專利名稱：光源裝置和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及選擇性地驅(qū)動控制多個發(fā)光部的光源裝置、及使用這種光源裝置的攝像裝置。
背景技術(shù)：
例如，在醫(yī)療用內(nèi)窺鏡中，作為用于照明被攝體的光源裝置，以往已經(jīng)知道將氙燈和RGB旋轉(zhuǎn)濾波器組合而成的裝置。但是，這種結(jié)構(gòu)存在價格昂貴、且光源裝置自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
因此，提出一種解決上述問題的光源裝置，作為光源裝置不使用氙燈和RGB旋轉(zhuǎn)濾波器，而使用R、G、B的發(fā)光元件，使該發(fā)光元件與攝像元件的曝光期間同步地依次以額定值進(jìn)行脈沖亮燈。作為這種光源裝置的一例有日本特開平11-225953號公報(bào)。
日本特開平11-225953號公報(bào)但是，在以日本特開平11-225953號公報(bào)為代表的現(xiàn)有技術(shù)中，沒有考慮獨(dú)立控制R、G、B的發(fā)光元件，所以不能以最適合于被攝體的色調(diào)來觀察被攝體。
并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于使發(fā)光元件與攝像元件的曝光期間的定時同步地以額定值進(jìn)行脈沖亮燈，所以不能獲得足夠明亮的被攝體圖像。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是著眼于這種問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠以最適合于被攝體的色調(diào)來觀察被攝體的光源裝置和攝像裝置。
并且，本實(shí)用新型的其他目的在于，提供一種能夠獲得足夠明亮的被攝體圖像的光源裝置和攝像裝置。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的第1方式是光源裝置，其特征在于，具有第1發(fā)光部，其產(chǎn)生照射被攝體的照明光；第2發(fā)光部，其產(chǎn)生波長與所述第1發(fā)光部所產(chǎn)生的照明光的波長不同的照明光；輸出積分值控制部，其與拍攝被攝體的攝像定時同步地獨(dú)立控制所述第1發(fā)光部和所述第2發(fā)光部的輸出積分值。
并且，本實(shí)用新型的第2方式的特征在于，在第1方式中，所述輸出積分值控制部具有比較器，其比較根據(jù)來自拍攝被攝體的攝像元件的攝像信號所生成的調(diào)光用信號和基準(zhǔn)電平；輸出積分值控制電路，其根據(jù)該比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的輸出積分值；發(fā)光部選擇部，其從所述第1和第2發(fā)光部中選擇被提供該輸出積分值控制電路的輸出信號的發(fā)光部。
并且，本實(shí)用新型的第3方式的特征在于，在第2方式中，所述輸出積分值包括所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間，使所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光期間分別與所述攝像元件的曝光期間同步，在該曝光期間內(nèi)獨(dú)立控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
并且，本實(shí)用新型的第4方式的特征在于，在第3方式中，使所述第1和第2發(fā)光部中的至少一個發(fā)光部在規(guī)定期間以大于等于額定值的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光。
并且，本實(shí)用新型的第5方式的特征在于，在第3方式中，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平大于所述調(diào)光用信號時，比較所述發(fā)光期間和所述攝像元件的曝光期間，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
并且，本實(shí)用新型的第6方式的特征在于，在第3或第5方式中，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平小于所述調(diào)光用信號時，比較所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度與大于等于額定值的規(guī)定值，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光期間。
并且，本實(shí)用新型的第7方式的特征在于，在第1方式中，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
并且，本實(shí)用新型的第8方式是攝像裝置，其特征在于，具有第1發(fā)光部，其產(chǎn)生照射被攝體的照明光；第2發(fā)光部，其產(chǎn)生波長與所述第1發(fā)光部所產(chǎn)生的照明光的波長不同的照明光；攝像部，其拍攝被攝體；驅(qū)動信號產(chǎn)生部，其產(chǎn)生驅(qū)動所述攝像部的驅(qū)動信號；輸出積分值控制部，其與所述驅(qū)動信號產(chǎn)生部所產(chǎn)生的驅(qū)動信號同步地獨(dú)立控制所述第1發(fā)光部和所述第2發(fā)光部的輸出積分值。
并且，本實(shí)用新型的第9方式的特征在于，在第8方式中，所述輸出積分值控制部具有比較器，其比較根據(jù)來自拍攝被攝體的攝像元件的攝像信號所生成的調(diào)光用信號和基準(zhǔn)電平；輸出積分值控制電路，其根據(jù)該比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的輸出積分值；發(fā)光部選擇部，其從所述第1和第2發(fā)光部中選擇被提供該輸出積分值控制電路的輸出信號的發(fā)光部。
