CN103841881B - 摄像系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种摄像系统，该摄像系统即使按照每一行错开定时来进行摄像元件的曝光与读出，也能够防止图像产生曝光不均匀。摄像系统(1)具备：照明部(41)，其射出用于照明被摄体的照明光；受光部(244f)，其接收光并进行光电变换而生成电信号的像素以二维状地排列而成；读出部(244g)，其从受光部(244f)按照水平行依次读出电信号；以及照明控制部(42)，其在一帧或者一场期间中读出部(244g)读出受光部(244f)的水平行的读出期间中的至少一部分中，保持照明部(41)射出的照明光的强度为固定，另一方面，在该读出期间以外，对照明部(41)射出的照明光的照明时间进行可变控制。

Description

摄像系统
技术领域
本发明涉及一种摄像系统，该摄像系统能够在摄像用的多个像素中从作为读出对象而任意地指定的像素中输出光电变换后的电信号作为图像信息。
背景技术
以往，在医疗领域中，在观察患者等被检体的脏器时使用内窥镜系统。内窥镜系统具有：摄像装置(电子观测器)，其例如形成具有挠性的细长形状，被插入到被检体的体腔内；摄像元件，其对被设置于摄像装置的前端的体内图像进行拍摄；光源装置，其射出用于照明被检体的照明光；处理装置(外部处理器)，其对由摄像元件拍摄得到的体内图像进行规定的图像处理；以及显示装置，其能够显示由处理装置进行了图像处理的体内图像。在使用内窥镜系统来获取体内图像时，在将插入部插入到被检体的体腔内之后，从该插入部的前端向体腔内的生物体组织照射照明光，摄像元件拍摄体内图像。医师等的用户根据由显示装置显示的体内图像来对被检体的脏器进行观察。
作为这种内窥镜系统所具有的摄像元件，有时应用CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器。CMOS传感器通过每隔一行错开定时来进行曝光或者读出的卷帘式快门方式来生成图像数据。
另一方面，作为照明用的光源的LED、激光二极管那样的固体光源具有对流向元件的电流进行调整能够简单地变更所发出的明亮度，与以往的灯相比小型、省电以及响应速度快等很多优点而正在快速普及。然而，还可知这些光源根据流过的电流值或者温度而发出的分光特性发生变化，为了避免这些，不进行电流控制，而进行根据其发光时间来控制照明光量的方式(PWM控制)。由此，不需要如以往的卤素灯、氙气光源那样用于调整照明光量的情况下的光圈机构等，装置的小型化且不具有运转部分，因此能够降低故障的概率。
另外，已知以下技术：在摄像元件中存在进行电荷的读出的行的期间，熄灭闪光装置射出的照明光来进行拍摄(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2008-29621号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述以往技术中，对每一行以不同的定时进行在用CMOS型的摄像元件进行曝光之后直到读出电荷为止的一系列处理，因此在进行脉冲照明的情况下根据照明的发光定时不同，对摄像元件的每一行曝光时间不同，由此存在图像产生曝光不均匀并画质降低这种问题。
本发明是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种对每一行以不同的定时进行在用摄像元件进行曝光之后直到读出电荷为止的一系列处理也能够防止画质降低的摄像系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题而达到目的，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，具备：照明部，其射出用于照明被摄体的照明光；受光部，其是将接收光并进行光电变换而生成电信号的像素二维状地排列而成的；读出部，其按照每个水平行从上述受光部中依次读出上述电信号；以及照明控制部，其在一帧或者一场期间中的上述读出部读出上述受光部的水平行的读出期间的至少一部分中，将上述照明部射出的照明光的强度保持为固定，另一方面，在上述读出期间以外的期间，对上述照明部射出的照明光的照明时间进行可变控制。
另外，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，在上述发明中，还具备图像处理部，该图像处理部对上述读出部读出的上述电信号进行规定的图像处理来生成上述被摄体的图像，上述读出期间为上述读出部读出作为上述图像处理部的处理对象的上述受光部的水平行的期间。
另外，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，在上述发明中，还具备明亮度检测部，该明亮度检测部对上述图像处理部生成的上述图像所包含的被摄体的明亮度进行检测，上述照明控制部根据上述明亮度检测部检测出的上述被摄体的明亮度，对上述照明光的强度与定时进行可变控制。
另外，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，在上述发明中，还具备光量控制部，该光量控制部在一帧或者一场期间内对上述照明部射出的照明光的光量进行控制，上述照明控制部在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间进行将上述照明光的强度保持为固定的连续照明，在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间以外的期间进行调制上述照明的照明时间的调制照明，上述照明控制部在根据上述光量控制部控制的上述光量来减少上述一帧或者一场期间内的上述光量的情况下，设定上述连续照明的强度与上述调制照明的照明时间，以使在由上述照明部进行上述调制照明而将上述读出期间以外的期间的上述照明光的照明时间设为最小时，上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
另外，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，在上述发明中，还具备光量控制部，该光量控制部在一帧或者一场期间内对上述照明部射出的照明光的光量进行控制，上述照明控制部进行以下照明模式：强度固定照明模式，在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间和上述读出期间以外的期间使上述照明光的强度分别保持为固定；以及可变照明模式，在上述读出期间的至少一部分中，使上述照明部射出的照明光的强度保持为固定，另一方面，在上述读出期间以外的期间，对上述照明部射出的照明光的照明时间进行可变控制，上述照明控制部根据由上述光量控制部控制的上述光量设定上述可变照明模式下的上述照明光的强度和照明时间，以使在从上述强度固定照明模式切换为上述可变照明模式的情况下上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
