CN104604213B - 摄像*** - Google Patents

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Abstract

摄像***具有：光源部；图像传感器部，其具有进行卷帘快门方式的摄像动作的受光部；触发信号输出部，其输出触发信号，该触发信号表示在受光部中开始同一帧内的最初行的读出的定时或在受光部中完成了同一帧内的最后行的读出的定时中的任意一方；图像加法部，其根据触发信号，将N帧图像相加并输出；以及光源控制部，其在从输入触发信号起经过了规定的延迟期间之后使光源部开始发光，并且在从受光部的最初行的第N‑1帧的读出完成后到第N帧的读出开始之前的期间内，结束光源部的发光。

Description

摄像***
技术领域
本发明涉及摄像***，尤其涉及使用CMOS图像传感器取得被摄体的图像的摄像***。
背景技术
以往提出了用于使用CMOS图像传感器(此后也称作CMOS摄像元件)适当地对被摄体摄像的各种技术。
具体而言，例如，在日本特开2009-136447号公报中公开了如下的内窥镜***，其构成为在通过供给给CMOS摄像元件的场信号而确定的1场的期间内的规定的期间(非读出期间)内使光源进行脉冲发光，另一方面，在该规定的期间以外的期间(读出期间)内停止该光源的发光。换言之，在日本特开2009-136447号公报公开了如下的手法，该手法用于以与不具有非读出期间的通常的卷帘快门方式不同的其他方式使CMOS摄像元件进行动作并控制光源的发光状态，从而抑制由CMOS摄像元件取得的图像的明亮度不均。
另一方面，为了抑制由于CMOS摄像元件的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均，优选例如在基于CMOS摄像元件的读出定时的适当定时进行照明光的照射。
然而，在日本特开2009-136447号公报中未特别公开用于抑制由于CMOS摄像元件的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均的具体手法。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制由于CMOS摄像元件的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均的摄像***。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的一个方面的摄像***具有：光源部，其发出用于对被摄体进行照明的光；图像传感器部，其具有以规定的时间周期进行曝光和读出的进行卷帘快门方式的摄像动作的受光部，并构成为取得与所述受光部的摄像动作对应的图像；触发信号输出部，其构成为输出表示如下的第1定时或第2定时中的任意一方的触发信号，其中，在所述第1定时，在所述受光部中开始同一帧内的最初行的读出，在所述第2定时，在所述受光部中完成了同一帧内的最后行的读出；图像加法部，其构成为根据从所述触发信号输出部输出的触发信号，将由所述图像传感器部取得的图像中的N(N为2以上的整数)帧图像相加并输出；以及光源控制部，其构成为进行如下控制，即，在从输入来自所述触发信号输出部的触发信号起经过了规定的延迟期间之后的定时使所述光源部开始发光，并且在从所述受光部的最初行的第N-1帧的读出完成之后到开始第N帧的读出之前的期间内，结束所述光源部的发光。
附图说明
图1是表示第1实施例的摄像***的要部的结构的图。
图2是表示第1实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图3是用于说明在第1实施例的摄像***中进行的动作的图。
图4是表示第1实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图5是用于说明在第1实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。
图6是表示第2实施例的摄像***的要部的结构的图。
图7是表示第2实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图8是用于说明在第2实施例的摄像***中进行的动作的图。
图9是表示第2实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图10是用于说明在第2实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。
图11是表示第3实施例的摄像***的要部的结构的图。
图12是表示第3实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图13是用于说明在第3实施例的摄像***中进行的动作的图。
图14是表示第3实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图15是用于说明在第3实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施例)
图1至图5涉及本发明的第1实施例。图1是表示第1实施例的摄像***的要部的结构的图。
摄像***101如图1所示，构成为具有：内窥镜1，其具有对被摄体摄像并取得图像数据的作为摄像装置的功能；光源装置2，其发出用于照明该被摄体的照明光；处理器3，其生成基于由内窥镜1取得的图像数据的影像信号并输出；以及监视器4，其显示对应于从处理器3输出的影像信号的观察图像等。
内窥镜1例如构成为具有能够***体腔内的细长形状的***部。此外，内窥镜1构成为具有设置于***部的前端部上的CMOS图像传感器11、模式切换开关12。进而，在内窥镜1的内部贯穿***地配置光导5，该光导5构成为能够传输光源装置2发出的照明光并向被摄体照射。
CMOS图像传感器11构成为具有受光部111、信号处理部112、定时发生器(此后简称为TG)113。
受光部111构成为在从位于最上段的第1行L1到位于最下段的第N行LN的各行上分别具有多个像素。此外，受光部111构成为根据从TG113输出的摄像控制信号，进行以规定的时间周期进行曝光和读出的卷帘快门方式的摄像动作。进而，受光部111构成为能够接收基于经由光导5向被摄体射出的照明光而产生的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112构成为对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理从而生成图像数据，并将该生成的图像数据输出给处理器3。
TG113构成为根据从处理器3输出的读出开始信号，生成后述的摄像控制信号并输出。
模式切换开关12构成为，能够按照用户的操作，对处理器3进行用于将摄像***101的观察模式设定为白色光观察模式或特殊光观察模式中的某个的指示。
光源装置2构成为具有光源控制部21、具有白色光用LED组221和特殊光用LED组222的LED单元22。
光源控制部21构成为根据从处理器3输出的***控制信号，在检测到摄像***101的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下，生成用于使属于白色光用LED组221的各LED同时且连续地发光、并使属于特殊光用LED组222的各LED熄灭的发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22。此外，光源控制部21构成为根据从处理器3输出的***控制信号，在检测到摄像***101的观察模式被设定为特殊光观察模式的情况下，生成用于使属于白色光用LED组221的各LED熄灭、并在对应于从处理器3输出的读出开始信号的定时使属于特殊光用LED组222的各LED发光和/或熄灭的发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和处理器3。
白色光用LED组221构成为例如具有1个以上的LED，通过该1个以上的LED的同时发光而发出白色光。
特殊光用LED组222例如具有发出第1波长频带的光(此后称作A光)的第1LED和发出不同与该第1波长频带的第2波长频带的光(此后称作B光)的第2LED，构成为发出用于荧光观察或狭频带光观察等特殊光观察的光。
即，根据上述结构，在白色光观察模式时，将在白色光用LED组221发出的白色光作为照明光供给给光导5(内窥镜1)。此外，根据上述结构，在特殊光观察模式时，将对应于特殊光用LED组222的第1LED和第2LED的发光状态的光作为照明光供给给光导5(内窥镜1)。
