WO2016072172A1 - 内視鏡システム - Google Patents

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佑一 竹内
竹腰　聡
美沙 鶴田
博樹 内山
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    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes

Definitions

  • the rotary filter 32A has, for example, a disk shape. Further, for example, as shown in FIG. 4, the rotary filter 32 ⁇ / b> A is provided with a white light observation filter 321, a first fluorescence observation filter 322, and a second fluorescence observation filter 323. .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a rotary filter used in the endoscope system according to the embodiment.
  • the condensing lens 33 is configured to condense the light that has passed through the filter switching device 32 and emit it to the light guide 13.
  • the preprocess circuit 43 extracts a signal component included in the image pickup signal by performing signal processing such as correlated double sampling processing on the image pickup signal output from the amplifier 42, and further extracts the signal component included in the extracted signal component. A corresponding image signal is generated and output to the A / D conversion circuit 44.
  • control circuit 53 detects that the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode, the control circuit 53 invalidates the instruction made on the optical zoom switch of the operation panel 52, while A lens drive control signal for moving the imaging lens 22 to a position where the optical zoom is performed at an optical magnification according to the brightness of the image signal output from the tone conversion circuit 47 is generated, and the generated lens drive is generated. It is configured to output to the mechanism 23.
  • control circuit 53 detects that the observation mode of the endoscope system 1 is set to the fluorescence observation mode, the control circuit 53 performs electronic zoom processing at a magnification corresponding to the reciprocal of the current optical magnification. Control is performed on the image processing circuit 48.
  • a predetermined gradation conversion function (for example, a predetermined gradation conversion function) is applied to the luminance value of each color component included in the image signal output from the color balance adjustment circuit 46.
  • the gradation conversion circuit 47 is controlled to perform gradation conversion processing using a gamma curve).
  • the lens driving mechanism 23 performs an operation for arranging the imaging lens 22 at the tele end in accordance with a lens driving control signal output from the control circuit 53.
  • the light source control circuit 34 performs control for lighting the xenon lamp 31 with a predetermined light amount AL in accordance with the illumination control signal output from the control circuit 53, and the first light path on the light path of the light emitted from the xenon lamp 31. Control for inserting the fluorescence observation filter 322 is performed on the filter switching device 32.
  • excitation light having a wavelength band of 710 nm to 790 nm and having a light quantity of AL ⁇ TB, and a wavelength band of 400 nm to 570 nm and AL ⁇
  • the first reference light having a light quantity of TA is simultaneously emitted to a desired subject through the illumination lens 15, and fluorescence having a peak wavelength of 805 nm is emitted from a fluorescent agent administered to the desired subject;
  • the optical image formed according to the fluorescence and the optical image formed according to the reflected light of the first reference light are respectively captured by the CCD 24 of the camera unit 2B.
  • control circuit 53 uses a gradation conversion function TF1 (described later) for the luminance value of each color component included in the image signal output from the color balance adjustment circuit 46. Control for performing gradation conversion processing is performed on the gradation conversion circuit 47.
  • the light source control circuit 34 performs control for lighting the xenon lamp 31 with a predetermined light amount AL in accordance with the illumination control signal output from the control circuit 53, and the second light path on the optical path of the light emitted from the xenon lamp 31.
  • the filter switching device 32 is controlled to insert the fluorescence observation filter 323.
  • the input luminance value and the output luminance value in the gradation conversion function TF2 in FIG. 9 have the maximum luminance value corresponding to the number of gradations expressed by the A / D conversion processing of the A / D conversion circuit 44 as 100%. It is assumed that the ratio of the luminance value in each case is shown.
  • the output luminance value with respect to the input luminance value is k times that of the gradation conversion function TF1, and the upper limit value of the output luminance value is the same value (100) as the gradation conversion function TF1. %) As a non-linear function.
  • the lens driving mechanism 23 performs an operation for gradually moving the imaging lens 22 from the tele end side to the wide end side in accordance with the lens drive control signal output from the control circuit 53.
  • the control circuit 53 controls the image processing circuit 48 to perform electronic zoom processing at 1 / Ma times corresponding to the reciprocal of the current optical magnification Ma of the optical zoom.
  • control circuit 53 When the control circuit 53 detects that the fluorescence observation mode is set, the control circuit 53 controls the color balance adjustment circuit 46 to adjust the color balance of the image signal output from the color separation circuit 45.
  • the control circuit 53 controls the image processing circuit 48 to perform electronic zoom processing at 1 / Ma times corresponding to the reciprocal of the current optical magnification Ma of the optical zoom.
  • the desired subject it is possible to display a pseudo color image capable of identifying the site of occurrence of fluorescence emitted from the fluorescent drug administered to the monitor 5.
  • the fluorescence observation it is possible to perform the observation while maintaining as much as possible the state where the fluorescence generation site can be identified.

