(57)【要約】  本発明の蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を複数の励起光から選択可能な光源部と、被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、複数の励起光の強度特性と、第１の蛍光体の蛍光特性と、第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、光源部から発せられる励起光の波長帯域及び可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果に基づき、光源部と可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有する。
2010109707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、
前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項２】
前記第１の蛍光体の蛍光特性及び前記第２の蛍光体の蛍光特性を含む複数の蛍光特性が予め記憶された記憶部をさらに有し、
前記演算処理部は、前記演算を行う事前に入力部において入力された情報に基づき、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、を前記記憶部から読み込むことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記解析部の解析結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光観察装置に関し、特に、複数の蛍光プローブから発せられる蛍光を観察するための蛍光観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、分子標的薬剤を用いた癌診断技術が注目され始めている。具体的には、例えば、癌細胞において特異的に発現する生体タンパク質をターゲットとした蛍光プローブ（蛍光薬剤）を生体の対象部位へ散布または注入した後、該対象部位において発せられる蛍光に基づいて癌の有無を判別する、という手法が近年研究されている。そして、このような手法は、消化管分野の癌の早期発見において有用である。【０００３】
また、前述の手法を応用したものとして、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入した後、該対象部位において発せられる複数波長の蛍光に基づき、該複数種類の蛍光プローブに対応する複数種類の生体タンパク質の発現状態を複合的に観察する、という手法が提案されつつある。そして、このような手法は、癌のステージの推定、癌の浸潤リスクの予測、及び、癌の転移リスクの予測等において有用であると考えられている。【０００４】
例えば日本国特開２００８−４３３９６号公報によれば、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入して観察を行う内視鏡システムにおいて、観察時に得られた蛍光の強度と蛍光プローブの濃度との間の関係に基づく演算処理を行うことにより、各蛍光プローブ毎の蛍光画像（蛍光の分布画像）を取得可能な構成が開示されている。【０００５】
ところで、複数種類の蛍光プローブを生体の対象部位へ散布または注入して観察を行う場合においては、該対象部位から発せられる複数波長の蛍光の帯域が重複する現象である、いわゆるクロストーク現象が発生する。そして、このようなクロストーク現象は、例えば、観察画像のコントラストの低下に関与するものとして問題視されている。【０００６】
一方、日本国特開２００８−４３３９６号公報に記載の技術によれば、予め決められた蛍光プローブの組み合わせにおいてクロストーク現象を軽減することができる反面、予め決められた蛍光プローブの組み合わせ以外においてはクロストーク現象の軽減効果が得られにくい、という課題が生じている。また、日本国特開２００８−４３３９６号公報に記載の技術によれば、詳細な蛍光特性が未知である新規の蛍光プローブを使用する場合においてクロストーク現象の軽減効果が得られにくい、という課題が生じている。【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の蛍光プローブに応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することが可能な蛍光観察装置を提供することを目的としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。【０００９】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。
【図２】図１の内視鏡システムに適用可能な他の光源装置の一例を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。
【図４】２種類の蛍光薬剤が塗布された被写体の一例を示す図。
【図５】図４に例示した被写体において、第１の蛍光薬剤から発せられる蛍光強度が最も大きくなった場合を示す図。
【図６】図４に例示した被写体において、第２の蛍光薬剤から発せられる蛍光強度が最も大きくなった場合を示す図。
【図７】図５に示す場合において得られる蛍光像の一例を示す模式図。
【図８】図６に示す場合において得られる蛍光像の一例を示す模式図。
【図９】第１の蛍光薬剤から発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布の一例を示す図。
【図１０】第２の蛍光薬剤から発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布の一例を示す図。
【図１１】図３の内視鏡システムに適用可能な他の光源装置の一例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。【００１２】
（第１の実施例）
図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係るものである。【００１３】
内視鏡システム１は、図１に示すように、生体内に挿入可能であり、該生体内に存在する生体組織等の被写体の像を取得するとともに、取得した被写体の像を撮像信号として出力する内視鏡２と、内視鏡２の内部に挿通されたライトガイド６を介し、該被写体へ出射される光を内視鏡２に供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に応じた信号処理を行い、該信号処理を行った後の撮像信号を映像信号として出力するプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される映像信号に基づき、内視鏡２において取得された被写体の像を画像表示するモニタ５と、を有して構成されている。【００１４】