并且，本實(shí)用新型的第10方式的特征在于，在第9方式中，所述輸出積分值包括所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間，使所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光期間分別與所述攝像元件的曝光期間同步，在該曝光期間內(nèi)獨(dú)立控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
并且，本實(shí)用新型的第11方式的特征在于，在第10方式中，使所述第1和第2發(fā)光部中的至少一個發(fā)光部在規(guī)定期間以大于等于額定值的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光。
并且，本實(shí)用新型的第12方式的特征在于，在第10方式中，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平大于所述調(diào)光用信號時，比較所述發(fā)光期間和所述攝像元件的曝光期間，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
并且，本實(shí)用新型的第13方式的特征在于，在第10或第12方式中，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平小于所述調(diào)光用信號時，比較所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度與大于等于額定值的規(guī)定值，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光期間。
并且，本實(shí)用新型的第14方式的特征在于，在第8方式中，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
根據(jù)本實(shí)用新型，能夠以最適合于被攝體的色調(diào)觀察被攝體。
另外，根據(jù)本實(shí)用新型，能夠獲得足夠明亮的被攝體圖像。


圖1是表示本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式的面順序內(nèi)窺鏡裝置1的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示發(fā)光二極管10的亮燈、CCD11的驅(qū)動、攝像信號的存儲的各個動作的定時關(guān)系的時序圖。
圖3是表示本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示圖3所示的亮燈/調(diào)光控制電路71的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示用于同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的結(jié)構(gòu)示例的圖。
圖6是表示本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示作為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的變形例的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示圖6和圖7所示的亮燈/調(diào)光控制電路71的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示用于同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的結(jié)構(gòu)示例的圖。
圖10是表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值或大于等于額定值的值依次亮燈時的狀態(tài)圖。
圖11是用于說明控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度的步驟的圖。
圖12是用于說明控制發(fā)光二極管10的發(fā)光期間的步驟的圖。
圖13是用于說明同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的步驟的圖。
圖14是用于說明同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的實(shí)施方式的變形例的圖。
圖15是表示分別獨(dú)立地變更R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度的狀態(tài)的圖。
圖16是表示分別獨(dú)立地變更R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光期間的狀態(tài)的圖。
圖17是表示分別獨(dú)立地變更R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的狀態(tài)的圖。
