[發明專利]XY地址型固體攝像裝置的閃爍噪聲降低方法

有效

• 申請號: 02106408.3
• 申請日: 2002-02-27
• 公開（公告）號: CN1383321A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 大工博;杉山嚴
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及在用XY地址型固體攝像裝置在室內攝影時，降低由室內照明用的熒光燈產生的畫面的閃爍噪聲的方法。

背景技術

近年來，固體攝影裝置被安裝在數字靜像攝像機或者數字攝像機，或者便捷電話機等各種產品中大量使用。固體攝像裝置大致有用電荷轉移型圖像傳感器構成的CCD(電荷耦合器件)固體攝像裝置和例如用CMOS(互補型金屬氧化物半導體)晶體管構成圖像傳感器的XY地址型固體攝像裝置。使用了CMOS圖像傳感器的XY地址型固體攝像裝置(以下，適當地簡稱為CMOS圖像傳感器)由于能夠用與MOSFET的制造工藝相同的技術制造，另外用單一電源驅動，功耗小，進而能夠把各種信號處理電路搭載到同一個芯片上，因此有望代替CCD固體攝像裝置。

CMOS圖像傳感器具有與多條垂直選擇線和水平選擇線連接并矩陣形地配置的多個像素區。在各個像素區形成發光二極管等光電變換元件。入射到各個光電變換元件的感光面上的光被進行光電變換并在元件內積蓄電荷。積蓄的電荷用設置在像素內的源極跟隨放大器等變換為電壓并進行放大，作為一個像素的圖像數據以規定的時序讀出。

與規定的水平選擇線連接的多個像素的圖像數據根據來自垂直掃描移位寄存器的行選信號一起輸出，接著，根據來自水平掃描移位寄存器的列選信號順序輸出到外部系統一側。

而攝像環境為室內的情況下，照明多使用熒光燈。在日本根據地區螢光燈的發光頻率不同，發光頻率有100Hz(電源頻率50Hz)的區域和120Hz(電源頻率60Hz)的區域。圖6(a)、(b)以及圖7(a)、(b)示出該熒光燈的發光頻率與以往的CMOS圖像傳感器的信號積蓄時間的關系。這些圖把橫軸取為時間，把縱軸取為熒光燈的發光量。圖6以及圖7的(a)示出發光頻率為100Hz(發光周期(閃爍周期)：1/100sec(秒))等熒光燈的情況，(b)示出發光頻率120Hz(發光周期：1/120sec)的熒光燈的情況。

在圖6(a)、(b)中，說明從一個幀的起始開始連接第x行的水平選擇線(以下稱為第x行)的像素的發光二極管進行的信號積蓄。把第x行的信號積蓄開始時刻記為Ixb，把信號積蓄結束時刻記為Ixe，把信號積蓄時間(積分期間)記為ts。

另外，如果把起始的水平選擇線到末尾的水平選擇線的垂直掃描期間以及垂直消隱期間的總計作為1個幀周期，則作為一例，1個幀周期是T＝1/30(sec)，從而，幀頻f＝30Hz。

另外，發光二極管中的信號積蓄時間ts由于成為從輸入把發光二極管復位的復位脈沖開始到讀出圖象數據的期間，因此通過變更復位脈沖信號輸入時序，能夠變更信號積蓄時間ts。

首先，如圖6(b)所示，在發光周期為1/120sec的熒光燈的情況下，熒光燈的發光周期的整數倍(4倍)與CMOS圖像傳感器的1個幀周期一致。從而，第x行的信號積蓄開始時刻Ixb以及信號積蓄結束時刻Ixe在第n幀和下一個第n+1幀對于熒光燈的發光周期成為相同的時序。因此，在發光頻率為120Hz的熒光燈下的攝像中，幀之間圖像的亮度(圖中畫陰影線部分的面積)成為一定。

另一方面，如圖6(a)所示，在發光周期為1/100sec的熒光燈的情況下，熒光燈的發光周期的整數倍與CMOS圖像傳感器的1個幀周期不一致，在本例中，每一個幀成為100/30≈3.3周期。從而，只要信號積蓄時間ts與熒光燈發光周期不吻合，則第x行的信號積蓄開始時刻Ixb以及信號積蓄結束時刻Ixe在第n幀和下一個第n+1幀內對于熒光燈的發光周期成為不同的時序。因此，在發光頻率為100Hz的熒光燈下的攝像中，幀之間圖像的亮度在每個幀不同。

其次，如圖7(a)、(b)所示，說明在同一個幀內與不同的水平行(第x行以及第y行)連接的像素中的信號積蓄。這里，把第y行的信號積蓄開始時刻記為Iyb，信號積蓄結束時刻記為Iye。信號積蓄時間ts與第x行相同。

如從圖示所知，第x行的信號積蓄開始時刻Ixb以及信號積蓄結束時刻Ixe，第y行的信號積蓄開始時刻Iyb以及信號積蓄結束時刻Iye對于發光頻率為100Hz以及120Hz雙方的熒光燈的發光周期沒有成為相同的時序。因此，在發光頻率為100Hz以及120Hz的雙方的熒光燈下，可以看到同一個幀內的每行之間的亮度不同。