【事件の表示】
　特許第２９８１７００号「画像合成内視鏡」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９８１７００号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９８１７００号の請求項１ないし８に係る発明についての出願は、平成４年８月２８日に特願平４−２２９７９４号として特許出願がなされ、平成１１年９月２４日にその発明について特許の設定登録がなされた後、その請求項１ないし２に係る発明の特許について、特許異議申立人小塚浩により特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１２年１１月２１日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
ア．訂正事項ａ
　「【請求項１】　光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする画像合成内視鏡。」とある特許請求の範囲の請求項１の記載を、「【請求項１】　光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を
差周波ビート信号として
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする画像合成内視鏡。」と訂正する。
イ．訂正事項ｂ
　明細書の段落【００１３】の記載について、
「【課題を解決するための手段】
　本発明の請求項１記載の画像合成内視鏡は、光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする。」とあるのを、
「【課題を解決するための手段】
　本発明の請求項１記載の画像合成内視鏡は、光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を
差周波ビート信号として
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする。」と訂正する。
ハ．訂正事項ｃ
　明細書の段落【００２２】の記載について、「第１のファイバ束から射出された光は検体内部の深部まで照射し、深部画像出力手段が、この照射光による、深部の多層反射面で反射された反射光を受光するとともに、これらの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を分別して、これを深部画像信号として出力する。」とあるのを、「第１のファイバ束から射出された光は検体内部の深部まで照射し、深部画像出力手段が、この照射光による、深部の多層反射面で反射された反射光を受光するとともに、これらの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を
差周波ビート信号として
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、発明を特定する事項である深部画像出力手段に関し、「前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を分別して、」とあったのを、「前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を
差周波ビート信号として
差周波ビート信号として
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号。以下「平成６年改正法」という。）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについて
（１）申立ての理由の概要
　特許異議申立人小塚浩は、証拠として甲第１号証（特開平４−１３５５５０号公報）及び甲第２号証（電子情報通信学会技術研究報告「半導体レーザによるＦＭヘテロダイン測長法」１９８８年１月１８日（社）電子情報通信学会発行（信学技報Ｖｏｌ．８７　Ｎｏ．３２４）Ｐ．６５−７１）を提出し、本件の請求項１に係る発明は、甲第１号証記載の発明であるから特許法第２９条第１項第３号に規定する発明に該当し、また、本件の請求項１ないし２に係る発明は、甲第１号証記載の発明及び甲第２号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるから、本件の請求項１ないし２に係る発明の特許は取り消されるべきものである旨主張している。
（２）本件の請求項１ないし２に係る発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１ないし２に係る発明は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし２に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】　光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする画像合成内視鏡。
【請求項２】　前記深部画像出力部の第１の光源がレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引単一周波数レーザ光源からなり、
　前記深部画像出力部の深部画像出力手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる差周波ビート信号を多種得る深部画像信号形成手段と、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、該分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号の光強度から前記検体の特定深部の形態を示す深部画像信号を出力する深部画像信号出力手段とからなることを特徴とする請求項１記載の画像合成内視鏡。」
（３）甲第１号証及び甲第２号証記載の発明
　甲第１号証（以下、「刊行物１」という。）には、「断層像観察用光走査装置」（発明の名称）に関し、「前記ライトガイド８３は、第１０図に示すように、前記口金８５に装着される第１の外装チューブ９３内に、前記ライトガイド８３の光ファイバ束９４を被覆する第２の外装チューブ９５が設けられた構造となっており、前記第２の外装チューブ９５の外径Ｄ２と、前記第１の外装チューブ９３の内径Ｄ１との間のクリアランスが、前記第２の外装チューブ９５の肉厚ｔとほぼ同程度に設定されている。これにより、湾曲時の軸方向の動きが確保され、前記光ファイバ束９４の耐久性が向上して折損などを防止することができる。
　次に、本実施例の作用について説明する。
　光源装置６１からの照明光は、ユニバーサルコード６７内の図示しないライトガイドから照明窓７６を経て、被検体、例えば臓器９６に照射される。この臓器９６の光学像は、ＣＣＤ８０によって撮像される。このＣＣＤ８０の出力信号は、ビデオプロセッサ６２内の映像信号処理回路によって処理され、この映像信号処理回路からの映像信号がスーパーインポーズ回路を経てモニタ６４に入力され、このモニタ６４に内視鏡画像が表示される。
　一方、前記臓器９６の生体組織９７の光断層像を観察する場合には、まず、光断層処理装置６３内のパルスレーザー３７より数ピコ秒の光パルスを発生させる。この光パルスは、ビームスプリッタ３９，４０を透過してライトガイド８３に入射され、このライトガイド８３からプリズム８４を経て、臓器９６の生体組織９７に照射される。
　すると、照射された光パルスに対し、生体組織９７内の屈折率の異なる境界面で反射された反射光パルスが、前記ライトガイド８３を介して前述した第２実施例と同様の光路を経て導光され、ＫＤＰ４３に参照光とともに入射される。
　このＫＤＰ４３からの第２高調波は光電子増倍管４７で検出され、ライトガイド駆動部７２にて前記ライトガイド８３を進退、回転させて観測位置を走査しながら上記動作を繰り返すことにより、生体組織９７の光断層像を構成するのに必要なデータが取得される。
