[发明专利]摄像装置以及具备其的内窥镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及摄像装置以及具备其的内窥镜装置。

背景技术

一般的内窥镜装置，使来自氙灯等白色光源的白色光穿过光导而作为照射光照射到体腔内的被观察区域，用摄像元件拍摄该白色光的照射所引起的反射光像来生成观察图像。摄像元件具有电子快门，通过用电子快门对电荷积蓄时间进行增减控制来调整受光量。在内窥镜装置中，从由摄像元件输出的图像信号取出光量信息，基于该光量信息来控制电子快门的曝光时间(快门速度)。例如，在取出的光量信息小于基准值的情况下使快门速度较慢来增加受光量，反之在光量信息大于基准值的情况下使快门速度较快来减少受光量。其结果，能进行与照明光强度和观察对象相应的曝光，良好地维持摄像图像的明亮度(参考专利文献1)。

另外，近年来，作为取代氙灯等白色光源的光源，由于激光器光源和LED光源等半导体光源高效率且维护性良好，因而不断被采用。另外，关于摄像元件，也采用与CCD(Charge Coupled Device，电荷偶合元件)型摄像元件相比低消耗电力且读出速度快的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)型图像传感器。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005-270266号公报

发明的概要

发明要解决的课题

CMOS型图像传感器等的MOS型摄像元件通过通常卷帘快门方式驱动。所谓卷帘快门方式是指如下方式：在MOS型的摄像元件中，对至少1个以上的扫描行或每个像素进行依次曝光动作、即按每扫描行或每像素进行依次复位，开始电荷的积蓄，读出积蓄的电荷(也称作焦平面快门方式)。卷帘快门方式的摄像元件与保持曝光期间的同时性的全局快门方式的摄像元件不同，有按照摄像面的各行的扫描定时而按每行曝光开始定时有偏移这样的特性。为此，虽然在以一定光量连续点亮的照明光下进行曝光的情况下没有问题，但在基于半导体光源等的脉冲驱动的光源的照明光下进行曝光的情况下，有时在每行受光量会发生变化。这种情况下，会得到在每行产生明亮度不同的亮度不均匀的摄像图像。

在使用半导体光源等脉冲驱动的光源的情况下，通过脉冲宽度调制(PWM：pulse width modulation)等的脉冲调制来控制出射光量，但在仅用相同的调制方式的驱动中调光动态范围不足，低光量域中有时会调光分辨率不足。另外，在将快门的曝光时间固定在最大曝光时间的情况下，还有运动快的被摄体会抖动的情况。如此，在来自脉冲驱动的光源的照明光下用卷帘快门方式的摄像元件进行摄像的情况下，有得不到所需要的足够的图像质量和调光性能的实际情况。

发明内容

为此本发明的目的在于，提供一种摄像装置以及具备其的内窥镜装置，在使用卷帘快门方式的摄像元件在脉冲驱动的光源的照明光下进行摄像的情况下，不会产生在摄像元件的各行产生由脉冲照明光引起的受光量变动，能同时实现宽调光动态范围和高调光分辨率。

用于解决课题的手段

本发明由下述构成所构成。

(1)摄像装置具备：光源，其通过脉冲驱动发光；光源控制部，其对上述光源进行脉冲调制驱动来控制来自该光源的出射光量；和摄像部，其具有在水平方向以及垂直方向上排列多个像素的摄像元件，在卷帘快门方式下驱动该摄像元件来进行摄像，上述光源控制部在与以卷帘快门方式下驱动上述摄像元件时的曝光开始定时间隔的1/p(p为1以上的整数)为周期的定时脉冲信号同步的定时对上述光源进行脉冲驱动。

(2)具备上述的摄像装置的内窥镜装置。

发明的效果

根据本发明，即使在使用卷帘快门方式的摄像元件在脉冲发光驱动的照明光下进行摄像的情况下，也不会在摄像元件的各行产生由脉冲照明光引起的受光量变动，能同时实现宽调光动态范围和高调光分辨率。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的图，是表示内窥镜装置的概略构成的框构成图。

图2是表示内窥镜装置的具体的1个构成例的外观图。

图3是基于摄像信号处理部的控制框图。

图4是示意表示受光量控制表的内容的说明图。

图5是表示卷帘快门方式的摄像元件的曝光定时的示意说明图。

图6是表示第1脉冲宽度控制区域(PWMl)S1中的曝光时间与脉冲驱动信号的关系的说明图。

图7是表示快门速度控制区域S2中的卷帘快门的曝光时间与脉冲驱动信号的关系的说明图。