(57)【要約】【課題】簡単な構成で照明光観察と蛍光観察とを両立させる内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法を提供する。【解決手段】蛍光物質の吸収強度が第１ピーク値に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域とした場合、励起光の波長領域の少なくとも一部は第１波長領域に含まれ、第１分光透過率特性の透過率が第２ピーク値に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域とし、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域とした場合、励起光の波長領域は第２波長領域及び第３波長領域に含まれ、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域とした場合、蛍光の強度がピークとなる波長は第４波長領域に含まれる。【選択図】図８
2018089109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察部位に照明光を照射して前記観察部位の観察を行う照明光観察と、前記観察部位に対して励起光を照射して前記観察部位に含まれる蛍光物質を励起発光させて蛍光を観察する蛍光観察と、を行う内視鏡装置において、
前記観察部位に向けて前記照明光及び前記励起光を切り替えて照射する光照射部と、
前記光照射部から前記照明光が照射された場合には前記観察部位にて反射された前記照明光の反射光を撮像して反射光撮像信号を出力し、且つ前記光照射部から前記励起光が照射された場合には前記蛍光を撮像して蛍光撮像信号を出力する撮像部と、
前記撮像部に設けられ、前記照明光及び前記励起光が透過するカラーフィルタであって、第１分光透過率特性を有する第１カラーフィルタ、及び前記第１分光透過率特性よりも透過率のピークが長波長側にある第２分光透過率特性を有する第２カラーフィルタを含むカラーフィルタと、を備え、
前記蛍光物質の吸収強度のピーク値を第１ピーク値とし、前記蛍光物質の吸収強度が前記第１ピーク値に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域とした場合、前記励起光の波長領域の少なくとも一部は前記第１波長領域に含まれ、
前記第１分光透過率特性の透過率のピーク値を第２ピーク値とし、前記第２分光透過率特性の透過率のピーク値を第３ピーク値とし、前記第１分光透過率特性の透過率が前記第２ピーク値に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域とし、前記第２分光透過率特性の透過率が前記第３ピーク値に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域とした場合、前記励起光の波長領域は前記第２波長領域及び前記第３波長領域に含まれ、
前記第２分光透過率特性の透過率が前記第３ピーク値に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域とした場合、前記蛍光の強度がピークとなる波長は前記第４波長領域に含まれる、内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１波長領域は、前記蛍光物質の吸収強度が前記第１ピーク値に対して５０％以上となる波長領域である請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１波長領域は青色光の波長領域に含まれ、且つ前記蛍光は緑色蛍光である請求項１又は２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記励起光は、青色光である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１分光透過率特性の波長領域と前記第２分光透過率特性の波長領域との一部が重複している請求項３又は４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第２波長領域は、前記第１分光透過率特性の透過率が前記第２ピーク値に対して８０％以上となる波長領域である請求項１から５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記第３波長領域は、前記第２分光透過率特性の透過率が前記第３ピーク値に対して２０％以下となる波長領域である請求項１から６のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記光照射部は、紫色及び青色を含む青色系の波長領域に含まれる３種類以上の前記励起光であって、且つ光強度のピーク波長が互いに異なる３種類以上の前記励起光をそれぞれ出射する３種類以上の半導体光源を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記半導体光源は、紫色光を出射する第１半導体光源と、青色光の波長領域の中で予め定めた波長よりも長波長側をカットした短波長側の波長領域の第１青色光を出射する第２半導体光源と、前記青色光の波長領域の中で前記予め定めた波長よりも短波長側をカットした長波長側の波長領域の第２青色光を出射する第３半導体光源と、を含み、
前記光照射部は、前記照明光として前記第１半導体光源からの前記紫色光と前記第２半導体光源からの前記第１青色光とを出射し、且つ前記励起光として前記第２半導体光源からの前記第１青色光と前記第３半導体光源からの前記第２青色光とを出射する請求項８に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記照明光は白色光であり、
前記光照射部は、前記観察部位に向けて、前記第２青色光を含む前記白色光と、前記第２青色光とを切り替えて出射する特殊出射モードを有し、
前記撮像部は、前記光照射部が前記特殊出射モードである場合、前記白色光の反射光を撮像して前記反射光撮像信号を出力し、且つ前記第２青色光の反射光を撮像して青色反射光撮像信号を出力し、
前記撮像部から出力された前記反射光撮像信号と前記青色反射光撮像信号とに基づき、前記観察部位の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する酸素飽和度画像生成部を備える請求項９に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記半導体光源は、発光ダイオードである請求項８から１０のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記励起光が青色光であり且つ前記蛍光が赤色蛍光である場合、前記第１分光透過率特性の波長領域及び前記第２分光透過率特性の波長領域は、互いに分離している請求項１又は２に記載の内視鏡装置。
【請求項１３】
前記第１カラーフィルタ及び前記第２カラーフィルタは、原色カラーフィルタである請求項１から１２のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項１４】
前記撮像部から出力された前記反射光撮像信号及び前記蛍光撮像信号に基づき、前記観察部位の蛍光画像を生成する蛍光画像生成部を備える請求項１から１３のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項１５】
前記撮像部は、２次元配列された複数の画素、及び前記カラーフィルタを有する撮像素子を有し、
前記光照射部から前記励起光が照射されている場合に前記撮像素子の前記画素に蓄積される電荷の蓄積時間を、前記光照射部から前記照明光が照射されている場合の前記蓄積時間よりも長くする前記撮像素子の駆動制御部を備える請求項１から１４のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
【請求項１６】
観察部位に向けて照明光及び励起光を選択的に照射する光照射部と、第１分光透過率特性を有する第１カラーフィルタ、及び前記第１分光透過率特性よりも透過率のピークが長波長側にある第２分光透過率特性を有する第２カラーフィルタを含むカラーフィルタを有する撮像部と、を備えており、前記光照射部から前記観察部位に前記照明光を照射して前記観察部位の観察を行う照明光観察と、前記光照射部から前記観察部位に対して励起光を照射して前記観察部位に含まれる蛍光物質を励起発光させて蛍光を観察する蛍光観察と、を行う内視鏡装置の作動方法において、
前記光照射部は、前記観察部位に向けて前記照明光及び前記励起光を切り替えて照射し、
前記撮像部は、前記光照射部から前記照明光が照射された場合には前記観察部位にて反射された前記照明光の反射光を撮像して反射光撮像信号を出力し、且つ前記光照射部から前記励起光が照射された場合には前記蛍光を撮像して蛍光撮像信号を出力し、
前記蛍光物質の吸収強度のピーク値を第１ピーク値とし、前記蛍光物質の吸収強度が前記第１ピーク値に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域とした場合、前記励起光の波長領域の少なくとも一部は前記第１波長領域に含まれ、
前記第１分光透過率特性の透過率のピーク値を第２ピーク値とし、前記第２分光透過率特性の透過率のピーク値を第３ピーク値とし、前記第１分光透過率特性の透過率が前記第２ピーク値に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域とし、前記第２分光透過率特性の透過率が前記第３ピーク値に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域とした場合、前記励起光の波長領域は前記第２波長領域及び前記第３波長領域に含まれ、
前記第２分光透過率特性の透過率が前記第３ピーク値に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域とした場合、前記蛍光の強度がピークとなる波長は前記第４波長領域に含まれる、内視鏡装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光観察と蛍光観察とを行う内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において電子内視鏡（以下、単に内視鏡と略す）を利用した内視鏡検査が行われている。この内視鏡検査では、例えば被検体内の観察部位（被観察部位ともいう）に対して照明光として例えば白色光を照射し、観察部位に反射された白色光の反射光を撮像して取得した反射光画像に基づき、観察部位の通常観察（照明観察）が行われる。
【０００３】
また、近年では、内視鏡検査として、通常観察に加えて、観察部位に対して励起光を照射し、この観察部位に含まれる蛍光物質を励起及び発光させ、蛍光物質から生じた蛍光を撮像して取得した蛍光画像に基づき、観察部位の蛍光観察が行われている。特に近年では、癌特異的な物質又は環境に反応して蛍光を発したり、或いは癌に選択的に集積する物質に予め蛍光色素（蛍光物質）を標識させたりしておくことで、蛍光観察により早期癌の発見及び見落とし防止、或いは癌切除時の取り残し防止等の様々な用途での蛍光観察の利用が期待されている。
【０００４】
蛍光色素は、ある特定の波長領域の励起光を吸収し、この波長領域よりも長波長領域の蛍光を放出する。例えば、医療用の血管造影への使用が承認されているフルオレセイン（fluorescein）は、波長４９０ｎｍ付近に励起光の吸収ピークを有し、且つ波長５２０ｎｍ付近に蛍光ピークを有しており、青色光を吸収して緑色光を発する。
【０００５】
ここで、上述の吸収ピークと蛍光ピークとの波長差はストークスシフトと呼ばれ、ストークスシフトは蛍光物質の種類により異なる。このストークスシフトが小さい場合、励起光と蛍光との区別が困難になるため、蛍光を精度良く検出できなくなる。このため、蛍光観察では、励起光又は蛍光に対応する特定の波長領域の光を反射又は透過させる蛍光観察用のフィルタとして、ダイクロイックフィルタ、バンドパスフィルタ、又はロングパスフィルタなどが使用される。例えば、上述のフルオレセインはストークスシフトが３０ｎｍ程度と小さく、波長５００ｎｍ以上の光を透過し、且つ波長５００ｎｍよりも短波長領域の光を遮断するような特性のダイクロイックフィルタを用いて蛍光観察することが考えられる。
【０００６】
ところで、内視鏡で蛍光観察を行う場合には、内視鏡挿入部の先端部内に設けられた撮像素子の前方に上述の蛍光観察用のフィルタを配置する必要があるが、この先端部は小型化且つ細径化されているので、蛍光観察用のフィルタの配置は困難である。さらに、内視鏡で前述の通常観察と蛍光観察とを両立させる場合には、蛍光観察を行う場合にのみ撮像素子の前方に蛍光観察用のフィルタを配置し、通常観察を行う場合には撮像素子の前方から蛍光観察用のフィルタを退避させる必要がある。
【０００７】
特許文献１には、内視鏡挿入部の先端部に取り付けるフードに蛍光観察用のフィルタを設け、この蛍光観察用フードを先端部に取り付けて蛍光観察を行う内視鏡が開示されている。この特許文献１に記載の内視鏡では、内視鏡挿入部の先端部から蛍光観察用フードを取り外すことで前述の通常観察を行うことができる。すなわち、先端部内において撮像素子の前方に蛍光観察用のフィルタを配置することなく、通常観察と蛍光観察とを両立させることができる。
【０００８】
一方、特許文献２には、自家蛍光観察を行う内視鏡装置と同様に、通常観察用の撮像素子と蛍光観察用の撮像素子とを先端部に別箇に設けた蛍光内視鏡ビデオシステムが開示されている。この特許文献２に記載の蛍光内視鏡ビデオシステムでは、励起光と蛍光との色分離が悪く、励起光と蛍光との波長領域の重複（クロストーク）が発生するため、撮像素子の前方に励起光の強度を減少させるフィルタを設けることにより、良好な蛍光画像を取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１０４３３３号公報
【特許文献２】特表２００５−５１４１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡では、内視鏡挿入部を被検体内に挿入して通常観察を実施しながら同時に蛍光観察も実施する場合には、内視鏡挿入部を被検体内から一度抜去した後、蛍光観察用フードを内視鏡挿入部の先端部に取り付けて体内へ再挿入する必要が生じる。また、最初から先端部に蛍光観察用フードを取り付けた場合も同様であり、通常観察を実施する場合は、内視鏡挿入部を被検体内から一度抜去した後、蛍光観察用のフードを取り外してから内視鏡挿入部を被検体内へ再挿入する必要がある。
