WO2010109707A1 - 蛍光観察装置 - Google Patents

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phosphor
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light
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俊二 武井
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    • G01N2021/6441—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks with two or more labels

Definitions

  • the present invention relates to a fluorescence observation apparatus, and more particularly to a fluorescence observation apparatus for observing fluorescence emitted from a plurality of fluorescent probes.
  • cancer diagnosis technology using molecular target drugs has begun to attract attention. Specifically, for example, after spraying or injecting a fluorescent probe (fluorescent drug) targeting a biological protein specifically expressed in cancer cells to a target site of a living body, cancer is generated based on the fluorescence emitted from the target site.
  • a method of discriminating whether or not there is a problem has been studied. Such a technique is useful for early detection of cancer in the gastrointestinal tract field.
  • the plurality of types of fluorescent probes are supported based on fluorescence of a plurality of wavelengths emitted from the target site.
  • a technique of observing the expression state of a plurality of types of biological proteins in combination has been proposed. Such a method is considered to be useful in estimation of cancer stage, prediction of cancer invasion risk, prediction of cancer metastasis risk, and the like.
  • the crosstalk phenomenon can be reduced in a predetermined combination of fluorescent probes, but other than the predetermined combination of fluorescent probes. There is a problem that it is difficult to obtain the effect of reducing the crosstalk phenomenon. Further, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-43396, there is a problem that it is difficult to obtain an effect of reducing the crosstalk phenomenon when using a new fluorescent probe whose detailed fluorescence characteristics are unknown. Has occurred.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to reduce the crosstalk phenomenon that occurs when observing fluorescence emitted according to a plurality of fluorescent probes in various combinations of fluorescent probes.
  • An object of the present invention is to provide a simple fluorescence observation apparatus.
  • the fluorescence observation apparatus can emit a plurality of excitation lights having different wavelength bands, and emit the plurality of excitation lights emitted to a subject in which the first phosphor and the second phosphor are present.
  • a light source section that can be selected from the excitation light, a variable filter section that selectively transmits at least a part of the wavelength band of the return light from the subject, and light detection that detects light transmitted through the variable filter section And a wavelength band of excitation light emitted from the light source unit based on the intensity characteristics of the plurality of excitation lights, the fluorescence characteristics of the first phosphor, and the fluorescence characteristics of the second phosphor, and Control for performing an operation for determining each of the transmission wavelength bands in the variable filter unit, and a control for interlocking the light source unit and the variable filter unit based on the calculation result of the calculation processing unit And having a, the.
  • the fluorescence observation apparatus can emit a plurality of excitation lights having different wavelength bands, and emit the plurality of excitation lights emitted to a subject in which the first phosphor and the second phosphor are present.
  • a light source section that can be selected from the excitation light, a variable filter section that selectively transmits at least a part of the wavelength band of the return light from the subject, and light detection that detects light transmitted through the variable filter section And a fluorescence image according to the fluorescence emitted from the first phosphor, a fluorescence image according to the fluorescence emitted from the second phosphor, and the first And a fluorescence image corresponding to the fluorescence emitted from the mixed region of the phosphor and the second phosphor, and based on the luminance of each of the fluorescence images, the wavelength band of the excitation light emitted from the light source unit and the variable filter
  • An analysis unit for determining a transmission wavelength band respectively in, based on the analysis result of the analysis unit, and
  • (First embodiment) 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention.
  • the endoscope system 1 can be inserted into a living body, acquires an image of a subject such as a living tissue existing in the living body, and outputs the acquired image of the subject as an imaging signal.
  • the light source device 3 that supplies the light emitted to the subject to the endoscope 2 through the endoscope 2 that is inserted into the endoscope 2, and the light guide 6 that is inserted into the endoscope 2, and the endoscope 2 outputs the light. Obtained by the endoscope 2 based on the video signal output from the processor 4 that outputs the video signal as a video signal, and the processor 4 that performs the signal processing according to the imaging signal to be processed. And a monitor 5 for displaying an image of the subject.
  • the endoscope 2 includes an illumination optical system 21 that emits light supplied from the light source device 3 and transmitted by the light guide 6 to a subject, an objective optical system 22 that forms an image of the subject, and an objective optical system 22.
  • a CCD (charge coupled device) 23 having an imaging surface disposed at the imaging position, a spectroscopic element 23a disposed in front of the CCD 23, and a spectroscopic element drive circuit 25 for driving the spectroscopic element 23a based on the control of the processor 4. , And is configured.
  • the spectroscopic element 23 a having a function as a variable filter unit changes its transmission wavelength band in accordance with a drive signal from the spectroscopic element drive circuit 25, so that the return light incident through the objective optical system 22 is changed. In this configuration, only light in a wavelength band corresponding to the drive signal can be selectively transmitted.
  • the light source device 3 includes an LED light source unit 31, an LED drive circuit 32, and a condensing optical system 33 that condenses the light emitted from the LED light source unit 31 and supplies the light guide 6 to the light guide 6.
  • the LED light source unit 31 is configured by arranging a plurality of LEDs 31a that emit light having different wavelength bands (and central wavelengths) in an array.
  • the LED drive circuit 32 selects and drives the LED 31a according to the control of the processor 4 among the plurality of LEDs 31a in the LED light source unit 31.
  • the processor 4 includes a CCD driver 41 that drives the CCD 23, an amplifier 42 that amplifies the imaging signal output from the CCD 23, and correlated double sampling with respect to the imaging signal output from the amplifier 42. And the A / D converter 44 that converts the imaging signal output from the process circuit 43 into a digital image signal.
  • the processor 4 includes a white balance circuit 45, a frame memory 46, an image processing circuit 47, a D / A converter 48, and a timing generator 49, as shown in FIG.
  • the white balance circuit 45 performs white balance processing on the image signal from the A / D converter 44 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49, and the image signal after the white balance processing is sent to the frame memory 46. Output.
  • the frame memory 46 sequentially stores the image signals output from the white balance circuit 45 one frame at a time.
  • the image processing circuit 47 reads the image signal stored in the frame memory 46 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49. Then, the image processing circuit 47 performs predetermined image processing on the read image signal and outputs it to the D / A converter 48.
  • the D / A converter 48 converts the image signal output from the image processing circuit 47 into an analog video signal based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and outputs the analog video signal.
  • the timing generator 49 generates a timing signal indicating the operation timing of each unit, and then outputs the timing signal to the CCD driver 41, the amplifier 42, the process circuit 43, the A / D converter 44, the white balance circuit 45, the image processing circuit 47, The data is output to the D / A converter 48 and the control circuit 53, respectively.
  • the processor 4 includes an input interface 50 having an input device such as a keyboard, a storage circuit 51, an arithmetic processing circuit 52, and a control circuit 53.
  • the storage circuit 51 having a function as a storage unit includes a predetermined parameter associated with each fluorescent agent (fluorescent probe) and a correlation between the wavelength and intensity of light (excitation light) emitted from the LED light source unit 31. Is stored in advance.
  • the arithmetic processing circuit 52 stores a function indicating the correlation between the wavelength and intensity of light (excitation light) emitted from the LED light source unit 31 and a parameter corresponding to the information of the fluorescent agent input through the input interface 50. 51 is read. In addition, the arithmetic processing circuit 52 performs arithmetic processing based on each value read from the storage circuit 51, so that the center wavelength of the excitation light and the detection wavelength band of the fluorescence are combined in the combination of the fluorescent agents input through the input interface 50. get. Then, the arithmetic processing circuit 52 outputs the calculation results of the center wavelength of excitation light and the detection wavelength band of fluorescence to the control circuit 53.
