JP2011024885A - Light source system for endoscope, and endoscope unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い露出値で撮影した高輝度画像信号と低い露出値で撮影した低輝度画像信号とを撮像素子に生成可能にする内視鏡用光源システムに関する。 The present invention relates to an endoscope light source system that enables an image sensor to generate a high-luminance image signal photographed with a high exposure value and a low-luminance image signal photographed with a low exposure value.
被写体の明るい部位から暗い部位までを鮮明に表示するようにダイナミックレンジを拡大した画像を作成する内視鏡装置が提案されている(特許文献1参照)。ダイナミックレンジを拡大した画像であるHDR(High Dynamic Range)画像を作成するためには、同一の被写体をより高い露出値で撮影した画像に相当する高輝度画像信号とより低い露出値で撮影した画像に相当する低輝度画像信号とが必要である。 There has been proposed an endoscope apparatus that creates an image with an expanded dynamic range so that a bright part to a dark part of a subject are clearly displayed (see Patent Document 1). In order to create an HDR (High Dynamic Range) image that is an image with an expanded dynamic range, a high-intensity image signal corresponding to an image of the same subject taken with a higher exposure value and an image taken with a lower exposure value And a low-luminance image signal corresponding to.
従来、単一の画像信号に対して画像処理を施すことにより、高輝度画像信号および/または低輝度画像信号を生成していた。しかし、画像処理により高輝度画像信号および/または低輝度画像信号を生成すると、ノイズが増加することが問題であった。 Conventionally, a high-intensity image signal and / or a low-intensity image signal has been generated by performing image processing on a single image signal. However, when a high-intensity image signal and / or a low-intensity image signal is generated by image processing, there is a problem that noise increases.
また、電子シャッタを利用することにより、連続するフレーム期間の一方の期間中に電荷蓄積期間を長くして画像信号を生成させ、他方の期間中に電荷蓄積期間を短くして画像信号を生成させることも知られている。 Further, by using an electronic shutter, an image signal is generated by lengthening the charge accumulation period during one of consecutive frame periods, and an image signal is generated by shortening the charge accumulation period during the other period. It is also known.
しかし、電子シャッタを利用する場合には、電荷の蓄積時期を調整することが不可能である。電荷の蓄積時期を調整できないことによる問題が生じ得るため、他の方法により高輝度画像信号と低輝度画像信号とを生成させることが求められていた。 However, when an electronic shutter is used, it is impossible to adjust the charge accumulation time. Since problems due to the inability to adjust the charge accumulation time may occur, it has been required to generate a high luminance image signal and a low luminance image signal by another method.
したがって、本発明では、電子シャッタを用いずに高輝度画像信号および低輝度画像信号を生成可能にする内視鏡用光源システムの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an endoscope light source system that can generate a high luminance image signal and a low luminance image signal without using an electronic shutter.
本発明の内視鏡用光源システムは、ブランキング期間を挟みながら連続する受光期間中に受光する被写体の光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子を有する内視鏡ユニットにおいて被写体に照射する照射光を供給する内視鏡用光源システムであって、照射光を発光する光源と、撮像素子の第1の受光期間中には受光期間より短い第1の出射期間だけ照射光を出射させ第1の受光期間の次の第2の受光期間中には第1の受光期間より短く第1の出射期間と異なる長さの第2の出射期間だけ照射光を出射させる出射期間制御部とを備えることを特徴としている。 An endoscope light source system according to the present invention irradiates a subject in an endoscope unit having an image sensor that generates an image signal corresponding to an optical image of a subject received during a continuous light receiving period with a blanking period interposed therebetween. An endoscope light source system for supplying irradiation light, wherein the irradiation light is emitted only during a first light emission period shorter than the light reception period during the first light reception period of the light source and the image sensor. An emission period control unit that emits irradiation light for a second emission period that is shorter than the first light reception period and different in length from the first emission period during a second light reception period after one light reception period; It is characterized by that.
