电平。（如上所述，处于on状 态的DC电流的电平大于或等于Imin。）例如，如果处于on状态的电流等于Imin，则从LED发射的 通量可以在〇流明（针对占空比为〇)到(pMW流明（针对占空比为100 % )之间变化。
[0072] 返回图2，(XU模块14包括本地控制器84、(XU电路88、以及DC电流源块92。电路88包 括图像处理部，该图像处理部从板60接收经预处理的图像信号，并且作为响应生成将要在 屏幕26上显示的图像的最终图像信号。通常，CCU 14从板60的图像预处理部接收图像数据， 并且在自动光控制(ALC)系统中使用该数据来驱动LED 72,使得呈现在屏幕26上的图像在 亮度的可接受的动态范围内（即，既不具有完全饱和的部分也不具有完全不饱和的部分）。 电路88在本地控制器84的控制下实现ALC系统，以调节所接收到的经预处理的信号，所述经 预处理的信号的有效亮度是由LED传送到体腔12中的光通量的函数，并且以获得具有由操 作者24设置的亮度的最终图像信号。通常，电路88被实现为现场可编程门阵列(FPGA)。 [0073]经预处理的信号的有效亮度是由LED发射的通量的函数，并且反过来该通量是提 供给LED的平均DC电流的函数。控制器84被联接到电路88,并且使用该联接来确定将由LED 发射的平均目标光通量Φτ。根据该平均目标光通量，控制器计算将被提供给LED的期望的平 均DC电流。如果所期望的平均DC电流低于I MIN，则控制器经由线缆50中的导体82将与所期望 的平均目标光通量和所期望的平均DC电流相对应的数字控制信号VC0N发送至驱动器80。在 本文的描述中，举例来说并且为简单起见，假定控制信号V03N为正。
[0074] 图4是根据本发明的实施方式由LED汲取的平均DC电流Imem相对于该LED的平均目 标通量啊的示意性曲线图。该曲线图示出了LED 72的操作的两个区域：
[0075] P丽区域，由通过表达式（1)给出的平均目标通量Φτ的值的范围限定：
[0076] 0 <φτ < Φμιν Cl)
[0077] 在PWM区域中，LED 72通过在上面所提及的PWM操作状态下操作的驱动器80在脉冲 通量发射状态下操作。在该状态下，驱动器向LED提供脉冲DC(也被称作PWM)电流。在PWM状 态下提供的脉冲的占空比通常在〇到100 %之间变化。虽然处于on状态的DC电流可能高于 lira，但是处于占空比的on状态的DC电流通常是IMIN。为简单起见，在下面的描述中，假定由 处于其on状态的LED汲取的DC电流为Imin。（针对处于P丽占空比的on状态的DC电流高于Imin 的情况(在该情况下，最大占空比值可能小于100%)本领域普通技术人员将能够适应这样 的描述，加以必要的修正。）处于LED的驱动器的PWM操作状态的该LED的平均DC电流在由表 达式(2)给出的范围内：
[0078] 0 < KImin (2)
[0079] 根据上面的描述应当理解，在对应于驱动器80的操作状态的PWM区域中，通量是脉 冲的，并且平均通量的值Φτ取决于由驱动器提供的脉冲的占空比。
[0080] LED 72的操作的连续区域由通过表达式(3)给出的平均目标通量Φτ的值的范围限 定：
[0081 ] ΨΜΙΝ ^ φτ < ψΜΑΧ (3 )
[0082] 在该连续区域中，LED 72在连续发射状态下操作，其中，电流源92向LED提供恒定 DC电流。通过表达式(4)给出所提供的DC电流：
[0083] Imin < I < Imax (4)
[0084] 考虑到上面的表达式以及与该表达式相关联的描述，应当理解最小通量级<PMIN 充当边界值:针对低于Φμιν的平均目标通量φτ，LED 72在PWM状态下操作;针对高于Φμιν的 平均目标通量LED 72在连续状态下操作。
[0085] 返回图2,控制器84使用电路88来评估LED 72的电流需求。如果该需求在由方程式 (4)所给出的范围内，则电路88将具有取决于该电流需求的值的信号Vadj输出到DC电流源 92。在接收到Vadj之后，源92生成直接提供给LED 72的合适的电流IDC。
