(57)【要約】【課題】白色光画像を高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの画像、蛍光画像を極力明るい画像として取得でき、且つ、蛍光画像の白色画像との相対的位置関係を高精度に検出可能な蛍光内視鏡装置の提供。【解決手段】生体の観察部１０への白色光及び励起光の照射部１と、第１の撮像光学系２ａと第１の撮像素子２ｂを有し観察部からの光を用いて第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部２と、第２の撮像光学系３ａと第２の撮像素子３ｂを有し観察部からの光を用いて第２の白色光画像及び蛍光画像を取得する第２の画像取得部３と、第１の画像取得部で取得された第１の白色光画像の出力表示部４と、第２の画像取得部で取得された第２の白色光画像と蛍光画像との重畳出力表示部５を備え、第１の撮像光学系のＦ値を第２の撮像光学系よりも大きく、且つ、第１の撮像素子の解像度を第２の撮像素子よりも大きくする。【選択図】図１
2011188928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の観察部に対して白色光および該観察部中に存在する蛍光物質を励起するための励起光を照射する照射部と、
第１の撮像光学系と第１の白色光画像用撮像素子を有し、前記生体の観察部からの光を用いて第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部と、
第２の撮像光学系と第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子を有し、前記生体の観察部からの光を用いて第２の白色光画像および蛍光画像を取得する第２の画像取得部と、
前記第１の画像取得部を介して取得された前記第１の白色光画像を出力表示する第１の白色光画像出力表示部と、
前記第２の画像取得部を介して取得された前記第２の白色光画像と前記蛍光画像とを重畳して出力表示する第２の白色光画像・蛍光画像重畳出力表示部を備え、
前記第１の撮像光学系のＦ値が、前記第２の撮像光学系のＦ値よりも大きく、且つ、前記第１の白色光画像用撮像素子の解像度が、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子の解像度よりも大きいことを特徴とする蛍光内視鏡装置。
【請求項２】
前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系を経由した光の光路を、白色光の光路と蛍光の光路とに分割する光路分割手段を有し、
前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、前記光路分割手段を介して分割された前記白色光の光路上に配置された第２の白色光画像撮像素子と、該光路分割手段を介して分割された前記蛍光の光路上に配置された蛍光画像撮像素子とからなることを特徴とする請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項３】
前記蛍光画像撮像素子の感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項４】
前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズを経由した光を前記光路分割手段に導く光ファイバを有し、
前記第１の画像取得部と、前記第２の撮像光学系における前記対物レンズおよび前記光ファイバの一部が、内視鏡先端部に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項５】
前記蛍光画像撮像素子が、モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤからなることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項６】
前記第２の画像取得部が、前記光路分割手段と前記蛍光画像撮像素子との間に透過波長を可変することができる可変分光素子を備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項７】
前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、一つの撮像素子からなり、
前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系と前記一つの撮像素子との間に透過波長を可変することができる可変分光素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項８】
前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズを経由した光を前記可変分光素子に導く光ファイバを有し、
前記第１の画像取得部と、前記第２の撮像光学系における前記対物レンズおよび前記光ファイバの一部が、内視鏡先端部に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項９】
前記第１の画像取得部と、前記第２の画像取得部が、内視鏡先端部に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項１０】
前記第１の撮像光学系と前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズからの光の光路を該第１の撮像光学系に専用の光路と該第２の撮像光学系に専用の光路とに分割する光路分割手段を共有し、
前記第２の撮像光学系が、前記第２の撮像光学系に専用の光路上に光ファイバを有し、
前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、一つの撮像素子からなり、
前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系と前記一つの撮像素子との間に可変分光素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項１１】
前記一つの撮像素子の感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項１２】
前記第１の撮像光学系と前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズからの光の光路を該第１の撮像光学系に専用の光路と該第２の撮像光学系に専用の光路とに分割する光路分割手段を共有し、
前記第２の撮像光学系が、前記第２の撮像光学系に専用の光路上に、光ファイバを有し、
前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤからなることを特徴とする請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項１３】
前記モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤの感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いことを特徴とする請求項１２に記載の蛍光内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色光画像を用いて観察対象の形態情報を取得するとともに、白色光画像と蛍光画像との重畳画像を用いて観察対象である生体の病変部の位置情報を取得する蛍光内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白色光画像と蛍光画像を取得できるようにした蛍光内視鏡装置としては、例えば、次の特許文献１に記載のものがある。
特許文献１に記載の蛍光内視鏡装置は、回転フィルタを介して面順次式に白色光と励起光を生体に照射するとともに、撮像光学系と可変分光素子と撮像素子を同軸上に備えた一つの画像取得手段を有し、撮像光学系を経由した、生体で反射した白色光および生体で発した蛍光を、可変分光素子を介して白色光と蛍光とに切り替えて撮像素子に導くことによって、撮像素子で白色光画像と蛍光画像とを時分割で取得することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光内視鏡観察においては、観察者が生体における病変部の位置を正確に把握しやすくするために、観察対象である生体の白色光画像と生体の病変部の蛍光画像とを重ね合わせた画像を表示することが求められている。
