JP2020065286A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の色画像を時分割で独立して撮像し、撮像した複数の色画像からカラー画像を得る撮像装置、内視鏡装置および撮像装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus, an endoscope apparatus, and a control method for an image pickup apparatus, which independently pick up a plurality of color images in a time division manner and obtain a color image from the picked-up plural color images.
従来、この種の内視鏡撮像装置(内視鏡装置)として、体腔内に挿入される挿入部を有する内視鏡本体(内視鏡)と、内視鏡本体の手元側に接続され、照明光を供給する光源装置と、内視鏡本体の手元側に接続され、撮像する機能を備えた撮像部と、撮像部に対する信号処理を行う信号処理回路と、信号処理回路から出力される映像信号を表示するカラーTVモニターと、を備えたものが知られている(特許文献1参照)。この内視鏡撮像装置では、光源装置により赤、緑、青の照明光を順次に照射し、撮像部により、この照射に同期して、各基準色の色画像をフレームメモリーに順次取り込む。そして、取り込んだ各基準色の色画像からカラー画像を生成し、カラーTVモニターに表示する。 Conventionally, as this type of endoscope imaging apparatus (endoscope apparatus), an endoscope main body (endoscope) having an insertion portion to be inserted into a body cavity, and a proximal side of the endoscope main body, A light source device that supplies illumination light, an imaging unit that is connected to the side of the endoscope main body and has a function of imaging, a signal processing circuit that performs signal processing for the imaging unit, and an image output from the signal processing circuit A device including a color TV monitor that displays a signal is known (see Patent Document 1). In this endoscope image pickup device, red, green, and blue illumination lights are sequentially emitted from the light source device, and the image pickup unit sequentially takes in the color images of the respective reference colors into the frame memory in synchronization with this irradiation. Then, a color image is generated from the captured color image of each reference color and displayed on the color TV monitor.
ところで、このようなカラー撮像方式(いわゆるタイムシーケンシャルカラー撮像方式)を採用した内視鏡撮像装置では、図3に示すように、照明部を撮像部と同期させ、撮像部のブランキング期間において、各基準色の照明光を照射している。すなわち、各ブランキング期間で各色画像を露光し、直近の走査期間で当該各色画像を走査する(読み出す)構成になっている。
しかしながら、このような構成では、ブランキング期間が、各基準色の照明光の照射時間となるので、照射時間が極端に短くなってしまう。よって、全ての基準色の光源に、応答速度が高いもの(例えばLED光源等)を使用せざるを得ないという問題があった。つまり、使用可能な光源が極端に制限されてしまう。また、照射時間が極端に短いことで、特定の基準色(以下、特定基準色と呼称)において、瞬間的に非常に高い発光強度(輝度)が必要になってしまうという問題もある。例えば、撮像部にHARP(High−gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor)膜を用いた構成では、図4に示すように、赤色の受光感度が著しく低くなってしまう。このため、赤色の照明光の照射では、受光感度を補うために高い発光量が必要になるが、これを極端に短い照射期間で賄うので、瞬間的に非常に高い発光強度が必要となってしまう。光源により、瞬間的に非常に高い発光強度で照明光を照射すると、光源の破損あるいは、そこまで至らなくても発熱による劣化を招くおそれがある。特に、応答速度が高い光源としてLED光源を用いると、LED光源の放熱性能が他の光源に比べ低いという性質上、破損を起こしやすい。
これに対し、図5に示すように、特定基準色(例では赤色)の照明光の照射時間を長くすべく、特定基準色の照明光の照射時間を、ブランキング期間外(走査期間内)まで延長することも可能である。しかしながら、このような構成では、走査行によって露光時間に差異が生じてしまうので、色画像に不要なグラディエーションが生じてしまう。ひいては、走査行によっては、今回の照明に伴う露光(電荷蓄積)が読出し後にも行われ、次回の走査期間に持ち越されてしまう場合がある。その結果、2つの基準色の色成分が混在した色画像が得られてしまう。その上、不要な色成分を除去しようにも、走査行によって混在比が異なるため、除去処理が極めて煩雑である。これらにより、各基準色の色成分を正確に得ることができず、好適なカラー画像を得ることができないという問題があった。
By the way, in an endoscope image pickup apparatus adopting such a color image pickup method (so-called time-sequential color image pickup method), as shown in FIG. 3, the illumination unit is synchronized with the image pickup unit, and during the blanking period of the image pickup unit, Illumination light of each standard color is emitted. That is, each color image is exposed in each blanking period, and each color image is scanned (read out) in the most recent scanning period.
