CN117941364A - 摄像装置及摄像装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置及摄像装置的控制方法，所述摄像装置降低在硅基板上具有感光层的成像元件的输出图像中所包含的噪声。摄像装置(1‑1)具备在硅基板上具有感光层的成像元件(12)、对成像元件(12)进行冷却的冷却部(14)、检测成像元件(12)的温度的温度检测部(16)及作为处理器发挥作用的CPU(26)，处理器(26)根据驱动成像元件(12)的第1帧速率及由温度检测部(16)检测到的成像元件(12)的温度来控制冷却部(14)。

Description

摄像装置及摄像装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种摄像装置及摄像装置的控制方法，尤其涉及降低在成像元件的输出图像中所包含的噪声的技术。

背景技术

专利文献1中记载了如下课题：在延时摄影过程中，成像元件的温度会随着周围的环境温度而上下变化，导致了由暗电流引起的固定模式噪声的增加和降低，收录的影像的噪声量变化，从而记录了不自然的影像。

为了解决该问课题，专利文献1中记载的摄像装置在进行延时摄影时，将获取最初的影像时的成像元件的温度作为目标温度，并利用冷却系统冷却或加热以将成像元件的温度保持在目标温度，将成像元件的暗电流引起的噪声在延时摄影过程中保持恒定。

并且，专利文献2中记载了一种实物投影机，其具备拍摄纸张表面等被摄体来生成图像信息的摄像部、检测摄像部的温度的检测部及根据检测部检测到的摄像部的温度来改变摄像部的帧速率的控制部。该实物投影机能够在不使用冷却风扇的情况下，抑制图像信息中的噪声的产生。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-162192号公报

专利文献2：日本特开2019-220741号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明的技术所涉及的一实施方式提供一种摄像装置及摄像装置的控制方法，其降低在硅基板上具有感光层的成像元件的输出图像中所包含的噪声。

用于解决技术课题的手段

第1方式所涉及的发明为一种摄像装置，其具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；对成像元件进行冷却的冷却部；检测成像元件的温度的温度检测部；及处理器，处理器根据驱动成像元件的第1帧速率及由温度检测部检测到的成像元件的温度来控制冷却部。

在本发明的第2方式所涉及的摄像装置中，优选成像元件在短波红外波段具有灵敏度。

在本发明的第3方式所涉及的摄像装置中，优选第1帧速率低于基准帧速率时，处理器控制冷却部进行冷却。

在本发明的第4方式所涉及的摄像装置中，优选处理器进行如下处理：在第1帧速率高于基准帧速率时，设定为比与基准帧速率相对应的第1温度高的第2温度来控制冷却部，第1帧速率低于基准帧速率时，设定为比第1温度低的第3温度来控制冷却部.

在本发明的第5方式所涉及的摄像装置中，优选具备第1存储器，存储与帧速率相对应的目标温度，处理器根据第1帧速率从第1存储器获取对应的目标温度，并根据获取的目标温度和由温度检测部检测到的成像元件的温度来控制冷却部。

在本发明的第6方式所涉及的摄像装置中，优选由温度检测部检测到的成像元件的温度低于目标温度时，处理器减弱或中断冷却部对成像元件的冷却。

第7方式所涉及的发明为一种摄像装置，其具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；检测成像元件的温度的温度检测部；及处理器，处理器根据由温度检测部检测到的成像元件的温度来确定第1帧速率，并以确定的第1帧速率驱动成像元件。

在本发明的第8方式所涉及的摄像装置中，优选具备第2存储器，存储与成像元件的温度相对应的第1帧速率，处理器根据由温度检测部检测到的成像元件的温度，从第2存储器获取对应的第1帧速率，并以获取的第1帧速率驱动成像元件。

在本发明的第9方式所涉及的摄像装置中，优选处理器进行如下处理：在以比第1帧速率低的第2帧速率输出图像的设定中，由温度检测部检测到的成像元件的温度为基准温度以上时，对第1帧速率的帧图像进行加法运算，并输出第2帧速率的图像。

在本发明的第10方式所涉及的摄像装置中，优选所述处理器进行如下处理：在以比第1帧速率低的第2帧速率输出图像的设定中，由温度检测部检测到的所述成像元件的温度小于基准温度时，将第1帧速率降低至第2帧速率。

