(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光を発する光感受性物質を吸収している部位を含む、生体の露出した部分に対して、前記光感受性物質の励起波長領域にある励起光を照射する励起光照射手段と、
前記露出した部分に照明光を照射する照明光照射手段と、
前記励起光と照明光の前記露出した部分への照射を、それぞれパルス状でかつ交互となるように切り換える光照射切換手段と、
前記蛍光が入射する位置に配されて、該蛍光の通過を制限する第１のシャッタと、
前記露出した部分で反射した照明光が入射する位置に配されて、該照明光の通過を制限する第２のシャッタと、
前記光照射切換手段の作動と同期させて前記２つのシャッタの駆動を、前記励起光が前記露出した部分に照射されているとき第１のシャッタが開き、前記照明光が前記露出した部分に照射されているとき第２のシャッタが開くように制御するシャッタ制御手段と、
前記第１のシャッタを介して前記蛍光を検出し、該第１のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で生体の蛍光像を撮像する第１の撮像手段と、
前記第２のシャッタを介して前記照明光を検出して生体の通常像を撮像する、前記第１の撮像手段とは別個に形成された第２の撮像手段と、
を備えたことを特徴とする手術用蛍光画像撮像装置。
【請求項２】
前記第１の撮像手段として、露光時間を変更可能なものが用いられていることを特徴とする請求項１記載の手術用蛍光画像撮像装置。
【請求項３】
前記第２の撮像手段が、前記第２のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で前記通常像を撮像するものであることを特徴とする請求項１または２記載の手術用蛍光画像撮像装置。
【請求項４】
前記励起光照射手段と照明光照射手段がそれぞれ、前記励起光、照明光を連続的に発するものであり、
前記光照射切換手段が、これら励起光および照明光の光路にそれぞれ配したシャッタを交互に開かせるものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の手術用蛍光画像撮像装置。
【請求項５】
前記光照射切換手段が、前記励起光照射手段および照明光照射手段を構成する各光源を交互にパルス状に点灯させるものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の手術用蛍光画像撮像装置。
【請求項６】
前記励起光照射手段と照明光照射手段がそれぞれ、前記励起光、照明光を連続的に発するものであり、
前記光照射切換手段が、回転体と、この回転体に固定されて該回転体が所定の回転位置にあるとき前記励起光を前記部位に向かう方向に反射させる励起光反射ミラーと、前記回転体に固定されて該回転体が前記所定の回転位置とは異なる回転位置にあるとき前記照明光を前記部位に向かう方向に反射させる送光用照明光反射ミラーとから構成され、
前記第１のシャッタ、第２のシャッタおよびシャッタ制御手段が、前記回転体と、この回転体に固定されて、該回転体が前記励起光反射ミラーにより励起光を反射させる回転位置にあるとき前記蛍光を前記第１の撮像手段に向かう方向に反射させる蛍光反射ミラーと、前記回転体に固定されて、該回転体が前記送光用照明光反射ミラーにより照明光を反射させる回転位置にあるとき前記部位で反射した照明光を前記第２の撮像手段に向かう方向に反射させる受光用照明光反射ミラーとから構成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の手術用蛍光画像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光を発する光感受性物質を吸収している生体に励起光を照射し、そのとき該光感受性物質から発せられる蛍光による画像を撮像する蛍光画像撮像装置に関し、さらに詳しくは、手術により露出した生体部分の蛍光像を撮像する手術用蛍光画像撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般にＰＤＤ（Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）と称される光力学診断についての研究が種々なされている。このＰＤＤとは、腫瘍親和性を有し、光により励起されたとき蛍光を発する光感受性物質を予め生体の腫瘍部分に吸収させておき、その部分に光感受性物質の励起波長領域にある励起光を照射して蛍光を生じさせ、この蛍光による画像を表示して腫瘍部分を診断する技術である。
