(57)【要約】  可視光および励起光の波長帯域を含む光を被写体に照射することができる光源装置と、被写体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子を複数形成した第１の基板と、第１の基板を透過した反射光の内、赤外領域の光を検出する第２の光電変換素子を複数形成した第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板を透過した可視領域の光を減衰する層間フィルタと、を備えた撮像装置と、光源装置が照射する可視光の発光強度を、それぞれの第１の光電変換素子で検出でき、かつ、それぞれの第２の光電変換素子で検出する光の検出値が所定の値以下となるように設定する設定装置と、を有する。
2018008062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光および励起光の波長帯域を含む光を被写体に照射することができる光源装置と、
前記被写体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子を複数形成した第１の基板と、前記第１の基板を透過した前記反射光の内、赤外領域の光を検出する第２の光電変換素子を複数形成した第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の基板を透過した可視領域の光を減衰する層間フィルタと、を備えた撮像装置と、
前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を、それぞれの前記第１の光電変換素子で検出でき、かつ、それぞれの前記第２の光電変換素子で検出する光の検出値が所定の値以下となるように設定する設定装置と、
を有する蛍光観察装置。
【請求項２】
前記光源装置は、
前記可視光の発光強度を前記励起光の発光強度とは別に設定することができ、
前記設定装置は、
それぞれの前記第１の光電変換素子が検出した、前記撮像装置に入射した前記反射光に含まれる前記可視領域の光の強度である第１の検出強度に基づいて、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を設定する、
請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記設定装置は、
いずれかの前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度が予め設定した最大の検出強度を超えた場合に、それぞれの前記第１の光電変換素子は検出する前記第１の検出強度が前記最大の検出強度以下となるように、前記可視光の発光強度を設定する、
請求項２に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
前記設定装置は、
それぞれの前記第１の光電変換素子によって前記第１の検出強度を検出する周期に同期したタイミングで、前記可視光の発光強度を設定する、
請求項３に記載の蛍光観察装置。
【請求項５】
前記設定装置は、
前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を徐々に変動させながら、それぞれの前記第２の光電変換素子が検出した光の強度である第２の検出強度を監視し、
前記第２の光電変換素子が検出した前記第２の検出強度のレベルが一定レベル以上変化したときに、対応する前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度のレベルを記憶し、
記憶した前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記最大の検出強度を設定する、
請求項４に記載の蛍光観察装置。
【請求項６】
前記第１の光電変換素子は、
第１の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域および前記第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、
前記設定装置は、
前記第１の光電変換素子が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の前記第１の検出強度のレベルを記憶し、
記憶したそれぞれの最小の前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記第１の波長帯域の可視領域、前記第２の波長帯域の可視領域、前記第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する前記最大の検出強度を設定する、
請求項５に記載の蛍光観察装置。
【請求項７】
前記設定装置は、
前記第１の光電変換素子の検出強度が予め設定した一定の検出強度になるように、前記可視光の発光強度を設定する、
請求項２に記載の蛍光観察装置。
【請求項８】
前記設定装置は、
それぞれの前記第１の光電変換素子によって前記第１の検出強度を検出する周期に同期したタイミングで、前記可視光の発光強度を設定する、
請求項７に記載の蛍光観察装置。
【請求項９】
前記設定装置は、
前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を徐々に変動させながら、それぞれの前記第２の光電変換素子が検出した光の強度である第２の検出強度を監視し、
前記第２の光電変換素子が検出した前記第２の検出強度のレベルが一定レベル以上変化したときに、対応する前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度のレベルを記憶し、
記憶した前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記一定の検出強度を設定する、
請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１０】
前記第１の光電変換素子は、
第１の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域および前記第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、
前記設定装置は、
前記第１の光電変換素子が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の前記第１の検出強度のレベルを記憶し、
記憶したそれぞれの最小の前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記第１の波長帯域の可視領域、前記第２の波長帯域の可視領域、前記第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する前記一定の検出強度を設定する、
請求項９に記載の蛍光観察装置。
【請求項１１】
前記層間フィルタは、
誘電体多層膜フィルタである、
請求項１から請求項１０のいずれか１の項に記載の蛍光観察装置。
【請求項１２】
蛍光物質を観察する蛍光観察内視鏡装置であって、
可視光、および前記蛍光物質に照射することで被検査体に蛍光を発光させる励起光の波長帯域を含む光を前記被検査体に照射することができる光源装置と、
前記被検査体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子を複数形成した第１の基板と、前記第１の基板を透過した前記反射光の内、蛍光を検出する第２の光電変換素子を複数形成した第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の基板を透過した可視領域の光を減衰する層間フィルタと、を備えた撮像装置と、
前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を、それぞれの前記第１の光電変換素子で検出でき、かつ、それぞれの前記第２の光電変換素子で検出する蛍光の検出値が所定の値以下となるように設定する設定装置と、
を有する蛍光観察装置、
を備える蛍光観察内視鏡装置。
【請求項１３】
前記撮像装置は、
前記蛍光観察内視鏡装置において前記生体の内部に挿入される挿入部の先端部に配置される、
請求項１２に記載の蛍光観察内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光観察装置および蛍光観察内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、癌などを診断するために、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）といわれる誘導体標識抗体（蛍光薬剤）を予め検査対象者の体内に投与することによって、病変の有無を判断する診断法が知られている。ＩＣＧは、癌などの病巣に親和性をもった蛍光物質であり、赤外領域の光によって励起し、蛍光発光する。そして、従来から、ＩＣＧの蛍光発光を観察する機能を備えた様々な医療用のシステムが提案されている。なお、例えば、医師などの検査実施者は、医療用のシステムによって観察した蛍光発光の明るさから病変の有無を判断している。【０００３】
従来の医療用のシステムには、蛍光発光を観察するための構成として、近赤外光などの赤外領域の光を、ＩＣＧを励起させるための励起光として照射し、照射した励起光によって蛍光発光した病巣部の特定のタンパク質を造影する蛍光観察装置を備えている。【０００４】
例えば、特許文献１には、可視光を用いた通常の観察に加えて、励起光を用いた蛍光の観察を行うことができる内視鏡装置が開示されている。特許文献１に開示された内視鏡装置では、挿入部の先端部から可視光と励起光とを被検査体に照射し、被検査体から反射した可視光および励起光と、励起光による励起によってＩＣＧが蛍光発光した蛍光とをイメージガイドファイバを介してカメラヘッドに導く。そして、特許文献１に開示された内視鏡装置では、まず、カメラヘッドに導かれた可視光、励起光、および蛍光を、カメラヘッド内に備えたダイクロックミラーによって、可視光と、励起光および蛍光とに分離する。ここで分離された可視光は、撮像手段によって撮像される。また、特許文献１に開示された内視鏡装置では、分離された励起光および蛍光は、カメラヘッド内に備えた励起光カットフィルタによって励起光が除去（カット）され、蛍光のみがイメージインテンシファイアによって増幅されて、可視光用の撮像手段とは別の撮像手段によって撮像される。【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された内視鏡装置の構成、つまり、ダイクロックミラーによって光を分離する構成では、それぞれの撮像手段によって、可視光の撮像と蛍光の撮像とを同時に行うことができるが、撮像系、つまり、ダイクロックミラーや撮像手段などで構成される撮像部の構成が大きくなってしまう。このため、特許文献１に開示された撮像部の構成を、内視鏡装置の挿入部の先端部に搭載することは難しい。より具体的には、内視鏡装置には、撮像部を内視鏡装置の挿入部の外部に搭載する種類の装置と、挿入部の先端部に搭載する種類の装置がある。撮像部を挿入部の先端部に搭載する種類の内視鏡装置では、撮像部が搭載されている挿入部の先端部を湾曲させる構成にすることによって、広範囲の観察を行うことが可能となる。しかしながら、特許文献１に開示された内視鏡装置の技術では、先端部を湾曲させる構成によって広範囲の観察を行う機能を実現することが困難である。【０００６】
また、従来から、例えば、特許文献２のように、可視領域の光（可視光）を撮像するための第１の基板と、赤外領域の光（近赤外光）を撮像するための第２の基板とを積層した積層型の撮像装置が提案されている。そして、特許文献２には、積層型の撮像装置を内視鏡装置に搭載する技術が開示されている。特許文献２に開示された内視鏡装置では、内視鏡スコープ部の先端部から可視光と励起光とを被検査体に照射し、被検査体から反射した可視光および励起光と、励起光による励起によってＩＣＧが蛍光発光した蛍光とをイメージガイドを介して撮像部に導く。そして、特許文献２に開示された内視鏡装置では、撮像部に導かれた可視光、励起光、および蛍光の内、励起光のみが、カメラヘッド内に備えた励起光カットフィルタによって除去（カット）され、可視光と蛍光とが、積層型の撮像装置に入射される。特許文献２に開示された積層型の撮像装置では、第１の基板で可視光を撮像し、第１の基板を透過した可視光と蛍光との内、可視光は、第１の基板と第２の基板との間に配置された層間フィルタによって除去（カット）され、第２の基板で蛍光のみを撮像する。【０００７】
特許文献２では、積層型の撮像装置を撮像部に備える内視鏡装置の構成が開示されているが、特許文献２に開示されたような積層型の撮像装置を内視鏡装置の先端部に搭載することによって、先端部を小型化した内視鏡装置を実現することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特許第３９６２１２２号公報
【特許文献２】日本国特開２０１４−１３５５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＩＣＧによる蛍光の発光は非常に微弱である。このため、特許文献２に開示されたような積層型の撮像装置（以下、「積層型イメージセンサ」という）において、微弱なＩＣＧによる蛍光を第２の基板で撮像するためには、第１の基板と第２の基板との間に配置する層間フィルタで、第１の基板を透過した可視光を、非常に高い遮光率で除去（カット）して、可視光の光量を、蛍光の光量よりも十分に小さくする必要がある。しかし、積層型イメージセンサに配置する層間フィルタの材料として、可視光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の波長帯域のそれぞれの光に分離して入射させるために第１の基板に貼付されるオンチップカラーフィルタと同様の有機材料を用いたのでは、可視光の遮光率が非常に低く、第１の基板を透過した可視光を十分に除去（カット）することが難しい。【００１０】
そこで、層間フィルタとして、無機材料を多層に積層した多層膜干渉フィルタを用いることも考えられる。多層膜干渉フィルタは、積層する膜の数を増やすことによって遮光率を高くすることができる。しかし、多層膜干渉フィルタは、積層する膜の数を増やすことによって、フィルタの厚さが厚くなってしまう。そして、積層型イメージセンサに、十分な高さの遮光率を実現できるまで積層する膜の数を増やした厚さの厚い多層膜干渉フィルタを配置すると、第１の基板に配置されたマイクロレンズから第２の基板までの間の距離が長くなり、第２の基板に配置された画素における光に対する感度や、斜め方向から入射する光に対する特性（斜入射特性）が著しく悪化してしまう。【００１１】
このため、積層型イメージセンサを実際に内視鏡装置の先端部に搭載する際には、薄い（極端に厚くない）多層膜干渉フィルタ、つまり、十分な高さの遮光率が実現できていない状態の多層膜干渉フィルタを、層間フィルタとして積層型イメージセンサの第１の基板と第２の基板との間に配置し、層間フィルタの遮光率が低くなっている分を補うための施策を行う必要がある。【００１２】
この層間フィルタの遮光率が低くなっている分を補うための施策としては、内視鏡装置の先端部から被検査体に照射する可視光の強度を抑える方法が考えられる。この方法では、内視鏡装置におけるあらゆる状況で蛍光の誤検出（蛍光の検出精度の悪化）を防ぐため、被検査体に照射する可視光の強度を、被検査体から反射した可視光の強度が強くなる状況、つまり、被検査体の可視光の反射率が高く、内視鏡装置の先端部と被検査体との距離が近い状況であっても、層間フィルタの遮光率の低下分を補うことができるような強度に決定することになる。このため、被検査体に照射する可視光の強度は、いかなる状況でも、層間フィルタによって除去（カット）することができなかった可視光を補完することができるように、十分に抑えた（弱くした）強度に設定することになる。また、被検査体から反射してくる可視光は、被検査体における可視光の反射率によって異なることも考慮すると、被検査体の可視光の反射率が高いことも想定して、被検査体に照射する可視光の強度をさらに抑えた（弱くした）強度に設定することになる。【００１３】
しかしながら、被検査体に照射する可視光の強度を十分に抑えた（弱くした）強度に設定すると、例えば、被検査体の反射率が低い状況や、内視鏡装置の先端部と被検査体との距離が遠い状況など、被検査体から反射した可視光の強度が弱くなる状況では、積層型イメージセンサの第１の基板に入射する可視光が著しく低下してしまう。この積層型イメージセンサの第１の基板に入射する可視光の低下は、第１の基板で撮像した被検査体を含む画像の画質を劣化させてしまう要因となる。【００１４】
本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、光電変換部が形成された複数の半導体基板を積層した構成の固体撮像装置によって可視光と蛍光物質が励起した蛍光とを同時に撮像する際に、蛍光の検出精度の悪化を防ぐと共に、可視光を撮像した画像における画質の劣化を抑制することができる蛍光観察装置および蛍光観察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】
【００１５】
本発明の第１の態様の蛍光観察装置は、可視光および励起光の波長帯域を含む光を被写体に照射することができる光源装置と、前記被写体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子を複数形成した第１の基板と、前記第１の基板を透過した前記反射光の内、赤外領域の光を検出する第２の光電変換素子を複数形成した第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の基板を透過した可視領域の光を減衰する層間フィルタと、を備えた撮像装置と、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を、それぞれの前記第１の光電変換素子で検出でき、かつ、それぞれの前記第２の光電変換素子で検出する光の検出値が所定の値以下となるように設定する設定装置と、を有する。【００１６】