在本发明的第11方式所涉及的摄像装置中，优选在由温度检测部检测到的成像元件的温度达到目标温度时，处理器以第1帧速率驱动成像元件开始拍摄。

第12方式所涉及的发明为一种摄像装置的控制方法，摄像装置具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；对成像元件进行冷却的冷却部；检测成像元件的温度的温度检测部；及处理器，摄像装置的控制方法包括：处理器以第1帧速率驱动成像元件，拍摄时间序列图像的步骤；温度检测部检测成像元件的温度的步骤；及处理器根据第1帧速率及检测到的成像元件的温度来控制冷却部，冷却成像元件的步骤。

在本发明的第13方式所涉及的摄像装置的控制方法中，优选成像元件在短波红外波段具有灵敏度。

在本发明的第14方式所涉及的摄像装置的控制方法中，优选冷却成像元件的步骤中，第1帧速率高于基准帧速率时，设定为比与基准帧速率相对应的第1温度高的第2温度来控制冷却部，第1帧速率低于基准帧速率时，设定为比第1温度低的第3温度来控制冷却部。

第15方式所涉及的发明为一种摄像装置的控制方法，摄像装置具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；检测成像元件的温度的温度检测部；及处理器，摄像装置的控制方法包括：处理器以第1帧速率驱动成像元件，拍摄时间序列图像的步骤；温度检测部检测成像元件的温度的步骤；处理器根据由温度检测部检测到的成像元件的温度来确定第1帧速率的步骤；及处理器以确定的第1帧速率驱动成像元件的步骤。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的摄像装置的第1实施方式的框图。

图2是将驱动对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的帧速率[fps]与传感器灵敏度[V/W]之间的关系的一例按传感器温度表示的图表。

图3是表示与图2的图表相对应的数值的图表。

图4是将驱动对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的帧速率[fps]与传感器灵敏度[V/W]之间的关系的另一例按传感器温度表示的图表。

图5是表示与图4的图表相对应的数值的图表。

图6是表示摄像开始条件的流程图。

图7是表示控制冷却部的第1实施方式的流程图。

图8是表示控制冷却部的第2实施方式的流程图。

图9是表示所设定的帧速率与目标温度之间的关系的图表。

图10是表示控制冷却部的第3实施方式的流程图。

图11是表示本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式的框图。

图12是表示与成像元件的温度相对应设定的帧速率的图表。

图13是表示控制帧速率的实施方式的流程图。

图14是相对于成像元件的帧速率改变输出图像的帧速率时的摄像装置的主要部分的框图。

图15是表示从成像元件读取的像素与输出图像之间的关系的时序图。

图16是表示驱动成像元件的帧速率与图像输出的帧速率不同时的控制的实施方式的流程图。

具体实施方式

以下，按照附图对本发明所涉及的摄像装置及摄像装置的控制方法的优选实施方式进行说明。

[摄像装置的第1实施方式]

图1是表示本发明所涉及的摄像装置的第1实施方式的框图。

图1所示的第1实施方式的摄像装置1-1具备摄影透镜10、成像元件12、冷却部14、温度检测部16、CPU(Central Processing Unit)26、存储器28、EVF(Electronic ViewFinder：电子取景器)30、LCD(liquid crystal display：液晶显示器)32及操作部36等。

摄影透镜10使来自被摄体的被摄体光在成像元件12上成像。摄影透镜10可以固定于摄像装置主体上，也可以为可更换的可更换镜头。

成像元件12为在硅基板上具有感光层的图像传感器，通过在构成了可以访问二维地址的读取电路的硅基板上设置对短波红外(SWIR：Short Wavelength Infra-Red)波段具有灵敏度的感光层(感光膜)，能够获取短波红外波段(SWIR波段)的图像。

接着，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的特性进行说明。

图2是将驱动对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的帧速率[fps]与传感器灵敏度[V/W]之间的关系的一例按传感器温度表示的图表。

并且，图3是表示与图2的图表相对应的数值的图表。即，图2的图表是根据图3的图表的数值制作的。

如图2及图3所示，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件具有如下特性：驱动成像元件的帧速率越低，传感器灵敏度越高，帧速率低于30[fps]时，传感器灵敏度呈指数函数变高。

并且，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件，即使为相同的帧速率，成像元件的温度较低时，传感器灵敏度也有变高的趋势，尤其是在帧速率低时，这种趋势更明显。

