WO2012169270A1 - 内視鏡装置及び蛍光観察の光量制御方法 - Google Patents

内視鏡装置及び蛍光観察の光量制御方法 Download PDF

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俊二 武井
信行 道口
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • G02B2207/113—Fluorescence

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus that performs fluorescence observation and a light amount control method for fluorescence observation.
  • Endoscope apparatuses using endoscopes have come to be widely used in the medical field. Further, in a conventional endoscope light source device, a method of irradiating desired light through a band-pass filter to a white light source such as a xenon lamp or a halogen lamp is generally used. In recent years, inexpensive and high-power solid-state light emitting devices such as light emitting diodes (abbreviated as LEDs) and semiconductor lasers have been put into practical use, and light sources or lighting devices for endoscopes using a combination of a plurality of light emitting devices are used. Became.
  • LEDs light emitting diodes
  • semiconductor lasers light sources or lighting devices for endoscopes using a combination of a plurality of light emitting devices are used. Became.
  • the light amount can be controlled independently for each wavelength, but one image is acquired or generated under the illumination of a plurality of light emitting elements, or a plurality of images are superimposed.
  • the balance of the obtained image or the like changes unless the light quantity ratio of the plurality of light emitting elements is controlled to be constant.
  • the intensity control unit performs according to the luminance value of the observation image data based on the fluorescence image and the reflection image of the subject.
  • a configuration is disclosed in which the relative intensity of the illumination light component with respect to the excitation light component is controlled, and the balance with the reflected image with respect to the fluorescent image is adjusted.
  • the intensity level of the fluorescence is very small compared to the case of the reflected light. Therefore, the excitation light and the reference light for generating the reflected light are simply generated on the light source device side or the illumination light side.
  • the light amount ratio may be constant. Specifically, even when the light source that generates the excitation light is set to the maximum light emission amount (the upper limit value of the light emission amount), there may be a case where the required light amount ratio cannot be ensured.
  • a method of generating an image signal for one pixel by performing addition processing between a plurality of adjacent pixels from an image signal of one pixel in a fluorescent image as in pixel binning is effective.
  • the fluorescence image signal and the reflected light can be controlled.
  • the present invention has been made in view of the above points, and can be applied to the case where addition processing is performed between pixels. Even when a fluorescent image signal and a reflected light image signal are superimposed and displayed, the balance between both image signals is achieved.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope apparatus and a light amount control method for fluorescence observation that can be displayed without change.
  • An endoscope apparatus includes a light source including a light source for alternately irradiating excitation light for generating fluorescence with respect to a living tissue and reference light for generating reflected light.
  • An imaging unit for imaging the fluorescence when the biological tissue is irradiated with the excitation light, the reflected light reflected by the biological tissue by the reference light, and a signal captured by the imaging unit
  • a signal processing unit that generates an image signal, and a fluorescence addition process that performs addition processing between pixels from the signal of the imaging unit when the fluorescence is imaged or from the fluorescence image signal generated by the signal processing unit
  • An addition processing unit that generates a signal, and the addition processing signal of the fluorescence generated by the addition processing unit based on switching of the addition processing, and reflection of the reflected light generated by the signal processing unit as an image signal
  • a light amount control unit that controls a light amount of at least one of the excitation light and the reference light so that a light amount of the excitation light and the reference light maintain
  • a superposition processing unit that performs a process of superimposing the fluorescence addition processing signal and the reflected light signal in a maintained state, and outputs a superimposed image signal on which the addition processing signal and the reflected light signal are superimposed, to a display unit; Prepare.
  • the light amount control method for fluorescence observation includes an excitation light for causing the light source unit to generate fluorescence on the living tissue and a reference light for generating reflected light alternately to the living tissue.
  • Imaging with an imaging element having a predetermined number of pixels of an irradiation step of irradiating, the fluorescence when the living tissue is irradiated with the excitation light, and the reflected light reflected by the living tissue by the reference light An imaging step in which an image is captured; a signal processing step in which a signal processing unit generates an image signal from a signal imaged in the imaging step; and a signal in the imaging unit step when the fluorescence is imaged, or the signal processing
  • a light amount control step in which a light amount control unit controls the light amount of at least one of the excitation light and the reference light so that the light amounts of the excitation light and the reference light maintain a predetermined light amount ratio;
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing wavelength bands and the like emitted by white light LEDs and the like.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an addition processing unit provided in the imaging device for fluorescence observation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a composite image as a superimposed image is displayed on a monitor from a reflected light image and a fluorescence image.
  • FIG. 5 is a diagram showing a specific example of stored information stored in the light quantity storage unit.
  • FIG. 6A is a flowchart showing an example of a processing procedure of a fluorescence observation control method.
  • FIG. 6A is a flowchart showing an example of a processing procedure of a fluorescence observation control method.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating an operation in which the dimming circuit drives each LED of the light source device via the LED driving circuit based on the light amount ratio by the light amount ratio setting unit.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation of controlling the light amount of the LED when the pixel addition is turned from OFF to ON.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the LED light amount control operation when the number of binning pixels to be added is changed (switched).
  • FIG. 9A is a block diagram illustrating a configuration in which an upper limit value of an LED drive current is input to the dimming circuit as a threshold value.
  • FIG. 9B is an explanatory diagram of an operation in which the light control circuit adjusts the number of binning pixels to be automatically added according to the upper limit value of the excitation light and performs light amount control.
  • FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of an endoscope apparatus according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image processing circuit provided with an inter-image addition processing circuit for performing addition processing between images in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a motion detection circuit that detects motion between images and its peripheral circuits.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a state in which a motion amount is detected from images of two frames that are temporally different.
  • an endoscope apparatus 1 includes an electronic endoscope (hereinafter simply referred to as an endoscope) 2 having an imaging unit that is inserted into a body cavity and images tissue inside the body cavity.
  • a light source device 3 having a light source for supplying illumination light to the endoscope 2
  • a video processor 4 as signal processing means for generating an image signal by performing signal processing on an image pickup signal of an image pickup means of the endoscope 2
  • a monitor 5 is provided as a display device that displays an endoscopic image when the image signal is input.
  • the endoscope 2 has an elongated insertion portion 6 and an operation portion 7 provided on the rear end side, and a light provided on the incident end portion side of the light guide 8 extending from the operation portion 7.
  • the guide connector 9 is detachably connected to the light source device 3.
  • the light source device 3 includes a light source unit 10 including light sources that generate white light, excitation light, and reference light, respectively.
  • the light source unit 10 includes a white light diode (abbreviated as LED) 11a, an excitation light LED 11b, and a reference light LED 11c as light sources that generate white light, excitation light, and reference light, respectively.
  • LEDs 11a, 11b, and 11c emit light by the drive current supplied from the LED drive circuit 14.
  • White light from the white light LED 11a is reflected by the mirror 12a, and then passes through the first dichroic prism 12b as an optical element (selective optical element) that selectively reflects or transmits light according to the incident wavelength. Further, after being reflected by the second dichroic prism 12c as a selective optical element (wavelength band excluding the wavelength band of the reference light), it is condensed by the condenser lens 13 and is incident on the incident end of the light guide 8. .
  • Excitation light from the excitation light LED 11b is selectively reflected by the first dichroic prism 12b, further reflected by the second dichroic prism 12c, and then condensed by the condenser lens 13 to be incident on the incident end of the light guide 8.
  • the reference light from the reference light LED 11 c is selectively transmitted by the second dichroic prism 12 c, then condensed by the condenser lens 13 and incident on the incident end of the light guide 8.
  • the light source unit 10 may be defined as a configuration including the condenser lens 13 in addition to the above configuration.
  • the light guide 8 transmits the light incident on the incident end portion, and further passes through the illumination lens 15 attached to the illumination window from the light guide distal end surface disposed at the distal end portion 6a of the insertion portion 6 to the front observation target region. Irradiate light to the living tissue.
  • the operation unit 7 in the endoscope 2 is provided with a mode switch SW1 for switching or selecting an observation mode.
  • An operator as a user of the endoscope 2 operates the mode changeover switch SW1 to perform normal light observation mode (or normal observation) under normal light observation (or normal observation) under the irradiation of white light.
  • An observation mode) and a fluorescence observation mode for performing fluorescence observation under irradiation of excitation light.
  • the endoscope 2 detachably connected to the video processor 4 includes information such as the number of pixels of CCDs 19a and 19b (to be described later) mounted on the endoscope 2 together with ID information unique to the endoscope 2.
  • a scope ID memory 16 storing information defining recommended use conditions in fluorescence observation.
  • the scope ID memory 16 stores light quantity ratio information as information on the light quantity ratio (or intensity ratio) of excitation light and reference light recommended when performing fluorescence observation in the fluorescence observation mode using the endoscope 2. Is stored in the light quantity ratio information storage unit 16a.
  • the light source device 3 in the fluorescence observation mode, alternately supplies excitation light and reference light to the light guide 8, and excitation light and reference light are present in the living tissue of the observation target site. Illuminated alternately.
  • the light source device 3 generates the excitation light and the reference light in accordance with the light amount ratio information in a state where the light amounts of the excitation light and the reference light have a predetermined light amount ratio.
  • the video processor 4 performs a superimposition process for superimposing the fluorescence image signal and the image signal of the reflected light by the irradiation of the reference light so that the superimposed endoscopic image is displayed on the monitor 5.
  • FIG. 4 shows a reflected light image (see FIG. 4A) corresponding to the reflected light image signal in the case of the fluorescence observation mode, and a fluorescent image (see FIG. 4B) corresponding to the fluorescent image signal.
  • FIG. 4 shows a composite image (see FIG. 4C) as a superimposed image in which both images are aligned and superimposed.
  • FIG. 2 shows the wavelength bands of white light, excitation light, and reference light generated by the white light LED 11a, excitation light LED 11b, and reference light LED 11c by reference numerals 11a ′, 11b ′, and 11c ′, respectively.
  • FIG. 4 shows a reflected light image (see FIG. 4A) corresponding to the reflected light image signal in the case of the fluorescence observation mode, and a fluorescent image (see FIG. 4B) corresponding to the fluorescent image signal.
  • FIG. 4 shows a composite image (see FIG. 4C) as a superimposed image in which both images are aligned and superimposed.
  • the reference light corresponds to, for example, a red (R) wavelength band, and is acquired as an R image signal by the CCD 19 a when irradiated with the reference light.
  • the emission amounts of white light, excitation light, and reference light in FIG. 2 are characteristic examples when the LED drive circuit 14 is driven with the same LED drive current, for example.
  • an example of a fluorescent wavelength band which will be described later, is indicated by reference numeral 11d '.
  • the intensity of the fluorescence emitted or emitted from the drug administered to the living tissue is a very small value compared to the intensity of the excitation light or the like.
  • the LED drive circuit 14 causes the excitation light LED 11b and the reference light LED 11c to emit light while maintaining a predetermined light amount ratio between the excitation light and the reference light.
  • a pumping light LED 11b and reference light LED 11c are provided with a light quantity storage unit 17 for storing information such as LED driving current (see FIGS. 5A and 5B described later).
  • the living tissue is irradiated with white light.
  • the LED drive circuit 14 drives the white light LED 11a and the reference light LED 11c simultaneously.
  • the dimming circuit 32 performs dimming control so that the light amounts of the white light LED 11 a and the reference light LED 11 c are kept constant via the LED driving circuit 14.
  • the white light LED 11a and the reference light LED 11c are, for example, those having the same characteristics of the LED drive current and the amount of light emission, so that in the normal observation mode, the visible wavelength is almost equal to the LED drive current.
  • the living tissue can be irradiated with white light that is balanced so that the emission intensity is flat over the entire region.
  • the distal end portion 6a of the insertion portion 6 is provided with a normal observation window (normal imaging window) and a fluorescence observation window (fluorescence imaging window) adjacent to the illumination window.
  • An objective lens 18a is disposed in the normal observation window, and a charge coupled device (abbreviated as CCD) 19a that forms imaging means (imaging unit) for normal observation is disposed at the image formation position.
  • CCD charge coupled device
  • a color filter that separates, for example, red (R), green (G), and blue (B) in each pixel unit is provided on the imaging surface of the CCD 19a.
  • An objective lens 18b is disposed in the fluorescence observation window, and a CCD 19b that forms imaging means for fluorescence observation is disposed at the imaging position.
  • An excitation light cut filter 20 that cuts the excitation light is disposed between the objective lens 18b and the CCD 19b.
  • the excitation light cut filter 20 is set to a characteristic 11e (right transmission characteristic) for cutting the excitation light indicated by a dotted line in FIG. 2, and has a characteristic of transmitting a fluorescence wavelength band longer than the excitation light.
  • the number of vertical ⁇ horizontal pixels of the CCDs 19a and 19b may be the same or different.
  • the objective optical systems 18a and 18b may have uniform characteristics or may be set to different characteristics.
