JP2002119464A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体に応じて相互に適正にレベル調整され
た良好な参照画像信号及び蛍光画像信号を取得可能な電
子内視鏡装置を、提供する。 【解決手段】 白色光を透過させる透過部２５１，２６
１が形成されたロータリーシャッタ２５，２６同士を同
軸に対向させ、これらの位相を調節することにより、両
透過部２５１，２６１同士が重なった透過領域αの周方
向の長さを調節する。同様に、励起光を透過させる透過
部２８１，２９１が形成されたロータリーシャッタ２
８，２９同士を同軸に対向させ、これらの位相を調節す
ることにより、両透過部２８１，２９１同士が重なった
透過領域βの周方向の長さを調節する。各透過領域α，
βを夫々変化させることにより、白色光による参照画像
信号と生体の自家蛍光による蛍光画像信号のレベルを調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体から発せられ
る自家蛍光による蛍光観察が可能な電子内視鏡装置に、
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検体（生体の体腔壁等）のカラ
ー画像を取得する電子内視鏡装置が、利用されている。
なお、被検体のカラー画像を取得する方式の一つとし
て、いわゆる面順次方式が知られている。この面順次方
式は、被検体が青色（Ｂ）光，緑色（Ｇ）光，及び赤色
（Ｒ）光により照射されている際のモノクロ画像信号を
個別に取得して、これら各モノクロ画像信号を合成する
ことによりカラー画像信号を取得する方式である。

【０００３】また、生体に紫外光等の励起光を照射した
場合に、この生体から発せられる蛍光（自家蛍光）によ
り、生体を観察する電子内視鏡装置が利用されている。
なお、病変の生じた生体組織から発せられる自家蛍光の
強度は、健康な生体組織から発せられる自家蛍光の強度
よりも小さいことが知られている。従って、術者は、こ
の自家蛍光による被検体の蛍光画像を観察（蛍光観察）
することにより、その蛍光強度の小さい領域に、病変が
生じている可能性が高いと、認識することができる。

【０００４】さらに、最近では、この蛍光観察の機能が
組み込まれた上記面順次方式の電子内視鏡装置が、提案
されている。この電子内視鏡装置は、被検体のカラー画
像と被検体の自家蛍光による画像とを切り換えて、モニ
タに動画表示することができる。即ち、術者は、この電
子内視鏡装置を、被検体のカラー画像を取得する通常観
察状態と、被検体の自家蛍光による画像を取得する蛍光
観察状態とに、切り換えることができる。

【０００５】この電子内視鏡装置は、被検体への照明光
を射出する光源ユニット，及び，照明光により照明され
た被検体を撮像するＣＣＤを、備えている。そして、電
子内視鏡装置が通常観察状態にある場合には、その光源
ユニットからは、Ｂ光，Ｇ光，及びＲ光が、順次繰り返
し射出される。一方、電子内視鏡装置が蛍光観察状態に
ある場合には、その光源ユニットからは、励起光，及び
白色光が、交互に繰り返し射出される。

【０００６】図１４は、光源ユニットから射出される照
明光及びＣＣＤによる画像取得のタイミングチャートで
ある。まず、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、電
子内視鏡装置が通常観察状態にある場合の処理について
説明する。この図１４の（Ａ）は、電子内視鏡装置が通
常観察状態にある場合のＣＣＤの動作を示している。ま
た、この図１４の（Ｂ）は、電子内視鏡装置が通常観察
状態にある場合に、光源ユニットから射出される照明光
の照射期間を示している。

【０００７】この光源ユニットからＢ光が射出される
「Ｂ照射」期間が、ＣＣＤの「Ｂ蓄積」期間に相当す
る。即ち、被検体にＢ光が照射された状態において、Ｃ
ＣＤの各画素には、Ｂ光による被検体像に対応した電荷
が蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後の
「Ｂ転送」期間中に、Ｂ画像信号として出力される。

【０００８】この「Ｂ転送」期間の直後の「Ｇ蓄積」期
間は、光源ユニットからＧ光が射出される「Ｇ照射」期
間に対応している。この「Ｇ蓄積」期間において、ＣＣ
Ｄの各画素には、Ｇ光による被検体像に対応した電荷が
蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後の「Ｇ
転送」期間中に、Ｇ画像信号として出力される。

【０００９】この「Ｇ転送」期間の直後の「Ｒ蓄積」期
間は、光源ユニットからＲ光が射出される「Ｒ照射」期
間に対応している。この「Ｒ蓄積」期間において、ＣＣ
Ｄの各画素には、Ｒ光による被検体像に対応した電荷が
蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後の「Ｒ
転送」期間中に、Ｒ画像信号として出力される。

【００１０】そして、このＣＣＤから順次出力されるＢ
画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信号に基づき、被検
体のカラー画像を示すカラー画像信号が生成される。

【００１１】次に、図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）を参照し
て、電子内視鏡装置が蛍光観察状態にある場合の処理に
ついて説明する。この図１４の（Ｃ）は、電子内視鏡装
置が蛍光観察状態にある場合のＣＣＤの動作を示してい
る。また、この図１４の（Ｄ）は、電子内視鏡装置が蛍
光観察状態にある場合に、光源ユニットから射出される
照明光の照射期間を示している。

【００１２】被検体は励起光（ＵＶ光）により照射され
ると、自家蛍光（Ｆ光）を発する。すると、ＣＣＤは、
このＦ光による被検体像を撮像する。このため、光源ユ
ニットから励起光（ＵＶ光）が射出される「ＵＶ照射」
期間が、ＣＣＤの「Ｆ蓄積」期間に相当する。即ち、被
検体にＵＶ光が照射された状態において、ＣＣＤの各画
素には、Ｆ光による被検体像に対応した電荷が蓄積され
る。このように蓄積された電荷は、直後の「Ｆ転送」期
間中に、Ｆ画像信号（蛍光画像信号）として出力され
る。

【００１３】一方、光源ユニットから白色光（Ｗ光）が
射出される「Ｗ照射」期間が、ＣＣＤの「Ｗ蓄積」期間
に相当する。即ち、被検体にＷ光が照射された状態にお
いて、ＣＣＤの各画素には、Ｗ光による被検体像に対応
した電荷が蓄積される。このように蓄積された電荷は、
直後の「Ｗ転送」期間中に、Ｗ画像信号（参照画像信
号）として出力される。

【００１４】そして、このＣＣＤから出力されるＦ画像
信号，及びＷ画像信号に基づき、被検体の診断用画像信
号が生成される。即ち、Ｗ画像信号からＦ画像信号が減
算されることにより、診断用画像信号が生成される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記の電子内視鏡装置
では、図１４の（Ｄ）に示されるように、「Ｗ照射」期
間と「ＵＶ照射」期間とは、同じ長さになっている。従
って、図１４の（Ｃ）に示されるように、「Ｗ蓄積」期
間と「Ｆ蓄積」期間とは、同じ長さになっている。

【００１６】なお、被検体から発せられる自家蛍光は、
極めて微弱である。このため、診断用画像生成のために
は、予め、これらＷ画像信号及びＦ画像信号は、それら
の強度が同等となるように調整（レベル調整）されなけ
ればならない。即ち、微弱な自家蛍光に基づくＦ画像信
号は、その強度がＷ画像信号の強度と同等になるよう
に、大幅に増幅されなければならない。

【００１７】しかし、観察対象となる被検体に対応させ
て、Ｆ画像信号の増幅率，及びＷ画像信号の増幅率を夫
々設定するレベル調整は、手間のかかる作業である。ま
た、生体の部位毎に、正常な組織が発する自家蛍光の強
度は異なる。従って、術者は、観察対象となる被検体の
種類が変わる度に、煩雑なレベル調整を行う必要があ
る。

【００１８】なお、画像信号の増幅は、通常、電子回路
によりなされている。このため、Ｆ画像信号は、電子回
路により大幅に増幅されることにより、そのＳ／Ｎ比が
低下してしまう。従って、得られる診断用画像信号に
は、ノイズが多く混入してしまう。

