專利名稱：曝光控制裝置與曝光控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于數(shù)碼相機等設備內確定正確曝光的一種曝光控制裝置。
此外，掃描型曝光確定裝置采用多個預定曝光值進行多次測光，以便對由景像變化引起的亮度突變進行補償。根據(jù)此測光數(shù)據(jù)，確定最佳曝光。
不過，為了防止曝光值波動，反饋型曝光確定裝置將時間常數(shù)或校正值限定在某個范圍內。因此，這種裝置不能對景像突變引起的亮度變化進行快速補償，從而不能獲得正確曝光。
此外，在沒有液晶屏的光學取景器型數(shù)碼相機內或液晶屏關閉時，實際上不可能有效利用反饋系統(tǒng)。
此外，掃描型曝光確定裝置需進行多次曝光。這會導致快門釋放延時。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種裝置的特征在于具有如下配置。
即，這種裝置包括(A)一個感像單元，該單元傳感目標圖像；以及(B)一個曝光控制器，通過選用第一曝光控制模式和第二曝光控制模式來進行照相曝光控制，在第一曝光控制模式下，照相曝光值被確定，而根據(jù)感像單元反復傳感的目標圖像的亮度進行曝光控制，在第二曝光控制模式下，照相曝光值通過采用多個預置曝光值進行曝光控制來確定。
根據(jù)本發(fā)明的一種方法的特征在于具有如下配置。
即，這種曝光控制方法包括(A)傳感目標圖像的感像步驟；以及(B)曝光控制步驟，通過選用第一曝光控制模式和第二曝光控制模式來進行照相曝光控制，在第一曝光控制模式下，照相曝光值被確定，而根據(jù)在感像步驟反復傳感的目標圖像的亮度進行曝光控制，在第二曝光控制模式下，照相曝光值通過采用多個預置曝光值進行曝光控制來確定。
根據(jù)本發(fā)明的一種程序的特征在于具有如下配置。
即，該程序可以使計算機實現(xiàn)上述曝光控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的一種存儲介質的特征在于具有如下配置。
即，該存儲介質以一種計算機可讀的形式存儲上述程序。
通過以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，除上述之外的其它目的和優(yōu)勢對于熟悉本領域的技術人員來說是顯而易見的。在說明過程中，將參照示出本發(fā)明一個實例、并構成說明一部分的附圖。不過，此實例并不代表本發(fā)明的全部各種實施例，因此應參照說明書之后的權利要求來確定本發(fā)明的范圍。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)碼相機的大概配置的框圖。以下將首先對液晶取景器打開時按下快門之前的操作進行說明。
感像單元101包括一個鏡頭系統(tǒng)、光圈、快門、電子快門、CCD、A/D轉換器等。通過鏡頭系統(tǒng)投射到CCD上的圖像輸出為數(shù)字信號。為了使由感像單元101獲取的數(shù)字信號的亮度平均值Y等于亮度目標值Yref，數(shù)據(jù)處理器102計算控制信號值以控制光圈和電子快門速度。
圖2為更詳細示出數(shù)據(jù)處理器102的框圖。參見圖2，通過感像單元101獲得的數(shù)字信號被送到一個反饋型曝光確定單元201。反饋型曝光確定單元201計算該數(shù)字信號的亮度平均值Y。根據(jù)此亮度平均值Y，計算要送到感像控制器103的控制信號值Bvf。
下列表達式用于計算控制信號值Bvf，該控制信號值用于控制數(shù)字信號的平均值Y和Yref。在這些表達式中，Av為光圈控制值，Tv為電子快門控制值，Sv為CCD靈敏度控制值，Bvf為控制信號值。通過這些表達式計算出的ΔBvf(曝光校正值)和Bvf值，一直保持到下一次計算為止。
ΔBvf＝log2(Y/Yref)Bv＝Av+Tv-SvBvf＝Bv+ΔBvf根據(jù)從數(shù)據(jù)處理器102接收到的控制信號值Bvf，感像控制器103對感像單元101內的光圈和電子快門進行控制。通過執(zhí)行這種反饋控制，使得感像單元101的輸出數(shù)字信號的平均值Y隨時能與Yref相等。
下面說明快門釋放時的操作。
當快門被釋放時，反饋型曝光確定單元201中所保留的ΔBvf值和Bvf值被讀出。確定單元202計算所讀出的ΔBvf的絕對值(以下稱為“ABS(ΔBvf)”)，并將此ABS(ΔBvf)與一個預置臨界值ΔBvTH進行比較。
如果ABS(ΔBvf)＜ΔBvTH，則將控制值Bvf作為感像曝光值Bv送到感像控制器103，主曝光感像(照相)通過控制光圈和快門來執(zhí)行。如果ABS(ΔBvf)≥ΔBvTH，則將此信息送到一個掃描型曝光確定單元203，執(zhí)行掃描型曝光控制。
下面對這種掃描型曝光控制進行說明。
利用對應于不同預定曝光值的3個控制值Bv0、Bv1以及Bv2進行測光。設Y0、Y1以及Y2表示通過這些控制值獲得的數(shù)字數(shù)據(jù)的亮度平均值，而Yref表示亮度目標值，則利用下列表達式計算3個控制值ΔBv0、ΔBv1以及ΔBv2ΔBv0＝log2(Y0/Yref)ΔBv1＝log2(Y1/Yref)ΔBv2＝log2(Y2/Yref)根據(jù)ABS(ΔBv0)、ABS(ΔBv1)以及ABS(ΔBv2)中最小的一個來計算曝光控制值BvS。例如，如果ABS(ΔBv1)在ABS(ΔBv0)、ABS(ΔBv1)以及ABS(ΔBv2)中最小，則利用如下表達式計算BvS。在這些表達式中，Av1、Tv1以及Sv1分別是對應于曝光控制值Bv1的光圈控制值、電子快門控制值以及CCD靈敏度控制值。
