JP2016123755A - Endoscope system and operation method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope system capable of making color separability of a complementary imaging element equal to color separability of a primary imaging element, and to provide an operation method therefor.SOLUTION: A light source part comprises: a first light source that emits red light LR; a second light source that emits green light LG; and a third light source that emits blue light LB. An imaging element is a complementary simultaneous color sensor that receives return light from an observation object exposed to illumination light. A light source control part controls the light source part so as to emit the green light LG separately from the red light LR and the blue light LB. An imaging control part controls the imaging element so as to receive the green light LG, the red light LR and the blue light LB individually.SELECTED DRAWING: Figure 7

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。このカラーセンサには、原色系フィルタを有する原色型撮像素子と、補色系フィルタを有する補色型撮像素子とがある。補色型撮像素子は、原色型撮像素子に比べて高感度であるため、感度を重視する内視鏡システムで用いられている。   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 includes a primary color image sensor having a primary color filter and a complementary color image sensor having a complementary color filter. Complementary color image sensors have higher sensitivity than primary color image sensors, and are used in endoscope systems that place importance on sensitivity.

特許文献1には、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Ye)、緑色(G)の4種の画素を有する補色型撮像素子が示されている。この補色型撮像素子は、奇数列を、Mg画素、Cy画素、Mg画素、Ye画素、・・・の順番、偶数列を、G画素、Ye画素、G画素、Cy画素、・・・の順番とするように、奇数行にMg画素とG画素とを交互に配置し、偶数行にCy画素とYe画素とを交互に配置したものである。このカラーフィルタ配列は、補色市松色差線順次方式と呼ばれている。   Patent Document 1 discloses a complementary color image sensor having four types of pixels of cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Ye), and green (G). In this complementary color type imaging device, odd columns are in the order of Mg pixels, Cy pixels, Mg pixels, Ye pixels,..., And even columns are in the order of G pixels, Ye pixels, G pixels, Cy pixels,. As described above, Mg pixels and G pixels are alternately arranged in odd rows, and Cy pixels and Ye pixels are alternately arranged in even rows. This color filter array is called a complementary color checkered color difference line sequential method.

特許第4009626号公報Japanese Patent No. 4009626

補色型撮像素子は、Mg画素、Cy画素、Ye画素が、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光のうちの2色の光に感度を有するので、原色型撮像素子に比べて高感度ではあるが、原色型撮像素子に比べて、R、G、Bに関する色分離性が劣る。   In the complementary color image sensor, the Mg pixel, the Cy pixel, and the Ye pixel are sensitive to two colors of red (R) light, green (G) light, and blue (B) light. Compared with the primary color type image pickup device, the color separation with respect to R, G, and B is inferior to that of the image sensor.

内視鏡システムにより観察する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。この微細構造の観察性能を高めるためには、撮像素子のB光に対する色分離性を高める必要がある。   Among the observation objects to be observed by the endoscope system, the mucous membrane of the large intestine has the characteristic that the reflectance is smaller as the light has a shorter wavelength. Light is dominant. The mucous membrane surface layer includes a fine structure such as a capillary vessel containing hemoglobin that strongly absorbs B light, which is short wave light. In order to improve the observation performance of this fine structure, it is necessary to improve the color separation property for the B light of the image sensor.

また、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。   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. When this color enhancement processing is performed, it is preferable that the image quality equivalent to that of the blue image or the green image can be obtained for the red image.

このように、内視鏡システムでは、補色型撮像素子を有する内視鏡が用いられた場合においても、R、G、Bに関する色分離性を高めることが求められている。   As described above, in an endoscope system, even when an endoscope having a complementary color image sensor is used, it is required to improve color separation with respect to R, G, and B.

本発明は、補色型撮像素子色分離性を、原色型撮像素子の色分離性と同等とす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。   An object of the present invention is to provide an endoscope system and an operation method thereof that make it possible to make the color separation property of the complementary color image sensor equivalent to that of the primary color image sensor.