【００１１】
また、蛍光観察用のフードを先端部に取り付けた場合、観察部位に白色光等の照明光を照射する際にフィルタによって特定の波長領域の光がカットされてしまうため、視認性が悪くなってしまう。
【００１２】
特許文献２に記載の蛍光内視鏡ビデオシステムでは、良好な蛍光画像を得るために、蛍光観察用の撮像素子の前方に励起光の強度を減少させるフィルタを設ける必要があるが、既述の通り、内視鏡挿入部の先端部は小型化且つ細径化されているのでフィルタの配置は困難であり、フィルタを設ける場合には先端部の構造が複雑になるという問題、及び内視鏡挿入部が太径化するという問題が生じる。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で照明光観察と蛍光観察とを両立させる内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的を達成するための内視鏡装置は、観察部位に照明光を照射して観察部位の観察を行う照明光観察と、観察部位に対して励起光を照射して観察部位に含まれる蛍光物質を励起発光させて蛍光を観察する蛍光観察と、を行う内視鏡装置において、観察部位に向けて照明光及び励起光を切り替えて照射する光照射部と、光照射部から照明光が照射された場合には観察部位にて反射された照明光の反射光を撮像して反射光撮像信号を出力し、且つ光照射部から励起光が照射された場合には蛍光を撮像して蛍光撮像信号を出力する撮像部と、撮像部に設けられ、照明光及び励起光が透過するカラーフィルタであって、第１分光透過率特性を有する第１カラーフィルタ、及び第１分光透過率特性よりも透過率のピークが長波長側にある第２分光透過率特性を有する第２カラーフィルタを含むカラーフィルタと、を備え、蛍光物質の吸収強度のピーク値を第１ピーク値とし、蛍光物質の吸収強度が第１ピーク値に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域とした場合、励起光の波長領域の少なくとも一部は第１波長領域に含まれ、第１分光透過率特性の透過率のピーク値を第２ピーク値とし、第２分光透過率特性の透過率のピーク値を第３ピーク値とし、第１分光透過率特性の透過率が第２ピーク値に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域とし、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域とした場合、励起光の波長領域は第２波長領域及び第３波長領域に含まれ、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域とした場合、蛍光の強度がピーク（最大）となる波長は第４波長領域に含まれる。ここで、蛍光物質の吸収強度のピーク値とは全波長領域での吸収強度のピーク値（最大値）であり、各分光透過率特性の透過率のピーク値とは全波長領域での透過率のピーク値（最大値）である。
【００１５】
この内視鏡装置によれば、内視鏡の先端部内に蛍光観察用のフィルタ又は励起光の強度を減少させるフィルタ等を配置することなく、簡単な構成で良好な蛍光画像が得られる。
【００１６】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第１波長領域は、蛍光物質の吸収強度が第１ピーク値に対して５０％以上となる波長領域である。これにより、蛍光物質から発する蛍光の強度を示す「蛍光発光強度」が十分に高くなるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００１７】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第１波長領域は青色光の波長領域に含まれ、且つ蛍光は緑色蛍光である。これにより、撮像部で検出される励起光と蛍光との色分離が良好となるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００１８】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、励起光は、青色光である。これにより、撮像部で検出される励起光と蛍光との色分離が良好となるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００１９】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第１分光透過率特性の波長領域と第２分光透過率特性の波長領域との一部が重複している。この場合であっても、本内視鏡装置によれば良好な蛍光画像が得られる。
【００２０】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第２波長領域は、第１分光透過率特性の透過率が第２ピーク値に対して８０％以上となる波長領域である。これにより、励起光と蛍光とが分離して撮像素子で検出される色分離が良好となるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００２１】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第３波長領域は、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して２０％以下となる波長領域である。これにより、励起光と蛍光とが分離して撮像素子で検出される色分離が良好となるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００２２】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、光照射部は、紫色及び青色を含む青色系の波長領域に含まれる３種類以上の励起光であって、且つ光強度のピーク波長が互いに異なる３種類以上の励起光をそれぞれ出射する３種類以上の半導体光源を有する。これにより、照明光観察として白色光を用いた通常観察以外に狭帯域光による狭帯域光観察を行うことができると共に、酸素飽和度画像の観察（酸素飽和度観察）も行うことができる。
【００２３】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、半導体光源は、紫色光を出射する第１半導体光源と、青色光の波長領域の中で予め定めた波長よりも長波長側をカットした短波長側の波長領域の第１青色光を出射する第２半導体光源と、青色光の波長領域の中で予め定めた波長よりも短波長側をカットした長波長側の波長領域の第２青色光を出射する第３半導体光源と、を含み、光照射部は、照明光として第１半導体光源からの紫色光と第２半導体光源からの第１青色光とを出射し、且つ励起光として第２半導体光源からの第１青色光と第３半導体光源からの第２青色光とを出射する。これにより、照明光観察として白色光を用いた通常観察以外に狭帯域光による狭帯域光観察を行うことができると共に、酸素飽和度画像の観察（酸素飽和度観察）も行うことができる。
【００２４】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、照明光は白色光であり、光照射部は、観察部位に向けて、第２青色光を含む白色光と、第２青色光とを切り替えて出射する特殊出射モードを有し、撮像部は、光照射部が特殊出射モードである場合、白色光の反射光を撮像して反射光撮像信号を出力し、且つ第２青色光の反射光を撮像して青色反射光撮像信号を出力し、撮像部から出力された反射光撮像信号と青色反射光撮像信号とに基づき、観察部位の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する酸素飽和度画像生成部を備える。これにより、照明光観察及び蛍光観察に加えて、酸素飽和度画像の観察（酸素飽和度観察）も同時に行うことができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、半導体光源は、発光ダイオードである。
【００２６】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、励起光が青色光であり且つ蛍光が赤色蛍光である場合、第１分光透過率特性の波長領域及び第２分光透過率特性の波長領域は、互いに分離している。これにより、励起光と蛍光とが分離して撮像素子で検出される色分離が良好となるので、良好な蛍光画像が得られる。
【００２７】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、第１カラーフィルタ及び第２カラーフィルタは、原色カラーフィルタである。
【００２８】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、撮像部から出力された反射光撮像信号及び蛍光撮像信号に基づき、観察部位の蛍光画像を生成する蛍光画像生成部を備える。
【００２９】
本発明の他の態様に係る内視鏡装置において、撮像部は、２次元配列された複数の画素、及びカラーフィルタを有する撮像素子を有し、光照射部から励起光が照射されている場合に撮像素子の画素に蓄積される電荷の蓄積時間を、光照射部から照明光が照射されている場合の蓄積時間よりも長くする撮像素子の駆動制御部を備える。これにより、反射光撮像信号及び蛍光撮像信号の強度差を補償することができる。
【００３０】
本発明の目的を達成するための内視鏡装置の作動方法は、観察部位に向けて照明光及び励起光を選択的に照射する光照射部と、第１分光透過率特性を有する第１カラーフィルタ、及び第１分光透過率特性よりも透過率のピークが長波長側にある第２分光透過率特性を有する第２カラーフィルタを含むカラーフィルタを有する撮像部と、を備えており、光照射部から観察部位に照明光を照射して観察部位の観察を行う照明光観察と、光照射部から観察部位に対して励起光を照射して観察部位に含まれる蛍光物質を励起発光させて蛍光を観察する蛍光観察と、を行う内視鏡装置の作動方法において、光照射部は、観察部位に向けて照明光及び励起光を切り替えて照射し、撮像部は、光照射部から照明光が照射された場合には観察部位にて反射された照明光の反射光を撮像して反射光撮像信号を出力し、且つ光照射部から励起光が照射された場合には蛍光を撮像して蛍光撮像信号を出力し、蛍光物質の吸収強度のピーク値を第１ピーク値とし、蛍光物質の吸収強度が第１ピーク値に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域とした場合、励起光の波長領域の少なくとも一部は第１波長領域に含まれ、第１分光透過率特性の透過率のピーク値を第２ピーク値とし、第２分光透過率特性の透過率のピーク値を第３ピーク値とし、第１分光透過率特性の透過率が第２ピーク値に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域とし、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域とした場合、励起光の波長領域は第２波長領域及び第３波長領域に含まれ、第２分光透過率特性の透過率が第３ピーク値に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域とした場合、蛍光の強度がピークとなる波長は第４波長領域に含まれる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法は、簡単な構成で照明光観察と蛍光観察とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の内視鏡装置の内部構成の概略図である。
【図３】光源装置の各半導体光源から出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【図４】撮像素子の撮像面の正面図である。
【図５】反射光撮像信号及び蛍光撮像信号の強度差を補償するために駆動制御部が行う撮像素子の駆動制御の一例を説明するための説明図である。
【図６】反射光撮像信号及び蛍光撮像信号の強度差を補償するために駆動制御部が行う撮像素子の駆動制御の他例を説明するための説明図である。
【図７】蛍光色素であるフルオレセインの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。
【図８】撮像素子の各色の画素の分光感度特性を示したグラフである。
【図９】内視鏡装置による通常観察及び蛍光観察の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】ローダミングリーンの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。
【図１１】ＰｐＩＸの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。
【図１２】撮像素子の各色の画素の分光感度特性を示したグラフである。
【図１３】ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。
【図１４】撮像素子の各色の画素の分光感度特性を示したグラフである。
【図１５】蛍光色素としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いる場合の光源装置の変形例を示したブロック図である。
【図１６】波長制限フィルタの透過率波長特性を説明するための説明図である。
【図１７】第３実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】通常観察を行う場合に光源装置から出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【図１９】蛍光観察及び狭帯域光観察を行う場合に光源装置から出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【図２０】蛍光画像生成部による蛍光画像の生成と、狭帯域光画像生成部による狭帯域光画像の生成との一例を説明するための説明図である。
【図２１】第４実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】長波長カットフィルタ及び短波長カットフィルタをそれぞれ透過する光を説明するための説明図である。
【図２３】第４実施形態の各観察モードで光源装置から出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【図２４】第４実施形態の内視鏡装置による各観察モード時の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
