特許7404503医療用観察システム、医療用撮像装置および医療用観察システムの作動方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】医療用観察システム、医療用撮像装置および医療用観察システムの作動方法
(51)【国際特許分類】
A61B 1/00 20060101AFI20231218BHJP
【ＦＩ】
A61B1/00 511
A61B1/00 513
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2022504956
(86)(22)【出願日】2020-03-06
(86)【国際出願番号】 JP2020009883
(87)【国際公開番号】W WO2021176737
(87)【国際公開日】2021-09-10
【審査請求日】2022-07-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 隆昭
【審査官】増渕 俊仁
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２００５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１２５５０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００８８００１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １／００－１／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光と、前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光と、の少なくとも一方を照射可能な光源装置と、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有し、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成可能な撮像素子と、
少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられており、前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過するカットフィルタと、
を備える、
医療用観察システム。
【請求項2】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、以下を実行するように構成されたプロセッサ、を備える、
前記光源装置によって前記第１の狭帯域光および前記第２の狭帯域光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、狭帯域光画像を生成する一方、
前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、熱処置画像を生成する、
医療用観察システム。
【請求項3】
請求項２に記載の医療用観察システムであって、前記プロセッサは、
前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記青色成分信号のゲインを前記緑色成分信号のゲインより小さくする、
医療用観察システム。
【請求項4】
請求項３に記載の医療用観察システムであって、前記プロセッサは、
前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記青色成分信号と前記緑色成分信号との比率が一定となるように前記青色成分信号と前記緑色成分信号のゲインを調整する、
医療用観察システム。
【請求項5】
請求項４に記載の医療用観察システムであって、前記光源装置は、
白色光をさらに照射可能であり、
前記プロセッサは、
前記光源装置によって前記白色光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる赤色成分信号、緑色成分信号および青色成分信号の各々の値の比率が一定となるようにホワイトバランスを調整して白色画像を生成する、
医療用観察システム。
【請求項6】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、前記蛍光は、
波長帯域が５００ｎｍ～６４０ｎｍである、
医療用観察システム。
【請求項7】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、前記第１の狭帯域光は、
波長帯域が５３０ｎｍ～５５０ｎｍであり、
前記第２の狭帯域光は、
波長帯域が３９０ｎｍ～４３０ｎｍであり、
前記カットフィルタは、
４３０ｎｍより短波長側の光を遮光する、
医療用観察システム。
【請求項8】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、前記終末糖化産物は、
エネルギーデバイスによる熱処置によって生成される、
医療用観察システム。
【請求項9】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、被検体内に挿入可能であり、前記戻り光および前記蛍光を集光する光学系を有する挿入部と、
前記挿入部が着脱自在な医療用撮像装置と、
をさらに備え、
前記医療用撮像装置は、
前記撮像素子と、
前記カットフィルタと、
を備える、
医療用観察システム。
【請求項10】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、被検体内に挿入可能な先端部を有する挿入部を備えた内視鏡と、
前記先端部に設けられてなる医療用撮像装置と、
をさらに備え、
前記医療用撮像装置は、
前記撮像素子と、
前記カットフィルタと、
を備える、
医療用観察システム。
【請求項11】
請求項１に記載の医療用観察システムであって、医療用撮像装置と、
前記医療用撮像装置を回転可能に支持する支持部と、
前記支持部の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部と、
をさらに備え、
前記医療用撮像装置は、
前記撮像素子と、
前記カットフィルタと、
を備える、
医療用観察システム。
【請求項12】
狭帯域光観察モードと熱処置観察モードを備える医療用観察システムであって、前記狭帯域光観察モード時に生体組織を照明する青色光であって、血液中のヘモグロビンが高い吸光度を有し且つ粘膜表層で反射されやすい青色光と、前記熱傷観察モード時に生体組織を照明する青色光であって、生体組織が熱処置されることにより生成される終末糖化産物を励起させる青色光と、で生体組織を照明可能な光源装置と、
前記狭帯域光観察モード時および前記熱傷観察モード時のいずれの観察モード下でも共通に用いられる撮像素子であって、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有し、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成可能な撮像素子と、
少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられており、前記蛍光の波長帯域を含む波長帯域の光を遮光する一方、前記青色光を透過するカットフィルタと、
を備える、
医療用観察システム。
【請求項13】
請求項１２に記載の医療用観察システムであって、前記青色光は、１つの光源部から発生する、
医療用観察システム。
【請求項14】
請求項１３に記載の医療用観察システムであって、以下を実行するように構成されたプロセッサ、を備える、
前記狭帯域光観察モードにおいて前記光源装置によって前記青色光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号に基づいて、狭帯域光画像を生成する一方、
前記熱処置観察モードにおいて前記光源装置によって前記青色光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、熱処置画像を生成する、
医療用観察システム。
【請求項15】
２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有する撮像素子と、少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられなるカットフィルタと、
を備え、
前記撮像素子は、
生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光が照射された場合に前記生体組織からの戻り光および前記生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物に対して前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、前記終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光が照射された場合に前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成し、
前記カットフィルタは、
前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過する、
医療用撮像装置。
【請求項16】
２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有する撮像素子を備え、前記撮像素子は、
生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光が照射された場合に前記生体組織からの戻り光および前記生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物に対して前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、前記終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光が照射された場合に前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成し、
前記緑色フィルタは、
前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過する、
医療用撮像装置。
【請求項17】
プロセッサを備える医療用観察システムの作動方法であって、
前記プロセッサが
光源に、終末糖化産物を励起させる狭帯域光を生体組織に照射させ、
撮像素子の青色画素に、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光のうち、主に青色の波長帯域の光を透過するブルーフィルタを通過した光を撮像させ、
撮像素子の緑色画素に、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光のうち、前記蛍光より短波長側の光を遮光するカットフィルタを通過し、更に、主に緑色の波長帯域の光を透過するグリーンフィルタを通過した光を撮像させる、
医療用観察システムの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、被検体等の被写体を撮像することによって被写体の画像データを生成する医療用観察システムおよび医療用撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、内視鏡において、２つの撮像素子を設け、互いに異なる波長帯域が異なる第１狭帯域光と第２狭帯域光とを観察モードに応じて切り替えて照射し、かつ、観察モードに応じて２つの撮像素子のいずれか一方に撮像させる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術では、狭帯域光観察を行う場合、被検体に第１狭帯域光を照射されることによって被検体からの反射光を所定の遮光率で遮光する遮光フィルタを受光面に備える第１撮像素子によって撮像する。さらに、特許文献１では、第１自家蛍光観察を行う場合、被検体に励起光として第１狭帯域光を照射することによって被検体から発せられる第１自家蛍光を、第１撮像素子に遮光フィルタを経由させて撮像させ、かつ、第２自家蛍光観察モードの場合、被検体に励起光として第２狭帯域光を照射することによって被検体から発せられる第１自家蛍光を第２撮像素子によって撮像させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５３７１９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した特許文献１では、遮光フィルタを受光面に設けた第１撮像素子と、第２撮像素子と、を２つ設けることによって、狭帯域光観察と、蛍光観察と、を行っている。このため、１つの撮像素子で、狭帯域光観察と、蛍光観察と、を行うことができる技術が望まれていた。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、１つの撮像素子で狭帯域光観察と蛍光観察とを行うことができる医療用観察システムおよび医療用撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る医療用観察システムは、生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光と、前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光と、の少なくとも一方を照射可能な光源装置と、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有し、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成可能な撮像素子と、少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられており、前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過するカットフィルタと、を備える。
【0007】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記画像データに対して画像処理を行って表示装置へ出力する画像処理部をさらに備え、前記画像処理部は、前記光源装置によって前記第１の狭帯域光および前記第２の狭帯域光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、狭帯域光画像を生成する一方、前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、熱処置画像を生成する。