内視鏡２は、光源装置３から供給され、ライトガイド６により伝送された光を被写体へ出射する照明光学系２１と、被写体の像を結像する対物光学系２２と、対物光学系２２の結像位置に撮像面が配置されたＣＣＤ（電荷結合素子）２３と、ＣＣＤ２３の前段に配置された分光素子２３ａと、プロセッサ４の制御に基づいて分光素子２３ａを駆動させる分光素子駆動回路２５と、を有して構成されている。【００１５】
可変フィルタ部としての機能を備えた分光素子２３ａは、分光素子駆動回路２５からの駆動信号に応じて自身の透過波長帯域を変化させることにより、対物光学系２２を経て入射される戻り光のうち、該駆動信号に応じた波長帯域の光のみを選択的に透過させることが可能に構成されている。【００１６】
光源装置３は、ＬＥＤ光源部３１と、ＬＥＤ駆動回路３２と、ＬＥＤ光源部３１において発せられた光を集光してライトガイド６へ供給する集光光学系３３と、を有している。【００１７】
ＬＥＤ光源部３１は、相互に波長帯域（及び中心波長）の異なる光を発する複数のＬＥＤ３１ａをアレイ状に配置して構成されている。【００１８】
ＬＥＤ駆動回路３２は、ＬＥＤ光源部３１における複数のＬＥＤ３１ａのうち、プロセッサ４の制御に応じたＬＥＤ３１ａを選択して駆動させる。【００１９】
プロセッサ４は、図１に示すように、ＣＣＤ２３を駆動するＣＣＤドライバ４１と、ＣＣＤ２３から出力される撮像信号を増幅するアンプ４２と、アンプ４２から出力される撮像信号に対して相関２重サンプリング等の信号処理を施すプロセス回路４３と、プロセス回路４３から出力される撮像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４４と、を有している。【００２０】
また、プロセッサ４は、図１に示すように、ホワイトバランス回路４５と、フレームメモリ４６と、画像処理回路４７と、Ｄ／Ａコンバータ４８と、タイミングジェネレータ４９と、を有している。【００２１】
ホワイトバランス回路４５は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、Ａ／Ｄコンバータ４４からの画像信号に対してホワイトバランス処理を施し、該ホワイトバランス処理後の画像信号をフレームメモリ４６へ出力する。【００２２】
フレームメモリ４６は、ホワイトバランス回路４５から出力される画像信号を１フレーム分ずつ順次記憶する。【００２３】
画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、フレームメモリ４６に記憶された画像信号を読み込む。そして、画像処理回路４７は、読み込んだ画像信号に所定の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。【００２４】
Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。【００２５】
タイミングジェネレータ４９は、各部の動作タイミングを示すタイミング信号を生成した後、該タイミング信号を、ＣＣＤドライバ４１、アンプ４２、プロセス回路４３、Ａ／Ｄコンバータ４４、ホワイトバランス回路４５、画像処理回路４７、Ｄ／Ａコンバータ４８、及び、制御回路５３へ夫々出力する。【００２６】
さらに、プロセッサ４は、図１に示すように、キーボード等の入力装置を備えた入力インターフェース５０と、記憶回路５１と、演算処理回路５２と、制御回路５３と、を有している。【００２７】
記憶部としての機能を備えた記憶回路５１には、蛍光薬剤（蛍光プローブ）毎に関連付けられた所定のパラメータ、及び、ＬＥＤ光源部３１において発せられる光（励起光）の波長と強度との相関を示す関数が予め記憶されている。【００２８】
演算処理回路５２は、ＬＥＤ光源部３１において発せられる光（励起光）の波長と強度との相関を示す関数と、入力インターフェース５０において入力された蛍光薬剤の情報に対応するパラメータと、を記憶回路５１から読み込む。また、演算処理回路５２は、記憶回路５１から読み込んだ各値に基づく演算処理を行うことにより、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域を、入力インターフェース５０において入力された蛍光薬剤の組み合わせにおいて取得する。そして、演算処理回路５２は、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域の演算結果を制御回路５３へ出力する。【００２９】
制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された励起光の中心波長とに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａを順番に切り替えさせるための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された蛍光の検出波長帯域とに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域を順番に切り替えさせるための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。【００３０】
さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、光源装置３におけるＬＥＤ光源部３１の動作と、内視鏡２における分光素子２３ａの動作とが連動する。【００３１】
次に、内視鏡システム１の作用について述べる。【００３２】
まず、ユーザは、内視鏡システム１を使用する事前に、入力部としての機能を備えた入力インターフェース５０を操作することにより、蛍光観察に使用するｎ種類（ｎ≧２）の蛍光薬剤の情報（品名または物質名等）をそれぞれ入力する。【００３３】
一方、演算処理回路５２は、入力インターフェース５０においてｎ種類の蛍光薬剤の情報が入力されたことを検知すると、ＬＥＤ光源部３１において発せられる励起光の波長λExと強度との相関を示す関数Ｉ（λEx）を記憶回路５１から読み込む。【００３４】
また、演算処理回路５２は、入力インターフェース５０においてｎ種類の蛍光薬剤の情報が入力されたことを検知すると、該情報に対応するパラメータをそれぞれ読み込む。具体的には、演算処理回路５２は、励起光の波長λExに対する励起効率γ（λEx）、蛍光薬剤から発せられる蛍光の波長と強度との相関を示す関数Ｓ（λ）、蛍光薬剤から発せられる蛍光の長波長側の検出限界波長λMAX、及び、励起光の波長帯域と蛍光の検出波長帯域とが重複しないようにするためのマージン値Δを、入力インターフェース５０において入力された各蛍光薬剤の情報に対応するパラメータとして読み込む。【００３５】