ところで、白色光観察と蛍光観察とでは、必要とされる解像度や被写界深度が異なる。即ち、白色光観察においては、生体組織の微細な構造を鮮明に認識してより高度な診断や手術を行うために高解像度で被写界深度の深い白色光画像が求められる。一方、蛍光観察においては、蛍光が微弱な光であるため、極力明るくコントラスト（Ｓ／Ｎ）の良い蛍光画像が求められる。また、白色光観察においては、観察対象である生体の形態をコマ送りに違和感のない滑らかな動画として観察できるように、白色光画像のフレームレートが高いことが望まれる。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の蛍光内視鏡装置のように、撮像光学系と可変分光素子と撮像素子を同軸上に備えた一つの画像取得手段を介して白色光画像と蛍光画像とを取得する構成では、白色光観察と蛍光観察の両方に適した画像を得ることが難しい。
【０００６】
即ち、蛍光画像を極力明るくコントラスト（Ｓ／Ｎ）の良い画像とするためには、撮像素子の感度を高くする必要があり、このためには撮像素子の画素サイズを大きくし、１画素当りの受光量を増加させる必要がある。ところが、画素サイズを大きくすると、撮像素子の総画素数を少なくする必要があるため、画像の解像度が低くなる。
このため、特許文献１に記載の蛍光内視鏡装置のように、共通の撮像素子を介して白色光画像と蛍光画像とを取得する構成では、撮像素子の感度を高くすると、得られる白色光画像から生体組織の微細な形態情報を正確に認識することが難しくなってしまい易い。
【０００７】
また、白色光観察においては、観察対象である生体組織をある程度の深さ方向にわたり鮮明な画像を得ることが望まれる。そのためには、撮像光学系のＦ値が大きくして被写界深度を深くすることが求められる。しかるに、撮像光学系のＦ値を大きくすると入射する光量が小さくなる。
このため、特許文献１に記載の蛍光内視鏡装置のように、共通の撮像光学系を介して白色光画像と蛍光画像とを取得する構成では、撮像光学系のＦ値を大きくすると、得られる蛍光画像が非常に暗くなってしまい、観察対象からの反射光である白色光に比べて観察対象で発せられる蛍光は微弱な光量であるため、蛍光を発する部位を確認し難くなってしまう。
【０００８】
また、特許文献１に記載の蛍光内視鏡装置のように、白色光画像と蛍光画像とを時分割で取得する構成では、蛍光画像の露光に時間がかかるため、白色光画像のフレームレートが、低くなってしまい、白色光画像を動画として表示させるとコマ送りに違和感を生じてしまう。
【０００９】
これらの問題を解決する構成としては、Ｆ値が大きく被写界深度の深い撮像光学系と高解像度の撮像素子を有する白色光画像用画像取得手段と、Ｆ値が小さく被写界深度の浅い撮像光学系と高感度の撮像素子を有する蛍光画像用画像取得手段とを夫々別個に設けた構成が考えられる。
しかし、白色光画像用画像取得手段と蛍光画像用画像取得手段とを別個に設けた場合、互いに異なる撮像光学系を経由し、夫々の画像取得手段を介して取得される白色画像と蛍光画像とで視差が生じた画像となるため、白色光画像に蛍光画像を重ね合わせても、両画像における視差によって白色光画像における蛍光画像の相対的な位置を正確に把握することができない。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、白色光画像を高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの画像として得るとともに、蛍光画像を極力明るい画像として得ることができ、且つ、蛍光画像の白色画像との相対的位置関係を高精度に検出可能な蛍光内視鏡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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明による蛍光内視鏡装置は、生体の観察部に対して白色光および該観察部中に存在する蛍光物質を励起するための励起光を照射する照射部と、第１の撮像光学系と第１の白色光画像用撮像素子を有し、前記生体の観察部からの光を用いて第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部と、第２の撮像光学系と第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子を有し、前記生体の観察部からの光を用いて第２の白色光画像および蛍光画像を取得する第２の画像取得部と、前記第１の画像取得部を介して取得された前記第１の白色光画像を出力表示する第１の白色光画像出力表示部と、前記第２の画像取得部を介して取得された前記第２の白色光画像と前記蛍光画像とを重畳して出力表示する第２の白色光画像・蛍光画像重畳出力表示部を備え、前記第１の撮像光学系のＦ値が、前記第２の撮像光学系のＦ値よりも大きく、且つ、前記第１の白色光画像用撮像素子の解像度が、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子の解像度よりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系を経由した光の光路を、白色光の光路と蛍光の光路とに分割する光路分割手段を有し、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、前記光路分割手段を介して分割された前記白色光の光路上に配置された第２の白色光画像撮像素子と、該光路分割手段を介して分割された前記蛍光の光路上に配置された蛍光画像撮像素子とからなるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光画像撮像素子の感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズを経由した光を前記光路分割手段に導く光ファイバを有し、前記第１の画像取得部と、前記第２の撮像光学系における前記対物レンズおよび前記光ファイバの一部が、内視鏡先端部に配置されているのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光画像撮像素子が、モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤからなるのが好ましい。
【００１６】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第２の画像取得部が、前記光路分割手段と前記蛍光画像撮像素子との間に透過波長を可変することができる可変分光素子を備えているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、一つの撮像素子からなり、前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系と前記一つの撮像素子との間に透過波長を可変することができる可変分光素子を備えているのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズを経由した光を前記可変分光素子に導く光ファイバを有し、前記第１の画像取得部と、前記第２の撮像光学系における前記対物レンズおよび前記光ファイバの一部が、内視鏡先端部に配置されているのが好ましい。
【００１９】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第１の画像取得部と、前記第２の画像取得部が、内視鏡先端部に配置されているのが好ましい。
【００２０】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第１の撮像光学系と前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズからの光の光路を該第１の撮像光学系に専用の光路と該第２の撮像光学系に専用の光路とに分割する光路分割手段を共有し、前記第２の撮像光学系が、前記第２の撮像光学系に専用の光路上に光ファイバを有し、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、一つの撮像素子からなり、前記第２の画像取得部が、前記第２の撮像光学系と前記一つの撮像素子との間に可変分光素子を備えているのが好ましい。
【００２１】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記一つの撮像素子の感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いのが好ましい。