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Abstract

　内視鏡システムは、蛍光を発生させるための励起波長を含む第１の波長帯域の透過率が所定の透過率でありかつ第２の波長帯域の透過率が第１の透過率である第１のフィルタと、第１の波長帯域の透過率が所定の透過率でありかつ第２の波長帯域の透過率が第２の透過率である第２のフィルタと、光源から発せられる光の光路上に第１または第２のフィルタを介挿させることにより、第１及び第２の波長帯域の光を出射する光源装置と、カメラユニットと、反射光画像の明るさを基準値に維持するための制御を行った後で、反射光画像の明るさが基準値未満になった際に、光路上に介挿されるフィルタを第１のフィルタから第２のフィルタへ切り替えるための制御を行う制御部と、を有する。

Description

内視鏡システム
　本発明は、内視鏡システムに関し、特に、蛍光観察に用いられる内視鏡システムに関するものである。
　医療分野の内視鏡観察においては、例えば、生体内に存在する蛍光物質、または、生体内に投与された蛍光薬剤を励起するための励起光を所望の被写体に照射した際の蛍光の発生状態に基づき、当該所望の被写体に病変部位が含まれているか否か等を診断するような観察手法である、蛍光観察が従来行われている。そして、例えば、日本国特開２００６－２８８７６０号公報には、蛍光観察に利用可能な内視鏡システムが開示されている。
　また、蛍光観察においては、生体内の所望の被写体に対する励起光の照射に応じて発生した蛍光の発生部位を同定するために、例えば、当該蛍光の波長帯域とは異なる波長帯域の参照光を当該所望の被写体に照射するような手法が従来用いられている。
　ところで、参照光を用いた蛍光観察においては、例えば、参照光の反射光を撮像して得られる画像の明るさが観察距離の増加に伴って減少することに起因し、当該画像に基づく蛍光の発生部位の背景の視認が困難な状態になってしまう場合が生じやすい、という問題点がある。
　しかし、日本国特開２００６－２８８７６０号公報には、前述の問題点を解消可能な手法等について特に言及されておらず、すなわち、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことが可能な内視鏡システムを提供することを目的としている。
　本発明の一態様の内視鏡システムは、被検体内に投与された蛍光薬剤を励起して蛍光を発生させるための励起波長を含む第１の波長帯域の透過率が所定の透過率であるとともに、前記第１の波長帯域とは異なる波長帯域である第２の波長帯域の透過率が前記所定の透過率よりも低い第１の透過率であるような透過特性を具備して形成された第１の光学フィルタと、前記第１の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第２の波長帯域の透過率が前記第１の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第２の透過率であるような透過特性を具備して形成された第２の光学フィルタと、前記第１の光学フィルタ及び前記第２の光学フィルタを具備し、単一の光源から発せられる光の光路上に前記第１の光学フィルタまたは前記第２の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第１の波長帯域の光と、前記第２の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源装置と、前記被検体内の被写体に前記第１の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第２の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第１の光学フィルタが介挿された直後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するための所定の制御を行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第１の光学フィルタから前記第２の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うように構成された制御部と、を有する。
実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 実施例に係る内視鏡システムの内部構成の一例を説明するための図。 実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる励起光カットフィルタ及び原色カラーフィルタの透過特性の一例を示す図。 実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる回転フィルタの構成の一例を示す図。 図４の回転フィルタに設けられた白色光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図。 図４の回転フィルタに設けられた第１の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図。 図４の回転フィルタに設けられた第２の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図。 実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ１の一例を示す図。 実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ２の一例を示す図。 実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ３の一例を示す図。 実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ４の一例を示す図。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
　図１から図１１は、本発明の実施例に係るものである。
　内視鏡システム１は、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内における生体組織等の被写体を撮像して撮像信号として出力するように構成された内視鏡２と、当該被写体を照明するための照明光を内視鏡２に供給するように構成された光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に対して信号処理を施すことにより映像信号を生成して出力するように構成されたビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号に応じた画像等を画面上に表示するように構成されたモニタ５と、を有している。図１は、実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。
　内視鏡２は、細長の挿入部６を備えた光学視管２Ａと、光学視管２Ａの接眼部７に対して着脱可能なカメラユニット２Ｂと、を有して構成されている。
　光学視管２Ａは、被検体内に挿入される細長の挿入部６と、挿入部６の基端部に設けられた把持部８と、把持部８の基端部に設けられた接眼部７と、を有して構成されている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、ケーブル１３ａを介して供給される照明光を伝送するためのライトガイド１１が挿通されている。図２は、実施例に係る内視鏡システムの内部構成の一例を説明するための図である。
　ライトガイド１１の出射端部は、図２に示すように、挿入部６の先端部における照明レンズ１５の近傍に配置されている。また、ライトガイド１１の入射端部は、把持部８に設けられたライトガイド口金１２に配置されている。
　ケーブル１３ａの内部には、図２に示すように、光源装置３から供給される照明光を伝送するためのライトガイド１３が挿通されている。また、ケーブル１３ａの一方の端部には、ライトガイド口金１２に対して着脱可能な接続部材（不図示）が設けられている。また、ケーブル１３ａの他方の端部には、光源装置３に対して着脱可能なライトガイドコネクタ１４が設けられている。
　挿入部６の先端面には、ライトガイド１１により伝送された照明光を外部へ出射するための照明レンズ１５が配置された照明窓（不図示）と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ１７が配置された対物窓（不図示）と、が相互に隣接して設けられている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、対物レンズ１７により得られた光学像を接眼部７へ伝送するためのリレーレンズ１８が設けられている。
