JP2002233492A - 蛍光画像撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励起光の照射により被測定部から発生した蛍
光を生体組織に関する情報を示す画像として撮像する蛍
光画像撮像装置において、蛍光強度のみを増大すること
により、その蛍光強度に基づく蛍光画像のＳ／Ｎを改善
する。 【解決手段】 広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１２
および狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１３により撮
像された蛍光画像の画像信号の統計量を統計量算出手段
３１５により算出し、統計量算出手段３１５において算
出された統計量の大きさが所望の値より小さいときは、
倍率制御手段３１６により結像光学系３０５の倍率を制
御し、蛍光像を縮小して広帯域蛍光画像用高感度撮像素
子３１２および狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１３
に結像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り被測定部から発生した蛍光像を生体組織に関する情報
を示す画像として撮像する蛍光画像撮像装置に関するも
のである。

【従来の技術】従来より、生体内在色素の励起光波長領
域にある励起光を生体組織に照射した場合に、正常組織
と病変組織では、発する蛍光強度が異なることを利用し
て、生体組織に所定波長領域の励起光を照射し、生体内
在色素が発する蛍光を検出することにより病変組織の局
在、浸潤範囲を認識する蛍光検出装置が提案されてい
る。通常、励起光を照射すると、図６に実線で示すよう
に正常組織からは強い蛍光が発せられ、病変組織からは
破線で示すように正常組織から発せられる蛍光より弱い
蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定することによ
り、生体組織が正常であるか病変状態にあるかを判定す
ることができる。さらに、励起光による蛍光を撮像素子
などにより撮像し、蛍光の強度に応じた蛍光画像として
表示する方法も提案されている。そして、上記技術にお
いては、生体組織に凹凸があるため、生体組織に照射さ
れる励起光の強度は均一ではない。また、生体組織から
発せられる蛍光強度は、励起光照度にほぼ比例するが、
励起光照度は距離の２乗に反比例して低下する。そのた
め、光源から遠くにある正常組織よりも近くにある病変
組織の方が、強い蛍光を受光する場合があり、励起光に
よる蛍光の強度の情報だけでは生体組織の組織性状を正
確に識別することができない。このような不具合を低減
するために、異なる波長帯域（４８０ｎｍ付近の狭帯域
と４３０ｎｍ近傍から７３０ｎｍ近傍の広帯域）から取
得した２種類の蛍光強度の比率を除算により求め、その
除算値に基づく演算画像を表示する方法、すなわち、生
体の組織性状を反映した蛍光スペクトルの形状の違いに
基づいた画像表示方法や、種々の生体組織に対して一様
な吸収を受ける近赤外光を参照光として生体組織に照射
し、この参照光の照射を受けた生体組織によって反射さ
れた反射光の強度を検出して、蛍光強度との比率を除算
により求め、その除算値に基づく演算画像を表示する方
法、すなわち、蛍光収率を反映した値を求めて画像表示
する方法などが提案されている。また、異なる波長帯域
の蛍光強度の除算値または蛍光強度と参照光の照射によ
る反射光の強度の除算値に色の情報を割り当て、その色
の違いにより生体組織の病変状態を画像として示す方法
や、さらに、その色の違いにより生体組織の病変状態を
示す色画像と参照光の照射による反射光の強度に輝度の
情報を割り当てることにより得られた輝度画像とを合成
することにより、生体組織の形状も画像に反映させた凹
凸感のある画像を示す方法なども提案されている。ま
た、上記技術において、生体組織から発生する蛍光強度
は非常に弱いため、この蛍光強度に基づく蛍光画像のＳ
／Ｎは非常に悪いものとなる。従って、この蛍光画像の
Ｓ／Ｎを改善する方法として、これまでに、蛍光強度を
増大させるために撮像素子で撮像される蛍光画像の強度
に基づいて増倍型撮像素子のゲインをコントロールする
方法が提案されている。また、検出される蛍光強度から
撮像素子のビニングサイズをアクティブに変更する方法
も提案されている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、増倍型
撮像素子のゲインをコントロールする方法では、蛍光強
度と共にノイズ強度も増大してしまう。また、撮像素子
のビニングサイズを変更する方法では、ビニングにより
蛍光強度は増大するが、画素結合時に周辺画素のダーク
ノイズも増大させてしまうため、結果として十分なＳ／
Ｎを得ることができない。さらに、ビニングサイズの変
更のための撮像素子のドライブ回路が複雑となる欠点も
ある。本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み
て、蛍光強度のみを増大することにより、その蛍光強度
に基づく蛍光画像のＳ／Ｎを改善することができる蛍光
画像撮像装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】本発明による第１の蛍光
画像撮像装置は、励起光を被測定部まで導光して照射す
る照射手段と、照射手段による励起光の照射により被測
定部から発生する蛍光像に基づく蛍光画像を結像光学系
と通して撮像素子により撮像する撮像手段と、撮像手段
により撮像された蛍光画像に基づく画像信号を読み出す
読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置において、撮像手
段により撮像された蛍光画像の所定の領域の画像信号の
統計量を算出する統計量算出手段を有し、撮像手段が、
統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御することによ
り蛍光像の大きさを決定する倍率制御手段を有すること
を特徴とするものである。また、読出手段により読み出
された画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を
有し、画像処理手段は、所定の有効範囲の画像信号に画
像処理を施すものとすることができる。また、読出手段
により読み出された画像信号に基づいて観察画像を表示
する表示手段を有し、表示手段は、画像処理手段により
画像処理された所定の有効範囲の前記画像信号に基づい
て観察画像を表示するものとすることができる。また、
上記所定の有効範囲の画像信号に基づく観察画像が、予
め定められた一定の大きさで表示されるよう表示倍率を
制御する表示倍率制御手段を有するようにすることがで
きる。また、読出手段は、蛍光画像の所定の有効範囲の
画像信号のみを読み出すものとすることができる。本発
明による第２の蛍光画像撮像装置は、励起光および照明
光を被測定部まで導光して照射する照射手段と、照射手
段による励起光の照射により被測定部から発生する蛍光
像に基づく蛍光画像および照明光の照射により被測定部
から反射される通常像に基づく通常画像を結像光学系を
通して撮像素子により撮像する撮像手段と、撮像手段に
より撮像された蛍光画像および通常画像に基づく画像信
号を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置にお
いて、撮像手段により撮像された蛍光画像の所定の領域
の画像信号の統計量を算出する統計量算出手段を有し、
撮像手段が、統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御
することにより蛍光像および通常像の大きさを決定する
倍率制御手段を有することを特徴とするものである。ま
た、読出手段により読み出された画像信号に所定の画像
処理を施す画像処理手段を有し、画像処理手段は、所定
の有効範囲およびその所定の有効範囲に対応する通常画
像の画像信号に画像処理を施すものとすることができ
る。また、読出手段により読み出された画像信号に基づ
いて観察画像を表示する表示手段を有し、表示手段は、
画像処理手段により画像処理された蛍光画像および通常
画像の所定の有効範囲の画像信号に基づいて観察画像を
表示するものとすることができる。また、上記所定の有
効範囲の画像信号に基づく観察画像が、予め定められた
一定の大きさで表示されるよう表示倍率を制御する表示
倍率制御手段を有するようにすることができる。また、
読出手段は、蛍光画像および通常画像の所定の有効範囲
の画像信号のみを読み出すものとすることができる。本
発明による第３の蛍光画像撮像装置は、励起光および参
照光を被測定部まで導光して照射する照射手段と、照射
手段による励起光の照射により被測定部から発生する蛍
光像に基づく蛍光画像および参照光の照射により被測定
部から反射される反射像に基づく反射画像を結像光学系
を通して撮像素子により撮像する撮像手段と、撮像手段
により撮像された蛍光画像および反射画像に基づく画像
信号を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置に
おいて、撮像手段により撮像された蛍光画像または反射
画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出する統計量
算出手段を有し、撮像手段が、統計量に基づいて結像光
学系の倍率を制御することにより蛍光像および反射像の
大きさを決定する倍率制御手段を有することを特徴とす
るものである。また、読出手段により読み出された画像
信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画像
処理手段は、所定の有効範囲および所定の有効範囲に対
応する反射画像の画像信号に画像処理を施すものとする
ことができる。また、読出手段により読み出された画像
信号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、表
示手段は、画像処理手段により画像処理された蛍光画像
および反射画像の所定の有効範囲の画像信号に基づいて
観察画像を表示するものとすることができる。また、上
記所定の有効範囲の画像信号に基づく観察画像が、予め
定められた一定の大きさで表示されるよう表示倍率を制
御する表示倍率制御手段を有するようにすることができ
る。また、読出手段は、蛍光画像および反射画像の所定
の有効範囲の画像信号のみを読み出すものとすることが
できる。本発明による第４の蛍光画像撮像装置は、励起
光、参照光および照明光を被測定部まで導光して照射す
る照射手段と、照射手段による励起光の照射により被測
定部から発生する蛍光像に基づく蛍光画像、参照光の照
射による被測定部から反射される反射像に基づく反射画
像および照明光の照射により被測定部から反射される通
常像に基づく通常画像を結像光学系を通して撮像素子に
より撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された蛍
光画像、反射画像および通常画像に基づく画像信号を読
み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置において、
撮像手段により撮像された蛍光画像または反射画像の所
定の領域の画像信号の統計量を算出する統計量算出手段
を有し、撮像手段が、統計量に基づいて結像光学系の倍
率を制御することにより蛍光像、反射像および通常画像
の大きさを決定する倍率制御手段を有することを特徴と
するものである。また、読出手段により読み出された画
像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画
像処理手段は、所定の有効範囲および所定の有効範囲に
対応する反射画像および通常画像の画像信号に画像処理
を施すものとすることができる。また、読出手段により
読み出された画像信号に基づいて観察画像を表示する表
示手段を有し、表示手段は、画像処理手段により画像処
理された蛍光画像、反射画像および通常画像の所定の有
効範囲の画像信号に基づいて観察画像を表示するものと
することができる。また、上記所定の有効範囲の画像信
号に基づく観察画像が、予め定められた一定の大きさで
表示されるよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を
有するようにすることができる。また、読出手段は、蛍
光画像、反射画像および通常画像の所定の有効範囲の画
像信号のみを読み出すものとすることができる。ここ
で、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置において、上
記「統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御する」と
は、例えば、蛍光画像の所定の領域の画像信号の統計量
が所定の閾値より小さい場合、つまり蛍光画像の画像信
号の大きさが十分な大きさでないときは結像光学系によ
り蛍光像の大きさが縮小されるよう倍率を制御し、ま
た、統計量が所定の閾値より大きい場合、つまり蛍光画
像の画像信号の大きさが大きいときは結像光学系により
蛍光像の大きさが拡大されるよう倍率を制御し、また、
統計量が略所望の値である場合、つまり蛍光画像の画像
信号の大きさが適当な大きさのときは結像光学系により
蛍光像の大きさが等倍されるよう倍率を制御することを
意味する。もしくは、複数の閾値およびその閾値に応じ
た倍率を設定し、段階的に倍率を変更するようにしても
よい。なお、上記「蛍光像の大きさ」とは、撮像素子に
結像される蛍光像の大きさを意味する。また、上記「画
像信号に基づく統計量」とは、例えば、蛍光画像または
反射画像の画像強度（画像信号そのものを意味する）や
表示する際に変換されたＹ信号（ＮＴＳＣ信号のＹＩＱ
のＹ、ＹＣｂＣｒのＹ等）などから算出される統計量を
意味する。また、反射画像の画像信号に輝度情報を割り
当てるような場合には、この輝度情報から統計量を算出
するようにしてもよい。要は、蛍光画像または反射画像
の画像信号に基づく信号や情報から算出される統計量で
あれば如何なるものでもよい。また、第２の蛍光画像撮
像装置においては、蛍光像の大きさに応じて通常像の大
きさも制御することができ、例えば、上記のように蛍光
像が結像光学系により縮小よび等倍される場合には通常
像は等倍するようにし、蛍光像が結像光学系により拡大
される場合には通常像も拡大するようにすることができ
る。また、第３の蛍光画像撮像装置においては、蛍光像
の大きさに応じて反射像の大きさも制御することがで
き、例えば、上記のように蛍光像が結像光学系により縮
小される場合は反射像も縮小するようにし、蛍光像が等
倍される場合は反射像も等倍するようにし、蛍光像が拡
大される場合は反射像も拡大するようにすることができ
る。また、第４の蛍光画像撮像装置においては、蛍光像
の大きさに応じて通常像および反射像の大きさも制御す
ることができ、例えば、上記のように蛍光像が結像光学
系により縮小される場合は通常像は等倍し反射像は縮小
するようにし、蛍光像が等倍される場合は通常像および
反射像も等倍するようにし、蛍光像が拡大される場合は
通常像および反射像も拡大するようにすることができ
る。また、上記第１または第２の蛍光画像撮像装置にお
いて、所定の領域は、蛍光画像全体であり、統計量算出
手段は、蛍光画像全体の画像信号の統計量を算出するも
のとすることができる。また、上記第３または第４の蛍
光画像撮像装置において、所定の領域は、蛍光画像全体
または反射画像全体であり、統計量算出手段は、蛍光画
像全体または反射画像全体の画像信号の統計量を算出す
るものとすることができる。また、上記第１または第２
の蛍光画像撮像装置において、所定の領域は、蛍光画像
の関心領域であり、統計量算出手段は、関心領域の画像
信号の統計量を算出するものとすることができる。ま
た、上記第３または第４の蛍光画像撮像装置において、
所定の領域は、蛍光画像または反射画像の関心領域であ
り、統計量算出手段は、関心領域の画像信号の統計量を
算出するものとすることができる。ここで、上記「関心
領域」とは、例えば、画像診断に際して、診断上、特に
関心度の高い領域を意味する。また、上記「所定の有効
範囲」とは、例えば、実際に観察対象物が撮像素子上に
結像されている範囲であり、画像診断に際して、撮像さ
れる蛍光画像の中で画像として表示させたい範囲などを
意味する。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置
において、統計量算出手段は、所定の領域内の所定の範
囲に関心度に応じた重み付けをする演算をしてその演算
された画像信号の統計量を算出するものとすることがで
きる。ここで、上記「所定の領域内の所定の範囲に関心
度に応じた重み付けをする演算する」とは、例えば、所
定の領域内において、最も関心度の高い範囲の画像信号
に１を掛け合わせ、次に関心度の高い領域の画像信号に
０．５を掛け合わせ、残りの領域の画像信号に０．１を
掛け合わせることにより、関心度に応じた重み付けを行
うことを意味する。また、上記第１から第４の蛍光画像
撮像装置において、画像信号の統計量は、最大値、最小
値、平均値、最大値と標準偏差の組み合わせ、最小値と
標準偏差の組み合わせおよび平均値と標準偏差の組み合
わせの少なくとも１つであり、その統計量の最大値、最
小値、平均値のいづれかが小さいとき前記倍率を小さく
し、大きいとき前記倍率を大きくするものとすることが
できる。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置に
おいて、読出手段は、所定の有効範囲に応じて読出周波
数を制御するものとすることができる。ここで、上記
「所定の有効範囲に応じて読出周波数を制御する」と
は、例えば、ＣＣＤにより撮像された画像を読出手段に
より画像信号として読み出す場合には、読出手段は基準
のクロック信号に基づく水平／垂直転送信号により画像
信号を順次読み出していくが、所定の有効範囲が広い
程、画像信号を読み出す画素数が多くなるので読出周波
数は高くなる。従って、有効範囲の広さに応じて読出周
波数が決まり、読出手段はその読出周波数に応じて水平
／垂直転送信号により画像信号を順次読み出すことを意
味する。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置に
おいて、画像信号に基づく画素データが、９ｂｉｔ以上
のｂｉｔ数で示される場合、該データが上位８ｂｉｔ以
下のｂｉｔ数で示されるようビットシフトするビットシ
フト手段を備え、統計量算出手段は、ビットシフトされ
た画素データに基づいて統計量を算出するものとするこ
とができる。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置は、照射手段、撮像手段および読出手段の一部または
全部が、生体内部に挿入される挿入部を有する内視鏡の
形態とすることができる。また、上記第１から第４の蛍
光画像撮像装置は、照射手段、撮像手段および読出手段
の一部が挿入部に配設され、挿入部に配設された部分以
外の照射手段、撮像手段および読出手段の一部がプロセ
ッサ部に配設される構成であり、倍率制御手段に前記倍
率を制御される結像光学系はプロセッサ部内に配設され
るものとすることができる。また、上記第１から第４の
蛍光画像撮像装置は、照射手段、撮像手段および読出手
段の一部が挿入部に配設され、挿入部に配設された部分
以外の照射手段、撮像手段および読出手段の一部がプロ
セッサ部に配設される構成であり、倍率制御手段に制御
される結像光学系が挿入部内に配設されるものとするこ
とができる。

