(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光帯域及び励起光帯域を含む光を発光する単一の発光部を有し、該発光部において発光した白色光及び励起光を出射する光源手段と、
前記光源手段により出射された前記白色光及び前記励起光を導光して被検体に同時に照射する導光手段と、
前記白色光による前記被検体からの戻り光を受光して白色光画像を取得する白色光撮像手段と、
前記被検体において前記励起光により励起された蛍光を受光して蛍光画像を取得する蛍光撮像手段と、を備え、
前記光源手段が、前記発光部と前記白色光及び前記励起光の出射端との間に配置され、以下の条件式を満足する照明光フィルタを有する蛍光観察装置。
Ｐｆ（λｗ’）＜Ｐｆ（λｗｅ）＜Ｐｆ（λｅ’）
但し、Ｐｆは照明光フィルタにおける照明光の透過率であり、λｗ’は白色光帯域であり励起光帯域でない帯域であり、λｗｅは白色光帯域でありかつ励起光帯域である帯域であり、λｅ’は励起光帯域であり白色光帯域でない帯域である。
【請求項２】
前記白色光画像の明るさに応じ、該白色光画像の明るさが増すほど前記光源手段から出射する前記白色光及び前記励起光の光量を低減させるように前記発光部の調整を行う光量調整手段を備える請求項１記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記戻り光を前記白色光撮像手段へ入射させると共に、前記蛍光を前記蛍光撮像手段へ入射させるように、前記戻り光と前記蛍光とを分離する光分離手段を備え、以下の条件式を満たす請求項１又は請求項２記載の蛍光観察装置。
Ｐｆ（λｗ）×Ｐｓ（λｗ）＜Ｐｆ（λｅ）×（１―Ｐｓ（λｆ））
０＜Ｐｓ（λ）＜１
但し、λｗは白色光帯域の波長、λｅは励起光帯域の波長、λｆは蛍光帯域の波長、Ｐｓ（λ）は波長λの光が光分離手段により白色光撮像手段へ入射する光路へ分離される割合であり、１−Ｐｓ（λ）は蛍光撮像手段へ入射する光路へ分離される割合である。
【請求項４】
前記白色光撮像手段の前段に、前記白色光を減衰させる光減衰手段を備える請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の蛍光観察装置。
【請求項５】
前記励起光の帯域の少なくとも一部が７００ｎｍを超える請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の蛍光観察装置。
【請求項６】
前記光源手段が、光透過率の異なる複数の前記照明光フィルタを備えると共に、該照明光フィルタを前記発光部と前記白色光及び前記励起光の出射端との間に択一的に挿入可能である請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の蛍光観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光観察装置、特に、白色光及び励起光を照射して被検体から得られた戻り光及び蛍光を受光して生成した白色光画像及び蛍光画像を観察する蛍光観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白色光と近赤外帯域の励起光を同一の光源から同時に照射し、白色光の被検体からの戻り光に基づいて生成された白色光画像と励起光により発生した蛍光に基づいて生成された蛍光画像とを同時に観察する蛍光観察装置が知られている（例えば、特許文献１）。
一般に、蛍光は白色光と比較して極めて微弱であるので、特許文献１の蛍光観察装置のように、白色光と励起光とを同一の光源から同時に照射する場合には、白色光の光量と励起光の光量とのバランスを図る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９００４４号公報
【特許文献２】米国特許第７１７９２２２号明細書
【特許文献３】特開２００７−１６７３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の蛍光観察装置では、十分な蛍光光量を得るために励起光帯域の光量を増加させると、これに伴って白色光帯域の光量も増加してしまい、白色光画像において信号が飽和してしまう虞がある。反対に、白色光画像の信号の飽和を防ぐために光量を低下させると励起光の光量も同時に低下するため、十分な明るさの蛍光が得られない虞がある。【０００５】
