專利名稱：固體圖像獲取裝置中的預閃光發(fā)光的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有光電傳感元件的固體圖像獲取裝置(solid imagepickup device)、圖像獲取控制裝置和圖像獲取方法，更準確地說，涉及一種利用帶有焦平快門的光電傳感元件的、用于固體成像元件的預閃光發(fā)光技術。
背景技術：
近年來，可實現更高象素密度的光電傳感元件用于諸如攝影機、數碼相機、移動電話中的便攜式攝像機等圖像獲取裝置。
在這些裝置中，圖像數據可以記錄在諸如CF(Compact Flash，小型閃存)卡、SD(Secure Digital，安全數字)卡之類的記錄介質上，并在液晶顯示屏上顯示，或被打印并存儲。
通常，諸如數碼相機之類的圖像獲取裝置包含閃光燈(strobo)和閃光(flash)。當周圍環(huán)境無法達到足夠光量時，比如說在陰暗處或夜里，使用閃光燈對攝影對象進行發(fā)光以瞬時增加光量，以便對物體拍照。
在圖像獲取裝置中，獲得圖像的同時測量攝影對象的曝光情況，以便設定合適的曝光時間和光圈。更特別的是，固體成像元件具有以二維矩陣形狀排列的光電傳感元件，其中固體成像元件中接收光的總量在光電傳感元件中被測量出來?？梢匀绱送茢啵绻硎窘邮展獾目偭康臏y量值高于或低于預設目標值，將對該測量值進行控制以使其達到目標值?？刂埔话阒窤E(自動曝光)。閃光攝影需要與白平衡控制和諸如自動調焦的焦距調整一起執(zhí)行AE。
然而，在閃光發(fā)光的恰當時機調節(jié)光圈、曝光控制、白平衡和焦距調整是困難的。因此，為了克服這個困難，將閃光發(fā)光分為實際閃光發(fā)光(realstrobo light emission)和預閃光發(fā)光(pre-strobo light emission)。首先，在實際閃光發(fā)光之前由預閃光發(fā)光針對攝影對象發(fā)射光，并測量接收自攝影對象的光量。根據測量結果進行相應調整，然后通過實際的閃光發(fā)光獲取圖像。
作為光電傳感元件結合在矩陣類型的象素區(qū)域中的固體成像元件(下面稱為電荷耦合器件，CCD)存儲電荷時具有同步性，因此通常響應于閃光發(fā)光存儲電荷。
近年來，在固體成像元件中，象素數量持續(xù)增加。伴隨著象素密度增大，功耗也增加。在數碼相機或便攜式攝像機中，作為光電傳感元件結合在矩陣類型的象素區(qū)域中的固體成像元件(下面稱為互補金屬氧化物半導體，CMOS)能耗小，所以CMOS越來越多地作為解決功耗問題的一種選擇。
CMOS的一個特性在于通過焦平快門讀取電荷，這是因為CMOS在讀取電荷時不具備同步性，在這一點上CMOS與CCD不同。在CCD中，讀取了照射光的電荷信息后開始存儲下一個電荷，所有象素幾乎同時開始讀取(同步讀取)。在CMOS中，因為存儲在象素中的電荷被即時放大并作為信號讀取，所以依照象素的順序讀取信號(非同步讀取)。因此，在CMOS中，下次電荷被立即存儲在作為信號讀取的象素中。因此，電荷在不同時間被分別存儲在象素中，例如首先讀取所有象素中垂直最上方和水平最左方的象素的電荷信號，或者首先讀取所有象素中垂直最下方和水平最右方的象素的電荷信號。因此，當在CMOS中執(zhí)行讀取步驟時，例如沿水平方向讀取時，啟動曝光的時刻沿垂直方向偏移，造成圖像失去同步性。因此快速移動的攝影對象成像時，獲得的圖像多少有幾分變形。
因此，在通過焦平快門執(zhí)行讀取步驟的CMOS中，讀取電荷的過程沒有同步性，這一點與CCD不同。因此，在預閃光發(fā)光的情況下，不可能從CMOS類型的光電傳感元件中獲得準確數據，除非在所有水平掃描線都處于曝光狀態(tài)之后再發(fā)光。
例如，在圖8所示焦平快門的情況下，所有屬于預閃光發(fā)光的曝光數據在時刻t2被讀取在預閃光發(fā)光2中，在時刻t1被讀取在預閃光發(fā)光1中，任何不屬于預閃光發(fā)光的數據不能被讀取在(n+1)個線和無法獲取準確數據的后續(xù)線的曝光數據中。為了解決這個問題，在CMOS類型的光電傳感元件可被隨機訪問的情況下(見專利文獻1)，可以利用對中央區(qū)域的單元數據進行采樣并用作AE數據的方法。
在MOS類型的固體圖像獲取裝置中，在室內陰暗處或黑夜里，由閃光發(fā)光針對攝影目標瞬時增加光量進行成像。在CCD類型的固體圖像獲取裝置中，調節(jié)曝光時間、光圈控制和白平衡所需的控制操作是耗時的，因為AE所需的圖像單元數據只能逐幀讀取。因此，在實際閃光發(fā)光之前執(zhí)行預閃光發(fā)光，并對基于實際閃光發(fā)光之前控制的曝光時間和光圈所獲得的數據進行處理。