【発明の効果】本発明による第１の蛍光画像撮像装置に
よれば、統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍
光画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率
制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御す
ることにより蛍光像の大きさを決定するようにしたの
で、蛍光像の強度が弱い場合においても、つまり蛍光画
像の画像信号の大きさが所望の値より小さい場合におい
ても、その統計量に基づいて結像倍率系が適当な倍率に
制御され蛍光像を縮小することにより蛍光像の強度のみ
を増大するので、蛍光画像のＳ／Ｎを改善することがで
きる。本発明による第２の蛍光画像撮像装置によれば、
統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光画像の
所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率制御手段
が統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御することに
より蛍光像および通常像の大きさを決定するようにした
ので、上記第１の蛍光画像撮像装置の効果に加え、通常
像の大きさを蛍光像の大きさに応じたものとすることが
できる。本発明による第３の蛍光画像撮像装置は、統計
量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光画像または
反射画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍
率制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御
することにより蛍光像および反射像の大きさを決定する
ようにしたので、上記第１の蛍光画像撮像装置の効果に
加え、反射像を蛍光像の大きさに応じた大きさとするこ
とができ、蛍光画像および反射画像を利用して画像演算
をする場合においても、適当な画像間演算処理を行うこ
とができる。さらに、統計量算出手段が反射画像の所定
の領域の画像信号の統計量を算出した場合には、撮像手
段と被測定部との距離をより反映した倍率に制御するこ
とができる。本発明による第４の蛍光画像撮像装置は、
統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光画像ま
たは反射画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出
し、倍率制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率
を制御することにより蛍光像、反射像および通常画像の
大きさを決定するようにしたので、上記第１から第３の
蛍光画像撮像装置と同様の効果を得ることができる。ま
た、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置において、画
像処理手段が、所定の領域内の所定の有効範囲の画像信
号に画像処理を施すものとした場合には、画像処理時間
を短縮することができる。また、上記第１から第４の蛍
光画像撮像装置において、表示手段が、画像処理手段に
より画像処理された所定の有効範囲の画像信号に基づい
て観察画像を表示するものとした場合には、特に関心度
の高い範囲のみを観察画像として表示することができ
る。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置におい
て、所定の有効範囲の画像信号に基づく観察画像が、予
め定められた一定の大きさで表示されるよう表示倍率を
制御した場合には、結像光学系により縮小された画像で
あっても拡大表示により視認性を確保することができ
る。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置におい
て、読出手段が、所定の有効範囲の画像信号のみを読み
出すものとした場合には、読出処理の時間を短縮するこ
とができる。また、上記第１または第２の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域を、蛍光画像全体とし、統計
量算出手段が、蛍光画像全体の画像信号の統計量を算出
するものとした場合には、蛍光画像全体を反映したより
適当な統計量を算出することができる。また、上記第３
または第４の蛍光画像撮像装置において、所定の領域
を、蛍光画像全体または反射画像全体とし、統計量算出
手段が、蛍光画像全体または反射画像の画像信号の統計
量を算出するものとした場合には、蛍光画像全体または
反射画像全体を反映したより適当な統計量を算出するこ
とができ、特に反射画像全体の画像信号の統計量を算出
した場合には、撮像手段と被測定部との距離をより反映
した統計量を算出することができる。また、上記第１ま
たは第２の蛍光画像撮像装置において、所定の領域を、
蛍光画像の関心領域とし、統計量算出手段が、関心領域
の画像信号の統計量を算出するものとした場合には、関
心領域についてより適当な統計量を算出することができ
る。また、上記第３または第４の蛍光画像撮像装置にお
いて、所定の領域を、蛍光画像または反射画像の関心領
域とし、統計量算出手段が、関心領域の画像信号の統計
量を算出するものとした場合には、関心領域についてよ
り適当な統計量を算出することができ、特に反射画像全
体の画像信号の統計量を算出した場合には、撮像手段と
被測定部との距離をより反映した統計量を算出すること
ができる。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置
において、統計量算出手段が、所定の領域内の所定の範
囲に関心度に応じた重み付けをする演算をしてその演算
された画像信号の統計量を算出するものとした場合に
は、蛍光画像または反射画像においてより関心度の高い
範囲の画像信号が統計量に反映するようにすることがで
きる。また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装置にお
いて、画像信号の統計量を、最大値、最小値、平均値、
最大値と標準偏差の組み合わせ、最小値と標準偏差の組
み合わせおよび平均値と標準偏差の組み合わせの少なく
とも１つとし、その統計量の最大値、最小値、平均値の
いづれかが小さいとき前記倍率を小さくし、大きいとき
前記倍率を大きくするものとするものとした場合には、
簡易な演算で統計量を算出することができ、その統計量
を反映した倍率の制御を行うことができる。また、上記
第１から第４の蛍光画像撮像装置において、読出手段
が、所定の有効範囲に応じて読出周波数を制御するもの
とした場合には、読出周波数を必要最低限に制限するこ
とができるので、読出しにともなって発生する読出しノ
イズを制限することができ、蛍光画像、反射画像および
通常画像のＳ／Ｎを改善することができる。また、上記
第１から第４の蛍光画像撮像装置において、画像信号に
基づく画素データが、９ｂｉｔ以上のｂｉｔ数で示され
る場合、該データが上位８ｂｉｔ以下のｂｉｔ数で示さ
れるようビットシフトするビットシフト手段を備え、統
計量算出手段は、ビットシフトされた画素データに基づ
いて統計量を算出するものとした場合には、８ｂｉｔの
汎用統計演算機を利用することができ、演算処理の高速
化を図ることができる。また、上記第１から第４の蛍光
画像撮像装置が、照射手段、撮像手段および読出手段の
一部または全部が、生体内部に挿入される挿入部を有す
る内視鏡の形態とした場合には、蛍光内視鏡装置として
有効に利用することができる。また、上記第１から第４
の蛍光画像撮像装置が、照射手段、撮像手段および読出
手段の一部が挿入部に配設され、挿入部に配設された部
分以外の照射手段、撮像手段および読出手段の一部がプ
ロセッサ部に配設される構成であり、倍率制御手段に前
記倍率を制御される結像光学系はプロセッサ部内に配設
されるものとした場合には、挿入部の構成が簡易にで
き、また、挿入部の重量が軽くなるのでその操作性を高
めることができる。また、上記第１から第４の蛍光画像
撮像装置が、照射手段、撮像手段および読出手段の一部
が挿入部に配設され、挿入部に配設された部分以外の照
射手段、撮像手段および読出手段の一部がプロセッサ部
に配設される構成であり、倍率制御手段に制御される結
像光学系が挿入部内に配設されるものとした場合には、
装置をより小型に構成することができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の蛍光画像撮像装置
を蛍光内視鏡に適用した実施の形態について図面を用い
て説明する。図１は本実施の形態の蛍光内視鏡の概略構
成図である。本実施の形態による蛍光内視鏡は、患者の
病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部１００
と、生体組織から得られた情報を画像信号に処理する画
像信号処理部１と、画像信号処理部１で処理された信号
を可視画像として表示するモニタ６００とから構成され
る。画像信号処理部１は、通常画像用白色光Ｌｗ、自家
蛍光画像用励起光Ｌｒをそれぞれ射出する２つの光源を
備えた照明ユニット１１０と、この励起光の照射により
生体組織９から発生した自家蛍光像Ｚｊを撮像し、デジ
タル値に変換して画像データとして出力する画像検出ユ
ニット３００と、画像検出ユニット３００から出力され
た自家蛍光像の画像データに距離補正等の演算および画
像処理を行って出力する画像演算ユニット４００と、通
常像をデジタル値に変換して画像データとし、その画像
データおよび画像演算ユニット４００の出力信号をビデ
オ信号に変換して出力する表示信号処理ユニット５００
と、通常画像表示状態と合成画像表示状態を切り換える
フットスイッチ２とから構成される。内視鏡挿入部１０
０は、内部に先端まで延びるライトガイド１０１と、イ
メージファイバ１０２を備えている。ライトガイド１０
１の先端部、即ち内視鏡挿入部１００の先端部には、照
明レンズ１０３を備えている。また、イメージファイバ
１０２は多成分ガラスファイバであり、その先端部には
励起光フィルタ１０４と集光レンズ１０５を備えてい
る。ライトガイド１０１は、白色光ライトガイド１０１
ａ、励起光ライトガイド１０１ｂ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１０１
ａ、励起光ライトガイド１０１ｂは照明ユニット１１０
へ接続されている。イメージファイバ１０２の一端は、
画像検出ユニット３００へ接続されている。照明ユニッ
ト１１０は、自家蛍光画像用の励起光Ｌｒを発するＧａ
Ｎ系半導体レーザ１１１およびそのＧａＮ系半導体レー
ザ１１１に電気的に接続される半導体レーザ用電源１１
２、通常画像用の白色光Ｌｗを発する白色光源１１４
、その白色光源１１４に電気的に接続される白色光用
電源１１５を備えている。画像検出ユニット３００に
は、イメージファイバ１０２が接続され、イメージファ
イバ１０２により伝搬された自家蛍光像、通常像を結像
するコリメートレンズ３０１、コリメートレンズ３０１
を透過した通常像を直角方向に全反射し、コリメートレ
ンズ３０１を透過した蛍光像は破線で示す位置に移動し
通過させる可動ミラー３０２、コリメートレンズ３０１
を透過した自家蛍光像（７５０ｎｍ以下の波長の光）の
光量の５０％を透過し、５０％を直角方向に反射するハ
ーフミラー３０３、ハーフミラー３０３を反射した自家
蛍光像を直角方向に反射する蛍光像用ミラー３０４、後
述する倍率制御手段３１６により倍率が制御されハーフ
ミラー３０３を透過した自家蛍光像および蛍光像用ミラ
ー３０４を反射した自家蛍光像を拡大または縮小または
等倍して透過する結像光学系３０５、結像光学系３０５
を所定の倍率で透過した自家蛍光像を結像させる広帯域
蛍光像用集光レンズ３０６および狭帯域蛍光像用集光レ
ンズ３０７、広帯域蛍光像用集光レンズ３０６を透過し
た自家蛍光像から４３０ｎｍ〜７３０ｎｍの波長を選択
する広帯域バンドパスフィルタ３０８、広帯域バンドパ
スフィルタ３０８を透過した自家蛍光像を撮像する広帯
域蛍光画像用高感度撮像素子３１０、狭帯域蛍光像用集
光レンズ３０７により結像された自家蛍光像から４３０
ｎｍ〜５３０ｎｍの波長を取り出す狭帯域バンドパスフ
ィルタ３０９、狭帯域バンドパスフィルタ３０９を透過
した自家蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像
素子３１１、後述する倍率制御手段３１６からの制御信
号に基づいて広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０お
よび狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１における駆
動範囲を制御して該駆動範囲の画像信号を読み出す読出
手段３１４、読出手段３１４からの制御信号に基づいて
広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０から出力された
画像信号をデジタル値に変換して画像データとして出力
するＡＤ変換器３１２、読出手段３１４からの制御信号
に基づいて狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１から
出力された画像信号をデジタル値に変換して画像データ
として出力するＡＤ変換器３１３、ＡＤ変換器３１２か
ら出力され後述する広帯域蛍光画像用メモリ４０１に記
憶された画像データおよびＡＤ変換器３１３から出力さ
れ後述する狭帯域蛍光画像用メモリ４０２に記憶された
画像データに基づいて統計量を算出する統計量算出手段
３１５、統計量算出手段３１５から出力される統計量に
基づいて結像倍率系３０５および後述する通常像結像光
学系５０７の倍率を決定して結像光学系３０５および通
常像結像光学系５０７の倍率がその倍率となるよう倍率
制御信号を出力し、また、その倍率に基づいて広帯域蛍
光画像用高感度撮像素子３１０、狭帯域蛍光画像用高感
度撮像素子３１１および後述する通常画像用撮像素子５
０３における駆動範囲を決定しその駆動範囲における画
像信号を読み出すよう読出手段３１４，５０８に制御信
号を出力する倍率制御手段３１６を備えている。なお、
統計量算出手段３１５は、統計量を演算する際、画像デ
ータのビット数を８ビット以下にシフトするビットシフ
ト手段３１７を備えている。画像演算ユニット４００
は、ＡＤ変換器３１２から出力された広帯域自家蛍光画
像の画像データを記憶する広帯域蛍光画像用メモリ４０
１、ＡＤ変換器３１３から出力された狭帯域自家蛍光画
像の画像データを記憶する狭帯域蛍光画像用メモリ４０
２、広帯域蛍光画像用メモリ４０１に記憶された広帯域
自家蛍光画像の画像データと狭帯域蛍光画像用メモリ４
０２に記憶された広帯域自家蛍光画像の画像データの対
応する各画素値の比率に応じた演算を行って各画素の演
算値を算出し、その演算値の大きさに応じた色情報を割
り当てて色画像を生成し出力する画像生成手段４０３を
備えている。表示信号処理ユニット５００は、可動ミラ
ー３０２により反射された通常像を直角方向に反射する
通常像用ミラー５０１、倍率制御手段３１６により倍率
が制御され通常像用ミラー５０１により反射された通常
像を拡大または等倍して透過する通常像結像光学系５０
７、通常像結像光学系５０７により拡大または等倍され
た通常像を結像する通常像用集光レンズ５０２、通常像
用集光レンズ５０２で結像された通常像を撮像する通常
画像用撮像素子５０３、倍率制御手段３１６からの制御
信号に基づいて通常画像用撮像素子５０３における駆動
範囲を制御して該駆動範囲の画像信号を読み出す読出手
段５０８、読出手段５０８からの制御信号に基づいて通
常画像用撮像素子５０３から出力された画像信号をデジ
タル値に変換して画像データとして出力するＡＤ変換器
５０４、デジタル化された画像信号を記憶する通常画像
用メモリ５０５、通常画像用メモリ５０５から出力され
た画像信号および画像生成手段４０３から出力された色
画像信号をビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処
理回路５０６を備えている。モニタ６００は、通常画像
と色画像を切り換えて表示するものである。次に、上記
実施の形態における蛍光内視鏡の作用について説明す
る。まず、異なる２つの波長帯域の自家蛍光画像を利用
して色画像を表示する場合の作用について説明する。制
御用コンピュータ２００からの信号に基づき半導体レー
ザ用電源１１２に駆動されＧａＮ系半導体レーザ１１１
から励起光Ｌｒが射出され、励起光Ｌｒは、励起光用集
光レンズ１１３を透過し、励起光ライトガイド１０１ｂ
に入射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光され
た後、照明レンズ１０３ から生体組織９へ照射され
る。励起光Ｌｒの照射により生じる生体組織９からの自
家蛍光像は、集光レンズ１０５により集光され、励起光
カットフィルタ１０４を透過して、イメージファイバ１
０２の先端に入射しイメージファイバ１０２を経て、コ
リメートレンズ３０１に入射する。励起光カットフィル
タ１０４は、波長４２０ｎｍ以上の全蛍光を透過するロ
ングパスフィルタである。励起光Ｌｒの波長は４１０ｎ
ｍであるため、生体組織９で反射された励起光は、この
励起光カットフィルタ１０４でカットされる。コリメー
トレンズ３０１を透過した自家蛍光像は、ハーフミラー
３０３で５０％の透過率で透過し、５０％の反射率で反
射される。ハーフミラー３０３を直角方向に反射した自
家蛍光像は、蛍光像用ミラー３０４を直角方向に反射す
る。ハーフミラー３０３を透過した自家蛍光像および蛍
光像用ミラー３０４を反射した自家蛍光像はともに結像
光学系３０５に入射される。このとき、結像光学系３０
５に最初に入射された自家蛍光像については、結像光学
系３０５を等倍で透過する。結像光学系３０５を等倍で
透過した自家蛍光像は、広帯域蛍光像用集光レンズ３０
６により結像され、広帯域蛍光像用集光レンズ３０６を
透過した自家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ３０
８を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０
により撮像される。蛍光像用ミラー３０４により反射さ
れた自家蛍光像は、狭帯域蛍光用集光レンズ３０７によ
り結像され、狭帯域バンドパスフィルタ３０９を透過し
て、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像
される。広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０と狭帯
域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像された自
家蛍光像は電気信号である画像信号に変換され、読出手
段３１４の制御信号によってそれぞれ画像信号が読み出
される。そして、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１
０から出力された画像信号はＡＤ変換器３１２に入力さ
れデジタル化された後、広帯域蛍光画像用メモリ４０１
に記憶され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１か
ら出力された画像信号はＡＤ変換器３１３に入力されデ
ジタル化された後、狭帯域蛍光画像用メモリ４０２に記
憶される。ここで、最初の自家蛍光画像の撮像により広
帯域蛍光画像用メモリ４０１および狭帯域蛍光画像用メ
モリ４０２に記憶された後、その画像データのうち関心
領域の画像データが統計量算出手段３１５に出力され
る。例えば、広帯域蛍光画像用メモリ４０１および狭帯
域蛍光画像用メモリ４０２に記憶された画像データの領
域が図３に示す領域６０とした場合にそのうち関心領域
である領域６１の画像データが出力される。関心領域は
予め設定された領域でもよいし、所定の入力手段（図示
省略）により入力された領域でもよい。さらに統計量算
出手段３１５に出力された関心領域６１の画像データは
ビットシフト手段３１７により８ビット以下にビットシ
フトされた後、統計量算出手段３１５において関心度に
応じて重み付きを付ける演算が行われる。例えば、関心
領域６１の中で最も関心度の高い領域を領域６３とする
とこの画像信号に１を掛け合わせ、次に関心度の高い領
域を領域６３を除く領域６２とするとこの画像データに
０．５を掛け合わせ、さらに次に関心度の高い領域を領
域６２を除く領域６１とするとこの画像データに０．１
を掛け合わせる。そして、領域６１の全ての重み付きが
付けられた画像データについて平均値をとる。この平均
値は倍率制御手段３１６に出力され倍率制御手段３１６
はこの平均値に応じた自家蛍光画像と通常画像の倍率を
決定し、この倍率になるよう結像光学系３０５と通常像
結像光学系５０７に倍率制御信号を出力する。倍率制御
手段３１６には統計量算出手段３１５から出力される平
均値に対応した結像光学系３０５および通常像結像光学
系５０７の適当な倍率が設定されているものとする。こ
の設定されている倍率は、例えば、上記平均値の値が所
望の値より小さい場合、つまり自家蛍光画像信号の大き
さが十分な大きさでないときは結像光学系３０５により
自家蛍光像の大きさが縮小される倍率であり、また、上
記平均値の値が所望の値より大きい場合、つまり自家蛍
光画像信号の大きさが大きいときは結像光学系３０５に
より自家蛍光像の大きさが拡大される倍率であり、ま
た、上記平均値の値が略所望の値である場合、つまり自
家蛍光画像信号の適当なときは結像光学系３０５により
自家蛍光像の大きさが等倍される倍率である。そして、
倍率制御手段３１６の倍率制御信号により適当な倍率に
制御された結像光学系３０５を通じて次の自家蛍光画像
が撮像される。さらに、倍率制御手段３１６から読出手
段３１４に有効範囲に応じた駆動範囲が出力され、読出
手段３１４はこの有効範囲に応じた駆動範囲のおける狭
帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１および広帯域蛍光
画像用高感度撮像素子３１０の画像データを読み出す。
この有効範囲とは画像として表示させたい領域であり、
予め設定されていてもよいし所定の入力手段（図示省
略）により入力されるものでもよい。また、読出手段３
１４は、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１および
広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０が例えばＣＣＤ
の場合は、その水平／垂直同期信号および基準クロック
信号により読出しを行い、上記有効範囲に応じた駆動範
囲の制御はこの水平／垂直同期信号および基準クロック
周波数の変更により行われる。結像光学系３０５により
縮小された自家蛍光画像が撮像される場合には、読出周
波数を下げることになるので、これによりＣＣＤの読出
ノイズを低減することができる。読出手段３１４により
読み出された有効範囲に応じた駆動範囲の画像データは
狭帯域蛍光画像用メモリ３１８と広帯域蛍光画像用メモ
リ３１９に記憶される。そして、狭帯域蛍光画像用メモ
リ３１８に記憶された有効範囲の狭帯域自家蛍光画像と
広帯域蛍光画像用メモリ３１９に記憶された有効範囲の
広帯域自家蛍光画像は、画像生成手段４０３で、対応す
る各画像の各画素値の比率に応じた演算を行い、その演
算値に色情報を割り当て、色情報をもった画像信号を生
成し出力する。画像生成手段４０３で生成された色画像
は、ビデオ信号処理回路５０６によってＤＡ変換後にモ
ニタ６００に入力され、有効範囲の色画像が表示され
る。この色画像の色の違いにより正常組織か病変組織か
の判別が可能となる。次に、通常画像を表示する場合の
作用について説明する。まず、制御用コンピュータ２０
０からの信号に基づき白色光源１１５が駆動され白色光
源１１４から白色光Ｌｗが射出され、白色光Ｌｗは、白
色光用集光レンズ１１６を経て白色光ライトガイド１０
１ａに入射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光
された後、照明レンズ１０３から生体組織９へ照射され
る。白色光Ｌｗの反射光は集光レンズ１０５によって集
光され、励起光フィルタ１０４を透過して、イメージフ
ァイバ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０
２を経て、コリメートレンズ３０１に入射する。コリメ
