JP5372356B2 - 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、反射光画像と蛍光画像を得る内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法に関するものである。

近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分野で広く用いられるようになった。特に医療用分野においては、通常の白色光による通常画像を得る内視鏡装置の他に、正常組織と病変組織とを識別し易いような画像が得られるような技術の提案も行われている。

例えば、特開２００１−１３７１７４号公報では、主として蛍光の相対強度を色に、輝度に参照光の強度を反映させて表示信号を生成する装置を開示している。また、特開２０００−２７０２６５号公報では、蛍光画像と背景画像とを重ね合わせる装置を開示している。

しかし、これらの技術においては、正常組織から発せられる蛍光の強度は患者毎に異なるため、患者毎に正常組織の色調が異なって、病変組織と正常組織との識別が困難になる可能性があり、また反射光が広帯域のため、十分に正常組織と病変組織とを識別し易いような画像を得る機能が低下するといった問題があった。

そこで、例えば特開２００３−１２６０１４号公報には、正常組織と病変組織とを識別し易いような画像を得ることのできる内視鏡装置が提案されている。
特開２００１−１３７１７４号公報 特開２０００−２７０２６５号公報 特開２００３−１２６０１４号公報

しかしながら、例えば特開２００３−１２６０１４号公報に開示されているような、通常光観察と蛍光観察を同時に観察が可能な内視鏡装置においては、例えば通常光画像の明るさが適正になるように光量調整を行うと、蛍光画像の明るさが適正にならず（明るすぎる、あるいは暗すぎて）、所望の画像を得ることができないといった問題がある。

また、通常光画像と蛍光画像の両方の画像を適正な明るさに調整するには、それぞれの観察モードに対して別々の光源を設ける必要があり、この場合は、装置が大型化するといった課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単かつ安価な構成により、通常光画像と蛍光画像を適正な明るさに調整することのできる内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に照射される通常観察用の通常観察光および蛍光観察用の励起光を順次に生成する光源手段と、前記光源手段が生成した光の光路上に設けられ、前記光路を通過する光の光量を制御する光量制御手段と、前記光量制御手段において光量が制御された前記通常観察光が照射された前記被検体からの像を撮像して得られる第１の撮像信号と、前記蛍光観察用の励起光が照射された前記被検体からの像を撮像して得られる第２の撮像信号とを出力する撮像手段と、前記第１の撮像信号に基づき前記被検体に照射される光の光量を調整するために前記光量制御手段を制御する第１の調光信号を出力する調光信号生成手段と、を備え、前記撮像手段は、前記通常観察光が前記蛍光観察用の励起光に替わったときに、前記第１の調光信号により制御された前記光量制御手段により光量を制御された前記蛍光観察用の励起光が照射された前記被検体からの光による像を撮像した撮像信号を前記第２の撮像信号として出力し、前記調光信号生成手段は、さらに当該第２の撮像信号に基づき当該第２の撮像信号の明るさを調整するための第２の調光信号を出力し、さらに、前記第２の調光信号に基づき前記撮像手段によって撮像された当該第２の撮像信号の信号強度を増幅する信号増幅手段または前記第２の調光信号に基づき前記撮像手段における電荷の蓄積及び電荷の排出を行なう電子シャッタを制御する電子シャッタ制御手段、を備える。