在以CMOS類型的光電傳感元件為代表的MOS類型的光電傳感元件中也需要預閃光發(fā)光，這一類型的光電傳感元件通過焦平快門執(zhí)行讀取步驟。然而，在電荷存儲時沒有同步。因此，每一線的電荷存儲時間，即光量測量時間在存儲電荷的過程中偏移以測量光量。在這種情況下，存儲光量的過程中在每一線產生時刻偏移，用于對于閃光燈發(fā)出的即時發(fā)光進行包括預閃光發(fā)光的AE。因此，預閃光發(fā)光發(fā)出的光出現不利的偏移，偏離AE估計區(qū)域。
為了改善電荷存儲的同步性，在專利文獻1闡述的技術中，通過可隨機訪問的光電傳感元件對局部區(qū)域執(zhí)行讀取步驟，該技術不采用使用所有象素的或對應于整個屏幕(攝影對象的整個區(qū)域)的曝光數據的AE處理。由此產生的問題是，無法準確執(zhí)行曝光時間、光圈控制和白平衡調節(jié)。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明執(zhí)行如下步驟。
根據本發(fā)明，在預閃光發(fā)光時將對應象素的數據混合，并讀取全部象素的數據。此外，在預閃光發(fā)光時被混合并讀取的全部象素的數據，用于在實際閃光發(fā)光時進行AE控制。
根據本發(fā)明，在預閃光發(fā)光時將該對應象素的數據線細化(line-thinned)，并讀取對應于整個屏幕區(qū)域的象素的數據。此外，在預閃光發(fā)光時被線細化并讀取的對應于整個屏幕區(qū)域的象素的數據用于在實際閃光發(fā)光時進行AE控制。
根據諸如亮度之類的條件選擇性地使用象素數據混合或線細化方法。更準確地說，當攝影對象明亮時，在預閃光發(fā)光時采用線細化方法，當攝影對象較暗，為了增加信號電平，在預閃光發(fā)光時采用作為一種可能結構的象素數據混合方法。例如，通過象素數據混合，采用對應于九個象素的信號電平作為象素數據，即使在黑暗環(huán)境中也可獲得信噪比良好的圖像數據。
作為另一種可能的結構，不考慮AE控制，計算信號電平和白平衡，從計算結果中獲得對應于實際閃光發(fā)光后的曝光時間的換算值，以生成最佳圖像數據。
下面對本發(fā)明進行更準確地說明。
一種根據本發(fā)明的圖像獲取裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈；具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件；用于控制閃光燈的閃光發(fā)光控制電路；用于控制固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路。
閃光發(fā)光控制電路控制閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光。傳感器驅動電路控制固體成像元件，以在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的象素數量進行混合并讀取。
根據上述結構，通過使用象素數據混合設備，在實際閃光發(fā)光前的預閃光發(fā)光中檢測準確的光量。此外，在實際閃光發(fā)光時調節(jié)曝光值和白平衡的增益值。
根據本發(fā)明的一種圖像獲取裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈；具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件；用于控制閃光燈的閃光發(fā)光控制電路；用于控制固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路。
閃光發(fā)光控制電路控制閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光。傳感器驅動電路控制固體成像元件，以在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的線數量進行線細化并讀取。
根據上述結構，通過使用線細化設備，在實際閃光發(fā)光前的預閃光發(fā)光中檢測準確的光量。此外，在實際閃光發(fā)光時調節(jié)曝光值和白平衡的增益值。
優(yōu)選地，傳感器驅動電路適用于在預閃光發(fā)光時讀取對應于固體成像元件整個屏幕區(qū)域的象素數據。
優(yōu)選地，該圖像獲取裝置進一步包括單元運行電路和AE控制電路，單元運行電路用于對在預閃光發(fā)光時讀取的對應于整個屏幕區(qū)域的象素數據進行單元劃分；AE控制電路用于在實際閃光發(fā)光時根據單元劃分后的象素數據計算最佳快門速度和光圈值。
