(57)【要約】【課題】白色光と可視域の蛍光とを同時に観察する際に反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を実現する。【解決手段】Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光被写体に照射する光源部と、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の被写体における反射光および蛍光をそれぞれ撮影する反射光撮像部および蛍光撮像部と、該蛍光撮像部の前段に配置され、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を遮断し、蛍光を透過させる励起光カットフィルタと、光源部を制御する制御部とを備え、制御部は、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の平均強度が、反射光撮像部および蛍光撮像部の両方が露光する期間よりも蛍光撮像部のみが露光する期間において大きくなるように、光源部を制御する蛍光観察装置１を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光源と、該白色光源から出力された前記白色光のうち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域における帯域光を透過させ、かつ、少なくとも１つの前記帯域光によって励起される蛍光の波長帯域の光を遮断する透過特性を有する励起フィルタとを備え、該励起フィルタを透過した前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を被写体に照射する光源部と、
前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の被写体における反射光を撮影する反射光撮像部と、
前記少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光を撮影する蛍光撮像部と、
該蛍光撮像部の前段に配置され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を遮断し、前記蛍光を透過させる波長特性を有する励起光カットフィルタと、
前記光源部を制御する制御部とを備え、
前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の一部の期間において前記反射光を露光し、
前記制御部は、前記被写体に照射される前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の平均強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間よりも前記蛍光撮像部のみが露光する期間において大きくなるように、前記光源部を制御する蛍光観察装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記白色光の強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間において第１の強度となり、前記蛍光撮像部のみが露光する期間において前記第１の強度よりも大きい第２の強度となるように、前記白色光源の出力強度を２段階で変化させる請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光をそれぞれ出力する３個の単色光源と、該３個の単色光源から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの単色光のうち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域における帯域光を透過させ、かつ、少なくとも１つの前記帯域光によって励起される蛍光の波長帯域の光を遮断する透過特性を有する励起フィルタとを備え、該励起フィルタを透過した前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を被写体に照射する光源部と、
前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の被写体における反射光を撮影する反射光撮像部と、
前記少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光を撮影する蛍光撮像部と、
該蛍光撮像部の前段に配置され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を遮断し、前記蛍光を透過させる波長特性を有する励起光カットフィルタと、
前記光源部を制御する制御部とを備え、
前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の少なくとも一部の期間において前記反射光を露光し、
前記制御部は、前記被写体に照射される前記少なくとも１つの帯域光の平均強度が、当該少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光が前記蛍光撮像部によって露光されない期間よりも、当該蛍光が前記蛍光撮像部によって露光される期間において大きくなるように、前記光源部を制御する蛍光観察装置。
【請求項４】
前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の一部の期間において前記反射光を露光し、
前記制御部は、前記３個の単色光源の出力強度を個別に制御可能であり、前記少なくとも１つの帯域光の平均強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間よりも前記蛍光撮像部のみが露光する期間において大きくなるように、前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源を制御する請求項３に記載の蛍光観察装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記少なくとも１つの帯域光を含む前記単色光の強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間において第１の強度となり、前記蛍光撮像部のみが露光する期間において前記第１の強度よりも大きい第２の強度となるように、前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源の出力強度を２段階で変化させる請求項４に記載の蛍光観察装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記反射光撮像部が露光する期間においては前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源を全て点灯させ、かつ、前記蛍光撮像部のみが露光する期間においては前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源のみを点灯させるように、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源を制御する請求項４または請求項５に記載の蛍光観察装置。
【請求項７】
