(57)【要約】【課題】生体に対する観察に費やす時間を短くすることができる画像生成装置を提供する。【解決手段】本発明における画像生成装置は、各々偏光状態の異なる少なくとも２種類の照明光を出射する光源装置と、前記少なくとも２種類の照明光が各々有する偏光状態のうち、所定の一の偏光状態の光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタを透過した透過光を結像する対物光学系と、前記対物光学系により結像された像を撮像し、撮像信号として出力する撮像素子と、前記偏光フィルタの光入射側を覆う位置に配置され、外周面が遮光部材により覆われた透明部材とを先端部に具備した光学観察装置と、前記プローブから出力される前記撮像信号に基づき、偏光画像信号を生成して出力する画像処理装置とを有する。【選択図】図１
2006325973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々偏光状態の異なる少なくとも２種類の照明光を出射する光源装置と、
前記少なくとも２種類の照明光が各々有する偏光状態のうち、所定の一の偏光状態の光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタを透過した透過光を結像する対物光学系と、前記対物光学系により結像された像を撮像し、撮像信号として出力する撮像素子と、前記偏光フィルタの光入射側を覆う位置に配置され、外周面が遮光部材により覆われた透明部材とを先端部に具備した光学観察装置と、
前記光学観察装置から出力される前記撮像信号に基づき、偏光画像信号を生成して出力する画像処理装置と、
を有することを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
前記光学観察装置は、内視鏡の内部に挿通可能な構造を有するプローブであることを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記光学観察装置は、内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記少なくとも２種類の照明光には、平行偏光を有する平行偏光照明光と、垂直偏光を有する垂直偏光照明光とが含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記所定の一の偏光状態は、平行偏光であり、前記透過光は、前記平行偏光照明光が生体において散乱した後方散乱光であることを特徴とする請求項４に記載の画像生成装置。
【請求項６】
前記少なくとも２種類の照明光には、平行偏光を有し、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光と、垂直偏光を有し、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光とが含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の画像生成装置。
【請求項７】
前記所定の一の偏光状態は、平行偏光であり、前記透過光は、前記平行偏光励起光及び前記垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光であることを特徴とする請求項６に記載の画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成装置に関し、特に、生体において組織学的な観察を行うことのできる画像生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体内の細胞に対する組織学的な観察が、癌の早期発見、早期診断において重要であるとして注目されている。
【０００３】
そして、そのような観察を行うことを可能とする装置として、例えば、通常の倍率による観察に加え、生体内の細胞に対して組織学的な観察を行うことのできる倍率（一般的な顕微鏡における２０倍〜１００倍の倍率）による拡大観察を行うことが可能である内視鏡装置等の装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１において提案されている光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、通常倍率の撮像手段と、高倍率撮像手段とを構成として有している。そのため、前記光学的観察プローブ及び前記内視鏡観察装置は、前述した構成を有することにより、予め色素により染色された部位の細胞に対し、通常の倍率における観察と、組織学的な観察、すなわち、拡大観察とを行うことを可能としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６６９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１において提案されている光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて拡大観察を行う場合、観察を行う毎に色素散布を行う必要が生じる。そのため、特許文献１において提案されている光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いた場合、例えば、観察対象となる部位の細胞の染色状態によっては、１回の観察において、複数回の色素散布が必要となるため、拡大観察の際の操作性が低下し、その結果、生体に対する観察に費やす時間が長くなってしまうという課題が生じている。
【０００７】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、生体に対する観察に費やす時間を短くすることができる画像生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における第１の画像生成装置は、各々偏光状態の異なる少なくとも２種類の照明光を出射する光源装置と、前記少なくとも２種類の照明光が各々有する偏光状態のうち、所定の偏光状態の光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタを透過した透過光を結像する対物光学系と、前記対物光学系により結像された像を撮像し、撮像信号として出力する撮像素子と、前記偏光フィルタの光入射側を覆う位置に配置され、外周面が遮光部材により覆われた透明部材とを先端部に具備した光学観察装置と、前記光学観察装置から出力される前記撮像信号に基づき、偏光画像信号を生成して出力する画像処理装置とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明における第２の画像生成装置は、前記第１の画像生成装置において、前記光学観察装置は、内視鏡の内部に挿通可能な構造を有するプローブであることを特徴とする。
【００１０】
本発明における第３の画像生成装置は、前記第１の画像生成装置において、前記光学観察装置は、内視鏡であることを特徴とする。
【００１１】
本発明における第４の画像生成装置は、前記第１乃至第３の画像生成装置において、前記少なくとも２種類の照明光には、平行偏光を有する平行偏光照明光と、垂直偏光を有する垂直偏光照明光とが含まれることを特徴とする。
【００１２】
本発明における第５の画像生成装置は、前記第４の画像生成装置において、前記所定の偏光状態は、平行偏光であり、前記透過光は、前記平行偏光照明光が生体において散乱した後方散乱光であることを特徴とする。
【００１３】
本発明における第６の画像生成装置は、前記第１乃至第３の画像生成装置において、前記少なくとも２種類の照明光には、平行偏光を有し、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光と、垂直偏光を有し、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光とが含まれることを特徴とする。
【００１４】
本発明における第７の画像生成装置は、前記第６の画像生成装置において、前記所定の偏光状態は、平行偏光であり、前記透過光は、前記平行偏光励起光及び前記垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光であることを特徴とする。  
【発明の効果】
【００１５】
本発明における画像生成装置によると、生体に対する観察に費やす時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１から図７は、本発明の第１の実施形態に係るものである。図１は、第１の実施形態に係る画像生成装置の構成の一例を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る画像生成装置が有する一方の光源装置に設けられた、偏光フィルタ部の構成の一例を示す図である。図３は、第１の実施形態に係る画像生成装置において用いられる光学的観察プローブの先端部の構成の一例を示す断面図である。図４は、図３に示す光学的観察プローブの先端面の構成の一例を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る画像生成装置が有する一方のビデオプロセッサの構成の一例を示す図である。図６は、第１の実施形態の変形例に係る画像生成装置の構成の一例を示す図である。図７は、第１の実施形態の変形例に係る画像生成装置において用いられる内視鏡の先端面の構成の一例を示す図である。
【００１８】
画像生成装置としての内視鏡装置１は、図１に示すように、内部に図示しない処置具挿通路を有し、一部が生体としての体腔内に挿入される内視鏡２と、前記処置具挿通路に挿通可能な構造を有する光学的観察プローブ３と、内視鏡２に対し、低倍率観察としての通常観察に用いられる照明光を供給する光源装置４Ａと、内視鏡２から出力される撮像信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ５Ａとを有する。
【００１９】
さらに、内視鏡装置１は、図１に示すように、光学的観察プローブ３に対し、高倍率観察としての拡大観察に用いられる照明光を供給する光源装置４Ｂと、光学的観察プローブ３から出力される撮像信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ５Ｂと、ビデオプロセッサ５Ａから出力される画像信号に基づく内視鏡画像及びビデオプロセッサ５Ｂから出力される偏光画像信号に基づく拡大観察画像を表示するモニタ６と、モニタ６に出力される画像信号及び偏光画像信号を記録する記録装置７とを有する。
