CN103583038B - 摄像***、摄像方法 - Google Patents
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Abstract
一种摄像***，进行卷帘式快门方式的摄像控制使得产生所有行曝光期间(Ta)和非所有行曝光期间(Tr)，控制照明光的光源使得在第一调光模式下，将所有行曝光期间(Ta)中的第一期间(T1)的照明光的光量维持为规定的水平，并且使由除第一期间(T1)以外的所有行曝光期间(Ta)和非所有行曝光期间(Tr)构成的第二期间(T2)中的照明光的光量与前一第二期间(T2)相比有所增减(CI1、CI2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种按每个水平行依次进行摄像元件的曝光的卷帘式快门方式的摄像***、摄像方法。
背景技术
在摄像装置中，以往，广泛使用着CCD型图像传感器，但是，近年来，也广泛使用着CMOS型图像传感器(以下简单称为CMOS)。该CMOS具有低消耗电力且能够将周边电路形成于同一基板上这种优点，在电子内窥镜的领域中也提出了使用CMOS的内窥镜***。
另外，通常，CMOS采用按每一个水平行依次读取像素信号的卷帘式快门方式。
作为使用这种卷帘式快门方式的CMOS的摄像装置，例如可举出日本特开2009-124260号公报所记载的摄像装置。另外，作为内窥镜装置中的CMOS的应用例，可举出日本特开2011-30985号公报所记载的应用例。
另外，在卷帘式快门方式的情况下，产生在相同的时间点存在曝光中的行与非曝光中的行的状态，当在这样的时间点进行快闪发光(闪光发光)时，产生由照明光照明的被摄体被曝光的行以及被摄体没有被照明光照明而被曝光的行，在一个画面中产生明暗条纹。
因此，在上述日本特开2009-124260号公报、日本特开2011-30985号公报所记载的技术中，进行控制使得在所有行共通的曝光期间(所有行曝光期间或者全局曝光期间)照射照明光来进行拍摄。
但是，在使用并非快闪发光(闪光发光)的通常的灯(氙气灯、卤素灯等)或者LED等的照明光中，当仅在所有行曝光期间进行发光时，与在所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间也发光的情况相比，最大照明光量降低。
因此，作为使在非所有行曝光期间也进行发光的情况下产生的明暗条纹不明显的技术，考虑使光量变化相对于摄像的定时比较缓慢(最快也为10Hz左右)。例如在具有机械光圈机构那样的调光机构的光源装置中进行这种缓慢的光量变化，即使产生明暗条纹，也能够抑制为实际应用中没问题的水平。
代替机械光圈机构的缓慢的光量变化，还考虑对光源(例如LED光源)缓慢(例如10Hz左右)地进行电流调光。但是，仅通过电流调光难以进行大动态范围的调光(特别是，在内窥镜光源中使用的大电力LED驱动器中，仅通过电流调光能够达到的最小光量为最大光量的例如几十分之一左右)。
因而，除了电流调光以外，认为还需要进行并用PWM调光或者机械光圈机构等的调光。
例如在日本特开2007-318581号公报中记载了一种摄像装置，该摄像装置具备CMOS等摄像元件、通过卷帘式快门方式对摄像元件的曝光和读取驱动进行控制的摄像元件驱动控制单元、控制帧周期的帧周期控制单元、由LED灯等构成的摄影辅助光源以及通过PWM驱动来控制该摄影辅助光源的辅助光源驱动控制单元。在该公报所记载的技术中，与卷帘式快门的各行中的每个行的曝光开始期间同步地，使LED灯进行脉冲发光并且对发光脉冲进行PWM控制，由此调整发光量(行调光：参照该公报的例如图3等)。
该日本特开2007-318581号公报所记载的技术为按每一个水平行期间对发光脉冲进行PWM调光的技术，因此还能够并用电流调光。
另外，通常一个水平行期间为几十μs左右。与此相对，在内窥镜光源中使用的大电力LED驱动器所能够生成的最小脉宽为几μs左右，因此即使通过上述日本特开2007-318581号公报所记载的技术，也仍然难以进行大动态范围的调光(例如即使并用PWM调光和电流调光，能够达到的最小光量也为最大光量的例如几百分之一左右)。