ここで、励起光の波長λExにおいて一の蛍光薬剤から発せられる蛍光の強度Ｆ（λEx）の値と、演算処理回路５２により読み込まれた各値との間には、下記数式（１）の関係が成り立つ。【００３６】
2010109707.tif 000003
演算処理回路５２は、記憶回路５１から読み込んだ各値を上記数式（１）の右辺に代入した後、励起光の波長λExを順次変化させてゆくことにより、蛍光の強度Ｆ（λEx）が最大値となる励起光の波長λExを蛍光薬剤毎に取得する。そして、このような演算処理により、ｎ種類の蛍光薬剤それぞれに対応する励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnが取得される。【００３７】
すなわち、演算処理回路５２は、上記数式（１）を用いた演算処理を行うことにより、蛍光観察に使用される各蛍光薬剤をそれぞれ最適に励起可能な励起光の中心波長を取得する。【００３８】
また、ＩＤナンバーｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）が付与された蛍光薬剤において、波長λExiにおける励起光の強度をＩi（λExi）とし、波長λExiにおける励起効率をγi（λExi）とし、該ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光を検出する際の検出波長をλEm（＞λExi＋Δ）とした場合、該蛍光の検出強度Ｆi（λEm）の値は、下記数式（２）により求められる。【００３９】
2010109707.tif 000004
さらに、ｎ種類の蛍光薬剤から発せられる全ての蛍光の検出強度（Ｆ1（λEm）＋Ｆ2（λEm）＋・・・＋Ｆn（λEm））のうち、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光の検出強度Ｆi（λEm）の占める割合に相当する寄与率Ｃiは、下記数式（３）により求められる。【００４０】
2010109707.tif 000005
演算処理回路５２は、前述の演算処理により取得された励起光の波長λExiと、上記数式（２）及び（３）とを用い、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤の寄与率Ｃiが所定値Ｐthを超える検出波長λEmを全て取得する。これにより、演算処理回路５２は、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光を検出する際に用いられる、複数の検出波長λEmからなる検出波長帯域λbiを取得する。【００４１】
すなわち、演算処理回路５２は、上記数式（２）及び（３）を用いた演算処理を行うことにより、蛍光観察に使用される各蛍光薬剤から発せられる蛍光をそれぞれ最適に検出可能な検出波長帯域を取得する。【００４２】
演算処理回路５２は、ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤を励起させるための励起光の中心波長λExi、及び、該ＩＤナンバーｉの蛍光薬剤から発せられる蛍光の検出波長帯域λbiを、以上に述べた演算処理の演算結果として取得する。そして、演算処理回路５２は、励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnと、蛍光の検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnとを一対一に関連付けて制御回路５３へ出力する。【００４３】
制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された励起光の励起光の中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnとに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａをこの順番に応じて切り替えさせる（選択させる）ための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２において算出された蛍光の検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnとに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域をこの順番に応じて切り替えさせる（選択させる）ための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。【００４４】
さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、ＩＤナンバーｉが付与された蛍光薬剤において、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が中心波長λExiの励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが検出波長帯域λbiの光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。【００４５】
一方、ユーザは、内視鏡２の挿入部を被検者の体腔内に挿入してゆき、癌等の所望の被写体が存在する位置へ励起光が出射されるように内視鏡２の先端部を配置する。【００４６】
また、ユーザは、内視鏡２に挿通可能な形状及び寸法を具備する図示しない処置具等を用いつつ、入力インターフェース５０の操作により情報を入力したｎ種類の蛍光薬剤を癌等の所望の被写体へ散布または注入する。【００４７】
そして、中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnの励起光が前記所望の被写体へ順次出射される毎に、各励起光に応じたｎ種類の蛍光が前記所望の被写体から順次発せられる。【００４８】
前記所望の被写体から発せられた蛍光は、対物光学系２２及び分光素子２３ａを経た後、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像としてＣＣＤ２３の撮像面に順次結像する。【００４９】
その後、ＣＣＤ２３は、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像に応じた撮像信号を順次生成してプロセッサ４へ出力する。【００５０】
