WO2017047141A1 - 内視鏡装置及び内視鏡システム - Google Patents

内視鏡装置及び内視鏡システム Download PDF

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WO2017047141A1
WO2017047141A1 PCT/JP2016/061233 JP2016061233W WO2017047141A1 WO 2017047141 A1 WO2017047141 A1 WO 2017047141A1 JP 2016061233 W JP2016061233 W JP 2016061233W WO 2017047141 A1 WO2017047141 A1 WO 2017047141A1
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WO
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light
fluorescence
imaging
filter
image
Prior art date
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PCT/JP2016/061233
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English (en)
French (fr)
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佑一 竹内
美沙 鶴田
博樹 内山
俊明 渡邉
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オリンパス株式会社
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/046—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for infrared imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus and an endoscope system, and more particularly to an endoscope apparatus and an endoscope system used for fluorescence observation.
  • excitation light for exciting either a fluorescent dye administered into a subject or a predetermined fluorescent substance present in a cell of the subject is applied to a desired observation site.
  • fluorescence observation which is an observation method for diagnosing whether or not a lesion site is included in the desired observation site based on the generation state of fluorescence upon irradiation, has been performed.
  • the peripheral region of the fluorescence generation location is visualized.
  • Such a method is conventionally used.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-79567 discloses a configuration for performing fluorescence observation using the reflected light of the reference light described above.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-79567 discloses fluorescence L3 emitted in response to irradiation with excitation light L2 of 410 nm and reference light that is near-infrared light having a wavelength of 750 to 900 nm.
  • generated based on the reflected light L6 emitted according to irradiation of L5 is disclosed.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-79567 discloses a configuration in which fluorescence L3 and reflected light L6 are propagated through an image fiber, dispersed by a dichroic mirror, and then captured by separate image sensors. ing.
  • spectroscopic elements such as dichroic mirrors generally do not have spectroscopic accuracy capable of separating weak light such as fluorescence included in incident light with high accuracy.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-79567 does not particularly mention a method or the like that can solve the above-mentioned problems, that is, there are still problems corresponding to the above-mentioned problems.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an endoscope apparatus and an endoscope system capable of improving the contrast when rendering the generation state of fluorescence in fluorescence observation as compared with the conventional art.
  • the purpose is to do.
  • An endoscope apparatus includes fluorescence generated in response to irradiation of excitation light with respect to a fluorescent dye administered into a subject, and reference light that is light in a wavelength band different from the fluorescence.
  • An endoscope apparatus capable of performing the observation used provided at an insertion portion that can be inserted into the subject, and at a distal end portion of the insertion portion, in accordance with irradiation of the fluorescence and the reference light
  • An objective optical system configured such that the reflected light of the reference light generated in response to the reflected light of the excitation light generated in response to irradiation of the excitation light is incident as return light, and the objective optical system
  • a spectroscopic element configured to separate and emit the return light emitted via the light into a plurality of mutually different wavelength bands, and for imaging the fluorescence separated from the return light by the spectroscopic element
  • An image pickup unit comprising one image pickup device, and a front The reflected light of the excitation light is blocked before the return light incident
  • An endoscope system includes excitation light for exciting a fluorescent dye administered into a subject to generate fluorescence, reference light that is light in a wavelength band different from the fluorescence, A light source device capable of supplying the reference light, an insertion part that can be inserted into the subject, a distal end of the insertion part, and the reflected light of the reference light generated in response to the irradiation of the reference light And an objective optical system configured such that reflected light of the excitation light generated in response to irradiation of the excitation light is incident as return light, and the return light emitted through the objective optical system.
  • a spectroscopic element configured to separate and emit light in a plurality of different wavelength bands; and an image sensor for imaging the fluorescence separated from the return light by the spectroscopic element.
  • the configured imaging unit and the objective optical system The reflected light of the excitation light is blocked before the return light passes through the spectroscopic element and reaches the one image sensor, and the light emitted through the spectroscopic element reaches the one image sensor.
  • a filter unit including at least one optical filter that blocks reflected light.
  • the figure which shows an example of a structure of the rotation filter provided in the light source device of FIG. The figure which shows an example of the transmission characteristic of the filter for white light observation provided in the rotation filter of FIG.
  • the figure which shows an example of the transmission characteristic of the filter for fluorescence observation provided in the rotation filter of FIG. The figure which shows the structure of the principal part of the endoscope system which concerns on a 2nd Example.
  • (First embodiment) 1 to 10 relate to a first embodiment and a modification of the present invention.
  • the endoscope system 1A is inserted into a subject and is configured to output an image obtained by imaging a subject such as a living tissue in the subject.
  • Predetermined image processing is performed on the endoscope apparatus 2A, the light source apparatus 3 configured to supply the light emitted to the subject to the endoscope apparatus 2A, and the image output from the endoscope apparatus 2A.
  • a video processor 4 configured to generate and output an observation image and the like, and a display device 5 configured to display the observation image output from the video processor 4 on the screen. is doing.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an endoscope system according to the first embodiment.
  • the endoscope apparatus 2A performs observation using fluorescence generated in response to irradiation of excitation light to a fluorescent dye administered into the subject and reference light that is light in a wavelength band different from the fluorescence. It is configured to be able to.
  • the endoscope apparatus 2 ⁇ / b> A includes an optical viewing tube 21 having an elongated insertion portion 6, and a camera unit 22 ⁇ / b> A that can be attached to and detached from the eyepiece 7 of the optical viewing tube 21. Yes.
  • the optical viewing tube 21 includes an elongated insertion portion 6 that can be inserted into a subject, a gripping portion 8 provided at the proximal end portion of the insertion portion 6, and an eyepiece portion provided at the proximal end portion of the gripping portion 8. 7.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a specific configuration of the endoscope system according to the first embodiment.
  • the exit end of the light guide 11 is disposed in the vicinity of the illumination lens 15 at the distal end of the insertion section 6 as shown in FIG. Further, the incident end portion of the light guide 11 is disposed in a light guide base 12 provided in the grip portion 8.
  • a light guide 13 for transmitting light supplied from the light source device 3 is inserted into the cable 13a.
  • a connection member (not shown) that can be attached to and detached from the light guide base 12 is provided at one end of the cable 13a.
  • a light guide connector 14 that can be attached to and detached from the light source device 3 is provided at the other end of the cable 13a.
  • an illumination lens 15 for emitting the light transmitted by the light guide 11 to the outside
  • an objective lens 17 for obtaining an optical image corresponding to the light incident from the outside.
  • an illumination window (not shown) in which the illumination lens 15 is arranged and an objective window (not shown) in which the objective lens 17 is arranged are provided adjacent to each other on the distal end surface of the insertion portion 6. Yes.
  • a relay lens 18 including a plurality of lenses LE for transmitting an optical image obtained by the objective lens 17 to the eyepiece unit 7 is provided inside the insertion unit 6. That is, the relay lens 18 has a function as a transmission optical system that transmits light incident from the objective lens 17.
  • an eyepiece lens 19 is provided inside the eyepiece unit 7 so that the optical image transmitted by the relay lens 18 can be observed with the naked eye.
  • the camera unit 22A includes an excitation light cut filter 23, a dichroic prism 24A, an optical filter 25A, imaging elements 26A, 26B, and 26C, and a signal processing circuit 27.
  • the imaging unit of the camera unit 22A is configured to include imaging elements 26A, 26B, and 26C.
  • the excitation light cut filter 23 is disposed in front of the dichroic prism 24A, and is configured as an optical filter that removes the reflected light of the excitation light from the light emitted through the eyepiece lens 19.
  • the excitation light cut filter 23 uses a wavelength Wd that belongs to the vicinity of the boundary between the red region and the near-infrared region of the light emitted through the eyepiece lens 19.
  • the filter is formed as an optical filter having an optical characteristic of transmitting light other than the wavelength band Be while blocking light included in the wavelength band Be corresponding to the wavelength We longer than the wavelength Wd, which belongs to the infrared region.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of optical characteristics of the excitation light cut filter provided in the endoscope apparatus according to the first embodiment.
  • the dichroic prism 24A separates the light emitted through the excitation light cut filter 23 into light in three wavelength bands, that is, light in the red region to near infrared region, light in the green region, and light in the blue region. It is comprised as a spectroscopic element which radiate
  • the optical filter 25A is disposed between the dichroic prism 24A and the image sensor 26A, and transmits light in a predetermined wavelength band belonging to the red region to the near infrared region among the light emitted through the dichroic prism 24A.
  • it is formed with an optical characteristic that blocks light outside the predetermined wavelength band.
  • the optical filter 25A has a wavelength belonging to the vicinity of the boundary between the green region and the red region and shorter than the wavelength Wd to a wavelength belonging to the near infrared region and longer than the wavelength We. It is formed with optical characteristics that transmit light included in the wavelength band Bp corresponding to Wf while blocking light other than the wavelength band Bp.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of optical characteristics of an optical filter provided in the endoscope apparatus according to the first embodiment.
  • the image sensor 26A is configured by an image sensor such as a monochrome CCD, for example. Further, the image sensor 26 ⁇ / b> A is configured to perform an imaging operation according to an image sensor drive signal output from the video processor 4. The image sensor 26A captures red to near-infrared light emitted through the dichroic prism 24A and the optical filter 25A, and generates an image corresponding to the captured red to near-infrared light. It is configured to output.
  • an image sensor such as a monochrome CCD, for example.
  • the image sensor 26 ⁇ / b> A is configured to perform an imaging operation according to an image sensor drive signal output from the video processor 4.
  • the image sensor 26A captures red to near-infrared light emitted through the dichroic prism 24A and the optical filter 25A, and generates an image corresponding to the captured red to near-infrared light. It is configured to output.
  • the image sensor 26B is configured by an image sensor such as a monochrome CCD, for example.
  • the image sensor 26B is configured to perform an imaging operation according to an image sensor drive signal output from the video processor 4.
  • the imaging element 26B is configured to capture green light emitted through the dichroic prism 24A, and generate and output an image corresponding to the captured green light.
  • the image sensor 26C is configured by an image sensor such as a monochrome CCD, for example.