ところで、特許文献２のように、キセノンランプを用いて白色光を照射し、レーザを用いて励起光を照射する蛍光観察装置もあるが、この場合には、２つの光源を用いることとなり、コストが増加すると共に構成が複雑化する。
また、特許文献３には、面順次に、すなわち、白色光及び励起光を時分割して照射することが開示されているが、この場合は構成が複雑となり、白色光画像と蛍光画像とのタイムラグが発生する。【０００６】
更に、白色光用の撮像素子の前に減光手段を適用したり、白色光用の撮像素子のゲインを低下させたりすることによって、白色光と励起光との光量のバランスを図ることが考えられる。しかし、この場合には、過度に強い白色光を照射させ続けることとなり、蛍光色素の褪色を促進する虞がある。【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡便な構成としながら、蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保しながら、白色光画像と蛍光画像を同時に観察することのできる蛍光観察装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、白色光帯域及び励起光帯域を含む光を発光する単一の発光部を有し、該発光部において発光した白色光及び励起光を出射する光源手段と、前記光源手段により出射された前記白色光及び前記励起光を導光して被検体に同時に照射する導光手段と、前記白色光による前記被検体からの戻り光を受光して白色光画像を取得する白色光撮像手段と、前記被検体において前記励起光により励起された蛍光を受光して蛍光画像を取得する蛍光撮像手段と、を備え、前記光源手段が、前記発光部と前記白色光及び前記励起光の出射端との間に配置され、以下の条件式を満足する照明光フィルタを有する蛍光観察装置である。
Ｐｆ（λｗ’）＜Ｐｆ（λｗｅ）＜Ｐｆ（λｅ’）
但し、Ｐｆは照明光フィルタにおける照明光の透過率であり、λｗ’は白色光帯域であり励起光帯域でない帯域であり、λｗｅは白色光帯域でありかつ励起光帯域である帯域であり、λｅ’は励起光帯域であり白色光帯域でない帯域である。
【０００９】
本態様によれば、光源手段の単一の発光部から発光した白色光及び励起光を導光手段を介して被検体に照射し、白色光による被検体からの戻り光を受光して白色光画像を取得すると共に、被検体において励起光により励起された蛍光を受光して蛍光画像を取得する。この場合において、光源手段における発光部と白色光及び励起光の出射端との間に配置された照明光フィルタが上記条件式を満足するので、簡便な構成としながら、蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができる。【００１０】
すなわち、光源手段から出射する白色光と励起光とのバランスが上記条件式に従って一定に保持されているので、白色光画像の信号の飽和を抑えることができ、白色光画像の観察のダイナミックレンジが広がると共に、十分な光量の蛍光を生じさせることができる励起光を出射することができる。言い換えると、白色光画像の観察のダイナミックレンジを確保しながら蛍光の検出感度を確保することができる。【００１１】
上記した態様において、前記白色光画像の明るさに応じ、該白色光画像の明るさが増すほど前記光源手段から出射する前記白色光及び前記励起光の光量を低減させるように前記発光部の調整を行う光量調整手段を備えることが好ましい。
このようにすることで、光源手段と被検体との距離が短くなった場合などにも、光量調整手段により光量を抑制することができ、白色光撮像手段における信号の飽和を抑制することができ、観察のダイナミックレンジが拡大する。【００１２】
上記した態様において、前記戻り光を前記白色光撮像手段へ入射させると共に、前記蛍光を前記蛍光撮像手段へ入射させるように、前記戻り光と前記蛍光とを分離する光分離手段を備え、以下の条件式を満たすことが好ましい。
Ｐｆ（λｗ）×Ｐｓ（λｗ）＜Ｐｆ（λｅ）×（１−Ｐｓ（λｆ））
０＜Ｐｓ（λ）＜１