圖18是表示圖17所示的調(diào)光控制的變形例(控制成使發(fā)光強(qiáng)度在額定值的k倍和j倍之間)的圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式的面順序內(nèi)窺鏡裝置1的結(jié)構(gòu)的圖，包括具有作為照明部的發(fā)光二極管10的電子內(nèi)窺鏡2；控制發(fā)光二極管10的驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3；對通過電子內(nèi)窺鏡2獲取的圖像信號進(jìn)行信號處理的作為信號處理裝置的視頻處理器4；顯示由該視頻處理器4處理的圖像信號的彩色監(jiān)視器5。電子內(nèi)窺鏡2、發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3、視頻處理器4和彩色監(jiān)視器5分別通過信號線等連接。并且，在圖1中，雖然只示出1個發(fā)光二極管10，但實(shí)際上按照R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)配置有3個。其詳細(xì)情況將在后面敘述。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)使發(fā)光二極管10發(fā)光來照明被攝體(未圖示)時，被照明的被攝體的光學(xué)像通過電子內(nèi)窺鏡2中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)12成像于配置在其焦點(diǎn)面上的CCD11上。所述光學(xué)像通過CCD11進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并作為信號電荷進(jìn)行儲存。
從視頻處理器4內(nèi)的CCD驅(qū)動器81向該CCD11施加了CCD驅(qū)動信號時，儲存在CCD11中的信號電荷被轉(zhuǎn)送，作為攝像信號輸出被輸出到外部。
CCD11的輸出信號通過視頻處理器4內(nèi)的前置放大器83放大后，通過A/D轉(zhuǎn)換器84轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的R、G、B攝像信號通過與面順序照明同步地切換選擇器85，分別存儲在R、G、B存儲器86R、86G、86B中。
存儲在R、G、B存儲器86R、86G、86B中的攝像信號被同時讀出，分別通過D/A轉(zhuǎn)換器87R、87G、87B轉(zhuǎn)換為模擬信號，并變?yōu)镽、G、B信號。該R、G、B信號通過緩沖器88R、88G、88B與未圖示的同步信號一起輸出給彩色監(jiān)視器5，在其顯示面上彩色顯示被攝體像。
并且，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器87R、87G、87B輸出的R、G、B信號被輸入給調(diào)光用信號生成電路89，例如生成積分了1場期間的調(diào)光用信號。該調(diào)光用信號被輸入給發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3的亮燈/調(diào)光控制電路71。
從產(chǎn)生與適合于觀察的明亮度對應(yīng)的基準(zhǔn)電平的基準(zhǔn)電平產(chǎn)生電路72，向亮燈/調(diào)光控制電路71施加基準(zhǔn)電壓Er。另外，也可以改變該基準(zhǔn)電平。亮燈/調(diào)光控制電路71比較該基準(zhǔn)電壓Er和所輸入的調(diào)光用信號，生成差信號，并向發(fā)光二極管驅(qū)動器73輸出該差信號為0的亮燈/調(diào)光用信號，由此可以改變發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間。
圖2是表示發(fā)光二極管10的亮燈、CCD11的驅(qū)動、攝像信號的存儲的各個動作的定時關(guān)系的時序圖。定時控制器82由未圖示的同步信號所產(chǎn)生電路產(chǎn)生的垂直同步信號(VD)驅(qū)動。CCD驅(qū)動器81和亮燈/調(diào)光控制電路71根據(jù)來自定時控制器82的輸出信號決定動作的定時。
即，亮燈/調(diào)光控制電路71與來自定時控制器82的輸出信號同步地向發(fā)光二極管驅(qū)動器73輸出發(fā)光二極管驅(qū)動信號。發(fā)光二極管驅(qū)動器73使發(fā)光二極管10與該發(fā)光二極管驅(qū)動信號同步地按照R、G、B順序發(fā)光。發(fā)光二極管10的發(fā)光/調(diào)光控制根據(jù)基準(zhǔn)電平產(chǎn)生電路72所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓來進(jìn)行，其詳細(xì)情況將在后面敘述。
CCD驅(qū)動器81在R、G、B的發(fā)光期間之后，與來自定時控制器82的輸出信號同步地向CCD11輸出CCD驅(qū)動信號。由此，CCD11被驅(qū)動以進(jìn)行攝像動作。通過該攝像動作獲取的攝像信號伴隨著選擇器85的切換動作而分別存儲在R、G、B存儲器86R、86G、86B中。上述的R、G、B各個發(fā)光二極管10的發(fā)光、CCD11的驅(qū)動、攝像信號的存儲動作，在表示兩個畫面的間斷的1VD期間內(nèi)進(jìn)行。
圖3是表示本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)的圖。在圖3中，作為發(fā)光二極管10，按照R、G、B配置3個發(fā)光二極管10-1、10-2、10-3，并且為了驅(qū)動各個發(fā)光二極管10-1、10-2、10-3，配置有發(fā)光二極管驅(qū)動器73-1、73-2、73-3，這些驅(qū)動器連接在亮燈/調(diào)光控制電路7 1上。
圖4(A)、(B)、(C)表示圖3所示的亮燈/調(diào)光控制電路71的具體結(jié)構(gòu)。圖4(A)表示用于分別獨(dú)立地控制發(fā)光二極管10-1、10-2、10-3的輸出積分值的第1具體結(jié)構(gòu)，具有比較器71-1，其根據(jù)來自定時控制器82的比較定時信號，比較來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號和來自基準(zhǔn)電平產(chǎn)生電路72的基準(zhǔn)電壓；輸出積分值控制電路71-2，其根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制發(fā)光二極管10的輸出積分值(例如曝光期間中的總光量)；RGB切換電路71-3，其根據(jù)來自定時控制器82的R、G、B切換信號，切換應(yīng)該驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動器。