期望光源装置的调光动态范围大，特别是作为内窥镜光源，期望得到最大光量的几千分之一等级的最小光量。
本发明是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种在使用按每个水平行依次进行曝光的摄像元件的摄像***、摄像方法中能够抑制图像的明暗条纹并且扩大调光的动态范围的摄像***、摄像方法。
发明内容
本发明的第一方式的摄像***具备：摄像元件，其是进行光电转换的多个像素以水平行为单位二维状地排列而成的；摄像控制部，其进行以下控制：将规定的曝光期间设定为比读取所有水平行所需的期间长，按每个上述水平行依次开始上述摄像元件的曝光，在开始最后的水平行的曝光之后，按从曝光开始起经过了上述规定的曝光期间的每个水平行依次进行读取，由此产生上述所有水平行被同时曝光的所有行曝光期间以及任一水平行被曝光的期间中的除上述所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间；光源，其发出照明光，该照明光向作为上述摄像元件的摄像对象的被摄体射出；光源驱动部，其以能够调节上述照明光的光量的方式驱动上述光源；以及调光控制部，其控制上述光源驱动部使得在第一调光模式下，将上述所有行曝光期间中的第一期间的上述照明光的光量维持为规定的水平，并且使由除上述第一期间以外的上述所有行曝光期间和上述非所有行曝光期间构成的第二期间中的上述照明光的光量与前一第二期间相比有所增减。
本发明的第二方式的摄像方法是以下方法：在进行光电转换的多个像素以水平行为单位二维状地排列而成的摄像元件的摄像控制时，将规定的曝光期间设定为比读取所有水平行所需的期间长，从光源发出照明光，该照明光向作为上述摄像元件的摄像对象的被摄体射出，按上述每个水平行依次开始上述摄像元件的曝光，在开始最后的水平行的曝光之后，按从曝光开始起经过了上述规定的曝光期间的每个水平行依次进行读取，在第一调光模式下，将上述所有水平行同时被曝光的所有行曝光期间中的第一期间的上述照明光的光量维持为规定的水平，并且使任一水平行被曝光的期间中的第二期间中的上述照明光的光量与前一第二期间相比有所增减，该第二期间由上述所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间和除上述第一期间以外的上述所有行曝光期间构成。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的内窥镜***的结构的图。
图2是表示上述实施方式1的CMOS的曝光定时和光源装置的调光动作的时序图。
图3是表示上述实施方式1的各调光模式的电流控制和脉宽控制的情形的线图。
图4是表示上述实施方式1的通过光源装置的控制部进行的调光控制的处理的流程图。
图5是表示上述实施方式1的图4的步骤S2的光量减小处理的详细的流程图。
图6是表示上述实施方式1的图4的步骤S4的光量增加处理的详细的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
[实施方式1]
图1至图6示出本发明的实施方式1，图1是表示内窥镜***的结构的图。
在本实施方式中，作为摄像***的一例举出了内窥镜***1。但是，摄像***并不限定于内窥镜***1，能够广泛应用于具备摄像功能的***。
内窥镜***1具备观测器(内窥镜)2、光源装置3、视频处理器4、监视器5以及通信线缆6。
光源装置3具备控制部21、LED驱动部22、白色LED(在附图中记载为W-LED)23、光学***24以及操作面板25。
白色LED23是发出白色光作为照明光的发光元件即光源。
LED驱动部22是对白色LED23提供电流而驱动白色LED23的光源驱动部。该LED驱动部22例如能够通过对所提供的电流进行控制来调节从白色LED23发出的照明光的光量。在此，作为LED驱动部22的电流控制，能够进行电流值控制和电流的施加脉宽的控制(即PWM控制)两者。前者的电流值控制是对白色LED23的发光亮度进行控制，后者的PWM控制是对白色LED23的发光时间进行控制。
控制部21是通过对从LED驱动部22提供给白色LED23的电流进行控制来对从白色LED23发出的照明光的光量进行调节的调光控制部。根据经由通信线缆6与视频处理器4进行通信而获取到的光圈控制信号或者用户通过操作面板25对照明光的明亮度设定来进行该控制部21的控制。
