JP6312254B2 - Endoscope system and operating method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡システム及びその作動方法に関する。   The present invention relates to an endoscope system and an operating method thereof.

医療分野においては、内視鏡用光源装置(以下、光源装置という)、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、体腔の粘膜等の観察対象に照射する照明光を生成する装置である。内視鏡は、照明光が照射された観察対象を撮像する撮像素子を有している。   In the medical field, diagnosis using an endoscope system including an endoscope light source device (hereinafter referred to as a light source device), an endoscope, and a processor device is widely performed. The light source device is a device that generates illumination light that irradiates an observation target such as a mucous membrane of a body cavity. The endoscope includes an image sensor that images an observation target irradiated with illumination light.

この内視鏡システムとしては、照明光として白色光を発する光源装置を用い、撮像素子として同時式のカラーセンサを用いるものが知られている。このカラーセンサは、観察対象から内視鏡に入射する入射光を青色(B)光、緑色(G)光、赤色(R)光に分光して撮像する。   As this endoscope system, a system using a light source device that emits white light as illumination light and using a simultaneous color sensor as an image sensor is known. This color sensor images incident light incident on an endoscope from an observation object by splitting it into blue (B) light, green (G) light, and red (R) light.

光源装置から発せられる白色光は、光源の特性によってB光、G光、R光の各光量が異なることや、撮像素子の分光感度特性が色ごとに異なることから、色ごとの光量調整を可能とした光源装置が知られている(特許文献1参照)。この光源装置は、白色光に含まれるB光、G光、R光の各光量を調整可能とする。特許文献1では、B光の光量をG光の光量より大きくし、G光の光量をR光の光量より大きくすること(すなわち、B光>G光>R光)が好ましいとされている。   White light emitted from the light source device can be adjusted for each color because the amount of B light, G light, and R light varies depending on the characteristics of the light source, and the spectral sensitivity characteristics of the image sensor differ for each color. A light source device is known (see Patent Document 1). This light source device makes it possible to adjust the amounts of B light, G light, and R light included in white light. In Patent Document 1, it is preferable to make the light amount of B light larger than the light amount of G light and make the light amount of G light larger than the light amount of R light (that is, B light> G light> R light).

特開2012−125395号公報JP 2012-125395 A

観察対象のうち大腸の粘膜等は、波長が短い光ほど反射率が小さいという特性を有する一方で、粘膜表層付近から得られる重要な情報は、波長の短い光の戻り光が支配的である。この粘膜表層には、短波光であるB光の吸収が強いヘモグロビンを含む毛細血管等の微細構造が含まれるので、この微細構造を含めた画像を生成するためには、特許文献1に記載のように、光源装置が発する各色の光量を「B光>G光>R光」の関係とすることが好ましい。但し、このとき、撮像素子の撮像信号レベルが「B画素信号>G画素信号>R画素信号」の関係となり、R画素信号のレベルが低下する場合がある。   Among the observation targets, the mucous membrane of the large intestine has a characteristic that the reflectance is smaller as the wavelength is shorter. On the other hand, the important information obtained from the vicinity of the surface of the mucosa is dominated by the return light of the shorter wavelength. Since the surface layer of the mucous membrane includes a fine structure such as a capillary vessel containing hemoglobin that strongly absorbs B light, which is a short wave light, in order to generate an image including this fine structure, it is described in Patent Document 1. As described above, it is preferable that the light amounts of the respective colors emitted from the light source device have a relationship of “B light> G light> R light”. However, at this time, the image pickup signal level of the image pickup element has a relationship of “B pixel signal> G pixel signal> R pixel signal”, and the level of the R pixel signal may decrease.

特許文献1には、B画素信号とG画素信号とを用いて特殊光観察画像を生成することが記載されている。このような特殊光観察では、画像生成にはR画素信号を用いないため、上記の光量の関係による画質低下の影響は少ない。しかしながら、近年では、白色光を用いて撮像した画像に対して画像処理を施し、正常部と病変部の境界領域を明瞭化するための色彩強調処理に注目が集まっている。このように、色彩強調処理を行う場合には、赤色画像についても、青色画像や緑色画像と同等の画質が得られることが好ましい。   Patent Document 1 describes that a special light observation image is generated using a B pixel signal and a G pixel signal. In such special light observation, since the R pixel signal is not used for image generation, there is little influence of the image quality deterioration due to the above light quantity relationship. However, in recent years, attention has been focused on color enhancement processing for performing image processing on an image captured using white light and clarifying a boundary region between a normal portion and a lesioned portion. As described above, when the color enhancement process is performed, it is preferable that a red image can be obtained with an image quality equivalent to that of a blue image or a green image.

また、内視鏡には、撮像素子として補色型のカラーセンサを用いたものがある。補色型のカラーセンサは、観察対象から内視鏡に入射する入射光を、シアン(Cy)光、マゼンタ(Mg)光、黄色(Ye)光、緑色(G)光に分光して撮像する。このような補色型の撮像素子は、原色型に比べて高感度ではあるが、R,G,Bに関する色分離性については劣る。このため、撮像素子として補色型のカラーセンサを用いた場合には、色彩強調処理により得られる赤色画像の画質は、より劣化してしまう。   Some endoscopes use a complementary color sensor as an image sensor. The complementary color sensor captures and captures incident light incident on an endoscope from an observation target into cyan (Cy) light, magenta (Mg) light, yellow (Ye) light, and green (G) light. Such a complementary color type image sensor has higher sensitivity than the primary color type, but is inferior in color separation with respect to R, G, and B. For this reason, when a complementary color sensor is used as the image sensor, the image quality of the red image obtained by the color enhancement process is further deteriorated.

本発明は、赤色画像の画質を向上させ、色彩強調処理により高画質な観察画像を得ることを可能とする内視鏡システム及びその作動方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an endoscope system and an operation method thereof that can improve the image quality of a red image and obtain a high-quality observation image by color enhancement processing.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、色が異なる第1光、第2光、第3光をそれぞれ照明光として発する光源部と、照明光の発光タイミング及び発光強度を制御して、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に発光させ、かつ、第1光の発光時間を、第2光の発光時間及び第3光の発光時間よりも長くし、第1光、第2光、第3光の順に発光強度を大きくする光源制御部と、照明光が照射された観察対象からの戻り光を受光する補色型の撮像素子と、発光タイミングに合わせて撮像素子の撮像タイミングを制御して、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に受光させる撮像制御部とを備える。   In order to achieve the above object, an endoscope system of the present invention includes a light source unit that emits first light, second light, and third light having different colors as illumination light, and a light emission timing and light emission intensity of the illumination light. And the second light, the first light, and the third light are individually emitted, and the light emission time of the first light is longer than the light emission time of the second light and the light emission time of the third light. A light source control unit that increases the emission intensity in the order of the first light, the second light, and the third light, a complementary color type imaging device that receives the return light from the observation target irradiated with the illumination light, and a light emission timing. In addition, an imaging control unit that controls the imaging timing of the imaging device to receive the second light, the first light, and the third light individually is provided.

第1光は赤色光であり、第2光は緑色光であり、第3光は青色光であり、撮像素子は、第2光及び第3光を受光するシアン画素と、第1光及び第3光を受光するマゼンタ画素と、第1光及び第2光を受光する黄色画素と、第2光を受光する緑色画素とを有することが好ましい。   The first light is red light, the second light is green light, the third light is blue light, and the imaging device includes a cyan pixel that receives the second light and the third light, and the first light and the first light. It is preferable to include a magenta pixel that receives three lights, a yellow pixel that receives first and second lights, and a green pixel that receives second light.

撮像素子は、シアン画素と黄色画素とが交互に配置された偶数画素行と、マゼンタ画素と緑色画素とが交互に配置された奇数画素行とを有することが好ましい。   It is preferable that the imaging device has even pixel rows in which cyan pixels and yellow pixels are alternately arranged, and odd pixel rows in which magenta pixels and green pixels are alternately arranged.

撮像制御部は、第2光の受光後に、撮像素子から奇数画素行を読み出させ、第1光及び第3光の受光後に、撮像素子から偶数画素行を読み出させることが好ましい。この場合には、奇数画素行から読み出された緑色画素信号と、偶数画素行から読み出されたシアン画素信号及び黄色画素信号とを用いて観察画像を生成する信号処理部を備えることが好ましい。   It is preferable that the imaging control unit causes the odd-numbered pixel rows to be read from the imaging element after receiving the second light, and causes the even-numbered pixel rows to be read from the imaging element after receiving the first light and the third light. In this case, it is preferable to include a signal processing unit that generates an observation image using the green pixel signal read from the odd pixel row and the cyan pixel signal and the yellow pixel signal read from the even pixel row. .

撮像制御部は、第2光の受光後に、撮像素子の全画素を読み出させ、第1光及び第3光の受光後に、撮像素子の全画素を読み出させることも好ましい。この場合には、第2光の受光後に撮像素子から読み出された緑色画素信号、シアン画素信号、及び黄色画素信号と、第1光及び第3光の受光後に撮像素子から読み出されたマゼンタ画素信号、シアン画素信号、及び黄色画素信号とを用いて観察画像を生成する信号処理部を備えることが好ましい。   It is also preferable that the imaging control unit read all the pixels of the imaging element after receiving the second light, and read all the pixels of the imaging element after receiving the first light and the third light. In this case, the green pixel signal, cyan pixel signal, and yellow pixel signal read from the image sensor after receiving the second light, and magenta read from the image sensor after receiving the first light and the third light. It is preferable to include a signal processing unit that generates an observation image using the pixel signal, the cyan pixel signal, and the yellow pixel signal.