【０００３】
例えば特公昭６３−９４６４号公報、特開平１−１３６６３０号公報、特開平７−５９７８３号公報には、このＰＤＤを行なうための蛍光画像撮像装置が開示されている。この種の蛍光画像撮像装置は基本的に、光感受性物質の励起波長領域にある励起光を生体に対して照射する励起光照射手段と、光感受性物質が発する蛍光を検出して生体の蛍光像を撮像する手段とからなるものであり、多くの場合、生体内部に挿入される内視鏡や、手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成される。
【０００４】
また、通常は上記各手段に加えて、蛍光像が撮像されていないときに通常白色光である照明光を生体に対して照射する手段と、生体において反射した照明光を検出して生体の通常像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力を受けて上記通常像を表示する画像表示手段（一般には蛍光像表示用のものと兼用される）とが設けられ、この通常像で示される生体の状態を観察したり、光照射および撮像手段の先端部分と生体との位置関係を監視できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人体等の生体に対しては、腫瘍摘出のために開腹、開胸等の手術が施されることがある。この種の生体切開を伴なう手術（Ｏｐｅｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ）において、上述の蛍光画像診断装置を適用して蛍光像を表示できれば、腫瘍の位置や大きさを正確に把握可能となり、腫瘍摘出のための切除範囲を最小限に抑えられる、等の効果が期待できる。
【０００６】
しかし、前記特公昭６３−９４６４号公報、特開平１−１３６６３０号公報、特開平７−５９７８３号公報に示された蛍光画像撮像装置は、いずれも内視鏡に組み込まれたものであって、明室で行なわれる手術には適用できないものとなっている。すなわち、暗い生体内部においては微弱な蛍光も比較的検出しやすいが、手術中は手術部位を十分に明かるい照明光で照射し続ける必要があり、そのため、微弱な蛍光を高Ｓ／Ｎで検出することが困難となるのである。
【０００７】
手術室を暗くすれば、微弱な蛍光も比較的容易に検出できるが、手術室が暗い間は生体の状態が確認できなくなるので、生体の安全性を考えると、そのようなことは避けなければならない。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、明室状態下でも微弱な蛍光を高Ｓ／Ｎで検出可能で、良質の蛍光像を撮像することができる手術用蛍光画像撮像装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による手術用蛍光画像撮像装置は、請求項１に記載の通り、
蛍光を発する光感受性物質を吸収している部位を含む、生体の露出した部分、すなわち切開された部分や、皮膚等の表面部分に対して、光感受性物質の励起波長領域にある励起光を照射する励起光照射手段と、
上記露出した部分に照明光を照射する照明光照射手段と、
励起光と照明光の上記露出した部分への照射を、それぞれパルス状でかつ交互となるように切り換える光照射切換手段と、
上記蛍光が入射する位置に配されて、該蛍光の通過を制限する第１のシャッタと、
上記露出した部分で反射した照明光が入射する位置に配されて、該照明光の通過を制限する第２のシャッタと、
上記光照射切換手段の作動と同期させて上記２つのシャッタの駆動を、励起光が上記露出した部分に照射されているとき第１のシャッタが開き、照明光が上記露出した部分に照射されているとき第２のシャッタが開くように制御するシャッタ制御手段と、