另外，本发明所涉及的摄像系统的特征在于，在上述发明中，上述照明控制部还进行行单位照明模式，该行单位照明模式是在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间中，按照每个水平行使上述照明光的照明时间保持为固定，上述照明控制部基于由上述光量控制部控制的上述光量进行控制，以使在对上述强度固定照明模式、上述可变照明模式以及上述行单位照明模式进行相互切换的情况下上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
发明的效果
在本发明所涉及的摄像系统中，照明控制部在一帧或者一场期间中由读出部读出受光部的水平行的读出期间中的至少一部分中，固定保持照明部射出的照明光的强度，另一方面，在该读出期间以外，对照明部射出的照明光的照明时间进行可变控制。其结果能够起到防止画质降低这种效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的内窥镜系统的概要结构的图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图4是表示本发明的实施方式1的变形例1所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图5是表示本发明的实施方式1的变形例2所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图6是表示本发明的实施方式1的变形例2所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图7是表示本发明的实施方式1的变形例3所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图8是表示本发明的实施方式1的变形例4所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图9是表示本发明的实施方式2所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。
图10是表示本发明的实施方式2所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置从高照度至低照度进行射出的照明的关系的图。
图11是说明本发明的实施方式2所涉及的内窥镜系统的照明控制部根据从光量控制部输入的光量信号将光源装置射出的照明光的照度从高照度切换为低照度时的切换方法的图。
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。
图13是表示本发明的实施方式3所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图14是表示本发明的实施方式4所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。
图15是表示本发明的实施方式4所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图16是表示本发明的实施方式5所涉及的内窥镜系统进行拍摄时的摄像元件的曝光期间和读出期间与光源装置射出的照明的关系的图。
图17是示意性地表示图16的期间T16中非全行期间中的摄像元件的各水平行与照明部射出的照明光的关系的放大图。
具体实施方式
以下，作为用于实施本发明的方式(以下，称为“实施方式”)，以对患者等被检体的体腔内的图像进行拍摄而显示的医疗用的内窥镜系统作为摄像系统来进行说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。并且，在附图的记载中，对相同的部分附加相同的附图标记。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的内窥镜系统的概要结构的图。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。
如图1和图2所示，内窥镜系统1具备：内窥镜2(电子观测器)，其将前端部插入到被检体的体腔内来拍摄被检体的体内图像；处理装置3(外部处理器)，其对由内窥镜2拍摄得到的体内图像实施规定的图像处理，并且统一控制内窥镜系统1整体的动作；光源装置4，其产生从内窥镜2的前端射出的照明光；以及显示装置5，其显示处理装置3实施了图像处理的体内图像。
内窥镜2具备：插入部21，其呈具有挠性的细长形状；操作部22，其与插入部21的基端侧相连接，接收各种操作信号的输入；以及通用线23，其从操作部22起在与插入部21所延伸的方向不同的方向上延伸，用于内置与处理装置3和光源装置4相连接的各种线缆。
插入部21具有：前端部24，其内置有摄像元件244，该摄像元件244是接收光并进行光电变换而生成信号的像素以二维状地排列而成；由多个弯曲块构成的弯曲自如的弯曲部25；以及纵长状的挠性管部26，其与弯曲部25的基端侧相连接，具有挠性。
前端部24具有：光导件241，其使用玻璃光纤等构成而形成由光源装置4发出的光的导光路；照明透镜242，其设置于光导件241的前端；聚光用的光学系统243；以及摄像元件244，其设置于光学系统243的成像位置，接收到由光学系统243会聚的光而光电变换为电信号并实施规定的信号处理。
光学系统243使用一个或者多个透镜构成，具有使视场角变化的光学变焦功能和使焦点变化的聚焦功能。
摄像元件244具有：传感器部244a，其对来自光学系统243的光进行光电变换而输出电信号；模拟前端部244b(以下称为“AFE部244b”)，其对由传感器部244a输出的电信号进行噪声去除、A/D变换；P/S变换部244c，其对由AFE部244b输出的数字信号(图像信号)进行并行/串行变换而发送到外部；定时发生器244d，其产生传感器部244a的驱动定时、AFE部244b和P/S变换部244c中的各种信号处理的脉冲；以及摄像控制部244e，其控制摄像元件244的动作。摄像元件244为CMOS传感器。
传感器部244a具有受光部244f和读出部244g，上述受光部244f是多个像素以二维状地排列而成的，该多个像素分别具有用于累积与光量相应的电荷的光电二极管和对由光电二极管累积得到的电荷进行放大的放大器，上述读出部244g作为图像信息而读出生成了受光部244f的多个像素中作为读出对象而任意地设定的像素的电信号。另外，在受光部244f的受光面，在各像素中设置有滤色片。