对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的kTC噪声(热噪声)和暗电流引起的噪声大。

例如，已知使量子点对SWIR波段的波长处具有感光区域时，光谱灵敏度特性会根据量子点的直径而发生变化。一般，物体的体积会随着温度而变动，因此可预想到量子点的直径会随着温度而变动，其结果，光谱灵敏度特性取决于温度。因此，在基于量子点层叠感光膜的SWIR波段具有灵敏度的成像元件中，灵敏度可能会根据传感器温度而变动。

这种对SWIR波段具有灵敏度的成像元件中，为了维持所期望的传感器灵敏度(低噪声的图像的成像)，控制成像元件的冷却和成像的帧速率是有效的。

图4是将驱动对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的帧速率[fps]与传感器灵敏度[V/W]之间的关系的另一例按传感器温度表示的图表。

并且，图5是表示与图4的图表相对应的数值的图表。即，图4的图表是根据图5的图表的数值制作的。

图4及图5所示的其他例示出了与图2及图3所示的一例相同的特性，但帧速率从100[fps]降低到30[fps]时(帧速率降低时)，传感器的灵敏度也会降低，这一点与图2及图3所示的特性不同。

因此，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件中，为了维持所期望的传感器灵敏度而控制成像元件的冷却和成像的帧速率时，优选根据控制对象的成像元件的特性进行控制。

返回到图1，冷却部14用于冷却成像元件12，例如，使用珀尔帖元件进行电冷却。冷却部14可以适用使用制冷剂的冷却器等各种类型。

温度检测部16为检测成像元件12的温度的温度传感器，检测成像元件12的温度，将检测到的温度转换为电信号(温度检测信号)并输出。

CPU26与总线27连接。

除了CPU26以外，总线27还连接有接口(I/F)20、通信I/F22、存储器28、驱动器24、34及操作部36，CPU26通过总线27与摄像装置内的各部进行各种控制信号及数据的交换。

作为处理器发挥作用的CPU26，通过存储在存储器28或CPU26内的存储器的控制程序，总括控制摄像装置内的各部，并且与来自操作部36的状态信号相对应地取出存储在存储器28等中的与各模式相对应的处理程序，执行摄像装置1-1的各功能。

另外，操作部36包括电源开关、快门释放按钮、快门速度转盘、曝光校正转盘、MENU/OK键、十字键及播放按钮等。

MENU/OK键为兼具用于进行在LCD32的画面上显示菜单的指令的菜单按钮的功能和对选择内容的确定及执行等进行指令的OK按钮的功能的操作键。十字键为输入上下左右4个方向的指示的操作部，且作为从菜单画面选择项目或从各菜单指示各种设定项目的选择的按钮发挥作用。播放按钮为用于切换为将已摄影记录的静态图像或动态图像显示于LCD32的播放模式的按钮。

并且，CPU26具备控制驱动成像元件12的帧速率和冷却部14的功能。

CPU26根据由温度检测部16检测到的成像元件的温度来控制冷却部14。温度检测信号从温度检测部16通过通信I/F22加入到CPU26，CPU26根据对成像元件12设定的目标温度和温度检测信号，通过驱动器24控制冷却部14，将成像元件12的温度保持在目标温度。另外，关于CPU26对帧速率的控制及冷却部14的控制的详细内容将后述。

通信I/F22通过来自CPU26的指令将用于控制成像元件12的图像读取命令信号、成像帧同步信号等控制信号输出到成像元件12内的I/F及信号控制部18。I/F及信号控制部18根据从通信I/F22输入的控制信号，控制从成像元件12读取图像信号。并且，I/F及信号控制部18通过通信I/F22从CPU26输入的电子快门控制信号来控制对成像元件12的各像素中积蓄的电荷进行放电(复位)的定时，进行电子快门控制以调整从复位电荷到成像帧同步信号的图像读取为止的期间(曝光期间)。

此外，I/F及信号控制部18包括AFE(Analog Front End：模拟前端)电路，对从成像元件12的各像素读取的与曝光期间积蓄的电荷相对应的电压信号(模拟信号)进行信号处理后，将数字图像数据输出到I/F20。另外，AFE电路具有相关双采样电路、AGC(AutomaticGain Control：自动增益控制)电路及A/D(Analog-to-digital：模拟转数字)转换器。

存储器28包括闪存、ROM(Read-only Memory：只读存储器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)等。