圖4(B)表示第2具體結(jié)構(gòu)，作為第1具體結(jié)構(gòu)中的輸出積分值控制電路71-2的一例，配置了控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度的發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4，除此以外和第1具體結(jié)構(gòu)相同。
圖4(C)表示第3具體結(jié)構(gòu)，作為第1具體結(jié)構(gòu)中的輸出積分值控制電路71-2的一例，配置了控制發(fā)光二極管10的發(fā)光期間的發(fā)光期間控制電路71-5，除此以外和第1具體結(jié)構(gòu)相同。
圖5(A)～圖5(C)表示第4具體結(jié)構(gòu)，表示同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的結(jié)構(gòu)示例，圖5(A)作為輸出積分值控制電路71-2的一例，在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間并聯(lián)配置有發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4和發(fā)光期間控制電路71-5；圖5(B)在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間按順序串聯(lián)配置有發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4和發(fā)光期間控制電路71-5；圖5(C)在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間按順序串聯(lián)配置有發(fā)光期間控制電路71-5和發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4。
圖6是表示本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)的圖。此處的特征點(diǎn)是把RGB切換電路71-3配置在亮燈/調(diào)光控制電路71的外部。RGB切換電路71-3根據(jù)來自定時控制器82的R、G、B切換信號，切換應(yīng)該驅(qū)動的發(fā)光二極管驅(qū)動器。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，也能夠分別獨(dú)立地控制發(fā)光二極管10-1、10-2、10-3的輸出積分值。
圖7表示作為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的變形例的發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3及其周邊結(jié)構(gòu)。此處的特征點(diǎn)是中間隔著發(fā)光二極管驅(qū)動器73把RGB切換電路71-3配置在亮燈/調(diào)光控制電路71的外部。RGB切換電路71-3根據(jù)來自定時控制器82的R、G、B切換信號，切換應(yīng)該驅(qū)動的發(fā)光二極管。在這種結(jié)構(gòu)中，發(fā)光二極管驅(qū)動器73只使用一個即可，不需要按照R、G、B分別配置。
圖8(A)、(B)、(C)表示圖6和圖7所示的亮燈/調(diào)光控制電路71的具體結(jié)構(gòu)。圖8(A)表示第1具體結(jié)構(gòu)，具有比較器71-1，其根據(jù)來自定時控制器82的比較定時信號，比較來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號和來自基準(zhǔn)電平產(chǎn)生電路72的基準(zhǔn)電壓；輸出積分值控制電路71-2，其根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制發(fā)光二極管10的輸出積分值。
圖8(B)表示第2具體結(jié)構(gòu)，作為第1具體結(jié)構(gòu)中的輸出積分值控制電路71-2的一例，配置了控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度的發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4，除此以外和第1具體結(jié)構(gòu)相同。
圖8(C)表示第3具體結(jié)構(gòu)，作為第1具體結(jié)構(gòu)中的輸出積分值控制電路71-2的一例，配置了控制發(fā)光二極管10的發(fā)光期間的發(fā)光期間控制電路71-5，除此以外和第1具體結(jié)構(gòu)相同。
圖9(A)～圖9(C)表示第4具體結(jié)構(gòu)，表示用于同時控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的結(jié)構(gòu)示例，圖9(A)在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間并聯(lián)配置有發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4和發(fā)光期間控制電路71-5；圖9(B)在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間按順序串聯(lián)配置有發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4和發(fā)光期間控制電路71-5；圖9(C)在比較器71-1和RGB切換電路71-3之間按順序串聯(lián)配置有發(fā)光期間控制電路71-5和發(fā)光強(qiáng)度控制電路71-4。
