JP6184571B2 - 蛍光観察内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は蛍光観察を行う蛍光観察内視鏡システムに関する。

近年、内視鏡は、医療分野等において広く用いられるようになっている。また、通常光としての可視の波長帯域の光で観察する通常光観察(通常観察)の場合の他に、検査対象となり生体部位に薬剤を投与し、発生する蛍光を受光して蛍光観察を行う場合もある。
例えば、特開２０１１−１６７３３７号公報（特許文献１）の従来例は、青色光、緑〜黄色の可視光、近赤外光（ＩＣＧ励起光）とを同時に照射する光源装置と、各色の光の反射光、励起光により発生する蛍光をそれぞれ受光する複数の撮像素子を備えた撮像ユニット、及び撮像ユニットによる信号から表示画像を生成する信号処理装置を開示している。
上記特許文献１に示す従来例は、該公報中の図１３に示すように通常光画像(通常画像)と、１つのＩＣＧ蛍光画像とをそれぞれ表示する内容と、通常光画像と、２つの異なる蛍光画像の差分演算の画像との画像合成した合成画像とを表示する内容とを開示している。

特開２０１１−１６７３３７号公報

しかしながら、上記従来例は、通常光画像と蛍光画像の差分演算の合成画像を表示する場合の表示画像におけるカラー表示の詳細を、開示していない。蛍光画像を表示する場合、蛍光画像のみでは臓器や生体組織の輪郭及び色調が分かりにくいために、処置具を用いて処置を行う場合には、臓器や生体組織の輪郭と色調の違いを反映して表示することができるようにすることが望まれる。
例えば、輪郭のみでは、色調が異なる脂肪に富む組織と、膜状組織を区別し難くなるために、色調の違いを反映して表示できるようにすることが望まれる。上記の従来例では、通常光画像と蛍光画像の差分演算と合成画像を生成するが、どのようにカラー表示するからの内容を全く開示していないために、臓器や生体組織の輪郭と色調の違いを反映して表示する要請を満たすとは言えない。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、蛍光画像と、生体組織の輪郭及び色調の違いを反映した画像を生成することができる蛍光観察内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の蛍光観察内視鏡システムは、生体に投与した薬剤に照射することで蛍光を発光させる第１の波長帯域の光と、可視光であって前記第１の波長帯域の光よりも短い波長の波長帯域の第２の波長帯域の光と、可視光であって前記第１及び第２の波長帯域の光よりも短い波長の波長帯域の第３の波長帯域の光と、を同時に出射可能な１つの発光体を有し、通常光観察モードのときに前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを透過する第１のフィルタを介して前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを同時に出射し、蛍光観察モードのときに前記第１の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを透過する第２のフィルタを介して前記第１の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを同時に出射する光源装置と、前記第１の波長帯域の光と前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを導光可能であって、導光した光を前記生体に照射するライトガイドと、前記蛍光と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光とを同時に受光する撮像素子を有するよう構成された撮像部と、前記撮像部が取得した前記蛍光の撮像信号と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光から取得した第２及び第３の撮像信号とから、それぞれ異なる色で表示するカラー表示画像を生成する画像処理を行う信号処理装置と、を備える。

図１は本発明の第１の実施形態の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図２は図１における内視鏡及びビデオプロセッサ等の内部構成を示した状態の蛍光観察内視鏡システムを示す図。 図３Ａは光源装置が蛍光観察モードの場合に出射する照明光の波長帯域を示す図。 図３Ｂは光源装置が通常光観察モードの場合に出射する照明光の波長帯域を示す図。 図４は撮像部に設けた受光用フィルタの透過特性と励起光カットフィルタが遮光する波長帯域の範囲を示す図。 図５は本発明の第１の実施形態の代表的な動作内容を示すフローチャート。 図６は第１の実施形態の第１変形例の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図７は第１変形例において光源装置が蛍光観察モード等の場合に出射する照明光の波長帯域を示す図。 図８は第１変形例において撮像部に設けた受光用フィルタの透過特性と励起光カットフィルタが遮光する波長帯域の範囲を示す図。 図９は第１の実施形態の第２変形例の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図１０は第２変形例において蛍光観察モード等の場合に光源装置が出射する照明光の波長帯域を示す図。 図１１は第２変形例における撮像部の受光用フィルタの透過特性を示す図。 図１２Ａは第１の実施形態の第３変形例の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図１２Ｂは第１の実施形態の第４変形例における光源装置を示す図。 図１３は本発明の第２の実施形態の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図１４は撮像部に設けたダイクロイックプリズムの透過特性を示す図。 図１５は本発明の第２の実施形態の第１変形例の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図１６Ａは第１変形例における撮像部に設けたダイクロイックプリズムの透過特性と共に、励起光カットフィルタが遮光する波長帯域の範囲を示す図。 図１６Ｂは第１変形例における光源装置に設けた励起フィルタの透過特性を示す図。 図１７は複数種類の自家蛍光物質と、対応する励起波長及び蛍光波長との関係を表形式で示す図。 図１８は本発明の第２の実施形態の第２変形例の蛍光観察内視鏡システムの全体構成を示す図。 図１９Ａは撮像部に設けたダイクロイックプリズムの透過特性と励起光カットフィルタが遮光する波長帯域の範囲を示す図。 図１９Ｂは蛍光観察モードの場合に励起フィルタを経て光源装置が出射する照明光の波長帯域を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の蛍光観察内視鏡システム１は、腹部１０などの被検体に挿入され、被検体内における生体組織等の被写体の像を撮像して撮像信号として出力する内視鏡２と、内視鏡２に対し、該被写体を照明するための照明光を出射する光源装置３と、内視鏡２に内蔵された撮像部（又は撮像装置）を駆動すると共に、内視鏡２から出力された撮像信号に対して信号処理を行い、画像信号（映像信号）として出力する信号処理装置としてのビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される画像信号に基づき、該被写体の像の画像を表示する、カラー表示装置としてのカラーモニタ５とを備える。
図１に示す内視鏡２は、細長の挿入部６を有する光学内視鏡２Ａと、この光学内視鏡２Ａの接眼部７に装着され、撮像素子を内蔵したテレビカメラ２Ｂとから構成される。なお、図１に示す光学内視鏡２Ａにテレビカメラ２Ｂを装着した内視鏡２に限らず、挿入部の先端に撮像素子を配置した電子内視鏡でも良い。
内視鏡２は、例えば患者の腹部１０内に挿入される細長の挿入部６と、挿入部６の後端（基端）に設けられた把持部８と、把持部８の後端に設けられた接眼部７とを有する。

図２に示すように、挿入部６の内部には、光源装置３から出射された照明光を伝送するための照明光伝送部材としてライトガイド１１が挿通され、その後端は、把持部８付近のライトガイド口金１２に至る。ライトガイド口金１２には、ライトガイド１３が挿通されたケーブル１３ａの一端が接続され、他端のライトガイドコネクタ１４は、光源装置３に着脱自在に接続される。
光源装置３は、観察モードに応じて後述するように蛍光観察用の照明光と、通常光観察用の照明光を出射（発生）する。光源装置３の照明光は、ライトガイド１３及びライトガイド１１を経てライトガイド１１の先端からさらに照明レンズ１５を経て体腔内の患部１６（図１参照）等の観察対象となる生体（組織）側に出射される。なお、照明レンズ１５は、挿入部６の先端面に設けた照明窓に設けてある。
照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、観察窓には、対物レンズ１７が配置され、対物レンズ１７は、照明された患部１６側の被写体側からの光による光学像を結ぶ。

対物レンズ１７による光学像は、挿入部６内から接眼部７付近までにわたって配置された光学像伝送部材としてのリレーレンズ系１８により光学像が後方側に伝送される。なお、リレーレンズ系１８の代わりに、ファイババンドルにより形成したイメージガイドを用いて光学像伝送部材を形成しても良い。
接眼部７には接眼レンズ１９が配置され、可視の波長領域の光学像の場合には、接眼レンズ１９を介して術者等のユーザは、肉眼で観察することができる。
接眼部７に装着されるテレビカメラ２Ｂ内には、結像用レンズ２１と、その結像位置に撮像面が配置された撮像部を構成する撮像素子としての例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２２とが設けられている。このＣＣＤ２２の撮像面の直前には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各波長帯域の光をそれぞれ透過する色フィルタとしてのＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃ（図４参照）を備えたモザイクフィルタ２４がＣＣＤ２２の撮像面を形成する各画素単位で配置されている。なお、撮像部（又は撮像装置）は、撮像素子を有するものと定義しても良いし、撮像素子の他に、撮像素子の撮像面に光学像を結像する結像用レンズ２１等の光学系を含めたもので定義しても良い。

図４は、モザイクフィルタ２４を構成するＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃの透過特性の１例を示す。

従って、後述するように光源装置３が照明光として可視の波長帯域の照明光を出射する通常光観察（通常観察）モードの場合には、被写体側で反射されて入射される光を、図４に示すＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃの透過特性で色分離して撮像面の画素に導光する。なお、Ｒフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃを備えた撮像素子と定義した場合には、図４の透過特性は撮像素子のＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃをそれぞれ透過した光を受光する画素の感度と見なすことができる。このため、図４では縦軸を透過率（感度）と表記している。
また、本実施形態においては、上記のように蛍光観察を行うことができるようにＣＣＤ２２の撮像面よりも入射光側に、（励起光の）照明光を照射した場合における被写体側で反射された反射光が蛍光を受光する画素（本実施形態の場合にはＲフィルタ２４ａを透過した光を受光する画素）に入射するのをカットするカットフィルタとしての励起光カットフィルタ２５を配置している。図２においては、例えば結像用レンズ２１の前に励起光カットフィルタ２５を配置しているが、この位置に限定されるものでない。

本実施形態においては、蛍光観察用に用いる蛍光薬剤（単に薬剤とも言う）としてインドシアニングリーン（ＩＣＧと略記）を用いることを想定している。そして、観察対処となる生体（組織）に対してＩＣＧが、投与され、該ＩＣＧに励起光を照射し、励起されたＩＣＧから発せられる蛍光を、モザイクフィルタ２４が設けられたＣＣＤ２２により撮像する。
このＩＣＧは、図４において波長λｆｍ（λｆｍ＝８０５ｎｍ）で示す波長において蛍光の強度が極大となる蛍光発生特性を示す。また、波長λｆｍよりも若干短波長となる波長λｅｘ（λｅｘ＝７７４ｎｍ）で吸収の極大となる特性を示すことが知られている。
このため、本実施形態における励起光カットフィルタ２５は、このＩＣＧを励起させる励起光の波長帯域の範囲をカットし、波長λｆｍでピークとなる蛍光の波長帯域を透過するような特性に設定している。図４において、点線で励起光カットフィルタ２５による遮光範囲（遮光される波長帯域）を透過率で示す。具体的には、７１０ｎｍ〜７９０ｎｍの波長帯域の光を十分にカットする（例えば殆ど０％に近い透過率で遮光する）。その他の波長帯域では、励起光カットフィルタ２５は、大きな透過率で透過する。

