蛍光撮像ユニッ
ト420 へ接続され、その出射端には、青色波長帯域の光
を透過させる帯域フィルタ要素404aおよび全測定波長帯
域の光を透過させる帯域フィルタ要素404bから成る色フ
ィルタ404 が蒸着されている。それぞれの帯域フィルタ
要素は、図１０に示すようにイメージファイバ403 の素
線の端面に交互に蒸着されている。

【００７３】照明ユニット410 は、通常像観察用の白色
光L5を発する白色光源411 、該白色光源411 に電気的に
接続された白色光源用電源412 、蛍光観察用の励起光L7
を発するＧａＮ系半導体レーザ414 および該ＧａＮ系半
導体レーザ414 に電気的に接続されている励起光源用電
源415 を備えている。

【００７４】撮像ユニット420 は、励起光L7を照射され
た測定部30から発せられた蛍光L8から励起光近傍の波長
である４３０nm以下の波長帯域をカットする励起光カッ
トフィルタ421 と、ＥＢ−ＣＣＤ423 と、該ＥＢ−ＣＣ
Ｄ423 を駆動する駆動回路424 およびＥＢ−ＣＣＤ423
用の高圧電源425とを備えている。なおＥＢ−ＣＣＤ423
の構成は、図７に示すＥＢ−ＣＣＤ310 からモザイク
フィルタ303 を除いたものと同様である。

【００７５】蛍光画像処理ユニット430 は、ＥＢ−ＣＣ
Ｄ423 で撮像された画像信号をデジタル化するA/D 変換
回路431 、青色波長帯域の帯域フィルタ要素404aに対応
するＥＢ−ＣＣＤ423 の画素で検出された画像信号を記
憶するフレームメモリ432 と、全測定波長帯域の帯域フ
ィルタ要素404bに対応する画素で検出された画像信号を
記憶するフレームメモリ433 と、各フレームメモリに記
憶された画像信号から疑似カラー画像信号を作成し、ス
ーパーインポーザ450 へ出力する画像信号処理回路434
とを備えている。

【００７６】通常画像処理ユニット440 は、ＣＣＤ408
で得られた画像信号をデジタル化するA/D 変換回路441
およびカラー画像信号を作成する信号処理回路442 とを
備えている。スーパインポーザ450 は、信号処理回路43
4 から出力された疑似カラー画像信号と信号処理回路44
2 から出力されたカラー画像信号をインポーズし、モニ
タ470 へ出力する。

【００７７】コントローラ460 は、各ユニットおよびス
ーパーインポーザ450 に接続され、動作タイミングを制
御する。また、イメージファイバ403 が取り付けられた
後、イメージファイバ403 を介してＥＢ−ＣＣＤ423 入
射された光に基づいて、ＥＢ−ＣＣＤ423 の各画素が、
帯域フィルタ要素404aを透過した光を受光しているの
か、帯域フィルタ要素404bを透過した光を受光している
かを検出し、透過した帯域フィルタ要素の波長帯域と画
素の対応関係を図示省略したルックアップテーブルに記
憶し、帯域フィルタ要素404aと対応している画素の画像
信号は、フレームメモリ432 に記憶され、帯域フィルタ
要素404bに対応している画素の画像信号は、フレームメ
モリ423 に記憶されるように制御する。

【００７８】なお、色フィルタ404 の各帯域フィルタ要
素は、イメージファイバ403 の素線の端面に取り付けら
れているため、各帯域フィルタ要素を透過した光像がＥ
Ｂ−ＣＣＤ423 の撮像面で占める面積は、ＥＢ−ＣＣＤ
423 の各撮像画素が占める面積に比べ、かなり大きなも
のであり、各帯域フィルタ要素には、多数の画素が対応
する。また、帯域フィルタ要素404aを透過した光と帯域
フィルタ要素404bを透過した光が混合された光を受光し
ている画素は、画像信号をどちらのフレームメモリにも
記憶されない。

【００７９】以下、本発明による蛍光撮像装置を適用し
た上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。最初
に、本内視鏡装置において、通常像を表示する際の作用
を説明する。

【００８０】通常像表示時には、コントローラ460 から
の信号に基づき白色光源用電源412が駆動され、白色光
源411 から白色光L5が射出される。白色光L5は、レンズ
413を経て白色光ライトガイド401aに入射され、内視鏡
先端部まで導光された後、照明レンズ405 から測定部30
へ照射される。白色光L5の反射光L6は対物レンズ406に
よって集光され、プリズム409 に反射して、ＣＣＤ408
に結像される。