但し、λｗは白色光帯域の波長、λｅは励起光帯域の波長、λｆは蛍光帯域の波長、Ｐｓ（λ）は波長λの光が光分離手段により白色光撮像手段へ入射する光路へ分離される割合であり、１−Ｐｓ（λ）は蛍光撮像手段へ入射する光路へ分離される割合である。
【００１３】
このようにすることで、光透過率と光分離手段との関係を適切に保つことができ、コストを低減させながら、白色光画像の信号の飽和を防止して、十分な蛍光の光量を確保することができる。【００１４】
上記した態様において、前記白色光撮像手段の前段に、前記白色光を減衰させる光減衰手段を備えることが好ましい。
このようにすることで、白色光撮像手段への過度な戻り光の入射を抑制することができ、コストを低減させながら、白色光画像の信号の飽和を防止して、十分な蛍光の光量を確保することができる。【００１５】
上記した態様において、以下の条件式を満足する。
Ｐｆ（λｗ’）＜Ｐｆ（λｗｅ）＜Ｐｆ（λｅ’）
但し、λｗ’は白色光帯域であり励起光帯域でない帯域であり、λｗｅは白色光帯域でありかつ励起光帯域である帯域であり、λｅ’は励起光帯域であり白色光帯域でない帯域である。
【００１６】
このようにすることで、白色光帯域且つ励起光帯域における波長に対する光量を急激に増加させることなく、一定の勾配で増加させることができ、白色光画像の色合いの変化を最小限に抑えつつ、十分な蛍光の光量を確保することができる。【００１７】
上記した態様において、前記励起光の帯域の少なくとも一部が７００ｎｍを超えることが好ましい。
このようにすることで、近赤外帯域の励起光を含めることができ、近赤外帯域に励起スペクトルを有する蛍光色素を観察する場合に、十分な蛍光の光量を確保することができる。【００１８】
前記光源手段が、光透過率の異なる複数の前記照明光フィルタを備えるとともに、該照明光フィルタを前記発光部と前記白色光及び前記励起光の出射端との間に択一的に挿入可能であることが好ましい。
このようにすることで、発光部から発光させる光の波長や被検体に投与する蛍光物質に応じて適切な照明光フィルタを選択することができ、白色光画像の色合いの変化を最小限に抑えつつ、十分な蛍光の光量を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡便な構成としながら、蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る蛍光観察装置に適用された照明光フィルタと蛍光フィルタの各透過率を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は従来の光量調整制御の例を示すグラフであり、図４（ｂ）は本発明の第２の実施例に係る蛍光観察装置に適用された光量調整部における光量調整制御の例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例に係る蛍光観察装置に適用されたビームスプリッタにおける光の分離割合を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態の変形例に係る蛍光観察装置に適用された照明光フィルタと蛍光フィルタの各透過率を示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】波長帯域に応じて段階的な透過率を有する照明光フィルタの透過率の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置について図面を参照して説明する。
図１に示すように、蛍光観察装置は、白色光及び励起光を出射する光源装置１０と、体腔内に挿入され光源装置１０からの白色光及び励起光を導光すると共に被検体Ｓからの光を受光する内視鏡１１と、内視鏡１１から出力される信号に基づいて画像を生成する画像処理装置１２と、画像処理装置１２により生成された画像を表示するモニタ１３とを備えている。
【００２２】
光源装置１０は、白色光及び励起光を同時に発光する単一の発光部として、例えばキセノンランプ２１を用い、キセノンランプ２１において発光した白色光及び励起光のうち所定波長の光を一定の割合で透過させる照明光フィルタ２３及び照明光フィルタ２３を透過した光を略平行光に変換するコリメートレンズ２２を有している。光源装置１０においては、キセノンランプ２１から発光した白色光及び励起光の一部が照明光フィルタ２３を透過し、コリメートレンズ２２により略平行光とされ、後述するライトガイドファイバ３２の入射端に向けて出射される。
