CN111095911A - 摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够防止摄像图像的亮度不均匀的产生,且防止辅助光的利用效率的降低的摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序。数码相机(100)具备:摄像控制部(11A),通过滚动快门方式驱动成像元件(5)来对被摄体进行拍摄;及发光控制部(11B),在进行该拍摄期间,多次从发光装置(30)发出辅助光。在相邻的两个像素行(62)中通过上述驱动开始曝光的开始定时之差Δt为除了进行该曝光的曝光时间的1/n倍以外的值,其中,n为1以上的整数,发光控制部(11B)将辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,m为1以上的整数。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序。
背景技术
近年来,随着CCD(电荷耦合器件,Charge Coupled Device)图像传感器或CMOS(互补型金属氧化物半导体,Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等成像元件的高分辨率化,数码照相机、数码摄像机或带相机的移动电话(例如智能手机)等具有摄像功能的电子设备的需求急剧增加。另外,将具有如上所述的摄像功能的电子设备称为摄像装置。
作为搭载于摄像装置的MOS型成像元件的驱动方法,已知有滚动快门方式的驱动。
滚动快门方式的驱动为一边改变像素行一边依次进行对成像元件的像素行的各光电转换元件进行复位来开始该像素行的曝光,然后将与积蓄在该像素行的各光电转换元件的电荷对应的像素信号读出到信号线的驱动的方式。
专利文献1中,公开有在进行滚动快门方式的驱动来对被摄体进行拍摄时,以各像素行的曝光时间的1/n(n为1以上的整数)的周期多次发出辅助光的摄像装置。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-139553号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在滚动快门方式的驱动中,为了对每一个像素行进行像素信号的读出,需要防止从各像素行的像素信号的读出处理与其他像素行的像素信号的读出处理重叠。因此,相邻的像素行彼此之间的曝光开始定时(或者曝光结束定时)之差需要设为该读出处理所需的时间(以下,称为读出处理时间)以上的时间。
在曝光时间比读出处理时间更长的情况下,若将曝光开始定时之差设为曝光时间的1/n倍(n为1以上的整数),则在从任意的像素行的像素信号的读出处理过程中开始该任意的像素行的n个相邻的像素行的曝光。
在此,通过对积蓄在光电转换元件的电荷进行复位来进行像素的曝光开始。若在从某个像素的像素信号的读出处理过程中进行其他像素的复位动作,则有可能在该像素信号中混入噪声等。
因此,通常,设定曝光开始定时之差,以免在从某个像素行的像素信号的读出处理过程中开始其他像素行的曝光。
具体而言,在曝光时间比读出处理时间更长的情况下,曝光开始定时之差设定为曝光时间的1/n倍以外的值。
图15是表示滚动快门方式的驱动的一例的时序图。图中的横轴表示时刻。在图中的纵向上,示出作为驱动对象的成像元件的像素行L1~L5。
图15中,示出在将图中的“T”设为单位时间的情况下,各像素行的曝光时间为12T,相邻的像素行彼此的曝光开始定时之差为5T,读出处理时间为3T的例子。
根据图15所示的例子,在像素行L1~L5的任何一个中,在像素信号的读出处理过程中均不会开始其他像素行的曝光。
另一方面,曝光时间比读出处理时间更短的情况下,曝光开始定时之差设定为曝光时间与读出处理时间的合计值以上,以免在从任意的像素行的像素信号的读出处理过程中开始其他像素行的曝光。
图16是表示滚动快门方式的驱动的另一例子的时序图。图中的横轴表示时刻。在图中的纵向上,示出作为驱动对象的成像元件的像素行L1~L5。
图16中,示出在将图中的“T”设为单位时间的情况下,各像素行的曝光时间为2T,相邻的像素行彼此的曝光开始定时之差为5T,读出处理时间为3T的例子。
根据图16所示的例子,在像素行L1~L5的任何一个中,在像素信号的读出处理过程中均不会开始其他像素行的曝光。
设想以满足以上的条件的方式,在设定有滚动快门方式的驱动中的像素行彼此的曝光开始定时之差的状态下,如专利文献1中所记载那样,以曝光时间的1/n倍的周期多次发出辅助光的情况。
图15中,用空心箭头示出n=2时的辅助光的发光定时。并且,图16中,用空心箭头及虚线空心箭头示出n=1时的辅助光的发光定时。
另外,用空心箭头及虚线空心箭头示出的定时为辅助光的发光量成为峰值的定时。
如图15所示,在以曝光时间的1/2倍的周期发出辅助光的情况下,在像素行L1~像素行L5的各曝光期间中的哪一个中,会导致该开始定时或结束定时与辅助光的发光定时重叠。因此,因辅助光的稍微抖动(jitter)使基于各像素行的辅助光的受光量发生变化,从而导致摄像图像中产生亮度不均匀。
并且,图16所示的例子中,辅助光的发光定时也与像素行L2,L4的各曝光期间的开始定时及结束定时重叠,因此因辅助光的稍微抖动使基于各像素行的辅助光的受光量发生变化,从而导致摄像图像中产生亮度不均匀。
而且,图16所示的例子中,如用点线箭头所示,具有在任何像素行中均没有进行曝光时发出辅助光的情况,从而不必要地发出辅助光。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够防止摄像图像的亮度不均匀的产生,且防止辅助光的利用效率的降低的摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序。
用于解决技术课题的手段
本发明的摄像控制装置具备:摄像控制部,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制部,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制部将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
本发明的摄像装置具备上述摄像控制装置及上述成像元件。
本发明的摄像控制方法具备:摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制步骤,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制步骤中,将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
本发明的摄像控制程序使计算机执行如下步骤:摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制步骤,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制步骤中,将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够防止摄像图像的亮度不均匀的产生,且防止辅助光的利用效率的降低的摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序。