上記第１のシャッタを介して蛍光を検出し、該第１のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で生体の蛍光像を撮像する第１の撮像手段と、
上記第２のシャッタを介して照明光を検出して生体の通常像を撮像する、上記第１の撮像手段とは別個に形成された第２の撮像手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお上記第１の撮像手段としては、請求項２に記載の通り、露光時間を変更可能なものを用いるのが望ましい。
【００１２】
さらに上記第２の撮像手段も、請求項４に記載の通り、第２のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で生体の通常像を撮像するものであるのが望ましい。
【００１３】
一方本発明の手術用蛍光画像撮像装置においては、請求項５に記載の通り、励起光照射手段および照明光照射手段としてそれぞれ、励起光、照明光を連続的に発するものを用いることができ、その場合光照射切換手段としては、これら励起光および照明光の光路にそれぞれ配したシャッタを交互に開かせる構成のものを好適に用いることができる。
【００１４】
また本発明の手術用蛍光画像撮像装置においては、請求項６に記載の通り、光照射切換手段として、励起光照射手段および照明光照射手段を構成する各光源を交互にパルス状に点灯させるものを用いることもできる。
【００１５】
また本発明の手術用蛍光画像撮像装置においては、請求項７に記載の通り、励起光照射手段と照明光照射手段としてそれぞれ、励起光、照明光を連続的に発するものを用いた場合、
光照射切換手段は、回転体と、この回転体に固定されて該回転体が所定の回転位置にあるとき励起光を前記部位に向かう方向に反射させる励起光反射ミラーと、上記回転体に固定されて該回転体が上記所定の回転位置とは異なる回転位置にあるとき照明光を前記部位に向かう方向に反射させる送光用照明光反射ミラーとから構成し、
また第１のシャッタ、第２のシャッタおよびシャッタ制御手段は、上記回転体と、この回転体に固定されて、該回転体が励起光反射ミラーにより励起光を反射させる回転位置にあるとき前記蛍光を第１の撮像手段に向かう方向に反射させる蛍光反射ミラーと、上記回転体に固定されて、該回転体が上記送光用照明光反射ミラーにより照明光を反射させる回転位置にあるとき上記部位で反射した照明光を第２の撮像手段に向かう方向に反射させる受光用照明光反射ミラーとから構成することができる。
【００１６】
【発明の効果】
上記構成を有する本発明の手術用蛍光画像撮像装置においては、光照射切換手段とシャッタ制御手段との作用により、生体の露出した部分から発せられた蛍光が第１の撮像手段に入射する状態と、上記露出した部分で反射した照明光が第２の撮像手段に入射する状態とが、短い時間間隔で交互に切り換えられるようになる。つまり、第１の撮像手段が蛍光を検出している間は、生体の露出した部分に照明光が照射されることはないので、微弱な蛍光を高Ｓ／Ｎで検出することができ、よって良質の蛍光像を撮像可能となる。
【００１７】
そして、励起光照射のために照明光がパルス状に照射されても、その照射間隔が短ければ、術者等は照明光の断状態を知覚できず、通常の明室におけるのと同様にして生体の状態を確認することができる。そうであれば、蛍光像を長い時間に亘って撮像していても、生体の安全性は確保される。
【００１８】
また上記の構成においては、第２の撮像手段により、反射した照明光による画像すなわち通常像の撮像を短い時間間隔で繰り返すことができ、その出力を用いれば、生体部分をリアルタイムで表示可能となる。したがって、術者等はこの通常像を観察して生体の状態を確認することもできる。
【００１９】
なお、第１の撮像手段による適正な露光時間は、前述した光感受性物質の種類により異なることがある。そこで、この第１の撮像手段として露光時間を変更できるものを用いれば、使用される光感受性物質が変わっても、それに対応させて適正な露光時間を設定できるようになる。
【００２０】
また、上記第１の撮像手段として、第１のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で撮像するものを適用した場合は、厳密に言えば連続露光ではないものの、合計の露光時間が長くなって、蛍光像を高感度で撮像可能となる。