  • the image sensor 26 ⁇ / b> C is configured to perform an imaging operation according to an image sensor drive signal output from the video processor 4.
  • the image sensor 26C is configured to image blue light emitted through the dichroic prism 24A, and generate and output an image corresponding to the captured blue light.
  • the signal processing circuit 27 performs predetermined signal processing such as correlated double sampling processing, gain adjustment processing, and A / D conversion processing on each image output from the image sensors 26A, 26B, and 26C. It is configured to apply. Further, the signal processing circuit 27 is configured to output the image subjected to the predetermined signal processing described above to the video processor 4 to which the signal cable 28 is connected.
  • predetermined signal processing such as correlated double sampling processing, gain adjustment processing, and A / D conversion processing
  • the light source device 3 can supply excitation light for exciting the fluorescent dye administered in the subject to generate fluorescence and reference light that is light in a wavelength band different from the fluorescence. It is configured.
  • the light source device 3 includes a light emitting unit 31, a multiplexer 32, a condenser lens 33, and a light source control unit 34.
  • the red light source 31A includes, for example, a lamp or an LED, and is configured to emit R light (see FIG. 5) that is red light in a wavelength band Br corresponding to the wavelength Wc to the wavelength Wd.
  • the red light source 31 ⁇ / b> A is configured to switch between a lighting state and a light-off state according to the control of the light source control unit 34. Further, the red light source 31A is configured to generate R light having an intensity or a light amount according to the control of the light source control unit 34 in the lighting state.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a wavelength band of light emitted from each light source provided in the light source device according to the first embodiment.
  • the green light source 31B includes, for example, a lamp or an LED, and G light that is green light in a wavelength band Bg corresponding to the wavelength Wb to the wavelength Wc belonging to the vicinity of the boundary between the blue color region and the green color region (see FIG. 5). Is configured to emit. Further, the green light source 31B is configured to be switched between a lighting state and a light-off state according to the control of the light source control unit 34. Further, the green light source 31B is configured to generate G light having an intensity or a light amount according to the control of the light source control unit 34 in the lighting state.
  • the blue light source 31C includes, for example, a lamp or an LED, and is configured to emit B light (see FIG. 5) that is blue light in a wavelength band Bb corresponding to the wavelength Wa to the wavelength Wb belonging to the blue region. Yes.
  • the blue light source 31 ⁇ / b> C is configured to switch between a lighting state and a light-off state according to the control of the light source control unit 34. Further, the blue light source 31 ⁇ / b> C is configured to generate B light having an intensity or a light amount according to the control of the light source control unit 34 in the lighting state.
  • the excitation light source 31D includes, for example, a lamp or an LED, and is configured to emit EX light (see FIG. 5) that is excitation light in a wavelength band Be corresponding to the wavelength Wd to the wavelength We. Further, the excitation light source 31D is configured to be switched between a lighting state and a light-off state according to the control of the light source control unit 34. In addition, the excitation light source 31D is configured to generate EX light having an intensity or a light amount according to the control of the light source control unit 34 in the lighting state.
  • the multiplexer 32 is configured to be able to multiplex each light emitted from the light emitting unit 31 so as to enter the condenser lens 33.
  • the condenser lens 33 is configured to collect the light incident through the multiplexer 32 and output it to the light guide 13.
  • the light source control unit 34 is configured to control each light source of the light emitting unit 31 based on an illumination control signal output from the video processor 4.
  • the video processor 4 includes an image sensor driving unit 41, an image processing unit 42, an input I / F (interface) 43, and a control unit 44.
  • the image sensor driving unit 41 includes, for example, a driver circuit.
  • the image sensor driving unit 41 is configured to generate and output an image sensor driving signal for driving the image sensors 26A, 26B, and 26C, respectively.
  • the input I / F 43 is configured to include one or more switches and / or buttons capable of giving instructions according to user operations. Specifically, the input I / F 43 gives an instruction to set (switch) the observation mode of the endoscope system 1A to either the white light observation mode or the fluorescence observation mode, for example, in accordance with a user operation. And an observation mode changeover switch (not shown) that can be used.
  • the control unit 44 includes, for example, a control circuit such as a CPU or FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the control unit 44 generates an illumination control signal for emitting light according to the observation mode of the endoscope system 1A based on an instruction given in the observation mode changeover switch of the input I / F 43, and the light source control unit It is configured to output to 34.
  • the control unit 44 performs control for causing the image processing unit 42 to perform an operation according to the observation mode of the endoscope system 1A based on an instruction given by the observation mode changeover switch of the input I / F 43. It is configured as follows.
  • the display device 5 includes, for example, an LCD (liquid crystal display) and the like, and is configured to display an observation image output from the video processor 4.
  • LCD liquid crystal display
  • a fluorescent dye FLP having a fluorescence characteristic that emits FL light that is fluorescence (in the near-infrared region) in the wavelength band Bf corresponding to the wavelength We to the wavelength Wf in response to the irradiation with EX light A case where is administered into a subject will be described as an example.
  • a user such as an operator connects each part of the endoscope system 1A and turns on the power, and then operates the input I / F 43 to change the observation mode of the endoscope system 1A to the white light observation mode. Give instructions for setting.
  • control unit 44 When the control unit 44 detects that the white light observation mode is set, the control unit 44 generates an illumination control signal for emitting white light from the light source device 3 and outputs the illumination control signal to the light source control unit 34.
  • the light source control unit 34 performs control for turning on the red light source 31A, the green light source 31B, and the blue light source 31C when the white light observation mode is set according to the illumination control signal output from the control unit 44. At the same time, control is performed to turn off the excitation light source 31D.
  • the subject is irradiated with WL light that is white light including R light, G light, and B light, and according to the irradiation of the WL light.
  • WLR light which is reflected light emitted from the subject, enters from the objective lens 17 as return light.
  • the WLR light incident from the objective lens 17 is emitted to the camera unit 22A through the relay lens 18 and the eyepiece lens 19.
  • the excitation light cut filter 23 has the optical characteristics as illustrated in FIG. 3, so that the WLR light emitted through the eyepiece lens 19 is excited. And enters the dichroic prism 24A. Then, the dichroic prism 24A separates the WLR light that is incident light into R light, G light, and B light, and emits them.
  • the optical filter 25A since the optical filter 25A has the optical characteristics illustrated in FIG. 4, the R light separated by the dichroic prism 24A passes through the optical filter 25A and is imaged.
  • the G light and B light separated by the dichroic prism 24A can be blocked by the optical filter 25A so as not to be incident on the image sensor 26A.
  • the observation mode of the endoscope system 1A is set to the white light observation mode
  • the R light included in the WLR light is imaged by the image sensor 26A
  • the G light included in the WLR light is captured by the image sensor 26B.
  • the B light included in the WLR light is imaged by the image sensor 26C.
  • the image RI that is an image obtained by imaging the R light included in the WLR light and the WLR light are included.
  • An image GI that is an image obtained by imaging the G light and an image BI that is an image obtained by imaging the B light included in the WLR light are passed through the signal processing circuit 27 to the image processing unit 42. Is output.
  • the image processing unit 42 Under the control of the control unit 44, the image processing unit 42 performs, for example, image processing such as processing for superimposing the images RI, GI, and BI output from the signal processing circuit 27 one field at a time, and the white light observation image And the generated white light observation image is output to the display device 5.
  • image processing such as processing for superimposing the images RI, GI, and BI output from the signal processing circuit 27 one field at a time
  • the white light observation image And the generated white light observation image is output to the display device 5.
  • a white light observation image having substantially the same color tone as that when a subject such as a living tissue is viewed with the naked eye is displayed on the display device 5.
  • the user administers the fluorescent dye FLP into the subject at a desired timing before setting the observation mode of the endoscope system 1A to the fluorescence observation mode.
  • the user confirms the white light observation image displayed on the display device 5 and inserts the insertion portion 6 into the subject, and places the distal end portion of the insertion portion 6 in the vicinity of the desired observation site in the subject.
  • an instruction for setting the observation mode of the endoscope system 1A to the fluorescence observation mode is issued.
  • control unit 44 When the control unit 44 detects that the fluorescence observation mode is set, the control unit 44 generates an illumination control signal for emitting excitation light and reference light from the light source device 3 and outputs the illumination control signal to the light source control unit 34.
  • the light source control unit 34 performs control for turning on the green light source 31B, the blue light source 31C, and the excitation light source 31D when the fluorescent observation mode is set according to the illumination control signal output from the control unit 44. At the same time, control is performed to turn off the red light source 31A.
  • the subject is irradiated with the EX light that is excitation light and the RFA light that is reference light including G light and B light.
  • FL light emitted from the fluorescent dye FLP in response to irradiation with EX light, RLA light that is reflected light from the subject in response to irradiation with the RFA light, and the subject in response to irradiation with the EX light EXR light, which is reflected light emitted from, enters from the objective lens 17 as return light.
  • Each light included in the return light incident from the objective lens 17 is emitted to the camera unit 22A via the relay lens 18 and the eyepiece lens 19.
  • the excitation light cut filter 23 has the optical characteristics illustrated in FIG. 3, and therefore, the EXR light emitted through the eyepiece 19 is converted into the excitation light cut filter 23. And the FL light and RLA light emitted through the eyepiece lens 19 pass through the excitation light cut filter 23 and enter the dichroic prism 24A.
  • the dichroic prism 24A separates the FL light and RLA light included in the incident light, and further separates the RLA light into G light and B light and emits them.
  • the optical filter 25A since the optical filter 25A has the optical characteristics illustrated in FIG. 4, the FL light separated by the dichroic prism 24A passes through the optical filter 25A and is imaged.
  • the G light and B light included in the RLA light separated by the dichroic prism 24A can be blocked by the optical filter 25A so as not to be incident on the image sensor 26A.
  • a filter unit including an excitation light cut filter 23 and an optical filter 25A capable of blocking RLA light before the light emitted through the prism 24A reaches the image sensor 26A is provided.
  • the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode
  • the FL light is imaged by the image sensor 26A
  • the G light included in the RLA light is imaged by the image sensor 26B
  • the RLA light The B light included in the image is captured by the image sensor 26C.
  • the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode
  • the image FLI which is an image obtained by imaging the FL light and the G light included in the RLA light are obtained.