附图说明
图1是表示本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机100的概略结构的图。
图2是表示图1所示的成像元件5的概略结构的平面示意图。
图3是表示图2所示的成像元件5的像素61的概略结构的平面示意图。
图4是图3所示的像素61的A-A线的截面示意图。
图5是图1所示的数码相机100中的系统控制部11的功能框图。
图6是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的时序图。
图7是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第一变形例的时序图。
图8是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第二变形例的时序图。
图9是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第三变形例的时序图。
图10是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第四变形例的时序图。
图11是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第五变形例的时序图。
图12是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的时序图。
图13是表示本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。
图14是表示图13所示的智能手机200的结构的框图。
图15是表示滚动快门方式的驱动的一例的时序图。
图16是表示滚动快门方式的驱动的一例的时序图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机100的概略结构的图。
图1所示的数码相机100具备主体部100A;透镜装置40,具有成像透镜1、光圈2、透镜控制部4、透镜驱动部8及光圈驱动部9;及发光装置30。
透镜装置40与发光装置30分别可以是能够装卸于主体部100A的装置,也可以是与主体部100A一体化的装置。
成像透镜1包括能够沿光轴方向移动的聚焦透镜或变焦透镜等。
透镜装置40的透镜控制部4构成为能够通过有线或无线与主体部100A的系统控制部11通信。
透镜控制部4按照来自系统控制部11的指令,经由透镜驱动部8控制成像透镜1中所包含的聚焦透镜来改变聚焦透镜的主点的位置,或经由透镜驱动部8控制成像透镜1中所包含的变焦透镜来改变变焦透镜的位置(焦距),或经由光圈驱动部9控制光圈2的光圈值。
发光装置30为从氙光源或LED(发光二极管,Light Emitting Diode)等半导体光源等发出辅助光的装置。发光装置30根据来自主体部100A的系统控制部11的指令发出辅助光。
主体部100A具备通过包含成像透镜1及光圈2的摄像光学系统对被摄体进行拍摄的MOS型成像元件5。
成像元件5具有二维状地排列有多个像素的摄像面,将通过摄像光学系统成像于该摄像面的被摄体像通过该多个像素转换为像素信号并输出。以下,将从成像元件5的各像素输出的像素信号的集合称为摄像图像信号。
总括控制数码相机100的电气控制系统整体的系统控制部11经由成像元件驱动部10驱动成像元件5,将通过透镜装置40的摄像光学系统拍摄的被摄体像作为拍摄图像信号来输出。
成像元件驱动部10通过根据来自系统控制部11的指令生成驱动信号并将该驱动信号供给至成像元件5,从而驱动成像元件5。成像元件驱动部10的硬件结构为组合半导体元件等电路元件而构成的电路。
来自利用者的命令信号通过操作部14输入到系统控制部11。操作部14包括后述的与显示面23一体化的触摸面板和各种按钮等。
系统控制部11总括控制数码相机100整体,其硬件结构为执行包含摄像控制程序的程序而进行处理的各种处理器。
作为各种处理器,包括作为执行程序而进行各种处理的通用的处理器的CPU(中央处理器,Central Prosessing Unit)、作为在FPGA(现场可编程门阵列,FieldProgrammable Gate Array)等的制造后能够改变电路结构的处理器的可编程逻辑器件(Programmable Logic Device:PLD)或作为具有为了执行ASIC(专用集成电路,Application Specific Integrated Circuit)等特定处理而专门设计的电路结构的处理器的专用电路等。
更具体而言,这些各种处理器的结构为组合半导体元件等电路元件而成的电路。
系统控制部11可以由各种处理器中的一个构成,也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如,多个FPGA的组合或CPU与FPGA的组合)构成。
而且,该数码相机100的电气控制系统具备:存储器16,包括RAM(随机存取存储器,Random Access Memory)及ROM(只读存储器,Read only memory);存储器控制部15,进行向存储器16的数据记录及来自存储器16的数据读出的控制;数字信号处理部17,对从成像元件5输出的摄像图像信号进行数字信号处理,并生成遵循了例如JPEG(联合图像专家小组,Joint Photographic Experts Group)格式等各种格式的摄像图像数据;外部存储器控制部20,进行向存储介质21的数据记录及来自存储介质21的数据读出的控制;显示面23,由有机EL(电致发光,electroluminescence)面板或液晶面板等构成;及显示控制器22,控制显示面23的显示。
存储器16中所包含的ROM中记录有由系统控制部11执行的包含摄像控制程序的程序。
存储介质21为内置于数码相机100的闪存等半导体存储器或能够装卸于数码相机100的便携式半导体存储器等。
存储器控制部15、数字信号处理部17、外部存储器控制部20及显示控制器22通过控制总线24及数据总线25彼此连接,并由来自系统控制部11的指令控制。
数字信号处理部17的硬件结构为执行程序而进行处理的上述中例示的各种处理器。
显示控制器22包括执行程序而进行处理的上述中例示的各种处理器及用于保持应显示于显示面23的图像的数据的显示存储器。
图2是表示图1所示的成像元件5的概略结构的平面示意图。
成像元件5具备:摄像面60,由沿第一方向的行方向X排列的多个像素61构成的像素行62沿与行方向X正交的第二方向的列方向Y排列有多个;驱动电路63,驱动排列在摄像面60的像素61;及信号处理电路64,对从排列在摄像面60的像素行62的各像素61读出到信号线的像素信号进行处理。
以下,在图2中将摄像面60的列方向Y的一端侧(图中的上侧)的端部称为上端,将摄像面60的列方向Y的另一端侧(图中的下侧)的端部称为下端。
图3是表示图2所示的成像元件5的像素61的概略结构的平面示意图。
如图3所示,像素61具备光电转换元件61A、浮动扩散61D及读出电路61E。
光电转换元件61A接收通过了透镜装置40的摄像光学系统的光,产生并积蓄与受光量对应的电荷。光电转换元件61A例如由形成于半导体基板内的硅光电二极管构成。