また、本発明の他の態様の内視鏡装置の作動方法は、撮像される撮像信号の明るさの調整を行なう内視鏡装置の作動方法であって、光源手段が、通常観察用の通常観察光および蛍光観察用の励起光のうち一方である前記通常観察光を被検体に対して照明する第１の照明ステップと、撮像手段が、前記第１の照明ステップにおいて前記通常観察光によって照明された前記被検体からの光による像を撮像して第１の撮像信号を出力する第１の撮像ステップと、前記第１の撮像ステップにおいて出力された前記第１の撮像信号に基づき前記被検体を照明する光量を調整するための調光信号を出力する調光信号生成ステップと、前記光源手段から前記被検体にいたる光路上に配置され、前記被検体を照明する光の光量を制御する光量制御手段を前記調光信号に基づき制御する光量制御ステップと、前記光源手段が、前記通常観察光から前記蛍光観察用の励起光に替わったときに、前記光量制御ステップにより制御された前記光量制御手段を介して前記被検体を照明する前記通常観察光及び前記蛍光観察用の励起光のうち他方である前記蛍光観察用の励起光を前記被検体に対して照明する第２の照明ステップと、前記撮像手段が、前記第２の照明ステップにおいて生成された、前記光量制御手段を介した前記蛍光観察用の励起光によって照明された前記被検体からの光による像を撮像して第２の撮像信号を出力する第２の撮像ステップと、前記第２の撮像ステップにより出力された前記第２の撮像信号に基づき前記第２の撮像信号の明るさを調整するための第２の調光信号を出力する第２の調光信号生成ステップと、前記第２の調光信号に基づき前記第２の撮像ステップによって撮像された当該第２の撮像信号の信号強度を増幅する信号増幅ステップ又は前記第２の調光信号に基づき前記第２の撮像ステップにおける電荷の蓄積及び電荷の排出を行なう電子シャッタを制御する電子シャッタ制御ステップと、を有する。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成により、通常光画像と蛍光画像を適正な明るさに調整することができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１ないし図６は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の切替フィルタの構成を示す図、図３は図１の内視鏡装置にて得られる蛍光画像、通常画像を説明するタイミング図、図４は図１のプロセッサの処理を説明するフローチャート、図５は図３の処理の変形例を説明するフローチャート、図６は図１の電子内視鏡の第１の変形例であるカプセル型内視鏡を示す図、図７は図１の電子内視鏡の第２の変形例を示す図である。

（構成）
図１に示すように、本実施例の通常観察モードと蛍光観察モードとを備えた内視鏡装置１は、体腔内に挿入して観察するための電子内視鏡２と、白色光である通常光及び自家蛍光（以下、単に蛍光と記す）を励起させるための励起光とを発する光源装置３と、通常光による画像である通常観察画像（以下、単に、通常画像と記す）と蛍光による画像である蛍光画像を構築するための信号処理を行うプロセッサ４と、通常画像と蛍光画像を表示するモニタ５とにより構成される。

電子内視鏡２は、体腔内に挿入される細長の挿入部７を有し、この挿入部７の先端部８に照明手段と撮像手段を内蔵している。

挿入部７内には通常光及び励起光を伝送（導光）するライトガイドファイバ９が挿通され、このライトガイドファイバ９の手元側の入射端に設けた光源用コネクタ１０は光源装置３に着脱自在に接続される。

光源装置３は、ランプ駆動回路１１により発光するように駆動され、赤外波長帯域から可視光帯域を含む光を放射するランプ１２と、このランプ１２による照明光路上に設けられ、ランプ１２からの光量を制限する光源絞り１３と、照明光路上に設けられた切替フィルタ部１４と、この切替フィルタ部１４を通った光を集光するコンデンサレンズ１５とを備えている。

この切替フィルタ部１４は、回転用モータ１６により回転される切替フィルタ１７を備えて構成される。切替フィルタ１７は、図２に示すように、通常観察用の白色光を透過する白色光透過フィルタ１７１と、蛍光観察用の励起光を透過する励起光透過フィルタ１７２とを有している。この白色光透過フィルタ１７１及び励起光透過フィルタ１７２は、回転モータ１６で回転駆動されることによりそれぞれが光路中に順次、略連続的に介挿される。

図１に戻り、光源装置３からの照明光はライトガイドファイバ９により、電子内視鏡２の挿入部７の先端側に伝送（導光）される。このライトガイドファイバ９は励起光と通常光を少ない伝送ロスで伝送する。このライトガイドファイバ９としては、例えば多成分系ガラスファイバ、石英ファイバ等で構成される。

ライトガイドファイバ９の先端面に伝送された光は、その先端面に対向する照明窓（図示せず）に取り付けた照明レンズ２４を経て、拡開して体腔内の観察対象部位（図示せず）側に照射される。

電子内視鏡２は、例えば撮像素子である電荷結合素子（ＣＣＤと略記）からなる蛍光観察用ＣＣＤ（蛍光用ＣＣＤと略記）２８ａと通常観察用ＣＣＤ（通常用ＣＣＤと略記）２８ｂとを挿入部７の先端部８に設けている。先端部８にはこの照明窓（図示せず）に隣接して観察窓（図示せず）が設けてあり、先端部８の観察窓（図示せず）には第２の撮像ユニットとしての蛍光観察用撮像部１００ａ及び第１の撮像ユニットとしての通常観察用撮像部１００ｂとが配置されている。