ＣＣＤ２３から出力された各撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号へ変換される。そして、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力された各画像信号は、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理された後、フレームメモリ４６に入力される。【００５１】
フレームメモリ４６には、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像にそれぞれ対応する画像信号が１フレーム分ずつ順次記憶される。【００５２】
画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、検出波長帯域λb1、λb2、・・・、λbnの被写体の蛍光像にそれぞれ対応する最新の各１フレーム分の画像信号をフレームメモリ４６から同時に読み込む。そして、画像処理回路４７は、フレームメモリ４６から読み込んだ各画像信号に対し、相互に異なる色を着色する等の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。【００５３】
Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される各画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。これにより、モニタ５には、蛍光観察に使用されるｎ種類の蛍光薬剤からそれぞれ発せられる蛍光の分布を個別に視認可能な画像が表示される。【００５４】
以上に述べたように、内視鏡システム１によれば、複数の蛍光薬剤を用いて蛍光観察を行う際に、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化することにより、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。すなわち、内視鏡システム１によれば、複数の蛍光薬剤に応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することができる。【００５５】
なお、本実施例の内視鏡システム１は、図１に示す光源装置３の代わりに、図２に示す光源装置３Ａを用いて構成されるものであっても良い。【００５６】
光源装置３Ａは、キセノンランプ等からなるランプ３４と、ランプ３４の光路上に配置された分光素子３５と、制御回路５３の制御に基づいて分光素子３５を駆動させる分光素子駆動回路３６と、分光素子３５を透過した光を集光してライトガイド６へ供給する集光光学系３７と、を有している。【００５７】
分光素子３５は、分光素子駆動回路３６からの駆動信号に応じて自身の透過波長帯域を変化させることにより、該駆動信号に応じた波長帯域の光のみを透過させることが可能な構成を具備している。【００５８】
すなわち、図２に示す光源装置３Ａを用いた場合の構成によれば、中心波長λEx1、λEx2、・・・、λExnの励起光をこの順番に応じて発生させるための制御を分光素子駆動回路３６に対して行うことにより、図１に示す光源装置３を用いた場合の構成と略同様の効果を得ることができる。【００５９】
（第２の実施例）
図３から図１１は、本発明の第２の実施例に係るものである。【００６０】
なお、以降の説明において、第１の実施例と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施例における内視鏡システムの構成は、第１の実施例と類似の構成を有している。そのため、本実施例においては、第１の実施例と異なる部分について主に説明を行うものとする。【００６１】
内視鏡システム１Ａは、図３に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、プロセッサ４Ａと、モニタ５と、を有して構成されている。【００６２】
プロセッサ４Ａは、第１の実施例のプロセッサ４に対して画像解析回路５４を加えたものとして構成されている。【００６３】
画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力される画像信号の解析を行った後、解析結果を記憶回路５１に記憶させる。また、画像解析回路５４には、制御回路５３が行う制御内容に関する情報が随時入力される。【００６４】
次に、内視鏡システム１Ａの作用について述べる。なお、以降においては、２種類の蛍光薬剤を用いて観察を行う場合を例に挙げて説明を進めるものとする。【００６５】
まず、ユーザは、図４に示すように、実際の観察において組み合わせて使用される２種類の蛍光薬剤としての第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂを、無蛍光部材１０１の表面にそれぞれ一様に塗布する。このとき、ユーザは、第１の蛍光薬剤１０２ａと、第２の蛍光薬剤１０２ｂとが混合された混合領域を少なくとも１箇所設けるようにする。【００６６】
その後、ユーザは、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが塗布された無蛍光部材１０１と、照明光学系２１及び対物光学系２２とを向かい合わせて配置する。【００６７】
なお、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが塗布された無蛍光部材１０１は、内視鏡２の先端部を挿入可能なキャップの底面に配置されるものであっても良く、または、平板状に形成されるものであっても良い。【００６８】
そして、ユーザは、入力インターフェース５０の操作により、励起光の波長帯域、及び、蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化させるための指示を行う。【００６９】
演算処理回路５２は、前述の指示がなされたことを制御回路５３へ通知する。【００７０】
制御回路５３は、前述の指示がなされたことを演算処理回路５２を介して検知すると、ＬＥＤ光源部３１のＬＥＤ３１ａを順番に点灯させる制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行うとともに、点灯中のＬＥＤ３１ａから発せられる励起光の波長帯域を分光素子２３ａにおいて遮断させる制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。そして、制御回路５３は、前述の制御内容に関する情報（各制御を実施したタイミング等）を画像解析回路５４へ随時出力する。【００７１】