また、撮像素子に静止画像を撮影するコマンドである静止画撮影コマンド入力を検出する第1の入力部を備え、第1の入力部が前記静止画撮影コマンド入力を検出したときに出射期間制御部は第1の出射期間の終了時期と第2の出射期間の開始時期とを近付けるように照射光の出射時期を制御することが好ましい。 The image sensor further includes a first input unit that detects a still image shooting command input that is a command for shooting a still image, and an emission period control unit that detects when the first input unit detects the still image shooting command input. It is preferable to control the emission timing of the irradiation light so that the end timing of the first emission period is close to the start timing of the second emission period.
また、第1、第2の出射期間を変更するコマンドである期間変更コマンド入力を検出する第2の入力部を備え、第2の入力部が期間変更コマンド入力を検出したときに出射期間制御部は第1、第2の出射期間を変更することが好ましい。 In addition, a second input unit that detects a period change command input that is a command for changing the first and second emission periods is provided, and an emission period control unit when the second input unit detects a period change command input It is preferable to change the first and second emission periods.
また、出射期間制御部はブランキング期間を挟みながら連続する受光期間毎に、出射光を出射させる第1、第2の出射期間を交互に繰返させかつ第1、第2の出射期間の中心の間隔が一定に保たれるように照射光の照射時期を制御することが好ましい。 In addition, the emission period control unit alternately repeats the first and second emission periods for emitting the emitted light for each successive light receiving period with the blanking period in between and the center of the first and second emission periods. It is preferable to control the irradiation timing of the irradiation light so that the interval is kept constant.
また、出射期間制御部は、光源に照射光の発光期間を変えさせることにより照射光の出射期間を調整することが好ましい。あるいは、出射期間制御部は、照射光の遮光期間を調整することにより照射光の出射期間を調整することが好ましい。 The emission period control unit preferably adjusts the emission period of the irradiation light by causing the light source to change the emission period of the irradiation light. Alternatively, the emission period control unit preferably adjusts the emission period of the irradiation light by adjusting the light shielding period of the irradiation light.
また、本発明の内視鏡ユニットは、ブランキング期間を挟みながら連続する受光期間中に受光する被写体の光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、被写体に照射する光である照射光を発光する光源と、撮像素子の第1の受光期間中には受光期間より短い第1の出射期間だけ照射光を出射させ第1の受光期間の次の第2の受光期間中には第1の受光期間より短く第1の出射期間と異なる長さの第2の出射期間だけ照射光を出射させる出射期間制御部とを備えることを特徴としている。 In addition, the endoscope unit of the present invention includes an imaging element that generates an image signal corresponding to an optical image of a subject that is received during a continuous light receiving period with a blanking period interposed therebetween, and irradiation light that is light that irradiates the subject The light source emits light, and the irradiation light is emitted during the first light receiving period shorter than the light receiving period during the first light receiving period of the image sensor, and the first light receiving period after the first light receiving period is the first light receiving period. And an emission period control unit that emits irradiation light for a second emission period that is shorter than the first light emission period and different in length from the first emission period.
本発明によれば、被写体に照射する照射光の出射期間を調整することにより、実質的な露出時間が調整される。実質的な露出時間を調整することにより、高輝度画像信号と低輝度画像信号が生成可能となる。 According to the present invention, the substantial exposure time is adjusted by adjusting the emission period of the irradiation light with which the subject is irradiated. By adjusting the substantial exposure time, a high luminance image signal and a low luminance image signal can be generated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡用光源システムを有する内視鏡プロセッサを含む内視鏡ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an internal configuration of an endoscope unit including an endoscope processor having an endoscope light source system to which an embodiment of the present invention is applied.
