(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長範囲の第１狭帯域光を発する第１狭帯域光光源と、
前記第１狭帯域光とは異なる波長範囲の第２狭帯域光を発する第２狭帯域光光源と、
狭帯域光観察モードの場合に、被検体に照射される前記第１狭帯域光の該被検体からの反射光を受光して狭帯域光画像を撮像する第１撮像素子と、
第１自家蛍光観察モードの場合に、前記第１狭帯域光が前記被検体に照射されることによって該被検体から発せられる第１自家蛍光を受光して第１自家蛍光画像を撮像し、第２自家蛍光観察モードの場合に、前記第２狭帯域光が前記被検体に照射されることによって該被検体から発せられる第２自家蛍光を受光して第２自家蛍光画像を撮像する第２撮像素子と、
前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合に、前記第１および第２狭帯域光の発光量を、前記狭帯域光観察モードの場合の２倍の発光量に増加させるとともに、前記狭帯域光観察モード、前記第１自家蛍光観察モード、前記第２自家蛍光観察モードを所定のフレーム時間ごとに切り替える光源制御部と、
前記第１自家蛍光観察モードの際、前記第２撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＢチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＧＲチャンネル画像データをＧチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＲチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記第１自家蛍光画像を疑似カラー表示する自家蛍光画像処理部とを備えていることを特徴とする内視鏡診断装置。
【請求項２】
前記第２撮像素子には、Ｒ色、Ｇ色の波長範囲の光を３分割する分光透過率を有するＲ色、ＧＲ色、Ｇ色のカラーフィルタが設けられている請求項１に記載の内視鏡診断装置。
【請求項３】
前記自家蛍光画像処理部は、前記第２自家蛍光観察モードの際、前記第２撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＢチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＧＲチャンネル画像データをＧチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＲチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記第２自家蛍光画像を疑似カラー表示することを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡診断装置。
【請求項４】
さらに、狭帯域光画像処理部を備え、
前記狭帯域光画像処理部は、前記狭帯域光観察モードの際に、前記第１撮像素子で得られたＢチャンネル画像データをＢチャンネルおよびＧチャンネルに割り当て、前記第１撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記狭帯域光画像を疑似カラー表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項５】
さらに、白色光を発する白色光光源を備え、
前記第１撮像素子は、通常光観察モードの場合に、前記被検体に照射される前記白色光の該被検体からの反射光を受光して通常光画像を撮像し、前記狭帯域光観察モードの場合に、前記被検体に所定の発光比率で照射される前記白色光および前記第１狭帯域光の該被検体からの反射光を受光して前記狭帯域光画像を撮像するものである請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項６】
前記白色光光源は、所定の波長範囲の第３狭帯域光を発する第３狭帯域光光源と、該第３狭帯域光が照射されることによって励起発光光を発し、該第３狭帯域光と該励起発光光とで疑似白色光を生成する蛍光体とを有する請求項５に記載の内視鏡診断装置。
【請求項７】
前記白色光光源は、前記第２狭帯域光光源を前記第３狭帯域光光源として使用するものである請求項６に記載の内視鏡診断装置。
【請求項８】
前記第１狭帯域光は、４０５ｎｍ±１０ｎｍの波長範囲の光であり、前記第２狭帯域光は、４４５ｎｍ±１０ｎｍの波長範囲の光である請求項１〜７のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項９】
前記第１自家蛍光は、ＦＡＤおよびポルフィリンから発せられる自家蛍光を含み、前記第２自家蛍光は、ＦＡＤから発せられる自家蛍光を含む請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項１０】
前記第１および第２狭帯域光光源はレーザ光源であり、
前記光源制御部は、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合の前記レーザ光源の駆動電流を、前記狭帯域光観察モードの場合の駆動電流よりも増加させることによって前記発光量を増加させるものである請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項１１】
さらに、前記第１撮像素子に受光される光を所定の遮光率で遮光する遮光フィルタを備え、
前記光源制御部は、前記狭帯域光観察モードの場合に、前記第１撮像素子に受光される光を前記遮光フィルタで遮光し、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合には、前記第２撮像素子に受光される光を前記遮光フィルタで遮光しないことによって前記発光量を増加させるものである請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【請求項１２】