接下來，詳細(xì)說明本實(shí)施方式的發(fā)光二極管的亮燈/調(diào)光控制。某種CCD具有設(shè)置了曝光期間和遮光期間的部分，其中，該曝光期間是照射光并通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電荷并儲存的期間，該遮光期間是在讀出所儲存的電荷時將光遮蔽使其不進(jìn)入的期間。
本實(shí)施方式的特征是，在上述的這兩個期間中的曝光期間使發(fā)光二極管亮燈，在遮光期間使發(fā)光二極管滅燈，在曝光期間使發(fā)光二極管不僅以額定值亮燈也以大于等于額定值的值亮燈。
圖10表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值或大于等于額定值的值依次亮燈時的狀態(tài)。(A)表示垂直同步信號(VD)，(B)表示與CCD11的曝光期間的定時同步地按照R、G、B順序額定驅(qū)動發(fā)光二極管10-1～10-3的狀態(tài)，(C)表示與CCD11的曝光期間的定時同步地以額定值的M倍(M正實(shí)數(shù))驅(qū)動發(fā)光二極管10-1～10-3的狀態(tài)。
由于發(fā)光二極管10-1～10-3只在曝光期間發(fā)光，所以在圖10的示例中，亮燈時間分別是R、G、B的1周期(1T)的1/6。因此，只進(jìn)行曝光期間的發(fā)光時的消耗功率是使發(fā)光二極管分別針對R、G、B以額定值始終亮燈時的消耗功率的1/6。由此，如果只進(jìn)行曝光期間的發(fā)光，即使以額定值的6倍大小的值發(fā)光，此時的消耗功率也與以額定值始終亮燈時大致相等。這樣，可以獲得與額定驅(qū)動時相比約明亮6倍的內(nèi)窺鏡圖像。
以下，說明控制發(fā)光二極管10的輸出積分值的步驟。該控制方法可以對R、G、B用的各個發(fā)光二極管10-1～10-3按照相同步驟進(jìn)行，所以此處只說明R用發(fā)光二極管10-1。
圖11是用于說明控制R用發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度的步驟的圖。
首先，設(shè)定基準(zhǔn)電壓Er(步驟S0)，利用比較器71-1比較所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Er和來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否與調(diào)光用信號相等(步驟S1)。在判斷結(jié)果為“是”時，不改變表示額定值的倍數(shù)的M(M正實(shí)數(shù))的值，保持當(dāng)前的R用發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度(步驟S2)。并且，在步驟S1的判斷為“否”時，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否大于調(diào)光用信號(步驟S3)，在判斷為“是”時，通過使M的值大于當(dāng)前值，來增大LED發(fā)光強(qiáng)度(步驟S4)，然后返回步驟S1。并且，在步驟S3的判斷為“否”時，通過使M的值小于當(dāng)前值，來降低LED發(fā)光強(qiáng)度(步驟S5)，然后返回到步驟S1。
根據(jù)上述方法，可以控制發(fā)光二極管10的發(fā)光強(qiáng)度使基準(zhǔn)電壓Er和調(diào)光用信號始終相等，所以能夠始終獲得適合于觀察的內(nèi)窺鏡圖像。
下面，參照圖12說明控制R用發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間的步驟。這種控制例如可以利用圖4(C)所示的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
首先，設(shè)定基準(zhǔn)電壓Er(步驟S9)，利用比較器71-1比較所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Er和來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否與調(diào)光用信號相等(步驟S10)。在判斷結(jié)果為“是”時，保持當(dāng)前的發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間(步驟S11)。并且，在步驟S10的判斷為“否”時，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否大于調(diào)光用信號(步驟S12)，在判斷為“是”時，使發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間長于當(dāng)前值(步驟S13)，然后返回到步驟S10。并且，在步驟S12的判斷為“否”時，使發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間短于當(dāng)前值(步驟S14)，然后返回到步驟S10。
根據(jù)上述方法，可以控制發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間使基準(zhǔn)電壓Er和調(diào)光用信號始終相等，所以能夠始終獲得適合于觀察的內(nèi)窺鏡圖像。
下面，參照圖13說明同時控制R用發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的步驟。這種控制例如可以利用圖5(A)所示的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