【0008】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記画像処理部は、前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記青色成分信号のゲインを前記緑色成分信号のゲインより小さくする。
【0009】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記画像処理部は、前記光源装置によって前記第２の狭帯域光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記青色成分信号と前記緑色成分信号との比率が一定となるように前記青色成分信号と前記緑色成分信号のゲインを調整する。
【0010】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光源装置は、白色光をさらに照射可能であり、前記画像処理部は、前記光源装置によって前記白色光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる赤色成分信号、緑色成分信号および青色成分信号の各々の値の比率が一定となるようにホワイトバランスを調整して白色画像を生成する。
【0011】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記蛍光は、波長帯域が５００ｎｍ～６４０ｎｍである。
【0012】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記第１の狭帯域光は、波長帯域が５３０ｎｍ～５５０ｎｍであり、前記第２の狭帯域光は、波長帯域が３９０ｎｍ～４３０ｎｍであり、前記カットフィルタは、前記４３０ｎｍより短波長側の光を遮光する。
【0013】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記終末糖化産物は、エネルギーデバイスによる熱処置によって生成される。
【0014】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、被検体内に挿入可能であり、前記戻り光および前記蛍光を集光する光学系を有する挿入部と、前記挿入部が着脱自在な医療用撮像装置と、をさらに備え、前記医療用撮像装置は、前記撮像素子と、前記カットフィルタと、を備える。
【0015】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記被検体内に挿入可能な先端部を有する挿入部を備えた内視鏡と、前記先端部に設けられてなる医療用撮像装置と、をさらに備え、前記医療用撮像装置は、前記撮像素子と、前記カットフィルタと、を備える。
【0016】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、医療用撮像装置と、前記医療用撮像装置を回転可能に支持する支持部と、前記支持部の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部と、をさらに備え、前記医療用撮像装置は、前記撮像素子と、前記カットフィルタと、を備える。
【0017】
また、本開示に係る医療用観察システムは、狭帯域光観察モードと熱処置観察モードを備える医療用観察システムであって、前記狭帯域光観察モード時に生体組織を照明する青色光であって、血液中のヘモグロビンが高い吸光度を有し且つ粘膜表層で反射されやすい青色光と、前記熱傷観察モード時に生体組織を照明する青色光であって、生体組織が熱処置されることにより生成される終末糖化産物を励起させる青色光と、で生体組織を照明可能な光源装置と、前記狭帯域光観察モード時および前記熱傷観察モード時のいずれの観察モード下でも共通に用いられる撮像素子であって、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有し、前記生体組織からの戻り光および前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成可能な撮像素子と、少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられており、前記蛍光の波長帯域を含む波長帯域の光を遮光する一方、前記青色光を透過するカットフィルタと、を備える。
【0018】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記青色光は、１つの光源部から発生する。
【0019】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記画像データに対して画像処理を行って表示装置へ出力する画像処理部をさらに備え、前記画像処理部は、前記狭帯域光観察モードにおいて前記光源装置によって前記青色光が前記生体組織に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号に基づいて、狭帯域光画像を生成する一方、前記熱処置観察モードにおいて前記光源装置によって前記青色光のみ前記終末糖化産物に照射された場合、前記画像データに含まれる前記青色フィルタが配置されてなる前記画素からの青色成分信号および前記緑色フィルタが配置されてなる前記画素からの緑色成分信号に基づいて、熱処置画像を生成する。
【0020】
また、本開示に係る医療用撮像装置は、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有する撮像素子と、少なくとも前記緑色フィルタが設けられた前記画素の受光面側に設けられなるカットフィルタと、を備え、前記撮像素子は、生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光が照射された場合に前記生体組織からの戻り光および前記生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物に対して前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、前記終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光が照射された場合に前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成し、前記カットフィルタは、前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過する。
【0021】
また、本開示に係る医療用撮像装置は、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有する画素部と、前記複数の画素の各々の受光面に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか一つが設けられてなるカラーフィルタと、を有する撮像素子を備え、前記撮像素子は、生体組織に対して白色光の波長帯域より狭い第１の狭帯域光が照射された場合に前記生体組織からの戻り光および前記生体組織に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物に対して前記第１の狭帯域光より短波長側の第２の狭帯域光であって、前記終末糖化産物を励起させる第２の狭帯域光が照射された場合に前記終末糖化産物からの蛍光の少なくとも一方を撮像することによって画像データを生成し、前記緑色フィルタは、前記第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、前記第１の狭帯域光を透過する。
【発明の効果】
【0022】
本開示によれば、１つの撮像素子で狭帯域光観察と蛍光観察とを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本開示を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本開示は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものでない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、本開示に係る医療用観察システムの一例として、硬性鏡および医療用撮像装置を備える内視鏡システムについて説明する。
【0025】
（実施の形態１）
〔内視鏡システムの構成〕
図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、医療分野に用いられ、生体等の被検体内の生体組織を観察するシステムである。なお、実施の形態１では、内視鏡システム１として、図１に示す硬性鏡（挿入部２）を用いた硬性内視鏡システムについて説明するが、これに限定されることなく、例えば軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであってもよい。さらに、内視鏡システム１として、被検体を撮像する医療用撮像装置を備え、この医療用撮像装置によって撮像された画像データに基づく表示画像を表示装置に表示させながら手術や処置等を行うものであっても適用することができる。また、図１に示す内視鏡システム１は、熱処置が可能な電気メスやエネルギーデバイス等の処置具（図示せず）を用いて被検体の手術や処置を行う際に用いられる。
〔内視鏡システムの構成〕
図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、医療分野に用いられ、生体等の被検体内の生体組織を観察するシステムである。なお、実施の形態１では、内視鏡システム１として、図１に示す硬性鏡（挿入部２）を用いた硬性内視鏡システムについて説明するが、これに限定されることなく、例えば軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであってもよい。さらに、内視鏡システム１として、被検体を撮像する医療用撮像装置を備え、この医療用撮像装置によって撮像された画像データに基づく表示画像を表示装置に表示させながら手術や処置等を行うものであっても適用することができる。また、図１に示す内視鏡システム１は、熱処置が可能な電気メスやエネルギーデバイス等の処置具（図示せず）を用いて被検体の手術や処置を行う際に用いられる。
【0026】
図１に示す内視鏡システム１は、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、内視鏡カメラヘッド５（内視鏡用撮像装置）と、第１の伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２の伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３の伝送ケーブル１０と、を備える。
【0027】
挿入部２は、硬質または少なくとも一部が軟性で細長形状を有する。挿入部２は、トロッカーを経由して患者等の被検体内に挿入される。挿入部２は、内部に観察像を結像するレンズ等の光学系が設けられている。
【0028】
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御のもと、ライトガイド４の一端に被検体内に照射する照明光を供給する。光源装置３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、キセノンランプおよびＬＤ（laser Diode）等の半導体レーザ素子のいずれかの１つ以上の光源と、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。なお、光源装置３および制御装置９は、図１に示すように個別に通信する構成をしてもよいし、一体化した構成であってもよい。
【0029】
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、かつ、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。ライトガイド４は、光源装置３から供給された照明光を一端から端に導光し、挿入部２へ供給する。
【0030】
内視鏡カメラヘッド５は、挿入部２の接眼部２１が着脱自在に接続される。内視鏡カメラヘッド５は、制御装置９による制御のもと、挿入部２によって結像された観察像を受光して光電変換を行うことによって画像データ（ＲＡＷデータ）を生成し、この画像データを第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９へ出力する。
【0031】
第１の伝送ケーブル６は、一端がビデオコネクタ６１を経由して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がカメラヘッドコネクタ６２を経由して内視鏡カメラヘッド５に着脱自在に接続される。第１の伝送ケーブル６は、内視鏡カメラヘッド５から出力される画像データを制御装置９へ伝送し、かつ、制御装置９から出力される設定データおよび電力等を内視鏡カメラヘッド５へ伝送する。ここで、設定データとは、内視鏡カメラヘッド５を制御する制御信号、同期信号およびクロック信号等である。
【0032】
表示装置７は、制御装置９による制御のもと、制御装置９において画像処理が施された画像データに基づく表示画像および内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の表示モニタを用いて実現される。
【0033】
第２の伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第２の伝送ケーブル８は、制御装置９において画像処理が施された画像データを表示装置７へ伝送する。
【0034】
制御装置９は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。制御装置９は、メモリに記録されたプログラムに従って、第１の伝送ケーブル６、第２の伝送ケーブル８および第３の伝送ケーブル１０の各々を経由して、光源装置３、内視鏡カメラヘッド５および表示装置７の動作を統括的に制御する。また、制御装置９は、第１の伝送ケーブル６を経由して入力された画像データに対して各種の画像処理を行って第２の伝送ケーブル８へ出力する。
【0035】
第３の伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第３の伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御データを光源装置３へ伝送する。
【0036】
〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。
次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。
【0037】
〔挿入部の構成〕
まず、挿入部２の構成について説明する。挿入部２は、光学系２２と、照明光学系２３と、を有する。
まず、挿入部２の構成について説明する。挿入部２は、光学系２２と、照明光学系２３と、を有する。
【0038】