【００２１】
また、光照射切換手段による励起光と照明光の照射切換えは、フリッカを感じさせない周期、すなわち通常１／６０秒よりも短い周期で行なうことが望ましい。このように照射切換えの周期をかなり短く設定しても、その場合は第２の撮像手段を、第２のシャッタが開いている期間の複数に亘る露光時間で撮像するように構成すれば、通常像も高感度で撮像されるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態である手術用蛍光画像撮像装置を示すものである。この手術用蛍光画像撮像装置は、例えば青色領域の励起光Ｌ１を連続的に発する励起光源１０と、この励起光Ｌ１を平行光化するコリメーターレンズ１１と、平行光化された励起光Ｌ１を反射させるダイクロイックミラー１２と、このダイクロイックミラー１２で反射した励起光Ｌ１を集光する集光レンズ１３と、対物レンズ１４とを有している。
【００２３】
さらに、白色光である照明光Ｌ２を連続的に発する照明光源１５と、この照明光Ｌ２を平行光化するコリメーターレンズ１６と、平行光化された照明光Ｌ２を反射させるミラー１７とが設けられている。上記ダイクロイックミラー１２はこの照明光Ｌ２を透過させるものである。そしてミラー１７は、そこで反射した照明光Ｌ２がダイクロイックミラー１２を透過した後、励起光Ｌ１と同じ光路を辿るように配置されている。
【００２４】
また、コリメーターレンズ１１とダイクロイックミラー１２との間の励起光Ｌ１の光路、およびコリメーターレンズ１６とミラー１７との間の照明光Ｌ２の光路には、シャッタ１８が挿入されるようになっている。このシャッタ１８は、複数のスリット（図示せず）を有し、高速回転するモータ１９により駆動されて回転する。このモータ１９の駆動は、該モータ１９およびシャッタ１８とともに光照射切換手段を構成するモータ駆動制御回路２０によって制御される。
【００２５】
シャッタ１８の複数のスリットは、それらのうちの１つが励起光Ｌ１を通過させる位置に来たとき、照明光Ｌ２の光路にはスリットが位置せず（つまりシャッタ１８が照明光Ｌ２を遮断する）、反対にスリットの１つが照明光Ｌ２を通過させる位置に来たとき、励起光Ｌ１の光路にはスリットが位置しない（つまりシャッタ１８が励起光Ｌ１を遮断する）ように配置されている。これら励起光Ｌ１、照明光Ｌ２の各光路におけるシャッタ１８の開閉タイミングを、それぞれ図２の（ａ）、（ｂ）に示す。なお本例では、シャッタ１８の開閉周期は１／１２０  秒である。
【００２６】
生体２２の、手術により切開されて露出した診断部位２３には腫瘍２４があり、この診断部位２３には、腫瘍親和性を有し、光により励起されたとき蛍光を発する光感受性物質が予め吸収されている。この光感受性物質としては、例えばポルフィリン系のものが用いられる。励起光Ｌ１あるいは照明光Ｌ２が診断部位２３に照射されると、それらの光は診断部位２３で反射し、また特に励起光Ｌ１が照射された場合は、上記光感受性物質から蛍光Ｌ３が発せられる。
【００２７】
これらの光Ｌ３、Ｌ１（あるいはＬ２）は対物レンズ１４で集光され、コリメーターレンズ２７によって平行光化され、ビームスプリッタ２８において一部が反射し、残余がそこを透過する。ビームスプリッタ２８で反射した光は集光レンズ２９で集光され、励起光カットフィルター３０を介して、第１の撮像手段３１に入射する。蛍光像撮像用に設けられたこの第１の撮像手段３１は、長時間露光が可能な例えば電荷蓄積機能を有するＣＣＤ撮像板等からなり、その出力はＣＲＴ等からなる画像表示手段３２に入力される。
【００２８】
一方、ビームスプリッタ２８を透過した光はミラー３３で反射し、集光レンズ３４で集光されて、第２の撮像手段３５に入射する。通常像撮像用に設けられたこの第２の撮像手段３５は例えばカラーＣＣＤ撮像板等からなり、その出力も上記画像表示手段３２に入力される。
【００２９】
また、ビームスプリッタ２８と集光レンズ２９との間の光路、およびミラー３３と集光レンズ３４との間の光路には、シャッタ３６が挿入されるようになっている。このシャッタ３６は複数のスリット（図示せず）を有し、高速回転するモータ３７により駆動されて回転する。このモータ３７の駆動は、前述したモータ駆動制御回路２０によって制御される。