【００２２】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記第１の撮像光学系と前記第２の撮像光学系が、対物レンズと、該対物レンズからの光の光路を該第１の撮像光学系に専用の光路と該第２の撮像光学系に専用の光路とに分割する光路分割手段を共有し、前記第２の撮像光学系が、前記第２の撮像光学系に専用の光路上に、光ファイバを有し、前記第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子が、モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤからなるのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の蛍光内視鏡装置においては、前記モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤの感度が、前記第１の白色光画像用撮像素子の感度よりも高いのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば白色光画像を高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの画像として得るとともに、蛍光画像を極力明るい画像として得ることができ、且つ、蛍光画像の白色画像との相対的位置関係を高精度に検出可能な蛍光内視鏡装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の蛍光内視鏡装置全体における要部の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態の蛍光内視鏡装置に共通の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の蛍光内視鏡装置における表示ユニットの表示画面の構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第三実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【図７】本発明の第四実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第五実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第六実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施例の説明に先立ち、本発明の構成及び作用効果を概略的に説明する。
図１は本発明の蛍光内視鏡装置全体における要部の一構成例を概略的に示すブロック図である。
図１の例の蛍光内視鏡装置は、照射部１と、第１の画像取得部２と、第２の画像取得部３と、第１の白色光画像出力表示部４と、第２の白色光画像・蛍光画像出力表示部５を備えている。図１中、１０は生体の観察部である。
照射部１は、生体の観察部１０に対して白色光および観察部１０中に存在する蛍光物質を励起するための励起光を照射するように構成されている。
第１の画像取得部２は、第１の撮像光学系２ａと第１の白色光画像用撮像素子２ｂを有し、生体の観察部１０からの光を用いて第１の白色光画像を取得するように構成されている。
第２の画像取得部３は、第２の撮像光学系３ａと第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂを有し、生体の観察部１０からの光を用いて第２の白色光画像および蛍光画像を取得するように構成されている。
第１の白色光画像出力表示部４は、第１の画像取得部を介して取得された第１の白色光画像を出力表示するように構成されている。
第２の白色光画像・蛍光画像重畳出力表示部５は、第２の画像取得部３を介して取得された第２の白色光画像と蛍光画像とを重畳して出力表示するように構成されている。
また、図１の例の蛍光内視鏡装置では、第１の撮像光学系２ａのＦ値が、第２の撮像光学系３ａのＦ値よりも大きく、且つ、第１の白色光画像用撮像素子２ｂの解像度が、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂの解像度よりも大きくなるように構成されている。
【００２７】
図１の例の蛍光内視鏡装置のように、第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部２と、第２の白色光画像および蛍光画像を取得する第２の画像取得部３とを備えれば、第１の画像取得部２では第１の白色光画像のみを取得でき蛍光画像を取得せずに済み、第１の白色光画像のフレームレートを高くすることができる。
【００２８】
また、図１の例の蛍光内視鏡装置のように、第１の撮像光学系２ａのＦ値が、第２の撮像光学系３ａのＦ値よりも大きくなるように構成すれば、その分、第１の被写界深度が深くなり、第１の画像取得部２で取得される第１の白色光画像における凹凸や奥行きのある観察対象の形態を鮮明に観察できる範囲が広がる。一方、第２の撮像光学系３ａのＦ値が小さくなるように構成すれば、その分、蛍光の光量を多く取得することができ、微弱な蛍光の検出がし易くなる。
【００２９】
また、図１の例の蛍光内視鏡装置のように、第１の白色光画像用撮像素子２ｂの解像度が、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂの解像度よりも大きくなるように構成すれば、第１の白色光画像を高精細画像として取得でき、例えば、微細な血管走行など観察対象である生体組織の微細な構造の形態を確認でき、的確な手術や形態変化が現れたガン化等の病変が発見し易くなる。一方、第２の画像取得部３で得られる第２の白色光画像は、第１の白色光画像に比べて解像度が低くても、観察対象である生体組織の形態および色彩についてある程度の情報は得られるので、蛍光画像との重畳により、病変部の位置の特定には支障が生じない。
【００３０】
また、図１の例の蛍光内視鏡装置のように、第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部２における第１の白色光画像撮像素子２ｂと、第２の白色光画像・蛍光画像を取得する第２の画像取得部３における第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂとを、互いに別の撮像素子として備えれば、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂの感度を高く設定しても、第１の画像取得部２で取得される第１の白色光画像に影響を与えない。このため、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子３ｂの感度が高くなるようにすることで、微弱な蛍光を極力明るい画像として取得することができる。
【００３１】
また、図１の例の蛍光内視鏡装置のように、第２の画像取得部３を、共通の撮像光学系（第２の撮像光学系３ａ）を介して、第２の白色光画像および蛍光画像を同軸で取得するように構成すれば、第２の白色光画像と蛍光画像とを同じ画角で取得することができるので、第２の白色光画像と蛍光画像とを視差なく重ね合わせることができ、観察対象における病変部の相対的な位置を正確に把握することができる。
【００３２】
このため、図１の例の蛍光内視鏡装置によれば、白色光画像を高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの画像（第１の白色光画像）として得るとともに、蛍光画像を極力明るい画像として得ることができ、且つ、蛍光画像の白色画像（第２の白色光画像）との相対的位置関係を高精度に検出可能な蛍光内視鏡装置が得られる。
【００３３】
次に、以下の本発明の各実施形態の蛍光内視鏡装置に共通の構成について説明する。
図２は本発明の各実施形態の蛍光内視鏡装置に共通の構成を示すブロック図である。図３は図２の蛍光内視鏡装置における表示ユニットの表示画面の構成の一例を示す説明図である。
図２の蛍光内視鏡装置は、光源ユニット１１と、内視鏡本体部１２と、制御ユニット１３と、表示ユニット１４を備えている。
光源ユニット１１は、白色光と生体の観察部１０中に存在する蛍光物質を励起するための励起光を出射するように構成されている。その構成は、例えば、白色光を出射する照明光用光源（図２において図示省略）と励起光を出射する励起光用光源（図２において図示省略）を夫々別々に備えて、白色光と励起光とを同時に出射する構成とするのが、第１の白色光画像のフレームレートを高くするために好ましい。ただし、第１の白色光画像のフレームレートが動画観察に違和感を与えない程度にすることができれば、例えば、白色光の波長帯域と励起光の波長帯域を含む光を出射する一つの光源（図２において図示省略）と、励起光透過部と白色光透過部とを同一の円周方向に備えた回転フィルタ（図２において図示省略）とを備え、回転フィルタを回転させることで白色光と蛍光とを面順次式に時分割で出射する構成としてもよい。
【００３４】
内視鏡本体部１２は、照明部１２ａと、撮像部１２ｂを有している。