そして、励起光カットフィルタ２５でカットされた波長帯域における長波長側の端の値７９０ｎｍよりも長波長側の近赤外の波長７９０ｎｍ〜９００の波長帯域又は７９０ｎｍ〜８５０の波長帯域の蛍光をＲフィルタ２４ａの赤外波長帯域側の透過特性を利用して受光する。図４に示す例では、Ｒフィルタ２４ａは、９００ｎｍよりもさらに長波長側において透過する特性を有するが、ＩＣＧは８５０ｎｍないしは９００ｎｍ付近においては蛍光を発生する強度が十分に小さくなる。このために、８５０、又は９００ｎｍよりも長波長側をカットして受光するようにしても良い。
図２に示すようにテレビカメラ２Ｂには、観察モードを切り替える観察モード切替手段として観察モード切替スイッチ（単に切替スイッチとも言う）２６が設けてある。テレビカメラ２Ｂから延出された信号ケーブル２７の端部に設けた信号コネクタ２８は、ビデオプロセッサ４に着脱自在に接続される。

本実施形態においては、切替スイッチ２６により蛍光観察モードに切り替えられた場合には、光源装置３は、図３Ａに示すように蛍光を発生させるための第１の波長帯域の光としての励起光（図３Ａでは７１０ｎｍ〜７９０ｎｍの光）と、この第１の波長帯域とは異なり、可視の波長帯域に含まれ、互いに異なる第２及び第３の波長帯域の光を照明光として同時に出射する。
なお、第２及び第３の波長帯域の光は、図３Ａに示すようにＧ及びＢの波長帯域の光に相当し、それぞれＧ光及びＢ光とも表す。そして、この蛍光観察モードにおいては、撮像部としてのＣＣＤ２２は、Ｒフィルタ２４ａを透過した光を受光する画素（換言するとＲフィルタ２４ａを備えた画素、さらに簡単化してＲフィルタ２４ａの画素と略記）により、蛍光を撮像し、Ｇフィルタ２４ｂを透過した光を受光する画素及びＢフィルタ２４ｃを透過した光を受光する画素（Ｇフィルタ２４ｂの画素及びＢフィルタ２４ｃの画素と略記）は、Ｇ光及びＢ光の反射光を、（蛍光の画像を補完するための）参照光画像（反射光画像）を生成するために撮像する。

また、ビデオプロセッサ４は、撮像部を形成する単一の撮像素子としてのＣＣＤ２２により取得された蛍光の撮像信号と参照光の反射光により撮像信号とから蛍光の画像信号と反射光画像（又は参照光画像）の２つの画像信号を生成して、カラーモニタ５において蛍光画像と反射光画像とを互いに異なる色でカラー表示する表示画像を生成する。本実施形態においては、蛍光画像と共に、互いに異なる２つ波長帯域の反射光画像をそれぞれ異なる色で表示するようにして、蛍光による蛍光画像と、蛍光画像では分からない生体組織の輪郭、又は構造と共に、異なる生体組織に対応した色調を反映した反射光による反射光画像（参照光画像）とを表示できるようにする。
また、切替スイッチ２６により通常光観察モードに切り替えられた場合には、光源装置３は、蛍光観察モード時における励起光を出射しないで、第２の波長帯域の光及び第３の波長帯域の光（Ｇ光及びＢ光）と共に、Ｒの波長帯域の光、つまりＲ光を出射する。

図２に示すように光源装置３は、白色光を発生する白色発光ダイオード（白色ＬＥＤと略記）３１ａ、３１ｂと（少なくとも）励起光（の波長帯域を含む光）を発生する励起ＬＥＤ３１ｃと、光学素子としてのダイクロイックミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、集光レンズ３３と、発光制御部（又は発光制御回路）３４とを備える。

白色ＬＥＤ３１ａと、ダイクロイックミラー３２ａ（及び集光レンズ３３）は、上記第２及び第３の波長帯域の光を同時に発生する。白色ＬＥＤ３１ａは、可視の波長帯域をカバーする白色光を発生し、この白色光は白色ＬＥＤ３１ａに対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー３２ａにより第２及び第３の波長帯域の光に相当するＧ光及びＢ光のみが選択的に反射されて、反射光路上に配置された集光レンズ３３を経てライトガイド１３の端面に（Ｇ光及びＢ光が）入射される。
ダイクロイックミラー３２ａは、上記のように第２及び第３の波長帯域の光としてのＧ光及びＢ光のみを選択的に反射し、Ｇ光及びＢ光よりも長波長の波長帯域の光を選択的に透過する特性を示す。従って、白色ＬＥＤ３１ａの白色光は、ダイクロイックミラー３２ａにより帯域制限されて、図３Ａにおける４００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯域の範囲内の光（ほぼＧ光及びＢ光）がライトガイド１３側に出射され、さらにライトガイド１１を経て被写体側に照射される。

また、白色ＬＥＤ３１ｂと、ダイクロイックミラー３２ｂ（及び集光レンズ３３）は、可視の波長帯域における上記第２及び第３の波長帯域の光以外の光、具体的には５７０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光（ほぼＲ光）を発生する。白色ＬＥＤ３１ｂによる白色光は、白色ＬＥＤ３１ｂに対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー３２ｂによりＲ光のみが選択的に反射されて、反射光路上に配置されたダイクロイックミラー３２ａと透過し、集光レンズ３３を経てライトガイド１３の端面に入射される。
つまり、通常観察モードの場合には、白色ＬＥＤ３１ａ，３１ｂが発光し、可視の波長領域の白色光がライトガイド１３の端面に入射される。
また、励起ＬＥＤ３１ｃは、励起光カットフィルタによりカットされるカット波長帯域付近の励起光を発生し、この励起光は励起ＬＥＤ３１ｃに対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー３２ｃによりカット波長帯域以内の光のみが選択的に反射されて、反射光路上に配置されたダイクロイックミラー３２ｂ、３２ａを透過し、さらに集光レンズ３３を経てライトガイド１３の端面に入射される。

ダイクロイックミラー３２ｃは、上記のようにカット波長帯域以内の光のみを選択的に反射する特性を示す。従って、励起ＬＥＤ３１ｃの励起光は、ダイクロイックミラー３２ｃにより帯域制限されて、図３Ａにおける例えば７１０ｎｍ〜７９０ｎｍの波長帯域の範囲内の光が励起光としてダイクロイックミラー３２ｂ、３２ａを透過して、ライトガイド１３側に出射され、さらにライトガイド１１を経て被写体側に照射される。なお、ダイクロイックミラー３２ｃにより励起光を帯域制限する場合に限らず、励起ＬＥＤ３１ｃがカット波長帯域内となる励起光を発生するようにしても良い。
発光制御部３４は、蛍光観察モードの場合には、白色ＬＥＤ３１ａと励起ＬＥＤ３１ｃとを同時に発光させて、図３Ａに示す波長帯域の照明光を出射させる。
また、発光制御部３４は、通常光観察モードの場合には、白色ＬＥＤ３１ａと白色ＬＥＤ３１ｂとを同時に発光させて、図３Ｂに示す可視の波長帯域の照明光を出射させる。なお、図２において点線で示すように蛍光観察モードの場合、自家蛍光を発生する励起波長を含む例えば４５０ｎｍ以下の短波長の光をカットする励起フィルタ８１又は帯域制限フィルタを照明光路上に配置し、観察対象の蛍光薬剤による蛍光に自家蛍光が混入することを低減するようにしても良い。

上述したようにＣＣＤ２２のモザイクフィルタ２４を形成するＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃは、図４に示す透過特性を持つ。このため、通常光観察モードの場合において、被写体側に図３Ｂに示す可視の波長帯域の照明光が照射され、被写体側で反射された反射光がＣＣＤ２２に入射される場合、Ｒフィルタ２４ａの画素は、反射光におけるＲの波長帯域のＲ光を受光し、Ｇフィルタ２４ｂの画素は、反射光におけるＧの波長帯域のＧ光を受光し、Ｂフィルタ２４ａの画素は、反射光におけるＢの波長帯域のＢ光を受光する。そして、ビデオプロセッサ４はＲ光、Ｇ光、Ｂ光の反射光を撮像したＣＣＤ２２の撮像信号からＲ，Ｇ，Ｂの反射光画像としての通常光画像の画像信号を生成する。
一方、蛍光観察モードの場合において、被写体側に図３Ａに示すＧ、Ｂの波長帯域のＧ光及びＢ光と近赤外の波長帯域となる励起光との照明光が照射され、被写体側で反射された反射光、励起光及び蛍光がＣＣＤ２２に入射される場合、励起光は励起光カットフィルタ２５によりカットされ、Ｒフィルタ２４ａの画素は、近赤外の波長帯域に属する蛍光の波長帯域の光を受光し、Ｇフィルタ２４ｂの画素は、Ｇの波長帯域のＧ光を受光し、Ｂフィルタ２４ａの画素は、Ｂの波長帯域のＢ光を受光する。

なお、蛍光観察を行う場合、蛍光の強度は、反射光の強度に比較して非常に弱い（数１０分の１以下となる）ために励起光の反射光の影響を受け易い。本実施形態においては、励起光カットフィルタ２５により、励起光の波長帯域を十分にカットして、励起光の反射光が蛍光の受光に影響しないようにしている。
また、図４示す特性例においては、波長λｆｍでピークとなるような蛍光を受光する場合、少なくともＲフィルタ２４ａの画素の感度は、Ｇフィルタ２４ｂの画素及びＢフィルタ２４ｃの画素の感度よりも大きいことを示している。なお、本実施形態以外においても、撮像部が単一の撮像素子を用いて構成される場合においては、蛍光を受光するための色フィルタの画素の感度が、蛍光以外の反射光を受光するための色フィルタの画素が蛍光を受光する感度よりも大きくしている。後述する実施形態のように撮像部が３つの撮像素子で構成される場合においては、蛍光を受光するための色フィルタの画素が、蛍光を受光するための第１の撮像素子となり、他の２つの反射光を受光するための色フィルタの画素が第２及び第３の撮像素子に読み替えると同様の関係となる。
図４に示すようにＧフィルタ２４ｂの画素とＢフィルタ２４ｃの画素が波長λｆｍの付近においても感度を有する特性になっているが、Ｒフィルタ２４ａの画素以外となるこれらの画素も蛍光成分を受光するが、上述したように反射光の強度の方が遥かに蛍光の強度よりも大きい。

