專利名稱：攝像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及諸如攝像機等的攝像設備。
背景技術：
傳統(tǒng)上，已知存在具有以下的實時取景模式的攝像設備該實時取景模式用于從攝像元件連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)并將該圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元上。從該攝像元件的輸出檢測被攝體及其動作、并且設置自動調(diào)焦(AF)，這也是已知的。此外，日本特開平 (“JP”)05-297433號公報提出了以下的攝像設備該攝像設備用于計算提供所設置的景深的光圈值，并且在將光圈設置為該計算出的光圈值時通過快門速度來調(diào)整曝光。JP 05497433號公報維持景深恒定，因而要跟隨的被攝體的模糊程度不變。然而， 攝像元件的曝光時間段變化，并且由于被攝體的晃動等可能改變，因此可能不能跟隨該被攝體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種對被攝體的檢測精度高的攝像設備。根據(jù)本發(fā)明的一種攝像設備，其具有實時取景模式，所述實時取景模式用于從攝像元件連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元上，所述攝像設備包括計算機，所述計算機用于當攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整所述攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定。響應于表示所述變焦位置增加的信號，所述計算機在所述實時取景模式下輸出用于增加所述光圈值的信號和用于提高所述攝像元件的增益的信號，并且使所述顯示單元根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益顯示所述圖像數(shù)據(jù)。響應于用以獲得靜止圖像的指示，所述計算機根據(jù)所述改變后的變焦位置、所述改變后的光圈值和所述改變后的增益獲得所述靜止圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一攝像設備，其具有實時取景模式，所述實時取景模式用于從攝像元件連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元上，所述攝像設備包括計算機，所述計算機用于當攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整所述攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定，其中，在所述實時取景模式下，響應于表示所述變焦位置增加的信號，所述計算機輸出用于增加所述光圈值的信號和用于提高所述攝像元件的增益的信號，并且使所述顯示單元根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益顯示所述圖像數(shù)據(jù)，以及其中，響應于用以獲得靜止圖像的指示，所述計算機輸出用于將所述攝像光學系統(tǒng)的快門速度延遲與使所述增益恢復為改變前的狀態(tài)所用的量相對應的量的信號，并且根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變前的增益獲得所述靜止圖像。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是根據(jù)第一實施例至第三實施例的攝像設備的框圖。
圖2是根據(jù)第一實施例和第二實施例的圖1所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖3是根據(jù)第一實施例的圖1所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖4是根據(jù)第一實施例和第二實施例的圖1所示的攝像設備拍攝到的圖像。圖5是根據(jù)第二實施例的圖1所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖6是根據(jù)第三實施例的圖1所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖7是根據(jù)第三實施例的圖1所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖8是根據(jù)第三實施例的圖1所示的攝像設備拍攝到的圖像。圖9是根據(jù)第四實施例的攝像設備的框圖。圖10是根據(jù)第四實施例的圖9所示的攝像設備的顯示單元上顯示的圖像。圖11是根據(jù)第四實施例的圖9所示的攝像設備拍攝到的圖像。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。圖1是諸如數(shù)字攝像機和數(shù)字靜止照相機等的、第一實施例的攝像設備的框圖。 