摄像装置的制作方法

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摄像装置的制作方法

本发明涉及一种具有对每条线路输出与光量对应的电荷的影像传感器(image sensor)的摄像装置。



背景技术:

以往,作为用于数码相机(digital camera)等摄像装置的影像传感器,众所周知有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)影像传感器或CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)影像传感器。

CMOS影像传感器中,一般会对每条线路输出与光量对应的电荷,所以在每条线路中曝光开始时机一点点地偏移。因此,在像被摄体以高速移动的情况下,产生摄像图像中的被摄体产生失真的所谓卷帘快门(rolling shutter)现象。

为了抑制此种卷帘快门现象,众所周知有使用液晶快门将入射至CMOS影像传感器的光遮住的方法(例如,参照专利文献1)。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]国际公开第2008/004302号



技术实现要素:

[发明要解决的问题]

如上所述,通过并用液晶快门,即便在使用CMOS影像传感器的情况下,也可抑制被摄体的失真的产生。然而,在摄像装置中,要求使被摄体的失真消失,并且使被摄体不晃动地拍摄。尤其,在拍摄以高速移动的物体或摄像装置的视角较宽的情况下,摄像图像中的被摄体容易产生晃动,优选能够使此种被摄体无失真且抑制晃动地拍摄。

鉴于所述问题,本发明的目的在于提供一种能够抑制被摄体的失真且同时抑制被摄体的晃动的摄像装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的主要态样涉及一种摄像装置。本态样的摄像装置包括:液晶快门,因电压施加而透过率减少;影像传感器,对每条线路蓄积及输出与受光光量对应的电荷;透镜,使目标区域的光在所述影像传感器的受光面成像;快门控制部,进行所述液晶快门的开闭控制;及影像传感器控制部,控制所述影像传感器。所述液晶快门相对于所述影像传感器配置在所述目标区域侧。所述影像传感器控制部以所述影像传感器上的各线路中的电荷蓄积期间的一部分彼此重合的方式控制所述影像传感器,所述快门控制部以关于所有所述线路在电荷蓄积期间彼此重合的重复蓄积期间内所述影像传感器曝光的方式控制所述液晶快门。

根据本态样的摄像装置,由于在重复蓄积期间中影像传感器曝光,所以对所有线路,在相同时机及期间,照射目标区域的光。因此,即便在被摄体以高速移动的情况下,被摄体的摄像图像也不会产生失真。另外,使用在未施加电压的状态下透过率为最大,在施加电压的情况下透过率变低的所谓常白方式的液晶快门。由此,可将液晶快门的曝光期间抑制得较小,从而可抑制摄像图像中的被摄体的晃动。

本态样的摄像装置可构成为具备取得所述液晶快门的周边温度的温度传感器。所述快门控制部可构成为根据所述周边温度,控制所述液晶快门的开放期间。于是,可根据由周边温度的变化所引起的液晶快门的透过率特性的变化,来调整取入至影像传感器的光量。由此,可取得适当的亮度的摄像图像。

在本态样的摄像装置,所述快门控制部可构成为根据所述周边温度,使所述液晶快门的所述开放期间的最低极限值变化。于是,尤其容易成为光量不足的快门的开放期间的最低极限值得到调整,所以可取得更适当的亮度的摄像图像。

在此情况下,所述快门控制部可构成为根据被摄体的亮度,在所述最低极限值至最高极限值之间自动调整所述液晶快门的所述开放期间,并根据所述周边温度,使所述最低极限值的设定值变化。于是,即便在快门的开放期间被自动调整的情况下,也根据由周边温度的变化所引起的液晶快门的透过率特性的变化,来调整快门的开放期间的最低极限值。因此,通过快门的开放期间的自动调整,可避免摄像图像变暗。

在本态样的摄像装置中,所述快门控制部可构成为在所述周边温度低于特定的阈值温度的情况下,将所述液晶快门的所述开放期间的最低极限值设定为与所述周边温度高于所述阈值温度的情况相比较大的值。于是,可防止尤其透过率的减少幅度较大的温度降低时的影像传感器的光量不足。

