JP4891990B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡装置に関し、特に、狭帯域光による生体内の観察が可能な内視鏡装置に関するものである。

内視鏡及び光源装置等を有する内視鏡装置は、従来より、医療分野等において広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、術者等が生体内の観察等を行うという用途において主に用いられている。

また、医療分野における内視鏡装置を用いた観察として一般的に知られているものとしては、例えば、白色光を生体内の被写体に照射し、肉眼による観察と略同様の該被写体の像の画像を得ることが可能な通常観察の他に、通常観察における照明光よりも狭い帯域を有する光である狭帯域光を該被写体に照射して観察を行うことにより、通常観察に比べ、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得ることが可能な狭帯域光観察（ＮＢＩ： Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）がある。

日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域な照明光を出力するための、離散的な分光特性を有するフィルタが設けられた光源装置と、該照明光により照明された被写体の像を撮像するための内視鏡とを有して構成されている。そして、日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡システムは、前述した構成を有することにより、前記被写体に対する狭帯域光観察を行うことができる。

日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡装置は、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得るために、狭帯域光観察に応じた所定の画像処理を行っている。そのため、日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡装置においては、前記所定の画像処理が行われることにより、生体における粘膜表層の血管等が強調された像に加え、例えば、残渣、胆汁または腸液の像が血液の色と略同様の赤色を有する像としてモニタ等の表示手段に画像表示されてしまう。その結果、日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域光観察が行われる場合に、例えば、残渣、胆汁または腸液の像に対し、病変が疑われる出血部位の像と略同様の注意を払いながら観察を進めてゆく必要を生じさせるといったような、無用な負担を術者に生じさせてしまうという課題を有している。また、日本国特開２００２−０９５６３５号公報に提案されている内視鏡装置は、狭帯域光観察が行われる場合に、残渣、胆汁または腸液の像が血液の色と略同様の赤色を有する像としてモニタ等の表示手段に画像表示されてしまうことにより、被験者に対して精神的ストレスを与えてしまうという課題もまた有している。

本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者の負担及び被験者の精神的ストレスを軽減可能な内視鏡装置を提供することを目的としている。

本発明における内視鏡装置は、青色領域の波長帯域を有する第１の狭帯域光と、緑色領域の波長帯域を有する第２の狭帯域光とを生体内の被写体に対して出射可能な照明手段と、前記生体内の被写体が前記第１の狭帯域光により照明された場合に第１の被写体像を撮像し、前記生体内の被写体が前記第２の狭帯域光により照明された場合に第２の被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像手段と、前記撮像信号に応じた前記被写体の観察画像を表示手段に表示させるための映像信号を生成して出力する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記撮像信号に基づき、前記第１の被写体像を映像信号の緑成分及び青成分に割り当て、前記第２の被写体像を映像信号の赤成分及び青成分に割り当て、さらに、当該割り当てた２つの青成分を足し合わせることにより、前記生体内に存在する残渣、胆汁または腸液のうちの少なくとも１つの対象物の像が前記表示手段に表示される際の赤成分の輝度値に対して青成分の輝度値を近づけるように色調変換された映像信号を生成する色調変換手段を有する。

第１の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。 図１の内視鏡装置における、回転フィルタの構成の一例を示す図。 図２の回転フィルタにおける、第１のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図。 図２の回転フィルタにおける、第２のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図。 図１の内視鏡装置における、画像処理回路の構成の一例を示す図。 図１に内視鏡装置を用いた観察により得られる、狭帯域光観察モードにおける被写体の像の一例を示す図。 第２の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。 第２の実施形態の内視鏡装置が有する狭帯域用フィルタの分光特性の一例を示す図。 第２の実施形態の内視鏡装置が有する色分離フィルタに用いられる各フィルタの配置例を示す図。

（第１の実施形態）
図１から図６は、本発明の第１の実施形態に係るものである。図１は、第１の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。図２は、図１の内視鏡装置における、回転フィルタの構成の一例を示す図である。図３は、図２の回転フィルタにおける、第１のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図４は、図２の回転フィルタにおける、第２のフィルタ群が有する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図５は、図１の内視鏡装置における、画像処理回路の構成の一例を示す図である。図６は、図１に内視鏡装置を用いた観察により得られる、狭帯域光観察モードにおける被写体の像の一例を示す図である。

第１の実施形態の内視鏡装置１は、図１に示すように、生体内に挿入可能であり、該生体内に存在する生体組織等の被写体の像を撮像するとともに、該生体組織の像を撮像信号として出力する内視鏡２と、ライトガイド６を介し、被写体を照明するための照明光を内視鏡２に供給する光源装置３と、内視鏡２から出力される撮像信号に応じた信号処理を行い、該信号処理を行った後の撮像信号を映像信号として出力するビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号に基づき、内視鏡２が撮像した被写体の像を画像表示するモニタ５とを要部として有して構成されている。

内視鏡２は、光源装置３から供給され、ライトガイド６により伝送された照明光を出射する照明光学系２１と、照明光学系２１から出射される照明光により照明された被写体の像を結像する対物光学系２２と、対物光学系２２の結像位置に配置されるＣＣＤ（電荷結合素子）２３と、内視鏡装置１の観察モードを切り替えるための、観察モード切替指示信号をビデオプロセッサ４に対して出力する観察モード切替スイッチ２４とを有して構成されている。

撮像手段としてのＣＣＤ２３は、照明光学系２１から順次出射される照明光により照明された被写体の像を各々撮像し、該被写体の像を撮像信号として出力する。

観察モード切替スイッチ２４は、術者等に操作されることより、内視鏡装置１の観察モードを、肉眼による観察と略同様の被写体の像の画像を得ることが可能である通常観察モードと、生体における粘膜表層の血管等が強調された像の画像を得ることが可能である狭帯域光観察モードとのうち、いずれか一の観察モードに切り替えることができる。

照明手段としての光源装置３は、キセノンランプ等により構成された、白色光を発するランプ３１と、ランプ３１が発した白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ３２と、ビデオプロセッサ４から出力される絞り制御信号に基づき、熱線カットフィルタを通過した白色光の光量を調整する絞り装置３３と、絞り装置３３を通過した白色光を面順次の照明光にする回転フィルタ３４と、回転フィルタ３４を透過した面順次の照明光を集光してライトガイド６に供給する集光光学系３５とを有している。

回転フィルタ３４は、図２に示すように、中心を回転軸とした円盤状に構成されており、内周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第１のフィルタ群３４Ａと、外周側の周方向に沿って設けられた複数のフィルタを具備する第２のフィルタ群３４Ｂとを有している。

