專(zhuān)利名稱：電子式抖動(dòng)校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)D像的抖動(dòng)進(jìn)行電子校正的電子式抖動(dòng)校正裝置。
背景技術(shù)：
利用固體攝像元件拍攝靜態(tài)圖像和動(dòng)態(tài)圖像的攝像裝置中，不少裝置是用手握持著來(lái)進(jìn)行拍攝的。在這樣的攝像裝置中，已知例如在被攝物體亮度低的情況下，由于快門(mén)速度變慢，因此容易發(fā)生手抖。此外，已知車(chē)載照相機(jī)等，由于行駛時(shí)的振動(dòng)，同樣有可能發(fā)生抖動(dòng)。
過(guò)去以來(lái)提出了各種用于校正這種抖動(dòng)的技術(shù)，有對(duì)應(yīng)于振動(dòng)移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)式抖動(dòng)校正、對(duì)應(yīng)于振動(dòng)移動(dòng)固體攝像元件的傳感器移動(dòng)式抖動(dòng)校正、以及通過(guò)處理所拍攝的圖像來(lái)校正抖動(dòng)的電子式抖動(dòng)校正等。
這些中的電子式抖動(dòng)校正，有通過(guò)根據(jù)抖動(dòng)使得圖像切出位置針對(duì)每一幀而不同，從而保持圖像內(nèi)的被攝物體位置恒定的對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)圖像的技術(shù)，但因?yàn)樵摷夹g(shù)不是用于防止1幀內(nèi)的圖像的抖動(dòng)的技術(shù)，所以不能適用于靜態(tài)圖像。
與此相對(duì)，也提出了各種能夠適用于靜態(tài)圖像的電子式抖動(dòng)校正。
(1)例如，日本特開(kāi)2002-135659號(hào)公報(bào)中，記載了如下技術(shù)，即通過(guò)3維集成電路技術(shù)，將光電轉(zhuǎn)換元件組層、Y方向CCD(電荷耦合器件)移位寄存器層、X方向CCD移位寄存器層、以及電荷積蓄元件組層，層疊在半導(dǎo)體上構(gòu)成攝像傳感器，通過(guò)控制Y方向CCD移位寄存器層的傳輸時(shí)鐘和X方向CCD移位寄存器層的傳送時(shí)鐘的相位，能夠在“+”、“-”兩個(gè)方向傳送電荷。
假設(shè)正在采用這樣結(jié)構(gòu)的攝像傳感器進(jìn)行曝光時(shí)發(fā)生抖動(dòng)。于是，在光電轉(zhuǎn)換元件組層發(fā)生的電荷，首先并行向Y方向CCD傳輸移位寄存器層傳輸，通過(guò)Y方向CCD傳輸移位寄存器傳輸與抖動(dòng)信號(hào)的Y方向成分對(duì)應(yīng)的電荷量。
接著，向Y方向所傳輸?shù)碾姾?，從Y方向CCD傳輸移位寄存器層向X方向CCD傳輸移位寄存器層并行傳輸，通過(guò)X方向CCD傳輸移位寄存器傳輸與抖動(dòng)信號(hào)的X方向成分對(duì)應(yīng)的電荷量。
接著，向X方向所傳輸?shù)碾姾?，從X方向CCD傳輸移位寄存器層向電荷積蓄元件組層并行傳輸并積蓄。
在曝光中，每當(dāng)抖動(dòng)信號(hào)以光電轉(zhuǎn)換元件的尺寸為單位變化時(shí)，進(jìn)行上述這樣的動(dòng)作，曝光結(jié)束時(shí)掃描電荷積蓄元件組層，輸出圖像信號(hào)。
這樣，通過(guò)對(duì)應(yīng)于像抖動(dòng)量來(lái)改變CCD移位寄存器的移位量，變更電荷的傳輸路徑，能夠得到?jīng)]有像抖動(dòng)的圖像信號(hào)。
(2)并且，日本特開(kāi)2005-198148號(hào)公報(bào)中記載了如下技術(shù)，即在生成與來(lái)自被攝物體的光對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)的固體攝像元件中，具有在2軸方向上排列有多個(gè)的光電轉(zhuǎn)換部，將從所述光電轉(zhuǎn)換部讀取的電荷，沿所述2軸方向的正負(fù)方向中的任意方向傳輸，并且將傳輸?shù)膶?duì)應(yīng)于任意數(shù)量個(gè)像素的電荷，與對(duì)應(yīng)于傳輸目的地的像素的、從所述光電轉(zhuǎn)換部讀取的電荷混合。
通過(guò)這樣，在基于從光電轉(zhuǎn)換部讀取到電荷傳輸部的電荷的圖像，和基于此后積蓄在光電轉(zhuǎn)換部中的電荷的圖像之間，當(dāng)沿電荷傳輸部中的可傳輸方向產(chǎn)生手抖動(dòng)而引起的位置偏移時(shí)，通過(guò)電荷傳輸部中的電荷移動(dòng)，使手抖動(dòng)前的圖像移動(dòng)以使得其與手抖動(dòng)后的圖像一致，從而能夠?qū)⒁研Ｕ?軸方向的抖動(dòng)后的圖像合成。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2002-135659號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2005-198148號(hào)公報(bào)但是，上述日本特開(kāi)2002-135659號(hào)公報(bào)中所記載的技術(shù)，因?yàn)樾枰?維結(jié)構(gòu)的多層集成電路技術(shù)，所以可以預(yù)想攝像元件的制造成本變高。
此外，上述日本特開(kāi)2005-198148號(hào)公報(bào)中所記載的技術(shù)，因?yàn)闃?gòu)成為在攝像部形成用于使圖像在2軸方向移動(dòng)的傳輸路徑，所以像素的開(kāi)口率降低靈敏度降低。并且，在攝像部設(shè)置2軸方向的傳輸路徑，因此與以往的具有1軸方向的傳輸路徑的行間型CCD(interline CCD)相比，增加了拖影(smear)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于以上情況而提出的，其目的是提供一種電子式抖動(dòng)校正裝置，在抑制成本上升的同時(shí)能夠得到校正抖動(dòng)后的高畫(huà)質(zhì)的圖像。
為了達(dá)成上述目的，根據(jù)第1發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置，所述電子式抖動(dòng)校正裝置具有如下的攝像元件可在攝像元件內(nèi)校正通過(guò)分時(shí)拍攝得到的多個(gè)圖像的相互抖動(dòng)，輸出已校正了抖動(dòng)的圖像，所述電子式抖動(dòng)校正裝置具有攝像部，其具有接收被攝物體光生成圖像信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換部，以及用于傳輸通過(guò)該光電轉(zhuǎn)換部生成的第1圖像的第1傳輸路徑；積蓄部，其具有用于積蓄從所述攝像部通過(guò)所述第1傳輸路徑所傳輸?shù)乃龅?圖像的第2傳輸路徑，以及配置成與該第2傳輸路徑交叉、用于積蓄第2圖像的第3傳輸路徑；抖動(dòng)檢測(cè)部，其檢測(cè)所述第1圖像與所述第2圖像的相對(duì)抖動(dòng)；傳輸控制部，其根據(jù)通過(guò)上述抖動(dòng)檢測(cè)部檢測(cè)出的圖像的抖動(dòng)，進(jìn)行控制使所述第1圖像和所述第2圖像分別在所述第2傳輸路徑內(nèi)和所述第3傳輸路徑內(nèi)傳輸，以便校正所述第1圖像與所述第2圖像的相對(duì)抖動(dòng)；圖像合成部，其將基于所述傳輸控制部的控制而傳輸?shù)乃龅?圖像和所述第2圖像合成，將合成的圖像重新作為第2圖像積蓄在所述第3傳輸路徑中；以及控制部，其控制所述攝像部、所述積蓄部、所述傳輸控制部、以及所述圖像合成部，反復(fù)執(zhí)行將所述第1圖像與所述第2圖像合成的動(dòng)作。
并且，根據(jù)第2發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置，在所述第1發(fā)明的電子抖動(dòng)校正裝置中，還具有計(jì)算所述合成圖像的曝光時(shí)間的曝光時(shí)間計(jì)算部，所述控制部進(jìn)行控制使得所述第1圖像的曝光時(shí)間為將所述合成圖像的曝光時(shí)間除以預(yù)先決定的分時(shí)拍攝的次數(shù)得到的值。