However, in such a configuration, the blanking period becomes the irradiation time of the illumination light of each reference color, and therefore the irradiation time becomes extremely short. Therefore, there has been a problem that a light source with a high response speed (for example, an LED light source or the like) has to be used as a light source of all the reference colors. That is, the usable light source is extremely limited. Further, since the irradiation time is extremely short, there is also a problem that a specific reference color (hereinafter referred to as a specific reference color) instantaneously requires a very high emission intensity (luminance). For example, in a configuration using a HARP (High-gain Avalanche Roughing Amorphous Photoconductor) film in the imaging unit, the red light-receiving sensitivity becomes extremely low as shown in FIG. Therefore, in the irradiation of the red illumination light, a high light emission amount is required to supplement the light receiving sensitivity, but since this is covered by an extremely short irradiation period, a very high light emission intensity is instantaneously required. I will end up. When the illumination light is emitted instantaneously with a very high emission intensity from the light source, the light source may be damaged, or even if it is not reached to that extent, deterioration due to heat generation may occur. In particular, when an LED light source is used as a light source having a high response speed, damage is likely to occur due to the property that the heat radiation performance of the LED light source is lower than that of other light sources.
On the other hand, as shown in FIG. 5, in order to lengthen the irradiation time of the illumination light of the specific reference color (red in the example), the irradiation time of the illumination light of the specific reference color is set outside the blanking period (within the scanning period). It is also possible to extend to. However, in such a configuration, since the exposure time varies depending on the scanning line, unnecessary gradation occurs in the color image. Consequently, depending on the scanning row, the exposure (charge accumulation) accompanying the present illumination may be performed even after the reading, and may be carried over to the next scanning period. As a result, a color image in which the color components of the two reference colors are mixed is obtained. Moreover, even if an unnecessary color component is removed, the removal process is extremely complicated because the mixing ratio differs depending on the scanning line. As a result, there is a problem in that the color components of the respective reference colors cannot be accurately obtained and a suitable color image cannot be obtained.
本発明は、特定基準色の照明光の照射時間を長くすることができ、且つ好適なカラー画像を得ることができる撮像装置、内視鏡装置および撮像装置の制御方法を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus, an endoscope apparatus, and a control method of the image pickup apparatus, which can prolong the irradiation time of illumination light of a specific reference color and can obtain a suitable color image. There is.
本発明の撮像装置は、1の特定基準色と複数の非特定基準色とから成るn(n≧3)色の照明光を被写体に照射可能な照明部を制御する制御部と、単位撮像期間において撮像部が時分割で撮影したn色に対応するn個の色画像に基づき被写体のカラー画像を生成する処理部と、を備え、制御部は、単位撮像期間において、各非特定基準色の照明光の照射時間が1の特定基準色の照明光の照射時間と重畳するよう照明部を制御することを特徴とする。
本発明の他の撮像装置は、1の特定基準色と複数の非特定基準色とから成るn(n≧3)色の照明光を被写体に照射可能な照明部を制御する制御部と、単位撮像期間において撮像部が時分割で撮影したn色に対応するn個の色画像に基づき被写体のカラー画像を生成する処理部と、を備え、制御部は、単位撮像期間において特定基準色の照明光を継続して照射すると共に単位撮像期間内の(n−1)個のブランキング期間において複数の非特定基準色の照明光をそれぞれ照射するよう照明部を制御することを特徴とする。
An image pickup apparatus of the present invention includes a control unit that controls an illumination unit that can illuminate a subject with n (n ≧ 3) colors of illumination light that includes one specific reference color and a plurality of non-specific reference colors, and a unit imaging period. And a processing unit that generates a color image of a subject based on n color images corresponding to n colors captured by the imaging unit in time division, the control unit controls each non-specific reference color in a unit imaging period. The illumination unit is controlled so that the illumination time of the illumination light overlaps with the illumination time of the illumination light of the specific reference color of 1.