在本态样的摄像装置中,所述影像传感器可构成为具有高速地输出信号的高速读出模式的功能,所述影像传感器控制部通过将对所述影像传感器的控制模式设定为所述高 速读出模式,而产生所述重复蓄积期间。

根据本态样的摄像装置,由于使用高速读出模式抑制摄像图像的失真,所以可一面维持摄像图像的帧传输率,一面抑制被摄体的失真。

[发明的效果]

如以上所述,根据本发明,可提供一种能够抑制被摄体的失真且同时抑制被摄体的晃动的摄像装置。

本发明的效果或意义可根据以下所示的实施方式的说明而更明了。

但是,以下所示的实施方式只不过为将本发明实施化时的一个例示,本发明并不受以下的实施方式所记载的内容任何限制。

附图说明

图1是表示实施方式的摄像装置的构成的示意图。

图2是表示实施方式的CMOS影像传感器的构成的图。

图3(a)、(b)是说明实施方式的CMOS影像传感器的控制方法的图。

图4(a)~(d)是表示实施方式的具有常白方式的特性的液晶快门的透过率特性的图,示意性地表示使用具有常白方式的特性的液晶快门的情况的摄像图像的图,将具有常黑方式的特性的液晶快门的透过率特性作为比较例表示的图,将使用具有常黑方式的特性的液晶快门的情况的摄像图像作为比较例示意性地表示的图。

图5是表示实施方式的液晶快门的控制的流程图。

图6(a)~(d)是表示变更例1的液晶快门的透过率特性的图及示意性地表示摄像图像的状态的图。

图7(a)~(c)是表示变更例1的液晶快门的控制的流程图及说明常温时与低温时的曝光期间的最低极限值的设定方法的图。

图8(a)、(b)是说明变更例2的高速读出模式中的重复蓄积期间的产生方法与曝光期间的设定方法的图。

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。

图1是表示摄像装置1的构成的示意图。

摄像装置1具备透镜10、光圈20、液晶快门30、CMOS影像传感器40、温度传感 器50、及控制部60。

透镜10取入来自目标区域的光,使目标区域的像在CMOS影像传感器40的受光面成像。光圈20以与透镜10的F数值一致的方式限制来自外部的光。光圈20通过光圈驱动电路21,来调整光圈量。

液晶快门30为具有在未施加电压的状态下透过率为最大,若施加电压则透过率变低的所谓常白方式的特性的液晶快门。即,液晶快门30在未施加电压的状态下使光透过,在施加电压的状态下将光遮断。液晶快门30通来自液晶快门驱动电路31的驱动信号,而切换快门的开闭状态。

CMOS影像传感器40在受光面上的与各像素对应的位置分别具有光电二极管。CMOS影像传感器40由摄像信号处理电路41控制,对每条线路进行对光电二极管的电荷的蓄积与输出。

温度传感器50具备热敏电阻等温度检测元件,检测液晶快门30的周围的温度。温度传感器50将与已检测出的温度对应的信号输出至温度检测电路51。温度检测电路51将与从温度传感器50输出的温度对应的信号数字化并输出至控制部60。

控制部60具备CPU(Central Processing Unit,中央处理器)及存储器等存储部61,并根据保持于存储部61中的程序控制各部。存储部61除了保持控制用的程序以外,也作为控制部60的控制时的工作区域而被利用。

通过保持于存储部61中的程序,对控制部60赋予影像传感器控制部62、快门控制部63、及光圈控制部64的功能。

影像传感器控制部62为经由摄像信号处理电路41而对CMOS影像传感器40进行控制的功能部。快门控制部63为经由液晶快门驱动电路31而对液晶快门30进行控制的功能部。光圈控制部64为经由光圈驱动电路21而对光圈20进行控制的功能部。

图2是示意性地表示CMOS影像传感器40的构成的图。为方便起见,图2中表示了与9个像素对应的部分的构成,但实际上,同样的构成在纵方向与横方向与特定的像素数对应而配置。