【００２３】
そして、蛍光観察装置は、以下の条件式を満足するように構成されている。
Ｐｆ（λｗ）＜Ｐｆ（λｅ）  ・・・（１）
但し、Ｐｆ（λｗ）は白色光帯域の波長λｗにおける照明光フィルタ２３の光透過率であり、Ｐｆ（λｅ）は励起光帯域の波長λｅにおける照明光フィルタ２３の光透過率である。
【００２４】
つまり、白色光と励起光のスペクトルを同時に発光するキセノンランプ２１と発光させ、白色光の透過率よりも励起光の透過率が高くなるように構成されている照明光フィルタ２３を用いる。これにより、被検体に照射される照明光の波長あたりの強度を白色光帯域よりも励起光帯域で高くすることができ、さらに白色光と励起光を同時に照射することができる。つまり、以下の式を満たす。
Ｗ（λｗ）＜Ｅ（λｅ）  ・・・（１）’
但し、Ｗ（λｗ）は内視鏡１１から照射される照明光のうち、白色光帯域の波長λｗにおける強度であり、Ｅ（λｅ）は内視鏡１１から照射される照明光のうち励起光帯域の波長λｅにおける強度である。
【００２５】
例えば、波長帯域が４００ｎｍ〜８００ｎｍまでの光を均一スペクトルの照明光であり、白色光画像が明るすぎる状態を回避するためにキセノンランプの光量が抑制されていると、励起光帯域である７００〜８００ｎｍの帯域の光も合わせて光量を抑えられるため、蛍光の明るさが十分に得られない虞がある。
【００２６】
本実施形態のように、図２に示すような４００ｎｍ〜７００ｎｍまでの透過率を抑制した照明光フィルタ２３を適用することにより、白色光画像が明るすぎる状態が回避されているため、キセノンランプの光量を抑制する必要がない。したがって、励起光の光量が抑えられること無く、蛍光が十分な明るさで観察することができる。
【００２７】
内視鏡１１は、体腔内に挿入する細長の挿入部３１を有している。挿入部３１には、光源装置１０から供給される白色光及び励起光をその先端に導光して被検体Ｓに同時に照射する導光手段としてライトガイドファイバ３２が挿通されている。また、ライトガイドファイバ３２の白色光及び励起光の出射端側には照明レンズ３３が設けられている。
【００２８】
また、内視鏡１１は、対物レンズ３４、ビームスプリッタ３５、白色光撮像部３６、及び蛍光撮像部３７を備えている。対物レンズ３４は、ライトガイドファイバ３２から照明レンズ３３を介して照射された白色光による被検体Ｓからの戻り光及びライトガイドファイバ３２から照明レンズ３３を介して照射された励起光により被検体Ｓにおいて生じた蛍光を受光する。
【００２９】
ビームスプリッタ３５は、対物レンズ３４が受光した被検体Ｓからの戻り光を白色光撮像部３６へ入射させると共に、被検体Ｓにおいて生じた蛍光を蛍光撮像部３７へ入射させるように、被検体Ｓからの戻り光と蛍光とを分離する。白色光撮像部３６は、ビームスプリッタ３５により分離されて入射した戻り光を受光して白色光画像を取得する。
【００３０】
蛍光撮像部３７は、ビームスプリッタ３５により分離されて入射した蛍光を受光して蛍光画像を取得する。また、蛍光撮像部３７の入射端側には蛍光フィルタ４０が設けられ、所定波長の蛍光のみを透過するようになっている（図２参照）。なお、蛍光撮像部３７として、例えば、蛍光観察用のＣＣＤセンサ、モノクロのＣＭＯＳセンサ、ＥＭ−ＣＣＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ−ＣＣＤ）センサなどの撮像素子を適用することができる。
【００３１】
画像処理装置１２は、白色光撮像部３６からの白色光画像に係る信号に基づいて白色光画像を生成する白色光画像生成部４１と、蛍光撮像部３７からの蛍光画像に係る信号に基づいて蛍光画像を生成する蛍光画像生成部４２と、生成された白色光画像と蛍光画像とを合成した合成画像を生成する合成画像生成部４３とを備えている。モニタ１３は、生成された合成画像を表示する。
【００３２】
以下、このように構成された蛍光観察装置における作用について説明する。