ートレンズ３０１を透過した反射光は、可動ミラー３０
２および通常像用ミラー５０１で反射し、通常像結像光
学系５０７に入射される。このとき通常像結像光学系５
０７は、上記倍率制御手段３１６から出力された倍率制
御信号に応じて倍率が制御される。このときの倍率は、
例えば、結像光学系３０５において自家蛍光像が拡大さ
れるよう倍率が制御された場合には、通常像結像光学系
５０７も同様の倍率に制御され通常像は拡大される。ま
た、結像光学系３０５において自家蛍光像が等倍もしく
は縮小されるよう倍率が制御されたときは、通常像結像
光学系５０７は等倍に倍率を制御して通常像を透過す
る。通常像結像光学系５０７により適当な倍率に制御さ
れた通常像は通常像用集光レンズ５０２に入射される。
通常像用集光レンズ５０２を透過した通常像は、通常画
像用撮像素子５０３に結像される。ここで、通常画像用
撮像素子５０３では上記自家蛍光画像における有効範囲
に応じた画像データが読み出されるよう読出手段５０８
により制御される。通常画像用撮像素子５０３から出力
された有効範囲の画像データはＡＤ変換器５０４へ入力
され、デジタル化された後、通常画像用メモリ５０５に
保存される。その通常画像用メモリ５０５により記憶さ
れた有効範囲の画像信号は、ビデオ信号処理回路５０６
によってＤＡ変換後にモニタ６００に入力され、そのモ
ニタ６００に可視画像として表示される。なお、ビデオ
信号処理回路５０６における信号処理は、面順次方式で
もよいし、同次式でもよい。上記色画像表示の作用およ
び通常画像表示の作用に関する一連の動作は、制御用コ
ンピュータ２００により制御される。また、上記色画像
表示状態と通常画像表示状態の切り換えは、フットスイ
ッチ２を押下することにより行なわれる。本発明による
蛍光画像撮像装置を適用した蛍光内視鏡によれば、統計
量算出手段３１５が蛍光画像の所定の領域の画像信号の
統計量を算出し、倍率制御手段３１６が統計量に基づい
て結像光学系３０５の倍率を制御することにより蛍光像
の大きさを決定するようにしたので、蛍光像の強度が弱
い場合においても、つまり蛍光画像の画像信号の大きさ
が所望の値より小さい場合においても、その統計量に基
づいて結像倍率系が適当な倍率に制御され蛍光像を縮小
することにより蛍光像の強度のみを増大するので、蛍光
画像のＳ／Ｎを改善することができる。また、画像演算
ユニット４００が、所定の領域内の所定の有効範囲の画
像信号に画像処理を施すものとしたので、画像処理時間
を短縮することができる。また、モニタ６００が、画像
演算ユニット４００により画像処理された所定の有効範
囲の前記画像信号に基づいて観察画像を表示するものと
したので、特に関心度の高い範囲のみを観察画像として
表示することができる。また、このとき、倍率制御手段
３１６により制御された倍率に応じてモニタ６００に表
示される観察画像の大きさも変更するようにすれば（例
えば、倍率制御手段３１６により自家蛍光像を縮小した
場合には観察画像も縮小する）、画素数の減少による観
察画像のモザイク化を低減することができる。また、読
出手段３１４が、所定の有効範囲の画像信号のみを読み
出すものとしたので、読出処理の時間を短縮することが
できる。また、読出手段３１４が、所定の有効範囲に応
じて読出周波数を制御するものとしたので、読出周波数
を必要最低限に制限することができるので、読出しにと
もなって発生する読出しノイズを制限することができ、
蛍光画像、反射画像および通常画像のＳ／Ｎを改善する
ことができる。また、統計量算出手段３１７がビットシ
フト手段３１７により、８ビット以下にビットシフトさ
れた画素データに基づいて統計量を算出するものとした
ので、８ｂｉｔの汎用統計演算機を利用することがで
き、演算処理の高速化を図ることができる。次に、本発
明の第２の蛍光画像撮像装置を蛍光内視鏡に適用した実
施の形態について図面を用いて説明する。図２は本実施
の形態の蛍光内視鏡の概略構成図である。なお、上記第
１の実施の形態を同等の要素については同じ番号とし、
特に必要のない限り説明を省略する。本実施の形態によ
る蛍光内視鏡は、患者の病巣と疑われる部位に挿入され
る内視鏡挿入部１５０と、生体組織から得られた情報を
画像信号に処理する画像信号処理部３と、画像信号処理
部３で処理された信号を可視画像として表示するモニタ
６００とから構成される。画像信号処理部３は、通常画
像用白色光Ｌｗ、自家蛍光画像用励起光Ｌｒおよび参照
画像用参照光Ｌｓをそれぞれ射出する３つの光源を備え
た照明ユニット１５０と、この励起光の照射により生体
組織９から発生した自家蛍光像Ｚｊと、参照光の照射に
より生体組織９から発生した反射像Ｚｓを撮像し、デジ
タル値に変換して画像データとして出力する画像検出ユ
ニット３５０と、画像検出ユニット３５０から出力され
た自家蛍光像の画像データから距離補正等の演算を行っ
て、その演算値に色情報を割り当て、反射像の画像デー
タに輝度情報を割り当てて、２つの画像情報を合成して
出力する画像演算ユニット４５０と、通常像をデジタル
値に変換して画像データとし、その画像データおよび画
像演算ユニット４５０の出力信号をビデオ信号に変換し
て出力する表示信号処理ユニット５００と、通常画像表
示状態と合成画像表示状態を切り換えるフットスイッチ
２とから構成される。内視鏡挿入部１５０は、内部に先
端まで延びるライトガイド１５１と、イメージファイバ
１５２を備えている。ライトガイド１５１の先端部、即
ち内視鏡挿入部１５０の先端部には、照明レンズ１５３
を備えている。また、イメージファイバ１５２は多成分
ガラスファイバであり、その先端部には励起光フィルタ
１５４と集光レンズ１５５を備えている。ライトガイド
１５１は、白色光ライトガイド１５１ａ、励起光ライト
ガイド１５１ｂおよび参照光ライトガイド１５１ｃ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１５１ａ、励起光ライトガイド１５１ｂおよ
び参照光ライトガイド１５１ｃは照明ユニット１１０へ
接続されている。イメージファイバ１５２の一端は、画
像検出ユニット３５０へ接続されている。照明ユニット
１５０は、自家蛍光画像用の励起光Ｌｒを発するＧａＮ
系半導体レーザ１１１およびそのＧａＮ系半導体レーザ
１１１に電気的に接続される半導体レーザ用電源１１
２、通常画像用の白色光Ｌｗを発する白色光源１１４
、その白色光源１１４に電気的に接続される白色光用
電源１１５、反射画像用の参照光Ｌｓを発する参照光源
１１７およびその参照光源１１７に電気的に接続される
参照光源用電源１１８を備えている。画像検出ユニット
３５０には、イメージファイバ１５２が接続され、イメ
ージファイバ１５２により伝搬された自家蛍光像、通常
像および反射像を結像するコリメートレンズ３５１、コ
リメートレンズ３５１を透過した通常像を直角方向に全
反射し、コリメートレンズ３５１を透過した自家蛍光像
および反射像は破線で示す位置に移動し通過させる可動
ミラー３５２、コリメートレンズ３５１を透過した自家
蛍光像（７５０ｎｍ以下の波長の光）を直角方向に反射
し、コリメートレンズ３５１を透過した反射像を透過す
るダイクロイックミラー３５３、ダイクロイックミラー
３５３を直角方向に反射した自家蛍光像の光量の５０％
を透過し、５０％を直角方向に反射するハーフミラー３
５４、ハーフミラー３５４を透過した自家蛍光像を直角
方向に反射する狭帯域蛍光像用ミラー３５５、後述する
倍率制御手段３６９により倍率が制御されダイクロイッ
クミラー３５３を透過した反射像、ハーフミラー３５４
を直角方向に反射した自家蛍光像、ハーフミラー３５４
を透過し狭帯域蛍光像用ミラー３５５を反射した自家蛍
光像を拡大または縮小または等倍して透過する結像光学
系３５６、結像光学系３５６を所定の倍率で透過した自
家蛍光像および反射像を結像させる広帯域蛍光像用集光
レンズ３５８、狭帯域蛍光像用集光レンズ３５９および
反射像用集光レンズ３５７、広帯域蛍光像用集光レンズ
３５８を透過した自家蛍光像から４３０ｎｍ〜７３０ｎ
ｍの波長を選択する広帯域バンドパスフィルタ３６０、
広帯域バンドパスフィルタ３６０を透過した自家蛍光像
を撮像する広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３、狭
帯域蛍光像用集光レンズ３５９により結像された自家蛍
光像から４３０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長を取り出す狭帯
域バンドパスフィルタ３６１、狭帯域バンドパスフィル
タ３６１を透過した自家蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画
像用高感度撮像素子３６４、反射像用集光レンズ３５７
を透過した反射像を撮像する反射像用撮像素子３６２、
後述する倍率制御手段３６９からの制御信号に基づいて
広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３、狭帯域蛍光画
像用高感度撮像素子３６４および反射画像用撮像素子３
６２における駆動範囲を制御して該駆動範囲の画像信号
を読み出す読出手段３６８、読出手段３６８からの制御
信号に基づいて広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３
から出力された画像信号をデジタル値に変換して画像デ
ータとして出力するＡＤ変換器３６６、読出手段３６８
からの制御信号に基づいて狭帯域蛍光画像用高感度撮像
素子３６４から出力された画像信号をデジタル値に変換
して画像データとして出力するＡＤ変換器３６７、読出
手段３６８からの制御信号に基づいて反射画像用撮像素
子３６２から出力された画像信号をデジタル値に変換し
て画像データとして出力するＡＤ変換器３６５、ＡＤ変
換器３６６から出力され後述する広帯域蛍光画像用メモ
リ４５２に記憶された画像データおよびＡＤ変換器３６
７から出力され後述する狭帯域蛍光画像用メモリ４５３
に記憶された画像データに基づいて統計量を算出する統
計量算出手段３７０、統計量算出手段３７０から出力さ
れる統計量に基づいて結像倍率系３５６および通常像結
像光学系５０７の倍率を決定して結像光学系３５６およ
び通常像結像光学系５０７の倍率がその倍率となるよう
倍率制御信号を出力し、また、その倍率に基づいて広帯
域蛍光画像用高感度撮像素子３６３、狭帯域蛍光画像用
高感度撮像素子３６４、反射画像用撮像素子３６２、通
常画像用撮像素子５０３における駆動範囲を決定しその
駆動範囲における画像信号を読み出すよう読出手段３６
８，５０８に制御信号を出力する倍率制御手段３６９を
備えている。なお、統計量算出手段３７０は、画像デー
タのビット数を８ビット以下にシフトするビットシフト
手段３７１を備えている。画像演算ユニット４５０は、
ＡＤ変換器３６６から出力された広帯域自家蛍光画像の
画像データを記憶する広帯域蛍光画像用メモリ４５２、
ＡＤ変換器３６７から出力された狭帯域自家蛍光画像の
画像データを記憶する狭帯域蛍光画像用メモリ４５３、
ＡＤ変換器３６５から出力された反射画像の画像データ
を記憶する反射画像用メモリ４５１、広帯域蛍光画像用
メモリ４５２に記憶された広帯域自家蛍光画像の画像デ
ータと狭帯域蛍光画像用メモリ４５３に記憶された広帯
域自家蛍光画像の画像データの対応する各画素値の比率
に応じた演算を行って各画素の演算値を算出し、その演
算値の大きさに応じた色情報を割り当てて色画像を生成
して出力する蛍光画像演算手段４５５、反射画像用メモ
リ４５１に記憶された反射画像の画像データの大きさに
応じた輝度情報を割り当てて輝度画像を生成して出力す
る反射画像演算手段４５４、蛍光画像演算手段４５５に
て生成された色画像と反射画像演算手段４５４にて生成
された輝度画像を合成して合成画像として出力する画像
合成手段４５６を備えている。次に、上記実施の形態に
おける蛍光内視鏡の作用について説明する。まず、異な
る２つの波長帯域の自家蛍光画像を利用して合成画像を
表示する場合の作用について説明する。制御用コンピュ
ータ２５０からの信号に基づき半導体レーザ用電源１１
２に駆動されＧａＮ系半導体レーザ１１１から励起光Ｌ
ｒが射出され、励起光Ｌｒは、励起光用集光レンズ１１
３を透過し、励起光ライトガイド１５１ｂに入射され、
内視鏡挿入部１５０の先端部まで導光された後、照明レ
ンズ１５３から生体組織９へ照射される。励起光Ｌｒの
照射により生じる生体組織９からの自家蛍光像は、集光
レンズ１５５により集光され、励起光カットフィルタ１
５４を透過して、イメージファイバ１５２の先端に入射
しイメージファイバ１５２を経て、コリメートレンズ３
５１に入射する。励起光カットフィルタ１５４は、波長
４２０ｎｍ以上の全蛍光を透過するロングパスフィルタ
である。励起光Ｌｒの波長は４１０ｎｍであるため、生
体組織９で反射された励起光は、この励起光カットフィ
ルタ１５４でカットされる。コリメートレンズ３５１を
透過した自家蛍光像は、ダイクロイックミラー３５３に
より直角方向に反射される。ダイクロイックミラー３５
３により反射された自家蛍光像はハーフミラー３５４で
５０％の透過率で透過し、５０％の反射率で反射され
る。ハーフミラー３５４を透過した自家蛍光像は、狭帯
域蛍光像用ミラー３５５を直角方向に反射する。ダイク
ロイックミラー３５３を透過した反射像、ハーフミラー
３５４を反射した自家蛍光像および狭帯域蛍光像用ミラ
ー３５５を反射した自家蛍光像はともに結像光学系３５
６に入射される。このとき、結像光学系３５６に最初に
入射された自家蛍光像については、結像光学系３５６を
等倍で透過する。結像光学系３５６を等倍で透過した自
家蛍光像は、広帯域蛍光像用集光レンズ３５８により結
像され、広帯域蛍光像用集光レンズ３５８を透過した自
家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ３６０を透過し
て、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３により撮像
される。狭帯域蛍光像用ミラー３５５により反射された
自家蛍光像は、狭帯域蛍光用集光レンズ３５９により結
像され、狭帯域バンドパスフィルタ３６１を透過して、
狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４により撮像され
る。広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３と狭帯域蛍
光画像用高感度撮像素子３６４により撮像された自家蛍
光像は電気信号である画像信号に変換され、読出手段３
６８の制御信号によってそれぞれ画像信号が読み出され
る。そして、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３か
ら出力された画像信号はＡＤ変換器３６６に入力されデ
ジタル化された後、広帯域蛍光画像用メモリ４５２に記
憶され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４から出
力された画像信号はＡＤ変換器３６７に入力されデジタ
ル化された後、狭帯域蛍光画像用メモリ４５３に記憶さ
れる。ここで、最初の自家蛍光画像の撮像により広帯域
蛍光画像用メモリ４５２および狭帯域蛍光画像用メモリ
４５３に記憶された後、上記第１の実施の形態と同様に
してその画像データのうち関心領域の画像データが統計
量算出手段３７０に出力される。そして、その画像デー
タはビットシフト手段３７１により８ビット以下にビッ
トシフトされた後、統計量演算手段３７０において上記
第１の実施の形態と同様の平均値の演算がされた後、こ
の平均値は倍率制御手段３６９に出力され倍率制御手段
３６９はこの平均値に応じた自家蛍光画像と通常画像の
倍率を決定し、この倍率になるよう結像光学系３５６と
通常像結像光学系５０７に倍率制御信号を出力する。そ
して、倍率制御手段３６９の倍率制御信号により適当な
倍率に制御された結像光学系３５６を通じて次の自家蛍
光画像および反射像が撮像される。さらに、倍率制御手
段３６９から読出手段３６８に有効範囲に応じた駆動範
囲が出力され、読出手段３６８はこの有効範囲に応じた
駆動範囲のおける狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６
４、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３および反射
画像用撮像素子３６５の画像データを読み出す。この有
効範囲とは画像として表示させたい領域であり、予め設
定されていてもよいし所定の入力手段（図示省略）によ
り入力されるものでもよい。また、読出手段３６８は、
狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４および広帯域蛍
光画像用高感度撮像素子３６３が例えばＣＣＤの場合
は、その水平／垂直同期信号および基準クロック信号に
より読出しを行い、上記有効範囲に応じた駆動範囲の制
御はこの水平／垂直同期信号および基準クロック周波数
の変更により行われる。読出手段３６８により読み出さ
れた有効範囲に応じた駆動範囲の画像データは狭帯域蛍
光画像用メモリ４５３、広帯域蛍光画像用メモリ４５２
および反射画像用メモリ４５１に記憶される。そして、
狭帯域蛍光画像用メモリ４５３に記憶された有効範囲の
狭帯域自家蛍光画像と広帯域蛍光画像用メモリ４５２に
記憶された有効範囲の広帯域自家蛍光画像は、蛍光画像
演算手段４５５で対応する各画像の各画素値の比率に応
じた演算を行い、その演算値に色情報を割り当てられ、
色情報をもった画像信号が生成され出力される。一方、
反射画像用メモリ４５１に記憶された有効範囲の反射画
像は反射画像演算手段４５４でその画素値の大きさに応
じた輝度情報が割り当てられ、輝度情報をもった画像信
号が生成され出力される。そして、蛍光画像演算手段４
５５から出力された色画像信号と反射画像演算手段４５
４から出力された輝度画像信号は画像合成手段４５６に
て合成され合成画像が生成されて出力される。画像合成
手段４５６から出力された合成画像は、ビデオ信号処理
回路５０６によってＤＡ変換後にモニタ６００に入力さ
れ、有効範囲の合成画像が表示される。この合成画像の
色の違いにより正常組織か病変組織かの判別が可能とな
る。通常画像表示の作用については上記第１の実施の形
態と同様である。上記合成画像表示の作用および通常画
像表示の作用に関する一連の動作は、制御用コンピュー
タ２５０により制御される。また、上記合成画像表示状
態と通常画像表示状態の切り換えは、フットスイッチ２
を押下することにより行なわれる。本発明による蛍光画
像撮像装置を適用した上記蛍光内視鏡によれば、統計量
算出手段３７０が蛍光画像の所定の領域の画像信号の統
計量を算出し、倍率制御手段３６９が統計量に基づいて
結像光学系３５６の倍率を制御することにより蛍光像お
よび反射像の大きさを決定するようにしたので、上記第
１の実施の形態の効果に加え、反射像を蛍光像の大きさ
に応じた大きさとすることができ、蛍光画像および反射
画像を利用して画像演算をする場合においても、適当な
画像間演算処理を行うことができる。また、上記第１お
よび第２の実施の形態では、倍率制御手段は、統計量算
出手段において算出された統計量に基づいて倍率を制御
するようにしたが、実際には全てのユーザーにとって診
断しやすい、好みの倍率に制御することは難しい。従っ
て、統計量算出手段を設けずに、ユーザーが適宜結像光
学系の倍率を制御できるようボリュームやフットスイッ
チなどの外部入力手段を設けるようにしてもよい。ユー
ザーは観察画像の明るさやチラツキに基づいて拡大、縮
小を変更し、観察画像が暗かったりチラツキが大きいと
きには縮小するようにスイッチ等を切り換え、観察が明
るくチラツキが小さいときには拡大するようにスイッチ
等を切り換えるようにすればよい。そして、画像データ
の読出しについては、上記第１および第２の実施の形態
と同様に上記有効範囲に応じて行うようにすればよい。
また、上記第１および第２の実施の形態では、有効範囲
の画像信号に応じた画像をモニタ６００により表示する
ようにしたが、つまり、モニタ６００に表示される画像
は倍率制御手段により制御された倍率に応じて拡大、縮
小されるようにしたが、表示倍率制御手段を設けてモニ
タ６００に表示される画像の大きさが常に同じになるよ
うに表示倍率を制御するようにしてもよい。このように
倍率を制御することにより、倍率制御手段により縮小さ
れた場合においても拡大表示することにより視認性を確
保することができる。また、表示画像は倍率制御手段に
より制御された倍率に応じて拡大、縮小される場合と、
常に同じ大きさで表示される場合とを所定のスイッチで
切り換えることができるようにしてもよい。また、上記
第１および第２の実施の形態では、自家蛍光画像の画像
データに基づいて統計量算出手段により統計量を算出す
るようにしたが、反射画像の画像データの基づいて統計
量を算出するようにしてもよい。また、上記第１および
第２の実施の形態では、画像データそのものから統計量
を算出するようにしたが、これに限らず、表示の際に変
換されたＹ信号（ＮＴＳＣ信号のＹＩＱのＹ、ＹＣｂＣ
ｒのＹ等）を用いるようにしてもよい。もしくは、反射
画像の画像信号に輝度情報を割り当てるような場合に
は、この輝度情報から統計量を算出するようにしてもよ
い。また、上記第１および第２の実施の形態では、倍率
制御手段の制御信号により読出手段が各撮像素子の駆動
範囲を制御することにより有効範囲のみの画像データを
読み出すようにしたが、これとは別の実施の形態とし
て、読出手段により各撮像素子で撮像された画像データ
を全て読み出した後、広帯域蛍光画像用メモリ、狭帯域
蛍光画像用メモリ、反射画像用メモリおよび通常画像用
メモリに画像データを記憶する際に倍率制御手段からの
制御信号により有効範囲の画像データのみを各メモリに
記憶するよう制御してもよい。また、上記第１および第
２の実施の形態では、結像光学系、撮像素子、ＡＤ変換
器および読出手段は画像処理部に設置する構成とした
が、これとは別の構成として、図４に示すように結像光
学系１２、撮像素子１４、ＡＤ変換器１５を内視鏡挿入
部１０内部に配置する構成としてもよい。なお、図４に
おける実施の形態では、内視鏡挿入部１０は自家蛍光
像、通常像および反射像を集光する集光レンズ１１、結
像光学系１２、自家蛍光像、通常像および反射像を撮像
素子に結像する集光レンズ１３、撮像素子１４、ＡＤ変
換器１５を備えており、結像光学系１２および画像演算
ユニット４０には倍率制御手段３０から制御信号が出力
され、画像演算ユニットにおける広帯域蛍光画像用メモ
リ、狭帯域蛍光画像用メモリ、反射画像用メモリは画像
データを記憶する際に倍率制御手段３０からの制御信号
により有効範囲の画像データのみを各メモリに記憶する
よう制御される。さらに、図５に示すように結像光学系
５２、撮像素子５４、ＡＤ変換器５５および読出手段５
６を内視鏡挿入部５０の内部に配置する構成としてもよ
い。なお、図４における実施の形態では、内視鏡挿入部
５０は自家蛍光像、通常像および反射像を集光する集光
レンズ５１、結像光学系５２、自家蛍光像、通常像およ
び反射像を撮像素子に結像する集光レンズ５３、撮像素
子５４、ＡＤ変換器５５および読出手段５６を備えてお
り、結像光学系５２および読出手段５６には、倍率制御
手段３５から制御信号が出力される。各手段の作用につ
いては、上記第１および第２の実施の形態と同様であ
る。また、上記第１および第２の実施の形態において
は、自家蛍光像用の撮像素子と通常画像用の撮像素子を
それぞれ設ける構成としたが、共通化してもよい。さら
に、第２の実施の形態においては、反射像用の撮像素子
も共通化するようにしてもよい。この場合、時系列によ
り各画像の撮像を切り換えるようにしてもよいし、撮像
素子の表面にモザイクフィルタを設置することにより自
家蛍光像、通常像および反射像を分離して撮像するよう
にしてもよい。また、上記第１および第２の実施の形態
における倍率制御手段は、制御用コンピュータに内蔵す
るようにしてもよい。また、上記第１および第２の実施
の形態における結像光学系は、蛍光像および反射像を結
像する結像光学系と通常像を結像する通常象結像光学系
とを分離した構成としたが、共通とした構成としてもよ
い。なお、上記第１および第２の実施の形態では、通常
像と蛍光像の対応付けを容易にするために、通常像の倍
率を蛍光像に合わせるものとしたが、通常像は高い倍率
の固定としておいてもよい。この場合、高い解像度の通
常像を得ることができる。また、通常像の倍率は変更せ
ず蛍光像のみ倍率を変更するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光画像撮像装置を適用した蛍光内視
鏡の第１の実施の形態の概略構成図