【００２０】
内視鏡２は、可撓性を有し、体腔内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の後端側に設けられた操作部１１と、操作部１１の側部から延出されたユニバーサルコード１２とを有し、ユニバーサルコード１２の後端側に設けられたコネクタ１３を介し、光源装置４Ａに対して着脱自在に接続することができる。
【００２１】
ユニバーサルコード１２は、コネクタ１３から延出した信号ケーブル２９を介し、ビデオプロセッサ５Ａに対して着脱自在に接続することができる。
【００２２】
内視鏡２の挿入部１０は、図示しない硬質の先端部１８と、先端部１８の後端に湾曲自在な構造を有して設けられた湾曲部１９と、湾曲部１９の後端から操作部１１の前端までの部分に設けられた可撓部２０とから構成される。
【００２３】
先端部１８は、対物光学系としての図示しない対物レンズと、該図示しない対物レンズの結像位置に設けられた、ＣＣＤ（電荷結合素子）等である図示しない撮像素子とを有している。
【００２４】
前記図示しない撮像素子は、前記図示しない対物レンズにより結像された被写体の像を光電変換した後、撮像信号として出力する。
【００２５】
湾曲部１９は、湾曲自在な構造として、例えば、図示しない湾曲駒及びワイヤ等を内部に有し、操作部１１に設けられた図示しない湾曲ノブが操作されることにより、上下及び左右に湾曲されるような構造を有している。
【００２６】
また、操作部１１は、図示しない処置具及び光学的観察プローブ３等を挿入することができるような構造を有する、処置具挿入口２１が前端付近に設けられている。
【００２７】
処置具挿入口２１は、内視鏡２の内部に設けられた、図示しない処置具挿通路に連通している。このような構成により、例えば、図１に示すように、光学的観察プローブ３は、処置具挿入口２１から挿入されると、図示しない処置具挿通路を介し、挿入部１０の先端部１８から突出される。
【００２８】
光源装置４Ａは、図１に示すように、モータ８と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の波長帯域の光を透過するフィルタが各々設けられ、モータ８に取り付けられたＲＧＢフィルタ部９と、レンズ９Ａと、キセノンランプ等により構成される、白色光を発生するランプ１４とを内部に有している。
【００２９】
ＲＧＢフィルタ部９は、モータ８により回転されると、Ｒ、Ｇ及びＢの波長帯域の光を透過する各々のフィルタが順次かつ連続的にランプ１４の光軸上に介挿されるような構成を有している。
【００３０】
このような構成を光源装置４Ａが有することにより、例えば、ランプ１４から出射された白色光は、モータ８により回転されるＲＧＢフィルタ部９を経て、面順次のＲＧＢ光として出射される。前記ＲＧＢ光は、レンズ９Ａにより集光され、コネクタ１３から突出するライトガイド１５の入射端面に入射される。さらに、前記ＲＧＢ光は、内視鏡２の内部を挿通するように設けられたライトガイド１５を介し、ライトガイド１５の出射端面から、図示しない照明レンズを経て出射された後、体腔内の患部等としての観察部位１７を照明する。
【００３１】
光源装置４Ｂは、図１に示すように、モータ４８と、互いに偏光状態の異なる光を透過する２種類のフィルタを有し、モータ４８に取り付けられた偏光フィルタ部４９と、レンズ４９Ａと、キセノンランプ等により構成される、白色光を発生するランプ４６とを内部に有している。
【００３２】
偏光フィルタ部４９には、図２に示すように、互いに偏光状態が９０度異なる第１偏光フィルタ４９ａと、第２偏光フィルタ４９ｂとが設けられている。また、偏光フィルタ部４９は、モータ４８により回転されると、第１偏光フィルタ４９ａ及び第２偏光フィルタ４９ｂが順次かつ連続的にランプ４６の光軸上に介挿されるような構成を有している。なお、本実施形態においては、第１偏光フィルタ４９ａ及び第２偏光フィルタ４９ｂは、いずれも同じ波長帯域の光を透過する直線偏光フィルタとして構成されているとする。また、本実施形態においては、第１偏光フィルタ４９ａは、ランプ４６が発した光を、平行偏光を有する平行偏光照明光として出射するものとし、また、第２偏光フィルタ４９ｂは、ランプ４６が発した光を、垂直偏光を有する垂直偏光照明光として出射するとして構成されているものとする。
【００３３】
さらに、第１偏光フィルタ４９ａ及び第２偏光フィルタ４９ｂは、前述したような構成に限るものではなく、例えば、いずれも円偏光フィルタとして構成されていても良いし、各々が異なる波長帯域の光を透過するような構成を有していても良い。また、偏光フィルタ部４９は、２枚の偏光フィルタを有するに限るものではなく、２枚以上の偏光フィルタを有するような構成であっても良い。
【００３４】
このような構成を光源装置４Ｂが有することにより、例えば、ランプ４６から出射された白色光は、モータ４８により回転される偏光フィルタ部４９を経て、偏光状態が９０度異なる２種類の照明光として出射される。前記２種類の照明光は、レンズ４９Ａにより集光され、光学的観察プローブ３の後端側に設けられたコネクタ４３から突出するように配置された偏波面保存ファイバ５５の入射端面に入射される。さらに、前記２種類の照明光は、光学的観察プローブ３の内部を挿通するように設けられた偏波面保存ファイバ５５を介し、偏波面保存ファイバ５５の出射端面から、（図１には図示しない）照明レンズを経て出射された後、観察部位１７のうち、高倍率の拡大観察が行われる局所的な部位である関心部位１７ａを照明する。
【００３５】
なお、光源装置４Ｂのランプ４６は、白色光を発するものに限るものではなく、例えば、特定の波長帯域を有する光を発するような光源を使用するものであっても良い。
【００３６】
光学的観察プローブ３は、プローブ先端部３ａが先端側に設けられており、また、光源装置４Ｂに対して着脱自在に接続されるコネクタ４３が後端側に設けられているような構成を有する。また、光学的観察プローブ３は、コネクタ４３から延出した信号ケーブル４７を介し、ビデオプロセッサ５Ｂに対して着脱自在に接続することができる。
【００３７】
光学観察装置としての光学的観察プローブ３のプローブ先端部３ａは、図３に示すように、対物光学系としての対物レンズ５１と、ＣＣＤ（電荷結合素子）等である撮像素子５２と、撮像素子５２に接続された信号線５３と、照明レンズ５４と、照明光の出射端面に照明レンズ５４が設けられた偏波面保存ファイバ５５と、対物レンズ５１の光入射側に設けられた偏光フィルタ５６と、透明部材５７と、遮光部材５７ａとを有して構成されている。
【００３８】
撮像素子５２は、対物レンズ５１の結像位置に設けられており、対物レンズ５１により結像された被写体の像を撮像した後、撮像信号として信号線５３に対して出力する。
【００３９】
信号線５３は、光学的観察プローブ３を挿通するように設けられており、撮像素子５２から出力された撮像信号をビデオプロセッサ５Ｂに伝送する。なお、撮像素子５２は、光学的観察プローブ３において、プローブ先端部３ａに設けられているような構成のものに限らず、例えば、対物レンズ５１により結像された後、偏波面保存ファイバにより伝送された被写体の像を、光学的観察プローブ３の後端側において撮像するような構成のものであっても良い。
【００４０】
偏光フィルタ５６は、対物レンズ５１の光入射側に設けられており、第１偏光フィルタ４９ａまたは第２偏光フィルタ４９ｂのいずれかを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態を有する光のみを透過させるような構成を有している。なお、本実施形態においては、偏光フィルタ５６は、第１偏光フィルタ４９ａを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態の光のみを透過するような構成を有しているものであるとする。
【００４１】
偏波面保存ファイバ５５は、プローブ先端部３ａにおいては、対物レンズ５１と、撮像素子５２と、偏光フィルタ５６との周囲を、例えば、リング状に囲むように配置されている。また、偏波面保存ファイバ５５は、光学的観察プローブ３の外周面を構成する、樹脂等の遮光性を有する部材により形成された筒体３ｂの内壁に、接着剤等により水密的に固定されて設けられている。さらに、偏波面保存ファイバ５５は、光学的観察プローブ３を挿通するように設けられており、コネクタ４３から突出するように配置された入射端面において入射された照明光を伝送する。そして、関心部位１７ａは、偏波面保存ファイバ５５により伝送された、前記照明光により照明される。
【００４２】
プラスチック及びガラス等からなる透明部材５７は、照明レンズ５４の光出射側と、偏光フィルタ５６との光入射側とを覆うように設けられている。また、透明部材５７は、筒体３ｂと略同様の遮光性を有する部材により形成された、遮光部材５７ａにより外周面が覆われるように設けられている。透明部材５７が前述したような構成を有することにより、透明部材５７に入射された光は、偏光状態が保存されたまま出射される。
【００４３】
なお、プローブ先端部３ａが有する各部は、光学的観察プローブ３の先端面において、例えば、図４に示すような位置に各々配置されている。
【００４４】
図１に示すように、ビデオプロセッサ５Ａは、先端部１８に設けられた図示しない撮像素子を駆動するための撮像素子駆動回路３１と、内視鏡２の先端部１８に設けられた図示しない撮像素子から出力される撮像信号に対して信号処理を行い、画像信号を生成する画像処理回路３２とを内蔵している。
【００４５】
画像処理回路３２は、先端部１８に設けられた図示しない撮像素子から出力された後、コネクタ１３から延出する信号ケーブル２９を介して伝送された撮像信号に対して画像処理を行うことにより、画像信号を生成してモニタ６に出力する。モニタ６は、画像処理回路３２から出力された画像信号に基づき、内視鏡画像表示領域３３に内視鏡画像を表示する。  
画像処理装置としてのビデオプロセッサ５Ｂは、撮像素子５２を駆動するための、図示しない撮像素子駆動回路を有している。また、ビデオプロセッサ５Ｂは、光学的観察プローブ３から出力される撮像信号に基づいて少なくとも２つの偏光画像信号を生成し、さらに、該少なくとも２つの偏光画像信号から１つの偏光画像信号を生成するような画像処理を行う機能を有している。また、ビデオプロセッサ５Ｂは、生成した前記１つの偏光画像信号をビデオプロセッサ５Ａに出力する。
【００４６】
ビデオプロセッサ５Ｂは、前述した機能を実現するための構成として、例えば、図５に示すように、画像処理回路６１と、遅延回路６２と、第１画像記憶回路６３ａと、第２画像記憶回路６３ｂと、差分回路６４とを内部に有している。
