包括具有电荷保持部的摄像元件的摄像设备及其控制方法和控制程序、以及存储介质的制作方法

专利名称：包括具有电荷保持部的摄像元件的摄像设备及其控制方法和控制程序、以及存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用诸如CMOS图像传感器等的摄像传感器的摄像设备及其控制方法和控制程序以及存储介质，尤其涉及一种形成摄像传感器的摄像元件各自具有电荷保持部的摄像设备及其控制方法、用于执行该控制方法的计算机可执行程序、以及用于存储该计算机可执行程序的计算机可读存储介质。
背景技术：
通常，诸如CMOS图像传感器等的摄像传感器具有多个摄像元件，其中，每一摄像元件定义单位像素(与一个像素相对应)。近年来，在诸如数字照相机或摄像机等的摄像设备中，使用诸如CCD (电荷耦合装置)或CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器等的摄 像传感器。此外，随着更高像素计数所引起的像素大小缩小等的进展，对用于扩展摄像传感器针对光输入(即光信号)的动态范围的方法和装置的需求日益增加。例如，在PTL I PTL 3中，提出了在定义单位像素的各摄像元件中设置除浮动扩散部以外的电荷保持部、并且通过电荷保持部扩展动态范围的技术。如上所述，在PTL I PTL 3中，各摄像元件均具有设置不同于浮动扩散部的电荷保持部的结构。特别地，在PTL 2和PTL3中，经由溢出栅极将在电荷累积时间期间从光电二极管溢出的电荷累积在电荷保持部中，从而确保动态范围。这里，图13是示出用于形成CMOS图像传感器所使用的像素60的电路的例子的图。例如，CMOS图像传感器具有多个像素60，并且将这些像素60以矩阵形式配置在CMOS图像传感器中。该图所示的像素60具有光电二极管(以下称为“PD”)61。PD61接收通过摄像镜头(未示出)进行图像形成的光输入(即光学图像)，从而生成并累积电荷。第一传送晶体管62是作为第一传送开关所使用的晶体管，并且通过MOS晶体管来实现。浮动扩散部(以下称为“FD”)64将TO 61中累积的电荷保持为电压。复位晶体管63复位FD 64的电位。将放大器晶体管65作为源级跟随器66连接至FD 64，并且使用行选择晶体管66选择CMOS图像传感器中的像素的行。经由行选择晶体管66将输出电压输出给垂直输出线67。将电荷保持部(以下称为“MEM”)68配置在ro 61和FD 64之间。经由第一传送晶体管62将电荷从ro 61传送至MEM 68。经由作为第二传送开关所使用的第二传送晶体管69将累积在MEM 68中的电荷传送给FD 64。图14是示出上述像素60的电位的图。在图14中，由第一传送晶体管62所定义的势垒TXl存在于ro 61和MEM 68之间。此外，由第二传送晶体管69所定义的势垒TX2存在于MEM 68和FD 64之间。
将PD 61和MEM 68之间的势垒TXl配置成高于可储存的最大电荷(以下称为“电荷储存容量”)，同时，来自I3D 61的溢出电荷在向MEM 68的方向上流出。当通过光输入所生成的电荷超过I3D 61的电荷储存容量时，电荷越过势垒TXl，并且被储存在MEM 68中。应该注意，根据MEM 68的容量配置，可以如下配置在电荷累积期间，通过激活第一传送晶体管62，将累积在ro 61中的电荷始终传送至MEM 68。这样，不仅在ro 61和FD 64中，而且在MEM 68中，发生由随着时间经过而增大的暗电流所引起的噪声。因此，当通过将由光输入所生成的电荷累积在I3D 61和MEM 68中来扩展动态范围时，在电荷累积期间，不可能消除MEM 68中由暗电流所引起的噪声成分。结果，当在不具有MEM 68的像素和具有MEM 68的像素60之间进行比较时，即使在诸如61和FD 64这两个的面积等的条件相同的情况下，由于MEM 68中由暗电流所引起的噪声成分，因而具有MEM 68的像素60向CMO S图像传感器传送较大的噪声。此外，在像素60的后级或者CMO S图像传感器的后级进行放大的高感光度拍摄等中，由于光输入本来就小，所以不易发生像素60的动态范围不足。为此，扩展动态范围并非非常必要。图15是示出在利用相同曝光获得图像时、根据拍摄记录感光度的配置所发生的在ro 61中要累积的电荷的量的差的例子的图。通过“ro 61中累积的电荷X后级的电路增益”确定摄像设备中的拍摄记录感光度(ISO感光度)。因此，当对被摄体的亮度以相同曝光进行拍摄时，ISO 100 = PD 61中的电荷量的100% X电路增益的I倍，并且ISO 200 = PD 61中的电荷量的50% X电路增益的2倍。因此，随着ISO感光度变高，PD 61的容量的余量增大(即电荷不太可能溢出)。此外，由于ro 61所需的光输入变小，所以不易发生像素60的动态范围不足。另一方面，如果扩展了动态范围，则与低感光度拍摄中同等地生成依赖于时间的由暗电流所引起的噪声成分，并且由于在后级进行放大，所以由暗电流所引起的噪声成分也被放大，这趋于易于发生图像质量劣化。例如，在ISO 100的情况下，后级的电路增益为I倍，从而在像素60中所生成的暗电流具有与生成量相对应的影响。然而，在ISO 200的情况下，使后级的电路增益加倍，因而暗电流具有与生成量的两倍相对应的影响。文献列表专利文献PTL I:JP 6-196742PTL 2:JP 6-217410APTL 3:JP 6-246450A

发明内容
技术问题本发明提供一种即使在诸如高感光度拍摄等的拍摄条件下扩展动态范围时也能够降低暗电流噪声的影响从而获得良好图像质量的摄像设备及其控制方法和控制程序、以及存储介质。问题的解决方案
因此，根据本发明的第一方面，提供一种摄像设备，其包括光电转换元件，用于生成并累积与光输入相对应的电荷；电荷累积部，用于累积所述电荷；电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间；第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接；第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接；以及控制器，用于根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。
因此，根据本发明的第二方面，提供一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光电转换元件，用于生成并累积与光输入相对应的电荷；电荷累积部，用于累积所述电荷；电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间；第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接；以及第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接，所述方法包括根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。因此，在本发明的第三方面，提供一种计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光电转换元件，用于根据光输入生成和累积电荷；电荷累积部，用于累积所述电荷；电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间；第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接；以及第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接，其中，所述方法包括根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的所述电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。因此，在本发明的第四方面，提供一种用于存储该计算机可执行程序的非瞬态计算机可读存储介质。本发明的有益效果根据本发明，由于根据拍摄条件在第一操作模式和第二操作模式之间选择性地切换操作模式，所以，即使当在高感光度拍摄等时扩展动态范围的情况下，也可以获得通过减小暗电流噪声的影响来获得良好图像质量的有益效果。也就是说，根据拍摄条件，当需要宽动态范围时，将操作配置成优先确保动态范围来进行。另一方面，当存在足够的动态范围余量时，将操作配置成优先消除由暗电流所引起的噪声来进行。因此，可以获得用于根据拍摄条件来获得适当图像质量的有益效果。通过以下结合附图的详细说明，本发明的其它特征和优点将显而易见。