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ照明光として発する光源部と、光源部の発光タイミングを制御して、緑色光を、赤色光及び青色光とは別に発光させる光源制御部と、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、緑色光と、赤色光及び青色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 according to the present invention includes a light source unit that emits red light, green light, and blue light as illumination light, and controls the light emission timing of the light source unit to convert green light into red light. A light source control unit that emits light separately from light and blue light, a complementary color type image sensor that receives return light from an observation target irradiated with illumination light, and an imaging timing of the image sensor that is controlled in accordance with the emission timing And an imaging control unit that individually receives green light, red light, and blue light.

撮像素子は、緑色光及び青色光を受光するシアン画素と、赤色光及び青色光を受光するマゼンタ画素と、赤色光及び緑色光を受光する黄色画素と、緑色光を受光する緑色画素とを有することが好ましい。   The imaging device includes a cyan pixel that receives green light and blue light, a magenta pixel that receives red light and blue light, a yellow pixel that receives red light and green light, and a green pixel that receives green light. It is preferable.

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、緑色光の受光後に、撮像素子から奇数画素行を読み出させ、赤色光及び青色光の受光後に、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。   The imaging control unit preferably reads out the odd-numbered pixel rows from the imaging device after receiving the green light, and reads out the even-numbered pixel rows from the imaging device after receiving the red light and the blue light.

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 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、緑色光の受光後に、撮像素子の全画素を読み出させ、赤色光及び青色光の受光後に、撮像素子の全画素を読み出させることも好ましい。   It is also preferable that the imaging control unit read all pixels of the imaging element after receiving green light and read all pixels of the imaging element after receiving red light and blue light.

この場合、緑色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、赤色光及び青色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。   In this case, the green pixel signal, cyan pixel signal, and yellow pixel signal read from the image sensor after receiving green light, and the magenta pixel signal, cyan pixel read from the image sensor after receiving red light and blue light. It is preferable to include a signal processing unit that generates an observation image using the signal and the yellow pixel signal.

信号処理部は、赤色光及び青色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 a cyan pixel signal from a magenta pixel signal read from the image sensor after receiving red light and blue light, and subtracts a yellow pixel signal from the magenta pixel signal to generate a blue pixel signal. It is preferable to generate a pixel signal.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、赤色光、緑色光、青色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、光源部の発光タイミングを制御して、緑色光を、赤色光及び青色光とは別に発光させ、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、緑色光と、赤色光及び青色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 red light, green light, and blue light as illumination light, and a complementary color image sensor that receives return light from an observation target irradiated with the illumination light. And controlling the light emission timing of the light source unit to emit green light separately from the red light and the blue light, and controlling the imaging timing of the image sensor in accordance with the light emission timing. Thus, green light, red light and blue light are individually received.

本発明によれば、光源部の発光タイミングを制御して、緑色光を、赤色光及び青色光とは別に発光させ、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、緑色光と、赤色光及び青色光とをそれぞれ個別に受光させるので、補色型撮像素子色分離性を、原色型撮像素子の色分離性と同等とすることができる。   According to the present invention, the light emission timing of the light source unit is controlled, the green light is emitted separately from the red light and the blue light, the imaging timing of the image sensor is controlled in accordance with the light emission timing, the green light, Since the red light and the blue light are individually received, the color separation property of the complementary color image sensor can be made equal to the color separation property of the primary color image sensor.

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. 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. 高色分離モード及び高感度モードを有する内視鏡システムの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the endoscope system which has high color separation mode and high sensitivity mode.

[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。   The first light source 23a is a red LED (Light-emitting diode) that emits red 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 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 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.

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、補色型の同時式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 complementary color type simultaneous 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 an 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。Cy画素は、緑色光LG及び青色光LBを受光する。Mg画素は、赤色光LR及び青色光LBを受光する。Ye画素は、赤色光LR及び緑色光LGを受光する。G画素は、緑色光LGを受光する。   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. The Cy pixel receives green light LG and blue light LB. The Mg pixel receives red light LR and blue light LB. The Ye pixel receives red light LR and green light LG. The G pixel receives green light LG.