【００４７】
前述したような構成を有するビデオプロセッサ５Ｂに対し、光学的観察プローブ３の信号ケーブル４７から撮像信号が出力された場合、該撮像信号は、まず、画像処理回路６１に入力される。
【００４８】
画像処理回路６１は、前記撮像信号に基づき、例えば、関心部位１７ａに対して平行偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像を、第１の偏光画像信号として生成し、また、関心部位１７ａに対して垂直偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像を、第２の偏光画像信号として生成する処理を行う。その後、画像処理回路６１は、第１の偏光画像信号及び第２の偏光画像信号のうち、時間的に先に生成した一方の偏光画像信号を遅延回路６２に出力し、また、時間的に後に生成した他方の変更画像信号を第２画像記憶回路６３ｂに出力する処理を行う。
【００４９】
第１の偏光画像信号及び第２の偏光画像信号は、画像処理回路６１が前述したような処理を行うことにより、第１画像記憶回路６３ａ及び第２画像記憶回路６３ｂから、略同一のタイミングにおいて、差分回路６４に対して出力される。
【００５０】
差分回路６４は、第１画像記憶回路６３ａ及び第２画像記憶回路６３ｂから出力される、第１の偏光画像信号と第２の偏光画像信号とに基づいて差分処理を行った後、該差分処理を行った後の信号を偏光画像信号として出力する。
【００５１】
なお、ビデオプロセッサ５Ａの画像処理回路３２は、内視鏡２から出力される撮像信号に基づいて生成した画像信号と、外部信号入力端から入力されるビデオプロセッサ５Ｂの偏光画像信号とを、出力段に設けられた図示しないミキサにより混合してモニタ６に出力することができるような構成を有している。これにより、モニタ６には、ビデオプロセッサ５Ａにおいて生成された画像信号に基づく内視鏡画像が内視鏡画像表示領域３３に表示されると共に、ビデオプロセッサ５Ｂにおいて生成された偏光画像信号に基づく拡大観察画像が、内視鏡画像表示領域３３に隣接した、拡大観察画像表示領域３４に表示される。
【００５２】
次に、本実施形態の内視鏡装置１の作用について説明を行う。
【００５３】
まず、術者等は、内視鏡装置１の各部を接続し、各部の電源を投入した後、モニタ６の内視鏡画像表示領域３３に表示される内視鏡画像を見ながら、内視鏡２の挿入部１０を体腔内に挿入してゆく。そして、術者等は、関心部位１７ａを含む所望の観察部位１７に内視鏡２の先端部１８が到達した際に、処置具挿入口２１から挿入された光学的観察プローブ３を先端部１８から突出させた後、プローブ先端部３ａの先端面に設けられた透明部材５７を関心部位１７ａに当接させるような操作を行う。
【００５４】
プローブ先端部３ａの先端面が関心部位１７ａに当接された状態においては、偏波面保存ファイバ５５により偏光状態が保存されつつ伝送された、平行偏光を有する平行偏光照明光と、垂直偏光を有する垂直偏光照明光とが、関心部位１７ａに対して各々交互に照射される。そして、平行偏光照明光の後方散乱光及び垂直偏光照明光の後方散乱光のうち、平行偏光を有するもののみが、各々透明部材５７と、偏光フィルタ５６とを透過して対物レンズ５１により結像される。
【００５５】
なお、平行偏光照明光の後方散乱光のうち、対物レンズ５１により結像されるものには、関心部位１７ａの表層付近において、平行偏光照明光のうち、単散乱または散乱回数が数回の、偏光状態が保存された散乱光と、関心部位１７ａの深層において、偏光フィルタ５６を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した多重散乱光との両方の光が含まれている。また、垂直偏光照明光の後方散乱光のうち、対物レンズ５１により結像されるものには、関心部位１７ａの表層付近において、垂直偏光照明光の偏光状態が保存されたまま散乱した光は含まれず、関心部位１７ａの深層において、偏光フィルタ５６を透過可能な偏光状態となるように散乱及び反射した光のみが含まれている。
【００５６】
そして、対物レンズ５１により結像された平行偏光照明光の後方散乱光の像及び垂直偏光照明光の後方散乱光の像は、撮像素子５２により撮像信号として各々変換された後、ビデオプロセッサ５Ｂに対して出力される。
【００５７】
ビデオプロセッサ５Ｂは、撮像素子５２から出力された撮像信号に基づき、平行偏光照明光の後方散乱光の像、すなわち、平行偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像に応じた第１の偏光画像信号と、垂直偏光照明光の後方散乱光の像、すなわち、垂直偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像に応じた第２の偏光画像信号とを生成する。そして、ビデオプロセッサ５Ｂは、第１の偏光画像信号と第２の偏光画像信号とに対して差分処理を行った後の信号である、偏光画像信号をビデオプロセッサ５Ａに対して出力する。
【００５８】
ビデオプロセッサ５Ａは、ビデオプロセッサ５Ｂから出力される偏光画像信号と、内視鏡２から出力される撮像信号に基づいて生成した画像信号とを、出力段に設けられた図示しないミキサにより混合してモニタ６に出力する。これにより、モニタ６には、ビデオプロセッサ５Ａにおいて生成された画像信号に基づく内視鏡画像が内視鏡画像表示領域３３に表示されると共に、ビデオプロセッサ５Ｂにおいて生成された偏光画像信号に基づく拡大観察画像が拡大観察画像表示領域３４に表示される。
【００５９】
なお、本実施形態の内視鏡装置１は、前述した作用に類似した作用を有する、図６に示すような、内視鏡装置１００として構成されるものであっても良い。
【００６０】
図６に示すように、画像生成装置としての内視鏡装置１００は、一部が生体としての体腔内に挿入される内視鏡１０１と、内視鏡１０１に対し、通常観察用照明光及び拡大観察用照明光を供給する光源装置１０３と、内視鏡１０１から出力される撮像信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ１０４と、ビデオプロセッサ１０４から出力される画像信号に基づく内視鏡画像と、ビデオプロセッサ１０４から出力される偏光画像信号に基づく拡大観察画像とを表示するモニタ１０５とを有して構成される。また、光学観察装置としての内視鏡１０１は、可撓性を有し、体腔内に挿入される挿入部１０２と、挿入部１０２の後端側に設けられた操作部１０２ａとを有している。
【００６１】
挿入部１０２は、光源装置１０３から出射される通常観察用照明光を伝送し、該照明光を挿入部１０２の先端側前方に照射する通常観察用照明光学系１２１と、通常観察用照明光学系１２１により照射された観察部位１０６を撮像する通常観察用撮像光学系１２２とを内部に有している。さらに、挿入部１０２は、光源装置１０３から出射される拡大観察用照明光を伝送し、該照明光を挿入部１０２の先端側前方に照射する拡大観察用照明光学系１２３と、拡大観察用照明光学系１２３により照射された関心部位１０６ａを撮像する拡大観察用撮像光学系１２４とが設けられている。なお、関心部位１０６ａは、観察部位１０６のうち、高倍率の観察としての拡大観察が行われる局所的な部位である。
【００６２】
通常観察用照明光学系１２１は、通常観察用照明光を伝送するライトガイド１１１と、ライトガイド１１１により伝送された通常観察用照明光を挿入部１０２の先端前方に照射し、観察部位１０６を照明する照明レンズ１１２とを有して構成される。
【００６３】
また、通常観察用撮像光学系１２２は、通常観察用照明光により照明された観察部位１０６の像を結像する対物レンズ１１３と、対物レンズ１１３の結像位置に設けられ、観察部位１０６の像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、ＣＣＤ等である撮像素子１１４とを有して構成される。
【００６４】
一方、拡大観察用照明光学系１２３は、拡大観察用照明光を伝送する、例えば、偏波面保存ファイバ等からなるライトガイド１１５と、ライトガイド１１５により伝送された拡大観察用照明光を挿入部１０２の先端前方に照射し、関心部位１０６ａを照明する照明レンズ１１６からなる。
【００６５】
また、拡大観察用撮像光学系１２４は、拡大観察用照明光により照明された関心部位１０６ａの像を結像する、対物光学系としての対物レンズ１１７と、対物レンズ１１７の結像位置に設けられ、関心部位１０６ａの像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、ＣＣＤ等である撮像素子１１８とを有して構成される。なお、撮像素子１１８は、内視鏡１０１において、挿入部１０２の先端部に設けられているような構成のものに限らず、例えば、対物レンズ１１７により結像された後、偏波面保存ファイバにより伝送された被写体の像を、内視鏡１０１の操作部１０２ａ側において撮像するような構成のものであっても良い。
【００６６】
光源装置１０３は、白色光を発する通常観察用の光源として、例えば、キセノンランプからなるランプ１３１と、モータ１３２と、モータ１３２により回転駆動されるＲＧＢフィルタ部１３３と、ランプ１３１により発せられた後、ＲＧＢフィルタ部１３３を介して出射される照明光である、通常観察用照明光をライトガイド１１１の入射端に集光するレンズ１３４とを有する。
【００６７】
また、光源装置１０３は、白色光を発する拡大観察用の光源として、例えば、キセノンランプからなるランプ１３５と、モータ１３６と、モータ１３６により回転駆動される偏光フィルタ部１３７と、ランプ１３５により発せられた後、偏光フィルタ部１３７を介して出射される照明光である、拡大観察用照明光をライトガイド１１５の入射端に集光するレンズ１３８とを有する。なお、光源装置１０３のランプ１３５は、白色光を発するものに限るものではなく、例えば、特定の波長帯域を有する光を発するような光源を使用するものであっても良い。
【００６８】
さらに、光源装置１０３は、ランプ１３１及びランプ１３５の発光状態及び消光状態の切り替えを制御するための光源切り替え回路１３９を有している。
【００６９】
ＲＧＢフィルタ部１３３は、前述したＲＧＢフィルタ部９と略同様の構成を有しており、モータ１３２により回転されると、Ｒ、Ｇ及びＢの波長帯域の光を透過する各々のフィルタが順次かつ連続的にランプ１３１の光軸上に介挿されるような構成を有している。
【００７０】