前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源の出力強度の比に応じて、前記反射光撮像部によって取得される反射光画像のホワイトバランスを補正する反射光画像生成部を備える請求項３から請求項６のいずれかに記載の蛍光観察装置。
【請求項８】
前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源のうちの少なくとも１つが、同一色の波長領域における異なる波長帯域の帯域光をそれぞれ射出する２個の光源を備え、
前記反射光画像生成部が、前記２個の光源の出力強度の比に応じて前記反射光画像のホワイトバランスを補正する請求項７に記載の蛍光観察装置。
【請求項９】
前記蛍光撮像部が、異なる波長帯域の複数の蛍光を区別して撮影可能である請求項１から請求項８のいずれかに記載の蛍光観察装置。
【請求項１０】
前記蛍光撮像部が、前記異なる波長帯域の複数の蛍光を択一的に透過させるように透過帯域を切り替える可変分光素子を備える請求項９に記載の蛍光観察装置。
【請求項１１】
前記蛍光撮像部が、前記異なる波長帯域の複数の蛍光を同時に撮影可能である請求項９に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、蛍光観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、可視光の一部の帯域を切り欠くノッチフィルタを用いることで、白色光と可視域の蛍光の同時観察を実現した蛍光観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この蛍光観察装置では、白色光を照明光として用い、白色光によって励起され、ノッチフィルタによって切り欠かれた帯域の蛍光と、切り欠かれた帯域以外の帯域の白色光の被写体における反射光とを波長により分光して別個の撮像素子により撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１２６０００号
【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に記載の蛍光観察装置は、一定の出力の共通の光源を用いて白色光画像と蛍光画像とを同時に取得している。白色光の反射光と蛍光とでは強度の差が大きいため、反射光画像に対して照明光の強度を最適化すると蛍光画像が暗くなり、蛍光画像に対して照明光の強度を最適化すると白色光画像が飽和してしまう。このように、反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を同時に実現することが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、白色光と可視域の蛍光とを同時に観察する際に、反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を実現することができる蛍光観察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】
【０００６】
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。
本発明の第１の態様は、白色光源と、該白色光源から出力された前記白色光のうち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域における帯域光を透過させ、かつ、少なくとも１つの前記帯域光によって励起される蛍光の波長帯域の光を遮断する透過特性を有する励起フィルタとを備え、該励起フィルタを透過した前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を被写体に照射する光源部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の被写体における反射光を撮影する反射光撮像部と、前記少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光を撮影する蛍光撮像部と、該蛍光撮像部の前段に配置され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を遮断し、前記蛍光を透過させる波長特性を有する励起光カットフィルタと、前記光源部を制御する制御部とを備え、前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の一部の期間において前記反射光を露光し、前記制御部は、前記被写体に照射される前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の平均強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間よりも前記蛍光撮像部のみが露光する期間において大きくなるように、前記光源部を制御する蛍光観察装置である。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、光源部から射出されたＲ、Ｇ、Ｂの帯域光が疑似的な白色光となって被写体に照射されると、被写体においては、疑似的な白色光の反射光と、少なくとも１つの帯域光によって励起された蛍光とが発生する。そして、反射光が反射光撮像部によって撮像されることによって反射光画像が取得され、蛍光が蛍光撮像部によって撮像されることによって蛍光画像が取得される。このときに、蛍光撮像部には、反射光および蛍光のうち蛍光のみが励起光カットフィルタを透過して入射するので、蛍光が帯域光の反射光とは分離して撮影される。したがって、白色光および可視域の蛍光を同時に観察することができる。
【０００８】
この場合に、被写体に照射される疑似的な白色光の強度の時間平均が、蛍光撮像部のみによる露光期間中において増大するように、制御部が光源部を制御する。これにより、反射光撮像部によって露光される反射光の光量を抑制しながら、反射光撮像部による露光が実行されていない期間においては励起光の増強によって蛍光撮像部によって露光される蛍光の光量を増大し、反射光画像を飽和させることなく、より明るい蛍光画像を取得することができる。このように、反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を実現することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記制御部は、前記白色光の強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間において第１の強度となり、前記蛍光撮像部のみが露光する期間において前記第１の強度よりも大きい第２の強度となるように、前記白色光源の出力強度を２段階で変化させてもよい。