内視鏡ユニット10は、内視鏡プロセッサ20、電子内視鏡30、およびモニタ11によって構成される。内視鏡プロセッサ20は、電子内視鏡30、およびモニタ11に接続される。
The
内視鏡プロセッサ20から被写体を照明するための照明光が電子内視鏡30に供給される。照明光を照射された被写体が電子内視鏡30により撮像される。電子内視鏡30の撮像により生成する画像信号が内視鏡プロセッサ20に送られる。
Illumination light for illuminating the subject is supplied from the
内視鏡プロセッサ20では、電子内視鏡30から得られた画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はモニタ11に送信され、送信された画像信号に相当する画像がモニタ11に表示される。
In the
内視鏡プロセッサ20には光源システム21、タイミングコントローラ22、プロセッサ画像処理部23、システムコントローラ24、および入力部25などが設けられる。
The
光源システム21はLED(図示せず)を光源として有しており、LEDから被写体に照射する照明光が発光される。後述するように、LEDはタイミングコントローラ22により照明光の発光時期が制御される。
The
プロセッサ画像処理部23により、画像信号に対して所定の信号処理が施される。タイミングコントローラ22により、前述の発光時期の制御を含む内視鏡ユニット10の各部位の動作の時期が制御される。システムコントローラ24により内視鏡ユニット10の各部位の動作が制御される。システムコントローラ24は、入力部25に入力されるコマンドに応じて、内視鏡ユニット10に様々な動作を実行させる。
The processor
内視鏡プロセッサ20と電子内視鏡30とを接続すると、光源システム21と電子内視鏡30に設けられるライトガイド31とが光学的に接続される。また、内視鏡プロセッサ20と電子内視鏡30とを接続すると、電子内視鏡30に設けられる撮像素子32、内視鏡画像処理部33、および内視鏡メモリ34と、タイミングコントローラ22、プロセッサ画像処理部23、およびシステムコントローラ24とが電気的に接続される。
When the
電子内視鏡30には、ライトガイド31、撮像素子32、内視鏡画像処理部33、内視鏡メモリ34などが設けられる。ライトガイド31は、内視鏡プロセッサ20と接続されるコネクタ35から挿入管36の先端まで延設される。
The
光源システム21から出射した照明光がライトガイド31の入射端に入射される。入射端に入射した照明光は出射端まで伝達される。出射端に伝達された照明光が、挿入管36の先端方向の被写体に照射される。
Illumination light emitted from the
撮像素子32はタイミングコントローラ22に制御され、一定の周期、例えば1/60秒毎に画像信号を生成するように駆動される。
The
照明光が照射された被写体の反射光による光学像が、撮像素子32の受光面に到達する。なお、撮像素子32は、例えばCCDである。前述のようにタイミングコントローラ22の制御に基づいて、受光面に到達した光学像に相当する画像信号が撮像素子32により一定の周期で生成される。
An optical image of the reflected light of the subject irradiated with the illumination light reaches the light receiving surface of the
生成された画像信号はコネクタ35内に設けられる内視鏡画像処理部33に送信される。内視鏡画像処理部33において、画像信号に対して相関二重サンプリング処理、A/D変換処理などの所定の信号処理が施される。所定の信号処理が施された画像信号は、プロセッサ画像処理部23に送信される。
The generated image signal is transmitted to an endoscope
なお、内視鏡メモリ34には、電子内視鏡30の種類、必要な光量、およびブランキング期間などのデータが格納される。これらのデータは、電子内視鏡30の内視鏡プロセッサへの接続時にシステムコントローラ24に読出される。システムコントローラ24では、読出したデータにも基づいて、内視鏡ユニット10の各部位の動作が制御される。
Note that the
プロセッサ画像処理部23では、受信した画像信号に所定の画像処理が施される。また、プロセッサ画像処理部23では、高輝度画像信号と低輝度画像信号とに基づいてHDR合成を実行することが可能である。また、プロセッサ画像処理部23では、任意に選択された画像処理を画像信号に施すことも可能である。
In the processor
所定の画像処理および任意の画像処理が施された画像信号がモニタ11に送信される。モニタ11には、受信した画像信号に相当する画像が表示される。
An image signal subjected to predetermined image processing and arbitrary image processing is transmitted to the
前述のように、撮像素子32は1/60秒毎に画像信号を生成するように駆動され、モニタ11にも1/60秒毎に画像信号が送信される。1/60秒毎に表示する画像を切換えることにより、モニタ11には動画像が表示される。
As described above, the
なお、モニタ11に動画像を表示中に入力部25に静止画像観察のコマンドを入力すると、画像信号のモニタ11への送信を停止し、被写体の静止画像をモニタ11に表示することも可能である。
If a still image observation command is input to the
内視鏡ユニット20には、通常の画像を表示する通常画像表示モードとダイナミックレンジを拡大した画像を表示するHDR画像表示モードが設けられる。通常画像表示モードおよびHDR画像表示モードのいずれにおいても動画像および静止画像を表示可能である。
The
通常画像表示モードにおいて光源システム21によって実行される照明光の出射制御および撮像素子32による画像の撮影制御について、図2のタイミングチャートを用いて説明する。
Illumination light emission control and image capturing control by the
撮像素子32は受光面に2次元状に配置される画素(図示せず)を有し、各画素には受光期間中(“撮像素子受光時期”欄参照)に受光量に応じた信号電荷が蓄積される。受光期間中に蓄積された信号電荷が、ブランキング期間中(“撮像素子受光時期”欄参照)に1フィールドの画像信号を構成する画素信号として読出される。