  • the image RGI that is the obtained image and the image RBI that is the image obtained by imaging the B light included in the RLA light are output to the image processing unit 42 via the signal processing circuit 27.
  • the image processing unit 42 Under the control of the control unit 44, for example, the image processing unit 42 performs image processing such as processing for superimposing the images FLI, RGI, and RBI output from the signal processing circuit 27 for each field, thereby generating a fluorescence observation image.
  • the generated fluorescence observation image is output to the display device 5.
  • a fluorescence observation image capable of simultaneously confirming the generation state of the FL light and the state of the peripheral region of the generation point of the FL light is displayed. It is displayed on the device 5.
  • the return light generated in the fluorescence observation mode passes through the excitation light cut filter 23, the dichroic prism 24A, and the optical filter 25A in this order, and reaches the image sensor 26A. I have to. Therefore, according to the present embodiment, regardless of the spectral accuracy of the dichroic prism 24A, the FL light included in the return light is removed while the EXR light and the RLA light included in the return light generated in the fluorescence observation mode are removed. An image can be taken. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the contrast when rendering the generation state of fluorescence in fluorescence observation as compared with the conventional case.
  • the camera unit 22A of the present embodiment is not limited to the configuration in which the two filters, the excitation light cut filter 23 and the optical filter 25A, are arranged at the above-described positions to configure the filter unit.
  • One integrated filter may be arranged between the dichroic prism 24A and the image sensor 26A to form a filter unit.
  • the one filter described above transmits light included in either the wavelength band Br or Bf as illustrated in FIG. 6, while the wavelength band Br and What is necessary is just to have the optical characteristic which interrupts
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of optical characteristics of an optical filter according to a modification of the first embodiment.
  • the endoscope apparatus 2A may be configured by providing the excitation light cut filter 23, the dichroic prism 24A, the optical filter 25A, and the imaging elements 26A to 26C.
  • the endoscope apparatus 2 ⁇ / b> A can be configured without using the relay lens 18 and the eyepiece lens 19.
  • the endoscope system 1A may be configured using a light source device 3A having a configuration as shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light source device according to the first embodiment, which is different from FIG.
  • the light source device 3A includes a xenon lamp 71, a filter switching device 72, a condenser lens 73, and a light source control unit 74.
  • the xenon lamp 71 is configured to emit BL light, which is broadband light including a band from the wavelength Wa to the wavelength We, for example. Further, the xenon lamp 71 is configured to be switched between a lighting state and a light-off state according to the control of the light source control unit 74. Further, the xenon lamp 71 is configured to generate a quantity of BL light according to the control of the light source control unit 74 in the lighting state.
  • the filter switching device 72 is emitted from the xenon lamp 71 by being rotationally driven in accordance with the control of the light source control unit 74 and a rotary filter 72A provided so as to cross the optical path of the light emitted from the xenon lamp 71 vertically.
  • a motor 72B that switches a filter interposed on the optical path of light to one of the filters of the rotary filter 72A.
  • the rotary filter 72A is formed to have a disk shape, for example. Further, for example, as shown in FIG. 8, the rotary filter 72 ⁇ / b> A is provided with a white light observation filter 721 and a fluorescence observation filter 722.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a rotary filter provided in the light source device of FIG.
  • the white light observation filter 721 transmits light included in any one of the three wavelength bands of the wavelength band Br, the wavelength band Bg, and the wavelength band Bb.
  • the optical characteristics are such that light contained in wavelength bands other than one wavelength band is blocked.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the transmission characteristics of the white light observation filter provided in the rotary filter of FIG.
  • the fluorescence observation filter 722 transmits light included in any one of the three wavelength bands of the wavelength band Bg, the wavelength band Bb, and the wavelength band Be. It is formed with an optical characteristic that blocks light contained in a wavelength band other than the wavelength band.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of transmission characteristics of the fluorescence observation filter provided in the rotary filter of FIG.
  • the filter switching device 72 emits one of the white light observation filter 721 and the fluorescence observation filter 722 from the xenon lamp 71 by rotationally driving the motor 72B according to the control of the light source control circuit 74.
  • the other filter different from the one filter can be retracted from the optical path while being inserted on the optical path of the light to be transmitted.
  • the condensing lens 73 is configured to collect the light incident through the filter switching device 72 and emit it to the light guide 13.
  • the light source controller 74 is configured to control the xenon lamp 71 and the filter switching device 72 based on the illumination control signal output from the controller 44 of the video processor 4.
  • the light source control unit 74 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the white light observation mode based on the illumination control signal output from the control unit 44, for example, Control for generating a predetermined amount of BL light is performed on the xenon lamp 71, and control for inserting the white light observation filter 721 on the optical path of the light emitted from the xenon lamp 71 is a filter switching device. 72 motors 72B. Further, based on the illumination control signal output from the control unit 44, for example, the light source control unit 74 detects a predetermined amount of light when detecting that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode.
  • the endoscope system 1A is configured by using the light source device 3A having the above-described configuration instead of the light source device 3, the same as described above.
  • the effect of can be obtained.
  • the endoscope apparatus 2B performs observation using fluorescence generated in response to irradiation of excitation light with respect to a fluorescent dye administered into a subject and reference light that is light in a wavelength band different from the fluorescence. It is configured to be able to.
  • the endoscope apparatus 2 ⁇ / b> B includes an optical tube 21 and a camera unit 22 ⁇ / b> B that can be attached to and detached from the eyepiece 7 of the optical tube 21.
  • the camera unit 22B includes an excitation light cut filter 23, a dichroic mirror 24B, an optical filter 25B, imaging elements 26D and 26E, and a signal processing circuit 27.
  • the imaging unit of the camera unit 22B includes imaging elements 26D and 26E.
  • the dichroic mirror 24B transmits light having a wavelength longer than the wavelength Wc out of the light emitted through the excitation light cut filter 23 to the imaging element 26D side, and reflects light having a wavelength of Wc or less to the imaging element 26E side. It has a good optical characteristic. That is, the dichroic mirror 24B splits the light emitted through the excitation light cut filter 23 into light of two wavelength bands, that is, light having a wavelength shorter than the wavelength Wc and light having a wavelength longer than the wavelength Wb. It is configured as an element.
  • the optical filter 25B is disposed between the dichroic mirror 24B and the image sensor 26D, and transmits light in a predetermined wavelength band belonging to the red region to the near infrared region among the light emitted through the dichroic mirror 24B. On the other hand, it is formed with an optical characteristic that blocks light outside the predetermined wavelength band. Specifically, for example, as shown in FIG. 12, the optical filter 25B transmits light included in the wavelength band Bq corresponding to the wavelength Wd to the wavelength Wf, while blocking light other than the wavelength band Bq. It is formed with optical properties.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the optical characteristics of the optical filter provided in the endoscope apparatus according to the second embodiment.
  • the image sensor 26D is constituted by, for example, a highly sensitive monochrome CCD. Further, the image pickup device 26D is configured to perform an image pickup operation in accordance with an image pickup device drive signal output from the video processor 4.
  • the imaging element 26D is configured to capture light in the wavelength band Bq emitted through the dichroic mirror 24B and the optical filter 25B, and generate and output an image corresponding to the captured light.
  • the image sensor 26E is composed of, for example, a color CCD having a primary color type or complementary color type color filter provided on the imaging surface.
  • the image sensor 26E is configured to perform an imaging operation according to an image sensor drive signal output from the video processor 4.
  • the image sensor 26E is configured to image light having a wavelength equal to or shorter than the wavelength Wc emitted through the dichroic mirror 24B, and generate and output an image corresponding to the captured light.
  • the operation of the endoscope system 1B according to the present embodiment will be described.
  • the case where the fluorescent dye FLP is administered to the subject will be described as an example.
  • a user such as an operator connects each part of the endoscope system 1B and turns on the power, and then operates the input I / F 43 to change the observation mode of the endoscope system 1B to the white light observation mode. Give instructions for setting.
  • the light source control unit 34 performs control for turning on the red light source 31A, the green light source 31B, and the blue light source 31C when the white light observation mode is set according to the illumination control signal output from the control unit 44. At the same time, control is performed to turn off the excitation light source 31D.
  • the excitation light cut filter 23 has the optical characteristics illustrated in FIG. 3, so that the WLR light emitted through the eyepiece lens 19 is excited. And enters the dichroic mirror 24B.
  • the dichroic mirror 24B reflects the WLR light, which is incident light, toward the image sensor 26E.
  • the observation mode of the endoscope system 1B is set to the white light observation mode
  • the WLR light is imaged by the image sensor 26E.
  • an image WRI that is an image obtained by imaging the WLR light is output to the image processing unit 42 via the signal processing circuit 27. Is done.
  • the image processing unit 42 generates a white light observation image by performing predetermined image processing on the image WRI output from the signal processing circuit 27 in accordance with the control of the control unit 44, and the generated white light observation image. Is output to the display device 5. According to such an operation of the image processing unit 42, for example, a white light observation image having substantially the same color tone as that when a subject such as a living tissue is viewed with the naked eye is displayed on the display device 5.
  • the user administers the fluorescent dye FLP into the subject at a desired timing before setting the observation mode of the endoscope system 1B to the fluorescence observation mode.
  • the user confirms the white light observation image displayed on the display device 5 and inserts the insertion portion 6 into the subject, and places the distal end portion of the insertion portion 6 in the vicinity of the desired observation site in the subject.
  • an instruction for setting the observation mode of the endoscope system 1B to the fluorescence observation mode is given.
  • control unit 44 When the control unit 44 detects that the fluorescence observation mode is set, the control unit 44 generates an illumination control signal for emitting excitation light and reference light from the light source device 3 and outputs the illumination control signal to the light source control unit 34.
  • the light source control unit 34 turns on the red light source 31A, the green light source 31B, the blue light source 31C, and the excitation light source 31D when set to the fluorescence observation mode according to the illumination control signal output from the control unit 44. Control.
  • the subject is irradiated with the EX light that is the excitation light and the RFB light that is the reference light having the same wavelength band as the WL light.