　接眼部７の内部には、図２に示すように、リレーレンズ１８により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ１９が設けられている。
　カメラユニット２Ｂは、図２に示すように、励起光カットフィルタ２１と、結像レンズ２２と、レンズ駆動機構２３と、ＣＣＤ２４と、を有して構成されている。また、カメラユニット２Ｂは、ビデオプロセッサ４に対して着脱可能な信号コネクタ２８を端部に設けた信号ケーブル２７を有して構成されている。
　励起光カットフィルタ２１は、光源装置３から出射される励起光の波長帯域を遮断するとともに、当該励起光の波長帯域以外の波長帯域を透過させるような透過特性を具備して形成されている。具体的には、励起光カットフィルタ２１は、例えば、図３に示すように、光源装置３から出射される励起光（後述）の波長帯域に相当する７１０ｎｍ～７９０ｎｍの波長帯域を遮断するとともに、当該励起光の波長帯域以外の波長帯域を透過させるような透過特性を具備して形成されている。図３は、実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる励起光カットフィルタ及び原色カラーフィルタの透過特性の一例を示す図である。
　結像レンズ２２は、接眼レンズ１９及び励起光カットフィルタ２１を経て形成された光学像を結像するように構成されている。また、結像レンズ２２は、レンズ駆動機構２３の動作に応じ、光軸方向に沿って移動することができるように構成されている。
　レンズ駆動機構２３は、ビデオプロセッサ４から出力されるレンズ駆動制御信号に基づき、結像レンズ２２をテレ端とワイド端との間の可動範囲内で移動させることができるように構成されている。
　すなわち、カメラユニット２Ｂの結像レンズ２２及びレンズ駆動機構２３は、光学ズーム機構としての機能を具備し、ビデオプロセッサ４の制御回路５３（後述）の制御に応じて光学的な変倍動作を行うように構成されている。
　ＣＣＤ２４は、信号ケーブル２７内の信号線を介してビデオプロセッサ４に接続されるように構成されている。また、ＣＣＤ２４は、結像レンズ２２により結像された光学像を光電変換するための複数の画素（不図示）と、当該複数の画素を２次元状に配置した撮像面上に設けられた原色カラーフィルタ２５と、を具備して構成されている。また、ＣＣＤ２４は、ビデオプロセッサ４から出力されるＣＣＤ駆動信号に応じ、結像レンズ２２により結像された光学像を撮像する際の露光期間及び読出期間を設定するように構成されている。また、ＣＣＤ２４は、結像レンズ２２により結像された（撮像面において受光された）光学像を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号ケーブル２７が接続されたビデオプロセッサ４へ出力するように構成されている。
　原色カラーフィルタ２５は、赤色域及び近赤外域の一部を透過するＲフィルタと、緑色域を透過するＧフィルタと、青色域を透過するＢフィルタと、をＣＣＤ２４の各画素に対応する位置にベイヤ配列で（市松状に）配置することにより形成されている。具体的には、原色カラーフィルタ２５のＲフィルタ、Ｇフィルタ及びＢフィルタは、例えば、図３に示すような透過特性をそれぞれ具備して形成されている。
　光源装置３は、キセノンランプ３１と、フィルタ切替装置３２と、集光レンズ３３と、光源制御回路３４と、を有して構成されている。
　キセノンランプ３１は、光源制御回路３４の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、キセノンランプ３１は、光源制御回路３４の制御に応じた光量を具備する光を発生するように構成されている。
　フィルタ切替装置３２は、キセノンランプ３１から発せられる光の光路を垂直に横切るように設けられた回転フィルタ３２Ａと、光源制御回路３４の制御に応じて回転駆動することにより、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に介挿するフィルタを回転フィルタ３２Ａの各フィルタのうちの１つに切り替えるモータ３２Ｂと、を有して構成されている。
　回転フィルタ３２Ａは、例えば、円板形状を具備して形成されている。また、回転フィルタ３２Ａには、例えば、図４に示すように、白色光観察用フィルタ３２１と、第１の蛍光観察用フィルタ３２２と、第２の蛍光観察用フィルタ３２３と、が設けられている。図４は、実施例に係る内視鏡システムにおいて用いられる回転フィルタの構成の一例を示す図である。
　白色光観察用フィルタ３２１は、例えば、図５に示すように、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域を透過させるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。図５は、図４の回転フィルタに設けられた白色光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
　第１の蛍光観察用フィルタ３２２は、例えば、図６に示すように、４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域の透過率がＴＡ％であるとともに、７１０ｎｍ～７９０ｎｍの波長帯域の透過率がＴＢ％（但し、ＴＢ＞ＴＡであるとする）であるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。すなわち、第１の蛍光観察用フィルタ３２２は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）の励起波長（７７４ｎｍ）を含む７１０ｎｍ～７９０ｎｍの第１の波長帯域の透過率がＴＢ％であるとともに、当該第１の波長帯域とは異なる４００ｎｍ～５７０ｎｍの第２の波長帯域の透過率がＴＢ％よりも低いＴＡ％であるような透過特性を具備して形成されている。図６は、図４の回転フィルタに設けられた第１の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
　第２の蛍光観察用フィルタ３２３は、例えば、図７に示すように、４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域の透過率がｋ×ＴＡ％（但し、ｋ＞１であるとする）であるとともに、７１０ｎｍ～７９０ｎｍの透過率がＴＢ％（但し、ＴＢ＞ｋ×ＴＡであるとする）であるような透過特性を具備する光学フィルタとして形成されている。すなわち、第２の蛍光観察用フィルタ３２３は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）の励起波長（７７４ｎｍ）を含む７１０ｎｍ～７９０ｎｍの第１の波長帯域の透過率がＴＢ％であるとともに、当該第１の波長帯域とは異なる４００ｎｍ～５７０ｎｍの第２の波長帯域の透過率がＴＡ％よりも高くかつＴＢ％よりも低いｋ×ＴＡ％であるような透過特性を具備して形成されている。図７は、図４の回転フィルタに設けられた第２の蛍光観察用フィルタの透過特性の一例を示す図である。
　以上に述べたようなフィルタ切替装置３２の構成によれば、光源制御回路３４の制御に応じてモータ３２Ｂを回転駆動させることにより、白色光観察用フィルタ３２１、第１の蛍光観察用フィルタ３２２及び第２の蛍光観察用フィルタ３２３のうちの１つのフィルタをキセノンランプ３１から発せられる光の光路上に介挿させるとともに、当該１つのフィルタ以外の他の２つのフィルタを当該光路上から退避させることができる。
　ここで、例えば、挿入部６の先端面と被写体の表面との間の距離を観察距離として規定するとともに、第１の蛍光観察用フィルタ３２２を透過した４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域の光を所定の基準被写体に照射した際に発生する反射光を撮像して得られる画像が、観察距離ＤＬから観察距離ＤＨまで（但し、ＤＬ＜ＤＨであるとする）の範囲内で観察に適した明るさを具備することを既知の情報として得ているものと仮定すると、下記数式（１）によりｋの値を設定することができる。

ｋ＝（ＤＨ／ＤＬ）２　・・・（１）

　または、例えば、結像レンズ２２の移動に応じた光学的な変倍動作（以降、光学ズームとも称する）における光学倍率を最小光学倍率ＭＬから最大光学倍率ＭＨまでの範囲内で変化させることができることを既知の情報として得ているものと仮定すると、下記数式（２）によりｋの値を設定することができる。

ｋ＝（ＭＨ／ＭＬ）２　　・・・（２）

　集光レンズ３３は、フィルタ切替装置３２を通過した光を集光してライトガイド１３へ出射するように構成されている。