【図２５】各実施例で用いられる光源装置から出射される光の分光特性を示したグラフである。
【図２６】各実施例で用いられる撮像素子の各画素の分光感度、すなわちカラーフィルタの分光透過率特性を実質的に示したグラフである。
【図２７】実施例１から実施例１１（実施例１２から実施例２２も同様）で光源装置から出射される励起光の波長領域を説明するための説明図である。
【図２８】実施例２３から実施例２７で光源装置から出射される励起光の波長領域を説明するための説明図である。
【図２９】実施例１〜実施例１１の条件及び評価結果を説明するための説明図である。
【図３０】実施例１２から実施例２７の条件及び評価結果を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［第１実施形態の内視鏡装置の全体構成］
図１は、第１実施形態の内視鏡装置９（内視鏡システムともいう）の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、内視鏡装置９は、電子内視鏡１０（以下、単に内視鏡１０と略す）と、光源装置１１と、プロセッサ１２と、モニタ１３と、を備える。
【００３４】
内視鏡１０は、本実施形態では例えば軟性内視鏡が用いられる。この内視鏡１０は、被検体内に挿入され且つ先端と基端とを有する挿入部１５と、挿入部１５の基端側に連設され且つ術者が把持して各種操作を行う操作部１６と、操作部１６に連設されたユニバーサルコード１７と、を有する。
【００３５】
挿入部１５は、全体が細径で長尺状に形成されている。この挿入部１５は、基端側から先端側に向けて順に可撓性を有する軟性部１９と、操作部１６の操作により湾曲可能な湾曲部２０と、後述の撮像素子４９（図２参照）等が内蔵される先端部２１と、が連設されて構成される。
【００３６】
操作部１６には、術者によって操作される各種操作部材が設けられている。具体的に、操作部１６には、湾曲部２０の左右湾曲操作及び上下湾曲操作に用いられる２種類の湾曲操作ノブ２３と、送気送水操作用の送気送水ボタン２４と、吸引操作用の吸引ボタン２５と、が設けられている。また、操作部１６には、挿入部１５内を挿通する不図示の処置具挿通路内に処置具を挿入する処置具導入口２６が設けられている。
【００３７】
ユニバーサルコード１７は、内視鏡１０を光源装置１１に接続するための接続コードである。このユニバーサルコード１７は、挿入部１５内を挿通しているライトガイド２８と、信号ケーブル２９と、流体チューブ（不図示）とを内包している。また、ユニバーサルコード１７の端部には、光源装置１１に接続されるコネクタ３０Ａと、このコネクタ３０Ａから分岐され且つプロセッサ１２に接続されるコネクタ３０Ｂと、が設けられている。
【００３８】
コネクタ３０Ａを光源装置１１に接続することで、ライトガイド２８及び流体チューブ（不図示）が光源装置１１に挿入される。これにより、ライトガイド２８及び流体チューブ（不図示）を介して、光源装置１１から内視鏡１０に対して必要な光と水と気体とが供給される。また、コネクタ３０Ｂをプロセッサ１２に接続することで、信号ケーブル２９とプロセッサ１２とが電気的に接続される。これにより、信号ケーブル２９を介して、内視鏡１０からプロセッサ１２へ観察部位３４（図２参照）の撮像信号が出力される共に、プロセッサ１２から内視鏡１０へ制御信号が出力される。
【００３９】
光源装置１１は、コネクタ３０Ａを介して、内視鏡１０のライトガイド２８へ後述の通常観察用の照明光（白色光Ｗ、図２参照）及び蛍光観察用の励起光ＥＬ（図２参照）を選択的に供給する。プロセッサ１２は、コネクタ３０Ｂ及び信号ケーブル２９を介して、内視鏡１０の動作を制御すると共に、内視鏡１０から取得した撮像信号に基づく画像をモニタ１３へ出力する。モニタ１３は、プロセッサ１２から入力された画像を表示する。
【００４０】
［第１実施形態の内視鏡装置の内部構成］
図２は、第１実施形態の内視鏡装置９の内部構成の概略図である。図２に示すように、内視鏡装置９は、本発明の蛍光物質に相当する蛍光色素３３が投与された、すなわち蛍光色素３３で標識された観察部位３４の蛍光観察と、この観察部位３４の通常観察（本発明の照明光観察に相当）と、を両立して行う。
【００４１】
ここで蛍光観察とは、観察部位３４に励起光ＥＬを照射して、この観察部位３４に含まれる蛍光色素３３を励起発光させ、発光した蛍光ＦＬを撮像して得られた画像に基づき、観察部位３４を観察することである。また、通常観察とは、観察部位３４に白色光Ｗ（本発明の照明光に相当）を照射して、この観察部位３４にて反射された反射光ＷＲを撮像して得られた画像に基づき、観察部位３４を観察することである。
【００４２】
蛍光色素３３は、本実施形態ではフルオレセイン、より具体的にはフルオレセインイソチオシアネート（Fluorescein isothiocyanate：FITC）が用いられる。この蛍光色素３３は、青色の波長領域（波長帯域）に含まれる励起光ＥＬ（青色光ＢＬ）の照射を受けた場合に励起発光して、緑色の波長領域（波長帯域）に含まれる緑色蛍光である蛍光ＦＬを発する（図７参照）。以下、フルオレセインイソチオシアネートについても単に「フルオレセイン」という。
【００４３】
＜光源装置＞
光源装置１１は、内視鏡１０のライトガイド２８と、後述の照射レンズ４５及び照明窓４６と共に、本発明の光照射部を構成する。この光源装置１１は、半導体光源３６Ｒと、半導体光源３６Ｇと、半導体光源３６Ｂと、ダイクロイックフィルタ３７と、ダイクロイックフィルタ３８と、レンズ３９と、光源制御部４０と、を備える。
【００４４】
半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂは、例えば発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）が用いられる。なお、発光ダイオードの代わりに、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）又はハロゲンランプ等の各種光源を用いてもよい。
【００４５】
図３は、光源装置１１の各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂから出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。図３に示すように、半導体光源３６Ｒは、赤色の波長領域の光である赤色光ＲＬを出射する。半導体光源３６Ｇは、緑色の波長領域の光である緑色光ＧＬを出射する。半導体光源３６Ｂは、青色の波長領域の光である青色光ＢＬを出射する。なお、図中の紫色光ＶＬは、詳しくは後述するが紫色の波長領域の光であり、青色光ＢＬと共に或いは青色光ＢＬに代えて前述の励起光ＥＬとして用いられる光である。なお、各色光の波長領域は、図３に示した波長領域に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００４６】
図２に戻って、半導体光源３６Ｒから出射される赤色光ＲＬの光路と、半導体光源３６Ｇ，３６Ｂからそれぞれ出射される緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬの光路とは互いに直交している。半導体光源３６Ｇ，３６Ｂは、それぞれ緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬを赤色光ＲＬの光路に向けて出射する。
【００４７】
ダイクロイックフィルタ３７は、赤色光ＲＬの光路と緑色光ＧＬの光路との交差点に配置されている。このダイクロイックフィルタ３７は、半導体光源３６Ｒから入射する赤色光ＲＬを透過し、且つ半導体光源３６Ｇから入射する緑色光ＧＬをダイクロイックフィルタ３８に向けて反射する。これにより、赤色光ＲＬ及び緑色光ＧＬをダイクロイックフィルタ３８に入射させることができる。
【００４８】
ダイクロイックフィルタ３８は、赤色光ＲＬの光路と青色光ＢＬの光路との交差点に配置されている。ダイクロイックフィルタ３８は、ダイクロイックフィルタ３７から入射する赤色光ＲＬ及び緑色光ＧＬを透過し、且つ半導体光源３６Ｂから入射する青色光ＢＬをレンズ３９に向けて反射する。これにより、各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの全てを作動させた場合には、赤色光ＲＬと緑色光ＧＬと青色光ＢＬとを含む白色光Ｗをレンズ３９に入射させることができる。また、詳しくは後述するが、半導体光源３６Ｂのみを作動させた場合には、青色光ＢＬ（励起光ＥＬ）をレンズ３９に入射させることができる。
【００４９】
なお、本明細書でいう白色光Ｗとは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、及び青色光ＢＬなどの特定の波長領域の光を含むものであればよく、さらに、緑色から赤色にかけての波長領域の光、或いは青色から緑色にかけての波長領域の光等も広義に含むものとする。
【００５０】
レンズ３９は、ダイクロイックフィルタ３８から入射された白色光Ｗ又は青色光ＢＬを、コネクタ３０Ａを介して、内視鏡１０のライトガイド２８に入射させる。
【００５１】
光源制御部４０は、各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの作動を制御する。光源制御部４０は、通常観察を行う場合、各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを同時に作動させて、光源装置１１から照明光として白色光Ｗを出射させ、この白色光Ｗを内視鏡１０のライトガイド２８に入射させる。また、光源制御部４０は、蛍光観察を行う場合、半導体光源３６Ｂのみを作動させて、光源装置１１から青色光ＢＬを励起光ＥＬとして出射させ、この励起光ＥＬを内視鏡１０のライトガイド２８に入射させる。
【００５２】
そして、本実施形態では、通常観察及び蛍光観察を同時に（並行して）行うため、光源制御部４０は、白色光Ｗの出射と励起光ＥＬの出射とを一定時間毎あるいは後述の撮像素子４９による撮像フレーム単位で交互に切り替える（図５及び図６参照）。これにより、通常観察の画像と蛍光観察の画像とをモニタ１３に同時且つ逐次更新して表示及び記録する、所謂マルチフレーム機能が実現される。
【００５３】
＜内視鏡＞
内視鏡１０は、ライトガイド２８と、照射レンズ４５と、照明窓４６と、観察窓４７と、集光レンズ４８と、撮像素子４９と、駆動回路５０と、信号処理部５１と、画像信号出力部５２と、信号ケーブル２９と、不図示の流体チューブ及び送気送水ノズルと、を備える。
【００５４】
ライトガイド２８は、大口径光ファイバ又はバンドルファイバなどである。ライトガイド２８の入射端は、コネクタ３０Ａを介して光源装置１１に接続される。ライトガイド２８は、コネクタ３０Ａ、ユニバーサルコード１７、操作部１６、及び挿入部１５の各内部を通って、その出射端が挿入部１５の先端部２１内に設けられた照射レンズ４５に対向している。これにより、光源装置１１からライトガイド２８の入射端に供給された白色光Ｗ又は励起光ＥＬは、照射レンズ４５から先端部２１の先端面に設けられた照明窓４６を通して、観察部位３４に照射される。
【００５５】
白色光Ｗが観察部位３４に照射された場合、観察部位３４にて反射された白色光Ｗの反射光ＷＲが、観察部位３４の像光として、先端部２１の先端面に設けられた観察窓４７に入射する。また、励起光ＥＬが観察部位３４に照射された場合、観察部位３４に含まれる蛍光色素３３が励起光ＥＬにより励起発光され、この蛍光色素３３から発した蛍光ＦＬが観察窓４７に入射する。
【００５６】
集光レンズ４８は、観察窓４７を通して入射した反射光ＷＲ及び蛍光ＦＬを、撮像素子４９の撮像面に入射させる。
【００５７】
撮像素子４９は、既述の集光レンズ４８と共に本発明の撮像部を構成するものであり、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型又はＣＣＤ（charge coupled device）型のカラー撮像素子（カラーイメージセンサともいう）である。この撮像素子４９は、その撮像面に反射光ＷＲが入射した場合、反射光ＷＲを撮像、すなわち電気信号に変換して、反射光ＷＲの撮像信号である反射光撮像信号ＩＳを信号処理部５１へ出力する。また、撮像素子４９は、その撮像面に蛍光ＦＬが入射した場合、蛍光ＦＬを撮像して、蛍光ＦＬの撮像信号である蛍光撮像信号ＩＦを信号処理部５１へ出力する。既述の通り、光源装置１１は白色光Ｗと励起光ＥＬとを交互に出射するため、これに応じて、撮像素子４９は反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを交互に出力する。
【００５８】
なお、撮像素子４９による撮像と、光源装置１１による白色光Ｗ及び励起光ＥＬの出射の切り替えとは、不図示の同期信号（基準信号ともいう）に同期したタイミングで行われることが好ましい。
【００５９】
図４は、撮像素子４９の撮像面の正面図である。図４に示すように、撮像素子４９の撮像面上には複数の画素５３（光電変換素子）が２次元配列されている。そして、各画素５３上には、赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）のカラーフィルタ５４が画素５３毎に配置されている。なお、図面の煩雑化を防止するため、遮光膜及びマイクロレンズ等の図示は省略している。
【００６０】
カラーフィルタ５４は、赤色（Ｒ）のカラーフィルタ５４Ｒと、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ５４Ｇと、青色（Ｂ）のカラーフィルタ５４Ｂとを含む。各色のカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂは、本発明の原色カラーフィルタであり、例えば公知のベイヤー配列パターンで各画素５３上に配列されているが、他の公知の配列パターンを採用してもよい。なお、本実施形態では、カラーフィルタ５４Ｂが本発明の第１カラーフィルタに相当し、且つカラーフィルタ５４Ｇが本発明の第２カラーフィルタに相当する。
【００６１】
図２に戻って、駆動回路５０は、後述のプロセッサ１２の駆動制御部５５の制御の下、撮像素子４９の駆動を制御する。
【００６２】