　そして、このデータを光断層処理装置６３で処理することにより光断層画像を構築し、ビデオプロセッサ６２内のスーパーインポーズ回路により内視鏡画像と光断層画像とを合成してモニタ６４に表示させる。
　このように本実施例によれば、通常の内視鏡画像の観察とともに、生体組織９７の光断層画像の観察が可能となる。その他の作用、効果は前述した各実施例と同様である。」（６頁右下欄４行〜７頁右上欄１２行）ことが記載されている。
　また、甲第２号証（以下、「刊行物２」という。）には、「半導体レーザによるＦＭヘテロダイン測長法」に関し、「
２．１　基本的構成
　図１（ａ）にＦＭヘテロダイン法の基本的構成を、（ｂ）に原理を示す。単一モード発振のＬＤの周波数を注入電流により三角波状（または鋸歯状）にＦＭを加え、マイケルソン干渉計に類似のホモダイン構成の光学系に導き、ビームスプリッタにより一方の反射光を参照光とする。送信光はターゲットに照射され、その後方散乱光は信号光として再びビームスプリッタにより光検出器上で参照光と重畳され、干渉が生じる。このとき、両者の光路差による位相差のため、干渉光の時間変化により光検出器出力にはビート信号が発生する。このビート波の周波数または位相変化を測定して距離情報を得るのが本方式の原理である。」（６５頁右欄１０行〜６６頁左欄１２行）こと、「
３・実験装置の構成
　図４に実験に用いたＦＭヘテロダイン装置の構成を示す。ＬＤはＧａＡｌＡｓのＣＳＰシングルモード型（シャープＬＴ−０２１ＭＤ）、中心波長λ０＝７８０ｎｍ、しきい値電流Ｉｔｈ＝５０ｍＡ、最大出力１５ｍＷである。ＬＤからの出力光をビームスプリッタにより参照系と信号系に導き、信号系においてはレンズで集光してターゲットに照射する。この後方散乱光と局発光をレンズで光検出器上に集光し、ビート信号を検出する。まず、レーザへの戻り光を避けるため反射鏡として直角プリズムを用いた。参照系においてもプリズムにより折り返し、光検出器よりビート信号を得る。各系で得られたビート信号を、帯域通過フィルタを通してカウンタに入力する。２つの系のビート波数の同時測定には２チャンネル波数カウンタを試作した。
　図５（ａ）に２チャンネル波数カウンタのタイミングチャートと、（ｂ）に構成を示す。参照系のビート信号を波形整形し、波数カウンタに入力する。カウント量を整数値に設定し、その出力をゲート信号として信号系の波数カウンタに入力する。このとき信号系においては、ゲート信号内の波数整数値が波数カウンタによりカウントされ、さらに１波数以内の位相は１０ＭＨｚのクロックを用いて位相角カウンタで計数し、ｆｂ＝５ｋＨｚのとき（２π／２０００）ｒａｄの精度で位相偏移の測定を行い、これをコンピュータ（ＮＥＣ　ＰＣ−９８０１　Ｖｍ２）で演算処理し、データ表示する。」（６８頁左欄１９行〜６９頁左欄２行）こと、「光ファイバ利用による光学系の安定化、小型化が可能なものと考えられる。」（７１頁左欄２５〜２６行）ことが記載されている。
（４）対比・判断
ア．本件の請求項１に係る発明について
　本件の請求項１に係る発明と刊行物１記載の発明とを対比すると、刊行物１記載の発明は内視鏡を構成しており、ライトガイド８３、パルスレーザ３７、光断層処理装置６３、ライトガイド８３とパルスレーザ３７と光断層処理装置６３を総合した部分は、それぞれ本件の請求項１に係る発明の第１のファイバ束、第１の光源、深部画像出力手段、深部画像出力部に相当し、刊行物１記載の発明のユニバーサルコード６７内の図示しないライトガイドから延びる照明窓７６までのライトガイド、光源装置６１、ビデオプロセッサ６２、ユニバーサルコード６７内の図示しないライトガイドから延びる照明窓７６までのライトガイドと光源装置６１とビデオプロセッサ６２を総合した部分は、それぞれ本件の請求項１に係る発明の第２のファイバ束、第２の光源、表面画像出力手段、表面画像出力部に相当し、刊行物１記載の発明のスーパーインポーズ回路とモニタは、本件の請求項１に係る発明の画像合成表示手段に相当しているから、本件の請求項１に係る発明と刊行物１記載の発明とは、「光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする画像合成内視鏡。」
の点で一致している。
　しかしながら、本件の請求項１に係る発明は、深部画像出力手段として、各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力するものを有するのに対して、刊行物１に記載の発明は、深部画像出力手段として、このようなものを有していない点で相違している。
　この相違点について、刊行物２の記載を検討すると、刊行物２に記載のレーザダイオード（ＬＤ）は、単一モード発振の周波数に三角波状または鋸歯状のＦＭを加えているので、本件の請求項１に係る発明の第１の光源に相当しているが、刊行物２の記載の発明は、このレーザダイオード（ＬＤ）からの光を用いて、ターゲットから反射された光とターゲットに反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて差周波ビート信号を発生させ、距離情報を得てデータ表示を行っているものであり、差周波ビート信号を用いているものの、測長法に関するものであるため、本件の請求項１に係る発明の画像信号を出力する深部画像出力手段に相当する記載はなく、また、距離情報を得るために、前記ターゲットの表面以外の部分、すなわち深部から反射された光を用いるという記載もない。
　それゆえ、刊行物１記載の発明と刊行物２の発明とを組み合わせたとしても、本件の請求項１に係る発明を特定する事項である「該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段」の点は、依然として相違している。
　本件の請求項１に係る発明は、この点により、病変部の早期診断などに極めて有効であるという、明細書記載の顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件の請求項１に係る発明は、上記刊行物１に記載された発明ではなく、また、上記刊行物１及び刊行物２に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
イ．本件の請求項２に係る発明について
　本件の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明をさらに限定した発明であるので、請求項１に係る発明と同様に、上記刊行物１及び刊行物２に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
（５）むすび
　したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件の請求項１ないし２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の請求項１ないし２に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【訂正の要旨】
　特許第２９８１７００号発明の明細書を、本件の平成１２年１１月２１日付け訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、すなわち特許請求の範囲の減縮を目的として下記（１）のとおりに、また、明瞭でない記載の釈明を目的として下記（２）及び（３）のとおりに訂正する。
（１）特許請求の範囲の請求項１の「該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段」を「該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段」に訂正する。