  • the control circuit 53 performs control for sequentially switching the LEDs 31 a to emit light based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and the center wavelength of the excitation light calculated in the arithmetic processing circuit 52. To do.
  • the control circuit 53 switches the transmission wavelength band of the spectroscopic element 23a in order based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and the fluorescence detection wavelength band calculated by the arithmetic processing circuit 52. Control is performed on the spectroscopic element driving circuit 25.
  • control circuit 53 synchronizes the control timing for the LED drive circuit 32 and the control timing for the spectroscopic element drive circuit 25 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49. According to such control of the control circuit 53, the operation of the LED light source unit 31 in the light source device 3 and the operation of the spectroscopic element 23a in the endoscope 2 are linked.
  • the user Before using the endoscope system 1, the user operates the input interface 50 having a function as an input unit, thereby information on n types (n ⁇ 2) of fluorescent agents used for fluorescence observation. Enter the product name or substance name.
  • the arithmetic processing circuit 52 detects that information on n types of fluorescent agents has been input at the input interface 50, the function I indicating the correlation between the wavelength ⁇ Ex of the excitation light emitted from the LED light source unit 31 and the intensity I. ( ⁇ Ex ) is read from the storage circuit 51.
  • the arithmetic processing circuit 52 detects that information on n types of fluorescent agents is input through the input interface 50, the arithmetic processing circuit 52 reads parameters corresponding to the information. Specifically, the arithmetic processing circuit 52 calculates the excitation efficiency ⁇ ( ⁇ Ex ) with respect to the wavelength ⁇ Ex of the excitation light, the function S ( ⁇ ) indicating the correlation between the wavelength and intensity of the fluorescence emitted from the fluorescent agent, and the fluorescent agent.
  • Each fluorescence input at the input interface 50 includes a detection limit wavelength ⁇ MAX on the long wavelength side of the emitted fluorescence and a margin value ⁇ for preventing the wavelength band of the excitation light and the detection wavelength band of the fluorescence from overlapping each other. Read as parameters corresponding to drug information.
  • the arithmetic processing circuit 52 assigns each value read from the storage circuit 51 to the right side of the above equation (1), and then sequentially changes the wavelength ⁇ Ex of the excitation light, whereby the fluorescence intensity F ( ⁇ Ex ).
  • the wavelength ⁇ Ex of the excitation light having the maximum value is acquired for each fluorescent agent.
  • the arithmetic processing circuit 52 acquires the center wavelength of excitation light that can optimally excite each fluorescent agent used for fluorescence observation by performing arithmetic processing using the above mathematical formula (1).
  • the intensity of the excitation light at the wavelength ⁇ Exi is I i ( ⁇ Exi ), and the wavelength ⁇ Exi ⁇ i ( ⁇ Exi ) and the detection wavelength when detecting the fluorescence emitted from the fluorescent agent with ID number i is ⁇ Em (> ⁇ Exi + ⁇ ), the fluorescence detection intensity F i
  • the value of ( ⁇ Em ) is obtained by the following mathematical formula (2).
  • the contribution ratio C i corresponding to the ratio of the detection intensity F i ( ⁇ Em ) of the emitted fluorescence can be obtained by the following formula (3).
  • the arithmetic processing circuit 52 uses the wavelength ⁇ Exi of the excitation light acquired by the arithmetic processing described above and the above formulas (2) and (3), and the contribution ratio C i of the fluorescent agent with the ID number i is a predetermined value P. All detection wavelengths ⁇ Em exceeding th are acquired. As a result, the arithmetic processing circuit 52 acquires a detection wavelength band ⁇ bi composed of a plurality of detection wavelengths ⁇ Em used when detecting fluorescence emitted from the fluorescent agent with ID number i.
  • the arithmetic processing circuit 52 performs the arithmetic processing using the above mathematical formulas (2) and (3), so that the detection wavelength band in which the fluorescence emitted from each fluorescent agent used for fluorescence observation can be optimally detected. To get.
  • the arithmetic processing circuit 52 has described the center wavelength ⁇ Exi of the excitation light for exciting the fluorescent agent of ID number i and the detection wavelength band ⁇ bi of the fluorescence emitted from the fluorescent agent of ID number i as described above. Obtained as the computation result of the computation process. Then, the arithmetic processing circuit 52, associated with the center wavelength lambda Ex1 of the excitation light, lambda Ex2, ⁇ ⁇ ⁇ , and lambda Exn, detection wavelength band lambda b1 fluorescence, lambda b2, ⁇ ⁇ ⁇ , and lambda bn one-to-one To the control circuit 53.
  • Control circuit 53 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49, the arithmetic processing circuit 52 excitation light of the excitation light having a center wavelength lambda Ex1 calculated in, lambda Ex2, ⁇ ⁇ ⁇ , and lambda Exn, emission
  • the LED drive circuit 32 is controlled to switch (select) the LED 31a to be switched according to this order.
  • the control circuit 53 is based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and the fluorescence detection wavelength bands ⁇ b1 , ⁇ b2 ,..., ⁇ bn calculated by the arithmetic processing circuit 52. Control for switching (selecting) the transmission wavelength band of 23a in accordance with this order is performed on the spectroscopic element drive circuit 25.
  • control circuit 53 synchronizes the control timing for the LED drive circuit 32 and the control timing for the spectroscopic element drive circuit 25 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49. Then, according to such control of the control circuit 53, the operation of the LED light source unit 31 of the light source device 3 emitting the excitation light having the center wavelength ⁇ Exi in the fluorescent agent assigned the ID number i, and the endoscope The operation of the second spectroscopic element 23a transmitting the light (fluorescence image) in the detection wavelength band ⁇ bi is linked.
  • the user inserts the insertion portion of the endoscope 2 into the body cavity of the subject and the distal end of the endoscope 2 so that excitation light is emitted to a position where a desired subject such as cancer exists. Place the part.
  • the user uses a treatment tool (not shown) having a shape and a size that can be inserted into the endoscope 2, and applies n types of fluorescent drugs to which information is input by operating the input interface 50 to a desired subject such as cancer. Spray or inject.
  • a treatment tool (not shown) having a shape and a size that can be inserted into the endoscope 2, and applies n types of fluorescent drugs to which information is input by operating the input interface 50 to a desired subject such as cancer. Spray or inject.
  • the central wavelength ⁇ Ex1, ⁇ Ex2, ⁇ each time the pumping light lambda Exn are sequentially emitted to the desired object, successively emitted fluorescence of n type corresponding to each excitation light from the desired object It is done.
  • the desired fluorescence emitted from the object after passing through the objective optical system 22 and the spectral element 23a, detection wavelength band lambda b1, lambda b2, ⁇ ⁇ ⁇ , as a fluorescent image of a subject of lambda bn sequentially on the imaging surface of the CCD23 Form an image.
  • the CCD 23 sequentially generates an imaging signal corresponding to the fluorescent image of the subject in the detection wavelength band ⁇ b1 , ⁇ b2 ,..., ⁇ bn and outputs it to the processor 4.
  • Each image pickup signal output from the CCD 23 is amplified by the amplifier 42, processed by the process circuit 43, and converted into a digital image signal by the A / D converter 44.
  • Each image signal output from the A / D converter 44 is subjected to white balance processing by the white balance circuit 45 and then input to the frame memory 46.
  • the image processing circuit 47 is based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49, and corresponds to the latest one frame corresponding to the fluorescent image of the subject in the detection wavelength band ⁇ b1 , ⁇ b2 ,. Image signals are read from the frame memory 46 simultaneously. Then, the image processing circuit 47 performs image processing such as coloring each image signal read from the frame memory 46 with a different color and outputs the processed image signal to the D / A converter 48.
  • the D / A converter 48 converts each image signal output from the image processing circuit 47 into an analog video signal based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and outputs the analog video signal. Thereby, the monitor 5 displays an image in which the distribution of the fluorescence emitted from each of the n types of fluorescent agents used for fluorescence observation can be visually recognized.
  • the endoscope system 1 when performing fluorescence observation using a plurality of fluorescent agents, the central wavelength of excitation light and the detection wavelength band of fluorescence are optimized for each fluorescent agent. As a result, it is possible to obtain an image in which a reduction in contrast due to the crosstalk phenomenon is significantly reduced. That is, according to the endoscope system 1, it is possible to reduce the crosstalk phenomenon that occurs when observing fluorescence emitted according to a plurality of fluorescent agents, in various combinations of fluorescent probes.
  • the endoscope system 1 of the present embodiment may be configured using a light source device 3A shown in FIG. 2 instead of the light source device 3 shown in FIG.