偏光フィルタ部１３７は、前述した偏光フィルタ部４９と略同様の構成を有しており、モータ１３６により回転されると、互いに偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタと、第２の偏光フィルタとが順次かつ連続的にランプ１３５の光軸上に介挿されるような構成を有している。なお、内視鏡装置１００の偏光フィルタ部１３７は、ランプ１３５が発した光を、平行偏光を有する平行偏光照明光及び垂直偏光を有する垂直偏光照明光として出射するとして構成されているものとする。
【００７１】
なお、通常観察用照明光学系１２１と、通常観察用撮像光学系１２２と、ランプ１３１と、ＲＧＢフィルタ部１３３と、レンズ１３４とは、低倍率の観察としての通常観察に最適化された構成を各々有する光学系であるとする。
【００７２】
また、拡大観察用照明光学系１２３と、拡大観察用撮像光学系１２４と、ランプ１３５と、偏光フィルタ部１３７と、レンズ１３８とは、高倍率の組織学的観察、すなわち、拡大観察に最適化された構成を各々有する光学系であるとする。
【００７３】
なお、通常観察および拡大観察を行う際に、各々の観察に応じた照明光を出射する光源装置１０３は、前述したような構成を有するものに限らず、例えば、ＬＥＤ等により構成された光源が、操作部１０２ａまたは挿入部１０２の先端部に設けられたような構成であっても良い。
【００７４】
内視鏡１０１の操作部１０２ａは、リレー回路１２５を内部に有し、また、切り替えスイッチ１２６を外装表面上に有している。
【００７５】
切り替えスイッチ１２６は、術者等により操作されると、指示信号をビデオプロセッサ１０４に対して出力する。切り替えスイッチ１２６から出力された指示信号は、ビデオプロセッサ１０４に入力される。ビデオプロセッサ１０４は、切り替えスイッチ１２６から出力された指示信号に基づき、リレー回路１２５に対して制御信号を出力する。リレー回路１２５は、ビデオプロセッサ１０４から出力された制御信号に基づき、撮像素子１１４及び撮像素子１１８の駆動状態及び撮像状態を切り替える。
【００７６】
画像処理装置としてのビデオプロセッサ１０４は、撮像素子１１４または撮像素子１１８のいずれかを駆動するためのＣＣＤ駆動信号を生成する撮像素子駆動回路１４１と、撮像素子１１４または撮像素子１１８から出力される撮像信号に対し、内視鏡画像または拡大観察画像をモニタ１０５に表示させるような信号処理を行う画像信号処理回路１４２と、切り替えスイッチ１２６からの指示信号に基づき、各種制御信号を生成する切り替え制御回路１４３とを有している。
【００７７】
また、ビデオプロセッサ１０４は、撮像素子１１８から、リレー回路１２５を介して出力される撮像信号に基づいて少なくとも２つの偏光画像信号を生成し、さらに、該少なくとも２つの偏光画像信号から１つの偏光画像信号を生成するような画像処理を行う機能を有している。なお、このような機能を実現するために、内視鏡装置１００のビデオプロセッサ１０４は、例えば、前述したような、図５に示すビデオプロセッサ５Ｂが有する構成と略同様の構成を画像信号処理回路１４２において有するものであるとする。
【００７８】
切り替え制御回路１４３は、リレー回路１２５と、画像信号処理回路１４２と、撮像素子駆動回路１４１と、光源切り替え回路１３９と、モータ１３２と、モータ１３６とに対し、切り替えスイッチ１２６からの指示信号に基づく制御信号を出力する。
【００７９】
例えば、術者等に操作されることにより、切り替えスイッチ１２６から第１の指示信号が出力された場合、切り替え制御回路１４３は、リレー回路１２５に対し、撮像素子１１８とビデオプロセッサ１０４との接続を切断すると共に、撮像素子駆動回路１４１からの駆動信号を撮像素子１１４へ出力させ、さらに、撮像素子１１４からの撮像信号を画像信号処理回路１４２へ出力させるような制御を行うための制御信号を出力する。
【００８０】
また、切り替え制御回路１４３は、切り替えスイッチ１２６から第１の指示信号が出力された場合、撮像素子駆動回路１４１及び画像信号処理回路１４２に対しては、撮像素子１１４に対応した処理として、通常観察に対応した処理を行わせるような制御信号を出力する。そのため、このような状態において、モニタ１０５は、画像信号処理回路１４２から出力される画像信号に基づき、通常観察の像としての観察部位１０６の像を内視鏡画像として表示する。
【００８１】
さらに、切り替え制御回路１４３は、切り替えスイッチ１２６から第１の指示信号が出力された場合、光源切り替え回路１３９に対しては、ランプ１３１を点灯させ、かつ、ランプ１３５を消灯させるような制御信号を出力すると共に、モータ１３２の回転駆動を開始させ、かつ、モータ１３６の回転駆動を停止させるような制御信号を出力する。
【００８２】
また、例えば、術者等に操作されることにより、切り替えスイッチ１２６から第２の指示信号が出力された場合、切り替え制御回路１４３は、リレー回路２５に対し、撮像素子１１４とビデオプロセッサ１０４との接続を切断すると共に、撮像素子駆動回路１４１からの駆動信号を撮像素子１１８へ出力させ、さらに、撮像素子１１８からの撮像信号を画像信号処理回路１４２へ出力させるような制御を行うための制御信号を出力する。
【００８３】
そして、切り替え制御回路１４３は、切り替えスイッチ１２６から第２の指示信号が出力された場合、撮像素子駆動回路１４１及び画像信号処理回路１４２に対しては、撮像素子１１８に対応した処理として、拡大観察に対応した処理を行わせるような制御信号を出力する。そのため、このような状態において、モニタ１０５は、画像信号処理回路１４２から出力される画像信号に基づき、拡大観察の像としての関心部位１０６ａの像を拡大観察画像として表示する。
【００８４】
さらに、切り替え制御回路１４３は、切り替えスイッチ１２６から第２の指示信号が出力された場合、光源切り替え回路１３９に対しては、ランプ１３５を点灯させ、かつ、ランプ１３１を消灯させるような制御信号を出力すると共に、モータ１３６の回転駆動を開始させ、かつ、モータ１３２の回転駆動を停止させるような制御信号を出力する。
【００８５】
なお、ＲＧＢフィルタ部１３３に設けられた、図示しないＲ、Ｇ及びＢの波長帯域の光を透過する各々のフィルタは、低倍率の観察としての通常観察に最適化された透過率を有するものであり、また、偏光フィルタ部１３７に設けられた、図示しない偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタは、高倍率の観察としての拡大観察に最適化された透過率を有するものであるとする。
【００８６】
挿入部１０２の先端面より突出した突出部１６１は、拡大観察用照明光学系１２３の照明レンズ１１６と、拡大観察用撮像光学系１２４の対物レンズ１１７と、偏光フィルタ１７１と、透明部材１７２と、遮光部材１７２ａとを有して構成されている。
【００８７】
偏光フィルタ１７１は、対物レンズ１１７の光入射側に設けられており、偏光フィルタ部１３７に設けられた、図示しない偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタまたは第２の偏光フィルタのいずれかを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態を有する光のみを透過させるような構成を有している。
【００８８】
プラスチック及びガラス等からなる透明部材１７２は、偏光フィルタ１７１の光入射側と、照明レンズ１１６の光出射側を覆うように設けられている。また、透明部材１７２は、遮光性を有する部材により形成された、遮光部材１７２ａにより外周面が覆われるように設けられている。透明部材１７２が前述したような構成を有することにより、透明部材１７２に入射された光は、偏光状態が保存されたまま出射される。
【００８９】
なお、挿入部１０２が有する各部は、挿入部１０２及び突出部１６１の先端面において、例えば、図７に示すような位置に各々配置されている。また、挿入部１０２の先端面の処置具突出口１８１は、挿入部１０２を挿通するように設けられた、図示しない処置具挿通路に連通している。
【００９０】
次に、内視鏡装置１００の作用について説明を行う。
【００９１】
まず、術者等は、内視鏡装置１００の各部を接続し、各部の電源を投入する。その後、術者等は、切り替えスイッチ１２６を操作することにより、切り替えスイッチ１２６から第１の指示信号を出力させ、内視鏡装置１００の各部を通常観察用の状態とする。そして、術者等は、モニタ１０５に表示される内視鏡画像を見ながら、内視鏡１０１の挿入部１０２を体腔内に挿入してゆく。
【００９２】
さらに、術者等は、関心部位１０６ａを含む所望の観察部位１０６に挿入部１０２が到達した際に、挿入部１０２の突出部１６１の先端面に設けられた透明部材１７２を関心部位１０６ａに当接させるような操作を行う。その後、術者等は、切り替えスイッチ１２６を操作することにより、切り替えスイッチ１２６から第２の指示信号を出力させ、内視鏡装置１００の各部を拡大観察用の状態とする。
【００９３】
突出部１６１の先端面が関心部位１０６ａに当接された状態においては、ライトガイド１１５により偏光状態が保存されつつ伝送された、平行偏光を有する平行偏光照明光と、垂直偏光を有する垂直偏光照明光とが、関心部位１０６ａに対して各々交互に照射される。
【００９４】
そして、平行偏光照明光の後方散乱光及び垂直偏光照明光の後方散乱光のうち、平行偏光を有するもののみが、各々透明部材１７２と、偏光フィルタ１７１とを透過して対物レンズ１１７により結像される。
【００９５】
なお、平行偏光照明光の後方散乱光のうち、対物レンズ１１７により結像されるものには、関心部位１０６ａの表層付近において、平行偏光照明光のうち、単散乱または散乱回数が数回の、偏光状態が保存された散乱光と、関心部位１０６ａの深層において、偏光フィルタ１７１を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した多重散乱光との両方の光が含まれている。また、垂直偏光照明光の後方散乱光のうち、対物レンズ１１７により結像されるものには、関心部位１０６ａの表層付近において、垂直偏光照明光の偏光状態が保存されたまま散乱した光は含まれず、関心部位１０６ａの深層において、偏光フィルタ１７１を透過可能な偏光状態となるように散乱及び反射した光のみが含まれている。
【００９６】
そして、対物レンズ１１７により結像された平行偏光照明光の後方散乱光の像及び垂直偏光照明光の後方散乱光の像は、撮像素子１１８により撮像信号として各々変換された後、ビデオプロセッサ１０４に対して出力される。
【００９７】