信号処理部は、第1光及び第3光の受光後に撮像素子から読み出されたマゼンタ画素信号からシアン画素信号を減じることにより赤色画素信号を生成し、マゼンタ画素信号から黄色画素信号を減じることにより青色画素信号を生成することが好ましい。   The signal processing unit generates a red pixel signal by subtracting the cyan pixel signal from the magenta pixel signal read from the image sensor after receiving the first light and the third light, and subtracts the yellow pixel signal from the magenta pixel signal. It is preferable to generate a blue pixel signal.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、色が異なる第1光、第2光、第3光をそれぞれ照明光として発する光源部と、照明光が照射された観察対象からの戻り光を受光する補色型の撮像素子とを備える内視鏡システムの作動方法において、照明光の発光タイミング及び発光強度を制御して、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に発光させ、かつ、第1光の発光時間を、第2光の発光時間及び第3光の発光時間よりも長くし、第1光、第2光、第3光の順に発光強度を大きくし、撮像素子を制御して、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に受光させる。   The operation method of the endoscope system according to the present invention includes a light source unit that emits first light, second light, and third light having different colors as illumination light, and return light from an observation target irradiated with the illumination light. In the operation method of the endoscope system including the complementary color type image pickup device, the second light, the first light, and the third light are individually emitted by controlling the light emission timing and light emission intensity of the illumination light. In addition, the light emission time of the first light is set longer than the light emission time of the second light and the light emission time of the third light, and the light emission intensity is increased in the order of the first light, the second light, and the third light. And the second light, the first light, and the third light are individually received.

本発明によれば、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に発光させ、かつ、第1光の発光時間を、第2光の発光時間及び第3光の発光時間よりも長くし、第1光、第2光、第3光の順に発光強度を大きくし、撮像素子を制御して、第2光と、第1光及び第3光とをそれぞれ個別に受光させるので、赤色画像の画質を向上させ、色彩強調処理により高画質な観察画像を得ることを可能とすることができる。   According to the present invention, the second light, the first light, and the third light are individually emitted, and the light emission time of the first light is determined from the light emission time of the second light and the light emission time of the third light. The light intensity is increased in the order of the first light, the second light, and the third light, and the image sensor is controlled to receive the second light, the first light, and the third light individually. Therefore, it is possible to improve the image quality of the red image and obtain a high-quality observation image by the color enhancement process.

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of an endoscope system. 撮像素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an image pick-up element. カラーフィルタの色配列を示す図である。It is a figure which shows the color arrangement | sequence of a color filter. カラーフィルタの分光特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic of a color filter. 撮像素子の画素の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pixel of an image pick-up element. 発光及び撮像のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of light emission and an imaging. 粘膜の分光反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral reflectance of a mucous membrane. グローバルシャッタ方式の発光及び撮像のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of light emission and imaging of a global shutter system. 第2実施形態の発光及び撮像のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of light emission and imaging of 2nd Embodiment. カラーフィルタの色配列の第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of the color arrangement | sequence of a color filter. カラーフィルタの色配列の第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of the color arrangement | sequence of a color filter. カラーフィルタの色配列の第3変形例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd modification of the color arrangement | sequence of a color filter.

[第1実施形態]
図1において、内視鏡システム10は、内視鏡12と、内視鏡用光源装置(以下、光源装置という)14と、プロセッサ装置16と、モニタ18と、コンソール19とを備えている。内視鏡12は、光源装置14と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置16と電気的に接続される。内視鏡12は、体腔内に挿入される挿入部12aと、挿入部12aの基端部分に設けられた操作部12bと、挿入部12aの先端側に設けられた湾曲部12c及び先端部12dを有している。
[First Embodiment]
In FIG. 1, an endoscope system 10 includes an endoscope 12, an endoscope light source device (hereinafter referred to as a light source device) 14, a processor device 16, a monitor 18, and a console 19. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and electrically connected to the processor device 16. The endoscope 12 includes an insertion portion 12a to be inserted into a body cavity, an operation portion 12b provided at the proximal end portion of the insertion portion 12a, a bending portion 12c and a distal end portion 12d provided at the distal end side of the insertion portion 12a. have.

操作部12bのアングルノブ12eを操作することにより、湾曲部12cは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部12dが所望の方向に向けられる。操作部12bには、アングルノブ12eの他、ズーム操作部13等が設けられている。   By operating the angle knob 12e of the operation unit 12b, the bending unit 12c performs a bending operation. By this bending operation, the distal end portion 12d is directed in a desired direction. In addition to the angle knob 12e, the operation unit 12b is provided with a zoom operation unit 13 and the like.

光源装置14は、照明光を発生し、内視鏡12に供給する。内視鏡12に供給された照明光は、先端部12dに導かれ、先端部12dから体腔内の観察対象に照射される。   The light source device 14 generates illumination light and supplies it to the endoscope 12. The illumination light supplied to the endoscope 12 is guided to the distal end portion 12d and irradiated from the distal end portion 12d to the observation target in the body cavity.

プロセッサ装置16は、モニタ18及びコンソール19と電気的に接続される。モニタ18は、観察画像や、観察画像に付帯する画像情報等を出力表示する。コンソール19は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置16には、観察画像や画像情報等を記録する外付けの記録部(図示せず)が接続可能である。   The processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the console 19. The monitor 18 outputs and displays an observation image and image information attached to the observation image. The console 19 functions as a user interface that receives input operations such as function settings. The processor device 16 can be connected to an external recording unit (not shown) that records observation images, image information, and the like.

図2に示すように、光源装置14は、観察対象を照明するための照明光を発生する光源部20と、光源部20の発光タイミング及び発光強度を制御する光源制御部21とを備えている。光源部20は、駆動部22と、第1〜第3光源23a〜23cと、光路統合部24とを有する。駆動部22は、光源制御部21からの制御に基づいて、第1〜第3光源23a〜23cをそれぞれ駆動する。   As shown in FIG. 2, the light source device 14 includes a light source unit 20 that generates illumination light for illuminating an observation target, and a light source control unit 21 that controls the light emission timing and light emission intensity of the light source unit 20. . The light source unit 20 includes a drive unit 22, first to third light sources 23 a to 23 c, and an optical path integration unit 24. The drive unit 22 drives the first to third light sources 23 a to 23 c based on the control from the light source control unit 21.

第1光源23aは、赤色光(第1光)LRを発する赤色LED(Light-emitting diode)である。この赤色光LRは、例えば、波長帯域が615nm〜635nmであり、中心波長が620±10nmである。第2光源23bは、緑色光(第2光)LGを発する緑色LEDである。この緑色光LGは、例えば、波長帯域が500nm〜600nmであり、中心波長が520±10nmである。第3光源23cは、青色光(第3光)LBを発する青色LEDである。この青色光LBは、例えば、波長帯域が440nm〜470nmであり、中心波長が455±10nmである。赤色光LR、緑色光LG、青色光LBは、光源制御部21の制御により、それぞれ個別に発光される。   The first light source 23a is a red LED (Light-emitting diode) that emits red light (first light) LR. For example, the red light LR has a wavelength band of 615 nm to 635 nm and a center wavelength of 620 ± 10 nm. The second light source 23b is a green LED that emits green light (second light) LG. For example, the green light LG has a wavelength band of 500 nm to 600 nm and a center wavelength of 520 ± 10 nm. The third light source 23c is a blue LED that emits blue light (third light) LB. For example, the blue light LB has a wavelength band of 440 nm to 470 nm and a center wavelength of 455 ± 10 nm. The red light LR, the green light LG, and the blue light LB are individually emitted under the control of the light source control unit 21.

光路統合部24は、ダイクロイックミラー等で構成され、第1〜第3光源23a〜23cから発せられる各光の光路を統合する。光路統合部24から射出された光は、照明光として、挿入部12a内に挿通されたライトガイド25に供給される。   The optical path integration unit 24 is configured by a dichroic mirror or the like, and integrates the optical paths of the respective lights emitted from the first to third light sources 23a to 23c. The light emitted from the optical path integration unit 24 is supplied as illumination light to the light guide 25 inserted into the insertion unit 12a.

ライトガイド25は、内視鏡12内に内蔵されており、照明光を内視鏡12の先端部12dまで伝搬させる。なお、ライトガイド25としては、マルチモードファイバを使用することができる。例えば、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルをライトガイド25として使用可能である。   The light guide 25 is built in the endoscope 12 and propagates illumination light to the distal end portion 12 d of the endoscope 12. A multimode fiber can be used as the light guide 25. For example, a thin fiber cable having a core diameter of 105 μm, a clad diameter of 125 μm, and a diameter of φ0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer cover can be used as the light guide 25.

内視鏡12の先端部12dには、照明光学系30aと撮像光学系30bが設けられている。照明光学系30aは、照明レンズ31を有している。ライトガイド25内を伝搬した照明光は、照明レンズ31を介して観察対象に照射される。撮像光学系30bは、対物レンズ32、ズームレンズ33、撮像素子34を有している。観察対象からの戻り光は、対物レンズ32及びズームレンズ33を介して撮像素子34に入射する。これにより、撮像素子34の撮像面(図示せず)に観察対象の光像が結像される。なお、ズームレンズ33は、ズーム操作部13を操作することで、テレ端とワイド端の間で自在に移動され、撮像素子34の撮像面に結像する観察対象の光像を拡大または縮小する。   The distal end portion 12d of the endoscope 12 is provided with an illumination optical system 30a and an imaging optical system 30b. The illumination optical system 30 a has an illumination lens 31. The illumination light that has propagated through the light guide 25 is applied to the observation target via the illumination lens 31. The imaging optical system 30 b includes an objective lens 32, a zoom lens 33, and an imaging element 34. Return light from the observation target enters the image sensor 34 via the objective lens 32 and the zoom lens 33. As a result, an optical image to be observed is formed on the imaging surface (not shown) of the imaging element 34. The zoom lens 33 is freely moved between the tele end and the wide end by operating the zoom operation unit 13, and enlarges or reduces the optical image of the observation target formed on the imaging surface of the image sensor 34. .