Another imaging apparatus according to the present invention includes a control unit for controlling an illumination unit capable of irradiating a subject with n (n ≧ 3) colors of illumination light including one specific reference color and a plurality of non-specific reference colors, and a unit. And a processing unit that generates a color image of a subject based on n color images corresponding to n colors captured by the imaging unit in a time-division manner during the imaging period, and the control unit illuminates a specific reference color during the unit imaging period. It is characterized in that the illumination unit is controlled so as to continuously irradiate the light and to irradiate the illumination light of each of the plurality of non-specific reference colors during the (n-1) blanking periods within the unit imaging period.
この場合、撮像部は、被写体からの反射光を受光する光電変換膜と、光電変換膜上に蓄積された光像を読み出す電子源部と、を有することが好ましい。 In this case, it is preferable that the imaging unit includes a photoelectric conversion film that receives reflected light from the subject and an electron source unit that reads out the optical image accumulated on the photoelectric conversion film.
この場合、特定基準色の照明光は、複数の非特定基準色に比して、撮像部における受光感度が低いことが好ましい。 In this case, it is preferable that the illumination light of the specific reference color has lower light receiving sensitivity in the image capturing unit than the plurality of non-specific reference colors.
本発明の撮像装置の制御方法は、1の特定基準色と複数の非特定基準色とから成るn(n≧3)色の照明光を被写体に照射可能な照明部と、単位撮像期間において撮像部が時分割で撮影したn色に対応するn個の色画像に基づき被写体のカラー画像を生成する処理部と、を備えた撮像装置の制御方法であって、単位撮像期間において、各非特定基準色の照明光の照射時間が1の特定基準色の照明光の照射時間と重畳するよう照明部を制御することを特徴とする。
本発明の他の撮像装置の制御方法は、1の特定基準色と複数の非特定基準色とから成るn(n≧3)色の照明光を被写体に照射可能な照明部と、単位撮像期間において撮像部が時分割で撮影したn色に対応するn個の色画像に基づき被写体のカラー画像を生成する処理部と、を備えた撮像装置の制御方法であって、単位撮像期間において特定基準色の照明光を継続して照射すると共に単位撮像期間内の(n−1)個のブランキング期間において複数の非特定基準色の照明光をそれぞれ照射するよう照明部を制御することを特徴とする。
An image capturing apparatus control method according to the present invention includes an illumination unit capable of irradiating a subject with n (n ≧ 3) colors of illumination light including one specific reference color and a plurality of non-specific reference colors, and capturing in a unit imaging period. A method for controlling an imaging apparatus, comprising: a processing unit that generates a color image of a subject based on n color images corresponding to n colors captured in a time division manner; The illumination unit is controlled so that the irradiation time of the illumination light of the reference color overlaps the irradiation time of the illumination light of the specific reference color of 1.
Another control method of an image pickup apparatus according to the present invention is an illumination unit capable of irradiating a subject with n (n ≧ 3) colors of illumination light including one specific reference color and a plurality of non-specific reference colors, and a unit imaging period. A method of controlling an image pickup apparatus, comprising: a processing unit that generates a color image of a subject based on n color images corresponding to n colors captured by the image pickup unit in a time-division manner. The illumination unit is controlled so as to continuously emit the illumination light of the color and also emit the illumination light of the plurality of non-specific reference colors during the (n-1) blanking periods in the unit imaging period. To do.