  • the light source device 3A includes a lamp 34 composed of a xenon lamp or the like, a spectroscopic element 35 disposed on the optical path of the lamp 34, a spectroscopic element drive circuit 36 that drives the spectroscopic element 35 based on control of the control circuit 53, and a spectroscopic element.
  • a condensing optical system 37 that condenses the light transmitted through the element 35 and supplies the light to the light guide 6.
  • the spectroscopic element 35 has a configuration capable of transmitting only light in the wavelength band corresponding to the drive signal by changing its transmission wavelength band according to the drive signal from the spectroscopic element drive circuit 36. ing.
  • the central wavelength ⁇ Ex1, ⁇ Ex2, ⁇ , spectroscopic element control for generating in response to excitation light lambda Exn in this order By carrying out with respect to the drive circuit 36, it is possible to obtain substantially the same effect as the configuration when the light source device 3 shown in FIG. 1 is used.
  • the configuration of the endoscope system in the present embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment. For this reason, in this embodiment, parts different from those of the first embodiment will be mainly described.
  • the endoscope system 1A includes an endoscope 2, a light source device 3, a processor 4A, and a monitor 5.
  • the processor 4A is configured by adding an image analysis circuit 54 to the processor 4 of the first embodiment.
  • the image analysis circuit 54 analyzes the image signal output from the A / D converter 44 and then stores the analysis result in the storage circuit 51. In addition, information regarding the control content performed by the control circuit 53 is input to the image analysis circuit 54 as needed.
  • the user places the first fluorescent agent 102 a and the second fluorescent agent 102 b as two types of fluorescent agents used in combination in actual observation on the surface of the non-fluorescent member 101. Apply each uniformly. At this time, the user provides at least one mixed region in which the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b are mixed.
  • the user places the non-fluorescent member 101 coated with the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b, the illumination optical system 21 and the objective optical system 22 facing each other.
  • the non-fluorescent member 101 to which the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b are applied may be disposed on the bottom surface of the cap into which the distal end portion of the endoscope 2 can be inserted, Alternatively, it may be formed in a flat plate shape.
  • the user performs an instruction for optimizing the wavelength band of excitation light and the detection wavelength band of fluorescence for each fluorescent agent by operating the input interface 50.
  • the arithmetic processing circuit 52 notifies the control circuit 53 that the above instruction has been made.
  • control circuit 53 When the control circuit 53 detects that the above instruction has been made via the arithmetic processing circuit 52, the control circuit 53 controls the LED drive circuit 32 to turn on the LEDs 31a of the LED light source unit 31 in order, and also turns on the LED 31a that is turned on.
  • the spectral element drive circuit 25 is controlled to block the wavelength band of the excitation light emitted from the spectral element 23a. Then, the control circuit 53 outputs information related to the above-described control contents (timing at which each control is performed) to the image analysis circuit 54 as needed.
  • the wavelength band of the excitation light emitted to the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b is sequentially shifted.
  • the relationship between the fluorescence intensity emitted from the first fluorescent agent 102a and the fluorescence intensity emitted from the second fluorescent agent 102b gradually changes.
  • the first fluorescent agent The fluorescence intensity emitted from 102a becomes the highest
  • the fluorescence intensity emitted from the second fluorescent agent 102b becomes the highest in the case shown in FIG.
  • the CCD 23 acquires a fluorescent image by the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b each time the wavelength band of the excitation light shifts, and sequentially outputs the acquired fluorescent image as an imaging signal.
  • the imaging signal output from the CCD 23 is amplified by the amplifier 42, processed by the process circuit 43, converted into an image signal by the A / D converter 44, and then output to the image analysis circuit 54.
  • the image analysis circuit 54 sequentially analyzes each image signal input through the A / D converter 44, thereby detecting, for example, that a fluorescent image as shown in FIGS. 7 and 8 has been acquired. .
  • the fluorescence image shown in FIG. 7 is obtained in the case shown in FIG. 5 in which the fluorescence intensity emitted from the first fluorescent agent 102a is the highest.
  • the image analysis circuit 54 uses the wavelength band ⁇ c1 when the fluorescent image shown in FIG. An analysis result indicating that the band is optimal is obtained.
  • the fluorescence image shown in FIG. 8 is obtained in the case shown in FIG. 6 in which the fluorescence intensity emitted from the second fluorescent agent 102b is the highest. Therefore, the image analysis circuit 54 uses the wavelength band ⁇ c2 when the fluorescent image shown in FIG. 8 is obtained based on the information related to the control contents of the control circuit 53, and the wavelength of the excitation light that excites the second fluorescent agent 102b. An analysis result indicating that the band is optimal is obtained.
  • the image analysis circuit 54 stores the wavelength band ⁇ c1 of excitation light for exciting the first fluorescent agent 102 a and the wavelength band ⁇ c2 of excitation light for exciting the second fluorescent agent 102 b in the storage circuit 51.
  • the arithmetic processing circuit 52 notifies the control circuit 53 that the analysis results of the wavelength bands ⁇ c1 and ⁇ c2 by the image analysis circuit 54 are stored in the storage circuit 51.
  • control circuit 53 detects that the analysis result of the wavelength bands ⁇ c1 and ⁇ c2 by the image analysis circuit 54 is stored in the storage circuit 51 via the arithmetic processing circuit 52, the control circuit 53 detects white color including the wavelength bands ⁇ c1 and ⁇ c2. Control for causing the LED light source unit 31 to emit light is performed on the LED drive circuit 32, and control for gradually shifting the transmission wavelength band of the spectroscopic element 23a is performed on the spectroscopic element drive circuit 25. Then, the control circuit 53 outputs information related to the above-described control contents (timing at which each control is performed) to the image analysis circuit 54 as needed.
  • the CCD 23 acquires a fluorescent image by the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b each time the transmission wavelength band of the spectroscopic element 23a is shifted, and sequentially outputs the acquired fluorescent image as an imaging signal.
  • the imaging signal output from the CCD 23 is amplified by the amplifier 42, processed by the process circuit 43, converted into an image signal by the A / D converter 44, and then output to the image analysis circuit 54.
  • the image analysis circuit 54 analyzes each image signal that is sequentially input via the A / D converter 44, thereby obtaining a spectral image corresponding to each image signal.
  • the image analysis circuit 54 applies the luminance value B 1 of the fluorescent image of the first region to which only the first fluorescent agent 102a is applied and the second fluorescent agent 102b to which only the second fluorescent agent 102b is applied.
  • a luminance value B 2 of the fluorescence image of the two regions detects the luminance value B m of the fluorescence image of mixing region where the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b are mixed, respectively.
  • the image analysis circuit 54 calculates the luminance ratio CN 1 in each image signal input to itself by performing an operation using the following mathematical formula (4).
  • the image analysis circuit 54 transmits the spectral image when the brightness ratio CN 1 is less than the predetermined value Qth. An analysis result is obtained that the wavelength band ⁇ d1 is optimal as a detection wavelength band for detecting fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a.
  • the image analysis circuit 54 calculates a luminance ratio CN 2 in each image signal input to itself by performing an operation using the following mathematical formula (5).
  • the image analysis circuit 54 transmits the spectral image when the luminance ratio CN 2 is less than the predetermined value R th.
  • An analysis result is obtained that the wavelength band ⁇ d2 is optimal as a detection wavelength band for detecting fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b.
  • the image analysis circuit 54 transmits a transmission wavelength band ⁇ d1 for detecting fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a and a transmission wavelength band ⁇ d2 for detecting fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b. Are stored in the storage circuit 51.
  • the arithmetic processing circuit 52 determines the wavelength of the excitation light. After the bands ⁇ c1 and ⁇ c2 and the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 are read from the storage circuit 51, they are output to the control circuit 53 in a one-to-one relationship.
  • the control circuit 53 switches the LEDs 31a to emit light in accordance with this order based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and the wavelength bands ⁇ c1 and ⁇ c2 of the excitation light output from the arithmetic processing circuit 52. Control for the LED drive circuit 32 is performed.