　光源制御回路３４は、ビデオプロセッサ４から出力される照明制御信号に応じてキセノンランプ３１及びフィルタ切替装置３２に対する制御を行うように構成されている。
　以上に述べたような光源装置３の構成によれば、単一の光源であるキセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第１の蛍光観察用フィルタ３２２または第２の蛍光観察用フィルタ３２２のいずれかを介挿させることにより、ＩＣＧの励起波長を含む７１０ｎｍ～７９０ｎｍの波長帯域の励起光と、４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域の参照光と、を同時に出射することができる。
　ビデオプロセッサ４は、ＣＣＤドライバ４１と、アンプ４２と、プリプロセス回路４３と、Ａ／Ｄ変換回路４４と、色分離回路４５と、カラーバランス調整回路４６と、階調変換回路４７と、画像処理回路４８と、映像信号生成回路４９と、操作パネル５２と、制御回路５３と、を有して構成されている。
　ＣＣＤドライバ４１は、ＣＣＤ２４における露光期間及び読出期間を設定するためのＣＣＤ駆動信号を生成して出力するように構成されている。
　アンプ４２は、信号ケーブル２７を介して出力される撮像信号を増幅してプリプロセス回路４３へ出力するように構成されている。
　プリプロセス回路４３は、アンプ４２から出力される撮像信号に対して相関二重サンプリング処理等の信号処理を施すことにより当該撮像信号に含まれる信号成分を抽出し、さらに、当該抽出した信号成分に応じた画像信号を生成してＡ／Ｄ変換回路４４へ出力するように構成されている。
　Ａ／Ｄ変換回路４４は、プリプロセス回路４３から出力されるアナログの画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタルの画像信号を生成し、当該生成したデジタルの画像信号を色分離回路４５へ出力するように構成されている。
　色分離回路４５は、Ａ／Ｄ変換回路４４から出力される画像信号を、原色カラーフィルタ２５のＲフィルタを透過した光を撮像して得られる赤色の色成分の輝度値Ｒｓ、原色カラーフィルタ２５のＧフィルタを透過した光を撮像して得られる緑色の色成分の輝度値Ｇｓ、及び、原色カラーフィルタ２５のＢフィルタを透過した光を撮像して得られる青色の色成分の輝度値Ｂｓに分離するための色分離処理を行うように構成されている。また、色分離回路４５は、前述の色分離処理より得られた各色成分の輝度値に対応する画像信号を生成し、当該生成した画像信号をカラーバランス調整回路４６へ出力するように構成されている。
　カラーバランス調整回路４６は、制御回路５３の制御に応じ、色分離回路４５から出力される画像信号のカラーバランス調整を行うように構成されている。
　階調変換回路４７は、制御回路５３の制御に応じ、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に対して階調変換処理を施して画像処理回路４８及び制御回路５３へ出力するように構成されている。
　画像処理回路４８は、電子ズーム処理部としての機能を具備し、制御回路５３の制御に応じ、階調変換回路４７から出力される各色成分の画像信号に対して電子的な変倍処理（以降、電子ズーム処理とも称する）等の画像処理を施して映像信号生成回路４９へ出力するように構成されている。
　映像信号生成回路４９は、制御回路５３の制御に応じ、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値をモニタ５のＲ（赤色）チャンネル、Ｇ（緑色）チャンネル及びＢ（青色）チャンネルに選択的に割り当てることにより映像信号を生成し、当該生成した映像信号をモニタ５へ出力するように構成されている。
　操作パネル５２は、ユーザの操作に応じた指示を行うことが可能な１以上の入力装置を具備して構成されている。具体的には、操作パネル５２は、例えば、ユーザの操作に応じ、内視鏡システム１の観察モードを白色光観察モードまたは蛍光観察モードのいずれかに設定する（切り替える）ための指示を行うことが可能な観察モード切替スイッチ（不図示）を具備して構成されている。また、操作パネル５２は、例えば、ユーザの操作に応じ、白色光観察モードにおける光学ズームの光学倍率を設定するための指示を行うことが可能な光学ズームスイッチ（不図示）を具備して構成されている。
　制御回路５３は、操作パネル５２の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム１の観察モードに応じた照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路３４へ出力するように構成されている。また、制御回路５３は、操作パネル５２の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡システム１の観察モードに応じた動作を行わせるための制御をカラーバランス調整回路４６、階調変換回路４７、画像処理回路４８及び映像信号生成回路４９の各部に対して行うように構成されている。
　制御回路５３は、内視鏡システム１の観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した際に、操作パネル５２の光学ズームスイッチにおいてなされた指示に基づき、当該指示に応じた光学倍率で光学ズームが行われるような位置に結像レンズ２２を移動させるためのレンズ駆動制御信号を生成し、当該生成したレンズ駆動機構２３へ出力するように構成されている。また、制御回路５３は、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した際に、操作パネル５２の光学ズームスイッチにおいてなされた指示を無効化する一方で、階調変換回路４７から出力される画像信号の明るさに応じた光学倍率で光学ズームが行われるような位置に結像レンズ２２を移動させるためのレンズ駆動制御信号を生成し、当該生成したレンズ駆動機構２３へ出力するように構成されている。また、制御回路５３は、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した際に、現在の光学倍率の逆数に相当する倍率で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行うように構成されている。
　続いて、本実施例に係る内視鏡システム１の作用について説明する。
　ユーザは、内視鏡システム１の各部を接続して電源を投入した後、内視鏡システム１の観察モードを白色光観察モードに設定するための操作を操作パネル５２において行う。
　制御回路５３は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から白色光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路３４へ出力する。
　光源制御回路３４は、制御回路５３から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ３１を所定の光量ＡＬで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に白色光観察用フィルタ３２１を介挿させるための制御をフィルタ切替装置３２に対して行う。
　そして、前述のような制御が光源制御回路３４において行われることにより、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域の白色光が照明光として照明レンズ１５を経て出射されるとともに、当該白色光の反射光に応じて形成された光学像がカメラユニット２ＢのＣＣＤ２４により撮像される。
　一方、制御回路５３は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路４５から出力される画像信号に含まれる各色成分のホワイトバランスを調整するために予め算出されたゲイン値でカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路４６に対して行う。
　制御回路５３は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値に対して所定の階調変換関数（例えば所定のガンマカーブ）を用いた階調変換処理を行わせるための制御を階調変換回路４７に対して行う。
　制御回路５３は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路４７から出力される各色成分の画像信号に対する電子ズーム処理を行わせないようにするための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　制御回路５３は、白色光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値をＲチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値をＧチャンネルに割り当てさせ、かつ、青色の色成分の輝度値をＢチャンネルに割り当てさせるための制御を映像信号生成回路４９に対して行う。