これらの構成によれば、1個の走査期間において、特定基準色の色成分のみの色画像が撮像され、(n−1)個の走査期間において、特定基準色の色成分と各非特定基準色の色成分とが混在した色画像が撮像される。そして、特定基準色の照射は、ブランキング期間外まで延長されるものの、撮像期間全体に亘って継続して照射されるので、走査行によって露光時間に差異が生じることはない(図6参照)。また、特定基準色の色成分がすべての色画像で共通するため、撮像した特定基準色の色画像を用いることで、他の色画像において、特定基準色の色成分を容易に除去することができる。その結果、各基準色の色画像(色成分)を精度良く得ることができる。よって、特定基準色の照明光の照射時間を長くしつつ、且つ好適なカラー画像を得ることができる。
ゆえに、使用可能な光源が極端に制限されることがなく、且つ光源の破損等を防止することができる。また、光源の発光強度を低くすることができるので、撮像部の長寿命化を図ることができ、また駆動回路の最大供給電流値を小さくすることができるので、装置全体の簡易化や低消費電力化にも寄与する。さらに、被写体(例えば体内器官)へのピーク輝度値を大幅に小さくすることができるため、被写体の光損傷を抑えることができ、光損傷が懸念される用途にも使用可能となる。
According to these configurations, the color image of only the color component of the specific reference color is captured in one scanning period, and the color component of the specific reference color and each non-specific reference color are captured in the (n-1) scanning period. A color image in which color components of colors are mixed is captured. Then, although the irradiation of the specific reference color is extended to the outside of the blanking period, the irradiation is continuously performed over the entire imaging period, so that there is no difference in the exposure time depending on the scanning line (see FIG. 6). . Further, since the color component of the specific reference color is common to all the color images, it is possible to easily remove the color component of the specific reference color from other color images by using the captured color image of the specific reference color. it can. As a result, it is possible to accurately obtain the color image (color component) of each reference color. Therefore, it is possible to obtain a suitable color image while prolonging the irradiation time of the illumination light of the specific reference color.
Therefore, the usable light source is not extremely limited, and damage to the light source can be prevented. Further, since the light emission intensity of the light source can be reduced, the life of the image pickup unit can be extended, and the maximum supply current value of the drive circuit can be reduced, which simplifies the entire device and consumes less power. It also contributes to electricity conversion. Furthermore, since the peak luminance value to the subject (for example, internal organs) can be significantly reduced, it is possible to suppress the light damage to the subject, and it is possible to use it in applications where there is concern about light damage.
上記の撮像装置において、特定基準色の照明光は、人間の網膜における分光感度特性に基づく波長域の光を照射することが好ましい。 In the above-mentioned imaging device, it is preferable that the illumination light of the specific reference color emits light in a wavelength range based on the spectral sensitivity characteristic of the human retina.
この構成によれば、特定基準色において、人間の網膜に合わせたカラー画像を得ることができる。 With this configuration, it is possible to obtain a color image that matches the human retina with the specific reference color.
この場合、照明部は、特定基準色の照明光を照射する第1光源を有し、第1光源は、カラーフィルターに覆われた白色光源であることが好ましい。 In this case, the illumination unit preferably has a first light source that emits illumination light of a specific reference color, and the first light source is preferably a white light source covered with a color filter.
この構成によれば、LED光源を用いた場合と比して、第1光源を、安価にすることができ、且つ放熱性を向上することができる。また、照明光の波長域を広くすることができる。なお、白色光源としては、蛍光体を発光励起させる蛍光体光源や白熱光源等が想定される。 According to this configuration, the first light source can be made less expensive and the heat dissipation can be improved as compared with the case where the LED light source is used. In addition, the wavelength range of the illumination light can be widened. As the white light source, a phosphor light source that excites the phosphor to emit light, an incandescent light source, or the like is assumed.
本発明の内視鏡装置は、上記の撮像装置と、撮像装置に設けられ、レンズ光学系を内蔵する鏡筒部と、を備えたことを特徴とする。 An endoscope apparatus of the present invention is characterized by including the above-mentioned image pickup apparatus and a lens barrel portion provided in the image pickup apparatus and having a lens optical system built therein.