  • the control circuit 53 sets the transmission wavelength band of the spectroscopic element 23a in this order based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 output from the arithmetic processing circuit 52. Control for switching in response to the spectral element driving circuit 25 is performed.
  • control circuit 53 synchronizes the control timing for the LED drive circuit 32 and the control timing for the spectroscopic element drive circuit 25 based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49. Then, according to such control of the control circuit 53, in the first fluorescent agent 102a, the LED light source unit 31 of the light source device 3 emits the excitation light of the wavelength band ⁇ c1 and the spectrum of the endoscope 2 is emitted. The operation of the element 23a transmitting light (fluorescent image) in the transmission wavelength band ⁇ d1 is linked.
  • the LED light source unit 31 of the light source device 3 emits the excitation light of the wavelength band ⁇ c2 and the spectroscopic element of the endoscope 2
  • the operation of 23a transmitting light (fluorescent image) in the transmission wavelength band ⁇ d2 is linked.
  • the user inserts the insertion portion of the endoscope 2 into the body cavity of the subject and the distal end of the endoscope 2 so that excitation light is emitted to a position where a desired subject such as cancer exists. Place the part.
  • the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent into which the user inputs information by operating the input interface 50 while using a treatment tool (not shown) having a shape and size that can be inserted into the endoscope 2 are used.
  • 102b is sprayed or injected into a desired subject such as cancer.
  • the fluorescence emitted from the desired subject passes through the objective optical system 22 and the spectroscopic element 23a, and then sequentially forms an image on the imaging surface of the CCD 23 as a fluorescent image of the subject in the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 .
  • the CCD 23 sequentially generates imaging signals corresponding to the fluorescent images of the subjects in the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 and outputs them to the processor 4A.
  • Each image pickup signal output from the CCD 23 is amplified by the amplifier 42, processed by the process circuit 43, and converted into a digital image signal by the A / D converter 44.
  • Each image signal output from the A / D converter 44 is subjected to white balance processing by the white balance circuit 45 and then input to the frame memory 46.
  • image signals corresponding respectively to the fluorescent images of the subject in the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 are sequentially stored for each frame.
  • the image processing circuit 47 Based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49, the image processing circuit 47 outputs the latest image signal for each frame corresponding to the fluorescent image of the subject in the transmission wavelength bands ⁇ d1 and ⁇ d2 from the frame memory 46. Read at the same time. Then, the image processing circuit 47 performs image processing such as coloring each image signal read from the frame memory 46 with a different color and outputs the processed image signal to the D / A converter 48.
  • the D / A converter 48 converts each image signal output from the image processing circuit 47 into an analog video signal based on the input timing of the timing signal from the timing generator 49 and outputs the analog video signal. Thereby, the monitor 5 displays an image in which the distribution of the fluorescence emitted from each of the first fluorescent agent 102a and the second fluorescent agent 102b can be visually recognized individually.
  • the luminance value B of the fluorescent image in each transmission wavelength band when the spectral image in which the luminance ratio CN 2 in the above formula (5) is equal to or less than the predetermined value R th is obtained.
  • the image analysis circuit 54 of the present embodiment determines the transmission wavelength band of the spectroscopic element 23a based on the spectroscopic image corresponding to each image signal input through the A / D converter 44. Such processing may be performed.
  • the image analysis circuit 54 acquires a luminance distribution indicated by the correlation between the luminance value and the number of pixels for each spectral image.
  • the image analysis circuit 54 includes a point where a differential value obtained by differentiating the luminance distribution with a luminance value (value set on the horizontal axis) in the luminance distribution of one spectral image changes from positive to negative, and a predetermined luminance. A portion where the number of pixels included in the value range is greater than or equal to the reference value is regarded as one peak.
  • the image analysis circuit 54 specifies the peak using the above-described method with respect to the luminance distribution obtained for each spectral image, thereby, for example, the first fluorescent agent 102a as shown in FIG. A luminance distribution having only one peak corresponding to the fluorescence emitted from is obtained.
  • the luminance distribution of FIG. 9 is obtained when a large amount of fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a is detected, and fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b and a mixed light of these two fluorescences are hardly detected. It is obtained. Therefore, the image analysis circuit 54 has a luminance distribution having only one peak corresponding to the fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a based on the result of obtaining the luminance distribution and information on the control contents of the control circuit 53. An analysis result is obtained that the transmission wavelength band ⁇ e1 when obtained is optimum as a detection wavelength band for detecting the fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a.
  • the image analysis circuit 54 specifies the peak using the above-described method with respect to the luminance distribution obtained for each spectral image, thereby, for example, the second fluorescent agent 102b as shown in FIG. A luminance distribution having only one peak corresponding to the fluorescence emitted from is obtained.
  • the luminance distribution in FIG. 10 is obtained when a large amount of fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b is detected, and fluorescence emitted from the first fluorescent agent 102a and a mixed light of these two fluorescences are hardly detected. It is obtained. Therefore, the image analysis circuit 54 has a luminance distribution having only one peak corresponding to the fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b, based on the acquisition result of the luminance distribution and information on the control contents of the control circuit 53. An analysis result is obtained that the transmission wavelength band ⁇ e2 when obtained is optimum as a detection wavelength band for detecting the fluorescence emitted from the second fluorescent agent 102b.
  • the endoscope system 1A when performing fluorescence observation using a plurality of fluorescent agents, the wavelength band of excitation light and the detection wavelength band of fluorescence are optimized for each fluorescent agent. As a result, it is possible to obtain an image in which a reduction in contrast due to the crosstalk phenomenon is significantly reduced. That is, according to the endoscope system 1A, it is possible to reduce the crosstalk phenomenon that occurs when observing fluorescence emitted according to a plurality of fluorescent agents in various combinations of fluorescent probes.
  • the wavelength band of the excitation light and the fluorescence are determined according to the analysis result of the image of the subject.
  • the detection wavelength band is optimized. Therefore, according to the endoscope system 1A, the center wavelength of excitation light and the detection wavelength of fluorescence can be optimized and the crosstalk phenomenon even when a fluorescent agent whose detailed fluorescence characteristics are unknown is used in combination. It is possible to obtain an image in which the decrease in contrast due to the image is greatly reduced.
  • the endoscope system 1A may be configured using a light source device 3B shown in FIG. 11 instead of the light source device 3 shown in FIG.
  • the light source device 3B includes a white light source 301, a diffraction grating 302 that diffracts white light emitted from the white light source 301, and a digital micromirror device (hereinafter abbreviated as DMD) that reflects light that has been split through the diffraction grating 302. ) 303, a DMD driving circuit 304 that drives the DMD 303 based on the control of the control circuit 53, and a collimating lens 305 that supplies the light reflected by the DMD 303 to the light guide 6 as parallel light.
  • DMD digital micromirror device
  • the DMD 303 is formed by including a plurality of micromirrors arranged in a lattice shape, and has a configuration capable of changing the orientation of each micromirror according to the drive control of the DMD drive circuit 304. Yes.
  • drive control is performed such that the wavelength of light dispersed in the diffraction grating 302 is individually allocated and reflected for each micromirror of the DMD 303.
  • the DMD driving circuit 304 it is possible to supply the light guide 6 with the parallel light that is dispersed for each wavelength included in the white light emitted from the white light source 301.
  • the luminance value of the portion excited by the excitation light in the wavelength band ⁇ c1 is the highest. Further, in the fluorescence image obtained when the above-mentioned parallel light is emitted to the second fluorescent agent 102b, the luminance value of the portion excited by the excitation light in the above-described wavelength band ⁇ c2 is the highest.
  • the number of acquisitions of the fluorescence image when determining the wavelength bands ⁇ c1 and ⁇ c2 can be greatly reduced.

