[发明专利]成像设备和成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像设备和成像方法，并且更具体而言，涉及在执行线曝 光(line exposure)的成像设备中控制闪光灯(flash)的光发射定时(light emission timing)的技术。

背景技术

近年来，CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器由于具有因在各个 单位像素中具有放大器的配置而产生的优点(例如在读出光电转换出的信 号电荷时抑制电子噪声和较少的功耗)，常常被用作数码相机或摄像机中 的成像装置。

然而，在CMOS的成像装置中，输出了信号电荷的像素在输出的时间 点开始再次积聚光电转换出的信号。因此，积聚时间段根据成像平面上的 扫描定时而移动。如上的读方法一般被称为线曝光或卷动式快门(rolling shutter)。在通过这种方法读出信号电荷的情况中，当在拍摄图像的同时 使用闪光灯时，可能发生如图8中所示，图像的辉度在屏幕的顶部和底部 不同的现象。这样的现象发生在从闪光灯的光发射的开始直到结束为止， 即，在闪光灯进行闪光的同时，信号电荷被读出的情况中。

由于图8上侧的2/3区域中的图像是由闪光灯在发射光的同时积聚的 信号电荷组成的，所以辉度高。相比之下，由于图8的下侧的1/3区域中 的图像是由在闪光灯发射光之后所积聚的信号电荷组成的，所以辉度低。

作为解决问题的一种技术，日本专利申请特开2001-249396号公报公 开了对于用于银盐摄影(silver salt filming)和电子摄影两者的相机，根据 焦平面快门的开启和关闭状态以及信号电荷的积聚状态来控制闪光灯的光 发射定时的技术。

发明内容

利用被配置为拍摄运动图像的成像设备，例如，摄像机，会发生类似 的问题。然而，由于被配置为拍摄运动图像的成像设备没有焦平面快门， 所以几乎不可能通过控制快门开启和关闭定时来解决该问题。对于成像设 备，例如，摄像机，有必要与外部的同步信号相同步地读出信号电荷。因 此该成像设备具有如下的问题：难以以很平衡的方式来控制读出信号电荷 的定时和闪光灯的光发射定时两者。

因此，希望提供一种防止在执行线曝光的成像设备中图像的辉度在屏 幕的上侧和下侧之间明显不同的不便。

根据本发明一个实施例，提供了一种成像设备，该成像设备包括：成 像装置，在该成像装置中，积聚通过对对象光进行光电转换所获得的信号 电荷的光电转换元件被排列在行方向和列方向上；以及成像装置控制部 件，该成像装置控制部件与输入其中的同步信号相同步地向成像装置提供 使得所积聚的信号电荷被输出的读命令信号。该成像设备还包括接受使得 闪光灯发射光的闪光灯光发射命令的输入的操作输入部件。该成像设备被 以这种方式配置：与2帧时间段一样长或长于2帧时间段的预定间隔被设 置为指定对所积聚的信号电荷的读的读命令信号的输出间隔。此外，该成 像设备被以这种方式配置：闪光灯控制信号的输出定时被设置以使得从闪 光灯的光发射的开始到结束的时间段被包括在从通过第一读命令信号对信 号电荷的读的完成直到随后的第二读命令信号的输入为止的时间段之内。 并且，该成像设备被以这种方式配置：读命令信号被以所设置的预定间 隔、与输入成像装置的同步信号相同步地提供给成像装置。此外，该成像 设备被以这种方式配置：根据使得闪光灯发射光的闪光灯光发射命令的输 入被接受的定时和所设置的闪光灯控制信号的输出定时，闪光控制信号被 提供给闪光灯。

当在执行线曝光的成像设备中以这种方式配置时，变得有可能使得闪 光灯在从通过第一读命令信号对信号电荷的读的完成到随后的第二读命令 信号的输入的时间段之内发射光。

此外，由于向成像装置控制部件提供的读控制信号的间隔是与2帧时 间段一样长或长于2帧时间段的预定间隔，所以信号电荷通过2帧时间段 或更长而被积聚。

根据本发明实施例，由于闪光灯的光发射定时和信号电荷的积聚时间 段被调节，所以闪光灯的光发射不会落在信号电荷的读时间段上。因此， 变得有可能消除图像的辉度在屏幕的上端和下端之间明显不同的不便。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的系统的内部配置的示例的框图；

图2是示出根据本发明一个实施例的成像设备的内部配置的示例的框 图；