并且，根據(jù)第3發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置，在所述第2發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置中，所述控制部進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述合成圖像的曝光時(shí)間比被預(yù)先設(shè)定成使抖動(dòng)量成為能夠允許的值的規(guī)定抖動(dòng)極限曝光時(shí)間短時(shí)，只進(jìn)行1次基于所述合成圖像的曝光時(shí)間的攝像，經(jīng)所述第1傳輸路徑和所述第2傳輸路徑從攝像元件讀出攝像得到的圖像。
根據(jù)第4發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置，在所述第1發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置中，還具有電荷排出部，其配置在所述第2傳輸路徑的與所述第1傳輸路徑連接的一側(cè)的預(yù)定位置，用于將在該第2傳輸路徑內(nèi)傳輸?shù)碾姾蛇x擇性地排出到該第2傳輸路徑外。
通過(guò)本發(fā)明的電子式抖動(dòng)校正裝置，能夠在抑制成本上升的同時(shí)得到校正了抖動(dòng)的高畫(huà)質(zhì)的圖像。


圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的數(shù)字照相機(jī)的主要電結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示所述實(shí)施方式1的攝像元件的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3是表示所述實(shí)施方式1中，通過(guò)攝像部進(jìn)行第1次分時(shí)拍攝得到的第1圖像經(jīng)垂直傳輸CCD，向積蓄部的垂直傳輸CCD傳輸?shù)那闆r的圖。
圖4是表示所述實(shí)施方式1中，將在垂直傳輸CCD中存儲(chǔ)的涉及第1次分時(shí)拍攝的第1圖像，向水平傳輸CCD傳輸并作為第2圖像存儲(chǔ)的情況的圖。
圖5是表示所述實(shí)施方式1中，通過(guò)攝像部進(jìn)行第2次分時(shí)拍攝得到的第1圖像經(jīng)垂直傳輸CCD，向積蓄部的垂直傳輸CCD傳輸?shù)那闆r的圖。
圖6是表示所述實(shí)施方式1中，在水平傳輸CCD中存儲(chǔ)的第2圖像在水平方向移動(dòng)的情況的圖。
圖7是表示所述實(shí)施方式1中，在垂直傳輸CCD中存儲(chǔ)的第1圖像在垂直方向移動(dòng)的情況的圖。
圖8是表示所述實(shí)施方式1中，將在垂直傳輸CCD中存儲(chǔ)的第1圖像與在水平傳輸CCD中存儲(chǔ)的第2圖像合成，并將合成圖像再次作為第2圖像的情況的圖。
圖9是表示所述實(shí)施方式1的電荷排出用漏區(qū)的結(jié)構(gòu)例。
圖10是表示所述實(shí)施方式1的其它的電荷排出用漏區(qū)的結(jié)構(gòu)例。
圖11是表示所述實(shí)施方式1中，通過(guò)數(shù)字照相機(jī)拍攝并記錄圖像時(shí)的處理的流程圖。
符號(hào)說(shuō)明1固體攝像元件；1a攝像部；1b積蓄部(圖像合成部)；2相關(guān)雙采樣電路(CDS)；3增益控制放大器(AMP)；4A/D轉(zhuǎn)換器；5定時(shí)發(fā)生器(TG)(傳輸控制部)；6信號(hào)發(fā)生器(SG)；7CPU(控制部、抖動(dòng)檢測(cè)部、傳輸控制部、曝光時(shí)間運(yùn)算部)；8信息處理部；8a緩沖存儲(chǔ)器；9DRAM；10壓縮解壓縮部；11記錄介質(zhì)；12液晶顯示部；13接口部；14鏡頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；15攝影鏡頭；16光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；17光圈；18a第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)；18b第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)；19，20角速度傳感器(抖動(dòng)檢測(cè)部)；21，22A/D轉(zhuǎn)換器(抖動(dòng)檢測(cè)部)；23距離檢測(cè)部；24EEPROM；25攝影模式設(shè)定部；26攝影條件設(shè)定部；27光電二極管(光電轉(zhuǎn)換部)；28垂直傳輸CCD(第1傳輸路徑)；29垂直傳輸CCD(第2傳輸路徑)；29a傳輸電極；30水平傳輸CCD(第3傳輸路徑)；30a傳輸電極；31電荷排出用漏區(qū)(電荷排出部)；32電荷排出用漏區(qū)(電荷排出部)；33讀出用水平傳輸CCD；34柵極；41n型基板；42p型擴(kuò)散區(qū)域；43n-擴(kuò)散區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施方式之前，首先，對(duì)用于校正抖動(dòng)的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
例如，假設(shè)對(duì)被攝物體進(jìn)行測(cè)光得到的適當(dāng)?shù)钠毓鈺r(shí)間(全曝光時(shí)間)為1/15秒。而且，設(shè)該1/15秒的曝光時(shí)間(快門(mén)速度)內(nèi)發(fā)生抖動(dòng)。與此相對(duì)，假設(shè)在曝光時(shí)間(快門(mén)速度)為1/125秒時(shí)，不發(fā)生抖動(dòng)，或發(fā)生的抖動(dòng)實(shí)質(zhì)上可以忽略。這樣的情況下，將所述全曝光時(shí)間1/15秒，分時(shí)為1/125秒的曝光時(shí)間，通過(guò)該分時(shí)拍攝進(jìn)行8次拍攝，通過(guò)將該分時(shí)拍攝得到的8張圖像合成(相加)，得到1/15秒的適當(dāng)曝光時(shí)間的1張圖像。但是，因?yàn)閱渭兊貙此?/125秒所拍攝的分時(shí)圖像合成并沒(méi)有校正抖動(dòng)，所以在相互校正各個(gè)分時(shí)圖像的抖動(dòng)之后再進(jìn)行合成。而且，該合成圖像內(nèi)的所有分時(shí)圖像重疊的區(qū)域作為有效區(qū)域。
以下說(shuō)明的實(shí)施方式，就是在攝像元件內(nèi)高速進(jìn)行這樣的抖動(dòng)校正和分時(shí)圖像的合成的實(shí)施方式。
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1至圖11表示本發(fā)明的實(shí)施方式1，圖1是主要表示數(shù)字照相機(jī)的電結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式在作為電子攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)中應(yīng)用了電子式抖動(dòng)校正裝置。