闪存及ROM为存储固件、包括图像处理软件的各种程序、图像处理用参数及拍摄的图像(静止图像、动态图像)等的非易失性存储器。

RAM作为CPU26处理的工作区域发挥作用，并且，临时存储非易失性存储器中存储的固件、其他程序等。另外，CPU26可以内置有存储器28的一部分(RAM)。

并且，CPU26作为对通过I/F20从成像元件12临时存储在存储器28中的图像数据实施各种数字信号处理的数字信号处理部发挥作用。即，CPU26对临时存储在存储器28中的图像数据进行偏移处理、包括灵敏度校正的增益控制处理及γ补正处理等数字信号处理，将数字信号处理之后的图像数据再次存储在存储器28中，对于记录用的图像数据，将图像数据进行压缩处理，将包含压缩数据的图像文件记录在非易失性存储器中。另外，上述的数字信号处理可以通过与CPU26不同的数字信号处理专用的电路进行。

EVF30及LCD32根据从CPU26通过驱动器34添加的显示用图像数据来显示各种图像。

在EVF30或LCD32上显示实时取景图像时，CPU26将以规定的帧速率(例如，30fps、60fps)拍摄并经过数字信号处理的图像数据输出到显示用驱动器34。显示用驱动器34将输入的时间序列图像数据转换为显示用信号形式，依次输出到EVF30或LCD32。由此，摄影图像在EVF30或LCD32上实时显示。另外，在摄影模式下将眼睛靠近EVF30时，由于眼部传感器(未图示)的作用，自动切换到EVF30的显示，将眼睛移开时切换到LCD32的显示。

LCD32除了播放显示播放模式下拍摄的图像以外，还作为显示各种菜单画面的显示器发挥作用。

接着，对上述结构的摄像装置1-1的拍摄动作中的冷却部14的控制进行说明。

图6是表示摄像开始条件的流程图。

拍摄SWIR波段的图像的摄像装置1-1为拍摄用于农产品、工业产品的检查及监控的高灵敏度的图像的装置，主要拍摄动态图像。另外，所拍摄的动态图像是否被记录并不重要。

如图2至图5所示，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的传感器灵敏度会随着成像元件的温度而变化。用户通过操作部36设定目标温度，以便获得检查等所需的传感器灵敏度(低噪声的图像)。

在图6中，电源开关被打开时，以驱动成像元件12的帧速率(第1帧速率)开始拍摄时，CPU26会判别由温度检测部16检测到的成像元件12的温度是否低于设定的目标温度(步骤S10)。

当CPU26判别成像元件12的温度低于目标温度时(“是”的情况下)，为了获得检查等所需的低噪声的图像而开始拍摄(步骤S12)。

当CPU26判别成像元件12的温度高于目标温度时(“否”的情况下)，不开始拍摄而结束。

为了有效地冷却成像元件12，可以停止成像元件12的驱动，直到成像元件12被冷却并达到目标温度。由于抑制了成像元件12的发热，因此能够快速冷却。

＜控制冷却部的第1实施方式＞

图7是表示控制冷却部14的第1实施方式的流程图。

在图7中，CPU26判别在拍摄开始之后由温度检测部16检测到的成像元件12的温度是否低于目标温度(步骤S10)。

当CPU26判别成像元件12的温度低于目标温度时(“是”的情况下)，减弱或中断(停止)冷却部14对成像元件12的冷却(步骤S14)。

由此，达到目标温度的情况下，能够停止冷却部14的冷却，更有效地进行控制。

＜控制冷却部的第2实施方式＞

图8是表示控制冷却部14的第2实施方式的流程图。

摄像装置1-1具有基准帧速率并以基准帧速率驱动成像元件12时，CPU26控制冷却部14，以便成像元件12的温度成为与基准帧速率相对应的温度(第1温度)。

在图8中，以与基准帧速率不同的帧速率(第1帧速率)驱动成像元件12时，CPU26判别第1帧速率是否比基准帧速率更快(高)(步骤S20)。

CPU26判别第1帧速率比基准帧速率快时(“是”的情况下)，减弱冷却部14对成像元件12的冷却(步骤S22)。即，CPU26设定比与基准帧速率相对应的第1温度高的温度(第2温度)来控制冷却部14。

另一方面，CPU26判别第1帧速率比基准帧速率慢(低)时(“否”的情况下)，加强冷却部14对成像元件12的冷却(步骤S24)。即，CPU26设定比与基准帧速率相对应的第1温度低的温度(第3温度)来控制冷却部14。