第１のフィルタ群３４Ａは、各々が回転フィルタ３４の内周側の周方向に沿って設けられた、赤色領域の波長帯域の光を透過させるＲフィルタ３４ｒと、緑色領域の波長帯域の光を透過させるＧフィルタ３４ｇと、青色領域の光を透過させるＢフィルタ３４ｂとを有して構成されている。

Ｒフィルタ３４ｒは、赤色領域の波長帯域の光として、例えば、図３に示すように、６００ｎｍから７００ｎｍまでの光を透過させるような構成を有している。また、Ｇフィルタ３４ｇは、緑色領域の波長帯域の光として、例えば、図３に示すように、５００ｎｍから６００ｎｍまでの光を透過させるような構成を有している。さらに、Ｂフィルタ３４ｂは、青色領域の波長帯域の光として、例えば、図３に示すように、４００ｎｍから５００ｎｍまでの光を透過させるような構成を有している。

第２のフィルタ群３４Ｂは、各々が回転フィルタ３４の外周側の周方向に沿って設けられた、青色領域の狭帯域の光を透過させるＢｎフィルタ３４ｂ１と、緑色領域の狭帯域の光を透過させるＧｎフィルタ３４ｇ１とを有して構成されている。

Ｂｎフィルタ３４ｂ１は、青色領域の狭帯域の光として、例えば、図４に示すように、４１５ｎｍ±１５ｎｍの光を透過させるような構成を有している。Ｇｎフィルタ３４ｇ１は、緑色領域の狭帯域の光として、例えば、図４に示すように、５４０ｎｍ±１５ｎｍの光を透過させるような構成を有している。

なお、第１の実施形態において、第２のフィルタ群３４Ｂは、Ｂｎフィルタ３４ｂ１及びＧｎフィルタ３４ｇ１のみを有して構成されるものに限らず、例えば、前述した２枚のフィルタに加え、赤色領域の狭帯域の光を透過させるフィルタをさらに有して構成されるものであっても良い。

さらに、光源装置３は、回転フィルタ３４を回転駆動させる回転フィルタモータ３６と、ビデオプロセッサ４から出力される観察モード切替信号に基づいて回転フィルタモータ３６の回転駆動を制御するとともに、回転フィルタ３４の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ４に対して出力する回転フィルタ制御回路３７と、ビデオプロセッサ４から出力される観察モード切替信号に基づいて駆動するフィルタ切替モータ３８とを有している。

フィルタ切替モータ３８は、ビデオプロセッサ４から出力される観察モード切替信号に基づき、回転フィルタ３４が有する第１のフィルタ群３４Ａまたは第２のフィルタ群３４Ｂのうち、いずれか一のフィルタをランプ３１の光路上に配置する。

光源装置３の各部が有する前述したような構成により、例えば、第１のフィルタ群３４Ａがランプ３１の光路上に配置された場合、Ｒフィルタ３４ｒ、Ｇフィルタ３４ｇ及びＢフィルタ３４ｂを透過した白色光は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光及びＢ（青）光からなる面順次な照明光として、集光光学系３５により各々集光された後、ライトガイド６に対して供給される。また、例えば、第２のフィルタ群３４Ｂがランプ３１の光路上に配置された場合、Ｂｎフィルタ３４ｂ１及びＧｎフィルタ３４ｇ１を透過した白色光は、青色領域の狭帯域の光（以降、Ｂｎ光と記す）及び緑色領域の狭帯域の光（以降、Ｇｎ光と記す）からなる面順次な照明光として、集光光学系３５により各々集光された後、ライトガイド６に対して供給される。

ビデオプロセッサ４は、内視鏡２が有するＣＣＤ２３を駆動するＣＣＤドライバ４１と、ＣＣＤ２３から出力される撮像信号を増幅するアンプ４２と、アンプ４２から出力される撮像信号に対して相関２重サンプリング及びノイズ除去等の処理を施すプロセス回路４３と、プロセス回路４３から出力される撮像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４４と、Ａ／Ｄコンバータ４４から出力される画像信号に対してホワイトバランス処理を施すホワイトバランス回路４５とを有している。

また、ビデオプロセッサ４は、ホワイトバランス回路４５から順次出力される画像信号を一時的に蓄積して同時化する同時化回路４６と、同時化回路４６に蓄積された画像信号に基づき、１フレーム分の画像信号を読み出し、該１フレーム分の画像信号に対してマトリックス変換処理及びガンマ補正処理を行う画像処理回路４７と、画像処理回路４７から出力される画像信号をアナログの映像信号に変換して出力するＤ／Ａコンバータ４８と、光源装置３の回転フィルタ制御回路３７から出力される同期信号に応じたタイミング信号を、前述したビデオプロセッサ４の各部に対して出力するタイミングジェネレータ４９とを有している。

同時化回路４６は、セレクタ４６ａ、メモリ４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄを有して構成されている。

セレクタ４６ａは、タイミングジェネレータ４９から出力されるタイミング信号に基づき、ホワイトバランス回路４５から出力される画像信号を、メモリ４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄに対して順次出力する。

記憶手段としてのメモリ４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄは、メモリ４６ｂがＲチャンネル用のメモリとして、メモリ４６ｃがＧチャンネル用のメモリとして、メモリ４６ｄがＢチャンネル用のメモリとして夫々構成されている。すなわち、メモリ４６ｂに入力された画像信号は赤成分として蓄積され、メモリ４６ｃに入力された画像信号は緑成分として蓄積され、メモリ４６ｄに入力された画像信号は青成分として蓄積される。

そして、メモリ４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄは、タイミングジェネレータ４９から出力されるタイミング信号に基づき、セレクタ４６ａから出力される画像信号を蓄積して同時化する。

画像処理回路４７は、図５に示すように、マトリックス回路４７Ａと、γ補正回路４７Ｂとを有して構成されている。また、画像処理回路４７は、後述する観察モード切替回路５０から出力される観察モード切替信号に基づき、通常観察モード及び狭帯域光観察モード各々に応じた画像処理を行う。

色調変換手段としてのマトリックス回路４７Ａは、同時化回路４６から読み出した、赤成分、緑成分及び青成分からなる１フレーム分の画像信号に対し、後述するマトリックス変換処理を行うことにより、該画像信号における被写体の像を観察モードに応じた色に変換して出力する。