該數(shù)字照相機(jī)包括以下部分固體攝像元件(以下適當(dāng)?shù)芈苑Q為攝像元件)1；相關(guān)雙采樣電路(CDSCorrelated Double Sampling)2；增益控制放大器(AMP)3；A/D轉(zhuǎn)換器4；定時(shí)發(fā)生器(TG)5；信號(hào)發(fā)生器(SG)6；CPU7；信息處理部8；DRAM9；壓縮解壓縮部10；記錄介質(zhì)11；液晶顯示部12；接口部13；鏡頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14；攝影鏡頭15；光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16；光圈17；第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a和第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b；角速度傳感器19和角速度傳感器20；A/D轉(zhuǎn)換器21和A/D轉(zhuǎn)換器22；距離檢測(cè)部23；CPU7中內(nèi)置的EEPROM(電可擦除只讀存儲(chǔ)器)24；攝影模式設(shè)定部25；以及攝影條件設(shè)定部26。
攝影鏡頭15是用于向攝像元件1的攝像面成像被攝物體像的攝像光學(xué)系統(tǒng)。
光圈17是通過(guò)規(guī)定來(lái)自該攝影鏡頭15的成像光束的通過(guò)范圍，用于進(jìn)行光量調(diào)整的光學(xué)光圈，是攝像光學(xué)系統(tǒng)的一部分。
攝像元件1是將經(jīng)光圈17通過(guò)攝影鏡頭15成像的被攝物體像，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換作為電信號(hào)輸出的元件。在此，圖2表示本實(shí)施方式的攝像元件1的結(jié)構(gòu)例。關(guān)于該攝像元件1的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和作用，之后進(jìn)行說(shuō)明。
TG 5供給用于驅(qū)動(dòng)該攝像元件1的傳輸脈沖，構(gòu)成傳輸控制部。
CDS 2按照從TG 5所供給的樣本保持脈沖被驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)從攝像元件1所輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行相關(guān)雙采樣等處理，除去復(fù)位噪音(resetnoise)。
SG 6基于CPU 7的控制，生成同步信號(hào)向TG 5輸出。
增益控制放大器(AMP)3，放大從CDS 2所輸出的模擬信號(hào)。該增益控制放大器(AMP)3的放大率被設(shè)定成與ISO(InternationalOrganization for Standardization，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)靈敏度Sv對(duì)應(yīng)的放大率，即增益控制放大器(AMP)3為ISO靈敏度變更部。
A/D轉(zhuǎn)換器4為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部，其按照從TG 5所供給的信號(hào)，將從增益控制放大器(AMP)3所輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
信息處理部8處理從A/D轉(zhuǎn)換器4所輸出的像素信號(hào)，生成圖像數(shù)據(jù)。該信息處理部8包含有有效區(qū)域提取部，該有效區(qū)域提取部具有從攝像元件1所輸出的圖像數(shù)據(jù)中提取出適當(dāng)?shù)匦Ｕ硕秳?dòng)的圖像數(shù)據(jù)的功能。并且，該信息處理部8構(gòu)成為具有用于臨時(shí)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器8a。
DRAM 9臨時(shí)存儲(chǔ)從信息處理部8所輸出的圖像數(shù)據(jù)，并且臨時(shí)存儲(chǔ)通過(guò)壓縮解壓縮部10將從記錄介質(zhì)11讀取的壓縮圖像數(shù)據(jù)解壓縮而得到的圖像數(shù)據(jù)。而且，所述緩沖存儲(chǔ)器8a也可以構(gòu)成為具有兼用作DRAM 9的功能。
壓縮解壓縮部10壓縮在DRAM 9中所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)，并且解壓縮從記錄介質(zhì)11所讀取的壓縮圖像數(shù)據(jù)。
記錄介質(zhì)11是記錄通過(guò)壓縮解壓縮部10壓縮后的圖像數(shù)據(jù)的記錄部，例如為非易失性的記錄介質(zhì)。
液晶顯示器12顯示從信息處理部8輸出的圖像數(shù)據(jù)，或顯示從DRAM 9輸出的已解壓縮的圖像數(shù)據(jù)。該液晶顯示部12兼作為進(jìn)行各種警告顯示等的顯示部。
接口部13是包含與監(jiān)視器或個(gè)人計(jì)算機(jī)等外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的端子的接口。經(jīng)該接口部13，可向外部裝置輸出從信息處理部8或DRAM 9所供給的圖像數(shù)據(jù)等，或者根據(jù)情況，可從外部裝置向數(shù)字照相機(jī)內(nèi)取入圖像數(shù)據(jù)等。
鏡頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14通過(guò)基于距離檢測(cè)部23檢測(cè)出的被攝物體距離從CPU 7接收指令，向?qū)刮恢抿?qū)動(dòng)攝影鏡頭15。這樣的處理就是公知的所謂自動(dòng)對(duì)焦控制。另外，這里基于從距離檢測(cè)部23的輸出進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦控制，但也可以利用高通濾波器等從DRAM 9中存儲(chǔ)的1幀(1畫(huà)面)的圖像數(shù)據(jù)的亮度成分中提取出高頻成分，CPU 7通過(guò)算出所提取的高頻成分的累計(jì)合成值等，算出與高頻域側(cè)的輪廓成分等對(duì)應(yīng)的AF評(píng)價(jià)值，基于該AF評(píng)價(jià)值進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)。
光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16是光圈控制部，基于DRAM 9中所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)，由作為測(cè)光部的CPU 7進(jìn)行曝光運(yùn)算，光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16通過(guò)從該CPU 7接收基于該曝光運(yùn)算結(jié)果的指令，驅(qū)動(dòng)光圈17變更開(kāi)口率。這樣的處理，就是公知的所謂AE(自動(dòng)曝光)控制。
角速度傳感器19是抖動(dòng)檢測(cè)部，當(dāng)把從被攝物體側(cè)看數(shù)字照相機(jī)時(shí)的左右方向的右方向作為X軸方向時(shí)，該角速度傳感器19用于檢測(cè)以該X軸方向?yàn)樾D(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)數(shù)字照相機(jī)時(shí)的角速度。
另一方面，角速度傳感器20是抖動(dòng)檢測(cè)部，當(dāng)把數(shù)字照相機(jī)的上下方向的上方向作為Y軸方向時(shí)，該角速度傳感器20用于檢測(cè)以該Y軸方向?yàn)樾D(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)數(shù)字照相機(jī)時(shí)的角速度。
A/D轉(zhuǎn)換器21是抖動(dòng)檢測(cè)部的一部分，以規(guī)定的時(shí)間間隔(采樣間隔)，將表示利用角速度傳感器19所檢測(cè)出的角速度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