AFE部244b具有：噪声降低部244h，其用于降低电信号(模拟)内包含的噪声成分；AGC(AutoGainControl：自动增益控制)部244i，其调整电信号的放大率(增益)并维持固定的输出水平；A/D变换部244j，其对经由AGC部244i输出的作为图像信息(图像信号)的电信号进行A/D变换。噪声降低部244h例如采用相关双采样(CorrelatedDoubleSampling)法来降低噪声。
摄像控制部244e按照从处理装置3接收到的设定数据来控制前端部24的各种动作。摄像控制部244e使用CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)、用于记录各种程序的寄存器等构成。
操作部22具有：弯曲旋钮221，其在上下方向和左右方向上使弯曲部25弯曲；处置器具插入部222，其在被检体的体腔内插入生物体钳子、电手术刀以及检查探针等处置器具；作为操作输入部的多个开关223，其除了对处理装置3、光源装置4以外，还对送气单元、送水单元、画面显示控制等外围设备输入操作指示信号。从处置器具插入部222插入的处置器具经由前端部24的处置器具通道(未图示)从开口部(未图示)显现。
通用线23至少内置了光导件241以及汇聚了一个或者多个信号线的集合线缆245。通用线23具有连接器部27，该连接器部27可拆卸地安装到处理装置3和光源装置4。
接着，说明处理装置3的结构。处理装置3具备S/P变换部301、图像处理部302、明亮度检测部303、调光部304、读出地址设定部305、驱动信号生成部306、输入部307、记录部308、控制部309以及基准时钟生成部310。
S/P变换部301对从连接器部27输入的图像信号(电信号)进行并行/串行变换而输出到图像处理部302。
图像处理部302根据从S/P变换部301输入的图像信号，生成由显示装置5显示的体内图像。图像处理部302具有同时化部302a、白平衡调整部302b(以下称为“WB调整部302b”)、增益调整部302c、γ校正部302d、D/A变换部302e、格式变更部302f、样品用存储器302g以及静止图像用存储器302h。
同时化部302a将作为像素信息而输入的图像信息作为RGB图像信息而同时化。同时化部302a将同时化后的RGB图像信息依次输出到WB调整部302b，并且将一部分RGB图像信息作为明亮度检测等图像分析用而输出到样品用存储器302g。
WB调整部302b对RGB图像信息的白平衡进行调整。具体地说，WB调整部302b根据RGB图像信息对RGB图像信息的白平衡进行调整。
增益调整部302c进行RGB图像信息的增益调整。增益调整部302c将进行了增益调整的RGB信号输出到γ校正部302d，并且将一部分RGB信号作为静止图像显示用、放大图像显示用或者强调图像显示用而输出到静止图像用存储器302h。
γ校正部302d与显示装置5对应地对RGB图像信息进行色调校正(γ校正)。
D/A变换部302e将由γ校正部302d输出的色调校正后的RGB图像信息变换为模拟信号。
格式变更部302f将通过D/A变换部302e变换为模拟信号而得到的图像信息变更为高清晰方式等运动图像用的文件格式而输出到显示装置5。
明亮度检测部303根据由样品用存储器302g保持的RGB图像信息检测与各像素对应的明亮度水平，将检测出的明亮度水平记录到设置于内部的存储器并且输出到控制部309。另外，明亮度检测部303根据检测出的明亮度水平来计算出增益调整值，将增益调整值输出到增益调整部302c。
调光部304在控制部309的控制下，根据由明亮度检测部303计算出的光照射量来设定由光源装置4产生的光量、发光定时等，将包含该设定的条件的调光信号输出到光源装置4。
读出地址设定部305具有用于设定传感器部244a的受光面中的读出对象的像素和读出顺序的功能。即，读出地址设定部305具有用于设定AFE部244b从传感器部244a读出的像素的地址的功能。另外，读出地址设定部305将所设定的读出对象的像素的地址信息输出到同时化部302a。
驱动信号生成部306生成用于驱动摄像元件244的驱动用的定时信号，经由集合线缆245内包含的规定的信号线发送到定时发生器244d。该定时信号包含读出对象的像素的地址信息。
输入部307接收用于指示内窥镜系统1的动作的动作指示信号等各种信号的输入。
使用闪光存储器、DRAM(DynamicRandomAccessMemory：动态随机存取存储器)等半导体存储器来实现记录部308。记录部308用于记录用于使内窥镜系统1进行动作的各种程序以及包含内窥镜系统1的动作所需的各种参数等的数据。另外，记录部308用于记录处理装置3的识别信息。在此，在识别信息中包含处理装置3的固有信息(ID)、年式、规格信息、传输方式以及传输速率等。
控制部309使用CPU等构成，进行包含摄像元件244和光源装置4的各结构部的驱动控制以及对各结构部输入输出信息的控制等。控制部309将用于进行摄像控制的设定数据经由集合线缆245内包含的规定的信号线发送到摄像控制部244e。控制部309将摄像元件244的各行的包含曝光定时和读出定时的同步信号输出到光源装置4。
基准时钟生成部310生成成为内窥镜系统1的各结构部的动作基准的基准时钟信号，对内窥镜系统1的各结构部提供生成的基准时钟信号。
接着，说明光源装置4的结构。光源装置4具备照明部41和照明控制部42。
照明部41射出用于照明被摄体的照明光。照明部41具有光源41a和光源驱动器41b。
光源41a使用白色LED构成，在照明控制部42的控制下产生白色光。由光源41a产生的光经由聚光透镜(未图示)和光导件241从前端部24向被摄体照射。
光源驱动器41b在照明控制部42的控制下对光源41a提供电流，由此使光源41a产生白色光。
照明控制部42在一帧或者一场期间中读出部244g读出受光部244f的水平行的读出期间中的至少一部分中，使照明部41射出的照明光的强度保持为固定，另一方面，在读出期间以外，对照明部41射出的照明光的强度进行可变控制。具体地说，照明控制部42在读出部244g没有读出受光部244f的水平行的期间(曝光期间)对照明部41射出的照明光的强度进行PWM控制。
显示装置5经由影像线缆从处理装置3接收并显示由处理装置3生成的体内图像。显示装置5使用液晶或者有机EL(ElectroLuminescence：电致发光)构成。
说明具有上述结构的内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光或者读出定时与光源装置4射出的照明的关系。