【図２】本発明の蛍光画像撮像装置を適用した蛍光内視
鏡の第２の実施の形態の概略構成図

【図３】重み付け演算の説明図

【図４】本発明の蛍光画像撮像装置の他の実施形態の一
部概略構成図

【図５】本発明の蛍光画像撮像装置の他の実施形態の一
部概略構成図

【図６】正常組織と病変組織の蛍光スペクトルの強度分
布を示す説明図

【符号の説明】

１、３ 画像信号処理部 ９ 生体組織 １０、５０、１００、１５０ 内視鏡挿入部 １１、１３、５１、５３ 集光レンズ １２、５２ 結像光学系 １４、５４ 撮像素子 １５、５５ ＡＤ変換器 ２０、５６ 読出手段 ３０、３５ 倍率制御手段 ４０、４５ 画像演算ユニット １０１、１５１ ライトガイド １０１ａ、１５１ａ 白色光ライトガイド １０１ｂ、１５１ｂ 励起光ライトガイド １０２、１５２ イメージファイバ １０３、１５３ 照明レンズ １０４、１５４ 励起光カットフィルタ １０５、１５５ 対物レンズ １１０、１５０ 照明ユニット １１１ ＧａＮ系半導体レーザ １１２ 半導体レーザ用電源 １１３ 励起光用集光レンズ １１４ 白色光源 １１５ 白色光源用電源 １１６ 白色光用集光レンズ １１７ 参照光源 １１８ 参照光源用電源 １１９ 参照光用集光レンズ ２００、２５０ 制御用コンピュータ ３００、３５０ 画像検出ユニット ３０１、３５１ コリメートレンズ ３０２、３５２ 可動ミラー ３０３、３５４ ハーフミラー ３０４ 蛍光像用ミラー ３０５、３５６ 結像光学系 ３０６、３５８ 広帯域蛍光像用集光レンズ ３０７、３５９ 狭帯域蛍光像用集光レンズ ３０８、３６０ 広帯域バンドパスフィルタ ３０９、３６１ 狭帯域バンドパスフィルタ ３１０、３６３ 広帯域蛍光画像用高感度撮像素子 ３１１、３６４ 狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子 ３１２、３１３、３６５、３６６、３６７、５０４
ＡＤ変換器 ３１４、３６８、５０８ 読出手段 ３１５、３７０ 統計量算出手段 ３１６、３６９ 倍率制御手段 ３１７、３７１ ビットシフト手段 ３５５ 狭帯域蛍光像用ミラー ３５７ 反射像用集光レンズ ３６２ 反射画像用撮像素子 ４００、４５０ 画像演算ユニット ４０１、４５２ 広帯域蛍光画像用メモリ ４０２、４５３ 狭帯域蛍光画像用メモリ ４０３ 画像生成手段 ４５１ 反射画像用メモリ ４５４ 反射画像演算手段 ４５５ 蛍光画像用演算手段 ４５６ 画像合成手段 ５００ 表示信号処理ユニット ５０１ 通常像用ミラー ５０２ 通常像用集光レンズ ５０３ 通常画像用撮像素子 ５０５ 通常画像用メモリ ５０６ ビデオ信号処理手段 ５０７ 通常像用結像光学系 ６００ モニタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１１月２１日（２００１．１１．
２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 蛍光画像撮像装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り被測定部から発生した蛍光像を生体組織に関する情報
を示す画像として撮像する蛍光画像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光波長領
域にある励起光を生体組織に照射した場合に、正常組織
と病変組織では、発する蛍光強度が異なることを利用し
て、生体組織に所定波長領域の励起光を照射し、生体内
在色素が発する蛍光を検出することにより病変組織の局
在、浸潤範囲を認識する蛍光検出装置が提案されてい
る。

【０００３】通常、励起光を照射すると、図６に実線で
示すように正常組織からは強い蛍光が発せられ、病変組
織からは破線で示すように正常組織から発せられる蛍光
より弱い蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定するこ
とにより、生体組織が正常であるか病変状態にあるかを
判定することができる。

【０００４】さらに、励起光による蛍光を撮像素子など
により撮像し、蛍光の強度に応じた蛍光画像として表示
する方法も提案されている。そして、上記技術において
は、生体組織に凹凸があるため、生体組織に照射される
励起光の強度は均一ではない。また、生体組織から発せ
られる蛍光強度は、励起光照度にほぼ比例するが、励起
光照度は距離の２乗に反比例して低下する。そのため、
光源から遠くにある正常組織よりも近くにある病変組織
の方が、強い蛍光を受光する場合があり、励起光による
蛍光の強度の情報だけでは生体組織の組織性状を正確に
識別することができない。このような不具合を低減する
ために、異なる波長帯域（４８０ｎｍ付近の狭帯域と４
３０ｎｍ近傍から７３０ｎｍ近傍の広帯域）から取得し
た２種類の蛍光強度の比率を除算により求め、その除算
値に基づく演算画像を表示する方法、すなわち、生体の
組織性状を反映した蛍光スペクトルの形状の違いに基づ
いた画像表示方法や、種々の生体組織に対して一様な吸
収を受ける近赤外光を参照光として生体組織に照射し、
この参照光の照射を受けた生体組織によって反射された
反射光の強度を検出して、蛍光強度との比率を除算によ
り求め、その除算値に基づく演算画像を表示する方法、
すなわち、蛍光収率を反映した値を求めて画像表示する
方法などが提案されている。また、異なる波長帯域の蛍
光強度の除算値または蛍光強度と参照光の照射による反
射光の強度の除算値に色の情報を割り当て、その色の違
いにより生体組織の病変状態を画像として示す方法や、
さらに、その色の違いにより生体組織の病変状態を示す
色画像と参照光の照射による反射光の強度に輝度の情報
を割り当てることにより得られた輝度画像とを合成する
ことにより、生体組織の形状も画像に反映させた凹凸感
のある画像を示す方法なども提案されている。

【０００５】また、上記技術において、生体組織から発
生する蛍光強度は非常に弱いため、この蛍光強度に基づ
く蛍光画像のＳ／Ｎは非常に悪いものとなる。従って、
この蛍光画像のＳ／Ｎを改善する方法として、これまで
に、蛍光強度を増大させるために撮像素子で撮像される
蛍光画像の強度に基づいて増倍型撮像素子のゲインをコ
ントロールする方法が提案されている。また、検出され
る蛍光強度から撮像素子のビニングサイズをアクティブ
に変更する方法も提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、増倍型
撮像素子のゲインをコントロールする方法では、蛍光強
度と共にノイズ強度も増大してしまう。また、撮像素子
のビニングサイズを変更する方法では、ビニングにより
蛍光強度は増大するが、画素結合時に周辺画素のダーク
ノイズも増大させてしまうため、結果として十分なＳ／
Ｎを得ることができない。さらに、ビニングサイズの変
更のための撮像素子のドライブ回路が複雑となる欠点も
ある。

【０００７】本発明は、上記のような従来技術の問題点
に鑑みて、蛍光強度のみを増大することにより、その蛍
光強度に基づく蛍光画像のＳ／Ｎを改善することができ
る蛍光画像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】本発明による第１の蛍光
画像撮像装置は、励起光を被測定部まで導光して照射す
る照射手段と、照射手段による励起光の照射により被測
定部から発生する蛍光像に基づく蛍光画像を結像光学系
と通して撮像素子により撮像する撮像手段と、撮像手段
により撮像された蛍光画像に基づく画像信号を読み出す
読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置において、撮像手
段により撮像された蛍光画像の所定の領域の画像信号の
統計量を算出する統計量算出手段を有し、撮像手段が、
統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御することによ
り蛍光像の大きさを決定する倍率制御手段を有すること
を特徴とするものである。

【０００９】また、読出手段により読み出された画像信
号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画像処
理手段は、所定の有効範囲の画像信号に画像処理を施す
ものとすることができる。

【００１０】また、読出手段により読み出された画像信
号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、表示
手段は、画像処理手段により画像処理された所定の有効
範囲の前記画像信号に基づいて観察画像を表示するもの
とすることができる。

【００１１】また、上記所定の有効範囲の画像信号に基
づく観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示さ
れるよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有する
ようにすることができる。

【００１２】また、読出手段は、蛍光画像の所定の有効
範囲の画像信号のみを読み出すものとすることができ
る。

【００１３】本発明による第２の蛍光画像撮像装置は、
励起光および照明光を被測定部まで導光して照射する照
射手段と、照射手段による励起光の照射により被測定部
から発生する蛍光像に基づく蛍光画像および照明光の照
射により被測定部から反射される通常像に基づく通常画
像を結像光学系を通して撮像素子により撮像する撮像手
段と、撮像手段により撮像された蛍光画像および通常画
像に基づく画像信号を読み出す読出手段とを備えた蛍光
画像撮像装置において、撮像手段により撮像された蛍光
画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出する統計量
算出手段を有し、撮像手段が、統計量に基づいて結像光
学系の倍率を制御することにより蛍光像および通常像の
大きさを決定する倍率制御手段を有することを特徴とす
るものである。

