專(zhuān)利名稱(chēng)：適用于使用閃光燈拍攝圖像的數(shù)碼照相機(jī)及其相應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)拍照的數(shù)字式照相機(jī)，其包括光敏元件排列，光敏元件的初始化電路以及用于接收來(lái)自所述元件的光數(shù)據(jù)的輸出電路與該光敏元件排列相連，該照相機(jī)進(jìn)一步包括用于照亮目標(biāo)的發(fā)光電路。
本發(fā)明還涉及一種借助于發(fā)光設(shè)備來(lái)拍攝照片的方法。
上述的發(fā)光設(shè)備實(shí)際上是由攝影中常用類(lèi)型的電子閃光燈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出了關(guān)于數(shù)字?jǐn)z影的引人注目的重要用途，其中使用了被認(rèn)為是低成本及低功耗的CMOS光敏元件。
從日本專(zhuān)利公開(kāi)JP09326952中獲知了這種設(shè)備。在這種已知設(shè)備中，通過(guò)可以運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)性排列對(duì)圖像進(jìn)行分析。這種運(yùn)動(dòng)被認(rèn)為是很麻煩的，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)這樣的運(yùn)動(dòng)意味著要使用成本很高的機(jī)械裝置。
本發(fā)明提出了一種如開(kāi)篇段落中所述的設(shè)備，其克服了上述不足之處。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，該設(shè)備的特征在于所述光敏元件排列的是由組成矩陣的多行光敏元件構(gòu)成的那種光敏元件排列；其包括控制電路，以用于將該元件復(fù)位為0，以及用于和所述輸出電路一起讀取該元件并定義它們的積分周期；其進(jìn)一步包括發(fā)光控制電路，以用于啟動(dòng)發(fā)光電路，從而確定在元件的積分周期中，對(duì)于多于一行的元件而言出現(xiàn)至少一次閃光的時(shí)間。
一種利用根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)對(duì)目標(biāo)拍照的方法，其特征在于具有以下步驟●在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)，使用光敏元件矩陣，這些元件按行和列設(shè)置，以形成目標(biāo)的攝影圖像，●使用發(fā)光設(shè)備，其具有與所述照相機(jī)相連的控制器，●在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)，隨時(shí)間的推移逐行分析所述圖像。
●在積分周期內(nèi)，在與多于一行相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻啟動(dòng)至少一次閃光。
經(jīng)由一些非限定性實(shí)施例并結(jié)合以下所述實(shí)施例，可以明顯得到或闡明本發(fā)明的這些和其他方面。
附圖簡(jiǎn)述

圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，圖2表示了對(duì)用于根據(jù)本發(fā)明的矩陣中的一行光敏元件進(jìn)行分析的圖表，圖3表示了一行光敏元件如何進(jìn)行工作，圖4表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的工作過(guò)程，圖5表示了本發(fā)明第二實(shí)施例的工作過(guò)程。
如圖1所示，該照相機(jī)包括外殼2，在其旁邊安裝了閃光設(shè)備4，從而如果目標(biāo)10處于暗處，則可以將其照亮后適當(dāng)?shù)貙?duì)其進(jìn)行拍照。閃光基本上可用于兩種情況●當(dāng)沒(méi)有閃光，場(chǎng)景亮度太低而不能進(jìn)行拍照時(shí)；●或者當(dāng)目標(biāo)處于逆光時(shí)。因此該閃光就起到補(bǔ)充光線(xiàn)的作用，也就是說(shuō)，其照亮處于暗處的部分。