【００１９】そこで、被検体に応じて相互に適正にレベ
ル調整された良好な参照画像信号及び蛍光画像信号を取
得可能な電子内視鏡装置を提供することを、本発明の課
題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
装置は、上記課題を解決するために、以下のような構成
を採用した。

【００２１】即ち、この電子内視鏡装置は、被検体を照
明する照明光学系と、可視光，及び，生体組織自体から
の蛍光を励起する励起光を発し、これら可視光と励起光
とを交互に切り換えて繰り返し前記照明光学系へ導くと
ともに、励起光を射出する期間と可視光を射出する期間
とを夫々変化させる光源ユニットと、前記被検体表面か
らの光のうちの励起光以外の成分を収束させて、この被
検体表面の像を形成する対物光学系と、前記対物光学系
によって形成された被検体表面の像を撮像して画像信号
に変換する撮像素子と、前記撮像素子により取得された
画像信号のうち、前記照明光学系に可視光が導かれてい
る期間に対応する部分に基づいて参照画像信号を生成
し、前記照明光学系に励起光が導かれている期間に対応
する部分に基づいて蛍光画像信号を生成するプロセッサ
とを、備えたことを特徴とする。

【００２２】このように構成されると、光源ユニット
が、励起光を射出する期間と可視光を射出する期間とを
夫々変化させることにより、参照画像信号の強度と蛍光
画像信号の強度とを適切に調整（レベル調整）すること
ができる。

【００２３】このレベル調整は、照明光学系が所定のチ
ャートを照明している状態で、なされる。このチャート
は、可視光により照射されると該可視光を所定の反射率
で反射させるとともに励起光により照射されると励起し
て該励起光の強度に応じた強度の蛍光を発する。なお、
このチャートによる可視光の反射及び蛍光についての特
性は、被検体と同等である。このレベル調整により、参
照画像信号の強度と蛍光画像信号の強度との比は、１に
設定されてもよく、その他の所定の値に設定されてもよ
い。

【００２４】なお、参照画像信号及び蛍光画像信号の増
幅は、主に、可視光及び励起光の照射期間を夫々変化さ
せることにより、なされる。但し、該照射期間が最大限
変化したとしても参照画像信号の強度と蛍光画像信号の
強度との比が所望の値にならない場合には、電子回路に
よる増幅が併用されてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態による電子内視鏡装置について、説明する。図
１は、この電子内視鏡装置の構成図である。この図１に
示されるように、電子内視鏡装置は、電子内視鏡１，及
び，外部装置（光源・プロセッサ装置）２を、備えてい
る。

【００２６】まず、電子内視鏡（以下、内視鏡と略記）
１について説明する。この内視鏡１は、図１にはその形
状が示されていないが、生体内に挿入される可撓管状の
挿入部，この挿入部の基端側に対して一体に連結された
操作部，及び，この操作部と外部装置２とを連結するラ
イトガイド可撓管を、備えている。

【００２７】内視鏡１の挿入部の先端は、硬質部材製の
図示せぬ先端部により封止されている。また、この挿入
部の先端近傍の所定領域には、図示せぬ湾曲機構が組み
込まれており、当該領域を湾曲させることができる。操
作部には、湾曲機構を湾曲操作するためのダイヤル，及
び各種操作スイッチが、設けられている。

【００２８】この内視鏡１の先端部には、少なくとも３
つの開口が開けられており、これら３つの開口のうちの
２つは、配光レンズ１１，及び，対物レンズ１２によ
り、夫々封止されている。なお、他の開口は、鉗子孔と
して利用される。

【００２９】さらに、内視鏡１は、ライトガイド１３を
有している。このライトガイド１３は、光ファイバが多
数束ねられてなるファイババンドルから構成されてい
る。そして、このライトガイド１３は、その先端面（出
射面）を配光レンズ１１に対向させるとともに、挿入
部，操作部及びライトガイド可撓管内を引き通され、そ
の基端側が外部装置２内に引き込まれている。なお、こ
れらライトガイド１３及び配光レンズ１１は、照明光学
系に相当する。

【００３０】また、内視鏡１は、撮像素子としてのＣＣ
Ｄ（charge-coupled device）エリアセンサ１４を備え
ている。このＣＣＤエリアセンサ（以下ＣＣＤと略記）
１４の撮像面は、内視鏡１の先端部が被検体に対向配置
された状態において、対物レンズ１２が当該被検体の像
を結ぶ位置に、配置されている。なお、これら対物レン
ズ１２及びＣＣＤ１４間の光路中には、図示せぬ励起光
カットフィルタが、挿入配置されている。この励起光カ
ットフィルタは、生体の自家蛍光を励起する励起光を遮
断するとともに、可視光を透過させる。これら対物レン
ズ１２及び励起光カットフィルタは、対物光学系に相当
する。

【００３１】なお、図１における符号１５及び１６は、
内視鏡１の操作部に設けられた複数の操作スイッチのう
ちの２つを、模式的に示している。第１の操作スイッチ
１５は、後述する通常観察状態と蛍光観察状態とを切り
換えるために、用いられる。一方、第２の操作スイッチ
１６は、後述するレベル調整を実行するために、用いら
れる。

【００３２】次に、外部装置２について説明する。この
外部装置２は、図２に示されるように、光源ユニット２
０，並びに，タイミングコントローラＴ１，画像信号処
理回路Ｔ２及びシステムコントローラＴ３を有するプロ
セッサＴを、備えている。

【００３３】この外部装置２における光源ユニット２０
は、白色光源２１及び励起光源２２を、備えている。一
方の白色光源２１は、図示せぬキセノンランプ及びリフ
レクタを、有している。そして、この白色光源２１は、
そのキセノンランプが発した白色光を、リフレクタで反
射させることにより、平行光として射出する。なお、こ
の白色光源２１は、可視光源に相当する。他方の励起光
源２２は、図示せぬＵＶランプ及びリフレクタを、有し
ている。なお、この励起光源２２のＵＶランプは、生体
の自家蛍光を励起する紫外帯域の励起光を、発する。そ
して、この励起光源２２は、そのＵＶランプが発した励
起光を、リフレクタで反射させることにより、平行光と
して射出する。

【００３４】白色光源２１から発せられた白色光の光路
上には、集光レンズ２３が、配置されている。この集光
レンズ２３は、入射した平行光を、ライトガイド１３の
基端面（入射面）に収束させる。

【００３５】この集光レンズ２３から射出された収束光
の光路上におけるライトガイド１３以前の所定位置に
は、ＲＧＢホイール２４が挿入される。このＲＧＢホイ
ール２４は、図３の（Ａ）に示されるように、円板状に
形成され、その外周に沿ったリング状の部分に、互いに
同形状の３つの開口が等間隔で開けられている。これら
各開口には、青色光（Ｂ光）のみを透過させるＢフィル
タ２４１，緑色光（Ｇ光）のみを透過させるＧフィルタ
２４２，及び，赤色光（Ｒ光）のみを透過させるＲフィ
ルタ２４３が、夫々填め込まれている。

【００３６】なお、図３の（Ａ）に示された例では、こ
れら各フィルタ２４１〜２４３は、同形状であるが、当
該ホイール２４の周方向に沿った長さが互いに異なって
いてもよい。即ち、ホイール２４の周方向に沿った長さ
が長いものから順に、Ｂフィルタ２４１，Ｇフィルタ２
４２，Ｒフィルタ２４３となっていてもよい。

【００３７】このＲＧＢホイール２４は、モータ２４Ｍ
に連結されている。そして、ＲＧＢホイール２４は、モ
ータ２４Ｍに駆動されて回転し、そのＢフィルタ２４
１，Ｇフィルタ２４２，及びＲフィルタ２４３を、順次
繰り返して光路中に挿入する。なお、このモータ２４Ｍ
は、ステージ２４Ｇに対して固定されている。このステ
ージ２４Ｇは、移動機構２４Ｓに取り付けられている。
そして、この移動機構２４Ｓは、モータ２４Ｍ及びＲＧ
Ｂホイール２４を、図２の上下方向へ移動させる。即
ち、この移動機構２４Ｓは、ＲＧＢホイール２４を、そ
の各フィルタ２４１〜２４３を光路中に挿入可能となる
挿入位置，又は，光路から退避した退避位置へ、移動さ
せる。