同樣，A/D轉(zhuǎn)換器22是抖動(dòng)檢測(cè)部的一部分，以規(guī)定的時(shí)間間隔(采樣間隔)，將表示利用角速度傳感器20所檢測(cè)出的角速度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
CPU 7對(duì)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器21所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)間積分處理。該時(shí)間積分后的數(shù)字信號(hào)，相當(dāng)于照相機(jī)主體的以所述X軸為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)量。并且，可以根據(jù)角速度傳感器19的模擬輸出信號(hào)為正還是為負(fù)來(lái)判斷繞X軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚D(zhuǎn)還是左旋轉(zhuǎn)。
同樣，CPU 7對(duì)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器22所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)間積分處理。該時(shí)間積分后的數(shù)字信號(hào)，相當(dāng)于照相機(jī)主體的以所述Y軸為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)量。并且，可以根據(jù)角速度傳感器20的模擬輸出信號(hào)為正還是為負(fù)來(lái)判斷繞Y軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚D(zhuǎn)還是左旋轉(zhuǎn)。
第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a是用于指示輸入攝像動(dòng)作的自動(dòng)歸位型2級(jí)式開(kāi)關(guān)的快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)的第1級(jí)。當(dāng)按下快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)，該第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a被接通時(shí)，進(jìn)行測(cè)距動(dòng)作和測(cè)光動(dòng)作。
第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b是用于指示輸入攝像動(dòng)作的自動(dòng)歸位型2級(jí)式開(kāi)關(guān)的快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)的第2級(jí)。當(dāng)進(jìn)一步按下快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)，該第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b被接通時(shí)，由攝像元件1進(jìn)行攝像動(dòng)作，如上所述生成圖像數(shù)據(jù)，壓縮后的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)11中。
距離檢測(cè)部23用于檢測(cè)到被攝物體的距離，可以適當(dāng)?shù)夭捎霉Y(jié)構(gòu)的裝置。
攝影模式設(shè)定部25用于選擇快門(mén)優(yōu)先攝影模式、光圈優(yōu)先攝影模式、以及程序攝影模式中的任意一個(gè)。
攝影條件設(shè)定部26用于設(shè)定快門(mén)速度(曝光時(shí)間)和光圈值、ISO靈敏度等各種攝影條件。
CPU 7中內(nèi)置有作為非易失性存儲(chǔ)器的EEPROM 24，該EEPROM 24中作為程序線圖存儲(chǔ)曝光值Ev與用于進(jìn)行最佳曝光控制的Tv(曝光時(shí)間的峰值)及Av(光圈值的峰值)的關(guān)系。在該EEPROM 24中，還可以適當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)字照相機(jī)所需的其它信息。
向該CPU 7輸入以下信號(hào)來(lái)自第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a的信號(hào)；來(lái)自第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b的信號(hào)；通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器21的來(lái)自角速度傳感器19的信號(hào)；通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器22的來(lái)自角速度傳感器20的信號(hào)；來(lái)自攝影模式設(shè)定部25的信號(hào)；以及來(lái)自攝影條件設(shè)定部26的信號(hào)。并且CPU 7向TG 5和SG 6輸出指令。
并且，CPU 7與信息處理部8、DRAM 9、鏡頭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14、光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16以及距離檢測(cè)部23雙向連接，成為控制包括上述部分的數(shù)字照相機(jī)整體的控制部，并且兼作為控制部、抖動(dòng)檢測(cè)部、傳輸控制部以及曝光時(shí)間計(jì)算部。
具體地講，CPU 7進(jìn)行上述這樣的自動(dòng)對(duì)焦控制和AE控制，并且基于來(lái)自第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a以及第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b的指示取入靜態(tài)圖像的信號(hào)，進(jìn)行攝像元件1的驅(qū)動(dòng)模式的切換。并且，該CPU 7進(jìn)行變更光圈17的開(kāi)口率的控制和攝像元件1的曝光時(shí)間控制等。并且，CPU 7基于來(lái)自攝影模式設(shè)定部25的輸入，設(shè)定該數(shù)字照相機(jī)的攝影模式，基于來(lái)自攝影條件設(shè)定部26的輸入，設(shè)定數(shù)字照相機(jī)的攝影條件。除此之外，CPU 7還基于來(lái)自角速度傳感器19、20的輸出，進(jìn)行抖動(dòng)量的計(jì)算等。
接著，圖2是表示攝像元件1的結(jié)構(gòu)例的圖。
該攝像元件1如圖2所示，為攝像部1a與積蓄部1b分離的所謂FIT型CCD(幀行間轉(zhuǎn)移型CCD)。
攝像部1a構(gòu)成為具有對(duì)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并積蓄的作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管27；以及作為第1傳輸路徑的垂直傳輸CCD 28，其用于沿垂直方向傳輸從該光電二極管27中讀出的電荷。
積蓄部1b構(gòu)成為具有作為第2傳輸路徑的垂直傳輸CCD 29，其用于將從攝像部1a的垂直傳輸CCD 28傳輸?shù)碾姾蓚鬏斨猎摲e蓄部1b內(nèi)的規(guī)定位置；作為第3傳輸路徑的水平傳輸CCD 30，其配置成與該垂直傳輸CCD 29交叉；作為電荷排出部的電荷排出用漏區(qū)31，其用于將傳輸?shù)剿絺鬏擟CD 30的兩端部的電荷排出至傳輸路徑外；作為電荷排出部的電荷排出用漏區(qū)32，其用于將傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷排出至傳輸路徑外；以及讀出用水平傳輸CCD 33，其用于將由垂直傳輸CCD 29傳輸?shù)碾姾蓮臄z像元件1讀出到外部。該積蓄部1b如后述那樣，兼作為圖像合成部。