前記光源制御部は、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合の前記第１および第２狭帯域光光源の点灯時間を、前記狭帯域光観察モードの場合の点灯時間よりも増加させることによって前記発光量を増加させるものである請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特殊光観察として、狭帯域光観察と自家蛍光観察を行う内視鏡診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置から発せられる白色光（通常光）を内視鏡先端部まで導光して被検体の被観察領域に照射し、その反射光を撮像して通常光画像（白色光画像）を取得し、通常光観察（白色光観察）を行う内視鏡装置が用いられている。これに対し、近年では、通常光観察に加えて、所定の波長範囲の狭帯域光（特殊光）を被検体の被観察領域に照射し、その反射光および自家蛍光を撮像して特殊光画像を取得し、特殊光観察を行う内視鏡装置が活用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特殊光観察を行う内視鏡装置では、例えば、被検体体腔内の粘膜層あるいは粘膜下層に発生する新生血管の微細構造、病変部の強調等、通常の観察像では得られない生体情報を簡単に可視化できる。例えば、観察対象が癌病変部である場合、青色の狭帯域光を粘膜組織に照射すると組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断することができる。
【０００４】
特許文献１に記載の電子内視鏡は、図１１の概念図に示すように、特殊光観察モードの場合に、１つの励起光を観察部位に照射し、その反射光を青色（Ｂ）のカラーフィルタを持つ第１のセンサ（撮像素子）で撮像して狭帯域光画像を取得するのと同時に、自家蛍光を緑色（Ｇ），赤色（Ｒ）のカラーフィルタを持つ第２のセンサで撮像して自家蛍光画像を取得することを特徴とするものである。
【０００５】
まず、通常光観察モードの場合には、４００〜５００ｎｍの励起光の波長領域の光のみを通過する青色フィルタが光路上から退避した位置に配置された状態で、白色光が観察部位に照射され、その反射光が第１および第２のセンサで撮像される。そして、第１のセンサのＢの色信号と、第２のセンサのＧ，Ｒの色信号とからなるＲ，Ｇ，Ｂの通常光画像の映像信号が生成される。
【０００６】
一方、特殊光観察モードの場合には、青色フィルタが光路上に配置されることによって、４００〜５００ｎｍの励起光が観察部位に照射され、その反射光および自家蛍光が第１および第２のセンサで撮像される。そして、第１のセンサのＢの色信号からなる狭帯域光画像の映像信号と、第２のセンサのＧ，Ｒの色信号からなる自家蛍光画像の映像信号が同時に生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−５０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の手法では、狭帯域光画像と自家蛍光画像を同時に取得するため、両画像取得時の励起光の強度が同じになるが、自家蛍光の蛍光強度は微弱であるため、励起光の強度が同じであると高画質な自家蛍光画像を得ることができない。また、狭帯域光画像を取得するためにＢに感度を持つセンサでは、つまり、Ｂの色信号だけでは、表層の血管しか観察することができない、等の問題点がある。
【０００９】
本発明の第１の目的は、狭帯域光画像と自家蛍光画像を撮像する内視鏡診断装置において、高画質な自家蛍光画像を得ることができる内視鏡診断装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加えて、表層から中層の血管を観察することができる内視鏡診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、所定の波長範囲の第１狭帯域光を発する第１狭帯域光光源と、
前記第１狭帯域光とは異なる波長範囲の第２狭帯域光を発する第２狭帯域光光源と、
狭帯域光観察モードの場合に、被検体に照射される前記第１狭帯域光の該被検体からの反射光を受光して狭帯域光画像を撮像する第１撮像素子と、
第１自家蛍光観察モードの場合に、前記第１狭帯域光が前記被検体に照射されることによって該被検体から発せられる第１自家蛍光を受光して第１自家蛍光画像を撮像し、第２自家蛍光観察モードの場合に、前記第２狭帯域光が前記被検体に照射されることによって該被検体から発せられる第２自家蛍光を受光して第２自家蛍光画像を撮像する第２撮像素子と、
前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合に、前記第１および第２狭帯域光の発光量を、前記狭帯域光観察モードの場合の２倍の発光量に増加させるとともに、前記狭帯域光観察モード、前記第１自家蛍光観察モード、前記第２自家蛍光観察モードを所定のフレーム時間ごとに切り替える光源制御部と、
前記第１自家蛍光観察モードの際、前記第２撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＢチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＧＲチャンネル画像データをＧチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＲチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記第１自家蛍光画像を疑似カラー表示する自家蛍光画像処理部とを備えていることを特徴とする内視鏡診断装置を提供するものである。
【００１１】
ここで、前記第１狭帯域光は、４０５ｎｍ±１０ｎｍの波長範囲の光であり、前記第２狭帯域光は、４４５ｎｍ±１０ｎｍの波長範囲の光であることが好ましい。
【００１２】
また、前記第１自家蛍光は、ＦＡＤおよびポルフィリンから発せられる自家蛍光を含み、前記第２自家蛍光は、ＦＡＤから発せられる自家蛍光を含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記第１および第２狭帯域光光源はレーザ光源であり、
前記光源制御部は、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合の前記レーザ光源の駆動電流を、前記狭帯域光観察モードの場合の駆動電流よりも増加させることによって前記発光量を増加させるものであることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記第１撮像素子に受光される光を所定の遮光率で遮光する遮光フィルタを備え、