なお、蛍光画像および通常画像を撮像する撮像素子としては、ＣＣＤ２８ａ、２８ｂの代わりにＣＭＤ （Ｃｈａｒｇｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ） 撮像素子、Ｃ−ＭＯＳ撮像素子、ＡＭＩ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ＭＯＳ Ｉｍａｇｅｒ）、ＢＣＣＤ（Ｂａｃｋ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ＣＣＤ）でも良い。

蛍光観察用撮像部１００ａは、光学像を結ぶための対物レンズ系２５ａと、遠点から近点までフォーカスを合わせるため空間的に光量を制限する第１絞り２６ａと、励起光をカットする励起光カットフィルタ２７と、蛍光像を撮像する撮像素子としての蛍光用ＣＣＤ２８ａとから構成される。

また、通常観察用撮像部１００ｂは、光学像を結ぶための対物レンズ系２５ｂと、第２絞り２６ｂと、通常画像を撮像する撮像素子としての通常用ＣＣＤ２８ｂとから構成される。ここで、通常用ＣＣＤ２８ｂは、撮像面にカラーフィルタ（図示せず）を備えており、光学像をＲＧＢに分光した分光学像として出力する。

なお、第１絞り２６ａのｆＮｏ．は第２絞り２６ｂのｆＮｏ．より小さい値となる。つまり、蛍光用ＣＣＤ２８ａにより多くの光量が入るようになっている。

また、励起光カットフィルタ２７は蛍光観察時に、蛍光を発生させるために励起される励起光を遮光するフィルタであり、例えば４７０−７００ｎｍの波長帯域を透過する、つまり、青色帯域の一部の波長（４００−４７０ｎｍ）を除いた可視光を透過する特性を有する。

図３に示すように、生体組織は、光源装置３から供給される、白色光と励起光の略連続的な照明光により照射される。そして、蛍光画像モードでは蛍光用ＣＣＤ２８ａによって、白色光の照射時の励起光カットフィルタ２７を介した生体組織での反射光である参照光の像（参照光像）と、励起光の照射時の生体組織より励起された（自家）蛍光の像（蛍光像）が略連続的に撮像される。また、通常画像モードでは通常用ＣＣＤ２８ｂによって、白色光の照射時の生体組織での通常光像が撮像される。

図１に戻り、電子内視鏡２には蛍光画像モードと通常画像モードとを選択する指示操作や、フリーズ、レリーズの指示操作を行うためのスコープスイッチ２９が設けてあり、その操作信号は、光源制御手段としての制御回路３７に入力され、制御回路３７はその操作信号に対応した制御動作を行う。

２つのＣＣＤ２８ａ、２８ｂは、素子判別／切替部６４を介してＣＣＤ駆動回路３１、プリアンプ３２及び電子シャッタ制御部１０１と、に接続されている。この素子判別／切替部６４は制御回路３７により切り替えが制御される。つまり、スコープスイッチ２９により蛍光画像モードが選択されると、蛍光用ＣＣＤ２８ａが選択使用され、通常画像モードが選択されると、通常用ＣＣＤ２８ｂが選択使用される。

通常画像モードにおいては、通常用ＣＣＤ２８ｂはプロセッサ４内に設けたＣＣＤ駆動回路３１からのＣＣＤ駆動信号により駆動され、通常用ＣＣＤ２８ｂに結像された光学像を光電変換して画像信号を出力する。

また、蛍光画像モードにおいては、蛍光用ＣＣＤ２８ａはプロセッサ４内に設けたＣＣＤ駆動回路３１からのＣＣＤ駆動信号により駆動され、蛍光用ＣＣＤ２８ａに結像された光学像を光電変換して画像信号を出力する。

この画像信号はプロセッサ４内に設けたプリアンプ３２で増幅され、さらに信号増幅手段としてのオートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路３３で所定レベルまで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３４によりアナログ信号からデジタル信号（画像データ）に変換され、各画像データは、入出力の切換を行うマルチプレクサ３５を経て、第１フレームメモリ３６ａ、第２フレームメモリ３６ｂ及び第３フレームメモリ３６ｃに一時格納（記憶）される。

制御回路３７は、マルチプレクサ３５の切換を制御し、通常画像モードにおいては、通常用ＣＣＤ２８ｂのカラーフィルタ（図示せず）によりＲＧＢに分光した分光学像の各画像データをそれぞれ第１フレームメモリ３６ａ、第２フレームメモリ３６ｂ、第３フレームメモリ３６ｃに順次記憶させるように制御する。