（２）明細書における発明の詳細な説明の欄、明細書の段落【００１３】（特許公報第３頁第６欄第４２行〜第４頁第７欄第１３行）の「【課題を解決するための手段】
　本発明の・・・を特徴とする。」を「【課題を解決するための手段】
　本発明の請求項１記載の画像合成内視鏡は、光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする。」に訂正する。
（３）明細書における発明の詳細な説明の欄、明細書の段落【００２２】（特許公報第５頁第１０欄第１１〜１６行）の「第１のファイバ束から射出・・・として出力する。」を「第１のファイバ東から射出された光は検体内部の深部まで照射し、深部画像出力手段が、この照射光による、深部の多層反射面で反射された反射光を受光するとともに、これらの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、これを深部画像信号として出力する。」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
画像合成内視鏡
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする画像合成内視鏡。
　【請求項２】　前記深部画像出力部の第１の光源がレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引単一周波数レーザ光源からなり、
　前記深部画像出力部の深部画像出力手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる差周波ビート信号を多種得る深部画像信号形成手段と、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、該分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号の光強度から前記検体の特定深部の形態を示す深部画像信号を出力する深部画像信号出力手段とからなることを特徴とする請求項１記載の画像合成内視鏡。
　【請求項３】　前記第１のファイバ束がシングルモードファイバからなり、前記深部画像信号形成手段が、前記第１のファイバ束の入射端に入射される前の光を偏光面がほぼ直交する２つの光に分割する光路分割手段と、該光路分割手段により分割された２つの光を前記第１のファイバ束の入射端に入射される前に波面整合させる第１の波面整合手段と、前記第１のファイバ束の射出端より射出された、波面整合された光を前記偏光面がほぼ直交する２つの光に分割させるとともに、該分割されて一定の光路長を進行させた光と検体を照射して反射された光とを波面整合させる第２の波面整合手段と、前記第２の波面整合手段により波面整合された２つの光の同一偏光方向の成分同士を干渉させる偏光手段と、該干渉して得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の形態を示す画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする請求項２記載の画像合成内視鏡。
　【請求項４】　前記第１のファイバ束がシングルモードイメージファイバ束からなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束を構成する複数のファイバの入射端に順次前記周波数掃引レーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファイバの光路中に配され、前記イメージファイバの入射端より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と該イメージファイバの射出端から射出させる光とに分割させるとともに上記一定の光路長を進行させた光と前記イメージファイバから射出させ上記検体により反射されて再び前記射出端から前記イメージファイバに入射した光とを干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の形態を示す画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする請求項２記載の画像合成内視鏡。
　【請求項５】　前記深部画像出力部の第１の光源が周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を時間的に周波数掃引して出射しうる周波数掃引レーザ光源からなり、
　前記深部画像出力部の深部画像出力手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる差周波ビート信号を多種得る深部画像信号形成手段と、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出し、算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する深部画像信号出力手段とからなることを特徴とする請求項１記載の画像合成内視鏡。
　【請求項６】　前記第１のファイバ束がシングルモードファイバからなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記第１のファイバ束の入射端に入射される前の光を偏光面がほぼ直交する２つの光に分割する光路分割手段と、該光路分割手段により分割された２つの光を前記第１のファイバ束の入射端に入射される前に波面整合させる第１の波面整合手段と、前記第１のファイバ束の射出端より射出された、波面整合された光を前記偏光面がほぼ直交する２つの光に分割させるとともに、該分割されて一定の光路長を進行させた光と検体を照射して反射された光とを波面整合させる第２の波面整合手段と、前記第２の波面整合手段により波面整合された２つの光の同一偏光方向の成分同士を干渉させる偏光手段と、該干渉して得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出するとともに算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする請求項５記載の画像合成内視鏡。
　【請求項７】　前記第１のファイバ束がシングルモードイメージファイバ束からなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束を構成する複数のファイバの入射端に１順次前記周波数掃引レーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファイバの光路中に配され、前記イメージファイバの入射端より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と該イメージファイバの射出端から射出させる光とに分割させるとともに上記一定の光路長を進行させた光と前記イメージファイバから射出させ上記検体により反射されて再び前記射出端から前記イメージファイバに入射した光とを干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出するとともに算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする請求項５記載の画像合成内視鏡。
　【請求項８】　前記表面画像出力部の第２の光源がＲＧＢレーザ光源からなり、
　前記表面画像出力部の第２のファイバ束がシングルモードファイバからなり、