  • Each light included in the return light incident from the objective lens 17 is emitted to the camera unit 22A via the relay lens 18 and the eyepiece lens 19.
  • the excitation light cut filter 23 since the excitation light cut filter 23 has the optical characteristics illustrated in FIG. 3, the EXR light emitted through the eyepiece lens 19 is excited by the excitation light cut filter 23. And the FL light and RLB light emitted through the eyepiece lens 19 pass through the excitation light cut filter 23 and enter the dichroic mirror 24B.
  • the dichroic mirror 24B transmits the FL light included in the incident light to the image sensor 26D side and reflects the RLB light included in the incident light to the image sensor 26E side.
  • the optical filter 25B since the optical filter 25B has the optical characteristics illustrated in FIG. 12, the FL light separated by the dichroic mirror 24B passes through the optical filter 25B and is imaged. On the other hand, the RLB light separated by the dichroic mirror 24B can be blocked by the optical filter 25B so as not to be incident on the image sensor 26D.
  • a filter unit including an excitation light cut filter 23 and an optical filter 25B capable of blocking RLB light before the light emitted through the mirror 24B reaches the image sensor 26D is provided.
  • the observation mode of the endoscope system 1B is set to the fluorescence observation mode
  • FL light is imaged by the image sensor 26D and RLB light is imaged by the image sensor 26E.
  • the image FLI is an image obtained by imaging the FL light and the image obtained by imaging the RLB light.
  • the image RLI is output to the image processing unit 42 via the signal processing circuit 27.
  • the image processing unit 42 Under the control of the control unit 44, the image processing unit 42 generates a fluorescence observation image by performing image processing such as processing for superimposing the images FLI and RLI output from the signal processing circuit 27 for each field.
  • the generated fluorescence observation image is output to the display device 5.
  • a fluorescence observation image capable of simultaneously confirming the generation state of the FL light and the state of the peripheral region of the generation point of the FL light is displayed. It is displayed on the device 5.
  • the return light generated in the fluorescence observation mode passes through the excitation light cut filter 23, the dichroic mirror 24B, and the optical filter 25B in this order, and reaches the image sensor 26D. I have to. Therefore, according to the present embodiment, regardless of the spectral accuracy of the dichroic mirror 24B, the FL light included in the return light is removed while the EXR light and the RLB light included in the return light generated in the fluorescence observation mode are removed. An image can be taken. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the contrast when rendering the generation state of fluorescence in fluorescence observation as compared with the conventional case.
  • the camera unit 22B of the present embodiment is not limited to the configuration in which the two filters, the excitation light cut filter 23 and the optical filter 25B, are arranged at the above-described positions, and the filter unit is configured.
  • One integrated filter may be arranged between the dichroic mirror 24B and the image sensor 26D to constitute a filter unit.
  • the one filter described above transmits light included in the wavelength band Bf as shown in FIG. 13, while blocking light other than the wavelength band Bf. What is necessary is just to have the optical characteristic.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of optical characteristics of an optical filter according to a modification of the second embodiment.
  • the endoscope apparatus 2B may be configured by providing the excitation light cut filter 23, the dichroic mirror 24B, the optical filter 25B, the image sensor 26D, and the image sensor 26E. In such a case, the endoscope apparatus 2B can be configured without using the relay lens 18 and the eyepiece lens 19.
  • the light source device 3A described above in the first embodiment is used instead of the light source device 3.
  • the endoscope system 1B can be configured. And according to the present Example, even if it is a case where endoscope system 1B is comprised using light source device 3A instead of light source device 3, the same effect as the above-mentioned thing can be acquired.
  • FIG. According to such a configuration, for example, the reference light generated in response to the reference light irradiation based on the exposure time of one image sensor for imaging the fluorescence generated in response to the excitation light irradiation. Even when the exposure time of another imaging device for imaging the reflected light of the other imaging device is adjusted, the saturation of the other imaging device can be prevented as much as possible.

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Abstract

内視鏡装置は、被検体内に投与された蛍光色素に対する励起光の照射に応じて発生する蛍光と、蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を用いた観察を行うことができ、被検体内に挿入可能な挿入部と、蛍光と、参照光の反射光と、励起光の反射光と、が入射される対物光学系と、対物光学系を経て出射される光を相互に異なる複数の波長帯域の光に分離する分光素子と、分光素子により分離された蛍光を撮像するための撮像素子を具備する撮像部と、対物光学系から入射した光が撮像素子に至るまでに励起光の反射光を遮断し、分光素子を経て出射された光が撮像素子に至るまでに参照光の反射光を遮断するフィルタ部と、を有する。

Description

内視鏡装置及び内視鏡システム
　本発明は、内視鏡装置及び内視鏡システムに関し、特に、蛍光観察に用いられる内視鏡装置及び内視鏡システムに関するものである。
　医療分野の内視鏡観察においては、例えば、被検体内に投与された蛍光色素または被検体の細胞内に存在する所定の蛍光物質のいずれかを励起させるための励起光を所望の観察部位に照射した際の蛍光の発生状態に基づき、当該所望の観察部位に病変部位が含まれているか否か等を診断するような観察手法である蛍光観察が従来行われている。また、前述の蛍光観察においては、例えば、蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光の照射に応じて発せられる当該参照光の反射光に基づき、当該蛍光の発生箇所の周辺領域を可視化するような手法が従来用いられている。そして、例えば、日本国特開２００３－７９５６７号公報には、前述の参照光の反射光を用いて蛍光観察を行うための構成が開示されている。