γ補正回路４７Ｂは、マトリックス回路４７Ａによりマトリックス変換処理が行われた後の画像信号に対し、γ補正処理を行って出力する。

さらに、ビデオプロセッサ４は、観察モード切替回路５０と、調光制御パラメータ回路５１と、調光回路５２とを有している。

観察モード切替回路５０は、内視鏡２から出力される観察モード切替指示信号に基づき、観察モードに応じた動作を光源装置３及びビデオプロセッサ４が有する各部に行わせるための観察モード切替信号を出力する。

調光制御パラメータ回路５１は、観察モード切替回路５０から出力される観察モード切替信号に基づき、観察モードに応じた調光制御パラメータを出力する。

調光回路５２は、調光制御パラメータ回路５１から出力される調光制御パラメータと、プロセス回路４３から出力される撮像信号とに基づき、観察モードに応じた明るさ制御を行うための絞り制御信号を絞り装置３３に対して出力する。

次に、内視鏡装置１の作用について説明を行う。

まず、術者等は、内視鏡装置１の各部、すなわち、内視鏡２、光源装置３、ビデオプロセッサ４及びモニタ５の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、内視鏡２、光源装置３及びビデオプロセッサ４は、通常観察モードとして設定されているものとする。

ビデオプロセッサ４が通常観察モードとして設定された場合、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ３４の第１のフィルタ群３４Ａがランプ３１の光路上に配置されるように、フィルタ切替モータ３８に対して観察モード切替信号を出力する。また、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、通常観察モードに適した調光制御パラメータが出力されるように、調光制御パラメータ回路５１に対して観察モード切替信号を出力する。さらに、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ３４が通常観察モードに適した回転速度により回転駆動するように、回転フィルタ制御回路３７に対して観察モード切替信号を出力する。

そして、調光制御パラメータ回路５１は、観察モード切替信号に基づき、通常観察モードに適した調光制御パラメータを調光回路５２に対して出力する。

調光回路５２は、調光制御パラメータ回路５１から出力される調光制御パラメータに基づき、通常観察モードに適した光量の照明光が光源装置３から供給されるように、絞り装置３３に対して絞り制御信号を出力する。

光源装置３は、絞り装置３３、回転フィルタ制御回路３７及びフィルタ切替モータ３８に各々入力された観察モード切替信号により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光からなる面順次な照明光をライトガイド６に対して供給する。また、光源装置３の回転フィルタ制御回路３７は、回転フィルタ３４の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ４に対して出力する。

そして、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光からなる面順次な照明光は、ライトガイド６及び照明光学系２１を介し、被写体に対して出射される。

Ｒ光、Ｇ光及びＢ光からなる面順次な照明光により照明された被写体の像は、対物光学系２２により結像され、ＣＣＤ２３により撮像された後、撮像信号としてビデオプロセッサ４に対して出力される。

ビデオプロセッサ４に対して出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により相関２重サンプリング及びノイズ除去等の処理が施され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号に変換され、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理が施された後、同時化回路４６において同時化された１フレーム分の画像信号として、画像処理回路４７により読み込まれる。なお、通常観察モードにおいては、Ｒ光の被写体の像の画像信号が赤成分としてメモリ４６ｂに蓄積され、Ｇ光の被写体の像の画像信号が緑成分としてメモリ４６ｃに蓄積され、Ｂ光の被写体の像の画像信号が青成分としてメモリ４６ｄに蓄積されるものであるとする。

画像処理回路４７は、観察モード切替回路５０から出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ４が通常観察モードとして設定されたことを検出すると、同時化回路４６から読み込んだ画像信号に対し、マトリックス回路４７Ａにおける、後述するマトリックス変換処理を行わず、γ補正回路４７Ｂにおけるγ補正処理のみを行って出力する。

画像処理回路４７から出力された画像信号は、Ｄ／Ａコンバータ４８によりアナログの映像信号に変換された後、モニタ５に対して出力される。

以上に述べた処理がビデオプロセッサ４において行われることにより、モニタ５には、通常観察モードの被写体の像としての、肉眼による観察と略同様の被写体の像が画像表示される。

その後、術者等は、生体内における所望の被写体が、対物光学系２２の視野内であり、かつ、照明光学系２１から出射される照明光により照明される位置となるように内視鏡２を操作して移動させる。そして、この状態において、術者等は、観察モード切替スイッチ２４を操作することにより、内視鏡装置１の観察モードを、通常観察モードから狭帯域光観察モードへと切り替える。

ビデオプロセッサ４が狭帯域光観察モードとして設定された場合、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ３４の第１のフィルタ群３４Ｂがランプ３１の光路上に配置されるように、フィルタ切替モータ３８に対して観察モード切替信号を出力する。また、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、狭帯域光観察モードに適した調光制御パラメータが出力されるように、調光制御パラメータ回路５１に対して観察モード切替信号を出力する。さらに、観察モード切替回路５０は、観察モード切替スイッチ２４から出力される観察モード切替指示信号に基づき、回転フィルタ３４が狭帯域光観察モードに適した回転速度により回転駆動するように、回転フィルタ制御回路３７に対して観察モード切替信号を出力する。

そして、調光制御パラメータ回路５１は、観察モード切替信号に基づき、狭帯域光観察モードに適した調光制御パラメータを調光回路５２に対して出力する。

調光回路５２は、調光制御パラメータ回路５１から出力される調光制御パラメータに基づき、狭帯域光観察モードに適した光量の照明光が光源装置３から供給されるように、絞り装置３３に対して絞り制御信号を出力する。

光源装置３は、絞り装置３３、回転フィルタ制御回路３７及びフィルタ切替モータ３８に各々入力された観察モード切替信号により、Ｇｎ光及びＢｎ光からなる面順次な照明光をライトガイド６に対して供給する。また、光源装置３の回転フィルタ制御回路３７は、回転フィルタ３４の回転に同期した同期信号をビデオプロセッサ４に対して出力する。

そして、Ｇｎ光及びＢｎ光からなる面順次な照明光は、ライトガイド６及び照明光学系２１を介し、被写体に対して出射される。

Ｇｎ光及びＢｎ光からなる面順次な照明光により照明された被写体の像は、対物光学系２２により結像され、ＣＣＤ２３により各々撮像された後、撮像信号としてビデオプロセッサ４に対して出力される。すなわち、ＣＣＤ２３は、被写体がＢｎ光により照明された場合に第１の被写体像を撮像するとともに、該被写体がＧｎ光により照明された場合に第２の被写体像を撮像し、各々の被写体像を撮像信号として出力する。