  • the output signals of the CCDs 19 a and 19 b are input to the image signal processing unit 22 in the video processor 4.
  • the CCD 19b includes a pixel binning unit 23b that forms countable processing means for generating a fluorescence addition processing signal obtained by performing addition processing between pixels as shown in FIG.
  • the CCD 19a is a normal CCD (having no pixel binning portion).
  • the CCD 19b includes a photoelectric conversion unit (or light receiving unit) 23a having a predetermined number of pixels (having a photoelectric conversion function) regularly arranged at a predetermined pitch in the horizontal and vertical directions, and a photoelectric conversion unit 23a.
  • a pixel binning unit 23b having a function of processing and outputting a pixel binning image signal that becomes an addition processing signal as an image signal for one pixel.
  • a pixel binning image signal (abbreviated as binning image signal) is output as an addition processing signal obtained by adding pixel signals of 3 ⁇ 3 and 4 ⁇ 4 pixels.
  • the binning control signal (n) indicates that the number of pixels n (4, 9, 16,%) To be added (abbreviated as the number of added pixels or the number of binning pixels) n is designated. .
  • the output signals of the CCDs 19a and 19b are amplified by the amplifiers 25a and 25b constituting the image signal processing unit 22 in the video processor 4, and then input to the correlated double sampling circuits (CDS circuits) 26a and 26b, respectively. Is extracted.
  • Timing signals are input to the CCD drive circuit 21 and the CDS circuits 26a and 26b from a timing generator 27 that generates timing signals for performing various timing controls.
  • the CCD drive circuit 21 and the CDS circuits 26a and 26b perform sampling for extracting the CCD drive signal and the signal component in synchronization with the timing signal.
  • the output signals of the CDS circuits 26a and 26b are input to the A / D conversion circuits 28a and 28b and also input to the dimming circuit 29 as the light amount control means.
  • the dimming circuit 29 adjusts based on the input signal. Light control (light quantity control) is performed.
  • the control circuit 31 that controls to perform illumination and image signal processing corresponding to the observation mode selected by switching the mode changeover switch SW 1, and the pixel binning from the scope ID memory 16.
  • a function for setting ON / OFF of pixel binning and a pixel binning setting unit (abbreviated as binning setting unit) 32 for setting the number of binning pixels n when pixel binning is ON are provided.
  • the video processor 4 is provided with a light amount ratio setting unit 33 for setting the light amount ratio between the excitation light and the reference light in the fluorescence observation mode.
  • Information on the light quantity ratio is input from the scope ID memory 16 to the light quantity ratio setting unit 33, and the light quantity ratio setting unit 33 can automatically set the light quantity ratio based on the information on the light quantity ratio and input from the input unit 34. It can also be set manually according to the light intensity ratio. Information on the light quantity ratio set by the light quantity ratio setting unit 33 is sent to the light control circuit 29.
  • the light amount ratio setting unit 33 is connected to the binning setting unit 32 and can set (specify) the number of binning pixels n by the binning setting unit 32.
  • the present embodiment has a mode in which the light control is performed by automatically adjusting the number of binning pixels n by the dimming circuit 29 as will be described later.
  • the control circuit 31 refers to the information in the scope ID memory 16 and performs control corresponding to the CCDs 19 a and 19 b of the endoscope 2 connected to the video processor 4.
  • the control circuit 31 controls operations of the timing generator 27, the CCD drive circuit 21, and the light control circuit 29 according to the observation mode.
  • the control circuit 31 permits the binning setting unit 32 to set the pixel binning operation only when the mode is switched to the fluorescence observation mode.
  • the binning setting unit 31 outputs information on the number of binning pixels n to the dimming circuit 29 when performing pixel binning under the control of the dimming circuit 29.
  • the light control circuit 29 performs light amount control with reference to information on ON / OFF of pixel binning, the number n of binning pixels, and the like.
  • the dimming circuit 29 refers to the information on the light quantity ratio, reads the values of the LED drive currents that drive the excitation light LED 11b and the reference light LED 11c corresponding to the light quantity ratio from the light quantity storage unit 17, and reads the LED drive that has been read out.
  • the light amounts of the excitation light LED 11b and the reference light LED 11c are controlled via the LED drive circuit 14 according to the current value.
  • the dimming circuit 29 uses the output signals of the CDS circuits 26a and 26b as input signals, integrates the input signals for a period of several frames, for example, and divides the integrated value by the number of frames.
  • the average brightness (or the average brightness value in the image) is calculated, and the amount of deviation between the calculated average brightness and the target (brightness target value, that is, the dimming target value) by dimming is calculated.
  • output to the LED drive circuit 14 as a dimming signal.
  • the dimming circuit 29 is a positive shift that further increases the light emission amount from the state in which the current LED driving circuit 14 is driven.
  • the amount of the dimming signal is output to the LED driving circuit 14, and the LED driving circuit 14 further increases the value of the current driving current according to the dimming signal.
  • the dimming circuit 29 causes the negative shift amount to decrease the light emission amount from the state in which the current LED driving circuit 14 is driven.
  • the dimming signal is output to the LED drive circuit 14, and the LED drive circuit 14 decreases the current drive current value in accordance with the dimming signal.
  • the dimming circuit 29 may set the value to the LED driving current of the reference light.
  • the dimming circuit 29 performs dimming control with reference to the information on the light amount ratio by the light amount ratio setting unit 33.
  • the dimming target value in the dimming circuit 29 is normally set as a default value, but the dimming target value setting unit (abbreviated as target value setting unit) 35 connected to the dimming circuit 29 performs the dimming.
  • the light target value can be variably set.
  • the A / D conversion circuits 28a and 28b in FIG. 1 convert an analog image signal into a digital image signal and output it to the color balance circuits 36a and 36b.
  • the color balance circuit 36a includes a color separation circuit that generates color-separated R, G, and B image signals according to the arrangement of the color separation filters.
  • the color balance circuit 36a can display an endoscope image of a white subject when an image of a white subject based on the color-separated R, G, B image signals is captured. In this way, the color balance adjustment circuit adjusts the gains of the R, G, and B amplifiers (three amplifiers) so that the intensity ratio of the R, G, and B image signals is 1: 1: 1.
  • an image signal corresponding to the reflected light signal of the reference light in the color balance adjustment circuit of the color balance circuit 36a when a subject that is a reference (in a state of emitting fluorescence) is imaged is input.
  • the color balance is adjusted so that the gain of the R amplifier and the gain of one amplifier that constitutes the color balance circuit 36b and to which the fluorescent image signal is input have a predetermined intensity ratio.
  • R, G, and B image signals output from the color balance circuit 36a are stored in the memories 38a, 38b, and 38c via the selector 37 (simultaneous), respectively.
  • the R, G, B image signals simultaneously read from the memories 38a, 38b, 38c are subjected to image processing such as ⁇ correction in the image processing circuit 39, and then the D / A conversion circuit 40a. , 40b, 40c are converted into analog image signals.
  • the R, G, and B image signals output from the D / A conversion circuits 40a, 40b, and 40c are output to the R, G, and B channels of the monitor 5, and a normal endoscopic image is displayed on the display screen of the monitor 5. Is displayed in color.
  • an image signal of reflected light (reference light) and a fluorescence image signal are output from the color balance circuits 36a and 36b in units of frames, and are sent to the synchronization memories 38a and 38b via the selector 37. And stored respectively.
  • the reflected light (reference light) image signal and the fluorescence image signal simultaneously read from the synchronization memories 38 a and 38 b are input to the image processing circuit 39.
  • the image processing circuit 39 includes, for example, a superimposition processing unit 39a that forms superimposition processing means for performing image processing for superimposing a fluorescent image signal on a reflected light image signal.
  • the number of pixels of the CCD 19b with respect to the number of pixels of the CCD 19a is set to a fixed ratio.
  • the number of pixels of the CCD 19b with respect to the number of pixels of the CCD 19a may be set to about 1 / 2-1 / 4, for example, so that one color pixel of the CCD 19a corresponds to one pixel of the monochrome CCD 19b.
  • pixel binning is OFF, one pixel of the fluorescence image is aligned and superimposed on one color pixel (for example, four pixels) of the reflected light image in a state of being away from the living tissue to some extent.
  • one color pixel is changed to n pixels according to the number of binning pixels n and superimposed.
  • the reflected light image signal output from the image processing circuit 39 is output to, for example, the R channel of the monitor 5, and the fluorescence image signal generated by the superimposition processing unit 39a is output to, for example, the G channel of the monitor 5,
  • a composite image in which fluorescence and reflected light are superimposed and combined is displayed in pseudo color.
  • a display example of the composite image is as shown in FIG. 1 includes A / D conversion circuits 28a and 28b, color balance circuits 36a and 36b, a selector 37, a synchronization memory 38a-38c, an image processing circuit 39, a D / A conversion circuit 40a-40c, and the like.
  • a timing signal is supplied to and operated in synchronization with the timing signal.
  • the timing signal is also supplied to the LED driving circuit 14, and the LED driving circuit 14 causes the white light LED 11a, the excitation light LED 11b, and the reference light LED 11c to be driven to emit LED driving current in synchronization with the timing signal.
  • FIG. 5A and 5B show tables of specific examples when the reference light LED 11c and the excitation light LED 11b stored in the light amount storage unit 17 are driven.
  • the light amount (illumination light amount) generated by the excitation light LED 11b. ) Is stored.
  • the dimming circuit also increases the LED drive current value of the excitation light LED 11b corresponding to the deviation from the current LED drive current value of FIG.
  • the dimming circuit 29 performs dimming control so that the brightness of the composite image displayed on the monitor 5 becomes a dimming target value while maintaining a predetermined light amount ratio.
  • the addition example is described in the configuration example in which the CCD 19b includes the addition processing means.
  • the fluorescence of the fluorescence image signal that is added between the pixels from the fluorescence image signal outside the CCD 19b, for example, in the image signal processing unit 22 is described. You may make it provide the addition process means which produces
  • the light amount control unit controls the light amount of the excitation light and the reference light so as to maintain a predetermined light amount ratio
  • the excitation light and the reference light are limited to the case where the light amounts of both the excitation light and the reference light are controlled. You may make it control the light quantity of at least one (or one) of these.
  • the endoscope apparatus 1 of the present embodiment having such a configuration is used as a light source for alternately irradiating excitation light for generating fluorescence with respect to a living tissue and reference light for generating reflected light.
  • a light source device 3 as a light source means (or a light source unit) including the excitation light LED 11b and the reference light LED 11c, the fluorescence when the biological tissue is irradiated with the excitation light, and the biological tissue due to the reference light.
  • Imaging means (or an imaging unit) including a CCD 19a and a CCD 19b as an imaging device having a predetermined number of pixels for imaging the reflected light reflected by the.
  • the endoscope apparatus 1 includes an image signal processing unit 22 as a signal processing unit (or a signal processing unit) that generates an image signal from a signal imaged by the imaging unit, and the imaging unit when imaging the fluorescence. And a pixel binning unit 23b as an addition processing means (or addition processing unit) that generates a fluorescence addition processing signal obtained by performing addition processing between pixels. Further, the endoscope apparatus 1 uses the fluorescence addition processing signal generated by the addition processing means based on the switching of the addition processing, and the reflected light image signal generated by the signal processing means.
  • a light amount control means (or a light amount control unit) that controls the light amount of at least one of the excitation light and the reference light so that the light amounts of the excitation light and the reference light maintain a predetermined light amount ratio from the reflected light signal.
  • a dimming circuit 29 as a display unit, and a process of superimposing the fluorescence addition processing signal and the reflected light signal while maintaining the predetermined light amount ratio, and displaying a superimposed superimposed image signal (or composite image signal)
  • a superimposition processing unit 39a as superimposition processing means for outputting to (or a display unit).
  • the fluorescence observation control method is used for causing the light source device 3 as the light source unit to generate excitation light and reflected light for generating fluorescence with respect to a living tissue.
  • Irradiation step S31 for alternately irradiating the living tissue with reference light, the fluorescence when the living tissue is irradiated with the excitation light, and reflected light reflected by the living tissue by the reference light are predetermined.
  • An image pickup step S32 picked up by an image pickup unit having CCDs 19a and 19b as image pickup elements having the number of pixels and an image signal processing unit 22 as a signal processing unit generate an image signal from the signal picked up by the image pickup step S32.
  • a pixel binning unit 23b as an addition processing unit generates, from the light image signal, a fluorescence addition processing signal obtained by performing addition processing between a plurality of adjacent pixels, and a pixel to be added in the addition processing step S34. Based on the change in the number, the excitation light and the reference from the fluorescence addition processing signal generated in the addition processing step S34 and the reflected light signal as the image signal of the reflected light generated in the signal processing step.
