(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に光を照射する照明手段と、
前記照明手段から光が照射された被写体から反射された光を撮像してカラー撮像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた撮像信号に通常の画像処理を施して、通常画像を生成する通常画像生成手段と、
前記撮像手段によって得られた撮像信号に、予め決められた光学的狭帯域のマトリックスデータを用いたマトリックス演算を施して、前記光学的狭帯域に対応する分光画像を生成する分光画像生成手段と、
主画面領域及び前記主画面領域未満のサイズを有する副画面領域が表示される表示手段と、
前記主画面領域及び前記副画面領域の表示内容を切り換える表示切換信号を生成する表示切換信号生成手段と、
前記表示手段の前記主画面領域及び前記副画面領域に動画像が表示されている状態において、前記主画面領域に表示される動画像に代わり当該動画像の所定のタイミングにおける静止画像を表示させる静止画表示切換信号を生成する静止画表示切換信号生成手段と、
前記主画面領域又は前記副画面領域のいずれか一方の領域に前記通常画像を表示させ、同時に他方の領域に前記分光画像を表示させるとともに、前記表示切換信号生成手段により生成された表示切換信号に基づいて、前記通常画像を表示させる領域と前記分光画像を表示させる領域とを選択的に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御する表示制御手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記主画面領域に通常画像の動画像を表示させ、前記副画面領域に分光画像の動画像を表示させたときに、前記静止画表示切換信号生成手段により生成された静止画表示切換信号に基づいて、前記主画面領域の表示を通常画像の動画像から通常画像の静止画像に切り換えるとともに、前記副画面領域の表示を分光画像の動画像から通常画像の動画像に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡装置において、
前記表示制御手段は、前記主画面領域に分光画像の動画像を表示させ、前記副画面領域に通常画像の動画像を表示させたときに、前記静止画表示切換信号生成手段により生成された静止画表示切換信号に基づいて、前記主画面領域の表示を分光画像の動画像から分光画像の静止画像に切り換えるとともに、前記副画面領域は通常画像の動画像の表示を継続するように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記主画面領域の表示を動画像から静止画像に切り換える際に操作される静止画表示切換操作手段を備え、
前記静止画表示切換信号生成手段は、前記静止画表示切換操作手段が操作されると、前記静止画表示切換信号を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記主画面領域の静止画像表示を解除して動画像表示に復帰させる静止解除切換信号を生成する静止画表示解除信号生成手段を備え、
前記表示制御手段は、静止画表示解除信号に基づいて、前記主画面領域の表示を静止画像表示から動画像表示に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内視鏡装置において、
前記表示制御手段は、前記主画面領域に通常画像の静止画像を表示させ、前記副画面領域に通常画像の動画像を表示させる状態において、前記静止画表示解除信号に基づいて、前記副画面領域の画面表示を通常画像の動画像から分光画像の動画像に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の内視鏡装置において、
前記主画面領域の静止画像表示を解除して動画像表示に復帰させる際に操作される静止画表示解除操作手段を備え、
前記静止画表示解除信号生成手段は、前記静止画表示解除操作手段が操作されると、前記静止画表示解除信号を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記主画面領域に表示される静止画像を記憶する静止画像記憶手段を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内視鏡装置において、
前記静止画像記憶手段は、前記静止画表示切換操作手段が操作されると、前記主画面領域に表示される静止画像が記憶されることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の内視鏡装置において、
前記分光画像生成手段は、光学的広帯域に対応する撮像信号から、前記被写体の分光反射率、前記照明手段の分光特性、前記撮像手段に具備されるカラーフィルタの分光特性に基づいて、光学的狭帯域に対応する反射信号を推定するための演算を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内視鏡装置に係り、特に医療等に用いられる内視鏡装置における画像処理技術及び画面表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用等として用いられる内視鏡装置は、体内に挿入される挿入部の先端に照明の照射窓及び撮像装置が設けられ、照明窓から照射される照明光のもとで撮像装置により体内が撮像される。撮像装置により得られた撮像信号は、所定の画像処理が施され、撮像画像としてモニタに映し出される。術者は、モニタに映し出された画像を用いて体内の観察を行うことができる。
【０００３】
内視鏡装置を用いた観察は、観察対象が多岐にわたり、例えば、上部内視鏡における観察では、食道から胃、胃から十二指腸、十二指腸から胃、胃から食道といったように複数の観察部位が存在する。また、観察目的も多岐にわたり、例えば、遠景観察（広い範囲の観察）又は全体観察により問題部位が存在するか否かのスクリーニングがなされ、近景観察又は拡大観察により問題部位の診断がなされる。
【０００４】
また、特定の周波数（波長）帯域の光を照射して被観察部位を撮像し、撮像信号から当該周波数帯域に対応する分光画像を生成して、表示装置に分光画像を表示させる装置が提案されている。分光画像を用いた観察では、通常画像では観察できない血管等を観察することが可能となる。
【０００５】
さらに、フリーズ操作によって、モニタに表示された被観察部位の動画像を停止させて、静止画像による観察を行うことも可能である。この静止画像は、レリーズスイッチの操作によって所定のメモリに記憶させることや、プリンターを用いてハードコピーを作成することも可能である。
【０００６】
特許文献１は、分光特性が異なるフィルタを用いて、通過させる帯域が制限された狭帯域光を照射することにより、体腔内組織を層レベルで分離して観察することができるように構成された内視鏡装置を開示している。
【０００７】
特許文献２は、照明用光源から被検体内に光（白色光）を照射し、固体撮像素子によりカラー画像信号を取得して、該カラー画像信号から分光画像を生成し、表示モニタに通常の画像と分光画像とを切り換えて表示するように構成された電子内視鏡装置を開示している。特許文献２に開示された電子内視鏡装置は、任意の狭帯域波長を有する光を照射したときの生体からの反射信号を、マトリクス演算により推定するように構成されている。
【０００８】
特許文献３は、ＲＧＢ信号と選択された３つの波長域のλ１、λ２、λ３信号に対応するマトリクス係数から分光画像を形成する色空間変換処理回路を備えた内視鏡装置を開示している。特許文献３に開示された内視鏡装置は、分光画像を表示装置に表示させるときに、表示装置の（Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ）に割り当てられる分光波長の波長セット（λ１、λ２、λ３）が予め複数設けられ、複数の波長セットに対応する複数の分光画像が生成され、操作者が選択スイッチを操作することで波長セットを切り換えることができ、選択された波長セットに対応する分光画像がサイクリックに切り換えられるように構成されている。
【０００９】
特許文献４は、拡大操作で親画面の画像が電子拡大された場合に、子画面に拡大されていない動画を表示して、被観察体の状態等を良好に観察等できるように構成された電子内視鏡装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−９５６３５号公報