【００３８】なお、図２のＲＧＢホイール２４は、退避
位置にある。そして、このＲＧＢホイール２４は、図２
の状態から図２の上下方向における上向きへ移動するこ
とにより、挿入位置をとる。このＲＧＢホイール２４に
連結されたモータ２４Ｍ，及び移動機構２４Ｓは、ホイ
ール駆動機構に相当する。

【００３９】また、白色光源２１から発せられた白色光
の光路上における当該白色光源２１の直後には、一対の
ロータリーシャッタ２５，２６が、挿入される。図３の
（Ｂ）には、第１のロータリーシャッタ２５が示されて
いる。なお、第２のロータリーシャッタ２６は、この第
１のロータリーシャッタ２５と同様に構成されている。
この図３の（Ｂ）に示されるように、ロータリーシャッ
タ２５は、円板状に形成され、その外周に沿ったリング
状の部分における半周程度の領域に、１つの開口が開け
られている。この開口には、透明な平行平板状の光学部
材が填め込まれている。この光学部材が、白色光を透過
させる透過部（可視光透過部）２５１になっている。

【００４０】これら両ロータリーシャッタ２５，２６
は、互いに同軸に対向させて、用いられる。図４の
（Ｉ）に示されるように、第１のロータリーシャッタ２
５の透過部２５１と、第２のロータリーシャッタ２６の
透過部２６１とは、完全に重なるように対向しているの
ではなく、所定の領域においてのみ重なるように対向し
ている。このため、これら各透過部２５１，２６１より
も周方向に短い透過領域αのみが、透明になっている。

【００４１】図２に示されるように、これら各ロータリ
ーシャッタ２５，２６は、夫々、モータ２５Ｍ，２６Ｍ
に連結されている。そして、第１のロータリーシャッタ
２５は、モータ２５Ｍに駆動されて回転し、第２のロー
タリーシャッタ２６は、モータ２６Ｍに駆動されて回転
する。

【００４２】これら両ロータリーシャッタ２５，２６
は、その中心軸を、白色光源２１から射出される白色光
の光路に対して平行に向けている。なお、第１のロータ
リーシャッタ２５は、第２のロータリーシャッタ２６よ
りも光路上における前側に、配置されている。そして、
これら両ロータリーシャッタ２５，２６が互いに等しい
速度で回転すると、透過領域αは、間欠的に白色光の光
路中に挿入される。

【００４３】また、各モータ２５Ｍ，２６Ｍは、夫々、
ステージＧ１に対して固定されている。このステージＧ
１は、移動機構Ｓ１に取り付けられている。そして、こ
の移動機構Ｓ１は、ステージＧ１を、図２の上下方向へ
移動させる。即ち、この移動機構Ｓ１は、ステージＧ１
を、両ロータリーシャッタ２５，２６の透過領域αが光
路中に挿入可能となる挿入位置，又は，光路から退避し
た退避位置へ、移動させる。なお、図２のステージＧ１
は、挿入位置にある。そして、このステージＧ１は、図
２の状態から図２の上下方向における上向きへ移動する
ことにより、退避位置をとる。

【００４４】なお、ロータリーシャッタ２６と集光レン
ズ２３との間の所定位置において、白色光の光路と励起
光の光路とは、直交している。即ち、励起光源２２は、
発した励起光が、白色光源２１から発せられた白色光の
光路上における上記所定位置で、当該白色光の光路と直
交するように、配置されている。これら白色光及び励起
光の光路同士が直交する位置には、ハーフミラー２７
が、挿入される。このハーフミラー２７は、該ハーフミ
ラー２７を透過した白色光の光路と同じ光路上を励起光
が進むように、この励起光を反射させる。

【００４５】また、励起光源２２から発せられた励起光
の光路上におけるハーフミラー２７以前の位置には、一
対のロータリーシャッタ２８，２９が、挿入される。図
３の（Ｃ）には、第３のロータリーシャッタ２８が示さ
れている。なお、第４のロータリーシャッタ２９は、こ
の第３のロータリーシャッタ２８と同様に構成されてい
る。この図３の（Ｃ）に示されるように、ロータリーシ
ャッタ２８は、円板状に形成され、その外周に沿ったリ
ング状の部分における半周程度の領域に、１つの開口が
開けられている。この開口には、透明な平行平板状の光
学部材が填め込まれている。この光学部材が、励起光を
透過させる透過部（励起光透過部）２８１になってい
る。

【００４６】これら両ロータリーシャッタ２８，２９
は、互いに同軸に対向させて、用いられる。図４の（Ｉ
Ｉ）に示されるように、第３のロータリーシャッタ２８
の透過部２８１と、第４のロータリーシャッタ２９の透
過部２９１とは、完全に重なるように対向しているので
はなく、所定の領域においてのみ重なるように対向して
いる。このため、これら各透過部２８１，２９１よりも
周方向に短い透過領域βのみが、透明になっている。

【００４７】図２に示されるように、これら各ロータリ
ーシャッタ２８，２９は、夫々、モータ２８Ｍ，２９Ｍ
に連結されている。そして、第３のロータリーシャッタ
２８は、モータ２８Ｍに駆動されて回転し、第４のロー
タリーシャッタ２９は、モータ２９Ｍに駆動されて回転
する。

【００４８】これら両ロータリーシャッタ２８，２９
は、その中心軸を、励起光源２２から射出される励起光
の光路に対して平行に向けている。なお、第３のロータ
リーシャッタ２８は、第４のロータリーシャッタ２９よ
りも光路上における前側に、配置される。そして、これ
ら両ロータリーシャッタ２８，２９が互いに等しい速度
で回転すると、透過領域βは、間欠的に励起光の光路中
に挿入される。

【００４９】なお、上記のハーフミラー２７，及び各モ
ータ２８Ｍ，２９Ｍは、夫々、ステージＧ２に対して固
定されている。このステージＧ２は、移動機構Ｓ２に連
結されている。そして、この移動機構Ｓ２は、ステージ
Ｇ２を、図２の上下方向へ移動させる。

【００５０】この移動機構Ｓ２は、ステージＧ２を移動
させることにより、ハーフミラー２７，並びに，両モー
タ２８Ｍ，２９Ｍ，及び両ロータリーシャッタ２８，２
９を、図２の上下方向へ移動させる。即ち、移動機構Ｓ
２は、ステージＧ２を、ハーフミラー２７が白色光の光
路中に挿入された挿入位置，又は，ハーフミラー２７が
白色光の光路から退避した退避位置へ、移動させる。な
お、図２のステージＧ２は、挿入位置にある。そして、
このステージＧ２は、図２に示された状態から図２の上
下方向における下向きへ移動することにより、退避位置
をとる。

【００５１】また、プロセッサＴにおけるタイミングコ
ントローラＴ１，画像信号処理回路Ｔ２，及びシステム
コントローラＴ３は、相互に接続されている。このプロ
セッサＴのタイミングコントローラＴ１は、ドライバを
介して、各モータ２４Ｍ，２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２
９Ｍに、夫々接続されている。そして、このタイミング
コントローラＴ１は、これら各モータ２４Ｍ，２５Ｍ，
２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍを夫々同期させて、等速回転さ
せる。なお、ドライバ及び各モータ２４Ｍ，２５Ｍ，２
６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの制御については、後述する。

【００５２】このプロセッサＴのシステムコントローラ
Ｔ３は、各移動機構２４Ｓ，Ｓ１，Ｓ２と、夫々接続さ
れている。そして、このシステムコントローラＴ３は、
移動機構２４Ｓを制御することにより、ＲＧＢホイール
２４を挿入位置へ移動させるとともに、各移動機構Ｓ
１，Ｓ２を夫々制御することにより、各ステージＧ１，
Ｇ２を退避位置へ移動させることができる。この状態に
おいて、光源ユニット２０が、通常観察状態にあると称
される。

【００５３】一方、図２に示されるように、システムコ
ントローラＴ３が、移動機構２４Ｓを制御することによ
り、ＲＧＢホイール２４を退避位置へ移動させるととも
に、両移動機構Ｓ１，Ｓ２を夫々制御することにより、
両ステージＧ１，Ｇ２を挿入位置へ移動させることがで
きる。この状態において、光源ユニット２０が、蛍光観
察状態にあると称される。