また、制御回路３７は、マルチプレクサ３５の切換を制御し、蛍光画像モードにおいては、通常光照射時の励起光カットフィルタ２７による狭帯域の生体組織での反射光である参照光の画像データと励起光により生体組織より発生した蛍光の画像データを、例えば、それぞれ第１フレームメモリ３６ａ、第２フレームメモリ３６ｂに順次記憶させるように制御する。

フレームメモリ３６ａ〜３６ｃに格納された画像データは映像処理回路６５に入力され、例えば入力信号に対してマトリックス変換して正常組織部分と病変組織部分とを識別し易い色相の出力信号に変換する映像処理が施された後、アナログのＲＧＢ信号に変換されてモニタ５に出力される。

プロセッサ４にはプリアンプ３２を通した信号に基づいて光源装置３内の光源絞り１３の開口面積を制御するための調光信号を生成する調光信号生成手段としての調光回路４０が設けてある。また、光源絞り１３の開口面積は、制御回路３７により制御される。

また、この制御回路３７は、ランプ駆動回路１１のランプ１２を発光駆動するランプ電流を制御する。また、この制御回路３７はスコープスイッチ２９の操作に応じた制御動作を行う。

プロセッサ４は、調光回路４０の出力（調光信号）を所定の基準値と比較する比較手段としての比較部１０３と、比較部１０３の比較結果に基づきＡＧＣ３３のゲイン、電子シャッタ制御部１０１でのシャッタ制御パラメータ（電荷蓄積時間）及び光源装置３内の光源絞り１３の開口面積を設定する設定手段としての設定部１０２と、設定部１０２の制御によりＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能を制御する電子シャッタ制御手段としての電子シャッタ制御部１０１とを備えている。これら比較部１０３、設定部１０２及び電子シャッタ制御部１０１の詳細は後述する。なお、比較部１０３の比較結果は制御回路３７にも入力される。

電子内視鏡２はその電子内視鏡２の少なくともその機種を含む固有のＩＤ情報を発生するスコープＩＤ発生部４１を有し、電子内視鏡２をプロセッサ４に接続すると、プロセッサ４側に設けた機種検知回路４２により、接続された電子内視鏡２の機種情報を検知し、その機種情報を制御回路３７に送る。

制御回路３７は接続された電子内視鏡２の機種の特性に応じて、映像処理回路６５のマトリックス処理のパラメータを適切なものに設定する制御信号を送る。

（作用）
次に、このように構成された本実施例の作用について説明する。図４に示すように、プロセッサ４において、比較部１０３はステップＳ１にて白色光の照射タイミングの通常観察用ＣＣＤ２８ｂにおける通常光像（図３参照）の調光回路４０からの調光信号Ｐ１と所定の基準値Ｔ１とを比較し、比較結果を設定部１０２に出力する。

そして、Ｐ１＝Ｔ１ならば、設定部１０２は、ステップＳ２にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを保持させるように設定し（Ｓ←Ｓ）、ステップＳ５に進む。

Ｐ１＞Ｔ１ならば、設定部１０２は、ステップＳ３にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを所定量ΔＳ縮小させるように設定し（Ｓ←Ｓ−ΔＳ）、ステップＳ５に進む。

Ｐ１＜Ｔ１ならば、設定部１０２は、ステップＳ４にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを所定量ΔＳ増大させるように設定し（Ｓ←Ｓ＋ΔＳ）、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、設定部１０２は、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を一定値α１に設定する。さらに、設定部１０２は、ステップＳ６にてＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間を一定値β１とする設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行う。続いて、設定部１０２は、ステップＳ７にて光源装置３内の光源絞り１３を、ステップＳ２ないしステップＳ４において設定された開口面積Ｓに開口する。

次に、比較部１０３は、ステップＳ８にて励起光の照射タイミングの蛍光用ＣＣＤ２８ａにおける蛍光像（図３参照）の調光回路４０からの調光信号Ｐ２と所定の基準値Ｔ２とを比較し、比較結果を設定部１０２に出力する。

そして、Ｐ２＝Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ９にて蛍光画像及び参照光画像でのＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を現在値に設定・保持し、ステップＳ１０にて蛍光画像及び参照光画像での電荷蓄積時間を現在値に設定・保持する設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、処理を終了する。