本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様の蛍光観察装置において、前記光源装置は、前記可視光の発光強度を前記励起光の発光強度とは別に設定することができ、前記設定装置は、それぞれの前記第１の光電変換素子が検出した、前記撮像装置に入射した前記反射光に含まれる前記可視領域の光の強度である第１の検出強度に基づいて、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を設定してもよい。【００１７】
本発明の第３の態様によれば、上記第２の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、いずれかの前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度が予め設定した最大の検出強度を超えた場合に、それぞれの前記第１の光電変換素子は検出する前記第１の検出強度が前記最大の検出強度以下となるように、前記可視光の発光強度を設定してもよい。【００１８】
本発明の第４の態様によれば、上記第３の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、それぞれの前記第１の光電変換素子によって前記第１の検出強度を検出する周期に同期したタイミングで、前記可視光の発光強度を設定してもよい。【００１９】
本発明の第５の態様によれば、上記第４の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を徐々に変動させながら、それぞれの前記第２の光電変換素子が検出した光の強度である第２の検出強度を監視し、前記第２の光電変換素子が検出した前記第２の検出強度のレベルが一定レベル以上変化したときに、対応する前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度のレベルを記憶し、記憶した前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記最大の検出強度を設定してもよい。【００２０】
本発明の第６の態様によれば、上記第５の態様の蛍光観察装置において、前記第１の光電変換素子は、第１の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域および前記第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、前記設定装置は、前記第１の光電変換素子が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の前記第１の検出強度のレベルを記憶し、記憶したそれぞれの最小の前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記第１の波長帯域の可視領域、前記第２の波長帯域の可視領域、前記第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する前記最大の検出強度を設定してもよい。【００２１】
本発明の第７の態様によれば、上記第２の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、前記第１の光電変換素子の検出強度が予め設定した一定の検出強度になるように、前記可視光の発光強度を設定してもよい。【００２２】
本発明の第８の態様によれば、上記第７の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、それぞれの前記第１の光電変換素子によって前記第１の検出強度を検出する周期に同期したタイミングで、前記可視光の発光強度を設定してもよい。【００２３】
本発明の第９の態様によれば、上記第８の態様の蛍光観察装置において、前記設定装置は、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を徐々に変動させながら、それぞれの前記第２の光電変換素子が検出した光の強度である第２の検出強度を監視し、前記第２の光電変換素子が検出した前記第２の検出強度のレベルが一定レベル以上変化したときに、対応する前記第１の光電変換素子が検出した前記第１の検出強度のレベルを記憶し、記憶した前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記一定の検出強度を設定してもよい。【００２４】
本発明の第１０の態様によれば、上記第９の態様の蛍光観察装置において、前記第１の光電変換素子は、第１の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光、前記第１の波長帯域および前記第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、前記設定装置は、前記第１の光電変換素子が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の前記第１の検出強度のレベルを記憶し、記憶したそれぞれの最小の前記第１の検出強度のレベルに基づいて、前記第１の波長帯域の可視領域、前記第２の波長帯域の可視領域、前記第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する前記一定の検出強度を設定してもよい。【００２５】
本発明の第１１の態様によれば、上記第１の態様から上記第１０の態様のいずれか一態様の蛍光観察装置において、前記層間フィルタは、誘電体多層膜フィルタであってもよい。【００２６】
本発明の第１２の態様の蛍光観察内視鏡装置は、蛍光物質を観察する蛍光観察内視鏡装置であって、可視光、および前記蛍光物質に照射することで被検査体に蛍光を発光させる励起光の波長帯域を含む光を前記被検査体に照射することができる光源装置と、前記被検査体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子を複数形成した第１の基板と、前記第１の基板を透過した前記反射光の内、蛍光を検出する第２の光電変換素子を複数形成した第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の基板を透過した可視領域の光を減衰する層間フィルタと、を備えた撮像装置と、前記光源装置が照射する前記可視光の発光強度を、それぞれの前記第１の光電変換素子で検出でき、かつ、それぞれの前記第２の光電変換素子で検出する蛍光の検出値が所定の値以下となるように設定する設定装置と、を有する蛍光観察装置、を備える。【００２７】
本発明の第１３の態様によれば、上記第１２の態様の蛍光観察内視鏡装置において、前記撮像装置は、前記蛍光観察内視鏡装置において前記生体の内部に挿入される挿入部の先端部に配置されてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
上記各態様によれば、光電変換部が形成された複数の半導体基板を積層した構成の固体撮像装置によって可視光と蛍光物質が励起した蛍光とを同時に撮像する際に、蛍光の検出精度の悪化を防ぐと共に、可視光を撮像した画像における画質の劣化を抑制することができる蛍光観察装置および蛍光観察内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態における蛍光観察内視鏡装置の概略構成を示した構成図である。
【図２】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた固体撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた固体撮像装置の概略の構造を示した断面図である。
【図５】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた固体撮像装置の構造の一例を示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた固体撮像装置の画素に対応するそれぞれのフィルタの特性の一例を示した図である。
【図７】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた固体撮像装置を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサに入射する光の特性の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置に備えた光源装置が出射する光の強度の設定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明の蛍光観察装置が、蛍光観察内視鏡装置として構成される場合について説明する。図１は、本発明の実施形態における蛍光観察内視鏡装置の概略構成を示した構成図である。
【００３１】
図１において、蛍光観察内視鏡装置１は、内視鏡スコープ部１０と、光源装置２０と、外部処理部３０と、カラーモニタ４０と、を備えている。蛍光観察内視鏡装置１は、例えば、腹腔鏡手術用の内視鏡装置である。蛍光観察内視鏡装置１は、内視鏡スコープ部１０における体内への挿入部が検査対象者の腹部９００に挿入され、検査対象者の体内の生体組織など、観察対象の被検査体９０１を撮影する。図１には、蛍光観察内視鏡装置１を構成する内視鏡スコープ部１０の挿入部が、検査対象者の腹部９００に挿入されて被検査体９０１を撮影している状態を示している。
【００３２】
蛍光観察内視鏡装置１は、ＩＣＧなどの誘導体標識抗体（蛍光薬剤）が体内に予め投与された状態の検査対象者に対して使用される。以下の説明においては、蛍光薬剤としてＩＣＧが検査対象者の体内に投与されているものとして説明する。
【００３３】
蛍光観察内視鏡装置１は、可視光による被検査体９０１の撮影（以下、「通常撮影」という）と、近赤外光などの励起光の照射によって投与したＩＣＧが励起して蛍光発光した蛍光による被検査体９０１の撮影（以下、「蛍光撮影」という）と、を行う。
【００３４】
蛍光観察内視鏡装置１において、内視鏡スコープ部１０は、挿入部１１と、操作部１２と、を備えている。蛍光観察内視鏡装置１において、内視鏡スコープ部１０の操作部１２と光源装置２０とは、光信号ケーブル５０によって接続されている。また、蛍光観察内視鏡装置１において、内視鏡スコープ部１０の操作部１２と外部処理部３０とは、電気信号ケーブル６０によって接続されている。
【００３５】
内視鏡スコープ部１０は、挿入部１１が検査対象者の腹部９００などに挿入され、被検査体９０１の像を撮像する。このとき、被検査体９０１には、光信号ケーブル５０を介して導かれた照明光が挿入部１１の先端部から照射される。内視鏡スコープ部１０は、撮像した被検査体９０１の像に応じた撮像信号を、電気信号ケーブル６０介して外部処理部３０に出力する。
【００３６】
挿入部１１は、ＩＣＧが予め投与された状態の検査対象者の腹部９００から検査対象者の体内に挿入される。内視鏡スコープ部１０において、挿入部１１は、先端部に撮像部１３を備えている。撮像部１３は、被検査体９０１の像を電気信号に変換した撮像信号を生成する。そして、撮像部１３は、生成した撮像信号を、挿入部１１、操作部１２、および電気信号ケーブル６０を介して外部処理部３０に出力する。
【００３７】
操作部１２は、例えば、検査実施者（例えば、腹腔鏡手術を実施している医師など）が操作することによって、挿入部１１および撮像部１３の動作を制御する支持部である。内視鏡スコープ部１０において、操作部１２は、蛍光観察内視鏡装置１における撮影を制御するための撮影制御スイッチ１４を備えている。撮影制御スイッチ１４は、例えば、検査実施者の操作に応じて、撮影（通常撮影や蛍光撮影）を指示する制御信号を、操作部１２および電気信号ケーブル６０を介して外部処理部３０に出力する。
【００３８】
光源装置２０は、蛍光観察内視鏡装置１において被検査体９０１を観察する際に被検査体９０１に照射する照明光を出射する。光源装置２０が出射した照明光は、光信号ケーブル５０を介して内視鏡スコープ部１０の操作部１２に導かれ、挿入部１１の先端部に備えた撮像部１３から被検査体９０１に照射される。光源装置２０は、蛍光観察内視鏡装置１において被検査体９０１を撮影するために使用する波長帯域の照明光を出射する。より具体的には、光源装置２０は、蛍光観察内視鏡装置１が被検査体９０１の通常撮影を行うために使用する可視光と、蛍光観察内視鏡装置１が被検査体９０１の蛍光撮影を行うために使用する励起光と、を含む照明光を出射する。
【００３９】
外部処理部３０は、電気信号ケーブル６０を介して入力された、内視鏡スコープ部１０に備えた撮像部１３が撮影した被検査体９０１の撮像信号に対して予め定めた画像処理を行い、撮影した被検査体９０１を含む画像を生成する画像処理装置である。外部処理部３０は、生成した被検査体９０１を含む画像の画像信号をカラーモニタ４０に出力して表示させる。また、外部処理部３０は、撮像部１３が被検査体９０１を撮影する際の制御信号（駆動信号）を、電気信号ケーブル６０を介して撮像部１３に伝送する。
【００４０】
カラーモニタ４０は、外部処理部３０から入力された画像信号に応じた被検査体９０１を含む画像を表示する、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置である。
【００４１】
このような構成によって蛍光観察内視鏡装置１は、可視光による被検査体９０１の通常撮影と、検査対象者に投与されたＩＣＧを励起光によって励起させた蛍光による被検査体９０１の蛍光撮影とを行う。そして、蛍光観察内視鏡装置１は、撮影した被検査体９０１を含む画像を、検査実施者に提示する。
【００４２】
次に、蛍光観察内視鏡装置１のより詳細な構成について説明する。図２は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１の概略構成を示したブロック図である。図２において、蛍光観察内視鏡装置１を構成する内視鏡スコープ部１０の先端部に備えた撮像部１３は、撮像レンズ１３０と、励起光カットフィルタ１３１と、積層型イメージセンサ１３２と、ライトガイド５１と、を含んで構成される。
【００４３】
ライトガイド５１は、光源装置２０が発光した照明光を撮像部１３まで導く、例えば、光ファイバなどの導光ケーブルである。ライトガイド５１によって、光源装置２０が発光した照明光が、光信号ケーブル５０、操作部１２、および挿入部１１を通って撮像部１３まで導かれ、ライトガイド５１の先端から被検査体９０１に照射される。
【００４４】
撮像レンズ１３０は、入射した光、すなわち、光源装置２０が発光した照明光が照射された被検査体９０１からの反射光および蛍光を積層型イメージセンサ１３２側に出射し、被検査体９０１の像を積層型イメージセンサ１３２の撮像面に結像させる光学レンズである。
【００４５】
励起光カットフィルタ１３１は、撮像レンズ１３０から出射された被検査体９０１からの反射光および蛍光に含まれる励起光の波長帯域の光のみを反射または吸収して減衰させる光学フィルタである。例えば、励起光カットフィルタ１３１は、励起光の波長帯域である７００ｎｍ〜８００ｎｍ近辺の波長帯域の光を減衰させる。なお、以下の説明においては、励起光カットフィルタ１３１は、入射した反射光および蛍光に含まれる励起光をほぼ“０”に近いレベルまで減衰させるため、「減衰」ではなく、「除去（カット）」という表現を用いて説明する。励起光カットフィルタ１３１は、励起光をカットした被検査体９０１からの反射光および蛍光を、積層型イメージセンサ１３２に出射する。
【００４６】
積層型イメージセンサ１３２は、入射した光を露光（検出）し、露光した光を光電変換した電気信号を、撮像信号として出力する固体撮像装置である。積層型イメージセンサ１３２は、励起光カットフィルタ１３１から出射された励起光がカットされた被検査体９０１からの反射光および蛍光を露光し、露光した反射光および蛍光に応じたそれぞれの撮像信号を生成する。積層型イメージセンサ１３２は、反射光を露光（検出）するイメージセンサ（以下、「可視画像撮像用イメージセンサ」という）と、可視画像撮像用イメージセンサを透過した蛍光を露光（検出）するイメージセンサ（以下、「蛍光画像撮像用イメージセンサ」という）と、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとの間に配置される層間フィルタと、を含んで構成される。つまり、積層型イメージセンサ１３２は、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとが、層間フィルタを挟んで積層された構造である。
【００４７】
積層型イメージセンサ１３２を構成する可視画像撮像用イメージセンサは、反射光の内、可視領域の光（可視光）を露光した撮像信号を出力する。可視画像撮像用イメージセンサには、入射した光を光電変換するフォトダイオードなどの光電変換素子（受光素子）を備えた画素が、行列状に複数配置されている。可視画像撮像用イメージセンサ内に配置された画素には、赤色（Ｒ）の波長帯域の光（可視光）を透過するオンチップカラーフィルタが貼付された画素（以下、「Ｒ画素」という）と、緑色（Ｇ）の波長帯域の光（可視光）を透過するオンチップカラーフィルタが貼付された画素（以下、「Ｇ画素」という）と、青色（Ｂ）の波長帯域の光（可視光）を透過するオンチップカラーフィルタが貼付された画素（以下、「Ｂ画素」という）とがある。
【００４８】
また、積層型イメージセンサ１３２を構成する層間フィルタは、可視画像撮像用イメージセンサ（より具体的には、可視画像撮像用イメージセンサに配置されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の領域）を透過した光の内、可視領域の光（可視光）を反射または吸収して減衰させる光学フィルタである。積層型イメージセンサ１３２においては、例えば、誘電体多層膜フィルタやファブリペローフィルタなど、無機材料を多層に積層した多層膜干渉フィルタを、層間フィルタとして用いる。なお、誘電体多層膜フィルタとファブリペローフィルタとでは、誘電体多層膜フィルタの方が、広い波長帯域の光を減衰させる特性の層間フィルタを実現することが容易であると考えられる。以下の説明においては、層間フィルタが、誘電体多層膜フィルタであるものとして説明する。