また、後述するように蛍光画像を反射光画像（参照画像）と共に表示する場合、反射光画像の画像信号値が蛍光画像の画像信号値よりも遥かに大きくなるために、反射光画像の画像信号に対して、蛍光画像の画像信号を少なくとも数１０倍程度、増大する調整を行った後、カラーモニタ５でカラー表示する。このため、カラーモニタ５に表示された画像における蛍光画像（成分）は、実質的にＲフィルタ２４ａの画素により受光（撮像）した画像となる。
図２に示すようにＣＣＤ２２は信号ケーブル２７内の信号線を介してビデオプロセッサ４と接続される。
ビデオプロセッサ４は、ＣＣＤドライバ４１を有し、ＣＣＤドライバ４１が発生したＣＣＤ駆動信号はＣＣＤ２２に印加される。ＣＣＤ２２はＣＣＤ駆動信号の印加によりＣＣＤ２２の撮像面に結像された光学像を光電変換した撮像信号を生成し、生成した撮像信号を出力する。ＣＣＤの撮像信号は、ビデオプロセッサ４内の信号処理回路４２を構成するアンプ４３に入力される。なお、信号処理回路４２は、図２におけるアンプ４３〜Ｄ／Ａ変換部５２により構成される。

アンプ４３で増幅された信号は、プロセス回路４４において相関二重サンプリング処理が施され、撮像信号における信号成分を抽出した画像信号が生成される。
プロセス回路４４から出力される画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路４５においてアナログの画像信号からデジタルの画像信号に変換された後、ＡＧＣ回路４６に入力され、オートゲイン調整された後、色分離回路４７に入力される。色分離回路４７は、ＣＣＤ２２のモザイクフィルタ２４におけるＲフィルタ２４ａ、Ｇフィルタ２４ｂ、Ｂフィルタ２４ｃの配列に応じた３つの色信号に分離し、３つの色信号を３つの画像信号として出力する。
通常光観察モードにおいては、色分離回路４７は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を画像信号として出力し、蛍光観察モードにおいては、蛍光（Ｆ）、Ｇ及びＢの色信号を画像信号として出力する。図２中では、Ｆ（Ｒ），Ｇ，Ｂで示している。色分離された３つの画像信号は、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８に入力され、ホワイトバランス又は蛍光用バランスの調整が行われる。

ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８は、３つのゲイン可変機能を備えたアンプ４８ａ，４８ｂ，４８ｃを備え、通常光観察モードにおいては、白色の基準となる被写体を撮像した場合、３つのＲ，Ｇ，Ｂの色信号（画像信号）の信号レベルが等しくなる（ホワイトバランス）状態となるように３つのゲインを調整する。
また、蛍光観察モードにおいては、例えば基準となる蛍光観察状態において、Ｆ，Ｇ及びＢの色信号（換言すると蛍光の画像信号、２つの反射光画像の画像信号）の信号レベルが互いに等しくなる蛍光用バランス状態となるように３つのゲインを調整する。

上述したように蛍光の強度は、反射光の強度よりも遥かに小さい（弱い）ので、アンプ４８ａのゲインは、アンプ４８ｂ，４８ｃのゲインの少なくとも数１０倍以上に設定する調整が行われる。従って、上述したようにＧフィルタ等の画素が近赤外の蛍光を受光しても、Ｒフィルタの画素が受光した蛍光の画像信号を、前者の少なくとも数１０倍以上のゲインに増大するために、前者が受光した蛍光は、後者の蛍光画像に影響を及ぼさない。

なお、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８は、３つのゲイン可変のアンプ４８ａ，４８ｂ，４８ｃを備えた場合を示しているが、例えば１つのアンプ４８ｂのゲインを固定にして、残りの２つのアンプでゲイン調整を行うようにしても良い。
ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８を経た３つの画像信号は、ガンマ回路４９によりガンマ補正された後、色強調回路５０に入力されて色強調される。色強調回路５０から出力される３つの画像信号は輪郭強調回路５１に入力され、輪郭強調された後、Ｄ／Ａ変換部５２に入力される。
Ｄ／Ａ変換部５２は、３つのＤ／Ａ変換回路５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備える。Ｄ／Ａ変換回路５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、デジタルの入力信号をそれぞれアナログの出力信号に変換し、変換された３つの画像信号としての蛍光の画像信号（又はＲの画像信号）と、Ｇ，Ｂの画像信号とはカラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルにそれぞれ入力される。

また、切替スイッチ２６を操作した場合の切替信号は、ビデオプロセッサ４内のモード判定回路５３に入力される。切替スイッチ２６は、例えばＯＮ／ＯＦＦスイッチにより構成され、モード判定回路５３はＯＮ／ＯＦＦに応じた切替信号のＨ，Ｌレベルを判定することにより、例えばＨレベルの蛍光観察モードに切り替えられたか、Ｌレベルの通常光観察モードに切り替えられたかを判定したモード判定信号を出力する。
モード判定回路５３は、モード判定信号を、ビデオプロセッサ４における信号処理の動作を制御する制御回路５４と、調光を行う調光回路５５とに出力すると共に、光源装置３の発光制御部３４とに出力する。
制御回路５４は、切替スイッチ２６の操作により設定された観察モードに応じて、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８のゲイン調整動作、色強調回路５０，輪郭強調回路５１等の動作を制御する。

また、ユーザは、キーボード等を備えた入力部５６からホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８のゲイン調整を行った場合のゲイン設定値（ゲイン調整値）等や、色強調回路５０の色強調のパラメータや輪郭強調回路５１の輪郭強調のパラメータを設定する等を可変設定することができる。
また、例えば制御回路５４は、ゲイン設定値を格納（記憶）する記憶部を構成するメモリ５４ａを有し、通常光観察モードの場合のホワイトバランス調整を行った場合のアンプ４８ａ〜４８ｃのゲイン設定値、蛍光観察モードの場合の蛍光用バランス調整を行った場合のアンプ４８ａ〜４８ｃのゲイン設定値を格納する。そして、観察モードの切替が行われた場合、制御回路５４は、切り替えられた観察モードにおけるゲイン設定値をメモリ５４ａから読み出し、アンプ４８ａ〜４８ｃのゲインを観察モードに適した状態に設定する。

また、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８の出力信号は調光回路５５に入力され、調光回路５５は、入力信号に対応した調光信号を生成する。調光回路５５は、例えば基準値からのずれ量に応じて、基準値に近づけるための調光信号を生成し、発光制御部３４に出力する。発光制御部３４は、調光信号に応じて、蛍光観察モード時において発光する白色ＬＥＤ３１ａと励起ＬＥＤ３１ｃの発光強度、通常光観察モード時における白色ＬＥＤ３１ａと３１ｂの発光強度を増減する制御を行う。
なお、これらのＬＥＤの発光強度の増減で調光する代わりに、集光レンズ３３に至る光路上に絞りを配置し、絞りの開口量を増減して照明光量を調整しても良い。また、複数のＬＥＤの発光強度の増減で調光する場合、絞りの開口量を増減して照明光量を調整する場合と同様に複数のＬＥＤの発光強度の相対的な強度比を一定に保ちながら複数のＬＥＤの発光強度を増減するようにしても良い。
本実施形態においては単一の撮像素子としての１つのＣＣＤ２２を用いて、蛍光観察と通常光観察とを行うことができるようにしている。

本実施形態の蛍光観察内視鏡システム１は、生体に投与した薬剤としてのＩＣＧに照射することで蛍光を発光させる第１の波長帯域の光としての励起光と、可視光であって前記第１の波長帯域の光と異なる波長帯域の第２の波長帯域の光としてのＧ光と、可視光であって前記第１及び第２の波長帯域の光と異なる波長帯域の第３の波長帯域の光としてのＢ光と、を同時に出射可能な光源装置３と、前記蛍光と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光とを同時に受光する撮像素子を有するよう構成された撮像部を構成するＣＣＤ２２と、前記撮像部が取得した前記蛍光の画像信号と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光による第２及び第３の画像信号とから、それぞれ異なる色で表示する表示画像を生成する信号処理を行う信号処理装置としてのビデオプロセッサ４と、を備えることを特徴とする。なお、本実施形態においては、撮像部が１つのＣＣＤ２２を用いて構成されるが、後述する第２の実施形態においては３つの撮像素子により撮像部が構成される。

次に図５を参照して本実施形態の動作を説明する。図５は、内視鏡２の観察下で患部１６に対する処置を行うような場合の処理内容を示す。
蛍光観察を行うために、最初のステップＳ１において、初期設定として、ホワイトバランス／蛍光用バランスの設定を行う。基準の被写体を用いて通常光観察モードにおけるホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８におけるアンプ４８ａ〜４８ｃのゲイン調整によるホワイトバランスの設定と、蛍光観察モードにおけるアンプ４８ａ〜４８ｃのゲイン調整による蛍光用バランスの設定を行う。それぞれのゲイン設定値はメモリ５４ａに格納される。なお、以前に行われたホワイトバランスの設定と、蛍光用バランスの設定とのゲイン設定値を利用する場合には、この処理を行うことなく、次のステップＳ２の処理を行うようにしても良い。
次のステップＳ２において術者等のユーザは、患部１６付近の生体組織にＩＣＧの（蛍光観察用）薬剤を投与する。

次のステップＳ３において、内視鏡２の挿入部６は、図示しないトラカールを用いて腹部１０内に刺入され、ＩＣＧが投与された患部１６付近の生体組織を、切替スイッチ２６のスイッチ設定を例えば通常光観察モードに設定して観察を行う。切替スイッチ２６のスイッチ設定は、モード判定回路５３により判定され、モード判定信号を出力する。
通常光観察モードに設定された場合、ステップ４に示すように（モード判定信号により）光源装置３は、白色光（可視光）を出射する。また、ステップＳ５に示すように（モード判定信号により）制御回路５４は、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８のゲインをホワイトバランス状態のゲインに設定する。
また、ステップＳ６に示すようにビデオプロセッサ４（の信号処理回路４２）は、白色光の照明のもとで、Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を画像信号として生成し、生成したＲ，Ｇ，Ｂの色信号を通常光画像の画像信号としてカラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂのチャンネルに出力する。カラーモニタ５は、通常光画像をＲ，Ｇ，Ｂでカラー表示する。