ＬＥＤ光源部３１のＬＥＤ３１ａが順番に点灯されると、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂに対して出射される励起光の波長帯域が順次シフトしてゆく。これにより、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度と、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度との関係が次第に変化してゆき、例えば、図５に示す場合において第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度が最も大きくなるとともに、図６に示す場合において第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度が最も大きくなる。【００７２】
一方、ＣＣＤ２３は、励起光の波長帯域がシフトする毎に第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂによる蛍光像を取得し、取得した蛍光像を撮像信号として順次出力する。【００７３】
ＣＣＤ２３から出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４により画像信号に変換された後、画像解析回路５４へ出力される。【００７４】
画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て入力される各画像信号に対して順次解析を行うことにより、例えば、図７及び図８に示すような蛍光像が取得されたことを検出する。【００７５】
ここで、図７に示す蛍光像は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光強度が最も大きくなる、図５に示す場合において得られたものである。そのため、画像解析回路５４は、制御回路５３の制御内容に関する情報に基づき、図７に示す蛍光像が得られた際の波長帯域λc1が、第１の蛍光薬剤１０２ａを励起させる励起光の波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【００７６】
また、図８に示す蛍光像は、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光強度が最も大きくなる、図６に示す場合において得られたものである。そのため、画像解析回路５４は、制御回路５３の制御内容に関する情報に基づき、図８に示す蛍光像が得られた際の波長帯域λc2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂを励起させる励起光の波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【００７７】
そして、画像解析回路５４は、第１の蛍光薬剤１０２ａを励起させる励起光の波長帯域λc1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂを励起させる励起光の波長帯域λc2と、を記憶回路５１に記憶させる。【００７８】
一方、演算処理回路５２は、画像解析回路５４による波長帯域λc1及びλc2の解析結果が記憶回路５１に記憶されたことを制御回路５３へ通知する。【００７９】
制御回路５３は、画像解析回路５４による波長帯域λc1及びλc2の解析結果が記憶回路５１に記憶されたことを演算処理回路５２を介して検知すると、波長帯域λc1及びλc2を含む白色光をＬＥＤ光源部３１から出射させる制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行うとともに、分光素子２３ａの透過波長帯域を次第にシフトさせる制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。そして、制御回路５３は、前述の制御内容に関する情報（各制御を実施したタイミング等）を画像解析回路５４へ随時出力する。【００８０】
波長帯域λc1及びλc2を含む白色光がＬＥＤ光源部３１から出射されると、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂから蛍光が同時に発せられる。このような状態において、分光素子２３ａの透過波長帯域が次第にシフトされることにより、該透過波長帯域を具備する被写体の像がＣＣＤ２３の撮像面に順次結像される。【００８１】
ＣＣＤ２３は、分光素子２３ａの透過波長帯域がシフトする毎に第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂによる蛍光像を取得し、取得した蛍光像を撮像信号として順次出力する。【００８２】
ＣＣＤ２３から出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４により画像信号に変換された後、画像解析回路５４へ出力される。【００８３】
画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て順次入力される各画像信号に対して解析を行うことにより、該各画像信号に対応した分光画像をそれぞれ取得する。【００８４】
その後、画像解析回路５４は、各分光画像において、第１の蛍光薬剤１０２ａのみが塗布された第１の領域の蛍光像の輝度値Ｂ1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂのみが塗布された第２の領域の蛍光像の輝度値Ｂ2と、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂが混合された混合領域の蛍光像の輝度値Ｂmと、をそれぞれ検出する。【００８５】
次に、画像解析回路５４は、下記数式（４）を用いた演算を行うことにより、自身に入力される各画像信号における輝度比ＣＮ1を算出する。【００８６】
ＣＮ1＝（Ｂm−Ｂ1）／（Ｂm＋Ｂ1）  ・・・（４）
画像解析回路５４は、輝度比ＣＮ1の算出結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、輝度比ＣＮ1が所定値Ｑth以下となるような分光画像が得られた際の透過波長帯域λd1が、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【００８７】
続いて、画像解析回路５４は、下記数式（５）を用いた演算を行うことにより、自身に入力される各画像信号における輝度比ＣＮ2を算出する。【００８８】
ＣＮ2＝（Ｂm−Ｂ2）／（Ｂm＋Ｂ2）  ・・・（５）
画像解析回路５４は、輝度比ＣＮ2の算出結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、輝度比ＣＮ2が所定値Ｒth以下となるような分光画像が得られた際の透過波長帯域λd2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【００８９】