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。   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, reset is performed in order from the first pixel row “0” to the last pixel row “N” one by one.

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。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と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 present embodiment, a control method is used that makes it possible to make the color separation property of the image sensor 34 that is a complementary color sensor equivalent to 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。これにより、緑色光LGが観察対象に照射される。そして、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. Thereby, the green light LG is irradiated to the observation target. And the imaging control part 40 controls the image pick-up element 34, and makes reset operation by a reset system sequentially from the 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1光源23a及び第3光源23cの発光動作を開始させ、赤色光LR及び青色光LBの発光を開始させる。これにより、赤色光LR及び青色光LBが混合されたマゼンタ光が観察対象に照射される。   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. Further, the light source control unit 21 ends the emission of the green light LG, starts the emission operation of the first light source 23a and the third light source 23c, and starts the emission of the red light LR and the blue light LB. As a result, the observation object is irradiated with magenta light in which the red light LR and the blue light LB are mixed.

そして、光源制御部21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。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。この後、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t2に、第1光源23a及び第3光源23cの発光動作を停止させ、赤色光LR及び青色光LBの発光を終了させる。 Then, the light source controller 21 controls the image sensor 34 at the time when the second exposure time TE2 has elapsed from time t1, and reads out only even-numbered pixel rows (Cy pixels and Ye pixels) by the thinning-out method. Let the action take place. 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. Thereafter, the light source control unit 21 stops the light emission operation of the first light source 23a and the third light source 23c at the time t2 when the reading of the final pixel row N is performed, and ends the light emission of the red light LR and the blue light LB. .

時刻t1から時刻t2までの期間は、緑色光LGの発光は行われず、赤色光LR及び青色光LBが混合されたマゼンタ光の発光が行われる。このように、時刻t1から時刻t2までの期間には、Cy画素及びYe画素は、緑色光LGによる露光が行われないので、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 period from time t1 to time t2, green light LG is not emitted, and magenta light in which red light LR and blue light LB are mixed is emitted. In this manner, during the period from time t1 to time t2, the Cy pixel and Ye pixel are not exposed with the green light LG, so the Cy pixel signal is the blue (B) pixel signal in the primary color sensor. 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の赤色光LR及び青色光LBに対する受光期間は、時刻t1から時刻t2までの期間であり、光源装置14による赤色光LR及び青色光LB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 red light LR and the blue light LB is a period from time t1 to time t2, and coincides with the light emission period of the red light LR and the blue light LB by the light source device 14.

以上のように、光源装置14に、緑色光LGを、赤色光LR及び青色光LBとは別に発光させ、撮像素子34に、緑色光LGと、赤色光LR及び青色光LBとをそれぞれ個別に受光させているので、信号処理によらず、撮像素子34から、直接、R画素信号、G画素信号、及びB画素信号を取得することができる。このように、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とすることができる。この結果、短波光である青色光LBにより画像化される毛細血管等の微細構造の視認性が向上し、かつ色彩強調処理により得られる画像の画質が向上する。   As described above, the light source device 14 emits the green light LG separately from the red light LR and the blue light LB, and the image sensor 34 individually receives the green light LG, the red light LR, and the blue light LB. Since the light is received, the R pixel signal, the G pixel signal, and the B pixel signal can be acquired directly from the image sensor 34 without using signal processing. In this way, the color separation of the image sensor 34 can be made equivalent to the color separation of the primary color sensor. As a result, the visibility of a fine structure such as a capillary vessel imaged by the blue light LB that is short wave light is improved, and the image quality of the image obtained by the color enhancement process is improved.

なお、光源制御部21は、赤色光LRの発光強度I、緑色光LGの発光強度I、青色光LBの発光強度Iをそれぞれ制御することができる。本実施形態では、I=I=Iとしているが、観察対象の分光反射特性等に応じて、発光強度I、I、Iの強度比を適宜変更しても良い。 The light source control unit 21 can control the emission intensity I R of the red light LR, green light LG emission intensity I G, the emission intensity I B of the blue light LB, respectively. In the present embodiment, I R = I G = I B is set, but the intensity ratio of the emission intensities I R , I G , and I B may be appropriately changed according to the spectral reflection characteristics of the observation target.