  • a light amount control step S35 in which the light control circuit 29 as a light amount control unit controls the light amount of at least one of the excitation light and the reference light so that the light amount maintains a predetermined light amount ratio, and a superimposition processing unit 39a. Performs a process of superimposing the fluorescence addition processing signal and the reflected light signal while maintaining the predetermined light amount ratio, and A superimposition processing step S36 for outputting a superimposed image signal on which a processing signal and the reflected light signal are superimposed to a display unit, and the light amount control step S35, when the number of pixels to be added is changed, The light quantity of the excitation light is controlled based on the information on the number of pixels immediately after the change in the number of pixels.
  • the endoscope 2 When the endoscope 2 performs inspection and observation on a biological tissue to be diagnosed in a body cavity, a medicine that generates fluorescence is administered to the biological tissue in advance. Then, the endoscope 2 is connected to the light source device 3 and the video processor 4 as shown in FIG. In the case of normal observation, white light is irradiated on the living tissue by causing the white light LED 11a and the excitation light LED 11b to emit light simultaneously.
  • a signal picked up by the CCD 19a is amplified by a CD amplifier 25a, a signal component is extracted by a CSD circuit 26a, and further converted into a digital image signal by an A / D conversion circuit 28a. Further, R, G, B image signals are stored in the synchronization memories 38a-38c via the color balance circuit 36a and the selector 37.
  • the R, G, B image signals are read out to the synchronization memories 38a-38c, passed through the image processing circuit 39, and further converted into analog R, G, B image signals by the D / A conversion circuits 40a-40c.
  • a color endoscope image is displayed on the monitor 5.
  • the dimming circuit 29 to which the output signal of the CDS circuit 26a is input generates a dimming signal, and the generated dimming signal is sent to the white light LED 11a and the excitation light LED 11b via the LED driving circuit 14.
  • the LED drive current is adjusted, and dimming control (light amount control) is performed so that the endoscopic image displayed on the monitor 5 maintains the dimming target value.
  • the light quantity ratio setting unit 33 receives the excitation light and the direct light quantity ratio manually input from the input unit 34 (S 1) or the light quantity ratio input (S 2) read from the scope ID memory 16. Sets the light quantity ratio with reference light.
  • FIG. 6B shows a setting example (S3) when the light amount ratio between the excitation light and the reference light is 5: 1.
  • Information on the light amount ratio is input to the dimming circuit 29, and the dimming circuit 29 sets the LED drive current of the reference light based on the dimming target value (S4).
  • the LED drive circuit 14 sets the LED drive current of the reference light based on the dimming target value (S5).
  • the light control circuit 29 reads the LED drive current of the excitation light having the light quantity ratio from the light quantity storage unit 17 and controls the drive current of the LED drive circuit 14 (S6).
  • the LED drive circuit 14 sets the LED drive current of the reference light LED 11c and also sets the LED drive current of the excitation light LED 11b (S7). Then, the LED drive circuit 14 causes the reference light LED 11c and the excitation light LED 11b to emit light alternately with the LED drive current of the reference light and the LED drive current of the excitation light (S8).
  • the light control circuit 29 calculates the brightness of the image from the output signals of the CDS circuits 26a and 26b, and controls the drive current of the LED drive circuit 14 according to the amount of deviation from the light control target value. Thus, dimming control is performed so that an endoscopic image having the brightness of the dimming target value is obtained (S9).
  • step S11 in FIG. 7 the dimming circuit 29 performs light amount control of the reference light LED 11c and the excitation light LED 11b in a pixel addition (pixel binning) OFF state.
  • step S ⁇ b> 12 the dimming circuit 29 monitors the ON / OFF operation of pixel binning by the binning setting unit 32.
  • the surgeon turns on the pixel binning by the binning setting unit 32. Alternatively, leave pixel binning off if you do not want to turn it on.
  • the dimming circuit 29 determines whether or not pixel binning is ON in step S13. When the determination result in step S13 is pixel binning OFF, the dimming circuit 29 maintains the current LED drive current as shown in step S14. In the next step S ⁇ b> 15, the dimming circuit 29 generates a dimming signal based on the acquired fluorescence image (superimposed composite image). As shown in the next step S16, the dimming circuit 29 performs light quantity control of each LED (excitation light LED 11b and reference light LED 11c) via the LED driving circuit 14 based on the generated dimming signal. After the process of step S16, the process returns to the process of step S12.
  • step S17 the dimming circuit 29 reduces the LED drive current of the current excitation light (before pixel binning switching) to 1 / Switch so as to reduce to n times.
  • the sensitivity of the CCD 19b is improved in a stepped manner by the number n of binning pixels by pixel binning, so that the intensity of fluorescence before switching is suppressed from abruptly changing in a stepped manner.
  • the dimming circuit 29 generates a dimming signal based on the brightness of the fluorescent image (composited image obtained by superimposition) acquired after the switching in the previous step S ⁇ b> 17.
  • the dimming circuit 29 performs light quantity control of each LED via the LED drive circuit 14 based on the generated dimming signal.
  • the sensitivity of the CCD 19b can be improved by the number n of binning pixels, and diagnosis is performed by a fluorescent image (composite image of superimposition processing) that is easy for a surgeon to diagnose. Can do.
  • the sensitivity of the CCD 19b increases in a stepped manner, but the LED drive that drives the excitation light LED 11b immediately after switching (from the frame before switching to the frame after switching). By reducing the current to 1 / n times, it is possible to effectively prevent the brightness of the fluorescent image portion from changing stepwise before and after switching.
  • the present invention can also be applied to the case where addition processing is performed between pixels, and the balance between both images changes even when the fluorescence image signal and the reflected light image signal are superimposed and displayed.
  • the endoscope apparatus 1 that can be displayed without any problem can be realized. In particular, it has the effect of being able to display without changing the color balance in the case of a composite image in which both images are superimposed and displayed in pseudo color.
  • the fluorescence observation mode when the pixel binning is turned on and the light amount control is performed as in steps S17 to S19 in FIG. 7, the number n of binning pixels may be switched (changed).
  • FIG. 8 shows the operation when the number of binning pixels n is switched. After step S19 in FIG.
  • the dimming circuit 29 monitors whether or not the binning pixel number n has been changed by switching by the binning setting unit 32, and as shown in step S21, the binning pixel number n is m (n ⁇ n). It is determined whether or not it has been changed (switched) to m).
  • step S18 the process returns to step S18 and the same operation is performed.
  • the dimming circuit 29 outputs a dimming signal based on the fluorescence image (composited image obtained by the superimposition process) obtained after the change (switching) in step S23 as in steps S18 and S19 of FIG. Generate.
  • the dimming circuit 29 controls the light quantity of each LED based on the dimming signal.
  • an automatic pixel binning adjustment mode for automatically switching the number of binning pixels in the case of pixel binning ON / OFF and pixel binning ON by the binning setting unit 32 may be provided.
  • the upper limit value of the LED drive current corresponding to the maximum light emission amount (the upper limit value of the amount of excitation light) allowed by the excitation light LED 11b is set as the threshold value, and the threshold value setting is performed.
  • the threshold value is input from the unit 51 to the dimming circuit 29.
  • the light control circuit 29 refers to this threshold value and performs light amount control in a range where the LED drive current of the excitation light LED 11b does not exceed this value.
  • FIG. 9B shows the operation when the auto pixel binning adjustment mode is set.
  • the vertical axis represents the amount of excitation light emitted
  • the horizontal axis represents the temporal change in the amount of excitation light modulated by the dimming control from the pixel binning OFF state. Since the upper limit value of the excitation light is set as the threshold value as described above, the light amount of the excitation light is controlled so as not to exceed the upper limit value. Initially, the light amount control is performed in a state where the pixel binning is OFF, and the light amount control is performed by the light control circuit 29.
  • the dimming circuit 29 turns the pixel binning from OFF to ON, and at that time, the binning pixel number is the smallest, that is, 2 ⁇ 2 pixel binning and the light amount of the excitation light. Is switched to 1/4 times.
  • the dimming circuit 29 performs light amount control, and even in this light amount control, when the light amount of the excitation light reaches the upper limit value, the dimming circuit 29 performs 3 ⁇ 3 pixel binning of the second binning pixel number. And the amount of excitation light is switched to 4/9 times.
  • the sensitivity is improved by switching the number of binning pixels stepwise.
  • the amount of excitation light is reduced by the number of binning pixels so that only the fluorescent image portion does not suddenly become bright. In FIG. 9B, the case where the fluorescent image becomes temporally dark has been described.
  • FIG. 10 shows an endoscope apparatus 1B according to a modification of the first embodiment.
  • the endoscope apparatus 1B has a configuration in which the light amount measuring unit 55 is provided without using the light amount storage unit 17 in the endoscope apparatus 1 of FIG.
  • the light amount measuring unit 55 uses the light amount of the excitation light LED 11b from the light transmitted by the fiber 56 that receives a part of the light supplied from the condenser lens 13 to the incident end surface of the light guide 8, and the reference light LED 11c. Measure the amount of reference light.
  • the amount of excitation light measured by the light amount measurement unit 55 and the amount of reference light from the reference light LED 11 c are input to the dimming circuit 29.
  • the light control circuit 29 refers to the light amounts of the excitation light and the reference light measured by the light amount measurement unit 51 and controls the light amounts of the excitation light and the reference light via the LED drive circuit 14 based on the light control signal.
  • a mirror that reflects at a rate sufficiently smaller than the transmitted light amount is disposed between the condenser lens 13 and the incident end face of the light guide 8, and the reflected light is detected by a light amount detection sensor.
  • the light quantity measuring unit 55 may measure the light quantity of the excitation light by the excitation light LED 11b and the light quantity of the reference light by the reference light LED 11c from the signal detected by the light quantity detection sensor.
  • Other configurations are the same as those in FIG.
  • the dimming circuit 29 controls the light amounts of the excitation light and the reference light with reference to the light amount of the excitation light measured by the light amount measurement unit 55 and the light amount of the reference light from the reference light LED 11c.
  • the operation of this modification is similar to that of the first embodiment.
  • the operation shown in FIG. 6B in the first embodiment is that the content of S6 is “excitation light so that the amount of excitation light measured by the light amount measurement unit 55 is 5: 1.
  • the LED driving current of the LED 11b is changed to “set”.
  • the content of step S ⁇ b> 17 is changed to “switching the light amount of the current excitation light (before switching the pixel binning to 1 / n times by the number n of binning pixels)”.
  • This modification has the same effects as those of the first embodiment.
  • an image processing circuit 39 is provided with an inter-image addition circuit 39b that adds only the fluorescent image component and images of about 2-4 frames adjacent in time series. It is.
  • FIG. 11 shows the image processing circuit 39 in this embodiment. As shown in FIG. 11, the fluorescence image signal is input to the inter-image addition processing circuit 39b, and the inter-image addition processing circuit 39b superimposes the inter-image addition processing signal obtained by adding the images of a plurality of temporally adjacent frames. The data is output to the processing unit 39a.
  • the superimposition processing circuit 61 of the superimposition processing unit 39a also receives an image signal of reflected light, and the superimposition processing circuit 61 performs a composite image as a superimposed image signal obtained by superimposing the inter-image addition processing signal and the image signal of reflected light.
  • Image signals (also referred to as composite image signals) are generated.
  • the image component of the reflected light that forms the image signal of the composite image is stored in the first frame memory 62a, and the other inter-image addition processing signal is stored in the second frame memory 62b.
  • the image signals in the frame memories 62a and 62b are output to the D / A conversion circuits 40a and 40b, converted into analog image signals, respectively, and output to, for example, the R and G channels of the monitor 5, and the monitor 5 displays pseudo color. Is done.
  • the number of images of a plurality of frames (abbreviated as the number of inter-image addition) P when adding from the input unit 34 can be input to the inter-image addition processing circuit 39b. Then, the inter-image addition processing is performed with the input inter-image addition number P.
  • the input unit 34 includes a setting unit 34 a that sets the inter-image addition number P.
  • the luminance level of the image signal of the fluorescence image in the image signal of the composite image output to the monitor 5 side through the superimposition processing unit 39a by the inter-image addition processing circuit 39b is when the operation of the inter-image addition processing circuit 39b is turned off. Of P times.
  • the input unit 34 Since the luminance level of the image signal of the fluorescent image input from the CDS circuit 26b to the dimming circuit 29 does not reflect this state, the input unit 34 also adds the inter-image addition number to the dimming circuit 29 to reflect this state. P is output, and control is performed to generate a dimming signal by multiplying the signal level input from the CDS circuit 28b to the dimming circuit 29 by P.