信号処理部５１は、撮像素子４９から交互に出力された反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦに各種信号処理を施して、画像信号出力部５２へ出力する。画像信号出力部５２は、信号処理部５１から入力された信号処理済みの反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを、コネクタ３０Ｂ（図１参照）及び信号ケーブル２９を介して、プロセッサ１２へ出力する。
【００６３】
＜プロセッサ＞
プロセッサ１２は、駆動制御部５５と、画像信号取得部５６と、画像生成部５７と、表示制御部５８と、記憶部５９と、を備えている。
【００６４】
駆動制御部５５は、コネクタ３０Ｂ及び不図示の信号線を介して、内視鏡１０の駆動回路５０と電気的に接続されている。この駆動制御部５５は、駆動回路５０を介して撮像素子４９の駆動を制御する。
【００６５】
ここで、蛍光ＦＬの強度は反射光ＷＲの強度と比較して低いため、蛍光撮像信号ＩＦの強度は反射光撮像信号ＩＳの強度に比べて小さくなる。そこで、駆動制御部５５は、駆動回路５０を介して、蛍光観察時に撮像素子４９の各画素５３に蓄積される電荷の蓄積時間を、通常観察時の蓄積時間よりも長くすることで、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差を補償する。
【００６６】
図５は、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差を補償するために駆動制御部５５が行う撮像素子４９の駆動制御の一例を説明するための説明図である。また、図６は、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差を補償するために駆動制御部５５が行う撮像素子４９の駆動制御の他例を説明するための説明図である。
【００６７】
図５に示すように、駆動制御部５５は、蛍光観察時に励起光ＥＬが照射されている場合の撮像素子４９のシャッタスピードが、通常観察時に白色光Ｗが照射されている場合のシャッタスピードよりも遅くなるように、撮像素子４９を駆動制御する。これにより、画素５３に蓄積される電荷の蓄積時間は、励起光ＥＬの照射されている場合の方が白色光Ｗの照射されている場合よりも長くなる。このため、白色光Ｗの反射光ＷＲに比べて強度に劣る蛍光ＦＬであっても、画素５３に十分な電荷が蓄積される。これにより、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差が補償される。
【００６８】
また、図６に示すように、駆動制御部５５は、通常観察の白色光Ｗの照射されている期間Ｔ１において、撮像素子４９の各画素５３がそれぞれ生成する電荷を期間Ｔ１より短い所定期間Ｔ２だけ放電するように、撮像素子４９を駆動制御する。一方、駆動制御部５５は、蛍光観察の励起光ＥＬが照射されている期間Ｔ３（Ｔ３＝Ｔ１）においては、放電することなく、その期間Ｔ３の全体にわたって画素５３に電荷を蓄積するように、撮像素子４９を駆動制御する。これにより、既述の図５で説明した例と同様に、画素５３に蓄積される電荷の蓄積時間は、励起光ＥＬの照射されている場合の方が白色光Ｗの照射されている場合よりも長くなる。その結果、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差が補償される。
【００６９】
図２に戻って、画像信号取得部５６は、信号ケーブル２９及びコネクタ３０Ｂを介して、画像信号出力部５２から交互に逐次出力される反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを取得し、これら反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを画像生成部５７へ逐次出力する。
【００７０】
画像生成部５７は、観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１として機能する。観察画像生成部６０は、画像信号取得部５６から反射光撮像信号ＩＳを逐次取得し、新たな反射光撮像信号ＩＳを取得する毎に、新たな反射光撮像信号ＩＳに基づき観察部位３４の白色光画像である観察画像６３を生成する。そして、観察画像生成部６０は、生成した観察画像６３を表示制御部５８と記憶部５９とに逐次出力する。
【００７１】
一方、蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から新たな反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを取得する毎に、新たな反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦに基づき蛍光画像６４を生成する。具体的に、蛍光画像生成部６１は、新たに取得した蛍光撮像信号ＩＦに基づき蛍光単体画像６４ａを生成すると共に、反射光撮像信号ＩＳに基づき背景画像６４ｂを生成して、蛍光単体画像６４ａと背景画像６４ｂとを合成することで蛍光画像６４を生成する。そして、蛍光画像生成部６１は、生成した蛍光画像６４を表示制御部５８と記憶部５９とに逐次出力する。
【００７２】
なお、上述の背景画像６４ｂは、観察画像生成部６０により生成された観察画像６３を用いてもよい。また、蛍光画像６４に背景画像６４ｂが不要である場合、蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から新たに取得した蛍光撮像信号ＩＦのみに基づき、前述の蛍光単体画像６４ａと等価な蛍光画像６４を生成する。
【００７３】
表示制御部５８は、観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１からそれぞれ逐次入力される観察画像６３及び蛍光画像６４をモニタ１３に逐次出力して、モニタ１３に観察画像６３及び蛍光画像６４を動画表示（例えば同時表示又は交互表示）させる。また、記憶部５９は、観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１からそれぞれ逐次入力される観察画像６３及び蛍光画像６４を逐次記憶する。これにより、前述のマルチフレーム機能が実現される。
【００７４】
［良好な蛍光画像を得るための条件］
次に、上記構成の内視鏡装置９において良好な蛍光画像６４が得られる条件について説明する。通常観察と蛍光観察とを同時に行いながら良好な蛍光画像６４を得るために、本実施形態の内視鏡装置９は、以下の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］を満たしている。
【００７５】
基準［Ａ］は、励起光ＥＬと、蛍光ＦＬとが分離して撮像素子４９で検出されること、すなわち、励起光ＥＬが青色の画素５３でのみ検出され且つ蛍光ＦＬが緑色の画素５３でのみ検出されることを示す「センサ色分離」が良好であることである。この「センサ色分離」が不良である場合、例えば撮像素子４９の緑色の画素５３にて励起光ＥＬと蛍光ＦＬとが同時に検出されるため、良好な蛍光単体画像６４ａを生成することができず、その結果、良好な蛍光画像６４が得られない。
【００７６】
基準［Ｂ］は、蛍光色素３３から発する蛍光ＦＬの強度を示す「蛍光発光強度」が十分に高いことである。「蛍光発光強度」が低い場合、蛍光単体画像６４ａが暗くなるため、良好な蛍光画像６４が得られない。なお、本実施形態では既述の図５及び図６で説明したように、駆動制御部５５により反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差の補償を行っているが、「蛍光発光強度」が十分に高ければ駆動制御部５５による制御を省略することができる、或いは蛍光観察時の電荷蓄積時間を短縮することができる。
【００７７】
以下、基準［Ａ］を満たすための条件と、基準［Ｂ］を満たすための条件のうち、最初に基準［Ｂ］を満たすための条件について説明する。
【００７８】
＜基準［Ｂ］を満たすための条件＞
図７は、蛍光色素３３であるフルオレセインの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフであって、基準［Ｂ］を満たすための条件を示したグラフである。なお、図中において吸収スペクトルは点線で表示し、蛍光スペクトルは実線で表示している。
【００７９】
図７に示すように、基準［Ｂ］を満たすための条件は、蛍光色素３３の吸収スペクトルにおいてその吸収強度のピーク値を第１ピーク値Ｐ１とし、蛍光色素３３の吸収強度が第１ピーク値Ｐ１に対して１０％以上となる波長領域を第１波長領域Ｗ１とした場合、前述の励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が第１波長領域Ｗ１に含まれることである。そして、より好ましくは、蛍光色素３３の吸収強度が第１ピーク値Ｐ１に対して５０％以上となる波長領域を第１波長領域Ｗ１Ａとした場合、励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が第１波長領域Ｗ１Ａに含まれることである。
【００８０】
＜基準［Ａ］を満たすための条件＞
次に、図８を用いて基準［Ａ］を満たすための条件について説明を行う。ここで、図８は、撮像素子４９の各色の画素５３の分光感度特性を示したグラフである。この図８は、撮像素子４９の各色のカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの分光透過率特性を実質的に示すと共に、基準［Ａ］を満たすための条件を示している。本明細書では、各色の画素５３の分光感度特性が、各色のカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの分光透過率特性を表すものとして説明を行う（以下同じ）。青色のカラーフィルタ５４Ｂは分光透過率特性６６Ｂを有し、緑色のカラーフィルタ５４Ｇは分光透過率特性６６Ｇを有し、赤色のカラーフィルタ５４Ｒは分光透過率特性６６Ｒを有している。ここで、分光透過率特性６６Ｂは本発明の第１分光透過率特性に相当し、且つ分光透過率特性６６Ｇは本発明の第２分光透過率特性に相当し、両者の波長領域の一部は互いに重複している。
【００８１】
図８に示すように、分光透過率特性６６Ｂの透過率（分光感度）のピーク値を第２ピーク値Ｐ２とし、分光透過率特性６６Ｇの透過率のピーク値を第３ピーク値Ｐ３とする。また、分光透過率特性６６Ｂの透過率が第２ピーク値Ｐ２に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域Ｗ２とし、分光透過率特性６６Ｇの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域Ｗ３とする。そして、基準［Ａ］を満たすための第１条件は、励起光ＥＬの波長領域が第２波長領域Ｗ２及び第３波長領域Ｗ３に含まれることである。
【００８２】
なお、上述の第２波長領域Ｗ２は、分光透過率特性６６Ｂの透過率が第２ピーク値Ｐ２に対して８０％以上となる波長領域である第２波長領域Ｗ２Ａであることがより好ましい。また、上述の第３波長領域Ｗ３は、分光透過率特性６６Ｇの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して２０％以下となる波長領域である第３波長領域Ｗ３Ａであることがより好ましい。
【００８３】
基準［Ａ］を満たすための第２条件は、分光透過率特性６６Ｇの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域Ｗ４とした場合、蛍光ＦＬの強度がピークとなる波長（ピーク波長）が第４波長領域Ｗ４に含まれることである。
【００８４】
以上のように本実施形態では、上述の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］が満たされるように、蛍光色素３３と、光源装置１１から出射される励起光ＥＬのスペクトル及び励起光ＥＬの強度が最大となるピーク波長と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４の分光透過率特性と、が選択されている。これにより、良好な蛍光画像６４が得られる。
【００８５】
［第１実施形態の内視鏡装置の作用］
次に、図９を用いて上記構成の内視鏡装置９の作用、特に通常観察及び蛍光観察について説明を行う。ここで、図９は、内視鏡装置９による通常観察及び蛍光観察の処理の流れ（内視鏡装置の作動方法）を示すフローチャートである。
【００８６】
内視鏡装置９の各部が起動された後、術者により挿入部１５が被検体内に挿入される。そして、挿入部１５の先端部２１が観察部位３４まで到達した後、術者が内視鏡装置９のマルチフレーム機能をオン操作すると、光源装置１１の光源制御部４０が各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを制御して、既述の図５又は図６に示したように白色光Ｗと励起光ＥＬとを交互に切り替えて出射させる（ステップＳ１）。これにより、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して、観察部位３４に白色光Ｗと励起光ＥＬとが交互に照射される。
【００８７】
観察部位３４に照射された白色光Ｗは観察部位３４にて反射され、白色光Ｗの反射光ＷＲが観察窓４７及び集光レンズ４８を通して撮像素子４９の撮像面に入射する。また、観察部位３４に照射された励起光ＥＬは観察部位３４に含まれる蛍光色素３３を励起発光させ、蛍光色素３３から発した蛍光ＦＬが観察窓４７及び集光レンズ４８を通して撮像素子４９の撮像面に入射する。この際に本実施形態では、上記基準［Ｂ］を満たすように、蛍光色素３３と、光源装置１１から出射される励起光ＥＬの波長領域とが適切に選択されているので（図７参照）、既述の「蛍光発光強度」が十分に高くなる。
【００８８】
そして、光源装置１１から白色光Ｗと励起光ＥＬとが交互に出射されることに応じて、撮像素子４９の撮像面に反射光ＷＲと蛍光ＦＬとが交互に入射する。
【００８９】
プロセッサ１２の駆動制御部５５は、駆動回路５０を介して撮像素子４９を駆動制御して、撮像素子４９によりその撮像面に交互に入射する反射光ＷＲと蛍光ＦＬとを順次に撮像させる（ステップＳ２）。これにより、撮像素子４９から反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦが交互に出力される。この際に、駆動制御部５５は、既述の図５又は図６で説明したように、蛍光観察時の撮像素子４９の各画素５３に蓄積される電荷の蓄積時間を、通常観察時の蓄積時間よりも長くすることで、反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦの強度差を補償する。