CMOS影像传感器40在与各像素对应的位置具有光电二极管40a。光电二极管40a若接受光,则蓄积与受光光量对应的电荷。被蓄积的电荷由放大器40b转换为电压,并放大。当开关40c接通时,被放大的电压针对每条线路L传送至垂直信号线40d。被传送的电压由针对每条垂直信号线40d而配置的列电路40e暂时保管。当列选择开关40f接通时,被保管的电压被发送至水平信号线40g。然后,被发送至水平信号线40g的电压被发送至摄像信号处理电路41。这样,在CMOS影像传感器40中,对每条线路L发 送电压信号。

另外,CMOS影像传感器40对每条线路L进行控制,以进行对光电二极管40a的电荷的蓄积。即,一条线路L上的光电二极管40a在特定的期间设定为可蓄积电荷的状态,若该期间经过,则输出该线路L上的各光电二极管40a中所产生的电荷。该控制是从最上段的线路L向最下段的线路L依次进行。在线路L处于可蓄积电荷的状态时,若对线路L上的光电二极管40a照射光,则与所照射的光的光量对应的电荷会蓄积在该线路上的各光电二极管40a。这样蓄积的电荷如上所述针对每条线路L被读出,转换为电压信号,输出至摄像信号处理电路41。

以下,将设定为CMOS影像传感器40上的各线路可蓄积电荷的状态的期间称为“电荷蓄积期间”。另外,将液晶快门30开放而对CMOS影像传感器40照射光的控制期间称为“曝光期间”。

而且,将对CMOS影像传感器40上的同一线路使电荷的蓄积开始的间隔称为“拍摄间隔”。此外,曝光期间相当于权利要求书所记载的“开放期间”。

返回至图1,摄像信号处理电路41以特定的拍摄间隔,在CMOS影像传感器40上的各线路设定电荷蓄积期间,针对每条线路,进行电荷的读出。摄像信号处理电路41具备A/D(analog to digital,模数)转换电路,将经由水平信号线40g(参照图2)从CMOS影像传感器40供给的每条线路的电压信号转换为数字信号,并输出至控制部60。控制部60通过影像传感器控制部62的功能,使从摄像信号处理电路41供给的数字信号(亮度信号)存储在存储部61。这样由从摄像信号处理电路41输出的所有线路量(1帧量)的亮度信号构成1个摄像图像。

本实施方式中,CMOS影像传感器40的控制模式设定为拍摄间隔比正常更长的“低速模式”。例如,低速模式中,各线路的拍摄间隔设定为60FPS(Frame Per Second,帧/秒)。

图3(a)是示意性地表示正常读出模式的控制的图,图3(b)是示意性地表示低速模式的控制的图。在图3(a)、(b)的左侧,示意性地表示了CMOS影像传感器40的受光面与各线路L。此处,将最上段的线路L设为L0,将最下段的线路设为Ln。另外,在图3(a)、(b)的右侧,示意性地表示了对各线路的控制时机。

参照图3(a),正常读出模式中,对最上段的线路L0的控制在时机T1开始,在时机T2结束。对下1段的线路L2的控制比时机T1延迟仅特定时间而开始。这样,每当线路L向下段变化时开始时机便会延迟特定时间,同时依次进行对各线路的控制。最下段的线路Ln的开始时机为从时机T1延迟ΔT的时机T2。

最上段的线路L0中,在时机T1至时机T2之间设定电荷蓄积期间。例如,从时机T1至时机T2之间的期间ΔT的全部设为电荷蓄积期间。对其他线路L,也同样地设定电荷蓄积期间。在从时机T1经过期间ΔT的时机T2中,执行对最上段的线路L0的电荷的读出。

关于第二段的线路L1,在从时机T1延迟特定的时间的时机开始电荷的蓄积,在从时机T2延迟特定的时间的时机执行电荷的读出。这样,每当线路L变化时,电荷蓄积的开始时机便延迟特定时间,电荷读出的执行时机也延迟特定时间。对最下段的线路Ln的电荷蓄积的开始时机成为从时机T1延迟ΔT的时机T2,电荷读出的执行时机成为从时机T2延迟ΔT的时机T3。

这样,在正常读出模式中,对最上段的线路L0的电荷蓄积的结束时机成为对最下段的线路Ln的电荷蓄积的开始时机。因此,正常读出模式中,不会产生所有线路的电荷蓄积期间重合的期间。