術者は、内視鏡１１の挿入部３１を体腔内へ挿入し、挿入部３１の先端部を目的部位まで導き、蛍光観察を行う。この際、挿入部３１の体腔内への挿入に先立って、患者の体内に、投与されてから所定時間が経過した後に病変部に集積される蛍光物質を予め投与しておく。例えば、蛍光物質としては、癌特異的抗原であるＣＥＡ（Ｃａｒｃｉｎｏｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  Ａｎｔｉｇｅｎ）に特定的に結合する抗体であるＡｎｔｉ−ＣＥＡに蛍光色素であるＩＣＧ（Ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｇｒｅｅｎ）を結合させた薬剤を用いることができる。
【００３３】
患者の体内に蛍光物質を投与して所定時間経過後に、術者は、内視鏡１１の挿入部３１を患者の体腔内に挿入して、その先端部を被検体Ｓの目的部位まで導くと、光源装置１０から出射された白色光及び励起光がライトガイドファイバ３２及び照明レンズ３３を介して被検体Ｓに照射される。
【００３４】
このとき、光源装置１０において、キセノンランプ２１から同時に発光した白色光及び励起光が照明光フィルタ２３を所定の割合だけ透過してコリメートレンズ２２に入射する。コリメートレンズ２２では入射した白色光及び励起光を略平行光としてライトガイドファイバ３２に入射させる。
【００３５】
ここで、本実施形態に係る蛍光観察装置は上記条件式（１）を満たすように、照明光フィルタ２３は、白色光の透過率よりも励起光の透過率が高くなるように構成されている。すなわち、照明光フィルタ２３は、例えば、図２に示すように４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の白色光の透過率を３０％としているので、コリメートレンズ２２には、キセノンランプ１１において発光した白色光のうち３０％の白色光と、キセノンランプ１１において発光した全ての励起光が入射するようになっている。
【００３６】
従って、キセノンランプ２１において発光した白色光のうち３０％の白色光と、キセノンランプ２１において発光した全ての励起光とがコリメートレンズ２２において略平行光とされ、ライトガイドファイバ３２によって導光され、照明レンズを介して被検体Ｓに照射される。
【００３７】
対物レンズ３４には、キセノンランプ２１において発光した白色光のうち３０％の白色光を受けて被検体Ｓで反射した戻り光と、被検体Ｓに集積した蛍光色素がキセノンランプ１１において発光した全ての励起光に励起されて発生した蛍光とが同時に入射する。
これらの光は、さらにビームスプリッタ３５により戻り光と蛍光とに分離され、夫々白色光撮像部３６又は蛍光撮像部３７に結像される。
【００３８】
白色光撮像部３６又は蛍光撮像部３７に結像され取得された白色光画像に係る信号及び蛍光画像に係る信号は夫々、白色光画像生成部４１及び蛍光画像生成部４２に出力され、夫々白色光画像及び蛍光画像が生成される。これらの白色光画像及び蛍光画像は合成画像生成部において合成され、モニタ１３に表示される。
このように、照明光フィルタが条件式（１）を満足するので、簡便な構成としながら、蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができる。
【００３９】
すなわち、光源装置１０から出射する白色光と励起光とのバランスが条件式（１）に従って一定に保持されているので、白色光画像の信号の飽和を抑えることができ、白色光画像の観察のダイナミックレンジが広がると共に、十分な光量の蛍光を生じさせることができる励起光を出射することができる。言い換えると、白色光画像の観察のダイナミックレンジを確保しながら蛍光の検出感度を確保することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置について図面を参照して説明する。
本実施形態は、図３に示すように、上述した第１の実施形態における蛍光観察装置の光源装置１０が、光量調整部２４を備えている点で第１の実施形態と相違する。
以下、第１の実施形態にかかる蛍光観察装置と同一の構成には同符号を付し、その構成に係る説明を省略する。
【００４１】
