JPH11332820A - 蛍光内視鏡 - Google Patents
蛍光内視鏡Info
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- JPH11332820A JPH11332820A JP10148666A JP14866698A JPH11332820A JP H11332820 A JPH11332820 A JP H11332820A JP 10148666 A JP10148666 A JP 10148666A JP 14866698 A JP14866698 A JP 14866698A JP H11332820 A JPH11332820 A JP H11332820A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光内視鏡において、撮像手段への入射光量
を大きく確保する一方、対物光学系の焦点深度不足によ
る像のボケを解消する。そしてこのボケ解消のための像
回復処理を、蛍光内視鏡と観察対象物との位置関係が変
化しても正確に行なえるようにする。 【解決手段】 計測用照明光照射系13、14ｂから生体内
部の部位30に、該部位30に励起光Ｌ１が照射された際に
生じる蛍光Ｌ３の波長領域にある波長の計測用照明光Ｌ
２’を照射させ、そのときの蛍光像撮像手段22および通
常像撮像手段25の各出力画像信号Ｓ１、Ｓ２を演算手段
23に取り込む。この演算手段23により、両画像信号Ｓ
２、Ｓ１間で演算を行なって、画像の劣化関数を求め
る。そして蛍光像撮像時に蛍光像撮像手段22が出力する
蛍光像を示す画像信号Ｓ１に対して、画像処理手段23に
より上記劣化関数に基づいて像回復処理を施す。
を大きく確保する一方、対物光学系の焦点深度不足によ
る像のボケを解消する。そしてこのボケ解消のための像
回復処理を、蛍光内視鏡と観察対象物との位置関係が変
化しても正確に行なえるようにする。 【解決手段】 計測用照明光照射系13、14ｂから生体内
部の部位30に、該部位30に励起光Ｌ１が照射された際に
生じる蛍光Ｌ３の波長領域にある波長の計測用照明光Ｌ
２’を照射させ、そのときの蛍光像撮像手段22および通
常像撮像手段25の各出力画像信号Ｓ１、Ｓ２を演算手段
23に取り込む。この演算手段23により、両画像信号Ｓ
２、Ｓ１間で演算を行なって、画像の劣化関数を求め
る。そして蛍光像撮像時に蛍光像撮像手段22が出力する
蛍光像を示す画像信号Ｓ１に対して、画像処理手段23に
より上記劣化関数に基づいて像回復処理を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生体内部を観察する
ための蛍光内視鏡に関し、特に詳細には、対物光学系の
焦点深度不足による像のボケを解消できるようにした蛍
光内視鏡に関するものである。
ための蛍光内視鏡に関し、特に詳細には、対物光学系の
焦点深度不足による像のボケを解消できるようにした蛍
光内視鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、生体内部を観察したり、また
観察しながら治療するために、内視鏡が広く用いられて
いる。現在の内視鏡は、生体内部の部位に光ファイバー
等を介して照明光を照射する照明光照射系と、生体内部
に挿入されて上記部位で反射した照明光による像を結像
させる対物光学系と、この像を撮像する撮像手段とを備
えてなる、いわゆる電子内視鏡が主流となっている。
観察しながら治療するために、内視鏡が広く用いられて
いる。現在の内視鏡は、生体内部の部位に光ファイバー
等を介して照明光を照射する照明光照射系と、生体内部
に挿入されて上記部位で反射した照明光による像を結像
させる対物光学系と、この像を撮像する撮像手段とを備
えてなる、いわゆる電子内視鏡が主流となっている。
【０００３】一方、従来よりＰＤＤ（Photodynamic Dia
gnosis）と称される光力学診断についての研究が種々な
されている。このＰＤＤとは、腫瘍親和性を有し、光に
より励起されたとき蛍光を発する光感受性物質を予め生
体の腫瘍部分に吸収させておき、その部分に光感受性物
質の励起波長領域にある励起光を照射して蛍光を生じさ
せ、この蛍光の強度を測定したり、あるいはこの蛍光に
よる画像（蛍光像）を表示して腫瘍部分を診断する技術
である。またこのＰＤＤの別の形態として、生体由来の
光感受性物質に着目し、その光感受性物質に励起光を照
射して蛍光（いわゆる自家蛍光）を生じさせ、同様の診
断に応用する技術も知られている。
gnosis）と称される光力学診断についての研究が種々な
されている。このＰＤＤとは、腫瘍親和性を有し、光に
より励起されたとき蛍光を発する光感受性物質を予め生
体の腫瘍部分に吸収させておき、その部分に光感受性物
質の励起波長領域にある励起光を照射して蛍光を生じさ
せ、この蛍光の強度を測定したり、あるいはこの蛍光に
よる画像（蛍光像）を表示して腫瘍部分を診断する技術
である。またこのＰＤＤの別の形態として、生体由来の
光感受性物質に着目し、その光感受性物質に励起光を照
射して蛍光（いわゆる自家蛍光）を生じさせ、同様の診
断に応用する技術も知られている。
【０００４】このような蛍光像を撮像、表示するための
蛍光内視鏡は基本的に、上述のような照明光照射系、対
物光学系および撮像手段を備えた上で、光感受性物質の
励起波長領域にある励起光を生体内部の部位に照射する
励起光照射系を備え、この部位から発せられた蛍光によ
る像（蛍光像）を蛍光像用対物光学系によって結像さ
せ、この蛍光像を撮像手段によって撮像するように構成
される。
蛍光内視鏡は基本的に、上述のような照明光照射系、対
物光学系および撮像手段を備えた上で、光感受性物質の
励起波長領域にある励起光を生体内部の部位に照射する
励起光照射系を備え、この部位から発せられた蛍光によ
る像（蛍光像）を蛍光像用対物光学系によって結像さ
せ、この蛍光像を撮像手段によって撮像するように構成
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの蛍光内視
鏡においては、通常極めて微弱である蛍光を効率良く検
出するために、Ｆナンバーの小さい、明るい対物光学系
を適用することが望まれる。しかし明るい対物光学系を
適用すると、その場合は焦点深度が低下して、撮像され
た蛍光像の一部にボケが生じるという問題が生じやす
い。
鏡においては、通常極めて微弱である蛍光を効率良く検
出するために、Ｆナンバーの小さい、明るい対物光学系
を適用することが望まれる。しかし明るい対物光学系を
適用すると、その場合は焦点深度が低下して、撮像され
た蛍光像の一部にボケが生じるという問題が生じやす
い。
【０００６】従来、焦点深度の拡大を図った内視鏡の対
物光学系として、例えば特公平７−１１９８９３号に示
されるものが知られている。この光学系は、可変絞りを
組み込み、光学系に比較的近い部分を観察する際にはこ
の可変絞りを絞り込み、それによって焦点深度を拡大す
るようにしたものである。
物光学系として、例えば特公平７−１１９８９３号に示
されるものが知られている。この光学系は、可変絞りを
組み込み、光学系に比較的近い部分を観察する際にはこ
の可変絞りを絞り込み、それによって焦点深度を拡大す
るようにしたものである。
【０００７】しかし、上述した通り生体内部の部位から
発せられる蛍光は極めて微弱であるので、上記の可変絞
りによる焦点深度拡大の手法は、蛍光内視鏡に対しては
適用困難となっている。
発せられる蛍光は極めて微弱であるので、上記の可変絞
りによる焦点深度拡大の手法は、蛍光内視鏡に対しては
適用困難となっている。
【０００８】上記の事情に鑑みて本出願人は先に、生体
内に挿入される対物光学系と、この対物光学系により結
像された像を撮影して画像信号を出力する撮像手段とを
備えた内視鏡において、撮像手段による撮像範囲の中
で、予め定められた所定範囲についての画像信号に対し
て対物光学系のＰＳＦ（point spread function ：点ひ
ろがり関数）等の劣化関数を用いて像回復処理を施すこ
とを提案した（特願平８−３２９５４９号参照）。
内に挿入される対物光学系と、この対物光学系により結
像された像を撮影して画像信号を出力する撮像手段とを
備えた内視鏡において、撮像手段による撮像範囲の中
で、予め定められた所定範囲についての画像信号に対し