光学系２２は、被写体から反射された反射光、被写体からの戻り光、被写体からの励起光および被写体が発光した発光等の光を集光することによって被写体像を結像する。光学系２２は、１または複数のレンズ等を用いて実現される。
【0039】
照明光学系２３は、ライトガイド４から供給されて照明光を被写体に向けて照射する。照明光学系２３は、１または複数のレンズ等を用いて実現される。
【0040】
〔光源装置の構成〕
次に、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、集光レンズ３０と、第１の光源部３１と、第２の光源部３２と、第３の光源部３３と、光源制御部３４と、を備える。
次に、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、集光レンズ３０と、第１の光源部３１と、第２の光源部３２と、第３の光源部３３と、光源制御部３４と、を備える。
【0041】
集光レンズ３０は、第１の光源部３１、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々が発光した光を集光してライトガイド４へ出射する。
【0042】
第１の光源部３１は、光源制御部３４による制御のもと、可視光である白色光（通常光）を発光することによってライトガイド４へ白色光を照明光として供給する。第１の光源部３１は、コリメートレンズ、白色ＬＥＤランプおよび駆動ドライバ等を用いて構成される。なお、第１の光源部３１は、赤色ＬＥＤランプ、緑色ＬＥＤランプおよび青色ＬＥＤランプを用いて同時に発光することによって可視光の白色光を供給してもよい。もちろん、第１の光源部３１は、ハロゲンランプやキセノンランプ等を用いて構成されてもよい。
【0043】
第２の光源部３２は、光源制御部３４による制御のもと、所定の波長帯域を有する第１の狭帯域光を発光することによってライトガイド４へ第１の狭帯域光を照明光として供給する。ここで、第１の狭帯域光は、波長帯域が５３０ｎｍ～５５０ｎｍ（中心波長が５４０ｎｍ）である。第２の光源部３２は、緑色ＬＥＤランプ、コリメートレンズ、５３０ｎｍ～５５０ｎｍの光を透過させる透過フィルタおよび駆動ドライバ等を用いて構成される。
【0044】
第３の光源部３３は、光源制御部３４による制御のもと、第１の狭帯域光と異なる波長帯域の第２の狭帯域光を発光することによってライトガイド４へ第２の狭帯域光を照明光として供給する。ここで、第２の狭帯域光は、波長帯域が４００ｎｍ～４３０ｎｍ（中心波長が４１５ｎｍ）である。第３の光源部３３は、コリメートレンズ、紫色ＬＤ（laser Diode）等の半導体レーザおよび駆動ドライバ等を用いて実現される。
【0045】
光源制御部３４は、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。光源制御部３４は、制御装置９から入力される制御データに基づいて、第１の光源部３１、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々の発光タイミングおよび発光時間等を制御する。
【0046】
ここで、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々が発光する光の波長特性について説明する。図３は、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々が発光する光の波長特性を模式的に示す図である。図３において、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が波長特性を示す。また、図３において、折れ線ＬＮＧが第２の光源部３２が発光する第１の狭帯域光の波長特性を示し、折れ線ＬＶが第３の光源部３３が発光する第２の狭帯域光の波長特性を示す。また、図３において、曲線ＬＢが青色の波長帯域を示し、曲線ＬＧが緑色の波長帯域を示し、曲線ＬＲが赤色の波長帯域を示す。
【0047】
図３の折れ線ＬＮＧに示すように、第２の光源部３２は、中心波長（ピーク波長）が５４０ｎｍであり、波長帯域５３０ｎｍ～５５０ｎｍである第１の狭帯域光を発光する。また、第３の光源部３３は、中心波長（ピーク波長）が４１５ｎｍであり、波長帯域が４００ｎｍ～４３０ｎｍである第２の狭帯域光を発光する。
【0048】
このように、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々は、互いに異なる波長帯域の第１の狭帯域光および第２の狭帯域光を発光する。
【0049】
〔内視鏡カメラヘッドの構成〕
図２に戻り、内視鏡システム１の構成の説明を続ける。
次に、内視鏡カメラヘッド５の構成について説明する。内視鏡カメラヘッド５は、光学系５１と、駆動部５２と、撮像素子５３と、カットフィルタ５４と、Ａ／Ｄ変換部５５と、Ｐ／Ｓ変換部５６と、撮像記録部５７と、撮像制御部５８と、を備える。
図２に戻り、内視鏡システム１の構成の説明を続ける。
次に、内視鏡カメラヘッド５の構成について説明する。内視鏡カメラヘッド５は、光学系５１と、駆動部５２と、撮像素子５３と、カットフィルタ５４と、Ａ／Ｄ変換部５５と、Ｐ／Ｓ変換部５６と、撮像記録部５７と、撮像制御部５８と、を備える。
【0050】
光学系５１は、挿入部２の光学系２２が集光した被写体像を撮像素子５３の受光面に結像する。光学系５１は、焦点距離および焦点位置を変更可能である。光学系５１は、複数のレンズ５１１を用いて構成される。光学系５１は、駆動部５２によって複数のレンズ５１１の各々が光軸Ｌ１上を移動することによって、焦点距離および焦点位置を変更する。
【0051】
駆動部５２は、撮像制御部５８による制御のもと、光学系５１の複数のレンズ５１１を光軸Ｌ１上に沿って移動させる。駆動部５２は、ステッピングモータ、ＤＣモータおよびボイスコイルモータ等のモータと、光学系５１にモータの回転を伝達するギア等の伝達機構と、を用いて構成される。
【0052】
撮像素子５３は、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）のイメージセンサを用いて実現される。撮像素子５３は、撮像制御部５８による制御のもと、光学系５１によって結像された被写体像（光線）であって、カットフィルタ５４を経由した被写体像を受光し、光電変換を行って画像データ（ＲＡＷデータ）を生成してＡ／Ｄ変換部５５へ出力する。撮像素子５３は、画素部５３１と、カラーフィルタ５３２と、を有する。
【0053】
図４は、画素部５３１の構成を模式的に示す図である。図４に示すように、画素部５３１は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオード等の複数の画素Ｐｎｍ（ｎ＝１以上の整数，ｍ＝１以上の整数）が二次元マトリクス状に配置されてなる。画素部５３１は、撮像制御部５８による制御のもと、複数の画素Ｐｎｍのうち読み出し対象として任意に設定された読み出し領域の画素Ｐｎｍから画像信号を画像データとして読み出してＡ／Ｄ変換部５５へ出力する。
【0054】
図５は、カラーフィルタ５３２の構成を模式的に示す図である。図５に示すように、カラーフィルタ５３２は、２×２を１つのユニットとするベイヤー配列で構成される。カラーフィルタ５３２は、赤色の波長帯域の光を透過するフィルタＲと、緑色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタＧと、青色の波長帯域の光を透過するフィルタＢと、を用いて構成される。
【0055】
図６は、各フィルタの感度と波長帯域を模式的に示す図である。図６において、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が透過特性（感度特性）を示す。また、図６において、曲線ＬＢがフィルタＢの透過特性を示し、曲線ＬＧがフィルタＧの透過特性を示し、曲線ＬＲがフィルタＲの透過特性を示す。
【0056】
図６の曲線ＬＢに示すように、フィルタＢは、青色の波長帯域の光を透過する。また、図６の曲線ＬＧが示すように、フィルタＧは、緑色の波長帯域の光を透過する。さらに、図６の曲線ＬＲが示すように、フィルタＲは、赤色の波長帯域の光を透過する。なお、以下においては、フィルタＲが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＲ画素、フィルタＧが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＧ画素、フィルタＢが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＢ画素として表記して説明する。
【0057】
このように構成された撮像素子５３によれば、光学系５１によって結像された被写体像を受光した場合、図７Ａ～図７Ｃに示すように、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の各々の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号）を生成する。
【0058】
図２に戻り、内視鏡システム１の構成の説明を続ける。
カットフィルタ５４は、光学系５１と撮像素子５３との光軸Ｌ１上に配置される。カットフィルタ５４は、少なくともカラーフィルタ５３２の緑色の波長帯域を透過するフィルタＧが設けられたＧ画素の受光面側（入射面側）に設けられる。カットフィルタ５４は、第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、第１の狭帯域光を含む第２の狭帯域光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する。
カットフィルタ５４は、光学系５１と撮像素子５３との光軸Ｌ１上に配置される。カットフィルタ５４は、少なくともカラーフィルタ５３２の緑色の波長帯域を透過するフィルタＧが設けられたＧ画素の受光面側（入射面側）に設けられる。カットフィルタ５４は、第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、第１の狭帯域光を含む第２の狭帯域光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する。
【0059】
図８は、カットフィルタ５４の構成を模式的に示す図である。図８に示すように、カットフィルタ５４を構成するフィルタＦ１１は、フィルタＧ１１（図５を参照）が配置された位置であって、フィルタＧ１１の直上の受光面側に配置されてなる。
【0060】
図９は、カットフィルタ５４の透過特性を模式的に示す図である。図８において、横軸は波長（ｎｍ）を示す、縦軸が透過特性を示す。また、図８において、折れ線ＬＦがカットフィルタ５４の透過特性を示し、折れ線ＬＮＧが第１の波長特性を示し、折れ線ＬＶが第２の狭帯域光の波長特性を示す。
【0061】
図９に示すように、カットフィルタ５４は、第２の狭帯域光の波長帯域を遮光し、第２の狭帯域光の波長帯域から長波長側の波長帯域を透過する。具体的には、カットフィルタ５４は、第２の狭帯域光の波長帯域を含む４００ｎｍ～４３０ｎｍ未満の短波長側の波長帯域の光を遮光し、かつ、第２の狭帯域光を含む４００ｎｍ～４３０ｎｍより長波長側の波長帯域の光を透過する。
【0062】
図２に戻り、内視鏡カメラヘッド５の構成の説明を続ける。
Ａ／Ｄ変換部５５は、撮像制御部５８による制御のもと、撮像素子５３から入力されたアナログの画像データに対してＡ／Ｄ変換処理を行ってＰ／Ｓ変換部５６へ出力する。Ａ／Ｄ変換部５５は、Ａ／Ｄ変換回路等を用いて実現される。
Ａ／Ｄ変換部５５は、撮像制御部５８による制御のもと、撮像素子５３から入力されたアナログの画像データに対してＡ／Ｄ変換処理を行ってＰ／Ｓ変換部５６へ出力する。Ａ／Ｄ変換部５５は、Ａ／Ｄ変換回路等を用いて実現される。
【0063】
Ｐ／Ｓ変換部５６は、撮像制御部５８による制御のもと、Ａ／Ｄ変換部５５から入力されたデジタルの画像データをパラレル／シリアル変換を行い、このパラレル／シリアル変換を行った画像データを、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９へ出力する。Ｐ／Ｓ変換部５６は、Ｐ／Ｓ変換回路等を用いて実現される。なお、実施の形態１では、Ｐ／Ｓ変換部５６に換えて、画像データを光信号に変換するＥ／Ｏ変換部を設け、光信号によって制御装置９へ画像データを出力するようにしてもよいし、例えばＷｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）等の無線通信によって画像データを制御装置９へ送信するようにしてもよい。
【0064】
撮像記録部５７は、内視鏡カメラヘッド５に関する各種情報（例えば撮像素子５３の画素情報、カットフィルタ５４の特性）を記録する。また、撮像記録部５７は、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９から伝送されてくる各種設定データおよび制御用のパラメータを記録する。撮像記録部５７は、不揮発性メモリや揮発性メモリを用いて構成される。
【0065】
撮像制御部５８は、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９から受信した設定データに基づいて、駆動部５２、撮像素子５３、Ａ／Ｄ変換部５５およびＰ／Ｓ変換部５６の各々の動作を制御する。撮像制御部５８は、ＴＧ（Timing Generator）と、ＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。
【0066】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について説明する。
制御装置９は、Ｓ／Ｐ変換部９１と、画像処理部９２と、入力部９３と、記録部９４と、制御部９５と、を備える。
次に、制御装置９の構成について説明する。
制御装置９は、Ｓ／Ｐ変換部９１と、画像処理部９２と、入力部９３と、記録部９４と、制御部９５と、を備える。
【0067】
Ｓ／Ｐ変換部９１は、制御部９５による制御のもと、第１の伝送ケーブル６を経由して内視鏡カメラヘッド５から受信した画像データに対してシリアル／パラレル変換を行って画像処理部９２へ出力する。なお、内視鏡カメラヘッド５が光信号で画像データを出力する場合、Ｓ／Ｐ変換部９１に換えて、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部を設けてもよい。また、内視鏡カメラヘッド５が無線通信によって画像データを送信する場合、Ｓ／Ｐ変換部９１に換えて、無線信号を受信可能な通信モジュールを設けてもよい。
【0068】
画像処理部９２は、制御部９５による制御のもと、Ｓ／Ｐ変換部９１から入力されたパラレルデータの画像データに所定の画像処理を施して表示装置７へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、デモザイク処理、ホワイトバランス処理、ゲイン調整処理、γ補正処理およびフォーマット変換処理等である。画像処理部９２は、ＧＰＵまたはＦＰＧＡ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。