【００５４】なお、システムコントローラＴ３は、操作
スイッチ１５の状態に応じて、光源ユニット２０を通常
観察状態又は蛍光観察状態に切り換える。即ち、術者
は、操作スイッチ１５を切り換えることにより、光源ユ
ニット２０を通常観察状態又は蛍光観察状態に切り換え
る。

【００５５】この光源ユニット２０が通常観察状態にあ
る場合に、白色光源２１から発せられた白色光は、集光
レンズ２３へ入射する。一方、ステージＧ２は、退避位
置にあるので、励起光源２２から発せられた励起光は、
集光レンズ２３へは入射しない。また、ステージＧ１
も、退避位置にある。従って、光源ユニット２０が通常
観察状態にある場合には、集光レンズ２３には、常時、
白色光のみが入射する。

【００５６】この集光レンズ２３を透過した白色光は、
ＲＧＢホイール２４の各フィルタ２４１〜２４３によ
り、Ｂ光，Ｇ光，及びＲ光に順次変換される。これらＢ
光，Ｇ光，及びＲ光は、ライトガイド１３の基端面（入
射面）に収束する。そして、これらＢ光，Ｇ光，及びＲ
光は、このライトガイド１３により導かれて、配光レン
ズ１１へ向かう。すると、配光レンズ１１からは、これ
らＢ光，Ｇ光，及びＲ光が、順次、繰り返し射出され
る。

【００５７】この配光レンズ１１から射出されたＢ光，
Ｇ光，及びＲ光が、順次、被検体を照射している際に、
内視鏡１の対物レンズ１２は、ＣＣＤ１４の撮像面近傍
に被検体像を形成する。この被検体像は、ＣＣＤ１４に
より画像信号に変換される。なお、図１に示されるよう
に、ＣＣＤ１４は、プロセッサＴのタイミングコントロ
ーラＴ１に接続されており、このタイミングコントロー
ラＴ１から送信された駆動信号に従って、画像信号を出
力する。また、プロセッサＴの画像信号処理回路Ｔ２
は、ＣＣＤ１４に接続されており、このＣＣＤ１４から
出力された画像信号を取得する。

【００５８】図５は、光源ユニット２０が通常観察状態
にある場合の照明及び画像取得のタイミングチャートで
ある。なお、この図５の（Ａ）は、タイミングコントロ
ーラＴ１から出力されたＣＣＤ１４への駆動信号を示し
ている。また、この図５の（Ｂ）は、配光レンズ１１か
ら被検体へ向けて射出されたＢ光，Ｇ光，及びＲ光の照
射期間を示している。

【００５９】この図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるよ
うに、配光レンズ１１からＢ光が射出される「Ｂ照射」
期間が、ＣＣＤ１４の「Ｂ蓄積」期間に相当する。即
ち、被検体にＢ光が照射された状態において、ＣＣＤ１
４の各画素には、Ｂ光による被検体像に対応した電荷が
蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後の「Ｂ
転送」期間中に、Ｂ画像信号として画像信号処理回路Ｔ
２へ送信される。

【００６０】この「Ｂ転送」期間の直後の「Ｇ蓄積」期
間は、配光レンズ１１からＧ光が射出される「Ｇ照射」
期間に対応している。この「Ｇ蓄積」期間において、Ｃ
ＣＤ１４の各画素には、Ｇ光による被検体像に対応した
電荷が蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後
の「Ｇ転送」期間中に、Ｇ画像信号として画像信号処理
回路Ｔ２へ送信される。

【００６１】この「Ｇ転送」期間の直後の「Ｒ蓄積」期
間は、配光レンズ１１からＲ光が射出される「Ｒ照射」
期間に対応している。この「Ｒ蓄積」期間において、Ｃ
ＣＤ１４の各画素には、Ｒ光による被検体像に対応した
電荷が蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後
の「Ｒ転送」期間中に、Ｒ画像信号として画像信号処理
回路Ｔ２へ送信される。

【００６２】そして、画像信号処理回路Ｔ２は、後述の
如く、これらＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信号
に基づき、被検体のカラー画像を示すカラー画像信号を
生成する。なお、図１に示されるように、画像信号処理
回路Ｔ２は、モニタ３に接続されている。そして、この
画像信号処理回路Ｔ２は、生成したカラー画像信号に基
づいて、被検体のカラー画像をモニタ３に表示させる。

【００６３】次に、光源ユニット２０が蛍光観察状態
（図２の状態）にある場合について、説明する。この場
合に、白色光源２１から発せられた白色光は、第１及び
第２のロータリーシャッタ２５，２６の透過領域αが光
路中に挿入されている期間中にのみ、ハーフミラー２７
へ向けて射出される。一方、励起光源２２から射出され
た励起光は、第３及び第４のロータリーシャッタ２８，
２９の透過領域βが光路中に挿入されている期間中にの
み、ハーフミラー２７へ向けて射出される。

【００６４】なお、タイミングコントローラＴ１は、透
過領域αが光路中に挿入されていない期間中に、透過領
域βが光路中に挿入されるように、かつ、透過領域βが
光路中に挿入されていない期間中に、透過領域αが光路
中に挿入されるように、各モータ２５Ｍ，２６Ｍ，２８
Ｍ，２９Ｍを夫々同期させて等速回転させている。

【００６５】このため、ハーフミラー２７へは、白色光
と励起光とが、交互に繰り返し入射する。このハーフミ
ラー２７を透過した白色光は、集光レンズ２３によりラ
イトガイド１３の入射面に収束される。一方、このハー
フミラー２７により反射された励起光は、集光レンズ２
３によりライトガイド１３の入射面に収束される。そし
て、これら白色光及び励起光は、交互に、ライトガイド
１３により導かれて、配光レンズ１１へ向かう。する
と、配光レンズ１１からは、これら白色光及び励起光
が、交互に繰り返し射出される。

【００６６】そして、被検体に対して白色光が照射され
ている期間中には、この被検体表面において反射された
光は、対物レンズ１２により収束されて、ＣＣＤ１４の
撮像面近傍に被検体像を形成する。この被検体像は、Ｃ
ＣＤ１４により画像信号に変換される。

【００６７】一方、この被検体に対して励起光が照射さ
れている期間中には、この被検体は、自家蛍光を発す
る。このため、対物レンズ１２へは、この被検体から発
せられた自家蛍光，及び，この被検体表面において反射
された励起光が、入射する。但し、励起光は、図示せぬ
励起光カットフィルタにより遮断されるので、ＣＣＤ１
４の撮像面近傍には、被検体の自家蛍光のみによる像が
形成される。

【００６８】なお、ＣＣＤ１４は、タイミングコントロ
ーラＴ１から送信された駆動信号に従って、画像信号を
出力する。また、プロセッサＴの画像信号処理回路Ｔ２
は、ＣＣＤ１４から出力された画像信号を取得する。

【００６９】図６は、光源ユニット２０が蛍光観察状態
にある場合の照明及び画像取得のタイミングチャートで
ある。この図６の（Ａ）は、タイミングコントローラＴ
１から出力されたＣＣＤ１４の駆動信号を示している。
また、この図６の（Ｂ）は、配光レンズ１１から被検体
へ向けて射出された励起光（ＵＶ光），及び白色光（Ｗ
光）の照射期間を示している。

【００７０】この図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるよ
うに、配光レンズ１１からＷ光が射出される「Ｗ照射」
期間が、ＣＣＤ１４の「Ｗ蓄積」期間に相当する。即
ち、被検体にＷ光が照射された状態において、ＣＣＤ１
４の各画素には、Ｗ光による被検体像に対応した電荷が
蓄積される。このように蓄積された電荷は、直後の「Ｗ
転送」期間中に、Ｗ画像信号（参照画像信号）として画
像信号処理回路Ｔ２へ送信される。