て対物光学系のＰＳＦ（point spread function ：点ひ
ろがり関数）等の劣化関数を用いて像回復処理を施すこ
とを提案した（特願平８−３２９５４９号参照）。
【０００９】この内視鏡によれば、ＰＳＦ等の劣化関数
を用いた像回復処理により、対物光学系の焦点深度不足
による像のボケを解消することができ、その一方、焦点
深度にはとらわれないで明るい対物光学系を適用できる
から、撮像手段への入射光量を大きく確保することも可
能となる。
を用いた像回復処理により、対物光学系の焦点深度不足
による像のボケを解消することができ、その一方、焦点
深度にはとらわれないで明るい対物光学系を適用できる
から、撮像手段への入射光量を大きく確保することも可
能となる。
【００１０】しかし上記の内視鏡においては、ＰＳＦ等
の劣化関数として、所定の設計値や予め測定しておいた
ものを用いるようにしているので、実際に観察する対象
物と内視鏡との位置関係が変化したような場合は、それ
に伴う劣化関数の変化まで考慮して正確な像回復を行な
うのは困難となっている。
の劣化関数として、所定の設計値や予め測定しておいた
ものを用いるようにしているので、実際に観察する対象
物と内視鏡との位置関係が変化したような場合は、それ
に伴う劣化関数の変化まで考慮して正確な像回復を行な
うのは困難となっている。
【００１１】また、観察する対象物と内視鏡との間の実
際の距離を測定し、その実測距離が所定範囲内にある部
位についての画像信号に対して像回復処理を施すことも
考えられているが、その場合は、距離測定手段が別途必
要になって内視鏡の構造が複雑化するという問題が生じ
る。
際の距離を測定し、その実測距離が所定範囲内にある部
位についての画像信号に対して像回復処理を施すことも
考えられているが、その場合は、距離測定手段が別途必
要になって内視鏡の構造が複雑化するという問題が生じ
る。
【００１２】そこで本発明は、上述のような距離測定手
段を必要とせずに、観察する対象物との位置関係が変化
しても正確に像回復処理を行なうことができる蛍光内視
鏡を提供することを目的とする。
段を必要とせずに、観察する対象物との位置関係が変化
しても正確に像回復処理を行なうことができる蛍光内視
鏡を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による蛍光内視鏡
は、前述したように生体内部の部位に照明光を照射する
照明光照射系と、上記部位で反射した照明光による像を
結像させる通常像用対物光学系と、この像を撮像する通
常像撮像手段と、光感受性物質の励起波長領域にある励
起光を生体内部の部位に照射する励起光照射系と、上記
励起光が照射された部位から発せられた蛍光による像を
結像させる蛍光像用対物光学系と、この蛍光による像を
撮像する蛍光像撮像手段とを備えてなる蛍光内視鏡にお
いて、生体内部の部位に、上記蛍光の波長領域にある波
長の計測用照明光を照射する計測用照明光照射系と、こ
の計測用照明光が照射された同一部位に関する上記通常
像撮像手段および蛍光像撮像手段の出力画像信号を取り
込み、これらの画像信号間で演算を行なって、蛍光像用
対物光学系による画像の劣化関数を求める演算手段と、
上記蛍光像撮像手段が出力した、蛍光像を示す画像信号
に対して、上記劣化関数に基づいて像回復処理を施す画
像処理手段とを備えてなることを特徴とするものであ
る。
は、前述したように生体内部の部位に照明光を照射する
照明光照射系と、上記部位で反射した照明光による像を
結像させる通常像用対物光学系と、この像を撮像する通
常像撮像手段と、光感受性物質の励起波長領域にある励
起光を生体内部の部位に照射する励起光照射系と、上記
励起光が照射された部位から発せられた蛍光による像を
結像させる蛍光像用対物光学系と、この蛍光による像を
撮像する蛍光像撮像手段とを備えてなる蛍光内視鏡にお
いて、生体内部の部位に、上記蛍光の波長領域にある波
長の計測用照明光を照射する計測用照明光照射系と、こ
の計測用照明光が照射された同一部位に関する上記通常
像撮像手段および蛍光像撮像手段の出力画像信号を取り
込み、これらの画像信号間で演算を行なって、蛍光像用
対物光学系による画像の劣化関数を求める演算手段と、
上記蛍光像撮像手段が出力した、蛍光像を示す画像信号
に対して、上記劣化関数に基づいて像回復処理を施す画
像処理手段とを備えてなることを特徴とするものであ
る。
【００１４】なお上記の計測用照明光照射系としては、
励起光が照射された部位から発せられる蛍光のスペクト
ルとほぼ同等のスペクトルの計測用照明光を発するもの
や、あるいは、この蛍光の主要ピーク波長とほぼ等しい
波長の計測用照明光を発するものを好適に用いることが
できる。
励起光が照射された部位から発せられる蛍光のスペクト
ルとほぼ同等のスペクトルの計測用照明光を発するもの
や、あるいは、この蛍光の主要ピーク波長とほぼ等しい
波長の計測用照明光を発するものを好適に用いることが
できる。
【００１５】また、像回復処理に用いる劣化関数として
は、例えば、蛍光像用対物光学系のＰＳＦを適用するこ
とができる。
は、例えば、蛍光像用対物光学系のＰＳＦを適用するこ
とができる。
【００１６】一方、本発明の蛍光内視鏡においては一般
の蛍光内視鏡と同様に、通常像用対物光学系および蛍光
像用対物光学系を、互いに別個に形成することもできる
し、あるいは共通に形成することもできる。
の蛍光内視鏡と同様に、通常像用対物光学系および蛍光
像用対物光学系を、互いに別個に形成することもできる
し、あるいは共通に形成することもできる。
【００１７】ただし、それらを互いに別個に形成する場
合は、両光学系の間の視差による像歪みが発生する可能
性がある。そこでこの場合は、計測用照明光による画像
を撮像した通常像撮像手段および蛍光像撮像手段の出力
画像信号に対して、両光学系の間の視差による像歪みを
補正する処理を施す手段を設けるのが望ましい。
合は、両光学系の間の視差による像歪みが発生する可能
性がある。そこでこの場合は、計測用照明光による画像
を撮像した通常像撮像手段および蛍光像撮像手段の出力
画像信号に対して、両光学系の間の視差による像歪みを
補正する処理を施す手段を設けるのが望ましい。
【００１８】
【発明の効果】本発明の蛍光内視鏡においては、上述の
通りの波長の計測用照明光を生体内部の部位に照射する
計測用照明光照射系を設けているので、生体内部の部位
で反射したこの計測用照明光による像（計測像）を、通
常像用対物光学系を介して通常像撮像手段により撮像で
きるとともに、蛍光像用対物光学系を介して蛍光像撮像
手段により撮像することができる。
通りの波長の計測用照明光を生体内部の部位に照射する
計測用照明光照射系を設けているので、生体内部の部位
で反射したこの計測用照明光による像（計測像）を、通
常像用対物光学系を介して通常像撮像手段により撮像で
きるとともに、蛍光像用対物光学系を介して蛍光像撮像
手段により撮像することができる。
【００１９】そこで前記演算手段により、通常像撮像手
段および蛍光像撮像手段の出力画像信号間で演算を行な
って、蛍光像用対物光学系による画像の劣化関数を求め
ることができる。そしてこの劣化関数は、実際に撮像し
た画像のデータから求められるものであるから、観察す
る対象物と蛍光内視鏡との実際の位置関係がどのように
なっていても、その位置関係を正確に反映したものとな
る。
段および蛍光像撮像手段の出力画像信号間で演算を行な
って、蛍光像用対物光学系による画像の劣化関数を求め
ることができる。そしてこの劣化関数は、実際に撮像し
た画像のデータから求められるものであるから、観察す
る対象物と蛍光内視鏡との実際の位置関係がどのように
なっていても、その位置関係を正確に反映したものとな
る。
【００２０】したがって、観察する対象物と蛍光内視鏡
との位置関係が変化しても、劣化関数を求める際のこの
位置関係と、蛍光像を撮像する際のこの位置関係とを共
通にしておけば、該位置関係を正確に反映した劣化関数
を用いて、極めて正確な像回復処理を行なうことが可能
になる。この像回復処理を正確に行なうことができれ
ば、対物光学系の焦点深度不足による像のボケを良好に
解消可能となる。
との位置関係が変化しても、劣化関数を求める際のこの
位置関係と、蛍光像を撮像する際のこの位置関係とを共
通にしておけば、該位置関係を正確に反映した劣化関数
を用いて、極めて正確な像回復処理を行なうことが可能