撮像素子34は、同時式の補色型カラーセンサであり、照明光が照射された観察対象からの戻り光を受光して画像信号を出力する。この撮像素子34は、戻り光を、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Ye)、緑色(G)の色ごとに分離して受光可能である。この撮像素子34としては、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型撮像素子が用いられる。撮像素子34は、画像信号として、Cy画素信号、Mg画素信号、Ye画素信号、G画素信号からなる画像信号を出力する。   The image sensor 34 is a simultaneous complementary color sensor, and receives the return light from the observation target irradiated with the illumination light and outputs an image signal. The imaging device 34 can receive the return light separately for each of cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Ye), and green (G) colors. As the imaging device 34, a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) imaging device is used. The image sensor 34 outputs an image signal including a Cy pixel signal, an Mg pixel signal, a Ye pixel signal, and a G pixel signal as an image signal.

プロセッサ装置16は、撮像制御部40と、受信部41と、DSP(Digital Signal Processor)42と、ノイズ除去部43と、観察画像生成部44と、映像信号生成部45とを備えている。DSP42、ノイズ除去部43、及び観察画像生成部44が、特許請求の範囲に記載の信号処理部に対応する。   The processor device 16 includes an imaging control unit 40, a reception unit 41, a DSP (Digital Signal Processor) 42, a noise removal unit 43, an observation image generation unit 44, and a video signal generation unit 45. The DSP 42, the noise removal unit 43, and the observation image generation unit 44 correspond to the signal processing unit described in the claims.

撮像制御部40は、撮像素子34による観察対象の撮像タイミングを制御する。受信部41は、内視鏡12の撮像素子34から出力されたデジタルの画像信号を受信する。DSP42は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。   The imaging control unit 40 controls the imaging timing of the observation target by the imaging element 34. The receiving unit 41 receives a digital image signal output from the imaging device 34 of the endoscope 12. The DSP 42 performs various signal processing such as defect correction processing, offset processing, gain correction processing, linear matrix processing, gamma conversion processing, and demosaicing processing on the received image signal.

欠陥補正処理では、撮像素子34の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分が除かれ、正確なゼロレベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後の画像信号に特定のゲイン値を乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後の画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後の画像信号には、デモザイク処理(等方化処理、同時化処理とも称される)が施される。   In the defect correction process, the signal of the defective pixel of the image sensor 34 is corrected. In the offset process, the dark current component is removed from the image signal subjected to the defect correction process, and an accurate zero level is set. In the gain correction process, the signal level is adjusted by multiplying the image signal after the offset process by a specific gain value. The image signal after gain correction processing is subjected to linear matrix processing for improving color reproducibility. After that, brightness and saturation are adjusted by gamma conversion processing. The image signal after the linear matrix processing is subjected to demosaic processing (also called isotropic processing or synchronization processing).

ノイズ除去部43は、DSP42でデモザイク処理等が施された画像信号に対してノイズ除去処理(移動平均法やメディアンフィルタ法等による処理)を施すことによってノイズを除去する。ノイズが除去された画像信号は、観察画像生成部44に入力される。   The noise removal unit 43 removes noise by performing noise removal processing (processing by a moving average method, a median filter method, or the like) on the image signal subjected to demosaic processing or the like by the DSP 42. The image signal from which the noise has been removed is input to the observation image generation unit 44.

観察画像生成部44は、ノイズ除去部43から入力された画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行うことにより、観察画像を生成する。色変換処理では、画像信号に対して3×3のマトリックス処理、階調変換処理、及び3次元LUT(ルックアップテーブル)処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みの画像信号に対して行われる。構造強調処理は、表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像信号に対して行われる。   The observation image generation unit 44 generates an observation image by performing color conversion processing, color enhancement processing, and structure enhancement processing on the image signal input from the noise removal unit 43. In the color conversion processing, color conversion processing is performed on the image signal by 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, three-dimensional LUT (look-up table) processing, and the like. The color enhancement process is performed on the image signal that has been subjected to the color conversion process. The structure enhancement process is a process for enhancing the structure of the observation target such as a surface blood vessel or a pit pattern, and is performed on the image signal after the color enhancement process.

観察画像生成部44が生成する観察画像は、映像信号生成部45に入力される。映像信号生成部45は、各画像をモニタ18に表示するための映像信号に変換する。モニタ18は、映像信号生成部45から入力される映像信号に基づいて画像表示を行う。   The observation image generated by the observation image generation unit 44 is input to the video signal generation unit 45. The video signal generation unit 45 converts each image into a video signal for display on the monitor 18. The monitor 18 displays an image based on the video signal input from the video signal generation unit 45.

図3において、撮像素子34は、画素アレイ部50と、読み出し走査回路51と、リセット走査回路52と、カラムADC(Analog-to-digital converter)回路53と、ラインメモリ54と、列走査回路55と、タイミングジェネレータ(TG:Timing generator)56とを有する。TG56は、プロセッサ装置16の撮像制御部40から入力される撮像制御信号に基づいてタイミング信号を発生し、各部を制御する。   In FIG. 3, the imaging device 34 includes a pixel array unit 50, a readout scanning circuit 51, a reset scanning circuit 52, a column ADC (Analog-to-digital converter) circuit 53, a line memory 54, and a column scanning circuit 55. And a timing generator (TG) 56. The TG 56 generates a timing signal based on the imaging control signal input from the imaging control unit 40 of the processor device 16 and controls each unit.

画素アレイ部50は、複数の画素50aが行方向(X方向)及び列方向(Y方向)にマトリクス状に2次元配列されたものであり、撮像素子34の撮像面に設けられている。画素アレイ部50には、行方向に沿って、行選択線LS及び行リセット線LRが配されており、列方向に沿って列信号線LVが配されている。   The pixel array unit 50 includes a plurality of pixels 50 a two-dimensionally arranged in a matrix in the row direction (X direction) and the column direction (Y direction), and is provided on the imaging surface of the imaging element 34. In the pixel array unit 50, a row selection line LS and a row reset line LR are arranged along the row direction, and a column signal line LV is arranged along the column direction.

行選択線LS及び行リセット線LRは、1画素行毎に設けられている。列信号線LVは、1画素列毎に設けられている。ここで、画素行とは、行方向に並んだ1行分の画素50aを指している。画素列とは、列方向に並んだ1列分の画素50aを指している。1画素行内の各画素50aは、行選択線LS及び行リセット線LRに共通に接続されている。   The row selection line LS and the row reset line LR are provided for each pixel row. The column signal line LV is provided for each pixel column. Here, the pixel row refers to one row of pixels 50a arranged in the row direction. The pixel column refers to one column of pixels 50a arranged in the column direction. Each pixel 50a in one pixel row is commonly connected to the row selection line LS and the row reset line LR.

画素アレイ部50の光入射側には、図4に示すように、カラーフィルタアレイ60が設けられている。カラーフィルタアレイ60は、シアン(Cy)フィルタ60a、マゼンタ(Mg)フィルタ60b、黄色(Ye)フィルタ60c、緑色(G)フィルタ60dを有している。これらのフィルタのうちいずれか1つが各画素50a上に配置されている。カラーフィルタアレイ60の色配列は、いわゆる補色市松色差線順次方式である。   As shown in FIG. 4, a color filter array 60 is provided on the light incident side of the pixel array unit 50. The color filter array 60 includes a cyan (Cy) filter 60a, a magenta (Mg) filter 60b, a yellow (Ye) filter 60c, and a green (G) filter 60d. Any one of these filters is arranged on each pixel 50a. The color arrangement of the color filter array 60 is a so-called complementary checkered color difference line sequential method.

カラーフィルタアレイ60は、図5に示す分光特性を有する。Cyフィルタ60aは、ほぼ青色光LBと緑色光LGとを透過させる透過特性を有している。Mgフィルタ60bは、ほぼ青色光LBと赤色光LRとを透過させる透過特性を有している。Yeフィルタ60cは、ほぼ緑色光LGと赤色光LRとを透過させる透過特性を有している。Gフィルタ60dは、緑色光LGを透過させる透過特性を有している。   The color filter array 60 has the spectral characteristics shown in FIG. The Cy filter 60a has a transmission characteristic that transmits substantially the blue light LB and the green light LG. The Mg filter 60b has a transmission characteristic that transmits substantially the blue light LB and the red light LR. The Ye filter 60c has a transmission characteristic that transmits substantially the green light LG and the red light LR. The G filter 60d has a transmission characteristic that transmits green light LG.

以下、Cyフィルタ60aが配置された画素50aをCy画素と称し、Mgフィルタ60bが配置された画素50aをMg画素と称し、Yeフィルタ60cが配置された画素50aをYe画素と称し、Gフィルタ60dが配置された画素50aをG画素と称する。偶数(0,2,4,・・・,N−1)の各画素行には、Cy画素とYe画素とが交互に配置されている。奇数(1,3,5,・・・,N)の各画素行には、Mg画素とG画素とが交互に配置されている。   Hereinafter, the pixel 50a in which the Cy filter 60a is disposed is referred to as a Cy pixel, the pixel 50a in which the Mg filter 60b is disposed is referred to as an Mg pixel, the pixel 50a in which the Ye filter 60c is disposed is referred to as a Ye pixel, and the G filter 60d. A pixel 50a in which is arranged is referred to as a G pixel. Cy pixels and Ye pixels are alternately arranged in each pixel row of even numbers (0, 2, 4,..., N−1). In each odd-numbered (1, 3, 5,..., N) pixel row, Mg pixels and G pixels are alternately arranged.