首先，設(shè)定基準(zhǔn)電壓Er(步驟S19)，利用比較器71-1比較所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Er和來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否與調(diào)光用信號相等(步驟S20)。在判斷結(jié)果為“是”時，保持當(dāng)前的發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間(步驟S21)。并且，在步驟S20的判斷為“否”時，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否大于調(diào)光用信號(步驟S22)，在判斷為“是”時，增大發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度并且使發(fā)光期間長于當(dāng)前值(步驟S23)。然后返回到步驟S20。并且，在步驟S22的判斷為“否”時，降低發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度并且使發(fā)光期間短于當(dāng)前值(步驟S24)。然后返回到步驟S20。
根據(jù)上述方法，可以控制發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間使基準(zhǔn)電壓Er和調(diào)光用信號始終相等，所以能夠始終獲得適合于觀察的內(nèi)窺鏡圖像。另外，在調(diào)光時同時控制發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間，所以具有可以提高調(diào)光速度和獲取較大的調(diào)光范圍的優(yōu)點(diǎn)。
下面，參照圖14說明同時控制發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的實(shí)施方式(圖13)的變形例。在該變形例中，在調(diào)光用信號小于基準(zhǔn)電壓時，進(jìn)行增大發(fā)光強(qiáng)度或延長發(fā)光期間的控制。即，比較發(fā)光期間和CCD曝光期間，如果發(fā)光期間與CCD曝光期間相等，則已經(jīng)不能延長發(fā)光期間，所以保持當(dāng)前的發(fā)光期間而只增大發(fā)光強(qiáng)度。并且，如果發(fā)光期間小于CCD曝光期間，則還能夠延長發(fā)光期間，所以不僅增大發(fā)光強(qiáng)度也延長發(fā)光期間。
另一方面，在調(diào)光用信號大于基準(zhǔn)電壓時，進(jìn)行降低發(fā)光強(qiáng)度或縮短發(fā)光期間的控制。即，比較發(fā)光強(qiáng)度和額定值的j(j正實(shí)數(shù))倍的值，如果發(fā)光強(qiáng)度大于額定值的j倍，則保持發(fā)光期間而只降低發(fā)光強(qiáng)度。并且，如果發(fā)光強(qiáng)度等于額定值的j倍，則保持發(fā)光期間而只縮短發(fā)光強(qiáng)度。
這種控制例如可以利用圖5(A)所示的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
在圖14中，首先設(shè)定基準(zhǔn)電壓Er(步驟S29)，并利用比較器71-1比較所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓Er和來自調(diào)光用信號生成電路89的調(diào)光用信號，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否與調(diào)光用信號相等(步驟S30)。在判斷結(jié)果為“是”時，保持當(dāng)前的發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間(步驟S31)。并且，在步驟S30的判斷為“否”時，判斷基準(zhǔn)電壓Er是否大于調(diào)光用信號(步驟S32)，在判斷為“是”時，比較發(fā)光二極管10-1的當(dāng)前發(fā)光期間和CCD11的預(yù)先設(shè)定的曝光期間(步驟S33)。此處，在發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間與CCD11的曝光期間相等時，保持當(dāng)前的發(fā)光期間，并增大發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度(步驟S34)，然后返回到步驟S30。并且，在發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間小于CCD11的曝光期間時，增大發(fā)光強(qiáng)度并延長發(fā)光期間(步驟S36)。然后返回到步驟S30。
并且，在步驟S32的判斷為“否”時，比較當(dāng)前的發(fā)光強(qiáng)度和額定值的j倍的值(步驟S35)。此處，在當(dāng)前的發(fā)光強(qiáng)度大于額定值的j倍時，保持當(dāng)前的發(fā)光期間，并降低發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度(步驟S37)。然后返回到步驟S30。并且，在當(dāng)前的發(fā)光強(qiáng)度等于額定值的j倍時，保持發(fā)光強(qiáng)度并縮短發(fā)光期間(步驟S38)，然后返回到步驟S30。