浮动扩散61D用于将电荷转换为电压信号,且积蓄在光电转换元件61A的电荷转移过来。
读出电路61E为将与浮动扩散61D的电位对应的电压信号作为像素信号读出到信号线65的电路。读出电路61E被图2所示的驱动电路63驱动。针对由列方向Y的位置相同的像素61构成的像素列设置有一个信号线65,且读出到各信号线65的像素信号输入到信号处理电路64。
图4是图3所示的像素61的A-A线的截面示意图。
如图4所示,在N型基板70表面形成有P阱层71,在P阱层71的表面部形成有光电转换元件61A。
光电转换元件61A由N型杂质层73及形成于其上的P型杂质层74构成。由N型基板70及P阱层71构成半导体基板。
在P阱层71的表面部,与光电转换元件61A稍微分开而形成有由N型杂质层构成的浮动扩散61D。
在光电转换元件61A与浮动扩散61D之间的P阱层71的区域75的上方,隔着省略图示的氧化膜,形成有读出电极72。
通过控制读出电极72的电位并在光电转换元件61A与浮动扩散61D之间的区域75形成信道,能够将积蓄在光电转换元件61A的电荷转移至浮动扩散61D。读出电极72的电位由图2的驱动电路63控制。
图4所示的例子中,读出电路61E由用于对浮动扩散61D的电位进行复位的复位晶体管77、将浮动扩散61D的电位转换为像素信号而输出的输出晶体管78及用于将从输出晶体管78输出的像素信号选择性地读出到信号线65的选择晶体管79构成。读出电路的结构仅为一例,并不限定于此。
另外,读出电路61E有时在沿列方向Y排列的多个像素61中共用。
光电转换元件61A虽然由硅光电二极管构成,但也可以由形成于半导体基板上方的有机或无机的光电转换材料的膜及形成于用于积蓄在该膜中产生的电荷的半导体基板内部的杂质区域构成。在该情况下,积蓄在该杂质区域中的电荷转移至图4的浮动扩散61D。
图2所示的驱动电路63将各像素61的读出电极72及读出电路61E按每一个像素行62独立地驱动而进行像素行62中所包含的各光电转换元件61A的复位(积蓄在光电转换元件61A的电荷的排出)、与积蓄在该各光电转换元件61A的电荷对应的像素信号的向信号线65的读出等。驱动电路63由成像元件驱动部10控制。
通过在读出电极72下方的区域75中形成信道的状态下,由复位晶体管77对浮动扩散61D进行复位来进行光电转换元件61A的复位。
另外,也可以是如下结构:通过与光电转换元件61A相邻地单独设置电荷排出区域,由驱动电路63进行将积蓄在光电转换元件61A的电荷排出至该电荷排出区域的驱动,从而进行光电转换元件61A的复位。
图2所示的信号处理电路64对从像素行62的各像素61读出到信号线65的像素信号进行相关双采样处理,并将相关双采样处理后的像素信号转换为数字信号而输出至数据总线25。信号处理电路64由成像元件驱动部10控制。
数字信号处理部17对从成像元件5输出至数据总线25的像素信号实施去马赛克处理及γ补正处理等信号处理而生成摄像图像数据。
图5是图1所示的数码相机100中的系统控制部11的功能框图。
图1所示的数码相机100作为拍摄模式搭载有高速同步模式。该高速同步模式为在通过成像元件5对被摄体进行拍摄的期间,从发光装置30以高速多次发出辅助光,从而即使在较短的曝光时间也能够以足够的亮度进行拍摄的模式。图5所示的功能框表示在设置有该高速同步模式的情况下的系统控制部11的功能框。
如图5所示,系统控制部11通过执行记录于存储器16的ROM的包含摄像控制程序的程序,作为具备摄像控制部11A及发光控制部11B的摄像控制装置发挥功能。
摄像控制部11A控制成像元件驱动部10,通过滚动快门方式驱动成像元件5来对被摄体进行拍摄。
基于滚动快门方式的驱动为一边改变像素行62一边依次进行对像素行62的光电转换元件61A的电荷进行复位并开始该光电转换元件61A的曝光的处理,并从结束该曝光的像素行62依次读出与积蓄在光电转换元件61A的电荷对应的像素信号的驱动。
在进行基于该滚动快门方式的驱动的情况下,摄像控制部11A将在相邻的两个像素行62的每一个中开始的曝光的开始定时之差Δt设定为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数。
发光控制部11B在进行基于通过摄像控制部11A的控制进行的滚动快门方式的驱动的期间,从发光装置30以规定的发光周期多次发出辅助光。
具体而言,发光控制部11B将辅助光的发光周期控制为上述差Δt的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。发光控制部11B将m的上限值设定为将各像素行62的曝光时间除以差Δt而得到的商值。
图6是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的时序图。
图6所示的“L1”~“L11”分别示出在成像元件5的摄像面60从上端侧朝向下端侧依次排列的像素行62。
图6中,各像素行62(L1~L11)旁边的标记有“曝光”的框示出进行该各像素行的曝光的曝光期间。
并且,各像素行62(L1~L11)旁边的标记有“读出处理”的框示出从该各像素行的光电转换元件61A进行像素信号的读出的期间。
并且,图6所示的空心箭头示出从发光装置30发出辅助光的定时。另外,发出辅助光的定时是指该辅助光的发光量成为峰值的定时。
图6所示的例子中,将图中所示的“T”作为单位时间,成像元件5的各像素行62的曝光时间为“17T”,成像元件5的各像素行62的读出处理所需的时间为“3T”,成像元件5的相邻的两个像素行62之间的曝光期间的开始定时之差Δt为“5T”。并且,辅助光的发光周期被控制为“5T”。
成像元件5的各像素行62的曝光期间为通过摄像灵敏度或曝光值等摄像条件或者来自用户的设定而确定的值。
成像元件5的各像素行62的读出处理所需的时间为通过信号处理电路64的处理能力等而确定的固定值。
摄像控制部11A将相邻的两个像素行62的曝光期间的开始定时之差Δt控制为除了各像素行62的曝光时间的1/n倍以外的值。
图6所示的例子中,差Δt为“5T”,该差Δt为除了曝光时间(=17T)的1/n倍以外的值。如此,通过确定差Δt,在从各像素行62的像素信号的读出处理过程中不会开始其他像素行62的曝光。因此,能够防止在从各像素行62读出的像素信号中混入由光电转换元件61A的复位引起的噪声。
并且,图6所示的例子示出m=1的例子,辅助光的发光周期被控制为差Δt(=5T)的1倍。
图7是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第一变形例的时序图。
图7所示的时序图仅在辅助光的发光定时上与图6不同。具体而言,图7所示的例子示出m=2的例子,辅助光的发光周期(=10T)被控制为差Δt(=5T)的2倍。
图8是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第二变形例的时序图。
图8所示的时序图仅在辅助光的发光定时上与图6不同。具体而言,图8所示的例子示出m=3的例子,辅助光的发光周期(=15T)被控制为差Δt(=5T)的3倍。
图9是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第三变形例的时序图。
图9所示的“L1”~“L5”分别示出在成像元件5的摄像面60从上端侧朝向下端侧依次排列的像素行62。