このようにすることで、制御部による光源部の制御を、白色光源の出力強度を２つの強度の間で切り替えるだけの簡単な制御とすることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光をそれぞれ出力する３個の単色光源と、該３個の単色光源から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの単色光のうち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域における帯域光を透過させ、かつ、少なくとも１つの前記帯域光によって励起される蛍光の波長帯域の光を遮断する透過特性を有する励起フィルタとを備え、該励起フィルタを透過した前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を被写体に照射する光源部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の被写体における反射光を撮影する反射光撮像部と、前記少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光を撮影する蛍光撮像部と、該蛍光撮像部の前段に配置され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を遮断し、前記蛍光を透過させる波長特性を有する励起光カットフィルタと、前記光源部を制御する制御部とを備え、前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の少なくとも一部の期間において前記反射光を露光し、前記制御部は、前記被写体に照射される前記少なくとも１つの帯域光の平均強度が、当該少なくとも１つの帯域光によって励起される蛍光が前記蛍光撮像部によって露光されない期間よりも、当該蛍光が前記蛍光撮像部によって露光される期間において大きくなるように、前記光源部を制御する蛍光観察装置である。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、光源部から射出されたＲ、Ｇ、Ｂの帯域光が疑似的な白色光となって被写体に照射されると、被写体においては、疑似的な白色光の反射光と、少なくとも１つの帯域光によって励起された蛍光とが発生する。そして、反射光が反射光撮像部によって撮像されることによって反射光画像が取得され、蛍光が蛍光撮像部によって撮像されることによって蛍光画像が取得される。このときに、蛍光撮像部には、反射光および蛍光のうち蛍光のみが励起光カットフィルタを透過して入射するので、蛍光が帯域光の反射光とは分離して撮影される。したがって、白色光および可視域の蛍光を同時に観察することができる。
【００１２】
この場合に、励起光として作用する帯域光の時間平均が、当該励起光によって励起される蛍光が蛍光撮像部によって露光されない期間において増大するように、制御部は、３つの帯域光のうち励起光を選択的に増強させる。これにより、反射光撮像部によって露光される反射光全体の光量を抑制しながら、蛍光撮像部によって露光される蛍光の光量を増大し、反射光画像を飽和させることなく、より明るい蛍光画像を取得することができる。このように、反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を実現することができる。
【００１３】
上記第２の態様においては、前記反射光撮像部は、前記蛍光撮像部が前記蛍光を露光する期間内の一部の期間において前記反射光を露光し、前記制御部は、前記３個の単色光源の出力強度を個別に制御可能であり、前記少なくとも１つの帯域光の平均強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間よりも前記蛍光撮像部のみが露光する期間において大きくなるように、前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源を制御してもよい。
このようにすることで、蛍光撮像部のみが露光する期間において励起光の強度を増大させ、反射光画像の明るさおよび色に影響を与えることなく蛍光画像の明るさを増大させることができる。
【００１４】
上記第２の態様においては、前記制御部は、前記少なくとも１つの帯域光を含む前記単色光の強度が、前記反射光撮像部および前記蛍光撮像部の両方が露光する期間において第１の強度となり、前記蛍光撮像部のみが露光する期間において前記第１の強度よりも大きい第２の強度となるように、前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源の出力強度を２段階で変化させもよい。
このようにすることで、制御部による光源部の制御を、励起光を出力する単色光源の出力強度を２つの強度の間で切り替えるだけの簡単な制御とすることができる。
【００１５】
上記第２の態様においては、前記制御部は、前記反射光撮像部が露光する期間においては前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源を全て点灯させ、かつ、前記蛍光撮像部のみが露光する期間においては前記少なくとも１つの帯域光を出力する単色光源のみを点灯させるように、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源を制御してもよい。
このようにすることで、他の帯域光によって励起される撮影対象外の蛍光のクロストークを防止することができる。
【００１６】
上記第２の態様においては、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源の出力強度の比に応じて、前記反射光撮像部によって取得される反射光画像のホワイトバランスを補正する反射光画像生成部を備えていてもよい。
このようにすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の強度比を変化させることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光が混合されて生成される疑似的な白色光のホワイトバランスが変化するので、反射光画像生成部においてホワイトバランスを補正することで、より完全な白色光観察を行うことができる。
【００１７】
上記第２の態様においては、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの単色光源のうちの少なくとも１つが、同一色の波長領域において異なる波長帯域の帯域光をそれぞれ射出する２個の光源を備え、前記反射光画像生成部が、前記２個の光源の出力強度の比に応じて前記反射光画像のホワイトバランスを補正してもよい。
このようにすることで、同一色の波長領域における２つの励起光を用いることで、より強い蛍光を発生させ、より明るい蛍光画像を取得することができる。また、被写体に照射される擬似的な白色光は、より多くの波長成分を有するようになるので、より白色光に近い光を用いてより完全な白色光観察を行うことができる。
【００１８】
上記第１および第２の態様においては、前記蛍光撮像部が、異なる波長帯域の複数の蛍光を区別して撮影可能であってもよい。
このようにすることで、複数の蛍光を同時に透過させるマルチバンドパスフィルタを励起光カットフィルタとして用いることができる。
【００１９】
上記第１および第２の態様においては、前記蛍光撮像部が、前記異なる波長帯域のする複数の蛍光を択一的に透過させるように透過帯域を切り替える可変分光素子を備えていてもよい。
このようにすることで、蛍光撮像部には一度に単一の蛍光しか入射しないので、蛍光撮像部として高感度かつ高分解能のモノクロ撮像素子を用いることができる。
【００２０】
上記第１および第２の態様においては、前記蛍光撮像部が、前記異なる波長帯域の複数の蛍光を同時に撮影可能であってもよい。