  • the dimming circuit 29 switches (changes) the light amount of the reference light or the LED drive current to 1 / P times after switching from before switching to when the inter-image addition processing is switched from OFF to ON. In this way, when performing inter-image addition as in the case of performing inter-pixel addition, the dimming circuit 29 is arranged so that only the fluorescence image component increases suddenly and the color balance of the composite image does not change. , Control the amount of light By performing inter-image addition in addition to inter-pixel addition, even when the brightness of the fluorescent image is insufficient, the shortage can be eliminated or reduced. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
  • the image processing circuit 39 shown in FIG. 11 shows a configuration in the fluorescence observation mode, and in the normal observation mode, has the same configuration as that of the first embodiment.
  • this embodiment has a function of performing an inter-image addition process in addition to a function of performing an addition process between pixels by pixel binning as in the first embodiment. Therefore, the present embodiment can provide a fluorescent image that has the effects of the first embodiment and can be easily diagnosed in the fluorescence observation mode by the inter-image addition processing. For example, if the number of binning pixels n for pixel binning is too large, the resolution of the fluorescent image portion deteriorates. For example, the operator sets an upper limit value of the number of binning pixels n, and the excitation light even when the upper limit value is set. When the amount of light is insufficient, the inter-image addition number P in the inter-image addition process is increased. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the resolution of the fluorescent image portion and to secure the required amount of excitation light.
  • FIG. 12 you may make it provide the motion detection circuit 71 which detects the amount of temporal motion from the image signal of reflected light etc. which forms the synthesized image which carried out the superimposition process. Based on the motion amount detection signal from the motion detection circuit 71, control for suppressing the range of the inter-image addition number P and / or the binning pixel number n may be performed.
  • FIG. 13 shows how the motion detection circuit 71 detects the amount of motion from the two images Ia and Ib.
  • an image signal of reflected light output from the synchronization memory 38 a and an image signal delayed by one to several frames through the delay circuit 72 are input to the motion detection circuit 71. As shown in FIG.
  • the motion detection circuit 7 includes a feature portion such as a contour or a reference portion Ca extracted from an appropriate range Ra set in the former image Ia, and a feature in the range Pb in the latter image Ib.
  • the motion detection circuit 71 calculates an evaluation pixel number E that evaluates how many pixels the calculated motion amount M is between frames in the CCD 19b that captures fluorescence, and the dimming circuit 29 And the binning setting unit 32 and the inter-image addition processing circuit 39b. For this reason, the motion detection circuit 71 includes an evaluation pixel number calculation unit 71a that calculates an evaluation pixel number E that evaluates how many pixels the motion amount M corresponds to per frame. Further, the motion detection circuit 71 controls the upper limit value of the inter-image addition number by the inter-image addition processing circuit 39b by the evaluation pixel number E, and the upper limit of the binning pixel number n by the binning setting unit 32.
  • a second control circuit 71c that controls the value to be suppressed. For example, when the value of the evaluation pixel number E is small, that is, when the motion amount M is small, the motion detection circuit 71 performs control so that the upper limit value of the inter-image addition number by the inter-image addition processing circuit 39b is set large. In addition, the binning setting unit 32 is controlled to suppress the upper limit value of the binning pixel number n.
  • the light control circuit 29 performs light quantity control in such a control state.
  • the motion detection circuit 71 suppresses the upper limit value of the inter-image addition number by the inter-image addition processing circuit 39b so as to reduce the binning.
  • the setting unit 32 is controlled so that the binning pixel number n can be set to a larger upper limit value.
  • the light control circuit 29 performs light quantity control in such a control state.
  • the upper limit value of the binning pixel number n is suppressed by the evaluation pixel number E, since E ⁇ E is a pixel area size that is unclear per frame, the upper limit value of the binning pixel number n is Ub, and Ub ⁇ You may set so that the condition of ExE may be satisfy
  • the upper limit value of the inter-image addition number is Ui
  • the dimming circuit 29 to which the evaluation pixel number E by the motion detection circuit 71 (the evaluation pixel number calculation unit 71a) is input is controlled by the inter-image addition processing circuit 39b and the binning setting unit 32 is controlled. Control of the number of binning pixels n may be performed.
  • the dimming circuit 29 When the dimming circuit 29 performs the control as described above and observes a portion with a small amount of motion, the binning pixel number n is suppressed, and the sensitivity that the binning pixel number n is insufficient is added between images. It can also be made up by processing.
  • the resolution of the fluorescent image portion can be prevented from being lowered, and the color balance can be observed without changing.
  • the sensitivity can be improved by pixel binning, and an image easy to diagnose following the motion can be generated.
  • the motion detection may be performed using the fluorescent image signal.
  • the image signal of the composite image obtained by superimposing the fluorescence image signal and the reflected light image signal is not limited to the case of the fluorescence image and the red (R) component image signal, but the G component or B Component image signals may be used (two-color pseudo-color image signals), and three-color pseudo-color image signals may be generated from a plurality of image signals.
  • Embodiments configured by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.

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Abstract

　内視鏡装置は、生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に照射する光源部と、生体組織からの蛍光と、反射光とを撮像する撮像部と、撮像された信号から画像信号を生成する信号処理部と、蛍光を撮像した場合の蛍光の画像信号から、画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理部と、蛍光の加算処理信号と、反射光の画像信号とから励起光及び参照光の光量が所定の光量比を維持するように励起光及び参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御部と、所定の光量比を維持した状態で加算処理信号及び反射光の画像信号を重畳する処理を行い、重畳した合成画像信号を表示部に出力する重畳処理部と、を備える。