ビデオプロセッサ１０４は、撮像素子１１８から出力された撮像信号に基づき、平行偏光照明光の後方散乱光の像、すなわち、平行偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像に応じた第１の偏光画像信号と、垂直偏光照明光の後方散乱光の像、すなわち、垂直偏光を有する照明光を照射した際の後方散乱光の像に応じた第２の偏光画像信号とを生成する。そして、ビデオプロセッサ１０４は、第１の偏光画像信号と第２の偏光画像信号とに対して差分処理を行った後の信号である、偏光画像信号をモニタ１０５に対して出力する。これにより、モニタ１０５には、ビデオプロセッサ１０４において生成された偏光画像信号に基づく拡大観察画像が表示される。
【００９８】
以上述べたように、本実施形態の内視鏡装置１は、偏光状態の異なる２種類の照明光が関心部位に照射された際に得られる、該関心部位における２つの偏光画像信号に対して差分処理を行うことにより、該関心部位における深層からの多重散乱光を除去しつつ、該関心部位における表層の像をモニタ６に表示することができる。これにより、本実施形態の内視鏡装置１を用いて拡大観察を行う場合、術者等は、関心部位を色素により染色することなく、該関心部位の細胞に対する組織学的な観察を行うことができ、その結果、生体に対する観察に費やす時間を従来に比べて短くすることができる。
【００９９】
また、以上述べたように、本実施形態の内視鏡装置１００は、通常観察を行う際に用いられる照明光学系及び撮像光学系と、拡大観察を行う際に用いられる照明光学系及び撮像光学系とが、内視鏡１０１において一体化したような構成を有している。さらに、本実施形態の内視鏡装置１００は、通常観察用の照明光を出射する光源と、拡大観察用の照明光を出射する光源とが、光源装置１０３において一体化したような構成を有している。これにより、本実施形態の内視鏡装置１００を用いて拡大観察を行う場合、術者等は、関心部位を色素により染色することなく、さらに、拡大観察用のプローブ等を内視鏡１０１において挿抜するような操作を行うことなく、該関心部位の細胞に対する組織学的な観察を行うことができ、その結果、生体に対する観察に費やす時間をさらに短くすることができる。
【０１００】
なお、本実施形態の画像生成装置においては、発明の要旨を逸脱しない範囲において、その構成を種々変更することができる。
【０１０１】
（第２の実施形態）
図８から図１４は、本発明の第２の実施形態に係るものである。なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１０２】
図８は、第２の実施形態に係る画像生成装置の構成の一例を示す図である。図９は、第２の実施形態に係る画像生成装置が有する一方の光源装置に設けられた、偏光フィルタ部の構成の一例を示す図である。図１０は、第２の実施形態に係る画像生成装置において用いられる光学的観察プローブの先端部の構成の一例を示す断面図である。図１１は、図１０に示す光学的観察プローブの先端面の構成の一例を示す図である。図１２は、第２の実施形態に係る画像生成装置が有する一方のビデオプロセッサの構成の一例を示す図である。図１３は、第２の実施形態の変形例に係る画像生成装置の構成の一例を示す図である。図１４は、第２の実施形態の変形例に係る画像生成装置において用いられる内視鏡の先端面の構成の一例を示す図である。
【０１０３】
画像生成装置としての内視鏡装置２０１は、図８に示すように、第１の実施形態と略同様の構成を有する内視鏡２と、内視鏡２の処置具挿入口２１に挿入可能な構造であり、かつ、図示しない処置具挿通路に挿通可能な構造を有する光学的観察プローブ２０３と、第１の実施形態と略同様の構成を有する光源装置４Ａと、第１の実施形態と略同様の構成を有するビデオプロセッサ５Ａとを有する。
【０１０４】
さらに、内視鏡装置２０１は、図８に示すように、光学的観察プローブ２０３に対し、高倍率観察としての拡大観察に用いられる照明光を供給する光源装置２０４Ｂと、光学的観察プローブ２０３から出力される撮像信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ２０５Ｂと、第１の実施形態と略同様の構成を有するモニタ６と、第１の実施形態と略同様の構成を有する記録装置７とを有する。
【０１０５】
光源装置２０４Ｂは、図８に示すように、モータ２４８と、互いに偏光状態の異なる光を透過する２種類のフィルタを有し、モータ２４８に取り付けられた偏光フィルタ部２４９と、レンズ２４９Ａと、キセノンランプ等により構成される、白色光を発生するランプ２４６とを内部に有している。
【０１０６】
偏光フィルタ部２４９には、図９に示すように、生体において自家蛍光を励起させる波長帯域としての、例えば、青色の波長帯域の光を透過し、かつ、互いに偏光状態が９０度異なる第１偏光フィルタ２４９ａと、第２偏光フィルタ２４９ｂとが設けられている。
【０１０７】
また、偏光フィルタ部２４９は、モータ２４８により回転されると、第１偏光フィルタ２４９ａ及び第２偏光フィルタ２４９ｂが順次かつ連続的にランプ２４６の光軸上に介挿されるような構成を有している。なお、本実施形態においては、第１偏光フィルタ２４９ａ及び第２偏光フィルタ２４９ｂは、いずれも同じ波長帯域を透過する直線偏光フィルタとして構成されているとする。また、本実施形態においては、第１偏光フィルタ２４９ａは、ランプ２４６が発した光を、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光として出射するものとし、また、第２偏光フィルタ２４９ｂは、ランプ２４６が発した光を、垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光として出射するとして構成されているものとする。
【０１０８】
さらに、第１偏光フィルタ２４９ａ及び第２偏光フィルタ２４９ｂは、前述したような構成に限るものではなく、例えば、いずれも円偏光フィルタとして構成されていても良いし、紫外域の波長帯域を透過するような構成を有していても良い。また、偏光フィルタ部４９は、２枚の偏光フィルタを有するに限るものではなく、２枚以上の偏光フィルタを有するような構成であっても良い。
【０１０９】
このような構成を光源装置２０４Ｂが有することにより、例えば、ランプ２４６から出射された白色光は、モータ２４８により回転される偏光フィルタ部２４９を経て、偏光状態が９０度異なり、かつ、生体において蛍光を励起させる波長帯域を有する２種類の照明光として出射される。前記２種類の照明光は、レンズ４９Ａにより集光され、光学的観察プローブ２０３の後端側に設けられたコネクタ２４３から突出するように配置された偏波面保存ファイバ２５５の入射端面に入射される。さらに、前記２種類の照明光は、光学的観察プローブ２０３の内部を挿通するように設けられた偏波面保存ファイバ２５５を介し、偏波面保存ファイバ２５５の出射端面から、（図８には図示しない）照明レンズを経て出射された後、観察部位１７のうち、高倍率の拡大観察が行われる局所的な部位である関心部位１７ａを照明する。
【０１１０】
光学観察装置としての光学的観察プローブ２０３は、プローブ先端部２０３ａが先端側に設けられており、また、光源装置２０４Ｂに対して着脱自在に接続されるコネクタ２４３が後端側に設けられているような構成を有する。また、光学的観察プローブ２０３は、コネクタ２４３から延出した信号ケーブル２４７を介し、ビデオプロセッサ２０５Ｂに対して着脱自在に接続することができる。
【０１１１】
光学的観察プローブ２０３のプローブ先端部２０３ａは、図３に示すように、対物光学系としての対物レンズ２５１と、高感度ＣＣＤ等である撮像素子２５２と、撮像素子２５２に接続された信号線２５３と、照明レンズ２５４と、照明光の出射端面に照明レンズ２５４が設けられた偏波面保存ファイバ２５５と、対物レンズ２５１の光入射側に設けられた偏光フィルタ２５６と、透明部材５７と、遮光部材５７ａと、対物レンズ２５１の光入射側に設けられた励起光カットフィルタ２５８とを有して構成されている。
【０１１２】
撮像素子２５２は、対物レンズ２５１の結像位置に設けられており、対物レンズ２５１により結像された被写体の像を撮像した後、撮像信号として信号線２５３に対して出力する。
【０１１３】
信号線２５３は、光学的観察プローブ２０３を挿通するように設けられており、撮像素子２５２から出力された撮像信号をビデオプロセッサ２０５Ｂに伝送する。なお、撮像素子２５２は、光学的観察プローブ２０３において、プローブ先端部２０３ａに設けられているような構成のものに限らず、例えば、対物レンズ２５１により結像された後、偏波面保存ファイバにより伝送された被写体の像を、光学的観察プローブ２０３の後端側において撮像するような構成のものであっても良い。
【０１１４】
偏光フィルタ２５６は、対物レンズ２５１の光入射側に設けられており、第１偏光フィルタ２４９ａまたは第２偏光フィルタ２４９ｂのいずれかを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態を有する光のみを透過するような構成を有している。なお、本実施形態においては、偏光フィルタ２５６は、第１偏光フィルタ２４９ａを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態の光のみを透過させるような構成を有しているものであるとする。
【０１１５】
励起光カットフィルタ２５８は、本実施形態のプローブ先端部２０３ａにおいては、対物レンズ２５１の光入射側であり、かつ、対物レンズ２５１及び偏光フィルタ２５６に挟まれるような位置に設けられている。また、励起光カットフィルタ２５８は、光源装置２０４Ｂから出射される２種類の励起光が有する波長帯域の光を遮断するような構成を有している。
【０１１６】
偏波面保存ファイバ２５５は、プローブ先端部２０３ａにおいては、対物レンズ２５１と、撮像素子２５２と、偏光フィルタ２５６と、励起光カットフィルタ２５８との周囲を、例えば、リング状に囲むように配置されている。また、偏波面保存ファイバ５５は、光学的観察プローブ２０３の外周面を構成する、樹脂等の遮光性を有する部材により形成された筒体２０３ｂの内壁に、接着剤等により水密的に固定されて設けられている。さらに、偏波面保存ファイバ２５５は、光学的観察プローブ２０３を挿通するように設けられており、コネクタ２４３から突出するように配置された入射端面において入射された照明光を伝送する。そして、関心部位１７ａは、偏波面保存ファイバ２５５により伝送された、前記照明光により照明される。
【０１１７】