照明部１２ａは、照明光学系（図２において図示省略）、ライドガイド（図２において図示省略）等を有し、光源ユニット１１からの光を生体の観察１０に照射するように構成されている。
そして、光源ユニット１１と照明部１２ａは、互いに相俟って図１の例における照射部１として機能し、生体の観察部１０に対して白色光および観察部１０中に存在する蛍光物質を励起するための励起光を同時に又は時分割で照射するようになっている。
【００３５】
撮像部１２ｂは、第１の画像取得部１２ｂ１と、第２の画像取得部１２ｂ２を有している。
第１の画像取得部１２ｂ１は、図１の例における第１の画像取得部２に相当し、第１の撮像光学系（図２において図示省略）と第１の白色光画像用撮像素子（図２において図示省略）を有し、生体の観察部１０からの光を用いて第１の白色光画像を取得するように構成されている。
第２の画像取得部１２ｂ２は、図１の例における第２の画像取得部３に相当し、第２の撮像光学系（図２において図示省略）と第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子（図２において図示省略）を有し、生体の観察部１０からの光を用いて第２の白色光画像および蛍光画像を取得するように構成されている。
第１の撮像光学系は、第２の撮像光学系よりも大きなＦ値で構成されている。
また、第１の白色光画像用撮像素子は、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子よりも大きな解像度で構成されている。
【００３６】
制御ユニット１３は、フレームメモリ１３ａと、画像処理回路１３ｂを有している。
フレームメモリ１３ａは、第１の白色光画像用のフレームメモリ（図２において図示省略）と、第２の白色光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）と、蛍光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）を有している。
画像処理回路１３ｂは、第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータを表示ユニット１４に表示させるための信号変換出力等の所定の画像処理を行なうとともに、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶された第２の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータを用いて表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行なうことができるように構成されている。なお、図２の例では、画像処理回路１３ｂは、この他に、波長帯域の異なる蛍光画像のデータを夫々単独で表示ユニット１４に表示させるための信号変換出力等の所定の画像処理を行なうこともできるように構成されている。
【００３７】
表示ユニット１４は、図２、図３に示すように、第１の白色光画像表示部１４ａと、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂを有している。なお、図２、図３の例では、その他に、蛍光画像単独表示部１４ｃ１，１４ｃ２も有している。
第１の白色光画像表示部１４ａは、画像処理回路１３ｂを介して信号変換出力等の所定の画像処理がなされた第１の白色光画像を表示させる。
第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂは、画像処理回路１３ｂを介して画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と蛍光画像との重畳画像を表示させる。
蛍光画像単独表示部１４ｃ１，１４ｃ２は、画像処理回路１３ｂを介して信号変換出力等の所定の画像処理がなされた蛍光画像を表示させる。図２の例では、便宜上、２種類の蛍光画像を単独で表示させることができるようになっている。
【００３８】
そして、画像処理回路１３ｂと第１の白色光画像表示部１４ａは、互いに相俟って図１の例における第１の白色光画像出力表示部４として機能し、第１の画像取得部１２ｂ１を介して取得された第１の白色光画像を出力表示する。
また、画像処理回路１３ｂと第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂは、互いに相俟って図１の例における第２の白色光画像・蛍光画像重畳出力表示部５として機能し、第２の画像取得部１２ｂ２を介して取得された第２の白色光画像と蛍光画像とを重畳して出力表示する。
【００３９】
第一実施形態
図４は本発明の第一実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図４中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第一実施形態の蛍光内視鏡装置では、図３に示した第１の画像取得部１２ｂ１が、第１の撮像光学系１２ｂ１１と、第１のフィルタ１２ｂ１２と、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３とで構成されている。
第１の撮像光学系１２ｂ１１は、対物レンズで構成されており、大きいＦ値を有している。
第１のフィルタ１２ｂ１２は、白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットする光学特性を有している。
第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３は、高解像度ＣＣＤで構成されている。
【００４０】
第２の画像取得部１２ｂ２は、第２の撮像光学系１２ｂ２１と、光路分割手段１２ｂ２２と、第２のフィルタ１２ｂ２３と、第２の白色光画像用撮像素子１２ｂ２４と、第３のフィルタ１２ｂ２５と、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６とで構成されている。
第２の撮像光学系１２ｂ２１は、対物レンズ１２ｂ２１１と、光ファイバ１２ｂ２１２と、結像レンズ１２ｂ２１３とで構成されており、小さいＦ値を有している。
【００４１】
光路分割手段１２ｂ２２は、白色光を反射させ蛍光を透過させる光学特性を持つビームスプリッタで構成されており、第２の撮像光学系１２ｂ２１を経由した観察部１０からの光の光路を白色光の光路と蛍光の光路とに分割する。なお、光路分割手段１２ｂ２２は、白色光を透過させ蛍光を反射させる光学特性を持つビームスプリッタで構成してもよい。
【００４２】
第２のフィルタ１２ｂ２３は、光路分割手段１２ｂ２２を介して分割された白色光の光路上に配置されており、白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットする光学特性を有している。
第２の白色画像用撮像素子１２ｂ２４は、光路分割手段１２ｂ２２を介して分割された白色光の光路上における第２のフィルタ１２ｂ２３の後方に配置された、小型のＣＣＤで構成されている。
そして、第一実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の白色光用撮像素子１２ｂ２４と蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６とで第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子を構成している。
【００４３】
第３のフィルタ１２ｂ２５は、光路分割手段１２ｂ２２を介して分割された蛍光の光路上に配置されており、蛍光波長帯域以外の波長をカットする光学特性を有している。
蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６は、光路分割手段１２ｂ２２を介して分割された蛍光の光路上における第３のフィルタ１２ｂ２５の後方に配置された、高感度ＣＣＤで構成されている。
【００４４】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置では、第１の画像取得部１２ｂ１と、第２の画像取得部１２ｂ２の第２の撮像光学系１２ｂ２１における対物レンズ１２ｂ２１１と光ファイバ１２ｂ２１２の一部は、内視鏡先端部１２ｃに配置されている。
【００４５】
このように構成された第一実施形態の蛍光内視鏡装置では、照射部４から白色光及び励起光を照射され、生体組織１０で反射した白色光および生体組織１０で発した蛍光は、第１の画像取得部１２ｂ１の対物レンズ１２ｂ１１、第２の画像取得部の対物レンズ１２ｓ２１１に入射する。
