(57)【要約】【課題】プローブを使用可能な内視鏡装置において、２つの画像間でずれのない合成画像を得る。【解決手段】走査型内視鏡のプローブ１５がビデオスコープ１０の鉗子チャンネル１０Ｆに挿入可能な内視鏡装置において、診断モードが設定されると、白色光と励起光を交互に照射し、フルカラー画像である通常観察画像と、蛍光観察画像を生成し、プローブ先端部１５Ｔの突出長さおよびスコープ先端部１０Ｔの湾曲角ωを検出する。検出された突出長さおよび湾曲角に基づき、蛍光観察画像の拡大／縮小倍率および位相シフト量を決定し、合成切替回路３６において、病変部などの観察対象サイズが通常観察画像の観察対象サイズと一致するように、決定された倍率に従って蛍光観察画像の拡大／縮小処理を行い、決定された位相シフト量に従って位相シフト処理を実行する。【選択図】図１
2011055939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の照明光を観察対象に向けて照射するスコープと、
前記スコープに設けられた鉗子チャンネルに挿通可能であって、第２の照明光を観察対象に向けて照射するプローブと、
前記スコープに入射する観察対象からの反射光に基づいて、スコープ画像を生成するスコープ画像生成手段と、
前記プローブに入射する観察対象からの反射光に基づいて、プローブ画像を生成するプローブ画像生成手段と、
スコープ画像とプローブ画像を、観察対象サイズを合わせて画像マッチング処理を行う画像合成手段と、
スコープ先端面から突出している前記プローブ先端部の突出長さを測定する突出長さ測定手段と、
スコープ先端部の湾曲角を検出する湾曲角検出手段とを備え、
前記画像合成手段が、検出される突出長さおよび湾曲角に応じて、位相ずれを解消するようにスコープ画像とプローブ画像をマッチング処理することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記画像合成手段が、検出される突出長さおよび湾曲角に応じてプローブ画像を拡大処理もしくは縮小処理し、その拡大もしくは縮小倍率に応じた位相シフト量に基づいて画像マッチング処理を行うことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記画像合成手段が、突出長さおよび湾曲角と位相シフト量の一連の対応関係を示すマッピングデータから、検出される突出長さに応じた位相シフト量を選択し、画像マッチング処理を行うことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記プローブ先端部が、所定間隔で並ぶ目盛を外周面に有し、
前記突出長さ測定手段が、前記目盛を計測することによって突出長さを検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記突出長さ測定手段が、前記プローブ先端部が前記鉗子チャンネルの鉗子口から飛び出すときに前記目盛を計測することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１の照明光がカラー観察画像を表示するための照明光であって、前記第２の照明光が蛍光画像を表示するための照明光であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記プローブが、光ファイバ先端部を振動させることにより照明光を観察対象に向けて走査させる走査手段を有することを特徴とする１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項８】
撮像素子を有し、第１の照明光を観察対象に向けて照射するとともに、第２の照明光を観察対象に向けて照射するプローブを挿通可能な鉗子チャンネルを有するスコープと、
スコープ先端面から突出している前記プローブ先端部の突出長さを測定する突出長さ測定手段と、
スコープ先端部の湾曲角を検出する湾曲角検出手段と、
前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、スコープ画像を生成するスコープ画像生成手段と、
スコープ画像と、前記プローブに入射する観察対象からの反射光に基づいて生成されるプローブ画像を、観察対象サイズを合わせて画像マッチング処理を行う画像合成手段とを備え、