各画素50aは、図6に示すように、フォトダイオードD1と、アンプトランジスタM1と、画素選択トランジスタM2と、リセットトランジスタM3とを有する。フォトダイオードD1は、入射光を光電変換して入射光量に応じた信号電荷を生成し、これを蓄積する。アンプトランジスタM1は、フォトダイオードD1に蓄積された信号電荷を電圧値(画素信号)に変換する。画素選択トランジスタM2は、行選択線LSにより制御され、アンプトランジスタM1により生成された画素信号を列信号線LVに出力させる。リセットトランジスタM3は、行リセット線LRにより制御され、フォトダイオードD1に蓄積された信号電荷を電源線に破棄(リセット)する。   As shown in FIG. 6, each pixel 50a includes a photodiode D1, an amplifier transistor M1, a pixel selection transistor M2, and a reset transistor M3. The photodiode D1 photoelectrically converts incident light to generate signal charges corresponding to the amount of incident light, and accumulates the signal charges. The amplifier transistor M1 converts the signal charge accumulated in the photodiode D1 into a voltage value (pixel signal). The pixel selection transistor M2 is controlled by the row selection line LS, and outputs the pixel signal generated by the amplifier transistor M1 to the column signal line LV. The reset transistor M3 is controlled by the row reset line LR, and discards (resets) the signal charge accumulated in the photodiode D1 to the power supply line.

読み出し走査回路51は、TG56から入力されるタイミング信号に基づいて、行選択信号を発生する。読み出し走査回路51は、信号読み出し動作時に、行選択線LSに行選択信号を与えることにより、行選択信号が与えられた行選択線LSに接続された画素50aの画素信号を、列信号線LVに出力させる。   The read scanning circuit 51 generates a row selection signal based on the timing signal input from the TG 56. The readout scanning circuit 51 applies a row selection signal to the row selection line LS during the signal readout operation, thereby causing the pixel signal of the pixel 50a connected to the row selection line LS to which the row selection signal is applied to be output to the column signal line LV. To output.

リセット走査回路52は、TG56から入力されるタイミング信号に基づいて、リセット信号を発生する。リセット走査回路52は、リセット動作時に、行リセット線LRにリセット信号を与えることにより、リセット信号が与えられた行リセット線LRに接続された画素50aをリセットする。   The reset scanning circuit 52 generates a reset signal based on the timing signal input from the TG 56. During the reset operation, the reset scanning circuit 52 applies a reset signal to the row reset line LR, thereby resetting the pixels 50a connected to the row reset line LR to which the reset signal is applied.

カラムADC回路53には、信号読み出し動作時に列信号線LVに出力された画素信号が入力される。カラムADC回路53は、各列信号線LVにADCが接続されてなり、各列信号線LVから入力される画素信号を、時間とともに階段状に変化する参照信号(ランプ波)と比較することにより、デジタル信号に変換してラインメモリ54に出力する。   The column ADC circuit 53 receives the pixel signal output to the column signal line LV during the signal read operation. The column ADC circuit 53 includes an ADC connected to each column signal line LV, and compares the pixel signal input from each column signal line LV with a reference signal (ramp wave) that changes stepwise with time. , Converted into a digital signal and output to the line memory 54.

ラインメモリ54は、カラムADC回路53によりデジタル化された1行分の画素信号を保持する。列走査回路55は、TG56から入力されるタイミング信号に基づいて、ラインメモリ54を走査することにより、画素信号を出力端子Voutから順に出力させる。出力端子Voutから出力される1フレーム分の画素信号が前述の画像信号である。   The line memory 54 holds pixel signals for one row digitized by the column ADC circuit 53. The column scanning circuit 55 sequentially outputs pixel signals from the output terminal Vout by scanning the line memory 54 based on the timing signal input from the TG 56. The pixel signal for one frame output from the output terminal Vout is the aforementioned image signal.

撮像素子34は、信号読み出し方式として、「全画素読み出し方式」と「間引き出し方式」が実行可能である。全画素読み出し方式では、読み出し走査回路51により、各画素行の行選択線LSが順に選択されながら、選択された行選択線LSに行選択信号が与えられる。これにより、画素アレイ部50の全画素50aについて、先頭画素行「0」から最終画素行「N」まで、1画素行ずつ順に信号読み出しが行われる。   The image sensor 34 can execute an “all-pixel readout method” and a “thinning-out method” as signal readout methods. In the all-pixel readout method, a row selection signal is given to the selected row selection line LS while the row scanning line LS of each pixel row is sequentially selected by the readout scanning circuit 51. As a result, for all the pixels 50a in the pixel array unit 50, signal reading is sequentially performed for each pixel row from the first pixel row “0” to the last pixel row “N”.

間引き出し方式では、画素アレイ部50から偶数(0,2,4,・・・,N−1)の画素行(以下、偶数画素行という)または奇数(1,3,5,・・・,N)の画素行(以下、奇数画素行という)のみを選択的に読み出すことを可能とする。例えば、画素アレイ部50から偶数画素行のみを読み出す場合には、読み出し走査回路51により、偶数画素行の行選択線LSのみが順に選択されながら、選択された行選択線LSに行選択信号が与えられる。これにより、全画素行のうちの偶数画素行のみについて、1画素行ずつ順に信号読み出しが行われる。   In the thinning-out method, even (0, 2, 4,..., N−1) pixel rows (hereinafter referred to as even pixel rows) or odd (1, 3, 5,. N) pixel rows (hereinafter referred to as odd pixel rows) can be selectively read out. For example, when only the even-numbered pixel rows are read from the pixel array unit 50, only the row selection lines LS of the even-numbered pixel rows are sequentially selected by the read scanning circuit 51, and a row selection signal is sent to the selected row selection line LS. Given. As a result, signal readout is sequentially performed for each pixel row only for even-numbered pixel rows among all the pixel rows.

この場合、ラインメモリ54には、偶数画素行から読み出された画素信号(Cy画素信号及びYe画素信号)が記憶される。列走査回路55は、ラインメモリ54に偶数画素行から1画素行分の画素信号(Cy画素信号及びYe画素信号)が記憶されるたびに、ラインメモリ54の走査を行う。   In this case, the line memory 54 stores pixel signals (Cy pixel signal and Ye pixel signal) read from the even pixel rows. The column scanning circuit 55 scans the line memory 54 every time pixel signals (Cy pixel signal and Ye pixel signal) for one pixel row are stored in the line memory 54.

奇数画素行のみを読み出す場合も同様である。この場合には、ラインメモリ54には、奇数画素行から読み出された画素信号(Mg画素信号及びG画素信号)が記憶される。列走査回路55は、ラインメモリ54に奇数画素行から1画素行分の画素信号(Mg画素信号及びG画素信号)が記憶されるたびに、ラインメモリ54の走査を行う。   The same applies to the case where only odd-numbered pixel rows are read out. In this case, the line memory 54 stores pixel signals (Mg pixel signal and G pixel signal) read from the odd pixel rows. The column scanning circuit 55 scans the line memory 54 every time pixel signals (Mg pixel signal and G pixel signal) for one pixel row are stored in the line memory 54.

また、撮像素子34は、リセット方式として、「順次リセット方式」及び「一括リセット方式」が実行可能である。順次リセット方式では、リセット走査回路52により行リセット線LRが順に選択されながら、選択された行リセット線LRにリセット信号が与えられる。これにより、順次リセット方式では、先頭画素行「0」から最終画素行「N」まで、1画素行ずつ順にリセットが行われる。   The image sensor 34 can execute a “sequential reset method” and a “batch reset method” as a reset method. In the sequential reset method, the reset signal is given to the selected row reset line LR while the row reset line LR is sequentially selected by the reset scanning circuit 52. As a result, in the sequential reset method, the reset is performed sequentially for each pixel row from the first pixel row “0” to the last pixel row “N”.

一括リセット方式では、リセット走査回路52により全ての行リセット線LRが選択され、全ての行リセット線LRに一括してリセット信号が与えられる。これにより、画素アレイ部50の全画素行が一括して同時にリセットされる。   In the collective reset method, all the row reset lines LR are selected by the reset scanning circuit 52, and a reset signal is collectively applied to all the row reset lines LR. Thereby, all the pixel rows of the pixel array unit 50 are simultaneously reset at the same time.

なお、図3には示していないが、撮像素子34には、相関二重サンプリング(CDS;Correlated Double Sampling)回路や、自動利得制御(AGC;Automatic Gain Control)回路も適宜設けられる。CDS回路は、画素50aから各列信号線LVに出力される画素信号に相関二重サンプリング処理を行う。AGC回路は、相関二重サンプリング処理が行われた画素信号に対してゲイン調整を行う。   Although not shown in FIG. 3, the imaging device 34 is also provided with a correlated double sampling (CDS) circuit and an automatic gain control (AGC) circuit as appropriate. The CDS circuit performs correlated double sampling processing on the pixel signal output from the pixel 50a to each column signal line LV. The AGC circuit performs gain adjustment on the pixel signal on which the correlated double sampling processing has been performed.

光源制御部21と撮像制御部40とは互いに電気的に接続されている。撮像制御部40は、光源制御部21により制御される光源装置14の照明光の発光タイミングに合わせて撮像素子34の撮像タイミングを制御する。   The light source control unit 21 and the imaging control unit 40 are electrically connected to each other. The imaging control unit 40 controls the imaging timing of the imaging device 34 in accordance with the emission timing of the illumination light of the light source device 14 controlled by the light source control unit 21.