第１の対物レンズ１２ｂ１１に入射した光は、第１のフィルタ１２ｂ１２で白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットされ、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３で第１の白色光画像として撮像される。
一方、第２の対物レンズ１２ｂ２１１に入射した光は、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３を経由して、光路分割手段１２ｂ２２に入射する。光路分割手段１２ｂ２２に入射した光のうち、白色光は、光路分割手段１２ｂ２２で反射して第２のフィルタ１２ｂ２３に入射し、第２のフィルタ１２ｂ２３で白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットされ、第２の白色光画像用撮像素子１２ｂ２４で第２の白色光画像として撮像される。光路分割手段１２ｂ２２に入射した光のうち、蛍光は、光路分割手段１２ｂ２２を透過して第３のフィルタ１２ｂ２５に入射し、第３のフィルタ１２ｂ２５で蛍光波長帯域以外の波長をカットされ、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６で蛍光画像として撮像される。
【００４６】
第１の画像取得部１２ｂ１を介して取得された第１の白色光画像、第２の画像取得部１２ｂ２を介して取得された第２の白色光画像および蛍光画像は、図２に示す制御ユニット１３のフレームメモリ１３ａにおける第１の白色光画像用のフレームメモリ（図２において図示省略）、第２の白色光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）および蛍光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）に夫々記憶される。第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータは、画像処理回路１３ｂを介して、表示ユニット１４に表示させるための信号変換出力等の所定の画像処理がなされる。また、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶された第２の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータは、画像処理回路１３ｂを介して、表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理がなされる。次いで、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第１の白色光画像が、第１の白色光画像表示部１４ａに表示されるとともに、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像が、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂに表示される。
【００４７】
第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部１２ｂ１と、第２の白色光画像および蛍光画像を取得する第２の画像取得部１２ｂ２とを備えたので、第１の画像取得部１２ｂ１では第１の白色光画像のみを取得でき蛍光画像を取得せずに済み、第１の白色光画像のフレームレートを高くすることができる。
【００４８】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の撮像光学系１２ｂ１１のＦ値が、第２の撮像光学系１２ｂ２１のＦ値よりも大きくなるように構成したので、その分、第１の被写界深度が深くなり、第１の画像取得部１２ｂ１で取得される第１の白色光画像における凹凸や奥行きのある観察対象の形態を鮮明に観察できる範囲が広がる。一方、第２の撮像光学系１２ｂ２１のＦ値が小さくなるように構成したので、その分、蛍光の光量を多く取得することができ、微弱な蛍光の検出がし易くなる。
【００４９】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３を高精細ＣＣＤで構成し、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３の解像度が、第２の白色光画像用撮像素子１２ｂ２４や蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６の解像度よりも大きくなるようにしたので、第１の白色光画像を高精細画像として取得でき、例えば、微細な血管走行など観察対象である生体組織の微細な構造の形態を確認でき、ガン化等の病変が発見し易くなる。一方、第２の画像取得部３で得られる第２の白色光画像は、第１の白色光画像に比べて解像度は低くても、観察対象である生体組織の形態および色彩についてある程度の情報は得られるので、蛍光画像との重畳により、病変部の位置の特定には支障が生じない。
【００５０】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の白色光画像を取得する第１の画像取得部１２ｂ１における第１の白色光画像撮像素子１２ｂ１３と、第２の白色光画像・蛍光画像を取得する第２の画像取得部１２ｂ２における第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子（第２の白色光画像用撮像素子１２ｂ２４及び蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６）とを、互いに別の撮像素子として備えたので、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子（第２の白色光画像用撮像素子１２ｂ２４及び蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６）の感度を高く設定しても、第１の画像取得部１２ｂ１で取得される第１の白色光画像に影響を与えない。そして、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６を高感度ＣＣＤで構成し、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６の感度が高くなるようにしたので、微弱な蛍光を極力明るい画像として取得することができる。
【００５１】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第２の画像取得部１２ｂ２を、共通の撮像光学系（第２の撮像光学系１２ｂ２１）を介して、第２の白色光画像および蛍光画像を同軸で取得するように構成したので、第２の白色光画像と蛍光画像とを同じ画角で取得することができる。これにより、第２の白色光画像と蛍光画像とを視差なく重ね合わせることができ、観察対象における病変部の相対的な位置を正確に把握することができる。
【００５２】
このため、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、白色光画像を高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの画像（第１の白色光画像）として得るとともに、蛍光画像を極力明るい画像として得ることができ、且つ、蛍光画像の白色画像（第２の白色光画像）との相対的位置関係を高精度に検出可能な蛍光内視鏡装置が得られる。
【００５３】
また、第一実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の画像取得部１２ｂ１と、第２の画像取得部１２ｂ２の第２の撮像光学系１２ｂ２１における対物レンズ１２ｂ２１１と光ファイバ１２ｂ２１２の一部が、内視鏡先端部１２ｃに配置されるように構成したので、内視鏡先端部１２ｃの径を小型化することができる。
【００５４】
なお、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６は、モザイクフィルタを備えたカラーＣＣＤで構成するとより好ましい。このようにすれば、モザイクフィルタを介して複数種類の蛍光画像を取得することができる。
【００５５】
第二実施形態
図５は本発明の第二実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図５中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第二実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の画像取得部１２ｂ２は、光路分割手段１２ｂ２２と蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６との間に、いわゆるエタロン等で構成された可変分光素子１２ｂ２７を備えている。