前記画像合成手段が、検出される突出長さおよび湾曲角に応じて、位相ずれを解消するようにスコープ画像とプローブ画像をマッチング処理することを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スコープによる撮影によって器官内壁などの観察画像を表示する内視鏡装置に関し、特に、スコープに設けられた鉗子チャンネルにプローブを挿通し、蛍光画像など特殊な診断画像を表示可能な内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光観察機能を備えた内視鏡装置では、白色光を観察対象に照射してカラー画像を得るとともに、励起光を観察対象に照射することによって蛍光画像を表示可能である（例えば、特許文献１参照）。また、白色光と励起光を観察対象に向けて交互に照射し、通常観察画像と蛍光観察画像を重ね合わせ、合成画像を画面に表示することもできる。
【０００３】
一方、細径プローブを使って蛍光波長を測定し、波長分布を表す計測画像から患部の状態を詳しく診断する内視鏡装置が知られている（特許文献２参照）。そこでは、ビデオスコープによってカラー画像を得るとともに、ビデオスコープの鉗子チャンネルに励起光用プローブが挿入されて診断を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−６６０２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２９６８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スコープ先端部において撮像素子、プローブ先端面は互いに離れ、撮像素子、プローブの視野も異なる。そのため、スコープによる画像とプローブによる画像では、撮影エリアおよび撮影エリアのサイズが異なる。
【０００６】
特に、プローブ先端部はスコープ先端部から突出し、その突出程度に応じて撮影エリアが変わる。また、スコープ先端部の湾曲角によって画像間距離、撮影エリアサイズが変化する。そのため、スコープ画像とプローブ画像をマッチングさせるとき、位相ずれは一概に定まらず、画像間のずれを解消できない。
【０００７】
このように、プローブ型内視鏡を使用可能な内視鏡装置においては、プローブ先端部の位置およびスコープ先端部の湾曲程度に関係なく、２つの画像を正確にマッチングさせて合成画像を生成することが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内視鏡装置は、第１の照明光を観察対象に向けて照射するスコープと、スコープに設けられた鉗子チャンネルに挿通可能であって、第２の照明光を観察対象に向けて照射するプローブを備える。プローブとしては、例えば走査型内視鏡などを適用可能であり、光ファイバ先端部を振動させることにより照明光を観察対象に向けて走査させる走査手段を設ければよい。
【０００９】
また、本発明の内視鏡装置は、スコープに入射する観察対象からの反射光に基づいてスコープ画像を生成するスコープ画像生成手段と、プローブに入射する観察対象からの反射光に基づいてプローブ画像を生成するプローブ画像生成手段とを備え、撮像（光電変換）によって得られる画像信号から画像を生成する。
【００１０】
さらに内視鏡装置は、画像スコープ画像とプローブ画像を、画像サイズを合わせて画像マッチング処理を行う画像合成手段を備える。すなわち、どちらかの一方の画像を拡大、あるいは縮小処理して角画面内に表示させる観察対象サイズを一致させ、画像間にずれのないように２つの画像を重ね合わせる。
【００１１】
合成画像としては、蛍光観察など特殊観察によって得られる画像と通常画像（カラー画像）を重ね合わせて病変部を診断することが可能である。したがって、スコープ用の第１の照明光は、例えば、可視光波長帯域全体に渡って一様にスペクトル分布するような光（白色光）が採用される。一方、プローブ用の第２の照明光では、励起光などスコープ用照明光とは異なるスペクトル分布の照明光を使用可能である。励起光の場合、Ｂ（青）に応じた短波長帯域内に属する狭帯域成分の光、あるいはＲ（赤）に応じた長波長帯域に属する狭帯域成分の光などが用いられる。
【００１２】