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1光源23a及び第3光源23cが、緑色光LGの発光停止時刻t1から、赤色光LR及び青色光LBの発光をそれぞれ開始するとともに、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及び第3光源23cは、撮像素子34の読み出し動作の終了とともに、赤色光LR及び青色光LBの発光をそれぞれ停止する。 Then, the first light source 23a and the third light source 23c start emission of the red light LR and the blue light LB from the emission stop time t1 of the green light LG, respectively, and the image sensor 34 sequentially resets all the pixel rows by the reset method. The pixel rows are reset sequentially. Thereafter, after the second exposure time TE2 elapses from time t1, a read operation is performed only for even-numbered pixel rows by a thinning-out method, and digitized Cy pixel signals and Ye pixel signals are output. 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 and the third light source 23c stop the emission of the red light LR and the blue light LB, respectively, 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、緑色光LGを、青色光LB及び赤色光LR(すなわちマゼンタ光)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 green light LG is emitted before the blue light LB and the red light LR (that is, magenta light). However, the green light LG, the blue light LB, and the red light are emitted. The order of light emission with the light LR may be reversed.

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8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。   Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 7, the reset method is sequentially used as the reset method, but instead of this, 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1光源23a及び第3光源23cに赤色光LR及び青色光LBの発光をそれぞれ開始させる。 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. In addition, the light source controller 21 causes the first light source 23a and the third light source 23c to start emitting red light LR and blue light LB from time t2.

この後、光源制御部21は、時刻t2から第2の露光時間TE2が経過した時刻t3に、第1光源23a及び第3光源23cに赤色光LR及び青色光LBの発光をそれぞれ停止させる。そして、撮像制御部40は、時刻t3から間引き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 controller 21 causes the first light source 23a and the third light source 23c to stop the emission of the red light LR and the blue light LB at the time t3 when the second exposure time TE2 has elapsed from the time t2. Then, the imaging control unit 40 causes the even-numbered pixel rows to be read out by the thinning-out reading method from time t3. Other operations are the same as those in the above embodiment.

このように、図8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8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. 8, all pixel rows start to receive light (charge accumulation) by collective reset, so that the light reception start timing is the same and readout 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. 8 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8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8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。
[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。
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 method shown in FIG. 8 is a global shutter method, the light receiving period for each color of all pixel rows is the same (so-called synchronism is obtained). In addition, the global shutter method shown in FIG. 8 is that the first and second exposure times T E1 and T E2 are longer and the exposure amount is increased than the rolling shutter method, in addition to obtaining the synchrony. There are advantages.
[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9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. 9, 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 reading method in accordance with the end of the 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及び青色光LB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 end of light emission of the red light LR and the blue light LB by the all pixel reading method. 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)
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、ローリングシャッタ方式に代えてグローバルシャッタ方式を用いる等、第1実施形態と同様の変形が可能である。
R = Mg-Cy (1)
B = Mg-Ye (2)
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. Note that the second embodiment can be modified in the same manner as the first embodiment, such as using a global shutter system instead of the rolling shutter system.

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10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11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12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. 10, 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. 11, 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. 12, 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 is provided. 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10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. 10 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11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. 11 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12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(2)のように、Mg画素信号からYe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。   In the first embodiment, when the color filter array 63 shown in FIG. 12 is used, among the Mg pixels and Ye pixels arranged in the even-numbered 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 Ye pixel signal from the Mg pixel signal as shown in the above equation (2). 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.