可変分光素子１２ｂ２７は、複数種類の蛍光を切替えて透過させるように構成されている。
その他の構成は、第一実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００５６】
このように構成された第二実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の画像取得部１２ｂ２において、第２の対物レンズ１２ｂ１１、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３を経由し、光路分割手段１２ｂ２２で反射して第２のフィルタ１２ｂ２３に入射し、第２のフィルタ１２ｂ２３で白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットされた光は、可変分光素子１２ｂ２７に入射する。可変分光素子１２ｂ２７に入射した光は、可変分光素子１２ｂ２７を介して複数種類の蛍光が時分割で透過させられ、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６で蛍光画像として夫々撮像される。
また、第２の画像取得部１２ｂ２を介して取得された複数種類の蛍光画像は、図２に示す制御ユニット１３のフレームメモリ１３ａにおける蛍光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）に記憶される。
また、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶された第２の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された複数種類の蛍光画像のデータは、画像処理回路１３ｂを介して、表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと複数種類の蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理がなされる。
また、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と複数種類の蛍光画像とを重畳した画像は、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂに表示される。
【００５７】
第二実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、蛍光画像用撮像素子１２ｂ２６を、モザイクフィルタを備えていないモノクロの高感度ＣＣＤで、複数種類の蛍光画像を時分割で取得することができる。
また、モザイクフィルタを備えていないモノクロＣＣＤは、モザイクフィルタによる解像度の低下がないので、光ファイバ１２ｂ２１２の画素数に適合した解像度を保ちながら、複数種類の蛍光画像を取得することができる。
その他の作用効果は、第一実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００５８】
第三実施形態
図６は本発明の第三実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図６中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第三実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の画像取得部１２ｂ２が、第２の撮像光学系１２ｂ２１と、第４のフィルタ１２ｂ２８と、可変分光素子１２ｂ２７と、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９とで構成されている。
第４のフィルタ１２ｂ２８は、白色光を構成する波長帯域と蛍光波長帯域の光を透過し、それ以外の波長をカットする光学特性を有している。
可変分光素子１２ｂ２７は、いわゆるエタロン等で構成されており、第２の撮像光学系１２ｂ２１と第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９との間に配置されている。そして、可変分光素子１２ｂ２７は、白色光を構成するＲ，Ｇ，Ｂ夫々の波長帯域の光と、一種類以上の蛍光を切替えて透過させるように構成されている。
第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９は、一つの高感度ＣＣＤで構成されている。
その他の構成は、第一実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００５９】
このように構成された第三実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の画像取得手段１２ｂ２において、第２の対物レンズ１２ｂ２１１、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３を経由した光は、第４のフィルタ１２ｂ２８に入射する。第４のフィルタ１２ｂ２８に入射した光は、第４のフィルタ１２ｂ２８で白色光を構成する波長帯域と蛍光波長帯域以外の波長をカットされて、可変分光素子１２ｂ２７に入射し、可変分光素子１２ｂ２７を介して白色光を構成するＲ，Ｇ，Ｂ夫々の波長帯域の光と一種類以上の蛍光が時分割で透過させられ、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９でＲの波長帯域の画像、Ｇの波長帯域の画像、Ｂの波長帯域の画像、一種類以上の蛍光画像として夫々撮像される。
また、第２の画像取得部１２ｂ２を介して取得されたＲの波長帯域の画像、Ｇの波長帯域の画像、Ｂの波長帯域の画像は、図２に示す制御ユニット１３のフレームメモリ１３ａにおける第２の白色光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）に夫々記憶され、一種類以上の蛍光画像は、図２に示す制御ユニット１３のフレームメモリ１３ａにおける蛍光画像用フレームメモリ（図２において図示省略）に記憶される。
また、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶されたＲの波長帯域の画像、Ｇの波長帯域の画像、Ｂの波長帯域の画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された一種類以上の蛍光画像のデータは、画像処理回路１３ｂを介して、表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理がなされる。
また、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と一種類以上の蛍光画像とを重畳した画像は、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂに表示される。
【００６０】
第三実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第２の撮像光学系１２ｂ２１と第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９との間に可変分光素子１２ｂ２７を備えたので、可変分光素子１２ｂ２７を介して第２の白色光画像と一種類以上の蛍光画像とを時分割で取得することができる。
また、第２の白色光画像と蛍光画像を撮像する第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９を一つのＣＣＤで構成したので、第２の画像取得部１２ｂ２の構成を簡略化でき、その分、内視鏡本体部１２を小型化するとともに、コストを低減することができる。
その他の作用効果は、第一実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６１】
第四実施形態
図７は本発明の第四実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図７中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第四実施形態の蛍光内視鏡装置では、第２の画像取得部１２ｂ２が、第２の撮像光学系１２ｂ２１’と、第４のフィルタ１２ｂ２８と、可変分光素子１２ｂ２７と、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９とで構成されている。
第２の撮像光学系１２ｂ２１’は、Ｆ値の小さい小型の対物レンズで構成されている。
また、第四実施形態の蛍光内視鏡装置では、第１の画像取得部１２ｂ１と、第２の画像取得部１２ｂ２は、内視鏡先端部１２ｃに配置されている。