　具体的には、日本国特開２００３－７９５６７号公報には、４１０ｎｍの励起光Ｌ２の照射に応じて発せられる蛍光Ｌ３と、７５０ｎｍ～９００ｎｍのいずれかの波長の近赤外光である参照光Ｌ５の照射に応じて発せられる反射光Ｌ６と、に基づいて生成した蛍光診断画像を表示させるための構成が開示されている。また、日本国特開２００３－７９５６７号公報には、蛍光Ｌ３及び反射光Ｌ６が、イメージファイバにより伝搬され、ダイクロイックミラーにより分光された後、別々の撮像素子で撮像されるような構成が開示されている。
　ところで、ダイクロイックミラー等の分光素子の多くは、一般的に、入射光に含まれる蛍光等の微弱な光を高精度に分離可能な分光精度を有していない。
　そのため、例えば、前述の蛍光観察において、蛍光及び参照光を含む入射光をダイクロイックミラー等の分光素子で分光した場合には、当該分光素子を経て出射される分光後の光に含まれる当該参照光の一部が当該蛍光と同時に撮像されてしまうことに起因し、当該蛍光の発生状態を描出する際のコントラストが低下してしまう、という問題点が生じている。
　しかし、日本国特開２００３－７９５６７号公報には、前述の問題点を解消可能な手法等について特に言及されておらず、すなわち、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光観察において蛍光の発生状態を描出する際のコントラストを従来よりも向上させることが可能な内視鏡装置及び内視鏡システムを提供することを目的としている。
　本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体内に投与された蛍光色素に対する励起光の照射に応じて発生する蛍光と、前記蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を用いた観察を行うことが可能な内視鏡装置であって、前記被検体内に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられ、前記蛍光と、前記参照光の照射に応じて発生する前記参照光の反射光と、前記励起光の照射に応じて発生する前記励起光の反射光と、が戻り光として入射されるように構成された対物光学系と、前記対物光学系を経て出射される前記戻り光を相互に異なる複数の波長帯域の光に分離して出射するように構成された分光素子と、前記分光素子により前記戻り光から分離された前記蛍光を撮像するための一の撮像素子を具備して構成された撮像部と、前記対物光学系から入射した前記戻り光が前記分光素子を経て前記一の撮像素子に至るまでに前記励起光の反射光を遮断するとともに、前記分光素子を経て出射された光が前記一の撮像素子に至るまでに前記参照光の反射光を遮断する１つ以上の光学フィルタを具備して構成されたフィルタ部と、を有する。
　本発明の一態様の内視鏡システムは、被検体内に投与された蛍光色素を励起させて蛍光を発生させるための励起光と、前記蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を供給可能な光源装置と、前記被検体内に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられ、前記蛍光と、前記参照光の照射に応じて発生する前記参照光の反射光と、前記励起光の照射に応じて発生する前記励起光の反射光と、が戻り光として入射されるように構成された対物光学系と、前記対物光学系を経て出射される前記戻り光を相互に異なる複数の波長帯域の光に分離して出射するように構成された分光素子と、前記分光素子により前記戻り光から分離された前記蛍光を撮像するための一の撮像素子を具備して構成された撮像部と、前記対物光学系から入射した前記戻り光が前記分光素子を経て前記一の撮像素子に至るまでに前記励起光の反射光を遮断するとともに、前記分光素子を経て出射された光が前記一の撮像素子に至るまでに前記参照光の反射光を遮断する１つ以上の光学フィルタを具備して構成されたフィルタ部と、を有する。
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。 第１の実施例に係る内視鏡システムの具体的な構成の一例を説明するための図。 第１の実施例に係る内視鏡装置に設けられた励起光カットフィルタの光学特性の一例を示す図。 第１の実施例に係る内視鏡装置に設けられた光学フィルタの光学特性の一例を示す図。 第１の実施例に係る光源装置に設けられた各光源から発せられる光の波長帯域の一例を示す図。 第１の実施例の変形例に係る光学フィルタの光学特性の一例を示す図。 第１の実施例に係る光源装置の構成の、図２とは異なる例を示す図。 図７の光源装置に設けられた回転フィルタの構成の一例を示す図。 図８の回転フィルタに設けられた白色光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図。 図８の回転フィルタに設けられた蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図。 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。 第２の実施例に係る内視鏡装置に設けられた光学フィルタの光学特性の一例を示す図。 第２の実施例の変形例に係る光学フィルタの光学特性の一例を示す図。
　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から図１０は、本発明の第１の実施例及び変形例に係るものである。
　内視鏡システム１Ａは、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内における生体組織等の被写体を撮像して得られた画像を出力するように構成された内視鏡装置２Ａと、当該被写体に照射される光を内視鏡装置２Ａに供給するように構成された光源装置３と、内視鏡装置２Ａから出力される画像に対して所定の画像処理を施すことにより観察画像等を生成して出力するように構成されたビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される観察画像等を画面上に表示するように構成された表示装置５と、を有している。図１は、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である。
　内視鏡装置２Ａは、被検体内に投与された蛍光色素に対する励起光の照射に応じて発生する蛍光と、当該蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を用いた観察を行うことができるように構成されている。また、内視鏡装置２Ａは、細長の挿入部６を備えた光学視管２１と、光学視管２１の接眼部７に対して着脱可能なカメラユニット２２Ａと、を有して構成されている。
　光学視管２１は、被検体内に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の基端部に設けられた把持部８と、把持部８の基端部に設けられた接眼部７と、を有して構成されている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、ケーブル１３ａを介して供給される光を伝送するためのライトガイド１１が挿通されている。図２は、第１の実施例に係る内視鏡システムの具体的な構成の一例を説明するための図である。
　ライトガイド１１の出射端部は、図２に示すように、挿入部６の先端部における照明レンズ１５の近傍に配置されている。また、ライトガイド１１の入射端部は、把持部８に設けられたライトガイド口金１２に配置されている。
　ケーブル１３ａの内部には、図２に示すように、光源装置３から供給される光を伝送するためのライトガイド１３が挿通されている。また、ケーブル１３ａの一方の端部には、ライトガイド口金１２に対して着脱可能な接続部材（不図示）が設けられている。また、ケーブル１３ａの他方の端部には、光源装置３に対して着脱可能なライトガイドコネクタ１４が設けられている。
　挿入部６の先端部には、ライトガイド１１により伝送された光を外部へ出射するための照明レンズ１５と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ１７と、が設けられている。また、挿入部６の先端面には、照明レンズ１５が配置された照明窓（不図示）と、対物レンズ１７が配置された対物窓（不図示）と、が相互に隣接して設けられている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、対物レンズ１７により得られた光学像を接眼部７へ伝送するための複数のレンズＬＥを具備するリレーレンズ１８が設けられている。すなわち、リレーレンズ１８は、対物レンズ１７から入射した光を伝送する伝送光学系としての機能を具備して構成されている。
　接眼部７の内部には、図２に示すように、リレーレンズ１８により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ１９が設けられている。
　カメラユニット２２Ａは、励起光カットフィルタ２３と、ダイクロイックプリズム２４Ａと、光学フィルタ２５Ａと、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃと、信号処理回路２７と、を有して構成されている。また、カメラユニット２２Ａの撮像部は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃを具備して構成されている。
　励起光カットフィルタ２３は、ダイクロイックプリズム２４Ａの前面に配置されており、接眼レンズ１９を経て出射される光から励起光の反射光を除去する光学フィルタとして構成されている。具体的には、励起光カットフィルタ２３は、例えば、図３に示すように、接眼レンズ１９を経て出射される光のうち、赤色域と近赤外域との境界付近に属する波長Ｗｄから、近赤外域に属しかつ波長Ｗｄより長い波長Ｗｅまでに相当する波長帯域Ｂｅに含まれる光を遮断する一方で、波長帯域Ｂｅ以外の光を透過させる光学特性を具備する光学フィルタとして形成されている。図３は、第１の実施例に係る内視鏡装置に設けられた励起光カットフィルタの光学特性の一例を示す図である。
　ダイクロイックプリズム２４Ａは、励起光カットフィルタ２３を経て出射される光を、赤色域～近赤外域の光と、緑色域の光と、青色域の光と、の３つの波長帯域の光に分離して出射する分光素子として構成されている。
　光学フィルタ２５Ａは、ダイクロイックプリズム２４Ａと撮像素子２６Ａとの間に配置されており、ダイクロイックプリズム２４Ａを経て出射される光のうち、赤色域～近赤外域に属する所定の波長帯域の光を透過させる一方で、当該所定の波長帯域以外の光を遮断するような光学特性を具備して形成されている。具体的には、光学フィルタ２５Ａは、例えば、図４に示すように、緑色域と赤色域との境界付近に属しかつ波長Ｗｄより短い波長Ｗｃから、近赤外域に属しかつ波長Ｗｅより長い波長Ｗｆまでに相当する波長帯域Ｂｐに含まれる光を透過させる一方で、波長帯域Ｂｐ以外の光を遮断する光学特性を具備して形成されている。図４は、第１の実施例に係る内視鏡装置に設けられた光学フィルタの光学特性の一例を示す図である。
　撮像素子２６Ａは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ａは、ビデオプロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ａは、ダイクロイックプリズム２４Ａ及び光学フィルタ２５Ａを経て出射される赤色域～近赤外域の光を撮像し、当該撮像した赤色域～近赤外域の光に応じた画像を生成して出力するように構成されている。
　撮像素子２６Ｂは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、ビデオプロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、ダイクロイックプリズム２４Ａを経て出射される緑色域の光を撮像し、当該撮像した緑色域の光に応じた画像を生成して出力するように構成されている。
　撮像素子２６Ｃは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、ビデオプロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、ダイクロイックプリズム２４Ａを経て出射される青色域の光を撮像し、当該撮像した青色域の光に応じた画像を生成して出力するように構成されている。
　信号処理回路２７は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃから出力される各画像に対し、例えば、相関二重サンプリング処理、ゲイン調整処理、及び、Ａ／Ｄ変換処理等のような所定の信号処理を施すように構成されている。また、信号処理回路２７は、前述の所定の信号処理を施した画像を、信号ケーブル２８が接続されたビデオプロセッサ４へ出力するように構成されている。