The
前述のように、撮像素子32は1/60秒に1フィールドの画像信号を生成するように駆動される。したがって、受光期間とブランキング期間とが交互に繰返され、単一の受光期間と連続する単一のブランキング期間とを合計した1/60秒のフィールド期間毎に1フィールドの画像信号が生成される。
As described above, the
タイミングコントローラ22によりLEDは、照明光が点滅するように制御される。照明光が発光してから消灯するまでの期間である発光期間(“照明光照射期間”欄参照)の開始時期、終了時期、および期間の長さが通常画像表示モードとHDR画像表示モードとによって異なる。
The LED is controlled by the
通常画像表示モードにおける発光期間である通常発光期間は、受光期間内において一定の長さの期間となるように制御される。すなわち受光期間の開始時期より所定の期間遅延させた時期に通常発光期間が開始され、受光期間の終了時期より早い時期に通常発光期間が終了する。したがって、通常発光期間は1/60秒毎に開始される。 The normal light emission period, which is the light emission period in the normal image display mode, is controlled so as to be a fixed length within the light reception period. That is, the normal light emission period starts at a time delayed by a predetermined period from the start time of the light reception period, and the normal light emission period ends at a time earlier than the end time of the light reception period. Therefore, the normal light emission period starts every 1/60 seconds.
通常、内視鏡は、体内や構造物内のように光の届かない領域における被写体の観察に用いられる。したがって、そのような領域においてはLEDの発光期間中には被写体の光学像が撮像素子32に到達し信号電荷が生成される。一方、そのような領域においてLEDの消灯期間中には撮像素子32の受光量は実質的にゼロであり、信号電荷が生成されない。それゆえ、LEDの発光期間が撮像素子32の実質的な露光時間となる。
Usually, an endoscope is used for observing a subject in an area where light does not reach, such as in a body or a structure. Therefore, in such a region, the optical image of the subject reaches the
前述のように、通常発光期間は、すべてのフィールド期間中に一定の長さである。したがって、撮像素子32の露光時間はすべてのフィールド期間中に一定に保たれる。通常画像表示モードにおいては、露光時間が一定に保たれた状態の通常画像信号が生成される。
As described above, the normal light emission period has a constant length during all field periods. Therefore, the exposure time of the
なお、静止画像観察のコマンドを入力しても、撮像素子32の撮影制御および照明光の出射制御は同じである。したがって、コマンドの入力後もフィールド期間毎に照明光が出射され、1フィールドの画像信号が生成される。ただし、生成された画像信号のモニタ11への送信が停止され、モニタ11には停止前に送信された直近の画像信号に相当する静止画像が表示される。
Even when a still image observation command is input, the imaging control of the
次に、HDR画像表示モードにおいて光源システム21によって実行される照明光の出射制御および撮像素子32による画像の撮影制御について、図3のタイミングチャートを用いて説明する。
Next, illumination light emission control and image capturing control performed by the
HDR画像表示モードにおいても、撮像素子32は通常画像表示モードと同じ受光期間と同じブランキング期間とを合計したフィールド期間毎に1フィールドの画像信号が生成されるように、駆動される。
Even in the HDR image display mode, the
一方、前述のように、HDR画像表示モードでは、発光期間の開始時期、終了時期、および期間の長さが通常画像表示モードと変えられる。HDR画像表示モードにおいては、互いに長さが異なる第1、第2の発光期間が消灯期間を挟んで交互に繰り返されるように、LEDの発光時期および消灯時期が制御される。なお、第2の発光期間は第1の発光期間より短くなるように制御される。 On the other hand, as described above, in the HDR image display mode, the start time, end time, and length of the light emission period are changed from those in the normal image display mode. In the HDR image display mode, the light emission timing and the light extinction timing of the LED are controlled so that the first and second light emission periods having different lengths are alternately repeated with the light extinction period interposed therebetween. Note that the second light emission period is controlled to be shorter than the first light emission period.