如上所述，为了应对成像元件12温度高时长时间曝光时(低帧速率时)传感器灵敏度降低的情况，仅在低帧速率拍摄时加强冷却，而在高帧速率拍摄时减弱冷却，通过进行这种处理，能够有效地进行冷却控制。

＜控制冷却部的第3实施方式＞

图9是表示所设定的帧速率与目标温度之间的关系的图表。

根据图9所示的图表，帧速率越慢，对应该帧速率的目标温度设定越低。

存储器28(第1存储器)如图9所示存储与帧速率对应的目标温度。

CPU26设定驱动成像元件12的帧速率时，根据设定的帧速率从存储器28获取对应的目标温度，并根据获取的目标温度和由温度检测部16检测到的成像元件12的温度来控制冷却部14。

图10是表示控制冷却部14的第3实施方式的流程图。

图10所示的流程图根据图8的图表设定与帧速率相对应的目标温度。

在图10中，CPU26判别驱动成像元件12的帧速率(第1帧速率)是否小于10fps(步骤S30)。判别驱动成像元件12的帧速率小于10fps时，将目标温度设定为0℃(步骤S32)。

驱动成像元件12的帧速率为10fps以上时，CPU26进一步判别是否小于60fps(步骤S34)。判别驱动成像元件12的帧速率小于60fps时(即，判定帧速率为10fps以上且小于60fps时)，将目标温度设定为10℃(步骤S36)。

驱动成像元件12的帧速率为60fps以上时，CPU26将目标温度设定为20℃(步骤S36)。

在步骤S32、步骤S36或步骤S38中，CPU26基于根据帧速率设定的目标温度和由温度检测部16检测到的成像元件12的温度来控制冷却部14，以使成像元件12的温度成为目标温度(步骤S39)。

通过根据帧速率设定目标温度，能够更精细地控制冷却部14，进行有效的控制。

另外，在图10所示的流程图中，帧速率的设定为3个阶段，作为阈值为2值(10fps、60fps)的例，当然，也可以更精细地设定。

[摄像装置的第2实施方式]

图11是表示本发明所涉及的摄像装置的第2实施方式的框图。

另外，在图11中，对与图1所示的第1实施方式的摄像装置1-1相同的部分标注相同的符号，并省略其详细说明。

图11所示的第2实施方式的摄像装置1-2的不同之处在于，不具备第1实施方式的摄像装置1-1所具备的冷却部14及其驱动器24。

第2实施方式的摄像装置1-2不是冷却成像元件12，而是控制驱动成像元件12的帧速率(第1帧速率)。即，摄像装置1-2的CPU26根据由温度检测部16检测到的成像元件12的温度来确定驱动成像元件12的帧速率，并以所确定的帧速率驱动成像元件12。

由此，与成像元件12的温度无关，可以获得检查等所需的低噪声的图像。

＜控制帧速率的实施方式＞

如图2至图5所示，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件的帧速率越变慢(变低)，传感器灵敏度越变高。另一方面，对SWIR波段具有灵敏度的成像元件为相同的帧速率时，成像元件的温度越高，传感器灵敏度越低。

因此，当成像元件的温度变高时，通过加快(提高)驱动成像元件的帧速率，可以获得检查等所需的传感器灵敏度(低噪声的图像)。

图12是表示与成像元件的温度相对应设定的帧速率的图表。

根据图12所示的图表，成像元件的温度越变高，与该温度相对应的帧速率设定得越快(越高)。

如图12所示，存储器28(第2存储器)存储与成像元件12的温度相对应的帧速率(第1帧速率)。

CPU26根据由温度检测部16检测到的成像元件12的温度从存储器28获取与温度相对应的帧速率，并以所获取的帧速率驱动成像元件12。

图13是表示控制帧速率的实施方式的流程图。

图13所示的流程图，根据图12的图表，以与成像元件12的温度相对应的帧速率使成像元件12动作。

在图13中，CPU26判定成像元件12的温度是否小于10℃(步骤S40)。判定成像元件12的温度小于10℃时，以10fps的帧速率使成像元件12动作(步骤S42)。

成像元件12的温度为10℃以上时，CPU26进一步判定温度是否小于30℃(步骤S44)。判定成像元件12的温度小于30℃时(即，判定温度为10℃以上且小于30℃时)，以60fps的帧速率使成像元件12动作(步骤S46)。