　光源装置３は、被検体内に投与された蛍光色素を励起させて蛍光を発生させるための励起光と、当該蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を供給することができるように構成されている。また、光源装置３は、発光部３１と、合波器３２と、集光レンズ３３と、光源制御部３４と、を有して構成されている。
　発光部３１は、赤色光源３１Ａと、緑色光源３１Ｂと、青色光源３１Ｃと、励起光源３１Ｄと、を有して構成されている。
　赤色光源３１Ａは、例えば、ランプまたはＬＥＤ等を具備し、波長Ｗｃから波長Ｗｄまでに相当する波長帯域Ｂｒの赤色光であるＲ光（図５参照）を発するように構成されている。また、赤色光源３１Ａは、光源制御部３４の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、赤色光源３１Ａは、点灯状態において、光源制御部３４の制御に応じた強度または光量のＲ光を発生するように構成されている。図５は、第１の実施例に係る光源装置に設けられた各光源から発せられる光の波長帯域の一例を示す図である。
　緑色光源３１Ｂは、例えば、ランプまたはＬＥＤ等を具備し、青色域と緑色域との境界付近に属する波長Ｗｂから波長Ｗｃまでに相当する波長帯域Ｂｇの緑色光であるＧ光（図５参照）を発するように構成されている。また、緑色光源３１Ｂは、光源制御部３４の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、緑色光源３１Ｂは、点灯状態において、光源制御部３４の制御に応じた強度または光量のＧ光を発生するように構成されている。
　青色光源３１Ｃは、例えば、ランプまたはＬＥＤ等を具備し、青色域に属する波長Ｗａから波長Ｗｂまでに相当する波長帯域Ｂｂの青色光であるＢ光（図５参照）を発するように構成されている。また、青色光源３１Ｃは、光源制御部３４の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、青色光源３１Ｃは、点灯状態において、光源制御部３４の制御に応じた強度または光量のＢ光を発生するように構成されている。
　励起光源３１Ｄは、例えば、ランプまたはＬＥＤ等を具備し、波長Ｗｄから波長Ｗｅまでに相当する波長帯域Ｂｅの励起光であるＥＸ光（図５参照）を発するように構成されている。また、励起光源３１Ｄは、光源制御部３４の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、励起光源３１Ｄは、点灯状態において、光源制御部３４の制御に応じた強度または光量のＥＸ光を発生するように構成されている。
　合波器３２は、発光部３１から発せられた各光を合波して集光レンズ３３に入射させることができるように構成されている。
　集光レンズ３３は、合波器３２を経て入射した光を集光してライトガイド１３へ出射するように構成されている。
　光源制御部３４は、ビデオプロセッサ４から出力される照明制御信号に基づき、発光部３１の各光源に対する制御を行うように構成されている。
　ビデオプロセッサ４は、撮像素子駆動部４１と、画像処理部４２と、入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）４３と、制御部４４と、を有して構成されている。
　撮像素子駆動部４１は、例えば、ドライバ回路等を具備して構成されている。また、撮像素子駆動部４１は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃをそれぞれ駆動させるための撮像素子駆動信号を生成して出力するように構成されている。
　画像処理部４２は、例えば、画像処理回路等を具備して構成されている。また、画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、白色光観察モードに設定された際に内視鏡装置２Ａから出力される画像に対して所定の画像処理を施すことにより白色光観察画像を生成し、当該生成した白色光観察画像を表示装置５へ出力するように構成されている。また、画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、蛍光観察モードに設定された際に内視鏡装置２Ａから出力される画像に対して所定の画像処理を施すことにより蛍光観察画像を生成し、当該生成した蛍光観察画像を表示装置５へ出力するように構成されている。
　入力Ｉ／Ｆ４３は、ユーザの操作に応じた指示等を行うことが可能な１つ以上のスイッチ及び／またはボタンを具備して構成されている。具体的には、入力Ｉ／Ｆ４３は、例えば、ユーザの操作に応じ、内視鏡システム１Ａの観察モードを白色光観察モードまたは蛍光観察モードのいずれかに設定する（切り替える）ための指示を行うことが可能な観察モード切替スイッチ（不図示）を具備して構成されている。
　制御部４４は、例えば、ＣＰＵまたはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の制御回路を具備して構成されている。また、制御部４４は、入力Ｉ／Ｆ４３の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードに応じた光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御部３４へ出力するように構成されている。また、制御部４４は、入力Ｉ／Ｆ４３の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードに応じた動作を行わせるための制御を画像処理部４２に対して行うように構成されている。
　表示装置５は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を具備し、ビデオプロセッサ４から出力される観察画像等を表示することができるように構成されている。
　次に、本実施例の内視鏡システム１Ａの動作等について説明する。なお、本実施例においては、ＥＸ光の照射に応じ、波長Ｗｅから波長Ｗｆまでに相当する波長帯域Ｂｆの（近赤外域の）蛍光であるＦＬ光を発するような蛍光特性を有する蛍光色素ＦＬＰが被検体内に投与される場合を例に挙げて説明する。
　まず、術者等のユーザは、内視鏡システム１Ａの各部を接続して電源を投入した後、入力Ｉ／Ｆ４３を操作することにより、内視鏡システム１Ａの観察モードを白色光観察モードに設定するための指示を行う。
　制御部４４は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から白色光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　光源制御部３４は、制御部４４から出力される照明制御信号に応じ、白色光観察モードに設定された際に、赤色光源３１Ａ、緑色光源３１Ｂ及び青色光源３１Ｃを点灯状態にするための制御を行うとともに、励起光源３１Ｄを消灯状態にするための制御を行う。
　そして、以上に述べたような動作が光源制御部３４において行われることにより、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を含む白色光であるＷＬ光が被写体に照射され、当該ＷＬ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＷＬＲ光が戻り光として対物レンズ１７から入射される。また、対物レンズ１７から入射したＷＬＲ光は、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を経てカメラユニット２２Ａへ出射される。
　ここで、前述のカメラユニット２２Ａの構成によれば、励起光カットフィルタ２３が図３に例示したような光学特性を具備するため、接眼レンズ１９を経て出射されたＷＬＲ光が励起光カットフィルタ２３を透過してダイクロイックプリズム２４Ａに入射する。そして、ダイクロイックプリズム２４Ａは、入射光であるＷＬＲ光をＲ光、Ｇ光及びＢ光に分離して出射する。
　また、前述のカメラユニット２２Ａの構成によれば、光学フィルタ２５Ａが図４に例示したような光学特性を具備するため、ダイクロイックプリズム２４Ａにより分離されたＲ光が光学フィルタ２５Ａを透過して撮像素子２６Ａに入射される一方で、ダイクロイックプリズム２４Ａにより分離されたＧ光及びＢ光を光学フィルタ２５Ａで遮断して撮像素子２６Ａに入射させないようにすることができる。
　従って、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定された際には、ＷＬＲ光に含まれるＲ光が撮像素子２６Ａにより撮像され、当該ＷＬＲ光に含まれるＧ光が撮像素子２６Ｂにより撮像され、当該ＷＬＲ光に含まれるＢ光が撮像素子２６Ｃにより撮像される。また、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定された際には、ＷＬＲ光に含まれるＲ光を撮像して得られた画像である画像ＲＩと、当該ＷＬＲ光に含まれるＧ光を撮像して得られた画像である画像ＧＩと、当該ＷＬＲ光に含まれるＢ光を撮像して得られた画像である画像ＢＩと、が信号処理回路２７を経て画像処理部４２へ出力される。
　画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、例えば、信号処理回路２７から出力される画像ＲＩ、ＧＩ及びＢＩを１フィールド分ずつ重畳する処理等の画像処理を行うことにより白色光観察画像を生成し、当該生成した白色光観察画像を表示装置５へ出力する。そして、このような画像処理部４２の動作によれば、例えば、生体組織等の被写体を肉眼で見た場合と略同様の色調を具備する白色光観察画像が表示装置５に表示される。
　一方、ユーザは、例えば、内視鏡システム１Ａの観察モードを蛍光観察モードに設定する前の所望のタイミングにおいて、蛍光色素ＦＬＰを被検体内に投与する。
　ユーザは、表示装置５に表示される白色光観察画像を確認しながら、挿入部６を被検体内に挿入し、挿入部６の先端部を当該被検体内の所望の観察部位の近傍に配置した状態において、入力Ｉ／Ｆ４３を操作することにより、内視鏡システム１Ａの観察モードを蛍光観察モードに設定するための指示を行う。
　制御部４４は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から励起光及び参照光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　光源制御部３４は、制御部４４から出力される照明制御信号に応じ、蛍光観察モードに設定された際に、緑色光源３１Ｂ、青色光源３１Ｃ及び励起光源３１Ｄを点灯状態にするための制御を行うとともに、赤色光源３１Ａを消灯状態にするための制御を行う。
　そして、以上に述べたような動作が光源制御部３４において行われることにより、励起光であるＥＸ光と、Ｇ光及びＢ光を含む参照光であるＲＦＡ光と、が被写体に照射され、当該ＥＸ光の照射に応じて蛍光色素ＦＬＰから発せられたＦＬ光と、当該ＲＦＡ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＲＬＡ光と、当該ＥＸ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＥＸＲ光と、が戻り光として対物レンズ１７から入射される。また、対物レンズ１７から入射した戻り光に含まれる各光は、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を経てカメラユニット２２Ａへ出射される。
　ここで、前述のカメラユニット２２Ａの構成によれば、励起光カットフィルタ２３が図３に例示したような光学特性を具備するため、接眼レンズ１９を経て出射されたＥＸＲ光が励起光カットフィルタ２３により遮断され、接眼レンズ１９を経て出射されたＦＬ光及びＲＬＡ光が励起光カットフィルタ２３を透過してダイクロイックプリズム２４Ａに入射する。そして、ダイクロイックプリズム２４Ａは、入射光に含まれるＦＬ光とＲＬＡ光とを分離し、さらに、当該ＲＬＡ光をＧ光及びＢ光に分離して出射する。
　また、前述のカメラユニット２２Ａの構成によれば、光学フィルタ２５Ａが図４に例示したような光学特性を具備するため、ダイクロイックプリズム２４Ａにより分離されたＦＬ光が光学フィルタ２５Ａを透過して撮像素子２６Ａに入射される一方で、ダイクロイックプリズム２４Ａにより分離されたＲＬＡ光に含まれるＧ光及びＢ光を光学フィルタ２５Ａで遮断して撮像素子２６Ａに入射させないようにすることができる。
　すなわち、本実施例のカメラユニット２２Ａには、対物レンズ１７から入射した戻り光がリレーレンズ１８及びダイクロイックプリズム２４Ａを経て撮像素子２６Ａに至るまでにＥＸＲ光を遮断することが可能であるとともに、ダイクロイックプリズム２４Ａを経て出射された光が撮像素子２６Ａに至るまでにＲＬＡ光を遮断することが可能な励起光カットフィルタ２３及び光学フィルタ２５Ａを具備するフィルタ部が設けられている。