その他の構成は、第三実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６２】
このように構成された第四実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第２の画像取得部１２ｂ２の構成をより簡略化でき、その分、内視鏡本体部１２を小型化するとともに、コストを低減することができる。
その他の作用効果は、第三実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６３】
第五実施形態
図８は本発明の第五実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図８中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第五実施形態の蛍光内視鏡装置では、第１の画像取得部１２ｂ１は、第１の撮像光学系１２ｂ１１’と、第１のフィルタ１２ｂ１２と、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３とで構成されている。また、第２の画像取得部１２ｂ２は、第２の撮像光学系１２ｂ２１”と、第４のフィルタ１２ｂ２８と、可変分光素子１２ｂ２７と、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９とで構成されている。
【００６４】
第１の撮像光学系１２ｂ１１’と第２の撮像光学系１２ｂ２１”は、対物レンズ１２ｂ３と、対物レンズ１２ｂ３からの光の光路を第１の撮像光学系１２ｂ１１’に専用の光路と第２の撮像光学系１２ｂ２１’に専用の光路とに分割する光路分割手段１２ｂ４を共有している。
詳しくは、第１の撮像光学系１２ｂ１１’は、対物レンズ１２ｂ３と、光路分割手段１２ｂ４と、結像レンズ１２ｂ５とで構成されている。また、第２の撮像光学系１２ｂ２１”は、対物レンズ１２ｂ３と、光路分割手段１２ｂ４と、集光レンズ１２ｂ６と、光ファイバ１２ｂ２１２と、結像レンズ１２ｂ２１３とで構成されている。
光路分割手段１２ｂ４は、例えば、蛍光波長帯域の波長を透過し、白色光を構成する波長帯域の波長を透過及び反射させ、その他の波長を透過させる光学特性を有するビームスプリッタで構成されている。なお、光路分割手段１２ｂ４は、対物レンズ１２ｂ３からの光の光路を第１の撮像光学系１２ｂ１１’に専用の光路と第２の撮像光学系１２ｂ２１”に専用の光路とに分割することができれば、どのような構成でもよい。
【００６５】
第１のフィルタ１２ｂ１２、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３、第４のフィルタ１２ｂ２８、可変分光素子１２ｂ２７、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９の構成は、第三実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６６】
このように構成された第五実施形態の蛍光内視鏡装置では、照射部４から白色光及び励起光を照射され、生体組織１０で反射した白色光および生体組織１０で発した蛍光は、対物レンズ１２ｂ３を経由して、光路分割手段１２ｂ４に入射する。光路分割手段１２ｂ４に入射した光のうち、一部の白色光は、光路分割手段１２ｂ４で反射し、残りの白色光及び蛍光は、光路分割手段を透過する。光路分割手段１２ｂ４で反射した光は、第１のフィルタ１２ｂ１２で白色光を構成する波長帯域以外の波長をカットされ、第１の白色光画像用撮像素子１２ｂ１３で第１の白色光画像として撮像される。
一方、光路分割手段１２ｂ４を透過した光は、集光レンズ１２ｂ６、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３を経由して、第４のフィルタ１２ｂ２８に入射する。第４のフィルタ１２ｂ２８に入射した光は、第４のフィルタ１２ｂ２８で白色光を構成する波長帯域と蛍光波長帯域以外の波長をカットされて、可変分光素子１２ｂ２７に入射し、可変分光素子１２ｂ２７を介して白色光を構成するＲ，Ｇ，Ｂ夫々の波長帯域の光と一種類以上の蛍光が時分割で透過させられ、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ２９でＲの波長帯域の画像、Ｇの波長帯域の画像、Ｂの波長帯域の画像、一種類以上の蛍光画像として夫々撮像される。
その他の作用は、第三実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６７】
第五実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の撮像光学系１２ｂ１１’と第２の撮像光学系１２ｂ２１”が、対物レンズ１２ｂ３と、対物レンズ１２ｂ３からの光の光路を第１の撮像光学系１２ｂ１１’に専用の光路と第２の撮像光学系１２ｂ２１’に専用の光路とに分割する光路分割手段１２ｂ４を共有するので、第１の画像取得部１２ｂ１で取得される第１の白色光画像と、第２の画像取得部１２ｂ２で取得される第２の白色光画像および蛍光画像とが同軸の画像となる。このため、第五実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、高精細で高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの白色光画像と白色光画像と蛍光画像とを重ね合わせた画像とを、視差なく観察することができる。
その他の効果は第三実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００６８】
なお、第五実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第１の白色光画像と蛍光画像とを重ね合わせるようにしても視差を生じない。
このため、第五実施形態の蛍光内視鏡装置の第一変形例として、例えば、画像処理回路１３ｂを、第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第１の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うことができるように構成するとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂを、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第１の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させることができるように構成するのが好ましい。
【００６９】
あるいは、第五実施形態の蛍光内視鏡装置の第二変形例として、例えば、画像処理回路１３ｂが、第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第１の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂが、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第１の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させる第１の白色光画像・蛍光画像重畳表示モードと、画像処理回路１３ｂが、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶された第２の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂが、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させる第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示モードを切替え可能に構成してもよい。
【００７０】
これらの変形例のように構成すれば、一つの表示画面において、高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの白色光画像によって観察対象である生体組織の微細な構造を観察できるとともに、蛍光画像を極力明るい画像をその白色光画像に重ね合わせて観察することで、蛍光画像の白色画像との相対的位置関係を高精度に検出することができる。
なお、第一変形例の場合には、第２の白色光画像は不要となるので、第２の画像取得部１２ｂ２に備わる可変分光素子１２ｂ２７は、蛍光波長のみを切替えて透過させるように構成するのが好ましい。
【００７１】
第六実施形態
図９は本発明の第六実施形態にかかる蛍光内視鏡装置の要部の構成を示す説明図である。図９中、１２ａは照明光学系を構成するライトガイド、１２ｃは内視鏡先端部を示している。