图I是根据本发明第一实施例的摄像设备的框图。图2是示出图I中的CMOS传感器的布局的图。图3是用于说明图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下的操作的时序图。图4A是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下在复位像素时的像素的电位的图。图4B是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下在累积电荷时的像素的电位的图。图4C是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下在终止电荷的累积 时的像素的电位的图。图4D是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下在传送电荷时的像素的电位的图。图5是用于说明图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下的操作的时序图。图6A是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下在复位像素时的像素的电位的图。图6B是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下在累积电荷时的像素的电位的一个例子的图。图6C是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下在累积电荷时的像素的电位的其它例子的图。图6D是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下在终止电荷的累积时的像素的电位的一个例子的图。图6E是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第二操作模式下在传送电荷时的像素的电位的图。图7A是示出图2所示的CMOS图像传感器在其传统操作中在复位像素时的像素的电位的图。图7B是示出图2所示的CMOS图像传感器在其传统操作中在累积电荷时的像素的电位的图。图7C是示出图2所示的CMOS图像传感器在其传统操作中在终止电荷的累积时的像素的电位的图。图7D是示出图2所示的CMOS图像传感器在其传统操作中在传送电荷时的像素的电位的图。图8是根据第一实施例用于控制摄像设备的处理的流程图。图9是详细示出图8的拍摄处理的流程图。图10A是根据本发明第二实施例用于控制摄像设备的处理的流程图。图10B 续图 10A。图IlA是根据本发明的第三实施例用于控制摄像设备的处理的流程图。
图IlB 续图 I ΙΑ。图12是详细示出图IlB的拍摄处理的流程图。图13是示出CMOS图像传感器中所使用的像素(单位像素)的电路结构的图。图14是示出图13所示像素的电位配置的图。图15是示出在利用相同曝光获得图像时根据拍摄记录感光度的配置所发生的要累积在光电二极管累积的电荷的量的差的例子的图。
具体实施例方式下面将参考示出本发明实施例的附图详细说明本发明。
图I是根据本发明第一实施例的摄像设备的框图，并且该摄像设备是例如数字照相机。在图I中，摄像设备100具有被装配至摄像设备的设置有电动机(未示出)的拍摄镜头110。然后，镜头控制器111根据下面所述的AF(自动调焦)单元142的处理的结果驱动该电动机来进行调焦。也就是说，镜头控制器111控制拍摄镜头110的操作。此外，镜头控制器111将与拍摄镜头110有关的信息发送给系统控制电路150。尽管未示出，但是镜头控制器111具有控制信号生成部。响应于来自控制信号生成部的脉冲信号，镜头控制器111进行用于驱动该电动机的控制，以执行拍摄镜头110的焦点调节操作等。此外，摄像设备100具有快门112，并且通过快门112调整CMO S图像传感器114的曝光量。通过快门控制器140控制快门112。CMOS图像传感器114包括图13中作为例子所示出的以矩阵形式配置的多个像素60。然后，CMOS图像传感器114将来自拍摄镜头110的光输入(即光学图像)转换成电信号，并且将转换后的电信号作为输出电压输出。下面将详细说明CMOS图像传感器114的结构。此外，在拍摄镜头110和CMOS图像传感器114之间配置低通滤波器(LPF :未示出)。LPF截除穿过了拍摄镜头110的光中的不想要的波长(会影响颜色再现的不需要的波长)。如图I所示，将CMOS图像传感器114的输出连接至模拟前端电路(以下称为“AFE”)116。AFE 116包括用于将从CMOS图像传感器114所传送的输出电压(以下还称为“模拟信号”)转换成数字信号的A/D(模拟/数字)转换器、箝位电路(偏移调整电路)和D/A转换器。AFE 116将模拟信号转换成数字信号，并且输出转换后的数字信号。AFE 116与数字前端电路(以下称为“DFE”) 117连接。DFE117接收从AFE 116输出的数字信号(以下还称为“图像数据”)，并且对图像数据进行诸如校正和重排等的数字处理。时序发生电路(以下称为“TG”)118向上述CMOS图像传感器114、AFE 116和DFE 117提供时钟信号和控制信号。通过存储器控制电路122和系统控制电路150控制TG118(图I没有示出控制信号线)。图像处理电路120对来自DFE 117的图像数据或来自存储器控制电路122的图像数据进行预定像素插值处理和颜色转换处理。图像处理电路120根据需要对拍摄的图像数据进行预定运算。
存储器控制电路122用于控制AFE 116,DFE 117,TG 118、图像处理电路120、图像显示存储器124和存储器130。经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者直接经由存储器控制电路122将来自DFE 117的图像数据写入图像显示存储器124和存储器130。图像处理电路120根据下面所述的存储在存储器152中的校正数据等、对从CMOS图像传感器114传送的输出电压进行校正。也就是说，图像处理电路120通过逐像素进行包括颜色转换的显像处理进行成像。此外，所示例子中的图像处理电路120具有数据计算块120-1，并且能够通过数据计算块120-1根据图像数据来检测焦点和亮度。然后，系统控制电路150基于由数据计算块120-1所检测到的值，向镜头控制器111发送控制信息。这使得可以执行拍摄镜头110的焦点调节操作。
图像显示部128是例如TFT(薄膜晶体管)型IXD(液晶显示器)，并且在进行EVF(电子取景器)操作时，在图像显示部128上连续显示图像。也就是说，在图像显示部128上显示运动图像，以使得可以确认被摄体的运动。存储器130用于存储所拍摄的静止图像或运动图像，并且具有足以存储预定数量的静止图像或预定时间的运动图像的存储容量。所示例子中的摄像设备100还包括测距控制器(以下称为“AF单元”)142、温度计(Temp) 144、测光控制器146 (以下称为“AE单元”)和闪光灯部148。AF单元142是例如用于通过测量与被摄体的距离来进行AF(自动调焦)处理的控制器。 温度计144是用于测量拍摄环境的周围温度和摄像设备内的温度(例如CMO S图像传感器114附近的温度)的温度检测单元。AE单元146是用于进行AE (自动曝光)处理的测光单元。然而，在本实施例中，在进行EVF操作时，通过使用来自CMOS图像传感器114的输出电压(输出信号)中的一部分进行测距和测光操作。因此，不使用AF单元142和AE单元146。应该注意，AE单元146通过与闪光灯部148协作，具有闪光灯拍摄功能。闪光灯部(以下称为“闪光灯”)148用于暗时的拍摄，并且闪光灯148具有用于投射AF辅助光的光投射功能。通常，将闪光灯148直接连接至被固定装配在摄像设备100上的附件插座(未示出)。然而，根据拍摄条件，还可以经由专用线缆连接远离摄像设备100的闪光灯148。将其配置成可以通过使用附件插座的通信线中的一部分来判断是将闪光灯148直接连接到附件插座还是经由专用线缆等连接闪光灯148。系统控制电路150用于控制摄像设备100的整体操作，并且系统控制电路150包含CPU(中央处理单元未示出)等。存储器152存储用于系统控制电路150的常数、变量和程序等，并且将预先设置的明暗校正数据等存储在存储器152中。应该注意，根据系统控制电路150中的程序的执行，将系统控制电路150的工作状态、消息等显示在未示出的显示部上。此外，非易失性存储器156存储下述程序等。非易失性存储器156是例如电性可擦除且可记录的EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。从开关块(控制台部)160向系统控制电路150输入指示。尽管未示出，但是开关块160具有主开关(启动开关)、快门开关和模式设置拨盘等。主开关用于向系统控制电路150输入各种类型的操作指示。此外，模式设置拨盘用于切换拍摄模式等。更具体地，快门开关具有例如通过被按下而以分阶段方式接通的第一开关和第二开关(SWl和SW2)。在接通第一开关的第一阶段，执行AF处理、AE处理、AWB (自动白平衡)处理、EF (闪光灯预发射)处理等。此外，在接通第二开关的第二阶段，进行快门112的控制等。然后，经由AFE 116、DFE 117和存储器控制电路122将从CMOS图像传感器114传送的输出信号作为图像数据写入存储器130中(曝光处理)。此外，在第二阶段，通过图像 处理电路120和存储器控制电路122中的运算进行显像处理，并且从存储器130读出图像数据以对其进行压缩并将其写入记录介质1200中(记录处理)。快门开关用于开始上述一系列处理的操作。此外，尽管未示出，但是开关块160不仅具有上述开关和拨盘，而且还具有ISO感光度设置开关、EVF操作开关、单拍/连拍开关、连续测距操作设置开关、电源开关等。ISO感光度设置开关用于设置拍摄记录感光度(ISO感光度)，并且EVF操作开关用于在图像显示部128上连续显示被摄体(即显示运动图像)。模式设置拨盘用作用于在各种类型的拍摄模式(自动拍摄模式、程序拍摄模式、快门速度优先拍摄模式、光圈优先拍摄模式、手动拍摄模式、夜景拍摄模式、天体拍摄模式、人像拍摄模式等)之间进行切换的拍摄模式设置单元。单拍/连拍开关用于在单拍和连拍之间进行拍摄切换，并且连续测距操作设置开关用于连续重复进行AF处理和镜头调焦操作(通常，仅进行一 次测距操作)。然后，电源开关用于向摄像设备100供应电力。电源控制器182设置有例如电池检测电路和DC-DC转换器(两者均未示出)，并且电源部186连接至电源控制器182。电源部186是例如诸如碱性电池或锂电池等的一次电池、诸如镍镉电池、镍氢电池或Li电池等的二次电池或者AC适配器。记录介质1200是存储卡或硬盘等，并且可以将其装配至摄像设备100以及从摄像设备100将其移除。