图3是表示内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系的图。图3的(a)示出垂直同步信号。图3的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图3的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。此外，以下，说明在逐行扫描方式下从上向下依次读出摄像元件244中的包含光学黑色区域、无效区域等虚设行的全行的情况。
如图3所示，摄像元件244在连续地拍摄多个帧的情况下，按照每一个水平行依次读出累积得到的电荷。具体地说，读出部244g在最初读出的受光部244f的第一行(图3的第一行的行)与最后读出的受光部244f的第n行(n=自然数，图3的第n行的行)之间成为在读出定时产生时间差。因此，如图3所示，照明控制部42在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的全部读出期间(影像读出期间)中，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明(CW照明)。由此，能够可靠地防止受光部244f的按照水平行的曝光不均匀。
与此相对，如图3所示，照明控制部42在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的期间以外的全行同时曝光期间中，对照明部41射出的照明光的强度进行调制。具体地说，照明控制部42在受光部244f的全行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此射出照明光。由此，能够防止由光源41a的特性引起的色温的变化。
在上述说明的本发明的实施方式1中，照明控制部42在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的读出期间中的至少一部分中，保持照明部41射出的照明光的强度为固定，另一方面，在读出期间以外的全行同时曝光期间中，对照明部41射出的照明光的强度进行可变控制。其结果，能够可靠地防止图像的曝光不均匀。
此外，在本实施方式1中，照明控制部42也可以根据从调光部304输入的被摄体的明亮度，按照每一帧对照明部41射出的照明光的强度进行可变控制。
(实施方式1的变形例1)
图4是表示本发明的实施方式1的变形例1所涉及的内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系的图。图4的(a)示出垂直同步信号。图4的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图4的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。
如图4所示，受光部244f在摄像控制部244e的控制下，在使用电子快门来开始进行受光部244f的各水平行中的读出之后，读出部244g按照水平行依次读出在受光部244f中累积的电荷。因此，如图4所示，照明控制部42在一帧期间中从受光部244f的最后第n行的电子快门结束之后直到读出部244g读出受光部244f的1行为止的全行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
与此相对，照明控制部42在一帧期间中从由读出部244g开始进行受光部244f的第一行的读出之后直到受光部244f的最后第n行的电子快门结束为止的期间中，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明。
根据上述说明的本发明的实施方式1的变形例1，即使一起使用电子快门，也能够通过PWM控制来使照明部41进行动作，因此保持由光源41a的特性引起的光的色温等为固定，并且能够可靠地防止图像的曝光不均匀。
(实施方式1的变形例2)
图5是表示本发明的实施方式1的变形例2所涉及的内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系的图。图5的(a)示出垂直同步信号。图5的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图5的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。
如图5所示，受光部244f在摄像控制部244e的控制下，在规定的周期中进行全局复位之后，开始进行曝光。在此，全局复位是指同时使在受光部244f的各行中累积的电荷复位的动作。之后，读出部244g按照水平行依次读出在受光部244f中累积的电荷。因此，如图5所示，照明控制部42在一帧期间中从由受光部244f进行全局复位之后直到由读出部244g读出受光部244f的最初的第一行为止的全行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
与此同时，照明控制部42在一帧期间中从由读出部244g开始进行受光部244f的1行的读出之后直到受光部244f开始进行全局快门为止的期间中，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明。
因此，在读出部244g从受光部244f的各行中读出的阶段中，如图6的(a)所示，在获取图像W1中产生曝光不均匀。具体地说，在获取图像W1的最初的行与最终行中明亮度变得不同。因此，控制部309获取摄像元件244的各行的曝光时间，根据获取到的曝光时间，使图像处理部302执行与摄像元件244的各行的曝光时间相应的明亮度的校正。具体地说，如图6的(b)所示，图像处理部302根据摄像元件244的各行的曝光时间，在进行增益宽度的调整之后，进行γ校正，由此生成校正图像W2。由此，能够得到消除了曝光不均匀的图像。
根据上述说明的本发明的实施方式1的变形例2，即使一起使用全局快门，也能够通过PWM控制使照明部41进行动作，因此保持由光源41a的特性引起的光的色温等为固定，并且能够可靠地防止图像的曝光不均匀。
(实施方式1的变形例3)
图7是表示本发明的实施方式1的变形例3所涉及的内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系的图。图7的(a)示出垂直同步信号。图7的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图7的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。
如图7所示，照明控制部42在一帧期间中从读出部244g开始进行受光部244f的有效区域中的最初行的读出之后直到结束有效区域中的最后行的读出为止的期间中，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明。在此，有效区域是指由图像处理部302实施图像处理的受光部244f的区域。