光源装置１０は、観察中に、白色光撮像部３６によって取得された白色光画像の明るさ（例えば、階調値の平均値）に応じ、白色光画像の明るさが増すほど光源装置１０から出射する白色光及び励起光の光量を低減させるようにキセノンランプ２１の調整をリアルタイムで行う光量調整部２４を備えている。具体的には、白色光画像生成部４１で生成された白色光画像の平均階調値が光量調整部２４に送られる。次に、光量調整部２４において、白色光画像の階調値に基づいて光量を制御する信号を算出し、キセノンランプ２１に送るようになっている。つまり、光量調整部２４は、白色光画像の明るさに基づいて制御され、白色光画像が明るすぎる場合（例えば白色光撮像部３６の信号が飽和する場合）はキセノンランプ２１からの光量を抑える方向に、白色光画像が暗すぎる場合（例えば白色光撮像部３６の信号が白色光撮像部の持つ暗電流等のノイズレベルに近づいた場合）はキセノンランプ２１の光量を増加させる方向に調光制御を行う。
【００４２】
例えば、波長帯域が４００ｎｍ〜８００ｎｍまでの光を均一スペクトルの照明光である場合、白色光画像が明るすぎる状態を回避するために、光量調整部２４においてキセノンランプの光量を絞る方向に調光制御がなされる。したがって、励起光帯域である７００〜８００ｎｍの帯域の光も合わせて光量を抑えられるため、蛍光の明るさが十分に得られない虞がある。
【００４３】
一方、図２に示すような４００ｎｍ〜７００ｎｍまでの透過率を抑制した照明光フィルタ２３を適用することにより、挿入部３１の先端と被検体Ｓとの距離が極端に短くなる場合（例えば１ｃｍ）を除き、白色光画像が明るすぎる状態になることが回避されているため、キセノンランプの光量を絞る方向の調光制御の度合いが抑えられる。したがって、励起光の光量が大きく抑えられること無く、蛍光を十分な明るさで観察することができる。
【００４４】
また、挿入部３１の先端が被検体Ｓに近接した場合など特殊な場合には白色光画像が明るすぎる状況になることが想定され、その場合は自動調光により光源の光量を抑える方向に制御される（図３参照）。ただし、この場合においてもその制御幅は小さく、また７００〜８００ｎｍの励起広帯域は十分に明るいため、蛍光の光量が著しく低下する状況を避ける事も可能となる。
【００４５】
以下、このように構成された蛍光観察装置における作用について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置による観察中において、挿入部３１の先端と被検体Ｓとの距離が短くなった場合等において、被検体Ｓに照射される白色光及び励起光の光量が増加する。この場合には、白色光画像の明るさが増加するため、光量調整部２４により、白色光画像の明るさの増加に応じてキセノンランプ２１から出射する白色光及び励起光の光量を低減させるように光量を抑制する。このため、白色光撮像部３６における信号の飽和を抑制することができ、第１の実施形態と比較して、さらに白色光画像の観察のダイナミックレンジが拡大する。
【００４６】
白色光撮像部３６又は蛍光撮像部３７に結像され取得された白色光画像に係る信号及び蛍光画像に係る信号は夫々、白色光画像生成部４１及び蛍光画像生成部４２に出力され、夫々白色光画像及び蛍光画像が生成される。これらの白色光画像及び蛍光画像は合成が造成生成部において合成され、モニタ１３に表示される。
【００４７】
この時蛍光フィルタの透過スペクトルが上記条件式（１）を満たさない、たとえばＰｆ（λｗ）＝Ｐｆ（λｅ）である場合、光量調整部２４によって照明光の光量が抑制された場合、白色光のみならず励起光の光量も同様に抑制されてしまう。例えば、従来は照明光と励起光のフィルタは図に示すように透過率が一律であったため、照明光の光量を抑えると、励起光の光量も抑えられてしまう。（図４（ａ）参照）
これは、一般に蛍光と比較して白色光の反射光の強度が１００倍以上と明るいため、上記透過率が一定であると、挿入部３１の先端と被検体Ｓとの距離が極端に短くならない条件下においても白色光画像が明るすぎる状態となり、光量調整部２４によって光量を抑制されてしまうためである。
【００４８】
しかしながら、本実施形態によれば、観察中において白色光画像の明るさの変化に応じて光量を調整する、つまり光源装置１０から出射する白色光と励起光とのバランスが上記条件式に従って一定に保持されているので（図４（ｂ）参照）、挿入部３１の先端と被検体Ｓとの距離が極端に短くならない限り白色光画像の信号の飽和を抑えることができ、観察のダイナミックレンジが広がると共に、Ｐｆ（λｗ）＝Ｐｆ（λｅ）である場合と比較すると励起光の光量の減少は抑えられるため、十分な光量の蛍光を生じさせることができる励起光を出射することができる。