【特許文献２】特開２００３−９３３３６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３９２０６号公報
【特許文献４】特開２００８−２２９２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したような、一つの画面に多数の情報を表示させることが可能な表示装置を備えた内視鏡装置を使用するにあたり、術者は、頻繁な切り換え操作や煩雑な操作を行うことなく、好みや目的に応じた多種多様な観察を行いたいというニーズが存在している。
【００１２】
しかしながら、特許文献１〜３はフリーズ操作についての開示がなく、特許文献１〜３に記載された内視鏡装置（電子内視鏡装置）は、フリーズ操作時における画面表示をどのように切り換えるのか把握することができない。また、特許文献４に記載された内視鏡装置は、拡大観察時における広範囲の被観察体の状態を把握し難いという問題を解決しているものの、多種多様な観察に適用することは困難である。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、静止画像の表示時や当該静止画像の記憶時における安全性が担保され、多種多様な観察のニーズを満足させる内視鏡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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、被写体に光を照射する照明手段と、前記照明手段から光が照射された被写体から反射された光を撮像してカラー撮像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた撮像信号に通常の画像処理を施して、通常画像を生成する通常画像生成手段と、前記撮像手段によって得られた撮像信号に、予め決められた光学的狭帯域のマトリックスデータを用いたマトリックス演算を施して、前記光学的狭帯域に対応する分光画像を生成する分光画像生成手段と、主画面領域及び前記主画面領域未満のサイズを有する副画面領域が表示される表示手段と、前記主画面領域及び前記副画面領域の表示内容を切り換える表示切換信号を生成する表示切換信号生成手段と、前記表示手段の前記主画面領域及び前記副画面領域に動画像が表示されている状態において、前記主画面領域に表示される動画像に代わり当該動画像の所定のタイミングにおける静止画像を表示させる静止画表示切換信号を生成する静止画表示切換信号生成手段と、前記主画面領域又は前記副画面領域のいずれか一方の領域に前記通常画像を表示させ、同時に他方の領域に前記分光画像を表示させるとともに、前記表示切換信号生成手段により生成された表示切換信号に基づいて、前記通常画像を表示させる領域と前記分光画像を表示させる領域とを選択的に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御する表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記主画面領域に通常画像の動画像を表示させ、前記副画面領域に分光画像の動画像を表示させたときに、前記静止画表示切換信号生成手段により生成された静止画表示切換信号に基づいて、前記主画面領域の表示を通常画像の動画像から通常画像の静止画像に切り換えるとともに、前記副画面領域の表示を分光画像の動画像から通常画像の動画像に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、主画面領域に通常画像の動画像を表示させ、副画面領域に分光画像の動画像を表示させたときに、静止画表示切換信号に基づいて、主画面領域の表示を通常の動画表示から静止画表示に切り換えられるとともに、副画面領域の表示が分光画像の動画像から通常画像の動画像に切り換えられるので、分光画像の静止画像観察時にも通常画像の動画像を観察することができ、静止画像観察時における安全性が担保される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る内視鏡の全体構成図
【図２】図１に示す先端面の構成を示す平面図
【図３】図１に示す先端硬質部の内部構造を示す断面図
【図４】図１に示す内視鏡装置の撮像部及び画像処理系の概略構成を示すブロック図
【図５】第１実施形態に係る観察モニタの画面レイアウトを示す説明図
【図６】図５に示す画面表示の切換制御の流れを示すフローチャート
【図７】第２実施形態に係る観察モニタの画面レイアウトを示す説明図
【図８】図７に示す画面表示の切換制御の流れを示すフローチャート
【図９】第３実施形態に係る観察モニタの画面レイアウトを示す説明図
【図１０】図９に示す画面表示の切換制御の流れを示すフローチャート
【図１１】フリーズ操作時における、画面表示の切り換え制御の流れを示すフローチャート
【図１２】フリーズ操作時における、他の画面表示の切り換え制御の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の変形例に係る画面レイアウトの説明図
【図１４】本発明の他の変形例に係る画面レイアウトの説明図
【図１５】画面表示に用いられる等方マスクの説明図
【図１６】画面表示に用いられる非等方マスクの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
〔内視鏡装置の全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す全体構成図である。同図に示す内視鏡装置１は、体腔内の被写体像を電子像として取り出す電子内視鏡を含んで構成される。電子内視鏡は、術者が所要の操作を行うための操作部１０と、体腔内に挿入される挿入部２０と、電子内視鏡を周辺装置に接続するための接続部３０が含まれる。また、周辺装置は、画像処理部や制御部を含むプロセッサ装置３６と、照明窓（図１中不図示、図２に符号５２，５４を付して図示）の奥側に設けられる照明光学系（図１中不図示、図４に符号１０３を付して図示）と接続される光源装置３８と、体腔内の画像を表示させる観察モニタ４２と、観察窓（図１中不図示、図２に符号５０を付して図示）に吹き付けられる洗浄液及びエアを供給する送気送液ユニット４０と、を含んで構成されている。
【００１９】
電子内視鏡の操作部１０は、処置具を挿入するための鉗子入口１２と、挿入部２０の先端を上下左右に湾曲させる際に操作されるアングルノブ１４と、挿入部２０の先端に設けられたノズル（図１中不図示、図２に符号５８を付して図示）から水や空気を噴出させて、挿入部２０の先端に設けられた観察窓を洗浄する際に操作される送気送液ボタン１６と、挿入部２０の先端に設けられた鉗子出口（図１中不図示、図２に符号５６を付して図示）を介して吸引を行うための吸引ボタン１８と、を具備している。
【００２０】
電子内視鏡の挿入部２０は、所定の直径を有し、断面形状が略円形上の管状に形成され、操作部１０の先端に一体的に連設される。この挿入部２０は、可撓性を有する軟性部２２と、その軟性部２２の先に設けられた湾曲自在な湾曲部２４と、湾曲部２４の先端に設けられた先端硬質部２６とで構成される。
【００２１】
電子内視鏡の軟性部２２は、可撓管で構成され、操作部１０の先端に一体的に連設される。挿入部２０の大部分は、この軟性部２２で構成される。湾曲部２４は、湾曲自在に構成され、軟性部２２の先端に一体的に連設される。この湾曲部２４は、操作部１０に設けられたアングルノブ１４の操作に連動して上下左右に湾曲する。したがって、この湾曲部２４を所望の方向に湾曲させることにより、先端硬質部２６を体腔内で所望の方向に向けることができる。先端硬質部２６は、金属（たとえば、ステンレス）等の硬質な素材で円柱状に形成され、湾曲部２４の先端に一体的に連設される。
【００２２】
電子内視鏡の接続部３０は、操作部１０に連設されたユニバーサルコード３２と、そのユニバーサルコード３２の先端部に備えられた複数のコネクタとで構成される。このコネクタは、プロセッサ装置３６に接続するためのプロセッサ用コネクタ３４ａと、光源装置３８に接続するための光源用コネクタ３４ｂと、プロセッサ装置３６が内蔵される筐体内に設けられる送気送液ユニット４０に接続するための送気送液用コネクタ３４ｃが含まれる。
【００２３】
観察モニタ（表示装置）４２は、体腔内の被写体像を表示させる表示手段であり、術者は観察モニタ４２に映し出された画像を観察しながら、スクリーニングを行う。