光学***24传输从白色LED23发出的照明光，会聚到观测器2的后述的光导件11的基端的入射端面。
操作面板25是用于用户对光源装置3进行操作的部分，能够进行光源装置3的电源接通和断开操作、照明光的明亮度设定操作等。
从这种光源装置3接收照明光的提供的内窥镜即观测器2具备光导件11、照明透镜12、物镜13、CMOS型图像传感器(CMOS)14、信号线15、光导件连接器16以及视频连接器17。
光导件11的基端从光导件连接器16延伸出，在将光导件连接器16连接到光源装置3时，来自上述白色LED23的光通过光学***24会聚到光导件11的基端的入射端面。
光导件11在观测器2的***部内贯通到前端部，从前端的射出面射出照明光。在观测器2的前端的该照明光的光路上配置有照明透镜12。这样，在光导件11内传递的来自光源装置3的照明光经由照明透镜12从***部的前端向作为CMOS14的摄像对象的被摄体射出。
照射照明光得到的被摄体的光学像经由配置在观测器2的***部前端的物镜13被取入，在作为摄像元件的CMOS14上成像。该CMOS14是进行光电转换的多个像素以水平行为单位二维状地排列并在该像素排列上例如进一步配置了原色拜尔排列的彩色滤波阵列的单板的彩色摄像元件。而且，CMOS14进行将被摄体的光学像转换为电信号的拍摄，经由信号线15向连接了视频连接器17的视频处理器4发送电信号(单板彩色图像)。
视频处理器4是以下摄像控制部：按每个水平行依次开始CMOS14的一帧期间(或者一场期间等拍摄一个图像的期间)的曝光，按从曝光开始起经过了规定的曝光期间(所谓快门速度)的每个水平行依次进行读取(即，进行所谓卷帘式快门的曝光控制)。该视频处理器4还将规定的曝光期间设定为比读取所有水平行所需的期间长。由此，最初水平行的读取在最后水平行的曝光开始之后。因而，视频处理器4进行控制使得产生所有水平行同时被曝光的所有行曝光期间以及任一水平行被曝光的期间中的除所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间。
而且，视频处理器4对从CMOS14接收到的单板彩色图像进行去马赛克处理(同时化)而生成彩色图像(即针对各像素生成使RGB三色的颜色信号一致的所谓三板彩色图像)，在对所生成的彩色图像进行彩色平衡调整、伽马转换、颜色转换等图像处理之后，转换为用于显示在监视器5的信号形式而输出到监视器5。在此，监视器5为彩色监视器。由此，在监视器5中彩色显示被摄体的图像。
另外，在视频处理器4中设置有明暗校正部31。在后文中详细说明那样，光源装置3将发光量的控制即调光分类为几个不同的调光模式(具体地说，如图3所示，最大调光模式、第一调光模式、第二调光模式)来进行。而且，在以这些调光模式内的第一调光模式进行调光的情况下，当并用CMOS14的卷帘式快门时，被摄体产生缓慢的渐变。因此，明暗校正部31对于在第一调光模式的照明下通过CMOS14曝光得到的图像(存在缓慢的渐变的图像)，根据与对图像曝光时的各水平行对应的照明光的光量来进行校正，使其接近与各水平行对应的照明光的光量为相同时的图像(没有渐变的图像)。
并且，视频处理器4从上述彩色图像中例如提取亮度信号，根据提取出的亮度信号来生成光圈控制信号。另外，视频处理器4还生成在所有水平行中的最后水平行的曝光开始的时间点成为高电平而在所有水平行中的最初水平行的曝光结束的时间点成为低电平的所有行曝光信号。这样通过视频处理器4生成的光圈控制信号和所有行曝光信号经由连接视频处理器4与光源装置3的通信线缆6发送至光源装置3的控制部21。
控制部21根据接收到的光圈控制信号和所有行曝光信号来控制LED驱动部22对从白色LED23发出的照明光进行光量调节。
另一方面，光源装置3的控制部21将照明光的光量调节信息经由通信线缆6发送至视频处理器4。上述明暗校正部31根据接收到的照明光的光量调节信息，对基于每个水平行曝光时的照明光光量的差异的图像的明亮度差异进行校正。
接着，图2是表示CMOS14的曝光定时与光源装置3的调光动作的时序图。