Ｐ２＞Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ１１にて、蛍光画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間を短縮して一定値β２（＜現在電荷蓄積時間）とする設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、さらにステップＳ１２にて参照光画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間をβ２×ｋ（ｋ：一定係数）とする設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、処理を終了する。

なお、このステップＳ１１及びステップＳ１２の処理では、蛍光画像及び参照光画像での、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）は現在値に設定・保持される。

Ｐ２＜Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ１３にて、蛍光画像の、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を増大して一定値α２（＞現在増幅率）に設定し、さらにステップＳ１４にて参照光画像の、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）も一定値α２（＞現在増幅率）に設定して、処理を終了する。

ここで、例えば、本実施例においては、これらの一連のステップ（ステップＳ１〜ステップＳ１３）は、通常観察及び蛍光観察の同時観察中において、常に繰り返される。

なお、このステップＳ１３及びステップＳ１４の処理では、蛍光画像及び参照光画像での、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間は現在値に設定・保持される。

なお、所定の基準値Ｔ１、Ｔ２は、予め決められた値であるが、例えばユーザにより設定変更が可能であり、また光源装置の種類に応じた値に変更する等してもよい。

（効果）
このように本実施例においては、
（１） 通常観察モードでは調光回路４０からの調光信号を第１の基準値Ｔ１と比較し、比較結果に基づき、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）、電子シャッタ機能の電荷蓄積時間及び光源絞り１３の開口面積を設定し、
（２） さらに蛍光観察モードでは通常観察モードでの光源絞り１３の開口面積の設定状態を維持して、調光回路４０からの調光信号を第２の基準値Ｔ２と比較し、比較結果に基づき、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）及び電子シャッタ機能の電荷蓄積時間を設定する
ので、比較部１０３及び設定部１０２といった簡単な構成により、観察モードに応じて、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）及び電子シャッタ機能の電荷蓄積時間を設定することができ、簡単かつ安価に、通常光画像と蛍光画像を適正な明るさに調整することができる。

特に本実施例では、１つの光源装置と、２つの撮像素子を用いて通常画像と蛍光画像を同時に取得する場合においても、両方の画像において適正な明るさが得られるという効果がある。

（変形例１）
上記の実施例１では、上述したように、まず絞り開口量、増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御により通常観察モードでの明るさ調整を行い、次に増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御により蛍光観察モードでの明るさ調整を行うとしたが、これに限らず、まず蛍光観察モードでの明るさ調整を行い、次に通常観察モードでの明るさ調整を行うようにしてもよい。

実施例１では、光源絞り１３の開口面積の設定／制御は、通常観察モードでの明るさ調整により実行されるが、蛍光観察モードでの明るさ調整時には光源絞り１３の開口面積は固定されている。この場合、蛍光観察モードでの明るさ調整は、増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御により実行される。

この変形例１では、光源絞り１３の開口面積の設定／制御は、蛍光観察モードでの明るさ調整により実行され、通常観察モードでの明るさ調整時には光源絞り１３の開口面積は固定される。この場合、通常観察モードでの明るさ調整は、増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御により実行される。

具体的には、図５に示すように、比較部１０３は、ステップＳ８にて励起光の照射タイミングの蛍光用ＣＣＤ２８ａにおける蛍光像（図３参照）の調光回路４０からの調光信号Ｐ２と所定の基準値Ｔ２とを比較し、比較結果を設定部１０２に出力する。

そして、Ｐ２＝Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ２にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを保持させるように設定し（Ｓ←Ｓ）、ステップＳ９に進む。

設定部１０２は、ステップＳ９にて蛍光画像及び参照光画像でのＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を現在値に設定・保持し、ステップＳ１０にて蛍光画像及び参照光画像での電荷蓄積時間を現在値に設定・保持する設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、ステップＳ７に進む。

Ｐ２＞Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ３にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを所定量ΔＳ縮小させるように設定し（Ｓ←Ｓ−ΔＳ）、ステップＳ１１に進む。

設定部１０２は、ステップＳ１１にて、蛍光画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間を短縮して一定値β２（＜現在電荷蓄積時間）とする設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、さらにステップＳ１２にて参照光画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間をβ２×ｋ（ｋ：一定係数）とする設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、ステップＳ７に進む。