【００２４】
図２は、図１に示す先端硬質部２６の先端面２６ａの構造を示す平面図である。同図に示す先端面２６ａは、略円形状の平面形状を有しており、先端面２６ａの外周寄りの位置に配置され、観察対象部位を観察するための観察窓５０と、観察窓５０をはさんだ両側であり、外周よりの位置に配置され、該観察対象部位に照明光を照射する一対の照明窓５２，５４と、鉗子入口１２（図１参照）から挿入された処置具の出口となる鉗子出口５６と、観察窓５０に対して洗浄液及び空気を吹き付けるためのノズル５８が配置されている。
【００２５】
ノズル５８は、観察窓５０に噴出口（不図示）が向くように配置され、ノズル５８に隣接して鉗子出口５６が配置されている。また、先端面２６ａの外周の縁部２６ｂが、所定径でアール面取りされている。
【００２６】
図２に示す一対の照明窓５２，５４のそれぞれの奥（内側）には、照明光学系が配置されている。この照明光学系には、図１に示す挿入部２０の内側に配設されたライトガイド（図２不図示、図４に符号１１２を付して図示）が接続され、接続部３０の光源用コネクタ３４ｂを光源装置３８に接続すると、その光源装置３８に内蔵された光源ランプ（不図示）に接続される。したがって、光源装置３８の光源ランプを点灯させると、その光源ランプの光がライトガイドによって照明光学系に導光される。そして、この照明光学系に導光された光が、図２に示す照明窓５２，５４を介して観察対象部位に向けて照射される。本例に適用される光源種の一例として白色光（完全な白色光でないものも含む）が挙げられる。
【００２７】
図２に示す鉗子出口５６は、図１に示す挿入部２０の内側に配設された鉗子チャンネル（不図示）を介して、操作部１０の鉗子入口１２に接続される。鉗子入口１２から挿入された鉗子等の処置具は、図２に示す鉗子出口５６から突出する。
【００２８】
ノズル５８は、先端硬質部２６の先端面２６ａから突出して設けられており、観察窓５０に向いた噴出口（不図示）を備えるとともに、該噴出口は、先端硬質部２６、軟性部２２、接続部３０内部の送気流路及び送水流を介して送気送液ユニット４０（図１参照）と接続されている。操作部１０に設けられた送気送液ボタン１６を操作すると、送気送液ユニット４０から供給された空気又は水（洗浄用流体）が選択的に送出され、この空気又は水がノズル５８の噴出口から観察窓５０に向けて噴出される。
【００２９】
図３は、先端硬質部２６の内部構造を示す断面図（図２における観察窓５０の中心とノズル５８の中心を結んだ断面線に沿う断面図）である。同図に示すように、観察窓５０はカバーガラス６０と一体に構成されており、カバーガラス６０の内側には、対物レンズ６２等を含む対物光学系６４が配置されている。カバーガラス６０は対物光学系６４の一部を構成するレンズとすることができ、一般に平凹レンズが用いられる。
【００３０】
対物光学系６４の結像位置には、撮像面にＲＧＢ（原色型）又はＣＭＹ（補色型）のカラーフィルタを備えた固体撮像素子（ＣＣＤ）６６が取り付けられており、対物光学系６４を介して入射した、照明窓５２，５４（図２参照）から観察対象部位に向けて照射された光の反射光は、プリズム６８により略９０°屈折され、固体撮像素子６６の受光面に入射し、固体撮像素子６６は受光面上に観察対象部位の光学像を結像させる。固体撮像素子６６の受光面上に結像された観察対象部位の光学像は、固体撮像素子６６によって電気信号（撮像信号）に変換され、信号線７０を介してプロセッサ装置３６へ送られる。この電気信号はプロセッサ装置３６によりビデオ信号に変換され、体腔内の観察用画像として観察モニタ４２に映し出される。
【００３１】
一方、図３における対物光学系６４の配設位置の下側には、ノズル５８（図２参照）の噴出口と連通する合流管７４が形成されている。合流管７４は、破線により図示した送気管路７６を介して送気チューブ７８と接続されるとともに、送液管路８０を介して送液チューブ８２と接続される。さらに、送気チューブ７８及び送液チューブ８２は、軟性部２２（図１参照）の内部を通って送気送液用コネクタ３４ｃと接続されている。
【００３２】
〔撮像部及び画像処理部の説明〕
次に、本例に示す内視鏡装置に具備される撮像部及び画像処理部について詳細に説明する。図４は、撮像部１００及び画像処理部１０２の概略構成を示すブロック図である。撮像部１００は、図１の先端硬質部２６に設けられ、図４の画像処理部１０２は、図１のプロセッサ装置３６に設けられる。
【００３３】
図４に示すように、撮像部１００は、固体撮像素子６６と、照明光学系１０３と、ＣＣＤ駆動部１０４と、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）部１０６と、Ａ／Ｄ変換部１０８と、マイコン１１０と、を含んでいる。
【００３４】
照明光学系１０３は、ライトガイド１１２を介して光源装置３８内の光源と接続されている。固体撮像素子６６は、ＣＣＤ駆動部１０４によって所定の同期信号（クロック）に基づいて生成された駆動パルスにより駆動され、被観察部の光学像が電気信号に変換された撮像信号を出力する。
【００３５】
固体撮像素子６６から得られた撮像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０６の相関二重サンプリング処理部によって、所定のサンプリング周期に基づいてサンプリングされ、自動利得制御処理部によって増幅処理が施される。さらに、Ａ／Ｄ変換部１０８によってアナログ形式の撮像信号はデジタル形式に変換される。かかる構成を有する撮像部１００は、マイコン１１０によって統括制御される。撮像部１００に具備されるマイコン１１０は、画像処理部１０２の統括制御を行うマイコン１２８によって画像処理部１０２とともに、統括制御される。
【００３６】
画像処理部１０２は、信号線７０を介して撮像部１００から送出された撮像信号に対して所定の画像処理を施す信号処理部である。図４に示すように、画像処理部１０２は、デジタル変換された画像信号に対し各種の画像処理を施すＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）１２０が設けられており、このＤＳＰ１２０は、固体撮像素子６６の出力信号から輝度（Ｙ）信号と色差（Ｃｒ（Ｒ−Ｙ），Ｃｂ（Ｂ−Ｙ））信号で構成されるＹ／Ｃ信号が形成され、出力される。
【００３７】
本例に示す画像処理部１０２は、通常の画像（動画）を生成する通常画像生成部１０２Ａと分光画像（分光動画）を生成する分光画像生成部１０２Ｂを具備し、この通常の画像及び分光画像を観察モニタ４２に同時に表示するように構成されている。以下の説明では、通常の動画（通常動画）と分光動画を生成して表示する態様について説明するが、もちろん、通常動画に代わり通常の静止画（通常静止画）を生成して表示してもよいし、分光静止画を生成して表示してもよい。本明細書における「通常画像」は、通常動画及び通常静止画を含む概念であり、「分光画像」は分光動画及び分光静止画を含む概念である。
【００３８】
ＤＳＰ１２０から出力されたＹ信号及びＣｒ信号、Ｃｂ信号は、第１色変換部１２２によりＲＧＢ（または、ＣＭＹＫ）の信号へ変換される。なお、画像処理部１０２に配置されるＤＳＰ１２０は、撮像部１００側に配置されてもよい。
【００３９】
図４に示す画像処理部１０２は、ＲＧＢの信号が出力される第１色変換部１２２の後段に分光推定マトリックス演算処理部１２４が設けられている。分光推定マトリックス演算処理部１２４は、選択された波長λ１，λ２，λ３を有する狭帯域の光を照射したときの反射信号を推定するための演算を行い、選択された波長λ１，λ２，λ３に対応する分光画像信号（選択された波長λ１，λ２，λ３を有する狭帯域の光を照射したときの反射信号として推定される信号）を出力する信号処理部である。本例に示す「分光推定マトリックス演算」は、既知情報である、観察体（生体）の分光反射率、照明（光源装置３８）の分光特性、カラー撮像素子に具備されるカラーフィルタの分光特性を用いて、白色光を照射したときに得られるカラー撮像信号（光学的広帯域に対応する撮像信号）から、狭帯域の光を照射したときの（光学的狭帯域に対応する）反射信号を推定するための演算である。
【００４０】