前記光源制御部は、前記狭帯域光観察モードの場合に、前記第１撮像素子に受光される光を前記遮光フィルタで遮光し、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合には、前記第２撮像素子に受光される光を前記遮光フィルタで遮光しないことによって前記発光量を増加させるものであることが好ましい。
【００１５】
また、前記光源制御部は、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合の前記第１および第２狭帯域光光源の点灯時間を、前記狭帯域光観察モードの場合の点灯時間よりも増加させることによって前記発光量を増加させるものであることが好ましい。
【００１６】
また、前記第２撮像素子には、Ｒ色、Ｇ色の波長範囲の光を３分割する分光透過率を有するＲ色、ＧＲ色、Ｇ色のカラーフィルタが設けられていることが好ましい。
また、前記自家蛍光画像処理部は、前記第２自家蛍光観察モードの際、前記第２撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＢチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＧＲチャンネル画像データをＧチャンネルに割り当て、前記第２撮像素子で得られたＲチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記第２自家蛍光画像を疑似カラー表示することが好ましい。
また、さらに、狭帯域光画像処理部を備え、前記狭帯域光画像処理部は、前記狭帯域光観察モードの際に、前記第１撮像素子で得られたＢチャンネル画像データをＢチャンネルおよびＧチャンネルに割り当て、前記第１撮像素子で得られたＧチャンネル画像データをＲチャンネルに割り当てることで前記狭帯域光画像を疑似カラー表示することが好ましい。
【００１７】
さらに、白色光を発する白色光光源を備え、
前記第１撮像素子は、通常光観察モードの場合に、前記被検体に照射される前記白色光の該被検体からの反射光を受光して通常光画像を撮像し、前記狭帯域光観察モードの場合に、前記被検体に所定の発光比率で照射される前記白色光および前記第１狭帯域光の該被検体からの反射光を受光して前記狭帯域光画像を撮像するものであることが好ましい。
【００１８】
また、前記白色光光源は、所定の波長範囲の第３狭帯域光を発する第３狭帯域光光源と、該第３狭帯域光が照射されることによって励起発光光を発し、該第３狭帯域光と該励起発光光とで疑似白色光を生成する蛍光体とを有することが好ましい。
【００１９】
また、前記白色光光源は、前記第２狭帯域光光源を前記第３狭帯域光光源として使用するものであることが好ましい。
【００２０】
また、前記光源制御部は、前記第１および第２自家蛍光観察モードの場合に、前記第１および第２狭帯域光の発光量を、前記狭帯域光観察モードの場合の２倍の発光量に増加させるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、自家蛍光観察モードの場合に、第１および第２狭帯域光（自家蛍光観察用の励起光）の発光量を、狭帯域光観察モードの場合よりも増加させることによって、高画質な自家蛍光画像を得ることができる。また、波長範囲の異なる第１および第２の狭帯域光を使用することにより、特定の自家蛍光物質のみを選択的に励起させることができる。また、狭帯域光観察モードでは、白色光と第１狭帯域光とを所定の発光比率で被検体に照射することにより、被検体の表層から中層にかけての血管を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る内視鏡診断装置の構成を表す一実施形態の外観図である。
【図２】図１に示す内視鏡診断装置の内部構成を表すブロック図である。
【図３】図１に示す内視鏡診断装置の内視鏡挿入部の先端部の様子を表す概念図である。
【図４】青色レーザ光源からの青色レーザ光および青色レーザ光が蛍光体により波長変換された発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】自家蛍光の発光波長範囲である、Ｒ色、Ｇ色の約５００〜７００ｎｍの波長範囲を３分割する、Ｒ色、ＧＲ色、Ｇ色のカラーフィルタの分光透過率を表すグラフである。
【図６】図１に示す内視鏡診断装置における各観察モードの場合の処理を表す概念図である。
【図７】図１に示す内視鏡診断装置の作用を表すフローチャートである。
【図８】図１に示す内視鏡診断装置の特殊光観察モードの場合の作用を表す一例の概念図である。
【図９】自家蛍光物質の光の吸収強度特性を表す一例のグラフである。
【図１０】自家蛍光物質の蛍光強度特性を表す一例のグラフである。
【図１１】従来の内視鏡装置における各観察モードの場合の処理を表す一例の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明に係る内視鏡診断装置を詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る内視鏡診断装置の構成を表す一実施形態の外観図、図２は、その内部構成を表すブロック図である。これらの図に示す内視鏡診断装置１０は、波長範囲の異なる複数の光を発生する光源装置１２と、光源装置１２から発せられる光を導光して被検体の被観察領域に照明光を照射し、被検体からの反射光ないし自家蛍光を撮像する内視鏡装置１４と、内視鏡装置１４で撮像された画像を画像処理して内視鏡画像を出力するプロセッサ装置１６と、プロセッサ装置１６から出力される内視鏡画像を表示する表示装置１８と、入力操作を受け付ける入力装置２０とによって構成されている。
【００２５】
ここで、内視鏡診断装置１０は、通常光を被検体に照射し、その反射光を撮像して通常光画像を表示（観察）する通常光観察モードと、特殊光を被検体に照射し、その反射光ないし自家蛍光を撮像して特殊光画像（狭帯域光画像、第１自家蛍光画像、第２自家蛍光画像）を表示する特殊光観察モード（狭帯域光観察モード、第１自家蛍光観察モード、第２自家蛍光観察モード）とを有する。各観察モードは、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０から入力される指示に基づき、適宜切り替えられる。
【００２６】