【００３０】
シャッタ３６の複数のスリットは、前述したシャッタ１８におけるのと同様、それらのうちの１つがビームスプリッタ２８で反射した光を通過させる位置に来たとき、ミラー３３で反射した光をシャッタ３６が遮断し、反対にスリットの１つがミラー３３で反射した光を通過させる位置に来たとき、ビームスプリッタ２８で反射した光をシャッタ３６が遮断するように配置されている。
【００３１】
ここで、モータ駆動制御回路２０によりモータ１９とモータ３７とが互いに同期を取って駆動されることにより、ビームスプリッタ２８で反射した光の光路におけるシャッタ３６の開閉タイミングは、図２の（ａ）に示した励起光Ｌ１の光路におけるシャッタ１８の開閉タイミングと同じとされ、ミラー３３で反射した光の光路におけるシャッタ３６の開閉タイミングは、図２の（ｂ）に示した照明光Ｌ２の光路におけるシャッタ１８の開閉タイミングと同じとされている。
【００３２】
以下、上記構成の手術用蛍光画像撮像装置の作用について説明する。シャッタ１８が前述のように回転されることにより、対物レンズ１４には励起光Ｌ１と照明光Ｌ２が短い時間間隔で交互に入射する。そこで診断部位２３には、対物レンズ１４からそれぞれパルス状に出射する励起光Ｌ１と照明光Ｌ２が、交互に照射される。
【００３３】
ここで、シャッタ１８とシャッタ３６の開閉タイミングが上述のように設定されているので、励起光Ｌ１が診断部位２３に照射されるとき、第１の撮像手段３１への光路が開いて第２の撮像手段３５への光路は閉じられ、一方、照明光Ｌ２が診断部位２３に照射されるとき、第２の撮像手段３５への光路が開いて第１の撮像手段３１への光路は閉じられる。
【００３４】
したがって、励起光Ｌ１が照射されたとき診断部位２３から発せられた蛍光Ｌ３は、前述のように対物レンズ１４、集光レンズ２７、ビームスプリッタ２８を経た後、シャッタ３６のスリットを通過し、集光レンズ２９により集光されて、第１の撮像手段３１に入射する。そこでこの第１の撮像手段３１により診断部位２３の蛍光像が撮像され、この蛍光像Ａが画像表示手段３２に表示される。なお上記光感受性物質は腫瘍親和性を有するので、基本的に腫瘍部分のみが蛍光像Ａとして示される。
【００３５】
ここで、第１の撮像手段３１の電荷蓄積の動作タイミングは、図２の（ｃ）に示すものとなっている。すなわち、第１の撮像手段３１は、そこに向かう蛍光Ｌ３の光路が開かれている期間（１／２４０  秒）の複数に亘る比較的長い時間Ｔ（例えば１秒〜数秒程度）電荷蓄積を続ける。そこで第１の撮像手段３１は、１／１２０  秒の周期でパルス状に入射して来る蛍光Ｌ３を、合計では長時間検出することになり、蛍光像Ａを高感度で撮像可能となる。
【００３６】
また、第１の撮像手段３１が蛍光Ｌ３を検出している間は、露出した診断部位２３に照明光Ｌ２が照射されることはないので、微弱な蛍光Ｌ３を高Ｓ／Ｎで検出することができ、よって良質の蛍光像Ａを撮像可能となる。
【００３７】
なお、上述のように第１の撮像手段３１が電荷蓄積を続けている間、診断部位２３には照明光Ｌ２が何回か照射され、そのとき診断部位２３で反射した照明光Ｌ２の一部はビームスプリッタ２８で反射する。しかし、診断部位２３に照明光Ｌ２が照射される期間は、第１の撮像手段３１に向かう光の光路がシャッタ３６によって閉じられるから、第１の撮像手段３１はこの反射した照明光Ｌ２を検出することはなく、蛍光Ｌ３のみを検出し続ける。また、診断部位２３で反射して第１の撮像手段３１に向かう励起光Ｌ１は、励起光カットフィルター３０によってカットされる。
【００３８】
一方、照明光Ｌ２が照射された際に診断部位２３で反射した照明光Ｌ２は、前述のように対物レンズ１４、集光レンズ２７、ビームスプリッタ２８、ミラー３３を経た後、シャッタ３６のスリットを通過し、集光レンズ３４により集光されて、第２の撮像手段３５に入射する。そこでこの第２の撮像手段３５により診断部位２３のカラー通常像が撮像され、この通常像Ｂが画像表示手段３２に表示される。
【００３９】