分光推定マトリックス演算処理部１２４の後段に設けられたモードセレクタ１２６は、マイコン１２８のから送出される制御信号に基づいて、ある波長域（狭帯域）の分光画像（単色モード）又は３つの波長域からなる分光画像（三色モード）のいずれを生成するかを選択する。すなわち、操作部１３０を用いて術者（操作者）が単色モードを選択すると、その選択情報がマイコン１２８を介してモードセレクタ１２６に送出され、分光推定マトリックス演算処理部１２４において単色モードの分光画像信号（λ１，λ２，λ３のいずれか）が生成される。一方、操作部１３０を用いて術者（操作者）が三色モードを選択すると、その選択情報がマイコン１２８を介してモードセレクタ１２６に送出され、分光推定マトリックス演算処理部１２４から三色モードの分光画像信号（λ１，λ２，λ３）が生成される。
【００４１】
分光推定マトリックス演算処理部１２４から出力された分光画像信号は、第２色変換回路１３２によって一つの波長域又は三つの波長域の画像信号（λ１，λ２，λ３）を、従来のＲＧＢの信号に対応させた処理をするためにＲｓ（＝λ１），Ｇｓ（＝λ２），Ｂｓ（＝λ３）信号に変換される。さらに、信号処理部１３４によって、このＲｓ，Ｇｓ，Ｂｓ信号はＹ／Ｃ信号へ変換されるとともに、その他の各種信号処理（鏡像処理，マスク発生、キャラクタ発生等）が施される。信号処理部１３４から出力された分光画像信号は、Ｄ／Ａ変換部１３６によりアナログ信号に変換され、画面表示制御部１３８に送られる。第１色変換部１２２、分光推定マトリックス演算処理部１２４、モードセレクタ１２６、第２色変換回路１３２、信号処理部１３４，Ｄ／Ａ変換部１３６は、分光画像生成部１０２Ｂとして機能している。
【００４２】
一方、ＤＳＰ１２０から出力されたＹ信号及びＣｒ信号、Ｃｂ信号は、カラー信号処理部１４０に送出される。カラー信号処理部１４０では、ＤＳＰ１２０から出力されたＹ信号及びＣｒ信号、Ｃｂ信号に基づいて通常のカラー動画（通常動画）信号が生成され、Ｄ／Ａ変換部１４２によりデジタル形式の通常動画信号はアナログ形式に変換される。なお、デジタル方式の観察モニタ４２を具備する態様では、Ｄ／Ａ変換部１３６，１４２は省略される。カラー信号処理部１４０及びＤ／Ａ変換部１４２は、通常画像生成部１０２Ａとして機能している。
【００４３】
画面表示制御部１３８は、マイコン１２８から送出される制御信号に基づいて、通常動画及び分光動画の表示形式を制御する。すなわち、術者が操作部１３０を操作して、観察モニタ４２の画面表示形式の切り換え操作がされると、当該切り換え操作に対応する制御信号がマイコン１２８から画面表示制御部１３８へ送られ、画面表示制御部１３８は制御信号に応じて観察モニタ４２の画面表示形式を切り換える。なお、観察モニタ４２の画面表示形式の切換制御の詳細は後述する。
【００４４】
操作部１３０は、上述した分光画像の切り換え、後述する、分割画面表示と一括画面表示の切り換え、画面の選択などを行う際に操作されるものであり、ボタンスイッチ、トグルスイッチなどのスコープスイッチや、ジョイスティック、マウスなどのポインティングデバイス、タッチパネル等が適宜用いられる。操作部１３０が操作されると、マイコン１２８へ操作信号が送出され、マイコン１２８は当該操作信号に応じて各部へ指令信号を送出する。
【００４５】
また、操作部１３０は、後述するフリーズ操作の際に用いられるフリーズ操作ボタンが含まれる。フリーズ操作ボタンが操作されると、フリーズ操作が有効になったタイミングにおける通常の静止画像（通常静止画）及び分光画像の静止画像（分光静止画）が所定のメモリに記憶される。また、通常静止画及び分光静止画のいずれかは、フリーズ操作時の画面表示制御にしたがって、観察モニタ４２に表示される。
【００４６】
メモリ１４３は、信号処理（画像処理）の作業領域としての一次記憶メモリや、各種制御パラメータが記憶されるメモリなどが含まれる。メモリ１４３への書き込みやメモリ１４３からの読み出しは、マイコン１２８により制御される。メモリ１４３は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体記憶素子を適用してもよいし、ハードディスクなどの磁気記憶素子を適用してもよい。
【００４７】
図４には、撮像部１００及び画像処理部１０２のそれぞれにマイコン１１０，１２８を具備する態様を例示したが、マイコン１１０，１２８に代わり一つのマイコンにより撮像部１００及び画像処理部１０２を統括的に制御する態様も可能である。かかる態様では、撮像部１００及び画像処理部１０２を統括制御するマイコンを撮像部１００（先端硬質部２６）に備えてもよいし、画像処理部１０２（プロセッサ装置３６）に備えてもよい。また、Ａ／Ｄ変換部１０８から出力される撮像信号に同時化処理を施して、ＲＧＢの撮像信号を取得する態様も可能である。さらに、ＲＧＢ（ＣＭＹ）のカラーフィルタに代わり、所定の分光フィルタを備える態様も可能である。
【００４８】
〔マトリックス演算（分光推定マトリックス演算）の説明〕
次に、本例に適用されるマトリックス演算（分光推定マトリックス演算、以下、単に「マトリックス演算」と記載することがある。）について説明する。以下の説明では、三色モードの分光画像の生成について説明する。図４に示すように、画像処理部１０２は、分光画像信号を生成するためのマトリックス演算に用いるマトリックス係数のデータがテーブル形式で格納されるマトリックス係数記憶部１４４を具備している。マトリックス係数記憶部１４４には、予め決められた複数の波長セット分のマトリックス係数が格納されている。以下の〔表１〕にマトリックス係数のデータテーブルの一例を示す。
【００４９】
【表１】
0005133386.tif 000002
この〔表１〕に示すマトリックス係数のデータは、４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を５ｎｍ間隔で分けた６１の波長域パラメータｐ１〜ｐ６１から成り、このパラメータｐ１〜ｐ６１は、マトリックス演算のための係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ（ｐは、〔表１〕のｐ１〜ｐ６１に該当）から構成される。そして、図４に示す分光推定マトリックス演算処理部１２４では、係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ、と第１色変換部１２２から出力されたＲＧＢ信号とにより、次式〔数１〕に示すマトリックス演算が行われる。
【００５０】
【数１】
0005133386.tif 000003
例えば、表１のパラメータｐ２１（中心波長５００ｎｍ），ｐ４５（中心波長６２０ｎｍ），ｐ５１（中心波長６５０ｎｍ）を選択した場合は、上記〔数１〕における係数（ｋ１ｒ，ｋ１ｇ，ｋ１ｂ）として、ｐ２１の（-0.00119，0.002346，0.0016）を代入し、（ｋ２ｒ，ｋ２ｇ，ｋ２ｂ）として、ｐ４５の（0.004022，0.000068，‐0.00097）を代入し、（ｋ３ｒ，ｋ３ｇ，ｋ３ｂ）として、ｐ５１の（0.005152，-0.00192，0.000088）を代入すればよいことになる。
【００５１】
なお、単色モードの分光画像信号を生成する際には、上記〔数１〕におけるλ１，λ２，λ３のいずれかの値に設定される。この値は、中心波長としてもよいし、最小波長又は最大波長としてもよい。本例に示す画像処理部１０２は、単色モードと三色モードとを切り換え可能に構成されている。もちろん、単色モードと三色モードのいずれかに固定されていてもよい。以下に説明する画面表示切換では、三色モードの分光動画が生成される態様を前提とする。
【００５２】
〔画面表示制御の説明（第１実施形態）〕
次に、第１実施形態に係る観察モニタ４２の画面表示制御について詳細に説明する。図５は、観察モニタ４２の画面レイアウトを示す説明図である。同図に示すように、観察モニタ４２に表示される画面１６０は、主画面領域１６２と、副画面領域１６４と、情報領域１６６に分割された構造を有し、主画面領域１６２、副画面領域１６４、及び情報領域１６６を同時に表示させるように構成されている。主画面領域１６２は、通常動画又は分光動画のいずれか一方が表示される領域であり、画面１６０の中央部を含んで配置され、副画面領域１６４の略８倍の面積を有しており、主画面領域１６２のサイズ及び位置は固定されている。また、主画面領域１６２は画面１６０の最高解像度（例えば、１６００×１２００（ＵＸＧＡ））が適用される。
【００５３】