在CMOS14中，通过按每个水平行依次使各像素复位(复位定时RST)来开始曝光，通过从经过规定的曝光期间(图2示出的(Tr+Ta))的水平行依次读取像素数据(读取定时RD)而曝光结束。
此外，曝光期间(Tr+Ta)与一帧期间Tfl相等或者是比该一帧期间Tfl短的期间(图2示出的例子是比一帧期间Tfl稍短的期间)。
而且，如上所述，视频处理器4进行控制使得曝光期间(Tr+Ta)比读取所有水平行所需的期间Tr长，因此所有水平行同时被曝光的所有行曝光期间Ta为正(Ta>0)。由此，在开始最初开始曝光的水平行的读取之前，开始最后水平行的曝光。而且，至少一个水平行被曝光但并非所有行曝光期间Ta的期间(例如，上述期间Tr)为非所有行曝光期间。
视频处理器4生成在所有行曝光期间Ta中例如成为高电平、在所有行曝光期间Ta以外的期间中例如成为低电平的信号作为上述所有行曝光信号，发送至光源装置3的控制部21。
另外，视频处理器4生成光圈控制信号(例如，将照明光的光量维持为现状的信号、或者表示将照明光的光量从现状减小多少的信号、以及表示将照明光的光量从现状增加多少的信号等)，如图2所示，例如在所有行曝光期间Ta开始之后经过若干时间的时间点发送至控制部21。
光源装置3从视频处理器接收所有行曝光信号和光圈控制信号，进行照明光的光量调节(调光)。还参照图3说明该调光。图3是表示各调光模式下的电流控制和脉宽控制的情形的线图。
首先，上述图2示出的调光的例子示出从以最大光量进行照明的时间点(最大调光模式的时间点)使光量逐渐减小时的情形。
如图3所示，在最大调光模式时，在所有行曝光期间Ta中的第一期间T1施加的电流AI、在由除第一期间T1以外的所有行曝光期间Ta和非所有行曝光期间Tr构成的第二期间T2施加的电流NAI均为能够作为电流I而提供的最大电流(最大额定电流)Imax。
当从该最大调光模式使照明光的光量减小时，首先进入到第一调光模式。该第一调光模式是以下模式：将在第一期间T1施加的电流AI维持在最大电流Imax(即，将所有行曝光期间Ta中的第一期间T1的照明光的光量维持为规定的水平并且)，在该状态下仅使在第二期间T2施加的电流NAI与前一第二期间T2相比有所增加(其中，在一个第二期间T2内不使电流NAI变化而维持为固定值)以接近设为目标的光量(此外，在此所指的“增减”设为也包含现状维持即0增加或者0减，以下相同)。即，第一调光模式是以下模式：控制部21使LED驱动部22对在第二期间T2提供给作为光源的白色LED23的每个单位时间的电力量进行调整，由此使照明光的光量与前一第二期间T2相比有所增减。由此，第二期间T2中的照明光的光量(例如参照箭头CI2)与前一第二期间T2的照明光的光量(参照箭头CI1)相比有所增减。
此外，在图2示出的例子中，考虑定时控制的偏差等将第一期间T1设为与所有行曝光期间Ta的所有期间相比在开始时间点侧和结束时间点侧稍缩短而使其具有余量，但是，如果即使不考虑定时控制的偏差也可以，则使第一期间T1与所有行曝光期间Ta一致即可。
该第一调光模式在第二期间T2施加的电流NAI成为0的时间点(参照图2中的箭头CI2)结束，当进一步减小照明光的光量时，接着进入到第二调光模式。该第二调光模式是将在第二期间T2施加的电流NAI维持为0的状态下(即，将第二期间T2中的照明光的光量维持为零的状态下)并用电流控制(参照图2中的箭头CI3)和脉宽控制(PWM控制)(参照图2中的箭头PWM)的模式，该电流控制是使在第一期间T1施加的电流AI与前一第一期间T1相比有所增减的控制(其中，在一个第一期间T1内不使电流AI变化而维持固定值)，该脉宽控制是使第一期间T1中的电流AI的施加期间与前一第一期间T1相比有所增减。即，第二调光模式是以下模式：控制部21使LED驱动部22进行在第一期间T1提供给作为光源的白色LED23的每个单位时间的电力量的调整以及在第一期间T1内的电力提供期间(脉宽)的调整两者。因而，在该第二调光模式下，第一期间T1中的照明光的光量在第一调光模式下的规定的水平(施加最大电流Imax时的光量)以下的范围与前一第一期间T1相比有所增减。