本発明の内視鏡装置は、スコープ先端面から突出しているプローブ先端部の突出長さを測定する突出長さ測定手段を備え、さらに、スコープ先端部の湾曲角を検出する湾曲角検出手段を備える。そして、画像合成手段は、検出される突出長さおよび湾曲角に応じて、位相ずれを解消するようにスコープ画像とプローブ画像をマッチング処理する。すなわち、２つの画像を重ね合わせたときにずれが生じないように一方の画像を位相シフトさせる。
【００１３】
スコープの撮影エリアとプローブの撮影エリアの距離間隔（画像中心位置の距離間隔）は、スコープ先端部に設けられた鉗子口と対物レンズ間の距離間隔におよそ従う。観察対象までの距離、撮影エリア間の距離、スコープ先端面から観察対象までの距離がほぼ一定であれば、位相シフト量はほぼ一義的に定められる。
【００１４】
一方、プローブの突出長さによってプローブ画像とスコープ画像の被写体までの撮影距離の違いが生じ、プローブの撮影エリアは突出長さに応じて変化する。画像マッチングするときに必要な位相シフト量も、この撮影エリアサイズの変化に合わせて調整しなければならない。さらに、スコープ先端部の湾曲角によっても、撮影エリアサイズ、撮影距離が変化する。
【００１５】
本発明では、突出長さおよび湾曲角を検出し、その突出長さと湾曲角から定められるスコープ画像とプローブ画像の相違に合わせて画像マッチング処理が行われる。そのため、プローブの突出具合、スコープの湾曲程度に関係なく、注目部位の輪郭もずれのない合成画像が得られる。
【００１６】
画像合成手段は、検出される突出長さおよび湾曲角に応じてプローブ画像を拡大処理もしくは縮小処理し、そのときの拡大もしくは縮小倍率に従う位相シフト量に基づいて、画像マッチング処理を行えばよい。これにより、モニタに表示される画像の大きさは制限されず、通常観察画像をモニタ全体に表示し、蛍光観察画像は病変部分のみ画像マッチングさせて重畳表示させることができる。
【００１７】
計算式によって画像位相シフト量を求めてもよいが、簡易な処理によって確実にマッチング処理された合成画像を表示するのが望ましい。この場合、画像合成手段は、突出長さおよび湾曲角と位相シフト量の対応関係を示すマッピングデータから、検出される突出長さに応じた位相シフト量を選択し、画像マッチング処理を行うようにすればよい。
【００１８】
プローブが自在にスコープ内部へ挿入されることを考慮すると、プローブ先端部の位置を外部から測定できるのが望ましい。例えば、プローブ先端部の外周面に所定間隔で目盛を形成し、突出長さ測定手段が、目盛を計測することによって突出長さを検出するように構成してもよい。
【００１９】
正確に突出長さを検出するには、スコープ先端面からプローブ先端部が飛び出ていくときに目盛をカウントするのが望ましい。したがって、突出長さ測定手段は、プローブ先端部が鉗子チャンネルの鉗子口を飛び出ていくときに目盛の数を計測するのがよい。例えば、光学式、磁気式エンコーダなどがスコープ先端面付近の鉗子口内壁に沿って設けられ、プローブ先端部に刻まれた目盛が計測される。
【００２０】
本発明の他の局面における内視鏡装置は、撮像素子を有し、第１の照明光を観察対象に向けて照射するとともに、第２の照明光を観察対象に向けて照射するプローブを挿通可能な鉗子チャンネルを有するスコープと、スコープ先端面から突出しているプローブ先端部の突出長さを測定する突出長さ測定手段と、スコープ先端部の湾曲角を検出する湾曲角検出手段と、撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、スコープ画像を生成するスコープ画像生成手段と、スコープ画像と、プローブに入射する観察対象からの反射光に基づいて生成されるプローブ画像を、観察対象サイズを合わせて画像マッチング処理を行う画像合成手段とを備え、画像合成手段が、検出される突出長さおよび湾曲角に応じて、位相ずれを解消するようにスコープ画像とプローブ画像をマッチング処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明によれば、プローブを使用可能な内視鏡装置において、２つの画像間でずれのない合成画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態である内視鏡装置のブロック図である。
【図２】スコープ先端部の内部構成を模式的に示した図である。
【図３Ａ】プローブ先端面がスコープ先端面と一致するときの撮影状態を示した図である。