這樣構(gòu)成的攝像元件1中，通過(guò)光電二極管27進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并被積蓄的像素電荷，經(jīng)垂直傳輸CCD 28，傳輸至積蓄部1b的垂直傳輸CCD29。傳輸?shù)皆摯怪眰鬏擟CD 29的電荷，作為整體形成第1圖像。
首先通過(guò)第1次的分時(shí)拍攝傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29的第1圖像，之后被傳輸?shù)剿絺鬏擟CD 30。將該水平傳輸CCD 30中所積蓄的圖像作為第2圖像。
通過(guò)接下來(lái)的分時(shí)拍攝所拍攝的圖像，再次被傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD29。然后根據(jù)基于角速度傳感器19的輸出所算出的繞X軸的抖動(dòng)，將該第1圖像向消除與水平傳輸CCD 30中積蓄的第2圖像在垂直方向上的相對(duì)偏移的方向移動(dòng)規(guī)定量。并且，根據(jù)基于角速度傳感器20的輸出所算出的繞Y軸的抖動(dòng)，將第2圖像向消除與垂直傳輸CCD 29中積蓄的第1圖像在水平方向上的相對(duì)偏移的方向移動(dòng)規(guī)定量。然后，將進(jìn)行了移動(dòng)以消除垂直方向以及水平方向的相對(duì)抖動(dòng)后的第1圖像和第2圖像，在垂直傳輸CCD 29與水平傳輸CCD 30交叉的位置或其附近合成(積蓄部1b作為圖像合成部起作用。)，并積蓄在水平傳輸CCD 30中。
之后再次進(jìn)行分時(shí)攝影，該拍攝的圖像作為第1圖像保存在積蓄部1b的垂直傳輸CCD 29中。然后同樣生成已經(jīng)校正抖動(dòng)后的合成圖像，保存在水平傳輸CCD 30中。進(jìn)行作為分時(shí)拍攝的次數(shù)而設(shè)定的規(guī)定次數(shù)例如10次這樣的動(dòng)作。這里，因?yàn)榇怪眰鬏擟CD 29以及水平傳輸CCD30中所積蓄的電荷，對(duì)應(yīng)于抖動(dòng)而上下左右被移動(dòng)，所以到達(dá)水平傳輸CCD 30的端部的電荷通過(guò)電荷排出用漏區(qū)31，到達(dá)垂直傳輸CCD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷通過(guò)電荷排出用漏區(qū)32，到達(dá)垂直傳輸CCD 29的讀出用水平傳輸CCD 33側(cè)的端部的電荷通過(guò)該讀出用水平傳輸CCD33，分別被排出至傳輸路徑外。
下面，參照?qǐng)D3～圖8，對(duì)上述這樣的攝像元件1的動(dòng)作更加詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
首先，圖3是表示通過(guò)攝像部1a第1次分時(shí)拍攝到的第1圖像，經(jīng)垂直傳輸CCD 28，傳輸?shù)椒e蓄部1b的垂直傳輸CCD 29的情況的圖。圖3中的「○」表示垂直傳輸CCD 29的勢(shì)阱中積蓄的相當(dāng)于1像素的電荷。
其次，圖4是表示將垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1次分時(shí)拍攝的第1圖像，傳輸?shù)剿絺鬏擟CD 30，并作為第2圖像存儲(chǔ)的情況的圖。第1次的分時(shí)拍攝中，因?yàn)樵谒絺鬏擟CD 30中尚未存儲(chǔ)圖像，所以如圖4所示，將垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1圖像，原樣傳輸給水平傳輸CCD 30并作為第2圖像存儲(chǔ)。
而且，圖5是表示通過(guò)攝像部1a進(jìn)行第2次分時(shí)拍攝得到的第1圖像，經(jīng)垂直傳輸CCD 28，傳輸?shù)椒e蓄部1b的垂直傳輸CCD 29的情況的圖。圖5中的「△」表示第2次分時(shí)拍攝到的第1圖像的電荷。
并且，圖6是表示在水平傳輸CCD 30中存儲(chǔ)的第2圖像，在水平方向移動(dòng)的情況的圖。在水平傳輸CCD 30中存儲(chǔ)的第2圖像，如圖6所示，根據(jù)基于角速度傳感器20的輸出所算出的繞Y軸的抖動(dòng)，在水平傳輸CCD 30內(nèi)，向消除與垂直傳輸CCD 29中積蓄的第1圖像在水平方向上的相對(duì)偏移的方向移動(dòng)規(guī)定量。
而且，圖7是表示在垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1圖像，在垂直方向移動(dòng)的情況的圖。在垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1圖像，如圖7所示，根據(jù)基于角速度傳感器19的輸出所算出的繞X軸的抖動(dòng)，在垂直傳輸CCD 29內(nèi)，向消除與水平傳輸CCD 30中積蓄的第2圖像在垂直方向上的相對(duì)偏移的方向移動(dòng)規(guī)定量。
另外，在此，說(shuō)明了首先進(jìn)行水平方向的抖動(dòng)校正(參照?qǐng)D6)，之后進(jìn)行垂直方向的抖動(dòng)校正(參照?qǐng)D7)的例子，也可以按照與之相反的順序，即，首先進(jìn)行垂直方向的抖動(dòng)校正，之后進(jìn)行水平方向的抖動(dòng)校正。
而且，圖8是表示將在垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1圖像與在水平傳輸CCD 30中存儲(chǔ)的第2圖像合成，并將合成圖像再次作為第2圖像的情況的圖。在水平傳輸CCD 30內(nèi)將在垂直傳輸CCD 29中所存儲(chǔ)的第1圖像(△)，與緊鄰的左上的水平傳輸CCD 30中所存儲(chǔ)的第2圖像合成(合成圖像的電荷利用[●]表示)。然后，該合成圖像再次作為第2圖像，存儲(chǔ)在水平傳輸CCD 30中。
另外，這里設(shè)為將在垂直傳輸CCD 29中存儲(chǔ)的第1圖像(△)與緊鄰的左上的水平傳輸CCD 30中存儲(chǔ)的第2圖像合成，這是設(shè)計(jì)上的選擇性事項(xiàng)，可以根據(jù)校正了相對(duì)抖動(dòng)后的第1圖像與第2圖像的位置，采用[緊鄰的左上]、[緊鄰的右上]、[緊鄰的左下]、[緊鄰的右下]中的任意形式。
并且，在圖8中表示在水平傳輸CCD 30內(nèi)將第1圖像和第2圖像合成的情況，但是也可以通過(guò)向垂直傳輸CCD 29傳輸水平傳輸CCD 30內(nèi)的第2圖像，在垂直傳輸CCD 29內(nèi)將第1圖像和第2圖像合成。但是，該情況下，在合成第1圖像和第2圖像之后，有必要把該合成圖像再次傳輸?shù)浇缘乃絺鬏擟CD 30。
反復(fù)進(jìn)行以上的動(dòng)作，直至規(guī)定次數(shù)的分時(shí)拍攝結(jié)束。這樣所得到的合成圖像，最終成為校正了抖動(dòng)的合適級(jí)別的圖像。
并且，進(jìn)行抖動(dòng)校正時(shí)，在垂直傳輸CCD 29以及水平傳輸CCD 30中所積蓄的電荷，對(duì)應(yīng)于抖動(dòng)被上下左右移動(dòng)。于是，到達(dá)水平傳輸CCD30的兩端部的電荷，通過(guò)電荷排出用漏區(qū)31被排出至傳輸路徑外。這里圖9是表示電荷排出用漏區(qū)31的結(jié)構(gòu)例的圖。
該圖9所示的結(jié)構(gòu)例中，首先，在n型基板(例如，n型硅基板)41的表面部分，向著表面?zhèn)纫来涡纬蓀型擴(kuò)散區(qū)域(p-well，p阱)42和n-擴(kuò)散區(qū)域43。并且，與作為水平傳輸CCD 30的端部的傳輸電極30a下面的勢(shì)阱(n-擴(kuò)散區(qū)域43)相鄰，形成n+擴(kuò)散區(qū)域的漏區(qū)31。于是，到達(dá)端部的傳輸電極30a的電荷，通過(guò)該n+擴(kuò)散區(qū)域的漏區(qū)31被排出。