になる。この像回復処理を正確に行なうことができれ
ば、対物光学系の焦点深度不足による像のボケを良好に
解消可能となる。
【００２１】そして本発明による蛍光内視鏡は、観察す
る対象物と蛍光内視鏡との距離を測定する手段は必要と
しないものであるから、この距離測定手段による構造の
複雑化を回避して、比較的簡単な構成とすることができ
る。
る対象物と蛍光内視鏡との距離を測定する手段は必要と
しないものであるから、この距離測定手段による構造の
複雑化を回避して、比較的簡単な構成とすることができ
る。
【００２２】なお、一般に画像のボケは、対物光学系の
ＰＳＦ等を劣化関数として用いた像回復処理によって効
果的に解消できることが従来から知られている。画像の
劣化関数には、大別して、解析的に決定できるＰＳＦに
よる劣化を示すものと、解析的に決定できないＰＳＦに
よる劣化を示すものとがあるが、本発明の場合は、対物
光学系を介した入出力関係を実際に測定してＰＳＦによ
る劣化を知ることができるから、前者の範疇にある劣化
関数を好適に用いることができる。その場合は、デコン
ボリューションにより像回復がなされる。
ＰＳＦ等を劣化関数として用いた像回復処理によって効
果的に解消できることが従来から知られている。画像の
劣化関数には、大別して、解析的に決定できるＰＳＦに
よる劣化を示すものと、解析的に決定できないＰＳＦに
よる劣化を示すものとがあるが、本発明の場合は、対物
光学系を介した入出力関係を実際に測定してＰＳＦによ
る劣化を知ることができるから、前者の範疇にある劣化
関数を好適に用いることができる。その場合は、デコン
ボリューションにより像回復がなされる。
【００２３】このデコンボリューションにより像回復す
る場合、通常はフィルタリング処理が適用される。その
際、ノイズが無視できる場合は、劣化した画像のフーリ
エ変換にいわゆる逆フィルターをかけて像回復すること
ができる。
る場合、通常はフィルタリング処理が適用される。その
際、ノイズが無視できる場合は、劣化した画像のフーリ
エ変換にいわゆる逆フィルターをかけて像回復すること
ができる。
【００２４】一方、ノイズが無視できない場合は、原画
像と回復画像との２乗平均誤差を最小にする最小２乗フ
ィルター（ウィナーフィルター）や、制限付き逆たたみ
込みフィルター、再帰フィルター、準同形フィルター等
を利用して像回復することができる。
像と回復画像との２乗平均誤差を最小にする最小２乗フ
ィルター（ウィナーフィルター）や、制限付き逆たたみ
込みフィルター、再帰フィルター、準同形フィルター等
を利用して像回復することができる。
【００２５】なお、以上のような像回復処理について
は、例えば電子通信学会論文誌、1984年11月、Vol.J67-
D No10や、「Ｏ plus Ｅ」誌別冊（1986年11月）に詳し
い記載がなされており、本発明においてはこれらに記載
されている像回復処理を適用することができる。
は、例えば電子通信学会論文誌、1984年11月、Vol.J67-
D No10や、「Ｏ plus Ｅ」誌別冊（1986年11月）に詳し
い記載がなされており、本発明においてはこれらに記載
されている像回復処理を適用することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一つの実
施形態による蛍光内視鏡の側面形状を示すものである。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一つの実
施形態による蛍光内視鏡の側面形状を示すものである。
【００２７】図示される通りこの蛍光内視鏡は、例えば
青色領域の励起光Ｌ１を発するＳＨＧレーザ等からなる
励起光源10と、励起光Ｌ１を集光する集光レンズ11と、
集光された励起光Ｌ１が入射するように配置された光フ
ァイバーからなるライトガイド12とを有している。さら
にこの蛍光内視鏡は、励起光Ｌ１の光路に対して光軸が
直角となるように配されて、白色光である照明光Ｌ２を
発する照明光源13と、励起光Ｌ１の光路に対して45°傾
けて配されたフィルターホイール14と、フィルターホイ
ール14を回転させる駆動手段15とを有している。
青色領域の励起光Ｌ１を発するＳＨＧレーザ等からなる
励起光源10と、励起光Ｌ１を集光する集光レンズ11と、
集光された励起光Ｌ１が入射するように配置された光フ
ァイバーからなるライトガイド12とを有している。さら
にこの蛍光内視鏡は、励起光Ｌ１の光路に対して光軸が
直角となるように配されて、白色光である照明光Ｌ２を
発する照明光源13と、励起光Ｌ１の光路に対して45°傾
けて配されたフィルターホイール14と、フィルターホイ
ール14を回転させる駆動手段15とを有している。
【００２８】上述のフィルターホイール14には、照明光
Ｌ２をそのまま反射させて集光レンズ11に導くミラー14
ａと、白色光であるこの照明光Ｌ２の成分のうち、後述
する蛍光Ｌ３のピーク波長と同じ波長の光のみを計測用
照明光Ｌ２’として反射させて集光レンズ11に導くダイ
クロイックミラー14ｂとが固定されている。またこのフ
ィルターホイール14には、励起光Ｌ１を通過させる開口
（図示せず）が設けられている。
Ｌ２をそのまま反射させて集光レンズ11に導くミラー14
ａと、白色光であるこの照明光Ｌ２の成分のうち、後述
する蛍光Ｌ３のピーク波長と同じ波長の光のみを計測用
照明光Ｌ２’として反射させて集光レンズ11に導くダイ
クロイックミラー14ｂとが固定されている。またこのフ
ィルターホイール14には、励起光Ｌ１を通過させる開口
（図示せず）が設けられている。
【００２９】フィルターホイール14は駆動手段15により
駆動されて、上記開口が励起光Ｌ１を通過させる回転位
置、ミラー14ａが照明光Ｌ２を反射させる回転位置、お
よびダイクロイックミラー14ｂが計測用照明光Ｌ２’を
反射させる回転位置のうちの１つに選択的に設定され
る。
駆動されて、上記開口が励起光Ｌ１を通過させる回転位
置、ミラー14ａが照明光Ｌ２を反射させる回転位置、お
よびダイクロイックミラー14ｂが計測用照明光Ｌ２’を
反射させる回転位置のうちの１つに選択的に設定され
る。
【００３０】上記ライトガイド12は、生体16の内部に挿
入される可撓性のプローブ17の鉗子口17Ｂ内に収められ
ている。またこのプローブ17内にはビームスプリッタ19
が配され、その前方側には対物レンズ20が配設されてい
る。
入される可撓性のプローブ17の鉗子口17Ｂ内に収められ
ている。またこのプローブ17内にはビームスプリッタ19
が配され、その前方側には対物レンズ20が配設されてい
る。
【００３１】ビームスプリッタ19は、後述のようにして
そこに入射して来る光の一部を下方に向けて反射させ、
残余を透過させる。ビームスプリッタ19の下方側には、
励起光カットフィルター21、蛍光像撮像手段22がこの順
に配設されている。蛍光像撮像手段22としてはＣＣＤ撮
像板等が用いられ、該蛍光像撮像手段22は画像処理装置
23と、ＣＲＴ等からなる画像表示手段24とに接続されて
いる。一方、ビームスプリッタ19を透過した光は、ＣＣ
Ｄ撮像板等からなる通常像撮像手段25に入射する。この
通常像撮像手段25も、上記画像処理装置23および画像表
示手段24に接続されている。
そこに入射して来る光の一部を下方に向けて反射させ、
残余を透過させる。ビームスプリッタ19の下方側には、
励起光カットフィルター21、蛍光像撮像手段22がこの順
に配設されている。蛍光像撮像手段22としてはＣＣＤ撮
像板等が用いられ、該蛍光像撮像手段22は画像処理装置
23と、ＣＲＴ等からなる画像表示手段24とに接続されて
いる。一方、ビームスプリッタ19を透過した光は、ＣＣ
Ｄ撮像板等からなる通常像撮像手段25に入射する。この
通常像撮像手段25も、上記画像処理装置23および画像表
示手段24に接続されている。
【００３２】以下、上記構成の蛍光内視鏡の作用につい
て説明する。生体16の内部の診断部位30には、腫瘍親和
性を有し、光により励起されたとき蛍光を発する光感受
性物質が予め吸収されている。この光感受性物質として
は、例えばポルフィリン系のものが用いられる。励起光
Ｌ１、照明光Ｌ２あるいは計測用照明光Ｌ２’が診断部
位（撮影部位）30に照射されると、それらの光は診断部
位30で反射し、また特に励起光Ｌ１が照射された場合
は、上記の光感受性物質から蛍光Ｌ３が発せられる。
て説明する。生体16の内部の診断部位30には、腫瘍親和