图2是示出图I中的CMOS图像传感器114的布局的图。在图2中，CMOS图像传感器114具有多个像素60 (摄像元件)。以上参考图13说明了各像素60的结构，因此省略对其的说明。在CMOS图像传感器114中，以矩阵形式配置多个像素60。在所示例子中，以矩阵形式配置像素60 (1-1) 60(n-m)(其中，η表示不小于I的整数，并且m表示不小于I的整数)。通过来自垂直扫描电路77的控制信号进行像素60(1-1) 60(n-m)中的电荷累积控制。在图2中，将用于控制图13所示的像素60中的第一传送晶体管62 (第一传送开关)的控制信号称为第一传送控制信号φΤΧ I。此外，将用于控制第二传送晶体管69的控制信号称为第二传送控制信号φΤΧ2。然后，将用于控制复位晶体管63的控制信号称为复位控制信号(pRE S，并且将用于控制行选择晶体管66的控制信号称为行选择控制信号(pSEL。如图2所示，CMOS图像传感器114具有垂直输出线67⑴ (67 (m)。括号内的数字表不线编号。垂直输出线67(1) 67 (m)中的每一个都是在垂直方向(即列方向)上成列排列的像素所共用的，并且与S-N电路75(1) 75(m)中相关联的一个连接。也就是说，对各垂直输出线设置S-N电路。奇数编号的S-N电路75⑴ 75(m— I)与水平扫描电路76a连接，并且偶数编号的S-N电路75⑵ 75(m)与水平扫描电路76b连接。然后，水平扫描电路76a和76b对这些S-N电路75 (I) 75 (m)进行输出选择控制。如图2所示，S-N电路75⑴ 75 (m)的输出被连接到进行与期望的拍摄记录感光度(ISO感光度)相关联的输出放大的输出放大器74-1 74-4,并且将放大后的输出传送给后级的AFE 116(图I)。基于ISO 100设置期望的ISO感光度。对于ISO 200，将从像素输出的输出电压放大成其原始水平的两倍，并且对于ISO 400,将从像素输出的输出电压放大成其原始水平的四倍。图3是用于说明图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下的操作的时序 图。图4A 4D是示出图2所示的CMOS图像传感器在其第一操作模式下的像素的电位的图。不仅参考图2 4D,而且还参考图13,首先,在作为用于复位所有像素60 (1-1) 60 (n-m)的时期Tl开始的时刻tl的定时，垂直扫描电路77激活第一传送控制信号(pTXl(N) ~tpTXl(N+X)、第二传送控制信号tpTX2(N) ~ cpTX2(N+X)和复位控制信号(pRES(N) ~ (pRES(N+X)。应该注意，从时刻t I到时刻t3，持续激活在系统控制电路150的控制下从快门控制电路140提供给快门112的快门控制信号(pSH以保持快门112开放。在所示的例子中，N表示从I n的整数中的一个,并且类似地，X表示不小于0的整数，假定N+ X不大于n。在上述控制信号的括号内的数字均表示行编号。也就是说，(N + X)表示第(N + X)行，并且第一传送控制信号tpTXl(N+X)表示应用于配置在第(N + X)行上的像素60的第一传送控制信号fTXI。第二传送控制信号(pTX2和复位控制信号cpRES类似于第一传送控制信号(pTXl的情况。在图3中，仅示出X = o、i的情况。结果，在所有像素60 (1-1) 60(n-m)中的每一个中，连接PD61、MEM 68和FD 64，从而经由复位晶体管63使得ro 61的电位等于复位电位。因而复位ro 61。此时，为了将光输入导入像素，如上所述保持快门112开放，并且在时期Tl终止的同时，开始在所有像素60 (1-1) 60 (n-m)中的电荷的累积。也就是说，在作为时期T2的开始的时刻t2的定时，垂直扫描电路77使第一传送控制信号(pTXl(N) ~(pTXl(N+X)和第二传送控制信号cpTX2(N) ~ (pTX2(N+X)无效。将快门112控制为在整个时期Tl和时期T2开放，并且时期T2用作各ro 61的电荷累积期。同样，在电荷累积期T2，垂直扫描电路77保持复位控制信IcpRES(N)有效。结果，配置在第N行上的各像素60的复位晶体管63保持接通，从而保持各FD 64处于复位电位。也就是说，将电荷累积期累积在FD 64中的暗电流噪声向复位电位侧排出。在电荷累积期T2开始时，如上所述，垂直扫描电路77使第一传送控制信号(pTXI(N)无效，从而设置势垒TXI。将ro 61的电位配置成如果该时期的入射光量大到使得累积在ro 61中的电荷的量超过了 ro 61的容量，则过剩的电荷越过势垒TXl流入MEM
68(参考图4B)。
在经过电荷累积期T2之后，在时刻t3的定时使快门控制信号(pSH无效以关闭快门112，从而终止H) 61的电荷累积。在这种状态下，PD 61累积有电荷。也就是说，当终止电荷累积时，将除溢出至MEM 68的电荷以外的通过光输入所生成的电荷和在电荷累积时间期间所生成的暗电流噪声累积在H) 61中。此外，MEM 68处于储存超过势垒TXl的溢出电荷和在电荷累积期间所生成的暗电流噪声的状态。应该注意，在该阶段，保持复位控制信号(I)RES(N)有效以保持复位晶体管63接通，从而排出暗电流噪声以保持FD 64处于复位电位(参考图4C)。随后，从时刻t4的定时开始，对各线开始读取操作。也就是说，进行用于顺次读出如下各行上的像素的操作，即首先第(N)行上的像素、然后第(N+ I)行上的像素、接着第(N + 2)行上的像素以及顺次各行的像素。更具体地，在所示例子中与第N行相对应的用于读取的时期T3开始时，垂直扫描 电路77激活行选择控制信号(pSEL(N)，并且在时期T3保持其有效。结果，接通配置在第N行上的各像素60的行选择晶体管66，从而在配置在第N行上的各像素60中，保持由放大器晶体管65所形成的源级跟随器电路处于工作状态。这里，在图3所示的时期T4，垂直扫描电路77也持续激活复位控制信号(pRES(N)。结果，保持接通复位晶体管63，并且保持FD 64初始化，也就是说，将暗电平信号输出给垂直输出线67。随后，在时期T5，激活从各水平扫描电路76a和76b输入给S-N电路75(1) 75 (m)的控制信号φΤΝ。结果，经由相关联的垂直输出线67，将表示通过复位各FD 64所导致的暗电平的暗电平信号从FD 64输出给S-N电路75 (I) 75 (m)中的相关联的一个的暗电平信号保持部(未示出)。对于配置在第N行上的所有像素，同时并行执行该操作。将暗电平信号输出给S-N电路75⑴ 75 (m)的时期T5称为“N读取”时期。当终止上述暗电平信号的传送(N读取)时，垂直扫描电路77在时刻t7的定时激活第一传送控制信号φΤΧ1(Ν)和第二传送控制信号φΤΧ2(Ν)。这接通第一传送晶体管62和第二传送晶体管69，从而将累积在ro 61中的电荷传送至H) 64。垂直扫描电路77在时刻ts的定时将第一传送控制信号φΤΧ〗(N)设置回无效状态。另一方面，在时期Τ6，垂直扫描电路77保持第二传送控制信号φΤΧ2(Ν)处于有效状态。此时，在时期Τ7，激活从各水平扫描电路76a和76b输入给S-N电路75⑴ 75 (m)的控制信号(pTS。也就是说，将累积在H) 61中的电荷[光电荷(所累积的未溢出的电荷)+在其中所生成的暗电流噪声]和累积在MEM 68中的电荷[光电荷(从H) 61溢出的电荷)+在其中所生成的暗电流噪声]传送给FD 64作为累积电荷(参考图4D)。此时，在FD 64中，电位从复位电平改变相当于所传送的电荷的量，因而最终确定信号电平。然后，经由相关联的垂直输出线67,将表不信号电平的信号电平信号从FD 64输出给S-N电路75 (I) 75(m)中的相关联的一个的信号电平信号保持部。将信号电平信号输出给S-N电路75⑴ 75 (m)的时期T6称为“S读取”时期。此外，将上述“N读取”时期和“S读取”时期的组合通称为“水平消隐时间”(HBLK)(实际上，水平消隐时间包括用于等待从一个操作(“N读取”)变换成另一操作(“S读取”)的时间)。
当终止上述水平消隐时间中的操作时，将暗电平信号和信号电平信号分别保持在各S-N电路75⑴ 75(m)的暗电平信号和信号电平信号保持部中。也就是说，各S-N电路75(1) 75(m)的暗电平信号和信号电平信号保持部各自保持配置在第N行上的像素中的相关联的一个像素的暗电平和信号电平。然后，通过确定各像素60的暗电平和信号电平之间的差，可以获得输出电压，其中，抵消了由源级跟随器电路的阈值电压Vth的变化所导致的固定模式噪声(FPN)和在对复位晶体管63复位时所生成的KTC噪声(复位噪声)。应该注意，上述输出电压包含在电荷累积期在ro 61和MEM 68中所生成的暗电流噪声。然后，水平扫描电路76a和76b水平扫描各自表示保持在S-N电路75 (I) 75 (m)的相关联的一个电路的各自的暗电平信号和信号电平保持部中的暗电平和信号电平之间的差，并且在时期T8按照时间序列输出扫描的差信号。这完成用于从第N行的像素进行读 取的操作。应该注意，在用于水平扫描的时期T8，激活从水平扫描电路76a和76b输出给S-N电路75 (I) 75 (m)的控制信号(pPH 类似地，进行用于从第(N+ I)行的像素进行读取的操作。也就是说，类似于第N行的像素的驱动，垂直扫描电路77驱动行选择控制信号(pSEL(N+l)、复位控制信号(pRES(N+1)、第一传送控制信号CpTX I (N+1)、第二传送控制信号(pTX2(N+1)、以及控制信号fTN和tpTS,从而从第(N+ I)行的像素进行读取。这里，将与上述读取操作有关的模式称为第一操作模式。在第一操作模式下，将从PD 61溢出的电荷累积在MEM 68中。因此，MEM 68中的暗电流噪声也包含在该电荷中。为此，尽管该暗电流噪声变大，但是与没有设置MEM 68的情况相比，由于扩展了 61的动态范围，所以对于获取要求良好色调的图像是有效的。