【0069】
入力部９３は、内視鏡システム１に関する各種操作の入力を受け付け、受け付けた操作を制御部９５へ出力する。入力部９３は、マウス、フットスイッチ、キーボード、ボタン、スイッチおよびタッチパネル等を用いて構成される。
【0070】
記録部９４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）等やメモリカード等の記録媒体を用いて実現される。記録部９４は、内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部９４は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラムを記録するプログラム記録部９４１を有する。
【0071】
制御部９５は、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。制御部９５は、内視鏡システム１を構成する各部を統括的に制御する。
【0072】
〔各観察モードの概要〕
次に、内視鏡システム１が実行する各観察モードの概要について説明する。なお、以下においては、狭帯域光観察モード、熱処置観察モード、自家蛍光観察モード、通常光観察モードの順に説明する。
次に、内視鏡システム１が実行する各観察モードの概要について説明する。なお、以下においては、狭帯域光観察モード、熱処置観察モード、自家蛍光観察モード、通常光観察モードの順に説明する。
【0073】
〔狭帯域光観察モードの概要〕
まず、狭帯域光観察モードについて説明する。図１０は、狭帯域光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
まず、狭帯域光観察モードについて説明する。図１０は、狭帯域光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
【0074】
狭帯域光観察モード（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）は、血液中のヘモグロビンが波長４１５ｎｍ近傍の光を強く吸収することを利用し、生体組織の粘膜表層の毛細血管および粘膜表面構造を強調する観察手法である。即ち、狭帯域光観察モードは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された２つの第１の狭帯域光（波長帯域が５３０ｎｍ～５５０ｎｍ）および第２の狭帯域光（波長帯域が３９０ｎｍ～４４５ｎｍ）を生体組織等の被検体に対して照射する。これにより、狭帯域光観察モードは、通常光（白色光）で視認が難しい粘膜深部の血管および血流情報の強調表示を行うことができる。
【0075】
具体的には、図１０のグラフＧ１に示すように、まず、光源装置３は、制御装置９による制御のもと、第２の光源部３２および第３の光源部３３を発光させることによって、第１の狭帯域光Ｗ１および第２の狭帯域光Ｗ２を被検体の生体組織Ｏ１（粘膜）に照射させる。この場合、少なくとも被検体等の生体組織Ｏ１で反射された複数の成分を含む反射光および戻り光（以下、単に「反射光ＷＲ１，ＷＲ２、ＷＧ１，ＷＧ２，ＷＢ１，ＷＢ２」という）は、一部がカットフィルタ５４に遮光され、残りが撮像素子５３に入射する。なお、以下では、第１の狭帯域光Ｗ１からの反射光が反射光ＷＲ１、反射光ＷＧ１、反射光ＷＢ１であり、第２の狭帯域光Ｗ２からの反射光が反射光ＷＲ２、反射光ＷＧ２、反射光ＷＢ２として説明する。なお、図１０では、各線の成分（光量若しくは信号値）の強さを太さで表現している。
【0076】
より具体的には、図１０のグラフＧ２の折れ線ＬＦに示すように、カットフィルタ５４は、Ｇ画素に入射する反射光ＷＧ２であって、第２の狭帯域光Ｗ２の波長帯域を含む短波長の波長帯域の反射光ＷＧ２を遮光する。
【0077】
さらに、カットフィルタ５４は、第１の狭帯域光Ｗ１を含む第２の狭帯域光Ｗ２の波長帯域より長波長側の波長帯域の反射光ＷＧ１を透過する。また、Ｒ画素およびＢ画素の各々には、第１の狭帯域光Ｗ１および第２の狭帯域光Ｗ２が被検体で反射した反射光（反射光ＷＲ１，ＷＲ２、ＷＢ１，ＷＢ２）が入射する。
【0078】
続いて、図１０の透過特性の表Ｇ３に示すように、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の各々は、透過特性（感度特性）が互いに異なる。具体的には、Ｂ画素は、第１の狭帯域光Ｗ１の反射光ＷＢ１に感度を有しないため、反射光ＷＢ１の受光量に対応する出力値が微小な値となる一方、第２の狭帯域光Ｗ２の反射光ＷＢ２に感度を有するため、反射光ＷＢ１の受光量に対応する出力値が大きな値となる。
【0079】
その後、画像処理部９２は、内視鏡カメラヘッド５の撮像素子５３から画像データ（ＲＡＷデータ）を取得し、取得した画像データに含まれるＧ画素およびＢ画素の各々の信号値に対して画像処理を行って疑似カラー画像（狭帯域画像）を生成する。この場合において、Ｇ画素の信号値には、被検体の粘膜深層情報が含まれる。また、Ｂ画素の信号値には、被検体の粘膜表層情報が含まれる。このため、画像処理部９２は、画像データに含まれるＧ画素およびＢ画素の各々の信号値に対して、ゲインコントロール処理、画素補完処理および粘膜強調処理等の画像処理を行って疑似カラー画像を生成し、この疑似カラー画像を表示装置７へ出力する。ここで、疑似カラー画像とは、Ｇ画素の信号値およびＢ画素の信号値のみを用いて生成した画像である。また、画像処理部９２は、Ｒ画素の信号値を取得するが、疑似カラー画像の生成に用いず、削除する。
【0080】
このように狭帯域光観察モードは、白色光（通常光）で視認が難しい粘膜深部の血管および血流情報の強調表示を行うことができる。
【0081】
〔熱処置観察モードの概要〕
次に、熱処置観察モードについて説明する。図１１は、熱処置観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
次に、熱処置観察モードについて説明する。図１１は、熱処置観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
【0082】
近年、医療分野では、内視鏡および腹腔鏡等を用いた低侵襲治療が広く行われるようになっている。例えば、内視鏡および腹腔鏡等を用いた低侵襲治療としては、内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ：Endoscopic Submucosal Dissection）、腹腔鏡内視鏡合同胃局所切除術（ＬＥＣＳ：Laparoscopy and Endoscopy Cooperative Surgery）、非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術（ＮＥＷＳ：Non-exposed Endoscopic Wall-inversion Surgery）等が広く行われている。
【0083】
これらの低侵襲治療では、処置を行う場合、例えば、前処置として手術対象領域のマーキング等のために、医者等の術者が高周波ナイフおよび電気メス等のエネルギーデバイスの処置具を用いて生体組織に対する熱処置や熱処置によるマーキング処置を行う。また、術者は、実際の処置の場合にも、エネルギーデバイス等を用いて被検体の生体組織の切除および凝固等の処置を行う。
【0084】
エネルギーデバイスによって生体組織に加えられる熱処置の度合いは、術者が目視や触覚および勘等に頼って確認を行っているのが実情である。このため、従来のエネルギーデバイス等を用いた治療では、術者が手術等の作業中に熱処置を加えるべき度合い等をリアルタイムで確認することが難しく、非常に熟練を要する作業項目となっていた。この結果、術者等は、エネルギーデバイスを用いて生体組織に熱処置を施した場合、熱処置（熱処置）による熱処置領域への焼灼状態を可視化することができる技術を望んでいた。
【0085】
ところで、アミノ酸と、還元糖と、を加熱した場合、糖化反応（メイラード反応）が生じる。このメイラード反応の結果生じる最終産物は、総じて終末糖化産物（ＡＧＥｓ：Advanced glycation end products）と呼ばれる。ＡＧＥｓの特徴としては、蛍光特性を有する物質が含まれることが知られている。
【0086】
つまり、ＡＧＥｓは、生体組織をエネルギーデバイスで熱処置した場合、生体組織中のアミノ酸と還元糖が加熱されて、メイラード反応が生じることによって生成される。この加熱により生成されたＡＧＥｓは、蛍光観察することにより熱処置の状態の可視化が可能となる。さらに、ＡＧＥｓは、生体組織内に元来存在する自家蛍光物質よりも、強い蛍光を発するが知られている。
【0087】
即ち、熱処置観察モードは、エネルギーデバイス等により熱処置されることで生体組織中に発生したＡＧＥｓの蛍光特性を利用して、熱処置による熱処置領域を可視化する観察手法である。このため、熱処置観察モードは、光源装置３からＡＧＥｓを励起させるための波長４１５ｎｍｍ近傍の青色光を生体組織に照射する。これにより、熱処置観察モードは、ＡＧＥｓから発生する蛍光（例えば、波長４９０～６２５ｎｍの緑色光）を撮像した熱処置画像（蛍光画像）を観察することができる。
【0088】
具体的には、図１１のグラフＧ１１に示すように、まず、光源装置３は、制御装置９による制御のもと、第３の光源部３３を発光させることによって、励起光（中心波長４１５ｎｍ）である第２の狭帯域光Ｗ２をエネルギーデバイス等により被検体に対して熱処置が施された生体組織Ｏ２（熱処置領域）に照射する。この場合、図１１のグラフＧ１２に示すように、少なくとも生体組織Ｏ２（熱処置領域）で反射された第２の狭帯域光Ｗ２の成分および戻り光を含む反射光（以下、単に「反射光ＷＲ１０，反射光ＷＧ１０，反射光ＷＢ１０」という）は、カットフィルタ５４に遮光され、長波長側の成分の一部が撮像素子５３に入射する。なお、図１１では、各線の成分（光量若しくは信号値）の強さを太さで表現している。
【0089】
より具体的には、図１１のグラフＧ２に示すように、カットフィルタ５４は、Ｇ画素に入射する反射光ＷＧ２であって、第２の狭帯域光Ｗ２の波長帯域を含む短波長の波長帯域の反射光ＷＧ２を遮光する。さらに、図１１のグラフＧ２に示すように、カットフィルタ５４は、生体組織Ｏ１（熱処置領域）におけるＡＧＥｓが自家発光した蛍光（ＷＦ１）を透過する。このため、Ｒ画素およびＢ画素の各々には、反射光（反射光ＷＲ１２，反射光ＷＢ１２）および蛍光（ＷＦ１）が入射する。また、Ｇ画素には、蛍光（ＷＦ１）が入射する。このように、Ｇ画素は、カットフィルタ５４が受光面側（入射面側）に配置されているため、励起光である第２の狭帯域光Ｗ２の反射光ＷＧ２に、蛍光成分が埋もれることを防止することができる。
【0090】
また、図１０のグラフＧ１２における蛍光特性の折れ線ＬＮＧに示すように、Ｇ画素は、蛍光に感度を有するが、蛍光が微小な反応のため、出力値が小さい値となる。
【0091】
その後、画像処理部９２は、内視鏡カメラヘッド５の撮像素子５３から画像データ（ＲＡＷデータ）を取得し、取得した画像データに含まれるＧ画素およびＢ画素の各々の信号値に対して画像処理を行って疑似カラー画像（熱処置蛍光画像）を生成する。この場合において、Ｇ画素の信号値には、熱処置領域から発せられた蛍光情報が含まれる。また、Ｂ画素には、熱処置領域の周囲の生体組織である背景情報が含まれる。このため、画像処理部９２は、画像データに含まれるＧ画素およびＢ画素の各々の信号値に対して、ゲインコントロール処理、画素補完処理および粘膜強調処理等の画像処理を行って疑似カラー画像を生成し、この疑似カラー画像（熱処置画像）を表示装置７へ出力する。この場合、画像処理部９２は、Ｇ画素の信号値に対するゲインを通常光観察時のＧ画素の信号値に対するゲインより大きくする一方、Ｂ画素の信号値に対するゲインを通常光観察時のＢ画素の信号値に対するゲインより小さくするゲインコントロール処理を行う。さらに、画像処理部９２は、Ｇ画素の信号値およびＢ画素の信号値の各々が同じ（１：１）となるようにゲインコントロ-ル処理を行う。
【0092】
このように熱処置観察モードは、エネルギーデバイス等による熱処置の生体組織Ｏ２（熱処置領域）を容易に観察することができる。
【0093】
〔自家蛍光観察モードの概要〕
次に、自家蛍光観察モードについて説明する。図１２は、自家蛍光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
次に、自家蛍光観察モードについて説明する。図１２は、自家蛍光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
【0094】
自家蛍光観察モード（ＡＦＩ：Auto Fluorescence Imaging）は、生体組織の粘膜下層に存在するコラーゲン等の蛍光物質を励起させることによって、正常組織と腫瘍等の病変組織とを容易に識別可能とする観察手法である。自家蛍光観察モードは、自家蛍光物質を励起させる励起光として、波長帯域が４１５ｎｍ近傍の青色光と、生体組織の粘膜表層で反射される参照光として、波長帯域が５４０ｎｍ近傍の緑色光と、を順次照射する（交互に照射する）。そして、自家蛍光観察モードは、生体組織内に存在する蛍光物質が発光した蛍光成分と、正常組織の生体組織から戻ってきた参照光の反射光成分と、を撮像素子５３によって撮像し、正常組織と病変組織とを識別できるような擬似カラー画像によって表示する。
【0095】
具体的には、図１２のグラフＧ２１に示すように、まず、光源装置３は、制御装置９による制御のもと、第２の光源部３２および第３の光源部３３を交互に発光させることによって、参照光としての第１の狭帯域光Ｗ１（中心波長５４０ｎｍ）および励起光としての第２の狭帯域光Ｗ２（中心波長４１５ｎｍ）を被検体の生体組織Ｏ３に順次照射させる（交互に照射させる）。この場合において、少なくとも被検体で反射された複数の成分を含む反射光および戻り光（以下、単に「反射光ＷＲ２０，反射光ＷＧ２０，反射光ＷＢ２０」という）は、一部がカットフィルタ５４に遮光され、残りが撮像素子５３に入射する。
【0096】
より具体的には、図１２のグラフＧ２２に示すように、カットフィルタ５４は、Ｇ画素に入射する反射光ＷＧ２０であって、第２の狭帯域光Ｗ２の波長帯域を含む短波長の波長帯域の反射光ＷＧ２０を遮光する。具体的には、自家蛍光観察モードでは、第２の狭帯域光Ｗ２が照射された場合、Ｇ画素に蛍光ＷＦ１０（中心波長５４０ｎｍ）が入射する。さらに、自家蛍光観察モードでは、第２の狭帯域光Ｗ２が照射された場合、Ｂ画素に対して、生体組織内の蛍光物質から発生した蛍光ＷＦ１０及び生体組織Ｏ３で反射された第２の狭帯域光Ｗ２の反射光ＷＢ２０が入射し、かつ、Ｒ画素に対して、生体組織内の蛍光物質から発生した蛍光ＷＦ１０及び生体組織Ｏ３で反射された第２の狭帯域光Ｗ２の反射光ＷＲ２０が入射する。
【0097】