次に、光源制御部21及び撮像制御部40により制御される発光タイミング及び撮像タイミングについて説明する。補色型カラーセンサである撮像素子34は、Cy画素、Mg画素、及びYe画素が、青色光LB、緑色光LG、赤色光LRのうちの2つの光を受光するものであるので、原色型カラーセンサに比べて高感度ではあるが、R,G,Bに関する色分離性については劣る。前述の色彩強調処理は、R,G,Bに関して色分離性の高い撮像素子で得られた画像信号に関して行うことが好ましいため、本実施形態では、補色型カラーセンサである撮像素子34の色分離性を、原色型カラーセンサの色分離性と同等することを可能とする制御方法を用いる。   Next, the light emission timing and imaging timing controlled by the light source control unit 21 and the imaging control unit 40 will be described. In the image pickup device 34 which is a complementary color sensor, the Cy pixel, the Mg pixel, and the Ye pixel receive two lights of the blue light LB, the green light LG, and the red light LR. Although the sensitivity is higher than that of the sensor, the color separation properties regarding R, G, and B are inferior. Since the above-described color enhancement processing is preferably performed on an image signal obtained by an image sensor having high color separation with respect to R, G, and B, in this embodiment, color separation of the image sensor 34 that is a complementary color sensor is performed. A control method is used that makes it possible to equalize the color separation property of the primary color sensor.

図7に示すように、光源制御部21は、駆動部22を制御して、第2光源23bに、時刻t0から、緑色光LGの発光を開始させる。このとき、撮像制御部40は、撮像素子34を制御して、時刻t0から順次リセット方式によりリセット動作を行わせる。これにより、全画素行が1画素行ずつ順にリセットされる。各画素行は、リセットにより画素50aの不要電荷が破棄されることにより、順に電荷蓄積状態(露光状態)となる。   As illustrated in FIG. 7, the light source control unit 21 controls the drive unit 22 to cause the second light source 23b to start emitting green light LG from time t0. At this time, the imaging control unit 40 controls the imaging device 34 to sequentially perform a reset operation by the reset method from time t0. As a result, all the pixel rows are sequentially reset one pixel row at a time. Each pixel row is sequentially placed in a charge accumulation state (exposure state) when unnecessary charges of the pixel 50a are discarded by resetting.

そして、撮像制御部40は、時刻t0から第1の露光時間TE1が経過した時点で、撮像素子34を制御して、間引き出し方式により、奇数画素行(Mg画素及びG画素)のみの読み出し動作を行わせる。これにより、撮像素子34からは、デジタル化されたMg画素信号及びG画素信号が出力される。Mg画素及びG画素のうち、G画素のみが緑色光LGに対して感度を有するので、前述のDSP42にはG画素信号のみが入力される。 Then, when the first exposure time TE1 has elapsed from time t0, the imaging control unit 40 controls the imaging element 34 and reads out only odd pixel rows (Mg pixels and G pixels) by the thinning-out method. Let the action take place. Thereby, the digitized Mg pixel signal and G pixel signal are output from the image sensor 34. Of the Mg and G pixels, only the G pixel has sensitivity to the green light LG, and therefore only the G pixel signal is input to the DSP 42 described above.

光源制御部21は、駆動部22を制御して、最終画素行Nの読み出しが行われる時刻t1に、第2光源23bの発光動作を停止させ、緑色光LGの発光を終了させる。また、光源制御部21は、緑色光LGの発光を終了させるとともに、第3光源23cに青色光LBの発光を開始させる。そして、光源制御部21は、時刻t1から一定時間経過後の時刻t2において第3光源23cの発光動作を停止させて青色光LBの発光を終了させるとともに、第1光源23aに赤色光LRの発光を開始させる。   The light source control unit 21 controls the drive unit 22 to stop the light emission operation of the second light source 23b and end the emission of the green light LG at time t1 when the reading of the last pixel row N is performed. In addition, the light source control unit 21 ends the emission of the green light LG and causes the third light source 23c to start the emission of the blue light LB. Then, the light source control unit 21 stops the light emission operation of the third light source 23c at time t2 after a lapse of a certain time from time t1, ends the emission of blue light LB, and causes the first light source 23a to emit red light LR. To start.

この後、撮像制御部40は、時刻t1から第2の露光時間TE2が経過した時点で、撮像素子34を制御して、間引き出し方式により、偶数画素行(Cy画素及びYe画素)のみの読み出し動作を行わせる。光源制御部21は、最終画素行Nの読み出しが行われる時刻t3に、第1光源23aの発光動作を停止させ、赤色光LRの発光を終了させる。これにより、撮像素子34からは、デジタル化されたCy画素信号及びYe画素信号が出力される。Cy画素及びYe画素のうち、Cy画素は青色光LBに対して感度を有し、Ye画素は赤色光LRに対して感度を有する。 Thereafter, the imaging control unit 40 controls the imaging element 34 at the time when the second exposure time TE2 has elapsed from the time t1, and only the even-numbered pixel rows (Cy pixel and Ye pixel) by the thinning-out method. Read operation is performed. The light source controller 21 stops the light emission operation of the first light source 23a at the time t3 when the final pixel row N is read, and ends the emission of the red light LR. Thereby, the digitized Cy pixel signal and Ye pixel signal are output from the image sensor 34. Of the Cy pixel and the Ye pixel, the Cy pixel is sensitive to the blue light LB, and the Ye pixel is sensitive to the red light LR.

第2の露光時間TE2には、緑色光LGの発光は行われておらず、Cy画素及びYe画素は、緑色光LGによる露光が行われていない。このため、Cy画素信号は、原色型カラーセンサにおける青色(B)画素信号とみなすことができ、Ye画素信号は、原色型カラーセンサにおける赤色(R)画素信号とみなすことができる。したがって、前述のDSP42には、Cy画素信号及びYe画素信号が、B画素信号及びR画素信号として入力される。DSP42は、撮像素子34から入力されるG画素信号、B画素信号、R画素信号を前述の画像信号として各種信号処理を施す。 During the second exposure time TE2 , the green light LG is not emitted, and the Cy pixel and the Ye pixel are not exposed with the green light LG. Therefore, the Cy pixel signal can be regarded as a blue (B) pixel signal in the primary color sensor, and the Ye pixel signal can be regarded as a red (R) pixel signal in the primary color sensor. Therefore, the Cy pixel signal and the Ye pixel signal are input to the DSP 42 as the B pixel signal and the R pixel signal. The DSP 42 performs various signal processing using the G pixel signal, B pixel signal, and R pixel signal input from the image sensor 34 as the above-described image signals.

このように、撮像素子34の緑色光LGに対する受光期間は、時刻t0から時刻t1までの期間であり、光源装置14による緑色光LGの発光期間と一致している。また、撮像素子34の青色光LB及び赤色光LRに対する受光期間は、時刻t1から時刻t3までの期間であり、光源装置14による青色光LB及び赤色光LRの発光期間と一致している。   Thus, the light receiving period for the green light LG of the image sensor 34 is a period from time t0 to time t1, and coincides with the light emission period of the green light LG by the light source device 14. The light receiving period of the image sensor 34 for the blue light LB and the red light LR is a period from time t1 to time t3, and coincides with the light emission period of the blue light LB and red light LR by the light source device 14.

なお、光源制御部21は、青色光LBの発光強度Iを緑色光LGの発光強度Iより大きくし、緑色光LGの発光強度Iを赤色光LRの発光強度Iより大きくしている(すなわち、I>I>I)。これは、観察対象のうち大腸の粘膜等は、図8に示すように、波長が短い光ほど反射率が小さいという特性を有する一方で、粘膜表層付近から得られる重要な情報は、波長が短い光の戻り光が支配的であるためである。この粘膜表層には、短波光である青色光LBの吸収が強いヘモグロビンを含む毛細血管等の微細構造が含まれるので、この微細構造を含めた画像を生成するために、I>I>Iの関係としている。 The light source control unit 21, the emission intensity I B of the blue light LB larger than the emission intensity I G of the green light LG, and the emission intensity I G of the green light LG larger than the emission intensity I R of the red light LR (Ie, I B > I G > I R ). This is because, as shown in FIG. 8, the mucous membrane of the large intestine among the objects to be observed has a characteristic that the reflectance is smaller as the wavelength is shorter, while the important information obtained from the surface of the mucosa is shorter This is because the return light of light is dominant. The mucous membrane surface layer includes a fine structure such as a capillary vessel containing hemoglobin that strongly absorbs blue light LB, which is a short wave light. Therefore, in order to generate an image including this fine structure, I B > I G > It is the relationship of I R.

また、光源制御部21は、赤色光LRの発光時間を、青色光LBの発光時間及び緑色光LGの発光時間より長くしている。これは、観察対象からの戻り光のうち、青色光LB及び緑色光LGは、粘膜の表層部や中層部の構造に関する画像情報(高周波成分)を多く含み、ブレ(被写体ブレや操作者の手ブレ等)の影響を受けやすいが、赤色光LRは、粘膜の深層部に関する画像情報(低周波成分)を多く含み、ブレの影響が少ないためである。このように、赤色光LRの発光時間を、青色光LB及び緑色光LGの発光時間より長くして、撮像素子34の赤色光LRに対する露光量を増加させることにより、赤色光LRに対する感度アップ(S/Nの向上)を図っている。これにより、R画像の画質が向上し、観察画像生成部44における色彩強調処理により高画質な観察画像が得られる。   Further, the light source control unit 21 makes the emission time of the red light LR longer than the emission time of the blue light LB and the emission time of the green light LG. This is because the blue light LB and the green light LG among the return light from the observation target include a lot of image information (high frequency components) regarding the structure of the surface layer portion and the middle layer portion of the mucous membrane. This is because the red light LR contains a lot of image information (low frequency component) related to the deep layer of the mucous membrane and is less affected by the blur. In this way, the light emission time of the red light LR is made longer than the light emission times of the blue light LB and the green light LG, and the exposure amount of the image sensor 34 for the red light LR is increased, thereby increasing the sensitivity to the red light LR ( (Improvement of S / N). Thereby, the image quality of the R image is improved, and a high-quality observation image is obtained by the color enhancement processing in the observation image generation unit 44.