处理器3构成为具有选择器31、图像加法部32、图像处理部33、驱动信号生成部34、控制部35。
选择器31构成为从控制部35输出的***控制信号，在检测到摄像***101的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下，将从CMOS图像传感器11输出的图像数据输出给图像处理部33。此外，选择器31构成为根据从控制部35输出的***控制信号，在检测到摄像***101的观察模式被设定为特殊光观察模式的情况下，将从CMOS图像传感器11输出的图像数据输出给图像加法部32。
图像加法部32构成为根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，对在特殊光观察模式时从选择器31输出的图像数据进行加法合成，并将该加法合成后得到的图像数据输出给图像处理部33。图2是表示第1实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
具体而言，图像加法部32例如图2所示，构成为具有设置于选择器31的后级的选择器321、并排设置于选择器321的后级上的存储器322、323、324和325、设置于存储器322～325的后级上的选择器327、并排设置于选择器327的后级上的加法电路328和329。
选择器321构成为根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将经由选择器31输入的图像数据输出给存储器322～325中的某个。
存储器322～325例如由能够储存1帧的从选择器321输出的图像数据的帧存储器等构成。
选择器327构成为根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将储存于存储器322～325中的图像数据同时输出给加法电路328或329中的某个。
加法电路328和329构成为对从选择器327同时输出的多帧图像数据实施加法处理，并将实施了该加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33构成为根据从控制部35输出的***控制信号，对从选择器31输出的图像数据实施对应于白色光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。此外，图像处理部33构成为根据从控制部35输出的***控制信号，对从图像加法部32输出的图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
驱动信号生成部34构成为在与图像的取得的帧率对应的每个期间T逐次生成表示开始受光部111的行L1的读出的定时的读出开始信号，并将该生成的读出开始信号输出给CMOS图像传感器11、光源控制部21和图像加法部32。
即，根据本实施例的摄像***101，驱动信号生成部34具有作为触发信号输出部的功能，并且从驱动信号生成部34输出的读出开始信号具有作为触发信号的功能。
控制部35构成为根据由模式切换开关12做出的指示，生成用于将摄像***101的观察模式设定为白色光观察模式或特殊光观察模式中的某个观察模式的***控制信号，并将该生成的***控制信号输出给光源控制部21、选择器31和图像处理部33。
接着，说明具备上述结构的摄像***101的作用。
用户在接通了摄像***101的各部分的电源后，对模式切换开关12进行操作，从而进行用于将摄像***101的观察模式设定为白色光观察模式的指示。
控制部35根据由模式切换开关12做出的指示，生成用于将摄像***101的观察模式设定为白色光观察模式的***控制信号，并将该生成的***控制信号输出给光源控制部21、选择器31和图像处理部33。
驱动信号生成部34在与图像的取得的帧率对应的每个期间T逐次生成表示开始受光部111的行L1的读出的定时的读出开始信号，并将该生成的读出开始信号输出给TG113、光源控制部21和图像加法部32。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，使各行的曝光期间与该期间T一致，并且在大至刚刚开始了行LN的曝光后的定时，生成用于使行L1的曝光完成而开始读出的摄像控制信号，并将其输出给受光部111。
另一方面，光源控制部21根据从控制部35输出的***控制信号，在检测到摄像***101的观察模式被设定为白色光观察模式时，生成用于使属于白色光用LED组221的各LED同时且连续地发光、并使属于特殊光用LED组222的各LED熄灭的发光控制信号，并将其输出给LED单元22。然后，随着这种发光控制信号的输出，从白色光用LED组221发出的白色光被供给给光导5，进而通过经过光导5照射的白色光对被摄体进行照明。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收照射在被摄体上的白色光的返回光，生成对应于该接收到的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而生成图像数据，将该生成的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像处理部33的方式动作。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从选择器31输出的图像数据实施对应于白色光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体地，图像处理部33对从选择器31输出的图像数据例如实施白平衡调整和增益调整等处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
另一方面，用户在确认白色光观察模式下显示于监视器4上的观察图像的同时操作内窥镜1的***部，从而将该***部的前端部配置于能够对体腔内的期望的被摄体摄像的位置上。然后，用户在如上配置了***部的前端部的状态下，操作模式切换开关12，从而进行用于将摄像***101的观察模式设定为特殊光观察模式的指示。
控制部35根据由模式切换开关12做出的指示，生成用于将摄像***101的观察模式设定为特殊光观察模式的***控制信号，并将该生成的***控制信号输出给光源控制部21、选择器31和图像处理部33。
这里，说明在将摄像***101设定为特殊光观察模式时进行的具体动作。图3是用于说明在第1实施例的摄像***中进行的动作的图。另外，在此后的说明中，在同一帧内首先进行位于受光部111的最上段的行L1的读出，并且在同一帧内最后进行位于受光部111的最下段的行LN的读出。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并将其输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始帧F1的行LN的曝光后的定时的时刻T1，使帧F1的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，其中，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自驱动信号生成部34的读出开始信号的时刻T1起经过了延迟期间Δt1之后的定时的时刻T2，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并且在相当于从时刻T2起经过了发光期间t1后的定时的时刻T3，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述的发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F1的读出完成后起到开始帧F2的读出前的期间内(例如在即将开始帧F2的读出之前)包含时刻T3的方式设定发光期间t1。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt1＜T-t1的关系的方式、即以使得小于帧F1的行L1的曝光期间T与第1LED的发光期间t1之差的方式设定延迟期间Δt1。