Abstract

　本発明の蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を複数の励起光から選択可能な光源部と、被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、複数の励起光の強度特性と、第１の蛍光体の蛍光特性と、第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、光源部から発せられる励起光の波長帯域及び可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果に基づき、光源部と可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有する。

Description

蛍光観察装置
　本発明は、蛍光観察装置に関し、特に、複数の蛍光プローブから発せられる蛍光を観察するための蛍光観察装置に関するものである。
　近年、分子標的薬剤を用いた癌診断技術が注目され始めている。具体的には、例えば、癌細胞において特異的に発現する生体タンパク質をターゲットとした蛍光プローブ（蛍光薬剤）を生体の対象部位へ散布または注入した後、該対象部位において発せられる蛍光に基づいて癌の有無を判別する、という手法が近年研究されている。そして、このような手法は、消化管分野の癌の早期発見において有用である。
　また、前述の手法を応用したものとして、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入した後、該対象部位において発せられる複数波長の蛍光に基づき、該複数種類の蛍光プローブに対応する複数種類の生体タンパク質の発現状態を複合的に観察する、という手法が提案されつつある。そして、このような手法は、癌のステージの推定、癌の浸潤リスクの予測、及び、癌の転移リスクの予測等において有用であると考えられている。
　例えば日本国特開２００８－４３３９６号公報によれば、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入して観察を行う内視鏡システムにおいて、観察時に得られた蛍光の強度と蛍光プローブの濃度との間の関係に基づく演算処理を行うことにより、各蛍光プローブ毎の蛍光画像（蛍光の分布画像）を取得可能な構成が開示されている。
　ところで、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入して観察を行う場合においては、該対象部位から発せられる複数波長の蛍光の帯域が重複する現象である、いわゆるクロストーク現象が発生する。そして、このようなクロストーク現象は、例えば、観察画像のコントラストの低下に関与するものとして問題視されている。
　一方、日本国特開２００８－４３３９６号公報に記載の技術によれば、予め決められた蛍光プローブの組み合わせにおいてクロストーク現象を軽減することができる反面、予め決められた蛍光プローブの組み合わせ以外においてはクロストーク現象の軽減効果が得られにくい、という課題が生じている。また、日本国特開２００８－４３３９６号公報に記載の技術によれば、詳細な蛍光特性が未知である新規の蛍光プローブを使用する場合においてクロストーク現象の軽減効果が得られにくい、という課題が生じている。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の蛍光プローブに応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することが可能な蛍光観察装置を提供することを目的としている。
　本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
　本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
本発明の第１の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 図１の内視鏡システムに適用可能な他の光源装置の一例を示す図。 本発明の第２の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 ２種類の蛍光薬剤が塗布された被写体の一例を示す図。 図４に例示した被写体において、第１の蛍光薬剤から発せられる蛍光強度が最も大きくなった場合を示す図。 図４に例示した被写体において、第２の蛍光薬剤から発せられる蛍光強度が最も大きくなった場合を示す図。 図５に示す場合において得られる蛍光像の一例を示す模式図。 図６に示す場合において得られる蛍光像の一例を示す模式図。 第１の蛍光薬剤から発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布の一例を示す図。 第２の蛍光薬剤から発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布の一例を示す図。 図３の内視鏡システムに適用可能な他の光源装置の一例を示す図。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
（第１の実施例）
　図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係るものである。
　内視鏡システム１は、図１に示すように、生体内に挿入可能であり、該生体内に存在する生体組織等の被写体の像を取得するとともに、取得した被写体の像を撮像信号として出力する内視鏡２と、内視鏡２の内部に挿通されたライトガイド６を介し、該被写体へ出射される光を内視鏡２に供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に応じた信号処理を行い、該信号処理を行った後の撮像信号を映像信号として出力するプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される映像信号に基づき、内視鏡２において取得された被写体の像を画像表示するモニタ５と、を有して構成されている。
　内視鏡２は、光源装置３から供給され、ライトガイド６により伝送された光を被写体へ出射する照明光学系２１と、被写体の像を結像する対物光学系２２と、対物光学系２２の結像位置に撮像面が配置されたＣＣＤ（電荷結合素子）２３と、ＣＣＤ２３の前段に配置された分光素子２３ａと、プロセッサ４の制御に基づいて分光素子２３ａを駆動させる分光素子駆動回路２５と、を有して構成されている。
　可変フィルタ部としての機能を備えた分光素子２３ａは、分光素子駆動回路２５からの駆動信号に応じて自身の透過波長帯域を変化させることにより、対物光学系２２を経て入射される戻り光のうち、該駆動信号に応じた波長帯域の光のみを選択的に透過させることが可能に構成されている。
　光源装置３は、ＬＥＤ光源部３１と、ＬＥＤ駆動回路３２と、ＬＥＤ光源部３１において発せられた光を集光してライトガイド６へ供給する集光光学系３３と、を有している。
　ＬＥＤ光源部３１は、相互に波長帯域（及び中心波長）の異なる光を発する複数のＬＥＤ３１ａをアレイ状に配置して構成されている。
　ＬＥＤ駆動回路３２は、ＬＥＤ光源部３１における複数のＬＥＤ３１ａのうち、プロセッサ４の制御に応じたＬＥＤ３１ａを選択して駆動させる。
　プロセッサ４は、図１に示すように、ＣＣＤ２３を駆動するＣＣＤドライバ４１と、ＣＣＤ２３から出力される撮像信号を増幅するアンプ４２と、アンプ４２から出力される撮像信号に対して相関２重サンプリング等の信号処理を施すプロセス回路４３と、プロセス回路４３から出力される撮像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４４と、を有している。
　また、プロセッサ４は、図１に示すように、ホワイトバランス回路４５と、フレームメモリ４６と、画像処理回路４７と、Ｄ／Ａコンバータ４８と、タイミングジェネレータ４９と、を有している。
　ホワイトバランス回路４５は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、Ａ／Ｄコンバータ４４からの画像信号に対してホワイトバランス処理を施し、該ホワイトバランス処理後の画像信号をフレームメモリ４６へ出力する。
　フレームメモリ４６は、ホワイトバランス回路４５から出力される画像信号を１フレーム分ずつ順次記憶する。
　画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、フレームメモリ４６に記憶された画像信号を読み込む。そして、画像処理回路４７は、読み込んだ画像信号に所定の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。
　Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。
　タイミングジェネレータ４９は、各部の動作タイミングを示すタイミング信号を生成した後、該タイミング信号を、ＣＣＤドライバ４１、アンプ４２、プロセス回路４３、Ａ／Ｄコンバータ４４、ホワイトバランス回路４５、画像処理回路４７、Ｄ／Ａコンバータ４８、及び、制御回路５３へ夫々出力する。
　さらに、プロセッサ４は、図１に示すように、キーボード等の入力装置を備えた入力インターフェース５０と、記憶回路５１と、演算処理回路５２と、制御回路５３と、を有している。
　記憶部としての機能を備えた記憶回路５１には、蛍光薬剤（蛍光プローブ）毎に関連付けられた所定のパラメータ、及び、ＬＥＤ光源部３１において発せられる光（励起光）の波長と強度との相関を示す関数が予め記憶されている。
　演算処理回路５２は、ＬＥＤ光源部３１において発せられる光（励起光）の波長と強度との相関を示す関数と、入力インターフェース５０において入力された蛍光薬剤の情報に対応するパラメータと、を記憶回路５１から読み込む。また、演算処理回路５２は、記憶回路５１から読み込んだ各値に基づく演算処理を行うことにより、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域を、入力インターフェース５０において入力された蛍光薬剤の組み合わせにおいて取得する。そして、演算処理回路５２は、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域の演算結果を制御回路５３へ出力する。
　制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された励起光の中心波長とに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａを順番に切り替えさせるための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された蛍光の検出波長帯域とに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域を順番に切り替えさせるための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。
　さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、光源装置３におけるＬＥＤ光源部３１の動作と、内視鏡２における分光素子２３ａの動作とが連動する。
　次に、内視鏡システム１の作用について述べる。
　まず、ユーザは、内視鏡システム１を使用する事前に、入力部としての機能を備えた入力インターフェース５０を操作することにより、蛍光観察に使用するｎ種類（ｎ≧２）の蛍光薬剤の情報（品名または物質名等）をそれぞれ入力する。
　一方、演算処理回路５２は、入力インターフェース５０においてｎ種類の蛍光薬剤の情報が入力されたことを検知すると、ＬＥＤ光源部３１において発せられる励起光の波長λExと強度との相関を示す関数Ｉ（λEx）を記憶回路５１から読み込む。
　また、演算処理回路５２は、入力インターフェース５０においてｎ種類の蛍光薬剤の情報が入力されたことを検知すると、該情報に対応するパラメータをそれぞれ読み込む。具体的には、演算処理回路５２は、励起光の波長λExに対する励起効率γ（λEx）、蛍光薬剤から発せられる蛍光の波長と強度との相関を示す関数Ｓ（λ）、蛍光薬剤から発せられる蛍光の長波長側の検出限界波長λMAX、及び、励起光の波長帯域と蛍光の検出波長帯域とが重複しないようにするためのマージン値Δを、入力インターフェース５０において入力された各蛍光薬剤の情報に対応するパラメータとして読み込む。
　ここで、励起光の波長λExにおいて一の蛍光薬剤から発せられる蛍光の強度Ｆ（λEx）の値と、演算処理回路５２により読み込まれた各値との間には、下記数式（１）の関係が成り立つ。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