【００４９】
また、積層型イメージセンサ１３２を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサは、蛍光、つまり、赤外領域の光（近赤外光）を露光した撮像信号を出力する。蛍光画像撮像用イメージセンサには、可視画像撮像用イメージセンサ（より具体的には、可視画像撮像用イメージセンサに配置されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の領域）および層間フィルタを透過した光を光電変換するフォトダイオードなどの光電変換素子（受光素子）を備えた画素が、行列状に複数配置されている。以下の説明においては、蛍光画像撮像用イメージセンサに配置された画素を、「蛍光画素」という。蛍光画素は、光源装置２０が照射した近赤外光などの励起光によって検査対象者に投与したＩＣＧが励起して蛍光発光した蛍光を露光（検出）する画素である。
【００５０】
なお、積層型イメージセンサ１３２の構造や、可視画像撮像用イメージセンサおよび蛍光画像撮像用イメージセンサにおけるそれぞれの画素の配置や構成、層間フィルタの構成に関する詳細な説明は、後述する。
【００５１】
積層型イメージセンサ１３２は、可視画像撮像用イメージセンサに配置されたそれぞれの画素が露光して光電変換した電気信号（以下、「画素信号」という）に応じた撮像信号（以下、「可視画像撮像信号」という）を、挿入部１１、操作部１２、および電気信号ケーブル６０を通る撮像信号線６１によって、外部処理部３０に出力する。また、積層型イメージセンサ１３２は、蛍光画像撮像用イメージセンサに配置されたそれぞれの画素が露光して光電変換した画素信号に応じた撮像信号（以下、「蛍光画像撮像信号」という）を、可視画像撮像信号と同様に、挿入部１１、操作部１２、および電気信号ケーブル６０を通る撮像信号線６１によって、外部処理部３０に出力する。以下の説明において、可視画像撮像信号および蛍光画像撮像信号のそれぞれを区別しない場合には、単に「撮像信号」という。
【００５２】
なお、積層型イメージセンサ１３２は、可視画像撮像用イメージセンサおよび蛍光画像撮像用イメージセンサ内に配置されたそれぞれの画素が出力したアナログの画素信号をアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）し、画素信号の大きさを表すデジタル値、いわゆる、ＲＡＷデータを、それぞれの撮像信号として外部処理部３０に出力する。このＲＡＷデータは、それぞれの画素信号の大きさを表すパラレルのデジタル値である。
【００５３】
積層型イメージセンサ１３２は、それぞれのＲＡＷデータを撮像信号として外部処理部３０に伝送するための撮像信号線６１の信号線の数を削減するため、パラレルのデジタル値であるＲＡＷデータ（以下、「パラレルＲＡＷデータ」という）をシリアルのデジタル値のＲＡＷデータ（以下、「シリアルＲＡＷデータ」という）にパラレル／シリアル変換してから、それぞれのシリアルＲＡＷデータを撮像信号として外部処理部３０に出力する。
【００５４】
また、図２において、蛍光観察内視鏡装置１を構成する光源装置２０は、設定部２１と、２個の白色光源２２１および白色光源２２２と、２個のダイクロックミラー２３１およびダイクロックミラー２３２と、光照射レンズ２４と、を含んで構成される。
【００５５】
白色光源２２１および白色光源２２２のそれぞれは、白色光を発光する光源である。ただし、白色光源２２１は、設定部２１からの制御に応じた強度の白色光を発光する。なお、白色光源２２１および白色光源２２２としては、例えば、キセノンランプを用いる。しかし、白色光源２２１および白色光源２２２として、例えば、ハロゲンランプや白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源などを用いてもよい。以下の説明において、白色光源２２１および白色光源２２２のそれぞれを区別しない場合には、「白色光源２２０」という。
【００５６】
ダイクロックミラー２３１およびダイクロックミラー２３２のそれぞれは、白色光源２２１および白色光源２２２のそれぞれに対応し、対応する白色光源２２０のそれぞれが発光した白色光から特定の波長帯域の光を選択（分離）する。ダイクロックミラー２３１およびダイクロックミラー２３２のそれぞれは、分離した光を光照射レンズ２４に出射する。
【００５７】
より具体的には、ダイクロックミラー２３１は、対応する白色光源２２１が発光した白色光における可視光の波長帯域の光（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光）を光照射レンズ２４が配置された方向に反射することによって分離した可視光（白色の光）を、光照射レンズ２４に出射する。ここで、ダイクロックミラー２３１が光照射レンズ２４に出射する可視光には、青色（Ｂ）の波長帯域の光（例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光）、緑色（Ｇ）の波長帯域の光（例えば、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域の光）、および赤色（Ｒ）の波長帯域の光（例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光）が含まれている。また、ダイクロックミラー２３２は、対応する白色光源２２２が発光した白色光における励起光の波長帯域の光（例えば、７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域の光）を光照射レンズ２４が配置された方向に反射することによって分離したＩＣＧを励起させるための励起光（近赤外光）を、光照射レンズ２４に出射する。
【００５８】
光照射レンズ２４は、ダイクロックミラー２３１およびダイクロックミラー２３２のそれぞれから出射された特定の波長帯域の光を、ライトガイド５１の径と同程度まで集光させる光学レンズである。光照射レンズ２４は、集光させた光をライトガイド５１の第１の端面に出射する。これにより、ライトガイド５１は、光照射レンズ２４から出射された光を撮像部１３まで導き、光源装置２０が発光した照明光として、撮像部１３の先端に配置された第２の端面から出射（被検査体９０１に照射）する。
【００５９】
設定部２１は、外部処理部３０から入力された可視画像撮像信号および蛍光画像撮像信号に含まれるそれぞれの画素信号の大きさを表すデジタル値（パラレルＲＡＷデータ）に基づいて、白色光源２２１が発光する白色光の強度を制御する。なお、設定部２１におけるパラレルＲＡＷデータに基づいた白色光源２２１の発光強度の制御に関する詳細な説明は、後述する。
【００６０】
また、図２において、蛍光観察内視鏡装置１を構成する外部処理部３０は、デシリアライザ３１と、画像処理部３２と、デジタル／アナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）３３と、を含んで構成される。
【００６１】
デシリアライザ３１は、撮像部１３に備えた積層型イメージセンサ１３２から出力されて撮像信号線６１によって伝送された撮像信号（シリアルＲＡＷデータ）から、積層型イメージセンサ１３２がアナログ／デジタル変換した元のパラレルＲＡＷデータを復元する。つまり、デシリアライザ３１は、入力されたシリアルＲＡＷデータに対してシリアル／パラレル変換を行って、パラレルＲＡＷデータに復元する。そして、デシリアライザ３１は、復元したパラレルＲＡＷデータを、画像処理部３２に出力する。
【００６２】
画像処理部３２は、デシリアライザ３１から出力されたそれぞれのパラレルＲＡＷデータに対して画像処理を行って、積層型イメージセンサ１３２が撮像した被検査体９０１を含むデジタル値の画像を生成する。より具体的には、画像処理部３２は、可視画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータに基づいた、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の可視光のデジタル値の可視画像を生成する。また、画像処理部３２は、蛍光画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータに基づいた、蛍光のデジタル値の蛍光画像を生成する。画像処理部３２は、生成した被検査体９０１を含む可視画像のデータと蛍光画像のデータとを、表示用の画像データ（以下、「表示用画像データ」という）として、デジタル／アナログ変換部３３に出力する。
【００６３】
また、画像処理部３２は、デシリアライザ３１から出力されたパラレルＲＡＷデータ（可視画像撮像信号および蛍光画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータ）を、白色光の強度を設定するための監視信号として、光源装置２０に備えた設定部２１に出力する。つまり、画像処理部３２は、積層型イメージセンサ１３２に備えた可視画像撮像用イメージセンサおよび蛍光画像撮像用イメージセンサ内に配置されたそれぞれの画素が出力した画素信号の大きさを表すデジタル値を、監視信号として設定部２１に出力する。
【００６４】
なお、画像処理部３２がパラレルＲＡＷデータに対して行う画像処理としては、例えば、デモザイキング処理、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理などがある。デモザイキング処理は、入力されたパラレルＲＡＷデータ（復元されたパラレルＲＡＷデータ）に基づいて、画像に含まれる全ての画素が同じ波長帯域の光に応じた画素信号（デジタル値）で表された画像データを生成する、いわゆる、三板化の処理と同様の画像処理である。ホワイトバランス処理は、画像データにおける同じ位置のそれぞれの画素に対応した画素信号のデジタル値の大きさが、白（ホワイト）の被写体に対して同様の値になるように、それぞれの画素のデジタル値にゲイン値を乗じることによってレベルを調整する画像処理である。ガンマ補正処理は、ホワイトバランス処理された画像データに応じた画像をカラーモニタ４０に出力して表示させる際に、出力する画像の画像信号と、実際にカラーモニタ４０に表示される画像との色味の非線形性を補正する画像処理である。
【００６５】
画像処理部３２は、例えば、ガンマ補正処理まで施した画像データを表示用画像データとして、デジタル／アナログ変換部３３に出力する。なお、画像処理部３２は、例えば、ガンマ補正処理まで施した蛍光画像の画像データに、ガンマ補正処理まで施した可視画像の画像データを重畳する重畳処理を行った画像データを、表示用画像データとしてデジタル／アナログ変換部３３に出力してもよい。また、画像処理部３２は、例えば、デモザイキング処理まで施した可視画像および蛍光画像の画像データを、白色光の強度を設定するための監視信号として光源装置２０に備えた設定部２１に出力してもよい。
【００６６】
デジタル／アナログ変換部３３は、画像処理部３２から入力された表示用画像データ（デジタル値）のそれぞれをデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）する。デジタル／アナログ変換部３３は、デジタル／アナログ変換した画像信号（アナログ信号）を、外部処理部３０が生成した表示用の画像信号としてカラーモニタ４０に出力し、カラーモニタ４０に被検査体９０１を含む画像を表示させる。
【００６７】
このような構成によって蛍光観察内視鏡装置１は、可視光による通常撮影と、蛍光による蛍光撮影とによって、被検査体９０１を含む画像を撮影する。そして、蛍光観察内視鏡装置１は、撮影した被検査体９０１を含むそれぞれの画像をカラーモニタ４０に表示して検査実施者に提示する。
【００６８】
なお、蛍光観察内視鏡装置１においては、内視鏡スコープ部１０の先端部に備えた撮像部１３内の励起光カットフィルタ１３１および積層型イメージセンサ１３２と、光源装置２０と、外部処理部３０に備えた画像処理部３２とが、本発明の蛍光観察装置を構成する構成要素に相当する。
【００６９】
次に、蛍光観察内視鏡装置１において本発明の蛍光観察装置を構成する積層型イメージセンサ１３２について説明する。まず、積層型イメージセンサ１３２を構成する可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサの構成について説明する。図３は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた固体撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）の概略構成を示したブロック図である。なお、積層型イメージセンサ１３２は、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとの２つのイメージセンサ（固体撮像装置）が積層されているが、それぞれのイメージセンサの構成は、同様の構成である。以下の説明においては、積層型イメージセンサ１３２に積層されるイメージセンサを代表して、可視画像撮像用イメージセンサの構成について説明する。
【００７０】
図３において、可視画像撮像用イメージセンサは、画素部１３２１と、読み出し部１３２２と、アナログ／デジタル変換部１３２３と、シリアライザ１３２４と、を備えている。
【００７１】
画素部１３２１は、複数の画素１３２０が配置されている。図３には、複数の画素１３２０が、７行８列に２次元的に配置された画素部１３２１の一例を示している。画素部１３２１内に配置されたそれぞれの画素１３２０は、配置されたそれぞれの位置に入射してきた光の強度に応じた電荷量の信号電荷を発生し、発生した信号電荷を蓄積する。
【００７２】
読み出し部１３２２は、画素部１３２１内に配置されたそれぞれの画素１３２０が発生して蓄積した信号電荷の読み出しを制御する。読み出し部１３２２は、例えば、制御回路１３２２０、垂直走査回路１３２２１、水平走査回路１３２２２などを含んで構成される。制御回路１３２２０は、読み出し部１３２２に備えたそれぞれの構成要素、つまり、読み出し部１３２２の全体を制御する。垂直走査回路１３２２１は、制御回路１３２２０からの制御に応じて画素部１３２１内のそれぞれの画素１３２０を行ごとに駆動し、それぞれの画素１３２０に蓄積された信号電荷に応じた電圧信号を、画素信号として垂直信号線１３２５に出力させる。これにより、それぞれの画素１３２０が行ごとに出力した画素信号（アナログ信号）が、アナログ／デジタル変換部１３２３に入力される。水平走査回路１３２２２は、制御回路１３２２０からの制御に応じて画素部１３２１内のそれぞれの画素１３２０の列ごとに、アナログ／デジタル変換部１３２３を制御し、アナログ／デジタル変換部１３２３がアナログ／デジタル変換した後の画素信号（デジタル値）を、画素部１３２１内のそれぞれの画素１３２０の列ごとに順次、水平信号線１３２６に出力させる。これにより、アナログ／デジタル変換部１３２３がアナログ／デジタル変換したそれぞれの画素１３２０が出力したアナログの画素信号の大きさを表すデジタル値の画素信号が、画素部１３２１に配置されたそれぞれの画素１３２０の列ごとに、シリアライザ１３２４に順次入力される。
【００７３】
アナログ／デジタル変換部１３２３は、読み出し部１３２２内の垂直走査回路１３２２１からの制御に応じて画素部１３２１内のそれぞれの画素１３２０から出力されたアナログの画素信号をアナログ／デジタル変換する。図３には、入力されたアナログ信号の電圧値をアナログ／デジタル変換したデジタル値を出力するアナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１３２３０を、画素部１３２１に配置されたそれぞれの画素１３２０の列ごとに備えた構成のアナログ／デジタル変換部１３２３の一例を示している。アナログ／デジタル変換回路１３２３０のそれぞれは、対応する列の画素１３２０から入力されたアナログの画素信号の電圧値をアナログ／デジタル変換したデジタル値の画素信号を出力する。アナログ／デジタル変換部１３２３は、読み出し部１３２２内の水平走査回路１３２２２からの制御に応じて、アナログ／デジタル変換回路１３２３０のそれぞれがアナログ／デジタル変換したデジタル値の画素信号を、水平信号線１３２６を介してシリアライザ１３２４に出力する。
【００７４】
なお、図３には、アナログ／デジタル変換回路１３２３０を画素部１３２１内の画素１３２０の列ごと、つまり、１列に１個のアナログ／デジタル変換回路１３２３０を備える構成のアナログ／デジタル変換部１３２３を示した。しかし、アナログ／デジタル変換部１３２３内の構成は、図３に示した構成に限定されるものではない。例えば、アナログ／デジタル変換部１３２３は、画素部１３２１内の画素１３２０の複数列に対して１個のアナログ／デジタル変換回路１３２３０を備える構成であってもよい。また、１個のアナログ／デジタル変換回路１３２３０が、それぞれの列の画素１３２０から出力されたアナログの画素信号の電圧値を順次、アナログ／デジタル変換する構成であってもよい。
【００７５】
シリアライザ１３２４は、アナログ／デジタル変換部１３２３から順次入力された画素信号（デジタル値）、つまり、パラレルＲＡＷデータをパラレル／シリアル変換する。シリアライザ１３２４は、パラレル／シリアル変換したシリアルＲＡＷデータを、撮像信号（可視画像撮像信号）として可視画像撮像用イメージセンサの外部に出力する。このとき、シリアライザ１３２４は、シリアルＲＡＷデータを、例えば、差動インターフェース方式であるＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）方式に対応させて、可視画像撮像信号として可視画像撮像用イメージセンサの外部に出力する。この場合、シリアライザ１３２４は、ＬＶＤＳ方式の終端の処理なども行う。
【００７６】
なお、可視画像撮像用イメージセンサにおいて画素部１３２１に複数配置される画素１３２０には、上述したように、Ｒ画素と、Ｇ画素と、Ｂ画素とがある。また、蛍光画像撮像用イメージセンサにおいて画素部１３２１に複数配置される画素１３２０は、全て蛍光画素である。
【００７７】