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F1和F2这2个帧的发光期间t1内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t1的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F1和F2这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LEDA光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F1的图像数据，并将帧F1的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F2的图像数据，并将帧F2的图像数据储存于存储器323中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F1的图像数据储存于存储器322中、且伴随A光的发光而取得的帧F2的图像数据储存于存储器323中后，将帧F1和F2的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F1和F2的图像数据实施加法处理，将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并将其输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始帧F3的行LN的曝光后的定时的时刻T4，使帧F3的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，其中，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自驱动信号生成部34的读出开始信号的时刻T4起经过了延迟期间Δt1后的定时的时刻T5，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T5起经过了发光期间t1后的定时的时刻T6，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F3的读出完成后到开始帧F4的读出前的期间内(例如即将开始帧F4的读出之前)包含时刻T6的方式设定发光期间t1。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt1＜T-t1的关系的方式、即使得小于帧F3的行L1的曝光期间T与第2LED的发光期间t1之差的方式设定延迟期间Δt1。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F3和F4这2个帧的发光期间t1内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t1的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F3和F4这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F3的图像数据，并将帧F3的图像数据储存于存储器324中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F4的图像数据，并将帧F4的图像数据储存于存储器325中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F3的图像数据储存于存储器324中、且伴随B光的发光而取得的帧F4的图像数据储存于存储器325中后，将帧F3和F4的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F3和F4的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本实施例的摄像***101构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光而取得的2个帧的(帧F1和F2的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光而取得的2个帧的(帧F3和F4的)图像相加合成的处理。因此，根据本实施例的摄像***101，能够抑制由于CMOS图像传感器11(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
此外，根据本实施例的摄像***101，例如，尽管不进行根据观察模式的切换而变更CMOS图像传感器11的动作方式那样的复杂控制，也能够将不存在明亮度不均的观察图像显示于监视器4上。
此外，根据本实施例的摄像***101，在光源控制部21中进行上述控制，从而能够在使得生成不存在明亮度不均(和混色)的观察图像并显示于监视器4上时所需的相加帧数最小化的定时，将A光和B光照射在被摄体上。即，根据本实施例的摄像***101，在光源控制部21中进行上述控制，从而能够尽量不降低生成不存在明亮度不均和混色的观察图像并将其显示于监视器4上时的帧率。
另外，根据本实施例，例如，在为了对显示于监视器4上的观察图像进行色彩平衡的调整等而需要使A光的发光期间充分长于B光的发光期间的情况下，可以取代图2例示的图像加法部32，而使用图4例示的图像加法部32A构成摄像***101。图4是表示第1实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
图像加法部32A如图4所示，构成为在图像加法部32A的选择器321的后级配置具有与存储器322～325同样功能的存储器326。
这里，说明将构成为具有图像加法部32A的摄像***101设定为特殊光观察模式时进行的具体动作。图5是用于说明在第1实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。另外，以下举例说明A光的发光期间长于1个帧的曝光期间T、且短于2个帧的曝光期间2T的情况。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并将其输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始帧F11的行LN的曝光后的定时的时刻T11，使帧F11的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自驱动信号生成部34的读出开始信号的时刻T11起经过了延迟期间Δta1后的定时的时刻T12，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并且在相当于从时刻T12起经过了发光期间ta1后的定时的时刻T13，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以从受光部111的行L1的帧F12的读出完成后起到开始帧F13的读出前的期间内(例如即将开始帧F13的读出之前)包含时刻T13的方式设定发光期间ta1。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δta1＜2T-ta1的关系的方式、即比帧F11的行L1的曝光期间T的2倍的期间与第1LED的发光期间ta1之差小的方式设定延迟期间Δta1。