性を有し、光により励起されたとき蛍光を発する光感受
性物質が予め吸収されている。この光感受性物質として
は、例えばポルフィリン系のものが用いられる。励起光
Ｌ１、照明光Ｌ２あるいは計測用照明光Ｌ２’が診断部
位（撮影部位）30に照射されると、それらの光は診断部
位30で反射し、また特に励起光Ｌ１が照射された場合
は、上記の光感受性物質から蛍光Ｌ３が発せられる。
【００３３】通常像を観察する際には、照明光源13が点
灯され、またフィルターホイール14はミラー14ａが照明
光Ｌ２を反射させる回転位置に設定される。そこで、照
明光源13から発せられた照明光Ｌ２が集光レンズ11で集
光され、ライトガイド12に入射する。ライトガイド12を
伝搬した照明光Ｌ２はその先端から出射し、診断部位30
を照射する。
灯され、またフィルターホイール14はミラー14ａが照明
光Ｌ２を反射させる回転位置に設定される。そこで、照
明光源13から発せられた照明光Ｌ２が集光レンズ11で集
光され、ライトガイド12に入射する。ライトガイド12を
伝搬した照明光Ｌ２はその先端から出射し、診断部位30
を照射する。
【００３４】診断部位30で反射した照明光Ｌ２の一部は
ビームスプリッタ19を透過して、通常像撮像手段25に入
射する。このとき、対物レンズ20によって該照明光Ｌ２
による診断部位30の通常像が通常像撮像手段25上に結像
され、この通常像が通常像撮像手段25によって撮像され
る。通常像撮像手段25が出力する画像信号Ｓ２は画像表
示手段24に入力され、上記通常像が画像表示手段24に表
示される。
ビームスプリッタ19を透過して、通常像撮像手段25に入
射する。このとき、対物レンズ20によって該照明光Ｌ２
による診断部位30の通常像が通常像撮像手段25上に結像
され、この通常像が通常像撮像手段25によって撮像され
る。通常像撮像手段25が出力する画像信号Ｓ２は画像表
示手段24に入力され、上記通常像が画像表示手段24に表
示される。
【００３５】なお対物レンズ20とビームスプリッタ19と
の間には、可変絞り26が設けられている。以上説明した
通常像の撮像、表示時には、この可変絞り26が所定開口
径まで絞り込まれ、対物レンズ20の焦点深度が拡大され
る。
の間には、可変絞り26が設けられている。以上説明した
通常像の撮像、表示時には、この可変絞り26が所定開口
径まで絞り込まれ、対物レンズ20の焦点深度が拡大され
る。
【００３６】一方蛍光像を撮像、表示する際には、励起
光源10が点灯され、またフィルターホイール14は前述の
開口が励起光Ｌ１を通過させる回転位置に設定される。
そこで、励起光源10から発せられた励起光Ｌ１が集光レ
ンズ11で集光され、ライトガイド12に入射する。ライト
ガイド12を伝搬した励起光Ｌ１はその先端から出射し、
診断部位30を照射する。
光源10が点灯され、またフィルターホイール14は前述の
開口が励起光Ｌ１を通過させる回転位置に設定される。
そこで、励起光源10から発せられた励起光Ｌ１が集光レ
ンズ11で集光され、ライトガイド12に入射する。ライト
ガイド12を伝搬した励起光Ｌ１はその先端から出射し、
診断部位30を照射する。
【００３７】診断部位30に励起光Ｌ１が照射されると、
診断部位30に吸収されている光感受性物質が励起光Ｌ１
により励起されて蛍光Ｌ３を発する。この蛍光Ｌ３の一
部は、ビームスプリッタ19で反射して蛍光像撮像手段22
に入射する。そのとき、対物レンズ20によって、該蛍光
Ｌ３による診断部位30の蛍光像が蛍光像撮像手段22上に
結像され、この蛍光像が蛍光像撮像手段22によって撮像
される。なお、診断部位30で反射して蛍光像撮像手段22
に向かう励起光Ｌ１は、励起光カットフィルター21によ
ってカットされる。
診断部位30に吸収されている光感受性物質が励起光Ｌ１
により励起されて蛍光Ｌ３を発する。この蛍光Ｌ３の一
部は、ビームスプリッタ19で反射して蛍光像撮像手段22
に入射する。そのとき、対物レンズ20によって、該蛍光
Ｌ３による診断部位30の蛍光像が蛍光像撮像手段22上に
結像され、この蛍光像が蛍光像撮像手段22によって撮像
される。なお、診断部位30で反射して蛍光像撮像手段22
に向かう励起光Ｌ１は、励起光カットフィルター21によ
ってカットされる。
【００３８】蛍光像撮像手段22が出力する画像信号Ｓ１
は画像表示手段24に入力され、上記の蛍光像が画像表示
手段24に表示される。前記光感受性物質は腫瘍親和性を
有するので、基本的に腫瘍部分のみが蛍光像として示さ
れるようになる。
は画像表示手段24に入力され、上記の蛍光像が画像表示
手段24に表示される。前記光感受性物質は腫瘍親和性を
有するので、基本的に腫瘍部分のみが蛍光像として示さ
れるようになる。
【００３９】なお、以上説明した蛍光像の撮像、表示時
には、微弱な蛍光Ｌ３がより多く蛍光像撮像手段22に入
射するように、可変絞り26は開放状態とされる。このよ
うに可変絞り26が開放状態にされると、対物レンズ20の
焦点深度が低下するので、画像表示手段24に表示される
蛍光像の一部にボケが生じやすくなる。以下、この像の
ボケを解消する点について説明する。
には、微弱な蛍光Ｌ３がより多く蛍光像撮像手段22に入
射するように、可変絞り26は開放状態とされる。このよ
うに可変絞り26が開放状態にされると、対物レンズ20の
焦点深度が低下するので、画像表示手段24に表示される
蛍光像の一部にボケが生じやすくなる。以下、この像の
ボケを解消する点について説明する。
【００４０】蛍光像撮像手段22が出力する画像信号Ｓ１
は画像処理装置23にも入力され、そこで対物レンズ20の
ＰＳＦを用いた像回復処理を受ける。この像回復処理と
して具体的には、先に例示した種々のフィルターを用い
るデコンボリューション処理が適用される。
は画像処理装置23にも入力され、そこで対物レンズ20の
ＰＳＦを用いた像回復処理を受ける。この像回復処理と
して具体的には、先に例示した種々のフィルターを用い
るデコンボリューション処理が適用される。
【００４１】以下、このような処理のうち、いわゆる逆
フィルターを用いるものについて説明する。画像全体の
座標系（ｘ，ｙ）に対して、画像における局所的な座標
系を（ｘ’，ｙ’）の形で示すことにして、原画像をｆ
（ｘ，ｙ）、また劣化画像をｇ（ｘ，ｙ）で表わすと、 ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’＋ｎ（ｘ，ｙ） と表現される。ここでｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）は劣化
関数、ｎ（ｘ，ｙ）はノイズである。ノイズがないと
き、ｆ（ｘ’，ｙ’）＝δ（ｘ’−α，ｙ’−β）で表
わされる点光源の劣化した画像はｈ（ｘ，ｙ，α，β）
である。したがって、ｈ（ｘ，ｙ，α，β）は、原画像
上の点の位置（α，β）に独立なＰＳＦ（点ひろがり関
数）である。
フィルターを用いるものについて説明する。画像全体の
座標系（ｘ，ｙ）に対して、画像における局所的な座標
系を（ｘ’，ｙ’）の形で示すことにして、原画像をｆ
（ｘ，ｙ）、また劣化画像をｇ（ｘ，ｙ）で表わすと、 ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’＋ｎ（ｘ，ｙ） と表現される。ここでｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）は劣化
関数、ｎ（ｘ，ｙ）はノイズである。ノイズがないと
き、ｆ（ｘ’，ｙ’）＝δ（ｘ’−α，ｙ’−β）で表
わされる点光源の劣化した画像はｈ（ｘ，ｙ，α，β）
である。したがって、ｈ（ｘ，ｙ，α，β）は、原画像
上の点の位置（α，β）に独立なＰＳＦ（点ひろがり関
数）である。
【００４２】点の劣化した像が、平行移動を除いて、そ
の点の位置に依存しないならば、上記式は ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ−ｘ’，ｙ−ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’＋ｎ（ｘ，ｙ） とたたみ込み積分（convolution ）で表わされる。