　前記表面画像出力部の表面画像出力手段が、前記シングルモードファイバの射出端から射出されたＲＧＢレーザ光が前記検体の内部の表面で反射された光を検出する表面画像検出手段と、検出された前記反射された光から前記検体の表面画像信号を出力する表面画像信号出力手段とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の画像合成内視鏡。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は主として生体の体腔内を観察する内視鏡に関し、詳しくは前記体腔内の可視的表面画像と該表面および表面より深い深部の形態や成分および／または機能を示す画像とを合成した画像を観察し得る内視鏡に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より検体の内部即ち生体の体腔内表面等を観察する内視鏡として光ファイバを用いたファイバスコープが知られている。
　【０００３】
　該ファイバスコープは、可撓性の光ファイバの一方の端部に照明用光源および画像入力手段が配され、他方の端部に前記画像入力手段に入力された画像を前記光ファイバを介して外部へ出力する画像出力手段が備えられており、前記一方の端部を体腔内へ挿入し、照明光源から出射された照明光を前記体腔内表面で反射させ、その反射光により形成された画像を前記画像入力手段に入力させ、体腔外へ延びた光ファイバを介して前記画像出力手段から出力させることにより体腔外において体腔内表面をリアルタイムで観察するものである。
　【０００４】
　また該ファイバスコープは上述のようなリアルタイムでの観察のみならず、鉗子チャンネルを利用した生検や電気、マイクロ波、レーザ光等を利用した治療を行なうことが可能となっている。
　【０００５】
　一方近年目覚しく発展している電子技術や画像処理技術を駆使した内視鏡として電子内視鏡がある。
　【０００６】
　この電子内視鏡は前記ファイバスコープにおいて画像入力手段をＣＣＤとして内視鏡画像を電気信号に変換し、この電気信号を伝達媒体を介して画像出力手段により出力させ、ビデオプロセッサにより画像を再構成するものである。
　【０００７】
　このように電子内視鏡は内視鏡画像を電気信号として捉えることができるため画像のファイリングや転送等の通信性および画像処理性に優れている。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　近年の経内視鏡治療や診断の技術向上により上記内視鏡は多様な情報を収集することが求められている。
　【０００９】
　例えば消化器官の表面の粘膜より下層部の形態や成分および／または機能の情報を収集できれば、前記表面からは見えない病変部を発見することができ、従って早期発見による早期治療が期待できる。
　【００１０】
　また、前記成分および／または機能の情報と病変部との関係を調べることは、種々の疾病の発生や進行のメカニズムを解明するうえで非常に有用である。
　【００１１】
　しかしながら上記従来の内視鏡は、単に体腔内の可視的な表面画像が反射光により観察されるだけであり、求められている体腔内の深部の形態や成分および／または機能の情報を得ることができない。
　【００１２】
本発明の目的は上記事情に鑑みなされたもので、体腔内の表面のみならず該表面より深い深部の形態や成分および／または機能を示す深部画像と体腔内の表面形状を示す表面画像とを合成表示する画像合成内視鏡を提供することにある。
　【００１３】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の請求項１記載の画像合成内視鏡は、光を入射される入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第１のファイバ束と、該第１のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第１の光源と、該第１のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の多層反射面からの反射光を受光し、前記各多層反射面からの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、該検体の内部の深部画像信号を出力する深部画像出力手段とからなる深部画像出力部、
　光を入射させる入射端と、入射された該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検体の内部に挿入される可撓性の第２のファイバ束と、該第２のファイバ束の前記入射端に光を入射させる第２の光源と、該第２のファイバ束の前記射出端から射出された光の、前記検体の内部の表面からの反射光を受光して、該検体の内部の表面画像信号を出力する表面画像出力手段とからなる表面画像出力部、および
　前記深部画像出力部により得られた前記深部画像信号と前記表面画像出力部により得られた前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示する画像合成表示手段を備えてなることを特徴とする。
　【００１４】
　また請求項２記載の画像合成内視鏡は請求項１記載の画像合成内視鏡において、前記深部画像出力部の第１の光源がレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引単一周波数レーザ光源からなり、
　前記深部画像出力部の深部画像出力手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる差周波ビート信号を多種得る深部画像信号形成手段と、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、該分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号の光強度から前記検体の特定深部の形態を示す深部画像信号を出力する深部画像信号出力手段とからなることを特徴とする。
　【００１５】
　さらに請求項３記載の画像合成内視鏡は請求項２記載の画像合成内視鏡において、前記第１のファイバ束がシングルモードファイバからなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記第１のファイバ束の入射端に入射される前の光を偏光面がほぼ直交する２つの光に分割する光路分割手段と、該光路分割手段により分割された２つの光を前記第１のファイバ束の入射端に入射される前に波面整合させる第１の波面整合手段と、前記第１のファイバ束の射出端より射出された、波面整合された光を前記偏光面がほぼ直交する２つの光に分割させるとともに、該分割されて一定の光路長を進行させた光と検体を照射して反射された光とを波面整合させる第２の波面整合手段と、前記第２の波面整合手段により波面整合された２つの光の同一偏光方向の成分同士を干渉させる偏光手段と、該干渉して得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の形態を示す画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする。
　【００１６】
　さらにまた請求項４記載の画像合成内視鏡は請求項２記載の画像合成内視鏡において、前記第１のファイバ束がシングルモードイメージファイバ束からなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束を構成する複数のファイバの入射端に順次前記周波数掃引レーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファイバの光路中に配され、前記イメージファイバの入射端より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と該イメージファイバの射出端から射出させる光とに分割させるとともに上記一定の光路長を進行させた光と前記イメージファイバから射出させ上記検体により反射されて再び前記射出端から前記イメージファイバに入射した光とを干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビ−ト信号を分別する周波数分析手段と、分別して得られた前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の形態を示す画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする。