图9中,各像素行62(L1~L5)旁边的标记有“曝光”的框示出进行该各像素行的曝光的曝光期间。
并且,各像素行62(L1~L5)旁边的标记有“读出处理”的框示出从各像素行的光电转换元件61A进行像素信号的读出的期间。
并且,图9所示的空心箭头示出从发光装置30发出辅助光的定时。另外,发出辅助光的定时是指该辅助光的发光量成为峰值的定时。
图9所示的例子中,将图中所示的“T”作为单位时间,成像元件5的各像素行62的曝光时间为“2T”,成像元件5的各像素行62的读出处理所需的时间为“3T”,成像元件5的相邻的两个像素行62之间的曝光期间的开始定时之差Δt为“5T”。并且,辅助光的发光周期被控制为“5T”。
图9所示的例子示出m=1的例子,辅助光的发光周期(=5T)被控制为差Δt(=5T)的1倍。
如图6~图9所示,通过辅助光的发光周期被控制为差Δt的m倍,在任何像素行62中均能够使该像素行62在曝光期间中接收的辅助光的量均匀化。
根据图6~9所示的驱动例,在各像素行62中,能够防止曝光期间的开始或结束的定时与辅助光的发光定时重叠。因此,即使在辅助光中发生抖动的情况下,也能够防止产生摄像图像的不均匀。
并且,在图6~图9中的任意的例子中,发出的辅助光均被任一像素行62接收,从而能够有效地利用辅助光。
另外,在将k设为3以上的整数,且将辅助光的发光周期控制为差Δt的k倍以上的时间的情况下,发光控制部11B可以在该发光周期期间,发出将(k-2)次作为上限,将差Δt作为周期的追加的辅助光。
图10是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第四变形例的时序图。图10是在图8所示的时序图中,改变用实线示出的箭头的位置,且追加了用点线示出的箭头的图。
图10所示的例子示出上述k为“3”的例子,发光控制部11B以发光周期(=15T)发出辅助光,并且发出将1次作为上限,且将在该发光周期发出的辅助光的发光定时(图中的实线的空心箭头)作为起点,将差Δt(=5T)作为周期的追加的辅助光(图中的点线的空心箭头)。
在此示出了k=3的例子,但在k为4以上的情况下,也能够同样地发出追加的辅助光。
图11是表示图1所示的数码相机100的高速同步模式时的成像元件5的驱动例的第五变形例的时序图。
图11所示的例子中,将图中所示的“T”作为单位时间,成像元件5的各像素行62的曝光时间为“21T”,成像元件5的各像素行62的读出处理所需的时间为“3T”,成像元件5的相邻的两个像素行62之间的曝光期间的开始定时之差Δt为“5T”。并且,辅助光的发光周期被控制为“20T”。
图11所示的例子中,上述k为“4”。因此,从每“20T”发出的辅助光的发光定时开始将(4-2)=2次作为上限发出将Δt=5T作为周期的追加的辅助光。
如图10及图11所示,通过在Δt的m倍的发光周期期间发出追加的辅助光,能够通过追加的辅助光来补充在发光周期发出的辅助光的亮度,能够充分确保摄像图像的亮度。
在图1所示的数码相机100中,发光装置30优选固定于主体部100A。在发光装置30与主体部100A一体化的情况下,作为发光控制部11B的控制对象的发光装置30的数量被限定为一个。因此,能够容易地进行发光控制。
并且,发光控制部11B优选在避开从发光装置30发出的辅助光的发光期间(从辅助光的发光量超过阈值起至低于该阈值为止的期间)与各像素行62的曝光期间的开始定时重叠的状态下,发出辅助光。
图12是表示在差Δt=“5T”、曝光时间=“17T”、读出处理所需的时间=“3T”、发光周期=“15T”的情况下的成像元件5的驱动例的时序图。图12中,示出辅助光的发光波形fl及作为从发光波形fl的上升定时到下降定时为止的期间的发光期间FLt。
图12所示的例子中,各发光期间FLt不与任何像素行62的曝光期间的开始定时重叠。如此,通过控制发光期间,能够进一步提高辅助光的抖动耐性。
接着,作为本发明的摄像装置的实施方式对智能手机的结构进行说明。
图13是表示本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。
图13所示的智能手机200具有平板状的框体201,且在框体201的一个面具备显示输入部204,该显示输入部204由作为显示面的显示面板202与作为输入部的操作面板203成为一体。
并且,这种框体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207及相机部208。另外,框体201的结构并不限定于此,例如能够采用显示面与输入部独立的结构,或采用具有折叠结构或滑动机构的结构。
图14是表示图13所示的智能手机200的结构的框图。
如图14所示,作为智能手机的主要构成要件,具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、记录部212、外部输入输出部213、GPS(全球定位系统,Global Positioning System)接收部214、动作传感器部215、电源部216及主控制部220。
并且,作为智能手机200的主要功能,具备经由省略图示的基站装置BS与省略图示的移动通信网NW进行移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部210按照主控制部220的命令对容纳于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信,进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发、网络数据或流数据等的接收。
显示输入部204为通过主控制部220的控制,显示图像(静止图像及动态图像)或文字信息等而向利用者视觉传递信息,并且检测对所显示的信息的利用者操作的、即所谓的触摸面板,且具备显示面板202及操作面板203。
关于显示面板202,将LCD(液晶显示器,Liquid Crystal Display)、OELD(有机发光二极管,Organic Electro-Luminescence Display)等用作显示装置。
操作面板203为以能够视觉辨认显示于显示面板202的显示面上的图像的方式载置,且通过利用者的手指或触控笔来检测被操作的一或多个坐标的装置。若通过利用者的手指或触控笔操作该装置,则向主控制部220输出因操作而产生的检测信号。接着,主控制部220根据所接收的检测信号检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图14所示,作为本发明的摄影装置的一实施方式而例示的智能手机200的显示面板202与操作面板203成为一体而构成显示输入部204,但成为如操作面板203完全覆盖显示面板202的配置。
在采用该配置的情况下,操作面板203可以在显示面板202以外的区域也具备检测利用者操作的功能。换言之,操作面板203可以具备针对与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下,称为显示区域)及针对其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下,称为非显示区域)。