Description

内視鏡装置及び蛍光観察の光量制御方法
　本発明は、蛍光観察を行う内視鏡装置及び蛍光観察の光量制御方法に関する。
　内視鏡を用いた内視鏡装置は医療用分野において広く用いられるようになった。また、従来の内視鏡の光源装置においては、キセノンランプやハロゲンランプ等の白色光源に対して、バンドパスフィルタを介して所望の光を照射する方式が一般的であった。　
　近年において、発光ダイオード（ＬＥＤと略記）や半導体レーザ等、安価で高出力のい固体発光素子が実用化され、複数の発光素子の組み合わせによる内視鏡用の光源装置又は照明装置が用いられるようになった。　
　このような光源装置では、波長毎に光量を独立して制御できる利点を有する反面、複数の発光素子の照明のもとで、１つの画像を取得又は生成したり、複数の画像を重畳して表示するような場合には、複数の発光素子の光量比を一定となるように制御しないと、得られた画像のバランスなどが変化してしまう。
　特に、蛍光による画像（蛍光像）と、参照光による反射光の画像（反射像）とを重畳等して同時に表示するような場合、両者の強度が大きく異なる場合においても光量比を一定となるように制御することが望まれる。　
　このような場合に対応するために、例えば、日本国特開２００８－２５９５９５号公報の従来例においては、強度制御部により被検体の蛍光像及び反射像による観察画像データの輝度値に応じて、励起光成分に対する照明光成分の相対的な強度を制御し、また蛍光像に対する反射像とのバランスを調整する構成を開示している。
　しかしながら、上記従来例の場合、蛍光の強度レベルは反射光の場合に比較して非常に小さいため、単に光源装置側又は照明光側で励起光と、反射光を生成するための参照光との光量比を一定に制御することが困難な場合が発生する。具体的には、励起光を発生する光源を最大の発光量（発光量の上限値）に設定しても、必要とされる光量比を確保できない場合が発生する場合がある。　
　このような場合には、ピクセルビニングのように蛍光の画像における１画素の画像信号から、隣接する複数画素間で加算処理して１画素分の画像信号を生成する方法が有力となる。　
　しかしながら、従来例においては、このような画素間で加算処理して蛍光に対応した励起光と参照光との光量比を一定に維持しながら光量制御することにより、蛍光の画像信号と反射光の画像信号とのバランスを保って、両画像信号を重畳して表示する内容を開示していない。　
　本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、画素間で加算処理する場合に適用でき、蛍光の画像信号と反射光の画像信号とを重畳して表示した場合にも両画像信号のバランスが変化することなく表示できる内視鏡装置及び蛍光観察の光量制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る内視鏡装置は、生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に照射するための光源を備えた光源部と、前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された信号から画像信号を生成する信号処理部と、前記蛍光を撮像した場合の前記撮像部の信号から、又は前記信号処理部により生成された前記蛍光の画像信号から、画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理部と、前記加算処理の切り替えに基づき、前記加算処理部により生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理部により生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御部と、前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、前記加算処理信号と前記反射光信号とを重畳した重畳画像信号を表示部に出力する重畳処理部と、を備える。
　　本発明の一態様に係る蛍光観察の光量制御方法は、光源部が生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に前記生体組織に照射する照射ステップと、前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを所定の画素数を有する撮像素子を備えた撮像部が撮像する撮像ステップと、信号処理部が前記撮像ステップにより撮像された信号から画像信号を生成する信号処理ステップと、前記蛍光を撮像した場合の前記撮像部ステップの信号から、又は前記信号処理ステップにより生成された前記蛍光の画像信号から、加算処理部が隣接する複数の画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理ステップと、前記加算処理ステップにおける加算処理する画素数の変更に基づき、前記加算処理ステップにより生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理ステップにより生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように光量制御部が前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御ステップと、重畳処理部が前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、前記加算処理信号と前記反射光信号とを重畳した重畳画像信号を表示部に出力する重畳処理ステップと、を備え、前記光量制御ステップは、前記加算処理する前記画素数が変更された場合、前記画素数の変更直後における前記画素数の情報に基づいて、前記励起光の光量を制御する。
図１は本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。 図２は白色光ＬＥＤ等が発光する波長帯域等を示す図。 図３は蛍光観察用撮像素子に設けられた加算処理部の説明図。 図４は反射光画像及び蛍光画像から重畳画像としての合成画像がモニタに表示される例を示す図。 図５は光量記憶部に記憶されている記憶情報の具体例を示す図。 図６Ａは蛍光観察の制御方法の処理手順の１例を示すフローチャート。 図６Ｂは光量比設定部による光量比により調光回路がＬＥＤ駆動回路を介して光源装置の各ＬＥＤを駆動する動作を示す説明図。 図７は画素加算がＯＦＦからＯＮにした場合のＬＥＤの光量制御の動作を示すフローチャート。 図８は画素加算するビニング画素数を変更（切替）した場合のＬＥＤの光量制御の動作を示すフローチャート。 図９Ａは調光回路にＬＥＤ駆動電流の上限値を閾値として入力する構成を示すブロック図。 図９Ｂは調光回路が励起光の上限値により自動的に画素加算するビニング画素数を調整して光量制御を行う動作の説明図。 図１０は第１の実施形態の変形例の内視鏡装置の全体構成を示す図。 図１１は本発明の第２の実施形態における画像間で加算処理を行う画像間加算処理回路を設けた画像処理回路の構成を示すブロック図。 図１２は画像間の動きを検出する動き検出回路及びその周辺回路の構成を示すブロック図。 図１３は時間的に異なる２つのフレームの画像から動き量を検出する様子の説明図。
　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、本実施の形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入し体腔内組織を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、内視鏡２に照明光を供給する光源を備えた光源装置３と、内視鏡２の撮像手段の撮像信号に対する信号処理して画像信号を生成する信号処理手段としてのビデオプロセッサ４と、この画像信号が入力されることにより内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ５とを備える。　
　上記内視鏡２は、細長の挿入部６と、その後端側に設けられた操作部７とを有し、操作部７から延出されたライトガイド８の入射端部側に設けられたライトガイドコネクタ９は、光源装置３に着脱自在に接続される。
　光源装置３は、白色光、励起光、参照光をそれぞれ発生する光源を備えた光源ユニット１０を備える。光源ユニット１０は、白色光、励起光、参照光をそれぞれ発生する光源として、白色光ダイオード（ＬＥＤと略記）１１ａ、励起光ＬＥＤ１１ｂ、参照光ＬＥＤ１１ｃとを有する。これらのＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、ＬＥＤ駆動回路１４から供給される駆動電流により発光する。なお、白色ＬＥＤ１１ａの代わりに、赤、緑、青で発光するＬＥＤを用いても良い。　
　白色光ＬＥＤ１１ａによる白色光は、ミラー１２ａにより反射された後、入射される波長に応じて選択的に反射又は透過する光学素子（選択的光学素子）としての第１のダイクロイックプリズム１２ｂを透過し、さらに選択的光学素子としての第２のダイクロイックプリズム１２ｃにより（参照光の波長帯域を除く波長帯が）反射された後、コンデンサレンズ１３により集光されてライトガイド８の入射端部に入射される。
　励起光ＬＥＤ１１ｂによる励起光は、第１のダイクロイックプリズム１２ｂにより選択的に反射され、さらに第２のダイクロイックプリズム１２ｃにより反射された後、コンデンサレンズ１３により集光されてライトガイド８の入射端部に入射される。　
　また、参照光ＬＥＤ１１ｃによる参照光は、第２のダイクロイックプリズム１２ｃにより選択的に透過した後、コンデンサレンズ１３により集光されてライトガイド８の入射端部に入射される。なお、光源ユニット１０は、上記の構成の他に、コンデンサレンズ１３を含む構成として定義しても良い。
　ライトガイド８は、入射端部に入射された光を伝送し、挿入部６の先端部６ａに配置されたライトガイド先端面からさらに照明窓に取り付けられた照明レンズ１５を経て前方の観察対象部位の生体組織に光を照射する。
　内視鏡２における例えば操作部７には、観察モードを切替、又は選択するモード切替スイッチＳＷ１が設けてある。内視鏡２の使用者としての術者は、このモード切替スイッチＳＷ１を操作することにより、白色光の照射のもとでの通常光観察（又は通常観察）を行う通常光観察モード（又は通常観察モード）と、励起光の照射のもとでの蛍光観察を行う蛍光観察モードとを選択することができるようにしている。　
　また、ビデオプロセッサ４に着脱自在に接続される内視鏡２には、その内視鏡２に固有のＩＤ情報と共に、内視鏡２に搭載された後述するＣＣＤ１９ａ，１９ｂの画素数等の情報と、蛍光観察における推奨される使用条件を規定する情報を格納したスコープＩＤメモリ１６を備えている。
　このスコープＩＤメモリ１６には、この内視鏡２を使用して蛍光観察モードで蛍光観察を行う場合に推奨される励起光と参照光の光量比（又は強度比）の情報としての光量比情報を格納する光量比情報格納部１６ａを有する。
　本実施形態においては、蛍光観察モードの場合には、光源装置３は、励起光と参照光とを交互にライトガイド８に供給し、観察対象部位の生体組織には励起光と参照光とが交互に照射される。なお、後述するように、光源装置３は、上記光量比情報に従って、励起光と参照光の光量が所定の光量比となる状態で励起光と参照光とを発生する。　
　そして、ビデオプロセッサ４は、蛍光の画像信号と、参照光の照射による反射光の画像信号とを重畳する重畳処理を行い、モニタ５に、重畳した内視鏡画像が表示されるようにする。
図４は、蛍光観察モードの場合での反射光の画像信号に対応する反射光画像（図４（Ａ）参照）と、蛍光の画像信号に対応する蛍光画像（図４（Ｂ）参照）と、両画像を位置合わせして重畳した重畳画像としての合成画像（図４（Ｃ）参照）を示す。　
　図２は、白色光ＬＥＤ１１ａ、励起光ＬＥＤ１１ｂ、参照光ＬＥＤ１１ｃにより発生される白色光、励起光、参照光の波長帯域をそれぞれ符号１１ａ′、１１ｂ′、１１ｃ′により示す。図２に示す例では、参照光は、例えば赤（Ｒ）の波長帯に対応し、参照光が照射された場合、ＣＣＤ１９ａによりＲの画像信号として取得される。なお、図２における白色光、励起光、参照光の発光量は、例えばＬＥＤ駆動回路１４から同じ値のＬＥＤ駆動電流で駆動した場合での特性例を示す。
　また、図２において、後述する蛍光の波長帯域の１例を符号１１ｄ′により示す。なお、生体組織に投与される薬剤から放射又は発光される蛍光の強度は、励起光等の強度に比較すると、非常に小さい値となる。　
　また、光源装置３には、蛍光観察モードの場合において、励起光と参照光の光量を所定の光量比を維持した状態で、励起光ＬＥＤ１１ｂと参照光ＬＥＤ１１ｃとを発光させるようにＬＥＤ駆動回路１４から（励起光ＬＥＤ１１ｂと参照光ＬＥＤ１１ｃとを）出力するＬＥＤ駆動電流等の情報（後述する図５（Ａ），（Ｂ）参照）を記憶した光量記憶部１７を備えている。
　一方、通常観察モードの場合には、白色光を生体組織に照射する。図１に示す光源装置３の構成の場合、白色光ＬＥＤ１１ａにより発生した白色光における参照光の波長帯域と重なる部分が第２のダイクロイックプリズム１２ｃにより欠落するが、白色光ＬＥＤ１１ａと参照光ＬＥＤ１１ｃとを同時に発光させることにより、生体組織に白色光を照射することができる。　
　このように通常観察モードの場合には、ＬＥＤ駆動回路１４は白色光ＬＥＤ１１ａと、参照光ＬＥＤ１１ｃとを同時に駆動する。また、調光回路３２は、ＬＥＤ駆動回路１４を介して白色光ＬＥＤ１１ａと、参照光ＬＥＤ１１ｃとの光量を一定に保つようにして調光制御を行う。
　なお、白色光ＬＥＤ１１ａと、参照光ＬＥＤ１１ｃとは、例えばＬＥＤ駆動電流と発光量との特性が揃ったものを使用することにより、通常観察モードの場合には、殆ど同じＬＥＤ駆動電流により可視の波長領域全体にわたって発光強度が平坦となるようにバランスした白色光を生体組織に照射できるようにしている。　
　挿入部６の先端部６ａには、照明窓に隣接して通常観察窓（通常撮像窓）と、蛍光観察窓（蛍光撮像窓）とが設けてある。通常観察窓には対物レンズ１８ａが配置され、その結像位置には通常観察用の撮像手段（撮像部）を形成する電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１９ａが配置されている。なお、ＣＣＤ１９ａの撮像面には、各画素単位で例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に色分離するカラーフィルタが設けられている。
　また、蛍光観察窓には対物レンズ１８ｂが配置され、その結像位置には蛍光観察用の撮像手段を形成するＣＣＤ１９ｂが配置されている。対物レンズ１８ｂとＣＣＤ１９ｂとの間には、励起光をカットする励起光カットフィルタ２０が配置されている。　
　この励起光カットフィルタ２０は、図２の点線で示す励起光をカットする特性１１ｅ（右側の透過特性）に設定され、励起光よりも長波長側の蛍光の波長帯域を透過する特性を有する。　
　ＣＣＤ１９ａ、１９ｂは、ＣＣＤ駆動回路２１からＣＣＤ駆動信号が印加されることにより、それぞれ光電変換部（又は受光部）において光電変換した撮像信号を出力信号として出力する。なお、ＣＣＤ１９ａ、１９ｂの縦×横の画素数は、同じであっても良いし、異なる値であっても良い。また、対物光学系１８ａ，１８ｂは、特性が揃ったものでも良いし、異なる特性に設定しても良い。　