【００７１】一方、配光レンズ１１からＵＶ光が射出さ
れる「ＵＶ照射」期間が、ＣＣＤ１４の「Ｆ蓄積」期間
に相当する。即ち、被検体にＵＶ光が照射された状態に
おいて、ＣＣＤ１４の各画素には、自家蛍光（Ｆ光）に
よる被検体像に対応した電荷が蓄積される。このように
蓄積された電荷は、直後の「Ｆ転送」期間中に、Ｆ画像
信号（蛍光画像信号）として画像信号処理回路Ｔ２へ送
信される。

【００７２】そして、画像信号処理回路Ｔ２は、後述の
如く、これらＷ画像信号，及びＦ画像信号に基づき、被
検体の診断用画像信号を生成する。この画像信号処理回
路Ｔ２は、生成した診断用画像信号に基づいて、モニタ
３に診断用画像を表示させる。

【００７３】以下、図７を参照して、この画像信号処理
回路Ｔ２における処理について説明する。この画像信号
処理回路Ｔ２は、タイミングコントローラＴ１に夫々接
続された前段信号処理回路Ｔ２１，Ａ／ＤコンバータＴ
２２，３つのメモリＴ２３〜Ｔ２５，及び，３つのＤ／
ＡコンバータＴ２６〜Ｔ２８を、備えている。

【００７４】前段信号処理回路Ｔ２１は、ＣＣＤ１４に
接続されている。そして、この前段信号処理回路Ｔ２１
は、ＣＣＤ１４から出力された画像信号を取得して、増
幅及びγ補正等の処理を施した後に、出力する。Ａ／Ｄ
コンバータＴ２２は、前段信号処理回路Ｔ２１から出力
された画像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタルの画像デー
タとして出力する。

【００７５】３つのメモリＴ２３〜Ｔ２５は、いずれ
も、ＣＣＤ１４の画素毎に所定の複数ビットのデータを
記憶可能な記憶領域を、有する。これら各メモリＴ２３
〜Ｔ２５は、Ａ／ＤコンバータＴ２２に夫々接続されて
いる。そして、これら各メモリＴ２３〜Ｔ２５には、タ
イミングコントローラＴ１により夫々指定された期間中
に、Ａ／ＤコンバータＴ２２から出力された画像データ
が格納される。

【００７６】３つのＤ／ＡコンバータＴ２６〜Ｔ２８
は、夫々、各メモリＴ２３〜Ｔ２５に接続されている。
そして、第１のＤ／ＡコンバータＴ２６は、第１のメモ
リＴ２３から出力された画像データをアナログの画像信
号に変換して出力する。第２のＤ／ＡコンバータＴ２７
は、第２のメモリＴ２４から出力された画像データをア
ナログの画像信号に変換して出力する。第３のＤ／Ａコ
ンバータＴ２８は、第３のメモリＴ２５から出力された
画像データをアナログの画像信号に変換して出力する。

【００７７】さらに、この画像信号処理回路Ｔ２は、シ
ステムコントローラＴ３に夫々接続された一対のスイッ
チＳＷ１，ＳＷ２を、備えている。そして、システムコ
ントローラＴ３は、以下に説明するように、これら各ス
イッチＳＷ１，ＳＷ２を夫々切り換えて、各Ｄ／Ａコン
バータＴ２６〜Ｔ２８から出力された画像信号を３つの
出力端子Ｐ１〜Ｐ３へ出力させる。

【００７８】なお、これら各出力端子Ｐ１〜Ｐ３は、夫
々、モニタ３に接続されている。このモニタ３は、カラ
ー画像のＢ成分用の入力端子，Ｇ成分用の入力端子，及
びＲ成分用の入力端子を、有する。そして、画像信号処
理回路Ｔ２の第１の出力端子Ｐ１は、モニタ３のＢ成分
用の入力端子に接続されている。また、画像信号処理回
路Ｔ２の第２の出力端子Ｐ２は、モニタ３のＧ成分用の
入力端子に接続されている。また、画像信号処理回路Ｔ
３の第３の出力端子Ｐ３は、モニタ３のＲ成分用の入力
端子に接続されている。

【００７９】さらに、画像信号処理回路Ｔ２は、動画表
示用の所定の仕様に従って出力する同期信号用の図示せ
ぬ出力端子を、有する。一方、モニタ３は、この同期信
号用の図示せぬ入力端子を有する。これら画像信号処理
回路Ｔ２の同期信号用の出力端子，及び，モニタ３の同
期信号用の入力端子は、互いに接続されている。そし
て、このモニタ３は、そのＢ成分用，Ｇ成分用，Ｒ成分
用，及び同期信号用の各入力端子に入力した信号に基づ
き、カラー画像をその画面に動画表示する。

【００８０】第１のスイッチＳＷ１は、第１の出力端子
Ｐ１への出力を選択するためのものである。即ち、第１
のスイッチＳＷ１は、第１の出力端子Ｐ１へ、第１のＤ
／ＡコンバータＴ２６から出力された画像信号を出力す
る通常観察状態，又は，第２のＤ／ＡコンバータＴ２７
から出力された画像信号と第１のＤ／ＡコンバータＴ２
６から出力された画像信号との差を出力する蛍光観察状
態に、切り換えられる。但し、図７における第１のスイ
ッチＳＷ１は、通常観察状態になっている。

【００８１】第２のスイッチＳＷ２は、第３の出力端子
Ｐ３への出力を選択するためのものである。即ち、第２
のスイッチＳＷ２は、第３の出力端子Ｐ３へ、第３のＤ
／ＡコンバータＴ２８から出力された画像信号を出力す
る通常観察状態，又は，第２のＤ／ＡコンバータＴ２７
から出力された画像信号を出力する蛍光観察状態に、切
り換えられる。但し、図７における第２のスイッチＳＷ
２は、通常観察状態になっている。

【００８２】なお、第１の出力端子Ｐ１，及び第３の出
力端子Ｐ３へ夫々出力される画像信号は、各スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２によって切り換えられるのに対し、第２の
出力端子Ｐ２へは、常に、第２のＤ／ＡコンバータＴ２
７からの画像信号が、出力される。

【００８３】以下に説明するように、システムコントロ
ーラＴ３は、光源ユニット２０を通常観察状態に設定す
るとともに、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２を夫々通常観察
状態に切り換えることにより、被検体のカラー画像を示
す通常画像信号を、モニタ３へ送信させることができ
る。図８は、通常観察状態における処理の説明図であ
る。

【００８４】一方、システムコントローラＴ３は、光源
ユニット２０を蛍光観察状態に設定するとともに、各ス
イッチＳＷ１，ＳＷ２を夫々蛍光観察状態に切り換える
ことにより、被検体のＷ画像信号及びＦ画像信号から生
成された画像信号（診断用画像信号）を、モニタ３へ送
信させることができる。図９は、蛍光観察状態における
処理の説明図である。

【００８５】なお、システムコントローラＴ３は、操作
スイッチ１５の状態に応じて、光源ユニット２０ととも
に各スイッチＳＷ１，ＳＷ２を通常観察状態又は蛍光観
察状態に切り換える。即ち、術者は、操作スイッチ１５
を切り換えることにより、光源ユニット２０及び各スイ
ッチＳＷ１，ＳＷ２を、通常観察状態又は蛍光観察状態
に切り換える。

【００８６】まず、図７及び図８を参照して、光源ユニ
ット２０及び各スイッチＳＷ１，ＳＷ２が、通常観察状
態に設定された場合の処理について説明する。この場合
には、ＣＣＤ１４からＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ
画像信号が、順次繰り返して出力される。これらＢ画像
信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信号は、夫々、前段信号
処理回路Ｔ２１及びＡ／ＤコンバータＴ２２により処理
されることにより、Ｂ画像データ，Ｇ画像データ，及び
Ｒ画像データに変換される。即ち、Ａ／ＤコンバータＴ
２２からは、これらＢ画像データ，Ｇ画像データ，及び
Ｒ画像データが、順次出力される。

【００８７】そして、Ａ／ＤコンバータＴ２２からＢ画
像データが出力されている期間中に、第１のメモリＴ２
３には、このＢ画像データが格納される。次に、Ａ／Ｄ
コンバータＴ２２からＧ画像データが出力されている期
間中に、第２のメモリＴ２４には、このＧ画像データが
格納される。次に、Ａ／ＤコンバータＴ２２からＲ画像
データが出力されている期間中に、第３のメモリＴ２５
には、このＲ画像データが格納される。