另一方面，傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷，如果采用與圖9同樣結(jié)構(gòu)的漏區(qū)來(lái)排出，則來(lái)自攝像部1a的電荷不被傳輸。因此，在垂直傳輸CCD 29的攝像部1a側(cè)的端部，構(gòu)成如圖10所示的電荷排出用漏區(qū)32。這里圖10是表示電荷排出用漏區(qū)32的結(jié)構(gòu)例的圖。即，與垂直傳輸CCD 29的攝像部1a側(cè)的端部的傳輸電極29a相鄰，設(shè)置柵極34，在夾著該柵極34的、傳輸電極29a的相反側(cè)的位置上設(shè)置作為n+擴(kuò)散區(qū)域的電荷排出用漏區(qū)32。于是，傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷，通過(guò)柵極34，選擇性地向電荷排出用漏區(qū)32排出。
即，在將來(lái)自攝像部1a的電荷傳輸?shù)椒e蓄部1b時(shí)，對(duì)柵極34施加低電壓。由此，防止在垂直傳輸CCD 29中傳輸?shù)碾姾?，向電荷排出用漏區(qū)32排出。另一方面，在積蓄部1b中所積蓄的電荷為了校正抖動(dòng)而在垂直傳輸CCD 29內(nèi)傳輸時(shí)，通過(guò)對(duì)柵極34施加高電壓，傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷向電荷排出用漏區(qū)32排出。并且，到達(dá)垂直傳輸CCD 29的讀出用水平傳輸CCD 33側(cè)的端部的電荷，通過(guò)該讀出用水平傳輸CCD 33被排出。
通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)以及作用，能夠防止在垂直傳輸CCD 29以及水平傳輸CCD 30中電荷溢出。
并且，上述這樣的結(jié)構(gòu)例中，在為了抖動(dòng)校正而傳輸電荷時(shí)，向電荷排出用漏區(qū)32排出垂直傳輸CCD 29的攝像部1a側(cè)的端部的電荷。但是，也可以取代這種方式，在為了抖動(dòng)校正而傳輸電荷時(shí)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)垂直傳輸CCD 28，通過(guò)將到達(dá)垂直傳輸CCD 29的上端部的電荷傳輸(排出)到該垂直傳輸CCD 28，防止電荷溢出。因此，該情況下，只要將排出到垂直傳輸CCD 28的電荷，經(jīng)垂直傳輸CCD 29(進(jìn)行第1圖像與第2圖像的合成并積蓄在水平傳輸CCD 30中，沒(méi)有保持電荷狀態(tài)下的垂直傳輸CCD 29)以及讀出用水平傳輸CCD 33排出，之后進(jìn)行下次的分時(shí)拍攝即可。
如上所述當(dāng)規(guī)定次數(shù)的抖動(dòng)校正以及合成的動(dòng)作結(jié)束時(shí)，在水平傳輸CCD 30中所保存的圖像傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29后，經(jīng)垂直傳輸CCD29和讀出用水平傳輸CCD 33從攝像元件1讀出到外部。
接著，圖11是表示通過(guò)數(shù)字照相機(jī)拍攝并記錄圖像時(shí)的處理的流程圖。
當(dāng)數(shù)字照相機(jī)的電源被接通(例如，更換電池等)，或者，操作了未圖示的動(dòng)作開(kāi)始開(kāi)關(guān)(例如，電源開(kāi)關(guān))時(shí)，該數(shù)字照相機(jī)的動(dòng)作開(kāi)始。
開(kāi)始處理時(shí)，進(jìn)行規(guī)定的初期值設(shè)定等后，首先，判斷是否通過(guò)攝影者的快門(mén)釋放操作而使第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a變成閉上狀態(tài)(步驟S101)。
這里，在第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a未閉上的情況下，分路至J101，同樣反復(fù)進(jìn)行第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a的檢測(cè)。但是，實(shí)際上，在J101與步驟S101之間，進(jìn)行顯示或進(jìn)行檢測(cè)其它未圖示的鍵輸入狀態(tài)的動(dòng)作等，但對(duì)于這樣一般的動(dòng)作在以下也適當(dāng)省略說(shuō)明。
當(dāng)在步驟S101中檢測(cè)出第1快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a為閉上的情況下，接著計(jì)算抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit(步驟S102)。該抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit為從曝光開(kāi)始的抖動(dòng)量到達(dá)允許的極限的抖動(dòng)量的推測(cè)時(shí)間。
這里，關(guān)于抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit進(jìn)行說(shuō)明。在35mm膠卷照相機(jī)中，作為有關(guān)縱24mm×橫36mm(對(duì)角43.28mm)的所謂萊卡膠卷規(guī)格幀(別稱雙幀)照相機(jī)的長(zhǎng)年的經(jīng)驗(yàn)原則，已知設(shè)毫米單位的攝影鏡頭的焦距為f時(shí)，抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit為T(mén)Limit1/f(秒)。本實(shí)施方式中，在考慮數(shù)字照相機(jī)的攝像元件1的有效攝像區(qū)域內(nèi)設(shè)定的攝影圖框的大小的基礎(chǔ)上，應(yīng)用該經(jīng)驗(yàn)原則。另外，抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit并不需要一定采用基于1/f而給定的值，總之，只要采用實(shí)質(zhì)上不發(fā)生抖動(dòng)的曝光時(shí)間即可。因此，概略地說(shuō)，抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit也可以比基于1/f而給定的曝光時(shí)間短。
接著，對(duì)被攝物體的亮度進(jìn)行測(cè)光(步驟S103)。該測(cè)光是監(jiān)視從攝像元件1反復(fù)輸出的圖像信號(hào)的電平，計(jì)算被攝物體的亮度。即，從攝像元件1讀出的圖像信號(hào)，通過(guò)CDS 2被處理，通過(guò)增益控制放大器3放大后，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，經(jīng)過(guò)信息處理部8臨時(shí)存儲(chǔ)在DRAM 9中。通過(guò)CPU 7讀出存儲(chǔ)在該DRAM 9中的圖像信號(hào)內(nèi)在圖像整體中的比如中央部附近的規(guī)定區(qū)域的圖像信號(hào)，求出其電平的相加平均值。然后，CPU 7基于求得的相加平均值計(jì)算被攝物體的亮度(Bv)。
接著，CPU 7計(jì)算用于得到適當(dāng)曝光所需的快門(mén)速度值(曝光時(shí)間)TExp和光圈17的光圈值，并且基于計(jì)算結(jié)果通過(guò)光圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16進(jìn)行光圈17的光圈設(shè)定(步驟S104)。這里，若假設(shè)分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間為ΔTExp，分時(shí)拍攝的次數(shù)為m，則所述曝光時(shí)間TExp滿足TExp＝m×ΔTExp的關(guān)系。