ビデオプロセッサ４に対して出力された撮像信号は、アンプ４２により増幅され、プロセス回路４３により相関２重サンプリング及びノイズ除去等の処理が施され、Ａ／Ｄコンバータ４４によりデジタルの画像信号に変換され、ホワイトバランス回路４５によりホワイトバランス処理が施された後、同時化回路４６において同時化された１フレーム分の画像信号として、画像処理回路４７により読み込まれる。なお、狭帯域光観察モードにおいては、セレクタ４６ａにより、Ｇｎ光により照明された被写体の像の画像信号であるＧ_ｉ信号がメモリ４６ｂ及びメモリ４６ｄに対して出力され、Ｂｎ光により照明された被写体の像の画像信号であるＢ_ｉ信号がメモリ４６ｃ及びメモリ４６ｄに対して出力されるものであるとする。

画像処理回路４７は、観察モード切替回路５０から出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ４が狭帯域光観察モードとして設定されたことを検出すると、同時化回路４６から読み込んだ各画像信号に対し、マトリックス回路４７Ａにおいて、所定の色変換処理としてのマトリックス変換処理を行う。

マトリックス回路４７Ａは、同時化回路４６が有する各メモリから読み込んだＧ_ｉ信号及びＢ_ｉ信号各々に対して下記数式（１）に基づくマトリックス変換を施した信号を、マトリックス回路４７Ａから出力される赤成分、緑成分及び青成分としての、Ｒ_ｏ信号、Ｇ_ｏ信号及びＢ_ｏ信号として各々出力する。

具体的には、マトリックス回路４７Ａは、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｂから読み込んだＧ_ｉ信号の輝度値をｋ_１倍した信号を、該マトリックス変換処理後の赤成分であるＲ_ｏ信号として出力する。

また、マトリックス回路４７Ａは、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｃから読み込んだＢ_ｉ信号の輝度値をｋ_２倍した信号を、該マトリックス変換処理後の緑成分であるＧ_ｏ信号として出力する。

さらに、マトリックス回路４７Ａは、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｄから読み込んだＧ_ｉ信号の輝度値をｋ_３倍した信号を、該マトリックス変換処理後の青成分であるＢ_ｏ信号として出力する。

なお、数式（１）において、定数ｋ_３は、定数ｋ_１及び定数ｋ_２のいずれの値よりも小さい値であるとする。より具体的には、定数ｋ_１、定数ｋ_２及び定数ｋ_３の値は、例えば、ｋ_３＜ｋ_１＜ｋ_２という大小関係が各々成立する値であるとする。

その後、γ補正回路４７Ｂは、マトリックス回路４７Ａから出力される、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理が施された、Ｒ_ｏ信号、Ｇ_ｏ信号及びＢ_ｏ信号を有する画像信号に対し、γ補正処理を行って出力する。

画像処理回路４７から出力された画像信号は、Ｄ／Ａコンバータ４８によりアナログの映像信号に変換された後、モニタ５に対して出力される。

以上に述べた一連の処理がビデオプロセッサ４において行われることにより、モニタ５には、狭帯域光観察モードにおける被写体の像が画像表示される。そして、狭帯域光観察モードの被写体の像として、例えば、図６に示すような、生体内の粘膜表層付近の毛細血管１０１の像が強調された像と、生体組織とは異なる所定の対象物の像としての、残渣１０２の像とがモニタ５に画像表示される。なお、残渣１０２は、生体組織とは異なる所定の対象物として、例えば、胆汁または腸液等であっても良い。

毛細血管１０１の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ４において行われることにより、例えば、ブラウン色またはブラウン色に近い色の像として画像表示される。また、残渣１０２の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ４において行われることにより、例えば、マゼンタ色またはマゼンタ色に近い色の像として画像表示される。すなわち、マトリックス回路４７Ａは、前述したマトリックス変換処理において、残渣１０２の像における、赤成分の輝度値及び青成分の輝度値が略同じになるように処理を行う。

以上に述べた作用により、第１の実施形態の内視鏡装置１は、狭帯域光観察において、生体内の粘膜表層付近の毛細血管が強調された像の画像を得ることができるとともに、残渣の像が、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像となった画像を得ることができる。その結果、第１の実施形態の内視鏡装置１は、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者等の負担を軽減することができる。

なお、前述した効果と略同様の効果を得るための構成として、マトリックス回路４７Ａは、数式（１）に基づくマトリックス変換処理を行うものに限るものではなく、例えば、下記数式（２）に基づくマトリックス変換処理を行うものとして構成されていても良い。

マトリックス回路４７Ａは、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｂから読み込んだＧ_ｉ信号の輝度値をｋ_１倍した信号を、該マトリックス変換処理後の赤成分であるＲ_ｏ信号として出力する。

また、マトリックス回路４７Ａは、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｃから読み込んだＢ_ｉ信号の輝度値をｋ_２倍した信号を、該マトリックス変換処理後の緑成分であるＧ_ｏ信号として出力する。

さらに、また、マトリックス回路４７Ａは、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理を行うことにより、メモリ４６ｄから読み込んだＧ_ｉ信号の輝度値をｋ_３倍した信号と、メモリ４６ｄから読み込んだＢ_ｉ信号の輝度値をｋ_４倍した信号とを足し合わせた信号を、該マトリックス変換処理後の青成分であるＧ_ｏ信号として出力する。

なお、数式（２）において、定数ｋ_４は、前述した定数ｋ_３よりも大きく、かつ、前述した定数ｋ_１及びｋ_２のいずれの値よりも小さい値であるとする。より具体的には、定数ｋ_１、定数ｋ_２、定数ｋ_３及び定数ｋ_４の値は、例えば、ｋ_３＜ｋ_４＜ｋ_１＜ｋ_２という大小関係が各々成立する値であるとする。

以降、前述した一連の処理と同様の処理がビデオプロセッサ４において行われることにより、モニタ５には、狭帯域光観察モードにおける被写体の像が画像表示される。

上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像と略同様の色を有する残渣１０２の像がモニタ５に画像表示される。また、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像に比べてさらにコントラストの良い毛細血管１０１の像がモニタ５に画像表示される。

そして、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、例えば、図６に示すような局所部位１０３の像が、ハレーションを起こすことにより、黄色にごく近い色の像としてモニタ５に画像表示されることがある。しかし、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、図６に示すような局所部位１０３の像は、白色または白色に近い色の像としてモニタ５に画像表示される。

以上に述べた、上記数式（２）に基づくマトリックス変換処理がマトリックス回路４７Ａにおいて行われることにより、モニタ５には、狭帯域光観察モードの被写体の像として、上記数式（１）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に比べてコントラストの良い毛細血管１０１の像と、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像である残渣１０２の像と、白色または白色に近い色の像である局所部位１０３の像とが画像表示される。