ここで、第２の撮像手段３５の電荷蓄積の動作タイミングは、図２の（ｄ）に示すものとなっている。すなわち、第２の撮像手段３５は、フィールド周期が１／６０秒であるＮＴＳＣ規格のビデオ・レートで通常像Ｂを撮像する。したがって画像表示手段３２には、診断部位２３の通常像Ｂがリアルタイムで表示されるようになる。そこで術者や助手は、この通常像Ｂを観察することにより、診断部位２３の状態や、プローブ２１と診断部位２３との位置関係を確認可能となる。そうであれば、上記のように蛍光像Ａを長い時間に亘って撮像していても、生体２２の安全性が確保される。
【００４０】
また、照明光Ｌ２はパルス状に照射されるが、その断時間は１／２４０  秒と短いから、術者等は照明光Ｌ２の断状態を知覚できず、通常の明室におけるのと同様にして診断部位２３の状態を確認することができる。
【００４１】
なお第１の撮像手段３１と第２の撮像手段３５の電荷蓄積の動作タイミングは、モータ駆動制御回路２０が出力する同期信号に基づいて、シャッタ１８および３６の動作タイミングと同期が取られる。
【００４２】
また本例では、励起光Ｌ１と照明光Ｌ２の照射切換え周期は、表示画像においてフリッカを感じさせないように、１／１２０  秒と十分に短く設定されている。このように照射切換えの周期が短くても、第２の撮像手段３５が、診断部位２３に照明光Ｌ２が照射されている期間の複数に亘る露光時間（１／８０秒）で１画像を撮像しているので、通常像Ｂも高感度で撮像されるようになる。
【００４３】
また、第２の撮像手段３５が電荷蓄積を続けている間、診断部位２３には励起光Ｌ１が１回照射され、そのとき診断部位２３で反射した励起光Ｌ１および蛍光Ｌ３の一部はビームスプリッタ２８を透過する。しかし、診断部位２３に励起光Ｌ１が照射される期間は第２の撮像手段３５に向かう光の光路がシャッタ３６によって閉じられるから、第２の撮像手段３５はこの反射した励起光Ｌ１や蛍光Ｌ３を検出することはなく、照明光Ｌ２のみを検出する。
【００４４】
以上説明した実施の形態では、シャッタ制御手段を構成するモータ駆動制御回路２０により、１つのシャッタ３６の駆動が制御されているが、第１の撮像手段３１に向かう蛍光Ｌ３の通過を制限する第１のシャッタと、第２の撮像手段３５に向かう照明光Ｌ２の通過を制限する第２のシャッタとして別個のものを設け、それら２つのシャッタの駆動をシャッタ制御手段によって制御するようにしてもよい。
【００４５】
また、第１の撮像手段３１に向かう蛍光Ｌ３の通過を制限する第１のシャッタや、第２の撮像手段３５に向かう照明光Ｌ２の通過を制限する第２のシャッタ、さらに励起光Ｌ１と照明光Ｌ２の照射を切り換えるシャッタとしては、機械的に作動するものに限らず、ＰＬＺＴやＰＬＨＴ等からなるものを用いることもできる。
【００４６】
次に図３を参照して、本発明の手術用蛍光画像撮像装置の第２の実施の形態について説明する。なおこの図３において、図１中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。
【００４７】
この第２の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置は、第１の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置と比べると、励起光と照明光の照射を切り換えるための構成、およびこの光照射切換えと同期させてシャッタ３６の駆動を制御するための構成が異なるものである。すなわちこの第２の実施の形態では、励起光源１０および照明光源１５として、それぞれ励起光Ｌ１、照明光Ｌ２をパルス状に発するものが用いられている。そしてこれらの励起光源１０および照明光源１５は光源駆動制御回路４０により、一方が消灯している間に他方が点灯し、他方が消灯すると一方が点灯するように駆動制御される。これらの励起光源１０および照明光源１５の駆動タイミングを、それぞれ図４の（ａ）、（ｂ）に示す。図中、ＯＮが点灯を示し、ＯＦＦが消灯を示している。
【００４８】
また上記光源駆動制御回路４０とモータ駆動制御回路２０が、同期制御回路４１から入力される同期信号に基づいて作動することにより、ビームスプリッタ２８で反射した光の光路におけるシャッタ３６の開閉タイミングは、図４の（ａ）に示した励起光源１０のＯＮ−ＯＦＦタイミングと同じとされ、ミラー３３で反射した光の光路におけるシャッタ３６の開閉タイミングは、図４の（ｂ）に示した照明光源１５のＯＮ−ＯＦＦタイミングと同じとされている。