優(yōu)選地，該圖像獲取裝置進一步包括AWB電路，用于根據單元劃分后的象素數據計算白平衡。
優(yōu)選地，該圖像獲取裝置對預閃光發(fā)光時計算的白平衡進行換算，由此確定實際閃光發(fā)光時的白平衡。
優(yōu)選地，該圖像獲取裝置根據單元劃分后的象素數據計算最佳信號電平。
優(yōu)選地，根據單元劃分后的象素數據被線細化的預定數量的象素是同一顏色的象素，且所有象素被線細化并讀取。
根據本發(fā)明的一種圖像獲取裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈、具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件、用于控制閃光燈的閃光發(fā)光控制電路和用于控制固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路。
閃光發(fā)光控制電路控制閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光。傳感器驅動電路通過從兩個驅動方法中選擇一種來控制固體成像元件，其中第一種驅動方法是在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的象素數量進行混合并讀取；第二種驅動方法是在預閃光發(fā)光過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的線數量進行線細化并讀取。
根據上述結構，在攝影對象較暗時，為了增大信號電平，采用象素數據混合方法實現預閃光發(fā)光，并在攝影對象較亮時，對數據進行線細化以實現預閃光發(fā)光。采用象素數據混合方法，即使在黑暗處也可獲得具有良好S/N的圖像數據。
優(yōu)選地，進行預閃光發(fā)光的時刻和針對全部象素啟動曝光的定時被預先存儲在記錄元件中。


圖1是示出根據本發(fā)明一優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置整體結構的方框圖；圖2示出根據該優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置在采用象素數據光方法時的動作，以及該動作與預閃光發(fā)光之間關系；圖3是根據該優(yōu)選實施例的象素數據混合的概念示意圖；圖4示出根據該優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置在線細化方法時的動作以及該動作與預閃光發(fā)光之間的關系；圖5是根據該優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置的動作的流程圖；圖6是根據該優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置的動作的流程圖；圖7是根據該優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置在預閃光發(fā)光和實際閃光發(fā)光的情況下電子快門的變化示例；圖8示出了具有焦平快門的光電傳感元件的動作以及該動作與預閃光發(fā)光之間的關系；圖9A是表示傳統(tǒng)技術的問題的示意圖；圖9B是表示傳統(tǒng)技術的另一個問題的示意圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖詳細說明根據本發(fā)明一優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置。
圖1示出了根據本發(fā)明一優(yōu)選實施例的固體圖像獲取裝置的整體結構。該固體圖像獲取裝置包括一組透鏡101、光圈102、電子快門103、固體成像元件104、閃光燈122和圖像控制單元100。該固體成像元件為CMOS類型的光電傳感元件，用于執(zhí)行焦平快門讀取。
來自攝影對象的光被聚合在透鏡組101上。光圈102調節(jié)聚合光的光量和焦距(focus depth)。電子快門103調節(jié)曝光。固體成像傳感器104對攝影對象的聚合光進行光電轉換。固體成像傳感器104輸出的噪聲和偏移被CDS(相關二次采樣)AMP105消除，然后由GCA(增益控制放大)106對其進行增益調整并由A/D轉換器107將其轉換為數字信號。
由單元處理電路115對A/D轉換器107發(fā)出的數字信號進行處理。AE控制電路116根據單元處理電路115的處理結果進行AE控制。