通過(guò)設(shè)置在由光敏元件組成的光敏排列14上的物鏡12，對(duì)目標(biāo)成像。電路16可以控制整體運(yùn)行并且特別是作為單元排列14對(duì)成目標(biāo)像進(jìn)行分析的功能而同步照亮該目標(biāo)10。開(kāi)關(guān)18所示的是用于拍照的快門(mén)。在外殼2上，還添加了測(cè)光電路20，其測(cè)量傳送回傳感器的光。眾所周知，該電路20采用了光敏二極管22。所拍攝的照片存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26中，該存儲(chǔ)器構(gòu)成了電路16的一部分。事實(shí)上，這種存儲(chǔ)器多數(shù)是以可插入外殼2中的存儲(chǔ)盤(pán)形式出現(xiàn)的。這樣存儲(chǔ)的照片可以以數(shù)字形式重建，并且可以在訪(fǎng)問(wèn)裝置30上顯示出來(lái)。利用電路16對(duì)光信息進(jìn)行讀取，該電路還作為排列14的輸出電路，并且還對(duì)閃光設(shè)備4進(jìn)行光控制。而且，電路16控制將元件復(fù)位為0、這些元件的讀取以及控制其積分周期。其控制閃光設(shè)備4，從而在元件的積分周期中，保持對(duì)多于一行的元件的至少一次閃光。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，排列14表現(xiàn)為所述光敏元件矩陣的形式。如圖2所示。該矩陣由一定數(shù)量的行構(gòu)成，例如480行，即圖中的L1至L480，并分為640列，即R1至R640。為避免導(dǎo)線(xiàn)數(shù)量過(guò)多，不能對(duì)各個(gè)單元均獨(dú)立尋址，但可以逐行尋址；因此，行解復(fù)用器35可以收集其所切換到的行中各個(gè)元件的不同光數(shù)據(jù)。行RS可以將所述各行復(fù)位為0。開(kāi)關(guān)37可以將這種控制引導(dǎo)到所述各行。所有元件均在該電路16的控制之下。
圖3表示了如何對(duì)排列14中的一行進(jìn)行處理。時(shí)間t0為定義了該矩陣中整行復(fù)位為0時(shí)刻的時(shí)間。Δt定義了稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間，在該段時(shí)間內(nèi)，閃光作用于該光敏元件。該積分周期由鋸齒形的上升沿表示。在這段時(shí)間內(nèi)，可以慮及積分周期內(nèi)任意時(shí)刻的閃光的光。而后，提供了時(shí)間ΔtR以用于連續(xù)地產(chǎn)生該行元件的閃光數(shù)據(jù)。
圖4表示了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一工作模式。所說(shuō)明的第一模式針對(duì)由例如行L1至L480構(gòu)成的矩陣。
在第一行中的SYN表示同步信號(hào)。第一信號(hào)TP1與照相的啟動(dòng)相關(guān)。通過(guò)按下快門(mén)18產(chǎn)生該第一信號(hào)。該信號(hào)連續(xù)促使矩陣的所有行復(fù)位為0(鋸齒圖形的下降沿)，并且促使它們能夠存儲(chǔ)圖像的閃光數(shù)據(jù)。然后，信號(hào)TP2在該矩陣的最后一行L480的積分周期開(kāi)始之后出現(xiàn)。這兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間間隔可以稱(chēng)為幀周期TRM。在這段時(shí)間之后，在時(shí)間段TR1，TR2，TR3...TR480連續(xù)讀取各行。讀取時(shí)間持續(xù)TRR。
根據(jù)本發(fā)明，在對(duì)應(yīng)于信號(hào)TP2的瞬間觸發(fā)閃光FLSH。陰影區(qū)域表示了該瞬間對(duì)于該矩陣各行元件的積分周期來(lái)說(shuō)是相同的?？赡馨l(fā)生閃光的共同持續(xù)時(shí)間DI，由公式(1)給出DI＝SET-TRM+1 (1)在這個(gè)公式中SET是傳感器的曝光時(shí)間，也就是說(shuō)在這段時(shí)間，排列接收到被攝目標(biāo)的光；TRM是讀取幀的持續(xù)時(shí)間。
這個(gè)公式中的所有參數(shù)以一行的讀取時(shí)間表示出來(lái)(TR1＝TR2＝TR3等等)。這個(gè)公式對(duì)于比本實(shí)施例中使用的尺寸更大的像素矩陣也有效。