成像元件12的温度为30℃以上时，CPU26以120fps的帧速率使成像元件12动作(步骤S48)。

通过具有检测成像元件12的温度的温度检测部16，根据检测到的温度确定成像的帧速率，并以所确定的帧速率使成像元件12动作，以使能够获取低噪声的图像。

如此，根据成像元件12的温度使驱动成像元件12的帧速率变动。尤其是温度高时，为了应对长时间曝光(低帧速率)时的灵敏度降低的情况，在温度上升时提高帧速率，而在温度下降时降低帧速率，从而实现长时间曝光。

图14是相对于成像元件的帧速率改变输出图像的帧速率时的摄像装置的主要部分的框图。

以比成像元件12的帧速率(第1帧速率)低的帧速率(第2帧速率)输出图像的设定中，由温度检测部16检测到的成像元件12的温度为基准温度(例如30℃)以上时，CPU26对第1帧速率的帧图像进行加法运算，并输出第2帧速率的图像。

在图14中，CPU26通过控制I/F21根据成像元件12的温度使驱动成像元件12的帧速率(第1帧速率)变动。在图14所示的例中，由于成像元件12的温度为30℃，因此以120fps的帧速率驱动成像元件12，并从成像元件12读取120fps的帧图像，暂存于存储器28中。

CPU26对暂存于存储器28中的图像数据进行图像处理之后，以与成像元件12的帧速率不同的帧速率(第2帧速率)将图像输出到LCD32。在图14所示的例中，输出60fps的图像数据。

成像元件12的最佳帧速率(第1帧速率)由成像元件12的温度决定，而输出到如LCD32等显示器的图像的帧速率(第2帧速率)由该图像的使用方式决定。

图15是表示从成像元件读取的像素与输出图像之间的关系的时序图。

如图15的15-1所示，例如，通过对应于120fps的VD(Vertical Driving pulse：垂直驱动脉冲)同步信号驱动成像元件12，如图15的15-2所示，从成像元件12中与VD同步信号同步地以120fps的帧速率读取帧图像。

如图15的15-3所示，从成像元件12读取的120fps帧速率的帧图像，每2帧进行加法运算，对60fps帧速率的帧图像进行图像输出。

因此，不仅能够匹配图像输出的帧速率，还能够将曝光时间设定为实质上较长的时间。

图16是表示驱动成像元件的帧速率与图像输出的帧速率不同时的控制的实施方式的流程图。

在图16中，将驱动成像元件12的帧速率(第1帧速率)设为S[fps]，将图像输出的帧速率(第2帧速率)设为I[fps](步骤S50)。

CPU26判定成像元件12的温度是否小于基准温度(本例中为10℃)(步骤S52)。成像元件12的温度小于10℃时(“是”的情况下)，进一步判定是否S＞I(步骤S54)。

CPU26在步骤S54中，判定S＞I时，将S降低至I(步骤S56)。

在能够设定摄像装置1-2的图像输出的帧速率(I)的情况下，成像元件12的温度低时(小于10℃)，将成像元件12的帧速率(S)降低至图像输出的帧速率(I)。

[其他]

在本实施方式中，例如，摄像装置的CPU26那样执行各种处理的处理部(processing unit：处理器)的硬件结构为如下所示的各种处理器(processor)。各种处理器中包括执行软件(程序)而作为各种处理部发挥作用的通用的处理器即CPU(CentralProcessing Unit/中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array/现场可编程门阵列)等的制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice：PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit/专用集成电路)等的具有为了执行特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。

1个处理部可以由这些各种处理器中的1个构成，也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器(例如，多个FPGA或者CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以将多个处理部由1个处理器来构成。作为由1个处理器构成多个处理部的例子，第1，如以客户端或服务器等计算机为代表，存在由1个以上的CPU和软件的组合构成1个处理器，并且该处理器作为多个处理部发挥作用的方式。第2，有如以片上系统(System On Chip：SoC)等为代表，使用将包含多个处理部的整个系统的功能由1个IC(Integrated Circuit/集成电路)芯片来实现的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构使用1个以上上述各种处理器而构成。

而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为半导体元件等组合了电路元件的电路(circuitry)。