在AE控制中，快門控制電路111控制快門的打開/關閉。傳感器驅動電路112控制固體成像元件104的曝光/讀取。光圈控制電路113控制光圈102。閃光發(fā)光控制電路114控制閃光燈122的發(fā)光時刻(timing)/發(fā)光時間(time)。閃光燈122在閃光燈控制電路114的控制下進行閃光發(fā)光。
AWB(自動白平衡)電路117根據單元處理電路115的處理結果進行白平衡處理，由此獲得理想的圖像質量。ALC(自動發(fā)光控制)電路118調節(jié)信號電平。轉換器電路119和120根據相應模式轉換信號。乘法器108和110將數字信號乘以由轉換得出的值。信號處理電路109進行預定的信號處理。輸出電路121將獲取自攝影對象的圖像作為數字信號輸出。
固體成像元件104包括多個象素(光電傳感元件)和濾色器，在該濾色器中，每個象素分別安排預定的顏色，例如以拜爾形式排列。
下面，參考圖1、圖2和圖8說明固體圖像獲取裝置的動作。
在閃光發(fā)光之前的預覽狀態(tài)中(靜態(tài)圖像成像之前)，來自攝影對象的光通過透鏡組101和光圈102聚焦在固體成像元件104上，并由固體成像元件104對其進行光電轉換。光電轉換信號(圖像數據)通過CDS AMP 105和GCA 106傳輸，并且被A/D轉換器107進行數字轉換，然后輸入到單元處理電路115中。單元處理電路115根據A/D轉換器107發(fā)來的數字信號對圖像數據進行處理，并將處理結果輸入AE控制電路116。
AE控制電路116根據處理結果計算AE控制所需的最佳光圈值、快門速度等，并將計算結果輸入快門控制電路111、傳感器驅動電路112、光圈控制電路113和閃光發(fā)光控制電路114。光圈控制電路113和快門控制電路111根據計算出的光圈值、快門速度等控制光圈102和電子快門103。
AWB控制電路117根據由單元處理電路115的處理所獲取的數據計算最佳白平衡，并將計算結果輸入轉換器電路119。在乘法器108中，對于每種顏色，A/D轉換器電路107的輸出和轉換器電路119的輸出相乘，乘法結果被輸入信號處理電路109。信號處理電路109根據輸入進行信號處理，并將處理結果輸入乘法器110。ALC電路118進行調節(jié)，以根據AE控制電路116的輸出獲得最佳的信號電平，并將調節(jié)結果輸入轉換器電路120。轉換器電路120對調節(jié)結果進行換算，并將換算結果輸入乘法器110。乘法器110將信號處理電路109的輸出和轉換器電路120的輸出相乘，并將乘法結果輸出至輸出電路121。
下面說明根據本發(fā)明的固體圖像獲取裝置的閃光攝影術，該固體圖像獲取裝置具有上述結構以執(zhí)行前述動作。在閃光攝影術中，當快門被按下時，未示出的微電腦輸入指令至AE控制電路116。AE控制電路116根據指令分別控制電路111至114。更準確地說，閃光發(fā)光控制電路114適于控制閃光燈122，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光。傳感器驅動電路113適于控制固體成像元件104，以在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的象素數量進行混合并讀取。當象素被混合時，象素可被快速讀取，其結果是每個象素的曝光啟動的時刻加速，這與以簡單方式讀取所有象素形成顯著對比。圖2示出了說明其優(yōu)點的概念性圖表。在圖2中，實線表示采用象素數據混合方法時每個象素的曝光啟動的時刻，虛線表示未采用象素數據混合方法時每個象素的曝光啟動的時刻。
如圖2所示，在象素數據混合方法中，在時刻FVD按下快門之后達到時刻T3時，對于所有象素啟動曝光(電荷存儲)。由于可以從所有象素中讀取屬于預閃光發(fā)光的曝光數據，因此雖然預閃光發(fā)光在相對較早的時刻t3執(zhí)行，也可實現最佳AE。
與此相反，如果未采用象素數據混合，僅針對一部分象素啟動曝光，而不能在時刻t3啟動其它象素的曝光。因此，在時刻t3執(zhí)行預閃光發(fā)光時，無法讀取所有象素的屬于預閃光發(fā)光的曝光數據。其結果是，由于在時刻t3執(zhí)行預閃光發(fā)光時，因此僅在該部分象素中讀取不受預閃光發(fā)光影響的曝光數據，所以無法實現最佳AE。為了在無象素混合的情況下實現最佳AE，需要在時刻t3后的瞬時時刻t3’完成預閃光發(fā)光。在這種情況下，可從所有象素中讀取影響預閃光發(fā)光的曝光數據。然而，啟動讀取曝光數據的時刻(啟動曝光的時刻)產生不利的延遲。