　演算処理回路５２は、記憶回路５１から読み込んだ各値を上記数式（１）の右辺に代入した後、励起光の波長λExを順次変化させてゆくことにより、蛍光の強度Ｆ（λEx）が最大値となる励起光の波長λExを蛍光薬剤毎に取得する。そして、このような演算処理により、ｎ種類の蛍光薬剤それぞれに対応する励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnが取得される。
　すなわち、演算処理回路５２は、上記数式（１）を用いた演算処理を行うことにより、蛍光観察に使用される各蛍光薬剤をそれぞれ最適に励起可能な励起光の中心波長を取得する。
　また、ＩＤナンバーｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ－１、ｎ）が付与された蛍光薬剤において、波長λExiにおける励起光の強度をＩi（λExi）とし、波長λExiにおける励起効率をγi（λExi）とし、該ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光を検出する際の検出波長をλEm（＞λExi＋Δ）とした場合、該蛍光の検出強度Ｆi（λEm）の値は、下記数式（２）により求められる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

　さらに、ｎ種類の蛍光薬剤から発せられる全ての蛍光の検出強度（Ｆ1（λEm）＋Ｆ2（λEm）＋・・・＋Ｆn（λEm））のうち、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光の検出強度Ｆi（λEm）の占める割合に相当する寄与率Ｃiは、下記数式（３）により求められる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003