　【００１７】
　さらに請求項５記載の画像合成内視鏡は請求項１記載の画像合成内視鏡において、前記深部画像出力部の第１の光源が周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を時間的に周波数掃引して出射しうる周波数掃引レーザ光源からなり、
　前記深部画像出力部の深部画像出力手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる差周波ビート信号を多種得る深部画像信号形成手段と、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出し、算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する深部画像信号出力手段とからなることを特徴とする。
　【００１８】
　さらに請求項６記載の画像合成内視鏡は請求項５記載の画像合成内視鏡において、前記第１のファイバ束がシングルモードファイバからなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記第１のファイバ束の入射端に入射される前の光を偏光面がほぼ直交する２つの光に分割する光路分割手段と、該光路分割手段により分割された２つの光を前記第１のファイバ束の入射端に入射される前に波面整合させる第１の波面整合手段と、前記第１のファイバ束の射出端より射出された、波面整合された光を前記偏光面がほぼ直交する２つの光に分割させるとともに、該分割されて一定の光路長を進行させた光と検体を照射して反射された光とを波面整合させる第２の波面整合手段と、前記第２の波面整合手段により波面整合された２つの光の同一偏光方向の成分同士を干渉させる偏光手段と、該干渉して得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出するとともに算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする。
　【００１９】
　さらに請求項７記載の画像合成内視鏡は請求項５記載の画像合成内視鏡において、前記第１のファイバ束がシングルモードイメージファイバ束からなり、
　前記深部画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束を構成する複数のファイバの入射端に順次前記周波数掃引レーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファイバの光路中に配され、前記イメージファイバの入射端より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と該イメージファイバの射出端から射出させる光とに分割させるとともに上記一定の光路長を進行させた光と前記イメージファイバから射出させ上記検体により反射されて再び前記射出端から前記イメージファイバに入射した光とを干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する２次元光強度検出手段とからなり、
　前記深部画像信号出力手段が、前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する周波数分析手段と、前記周波数掃引レーザ光源から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることにより得られた少なくとも２つの分別された前記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分および／または機能を算出するとともに算出された前記検体の特定深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段とからなることを特徴とする。
　【００２０】
　さらに請求項８記載の画像合成内視鏡は請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の画像合成内視鏡において、前記表面画像出力部の第２の光源がＲＧＢレーザ光源からなり、
　前記表面画像出力部の第２のファイバ束がシングルモードファイバからなり、
　前記表面画像出力部の表面画像出力手段が、前記シングルモードファイバの射出端から射出されたＲＧＢレーザ光が前記検体の内部の表面で反射された光を検出する表面画像検出手段と、検出された前記反射された光から前記検体の表面画像信号を出力する表面画像信号出力手段とからなることを特徴とする。
　【００２１】
　【作用】
　本発明にかかる画像合成内視鏡は、第１の光源が第１の光を出射するとともにこの光を射出端が検体の内部に挿入された第１のファイバ束の入射端から該第１のファイバ束内部へ入射され、前記射出端から射出される。
　【００２２】
　第１のファイバ束から射出された光は検体内部の深部まで照射し、深部画像出力手段が、この照射光による、深部の多層反射面で反射された反射光を受光るとともに、これらの反射光のうち、所望とする反射面からの反射光を差周波ビート信号として分別して、これを深部画像信号として出力する。
　【００２３】
　一方、第２の光源が第２の光を出射するとともに射出端が検体内部に挿入された第２のファイバ束の入射端から該第２のファイバ束内部へ入射され、前記射出端から射出される。
　【００２４】
　第２のファイバ束から射出された光は検体内部の表面を照射し、該表面で反射された反射光を表面画像出力手段により表面画像信号として出力させる。
　【００２５】
　上述作用により得られた深部画像信号と表面画像信号とが画像合成表示手段により合成されて表示される。
　【００２６】
　ここで上記深部画像信号を形成させる作用をなすものとして特に好ましいのは、周波数掃引光ヘテロダイン手法を用いたものが挙げられる。
　【００２７】
　この周波数掃引光ヘテロダイン手法を用いた深部画像出力部は、周波数掃引レーザ光源から時間的に周波数を掃引されたレーザ光が出射され、この出射されたレーザ光が第１のファイバ束の入射端より該ファイバ束内へ入射され検体内部に挿入される該ファイバ東の射出端から射出されて検体内部を照射する。
　【００２８】
　このとき前記レーザ光源から出射されたレーザ光は前記検体内部を照射する以前即ち、前記レーザ光源から出射された直後もしくは前記ファイバ束内を進行中もしくは前記ファイバ束から射出された直後において、該レーザ光の一部が検体内部を照射せずかつ一定の光路長を進行するように分割される。
　【００２９】
　一方前記ファイバ束の射出端から射出され検体内部を照射したレーザ光は、該検体内部の表面や深部の幾層もの反射面で反射され、深部画像信号形成手段により上記検体内部の表面や深部の幾層もの反射面で反射されて得られた複数の反射レーザ光と前記分割された一定の光路長を進行するレーザ光とを干渉させる。
　【００３０】
　ここで前記検体内部の表面や深部の反射面で反射された反射面までの深さの相違により進行する光路長が異なり即ち、前記画像形成手段へ到達するのに要する時間が異なる。
　【００３１】
　このとき前記レーザ光源は時間的に周波数掃引されているため、上記検体内部の異なる反射面で反射されたレーザ光が前記画像形成手段へ到達したとき、一定の光路長を進行したレーザ光の周波数は、この２つのレーザ光が進行した光路長の差と、周波数掃引された時間に対する周波数の関数とから定められる。
　【００３２】
　上述のように一定の光路長を進行して前記深部画像信号形成手段へ到達したレーザ光と前記検体内部の異なる反射面で反射されて前記深部画像信号形成手段へ到達したレーザ光とは周波数が異なり、従ってこれら２つのレーザ光が前記深部画像信号形成手段により干渉されるときこれら２つのレーザ光の周波数の差に応じた周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号が発生する。