　そして、以上に述べたような制御が制御回路５３等において行われることにより、白色光観察モードの観察画像として、ＲＧＢカラー画像がモニタ５に表示される。
　一方、ユーザは、モニタ５に表示されるＲＧＢカラー画像を確認しながら、挿入部６を被検体の内部に挿入してゆくことにより、挿入部６の先端部を所望の被写体の近傍に配置する。そして、ユーザは、挿入部６の先端部を所望の被写体の近傍に配置した状態において、当該所望の被写体に蛍光薬剤を投与した後、内視鏡システム１の観察モードを蛍光観察モードに設定するための操作を操作パネル５２において行う。
　ここで、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に行われる具体的な動作等について説明する。なお、以降においては、７７４ｎｍの励起波長（吸収ピーク波長）及び８０５ｎｍの蛍光波長（蛍光ピーク波長）を具備するＩＣＧが蛍光薬剤として所望の被写体に投与された場合を例に挙げて説明する。また、以降においては、簡単のため、挿入部６の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆく場合、すなわち、観察距離が漸次増加する場合を例に挙げて説明する。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、最大光学倍率ＭＨで光学ズームを行わせるためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端に配置させるための動作を行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から第１の蛍光観察用の照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路３４へ出力する。
　光源制御回路３４は、制御回路５３から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ３１を所定の光量ＡＬで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第１の蛍光観察用フィルタ３２２を介挿させるための制御をフィルタ切替装置３２に対して行う。
　そして、前述のような制御が光源制御回路３４において行われることにより、７１０ｎｍ～７９０ｎｍの波長帯域であるとともにＡＬ×ＴＢの光量を具備する励起光と、４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域であるとともにＡＬ×ＴＡの光量を具備する第１の参照光と、が照明レンズ１５を経て所望の被写体へ同時に出射され、８０５ｎｍのピーク波長を具備する蛍光が当該所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられ、当該蛍光に応じて形成された光学像と、当該第１の参照光の反射光に応じて形成された光学像と、がカメラユニット２ＢのＣＣＤ２４によりそれぞれ撮像される。また、前述のような制御が光源制御回路３４において行われることにより、原色カラーフィルタ２５のＲフィルタを透過した蛍光を撮像して得られる赤色の色成分と、原色カラーフィルタ２５のＧフィルタを透過した第１の参照光の反射光を撮像して得られる緑色の色成分と、原色カラーフィルタ２５のＢフィルタを透過した第１の参照光の反射光を撮像して得られる青色の色成分と、を含む撮像信号がＣＣＤ２４から出力される。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路４５から出力される画像信号のカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路４６に対して行う。
　具体的には、制御回路５３は、例えば、色分離回路４５から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分（蛍光画像）に相当する赤色の色成分の輝度値Ｒｓに対してゲイン値Ｒｇを乗じて得られる輝度値Ｒｓ×Ｒｇと、当該画像信号に含まれる参照光の反射光の色成分（反射光画像）に相当する緑色の色成分の輝度値Ｇｓと青色の色成分の輝度値Ｂｓとを加算して得られる輝度値Ｇｓ＋Ｂｓと、を同一の輝度値にするようなカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路４６に対して行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる各色成分の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ１（後述）を用いた階調変換処理を施させるための制御を階調変換回路４７に対して行う。
　階調変換回路４７は、制御回路５３の制御に応じ、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色、緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、例えば、図８に示すような非線形の関数である階調変換関数ＴＦ１を用いた階調変換処理をそれぞれ施して画像処理回路４８及び制御回路５３へ出力する。図８は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ１の一例を示す図である。
　なお、図８の階調変換関数ＴＦ１における入力輝度値及び出力輝度値は、Ａ／Ｄ変換回路４４のＡ／Ｄ変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を１００％とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。具体的には、例えば、Ａ／Ｄ変換回路４４のＡ／Ｄ変換処理により表される階調数が０～２５５の２５６階調である場合には、図８の５０％が輝度値１２７に相当し、かつ、図８の１００％が輝度値２５５に相当する。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路４７から出力される各色成分の画像信号に対し、最大光学倍率ＭＨの逆数に相当する１／ＭＨ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値を蛍光画像の輝度値としてＲチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値を反射光画像の輝度値としてＧチャンネル及びＢチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御を映像信号生成回路４９に対して行う。
　そして、以上に述べたような制御が制御回路５３等において行われることにより、蛍光観察モードの観察画像として、擬似カラー画像がモニタ５に表示される。
　一方、ユーザは、モニタ５に表示される擬似カラー画像を確認しながら、挿入部６の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆくような操作を行う。
　制御回路５３は、階調変換回路４７から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値ＢＬＳを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値ＢＬＦに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最大光学倍率ＭＨから最小光学倍率ＭＬへ徐々に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。なお、輝度値ＢＬＦは、例えば、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第１の蛍光観察用フィルタ３２２が介挿され、かつ、結像レンズ２２がテレ端に配置された直後に、階調変換回路４７から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算することにより算出することができる。