第1、第2の発光期間は変更可能であって、HDR画像の輝度を調整するコマンドが入力部25に入力されるときに変更される。HDR画像の輝度範囲を高輝度側および低輝度側で拡大する場合には、それぞれ第1、第2の発光期間が延ばされる。逆に輝度範囲を高輝度側および低輝度側で縮小する場合には、それぞれ第1、第2の発光期間が短縮される。
The first and second light emission periods can be changed, and are changed when a command for adjusting the brightness of the HDR image is input to the
なお、連続する第1、第2の発光期間の中心の間隔がフィールド期間と同じ一定の間隔(符号c参照)となるようにLEDの発光時期および消灯時期が制御される。 In addition, the light emission timing and the light extinction timing of the LED are controlled so that the center interval between the continuous first and second light emission periods is the same constant interval (see symbol c) as the field period.
前述のように、第2の発光期間は第1の発光期間より短い。したがって、第2の発光期間中に信号電荷が蓄積された低輝度画像信号L(“画像信号生成”欄参照)は、第1の発光期間中に信号電荷が蓄積された高輝度画像信号Hより露光時間が短い状態で生成された画像信号である。 As described above, the second light emission period is shorter than the first light emission period. Accordingly, the low luminance image signal L (see “image signal generation” column) in which signal charges are accumulated during the second light emission period is higher than the high luminance image signal H in which signal charges are accumulated during the first light emission period. It is an image signal generated with a short exposure time.
なお、プロセッサ画像処理部23では、最新の高輝度画像信号Hおよび低輝度画像信号Lを用いてHDR合成を実行する。すなわち、高輝度画像信号Hが生成されたときには、直前のフィールド期間中に生成された低輝度画像信号Lを用いてHDR合成が実行され。低輝度画像信号Lが生成されたときには、直前のフィールド期間中に生成された高輝度画像信号Hを用いてHDR合成が実行される。
Note that the processor
通常画像表示モードと異なり、HDR画像表示モードにおいて、静止画像観察のコマンドが入力されると、照明光の出射時期が動画像の表示時の出射時期から変えられる。静止画像観察時の照明光の出射時期について、図4を用いて以下に説明する。なお、撮像素子32による画像の撮影制御は動画像の表示時と同じである。
Unlike the normal image display mode, when a still image observation command is input in the HDR image display mode, the emission timing of the illumination light is changed from the emission timing when the moving image is displayed. The illumination light emission time during still image observation will be described below with reference to FIG. Note that image capturing control by the
静止画像観察のコマンドが入力されると(タイミングt1参照)、コマンド入力時の受光期間の次の受光期間と、さらに次の受光期間における発光期間の開始時期および終了時期が変えられる。 When a still image observation command is input (see timing t1), the light reception period next to the light reception period at the time of command input and the start time and end time of the light emission period in the next light reception period are changed.
コマンド入力時の受光期間(符号A参照)の次の受光期間(符号B参照)において、第1の発光期間は終了時期が受光期間の終了時期(t2)と重なるように、開始される。また、さらに次の受光期間(符号C参照)において、第2の発光期間は開始時期が受光期間の開始時期(t3)と重なるように、開始される。 In the light receiving period (see reference B) following the light receiving period (see reference A) at the time of command input, the first light emission period is started so that the end time overlaps with the end time (t2) of the light receiving period. Further, in the next light receiving period (see symbol C), the second light emission period is started so that the start time overlaps the start time (t3) of the light receiving period.
なお、コマンド入力時の受光期間中の発光期間が第1の発光期間である場合には、コマンド入力後の次の受光期間において、第2の発光期間の終了時期が受光期間の終了時期に重なるように、発光が開始される。さらに、次の受光期間において第1の発光期間の開始時期が受光期間の開始時期に重なるように、発光が開始される。 When the light emission period during the light reception period at the time of command input is the first light emission period, the end time of the second light emission period overlaps with the end time of the light reception period in the next light reception period after the command is input. Thus, light emission is started. Further, light emission is started so that the start time of the first light emission period overlaps the start time of the light reception period in the next light reception period.