【００４９】
言い換えると、観察のダイナミックレンジを確保しながら蛍光の検出感度を確保することができる。すなわち、蛍光観察装置を簡便な構成としながら、過度な光量の光を照射することによる蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができる。
光量調整はキセノンランプ２１そのものを制御する構成でもよく、また光路上に可変絞りを設ける構成とすることもできる。
【００５０】
また、内視鏡内部にフィルタがある場合は、内視鏡ごとに光源内のフィルタを交換しなくてもよく、内視鏡ごとに最適なフィルタを用いることができる。
【００５１】
（変形例）
上記実施形態に係る蛍光観察装置において、以下の条件式を満たすように照明光フィルタ２３およびビームスプリッタ３５を構成しても良い。
Ｐｆ（λｗ）×Ｐｓ（λｗ）＜Ｐｆ（λｅ）×（１−Ｐｓ（λｆ））  ・・・（２）
０＜Ｐｓ（λ）＜１
但し、λｗは白色光帯域の波長、λｅは励起光帯域の波長、λｆは蛍光帯域の波長、Ｐｓ（λ）は波長λの光がビームスプリッタ３５により白色光撮像部へ入射する光路へ分離される割合であり、１−Ｐｓ（λ）は蛍光撮像部へ入射する光路へ分離される割合である。
【００５２】
上記条件式（２）を満たすように構成することで、照明光フィルタの光透過率とビームスプリッタにおける光の分離の割合との関係を適切に保つことができ、照明光フィルタの製造コストを低減させながら、白色光画像の信号の飽和を防止して、十分な蛍光の光量を確保することができる。
【００５３】
すなわち、白色光帯域の透過率が励起光帯域の透過率よりも低く設定されているが、その差が相対的に小さい場合において、例えばビームスプリッタにおける白色光帯域の透過率を５０％とする（図５参照）。そうすると、例えば、図６に示すように照明光フィルタ２３での白色光の透過率が６０％である場合、これにより発生する白色光の戻り光がビームスプリッタにおいて５０％に減じられるため、実質的に白色光の強度が、光源装置１０において３０％に減じられていることとなる。
【００５４】
これにより、白色光撮像部および蛍光撮像部に入射する白色光の戻り光及び蛍光の強度のバランスは、上記した第１の実施形態に係る蛍光観察装置と同等となる。
従って、上記した第１の実施形態に係る蛍光観察装置と同様に、蛍光観察装置を簡便な構成としながら、過度な光量の光を照射することによる蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができる。
【００５５】
一般に、照明光フィルタ等の光源装置に適用されるフィルタは、誘電体多層膜を形成することによって作成されている。概して、このようなフィルタにおいては、波長帯域により透過率に大きな差がある１００％−３０％のフィルタよりもその差が相対的に小さい１００％−６０％のフィルタの方が、製造に要する誘電体多層膜の層数が少なくて済むため、設計・製作が容易となる。したがって、蛍光観察装置を上記条件式（２）を満たすように構成することで、層数の少ない誘電体多層膜からなる照明光フィルタを適用することができ、設計および製作に係るコストを抑えることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、上述した第１の実施形態にと以下の点において相違する。なお、第１の実施形態と同一の構成については同符号を付しその説明を省略する。
【００５７】
すなわち、図７に示すように、本実施形態は、ビームスプリッタを備えておらず、蛍光観察用の対物レンズと白色光観察用の対物レンズの２つの対物レンズ３８，３９を備えている。そして、２つの対物レンズ３８，３９の光路上には、夫々白色光撮像部３６及び蛍光撮像部３７が設けられている。蛍光撮像部３７の入射端側には蛍光フィルタ４０が設けられ、所定波長の蛍光のみを透過するようになっている。また、白色光撮像部３６と対物レンズ３８との間には、光減衰手段としての減衰フィルタ５１が設けられている。
【００５８】