而且，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F11、F12和F13这3个帧的发光期间ta1内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间ta1的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F11、F12和F13这3个帧的图像数据，并将该生成的3个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F11的图像数据，并将帧F11的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F12的图像数据，并将帧F12的图像数据储存于存储器323中。进而，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第3个输入的图像数据识别为帧F13的图像数据，并将帧F13的图像数据储存于存储器324中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F11的图像数据储存于存储器322中、伴随A光的发光而取得的帧F12的图像数据储存于存储器323中、且伴随A光的发光而取得的帧F13的图像数据储存于存储器324中后，将帧F11、F12和F13的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F11、F12和F13的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG113根据由驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始了帧F14的行LN的曝光后的定时的时刻T14，使帧F14的行L1的曝光完成并开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自驱动信号生成部34的读出开始信号的时刻T14起经过了延迟期间Δtb1后的定时的时刻T15，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T15起经过了发光期间tb1后的定时的时刻T16，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F14的读出完成后到开始帧F15的读出前的期间内(例如即将开始帧F15的读出之前)包含时刻T16的方式设定发光期间tb1。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δtb1＜T-tb1的关系的方式、即使得小于帧F14的行L1的曝光期间T与第2LED的发光期间tb1之差的方式设定延迟期间Δtb1。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F14和F15这2个帧的发光期间tb1内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间tb1的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F14和F15这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F14的图像数据，并将帧F14的图像数据储存于存储器325中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F15的图像数据，并将帧F15的图像数据储存于存储器326中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F14的图像数据储存于存储器325中、且伴随B光的发光而取得的帧F15的图像数据储存于存储器326中后，将帧F14和F15的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F14和F15的图像数据实施加法处理，将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本变形例的摄像***101构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光取得的3个帧的(帧F11、F12和F13的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光取得的2个帧的(帧F14和F15的)图像相加合成的处理。因此，根据本变形例的摄像***101，能够抑制由于CMOS图像传感器11(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
(第2实施例)
图6至图10涉及本发明的第2实施例。图6是表示第2实施例的摄像***的要部的结构的图。图7是表示第2实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
另外，在本实施例中，省略与具有与第1实施例同样结构等的部分有关的详细说明，并且主要针对具有不同于第1实施例的结构等的部分进行说明。
摄像***102如图6所示，构成为取代第1实施例的摄像***101的内窥镜1，而具有内窥镜1A，该内窥镜1A具有CMOS图像传感器11A和模式切换开关12。
CMOS图像传感器11A构成为具有受光部111、信号处理部112、TG114。
TG114构成为能够生成与第1实施例的TG113同样的摄像控制信号并输出。此外，如图6和图7所示，TG114构成为在受光部111的行LN的读出完成的定时，生成表示1个帧的读出完成的读出完成信号并输出给光源控制部21、选择器321和选择器327。
即，根据本实施例的摄像***102，TG114具有作为触发信号输出部的功能，并且，从TG114输出的读出完成信号具有作为触发信号的功能。
另一方面，本实施例的驱动信号生成部34构成为按照对对应于图像取得的帧率的期间T加入了空闲(blank)期间τ而得到的每个期间(T+τ)，逐次生成表示开始受光部111的行L1的读出的定时的读出开始信号，并将该生成的读出开始信号输出给TG114。另外，上述空闲期间τ例如是基于CMOS图像传感器11A的受光部111和TG114的性能而产生的期间，表示从开始一帧的行LN的曝光的定时起到开始该一帧的行L1的读出的定时为止的期间。
接着，说明具备上述结构的摄像***102的作用。另外，本实施例的摄像***102构成为在白色光观察模式时，进行与第1实施例的摄像***101大致同样的动作。因此，以下，省略将摄像***102设定为白色光观察模式时进行的具体动作的说明，并且进行将摄像***102设定为特殊光观察模式时进行的具体动作的说明。图8是用于说明在第2实施例的摄像***中进行的动作的图。
TG114在相当于帧F21的行LN的读出完成的定时的时刻T21，生成表示该定时的读出完成信号并输出给光源控制部21、选择器321和选择器327。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自TG114的读出完成信号的时刻T21起经过了延迟期间Δt2后的定时的时刻T22，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并在相当于从时刻T22起经过了发光期间t2后的定时的时刻T23，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F22的读出完成后起到开始帧F23的读出前的期间内(例如即将开始帧F23的读出之前)包含时刻T23的方式设定发光期间t2。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt2＜(T+τ)-t2的关系的方式、即使得比在帧F21的行LN的曝光期间T加入空闲期间τ而得到的期间(T+τ)与第1LED的发光期间t2之差小的方式设定延迟期间Δt2。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F22和F23这2个帧的发光期间t2内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG114输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t2的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F22和F23这2个帧的图像数据，将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F22的图像数据，并将帧F22的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F23的图像数据，并将帧F23的图像数据储存于存储器323中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F22的图像数据储存于存储器322中、且伴随A光的发光而取得的帧F23的图像数据储存于存储器323中后，将帧F23和F22的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F22和F23的图像数据实施加法处理，将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG114在相当于帧F23的行LN的读出完成的定时的时刻T24，生成表示该定时的读出完成信号并输出给光源控制部21、选择器321和选择器327。