　従って、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際には、ＦＬ光が撮像素子２６Ａにより撮像され、ＲＬＡ光に含まれるＧ光が撮像素子２６Ｂにより撮像され、当該ＲＬＡ光に含まれるＢ光が撮像素子２６Ｃにより撮像される。また、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際には、ＦＬ光を撮像して得られた画像である画像ＦＬＩと、ＲＬＡ光に含まれるＧ光を撮像して得られた画像である画像ＲＧＩと、当該ＲＬＡ光に含まれるＢ光を撮像して得られた画像である画像ＲＢＩと、が信号処理回路２７を経て画像処理部４２へ出力される。
　画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、例えば、信号処理回路２７から出力される画像ＦＬＩ、ＲＧＩ及びＲＢＩを１フィールド分ずつ重畳する処理等の画像処理を行うことにより蛍光観察画像を生成し、当該生成した蛍光観察画像を表示装置５へ出力する。そして、このような画像処理部４２の動作によれば、例えば、ＦＬ光の発生状態と、当該ＦＬ光の発生箇所の周辺領域の状態と、を同時に確認することが可能な蛍光観察画像が表示装置５に表示される。
　以上に述べたように、本実施例によれば、蛍光観察モード時に発生する戻り光が、励起光カットフィルタ２３、ダイクロイックプリズム２４Ａ及び光学フィルタ２５Ａをこの順番に通過して撮像素子２６Ａに至るようにしている。そのため、本実施例によれば、ダイクロイックプリズム２４Ａの分光精度に係わらず、蛍光観察モード時に発生する戻り光に含まれるＥＸＲ光及びＲＬＡ光が除去された状態で当該戻り光に含まれるＦＬ光を撮像することができる。従って、本実施例によれば、蛍光観察において蛍光の発生状態を描出する際のコントラストを従来よりも向上させることができる。
　なお、本実施例のカメラユニット２２Ａは、励起光カットフィルタ２３及び光学フィルタ２５Ａの２つのフィルタを前述の位置にそれぞれ配置してフィルタ部を構成したものに限らず、例えば、当該２つのフィルタを一体化した１つのフィルタをダイクロイックプリズム２４Ａと撮像素子２６Ａとの間に配置してフィルタ部を構成したものであってもよい。また、このようなフィルタ部の構成においては、前述の１つのフィルタが、例えば、図６に示すような、波長帯域ＢｒまたはＢｆのいずれかに含まれる光を透過させる一方で、波長帯域Ｂｒ及びＢｆのいずれにも含まれない光を遮断する光学特性を具備していればよい。図６は、第１の実施例の変形例に係る光学フィルタの光学特性の一例を示す図である。
　なお、本実施例の構成を適宜変形することにより、例えば、被検体の体腔内に挿入可能な細長形状に形成された挿入部を具備し、かつ、当該挿入部の先端部に対物レンズ１７、励起光カットフィルタ２３、ダイクロイックプリズム２４Ａ、光学フィルタ２５Ａ、及び、撮像素子２６Ａ～２６Ｃを設けて内視鏡装置２Ａを構成してもよい。そして、このような場合においては、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を用いずに内視鏡装置２Ａを構成することができる。
　一方、本実施例によれば、光源装置３の代わりに、例えば、図７に示すような構成を有する光源装置３Ａを用いて内視鏡システム１Ａを構成してもよい。図７は、第１の実施例に係る光源装置の構成の、図２とは異なる例を示す図である。
　光源装置３Ａは、図７に示すように、キセノンランプ７１と、フィルタ切替装置７２と、集光レンズ７３と、光源制御部７４と、を有して構成されている。
　キセノンランプ７１は、例えば、波長Ｗａから波長Ｗｅまでの帯域を含む広帯域光であるＢＬ光を発するように構成されている。また、キセノンランプ７１は、光源制御部７４の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、キセノンランプ７１は、点灯状態において、光源制御部７４の制御に応じた光量のＢＬ光を発生するように構成されている。
　フィルタ切替装置７２は、キセノンランプ７１から発せられる光の光路を垂直に横切るように設けられた回転フィルタ７２Ａと、光源制御部７４の制御に応じて回転駆動することにより、キセノンランプ７１から発せられる光の光路上に介挿するフィルタを回転フィルタ７２Ａの各フィルタのうちの１つに切り替えるモータ７２Ｂと、を有して構成されている。
　回転フィルタ７２Ａは、例えば、円板形状を具備して形成されている。また、回転フィルタ７２Ａには、例えば、図８に示すように、白色光観察用フィルタ７２１と、蛍光観察用フィルタ７２２と、が設けられている。図８は、図７の光源装置に設けられた回転フィルタの構成の一例を示す図である。
　白色光観察用フィルタ７２１は、例えば、図９に示すように、波長帯域Ｂｒ、波長帯域Ｂｇ及び波長帯域Ｂｂの３つの波長帯域のうちのいずれかに含まれる光を透過させる一方で、当該３つの波長帯域以外の波長帯域に含まれる光を遮断するような光学特性を具備して形成されている。図９は、図８の回転フィルタに設けられた白色光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
　蛍光観察用フィルタ７２２は、例えば、図１０に示すように、波長帯域Ｂｇ、波長帯域Ｂｂ及び波長帯域Ｂｅの３つの波長帯域のうちのいずれかに含まれる光を透過させる一方で、当該３つの波長帯域以外の波長帯域に含まれる光を遮断するような光学特性を具備して形成されている。図１０は、図８の回転フィルタに設けられた蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
　すなわち、フィルタ切替装置７２は、光源制御回路７４の制御に応じてモータ７２Ｂを回転駆動することにより、白色光観察用フィルタ７２１及び蛍光観察用フィルタ７２２のうちの一方のフィルタをキセノンランプ７１から発せられる光の光路上に介挿させつつ、当該一方のフィルタとは異なる他方のフィルタを当該光路上から退避させることができるように構成されている。
　集光レンズ７３は、フィルタ切替装置７２を経て入射した光を集光してライトガイド１３へ出射するように構成されている。
　光源制御部７４は、ビデオプロセッサ４の制御部４４から出力される照明制御信号に基づき、キセノンランプ７１及びフィルタ切替装置７２に対する制御を行うように構成されている。
　具体的には、光源制御部７４は、制御部４４から出力される照明制御信号に基づき、例えば、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されたことを検知した際に、所定の光量のＢＬ光を発生させるための制御をキセノンランプ７１に対して行うとともに、キセノンランプ７１から発せられる光の光路上に白色光観察用フィルタ７２１を介挿させるための制御をフィルタ切替装置７２のモータ７２Ｂに対して行うように構成されている。また、光源制御部７４は、制御部４４から出力される照明制御信号に基づき、例えば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されたことを検知した際に、所定の光量のＢＬ光を発生させるための制御をキセノンランプ７１に対して行うとともに、キセノンランプ７１から発せられる光の光路上に蛍光観察用フィルタ７２２を介挿させるための制御をフィルタ切替装置７２のモータ７２Ｂに対して行うように構成されている。
　そして、本実施例によれば、以上に述べたような構成を具備する光源装置３Ａを光源装置３の代わりに用いて内視鏡システム１Ａを構成した場合であっても、前述のものと同様の効果を得ることができる。
（第２の実施例）
　図１１から図１３は、本発明の第２の実施例に係るものである。
　なお、本実施例においては、第１の実施例と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第１の実施例と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。
　内視鏡システム１Ｂは、図１１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内における生体組織等の被写体を撮像して得られた画像を出力するように構成された内視鏡装置２Ｂと、当該被写体に照射される光を内視鏡装置２Ｂに供給するように構成された光源装置３と、内視鏡装置２Ｂから出力される画像に対して所定の画像処理を施すことにより観察画像等を生成して出力するように構成されたビデオプロセッサ４と、表示装置５と、を有している。図１１は、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である。
　内視鏡装置２Ｂは、被検体内に投与された蛍光色素に対する励起光の照射に応じて発生する蛍光と、当該蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を用いた観察を行うことができるように構成されている。また、内視鏡装置２Ｂは、光学視管２１と、光学視管２１の接眼部７に対して着脱可能なカメラユニット２２Ｂと、を有して構成されている。
　カメラユニット２２Ｂは、励起光カットフィルタ２３と、ダイクロイックミラー２４Ｂと、光学フィルタ２５Ｂと、撮像素子２６Ｄ及び２６Ｅと、信号処理回路２７と、を有して構成されている。また、カメラユニット２２Ｂの撮像部は、撮像素子２６Ｄ及び２６Ｅを具備して構成されている。
　ダイクロイックミラー２４Ｂは、励起光カットフィルタ２３を経て出射される光のうち、波長Ｗｃより長い波長の光を撮像素子２６Ｄ側へ透過させるとともに、波長Ｗｃ以下の光を撮像素子２６Ｅ側へ反射するような光学特性を具備して構成されている。すなわち、ダイクロイックミラー２４Ｂは、励起光カットフィルタ２３を経て出射される光を、波長Ｗｃ以下の光と、波長Ｗｂより長い波長の光と、の２つの波長帯域の光に分離して出射する分光素子として構成されている。
　光学フィルタ２５Ｂは、ダイクロイックミラー２４Ｂと撮像素子２６Ｄとの間に配置されており、ダイクロイックミラー２４Ｂを経て出射される光のうち、赤色域～近赤外域に属する所定の波長帯域の光を透過させる一方で、当該所定の波長帯域以外の光を遮断するような光学特性を具備して形成されている。具体的には、光学フィルタ２５Ｂは、例えば、図１２に示すように、波長Ｗｄから波長Ｗｆまでに相当する波長帯域Ｂｑに含まれる光を透過させる一方で、波長帯域Ｂｑ以外の光を遮断する光学特性を具備して形成されている。図１２は、第２の実施例に係る内視鏡装置に設けられた光学フィルタの光学特性の一例を示す図である。
　撮像素子２６Ｄは、例えば、高感度なモノクロＣＣＤにより構成されている。また、撮像素子２６Ｄは、ビデオプロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｄは、ダイクロイックミラー２４Ｂ及び光学フィルタ２５Ｂを経て出射される波長帯域Ｂｑの光を撮像し、当該撮像した光に応じた画像を生成して出力するように構成されている。
　撮像素子２６Ｅは、例えば、原色系または補色系のカラーフィルタを撮像面に設けたカラーＣＣＤにより構成されている。また、撮像素子２６Ｅは、ビデオプロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｅは、ダイクロイックミラー２４Ｂを経て出射される波長Ｗｃ以下の波長の光を撮像し、当該撮像した光に応じた画像を生成して出力するように構成されている。
　本実施例の信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｄ及び２６Ｅから出力される画像に対し、例えば、相関二重サンプリング処理、ゲイン調整処理、及び、Ａ／Ｄ変換処理等のような所定の信号処理を施すように構成されている。また、信号処理回路２７は、前述の所定の信号処理を施した画像を、信号ケーブル２８が接続されたビデオプロセッサ４へ出力するように構成されている。
　次に、本実施例の内視鏡システム１Ｂの動作等について説明する。なお、本実施例においては、第１の実施例と同様に、蛍光色素ＦＬＰが被検体に投与される場合を例に挙げて説明する。
　まず、術者等のユーザは、内視鏡システム１Ｂの各部を接続して電源を投入した後、入力Ｉ／Ｆ４３を操作することにより、内視鏡システム１Ｂの観察モードを白色光観察モードに設定するための指示を行う。
　制御部４４は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から白色光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　光源制御部３４は、制御部４４から出力される照明制御信号に応じ、白色光観察モードに設定された際に、赤色光源３１Ａ、緑色光源３１Ｂ及び青色光源３１Ｃを点灯状態にするための制御を行うとともに、励起光源３１Ｄを消灯状態にするための制御を行う。