圖3示出了象素數據混合的示范性概念。在圖3示出的例子中，對應于3×3的九個象素的相同顏色的數據被混合在中央部分的顏色相同的一個象素位置。當象素被如此混合時，待處理的象素數量減少，由此對于每個象素的啟動曝光的時刻加速。而且，雖然進行了象素混合，但是由于使用了所有象素，信息量的退化得到控制。(見圖中的中央區(qū)域，應理解對所有象素都被混合)。啟動曝光的時刻加速，從而加速預閃光發(fā)光的時刻。而且，攝影對象的整個區(qū)域和所有象素數據用于計算AE，從而實現最佳AE。
而且，根據本發(fā)明，可以在預閃光發(fā)光時對數據進行線細化(line-thinned)并從固體成像元件104讀取數據。當象素被線細化并讀取時，可快速讀取象素，從而加速對于每個象素啟動曝光的時刻，這與以簡單方式讀取所有象素有顯著不同。圖4是該方法的概念性圖表，其中實線表示采用線細化方法的對于每個象素啟動曝光的時刻。
如圖4所示，當采用線細化方法時，在時刻t4，對于攝影對象的整個區(qū)域啟動曝光。因此，在時刻t4執(zhí)行預閃光發(fā)光時，對應于全部象素的曝光數據可被存儲和讀取。然后，因為讀取對應于全部象素的曝光數據，可實現最佳AE。
可預先在諸如寄存器之類的記錄元件中記錄預閃光發(fā)光的時刻和對于整個區(qū)域啟動曝光的時刻。
本發(fā)明與專利文獻1闡述的傳統(tǒng)技術進行比較。
在專利文獻1中，利用如圖9A所示的可被隨機訪問的光電傳感元件，以使圖中央處的特定幀中的單元數據被讀取，并且用作曝光控制、自動白平衡調節(jié)和AF控制的數據。
然而，如圖9B所示，當在曝光數據方面的所需攝影對象在特定幀之外時，通常AE控制將產生較大誤差。在控制光圈和曝光時間中，例如，當明亮的攝影對象在單元之外時，實際閃光發(fā)光的曝光時間延長且攝影對象飽和，這將產生白色的無效值(超出動態(tài)范圍)。在預閃光發(fā)光時調節(jié)白平衡的情況下，如果攝影對象在特定幀內和特定幀外的顏色不同，專利文獻1闡述的技術將導致準確調整失敗。與傳統(tǒng)技術不同，本發(fā)明可對整個屏幕調節(jié)白平衡，獲得最佳白平衡等級。
下面，參考圖5和圖6的流程圖說明根據本發(fā)明的固體圖像獲取裝置的動作。
在固體圖像獲取裝置中，針對攝影對象的最佳AE控制在發(fā)出靜態(tài)圖像成像命令之前的預覽狀態(tài)下執(zhí)行。那時，從GCA 106讀出放大值，從光圈控制電路113讀取光圈值，從傳感器驅動電路112讀取電子快門值，以調整亮度。因此，可以確定如果通過象素數據混合或線細化方法讀取預閃光發(fā)光之前存儲的電荷(步驟S604)。此后，象素數據混合和線細化方法在處理上沒有差別，除了對固體成像元件104的讀取方向有所不同。虛線框中的部分顯示象素數據混合和線細化方法具有相同的步驟。
下一步，在靜態(tài)圖像成像命令(靜態(tài)命令)發(fā)出之后，閃光發(fā)光控制電路114傳輸光發(fā)射信號至閃光燈122(步驟S606)，并因此實現預閃光發(fā)光。此后，存儲電荷的象素數據由所選方法讀取(步驟S609象素數據混合方法)。如上文所述，讀取的數據通過CDS AMP 105、GCA 106和A/D轉換器107傳輸并輸入單元處理電路115，以劃分整個屏幕，然后利用預先為每一劃分的單元設置的加權進行相加和平均。然后，計算出最大數據的峰值(步驟S610)。
在實際閃光發(fā)光時根據處理數據計算出電子快門值、光圈值和GCA的放大值，并對傳感器驅動電路112和光圈控制電路113進行設置(步驟S612)。
在白平衡調節(jié)中，從整個屏幕的平均值計算出白平衡的增益值(每種顏色的增益值)，并對AWB電路117進行設置(步驟S615)。
當完成外部設置后，傳感器驅動切換以通過快門控制電路111打開電子快門103。然后，電子快門103關閉并讀取曝光數據。所有象素的曝光數據均被讀出，并通過CDS AMP 105、GCA 106和A/D轉換器107傳輸，在乘法器108中與白平衡增益值相乘，在信號處理電路109中經過信號處理，在乘法器110中與ALC電路118計算出的ALC電平處理值相乘，對于亮度級別進行調整，然后在輸出電路121中進行格式轉換并以圖像形式輸出。
當時，ALC電平處理值和白平衡增益值與預閃光發(fā)光時獲得的值相乘時，可縮短處理時間(圖7)。如圖7所示，因為線細化方法中換算的傾角不同，所以電荷讀取確時刻換算表達式將改變。
在上述流程圖中，可在象素數據混合方法或線細化方法中選擇一種方法，然而可固定選擇兩種方法中的一種方法。在僅選擇一種方法的情況下，在較早的時刻，使用對應于全部象素或整個屏幕的曝光數據進行預閃光發(fā)光。因此，可實現本發(fā)明的快速獲得最佳AE的目的。