【００９０】
また、本実施形態では、上述の基準［Ａ］が満たされるように、蛍光色素３３と、光源装置１１から出射される励起光ＥＬと、撮像素子４９のカラーフィルタ５４の分光透過率特性と、が適切に選択されているので、既述の「センサ色分離」も良好となる。
【００９１】
撮像素子４９から交互に出力された反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦは、信号処理部５１にて各種信号処理が施された後、画像信号出力部５２、信号ケーブル２９、及びコネクタ３０Ｂ等を介して、プロセッサ１２の画像信号取得部５６に入力される。これにより、画像信号取得部５６は、内視鏡１０から逐次出力される反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを逐次取得する（ステップＳ３）。そして、画像信号取得部５６は、新たに取得した反射光撮像信号ＩＳを観察画像生成部６０に出力すると共に、新たに取得した反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを蛍光画像生成部６１へ出力する。
【００９２】
観察画像生成部６０は、画像信号取得部５６から新たな反射光撮像信号ＩＳを逐次取得する毎に、新たな反射光撮像信号ＩＳに基づき観察画像６３を生成し、生成した観察画像６３を表示制御部５８と記憶部５９とに逐次出力する（ステップＳ４）。
【００９３】
一方、蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から新たな反射光撮像信号ＩＳ及び蛍光撮像信号ＩＦを取得する毎に、新たな蛍光撮像信号ＩＦに基づき蛍光単体画像６４ａを生成すると共に、反射光撮像信号ＩＳに基づき背景画像６４ｂを生成し、蛍光単体画像６４ａと背景画像６４ｂとを合成して蛍光画像６４を生成する（ステップＳ４）。そして、蛍光画像生成部６１は、生成した蛍光画像６４を表示制御部５８と記憶部５９とに逐次出力する。
【００９４】
表示制御部５８は、観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１からそれぞれ逐次入力される観察画像６３及び蛍光画像６４をモニタ１３に動画表示させ、記憶部５９は、観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１からそれぞれ逐次入力される観察画像６３及び蛍光画像６４を記憶する（ステップＳ５）。
【００９５】
［第１実施形態の内視鏡装置の効果］
以上のように、第１実施形態の内視鏡装置９によれば、上述の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］が満たされるように、蛍光色素３３と、光源装置１１（励起光ＥＬ）と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４の分光透過率特性と、を適切に選択することにより、先端部２１内に蛍光観察用のフィルタ又は励起光の強度を減少させるフィルタ等を配置することなく、良好な蛍光画像６４が得られる。その結果、簡単な構成で通常観察と蛍光観察とを両立させることができる。
【００９６】
［第２実施形態］
＜蛍光色素：ローダミングリーン＞
上記第１実施形態では、蛍光色素３３としてフルオレセインを用いているが、フルオレセイン以外の蛍光色素３３を用いてもよい。例えば、蛍光色素３３としてローダミングリーンを用いてもよい。
【００９７】
図１０は、ローダミングリーンの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。図１０に示すように、ローダミングリーンは、既述の図７に示したフルオレセインとほぼ同じ吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを有しているので、装置構成を基本的に変えることなく、フルオレセインの代わりにローダミングリーンを用いることができる。
【００９８】
なお、既述の基準［Ｂ］を満たすための励起光ＥＬの波長領域の条件は、第１実施形態と同様に、励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が既述の第１波長領域Ｗ１に含まれること、より好ましくは既述の第１波長領域Ｗ１Ａに含まれることである。また、既述の基準［Ｂ］を満たすための条件は図８に示した第１実施形態と同じであるので、具体的な説明は省略する。
【００９９】
＜蛍光色素：ＰｐＩＸ＞
また、蛍光色素３３として、フルオレセインよりもストークスシフトが大きいプロトポルフィリン（protoporphyrin）ＩＸ［ＰｐＩＸ］を用いてもよい。なお、ＰｐＩＸは、光力学的診断（Photodynamic Diagnosis：PDD）で使用される５−アミノレブリン酸（5-aminolevulinic acid：5-ALA）が細胞内で代謝系酵素により変換されたものである。
【０１００】
図１１は、ＰｐＩＸの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。図１１に示すように、ＰｐＩＸは、青色光ＢＬ又は紫色光ＶＬ（図３参照）で励起可能で且つ赤色の蛍光ＦＬを発する。このため、光源装置１１に紫色光ＶＬを出射する半導体光源を別途設けてもよい（図１７参照）。このように蛍光色素３３としてＰｐＩＸを用いる場合には、励起光ＥＬとして青色光ＢＬ又は紫色光ＶＬ、或いは両者の合成光を用いる。
【０１０１】
既述の基準［Ｂ］を満たすための励起光ＥＬの波長領域の条件は、第１実施形態と同様に、励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が既述の第１波長領域Ｗ１に含まれること、より好ましくは既述の第１波長領域Ｗ１Ａに含まれることである。
【０１０２】
一方、ＰｐＩＸが発する蛍光ＦＬは赤色蛍光であるので、蛍光ＦＬは赤色の画素５３で検出される。従って、この場合には、赤色のカラーフィルタ５４Ｒが本発明の第２カラーフィルタに相当し、その分光透過率特性６６Ｒが本発明の第２分光透過率特性に相当する。そして、分光透過率特性６６Ｂ及び分光透過率特性６６Ｒの各々の波長領域は互いに分離している。
【０１０３】
図１２は、撮像素子４９の各色の画素５３の分光感度特性を示したグラフである。この図１２は、既述の図８と同様に撮像素子４９の各色のカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの分光透過率特性を実質的に示すと共に、蛍光色素３３としてＰｐＩＸを用いた場合に基準［Ａ］を満たすための条件を示している。図１２に示すように、蛍光色素３３としてＰｐＩＸを用いた場合には、分光透過率特性６６Ｒの透過率のピーク値を第３ピーク値Ｐ３とする。また、分光透過率特性６６Ｒの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域Ｗ３とし、さらに第３ピーク値Ｐ３に対して２０％以下となる波長領域を第３波長領域Ｗ３Ａとする。また、分光透過率特性６６Ｒの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域Ｗ４とする。
【０１０４】
従って、第１実施形態と同様に、基準［Ａ］を満たすための第１条件は、励起光ＥＬの波長領域が第２波長領域Ｗ２及び第３波長領域Ｗ３に含まれることであり、基準［Ａ］を満たすための第２条件は、蛍光ＦＬの強度がピークとなる波長（ピーク波長）が第４波長領域Ｗ４に含まれることである。なお、第２波長領域Ｗ２は第２波長領域Ｗ２Ａであり、第３波長領域Ｗ３は第３波長領域Ｗ３Ａであることがより好ましい。
【０１０５】
このように蛍光色素３３としてＰｐＩＸを用いた場合においても、上述の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］が満たされるように、光源装置１１から出射される励起光ＥＬのスペクトル及び励起光ＥＬの強度が最大となるピーク波長と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４の分光透過率特性と、を選択することにより、良好な蛍光画像６４が得られる。特に励起光ＥＬ（青色光ＢＬ）と、赤色の蛍光ＦＬとの波長領域は分離しているので、撮像素子４９で検出する際の色分離が良好となり、良好な蛍光画像６４が得られる。
【０１０６】
＜蛍光色素：ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄ＞
また、蛍光色素３３として、上述のフルオレセイン等の代わりに「ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄ」を用いてもよい。
【０１０７】
図１３は、ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄの吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを示したグラフである。図１３に示すように、ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄは、吸収ピーク波長が約５５０ｎｍであり、励起光ＥＬとして緑色光ＧＬを吸収して波長が約６３０ｎｍの蛍光ＦＬ（赤色蛍光）を発する。従って、蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いた場合には、緑色のカラーフィルタ５４Ｇが本発明の第１カラーフィルタに相当し、その分光透過率特性６６Ｇが本発明の第１分光透過率特性に相当する。また、赤色のカラーフィルタ５４Ｒが本発明の第２カラーフィルタに相当し、その分光透過率特性６６Ｒが本発明の第２分光透過率特性に相当する。
【０１０８】
既述の基準［Ｂ］を満たすための励起光ＥＬ（緑色光ＧＬ）の波長領域の条件は、第１実施形態と同様に、励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が既述の第１波長領域Ｗ１に含まれること、より好ましくは既述の第１波長領域Ｗ１Ａに含まれることである。
【０１０９】
図１４は、撮像素子４９の各色の画素５３の分光感度特性を示したグラフである。この図１４は、既述の図８と同様に撮像素子４９の各色のカラーフィルタ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの分光透過率特性を実質的に示すと共に、蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いた場合に基準［Ａ］を満たすための条件を示している。
【０１１０】
図１４に示すように、蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いた場合には、分光透過率特性６６Ｇの透過率のピーク値を第２ピーク値Ｐ２とし、分光透過率特性６６Ｒの透過率のピーク値を第３ピーク値Ｐ３とする。また、分光透過率特性６６Ｂの透過率が第２ピーク値Ｐ２に対して６０％以上となる波長領域を第２波長領域Ｗ２とし、第２ピーク値Ｐ２に対して８０％以上となる波長領域を第２波長領域Ｗ２Ａとする。さらに、分光透過率特性６６Ｒの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して４０％以下となる波長領域を第３波長領域Ｗ３とし、第３ピーク値Ｐ３に対して２０％以下となる波長領域を第３波長領域Ｗ３Ａとする。さらにまた、分光透過率特性６６Ｒの透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して８０％以上となる波長領域を第４波長領域Ｗ４とする。
【０１１１】
従って、第１実施形態と同様に、基準［Ａ］を満たすための第１条件は、励起光ＥＬとして用いられる緑色光ＧＬの波長領域が少なくとも第２波長領域Ｗ２及び第３波長領域Ｗ３に含まれることであり、基準［Ａ］を満たすための第２条件は、蛍光ＦＬの強度がピークとなる波長（ピーク波長）が第４波長領域Ｗ４に含まれることである。なお、第２波長領域Ｗ２は第２波長領域Ｗ２Ａであり、第３波長領域Ｗ３は第３波長領域Ｗ３Ａであることがより好ましい。
【０１１２】
このように蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いた場合においても、上述の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］が満たされるように、光源装置１１から出射される励起光ＥＬのスペクトル及び励起光ＥＬの強度が最大となるピーク波長と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４の分光透過率特性と、を選択することにより良好な蛍光画像６４が得られる。
【０１１３】
＜ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いる場合の光源装置の変形例＞
なお、蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いる場合には、励起光ＥＬとして緑色光ＧＬを用いるが、既述の図８に示したように、緑色光ＧＬの中で一定以上の波長領域の光は赤色のカラーフィルタ５４Ｒを透過するため、励起光ＥＬ（緑色光ＧＬ）が蛍光ＦＬと同様に赤色の画素５３で検出されてしまう。その結果、励起光ＥＬと蛍光ＦＬとの分離が困難、すなわち既述の「センサ色分離」が悪化するおそれがあり、さらに蛍光ＦＬを検出する際のＳ／Ｎ比(signal-to-noise ratio)が悪化するおそれがある。
【０１１４】
図１５は、蛍光色素３３としてＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いる場合の光源装置１１の変形例を示したブロック図である。図１５に示すように、光源装置１１の半導体光源３６Ｇから出射される緑色光ＧＬ（励起光ＥＬ）の光路上には、緑色光ＧＬの波長領域を制限するバンドパスフィルタ等の波長制限フィルタ６８が挿脱自在に配置される。この波長制限フィルタ６８は、不図示のフィルタ移動機構により、蛍光観察時には緑色光ＧＬ（励起光ＥＬ）の光路上に配置され、通常観察時には緑色光ＧＬの光路上から退避される。
【０１１５】