また、上記各実施形態では、補色型の撮像素子34が内蔵された内視鏡12を有する内視鏡システム10において、図7等に示す発光タイミング及び撮像タイミングを用いることにより撮像素子34の色分離性を高めているが、従来の発光タイミング及び撮像タイミングを用いることにより、高感度な画像信号を得ることを可能としても良い。このために、例えば、プロセッサ装置16の操作パネル等により、高色分離モードと高感度モードとを選択的に設定可能とする。   Further, in each of the above embodiments, in the endoscope system 10 having the endoscope 12 in which the complementary color type image pickup device 34 is incorporated, the color of the image pickup device 34 is obtained by using the light emission timing and the image pickup timing shown in FIG. Although the separability is improved, it is possible to obtain a highly sensitive image signal by using the conventional light emission timing and imaging timing. For this purpose, for example, the high color separation mode and the high sensitivity mode can be selectively set by the operation panel of the processor device 16 or the like.

この場合、図13に示すように、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、設定されている動作モードの判定が行われる。高色分離モードが設定されている場合には、上記各実施形態と同様に、緑色光LGと、青色光LB及び赤色光LR(マゼンタ光)とが順次に観察対象に照射されるとともに、撮像素子34による撮像動作が行われる。そして、信号処理等が行われた後、観察画像が生成され、モニタ18に画像表示が行われる。   In this case, as shown in FIG. 13, when the operation panel or the like of the processor device 16 is operated to give a shooting start instruction, the set operation mode is determined. When the high color separation mode is set, the observation object is sequentially irradiated with the green light LG, the blue light LB, and the red light LR (magenta light) as in the above embodiments, and the imaging is performed. An imaging operation by the element 34 is performed. Then, after signal processing or the like is performed, an observation image is generated and an image is displayed on the monitor 18.

一方、高色分離モードでなく、高感度モードが設定されている場合には、緑色光LG、青色光LB、及び赤色光LRが同時に発光され、これらが混合されてなる白色光が観察対象に照射されるとともに撮像素子34による撮像動作が行われる。この撮像動作は、例えば、全画素読み出し方式で行われ、撮像素子34からCy画素信号、Mg画素信号、Ye画素信号、及びG画素信号が出力される。DSP42では、Cy画素信号、Mg画素信号、Ye画素信号、及びG画素信号に基づき、公知のマトリクス演算を行うことにより、R画素信号、G画素信号、及びB画素信号が生成される。そして、これらの画素信号に基づいて観察画像が生成され、モニタ18に画像表示が行われる。   On the other hand, when the high sensitivity mode is set instead of the high color separation mode, the green light LG, the blue light LB, and the red light LR are emitted at the same time, and white light obtained by mixing them is used as an observation target. Irradiation and imaging operation by the imaging device 34 are performed. This imaging operation is performed by, for example, an all-pixel readout method, and a Cy pixel signal, an Mg pixel signal, a Ye pixel signal, and a G pixel signal are output from the imaging element 34. The DSP 42 generates a R pixel signal, a G pixel signal, and a B pixel signal by performing a known matrix operation based on the Cy pixel signal, the Mg pixel signal, the Ye pixel signal, and the G pixel signal. An observation image is generated based on these pixel signals, and an image is displayed on the monitor 18.

さらに、光源装置14及びプロセッサ装置16に、原色型の撮像素子が内蔵された内視鏡を接続可能とし、この内視鏡が接続された場合に、緑色光LG、青色光LB、及び赤色光LRを同時発光させるように構成しても良い。   Furthermore, it is possible to connect an endoscope including a primary color type imaging device to the light source device 14 and the processor device 16, and when this endoscope is connected, the green light LG, the blue light LB, and the red light are connected. You may comprise so that LR may be light-emitted simultaneously.

また、上記各実施形態では、図4,10〜12に示すように、画素アレイの先頭の画素行を「0」番目、すなわち偶数画素行と定義しているが、先頭の画素行を「1」番目、すなわち奇数画素行と定義しても良い。このように、偶数画素行と奇数画素行とは、可換である。すなわち、上記各実施形態において、偶数画素行を奇数画素行と読み替え、奇数画素行を偶数画素行と読み替えても良い。   Further, in each of the above embodiments, as shown in FIGS. 4 and 10 to 12, the top pixel row of the pixel array is defined as the “0” th, that is, the even pixel row. It may be defined as the “th”, that is, the odd pixel row. Thus, even pixel rows and odd pixel rows are interchangeable. That is, in each of the above embodiments, the even pixel row may be read as an odd pixel row, and the odd pixel row may be read as an even pixel row.