　演算処理回路５２は、前述の演算処理により取得された励起光の波長λExiと、上記数式（２）及び（３）とを用い、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤の寄与率Ｃiが所定値Ｐthを超える検出波長λEmを全て取得する。これにより、演算処理回路５２は、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光を検出する際に用いられる、複数の検出波長λEmからなる検出波長帯域λbiを取得する。
　すなわち、演算処理回路５２は、上記数式（２）及び（３）を用いた演算処理を行うことにより、蛍光観察に使用される各蛍光薬剤から発せられる蛍光をそれぞれ最適に検出可能な検出波長帯域を取得する。
　演算処理回路５２は、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤を励起させるための励起光の中心波長λExi、及び、該ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光の検出波長帯域λbiを、以上に述べた演算処理の演算結果として取得する。そして、演算処理回路５２は、励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnと、蛍光の検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnとを一対一に関連付けて制御回路５３へ出力する。
　制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された励起光の励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnとに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａをこの順番に応じて切り替えさせる（選択させる）ための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された蛍光の検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnとに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域をこの順番に応じて切り替えさせる（選択させる）ための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。
　さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、ＩＤナンバーｉが付与された蛍光薬剤において、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が中心波長λExiの励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが検出波長帯域λbiの光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。
　一方、ユーザは、内視鏡２の挿入部を被検者の体腔内に挿入してゆき、癌等の所望の被写体が存在する位置へ励起光が出射されるように内視鏡２の先端部を配置する。
　また、ユーザは、内視鏡２に挿通可能な形状及び寸法を具備する図示しない処置具等を用いつつ、入力インターフェース５０の操作により情報を入力したｎ種類の蛍光薬剤を癌等の所望の被写体へ散布または注入する。
　そして、中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnの励起光が前記所望の被写体へ順次出射される毎に、各励起光に応じたｎ種類の蛍光が前記所望の被写体から順次発せられる。
　前記所望の被写体から発せられた蛍光は、対物光学系２２及び分光素子２３ａを経た後、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像としてＣＣＤ２３の撮像面に順次結像する。
　その後、ＣＣＤ２３は、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像に応じた撮像信号を順次生成してプロセッサ４へ出力する。
　ＣＣＤ２３から出力された各撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号へ変換される。そして、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力された各画像信号は、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理された後、フレームメモリ４６に入力される。
　フレームメモリ４６には、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像にそれぞれ対応する画像信号が１フレーム分ずつ順次記憶される。
　画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像にそれぞれ対応する最新の各１フレーム分の画像信号をフレームメモリ４６から同時に読み込む。そして、画像処理回路４７は、フレームメモリ４６から読み込んだ各画像信号に対し、相互に異なる色を着色する等の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。
　Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される各画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。これにより、モニタ５には、蛍光観察に使用されるｎ種類の蛍光薬剤からそれぞれ発せられる蛍光の分布を個別に視認可能な画像が表示される。
　以上に述べたように、内視鏡システム１によれば、複数の蛍光薬剤を用いて蛍光観察を行う際に、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化することにより、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。すなわち、内視鏡システム１によれば、複数の蛍光薬剤に応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することができる。
　なお、本実施例の内視鏡システム１は、図１に示す光源装置３の代わりに、図２に示す光源装置３Ａを用いて構成されるものであっても良い。
　光源装置３Ａは、キセノンランプ等からなるランプ３４と、ランプ３４の光路上に配置された分光素子３５と、制御回路５３の制御に基づいて分光素子３５を駆動させる分光素子駆動回路３６と、分光素子３５を透過した光を集光してライトガイド６へ供給する集光光学系３７と、を有している。
　分光素子３５は、分光素子駆動回路３６からの駆動信号に応じて自身の透過波長帯域を変化させることにより、該駆動信号に応じた波長帯域の光のみを透過させることが可能な構成を具備している。
　すなわち、図２に示す光源装置３Ａを用いた場合の構成によれば、中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnの励起光をこの順番に応じて発生させるための制御を分光素子駆動回路３６に対して行うことにより、図１に示す光源装置３を用いた場合の構成と略同様の効果を得ることができる。
（第２の実施例）
　図３から図１１は、本発明の第２の実施例に係るものである。
　なお、以降の説明において、第１の実施例と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施例における内視鏡システムの構成は、第１の実施例と類似の構成を有している。そのため、本実施例においては、第１の実施例と異なる部分について主に説明を行うものとする。
　内視鏡システム１Ａは、図３に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４Ａと、モニタ５と、を有して構成されている。
　プロセッサ４Ａは、第１の実施例のプロセッサ４に対して画像解析回路５４を加えたものとして構成されている。
　画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力される画像信号の解析を行った後、解析結果を記憶回路５１に記憶させる。また、画像解析回路５４には、制御回路５３が行う制御内容に関する情報が随時入力される。
　次に、内視鏡システム１Ａの作用について述べる。なお、以降においては、２種類の蛍光薬剤を用いて観察を行う場合を例に挙げて説明を進めるものとする。
　まず、ユーザは、図４に示すように、実際の観察において組み合わせて使用される２種類の蛍光薬剤としての第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂを、無蛍光部材１０１の表面にそれぞれ一様に塗布する。このとき、ユーザは、第１の蛍光薬剤１０２ａと、第２の蛍光薬剤１０２ｂとが混合された混合領域を少なくとも１箇所設けるようにする。
　その後、ユーザは、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが塗布された無蛍光部材１０１と、照明光学系２１及び対物光学系２２とを向かい合わせて配置する。
　なお、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが塗布された無蛍光部材１０１は、内視鏡２の先端部を挿入可能なキャップの底面に配置されるものであっても良く、または、平板状に形成されるものであっても良い。
　そして、ユーザは、入力インターフェース５０の操作により、励起光の波長帯域、及び、蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化させるための指示を行う。
　演算処理回路５２は、前述の指示がなされたことを制御回路５３へ通知する。
　制御回路５３は、前述の指示がなされたことを演算処理回路５２を介して検知すると、ＬＥＤ光源部３１のＬＥＤ３１ａを順番に点灯させる制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行うとともに、点灯中のＬＥＤ３１ａから発せられる励起光の波長帯域を分光素子２３ａにおいて遮断させる制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。そして、制御回路５３は、前述の制御内容に関する情報（各制御を実施したタイミング等）を画像解析回路５４へ随時出力する。
　ＬＥＤ光源部３１のＬＥＤ３１ａが順番に点灯されると、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂに対して出射される励起光の波長帯域が順次シフトしてゆく。これにより、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度と、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度との関係が次第に変化してゆき、例えば、図５に示す場合において第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度が最も大きくなるとともに、図６に示す場合において第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度が最も大きくなる。
　一方、ＣＣＤ２３は、励起光の波長帯域がシフトする毎に第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂによる蛍光像を取得し、取得した蛍光像を撮像信号として順次出力する。
　ＣＣＤ２３から出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４により画像信号に変換された後、画像解析回路５４へ出力される。
　画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て入力される各画像信号に対して順次解析を行うことにより、例えば、図７及び図８に示すような蛍光像が取得されたことを検出する。
　ここで、図７に示す蛍光像は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度が最も大きくなる、図５に示す場合において得られたものである。そのため、画像解析回路５４は、制御回路５３の制御内容に関する情報に基づき、図７に示す蛍光像が得られた際の波長帯域λc1が、第１の蛍光薬剤１０２ａを励起させる励起光の波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　また、図８に示す蛍光像は、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度が最も大きくなる、図６に示す場合において得られたものである。そのため、画像解析回路５４は、制御回路５３の制御内容に関する情報に基づき、図８に示す蛍光像が得られた際の波長帯域λc2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂを励起させる励起光の波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　そして、画像解析回路５４は、第１の蛍光薬剤１０２ａを励起させる励起光の波長帯域λc1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂを励起させる励起光の波長帯域λc2と、を記憶回路５１に記憶させる。
　一方、演算処理回路５２は、画像解析回路５４による波長帯域λc1及びλc2の解析結果が記憶回路５１に記憶されたことを制御回路５３へ通知する。
　制御回路５３は、画像解析回路５４による波長帯域λc1及びλc2の解析結果が記憶回路５１に記憶されたことを演算処理回路５２を介して検知すると、波長帯域λc1及びλc2を含む白色光をＬＥＤ光源部３１から出射させる制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行うとともに、分光素子２３ａの透過波長帯域を次第にシフトさせる制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。そして、制御回路５３は、前述の制御内容に関する情報（各制御を実施したタイミング等）を画像解析回路５４へ随時出力する。
　波長帯域λc1及びλc2を含む白色光がＬＥＤ光源部３１から出射されると、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂから蛍光が同時に発せられる。このような状態において、分光素子２３ａの透過波長帯域が次第にシフトされることにより、該透過波長帯域を具備する被写体の像がＣＣＤ２３の撮像面に順次結像される。
　ＣＣＤ２３は、分光素子２３ａの透過波長帯域がシフトする毎に第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂによる蛍光像を取得し、取得した蛍光像を撮像信号として順次出力する。
　ＣＣＤ２３から出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４により画像信号に変換された後、画像解析回路５４へ出力される。
　画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て順次入力される各画像信号に対して解析を行うことにより、該各画像信号に対応した分光画像をそれぞれ取得する。
　その後、画像解析回路５４は、各分光画像において、第１の蛍光薬剤１０２ａのみが塗布された第１の領域の蛍光像の輝度値Ｂ1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂのみが塗布された第２の領域の蛍光像の輝度値Ｂ2と、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが混合された混合領域の蛍光像の輝度値Ｂmと、をそれぞれ検出する。
　次に、画像解析回路５４は、下記数式（４）を用いた演算を行うことにより、自身に入力される各画像信号における輝度比ＣＮ1を算出する。

ＣＮ1＝（Ｂm－Ｂ1）／（Ｂm＋Ｂ1）　・・・（４）

　画像解析回路５４は、輝度比ＣＮ1の算出結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、輝度比ＣＮ1が所定値Ｑth以下となるような分光画像が得られた際の透過波長帯域λd1が、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　続いて、画像解析回路５４は、下記数式（５）を用いた演算を行うことにより、自身に入力される各画像信号における輝度比ＣＮ2を算出する。

