JP4224054B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ＣＣＤ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。

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、ＣＣＤ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。

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、ＣＣＤ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、可視光を発する可視光源と、生体組織自体からの蛍光を励起する励起光を発する励起光源と、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、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、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し、更に、前記参照画像信号から前記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プロセッサとを、備えたことを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、内視鏡１は、撮像素子としてのＣＣＤ（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。

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。

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２０，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。

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。

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。

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。

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２４２，Ｒフィルタ２４３となっていてもよい。

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２４１，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ＲＧＢ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。

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。

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。

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２５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。

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。

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。

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Ｇ１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。

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。

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。

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（ＩＩ）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。

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。

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。

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。

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２８，２９を、図２の上下方向へ移動させる。即ち、移動機構Ｓ２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。

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，２９Ｍ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，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの制御については、後述する。

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Ｓ１，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ＣＣＤ１４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Ｔ２へ送信される。

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、ＣＣＤ１４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。

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、ＣＣＤ１４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。

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。

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。

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，２８Ｍ，２９Ｍを夫々同期させて等速回転させている。

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２３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。

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、ＣＣＤ１４により画像信号に変換される。

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、ＣＣＤ１４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。

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。

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Ｔ１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。

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、ＣＣＤ１４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。

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。

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。

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Ｔ２２，３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。

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。

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。

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。

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。

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Ｔ３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。

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。

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Ｔ２６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。

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ＳＷ２は、通常観察状態になっている。

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ＳＷ１，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Ｔ２７からの画像信号が、出力される。

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。

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。

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。

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Ｔ２２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。

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Ｔ２３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。

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。

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。

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。

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Ｔ２４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。

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Ｔ２７，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２５Ｍ，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。

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，２８Ｄ，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，２９Ｍ，及び，各ドライバ２５Ｄ，２６Ｄ，２８Ｄ，２９Ｄは、切換駆動機構に相当する。

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。

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。

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。

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。

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２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相を、夫々固定する。

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。

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２５Ｍ，２６Ｍ，２８Ｍ，２９Ｍの位相を、夫々固定する。

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。

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。

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。

上記説明では、タイミングコントローラＴ１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。

本発明の一実施形態の電子内視鏡装置を示す構成図 外部装置（光源・プロセッサ装置）の説明図 ホイール及びロータリーシャッタを示す図 ロータリーシャッタにおける透過領域を示す説明図 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 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 画像信号処理回路を示すブロック図 通常観察状態における処理の説明図 蛍光観察状態における処理の説明図 チャートを示す説明図 比較回路の構成を示すブロック図 レベル調整がなされた場合のタイミングチャート レベル調整がなされた場合のタイミングチャート 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

Claims (5)

1. 被検体を照明する照明光学系と、
   可視光を発する可視光源と、生体組織自体からの蛍光を励起する励起光を発する励起光源と、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、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、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し、更に、前記参照画像信号から前記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. 前記光源ユニットは、
   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を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
3. 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２記載の電子内視鏡装置。
4. 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３記載の電子内視鏡装置。
5. 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１〜４のいずれかに記載の電子内視鏡装置。