なお、通常光観察モードと特殊光観察モードとの間の切り替えに限定されず、通常光観察モード、特殊光観察モードの狭帯域光観察モード、第１自家蛍光観察モード、第２自家蛍光観察モードを自由に切り替えられるようにしてもよい。
【００２７】
光源装置１２は、光源制御部２２と、それぞれ波長範囲の異なるレーザ光を発する２種のレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２と、コンバイナ（合波器）２４と、カプラ（分波器）２６とによって構成されている。
【００２８】
本実施形態において、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からは、それぞれ、中心波長が異なる４０５ｎｍ、４４５ｎｍである、所定の波長範囲（例えば、中心波長±１０ｎｍ）の狭帯域光が発せられる。レーザ光源ＬＤ１は、狭帯域光画像および第１自家蛍光画像を撮像するための光源であり、レーザ光源ＬＤ２は、通常光画像および第２自家蛍光画像を撮像するための光源である。
【００２９】
レーザ光源ＬＤ２は、後述するように、通常光観察モードの時に、通常光観察用の励起光を発生して、蛍光体から白色光（疑似白色光）を発生させるための光源でもある。なお、白色光を発生するための白色光光源（通常光光源）は、励起光および蛍光体の組合せに限定されず、白色光を発するものであればよく、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）などを利用することもできる。また、通常光画像を撮像するための光源と、第２自家蛍光画像を撮像するために別々の光源を使用してもよい。さらに、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２から発せられるレーザ光の波長は上記に限定されず、同様の役割を果たす波長のレーザ光を適宜選択することができる。
【００３０】
レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２は、後述するプロセッサ装置１６の制御部によって制御される光源制御部２２によりそれぞれ個別にオンオフ制御および光量制御が行われ、各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の発光のタイミングや光量比率は変更自在になっている。
【００３１】
レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２としては、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオード等を用いることもできる。
【００３２】
光源制御部２２は、通常光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１を消灯、レーザ光源ＬＤ２を点灯する。また、光源制御部２２は、特殊光観察モードの場合、狭帯域光観察モード、第１自家蛍光観察モード、第２自家蛍光観察モードの順序で観察モードを１フレーム時間毎に順次切り換える。なお、１フレーム時間毎に限らず複数フレーム毎に切り替えてもよい。光源制御部２２は、狭帯域光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の両方を点灯し、第１自家蛍光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１を点灯、レーザ光源ＬＤ２を消灯し、第２自家蛍光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１を消灯、レーザ光源ＬＤ２を点灯する。また、光源制御部２２は、第１および第２自家蛍光観察モードの場合、狭帯域光観察モードの場合の駆動電流の２倍の駆動電流をレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２に供給し、その発光量を狭帯域光観察モードの場合の２倍に増加させる。
【００３３】
各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２から発せられるレーザ光は、集光レンズ（図示略）を介してそれぞれ対応する光ファイバに入力され、コンバイナ２４により合波され、カプラ２６により４系統の光に分波されてコネクタ部３２Ａに伝送される。コンバイナ２４およびカプラ２６は、ハーフミラー、反射ミラー等によって構成される。なお、これに限らず、コンバイナ２４およびカプラ２６を用いずに、各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光を直接コネクタ部３２Ａに送出する構成としてもよい。
【００３４】
続いて、内視鏡装置１４は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から４系統（４灯）の照明光を出射する照明光学系と、被観察領域の内視鏡画像を撮像する２系統（２眼）の撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。内視鏡装置１４は、内視鏡挿入部２８と、内視鏡挿入部２８の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部３０と、内視鏡装置１４を光源装置１２およびプロセッサ装置１６に着脱自在に接続するコネクタ部３２Ａ，３２Ｂとを備える。
【００３５】
内視鏡挿入部２８は、可撓性を持つ軟性部３４と、湾曲部３６と、先端部（以降、内視鏡先端部とも呼称する）３８とから構成されている。
【００３６】
湾曲部３６は、軟性部３４と先端部３８との間に設けられ、操作部３０に配置されたアングルノブ４０の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部３６は、内視鏡装置１４が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、内視鏡先端部３８を、所望の観察部位に向けることができる。
【００３７】
内視鏡先端部３８の先端面には、図３に示すように、被観察領域へ光を照射する２系統の照明窓４２Ａ，４２Ｂと、被観察領域からの反射光ないし自家蛍光を撮像する２系統の観察窓４４Ａ，４４Ｂが配置されている。
【００３８】