そして、画像解析回路５４は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための透過波長帯域λd1と、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための透過波長帯域λd2と、を記憶回路５１に記憶させる。【００９０】
その後、入力インターフェース５０の操作により、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂの２種類の蛍光薬剤を組み合わせて使用する旨が指示されると、演算処理回路５２は、励起光の波長帯域λc1及びλc2と、透過波長帯域λd1及びλd2と、を記憶回路５１から読み込んだ後、これらを一対一に関連付けて制御回路５３へ出力する。【００９１】
制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２から出力される励起光の波長帯域λc1及びλc2とに基づき、発光させるＬＥＤ３１ａをこの順番に応じて切り替えさせるための制御をＬＥＤ駆動回路３２に対して行う。また、制御回路５３は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングと、演算処理回路５２から出力される透過波長帯域λd1及びλd2とに基づき、分光素子２３ａの透過波長帯域をこの順番に応じて切り替えさせるための制御を分光素子駆動回路２５に対して行う。【００９２】
さらに、制御回路５３は、ＬＥＤ駆動回路３２に対する制御のタイミングと、分光素子駆動回路２５に対する制御のタイミングとを、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づいて同期させる。そして、このような制御回路５３の制御によれば、第１の蛍光薬剤１０２ａにおいて、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が波長帯域λc1の励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが透過波長帯域λd1の光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。また、前述の制御回路５３の制御によれば、第２の蛍光薬剤１０２ｂにおいて、光源装置３のＬＥＤ光源部３１が波長帯域λc2の励起光を出射する動作と、内視鏡２の分光素子２３ａが透過波長帯域λd2の光（蛍光像）を透過させる動作とが連動する。【００９３】
一方、ユーザは、内視鏡２の挿入部を被検者の体腔内に挿入してゆき、癌等の所望の被写体が存在する位置へ励起光が出射されるように内視鏡２の先端部を配置する。【００９４】
また、ユーザは、内視鏡２に挿通可能な形状及び寸法を具備する図示しない処置具等を用いつつ、入力インターフェース５０の操作により情報を入力した第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂを癌等の所望の被写体へ散布または注入する。【００９５】
そして、波長帯域λc1及びλc2の励起光が前記所望の被写体へ順次出射される毎に、各励起光に応じた２種類の蛍光が前記所望の被写体から順次発せられる。【００９６】
前記所望の被写体から発せられた蛍光は、対物光学系２２及び分光素子２３ａを経た後、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像としてＣＣＤ２３の撮像面に順次結像する。【００９７】
その後、ＣＣＤ２３は、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像に応じた撮像信号を順次生成してプロセッサ４Ａへ出力する。【００９８】
ＣＣＤ２３から出力された各撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により信号処理され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号へ変換される。そして、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力された各画像信号は、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理された後、フレームメモリ４６に入力される。【００９９】
フレームメモリ４６には、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像にそれぞれ対応する画像信号が１フレーム分ずつ順次記憶される。【０１００】
画像処理回路４７は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、透過波長帯域λd1及びλd2の被写体の蛍光像にそれぞれ対応する最新の各１フレーム分の画像信号をフレームメモリ４６から同時に読み込む。そして、画像処理回路４７は、フレームメモリ４６から読み込んだ各画像信号に対し、相互に異なる色を着色する等の画像処理を施してＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。【０１０１】
Ｄ／Ａコンバータ４８は、タイミングジェネレータ４９からのタイミング信号の入力タイミングに基づき、画像処理回路４７から出力される各画像信号をアナログの映像信号に変換して出力する。これにより、モニタ５には、第１の蛍光薬剤１０２ａ及び第２の蛍光薬剤１０２ｂからそれぞれ発せられる蛍光の分布を個別に視認可能な画像が表示される。【０１０２】
なお、本実施例によれば、上記数式（４）における輝度比ＣＮ1が所定値Ｑth以下となるような分光画像が得られた際の各透過波長帯域のうち、蛍光像の輝度値Ｂ1が最大値をとる一の波長帯域を透過波長帯域λd1として選択することにより、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出して得られる蛍光像において、コントラストと明るさとを両立させることができる。【０１０３】
また、本実施例によれば、上記数式（５）における輝度比ＣＮ2が所定値Ｒth以下となるような分光画像が得られた際の各透過波長帯域のうち、蛍光像の輝度値Ｂ2が最大値をとる一の波長帯域を透過波長帯域λd2として選択することにより、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出して得られる蛍光像において、コントラストと明るさとを両立させることができる。【０１０４】