此外，根據本發(fā)明，對預閃光發(fā)光時計算出的值進行換算，得到所有AE、ALC電平處理值和白平衡增益值。然而，在預閃光發(fā)光時計算一部分值，在實際閃光發(fā)光時計算剩下的值。
根據本發(fā)明的固體圖像獲取裝置可有效用于具有攝影功能的移動電話、數碼相機等。
雖然詳細說明并以示例闡述了本發(fā)明，應該明確理解上述說明僅作為示范和舉例的目的，而并非用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的精神和范圍僅受權利要求的限制。
權利要求
1.一種圖像獲取裝置，該裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈；具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件；用于控制該閃光燈的閃光發(fā)光控制電路；和用于控制該固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路，其中該閃光發(fā)光控制電路控制該閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前執(zhí)行預閃光發(fā)光，并且該傳感器驅動電路控制該固體成像元件，以在預閃光發(fā)光過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的象素數量進行混合并讀取。
2.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置，其中該傳感器驅動電路在預閃光發(fā)光時，讀取對應于該固體成像元件的整個屏幕區(qū)域的象素數據。
3.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置，進一步包括單元運行電路，用于對在預閃光發(fā)光時讀取的對應于整個屏幕區(qū)域的象素數據進行單元劃分；和AE控制電路，用于在實際閃光發(fā)光時根據單元劃分后的象素數據計算最佳快門速度和光圈值。
4.根據權利要求3所述的圖像獲取裝置，進一步包括AWB電路，用于根據該單元劃分后的象素數據計算白平衡。
5.根據權利要求4所述的圖像獲取裝置，其中在實際閃光發(fā)光時的白平衡是由對在預閃光發(fā)光時計算的白平衡進行換算確定的。
6.根據權利要求3所述的圖像獲取裝置，其中根據該單元劃分后的象素數據計算最優(yōu)信號電平。
7.根據權利要求6所述的圖像獲取裝置，其中在實際閃光發(fā)光時的信號電平是由對在預閃光發(fā)光時計算的該最優(yōu)信號電平進行換算確定的。
8.根據權利要求3所述的圖像獲取裝置，其中，該根據單元劃分后的象素數據而被混合的預定數量的象素是同一顏色的象素，并且所有象素被混合并讀取。
9.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置，其中用于執(zhí)行預閃光發(fā)光的時刻和用于對所有象素啟動曝光的時刻被預先存儲在記憶元件中。
10.一種圖像獲取裝置，該裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈；具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件；用于控制該閃光燈的閃光發(fā)光控制電路；和用于控制該固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路，其中該閃光發(fā)光控制電路控制該閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光，和該傳感器驅動電路控制該固體成像元件，以在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的線數量進行線細化并讀取。
11.根據權利要求10所述的圖像獲取裝置，其中該傳感器驅動電路在預閃光發(fā)光時讀取對應于該固體成像元件的整個屏幕區(qū)域的象素數據。
12.根據權利要求10所述的圖像獲取裝置，其中進一步包括單元運行電路，用于對在預閃光發(fā)光時讀取的對應于整個屏幕區(qū)域的象素數據進行單元劃分；和AE控制電路，用于在實際閃光發(fā)光時根據該單元劃分后的象素數據計算最佳快門速度和光圈值。
13.根據權利要求12所述的圖像獲取裝置，進一步包括AWB電路，用于根據該單元劃分后的象素數據計算白平衡。