与此相对，照明控制部42在一帧期间中从由读出部244g结束受光部244f的有效区域中的最后行的读出之后直到开始进行有效区域中的最初行的读出为止的有效行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
根据上述说明的本发明的实施方式1的变形例3，仅在受光部244f的有效区域的行中进行使照明部41的照明光为固定的连续照明，因此保持由光源41a的特性引起的光的色温等为固定，并且能够可靠地防止图像的曝光不均匀。
并且，根据本发明的实施方式1的变形例3，照明控制部42仅能够在受光部244f的有效区域的行的同时曝光期间对照明部41进行PWM控制，因此能够较长设定调制照明期间。
(实施方式1的变形例4)
图8是表示本发明的实施方式1的变形例4所涉及的内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系的图。图8的(a)示出垂直同步信号。图8的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图8的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。
如图8所示，照明控制部42在一帧期间中从由读出部244g开始进行受光部244f的显示区域中的最初行的读出之后直到结束显示区域中的最后行的读出为止的期间中，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明。在此，显示区域是指由图像处理部302实施图像处理的受光部244f的区域，是与在显示装置5中显示的体内图像对应的区域。
与此相对，照明控制部42在一帧期间中从由读出部244g结束受光部244f的显示区域中的最后行的读出之后直到开始进行显示区域中的最初行的读出为止的显示行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
根据上述说明的本发明的实施方式1的变形例4，仅在受光部244f的显示区域的行中进行使照明部41的照明光为固定的连续照明，因此保持由光源41a的特性引起的光的色温等为固定，并且能够可靠地防止图像的曝光不均匀。
并且，根据本发明的实施方式1的变形例4，照明控制部42仅在受光部244f的显示区域的行中的显示行同时曝光期间对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。由此，能够使对照明部41进行PWM控制的调制照明期间比受光部244f的有效区域中的有效行同时曝光期间长。
(实施方式2)
接着，说明本发明的实施方式2。在本实施方式2所涉及的内窥镜系统中，在从光源装置的照明时间的可变控制切换为照明光的强度的可变控制时以照明光的强度连续地发生变化的方式进行切换。因此，以下，在说明本实施方式2所涉及的内窥镜系统之后，说明内窥镜系统进行拍摄时的光源装置的照明方法。此外，对与上述实施方式1相同的结构附加相同的附图标记而进行说明。
图9是表示本实施方式2所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。图9示出的内窥镜系统100具备内窥镜2、光源装置4、显示装置5以及处理装置6。
处理装置6具备S/P变换部301、图像处理部302、明亮度检测部303、调光部304、读出地址设定部305、驱动信号生成部306、输入部307、记录部308、基准时钟生成部310以及控制部601。
控制部601使用CPU等构成，进行包含摄像元件244和光源装置4的各结构部的驱动控制以及对各结构部输入输出信息的控制等。控制部601将用于进行摄像控制的设定数据经由集合线缆245内包含的规定的信号线发送到摄像控制部244e。控制部601将包含摄像元件244的各行的曝光定时与读出定时的同步信号输出到光源装置4。另外，控制部601具有光量控制部601a。
光量控制部601a对由光源装置4的照明部41射出的照明光的光量进行控制。具体地说，光量控制部601a根据与从明亮度检测部303输入的明亮度水平有关的信号，计算出由照明部41射出的照明光的光量，将表示计算出的光量的光量信号输出到照明控制部42。
说明具有上述结构的内窥镜系统100进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4射出的照明的关系。
图10是表示内窥镜系统100进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置4从高照度至低照度进行射出的照明的关系的图。图10的(a)示出垂直同步信号。图10的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图10的(c)示出光源装置4射出的照明的照明期间。
如图10所示，摄像元件244在拍摄一帧期间的情况下，按照每一个水平行依次读出累积得到的电荷。因此，如图10的(A)所示，照明控制部42在光源装置4以高照度射出照明光的情况下，在一帧期间中从由读出部244g读出受光部244f的水平行的全部读出期间时，以保持照明部41射出的照明光的强度为固定的方式使照明部41射出连续照明。
与此相对，如图10的(A)所示，照明控制部42在光源装置4以高照度射出照明光的情况下，在一帧期间中受光部244f进行全行同时曝光期间时，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
另外，如图10的(B)所示，照明控制部42在光源装置4以低照度射出照明光的情况下，在一帧期间中读出部244g读出受光部244f的水平行的全部读出期间时，使照明部41停止照明光而熄灭。
与此相对，如图10的(B)所示，在光源装置4以低照度射出照明光的情况下，在一帧期间中受光部244f进行曝光的全行同时曝光期间时，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
在此，说明根据照明控制部42根据与从光量控制部601a输入的光量有关的光量信号来将光源装置4的照明光的照度从高照度切换为低照度时的切换方法。
图11是说明照明控制部42根据与从光量控制部601a输入的光量有关的光量信号来将光源装置4的照明光的照度从高照度切换为低照度时的切换方法的图。在图11的(a)中，纵轴表示一帧中的光量，横轴表示从光量控制部601a输入的照明光的每单位时间的光量的指令值。图11的(b)示出由照明部41射出的连续照明的打开状态或者关闭状态。图11的(c)示出照明控制部42通过PWM控制进行控制的照明部41的占空比。另外，直线L1表示与从光量控制部601a输入的光量信号对应的指令值与每一帧的光量的关系。