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａの逆数に相当する１／Ｍａ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　一方、制御回路５３は、光源装置３から第１の蛍光観察用の照明光を出射させ、かつ、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬまで変化させた後で、階調変換回路４７から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値ＢＬＳが輝度値ＢＬＦ未満になったことを検出した際に、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬから最大光学倍率ＭＨへ瞬時に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号の出力と、光源装置３から出射される照明光を第１の蛍光観察用の照明光から第２の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御（キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に介挿される光学フィルタを第１の蛍光観察用フィルタ３２２から第２の蛍光観察用フィルタ３２３へ切り替えるための制御に相当）を行うための照明制御信号の出力と、赤色の色成分の輝度値に対する階調変換処理において用いられる階調変換関数をＴＦ１からＴＦ２（後述）に変更させるための制御と、電子ズーム処理の倍率を１／ＭＬから１／ＭＨに変更させるための制御と、を同時に行う。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、ワイド端に配置された結像レンズ２２をテレ端へ瞬時に移動させるための動作を行う。
　光源制御回路３４は、制御回路５３から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ３１を所定の光量ＡＬで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第２の蛍光観察用フィルタ３２３を介挿させるための制御をフィルタ切替装置３２に対して行う。
　そして、前述のような制御が光源制御回路３４において行われることにより、７１０ｎｍ～７９０ｎｍの波長帯域であるとともにＡＬ×ＴＢの光量を具備する励起光と、４００ｎｍ～５７０ｎｍの波長帯域であるとともにＡＬ×ｋ×ＴＡの光量を具備する第２の参照光と、が照明レンズ１５を経て所望の被写体へ同時に出射され、８０５ｎｍのピーク波長を具備する蛍光が当該所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられ、当該蛍光に応じて形成された光学像と、当該第２の参照光の反射光に応じて形成された光学像と、がカメラユニット２ＢのＣＣＤ２４によりそれぞれ撮像される。また、前述のような制御が光源制御回路３４において行われることにより、原色カラーフィルタ２５のＲフィルタを透過した蛍光を撮像して得られる赤色の色成分と、原色カラーフィルタ２５のＧフィルタを透過した第２の参照光の反射光を撮像して得られる緑色の色成分と、原色カラーフィルタ２５のＢフィルタを透過した第２の参照光の反射光を撮像して得られる青色の色成分と、を含む撮像信号がＣＣＤ２４から出力される。
　階調変換回路４７は、制御回路５３の制御に応じ、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対し、例えば、図９に示すような非線形の関数である階調変換関数ＴＦ２を用いた階調変換処理を施すとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、階調変換関数ＴＦ１を用いた階調変換処理を施して画像処理回路４８及び制御回路５３へ出力する。図９は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ２の一例を示す図である。
　なお、図９の階調変換関数ＴＦ２における入力輝度値及び出力輝度値は、Ａ／Ｄ変換回路４４のＡ／Ｄ変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を１００％とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図９の階調変換関数ＴＦ２は、入力輝度値に対する出力輝度値が階調変換関数ＴＦ１のｋ倍になるとともに、出力輝度値の上限値が階調変換関数ＴＦ１と同一の値（１００％）になるような非線形の関数として示される。
　すなわち、階調変換回路４７がカラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分（蛍光画像）の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ２を用いた階調変換処理を施すことにより、第１の蛍光観察用フィルタ３２２から第２の蛍光観察用フィルタ３２３への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
　一方、本実施例の階調変換回路４７は、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ２を用いた階調変換処理を施すものに限らず、例えば、階調変換関数ＴＦ１とｋの値とに基づいて算出されるゲイン値を当該赤色の色成分の輝度値に乗じるような処理を行うものであってもよい。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬから最大光学倍率ＭＨへ瞬時に変化させる制御と、光源装置３から出射される照明光を第１の蛍光観察用の照明光から第２の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御と、を行った後で、階調変換回路４７から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値ＢＬＳを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値ＢＬＦに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最大光学倍率ＭＨから最小光学倍率ＭＬへ徐々に変化させる制御を再度行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａの逆数に相当する１／Ｍａ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　すなわち、以上に述べたような各部の動作によれば、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、少なくとも、第１の蛍光観察用の照明光が光源装置３から出射されるとともに最大光学倍率ＭＨで光学ズームが行われる観察距離Ｄ１から、第２の蛍光観察用の照明光が光源装置３から出射されるとともに最小光学倍率ＭＬで光学ズームが行われる観察距離Ｄ２（但し、Ｄ１＜Ｄ２であるとする）までの区間において、所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられる蛍光の発生部位を同定可能な擬似カラー画像をモニタ５に表示させることができる。その結果、本実施例によれば、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことができる。
　また、本実施例によれば、例えば、蛍光観察モードで用いられる照明光を第１の蛍光観察用の照明光から第２の蛍光観察用の照明光に切り替える際に発生し得る、モニタ５に表示される擬似カラー画像の明るさの変化を最小限に抑制することができる。
　また、本実施例によれば、例えば、蛍光観察モードにおいて、原色カラーフィルタ２５に設けられたＧフィルタの感度がＢフィルタの感度よりも大きくなる波長帯域である５２０ｎｍ～５４０ｎｍの波長帯域の参照光を被写体に出射させるための制御、及び、階調変換回路４７から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値に基づいて映像信号生成回路４９における輝度値の割り当てを変更するための制御が制御回路５３により行われるようにしてもよい。具体的には、例えば、階調変換回路４７から出力される１フレーム分の画像信号に含まれる各画素において、緑色の色成分の輝度値が前述の上限値に達している画素数が所定数ＰＴ未満である場合には、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる緑色の色成分の輝度値を反射光画像の輝度値としてＧチャンネル及びＢチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御が行われる一方で、緑色の色成分の輝度値が前述の上限値に達している画素数が所定数ＰＴ以上である場合には、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる青色の色成分の輝度値を反射光画像の輝度値としてＧチャンネル及びＢチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御が行われるようにしてもよい。