14.根據權利要求13所述的圖像獲取裝置，其中在實際閃光發(fā)光時的白平衡是由對在預閃光發(fā)光時計算的白平衡進行換算確定的。
15.根據權利要求12所述的圖像獲取裝置，其中根據該單元劃分后的象素數據計算最優(yōu)信號電平。
16.根據權利要求15所述的圖像獲取裝置，其中實際閃光發(fā)光時的信號電平是由對預閃光發(fā)光時計算的該最優(yōu)信號電平進行換算確定的。
17.根據權利要求12所述的圖像獲取裝置，其中根據該單元劃分后的象素數據而被線細化的預定數量的象素是同一顏色的象素，且所有象素被線細化并讀取。
18.根據權利要求10所述的圖像獲取裝置，其中用于執(zhí)行預閃光發(fā)光的定時和用于根據所有象素啟動曝光的定時預先存儲在記憶元件中。
19.一種圖像獲取裝置，該裝置包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈；具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件；用于控制該閃光燈的閃光發(fā)光控制電路；和用于控制該固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路，其中，該閃光發(fā)光控制電路控制該閃光燈，以在實際閃光發(fā)光前進行預閃光發(fā)光，和該傳感器驅動電路通過從兩個驅動方法中選擇一種來控制該固體成像元件，其中第一種驅動方法是在預閃光發(fā)光過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的象素數量進行混合并讀??；第二種驅動方法是在預閃光發(fā)光過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的線數量進行線細化并讀取。
20.根據權利要求19所述的圖像獲取裝置，其中由焦平快門讀取該固體成像元件。
21.根據權利要求19所述的圖像獲取裝置，該裝置進一步包括位于該固體成像元件正面的濾色器。
22.一種圖像獲取方法，其中攝影對象由閃光燈提供照明，并且被照明的攝影對象的光被聚集在固體圖像獲取裝置上，該固體圖像獲取裝置具有布置為二維矩陣形狀的多個象素，以獲取攝影對象的圖像，該方法包括執(zhí)行預閃光發(fā)光的步驟；在預閃光發(fā)光的過程中在該多個象素中存儲電荷的步驟；在預閃光發(fā)光的過程中對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定數量的象素進行混合并讀取的步驟；在實際閃光發(fā)光時利用該被混合并讀取的電荷計算快門速度和光圈值的步驟；執(zhí)行實際閃光發(fā)光的步驟；根據所計算的快門速度和光圈值在該多個象素中存儲電荷的步驟；和從所有象素中讀取所存儲的電荷但不進行混合處理的步驟。
23.根據權利要求22所述的圖像獲取方法，該方法進一步包括在預閃光發(fā)光過程中利用存儲在該多個象素中的電荷計算白平衡和/或信號電平的步驟；通過對所計算的白平衡和/或信號電平進行換算，確定在實際閃光發(fā)光時的白平衡和/或信號電平的步驟。
24.一種圖像獲取方法，其中攝影對象由一閃光燈提供照明，并且被照明的攝影對象的光被聚集在固體圖像獲取裝置上，該固體圖像獲取裝置具有布置為二維矩陣形狀的多個象素，以獲取攝影對象的圖像，該方法包括執(zhí)行預閃光發(fā)光的步驟；在預閃光發(fā)光的過程中在該多個象素中存儲電荷的步驟；在預閃光發(fā)光的過程中，對存儲在該多個象素中的電荷按照每一預定的線數量進行線細化并讀取的步驟；在實際閃光發(fā)光時利用被線細化并讀取的電荷計算快門速度和光圈值的步驟；執(zhí)行實際閃光發(fā)光的步驟；根據所計算的快門速度和光圈值在該多個象素中存儲電荷的步驟；和從所有象素中讀取所存儲的電荷但不進行線細化處理的步驟。
全文摘要
一種根據本發(fā)明的圖像獲取裝置，其包括至少一個為攝影對象照明的閃光燈、具有布置為二維矩陣形狀的多個象素的固體成像元件、控制閃光燈的閃光發(fā)光控制電路和用于控制固體成像元件的電荷存儲/讀取的傳感器驅動電路，其中閃光發(fā)光控制電路控制閃光燈，以在實際閃光發(fā)光之前執(zhí)行預閃光發(fā)光，并且傳感器驅動電路控制固體圖像元件，以在預閃光發(fā)光的過程中對于預定數量的象素混合并讀出在該多個象素的中存儲的電荷。
文檔編號H04N5/238GK1704833SQ20051007323
公開日2005年12月7日 申請日期2005年6月1日 優(yōu)先權日2004年6月1日
發(fā)明者大內宏 申請人:松下電器產業(yè)株式會社