副画面領域１６４は、通常動画及び分光動画のうち、主画面領域１６２に表示されない画像が表示される領域であり、画面１６０の四隅のいずれかに配置され、主画面領域１６２の略１／８の面積を有し、主画面領域１６２と同一の画角（視野角）を有している。副画面領域１６４は、サイズ及び位置を可変可能に構成してもよく、例えば、副画面領域１６４を画面１６０の図中上下方向の中央部に配置してもよいし、ジョイスティックなどの操作部材を操作して、副画面領域１６４を画面１６０の図中上下方向に移動させるように構成してもよい。また、副画面領域１６４は、主画面領域１６２よりも低い解像度にしてもよい。さらに、副画面領域１６４は、術者が視認しうる程度に主画面領域１６２とのサイズ比率をより大きくしてもよく、主画面領域１６２とのサイズ比率をより大きくした場合には、より解像度を低くしてもよい。
【００５４】
観察モニタ４２として、２０インチ程度の液晶ディスプレイ（画面サイズ例：４０８ｍｍ×３０６ｍｍ）を適用することができる。
【００５５】
本例に示す観察モニタ４２の、初期状態における画面表示形式は、主画面領域１６２に通常動画が表示され、副画面領域１６４に分光動画が表示される。情報領域１６６は、波長情報、スコープ名称、撮像条件、日付等の諸情報が表示される。なお、情報領域１６６の形態は、副画面領域１６４の位置、サイズに対応して適宜変更される。例えば、副画面領域１６４の位置が変更された場合には、情報領域１６６を副画面領域１６４と重ならない位置に移動させてもよいし、主画面領域１６２又は副画面領域１６４の上にオーバーレイ表示させてもよい。また、情報領域１６６を非表示としてもよい。
【００５６】
本例に示す観察モニタ４２の画面表示制御では、術者（操作者）が主画面領域１６２に表示される画像と副画面領域１６４に表示させる画像を選択的に切り換えることが可能である。すなわち、図４に示す操作部１３０を用いて画面表示の切り換え操作が行われると、副画面領域１６４に表示されていた分光動画（または、通常動画）が主画面領域１６２に表示されるとともに、主画面領域１６２に表示されていた通常動画（または、分光動画）が副画面領域１６４に表示される。
【００５７】
再度、画面表示の切り換え操作が行われると、主画面領域１６２に表示される画像と副画面領域１６４に表示される画像が切り換えられる。なお、画面表示の切り換えにより主画面領域１６２に表示される画像の解像度は最高解像度に変更される。主画面領域１６２から副画面領域１６４へ変更された画像の解像度を低くしてもよい。
【００５８】
図６は、上述した画面表示制御の流れを示すフローチャートである。画面表示制御が開始されると（ステップＳ１０）、主画面領域１６２に標準動画が表示され（ステップＳ１２）、副画面領域１６４に分光動画が表示される（ステップＳ１４）。術者によって表示切り換え操作がされると（ステップＳ１６のＹｅｓ判定）、主画面領域１６２は通常動画から分光動画へ切り換えられ（ステップＳ１８）、副画面領域１６４は分光動画から通常動画へ切り換えられる（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１６において、表示切り換え操作がされない場合は（Ｎｏ判定）、ステップＳ２２に進み、画面表示制御を終了するか否かが判断される。ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了され（ステップＳ２４）、画面表示制御が終了されないと判断されると（Ｎｏ判定）、ステップＳ１６に進み、表示切り替え操作がされたか否かが判断される。
【００５９】
ステップＳ１８及びステップＳ２０において、画面表示切り換えがされた後に、再度、画面表示切り換えがされると（ステップＳ２６のＹｅｓ判定）、主画面領域１６２は分光動画から通常動画へ切り換えられ（ステップＳ２８）、副画面領域１６４は通常動画から分光動画へ切り換えられ（ステップＳ３０）、ステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ２６において、画面表示切り換えがされない場合は（Ｎｏ判定）、ステップＳ３２に進み、画面表示制御が終了されるか否かが判断される。ステップＳ３２において、画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了され（ステップＳ２４）、画面表示制御が終了されないと判断されると（Ｎｏ判定）、ステップＳ２６に進む。
【００６０】
このように、主画面領域１６２のサイズと副画面領域１６４のサイズに視覚的に明らかな差を設けることで、術者が主画面領域１６２又は副画面領域１６４のどちらに注目すべきか混乱することを避け、術者の基本的な注目点を一つにする効果を得ることができる。すなわち、スコープの操作時やスクリーニング観察時に一つの画面に注目したいという、術者の要求を満足させることが可能である。
【００６１】
主画面領域１６２に通常動画を表示させるとともに、副画面領域１６４に分光動画を表示させる場合には、通常動画を用いて術者が通常動画の観察によるスクリーニングを行うことができ、分光動画を用いた精査が必要な場合には、切り換え操作により主画面領域１６２に分光動画を表示させ、分光動画の観察が行われる。かかる切り換え操作を行う際に、副画面領域１６４に表示された分光動画に視線を移して、精査が必要であるか否かを確認することができる。切り換え操作はできるだけ少なくしたいという、術者の要求を満足させることが可能である。
【００６２】
また、主画面領域１６２に分光動画を表示させるとともに、副画面領域１６４に通常動画を表示させる場合には、分光動画の観察によるスクリーニングが行われる際に、副画面領域１６４に通常動画を表示させておくことで、安全性の担保が確実となる。すなわち、分光動画は欠落している情報が存在するので、通常動画を副画面領域１６４に同時に表示させることで、安全性を向上させる効果が得られる。
【００６３】
〔画面表示制御の説明（第２実施形態）〕
次に、第２実施形態に係る観察モニタ４２の画面表示制御について説明する。図７は、第２実施形態に係り、観察モニタ４２の画面レイアウトを示す説明図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６４】
同図に示す画面１６０は、主画面領域１６２が四つの領域１６２Ａ，１６２Ｂ，１６２Ｃ，１６２Ｄに分割されており、それぞれに波長が異なる分光動画が表示されるように構成されている。
【００６５】
すなわち、主画面領域１６２に分光動画が表示されている場合に、表示モードを分割表示モードに切り換えると、予め決められた複数の波長セット（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に対応する四種類の分光動画が各分割領域１６２Ａ，１６２Ｂ，１６２Ｃ，１６２Ｄのそれぞれに表示される。第１の主画面領域１６２Ａに表示される分光動画は、波長（λ１ａ，λ２ａ，λ３ａ）に対応するものであり、第２の主画面領域１６２Ｂに表示される分光動画は、波長（λ１ｂ，λ１ｂ，λ３ｂ）に対応するものである。また、第３の主画面領域１６２Ｃに表示される分光動画は、波長（λ１ｃ，λ２ｃ，λ３ｃ）に対応するものであり、第４の主画面領域１６２Ｄに表示される分光動画は、波長（λ１ｄ，λ２ｄ，λ３ｄ）に対応するものである。
【００６６】
すなわち、予め決められた４つの波長ａ，ｂ，ｃ，ｄから成る波長セット（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に対応して、四種類の分光画像が生成される。図４に示すマトリックス係数記憶部１４４には、複数の波長セット（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に対応する分光画像を生成するためのマトリックス係数が記憶されている。この波長セットは、観察部位ごとに準備され、例えば、ａが標準、ｂが血管を抽出するもの、ｃが組織を抽出するもの、ｄがオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとの差を抽出するものといったように対応付けされている。これ以外にも、血液とカロテンとの差を抽出するものや、血液と細胞との差を抽出するものなどに対応付けしてもよい。
【００６７】
例えば、図５に示すように、主画面領域１６２が一画面表示される場合は、波長ａ（標準）に対応する分光画像を表示させ、図７に示す分割表示に切り換えられたときに、一画面表示時の分光動画であることを表示させる態様が好ましい。かかる表示例として、外枠の線幅を大きくする、文字表示をするなどの形態が考えられる。
【００６８】