【図３Ｂ】プローブ先端面がスコープ先端面から突出しているときの撮影状態を示した図である。
【図４】画像合成処理を示したフローチャートである。
【図５】画像合成を示した図である。
【図６】第２の実施形態である内視鏡装置のブロック図である。
【図７Ａ】第２の実施形態におけるプローブ先端面がスコープ先端面と一致するときの撮影状態を示した図である。
【図７Ｂ】第２の実施形態におけるプローブ先端面がスコープ先端面から突出しているときの撮影状態を示した図である。
【図８】第２の実施形態における画像合成処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、図面を参照して本実施形態である内視鏡装置について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態である内視鏡装置のブロック図である。
【００２５】
内視鏡装置は、蛍光観察可能な内視鏡装置であって、ＣＣＤ１２を先端部に設けたビデオスコープ１０とともに細径のプローブ１５を備え、それぞれプロセッサ３０に対し着脱自在に接続される。また、プロセッサ３０にモニタ８０が接続されている。
【００２６】
プロセッサ３０は、ハロゲンランプなど白色光を放射するランプ４０を備え、ランプ４０から放射した光は集光レンズ（図示せず）を介してビデオスコープ１０に設けられたライトガイド（光ファイババンドル）１３の入射端１３Ｉに入射する。ライトガイド１３に入射した光はスコープ先端部１０Ｔから射出し、これによって観察対象が照射される。
【００２７】
スコープ１０の操作部１０Ｍには、スコープ先端部１０Ｔを湾曲させるための操作ノブ１１が設けられており、オペレータは、モニタ８０を見ながら操作ノブ１１を回転させて観察方向を変える。スコープ１０内部には、スコープ先端部１０Ｔを左右、および上下方向に沿って湾曲させる２組のワイヤー対（図示せず）が設けられており、ワイヤーの引張、押し出しによってスコープ先端部１０Ｔが湾曲する。
【００２８】
観察対象からの反射光は、対物レンズ２０を介してＣＣＤ１２に到達し、被写体像がＣＣＤ１２の受光面に形成される。市松状の補色カラーフィルタを備えたＣＣＤ１２では、被写体像に応じたアナログの画素信号が発生し、１フレーム分の画素信号が所定の時間間隔（１／３０秒、１／２５秒など）でＣＣＤ１２から読み出される。
【００２９】
読み出された一連の画素信号は、初期信号処理回路３２においてデジタル信号に変換されるとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号に変換される。生成されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は、第１メモリ３４へ一時的に格納された後、合成切替回路３６へ送られる。
【００３０】
通常観察モードの場合、第１メモリ３４から出力された画像信号がそのまま合成切替回路３６を介して画像信号処理回路３８に入力される。画像信号処理回路３８では、ホワイトバランス調整、ガンマ補正など様々な処理が画像信号に対して施され、映像信号が生成される。映像信号は、出力部３９を介してモニタ８０へ送られる。これにより、フルカラーの観察画像が通常画像としてモニタ８０に表示される。
【００３１】
一方、気管支など細径の器官に対して内視鏡観察を行う場合、走査型内視鏡であるプローブ１５を使用した観察モード（以下では、プローブ観察モードという）に従って観察が行われる。プロセッサ３０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの光をそれぞれ放射するレーザー光源６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂを備え、Ｒ，Ｇ，Ｂの光が光結合部６２に同時入射する。
【００３２】
光結合部６２は、光学レンズ、ハーフミラー群から構成されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの光を混合してプローブ１５に設けられたシングルモード型光ファイバ（以下、走査型光ファイバという）１７へ伝達する。これにより、プローブ先端部１５Ｔから観察対象に向けて白色光が射出される。
【００３３】