在图3示出的例子中，当进入到该第二调光模式时，在将PWM控制中的脉宽(电力提供期间)APW维持在最大脉宽APWmax(该最大脉宽APWmax是与第一期间T1的全部对应的脉宽)的状态下，首先仅进行电流控制。该电流控制在电流AI到达最小电流Imin时停止，接着过渡到PWM控制。该PWM控制是在最大脉宽APWmax与最小脉宽(例如脉宽0)之间对第一期间T1中的电流AI的脉宽APW进行控制。
此外，在图3示出的例子中，在从第一调光模式进入到第二调光模式时，首先优先进行电流控制，在到达通过电流控制的调整范围的界限时过渡到PWM控制，但是并不限定于此。例如，可以优先进行PWM控制，之后过渡到电流控制，也可以同时并行地进行PWM控制和电流控制。另外，PWM控制与电流控制当然也可以通过具有步长的阶段性的水平调整来进行。
另外，在电流控制中将最小电流Imin设为非零，在PWM控制中将最小脉宽设为零，但是并不限定于此。即，可以将最小电流Imin设为零，也可以将PWM控制中的最小脉宽设为非零。而且，能够任意地组合最小电流Imin的零和非零与最小脉宽的零和非零。
接着，图4是表示光源装置3的控制部21的调光控制的处理的流程图。
当开始该调光控制的处理时，控制部21根据从视频处理器4接收到的光圈控制信号来判断是否需要减小光量(步骤S1)。
在此，在判断为需要减小光量的情况下，控制部21进行图5示出的光量减小处理(步骤S2)。
在该光量减小处理结束或者在步骤S1中判断为不需要减小光量的情况下，控制部21判断是否需要增加光量(步骤S3)。
在此，在判断为需要增加光量的情况下，控制部21进行图6示出的光量增加处理(步骤S4)。
在该光量增加处理结束或者在步骤S3中判断为不需要增加光量的情况下，结束该调光控制的处理，返回至未图示的主例程等。
接着，图5是表示图4的步骤S2中的光量减小处理的详细的流程图。
当进入到该光量减小处理时，控制部21判断当前是否为最大调光模式(步骤S11)。
在此，在判断为当前为最大调光模式的情况下，控制部21经由LED驱动部22以最大电流Imax使白色LED23进行CW(Continuous Wave：无调制连续波)点亮(步骤S12)。
另外，在步骤S11中判断为当前并非最大调光模式的情况下，控制部21进一步判断当前是否为第一调光模式(步骤S13)。
在上述步骤S12的处理结束或者在步骤S13中判断为当前是第一调光模式的情况下，控制部21进行仅在第二期间T2减小电流NAI的第一调光模式的处理(步骤S14)。
之后，控制部21判断是否达到目标光量(步骤S15)。
在此，在判断为没有达到目标光量的情况下，控制部21判断第二期间T2的电流NAI是否成为0(步骤S16)。
在此，在判断为电流NAI尚未到达0的情况下，控制部21返回到步骤S14而继续进行第一调光模式的处理。
另一方，在步骤S16中判断为电流NAI成为0的情况下或者在上述步骤S13中判断为当前并非第一调光模式的情况下，进行并用第一期间T1内的电流控制和PWM控制来减小光量的第二调光模式的处理(步骤S17)。
之后，控制部21判断是否达到目标光量(步骤S18)。
在此，在判断为没有达到目标光量的情况下，控制部21返回到步骤S17而继续进行第二调光模式的处理。
另外，在步骤S15或者步骤S18中判断为达到目标光量的情况下，从该光量减小处理返回到图4示出的调光控制的处理。
并且，图6是表示图4的步骤S4中的光量增加处理的详细的流程图。
当进入到该光量增加处理时，控制部21判断当前是否为第二调光模式(步骤S21)。
在此，在判断为当前是第二调光模式的情况下，控制部21进行并用第一期间T1内的电流控制和PWM控制来增加光量的第二调光模式的处理(步骤S22)。
接着，控制部21判断是否达到目标光量(步骤S23)。
在此，在判断为没有达到目标光量的情况下，控制部21判断第一期间T1的电流AI是否为最大电流Imax且PWM控制中的脉宽是否为最大脉宽APWmax(步骤S24)。
在该步骤S24中，在判断为电流AI并非最大电流Imax或者脉宽并非最大值的情况下，控制部21返回到步骤S22而继续进行第二调光模式的处理。
另外，在上述步骤S21中判断为当前并非第二调光模式的情况下，控制部21进一步判断当前是否为第一调光模式(步骤S25)。
然后，在步骤S24中判断为电流AI为最大电流Imax并且脉宽为最大值的情况下或者在步骤S25中判断为当前是第一调光模式的情况下，控制部21进行仅在第二期间T2增加电流NAI的第一调光模式的处理(步骤S26)。