一方、本実施例の画像解析回路５４は、Ａ／Ｄコンバータ４４を経て入力される各画像信号に対応した分光画像に基づいて分光素子２３ａの透過波長帯域を決定する際に、以下に述べるような処理を行うものであっても良い。【０１０５】
画像解析回路５４は、輝度値と画素数との相関により示される輝度分布を、各分光画像毎に取得する。【０１０６】
ここで、前述の輝度分布において、一の分光画像の輝度値を横軸に設定し、かつ、該輝度値に対応する画素数を縦軸に設定した場合を例に挙げつつ説明を進める。【０１０７】
画像解析回路５４は、一の分光画像の輝度分布において、該輝度分布を輝度値（横軸に設定した値）により微分した微分値が正から負に変わる点を具備し、かつ、所定の輝度値の範囲に含まれる画素数が基準値以上となる部分を１つのピークとみなす。【０１０８】
そして、画像解析回路５４は、各分光画像毎に得られた輝度分布に対し、前述の方法を用いてピークを特定してゆくことにより、例えば図９に示すような、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布を得る。【０１０９】
図９の輝度分布は、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光が多く検出されるとともに、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光、及び、これら２つの蛍光の混合光がほとんど検出されない場合に得られるものである。そのため、画像解析回路５４は、輝度分布の取得結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布が得られた際の透過波長帯域λe1が、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【０１１０】
また、画像解析回路５４は、各分光画像毎に得られた輝度分布に対し、前述の方法を用いてピークを特定してゆくことにより、例えば図１０に示すような、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布を得る。【０１１１】
図１０の輝度分布は、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光が多く検出されるとともに、第１の蛍光薬剤１０２ａから発せられる蛍光、及び、これら２つの蛍光の混合光がほとんど検出されない場合に得られるものである。そのため、画像解析回路５４は、輝度分布の取得結果と、制御回路５３の制御内容に関する情報とに基づき、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光に対応する１つのピークのみを具備する輝度分布が得られた際の透過波長帯域λe2が、第２の蛍光薬剤１０２ｂから発せられる蛍光を検出するための検出波長帯域として最適である、という解析結果を得る。【０１１２】
そして、透過波長帯域λd1をλe1に置換し、かつ、透過波長帯域λd2をλe2に置換することにより、本実施例において前述した一連の動作及び処理を略同様に適用することができる。【０１１３】
以上に述べたように、内視鏡システム１Ａによれば、複数の蛍光薬剤を用いて蛍光観察を行う際に、励起光の波長帯域及び蛍光の検出波長帯域を各蛍光薬剤毎に最適化することにより、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。すなわち、内視鏡システム１Ａによれば、複数の蛍光薬剤に応じてそれぞれ発せられる蛍光を観察する際に生じるクロストーク現象を、様々な蛍光プローブの組み合わせにおいて軽減することができる。【０１１４】
また、内視鏡システム１Ａによれば、観察に使用する組み合わせの蛍光薬剤が実際に塗布された被写体の像を取得した後、該被写体の像の解析結果に応じて励起光の波長帯域及び蛍光の検出波長帯域の最適化が行われる。そのため、内視鏡システム１Ａによれば、詳細な蛍光特性が未知の蛍光薬剤を組み合わせて用いる場合においても、励起光の中心波長及び蛍光の検出波長を最適化することができるとともに、クロストーク現象に起因するコントラストの低下が大幅に軽減された画像を取得することができる。【０１１５】
なお、本実施例の内視鏡システム１Ａは、図３に示す光源装置３の代わりに、図１１に示す光源装置３Ｂを用いて構成されるものであっても良い。【０１１６】
光源装置３Ｂは、白色光源３０１と、白色光源３０１から発せられた白色光を回折させる回折格子３０２と、回折格子３０２を経て分光された光を反射するデジタルマイクロミラーデバイス（以降、ＤＭＤと略記する）３０３と、制御回路５３の制御に基づいてＤＭＤ３０３を駆動させるＤＭＤ駆動回路３０４と、ＤＭＤ３０３により反射された光を平行光としてライトガイド６へ供給するコリメートレンズ３０５と、を有している。【０１１７】
ＤＭＤ３０３は、格子状に配置された複数の微小ミラーを具備して形成されるとともに、ＤＭＤ駆動回路３０４の駆動制御に応じて各微小ミラー毎に配向を変化させることが可能な構成を有している。【０１１８】
以上のような構成を具備する光源装置３Ｂによれば、例えば、ＤＭＤ３０３の微小ミラー１つ１つに対し、回折格子３０２において分光された光の波長を個別に割り当てて反射させるような駆動制御をＤＭＤ駆動回路３０４が行うことにより、白色光源３０１から発せられた白色光に含まれる各波長毎に分光された平行光をライトガイド６へ供給することができる。【０１１９】
そして、前述の平行光が第１の蛍光薬剤１０２ａへ出射された際に得られる蛍光像においては、前述の波長帯域λc1の励起光により励起された部分の輝度値が最も高くなる。また、前述の平行光が第２の蛍光薬剤１０２ｂへ出射された際に得られる蛍光像においては、前述の波長帯域λc2の励起光により励起された部分の輝度値が最も高くなる。【０１２０】
すなわち、以上のような構成を具備する光源装置３Ｂを用いた場合においては、前述の波長帯域λc1及びλc2を決定する際の蛍光像の取得回数を大幅に減らすことができる。【０１２１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。【０１２２】
本出願は、２００９年３月２４日に日本国に出願された特願２００９−７２１６７号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
2010109707.tif 000006
【図２】
2010109707.tif 000007
【図３】
2010109707.tif 000008
【図４】
2010109707.tif 000009
【図５】
2010109707.tif 000010
【図６】