さらにまた、自家蛍光観察モードでは、第１の狭帯域光Ｗ１が照射された場合、Ｇ画素に生体組織Ｏ３で反射された第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）の反射光ＷＧ３０が入射する。さらに、自家蛍光観察モードでは、第１の狭帯域光Ｗ１が照射された場合、Ｂ画素に生体組織Ｏ３で反射された第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）の反射光ＷＢ３０が入射し、Ｒ画素に生体組織Ｏ３で反射された第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）の反射光ＷＲ３０が入射する。なお、図１２では、各線の成分（光量若しくは信号値）の強さを太さで表現している。
【0098】
その後、画像処理部９２は、画像処理部９２は、内視鏡カメラヘッド５の撮像素子５３から画像データ（ＲＡＷデータ）を取得し、取得した画像データに含まれるＧ画素の信号値に対して画像処理を行って疑似カラー画像（自家蛍光画像）を生成する。この場合において、Ｇ画素の信号値には、第２の狭帯域光Ｗ２が照射された場合に入射した生体組織内の蛍光物質から発せられた蛍光情報（必要成分１）と、第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）が照射された場合に第１の狭帯域光Ｗ１が生体組織から反射された反射光および戻り光を含む参照反射光の背景情報（必要成分２）とが含まれる。このとき、第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）が照射された生体組織からの参照反射光は、正常組織や表層粘膜が肥厚した領域に比べて、血管または炎症のある領域の方が、光量が小さくなる。このため、画像処理部９２は、生体組織内の蛍光物質から発せられた領域の蛍光情報（必要成分１）が弱く、生体組織からの参照反射光の背景情報（必要成分２）が強い領域が、より強調されるように強調処理を行う。具体的には、画像処理部９２は、腫瘍と推定される領域がマゼンダで表示されるように疑似カラー画像を生成する。例えば、画像処理部９２は、生体組織内の蛍光物質から発せられた領域の蛍光情報（必要成分１）の色調を疑似カラー画像上の青色及び赤色に割り当て、生体組織からの参照反射光の背景情報（必要成分２）の色調を疑似カラー画像上の緑色に割り当てる。これにより、腫瘍と推定される領域がマゼンダ色で表現され、正常粘膜若しくは血管または炎症のある領域が緑色系統で表現される。なお、画像処理部９２は、画像データに含まれるＢ画素およびＲ画素の各々の信号値に対して、使用せず、削除する。
【0099】
これに対して、上述した図１２に示すように、自家蛍光観察モードでは、画像処理部９２は、Ｇ画素の信号値に対するゲインを通常光観察時のＧ画素の信号値に対するゲインより大きくするゲインコントロール処理を行う。
【0100】
このように自家蛍光観察モードは、生体組織からの自家蛍光を観察することにより、腫瘍等の病変領域（異常領域）と正常領域とを異なる色調で強調表示することで観察することができる。
【0101】
〔通常光観察モードの概要〕
次に、通常光観察モードについて説明する。図１３は、通常光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
次に、通常光観察モードについて説明する。図１３は、通常光観察モード時における観察原理を模式的に示す図である。
【0102】
図１３に示すように、まず、光源装置３は、制御装置９による制御のもと、第１の光源部３１を発光させることによって、白色光Ｗ３を被検体の生体組織Ｏ４に照射する。この場合、生体組織で反射された反射光および戻り光（以下、単に「反射光ＷＲ４０、反射光ＷＧ４０，反射光ＷＢ４０」という）は、一部がカットフィルタ５４に遮光され、残りが撮像素子５３に入射する。具体的には、図１３に示すように、カットフィルタ５４は、Ｇ画素に入射する反射光（ＷＧ３０）であって、第２の狭帯域光Ｗ２の波長帯域を含む短波長の波長帯域の反射光を遮光する。このため、図１３に示すように、Ｇ画素に入射する青色の波長帯域の光の成分が、カットフィルタ５４を配置していない状態と比べて小さくなる。
【0103】
続いて、画像処理部９２は、内視鏡カメラヘッド５の撮像素子５３から画像データ（ＲＡＷデータ）を取得し、取得した画像データに含まれるＲ画素、Ｇ画素およびＢ画素の各々の信号値に対して画像処理を行って白色光画像を生成する。この場合において、画像処理部９２は、画像データに含まれる青色成分が従来の白色光観察と比べて小さいため、赤色成分、緑色成分および青色成分の比率が一定となるようにホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整処理を行う。
【0104】
このように通常光観察モードは、Ｇ画素の受光面側にカットフィルタ５４を配置している場合であっても、自然な白色画像を観察することができる。
【0105】
〔内視鏡システムの処理〕
次に、内視鏡システム１が実行する処理について説明する。図１４は、内視鏡システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、画像処理部９２は、画像データを現像するための種々の画像処理を行うが、説明を簡略化するため、各観察モードにおける特徴的な画像処理のみを記載する。
次に、内視鏡システム１が実行する処理について説明する。図１４は、内視鏡システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、画像処理部９２は、画像データを現像するための種々の画像処理を行うが、説明を簡略化するため、各観察モードにおける特徴的な画像処理のみを記載する。
【0106】
図１４に示すように、まず、制御部９５は、内視鏡システム１が狭帯域光観察モードに設定されているか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部９５によって内視鏡システム１が狭帯域光観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ２へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が狭帯域光観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ４へ移行する。
【0107】
ステップＳ２において、内視鏡システム１は、狭帯域光観察モード処理を実行する。ステップＳ２の後、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３へ移行する。
【0108】
【0109】
図１５に示すように、制御部９５は、光源制御部３４を制御し、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々を発光させることによって、被検体に向けて第１の狭帯域光および第２の狭帯域光を照射させる（ステップＳ１１）。
【0110】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ１２）。
【0111】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対してゲインコントロール処理を実行させる（ステップＳ１３）。
【0112】
続いて、制御部９５は、画像処理部９２に、ゲインコントロール処理後の画像データに対してデモザイク処理を実行させ（ステップＳ１４）、かつ、画像処理部９２に、デモザイク処理後の画像データに対して高画質化処理を実行させて疑似カラー画像を生成させる（ステップＳ１５）。
【0113】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に疑似カラー画像を表示装置７へ出力させる（ステップＳ１６）。これにより、医者等の術者は、狭帯域光画像を観察しながら被検体の観察を行うことができる。
【0114】
続いて、制御部９５は、入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１７）。制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、図１４のメインルーチンへ戻る。これに対して、制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ１１へ戻る。
【0115】
図１４に戻り、ステップＳ３以降の説明を続ける。
ステップＳ３において、制御部９５は、入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する。制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、本処理を終了する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ１へ戻る。
ステップＳ３において、制御部９５は、入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する。制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、本処理を終了する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ１へ戻る。
【0116】
ステップＳ４において、制御部９５は、内視鏡システム１が熱処置観察モードに設定されているか否かを判断する。制御部９５によって内視鏡システム１が熱処置観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ５へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が熱処置観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ６へ移行する。
【0117】
ステップＳ５において、内視鏡システム１は、熱処置観察モード処理を実行する。ステップＳ５の後、内視鏡システム１は、ステップＳ３へ移行する。
【0118】
【0119】
図１６に示すように、制御部９５は、光源制御部３４を制御することによって、第３の光源部３３の各々を発光させることによって、被検体に向けて第２の狭帯域光を照射させる（ステップＳ５１）。
【0120】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ５２）。
【0121】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対してゲインコントロール処理を実行させる（ステップＳ５３）。この場合、画像処理部９２は、画像データに含まれるＧ画素の信号値に対するゲインを通常光観察時のＧ画素の信号値に対するゲインより大きくする一方、Ｂ画素の信号値に対応するゲインを通常光観察時のＢ画素の信号値に対するゲインより小さくするゲインコントロール処理を行う。さらに、画像処理部９２は、Ｇ画素の信号値およびＢ画素の信号値の各々が同じ（１：１）となるようにゲインコントロ-ル処理を行う。
【0122】
続いて、制御部９５は、画像処理部９２に、ゲインコントロール処理後の画像データに対してデモザイク処理を実行させ（ステップＳ５４）、かつ、画像処理部９２に、デモザイク処理後の画像データに対して高画質化処理を実行させて疑似カラー画像（熱処置画像）を生成させる（ステップＳ５５）。
【0123】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に疑似カラー画像を表示装置７へ出力させる（ステップＳ１６）。これにより、医者等の術者は、熱処置画像を観察しながら被検体の観察を行うことができる。
【0124】
続いて、制御部９５は、入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ５７）。制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、図１４のメインルーチンへ戻る。これに対して、制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ５７：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ５１へ戻る。
【0125】
図１４に戻り、ステップＳ６以降の説明を続ける。
ステップＳ６において、制御部９５は、内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されているか否かを判断する。制御部９５によって内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ７へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ８へ移行する。
ステップＳ６において、制御部９５は、内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されているか否かを判断する。制御部９５によって内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ７へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が自家蛍光観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ８へ移行する。
【0126】
ステップＳ７において、内視鏡システム１は、自家蛍光観察モード処理を実行する。ステップＳ７の後、内視鏡システム１は、ステップＳ３へ移行する。
【0127】
【0128】
図１７に示すように、制御部９５は、光源制御部３４を制御することによって、第２の光源部３２および第３の光源部３３の各々を発光させることによって、被検体に向けて第１の狭帯域光および第２の狭帯域光を順次照射（交互照射）させる（ステップＳ７１）。
【0129】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ７２）。
【0130】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対してデモザイク処理を実行させる（ステップＳ７３）。
【0131】