照明窓４２Ａの奥には、２系統の光ファイバ４６Ａ，４８Ａが収納されている。光ファイバ４６Ａ，４８Ａは、光源装置１２からコネクタ部３２Ａを介してスコープ先端部３８まで敷設されている。光ファイバ４６Ａの先端部（照明窓４２Ａ側）にはレンズ５０Ａ等の光学系が取り付けられている。一方、光ファイバ４８Ａの先端部には蛍光体５４Ａが配置され、さらに蛍光体５４Ａの先にレンズ５２Ａ等の光学系が取り付けられている。
【００３９】
同様に、照明窓４２Ｂの奥には、先端部にレンズ５０Ｂ等の光学系を有する光ファイバ４６Ｂと、先端部に蛍光体５４Ｂおよびレンズ５２Ｂ等の光学系を有する光ファイバ４８Ｂの、２系統の光ファイバが収納されている。
【００４０】
ここで、内視鏡先端部３８において、照明窓４２Ａ，４２Ｂは、図３に示すように、観察窓４４Ａを挟んでその両脇側に配置されている。この場合、光ファイバ４６Ａ，４６Ｂは、両者を結ぶ線が観察窓４４Ａ上を横切るように、観察窓４４Ａを挟んでその両脇側に配置され、光ファイバ４８Ａ，４８Ｂは、光ファイバ４６Ａ，４６Ｂを結ぶ線と光ファイバ４８Ａ，４８Ｂを結ぶ線が観察窓４４Ａ上で交差するように、観察窓４４Ａを挟んでその両脇側に配置されている。そして、両脇側に配置された光ファイバ４６Ａ，４６Ｂから同一照明光（自家蛍光観察用の励起光、狭帯域光）を照射し、光ファイバ４８Ａ，４８Ｂからも同一照明光（白色光）を照射することにより、照明光の照明むらの発生を防止することができる。
【００４１】
蛍光体５４Ａ，５４Ｂは、レーザ光源ＬＤ２からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光物質（例えばＹＡＧ系蛍光物質、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光物質）を含んで構成される。通常光観察用の励起光が蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射されると、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる緑色〜黄色の励起発光光（蛍光）と、蛍光体５４Ａ，５４Ｂにより吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色光（疑似白色光）が生成される。
【００４２】
図４は、青色レーザ光源からの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体により波長変換された発光スペクトルを示すグラフである。レーザ光源ＬＤ２から発せられる青色レーザ光は、中心波長４４５ｎｍの輝線で表され、青色レーザ光による蛍光体５４Ａ，５４Ｂからの励起発光光は、概ね４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で発光強度が増大する分光強度分布となる。この励起発光光と青色レーザ光との合波光によって、上述した疑似白色光が形成される。
【００４３】
ここで、本発明でいう白色光とは、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、上述した疑似白色光を始めとして、基準色であるＲ，Ｇ，Ｂ等、特定の波長帯の光を含むものであればよい。つまり、本発明のいう白色光には、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含まれるものとする。
【００４４】
照明窓４２Ａ側および照明窓４２Ｂ側の照明光学系は同等の構成および作用のものであって、照明窓４２Ａ，４２Ｂからは、基本的に同時に同等の照明光が照射される。なお、照明窓４２Ａ，４２Ｂからそれぞれ異なる照明光を照射させることもできる。また、４系統の照明光を出射する照明光学系を有することは必須ではなく、例えば、２系統ないし１系統の照明光を出射する照明光学系でも同等の機能を実現することができる。
【００４５】
観察窓４４Ａの奥には、被検体の被観察領域の像光を取り込むための対物レンズユニット５６Ａ等の光学系が取り付けられ、さらに対物レンズユニット５６Ａの奥には、被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子５８Ａ（第１撮像素子）が取り付けられている。同様に、観察窓４４Ｂの奥には、対物レンズユニット５６Ｂ等の光学系が取り付けられ、さらに対物レンズユニット５６Ｂの奥には、撮像素子５８Ｂ（第２撮像素子）が取り付けられている。撮像素子５８Ａは通常光観察用および狭帯域光観察用、撮像素子５８Ｂは自家蛍光観察用である。
【００４６】
撮像素子５８Ａ，５８Ｂは、対物レンズユニット５６Ａ，５６Ｂからの光を受光面（撮像面）で受光し、受光した光を光電変換して撮像信号（アナログ信号）を出力する。撮像素子５８Ａの受光面には、可視光の約３７０〜７２０ｎｍの波長範囲を３分割する分光透過率を有する、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のカラーフィルタが設けられ、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の３色の画素を１組として、複数組の画素がマトリクス状に配列されている。また、撮像素子５８Ｂの受光面には、図５に示すように、自家蛍光の発光波長範囲である、Ｒ色、Ｇ色の約５００〜７００ｎｍの波長範囲を３分割する分光透過率を有する、Ｒ色、ＧＲ色、Ｇ色のカラーフィルタが設けられている。撮像素子５８Ｂのカラーフィルタは、特許文献１の図４に記載されたものと同様のものである。
【００４７】
なお、自家蛍光の蛍光強度は微弱であるため、自家蛍光観察用の撮像素子５８Ｂは、通常光観察用および狭帯域光観察用の撮像素子５８Ａよりも高感度のものを使用することが望ましい。
【００４８】
光源装置１２から光ファイバ４６Ａ，４６Ｂおよび４８Ａ，４８Ｂによって導光された光は、内視鏡先端部３８から被検体の被観察領域に向けて照射される。そして、照明光が照射された被観察領域の様子が対物レンズユニット５６Ａ，５６Ｂにより撮像素子５８Ａ、５８Ｂの受光面上に結像され、撮像素子５８Ａ、５８Ｂにより光電変換されて撮像される。撮像素子５８Ａ、５８Ｂからは、撮像された被検体の被観察領域の撮像信号（アナログ信号）が出力される。
【００４９】