このようにすることで、複数の蛍光を反射光と等しい高いフレームレートで撮影することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、白色光と可視域の蛍光とを同時に観察する際に、反射光画像および蛍光画像の各々に適した照明を実現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】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置の全体構成図である。
【図２】図１の蛍光観察装置に備えられる励起フィルタおよび励起光カットフィルタの波長特性例を示す図である。
【図３】図１の蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】図１の蛍光観察装置の動作の変形例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置の全体構成図である。
【図６】図５の蛍光観察装置に備えられる励起フィルタおよび励起光カットフィルタの波長特性例を示す図である。
【図７】図５の蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図８】図５の蛍光観察装置の動作の変形例を示すタイミングチャートである。
【図９】図５の蛍光観察装置に備えられる励起フィルタおよび励起光カットフィルタの波長特性の他の例を示す図である。
【図１０】図９の励起フィルタおよび励起光カットフィルタを備える蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】図５の蛍光観察装置の動作の他の変形例を示すタイミングチャートである。
【図１２】図５の蛍光観察装置の変形例を示す全体構成図である。
【図１３】図１２の蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置の変形例を示す全体構成図である。
【図１６】図１５の蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１７】図１５の蛍光観察装置の動作の変形例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１９】図１８の蛍光観察装置の動作の変形例を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る蛍光観察装置の変形例を示す全体構成図である。
【図２１】図２０の蛍光観察装置に備えられるＬＥＤおよび励起光カットフィルタの波長特性例を示す図である。
【図２２】図２０の蛍光観察装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置１について、図１から図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置１は、蛍光内視鏡装置であって、図１に示されるように、体内に挿入される細長い挿入部２と、光源ユニット（光源部）３と、該光源ユニット３からの光を挿入部２の先端２ａから生体組織（被写体）Ｘに向けて照射する照明ユニット４と、挿入部２の先端２ａ付近に設けられ、生体組織Ｘの画像信号を取得する撮像ユニット５と、撮像条件を設定する撮像条件設定部７と、設定された撮像条件に従って光源ユニット３および撮像ユニット５を制御し、画像Ｐ，Ｑを生成するプロセッサ６と、該プロセッサ６によって画像信号から生成された画像Ｐ，Ｑを表示するモニタ８とを備えている。
【００２４】
光源ユニット３は、白色光を発生する白色光源３１と、該白色光源３１から発せられた白色光から、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域において１つの帯域光を透過させる励起フィルタ（トリプルバンドパスフィルタ）３２と、該励起フィルタ３２を透過したＲ、Ｇ、Ｂの帯域光を集光するカップリングレンズ３３とを備えている。励起フィルタ３２を透過してカップリングレンズ３３によって集光されたＲ、Ｇ、Ｂの帯域光は、擬似的な白色光を構成する。励起フィルタ３２を透過したＢ帯域光は、生体組織Ｘに存在する蛍光物質を励起する励起光として作用するようになっている。
【００２５】
照明ユニット４は、挿入部２に配置されたライトガイドファイバ４１と、挿入部２の先端２ａに設けられた照明光学系４２とを備えている。ライトガイドファイバ４１は、カップリングレンズ３３によって集光された光をその基端から先端まで導光する。照明光学系４２は、ライトガイドファイバ４１の先端から出射された擬似的な白色光を、挿入部２の先端２ａに対向する生体組織Ｘに照射するようになっている。
【００２６】
撮像ユニット５は、生体組織Ｘからの光を集める対物レンズ５１と、該対物レンズ５１によって集められた光を２つに分割するビームスプリッタ５２と、該ビームスプリッタ５２によって分割された光をそれぞれ集光する２つの集光レンズ５３，５４と、集光レンズ５３，５４によって集光された光をそれぞれ撮影する第１の撮像素子（反射光撮像部）５５および第２の撮像素子（蛍光撮像部）５６と、ビームスプリッタ５２と第２の撮像素子５６との間に配置され、蛍光のみを選択的に透過させる励起光カットフィルタ５７とを備えている。
【００２７】
図２に励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７の透過率特性（波長特性）を示す。励起フィルタ３２は、可視域（波長約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）のうち、Ｒ（約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ）、Ｇ（約５００ｎｍ〜約６００ｎｍ）、Ｂ（約４００ｎｍ〜約５００ｎｍ）の各波長領域に、光を透過させる透過帯域（図２の実線参照。）を有している。また、励起フィルタ３２は、Ｂの透過帯域とＧの透過帯域との間に、光を遮断するノッチ帯域を有している。したがって、励起フィルタ３２からは、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を含み、Ｂ帯域光とＧ帯域光との間の波長帯域を含まない擬似的な白色光が射出される。励起光カットフィルタ５７は、励起フィルタ３２のノッチ帯域と重複する波長帯域に、Ｂ帯域光によって励起される蛍光を透過させる透過帯域を有している。
【００２８】
ビームスプリッタ５２は、対物レンズ５１によって集められた光を２つに分割し、一方を第１の撮像素子５５へ向かって反射させ、他方を第２の撮像素子５６へ向かって透過させるようになっている。
第１の撮像素子５５は、例えば、カラーＣＣＤまたはカラーＣＭＯＳであり、ビームスプリッタ５２で反射した生体組織Ｘからの反射光をカラー撮影して反射光画像信号を生成するようになっている。
第２の撮像素子５６は、例えば、高感度モノクロＣＣＤであり、生体組織Ｘから発せられて励起光カットフィルタ５７を透過した蛍光を撮影して蛍光画像信号を生成するようになっている。
【００２９】
撮像条件設定部７は、第１の撮像素子５５による反射光の撮影条件および第２の撮像素子５６による蛍光の撮像条件を、観察者が図示しない入力手段を使用して入力する装置である。撮像条件とは、例えば、露光時間、ゲイン、蛍光波長等である。撮像条件設定部７で設定された撮影条件は、プロセッサ６の制御信号生成部（制御部）６３に送信される。
【００３０】