プローブ先端部１５Ｔには、スコープ先端部１０Ｔから射出される照明光を螺旋状に走査させるスキャナデバイス（以下、ＳＦＥスキャナという）１６が設けられており、プロセッサ３０内のピエゾ駆動回路６４から送られてくる駆動信号に基づいて動作する。ＳＦＥスキャナ１６は、管状のピエゾ素子によって構成されるアクチュエータ（図示せず）を備え、走査型光ファイバ１７の先端部をアクチュエータに挿通している。
【００３４】
アクチュエータは、走査型光ファイバ１７の先端部を二次元的に共振させる。すなわち、直交する２方向に沿って所定の共振モードで共振させる。これにより、走査型光ファイバ１７の先端部は、周期的に螺旋運動するように振動する。走査型光ファイバ１７の先端部が螺旋状に動くため、観察対象エリアにおける照明光の軌跡は螺旋状になる（図３参照）。走査線の径方向間隔が密になるように走査することで、観察対象全体が（中心から周囲に向けて順に）照射される。
【００３５】
観察対象において反射した光は、プローブ１５に設けられたイメージファイバ（図示せず）を通ってプロセッサ３０へ導かれ、光学レンズ、ハーフミラー群から構成される光分離部６８によってＲ，Ｇ，Ｂの光に分離される。Ｒ，Ｇ，Ｂの光はそれぞれフォトセンサ７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂに入射し、光電変換によってＲ，Ｇ，Ｂに応じた画素信号が生成される。螺旋走査期間は、所定の時間間隔（ここでは、１／３０秒間隔）に定められており、１フレーム分の画素信号がその走査周期（フレーム周期）に合わせて読み出される。
【００３６】
Ｒ，Ｇ，Ｂの画素信号は、増幅処理回路（図示せず）によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂにおいてデジタル信号に変換され、第２メモリ３５に一時的に格納される。第２メモリ３５では、順次送られてくる一連のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画素信号と照明光の走査位置とをマッピング、すなわち対応づける。これにより、１フレーム分のデジタル画素信号がＲ，Ｇ，Ｂ毎にラスタデータとして抽出される。
【００３７】
プローブ観察モードでは、第２メモリ３５から出力される一連の画素信号がそのまま合成切替回路３６から出力され、画像信号処理回路３８に送られる。画像処理によって生成される映像信号が出力部３９を介してモニタ８０に送られることによって、サークルエリアのフルカラー観察画像がモニタ８０に表示される。
【００３８】
一方、蛍光画像を利用する診断モードの場合、プローブ１５がビデオスコープ１０の鉗子チャンネル１０Ｆに挿入される。そして、レーザー光源６０Ｂのみ駆動するようにレーザードライバ６３が駆動し、励起光をプローブ先端部１５Ｔから照射する。レーザー光源６０Ｒ，６０Ｇ、６０Ｂは、それぞれ波長帯域の異なる複数のレーザダイオードから構成されており、短波長領域においておよそ４４５ｎｍの励起光を放射する。
【００３９】
診断モードでは、ランプ４０から放射される白色光と、レーザー光源６０Ｂから放射される励起光とを１フレーム期間毎に交互に照射し、白色光による画素信号と、励起光によって観察対象に生じた蛍光による画素信号が交互に取得される。合成切替回路３６では、後述するように、白色光による画素信号と蛍光によるＲ，Ｇ，Ｂの画素信号に対して画像マッチング処理を行い、通常観察画像と蛍光観察画像とを重ね合わせた画像がモニタ８０に表示される。蛍光画像の強弱等を見ながら、病変部の精密な診断が行われる。
【００４０】
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むシステムコントロール回路５０は、プロセッサ３０の動作を制御し、初期信号処理回路３２、タイミングコントローラ５２、ランプ駆動回路４２、レーザードライバ６３など各回路へ制御信号を出力する。タイミングコントローラ５２は、フォトセンサ７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂ、レーザードライバ６３、スキャナ制御回路６６等に同期信号を出力し、走査型光ファイバ１７の先端部の螺旋運動と発光タイミングおよび画像処理タイミングを同期させる。
【００４１】