本實施例的攝像設備是攝像鏡頭一體型，但鏡頭單元可從照相機本體拆卸。在這種情況下， 對鏡頭單元設置后面將說明的攝像光學系統(tǒng)、透鏡位置驅(qū)動器10、光圈驅(qū)動器11、快門驅(qū)動器12和變焦位置檢測器16，并且鏡頭單元的鏡頭微計算機與后面將說明的作為照相機微計算機的控制器9進行通信。本實施例的攝像設備包括用作為攝像光學系統(tǒng)的透鏡1、光圈2和快門3，并且經(jīng)由攝像光學系統(tǒng)在圖像傳感器4上形成被攝體的光學圖像。透鏡1包括變焦透鏡，用于在變焦(焦距調(diào)整)時在光軸方向上移動；和調(diào)焦透鏡，用于在調(diào)焦時在光軸方向上移動，并且利用透鏡位置驅(qū)動器10來移動或驅(qū)動這些透鏡。變焦(變倍)位置檢測器16檢測變焦透鏡的位置。光圈驅(qū)動器11驅(qū)動光圈2，并且光圈2的光圈值可調(diào)整?？扉T驅(qū)動器12驅(qū)動快門3，并且快門3的快門速度可調(diào)整。圖像傳感器4將光學圖像轉(zhuǎn)換成電信號(圖像數(shù)據(jù))，并且傳感器驅(qū)動器和AGC/ AD電路5驅(qū)動圖像傳感器4。另外，對圖像傳感器4的輸出應用預定增益，并且將被攝體的圖像作為數(shù)字信號而輸出。信號處理器6將輸出信號處理為顯示用圖像，將該顯示用圖像發(fā)送至顯示單元驅(qū)動器7，并且作為圖像顯示在顯示單元8上。攝像設備包括用于設置以下的實時取景模式的模式設置單元20，該實時取景模式從圖像傳感器4連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)，并且將該圖像數(shù)據(jù)連續(xù)顯示在諸如電子取景器等的顯示單元8上?？刂破?是以下的照相機微計算機(CPU或處理器)，該照相機微計算機用于當在實時取景模式下攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定。然而，本發(fā)明不要求景深嚴格恒定。控制器9基于來自模式設置單元20的信號，識別實時取景模式的設置。另外，在實時取景模式下，控制器9從變焦位置檢測器16獲得表示變焦位置增加的信號。響應于表示變焦位置增加的信號，控制器9將用于增加光圈值的信號輸出至光圈驅(qū)動器11并將用于提高圖像傳感器4的增益的信號輸出至AGC/AD電路5。在本實施例中，控制器9使顯示單元8根據(jù)改變后的變焦位置、光圈值和增益顯示圖像，并且響應于獲得靜止圖像的指示，根據(jù)該改變后的變焦位置、光圈值和增益獲得靜止圖像。在其它實施例中，控制器9與鏡頭單元的鏡頭控制器進行通信，并且該鏡頭控制器將用于改變光圈值的信號發(fā)送至光圈驅(qū)動器11。在實時取景模式下，光圈驅(qū)動器11基于控制器9所設置的光圈值驅(qū)動光圈2，并且快門驅(qū)動器12根據(jù)控制器9的指示打開快門3。另外，傳感器驅(qū)動器5在控制器9所設置的曝光時間段內(nèi)連續(xù)驅(qū)動圖像傳感器4，并且隨時將圖像傳感器4上的圖像顯示在顯示單元8上。現(xiàn)在，假定在焦距為50mm、光圈值為F2. 0、I SO感光度為100并且傳感器曝光時間段為IOmsec的情況下拍攝風景，并且獲得了圖2所示的圖像并將該圖像顯示在顯示單元 8上。此時，聚焦于樹1。當在本實施例中在實時取景模式下使變焦位置從M(mm)移動至N(mm)時，控制器 9將光圈值改變了 N/M倍，并將增益控制改變了(M/N)2倍。例如，當焦距改變至IOOmm時，控制器9經(jīng)由變焦位置檢測器16檢測到變焦位置的該移動，并且基于該變焦位置控制光圈驅(qū)動器11并將光圈值設置為F4.0(= 2.0X100/50)。另外，控制器9通過控制傳感器驅(qū)動器和AGC/AD電路5來提高增益，直至與ISO 400相對應的量為止。結果，獲得了如圖3所示的圖像，并且根據(jù)改變后的變焦位置、 光圈值和增益將該圖像顯示在顯示單元8上。然而，本發(fā)明不限于將光圈值嚴格設置為N/M倍、并將增益控制嚴格設置為(M/N)2 倍的本實施例。這對于其它實施例也成立。當靜止圖像獲得指示單元17向控制器9發(fā)出以樹2作為主被攝體的靜止圖像獲得指示時，控制器9經(jīng)由被攝體檢測器15檢測樹2的位置，確認其聚焦位置，并且經(jīng)由鏡頭位置驅(qū)動器10聚焦于樹2。由于此時景深恒定，因此變焦前后樹2的模糊程度恒定，因而被攝體檢測器15可以正確地檢測到樹2。之后，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12關閉快門3，并且將傳感器驅(qū)動器5切換成靜止圖像獲得動作并將信號處理器6切換成靜止圖像用的處理。之后，經(jīng)由快門驅(qū)動器12以 1/100的快門速度驅(qū)動快門3。由此，將從信號處理器6獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)輸入至靜止圖像生成器13，并且獲得靜止圖像并將該靜止圖像作為靜止圖像文件存儲在存儲器14中。如圖4所示，該獲得的圖像良好。盡管本實施例使用被攝體檢測器15，但拍攝者可以指定聚焦位置。