プロセッサ画像処理部23では、受光期間と終了時期が重ねられた発光期間に信号電荷が蓄積された画像信号(符号D参照)と、受光期間と開始時期が重ねられた発光期間に信号電荷が蓄積された画像信号(符号E参照)とを用いてHDR合成が実行される。
In the processor
以上のように、本実施形態を適用した内視鏡用光源システムによれば、電子シャッタを用いずに高輝度画像信号および低輝度画像信号を生成することが可能である。 As described above, according to the endoscope light source system to which the present embodiment is applied, it is possible to generate a high luminance image signal and a low luminance image signal without using an electronic shutter.
本実施形態の内視鏡用光源システムによれば、電子シャッタを用いる場合と異なり、信号電荷の蓄積時期を調整可能である。 According to the endoscope light source system of the present embodiment, unlike the case where an electronic shutter is used, the signal charge accumulation timing can be adjusted.
図5に示すように、電子シャッタを用いる場合には、電子シャッタにより蓄積された信号電荷の破棄後から受光期間の終了時期までの間に信号電荷が生成され蓄積される(“電子シャッタ”、“信号電荷蓄積期間”欄参照)。電子シャッタを用いる場合には、本実施形態と異なり、信号電荷の蓄積終了時期を調整することが出来ない。 As shown in FIG. 5, when an electronic shutter is used, signal charges are generated and accumulated after the signal charges accumulated by the electronic shutter are discarded until the end time of the light receiving period (“electronic shutter”, (See “Signal charge accumulation period” column). When the electronic shutter is used, unlike the present embodiment, the signal charge accumulation end time cannot be adjusted.
信号電荷の蓄積終了時期を調整できない場合には、動画像の表示において、HDR合成により作成されたHDR画像に現れるブレの影響が変化する。ブレの影響について以下に説明する。 When the signal charge accumulation end time cannot be adjusted, the influence of blurring appearing in the HDR image created by HDR synthesis changes in the display of the moving image. The effect of blur will be described below.
HDR合成に用いる高輝度画像信号と低輝度画像信号との生成時期は異なるため、動く被写体を撮影した場合には、高輝度画像信号と低輝度画像信号の生成時における被写体の位置にずれが発生する。 Since the generation time of the high-intensity image signal and the low-intensity image signal used for HDR synthesis is different, when a moving subject is photographed, a shift occurs in the position of the subject when the high-intensity image signal and the low-intensity image signal are generated To do.
電子シャッタを用いる場合には、高輝度画像信号の信号電荷の蓄積終了時期から低輝度画像信号の信号電荷の蓄積開始時期までの間隔(図5符号L1参照)は、低輝度画像信号の信号電荷の蓄積終了時期から高輝度画像信号の信号電荷の蓄積開始時期までの間隔(図5符号L2参照)より長い。 When the electronic shutter is used, the interval from the signal charge accumulation end timing of the high luminance image signal to the signal charge accumulation start timing of the low luminance image signal (see L1 in FIG. 5) is the signal charge of the low luminance image signal. Is longer than the interval (see symbol L2 in FIG. 5) from the accumulation end timing of the high luminance image signal to the signal charge accumulation start timing.
したがって、上述の動く被写体に対するブレの影響は、高輝度画像信号と次のフィールドに生成される低輝度画像信号をHDR合成して生成したHDR画像により大きく表れる。表示画像が切替わるたびにブレの影響が変わるので、観察者に与える違和感が大きくなる。 Therefore, the influence of the blurring on the moving subject described above is greatly expressed by the HDR image generated by HDR combining the high luminance image signal and the low luminance image signal generated in the next field. Since the influence of blur changes each time the display image is switched, the sense of discomfort given to the observer increases.