另外,可以使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致,但无需一定要使两者一致。并且,操作面板203可以具备外缘部分和其以外的内侧部分这两个感应区域。而且,外缘部分的宽度根据框体201的大小等来适当设计。
此外,作为在操作面板203所采用的位置检测方式,可列举矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等,且能够采用任意方式。
通话部211具备扬声器205或麦克风206,将通过麦克风206输入的利用者的语音转换为能够通过主控制部220进行处理的语音数据而向主控制部220输出,或将通过无线通信部210或者外部输入输出部213接收的语音数据解码而从扬声器205输出。
并且,如图13所示,例如,能够将扬声器205搭载于与设置有显示输入部204的面相同的面,且将麦克风206搭载于框体201的侧面。
操作部207为使用了按键开关等的硬件键,且接收来自利用者的命令。例如,如图13所示,操作部207搭载于智能手机200的框体201的侧面,且为通过手指等按压时成为开启状态,将手指移开则通过弹簧等的复原力而成为关闭状态的按钮式开关。
记录部212记录主控制部220的控制程序及控制数据、应用软件、将通信对象的名称或电话号码等建立对应关联的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过Web浏览器下载的Web数据、已下载的内容数据,并且临时记录流数据等。并且,记录部212由内置于智能手机的内部存储部217和具有装卸自如的外部存储器用的插槽的外部存储部218构成。
另外,构成记录部212的各自的内部存储部217与外部存储部218使用闪存类型(flash memory type)、硬盘类型(hard disk type)、微型多媒体卡类型(multimedia cardmicro type)、卡类型的存储器(例如,MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(随机存取存储器,Random Access Memory)及ROM(只读存储器,Read Only Memory)等存储介质而实现。
外部输入输出部213起到与连结于智能手机200的所有的外部设备的接口的作用,且用于通过通信等(例如,通用串行总线(USB:Universal Serial Bus)、IEEE1394等)或网络(例如,因特网、无线LAN(Local Area Network)、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)、红外线通信(Infrared Data Association:IrDA)(注册商标)、UWB(超宽带,Ultra Wideband)(注册商标)、紫峰(ZigBee)(注册商标)等)与其他外部设备直接或间接连接。
作为与智能手机200连结的外部设备,例如有有线/无线头戴式耳机、有线/无线外部充电器、有线/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(Memory card)或SIM(订户识别模块,Subscriber Identity Module)/UIM(用户识别模块,UserIdentity Module)卡、经由音频/视频I/O(输入/输出,Input/Output)端子连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有线/无线连接的智能手机、有线/无线连接的个人计算机、耳机等。
外部输入输出部213能够设为将接收的从这种外部设备传送的数据传递至智能手机200的内部各构成要件,或使智能手机200的内部数据被传送到外部设备。
GPS接收部214按照主控制部220的命令,接收从GPS卫星ST1~STn发送的GPS信号,执行基于所接收的多个GPS信号的定位运算处理,并检测包括智能手机200的纬度、经度、高度的位置。GPS接收部214在能够从无线通信部210或外部输入输出部213(例如,无线LAN)获取位置信息时,还能够利用该位置信息来检测位置。
动作传感器部215例如具备3轴的加速度传感器等,按照主控制部220的命令,检测智能手机200的物理动向。通过检测智能手机200的物理动向,检测出智能手机200的移动方向或加速度。将该检测结果输出至主控制部220。
电源部216按照主控制部220的命令向智能手机200的各部供给积蓄在电池(未图示)的电力。
主控制部220具备微处理器,按照记录部212所记录的控制程序及控制数据进行动作,从而总括控制智能手机200的各部。并且,主控制部220具备为了通过无线通信部210进行语音通信或数据通信而控制通信系统的各部的移动通信控制功能及应用程序处理功能。
应用程序处理功能通过主控制部220按照记录部212所记录的应用软件进行动作而实现。作为应用程序处理功能,例如有控制外部输入输出部213来与相向设备进行数据通信的红外线通信功能及进行电子邮件的收发的电子邮件功能或浏览网页的网络浏览器功能等。
并且,主控制部220具备根据接收数据或已下载的流数据等图像数据(静止图像或动态图像的数据)而将影像显示于显示输入部204等的图像处理功能。
图像处理功能是指,主控制部220对上述图像数据进行解码,并对该解码结果实施图像处理,从而将图像显示于显示输入部204的功能。
而且,主控制部220执行对显示面板202的显示控制和检测通过操作部207、操作面板203的利用者操作的操作检测控制。
通过显示控制的执行,主控制部220显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键,或者显示用于创建电子邮件的窗口。
另外,滚动条是指,关于无法收敛于显示面板202的显示区域的大图像等,用于接收移动图像的显示部分的命令的软件键。
并且,通过执行操作检测控制,主控制部220检测通过操作部207的利用者操作,或通过操作面板203接收对上述图标的操作或对上述窗口的输入栏的字符串的输入,或者接收通过滚动条的显示图像的滚动要求。
而且,通过操作检测控制的执行而主控制部220具备判定对操作面板203的操作位置是否为与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域),或者是否为其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域),且控制操作面板203的感应区域或软件键的显示位置的触摸面板控制功能。
并且,主控制部220也能够检测对操作面板203的手势操作,并根据所检测的手势操作,执行预先设定的功能。
手势操作并不是以往单纯的触摸操作,而是指用手指等描绘轨迹,或同时指定多个位置,或者将这些组合而从多个位置至少对一个描绘轨迹的操作。
相机部208包括除了图1所示的数码相机100中的外部存储器控制部20、存储介质21、显示控制器22、显示面23及操作部14以外的结构。
由相机部208生成的RAW格式或JPEG格式的摄像图像数据能够代替存储介质21记录于记录部212,或通过外部输入输出部213或无线通信部210输出。
图13所示的智能手机200中,相机部208搭载于与显示输入部204相同的面,但相机部208的搭载位置并不限定于此,也可以搭载于显示输入部204的背面。