なお、主画面領域１６２をさらに多数の領域に分割して、さらに多数の波長を含む波長セットに対応してもよい。主画面領域１６２を分割する形態は、各領域のアスペクト比（縦方向と横方向のサイズ比率）が変わらないように、４分割、９分割、１６分割とする態様が好ましい。また、主画面領域１６２の各分割領域のサイズを、副画面領域１６４のサイズよりも大きくする態様が好ましく、かかる観点から、主画面領域１６２を４分割する態様がより好ましい。
【００６９】
図８は、第２実施形態に係る画面表示制御の流れを示すフローチャートである。図８において、図５と同一又は類似するステップには同一の符号を付すものとする。主画面領域１６２に分光動画が一画面表示され、副画面領域１６４に通常動画が表示されている場合に（ステップＳ１８，２０）、画面表示モードの切り換え操作がされると（ステップＳ４０のＹｅｓ判定）、主画面領域１６２が分割表示に切り換えられ（ステップＳ４２）、ステップＳ４４に進む。一方、ステップＳ４０において、画面表示モードの切り換え操作がされない場合は（Ｎｏ判定）、ステップＳ４０において、画面表示モードの切り換え操作がされたか否かが監視される。
【００７０】
ステップＳ４４において、画面表示モードの切り換え操作がされると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２が一画面表示に切り換えられ（ステップＳ４６）、ステップＳ２２へ進む。なお、主画面領域１６２が分割表示から一画面表示に切り換えられたときには、分割表示に切り換えられる前の波長に対応する分光動画が表示される。もちろん主画面領域１６２が分割表示から一画面表示に切り換えられた後に、波長セット（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に対応する分光画像をシーケンシャルに切り換えながら表示させてもよい。
【００７１】
ステップＳ２２では、画面表示制御が終了されるか否かが判断される。ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了され（ステップＳ２４）、画面表示制御が終了されないと判断されると（Ｎｏ判定）、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０〜ステップＳ４８の各工程が繰り返される。
【００７２】
第２実施形態に係る画面表示切換によれば、複数の分光画像（特殊画像）を同時に並べて表示させることにより、観察時における術者の見落としのリスクを最小限にとどめることができ、スクリーニング時に複数の診断方法を同時に適用することができる。
【００７３】
〔画面表示制御の説明（第３実施形態）〕
次に、第３実施形態に係る観察モニタ４２の画面表示制御について説明する。図９は、第３実施形態に係る観察モニタ４２の画面レイアウトを示す説明図である。同図に示す画面１６０は、４つの副画面領域１６４Ａ，１６４Ｂ，１６４Ｃ，１６４Ｄを具備するとともに、４つの副画面領域１６４Ａ，１６４Ｂ，１６４Ｃ，１６４Ｄに表示された画像の中から選択された一つの画像が主画面領域１６２に表示される。例えば、第１の副画面領域１６４Ａに通常動画が表示され、第２の副画面領域１６４Ｂ、第３の副画面領域１６４Ｃ、第４の副画面領域１６４Ｄのそれぞれに、波長セット（ａ，ｂ，ｃ）のそれぞれに対応する分光動画が表示され、第１の副画面領域１６４Ａが選択されると主画面領域１６２に通常動画が常時され、第２〜第４の副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄのいずれかが選択されると、選択された分光動画が主画面領域１６２に表示される。
【００７４】
第１〜第４の副画面領域１６４Ａ〜１６４Ｄを選択する手段には、観察モニタ４２にタッチパネル方式の表示装置を適用するとよい。すなわち、第１〜第４の副画面領域１６４Ａ〜１６４Ｄ（選択画面）のうち、所望の画像を術者がタッチすると、当該タッチされた画像が主画面領域１６２に表示される。なお、主画面領域１６２に表示された画像をそのまま副画面領域１６４に表示させたままでもよいし、主画面領域１６２に表示された画像を副画面領域１６４から消してもよい。
【００７５】
図１０は、第３実施形態に係る画面表示切換制御の流れを示すフローチャートである。画面表示制御が開始されると（ステップＳ１００）、先ず、選択画面（第１の副画面領域１６４Ａ〜第４の副画面領域１６４Ｄ）に通常動画及び複数の分光動画が表示される。すなわち、第１の副画面領域１６４Ａに通常動画が表示され（ステップＳ１０２）、第２〜第４の副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄに三種類の分光動画が表示される（ステップＳ１０４）。例えば、第２〜第４の副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄに、波長セット（ａ，ｂ，ｃ）に対応する分光動画が表示される。
【００７６】
ステップＳ１０６に進み、通常動画が選択されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２に通常動画が表示され（ステップＳ１０８）、第１〜第４の副画面領域１６４Ａ〜１６４Ｄの表示は変更されない。一方、ステップＳ１０６において、通常動画が選択されていない場合は（ステップＳ１０６のＮｏ判定）、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において波長ａに対応する分光動画が選択されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２に波長ａに対応する分光動画が表示される（ステップＳ１１２）。一方、ステップＳ１１０において、波長ａに対応する分光動画が選択されない場合は、ステップＳ１１４に進む。
【００７７】
ステップＳ１１４において、波長ｂに対応する分光動画が選択されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２に波長ｂに対応する分光動画が表示される（ステップＳ１１６）。一方、ステップＳ１１４において、波長ｂに対応する分光動画が選択されない場合は、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８において、波長ｃに対応する分光動画が選択されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２に波長ｃに対応する分光動画が表示される（ステップＳ１２０）。一方、ステップＳ１１８において、波長ｃに対応する分光動画が選択されない場合は、ステップＳ１０６に進む。
【００７８】
ステップＳ１２２では、画面表示制御が終了されるか否かが判断される。画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了され（ステップＳ１２４）、一方、画面表示制御が終了されないと判断されると、ステップＳ１１０に進み、ステップＳ１１０〜ステップＳ１２２の各工程が繰り返される。このようにして、副画面領域１６４Ａ〜１６４Ｄ（選択画面）に表示された画像の中から一つの画像が選択され、選択された画像は主画面領域１６２に表示される。
【００７９】
また、主画面領域１６２にある画像が表示されている場合でも、選択画面の中から別の画像が選択されると、選択がされるごとに主画面領域１６２に表示される画像が切り換えられる。なお、選択された画像の外枠の太さや色を変更することや文字表示を用いて、選択された画像であることを表示させるように構成する態様が好ましい。
【００８０】
第３実施形態に係る画面表示切換によれば、主画面に表示させる候補画像を選択画面に表示させることで、術者が直感的に適切な画像を選択することが可能である。なお、主画面領域１６２に分光画像を表示させる場合にのみ、第３実施形態に係る画面表示切換を適用してもよい。かかる態様において、例えば、波長セット（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に対応する分光画像を表示させる場合に、四つの分光画像のいずれか一つを主画面領域１６２、他の三つの分光画像を副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄに表示させ、副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄに表示された分光画像のいずれかが選択されると、選択された分光画像と主画面領域１６２に表示されている分光画像との表示画面が入れ換えられる。