并且，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的精神的范围内进行各种变形是不言而喻的。

符号说明

1-1、1-2-摄像装置，10-摄影透镜，12-成像元件，14-冷却部，16-温度检测部，18-I/F及信号控制部，20-I/F，21-控制I/F，22-通信I/F，24、34-驱动器，26-CPU，27-总线，28-存储器，30-EVF，32-LCD，36-操作部，S10-步骤，S12-步骤，S14-步骤，S20-步骤，S22-步骤，S24-步骤，S30-步骤，S32-步骤，S34-步骤，S36-步骤，S38-步骤，S39-步骤，S40-步骤，S42-步骤，S44-步骤，S46-步骤，S48-步骤，S50-步骤，S52-步骤，S54-步骤，S56-步骤。

Claims (15)

1.一种摄像装置，其具备：

在硅基板上具有感光层的成像元件；

对所述成像元件进行冷却的冷却部；

检测所述成像元件的温度的温度检测部；及

处理器，

所述处理器根据驱动所述成像元件的第1帧速率及由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度来控制所述冷却部。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述成像元件在短波红外波段具有灵敏度。

3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其中，

所述第1帧速率低于基准帧速率时，所述处理器控制所述冷却部进行冷却。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中，

所述处理器进行如下处理：

在所述第1帧速率高于基准帧速率时，设定为比与所述基准帧速率相对应的第1温度高的第2温度来控制所述冷却部，所述第1帧速率低于基准帧速率时，设定为比所述第1温度低的第3温度来控制所述冷却部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，其具备第1存储器，存储与帧速率相对应的目标温度，

所述处理器根据所述第1帧速率从所述第1存储器获取对应的目标温度，并根据所述获取的所述目标温度和由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度来控制所述冷却部。

6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，

在由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度低于所述目标温度时，所述处理器减弱或中断所述冷却部对成像元件的冷却。

7.一种摄像装置，其具备：

在硅基板上具有感光层的成像元件；

检测所述成像元件的温度的温度检测部；及

处理器，

所述处理器根据由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度来确定第1帧速率，并以所述确定的所述第1帧速率驱动所述成像元件。

8.根据权利要求7所述的摄像装置，其具备第2存储器，存储与所述成像元件的温度相对应的所述第1帧速率，

所述处理器根据由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度，从所述第2存储器获取对应的所述第1帧速率，并以所述获取的所述第1帧速率驱动所述成像元件。

9.根据权利要求7或8所述的摄像装置，其中，

所述处理器进行如下处理：

在以比所述第1帧速率低的第2帧速率输出图像的设定中，由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度为基准温度以上时，对所述第1帧速率的帧图像进行加法运算，并输出所述第2帧速率的图像。

10.根据权利要求7或8所述的摄像装置，其中，

所述处理器进行如下处理：

在以比所述第1帧速率低的第2帧速率进行图像输出的设定中，在由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度小于基准温度时，将所述第1帧速率降低至所述第2帧速率。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄像装置，其中，

在由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度达到目标温度时，所述处理器以所述第1帧速率驱动所述成像元件开始拍摄。

12.一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；对所述成像元件进行冷却的冷却部；检测所述成像元件的温度的温度检测部；及处理器，所述摄像装置的控制方法包括：

所述处理器以第1帧速率驱动所述成像元件，拍摄时间序列图像的步骤；

所述温度检测部检测所述成像元件的温度的步骤；及

所述处理器根据所述第1帧速率及所述检测到的所述成像元件的温度来控制所述冷却部，冷却所述成像元件的步骤。

13.根据权利要求12所述的摄像装置的控制方法，其中，

所述成像元件在短波红外波段具有灵敏度。

14.根据权利要求12或13所述的摄像装置的控制方法，其中，

冷却所述成像元件的步骤中，所述第1帧速率高于基准帧速率时，设定为比与所述基准帧速率相对应的第1温度高的第2温度来控制所述冷却部，所述第1帧速率低于基准帧速率时，设定为比所述第1温度低的第3温度来控制所述冷却部。

15.一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置具备：在硅基板上具有感光层的成像元件；检测所述成像元件的温度的温度检测部；及处理器，所述摄像装置的控制方法包括：

所述处理器以第1帧速率驱动所述成像元件，拍摄时间序列图像的步骤；

所述温度检测部检测所述成像元件的温度的步骤；

所述处理器根据由所述温度检测部检测到的所述成像元件的温度来确定所述第1帧速率的步骤；及

所述处理器以所述确定的所述第1帧速率驱动所述成像元件的步骤。