また、ステップＳ７に示すようにモード判定回路５３は、切替スイッチ２６による観察モードの切替操作をモニタし、通常光観察モードから蛍光観察モードに切り替える切替操作が行われたか否かを判定する。切替操作が行われない場合には、通常光観察モードの状態を維持し、ステップＳ４の処理に戻る。
一方、切替操作が行われた場合には、ステップＳ８に示すようにモード判定回路５３は、蛍光観察モードに切り替えたモード判定信号を光源装置３（の発光制御部３４）とビデオプロセッサ４の制御回路５４に送り、光源装置３とビデオプロセッサ４を蛍光観察モードに設定する。
つまり、ステップＳ９に示すように光源装置３は、蛍光観察モードの照明光を出射する状態、具体的にはＧ光、Ｂ光と近赤外の励起光を出射する状態に設定する。また、ステップＳ１０に示すようにビデオプロセッサ４の制御回路５４は、メモリ５４ａに格納された蛍光観察モードの場合のゲイン設定値を読み出し、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８のアンプ４８ａ〜４８ｃのゲインを蛍光用バランス状態のゲインに設定する。具体的には、アンプ４８ａのゲインをアンプ４８ｂ，４８ｃのゲインの数１０倍以上に設定する。

そして、ステップＳ１１に示すようにビデオプロセッサ４（の信号処理回路４２）は、ＣＣＤ２２の出力信号に対する信号処理を行い、蛍光画像と、２つの反射光画像（参照光画像）にそれぞれ対応する各色信号を生成する。なお、本実施形態の場合、ＣＣＤ２２は、Ｇ光，Ｂ光の反射光をＧ，Ｂフィルタの画素で受光（撮像）すると共に、蛍光をＲフィルタの画素で受光（撮像）する。
ビデオプロセッサ４（の信号処理回路４２）は、蛍光画像に対応するＲの色信号と、Ｇ光，Ｂ光による反射光画像に対応するＧ，Ｂの色信号とを（画像信号として）生成し、カラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂのチャンネルに出力する。そして、ステップＳ１２に示すようにカラーモニタ５は、蛍光画像をＲ、２つの反射光画像（参照光画像）をＧ，Ｂでカラー表示する。
上述したように蛍光画像に対応するＲの色信号をＧ，Ｂの反射光画像（参照光画像）の色信号よりも少なくとも数１０倍以上に増大する調整を行った後、カラーモニタ５のＲチャンネルに出力するようにしているので、カラーモニタ５は、蛍光画像と反射光画像（参照光画像）とを（術者が両方の画像を確認し易い状態で）バランス良くカラー表示する。

術者は、Ｒの色で表示される蛍光画像と、Ｇ，Ｂの２色で表示される反射光画像を観察することにより、蛍光を発する部位を識別できると共に、異なる波長帯域で撮像した反射光画像を観察することにより、患部１６付近の生体組織又は臓器の輪郭、構造と共に、異なる臓器や生体組織が存在した場合、色調の違いによりそれらの違いを視認し易くなる。このため、術者は、観察している患部１６の周辺の生体組織の配置形状等をより詳細に確認し易くなる。なお、上記ではビデオプロセッサ４で生成したＲ、Ｇ、Ｂの色信号はそれぞれカラーモニタ５のＲ、Ｇ、Ｂのチャンネルに出力しているが、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号は例えばそれぞれＲ、Ｂ、Ｇのチャンネルに出力しても良い。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号をカラーモニタ５の任意のチャンネルに出力しても良いし、任意のチャンネルに出力する選択ができるようにしても良い。換言すると、蛍光を受光した場合の色信号と、２つの波長帯域の反射光を受光した場合の２つの色信号との３つの色信号をカラーモニタ５の任意のチャンネルに出力するようにしても良い。このように色信号とカラーモニタ５のチャンネルとの組み合わせを変更することで、参照光と蛍光の弁別能(色差)を高めることができる。たとえば、人の目は青色に対する感度が低いため、Ｂ信号をＢチャンネルに出力するよりも、Ｂ信号をＧチャンネルに出力したほうが人の目の感度の高い緑色で表示され、病変の見落としをより低減することができる。なお、本実施形態においては、単一の撮像素子の場合で蛍光と、反射光とを撮像しているが、後述する実施形態のように蛍光を撮像する撮像素子と、反射光を撮像する撮像素子とが異なる場合にも適用することもできる。
術者は、蛍光画像及び反射光画像を観察して、患部１６に切除すべき部位が存在すると診断した場合には、切除するための処置具を用いる等して切除する処置を行う。
また、ステップＳ１３に示すようにモード判定回路５３は、切替スイッチ２６による観察モードの切替操作をモニタし、蛍光観察モードから通常光観察モードに切り替える切替操作が行われたか否かを判定する。

切替操作が行われた場合には、ステップＳ３の処理に戻る。切替操作が行われた場合には、モード判定回路５３は、通常光観察モードに切り替えたモード判定信号を光源装置３（の発光制御部３４）とビデオプロセッサ４の制御回路５４に送り、光源装置３とビデオプロセッサ４は通常光観察モードの設定となる。
一方、切替操作が行われない場合には、次のステップＳ１４における観察終了の指示操作が行われたか否かを判定し、観察終了の指示操作が行われない場合には蛍光観察モードの状態を維持し、ステップＳ９の処理に戻る。
このように動作する本実施形態によれば、蛍光画像と、可視領域における互いに異なる２つの波長帯域の反射光画像とを互いに異なる色でカラー表示することにより、蛍光画像と、生体組織の輪郭及び色調の違いを反映した画像を生成することができる。また、術者に対して、診断や処置等を円滑に行い易い画像を提供できる。

なお、フィルタ制作時における励起光の波長帯域の特性のバラツキを考慮して、励起光の波長帯域を例えば７１０ｎｍ〜７９０ｎｍとした場合、図４に示した励起光カットフィルタ２５の遮光範囲を７００ｎｍ〜８００ｎｍに設定して、励起光の長波長側の端の値（具体的には７９０ｎｍ）と、蛍光を受光する場合の短波長側の端の値（具体的には８００ｎｍ）との間に１０ｎｍの間隔が形成されるようにしても良い。図４において、この場合における励起光カットフィルタ２５の遮光特性（遮光範囲）を２点鎖線で示す。
次に第１の実施形態の第１変形例を説明する。
上述した説明においては、薬剤としてＩＣＧを用いた場合で説明したが、フルオレセイン（ＦＩＴＣと略記）を用いても良い。ＦＩＴＣは、波長λｆｍ（λｆｍ＝５２１ｎｍ）において蛍光を放射する強度が極大となる蛍光発生特性を示すことが知られている。図８において波長λｆｍを示している。また、波長λｆｍよりも短波長側となる波長λｅｘ（λｅｘ＝４９４ｎｍ）で吸収の極大となる特性を示すことが知られている。

この場合の蛍光観察内視鏡システム１Ｂの構成を図６に示す。図６に示す蛍光観察内視鏡システム１Ｂは、図２の蛍光観察内視鏡システム１において、光源装置３におけるダイクロイックミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃをダイクロイックミラー３２ｄ，３２ｅ，３２ｆにそれぞれ変更すると共に励起光源３１ｃを励起光源３１ｄに変更した構成であり、またテレビカメラ２Ｂにおける励起光カットフィルタ２５の励起光カットフィルタ特性を変更した励起光カットフィルタ２５ｂに置換している。
ダイクロイックミラー３２ｄは、図７に示す第２の波長帯域となる例えば６３０ｎｍ〜６７０ｎｍの光と、第３の波長帯域となる例えば４００ｎｍ〜４２０ｎｍの光とを選択的に反射し、他の波長帯域の光を選択的に透過する。
また、ダイクロイックミラー３２ｅは、例えば白色ＬＥＤにより構成される励起光源３１ｄの白色光の入射に対して、ダイクロイックミラー３２ｄの選択的な透過特性を反射特性に置換し、その他の波長を選択的に透過する特性を有する。換言すると、２つの白色ＬＥＤ３１ａ，３１ｂを同時に発光させた場合、第１の実施形態の場合と同様に４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視の波長帯域の白色光が集光レンズ３３により集光されてライトガイド１３に入射される。図７において白色ＬＥＤ３１ａ，３１ｂを同時に発光させた場合における光源装置３が出射する照明光の波長帯域の範囲を点線で示す。

また、励起ＬＥＤ３１ｃとダイクロイックミラー３２ｃは、第１の波長帯域の光としての励起光を発生する。例えば励起ＬＥＤ３１ｃが白色ＬＥＤとした場合、ダイクロイックミラー３２ｆは、第１の波長帯域となる励起光として例えば４５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を選択的に反射し、ダイクロイックミラー３２ｅ側に導光する。この励起光はダイクロイックミラー３２ｅ，３２ｄを透過して集光レンズ３３により集光されてライトガイド１３に入射される。
発光制御部３４は、第１の実施形態の場合とほぼ同様に、蛍光観察モードの場合には白色ＬＥＤ３１ａと励起光源３１ｄとを同時に発光させ、通常観察モードの場合には白色ＬＥＤ３１ａと３１ｂとを同時に発光させるように制御する。なお、図６において点線で示すように蛍光観察モードの場合、自家蛍光を発生する励起波長を含む例えば４２０ｎｍ〜４３０ｎｍの光をカットする励起フィルタ８３又は帯域制限フィルタを照明光路上に配置し、観察対象の蛍光薬剤による蛍光に自家蛍光が混入することを低減するようにしても良い。
励起光カットフィルタ２５ｂは、図８において点線で示すように励起光の波長帯域の光をカットするように遮光特性が設定されている。具体的には上記励起光の波長帯域としての４５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を確実に遮光するように長波長側及び短波長側にそれぞれ１０ｎｍのマージンを含めた例えば４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの光を遮光する特性（透過率が殆ど０となる特性）に設定している。なお、フィルタの作成時のバラツキを殆ど０にできる場合には、励起光カットフィルタ２５ｂの遮光する範囲を、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定しても良い。

図８において実線は、図４の場合と同様にＲ，Ｇ，Ｂフィルタの透過特性を示している。
第１の実施形態においては、Ｒフィルタが蛍光を受光するように設定していたが、本変形例においてはＧフィルタが、蛍光を受光するように設定している。そのため、ビデオプロセッサ４は、Ｇフィルタの画素から出力される信号を蛍光の画像信号として処理する。そして、カラーモニタ５において、蛍光の画像信号をＧのチャンネルに割り当てて、他のＲ，Ｂのチャンネルに割り当てられた参照光による画像とをカラー表示する。その他は、第１の実施形態と同様の構成である。
次に本変形例の動作を説明する。通常光観察モードに設定された場合には、光源装置３は、図７の点線で示す４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視の波長帯域の照明光を出射する。そして、この照明光で患部１６等を照明し、ＣＣＤ２２により撮像する。