【００８１】
〔フリーズ操作時の画面表示制御の説明〕
次に、フリーズ操作がされたときの、画面の表示制御について説明する。本例に示す内視鏡装置１は、観察モニタ４２の画面表示を動画表示から静止画表示に切り換える際のフリーズ操作がされると、主画面領域１６２に静止画を表示させるように構成されている。
【００８２】
例えば、図５に示す画面１６０において、フリーズ操作がされたときに、主画面領域１６２に分光動画が表示され、副画面領域１６４に通常動画が表示されている場合には、主画面領域１６２に分光画像の静止画が表示され、副画面領域１６４は通常動画の表示が継続される。また、フリーズ操作がされたときに、主画面領域１６２に通常動画が表示され、副画面領域１６４に分光動画が表示されている場合には、主画面領域１６２に通常画像の静止画が表示され、副画面領域１６４は分光動画から通常動画に切り換えられる。
【００８３】
図１１及び図１２は、フリーズ操作時における画面表示切換制御の流れを示すフローチャートである。なお、図１１及び図１２において、図５及び図８と同一又は類似するステップには同一の符号を付すものとする。
【００８４】
図１１に示すように、画面表示制御が開始され（ステップＳ１０）、主画面領域１６２に通常動画が表示され、副画面領域１６４に分光動画が表示されている場合に（ステップＳ１２，１４）、フリーズ操作がされると（ステップＳ２００のＹｅｓ判定）、主画面領域１６２は通常画像の静止画（フリーズ操作が有効となったタイミングの通常画像の静止画）に切り換えられる（ステップＳ２０２）。また、副画面領域１６４は分光動画から通常動画へ切り換えられ（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０６へ進む。
【００８５】
一方、ステップＳ２００において、フリーズ操作がされないと（Ｎｏ判定）、ステップＳ２００において、フリーズ操作がされるか否かの監視が継続される。ステップＳ２０６において、フリーズ操作が解除されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２は通常静止画から通常動画へ切り換えられ（ステップＳ２０８）、副画面領域１６４は通常動画から元の分光動画へ切り換えられ（ステップＳ２１０）。ステップＳ２２に進む。
【００８６】
一方、ステップＳ２０６において、フリーズ操作が解除されないと（Ｎｏ判定）、ステップＳ２０６におけるフリーズ操作のが解除されたか否かの監視が継続される。ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了される（ステップＳ２４）。一方、ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されないと判断されると（Ｎｏ判定）、ステップＳ２００に戻り、ステップＳ２００〜ステップＳ２１２の各工程が繰り返される。
【００８７】
また、図１２に示すように、画面表示制御が開始され（ステップＳ１０）、主画面領域１６２が分光動画に切り換えられ、副画面領域１６４が通常動画に切り換えられた場合に（ステップＳ２８，３０）、フリーズ操作がされると（ステップＳ２２０のＹｅｓ判定）、主画面領域１６２は分光静止画（フリーズ操作が有効となったタイミングの分光画像の静止画）に切り換えられ（ステップＳ２２２）、副画面領域１６４は通常動画の表示が継続され、ステップＳ２２４に進む。一方、ステップＳ２２０において、フリーズ操作がされないと（Ｎｏ判定）、ステップＳ２２０において、フリーズ操作がされたか否かの監視が継続される。
【００８８】
ステップＳ２２４において、フリーズ操作が解除されると（Ｙｅｓ判定）、主画面領域１６２は分光動画に切り換えられ、副画面領域１６４は通常動画の表示が継続され、ステップＳ２２６に進む。一方、ステップＳ２２４において、フリーズ操作が解除されないと（Ｎｏ判定）、ステップＳ２２４におけるフリーズ操作が解除されたか否かの監視が継続される。ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されると判断されると（Ｙｅｓ判定）、画面表示制御が終了される（ステップＳ２４）。一方、ステップＳ２２において、画面表示制御が終了されないと判断されると（Ｎｏ判定）、ステップＳ２２０に戻り、フリーズ操作がされたか否かの監視がされる。
【００８９】
このようにして、フリーズ操作がされたときには、主画面領域１６２の表示が通常動画から通常静止画に切り換えられ、また、分行動画が分光静止画に切り換えられるともに、副画面領域１６４には必ず通常動画を表示させることで、フリーズ操作時における安全性が確保される。
【００９０】
また、静止画観察と動画観察とを相互に切り換えることが容易であり、術者の嗜好に応じて適宜観察形態を変更することができる。さらに、ボタン操作により観察形態を変更することができるので、煩雑な操作を行わずに観察形態を変更することができる。
【００９１】
図９に図示した複数の副画面領域１６４Ａ〜１６４Ｄを備える態様において、主画面領域１６２及び副画面領域１６４Ａに通常動画が表示され、副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄに分光動画が表示されている状態でフリーズ操作がされた場合は、主画面領域１６２の表示を通常動画から通常静止画へ切り換え、副画面領域１６４Ａは通常動画の表示が継続される。
【００９２】
また、主画面領域１６２に通常動画が表示され、副画面領域１６４に通常画像されない状態（副画面領域１６４の表示がオフの状態）でフリーズ操作がされた場合は、主画面領域１６２の表示を通常動画から通常静止画へ切り換え、副画面領域１６４Ａに通常画像を表示させる。なお、フリーズ操作に応じて、副画面領域１６４Ｂ〜１６４Ｄの表示をオフにし、フリーズ操作が解除されると元の画面表示に復帰させるとよい。
【００９３】
〔変形例〕
図１３は、第３実施形態に係る画面レイアウトの変形例である。同図に示すように、さらに、多くの副画面領域を備える態様も好ましい。図１３に示す例では、通常動画が表示される第１の副画面領域１６４Ａと、７つの分光画像のそれぞれが表示される７つの副画面領域（第２の主画面領域１６２Ｂ〜第７の副画面領域Ｈ）が設けられている。かかる変形例では、主画面領域１６２に表示される画像が選択されると、７つの分光画像に代わり、図５に示すように副画面領域１６４が１つだけ表示されるように構成するとよい。
【００９４】
図１４は、他の変形例に係る画面レイアウトを示す図である。同図に示すように、主画面領域１６２’を全画面表示とし、副画面領域１６４’を画面１６０の四隅に配置するとともに、主画面領域１６２’に重ねて表示されている。なお、図１４に示す主画面領域１６２’及び副画面領域１６４’は、視野マスクが施されている。
【００９５】
すなわち、主画面領域１６２’に丸形状を有する視野マスクを施してもよいし、副画面領域１６４’をＰｉｎＰ（ピクチャー  イン  ピクチャー）画像（表示）としてもよい。また、これらの表示形式と、主画面領域１６２’及び副画面領域１６４’を並列表示させる形式と、を選択的に切り換え可能に構成してもよい。
【００９６】
〔視野マスクの説明〕
本例に示す内視鏡装置１は、視野角が一定で縦横のサイズが等しい等方マスク表示と、等方マスクと視野角が同一で縦横のサイズが異なる非等方マスク表示との切り換えが可能となっている。図１５は、等方マスク表示がされた画面２００を模式的に図示した説明図である。同図に示す画面２００は、表示される画像が表示される際の外枠となる視野マスクが施され、当該視野マスクの縦辺のサイズＬ１と横辺のサイズＬ２は同一となっている。また、図１５に示す画面２００の右側には、撮像情報等の情報表示領域２０２が設けられている。
【００９７】
図１６は、非等方マスク表示がされた画面２１０を模式的に図示した説明図である。同図に示す画面２１０は、図１５に図示した視野マスクと視野角が同一の視野マスクが施され、当該視野マスクの縦辺のサイズＬ１は横辺のサイズＬ２よりも小さくなっている。また、図１６に示す画面２１０では、四隅に撮像情報等が表示される情報表示領域２１２Ａ、２１２Ｂ，２１２Ｃ，２１２Ｄが設けられ、撮像情報等の諸情報は、それぞれの情報表示領域２１２Ａ、２１２Ｂ，２１２Ｃ，２１２Ｄに分割して表示されている。
【００９８】