また、前述の発光及び撮像方式により、信号処理を行うことなく、補色型カラーセンサである撮像素子34から、直接、G画素信号、B画素信号、R画素信号が取得されるので、撮像素子34の色分離性を、原色型カラーセンサの色分離性と同等することができる。これにより、色彩強調処理により得られる画像の画質が向上する。   In addition, the G pixel signal, the B pixel signal, and the R pixel signal are directly acquired from the image pickup device 34 that is a complementary color sensor without performing signal processing by the above-described light emission and image pickup method. Can be equivalent to the color separation of the primary color sensor. Thereby, the image quality of the image obtained by the color enhancement process is improved.

以上のように構成された内視鏡システム10の作用を説明する。まず、操作者により、体腔内に内視鏡12の挿入部12aが挿入される。プロセッサ装置16の操作パネル等が操作されて撮影開始指示がなされると、第2光源23bから緑色光LGの発光が開始される。撮像素子34は、緑色光LGの発光が開始されるとともに、順次リセット方式により全画素行が1画素行ずつ順にリセットされる。   The operation of the endoscope system 10 configured as described above will be described. First, the insertion portion 12a of the endoscope 12 is inserted into the body cavity by the operator. When the operation panel or the like of the processor device 16 is operated to give an instruction to start photographing, the green light LG starts to be emitted from the second light source 23b. The image sensor 34 starts to emit the green light LG, and all the pixel rows are sequentially reset one by one by a sequential reset method.

そして、撮像素子34は、発光開始時刻t0から第1の露光時間TE1が経過した後、間引き出し方式により、奇数画素行のみの読み出し動作を行い、デジタル化されたMg画素信号及びG画素信号を出力する。このMg画素信号及びG画素信号のうち、G画素信号が、プロセッサ装置16のDSP42に入力される。また、第2光源23bは、撮像素子34の読み出し動作の終了とともに、緑色光LGの発光を停止する。 Then, after the first exposure time TE1 has elapsed from the light emission start time t0, the image sensor 34 performs a read operation for only odd-numbered pixel rows by a thinning-out method, and digitized Mg pixel signal and G pixel signal. Is output. Of the Mg pixel signal and G pixel signal, the G pixel signal is input to the DSP 42 of the processor device 16. Further, the second light source 23b stops the emission of the green light LG when the reading operation of the image sensor 34 is completed.

そして、第3光源23cが、緑色光LGの発光停止時刻t1から、青色光LBの発光を開始するとともに、撮像素子34が順次リセット方式により全画素行が1画素行ずつ順にリセットされる。この後、時刻t1から一定時間経過後の時刻t2に、第2光源23bが青色光LBの発光を停止するとともに、第1光源23aが赤色光LRの発光を開始する。   Then, the third light source 23c starts to emit blue light LB from the emission stop time t1 of the green light LG, and the image sensor 34 sequentially resets all the pixel rows one pixel row at a time by the reset method. Thereafter, at time t2 after a certain time has elapsed from time t1, the second light source 23b stops emitting blue light LB, and the first light source 23a starts emitting red light LR.

撮像素子34は、時刻t1から第2の露光時間TE2が経過した後、間引き出し方式により、偶数画素行のみの読み出し動作を行い、デジタル化されたCy画素信号及びYe画素信号を出力する。このCy画素信号及びYe画素信号は、B画素信号及びR画素信号としてプロセッサ装置16のDSP42に入力される。また、第1光源23aは、撮像素子34の読み出し動作の終了とともに、赤色光LRの発光を停止する。 After the second exposure time TE2 has elapsed from time t1, the imaging device 34 performs a read operation for only even-numbered pixel rows by a thinning-out method, and outputs digitized Cy pixel signals and Ye pixel signals. The Cy pixel signal and the Ye pixel signal are input to the DSP 42 of the processor device 16 as a B pixel signal and an R pixel signal. Further, the first light source 23a stops the emission of the red light LR when the reading operation of the image sensor 34 is completed.

この後、DSP42は、撮像素子34から入力されたB画素信号、G画素信号、R画素信号からなる画像信号に対して各種信号処理を施す。そして、DSP42により信号処理が行われた画像信号は、ノイズ除去部43によりノイズ除去処理が行われた後、観察画像生成部44に入力される。観察画像生成部44は、入力された画像信号に基づいて観察画像を生成する。この観察画像は、映像信号生成部45を介してモニタ18に表示される。以上の動作は、操作者により撮影開始指示がなされるまで、繰り返し周期的に行われ、モニタ18に表示される観察画像は順次更新される。   Thereafter, the DSP 42 performs various signal processing on the image signal including the B pixel signal, the G pixel signal, and the R pixel signal input from the image sensor 34. The image signal that has been subjected to signal processing by the DSP 42 is subjected to noise removal processing by the noise removal unit 43 and then input to the observation image generation unit 44. The observation image generation unit 44 generates an observation image based on the input image signal. This observation image is displayed on the monitor 18 via the video signal generation unit 45. The above operation is repeated periodically until an imaging start instruction is given by the operator, and the observation images displayed on the monitor 18 are sequentially updated.

なお、上記実施形態では、図7に示すように、青色光LBを赤色光LRより先に発光させているが、青色光LBと赤色光LRとの発光順序は逆であっても良い。また、上記実施形態では、緑色光LGを、青色光LB及び赤色光LRより先に発光させているが、緑色光LGと、青色光LB及び赤色光LRとの発光順序は逆であっても良い。   In the above embodiment, as shown in FIG. 7, the blue light LB is emitted before the red light LR. However, the light emission order of the blue light LB and the red light LR may be reversed. In the above embodiment, the green light LG is emitted before the blue light LB and the red light LR. However, even if the light emission order of the green light LG, the blue light LB, and the red light LR is reversed. good.

また、上記実施形態では、図7に示すように、青色光LBの発光時間と緑色光LGの発光時間とを同一としているが、緑色光LGの発光時間を、青色光LBの発光時間より長くしても良い。   In the above embodiment, as shown in FIG. 7, the emission time of the blue light LB and the emission time of the green light LG are the same, but the emission time of the green light LG is longer than the emission time of the blue light LB. You may do it.

また、上記実施形態では、図7に示すように、リセット方式として順次リセット方式を用いているが、これに代えて、図9に示すように、一括リセット方式を用いても良い。この場合には、撮像制御部40は、第2光源23bが緑色光LGの発光を開始する時刻t0に、一括リセット方式により、撮像素子34の全画素行をリセットさせる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 7, the reset method is sequentially used as the reset method, but instead, a collective reset method may be used as shown in FIG. In this case, the imaging control unit 40 resets all the pixel rows of the imaging element 34 by the batch reset method at time t0 when the second light source 23b starts to emit the green light LG.

光源制御部21は、時刻t0から第1の露光時間TE1が経過した時刻t1に、第2光源23bに緑色光LGの発光を停止させる。このとき、撮像制御部40は、時刻t1から間引き出し方式により、奇数画素行のみの読み出し動作を行わせる。そして、撮像制御部40は、奇数画素行の読み出し動作が終了する時刻t2に、一括リセット方式により、撮像素子34の全画素行をリセットさせる。また、光源制御部21は、時刻t2から、第3光源23cに青色光LBの発光を開始させる。 The light source controller 21 causes the second light source 23b to stop emitting the green light LG at time t1 when the first exposure time TE1 has elapsed from time t0. At this time, the imaging control unit 40 causes only the odd-numbered pixel rows to be read out by the thinning-out method from time t1. Then, the imaging control unit 40 resets all the pixel rows of the imaging device 34 by a batch reset method at time t2 when the read operation of the odd-numbered pixel rows ends. Further, the light source control unit 21 causes the third light source 23c to start emitting the blue light LB from time t2.

この後、光源制御部21は、時刻t2から一定時間経過後の時刻t3に、第3光源23cに青色光LBの発光を停止させるとともに、第1光源23aに赤色光LRの発光を開始させる。そして、光源制御部21は、第2の露光時間TE2が経過した時刻t4に、第1光源23aに赤色光LRの発光を停止させる。このとき、撮像制御部40は、時刻t4から部分読み出し方式により、偶数画素行の読み出し動作を行わせる。その他の動作は、上記実施形態と同一である。 Thereafter, the light source control unit 21 causes the third light source 23c to stop emitting the blue light LB and causes the first light source 23a to start emitting the red light LR at a time t3 after a certain time has elapsed from the time t2. Then, the light source control unit 21 causes the first light source 23a to stop emitting the red light LR at time t4 when the second exposure time TE2 has elapsed. At this time, the imaging control unit 40 causes the even-numbered pixel row to be read out by the partial reading method from time t4. Other operations are the same as those in the above embodiment.

このように、図9に示す方式では、一括リセットにより全画素行が受光(電荷蓄積)を開始するので、受光開始タイミングが同一であるとともに、各光の発光を停止してから読み出しを行うので、全画素行の受光終了タイミングが同一である。したがって、図9に示す方式は、いわゆるグローバルシャッタ方式であり、全画素行について受光期間が同一である。   In this way, in the method shown in FIG. 9, all pixel rows start to receive light (charge accumulation) by collective reset. Therefore, the light reception start timing is the same, and reading is performed after each light emission is stopped. The light reception end timings of all the pixel rows are the same. Therefore, the method shown in FIG. 9 is a so-called global shutter method, and the light receiving period is the same for all the pixel rows.

これに対して、図7に示す方式は、ローリングシャッタ方式であって、受光期間が画素行ごとに異なる。図9に示す方式は、グローバルシャッタ方式であるので、全画素行の色ごとの受光期間が同一である(いわゆる同時性が得られる)。また、図9に示すグローバルシャッタ方式は、同時性が得られること以外に、ローリングシャッタ方式に比べて、第1及び第2の露光時間TE1,TE2が長くなり、露光量が増加するという利点がある。 On the other hand, the method shown in FIG. 7 is a rolling shutter method, and the light receiving period is different for each pixel row. Since the system shown in FIG. 9 is a global shutter system, the light receiving period for each color of all pixel rows is the same (so-called synchronism is obtained). In addition, the global shutter system shown in FIG. 9 has the advantage that the first and second exposure times T E1 and T E2 are longer and the exposure amount is increased than the rolling shutter system, in addition to the synchronism. There are advantages.