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自TG114的读出完成信号的时刻T24起经过了延迟期间Δt2后的定时的时刻T25，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T25起经过了发光期间t2后的定时的时刻T26，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F24的读出完成后到开始帧F25的读出前的期间内(例如即将开始帧F25的读出之前)包含时刻T26的方式设定发光期间t2。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt2＜(T+τ)-t2的关系的方式、即使得比对帧F23的行LN的曝光期间T加入空闲期间τ而得到的期间(T+τ)与第2LED的发光期间t2之差小的方式设定延迟期间Δt2。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F24和F25这2个帧的发光期间t2内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG114输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t2的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F24和F25这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F24的图像数据，并将帧F24的图像数据储存于存储器324中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F25的图像数据，并将帧F25的图像数据储存于存储器325中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F24的图像数据储存于存储器324中、且伴随B光的发光而取得的帧F25的图像数据储存于存储器325中后，将帧F24和F25的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F24和F25的图像数据实施加法处理，将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本实施例的摄像***102构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光而取得的2个帧的(帧F22和F23的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光而取得的2个帧的(帧F24和F25的)图像相加合成的处理。因此，根据本实施例的摄像***102，能够抑制由于CMOS图像传感器11A(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
此外，根据本实施例的摄像***102，例如，尽管不进行根据观察模式的切换而变更CMOS图像传感器11A的动作方式那样的复杂控制，也能够将不存在明亮度不均的观察图像显示于监视器4上。
此外，根据本实施例的摄像***102，在光源控制部21中进行上述控制，从而能够在考虑到空闲期间τ的存在的情况下，在使得生成不存在明亮度不均(和混色)的观察图像并显示于监视器4上时所需的相加帧数最小化的定时，将A光和B光照射在被摄体上。即，根据本实施例的摄像***102，在光源控制部21中进行上述控制，从而能够尽量不降低生成不存在明亮度不均和混色的观察图像并显示于监视器4上时的帧率。
另外，根据本实施例，例如，在为了对显示于监视器4上的观察图像进行色彩平衡的调整等而需要使A光的发光期间充分长于B光的发光期间的情况下，可以取代图7例示的图像加法部32，而使用图9例示的(具有与在第1实施例说明的情况大致同样的结构)图像加法部32A构成摄像***102。图9是表示第2实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
这里，说明将构成为具有图像加法部32A的摄像***102设定为特殊光观察模式时进行的具体动作。图10是用于说明在第2实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。另外，以下举例说明A光的发光期间比对1个帧的曝光期间T加入空闲期间τ而得到的期间(T+τ)长，而且比对2个帧的曝光期间2T加入空闲期间τ而得到的期间(2T+τ)短的情况。
TG114在相当于帧F31的行LN的读出完成的定时的时刻T31，生成表示该定时的读出完成信号并输出给光源控制部21、选择器321和选择器327。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自TG114的读出完成信号的时刻T31起经过了延迟期间Δta2后的定时的时刻T32，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并且在相当于从时刻T32起经过了发光期间ta2后的定时的时刻T33，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F33的读出完成后到开始帧F34的读出前的期间内(例如即将开始帧F34的读出之前)包含时刻T33的方式设定发光期间ta2。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δta2＜(2T+τ)-ta2的关系的方式、即使得比对帧F11的行L1的曝光期间T的2倍加入空闲期间τ而得到的期间(2T+τ)与第1LED的发光期间ta2之差小的方式设定延迟期间Δta2。
而且，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F32、F33和F34这3个帧的发光期间ta2内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG114输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间ta2的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F32、F33和F34这3个帧的图像数据，并将该生成的3个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F32的图像数据，并将帧F32的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F33的图像数据，并将帧F33的图像数据储存于存储器323中。进而，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第3个输入的图像数据识别为帧F34的图像数据，并将帧F34的图像数据储存于存储器324中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F32的图像数据储存于存储器322中、伴随A光的发光而取得的帧F33的图像数据储存于存储器323中、且伴随A光的发光而取得的帧F34的图像数据储存于存储器324中后，将帧F32、F33和F34的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F32、F33和F34的图像数据实施加法处理，将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG114在相当于帧F34的行LN的读出完成的定时的时刻T34，生成表示该定时的读出完成信号并输出给光源控制部21、选择器321和选择器327。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自TG114的读出完成信号的时刻T34起经过了延迟期间Δtb2后的定时的时刻T35，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T35起经过了发光期间tb2后的定时的时刻T36，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F35的读出完成后到开始帧F36的读出前的期间内(例如即将开始帧F36的读出之前)包含时刻T36的方式设定发光期间tb2。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δtb2＜(T+τ)-tb2的关系的方式、即使得比对帧F34的行LN的曝光期间T加入空闲期间τ而得到的期间(T+τ)与第2LED的发光期间tb2之差小的方式设定延迟期间Δtb2。