本変形例の場合、励起光カットフィルタ２５により主にＢ光の波長帯域における長波長側となる一部の波長帯域（具体的には４４０ｎｍ〜５１０ｎｍ）が欠落した反射光により受光するが、ホワイトバランスの調整の際にＧの画像信号のゲインを大きくすることにより、欠落する反射光成分の影響を補正する。そして、通常光観察モードに設定された場合には、第１の実施形態とほぼ同様にカラーモニタ５において通常光画像をカラー表示する。
一方、蛍光観察モードに設定した場合には、光源装置３の発光制御部３４は、白色ＬＥｄ３１ａと励起ＬＥＤ３１ｃとを発光させ、光源装置３は、図７の実線で示す照明光を出射する。つまり、Ｒの波長帯域の光（Ｒ光）とＢの波長帯域の光（Ｂ光）からなる参照光と、Ｇの波長帯域の励起光とをライトガイド１３側に出射し、生体にはこれらの照明光が照射される。

この場合には、ＣＣＤ２２におけるＲフィルタの画素はＲ光の反射光を受光し、Ｂフィルタの画素は、Ｂ光の反射光を受光する。また、Ｇフィルタの画素は、５２１ｎｍで極大となる波長λｆｍ付近の蛍光を受光し、この場合の励起光の反射光は、励起光カットフィルタ２５ｂにより十分にカットされ、蛍光の受光には影響しない。
ビデオプロセッサ４は、第１の実施形態におけるＲフィルタ２４ａの画素をＧフィルタ２４ｂの画素に読み替え、かつＧフィルタ２４ｂの画素をＲフィルタ２４ａの画素に読み替え、かつＲチャンネルをＧチャンネルに、ＧチャンネルをＲチャンネルに読み替えた動作となる。本変形例によれば、第１の実施形態と殆ど同じ効果が得られる。
次に第１の実施形態における第２変形例を説明する。本変形例は、生体に投与する薬剤として５アミノレブリン酸（５−ＡＬＡと略記）を用いて蛍光観察を行う。５−ＡＬＡは、波長λｆｍ（λｆｍ＝６３５ｎｍ）において蛍光を放射する強度が極大となる蛍光発生特性を示すことが知られている。図１１において波長λｆｍを示している。

また、波長λｆｍよりも遥かに短波長側となる波長λｅｘ（λｅｘ＝４０５ｎｍ）の励起光が効率良く蛍光を発生させることが知られている。この薬剤を用いた場合の蛍光観察内視鏡システム１Ｃの構成を図９に示す。
本変形例は、図２の蛍光観察内視鏡システム１において光源装置３におけるダイクロイックミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃをダイクロイックミラー３２ｇ，３２ｈ，３２ｉに変更すると共に、励起光源３１ｃを励起光源３１ｅに変更した構成にし、また、図２におけるテレビカメラ２Ｂ内に配置した励起光カットフィルタ２５を設けない構成にしている。
白色ＬＥＤ３１ａ及びダイクロイックミラー３２ｇは、４００ｎｍ〜５５０ｎｍの参照光を発生する。つまり、第１の実施形態におけるダイクロイックミラー３２ａが、４００ｎｍ〜５７０ｎｍの参照光を、４００ｎｍ〜５５０ｎｍに僅かに変更している。

また、 白色ＬＥＤ３１ｂ及びダイクロイックミラー３２ｈは、５５０ｎｍ〜７００ｎｍのＲ光を発生する。つまり、第１の実施形態におけるダイクロイックミラー３２ｂが、５７０ｎｍ〜７００ｎｍのＲ光を選択的に透過する特性を、５５０ｎｍ〜７００ｎｍのＲ光を選択的に透過する特性に僅かに変更している。
また、 励起ＬＥＤ３１ｅ及びダイクロイックミラー３２ｉは、３８０ｎｍ〜４００ｎｍ（又は３８０ｎｍ〜４４０ｎｍ）の励起光を発生する。励起ＬＥＤ３１ｅは、３８０ｎｍ〜４００ｎｍ（又は３８０ｎｍ〜４４０ｎｍ）をカバーする光を発生するＬＥＤ光源により構成され、ダイクロイックミラー３２ｉは、３８０ｎｍ〜４００ｎｍ（又は３８０ｎｍ〜４４０ｎｍ）の波長帯域の光を選択的に反射し、ダイクロイックミラー３２ｈ側に導光する。
ダイクロイックミラー３２ｉにより選択的に反射された光は、ダイクロイックミラー３２ｈを透過し、さらにダイクロイックミラー３２ｇを少なくとも３８０ｎｍ〜４００ｎｍの光が透過して、さらに集光レレンズ３３によりライトガイド１３の端面に入射される。

図１０は蛍光観察モードの場合における光源装置３が出射する照明光の波長帯域を示す。
この場合、白色ＬＥＤ３１ａと励起光源３１ｅとが同時に発光することにより、光源装置３は４００ｎｍ〜５５０ｎｍのＧ光及びＢ光と、３８０ｎｍ〜４４０ｎｍの励起光とを同時に発生してライトガイド１３側に出射する。なお、図１０における４００ｎｍ〜４４０ｎｍの波長帯域の光は、励起光と参照光の照明とに共通して使用される。
また、通常光観察モードの場合には、図１０における点線で示すように光源装置３は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの白色光をライトガイド１３側に出射する。
本変形例においては、通常光観察モードの場合には、第１の実施形態と殆ど同様の構成となり、蛍光観察モードにおいては、第１の実施形態の励起光の波長帯域がＲ光の短波長側ないし紫外付近に設定した場合に相当し、かつその場合の蛍光を第１の実施形態の場合と同様にＲフィルタを用いて受光する。

また、本変形例においては励起光の波長帯域と蛍光の波長帯域は大きく異なるために励起光カットフィルタを用いることなく、励起光の影響を受けることなく蛍光を受光することができる。
このため、本変形例における撮像部としてのＣＣＤ２２は、通常光観察モード及び蛍光観察モードにいずれにおいても、図１１に示すように（図４の点線で示す励起光カットフィルタ２５を用いることなく）実線で示すＲ，Ｇ，Ｂフィルタを用いて受光（撮像）する。その他の構成は図２の場合と同様である。
次に、本実施形態の動作を説明する。通常観察モードの場合には、第１の実施形態と殆ど同様の動作となる。
一方、蛍光観察モードの場合には、光源装置３は、４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長帯域の参照光（Ｇ光、Ｂ光）を出射すると共に、３８０ｎｍ〜４４０ｎｍの波長帯域の励起光とを照明光として出射する。撮像部を構成するＣＣＤ２２は、Ｇ，Ｂフィルタの画素が参照光の反射光を受光してＧ，Ｂの撮像信号を生成し、Ｒフィルタの画素が蛍光を受光して蛍光の撮像信号を生成する。

ビデオプロセッサ４は、ＣＣＤ２２の撮像信号に対する信号処理を行い、Ｇ，Ｂの画像信号と、蛍光の画像信号を生成し、カラーモニタ５のＧ，ＢチャンネルとＲチャンネルとに出力する。そしてカラーモニタ５は、第１の実施形態の場合と同様にＧ，Ｂの色で反射光画像と、Ｒの色で蛍光画像とを合成してカラー表示する。
本変形例によれば、励起光カットフィルタを用いることなく、第１の実施形態と殆ど同様の効果を得ることができる。
上述の説明においては、薬剤が異なる場合に対応した第１の実施形態の蛍光観察内視鏡システム１、１Ｂ、１Ｃを説明したが、異なる薬剤を用いた場合に対応できる光源装置及び信号処理装置としてのビデオプロセッサを備えた図１２Ａに示す第３変形例の蛍光観察内視鏡システム１Ｄにしても良い。
図１２Ａに示す蛍光観察内視鏡システム１Ｄにおいては、図２，図６、図９の内視鏡には、それぞれ固有の内視鏡であることを示す識別情報（ＩＤと略記）を発生するＩＤ発生回路７１（図１２Ａ中では単にＩＤと略記）を、例えば信号コネクタ２８内に備える。ＩＤは、固有の内視鏡がそれぞれ備える各薬剤に応じた撮像部の光学特性に対応した情報を含む。また、ビデオプロセッサ４は、信号コネクタ２８が接続された場合に、内視鏡２のＩＤを識別するＩＤ識別回路５４ｂを例えば制御回路５４が備える。なお、ＩＤ識別回路５４ｂを制御回路５４の外部に設け、識別したＩＤを制御回路５４に出力するようにしても良い。

また、光源装置３は、図２，図６，図９において説明した照明光をそれぞれ出射できるように例えば３つのダイクロイックミラーを１組のダイクロイックミラー（又はミラーアッセンブリ）として３組保持したミラー保持装置７２と、３組のミラー保持装置７２の１組を照明光路中に切り替えるように配置する制御を行うミラー切替制御回路７３とを有する。
また、図１２Ａに示す光源装置は、励起光源として赤外の波長帯域と共に可視の波長帯域の光を発生する励起光源３１ｃ′を用いている。なお、３組のミラー保持装置７２は、例えばモータの回転軸に３枚の回転板を取り付け、３枚の回転板上に、回転角が１２０度間隔で３つのダイクロイックミラーをそれぞれ取り付け、モータの回転角を１２０度単位で回転させることにより、３組の内の１組のダイクロイックミラーを照明光路上に配置できるようにしている。
制御回路５４は、識別したＩＤに応じて、ミラー切替制御回路７３がＩＤの内視鏡（より具体的には使用する薬剤に対応した励起光カットフィルタ２５，２５ｂ、又は励起光カットフィルタを設けていない内視鏡）に対応したダイクロイックミラーを光路上に配置するように制御する。つまり、制御手段としての制御回路５４は、識別したＩＤに応じて、光源装置３が出射する照明光を制御すると共に、ビデオプロセッサ４（の信号処理回路４２）の信号処理の動作を制御する。

図１２Ａに示す例では、内視鏡２は励起光カットフィルタ２５を備えた（ＩＣＧの薬剤に対応した撮像部を備えた）内視鏡２であり、この内視鏡２に対応して、制御回路５４は光源装置３における光路上にダイクロイックミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃが配置されるようにミラー保持装置７２の動作を制御する。
図１２Ａに示す内視鏡２の代わりに図６の（ＦＩＴＣの薬剤に対応した撮像部を備えた）内視鏡２がビデオプロセッサ４に接続された場合には、制御回路５４は図６のダイクロイックミラー３２ｄ，３２ｅ，３２ｆが配置されるようにミラー保持装置７２の動作を制御する。
また、図１２Ａに示す内視鏡２の代わりに図９の（５−ＡＬＡの薬剤に対応した撮像部を備えた）内視鏡２がビデオプロセッサ４に接続された場合には、制御回路５４は図９のダイクロイックミラー３２ｇ，３２ｈ，３２ｉが配置されるようにミラー保持装置７２の動作を制御する。
図１２Ａに示す内視鏡２がビデオプロセッサ４に接続された場合には、第１の実施形態で説明した動作となり、第１の実施形態の効果を有する。また、図６の内視鏡２がビデオプロセッサ４に接続された場合には、第１変形例の動作となり、第１変形例の効果を有する。また、図９の内視鏡２がビデオプロセッサ４に接続された場合には、第２変形例の動作となり、第２変形例の効果を有する。本変形例によれば、第１の実施形態、第１変形例、第２変形例の効果を有すると共に、異なる薬剤を用いて蛍光観察を行う場合にも共通の光源装置３，共通のビデオプロセッサ４で対応できる。

