TWI222215B - Driving method for solid-state imaging device and camera using the same - Google Patents

Driving method for solid-state imaging device and camera using the same Download PDF

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TWI222215B
TWI222215B TW090128741A TW90128741A TWI222215B TW I222215 B TWI222215 B TW I222215B TW 090128741 A TW090128741 A TW 090128741A TW 90128741 A TW90128741 A TW 90128741A TW I222215 B TWI222215 B TW I222215B
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1222215 五、發明説明（ 發明之詳細說明 本發明係與固體攝像元件的驅動方法，以及具備該驅動 功能的照相機有關。 以前之技術 眾所週知，使用具備有固體攝像元件的照相機，在螢光 燈照明下攝影動畫時，會發生閃光。 亦即，螢光燈的頻率會因場所而有所不同，例如：在日 本國内，東部地區是50Hz、西部地區是6〇Hz。一方面， 一直以來的τν系統中，NTSC方式則固定為6〇場/3、3〇圖 框/s、而PAL方式則固定為50場/3、25圖框/s。從而，在 螢光燈的照明下，在2A/n(A為螢光燈的頻率，11為又2 3，4…·）以外的場率攝像動畫時，會發生閃光。 以别為減輕上述閃光，係藉由切斷2A/n的電子快門捨棄 電荷，使電荷蓄積時間與閃光配合。 又，以前，在未具備有光學光圈的攝像照相機中，在明 焭的場所拍攝時，藉由按下快速的電子快門並捨棄電荷， 如同進入固體影像元件之動態範圍般，進行光量的調整。 發明所欲解決之課題 如同上述，一直以來，在具備固體攝像元件之照相機 中，有關閃光的對策、光量之調整上，不論哪一情況，皆 藉在固定幀速的狀態下捨棄電荷，將攝像條件配合照明。 有雲於上面所述本發明係在提供一種固體攝像元件的驅 動方法，以及具備該驅動功能之照相機，其可在無須捨棄 光電變換之電荷下使有效活用可能化，且可作出在照明下 本紙張尺度適用巾g g家標準(CNS) A4規格(21Μ297公董） 1222215
的閃光對策、調整攝影場所之亮度。 解決課題的方法 ;本發明之固體攝像元件的驅動方法，對應於照明的頻 率’成為可以變更攝像元件的t貞速。 本發月的固體攝像元件的驅動方法，對應於亮度成為可 以變更攝像元件的幀速。 本毛月的固體攝像元件之驅動方法，對應於亮度，可以 使攝像元件的幀速之變更與電子快門的驅動一起進行。 於本發明中，由於係對應於照明的頻率，變更攝像元件 的幀速，所以可以無須捨棄光電變換之電荷而去除閃光， 或是減輕閃光。 在本發明中’由於係對應於屋外的亮度' 或是室内的照 明党度，變更攝像元件的幀速，所以可以無須捨棄光電變— 換之電荷，而調整光量。擴大了攝像可能的照明條件。 於本發明中，對應於攝像場所的亮度，當在合併攝像元 件的幀速之變更，與電子快門之時，更可以擴大攝像可能 之照明條件。 本發明之照相機，係因具備有對應於照明的頻率，變更 固體攝像元件的幀速的功能而成。 本發明之照相機，係因具備有對應於亮度，變更固體攝 像元件的巾貞速之功能而成。 本發明之照相機，係因具備有對應於亮度，變更固體攝 像元件的幀速之功能，以及電子快門之功能而成。 在本發明之照相機中’由於具有對應於照明的頻率而變 -5- 禾故張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