この構成によれば、長寿命且つ簡単な構成で、高精度のカラー画像を得ることができる撮像装置を用いることで、小型で且つ高精度の内視鏡装置を提供することができる。 According to this configuration, a compact and highly accurate endoscope device can be provided by using an imaging device that can obtain a highly accurate color image with a long life and a simple configuration.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る撮像装置、内視鏡装置および撮像装置の制御方法について説明する。本実施形態では、撮像装置を適用した内視鏡システム(内視鏡装置)を例示する。この内視鏡システムは、病巣となる臓器等の被写体を、タイムシーケンシャル撮像方式でカラー撮像するものである。特に、本内視鏡システムは、照明制御および画像処理(信号処理)により、HARP膜を用いた高精度カラー撮像を実現したものである。 Hereinafter, an image pickup apparatus, an endoscope apparatus, and a control method of the image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, an endoscope system (endoscope device) to which an image pickup device is applied is illustrated. This endoscope system is for performing color imaging of a subject such as an organ that becomes a lesion by a time-sequential imaging method. In particular, the present endoscope system realizes high-precision color imaging using a HARP film by controlling illumination and performing image processing (signal processing).
図1に示すように、内視鏡システムSYは、被写体Aを撮像する内視鏡本体部11と、内視鏡本体部11による被写体Aの撮像結果を処理する信号処理部(画像処理部)12と、画像処理した撮像結果をカラー表示するモニター13と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the endoscope system SY includes an endoscope main body 11 that captures an image of a subject A, and a signal processing unit (image processing unit) that processes a result of capturing the subject A by the endoscope main body 11. 12 and a
内視鏡本体部11は、体内に挿入される鏡筒部21と、鏡筒部21の基端に接続され、鏡筒部21を介して被写体Aを撮像する撮像部22と、鏡筒部21を介して被写体Aに照明光を照射し、これを照明する照明部23と、照明部23を制御する照明制御部24と、を有している。なお、請求項にいう撮像装置は、鏡筒部21を除く各部(信号処理部12、モニター13、撮像部22、照明部23および照明制御部24)により構成されている。
The endoscope main body 11 includes a
鏡筒部21は、硬性の円筒状部材からなる筒体31と、筒体31に内蔵されたレンズ光学系32と、を有している。レンズ光学系32は、照明部23からの照明光を被写体Aに導くと共に、被写体Aからの反射を撮像部22に導き、被写体Aの光像を、撮像部22のイメージセンサー51の撮像面に結像する。
The
照明部23は、赤色(R:特定基準色)の照明光を照射する赤色光源(第1光源)41と、緑色(G:非特定基準色)の照明光を照射する緑色光源42と、青色(B:非特定基準色)の照明光を照射する青色光源43と、各光源41、42、43の照明光を鏡筒部21に導く照明光学系44と、を備えている。なお、照明光学系44は、例えば、2つのハーフミラーにより各光源41、42、43の照明光を同軸に導く構成であっても良いし、三又の光ファイバーにより各光源41、42、43の照明光を同軸上に導く構成であっても良い。
The
赤色光源41は、カラーフィルターを被せた白色の蛍光体光源(蛍光ランプ)により構成されている。また、赤色光源41として、その赤色の照明光が、人間の網膜における分光感度特性に基づいた波長域を有するものを用いる。具体的には、赤色光源41は、赤色に、黄色や橙色を混ぜた波長域の光を照射する。一方、緑色光源42および青色光源43は、発光ダイオードであるLED光源で構成されている。詳細は後述するが、撮像動作時には、赤色光源41により、赤色の照明光を連続発光し、緑色光源42および青色光源43により、緑色および青色の照明光をパルス発光して、被写体Aを照明する。
The red light source 41 is composed of a white phosphor light source (fluorescent lamp) covered with a color filter. Further, as the red light source 41, one in which the red illumination light has a wavelength range based on the spectral sensitivity characteristic of the human retina is used. Specifically, the red light source 41 irradiates red with light in a wavelength range in which yellow and orange are mixed. On the other hand, the
撮像部22は、鏡筒部21を介して被写体Aを撮像する単一のイメージセンサー51と、イメージセンサー51を制御するセンサー制御部52と、を備えている。
The