Ｐ２＜Ｔ２ならば、設定部１０２は、ステップＳ４にて制御回路３７に対して光源装置３内の光源絞り１３の開口面積Ｓを所定量ΔＳ増大させるように設定し（Ｓ←Ｓ＋ΔＳ）、ステップＳ２１に進む。

設定部１０２は、ステップＳ２１にて、開口面積Ｓが最大開口面積Ｓｍａｘに達したかどうか判断し、開口面積Ｓが最大開口面積Ｓｍａｘに達したと判断するとステップＳ１３に進み、開口面積Ｓが最大開口面積Ｓｍａｘ未満ならばステップＳ７に進む。

設定部１０２は、ステップＳ１３にて、蛍光画像の、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を増大して一定値α２（＞現在増幅率）に設定し、さらにステップＳ１４にて参照光画像の、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）も一定値α２（＞現在増幅率）に設定して、ステップＳ７に進む。

そして、ステップＳ７及びステップＳ１の処理を経て、Ｐ１＝Ｔ１ならば、ステップＳ２２にて、設定部１０２は、通常画像のＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を現在値に保持・設定し、さらに通常画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための電荷蓄積時間を現在値に保持する設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、処理を終了する。

また、ステップＳ７及びステップＳ１の処理を経て、Ｐ１＞Ｔ１ならば、ステップＳ２３にて、設定部１０２は、通常画像の、ＣＣＤ駆動回路３１の電子シャッタ機能の電荷蓄積を制御するための通常画像の電荷蓄積時間を短縮する設定を、電子シャッタ制御部１０１に対して行い、処理を終了する。

さらに、ステップＳ７及びステップＳ１の処理を経て、Ｐ１＜Ｔ１ならば、ステップＳ２４にて、設定部１０２は、通常画像の、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）を増大する設定を行い、処理を終了する。

実施例１では、光源絞り１３の開口面積の設定／制御は、通常観察モードでの明るさ調整により実行され、蛍光観察モードでの明るさ調整時には光源絞り１３の開口面積は固定されている。この場合、蛍光観察モードでの明るさ調整は、増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御のみにより実行される。

一方、変形例１では、光源絞り１３の開口面積の設定／制御は、蛍光観察モードでの明るさ調整により実行され、通常観察モードでの明るさ調整時には光源絞り１３の開口面積は固定されている。この場合、通常観察モードでの明るさ調整は、増幅率及び電荷蓄積時間の設定／制御のみにより実行される。

このように、まず蛍光観察モードでの明るさ調整を行い、次に通常観察モードでの明るさ調整を行う変形例１においても、比較部１０３及び設定部１０２といった簡単な構成により、観察モードに応じて、ＡＧＣ３３の増幅率（ゲイン）及び電子シャッタ機能の電荷蓄積時間を設定することができ、簡単かつ安価に、通常光画像と蛍光画像を適正な明るさに調整することができる。

本変形例でも、１つの光源装置と、２つの撮像素子を用いて通常画像と蛍光画像を同時に取得する場合において、両方の画像において適正な明るさが得られるという効果がある。

（変形例２）
実施例１においては、光源装置３及びプロセッサ４に接続された電子内視鏡２を例に説明したが、これに限らず、図６に示すようなカプセル型内視鏡２００にも適用可能である。

このカプセル型内視鏡２００は、図６に示すように、生体に照明光を照射するための発光素子としての、例えば白色ＬＥＤ２０７ａ、２０７ｂと、白色ＬＥＤ２０７ａ、２０７ｂを駆動する発光素子駆動手段としての光源部２０４と、蛍光用ＣＣＤ２８ａと、通常用ＣＣＤ２８ｂと、励起光カットフィルタ２７と、蛍光用ＣＣＤ２８ａ及び通常用ＣＣＤ２８ｂを駆動するＣＣＤ駆動部３１と、蛍光用ＣＣＤ２８ａ及び通常用ＣＣＤ２８ｂからの撮像信号を信号処理する信号処理部２０５と、信号処理部２０５及び光源部２０４で処理される信号を外部と無線にて通信するための無線部２０３とを備えて構成される。

ＡＧＣ３３、調光回路４０、比較部１０３、設定部１０２は信号処理部２０５の内部に、電子シャッタ制御部１０１はＣＣＤ駆動部３１の内部に、実施例１における光源絞り１３の開口面積の制御部分（制御回路３７）に相当する光源制御部３７Ａは光源部２０４の内部に、それぞれ設けられている。