也就是说，在累积在ro 61中的电荷大并且这些像素的后级的增益比率低的低拍摄感光度记录的情况下，暗电流噪声的放大比率也变低。因此，即使暗电流噪声大到一定程度，其对图像质量的影响也小，因而第一操作模式在获得要求良好色调的图像时是有效的。图5是用于说明图2所示的CMOS图像传感器114在其第二操作模式下的操作的时序图。图6A 6E是分别示出图2所示的CMOS图像传感器114在第二操作模式下的电位的图。除参考图2、5和6A 6E,还参考图13,在作为用于复位所有像素60(1_1) 60 (n-m)的复位期Tl开始的时刻tl的定时，如上所述，激活第一传送控制信号(pTXl(N) ~ (pTXl(N+X)、第二传送控制信号tpTX2(N) ~ (pTX2(N+X)和复位控制信号(pRES(N) ~q>RES(N+X)。此外,从时刻tl到时刻t3，持续激活在系统控制电路150的控制下从快门控制电路140提供给快门112的快门控制信号(pSH，以保持快门112开放。结果，在所有像素60 (1-1) 60(n —m)中，连接PD 61、MEM68和FD 64，从而经由复位晶体管63使得ro 61的电位等于复位电位。因而复位ro 61。此时，如上所述，为了将光输入导入像素，保持快门112开放，并且在时期T I终止的同时，开始所有像素60(1-1) 60(n-m)的电荷的累积。也就是说，在作为时期T2开始的时刻t2的定时，垂直扫描电路77使第一传送控制信号φΤΧ1(Ν) ~φΤΧ1(Ν+Χ)无效。在整个时期Tl和时期Τ2，控制快门112处于开放，并且如上所述，时期Τ2用作各H) 61的电荷累积期。同样，在电荷累积期T2，垂直扫描电路77保持复位控制信号(pRES(N)和第二传送控制信号φΤΧ2(Ν)有效。结果，配置在第N行上的各像素60的复位晶体管63保持接通，从而保持各FD64处于复位电位。也就是说，在电荷累积期，将累积在FD 64中的暗电流噪声和累积在MEM 68中的暗电流噪声向复位电位侧排出(参考图6Β)。在电荷累积期Τ2开始时，如上所述，垂直扫描电路77使第一传送控制信号φΤΧ1(Ν)无效，从而设置势垒ΤΧ1。将ro 61的电位配置成如果该时期的入射光量大到使得累积在ro 61中的电荷的量超过了 ro 61的容量，则过剩的电荷越过势垒TXl流入MEM68 (参考图6C)。在经过电荷累积期T2之后，在时刻t3的定时，使快门控制信号(pSH无效以关闭 快门112，从而终止H) 61的电荷累积。在这种状态下，PD 61累积有电荷。也就是说，当终止电荷累积时，将除溢出至MEM 68的电荷以外的通过光输入所生成的电荷以及在电荷累积时间期间所生成的暗电流噪声累积在ro 61中。此外，在该阶段，MEM 68和FD 64通过保持复位控制信号(pRES(N)和第二传送控制信号φΤΧ2(Ν)有效以排出在其中所生成的暗电流噪声，处于复位电位(参考图6D)。随后，从时刻t4的定时起，对各线开始读取操作。也就是说，进行用于顺次读出各行上的像素的操作，即首先第(N)行上的像素、然后第(N + I)行上的像素、接着第(N + 2)行上的像素以及顺次各行上的像素。更具体地，在所示例子中与第N行相对应的用于读取的时期T3开始时，垂直扫描电路77激活行选择控制信号(pSEL(N)，并且在时期T3保持其有效。结果，接通配置在第N行上的各像素60的行选择晶体管66，从而在配置在第N行上的各像素60中，保持由放大器晶体管65所形成的源级跟随器电路处于工作状态。这里，在图3所示的时期T4，垂直扫描电路77也持续激活复位控制信号φRES(N)。结果，保持接通复位晶体管63，并且保持FD 64初始化，也就是说，将暗电平信号输出给垂直输出线67。随后，在时期T5，激活控制信号φΤΝ。结果，经由相关联的垂直输出线67，将表示通过复位各FD 64所导致的暗电平的暗电平信号从FD 64输出给S-N电路75 (I) 75 (m)中相关联的一个的暗电平信号保持部(即进行“N读取”)。当终止上述暗电平信号的传送(N读取)时，在时刻t7的定时，垂直扫描电路77在保持第二传送控制信号φΤΧ2(Ν)有效的同时，激活第一传送控制信号φΤΧ1(Ν)。这使得接通第一传送晶体管62和第二传送晶体管69，从而将累积在H) 61中的电荷传送至FD64。也就是说，进行将累积在ro 61中的电荷(电荷+暗电流噪声)传送给FD 64的“S读取”操作(参考图6E)。此时，在FD 64中，电位从复位电平改变相当于所传送的电荷的量，从而最终确定信号电平。然后，经由相关联的垂直输出线67，将表示信号电平的信号电平信号从FD 64输出给S-N电路75(1) 75 (m)中相关联的一个的信号电平信号保持部。
当终止上述水平消隐时间中的操作时，将暗电平信号和信号电平信号分别保持在各S-N电路75⑴ 75(m)的暗电平信号和信号电平信号保持部中。也就是说，各S-N电路75(1) 75(m)的暗电平信号和信号电平信号保持部各自保持配置在第N行上的像素中的相关联的一个像素的暗电平和信号电平。然后，通过确定各像素60的暗电平和信号电平之间的差，可以获得输出电压，其中，抵消了由源级跟随器电路的阈值电压Vth的变化所导致的固定模式噪声(FPN)和在对复位晶体管63复位时所生成的KTC噪声(复位噪声)。应该注意，上述输出电压包含在电荷累积时间期间在ro 61中所生成的暗电流噪声，但是由于通过保持复位控制信号(pRES(N)和第二传送控制信号(pTX2(N)有效，排出了在电荷累积时间期间在MEM 68中所生成的暗电流噪声，所以上述输出电压中不包含该暗电流噪声。然后，水平扫描电路76a和76b水平扫描各自表示保持在S-N电路75 (I) 75 (m)的相关联的一个电路各自的暗电平信号和信号电平保持部中的暗电平和信号电平之间的 的操作。类似地，进行用于从第(N+ I)行的像素进行读取的操作。也就是说，类似于第N行的像素的驱动，垂直扫描电路77驱动行选择控制信号q>SEL(N+l)、复位控制信号tpRES(N+1)、第一传送控制信号(pTXl(N+1)、第二传送控制信号(pTX2(N+1)、以及控制信号q>TN和tpTS，从而进行从第(N+ I)行的像素的读取。这里，将与上述读取操作有关的模式称为第二操作模式。在第二操作模式下，在电荷累积期将MEM 68设置成复位电位。因此，不能保持从61溢出的电荷。结果，尽管未扩展动态范围，但是可以在电荷累积期将暗电流噪声向复位电位侧排出，因此对于降噪是有效的。也就是说，在累积在ro 61中的电荷小并且这些像素后级的增益比率高的高拍摄感光度记录的情况下，通过光输入所生成的电荷超过ro 61的电荷累积的容量的可能性低。因此，考虑到在这些像素的后级将暗电流噪声成分乘以增益，减少生成暗电流噪声的位置数对于高拍摄感光度记录是有效的。这里，图7A 7D分别示出图2所示的CMOS图像传感器在其传统操作下的像素的电位的例子。在图7A 7D中，在复位各像素60时，接通第一传送晶体管62和第二传送晶体管
69(图13)以消除势垒TXl和TX2，从而将电荷传送给FD 64并且向复位电位侧排出(参考图 7A)。在电荷累积期间，在保持第一传送晶体管62接通以维持消除势垒TXl的状态的同时，接通第二传送晶体管69以设置势垒TX2，从而将电荷累积在MEM 68中(参考图7B)。然后，当终止电荷累积时，关闭第一传送晶体管62，从而使得通过势垒TXl和TX2将电荷保持在MEM 68中(参考图7C)。随后，接通第二传送晶体管69，从而消除势垒TX2。结果，将电荷从MEM 68传送至FD 64(参考图7D)。在图7A 7D中，在电荷累积期间消除势垒TXl，从而始终将I3D 61中累积的电荷传送至MEM 68。接着说明图I所示的摄像设备的操作。图8是根据第一实施例用于控制摄像设备100的处理的流程图。参考图I和8，首先，当接通摄像设备100的电源时，系统控制电路150初始化标志和控制变量，从而对与图像处理相关联的部进行所需的预定初始化(步骤S101)。随后，系统控制电路150确定开关块160的主开关(电源SW)的设置位置，从而判断主开关是否设置成关闭(断电)(步骤S102)。如果判断为主开关设置成关闭(步骤S102为断电)，则系统控制电路150将各显示部的显示改变成终止状态。此外，系统控制电路150将包括标志和控制变量的必要参数、设置和所设置的模式记录在非易失性存储器156中。