　ＣＣＤ１９ａ、１９ｂの出力信号は、ビデオプロセッサ４内の画像信号処理部２２に入力される。
　また、本実施形態におけるＣＣＤ１９ｂは、図３（Ａ）に示すように画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する可算処理手段を形成するピクセルビニング部２３ｂを有する。一方、ＣＣＤ１９ａは、（ピクセルビニング部を有しない）通常のＣＣＤである。　
　ＣＣＤ１９ｂは、水平及び垂直方向に所定ピッチで規則的に配列された所定の画素数の（光電変換機能を有する）画素を備えた光電変換部（又は受光部）２３ａと、光電変換部部２３ａにより撮像した各画素の信号を通常のＣＣＤのように加算処理しないで１画素の画像信号として出力する機能、及びピクセルビニング制御信号（ビニング制御信号と略記）の印加により指示された複数画素分だけ加算処理して１画素分の画像信号としての加算処理信号となるピクセルビニング画像信号を出力する機能を備えたピクセルビニング部２３ｂとを有する。
　ピクセルビニング部２３ｂは、ＣＣＤ駆動回路２１からビニング制御信号が印加されない（ビニング制御信号がＯＦＦ）の場合には、図３（Ｂ）における最も左側に示すように１画素単位（１×１）の画像信号を出力する。なお、ｉ×ｉ（ｉ＝１，２，３，…）は、水平及び垂直方向の画素数がそれぞれｉ（ｉは自然数）であることを表す。　
　一方、ピクセルビニング部２３ｂは、ビニング制御信号が印加された（ビニング制御信号がＯＮの）場合には、ビニング制御信号のレベル等に応じて、図３（Ｂ）に示すように２×２，３×３，４×４の画素数の画素信号を加算処理した加算処理信号となるピクセルビニング画像信号（ビニング画像信号と略記）を出力する。なお、本実施形態においては、ビニング制御信号（ｎ）により、ｎ＝４，９，１６，…の加算処理する画素数（加算画素数又はビニング画素数と略記）ｎが指定されることを表す。
　ＣＣＤ１９ａ、１９ｂの出力信号は、ビデオプロセッサ４内の画像信号処理部２２を構成するアンプ２５ａ，２５ｂにより増幅された後、それぞれ相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）２６ａ，２６ｂに入力され、信号成分が抽出される。　
　ＣＣＤ駆動回路２１及びＣＤＳ回路２６ａ，２６ｂには、各種のタイミング制御を行うタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ２７からタイミング信号がそれぞれ入力される。ＣＣＤ駆動回路２１及びＣＤＳ回路２６ａ，２６ｂは、タイミング信号に同期してＣＣＤ駆動信号、信号成分を抽出するためのサンプリングをそれぞれ行う。　
　上記ＣＤＳ回路２６ａ，２６ｂの出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路２８ａ，２８ｂに入力されると共に、光量制御手段としての調光回路２９に入力され、調光回路２９は、入力信号に基づいて調光制御（光量制御）を行う。
　また、ビデオプロセッサ４内には、モード切替スイッチＳＷ１の操作により切り替えられて選択された観察モードに対応した照明及び画像信号処理を行うように制御する制御回路３１と、スコープＩＤメモリ１６からピクセルビニングが可能なＣＣＤ１９ｂの場合には、ピクセルビニングのＯＮ／ＯＦＦ設定する機能と、ピクセルビニングＯＮの場合のビニング画素数ｎの設定を行うピクセルビニング設定部（ビニング設定部と略記）３２とが設けてある。　
　また、ビデオプロセッサ４内には、蛍光観察モードの場合に、励起光と参照光の光量比を設定する光量比設定部３３が設けてある。　
　この光量比設定部３３には、スコープＩＤメモリ１６から光量比の情報が入力され、光量比設定部３３は、この光量比の情報により自動的に光量比を設定できると共に、入力部３４から入力した光量比により手動で設定することもできる。光量比設定部３３により、設定された光量比の情報は調光回路２９に送られる。
　また、光量比設定部３３は、ビニング設定部３２と接続され、ビニング設定部３２によるビニング画素数ｎの設定（指定）を行うこともできる。なお、本実施形態は、後述するように調光回路２９により、ビニング画素数ｎを自動的に可変調整して光量制御を行うモードを有する。　
　制御回路３１は、スコープＩＤメモリ１６の情報を参照して、ビデオプロセッサ４に接続された内視鏡２のＣＣＤ１９ａ，１９ｂに対応した制御を行う。また、制御回路３１は、観察モードに応じて、タイミングジェネレータ２７，ＣＣＤ駆動回路２１、調光回路２９の動作を制御する。　
　また、制御回路３１は、蛍光観察モードに切り換えられた場合のみ、ビニング設定部３２に対して、ピクセルビニングの動作の設定を許可する。
　ビニング設定部３１は、蛍光観察モードの場合には、調光回路２９からの制御により、ピクセルビニングを行う場合には、ビニング画素数ｎの情報を調光回路２９に出力する。調光回路２９は、ピクセルビニングのＯＮ／ＯＦＦ、ビニング画素数ｎの情報等を参照して光量制御を行う。　
　また、調光回路２９は、光量比の情報を参照して、光量記憶部１７からこの光量比に対応する励起光ＬＥＤ１１ｂ及び参照光ＬＥＤ１１ｃを駆動するＬＥＤ駆動電流の値を読み出し、読み出したＬＥＤ駆動電流の値によりＬＥＤ駆動回路１４を介して励起光ＬＥＤ１１ｂ及び参照光ＬＥＤ１１ｃの光量を制御する。
　調光回路２９は、ＣＤＳ回路２６ａ，２６ｂの出力信号を入力信号として、入力信号を例えば数フレーム分の期間、積算して、積算した値をフレーム数で除算する等して、１フレームの画像における平均の明るさ（又は画像における平均の輝度値）を算出し、算出した平均の明るさと、調光により目標とする（明るさ目標値、つまり）調光目標値とのずれ量を算出して調光信号としてＬＥＤ駆動回路１４に出力する。　
　例えば、算出した平均の明るさが調光目標値よりも小さい場合には、調光回路２９は、現在のＬＥＤ駆動回路１４が駆動している状態からさらに発光量を増大させるような正のずれ量の調光信号をＬＥＤ駆動回路１４に出力し、この調光信号に従ってＬＥＤ駆動回路１４は現在の駆動電流の値をより増大する。
　一方、算出した平均の明るさが調光目標値よりも大きい場合には、調光回路２９は、現在のＬＥＤ駆動回路１４が駆動している状態から発光量を減少させるような負のずれ量の調光信号をＬＥＤ駆動回路１４に出力し、この調光信号に従ってＬＥＤ駆動回路１４は現在の駆動電流の値を減少する。　
　なお、電源を投入した初期状態のように、平均の明るさを算出するまでに時間を要する場合には、予め調光目標値に対して例えば参照光のＬＥＤ駆動電流の値を格納したメモリから読み出して、調光回路２９はその値を参照光のＬＥＤ駆動電流に設定しても良い。　
　蛍光観察モードの場合において、このような調光を行う場合、光量比設定部３３による光量比の情報を参照して調光回路２９は調光制御を行う。
　なお、調光回路２９における調光目標値は、通常は既定値として設定されているが、調光回路２９に接続された調光目標値設定部（目標値設定部と略記）３５からその調光目標値を可変設定することができる。　
　図１におけるＡ／Ｄ変換回路２８ａ，２８ｂは、アナログの画像信号からデジタルの画像信号に変換し、カラーバランス回路３６ａ，３６ｂに出力する。　
　カラーバランス回路３６ａは、色分離フィルタの配列に応じて、色分離したＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を生成する色分離回路を有する。また、カラーバランス回路３６ａは、通常観察モードの場合には、色分離したＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が基準となる白の被写体を撮像した場合に、白い被写体の内視鏡画像として表示できるようにＲ，Ｇ，Ｂの画像信号の強度比が１：１：１となるように、Ｒ，Ｇ，Ｂ用のアンプ（３つのアンプ）のゲインを調整してカラーバランスさせるカラーバランス調整回路を有する。
　また、蛍光観察モードの場合には、基準となる（蛍光を発する状態の）被写体を撮像した場合のカラーバランス回路３６ａのカラーバランス調整回路内の参照光の反射光信号に相当する画像信号が入力されるＲ用のアンプのゲインと、カラーバランス回路３６ｂを構成し、蛍光の画像信号が入力される１つのアンプのゲインと、が所定の強度比となるようにカラーバランス調整される。　
　通常光観察モードの場合には、カラーバランス回路３６ａから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号はセレクタ３７を介して（同時化）メモリ３８ａ，３８ｂ，３８ｃにそれぞれ格納される。
　（同時化）メモリ３８ａ，３８ｂ，３８ｃから同時に読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は、画像処理回路３９において、γ補正等の画像処理が行われた後、Ｄ／Ａ変換回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃによりアナログの画像信号に変換される。　
　　Ｄ／Ａ変換回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号はモニタ５のＲ，Ｇ，Ｂチャンネルに出力され、モニタ５の表示画面には、通常の内視鏡画像がカラー表示される。
　一方、蛍光観察モードの場合には、カラーバランス回路３６ａ，３６ｂからフレーム単位で反射光（参照光）の画像信号と、蛍光の画像信号とが出力され、セレクタ３７を経て同時化メモリ３８ａ、３８ｂとにそれぞれ格納される。　
　同時化メモリ３８ａ、３８ｂから同時に読み出された反射光（参照光）の画像信号と、蛍光の画像信号は、画像処理回路３９に入力される。この画像処理回路３９は、例えば反射光の画像信号に対して、蛍光の画像信号を重畳する画像処理を行う重畳処理手段を形成する重畳処理部３９ａを有する。
　なお、ＣＣＤ１９ａの画素数に対するＣＣＤ１９ｂの画素数は、一定の比率に設定されている。ＣＣＤ１９ａの画素数に対するＣＣＤ１９ｂの画素数を、例えば１／２－１／４程度に設定することにより、ＣＣＤ１９ａのカラーの１画素がモノクロのＣＣＤ１９ｂの１画素に対応させるようにしても良い。　
　そして、ピクセルビニングがＯＦＦの場合には、生体組織からある程度離れた状態においては、反射光の画像のカラー１画素（例えば４画素）に、蛍光の画像の１画素を位置合わせして重畳させるようにしても良い。なお、ピクセルビニングをＯＦＦからＯＮにした場合には、ビニング画素数ｎに応じて上記カラー１画素をｎ画素に変更して重畳する。
　画像処理回路３９から出力される反射光の画像信号はモニタ５の例えばＲチャンネルに出力され、また重畳処理部３９ａにより生成された蛍光の画像信号は、モニタ５の例えばＧチャンネルに出力され、モニタ５の表示画面には、蛍光と反射光とが重畳して合成された合成画像が擬似カラー表示される。合成画像の表示例は、上述した図４のようになる。なお、図１のタイミングジェネレータ２７は、Ａ／Ｄ変換回路２８ａ，２８ｂ、カラーバランス回路３６ａ，３６ｂ、セレクタ３７、同時化メモリ３８ａ－３８ｃ、画像処理回路３９、Ｄ／Ａ変換回路４０ａ－４０ｃ等にタイミング信号を供給し、該タイミング信号に同期して動作させる。
　また、タイミング信号は、ＬＥＤ駆動回路１４にも供給され、ＬＥＤ駆動回路１４は、このタイミング信号に同期してＬＥＤ駆動電流を駆動対象の白色光ＬＥＤ１１ａ，励起光ＬＥＤ１１ｂ，参照光ＬＥＤ１１ｃを発光させるように駆動する。　
　図５（Ａ），図５（Ｂ）は、光量記憶部１７に記憶されている参照光ＬＥＤ１１ｃと励起光ＬＥＤ１１ｂを駆動する場合の具体例のテーブルを示す。
　図５（Ａ）においては、光量記憶部１７を構成するメモリには、異なるメモリアドレスに参照光ＬＥＤ１１ｃをそれぞれ異なるＬＥＤ駆動電流で駆動した場合、参照光ＬＥＤ１１ｃにより発生する光量（照明光量）の値が格納されている。
　同様に、図５（Ｂ）においては、光量記憶部１７を構成するメモリには、異なるメモリアドレスに励起光ＬＥＤ１１ｂをそれぞれ異なるＬＥＤ駆動電流で駆動した場合、励起光ＬＥＤ１１ｂにより発生する光量（照明光量）の値が格納されている。　
　例えば、スコープＩＤメモリ１６内の光量比の情報に従って、光量比設定部３３が励起光と参照光の光量比を５：１に設定した場合において、調光回路２９により算出された画像の明るさが調光目標値よりも小さい場合には、調光回路２９は、図５（Ａ）の現在のＬＥＤ駆動電流の値からずれ量に対応した参照光ＬＥＤ１１ｃのＬＥＤ駆動電流の値に増大する。
　また、調光回路は、図５（Ｂ）の現在のＬＥＤ駆動電流の値からずれ量に対応した励起光ＬＥＤ１１ｂのＬＥＤ駆動電流の値も上記の光量比を維持するように増大する。そして、調光回路２９は、モニタ５に表示される合成画像の明るさが、所定の光量比を維持して調光目標値となるように調光制御する。　
　なお、上述した説明においては、加算処理手段をＣＣＤ１９ｂが備えた構成例で説明したが、ＣＣＤ１９ｂの外部、例えば、画像信号処理部２２内に蛍光の画像信号から、画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理手段を設けるようにしても良い。また、光量制御手段が励起光及び参照光の光量が所定の光量比を維持するように制御する場合、励起光及び参照光の両方の光量を制御する場合に限らす、励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方（または１つ）の光量を制御するようにしても良い。
　このような構成の本実施形態の内視鏡装置１は、生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に照射するための光源としての励起光ＬＥＤ１１ｂと参照光ＬＥＤ１１ｃとを備えた光源手段（又は光源部）としての光源装置３と、前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを撮像する所定の画素数の撮像素子としてのＣＣＤ１９ａ及びＣＣＤ１９ｂとを備える撮像手段（又は撮像部）とを備える。　
　本内視鏡装置１は、前記撮像手段により撮像された信号から画像信号を生成する信号処理手段（又は信号処理部）としての画像信号処理部２２と、前記蛍光を撮像した場合の前記撮像手段の信号から、画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理手段（又は加算処理部）としてのピクセルビニング部２３ｂとを備える。　
　また、本内視鏡装置１は、前記加算処理の切り替えに基づき、前記加算処理手段により生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理手段により生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御手段（又は光量制御部）としての調光回路２９と、前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、重畳した重畳画像信号（又は合成画像信号）を表示手段（又は表示部）に出力する重畳処理手段としての重畳処理部３９ａとを備えることを特徴とする。