[0086]如果LED 72的电流需求在由方程式（2)所给出的范围内，则代替由源92驱动LED 72，该LED在PWM模式下由驱动器80来驱动。在这种情况下，控制器84将具有取决于LED的平 均电流需求的值的信号Vcon输出到驱动器80,并且该驱动器向该LED提供合适的PWM电流。
[0087] 在另选的实施方式中，驱动器80被实现为可变电流负载。当LED 72的电流需求在 由方程式(4)所给出的范围内时，则驱动器80被配置为零负载，并且IDC被提供给LED。如果 LED的电流需求在由方程式(2)所给出的范围内，则驱动器80被配置成以切换的方式来改变 其负载特性，以便生成适当的PWM电流，并且将该PWM电流提供给LED。
[0088] 在所有的情况下，没有PWM电流通过线缆50传送。相反，出于驱动LED驱动器80的目 的，通过线缆仅传送DC电流。
[0089]如上所述，线缆50包括分别传送数字图像信号、DC电流和数字控制值的导体64、96 和821ED 72所使用的脉宽调制电流由LED驱动器80产生。通过在手柄44中安置驱动器80， 无需经由线缆50来传送任何脉宽调制电流。因此，不像其中在与传送数字图像信号相同的 线缆中传送用于为LED供电的脉宽调制电流而对图像信号造成干扰的现有技术系统，在本 发明的实施方式中，在线缆50中没有脉宽调制电流被传送。相反，LED 72的脉宽调制所需要 的电力作为DC电流在线缆50内传送，完全消除了如果脉宽调制电流在线缆50中传送将会导 致的任何干扰。
[0090] 此外，通过在手柄44中仅放置驱动器80并在(XU 14中生成在LED未处于PWM状态时 所使用的DC电流，本发明的实施方式相比于在手柄中具有DC源和驱动器80的内窥镜系统减 小了手柄的尺寸。
[0091] 应当理解，上面所描述的实施方式通过举例的方式而被引用，并且本发明并不限 于上文中已经具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文中所描述的各种特征 的组合和子组合二者，以及本领域的普通技术人员在阅读前述的描述后将会做出的在现有 技术中所没有公开的变型和修改。
【主权项】
1. 一种成像装置，所述成像装置包括： 成像单元，所述成像单元包括： 图像传感器，所述图像传感器被配置成捕捉区域的图像，并且响应于所捕捉到的图像 输出图像信号； 照明源，所述照明源被配置成照亮所述区域；以及 驱动电路，所述驱动电路被联接以接收指示所述照明源的目标光通量的数字值，并且 生成用于驱动所述照明源的脉宽调制PWM信号，其中，该信号的占空比由所述值确定； 相机控制单元，所述相机控制单元被配置成处理所述图像信号，以便生成所述区域的 图像，并且基于所述图像输出指示所述目标光通量的所述数字值;以及 单根线缆，其将所述成像单元连接到所述相机控制单元以便传送所述图像信号和所述 数字值。2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述照明源包括发光二极管LED。3. 根据权利要求2所述的装置，其中，处于所述占空比的on状态的由所述驱动电路提供 的电流包括所述LED的最小操作电流。4. 根据权利要求1所述的装置，所述装置包括被配置成驱动所述照明源的直流DC电流 源，并且其中，在低于所述目标光通量的边界值的情况下，所述驱动电路生成所述PWM信号， 在高于所述边界值的情况下，所述DC源根据所述目标光通量生成DC电流。5. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述驱动电路位于内窥镜的手柄内，并且其中，所 述DC源位于所述相机控制单元内。6. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述驱动电路被实现为可变电流负