プラスチック及びガラス等からなる透明部材２５７は、照明レンズ２５４の光出射側と、偏光フィルタ２５６との光入射側とを覆うように設けられている。また、透明部材２５７は、筒体２０３ｂと略同様の遮光性を有する部材により形成された、遮光部材２５７ａにより外周面が覆われるように設けられている。透明部材２５７が前述したような構成を有することにより、透明部材２５７に入射された光は、偏光状態が保存されたまま出射される。
【０１１８】
なお、プローブ先端部２０３ａが有する各部は、光学的観察プローブ２０３の先端面において、例えば、図１１に示すような位置に各々配置されている。
【０１１９】
ビデオプロセッサ２０５Ｂは、撮像素子２５２を駆動するための、図示しない撮像素子駆動回路を有している。また、ビデオプロセッサ２０５Ｂは、光学的観察プローブ２０３から出力される撮像信号に基づいて少なくとも２つの偏光蛍光画像信号を生成し、さらに、該少なくとも２つの偏光蛍光画像信号から１つの偏光蛍光画像信号を生成するような画像処理を行う機能を有している。また、ビデオプロセッサ２０５Ｂは、生成した前記１つの偏光蛍光画像信号をビデオプロセッサ５Ａに出力する。
【０１２０】
画像処理装置としてのビデオプロセッサ２０５Ｂは、前述した機能を実現するための構成として、例えば、図１２に示すように、画像処理回路２６１と、遅延回路２６２と、第１画像記憶回路２６３ａと、第２画像記憶回路２６３ｂと、差分回路６４とを内部に有している。
【０１２１】
前述したような構成を有するビデオプロセッサ２０５Ｂに対し、光学的観察プローブ２０３の信号ケーブル２４７から撮像信号が出力された場合、該撮像信号は、まず、画像処理回路２６１に入力される。
【０１２２】
画像処理回路２６１は、前記撮像信号に基づき、例えば、関心部位１７ａに対して平行偏光を有する励起光を照射した際に励起される自家蛍光の像を、第１の偏光蛍光画像信号として生成し、また、関心部位１７ａに対して垂直偏光を有する励起光を照射した際に励起される自家蛍光の像を、第２の偏光蛍光画像信号として生成する処理を行う。その後、画像処理回路２６１は、第１の偏光画像信号及び第２の偏光画像信号のうち、時間的に先に生成した一方の偏光画像信号を遅延回路２６２に出力し、また、時間的に後に生成した他方の変更画像信号を第２画像記憶回路２６３ｂに出力する処理を行う。
【０１２３】
第１の偏光蛍光画像信号及び第２の偏光蛍光画像信号は、画像処理回路２６１が前述したような処理を行うことにより、第１画像記憶回路２６３ａ及び第２画像記憶回路２６３ｂから、略同一のタイミングにおいて、差分回路２６４に対して出力される。
【０１２４】
差分回路２６４は、第１画像記憶回路２６３ａ及び第２画像記憶回路２６３ｂから出力される、第１の偏光蛍光画像信号と第２の偏光蛍光画像信号とに基づいて差分処理を行った後、該差分処理を行った後の信号を偏光蛍光画像信号として出力する。
【０１２５】
なお、ビデオプロセッサ５Ａの画像処理回路３２は、内視鏡２から出力される撮像信号に基づいて生成した画像信号と、外部信号入力端から入力されるビデオプロセッサ２０５Ｂの偏光蛍光画像信号とを、出力段に設けられた図示しないミキサにより混合してモニタ６に出力することができるような構成を有している。これにより、モニタ６には、ビデオプロセッサ５Ａにおいて生成された画像信号に基づく内視鏡画像が内視鏡画像表示領域３３に表示されると共に、ビデオプロセッサ２０５Ｂにおいて生成された偏光蛍光画像信号に基づく拡大観察画像が、内視鏡画像表示領域３３に隣接した、拡大観察画像表示領域２３４に表示される。
【０１２６】
次に、本実施形態の内視鏡装置２０１の作用について説明を行う。
【０１２７】
まず、術者等は、内視鏡装置２０１の各部を接続し、各部の電源を投入した後、モニタ６の内視鏡画像表示領域３３に表示される内視鏡画像を見ながら、内視鏡２の挿入部１０を体腔内に挿入してゆく。そして、術者等は、関心部位１７ａを含む所望の観察部位１７に内視鏡２の先端部１８が到達した際に、処置具挿入口２１から挿入された光学的観察プローブ２０３を先端部１８から突出させた後、プローブ先端部２０３ａの先端面に設けられた透明部材２５７を関心部位１７ａに当接させるような操作を行う。
【０１２８】
プローブ先端部２０３ａの先端面が関心部位１７ａに当接された状態においては、偏波面保存ファイバ２５５により偏光状態が保存されつつ伝送された、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光と、垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光とが、関心部位１７ａに対して各々交互に照射される。そして、平行偏光励起光及び垂直偏光励起光により生体において励起された自家蛍光のうち、平行偏光を有するもののみが、透明部材２５７と、偏光フィルタ２５６と、励起光カットフィルタ２５８とを透過して対物レンズ２５１により結像される。
【０１２９】
なお、平行偏光励起光により生体において励起された自家蛍光のうち、対物レンズ２５１により結像されるものには、関心部位１７ａの表層付近において、平行偏光励起光の偏光状態が保存されたまま励起された蛍光と、関心部位１７ａの表面より深い層において励起され、偏光フィルタ５６を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した蛍光との両方の光が含まれている。また、垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光のうち、対物レンズ２５１により結像されるものには、関心部位１７ａの表層付近において、垂直偏光励起光の偏光状態が保存されたまま励起された蛍光は含まれず、関心部位１７ａの深層において励起され、偏光フィルタ２５６を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した蛍光のみが含まれている。
【０１３０】
そして、対物レンズ２５１により結像された、生体において励起された蛍光の像は、撮像素子２５２により撮像信号として各々変換された後、ビデオプロセッサ２０５Ｂに対して出力される。
【０１３１】
ビデオプロセッサ２０５Ｂは、撮像素子２５２から出力された撮像信号に基づき、平行偏光励起光により生体において励起された蛍光の像、すなわち、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる照明光を照射した際に生体から発せられる蛍光の像に応じた第１の偏光蛍光画像信号と、垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光の像、すなわち、垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる照明光を照射した際に生体から発せられる蛍光の像に応じた第２の偏光蛍光画像信号とを生成する。そして、ビデオプロセッサ２０５Ｂは、第１の偏光蛍光画像信号と第２の偏光蛍光画像信号とに対して差分処理を行った後の信号である、偏光蛍光画像信号をビデオプロセッサ５Ａに対して出力する。
【０１３２】
ビデオプロセッサ５Ａは、ビデオプロセッサ２０５Ｂから出力される偏光蛍光画像信号と、内視鏡２から出力される撮像信号に基づいて生成した画像信号とを、出力段に設けられた図示しないミキサにより混合してモニタ６に出力する。これにより、モニタ６には、ビデオプロセッサ５Ａにおいて生成された画像信号に基づく内視鏡画像が内視鏡画像表示領域３３に表示されると共に、ビデオプロセッサ２０５Ｂにおいて生成された偏光蛍光画像信号に基づく拡大観察画像が拡大観察画像表示領域２３４に表示される。
【０１３３】
なお、本実施形態の内視鏡装置２０１においてビデオプロセッサ５Ａが行う処理は、内視鏡画像と拡大観察画像とを、モニタ６において別々に表示させるような処理を行うものに限らない。例えば、ビデオプロセッサ５Ａは、ビデオプロセッサ２０５Ｂから出力される偏光蛍光画像信号を、内視鏡２から出力される撮像信号に基づいて生成した画像信号に対して重畳して出力することにより、内視鏡画像と拡大観察画像とが１つの画像として合成された合成画像をモニタ６に表示させるような処理を行うものであっても良い。
【０１３４】
なお、本実施形態の内視鏡装置２０１は、前述した作用に類似した作用を有する、図１３に示すような、内視鏡装置３００として構成されるものであっても良い。
【０１３５】
図１３に示すように、画像生成装置としての内視鏡装置３００は、一部が生体としての体腔内に挿入される内視鏡３０１と、内視鏡３０１に対し、通常観察用照明光及び拡大観察用照明光を供給する光源装置３０３と、内視鏡３０１から出力される撮像信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ３０４と、ビデオプロセッサ３０４から出力される画像信号に基づく内視鏡画像と、ビデオプロセッサ３０４から出力される偏光画像信号に基づく拡大観察画像とを表示するモニタ３０５とを有して構成される。また、光学観察装置としての内視鏡３０１は、可撓性を有し、体腔内に挿入される挿入部３０２と、挿入部３０２の後端側に設けられた操作部３０２ａとを有している。
【０１３６】
挿入部３０２は、光源装置３０３から出射される通常観察用照明光を伝送し、該照明光を挿入部３０２の先端側前方に照射する通常観察用照明光学系３２１と、通常観察用照明光学系３２１により照射された観察部位１０６を撮像する通常観察用撮像光学系３２２とを内部に有している。さらに、挿入部３０２は、光源装置３０３から出射される拡大観察用照明光を伝送し、該照明光を挿入部３０２の先端側前方に照射する拡大観察用照明光学系３２３と、拡大観察用照明光学系３２３により照射された関心部位１０６ａを撮像する拡大観察用撮像光学系３２４とが設けられている。なお、関心部位１０６ａは、観察部位１０６のうち、高倍率の観察としての拡大観察が行われる局所的な部位である。
【０１３７】
通常観察用照明光学系３２１は、通常観察用照明光を伝送するライトガイド３１１と、ライトガイド３１１により伝送された通常観察用照明光を挿入部３０２の先端前方に照射し、観察部位１０６を照明する照明レンズ３１２とを有して構成される。
【０１３８】
また、通常観察用撮像光学系３２２は、通常観察用照明光により照明された観察部位１０６の像を結像する対物レンズ３１３と、対物レンズ３１３の結像位置に設けられ、観察部位１０６の像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、ＣＣＤ等である撮像素子３１４とを有して構成される。
【０１３９】
一方、拡大観察用照明光学系３２３は、拡大観察用照明光を伝送する、例えば、偏波面保存ファイバ等からなるライトガイド３１５と、ライトガイド３１５により伝送された拡大観察用照明光を挿入部３０２の先端前方に照射し、関心部位１０６ａを照明する照明レンズ３１６からなる。