（第２の実施形態）
図７から図９は、本発明の第２の実施形態に係るものである。図７は、第２の実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。図８は、第２の実施形態の内視鏡装置が有する狭帯域用フィルタの分光特性の一例を示す図である。図９は、第２の実施形態の内視鏡装置が有する色分離フィルタに用いられる各フィルタの配置例を示す図である。

なお、以降の説明において、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。

第２の実施形態の内視鏡装置２０１は、図７に示すように、体腔内等に挿入され、内視鏡検査を行う電子内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２０２と、内視鏡２０２に照明光を供給する光源装置２０３と、内視鏡２０２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、該撮像手段の出力信号に対する信号処理を行うビデオプロセッサ２０４と、ビデオプロセッサ２０４から出力される映像信号に基づき、該撮像手段により撮像された被写体の像を内視鏡画像として表示するモニタ２０５と、を要部として有している。
内視鏡２０２は、細長の挿入部２０７と、この挿入部２０７の後端に設けられた操作部２０８と、この操作部２０８から延出されたユニバーサルケーブル２０９とを有している。また、ユニバーサルケーブル２０９の端部に設けられたライトガイドコネクタ２１１は、光源装置２０３に着脱自在に接続される。さらに、ユニバーサルケーブル２０９は、端部に設けられた信号コネクタにより、ビデオプロセッサ２０４に着脱自在に接続される。

挿入部２０７の内部には、照明光を伝送するためのライトガイド２１３が挿通されている。そして、このライトガイド２１３における手元側の端部に設けられたライトガイドコネクタ２１１が光源装置２０３に接続されると、光源装置２０３の照明光がライトガイド２１３に供給される。

光源装置２０３は、通常光観察モード時には、通常照明光としての白色（可視領域）の照明光を発するとともに、該白色の照明光をライトガイド２１３に供給する。また、光源装置２０３は、特殊光観察モードとしての例えば狭帯域光観察モード時には、狭帯域の照明光を発するとともに、該狭帯域の照明光をライトガイド２１３に供給する。

通常光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、内視鏡２０２の操作部２０８に設けられたモード切替スイッチ２１４ａの操作により行うことができる。なお、第２の実施形態の内視鏡装置２０１において、通常光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、内視鏡２０２に設けられたモード切替スイッチ２１４ａの操作により行われるものに限らず、例えば、ビデオプロセッサ２０４の操作パネル２１７に設けられたモード切替スイッチ２１４ｂの操作により行われるものであっても良いし、図示しないフットスイッチまたはキーボードの操作により行われるものであっても良い。

モード切替スイッチ２１４ａ等の操作による切替信号は、ビデオプロセッサ２０４内の制御回路２１５に入力される。そして、この制御回路２１５は、前記切替信号に応じてフィルタ挿脱装置２１６を制御することにより、光源装置２０３からライトガイド２１３に供給される照明光を、通常照明光または狭帯域照明光のいずれかに選択的に切り替える。

また、制御回路２１５は、光源装置２０３からライトガイド２１３に供給される照明光の切替制御に連動して、ビデオプロセッサ２０４内の映像信号処理系の特性を切り替える制御を併せて行う。すなわち、ビデオプロセッサ２０４は、モード切替スイッチ２１４ａによる切替指示に応じて映像信号処理系の特性を切り替えることにより、通常光観察モード及び狭帯域光観察モードの各々に適した信号処理を行うことができる。

また、ビデオプロセッサ２０４の操作パネル２１７には、モード切替スイッチ２１４ｂと、画像の鮮鋭度を強調する強調レベル切替スイッチ２１９とが設けられている。そして、スイッチ２１４ｂ及び２１９から出力された各信号は、制御回路２１５に入力される。モード切替スイッチ２１４ｂは、モード切替スイッチ２１４ａと同じ機能を有している。

光源装置２０３は、可視領域を含む照明光を発するランプ２２０を内蔵している。ランプ２２０において発せられた照明光は、赤外カットフィルタ２２１により赤外光がカットされて略白色光の波長帯域に近い照明光にされた後、絞り２２２に入射される。絞り２２２は、絞り駆動回路２２３の制御により開口量が調整されるとともに、該開口量に応じた照明光を通過させる。

プランジャ等を具備して構成されるフィルタ挿脱装置２１６は、制御回路２１５の制御に応じ、ランプ２２０から発せられる照明光の光路上（例えば絞り２２２と集光レンズ２２５との間）において狭帯域用フィルタ２２４を挿脱させる。

一方、絞り２２２を通過した照明光は、狭帯域用フィルタ２２４を介して（狭帯域光観察モード時）、または、狭帯域用フィルタ２２４を介さずに（通常光観察モード時）集光レンズ２２５に入射され、集光レンズ２２５により集光された後、ライトガイド２１３の手元側の入射端面に入射される。

図２は、狭帯域用フィルタ２２４の透過率特性の一例を示す図である。狭帯域用フィルタ２２４は、３峰性フィルタ特性を示し、例えば、赤、緑、青の各波長域において、それぞれ狭帯域に透過する狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを有している。

より具体的には、狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａは、それぞれ中心波長が６００ｎｍ、５４０ｎｍ、４２０ｎｍであり、その半値幅が２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有している。

従って、狭帯域用フィルタ２２４がランプ２２０から発せられる照明光の光路上に配置された場合には、前記狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを透過した３バンドの狭帯域の照明光が同時にライトガイド２１３に供給される。また、これに対し、狭帯域用フィルタ２２４がランプ２２０から発せられる照明光の光路上に配置されない場合には、（可視の波長領域の）白色光がライトガイド２１３に供給される。

光源装置２０３側からライトガイド２１３へ入射された照明光は、ライトガイド２１３により伝送された後、挿入部２０７の先端部２２６に設けた照明窓に取り付けた照明レンズ２２７を経て外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。

先端部２２６には、照明窓に隣接する位置に観察窓が設けられている。そして、前記観察窓には、生体組織からの戻り光による光学像を結像する対物レンズ２２８が取り付けられている。また、対物レンズ２２８の結像位置には、固体撮像素子として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２２９が配置されている。そして、対物レンズ２２８により結像された光学像は、ＣＣＤ２２９により光電変換された後、撮像信号として出力される。

ＣＣＤ２２９の撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ２３０として、例えば図３に示す補色系フィルタが各画素単位で取り付けられている。