2010109707.tif 000011
【図７】
2010109707.tif 000012
【図８】
2010109707.tif 000013
【図９】
2010109707.tif 000014
【図１０】
2010109707.tif 000015
【図１１】
2010109707.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記複数の励起光の強度特性と、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、
前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項２】
前記第１の蛍光体の蛍光特性及び前記第２の蛍光体の蛍光特性を含む複数の蛍光特性が予め記憶された記憶部をさらに有し、
前記演算処理部は、前記演算を行う事前に入力部において入力された情報に基づき、前記第１の蛍光体の蛍光特性と、前記第２の蛍光体の蛍光特性と、を前記記憶部から読み込むことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた蛍光像と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた蛍光像とを取得し、前記蛍光像各々の輝度に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記解析部の解析結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察装置。
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月6日(2010.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記複数の励起光に対応する波長及び強度の相関を示す第１の関数と、前記励起光の波長に対する励起効率と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体を含む複数の蛍光体から発せられる蛍光の波長及び強度の相関を示す第２の関数と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明における蛍光観察装置は、波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた第１の蛍光像の輝度値と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた第２の蛍光像の輝度値と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた混合蛍光像の輝度値とを取得し、さらに、前記混合蛍光像の輝度値に対する前記第１の蛍光像の輝度値から算出した輝度比と、前記混合蛍光像の輝度値に対する前記第２の蛍光像の輝度値から算出した輝度比と、が各々所定値以下となるように、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記複数の励起光に対応する波長及び強度の相関を示す第１の関数と、前記励起光の波長に対する励起効率と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体を含む複数の蛍光体から発せられる蛍光の波長及び強度の相関を示す第２の関数と、に基づき、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定するための演算を行う演算処理部と、
前記演算処理部の演算結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項２】
前記第１の関数、前記励起効率、及び、前記第２の関数の情報が予め記憶された記憶部をさらに有し、
前記演算処理部は、前記演算を行う事前に入力部において入力された情報に基づいて前記記憶部に記憶された情報を読み込むことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記演算処理部の演算結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
波長帯域が相互に異なる複数の励起光を出射可能であるとともに、検査対象とする第１の蛍光体及び第２の蛍光体が存在する被写体に対して出射する励起光を該複数の励起光から選択可能な光源部と、
前記被写体からの戻り光が具備する波長帯域の少なくとも一部を選択的に透過させる可変フィルタ部と、
前記可変フィルタ部を透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部における検出結果に基づき、前記第１の蛍光体から発せられる蛍光に応じた第１の蛍光像の輝度値と、前記第２の蛍光体から発せられる蛍光に応じた第２の蛍光像の輝度値と、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の混合領域から発せられる蛍光に応じた混合蛍光像の輝度値とを取得し、さらに、前記混合蛍光像の輝度値に対する前記第１の蛍光像の輝度値から算出した輝度比と、前記混合蛍光像の輝度値に対する前記第２の蛍光像の輝度値から算出した輝度比と、が各々所定値以下となるように、前記光源部から発せられる励起光の波長帯域及び前記可変フィルタ部における透過波長帯域をそれぞれ決定する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づき、前記光源部と前記可変フィルタ部とを連動させる制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする蛍光観察装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記解析部の解析結果に基づき、前記第１の蛍光体を励起させる第１の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第１の蛍光体から発せられる第１の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させ、かつ、前記第２の蛍光体を励起させる第２の励起光を前記光源部から出射させるタイミングと、前記第２の蛍光体から発せられる第２の蛍光の波長帯域を前記可変フィルタ部において透過させるタイミングとを同期させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の蛍光観察装置。
【国際調査報告】
2010109707.tif 000017
2010109707.tif 000018