続いて、制御部９５は、画像処理部９２に、デモザイク処理後の画像データに対して色調変換処理を実行させて疑似カラー画像を生成させる（ステップＳ７４）。この場合において、Ｇ画素の信号値には、第２の狭帯域光Ｗ２が照射された場合に入射した生体組織内の蛍光物質から発せられた蛍光情報（必要成分１）と、第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）が照射された場合に第１の狭帯域光Ｗ１が生体組織から反射された反射光および戻り光を含む参照反射光の背景情報（必要成分２）とが含まれる。このとき、第１の狭帯域光Ｗ１（参照光）が照射された生体組織からの参照反射光は、正常組織や表層粘膜が肥厚した領域に比べて、血管または炎症のある領域の方が、光量が小さくなる。このため、画像処理部９２は、生体組織内の蛍光物質から発せられた領域の蛍光情報（必要成分１）が弱く、生体組織からの参照反射光の背景情報（必要成分２）が強い領域が、より強調されるように強調処理を行う。具体的には、画像処理部９２は、腫瘍と推定される領域がマゼンダで表示されるように疑似カラー画像を生成する。例えば、画像処理部９２は、生体組織内の蛍光物質から発せられた領域の蛍光情報（必要成分１）の色調を疑似カラー画像上の青色及び赤色に割り当て、生体組織からの参照反射光の背景情報（必要成分２）の色調を疑似カラー画像上の緑色に割り当てる。これにより、腫瘍と推定される領域がマゼンダ色で表現され、正常粘膜若しくは血管または炎症のある領域が緑色系統で表現される。なお、画像処理部９２は、画像データに含まれるＢ画素およびＲ画素の各々の信号値に対して、使用せず、削除する。
【0132】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に疑似カラー画像を表示装置７へ出力させる（ステップＳ７５）。これにより、医者等の術者は、自家蛍光画像を観察しながら被検体の腫瘍等を含む異常箇所の観察を行うことができる。
【0133】
続いて、制御部９５は、入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ７６）。制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ７６：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、図１４のメインルーチンへ戻る。これに対して、制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ７６：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ７１へ戻る。
【0134】
図１４に戻り、ステップＳ８以降の説明を続ける。
ステップＳ８において、制御部９５は、内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されているか否かを判断する。制御部９５によって内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ９へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、ステップＳ３へ移行する。
ステップＳ８において、制御部９５は、内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されているか否かを判断する。制御部９５によって内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されていると判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ９へ移行する。これに対して、制御部９５によって内視鏡システム１が通常光観察モードに設定されていないと判断された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、ステップＳ３へ移行する。
【0135】
【0136】
図１８に示すように、制御部９５は、光源制御部３４を制御することによって、第１の光源部３１を発光させることによって、被検体に向けて白色光を照射させる（ステップＳ９１）。
【0137】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ９２）。
【0138】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対してデモザイク処理を実行させる（ステップＳ９３）。
【0139】
続いて、制御部９５は、画像処理部９２に、デモザイク処理後の画像データに対してホワイトバランス調整処理を実行させて白色画像を生成させる（ステップＳ９４）。具体的には、画像処理部９２は、画像データに含まれる青色成分が従来の白色光観察と比べて小さいため、赤色成分、緑色成分および青色成分の比率が一定となるようにホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整処理を行って白色画像を生成する。
【0140】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に白色画像を表示装置７へ出力させる（ステップＳ９５）。これにより、医者等の術者は、白色画像を観察しながら被検体の観察を行うことができる。
【0141】
続いて、制御部９５は、入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ９６）。制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ９６：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、図１４のメインルーチンへ戻る。これに対して、制御部９５によって入力部９３から内視鏡システム１の観察モードを切り替える切替信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ９６：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ７１へ戻る。
【0142】
以上説明した実施の形態１によれば、カットフィルタ５４をＧフィルタが設けられた画素の受光面側に設け、カットフィルタ５４が第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、第１の狭帯域光を透過するため、１つの撮像素子５３で狭帯域光観察とエネルギーデバイス等による熱処置によって生じる蛍光観察とを行うことができる。
【0143】
また、実施の形態１によれば、画像処理部９２が狭帯域光観察モードの場合、青色成分信号および緑色成分信号に基づいて、狭帯域光画像（疑似カラー画像）を生成する一方、熱処置観察モードの場合、青色成分信号および緑色成分信号に基づいて、熱処置画像を生成（疑似カラー画像）するため、１つの撮像素子５３で狭帯域光観察とエネルギーデバイス等による熱処置によって生じる蛍光観察とを行うことができる。
【0144】
また、実施の形態１によれば、画像処理部９２が光源装置３によって第２の狭帯域光のみ終末糖化産物に照射された場合、青色成分信号のゲインを緑色成分信号のゲインより小さくするため、熱処置画像に含まれる蛍光を背景から強調することができる。
【0145】
また、実施の形態１によれば、画像処理部９２が通常光観察モードの場合、画像データに含まれる赤色成分信号、緑色成分信号および青色成分信号の各々の値の比率が一定となるようにホワイトバランスを調整して白色画像を生成するため、１つの撮像素子５３で、狭帯域光観察と、エネルギーデバイス等による熱処置によって生じる蛍光観察と、通常光観察と、を行うことができる。
【0146】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成を有し、実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態１では、複数の観察モードの各々を切り替えながら行っていたが、実施の形態２では、複数の観察モードを交互に行うことによって、特徴が異なる２つの画像データを生成し、医者等の術者による手動による切り替えで記録したり、または所定の条件になった場合、表示装置が表示する画像の内容を切り替えつつ記録したりする。以下においては、実施の形態２に係る内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、実施の形態２では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成を有し、実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態１では、複数の観察モードの各々を切り替えながら行っていたが、実施の形態２では、複数の観察モードを交互に行うことによって、特徴が異なる２つの画像データを生成し、医者等の術者による手動による切り替えで記録したり、または所定の条件になった場合、表示装置が表示する画像の内容を切り替えつつ記録したりする。以下においては、実施の形態２に係る内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、実施の形態２では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0147】
〔内視鏡システムの処理〕
図１９は、実施の形態２に係る内視鏡システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、図１９において、説明を簡略化するため、内視鏡システム１が上述した通常光観察および熱処置観察を行う場合について説明する。
図１９は、実施の形態２に係る内視鏡システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、図１９において、説明を簡略化するため、内視鏡システム１が上述した通常光観察および熱処置観察を行う場合について説明する。
【0148】
図１９に示すように、まず、内視鏡システム１は、被検体の生体組織等に、白色光または第２の狭帯域光を照射し、生体組織からの戻り光、反射光および蛍光等を撮像して記録する撮像記録処理を実行し（ステップＳ１０１）、撮像した画像データに基づく画像を表示する表示処理を実行する（ステップＳ１０２）。なお、撮像記録処理および表示処理の詳細は、後述する。
【0149】
続いて、制御部９５は、入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されてか否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、本処理を終了する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
【0150】
【0151】
図２０に示すように、制御部９５は、光源制御部３４を制御し、第１の光源部３１を発光させることによって白色光を被検体に向けて照射させる（ステップＳ２０１）。
【0152】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ２０２）。
【0153】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対して所定の画像処理を実行させて白色画像を生成させる（ステップＳ２０３）。
【0154】
続いて、制御部９５は、画像処理部９２が生成した白色画像を記録部９４に記録する（ステップＳ２０４）。
【0155】
その後、制御部９５は、光源制御部３４を制御し、第３の光源部３３を発光させることによって、被検体に向けて第２の狭帯域光を照射させる（ステップＳ２０５）。
【0156】
続いて、制御部９５は、撮像制御部５８を制御することによって、光学系２２および光学系５１が集光した被写体像であって、カットフィルタ５４を透過した被写体像を撮像素子５３に撮像させる（ステップＳ２０６）。
【0157】
その後、制御部９５は、画像処理部９２に、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６およびＳ／Ｐ変換部９１を経由して入力された画像データに対して所定の画像処理を実行させて熱処置画像を生成させる（ステップＳ２０７）。
【0158】
続いて、制御部９５は、入力部９３から熱処置画像を記録する記録信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ２０８）。具体的には、制御部９５は、医者等の術者が入力部９３を操作することによって、エネルギーデバイス等によって生体組織に熱処置を施した場合に、撮像された熱処置画像を記録部９４に記録する記録信号が入力部９３から入力されてか否かを判断する。制御部９５によって入力部９３から熱処置画像を記録する記録信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ２０９へ移行する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から熱処置画像を記録する記録信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ２１０へ移行する。
【0159】
ステップＳ２０９において、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像を記録部９４に記録する。ステップＳ２０９の後、内視鏡システム１は、上述した図１９のメインルーチンへ戻る。
【0160】
ステップＳ２１０において、制御部９５は、所定の条件であるか否かを判断する。具体的には、制御部９５は、エネルギーデバイス等から入力される駆動信号に基づいて、エネルギーデバイス等が熱処置を開始したか否かを判断する。また、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の状態、蛍光の発光量に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、蛍光の発光量が所定の閾値以上である場合、所定の条件であると判断する。さらに、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の蛍光領域の面積に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、熱処置画像に含まれる蛍光領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判断する。制御部９５によって所定の条件であると判断された場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ２１１へ移行する。これに対して、制御部９５によって所定の条件でないと判断された場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述した図１９のメインルーチンへ戻る。
【0161】
ステップＳ２１１において、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像を記録部９４に記録する。ステップＳ２１１の後、内視鏡システム１は、上述した図１９のメインルーチンへ戻る。
【0162】
【0163】