Bv1＝Av1+Tv1-Sv1BvS＝Bv1+ΔBv1將所計算出的控制值BvS作為感像曝光值Bv送到感像控制器103，通過控制光圈和快門來執(zhí)行主曝光感像。將感像單元101通過此主曝光感像獲得的數(shù)字信號送到圖像處理器104，圖像處理器104對該信號進行色彩處理和圖像處理，如亮度處理、邊緣加重、伽馬處理以及JPEG轉換。經(jīng)過處理的信號被送到數(shù)據(jù)記錄器105，數(shù)據(jù)被寫入記錄介質。
此實施例中進行掃描型曝光控制時，在計算感像曝光值之前進行了3次測光。不過，測光次數(shù)并不局限于3次，可以減少到2次或增加到4次或5次。
下面對本發(fā)明的第二實施例進行說明。
圖3示出此實施例的操作流程圖。參見圖3，在步驟S301，反饋型曝光確定裝置始終監(jiān)測感像數(shù)據(jù)，并進行反饋控制，以使得圖像的平均亮度隨時與目標值一致。為每個反饋回路所計算的曝光控制值ΔBvf和Bvf一直保持到獲得新數(shù)據(jù)。
當快門釋放時，此時保留在反饋型曝光確定裝置內的ΔBvf的絕對值ABS(ΔBvf)與預置ΔBvTH進行比較(步驟S302)。如果ABS(ΔBvf)＜ΔBvTH，則在步驟S304，將Bvf作為曝光控制值送到一個最終曝光值確定裝置。
如果ABS(ΔBvf)≥ΔBvTH，則在步驟S303由一個掃描型曝光確定裝置計算出曝光控制值Bvs，并將該值送到最終曝光確定裝置(步驟S304)。
在步驟S304，根據(jù)所接收的曝光控制值(Bvf或Bvs)，曝光確定裝置確定用于感像的光圈值Av、快門速度值Tv以及CCD靈敏度值Sv，并通過此設置進行預曝光。根據(jù)該預曝光所獲得的數(shù)據(jù)，曝光確定裝置計算圖像的平均亮度值Yave，并計算與目標亮度的亮度差值ΔBv1。
利用如下表達式計算ΔBv1ΔBv1＝log2(Yave/Yref)為了將此ΔBv1校正為0，計算ΔAv和ΔTv。將所計算出的ΔAv和ΔTv與Av、Tv以及Sv一起送到感像控制裝置(步驟S305)。
上述實施例中所示的各功能塊和過程都可以通過硬件實現(xiàn)。還可以通過包括CPU或MPU、ROM、RAM等的一種微型計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)各功能塊或過程，并且還可以根據(jù)存儲在ROM或RAM內的運行程序來實現(xiàn)功能塊或過程的操作。本發(fā)明還包括這種情況為了實現(xiàn)上述各功能塊的功能，用來實現(xiàn)這些功能的軟件程序被送到RAM，功能塊根據(jù)這些程序運行。
在這種情況下，軟件程序實現(xiàn)上述實施例的功能，而本發(fā)明也包括此程序本身以及用來將此程序送到計算機的裝置，例如存儲該程序的一種存儲介質。這種存儲程序的存儲介質，除了ROM和RAM之外，還可以使用軟盤、硬盤、光盤、磁光盤、CD-ROM、CD-I、CD-R、CD-RW、DVD、zip、磁帶、非易失性存儲卡等。
此外，除了通過計算機執(zhí)行所提供的程序來實現(xiàn)上述實施例的功能之外，本發(fā)明還包括這種情況此程序與計算機上運行的OS(操作系統(tǒng))等共同來實現(xiàn)上述實施例的功能。
此外，本發(fā)明還包括這種情況所提供的程序存儲在計算機的一個功能擴展板或與計算機相連的一個功能擴展單元的一個存儲器內，而且根據(jù)程序的指示，該功能擴展板或功能擴展單元上的CPU等執(zhí)行部分或全部實際處理過程，從而實現(xiàn)上述實施例的功能。
在本發(fā)明中，部分或全部權利要求，或者部分或全部實施例配置可以構成一個裝置，可以連接到另一個裝置，或者可以作為構成一個裝置的部件。
本發(fā)明適用于各種形式的照相機，如用于傳感運動圖像或靜止圖像的數(shù)碼相機、采用鹵化銀膠片的相機、單鏡頭反射照相機以及監(jiān)測相機；不同于照相機的圖像傳感裝置、圖像讀取裝置、光學裝置以及其它一些裝置；應用于這些照相機、圖像傳感裝置、圖像讀取裝置、光學裝置及其它一些裝置的裝置；以及這些裝置的控制方法。
在上述實施例中，根據(jù)上述類型的感像方法或裝置中是否發(fā)生景像突變，反饋型曝光確定裝置或掃描型曝光確定裝置適當?shù)乜刂破毓狻Ｒ虼?，始終可以獲得正確曝光值。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以在本發(fā)明實質及范圍內進行各種變更和調整。因此，所附權利要求公布了本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種裝置，該裝置包括(A)一個傳感目標圖像的感像單元；以及(B)一個曝光控制器，通過選用第一曝光控制模式和第二曝光控制模式進行照相曝光控制，在第一曝光控制模式下，照相曝光值被確定，而根據(jù)所述感像單元反復傳感的目標圖像的亮度進行曝光控制，在第二曝光控制模式下，照相曝光值通過采用多個預置曝光值進行曝光控制來確定。