プロセッサ３０のフロントパネル８４には、モード切替スイッチが設けられている。通常観察モード、プローブ観察モード、診断モードの選択が、オペレータによるスイッチ操作によって行われ、システムコントロール回路５０はスイッチ操作を検出する。一方、スコープ先端部１０Ｔには、プローブ１５の突出長さを検出する長さ測定センサ１４が設けられている。メモリ５１には、プローブ１５の突出長さと画像間の位相シフト量との一連の対応関係を示すマッピングデータがあらかじめ記憶されている。
【００４２】
図２は、スコープ先端部の内部構成を模式的に示した図である。
【００４３】
スコープ先端部１０Ｔは、硬性部１０Ｖと湾曲部１０Ｗから構成される。図１に示す操作ノブ１１の回転角に比例して湾曲１０Ｗが上下方向、あるいは左右方向に湾曲する。湾曲部１０Ｗが湾曲することによって硬性部１０Ｖの向き、すなわちスコープ先端面１０Ｓの向きが変化する。
【００４４】
プローブ１５の外周には、目盛１５Ｍが所定間隔（ここでは、０．５ｍｍ以下の間隔）で刻まれている。スコープ先端部１０Ｔに設けられた長さ検出センサ１４は、インクリメンタル式の光学エンコーダであり、プローブ１５を鉗子チャンネル１０Ｆに挿入し、鉗子口１０Ｋから飛び出るときに長さ検出センサ１４を通過する目盛分だけパルス光を受光する。
【００４５】
プローブ先端部１５Ｔは屈曲することなくスコープ先端面１０Ｓの垂直方向に沿って突出する。したがって、プローブ先端部１５Ｔがスコープ先端面１０Ｓから突出する長さＪＴは、スコープ先端面１０Ｓからプローブ先端面１５Ｓまでの距離ＪＴを検出することによって求められる。目盛１５Ｍの基準点はプローブ先端面１５に規定されており、スコープ先端部１５Ｔが移動するときにパルス光を積算することによって突出長さＪＴが計測される。
【００４６】
図３Ａは、プローブ先端面がスコープ先端面と一致するときの撮影状態を示した図である。図３Ｂは、プローブ先端面がスコープ先端面から突出しているときの撮影状態を示した図である。図３Ａ、図３Ｂを用いて、スコープ１０の通常観察画像とプローブ１５の蛍光観察画像との間に生じる位相ずれについて説明する。
【００４７】
図３Ａでは、スコープ先端部１０Ｔが器官内壁などの観察面ＯＳに対してほぼ垂直であり、スコープ先端部１０Ｔが湾曲せず、さらに、スコープ先端面１０Ｓから観察面ＯＳまでの距離が最大近接距離、すなわち、被写界深度の範囲で観察面ＯＳに最も接近している状態を示している。プローブ先端面１５Ｓはスコープ先端面１０Ｓと一致している。
【００４８】
観察面ＯＳにおけるビデオスコープ１０の撮影エリアＬ１は、ＣＣＤ１２のサイズ、対物レンズ２０の光学性能、画角などに起因する視野によって決まり、対物レンズ２０の光軸Ｘが通常観察画像の中心位置に相当する。一方、プローブ１５の撮影エリアＬ２は、照明光の走査エリアに相当し、プローブ１５の中心軸ＸＸが蛍光観察画像の中心位置に対応する。
【００４９】
プローブ１５の撮影エリア（走査エリア）Ｌ２は、ビデオスコープ１０の撮影エリアＬ１と一部重なり合いながらずれている。また、撮影エリアＬ２のサイズは、撮影エリアＬ１よりも小さい。図３Ａの場合、プローブ１５の蛍光画像とスコープ１０の通常画像をマッチングさせるため、蛍光観察画像と通常観察画像内の観察対象である被写体サイズを一致させるように、蛍光観察画像を拡大もしくは縮小処理する。すなわち、注目部位の画面上での大きさ（輪郭形状サイズなど）が一致するように画像処理が行われる。そして、２つの画像間の位相ずれを解消するように、拡大／縮小処理した蛍光観察画像が位相シフトされる。
【００５０】
また、図３Ｂのようにプローブ先端面１５Ｓがスコープ先端面１０Ｓから突出すると、プローブ１５の撮影エリアＬ３は、図３Ａに示す撮影エリアＬ２よりもエリアが小さい。対物レンズ２０の光軸Ｘと観察面ＯＳとの交点までプローブ先端面１５Ｓの中心から直線を延ばしたとき、その間の角度θ２とすると、プローブ先端面１５Ｓが突出しない場合の角度θ１に比べて大きくなる。
【００５１】
したがって、蛍光観察画像と通常観察画像をマッチングさせる場合、位相シフト量は、撮影エリアＬ１と撮影エリアＬ２の距離間隔Ｍ、および蛍光観察画像の拡大／縮小倍率に関係する突出長さＪＴに応じて定める必要がある。ただし、距離間隔Ｍは、対物レンズ２０の光軸Ｘとプローブ先端部１５Ｔの中心軸ＸＸとの距離間隔を示す。
【００５２】