の点の位置に依存しないならば、上記式は ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ−ｘ’，ｙ−ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’＋ｎ（ｘ，ｙ） とたたみ込み積分（convolution ）で表わされる。
【００４３】ここで、ノイズが無視できるものとする
と、上式は ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ−ｘ’，ｙ−ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’ となる。本式の両辺のフーリエ変換を行ない、たたみ込
み定理を適用すると、 Ｇ（ｕ，ｖ）＝Ｈ（ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ） となる。Ｆ（ｕ，ｖ）、Ｇ（ｕ，ｖ）、Ｈ（ｕ，ｖ）は
それぞれｆ（ｘ，ｙ）、ｇ（ｘ，ｙ）、ｈ（ｘ，ｙ）の
フーリエ変換を表わす。Ｈ（ｕ，ｖ）は原画像ｆ（ｘ，
ｙ）を劣化画像ｇ（ｘ，ｙ）に変換するシステムの伝達
関数である。
と、上式は ｇ（ｘ，ｙ）＝∫∫ｈ（ｘ−ｘ’，ｙ−ｙ’）ｆ
（ｘ’，ｙ’）ｄｘ’ｄｙ’ となる。本式の両辺のフーリエ変換を行ない、たたみ込
み定理を適用すると、 Ｇ（ｕ，ｖ）＝Ｈ（ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ） となる。Ｆ（ｕ，ｖ）、Ｇ（ｕ，ｖ）、Ｈ（ｕ，ｖ）は
それぞれｆ（ｘ，ｙ）、ｇ（ｘ，ｙ）、ｈ（ｘ，ｙ）の
フーリエ変換を表わす。Ｈ（ｕ，ｖ）は原画像ｆ（ｘ，
ｙ）を劣化画像ｇ（ｘ，ｙ）に変換するシステムの伝達
関数である。
【００４４】そこで、Ｇ（ｕ，ｖ）／Ｈ（ｕ，ｖ）の逆
フーリエ変換をとることにより、原画像を復元できるこ
とになる。このことから１／Ｈ（ｕ，ｖ）は逆フィルタ
ーと称されている。
フーリエ変換をとることにより、原画像を復元できるこ
とになる。このことから１／Ｈ（ｕ，ｖ）は逆フィルタ
ーと称されている。
【００４５】像回復処理を受けた後の画像信号Ｓ１’は
画像表示手段24に入力され、該画像信号Ｓ１’が示す蛍
光像が画像表示手段24に表示される。本例においてこの
蛍光像は、前述した画像信号Ｓ１が示す蛍光像とともに
並べて画像表示手段24に表示される。このようにすれ
ば、像回復処理がなされない蛍光像と見比べることによ
り、像回復処理の効果を確認することができる。
画像表示手段24に入力され、該画像信号Ｓ１’が示す蛍
光像が画像表示手段24に表示される。本例においてこの
蛍光像は、前述した画像信号Ｓ１が示す蛍光像とともに
並べて画像表示手段24に表示される。このようにすれ
ば、像回復処理がなされない蛍光像と見比べることによ
り、像回復処理の効果を確認することができる。
【００４６】またこの実施形態において、画像信号Ｓ１
に像回復処理を施す指令は、キーボード等の指令入力手
段27を利用してマニュアル操作によって与えられる。し
たがって、像回復処理を実行するか否かは適宜選択する
ことができる。
に像回復処理を施す指令は、キーボード等の指令入力手
段27を利用してマニュアル操作によって与えられる。し
たがって、像回復処理を実行するか否かは適宜選択する
ことができる。
【００４７】しかしここで、撮像された画像にボケが生
じやすいのは可変絞り26が開放状態にされた場合である
から、例えばこの可変絞り26の操作信号を画像処理装置
23にも入力させて、可変絞り26が開放状態にされた場合
のみ自動的に像回復処理を実行させてもよい。そのよう
にすれば、操作が簡素化されて便利である。
じやすいのは可変絞り26が開放状態にされた場合である
から、例えばこの可変絞り26の操作信号を画像処理装置
23にも入力させて、可変絞り26が開放状態にされた場合
のみ自動的に像回復処理を実行させてもよい。そのよう
にすれば、操作が簡素化されて便利である。
【００４８】次に、上記劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，
ｙ’）である対物レンズ20のＰＳＦを求める点について
説明する。このＰＳＦを求める際には、照明光源13が点
灯され、またフィルターホイール14はダイクロイックミ
ラー14ｂが計測用照明光Ｌ２’を反射させる回転位置に
設定される。そこで、照明光源13から発せられた照明光
Ｌ２のうち、前記蛍光Ｌ３のピーク波長と同じ波長の計
測用照明光Ｌ２’が集光レンズ11で集光され、ライトガ
イド12に入射する。ライトガイド12を伝搬した計測用照
明光Ｌ２’はその先端から出射し、診断部位30を照射す
る。
ｙ’）である対物レンズ20のＰＳＦを求める点について
説明する。このＰＳＦを求める際には、照明光源13が点
灯され、またフィルターホイール14はダイクロイックミ
ラー14ｂが計測用照明光Ｌ２’を反射させる回転位置に
設定される。そこで、照明光源13から発せられた照明光
Ｌ２のうち、前記蛍光Ｌ３のピーク波長と同じ波長の計
測用照明光Ｌ２’が集光レンズ11で集光され、ライトガ
イド12に入射する。ライトガイド12を伝搬した計測用照
明光Ｌ２’はその先端から出射し、診断部位30を照射す
る。
【００４９】診断部位30で反射した計測用照明光Ｌ２’
の一部はビームスプリッタ19を透過して、通常像撮像手
段25に入射する。このとき、対物レンズ20によって、計
測用照明光Ｌ２’による診断部位30の計測像が通常像撮
像手段25上に結像され、この計測像が通常像撮像手段25
によって撮像される。通常像撮像手段25が出力する画像
信号Ｓ２は画像処理装置23に入力される。
の一部はビームスプリッタ19を透過して、通常像撮像手
段25に入射する。このとき、対物レンズ20によって、計
測用照明光Ｌ２’による診断部位30の計測像が通常像撮
像手段25上に結像され、この計測像が通常像撮像手段25
によって撮像される。通常像撮像手段25が出力する画像
信号Ｓ２は画像処理装置23に入力される。
【００５０】なお、計測用照明光Ｌ２’による計測像を
通常像撮像手段25によって撮像する際には、可変絞り26
は絞った状態にされている。
通常像撮像手段25によって撮像する際には、可変絞り26
は絞った状態にされている。
【００５１】その後、可変絞り26は蛍光像撮像時と同様
に開放状態とされ、蛍光像撮像手段22による計測像の撮
像がなされる。この場合も、診断部位30には計測用照明
光Ｌ２’が照射され、診断部位30で反射した計測用照明
光Ｌ２’の一部はビームスプリッタ19で反射して蛍光像
撮像手段22に入射する。そして対物レンズ20によって、
計測用照明光Ｌ２’による診断部位30の計測像が蛍光像
撮像手段22上に結像され、この計測像が蛍光像撮像手段
22によって撮像される。このとき蛍光像撮像手段22が出
力する画像信号Ｓ１も、画像処理装置23に入力される。
に開放状態とされ、蛍光像撮像手段22による計測像の撮
像がなされる。この場合も、診断部位30には計測用照明
光Ｌ２’が照射され、診断部位30で反射した計測用照明
光Ｌ２’の一部はビームスプリッタ19で反射して蛍光像
撮像手段22に入射する。そして対物レンズ20によって、
計測用照明光Ｌ２’による診断部位30の計測像が蛍光像
撮像手段22上に結像され、この計測像が蛍光像撮像手段
22によって撮像される。このとき蛍光像撮像手段22が出
力する画像信号Ｓ１も、画像処理装置23に入力される。
【００５２】なお本例においては、共通の対物レンズ20
で結像された像が通常像撮像手段25および蛍光像撮像手
段22によって撮像されるので、画像信号Ｓ２と画像信号
Ｓ１とは、互いに同じ部位を示すものとなっている。
で結像された像が通常像撮像手段25および蛍光像撮像手
段22によって撮像されるので、画像信号Ｓ２と画像信号
Ｓ１とは、互いに同じ部位を示すものとなっている。
【００５３】画像処理装置23は、以上のようにして入力
された画像信号Ｓ１および画像信号Ｓ２から、所定のプ
ログラムに基づいて、各座標（ｘ，ｙ）毎の劣化関数ｈ
（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）を演算する。画像処理装置23
は、このようにして求めた劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，
ｙ’）を内蔵する記憶手段に記憶しておき、前述の像回
復処理を行なう際にそれを読み出して使用する。
された画像信号Ｓ１および画像信号Ｓ２から、所定のプ