前記補色系フィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロ（Ｙｅ）の４色のカラーチップが配置された構成を有している。具体的には、前記補色系フィルタは、水平方向において、Ｍｇ及びＧのカラーチップが交互に配置された構成を有している。また、前記補色系フィルタは、縦方向において、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ、…の順に繰り返し配置されたカラーチップ群と、とＧ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙ、…の順に繰り返し配置されたカラーチップ群と、が交互に配置された構成を有している。

そして、色分離フィルタ２３０として前記補色系フィルタを用いたＣＣＤ２２９の場合、縦方向に隣接する２列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、後段側においてＹ／Ｃ分離回路２３７が行う処理により、公知のように輝度信号と色信号とが生成される。

ＣＣＤ２２９は、内視鏡２０２内部の信号線の一端と接続されている。そして、前記信号線の他端を内蔵する信号コネクタがビデオプロセッサ２０４に物理的に接続されることにより、ビデオプロセッサ２０４内のＣＣＤ駆動回路２３１及び相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）２３２と、ＣＣＤ２２９とが電気的に接続される。

なお、各内視鏡２０２は、その内視鏡２０２に固有の識別情報（ＩＤ）を発生するＩＤ発生部２３３を備えている。そして、ＩＤ発生部２３３において発せされたＩＤは、ユニバーサルケーブル２０９を介して制御回路２１５へ入力される。

制御回路２１５は、入力されるＩＤに基づき、ビデオプロセッサ２０４に接続された内視鏡２０２の種類、内視鏡２０２に搭載されたＣＣＤ２２９の種類、及び、ＣＣＤ２２９の画素数等を識別する。そして、制御回路２１５は、識別した内視鏡２０２のＣＣＤ２２９が適切な駆動状態となるように、ＣＣＤ駆動回路２３１に対する制御を行う。

ＣＣＤ２２９は、ＣＣＤ駆動回路２３１からのＣＣＤ駆動信号に応じ、対物レンズ２２８により結像された光学像の光電変換を行う。そして、ＣＣＤ２２９により光電変換された光学像の撮像信号は、ＣＤＳ回路２３２に入力される。

ＣＤＳ回路２３２に入力された撮像信号は、信号成分が抽出されたベースバンドの信号としてＡ／Ｄ変換回路２３４へ出力された後、Ａ／Ｄ変換回路２３４によりデジタル信号に変換されるとともに、明るさ検波回路２３５により明るさ（信号の平均輝度）が検出される。

明るさ検波回路２３５により検出された明るさを情報として有する明るさ信号は、調光回路２３６に入力された後、基準の明るさ（調光の目標値）との差分を情報として有する調光信号として変換される。そして、前記調光信号は、光源装置２０３からライトガイド２１３に供給される照明光の光量が前記基準の明るさに応じた光量となるように、絞り駆動回路２２３が絞り２２２の開口量の制御を行う際に用いられる。

Ａ／Ｄ変換回路２３４から出力されたデジタル信号は、オートゲインコントール回路（ＡＧＣ回路と略記）２３８により信号レベルが所定のレベルとなるようにゲイン制御された後、Ｙ／Ｃ分離回路２３７に入力される。また、Ｙ／Ｃ分離回路２３７は、入力されるデジタル信号に基づき、輝度信号Ｙｈと（広義の色信号Ｃとしての）線順次の色差信号Ｃｒ（＝２Ｒ−Ｇ）及びＣｂ（＝２Ｂ−Ｇ）とを生成する。

Ｙ／Ｃ分離回路２３７から出力された輝度信号Ｙｈは、セレクタ２３９に入力されるとともに、入力信号の通過帯域を制限する第１のローパスフィルタ（ＬＰＦと略記）２４１に入力される。

LＰＦ２４１は、輝度信号Ｙｈに対応して広い通過帯域特性を有している。そして、輝度信号Ｙｈは、前記通過帯域特性に応じてフィルタリングされることにより、輝度信号Ｙｌとして第１マトリクス回路２４２に入力される。

一方、色差信号Ｃｒ及びＣｂは、入力信号の通過帯域を制限する第２のＬＰＦ２４３を介して（線順次）同時化回路２４４に入力される。
このとき、第２のＬＰＦ２４３は、制御回路２１５の制御により、観察モードに応じてその通過帯域特性が変更される。具体的には、第２のＬＰＦ２４３は、制御回路２１５の制御により、通常光観察モード時には、第１のＬＰＦ２４１に比べて低帯域である、第１の通過帯域特性を有するように設定される。また、第２のＬＰＦ２４３は、制御回路２１５の制御により、狭帯域光観察モード時には、前記第１の通過帯域特性に比べて広い帯域であるとともに、第１のＬＰＦ２４１と略同様の帯域である、第２の通過帯域特性を有するように設定される。このように、第２のＬＰＦ２４３は、観察モードの切替に連動して、色差信号Ｃｒ及びＣｂに対する通過帯域を制限することにより、処理特性を変更可能な処理特性変更手段を形成している。

同時化回路２４４は、入力される色差信号Ｃｒ及びＣｂを同時化し、第１マトリクス回路２４２に対して出力する。
第１マトリクス回路２４２は、輝度信号Ｙｌと、色差信号Ｃｒ及びＣｂとに応じて３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１を生成するとともに、生成した該３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１をホワイトバランス回路２４５に対して出力する。

また、第１マトリクス回路２４２は、制御回路２１５によって制御されることにより、ＣＣＤ２２９の色分離フィルタ２３０の特性、及び、狭帯域用フィルタ２２４の特性に応じて（変換特性を決定する）マトリクス係数の値を変更する。これにより、第１マトリクス回路２４２は、混色の無い或いは混色を殆ど解消した３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１を生成することができる。

例えば、ビデオプロセッサ２０４に実際に接続される内視鏡２０２により、該内視鏡２０２に搭載されているＣＣＤ２２９の色分離フィルタ２３０の特性が異なる場合がある。制御回路２１５は、ＩＤの情報により実際に使用されているＣＣＤ２２９の色分離フィルタ２３０の特性に応じて第１マトリクス回路２４２の係数を変更する。これにより、ビデオプロセッサ２０４は、実際に使用される撮像素子の種類が異なる場合にも適切に対応でき、その結果、偽色の発生が防止され、かつ、混色の（殆ど）無い３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１を生成することができる。

なお、ビデオプロセッサ２０４は、混色の無い３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１を生成可能であることにより、特に狭帯域光観察モード時に、特定の色の狭帯域光の下において撮像された光学像に基づく色信号が、他の色の狭帯域光の下において撮像された光学像に基づく色信号のために識別がしにくくなってしまうことを有効に防止できる作用効果を持つ。