并且,相机部208能够利用于智能手机200的各种功能。例如,能够在显示面板202显示通过相机部208获取的图像,或作为操作面板203的操作输入之一,利用相机部208的图像。
并且,在GPS接收部214检测位置时,还能够参考来自相机部208的图像来检测位置。而且,还能够参考来自相机部208的图像,不使用3轴加速度传感器,或者与3轴加速度传感器同时使用来判断智能手机200的相机部208的光轴方向,或判断当前的使用环境。当然,还能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。
除此以外,能够将通过GPS接收部214获取的位置信息、通过麦克风206获取的语音信息(通过主控制部等,可以进行语音文本转换而成为文本信息等)、通过动作传感器部215获取的姿势信息等附加于静止图像数据或动态图像数据而记录于记录部212,或者通过外部输入输出部213或无线通信部210进行输出。
在如上所述的结构的智能手机200中,也能够防止在进行高速同步拍摄的情况下的摄像图像的亮度不均匀。并且,能够提高辅助光的利用效率。
如以上说明,本说明书中公开有以下事项。
(1)一种摄像控制装置,其具备:摄像控制部,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制部,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制部将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
(2)根据(1)所述的摄像控制装置,其中,在上述曝光时间比上述差更大的情况下,上述发光控制部将上述m的上限值设定为将上述曝光时间除以上述差而得到的商值。
(3)根据(1)或(2)所述的摄像控制装置,其中,在将k设为3以上的整数,且将上述辅助光的发光周期控制为上述差的k倍以上的时间的情况下,上述发光控制部在上述发光周期期间,发出将k-2次作为上限,将上述辅助光的发光定时作为起点并将上述差作为周期的追加的上述辅助光。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的摄像控制装置,其中,上述发光控制部在避开上述辅助光的发光期间与开始上述像素行的曝光的定时重叠的状态下发出上述辅助光。
(5)一种摄像装置,其具备(1)至(4)中任一项所述的摄像控制装置及上述成像元件。
(6)根据(5)所述的摄像装置,其还具备上述发光装置。
(7)一种摄像控制方法,其具备:摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制步骤,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制步骤中,将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
(8)根据(7)所述的摄像控制方法,其中,上述发光控制步骤中,在上述曝光时间比上述差更大的情况下,将上述m的上限值设定为将上述曝光时间除以上述差而得到的商值。
(9)根据(7)或(8)所述的摄像控制方法,其中,上述发光控制步骤中,在将k设为3以上的整数,且将上述辅助光的发光周期控制为上述差的k倍以上的时间的情况下,在上述发光周期期间,发出将k-2次作为上限,将上述辅助光的发光定时作为起点并将上述差作为周期的追加的上述辅助光。
(10)根据(7)至(9)中任一项所述的摄像控制方法,其中,上述发光控制步骤中,在避开上述辅助光的发光期间与开始上述像素行的曝光的定时重叠的状态下发出上述辅助光。
(11)一种摄像控制程序,其用于使计算机执行如下步骤:摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个上述像素构成的像素行沿与上述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及发光控制步骤,在进行上述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出上述辅助光,基于上述滚动快门方式的上述驱动为一边改变上述像素行一边依次进行通过对上述像素行的上述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束上述曝光的上述像素行开始依次读出与积蓄在上述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,在相邻的两个上述像素行中通过上述驱动开始上述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,上述发光控制步骤中,将上述辅助光的发光周期控制为上述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种能够防止摄像图像的亮度不均匀的产生,且防止辅助光的利用效率的降低的摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及摄像控制程序。
符号说明
100-数码相机,100A-主体部,1-成像透镜,2-光圈,4-透镜控制部,5-成像元件,60-摄像面,61-像素,61A-光电转换元件,61D-浮动扩散,61E-读出电路,62-像素行,63-驱动电路,64-信号处理电路,65-信号线,70-N型基板,71-P阱层,72-读出电极,73-N型杂质层,74-P型杂质层,75-区域,77-复位晶体管,78-输出晶体管,79-选择晶体管,8-透镜驱动部,9-光圈驱动部,10-成像元件驱动部,11-系统控制部,11A-摄像控制部,11B-发光控制部,14-操作部,15-存储器控制部,16-存储器,17-数字信号处理部,20-外部存储器控制部,21-存储介质,22-显示控制器,23-显示面,24-控制总线,25-数据总线,30-发光装置,40-透镜装置,200-智能手机,201-框体,202-显示面板,203-操作面板,204-显示输入部,205-扬声器,206-麦克风,207-操作部,208-相机部,210-无线通信部,211-通话部,212-记录部,213-外部输入输出部,214-GPS接收部,215-动作传感器部,216-电源部,217-内部存储部,218-外部存储部,220-主控制部,ST1~STn-GPS卫星。
Claims (11)
1.一种摄像控制装置,其具备:
摄像控制部,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个所述像素构成的像素行沿与所述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及
发光控制部,在进行所述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出所述辅助光,
基于所述滚动快门方式的所述驱动为一边改变所述像素行一边依次进行通过对所述像素行的所述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束所述曝光的所述像素行开始依次读出与积蓄在所述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,