　また、本実施例によれば、ＩＣＧ以外の他の蛍光薬剤に対応した構成を具備するように内視鏡システム１の各部を適宜変形してもよい。
　具体的には、例えば、４０５ｎｍの励起波長（吸収ピーク波長）及び６３５ｎｍの蛍光波長（蛍光ピーク波長）を具備する５－アミノレブリン酸に対応するように内視鏡システム１の構成を変形する場合においては、励起光カットフィルタ２１を除いてカメラユニット２Ｂを構成すればよい。また、例えば、５－アミノレブリン酸に対応するように内視鏡システム１の構成を変形する場合においては、３８０ｎｍ～４４０ｎｍの波長帯域の励起光と、４００ｎｍ～５５０ｎｍの波長帯域の参照光と、が蛍光観察用の照明光として出射されるように光源装置３の各部を適宜変形すればよい。
　一方、本実施例によれば、蛍光観察モードにおいて、以上に述べたような動作を行うものに限らず、例えば、以降に述べるような動作を行うようにしてもよい。
　ここで、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に行われる具体的な動作等の変形例について説明する。なお、以降においては、簡単のため、既述の動作等を適用可能な部分に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、最大光学倍率ＭＨで光学ズームを行わせるためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端に配置させるための動作を行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、光源装置３から第１の蛍光観察用の照明光を出射させるための照明制御信号を生成して光源制御回路３４へ出力する。
　光源制御回路３４は、制御回路５３から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ３１を所定の光量ＡＬで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第１の蛍光観察用フィルタ３２２を介挿させるための制御をフィルタ切替装置３２に対して行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、色分離回路４５から出力される画像信号のカラーバランス調整を行わせるための制御をカラーバランス調整回路４６に対して行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、例えば、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ３（後述）を用いた階調変換処理を施させるとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ１を用いた階調変換処理を施させるための制御を階調変換回路４７に対して行う。
　階調変換回路４７は、制御回路５３の制御に応じ、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対し、例えば、図１０に示すような非線形の関数である階調変換関数ＴＦ３を用いた階調変換処理を施すとともに、当該画像信号に含まれる緑色及び青色の色成分の輝度値に対し、階調変換関数ＴＦ１を用いた階調変換処理を施して画像処理回路４８及び制御回路５３へ出力する。図１０は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ３の一例を示す図である。
　なお、図１０の階調変換関数ＴＦ３における入力輝度値及び出力輝度値は、Ａ／Ｄ変換回路４４のＡ／Ｄ変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を１００％とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図１０の階調変換関数ＴＦ３は、第１の蛍光観察用の照明光が光源装置３から出射されるとともに最小光学倍率ＭＬで光学ズームが行われた場合の入力輝度値ＢＬ１に対する出力輝度値が上限値（１００％）になり、かつ、入力輝度値ＢＬ１の１／ｋ倍に相当する入力輝度値ＢＬ２に対する出力輝度値が上限値（１００％）になるような非線形の関数として示される。
　すなわち、階調変換回路４７がカラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分（蛍光画像）の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ３を用いた階調変換処理を施すことにより、第１の蛍光観察用フィルタ３２２から第２の蛍光観察用フィルタ３２３への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
　一方、本変形例によれば、カラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる赤色の色成分の輝度値に対する階調変換処理において、階調変換関数ＴＦ３の代わりに、例えば、図１１に示すような階調変換関数ＴＦ４が用いられるようにしてもよい。図１１は、実施例に係る内視鏡システムの階調変換処理において用いられる階調変換関数ＴＦ４の一例を示す図である。
　なお、図１１の階調変換関数ＴＦ４における入力輝度値及び出力輝度値は、Ａ／Ｄ変換回路４４のＡ／Ｄ変換処理により表される階調数に応じた最大輝度値を１００％とした場合の輝度値の割合をそれぞれ示しているものとする。また、図１１の階調変換関数ＴＦ４は、第１の蛍光観察用の照明光が光源装置３から出射されるとともに最小光学倍率ＭＬで光学ズームが行われた場合の入力輝度値ＢＬ３に対する出力輝度値が上限値（１００％）になり、かつ、入力輝度値ＢＬ３の１／ｋ倍に相当する入力輝度値ＢＬ４に対する出力輝度値が上限値（１００％）になるような非線形の関数として示される。また、図１１の階調変換関数ＴＦ４によれば、ノイズ成分に相当する輝度値または肉眼での視認が略不可能な輝度値に相当する１０％以下の入力輝度値に対する出力輝度値を一律に０にするとともに、１０％より大きな入力輝度値に対する出力輝度値を一律に上限値（１００％）にするような階調変換処理（閾値処理）が行われる。
　すなわち、階調変換回路４７がカラーバランス調整回路４６から出力される画像信号に含まれる蛍光の色成分（蛍光画像）の輝度値に対して階調変換関数ＴＦ４を用いた階調変換処理を施すことにより、第１の蛍光観察用フィルタ３２２から第２の蛍光観察用フィルタ３２３への切り替え時における当該輝度値の変動を抑制することができる。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、階調変換回路４７から出力される各色成分の画像信号に対し、最大光学倍率ＭＨの逆数に相当する１／ＭＨ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　制御回路５３は、蛍光観察モードに設定されたことを検出すると、画像処理回路４８から出力される画像信号に含まれる各色成分のうち、赤色の色成分の輝度値をＲチャンネルに割り当てさせ、緑色の色成分の輝度値と青色の色成分の輝度値とを加算して得られる輝度値をＧチャンネル及びＢチャンネルにそれぞれ割り当てさせるための制御を映像信号生成回路４９に対して行う。
　そして、以上に述べたような制御が制御回路５３等において行われることにより、蛍光観察モードの観察画像として、擬似カラー画像がモニタ５に表示される。
　一方、ユーザは、モニタ５に表示される擬似カラー画像を確認しながら、挿入部６の先端面を所望の被写体から徐々に遠ざけてゆくような操作を行う。