なお、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとにおける画素１３２０の配置は同じ配置に限定されるものではない。つまり、可視画像撮像用イメージセンサにおけるＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の合計の画素数と、蛍光画像撮像用イメージセンサにおける蛍光画素の画素数とは、同じ画素数に限定されるものではない。例えば、蛍光画像撮像用イメージセンサの方が、可視画像撮像用イメージセンサよりも少ない画素数であってもよい。この場合、例えば、蛍光画像撮像用イメージセンサに配置する１個の画素１３２０（蛍光画素）の領域は、可視画像撮像用イメージセンサに配置する画素１３２０の４個分（２行２列の４個分）の領域であってもよい。これにより、蛍光画像撮像用イメージセンサに配置する蛍光画素において光を受光する開口面積は、可視画像撮像用イメージセンサに配置するＲ画素、Ｇ画素、またはＢ画素のいずれかの画素の開口面積の４倍になり、蛍光画像撮像用イメージセンサに配置した蛍光画素は、より多くの光を受光することができる。
【００７８】
続いて、蛍光観察内視鏡装置１において本発明の蛍光観察装置を構成する積層型イメージセンサ１３２の概略の構造について説明する。図４は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた固体撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）の概略の構造を示した断面図である。図４には、積層型イメージセンサ１３２の全体の縦構造を模式的に示している。
【００７９】
上述したように、積層型イメージセンサ１３２は、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとが、層間フィルタを挟んで積層された構造である。より具体的には、積層型イメージセンサ１３２は、光が入射する側から光が進む方向に向かって、マイクロレンズ層１３２−５、オンチップカラーフィルタ層１３２−４、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２、および支持基板１３２−６の順番で積層された構造である。
【００８０】
マイクロレンズ層１３２−５は、入射した光、つまり、励起光カットフィルタ１３１から出射された励起光がカットされた被検査体９０１からの反射光（可視光）および蛍光を、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの画素に集光させるマイクロレンズを形成する層である。マイクロレンズ層１３２−５には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの画素に対応する位置に、マイクロレンズを形成する。
【００８１】
オンチップカラーフィルタ層１３２−４は、予め定めた波長帯域の光を透過して可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素に入射させるオンチップカラーフィルタを形成する層である。オンチップカラーフィルタ層１３２−４には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素に対応する位置に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）の波長帯域の光（可視光）を透過するいずれかのオンチップカラーフィルタを形成する。
【００８２】
なお、図４においては、マイクロレンズ層１３２−５とオンチップカラーフィルタ層１３２−４とを、積層型イメージセンサ１３２に光が入射する側の全面に形成している状態を示している。しかし、積層型イメージセンサ１３２においては、マイクロレンズ層１３２−５とオンチップカラーフィルタ層１３２−４とのそれぞれを、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置された画素の領域のみに形成してもよい。
【００８３】
可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、反射光（可視光）を主に露光した撮像信号を出力する可視画像撮像用イメージセンサの機能を実現するそれぞれの回路要素を形成した半導体基板である。
【００８４】
誘電体多層膜フィルタ層１３２−３は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過して蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの画素に入射する可視光を減衰させる、誘電体などの無機材料を多層に積層した光学フィルタである誘電体多層膜フィルタを形成する層である。誘電体多層膜フィルタは、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１と蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２との間に配置される層間フィルタとして形成される。誘電体多層膜フィルタは、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を材料とした２００ｎｍ以下（例えば、１００ｎｍ）の薄膜層と、酸化チタン（ＴｉＯ２）を材料とした２００ｎｍ以下（例えば、５０ｎｍ）の薄膜層とを交互に積層することによって形成する。
【００８５】
誘電体多層膜フィルタは、積層する薄膜層の数を増やす、つまり、誘電体多層膜フィルタの厚さを厚くすることによって、可視光の減衰率（遮光率）を高くすることができる。しかし、誘電体多層膜フィルタの厚さ、つまり、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３の厚さは、５ｕｍ以内に抑えることが好ましい。また、誘電体多層膜フィルタを形成する際に積層する二酸化シリコン（ＳｉＯ２）および酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜層の数は、５０層以下（例えば、３５層）であることが好ましい。これにより、積層型イメージセンサ１３２において、マイクロレンズ層１３２−５から蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２までの間の距離を過度に長くすることなく、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの画素において、入射する光に対する感度や斜め方向から入射する光に対する斜入射特性の著しい悪化を抑えることができる。なお、上述した誘電体多層膜フィルタ層１３２−３の厚さは、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの画素に入射する可視光を、無視できるレベルに減衰させるような高い減衰率の誘電体多層膜フィルタが形成される厚さとはなっていない。
【００８６】
蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過した蛍光を主に露光した撮像信号を出力する蛍光画像撮像用イメージセンサの機能を実現するそれぞれの回路要素を形成した半導体基板である。
【００８７】
支持基板１３２−６は、マイクロレンズ層１３２−５、オンチップカラーフィルタ層１３２−４、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３、および蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２が積層された積層型イメージセンサ１３２の全体を強度的に支持するための半導体基板である。
【００８８】
続いて、蛍光観察内視鏡装置１において本発明の蛍光観察装置を構成する積層型イメージセンサ１３２のより詳細な構造について説明する。図５は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた固体撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）の構造の一例を示した断面図である。図５には、積層型イメージセンサ１３２において、可視画像撮像用イメージセンサにＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素が形成されている領域、つまり、画素部１３２１の一部の縦構造を模式的に示している。なお、図５には、積層型イメージセンサ１３２を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサにおいて、可視画像撮像用イメージセンサに形成されたＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素に対応するそれぞれの位置に蛍光画素が形成されている、つまり、３個の蛍光画素が形成されている場合を示している。
【００８９】
積層型イメージセンサ１３２は、上述したように、支持基板１３２−６の上に、画素１３２０を構成するそれぞれの層およびイメージセンサ基板（蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２と可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１）が積層されて形成されている。なお、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２と可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１とのそれぞれも、光電変換層と配線層とによって形成されている。より具体的には、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２は、光電変換層１３２−２１と配線層１３２−２２とによって形成されている。また、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、光電変換層１３２−１１と配線層１３２−１２とによって形成されている。蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２と可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１とのそれぞれは、裏面照射（ＢａｃｋＳｉｄｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ：ＢＳＩ）型の固体撮像装置である。従って、積層型イメージセンサ１３２は、支持基板１３２−６の上に、光が入射する側に向かって、配線層１３２−２２、光電変換層１３２−２１、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３、配線層１３２−１２、光電変換層１３２−１１、オンチップカラーフィルタ層１３２−４、およびマイクロレンズ層１３２−５の順番で積層された構成となっている。
【００９０】
配線層１３２−２２は、蛍光画像撮像用イメージセンサの機能を実現するそれぞれの回路要素における配線を形成する層である。図５には、配線層１３２−２２に、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置するそれぞれの画素１３２０である蛍光画素（以下、「蛍光画素１３２０ＩＲ」という）の回路要素を接続する配線１３２０２２を形成した状態を模式的に示している。それぞれの蛍光画素１３２０ＩＲは、配線層１３２−２２に形成された配線１３２０２２を通して入力された垂直走査回路１３２２１からの駆動信号に応じた画素信号（アナログ信号）を、配線１３２０２２を通して垂直信号線１３２５に出力する。
【００９１】
光電変換層１３２−２１は、蛍光画素１３２０ＩＲを構成する光電変換素子を形成する層である。図５には、光電変換層１３２−２１に、３個の蛍光画素１３２０ＩＲのそれぞれを構成する光電変換素子１３２０２１を形成した状態を模式的に示している。それぞれの光電変換素子１３２０２１は、入射した光の光強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。より具体的には、それぞれの光電変換素子１３２０２１は、マイクロレンズ層１３２−５からオンチップカラーフィルタ層１３２−４を介して可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に入射され、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に形成された対応する画素１３２０の開口部（図５に示した基板領域ＳＲ）と誘電体多層膜フィルタ層１３２−３とを透過した反射光（可視光）および蛍光の光強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。
【００９２】
誘電体多層膜フィルタ層１３２−３には、上述したように、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の薄膜層と、酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜層とを交互に積層することによって誘電体多層膜フィルタ１３２０３を形成する。誘電体多層膜フィルタ１３２０３は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に形成された画素１３２０の開口部の基板領域ＳＲを透過した反射光（可視光）および蛍光の内、可視光の波長帯域の光のみを反射または吸収して減衰させ、蛍光の波長帯域の光を透過させる。図５には、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）薄膜層１３２０３１と、酸化チタン（ＴｉＯ２）薄膜層１３２０３２とを交互に４層ずつ積層して誘電体多層膜フィルタ１３２０３を形成した状態を模式的に示している。
【００９３】
配線層１３２−１２は、可視画像撮像用イメージセンサの機能を実現するそれぞれの回路要素における配線を形成する層である。図５には、配線層１３２−１２に、可視画像撮像用イメージセンサに配置するそれぞれの画素１３２０の回路要素を接続する配線１３２０１２を形成した状態を模式的に示している。なお、以下の説明においては、可視画像撮像用イメージセンサに配置する画素１３２０であるＲ画素を「Ｒ画素１３２０Ｒ」といい、Ｇ画素を「Ｇ画素１３２０Ｇ」といい、Ｂ画素を「Ｂ画素１３２０Ｂ」という。Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれは、配線層１３２−１２に形成された配線１３２０１２を通して入力された垂直走査回路１３２２１からの駆動信号に応じた画素信号（アナログ信号）を、配線１３２０１２を通して垂直信号線１３２５に出力する。
【００９４】
光電変換層１３２−１１は、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを構成する光電変換素子を形成する層である。図５には、光電変換層１３２−１１に、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを構成する光電変換素子１３２０１１を形成した状態を模式的に示している。それぞれの光電変換素子１３２０１１は、入射した光の光強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。より具体的には、それぞれの光電変換素子１３２０１１は、マイクロレンズ層１３２−５からオンチップカラーフィルタ層１３２−４を介して入射した反射光（可視光）の光強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。
【００９５】
なお、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、入射した反射光（可視光）および蛍光の内、光電変換層１３２−１１に形成した光電変換素子１３２０１１によって信号電荷の発生に用いられなかった一部の可視光の波長帯域の光と蛍光の波長帯域の光とを透過する。言い換えれば、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、入射した反射光（可視光）および蛍光の内、光電変換素子１３２０１１によって信号電荷の発生に用いた可視光の波長帯域の光を吸収して減衰させる光学フィルタとしても機能している。
【００９６】
オンチップカラーフィルタ層１３２−４は、形成したオンチップカラーフィルタ１３２０４によって、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）の波長帯域のいずれかの可視光を透過させて、光電変換層１３２−１１に形成された光電変換素子１３２０１１に入射させる。なお、オンチップカラーフィルタ１３２０４は、対応する波長帯域の可視光に加えて、近赤外の波長帯域の光、つまり、蛍光の波長帯域の光も透過させる。図５には、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する位置に赤色（Ｒ）の波長帯域の可視光を透過させるオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｒを形成し、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する位置に緑色（Ｇ）の波長帯域の可視光を透過させるオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｇを形成し、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する位置に青色（Ｂ）の波長帯域の可視光を透過させるオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｂを形成した状態を模式的に示している。なお、積層型イメージセンサ１３２においては、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｒ、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｇ、およびオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｂのそれぞれが、例えば、ベイヤー配列に形成される。