イメージセンサー51は、HARP膜(光電変換膜)56と、HEED(High−Efficiency Electron Emission Device)型の冷陰極アレイ(電子源部)57とから成るHEED−HARP撮像板(モノクロ撮像板)を用いる。HARP膜56は、被写体Aからの反射光を撮像面上に受光し、その光像を電荷として蓄積する(露光)。冷陰極アレイ57は、マトリクス状に配置した複数の冷陰極電子源で構成されており、HARP膜56上に蓄積された光像(画像)を読み出し、撮像信号として信号処理部12に出力する。なお、この種のHARP膜56を用いたイメージセンサー51において、赤色の照明光は、他の基準色(緑色および青色)に比して、受光感度が極端に低い。また、赤色の照明光は、体内を撮像する用途上、他の基準色に比べ、撮像における重要性が高いものといえる。
The
そして、センサー制御部52は、イメージセンサー51を制御し、単位撮像期間において、照明制御部24と協働して、基準色の数(3色)に対応した3個の色画像を撮像する。撮像された3個の色画像は、順次、信号処理部12に出力される。
Then, the
信号処理部12は、撮像部22からの撮像信号(色画像)を処理して、コンポーネントカラー映像信号(カラー画像)を出力する。信号処理部12は、メモリー61を有し、当該メモリー61は、3個の色画像を個々に記憶する第1メモリー領域、第2メモリー領域および第3メモリー領域を有している。すなわち、信号処理部12は、各メモリー領域に記憶した3個の色画像に基づいて、カラー画像を生成する。
The
ここで図2のタイムチャートを参照して、内視鏡システムSYによる撮像動作について説明する。ここでは、撮像部22における単位撮像期間内の各走査期間を、順に第1走査期間、第2走査期間および第3走査期間と呼称し、撮像部22における単位撮像期間内の各ブランキング期間を、順に第1ブランキング期間、第2ブランキング期間および第3ブランキング期間と呼称する。そして、第1ブランキング期間は、第1走査期間の直前のブランキング期間であり、第2ブランキング期間は、第2走査期間の直前のブランキング期間であり、第3ブランキング期間は、第3走査期間の直前のブランキング期間である。
Here, with reference to the time chart of FIG. 2, the imaging operation by the endoscope system SY will be described. Here, each scanning period in the unit imaging period in the
図2に示すように、照明制御部24により、照明部23を制御し、単位撮像期間において、赤色の照明光を継続的に照射させつつ(連続発光)、第2ブランキング期間において、緑色の照明光を照射させ(パルス発光)、また第3ブランキング期間において、青色の照明光を照射させる(パルス発光)。すなわち、第2ブランキング期間では、赤色および緑色の照明光が同時照射され、第3ブランキング期間では、赤色および青色の照明光が同時照射される。
As shown in FIG. 2, the
これに対し、撮像部22により、第1走査期間の読出しにおいて、赤色の色成分のみで構成された赤色の色画像が撮像される。また、第2走査期間の読出しにおいて、赤色の色成分と緑色の色成分とが混在した混色の色画像が撮像される。さらに、第3走査期間の読出しにおいて、赤色の色成分と青色の色成分とが混在した混色の色画像が撮像される。撮像された色画像は、撮像部22により、撮像の都度、撮像信号として信号処理部12に出力される。
On the other hand, the
そして、信号処理部12により、撮像部22から出力された3個の色画像をそれぞれメモリー61の各メモリー領域に記憶しておき、フレーム単位で当該3個の色画像に基づいて、カラー画像を生成する。具体的には、まず、各メモリー領域から3個の色画像を読み出す。次に、赤色の色画像により、混色の色画像から赤色の色成分をマトリクス演算で除去し、緑色の色成分のみで構成された緑色の色画像と、青色の色成分のみで構成された青色の色画像とを抽出する。各基準色の色画像が得られたら、各基準色の色画像を合成してカラー画像を生成する。例えば、区間t8〜t11で出力されるカラー画像は、第1走査期間t2〜t4、第2走査期間t5〜t7および第3走査期間t8〜t10で撮像された3個の色画像に基づいて生成される。ここで生成されたカラー画像が、コンポーネントカラー映像信号として、モニター13に出力されて、順次表示される。
Then, the
以上のような構成によれば、赤色の照射は、ブランキング期間外まで延長されるものの、撮像期間全体に亘って継続して照射されるので、走査行によって露光時間に差異が生じることはない(図6参照)。また、赤色の色成分がすべての色画像で共通するため、撮像した赤色の色画像を用いることで、他の色画像において、赤色の色成分を容易に除去することができる。その結果、各基準色の色画像(色成分)を精度良く得ることができる。よって、赤色の照明光の照射時間を長くしつつ、且つ好適なカラー画像を得ることができる。ゆえに、使用可能な赤色光源41が極端に制限されることがなく、且つ赤色光源41の破損等を防止することができる。また、赤色光源41の発光強度を低くすることができるので、撮像部22の長寿命化を図ることができ、また駆動回路の最大供給電流値を小さくすることができるので、システム全体の簡易化や低消費電力化にも寄与する。さらに、被写体Aへのピーク輝度値を大幅に小さくすることができるため、被写体Aの光損傷を抑えることができ、光損傷が懸念される用途にも使用可能となる。
According to the above configuration, although the irradiation of red color is extended to the outside of the blanking period, the irradiation is continued throughout the entire imaging period, so there is no difference in exposure time depending on the scanning line. (See Figure 6). Further, since the red color component is common to all color images, the red color component can be easily removed from other color images by using the captured red color image. As a result, it is possible to accurately obtain the color image (color component) of each reference color. Therefore, it is possible to obtain a suitable color image while prolonging the irradiation time of the red illumination light. Therefore, the usable red light source 41 is not extremely limited, and the red light source 41 can be prevented from being damaged. Further, since the emission intensity of the red light source 41 can be reduced, the life of the