参照图3(b),低速模式中,对各线路L的电荷的读出时机比正常读出模式延迟,对各线路L的电荷蓄积的开始至结束为止的期间,即,电荷蓄积期间扩张为2倍(2ΔT)。因此,若将控制模式设定为低速模式,则如图3(b)所示,产生所有线路的电荷蓄积期间重合的期间。以下,将这样所有线路的电荷蓄积期间重合的期间称为“重复蓄积期间”。

返回至图1,液晶快门驱动电路31以在低速模式中的重复蓄积期间中的特定的时机,将由透镜10聚光的光照射至CMOS影像传感器40的受光面的方式,使液晶快门30开闭。该控制通过控制部60的快门控制部63的功能来进行。快门控制部63使液晶快门驱动电路31中止对液晶快门30的电压施加而将液晶快门30开放,然后,以特定的时间宽度,再次使液晶快门驱动电路31开始对液晶快门30的电压的施加而将液晶快门30关闭。这样,例如,如图3(b)所示,在重复蓄积期间内设定曝光期间。

通过这样控制液晶快门30,而对各线路在相同时机照射来自目标区域的光。在所有线路L上的光电二极管40a中,在相同时机及曝光期间,蓄积电荷。因此,即便在被摄体以高速移动的情况下,被摄体的摄像图像也不会产生失真。这样,抑制卷帘快门现象,实现使用CMOS影像传感器40的全域快门(global shutter)功能。

且说,在摄像装置1中,要求使被摄体不失真地拍摄,并且使被摄体不晃动地拍摄。尤其,在拍摄以高速移动的被摄体的情况下或摄像装置的视角较宽的情况下,被摄体的摄像图像容易产生晃动,要求可使此种被摄体的失真消失且抑制晃动地拍摄。

一般来说,摄像图像中的被摄体的晃动可通过加快快门速度来抑制。此处,加快快门速度对应于使液晶快门30的开放期间变短。通过使液晶快门30的开放期间变短,使 对CMOS影像传感器40的曝光期间变短,在液晶快门30的开放期间中,在CMOS影像传感器40的受光面上被摄体的像大幅移动的情况得到抑制。由此,可抑制摄像图像中的被摄体的晃动。

本实施方式中,为了抑制摄像图像中的被摄体的晃动,如上所述,作为液晶快门30,使用具有在未施加电压的状态下透过率为最大,若施加电压则透过率变低的所谓常白方式的特性的液晶快门。

图4(a)是表示具有常白方式的特性的液晶快门的透过率特性的图,图4(c)是表示具有常黑方式的特性的液晶快门的透过率特性的图。常黑方式的液晶快门是在未施加电压的状态下透过率为最小,若施加电压则透过率变高。图4(a)、(c)中,在透过率特性的上侧附记了对液晶快门施加的驱动信号(电压)。

液晶快门根据液晶的特性,而在施加电压时与中止施加电压时的透过率的变化速度不同。一般来说,液晶中,施加电压的透过率的变化速度较快,但是中止施加电压的透过率的变化速度较慢。这是因为,在中止施加电压的情况下,透过率的变化速度依赖于液晶的粘度,液晶的排列返回至原来的方向需要时间。

利用这样的液晶的特性,例如,在未施加电压的状态下透过率较低,若施加电压则透过率变高的所谓常黑方式的液晶快门中,如图4(c)所示,若开始施加电压则透过率迅速成为最大,但即使中止施加电压,透过率怎么也不返回至最小值。因此,若使用常黑方式的液晶快门作为液晶快门30,则对CMOS影像传感器40的曝光时间比预期的长度变长,如图4(d)所示,被摄体的摄像图像产生晃动。

相对于此,在未施加电压的状态下透过率为最大,若施加电压则透过率变低的所谓常白方式的液晶快门中,如图4(a)所示,中断施加电压之后,透过率缓慢地成为最大,若开始施加电压,则透过率迅速返回至最小值。因此,若使用常白方式的液晶快门作为液晶快门30,则可将对CMOS影像传感器40的曝光时间抑制得较短,如图4(b)所示,可有效地抑制被摄体的摄像图像产生晃动的情况。