　【００３３】
　この差周波ビート信号は上述のとおり検体内部の反射面の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なるものが多種発生する。
　【００３４】
　このように発生した強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信号から深部画像信号出力手段により所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別することにより前記検体内部の特定の深さで反射されたレーザ光を選別することができる。
　【００３５】
　ここで該反射されたレーザ光の強度は該レーザ光が反射された深部における検体の光反射もしくは光吸収情報であるので上述作用により得られた所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から深部画像信号出力手段により検体の特定深部の形態を示す深部画像信号が出力される。
　【００３６】
　さらに上述の周波数掃引光ヘテロダイン手法を用いた深部画像出力部のレーザ光源から周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を検体に照射させることを繰り返すことにより得られた少なくとも２つの差周波ビート信号から、深部画像信号出力手段により該検体の特定深部の成分および／または機能が算出され前記成分および／または機能を示す深部画像信号が出力される。
　【００３７】
　【実施例】
　以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
　【００３８】
　図１は本発明にかかる画像合成内視鏡の実施例を示すブロック図である。また図２（ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面を示す断面図、図２（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面を示す断面図である。図示の内視鏡は深部画像出力部と表面画像出力部と画像合成表示手段とからなり、まず深部画像出力部の構成を説明する。
　【００３９】
　レーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引単一周波数レーザ光源１と、該レーザ光を入射端から入射させ体腔内へ挿入される射出端から該レーザ光を射出する第１のシングルモードファイバ３とを備える。
　【００４０】
　ここで上記レーザ光源１と、上記ファイバ３との間には上記レーザ光源１から出射されたレーザ光ａ１を偏光面がほぼ直交する２つのレーザ光ａ２およびａ３に分割する１／２波長板４と偏光ビームスプリッタ５とからなる光路分割手段と、上記２つのレーザ光ａ２，ａ３を同一軸上に波面整合させる波面整合手段として偏光ビームスプリッタ６とが配されている。
　【００４１】
　また上記シングルモードファイバ３を介して体腔内の検体２へ導光されたレーザ光ａ５を偏光面がほぼ直交する２つのレーザ光ａ６およびａ７に分割させるとともに、この２つのレーザ光ａ６およびａ７を再び波面整合させる第２の波面整合手段として偏光ビームスプリッタ７と２つの１／４波長板９，９′とを備え、この偏光ビームスプリッタ７により光路を分割され一方の光路を進行するレーザ光ａ６の光路中に該レーザ光ａ６の光路長を一定に保持するミラー８が配されている。ここで上記偏光ビームスプリッタ７は、前記射出端から射出されたレーザ光の進行方向を軸として回転自在に配されている。
　【００４２】
　さらに上記偏光ビームスプリッタ７により波面整合された、偏光面が略直交する２つのレーザ光ａ６およびａ７の同一偏光方向の成分を通過させてその偏光方向の成分同士を干渉させる偏光板１０と、該干渉させたレーザ光ａ８が形成する多種の差周波ビート信号を検出する並列動作型イメージセンサ１１とを備えている。
　【００４３】
　さらにまた、前記並列動作型イメージセンサ１１により得られた多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する並列周波数分析手段１２と、分別して得られた上記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体２の特定の深部の形態を示す深部画像信号を出力する再構成手段１３とを備える。
　【００４４】
　次に表面画像出力部の構成を説明する。
　【００４５】
　赤色レーザ光源２１と緑色レーザ光源２２と青色レーザ光源２３とは、ミラー８とダイクロイックミラー２５とにより同一軸上に調整されてＲＧＢレーザ光源２４を構成している。
　【００４６】
　前記ＲＧＢレーザ光源２４から出射されたＲＧＢレーザ光をレンズ１７を介して入射端から入射させ体腔内へ挿入される射出端から該レーザ光を射出する第２のシングルモードファイバ２６と、射出された前記レーザ光が前記検体２の表面で反射された光を結像するレンズ２７と、結像された表面画像を検出するＣＣＤ撮像素子２８と、検出された表面画像から表面画像出力信号を出力するビデオプロセッサ２９とを備える。
　【００４７】
　さらに、前記深部画像信号と前記表面画像信号とから深部画像と表面画像とを合成して表示するＣＲＴ３０が具備されている。
　【００４８】
　次に本実施例の作用について説明する。
　【００４９】
　最初に深部画像出力部の作用について説明する。
　【００５０】
　周波数掃引単一周波数レーザ光源１から図３に示した三角波状に周波数掃引されたレーザ光ａ１　が出射され、該レーザ光ａ１　は次段の１／２波長板４および偏光ビームスプリッタ５により偏光面が略直交し、２つの光路を進行する２つのレーザ光ａ２　およびａ３　に分割される。
　【００５１】
　前記分割された２つのレーザ光ａ２　およびａ３　は偏光ビームスプリッタ６により波面整合される。
　【００５２】
　該波面整合されたレーザ光ａ４　はレンズ１７を介して前記第１のシングルモードファイバ３に入射され、該ファイバ３の内部を伝搬して体腔内に導光される。
　【００５３】
　上記作用により体腔内に導光されたレーザ光はレンズ１８により平行光ａ５　となり、偏光ビームスプリッタ７により検体２を照射するレーザ光ａ７　と一定光路長を進行するレーザ光ａ６　とに分割される。
　【００５４】
　上記一定の光路長を進行するレーザ光ａ６　は前記偏光ビームスプリッタ７の反射面Ｐで反射されたのち、ミラー８により反射されて前記偏光ビームスプリッタ７の反射面Ｐを透過する。
　【００５５】
　これは、該レーザ光ａ６　が前記偏光ビームスプリッタ７とミラー８とを往復する間に１／４波長板９を２回通過して前記レーザ光ａ６　の偏光面が９０°回転されたためである。
　【００５６】
　一方検体２を照射したレーザ光ａ７　は該検体２の幾層もの反射面Ｌ１　，Ｌ２　，Ｌ３　，Ｌ４　のそれぞれにより反射され、この反射されたそれぞれの反射光が前記偏光ビームスプリッタ７へ進行する。
　【００５７】
　このとき該偏光ビームスプリッタ７から出射したレーザ光ａ７　が該偏光ビームスプリッタ７を出射してから前記検体２の上記各反射面Ｌ１　，……，Ｌ４　で反射され、前記偏光ビームスプリッタ７に到達するのに要する時間は、前記検体２の各反射面の深度に依存する。
　【００５８】
　上記各反射面Ｌ１　，……，Ｌ４　で反射されて得られた複数の反射レーザ光は偏光ビームスプリッタ７により上記一定光路長を進行したレーザ光と順次波面整合されるが、上記複数の反射レーザ光が波面整合される一定光路長を進行したレーザ光の周波数は、上記各反射面の深さに依存し図３に示す周波数掃引波形に従って連続的に変化している。
　【００５９】