プロセッサ６は、第１の撮像素子５５によって取得された反射光画像信号から反射光画像Ｐを生成する反射光画像生成部６１と、第２の撮像素子５６によって取得された蛍光画像信号から蛍光画像Ｑを生成する蛍光画像生成部６２と、設定された撮像条件に従って、白色光源３１および撮像素子５５，５６を制御する制御信号生成部６３と、反射光画像Ｐおよび蛍光画像Ｑを所定のフレームレートでモニタ８に出力する表示画像制御部６４とを備えている。
【００３１】
プロセッサ６は、例えば、コンピュータであり、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、主記憶装置と、補助記憶装置とを備えている。補助記憶装置は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体であり、後述する各部６１，６２，６３，６４の処理を実行させるためのプログラムを格納している。ＣＰＵが補助記憶装置から主記憶装置にプログラムを呼び出し、該プログラムを実行することによって、各部６１，６２，６３，６４の機能が実現されるようになっている。あるいは、プロセッサ６は、各部６１，６２，６３，６４の処理を実行するＡＳＩＣのような専用のハードウェアを備えていてもよい。
【００３２】
図３は、制御信号生成部６３による白色光源３１および撮像素子５５，５６の制御手順を示している。図３に示されるように、制御信号生成部６３は、観察が開始されると、白色光源３１を連続的に点灯させて白色光を連続的に発生させ、第１の撮像素子５５による反射光の撮影（白色露光）および第２の撮像素子５６による蛍光の撮影（蛍光露光）を同一の所定のフレームレートで実施させる。
【００３３】
ここで、制御信号生成部６３は、第１の撮像素子５５および第２の撮像素子５６の１フレーム当たりの露光時間を互いに独立に制御可能であり、第１の撮像素子５５の露光時間は第２の撮像素子５６の露光時間よりも短く設定される。以下、第２の撮像素子５６の露光時間は、所定のフレームレートにおける１フレーム当たりの時間に設定されているものとする。したがって、各フレームには、両方の撮像素子５５，５６が露光を実施する期間（以下、「重複期間」と言う。）と、第２の撮像素子５６のみが露光を実施する期間（以下、「非重複期間」と言う。）とが存在する。制御信号生成部６３は、１フレーム期間のうち、重複期間中は白色光源３１からの白色光の出力強度を第１の強度とし、非重複期間中は白色光源３１からの白色光の出力強度を第１の強度よりも大きい第２の強度とするように、白色光源３１の出力強度を第１の強度と第２の強度との間で交互に切り替える。
【００３４】
次に、このように構成された本実施形態に係る蛍光観察装置１の作用について説明する。
撮像条件設定部７を介して観察者が撮像条件を設定すると、制御信号生成部６３が、白色光源３１を点灯させるとともに撮像素子５５，５６を制御する。
【００３５】
白色光源３１が点灯されると、白色光源３１から発せられた白色光が励起フィルタ３２を通過させられることによって、波長帯域の一部が切り欠かれ、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光からなる擬似的な白色光がカップリングレンズ３３によってライトガイドファイバ４１に入射される。励起フィルタ３２によって、白色光の一部の帯域が部分的に切り欠かれるが、励起フィルタ３２を透過した光はＲ、Ｇ、Ｂの全ての帯域を含んでいるため、擬似的な白色光となってライトガイドファイバ４１に入射する。擬似的な白色光は、ライトガイドファイバ４１によって挿入部２の先端２ａまで導かれた後に、照明光学系４２によって拡散されて生体組織Ｘに照射される。
【００３６】
擬似的な白色光が生体組織Ｘに照射されると、生体組織Ｘの表面において擬似的な白色光が反射され、また、擬似的な白色光に含まれるＢ帯域光によって生体組織Ｘ内に存在している蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。蛍光は、光源ユニット３から生体組織Ｘに照射される擬似的な白色光とは異なる波長を有する。擬似的な白色光の反射光および蛍光は、撮像ユニット５の対物レンズ５１によって集光され、ビームスプリッタ５２によって２つに分岐され、一方の光は集光レンズ５３を介して第１の撮像素子５５に入射し、他方の光は励起光カットフィルタ５７および集光レンズ５４を介して第２の撮像素子５６に入射する。
【００３７】
第１の撮像素子５５に入射する光には擬似的な白色光の反射光の他、蛍光も含まれるが、反射光と蛍光との強度の違いにより、反射光画像信号中における蛍光は無視し得る程度である。そして、第１の撮像素子５５によって生成された反射光画像信号が反射光画像生成部６１に入力されることにより、反射光画像Ｐが生成される。生成された反射光画像Ｐは表示画像制御部６４に送られてモニタ８に表示される。
【００３８】
一方、ビームスプリッタ５２で分岐された他方の光は、励起光カットフィルタ５７を通過させられることにより、光源ユニット３からの光が全て除去され、生体組織Ｘにおいて発生した蛍光のみが第２の撮像素子５６に入射する。第２の撮像素子５６よって生成された蛍光画像信号が蛍光画像生成部６２に入力されることにより、蛍光画像Ｑが生成される。生成された蛍光画像Ｑは、表示画像制御部６４に送られて反射光画像Ｐと並んでモニタ８に表示される。
【００３９】
ここで、制御信号生成部６３は、白色光源３１の出力強度を、第１の撮像素子５５の露光開始に同期して第１の強度に切り替え、第１の撮像素子５５の露光終了に同期して第２の強度に切り替える。これにより、各フレームにおいて、重複期間よりも非重複期間において白色光源３１の出力強度が増大する。したがって、非重複期間においては、生体組織Ｘに照射されるＢ帯域光の強度が増大し、重複期間に比べて強い蛍光が発生する。
【００４０】
このように、本実施形態に係る蛍光観察装置１によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光を含み、かつ、Ｂ帯域光によって励起される蛍光と重複する波長帯域が切り欠かれた擬似的な白色光で生体組織Ｘを照明することによって、白色光の反射光と可視域の蛍光とを同時に観察することができる。
【００４１】
また、蛍光は擬似的な白色光の反射光に比べて微弱であるため、第１の撮像素子５５と第２の撮像素子５６とでは最適な露光時間が異なる。本実施形態においては、第１の撮像素子５５による露光時間を第２の撮像素子５６による露光時間よりも短くし、かつ、重複期間において擬似的な白色光の強度を第１の強度に抑制することによって、飽和することなく最適な明るさの反射光画像Ｐを取得することができるという利点がある。さらに、非重複期間において白色光源３１の出力強度を増大させることによって、反射光画像Ｐの明るさに影響を与えることなく励起光であるＢ帯域光の強度を増大させ、明るい蛍光画像Ｑを取得することができるという利点がある。
【００４２】
なお、本実施形態においては、光源ユニット３からの擬似的な白色光の出力強度を、重複期間と非重複期間とで段階的に変化させることとしたが、擬似的な白色光の強度の変化の仕方は、重複期間における擬似的な白色光の出力強度の平均よりも非重複期間における擬似的な白色光の出力強度の平均の方が大きくなりさえすればよい。
