[发明专利]摄像元件及摄像装置

权利要求书

1.一种摄像元件，该摄像元件具有将光电转换元件设置成多矩阵状的光电转换部和控制每帧的曝光时间的电子快门功能，所述光电转换元件将所曝光的光转换为电荷来进行蓄积，其特征在于，该摄像元件具有：

第1读取单元，其从上述光电转换部的曝光区域的上述光电转换元件构成的各像素中以破坏读取方式读取在标准曝光时间的曝光所产生的第1电荷；

第2读取单元，其在与上述第1读取单元相同的曝光期间内，从上述光电转换元件构成的各像素中以非破坏读取方式读取在比上述标准曝光时间短的曝光时间即短曝光时间的曝光所产生的第2电荷；以及

饱和预测单元，其根据使用上述第2读取单元所读取的上述第2电荷而导出的非标准曝光像素数据，来预测在上述标准曝光时间的曝光时上述各像素的蓄积电荷量是否饱和。

2.一种摄像装置，该摄像装置具有将光电转换元件设置成多矩阵状的光电转换部和控制每帧的曝光时间的电子快门功能，所述光电转换元件将所曝光的光转换为电荷来进行蓄积，其特征在于，该摄像装置具有：

第1读取单元，其从上述光电转换部的曝光区域的上述光电转换元件构成的各像素中以破坏读取方式读取在标准曝光时间的曝光所产生的第1电荷；

第2读取单元，其在与上述第1读取单元相同的曝光期间内，从上述光电转换元件构成的各像素中以非破坏读取方式读取在比上述标准曝光时间短的曝光时间即短曝光时间的曝光所产生的第2电荷；

饱和预测单元，其根据使用上述第2读取单元所读取的上述第2电荷而导出的非标准曝光像素数据，来预测在上述标准曝光时间的曝光时上述各像素的蓄积电荷量是否饱和；以及

高动态范围图像数据生成单元，其根据上述饱和预测单元的预测结果，合成使用上述第1电荷而导出的标准曝光像素数据和上述非标准曝光像素数据，生成高动态范围图像数据。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，上述第2读取单元在与上述第1读取单元相同的曝光期间内，从上述光电转换元件构成的各像素中以非破坏读取方式来依次读取在比上述标准曝光时间短的多种短曝光时间的曝光所产生的第3电荷，

上述饱和预测单元根据使用上述第2读取单元所读取的第3电荷而导出的非标准曝光像素数据，来预测在上述标准曝光时间的曝光时上述各像素的蓄积电荷量是否饱和。

4.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置具有运算处理单元，该运算处理单元对使用上述第2读取单元所读取的第2电荷而导出的非标准曝光像素数据进行规定的运算处理，

上述饱和预测单元根据上述运算处理后的非标准曝光像素数据，预测上述标准曝光像素数据表示的亮度值是否为饱和值，

上述高动态范围图像数据生成单元根据上述饱和预测单元的预测结果，合成上述运算处理后的非标准曝光像素数据和上述标准曝光像素数据，生成上述高动态范围图像数据。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该摄像装置具有第3读取单元，该第3读取单元从上述光电转换元件构成的各像素中读取刚刚复位之后的电荷，

上述运算处理单元进行如下的运算处理：从使用上述第2读取单元所读取的上述第2电荷而导出的上述非标准曝光像素数据中减去与该非标准曝光像素数据对应的、使用上述第3读取单元所读取的刚刚复位之后的电荷而导出的基准像素数据。

6.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，上述高动态范围图像数据生成单元从上述第2读取单元所读取的非标准曝光像素数据中选择与被上述饱和预测单元预测为饱和的像素对应的第1非标准曝光像素数据，从上述第1读取单元所读取的标准曝光像素数据中选择与被上述饱和预测单元预测为不饱和的像素对应的第1标准曝光像素数据，将上述第1标准曝光像素数据和上述第1非标准曝光像素数据进行合成，生成上述高动态范围图像数据。