然后，系统控制电路150通过电源控制器182，进行诸如将包括图像显示部128的与图像处理有关的各部的不必要电源切断等的预定终止处理(终止处理步骤S103)。此后，系统控制电路150返回到步骤S102。如果判断为主开关设置成接通(步骤S102为通电)，则系统控制电路150进行所设置的包括ISO感光度的配置信息的读出(步骤S104)。然后，系统控制电路150在预先设置的ISO感光度和预定值(预先设置的拍摄记录感光度)“X”之间进行比较(步骤S105)。然后，如果预先设置的ISO感光度是低于预定值“X”的低拍摄记录感光度(步骤S105为IS(KX)，则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第一操作模式(步骤S106)。也就是说，如果预先设置的ISO感光度低于预定值“X”，则系统控制电路150判断为预先设置的ISO感光度低。在这种情况下，需要扩展ro 61的动态范围以应付大的光输入的可能性高(图13)。因此，系统控制电路150使得将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如以上参考图3和4A 4D所述的可以扩展动态范围的第一操作模式。另一方面，如果预先设置的ISO感光度不低于预定值“X”(不低于预先设置的拍摄记录感光度)(步骤S105为ISO彡X)，则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第二操作模式(步骤S107)。也就是说，如果预先设置的ISO感光度不低于预定值“X”，则系统控制电路150判断为预先设置的ISO感光度高。在这种情况下，光输入小，并且ro 61具有足够的动态范围余量(图13)。然而，例如，由于长秒时拍摄等，暗电流噪声的生成量大，并且同时，通过后级的放大，暗电流噪声变得明显。为此，系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如以上参考图5和6A 6E所述的可以抑制暗电流噪声的第二操作模式。如上所述，在步骤S106或S107，系统控制电路150根据ISO感光度(即增益)的设置来切换CMOS图像传感器114的操作模式。接着，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SWl (步骤S114)。如果未按下快门开关SWl (步骤S114为“OFF”)，则系统控制电路150返回到步骤S102。另一方面，如果按下了快门开关SWl (步骤S114为“0N”)，则系统控制电路150进行测距、测光和测温(步骤S115)。也就是说，在步骤S115，系统控制电路150如参考图I所述进行测距/测光处理，以进行用于使拍摄镜头110聚焦于被摄体的测距处理，并且进行测光处理以确定光圈值和快门速度。应该注意，在测光处理中，如有需要，进行闪光灯的设置。此外，系统控制电路150利用温度计144测量温度，并且将所测量的温度存储在存储器152的预定区域中。然后，系统控制电路150从非易失性存储器156读出预先所存储的各种类型的校正值(例如，水平和垂直明暗校正数据)，并且将这些校正值载入存储器130的预定区域(校正数据展开步骤S116)。此后，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SW2(步骤S117)。如果未按下快门开关SW2(步骤SI 17为“OFF”)，则系统控制电路150返回到步骤SI 14。另一方面，如果按下了快门开关SW2(步骤S117为“0N”)，则 系统控制电路150判断存储器130是否具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S119)。然后，如果判断为存储器130不具有可以存储新的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S119为“否”)，则系统控制电路150在图像显示部128上显示图像、或者向显示器/声音部(未示出)输出声音以进行预定警告(步骤S120)。此后，系统控制电路150返回到步骤S102。另一方面，如果判断为存储器130具有可以存储新的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S119为“是”)，则系统控制电路150根据在上述步骤S106或S107所设置的操作模式，从CMOS图像传感器114读出预定时期所累积的电荷。然后，系统控制电路150从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将图像数据写入存储器130的预定区域(步骤 S121)。下面，将该处理称为拍摄处理。应该注意，下面将参考图9更详细地说明拍摄处理。然后，系统控制电路150经由存储器控制电路122读出写入存储器130的预定区域中的图像数据的一部分。然后，系统控制电路150进行为进行显像处理所需的WB(白平衡)积分运算处理。系统控制电路150将运算的结果存储在其内部存储器或者存储器152中。系统控制电路150使用存储器控制电路122、并且如果需要还使用图像处理电路120，读出写入存储器130的预定区域中的图像数据。使用存储在系统控制电路150的内部存储器或者存储器152中的运算的结果，系统控制电路150对所读取的图像数据进行包括AWB(自动白平衡)处理、伽马转换处理和颜色转换处理的各种类型的显像处理(显像步骤S122)。应该注意，在上述显像处理中，使用在步骤S116载入存储器152中的校正值组合进行校正运算处理。随后，系统控制电路150读出写入存储器130的预定区域中的图像数据，以使用压缩/展开电路(未示出)根据所设置的操作模式进行图像压缩处理(步骤S123)。然后，系统控制电路150将进行了一系列处理操作的图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域中。此外，系统控制电路150读出存储在存储器130的图像存储缓冲区域中的图像数据，并且开始用于将图像数据写入记录介质1200中的记录处理(步骤S124)。每当将进行了一系列处理操作的新图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域时，对该图像数据执行记录开始处理。应该注意，在将图像数据写入记录介质1200期间，系统控制电路150例如通过使显示部(LED等未示出)闪烁来进行记录介质写操作指示操作，以表示处于写操作期间。此后，系统控制电路150将拍摄处理的操作模式的数据(例如，曝光时间、拍摄日期和时间)等存储在存储器152或非易失性存储器156中(步骤S125)。然后，系统控制电路150返回到步骤S114。这完成与拍摄有关的系列处理操作。图9是详细示出图8的步骤S121的拍摄处理的流程图。参考图I和9，在图8的步骤S121的拍摄处理中，首先，系统控制电路150驱动和控制镜(未示出)以使其移动至镜上升位置(步骤S301)。然后，系统控制电路150根据存储在系统控制电路150的内部存储器或存储器152中的测光数据，将光圈(未示出)驱动和控制为预定光圈值(步骤S302)。然后，进行CMOS图像传感器114中的电荷清除操作 (电荷复位操作)(步骤S303)。随后，系统控制电路150通过快门控制器140开放快门112 (步骤S304)，并且开始CMOS图像传感器114的电荷累积(步骤S305)。然后，系统控制电路150开始对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S306)。接着，系统控制电路150根据闪光灯标志判断是否需要闪光灯部148(步骤S307)。如果判断为需要闪光灯部148 (步骤S307为“是”)，则系统控制电路150执行用于使闪光灯部148发光的控制(步骤S308)。接着，系统控制电路150根据测光数据判断是否终止对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S309)。应该注意，如果判断为不需要闪光灯部148(步骤S307为“否”)，则系统控制电路150直接进入上述步骤S309。然后，当终止曝光操作时(步骤S309为“是”)，系统控制电路150通过快门控制器140关闭快门112，并且终止对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S310)。应该注意，当没有终止曝光操作时(步骤S309为“否”)，系统控制电路150等待直到终止曝光操作为止。随后，系统控制电路150将光圈驱动和控制成开放光圈值(步骤S311)，并且将镜移动至镜下降位置(步骤S312)。然后，系统控制电路150判断是否已经过所设置的电荷累积时间(步骤S313)。如果所设置的电荷累积时间已经过(步骤S313为“是”)，则系统控制电路150逐行顺次终止CMOS图像传感器114中的电荷累积(步骤S314)。此后，系统控制电路150从CMOS图像传感器114的各像素60读出电荷作为输出电压(即摄像信号)(步骤S315)。从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将输出电压作为图像数据写入存储器130的预定区域。应该注意，如果尚未经过所设置的电荷累积时间(步骤S313为“否”)，则系统控制电路150等待直到所设置的电荷累积时间经过为止。当这样终止拍摄处理时，系统控制电路150返回到图8的步骤S122。尽管在上述第一实施例中，根据所设置的拍摄记录感光度(预先设置的ISO感光度)判断CMOS图像传感器114的操作模式，但是，在下述本发明的第二实施例和第三实施例中，考虑暗电流噪声由于其它原因而增大的拍摄条件，说明用于控制摄像设备的处理。应该注意，在下面的第二实施例和第三实施例中，摄像设备的硬件结构和软件结构与根据第一实施例的摄像设备相同，因此以相同附图标记表示构件，同时省略对其的说明。图IOA和IOB是根据第二实施例用于控制摄像设备100的处理的流程图。参考图I、IOA和10B，首先，在接通摄像设备100的电源时，系统控制电路150初始化标志、控制变量等，从而初始化与图像处理相关联的部(步骤S201)。随后，系统控制电路150确定开关块160的主开关(电源SW)的设置位置，以判断主开关是否设置成关闭(断电)(步骤S202)。如果判断为主开关设置成关闭(步骤S202为断电)，则系统控制电路150将各显示部的显示改变成终止状态。此外，系统控制电路150将包括标志和控制变量的必要参数、设置和所设置的模式记录在非易失性存储器156中。 然后，系统控制电路150通过电源控制器182，进行诸如将包括图像显示部128的与图像处理有关的各部的不必要电源切断等的预定终止处理(步骤S203)。此后，系统控制电路150返回到步骤S202。如果判断为主开关设置成接通(步骤S202为通电)，则系统控制电路150进行所设置的包括ISO感光度的配置信息的读出(步骤S204)。此后，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SWl (步骤S205)。