在相邻的两个所述像素行中通过所述驱动开始所述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,
所述发光控制部将所述辅助光的发光周期控制为所述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的摄像控制装置,其中,
在所述曝光时间比所述差更大的情况下,所述发光控制部将所述m的上限值设定为将所述曝光时间除以所述差而得到的商值。
3.根据权利要求1或2所述的摄像控制装置,其中,
在将k设为3以上的整数,且将所述辅助光的发光周期控制为所述差的k倍以上的时间的情况下,所述发光控制部在所述发光周期期间,发出将k-2次作为上限,将所述辅助光的发光定时作为起点并将所述差作为周期的追加的所述辅助光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像控制装置,其中,
所述发光控制部在避开所述辅助光的发光期间与开始所述像素行的曝光的定时重叠的状态下发出所述辅助光。
5.一种摄像装置,其具备:
权利要求1至4中任一项所述的摄像控制装置;及
所述成像元件。
6.根据权利要求5所述的摄像装置,其还具备所述发光装置。
7.一种摄像控制方法,其具备:
摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个所述像素构成的像素行沿与所述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及
发光控制步骤,在进行所述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出所述辅助光,
基于所述滚动快门方式的所述驱动为一边改变所述像素行一边依次进行通过对所述像素行的所述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束所述曝光的所述像素行开始依次读出与积蓄在所述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,
在相邻的两个所述像素行中通过所述驱动开始所述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,
所述发光控制步骤中,将所述辅助光的发光周期控制为所述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
8.根据权利要求7所述的摄像控制方法,其中,
所述发光控制步骤中,在所述曝光时间比所述差更大的情况下,将所述m的上限值设定为将所述曝光时间除以所述差而得到的商值。
9.根据权利要求7或8所述的摄像控制方法,其中,
所述发光控制步骤中,在将k设为3以上的整数,且将所述辅助光的发光周期控制为所述差的k倍以上的时间的情况下,在所述发光周期期间,发出将k-2次作为上限,将所述辅助光的发光定时作为起点并将所述差作为周期的追加的所述辅助光。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的摄像控制方法,其中,
所述发光控制步骤中,在避开所述辅助光的发光期间与开始所述像素行的曝光的定时重叠的状态下发出所述辅助光。
11.一种摄像控制程序,其用于使计算机执行如下步骤:
摄像控制步骤,通过滚动快门方式驱动成像元件来对被摄体进行拍摄,该成像元件具有多个包含光电转换元件的像素,且具有由沿第一方向排列的多个所述像素构成的像素行沿与所述第一方向正交的第二方向排列有多个的摄像面;及
发光控制步骤,在进行所述拍摄的期间,从辅助光的发光装置多次发出所述辅助光,
基于所述滚动快门方式的所述驱动为一边改变所述像素行一边依次进行通过对所述像素行的所述光电转换元件的电荷进行复位来开始该光电转换元件的曝光的处理,并从结束所述曝光的所述像素行开始依次读出与积蓄在所述光电转换元件的电荷对应的像素信号的驱动,
在相邻的两个所述像素行中通过所述驱动开始所述曝光的开始定时之差为除了进行该曝光的时间即曝光时间的1/n倍以外的值,其中,将n设为1以上的整数,
所述发光控制步骤中,将所述辅助光的发光周期控制为所述差的m倍的时间,其中,将m设为1以上的整数。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111601053A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-28 | 炬佑智能科技(苏州)有限公司 | 一种图像传感器、全局快门控制方法及计算机存储介质 |
CN114567766A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 精工爱普生株式会社 | 图像处理装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102405494B1 (ko) | 2020-08-11 | 2022-06-08 | 주식회사 슈프리마아이디 | 조명 제어를 이용하는 이미지 생성 장치 |
US11956551B2 (en) * | 2022-05-31 | 2024-04-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Systems and methods for camera exposure controlled strobing lights |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06317829A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 写真撮影システムおよび方法 |
JP2007318581A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、撮影補助光源発光/撮像制御方法、および撮影補助光源発光/撮像制御プログラム |
JP2009139553A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Samsung Techwin Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
CN101521719A (zh) * | 2008-02-27 | 2009-09-02 | 株式会社理光 | 图像读取装置 |
US20100026853A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Micron Technology, Inc. | Method and system for synchronizing a flash to an imager |
CN103109523A (zh) * | 2010-09-14 | 2013-05-15 | 富士胶片株式会社 | 成像装置和成像方法 |
JP2014150412A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 画像取得装置及び撮像装置 |