【００９７】
マイクロレンズ層１３２−５は、形成したマイクロレンズ１３２０５によって、積層型イメージセンサ１３２に入射した反射光（可視光）および蛍光を、光電変換層１３２−１１に形成された光電変換素子１３２０１１のそれぞれに集光させる。図５には、光電変換層１３２−１１に形成された３個の光電変換素子１３２０１１のそれぞれに対応するマイクロレンズ１３２０５を形成した状態を模式的に示している。
【００９８】
次に、積層型イメージセンサ１３２おいて、それぞれの画素１３２０に入射する光の波長帯域に対する特性について説明する。図６は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた固体撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）の画素１３２０に対応するそれぞれのフィルタの特性の一例を示した図である。図６の（ａ）には、積層型イメージセンサ１３２を構成する可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置された画素１３２０に対応するそれぞれのフィルタの特性の一例を示している。また、図６の（ｂ）には、積層型イメージセンサ１３２を構成する可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過する光の特性の一例を示している。また、図６の（ｃ）には、積層型イメージセンサ１３２を構成する誘電体多層膜フィルタ１３２０３の特性の一例を示している。
【００９９】
図６の（ａ）〜図６の（ｃ）には、光の波長を横軸にして、光の透過率を表した特性（以下、「分光特性」という）を縦軸に示している。より具体的には、図６の（ａ）において、Ｂ１は、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｂの分光特性を表し、Ｇ１は、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｇの分光特性を表し、Ｒ１は、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｒの分光特性を表している。また、図６の（ｂ）において、ＳＴ１は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過する光（図５に示した画素１３２０の開口部の基板領域ＳＲを透過する光）の最大値に対する割合を、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を光学フィルタとして考えた場合における透過率として表した分光特性を表している。また、図６の（ｃ）において、ＤＭ１は、誘電体多層膜フィルタ１３２０３の分光特性を表している。なお、図６の（ａ）には、積層型イメージセンサ１３２に入射する励起光の波長帯域の光を減衰またはカットする励起光カットフィルタ１３１の分光特性ＥＬ１も併せて示している。
【０１００】
図６の（ａ）に示したように、Ｂ画素１３２０Ｂに対応するオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｂの分光特性Ｂ１は、青色（Ｂ）の波長帯域である４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光に対して高い透過率を持った特性である。従って、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｂは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色（Ｂ）の波長帯域の可視光を選択（透過）して、Ｂ画素１３２０Ｂの光電変換素子１３２０１１に入射させる。
【０１０１】
また、図６の（ａ）に示したように、Ｇ画素１３２０Ｇに対応するオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｇの分光特性Ｇ１は、緑色（Ｇ）の波長帯域である５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域の光に対して高い透過率を持った特性である。従って、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｇは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの緑色（Ｇ）の波長帯域の可視光を選択（透過）して、Ｇ画素１３２０Ｇの光電変換素子１３２０１１に入射させる。
【０１０２】
また、図６の（ａ）に示したように、Ｒ画素１３２０Ｒに対応するオンチップカラーフィルタ１３２０４Ｒの分光特性Ｒ１は、赤色（Ｒ）の波長帯域である６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光に対して高い透過率を持った特性である。従って、オンチップカラーフィルタ１３２０４Ｒは、６００ｎｍ〜７００ｎｍの赤色（Ｒ）の波長帯域の可視光を選択（透過）して、Ｒ画素１３２０Ｒの光電変換素子１３２０１１に入射させる。
【０１０３】
なお、オンチップカラーフィルタ１３２０４は有機材料で形成されるため、図６の（ａ）に示したように、選択する波長帯域ではない、つまり、意図した波長帯域ではない波長帯域の可視光も透過させる。このため、それぞれの画素１３２０の光電変換素子１３２０１１には、露光（検出）する波長帯域ではない光も入射する。より具体的には、それぞれの光電変換素子１３２０１１には、図６の（ａ）に示したように、８００ｎｍを超える波長帯域の近赤外光、すなわち、蛍光も入射する。
【０１０４】
ただし、蛍光観察内視鏡装置１において蛍光は、検査対象者に投与されたＩＣＧを励起光によって励起させた（蛍光発光させた）非常に微弱な光である。このため、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれの光電変換素子１３２０１１に入射する蛍光は、オンチップカラーフィルタ１３２０４が選択（透過）する波長帯域の可視光に対して無視することができるレベルである。従って、積層型イメージセンサ１３２において可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれの光電変換素子１３２０１１は、対応するオンチップカラーフィルタ１３２０４を透過して入射された可視光の強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。これにより、可視画像撮像用イメージセンサは、可視光を露光した可視画像撮像信号を出力する。
【０１０５】
また、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、上述したように、それぞれの光電変換素子１３２０１１によって信号電荷の発生に用いられなかった一部の可視光と蛍光とを透過する。より具体的には、図５に示した画素１３２０の開口部の基板領域ＳＲから、一部の可視光と蛍光とを透過する。図６の（ｂ）には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１が画素１３２０の開口部の基板領域ＳＲにおいて透過する光の分光特性を示している。図６の（ｂ）に示した分光特性ＳＴ１は、積層型イメージセンサ１３２を、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３を積層していない構成として測定した、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置された蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における光に対する波長帯域ごとの感度、いわゆる、分光感度の測定結果を、最大値に対する割合で表したものである。これは、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３を介さずに蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に入射する光の強度を波長帯域ごとに表したものに相当し、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を光学フィルタとして考えた場合における可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１の分光特性を表している。
【０１０６】
図６の（ｂ）に示したように、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１の分光特性ＳＴ１は、一部の可視光から近赤外光の波長帯域（５００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の光に対して高い透過率を持った特性である。従って、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、５００ｎｍを超える波長帯域の光を透過して、誘電体多層膜フィルタ１３２０３に出射する。言い換えれば、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１は、５００ｎｍ以下の波長帯域の光を減衰させる。
【０１０７】
誘電体多層膜フィルタ１３２０３は、図６の（ｃ）に示した分光特性ＤＭ１のように、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長帯域の光を減衰させる。従って、誘電体多層膜フィルタ１３２０３は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１から入射された５００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域の光の内、７５０ｎｍを超える波長帯域の近赤外光（蛍光）を透過して、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１に入射させる。
【０１０８】
ここで、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲに入射する光の波長帯域について説明する。図７は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた固体撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサ（蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２）に入射する光の特性の一例を示した図である。図７は、図６の（ａ）に示した可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置された画素１３２０に対応するそれぞれのフィルタの特性の一例に、図６の（ｂ）に示した可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過する光の特性、および図６の（ｃ）に示した誘電体多層膜フィルタ１３２０３の特性に基づいた波長帯域の範囲を示している。
【０１０９】
積層型イメージセンサ１３２には、波長帯域ＷＣの光（励起光の波長帯域の光）が、励起光カットフィルタ１３１によって反射または吸収されて減衰した反射光（可視光）および蛍光が入射される（分光特性ＥＬ１参照）。そして、積層型イメージセンサ１３２では、入射した反射光（可視光）および蛍光の内、波長帯域ＷＡの可視光が、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１によって吸収されて減衰する（図６の（ｂ）に示した分光特性ＳＴ１参照）。また、積層型イメージセンサ１３２では、入射した反射光（可視光）および蛍光の内、波長帯域ＷＢの可視光が、誘電体多層膜フィルタ１３２０３によって減衰する（図６の（ｃ）に示した分光特性ＤＭ１参照）。このため、積層型イメージセンサ１３２において蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１には、波長帯域ＷＤの蛍光（近赤外光）のみが入射される。そして、光電変換素子１３２０２１は、入射された波長帯域ＷＤの蛍光の強度に応じた信号電荷を発生して蓄積する。これにより、蛍光画像撮像用イメージセンサは、蛍光のみを露光した蛍光画像撮像信号を出力する。
【０１１０】
ただし、これは、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１が波長帯域ＷＡの可視光を、誘電体多層膜フィルタ１３２０３が波長帯域ＷＢの可視光を、全て減衰または除去（カット）させた場合である。ここで、波長帯域ＷＡおよび波長帯域ＷＢの可視光を全て減衰または除去（カット）させるためには、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および誘電体多層膜フィルタ１３２０３の減衰率（遮光率）を非常に高くする必要がある。
【０１１１】
誘電体多層膜フィルタ１３２０３では、上述したように、誘電体多層膜フィルタ１３２０３を形成するために交互に積層する二酸化シリコン（ＳｉＯ２）薄膜層１３２０３１と酸化チタン（ＴｉＯ２）薄膜層１３２０３２との数を増やして厚さを厚くすることによって、減衰率を高くすることができる。同様に、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１においても、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に形成する光電変換層１３２−１１の厚さを厚くすることによって、減衰率を高くすることができる。ただし、光電変換層１３２−１１の厚さを厚くすると、光電変換層１３２−１１は、可視光だけでなく、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２で検出すべき蛍光も吸収して減衰させてしまう。このことから、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１の厚さを厚くして波長帯域ＷＡの可視光の減衰率を高めるのは、有効性が少ないと考えられる。なお、仮に、４５０ｎｍ以下の波長帯域の減衰率（遮光率）を高める場合には、誘電体多層膜フィルタ１３２０３が減衰させる波長帯域ＷＢの可視光の範囲を、４５０ｎｍ以下の波長帯域の範囲まで拡張する、より具体的には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１が減衰させる波長帯域ＷＡの可視光の範囲まで拡張する方が、有効であると考えられる。
【０１１２】
しかし、積層型イメージセンサ１３２は、図４および図５に示したように、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に光が入射する側の面と反対側の面に蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２を積層した構造である。このため、積層型イメージセンサ１３２では、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１や誘電体多層膜フィルタ１３２０３における光の遮光率を、波長帯域ＷＡおよび波長帯域ＷＢの可視光を全て減衰または除去（カット）させる遮光率まで高くすることは難しい。つまり、積層型イメージセンサ１３２では、光の遮光率を高くするために、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１や誘電体多層膜フィルタ１３２０３の厚さを厚くすることは困難である。
【０１１３】
これは、光の遮光率を高くするために可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１や誘電体多層膜フィルタ１３２０３の厚さを厚くしてしまうと、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１と、対応するマイクロレンズ１３２０５との間の距離が長くなり、それぞれの光電変換素子１３２０２１の光に対する感度や斜入射特性が悪化してしまうからである。
【０１１４】
このため、積層型イメージセンサ１３２では、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１や誘電体多層膜フィルタ１３２０３の厚さを、波長帯域ＷＡおよび波長帯域ＷＢの可視光を全て減衰または除去（カット）させる遮光率まで高めるほどの厚さにはしていない。つまり、積層型イメージセンサ１３２では、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における光に対する感度や斜入射特性の悪化を抑えている。従って、積層型イメージセンサ１３２では、光電変換素子１３２０２１にも、わずかながらの可視光が入射する。
【０１１５】
なお、蛍光観察内視鏡装置１では、上述したように、積層型イメージセンサ１３２の外部に配置する励起光カットフィルタ１３１は、図６の（ａ）に示した分光特性ＥＬ１のように、波長帯域ＷＣの波長帯域の励起光をほぼ全て除去（カット）して、被検査体９０１からの反射光および蛍光を、積層型イメージセンサ１３２に入射させる。このため、励起光カットフィルタ１３１は、波長帯域ＷＣの波長帯域（７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域）の励起光に対する減衰率（遮光率）を非常に高くするために、厚さが非常に厚いものである。この励起光カットフィルタ１３１も、例えば、誘電体多層膜フィルタ１３２０３と同様に、薄膜層を複数積層して形成されるが、薄膜層の数を誘電体多層膜フィルタ１３２０３よりも多層（例えば、１００層）にすることによって、波長帯域ＷＣの波長帯域の励起光に対する減衰率（遮光率）を非常に高くしている。これは、励起光カットフィルタ１３１は、積層型イメージセンサ１３２の外部に配置されるため、積層型イメージセンサ１３２を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における光に対する感度や斜入射特性に影響しないからである。