このように構成された蛍光観察装置において、白色光帯域の透過率が励起光帯域の透過率よりも低いものの、その差が相対的に小さく図６に示すように照明光フィルタ２３での白色光の透過率が６０％であるとする。
この場合において、減衰フィルタ５１の透過率を例えば５０％とすることにより、戻り光の強度は実質的に３０％まで減じられることとなる。
【００５９】
したがって、上記した第１の実施形態に係る蛍光観察装置およびその変形例と同様に、蛍光観察装置を簡便な構成としながら、過度な光量の光を照射することによる蛍光色素の褪色を抑え、白色光画像における信号の飽和を防止するとともに、十分な光量の蛍光を確保することができる。
また、層数の少ない誘電体多層膜からなる照明光フィルタを適用することができ、設計および製作に係るコストを抑えることができる。
【００６０】
上記各実施形態において、適用する蛍光物質に応じて、照明光フィルタの特性を適宜変更することが好ましい。つまり、照明光フィルタが以下の条件式を満たすように構成されていることが好ましい。
Ｐｆ（λｗ’）＜Ｐｆ（λｗｅ）＜Ｐｆ（λｅ’）    ・・・  （３）
但し、λｗ’は白色光帯域であり励起光帯域でない帯域であり、λｗｅは白色光帯域でありかつ励起光帯域である帯域であり、λｅ’は励起光帯域であり白色光帯域でない帯域である。
【００６１】
例えば、蛍光物質として、ＩＣＧに代えてＣｙ７（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ製）を適用した場合、以下のようにすることが好ましい。
【００６２】
ＡｎｔｉＣＥＡ−Ｃｙ７を用いるこの色素を励起する励起光の帯域は６５０〜７４０ｎｍであり、その一部が白色光とオーバーラップしている。このような場合、フィルタの特性と４００ｎｍ〜６５０ｎｍを３０％、６５０ｎｍ〜７４０ｎｍまでを１００％とすることが考えられる。しかし、６５０ｎｍ〜７００ｎｍまでは白色光帯域であり、このまま用いると４００ｎｍ〜７００ｎｍまでを用いる白色光画像に色の偏りが生じる虞がある。
【００６３】
そこで、白色光帯域と励起光帯域がオーバーラップする６５０ｎｍから７００ｎｍまでの帯域では段階的に励起光の透過率を増加させるとすることが好ましい（図８参照）。
すなわち、白色光でかつ励起光である帯域では波長に対して光量を急激に増加させるのではなく、例えば、比例的にまたは階段状の特性を持たせるなど、一定の勾配をもって増加させることが好ましい。このようにすることで、白色光画像の色合いの変化を最小限に抑えながら、かつ十分な励起光強度を得ることができる。
【００６４】
また上記各実施例を任意に組み合わせたものも本発明の範囲となる。また発光体としてキセノンランプを用いているが、ＬＥＤなどを発光体として用いてもよい。また導光手段として内視鏡に備えられたライトガイドを用いているが、内視鏡の鉗子チャネルに挿入可能な光ファイバを備えたカテーテル、もしくは顕微鏡などの装置を用いても良い。
【００６５】
さらに、光透過率の異なる複数の照明光フィルタを備え、これらを例えばターレット等に収納することにより、照明光フィルタをキセノンランプ等の発光部と白色光及び励起光の出射端との間に択一的に挿入可能とすることが好ましい。このようにすることで、適用する蛍光物質の多様性に対応可能とすることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  光源装置（光源手段）
１１  内視鏡
１２  画像処理装置
１３  モニタ
２１  キセノンランプ（発光部）
２２  コリメートレンズ
２３  照明光フィルタ
２４  光量調整部（光量調整手段）
３１  挿入部
３２  ライトガイドファイバ（導光手段）
３３  照明レンズ
３４  対物レンズ
３５  ビームスプリッタ（光分離手段）
３６  白色光撮像部
３７  蛍光撮像部
３８  対物レンズ
３９  対物レンズ
４０  蛍光フィルタ
４１  白色光画像生成部（白色光撮像手段）
４２  蛍光画像生成部（蛍光撮像手段）
４３  合成画像生成部
５１  減衰フィルタ（光減衰手段）
【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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