【００１４】また、読出手段により読み出された画像信
号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画像処
理手段は、所定の有効範囲およびその所定の有効範囲に
対応する通常画像の画像信号に画像処理を施すものとす
ることができる。

【００１５】また、読出手段により読み出された画像信
号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、表示
手段は、画像処理手段により画像処理された蛍光画像お
よび通常画像の所定の有効範囲の画像信号に基づいて観
察画像を表示するものとすることができる。

【００１６】また、上記所定の有効範囲の画像信号に基
づく観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示さ
れるよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有する
ようにすることができる。

【００１７】また、読出手段は、蛍光画像および通常画
像の所定の有効範囲の画像信号のみを読み出すものとす
ることができる。

【００１８】本発明による第３の蛍光画像撮像装置は、
励起光および参照光を被測定部まで導光して照射する照
射手段と、照射手段による励起光の照射により被測定部
から発生する蛍光像に基づく蛍光画像および参照光の照
射により被測定部から反射される反射像に基づく反射画
像を結像光学系を通して撮像素子により撮像する撮像手
段と、撮像手段により撮像された蛍光画像および反射画
像に基づく画像信号を読み出す読出手段とを備えた蛍光
画像撮像装置において、撮像手段により撮像された蛍光
画像または反射画像の所定の領域の画像信号の統計量を
算出する統計量算出手段を有し、撮像手段が、統計量に
基づいて結像光学系の倍率を制御することにより蛍光像
および反射像の大きさを決定する倍率制御手段を有する
ことを特徴とするものである。

【００１９】また、読出手段により読み出された画像信
号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画像処
理手段は、所定の有効範囲および所定の有効範囲に対応
する反射画像の画像信号に画像処理を施すものとするこ
とができる。

【００２０】また、読出手段により読み出された画像信
号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、表示
手段は、画像処理手段により画像処理された蛍光画像お
よび反射画像の所定の有効範囲の画像信号に基づいて観
察画像を表示するものとすることができる。

【００２１】また、上記所定の有効範囲の画像信号に基
づく観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示さ
れるよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有する
ようにすることができる。

【００２２】また、読出手段は、蛍光画像および反射画
像の所定の有効範囲の画像信号のみを読み出すものとす
ることができる。

【００２３】本発明による第４の蛍光画像撮像装置は、
励起光、参照光および照明光を被測定部まで導光して照
射する照射手段と、照射手段による励起光の照射により
被測定部から発生する蛍光像に基づく蛍光画像、参照光
の照射による被測定部から反射される反射像に基づく反
射画像および照明光の照射により被測定部から反射され
る通常像に基づく通常画像を結像光学系を通して撮像素
子により撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像され
た蛍光画像、反射画像および通常画像に基づく画像信号
を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置におい
て、撮像手段により撮像された蛍光画像または反射画像
の所定の領域の画像信号の統計量を算出する統計量算出
手段を有し、撮像手段が、統計量に基づいて結像光学系
の倍率を制御することにより蛍光像、反射像および通常
画像の大きさを決定する倍率制御手段を有することを特
徴とするものである。

【００２４】また、読出手段により読み出された画像信
号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、画像処
理手段は、所定の有効範囲および所定の有効範囲に対応
する反射画像および通常画像の画像信号に画像処理を施
すものとすることができる。

【００２５】また、読出手段により読み出された画像信
号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、表示
手段は、画像処理手段により画像処理された蛍光画像、
反射画像および通常画像の所定の有効範囲の画像信号に
基づいて観察画像を表示するものとすることができる。

【００２６】また、上記所定の有効範囲の画像信号に基
づく観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示さ
れるよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有する
ようにすることができる。

【００２７】また、読出手段は、蛍光画像、反射画像お
よび通常画像の所定の有効範囲の画像信号のみを読み出
すものとすることができる。

【００２８】ここで、上記第１から第４の蛍光画像撮像
装置において、上記「統計量に基づいて結像光学系の倍
率を制御する」とは、例えば、蛍光画像の所定の領域の
画像信号の統計量が所定の閾値より小さい場合、つまり
蛍光画像の画像信号の大きさが十分な大きさでないとき
は結像光学系により蛍光像の大きさが縮小されるよう倍
率を制御し、また、統計量が所定の閾値より大きい場
合、つまり蛍光画像の画像信号の大きさが大きいときは
結像光学系により蛍光像の大きさが拡大されるよう倍率
を制御し、また、統計量が略所望の値である場合、つま
り蛍光画像の画像信号の大きさが適当な大きさのときは
結像光学系により蛍光像の大きさが等倍されるよう倍率
を制御することを意味する。もしくは、複数の閾値およ
びその閾値に応じた倍率を設定し、段階的に倍率を変更
するようにしてもよい。なお、上記「蛍光像の大きさ」
とは、撮像素子に結像される蛍光像の大きさを意味す
る。

【００２９】また、上記「画像信号に基づく統計量」と
は、例えば、蛍光画像または反射画像の画像強度（画像
信号そのものを意味する）や表示する際に変換されたＹ
信号（ＮＴＳＣ信号のＹＩＱのＹ、ＹＣｂＣｒのＹ等）
などから算出される統計量を意味する。また、反射画像
の画像信号に輝度情報を割り当てるような場合には、こ
の輝度情報から統計量を算出するようにしてもよい。要
は、蛍光画像または反射画像の画像信号に基づく信号や
情報から算出される統計量であれば如何なるものでもよ
い。

【００３０】また、第２の蛍光画像撮像装置において
は、蛍光像の大きさに応じて通常像の大きさも制御する
ことができ、例えば、上記のように蛍光像が結像光学系
により縮小よび等倍される場合には通常像は等倍するよ
うにし、蛍光像が結像光学系により拡大される場合には
通常像も拡大するようにすることができる。

【００３１】また、第３の蛍光画像撮像装置において
は、蛍光像の大きさに応じて反射像の大きさも制御する
ことができ、例えば、上記のように蛍光像が結像光学系
により縮小される場合は反射像も縮小するようにし、蛍
光像が等倍される場合は反射像も等倍するようにし、蛍
光像が拡大される場合は反射像も拡大するようにするこ
とができる。

【００３２】また、第４の蛍光画像撮像装置において
は、蛍光像の大きさに応じて通常像および反射像の大き
さも制御することができ、例えば、上記のように蛍光像
が結像光学系により縮小される場合は通常像は等倍し反
射像は縮小するようにし、蛍光像が等倍される場合は通
常像および反射像も等倍するようにし、蛍光像が拡大さ
れる場合は通常像および反射像も拡大するようにするこ
とができる。

【００３３】また、上記第１または第２の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域は、蛍光画像全体であり、統
計量算出手段は、蛍光画像全体の画像信号の統計量を算
出するものとすることができる。

【００３４】また、上記第３または第４の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域は、蛍光画像全体または反射
画像全体であり、統計量算出手段は、蛍光画像全体また
は反射画像全体の画像信号の統計量を算出するものとす
ることができる。

【００３５】また、上記第１または第２の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域は、蛍光画像の関心領域であ
り、統計量算出手段は、関心領域の画像信号の統計量を
算出するものとすることができる。

【００３６】また、上記第３または第４の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域は、蛍光画像または反射画像
の関心領域であり、統計量算出手段は、関心領域の画像
信号の統計量を算出するものとすることができる。

【００３７】ここで、上記「関心領域」とは、例えば、
画像診断に際して、診断上、特に関心度の高い領域を意
味する。

【００３８】また、上記「所定の有効範囲」とは、例え
ば、実際に観察対象物が撮像素子上に結像されている範
囲であり、画像診断に際して、撮像される蛍光画像の中
で画像として表示させたい範囲などを意味する。

【００３９】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、統計量算出手段は、所定の領域内の所定の
範囲に関心度に応じた重み付けをする演算をしてその演
算された画像信号の統計量を算出するものとすることが
できる。

【００４０】ここで、上記「所定の領域内の所定の範囲
に関心度に応じた重み付けをする演算する」とは、例え
ば、所定の領域内において、最も関心度の高い範囲の画
像信号に１を掛け合わせ、次に関心度の高い領域の画像
信号に０．５を掛け合わせ、残りの領域の画像信号に
０．１を掛け合わせることにより、関心度に応じた重み
付けを行うことを意味する。

【００４１】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、画像信号の統計量は、最大値、最小値、平
均値、最大値と標準偏差の組み合わせ、最小値と標準偏
差の組み合わせおよび平均値と標準偏差の組み合わせの
少なくとも１つであり、その統計量の最大値、最小値、
平均値のいづれかが小さいとき前記倍率を小さくし、大
きいとき前記倍率を大きくするものとすることができ
る。

【００４２】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、読出手段は、所定の有効範囲に応じて読出
周波数を制御するものとすることができる。

【００４３】ここで、上記「所定の有効範囲に応じて読
出周波数を制御する」とは、例えば、ＣＣＤにより撮像
された画像を読出手段により画像信号として読み出す場
合には、読出手段は基準のクロック信号に基づく水平／
垂直転送信号により画像信号を順次読み出していくが、
所定の有効範囲が広い程、画像信号を読み出す画素数が
多くなるので読出周波数は高くなる。従って、有効範囲
の広さに応じて読出周波数が決まり、読出手段はその読
出周波数に応じて水平／垂直転送信号により画像信号を
順次読み出すことを意味する。

【００４４】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、画像信号に基づく画素データが、９ｂｉｔ
以上のｂｉｔ数で示される場合、該データが上位８ｂｉ
ｔ以下のｂｉｔ数で示されるようビットシフトするビッ
トシフト手段を備え、統計量算出手段は、ビットシフト
された画素データに基づいて統計量を算出するものとす
ることができる。

【００４５】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置は、照射手段、撮像手段および読出手段の一部または
全部が、生体内部に挿入される挿入部を有する内視鏡の
形態とすることができる。

【００４６】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置は、照射手段、撮像手段および読出手段の一部が挿入
部に配設され、挿入部に配設された部分以外の照射手
段、撮像手段および読出手段の一部がプロセッサ部に配
設される構成であり、倍率制御手段に前記倍率を制御さ
れる結像光学系はプロセッサ部内に配設されるものとす
ることができる。

【００４７】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置は、照射手段、撮像手段および読出手段の一部が挿入
部に配設され、挿入部に配設された部分以外の照射手
段、撮像手段および読出手段の一部がプロセッサ部に配
設される構成であり、倍率制御手段に制御される結像光
学系が挿入部内に配設されるものとすることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明による第１の蛍光画像撮像装置に
よれば、統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍
光画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率
制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御す
ることにより蛍光像の大きさを決定するようにしたの
で、蛍光像の強度が弱い場合においても、つまり蛍光画
像の画像信号の大きさが所望の値より小さい場合におい
ても、その統計量に基づいて結像倍率系が適当な倍率に
制御され蛍光像を縮小することにより蛍光像の強度のみ
を増大するので、蛍光画像のＳ／Ｎを改善することがで
きる。

【００４９】本発明による第２の蛍光画像撮像装置によ
れば、統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光
画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率制
御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率を制御する
ことにより蛍光像および通常像の大きさを決定するよう
にしたので、上記第１の蛍光画像撮像装置の効果に加
え、通常像の大きさを蛍光像の大きさに応じたものとす
ることができる。

【００５０】本発明による第３の蛍光画像撮像装置は、
統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光画像ま
たは反射画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出
し、倍率制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率
を制御することにより蛍光像および反射像の大きさを決
定するようにしたので、上記第１の蛍光画像撮像装置の
効果に加え、反射像を蛍光像の大きさに応じた大きさと
することができ、蛍光画像および反射画像を利用して画
像演算をする場合においても、適当な画像間演算処理を
行うことができる。さらに、統計量算出手段が反射画像
の所定の領域の画像信号の統計量を算出した場合には、
撮像手段と被測定部との距離をより反映した倍率に制御
することができる。

【００５１】本発明による第４の蛍光画像撮像装置は、
統計量算出手段が撮像手段により撮像された蛍光画像ま
たは反射画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出
し、倍率制御手段が統計量に基づいて結像光学系の倍率
を制御することにより蛍光像、反射像および通常画像の
大きさを決定するようにしたので、上記第１から第３の
蛍光画像撮像装置と同様の効果を得ることができる。

【００５２】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、画像処理手段が、所定の領域内の所定の有
効範囲の画像信号に画像処理を施すものとした場合に
は、画像処理時間を短縮することができる。

【００５３】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、表示手段が、画像処理手段により画像処理
された所定の有効範囲の画像信号に基づいて観察画像を
表示するものとした場合には、特に関心度の高い範囲の
みを観察画像として表示することができる。

【００５４】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、所定の有効範囲の画像信号に基づく観察画
像が、予め定められた一定の大きさで表示されるよう表
示倍率を制御した場合には、結像光学系により縮小され
た画像であっても拡大表示により視認性を確保すること
ができる。

【００５５】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、読出手段が、所定の有効範囲の画像信号の
みを読み出すものとした場合には、読出処理の時間を短
縮することができる。

【００５６】また、上記第１または第２の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域を、蛍光画像全体とし、統計
量算出手段が、蛍光画像全体の画像信号の統計量を算出
するものとした場合には、蛍光画像全体を反映したより
適当な統計量を算出することができる。

【００５７】また、上記第３または第４の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域を、蛍光画像全体または反射
画像全体とし、統計量算出手段が、蛍光画像全体または
反射画像の画像信号の統計量を算出するものとした場合
には、蛍光画像全体または反射画像全体を反映したより
適当な統計量を算出することができ、特に反射画像全体
の画像信号の統計量を算出した場合には、撮像手段と被
測定部との距離をより反映した統計量を算出することが
できる。

【００５８】また、上記第１または第２の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域を、蛍光画像の関心領域と
し、統計量算出手段が、関心領域の画像信号の統計量を
算出するものとした場合には、関心領域についてより適
当な統計量を算出することができる。

【００５９】また、上記第３または第４の蛍光画像撮像
装置において、所定の領域を、蛍光画像または反射画像
の関心領域とし、統計量算出手段が、関心領域の画像信
号の統計量を算出するものとした場合には、関心領域に
ついてより適当な統計量を算出することができ、特に反
射画像全体の画像信号の統計量を算出した場合には、撮
像手段と被測定部との距離をより反映した統計量を算出
することができる。

【００６０】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、統計量算出手段が、所定の領域内の所定の
範囲に関心度に応じた重み付けをする演算をしてその演
算された画像信号の統計量を算出するものとした場合に
は、蛍光画像または反射画像においてより関心度の高い
範囲の画像信号が統計量に反映するようにすることがで
きる。

【００６１】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、画像信号の統計量を、最大値、最小値、平
均値、最大値と標準偏差の組み合わせ、最小値と標準偏
差の組み合わせおよび平均値と標準偏差の組み合わせの
少なくとも１つとし、その統計量の最大値、最小値、平
均値のいづれかが小さいとき前記倍率を小さくし、大き
いとき前記倍率を大きくするものとするものとした場合
には、簡易な演算で統計量を算出することができ、その
統計量を反映した倍率の制御を行うことができる。

【００６２】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、読出手段が、所定の有効範囲に応じて読出
周波数を制御するものとした場合には、読出周波数を必
要最低限に制限することができるので、読出しにともな
って発生する読出しノイズを制限することができ、蛍光
画像、反射画像および通常画像のＳ／Ｎを改善すること
ができる。

【００６３】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置において、画像信号に基づく画素データが、９ｂｉｔ
以上のｂｉｔ数で示される場合、該データが上位８ｂｉ
ｔ以下のｂｉｔ数で示されるようビットシフトするビッ
トシフト手段を備え、統計量算出手段は、ビットシフト
された画素データに基づいて統計量を算出するものとし
た場合には、８ｂｉｔの汎用統計演算機を利用すること
ができ、演算処理の高速化を図ることができる。

【００６４】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置が、照射手段、撮像手段および読出手段の一部または
全部が、生体内部に挿入される挿入部を有する内視鏡の
形態とした場合には、蛍光内視鏡装置として有効に利用
することができる。

【００６５】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置が、照射手段、撮像手段および読出手段の一部が挿入
部に配設され、挿入部に配設された部分以外の照射手
段、撮像手段および読出手段の一部がプロセッサ部に配
設される構成であり、倍率制御手段に前記倍率を制御さ
れる結像光学系はプロセッサ部内に配設されるものとし
た場合には、挿入部の構成が簡易にでき、また、挿入部
の重量が軽くなるのでその操作性を高めることができ
る。

【００６６】また、上記第１から第４の蛍光画像撮像装
置が、照射手段、撮像手段および読出手段の一部が挿入
部に配設され、挿入部に配設された部分以外の照射手
段、撮像手段および読出手段の一部がプロセッサ部に配
設される構成であり、倍率制御手段に制御される結像光
学系が挿入部内に配設されるものとした場合には、装置
をより小型に構成することができる。

【００６７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蛍光画像撮像装置
を蛍光内視鏡に適用した実施の形態について図面を用い
て説明する。図１は本実施の形態の蛍光内視鏡の概略構
成図である。