如图11所示，在照明部41射出的照明光的强度从高照度切换为低照度的情况下(图10的(A)→图10的(B))，照明控制部42以高照度下的连续照明光量与低照度下的PWM控制的最大光量(最大占空比时)大致相等的方式对照明部41射出的照明光的强度进行切换。具体地说，照明控制部42在照明部41以高照度射出照明光的情况下，按照摄像元件244的每一帧期间，通过PWM控制来逐渐减小照明部41射出的光量的占空比，在占空比为最小(例如0)时，以高照度下的连续照明的光量与低照度下的PWM控制的最大光量大致相等的方式对照明部41射出的照明光的光量进行控制，由此将照明部41射出的照明光切换为低照度。在该情况下，根据最大占空比或者脉宽来设定基于PWM控制的照明光的最大光量。另外，照明控制部42对于一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的全读出期间，使照明部41的照明光停止并熄灭。
根据上述说明的本发明的实施方式2，在照明控制部42没有使用读出部244g来进行受光部244f的读出的期间，能够通过PWM控制对照明部41的照明光的强度进行控制。其结果，能够防止图像的曝光不均匀。
并且，根据本实施方式2，在将照明部41射出的照明光从高照度切换为低照度的情况下，照明控制部42按照每一帧期间，将照明部41射出的光量，以高照度下的连续照明的光量与低照度下的PWM控制的最大光量大致相等的方式对照明部41射出的照明光的强度进行切换。其结果，即使在将照明部41射出的照明光从高照度切换为低照度的情况下，也能够使照明光的强度连续地顺利地变化。
(实施方式3)
接着，说明本发明的实施方式3。在本实施方式3所涉及的内窥镜系统中，光源装置以面顺序方式射出照明光。因此，以下，在说明本实施方式3所涉及的内窥镜系统之后，说明光源装置的照明期间和照明方法。此外，对与上述实施方式1相同的结构附加相同的附图标记来说明。
图12是表示本实施方式3所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。图12示出的内窥镜系统110具备内窥镜2、处理装置3、显示装置5以及光源装置7。
光源装置7具备照明部41、旋转滤波器71、驱动部72、驱动器73以及照明控制部74。
照明部41在照明控制部74的控制下，将白色光向旋转滤波器71射出。照明部41射出的白色光经由旋转滤波器71、聚光透镜(未图示)以及光导件241从前端部24的前端向被摄体照射。
旋转滤波器71被配置在照明部41射出的白色光的光路上，通过进行旋转，照明部41射出的白色光中仅使规定波长频带的光透过。具体地说，旋转滤波器71具有使具有红色光(R)、绿色光(G)以及蓝色光(B)各自的波长频带的光透过的红色滤波器711、绿色滤波器712以及蓝色滤波器713。旋转滤波器71通过进行旋转使具有红色、绿色和蓝色的波长频带(例如，红色：600nm～700nm、绿色：500nm～600nm、蓝色：400nm～500nm)的光依次透过。由此，照明部41射出的白色光能够将窄频带化的红色光、绿色光以及蓝色光中的任一光依次射出到内窥镜2。
驱动部72使用步进电动机、DC电动机等构成，使旋转滤波器71进行旋转动作。驱动器73在照明控制部74的控制下，将规定的电流提供给驱动部72。
照明控制部74在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的读出期间中的至少一部分中，维持照明部41射出的照明光的强度，另一方面，在读出期间以外，对照明部41射出的照明光的强度进行可变控制。
说明具有上述结构的内窥镜系统110进行拍摄时的摄像元件244的曝光或者读出定时与光源装置7射出的照明的关系。
图13是表示内窥镜系统1进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置7射出的照明的关系的图。图13的(a)示出垂直同步信号。图13的(b)示出摄像元件244的各行的曝光期间和读出定时。图13的(c)示出光源装置7射出的照明的照明期间和照明光的波长频带。
如图13所示，在连续地拍摄多个帧期间的情况下，摄像元件244按照每一个水平行依次进行累积得到的电荷的读出。并且，照明控制部74按照每一帧使旋转滤波器71进行旋转并使照明光的频带变化(绿色→蓝色→红色)。因此，如图13所示，照明控制部74在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的全部读出期间中，使照明部41射出的照明光停止并熄灭。
与此相对，如图13所示，照明控制部74在一帧期间中由读出部244g读出受光部244f的水平行的期间以外的全行同时曝光期间中，对照明部41进行PWM控制，由此使照明部41射出照明光。
根据上述说明的本发明的实施方式3，即使在进行面顺序那样的多个波长频带的照明的情况下，能够可靠地防止在帧之间产生颜色的混合这一情况，并且能够防止图像的曝光不均匀。
另外，在本实施方式3中，光源装置7也能够应用白色光和波长频带不同的光即通过窄频带带通滤波器来窄频带化的绿色光和蓝色光这两种频带的NBI(NarrowBandImaging：窄带成像)照明光。
(实施方式4)
接着，说明本发明的实施方式4。本发明的实施方式4所涉及的内窥镜系统的光源装置的照明方法与上述实施方式2所涉及的内窥镜系统不同。因此，以下，在说明本实施方式4所涉及的内窥镜系统之后，说明内窥镜系统进行拍摄时的照明方法。此外，对与上述实施方式1相同的结构附加相同的附图标记而进行说明。
图14是表示本实施方式4所涉及的内窥镜系统的主要部分的功能结构的框图。图14示出的内窥镜系统120具备内窥镜2、显示装置5、处理装置6以及光源装置8。另外，光源装置8具备照明部81和照明控制部82。
照明部81射出用于照明被摄体的照明光。照明部81能够进行在摄像元件244的一帧或者一场期间内的读出期间和读出期间以外保持照明的照明光强度为固定的强度固定照明模式以及在摄像元件244的一帧或者一场期间内的读出期间以外能够改变照明光的照明时间和强度的可变照明模式。照明部81具有光源41a和光源驱动器41b。具体地说，照明部81作为强度固定照明模式，在由摄像元件244的读出部244g读出受光部244f的水平行的期间和读出期间以外，通过对由光源驱动器41b提供的电流的电流水平进行固定，来一边使由光源41a发出的光的强度固定一边射出照明光。与此相对，照明部81作为可变照明模式，在由摄像元件244的读出部244g读出受光部244f的水平行的期间外，通过对光源驱动器41b进行PWM控制，来一边对照明部41射出的照明光的照明时间和强度进行变更一边射出照明光。