上述した実施形態では、主として医療用の内視鏡を例に挙げて説明したが、本発明は工業用途の孔内観察装置にも適用可能である。
【００９９】
以上、本発明に係る内視鏡装置を詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【０１００】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１０１】
（発明１）：被写体に光を照射する照明手段と、前記照明手段から光が照射された被写体から反射された光を撮像してカラー撮像信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた撮像信号に通常の画像処理を施して、通常画像を生成する通常画像生成手段と、前記撮像手段によって得られた撮像信号に、予め決められた光学的狭帯域のマトリックスデータを用いたマトリックス演算を施して、前記光学的狭帯域に対応する分光画像を生成する分光画像生成手段と、主画面領域及び前記主画面領域未満のサイズを有する副画面領域が表示される表示手段と、前記主画面領域及び前記副画面領域の表示内容を切り換える表示切換信号を生成する表示切換信号生成手段と、前記表示手段の前記主画面領域及び前記副画面領域に動画像が表示されている状態において、前記主画面領域に表示される動画像に代わり当該動画像の所定のタイミングにおける静止画像を表示させる静止画表示切換信号を生成する静止画表示切換信号生成手段と、前記主画面領域又は前記副画面領域のいずれか一方の領域に前記通常画像を表示させ、同時に他方の領域に前記分光画像を表示させるとともに、前記表示切換信号生成手段により生成された表示切換信号に基づいて、前記通常画像を表示させる領域と前記分光画像を表示させる領域とを選択的に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御する表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記主画面領域に通常画像の動画像を表示させ、前記副画面領域に分光画像の動画像を表示させたときに、前記静止画表示切換信号生成手段により生成された静止画表示切換信号に基づいて、前記主画面領域の表示を通常画像の動画像から通常画像の静止画像に切り換えるとともに、前記副画面領域の表示を分光画像の動画像から通常画像の動画像に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする内視鏡装置。
【０１０２】
本発明によれば、主画面領域に通常画像の動画像を表示させ、副画面領域に分光画像の動画像を表示させたときに、静止画表示切換信号に基づいて、主画面領域の表示を通常の動画表示から静止画表示に切り換えられるとともに、副画面領域の表示が分光画像の動画像から通常画像の動画像に切り換えられるので、分光画像の静止画像観察時にも通常画像の動画像を観察することができ、静止画像観察時における安全性が担保される。
【０１０３】
（発明２）：発明１に記載の内視鏡装置において、前記表示制御手段は、前記主画面領域に分光画像の動画像を表示させ、前記副画面領域に通常画像の動画像を表示させたときに、前記静止画表示切換信号生成手段により生成された静止画表示切換信号に基づいて、前記主画面領域の表示を分光画像の動画像から分光画像の静止画像に切り換えるとともに、前記副画面領域は通常画像の動画像の表示を継続するように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする。
【０１０４】
かかる態様によれば、主画面領域の表示が分光画像の動画像から分光画像の静止画像に切り換えられても、副画面領域の通常画像の動画像表示が継続されるので、分光画像の静止画像を観察する際における安全性が担保される。
【０１０５】
（発明３）：発明１又は２のいずれかに記載の内視鏡装置において、前記主画面領域の表示を動画像から静止画像に切り換える際に操作される静止画表示切換操作手段を備え、前記静止画表示切換信号生成手段は、前記静止画表示切換操作手段が操作されると、前記静止画表示切換信号を生成することを特徴とする。
【０１０６】
かかる態様によれば、静止画表示切換操作手段を操作することにより、主画面の動画像表示を静止画像表示に切り換えることができるので、術者（操作者）の煩雑な操作が低減され、簡便な診断の支援が可能になる。
【０１０７】
かかる態様における静止画表示切換操作手段として、押しボタンスイッチ（操作ボタン）が挙げられる。
【０１０８】
（発明４）：発明１乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置において、前記主画面領域の静止画像表示を解除して動画像表示に復帰させる静止解除切換信号を生成する静止画表示解除信号生成手段を備え、前記表示制御手段は、静止画表示解除信号に基づいて、前記主画面領域の表示を静止画像表示から動画像表示に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする。
【０１０９】
かかる態様によれば、主画面領域の表示を静止画像表示から動画像表示へ復帰させることができるので、多種多様な観察ニーズへの対応が可能となる。
【０１１０】
（発明５）：発明４に記載の内視鏡装置において、前記表示制御手段は、前記主画面領域に通常画像の静止画像を表示させ、前記副画面領域に通常画像の動画像を表示させる状態において、前記静止画表示解除信号に基づいて、前記副画面領域の画面表示を通常画像の動画像から分光画像の動画像に切り換えるように前記表示手段の画面表示を制御することを特徴とする。
【０１１１】
かかる態様によれば、静止画表示解除信号に基づいて、副画面領域の表示を元の表示に復帰させることができるので、表示形式を変更して観察形態を適宜変更にすることが可能である。
【０１１２】
（発明６）：発明４又は５に記載の内視鏡装置において、前記主画面領域の静止画像表示を解除して動画像表示に復帰させる際に操作される静止画表示解除操作手段を備え、前記静止画表示解除信号生成手段は、前記静止画表示解除操作手段が操作されると、前記静止画表示解除信号を生成することを特徴とする。
【０１１３】
かかる態様によれば、静止画表示解除操作手段の操作に応じて、主画面領域の静止画像表示が解除され動画像の表示を復帰させるので、画面表示の切換における術者（操作者）の煩雑な操作が低減化される。
【０１１４】
（発明７）：発明１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置において、前記主画面領域に表示される静止画像を記憶する静止画像記憶手段を備えたことを特徴とする。
【０１１５】
かかる態様によれば、主画面領域に表示される静止画像を記憶する際の安全性が担保される。
【０１１６】
（発明８）：発明７に記載の内視鏡装置において、前記静止画像記憶手段は、前記静止画表示切換操作手段が操作されると、前記主画面領域に表示される静止画像が記憶されることを特徴とする。
【０１１７】
かかる態様によれば、主画面領域の表示を静止画像に切り換える際の操作に応じて、当該静止画像が記憶されるので、静止画像記憶時における術者（操作者）の煩雑な操作が低減化される。
【０１１８】
（発明９）：発明１乃至８のいずれかに記載の内視鏡装置において、前記分光画像生成手段は、光学的広帯域に対応する撮像信号から、前記被写体の分光反射率、前記照明手段の分光特性、前記撮像手段に具備されるカラーフィルタの分光特性に基づいて、光学的狭帯域に対応する反射信号を推定するための演算を行うことを特徴とする。
【符号の説明】
【０１１９】
１…内視鏡、４２…観察モニタ、６６…固体撮像素子、１０６…ＣＤＳ／ＡＧＣ部、１０８…Ａ／Ｄ変換部、１２０…ＤＳＰ、１２２…第１色変換部、１２４…色空間変換処理部、１２８…マイコン、１３０…操作部、１３２…第２色変換回路、１３４…信号処理部、１３６，１４２…Ｄ／Ａ変換部、１４０…カラー信号処理部、１４３…メモリ、１４４…マトリクス係数記憶部、１６０…画面、１６２，１６２’，１６２Ａ，１６２Ｂ，１６２Ｃ，１６２Ｄ…主画面領域、１６４，１６４’，１６４Ａ，１６４Ｂ，１６４Ｃ，１６４Ｄ，１６４Ｅ，１６４Ｆ，１６４Ｇ，１６４Ｈ…副画面領域
【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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