【００６８】本実施の形態による蛍光内視鏡は、患者の
病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部１００
と、生体組織から得られた情報を画像信号に処理する画
像信号処理部１と、画像信号処理部１で処理された信号
を可視画像として表示するモニタ６００とから構成され
る。画像信号処理部１は、通常画像用白色光Ｌｗ、自家
蛍光画像用励起光Ｌｒをそれぞれ射出する２つの光源を
備えた照明ユニット１１０と、この励起光の照射により
生体組織９から発生した自家蛍光像Ｚｊを撮像し、デジ
タル値に変換して画像データとして出力する画像検出ユ
ニット３００と、画像検出ユニット３００から出力され
た自家蛍光像の画像データに距離補正等の演算および画
像処理を行って出力する画像演算ユニット４００と、通
常像をデジタル値に変換して画像データとし、その画像
データおよび画像演算ユニット４００の出力信号をビデ
オ信号に変換して出力する表示信号処理ユニット５００
と、通常画像表示状態と合成画像表示状態を切り換える
フットスイッチ２とから構成される。

【００６９】内視鏡挿入部１００は、内部に先端まで延
びるライトガイド１０１と、イメージファイバ１０２を
備えている。ライトガイド１０１の先端部、即ち内視鏡
挿入部１００の先端部には、照明レンズ１０３を備えて
いる。また、イメージファイバ１０２は多成分ガラスフ
ァイバであり、その先端部には励起光フィルタ１０４と
集光レンズ１０５を備えている。ライトガイド１０１
は、白色光ライトガイド１０１ａ、励起光ライトガイド
１０１ｂ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１０１ａ、励起光ライトガイド
１０１ｂは照明ユニット１１０へ接続されている。イメ
ージファイバ１０２の一端は、画像検出ユニット３００
へ接続されている。

【００７０】照明ユニット１１０は、自家蛍光画像用の
励起光Ｌｒを発するＧａＮ系半導体レーザ１１１および
そのＧａＮ系半導体レーザ１１１に電気的に接続される
半導体レーザ用電源１１２、通常画像用の白色光Ｌｗを
発する白色光源１１４ 、その白色光源１１４に電気的
に接続される白色光用電源１１５を備えている。

【００７１】画像検出ユニット３００には、イメージフ
ァイバ１０２が接続され、イメージファイバ１０２によ
り伝搬された自家蛍光像、通常像を結像するコリメート
レンズ３０１、コリメートレンズ３０１を透過した通常
像を直角方向に全反射し、コリメートレンズ３０１を透
過した蛍光像は破線で示す位置に移動し通過させる可動
ミラー３０２、コリメートレンズ３０１を透過した自家
蛍光像（７５０ｎｍ以下の波長の光）の光量の５０％を
透過し、５０％を直角方向に反射するハーフミラー３０
３、ハーフミラー３０３を反射した自家蛍光像を直角方
向に反射する蛍光像用ミラー３０４、後述する倍率制御
手段３１６により倍率が制御されハーフミラー３０３を
透過した自家蛍光像および蛍光像用ミラー３０４を反射
した自家蛍光像を拡大または縮小または等倍して透過す
る結像光学系３０５、結像光学系３０５を所定の倍率で
透過した自家蛍光像を結像させる広帯域蛍光像用集光レ
ンズ３０６および狭帯域蛍光像用集光レンズ３０７、広
帯域蛍光像用集光レンズ３０６を透過した自家蛍光像か
ら４３０ｎｍ〜７３０ｎｍの波長を選択する広帯域バン
ドパスフィルタ３０８、広帯域バンドパスフィルタ３０
８を透過した自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画像用高
感度撮像素子３１０、狭帯域蛍光像用集光レンズ３０７
により結像された自家蛍光像から４３０ｎｍ〜５３０ｎ
ｍの波長を取り出す狭帯域バンドパスフィルタ３０９、
狭帯域バンドパスフィルタ３０９を透過した自家蛍光像
を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１、後
述する倍率制御手段３１６からの制御信号に基づいて広
帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０および狭帯域蛍光
画像用高感度撮像素子３１１における駆動範囲を制御し
て該駆動範囲の画像信号を読み出す読出手段３１４、読
出手段３１４からの制御信号に基づいて広帯域蛍光画像
用高感度撮像素子３１０から出力された画像信号をデジ
タル値に変換して画像データとして出力するＡＤ変換器
３１２、読出手段３１４からの制御信号に基づいて狭帯
域蛍光画像用高感度撮像素子３１１から出力された画像
信号をデジタル値に変換して画像データとして出力する
ＡＤ変換器３１３、ＡＤ変換器３１２から出力され後述
する広帯域蛍光画像用メモリ４０１に記憶された画像デ
ータおよびＡＤ変換器３１３から出力され後述する狭帯
域蛍光画像用メモリ４０２に記憶された画像データに基
づいて統計量を算出する統計量算出手段３１５、統計量
算出手段３１５から出力される統計量に基づいて結像倍
率系３０５および後述する通常像結像光学系５０７の倍
率を決定して結像光学系３０５および通常像結像光学系
５０７の倍率がその倍率となるよう倍率制御信号を出力
し、また、その倍率に基づいて広帯域蛍光画像用高感度
撮像素子３１０、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１
１および後述する通常画像用撮像素子５０３における駆
動範囲を決定しその駆動範囲における画像信号を読み出
すよう読出手段３１４，５０８に制御信号を出力する倍
率制御手段３１６を備えている。

【００７２】なお、統計量算出手段３１５は、統計量を
演算する際、画像データのビット数を８ビット以下にシ
フトするビットシフト手段３１７を備えている。

【００７３】画像演算ユニット４００は、ＡＤ変換器３
１２から出力された広帯域自家蛍光画像の画像データを
記憶する広帯域蛍光画像用メモリ４０１、ＡＤ変換器３
１３から出力された狭帯域自家蛍光画像の画像データを
記憶する狭帯域蛍光画像用メモリ４０２、広帯域蛍光画
像用メモリ４０１に記憶された広帯域自家蛍光画像の画
像データと狭帯域蛍光画像用メモリ４０２に記憶された
広帯域自家蛍光画像の画像データの対応する各画素値の
比率に応じた演算を行って各画素の演算値を算出し、そ
の演算値の大きさに応じた色情報を割り当てて色画像を
生成し出力する画像生成手段４０３を備えている。

【００７４】表示信号処理ユニット５００は、可動ミラ
ー３０２により反射された通常像を直角方向に反射する
通常像用ミラー５０１、倍率制御手段３１６により倍率
が制御され通常像用ミラー５０１により反射された通常
像を拡大または等倍して透過する通常像結像光学系５０
７、通常像結像光学系５０７により拡大または等倍され
た通常像を結像する通常像用集光レンズ５０２、通常像
用集光レンズ５０２で結像された通常像を撮像する通常
画像用撮像素子５０３、倍率制御手段３１６からの制御
信号に基づいて通常画像用撮像素子５０３における駆動
範囲を制御して該駆動範囲の画像信号を読み出す読出手
段５０８、読出手段５０８からの制御信号に基づいて通
常画像用撮像素子５０３から出力された画像信号をデジ
タル値に変換して画像データとして出力するＡＤ変換器
５０４、デジタル化された画像信号を記憶する通常画像
用メモリ５０５、通常画像用メモリ５０５から出力され
た画像信号および画像生成手段４０３から出力された色
画像信号をビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処
理回路５０６を備えている。モニタ６００は、通常画像
と色画像を切り換えて表示するものである。

【００７５】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
の作用について説明する。まず、異なる２つの波長帯域
の自家蛍光画像を利用して色画像を表示する場合の作用
について説明する。

【００７６】制御用コンピュータ２００からの信号に基
づき半導体レーザ用電源１１２に駆動されＧａＮ系半導
体レーザ１１１から励起光Ｌｒが射出され、励起光Ｌｒ
は、励起光用集光レンズ１１３を透過し、励起光ライト
ガイド１０１ｂに入射され、内視鏡挿入部１００の先端
部まで導光された後、照明レンズ１０３ から生体組織
９へ照射される。励起光Ｌｒの照射により生じる生体組
織９からの自家蛍光像は、集光レンズ１０５により集光
され、励起光カットフィルタ１０４を透過して、イメー
ジファイバ１０２の先端に入射しイメージファイバ１０
２を経て、コリメートレンズ３０１に入射する。励起光
カットフィルタ１０４は、波長４２０ｎｍ以上の全蛍光
を透過するロングパスフィルタである。励起光Ｌｒの波
長は４１０ｎｍであるため、生体組織９で反射された励
起光は、この励起光カットフィルタ１０４でカットされ
る。コリメートレンズ３０１を透過した自家蛍光像は、
ハーフミラー３０３で５０％の透過率で透過し、５０％
の反射率で反射される。ハーフミラー３０３を直角方向
に反射した自家蛍光像は、蛍光像用ミラー３０４を直角
方向に反射する。ハーフミラー３０３を透過した自家蛍
光像および蛍光像用ミラー３０４を反射した自家蛍光像
はともに結像光学系３０５に入射される。このとき、結
像光学系３０５に最初に入射された自家蛍光像について
は、結像光学系３０５を等倍で透過する。結像光学系３
０５を等倍で透過した自家蛍光像は、広帯域蛍光像用集
光レンズ３０６により結像され、広帯域蛍光像用集光レ
ンズ３０６を透過した自家蛍光像は、広帯域バンドパス
フィルタ３０８を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮
像素子３１０により撮像される。蛍光像用ミラー３０４
により反射された自家蛍光像は、狭帯域蛍光用集光レン
ズ３０７により結像され、狭帯域バンドパスフィルタ３
０９を透過して、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１
１により撮像される。

【００７７】広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０と
狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像され
た自家蛍光像は電気信号である画像信号に変換され、読
出手段３１４の制御信号によってそれぞれ画像信号が読
み出される。そして、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子
３１０から出力された画像信号はＡＤ変換器３１２に入
力されデジタル化された後、広帯域蛍光画像用メモリ４
０１に記憶され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１
１から出力された画像信号はＡＤ変換器３１３に入力さ
れデジタル化された後、狭帯域蛍光画像用メモリ４０２
に記憶される。

【００７８】ここで、最初の自家蛍光画像の撮像により
広帯域蛍光画像用メモリ４０１および狭帯域蛍光画像用
メモリ４０２に記憶された後、その画像データのうち関
心領域の画像データが統計量算出手段３１５に出力され
る。例えば、広帯域蛍光画像用メモリ４０１および狭帯
域蛍光画像用メモリ４０２に記憶された画像データの領
域が図３に示す領域６０とした場合にそのうち関心領域
である領域６１の画像データが出力される。関心領域は
予め設定された領域でもよいし、所定の入力手段（図示
省略）により入力された領域でもよい。さらに統計量算
出手段３１５に出力された関心領域６１の画像データは
ビットシフト手段３１７により８ビット以下にビットシ
フトされた後、統計量算出手段３１５において関心度に
応じて重み付きを付ける演算が行われる。例えば、関心
領域６１の中で最も関心度の高い領域を領域６３とする
とこの画像信号に１を掛け合わせ、次に関心度の高い領
域を領域６３を除く領域６２とするとこの画像データに
０．５を掛け合わせ、さらに次に関心度の高い領域を領
域６２を除く領域６１とするとこの画像データに０．１
を掛け合わせる。そして、領域６１の全ての重み付きが
付けられた画像データについて平均値をとる。この平均
値は倍率制御手段３１６に出力され倍率制御手段３１６
はこの平均値に応じた自家蛍光画像と通常画像の倍率を
決定し、この倍率になるよう結像光学系３０５と通常像
結像光学系５０７に倍率制御信号を出力する。倍率制御
手段３１６には統計量算出手段３１５から出力される平
均値に対応した結像光学系３０５および通常像結像光学
系５０７の適当な倍率が設定されているものとする。こ
の設定されている倍率は、例えば、上記平均値の値が所
望の値より小さい場合、つまり自家蛍光画像信号の大き
さが十分な大きさでないときは結像光学系３０５により
自家蛍光像の大きさが縮小される倍率であり、また、上
記平均値の値が所望の値より大きい場合、つまり自家蛍
光画像信号の大きさが大きいときは結像光学系３０５に
より自家蛍光像の大きさが拡大される倍率であり、ま
た、上記平均値の値が略所望の値である場合、つまり自
家蛍光画像信号の適当なときは結像光学系３０５により
自家蛍光像の大きさが等倍される倍率である。

【００７９】そして、倍率制御手段３１６の倍率制御信
号により適当な倍率に制御された結像光学系３０５を通
じて次の自家蛍光画像が撮像される。さらに、倍率制御
手段３１６から読出手段３１４に有効範囲に応じた駆動
範囲が出力され、読出手段３１４はこの有効範囲に応じ
た駆動範囲のおける狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３
１１および広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１０の画
像データを読み出す。この有効範囲とは画像として表示
させたい領域であり、予め設定されていてもよいし所定
の入力手段（図示省略）により入力されるものでもよ
い。また、読出手段３１４は、狭帯域蛍光画像用高感度
撮像素子３１１および広帯域蛍光画像用高感度撮像素子
３１０が例えばＣＣＤの場合は、その水平／垂直同期信
号および基準クロック信号により読出しを行い、上記有
効範囲に応じた駆動範囲の制御はこの水平／垂直同期信
号および基準クロック周波数の変更により行われる。結
像光学系３０５により縮小された自家蛍光画像が撮像さ
れる場合には、読出周波数を下げることになるので、こ
れによりＣＣＤの読出ノイズを低減することができる。

【００８０】読出手段３１４により読み出された有効範
囲に応じた駆動範囲の画像データは狭帯域蛍光画像用メ
モリ３１８と広帯域蛍光画像用メモリ３１９に記憶され
る。

【００８１】そして、狭帯域蛍光画像用メモリ３１８に
記憶された有効範囲の狭帯域自家蛍光画像と広帯域蛍光
画像用メモリ３１９に記憶された有効範囲の広帯域自家
蛍光画像は、画像生成手段４０３で、対応する各画像の
各画素値の比率に応じた演算を行い、その演算値に色情
報を割り当て、色情報をもった画像信号を生成し出力す
る。画像生成手段４０３で生成された色画像は、ビデオ
信号処理回路５０６によってＤＡ変換後にモニタ６００
に入力され、有効範囲の色画像が表示される。この色画
像の色の違いにより正常組織か病変組織かの判別が可能
となる。

【００８２】次に、通常画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。まず、制御用コンピュータ２００からの
信号に基づき白色光源１１５が駆動され白色光源１１４
から白色光Ｌｗが射出され、白色光Ｌｗは、白色光用集
光レンズ１１６を経て白色光ライトガイド１０１ａに入
射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光された
後、照明レンズ１０３から生体組織９へ照射される。白
色光Ｌｗの反射光は集光レンズ１０５によって集光さ
れ、励起光フィルタ１０４を透過して、イメージファイ
バ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０２を
経て、コリメートレンズ３０１に入射する。コリメート
レンズ３０１を透過した反射光は、可動ミラー３０２お
よび通常像用ミラー５０１で反射し、通常像結像光学系
５０７に入射される。このとき通常像結像光学系５０７
は、上記倍率制御手段３１６から出力された倍率制御信
号に応じて倍率が制御される。このときの倍率は、例え
ば、結像光学系３０５において自家蛍光像が拡大される
よう倍率が制御された場合には、通常像結像光学系５０
７も同様の倍率に制御され通常像は拡大される。また、
結像光学系３０５において自家蛍光像が等倍もしくは縮
小されるよう倍率が制御されたときは、通常像結像光学
系５０７は等倍に倍率を制御して通常像を透過する。通
常像結像光学系５０７により適当な倍率に制御された通
常像は通常像用集光レンズ５０２に入射される。通常像
用集光レンズ５０２を透過した通常像は、通常画像用撮
像素子５０３に結像される。ここで、通常画像用撮像素
子５０３では上記自家蛍光画像における有効範囲に応じ
た画像データが読み出されるよう読出手段５０８により
制御される。通常画像用撮像素子５０３から出力された
有効範囲の画像データはＡＤ変換器５０４へ入力され、
デジタル化された後、通常画像用メモリ５０５に保存さ
れる。その通常画像用メモリ５０５により記憶された有
効範囲の画像信号は、ビデオ信号処理回路５０６によっ
てＤＡ変換後にモニタ６００に入力され、そのモニタ６
００に可視画像として表示される。なお、ビデオ信号処
理回路５０６における信号処理は、面順次方式でもよい
し、同次式でもよい。

【００８３】上記色画像表示の作用および通常画像表示
の作用に関する一連の動作は、制御用コンピュータ２０
０により制御される。また、上記色画像表示状態と通常
画像表示状態の切り換えは、フットスイッチ２を押下す
ることにより行なわれる。

【００８４】本発明による蛍光画像撮像装置を適用した
蛍光内視鏡によれば、統計量算出手段３１５が蛍光画像
の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率制御手
段３１６が統計量に基づいて結像光学系３０５の倍率を
制御することにより蛍光像の大きさを決定するようにし
たので、蛍光像の強度が弱い場合においても、つまり蛍
光画像の画像信号の大きさが所望の値より小さい場合に
おいても、その統計量に基づいて結像倍率系が適当な倍
率に制御され蛍光像を縮小することにより蛍光像の強度
のみを増大するので、蛍光画像のＳ／Ｎを改善すること
ができる。

【００８５】また、画像演算ユニット４００が、所定の
領域内の所定の有効範囲の画像信号に画像処理を施すも
のとしたので、画像処理時間を短縮することができる。

【００８６】また、モニタ６００が、画像演算ユニット
４００により画像処理された所定の有効範囲の前記画像
信号に基づいて観察画像を表示するものとしたので、特
に関心度の高い範囲のみを観察画像として表示すること
ができる。また、このとき、倍率制御手段３１６により
制御された倍率に応じてモニタ６００に表示される観察
画像の大きさも変更するようにすれば（例えば、倍率制
御手段３１６により自家蛍光像を縮小した場合には観察
画像も縮小する）、画素数の減少による観察画像のモザ
イク化を低減することができる。

【００８７】また、読出手段３１４が、所定の有効範囲
の画像信号のみを読み出すものとしたので、読出処理の
時間を短縮することができる。

【００８８】また、読出手段３１４が、所定の有効範囲
に応じて読出周波数を制御するものとしたので、読出周
波数を必要最低限に制限することができるので、読出し
にともなって発生する読出しノイズを制限することがで
き、蛍光画像、反射画像および通常画像のＳ／Ｎを改善
することができる。