照明控制部82根据由光量控制部601a控制的光量，使照明部81执行强度固定照明模式和可变照明模式，在将照明部81从强度固定照明模式切换为可变照明模式的情况下，以摄像元件244的一帧或者一场期间内的照明部81射出的照明光的光量变得相等的方式设定可变照明模式下的照明部81的照明光的强度和时间。具体地说，照明控制部82在由摄像元件244的读出部244g读出受光部244f的水平行的期间和正在读出的期间外，光源驱动器41b以对提供给光源41a的电流的电流水平进行固定的方式进行控制，由此进行保持照明部81射出的照明光的强度为固定的控制。与此相对，照明控制部82在由摄像元件244的读出部244g读出受光部244f的水平行的读出期间以外，对照明部41射出的照明光的照明时间和强度进行PWM控制。通过电流控制来防止色温发生大变化这一情况，因此使对光量流动的电流值的表记录到照明控制部82的未图示的记录部。
说明具有上述结构的内窥镜系统120进行拍摄时摄像元件244的曝光或者读出定时与光源装置8射出的照明的关系。
图15是表示内窥镜系统120进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置8射出的照明的关系的图。图15的(a)示意性地示出摄像元件244的各行的曝光期间的定时。图15的(b)示出光源装置4射出的照明的照明期间。此外，以下，说明在逐行扫描方式下从上向下依次读出摄像元件244中的包含光学黑色区域、无效区域等虚设行的全行的情况。另外，以下，说明逐渐减少照明光的光量的情况。
如图15所示，照明控制部82对光源驱动器41b进行驱动控制，光源驱动器41b使提供给光源41a的电流水平设为最大(最大电流Imax)而提供，由此在影像读出期间P1和全行同时曝光期间P2各自中使光源41a射出连续照明(CW点亮)(图15(期间T1))。
接着，照明控制部82根据从光量控制部601a输入的指示信号的光量，在摄像元件244的影像读出期间P1中进行缩小照明部41射出的照明光的光量的控制(图15(期间T2))。具体地说，照明控制部82根据从光量控制部601a输入的指示信号的光量，在摄像元件244的影像读出期间P1中，光源驱动器41b逐渐减少提供给光源41a的电流水平而以从最大减少到最小(最小电流Imin)的方式提供，分开全行同时曝光期间P2和影像读出期间P1而控制照明部81的驱动(图15(期间T2)→图15(期间T3))。在此，最小电流(Imin)是指光源驱动器41b所能缩尽的最小的电流值或者用于保证光源41a点亮的最小的电流值。另外，此时，为了防止在全行同时曝光期间P2与影像读出期间P1中电流水平不同、色温不同，用在照明控制部82的未图示的记录部中存储的电流值表来进行校正。
之后，照明控制部82在摄像元件244的全行同时曝光期间P2中，将照明部81通过电流调光和PWM调光，降低照明部81射出的全行同时曝光期间P2的照明光的光量(图15(期间T3)→图15(期间T4))。具体地说，照明控制部82在摄像元件244的全行同时曝光期间P2中，光源驱动器41b将提供给光源41a的电流水平从最大减少到最小而提供。并且，照明控制部82在摄像元件244的全行同时曝光期间P2中，对照明部81进行PWM控制，缩减照明部81射出的照明光的脉宽，由此逐渐缩减全行同时曝光期间P2的照明时间。
接着，照明控制部82在摄像元件244的影像读出期间P1和全行同时曝光期间P2中，对照明部81进行PWM调光，由此进一步降低照明部81射出的全行同时曝光期间P2和影像读出期间P1的照明光的光量(图15(期间T4)→图15(期间T5))。具体地说，照明控制部82在摄像元件244的全行同时曝光期间P2和影像读出期间P1中，对照明部81进行PWM控制，降低照明部81射出的全行同时曝光期间P2和影像读出期间P1的照明光的光量。
之后，照明控制部82通过对照明部81进行电流调光和PWM调光，在影像读出期间P1中熄灭照明部81，在全行同时曝光期间P2中光源驱动器41b将提供给光源41a的电流水平设为最大，并且通过对照明部81进行PWM控制来将照明部81射出的照明光的脉宽设为最大，由此从强度固定照明模式切换为可变照明模式(图15(期间T5)→图15(期间T6))。在该情况下，照明控制部82以影像读出期间P1的光量(Imin×P1)与全行同时曝光期间P2的光量(Imax×P2)变得相等的方式设定并切换照明部81的照明光的强度与时间(Imin×P1=Imax×P2)。由此，能够使照明部81射出的照明光的光量曲线连续地变化。
接着，照明控制部82在摄像元件244的全行同时曝光期间P2中，对照明部81进行电流调光，由此降低照明部81射出的全行同时曝光期间P2的照明光的光量(图15(期间T6)→图15(期间T7))。
根据上述说明的本发明的实施方式4，在将照明部81从强度固定照明模式切换为可变照明模式的情况下，在一帧期间内以照明部81射出的照明光的光量变得相等的方式设定并切换可变照明模式下的照明光的强度和时间。由此，能够使照明部81射出的照明光的光量曲线连续地变化。其结果，能够防止一个画面中的明暗条纹，并且能够进行缩小充分的光量的调光功能。
另外，在本发明的实施方式4中，如果是满足全行同时曝光期间P2的光量(Imax×P2)为影像读出期间P1的光量(Imin×P1)以上的条件(Imax×P2≥Imin×P1)的摄像元件，则能够应用本发明。在该情况下，影像读出期间P1的光量(IP1(影像读出期间P1的电流)×P1)与全行同时曝光期间P2的光量(IP2(全行同时曝光期间P2的电流)×P2)相等即可(IP1×P1=IP2×P2)。
(实施方式5)
接着，说明本发明的实施方式5。本实施方式5的光源装置的照明方法与上述实施方式4不同。因此，以下，说明本实施方式5所涉及的内窥镜系统的光源装置的照明方法。此外，对与上述实施方式4相同的结构附加相同的附图标记而进行说明。
图16是表示本实施方式5所涉及的内窥镜系统120进行拍摄时的摄像元件244的曝光期间和读出期间与光源装置8射出的照明的关系的图。图16的(a)示意性地示出摄像元件244的各行的曝光期间的定时。图16的(b)示出光源装置8射出的照明的照明期间。此外，以下，说明在逐行扫描方式下从上向下依次读出摄像元件244中的包含光学黑色区域、无效区域等虚设行的全行的情况。另外，以下，说明逐渐减少照明光的光量的情况。
在图16中，期间T11～T15与在上述图15中说明的期间T1～T5的内容分别对应。
接着，照明控制部82根据从光量控制部601a输入的指示信号的光量，对照明部81进行PWM控制，从强度固定照明模式切换为按照摄像元件244的水平行维持照明部81射出的照明光的照明时间为固定的行单位照明模式(图16(期间T15)→图16(期间T16))。
图17是示意性地表示在图16的期间T16中影像读出期间中的摄像元件244的各水平行与照明部81射出的照明光的关系的放大图。
如图17所示，照明控制部82对照明部81进行PWM控制，与由读出部244g读出受光部244f的各水平行的定时同步地使照明部81射出照明光。具体地说，照明控制部82逐渐将脉宽缩小到光源驱动器41b缩小的最小脉宽Pmin为止，由此与由读出部244g读出受光部244f的各水平行(例如N-1行(N=自然数))的定时同步地使照明部81以PWM调光来射出照明光。