図１２Ｂは、第１の実施形態の第４変形例における光源装置３Ｂを示す。第１の実施形態においてはＬＥＤを用いた光源装置３を用いていたが、図１２Ｂに示すように、光源を形成するキセノンランプ７１Ｂと、フィルタターレット７２Ｃを用いて構成した光源装置３Ｂを用いることもできる。点灯回路７３の点灯電源により発光（点灯する）キセノンランプ７１の光は、モータ７４により回転されるフィルタターレット７２Ｃのフィルタ７２ａ又は７２ｂを透過した後、集光レンズ３３を経てライトガイド１３に照明光が入射される。フィルタターレット７２Ｃには、通常光観察モード用の第１フィルタ７２ａと、蛍光観察モード用の第２フィルタ７２ｂとが周方向に設けてある。
また、モータ７４は、（ビデオプロセッサ４の）モード判定回路５３から出力されるモード切替信号により回転し、フィルタターレット７２Ｃのフィルタ７２ａ又は７２ｂの一方を照明光路上に配置する。図１２Ｂの状態は、通常光観察モードが設定された状態であり、第１フィルタ７２ａは、図３Ｂに示すような白色光の波長帯域の光を透過させるように透過特性が設定される。これに対して、蛍光観察モードに切り替える操作を行った場合には、モータ７４によりフィルタターレット７２Ｃが回転し、第２フィルタ７２ｂが照明光路上に配置される。第２フィルタ７２ｂは、図３Ａに示す波長帯域の光を透過するように設定されたバンドパスフィルタの透過特性を有する。なお、本変形例においては、観察モードが切り替えられた場合においても、光源としてのキセノンランプ７１Ｂは、常時発光（点灯）した状態を維持し、発光のＯＮ／ＯＦＦは行わない。
また、図１２Ｂの図示例では、光源装置３Ｂは、発光量を調整して照明光量を調整する機能を設けてないので、ビデオプロセッサ４の調光回路５５は不必要となる。図１２Ｂの構成において、ビデオプロセッサ４の調光信号を点灯回路７３Ｂに入力し、調光信号に基づいて、点灯回路７３Ｂから出力される点灯電源の電力を調整することによりキセノンランプ７１Ｂの発光量を制御して照明光量を調整するようにしても良い。なお、第２フィルタ７２ｂの透過特性が異なるように設定したフィルタターレット７２Ｃを用いるようにすれば、図１２Ｂに示す光源装置３Ｂを第１の実施形態以外の光源装置にも適用できる。

（第２の実施形態）
上述した実施形態及び変形例においては、単一の撮像素子としてのＣＣＤ２２を用いて蛍光観察を行う蛍光観察内視鏡システムを説明したが、以下に説明するように撮像部を３つの撮像素子を用いて構成しても良い。
図１３は第２の実施形態の蛍光観察内視鏡システム１Ｅを示す。この蛍光観察内視鏡システム１Ｅは、例えば図２に示す蛍光観察内視鏡システム１において、光学内視鏡２Ａに装着したテレビカメラ２Ｂの代わりに、３つのＣＣＤを内蔵したテレビカメラ２Ｃを装着した内視鏡２Ｄを用い、１つの入力信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ４の代わりに、３つのチャンネルの入力信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ４Ｂを採用している。なお、光源装置３は、第１の実施形態の光源装置３と同じ構成である。
テレビカメラ２Ｃは、（点線で示す）接眼窓に対向して図４に示す特性の励起光カットフィルタ２５が配置され、また結像用レンズ２１に対向する光路上に３つのダイクロイックプリズム６１ｃ，６１ａ，６１ｂと、ダイクロイックプリズム６１ｃ，６１ａ，６１ｂにおける出射面にそれぞれ取り付けられたＣＣＤ６２ｃ，６２ａ，６２ｂとが配置されて３板式の撮像部６３が形成されている。

なお、励起光カットフィルタ２５は、結像用レンズ２１の直前に着脱自在に配置することができるようにしている。例えばこの励起光カットフィルタ２５を外した状態で、テレビカメラ２Ｃを装着した場合には、薬剤として５−ＡＬＡを用いた場合に使用できる内視鏡となる。また、蛍光薬剤としてＩＣＧの場合に対応した励起光カットフィルタ２５の代わりに図８に示す特性の励起光カットフィルタ２５ｂを装着すると、薬剤としてＦＩＴＣを用いた場合に使用できる内視鏡となる。
上記ダイクロイックプリズム６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、例えば図１４に示すような特性を有する。ダイクロイックプリズム６１ａは、Ｒ及び赤外の波長帯域の光を透過（してその出射面に配置されたＣＣＤ６２ａが受光）する特性を有し、ダイクロイックプリズム６１ｂは、Ｇの波長帯域の光を透過（してその出射面に配置されたＣＣＤ６２ｂが受光）する特性を有し、ダイクロイックプリズム６１ｃは、Ｂの波長帯域の光を透過（してその出射面に配置されたＣＣＤ６２ｃが受光）する特性を有するように設定されている。

なお、結像用レンズ２１を経た光は、ダイクロイックプリズム６１ｃに入射し、ダイクロイックプリズム６１ａとの接合面においてＢ光のみが選択的に反射され、反射されたＢ光は入射面で更に反射された後、出射面に配置されたＣＣＤ６２ｃで受光される。また、前記接合面を透過してダイクロイックプリズム６１ａ内に入射したＢ光以外の光は、ダイクロイックプリズム６１ｂとの接合面においてＧ光以外の光（Ｒ光又は赤外）が選択的に反射され、さらにダイクロイックプリズム６１ｃとの接合面で反射された後、出射面に配置されたＣＣＤ６２ａで（Ｒ光又は赤外が）受光される。
また、ダイクロイックプリズム６１ｂとの接合面において選択的に透過したＧ光は、その出射面に配置されたＣＣＤ６２ｂで受光される。

第１の実施形態においては、単一のＣＣＤ２２を用いて撮像部を構成していたためにＣＣＤ２２にＲ，Ｇ，Ｂフィルタを有するモザイクフィルタ２４を備えていたが、本実施形態においてはＲ，Ｇ，Ｂフィルタを用いる代わりにダイクロイックプリズム６１ａ、６１ｂ、６１ｃを用い、ダイクロイックプリズム６１ａ、６１ｂ、６１ｃを透過した出射面に３つのＣＣＤ６２ｃ，６２ａ，６２ｂを配置した構成にしている。
このため、第１の実施形態においても、図１４に示すような特性を有するＲ，Ｇ，Ｂフィルタを有するモザイクフィルタ２４を用いるようにしても良い。
なお、ＣＣＤ６２ｋ（ｋ＝ａ，ｂ，ｃ）として、ダイクロイックプリズム６１ｋを透過した光を受光する撮像素子と定義した場合には、図１４の縦軸は感度を表すことになる。また、図１４に示す特性で蛍光観察等を行うと、蛍光を透過するダイクロイックプリズムは、６１ａのみとなり、ダイクロイックプリズム６１ａを透過した光を受光するＣＣＤ６２ａのみが、より好ましい状態で蛍光を受光することになる。

ＣＣＤ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、信号線６４ａ，６４ｂ，６４ｃを介して、ビデオプロセッサ４Ｂの入力端６５ａ，６５ｂ，６５ｃに入力される。また、ＣＣＤ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、信号線６４ｄを介してＣＣＤドライバ４１に接続され、ＣＣＤドライバ４１からのＣＣＤ駆動信号により、３つのＣＣＤ６２ａ，６２ｂ，６２ｃが同時に駆動される。
入力端６５ａ、６５ｂ，６５ｃにそれぞれ入力された入力信号は、それぞれ信号処理系４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより信号処理されて、カラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力される。なお、信号処理系４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、以下の説明するようにアンプ４３ａ〜ＡＧＣ回路４６ａ，アンプ４８ａ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ａ、アンプ４３ｂ〜ＡＧＣ回路４６ｂ，アンプ４８ｂ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ｂ、アンプ４３ｃ〜ＡＧＣ回路４６ｃ，アンプ４８ｃ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ｃにより構成される。

入力端６５ａに入力されるＣＣＤ６２ａの撮像信号は、アンプ４３ａ、プロセス回路４４ａ、Ａ／Ｄ変換回路４５ａ、ＡＧＣ回路４６ａ、ホワイトバランス／蛍光用バランス回路４８におけるアンプ４８ａ、ガンマ回路４９ａ、色強調回路５０ａ、輪郭強調回路５１ａ、Ｄ／Ａ変換回路５２ａを経てカラーモニタ５のＲチャンネルにＲの画像信号として出力される。
入力端６５ｂに入力されるＣＣＤ６２Ｂの撮像信号は、上記アンプ４３ａ〜ＡＧＣ回路４６ａ，アンプ４８ａ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ａにおけるａをｂに置換した各回路（つまり、アンプ４３ｂ〜ＡＧＣ回路４６ｂ，アンプ４８ｂ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ｂ）を経て、カラーモニタ５のＧチャンネルにＧの画像信号として出力される。
また、入力端６５ｂに入力されるＣＣＤ６２Ｂの撮像信号は、上記アンプ４３ａ〜ＡＧＣ回路４６ａ，アンプ４８ａ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ａにおけるａをｃに置換した各回路（つまり、アンプ４３ｃ〜ＡＧＣ回路４６ｃ，アンプ４８ｃ〜Ｄ／Ａ変換回路５２ｃ）を経て、カラーモニタ５のＢチャンネルにＢの画像信号として出力される。その他の構成は、図２の蛍光観察内視鏡システム１とほぼ同様の構成である。