　具体的には、前記レーザ光源１からある瞬間ｔｏ　に出射されたレーザ光の周波数を図３に示すｆ（ｔｏ　）とし、検体を照射したレーザ光と一定光路長を進行したレーザ光とがそれぞれ前記偏光ビームスプリッタ７に戻るのに要した時間の差をΔｔとすれば、前記検体を照射した周波数ｆ（ｔｏ　）のレーザ光が偏光ビームスプリッタ７により波面整合される相手である、一定光路長を進行したレーザ光の周波数はｆ（ｔｏ　＋Δｔ）となる。
　【００６０】
　上述のように１順次波面整合されたレーザ光は偏光板１０を通過して、波面整合される前の２つのレーザ光の同一偏光方向成分が干渉され前記波面整合される前の２つのレーザ光の周波数の差に応じた周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号が発生する。この差周波ビート信号は上記反射面Ｌ１　，……，Ｌ４　ごとに異なる周波数で強弱を繰り返すように多種発生する。
　【００６１】
　上記多種の差周波ビート信号は並列動作型イメージセンサ１１により検出され並列周波数分析手段１２により特定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号即ち前記検体２の特定の深部で反射された、該検体２の特定深部における光吸収情報が分別される。
　【００６２】
　上述の作用により分別された光吸収情報から再構成手段１３により上記検体の特定深部における形態を示す深部画像信号が出力される。
　【００６３】
　次に表面画像出力部の作用を説明する。
　【００６４】
　ＲＧＢレーザ光源２４からＲＧＢレーザ光が出射され、レンズ１７を介して前記第２のシングルモードファイバ２６に入射され、該ファイバ２６の内部を伝搬して体腔内に導光され、検体２の表面を照射する。
　【００６５】
　ここで前記偏光ピーススプリッタ７が回転され該偏光ビームスプリッタ７の反射面Ｐの向きが９０°回転され、図２（ｂ）の断面図に示すように、検体２の表面を照射し、該表面で反射された光が前記回転された偏光ビームスプリッタ７の反射面Ｐで反射されレンズ２７により結像されてＣＣＤ撮像素子２８により検出される。
　【００６６】
　この検出された光即ち前記検体２の表面画像からビデオプロセッサ２９により表面画像信号が出力される。
　【００６７】
　上記深部画像出力部から出力された形態を示す深部画像信号と上記表面画像出力部から出力された表面画像信号とからＣＲＴ３０により前記検体２の表面画像と深部の形態を示す深部画像とが合成されて表示される。
　【００６８】
　図４は本発明の第２の実施例を示すブロック図である。
　【００６９】
　図示の内視鏡は、深部画像出力部と表面画像出力部と画像合成表示手段のＣＲＴ３０とから構成され、表面画像出力部とＣＲＴ３０とは前記図１に示した実施例と同じ構成であるため深部画像出力部の構成を説明する。
　【００７０】
　この深部画像出力部は、レーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引単一周波数レーザ光源１と、該レーザ光源１から出射されたレーザ光を入射端から入射させ、体腔内へ挿入される射出端から前記レーザ光を射出するシングルモードイメージファイバ３１とを備える。
　【００７１】
　また、上記レーザ光源１と上記シングルモードイメージファイバ３１との間には、上記レーザ光源１から出射されたレーザ光を上記イメージファイバ３１を構成する複数のファイバの入射端へ順次入射させるレーザ光走査手段３３を備える。
　【００７２】
　さらに前記イメージファイバ３１の入射端より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と、該イメージファイバ３１の射出端より射出させる光とに分割させるとともに、上記一定の光路長を進行させた光と、前記イメージファイバ３１から射出され、検体３２により反射されて再び前記射出端から前記イメージファイバ３１に入射した反射光とを干渉させて、該ファイバ３１から出射させる周知の光カプラからなるファイバ干渉系３５を備える。
　【００７３】
　また上記ファイバ干渉系３５により出射した干渉されたレーザ光の多種の差周波ビート信号を検出するイメージセンサ３６を具備している。
　【００７４】
　さらに前記多種の差周波ビート信号から所定の周波数で強弱を繰り返すビート信号を分別する時系列周波数分析手段２７と、分別して得られた上記所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体３２の特定の深部の形態示す深部画像信号を出力する再構成手段１３とを備える。
　【００７５】
　次に本実施例の作用について説明する。
　【００７６】
　レーザ光源１から図３の実線で示した三角波状に周波数掃引されたレーザ光が出射され、該出射されたレーザ光は走査手段３３により前記イメージファイバ３１を構成する複数のファイバ束の入射端へ順次導光される。
　【００７７】
　上記イメージファイバ３１に導光されたレーザ光は各ファイバ束の内部を進行し、ファイバ干渉系３５により一定の光路長を進行するレーザ光と該ファイバ束の射出端へ進行するレーザ光とに分割される。
　【００７８】
　図５はこの作用を説明するために前記イメージファイバ３１を構成する複数のファイバ束のうち一部のファイバ束を強調した簡略図である。
　【００７９】
　即ち走査手段３３によりファイバ３１ａに入射したレーザ光は周知の光カプラからなるファイバ干渉系３５により検体３２を照射する光路（ファイバ３１ｂ）を進行するレーザ光と一定の光路長の光路（ファイバ３１ｃ）を進行するレーザ光とに分割される。
　【００８０】
　検体３２を照射する光路（ファイバ３１ｂ）を進行するレーザ光は、ファイバ３１ｂの射出端から射出され、前記検体３２の表面や深部の多層反射面で反射され、複数の反射光となって前記ファイバ３１ｂの射出端から再び前記ファイバ３１ｂに入射し、前記ファイバ干渉系３５に到達する。
　【００８１】
　一方一定の光路長の光路（ファイバ３１ｃ）を進行したレーザ光はミラーに反射されファイバ干渉系３５に到達するが、前記複数の反射光のそれぞれが該ファイバ干渉系３５に到達する時間差により、前記一定の光路長の光路を進行するレーザ光の周波数は連続的に変化する。
　【００８２】
　このため、ファイバ干渉系３５により前記各反射光と前記一定の光路長の光路を進行したレーザ光とが干渉されると様々な周波数で強弱を繰り返す差周波ビートが多種発生し、この多種の差周波ビート信号がファイバ３１ｄに導光されてイメージセンサ３６に導光される。
　【００８３】
　上述と同様の作用がイメージファイバ３１を構成する全てのファイバについてなされ、走査手段３３がイメージファイバ３１を走査する順にイメージセンサ３６は前記多種の差周波ビ−ト信号を二次元的に検出する。
　【００８４】
　さらに前記イメージセンサ３６により検出された多種の差周波ビート信号から前記走査と同期させた時系列周波数分析手段２７により所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号が分別される。
　【００８５】
　以下、前記図１に示した実施例と同じ作用により、前記検体３２の特定深度における形態を示す深部画像信号を出力する。
　【００８６】
　表面画像出力部およびＣＲＴ３０の作用も前記図１に示した実施例と同じ作用をなし上記検体３２の表面画像と深部の形態を示す深部画像とが合成されてＣＲＴ３０に表示される。
　【００８７】
　図６は、本発明の第３の実施例を示すブロック図である。図示の内視鏡は前記図１に示した実施例の構成において、周波数掃引単一周波数レーザ光源１が周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引レーザ光源１４からなり、また再構成手段１３が前記周波数掃引レーザ光源１４から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光が検体２を照射することにより得られた少なくとも２つの所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から検体２の特定深部の成分および／または機能を算出する計算処理手段１５と、算出された前記検体２の深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段１９とからなるものである。ここで前記計算処理手段１５と再構成手段１９とは再構成部１６を構成する。