【００８１】ＣＣＤ408 で得られた信号は、A/D 変換回
路441 に伝送され、デジタル信号に変換され、通常画像
信号処理回路442 で、カラー画像信号に変換され、スー
パーインポーザ450 に出力される。スパーインポーザ45
0 では、上記通常像のカラー画像信号と後述する蛍光像
の疑似カラー画像信号とをインポーズし、モニタ470へ
出力する。

【００８２】次に、蛍光画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。コントローラ460 からの信号に基づき、
励起光源用電源415 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ
414から波長４１０nmの励起光L7が射出される。励起光L
7は、レンズ416 を透過し、励起光ライトガイド401bに
入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ
405 から測定部30へ照射される。

【００８３】励起光L7を照射されることにより生じる測
定部30からの蛍光L8は、集光レンズ407 により集光さ
れ、イメージファイバ403 の先端に入射され、イメージ
ファイバ403 を経て、色フィルタ404 を透過し、蛍光撮
像ユニット420 の励起光カットフィルタ421 に入射す
る。レンズ422 により蛍光L8は、ＥＢ−ＣＣＤ423 の光
電面に結像される。ＥＢ−ＣＣＤ423 において、蛍光像
は光電変換され、光の強弱に応じた電気信号に変換され
て出力される。A/D 変換回路431 では、ＥＢ−ＣＣＤ42
3 から出力された画像信号をデジタル化する。

【００８４】またコントローラ460 では、帯域フィルタ
要素404aと対応するＥＢ−ＣＣＤ423 の画素で撮像され
た画像信号は、フレームメモリ432 に記憶させ、帯域フ
ィルタ要素404bと対応するＥＢ−ＣＣＤ423 の画素で撮
像された画像信号はフレームメモリ423 に記憶させる。

【００８５】画像信号処理回路434 では、フレームメモ
リ432 に記憶された青色波長帯域の画像信号の信号強度
Ｂ３およびフレームメモリ433 に記憶された全測定波長
帯域の画像信号の信号強度Ｗ３を用いて、NTSC方式によ
る色差マトリクス演算を行い、疑似カラー画像信号であ
る疑似輝度信号Ｙ３、疑似色差信号Ｒ３−Ｙ３およびＢ
３−Ｙ３を、図４に示した画像信号処理回路324 と同様
に、各画素毎に、異なる波長帯域の信号強度が検出され
る最も近い画素の信号強度を用いて算出する。各画素毎
の疑似カラー画像信号（疑似輝度信号Ｙ３、疑似色差信
号Ｒ３−Ｙ３およびＢ３−Ｙ３）はスーパーインポーザ
450 へ出力される。スパーインポーザ450 では、通常像
のカラー画像信号と蛍光像の疑似カラー画像信号とをイ
ンポーズし、モニタ470 へ出力する。

【００８６】モニタ470 では、上記カラー画像信号およ
び疑似カラー画像信号を色信号へ変換し、通常像31およ
び蛍光像32として表示する。蛍光像32では、正常組織か
ら発せられた蛍光は、白に近いピンク色で表示され、一
方病変組織から発せられた蛍光は、赤に近いピンク色で
表示される。観察者は蛍光像32の表示色に基づいて測定
部30の組織性状を推測可能となる。なお、上記一連の動
作はコントローラ460によって制御される。

【００８７】従って、青色波長帯域の光を透過させる帯
域フィルタ要素404aと、全測定波長帯域の光を透過させ
る帯域フィルタ要素404bからなる色フィルタ404 がイメ
ージファイバ403 の出射端に取り付けられているため、
１つのＥＢ−ＣＣＤ423 のみを使用して、蛍光L7から２
つの波長帯域の画像信号を取得することができるので、
第２の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００８８】さらに、コントローラ460 が、色フィルタ
404 が取り付けられたイメージファイバ403 を取り付け
後、イメージファイバ403 を介してＥＢ−ＣＣＤ423 に
入射された光に基づいて、各帯域フィルタ要素とＥＢ−
ＣＣＤ423 の各画素の対応関係を検出し、その対応関係
をルックアップテーブルに記憶することにより、ＥＢ−
ＣＣＤ423 から出力される画像信号の信号処理が容易に
なる。

【００８９】さらに、イメージファイバ403 を介して蛍
光像を取得する場合には、蛍光画像の解像度は、イメー
ジファイバ403 の解像度により決定されるため、各帯域
フィルタ要素の面積をイメージファイバ403 の素線の端
面の面積以下に小さくしても、解像度が向上することは
ない。このため、各帯域フィルタ要素を各素線の端面上
に配設すれば、蛍光画像の解像度を低下させることのな
い範囲で、一枚一枚の帯域フィルタ要素の面積を大きな
面積とすることができ、色フィルタの製造、および配設
が容易化される。