撮像素子５８Ａから出力される画像（通常光画像、狭帯域光画像）の撮像信号（アナログ信号）、および、撮像素子５８Ｂから出力される画像（自家蛍光画像）の撮像信号（アナログ信号）は、それぞれ、スコープケーブル６２Ａ，６２Ｂを通じてＡ／Ｄ変換器６４Ａ，６４Ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換器６４Ａ，６４Ｂは、それぞれ、撮像素子５８Ａ，５８Ｂからの撮像信号（アナログ信号）を画像信号（デジタル信号）に変換する。変換後の画像信号は、コネクタ部３２Ｂを介してプロセッサ装置１６の画像処理部に入力される。
【００５０】
ここで、通常光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ２から発せられる通常光観察用の励起光が光ファイバ４８Ａ，４８Ｂによって導光されて蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射され、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる白色光が、照明窓４２Ａ，４２Ｂから被検体の被観察領域に照射される。そして、白色光が照射された被検体の被観察領域からの反射光が対物レンズユニット５６Ａにより集光され、撮像素子５８Ａによって通常光画像が撮像される。
【００５１】
狭帯域光観察モードの場合、通常光観察用の励起光に加えて、さらにレーザ光源ＬＤ１から発せられる狭帯域光が光ファイバ４６Ａ，４６Ｂによって導光され、上記の白色光と狭帯域光とが所定の発光比率で内視鏡先端部３８から被検体の被観察領域に向けて同時に照射される。そして、白色光および狭帯域光が照射された被検体の被観察領域からの反射光が対物レンズユニット５６Ａにより集光され、撮像素子５８Ａによって狭帯域光画像が撮像される。なお、表層血管だけを観察したい場合には白色光を照射せず狭帯域光だけを照射して狭帯域光画像を撮像してもよい。
【００５２】
自家蛍光観察モード（第１および第２自家蛍光観察モード）の場合、レーザ光源ＬＤ１ないしＬＤ２から発せられる自家蛍光観察用の励起光が光ファイバ４６Ａ，４６Ｂによって導光され、内視鏡先端部３８から、被検体の被観察領域に向けて照射される。そして、励起光が照射された被検体の被観察領域から発せられる自家蛍光が対物レンズユニット５６Ｂにより集光され、撮像素子５８Ｂによって自家蛍光画像（第１および第２自家蛍光画像）が撮像される。
【００５３】
以下、自家蛍光観察用の励起光と自家蛍光物質との関係について説明する。
【００５４】
図９は、自家蛍光物質の光の吸収強度特性を表す一例のグラフである。同図の縦軸は自家蛍光物質の光の吸収強度（a.u.：任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフには、自家蛍光物質である、ＦＡＤ（Flavin Adenine Dinucleotide）およびポルフィリン（Porphyrin）の吸収強度特性が示されている。また、同図には、本実施形態で自家蛍光観察用の励起光として用いられるレーザ光の中心波長４０５ｎｍ，４４５ｎｍも示してある。
【００５５】
ＦＡＤは、約２７０〜５４０ｎｍの波長範囲の光を吸収する特性を有する。ＦＡＤの光の吸収強度は、波長が約２７０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約３８０ｎｍで１つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなり、波長約４２０ｎｍで極小を迎える。そして、吸収強度は、波長が約４２０ｎｍから大きくなるに従って再び次第に大きくなり、波長約４６０ｎｍで２つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなる。
【００５６】
ポルフィリンは、約３４０〜４５０ｎｍの波長範囲の光を吸収する特性を有する。ポルフィリンの光の吸収強度は、波長約３９０ｎｍで最大となり、それよりも波長が小さくなる、もしくは大きくなるに従って次第に小さくなる。
【００５７】
つまり、第１自家蛍光観察モードの場合に、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍのレーザ光を被検体に照射することによって、被観察領域のＦＡＤおよびポルフィリンの両方を励起させて自家蛍光を発生させることができる。また、第２自家蛍光観察モードの場合に、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を被検体に照射することによって、被観察領域の主としてＦＡＤを励起させて自家蛍光を発生させることができる。
【００５８】
続いて、図１０は、自家蛍光物質の蛍光強度特性を表す一例のグラフである。同図の縦軸は自家蛍光物質の蛍光強度（a.u.）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフは、図９に示すグラフに対応するものであり、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍ、４４５ｎｍのレーザ光を被検体の被観察領域に照射した場合に、自家蛍光物質から発せられた自家蛍光の蛍光強度分布を示している。
【００５９】
第１自家蛍光観察モードにおいて、励起光として中心波長４０５ｎｍのレーザ光を被検体に照射した場合、励起光を照射した被観察領域から約４８０〜７４０ｎｍの波長範囲の自家蛍光が発せられている。自家蛍光の蛍光強度は、波長が約４８０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約５６０ｎｍで１つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなり、波長約６１０ｎｍで極小を迎える。そして、蛍光強度は、波長が約６１０ｎｍから大きくなるに従って再び次第に大きくなり、波長約６３０ｎｍで２つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなっている。この場合、１つ目の極大近傍での自家蛍光物質は主としてＦＡＤであり、２つ目の極大近傍での自家蛍光物質は主としてポルフィリンである。
【００６０】
第２自家蛍光観察モードにおいて、励起光として中心波長４４５ｎｍのレーザ光を被検体に照射した場合、励起光を照射した被観察領域から約４８０〜７２０ｎｍの波長範囲の自家蛍光が発せられている。自家蛍光の蛍光強度は、波長約５６０ｎｍで最大となり、それよりも波長が小さくなる、もしくは大きくなるに従って次第に小さくなっている。この場合の自家蛍光物質は主としてＦＡＤである。