如以上所述,在本实施方式中,通过使用常白方式的液晶快门作为液晶快门30,而有效地抑制被摄体的摄像图像产生晃动的情况。

在本实施方式中,图3(b)所示的曝光期间根据被摄体的亮度,在最大极限值1/TL至最小极限值1/TH之间自动调整。此处,最大极限值1/TL对应于最低快门速度,最小极限值1/TH对应于最高快门速度。快门速度为以分数表现液晶快门30的开放期间(曝光期间)的速度。此处,为方便起见,曝光期间的最大极限值与最小极限值以快门速度的表现形式(1/TL、1/TH)表示。另外,被摄体的亮度通过CMOS影像传感器40中的所有 受光光量来检测。被摄体的亮度,即,对CMOS影像传感器40的光的取入量通过控制光圈20而适当调整。

图5是表示液晶快门30的控制的流程图。该控制是控制部60通过快门控制部63的功能来执行的。

若拍摄动作开始,则控制部60根据摄像图像的亮度,在最大极限值1/TL至最小极限值1/TH之间,设定曝光期间(S101)。在图3(b)中,曝光期间例如为结束时机固定,根据曝光期间的长度而开始时机变更。或者,曝光期间也可为开始时机固定,根据曝光期间的长度而结束时机变更。

接着,快门控制部63开始对液晶快门30施加电压,将液晶快门30设定为关闭状态(S102)。然后,若曝光期间的开始时机到来,则控制部60中止对液晶快门30施加电压(S104)。这样,液晶快门30开放,目标区域的光在CMOS影像传感器40上成像。

然后,若S101中设定的曝光期间结束(S105:是),则控制部60再次开始对液晶快门30施加电压,关闭液晶快门30(S106)。由此,CMOS影像传感器40被遮住。然后,控制部60使处理返回至S103(S107:否),等待下一曝光期间的开始时机的到来。这样,重复S103~S106的控制。然后,若拍摄动作结束(S107:是),则控制部60中止对液晶快门30施加电压,结束对液晶快门30的控制。

<实施方式的效果>

根据本实施方式,发挥以下的效果。

如图3(b)所示,由于在重复蓄积期间中设定曝光期间,所以在所有线路L上的光电二极管40a中,在相同时机及曝光期间蓄积电荷。因此,即便在被摄体以高速移动的情况下,被摄体的摄像图像也不会产生失真。

另外,如图4(a)所示,将在未施加电压的状态下透过率为最大,在施加电压的情况下透过率变低的所谓常白方式的液晶快门用作液晶快门30。由此,可将液晶快门30的曝光期间抑制得较小,从而可抑制摄像图像中的被摄体的晃动。

<变更例1>

然而,液晶快门30的透过率特性根据温度而变化。这是因为,液晶的粘度根据温度而变化。

图6(a)是示意性地表示常温时的液晶快门30的透过率特性的图,图6(b)是示意性地表示低温时的液晶快门30的透过率特性的图。

如图6(a)所示,在液晶快门30的周边温度为常温的情况下,在中止液晶快门30的电压的施加后至电压的施加的开始为止的期间中,获得充分高的透过率。因此,即便将 曝光期间的最小极限值1/TH设定为较小的值,也可如图6(c)所示取得适当的亮度的摄像图像。

相对于此,在液晶快门30的周边温度为低温的情况下,由于液晶的粘度增加,所以电压非施加时的液晶快门30的反应降低。因此,常白方式的液晶快门30的透过率如图6(b)所示,中止施加电压时的透过率的上升速度变慢。因此,若将曝光期间的最小极限值1/TH设定为较小的值,则在中止液晶快门30的电压的施加后至电压的施加的开始为止的期间中,光有可能不充分地取入至CMOS影像传感器40。若这样周边温度变低,则在将最小极限值1/TH设定为较小的值的状态下,如图6(d)所示,可引起摄像图像变暗。