例えば、１フレーム期間中に擬似的な白色光の出力強度を漸次増大または減少させてもよい。図４に示されるように、１フレーム期間中に擬似的な白色光の出力強度を漸次増大させる場合には、第１の撮像素子５５による露光を、擬似的な白色光の出力強度が小さい１フレーム期間中の初期に実施すればよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置１０について、図５から図１３を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と構成を共通とする箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態に係る蛍光観察装置１０は、２色の蛍光を交互に撮影して２色の蛍光画像ＱＢ，ＱＧを交互にモニタ８に表示する点において、第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と相違している。２色の蛍光は、静脈注射等によって生体組織Ｘに投与された蛍光薬剤の蛍光であってもよく、生体組織Ｘに存在する物質の自家蛍光であってもよい。
【００４５】
具体的には、蛍光観察装置１０は、図５に示されるように、励起光カットフィルタ５７と第２の撮像素子５６との間に配置され、透過帯域を切り替えて２色の蛍光を択一的に透過させる可変分光素子（蛍光撮像部）５８をさらに備えている。
【００４６】
図６に、本実施形態において用いられる励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７の透過率特性（波長特性）を示す。励起フィルタ３２は、Ｂの透過帯域とＧの透過帯域との間、および、Ｇの透過帯域とＲの透過帯域との間にノッチ帯域を有している。励起光カットフィルタ５７は、励起フィルタ３２の２つのノッチ帯域と重複する波長領域に、Ｂ帯域光によって励起されるＢ蛍光およびＧ帯域光によって励起されるＧ蛍光を透過させる透過帯域（図６の鎖線参照。）を有している。したがって、本実施形態においては、Ｂ帯域光およびＧ帯域光が励起光として作用する。
【００４７】
制御信号生成部６３は、図７に示されるように、透過帯域をＢ蛍光の波長帯域とＧ蛍光の波長帯域との間で１フレーム単位で交互に切り替えるように、可変分光素子５８を制御する。これにより、第２の撮像素子５６に入射する蛍光は、Ｂ蛍光とＧ蛍光との間で１フレーム単位で交互に切り替わり、蛍光画像生成部６２は、Ｂ蛍光が撮影されたＢ蛍光画像ＱＢと、Ｇ蛍光が撮影されたＧ蛍光画像ＱＧとを交互に生成するようになっている。制御信号生成部６３による白色光源３１および撮像素子５５，５６の制御手順は、第１の実施形態と同一である。
【００４８】
本実施形態に係る蛍光観察装置１０によれば、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。すなわち、可変分光素子５８を備えることによって、生体組織Ｘにおいて同時に発生するＢ蛍光およびＧ蛍光を区別して第２の撮像素子５６によって撮影することができる。これにより、白色光による観察を連続的に行いながら、２色の蛍光を同時に観察することができるという利点がある。
【００４９】
なお、本実施形態においては、制御信号生成部６３が、Ｂ蛍光を撮影するフレームおよびＧ蛍光を撮影するフレームの両方の非重複期間において白色光源３１の出力強度を第２の強度に増大させて、Ｂ蛍光およびＧ蛍光の両方の強度を増大させることしたが、一方の非重複期間においてのみ、白色光源３１の出力強度を第２の強度に増大させてもよい。例えば、Ｂ蛍光が十分に強く、Ｇ蛍光が微弱である場合には、図８に示されるように、Ｂ蛍光を撮影するフレームにおいては白色光源３１の出力強度を第１の強度に維持し、Ｇ蛍光を撮影するフレームにおいては白色光源３１の出力強度を第１の強度から第２の強度へ増大させてもよい。
【００５０】
また、本実施形態においては、２色の蛍光を観察することとしたが、これに代えて、３色の蛍光を観察してもよい。
この場合、図９に示される透過率特性を有する励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７を使用すればよい。図９の励起フィルタ３２は、Ｒの透過帯域の長波長側にもう１つのノッチ帯域を有し、励起光カットフィルタ５７は、励起フィルタ３２のもう１つのノッチ帯域に重複する波長帯域に、Ｒ帯域光によって励起されるＲ蛍光を透過させるもう１つの透過帯域を有する。
【００５１】
制御信号生成部６３は、図１０に示されるように、透過帯域をＢ蛍光、Ｇ蛍光およびＲ蛍光の波長帯域の間で１フレーム単位で順番に切り替えるように、可変分光素子５８を制御する。これにより、第２の撮像素子５６に入射する蛍光は、Ｂ蛍光、Ｇ蛍光およびＲ蛍光の間で１フレーム単位で順番に切り替わり、蛍光画像生成部６２は、Ｂ蛍光画像ＱＢ、Ｇ蛍光画像ＱＧおよびＲ蛍光画像ＱＲを順番に生成するようになっている。
【００５２】
また、本実施形態においては、可変分光素子５８の透過波長を１フレーム単位で交互に切り替えてＢ蛍光画像ＱＢおよびＧ蛍光画像ＱＧを１フレームずつ交互に取得することとしたが、これに代えて、図１１に示されるように、Ｂ蛍光画像ＱＢおよびＧ蛍光画像ＱＧのうち一方を連続して取得してもよい。例えば、撮像条件設定部７は、観察者がＢ蛍光画像ＱＢおよびＧ蛍光画像ＱＧのうち一方を選択して設定可能に構成され、制御信号部６３は、撮像条件設定部７に設定された蛍光画像ＱＢ，ＱＧまたはＱＲが連続して取得されるように、可変分光素子５８を制御する。観察者は、撮像条件設定部７の設定を変更することによって、現在取得されている蛍光画像から他の帯域の蛍光画像へ切り替えることができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、単一の白色光源３１から射出された白色光からＲ、Ｇ、Ｂの帯域光を励起フィルタ３２によって切り出すこととしたが、これに代えて、図１２に示されるように、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光をそれぞれ射出するＲ−ＬＥＤ３４、Ｇ−ＬＥＤ３５およびＢ−ＬＥＤ３６を採用してもよい。ＬＥＤ３４，３５，３６は、出力強度を独立に変更可能である。本変形例においては、図９に示される透過率特性を有する励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７が用いられる。
【００５４】
制御信号生成部６３は、図１３に示されるように、重複期間中は３色のＬＥＤ３４，３５，３６の全てを点灯させる。さらに、制御信号生成部６３は、非重複期間中は、３色のＬＥＤ３４，３５，３６のうち１つのみを点灯させ、かつ、点灯させるＬＥＤを１フレーム単位で順番に変更させる。このときに、制御信号生成部６３は、非重複期間中に点灯させるＬＥＤの出力強度を、重複期間中の出力強度よりも増大させる。これにより、各フレームにおいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光のうち、励起光として作用する１つの帯域光が選択的に増強され、励起光の平均強度が、該励起光によって励起される蛍光の露光期間中には、その他の期間中よりも増大するようになっている。
このようにすることで、非重複期間中にはＲ、Ｇ、Ｂの帯域光のうち１つのみが生体組織Ｘに照射されるので、撮影対象の蛍光以外の光のクロストークを含まない正確な蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを取得することができるという利点がある。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置について、図１４から図１７を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１および第２の実施形態に係る蛍光観察装置１，１０と構成を共通とする箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