図１６は、波長制限フィルタ６８の透過率波長特性を説明するための説明図である。図１６に示すように、波長制限フィルタ６８は、半導体光源３６Ｇから出射される緑色光ＧＬ（励起光ＥＬ）の波長領域を制限して、例えば中心波長が約５５０ｎｍの狭帯域光である狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）のみを透過させる。この狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）の波長領域は、赤色のカラーフィルタ５４Ｒでの透過率が低い波長領域（図８参照）であれば特に限定はされない。
【０１１６】
このように、蛍光観察時には波長制限フィルタ６８を介して狭帯域励起光ＥＬｘを観察部位３４に照射するので、狭帯域励起光ＥＬｘが赤色の画素５３で検出されることがほぼ防止される。その結果、狭帯域励起光ＥＬｘと蛍光ＦＬとの分離がなされて、既述の「センサ色分離」が良好となり、さらに蛍光ＦＬを検出する場合のＳ／Ｎ比も良好になる。また、配置スペースに余裕がない内視鏡１０の先端部２１内ではなく、比較的に配置スペースに余裕のある光源装置１１内に波長制限フィルタ６８を配置すればよいので、簡単な構成で実現可能である。
【０１１７】
なお、半導体光源３６Ｇから出射される緑色光ＧＬの光路上に波長制限フィルタ６８を挿脱自在に配置する代わりに、半導体光源３６Ｇとして、予め波長制限された狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）を出射する狭帯域光源を配置してもよい。
【０１１８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の内視鏡装置９Ａについて説明する。上記第１実施形態では、本発明の照明光観察として、観察部位３４で反射された白色光Ｗの反射光ＷＲ、すなわち観察部位３４の白色光像を観察する通常観察を行っている。これに対して、第３実施形態では、本発明の照明光観察として、通常観察に加えて、波長制限された狭帯域光を用いて観察部位３４の表層血管像及び中層血管像を観察する狭帯域光観察を行う。この狭帯域光観察は、既述の蛍光観察と同時に行われる。なお、第３実施形態では、蛍光色素３３として、緑色光ＧＬを励起光ＥＬとして吸収して赤色の蛍光ＦＬ（赤色蛍光）を発する既述のＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄ等が用いられる。
【０１１９】
図１７は、第３実施形態の内視鏡装置９Ａの構成を示すブロック図である。図１７に示すように、内視鏡装置９Ａは、上記各実施形態とは異なる光源装置１１Ａ及びプロセッサ１２Ａを備える点を除けば、上記各実施形態の内視鏡装置９と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１２０】
光源装置１１Ａは、既述の半導体光源３６Ｇ，３６Ｂと並列に紫色光ＶＬを出射する半導体光源３６Ｖが設けられていると共に、紫色光ＶＬの光路と赤色光ＲＬの光路との交差点にダイクロイックフィルタ７０が配置されている点を除けば、既述の図１５に示した光源装置１１と基本的に同じ構成である。
【０１２１】
ダイクロイックフィルタ７０は、通常観察時において、ダイクロイックフィルタ３８から入射した赤色光ＲＬ及び緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬを透過し、且つ半導体光源３６Ｖから入射した紫色光ＶＬをレンズ３９に向けて反射する。また、ダイクロイックフィルタ７０は、蛍光観察時及び狭帯域光観察時において、ダイクロイックフィルタ３８から入射した狭帯域緑色光ＧＬｘを透過し、且つ半導体光源３６Ｖから入射した紫色光ＶＬをレンズ３９に向けて反射する。
【０１２２】
図１８は、通常観察を行う場合に光源装置１１Ａから出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフであり、図１９は、蛍光観察及び狭帯域光観察を行う場合に光源装置１１Ａから出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【０１２３】
図１８に示すように、第３実施形態の光源制御部４０は、通常観察を行う場合に各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ，３６Ｖを同時に作動させる。この場合には、既述の波長制限フィルタ６８が緑色光ＧＬの光路上から退避されている。これにより、光源装置１１Ａから赤色光ＲＬと緑色光ＧＬと青色光ＢＬと紫色光ＶＬとを含む白色光Ｗが出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。そして、観察部位３４にて反射された白色光Ｗの反射光ＷＲが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号ＩＳがプロセッサ１２Ａへ出力される。
【０１２４】
一方、図１９に示すように、第３実施形態の光源制御部４０は、蛍光観察及び狭帯域光観察を行う場合には、２種類の各半導体光源３６Ｇ，３６Ｖを同時に作動させる。また、この場合には、既述の波長制限フィルタ６８が緑色光ＧＬの光路上に挿入される。これにより、光源装置１１Ａから紫色光ＶＬ及び狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）が出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。
【０１２５】
この際に、狭帯域励起光ＥＬｘにより観察部位３４内の蛍光色素３３が励起発光され、赤色の蛍光ＦＬが発生する。また、狭帯域の紫色光ＶＬが観察部位３４で反射され、観察部位３４の表層血管像の像光である反射光ＶＲが発生する。さらに、狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）が観察部位３４で反射され、観察部位３４の中層血管像の像光である反射光ＧＲが発生する。なお、表層血管像及び中層血管像を得る狭帯域光観察は、公知技術であるので、ここでは原理についての説明は省略する。そして、蛍光ＦＬ及び反射光ＶＲ，ＧＲの合成光が内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、合成光撮像信号ＩＣがプロセッサ１２Ａへ出力される。
【０１２６】
そして、第３実施形態の光源制御部４０では、通常観察と、蛍光観察及び狭帯域光観察とを同時に（並行して）行うため、第１実施形態と同様に、白色光Ｗの出射と、紫色光ＶＬ及び狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ）の出射と、を交互に切り替える。これにより、撮像素子４９は反射光撮像信号ＩＳ及び合成光撮像信号ＩＣを交互にプロセッサ１２Ａへ出力する。
【０１２７】
図１７に戻って、プロセッサ１２Ａは、画像生成部５７が既述の観察画像生成部６０及び蛍光画像生成部６１の他に、狭帯域光画像生成部７２として機能する点を除けば、上記各実施形態のプロセッサ１２と基本的に同じ構成である。
【０１２８】
第３実施形態の観察画像生成部６０は、上記各実施形態と同様に画像信号取得部５６から新たな反射光撮像信号ＩＳを取得する毎に、新たな反射光撮像信号ＩＳに基づき観察画像６３を生成して、生成した観察画像６３を表示制御部５８と記憶部５９とに逐次出力する。
【０１２９】
一方、第３実施形態の蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から新たな反射光撮像信号ＩＳ及び合成光撮像信号ＩＣを取得する毎に、新たな反射光撮像信号ＩＳ及び合成光撮像信号ＩＣに基づき蛍光画像６４を生成する。また、狭帯域光画像生成部７２は、画像信号取得部５６から新たな合成光撮像信号ＩＣを取得する毎に、新たな合成光撮像信号ＩＣに基づき、観察部位３４の表層血管像及び中層血管像、すなわち、観察部位３４の血管強調画像である狭帯域光画像７４を生成する。
【０１３０】
図２０は、蛍光画像生成部６１による蛍光画像６４の生成と、狭帯域光画像生成部７２による狭帯域光画像７４の生成との一例を説明するための説明図である。図２０に示すように、反射光撮像信号ＩＳは、撮像素子４９の赤色の画素５３で取得された信号成分Ｒ１と、緑色の画素５３で取得された信号成分Ｇ１と、青色の画素５３で取得された信号成分Ｂ１と、を含む。また、合成光撮像信号ＩＣは、撮像素子４９の赤色の画素５３で取得された信号成分Ｒ２と、緑色の画素５３で取得された信号成分Ｇ２と、青色の画素５３で取得された信号成分Ｂ２と、を含む。
【０１３１】
蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から取得した合成光撮像信号ＩＣの信号成分Ｒ２、すなわち赤色の蛍光ＦＬを赤色の画素５３で撮像した信号成分Ｒ２に基づき、既述の蛍光単体画像６４ａを生成する。また、蛍光画像生成部６１は、画像信号取得部５６から取得した反射光撮像信号ＩＳの信号成分Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に基づき、既述の背景画像６４ｂを生成する。そして、蛍光画像生成部６１は、蛍光単体画像６４ａ（信号成分Ｒ２）と背景画像６４ｂ（信号成分Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）とを合成して、モニタ１３のＲＧＢチャンネル（不図示）に出力する信号成分Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆを生成する。これにより、信号成分Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆにより構成される蛍光画像６４が生成され、蛍光画像生成部６１から表示制御部５８と記憶部５９とへ逐次出力される。
【０１３２】
一方、狭帯域光画像生成部７２は、画像信号取得部５６から取得した合成光撮像信号ＩＣの信号成分Ｇ２，Ｂ２、すなわち観察部位３４の表層血管像及び中層血管の各々の像光を緑色及び青色の画素５３でそれぞれ撮像した信号成分Ｇ２，Ｂ２に基づき、疑似カラー化処理、すなわち、モニタ１３のＲＧＢチャンネル（不図示）に出力する信号成分Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを生成する。なお、信号成分Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂの具体的な生成方法は公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。これにより、信号成分Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂにより構成される狭帯域光画像７４が生成され、狭帯域光画像生成部７２から表示制御部５８と記憶部５９とへ逐次出力される。
【０１３３】
図１７に戻って、第３実施形態の表示制御部５８は、観察画像生成部６０、蛍光画像生成部６１、及び狭帯域光画像生成部７２からそれぞれ逐次入力される観察画像６３と蛍光画像６４と狭帯域光画像７４とをモニタ１３に逐次出力して、モニタ１３に各画像を同時表示又は時間をずらして交互表示させる。なお、具体的な表示方法は特に限定はされない。また、第３実施形態の記憶部５９は、観察画像生成部６０、蛍光画像生成部６１、及び狭帯域光画像生成部７２からそれぞれ逐次入力される観察画像６３と蛍光画像６４と狭帯域光画像７４とを記憶する。これにより、第３実施形態においてもマルチフレーム機能が実現される。
【０１３４】
以上のように、第３実施形態では、赤色のカラーフィルタ５４Ｒ（第２カラーフィルタ）の透過率が低い緑色の狭帯域励起光ＥＬｘを、蛍光観察だけでなく狭帯域光観察に用いることで、狭帯域光画像７４の取得と同時に、良好な蛍光画像６４を取得することができる。その結果、簡単な構成で通常観察と蛍光観察と狭帯域光観察との全てを実行することができる。
【０１３５】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態の内視鏡装置９Ｂについて説明する。上記第３実施形態の内視鏡装置９Ａは、通常観察と蛍光観察と狭帯域光観察とを行う。これに対して、第４実施形態の内視鏡装置９Ｂは、通常観察、蛍光観察、及び狭帯域光観察に加えて、酸素飽和度を判別可能に表示する酸素飽和度画像８０を取得及び観察する酸素飽和度観察を行う。なお、第４実施形態では、蛍光色素３３としてフルオレセイン等を用いる。
【０１３６】
図２１は、第４実施形態の内視鏡装置９Ｂの構成を示すブロック図である。この内視鏡装置９Ｂは、既述の通常観察を行う通常観察モード、蛍光観察を行う蛍光観察モード、及び狭帯域光観察を行う狭帯域光観察モードの他に、酸素飽和度観察を行う酸素飽和度観察モードを含む４種類の観察モードを有している。
【０１３７】
図２１に示すように、内視鏡装置９Ｂは、上記各実施形態とは異なる光源装置１１Ｂ及びプロセッサ１２Ｂを備える点を除けば、上記各実施形態の内視鏡装置９，９Ａと基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１３８】
光源装置１１Ｂは、半導体光源３６Ｇと半導体光源３６Ｖとの間に設けられた２種類の半導体光源３６Ｂ１，３６Ｂ２と、長波長カットフィルタ８２と、短波長カットフィルタ８３と、ダイクロイックフィルタ３８Ａと、を備える点を除けば、既述の図１７に示した第３実施形態の光源装置１１Ａと基本的に同じ構成である。
【０１３９】
長波長カットフィルタ８２は、半導体光源３６Ｂ１から出射される青色光ＢＬの光路上に配置され、この半導体光源３６Ｂ１と共に本発明の第２半導体光源を構成する。短波長カットフィルタ８３は、半導体光源３６Ｂ２から出射される青色光ＢＬの光路上に配置され、この半導体光源３６Ｂ２と共に本発明の第３半導体光源を構成する。なお、半導体光源３６Ｖは、本発明の第１半導体光源に相当する。
【０１４０】
図２２は、長波長カットフィルタ８２及び短波長カットフィルタ８３をそれぞれ透過する光を説明するための説明図である。図２２の上段に示すように、長波長カットフィルタ８２は、青色光ＢＬの波長領域の中で予め定めた波長（例えば中心波長）よりも長波長側をカットした短波長側の波長領域の第１青色光ＢＬ１を透過する。また、図２２の下段に示すように、短波長カットフィルタ８３は、青色光ＢＬの波長領域の中で予め定めた波長よりも短波長側をカットした長波長側の波長領域の第２青色光ＢＬ２を透過する。
【０１４１】
図２１に戻って、長波長カットフィルタ８２を透過した第１青色光ＢＬ１は、ダイクロイックフィルタ３８により反射され、既述の赤色光ＲＬ及び緑色光ＧＬと共にダイクロイックフィルタ３８Ａに入射する。
【０１４２】