因此,变更例1中,监视来自图1所示的温度传感器50的信号,在低温时,以曝光期间的最小极限值1/TH不过分变小的方式控制液晶快门30。

图7(a)是表示变更例1的液晶快门30的控制的流程图。图7(a)的流程图中,在图5的流程图中,在S101的处理之前,追加了S111~S114的处理。

参照图7(a),若拍摄动作开始,则控制部60利用温度传感器50取得当前的液晶快门30的周边温度P(S111)。若已取得的周边温度P为阈值温度Psh以下(S112:是),则控制部60将液晶快门30的曝光期间的最小极限值1/TH设定为比正常值1/THN更长的扩张值1/THL(S113)。另一方面,在周边温度P高于阈值温度Psh的情况下(S112:否),控制部60将液晶快门30的曝光期间的最小极限值1/TH设定为正常值1/THN(S114)。而且,控制部60使处理前进至图5所示的S101,与所述实施方式同样地进行快门控制。

本变更例1中,例如,将摄像图像的亮度与曝光期间关联的表格作为常温用,在存储部61中仅保持一个。在该表格中,对摄像图像的亮度的下限值设定曝光期间的最大极限值1/TL,对摄像图像的亮度的上限值设定曝光期间的最小极限值1/THN(正常值)。另外,最大极限值1/TL与最小极限值1/THN(正常值)之间,每隔特定的亮度幅度便关联一个曝光期间。该表格中,曝光期间1/THL(扩张值)与特定的亮度幅度关联。

在液晶快门30的周边温度P超过阈值温度Psh的情况下(S112:是),在曝光期间的设定中,直接使用保持在存储部61中的表格。因此,曝光期间的最小极限值1/TH成为正常值1/THN(S114)。另一方面,在液晶快门30的周边温度P为阈值温度Psh以下的情况下(S112:否),将该表格中的曝光期间1/THL设为最小极限值,与该曝光期间1/THL对应的亮度幅度以上的亮度幅度全部应用曝光期间1/THL。因此,曝光期间的最小极限值1/TH成为扩张值1/THL(S113)。在周边温度P为阈值温度Psh以下的情况下,使用这样重新构成的表格,设定实际拍摄时的曝光期间。

此外,此处,使用常温用的表格重新构成低温时的表格,但也可将常温用的表格与低温时的表格个别地存储在存储部61。在此情况下,常温用的表格的曝光期间的最小极限值为1/THN(正常值),低温时的表格的曝光期间的最小极限值为1/THL(扩张值)。此外,在常温用的表格与低温时的表格中,关联有各曝光期间的摄像图像的亮度幅度也可不同。

另外,在常温用与低温用时,也可分别将摄像图像的亮度的下限值与曝光期间的最大极限值1/TL的组合及摄像图像的亮度的上限值与曝光期间的最小极限值1/TH的组合存储在存储部61,将这些值应用于特定的运算式,计算与实际拍摄时的摄像图像的亮度对应的曝光期间。

<变更例1的效果>

图7(b)是示意性地表示变更例1的常温时的液晶快门30的透过率特性的图。图7(c)是示意性地表示变更例1的低温时的液晶快门30的透过率特性的图。

如图7(c)所示,在低温时,将应用于液晶快门30的曝光期间的最小极限值1/TH设定为比正常值1/THN更长的扩张值1/THL,所以与图6(b)的情况相比,电压的施加的中止至施加的再开始为止的期间变长。因此,如图7(c)所示,可使液晶快门30的透过率充分上升,从而充分量的光取入至CMOS影像传感器40。由此,可避免摄像图像变暗。另外,如图7(b)所示,在常温时,将最小极限值1/TH设定为正常值1/THN。因此,与所述实施方式相同,即便在CMOS影像传感器40的受光面上被摄体的像以高速移动的情况下,也可有效地抑制被摄体的摄像图像中产生的晃动。

<变更例2>

所述实施方式及变更例1中,对CMOS影像传感器40的控制模式设定为低速模式,但本变更例2中,对CMOS影像传感器40的控制模式设定为高速读出模式。即,本变更例2中,使用可设定高速读出模式的CMOS影像传感器40及摄像信号处理电路41。

图8(b)是示意性地表示高速读出模式的控制的图。为方便起见,图8(a)中表示了示意性地表示正常读出模式的控制的图。

高速读出模式中,通过提高对各线路L的电荷的读出速度,与正常读出模式相比,线路L间的控制开始时机的偏移量缩短。图8(b)的例中,线路L间的控制开始时机的偏移量与正常读出模式相比减少为一半。因此,对最下段的线路Ln的控制的开始时机停留在从对最上段的线路L0的控制的开始时机T1延迟ΔT。