また、白色ＬＥＤ２０７ａ、２０７ｂからパルス発光される光は、前面に具備された分光ユニット２０８ａ、２０８ｂにより所定の波長帯域の光のみが透過され生体に照射される。前記分光ユニット２０８ａ、２０８ｂは、光源部２０４内部の分光ユニット制御部２０４ａにより、透過する波長帯域が選択的に制御され、白色ＬＥＤ２０７ａ、２０７ｂのパルス発光に同期して波長帯域を切り替えることで、白色光と蛍光を励起するための励起光を時系列的に照射する。

白色ＬＥＤ２０７ａ、２０７ｂの駆動電流を光源制御部３７Ａが制御することにより、生体への照射光量が制御される。

このように構成されたカプセル型内視鏡においても、図３あるいは図４にて説明した処理を行うことで、上記実施例１あるいは変形例１と同様な効果を得ることができる。なお、この変形例２では、図３あるいは図４において、設定部１０２及び光源制御部３７Ａにて制御されるパラメータは「光源絞り１３の開口面積」ではなく「ＬＥＤの駆動電流」となり、「開口面積を増大（縮小）させる」は「駆動電流を増大（減少）させる」と読み替える。

（変形例３）
実施例１においては、蛍光観察像は蛍光観察用撮像部１００ａにより撮像し、また通常光観察像は通常観察用撮像部１００ｂにより撮像するとしたが、これに限らず、例えば、図７に示すように、内視鏡装置１を通常観察用撮像部１００ｂのみの１つの撮像部により蛍光観察像及び通常光観察像を撮像するように構成しても良い。

ここで、この変形例３の通常観察用撮像部１００ｂでは、切替フィルタ１７の白色光透過フィルタ１７１を介した照射のタイミングの撮像信号を通常観察モードの撮像信号とし、また励起光透過フィルタ１７２を介した照射のタイミングの撮像信号を蛍光観察モードの撮像信号とし、各通常観察モード及び蛍光観察モードにおいて、絞り開口量、増幅率及び電荷蓄積時間等の制御を、上記実施例１と同様に行うことで、同様な作用／効果を得ることができる。

（その他の変形例）
本実施例では、以下の「その他の変形例」を含む。

その他の変形例
（変形１）変形例２において、発光素子は白色ＬＥＤに限らず、例えば波長可変の発光素子であってもよい。照明光の波長は、光源部２０４によって選択的に制御され、このとき波長可変の発光素子の前面には分光ユニットを備えない。

（変形２）光源装置３から電子内視鏡２に供給される照明光、あるいは発光素子（例えばＬＥＤ）から発光される光は、白色光に限らず、赤、緑、青の時系列的な光であってもよい。

（変形３）白色光と励起光は、時系列的な照明光ではなく連続光として同時に照明する構成であってよい。このとき、励起光は、白色光よりも波長の長い赤外域の光であって、蛍光用ＣＣＤ２８ａによる蛍光画像及び参照画像と、通常用ＣＣＤ２８ｂによる通常画像と、を同時に画像取得する。

（変形４）蛍光は、励起光により生体組織より励起された自家蛍光を例に説明したが、これに限らず、例えば生体に投与した蛍光薬剤からの蛍光による蛍光画像についても、実施例１、その変形例１、２が適用できることはいうまでもない。なお、この蛍光薬剤の場合、励起光は、例えば近赤外域の光となる。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本発明の実施例１に係る内視鏡装置の構成を示す構成図 図１の切替フィルタの構成を示す図 図１の内視鏡装置にて得られる蛍光画像、通常画像を説明するタイミング図 図１のプロセッサの処理を説明するフローチャート 図３の処理の変形例を説明するフローチャート 図１の電子内視鏡の第１の変形例であるカプセル型内視鏡を示す図 図１の電子内視鏡の第２の変形例を示す図