ホワイトバランス回路２４５は、入力された３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１に対してホワイトバランス処理を施すことにより、３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２を生成して出力する。

第２マトリクス回路２４６は、ホワイトバランス回路２４５から出力される３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２に基づき、輝度信号Yと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとを生成して出力する。

この場合、制御回路２１５は、通常光観察モード時には、入力される３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２から、輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとを単に生成可能な係数として、第２マトリクス回路２４６のマトリクス係数を設定する。

また、制御回路２１５は、狭帯域光観察モード時には、入力される３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２から、特にＢ信号に対する比率（重み付け）を大きくした輝度信号Ｙｎｂｉと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとを生成可能な係数として、第２マトリクス回路２４６のマトリクス係数を、通常光観察モード時の値と異なる値として設定する。

そして、前述した場合における変換式は、３行３列のマトリクスＡ及びＫを用いた場合、下記数式（３）のように示される。

ここで、マトリクスＫは、例えば、前述した数式（１）における定数ｋ_１、定数ｋ_２及び定数ｋ_３の各値を要素として有する、

上記数式（４）に示すようなものであっても良いし、また、前述した数式（２）における定数ｋ_１、定数ｋ_２、定数ｋ_３及び定数ｋ_４の各値を要素として有する、

上記数式（５）に示すようなものであっても良い。

また、マトリクスＡは、ＲＧＢ信号からＹ色差信号を生成するためのマトリクスであり、例えば下記数式（６）に示すような公知の演算係数が用いられる。

第２マトリクス回路２４６から出力された輝度信号Ｙｎｂｉは、セレクタ２３９に入力される。そして、セレクタ２３９は、制御回路２１５の制御に基づき、通常光観察モード時には輝度信号Ｙｈを選択して出力するとともに、狭帯域光観察モード時には輝度信号Ｙｎｂｉを選択して出力する。なお、図７においては、セレクタ２３９から選択して出力される輝度信号ＹｈまたはＹｎｂｉを輝度信号Ｙｓｅｌとして示している。
第２マトリクス回路２４６から出力される色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙは、セレクタ２３９を介して出力される輝度信号Ｙｓｅｌ（輝度信号ＹｈまたはＹｎｂｉ）と併せて拡大補間回路２４７に入力される。

そして、輝度信号Ｙｓｅｌは、拡大補間回路２４７により拡大処理が施され、強調回路２４８により鮮鋭度強調の処理が施された後、第３マトリクス回路２４９に入力される。また、拡大補間回路２４７により拡大処理が施された色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙは、第３マトリクス回路２４９に入力される。

そして、輝度信号Ｙｓｅｌと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとは、第３マトリクス回路２４９による３原色信号Ｒ、Ｇ及びＢへの変換処理が施され、Ｄ／Ａ変換回路２５１によるＤ／Ａ変換処理が施された後、ビデオプロセッサ２０４の映像信号出力端からモニタ２０５に出力される。

制御回路２１５は、モード切替スイッチ２１４ａ或いは２１４ｂの操作による観察モードの切替或いは選択に応じて、ＬＰＦ２４３の特性の変更設定、第１マトリクス回路２４２のマトリクス係数の変更設定、第２マトリクス回路２４６のマトリクス係数の変更設定、及び、セレクタ２３９の輝度信号Ｙｈ／Ｙｎｂｉの選択を行う。

また、制御回路２１５は、観察モードの切替に応じて、光源装置２０３のフィルタ挿脱装置２１６の動作を制御する。また、この制御回路２１５は、ホワイトバランス調整時には、ホワイトバランス回路２４５のゲイン設定を行う。

次に、本実施形態の内視鏡装置２０１の作用についての説明を行う。

まず、術者等は、内視鏡装置２０１の各部、すなわち、内視鏡２０２、光源装置２０３、ビデオプロセッサ２０４及びモニタ２０５の電源を投入し、該各部を起動状態とする。なお、前記起動状態において、内視鏡２０２、光源装置２０３及びビデオプロセッサ２０４は、通常観察モードとして設定されているものとする。

制御回路２１５は、モード切替スイッチ２１４ａまたは２１４ｂから出力される観察モード切替信号に基づき、ビデオプロセッサ２０４が通常観察モードから狭帯域観察モードに切り替えられたことを検出すると、狭帯域用フィルタ２２４をランプ２２０の光路上に介挿させるための制御をフィルタ挿脱装置２１６に対して行う。また、制御回路２１５は、モード切替スイッチ２１４ａまたは２１４ｂから出力される観察モード切替信号に基づき、セレクタ２３９、第１マトリクス回路２４２、第２のＬＰＦ２４３、ホワイトバランス回路２４５及び第２マトリクス回路２４６の各部に対し、狭帯域観察モードに応じた制御を行う。

一方、光源装置２０３は、制御回路２１５の制御に基づき、狭帯域用フィルタ２２４の透過率特性に応じた狭帯域照明光をライトガイド２１３に供給する。

そして、光源装置２０３により供給された狭帯域照明光は、ライトガイド２１３及び照明レンズ２２７を介して外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。

狭帯域照明光により照明された被写体の像は、対物レンズ２２８により結像され、色分離フィルタ２３０により光学的に色分離され、ＣＣＤ２２９により撮像された後、撮像信号としてビデオプロセッサ２０４に対して出力される。

ビデオプロセッサ２０４に対して出力された撮像信号は、ＣＤＳ回路２３２により信号成分が抽出され、Ａ／Ｄ変換回路２３４によりデジタル信号に変換され、ＡＧＣ回路２３８によりゲイン制御が施された後、Ｙ／Ｃ分離回路２３７に入力される。

Ｙ／Ｃ分離回路２３７は、入力されるデジタル信号に基づき、輝度信号Ｙｈと、色差信号Ｃｒ及びＣｂとを生成する。そして、Ｙ／Ｃ分離回路２３７は、輝度信号Ｙｈをセレクタ２３９及び第１のＬＰＦ２４１へ出力するとともに、色差信号Ｃｒ及びＣｂを第２のＬＰＦ２４３へ出力する。

輝度信号Ｙｈは、第１のＬＰＦ２４１によるフィルタリング処理が施された後、輝度信号Ｙｌとして第１マトリクス回路２４２へ出力される。また、色差信号Ｃｒ及びＣｂは、第２のＬＰＦ２４３による（前述した）第２の通過帯域特性に基づくフィルタリング処理が施され、同時化回路２４４により同時化された後、第１マトリクス回路２４２へ出力される。