【０１１６】
ところで、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１が露光（検出）する蛍光は、上述したように、可視光に対して無視することができるような非常に微弱な光である。このため、それぞれの光電変換素子１３２０２１に入射する波長帯域ＷＡおよび波長帯域ＷＢの可視光の遮光率が低いと、光電変換素子１３２０２１が露光（検出）する波長帯域ではない波長帯域ＷＡおよび波長帯域ＷＢの可視光のレベルが、無視することが困難なレベルになってしまう。すると、光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化してしまう。
【０１１７】
そこで、本発明においては、光源装置２０に備えた設定部２１が、白色光源２２１が発光する白色光、つまり、ダイクロックミラー２３１が分離する可視光の強度を制御する。これにより、本発明では、光源装置２０が出射した照明光が照射された被検査体９０１からの反射光（可視光）が減衰されずに蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に入射されてしまう可視光の強度を、それぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における蛍光の露光（検出）精度を悪化させないような適正なレベル以下になるようにする。
【０１１８】
より具体的には、設定部２１は、外部処理部３０に備えた画像処理部３２から出力された白色光の強度を設定するための監視信号、つまり、パラレルＲＡＷデータに含まれる可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素１３２０が出力した画素信号の大きさを表すデジタル値（以下、「可視光信号強度」という）を監視する。そして、設定部２１は、監視しているそれぞれの可視光信号強度を、予め設定した信号強度（以下、「設定信号強度」という）と基づいて判定し、この判定結果に応じて、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度を制御する。ここで、設定信号強度は、画素１３２０が出力する画素信号のデジタル値に対して予め設定する最大のデジタル値、または一定のデジタル値である。
【０１１９】
設定信号強度が予め設定した最大のデジタル値である場合、設定部２１は、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が、設定信号強度を超えたか否かを判定する。そして、設定部２１は、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が設定信号強度を超えたと判定した場合、発光強度を下げるように白色光源２２１を制御し、監視しているいずれの画素１３２０の可視光信号強度も設定信号強度を超えていない判定した場合、現在の発光強度を維持するように白色光源２２１を制御する。
【０１２０】
これにより、設定部２１は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されている全ての画素１３２０が出力する画素信号のデジタル値、つまり、画素信号の大きさを、予め設定した最大の大きさ以下に抑えることができる。このことにより、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２には、減衰されずに入射される可視光がなくなり、配置されている全ての蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における蛍光の露光（検出）精度が悪化することがなくなる。
【０１２１】
また、設定信号強度が予め設定した一定のデジタル値である場合、設定部２１は、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が、設定信号強度よりも大きいか否かを判定する。そして、設定部２１は、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が設定信号強度よりも大きい判定した場合、発光強度を下げるように白色光源２２１を制御し、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が設定信号強度よりも小さい判定した場合、発光強度を上げるように白色光源２２１を制御する。なお、設定信号強度が予め設定した一定のデジタル値である場合、監視している全ての画素１３２０の可視光信号強度が、設定信号強度よりも大きいまたは小さいと判定されるとは限らない。つまり、設定部２１が監視しているそれぞれの画素１３２０の可視光信号強度の中に、設定信号強度よりも大きいと判定される画素１３２０の可視光信号強度と、設定信号強度よりも小さいと判定される画素１３２０の可視光信号強度とが混在していることも考えられる。この場合、設定部２１は、設定信号強度よりも大きいと判定される画素１３２０の可視光信号強度がなくなるように、つまり、監視している全ての画素１３２０の可視光信号強度が、設定信号強度以下となるように、白色光源２２１の発光強度を制御、つまり、発光強度を下げるように制御する。
【０１２２】
これにより、設定部２１は、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されている全ての画素１３２０が出力する画素信号のデジタル値（画素信号の大きさ）を、予め設定した一定の大きさ以内に抑えることができる。このことにより、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２には、減衰されずに入射される可視光がなくなり、配置されている全ての蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における蛍光の露光（検出）精度が悪化することがなくなる。
【０１２３】
なお、設定部２１による画素１３２０の可視光信号強度の監視は、画像処理部３２から出力された監視信号（パラレルＲＡＷデータ）ごと、つまり、可視画像撮像用イメージセンサが反射光（可視光）を露光して被検査体９０１を撮影したフレームごとに行ってもよいし、予め定めたフレームの間隔ごと、例えば、１０フレームに１回の割合で行ってもよい。また、設定部２１による画素１３２０の可視光信号強度の監視は、可視画像撮像用イメージセンサが反射光（可視光）を露光するフレームの周期、いわゆる、フレームレートに同期したタイミングで行ってもよいし、フレームレートとは非同期に行ってもよい。例えば、検査実施者が撮影制御スイッチ１４を操作して入力した、可視光信号強度を監視して光源装置２０が発光する照明光を調整することを表す指示（指示信号）に応じて、設定部２１が、画素１３２０の可視光信号強度の監視を行って、白色光源２２１の発光強度を制御してもよい。また、設定部２１が可視光信号強度を監視する画素１３２０の範囲は、１フレームの全体であってもよいし、１フレームの予め定めた範囲であってもよい。例えば、１フレームの中心から予め定めた範囲、いわゆる、主要な被写体（被検査体９０１）を撮影すると考えられる範囲であってもよい。これにより、白色光源２２１の発光強度を、より高速に制御することができる。
【０１２４】
ここで、蛍光観察内視鏡装置１において本発明の蛍光観察装置を構成する光源装置２０が出射する照明光の強度（白色光源２２１が発光する白色光（可視光）の発光強度）を制御するための設定信号強度を設定する方法について説明する。設定部２１は、予め定めた条件に従って白色光源２２１の発光強度を制御したときに外部処理部３０に備えた画像処理部３２から出力される監視信号を用いて、設定信号強度を設定する。
【０１２５】
より具体的には、白色光源２２１が発光する白色光（可視光）の発光強度を徐々に変動させ（例えば、予め定めた発光強度のレベルの間隔で、低いレベルから強いレベルまで徐々に上げていき）、それぞれの発光強度において、積層型イメージセンサ１３２が撮影する。なお、このとき、白色光源２２２は白色光の発光、つまり、ダイクロックミラー２３２が分離する励起光の出射を行わないようにする。また、このとき積層型イメージセンサ１３２が撮影する被写体は、基準の被写体（例えば、白（ホワイト）の被写体）とする。
【０１２６】
そして、外部処理部３０に備えた画像処理部３２は、それぞれの発光強度における監視信号（パラレルＲＡＷデータ）を、光源装置２０に備えた設定部２１に出力する。設定部２１は、画像処理部３２から出力されたそれぞれの監視信号に含まれる、可視画像撮像用イメージセンサが出力した可視画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータが表す可視光信号強度と、蛍光画像撮像用イメージセンサが出力した蛍光画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータが表す信号強度（以下、「蛍光信号強度」という）とに基づいて、設定信号強度を設定する。
【０１２７】
なお、設定部２１が設定信号強度を設定する際に用いる可視光信号強度と蛍光信号強度とは、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置された画素１３２０、つまり、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを区別してもよいし、それぞれの画素１３２０を区別しなくてもよい。設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別せずに設定信号強度を設定した場合には、白色光源２２１の発光強度を制御する際に可視画像撮像用イメージセンサが出力したそれぞれの画素１３２０の可視光信号強度を監視する上述した処理を、容易にすることができる。
【０１２８】
以下の説明においては、設定部２１が行う設定信号強度の設定処理をより詳細に説明するため、設定部２１がＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを区別して、設定信号強度を設定する場合について説明する。なお、設定部２１がＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを区別して設定信号強度を設定した場合には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素１３２０ごとに、設定信号強度を設定することができる。そして、設定部２１は、監視しているいずれかの画素１３２０の可視光信号強度が、設定信号強度を超えたか否か、または設定信号強度よりも大きいか否かを、可視光の波長帯域ごとに判定することができる。これにより、設定部２１は、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度の制御を、より適切に行うことができる。
【０１２９】
図８は、本発明の実施形態の蛍光観察内視鏡装置１に備えた光源装置２０が出射する光（照明光、特に可視光）の強度の設定方法を説明する図である。図８の（ａ）〜図８の（ｃ）には、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１で検出する可視光信号強度を横軸に、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２で検出する可視光信号強度を縦軸にして、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１で検出する可視光信号強度と蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２で検出する可視光信号強度との関係を示している。より具体的には、図８の（ａ）には、Ｂ画素１３２０Ｂの可視光信号強度と、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度との関係を示している。また、図８の（ｂ）には、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度と、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度との関係を示している。また、図８の（ｃ）には、Ｒ画素１３２０Ｒの可視光信号強度と、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度との関係を示している。なお、以下の説明においては、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１で検出する可視光信号強度と蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２で検出する可視光信号強度とのそれぞれの値、つまり、それぞれの画素１３２０が出力した画素信号の大きさを表すデジタル値を、単位のない整数で表して説明する。
【０１３０】
上述したように、設定部２１は、白色光源２２１が発光する白色光（可視光）の発光強度を、例えば、低いレベルから強いレベルまで徐々に上げていく。このとき、設定部２１は、蛍光画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータに含まれる蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度を監視する。そして、設定部２１は、いずれかの可視光信号強度が値を示したとき、つまり、いずれかの蛍光画素１３２０ＩＲが、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および誘電体多層膜フィルタ１３２０３を透過して入射した可視光を露光（検出）したとき、この蛍光画素１３２０ＩＲに対応する可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１の画素１３２０の可視光信号強度を保持（記録）する。なお、設定部２１は、いずれかの蛍光信号強度の値が予め定めた値以上変化したときを、蛍光画素１３２０ＩＲが可視光を露光（検出）したときとして、対応する画素１３２０の可視光信号強度を保持（記録）してもよい。設定部２１は、蛍光画素１３２０ＩＲの蛍光信号強度の監視と、対応する画素１３２０の可視光信号強度の保持（記録）とを繰り返し、現在の白色光（可視光）の発光強度のレベルにおける最小の可視光信号強度を、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素１３２０ごと、つまり、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれごとに保持（記録）する。そして、設定部２１は、保持（記録）した最小の可視光信号強度と蛍光信号強度との関係に基づいて、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれごとに、許容する最大の可視光信号強度（デジタル値）または一定の可視光信号強度（デジタル値）を、設定信号強度として設定する。
【０１３１】
設定部２１が、図８の（ａ）〜図８の（ｃ）に示したような、それぞれの画素１３２０ごとの可視光信号強度と蛍光信号強度との関係を保持した場合に設定する設定信号強度の一例について説明する。
【０１３２】
図８の（ａ）に示したように、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度が、Ｂ画素１３２０Ｂの可視光信号強度の全域にわたって“０”であった場合、設定部２１は、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する設定信号強度を設定しない。つまり、設定部２１は、白色光源２２１の発光強度を上げていっても、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する蛍光画素１３２０ＩＲが可視光を露光（検出）しなかった場合には、Ｂ画素１３２０Ｂに対応する設定信号強度を設定しない。そして、設定部２１は、Ｂ画素１３２０Ｂの可視光信号強度を、監視する対象から除外する。
【０１３３】
また、図８の（ｂ）に示したように、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度が、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度が“３０００”のときから値を示した場合、設定部２１は、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する設定信号強度を設定する。つまり、設定部２１は、Ｇ画素１３２０Ｇが出力した画素信号の大きさを表すデジタル値が“３０００”となるまで白色光源２２１の発光強度を上げると、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する蛍光画素１３２０ＩＲが、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および誘電体多層膜フィルタ１３２０３を透過した可視光を検出してしまい、光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化してしまうと判定する。このため、設定部２１は、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度＝“３０００”を基準として、この“３０００”よりも低い値（例えば、“２８００”）を、Ｇ画素１３２０Ｇに対応する設定信号強度として設定する。
【０１３４】