本実施形態においても光源装置３は、蛍光観察モードに対応した第１から第３の波長帯域の光から通常光観察モードに対応した白色光を切り換えて出射可能である。そして、信号処理装置としてのビデオプロセッサ４Ｂは、該ビデオプロセッサ４ＢのＲ，Ｇ，Ｂチャンネルにそれぞれ入力される信号からＲ，Ｇ，Ｂの色信号を生成して、カラー表示装置としてのカラーモニタ５に出力する信号処理を行う。なお、ビデオプロセッサ４ＢのＲ，Ｇ，Ｂチャンネに入力された信号は、そのままカラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルに入力される。換言すると、ビデオプロセッサ４Ｂは、出力端がカラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルにそれぞれ接続されたＲ，Ｇ，Ｂチャンネル用の入力端６５ａ，６５ｂ，６５ｃを備えた３つの信号処理系４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有する。
本実施形態の場合、（観察モードの切替に依存せずに又はいずれの観察モードの場合においても）第１の撮像素子としてのＣＣＤ６２ａはＲチャンネル、第２及び第３の撮像素子としてのＣＣＤ６２ｂ，６２ｃは、Ｇ、Ｂチャンネルにそれぞれ入力される。特に蛍光観察モードの場合において、第１の実施形態（段落００３３）において説明したように第１の撮像素子、第２及び第３の撮像素子の出力信号を入力するチャンネルを上記の場合とは異なり、少なくともそれぞれ異なるチャンネルに入力するようにしても良い。また、蛍光観察モードの場合においてのみ、通常光観察モードの場合において設定された組み合わせのチャンネル（第１〜第３撮像素子の出力信号に対してそれぞれ組み合わされるＲ，Ｇ，Ｂチャンネル）と異なる組み合わせのチャンネルに設定するようにしても良い。

本実施形態の動作は、第１の実施形態において、Ｒフィルタを透過した光を受光する画素（つまり、Ｒフィルタの画素）を、ダイクロイックプリズム６１ａを透過した光を受光するＣＣＤ６２ａに読み替え、Ｇフィルタを透過した光を受光する画素（つまり、Ｇフィルタの画素）をダイクロイックプリズム６１ｂを透過した光を受光するＣＣＤ６２ｂに読み替え、Ｂフィルタを透過した光を受光する画素（つまり、Ｂフィルタの画素）をダイクロイックプリズム６１ｃを透過した光を受光するＣＣＤ６２ｃに読み替えると殆ど同じ作用となる。
但し、第１の実施形態においては、ビデオプロセッサ４は、色分離回路４７において、蛍光（Ｒ），Ｇ，Ｂの画像信号に分離していたが、本実施形態においては、撮像部６３が３つの撮像信号としての蛍光（Ｒ），Ｇ，Ｂの撮像信号を出力する構成となっている。そのため、蛍光（Ｒ），Ｇ，Ｂの撮像信号を、ビデオプロセッサ４Ｂの３つの信号処理系４２ａ，４２ｂ，４２ｃにそれぞれ入力させるようにしており、ビデオプロセッサ４Ｂは色分離を行わない。本実施形態は、第１の実施形態とほぼ同様の効果を有する。
次に第２の実施形態の変形例を説明する。以下の変形例は、生体に投与される蛍光薬剤による観察対象となる蛍光（画像）に対して、自家蛍光による影響を低減する蛍光観察内視鏡システムを提供するものとなる。

図１５は第２の実施形態の第１変形例の蛍光観察内視鏡システム１Ｆの全体構成を示す。蛍光観察内視鏡システム１Ｆは、光学式内視鏡２Ａにテレビカメラ２Ｃを装着した内視鏡２Ｄと、光源装置３Ｃと、ビデオプロセッサ４Ｂと、カラーモニタ５とを備える。光学式内視鏡２Ａにテレビカメラ２Ｃを装着した内視鏡２Ｄの構成は、図１３において説明しているため、その説明を省略する。また、ビデオプロセッサ４Ｂは、図１３において説明したビデオプロセッサ４Ｂと同じ構成であり、その説明を省略する。

また、本変形例においては、蛍光薬剤として、第１の実施形態において説明したＩＣＧを採用している。また、内視鏡２Ｄは、第１の実施形態において説明した励起光カットフィルタ２５を有する。本変形例の場合には、励起光カットフィルタ２５は、図１４に示す透過特性のものを採用できる。

図１４においては、励起光カットフィルタ２５の透過特性と共に、ダイクロイックプリズム６１ａ，６１ｂ，６１ｃの透過特性を示しているが図１６Ａに示すような特性のダイクロイックプリズム６１ａ，６１ｂ，６１ｃを採用しても良い。図１６Ａは、図４と実質的に同じ特性図となる。

また、図１５に示す本変形例の光源装置３Ｃは、図２に示す光源装置３において、蛍光観察モードの場合に出射する照明光における一部の波長帯域を制限する励起フィルタ８１を配置している。光源装置３Ｃ内の（制御装置又は制御部を形成する）発光制御部３４は、切替スイッチ２６により蛍光観察モードに切り替えられた場合には、フィルタ挿抜装置８２を介して図１５の実線で示すように照明光路上に配置し、通常光観察モードに切り替えられた場合には、２点鎖線で示すように照明光路から退避させるように制御する。なお、フィルタ挿抜装置８２は、公知の装置を採用できる。また、回転可能なフィルタターレットを用いて構成しても良い。

図１６Ｂは、励起フィルタ８１を用いて、蛍光モードの場合に光源装置３Ｃが出射する照明光となる第１の波長帯域の光としての励起光の波長帯域（７１０〜７９０ｎｍ）と、第２及び第３の波長帯域の光としての参照光の波長帯域（４５０〜５７０ｎｍ）を示す。なお、図１６Ｂにおいて、点線で示す４５０〜５７０ｎｍの光が励起フィルタ８１によりカットされた様子を示す。

第１の実施形態及び第２の実施形態の場合には、蛍光モードの場合においては、光源装置３は、図３Ａに示す波長帯域の光をライトガイド１３側に出射するが、本変形例においては、例えば集光レンズ３３の直前の照明光路上に配置した励起フィルタ８１により、参照光における一部の波長帯域（青の波長帯域）となる４５０ｎｍ以下の短波長帯域の光をカットする。励起フィルタ８１は、例えば４５０ｎｍ以下の短波長帯域の光をカットし、４５０ｎｍより長波長帯域側の参照光と、励起光とを透過する特性を有する。

このように本変形例における励起フィルタ８１は、第２の実施形態が蛍光観察モードにおいて光源装置３が出射する照明光を形成する励起光及び参照光において、参照光における一部の波長帯域としての４５０ｎｍ以下の短波長帯域の光をカットし、以下に説明するように自家蛍光の発生を十分に低減する帯域制限装置又は帯域制限フィルタの機能を持つ。

本変形例においては、ダイクロイックプリズム６１ａを透過してＣＣＤ６２ａにより撮像した撮像信号から蛍光画像となるＲチャンネルの画像信号を生成すると共に、２色の参照光画像（反射光画像）となるＧ，Ｂチャンネルの画像信号を生成し、蛍光画像、２色の参照光画像をカラーモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルにそれぞれ出力する。カラーモニタ５は、赤色の蛍光画像と、緑及び青色の参照光画像とを重畳して表示する。このため、本変形例（及び第２の実施形態の）信号処理系４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、赤色の蛍光画像と、緑及び青色の参照光画像とを重畳して表示する重畳画像を生成する重畳画像生成部又は重畳画像生成回路を形成する。

本変形例におけるその他の構成は、第２の実施形態と同様である。従って、本変形例の作用は、第２の実施形態において蛍光観察モードに設定された場合、励起フィルタ８１が設けたことによる作用のみが異なる。

以下に説明するように本変形例は、第２の実施形態において採用した参照光の波長帯域の一部を励起フィルタ８１によってカットすることにより、自家蛍光の発生を十分に低減し、観察対象の蛍光薬剤による蛍光（画像）を精度良く抽出できるようにする。

本変形例は、自家蛍光が観察対象の蛍光薬剤による蛍光に混入する影響を低減する手段として、参照光における４５０ｎｍ以下の短波長帯域の光をカットした帯域制限するフィルタを備える。

図１７は、生体が含む複数種類の自家蛍光物質と、対応する励起波長（のピーク）及び蛍光波長（のピーク）の関係を表形式で示す。なお、図１７のデータは、「Handbook of Biomedical Fluorescence」は、発行年月日： April 16, 2003、編者： by Mary-Ann Mycek (Editor), Brian W. Pogue (Editor)から引用している。

例えば、コラーゲンＩは、ピークが３２５ｎｍの波長の励起光により、４００ｎｍでピークとなる自家蛍光を発生する。また、プロトポルフィリンは、ピークが４１０ｎｍの波長の励起光により、６３０ｎｍ，６９０ｎｍでピークとなる自家蛍光を発生する。図１７に示す自家蛍光物質は、自家蛍光の波長のスペクトルの中心（ピーク）が、緑の波長帯域に含まれるものが多くある。しかし、例えばコラーゲンＶＩ、プロトポルフィリンは、弱いながら赤の波長帯域の自家蛍光を発生する。

本変形例においては、蛍光薬剤としてのＩＣＧによる蛍光を、赤及び近赤外の波長帯域を透過するダイクロイックプリズム６１ａを用いて撮像する。

上記の自家蛍光物質は、励起波長が４５０ｎｍより短波長側に存在するため、参照光における４５０ｎｍ以下の短波長の波長帯域の光をカットすれば、観察対象の蛍光に混入する可能性を持つ自家蛍光の発生を有効に低減できる。このため、本変形例においては、図１６Ｂに示すように４５０ｎｍ以下の短波長の波長帯域の光をカットした参照光を採用するように参照光の波長帯域を帯域制限する。

本変形例は、基本的には第２の実施形態において、蛍光観察モードにおいて青の波長帯域の照明光（参照光）における４５０ｎｍ以下の短波長の波長帯域をカットした照明光（参照光）を採用する構成となる。

そのため、本変形例の作用効果として、第２の実施形態の作用効果と共に、更に自家蛍光の発生を低減し、蛍光薬剤による蛍光の検出の精度を向上したり、蛍光薬剤による蛍光画像のコントラストを向上することができる。従って、術者は、本変形例の画像から、自家蛍光の混入を実質的に低減できるため、適正な診断を行い易くなる。

なお、本変形例においては、自家蛍光を発生させる励起光となる波長帯域の光を（第２及び第３の波長帯域の光としての）参照光が含まないように、自家蛍光を発生させる波長帯域の光に相当する４５０ｎｍ以下の短波長の波長帯域の光を参照光の波長帯域から除外又は帯域制限しているが、４５０ｎｍ以下の短波長の波長帯域の光の一部のみを帯域制限しても良い。

本変形例においては、蛍光薬剤による蛍光を赤の波長帯域及び近赤外の波長帯域に感度を有するように設定された撮像素子によって撮像するため、この撮像素子が感度を有する波長帯域に自家蛍光を発生させる（励起波長がピークとなる）波長帯域の光を含まないように（参照光の波長帯域を）帯域制限するようにしても良い。図１７の自家蛍光物質の場合には、少なくとも（励起波長がピークとなる）４１０ｎｍを含む、例えば４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長帯域を参照光の波長帯域から除外するように帯域制限を行うようにしても良い。