【００４９】
以上の構成においても、励起光Ｌ１が診断部位２３に照射されるとき、第１の撮像手段３１への光路が開いて第２の撮像手段３５への光路は閉じられ、一方、照明光Ｌ２が診断部位２３に照射されるとき、第２の撮像手段３５への光路が開いて第１の撮像手段３１への光路は閉じられるようになる。
【００５０】
第１の撮像手段３１と第２の撮像手段３５の電荷蓄積の動作タイミングは、それぞれ図４の（ｃ）、（ｄ）に示すものとなっており、蛍光像Ａおよび通常像Ｂの撮影、表示は、第１の実施の形態におけるのと同様になされる。
【００５１】
次に図５および６を参照して、本発明の手術用蛍光画像撮像装置の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置においては、励起光Ｌ１と照明光Ｌ２の照射を切り換えるために、一般にシャッタドラムと称されるものが用いられている。このシャッタドラム５０は、図示しない駆動手段により回転軸５１を中心として一定方向に回転駆動される回転体５２を有している。回転軸５１は、励起光Ｌ１および照明光Ｌ２の進行方向に対して直交する向きに配されている。なお図５と図６は、回転体５２の回転位置が互いに９０°異なる状態を示している。
【００５２】
上記回転体５２には、互いに高さ位置（回転軸５１と平行な方向）を揃えて、２つのミラー５３ａ、５３ｂと、同じく２つのビームトラップ５４ａ、５４ｂが固定されている。ミラー５３ａ、５３ｂは互いに回転軸５１からの距離が等しい位置において、回転軸５１の周りに１８０  °の角度を置いて配設されている。ビームトラップ５４ａ、５４ｂも、互いに回転軸５１からの距離が等しい位置において、回転軸５１の周りに１８０  °の角度を置いて配設されている。そしてミラー５３ａとビームトラップ５４ａは、回転軸５１の周りに互いに９０°角度をずらして配設されている。
【００５３】
また回転体５２には、上記ミラー５３ａ、５３ｂおよびビームトラップ５４ａ、５４ｂとは異なる高さ位置において、２つのミラー５５ａ、５５ｂおよび２つのビームトラップ５６ａ、５６ｂが、互いに高さ位置を揃えて固定されている。ミラー５５ａ、５５ｂは互いに回転軸５１からの距離が等しい位置において、回転軸５１の周りに１８０  °の角度を置いて配設されている。ビームトラップ５６ａ、５６ｂも、互いに回転軸５１からの距離が等しい位置において、回転軸５１の周りに１８０  °の角度を置いて配設されている。そしてミラー５５ａとビームトラップ５６ａとは、回転軸５１の周りに互いに９０°角度をずらして配設されている。
【００５４】
図中下方のミラー５３ａ、５３ｂと上方のミラー５５ａ、５５ｂとは、回転軸５１の周りに互いに９０°角度をずらして配設されている。図中下方のビームトラップ５４ａ、５４ｂと上方のビームトラップ５６ａ、５６ｂも、回転軸５１の周りに互いに９０°角度がずれた状態となっている。また、下方のミラー５３ａ、５３ｂと上方のミラー５５ａ、５５ｂとは、互いに回転軸５１からの距離が等しい位置に配設されている。図中下方のビームトラップ５４ａ、５４ｂと上方のビームトラップ５６ａ、５６ｂも、互いに回転軸５１からの距離が等しい位置に配設されている。そして下方のビームトラップ５４ａ、５４ｂは、上方のミラー５５ａ、５５ｂと比べて、より回転軸５１に近い位置に配設されている。
【００５５】
上記の構成において、励起光源１０および照明光源１５はともに連続的に駆動される。回転体５２が図５に示す回転位置に来ると、励起光Ｌ１がミラー５３ａで反射して集光レンズ１３に入射し、そこで集光されて送光用光ファイバー１４に入射する。このとき照明光Ｌ２はビームトラップ５６ａに吸収され、送光用光ファイバー１４に入射することはない。そこでこの場合は、診断部位２３に励起光Ｌ１のみが照射される。
【００５６】
それにより診断部位２３から発せられた蛍光Ｌ３は、集光レンズ２５、受光用光ファイバー２６、集光レンズ２７を経てミラー５３ｂで反射し、集光レンズ２９により集光されて、第１の撮像手段３１に入射する。そこでこの第１の撮像手段３１により診断部位２３の蛍光像が撮像され、この蛍光像Ａが画像表示手段３２に表示される。
【００５７】