【００８８】これらＢ画像データ，Ｇ画像データ，及び
Ｒ画像データは、夫々、各メモリＴ２３〜Ｔ２５から所
定のタイミングで読み出されるとともに、各Ｄ／Ａコン
バータＴ２６〜Ｔ２８によりＤ／Ａ変換される。そし
て、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２が通常観察状態にあるの
で、各出力端子Ｐ１〜Ｐ３へは、夫々、Ｂ画像信号，Ｇ
画像信号，及びＲ画像信号が、出力される。即ち、図８
に示されるように、各Ｄ／ＡコンバータＴ２６〜Ｔ２８
から夫々出力されたＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画
像信号は、各出力端子Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３へ出力され
る。

【００８９】これらＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画
像信号は、同期信号とともに、通常画像信号としてモニ
タ３へ送信される。すると、モニタ３には、被検体のカ
ラー画像が動画表示される。

【００９０】次に、図７及び図９を参照して、光源ユニ
ット２０及び各スイッチＳＷ１，ＳＷ２が、蛍光観察状
態に設定された場合の処理について説明する。この場合
には、ＣＣＤ１４からＷ画像信号，及びＦ画像信号が、
交互に繰り返して出力される。これらＷ画像信号，及び
Ｆ画像信号は、夫々、前段信号処理回路Ｔ２１及びＡ／
ＤコンバータＴ２２により処理されることにより、Ｗ画
像データ，及びＦ画像データに変換される。即ち、Ａ／
ＤコンバータＴ２２からは、これらＷ画像データ，及び
Ｆ画像データが、交互に出力される。

【００９１】そして、Ａ／ＤコンバータＴ２２からＷ画
像データが出力されている期間中に、第２のメモリＴ２
４には、このＷ画像データが格納される。次に、Ａ／Ｄ
コンバータＴ２２からＦ画像データが出力されている期
間中に、第１のメモリＴ２３には、このＦ画像データが
格納される。なお、第３のメモリＴ２５は、使用されて
いない。

【００９２】これらＷ画像データ，及びＦ画像データ
は、夫々、各メモリＴ２４，Ｔ２３から所定のタイミン
グで読み出されるとともに、各Ｄ／ＡコンバータＴ２
７，Ｔ２６によりＤ／Ａ変換される。そして、各スイッ
チＳＷ１，ＳＷ２が蛍光観察状態にあるので、図９に示
されるように、第２の出力端子Ｐ２，及び第３の出力端
子Ｐ３へは、Ｗ画像信号が出力される。但し、第１の出
力端子Ｐ１へは、このＷ画像信号からＦ画像信号が減算
された画像信号が、出力される。

【００９３】これら各出力端子Ｐ１〜Ｐ３から出力され
た画像信号は、同期信号とともに、診断用画像信号とし
てモニタ３へ送信される。すると、モニタ３には、被検
体の診断用画像が動画表示される。

【００９４】仮に、各出力端子Ｐ１〜Ｐ３へＷ画像デー
タのみが出力されるならば、モニタ３には、白色光が照
射された状態における被検体のモノクロ画像が、表示さ
れることになる。しかし、実際には、上記のように第１
の出力端子Ｐ１へは、Ｗ画像信号からＦ画像信号が減算
された画像信号が出力される。このため、モニタ３に表
示された診断用画像において、被検体の自家蛍光が発せ
られていない部分に対応する領域は、当該部分のモノク
ロ画像と同等になっている。一方、モニタ３に表示され
た画像において、被検体の自家蛍光が発せられている部
分に対応する領域は、その自家蛍光の強度に応じて着色
された状態になっている。

【００９５】従って、術者は、このモニタ３に表示され
た診断用画像を観察することにより、被検体の形状を正
確に知ることができるとともに、その自家蛍光の強度分
布を知ることができる。即ち、術者は、被検体における
自家蛍光の強い正常な部分と、自家蛍光の弱くなった病
変部分とを、見分けることができる。

【００９６】上述のように、診断用画像信号は、Ｗ画像
信号及びＦ画像信号に基づいて生成される。なお、生体
の自家蛍光は、極めて微弱である。このため、良好な診
断用画像信号が生成されるためには、自家蛍光に基づく
Ｆ画像信号の強度が、Ｗ画像信号の強度と同等のレベル
になるように、予め調整（レベル調整）されている必要
がある。

【００９７】以下に説明するように、タイミングコント
ローラＴ１は、両ロータリーシャッタ２５，２６による
透過領域αの周方向の長さ，及び，両ロータリーシャッ
タ２８，２９による透過領域βの周方向の長さを、夫々
変化させることにより、図６に示された「Ｗ照射」期
間，及び「ＵＶ照射」期間を、変化させることができ
る。そして、このタイミングコントローラＴ１は、「Ｗ
蓄積」期間，及び「Ｆ蓄積」期間を夫々変化させること
により、Ｗ画像信号及びＦ画像信号の強度のレベルを同
等に調整（レベル調整）することができる。

【００９８】このレベル調整は、被検体の観察の前に、
図１０に示される如く内視鏡１の先端部をチャートＨに
対向させた状態でなされる。このチャートＨは、平板状
の部材であり、その表面に蛍光塗料が塗布されている。
なお、このチャートＨに所定の強度の白色光が照射され
た場合にこのチャートＨにより反射される光の強度と、
このチャートＨに所定の強度の励起光が照射された場合
にこのチャートＨ表面から発せられる蛍光の強度とは、
夫々、被検体と同等になるように設定されている。

【００９９】この内視鏡１の先端部がチャートＨに対向
配置された状態で、術者は、第１の操作スイッチ１５を
操作することにより、光源ユニット２０及び両スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２を蛍光観察状態に設定する。その後、術
者は、操作スイッチ１６を操作することにより、レベル
調整を指示する。

【０１００】すると、システムコントローラＴ３は、こ
の操作スイッチ１６による指示に基づいて、タイミング
コントローラＴ１にレベル調整を実行させる。このタイ
ミングコントローラＴ１は、図７に示された比較回路Ｃ
を用いてレベル調整を実行する。この比較回路Ｃの構成
は、図１１に示されている。この比較回路Ｃは、積分回
路Ｃ１，一対のサンプルホールド回路Ｃ２，Ｃ３，減算
回路，及びＡ／ＤコンバータＣ４を、備えている。

【０１０１】積分回路Ｃ１は、前段信号処理回路Ｔ２１
に接続されている。そして、この積分回路Ｃ１は、前段
信号処理回路Ｔ２１から出力された信号を、ＣＣＤ１４
の全画素に相当する分について積分し、積分されて得ら
れた信号を出力する。

【０１０２】各サンプルホールド回路Ｃ２，Ｃ３は、夫
々、積分回路Ｃ１に接続されているとともに、タイミン
グコントローラＴ１に接続されている。そして、各サン
プルホールド回路Ｃ２，Ｃ３は、タイミングコントロー
ラＴ１により夫々指定された期間中に、積分回路Ｃ１か
ら出力された信号を保持する。

【０１０３】なお、前段信号処理回路Ｔ２１からＷ画像
信号が出力されている期間中、このＷ画像信号は、積分
回路Ｃ１により蓄積される。このＷ画像信号が蓄積され
て得られた信号（Ｗ蓄積信号）は、第１のサンプルホー
ルド回路Ｃ２によって保持される。一方、前段信号処理
回路Ｔ２１からＦ画像信号が出力されている期間中、こ
のＦ画像信号は、積分回路Ｃ１により蓄積される。この
Ｆ画像信号が蓄積されて得られた信号（Ｆ蓄積信号）
は、第２のサンプルホールド回路Ｃ３によって保持され
る。