【００６１】
このように、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍのレーザ光という中心波長の異なる２種類の狭帯域光を被検体の被観察領域に照射することにより、ＦＡＤおよびポルフィリンの両方、もしくは主としてＦＡＤを励起させて自家蛍光を発生させることができ、ＦＡＤとポルフィリンのそれぞれの特徴に応じた自家蛍光分布を取得することができる。このように、自家蛍光観察用の励起光の中心波長を変えることにより、特定の自家蛍光物質を選択的に励起させることができる。
【００６２】
なお、図示はしていないが、操作部３０及び内視鏡挿入部２８の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられている。
【００６３】
続いて、プロセッサ装置１６は、制御部６８と、画像処理部７０と、記憶部７２とを備えている。制御部６８には、表示装置１８および入力装置２０が接続されている。プロセッサ装置１６は、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０から入力される指示に基づき、光源装置１２の光源制御部２２を制御するとともに、内視鏡装置１４から入力される画像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示装置１８に出力する。
【００６４】
制御部６８は、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０からの指示、例えば、観察モード等の指示に基づいて、画像処理部７０および光源装置１２の光源制御部２２の動作を制御する。
【００６５】
画像処理部７０は、制御部６８の制御の基で、観察モードに基づき、通常光画像、狭帯域光画像、自家蛍光画像の画像種別に応じて、内視鏡装置１４から入力される画像信号に対して所定の画像処理を施す。画像処理部７０で処理された画像信号は、制御部６８に送られて、制御部６８で各種情報と共に内視鏡観察画像にされて表示装置１８に表示され、必要に応じて、メモリやストレージ装置からなる記憶部７２に記憶される。
【００６６】
画像処理部７０は、通常光画像処理部７０Ａと、狭帯域光画像処理部７０Ｂと、自家蛍光画像処理部７０Ｃとを備えている。通常光観察モードおよび狭帯域光観察モードの場合には、Ａ／Ｄ変換器６４Ａからの画像信号（画像データ）が、通常光画像処理部７０Ａ、狭帯域光画像処理部７０Ｂに供給される。また、自家蛍光観察モードの場合には、Ａ／Ｄ変換器６４Ｂからの画像信号が、自家蛍光画像処理部７０Ｃに供給される。
【００６７】
通常光画像処理部７０Ａ、狭帯域光画像処理部７０Ｂ、自家蛍光画像処理部７０Ｃは、それぞれ、通常光観察モード、狭帯域光観察モード、自家蛍光観察モードの場合に、通常光画像、狭帯域光画像、自家蛍光画像の画像信号に対して、それぞれの内視鏡画像に適した所定の画像処理を施し、通常光画像信号（通常光画像）、狭帯域光画像信号（狭帯域光画像）、自家蛍光画像信号（自家蛍光画像）を出力（生成）する。
【００６８】
図６の概念図に示すように、通常光画像処理部７０Ａは、通常光観察モードの場合に、通常光画像のＲ，Ｇ，Ｂの各チャンネル（画素）の画像データ（画像信号）を用いて通常光画像をカラー表示するための通常光画像信号を出力する。
【００６９】
狭帯域光画像処理部７０Ｂは、狭帯域光観察モードの場合に、狭帯域光画像のＢチャンネル（Ｂｃｈ）の画像データをＢチャンネルおよびＧチャンネル（Ｇｃｈ）に割り当て、Ｇチャンネルの画像データをＲチャンネル（Ｒｃｈ）に割り当てることによって、狭帯域光画像を疑似カラー表示するための狭帯域光画像信号を出力する。
【００７０】
自家蛍光画像処理部７０Ｃは、自家蛍光観察モードの場合に、自家蛍光画像のＧチャンネルの画像データをＢチャンネル、ＧＲチャンネル（ＧＲｃｈ）の画像データをＧチャンネル、Ｇチャンネルの画像データをＲチャンネルに割り当てることによって、自家蛍光画像を疑似カラー表示するための自家蛍光画像信号を出力する。また、自家蛍光の強度は微弱なため、自家蛍光画像処理部７０Ｃによって所定の信号増幅処理が行われる。
【００７１】
通常光画像信号、狭帯域光画像信号、自家蛍光画像信号は、例えば、１枚（１フレーム）の画像を単位として記憶部７２に記憶される。
【００７２】
画像処理部７０からは、通常光画像信号、狭帯域光画像信号、自家蛍光画像信号が出力され、制御部６８に入力される。制御部６８により、観察モードに従って、通常光画像信号、狭帯域光画像信号、自家蛍光画像信号に基づき、通常光画像、狭帯域光画像、自家蛍光画像のいずれかが表示装置１８に表示される。
【００７３】
次に、図６に示す概念図、および、図７に示すフローチャートを参照して、内視鏡診断装置１０の作用を説明する。
【００７４】
まず、制御部２２により、観察モードが、通常光観察モードかどうかの判定が行われる（ステップＳ１）。
【００７５】
ステップＳ１において、観察モードが通常光観察モードであると判定された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１が消灯され、レーザ光源ＬＤ２が点灯される（ステップＳ２）。レーザ光源ＬＤ２から発せられる中心波長４４５ｎｍのレーザ光は蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射され、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる白色光が被検体に照射され、その反射光が撮像素子５８Ａ（第１撮像素子）で受光されて通常光画像が撮像される。通常光画像は、図６に示すように、通常光画像のＢ，Ｇ，Ｒの画像データに基づいてカラー表示される（通常光画像処理）。
【００７６】
その後、観察モードが切り替えられると（信号切替）、ステップＳ１へ戻る（ステップＳ３）。
【００７７】
一方、ステップＳ１において、観察モードが通常光観察モードではない、つまり、特殊光観察モードであると判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御部６８の制御により、図８の概念図に示すように、１フレーム時間毎に、狭帯域光観察モード、第１自家蛍光観察モード、第２自家蛍光観察モードの順序で特殊光観察が順次行われる。
【００７８】