ログラムに基づいて、各座標（ｘ，ｙ）毎の劣化関数ｈ
（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）を演算する。画像処理装置23
は、このようにして求めた劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，
ｙ’）を内蔵する記憶手段に記憶しておき、前述の像回
復処理を行なう際にそれを読み出して使用する。
【００５４】以上の劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，ｙ’）
を求める処理は、前述の蛍光像を撮像、表示する直前に
行なわれ、そのときの対物レンズ20と診断部位30との位
置関係はそのままに保っておいて、次の蛍光像撮像、表
示がなされる。そのようにすれば、対物レンズ20と診断
部位30との位置関係がどのようになっていても、該位置
関係を正確に反映した劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，
ｙ’）を用いて、極めて正確な像回復処理を行なうこと
が可能になる。
を求める処理は、前述の蛍光像を撮像、表示する直前に
行なわれ、そのときの対物レンズ20と診断部位30との位
置関係はそのままに保っておいて、次の蛍光像撮像、表
示がなされる。そのようにすれば、対物レンズ20と診断
部位30との位置関係がどのようになっていても、該位置
関係を正確に反映した劣化関数ｈ（ｘ，ｙ，ｘ’，
ｙ’）を用いて、極めて正確な像回復処理を行なうこと
が可能になる。
【００５５】一般的な臨床治療等においては、通常像を
表示させて腫瘍の疑いのある部位付近を観察し、可変絞
り26を開放させて計測用照明光Ｌ２’による計測像の撮
像および劣化関数の作成を行ない、次いで蛍光像の撮像
および像回復処理を行ない、その後可変絞り26を絞る、
という時系列の操作が繰り返される。
表示させて腫瘍の疑いのある部位付近を観察し、可変絞
り26を開放させて計測用照明光Ｌ２’による計測像の撮
像および劣化関数の作成を行ない、次いで蛍光像の撮像
および像回復処理を行ない、その後可変絞り26を絞る、
という時系列の操作が繰り返される。
【００５６】なお、蛍光像を撮像、表示する際に、診断
部位30に凹凸が有ると、励起光Ｌ１が診断部位30に一様
に照射されず、診断部位30内の部分毎に励起光量にムラ
が生じる。この励起光量のムラは蛍光Ｌ３の強度変動に
つながるが、通常、この蛍光強度変動は光感受性物質の
濃度変化、つまり腫瘍の状態による蛍光強度変動と区別
することができない。
部位30に凹凸が有ると、励起光Ｌ１が診断部位30に一様
に照射されず、診断部位30内の部分毎に励起光量にムラ
が生じる。この励起光量のムラは蛍光Ｌ３の強度変動に
つながるが、通常、この蛍光強度変動は光感受性物質の
濃度変化、つまり腫瘍の状態による蛍光強度変動と区別
することができない。
【００５７】しかしここで、上述した通り蛍光像を撮
像、表示する直前に、計測用照明光Ｌ２’による診断部
位30の計測像を撮像しておけば、この計測像を示す画像
データによって、蛍光像を担持する画像信号Ｓ１’を規
格化することにより、上記励起光量のムラによる信号成
分を取り除くことも可能になる。
像、表示する直前に、計測用照明光Ｌ２’による診断部
位30の計測像を撮像しておけば、この計測像を示す画像
データによって、蛍光像を担持する画像信号Ｓ１’を規
格化することにより、上記励起光量のムラによる信号成
分を取り除くことも可能になる。
【００５８】以上説明した実施形態は、通常像結像用と
蛍光像結像用に共通の対物レンズ20を用い、そして通常
像は通常像撮像手段25上により撮像し、蛍光像は別の蛍
光像撮像手段22によって撮像するように構成されたもの
である。
蛍光像結像用に共通の対物レンズ20を用い、そして通常
像は通常像撮像手段25上により撮像し、蛍光像は別の蛍
光像撮像手段22によって撮像するように構成されたもの
である。
【００５９】しかし本発明においてはこれに限らず、通
常像撮像手段と蛍光像撮像手段とを別個に形成するとと
もに、対物光学系も通常像結像用と蛍光像結像用に別個
に形成してもよい。
常像撮像手段と蛍光像撮像手段とを別個に形成するとと
もに、対物光学系も通常像結像用と蛍光像結像用に別個
に形成してもよい。
【００６０】そのようにする場合は、前述した通り、計
測用照明光Ｌ２’による計測像を撮像した蛍光像撮像手
段22、通常像撮像手段25の各出力画像信号Ｓ１、Ｓ２に
対して、両光学系の間の視差による像歪みを補正する処
理を施すのが望ましい。具体的にこの補正処理は、例え
ば、予め視差による像歪みに基づいた補正データをＬＵ
Ｔ（ルック・アップ・テーブル）に記憶させておき、こ
のＬＵＴを参照して座標変換を行なうようにすればよ
い。
測用照明光Ｌ２’による計測像を撮像した蛍光像撮像手
段22、通常像撮像手段25の各出力画像信号Ｓ１、Ｓ２に
対して、両光学系の間の視差による像歪みを補正する処
理を施すのが望ましい。具体的にこの補正処理は、例え
ば、予め視差による像歪みに基づいた補正データをＬＵ
Ｔ（ルック・アップ・テーブル）に記憶させておき、こ
のＬＵＴを参照して座標変換を行なうようにすればよ
い。
【００６１】さらに本発明の蛍光内視鏡においては、対
物光学系を通常像結像用と蛍光像結像用に共用した上
で、撮像手段も通常像撮像用と蛍光像撮像用に共用する
ことも可能である。ただしその場合も、前記実施形態と
同様、計測用照明光Ｌ２’による計測像を通常像撮像系
と蛍光像撮像系とで同時に撮像することは不可能である
から、可変絞り26を絞って通常像撮像系による計測像撮
像を行ない、次いで可変絞り26を開いて蛍光像撮像系に
よる計測像撮像を行なう、という時系列の操作が必要と
なる。
物光学系を通常像結像用と蛍光像結像用に共用した上
で、撮像手段も通常像撮像用と蛍光像撮像用に共用する
ことも可能である。ただしその場合も、前記実施形態と
同様、計測用照明光Ｌ２’による計測像を通常像撮像系
と蛍光像撮像系とで同時に撮像することは不可能である
から、可変絞り26を絞って通常像撮像系による計測像撮
像を行ない、次いで可変絞り26を開いて蛍光像撮像系に
よる計測像撮像を行なう、という時系列の操作が必要と
なる。
【００６２】また、上記に説明した実施形態は、生体の
診断部位に光感受性物質を予め吸収させるようにした場
合についてのものであるが、生体由来の光感受性物質に
みられる自家蛍光による像を得るときにも本発明装置を
利用できることは言うまでもない。
診断部位に光感受性物質を予め吸収させるようにした場
合についてのものであるが、生体由来の光感受性物質に
みられる自家蛍光による像を得るときにも本発明装置を
利用できることは言うまでもない。
【図１】本発明の一つの実施形態である蛍光内視鏡を示
す概略側面図
す概略側面図
10 励起光源 11 集光レンズ 12 ライトガイド 13 照明光源 14 フィルターホイール 14ａ ミラー 14ｂ ダイクロイックミラー 15 フィルターホイール駆動手段 16 生体 17 プローブ 19 ビームスプリッタ 20 対物レンズ 21 励起光カットフィルター 22 蛍光像撮像手段 23 画像処理装置 24 画像表示手段 25 通常像撮像手段 26 可変絞り 27 指令入力手段 30 診断部位（撮影部位） Ｌ１ 励起光 Ｌ２ 照明光 Ｌ２’ 計測用照明光 Ｌ３ 蛍光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｄ Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｍ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ｚ
Claims (5)
- 【請求項１】 生体内部の部位に照明光を照射する照明
光照射系と、 前記部位で反射した照明光による像を結像させる通常像
用対物光学系と、 この像を撮像する通常像撮像手段と、 光感受性物質の励起波長領域にある励起光を生体内部の
部位に照射する励起光照射系と、 前記励起光が照射された部位から発せられた蛍光による
像を結像させる蛍光像用対物光学系と、 この蛍光による像を撮像する蛍光像撮像手段とを備えて
なる蛍光内視鏡において、 生体内部の部位に、前記蛍光の波長領域にある波長の計
測用照明光を照射する計測用照明光照射系と、 この計測用照明光が照射された同一部位に関する前記通