本実施形態では、突出長さＪＴに合わせて蛍光観察画像の拡大倍率もしくは縮小倍率と、そのとき必要となる蛍光観察画像の位相シフト量をあらかじめ計測し、突出長さ各々とそれに対応する拡大／縮小倍率および位相シフト量との一連の対応関係を示すマッピングデータがメモリ５１に記憶されている。
【００５３】
図４は、診断モード時の画像合成処理を示したフローチャートである。診断モードが設定されると、処理が開始される。
【００５４】
ステップＳ１０１では、スコープ先端面１５Ｓの突出長さＪＴが検出される。ステップＳ１０２では、検出された突出長さに応じた蛍光画像の位相シフト量が、メモリ５１に記憶されたマッピングデータの中から求められる。そしてステップＳ１０３では、求められた拡大倍率および位相シフト量で画像合成処理を行うように、切替合成回路３６が制御される。ステップＳ１０４において他の観察モードに切り替えられたと判断されると、終了する。
【００５５】
図５は、画像合成を示した図である。
【００５６】
通常観察画像の撮影エリアＡＭに対し、蛍光観察画像の撮影エリアＢＭのサイズが小さく、中心位置もずれている。蛍光観察画像に対し、観察対象サイズが画面上で一致するように画像縮小処理が行われ、位置ずれを解消するように位相シフト処理が行われる。
【００５７】
このように本実施形態によれば、走査型内視鏡のプローブ１５がビデオスコープ１０の鉗子チャンネル１０Ｆに挿入可能な内視鏡装置において、診断モードが設定されると、白色光と励起光を交互に照射し、フルカラー画像である通常観察画像と、蛍光観察画像が生成される。また、プローブ先端部１５Ｔの突出長さが検出される。
【００５８】
検出された突出長さに基づき、蛍光観察画像の拡大／縮小倍率および位相シフト量が決定される。合成切替回路３６では、病変部などの観察対象サイズが通常観察画像の観察対象サイズと一致するように、決定された倍率に従って蛍光観察画像の拡大／縮小処理が行われる。そして、決定された位相シフト量に従って位相シフト処理が行われる。これにより、プローブ先端部１５の突出長さが撮影条件によって変化しても、画像間にずれのない合成画像がモニタ８０に表示される。
【００５９】
また、通常観察画像を一定とし、撮影エリア、サイズの変化する蛍光観察画像を対象にして拡大／縮小処理、位相シフト処理を行うため、画像マッチング処理を容易に行うことができる。さらに、複雑マッピングデータによって位相シフト量等を選択するため、画像合成処理に時間をかけることなく、精度よい画像マッチング処理を行うことができる。
【００６０】
また、目盛１５Ｍの刻まれたプローブ先端部１５の位置変動を読み取ってスコープ先端部１５Ｔの突出長さを検出することによって、突出長さを精度よく検出することが可能であり、長さ検出センサ１４をスコープ先端面１０Ｓ付近に設けるだけで計測可能となり、スコープ先端部の構成が煩雑になることを防ぐ。
【００６１】
次に、図６〜８を用いて、第２の実施形態である内視鏡装置について説明する。第２の実施形態では、スコープ先端部の湾曲角に応じて画像マッチング処理を行う。それ以外の構成については、第１の実施形態と実質的に同じである。
【００６２】
図６は、第２の実施形態である内視鏡装置のブロック図である。
【００６３】
スコープ１０’には、操作ノブ１１の回転角を検出する湾曲角検出センサ１９が設けられている。スコープ先端部１０Ｔの湾曲角は操作ノブ１１の回転量に比例し、操作ノブ１１の基準位置からの回転角によってスコープ先端部１０Ｔの湾曲角が検出される。
【００６４】
図７Ａ、７Ｂは、第２の実施形態における撮影状態を示した図である。
【００６５】
図７Ａでは、スコープ先端部１０Ｔは、観察面ＯＳに対して所定角度ωだけ傾いている状態を示している。スコープ先端部１０Ｔが観察面ＯＳに対して傾いているため、スコープ１０の撮影エリアＬＬ１、プローブ１５の撮影エリアＬＬ２は、その位置およびサイズに関して第１の実施形態と相違する。湾曲角ωの大きさによって撮影エリアＬＬ１、ＬＬ２の距離間隔ＭＭ、撮影サイズが変化し、それとともに蛍光観察画像の拡大／縮小倍率および位相シフト量も変える必要がある。
【００６６】
また、プローブ先端部１５Ｔの突出長さＪＴに応じた撮影エリアＬＬ３は突出していないときの撮影エリアＬＬ２と相違する。したがって、突出長さＪＴとともに湾曲角ωに応じて、蛍光観察画像の拡大／縮小倍率および位相シフト量を変えなければならない。第２の実施形態では、湾曲角ωおよび突出長さＪＴに応じた拡大／縮小倍率および画像位相シフト量がマッピングデータとしてあらかじめメモリ５１に格納されている。