ダイクロイックフィルタ３８Ａは、短波長カットフィルタ８３を透過した第２青色光ＢＬ２の光路と赤色光ＲＬの光路との交差点に配置されている。ダイクロイックフィルタ３８Ａは、ダイクロイックフィルタ３８から入射される赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、及び第１青色光ＢＬ１を透過し、且つ短波長カットフィルタ８３から入射される第２青色光ＢＬ２をダイクロイックフィルタ７０に向けて反射する。
【０１４３】
なお、上記第３実施形態と同様に、半導体光源３６Ｇから出射される緑色光ＧＬの光路上に波長制限フィルタ６８（図１７参照）を挿脱自在に配置して、狭帯域光観察モード時に波長制限フィルタ６８を緑色光ＧＬの光路上に挿入してもよい。
【０１４４】
図２３は、第４実施形態の各観察モードで光源装置１１Ｂから出射される各色光の分光特性の一例を示したグラフである。
【０１４５】
図２３の上段に示すように、第４実施形態の光源制御部４０は、通常観察モード時には半導体光源３６Ｂ２を除く各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ１，３６Ｖを同時に作動させる。これにより、光源装置１１Ｂから赤色光ＲＬと緑色光ＧＬと第１青色光ＢＬ１と紫色光ＶＬとを含む白色光Ｗが出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。そして、観察部位３４にて反射された白色光Ｗの反射光ＷＲ（図１７参照）が内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号ＩＳがプロセッサ１２Ｂへ出力される。
【０１４６】
なお、図示は省略するが、第４実施形態の光源制御部４０は、狭帯域光観察モード時には半導体光源３６Ｂ１，３６Ｖのいずれか一方、或いは両方を作動させる。これにより、光源装置１１Ｂから狭帯域光である第１青色光ＢＬ１又は紫色光ＶＬが出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。そして、観察部位３４にて反射された反射光ＶＲ（図１７参照）が内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号（不図示）がプロセッサ１２Ｂへ出力される。
【０１４７】
この際に既述の第３実施形態と同様に、波長制限フィルタ６８を用いて観察部位３４に狭帯域緑色光ＧＬｘを照射して、狭帯域緑色光ＧＬｘの反射光ＧＲ（図１７参照）を撮像素子４９で撮像してもよい。
【０１４８】
図２３の中段に示すように、第４実施形態の光源制御部４０は、本発明の特殊出射モードに相当する酸素飽和度観察モード時には、半導体光源３６Ｂ１を除く各半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ２，３６Ｖの作動と、半導体光源３６Ｂ２のみの作動と、を切り替えて行う。これにより、光源装置１１Ｂから、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、第２青色光ＢＬ２、及び紫色光ＶＬを含む白色光Ｗと、第２青色光ＢＬ２とが切り替えて出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。
【０１４９】
そして、観察部位３４にて反射された白色光Ｗの反射光ＷＲ（図１７参照）と、第２青色光ＢＬ２の反射光（不図示）とが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像される。これにより、反射光ＷＲの反射光撮像信号ＩＳと、第２青色光ＢＬ２の反射光を撮像した青色反射光撮像信号ＩＳｂ（図２１参照）とがプロセッサ１２Ｂへ出力される。
【０１５０】
図２３の下段に示すように、第４実施形態の光源制御部４０は、蛍光観察モード時には、半導体光源３６Ｂ１，３６Ｂ２を作動又は半導体光源３６Ｂ１，３６Ｂ２，３６Ｖを作動させる。これにより、光源装置１１Ｂから青色光ＢＬ（第１青色光ＢＬ１＋第２青色光ＢＬ２）、又は青色光ＢＬ及び紫色光ＶＬが励起光ＥＬとして出射され、内視鏡１０のライトガイド２８等を介して観察部位３４に照射される。これにより、半導体光源３６Ｂ１，３６Ｂ２，３６Ｖを作動させる場合には、紫色及び青色を含む青色系の波長領域に含まれる３種類の励起光ＥＬであって、互いにピーク波長が異なる３種類の励起光ＥＬが観察部位３４に照射される。３種類の励起光ＥＬとも、蛍光色素に吸収され、蛍光強度が大きくなる。なお、励起光ＥＬの種類は、３種類に限定されるものではなく、青色系の波長領域に含まれる３種類以上であってもよい。
【０１５１】
そして、励起光ＥＬにより観察部位３４内の蛍光色素３３が励起発光されて蛍光ＦＬ（図１７参照）が発生し、この蛍光ＦＬが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、蛍光撮像信号ＩＦ（図２、図２１参照）がプロセッサ１２Ｂへ出力される。
【０１５２】
なお、既述の通り蛍光画像６４の生成には、反射光撮像信号ＩＳに基づき生成された背景画像６４ｂが必要となるので、第４実施形態の光源制御部４０は、蛍光観察モード時に、既述の第１実施形態と同様に光源装置１１Ｂから白色光Ｗを出射させる。これにより、蛍光観察モード時においても、反射光撮像信号ＩＳがプロセッサ１２Ｂへ出力される。
【０１５３】
図２１に戻って、プロセッサ１２Ｂは、画像生成部５７が既述の観察画像生成部６０、蛍光画像生成部６１、及び狭帯域光画像生成部７２の他に、酸素飽和度画像生成部８５として機能する点を除けば、上記第３実施形態のプロセッサ１２Ａ（図１７参照）と基本的に同じ構成である。
【０１５４】
第４実施形態の観察画像生成部６０は、通常観察モード時において、前述の第１実施形態と同様に、画像信号取得部５６から取得した反射光撮像信号ＩＳに基づき観察画像６３を生成する。また、蛍光画像生成部６１は、蛍光観察モード時において、前述の第１実施形態と同様に、画像信号取得部５６から取得した蛍光撮像信号ＩＦ及び反射光撮像信号ＩＳに基づき蛍光画像６４を生成する。さらに、狭帯域光画像生成部７２は、狭帯域光観察モード時において、反射光ＶＲを撮像して得られた反射光撮像信号（不図示）、又は前述の第３実施形態と同様に反射光ＶＲ，ＧＲを撮像して得られた反射光撮像信号（不図示）に基づき、狭帯域光画像７４を生成する。
【０１５５】
一方、酸素飽和度画像生成部８５は、酸素飽和度観察モード時において、画像信号取得部５６から取得した青色反射光撮像信号ＩＳｂに基づき観察部位３４の酸素飽和度を算出し、この酸素飽和度の算出結果と、画像信号取得部５６から取得した反射光撮像信号ＩＳとに基づき、観察部位３４の酸素飽和度を表す酸素飽和度画像８０を生成する。なお、酸素飽和度画像８０の具体的な生成方法は公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
【０１５６】
各観察モードでそれぞれ生成された観察画像６３、蛍光画像６４、狭帯域光画像７４、及び酸素飽和度画像８０は、それぞれ表示制御部５８及び記憶部５９へ出力され、モニタ１３に表示されると共に記憶部５９に記憶される。
【０１５７】
図２４は、第４実施形態の内視鏡装置９Ｂによる各観察モード時の処理の流れの一例を示したフローチャートである。図２４に示すように、内視鏡装置９Ｂが通常観察モードである場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、光源制御部４０の制御の下、光源装置１１Ｂから赤色光ＲＬと緑色光ＧＬと第１青色光ＢＬ１と紫色光ＶＬとを含む白色光Ｗが出射され（図２２の上段参照）、この白色光Ｗが観察部位３４に照射される（ステップＳ１１）。これにより、観察部位３４で反射された白色光Ｗの反射光ＷＲが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号ＩＳがプロセッサ１２Ｂへ出力される。そして、プロセッサ１２Ｂの観察画像生成部６０にて観察画像６３が生成され、この観察画像６３が表示制御部５８によりモニタ１３に表示されると共に、記憶部５９に記憶される（ステップＳ１２）。
【０１５８】
また、内視鏡装置９Ｂが狭帯域光観察モードである場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、光源制御部４０の制御の下、光源装置１１Ｂから狭帯域光である第１青色光ＢＬ１又は紫色光ＶＬ（さらに必要に応じて狭帯域緑色光ＧＬｘ）が出射され、狭帯域光が観察部位３４に照射される（ステップＳ１１）。これにより、観察部位３４で反射された狭帯域光の反射光（不図示）が内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号（不図示）がプロセッサ１２Ｂへ出力される。そして、プロセッサ１２Ｂの狭帯域光画像生成部７２にて狭帯域光画像７４が生成され、この狭帯域光画像７４が表示制御部５８によりモニタ１３に表示されると共に、記憶部５９に記憶される（ステップＳ１２）。
【０１５９】
さらに、内視鏡装置９Ｂが酸素飽和度観察モードである場合（ステップＳ１０でＮＯ、ステップＳ１３でＹＥＳ）、光源制御部４０の制御の下、光源装置１１Ｂから赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、第２青色光ＢＬ２、及び紫色光ＶＬを含む白色光Ｗと、第２青色光ＢＬ２とが切り替えて出射され（図２２の中段参照）、観察部位３４に照射される（ステップＳ１４）。これにより、白色光Ｗの反射光ＷＲと、第２青色光ＢＬ２の反射光（不図示）とが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、反射光撮像信号ＩＳと青色反射光撮像信号ＩＳｂとがプロセッサ１２Ｂへ出力される。そして、プロセッサ１２Ｂの酸素飽和度画像生成部８５にて酸素飽和度画像８０が生成され、この酸素飽和度画像８０が表示制御部５８によりモニタ１３に表示されると共に、記憶部５９に記憶される（ステップＳ１５）。
【０１６０】
さらにまた、内視鏡装置９Ｂが蛍光観察モードである場合（ステップＳ１０，Ｓ１３でＮＯ、ステップＳ１６）、光源制御部４０の制御の下、光源装置１１Ｂから青色光ＢＬ、又は青色光ＢＬ及び紫色光ＶＬが励起光ＥＬとして出射され、励起光ＥＬが観察部位３４に照射される（ステップＳ１７）。これにより、観察部位３４の蛍光色素３３から生じた蛍光ＦＬが内視鏡１０の撮像素子４９で撮像され、蛍光撮像信号ＩＦがプロセッサ１２Ｂへ出力される。なお、既述の第１実施形態と同様に、光源装置１１Ｂからの白色光Ｗの出射と、反射光ＷＲの撮像と、反射光撮像信号ＩＳのプロセッサ１２Ｂへの出力とが実行される。そして、プロセッサ１２Ｂの蛍光画像生成部６１にて蛍光画像６４が生成され、この蛍光画像６４が表示制御部５８によりモニタ１３に表示されると共に、記憶部５９に記憶される（ステップＳ１８）。
【０１６１】
以下、内視鏡装置９Ｂによる観察が終了するまで、上記の各ステップの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１９）。
【０１６２】
なお、内視鏡装置９Ｂの各観察モードを連続して繰り返し実行してもよい。これにより、第４実施形態においても、モニタ１３に各画像を同時表示又は切替表示させると共に、記憶部５９に各画像を記憶させるマルチフレーム機能が実現される。
【０１６３】
以上のように、第４実施形態の内視鏡装置９Ｂでは、光源装置１１Ｂから第１青色光ＢＬ１及び第２青色光ＢＬ２を選択的に出射可能にすることで、通常観察モード、蛍光観察モード、及び狭帯域光観察モードに加えて、酸素飽和度観察モードを実行することができる。そして、第１青色光ＢＬ１及び第２青色光ＢＬ２を選択的に出射可能にするためには、比較的に配置スペースに余裕のある光源装置１１Ｂ内に２種類の半導体光源３６Ｂ１，３６Ｂ２と、長波長カットフィルタ８２と、短波長カットフィルタ８３とを配置すればよいので、各観察を簡単な構成で実現することができる。
【０１６４】
なお、第４実施形態では、光源装置１１Ｂに半導体光源３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ１，３６Ｂ２，３６Ｖの計５種類の光源を設けているが、半導体光源３６Ｒを除いた４種類の光源を設けてもよい。
【０１６５】
［実施例］
以下、本発明について行った実施例（比較例）を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例（比較例）に限定されるものではない。なお、実施例１〜２７の中で実施例６，７，９〜１１，２４，２６は比較例である。
【０１６６】
図２５は、各実施例で用いられる光源装置１１から出射される光の分光特性を示したグラフである。図２６は、各実施例で用いられる撮像素子４９の各画素５３の分光感度、すなわちカラーフィルタ５４の分光透過率特性を実質的に示したグラフである。図２７は、実施例１から実施例１１（実施例１２から実施例２２も同様）で光源装置１１から出射される励起光ＥＬの波長領域を説明するための説明図である。また、図２８は、実施例２３から実施例２７で光源装置１１から出射される励起光ＥＬの波長領域を説明するための説明図である。
【０１６７】
光源装置１１として、各実施例では、図２５の上段に示した分光特性を有するレーザー光源である「光源Ａ」と、図２５の下段に示した分光特性を有するＬＥＤ光源である「光源Ｂ」とを用いた（後述の図２９及び図３０参照）。後述の図２９及び図３０に示すように、「光源Ａ」は光力学診断（Photodynamic diagnosis：PDD）に用いられるＰＤＤ光を出射する。「光源Ｂ」は紫色光（Ｖ光）及び青色光（Ｂ光）［第１青色光ＢＬ１（ＢＬ１光）及び第２青色光ＢＬ２（ＢＬ２光）を含む］などを出射する。
【０１６８】
また、実施例９では中心波長４００ｎｍの励起光ＥＬを出射するＬＥＤ光源を用い、実施例１０及び実施例１１では中心波長４９０ｎｍの励起光ＥＬを出射するＬＥＤ光源を用いた（後述の図２９及び図３０参照）。さらに、実施例２６及び実施例２７では波長領域が５２０〜５５０ｎｍの緑色光（Ｇ光）を励起光ＥＬとして出射するＧＬＥＤ光源を用いた（後述の図２９及び図３０参照）。そして、実施例２７では、既述の図１５に示した波長制限フィルタ６８（図３０の「フィルタ」）を設けて、狭帯域緑色光ＧＬｘ（狭帯域励起光ＥＬｘ：図１６参照）を出射した。
【０１６９】
撮像素子４９として、各実施例では、図２６に示した分光特性を有する「センサＡ」と、「センサＢ」と、「センサＣ」と、「センサＤ」とを用いた（後述の図２９及び図３０参照）。