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值，所述曝光控制器確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值是否小于一個預定值，所述曝光控制器確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其中，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值小于該預定值，則所述曝光控制器采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制，以及，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值大于該預定值，則所述曝光控制器采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值是否小于一個預定值，所述曝光控制器確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值小于該預定值，則所述曝光控制器采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制，以及，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值大于該預定值，則所述曝光控制器采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制。
7.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述曝光控制器響應快門釋放操作部件的操作，確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括感像裝置。
9.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括能夠傳感靜止圖像和運動圖像中至少一種圖像的數(shù)碼相機。
10.一種曝光控制方法，該方法包括(A)傳感目標圖像的感像步驟；以及(B)曝光控制步驟，通過選用第一曝光控制模式和第二曝光控制模式來進行照相曝光控制，在第一曝光控制模式下，照相曝光值被確定，而根據(jù)在感像步驟反復傳感的目標圖像的亮度進行曝光控制，在第二曝光控制模式下，照相曝光值通過采用多個預置曝光值進行曝光控制來確定。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值，曝光控制步驟包括確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值是否小于一個預定值，曝光控制步驟包括確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值小于該預定值，則曝光控制步驟包括采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制，以及，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值大于該預定值，則曝光控制步驟包括采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制。
14.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，根據(jù)在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值是否小于一個預定值，曝光控制步驟包括確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值小于該預定值，則曝光控制步驟包括采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制，以及，如果在第一曝光控制模式下獲得的曝光校正值的絕對值大于該預定值，則曝光控制步驟包括采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值進行照相曝光控制。
16.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，響應快門釋放操作部件的操作，曝光控制步驟包括確定是采用在第一曝光控制模式下確定的曝光值，還是采用在第二曝光控制模式下確定的曝光值來進行照相曝光控制。
17.一種程序，用來使計算機實現(xiàn)根據(jù)權利要求10所述的曝光控制方法。
18.一種存儲介質，該存儲介質以計算機可讀的形式存儲根據(jù)權利要求17的程序。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一種曝光控制裝置包括:一個感像單元,該單元傳感目標圖像;以及一個曝光控制器,通過選用第一曝光控制模式和第二曝光控制模式來進行照相曝光控制,在第一曝光控制模式下,照相曝光值被確定,而根據(jù)感像單元反復傳感的目標圖像的亮度進行曝光控制,在第二曝光控制模式下,照相曝光值通過采用多個預置曝光值進行曝光控制來確定。
文檔編號G03B17/48GK1369736SQ02104730
公開日2002年9月18日 申請日期2002年2月9日 優(yōu)先權日2001年2月9日
發(fā)明者高橋賢司 申請人:佳能株式會社