常像撮像手段および蛍光像撮像手段の出力画像信号を取
り込み、これらの画像信号間で演算を行なって、蛍光像
用対物光学系による画像の劣化関数を求める演算手段
と、 前記蛍光像撮像手段が出力した、前記蛍光による像を示
す画像信号に対して、前記劣化関数に基づいて像回復処
理を施す画像処理手段とが設けられたことを特徴とする
蛍光内視鏡。 - 【請求項２】 前記計測用照明光照射系が、前記蛍光の
スペクトルとほぼ同等のスペクトルの計測用照明光を発
するものであることを特徴とする請求項１記載の蛍光内
視鏡。 - 【請求項３】 前記計測用照明光照射系が、前記蛍光の
主要ピーク波長とほぼ等しい波長の計測用照明光を発す
るものであることを特徴とする請求項１記載の蛍光内視
鏡。 - 【請求項４】 前記演算手段が前記劣化関数として、蛍
光像用対物光学系のＰＳＦ（point spread function ：
点ひろがり関数）を求めるものであることを特徴とする
請求項１から３いずれか１項記載の蛍光内視鏡。 - 【請求項５】 前記通常像用対物光学系と蛍光像用対物
光学系とが互いに別個のものであり、 前記劣化関数を求めるための前記通常像撮像手段および
蛍光像撮像手段の出力画像信号に対して、前記通常像用
対物光学系と蛍光像用対物光学系との間の視差による像
歪みを補正する処理を施す手段が設けられたことを特徴
とする請求項１から４いずれか１項記載の蛍光内視鏡。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034913A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-05 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡システムの光源装置の光学系 |
| KR100411631B1 (ko) * | 2001-10-18 | 2003-12-18 | 주식회사 메디미르 | 형광 내시경 장치 및 그 장치를 이용한 진단부위 조상 방법 |
| JP2005046634A (ja) * | 2000-07-14 | 2005-02-24 | Xillix Technologies Corp | コンパクトな蛍光内視鏡映像システム |
| JP2010012102A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Olympus Medical Systems Corp | 光源装置及びこの光源装置を用いた内視鏡装置 |
| US8046055B2 (en) | 2004-06-30 | 2011-10-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Lymph node detector |
| JP2014126801A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Canon Inc | 内視鏡用光学系及び内視鏡 |
| WO2017168986A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 制御装置、内視鏡撮像装置、制御方法、プログラムおよび内視鏡システム |
| JP2019047977A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 内視鏡及び内視鏡システム |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956610B1 (en) * | 1999-02-18 | 2005-10-18 | Linvatec Corporation | Shock mounting system for CCD camera |
| JP3309276B2 (ja) | 1999-03-17 | 2002-07-29 | エーカポット・パンナチェート | 蛍光電子内視鏡システム |
| EP1101438B1 (en) * | 1999-11-18 | 2006-10-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and apparatus for acquiring fluorescence images |
| US20060241496A1 (en) * | 2002-01-15 | 2006-10-26 | Xillix Technologies Corp. | Filter for use with imaging endoscopes |
| US6899675B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-05-31 | Xillix Technologies Corp. | Fluorescence endoscopy video systems with no moving parts in the camera |
| EP1665978B1 (en) * | 2003-09-19 | 2017-03-08 | Olympus Corporation | Endoscope |
| EP1682878A1 (en) * | 2003-10-31 | 2006-07-26 | Art Advanced Research Technologies Inc. | A time-domain method and apparatus for determining the depth and concentration of a fluorophore in a turbid medium |
| EP1688083B1 (en) | 2003-11-20 | 2018-09-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Lymph node detector |
| JP4745790B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2011-08-10 | Ｈｏｙａ株式会社 | 電子内視鏡装置 |
| US20090303317A1 (en) | 2006-02-07 | 2009-12-10 | Novadaq Technologies Inc. | Near infrared imaging |
| JP4899149B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2012-03-21 | 株式会社ジェイエイアイコーポレーション | 面順次方式カラーカメラシステム |
| EP2051603B1 (en) | 2006-07-28 | 2019-09-11 | Novadaq Technologies ULC | System and method for deposition and removal of an optical element on an endoscope objective |
| US8498695B2 (en) | 2006-12-22 | 2013-07-30 | Novadaq Technologies Inc. | Imaging system with a single color image sensor for simultaneous fluorescence and color video endoscopy |
| US20080177140A1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-07-24 | Xillix Technologies Corp. | Cameras for fluorescence and reflectance imaging |
| BRPI0906187A2 (pt) | 2008-03-18 | 2020-07-14 | Novadaq Technologies Inc. | método e sistema de representação de imagens para aquisição de imagens nir e imagens em cor total |