まず、狭帯域光観察モードの場合には、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の両方が点灯される（ステップＳ４）。レーザ光源ＬＤ１から発せられる中心波長４０５ｎｍのレーザ光と、レーザ光源ＬＤ２から発せられる中心波長４４５ｎｍのレーザ光によって励起され、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる白色光とが、所定の発光比率で被検体に同時に照射され、その反射光が撮像素子５８Ａ（第１撮像素子）で受光されて狭帯域光画像が撮像される。狭帯域光画像は、図６に示すように、狭帯域光画像のＢチャンネル（Ｂｃｈ）の画像データをＢチャンネルおよびＧチャンネル（Ｇｃｈ）に割り当て、Ｇチャンネルの画像データをＲチャンネル（Ｒｃｈ）に割り当てることによって疑似カラー表示される（狭帯域光画像処理）。
【００７９】
狭帯域光観察モードでは、中心波長４０５ｎｍのレーザ光と白色光とを所定の発光比率で被検体に照射することにより、被検体の表層から中層にかけての血管を観察することができる。
【００８０】
続いて、第１自家蛍光観察モードの場合には、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１が点灯され、レーザ光源ＬＤ２が消灯される（ステップＳ５）。レーザ光源ＬＤ１には、狭帯域光観察モードの時の２倍の駆動電流（狭帯域光観察モードの場合のレーザ光の出力値を３００ｍＷとすると、第１自家蛍光観察モードの場合のレーザ光の出力値を６００ｍＷとする）が供給され、レーザ光源ＬＤ１から発せられるレーザ光の発光量は、狭帯域光観察モードの時の２倍の発光量となる。レーザ光源ＬＤ１から発せられる中心波長４０５ｎｍのレーザ光が被検体に照射され、被検体からの自家蛍光（前述のように、ＦＡＤおよびポルフィリンからの自家蛍光を含む）が撮像素子５８Ｂ（第２撮像素子）で受光されて第１自家蛍光画像が撮像される。第１自家蛍光画像は、図６に示すように、第１自家蛍光画像のＧチャンネル（Ｇｃｈ）の画像データをＢチャンネル（Ｂｃｈ）、ＧＲチャンネル（ＧＲｃｈ）の画像データをＧチャンネル、Ｇチャンネルの画像データをＲチャンネル（Ｒｃｈ）に割り当てることによって疑似カラー表示される（第１自家蛍光画像処理）。
【００８１】
続いて、第２自家蛍光観察モードの場合には、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１が消灯され、レーザ光源ＬＤ２が点灯される（ステップＳ６）。同様に、レーザ光源ＬＤ２から発せられるレーザ光の発光量が、狭帯域光観察モードの時の２倍の発光量となる。レーザ光源ＬＤ２から発せられる中心波長４４５ｎｍのレーザ光が被検体に照射され、被検体からの自家蛍光（前述のように、ＦＡＤからの自家蛍光を含む）が撮像素子５８Ｂ（第２撮像素子）で受光されて第２自家蛍光画像が撮像される。これ以後の作用は、第１自家蛍光観察モードの場合と同じである（第２自家蛍光画像処理）。
【００８２】
上記のように、自家蛍光観察モードの場合に、自家蛍光観察用の励起光の発光量を、狭帯域光観察モードの場合の２倍に増加させることによって、高画質な自家蛍光画像を得ることができる。また、撮像素子５８Ｂには、前述のように、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲を３分割するＧ，ＧＲ，Ｒのカラーフィルタが設けられているため、励起光の受光をカットするとともに、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の自家蛍光に関して、色変化を細かく再現することができる。
【００８３】
なお、レーザ光の発光量を変化させる方法は、レーザ光源の駆動電流を増加させることに限定されず、例えば、撮像素子５８Ａに受光される光を所定の遮光率で遮光するＮＤフィルタ（減光フィルタ）を用いて、狭帯域光観察モードの場合に、光源制御部２２の制御により、ＮＤフィルタを光路上に挿入して撮像素子５８Ａに受光される光を減光し、自家蛍光観察モードの場合には、ＮＤフィルタを撮像素子５８Ｂの光路上には挿入しない、つまり、撮像素子５８Ｂに受光される光を遮光しないことによって、励起光の発光量を増加させてもよい。または、自家蛍光観察モードの場合のレーザ光源の点灯時間を、狭帯域光観察モードの場合の２倍に増加させることによって、励起光の発光量を増加させてよい。また、自家蛍光観察モードの時の発光量を狭帯域光観察モードの時の２倍にすることは必須ではなく、自家蛍光観察モードの場合の発光量を狭帯域光観察モードの場合の発光量よりも増加させればよい。
【００８４】
その後、観察モードが切り替えられると、ステップＳ１へ戻る（ステップＳ７）。
【００８５】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００８６】
１０  内視鏡診断装置
１２  光源装置
１４  内視鏡装置
１６  プロセッサ装置
１８  表示装置
２０  入力装置
２２  光源制御部
２４  コンバイナ
２６  カプラ
２８  内視鏡挿入部
３０  操作部
３２Ａ，３２Ｂ  コネクタ部
３４  軟性部
３６  湾曲部
３８  先端部
４０  アングルノブ
４２Ａ，４２Ｂ  照明窓
４４Ａ，４４Ｂ  観察窓
４６Ａ，４６Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ  光ファイバ
５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ  レンズ
５４Ａ，５４Ｂ  蛍光体
５６Ａ，５６Ｂ  対物レンズユニット
５８Ａ，５８Ｂ  撮像素子
６２Ａ，６２Ｂ  スコープケーブル
６４Ａ，６４Ｂ  Ａ／Ｄ変換器
６６  切り替えスイッチ
６８  制御部
７０  画像処理部
７０Ａ  通常光画像処理部
７０Ｂ  狭帯域光画像処理部
７０Ｃ  自家蛍光画像処理部
７２  記憶部
ＬＤ１，ＬＤ２  レーザ光源
【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】
0005371946.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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