また、図８の（ｃ）に示したように、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度が、Ｒ画素１３２０Ｒの可視光信号強度が“２０００”のときから値を示した場合、設定部２１は、同様に、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する設定信号強度を設定する。つまり、設定部２１は、Ｒ画素１３２０Ｒが出力した画素信号の大きさを表すデジタル値が“２０００”となるまで白色光源２２１の発光強度を上げると、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する蛍光画素１３２０ＩＲが、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および誘電体多層膜フィルタ１３２０３を透過した可視光を検出してしまい、光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化してしまうと判定する。このため、設定部２１は、Ｒ画素１３２０Ｒの可視光信号強度＝“２０００”を基準として、この“２０００”よりも低い値（例えば、“１８００”）を、Ｒ画素１３２０Ｒに対応する設定信号強度として設定する。
【０１３５】
このようにして、設定部２１は、画像処理部３２から出力されたそれぞれの監視信号に含まれる可視画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータが表す可視光信号強度と、蛍光画像撮像信号のパラレルＲＡＷデータが表す蛍光信号強度とに基づいて、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素１３２０ごとに、設定信号強度を設定する。そして、蛍光観察内視鏡装置１における通常の動作（被検査体９０１の観察動作）において、設定部２１は、上述したように、それぞれの画素１３２０の可視光信号強度を監視し、設定した設定信号強度に基づいた判定結果に応じて、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度を制御する。
【０１３６】
より具体的には、例えば、監視しているＲ画素１３２０Ｒの可視光信号強度が“１８００”を超えた、または“１８００”よりも大きくなった場合、設定部２１は、発光強度を下げるように白色光源２２１を制御する。また、例えば、監視しているＲ画素１３２０Ｒの可視光信号強度が“１８００”以下、または“１８００”の近辺の値（例えば、“１８００”〜“１６００”など）である場合、設定部２１は、現在の発光強度を維持するように白色光源２２１を制御する。また、例えば、監視しているＲ画素１３２０Ｒの可視光信号強度が“１８００”よりも十分に低い値（例えば、“１５００”以下）になった場合、設定部２１は、発光強度を上げるように白色光源２２１を制御する。なお、本発明においては、設定部２１による白色光源２２１の発光強度の制御量に関しては、特に制限はしない。
【０１３７】
これにより、蛍光観察内視鏡装置１では、通常の動作（被検査体９０１の観察動作）において、積層型イメージセンサ１３２を構成する蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２への可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１および誘電体多層膜フィルタ１３２０３によって減衰されなかった可視光の入射がなくなる。これにより、蛍光観察内視鏡装置１では、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されている全ての蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における蛍光の露光（検出）精度の悪化を防止することができる。このことにより、蛍光観察内視鏡装置１では、蛍光画像撮像用イメージセンサが露光した蛍光画像撮像信号に基づいた、被検査体９０１の蛍光画像における画質の劣化を抑制することができる。
【０１３８】
また、蛍光観察内視鏡装置１では、光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化してしまうと判定されるまでは、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度を強くしておくことができる。このことにより、蛍光観察内視鏡装置１では、必要以上に白色光源２２１が発光する白色光（可視光）を暗くすることがなくなり、可視画像撮像用イメージセンサが露光した可視画像撮像信号に基づいた、被検査体９０１の可視画像における画質の劣化を抑制することができる。
【０１３９】
なお、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を、どの波長帯域の光（可視光）、つまり、何色のオンチップカラーフィルタ１３２０４に対応する画素であるかを区別せずに設定信号強度を設定する場合、蛍光画素１３２０ＩＲの可視光信号強度が値を示したときのＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂの可視光信号強度の内、最も低い値を、それぞれの画素１３２０に共通の設定信号強度として設定する。より具体的には、それぞれの画素１３２０における可視光信号強度と蛍光信号強度との関係が図８の（ａ）〜図８の（ｃ）に示した関係である場合、設定部２１は、図８の（ｃ）に示した最も低いＲ画素１３２０Ｒの可視光信号強度＝“２０００”を基準として同様に、この“２０００”よりも低い値（例えば、“１８００”）を、全ての画素１３２０に対応する設定信号強度として設定する。なお、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を何色のオンチップカラーフィルタ１３２０４に対応する画素であるかを区別せずに設定信号強度を設定した場合でも、蛍光観察内視鏡装置１における通常の動作において設定部２１が行う白色光源２２１の発光強度の制御方法は、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を何色のオンチップカラーフィルタ１３２０４に対応する画素であるかを区別して設定信号強度を設定した場合と同様である。
【０１４０】
ただし、上述したように、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を何色のオンチップカラーフィルタ１３２０４に対応する画素であるかを区別して設定信号強度を設定した場合には、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度の制御を、より適切に行うことができる。より具体的には、それぞれの画素１３２０における可視光信号強度と蛍光信号強度との関係が図８の（ａ）〜図８の（ｃ）に示した関係である場合について考える。設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別しない場合には、上述したように、設定信号強度は、“１８００”が設定される。このため、設定部２１は、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度が、例えば、“２５００”である場合には、発光強度を下げるように白色光源２２１を制御することになる。これに対して、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別する場合には、上述したように、Ｇ画素１３２０Ｇの設定信号強度は、“２８００”が設定される。従って、設定部２１は、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度が、例えば、“２５００”であっても、発光強度を下げるように白色光源２２１を制御しない、つまり、現在の発光強度を維持するように白色光源２２１を制御することになる。これは、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別しない場合には、Ｇ画素１３２０Ｇの可視光信号強度が“３０００”以上にならないと、対応する蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化しないにもかかわらず、白色光源２２１の発光強度を下げるように制御していることになる。これは、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別しない場合には、画素１３２０の可視光信号強度が、対応する蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における波長帯域ＷＤの蛍光の露光（検出）精度が悪化する可視光信号強度よりも弱い場合でも、早めに、つまり、余裕をもって、白色光源２２１の発光強度を下げるように制御してしまう場合があることを表している。しかし、設定部２１がそれぞれの画素１３２０を区別しない場合には、上述したように、蛍光観察内視鏡装置１における通常の動作において、それぞれの画素１３２０の可視光信号強度を監視する処理を、容易にすることができるという優位性もある。
【０１４１】
なお、設定部２１は、白色光源２２１の発光強度を制御したことを表す情報を、外部処理部３０に備えた画像処理部３２に通知する構成にしてもよい。この場合、画像処理部３２は、デシリアライザ３１から出力されたパラレルＲＡＷデータに対して画像処理を行う際に、設定部２１からの通知に応じて、画像処理（例えば、ガンマ補正処理）の方法やパラメータを変更して、より画質のよい（被検査体９０１をより見えやすくした）可視画像や、表示用の画像（表示用画像データ）を生成することができる。
【０１４２】
なお、本発明においては、設定部２１が設定信号強度の設定処理を行うタイミングに関しては、特に制限はしない。しかし、積層型イメージセンサ１３２においては、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１に配置されたそれぞれの画素１３２０（Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂ）と、誘電体多層膜フィルタ１３２０３と、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置された対応する画素１３２０（蛍光画素１３２０ＩＲ）とのそれぞれの関係は、基本的に一定である。これは、蛍光観察内視鏡装置１を組み上げた後では、原則として積層型イメージセンサ１３２の構造が変化しない、つまり、積層型イメージセンサ１３２の構造においては、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１、誘電体多層膜フィルタ１３２０３、および蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２は、いずれも変更（交換）されることがないからである。従って、積層型イメージセンサ１３２においては、Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれにおける可視光信号強度と、対応する蛍光画素１３２０ＩＲにおける蛍光信号強度との関係は、常に一定の関係である。このため、設定部２１は、例えば、蛍光観察内視鏡装置１を組み上げて出荷する前に、設定信号強度の設定処理を少なくとも１度行って、設定信号強度を設定するようにしてもよい。つまり、設定部２１は、設定信号強度の設定処理を、再度行わないようにしてもよい。
【０１４３】
このように、蛍光観察内視鏡装置１を構成する光源装置２０に備えた設定部２１は、外部処理部３０から入力された監視信号に基づいて、白色光源２２１が発光する白色光の発光強度を制御する。これにより、光源装置２０は、積層型イメージセンサ１３２によって、可視光による被検査体９０１の通常撮影と、近赤外光などの励起光の照射によって投与したＩＣＧが励起して蛍光発光した蛍光による被検査体９０１の蛍光撮影とを同時に行う際に、蛍光の露光（検出）精度の悪化を防止すると共に、可視画像の画質の劣化を抑制することができる。
【０１４４】
実施形態によれば、可視光および励起光（近赤外光）の波長帯域を含む光を被写体に照射することができる光源装置（光源装置２０）と、被写体から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する第１の光電変換素子（Ｒ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれを構成する光電変換素子１３２０１１）を複数形成した第１の基板（可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１）と、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過した反射光の内、赤外領域の光（蛍光）を検出する第２の光電変換素子（蛍光画素１３２０ＩＲを構成する光電変換素子１３２０２１）を複数形成した第２の基板（蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２）と、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１と蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２との間に配置され、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過した可視領域の光（反射光（可視光））を減衰する層間フィルタ（誘電体多層膜フィルタ１３２０３）と、を備えた撮像装置（積層型イメージセンサ１３２）と、光源装置２０が照射する可視光（白色光源２２１が発光する白色光、つまり、ダイクロックミラー２３１が分離する可視光）の発光強度を、それぞれの光電変換素子１３２０１１で検出でき、かつ、それぞれの光電変換素子１３２０２１で検出する蛍光の検出値（露光（検出）精度）が所定の値（蛍光の露光（検出）精度を悪化させないような適正なレベル）以下となるように設定する設定装置（設定部２１）と、を有する蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１４５】
また、実施形態によれば、光源装置２０は、可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を励起光（近赤外光）の発光強度とは別に設定することができ、設定部２１は、それぞれの光電変換素子１３２０１１が検出した、積層型イメージセンサ１３２に入射した反射光に含まれる可視領域の光（反射光（可視光））の強度である第１の検出強度（可視光信号強度）に基づいて、光源装置２０が照射する可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１４６】
また、実施形態によれば、設定部２１は、いずれかの光電変換素子１３２０１１が検出した可視光信号強度が予め設定した最大の検出強度を超えた場合に、それぞれの光電変換素子１３２０１１は検出する可視光信号強度が最大の検出強度（設定信号強度）以下となるように、可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１４７】
また、実施形態によれば、設定部２１は、それぞれの光電変換素子１３２０１１によって可視光信号強度を検出する周期（フレームレート）に同期したタイミングで、可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１４８】
また、実施形態によれば、設定部２１は、光源装置２０が照射する可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を徐々に変動させながら（例えば、予め定めた発光強度のレベルの間隔で、低いレベルから強いレベルまで徐々に上げていき）、それぞれの光電変換素子１３２０２１が検出した光の強度である第２の検出強度（蛍光信号強度）を監視し、光電変換素子１３２０２１が検出した蛍光信号強度のレベルが一定レベル以上変化したとき（例えば、光電変換素子１３２０２１が可視光を露光（検出）したとき）に、対応する光電変換素子１３２０１１が検出した可視光信号強度のレベルを記憶（保持）し、記憶（保持）した可視光信号強度のレベルに基づいて、最大の検出強度（設定信号強度）を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１４９】
また、実施形態によれば、光電変換素子１３２０１１は、第１の波長帯域の可視領域の光（例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光）、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光（例えば、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域の光）、第１の波長帯域および第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光（例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光）のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、設定部２１は、光電変換素子１３２０１１が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の可視光信号強度のレベルを記憶（保持）し、記憶（保持）したそれぞれの最小の可視光信号強度のレベルに基づいて、第１の波長帯域の可視領域、第２の波長帯域の可視領域、第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する最大の検出強度（設定信号強度）を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５０】
また、実施形態によれば、設定部２１は、光電変換素子１３２０１１の検出強度が予め設定した一定の検出強度（設定信号強度）になるように、可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５１】
