[發(fā)明專利]攝像裝置以及具備其的內(nèi)窺鏡裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380010752.X
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104135908A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瀨戶康宏
• 申請（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/06;G02B23/24;G02B23/26;H04N5/225;H04N5/238;H04N5/374
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攝像裝置以及具備其的內(nèi)窺鏡裝置。

背景技術(shù)

一般的內(nèi)窺鏡裝置，使來自氙燈等白色光源的白色光穿過光導(dǎo)而作為照射光照射到體腔內(nèi)的被觀察區(qū)域，用攝像元件拍攝該白色光的照射所引起的反射光像來生成觀察圖像。攝像元件具有電子快門，通過用電子快門對電荷積蓄時間進(jìn)行增減控制來調(diào)整受光量。在內(nèi)窺鏡裝置中，從由攝像元件輸出的圖像信號取出光量信息，基于該光量信息來控制電子快門的曝光時間(快門速度)。例如，在取出的光量信息小于基準(zhǔn)值的情況下使快門速度較慢來增加受光量，反之在光量信息大于基準(zhǔn)值的情況下使快門速度較快來減少受光量。其結(jié)果，能進(jìn)行與照明光強度和觀察對象相應(yīng)的曝光，良好地維持?jǐn)z像圖像的明亮度(參考專利文獻(xiàn)1)。

另外，近年來，作為取代氙燈等白色光源的光源，由于激光器光源和LED光源等半導(dǎo)體光源高效率且維護(hù)性良好，因而不斷被采用。另外，關(guān)于攝像元件，也采用與CCD(Charge?Coupled?Device，電荷偶合元件)型攝像元件相比低消耗電力且讀出速度快的CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體)型圖像傳感器。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2005-270266號公報

發(fā)明的概要

發(fā)明要解決的課題

CMOS型圖像傳感器等的MOS型攝像元件通過通常卷簾快門方式驅(qū)動。所謂卷簾快門方式是指如下方式：在MOS型的攝像元件中，對至少1個以上的掃描行或每個像素進(jìn)行依次曝光動作、即按每掃描行或每像素進(jìn)行依次復(fù)位，開始電荷的積蓄，讀出積蓄的電荷(也稱作焦平面快門方式)。卷簾快門方式的攝像元件與保持曝光期間的同時性的全局快門方式的攝像元件不同，有按照攝像面的各行的掃描定時而按每行曝光開始定時有偏移這樣的特性。為此，雖然在以一定光量連續(xù)點亮的照明光下進(jìn)行曝光的情況下沒有問題，但在基于半導(dǎo)體光源等的脈沖驅(qū)動的光源的照明光下進(jìn)行曝光的情況下，有時在每行受光量會發(fā)生變化。這種情況下，會得到在每行產(chǎn)生明亮度不同的亮度不均勻的攝像圖像。

在使用半導(dǎo)體光源等脈沖驅(qū)動的光源的情況下，通過脈沖寬度調(diào)制(PWM：pulse?width?modulation)等的脈沖調(diào)制來控制出射光量，但在僅用相同的調(diào)制方式的驅(qū)動中調(diào)光動態(tài)范圍不足，低光量域中有時會調(diào)光分辨率不足。另外，在將快門的曝光時間固定在最大曝光時間的情況下，還有運動快的被攝體會抖動的情況。如此，在來自脈沖驅(qū)動的光源的照明光下用卷簾快門方式的攝像元件進(jìn)行攝像的情況下，有得不到所需要的足夠的圖像質(zhì)量和調(diào)光性能的實際情況。

發(fā)明內(nèi)容

為此本發(fā)明的目的在于，提供一種攝像裝置以及具備其的內(nèi)窺鏡裝置，在使用卷簾快門方式的攝像元件在脈沖驅(qū)動的光源的照明光下進(jìn)行攝像的情況下，不會產(chǎn)生在攝像元件的各行產(chǎn)生由脈沖照明光引起的受光量變動，能同時實現(xiàn)寬調(diào)光動態(tài)范圍和高調(diào)光分辨率。

用于解決課題的手段

本發(fā)明由下述構(gòu)成所構(gòu)成。

(1)攝像裝置具備：光源，其通過脈沖驅(qū)動發(fā)光；光源控制部，其對上述光源進(jìn)行脈沖調(diào)制驅(qū)動來控制來自該光源的出射光量；和攝像部，其具有在水平方向以及垂直方向上排列多個像素的攝像元件，在卷簾快門方式下驅(qū)動該攝像元件來進(jìn)行攝像，上述光源控制部在與以卷簾快門方式下驅(qū)動上述攝像元件時的曝光開始定時間隔的1/p(p為1以上的整數(shù))為周期的定時脈沖信號同步的定時對上述光源進(jìn)行脈沖驅(qū)動。

(2)具備上述的攝像裝置的內(nèi)窺鏡裝置。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，即使在使用卷簾快門方式的攝像元件在脈沖發(fā)光驅(qū)動的照明光下進(jìn)行攝像的情況下，也不會在攝像元件的各行產(chǎn)生由脈沖照明光引起的受光量變動，能同時實現(xiàn)寬調(diào)光動態(tài)范圍和高調(diào)光分辨率。

附圖說明

圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式的圖，是表示內(nèi)窺鏡裝置的概略構(gòu)成的框構(gòu)成圖。

圖2是表示內(nèi)窺鏡裝置的具體的1個構(gòu)成例的外觀圖。

圖3是基于攝像信號處理部的控制框圖。

圖4是示意表示受光量控制表的內(nèi)容的說明圖。

圖5是表示卷簾快門方式的攝像元件的曝光定時的示意說明圖。

圖6是表示第1脈沖寬度控制區(qū)域(PWMl)S1中的曝光時間與脈沖驅(qū)動信號的關(guān)系的說明圖。

圖7是表示快門速度控制區(qū)域S2中的卷簾快門的曝光時間與脈沖驅(qū)動信號的關(guān)系的說明圖。