　制御回路５３は、階調変換回路４７から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値ＢＬＳを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値ＢＬＦに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最大光学倍率ＭＨから最小光学倍率ＭＬへ徐々に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａの逆数に相当する１／Ｍａ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　一方、制御回路５３は、光源装置３から第１の蛍光観察用の照明光を出射させ、かつ、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬまで変化させた後で、階調変換回路４７から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値ＢＬＳが輝度値ＢＬＦ未満になったことを検出した際に、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬから最大光学倍率ＭＨへ瞬時に変化させる制御を行うためのレンズ駆動制御信号の出力と、光源装置３から出射される照明光を第１の蛍光観察用の照明光から第２の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御（キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に介挿される光学フィルタを第１の蛍光観察用フィルタ３２２から第２の蛍光観察用フィルタ３２３へ切り替えるための制御に相当）を行うための照明制御信号の出力と、電子ズーム処理の倍率を１／ＭＬから１／ＭＨに変更させるための制御と、を同時に行う。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、ワイド端に配置された結像レンズ２２をテレ端へ瞬時に移動させるための動作を行う。
　光源制御回路３４は、制御回路５３から出力される照明制御信号に応じ、キセノンランプ３１を所定の光量ＡＬで点灯させるための制御を行うとともに、キセノンランプ３１から発せられる光の光路上に第２の蛍光観察用フィルタ３２３を介挿させるための制御をフィルタ切替装置３２に対して行う。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最小光学倍率ＭＬから最大光学倍率ＭＨへ瞬時に変化させる制御と、光源装置３から出射される照明光を第１の蛍光観察用の照明光から第２の蛍光観察用の照明光へ切り替える制御と、を行った後で、階調変換回路４７から出力される画像信号に基づいて得られる輝度値ＢＬＳを、蛍光観察モードに設定された直後の輝度値ＢＬＦに維持するための制御として、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａを最大光学倍率ＭＨから最小光学倍率ＭＬへ徐々に変化させる制御を再度行うためのレンズ駆動制御信号を生成してレンズ駆動機構２３へ出力する。
　レンズ駆動機構２３は、制御回路５３から出力されるレンズ駆動制御信号に応じ、結像レンズ２２をテレ端側からワイド端側へ徐々に移動させるための動作を行う。
　制御回路５３は、光学ズームの現在の光学倍率Ｍａの逆数に相当する１／Ｍａ倍で電子ズーム処理を行わせるための制御を画像処理回路４８に対して行う。
　すなわち、以上に述べたような各部の動作によれば、内視鏡システム１の観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、少なくとも前述の観察距離Ｄ１からＤ２までの区間において、所望の被写体に投与された蛍光薬剤から発せられる蛍光の発生部位を同定可能な擬似カラー画像をモニタ５に表示させることができる。その結果、本変形例によれば、蛍光観察において、蛍光の発生部位を同定可能な状態を極力維持しつつ観察を行うことができる。
　なお、以上に述べた実施例及び変形例は、光学視管２Ａ及びカメラユニット２Ｂを具備して構成された内視鏡２に対して適用されるものに限らず、例えば、被検体内に挿入可能な細長の挿入部を有するとともに、当該被検体内の被写体を撮像するための撮像素子（カラーＣＣＤ）等を具備する撮像部を当該挿入部の先端部に設けて構成された電子内視鏡に対しても略同様に適用可能である。
　なお、本発明は、上述した実施例及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
　本出願は、２０１４年１１月５日に日本国に出願された特願２０１４－２２５３７０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (6)

  1. 　被検体内に投与された蛍光薬剤を励起して蛍光を発生させるための励起波長を含む第１の波長帯域の透過率が所定の透過率であるとともに、前記第１の波長帯域とは異なる波長帯域である第２の波長帯域の透過率が前記所定の透過率よりも低い第１の透過率であるような透過特性を具備して形成された第１の光学フィルタと、
    　前記第１の波長帯域の透過率が前記所定の透過率であるとともに、前記第２の波長帯域の透過率が前記第１の透過率よりも高くかつ前記所定の透過率よりも低い第２の透過率であるような透過特性を具備して形成された第２の光学フィルタと、
    　前記第１の光学フィルタ及び前記第２の光学フィルタを具備し、単一の光源から発せられる光の光路上に前記第１の光学フィルタまたは前記第２の光学フィルタのいずれかを介挿させることにより、前記第１の波長帯域の光と、前記第２の波長帯域の光と、を出射するように構成された光源装置と、
    　前記被検体内の被写体に前記第１の波長帯域の光を照射した際に発生する前記蛍光と、前記被写体に前記第２の波長帯域の光を照射した際に発生する反射光と、を撮像するように構成されたカメラユニットと、
    　前記反射光を撮像して得られる反射光画像の明るさを、前記光路上に前記第１の光学フィルタが介挿された直後の明るさに相当する明るさ基準値に維持するための所定の制御を行った後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第１の光学フィルタから前記第２の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うように構成された制御部と、
    　を有することを特徴とする内視鏡システム。
  2. 　前記カメラユニットに設けられ、前記制御部の制御に応じて光学的な変倍動作を行うように構成された光学ズーム機構をさらに有し、
    　前記制御部は、前記所定の制御として、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を最大光学倍率と最小光学倍率との間で徐々に変化させるための制御を前記光学ズーム機構に対して行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  3. 　前記制御部は、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を前記最小光学倍率に変化させた後で、前記反射光画像の明るさが前記明るさ基準値未満になったことを検出した際に、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第１の光学フィルタから前記第２の光学フィルタへ切り替えるための制御を前記光源装置に対して行うとともに、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を前記最小光学倍率から前記最大光学倍率へ瞬時に変化させるための制御を前記光学ズーム機構に対して行う
    　ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
  4. 　前記反射光画像に対して電子的な変倍処理を施すように構成された電子ズーム処理部をさらに有し、
    　前記制御部は、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率の逆数に相当する倍率で前記電子的な変倍処理を行わせるための制御を前記電子ズーム処理部に対して行う
    　ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
  5. 　前記制御部は、前記光路上に介挿される光学フィルタを前記第１の光学フィルタから前記第２の光学フィルタへ切り替えるための制御と、前記光学的な変倍動作における現在の光学倍率を前記最小光学倍率から前記最大光学倍率へ瞬時に変化させるための制御と、を行った後で、前記所定の制御を再度行う
    　ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
  6. 　前記蛍光を撮像して得られる蛍光画像に対し、前記第１の光学フィルタから前記第２の光学フィルタへの切り替え時における明るさの変動を抑制するための階調変換処理を施すように構成された階調変換処理部をさらに有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
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