本実施形態に係る蛍光観察装置は、３色の蛍光を同時に撮影して３色の蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを並べてモニタ８に表示する点において、第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と相違している。具体的には、本実施形態に係る蛍光観察装置は、図１の蛍光観察装置１において、第２の撮像素子５６、励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７の種類を変更したものである。本実施形態においては、第２の撮像素子５６としてカラー撮像素子を用い、励起フィルタ３２および励起光カットフィルタ５７として、図９に示される波長特性を有するものを用いる。
【００５７】
本実施形態においては、励起フィルタ３２を透過したＲ、Ｇ、Ｂの帯域光が励起光として作用する。Ｒ帯域光、Ｇ帯域光およびＢ帯域光によってそれぞれ励起されたＲ蛍光、Ｇ蛍光およびＢ蛍光は、同時に励起光カットフィルタ５７を透過して第２の撮像素子５６に入射する。
第２の撮像素子５６は、例えば、カラーＣＣＤまたはカラーＣＭＯＳであり、各画素に設けられたカラーフィルタによってＲ蛍光、Ｇ蛍光、Ｂ蛍光を区別しながら同時に撮影することができる。
【００５８】
蛍光画像生成部６２は、図１４に示されるように、第２の撮像素子５６から受信した蛍光画像信号から、Ｒ蛍光を撮影したＲ蛍光画像ＱＲと、Ｇ蛍光を撮影したＧ蛍光画像ＱＧと、Ｂ蛍光を撮影したＢ蛍光画像ＱＢとを生成し、生成されたＲ、Ｇ、Ｂの３枚の蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを同時にモニタ８に出力して、反射光画像Ｐとともに並列表示させる。
本実施形態に係る蛍光観察装置のその他の構成は、図１に示される蛍光観察装置１と同一である。
【００５９】
本実施形態に係る蛍光観察装置によれば、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。すなわち、第２の撮像素子５６としてカラー撮像素子を用いることによって、３色の蛍光を反射光と同一の高いフレームレートで同時に撮影および表示することができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、第２の撮像素子５６として、カラー撮像素子に代えて、波長帯域毎に分光して撮影する３つの撮像素子（例えば、３板式撮像素子）を採用してもよい。
【００６０】
また、本実施形態においては、３色の蛍光を撮影することとしたが、これに代えて、２色のみの蛍光を撮影して２色のみの蛍光画像を表示してもよい。この場合、撮影する蛍光の波長に応じた波長特性を有するフィルタ３２，５７を用いることによって、反射光画像Ｐのホワイトバランスを改善することができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、白色光源３１に代えて、図１５に示されるように、３色のＬＥＤ３４，３５，３６を採用してもよい。制御信号生成部６３は、図１６に示されるように、重複期間および非重複期間の両方において、３色のＬＥＤ３４，３５，３６の全てを点灯させる。ただし、制御信号生成部６３は、非重複期間中は、ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度を重複期間中よりも増大させる。
【００６２】
この場合に、ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度は、互いに独立に設定可能である。したがって、制御信号生成部６３によって、非重複期間中の各ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度を各蛍光の強度に応じた強度に調整することによって、それぞれ良好な明るさの３色の蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを取得することができる。
【００６３】
図１５の蛍光観察装置２０においては、図１７に示されるように、非重複期間中に３色のＬＥＤ３４，３５，３６のいずれか１つのみを点灯させ、かつ、点灯させるＬＥＤを１フレーム単位または複数フレーム単位で順番に変更させることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを１フレーム単位または複数フレーム単位で順番に取得してもよい。これにより、各フレームにおいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光のうち、励起光として作用する１つの帯域光が選択的に増強され、励起光の平均強度が、該励起光によって励起される蛍光の露光期間中には、その他の期間よりも増大するようになっている。非重複期間中には１色の蛍光しか発生しないので、他の蛍光のクロストークが低減された蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを取得することができる。
【００６４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る蛍光観察装置について、図１８から図２２を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１から第３の実施形態に係る蛍光観察装置１，１０，２０と構成を共通とする箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
本実施形態に係る蛍光観察装置は、図１２に示される蛍光観察装置２０と同一の構成を備えている。すなわち、本実施形態に係る蛍光観察装置は、白色光源３１に代えてＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ３４，３５，３６を備え、また、可変分光素子５８を備えている点において、第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と相違している。また、本実施形態に係る蛍光観察装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを１フレーム単位で順番に取得する点、また、生体組織Ｘに照射されるＲ、Ｇ、Ｂの帯域光の強度比に応じて反射光画像Ｐのホワイトバランスを補正する点において、第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と相違している。
【００６６】
本実施形態において、第１の撮像素子５５および第２の撮像素子５６の両方の露光時間が、所定のフレームレートにおける１フレーム当たりの時間と等しい時間に設定されている。制御信号生成部６３は、図１８に示されるように、Ｂ蛍光、Ｇ蛍光およびＲ蛍光を順番に透過させるように、可変分光素子５８の透過帯域を１フレーム単位で順番に切り替えさせる。これにより、第２の撮像素子５６には、Ｂ蛍光、Ｇ蛍光およびＲ蛍光が１フレーム単位で順番に入射し、蛍光画像生成部６２によってＢ蛍光画像ＱＢ、Ｇ蛍光画像ＱＧおよびＲ蛍光画像ＱＲが順番に生成される。