図２１に示すように、制御部９５は、入力部９３から白色画像および熱処置画像の表示を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。制御部９５によって入力部９３から白色画像および熱処置画像の表示を指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０２へ移行する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から白色画像および熱処置画像の表示を指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０５へ移行する。
【0164】
ステップＳ３０２において、制御部９５は、画像処理部９２に白色画像および熱処置画像を出力させることによって白色画像および熱処置画像を表示装置７に表示させる。図２２は、表示装置７が表示する画像の一例を示す図である。図２２に示すように、制御部９５は、画像処理部９２に、白色画像と熱処置画像とを合成した合成画像Ｐ１を表示装置７に表示させる。この場合、画像処理部９２は、白色画像と熱処置画像との合成比率が１：１となるように合成する。もちろん、画像処理部９２は、入力部９３から入力される指示信号に応じて合成比率を適宜変更してもより。さらに、画像処理部９２は、白色画像に、熱処置画像における蛍光領域、例えば熱処置画像の信号値が閾値以上の画素のみを合成してもよい。これにより、医者等の術者は、白色画像と熱処置画像とが合成された合成画像Ｐ１を観察することで、エネルギーデバイス等による熱処置の位置を含む熱処置領域Ｚ１を直感的に把握することができる。もちろん、実施の形態２では、白色画像に熱処置画像を重畳した重畳画像であってもよい。
【0165】
続いて、制御部９５は、入力部９３から表示装置７が表示する画像の表示態様を切り替える切替信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３０３）。制御部９５によって入力部９３から表示装置７が表示する画像の表示態様を切り替える切替信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０４へ移行する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から表示装置７が表示する画像の表示態様を切り替える切替信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、図１９のメインルーチンへ戻る。
【0166】
ステップＳ３０４において、制御部９５は、入力部９３から入力された切替信号に応じた表示態様の白色画像および熱処置画像を生成して表示装置７へ出力させることによって表示装置７が表示する画像の表示態様を制御する。ステップＳ３０４の後、内視鏡システム１は、図１９のメインルーチンへ戻る。
【0167】
図２３は、表示装置７が表示する画像の一例を示す図である。図２３に示すように、制御部９５は、画像処理部９２に白色画像Ｐ１０と熱処置画像Ｐ１１とを並列にした状態の表示画像Ｐ２を生成させて表示装置７に出力させる。これにより、医者等の術者は、白色画像Ｐ１０上と、熱処置画像Ｐ１１と、比較しながら観察することで、エネルギーデバイス等の処置具による熱処置の位置を含む熱処置領域Ｚ１を直感的に把握することができる。
【0168】
図２４は、表示装置７が表示する画像の別の一例を示す図である。図２４に示すように、制御部９５は、画像処理部９２に白色画像Ｐ１０と熱処置画像Ｐ１１とを並列にした状態であって、熱処置画像Ｐ１１の表示領域を白色画像Ｐ１０の表示領域より小さくした表示画像Ｐ３を生成させて表示装置７に出力させてもよい。これにより、医者等の術者は、白色画像Ｐ１０上と、熱処置画像Ｐ１１と、比較しながら観察することで、エネルギーデバイス等による熱処置の位置を含む熱処置領域Ｚ１を直感的に把握することができる。なお、制御部９５は、入力部９３からの指示信号に応じて、表示画像Ｐ３内における熱処置画像Ｐ１１および白色画像Ｐ１０の各々の表示比率を変更して画像処理部９２に生成させてもよい。
【0169】
図２５Ａ～図２５Ｃは、表示装置７が表示する画像の別の一例を示す図である。図２５Ａ～図２５Ｃに示すように、制御部９５は、入力部９３から入力された切替信号の回数に応じて、画像処理部９２に白色画像Ｐ１０（図２５Ａ）、表示画像ＰＰ３（図２５Ｂ）、熱処置画像Ｐ１１（図２５Ｃ）の順に切り替えて出力させることによって表示装置７に表示させてもよい。これにより、医者等の術者は、簡易な操作で所望の画像を観察することができる。
【0170】
図２１に戻り、ステップＳ３０５以降の説明を続ける。
ステップＳ３０５において、制御部９５は、所定の条件であるか否かを判断する。具体的には、制御部９５は、エネルギーデバイス等から入力される駆動信号に基づいて、エネルギーデバイス等が熱処置を開始または終了したか否かを判断する。また、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の状態、蛍光の発光量に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、蛍光の発光量が所定の閾値以上である場合、所定の条件であると判断する。さらに、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の蛍光領域の面積に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、熱処置画像に含まれる蛍光領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判断する。制御部９５によって所定の条件であると判断された場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０６へ移行する。これに対して、制御部９５によって所定の条件でないと判断された場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０９へ移行する。
ステップＳ３０５において、制御部９５は、所定の条件であるか否かを判断する。具体的には、制御部９５は、エネルギーデバイス等から入力される駆動信号に基づいて、エネルギーデバイス等が熱処置を開始または終了したか否かを判断する。また、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の状態、蛍光の発光量に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、蛍光の発光量が所定の閾値以上である場合、所定の条件であると判断する。さらに、制御部９５は、画像処理部９２が生成した熱処置画像に含まれる熱処置を施した生体組織の蛍光領域の面積に基づいて、所定の条件であるか否かを判断する。例えば、制御部９５は、熱処置画像に含まれる蛍光領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判断する。制御部９５によって所定の条件であると判断された場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０６へ移行する。これに対して、制御部９５によって所定の条件でないと判断された場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０９へ移行する。
【0171】
ステップＳ３０６において、制御部９５は、白色画像と熱処置画像とを合成した合成画像を生成させて表示装置７へ出力させることによって表示装置７が合成画像を表示させる。ステップＳ３０６の後、内視鏡システム１は、図１９のメインルーチンへ戻る。
【0172】
図２６は、表示装置７が表示する画像の一例を示す図である。図２７は、蛍光の強度と熱処置による深度との対応関係を示す図である。図２７において、縦軸が発光強度を示し、横軸が熱処置による生体組織への深度を示す。また、図２７において、直線Ｌｙは、発光強度と熱処置による生体組織への深度との相関関係を示す。
【0173】
図２６に示すように、制御部９５は、画像処理部９２に、白色画像と熱処置画像とを合成した合成画像Ｐ２０を表示装置７に表示させる。この場合、画像処理部９２は、白色画像と熱処置画像との合成比率が１：１となるように合成して合成画像Ｐ２０を生成する。さらに、図２６および図２７に示すように、画像処理部９２は、熱処置画像に含まれる熱処置領域の蛍光の発光量に応じて蛍光領域の色を強調表示した合成画像Ｐ２０を生成する。例えば、図２６に示すように、画像処理部９２は、蛍光の発光量が弱い熱処置領域Ｚ２を青色で生成し、蛍光の発光量が熱処置領域Ｚ２よりも強い熱処置領域Ｚ１を緑色で生成する。蛍光の発光量が弱い熱処置領域Ｚ２は、医者等の術者が腫瘍等の異常領域に対して電気メス等によって切除する前に、エネルギーデバイス等の処置具を用いてマーキングした領域を示す。さらに、図２８の熱処置画像Ｐ２１に示すように、画像処理部９２は、蛍光の発光量に応じて熱処置の熱処置領域Ｚ３を黄色で生成してもよい。これにより、医者等の術者は、色に応じて熱処置の状態を直感的に把握することができる。
【0174】
ステップＳ３０７において、制御部９５は、入力部９３から表示装置７が表示する画像を熱処置画像に指示する指示信号が入力されたか否かを判断する。制御部９５によって入力部９３から表示装置７が表示する画像を熱処置画像に指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０８へ移行する。これに対して、制御部９５によって入力部９３から表示装置７が表示する画像を熱処置画像に指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、後述するステップＳ３０９へ移行する。
【0175】
ステップＳ３０８において、制御部９５は、画像処理部９２に熱処置画像を生成させて表示装置７へ出力させることによって表示装置７に熱処置画像を表示させる。例えば、制御部９５は、上述した図２５Ｃの熱処置画像Ｐ１１を画像処理部９２に生成させて表示装置７へ出力させる。ステップＳ３０８の後、内視鏡システム１は、図１９のメインルーチンへ戻る。
【0176】
ステップＳ３０９において、制御部９５は、画像処理部９２に白色画像を生成させて表示装置７へ出力させることによって表示装置７に熱処置画像を表示させる。例えば、制御部９５は、上述した図２５Ａの白色画像Ｐ１０を画像処理部９２に生成させて表示装置７へ出力させる。ステップＳ３０９の後、内視鏡システム１は、図１９のメインルーチンへ戻る。
【0177】
以上説明した実施の形態２によれば、カットフィルタ５４をＧフィルタが設けられた画素の受光面側に設け、カットフィルタ５４が第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長側の光を遮光する一方、第１の狭帯域光を透過するため、１つの撮像素子５３で狭帯域光観察とエネルギーデバイス等による熱処置によって生じる蛍光観察とを行うことができる。
【0178】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２では、硬性鏡を備える内視鏡システムであったが、実施の形態３では、軟性の内視鏡を備える内視鏡システムについて説明する。以下においては、実施の形態３に係る内視鏡システムについて説明する。なお、実施の形態３では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２では、硬性鏡を備える内視鏡システムであったが、実施の形態３では、軟性の内視鏡を備える内視鏡システムについて説明する。以下においては、実施の形態３に係る内視鏡システムについて説明する。なお、実施の形態３では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0179】
【0180】
図２９および図３０に示す内視鏡システム１００は、患者等の被検体内に挿入することによって被検体の体内を撮像し、この撮像した画像データに基づく表示画像を表示装置７が表示する。医者等の術者は、表示装置７が表示する表示画像の観察を行うことによって、検査対象部位である出血部位、腫瘍部位および異常部位が写る異常領域の各々の有無や状態を検査する。さらに、医者等の術者は、内視鏡の処置具チャンネルを経由してエネルギーデバイス等の処置具を被検体の体内に挿入して被検体の処置を行う。内視鏡システム１００は、上述した光源装置３、表示装置７および制御装置９に加えて、内視鏡１０２を備える。
【0181】
〔内視鏡の構成〕
内視鏡１０２の構成について説明する。内視鏡１０２は、被検体の体内を撮像することによって画像データを生成し、この生成した画像データを制御装置９へ出力する。内視鏡１０２は、操作部１２２と、ユニバーサルコード１２３と、を備える。
内視鏡１０２の構成について説明する。内視鏡１０２は、被検体の体内を撮像することによって画像データを生成し、この生成した画像データを制御装置９へ出力する。内視鏡１０２は、操作部１２２と、ユニバーサルコード１２３と、を備える。
【0182】
挿入部１２１は、可撓性を有する細長形状をなす。挿入部１２１は、後述する撮像装置を内蔵した先端部１２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部１２５と、湾曲部１２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部１２６と、を有する。
【0183】
先端部１２４は、グラスファイバ等を用いて構成される。先端部１２４は、光源装置３から供給された光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、撮像装置２４３と、を有する。
【0184】
撮像装置２４３は、集光用の光学系２４４と、上述した実施の形態１の撮像素子５３と、カットフィルタ５４、Ａ／Ｄ変換部５５、Ｐ／Ｓ変換部５６、撮像記録部５７、撮像制御部５８と、を備える。なお、実施の形態３では、撮像装置２４３が医療用撮像装置として機能する。
【0185】
ユニバーサルコード１２３は、ライトガイド２４１と、１または複数のケーブルをまとめた集光ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡１０２および光源装置３と制御装置９との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、撮像画像（画像データ）を送受信するための信号線、撮像素子５３を駆動するための駆動用のタイミング信号を送受信するための信号線等を含む。ユニバーサルコード１２３は、光源装置３に着脱自在なコネクタ部１２７を有する。コネクタ部１２７は、コイル状のコイルケーブル１２７ａが延設し、コイルケーブル１２７ａの延出端に制御装置９に着脱自在なコネクタ部１２８を有する。
【0186】
このように構成された内視鏡システム１００は、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同様の処理を行う。
【0187】