如果未按下快门开关SWl (步骤S205为“否”)，则系统控制电路150返回到步骤S202。另一方面，如果按下了快门开关SWl (步骤S205为“是”)，则系统控制电路150进行测距、测光和测温(步骤S206)。也就是说，在步骤S206，系统控制电路150如以上参考图I所述进行测距/测光处理，以进行用于使拍摄镜头110聚焦于被摄体的测距处理，并且进行测光处理以确定光圈值和快门速度。应该注意，在测光处理中，根据需要进行闪光灯的设置。此外，系统控制电路150利用温度计144测量温度，并且将所测量的温度存储在存储器152的预定区域中。然后，系统控制电路150判断在步骤S206所设置的拍摄时间Tv是否不小于预定值“y”(即不小于预先设置的拍摄时间不小于预先确定的时间段；因此，换句话说，快门速度不大于预定值)(步骤S207)。如果拍摄时间Tv是不小于预先设置的拍摄时间y的长时间段(步骤S207为Tv ^ y),则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第二操作模式(步骤S211)。另一方面，如果拍摄时间Tv是小于预先设置的拍摄时间y的短时间段(步骤S207为Tv〈y)，则系统控制电路150在IS 0感光度和预定值“x”之间进行比较(步骤S208)。然后，如果ISO感光度不小于预定值“x” (步骤S208中为ISO彡x)，则系统控制电路150进入步骤S211 (即将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第二操作模式)。另一方面，如果ISO感光度小于预定值X (步骤S208为IS0〈x)，则系统控制电路150对在步骤S206所读出的温度Temp进行判断(步骤S209)。如果温度Temp是不小于预定值t的高的温度(不低于预先设置的温度)(步骤S209为Temp彡t)，则系统控制电路150进入步骤S211。另一方面，如果温度Temp是小于预定值t的低的温度(步骤S209为Temp〈t)，则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第一操作模式(步骤S210)。如上所述，如果拍摄时间短或者温度低，则系统控制电路150判断为暗电流噪声小。此外，如果所设置的ISO感光度低，则光输入大，因而需要宽动态范围的ro 61 (图13)的可能性高。因此，系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如以上参考图3和4A 4D所述的可以扩展动态范围的第一操作模式。另一方面，如上所述，如果拍摄时间长，所设置的ISO感光度高，或者温度高，则系统控制电路150判断为容易生成明显的暗电流噪声。因此，系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如以上参考图5和6A 6E所述的可以抑制暗电流噪声的第二操作模式。如上所述，在步骤S206 S211，系统控制电路150根据基于被摄体的亮度所设置的拍摄条件(所设置的拍摄时间、所设置的拍摄感光度等)和拍摄时的温度，切换CMOS图像传感器114的操作模式。
然后，系统控制电路150从非易失性存储器156读出预先所存储的各种类型的校正值(例如，水平和垂直明暗校正数据)，并且将该校正值载入存储器130的预定区域(步骤 S216)。此后，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SW2(步骤S217)。如果未按下快门开关SW2 (步骤S217为“OFF” )，则系统控制电路150返回到步骤S205。另一方面，如果按下了快门开关SW2(步骤S217为“0N”)，则系统控制电路150判断存储器130是否具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S219)。然后，如果判断为存储器130不具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S219为“否”)，则系统控制电路150在图像显示部128上显示图像、或者向显示器/声音部(未示出)输出声音以进行预定警告(步骤S220)。此后，系统控制电路150返回到步骤S202。另一方面，如果判断为存储器130具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S219为“是”)，则系统控制电路150根据在上述步骤S210或S211所设置的操作模式，从CMOS图像传感器114的各像素60读出预定时间所累积的电荷。然后，系统控制电路150从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将图像数据写入存储器130的预定区域(步骤S221 :拍摄处理)。应该注意，步骤S221的拍摄处理与图9所述的拍摄处理相同，因此省略对其的说明。然后，系统控制电路150经由存储器控制电路122读出写入存储器130的预定区域中的图像数据的一部分。然后，系统控制电路150进行为了进行显像处理所需的WB(白平衡)积分运算处理。系统控制电路150将运算的结果存储在其内部存储器或者存储器152中。系统控制电路150使用存储器控制电路122、并且根据需要还使用图像处理电路120，读出写入存储器130的预定区域中的图像数据。使用存储在系统控制电路150的内部存储器或者存储器152中的运算的结果，系统控制电路150对所读取的图像数据进行包括AWB(自动白平衡)处理、伽马转换处理和颜色转换处理的各种类型的显像处理(步骤S222)。
应该注意，在上述显像处理中，使用在步骤S216载入存储器152中的校正值组合进行校正运算处理。随后，系统控制电路150读出写入存储器130的预定区域中的图像数据，以使用压缩/展开电路(未示出)根据所设置的操作模式进行图像压缩处理(步骤S223)。然后，系统控制电路150进行将经过该系列处理操作的图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域中。此外，系统控制电路150读出存储在存储器130的图像存储缓冲区域中的图像数据，并且开始用于将图像数据写入记录介质1200中的记录处理(步骤S224)。每当将进行了该系列处理操作的新图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域时，对该图像数据执行记录开始处理。应该注意，在将图像数据写入记录介质1200期间，系统控制电路150例如通过使显示部(LED等未示出)闪烁来进行记录介质写操作指示操作，以表示处于写操作期间。 此后，系统控制电路150将拍摄处理中的操作模式的数据(例如，曝光时间、拍摄日期和时间)等存储在存储器152或非易失性存储器156中(步骤S225)。然后，系统控制电路150返回到步骤S205。这完成与拍摄有关的系列处理操作。在上述第二实施例中，根据所设置的拍摄时间、所设置的ISO感光度和所检测到的温度的组合，在第一操作模式和第二操作模式之间切换操作模式。然而，并非必须使用所设置的拍摄时间、所设置的ISO感光度和所检测到的温度中的每一个。例如，可以仅根据温度或者仅根据所设置的拍摄时间来进行第一操作模式或者第二操作模式的设置。在任一情况下，仅需要使用所设置的拍摄时间、所设置的ISO感光度和所检测到的温度中的至少一个来选择第一操作模式和第二操作模式中的一个。尽管在上述第一实施例和第二实施例中，自动切换第一操作模式和第二操作模式，但是操作模式的自动切换不是限制性的，而且可以将摄像设备配置成可以提供用户强制改变操作模式这样一种改变模式。顺便提及，在上述第一实施例和第二实施例中，根据摄像之前的信息获取，设置用于获取摄像操作的拍摄条件的定时。然而，近年来，作为摄像设备的功能，考虑到能够使用户预先确认要拍摄的图像这一优点，大多数摄像设备配备运动图像拍摄模式，在该模式下，可以将通过CMOS图像传感器114所获得的图像显示在监视器上。运动图像拍摄模式包括各种类型的模式，包括仅具有显示功能的模式和具有记录功能的模式。下面所述的根据第三实施例的摄像设备具有运动图像拍摄模式，并且在设备处于运动图像拍摄模式下时获取静止图像拍摄条件。本实施例与上述第一实施例和第二实施例的区别仅在于提供运动图像拍摄模式、并且执行参考图IlA和IlB所述的运动图像拍摄处理和参考图12所述的拍摄处理，因此省略重复说明。图IlA和IlB是根据第三实施例的摄像设备所执行的运动图像拍摄处理的流程图。参考图1、11A和11B，在拍摄运动图像时，接通开关块160的EVF操作开关。通过这样做，系统控制电路150驱动镜(未示出)以使得其移动至镜上升位置(步骤S401)。然后，系统控制电路150通过快门控制器140开放快门112，并且开始向CMOS图像传感器114的光输入(步骤S402)。接着，系统控制电路150进行测距、测光和温度的测量(步骤S403)。也就是说，在步骤S403，系统控制电路150如参考图I所述进行测距/测光处理，以进行用于使拍摄镜头110聚焦于被摄体的测距处理，并且进行测光处理以确定光圈值、快门速度和ISO感光度。此外，系统控制电路150利用温度计144测量温度，并且将所测量的温度存储在存储器152的预定区域中。系统控制电路150基于通过步骤S403的测距处理和测光处理所获得的测量值，作为拍摄条件来确定光圈值、快门速度和ISO感光度的运动图像拍摄条件(步骤S404)。然后，系统控制电路150将光圈(未示出)驱动成在步骤S404所设置的光圈值(步骤S405)。然后，系统控制电路150执行运动图像拍摄(步骤S406)。也就是说，系统控制电路150执行用于进行CMOS图像传感器114中的电荷清除和曝光操作的狭缝卷帘式快门操作。应该注意，狭缝卷帘式快门操作众所周知，因此省略对其的说明。