　【００８８】
　次に本実施例の作用について説明する。
　【００８９】
　周波数掃引レーザ光源１４から図７の実線で示した三角波状に周波数掃引された第１のレーザ光ａ１　が出射され、該第１のレーザ光ａ１　は後段の１／４波長板４および偏光ビームスプリッタ５により偏光面が略直交し、２つの光路を進行する２つのレーザ光ａ２　およびａ３　に分割される。
　【００９０】
　以下前記図１に示した実施例と同様の作用がなされ、並列周波数分析手段１２により特定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号即ち前記検体２の特定深部で反射された、該検体２の特定深部の光吸収情報が分別される。
　【００９１】
　次に前記レーザ光源１４から前記第１のレーザ光ａ１　と異なる周波数域の第２のレーザ光ａ１１（図７の点線で示した周波数掃引波形のレーザ光）を出射し上記と同様の作用により前記第１のレーザ光ａ１　を検体２に照射させて前記差周波ビート信号を得た特定の深部と同じ深さにおける差周波ビート信号を分別する。
　【００９２】
　ここで得られた同じ深さにおける２つの差周波ビート信号は計算処理手段１５により差や比等の計算処理を施され、前記２つの周波数掃引レーザ光による光吸収強度の差異によって該検体の前記深度における成分情報や機能情報が算出される。
　【００９３】
　上記成分情報や機能情報は、例えば血液中の酸素濃度がある。この血液中の酸素濃度は血液を構成する酸化型ヘモグロビンと還元型ヘモグロビンとの濃度比により決定され、また酸化型ヘモグロビンは波長８３０ｎｍ（ナノメートル）、還元型ヘモグロビンは波長７６０ｎｍの光を特徴的に吸収することが知られている。
　【００９４】
　そこで本実施例において第１のレーザ光ａ１　を波長８３０ｎｍ近傍で周波数掃引して検体に照射し、前記特定の深部における酸化型ヘモグロビンの光吸収情報から該酸化型ヘモグロビンの濃度が算定され、また第２のレーザ光ａ１１を波長７６０ｎｍ近傍で周波数掃引して上記と同じ作用により還元型ヘモグロビンの濃度が算定され、該２つのヘモグロビンの濃度の割合から前記特定の深部における血液中の酸素濃度が算出される。
　【００９５】
　上述の作用により算出された成分情報や機能情報を示す画像から再構成手段１９により上記特定深部における成分および／または機能を示す深部画像信号が出力される。
　【００９６】
　以下表面画像出力部の作用は前記図１に示した実施例の表面画像出力部の作用と同様である。
　【００９７】
　このように表面画像出力部から出力された表面画像信号と深部画像出力部から出力された深部画像信号とからＣＲＴ３０により前記検体２の表面画像と深部の成分および／または機能を示す深部画像とが合成されて表示される。
　【００９８】
　図８は本発明の第４の実施例を示すブロック図である。
　【００９９】
　図示の内視鏡は、前記図４に示した第２の実施例の構成において、周波数掃引単一周波数レーザ光源１が周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周波数掃引レーザ光源１４からなり、また再構成手段１３が前記周波数掃引レーザ光源１４から出射された周波数の異なる少なくとも２つのレーザ光が検体３２を照射することにより得られた少なくとも２つの所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から該検体３２の特定深部の成分および／または機能を算出する計算処理手段１５と、算出された前記検体３２の深部の成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する再構成手段１９とからなるものである。ここで前記計算処理手段１５と再構成手段１９とは再構成部１６を構成する。
　【０１００】
　次に本実施例の作用について説明する。
　【０１０１】
　周波数掃引レーザ光源１４から図７の実線で示した三角波状に周波数掃引された第１のレーザ光が出射され、この出射された第１のレーザ光は走査手段３３により前記イメージファイバ３１を構成する複数のファイバ束の入射端へ順次導光される。
　【０１０２】
　以下前記図４に示した第２の実施例と同様の作用がなされ、時系列周波数分析手段２７により所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号が分別される。
　【０１０３】
　次に前記レーザ光源１４から前記第１のレーザ光と異なる周波数域の第２のレーザ光（図７の点線で示した周波数掃引波形のレーザ光）を出射し上述と同様の作用により前記第１のレーザ光を検体３２に照射して差周波ビート信号を得た深度と同じ深度における差周波ビート信号を分別する。
　【０１０４】
　以下、前記図６に示した実施例と同じ作用により、前記検体３２の特定深度における成分および／または機能を示す深部画像信号を出力する。
　【０１０５】
　表面画像出力部およびＣＲＴ３０の作用も前記図６に示した実施例と同じ作用をするので上記検体３２の表面画像と深部の成分および／または機能を示す深部画像とが合成されてＣＲＴ３０に表示される。
　【０１０６】
　【発明の効果】
　以上詳細に説明したように本発明の画像合成内視鏡は、従来の内視鏡では観察し得ない体腔内の特定深部の形態や成分および／または機能を示す深部画像と可視的な表面画像とを合成して表示することにより、従来の内視鏡ではなし得ない、体腔内の検体の表面の様態と深部の成分および／または機能とを関連づけて観察することができ、病変部の早期診断などに極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明にかかる画像合成内視鏡の実施例を示すブロック図
　【図２】
　（ａ）は図１の１−１線断面を示す断面図、（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面を示す断面図
　【図３】
　本発明の実施例で用いる周波数掃引単一周波数レーザ光源の周波数掃引波形を示す波形図
　【図４】
　本発明にかかる画像合成内視鏡の第２の実施例を示すブロック図
　【図５】
　図４に示した第２の実施例の簡略図
　【図６】
　本発明にかかる画像合成内視鏡の第３の実施例を示すブロック図
　【図７】
　本発明の実施例で用いる周波数掃引レーザ光源の周波数掃引波形を示す波形図
　【図８】
　本発明にかかる画像合成内視鏡の第４の実施例を示すブロック図
　【符号の説明】
　１　　周波数掃引単一周波数レーザ光源
　２，３２　　検体
　３　　シングルモードファイバ
　４　　１／２波長板
　５，６，７　　偏光ビームスプリッタ
　８　　ミラー
　９，９′　　１／４波長板
　１０　　偏光板
　１１　　並列動作型イメージセンサ
　１２　　並列周波数分析手段
　１３，１９　再構成手段
　１４　　周波数掃引レーザ光源
　１５　　計算処理手段
　１６　　再構成部
　１７，１８，２７，４０　　レンズ
　２１　　赤色レーザ光源
　２２　　緑色レーザ光源
　２３　　青色レーザ光源
　２４　　ＲＧＢレーザ光源
　２５　　ダイクロイックミラー
　２６　　第２のシングルモードファイバ
　２７　　時系列周波数分析手段
　２８　　ＣＣＤ撮像素子
　２９　　ビデオプロセッサ
　３０　　ＣＲＴ
　３１　　シングルモードイメ−ジファイバ
　３１ａ〜３１ｄ　　ファイバ
　３３　　レーザ光走査手段
　３５　　ファイバ干渉系
　３６　　イメージファイバ