根據(jù)上述控制方法，控制發(fā)光二極管10-1的發(fā)光期間和發(fā)光強(qiáng)度使基準(zhǔn)電壓Er和調(diào)光用信號始終相等，所以能夠始終獲得適合于觀察的內(nèi)窺鏡圖像。另外，如果控制成使發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度只降低到任意值(發(fā)光二極管10的色溫降低前的發(fā)光強(qiáng)度)，則可以防止由于發(fā)光二極管10-1的發(fā)光強(qiáng)度的降低造成的色溫的降低。
圖15(A)～(C)表示R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度的控制狀態(tài)。圖15(A)表示垂直同步信號(VD)，圖15(B)表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值的k(k正實(shí)數(shù))倍發(fā)光的狀態(tài)，圖15(C)表示分別獨(dú)立地變更發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度時的狀態(tài)。
圖16(A)～(C)表示R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光期間的控制狀態(tài)。圖16(A)表示垂直同步信號(VD)，圖16(B)表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值的k(k正實(shí)數(shù))倍發(fā)光的狀態(tài)，圖16(C)表示分別獨(dú)立地變更發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光期間時的狀態(tài)。
圖17(A)～(C)表示R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間的控制狀態(tài)。圖17(A)表示垂直同步信號(VD)，圖17(B)表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值的k(k正實(shí)數(shù))倍發(fā)光的狀態(tài)，圖17(C)表示獨(dú)立地變更發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間時的狀態(tài)。
圖18(A)～(C)表示圖17(A)～(C)的變形例。圖18(A)表示垂直同步信號(VD)，圖18(B)表示使發(fā)光二極管10-1～10-3以額定值的k(k正實(shí)數(shù))倍發(fā)光的狀態(tài)。
另外，圖18(C)表示可以在規(guī)定范圍內(nèi)變更R、G、B用發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間時的狀態(tài)。此處，發(fā)光二極管10-1～10-3的發(fā)光強(qiáng)度被控制成位于額定值的k(k正實(shí)數(shù))倍(在圖中為R用發(fā)光二極管10-1)和額定值的j(j正實(shí)數(shù)，且k＞j)倍(在圖中為G用發(fā)光二極管10-2)之間。如果需要使CCD曝光期間的輸出積分值(總光量)比額定值的j倍時還小，則不降低發(fā)光強(qiáng)度，只要縮短發(fā)光期間即可(在圖中為B用發(fā)光二極管10-3)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)被攝體而獨(dú)立控制R、G、B用發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度和/或期間，所以能夠以最適合于被攝體的色調(diào)觀察被攝體。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，使發(fā)光二極管以大于等于額定值的發(fā)光強(qiáng)度亮燈，所以能夠獲得足夠明亮的被攝體圖像。
另外，在本實(shí)施方式中，把作為照明部的發(fā)光元件設(shè)為發(fā)光二極管，但也可以是激光二極管。在本實(shí)施方式中，作為攝像元件使用了CCD，但也可以是CMOS。并且，在電子內(nèi)窺鏡2的前端配置了作為照明部的發(fā)光元件，但也可以配置在電子內(nèi)窺鏡2的操作部(未圖示)等上或發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3的內(nèi)部。另外，在本實(shí)施方式中，獨(dú)立配置發(fā)光二極管驅(qū)動控制部3，但也可以配置在視頻處理器4的內(nèi)部或電子內(nèi)窺鏡2的前端或者未圖示的電子內(nèi)窺鏡2的操作部(未圖示)等上。并且，例如也可以把R、G、B的發(fā)光元件用作補(bǔ)色照明，把R和G、G和B、B和R依次用作照明。
權(quán)利要求1.一種光源裝置，其特征在于，具有第1發(fā)光部，其產(chǎn)生照射被攝體的照明光；第2發(fā)光部，其產(chǎn)生波長與所述第1發(fā)光部所產(chǎn)生的照明光的波長不同的照明光；輸出積分值控制部，其與拍攝被攝體的攝像定時同步并獨(dú)立地控制所述第1發(fā)光部和所述第2發(fā)光部的輸出積分值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部具有比較器，其比較根據(jù)來自拍攝被攝體的攝像元件的攝像信號所生成的調(diào)光用信號和基準(zhǔn)電平；輸出積分值控制電路，其根據(jù)該比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的輸出積分值；發(fā)光部選擇部，其從所述第1和第2發(fā)光部中選擇被提供該輸出積分值控制電路的輸出信號的發(fā)光部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源裝置，其特征在于，所述輸出積分值包括所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