•更固體攝像元件的幀速功能，因此可以無須捨棄光電變換 又電荷而去除或是減輕閃光，拍攝動畫。 在本發明的照相機中，對應於屋外的照明、或是室内的 照明亮度’由於具有變更固體攝像元件幀速之功能，因此 可以在無須捨棄光電變換之電荷下，從光亮的狀態至黑暗 的狀態之廣泛的照明條件下拍攝。 本發明的照相機中，由於具有對應於照明而變更固體攝 像兀件的幀速功能，以及電子快門之功能，因此可以在更 加廣泛的照明條件下，調整亮度拍攝。 發明之實施型態 以下則參照圖面，對本發明之固體攝像元件的驅動方法 以及照相機的實施型態加以說明。 圖1係顯不使用本發明之驅動方法之一實施型態。同圖 中顯示照相機整體的構造。 本實施型態中的照相機i係由下列各項所構成：例如 CCD攝像元件、攝像元件等的固體攝像元件2、作 成為驅動該固體攝像元件2之驅動脈衝的定時信號發生部 3、判斷在攝影場所的照明條件（例如螢光燈的頻率、照明 的光強度（亮度）等）、或是在屋外的亮度等之照明條件/亮 度條件判斷部4、以及照相機系統訊號處理部5。 於該照相機i之中，固體攝像元件2係由自定時信號發生 部3的驅動脈波所驅動’藉由其輸出端子W對應於影像輸 出訊號而輸出，該輸出訊號則輸入至照明條件/亮度條件 判斷部4 »於照明條件/亮度條件判斷心中，以該輸 1222215 A7 B7
號為基礎，檢測出攝影場所的照明狀態、或是屋外、a 的梵度，將對應於此之固體攝像元件2的幀速，指向定 信號發生部3。 、 例如，檢測得知成為閃光原因的照明之頻率，將滿足栌 制閃光條件的2 A/n(A為螢光燈的頻率，^為1，2 3 之賴速，對於定時信號發生部3指示。在CCD攝像元件的 情況下，照明頻率的檢測，可以由攝像領域全體的明暗週 期檢測；而在CMOS的情況下，照明頻率的檢測，由於亮 度變為橫紋，因此可以由其數目得知。 又，檢測亮度，將可以無須捨棄電荷而可以調整亮度的 賴速，指向定時信號發生部3。亮度的檢測，可以檢測出 自固體攝像元件2的輸出訊號位於高學階段的像素面積， 而檢測得知亮度。 _ 自對應於該照明條件、或是亮度條件的照明條件/亮度 條件判斷部4之幀速變更指示，則傳送至照相機系統訊號 處理部5中。 在指示幀速變更的定時信號發生器3中，作成對應於被 指示的幀速之驅動脈波，將該驅動脈波傳送至固體攝像元 件中。於固體攝像元件中，藉由該驅動脈波，在被指示的 +貞速中驅動。自固體攝像元件2的輸出訊號，也會傳送至 照相機系統訊號處理部5中，並變換為影像訊號。如同上 述’將由照明條件/亮度條件判斷部4的幀速之指示傳送至 ： 照相機系統訊號處理部5中，並將幀速的資訊加至影像訊 號上。如此一來，在照明下、或是屋内外下可以進行良好 本紙張尺度適用中國g家標準(CNs)八4規格(21QX 297公爱)
裝 訂
線 1222215
之動畫等之拍攝。並將自照相機系統訊號處理部5所輸出 的影像訊號供給給所要的顯示裝置、或是錄晝裝置。 依據本實施型態時，例如在螢光燈照明下拍攝時，藉由 自固體攝像元件2的輸出訊號，在照明條件/亮度條件判斷 部4中檢測出照明狀態，例如，如果檢測出成為閃光原因 的照明頻率時，可以變更控制自照明條件/亮度條件判斷 部4之閃光之幀速，並指向定時信號發生部3，且藉由將自 走時#號發生部3接受變更指示的幀速之驅動脈波，供給 〜 給固體攝像元件2，可以獲得自固體攝像元件去除閃光、 或是檢出輸出訊號。 又’在照明條件/亮度條件判定部4中，若檢測出目標物 體為光量的狀態、或是黑暗的狀態時，將變更對應於自照 明條件/亮度條件判定部4的光量的幀速的指示，傳送至定〜 時信號發生部3之中；例如，當在亮度過亮的情況下，發 出提高幀速之指示；而在黑暗時，發出降低幀速的指示； 藉由將自定時信號發生部3所發出的變更指示的幀速的驅 動脈波，供給固體攝像元件2，便可自固體攝像元件獲得 適切的調整亮度之輸出訊號。 從而，根據本實施型態的照相機1時，無須使用電子快 門，藉由將固體攝像元件的幀速與照明條件相配合，便可· 以拍攝出去除、或是減輕閃光的動畫。又，藉由對應於亮 度與暗度，變更固體攝像元件的幀速，可以設定產生攝像 ： 元件的動態波段之攝像條件。據此，可以擴大拍攝可能的 亮度條件（包含屋外的亮度條件、以及室内的照明條件）。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裴 訂