【０１０４】そして、第１のサンプルホールド回路Ｃ２
から出力されたＷ蓄積信号と、第２のサンプルホールド
回路Ｃ３から出力されたＦ蓄積信号との差が、Ａ／Ｄコ
ンバータＣ４に入力する。このＡ／ＤコンバータＣ４
は、タイミングコントローラＴ１に接続されている。そ
して、このＡ／ＤコンバータＣ４は、Ｗ蓄積信号からＦ
蓄積信号が差し引かれた信号を、Ａ／Ｄ変換し、判別デ
ータとしてタイミングコントローラＴ１へ出力する。こ
のタイミングコントローラＴ１は、判別データが０の場
合には、Ｗ蓄積信号の強度とＦ蓄積信号の強度とが同等
（Ｗ蓄積信号とＦ蓄積信号とが同レベル）であると判別
する。一方、このタイミングコントローラＴ１は、判別
データが０でない場合には、後述の如く、各モータ２５
Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍを制御することにより、各
透過領域α，βの周方向の長さを夫々変化させる。

【０１０５】図１１に示されるように、タイミングコン
トローラＴ１には、４つのドライバ２５Ｄ，２６Ｄ，２
８Ｄ，２９Ｄが、夫々接続されている。第１のドライバ
２５Ｄは、モータ２５Ｍに接続されている。第２のドラ
イバ２６Ｄは、モータ２６Ｍに接続されている。第３の
ドライバ２８Ｄは、モータ２８Ｍに接続されている。第
４のドライバ２９Ｄは、モータ２９Ｍに接続されてい
る。なお、これら各モータ２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２
９Ｍ，及び，各ドライバ２５Ｄ，２６Ｄ，２８Ｄ，２９
Ｄは、切換駆動機構に相当する。

【０１０６】このタイミングコントローラＴ１は、各ド
ライバ２５Ｄ，２６Ｄを夫々制御することにより、各モ
ータ２５Ｍ，２６Ｍの位相を互いに変化させることがで
きる。これら各モータ２５Ｍ，２６Ｍの位相が互いに変
化すると、各ロータリーシャッタ２５，２６の位相が変
化するので、図４の（Ｉ）に示された透過領域αの周方
向における長さが変化する。すると、図６の「Ｗ照射」
期間が変化する。

【０１０７】一方、タイミングコントローラＴ１は、各
ドライバ２８Ｄ，２９Ｄを夫々制御することにより、各
モータ２８Ｍ，２９Ｍの位相を互いに変化させることが
できる。これら各モータ２８Ｍ，２９Ｍの位相が互いに
変化すると、各ロータリーシャッタ２８，２９の位相が
変化するので、図４の（ＩＩ）に示された透過領域βの
周方向における長さが変化する。すると、図６の「ＵＶ
照射」期間が変化する。

【０１０８】そして、以下に示すように、タイミングコ
ントローラＴ１は、両モータ２５Ｍ，２６Ｍの位相，及
び，両モータ２８Ｍ，２９Ｍの位相を制御するととも
に、ＣＣＤ１４への駆動信号を変化させることにより、
レベル調整を実行する。

【０１０９】このタイミングコントローラＴ１は、比較
回路Ｃから出力された判別データを監視し、判別データ
が正の場合には、Ｗ蓄積信号がＦ蓄積信号よりも大きい
と判別する。この場合には、タイミングコントローラＴ
１は、「Ｆ転送」期間の開始のタイミングを、図６に示
された状態よりも遅らせる。即ち、「Ｆ転送」期間は、
図６における右方へ移動してゆく。なお、タイミングコ
ントローラＴ１は、「Ｆ転送」期間開始直前に「ＵＶ照
射」期間が終了するとともに、「Ｆ転送」期間終了直後
に「Ｗ照射」期間が開始するように、各ドライバ２５
Ｄ，２６Ｄ，２８Ｄ，２９Ｄを夫々制御することによ
り、各モータ２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相を
調整する。

【０１１０】すると、図１２に示されるように、「ＵＶ
照射」期間が長くなるとともに「Ｗ照射」期間が短くな
ってゆく。このため、「Ｆ蓄積」期間が長くなるととも
に「Ｗ蓄積」期間が短くなってゆく。従って、判別デー
タは、次第に小さくなってゆく。そして、タイミングコ
ントローラＴ１は、判別データが０になったところで、
「Ｆ転送」期間の開始のタイミング，及び，各モータ２
５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相を、夫々固定す
る。

【０１１１】一方、タイミングコントローラＴ１は、判
別データが負の場合には、Ｆ蓄積信号がＷ蓄積信号より
も大きいと判別する。この場合には、タイミングコント
ローラＴ１は、「Ｆ転送」期間の開始のタイミングを、
図６に示された状態よりも早める。即ち、「Ｆ転送」期
間は、図６における左方へ移動してゆく。なお、タイミ
ングコントローラＴ１は、「Ｆ転送」期間開始直前に
「ＵＶ照射」期間が終了するとともに、「Ｆ転送」期間
終了直後に「Ｗ照射」期間が開始するように、各ドライ
バ２５Ｄ，２６Ｄ，２８Ｄ，２９Ｄを夫々制御すること
により、各モータ２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位
相を調整する。

【０１１２】すると、図１３に示されるように、「ＵＶ
照射」期間が短くなるとともに「Ｗ照射」期間が長くな
る。このため、「Ｆ蓄積」期間が短くなるとともに「Ｗ
蓄積」期間が長くなる。従って、判別データは、次第に
大きくなってゆく。そして、タイミングコントローラＴ
１は、判別データが０になったところで、「Ｆ転送」期
間の開始のタイミング，及び，各モータ２５Ｍ，２６
Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相を、夫々固定する。

【０１１３】上記のように、術者は、内視鏡１の先端部
をチャートＨに対向させた状態で、操作スイッチ１６を
操作することにより、正確なレベル調整を簡単に実行さ
せることができる。このレベル調整後、タイミングコン
トローラＴ１は、「Ｆ転送」期間の開始のタイミング，
及び，各モータ２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相
を、固定的に保持している。

【０１１４】従って、このレベル調整後に被検体の観察
がなされれば、当該被検体の観察のために最適な診断用
画像信号が得られる。なお、この診断用画像が生成され
る過程において、生体の自家蛍光に基づくＦ画像信号
は、主に、ＵＶ照射期間の調整によりその感度が調整さ
れている。また、Ｗ画像信号は、主に、Ｗ照射期間の調
整によりその感度が調整されている。このため、常に、
Ｓ／Ｎ比の高い良好なＦ画像信号，Ｗ画像信号，及び，
診断用画像信号が得られる。この診断用画像信号は、モ
ニタ３において、ノイズの少ない鮮明な診断用画像とし
て表示される。そして、術者は、この鮮明な診断用画像
を観察することにより、正確な診断を行うことができ
る。

【０１１５】なお、生体の部位毎に、正常な組織が発す
る自家蛍光の強度は異なる。このため、観察対象となる
被検体の種類毎にチャートＨが用意されているとよい。
このようなチャートＨを用いて、術者は、被検体の種類
を変える度に、上記の簡単な手順によりレベル調整を実
行することができる。

【０１１６】上記説明では、タイミングコントローラＴ
１は、「Ｆ転送」期間の開始タイミングを変化させて、
「ＵＶ照射」期間，及び「Ｗ照射」期間を夫々変化させ
ている。これに限らず、タイミングコントローラＴ１
は、「Ｗ転送」期間の開始タイミングを変化させて、
「ＵＶ照射」期間，及び「Ｗ照射」期間を夫々変化させ
てもよい。

【０１１７】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の電子内
視鏡装置では、その光源ユニットが、励起光及び可視光
の射出期間を夫々変化させることができる。このため、
参照画像信号と蛍光画像信号との強度の比は、所望の値
に設定される。さらに、励起光及び可視光の射出期間が
夫々調整されることにより、参照画像信号の強度及び蛍
光画像信号の強度が調整されるので、これら参照画像信
号及び蛍光画像信号のＳ／Ｎ比が向上する。従って、こ
れら参照画像信号及び蛍光画像信号から生成された診断
用画像信号が、画像として表示された場合には、この画
像に基づいてなされる診断の精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の電子内視鏡装置を示す
構成図