【００６７】
図８は、第２の実施形態における画像合成処理を示したフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ２０１においてプローブ先端部１５の突出長さが検出され、ステップＳ２０２では操作ノブ１１の回転角度が検出されることにより、スコープ先端部１０の湾曲角が求められる。そして、第１の実施形態と同様、蛍光観察画像の拡大／縮小倍率、画像位相シフト量が決定され、蛍光観察画像と通常観察画像とが重ね合わせられる（ステップＳ２０３〜２０５）。
【００６９】
このように第２の実施形態によれば、走査型内視鏡のプローブ１５がビデオスコープ１０の鉗子チャンネル１０Ｆに挿入可能な内視鏡装置において、診断モードが設定されると、白色光と励起光を交互に照射し、フルカラー画像である通常観察画像と、蛍光観察画像が生成される。また、プローブ先端部１５Ｔの突出長さが検出され、スコープ先端部１０Ｔの湾曲角ωが検出される。
【００７０】
検出された突出長さおよび湾曲角に基づき、蛍光観察画像の拡大／縮小倍率および位相シフト量が決定される。合成切替回路３６では、病変部などの観察対象サイズが通常観察画像の観察対象サイズと一致するように、決定された倍率に従って蛍光観察画像の拡大／縮小処理が行われる。そして、決定された位相シフト量に従って位相シフト処理が行われる。
【００７１】
プローブ先端部の突出長さは、プローブ先端面以外にその外周面に目盛をつけて突出長さ検出してもよい。また、長さ検出センサは、相対的な値でなく絶対値を読み取る光学式、磁気式センサも設置可能である。さらに、プローブ外周面に目盛を設けずに突出長さを検出するように構成してもよい。
【００７２】
マッピングデータの代わりに、計算式に基づいて位相シフト量を算出してもよい。また、通常観察画像を拡大／縮小処理して位相シフトさせるように構成してもよい。また、ビデオスコープの種類によって撮影距離間隔等が異なることを考慮し、スコープ種類に合わせてマッピングデータを用意し、接続されるスコープに応じたデータを読み出すように構成してもよい。
【００７３】
励起光としてＢの光以外の狭帯域波長でもよく、例えばＲの光に応じた狭帯域波長の光を励起光として放射してもよい。レーザー光源６０によってＲ，Ｇ，Ｂの光を独立して照射可能であるため、所望の波長領域の励起光を選択的に照射可能である。
【００７４】
本実施形態では、ビデオスコープとプローブが同じプロセッサに接続される構成であるが、独立したビデオスコープ用プロセッサ、プローブ用プロセッサを、データ相互通信可能なように接続する構成であってもよい。
【００７５】
プローブに関しては、走査型内視鏡以外の構成であってもよい。例えば、特定の狭帯域波長の励起光を放射する光源装置に接続可能であって、励起光を観察対象まで伝達する構成（イメージファイバスコープ型、撮像素子型など）であればよい。この場合、スコープ撮影による観察画像（スコープ画像）とプローブ撮影による観察画像（プローブ画像）に対して画像合成処理を行う。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ビデオスコープ
１０Ｔ  スコープ先端部
１０Ｓ  スコープ先端面
１０Ｆ  鉗子チャンネル
１４  長さ検出センサ
１５  プローブ
１５Ｔ  プローブ先端部
１５Ｓ  プローブ先端面
１９  湾曲角検出センサ
３０  プロセッサ
３６  合成切替回路（画像合成手段）
５０  システムコントロール回路
８０  モニタ
ＪＴ  突出長さ
ω  湾曲角
【図１】
2011055939.tif 000003
【図２】
2011055939.tif 000004
【図３Ａ】
2011055939.tif 000005
【図３Ｂ】
2011055939.tif 000006
【図４】
2011055939.tif 000007
【図５】
2011055939.tif 000008
【図６】
2011055939.tif 000009
【図７Ａ】
2011055939.tif 000010
【図７Ｂ】
2011055939.tif 000011
【図８】
2011055939.tif 000012