【００６７】
また、制御信号生成部６３は、３色のＬＥＤ３４，３５，３６のうち、１つの出力強度が他の２つの出力強度よりも大きくなるように、かつ、大きな出力強度を有するＬＥＤを１フレーム単位で順番に変更するように、ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度を制御する。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光は、各帯域光によって励起される蛍光の露光期間中の強度が、それ以外の期間中の強度よりも増大するように、励起光として作用するフレームにおいて選択的に増強されるようになっている。したがって、例えば、Ｂ蛍光を撮影するフレームにおいては、Ｇ帯域光およびＲ帯域光に比べて強いＢ帯域光が生体組織Ｘに照射され、明るいＢ蛍光画像ＱＢが取得されるようになっている。
【００６８】
ここで、生体組織Ｘに同時に照射されるＲ、Ｇ、Ｂの帯域光の強度が均等でないため、第１の撮像素子５５によって取得される反射光画像信号のホワイトバランスがＲ、ＧまたはＢに偏る。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの帯域光の強度の比がフレーム単位で変化するので、反射光画像信号のホワイトバランスもフレーム単位で変化する。制御信号生成部６３は、ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度の比と、ホワイトバランスの補正値（ＷＢ１，ＷＢ２，ＷＢ３）とを対応付けて記憶している。制御信号生成部６３は、ＬＥＤ３４，３５，３６の出力強度の変更に同期して、反射光画像生成部６１に設定するホワイトバランスの補正値を変更する。反射光画像生成部６１は、反射光画像信号から反射光画像Ｐを生成する際に、設定されている補正値に基づいて反射光画像Ｐのホワイトバランスを補正する。
【００６９】
このように構成された本実施形態に係る蛍光観察装置の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置によれば、図１８に示されるように、一のフレームでは、制御信号生成部６３が、Ｂ蛍光を透過させるように可変分光素子５８の透過帯域を切り替えるのと同時に、Ｂ帯域光の強度がＲ帯域光およびＧ帯域光の強度よりも大きくなるようにＬＥＤ３４，３５，３６を制御し、かつ、そのＲ、Ｇ、Ｂの強度比に適したホワイトバランスの補正値（ＷＢ１）を設定する。
【００７０】
次のフレームでは、制御信号生成部６３が、Ｇ蛍光を透過させるように可変分光素子５８の透過帯域を切り替えるのと同時に、Ｇ帯域光の強度がＲ帯域光およびＢ帯域光の強度よりも大きくなるようにＬＥＤ３４，３５，３６を制御し、かつ、そのＲ、Ｇ、Ｂの強度比に適したホワイトバランスの補正値（ＷＢ２）を設定する。
【００７１】
さらに次のフレームでは、制御信号生成部６３が、Ｒ蛍光を透過させるように可変分光素子５８の透過帯域を切り替えるのと同時に、Ｒ帯域光の強度がＧ帯域光およびＢ帯域光の強度よりも大きくなるようにＬＥＤ３４，３５，３６を制御し、かつ、そのＲ、Ｇ、Ｂの強度比に適したホワイトバランスの補正値（ＷＢ３）を設定する。
その後は、これら３つのパターンが繰り返される。
【００７２】
本実施形態に係る蛍光観察装置によれば、各フレームにおいて、撮影対象の蛍光を励起するための帯域光のみ、強度を増大させる。これにより、明るい蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲを取得することができるとともに、擬似的な白色光全体の強度を抑制して反射光画像Ｐを飽和することなく取得することができる。また、生体組織Ｘの褪色等のダメージの発生を防止することができる。さらに、いずれかの帯域光の光量を増大させることによって擬似的な白色光のホワイトバランスは理想的な白色光からずれてしまうので、生成される反射光画像Ｐにおいて、各場合に適したホワイトバランス補正を行うことによって、理想的な白色光照明を行った場合に近い反射光画像Ｐを取得することができる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、撮影対象の蛍光を１フレーム単位で順番に切り替えることとしたが、これに代えて、３色の蛍光のうち１つを連続して取得してもよい。例えば、撮像条件設定部７は、観察者が３色の蛍光の中から１つを選択して設定可能に構成され、制御信号部６３は、撮像条件設定部７に設定された色の蛍光が連続して撮影されるように、可変分光素子５８を制御する。観察者は、撮像条件設定部７の設定を変更することによって、撮影対象の蛍光を切り替えることができる。
【００７４】
また、本実施形態においては、第３の実施形態の蛍光観察装置と同様に、可変分光素子５８を省略し、かつ、第２の撮像素子５６としてカラー撮像素子を用いることによって、図１９に示されるように、３色の蛍光を同時に撮影し、３色の蛍光画像ＱＢ，ＱＧ，ＱＲをモニタ８に並列表示してもよい。
【００７５】
また、本実施形態においては、図２０に示されるように、光源ユニット３が、もう１つのＬＥＤ３７を備えていてもよい。ＬＥＤ３７は、図２１に示されるように、Ｂの波長領域においてＢ帯域光とは異なる波長帯域を有するシアンの帯域光（ＣＹ帯域光）を射出する。制御信号生成部６３は、図２２に示されるように、Ｂ−ＬＥＤ３６と同時にＣＹ−ＬＥＤ３７の出力強度を増大させる。
【００７６】
Ｂの波長領域における２色のＬＥＤ３６，３７を用いることによって、より多くの波長成分を含む擬似的な白色光によって生体組織Ｘを照明することができ、反射光画像Ｐにおける生体組織Ｘの色再現性を向上することができる。さらに、Ｂ帯域光とＣＹ帯域光とを同時に生体組織Ｘに照射することによって、より強いＢ蛍光を発生させ、より明るいＢ蛍光画像ＱＢを取得することができる。
【００７７】
また、生体組織Ｘには、Ｂの波長領域の光によって励起される自家蛍光物質が多く存在するため、Ｇ蛍光画像ＱＧおよびＲ蛍光画像ＱＲには自家蛍光のクロストークが混入しやすい。そこで、Ｇ蛍光およびＲ蛍光の撮影時には、Ｂ−ＬＥＤ３６およびＣＹ−ＬＥＤ３７のうち一方のみを点灯させることで、自家蛍光のクロストークを低減することができる。
【００７８】
Ｂ帯域光と同時に、または、Ｂ帯域光に代えてＣＹ帯域光を生体組織Ｘに照射することによって、反射光画像信号のホワイトバランスが変化する。したがって、制御信号生成部６３は、ＣＹ帯域光を含む３色または４色の帯域光の光量比に応じたホワイトバランスの補正値ＷＢ１”，ＷＢ２”，ＷＢ３”，ＷＢ４”を使用して反射光画像生成部６１に反射光画像Ｐのホワイトバランスを補正させる。
【符号の説明】
【００７９】
１，１０  蛍光観察装置
３  光源ユニット（光源部）
３１  白色光源（光源）
３２  励起フィルタ
３４，３５，３６，３７  ＬＥＤ（光源）
５５  第１の撮像素子（反射光撮像）
５６  第２の撮像素子（蛍光撮像部）
５７  励起光カットフィルタ
５８  可変分光素子（蛍光撮像部）
６１  反射光画像生成部
６３  制御信号生成部（制御部）
Ｘ  生体組織（被写体）
Ｐ  反射光画像
Ｑ，ＱＢ，ＱＧ，ＱＲ  蛍光画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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