一方、図５に示す状態から回転体５２が９０°回転すると、図６に示す状態となる。この状態では、照明光Ｌ２がミラー５５ａで反射して集光レンズ１３に入射し、そこで集光されて送光用光ファイバー１４に入射する。このとき励起光Ｌ１はビームトラップ５４ａに吸収され、送光用光ファイバー１４に入射することはない。そこでこの場合は、診断部位２３に照明光Ｌ２のみが照射される。
【００５８】
このとき診断部位２３で反射した照明光Ｌ２は、集光レンズ２５、受光用光ファイバー２６、集光レンズ２７を経てミラー５５ｂで反射し、集光レンズ３４により集光されて、第２の撮像手段３５に入射する。そこでこの第２の撮像手段３５により診断部位２３のカラー通常像が撮像され、この通常像Ｂが画像表示手段３２に表示される。
【００５９】
図６に示す状態から回転体５２がさらに９０°回転すると、診断部位２３に励起光Ｌ１が照射されて、蛍光像Ａが撮像されるようになる。ただしこのときは、励起光Ｌ１がミラー５３ｂで反射し、蛍光Ｌ３がミラー５３ａで反射することになる。
【００６０】
そこから回転体５２がさらに９０°回転すると、診断部位２３に照明光Ｌ２が照射されて、通常像Ｂが撮像されるようになる。ただしこのときは、送光用光ファイバー１４に入射する前の照明光Ｌ２がミラー５５ｂで反射し、診断部位２３で反射して受光用光ファイバー２６から出射した照明光Ｌ２がミラー５５ａで反射する。
【００６１】
以上のようにして、回転体５２の回転にともなって、蛍光像Ａと通常像Ｂが交互に撮像されるようになる。
【００６２】
なおこの実施の形態では、ミラー５３ａ、５３ｂがそれぞれ、励起光反射ミラーとしてもまた蛍光反射ミラーとしても作用するようになっているが、励起光反射ミラーおよび蛍光反射ミラーとして各々専用のものを用いることもできる。例えば、図５および６に示されるような構造においては、ミラー５３ａ、５３ｂを互いに高さ位置を変えて回転体５２に固定しておけばよい。
【００６３】
またこの実施の形態では、ミラー５５ａ、５５ｂがそれぞれ、送光用照明光反射ミラーとしてもまた受光用照明光反射ミラーとしても作用するようになっているが、それらについても上記と同様のことが言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による手術用蛍光画像撮像装置を示す概略図
【図２】上記第１の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置における励起光と照明光の照射切換えを行なうシャッタの開閉タイミングと、撮像手段の露光タイミングとを示すグラフ
【図３】本発明の第２の実施の形態による手術用蛍光画像撮像装置を示す概略図
【図４】上記第２の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置における励起光源と照明光源の点灯タイミングと、撮像手段の露光タイミングとを示すグラフ
【図５】本発明の第３の実施の形態による手術用蛍光画像撮像装置を示す概略図
【図６】上記第３の実施の形態の手術用蛍光画像撮像装置の、図５とは異なる状態を示す概略図
【符号の説明】
１０    励起光源
１１、１６、２７    コリメーターレンズ
１２    ダイクロイックミラー
１３、２５、２９、３４    集光レンズ
１４    対物レンズ
１５    照明光源
１７、３３    ミラー
１８、３６    シャッタ
１９、３７    モータ
２０    モータ駆動制御回路
２２    生体
２３    診断部位
２８    ビームスプリッタ
３０    励起光カットフィルター
３１    第１の撮像手段
３２    画像表示手段
３５    第２の撮像手段
４０    光源駆動制御回路
４１    同期制御回路
５０    シャッタドラム
５１    回転軸
５２    回転体
５３ａ、５３ｂ、５５ａ、５５ｂ    ミラー
５４ａ、５４ｂ、５６ａ、５６ｂ    ビームトラップ
Ｌ１    励起光
Ｌ２    照明光
Ｌ３    蛍光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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