而且，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F35和F36这2个帧的发光期间tb2内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG114输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间tb2的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F35和F36这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F35的图像数据，并将帧F35的图像数据储存于存储器325中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F36的图像数据，并将帧F36的图像数据储存于存储器326中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从TG114输出的读出完成信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F35的图像数据储存于存储器325中、且伴随B光的发光而取得的帧F36的图像数据储存于存储器326中后，将帧F35和F36的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F35和F36的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本变形例的摄像***102构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光而取得的3个帧的(帧F32、F33和F34的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光而取得的2个帧的(帧F35和F36的)图像相加合成的处理。因此，根据本变形例的摄像***102，能够抑制由于CMOS图像传感器11A(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
(第3实施例)
图11至图15涉及本发明的第3实施例。图11是表示第3实施例的摄像***的要部的结构的图。图12是表示第3实施例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
另外，在本实施例中，省略与具有与第1和第2实施例的至少某一方同样的结构等的部分的详细说明，并且主要针对具有不同于第1和第2实施例的结构等的部分进行说明。
摄像***103如图11所示，构成为取代第1实施例的摄像***101的处理器3，具有处理器3A。
处理器3A构成为具有选择器31、图像加法部32、图像处理部33、驱动信号生成部34、控制部35、时钟信号生成部36。
时钟信号生成部36构成为生成用于取得CMOS图像传感器11和光源控制部21的动作的同步的时钟信号，并将该生成的时钟信号输出给光源控制部21和驱动信号生成部34。
因此，本实施例的光源控制部21如图11和图12所示，构成为根据输入来自时钟信号生成部36的时钟信号的定时而生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22、选择器321和选择器327。
此外，本实施例的驱动信号生成部34如图11和图12所示，构成为根据输入来自时钟信号生成部36的时钟信号的定时而生成读出开始信号，并将该生成的读出开始信号输出给TG113、选择器321和选择器327。
即，根据本实施例的摄像***103，驱动信号生成部34和时钟信号生成部36具有作为触发信号输出部的功能，并且，从驱动信号生成部34输出的读出开始信号和从时钟信号生成部36输出的时钟信号具有作为触发信号的功能。
接着，说明具有上述结构的摄像***103的作用。
用户在接通了摄像***103的各部的电源后，操作模式切换开关12，从而进行将摄像***103的观察模式设定为白色光观察模式的指示。
控制部35根据由模式切换开关12做出的指示，生成用于将摄像***103的观察模式设定为白色光观察模式的***控制信号，并将该生成的***控制信号输出给光源控制部21、选择器31和图像处理部33。
另一方面，时钟信号生成部36构成为生成用于取得CMOS图像传感器11和光源控制部21的动作的同步的时钟信号，并将该生成的时钟信号输出给光源控制部21和信号生成部34。
驱动信号生成部34根据输入来自时钟信号生成部36的时钟信号的定时，按照与图像的取得的帧率对应的每个期间T逐次生成表示开始受光部111的行L1的读出的定时的读出开始信号，并将该生成的读出开始信号输出给TG113、选择器321和选择器327。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，使各行的曝光期间与该期间T一致，并且生成用于在大致刚刚开始行LN的曝光后的定时使行L1的曝光完成而开始读出的摄像控制信号，并将其输出给受光部111。
另一方面，光源控制部21根据从控制部35输出的***控制信号，在检测到摄像***103的观察模式被设定为白色光观察模式后，生成发光控制信号并输出给LED单元22，该发光控制信号用于使属于白色光用LED组221的各LED同时且连续地发光，并且使属于特殊光用LED组222的各LED熄灭。然后，根据这种发光控制信号的输出，从白色光用LED组221发出的白色光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的白色光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收照射在被摄体上的白色光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而生成图像数据，并将该生成的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像处理部33的方式动作。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从选择器31输出的图像数据实施对应于白色光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33对从选择器31输出的图像数据例如实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
另一方面，用户在白色光观察模式下确认显示于监视器4上的观察图像并操作内窥镜1的***部，从而将该***部的前端部配置在能够对体腔内的期望的被摄体摄像的位置上。而且，用户在如上配置了***部的前端部的状态下，操作模式切换开关12，从而进行用于将摄像***103的观察模式设定为特殊光观察模式的指示。
控制部35根据由模式切换开关12做出的指示，生成用于将摄像***103的观察模式设定为特殊光观察模式的***控制信号，并将该生成的***控制信号输出给光源控制部21、选择器31和图像处理部33。
这里，说明将摄像***103设定为特殊光观察模式时进行的具体动作。图13是用于说明在第3实施例的摄像***中进行的动作的图。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始帧F41的行LN的曝光后的定时的时刻T41，使帧F41的行L1的曝光完成并开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自时钟信号生成部36的时钟信号的时刻T41起经过了延迟期间Δt3后的定时的时刻T42，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并且在相当于从时刻T42起经过了发光期间t3后的定时的时刻T43，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F41的读出完成后到开始帧F42的读出前的期间内(例如即将开始帧F42的读出之前)包含时刻T43的方式设定发光期间t3。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt3＜T-t3的关系的方式、即使得小于帧F41的行L1的曝光期间T与第1LED的发光期间t3之差的方式设定延迟期间Δt3。