之后，控制部21判断是否达到目标光量(步骤S27)。
在此，在判断为没有达到目标光量的情况下，控制部21进一步判断是否达到最大调光模式(步骤S28)。
在判断为没有达到最大调光模式的情况下，控制部21返回到步骤S26而继续进行第一调光模式的处理。
这样，在步骤S23或者步骤S27中判断为达到目标光量的情况下，在步骤S28中判断为达到最大调光模式的情况下或者在步骤S25中判断为当前并非第一调光模式(即是最大调光模式)的情况下，从该光量增加处理返回到图4示出的调光控制的处理。
通过这种处理得到的图像中的明暗如下。
首先，在最大调光模式的照明下曝光得到的图像通过最大电流Imax的连续施加而成为以连续的最大光量被照明的被摄体的图像，因此如果排除环境光(自然光等)的影响(以下相同)，则不会产生明暗条纹、渐变等。
另外，在第二调光模式的照明下曝光得到的图像成为仅在所有行曝光期间Ta内的第一期间T1被照明的被摄体的图像，因此，同样地不会产生明暗条纹、渐变等。
另一方面，关于在第一调光模式的照明下曝光得到的图像，在第一期间T1照射到被摄体的照明光量对任意水平行均是固定的，但是第一期间T1前后的第二期间T2中的照明光量不同，因此紧接在该第一期间T1之前的第二期间T2的照明光量与紧接在该第一期间T1之后的第二期间T2的照明光量对应于是以怎样的平衡对被照射的被摄体进行了曝光的水平行，从而产生渐变(但是，不会产生清晰的明暗条纹)。
具体地说，在图2中，在前一第二期间T2的照明光量成为用箭头CI1表示的照明光、后一第二期间T2的照明光量成为用箭头CI2表示的照明光的情况下，与最上的水平行对应的照明光量最多，随着向下而照明光量逐渐减小，与最下的水平行对应的照明光量最小。因而，产生图像的上侧亮且下侧暗的缓慢的渐变。
关于该渐变，如果例如以10Hz左右周期的变化速度进行调光，则实际应用中能够设为几乎不会感到不协调感的水平(如果进行这种调光，则还能够省略明暗校正部31)。
但是，在想要更严格地去除渐变的情况下或者以周期比10Hz左右短的变化速度进行调光的情况下，由设置于视频处理器4内的明暗校正部31进行校正渐变的处理。
即，明暗校正部31进行以下校正处理：根据从控制部21获取到的照明光的光量调节信息，对于针对在第一调光模式的照明下曝光得到的图像产生的上述那样的渐变，例如按每个水平行进行增益调整来抵消(即，使其接近与各水平行对应的照明光的光量为相同时的图像那样的校正处理)。
此外，明暗校正部31并不限定于从控制部21获取照明光的光量调节信息来进行校正处理，也可以根据从视频处理器4向控制部21发送的光圈控制信号来预测在一个图像中产生的渐变来进行校正处理。在该情况下，不需要具有来自控制部21的调光结果的通信，因此能够更迅速地得到处理结果(即，得到更迅速的调光应答性)。
根据这种实施方式1，在使用按每个水平行依次进行曝光的摄像元件的摄像***中，与照明光量相应地分为多个调光模式进行上述那样的调光控制，由此能够抑制图像的明暗条纹并且进行大动态范围的调光(光量缩小)。具体地说，通过进行第一调光模式下的调光控制，能够进行逐渐接近最大调光模式下的调光的调光，能够确保最大光量并且抑制图像的明暗条纹。并且，通过进行第二调光模式下的调光控制，能够进行大动态范围(例如，最小光量为最大光量的例如几千分之一左右)的调光。
另外，第二调光模式是仅对所有行曝光期间Ta内的第一期间T1的发光光量进行控制的模式，因此不会产生明暗条纹，能够以高自由度进行控制。
并且，即使在有可能产生缓慢的渐变的第一调光模式的情况下，也由于在第一期间T1以规定水平的光量(例如最大光量)点亮(即，图像整体的明亮度比较明亮)，因此存在以下优点：即使第二期间T2的照明光量按每个水平行稍微发生变化，其对于明亮度的贡献度也低，渐变更进一步变得不明显。
因而，在第一调光模式下，期望在第一期间T1中维持的照明光的光量的规定水平为施加了最大电流Imax时的光量水平，但是并不限定于此，也可以设为施加了比最大电流Imax稍低的电流时的光量水平。