一方、本実施形態では、任意の受光期間における発光期間、すなわち信号電荷の実質的な蓄積期間の終了時期から次の受光期間における発光期間の開始時期までの間隔は常に一定である(図3“照明光照射時期”参照)。したがって、上述の動く被写体に対するブレの影響は、1/60秒毎に表示が切り換えられる画像に対して等しく表れる。それゆえ、画像の切替わり時の観察者の違和感を低減化させることが可能である。 On the other hand, in the present embodiment, the interval from the light emission period in an arbitrary light reception period, that is, the end time of the substantial signal charge accumulation period to the start time of the light emission period in the next light reception period is always constant (FIG. 3 “ Refer to “Illumination time” Therefore, the influence of blurring on the moving subject described above appears equally for an image whose display is switched every 1/60 seconds. Therefore, it is possible to reduce the viewer's uncomfortable feeling when switching images.
また、本実施形態の内視鏡用光源システムによれば、HDR画像表示モードにおいて静止画像観察のコマンドを入力すると、連続する高輝度画像信号と低輝度画像信号との信号電荷の実質的な蓄積時期が近付けられる。信号電荷の実質的な蓄積時期を近づけることにより、HDR画像に表れるブレの影響を低減化することが可能である。 In addition, according to the endoscope light source system of the present embodiment, when a still image observation command is input in the HDR image display mode, the signal charges of the continuous high luminance image signal and low luminance image signal are substantially accumulated. The time is approaching. It is possible to reduce the influence of blurring appearing in the HDR image by approaching the substantial accumulation timing of the signal charge.
なお、本実施形態において、HDR画像表示モードでは、連続する第1、第2の発光期間の中心の間隔がフィールドと期間と同じ一定の間隔になるように制御される構成であるが、一定の間隔となるように制御されなくてもよい。 In the present embodiment, in the HDR image display mode, the center interval of the continuous first and second light emission periods is controlled to be the same constant interval as the field and the period. It is not necessary to control the distance.
本実施形態のように動画像のためのHDR合成においては、高輝度画像信号と低輝度画像信号との生成間隔が一定であることが好ましいが、HDR合成以外の用途に高輝度画像信号および低輝度画像信号を用いる場合には、上述のように制御は不要となることもある。 In the HDR synthesis for moving images as in the present embodiment, it is preferable that the generation interval between the high-luminance image signal and the low-luminance image signal is constant. When the luminance image signal is used, the control may not be necessary as described above.
また、本実施形態において、HDR画像表示モードでは、静止画観察のコマンドが入力されると、次の受光期間における発光期間の終了時期が受光期間の終了時期に重ねられ、さらに次の受光期間における発光期間の開始時期が受光期間の開始時期に重ねられる構成であるが、前の受光期間における発光期間の終了時期と後の受光期間における発光期間の開始時期とが動画観察時に比べて近付けられればよい。 In the present embodiment, in the HDR image display mode, when a still image observation command is input, the end time of the light emission period in the next light reception period is overlapped with the end time of the light reception period, and further in the next light reception period. The start time of the light emission period is overlapped with the start time of the light reception period, but if the end time of the light emission period in the previous light reception period and the start time of the light emission period in the subsequent light reception period are closer than those during movie observation Good.
また、本実施形態において、第1、第2の発光期間を調整可能な構成であるが、固定値であって変更不可能な構成であってもよい。変更不可能であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the first and second light emission periods can be adjusted. However, a fixed value that cannot be changed may be used. Even if it cannot be changed, the same effect as this embodiment can be obtained.
また、本実施形態において、生成された高輝度画像信号および低輝度画像信号はHDR合成に用いられる構成であるが、高輝度画像信号および低輝度画像信号を必要とする他の画像処理などに用いられる構成であってもよい。 In the present embodiment, the generated high-intensity image signal and low-intensity image signal are used for HDR synthesis, but are used for other image processing that requires the high-intensity image signal and the low-intensity image signal. It may be a configuration.