【図２】 外部装置（光源・プロセッサ装置）の説明図

【図３】 ホイール及びロータリーシャッタを示す図

【図４】 ロータリーシャッタにおける透過領域を示す
説明図

【図５】 通常観察状態における照明及び画像取得のタ
イミングチャート

【図６】 蛍光観察状態における照明及び画像取得のタ
イミングチャート

【図７】 画像信号処理回路を示すブロック図

【図８】 通常観察状態における処理の説明図

【図９】 蛍光観察状態における処理の説明図

【図１０】 チャートを示す説明図

【図１１】 比較回路の構成を示すブロック図

【図１２】 レベル調整がなされた場合のタイミングチ
ャート

【図１３】 レベル調整がなされた場合のタイミングチ
ャート

【図１４】 従来技術による照明及び画像取得のタイミ
ングチャート

【符号の説明】

１ 電子内視鏡 １１ 配光レンズ １２ 対物レンズ １３ ライトガイド １４ ＣＣＤエリアセンサ ２ 外部装置（光源・プロセッサ装置） ２０ 光源ユニット ２１ 白色光源 ２２ 励起光源 ２４ ホイール ２５，２６，２８，２９ ロータリーシャッタ α，β 透過領域 ２４Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 移動機構 ２４Ｍ，２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍ モータ ２７ ハーフミラー ２４Ｇ，Ｇ１，Ｇ２ ステージ ２９ ステージ移動機構 Ｔ プロセッサ Ｔ１ タイミングコントローラ Ｔ２ 画像信号処理回路 Ｔ３ システムコントローラ Ｈ チャート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 了 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C061 AA00 BB01 BB08 CC06 DD00 GG01 RR03 RR18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体を照明する照明光学系と、 可視光，及び，生体組織自体からの蛍光を励起する励起
   光を発し、これら可視光と励起光とを交互に切り換えて
   繰り返し前記照明光学系へ導くとともに、励起光を射出
   する期間と可視光を射出する期間とを夫々変化させる光
   源ユニットと、 前記被検体表面からの光のうちの励起光以外の成分を収
   束させて、この被検体表面の像を形成する対物光学系
   と、 前記対物光学系によって形成された被検体表面の像を撮
   像して画像信号に変換する撮像素子と、 前記撮像素子により取得された画像信号のうち、前記照
   明光学系に可視光が導かれている期間に対応する部分に
   基づいて参照画像信号を生成し、前記照明光学系に励起
   光が導かれている期間に対応する部分に基づいて蛍光画
   像信号を生成するプロセッサとを備えたことを特徴とす
   る電子内視鏡装置。
2. 【請求項２】可視光により照射されると該可視光を所定
   の反射率で反射させるとともに励起光により照射される
   と励起して該励起光の強度に応じた強度の蛍光を発する
   チャートを、前記照明光学系により導かれた可視光と励
   起光とが交互に照射している際に、前記プロセッサは、
   前記参照画像信号と前記蛍光画像信号とを比較し、これ
   ら参照画像信号と蛍光画像信号との強度の比が所定の値
   となるように、前記光源ユニットを制御して、励起光を
   射出する期間と可視光を射出する期間とを夫々変化させ
   ることを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
3. 【請求項３】前記光源ユニットは、可視光を発する可視
   光源と、 励起光を発する励起光源と、 前記可視光源から発せられた可視光と前記励起光源から
   発せられた励起光とを交互に切り換えて繰り返し前記照
   明光学系へ導くとともに、励起光を射出する期間と可視
   光を射出する期間とを夫々変化させる光源切換部とを、
   有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子内視
   鏡装置。
4. 【請求項４】前記光源切換部は、前記可視光源から発せ
   られた可視光の光路中に挿入されることにより該可視光
   を遮光可能な第１の遮光部材と、 前記励起光源から発せられた励起光の光路中に挿入され
   ることにより該励起光を遮光可能な第２の遮光部材と、 前記第１の遮光部材が可視光を遮光していないときに
   は、前記第２の遮光部材により励起光を遮光させ、前記
   第２の遮光部材が励起光を遮光していないときには、前
   記第１の遮光部材により可視光を遮光させるとともに、
   励起光を射出する期間と可視光を射出する期間とを夫々
   変化させる切換駆動機構とを、有することを特徴とする
   請求項３記載の電子内視鏡装置。
5. 【請求項５】前記第１の遮光部材は、可視光を遮光する
   円板状の部材の周方向に沿った領域における所定の部分
   に、可視光を透過させる可視光透過部が形成された第１
   のロータリーシャッタ，及び，この第１のロータリーシ
   ャッタと同様に構成されるとともに該第１のロータリー
   シャッタに対して同軸に対向させた第２のロータリーシ
   ャッタを有し、 前記第２の遮光部材は、励起光を遮光する円板状の部材
   の周方向に沿った領域における所定の部分に、励起光を
   透過させる励起光透過部が形成された第３のロータリー
   シャッタ，及び，この第３のロータリーシャッタと同様
   に構成されるとともに該第３のロータリーシャッタに対
   して同軸に対向させた第４のロータリーシャッタを有
   し、 前記切換駆動機構は、前記第１のロータリーシャッタと
   第２のロータリーシャッタとの回転の位相を変化させる
   ことにより、それらの可視光透過部が重なった領域であ
   る可視光透過領域の周方向の長さを調整し、前記第３の
   ロータリーシャッタと第４のロータリーシャッタとの回
   転の位相を変化させることにより、それらの励起光透過
   部が重なった領域である励起光透過領域の周方向の長さ
   を調整し、前記第１のロータリーシャッタと第２のロー
   タリーシャッタとが可視光を遮光しているときに、前記
   第３のロータリーシャッタ及び第４のロータリーシャッ
   タの励起光透過領域が励起光の光路中に挿入され、前記
   第３のロータリーシャッタと第４のロータリーシャッタ
   が励起光を遮光しているときに、前記第１のロータリー
   シャッタ及び第２のロータリーシャッタの可視光透過領
   域が可視光の光路中に挿入されるように、これら各ロー
   タリーシャッタを夫々回転させることを特徴とする請求
   項４記載の電子内視鏡装置。
6. 【請求項６】前記プロセッサは、参照画像信号から蛍光
   画像信号を減算することにより、診断用画像信号を生成
   することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   電子内視鏡装置。
7. 【請求項７】前記光源ユニットは、円板状に形成される
   とともに、青色光のみを透過させるＢフィルタ，緑色光
   のみを透過させるＧフィルタ，及び赤色光のみを透過さ
   せるＲフィルタが、周方向に沿って夫々配列されたホイ
   ールと、 このホイールを回転させるとともにその各フィルタを、
   順次繰り返して可視光の光路中に挿入させるか，又は，
   このホイールを可視光の光路から退避させるホイール駆
   動機構とを、有し、 前記プロセッサは、前記光源ユニットを、可視光と励起
   光とを交互に切り換えて繰り返し前記照明光学系へ導く
   蛍光観察状態，又は，可視光のみを前記照明光学系へ導
   く通常観察状態に設定可能であり、前記光源ユニットを
   蛍光観察状態に設定した場合には、前記ホイール駆動機
   構を制御して前記ホイールを可視光の光路から退避させ
   るとともに、参照画像信号から蛍光画像信号を減算する
   ことにより、診断用画像信号を生成し、前記光源ユニッ
   トを通常観察状態に設定した場合には、前記ホイール駆
   動機構を制御して前記ホイールの各フィルタを可視光の
   光路中に順次挿入させるとともに、前記撮像素子により
   取得された画像信号のうち、前記Ｂフィルタが可視光の
   光路中に挿入されている期間に対応する部分に基づいて
   Ｂ画像信号を生成し、前記Ｇフィルタが可視光の光路中
   に挿入されている期間に対応する部分に基づいてＧ画像
   信号を生成し、前記Ｒフィルタが可視光の光路中に挿入
   されている期間に対応する部分に基づいてＲ画像信号を
   生成し、これらＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信
   号に基づいて、被検体のカラー画像に対応した通常画像
   信号を生成することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
   かに記載の電子内視鏡装置。
8. 【請求項８】前記プロセッサから出力された画像信号を
   表示するモニタを、さらに備えたことを特徴とする請求
   項１〜７のいずれかに記載の電子内視鏡装置。