接著，判斷第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b是否閉上(步驟S105)。這里，在第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b未閉上的情況下，只有當(dāng)?shù)?快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18a閉上時(shí)，分路至J102，一邊重復(fù)進(jìn)行所述步驟S102～S105的處理，一邊待機(jī)，等待該第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b閉上。
這樣，在步驟S105中判斷為第2快門(mén)釋放開(kāi)關(guān)18b閉上的情況下，判斷曝光時(shí)間TExp是否比抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit短(步驟S106)。
在該步驟S106中判斷為不是TExp＜TLimit的情況下，接著在用于存儲(chǔ)分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間ΔTExp的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)將曝光時(shí)間TExp除以分時(shí)拍攝的次數(shù)m得到的值(步驟S107)。并且，〔〕表示存儲(chǔ)括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。因此，〔ΔTExp〕表示存儲(chǔ)括號(hào)內(nèi)的變量ΔTExp的存儲(chǔ)器。
接著，在存儲(chǔ)分時(shí)拍攝實(shí)際進(jìn)行的次數(shù)n的存儲(chǔ)器〔n〕中，存儲(chǔ)初期值“0”(步驟S108)。這里，作為所述分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間ΔTExp，有采用所述抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit的方法和采用將所述步驟S103中計(jì)算的曝光時(shí)間Texp除以預(yù)先決定的分時(shí)拍攝的次數(shù)m得到的曝光時(shí)間的方法。采用抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit作為分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間ΔTExp的方法，優(yōu)點(diǎn)在于能夠確實(shí)地校正抖動(dòng)，但隨著曝光時(shí)間TExp變長(zhǎng)分時(shí)拍攝的次數(shù)就會(huì)增加。如果分時(shí)拍攝的次數(shù)增加，則每一次的分時(shí)拍攝所得到的信號(hào)量變小，因此有可能S/N(信噪比)會(huì)變低。并且，根據(jù)分時(shí)拍攝的次數(shù)，需要調(diào)整光電二極管的飽和信號(hào)量，使得攝像元件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。因此，分時(shí)拍攝的次數(shù)m的種類(lèi)最好盡可能少。所以本實(shí)施方式中，分時(shí)拍攝的次數(shù)m只設(shè)為1種。于是設(shè)為分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間采用將曝光時(shí)間Texp除以m得到的值。
接著，開(kāi)始曝光(步驟S109)。從即將開(kāi)始曝光之前開(kāi)始，向攝像元件1反復(fù)施加用于將積蓄在光電二極管27內(nèi)的電荷向半導(dǎo)體基板(基板＝縱形溢流漏區(qū)VOFD)強(qiáng)制排出的攝像元件1的基板施加高電壓脈沖VSUB，該高電壓脈沖VSUB的施加結(jié)束并且VSUB的值被設(shè)定為與所述分時(shí)拍攝的次數(shù)m對(duì)應(yīng)的值的時(shí)刻，為該步驟S109的曝光開(kāi)始的時(shí)刻。
接著，判斷1次的分時(shí)拍攝是否結(jié)束(步驟S110)。這里，分支到J103并待機(jī)，等待分時(shí)拍攝的結(jié)束，直至判斷為1次的分時(shí)拍攝已經(jīng)結(jié)束。
這樣，在步驟S110中判斷為1次的分時(shí)拍攝已經(jīng)結(jié)束的情況下，通過(guò)向攝像元件1的光電二極管27和垂直傳輸CCD 28之間所配置的傳輸柵極施加高電壓傳輸脈沖，將積蓄在光電二極管27中的電荷向攝像部1a的垂直傳輸CCD 28移動(dòng)。移動(dòng)到該垂直傳輸CCD 28的電荷，之后被傳輸?shù)椒e蓄部1b的垂直傳輸CCD 29。
然后，進(jìn)行像素值合成的處理(步驟S111)。該像素值合成中，通過(guò)分時(shí)拍攝得到的垂直傳輸CCD 29內(nèi)的第1圖像和水平傳輸CCD 30內(nèi)所保持的第2圖像，如參照?qǐng)D3～圖8說(shuō)明的那樣，根據(jù)基于角速度傳感器19、20的輸出信號(hào)所計(jì)算的X方向以及Y方向的抖動(dòng)量，在各傳輸CCD29、30內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)行校正以消除了抖動(dòng)之后，進(jìn)行合成處理。該像素值合成處理，通常比分時(shí)拍攝的曝光時(shí)間ΔTExp更加高速地進(jìn)行。
接著，在存儲(chǔ)已經(jīng)執(zhí)行的分時(shí)拍攝的次數(shù)n的存儲(chǔ)器〔n〕中，存儲(chǔ)n+1(步驟S112)。
然后，判斷已經(jīng)執(zhí)行的分時(shí)拍攝的次數(shù)n是否等于所設(shè)定的分時(shí)拍攝的次數(shù)m(步驟S113)。
這里，還未達(dá)到n＝m的情況下，分支到J103，按照上述那樣反復(fù)進(jìn)行分時(shí)拍攝的處理和像素值合成的處理。
此外，在步驟S113中判斷為n＝m的情況下，分支到J104，將存儲(chǔ)在水平傳輸CCD 30中的合成圖像傳輸?shù)酱怪眰鬏擟CD 29之后，進(jìn)行后述步驟S117的讀出處理。
另一方面，在上述步驟S106中判斷為T(mén)Exp＜TLimit的情況下，即使不進(jìn)行分時(shí)拍攝實(shí)質(zhì)上也不發(fā)生抖動(dòng)。因此，此時(shí)在存儲(chǔ)器〔ΔTExp〕中存儲(chǔ)曝光時(shí)間TExp(步驟S114)。
接著，開(kāi)始曝光(步驟S115)，判斷曝光時(shí)間是否達(dá)到存儲(chǔ)器〔ΔTExp〕中存儲(chǔ)的曝光時(shí)間ΔTExp。然后，判斷為已達(dá)到曝光時(shí)間ΔTExp的情況下，通過(guò)將通過(guò)光電二極管27生成的電荷移動(dòng)到垂直傳輸CCD28，結(jié)束曝光(步驟S116)。該曝光結(jié)束后，攝像部1a中的垂直傳輸CCD28的電荷，傳輸?shù)椒e蓄部1b的垂直傳輸CCD 29。另一方面，反復(fù)進(jìn)行所述判斷，直至達(dá)到曝光時(shí)間ΔTExp。
這樣，在曝光時(shí)間TExp比抖動(dòng)極限曝光時(shí)間TLimit短時(shí)，不進(jìn)行分時(shí)拍攝，與以往的攝影同樣通過(guò)1次拍攝輸出無(wú)抖動(dòng)的圖像，因此在使處理變得簡(jiǎn)單的同時(shí)，能夠防止伴隨抖動(dòng)校正的不必要的耗電。
在該步驟S116中判斷為曝光結(jié)束，或者在步驟S113中判斷為n＝m的情況下，拍攝的圖像經(jīng)垂直傳輸CCD 29以及讀出用水平傳輸CCD 33，從該攝像元件1讀出到外部(步驟S117)。