【００８９】また、統計量算出手段３１７がビットシフ
ト手段３１７により、８ビット以下にビットシフトされ
た画素データに基づいて統計量を算出するものとしたの
で、８ｂｉｔの汎用統計演算機を利用することができ、
演算処理の高速化を図ることができる。

【００９０】次に、本発明の第２の蛍光画像撮像装置を
蛍光内視鏡に適用した実施の形態について図面を用いて
説明する。図２は本実施の形態の蛍光内視鏡の概略構成
図である。なお、上記第１の実施の形態を同等の要素に
ついては同じ番号とし、特に必要のない限り説明を省略
する。

【００９１】本実施の形態による蛍光内視鏡は、患者の
病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部１５０
と、生体組織から得られた情報を画像信号に処理する画
像信号処理部３と、画像信号処理部３で処理された信号
を可視画像として表示するモニタ６００とから構成され
る。画像信号処理部３は、通常画像用白色光Ｌｗ、自家
蛍光画像用励起光Ｌｒおよび参照画像用参照光Ｌｓをそ
れぞれ射出する３つの光源を備えた照明ユニット１５０
と、この励起光の照射により生体組織９から発生した自
家蛍光像Ｚｊと、参照光の照射により生体組織９から発
生した反射像Ｚｓを撮像し、デジタル値に変換して画像
データとして出力する画像検出ユニット３５０と、画像
検出ユニット３５０から出力された自家蛍光像の画像デ
ータから距離補正等の演算を行って、その演算値に色情
報を割り当て、反射像の画像データに輝度情報を割り当
てて、２つの画像情報を合成して出力する画像演算ユニ
ット４５０と、通常像をデジタル値に変換して画像デー
タとし、その画像データおよび画像演算ユニット４５０
の出力信号をビデオ信号に変換して出力する表示信号処
理ユニット５００と、通常画像表示状態と合成画像表示
状態を切り換えるフットスイッチ２とから構成される。

【００９２】内視鏡挿入部１５０は、内部に先端まで延
びるライトガイド１５１と、イメージファイバ１５２を
備えている。ライトガイド１５１の先端部、即ち内視鏡
挿入部１５０の先端部には、照明レンズ１５３を備えて
いる。また、イメージファイバ１５２は多成分ガラスフ
ァイバであり、その先端部には励起光フィルタ１５４と
集光レンズ１５５を備えている。ライトガイド１５１
は、白色光ライトガイド１５１ａ、励起光ライトガイド
１５１ｂおよび参照光ライトガイド１５１ｃ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１５１ａ、励起光ライトガイド１５１ｂおよび参照
光ライトガイド１５１ｃは照明ユニット１１０へ接続さ
れている。イメージファイバ１５２の一端は、画像検出
ユニット３５０へ接続されている。

【００９３】照明ユニット１５０は、自家蛍光画像用の
励起光Ｌｒを発するＧａＮ系半導体レーザ１１１および
そのＧａＮ系半導体レーザ１１１に電気的に接続される
半導体レーザ用電源１１２、通常画像用の白色光Ｌｗを
発する白色光源１１４ 、その白色光源１１４に電気的
に接続される白色光用電源１１５、反射画像用の参照光
Ｌｓを発する参照光源１１７およびその参照光源１１７
に電気的に接続される参照光源用電源１１８を備えてい
る。

【００９４】画像検出ユニット３５０には、イメージフ
ァイバ１５２が接続され、イメージファイバ１５２によ
り伝搬された自家蛍光像、通常像および反射像を結像す
るコリメートレンズ３５１、コリメートレンズ３５１を
透過した通常像を直角方向に全反射し、コリメートレン
ズ３５１を透過した自家蛍光像および反射像は破線で示
す位置に移動し通過させる可動ミラー３５２、コリメー
トレンズ３５１を透過した自家蛍光像（７５０ｎｍ以下
の波長の光）を直角方向に反射し、コリメートレンズ３
５１を透過した反射像を透過するダイクロイックミラー
３５３、ダイクロイックミラー３５３を直角方向に反射
した自家蛍光像の光量の５０％を透過し、５０％を直角
方向に反射するハーフミラー３５４、ハーフミラー３５
４を透過した自家蛍光像を直角方向に反射する狭帯域蛍
光像用ミラー３５５、後述する倍率制御手段３６９によ
り倍率が制御されダイクロイックミラー３５３を透過し
た反射像、ハーフミラー３５４を直角方向に反射した自
家蛍光像、ハーフミラー３５４を透過し狭帯域蛍光像用
ミラー３５５を反射した自家蛍光像を拡大または縮小ま
たは等倍して透過する結像光学系３５６、結像光学系３
５６を所定の倍率で透過した自家蛍光像および反射像を
結像させる広帯域蛍光像用集光レンズ３５８、狭帯域蛍
光像用集光レンズ３５９および反射像用集光レンズ３５
７、広帯域蛍光像用集光レンズ３５８を透過した自家蛍
光像から４３０ｎｍ〜７３０ｎｍの波長を選択する広帯
域バンドパスフィルタ３６０、広帯域バンドパスフィル
タ３６０を透過した自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画
像用高感度撮像素子３６３、狭帯域蛍光像用集光レンズ
３５９により結像された自家蛍光像から４３０ｎｍ〜５
３０ｎｍの波長を取り出す狭帯域バンドパスフィルタ３
６１、狭帯域バンドパスフィルタ３６１を透過した自家
蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６
４、反射像用集光レンズ３５７を透過した反射像を撮像
する反射像用撮像素子３６２、後述する倍率制御手段３
６９からの制御信号に基づいて広帯域蛍光画像用高感度
撮像素子３６３、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６
４および反射画像用撮像素子３６２における駆動範囲を
制御して該駆動範囲の画像信号を読み出す読出手段３６
８、読出手段３６８からの制御信号に基づいて広帯域蛍
光画像用高感度撮像素子３６３から出力された画像信号
をデジタル値に変換して画像データとして出力するＡＤ
変換器３６６、読出手段３６８からの制御信号に基づい
て狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４から出力され
た画像信号をデジタル値に変換して画像データとして出
力するＡＤ変換器３６７、読出手段３６８からの制御信
号に基づいて反射画像用撮像素子３６２から出力された
画像信号をデジタル値に変換して画像データとして出力
するＡＤ変換器３６５、ＡＤ変換器３６６から出力され
後述する広帯域蛍光画像用メモリ４５２に記憶された画
像データおよびＡＤ変換器３６７から出力され後述する
狭帯域蛍光画像用メモリ４５３に記憶された画像データ
に基づいて統計量を算出する統計量算出手段３７０、統
計量算出手段３７０から出力される統計量に基づいて結
像倍率系３５６および通常像結像光学系５０７の倍率を
決定して結像光学系３５６および通常像結像光学系５０
７の倍率がその倍率となるよう倍率制御信号を出力し、
また、その倍率に基づいて広帯域蛍光画像用高感度撮像
素子３６３、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４、
反射画像用撮像素子３６２、通常画像用撮像素子５０３
における駆動範囲を決定しその駆動範囲における画像信
号を読み出すよう読出手段３６８，５０８に制御信号を
出力する倍率制御手段３６９を備えている。なお、統計
量算出手段３７０は、画像データのビット数を８ビット
以下にシフトするビットシフト手段３７１を備えてい
る。

【００９５】画像演算ユニット４５０は、ＡＤ変換器３
６６から出力された広帯域自家蛍光画像の画像データを
記憶する広帯域蛍光画像用メモリ４５２、ＡＤ変換器３
６７から出力された狭帯域自家蛍光画像の画像データを
記憶する狭帯域蛍光画像用メモリ４５３、ＡＤ変換器３
６５から出力された反射画像の画像データを記憶する反
射画像用メモリ４５１、広帯域蛍光画像用メモリ４５２
に記憶された広帯域自家蛍光画像の画像データと狭帯域
蛍光画像用メモリ４５３に記憶された広帯域自家蛍光画
像の画像データの対応する各画素値の比率に応じた演算
を行って各画素の演算値を算出し、その演算値の大きさ
に応じた色情報を割り当てて色画像を生成して出力する
蛍光画像演算手段４５５、反射画像用メモリ４５１に記
憶された反射画像の画像データの大きさに応じた輝度情
報を割り当てて輝度画像を生成して出力する反射画像演
算手段４５４、蛍光画像演算手段４５５にて生成された
色画像と反射画像演算手段４５４にて生成された輝度画
像を合成して合成画像として出力する画像合成手段４５
６を備えている。

【００９６】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
の作用について説明する。まず、異なる２つの波長帯域
の自家蛍光画像を利用して合成画像を表示する場合の作
用について説明する。

【００９７】制御用コンピュータ２５０からの信号に基
づき半導体レーザ用電源１１２に駆動されＧａＮ系半導
体レーザ１１１から励起光Ｌｒが射出され、励起光Ｌｒ
は、励起光用集光レンズ１１３を透過し、励起光ライト
ガイド１５１ｂに入射され、内視鏡挿入部１５０の先端
部まで導光された後、照明レンズ１５３から生体組織９
へ照射される。励起光Ｌｒの照射により生じる生体組織
９からの自家蛍光像は、集光レンズ１５５により集光さ
れ、励起光カットフィルタ１５４を透過して、イメージ
ファイバ１５２の先端に入射しイメージファイバ１５２
を経て、コリメートレンズ３５１に入射する。励起光カ
ットフィルタ１５４は、波長４２０ｎｍ以上の全蛍光を
透過するロングパスフィルタである。励起光Ｌｒの波長
は４１０ｎｍであるため、生体組織９で反射された励起
光は、この励起光カットフィルタ１５４でカットされ
る。コリメートレンズ３５１を透過した自家蛍光像は、
ダイクロイックミラー３５３により直角方向に反射され
る。ダイクロイックミラー３５３により反射された自家
蛍光像はハーフミラー３５４で５０％の透過率で透過
し、５０％の反射率で反射される。ハーフミラー３５４
を透過した自家蛍光像は、狭帯域蛍光像用ミラー３５５
を直角方向に反射する。ダイクロイックミラー３５３を
透過した反射像、ハーフミラー３５４を反射した自家蛍
光像および狭帯域蛍光像用ミラー３５５を反射した自家
蛍光像はともに結像光学系３５６に入射される。このと
き、結像光学系３５６に最初に入射された自家蛍光像に
ついては、結像光学系３５６を等倍で透過する。結像光
学系３５６を等倍で透過した自家蛍光像は、広帯域蛍光
像用集光レンズ３５８により結像され、広帯域蛍光像用
集光レンズ３５８を透過した自家蛍光像は、広帯域バン
ドパスフィルタ３６０を透過して、広帯域蛍光画像用高
感度撮像素子３６３により撮像される。狭帯域蛍光像用
ミラー３５５により反射された自家蛍光像は、狭帯域蛍
光用集光レンズ３５９により結像され、狭帯域バンドパ
スフィルタ３６１を透過して、狭帯域蛍光画像用高感度
撮像素子３６４により撮像される。

【００９８】広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３と
狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６４により撮像され
た自家蛍光像は電気信号である画像信号に変換され、読
出手段３６８の制御信号によってそれぞれ画像信号が読
み出される。そして、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子
３６３から出力された画像信号はＡＤ変換器３６６に入
力されデジタル化された後、広帯域蛍光画像用メモリ４
５２に記憶され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６
４から出力された画像信号はＡＤ変換器３６７に入力さ
れデジタル化された後、狭帯域蛍光画像用メモリ４５３
に記憶される。

【００９９】ここで、最初の自家蛍光画像の撮像により
広帯域蛍光画像用メモリ４５２および狭帯域蛍光画像用
メモリ４５３に記憶された後、上記第１の実施の形態と
同様にしてその画像データのうち関心領域の画像データ
が統計量算出手段３７０に出力される。そして、その画
像データはビットシフト手段３７１により８ビット以下
にビットシフトされた後、統計量演算手段３７０におい
て上記第１の実施の形態と同様の平均値の演算がされた
後、この平均値は倍率制御手段３６９に出力され倍率制
御手段３６９はこの平均値に応じた自家蛍光画像と通常
画像の倍率を決定し、この倍率になるよう結像光学系３
５６と通常像結像光学系５０７に倍率制御信号を出力す
る。

【０１００】そして、倍率制御手段３６９の倍率制御信
号により適当な倍率に制御された結像光学系３５６を通
じて次の自家蛍光画像および反射像が撮像される。さら
に、倍率制御手段３６９から読出手段３６８に有効範囲
に応じた駆動範囲が出力され、読出手段３６８はこの有
効範囲に応じた駆動範囲のおける狭帯域蛍光画像用高感
度撮像素子３６４、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３
６３および反射画像用撮像素子３６５の画像データを読
み出す。この有効範囲とは画像として表示させたい領域
であり、予め設定されていてもよいし所定の入力手段
（図示省略）により入力されるものでもよい。また、読
出手段３６８は、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６
４および広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３６３が例え
ばＣＣＤの場合は、その水平／垂直同期信号および基準
クロック信号により読出しを行い、上記有効範囲に応じ
た駆動範囲の制御はこの水平／垂直同期信号および基準
クロック周波数の変更により行われる。読出手段３６８
により読み出された有効範囲に応じた駆動範囲の画像デ
ータは狭帯域蛍光画像用メモリ４５３、広帯域蛍光画像
用メモリ４５２および反射画像用メモリ４５１に記憶さ
れる。

【０１０１】そして、狭帯域蛍光画像用メモリ４５３に
記憶された有効範囲の狭帯域自家蛍光画像と広帯域蛍光
画像用メモリ４５２に記憶された有効範囲の広帯域自家
蛍光画像は、蛍光画像演算手段４５５で対応する各画像
の各画素値の比率に応じた演算を行い、その演算値に色
情報を割り当てられ、色情報をもった画像信号が生成さ
れ出力される。一方、反射画像用メモリ４５１に記憶さ
れた有効範囲の反射画像は反射画像演算手段４５４でそ
の画素値の大きさに応じた輝度情報が割り当てられ、輝
度情報をもった画像信号が生成され出力される。そし
て、蛍光画像演算手段４５５から出力された色画像信号
と反射画像演算手段４５４から出力された輝度画像信号
は画像合成手段４５６にて合成され合成画像が生成され
て出力される。画像合成手段４５６から出力された合成
画像は、ビデオ信号処理回路５０６によってＤＡ変換後
にモニタ６００に入力され、有効範囲の合成画像が表示
される。この合成画像の色の違いにより正常組織か病変
組織かの判別が可能となる。

【０１０２】通常画像表示の作用については上記第１の
実施の形態と同様である。

【０１０３】上記合成画像表示の作用および通常画像表
示の作用に関する一連の動作は、制御用コンピュータ２
５０により制御される。また、上記合成画像表示状態と
通常画像表示状態の切り換えは、フットスイッチ２を押
下することにより行なわれる。

【０１０４】本発明による蛍光画像撮像装置を適用した
上記蛍光内視鏡によれば、統計量算出手段３７０が蛍光
画像の所定の領域の画像信号の統計量を算出し、倍率制
御手段３６９が統計量に基づいて結像光学系３５６の倍
率を制御することにより蛍光像および反射像の大きさを
決定するようにしたので、上記第１の実施の形態の効果
に加え、反射像を蛍光像の大きさに応じた大きさとする
ことができ、蛍光画像および反射画像を利用して画像演
算をする場合においても、適当な画像間演算処理を行う
ことができる。

【０１０５】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、倍率制御手段は、統計量算出手段において算出され
た統計量に基づいて倍率を制御するようにしたが、実際
には全てのユーザーにとって診断しやすい、好みの倍率
に制御することは難しい。従って、統計量算出手段を設
けずに、ユーザーが適宜結像光学系の倍率を制御できる
ようボリュームやフットスイッチなどの外部入力手段を
設けるようにしてもよい。ユーザーは観察画像の明るさ
やチラツキに基づいて拡大、縮小を変更し、観察画像が
暗かったりチラツキが大きいときには縮小するようにス
イッチ等を切り換え、観察が明るくチラツキが小さいと
きには拡大するようにスイッチ等を切り換えるようにす
ればよい。そして、画像データの読出しについては、上
記第１および第２の実施の形態と同様に上記有効範囲に
応じて行うようにすればよい。

【０１０６】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、有効範囲の画像信号に応じた画像をモニタ６００に
より表示するようにしたが、つまり、モニタ６００に表
示される画像は倍率制御手段により制御された倍率に応
じて拡大、縮小されるようにしたが、表示倍率制御手段
を設けてモニタ６００に表示される画像の大きさが常に
同じになるように表示倍率を制御するようにしてもよ
い。このように倍率を制御することにより、倍率制御手
段により縮小された場合においても拡大表示することに
より視認性を確保することができる。また、表示画像は
倍率制御手段により制御された倍率に応じて拡大、縮小
される場合と、常に同じ大きさで表示される場合とを所
定のスイッチで切り換えることができるようにしてもよ
い。

【０１０７】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、自家蛍光画像の画像データに基づいて統計量算出手
段により統計量を算出するようにしたが、反射画像の画
像データの基づいて統計量を算出するようにしてもよ
い。

【０１０８】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、画像データそのものから統計量を算出するようにし
たが、これに限らず、表示の際に変換されたＹ信号（Ｎ
ＴＳＣ信号のＹＩＱのＹ、ＹＣｂＣｒのＹ等）を用いる
ようにしてもよい。もしくは、反射画像の画像信号に輝
度情報を割り当てるような場合には、この輝度情報から
統計量を算出するようにしてもよい。