对各线路L的电荷的读出速度,是通过使各线路的电荷信号标本化(A/D转换)时的比特数比正常控制模式时的比特数少而实现高速化。根据图1所示的影像传感器控制部 62的控制,该处理是由摄像信号处理电路41进行。高速读出模式中,由于这样削减标本化比特数,所以与正常读出模式相比,摄像图像的画质稍微变差。然而,这种变差的程度在监视摄影机等用途中,对于视认性并无特别问题。

这样,通过将对CMOS影像传感器40的控制模式设定为高速读出模式,如图8(b)所示,产生所有线路的电荷蓄积期间彼此重合的重复蓄积期间,可在该重复蓄积期间设定曝光期间。而且,通过这样设定曝光期间,对各线路L在相同时机照射来自目标区域的光,在所有线路L上的光电二极管40a中在相同时机及曝光期间蓄积电荷。因此,本变更例2中,也可抑制以高速移动的被摄体的摄像图像产生失真。即,如图8(b)所示通过设定曝光期间,而抑制卷帘快门现象,实现使用CMOS影像传感器40的全域快门功能。

<变更例2的效果>

在变更例2的情况下,由于使用高速读出模式抑制摄像图像的失真,所以不会像所述实施方式一样摄像图像的帧传输率降低。在所述实施方式中,由于使用低速模式,所以如图3(a)、(b)所示,拍摄间隔成为2ΔT,摄像图像的帧传输率成为正常读出模式的一半。相对于此,变更例2中,由于使用高速读出模式,所以如图8(a)、(b)所示,拍摄间隔维持ΔT,可将摄像图像的帧传输率维持为与正常读出模式同等。这样,根据本变更例2,可一面维持摄像图像的帧传输率,一面抑制被摄体的失真。

以上,对本发明的实施方式及变更例进行了说明,但本发明并不受所述实施方式及变更例任何限制,另外,本发明的实施方式也可进行所述以外的各种变更。

例如,在所述实施方式中,以曝光期间可在最大极限值1/TL至最小极限值1/TH的范围内变更的方式,设置用以变更快门速度的功能,但也可不设置快门速度的变更功能。在此情况下,通过使用常白方式的液晶快门30,也可抑制快门开放的期间,从而可有效地抑制被摄体的晃动。

另外,所述变更例1中,在液晶快门30的周边温度P为阈值温度Psh以下的情况下,将曝光期间的最小极限值1/TH设定为比正常值1/THN更长的扩张值1/THL,但与液晶快门30的周边温度P对应的最小极限值1/TH的变更处理并不限定于此。例如,最小极限值1/TH也可根据温度而变更为3段以上,或者,也可根据温度而线性地变更。在最小极限值1/TH根据温度变更为多段的情况下,将存储着某温度范围与该温度范围内的理想最小极限值1/TH的值的管理表格保持在存储部61,而设定与包含液晶快门30的周边温度的温度范围对应的最小极限值1/TH。另外,也可根据可将温度与最小极限值1/TH的值转换的函数的运算处理,设定最小极限值1/TH。

另外,所述变更例1中,如图7(a)所示,在拍摄动作的开始时,根据周边温度P设定最小极限值1/TH,但也可在拍摄动作继续的期间随时取得周边温度P,再设定最小极限值1/TH。

另外,对各线路的电荷蓄积期间在图3(b)中,也可不设定为2ΔT的所有期间,另外,在图8(b)中,也可不设定为ΔT的所有期间。对各线路的电荷蓄积期间只要以产生重复蓄积期间的方式设定即可。

另外,液晶快门30也可配置在透镜10与光圈20之间,或者,也可配置在比透镜10更靠目标区域侧。在不进行温度控制的情况下,可将温度传感器50与温度检测电路51从图1的构成中省略。

此外,本发明的实施方式可在权利要求书所示的技术性思想的范围内适当进行各种变更。

[符号的说明]

1 摄像装置

10 透镜

30 液晶快门

40 CMOS影像传感器

50 温度传感器

60 控制部

62 影像传感器控制部

63 快门控制部

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