また、実施形態によれば、設定部２１は、それぞれの光電変換素子１３２０１１によって可視光信号強度を検出する周期（フレームレート）に同期したタイミングで、可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５２】
また、実施形態によれば、設定部２１は、光源装置２０が照射する可視光（白色光源２２１が発光する白色光）の発光強度を徐々に変動させながら（例えば、予め定めた発光強度のレベルの間隔で、低いレベルから強いレベルまで徐々に上げていき）、それぞれの光電変換素子１３２０２１が検出した光の強度である蛍光信号強度を監視し、光電変換素子１３２０２１が検出した蛍光信号強度のレベルが一定レベル以上変化したとき（例えば、光電変換素子１３２０２１が可視光を露光（検出）したとき）に、対応する光電変換素子１３２０１１が検出した可視光信号強度のレベルを記憶（保持）し、記憶（保持）した可視光信号強度のレベルに基づいて、一定の検出強度（設定信号強度）を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５３】
また、実施形態によれば、光電変換素子１３２０１１は、第１の波長帯域の可視領域の光（例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の光）、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の可視領域の光（例えば、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域の光）、第１の波長帯域および第２の波長帯域とは異なる第３の波長帯域の可視領域の光（例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光）のいずれか１つの波長帯域の可視領域の光に対応し、設定部２１は、光電変換素子１３２０１１が対応する波長帯域の可視領域の光ごとに、最小の可視光信号強度のレベルを記憶（保持）し、記憶（保持）したそれぞれの最小の可視光信号強度のレベルに基づいて、第１の波長帯域の可視領域、第２の波長帯域の可視領域、第３の波長帯域の可視領域のそれぞれに対応する一定の検出強度（設定信号強度）を設定する、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５４】
また、実施形態によれば、誘電体多層膜フィルタ１３２０３は、誘電体多層膜フィルタである、蛍光観察装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５５】
また、実施形態によれば、蛍光物質（例えば、インドシアニングリーン誘導体標識抗体（ＩＣＧ）からなる蛍光物質）を観察する蛍光観察内視鏡装置（蛍光観察内視鏡装置１）であって、可視光、および蛍光物質に照射することで被検査体に蛍光を発光させる励起光（近赤外光）の波長帯域を含む光を被検査体に照射することができる光源装置２０と、被検査体（被検査体９０１）から反射された反射光の内、可視領域の光を検出する光電変換素子１３２０１１を複数形成した可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１と、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過した反射光の内、蛍光を検出する光電変換素子１３２０２１を複数形成した蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２と、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１と蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２との間に配置され、可視画像撮像用イメージセンサ基板１３２−１を透過した可視領域の光を減衰する誘電体多層膜フィルタ１３２０３と、を備えた積層型イメージセンサ１３２と、光源装置２０が照射する可視光（白色光源２２１が発光する白色光、つまり、ダイクロックミラー２３１が分離する可視光）の発光強度を、それぞれの光電変換素子１３２０１１で検出でき、かつ、それぞれの光電変換素子１３２０２１で検出する蛍光の検出値（露光（検出）精度）が所定の値（蛍光の露光（検出）精度を悪化させないような適正なレベル）以下となるように設定する設定部２１と、を有する蛍光観察装置、を備える蛍光観察内視鏡装置（蛍光観察内視鏡装置１）が構成される。
【０１５６】
また、実施形態によれば、積層型イメージセンサ１３２は、蛍光観察内視鏡装置１において生体（ＩＣＧからなる蛍光物質が投与された検査対象者）の内部に挿入される挿入部（挿入部１１）の先端部（挿入部１１の先端部に備えた撮像部１３）に配置される、蛍光観察内視鏡装置１が構成される。
【０１５７】
上記に述べたように、本発明の実施形態によれば、蛍光観察装置に備える固体撮像装置において、可視領域の光（可視光）を露光（検出）する可視画像撮像用イメージセンサと、赤外領域の光（近赤外光）を露光（検出）する蛍光画像撮像用イメージセンサと、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとの間に配置される層間フィルタとを備える。そして、本発明の実施形態では、蛍光観察装置に備える光源装置において、可視光の波長帯域の白色光と励起光の波長帯域の白色光とを、照明光として被検査体に照射する。これにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置において、可視光を露光した可視画像撮像信号と、被検査体に投与したＩＣＧなどの誘導体標識抗体（蛍光薬剤：蛍光物質）が励起して蛍光発光した赤外領域の光（近赤外光）である蛍光を露光した蛍光画像撮像信号とを同時期に得ることができる。
【０１５８】
また、本発明の実施形態では、蛍光観察装置に備える光源装置において、可視画像撮像信号が表す可視光信号強度を監視する。そして、本発明の実施形態では、蛍光観察装置に備える光源装置において、監視している可視光信号強度を、予め設定した設定信号強度に基づいて判定し、その判定結果に応じて、発光する可視光の波長帯域の白色光の発光強度を制御する。これにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置に備える固体撮像装置において、可視画像撮像用イメージセンサおよび層間フィルタによって減衰されなかった可視光が蛍光画像撮像用イメージセンサに入射するのを防止することができる。このことにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置において、光源装置が発光する可視光の波長帯域の白色光の発光強度を必要以上に強くして、固体撮像装置に備える蛍光画像撮像用イメージセンサにおける蛍光の露光（検出）精度の悪化するのを防止することができる。これにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置において、固体撮像装置に備える蛍光画像撮像用イメージセンサが露光した蛍光画像撮像信号に基づいた被検査体の蛍光画像における画質の劣化を抑制することができる。
【０１５９】
また、本発明の実施形態では、蛍光観察装置に備える光源装置において、発光する可視光の波長帯域の白色光の発光強度を、固体撮像装置に備える蛍光画像撮像用イメージセンサにおける蛍光の露光（検出）精度が悪化してしまうと判定される手前まで強くしておくことができる。これにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置において、光源装置が発光する可視光の波長帯域の白色光の発光強度を必要以上に弱くすることがなく、固体撮像装置に備える可視画像撮像用イメージセンサが露光した可視画像撮像信号に基づいた被検査体の可視画像の画質の劣化を抑制することができる。
【０１６０】
これらのことにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置において、可視画像撮像用イメージセンサと蛍光画像撮像用イメージセンサとを積層した固体撮像装置を備え、画質の劣化を抑制した、被検査体の可視画像と被検査体の蛍光画像とを同時期に得ることができる。このことにより、本発明の実施形態では、蛍光観察装置を蛍光観察内視鏡装置として構成する場合においても、検査実施者に、画質の劣化を抑制した、被検査体の可視画像と被検査体の蛍光画像とを同時期に提示することができる。
【０１６１】
なお、本発明の実施形態では、本発明の蛍光観察装置を構成する撮像部に備えた固体撮像装置（実施形態においては、積層型イメージセンサ１３２を構成する可視画像撮像用イメージセンサおよび蛍光画像撮像用イメージセンサ）が出力する撮像信号が、画素部内のそれぞれの画素が光電変換した信号電荷に応じた画素信号、つまり、ＲＡＷデータである場合を示した。しかし、固体撮像装置が出力する撮像信号の形式は、本発明の実施形態において示したＲＡＷデータに限定されるものではない。例えば、積層型イメージセンサ１３２が撮像信号線６１によって伝送する撮像信号のデータ量を削減するため、可視画像撮像用イメージセンサに配置されたＲ画素１３２０Ｒ、Ｇ画素１３２０Ｇ、およびＢ画素１３２０Ｂのそれぞれの画素信号に対してＹＣ処理を行って、例えば、ＹＣｂＣｒ信号、ＹＵＶ信号などの、いわゆる、輝度色差信号に変換して出力してもよい。この場合、可視画像撮像用イメージセンサは、アナログ／デジタル変換部１３２３が出力したデジタル値の画素信号をデジタル値の輝度色差信号に変換した後、シリアライザ１３２４がパラレル／シリアル変換したシリアルの輝度色差信号を、可視画像撮像信号として外部に出力する構成が考えられる。また、この場合、外部処理部３０は、デシリアライザ３１がシリアルの輝度色差信号を元のパラレルの輝度色差信号に復元した後、画像処理部３２のデモザイキング処理によってＲ画素、Ｇ画素、またはＢ画素のいずれかの画素の画素信号のみからなるそれぞれの画像データを生成する構成が考えられる。
【０１６２】
なお、本発明の実施形態では、本発明の蛍光観察装置を構成する光源装置が、白色光源とダイクロックミラーとの組によって、予め定めた波長帯域の光を発光する構成を示した。しかし、光源装置の構成は、本発明の実施形態において示した構成に限定されるものではない。例えば、白色光源とダイクロックミラーとの組の代わりに、予め定めた波長帯域の光を発光する光源を備え、それぞれの光源が発光した光を、光照射レンズが集光して出射する構成にしてもよい。この場合、光源装置は、例えば、青色（Ｂ）から赤色（Ｒ）までの波長帯域の光（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の可視光）を発光する白色光源と、励起光の波長帯域の光（例えば、７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯域の近赤外光）を発光する赤外光源と、のそれぞれを備える構成が考えられる。
【０１６３】
なお、本発明の実施形態では、本発明の蛍光観察装置が、蛍光観察内視鏡装置として構成される場合について説明した。しかし、本発明の蛍光観察装置は、実施形態において示した蛍光観察内視鏡装置としての構成に限定されるものではない。例えば、本発明の蛍光観察装置を、顕微鏡装置として構成することもできる。この場合、本発明の蛍光観察装置のそれぞれの構成要素は、顕微鏡装置における適切な位置にそれぞれ配置する。
【０１６４】
また、例えば、積層型イメージセンサ１３２に積層する誘電体多層膜フィルタ１３２０３の特性に関しては、４５０ｎｍまたは４５０ｎｍ以下〜７５０ｎｍの波長帯域の可視光に対する減衰率（遮光率）を、白色光源２２１による白色光（可視光）の発光強度を弱くした場合に許容することができる可視画像の画質を維持できれば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）と酸化チタン（ＴｉＯ２）とのそれぞれの薄膜層の数を減らしてもよい。そして、最終的には、積層型イメージセンサ１３２に、誘電体多層膜フィルタ層１３２−３を積層していない構成にしてもよい。この構成の積層型イメージセンサ１３２では、蛍光画像撮像用イメージセンサ基板１３２−２に配置されたそれぞれの蛍光画素１３２０ＩＲの光電変換素子１３２０２１における光に対する感度や斜入射特性の悪化をさらに抑えることができる。
【０１６５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１６６】
上記実施形態によれば、光電変換部が形成された複数の半導体基板を積層した構成の固体撮像装置によって可視光と蛍光物質が励起した蛍光とを同時に撮像する際に、蛍光の検出精度の悪化を防ぐと共に、可視光を撮像した画像における画質の劣化を抑制することができる蛍光観察装置および蛍光観察内視鏡装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１６７】
１  蛍光観察内視鏡装置（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置）
１０  内視鏡スコープ部
１１  挿入部（挿入部）
１２  操作部
１３  撮像部（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，挿入部，先端部）
１３０  撮像レンズ
１３１  励起光カットフィルタ（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置）
１３２  積層型イメージセンサ（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，撮像装置）
１３２０  画素（第１の光電変換素子，第２の光電変換素子，撮像装置）
１３２０ＩＲ  蛍光画素（第２の光電変換素子，撮像装置，第２の基板）
１３２０Ｒ  Ｒ画素（第１の光電変換素子，撮像装置，第１の基板）
１３２０Ｇ  Ｇ画素（第１の光電変換素子，撮像装置，第１の基板）
１３２０Ｂ  Ｂ画素（第１の光電変換素子，撮像装置，第１の基板）
１３２１  画素部（第１の光電変換素子，第２の光電変換素子，撮像装置）
１３２２  読み出し部
１３２２０  制御回路
１３２２１  垂直走査回路
１３２２２  水平走査回路
１３２３  アナログ／デジタル変換部
１３２３０  アナログ／デジタル変換回路
１３２４  シリアライザ
１３２５  垂直信号線
１３２６  水平信号線
１３２−１  可視画像撮像用イメージセンサ基板（撮像装置，第１の基板）
１３２−１１  光電変換層（撮像装置，第１の基板）
１３２０１１  光電変換素子（第１の光電変換素子，撮像装置，第１の基板）
１３２−１２  配線層（撮像装置，第１の基板）
１３２０１２  配線（撮像装置，第１の基板）
１３２−２  蛍光画像撮像用イメージセンサ基板（撮像装置，第２の基板）
１３２−２１  光電変換層（撮像装置，第２の基板）
１３２０２１  光電変換素子（第２の光電変換素子，撮像装置，第２の基板）
１３２−２２  配線層（撮像装置，第２の基板）
１３２０２２  配線（撮像装置，第２の基板）
１３２−３  誘電体多層膜フィルタ層（撮像装置，層間フィルタ）
１３２０３１  二酸化シリコン薄膜層（撮像装置，層間フィルタ，誘電体多層膜フィルタ）
１３２０３２  酸化チタン薄膜層（撮像装置，層間フィルタ，誘電体多層膜フィルタ）
１３２−４  オンチップカラーフィルタ層（撮像装置）
１３２０４  オンチップカラーフィルタ（撮像装置）
１３２０４Ｒ  オンチップカラーフィルタ（撮像装置）
１３２０４Ｇ  オンチップカラーフィルタ（撮像装置）
１３２０４Ｂ  オンチップカラーフィルタ（撮像装置）
１３２−５  マイクロレンズ層（撮像装置）
１３２０５  マイクロレンズ
１３２−６  支持基板（撮像装置）
１４  撮影制御スイッチ
２０  光源装置（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，光源装置）
２１  設定部（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，光源装置，設定装置）
２２０，２２１，２２２  白色光源（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，光源装置）
２３１，２３２  ダイクロックミラー（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，光源装置）
２４  光照射レンズ（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置，光源装置）
３０  外部処理部（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置）
３１  デシリアライザ
３２  画像処理部（蛍光観察装置，蛍光観察内視鏡装置）
３３  デジタル／アナログ変換部
４０  カラーモニタ
５０  光信号ケーブル
５１  ライトガイド
６０  電気信号ケーブル
６１  撮像信号線
９００  腹部
９０１  被検査体
ＳＲ  基板領域
ＷＡ  波長帯域
ＷＢ  波長帯域
ＷＣ  波長帯域
ＷＤ  波長帯域
Ｂ１  分光特性
Ｇ１  分光特性
Ｒ１  分光特性
ＥＬ１  分光特性
ＳＴ１  分光特性
ＤＭ１  分光特性
【図１】
2018008062.tif 000003
【図２】
2018008062.tif 000004
【図３】
2018008062.tif 000005
【図４】
2018008062.tif 000006
【図５】
2018008062.tif 000007
【図６】
2018008062.tif 000008
【図７】
2018008062.tif 000009
【図８】
2018008062.tif 000010
【国際調査報告】
2018008062.tif 000011
2018008062.tif 000012
2018008062.tif 000013
2018008062.tif 000014