【００９０】なお、上記各実施の形態では、所定波長帯
域の信号強度の比率を加色混合法により表示し、信号強
度の比率を表示色の色合いの変化として表したが、加色
混合法を用いることなく、検出した２つの波長帯域の信
号強度の除算を行い、除算値を表示したり、また除算値
を予め正常組織および病変組織から取得した蛍光から求
めた除算値に基づいて設定されたを基準値と検出した除
算値とを比較した比較結果を表示することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蛍光撮像装置を適用した第１の具
体的な実施の形態である蛍光画像表示装置の概略構成図

【図２】モザイクフィルタの概略構成図

【図３】上記モザイクフィルタを構成する帯域フィルタ
要素の透過波長帯域を示す図

【図４】本発明による蛍光撮像装置を適用した第２の具
体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図

【図５】上記第２の具体的な実施の形態の内視鏡装置に
使用されるＩＣＣＤの概略構成図

【図６】本発明による蛍光撮像装置を適用した第３の具
体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図

【図７】第３の具体的な実施の形態の内視鏡装置に使用
されるＥＢ−ＣＣＤの概略構成図

【図８】上記第２の具体的な実施の形態の内視鏡装置に
使用されるモザイクフィルタを構成する帯域フィルタ要
素の透過波長帯域を示す図

【図９】本発明による蛍光撮像装置を適用した第４の具
体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図

【図１０】上記第４の具体的な実施の形態の内視鏡装置
に使用される色フィルタの概略構成図

【図１１】正常組織および病変組織から発せられる蛍光
のスペクトル強度分布図

【符号の説明】

10,20,30 測定部 11,21,31 蛍光像 32 通常像 100,210、410 照明ユニット 101,211,414 ＧａＮ系半導体レーザ 110,220,300,420 蛍光撮像ユニット 112,223,303 モザイクフィルタ 116,230 ＩＣＣＤ 120,320,430 蛍光画像処理ユニット 130,230,330,460 コントローラ 140,470 モニタ 200,400 内視鏡 201,401 ライトガイド 202,403 イメージファイバ 230,423 ＥＢ−ＣＣＤ 402 ＣＣＤケーブル 404 色フィルタ 408 ＣＣＤ撮像素子 440 通常画像処理ユニット 450 スーパーインポーザ L1,L3,L7 励起光 L2,L4,L8 蛍光 L5 白色光 L6 反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA09 EA01 FA01 FA06 GA04 GA21 GB01 HA15 KA05 LA03 NA01 NA06 4C061 AA00 BB02 CC09 DD00 FF46 HH51 LL01 LL08 MM01 MM05 NN05 SS21 WW04 WW08 WW10 WW17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励起光を被測定部に照射する励起光照射
手段と、前記励起光の照射により前記被測定部から発せ
られた蛍光を撮像する増倍型撮像手段とを有する蛍光撮
像装置において、異なる透過波長帯域を有する少なくも２種類の帯域フィ
ルタ要素が２次元平面上で多数交互に組み合わされたフ
ィルタ手段が、前記被測定部と前記増倍型撮像手段の間
の結像面に設けられ、前記各帯域フィルタ要素が前記増倍型撮像手段の画素の
少なくも１つに対応しているものであることを特徴とす
る蛍光撮像装置。
【請求項２】前記フィルタ手段が前記増倍型撮像手段
の受光面上に配設されるものであることを特徴とする請
求項１記載の蛍光撮像装置。
【請求項３】前記被測定部と前記増倍型撮像手段との
間にイメージファイバ手段が設けられ、前記各帯域フィ
ルタ要素が前記イメージファイバ手段の各素線の端面上
に配設されるものであることを特徴とする請求項１記載
の蛍光撮像装置。
【請求項４】前記各帯域フィルタ要素と前記増倍型撮
像手段の各画素との対応関係を記憶する対応関係記憶手
段を備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１
項記載の蛍光撮像装置。
【請求項５】前記対応関係記憶手段が、前記フィルタ
手段を配設後に、該フィルタ手段を介して前記増倍型撮
像手段に入射された光に基づいて、前記各帯域フィルタ
要素と前記倍増型撮像手段の各画素の対応関係を検出
し、記憶するものであることを特徴とする請求項４記載
の蛍光撮像装置。
【請求項６】前記フィルタ手段が、前記各帯域フィル
タ要素を透過した光像が前記増倍型撮像手段の撮像面で
占める領域が、前記増倍型撮像手段の各画素が占める領
域を２倍に拡大した領域よりも大きい領域となるように
構成されていることを特徴とする請求項１から５いずれ
か１項記載の蛍光撮像装置。