之后，照明控制部82在影像读出期间P1中熄灭照明部81，在全行同时曝光期间P2中光源驱动器41b将提供给光源41a的电流水平设为最大(Imax)，并且对照明部81进行PWM控制，由此将由照明部81照射的脉宽设为最大(PWMmax)，从照明部81行单位照明模式切换为可变照明模式(图16(期间T16)→图16(期间T17))。在该情况下，照明控制部82以影像读出期间P1的光量(Imin×P1×Pmin/1H)与全行同时曝光期间P2的光量(Imax×P2)变得相等的方式设定并切换照明部81的照明光的强度与时间(Imax×P2=Imin×P1×Pmin/1H)。由此，能够使照明部81射出的照明光的光量曲线连续地变化。
接着，期间T17和期间T18与图15的期间T6和期间T7的内容分别对应。
根据上述说明的本发明的实施方式6，以照明控制部82进行影像读出期间P1的光量与全行同时曝光期间P2的光量变得相等的方式设定并切换照明部81的照明光的强度与时间(Imax×P2=Imin×P1×Pmin/1H)。由此，能够使照明部81射出的照明光的光量曲线连续地变化。其结果，能够防止一个画面中的明暗条纹，并且能够进行缩小充分的光量的调光功能。
并且，根据本发明的实施方式6，即使是全行同时曝光期间P2短的摄像元件244，也能够进行保持光量曲线的连续性的调光。
另外，在本发明的实施方式6中，如果是满足全行同时曝光期间P2的光量(Imax×P2)为影像读出期间P1的光量(Imin×P1)以上的条件(Imin×P1×Pmin/1H)的摄像元件，则能够应用本发明。在该情况下，影像读出期间P1的光量(IP1×P1)与全行同时曝光期间P2的光量(IP2×P2×C(1H中的LED脉宽)/1H)相等即可(IP1×P1=IP2×P2×C/1H)。
(其它实施方式)
在本发明中，读出部还能够应用于以隔行扫描方式从受光部读出的情况。在该情况下，将上述一帧期间设为一场期间即可。
另外，在本发明中，也可以一体地设置处理装置与光源装置。
另外，在本发明中，在前端部设置作为照明部的LED，摄像控制部也可以对该LED进行PWM控制。
另外，在本发明中，控制部也可以根据调光信号和摄像元件的曝光或者读出定时，来对照明部进行PWM控制。
附图标记说明
1、100、110、120：内窥镜系统；2：内窥镜；3、6：处理装置；4、7、8：光源装置；5：显示装置；41、81：照明部；41a：光源；41b：光源驱动器；42、74、82：照明控制部；71：旋转滤波器；72：驱动部；73：驱动器；243：光学系统；244：摄像元件；244a：传感器部；244b：AFE部；244c：P/S变换部；244d：定时发生器；244e：摄像控制部；244f：受光部；244g：读出部；301：S/P变换部；302：图像处理部；303：明亮度检测部；304：调光部；305：读出地址设定部；306：驱动信号生成部；307：输入部；308、601：记录部；309：控制部；310：基准时钟生成部；601a：光量控制部。

Claims (4)

1.一种摄像系统，其特征在于，具备：
照明部，其射出用于照明被摄体的照明光；
受光部，其是将接收光并进行光电变换而生成电信号的像素二维状地排列而成的；
读出部，其按照每个水平行从上述受光部中依次读出上述电信号；
照明控制部，其在一帧或者一场期间中的上述读出部读出上述受光部的水平行的读出期间的至少一部分中，将上述照明部射出的照明光的强度保持为固定，另一方面，在上述读出期间以外的期间，对上述照明部射出的照明光的照明时间进行可变控制；
图像处理部，该图像处理部对上述读出部读出的上述电信号进行规定的图像处理来生成上述被摄体的图像；以及
明亮度检测部，该明亮度检测部对上述图像处理部生成的上述图像所包含的被摄体的明亮度进行检测，
其中，上述读出期间为上述读出部读出作为上述图像处理部的处理对象的上述受光部的水平行的期间，
上述照明控制部根据上述明亮度检测部检测出的上述被摄体的明亮度，对上述照明光的强度与定时进行可变控制。
2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，
还具备光量控制部，该光量控制部在一帧或者一场期间内对上述照明部射出的照明光的光量进行控制，
上述照明控制部在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间进行将上述照明光的强度保持为固定的连续照明，在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间以外的期间进行调制上述照明的照明时间的调制照明，
上述照明控制部在根据上述光量控制部控制的上述光量来减少上述一帧或者一场期间内的上述光量的情况下，设定上述连续照明的强度与上述调制照明的照明时间，以使在由上述照明部进行上述调制照明而将上述读出期间以外的期间的上述照明光的照明时间设为最小时，上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
3.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，
还具备光量控制部，该光量控制部在一帧或者一场期间内对上述照明部射出的照明光的光量进行控制，
上述照明控制部进行以下照明模式：
强度固定照明模式，在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间和上述读出期间以外的期间使上述照明光的强度分别保持为固定；以及
可变照明模式，在上述读出期间的至少一部分中，使上述照明部射出的照明光的强度保持为固定，另一方面，在上述读出期间以外的期间，对上述照明部射出的照明光的照明时间进行可变控制，
上述照明控制部根据由上述光量控制部控制的上述光量设定上述可变照明模式下的上述照明光的强度和照明时间，以使在从上述强度固定照明模式切换为上述可变照明模式的情况下上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
4.根据权利要求3所述的摄像系统，其特征在于，
上述照明控制部还进行行单位照明模式，该行单位照明模式是在上述一帧或者一场期间内的上述读出期间中，按照每个水平行使上述照明光的照明时间保持为固定，
上述照明控制部基于由上述光量控制部控制的上述光量进行控制，以使在对上述强度固定照明模式、上述可变照明模式以及上述行单位照明模式进行相互切换的情况下上述一帧或者一场期间内的上述光量相同。
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