【０１７０】
励起光ＥＬとして、各実施例では、図２７及び図２８に示した波長領域の励起光ＥＬを観察部位３４に照射した（後述の図２９及び図３０参照）。なお、実施例１２から実施例２２で使用される励起光ＥＬは、実施例１から実施例１１でそれぞれ使用される励起光ＥＬと同じであるので、図２８では図示は省略している。また、各励起光ＥＬのピーク波長は、後述の図２９及び図３０に記載の通りである。
【０１７１】
蛍光色素３３として、実施例１から実施例１１では既述の図７に示した吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを有するフルオレセインを用いた。また、実施例１２から実施例２２では、蛍光色素３３として、既述の図１０に示した吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを有するロンダミグリーンを用いた。さらに、実施例２３から実施例２５では、蛍光色素３３として、既述の図１１に示した吸収スペクトルを有するＰｐＩＸを用いた。さらにまた、実施例２６及び実施例２７では、蛍光色素３３として、既述の図１３に示した吸収スペクトルを有するＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄを用いた。
【０１７２】
図２９は、実施例１〜実施例１１の条件及び評価結果を説明するための説明図である。また、図３０は、実施例１２から実施例２７の条件及び評価結果を説明するための説明図である。なお、図３０において実施例１２から実施例２２までは、図２９に示した実施例１から実施例１１までの条件及び評価結果と同じになるため、図示は省略している。
【０１７３】
図２９及び図３０において「第１波長領域の条件」は、既述の第１ピーク値Ｐ１を基準とした蛍光色素３３の吸収スペクトルの第１波長領域Ｗ１の範囲を示した条件である。例えば、「第１波長領域の条件」が１０％以上の場合、第１波長領域Ｗ１は、蛍光色素３３の吸収強度が第１ピーク値Ｐ１に対して１０％以上となる波長領域になる。この「第１波長領域の条件」は、既述の基準［Ｂ］、すなわち「蛍光発光強度」に寄与する。
【０１７４】
「第２波長領域の条件」は、既述の第２ピーク値Ｐ２を基準としたカラーフィルタ５４の分光透過率特性（第１分光透過率特性）の第２波長領域Ｗ２の範囲を示した条件である。例えば、「第２波長領域の条件」が６０％以上の場合、第２波長領域Ｗ２は、分光透過率特性（第１分光透過率特性）の透過率が第２ピーク値Ｐ２に対して６０％以上となる波長領域になる。この「第２波長領域の条件」は、既述の基準［Ａ］、すなわち「センサ色分離」に寄与する。
【０１７５】
「第３波長領域の条件」は、既述の第３ピーク値Ｐ３を基準としたカラーフィルタ５４の分光透過率特性（第２分光透過率特性）の第３波長領域Ｗ３の範囲を示した条件である。例えば、「第３波長領域の条件」が４０％以下よりも大きい場合、第３波長領域Ｗ３は、分光透過率特性（第２分光透過率特性）の透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して４０％以下となる波長領域である。この「第３波長領域の条件」は、既述の基準［Ａ］、すなわち「センサ色分離」に寄与する。
【０１７６】
「第４波長領域の条件」は、既述の第３ピーク値Ｐ３を基準としたカラーフィルタ５４の分光透過率特性（第２分光透過率特性）の第４波長領域Ｗ４の範囲を示した条件である。例えば、「第４波長領域の条件」が８０％以上の場合、第４波長領域Ｗ４は、分光透過率特性（第２分光透過率特性）の透過率が第３ピーク値Ｐ３に対して８０％以上になる波長領域である。この「第４波長領域の条件」は、既述の基準［Ａ］、すなわち「センサ色分離」に寄与する。
【０１７７】
実施例１、３〜５、８と、実施例２３、２５と、実施例２７とは、「第１波長領域の条件」が少なくとも「１０％以上」となり、且つ「第２波長領域の条件」が少なくとも「６０％以上」となり、且つ「第３波長領域の条件」が少なくとも「４０％以下」となり、且つ「第４波長領域の条件」が「８０％以上」となる条件で実施した。以下、これらの条件を単に「波長領域条件」と略す。
【０１７８】
一方、比較例である実施例９、２４は、上記「波長領域条件」の中で「第１波長領域の条件」が１０％未満となる条件で実施した。また、比較例である実施例２、６は、上記「波長領域条件」の中で「第２波長領域の条件」が６０％未満となる条件で実施した。さらに、比較例である実施例１０、１１、２６は、上記「波長領域条件」の中で「第３波長領域の条件」が４０％よりも大きくなる条件で実施した。さらにまた、実施例７（比較例）は、上記「波長領域条件」の中で「第４波長領域の条件」が８０％未満となる条件で実施した。なお、図３０において図示を省略している実施例１２〜２２の条件は、図２９の実施例１〜１１の条件と同様である。
【０１７９】
各実施例において、既述の基準［Ａ］に対応する「（Ａ）センサ色分離」と、既述の基準［Ｂ］に対応する「（Ｂ）蛍光発光強度」と、「（Ｃ）蛍光画像の見え方」と、を評価した。
【０１８０】
「（Ａ）センサ色分離」は、励起光ＥＬおよびその反射光ＷＲによる像と、蛍光色素３３（蛍光物質）の発光による像とを撮像素子４９上で色分離可能であるか否かが判断基準となる。例えば、励起光ＥＬの波長領域と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４Ｇ又はカラーフィルタ５４Ｒのような本発明の第２カラーフィルタの波長領域との重複量（重複率）、及び蛍光ＦＬの波長領域と、撮像素子４９のカラーフィルタ５４Ｂのような本発明の第１カラーフィルタの波長領域との重複量（重複率）の両者によって評価した。具体的に本実施形態では、重複量が予め定めた上限値を超えるものを「ｆａｉｌ」と評価し、重複量が上限値から小さくなるのに従って予め定めた基準で「ｐａｓｓ」、「ｇｏｏｄ」、及び「ｖｅｒｙ  ｇｏｏｄ」と評価した。
【０１８１】
「（Ｂ）蛍光発光強度」は、蛍光色素３３（蛍光物質）の吸収スペクトルと励起光ＥＬの分光特性との関係で決まる蛍光ＦＬの発光強度で評価した。具体的に本実施形態では、蛍光色素３３の吸収スペクトルのピークに対して１０％以下の波長領域にしか励起光ＥＬのピークが重ならない場合には、蛍光色素３３からあまり蛍光ＦＬが発光されないので「ｆａｉｌ」と評価した。一方、蛍光色素３３の吸収スペクトルのピークに対して５０％以上の波長領域に励起光ＥＬのピークが重なれば、多くの励起光が蛍光色素３３で吸収され、蛍光色素３３から発光される蛍光ＥＬの発光強度も高くなる。このため、励起光ＥＬと蛍光色素３３の吸収スペクトルとの関係から「ｐａｓｓ」、「ｇｏｏｄ」、「ｖｅｒｙ  ｇｏｏｄ」と評価した。
【０１８２】
「（Ｃ）蛍光画像の見え方」は、既述の「（Ａ）センサ色分離」及び「（Ｂ）蛍光発光強度」の評価に連動して変化する評価であり、「（Ａ）センサ色分離」及び「（Ｂ）蛍光発光強度」の条件（評価）で画像化した場合に蛍光色素３３（蛍光物質）が画像上でコントラストよく表現されるか（表現されると推定されるか）によって判断される。センサ色分離が良く且つ蛍光発光強度が高ければ、蛍光画像の見え方は良くなる。例えば「（Ａ）センサ色分離」及び「（Ｂ）蛍光発光強度」の一方が「ｆａｉｌ」の場合、「（Ｃ）蛍光画像の見え方」の評価も「ｆａｉｌ」となる。そして、本実施形態では、予め定めた画像評価基準に従って、この画像評価基準を満たさないものを「ｆａｉｌ」と評価し、この画像評価基準から画像が見易くなるのに従って予め定めた基準で「ｐａｓｓ」、「ｇｏｏｄ」、及び「ｖｅｒｙ  ｇｏｏｄ」と評価した。
【０１８３】
図２９及び図３０に戻って、比較例である実施例９、２４では、「（Ｂ）蛍光発光強度」の評価が「ｆａｉｌ」になり、さらにこれに伴い「（Ｃ）蛍光画像の見え方」の評価が「ｆａｉｌ」になることが確認された。
【０１８４】
また、比較例である実施例２、６と実施例１０、１１、２６と実施例７とは、「（Ａ）センサ色分離」の評価が「ｆａｉｌ」になり、さらにこれに伴い「（Ｃ）蛍光画像の見え方」の評価が「ｆａｉｌ」になることが確認された。
【０１８５】
これに対して、上記「波長領域条件」を満たす実施例１、３〜５、８と、実施例２３、２５と、実施例２７とは、「（Ａ）センサ色分離」の評価及び「（Ｂ）蛍光発光強度」の評価の両方が「ｐａｓｓ」以上となり、さらにこれに伴い「（Ｃ）蛍光画像の見え方」の評価も「ｐａｓｓ」以上になることが確認された。これにより、上記「波長領域条件」を満たすことで、良好な蛍光画像６４が得られることが確認された。なお、図３０において図示を省略している実施例１２〜２２の評価結果は、図２９の実施例１〜１１の評価結果と同様である。
【０１８６】
また、例えば実施例１、３と実施例４、５とを比較することで、「第１波長領域の条件」が５０％以上になる場合、すなわち、励起光ＥＬの波長領域の少なくとも一部が第１波長領域Ｗ１Ａに含まれる場合に、「（Ｂ）蛍光発光強度」の評価が向上することが確認された。その結果、「第１波長領域の条件」は１０％以上よりも５０％以上がより好ましいことが確認された。
【０１８７】
さらに、例えば「第３波長領域の条件」及び「第４波長領域の条件」が共通で且つ「第２波長領域の条件」が異なる実施例３と実施例５とを比較することで、「第２波長領域の条件」が８０％以上となること、すなわち励起光ＥＬの波長領域が第２波長領域Ｗ２Ａに含まれる場合に、「（Ａ）センサ色分離」の評価が向上することが確認された。その結果、「第２波長領域の条件」は６０％以上よりも８０％以上がより好ましいことが確認された。
【０１８８】
さらにまた、例えば「第２波長領域の条件」及び「第４波長領域の条件」が共通で且つ「第３波長領域の条件」が異なる実施例４、８と実施例５とを比較することで、「第３波長領域の条件」が２０％以下となること、すなわち励起光ＥＬの波長領域が第３波長領域Ｗ３Ａに含まれる場合に、「（Ａ）センサ色分離」の評価が向上することが確認された。その結果、「第３波長領域の条件」は４０％以下よりも２０％以下がより好ましいことが確認された。
【０１８９】
［その他］
上記各実施形態では、蛍光色素３３として「フルオレセイン」、「ローダミングリーン」、「ＰｐＩＸ」、及び「ＳＹＰＲＯ  Ｒｅｄ」を例に挙げて説明したが、他の蛍光色素３３を用いてもよい。この場合には、蛍光色素３３の種類に応じて既述の基準［Ａ］及び基準［Ｂ］が満たされるように、光源装置１１及び撮像素子４９（カラーフィルタ５４）を適宜選択する。また、この場合には、励起光ＥＬの波長領域を適宜制限するフィルタを光源装置１１に設けてもよい。
【０１９０】
上記各実施形態では、観察部位３４に蛍光色素３３が投与されている場合について説明したが、本発明の蛍光物質は、蛍光色素３３に限定されるものではなく、自家蛍光物質を含む様々な蛍光物質が含まれる。
【０１９１】
上記各実施形態では、撮像素子４９のカラーフィルタ５４が赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）青色（Ｂ）で構成されているが、他の色を含んでいてもよい。また、カラーフィルタ５４として原色系フィルタ以外に補色系フィルタを用いてもよい。
【０１９２】
上記各実施形態では、内視鏡１０として軟性内視鏡を例に挙げて説明したが、硬性内視鏡を用いる場合にも本発明を適用可能である。また、上記各実施形態では、内視鏡１０とプロセッサ１２，１２Ａ，１２Ｂとを有線接続しているが、両者の間の通信を非接触型通信（光通信等）で行ってもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
９  内視鏡装置
９Ａ  内視鏡装置
９Ｂ  内視鏡装置
１０  電子内視鏡（内視鏡）
１１  光源装置
１１Ａ  光源装置
１１Ｂ  光源装置
１２  プロセッサ
１２Ａ  プロセッサ
１２Ｂ  プロセッサ
１３  モニタ
１５  挿入部
１６  操作部
１７  ユニバーサルコード
１９  軟性部
２０  湾曲部
２１  先端部
２３  湾曲操作ノブ
２４  送気送水ボタン
２５  吸引ボタン
２６  処置具導入口
２８  ライトガイド
２９  信号ケーブル
３０Ａ  コネクタ
３０Ｂ  コネクタ
３３  蛍光色素
３４  観察部位
３６Ｂ  半導体光源
３６Ｂ１  半導体光源
３６Ｂ２  半導体光源
３６Ｇ  半導体光源
３６Ｒ  半導体光源
３６Ｖ  半導体光源
３７  ダイクロイックフィルタ
３８  ダイクロイックフィルタ
３８Ａ  ダイクロイックフィルタ
３９  レンズ
４０  光源制御部
４５  照射レンズ
４６  照明窓
４７  観察窓
４８  集光レンズ
４９  撮像素子
５０  駆動回路
５１  信号処理部
５２  画像信号出力部
５３  画素
５４  カラーフィルタ
５４Ｂ  カラーフィルタ
５４Ｇ  カラーフィルタ
５４Ｒ  カラーフィルタ
５５  駆動制御部
５６  画像信号取得部
５７  画像生成部
５８  表示制御部
５９  記憶部
６０  観察画像生成部
６１  蛍光画像生成部
６３  観察画像
６４  蛍光画像
６４ａ  蛍光単体画像
６４ｂ  背景画像
６６Ｂ  分光透過率特性
６６Ｇ  分光透過率特性
６６Ｒ  分光透過率特性
６８  波長制限フィルタ
７０  ダイクロイックフィルタ
７２  狭帯域光画像生成部
７４  狭帯域光画像
８０  酸素飽和度画像
８２  長波長カットフィルタ
８３  短波長カットフィルタ
８５  酸素飽和度画像生成部
Ｂ１  信号成分
Ｂ２  信号成分
ＢＬ  青色光
ＢＬ１  第１青色光
ＢＬ２  第２青色光
Ｂｂ  信号成分
Ｂｆ  信号成分
ＥＬ  励起光
ＥＬｘ  狭帯域励起光
ＦＬ  蛍光
Ｇ１  信号成分
Ｇ２  信号成分
ＧＬ  緑色光
ＧＬｘ  狭帯域緑色光
ＧＲ  反射光
Ｇｂ  信号成分
Ｇｆ  信号成分
ＩＣ  合成光撮像信号
ＩＦ  蛍光撮像信号
ＩＳ  反射光撮像信号
ＩＳｂ  青色反射光撮像信号
Ｐ１  第１ピーク値
Ｐ２  第２ピーク値
Ｐ３  第３ピーク値
Ｒ１  信号成分
Ｒ２  信号成分
ＲＬ  赤色光
Ｒｂ  信号成分
Ｒｆ  信号成分
Ｓ１〜Ｓ５  内視鏡装置の作動方法
Ｓ１０〜Ｓ１９  内視鏡装置の作動方法
Ｔ１  期間
Ｔ２  所定期間
Ｔ３  期間
ＶＬ  紫色光
ＶＲ  反射光
Ｗ  白色光
Ｗ１  第１波長領域
Ｗ１Ａ  第１波長領域
Ｗ２  第２波長領域
Ｗ２Ａ  第２波長領域
Ｗ３  第３波長領域
Ｗ３Ａ  第３波長領域
Ｗ４  第４波長領域
ＷＲ  反射光
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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