然后，根据上述发光控制信号的输出，在跨越帧F41和F42这2个帧的发光期间t3内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t3的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F41和F42这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F41的图像数据，并将帧F41的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F42的图像数据，并将帧F42的图像数据储存于存储器323中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F41的图像数据储存于存储器322中，并且伴随A光的发光而取得的帧F42的图像数据储存于存储器323中时，将帧F41和F42的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F41和F42的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始了帧F43的行LN的曝光后的定时的时刻T44，使帧F43的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自时钟信号生成部36的时钟信号的时刻T44起经过了延迟期间Δt3后的定时的时刻T45，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T45起经过了发光期间t3后的定时的时刻T46，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F43的读出完成后到开始帧F44的读出前的期间内(例如即将开始帧F44的读出之前)包含时刻T46的方式设定发光期间t3。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δt3＜T-t3的关系的方式、即使得小于帧F43的行L1的曝光期间T与第2LED的发光期间t3之差的方式设定延迟期间Δt3。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F43和F44这2个帧的发光期间t3内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间t3的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F43和F44这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F43的图像数据，并将帧F43的图像数据储存于存储器324中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将在开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F44的图像数据，并将帧F44的图像数据储存于存储器325中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F43的图像数据储存于存储器324中、且伴随B光的发光而取得的帧F44的图像数据储存于存储器325中后，将帧F43和F44的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F43和F44的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本实施例的摄像***103构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光取得的2个帧的(帧F41和F42的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光取得的2个帧的(帧F43和F44的)图像相加合成的处理。因此，根据本实施例的摄像***103，能够抑制由于CMOS图像传感器11(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
此外，根据本实施例的摄像***103，例如，尽管不进行根据观察模式的切换而变更CMOS图像传感器11的动作方式那样的复杂控制，也能够将不存在明亮度不均的观察图像显示于监视器4上。
此外，根据本实施例的摄像***103，在光源控制部21进行上述控制，从而能够在使得生成不存在明亮度不均(和混色)的观察图像并显示于监视器4上时所需的相加帧数最小化的定时，向被摄体照射A光和B光。即，根据本实施例的摄像***103，在光源控制部21中进行上述控制，从而能够尽量不降低生成不存在明亮度不均和混色的观察图像并显示于监视器4上时的帧率。
另外，根据本实施例，例如，在为了对显示于监视器4上的观察图像进行色彩平衡的调整等而需要使A光的发光期间充分长于B光的发光期间的情况下，可以取代图12例示的图像加法部32，使用图14例示的图像加法部32A构成摄像***103。图14是表示第3实施例的变形例的图像加法部的具体结构的一例的框图。
这里，说明将构成为具有图像加法部32A的摄像***103设定为特殊光观察模式时进行的具体动作。图15是用于说明在第3实施例的变形例的摄像***中进行的动作的图。另外，以下举例说明A光的发光期间比1个帧的曝光期间T长，并且比2个帧的曝光期间2T短的情况。
TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并输出给受光部111，该读出开始信号用于在相当于大致刚刚开始帧F51的行LN的曝光后的定时的时刻T51，使帧F51的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自时钟信号生成部36的时钟信号的时刻T51起经过了延迟期间Δta3后的定时的时刻T52，开始特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光，并且在相当于从时刻T52起经过了发光期间ta3后的定时的时刻T53，结束特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F52的读出完成后到开始帧F53的读出前的期间内(例如即将开始帧F53的读出之前)包含时刻T53的方式设定发光期间ta3。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δta3＜2T-ta3的关系的方式、即使得比帧F51的行L1的曝光期间T的2倍与第1LED的发光期间ta3之差小的方式设定延迟期间Δta3。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F51、F52和F53这3个帧的发光期间ta3内，从特殊光用LED组222(的第1LED)发出的A光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的A光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间ta3的期间内照射在被摄体上的A光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等信号处理，从而依次生成帧F51、F52和F53这3个帧的图像数据，并将该生成的3个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F51的图像数据，并将帧F51的图像数据储存于存储器322中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F52的图像数据，并将帧F52的图像数据储存于存储器323中。进而，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第1LED的A光的发光后第3个输入的图像数据识别为帧F53的图像数据，并将帧F53的图像数据储存于存储器324中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随A光的发光而取得的帧F51的图像数据储存于存储器322中、伴随A光的发光而取得的帧F52的图像数据储存于存储器323中、且伴随A光的发光而取得的帧F53的图像数据储存于存储器324中后，将帧F51、F52和F53的图像数据同时输出给加法电路328。