這樣從攝像元件1讀出的圖像信號(hào)，通過(guò)CDS 2進(jìn)行處理，通過(guò)增益控制放大器(AMP)3放大后，由A/D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(步驟S118)。
之后，在將圖像信號(hào)數(shù)字化得到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器8a中后，通過(guò)信息處理部8實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理(步驟S119)。
在通過(guò)該信息處理部8進(jìn)行的信號(hào)處理中，還包括從攝像元件1所輸出的圖像數(shù)據(jù)中，提取出被視為有效地進(jìn)行了抖動(dòng)校正的區(qū)域的圖像的處理。即，信息處理部8還具有作為有效區(qū)域提取部的功能。
接著，通過(guò)信息處理部8進(jìn)行了信號(hào)處理后的圖像數(shù)據(jù)，臨時(shí)存儲(chǔ)在DRAM 9中(步驟S120)。
之后，通過(guò)壓縮解壓縮部10對(duì)在DRAM 9中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像壓縮(步驟S121)，把被壓縮的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)11中(步驟S122)，結(jié)束該處理。
根據(jù)這樣的實(shí)施方式1，在照原樣繼承了以往的幀行間轉(zhuǎn)移(FrameInterline Transfer)型CCD的攝像部的特性的同時(shí)，還能夠構(gòu)成作為具有能夠生成已校正抖動(dòng)的圖像的攝像元件的電子攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)(應(yīng)用電子式抖動(dòng)校正裝置的數(shù)字照相機(jī))。
并且，把積蓄部的垂直傳輸CCD(第2傳輸路徑)兼用于抖動(dòng)校正用的傳輸路徑，因此在以往型的幀行間轉(zhuǎn)移型CCD的積蓄部，只需新設(shè)置用于校正圖像的水平方向抖動(dòng)成分的水平傳輸CCD(第3傳輸路徑)即可，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。
并且，因?yàn)轭A(yù)先決定分時(shí)拍攝的次數(shù)，與使分時(shí)拍攝的次數(shù)對(duì)應(yīng)于曝光時(shí)間適應(yīng)性地變化相比，能夠使攝像元件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
而且，曝光時(shí)間比抖動(dòng)極限曝光時(shí)間短時(shí)，不進(jìn)行分時(shí)拍攝，只進(jìn)行一次的普通曝光，因此處理變得簡(jiǎn)單，同時(shí)能夠防止伴隨抖動(dòng)校正的不必要的耗電。
并且，因?yàn)樵O(shè)有電荷排出用漏區(qū)32，所以能夠防止為了校正抖動(dòng)而在積蓄部的垂直傳輸CCD(第2傳輸路徑)內(nèi)移動(dòng)(傳輸)的電荷侵入攝像部。
并且，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然能夠進(jìn)行各種的變形和應(yīng)用。
本發(fā)明能夠合適地利用于對(duì)圖像抖動(dòng)進(jìn)行電子式校正的電子式抖動(dòng)校正裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子式抖動(dòng)校正裝置，具有如下的攝像元件可在攝像元件內(nèi)校正通過(guò)分時(shí)拍攝得到的多個(gè)圖像的相互抖動(dòng)，輸出已校正了抖動(dòng)的圖像，其特征在于，所述電子式抖動(dòng)校正裝置具有攝像部，其接收被攝物體光，生成圖像信號(hào)；積蓄部，其對(duì)所述攝像部拍攝的圖像進(jìn)行幀傳輸并積蓄；第1傳輸寄存器，其設(shè)置在所述積蓄部，存儲(chǔ)所述攝像部拍攝的第1圖像；第2傳輸寄存器，其設(shè)置在所述積蓄部，配置成與所述第1傳輸寄存器交叉，并且存儲(chǔ)所述攝像部拍攝的第2圖像；抖動(dòng)檢測(cè)部，其檢測(cè)所述第1圖像與所述第2圖像的相對(duì)抖動(dòng)；傳輸控制部，其根據(jù)通過(guò)上述抖動(dòng)檢測(cè)部檢測(cè)出的圖像的抖動(dòng)，進(jìn)行控制使所述第1圖像和所述第2圖像分別在所述第1傳輸寄存器內(nèi)和所述第2傳輸寄存器內(nèi)傳輸，以便校正所述第1圖像與所述第2圖像的相對(duì)抖動(dòng)；圖像合成部，其生成將根據(jù)所述傳輸控制部的控制而被傳輸?shù)乃龅?圖像和所述第2圖像合成得到的合成圖像；以及控制部，其控制所述攝像部、所述積蓄部、所述傳輸控制部以及所述圖像合成部，反復(fù)執(zhí)行將所述第1圖像與所述第2圖像合成的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，所述攝像部具有幀行間轉(zhuǎn)移型的光電轉(zhuǎn)換部；以及圖像傳輸部，其將由該光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷傳輸?shù)皆O(shè)置在所述積蓄部的所述第1傳輸寄存器，所述第2傳輸寄存器通過(guò)所述第1傳輸寄存器存儲(chǔ)所述第2圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，還具有曝光時(shí)間計(jì)算部，其計(jì)算所述合成圖像的曝光時(shí)間，所述控制部進(jìn)行控制使得所述第1圖像的曝光時(shí)間為將所述合成圖像的曝光時(shí)間除以預(yù)先決定的分時(shí)拍攝的次數(shù)而得到的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子式抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，所述控制部進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述合成圖像的曝光時(shí)間比被預(yù)先設(shè)定成使抖動(dòng)量成為能夠允許的值的預(yù)定抖動(dòng)極限曝光時(shí)間短時(shí)，只進(jìn)行1次基于所述合成圖像的曝光時(shí)間的攝像，經(jīng)所述第1傳輸寄存器從攝像元件讀出攝像得到的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，還具有電荷排出部，其用于把傳輸?shù)剿龇e蓄部的第1傳輸寄存器或所述第2傳輸寄存器的端部的電荷排出到外部。
全文摘要
電子式抖動(dòng)校正裝置。本發(fā)明的課題是，提供一種電子式抖動(dòng)校正裝置，能夠在抑制成本上升的同時(shí)，得到進(jìn)行了校正抖動(dòng)的高畫(huà)質(zhì)的圖像。作為解決手段，包括有固體攝像元件(1)的電子式抖動(dòng)校正裝置具有攝像部(1a)和積蓄部(1b)，攝像部(1a)具有光電二極管(27)以及垂直傳輸CCD(28)，積蓄部(1b)具有垂直傳輸CCD(29)以及水平傳輸CCD(30)，從攝像部(1a)傳輸?shù)牡?圖像積蓄在垂直傳輸CCD(29)中，通過(guò)在垂直傳輸CCD(29)內(nèi)移動(dòng)第1圖像，在水平傳輸CCD(30)內(nèi)移動(dòng)第2圖像，來(lái)校正該第1圖像與水平傳輸CCD(30)中已經(jīng)積蓄的第2圖像的相對(duì)抖動(dòng)，之后將這些圖像合成，作為新的第2圖像積蓄在水平傳輸CCD(30)中。
文檔編號(hào)H04N5/369GK1984255SQ20061010909
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者山崎正文 申請(qǐng)人:奧林巴斯映像株式會(huì)社, 奧林巴斯株式會(huì)社