間，使所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光期間分別與所述攝像元件的曝光期間同步，在該曝光期間內(nèi)獨(dú)立控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源裝置，其特征在于，使所述第1和第2發(fā)光部中的至少一個發(fā)光部在規(guī)定期間以大于等于額定值的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平大于所述調(diào)光用信號時，比較所述發(fā)光期間和所述攝像元件的曝光期間，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的光源裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平小于所述調(diào)光用信號時，比較所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度與大于等于額定值的規(guī)定值，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光期間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
9.一種攝像裝置，其特征在于，具有第1發(fā)光部，其產(chǎn)生照射被攝體的照明光；第2發(fā)光部，其產(chǎn)生波長與所述第1發(fā)光部所產(chǎn)生的照明光的波長不同的照明光；攝像部，其拍攝被攝體；驅(qū)動信號產(chǎn)生部，其產(chǎn)生驅(qū)動所述攝像部的驅(qū)動信號；輸出積分值控制部，其與所述驅(qū)動信號產(chǎn)生部所產(chǎn)生的驅(qū)動信號同步地獨(dú)立控制所述第1發(fā)光部和所述第2發(fā)光部的輸出積分值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部具有比較器，其比較根據(jù)來自拍攝被攝體的攝像元件的攝像信號所生成的調(diào)光用信號和基準(zhǔn)電平；輸出積分值控制電路，其根據(jù)該比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的輸出積分值；發(fā)光部選擇部，其從所述第1和第2發(fā)光部中選擇被提供該輸出積分值控制電路的輸出信號的發(fā)光部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的攝像裝置，其特征在于，所述輸出積分值包括所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間，使所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光期間分別與所述攝像元件的曝光期間同步，在該曝光期間內(nèi)獨(dú)立控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像裝置，其特征在于，使所述第1和第2發(fā)光部中的至少一個發(fā)光部在規(guī)定期間以大于等于額定值的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平大于所述調(diào)光用信號時，比較所述發(fā)光期間和所述攝像元件的曝光期間，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光期間中的至少任一方。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的攝像裝置，其特征在于，所述輸出積分值控制部在利用所述比較器的比較中，當(dāng)所述基準(zhǔn)電平小于所述調(diào)光用信號時，比較所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度與大于等于額定值的規(guī)定值，根據(jù)此時的比較結(jié)果，控制所述第1和第2發(fā)光部的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光期間。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至13中的任意一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征在于，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的攝像裝置，其特征在于，所述第1和第2發(fā)光部是與R、G、B相關(guān)的兩個LED。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種可以提供足夠明亮的被攝體圖像的光源裝置。該光源裝置具有第1發(fā)光二極管(10－1)，其產(chǎn)生照射被攝體的照明光；第2發(fā)光二極管(10－2)，其產(chǎn)生波長與第1發(fā)光二極管(10－1)所產(chǎn)生的照明光的波長不同的照明光；發(fā)光二極管驅(qū)動控制部(3)，其與拍攝被攝體的攝像定時同步地獨(dú)立控制第1發(fā)光二極管(10－1)和第2發(fā)光二極管(10－2)的輸出積分值(發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光期間)。
文檔編號A61B1/04GK2922784SQ200620018080
公開日2007年7月18日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者水野恭輔, 山下真司 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社