　そして、以上に述べたような動作が光源制御部３４において行われることにより、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を含む白色光であるＷＬ光が被写体に照射され、当該ＷＬ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＷＬＲ光が戻り光として対物レンズ１７から入射される。また、対物レンズ１７から入射したＷＬＲ光は、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を経てカメラユニット２２Ｂへ出射される。
　ここで、前述のカメラユニット２２Ｂの構成によれば、励起光カットフィルタ２３が図３に例示したような光学特性を具備するため、接眼レンズ１９を経て出射されたＷＬＲ光が励起光カットフィルタ２３を透過してダイクロイックミラー２４Ｂに入射する。そして、ダイクロイックミラー２４Ｂは、入射光であるＷＬＲ光を撮像素子２６Ｅ側へ反射する。
　従って、内視鏡システム１Ｂの観察モードが白色光観察モードに設定された際には、ＷＬＲ光が撮像素子２６Ｅにより撮像される。また、内視鏡システム１Ｂの観察モードが白色光観察モードに設定された際には、ＷＬＲ光を撮像して得られた画像である画像ＷＲＩが信号処理回路２７を経て画像処理部４２へ出力される。
　画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、信号処理回路２７から出力される画像ＷＲＩに対して所定の画像処理を施すことにより白色光観察画像を生成し、当該生成した白色光観察画像を表示装置５へ出力する。そして、このような画像処理部４２の動作によれば、例えば、生体組織等の被写体を肉眼で見た場合と略同様の色調を具備する白色光観察画像が表示装置５に表示される。
　一方、ユーザは、例えば、内視鏡システム１Ｂの観察モードを蛍光観察モードに設定する前の所望のタイミングにおいて、蛍光色素ＦＬＰを被検体内に投与する。
　ユーザは、表示装置５に表示される白色光観察画像を確認しながら、挿入部６を被検体内に挿入し、挿入部６の先端部を当該被検体内の所望の観察部位の近傍に配置した状態において、入力Ｉ／Ｆ４３を操作することにより、内視鏡システム１Ｂの観察モードを蛍光観察モードに設定するための指示を行う。
　制御部４４は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から励起光及び参照光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　光源制御部３４は、制御部４４から出力される照明制御信号に応じ、蛍光観察モードに設定された際に、赤色光源３１Ａ、緑色光源３１Ｂ、青色光源３１Ｃ及び励起光源３１Ｄを点灯状態にするための制御を行う。
　そして、以上に述べたような動作が光源制御部３４において行われることにより、励起光であるＥＸ光と、ＷＬ光と同じ波長帯域を具備する参照光であるＲＦＢ光と、が被写体に照射され、当該ＥＸ光の照射に応じて蛍光色素ＦＬＰから発せられたＦＬ光と、当該ＲＦＢ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＲＬＢ光と、当該ＥＸ光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるＥＸＲ光と、が戻り光として対物レンズ１７から入射される。また、対物レンズ１７から入射した戻り光に含まれる各光は、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を経てカメラユニット２２Ａへ出射される。
　ここで、前述のカメラユニット２２Ｂの構成によれば、励起光カットフィルタ２３が図３に例示したような光学特性を具備するため、接眼レンズ１９を経て出射されたＥＸＲ光が励起光カットフィルタ２３により遮断され、接眼レンズ１９を経て出射されたＦＬ光及びＲＬＢ光が励起光カットフィルタ２３を透過してダイクロイックミラー２４Ｂに入射する。そして、ダイクロイックミラー２４Ｂは、入射光に含まれるＦＬ光を撮像素子２６Ｄ側へ透過させるとともに、当該入射光に含まれるＲＬＢ光を撮像素子２６Ｅ側へ反射する。
　また、前述のカメラユニット２２Ｂの構成によれば、光学フィルタ２５Ｂが図１２に例示したような光学特性を具備するため、ダイクロイックミラー２４Ｂにより分離されたＦＬ光が光学フィルタ２５Ｂを透過して撮像素子２６Ｄに入射される一方で、ダイクロイックミラー２４Ｂにより分離されたＲＬＢ光を光学フィルタ２５Ｂで遮断して撮像素子２６Ｄに入射させないようにすることができる。
　すなわち、本実施例のカメラユニット２２Ｂには、対物レンズ１７から入射した戻り光がリレーレンズ１８及びダイクロイックミラー２４Ｂを経て撮像素子２６Ｄに至るまでにＥＸＲ光を遮断することが可能であるとともに、ダイクロイックミラー２４Ｂを経て出射された光が撮像素子２６Ｄに至るまでにＲＬＢ光を遮断することが可能な励起光カットフィルタ２３及び光学フィルタ２５Ｂを具備するフィルタ部が設けられている。
　従って、内視鏡システム１Ｂの観察モードが蛍光観察モードに設定された際には、ＦＬ光が撮像素子２６Ｄにより撮像されるとともに、ＲＬＢ光が撮像素子２６Ｅにより撮像される。また、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際には、ＦＬ光を撮像して得られた画像である画像ＦＬＩと、ＲＬＢ光を撮像して得られた画像である画像ＲＬＩと、が信号処理回路２７を経て画像処理部４２へ出力される。
　画像処理部４２は、制御部４４の制御に応じ、例えば、信号処理回路２７から出力される画像ＦＬＩ及びＲＬＩを１フィールド分ずつ重畳する処理等の画像処理を行うことにより蛍光観察画像を生成し、当該生成した蛍光観察画像を表示装置５へ出力する。そして、このような画像処理部４２の動作によれば、例えば、ＦＬ光の発生状態と、当該ＦＬ光の発生箇所の周辺領域の状態と、を同時に確認することが可能な蛍光観察画像が表示装置５に表示される。
　以上に述べたように、本実施例によれば、蛍光観察モード時に発生する戻り光が、励起光カットフィルタ２３、ダイクロイックミラー２４Ｂ及び光学フィルタ２５Ｂをこの順番に通過して撮像素子２６Ｄに至るようにしている。そのため、本実施例によれば、ダイクロイックミラー２４Ｂの分光精度に係わらず、蛍光観察モード時に発生する戻り光に含まれるＥＸＲ光及びＲＬＢ光が除去された状態で当該戻り光に含まれるＦＬ光を撮像することができる。従って、本実施例によれば、蛍光観察において蛍光の発生状態を描出する際のコントラストを従来よりも向上させることができる。
　なお、本実施例のカメラユニット２２Ｂは、励起光カットフィルタ２３及び光学フィルタ２５Ｂの２つのフィルタを前述の位置にそれぞれ配置してフィルタ部を構成したものに限らず、例えば、当該２つのフィルタを一体化した１つのフィルタをダイクロイックミラー２４Ｂと撮像素子２６Ｄとの間に配置してフィルタ部を構成したものであってもよい。また、このようなフィルタ部の構成においては、前述の１つのフィルタが、例えば、図１３に示すような、波長帯域Ｂｆに含まれる光を透過させる一方で、波長帯域Ｂｆ以外の光を遮断する光学特性を具備していればよい。図１３は、第２の実施例の変形例に係る光学フィルタの光学特性の一例を示す図である。
　なお、本実施例の構成を適宜変形することにより、例えば、被検体の体腔内に挿入可能な細長形状に形成された挿入部を具備し、かつ、当該挿入部の先端部に対物レンズ１７、励起光カットフィルタ２３、ダイクロイックミラー２４Ｂ、光学フィルタ２５Ｂ、撮像素子２６Ｄ、及び、撮像素子２６Ｅを設けて内視鏡装置２Ｂを構成してもよい。そして、このような場合においては、リレーレンズ１８及び接眼レンズ１９を用いずに内視鏡装置２Ｂを構成することができる。
　一方、本実施例によれば、例えば、波長帯域Ｂｒ、波長帯域Ｂｇ、波長帯域Ｂｂ及び波長帯域Ｂｅの４つの波長帯域のうちのいずれかに含まれる光を透過させる一方で、当該４つの波長帯域以外の波長帯域に含まれる光を遮断するように蛍光観察用フィルタ７２２の光学特性を変更することにより、第１の実施例で既述の光源装置３Ａを光源装置３の代わりに用いて内視鏡システム１Ｂを構成することができる。そして、本実施例によれば、光源装置３Ａを光源装置３の代わりに用いて内視鏡システム１Ｂを構成した場合であっても、前述のものと同様の効果を得ることができる。
　一方、以上に述べた各実施例及び変形例によれば、例えば、ライトガイド１３に供給される励起光の光量と参照光の光量との光量比を略１５：１にするための光学フィルタを光源装置３の内部に設けてもよい。そして、このような構成によれば、例えば、励起光の照射に応じて発生する蛍光を撮像するための一の撮像素子の露光時間を基準として、参照光の照射に応じて発生する当該参照光の反射光を撮像するための他の撮像素子の露光時間の調整を行った場合であっても、当該他の撮像素子における飽和の発生を極力防ぐことができる。
　本発明は、上述した実施例及び変形例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、２０１５年９月１４日に日本国に出願された特願２０１５－１８０８５８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 (6)

  1. 　被検体内に投与された蛍光色素に対する励起光の照射に応じて発生する蛍光と、前記蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を用いた観察を行うことが可能な内視鏡装置であって、
    　前記被検体内に挿入可能な挿入部と、
    　前記挿入部の先端部に設けられ、前記蛍光と、前記参照光の照射に応じて発生する前記参照光の反射光と、前記励起光の照射に応じて発生する前記励起光の反射光と、が戻り光として入射されるように構成された対物光学系と、
    　前記対物光学系を経て出射される前記戻り光を相互に異なる複数の波長帯域の光に分離して出射するように構成された分光素子と、
    　前記分光素子により前記戻り光から分離された前記蛍光を撮像するための一の撮像素子を具備して構成された撮像部と、
    　前記対物光学系から入射した前記戻り光が前記分光素子を経て前記一の撮像素子に至るまでに前記励起光の反射光を遮断するとともに、前記分光素子を経て出射された光が前記一の撮像素子に至るまでに前記参照光の反射光を遮断する１つ以上の光学フィルタを具備して構成されたフィルタ部と、
    　を有することを特徴とする内視鏡装置。
  2. 　前記フィルタ部は、前記分光素子の前面に配置され、前記蛍光及び前記参照光の反射光を透過させつつ前記励起光の反射光を遮断するような光学特性を具備する第１の光学フィルタと、前記分光素子と前記一の撮像素子との間に配置され、前記蛍光を透過させつつ前記参照光の反射光を遮断するような光学特性を具備する第２の光学フィルタと、により構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記フィルタ部は、前記分光素子と前記一の撮像素子との間に配置され、前記蛍光を透過させつつ前記励起光の反射光及び前記参照光の反射光を遮断するような光学特性を具備する１つの光学フィルタにより構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  4. 　前記分光素子は、前記戻り光に含まれる前記参照光を相互に異なる複数の色の光に分離して出射するように構成されており、
    　前記撮像部は、前記分光素子を経て出射される前記複数の色の光をそれぞれ撮像するための他の複数の撮像素子をさらに有している
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記撮像部は、前記分光素子により前記戻り光から分離された前記参照光を撮像するための他の１つの撮像素子をさらに有している
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  6. 　被検体内に投与された蛍光色素を励起させて蛍光を発生させるための励起光と、前記蛍光とは異なる波長帯域の光である参照光と、を供給可能な光源装置と、
    　前記被検体内に挿入可能な挿入部と、
    　前記挿入部の先端部に設けられ、前記蛍光と、前記参照光の照射に応じて発生する前記参照光の反射光と、前記励起光の照射に応じて発生する前記励起光の反射光と、が戻り光として入射されるように構成された対物光学系と、
    　前記対物光学系を経て出射される前記戻り光を相互に異なる複数の波長帯域の光に分離して出射するように構成された分光素子と、
    　前記分光素子により前記戻り光から分離された前記蛍光を撮像するための一の撮像素子を具備して構成された撮像部と、
    　前記対物光学系から入射した前記戻り光が前記分光素子を経て前記一の撮像素子に至るまでに前記励起光の反射光を遮断するとともに、前記分光素子を経て出射された光が前記一の撮像素子に至るまでに前記参照光の反射光を遮断する１つ以上の光学フィルタを具備して構成されたフィルタ部と、
    　を有することを特徴とする内視鏡システム。
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