第１マトリクス回路２４２は、入力される輝度信号Ｙｌと、色差信号Ｃｒ及びＣｂとに応じて３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１を生成するとともに、生成した該３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１をホワイトバランス回路２４５に対して出力する。

ホワイトバランス回路２４５は、入力された３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１に対してホワイトバランス処理を施すことにより、３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２を生成して第２マトリクス回路２４６へ出力する。

第２マトリクス回路２４６は、入力された３原色信号Ｒ２、Ｇ２及びＢ２に対し、例えば、上記数式（３）、数式（４）及び数式（６）に基づく変換処理を施すことにより輝度信号Ｙｎｂｉと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとを生成する。そして、第２マトリクス回路２４６は、輝度信号Ｙｎｂｉをセレクタ２３９へ出力するとともに、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙを拡大補間回路２４７へ出力する。

セレクタ２３９は、制御回路２１５の制御に基づいて輝度信号Ｙｎｂｉを選択し、該輝度信号Ｙｎｂｉを輝度信号Ｙｓｅｌとして拡大補間回路２４７へ出力する。

そして、輝度信号Ｙｓｅｌは、拡大補間回路２４７により拡大処理が施され、強調回路２４８により鮮鋭度強調の処理が施された後、第３マトリクス回路２４９に入力される。また、拡大補間回路２４７により拡大処理が施された色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙは、第３マトリクス回路２４９に入力される。

そして、輝度信号Ｙｓｅｌと、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとは、第３マトリクス回路２４９による３原色信号Ｒ、Ｇ及びＢへの変換処理が施され、Ｄ／Ａ変換回路２５１によるＤ／Ａ変換処理が施された後、ビデオプロセッサ２０４の映像信号出力端からモニタ２０５に出力される。

以上に述べた一連の処理がビデオプロセッサ２０４において行われることにより、モニタ２０５には、狭帯域観察モードにおける被写体の像が画像表示される。そして、狭帯域観察モードの被写体の像として、例えば、図６に示すような、生体内の粘膜表層付近の毛細血管１０１の像が強調された像と、生体組織とは異なる所定の対象物の像としての、残渣１０２の像とがモニタ５に画像表示される。なお、残渣１０２は、生体組織とは異なる所定の対象物として、例えば、胆汁または腸液等であっても良い。

毛細血管１０１の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ２０４において行われることにより、例えば、ブラウン色またはブラウン色に近い色の像として画像表示される。また、残渣１０２の像は、前述したマトリックス変換処理がビデオプロセッサ２０４において行われることにより、例えば、マゼンタ色またはマゼンタ色に近い色の像として画像表示される。すなわち、第２マトリクス回路２４６は、前述した変換処理において、残渣１０２の像における、赤成分の輝度値及び青成分の輝度値が略同じになるように処理を行う。

以上に述べた作用により、第２の実施形態の内視鏡装置２０１は、狭帯域光観察において、生体内の粘膜表層付近の毛細血管が強調された像の画像を得ることができるとともに、残渣の像が、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像となった画像を得ることができる。その結果、第２の実施形態の内視鏡装置２０１は、生体に対する狭帯域光観察が行われる場合に、術者等の負担を軽減することができる。

なお、前述した効果と略同様の効果を得るために、第２マトリクス回路２４６は、例えば、上記数式（３）、数式（５）及び数式（６）に基づく変換処理を行うものであっても良い。

上記数式（３）、数式（５）及び数式（６）に基づく変換処理が行われた場合、上記数式（３）、数式（４）及び数式（６）に基づく変換処理が行われた場合に得られる像と略同様の色を有する残渣１０２の像がモニタ２０５に画像表示される。また、上記数式（３）、数式（５）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、上記数式（３）、数式（４）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に得られる像に比べてさらにコントラストの良い毛細血管１０１の像がモニタ２０５に画像表示される。

そして、上記数式（３）、数式（４）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、例えば、図６に示すような局所部位１０３の像が、ハレーションを起こすことにより、黄色にごく近い色の像としてモニタ２０５に画像表示されることがある。しかし、上記数式（３）、数式（５）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合、図６に示すような局所部位１０３の像は、白色または白色に近い色の像としてモニタ２０５に画像表示される。

上記数式（３）、数式（５）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が第２マトリクス回路２４６において行われることにより、モニタ２０５には、狭帯域観察モードの被写体の像として、上記数式（３）、数式（４）及び数式（６）に基づくマトリックス変換処理が行われた場合に比べてコントラストの良い毛細血管１０１の像と、血液の色と略同様の赤色とは異なる色の像である残渣１０２の像と、白色または白色に近い色の像である局所部位１０３の像とが画像表示される。

なお、本発明は、上述した各実施形態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、２００６年４月１２日に日本国に出願された特願２００６−１１０１８７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 (12)

1. 青色領域の波長帯域を有する第１の狭帯域光と、緑色領域の波長帯域を有する第２の狭帯域光とを生体内の被写体に対して出射可能な照明手段と、
   前記生体内の被写体が前記第１の狭帯域光により照明された場合に第１の被写体像を撮像し、前記生体内の被写体が前記第２の狭帯域光により照明された場合に第２の被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像信号に応じた前記被写体の観察画像を表示手段に表示させるための映像信号を生成して出力する画像処理手段と、を備え、
   前記画像処理手段は、前記撮像信号に基づき、前記第１の被写体像を映像信号の緑成分及び青成分に割り当て、前記第２の被写体像を映像信号の赤成分及び青成分に割り当て、さらに、当該割り当てた２つの青成分を足し合わせることにより、前記生体内に存在する残渣、胆汁または腸液のうちの少なくとも１つの対象物の像が前記表示手段に表示される際の赤成分の輝度値に対して青成分の輝度値を近づけるように色調変換された映像信号を生成する色調変換手段を有する
   ことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記色調変換手段は、前記生体内に存在する残渣、胆汁または腸液のうちの少なくとも１つの対象物の像がマゼンタ色で前記表示手段に表示されるように色調変換された映像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記色調変換手段は、映像信号の赤成分として割り当てた前記第２の被写体像と、映像信号の緑成分として割り当てた前記第１の被写体像と、映像信号の青成分として割り当てた前記第１の被写体像及び前記第２の被写体像とに基づき、ハレーションが発生した局所部位の像が所定の色で前記表示手段に表示されるように色調変換された映像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記色調変換手段は、前記局所部位の像が白色になるように色調変換された映像信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
6. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
7. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
8. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して順次出射することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
9. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
10. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
11. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
12. 前記照明手段は、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を前記被写体に対して同時に出射することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。

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