US20160105597A1 (en) * | 2014-03-20 | 2016-04-14 | Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., Ltd. | Cmos video camera and method for filling light |
US20160127631A1 (en) * | 2013-12-25 | 2016-05-05 | Thine Electronics, Inc. | Imaging control device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4823743B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-11-24 | 三星電子株式会社 | 撮像装置,及び撮像方法 |
US7667740B2 (en) * | 2006-07-28 | 2010-02-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Elimination of modulated light effects in rolling shutter CMOS sensor images |
JP2008042471A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Canon Inc | 撮像装置及びその処理方法 |
JP2011015222A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Fujifilm Corp | 撮像装置及び撮像制御方法 |
US20110255786A1 (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-20 | Andrew Hunter | Method and apparatus for determining flicker in the illumination of a subject |
CN104135908B (zh) * | 2012-03-28 | 2016-07-06 | 富士胶片株式会社 | 摄像装置以及具备其的内窥镜装置 |
CN104168814B (zh) * | 2012-03-28 | 2016-08-17 | 富士胶片株式会社 | 摄像装置以及具备该摄像装置的内窥镜装置 |
JP5784845B2 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-09-24 | オリンパス株式会社 | 撮像システム |
EP2868258B1 (en) * | 2013-09-04 | 2017-08-16 | Olympus Corporation | Imaging system |
US10182181B2 (en) * | 2014-12-23 | 2019-01-15 | Intel Corporation | Synchronization of rolling shutter camera and dynamic flash light |
-
2018
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-
2020
- 2020-03-10 US US16/813,764 patent/US10735662B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06317829A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 写真撮影システムおよび方法 |
JP2007318581A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、撮影補助光源発光/撮像制御方法、および撮影補助光源発光/撮像制御プログラム |
JP2009139553A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Samsung Techwin Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
CN101521719A (zh) * | 2008-02-27 | 2009-09-02 | 株式会社理光 | 图像读取装置 |
US20100026853A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Micron Technology, Inc. | Method and system for synchronizing a flash to an imager |
CN103109523A (zh) * | 2010-09-14 | 2013-05-15 | 富士胶片株式会社 | 成像装置和成像方法 |
JP2014150412A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 画像取得装置及び撮像装置 |
US20160127631A1 (en) * | 2013-12-25 | 2016-05-05 | Thine Electronics, Inc. | Imaging control device |
US20160105597A1 (en) * | 2014-03-20 | 2016-04-14 | Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., Ltd. | Cmos video camera and method for filling light |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111601053A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-28 | 炬佑智能科技(苏州)有限公司 | 一种图像传感器、全局快门控制方法及计算机存储介质 |
CN114567766A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 精工爱普生株式会社 | 图像处理装置 |
CN114567766B (zh) * | 2020-11-27 | 2023-05-26 | 精工爱普生株式会社 | 图像处理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111095911B (zh) | 2021-04-20 |
US10735662B2 (en) | 2020-08-04 |
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WO2019054031A1 (ja) | 2019-03-21 |
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