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 (9)

赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ照明光として発する光源部と、
前記光源部の発光タイミングを制御して、前記緑色光を、前記赤色光及び前記青色光とは別に発光させる光源制御部と、
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、前記緑色光と、前記赤色光及び前記青色光とをそれぞれ個別に受光させる撮像制御部と、
を備える内視鏡システム。
A light source unit that emits red light, green light, and blue light as illumination light, and
A light source control unit for controlling the light emission timing of the light source unit to emit the green light separately from the red light and the blue 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 according to the light emission timing, and individually receives the green light, the red light, and the blue light, and
An endoscope system comprising:
前記撮像素子は、前記緑色光及び前記青色光を受光するシアン画素と、前記赤色光及び前記青色光を受光するマゼンタ画素と、前記赤色光及び前記緑色光を受光する黄色画素と、前記緑色光を受光する緑色画素とを有する請求項1記載の内視鏡システム。   The image sensor includes a cyan pixel that receives the green light and the blue light, a magenta pixel that receives the red light and the blue light, a yellow pixel that receives the red light and the green light, and the green light. The endoscope system according to claim 1, further comprising a green pixel that receives 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2記載の内視鏡システム。   3. The image pickup device according to claim 2, wherein the image pickup device includes an even pixel row in which the cyan pixels and the yellow pixels are alternately arranged, and an odd pixel row in which the magenta pixels and the green pixels are alternately arranged. Endoscopic system. 前記撮像制御部は、前記緑色光の受光後に、前記撮像素子から前記奇数画素行を読み出させ、前記赤色光及び前記青色光の受光後に、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3記載の内視鏡システム。   The imaging control unit causes the odd-numbered pixel rows to be read from the imaging element after receiving the green light, and causes the even-numbered pixel rows to be read from the imaging element after receiving the red light and the blue light. Item 5. The endoscope system according to Item 3. 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4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 is provided. Endoscopic system. 前記撮像制御部は、前記緑色光の受光後に、前記撮像素子の全画素を読み出させ、前記赤色光及び前記青色光の受光後に、前記撮像素子の全画素を読み出させる請求項2または3記載の内視鏡システム。   The image capturing control unit causes all pixels of the image sensor to be read after receiving the green light, and causes all pixels of the image sensor to be read after receiving the red light and the blue light. The endoscope system described. 前記緑色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、前記赤色光及び前記青色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6記載の内視鏡システム。   A green pixel signal, a cyan pixel signal, and a yellow pixel signal read from the image sensor after receiving the green light, and a magenta pixel signal read from the image sensor after receiving the red light and the blue light, The endoscope system according to claim 6, further comprising a signal processing unit that generates an observation image using the cyan pixel signal and the yellow pixel signal. 前記信号処理部は、前記赤色光及び前記青色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7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 image sensor after receiving the red light and the blue light, and generates the red pixel signal from the magenta pixel signal. The endoscope system according to claim 7, wherein the blue pixel signal is generated by subtracting the yellow pixel signal. 赤色光、緑色光、青色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る内視鏡システムの作動方法において、
前記光源部の発光タイミングを制御して、前記緑色光を、前記赤色光及び前記青色光とは別に発光させ、
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、前記緑色光と、前記赤色光及び前記青色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。
In an operating method of an endoscope system, comprising: a light source unit that emits red light, green light, and blue light as illumination light; and a complementary color image sensor that receives return light from an observation target irradiated with the illumination light. ,
By controlling the light emission timing of the light source unit, the green light is emitted separately from the red light and the blue light,
An operation method of an endoscope system in which the green light, the red light, and the blue light are individually received by controlling the image pickup timing of the image pickup device in accordance with the light emission timing.
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