此外，上面主要说明了摄像***，但是也可以是如上所述那样控制摄像***而进行拍摄的摄像方法，也可以是用于使计算机如上所述那样控制摄像***的控制程序、记录该控制程序的能够由计算机读取的并非临时的记录介质等。
此外，本发明并不限定于上述实施方式本身，在实施阶段在不脱离其宗旨的范围内能够使结构要素变形而具体化。另外，能够通过上述实施方式所公开的多个结构要素的适当的组合来形成各种发明的方式。例如，也可以从实施方式示出的全部结构要素删除几个结构要素。并且，也可以适当地组合不同的实施方式的结构要素。这样在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行各种变形、应用是不言而喻的。
本申请是以2012年4月16日在日本申请的特愿2012-093144号为优先权要求基础的申请，上述公开内容被引用到本申请的说明书、权利要求书、附图。
Claims (6)
1.一种摄像***，其特征在于，具备：
摄像元件，其是进行光电转换的多个像素以水平行为单位二维状地排列而成的；
摄像控制部，其进行以下控制：将规定的曝光期间设定为比读取所有水平行所需的期间长，按每个上述水平行依次开始上述摄像元件的曝光，在开始最后的水平行的曝光之后，按从曝光开始起经过了上述规定的曝光期间的每个水平行依次进行读取，由此产生上述所有水平行被同时曝光的所有行曝光期间以及任一水平行被曝光的期间中的除上述所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间；
光源，其发出照明光，该照明光向作为上述摄像元件的摄像对象的被摄体射出；
光源驱动部，其以能够调节上述照明光的光量的方式驱动上述光源；以及
调光控制部，其控制上述光源驱动部使得在第一调光模式下，将上述所有行曝光期间中的第一期间的上述照明光的光量维持为规定的水平，并且使由除上述第一期间以外的上述所有行曝光期间和上述非所有行曝光期间构成的第二期间中的上述照明光的光量与前一第二期间相比，在判断为需要减小光量的情况下进行减小，在判断为需要增加光量的情况下进行增加。
2.根据权利要求1所述的摄像***，其特征在于，
上述调光控制部还控制上述光源驱动部使得在上述第二期间中的上述照明光的光量成为零的第二调光模式下，使上述第一期间中的上述照明光的光量在上述规定的水平以下的范围内与前一第一期间相比有所增减。
3.根据权利要求2所述的摄像***，其特征在于，
上述调光控制部在上述第一调光模式下使上述光源驱动部调整在上述第二期间提供给上述光源的每单位时间的电力量，由此进行控制来使上述照明光的光量与前一第二期间相比有所增减，在上述第二调光模式下使上述光源驱动部进行在上述第一期间提供给上述光源的每单位时间的电力量的调整和该第一期间内的电力提供期间的调整两者，由此进行控制使上述照明光的光量在上述规定的水平以下的范围内与前一第一期间相比有所增减。
4.根据权利要求1所述的摄像***，其特征在于，
还具备明暗校正部，该明暗校正部对在上述第一调光模式的照明下通过上述摄像元件曝光得到的图像，根据对该图像进行曝光时的与各水平行对应的上述照明光的光量来对该图像进行校正，使其接近与各水平行对应的上述照明光的光量相同时的图像。
5.根据权利要求1所述的摄像***，其特征在于，
上述第一期间与上述所有行曝光期间相等。
6.一种摄像方法，其特征在于，
在进行光电转换的多个像素以水平行为单位二维状地排列而成的摄像元件的摄像控制时，将规定的曝光期间设定为比读取所有水平行所需的期间长，
从光源发出照明光，该照明光向作为上述摄像元件的摄像对象的被摄体射出，
按每个上述水平行依次开始上述摄像元件的曝光，
在开始最后的水平行的曝光之后，按从曝光开始起经过了上述规定的曝光期间的每个水平行依次进行读取，
在第一调光模式下，将上述所有水平行同时被曝光的所有行曝光期间中的第一期间的上述照明光的光量维持为规定的水平，并且使任一水平行被曝光的期间中的第二期间中的上述照明光的光量与前一第二期间相比，在判断为需要减小光量的情况下进行减小，在判断为需要增加光量的情况下进行增加，该第二期间由上述所有行曝光期间以外的非所有行曝光期间和除上述第一期间以外的上述所有行曝光期间构成。
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