圖5表示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。根據(jù)第二實(shí)施例，在排列中形成的圖像被分成多個(gè)部分。為了照亮目標(biāo)，使用了與圖像部分?jǐn)?shù)目k相等的光源。在圖5中只示出了較少的行Le1至Le12，以便簡(jiǎn)化附圖。閃光次數(shù)為4，即FLSH1、FLSH2、FLSH3、FLSH4。利用這個(gè)閃光次數(shù)，可以處理比圖5所示多得多的行。利用公式(2)來(lái)確定閃光次數(shù)k＝較大整數(shù)(TRM/Z)(2)閃光的持續(xù)時(shí)間不必長(zhǎng)于一行的持續(xù)時(shí)間Tri，并且兩次閃光之間的時(shí)間間隔等于SET。這個(gè)公式對(duì)于比本實(shí)施例中使用的尺寸更大的像素矩陣也有效。
應(yīng)注意的是，SET作為閃光次數(shù)的函數(shù)下降。當(dāng)k超過(guò)3/4時(shí)，SET的下降值不再重要。如果再次回到圖5，則閃光FLSH1使行Le1、Le2、Le3曝光，閃光FLSH2使行Le4、Le5、Le6曝光，閃光FLSH3使行Le7、Le8、Le9曝光，閃光FLSH4使行Le10、Le11、Le12曝光。
每次閃光的強(qiáng)度值相同，從而以均勻的方式照亮已曝光圖像。這是通過(guò)測(cè)光電路20來(lái)實(shí)現(xiàn)的，作為照亮目標(biāo)的功能，當(dāng)達(dá)到給定值時(shí)，該電路捕捉閃光的光。從而為利用別次閃光達(dá)到這個(gè)定義值留下足夠能量。
權(quán)利要求
1.一種用于在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)拍照的數(shù)字式照相機(jī)，包括光敏元件排列，光敏元件的初始化電路及用于接收來(lái)自所述元件的光數(shù)據(jù)的輸出電路與該光敏元件排列相連，該照相機(jī)進(jìn)一步包括用于照亮目標(biāo)的發(fā)光電路，其特征在于所述光敏元件排列是由組成矩陣的多行光敏元件構(gòu)成的那種光敏元件排列；其包括控制電路，以用于將元件復(fù)位為0，以及用于和所述輸出電路一起讀取該元件并定義它們的積分周期；并且其進(jìn)一步包括發(fā)光控制電路，以用于啟動(dòng)發(fā)光電路，從而確定在元件的積分周期中，對(duì)于多于一行元件而言出現(xiàn)至少一次閃光的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相機(jī)，其特征在于在該光敏元件所有行的共同積分周期內(nèi)，使用單獨(dú)的閃光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相機(jī)，其特征在于對(duì)“n”組光敏元件行使用“n”次閃光，每次閃光都發(fā)生在每組的共同積分周期內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的照相機(jī)，其特征為提供測(cè)光電路，以便作為目標(biāo)照亮功能，使該閃光保持一個(gè)定義的值。
5.一種利用照相機(jī)對(duì)目標(biāo)拍照的方法，其特征在于包括以下步驟●在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)，使用光敏元件矩陣，這些元件按行和列設(shè)置，以形成目標(biāo)的攝影圖像；●使用閃光設(shè)備，其具有與所述照相機(jī)相連的控制器；●在稱(chēng)作積分周期的一段時(shí)間內(nèi)，隨時(shí)間的推移逐行分析所述圖像；●在積分周期內(nèi)，在與多于一行相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻啟動(dòng)至少一次閃光。
全文摘要
該照相機(jī)包括外殼2，在其附近具有用于目標(biāo)10的發(fā)光電路(閃光燈)。該照相機(jī)中使用以CMOS工藝制造的矩陣傳感器14，其對(duì)圖像進(jìn)行逐行讀取。同時(shí)在閃光敏感各個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，在與多個(gè)行相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻照亮所述目標(biāo)。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1659859SQ03812884
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月4日
發(fā)明者F·塞維斯, O·莫雷奧 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司