第六実施形態の蛍光内視鏡装置は、第２の画像取得部１２ｂ２は、撮像光学系１２ｂ２１”と、第４のフィルタ１２ｂ２８と、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０とで構成されている。
第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０は、モザイクフィルタを備えた一つの高感度カラーＣＣＤで構成されている。
その他の構成は、第五実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００７２】
このように構成された第六実施形態の蛍光内視鏡装置では、対物レンズ１２ｂ３を経由して、光路分割手段１２ｂ４を透過し、集光レンズ１２ｂ６、光ファイバ１２ｂ２１２、結像レンズ１２ｂ２１３を経由して、第４のフィルタ１２ｂ２８に入射し、第４のフィルタ１２ｂ２８で白色光を構成する波長帯域と蛍光波長帯域以外の波長をカットされた光は、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０に入射する。第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０に入射した光は、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０に備わるモザイクフィルタを介して、白色光を構成するＲの波長帯域の画像、Ｇの波長帯域の画像、Ｂの波長帯域の画像、一種類以上の蛍光画像に分離されて、撮像される。
その他の作用は、第五実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００７３】
第六実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子１２ｂ３０を、モザイクフィルタを備えた一つの高感度カラーＣＣＤで構成したので、モザイクフィルタを介して、第２の白色光を構成するＲ，Ｇ，Ｂの波長帯域の画像と、蛍光画像とを分離して取得することができる。このため、第一実施形態の蛍光内視鏡装置における光路分割手段１２ｂ２１３や第五実施形態の蛍光内視鏡装置における可変分光素子１２ｂ２７などの第２の白色光画像と蛍光画像とを分離するための光学部材を省略でき、その分、構成を簡略化することができる。
その他の効果は、第五実施形態の蛍光内視鏡装置と略同じである。
【００７４】
なお、第六実施形態の蛍光内視鏡装置によれば、第五実施形態の蛍光内視鏡装置と同様、第１の白色光画像と蛍光画像とを重ね合わせるようにしても視差を生じない。
このため、第六実施形態の蛍光内視鏡装置の第一変形例として、第五実施形態の蛍光内視鏡装置の第一変形例と同様、例えば、画像処理回路１３ｂを、第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第１の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うことができるように構成するとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂを、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第１の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させることができるように構成するのが好ましい。
【００７５】
あるいは、第六実施形態の蛍光内視鏡装置の第二変形例として、第五実施形態の蛍光内視鏡装置の第二変形例と同様、例えば、画像処理回路１３ｂが、第１の白色光画像用フレームメモリに記憶された第１の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第１の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂが、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第１の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させる第１の白色光画像・蛍光画像重畳表示モードと、画像処理回路１３ｂが、第２の白色光画像用フレームメモリに記憶された第２の白色光画像のデータと蛍光画像用フレームメモリに記憶された蛍光画像のデータとに対し、表示ユニット１４に第２の白色画像のデータと蛍光画像のデータとを重畳して表示させるための画像合成や信号変換出力等の所定の画像処理を行うとともに、第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部１４ｂが、画像処理回路１３ｂを介して所定の画像処理がなされた第２の白色光画像と蛍光画像とを重畳した画像を表示させる第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示モードを切替え可能に構成してもよい。
【００７６】
これらの変形例のように構成すれば、一つの表示画面において、高精細且つ被写界深度が深く、高フレームレートの白色光画像によって観察対象である生体組織の微細な構造を観察できるとともに、蛍光画像を極力明るい画像をその白色光画像に重ね合わせて観察することで、蛍光画像の白色画像との相対的位置関係を高精度に検出することができる。
【００７７】
以上、本発明の蛍光内視鏡装置の実施形態を説明したが、本発明の蛍光内視鏡装置はこれらの構成に限定されるものではなく、各実施形態における特徴的な構成を組み合わせたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の蛍光内視鏡装置は、内視鏡装置を用いて生体組織の診断、処置のために、生体組織の細部にわたる形態を白色光画像の動画で確認し、生体組織の病変部の位置を白色光画像と蛍光画像との重畳画像で確認することを必要とする分野に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１              照射部
２              第１の画像取得部
２ａ            第１の撮像光学系
２ｂ            第１の白色光画像用撮像素子
３              第２の画像取得部
３ａ            第２の撮像光学系
３ｂ            第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子
４              第１の白色光画像出力表示部
５              第２の白色光画像・蛍光画像出力表示部
１０            生体の観察部
１１            光源ユニット
１２            内視鏡本体部
１２ａ          照明部
１２ｂ          撮像部
１２ｂ１        第１の画像取得部
１２ｂ１１、１２ｂ１１’                第１の撮像光学系
１２ｂ１２      第１のフィルタ
１２ｂ１３      第１の白色光画像用撮像素子
１２ｂ２        第２の画像取得部
１２ｂ２１、１２ｂ２１’、１２ｂ２１”  第２の撮像光学系
１２ｂ２１１    対物レンズ
１２ｂ２１２    光ファイバ
１２ｂ２１３    結像レンズ
１２ｂ２２      光路分割手段
１２ｂ２３      第２のフィルタ
１２ｂ２４      第２の白色光画像用撮像素子
１２ｂ２５      第３のフィルタ
１２ｂ２６      蛍光画像用撮像素子
１２ｂ２７      可変分光素子
１２ｂ２８      第４のフィルタ
１２ｂ２９      第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子
１２ｂ３０      第２の白色光画像・蛍光画像用撮像素子
１２ｂ３        対物レンズ
１２ｂ４        光路分割手段
１２ｂ５        結像レンズ
１２ｂ６        集光レンズ
１２ｃ          内視鏡先端部
１３            制御ユニット
１３ａ          フレームメモリ
１３ｂ          画像処理回路
１４            表示ユニット
１４ａ          第１の白色光画像表示部
１４ｂ          第２の白色光画像・蛍光画像重畳表示部
１４ｃ１、１４ｃ２          蛍光画像単独表示部
【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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