【０１４０】
また、拡大観察用撮像光学系３２４は、拡大観察用照明光により照明された関心部位１０６ａの像を結像する、対物光学系としての対物レンズ３１７と、対物レンズ３１７の結像位置に設けられ、関心部位１０６ａの像を撮像し、撮像信号として出力する、例えば、ＣＣＤ等である撮像素子３１８とを有して構成される。なお、撮像素子３１８は、内視鏡３０１において、挿入部３０２の先端部に設けられているような構成のものに限らず、例えば、対物レンズ３１７により結像された後、偏波面保存ファイバにより伝送された被写体の像を、内視鏡３０１の操作部３０２ａ側において撮像するような構成のものであっても良い。
【０１４１】
光源装置３０３は、白色光を発する通常観察用の光源として、例えば、キセノンランプからなるランプ３３１と、モータ３３２と、モータ３３２により回転駆動されるＲＧＢフィルタ部３３３と、ランプ３３１により発せられた後、ＲＧＢフィルタ部３３３を介して出射される照明光である、通常観察用照明光をライトガイド３１１の入射端に集光するレンズ３３４とを有する。
【０１４２】
また、光源装置３０３は、白色光を発する拡大観察用の光源として、例えば、キセノンランプからなるランプ３３５と、モータ３３６と、モータ３３６により回転駆動される偏光フィルタ部３３７と、ランプ３３５により発せられた後、偏光フィルタ部３３７を介して出射される照明光である、拡大観察用照明光をライトガイド３１５の入射端に集光するレンズ３３８とを有する。なお、光源装置３０３のランプ３３５は、白色光を発するものに限るものではなく、例えば、特定の波長帯域を有する光を発するような光源を使用するものであっても良い。
【０１４３】
さらに、光源装置３０３は、ランプ３３１及びランプ３３５の発光状態及び消光状態の切り替えを制御するための光源切り替え回路３３９を有している。
【０１４４】
ＲＧＢフィルタ部３３３は、第１の実施形態の説明において前述したＲＧＢフィルタ部９と略同様の構成を有しており、モータ３３２により回転されると、Ｒ、Ｇ及びＢの波長帯域を透過する各々のフィルタが順次かつ連続的にランプ３３１の光軸上に介挿されるような構成を有している。
【０１４５】
偏光フィルタ部３３７は、前述した偏光フィルタ部２４９と略同様の構成を有しており、モータ３３６により回転されると、互いに偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタと、第２の偏光フィルタとが順次かつ連続的にランプ３３５の光軸上に介挿されるような構成を有している。なお、内視鏡装置３００の偏光フィルタ部３３７は、ランプ３３５が発した光を、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光及び垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光として出射するとして構成されているものとする。
【０１４６】
なお、通常観察用照明光学系３２１と、通常観察用撮像光学系３２２と、ランプ３３１と、ＲＧＢフィルタ部３３３と、レンズ３３４とは、低倍率の観察としての通常観察に最適化された構成を各々有する光学系であるとする。
【０１４７】
また、拡大観察用照明光学系３２３と、拡大観察用撮像光学系３２４と、ランプ３３５と、偏光フィルタ部３３７と、レンズ３３８とは、高倍率の組織学的観察、すなわち、拡大観察に最適化された構成を各々有する光学系であるとする。
【０１４８】
なお、通常観察および拡大観察を行う際に、各々の観察に応じた照明光を出射する光源装置３０３は、前述したような構成を有するものに限らず、例えば、ＬＥＤ等により構成された光源が、操作部３０２ａまたは挿入部３０２の先端部に設けられたような構成であっても良い。
【０１４９】
内視鏡３０１の操作部３０２ａは、リレー回路３２５を内部に有し、また、切り替えスイッチ３２６を外装表面上に有している。
【０１５０】
切り替えスイッチ３２６は、術者等により操作されると、指示信号をビデオプロセッサ３０４に対して出力する。切り替えスイッチ３２６から出力された指示信号は、ビデオプロセッサ３０４に入力される。ビデオプロセッサ３０４は、切り替えスイッチ３２６から出力された指示信号に基づき、リレー回路３２５に対して制御信号を出力する。リレー回路３２５は、ビデオプロセッサ３０４から出力された制御信号に基づき、撮像素子３１４及び撮像素子３１８の駆動状態及び撮像状態を切り替える。
【０１５１】
画像処理装置としてのビデオプロセッサ３０４は、撮像素子３１４または撮像素子３１８のいずれかを駆動するためのＣＣＤ駆動信号を生成する撮像素子駆動回路３４１と、撮像素子３１４または撮像素子３１８から出力される撮像信号に対し、内視鏡画像または拡大観察画像をモニタ３０５に表示させるような信号処理を行う画像信号処理回路３４２と、切り替えスイッチ３２６からの指示信号に基づき、各種制御信号を生成する切り替え制御回路３４３とを有している。
【０１５２】
また、ビデオプロセッサ３０４は、撮像素子３１８から、リレー回路３２５を介して出力される撮像信号に基づいて少なくとも２つの偏光画像信号を生成し、さらに、該少なくとも２つの偏光画像信号から１つの偏光画像信号を生成するような画像処理を行う機能を有している。なお、このような機能を実現するために、内視鏡装置３００のビデオプロセッサ３０４は、例えば、前述したような、図１２に示すビデオプロセッサ５Ｂが有する構成と略同様の構成を画像信号処理回路３４２において有するものであるとする。
【０１５３】
切り替え制御回路３４３は、リレー回路３２５と、画像信号処理回路３４２と、撮像素子駆動回路３４１と、光源切り替え回路３３９と、モータ３３２と、モータ３３６とに対し、切り替えスイッチ３２６からの指示信号に基づく制御信号を出力する。
【０１５４】
例えば、術者等に操作されることにより、切り替えスイッチ３２６から第１の指示信号が出力された場合、切り替え制御回路３４３は、リレー回路３２５に対し、撮像素子３１８とビデオプロセッサ３０４との接続を切断すると共に、撮像素子駆動回路３４１からの駆動信号を撮像素子３１４へ出力させ、さらに、撮像素子３１４からの撮像信号を画像信号処理回路３４２へ出力させるような制御を行うための制御信号を出力する。
【０１５５】
また、切り替え制御回路３４３は、切り替えスイッチ３２６から第１の指示信号が出力された場合、撮像素子駆動回路３４１及び画像信号処理回路３４２に対しては、撮像素子３１４に対応した処理として、通常観察に対応した処理を行わせるような制御信号を出力する。そのため、このような状態において、モニタ３０５は、画像信号処理回路１４２から出力される画像信号に基づき、通常観察の像としての観察部位１０６の像を内視鏡画像として表示する。
【０１５６】
さらに、切り替え制御回路３４３は、切り替えスイッチ３２６から第１の指示信号が出力された場合、光源切り替え回路３３９に対しては、ランプ３３１を点灯させ、かつ、ランプ３３５を消灯させるような制御信号を出力すると共に、モータ３３２の回転駆動を開始させ、かつ、モータ３３６の回転駆動を停止させるような制御信号を出力する。
【０１５７】
また、例えば、術者等に操作されることにより、切り替えスイッチ３２６から第２の指示信号が出力された場合、切り替え制御回路３４３は、リレー回路２５に対し、撮像素子３１４とビデオプロセッサ３０４との接続を切断すると共に、撮像素子駆動回路３４１からの駆動信号を撮像素子３１８へ出力させ、さらに、撮像素子３１８からの撮像信号を画像信号処理回路３４２へ出力させるような制御を行うための制御信号を出力する。
【０１５８】
そして、切り替え制御回路３４３は、切り替えスイッチ３２６から第２の指示信号が出力された場合、撮像素子駆動回路３４１及び画像信号処理回路３４２に対しては、撮像素子３１８に対応した処理として、拡大観察に対応した処理を行わせるような制御信号を出力する。そのため、このような状態において、モニタ３０５は、画像信号処理回路３４２から出力される画像信号に基づき、拡大観察の像としての関心部位１０６ａの像を拡大観察画像として表示する。
【０１５９】
さらに、切り替え制御回路３４３は、切り替えスイッチ３２６から第２の指示信号が出力された場合、光源切り替え回路３３９に対しては、ランプ３３５を点灯させ、かつ、ランプ３３１を消灯させるような制御信号を出力すると共に、モータ３３６の回転駆動を開始させ、かつ、モータ３３２の回転駆動を停止させるような制御信号を出力する。
【０１６０】
なお、ＲＧＢフィルタ部３３３に設けられた、図示しないＲ、Ｇ及びＢの波長帯域を透過する各々のフィルタは、低倍率の観察としての通常観察に最適化された透過率を有するものであり、また、偏光フィルタ部３３７に設けられた、図示しない偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタは、高倍率の観察としての拡大観察に最適化された透過率を有するものであるとする。
【０１６１】
挿入部３０２の先端面より突出した突出部３６１は、拡大観察用照明光学系３２３の照明レンズ３１６と、拡大観察用撮像光学系３２４の対物レンズ３１７と、偏光フィルタ３７１と、透明部材３７２と、遮光部材３７２ａと、励起光カットフィルタ３７３とを有して構成されている。
【０１６２】
偏光フィルタ３７１は、対物レンズ３１７の光入射側に設けられており、偏光フィルタ部３３７に設けられた、図示しない偏光状態が９０度異なる第１の偏光フィルタまたは第２の偏光フィルタのいずれかを透過した際の偏光状態を有する光と同一の偏光状態を有する光のみを透過させるような構成を有している。
【０１６３】
プラスチック及びガラス等からなる透明部材３７２は、偏光フィルタ３７１の光入射側と、照明レンズ３１６の光出射側を覆うように設けられている。また、透明部材３７２は、遮光性を有する部材により形成された、遮光部材３７２ａにより外周面が覆われるように設けられている。透明部材３７２が前述したような構成を有することにより、透明部材３７２に入射された光は、偏光状態が保存されたまま出射される。
【０１６４】
励起光カットフィルタ３７３は、本実施形態の突出部３６１においては、対物レンズ３１７の光出射側であり、かつ、対物レンズ３１７及び撮像素子３１８に挟まれるような位置に設けられている。また、励起光カットフィルタ３７３は、光源装置３０３から出射される２種類の励起光が有する波長帯域の光を遮断するような構成を有している。
【０１６５】