此后，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SWl (步骤S407)。如果未按下快门开关SWl (步骤S407为“否”)，则系统控制电路150判断运动图像SW(EVF操作SW)是否保持接通(步骤S408)。如果EVF操作开关接通(步骤S408为“0N”)，则系统控制电路150返回到步骤S403。另一方面，如果EVF操作开关关闭(步骤S408为“OFF”)，则系统控制电路150根据测光处理中的测量值判断是否终止曝光操作(步骤S409)。如果终止曝光操作(步骤S409为“是”)，则系统控制电路150通过快门控制器140关闭快门112以终止对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S410)。如果不终止曝光操作(步骤S409为“否”)，则系统控制电路150等待直到曝光操作终止为止。然后，系统控制电路150将光圈驱动成开放光圈值(步骤S411)，并且将镜移动至镜下降位置(步骤S412)。此后，系统控制电路150判断所设置的电荷累积时间是否经过，并且如果所设置的电荷累积时间已经过，则终止CMOS图像传感器114的电荷累积。然后，系统控制电路150从CMOS图像传感器114的各像素60读出电荷作为输出电压。从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将该输出电压作为所拍摄的图像数据写入存储器130的预定区域中(终止运动图像拍摄步骤S413)。因而，系统控制电路150终止这系列处理操作，然后返回
到主处理。如果在步骤S407判断为快门开关SWl接通，则系统控制电路150进行用于读出在 步骤S404所获取的运动图像拍摄条件的配置信息的处理。然后，系统控制电路150进行所读取的配置信息到用于静止图像的信息的转换(拍摄条件计算)(步骤S414)。然后，系统控制电路150判断在步骤S414所计算出的拍摄时间Tv是否不小于预定值y(即，不小于预先设置的拍摄时间不小于预先所确定的时间段；因而，换句话说，快门速度不大于预定值)(步骤S415)。如果判断为拍摄时间Tv不小于预先设置的拍摄时间y (步骤S415中为Tv > y)，则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第二操作模式(步骤S419)。另一方面，如果判断为拍摄时间Tv小于预先设置的拍摄时间y (步骤S415中为Tv〈y)，则系统控制电路150在所设置的ISO感光度和预定值X之间进行比较(步骤S416)。然后，如果ISO感光度不小于预定值x(步骤S416为ISO ^ X)，则系统控制电路150进入步骤S419( S卩，将CMOS图像传感器114的操作模式设置成第二操作模式)。另一方面，如果ISO感光度小于预定值X (步骤S416为IS(Kx)，则系统控制电路150对在上述步骤S414中所计算出的温度进行判断(步骤S417)。如果上述温度Temp不小于预定值t (步骤S417为Temp彡t)，则系统控制电路150进入步骤S419。另一方面，如果温度Temp小于预定值t (步骤S417为Temp〈t)，则系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置为第一操作模式(步骤S418)。如上所述，如果拍摄时间短或者温度低，则系统控制电路150判断为暗电流噪声小。此外，如果所设置的ISO感光度低，则光输入大，因此需要宽动态范围的ro 61 (图13)的可能性高。
因此，系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如参考图3和4A 4D所述的可以扩展动态范围的第一操作模式。另一方面，如上所述，如果拍摄时间长，所设置的记录感光度高，或者温度高，则系统控制电路150判断为易于生成明显的暗电流噪声。因此，系统控制电路150将CMOS图像传感器114的操作模式设置成如参考图5和图6A 6E所述的可以抑制暗电流噪声的第二操作模式。如上所述，基于在步骤S403 S404所述的运动图像拍摄操作中所测量的运动图像拍摄条件，确定静止图像拍摄条件，并且根据所确定的静止图像拍摄条件，切换CMOS图像传感器114的操作模式。然后，系统控制电路150从非易失性存储器156读出预先所存储的各种类型的校正值(例如，水平和垂直明暗校正数据)，并且将该校正值载入存储器130的预定区域(步骤 S420)。此后，系统控制电路150判断是否按下了快门开关SW2(步骤S421)。如果未按下快门开关SW2 (步骤S421为“OFF” )，则系统控制电路150返回到步骤S401。另一方面，如果按下了快门开关SW2(步骤S421为“0N”)，则系统控制电路150判断存储器130是否具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S422)。然后，如果判断为存储器130不具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S422为“否”)，则系统控制电路150在图像显示部128上显示图像、或者向显示器/声音部(未示出)输出声音以进行预定警告(步骤S423)。此后，系统控制电路150终止该系列处理操作，然后返回到主处理。另一方面，如果判断为存储器130具有可以存储所拍摄的图像数据的图像存储缓冲区域(步骤S422为“是”)，则系统控制电路150根据在上述步骤S418或S419所设置的操作模式，从CMOS图像传感器114的各像素60读出预定时间所累积的电荷。然后，系统控制电路150从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将图像数据写入存储器130的预定区域(步骤S424 :拍摄处理)。应该注意，下面将参考图12更详细地说明步骤S424的拍摄处理。
然后，系统控制电路150经由存储器控制电路122读出写入存储器130的预定区域中的图像数据的一部分。然后，系统控制电路150进行为进行显像处理所需的WB(白平衡)积分运算处理。系统控制电路150将运算的结果存储在其内部存储器或者存储器152中。系统控制电路150使用存储器控制电路122并且如果需要、还使用图像处理电路120，将写入存储器130的预定区域中的图像数据读出。使用存储在系统控制电路150的内部存储器或者存储器152中的运算的结果，系统控制电路150对所读取的图像数据进行包括AWB(自动白平衡)处理、伽马转换处理和颜色转换处理的各种类型的显像处理(步骤S425)。应该注意，在上述显像处理中，使用在步骤S425载入存储器152中的校正值组合进行校正运算处理。然后，系统控制电路150读出写入存储器130的预定区域中的图像数据，以使用压 缩/展开电路(未示出)根据所设置的操作模式进行图像压缩处理(步骤S426)。然后，系统控制电路150将进行了该系列处理操作的图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域中。此外，系统控制电路150读出存储在存储器130的图像存储缓冲区域中的图像数据，并且开始用于将图像数据写入记录介质1200中的记录处理(步骤S427)。每当将进行了该系列处理操作的新图像数据写入存储器130的图像存储缓冲区域的可用图像区域中，对该图像数据执行记录开始处理。应该注意，在将图像数据写入记录介质1200期间，系统控制电路150例如通过使显示部(LED等未示出)闪烁来进行记录介质写操作指示操作，以表示处于写操作期间。此后，系统控制电路150将拍摄处理中的操作模式的数据(例如，曝光时间、拍摄日期和时间)等存储在存储器152或非易失性存储器156中(步骤S428)。然后，系统控制电路150返回到步骤S401。这完成与拍摄有关的系列处理操作。图12是详细示出图IlB的步骤S424的拍摄处理的流程图。参考图I和12，在图IlB的步骤S424的拍摄处理中，系统控制电路150根据存储在系统控制电路150的内部存储器或存储器152中的测光数据，将光圈(未示出)驱动和控制成预定光圈值(步骤S501)。然后，进行CMOS图像传感器114中的电荷清除操作(电荷复位操作)(步骤S502)。根据在图IlB所述的步骤S418或S419所设置的操作模式操作CMO S图像传感器114。然后，系统控制电路150通过快门控制器140开放快门112，并且开始CMOS图像传感器114中的电荷累积(步骤S503)。然后，系统控制电路150开始对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S504)。接着，系统控制电路150根据闪光灯标志判断是否需要闪光灯部148(步骤S505)。如果判断为需要闪光灯部148 (步骤S505为“是”)，则系统控制电路150执行用于使闪光灯部148发光的控制(步骤S506)。此后，系统控制电路150根据测光数据判断是否终止对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S507)。如果判断为不需要闪光灯部148 (步骤S505为“否”)，则系统控制电路150直接进入上述步骤S507。然后，如果终止曝光操作(步骤S507为“是”)，则系统控制电路150通过快门控制器140关闭快门112，以终止对CMOS图像传感器114的曝光(步骤S508)。如果不终止曝光操作(步骤S507为“否”)，系统控制电路150等待直到曝光操作终止为止。然后，系统控制电路150将光圈驱动和控制成开放光圈值(步骤S509)，并且将镜移动至镜下降位置(步骤S510)。然后，系统控制电路150判断所设置的电荷累积时间是否经过(步骤S511)。