[发明专利]摄像装置及图像传感器的驱动方法

说明书

本发明提供摄像装置及图像传感器的驱动方法。所述摄像装置包括图像传感器和控制器，所述图像传感器包括像素。所述像素包括光电转换器、保持单元、输出单元、以及第一转移单元和第二转移单元。所述控制器使所述传感器反复进行所述第一转移单元将电荷从所述光电转换单元转移到所述保持单元的保持操作，以及所述第二转移单元将所述电荷从所述保持单元转移到所述输出单元的转移操作。所述控制器使所述传感器进行包括第一保持操作和第二保持操作的保持操作，作为所述保持操作，所述第一保持操作使所述第一转移单元转移在第一曝光时间中生成的电荷，所述第二保持操作使所述第一转移单元转移在比所述第一曝光时间长的第二曝光时间中生成的电荷。

技术领域

本发明涉及摄像装置及图像传感器的驱动方法。

背景技术

一般要求用于车载和用于监控的摄像装置具有宽动态范围性能。此外，也要求数字静态照相机和数字摄像机具有宽动态范围性能。对此，已知通过对短曝光时间的图像和长曝光时间的图像进行合成来生成具有宽动态范围的图像的方法。

同时，诸如LED光源和荧光灯等的许多光源与商用电源同步闪烁。为此，如果以短曝光时间进行摄像，则人眼看起来接通的光源有时被拍摄为在静止图像上看起来未接通。此外，在运动图像上，光源有时被拍摄为看起来快速闪烁。

日本特开2007-6049号公报公开了通过使用用于检测照明的能量波动周期的波动检测单元来检测光源的波动周期的技术。根据这种波动周期决定总体曝光时段。以预定比率将该曝光时段交替地划分为有效和无效曝光时段。公开了被构造为通过将摄像单元累积的电荷中的仅在有效曝光时段期间累积的电荷转换成电信号，根据光源的波动周期来获取短曝光时间的图像的摄像装置。

发明内容

为了实现放大动态范围和抑制光源闪烁的影响，日本特开2007-6049号公报中公开的摄像装置被构造为针对各帧交替地进行短曝光时间的摄像和长曝光时间的摄像。然而，本发明人已经发现，这种装置难以正确地获取图像。如果日本特开2007-6049号公报中公开的摄像装置进行短曝光时间的摄像，则光电转换单元需要多次进行电荷释放和电荷转移。因此，该装置需要诸如浮动扩散存储器(floating diffusion memory)等的存储器。由光电转换单元在第n帧的有效曝光时段期间生成的电荷，在同一第n帧的时段期间，被间歇地转移到存储器，并且在到第(n+1)帧的时段的阶段，被依次从存储器转移到后段的存储单元。日本特开2007-6049号公报中公开的摄像装置针对短曝光时间的摄像，以预定比率将一个帧交替地划分为有效曝光时段和无效曝光时段。为此，当装置在第(n+1)帧进行了短曝光时间的摄像时，在存储器中第n帧的电荷可能被叠加在第(n+1)帧的电荷上。这使得难以在连续帧中进行不同曝光时间的摄像。为了通过将具有多个不同曝光时间的图像进行合成来获得具有宽动态范围的一个图像，同时确保帧速率，期望在连续帧中输出以不同曝光时间拍摄的图像。本发明的一些实施例提供了在摄像装置中获取具有宽动态范围的图像同时抑制光源的闪烁的影响的技术。