また、赤色の照明光として、人間の網膜における分光感度特性に基づく波長域の光を照射する、具体的には、補助色として黄色や橙色を混ぜた波長域の光を照射することで、人間の網膜に合わせたカラー画像を得ることができる。特に、体内を撮像するこの種の内視鏡システムSYでは、赤色の重要性が高い。よって、赤色の照明光の波長域を、人間の網膜の分光感度特性に合わせることで、内視鏡システムSYとして高精度のカラー画像を得ることができる。 Also, as the red illumination light, the light in the wavelength range based on the spectral sensitivity characteristics of the human retina is emitted, specifically, by irradiating the light in the wavelength range in which yellow and orange are mixed as auxiliary colors, It is possible to obtain a color image matching the retina of. In particular, in this type of endoscope system SY that images the inside of the body, red is highly important. Therefore, by adjusting the wavelength range of the red illumination light to the spectral sensitivity characteristic of the human retina, it is possible to obtain a highly accurate color image as the endoscope system SY.
さらに、撮像部22として、HARP−HEED撮像板を用いることで、高精度な画像を得ることができる内視鏡システムSYを提供することができる。
Further, by using the HARP-HEED image pickup plate as the
またさらに、赤色光源41として、カラーフィルターに覆われた白色光源を用いることで、LED光源を用いた場合と比して、赤色光源41を、安価にすることができ、且つ放熱性を向上することができる。また、照明光の波長域を広くすることができる。 Furthermore, by using a white light source covered with a color filter as the red light source 41, the red light source 41 can be made cheaper and the heat dissipation can be improved as compared with the case where an LED light source is used. be able to. In addition, the wavelength range of the illumination light can be widened.
なお、本実施形態においては、イメージセンサー51において、HEED型の冷陰極アレイ57を用いたが、SPINDT型の冷陰極アレイ57を用いても良い。
Although the HEED type
また、本実施形態においては、冷陰極アレイ57により、HARP膜56上の光像を読み出す構成であったが、電子源部として、電子銃および偏向機構(いわゆる偏向電子銃)を用い、電子銃および偏向機構により、HARP膜56上の光像を読み出す構成であっても良い。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態においては、イメージセンサー51として、HARP−HEED撮像板を用いたが、イメージセンサー51として、CCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーを用いても良い。これらの場合、青色の照明光が、他の基準色に比して受光感度が低いものとなるため、青色を特定基準色とする。すなわち、撮像動作では、単位撮像期間において、青色の照明光を継続的に照射し、単位撮像期間内の2個のブランキング期間において、赤色および緑色の照明光をそれぞれ照射する。
Further, although the HARP-HEED image pickup plate is used as the
またさらに、本実施形態においては、受光感度の低い基準色を特定基準色としたが、撮像装置の用途上、重要性が高い基準色や、応答性が低い光源を用いたい基準色を、特定基準色としても良い。 Furthermore, in the present embodiment, the reference color having low light receiving sensitivity is used as the specific reference color, but the reference color having high importance in the use of the image pickup device or the reference color for which a light source having low responsiveness is desired to be specified is specified. It may be used as a reference color.