如果所设置的电荷累积时间经过了(步骤S511为“是”)，则系统控制电路150逐行顺次终止CMOS图像传感器114中的电荷累积(步骤S512)。 此后，系统控制电路150从CMOS图像传感器114的各像素60读出电荷作为输出电压(即摄像信号)(步骤S513)。从AFE 116经由图像处理电路120和存储器控制电路122、或者从AFE 116直接经由存储器控制电路122将输出电压写入存储器130的预定区域作为图像数据。如果所设置的电荷累积时间尚未经过(步骤S511为“否”)，则系统控制电路150等待直到所设置的电荷累积时间经过为止。当这样终止拍摄处理时，系统控制电路150进入图IlB所示的步骤S425。如上所述，在第三实施例中，当进行运动图像拍摄操作时，获取运动图像拍摄条件，并且在静止图像拍摄操作中，根据运动图像拍摄条件确定静止图像拍摄条件。因此，在静止图像拍摄中，不仅可以防止由获取静止图像拍摄条件所导致的拍摄时间延迟，而且还可以良好地设置CMOS图像传感器114的拍摄条件。如上所述，在第一 第三实施例中，除61(光电转换元件)和FD 64以外，各像素60 (摄像元件)还具有MEM 68 (电荷保持部)。此外，摄像设备100中所装配的CMOS图像传感器114具有多个像素60。此外，各像素60具有第一传送晶体管62(第一传送开关)和第二传送晶体管69 (第二传送开关)。第一传送晶体管62在61和MEM 68之间选择性地进行断开和连接。此外，第二传送晶体管69在MEM 68和FD 64之间选择性地进行断开和连接。垂直扫描电路77和系统控制电路150 (开关控制器)在第一和第二操作模式之间选择性地驱动第二传送开关。在第一操作模式下，在61的电荷累积期间，MEM 68和FD64通过第二传送晶体管69处于连接状态。另一方面，在第二操作模式下，在I3D 61的电荷累积期间，MEM 68和FD 64通过第二传送晶体管69处于断开状态。垂直扫描电路77和系统控制电路150根据拍摄被摄体时的拍摄条件(例如，摄像设备的ISO感光度、拍摄时间和温度)切换第一和第二操作模式。因此，当暗电流噪声小并且光输入大时，可以扩展动态范围，并且当暗电流噪声的生成变得明显时，可以抑制暗电流噪声。结果，在高感光度拍摄等的拍摄条件下，即使当扩展动态范围时，也可以降低暗电流噪声的影响，从而使得可以获得良好的图像质量。应该注意，尽管在上述实施例中，说明了摄像设备100，但是，类似地，还可以作为处理步骤，通过驱动和控制摄像设备的控制方法来实现上述操作。此外，可以通过作为处理步骤来实现上述操作的控制程序，使诸如微处理器等的计算机工作。在这种情况下，将该控制程序存储在计算机可读存储介质中，并且可以使计算机读取所存储的控制程序。还可以利用读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法实现本发明的方面，其中，利用系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的步骤。为此，例如，通过网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功倉泛。附图标记列表60 像素 61 光电二极管(PD)62第一传送晶体管63复位晶体管64浮动扩散(FD)65放大器晶体管66行选择晶体管67垂直输出线68电荷保持部(MEM)69第二传送晶体管77垂直扫描电路114CM0S图像传感器
权利要求
1.一种摄像设备，其包括 光电转换兀件，用于生成并累积与光输入相对应的电荷； 电荷累积部，用于累积所述电荷； 电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间； 第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接； 第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接；以及 控制器，用于根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。
2.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件是在进行所述被摄体的拍摄时所获得的图像的拍摄记录感光度，以及 当所述拍摄记录感光度是低于预先所设置的预定拍摄记录感光度的低拍摄记录感光度时，所述控制器将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述拍摄记录感光度是不低于预先所设置的预定拍摄记录感光度的高拍摄记录感光度时，所述控制器将操作模式设置成所述第二操作模式。
3.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件是所述摄像设备的温度，以及 当所述摄像设备的温度是低于预先所设置的预定温度的低温时，所述控制器将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述摄像设备的温度是不低于预先所设置的预定温度的高温时，所述控制器将操作模式设置成所述第二操作模式。
4.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件是进行所述被摄体的拍摄的拍摄时间，以及 当所述拍摄时间是短于预先所设置的预定时间段的短时间段时，所述控制器将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述拍摄时间是不短于预先所设置的预定时间段的长时间段时，所述控制器将操作模式设置成所述第二操作模式。
5.一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光电转换元件，用于生成并累积与光输入相对应的电荷；电荷累积部，用于累积所述电荷；电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间；第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接；以及第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接， 所述方法包括根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拍摄条件是在进行所述被摄体的拍摄时所获得的图像的拍摄记录感光度，以及 当所述拍摄记录感光度是低于预先所设置的预定拍摄记录感光度的低拍摄记录感光度时，将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述拍摄记录感光度是不低于预先所设置的预定拍摄记录感光度的高拍摄记录感光度时，将操作模式设置成所述第二操作模式。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拍摄条件是所述摄像设备的温度，以及 当所述摄像设备的温度是低于预先所设置的预定温度的低温时，将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述摄像设备的温度是不低于预先所设置的预定温度的高温时，将操作模式设置成所述第二操作模式。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拍摄条件是进行所述被摄体的拍摄的拍摄时间，以及 当所述拍摄时间是短于预先所设置的预定时间段的短时间段时，将操作模式设置成所述第一操作模式，并且当所述拍摄时间是不短于预先所设置的预定时间段的长时间段时，将操作模式设置成所述第二操作模式。
9.一种计算机可执行程序，用于使计算机执行用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括光电转换兀件，用于生成并累积与光输入相对应的电荷；电荷累积部，用于累积所述电荷；电荷保持部，其被配置在所述光电转换元件和所述电荷累积部之间；第一传送开关，用于在所述光电转换元件和所述电荷保持部之间选择性地进行断开和连接；以及第二传送开关，用于在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间选择性地进行断开和连接， 其中，所述方法包括根据用于进行被摄体的拍摄的拍摄条件，将操作模式设置成第一操作模式和第二操作模式中的一个，其中，在所述第一操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关断开所述电荷保持部和所述电荷累积部，在所述第二操作模式下，在所述光电转换元件的电荷累积操作期间，所述第二传送开关在所述电荷保持部和所述电荷累积部之间进行连接。
10.一种用于存储根据权利要求9所述的计算机可执行程序的非瞬态计算机可读存储介质。
全文摘要
一种摄像设备，其能够降低暗电流噪声的影响，从而即使在拍摄条件下扩展动态范围时，也获得良好的图像质量。在所述摄像设备的CMOS图像传感器的摄像元件中，光电二极管(PD)根据光输入生成和累积电荷，并且浮动扩散部(FD)累积所述电荷。在所述PD和FD之间配置电荷保持部(MEM)。第一传送晶体管在PD和MEM之间选择性地进行断开和连接，并且第二传送晶体管在MEM和FD之间选择性地进行断开和连接。系统控制电路根据用于拍摄被摄体的拍摄条件，将操作模式设置成断开PD和MEM的第一操作模式或者连接PD和MEM的第二操作模式。
文档编号H04N5/355GK102714700SQ20108005623
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月9日
发明者上田敏治 申请人:佳能株式会社