[第2実施形態]
上記第1実施形態では、撮像素子34の信号読み出し方式として、間引き出し方式を用いているが、第2実施形態では、間引き出し方式に代えて、全画素読み出し方式を用いる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the thinning-out method is used as the signal reading method of the image sensor 34. However, in the second embodiment, the all-pixel reading method is used instead of the thinning-out method.

第2実施形態では、図10に示すように、撮像制御部40は、緑色光LGの発光終了に合わせて、全画素読み出し方式により、撮像素子34に、全画素行(偶数画素行及び奇数画素行)を1画素行ずつ順に読み出させる。これにより、撮像素子34からは、デジタル化されたG画素信号、Mg画素信号、Cy画素信号、及びYe画素信号が出力される。G画素、Mg画素、Cy画素、Ye画素のうち、Mg画素以外のG画素、Cy画素及びYe画素は、緑色光LGに感度を有する。このため、Cy画素信号及びYe画素信号は、G画素信号と同等の信号成分を有し、G画素信号とみなすことができる。DSP42には、G画素からのG画素信号に加えて、Cy画素信号及びYe画素信号がそれぞれG画素信号として入力される。   In the second embodiment, as illustrated in FIG. 10, the imaging control unit 40 causes all pixel rows (even-numbered pixels and odd-numbered pixels) to be input to the image sensor 34 by the all-pixel readout method in accordance with the end of light emission of the green light LG. Row) are sequentially read out one pixel row at a time. Thereby, the digitized G pixel signal, Mg pixel signal, Cy pixel signal, and Ye pixel signal are output from the image sensor 34. Of the G pixel, Mg pixel, Cy pixel, and Ye pixel, the G pixel, Cy pixel, and Ye pixel other than the Mg pixel are sensitive to the green light LG. For this reason, the Cy pixel signal and the Ye pixel signal have signal components equivalent to the G pixel signal, and can be regarded as the G pixel signal. In addition to the G pixel signal from the G pixel, the Cy pixel signal and the Ye pixel signal are input to the DSP 42 as the G pixel signal.

同様に、撮像制御部40は、赤色光LRの発光終了に合わせて、全画素読み出し方式により、撮像素子34に、全画素行を1画素行ずつ順に読み出させる。これにより、撮像素子34からは、デジタル化されたG画素信号、Mg画素信号、Cy画素信号、及びYe画素信号が出力される。G画素、Mg画素、Cy画素、Ye画素のうち、Cy画素は青色光LBに対して感度を有し、Ye画素は赤色光LRに対して感度を有し、Mg画素は青色光LB及び赤色光LRに対して感度を有する。このため、第1実施形態と同様に、Cy画素信号はB画素信号とみなすことができ、Ye画素信号はR画素信号とみなすことができる。また、Mg画素信号は、B画素信号とR画素信号とが加算された信号である。DSP42には、Cy画素信号及びYe画素信号が、B画素信号とR画素信号として入力されるとともに、Mg画素信号が入力される。   Similarly, the imaging control unit 40 causes the imaging device 34 to sequentially read out all the pixel rows one by one in accordance with the all-pixel reading method in accordance with the end of the emission of the red light LR. Thereby, the digitized G pixel signal, Mg pixel signal, Cy pixel signal, and Ye pixel signal are output from the image sensor 34. Of the G pixel, Mg pixel, Cy pixel, and Ye pixel, the Cy pixel has sensitivity to the blue light LB, the Ye pixel has sensitivity to the red light LR, and the Mg pixel has blue light LB and red color. Sensitive to light LR. Therefore, as in the first embodiment, the Cy pixel signal can be regarded as a B pixel signal, and the Ye pixel signal can be regarded as an R pixel signal. The Mg pixel signal is a signal obtained by adding the B pixel signal and the R pixel signal. The DSP 42 receives a Cy pixel signal and a Ye pixel signal as a B pixel signal and an R pixel signal, and an Mg pixel signal.

第2実施形態では、DSP42は、下式(1)に示すように、Mg画素信号からCy画素信号(B画素信号)を減じることにより、R画素信号を生成する。また、DSP42は、下式(2)に示すように、Mg画素信号からYe画素信号(R画素信号)を減じることにより、B画素信号を生成する。この際、Cy画素信号及びYe画素信号は、Mg画素信号が取得されたMg画素に隣接するCy画素及びYe画素の信号を用いる。   In the second embodiment, the DSP 42 generates an R pixel signal by subtracting the Cy pixel signal (B pixel signal) from the Mg pixel signal as shown in the following equation (1). Further, the DSP 42 generates a B pixel signal by subtracting the Ye pixel signal (R pixel signal) from the Mg pixel signal as shown in the following equation (2). At this time, as the Cy pixel signal and the Ye pixel signal, signals of the Cy pixel and the Ye pixel adjacent to the Mg pixel from which the Mg pixel signal is acquired are used.

R=Mg−Cy ・・・(1)
B=Mg−Ye ・・・(2)
R = Mg-Cy (1)
B = Mg-Ye (2)

第2実施形態のその他の処理や動作は、上記第1実施形態と同一である。第2実施形態では、緑色光LGの受光後の読み出し時と、青色光LB及び赤色光LRの受光後の読み出し時のいずれにおいても、G画素信号、Mg画素信号、Cy画素信号、及びYe画素信号のうちの3つの画素信号が画像生成に用いられるので、第1実施形態と同等の色分離性を保ったまま解像度を向上させることができる。なお、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の変形が可能である。   Other processes and operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. In the second embodiment, the G pixel signal, the Mg pixel signal, the Cy pixel signal, and the Ye pixel are both read out after receiving the green light LG and read out after receiving the blue light LB and the red light LR. Since three pixel signals among the signals are used for image generation, the resolution can be improved while maintaining the same color separation as in the first embodiment. In the second embodiment, the same modifications as in the first embodiment are possible.

なお、上記第2実施形態では、図4に示すように、偶数画素行にCyフィルタ60aとYeフィルタ60cとが交互に配置され、奇数画素行にMgフィルタ60bとGフィルタ60dとが交互に配置されたカラーフィルタアレイ60を用いているが、このカラーフィルタアレイ60に代えて、各フィルタの配列順序を変更したその他のカラーフィルタを用いても良い。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, Cy filters 60a and Ye filters 60c are alternately arranged in even pixel rows, and Mg filters 60b and G filters 60d are alternately arranged in odd pixel rows. However, instead of the color filter array 60, other color filters in which the arrangement order of the filters is changed may be used.

例えば、図11に示すように、偶数画素行にMgフィルタ60bとGフィルタ60dとが交互に配置され、奇数画素行にCyフィルタ60aとYeフィルタ60cとが交互に配置されたカラーフィルタアレイ61を用いても良い。また、図12に示すように、偶数画素行にCyフィルタ60aとGフィルタ60dとが交互に配置され、奇数画素行にMgフィルタ60bとYeフィルタ60cとが交互に配置されたカラーフィルタアレイ62を用いても良い。さらに、図13に示すように、偶数画素行にMgフィルタ60bとYeフィルタ60cとが交互に配置され、奇数画素行にCyフィルタ60aとGフィルタ60dとが交互に配置されたカラーフィルタアレイ63を用いても良い。   For example, as shown in FIG. 11, a color filter array 61 in which Mg filters 60b and G filters 60d are alternately arranged in even pixel rows, and Cy filters 60a and Ye filters 60c are alternately arranged in odd pixel rows. It may be used. Further, as shown in FIG. 12, a color filter array 62 in which Cy filters 60a and G filters 60d are alternately arranged in even-numbered pixel rows, and Mg filters 60b and Ye filters 60c are alternately arranged in odd-numbered pixel rows. It may be used. Further, as shown in FIG. 13, a color filter array 63 in which Mg filters 60b and Ye filters 60c are alternately arranged in even pixel rows and Cy filters 60a and G filters 60d are alternately arranged in odd pixel rows. It may be used.

上記のように、第2実施形態では、緑色光LGの受光後と、青色光LB及び赤色光LRの受光後とのいずれの読み出し時にも、全画素読み出し方式によりに偶数画素行及び奇数画素行の読み出しが行われるので、カラーフィルタアレイ60に代えて、カラーフィルタアレイ61〜63のいずれを用いたとしても、信号処理については第2実施形態と同様である。   As described above, in the second embodiment, the even-numbered pixel row and the odd-numbered pixel row are read by the all-pixel reading method at the time of reading both after receiving the green light LG and after receiving the blue light LB and the red light LR. Therefore, the signal processing is the same as in the second embodiment regardless of which of the color filter arrays 61 to 63 is used instead of the color filter array 60.

これに対して、第1実施形態のように、緑色光LGの受光後に奇数画素行のみを読み出し、青色光LB及び赤色光LRの受光後に偶数画素行のみを読み出す場合には、図4に示すカラーフィルタアレイ60を用いることが好ましい。これは、青色光LB及び赤色光LRの露光に対して、偶数画素行のCy画素が青色光LBに感度を有し、Ye画素が赤色光LRに感度を有することにより、青色光LBと赤色光LRとを色分離性良く受光することができるためである。   In contrast, as in the first embodiment, when only the odd-numbered pixel rows are read after receiving the green light LG and only the even-numbered pixel rows are read after receiving the blue light LB and the red light LR, as shown in FIG. It is preferable to use the color filter array 60. This is because the Cy pixels in the even pixel rows are sensitive to the blue light LB and the Ye pixels are sensitive to the red light LR with respect to the exposure of the blue light LB and the red light LR. This is because the light LR can be received with good color separation.