ＣＮ2＝（Ｂm－Ｂ2）／（Ｂm＋Ｂ2）　・・・（５）

　画像解析回路５４は、輝度比ＣＮ2の算出結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、輝度比ＣＮ2が所定値Ｒth以下となるような分光画像が得られた際の透過波長帯域λd2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　そして、画像解析回路５４は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための透過波長帯域λd1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための透過波長帯域λd2と、を記憶回路５１に記憶させる。
　その後、入力インターフェース５０の操作により、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂの２種類の蛍光薬剤を組み合わせて使用する旨が指示されると、演算処理回路５２は、励起光の波長帯域λc1及びλc2と、透過波長帯域λd1及びλd2と、を記憶回路５１から読み込んだ後、これらを一対一に関連付けて制御回路５３へ出力する。
　制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２から出力される励起光の波長帯域λc1及びλc2とに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａをこの順番に応じて切り替えさせるための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２から出力される透過波長帯域λd1及びλd2とに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域をこの順番に応じて切り替えさせるための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。
　さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、第１の蛍光薬剤１０２ａにおいて、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が波長帯域λc1の励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが透過波長帯域λd1の光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。また、前述の制御回路５３の制御によれば、第２の蛍光薬剤１０２ｂにおいて、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が波長帯域λc2の励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが透過波長帯域λd2の光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。
　一方、ユーザは、内視鏡２の挿入部を被検者の体腔内に挿入してゆき、癌等の所望の被写体が存在する位置へ励起光が出射されるように内視鏡２の先端部を配置する。
　また、ユーザは、内視鏡２に挿通可能な形状及び寸法を具備する図示しない処置具等を用いつつ、入力インターフェース５０の操作により情報を入力した第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂを癌等の所望の被写体へ散布または注入する。
　そして、波長帯域λc1及びλc2の励起光が前記所望の被写体へ順次出射される毎に、各励起光に応じた２種類の蛍光が前記所望の被写体から順次発せられる。
　前記所望の被写体から発せられた蛍光は、対物光学系２２及び分光素子２３ａを経た後、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像としてＣＣＤ２３の撮像面に順次結像する。
　その後、ＣＣＤ２３は、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像に応じた撮像信号を順次生成してプロセッサ４Ａへ出力する。
　ＣＣＤ２３から出力された各撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号へ変換される。そして、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力された各画像信号は、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理された後、フレームメモリ４６に入力される。
　フレームメモリ４６には、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像にそれぞれ対応する画像信号が１フレーム分ずつ順次記憶される。
　画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像にそれぞれ対応する最新の各１フレーム分の画像信号をフレームメモリ４６から同時に読み込む。そして、画像処理回路４７は、フレームメモリ４６から読み込んだ各画像信号に対し、相互に異なる色を着色する等の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。
　Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される各画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。これにより、モニタ５には、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂからそれぞれ発せられる蛍光の分布を個別に視認可能な画像が表示される。
　なお、本実施例によれば、上記数式（４）における輝度比ＣＮ1が所定値Ｑth以下となるような分光画像が得られた際の各透過波長帯域のうち、蛍光像の輝度値Ｂ1が最大値をとる一の波長帯域を透過波長帯域λd1として選択することにより、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出して得られる蛍光像において、コントラストと明るさとを両立させることができる。
　また、本実施例によれば、上記数式（５）における輝度比ＣＮ2が所定値Ｒth以下となるような分光画像が得られた際の各透過波長帯域のうち、蛍光像の輝度値Ｂ2が最大値をとる一の波長帯域を透過波長帯域λd2として選択することにより、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出して得られる蛍光像において、コントラストと明るさとを両立させることができる。
　一方、本実施例の画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て入力される各画像信号に対応した分光画像に基づいて分光素子２３ａの透過波長帯域を決定する際に、以下に述べるような処理を行うものであっても良い。
　画像解析回路５４は、輝度値と画素数との相関により示される輝度分布を、各分光画像毎に取得する。
　ここで、前述の輝度分布において、一の分光画像の輝度値を横軸に設定し、かつ、該輝度値に対応する画素数を縦軸に設定した場合を例に挙げつつ説明を進める。
　画像解析回路５４は、一の分光画像の輝度分布において、該輝度分布を輝度値（横軸に設定した値）により微分した微分値が正から負に変わる点を具備し、かつ、所定の輝度値の範囲に含まれる画素数が基準値以上となる部分を１つのピークとみなす。
　そして、画像解析回路５４は、各分光画像毎に得られた輝度分布に対し、前述の方法を用いてピークを特定してゆくことにより、例えば図９に示すような、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布を得る。
　図９の輝度分布は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光が多く検出されるとともに、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光、及び、これら２つの蛍光の混合光がほとんど検出されない場合に得られるものである。そのため、画像解析回路５４は、輝度分布の取得結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布が得られた際の透過波長帯域λe1が、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　また、画像解析回路５４は、各分光画像毎に得られた輝度分布に対し、前述の方法を用いてピークを特定してゆくことにより、例えば図１０に示すような、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布を得る。
　図１０の輝度分布は、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光が多く検出されるとともに、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光、及び、これら２つの蛍光の混合光がほとんど検出されない場合に得られるものである。そのため、画像解析回路５４は、輝度分布の取得結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布が得られた際の透過波長帯域λe2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。
　そして、透過波長帯域λd1をλe1に置換し、かつ、透過波長帯域λd2をλe2に置換することにより、本実施例において前述した一連の動作及び処理を略同様に適用することができる。
　以上に述べたように、内視鏡システム１Ａによれば、複数の蛍光薬剤を用いて蛍光観察を行う際に、励起光の波長帯域及び蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化することにより、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。すなわち、内視鏡システム１Ａによれば、複数の蛍光薬剤に応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することができる。
　また、内視鏡システム１Ａによれば、観察に使用する組み合わせの蛍光薬剤が実際に塗布された被写体の像を取得した後、該被写体の像の解析結果に応じて励起光の波長帯域及び蛍光の検出波長帯域の最適化が行われる。そのため、内視鏡システム１Ａによれば、詳細な蛍光特性が未知の蛍光薬剤を組み合わせて用いる場合においても、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長を最適化することができるとともに、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。
　なお、本実施例の内視鏡システム１Ａは、図３に示す光源装置３の代わりに、図１１に示す光源装置３Ｂを用いて構成されるものであっても良い。
　光源装置３Ｂは、白色光源３０１と、白色光源３０１から発せられた白色光を回折させる回折格子３０２と、回折格子３０２を経て分光された光を反射するデジタルマイクロミラーデバイス（以降、ＤＭＤと略記する）３０３と、制御回路５３の制御に基づいてＤＭＤ３０３を駆動させるＤＭＤ駆動回路３０４と、ＤＭＤ３０３により反射された光を平行光としてライトガイド６へ供給するコリメートレンズ３０５と、を有している。
　ＤＭＤ３０３は、格子状に配置された複数の微小ミラーを具備して形成されるとともに、ＤＭＤ駆動回路３０４の駆動制御に応じて各微小ミラー毎に配向を変化させることが可能な構成を有している。
　以上のような構成を具備する光源装置３Ｂによれば、例えば、ＤＭＤ３０３の微小ミラー１つ１つに対し、回折格子３０２において分光された光の波長を個別に割り当てて反射させるような駆動制御をＤＭＤ駆動回路３０４が行うことにより、白色光源３０１から発せられた白色光に含まれる各波長毎に分光された平行光をライトガイド６へ供給することができる。
　そして、前述の平行光が第１の蛍光薬剤１０２ａへ出射された際に得られる蛍光像においては、前述の波長帯域λc1の励起光により励起された部分の輝度値が最も高くなる。また、前述の平行光が第２の蛍光薬剤１０２ｂへ出射された際に得られる蛍光像においては、前述の波長帯域λc2の励起光により励起された部分の輝度値が最も高くなる。
　すなわち、以上のような構成を具備する光源装置３Ｂを用いた場合においては、前述の波長帯域λc1及びλc2を決定する際の蛍光像の取得回数を大幅に減らすことができる。
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
　本出願は、２００９年３月２４日に日本国に出願された特願２００９－７２１６７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、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (5)

  1. 　波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
    　前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
    　前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
    　前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、
    　前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
    　を有することを特徴とする蛍光観察装置。
  2. 　前記第１の蛍光体の蛍光特性及び前記第２の蛍光体の蛍光特性を含む複数の蛍光特性が予め記憶された記憶部をさらに有し、
    　前記演算処理部は、前記演算を行う事前に入力部において入力された情報に基づき、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、を前記記憶部から読み込むことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
  3. 　前記制御部は、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
  4. 　波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
    　前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
    　前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
    　前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、
    　前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
    　を有することを特徴とする蛍光観察装置。
  5. 　前記制御部は、前記解析部の解析結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察装置。
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