加法电路328对从选择器327同时输出的帧F51、F52和F53的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
另一方面，TG113根据从驱动信号生成部34按照每个期间T逐次输出的读出开始信号，生成摄像控制信号并输出给受光部111，该摄像控制信号用于在相当于大致刚刚开始帧F54的行LN的曝光后的定时的时刻T54，使帧F54的行L1的曝光完成而开始读出。
光源控制部21生成发光控制信号，并将该生成的发光控制信号输出给LED单元22和图像加法部32A，该发光控制信号用于在相当于从输入了来自时钟信号生成部36的时钟信号的时刻T54起经过了延迟期间Δtb3后的定时的时刻T55，开始特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光，并且在相当于从时刻T55起经过了发光期间tb3后的定时的时刻T56，结束特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光。
这里，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以在从受光部111的行L1的帧F54的读出完成后到开始帧F55的读出前的期间内(例如即将开始帧F55的读出之前)包含时刻T56的方式设定发光期间tb3。此外，光源控制部21在生成上述发光控制信号时，以具备Δtb3＜T-tb3的关系的方式、即使得小于帧F54的行L1的曝光期间T与第2LED的发光期间tb3之差的方式设定延迟期间Δtb3。
然后，按照上述发光控制信号的输出，在跨越帧F54和F55这2个帧的发光期间tb3内，从特殊光用LED组222(的第2LED)发出的B光被供给给光导5，进而，通过经过光导5照射的B光照明被摄体。
受光部111根据从TG113输出的摄像控制信号以卷帘快门方式进行摄像动作，从而接收在发光期间tb3的期间内照射在被摄体上的B光的返回光，生成对应于该接收的返回光的电信号并输出。
信号处理部112对从受光部111输出的电信号实施A/D转换处理等的信号处理，从而依次生成帧F54和F55这2个帧的图像数据，并将该生成的2个帧的图像数据输出给选择器31。
选择器31根据从控制部35输出的***控制信号，以将从信号处理部112输出的图像数据输出给图像加法部32A的方式动作。
选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后最初输入的图像数据识别为帧F54的图像数据，并将帧F54的图像数据储存于存储器325中。此外，选择器321根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，将开始了特殊光用LED组222的第2LED的B光的发光后第2个输入的图像数据识别为帧F55的图像数据，并将帧F55的图像数据储存于存储器326中。
选择器327根据从光源控制部21输出的发光控制信号和从驱动信号生成部34输出的读出开始信号，在检测到伴随B光的发光而取得的帧F54的图像数据储存于存储器325中、且伴随B光的发光而取得的帧F55的图像数据储存于存储器326中后，将帧F54和F55的图像数据同时输出给加法电路329。
加法电路329对从选择器327同时输出的帧F54和F55的图像数据实施加法处理，并将该实施了加法处理的图像数据输出给图像处理部33。
图像处理部33根据从控制部35输出的***控制信号，对从加法电路328和329输出的2个图像数据实施对应于特殊光观察模式的图像处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。具体而言，图像处理部33例如合成从加法电路328和329输出的2个图像数据，对该合成的图像数据实施白平衡调整和增益调整等的处理，从而生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给监视器4。
如上所述，本变形例的摄像***103构成为在特殊光观察模式下，进行卷帘快门方式的摄像动作，并且进行将伴随A光的发光而取得的3个帧的(帧F51、F52和F53的)图像相加合成的处理，并且进行将伴随B光的发光而取得的2个帧的(帧F54和F55的)图像相加合成的处理。因此，根据本变形例的摄像***103，能够抑制由于CMOS图像传感器11(的受光部111)的卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
另外，根据上述各实施例，在特殊光观察模式的发光期间内，不限于进行用于使连续的特殊光用LED组222发光的控制的情况，例如，还可以进行用于使特殊光用LED组222产生以适合该发光期间的方式调整了发光次数和/或脉冲宽度后的脉冲光的控制。
此外，根据上述各实施例，在图像加法部32中，不限于将通过从受光部111的所有像素进行读出而得到的图像彼此相加的情况，例如，还可以将如下的两种插值图像相加，即对通过从具有受光部111的所有像素中的半数像素的一个像素群进行读出而得到的(1个帧的)图像实施插值处理而得到的插值图像，以及对通过从具有未包含于受光部111的所有像素中的该一个像素群的半数像素中的其他像素群进行读出而得到的(1个帧的)图像实施插值处理而得到的插值图像。或者，根据上述各实施例，例如还可以在图像加法部32中将如下的两种插值图像相加，即对通过从由受光部111的行L1～LN中的各奇数行构成的一个行群进行读出而得到的(1个帧的)图像实施插值处理而得到的插值图像，以及对通过从由受光部111的行L1～LN中的各偶数行构成的其他行群进行读出而得到的(1个帧的)图像实施插值处理而得到的插值图像。而且，通过以适于这种结构的方式调整特殊光观察模式的发光期间，从而既能够提高CMOS图像传感器11的图像的取得的帧率，又能够抑制由于卷帘快门方式的摄像动作而产生的图像的明亮度不均。
另外，本发明不限于上述各实施例，当然可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更和应用。
本申请以2013年9月4日在日本申请的特愿2013-183289号为优先权基础而提出申请，上述所公开的内容都在本申请说明书、权利要求书、附图中加以引用。

Claims (3)

1.一种摄像***，其特征在于，该摄像***具有：
图像传感器，其构成为接收来自被摄体的光，并进行以规定的时间周期进行曝光和读出的卷帘快门方式的摄像动作；
发生器，其生成驱动信号，该驱动信号用于进行控制，以针对所述图像传感器以所述规定的时间周期进行曝光和读出；
加法部，其构成为，将从所述图像传感器读出的规定的帧的摄像信号作为第1帧的摄像信号，将从所述规定的帧的摄像信号到第N帧的摄像信号相加并输出，其中，N为2以上的整数；
光源，其发出用于对所述被摄体进行照明的光；
触发信号输出部，其构成为输出表示如下的第1定时或第2定时中的任意一方的触发信号，其中，在所述第1定时，开始从所述图像传感器读出所述规定的帧的最初行，在所述第2定时，完成了从所述图像传感器读出所述规定的帧的前一帧的最后行；以及
光源控制部，其构成为进行如下控制，即，在输入了来自所述触发信号输出部的触发信号后使所述光源开始发光，并且，在以所述规定的帧为基准而从第N-1帧的最初行的读出完成起到开始第N帧的最初行的读出之前的期间内，结束所述光源的发光。
2.根据权利要求1所述的摄像***，其特征在于，
在所述图像传感器进行如下的动作，即在刚刚开始了所述规定的帧的最后行的曝光之后的定时开始所述规定的帧的最初行的读出的情况下，所述触发信号输出部输出表示所述第1定时的触发信号。
3.根据权利要求1所述的摄像***，其特征在于，
在所述图像传感器进行如下的动作，即在从开始了所述规定的帧的最后行的曝光的定时起经过了规定的空闲期间之后开始所述规定的帧的最初行的读出的情况下，所述触发信号输出部输出表示所述第2定时的触发信号。
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