また、本実施形態において、LEDに印加するデューティーを制御することにより、LEDからの照明光の発光期間の長さ、発光期間の開始時期、および発光期間の終了時期を変更する構成であるが、他の機構によって光源システム21からの照明光の出射期間の長さ、出射期間の開始時期、および出射期間の終了時期を変更する構成でも、本実施形態と同じ効果が得られる。
Further, in this embodiment, by controlling the duty applied to the LED, the length of the light emission period of the illumination light from the LED, the start time of the light emission period, and the end time of the light emission period are changed. The same effect as in the present embodiment can be obtained by changing the length of the emission period of the illumination light from the
例えば、常時発光される光源から出射する照明光の光源システム21からの出射期間、出射期間の開始時期、および出射期間の終了時期を、メカシャッタの開閉による遮光期間の調整により、変更可能な構成であってもよい。
For example, the emission period from the
また、本実施形態において、照明光が被写体に照射される構成であるが、被写体に照射する光は照明光に限られない。被写体の光学像を撮影するために照射されるどのような照射光が照射されてもよい。例えば、生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光を被写体に照射する構成であってもよい。 In this embodiment, the illumination light is irradiated onto the subject. However, the light irradiated onto the subject is not limited to the illumination light. Any irradiation light irradiated for photographing an optical image of a subject may be irradiated. For example, the subject may be irradiated with excitation light that emits fluorescence when irradiated on a living tissue.
また、本実施形態の内視鏡用光源システム、電子内視鏡を用いた内視鏡ユニットに適用される構成であるが、アドオンカメラのように撮像素子を有する内視鏡ユニットに対して適用可能である。 In addition, the configuration is applied to an endoscope light source system and an endoscope unit using an electronic endoscope according to the present embodiment, but is applied to an endoscope unit having an image sensor like an add-on camera. Is possible.
10 内視鏡ユニット
20 内視鏡プロセッサ
21 光源システム
22 タイミングコントローラ
23 プロセッサ画像処理部
24 システムコントローラ
25 入力部
30 電子内視鏡
32 撮像素子
34 内視鏡メモリ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記照射光を発光する光源と、
前記撮像素子の第1の前記受光期間中には前記受光期間より短い第1の出射期間だけ前記照射光を出射させ、前記第1の受光期間の次の第2の前記受光期間中には前記第1の受光期間より短く前記第1の出射期間と異なる長さの第2の出射期間だけ前記照射光を出射させる出射期間制御部とを備える
ことを特徴とする内視鏡用光源システム。 Endoscope light source for supplying irradiation light to the subject in an endoscope unit having an image sensor that generates an image signal corresponding to an optical image of the subject received during a continuous light receiving period with a blanking period interposed therebetween A system,
A light source that emits the irradiation light;
The irradiation light is emitted during a first light-receiving period shorter than the light-receiving period during the first light-receiving period of the image sensor, and during the second light-receiving period following the first light-receiving period. An endoscope light source system, comprising: an emission period control unit that emits the irradiation light for a second emission period that is shorter than the first light reception period and different in length from the first emission period.
前記第1の入力部が前記静止画撮影コマンド入力を検出したときに、前記出射期間制御部は、前記第1の出射期間の終了時期と前記第2の出射期間の開始時期とを近付けるように前記照射光の出射時期を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源システム。 A first input unit for detecting a still image shooting command input that is a command for shooting a still image on the image sensor;
When the first input unit detects the still image shooting command input, the emission period control unit brings the end time of the first emission period close to the start time of the second emission period. The light source system for an endoscope according to claim 1, wherein an emission timing of the irradiation light is controlled.
前記第2の入力部が前記期間変更コマンド入力を検出したときに、前記出射期間制御部は前記第1、第2の出射期間を変更する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡用光源システム。 A second input unit that detects a period change command input that is a command for changing the first and second emission periods;
3. The emission period control unit changes the first and second emission periods when the second input unit detects the period change command input. 4. Endoscope light source system.
前記被写体に照射する光である照射光を発光する光源と、
前記撮像素子の第1の前記受光期間中には前記受光期間より短い第1の出射期間だけ前記照射光を出射させ、前記第1の受光期間の次の第2の前記受光期間中には前記第1の受光期間より短く前記第1の出射期間と異なる長さの第2の出射期間だけ前記照射光を出射させる出射期間制御部とを備える
ことを特徴とする内視鏡ユニット。 An image sensor that generates an image signal corresponding to an optical image of an object received during a continuous light receiving period with a blanking period interposed therebetween;
A light source that emits irradiation light, which is light that irradiates the subject;
The irradiation light is emitted only during a first emission period shorter than the light reception period during the first light reception period of the image sensor, and during the second light reception period following the first light reception period, An endoscope unit comprising: an emission period control unit that emits the irradiation light for a second emission period that is shorter than the first light reception period and different in length from the first emission period.
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