また、本実施形態においては、光の3原色の3色の基準色(RGB)により、被写体Aの照明、撮像を行う構成であったが、4色以上の基準色により、被写体Aの照明、撮像を行う構成であっても良い。 Further, in the present embodiment, the configuration is such that the subject A is illuminated and imaged with the three reference colors (RGB) of the three primary colors of light. However, the subject A is illuminated with four or more reference colors, It may be configured to perform imaging.
さらに、本実施形態においては、特定基準色の光源(赤色光源41)として、カラーフィルターを被せた白色の蛍光体光源を用いたが、カラーフィルターを被せた白熱光源を用いても良い。ひいては、当該光源として、LED光源を用いても良い。 Furthermore, in the present embodiment, a white phosphor light source covered with a color filter is used as the light source (red light source 41) of the specific reference color, but an incandescent light source covered with a color filter may be used. As a result, an LED light source may be used as the light source.
なお、本実施形態においては、特定基準色(赤色)の照明光を連続発光する構成であったが、単位撮像期間において照明光を継続して照射する構成であれば、特定基準色(赤色)の照明光をパルス発光する構成であっても良い。 In the present embodiment, the illumination light of the specific reference color (red) is continuously emitted. However, if the illumination light is continuously emitted in the unit imaging period, the specific reference color (red) is used. The illumination light may be pulsed.
また、本実施形態においては、鏡筒部21に横から照明光を入れて、被写体Aを照明する構成であったが、イメージセンサー51廻りに各光源41、42、43を配置し、同軸照明で被写体Aを照明する構成であっても良い。
Further, in the present embodiment, the illumination light is introduced into the
なお、本実施形態においては、硬性の鏡筒部21を用いた硬性鏡の内視鏡システムSYに本発明を適用したが、軟性の鏡筒部21を用いた軟性鏡の内視鏡システムSYに本発明を適用しても良い。
Although the present invention is applied to the endoscope system SY of the rigid endoscope using the
また、本実施形態においては、内視鏡システムSYに本発明を適用したが、内視鏡以外の撮像装置に本発明を適用しても良い。例えば、夜間用、深海用の撮像装置や顕微鏡撮像装置に本発明を適用しても良い。 Further, although the present invention is applied to the endoscope system SY in the present embodiment, the present invention may be applied to an imaging device other than the endoscope. For example, the present invention may be applied to night-time and deep-sea imaging devices and microscope imaging devices.
12:信号処理部、 21:鏡筒部、 22:撮像部、 23:照明部、 24:照明制御部、 32:レンズ光学系、 56:HARP膜、 57:冷陰極アレイ、 A:被写体、 SY:内視鏡システム 12: signal processing unit, 21: lens barrel unit, 22: imaging unit, 23: illumination unit, 24: illumination control unit, 32: lens optical system, 56: HARP film, 57: cold cathode array, A: subject, SY : Endoscope system
Claims (1)
単位撮像期間において撮像部の撮影により画像を生成する処理部と、を備え、
前記制御部は、前記単位撮像期間において、前記非特定色の照明光の照射時間が前記1の特定色の照明光の照射時間の一部と重畳するよう前記照明部を制御する撮像装置。 A control unit that controls an illumination unit that can emit illumination light of a plurality of colors including one specific color and another non-specific color;
A processing unit that generates an image by capturing an image in the unit capturing period,
The said control part is an imaging device which controls the said illumination part so that the irradiation time of the illumination light of the said non-specific color may overlap with a part of irradiation time of the illumination light of the said 1 specific color in the said unit imaging period.
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JPH08506234A (en) * | 1993-11-22 | 1996-07-02 | アポロ キャメラ,リミテッド ライアビリティー カンパニー | Video imaging device and method using a single full-frame sensor and sequential color object illumination |
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