【０１０９】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、倍率制御手段の制御信号により読出手段が各撮像素
子の駆動範囲を制御することにより有効範囲のみの画像
データを読み出すようにしたが、これとは別の実施の形
態として、読出手段により各撮像素子で撮像された画像
データを全て読み出した後、広帯域蛍光画像用メモリ、
狭帯域蛍光画像用メモリ、反射画像用メモリおよび通常
画像用メモリに画像データを記憶する際に倍率制御手段
からの制御信号により有効範囲の画像データのみを各メ
モリに記憶するよう制御してもよい。

【０１１０】また、上記第１および第２の実施の形態で
は、結像光学系、撮像素子、ＡＤ変換器および読出手段
は画像処理部に設置する構成としたが、これとは別の構
成として、図４に示すように結像光学系１２、撮像素子
１４、ＡＤ変換器１５を内視鏡挿入部１０内部に配置す
る構成としてもよい。なお、図４における実施の形態で
は、内視鏡挿入部１０は自家蛍光像、通常像および反射
像を集光する集光レンズ１１、結像光学系１２、自家蛍
光像、通常像および反射像を撮像素子に結像する集光レ
ンズ１３、撮像素子１４、ＡＤ変換器１５を備えてお
り、結像光学系１２および画像演算ユニット４０には倍
率制御手段３０から制御信号が出力され、画像演算ユニ
ットにおける広帯域蛍光画像用メモリ、狭帯域蛍光画像
用メモリ、反射画像用メモリは画像データを記憶する際
に倍率制御手段３０からの制御信号により有効範囲の画
像データのみを各メモリに記憶するよう制御される。

【０１１１】さらに、図５に示すように結像光学系５
２、撮像素子５４、ＡＤ変換器５５および読出手段５６
を内視鏡挿入部５０の内部に配置する構成としてもよ
い。なお、図４における実施の形態では、内視鏡挿入部
５０は自家蛍光像、通常像および反射像を集光する集光
レンズ５１、結像光学系５２、自家蛍光像、通常像およ
び反射像を撮像素子に結像する集光レンズ５３、撮像素
子５４、ＡＤ変換器５５および読出手段５６を備えてお
り、結像光学系５２および読出手段５６には、倍率制御
手段３５から制御信号が出力される。各手段の作用につ
いては、上記第１および第２の実施の形態と同様であ
る。

【０１１２】また、上記第１および第２の実施の形態に
おいては、自家蛍光像用の撮像素子と通常画像用の撮像
素子をそれぞれ設ける構成としたが、共通化してもよ
い。さらに、第２の実施の形態においては、反射像用の
撮像素子も共通化するようにしてもよい。この場合、時
系列により各画像の撮像を切り換えるようにしてもよい
し、撮像素子の表面にモザイクフィルタを設置すること
により自家蛍光像、通常像および反射像を分離して撮像
するようにしてもよい。

【０１１３】また、上記第１および第２の実施の形態に
おける倍率制御手段は、制御用コンピュータに内蔵する
ようにしてもよい。

【０１１４】また、上記第１および第２の実施の形態に
おける結像光学系は、蛍光像および反射像を結像する結
像光学系と通常像を結像する通常象結像光学系とを分離
した構成としたが、共通とした構成としてもよい。

【０１１５】なお、上記第１および第２の実施の形態で
は、通常像と蛍光像の対応付けを容易にするために、通
常像の倍率を蛍光像に合わせるものとしたが、通常像は
高い倍率の固定としておいてもよい。この場合、高い解
像度の通常像を得ることができる。また、通常像の倍率
は変更せず蛍光像のみ倍率を変更するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光画像撮像装置を適用した蛍光内視
鏡の第１の実施の形態の概略構成図

【図２】本発明の蛍光画像撮像装置を適用した蛍光内視
鏡の第２の実施の形態の概略構成図

【図３】重み付け演算の説明図

【図４】本発明の蛍光画像撮像装置の他の実施形態の一
部概略構成図

【図５】本発明の蛍光画像撮像装置の他の実施形態の一
部概略構成図

【図６】正常組織と病変組織の蛍光スペクトルの強度分
布を示す説明図

【符号の説明】 １、３ 画像信号処理部 ９ 生体組織 １０、５０、１００、１５０ 内視鏡挿入部 １１、１３、５１、５３ 集光レンズ １２、５２ 結像光学系 １４、５４ 撮像素子 １５、５５ ＡＤ変換器 ２０、５６ 読出手段 ３０、３５ 倍率制御手段 ４０、４５ 画像演算ユニット １０１、１５１ ライトガイド １０１ａ、１５１ａ 白色光ライトガイド １０１ｂ、１５１ｂ 励起光ライトガイド １０２、１５２ イメージファイバ １０３、１５３ 照明レンズ １０４、１５４ 励起光カットフィルタ １０５、１５５ 対物レンズ １１０、１５０ 照明ユニット １１１ ＧａＮ系半導体レーザ １１２ 半導体レーザ用電源 １１３ 励起光用集光レンズ １１４ 白色光源 １１５ 白色光源用電源 １１６ 白色光用集光レンズ １１７ 参照光源 １１８ 参照光源用電源 １１９ 参照光用集光レンズ ２００、２５０ 制御用コンピュータ ３００、３５０ 画像検出ユニット ３０１、３５１ コリメートレンズ ３０２、３５２ 可動ミラー ３０３、３５４ ハーフミラー ３０４ 蛍光像用ミラー ３０５、３５６ 結像光学系 ３０６、３５８ 広帯域蛍光像用集光レンズ ３０７、３５９ 狭帯域蛍光像用集光レンズ ３０８、３６０ 広帯域バンドパスフィルタ ３０９、３６１ 狭帯域バンドパスフィルタ ３１０、３６３ 広帯域蛍光画像用高感度撮像素子 ３１１、３６４ 狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子 ３１２、３１３、３６５、３６６、３６７、５０４
ＡＤ変換器 ３１４、３６８、５０８ 読出手段 ３１５、３７０ 統計量算出手段 ３１６、３６９ 倍率制御手段 ３１７、３７１ ビットシフト手段 ３５５ 狭帯域蛍光像用ミラー ３５７ 反射像用集光レンズ ３６２ 反射画像用撮像素子 ４００、４５０ 画像演算ユニット ４０１、４５２ 広帯域蛍光画像用メモリ ４０２、４５３ 狭帯域蛍光画像用メモリ ４０３ 画像生成手段 ４５１ 反射画像用メモリ ４５４ 反射画像演算手段 ４５５ 蛍光画像用演算手段 ４５６ 画像合成手段 ５００ 表示信号処理ユニット ５０１ 通常像用ミラー ５０２ 通常像用集光レンズ ５０３ 通常画像用撮像素子 ５０５ 通常画像用メモリ ５０６ ビデオ信号処理手段 ５０７ 通常像用結像光学系 ６００ モニタ

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起光を被測定部まで導光して照射する
   照射手段と、該照射手段による前記励起光の照射により
   前記被測定部から発生する蛍光像に基づく蛍光画像を結
   像光学系と通して撮像素子により撮像する撮像手段と、
   該撮像手段により撮像された蛍光画像に基づく画像信号
   を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置におい
   て、 前記撮像手段により撮像された前記蛍光画像の所定の領
   域の画像信号に基づいて統計量を算出する統計量算出手
   段を有し、 前記撮像手段が、前記統計量に基づいて前記結像光学系
   の倍率を制御することにより前記蛍光像の大きさを決定
   する倍率制御手段を有することを特徴とする蛍光画像撮
   像装置。
2. 【請求項２】 前記読出手段により読み出された前記画
   像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、 該画像処理手段が、所定の有効範囲の前記画像信号に前
   記画像処理を施すものであることを特徴とする請求項１
   記載の蛍光画像撮像装置。
3. 【請求項３】 前記読出手段により読み出された前記画
   像信号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、 該表示手段が、前記画像処理手段により画像処理された
   前記所定の有効範囲の前記画像信号に基づいて前記観察
   画像を表示するものであるを特徴とする請求項２記載の
   蛍光画像撮像装置。
4. 【請求項４】 前記所定の有効範囲の画像信号に基づく
   観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示される
   よう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有すること
   を特徴とする請求項３記載の蛍光画像撮像装置。
5. 【請求項５】 前記読出手段が、前記蛍光画像の前記所
   定の有効範囲の前記画像信号のみを読み出すものである
   ことを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の蛍
   光画像撮像装置。
6. 【請求項６】 励起光および照明光を被測定部まで導光
   して照射する照射手段と、該照射手段による前記励起光
   の照射により前記被測定部から発生する蛍光像に基づく
   蛍光画像および前記照明光の照射により前記被測定部か
   ら反射される通常像に基づく通常画像を結像光学系を通
   して撮像素子により撮像する撮像手段と、該撮像手段に
   より撮像された蛍光画像および通常画像に基づく画像信
   号を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置にお
   いて、 前記撮像手段により撮像された前記蛍光画像の所定の領
   域の画像信号に基いて統計量を算出する統計量算出手段
   を有し、 前記撮像手段が、前記統計量に基づいて前記結像光学系
   の倍率を制御することにより前記蛍光像および前記通常
   像の大きさを決定する倍率制御手段を有することを特徴
   とする蛍光画像撮像装置。
7. 【請求項７】 前記読出手段により読み出された前記画
   像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、 該画像処理手段が、前記蛍光画像の所定の有効範囲およ
   び該所定の有効範囲に対応する前記通常画像の前記画像
   信号に前記画像処理を施すものであることを特徴とする
   請求項６記載の蛍光画像撮像装置。
8. 【請求項８】 前記読出手段により読み出された前記画
   像信号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有し、 該表示手段が、前記画像処理手段により画像処理された
   前記蛍光画像および前記通常画像の前記所定の有効範囲
   の前記画像信号に基づいて前記観察画像を表示するもの
   であることを特徴とする請求項７記載の蛍光画像撮像装
   置。
9. 【請求項９】 前記所定の有効範囲の画像信号に基づく
   観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示される
   よう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有すること
   を特徴とする請求項８記載の蛍光画像撮像装置。
10. 【請求項１０】 前記読出手段が、前記蛍光画像および
    前記通常画像の前記所定の有効範囲の前記画像信号のみ
    を読み出すものであることを特徴とする請求項７から９
    いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
11. 【請求項１１】 励起光および参照光を被測定部まで導
    光して照射する照射手段と、該照射手段による前記励起
    光の照射により前記被測定部から発生する蛍光像に基づ
    く蛍光画像および前記参照光の照射により前記被測定部
    から反射される反射像に基づく反射画像を結像光学系を
    通して撮像素子により撮像する撮像手段と、該撮像手段
    により撮像された蛍光画像および反射画像に基づく画像
    信号を読み出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置に
    おいて、 前記撮像手段により撮像された前記蛍光画像または前記
    反射画像の所定の領域の画像信号に基づいて統計量を算
    出する統計量算出手段を有し、 前記撮像手段が、前記統計量に基づいて前記結像光学系
    の倍率を制御することにより前記蛍光像および前記反射
    像の大きさを決定する倍率制御手段を有することを特徴
    とする蛍光画像撮像装置。
12. 【請求項１２】 前記読出手段により読み出された前記
    画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、 該画像処理手段が、前記蛍光画像の所定の有効範囲およ
    び該所定の有効範囲に対応する前記反射画像の前記画像
    信号に前記画像処理を施すものであることを特徴とする
    請求項１１記載の蛍光画像撮像装置。
13. 【請求項１３】 前記読出手段により読み出された前記
    画像信号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有
    し、 該表示手段が、前記画像処理手段により画像処理された
    前記蛍光画像および前記反射画像の前記所定の有効範囲
    の前記画像信号に基づいて前記観察画像を表示するもの
    であることを特徴とする請求項１２記載の蛍光画像撮像
    装置。
14. 【請求項１４】 前記所定の有効範囲の画像信号に基づ
    く観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示され
    るよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１３記載の蛍光画像撮像装置。
15. 【請求項１５】 前記読出手段が、前記蛍光画像および
    前記反射画像の前記所定の有効範囲の前記画像信号のみ
    を読み出すものであることを特徴とする請求項１２から
    １４いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
16. 【請求項１６】 励起光、参照光および照明光を被測定
    部まで導光して照射する照射手段と、該照射手段による
    前記励起光の照射により前記被測定部から発生する蛍光
    像に基づく蛍光画像、前記参照光の照射による前記被測
    定部から反射される反射像に基づく反射画像および前記
    照明光の照射により前記被測定部から反射される通常像
    に基づく通常画像を結像光学系を通して撮像素子により
    撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された蛍光
    画像、反射画像および通常画像に基づく画像信号を読み
    出す読出手段とを備えた蛍光画像撮像装置において、 前記撮像手段により撮像された前記蛍光画像または前記
    反射画像の所定の領域の画像信号に基づいて統計量を算
    出する統計量算出手段を有し、 前記撮像手段が、前記統計量に基づいて前記結像光学系
    の倍率を制御することにより前記蛍光像、前記反射像お
    よび前記通常画像の大きさを決定する倍率制御手段を有
    することを特徴とする蛍光画像撮像装置。
17. 【請求項１７】 前記読出手段により読み出された前記
    画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段を有し、 該画像処理手段が、前記蛍光画像の所定の有効範囲およ
    び該所定の有効範囲に対応する前記反射画像および前記
    通常画像の前記画像信号に前記画像処理を施すものであ
    ることを特徴とする請求項１６記載の蛍光画像撮像装
    置。
18. 【請求項１８】 前記読出手段により読み出された前記
    画像信号に基づいて観察画像を表示する表示手段を有
    し、 該表示手段が、前記画像処理手段により画像処理された
    前記蛍光画像、前記反射画像および前記通常画像の前記
    所定の有効範囲の前記画像信号に基づいて前記観察画像
    を表示するものであることを特徴とする請求項１７記載
    の蛍光画像撮像装置。
19. 【請求項１９】 前記所定の有効範囲の画像信号に基づ
    く観察画像が、予め定められた一定の大きさで表示され
    るよう表示倍率を制御する表示倍率制御手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１８記載の蛍光画像撮像装置。
20. 【請求項２０】 前記読出手段が、前記蛍光画像、前記
    反射画像および前記通常画像の前記所定の有効範囲の前
    記画像信号のみを読み出すものであることを特徴とする
    請求項１７から１９いずれか１項記載の蛍光画像撮像装
    置。
21. 【請求項２１】 前記所定の領域が、前記蛍光画像全体
    であり、 前記統計量算出手段が、前記蛍光画像全体の前記画像信
    号の統計量を算出するものであることを特徴とする請求
    項１から１０いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
22. 【請求項２２】 前記所定の領域が、前記蛍光画像全体
    または前記反射画像全体であり、 前記統計量算出手段が、前記蛍光画像全体または前記反
    射画像全体の前記画像信号の統計量を算出するものであ
    ることを特徴とする請求項１１から２０いずれか１項記
    載の蛍光画像撮像装置。
23. 【請求項２３】 前記所定の領域が、前記蛍光画像の関
    心領域であり、 前記統計量算出手段が、前記関心領域の前記画像信号の
    統計量を算出するものであることを特徴とする請求項１
    から１０いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
24. 【請求項２４】 前記所定の領域が、前記蛍光画像また
    は前記反射画像の関心領域であり、 前記統計量算出手段が、前記関心領域の前記画像信号の
    統計量を算出するものであることを特徴とする請求項１
    １から２０いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
25. 【請求項２５】 前記統計量算出手段が、前記所定の領
    域内の所定の範囲に関心度に応じた重み付けをする演算
    をして該演算された画像信号の統計量を算出するもので
    あることを特徴とする請求項２１から２４いずれか1項
    記載の蛍光画像撮像装置。
26. 【請求項２６】 前記画像信号の統計量が、最大値、最
    小値、平均値、最大値と標準偏差の組み合わせ、最小値
    と標準偏差の組み合わせおよび平均値と標準偏差の組み
    合わせの少なくとも１つであり、該統計量の最大値、最
    小値、平均値のいずれかが小さいとき前記倍率を小さく
    し、大きいとき前記倍率を大きくすることを特徴とする
    請求項１から２５いずれか１項記載の蛍光画像撮像装
    置。
27. 【請求項２７】 前記読出手段が、前記所定の有効範囲
    に応じて読出周波数を制御するものであることを特徴と
    する請求項５、１０、１５または２０記載の蛍光画像撮
    像装置。
28. 【請求項２８】 前記画像信号に基づく画素データが、
    ９ｂｉｔ以上のｂｉｔ数で示される場合、該データが上
    位８ｂｉｔ以下のｂｉｔ数で示されるようビットシフト
    するビットシフト手段を備え、 前記統計量算出手段が、該ビットシフトされた前記画素
    データに基づいて前記統計量を算出するものであること
    を特徴とする請求項１から２７いずれか１項記載の蛍光
    画像撮像装置。
29. 【請求項２９】 前記照射手段、前記撮像手段および前
    記読出手段の一部または全部が、生体内部に挿入される
    挿入部を有する内視鏡の形態であることを特徴とする請
    求項１から２８いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
30. 【請求項３０】 前記照射手段、前記撮像手段および前
    記読出手段の一部が前記挿入部に配設され、 前記挿入部に配設された部分以外の前記照射手段、前記
    撮像手段および前記読出手段の一部がプロセッサ部に配
    設される構成であり、 前記倍率制御手段に前記倍率を制御される前記結像系が
    前記プロセッサ部内に配設されるものであることを特徴
    とする請求項１から２９いずれか１項記載の蛍光画像撮
    像装置。
31. 【請求項３１】 前記照射手段、前記撮像手段および
    前記読出手段の一部が前記挿入部に配設され、 前記挿入部に配設された部分以外の前記照射手段、前記
    撮像手段および前記読出手段の一部がプロセッサ部に配
    設される構成であり、 前記倍率制御手段に制御される前記結像光学系が前記挿
    入部内に配設されるものであることを特徴とする請求項
    １から２９いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。