以上説明した実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様の効果を有するうえ、１つの撮像素子５３のみで狭帯域光観察とエネルギーデバイス等による熱処置によって生じる蛍光観察とを行うことができるため、挿入部１２１の細径化を図ることができる。
【0188】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１～３では、内視鏡システムであったが、実施の形態４では、手術用顕微鏡システムに適用した場合について説明する。なお、実施の形態４では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
次に、実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１～３では、内視鏡システムであったが、実施の形態４では、手術用顕微鏡システムに適用した場合について説明する。なお、実施の形態４では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0189】
〔手術用顕微鏡システムの構成〕
図３１は、実施の形態４に係る手術用顕微鏡システムの概略構成を示す図である。図３１に示す手術用顕微鏡システム３００は、被写体を観察するための画像を撮像することによって取得する医療用撮像装置である顕微鏡装置３１０と、表示装置７と、を備える。なお、表示装置７と顕微鏡装置３１０とを一体に構成することも可能である。
図３１は、実施の形態４に係る手術用顕微鏡システムの概略構成を示す図である。図３１に示す手術用顕微鏡システム３００は、被写体を観察するための画像を撮像することによって取得する医療用撮像装置である顕微鏡装置３１０と、表示装置７と、を備える。なお、表示装置７と顕微鏡装置３１０とを一体に構成することも可能である。
【0190】
顕微鏡装置３１０は、被写体の微小部位を拡大して撮像する顕微鏡部３１２と、顕微鏡部３１２の基端部に接続し、顕微鏡部３１２を回動可能に支持するアームを含む支持部３１３と、支持部３１３の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部３１４と、を有する。ベース部３１４は、顕微鏡装置３１０から被写体に照射する白色光、第１の狭帯域光および第２の狭帯域光等を生成する光源装置３と、手術用顕微鏡システム３００の動作を制御する制御装置９と、を有する。なお、光源装置３および制御装置９の各々は、少なくとも上述した実施の形態１と同様の構成を有する。具体的には、光源装置３は、集光レンズ３０と、第１の光源部３１と、第２の光源部３２と、第３の光源部３３と、光源制御部３４と、を備える。また、制御装置９は、Ｓ／Ｐ変換部９１と、画像処理部９２と、入力部９３と、記録部９４と、制御部９５と、を備える。ベース部３１４は、床面上に移動可能に設けるのではなく、天井や壁面等に固定して支持部３１３を支持する構成としてもよい。
【0191】
顕微鏡部３１２は、例えば、円柱状をなして、その内部に上述した医用用撮像装置を有する。具体的には、医療用撮像装置は、上述した実施の形態１に係る内視鏡カメラヘッド５と同様の構成を有する。例えば、顕微鏡部３１２は、光学系５１と、駆動部５２と、撮像素子５３と、カットフィルタ５４と、Ａ／Ｄ変換部５５と、Ｐ／Ｓ変換部５６と、撮像記録部５７と、撮像制御部５８と、を備える。また、顕微鏡部３１２の側面には、顕微鏡装置３１０の動作指示の入力を受け付けるスイッチが設けられている。顕微鏡部３１２の下端部の開口面には、内部を保護するカバーガラスが設けられている（図示せず）。
【0192】
このように構成された手術用顕微鏡システム３００は、術者等のユーザが顕微鏡部３１２を把持した状態で各種スイッチを操作しながら、顕微鏡部３１２を移動させたり、ズーム操作を行ったり、照明光を切り替えたりする。なお、顕微鏡部３１２の形状は、ユーザが把持して視野方向を変更しやすいように、観察方向に細長く延びる形状であれば好ましい。このため、顕微鏡部３１２の形状は、円柱状以外の形状であってもよく、例えば多角柱状であってもよい。
【0193】
以上説明した実施の形態４によれば、手術用顕微鏡システム３００においても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができるうえ、顕微鏡部３１２の小型化を図ることができる。
【0194】
（実施の形態１～４の変形例１）
次に、実施の形態１～４の変形例１について説明する。実施の形態１～４の変形例１では、カットフィルタの構成のみ異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例１に係るカットフィルタの構成について説明する。
次に、実施の形態１～４の変形例１について説明する。実施の形態１～４の変形例１では、カットフィルタの構成のみ異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例１に係るカットフィルタの構成について説明する。
【0195】
図３２は、実施の形態１～４の変形例１に係るカットフィルタの構成を模式的に示す図である。図３２に示すカットフィルタ５４Ａは、少なくともカラーフィルタ５３２のＧフィルタが設けられたＧ画素の受光面側（入射面側）およびＲフィルタが設けられたＲ画素の受光面側（入射面側）に設けられ、第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、第１の狭帯域光を含む第２の狭帯域光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する。具体的には、図３２に示すように、カットフィルタ５４Ａを構成するフィルタＦ１１は、フィルタＧ１１（図５を参照）が配置された位置であって、フィルタＧ１１の直上の受光面側に配置されてなる。さらに、フィルタＦ２２は、フィルタＲ２１（図５を参照）が配置された位置であって、フィルタＲ２１の直上の受光面側に配置されてなる。
【0196】
【0197】
図３３Ａに示すように、まず、遮光膜のコーティングを施すコーティング装置（図示せず）は、カットフィルタ５４Ａの垂直方向におけるＧ画素およびＲ画素が配置されてなる列に相当する列に遮光膜をコーティングする（図３３Ａ）。続いて、コーティング装置は、カットフィルタ５４Ａの水平方向におけるＧ画素およびＲ画素が配置されてなる列に相当する列に遮光膜をコーティングする（図３３Ｂ）。
【0198】
以上説明した実施の形態１～４の変形例１によれば、カットフィルタ５４Ａを容易に接続することができる。
【0199】
また、上述した実施の形態１～４の変形例１では、垂直方向および水平方向の２回コーティング処理を行っていたが、例えばＢ画素に対応する部分にマスクを行い、全面に遮光膜をコーティングする処理を行った後に、マスクを除去することによって製造してもよい。
【0200】
（実施の形態１～４の変形例２）
次に、実施の形態１～４の変形例２について説明する。実施の形態１～４の変形例２では、上述した実施の形態１に係るカットフィルタ５４を省略するとともに、カラーフィルタのＧフィルタの透過特性が異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例２に係るカラーフィルタの構成について説明する。なお、実施の形態１～４の変形例２では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、実施の形態１～４の変形例２について説明する。実施の形態１～４の変形例２では、上述した実施の形態１に係るカットフィルタ５４を省略するとともに、カラーフィルタのＧフィルタの透過特性が異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例２に係るカラーフィルタの構成について説明する。なお、実施の形態１～４の変形例２では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0201】
図３４は、実施の形態１～４の変形例２に係るカラーフィルタのＧフィルタの透過特性を模式的に示す図である。図３４において、横軸が波長を示し、縦軸が透過特性を示す。図３４において、曲線ＬＧ１０がＧフィルタの透過特性を示す。
【0202】
図３４の曲線ＬＧ１０に示すようにＧフィルタは、４１５ｎｍより短い短波長側の波長帯域を遮光する。即ち、Ｇフィルタは、第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、第１の狭帯域光を含む第２の狭帯域光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する。
【0203】
以上説明した実施の形態１～４の変形例２によれば、カットフィルタ５４を省略することができるので、簡易な構成にすることができる。
【0204】
（実施の形態１～４の変形例３）
次に、実施の形態１～４の変形例３について説明する。実施の形態１～４の変形例３では、上述した実施の形態１に係るカットフィルタ５４と構成が異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例３に係るカラーフィルタの構成について説明する。なお、実施の形態１～４の変形例３では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、実施の形態１～４の変形例３について説明する。実施の形態１～４の変形例３では、上述した実施の形態１に係るカットフィルタ５４と構成が異なる。以下においては、実施の形態１～４の変形例３に係るカラーフィルタの構成について説明する。なお、実施の形態１～４の変形例３では、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0205】
図３５は、実施の形態１～４の変形例３に係るカットフィルタの構成を模式的に示す図である。図３５に示すカットフィルタ５４Ｃは、円盤状をなし、全ての波長帯域の光を透過する透過部５４１と、第２の狭帯域光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、第１の狭帯域光を含む第２の狭帯域光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する透過部５４２と、を有する。カットフィルタ５４Ｃは、図示しないモータ等の駆動部によって光軸Ｌ１を中心に回転する。
【0206】
以上説明した実施の形態１～４の変形例３によれば、上述した実施の形態１～４と同様の効果を奏する。
【0207】
また、実施の形態１～４の変形例３では、カットフィルタ５４Ｃを回転させることによって、撮像素子５３に入射する光の波長帯域を制限していたが、例えばカットフィルタ５４Ｃに代えて、電流値に応じて所定の波長帯域の光を遮光する電子フィルタ等であってもよい。
【0208】
（その他の実施の形態）
上述した本開示の実施の形態１～４に係る医療用観察システムに開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムで説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上述した本開示の実施の形態１～４に係る医療用観察システムに開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムで説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0209】
また、本開示の実施の形態１～４に係る医療用観察システムでは、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
【0210】
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
【0211】
以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【符号の説明】
【0212】
１，１００ 内視鏡システム
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ 内視鏡カメラヘッド
６ 第１の伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２の伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３の伝送ケーブル
２１ 接眼部
２２ 光学系
２３ 照明光学系
３０ 集光レンズ
３１ 第１の光源部
３２ 第２の光源部
３３ 第３の光源部
３４ 光源制御部
５１ 光学系
５２ 駆動部
５３ 撮像素子
５４，５４Ａ，５４Ｃ カットフィルタ
５５ Ａ／Ｄ変換部
５６ Ｐ／Ｓ変換部
５７ 撮像記録部
５８ 撮像制御部
６１ ビデオコネクタ
６２ カメラヘッドコネクタ
９１ Ｓ／Ｐ変換部
９２ 画像処理部
９３ 入力部
９４ 記録部
９５ 制御部
１０２ 内視鏡
１２１ 挿入部
１２２ 操作部
１２３ ユニバーサルコード
１２４ 先端部
１２５ 湾曲部
１２６ 可撓管部
１２７ コネクタ部
１２７ａ コイルケーブル
１２８ コネクタ部
２４１ ライトガイド
２４２ 照明レンズ
２４３ 撮像装置
２４４ 光学系
３００ 手術用顕微鏡システム
３１０ 顕微鏡装置
３１２ 顕微鏡部
３１３ 支持部
３１４ ベース部
５１１ レンズ
５３１ 画素部
５３２ カラーフィルタ
５４１，５４２ 透過部
９４１ プログラム記録部
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ 内視鏡カメラヘッド
６ 第１の伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２の伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３の伝送ケーブル
２１ 接眼部
２２ 光学系
２３ 照明光学系
３０ 集光レンズ
３１ 第１の光源部
３２ 第２の光源部
３３ 第３の光源部
３４ 光源制御部
５１ 光学系
５２ 駆動部
５３ 撮像素子
５４，５４Ａ，５４Ｃ カットフィルタ
５５ Ａ／Ｄ変換部
５６ Ｐ／Ｓ変換部
５７ 撮像記録部
５８ 撮像制御部
６１ ビデオコネクタ
６２ カメラヘッドコネクタ
９１ Ｓ／Ｐ変換部
９２ 画像処理部
９３ 入力部
９４ 記録部
９５ 制御部
１０２ 内視鏡
１２１ 挿入部
１２２ 操作部
１２３ ユニバーサルコード
１２４ 先端部
１２５ 湾曲部
１２６ 可撓管部
１２７ コネクタ部
１２７ａ コイルケーブル
１２８ コネクタ部
２４１ ライトガイド
２４２ 照明レンズ
２４３ 撮像装置
２４４ 光学系
３００ 手術用顕微鏡システム
３１０ 顕微鏡装置
３１２ 顕微鏡部
３１３ 支持部
３１４ ベース部
５１１ レンズ
５３１ 画素部
５３２ カラーフィルタ
５４１，５４２ 透過部
９４１ プログラム記録部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33A】
【図33B】
【図34】
【図35】