　また、本実施形態に係る蛍光観察の制御方法は、図６Ａに示すように光源部としての光源装置３が生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に前記生体組織に照射する照射ステップＳ３１と、前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを所定の画素数を有する撮像素子としてのＣＣＤ１９ａ，１９ｂを備えた撮像部が撮像する撮像ステップＳ３２と、信号処理部としての画像信号処理部２２が前記撮像ステップＳ３２により撮像された信号から画像信号を生成する信号処理ステップＳ３３と、前記蛍光を撮像した場合の前記撮像ステップＳ３２の信号から、又は前記信号処理ステップＳ３３により生成された前記蛍光の画像信号から、加算処理部としてのピクセルビニング部２３ｂが隣接する複数の画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理ステップＳ３４と、前記加算処理ステップＳ３４における加算処理する画素数の変更に基づき、前記加算処理ステップＳ３４により生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理ステップにより生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように光量制御部としての調光回路２９が前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御ステップＳ３５と、重畳処理部３９ａが前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、前記加算処理信号と前記反射光信号とを重畳した重畳画像信号を表示部に出力する重畳処理ステップＳ３６と、を備え、前記光量制御ステップＳ３５は、前記加算処理する前記画素数が変更された場合、前記画素数の変更直後における前記画素数の情報に基づいて、前記励起光の光量を制御することを特徴とする。
　次に本実施形態の動作を説明する。内視鏡２により、体腔内の診断対象の生体組織に対する検査、観察を行う場合、予めその生体組織に蛍光を発生する薬剤を投与しておく。そして、図１のように内視鏡２を光源装置３とビデオプロセッサ４に接続する。　
　通常観察の場合には、白色光ＬＥＤ１１ａと励起光ＬＥＤ１１ｂとを同時に発光させることにより、白色光を生体組織に照射する。ＣＣＤ１９ａにより撮像された信号は、ＣＤアンプ２５ａにより増幅され、ＣＳＤ回路２６ａにより信号成分が抽出され、さらにＡ／Ｄ変換回路２８ａによりデジタルの画像信号に変換される。　
　さらにカラーバランス回路３６ａ、セレクタ３７を経て同時化メモリ３８ａ－３８ｃにＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が格納される。
　同時化メモリ３８ａ－３８ｃにＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は読み出され、画像処理回路３９を経て、さらにＤ／Ａ変換回路４０ａ－４０ｃによりアナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に変換され、モニタ５にカラーの内視鏡画像が表示される。　
　この場合、ＣＤＳ回路２６ａの出力信号が入力される調光回路２９は、調光信号を生成して、生成した調光信号により、ＬＥＤ駆動回路１４を介して白色光ＬＥＤ１１ａ，励起光ＬＥＤ１１ｂへのＬＥＤ駆動電流を調整し、モニタ５に表示される内視鏡画像が調光目標値を維持するように調光制御（光量制御）する。
　次に蛍光観察モードの場合における調光制御を行う動作を図６Ｂを参照して説明する。　
　図６Ｂに示すように光量比設定部３３は、入力部３４からのマニュアルでの光量比の直接入力（Ｓ１）又は、スコープＩＤメモリ１６から読み出した光量比の入力（Ｓ２）により、励起光と参照光との光量比を設定する。　
　図６Ｂでは、励起光と参照光との光量比を５：１にした場合の設定例（Ｓ３）を記載している。この光量比の情報は、調光回路２９に入力され、調光回路２９は、調光目標値に基づいて参照光のＬＥＤ駆動電流を設定する（Ｓ４）。　
　ＬＥＤ駆動回路１４は、上記調光目標値に基づき参照光のＬＥＤ駆動電流を設定する（Ｓ５）。
　また、調光回路２９は、光量記憶部１７から上記光量比となる励起光のＬＥＤ駆動電流を読み出し、ＬＥＤ駆動回路１４の駆動電流を制御する（Ｓ６）。　
　ＬＥＤ駆動回路１４は、上記参照光ＬＥＤ１１ｃのＬＥＤ駆動電流を設定と共に、励起光ＬＥＤ１１ｂのＬＥＤ駆動電流の設定を行う（Ｓ７）。　
　そして、ＬＥＤ駆動回路１４は、参照光のＬＥＤ駆動電流と、励起光のＬＥＤ駆動電流とで交互に参照光ＬＥＤ１１ｃと励起光ＬＥＤ１１ｂとを発光させる（Ｓ８）。　
　また、調光回路２９は、ＣＤＳ回路２６ａ，２６ｂの出力信号から、画像の明るさを算出し、調光目標値からのずれ量に応じて、ＬＥＤ駆動回路１４の駆動電流の制御を行うことにより、調光目標値の明るさの内視鏡画像が得られるように調光制御する（Ｓ９）。
　図６Ｂにおいては、画素加算するピクセルビニングの機能をＯＦＦにした場合において説明した。蛍光観察モードにおいては、図７に示すように画素加算するピクセルビニングをＯＮにして調光制御を行うこともできる。　
　図７における最初のステップＳ１１においては、調光回路２９は、画素加算（ピクセルビニング）ＯＦＦの状態で参照光ＬＥＤ１１ｃ及び励起光ＬＥＤ１１ｂの光量制御を行う。　
　ステップＳ１２に示すように調光回路２９は、ビニング設定部３２によるピクセルビニングのＯＮ／ＯＦＦ動作を監視している。　
　術者は、ピクセルビニングＯＦＦの状態において、モニタ５に表示される画像の明るさが暗いと思うような場合には、ビニング設定部３２によりピクセルビニングをＯＮにする。或いは、ピクセルビニングをＯＮにすることを望まない場合にはピクセルビニングをＯＦＦのままにする。
　調光回路２９は、ステップＳ１３においてピクセルビニングがＯＮか否かの判定を行う。調光回路２９は、ステップＳ１３における判定結果がピクセルビニングＯＦＦの場合には、ステップＳ１４に示すように現在のＬＥＤ駆動電流を維持する。　
　次のステップＳ１５において調光回路２９は、取得した蛍光画像（重畳処理した合成画像）に基づいて調光信号を生成する。　
　次のステップＳ１６に示すように調光回路２９は、生成した調光信号に基づいてＬＥＤ駆動回路１４を介して各ＬＥＤ（励起光ＬＥＤ１１ｂ及び参照光ＬＥＤ１１ｃ）の光量制御を行う。ステップＳ１６の処理後に、ステップＳ１２の処理に戻る。
　一方、ステップＳ１３の判定結果がピクセルビニングＯＮの場合には、ステップＳ１７に示すように調光回路２９は、ビニング画素数ｎにより現在（ピクセルビニング切替前）の励起光のＬＥＤ駆動電流を１／ｎ倍に低減するように切り替える。この処理は、ピクセルビニングにより、ＣＣＤ１９ｂの感度をビニング画素数ｎだけステップ状に向上するため、切替前の蛍光の強度がステップ状に急激に変化するのを抑制する。　
　次のステップＳ１８において調光回路２９は、前のステップＳ１７の切替後に取得した蛍光画像（重畳処理した合成画像）の明るさに基づいて調光信号を生成する。次のステップＳ１９に示すように調光回路２９は、生成した調光信号に基づいてＬＥＤ駆動回路１４を介して各ＬＥＤの光量制御を行う。
　ステップＳ１７－Ｓ１９に示すようにピクセルビニングにより光量制御を行うことにより、ＣＣＤ１９ｂによる感度をビニング画素数ｎだけ向上でき、術者は診断し易い蛍光画像（重畳処理の合成画像）による診断を行うことができる。　
　また、上記のようにピクセルビニングをＯＦＦからＯＮに切り替えた場合、ＣＣＤ１９ｂの感度がステップ状に増大するが、切り替え直後（切替前のフレームから切替後のフレームにおいて）励起光ＬＥＤ１１ｂを駆動するＬＥＤ駆動電流を１／ｎ倍に低減することにより、切替前後で蛍光の画像部分の明るさがステップ状に変化することを有効に防止できる。
　このように本実施形態によれば、画素間で加算処理する場合にも適用でき、蛍光の画像信号と反射光の画像信号とを重畳して表示した場合にも両画像のバランスが変化することなく表示できる内視鏡装置１を実現できる。特に、両画像を擬似カラーで重畳して表示する合成画像の場合における色バランスが変化することなく表示できる効果を有する　
　なお、蛍光観察モードにおいて、図７のステップＳ１７－Ｓ１９のようにピクセルビニングをＯＮにして光量制御を行った場合、さらにビニング画素数ｎを切り替える（変更する）ようにしても良い。　
　図８はビニング画素数ｎを切り替える場合の動作を示す。図７のステップＳ１９の後、調光回路２９は、ビニング設定部３２によるビニング画素数ｎが切替で変更されたか否かを監視し、ステップＳ２１に示すようにビニング画素数ｎがｍ（ｎ≠ｍ）に変更（切替）されたか否かを判定する。
　変更なしの判定結果の場合には、ステップＳ１８に戻り、同様の動作を行う。　
　一方、ビニング画素数ｎがｍに変更された場合には、ステップＳ２２において切替前の励起光のＬＥＤ駆動電流をｎ／ｍ倍に切り替える。　
　ステップＳ２２の処理の後は、図７のステップＳ１８，１９と同様にステップＳ２３において調光回路２９は、変更（切替）後に取得した蛍光画像（重畳処理した合成画像）に基づいて調光信号を生成する。次のステップＳ２４において調光回路２９は上記調光信号に基づいて各ＬＥＤの光量制御を行う。　
　このような制御を行うことにより、ビニング画素数ｎを変更した場合にも、適切に光量制御を行い、診断し易い蛍光画像を取得できる。
　なお、蛍光観察モードの場合、ビニング設定部３２によるピクセルビニングのＯＮ／ＯＦＦ及びピクセルビニングＯＮの場合におけるビニング画素数を自動的に切り替えるオートピクセルビニング調整モードを設けるようにしても良い。　
　この場合には、図９Ａに示すように励起光ＬＥＤ１１ｂによる励起光の許容される最大発光量（励起光の光量の上限値）に対応するＬＥＤ駆動電流の上限値を閾値に設定し、閾値設定部５１から閾値が調光回路２９に入力されるようにする。調光回路２９は、ＬＥＤ駆動回路１４を介して光量制御を行う場合、この閾値を参照して、励起光ＬＥＤ１１ｂのＬＥＤ駆動電流がこの値を超えない範囲で光量制御を行う。
　図９Ｂは、オートピクセルビニング調整モードに設定した場合の動作を示す。図９Ｂにおいて、縦軸は、励起光の発光量を示し、横軸はピクセルビニングがＯＦＦの状態から調光制御により調光された励起光の光量の時間的変化の様子を示す。　
　上述したように励起光の上限値が閾値に設定されるため、励起光は、この上限値を超えないように光量制御される。最初はピクセルビニングがＯＦＦの状態で光量制御が行われ、調光回路２９により光量制御が行われる。　
　励起光の光量が上限値に達すると、調光回路２９は、ピクセルビニングをＯＦＦからＯＮにし、その際、最も少ないビニング画素数４、つまり２×２のピクセルビニングにすると共に、励起光の光量を１／４倍に切り替える。
　そして、この状態で調光回路２９は光量制御を行い、この光量制御においても励起光の光量が上限値に達すると、調光回路２９は、２番目のビニング画素数の３×３のピクセルビニングにすると共に、励起光の光量を４／９倍に切り替える。このようにビニング画素数を段階的に切り替えて感度を向上させる。　
　また、上記のようにビニング画素数を段階的に切り替えて感度を向上した場合、蛍光画像部分だけが急に明るくならないように、励起光の光量をビニング画素数だけ、低減する。　
　図９Ｂにおいては、蛍光画像が時間的に暗くなるような場合に対して説明したが、蛍光画像部分が明るくなるような場合には自動的にビニング画素数を低減するように切り替え、切り替え前後で蛍光画像部分の明るさが変化しないように制御する。　
　図９Ｂのようにオートピクセルビニング調整モードに設定した場合には、術者が手動でビニング画素数の切り替えを行わなくても、自動的に診断し易い適切な明るさの蛍光画像が取得できるようになる。
（第１の実施形態の変形例）
　図１０は、第１の実施形態の変形例の内視鏡装置１Ｂを示す。この内視鏡装置１Ｂは、図１の内視鏡装置１において、光量記憶部１７を用いないで、光量計測部５５を設けた構成にしている。　
　この光量計測部５５は、例えばコンデンサレンズ１３からライトガイド８の入射端面に供給される光の一部を受光するファイバ５６により伝送した光から励起光ＬＥＤ１１ｂによる励起光の光量と、参照光ＬＥＤ１１ｃによる参照光の光量を計測する。　
　光量計測部５５により計測された励起光の光量と、参照光ＬＥＤ１１ｃによる参照光の光量は調光回路２９に入力される。調光回路２９は、光量計測部５１により計測された励起光と参照光の光量を参照して、調光信号に基づいてＬＥＤ駆動回路１４を介して励起光と参照光の光量を制御する。
　なお、ファイバ５６を用いないで、コンデンサレンズ１３とライトガイド８の入射端面との間に、透過光量に比較して十分に小さい割合で反射するミラーを配置し、反射した光を光量検出用センサで受光し、光量検出用センサにより検出された信号から光量計測部５５が、励起光ＬＥＤ１１ｂによる励起光の光量と、参照光ＬＥＤ１１ｃによる参照光の光量を計測するような構成にしても良い。　
　その他の構成は図１と同様の構成である。　
　本変形例においては、調光回路２９は、光量計測部５５により計測された励起光の光量と、参照光ＬＥＤ１１ｃによる参照光の光量を参照して励起光と参照光の光量を制御する。
　本変形例の動作は、第１の実施形態と類似している。第１の実施形態における図６Ｂに示す動作は、Ｓ６の内容を「光量計測部５５により計測された励起光の光量が、励起光と参照光の光量比が５：１となるように励起光ＬＥＤ１１ｂのＬＥＤ駆動電流を設定」のように変更する。　
　また、図７に相当する動作は、ステッップＳ１７の内容を「ビニング画素数ｎにより現在（ピクセルビニング切替前）の励起光の光量を１／ｎ倍に切替」のようにする。　
　本変形例は、第１の実施形態と同様の効果を有する。
（第２の実施形態）
　次に本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、図１又は図１０において、例えば画像処理回路３９内に、蛍光画像成分のみ、時系列に隣接する２―４程度のフレームの画像を加算する画像間加算回路３９ｂを設けた構成である。　
　図１１は、本実施形態における画像処理回路３９を示す。図１１に示すように蛍光画像信号は、画像間加算処理回路３９ｂに入力され、画像間加算処理回路３９ｂは、時間的に隣接する複数のフレームの画像を加算処理した画像間加算処理信号を重畳処理部３９ａに出力する。　
　重畳処理部３９ａの重畳処理回路６１には、反射光の画像信号も入力され、重畳処理回路６１は、画像間加算処理信号と反射光の画像信号とを重畳処理した重畳画像信号としての合成画像の画像信号（合成画像信号とも言う）を生成する。
　合成画像の画像信号を形成する反射光の画像成分は第１フレームメモリ６２ａに、他方の画像間加算処理信号は第２フレームメモリ６２ｂに格納される。　
　フレームメモリ６２ａ，６２ｂの各画像信号は、Ｄ／Ａ変換回路４０ａ，４０ｂに出力され、それぞれアナログの画像信号に変換されてモニタ５の例えばＲ、Ｇチャンネルに出力され、モニタ５により擬似カラー表示される。
　なお、画像間加算処理回路３９ｂに対して、例えば入力部３４から加算する場合の複数のフレームの画像数（画像間加算数と略記）Ｐを入力することができ、画像間加算処理回路３９ｂは、入力された画像間加算数Ｐで画像間加算処理を行う。入力部３４は、画像間加算数Ｐを設定する設定部３４ａを有する。
　画像間加算処理回路３９ｂとにより重畳処理部３９ａを経てモニタ５側に出力される合成画像の画像信号における蛍光画像の画像信号の輝度レベルは、画像間加算処理回路３９ｂの動作をＯＦＦにした場合のＰ倍となる。
　ＣＤＳ回路２６ｂから調光回路２９に入力される蛍光画像の画像信号の輝度レベルは、この状態を反映していないため、反映するように入力部３４は調光回路２９にも、画像間加算数Ｐを出力し、ＣＤＳ回路２８ｂから調光回路２９に入力される信号レベルをＰ倍して調光信号を生成するように制御する。