なお、挿入部３０２が有する各部は、挿入部３０２及び突出部３６１の先端面において、例えば、図１４に示すような位置に各々配置されている。また、挿入部３０２の先端面の処置具突出口３８１は、挿入部３０２を挿通するように設けられた、図示しない処置具挿通路に連通している。
【０１６６】
次に、内視鏡装置３００の作用について説明を行う。
【０１６７】
まず、術者等は、内視鏡装置３００の各部を接続し、各部の電源を投入する。その後、術者等は、切り替えスイッチ３２６を操作することにより、切り替えスイッチ３２６から第１の指示信号を出力させ、内視鏡装置３００の各部を通常観察用の状態とする。そして、術者等は、モニタ３０５に表示される内視鏡画像を見ながら、内視鏡３０１の挿入部３０２を体腔内に挿入してゆく。
【０１６８】
さらに、術者等は、関心部位１０６ａを含む所望の観察部位１０６に挿入部３０２が到達した際に、挿入部３０２の突出部３６１の先端面に設けられた透明部材３７２を関心部位１０６ａに当接させるような操作を行う。その後、術者等は、切り替えスイッチ３２６を操作することにより、切り替えスイッチ３２６から第２の指示信号を出力させ、内視鏡装置３００の各部を拡大観察用の状態とする。
【０１６９】
突出部３６１の先端面が関心部位１０６ａに当接された状態においては、ライトガイド３１５により偏光状態が保存されつつ伝送された、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる平行偏光励起光と、垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる垂直偏光励起光とが、関心部位１０６ａに対して各々交互に照射される。そして、平行偏光励起光及び垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光のうち、平行偏光を有するもののみが、透明部材３７２と、偏光フィルタ３７１とを透過して対物レンズ３１７により結像される。なお、平行偏光励起光の反射光及び垂直偏光励起光の反射光は、対物レンズ３１７による結像の際に、励起光カットフィルタ３７３により取り除かれる。
【０１７０】
なお、平行偏光励起光により生体において励起された蛍光のうち、対物レンズ３１７により結像されるものには、関心部位１０６ａの表層付近において、平行偏光励起光の偏光状態が保存されたまま励起された蛍光と、関心部位１０６ａの深層において励起され、偏光フィルタ３７１を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した蛍光との両方の光が含まれている。また、垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光のうち、対物レンズ３１７により結像されるものには、関心部位１０６ａの表層付近において、垂直偏光励起光の偏光状態が保存されたまま励起された蛍光は含まれず、関心部位１０６ａの深層において励起され、偏光フィルタ３７１を透過可能な偏光状態となるように多重散乱した蛍光のみが含まれている。
【０１７１】
そして、対物レンズ３１７により結像された、生体において励起された自家蛍光の像は、撮像素子３１８により撮像信号として各々変換された後、ビデオプロセッサ３０４に対して出力される。
【０１７２】
ビデオプロセッサ３０４は、撮像素子３１８から出力された撮像信号に基づき、平行偏光励起光により生体において励起された蛍光の像、すなわち、平行偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる照明光を照射した際に生体から発せられる蛍光の像に応じた第１の偏光蛍光画像信号と、垂直偏光励起光により生体において励起された蛍光の像、すなわち、垂直偏光を有し、かつ、生体に蛍光を励起させる照明光を照射した際に生体から発せられる蛍光の像に応じた第２の偏光蛍光画像信号とを生成する。そして、ビデオプロセッサ３０４は、第１の偏光蛍光画像信号と第２の偏光蛍光画像信号とに対して差分処理を行った後の信号である、偏光画像信号をモニタ３０５に対して出力する。これにより、モニタ３０５には、ビデオプロセッサ３０４において生成された偏光蛍光画像信号に基づく拡大観察画像が表示される。
【０１７３】
以上述べたように、本実施形態の内視鏡装置２０１は、偏光状態の異なる２種類の照明光が関心部位に照射された際に得られる、該関心部位における２つの偏光蛍光画像信号に対して差分処理を行うことにより、該関心部位における深層からの多重散乱光を除去しつつ、該関心部位における表層の像をモニタ６に表示することができる。これにより、本実施形態の内視鏡装置２０１を用いて拡大観察を行う場合、術者等は、関心部位を色素により染色することなく、該関心部位の細胞に対する組織学的な観察を行うことができ、その結果、生体に対する観察に費やす時間を従来に比べて短くすることができる。
【０１７４】
また、以上述べたように、本実施形態の内視鏡装置３００は、通常観察を行う際に用いられる照明光学系及び撮像光学系と、拡大観察を行う際に用いられる照明光学系及び撮像光学系とが、内視鏡３０１において一体化したような構成を有している。さらに、本実施形態の内視鏡装置３００は、通常観察用の照明光を出射する光源と、拡大観察用の照明光を出射する光源とが、光源装置３０３において一体化したような構成を有している。これにより、本実施形態の内視鏡装置３００を用いて拡大観察を行う場合、術者等は、関心部位を色素により染色することなく、さらに、拡大観察用のプローブ等を内視鏡３０１において挿抜するような操作を行うことなく、該関心部位の細胞に対する組織学的な観察を行うことができ、その結果、生体に対する観察に費やす時間をさらに短くすることができる。
【０１７５】
なお、本実施形態の画像生成装置においては、発明の要旨を逸脱しない範囲において、その構成を種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】第１の実施形態に係る画像生成装置の構成の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る画像生成装置が有する一方の光源装置に設けられた、偏光フィルタ部の構成の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る画像生成装置において用いられる光学的観察プローブの先端部の構成の一例を示す断面図。
【図４】図３に示す光学的観察プローブの先端面の構成の一例を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る画像生成装置が有する一方のビデオプロセッサの構成の一例を示す図。
【図６】第１の実施形態の変形例に係る画像生成装置の構成の一例を示す図。
【図７】第１の実施形態の変形例に係る画像生成装置において用いられる内視鏡の先端面の構成の一例を示す図。
【図８】第２の実施形態に係る画像生成装置の構成の一例を示す図。
【図９】第２の実施形態に係る画像生成装置が有する一方の光源装置に設けられた、偏光フィルタ部の構成の一例を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る画像生成装置において用いられる光学的観察プローブの先端部の構成の一例を示す断面図。
【図１１】図１０に示す光学的観察プローブの先端面の構成の一例を示す図。
【図１２】第２の実施形態に係る画像生成装置が有する一方のビデオプロセッサの構成の一例を示す図。
【図１３】第２の実施形態の変形例に係る画像生成装置の構成の一例を示す図。
【図１４】第２の実施形態の変形例に係る画像生成装置において用いられる内視鏡の先端面の構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１７７】
１，１００，２０１，３００・・・内視鏡装置、２，１０１，３０１・・・内視鏡、３，２０３・・・光学的観察プローブ、３ａ，２０３ａ・・・プローブ先端部、３ｂ，２０３ｂ・・・筒体、４Ａ，４Ｂ，１０３，２０４Ｂ，３０３・・・光源装置、５Ａ，５Ｂ，１０４，２０５Ｂ，３０４・・・ビデオプロセッサ、６，１０５，３０５・・・モニタ、７・・・記録装置、８，４８，１３２，１３６，２４８，３３２，３３６・・・モータ、９，１３３，３３３・・・ＲＧＢフィルタ部、９Ａ，４９Ａ，１３４，１３８，２４９Ａ，３３４，３３８・・・レンズ、１０，１０２，３０２・・・挿入部、１１，１０２ａ，３０２ａ・・・操作部、１２・・・ユニバーサルコード、１３，４３，２４３・・・コネクタ、１４，４６，１３１，１３５，２４６，３３１，３３５・・・ランプ、１５，１１１，１１５，３１１，３１５・・・ライトガイド、１７，１０６，・・・観察部位、１７ａ，１０６ａ・・・関心部位、１８・・・先端部、１９・・・湾曲部、２０・・・可撓部、２１・・・処置具挿入口、２５・・・リレー回路、２９，４７，２４７・・・信号ケーブル、３１，１４１，３４１・・・撮像素子駆動回路、３２，６１，２６１・・・画像処理回路、３３・・・内視鏡画像表示領域、３４，２３４・・・拡大観察画像表示領域、４９，１３７，２４９，３３７・・・偏光フィルタ部、４９ａ，４９ｂ，２４９ａ，２４９ｂ・・・偏光フィルタ、５１，１１３，１１７，２５１，３１３，３１７・・・対物レンズ、５２，１１４，１１８，２５２，３１４，３１８・・・撮像素子、５３，２５３・・・信号線、５４，１１２，１１６，２５４，３１２，３１６・・・照明レンズ、５５，２５５・・・偏波面保存ファイバ、５６，２５６・・・偏光フィルタ、５７，１７２，２５７，３７２・・・透明部材、５７ａ，１７２ａ，２５７ａ，３７２ａ・・・遮光部材、６２，２６２・・・遅延回路、６３ａ，６３ｂ，２６３ａ，２６３ｂ・・・画像記憶回路、６４，２６４・・・差分回路、１２１，３２１・・・通常観察用照明光学系、１２２，３２２・・・通常観察用撮像光学系、１２３，３２３・・・拡大観察用照明光学系、１２４，３２４・・・拡大観察用撮像光学系、１２５，３２５・・・リレー回路、１２６，３２６・・・スイッチ、１３９，３３９・・・光源切り替え回路、１４２，３４２・・・画像信号処理回路、１４３，３４３・・・切り替え制御回路、１６１，３６１・・・突出部、１７１，３７１・・・偏光フィルタ、１７２，３７２・・・透明部材、１７２ａ，３７２ａ・・・遮光部材、１８１，３８１・・・処置具突出口、２５８，３７３・・・励起光カットフィルタ
【図１】
2006325973.tif 000003
【図２】
2006325973.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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