線 1222215 A7 B7 五、發明説明（
亦即可以擴大動態波段。 於本實施型態中，對於閃光對策、光量調整，可以無須 捨棄光電變換之電荷並有效的活用。為此，在閃光對策 中，可以比藉由電子快門之感度更高。在光量調整中，可 以取得大量的資料量，並提高明亮時的幀速。 尚且，幀速的上限，係由照相機以及在顯示裝置、錄書 裝置中較低的驅動頻率所決定。 即使是幀速的上限，在亮度是飽和的條件下（包含屋_ 外、至内的照明下等），亦可併用電子快門的功能，調整 亮度。據此，更可以擴大拍攝可能的光亮條件（包含屋外 的亮度條件、以及室内的照明條件）。 現在，在個人電腦用的螢幕中，普遍存在具備選擇任意 幀速的動畫顯示方法。於本實施型態中的固體攝像元件之_ 驅動方法、或是照相機，最適用這般具備選擇該樣任意的 f貞速的動畫方法之動畫手段的顯示裝置之情況。 發明的效果 根據本發明的固體攝像元件的驅動方法時，可以無須捨 棄光電變換之電荷，控制因照明所產生之閃光的發生（去 除閃光、或是減輕）。 又’對應於亮度，由於可以藉由變更幀速，調整光亮， 所以可以擴大拍攝可能的亮度條件。亦即，可以在自光亮 狀態到黑暗狀態止的範圍内拍攝.當在併用電子快門的功： 能時，可以將拍攝可能的光明條件更加擴大。 根據本發明的照相機時，無須使用電子快門功能，便可 -9 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) '~ ----
裝 訂
1222215 A7 B7 五、發明説明（7 ) 以拍攝控制閃光的動畫。 又，由於對應於亮度而變更幀速，所以無須捨棄光電變 換之電荷，便可以在廣泛的明度條件下拍攝。當在併用電 子快門功能時，可以在更廣泛的照明條件下拍攝。 根據本發明時，無須捨棄光電變換之電荷而變更幀速， 且因為可以調整閃光對策、光亮，所以在閃光對策中，可 以提高感度，在調整亮度中，可以大量取得資訊，並提高 光亮時的巾貞速。 圖面的簡單說明 圖1顯示本發明之照相機的實施型態之構造圖。 符號之說明 1 照相機 2 固體攝像元件 3 定時信號發生部 4 照明條件/亮度條件判斷部 5 照相系統訊號處理部 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1222215
第〇9〇128741號專利申請案 B8 中文申請專利範圍替換本(93年2月）g習 々、申請專利範圍 1. 一種固體攝像元件的驅動方法，其特徵為對應於攝影場 所之照明光的頻率，變更攝像元件的幀速。 2. —種固體攝像元件的驅動方法，其特徵為對應於攝影場 所之亮度，變更攝像元件的幀速。 3. —種固體攝像元件的驅動方法，其特徵為因應攝影場所 之亮度，一併進行攝像元件的幀速之變更，與電子快門 之驅動。 4. 一種照相機，其特徵為具有因應攝影場所之照明光的頻 率，變更固體攝像元件的幀速之功能。 5. —種照相機，其特徵為具有因應攝影場所之亮度，變更 固體攝像元件的幀速的功能。 6· —種照相機，其特徵為具備對應於攝影場所之亮度，變 更固體攝像元件的幀速之功能，以及電子快門之功能。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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