| US20090236541A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | General Electric Company | System and Methods for Optical Imaging |
| KR101840177B1 (ko) | 2011-03-08 | 2018-03-19 | 노바다크 테크놀러지즈 인코포레이티드 | 풀 스펙트럼 led 조명기 |
| JP2014025774A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Sony Corp | 光線力学診断装置、光線力学診断方法及びデバイス |
| US10602918B2 (en) * | 2013-12-31 | 2020-03-31 | Karl Storz Imaging, Inc. | Switching between white light imaging and excitation light imaging leaving last video frame displayed |
| FR3036187B1 (fr) * | 2015-05-12 | 2019-09-13 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de correction d’une image de fluorescence |
| FR3036195B1 (fr) * | 2015-05-12 | 2018-05-25 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif et procede d’observation d’un objet, avec prise en compte de la distance entre le dispositif et l’objet. |
| JP6743137B2 (ja) | 2015-11-13 | 2020-08-19 | ノバダック テクノロジーズ ユーエルシー | ターゲットの照明およびイメージングのためのシステムおよび方法 |
| WO2017127929A1 (en) | 2016-01-26 | 2017-08-03 | Novadaq Technologies Inc. | Configurable platform |
| US10293122B2 (en) | 2016-03-17 | 2019-05-21 | Novadaq Technologies ULC | Endoluminal introducer with contamination avoidance |
| USD916294S1 (en) | 2016-04-28 | 2021-04-13 | Stryker European Operations Limited | Illumination and imaging device |
| US10869645B2 (en) | 2016-06-14 | 2020-12-22 | Stryker European Operations Limited | Methods and systems for adaptive imaging for low light signal enhancement in medical visualization |
| EP3580609B1 (en) | 2017-02-10 | 2023-05-24 | Stryker European Operations Limited | Open-field handheld fluorescence imaging systems and methods |
| JP2019080623A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | 内視鏡装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119893B2 (ja) | 1986-09-22 | 1995-12-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡光学系 |
| JP2807487B2 (ja) * | 1988-11-02 | 1998-10-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡装置 |
| JP3532368B2 (ja) | 1996-12-10 | 2004-05-31 | 富士写真フイルム株式会社 | 内視鏡 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14866698A patent/JP3394447B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-28 US US09/322,159 patent/US6280378B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005046634A (ja) * | 2000-07-14 | 2005-02-24 | Xillix Technologies Corp | コンパクトな蛍光内視鏡映像システム |
| JP2013150830A (ja) * | 2000-07-14 | 2013-08-08 | Novadaq Technologies Inc | コンパクトな蛍光内視鏡映像システム |
| JP2002034913A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-05 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡システムの光源装置の光学系 |
| KR100411631B1 (ko) * | 2001-10-18 | 2003-12-18 | 주식회사 메디미르 | 형광 내시경 장치 및 그 장치를 이용한 진단부위 조상 방법 |
| US8046055B2 (en) | 2004-06-30 | 2011-10-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Lymph node detector |
| JP2010012102A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Olympus Medical Systems Corp | 光源装置及びこの光源装置を用いた内視鏡装置 |
| JP2014126801A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Canon Inc | 内視鏡用光学系及び内視鏡 |
| US9575310B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-02-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system for endoscope and endoscope |
| WO2017168986A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 制御装置、内視鏡撮像装置、制御方法、プログラムおよび内視鏡システム |
| JPWO2017168986A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2019-02-07 | ソニー株式会社 | 制御装置、内視鏡撮像装置、制御方法、プログラムおよび内視鏡システム |
| US11602265B2 (en) | 2016-03-31 | 2023-03-14 | Sony Corporation | Control device, endoscopic imaging device, control method, program, and endoscopic system |
| JP2019047977A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 内視鏡及び内視鏡システム |
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