換言すると、第２の波長帯域の光又は第３の波長帯域の光（つまり参照光）において、生体に投与された蛍光薬剤が発生する蛍光の波長帯域内又は当該蛍光の波長帯域の近傍に、自家蛍光を発生させる励起光となる波長帯域に相当する一部の波長帯域の光をカットするようにしても良い。

図１８は第２の実施形態の第２変形例の蛍光観察内視鏡システム１Ｇの全体構成を示す。蛍光観察内視鏡システム１Ｇは、光学式内視鏡２Ａにテレビカメラ２Ｃを装着した内視鏡２Ｄと、光源装置３Ｄと、ビデオプロセッサ４Ｂと、カラーモニタ５とを備える。光学式内視鏡２Ａにテレビカメラ２Ｃを装着した内視鏡２Ｄの構成は、図１３、図１５に示したものと同じである。但し、本変形例は、蛍光薬剤としてＦＩＴＣを採用する。このため、内視鏡２Ｄは、図１９Ａに示す透過特性の励起光カットフィルタ２５ｂを備える。

また、ビデオプロセッサ４Ｂは、図１３のものと同じ構成である。なお、本変形例では、ＦＩＴＣによる蛍光を検出して画像を生成するため、ビデオプロセッサ４Ｂは、ダイクロイックプリズム６１ｂを通してＣＣＤ６２ｂにより撮像した信号から蛍光の画像信号となるＧチャンネンルの画像信号を生成すると共に、参照光画像となるＲ，Ｂチャンネルの画像信号を生成し、蛍光画像、２色の参照光画像をカラーモニタ５のＧ，Ｒ，Ｂチャンネルにそれぞれ出力する。

また、光源装置３Ｄは、図６に示す光源装置３において、蛍光観察モードの場合には集光レンズ３３の直前の照明光路上に励起フィルタ８３を配置し、通常光観察モードの場合には照明光路から励起フィルタ８３を退避させる構成にしている。励起フィルタ８３を配置しない図６の光源装置３は、蛍光観察モードの場合、図７に示す特性の励起光及び参照光をライトガイド１３側に出射する。本変形例においても、励起フィルタ８２を配置した光源装置３Ｄを採用することにより、この光源装置３Ｄは蛍光観察モードの場合、図１９Ｂに示す特性の第１の波長帯域の光としての励起光と、第２及び第３の波長帯域の光としての参照光をライトガイド１３側に出射する。図１９に示す特性の光は、図７において、励起フィルタ８２により４５０ｎｍ以下の短波長帯域側の光においては、４２０ｎｍ〜４３０ｎｍのみを透過する特性となるように帯域制限する。

図１７に示す自家蛍光物質は、４２０ｎｍ〜４３０ｎｍにおいての励起波長（のピーク）を含まない。このため、本変形例においては、４５０ｎｍ以下の短波長側の光における４２０〜４３０ｎｍを透過する特性の励起フィルタ８２を採用している。なお、この励起フィルタ８２は、４５０ｎｍより長波長側の光を透過する特性を持つ。

本変形例においても、観察対象となる蛍光薬剤による蛍光の波長帯域の光となる緑の波長帯域の光を検出する場合、少なくともこの緑の波長帯域に自家蛍光による蛍光の混入を低減するように励起フィルタ８２によって、（少なくとも緑の波長帯域の自家蛍光を低減させるように、緑の波長帯域の自家蛍光を主に発生させる波長帯域となる）参照光の波長帯域の一部を帯域制限している。

従って、本変形例によれば、第１変形例の場合と同様に自家蛍光の発生を低減し、蛍光薬剤による蛍光の検出の精度を向上したり、蛍光薬剤による蛍光画像のコントラストを向上することができる。従って、術者は、本変形例の画像から、自家蛍光の混入を実質的に低減できるため、適正な診断を行い易くなる。なお、自家蛍光による影響を低減する蛍光観察内視鏡システムとして、第２の実施形態に適用した場合を説明したが、第１の実施形態に適用することもできることは明らかである。例えば図２においての光源装置３において、蛍光観察モードの場合には点線で示すように励起フィルタ８１を配置するような構成にしても良い。

また、図６においての光源装置３において、蛍光観察モードの場合には点線で示すように励起フィルタ８３を配置するような構成にしても良い。

また、図１２Ａにおいては光源装置３においても蛍光観察モードの場合、実際に使用する蛍光薬剤に応じた照明光を出射するように３組のミラー保持装置７２を照明光路上に選択的に配置する構成にしているが、さらに点線で示すようにそれぞれの蛍光薬剤に応じて帯域制限する励起フィルタ８１等を配置するように制御しても良い。この場合、ミラー切替制御回路７３が、実際に使用する蛍光薬剤に応じた励起フィルタを配置するように切り替えるようにすれば良い。このようにすると、複数種類の蛍光薬剤を用いて、蛍光観察ができると共に、蛍光薬剤による蛍光に、自家蛍光の蛍光が混入することを十分に低減又は排除でき、術者は蛍光画像による診断を適正に行うことができる。

なお、上述した実施形態を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。

本出願は、２０１４年４月８日に日本国に出願された特願２０１４−７９７６４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、特許請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (11)

1. 生体に投与した薬剤に照射することで蛍光を発光させる第１の波長帯域の光と、可視光であって前記第１の波長帯域の光よりも短い波長の波長帯域の第２の波長帯域の光と、可視光であって前記第１及び第２の波長帯域の光よりも短い波長の波長帯域の第３の波長帯域の光と、を同時に出射可能な１つの発光体を有し、通常光観察モードのときに前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを透過する第１のフィルタを介して前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを同時に出射し、蛍光観察モードのときに前記第１の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを透過する第２のフィルタを介して前記第１の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを同時に出射する光源装置と、
   前記第１の波長帯域の光と前記第２の波長帯域の光と前記第３の波長帯域の光とを導光可能であって、導光した光を前記生体に照射するライトガイドと、
   前記蛍光と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光とを同時に受光する撮像素子を有するよう構成された撮像部と、
   前記撮像部が取得した前記蛍光の撮像信号と、前記第２及び第３の波長帯域の光の反射光から取得した第２及び第３の撮像信号とから、それぞれ異なる色で表示するカラー表示画像を生成する画像処理を行う信号処理装置と、
   を備えることを特徴とする蛍光観察内視鏡システム。
2. 前記発光体は、キセノンランプであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察内視鏡システム。
3. 前記撮像部は、前記通常光観察モードのときに第２の波長帯域の光の反射光を受光し前記蛍光観察モードのときに前記蛍光を受光する第１の撮像素子と、前記通常光観察モード及び前記蛍光観察モードのときに前記第３の波長帯域の光のうち長波長の光の反射光を受光する第２の撮像素子と、前記通常光観察モード及び前記蛍光観察モードのときに前記第３の波長帯域の光のうち短波長の光の反射光を受光する第３の撮像素子と、
   を具備し、
   前記信号処理装置は、前記通常光観察モード及び前記蛍光観察モードのときに、Ｒチャンネル，Ｇチャンネル，Ｂチャンネルにそれぞれ入力される信号からＲ，Ｇ，Ｂの色信号を生成して、カラー表示装置に出力する信号処理を行い、
   前記第１の撮像素子の撮像信号は前記Ｒチャンネル、前記第２の撮像素子の撮像信号は前記Ｇチャンネル、第３の撮像素子の撮像信号は前記Ｂチャンネルにそれぞれ入力されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察内視鏡システム。
4. 前記第１の波長帯域の光は近赤外光であり、前記第２の波長帯域の光は赤色光であり、前記第３の波長帯域の光は緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項３に記載の蛍光観察内視鏡システム。
5. 前記撮像部は、前記第１の撮像素子として、前記第２及び第３の波長帯域の光を受光する場合の感度よりも、前記蛍光の波長帯域の光に対する感度の方が大きくなるように設定されたものを備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察内視鏡システム。
6. 前記撮像部は、前記第２及び第３の撮像素子として、前記蛍光に対する感度が前記第１の撮像素子よりも低くなるように設定されたものを備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察内視鏡システム。
7. 前記信号処理装置は、前記蛍光の撮像信号に対する信号レベルを、前記第２及び第３の撮像信号の信号レベルよりも数１０倍以上のゲインに調整するゲイン調整回路を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察内視鏡システム。
8. 更に、前記光源装置は、前記第２の波長帯域の光又は前記第３の波長帯域の光において、前記生体に含まれる自家蛍光物質が自家蛍光を発生させる励起光となる波長帯域に相当する一部の波長帯域の光をカットする帯域制限装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察内視鏡システム。
9. 前記帯域制限装置は、前記第２の波長帯域の光又は前記第３の波長帯域の光における少なくとも４５０ｎｍ以下の短波長帯域における一部の波長帯域の光の透過をカットする帯域制限フィルタにより構成されることを特徴とする請求項８に記載の蛍光観察内視鏡システム。
10. 前記帯域制限装置は、前記第２の波長帯域の光又は前記第３の波長帯域の光において、前記生体に投与された前記薬剤が発生する蛍光の波長帯域内又は当該蛍光の波長帯域の近傍に、前記自家蛍光を発生させる励起光となる波長帯域に相当する一部の波長帯域の光をカットすることを特徴とする請求項８に記載の蛍光観察内視鏡システム。
11. 前記光源装置が前記第１から前記第３の波長帯域の光を出射して、前記信号処理装置が前記撮像部から出力される前記蛍光の撮像信号と、前記第２及び第３の撮像信号とからそれぞれ異なる３色で表示するカラ−表示画像を生成する処理を行う蛍光観察モードと、前記光源装置が前記第１から前記第３の波長帯域の光の代わりに白色光を出射して、前記信号処理装置が前記撮像部から出力される赤、緑、青の３つの波長帯域の撮像信号に対してそれぞれ異なる３色で表示するカラ−表示画像を生成する処理を行う通常光観察モードとを切り替える操作を行うモード切替スイッチを有し、
    更に、前記光源装置は、
    前記第２の波長帯域の光又は前記第３の波長帯域の光において、前記生体に含まれる自家蛍光物質が自家蛍光を発生させる励起光となる波長帯域に相当する一部の波長帯域をカットする帯域制限装置と、
    前記モード切替スイッチにより前記蛍光観察モードに切り替えられた場合には前記帯域制限装置を照明光路上に配置し、前記通常光観察モードに切り替えられた場合には前記帯域制限装置を照明光路から退避させるように制御する制御装置と、
    を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察内視鏡システム。

Images