もし、第1実施形態において、図11に示すカラーフィルタアレイ61を用いた場合には、偶数画素行に配列されたMg画素とG画素のうち、Mg画素は青色光LBと赤色光LRとの両方に感度を有し、G画素は青色光LBと赤色光LRとのいずれにも感度を有さないので、青色光LBと赤色光LRとを色分離性良く受光することはできない。   If the color filter array 61 shown in FIG. 11 is used in the first embodiment, among the Mg pixels and G pixels arranged in the even-numbered pixel rows, the Mg pixels are the blue light LB and the red light LR. Since the G pixel has sensitivity to both, and the G pixel does not have sensitivity to either the blue light LB or the red light LR, the blue light LB and the red light LR cannot be received with good color separation.

また、第1実施形態において、図12に示すカラーフィルタアレイ62を用いた場合には、偶数画素行に配列されたCy画素とG画素のうち、Cy画素は青色光LBに感度を有し、G画素は青色光LBと赤色光LRとのいずれにも感度を有さないので、青色光LBと赤色光LRとを色分離性良く受光することはできない。   In the first embodiment, when the color filter array 62 shown in FIG. 12 is used, among the Cy pixels and G pixels arranged in the even pixel rows, the Cy pixels have sensitivity to the blue light LB. Since the G pixel has no sensitivity to both the blue light LB and the red light LR, the blue light LB and the red light LR cannot be received with good color separation.

また、第1実施形態において、図13に示すカラーフィルタアレイ63を用いた場合には、偶数画素行に配列されたMg画素とYe画素のうち、Mg画素は青色光LBと赤色光LRとの両方に感度を有し、Ye画素は赤色光LRに感度を有する。この場合には、上式(1)のように、Mg画素信号からCy画素信号を減算することで、B画素信号を生成することが可能である。また、この場合、奇数画素行に配置されたCy画素とG画素とは共に緑色光LGに感度を有するので、緑色光LGに対して高分解能である。   Further, in the first embodiment, when the color filter array 63 shown in FIG. 13 is used, among the Mg pixels and Ye pixels arranged in the even pixel rows, the Mg pixels are the blue light LB and the red light LR. Both have sensitivity, and the Ye pixel has sensitivity to red light LR. In this case, the B pixel signal can be generated by subtracting the Cy pixel signal from the Mg pixel signal as shown in the above equation (1). Further, in this case, both the Cy pixel and the G pixel arranged in the odd-numbered pixel row are sensitive to the green light LG, and thus have a high resolution with respect to the green light LG.

上記各実施形態では、光源装置14とプロセッサ装置16とを別体構成としているが、光源装置とプロセッサ装置とを1つの装置で構成しても良い。   In each of the above embodiments, the light source device 14 and the processor device 16 are configured separately, but the light source device and the processor device may be configured as a single device.

10 内視鏡システム
14 光源装置
16 プロセッサ装置
20 光源部
21 光源制御部
25 ライトガイド
34 撮像素子
40 撮像制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope system 14 Light source device 16 Processor apparatus 20 Light source part 21 Light source control part 25 Light guide 34 Image pick-up element 40 Imaging control part

Claims (8)

色が異なる第1光、第2光、第3光をそれぞれ照明光として発する光源部と、
前記照明光の発光タイミング及び発光強度を制御して、前記第2光と、前記第1光及び前記第3光とをそれぞれ個別に発光させ、かつ、前記第1光の発光時間を、前記第2光の発光時間及び前記第3光の発光時間よりも長くし、前記第1光、前記第2光、前記第3光の順に発光強度を大きくする光源制御部と、
前記照明光が照射された観察対象からの戻り光を受光する補色型の撮像素子と、
前記発光タイミングに合わせて前記撮像素子の撮像タイミングを制御して、前記第2光と、前記第1光及び前記第3光とをそれぞれ個別に受光させる撮像制御部と、
を備え
前記第1光は赤色光であり、前記第2光は緑色光であり、前記第3光は青色光であり、
前記撮像素子は、前記第2光及び前記第3光を受光するシアン画素と、前記第1光及び前記第3光を受光するマゼンタ画素と、前記第1光及び前記第2光を受光する黄色画素と、前記第2光を受光する緑色画素とを有する内視鏡システム。
A light source unit for emitting first light, second light, and third light having different colors as illumination light, and
The second light, the first light, and the third light are individually emitted by controlling the light emission timing and light emission intensity of the illumination light, and the light emission time of the first light is changed to the first light. A light source control unit that is longer than the light emission time of two lights and the light emission time of the third light, and increases the light emission intensity in the order of the first light, the second light, and the third light;
A complementary color type image sensor that receives return light from the observation target irradiated with the illumination light; and
An imaging control unit that controls the imaging timing of the imaging device in accordance with the light emission timing, and individually receives the second light, the first light, and the third light;
Equipped with a,
The first light is red light, the second light is green light, the third light is blue light,
The imaging device includes a cyan pixel that receives the second light and the third light, a magenta pixel that receives the first light and the third light, and a yellow light that receives the first light and the second light. An endoscope system having a pixel and a green pixel that receives the second light .
前記撮像素子は、前記シアン画素と前記黄色画素とが交互に配置された偶数画素行と、前記マゼンタ画素と前記緑色画素とが交互に配置された奇数画素行とを有する請求項記載の内視鏡システム。 The imaging device, and an even pixel rows in which the cyan pixels and said yellow pixels are arranged alternately, of claim 1, wherein the magenta pixel and said green pixel has a odd-numbered pixel rows are alternately arranged Endoscopic system. 前記撮像制御部は、前記第2光の受光後に、前記撮像素子から前記奇数画素行を読み出させ、前記第1光及び前記第3光の受光後に、前記撮像素子から前記偶数画素行を読み出させる請求項記載の内視鏡システム。 The imaging control unit reads the odd pixel rows from the imaging element after receiving the second light, and reads the even pixel rows from the imaging element after receiving the first light and the third light. The endoscope system according to claim 2 , wherein the endoscope system is released. 前記奇数画素行から読み出された緑色画素信号と、前記偶数画素行から読み出されたシアン画素信号及び黄色画素信号とを用いて観察画像を生成する信号処理部を備える請求項記載の内視鏡システム。 The signal processing part which produces | generates an observation image using the green pixel signal read from the said odd pixel row, and the cyan pixel signal and yellow pixel signal read from the said even pixel row of Claim 3 is provided. Endoscopic system. 前記撮像制御部は、前記第2光の受光後に、前記撮像素子の全画素を読み出させ、前記第1光及び前記第3光の受光後に、前記撮像素子の全画素を読み出させる請求項または記載の内視鏡システム。 The imaging control unit reads all the pixels of the imaging element after receiving the second light, and reads all the pixels of the imaging element after receiving the first light and the third light. The endoscope system according to 1 or 2 . 前記第2光の受光後に前記撮像素子から読み出された緑色画素信号、シアン画素信号、及び黄色画素信号と、前記第1光及び前記第3光の受光後に前記撮像素子から読み出されたマゼンタ画素信号、シアン画素信号、及び黄色画素信号とを用いて観察画像を生成する信号処理部を備える請求項記載の内視鏡システム。 Green pixel signal, cyan pixel signal, and yellow pixel signal read from the image sensor after receiving the second light, and magenta read from the image sensor after receiving the first light and the third light The endoscope system according to claim 5, further comprising a signal processing unit that generates an observation image using the pixel signal, the cyan pixel signal, and the yellow pixel signal. 前記信号処理部は、前記第1光及び前記第3光の受光後に前記撮像素子から読み出された前記マゼンタ画素信号から前記シアン画素信号を減じることにより赤色画素信号を生成し、前記マゼンタ画素信号から前記黄色画素信号を減じることにより青色画素信号を生成する請求項記載の内視鏡システム。 The signal processing unit generates a red pixel signal by subtracting the cyan pixel signal from the magenta pixel signal read from the imaging element after receiving the first light and the third light, and generates the magenta pixel signal. The endoscope system according to claim 6, wherein a blue pixel signal is generated by subtracting the yellow pixel signal from an image. 色が異なる第1光、第2光、第3光をそれぞれ照明光として発する光源部と、前記照明光が照射された観察対象からの戻り光を受光する補色型の撮像素子とを備え
前記第1光は赤色光であり、前記第2光は緑色光であり、前記第3光は青色光であり、
前記撮像素子は、前記第2光及び前記第3光を受光するシアン画素と、前記第1光及び前記第3光を受光するマゼンタ画素と、前記第1光及び前記第2光を受光する黄色画素と、前記第2光を受光する緑色画素とを有する内視鏡システムの作動方法において、
前記照明光の発光タイミング及び発光強度を制御して、前記第2光と、前記第1光及び前記第3光とをそれぞれ個別に発光させ、かつ、前記第1光の発光時間を、前記第2光の発光時間及び前記第3光の発光時間よりも長くし、前記第1光、前記第2光、前記第3光の順に発光強度を大きくし、
前記撮像素子を制御して、前記第2光と、前記第1光及び前記第3光とをそれぞれ個別に受光させる内視鏡システムの作動方法。
A light source unit that emits first light, second light, and third light of different colors as illumination light, and a complementary color type image sensor that receives return light from an observation target irradiated with the illumination light ,
The first light is red light, the second light is green light, the third light is blue light,
The imaging device includes a cyan pixel that receives the second light and the third light, a magenta pixel that receives the first light and the third light, and a yellow light that receives the first light and the second light. In an operation method of an endoscope system having a pixel and a green pixel that receives the second light ,
The second light, the first light, and the third light are individually emitted by controlling the light emission timing and light emission intensity of the illumination light, and the light emission time of the first light is changed to the first light. It is longer than the emission time of two lights and the emission time of the third light, and the emission intensity is increased in the order of the first light, the second light, and the third light,
An operation method of an endoscope system that controls the imaging device to individually receive the second light, the first light, and the third light.
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