符号の説明

１…内視鏡装置
２…電子内視鏡
３…光源装置
４…プロセッサ
５…モニタ
７…挿入部
８…先端部
９…ライトガイドファイバ
１０…コネクタ
１１…ランプ駆動回路
１２…ランプ
１３…光源絞り
１４…切替フィルタ部
１６…回転用モータ
１７…切替フィルタ
２５ａ，２５ｂ…対物レンズ系
２６ａ…第１絞り
２６ｂ…第２絞り
２７…励起光カットフィルタ
２８ａ…蛍光用ＣＣＤ
２８ｂ…通常用ＣＣＤ
２９…スコープスイッチ
３１…ＣＣＤ駆動回路
３４…Ａ／Ｄ変換回路
３６ａ〜３６ｃ…フレームメモリ
３７…制御回路
６４…素子判別／切替部
６５…映像処理回路
１００ａ…蛍光観察用撮像部
１００ｂ…通常観察用撮像部
１０１…電子シャッタ制御部
１０２…設定部
１０３…比較部

Claims (5)

1. 被検体に照射される通常観察用の通常観察光および蛍光観察用の励起光を順次に生成する光源手段と、
   前記光源手段が生成した光の光路上に設けられ、前記光路を通過する光の光量を制御する光量制御手段と、
   前記光量制御手段において光量が制御された前記通常観察光が照射された前記被検体からの像を撮像して得られる第１の撮像信号と、前記蛍光観察用の励起光が照射された前記被検体からの像を撮像して得られる第２の撮像信号とを出力する撮像手段と、
   前記第１の撮像信号に基づき前記被検体に照射される光の光量を調整するために前記光量制御手段を制御する第１の調光信号を出力する調光信号生成手段と、
   を備え、
   前記撮像手段は、前記通常観察光が前記蛍光観察用の励起光に替わったときに、前記第１の調光信号により制御された前記光量制御手段により光量を制御された前記蛍光観察用の励起光が照射された前記被検体からの光による像を撮像した撮像信号を前記第２の撮像信号として出力し、
   前記調光信号生成手段は、さらに当該第２の撮像信号に基づき当該第２の撮像信号の明るさを調整するための第２の調光信号を出力し、
   さらに、前記第２の調光信号に基づき前記撮像手段によって撮像された当該第２の撮像信号の信号強度を増幅する信号増幅手段または前記第２の調光信号に基づき前記撮像手段における電荷の蓄積及び電荷の排出を行なう電子シャッタを制御する電子シャッタ制御手段、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記光量制御手段は、絞りである
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記撮像手段は、
   前記通常観察光が照射された前記被検体からの像を撮像して前記第１の撮像信号を出力する第１の撮像ユニットと、
   前記蛍光観察用の励起光が照射された前記被検体からの像を撮像して前記第２の撮像信号を出力する第２の撮像ユニットと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 撮像される撮像信号の明るさの調整を行なう内視鏡装置の作動方法であって、
   光源手段が、通常観察用の通常観察光および蛍光観察用の励起光のうち一方である前記通常観察光を被検体に対して照明する第１の照明ステップと、
   撮像手段が、前記第１の照明ステップにおいて前記通常観察光によって照明された前記被検体からの光による像を撮像して第１の撮像信号を出力する第１の撮像ステップと、
   前記第１の撮像ステップにおいて出力された前記第１の撮像信号に基づき前記被検体を照明する光量を調整するための調光信号を出力する調光信号生成ステップと、
   前記光源手段から前記被検体にいたる光路上に配置され、前記被検体を照明する光の光量を制御する光量制御手段を前記調光信号に基づき制御する光量制御ステップと、
   前記光源手段が、前記通常観察光から前記蛍光観察用の励起光に替わったときに、前記光量制御ステップにより制御された前記光量制御手段を介して前記被検体を照明する前記通常観察光及び前記蛍光観察用の励起光のうち他方である前記蛍光観察用の励起光を前記被検体に対して照明する第２の照明ステップと、
   前記撮像手段が、前記第２の照明ステップにおいて生成された、前記光量制御手段を介した前記蛍光観察用の励起光によって照明された前記被検体からの光による像を撮像して第２の撮像信号を出力する第２の撮像ステップと、
   前記第２の撮像ステップにより出力された前記第２の撮像信号に基づき前記第２の撮像信号の明るさを調整するための第２の調光信号を出力する第２の調光信号生成ステップと、
   前記第２の調光信号に基づき前記第２の撮像ステップによって撮像された当該第２の撮像信号の信号強度を増幅する信号増幅ステップ又は前記第２の調光信号に基づき前記第２の撮像ステップにおける電荷の蓄積及び電荷の排出を行なう電子シャッタを制御する電子シャッタ制御ステップと、
   を有することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
5. 前記光量制御手段は絞りである
   ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置の作動方法。

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