　調光回路２９は、参照光の光量又はＬＥＤ駆動電流を、画像間加算処理がＯＦＦからＯＮに切り替えられた場合には、切替前から切替後に１／Ｐ倍に切替（変更）する。　
　このようにして、画素間加算を行う場合と同様に画像間加算を行った場合には、蛍光画像成分のみが急に増大して合成画像の色バランスが変化しないように、調光回路２９は、光量制御を行う。画素間加算の他に、画像間加算を行うことにより、蛍光画像の明るさが不足するような場合においても、その不足を解消したり低減することができる。　
　その他の構成及び作用は、第１の実施形態と同様である。　
　なお、図１１に示す画像処理回路３９は、蛍光観察モードの場合の構成を示し、通常観察モードの場合には、第１の実施形態と同様の構成である。
　本実施形態は、蛍光観察モードの場合、第１の実施形態のようにピクセルビニングにより画素間の加算処理する機能の他に、画像間加算処理を行う機能を有する。　
　従って、本実施形態は、第１の実施形態の作用効果を有すると共に、さらに画像間加算処理により、蛍光観察モードにおいて診断し易い蛍光画像を提供できる。　
　例えば、ピクセルビニングのビニング画素数ｎをあまり大きくすると、蛍光画像部分の解像度が劣化するため、術者は、例えばビニング画素数ｎの上限値を設定し、この上限値に設定した状態でも励起光の光量が不足する場合には画像間加算処理の画像間加算数Ｐを増大する。これにより、蛍光画像部分の解像度の劣化を防止して、必要とされる励起光の光量を確保できるようになる。
　なお、図１２に示すように重畳処理した合成画像を形成する例えば反射光の画像信号から時間的な動き量を検出する動き検出回路７１を設けるようにしても良い。この動き検出回路７１による動き量の検出信号に基づいて画像間加算数Ｐ、及び／又はビニング画素数ｎの範囲を抑制する制御を行うようにしても良い。また、図１３は動き検出回路７１による２つの画像Ｉａ，Ｉｂから動き量を検出する様子を示す。　
　図１２の構成例では、動き検出回路７１には、例えば同時化メモリ３８ａから出力される反射光の画像信号と、遅延回路７２を経て１－数フレーム遅延された画像信号とが入力される。図１３に示すように動き検出回路７には、前者の画像Ｉａ内に設定した適宜の範囲Ｒａ内から抽出した輪郭等の特徴部分又は基準部分Ｃａは、後者の画像Ｉｂにおける範囲Ｐｂ内の特徴部分又は基準部分Ｃｂからどれだけ移動しているかの動き量Ｍ′を検出し、その検出結果からフレーム間の平均的な動き量Ｍを算出（検出）する。なお、画像Ｉａ，ＩｂがＱフレーム分だけ時間的に異なる場合には、Ｍ＝Ｍ′／Ｑとなる。
　また、動き検出回路７１は、算出した動き量Ｍが、蛍光を撮像するＣＣＤ１９ｂにおいて、フレーム間でどれだけの画素数分になるかを評価した評価画素数Ｅを算出して、調光回路２９と、ビニング設定部３２と、画像間加算処理回路３９ｂとに出力する。このため、動き検出回路７１は、動き量Ｍが１フレーム当たりでどれだけの画素数に相当するかを評価した評価画素数Ｅを算出する評価画素数算出部７１ａを有する。また、動き検出回路７１は、評価画素数Ｅによって、画像間加算処理回路３９ｂによる画像間加算数の上限値を制御する第１の制御回路７１ｂと、ビニング設定部３２によるビニング画素数ｎの上限値を抑制するように制御する第２の制御回路７１ｃとを有する。　
　例えば、動き検出回路７１は、評価画素数Ｅの値が小さい、つまり動き量Ｍが小さい場合には、画像間加算処理回路３９ｂによる画像間加算数の上限値を大きく設定するように制御し、またビニング設定部３２に対してはビニング画素数ｎの上限値を抑制するように制御する。
　そして、調光回路２９は、このような制御状態において光量制御を行う。
　一方、動き検出回路７１は、評価画素数Ｅの値が大きい、つまり動き量Ｍが大きい場合には、画像間加算処理回路３９ｂによる画像間加算数の上限値を小さくするように抑制し、ビニング設定部３２に対してはビニング画素数ｎをより大きな上限値に設定可能にするように制御する。そして、調光回路２９は、このような制御状態において光量制御を行う。
　なお、評価画素数Ｅによりビニング画素数ｎの上限値を抑制する場合、Ｅ×Ｅがフレーム当たりにで不鮮明になる画素領域サイズとなるので、ビニング画素数ｎの上限値をＵｂとして、Ｕｂ≦Ｅ×Ｅの条件を満たすように設定しても良い。これに対して、画像間加算数の上限値をＵｉとした場合、動きのある部分の輪郭などが１フレームの期間において不連続となることが目立つように認識される画素数の閾値をＴｍとしてＵｉ≦Ｔｍ／Ｅの条件を満たすように設定しても良い。
　なお、動き検出回路７１（の評価画素数算出部７１ａ）による評価画素数Ｅが入力される調光回路２９が、画像間加算処理回路３９ｂによる画像間加算数の制御と、ビニング設定部３２に対するビニング画素数ｎの制御とを行うようにしても良い。
　調光回路２９が上記のような制御を行うことにより、動きが少ない部分を観察するような場合には、ビニング画素数ｎを抑制して、このビニング画素数ｎで足りない感度を画像間加算処理で補うようにすることもできる。
　このようにすると、蛍光画像部分の解像度の低下を防止して、色バランスが変化しない状態を保って観察することができる。また、動きが大きい場合には、ピクセルビニングにより感度を向上し、動きに追従して診断し易い画像を生成できる。
　上述した構成においては、反射光の画像信号を用いた場合で説明したが、蛍光の画像信号を用いて動き検出を行うようにしても良い。　
　なお、蛍光の画像信号と反射光の画像信号とを重畳処理した合成画像の画像信号は、蛍光画像と赤（Ｒ）成分の画像信号の場合に限定されるものでなく、Ｇ成分、又はＢ成分の画像信号でも良い（２色の擬似カラーの画像信号）し、複数の画像信号から３色の擬似カラーの画像信号を生成しても良い。
　上述した実施形態等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、２０１１年６月７日に日本国に出願された特願２０１１－１２７５６６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 (16)

  1. 　生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に照射するための光源を備えた光源部と、
    　前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを撮像する所定の画素数の撮像素子を備えた撮像部と、
    　前記撮像部により撮像された信号から画像信号を生成する信号処理部と、
    　前記蛍光を撮像した場合の前記撮像部の信号から、又は前記信号処理部により生成された前記蛍光の画像信号から、隣接する複数の画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理部と、
    　前記加算処理部による加算処理する画素数の変更に基づき、前記加算処理部により生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理部により生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御部と、
    　前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、前記加算処理信号と前記反射光信号とを重畳した重畳画像信号を表示部に出力する重畳処理部と、
    　を備えることを特徴とする内視鏡装置。
  2. 　前記加算処理部により複数の画素から１画素分の画素信号を生成するための加算処理する画素数を設定する画素数設定部を更に備え、前記加算処理する前記画素数が変更された場合、前記画素数の変更直後における前記画素数の情報に基づいて、前記光量制御部は、前記励起光の光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記光量制御部は、前記光源部における前記励起光と前記参照光との光量を前記所定の光量比を維持した状態において、前記重畳画像信号の明るさが所定の明るさとなるように前記光源部の前記励起光及び前記参照光の光量を制御する調光信号を生成する調光部を有し、
    　前記調光部は、前記所定の明るさに設定するために、前記光源部により前記励起光を発生する光量が、前記励起光の光量の上限値を超える値が必要と判定した場合には、前記加算処理部に対して、現在の加算処理の画素数Ｊから画素数Ｋに増大させるように制御すると共に、画素数を増大させた直後において前記励起光の光量をＪ／Ｋ倍に変更する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
  4. 　更に、時系列で撮像された複数Ｐの画像間で前記蛍光の画像信号を加算処理する画像間加算処理部を備え、前記調光部は、前記画像間加算処理部の動作に応じて前記励起光の光量制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記信号処理部は、前記蛍光の加算処理信号と、前記反射光信号とを重畳して前記重畳画像信号として擬似カラーの画像信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
  6. 　前記光源部は、前記励起光と前記参照光とを生体組織に対して照射する蛍光観察モードと、前記生体組織に対して白色光を照射する通常観察モードとを切り替えるモード切替スイッチを有し、
    　前記通常観察モードに切り替えた場合には、前記信号処理部は前記撮像部により撮像した信号からカラーの画像信号を生成し、該カラーの画像信号を前記表示部に出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  7. 　更に、前記重畳画像信号における時間的に異なるフレーム間の画像からフレーム当たりの動き量を検出する動き検出部を有し、前記動き検出部は、検出された前記動き量の値に応じて、前記加算処理部が加算処理する前記画素数の上限値を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
  8. 　更に、前記重畳画像信号における時間的に異なるフレーム間の画像からフレーム当たりの動き量を検出する動き検出部を有し、前記動き検出部は、検出された前記動き量の値に応じて、前記加算処理部が加算処理する前記画素数の上限値と前記画像間加算処理部が画像間で加算する複数Ｐの上限値とを抑制する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
  9. 　更に、時系列で撮像された複数Ｐの画像間で前記蛍光の画像信号を加算処理する画像間加算処理部を備え、前記調光部は、前記画像間加算処理部の動作がＯＦＦからＯＮへの変更に応じて前記励起光の光量をＯＦＦ時の光量の１／Ｐ倍となるように制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
  10. 　更に、前記動き検出部は、前記動き量の値から１フレーム当たりに動く画素数としての評価画素数を算出する評価画素数算出部を有することを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
  11. 　更に、前記動き検出部は、前記動き量の値から１フレーム当たりに動く画素数としての評価画素数を算出する評価画素数算出部を有し、前記動き検出部は、前記評価画素数が大きい値の場合には前記画像間加算処理部による前記複数Ｐの上限値を抑制し、前記評価画素数が小さい値の場合には前記加算処理部による加算処理する前記画素数の上限値を抑制するように制御することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
  12. 　光源部が生体組織に対して蛍光を発生させるための励起光と、反射光を発生させるための参照光とを交互に前記生体組織に照射する照射ステップと、
    　前記励起光により前記生体組織に照射された際の前記蛍光と、前記参照光による前記生体組織で反射された反射光とを所定の画素数を有する撮像素子を備えた撮像部が撮像する撮像ステップと、
    　信号処理部が前記撮像ステップにより撮像された信号から画像信号を生成する信号処理ステップと、
    　前記蛍光を撮像した場合の前記撮像ステップの信号から、又は前記信号処理ステップにより生成された前記蛍光の画像信号から、加算処理部が隣接する複数の画素間で加算処理した蛍光の加算処理信号を生成する加算処理ステップと、
    　前記加算処理ステップにおける加算処理する画素数の変更に基づき、前記加算処理ステップにより生成された前記蛍光の加算処理信号と、前記信号処理ステップにより生成された前記反射光の画像信号としての反射光信号とから前記励起光及び前記参照光の光量が所定の光量比を維持するように光量制御部が前記励起光及び前記参照光のうちの少なくとも一方の光量を制御する光量制御ステップと、
    　重畳処理部が前記所定の光量比を維持した状態で前記蛍光の加算処理信号及び前記反射光信号を重畳する処理を行い、前記加算処理信号と前記反射光信号とを重畳した重畳画像信号を表示部に出力する重畳処理ステップと、
    　を備え、
    　前記光量制御ステップは、前記加算処理する前記画素数が変更された場合、前記画素数の変更直後における前記画素数の情報に基づいて、前記励起光の光量を制御することを特徴とする蛍光観察の光量制御方法。
  13. 　前記光量制御ステップは、前記照射ステップにおける前記生体組織に照射される前記励起光と前記参照光との光量を前記所定の光量比を維持した状態において、前記重畳画像信号の明るさが所定の明るさとなるように前記照射ステップにおける前記励起光及び前記参照光の光量を制御する調光信号を調光部が生成する調光ステップを有し、
    　前記調光ステップは、前記所定の明るさに設定するために前記光源部が発生すべき前記励起光の光量が、前記励起光の光量の上限値を超える値が必要と判定した場合には、前記加算処理ステップにおける、現在の加算処理の画素数Ｊからより大きい画素数Ｋに増大させるように制御すると共に、画素数を増大させた直後において前記励起光の光量をＪ／Ｋ倍に変更する制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載の蛍光観察の光量制御方法。
  14. 　更に、画像間加算処理部が時系列で撮像された複数Ｐの画像間で前記蛍光の画像信号を加算処理する画像間加算処理ステップを備え、前記調光ステップは、前記画像間加算処理ステップの動作に応じて前記励起光の光量制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の蛍光観察の光量制御方法。
  15. 　更に、動き検出部が前記重畳画像信号における時間的に異なるフレーム間の画像からフレーム当たりの動き量を検出する動き検出ステップを有し、前記動き検出ステップは、検出された前記動き量の値に応じて、前記加算処理ステップにおいて加算処理する前記画素数の上限値を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の蛍光観察の光量制御方法。
  16. 　更に、動き検出部が前記重畳画像信号における時間的に異なるフレーム間の画像からフレーム当たりの動き量を検出する動き検出ステップを有し、前記動き検出ステップは、検出された前記動き量の値に応じて、前記加算処理ステップにおいて加算処理する前記画素数の上限値と前記画像間加算処理ステップにおいて画像間で加算する複数Ｐの上限値とを抑制する制御を行うことを特徴とする請求項１４に記載の蛍光観察の光量制御方法。
    　
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