第二實施例第二實施例的攝像設備的結構與第一實施例的攝像設備的結構相同，并且在實時取景模式下在顯示單元8上進行的顯示與第一實施例中在實時取景模式下在顯示單元8上進行的顯示相同。針對用以獲得靜止圖像的指示的處理與第一實施例中針對用以獲得靜止圖像的指示的處理不同。換言之，響應于本實施例中用以獲得靜止圖像的指示，控制器9在實時取景模式下，根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變前的增益獲得靜止圖像。 另外，控制器9將快門速度延遲了與使增益恢復為改變前的狀態(tài)所利用的量相對應的量。現(xiàn)在，假定在焦距為50mm、光圈值為F2. 0、ISO感光度為1600、并且傳感器曝光時間段為IOmsec的情況下拍攝風景，并且獲得了圖2所示的圖像并將該圖像顯示在顯示單元8上。當在本實施例中在實時取景模式下使變焦位置從M(mm)移動至N(mm)時，控制器 9將光圈值改變了 N/M倍，并將增益控制改變了(M/N)2倍。例如，當焦距改變至IOOmm時，控制器9經(jīng)由變焦位置檢測器16檢測到變焦位置的該移動，并且基于該變焦位置控制光圈驅(qū)動器11并將光圈值設置為F4.0(= 2.0X100/50)。另外，控制器9通過控制傳感器驅(qū)動器和AGC/AD電路5來提高增益，直至與ISO 6400相對應的量為止。結果，獲得了如圖5所示的圖像，并且根據(jù)改變后的變焦位置、光圈值和增益將該圖像顯示在顯示單元8上。這里，由于增益已經(jīng)提高，因此噪聲增加并且圖像質(zhì)量可能劣化。因此，當靜止圖像獲得指示單元17向控制器9發(fā)出以樹2作為主被攝體的靜止圖像獲得指示時，控制器9 經(jīng)由被攝體檢測器15檢測樹2的位置，確認其聚焦位置，并且經(jīng)由透鏡位置驅(qū)動器10聚焦于樹2。由于此時景深恒定，因此變焦前后樹2的模糊程度恒定，因而被攝體檢測器15可以正確地檢測到樹2。之后，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12關閉快門3，并且將傳感器驅(qū)動器5切換成靜止圖像獲得動作，使AGC/AD電路5的增益恢復為與ISO 1600相對應的值，并且將信號處理器 6切換成靜止圖像用的處理。之后，經(jīng)由快門驅(qū)動器12以1/25的快門速度驅(qū)動快門3。由此，將從信號處理器6獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)輸入至靜止圖像生成器13中，并且獲得靜止圖像并將該靜止圖像作為靜止圖像文件存儲在存儲器14中。在這種情況下，使增益恢復為與IS01600相對應的值，并且可以降低高增益時的噪聲?？刂破?輸出用于與改變后的變焦位置和光圈值相對應地延遲攝像光學系統(tǒng)的快門速度(或者在本實施例中，將快門速度延遲四倍)的信號。該延遲并未改變圖像的亮度。由此，與第一實施例相同，可以獲得圖4所示的靜止圖像，并且即使對于暗的被攝體也可以獲得良好的圖像。盡管本實施例使用被攝體檢測器15，但拍攝者可以指定聚焦位置。第三實施例第三實施例的攝像設備的結構與第一實施例的攝像設備的結構相同。在本實施例中，控制器9在進行實時取景時計算聚焦位置，并且操作透鏡位置驅(qū)動器10以對被攝體應用伺服AF。在本實施例中，控制器9用作為用于使用已知的相位差檢測方法或?qū)Ρ榷葯z測方法來檢測或計算聚焦位置的檢測器?？刂破?還用作為用于經(jīng)由透鏡位置驅(qū)動器10將攝像光學系統(tǒng)的透鏡1中的調(diào)焦透鏡移動至檢測到或計算出的聚焦位置的AF單元。由此，可以隨時將聚焦位置調(diào)整至檢測到的聚焦位置?，F(xiàn)在，假定在焦距為50mm、光圈值為F2. 0、IS0感光度為100并且傳感器曝光時間段為IOmsec的情況下拍攝風景，并且獲得了圖6所示的、聚焦位置相對于人1略微偏移的圖像，并將該圖像顯示在顯示單元8上。當在本實施例中在實時取景模式下使變焦位置從M(mm)移動至N(mm)時，控制器 9將光圈值改變了 N/M倍，并將增益控制改變了(M/N)2倍。例如，當焦距改變至IOOmm時，控制器9經(jīng)由變焦位置檢測器16檢測到變焦位置的該移動，并且基于該變焦位置控制光圈驅(qū)動器11并將光圈值設置為F4.0(= 2.0X100/50)。另外，控制器9通過控制傳感器驅(qū)動器和AGC/AD電路5來提高增益，直至與ISO 400相對應的量為止。結果，獲得了如圖7所示的圖像，并且根據(jù)改變后的變焦位置、 光圈值和增益將該圖像顯示在顯示單元8上。接著，控制器9計算聚焦位置，并且經(jīng)由透鏡位置驅(qū)動器10聚焦于人1。結果，獲得了圖8所示的良好圖像并將該圖像顯示在顯示單元8上。當靜止圖像獲得指示單元17向控制器9發(fā)出以人1作為主被攝體的靜止圖像獲得指示時，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12關閉快門3，并且將傳感器驅(qū)動器5切換成靜止圖像獲得動作并將信號處理器6切換成靜止圖像用的處理。之后，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12 以1/100的快門速度驅(qū)動快門3。由此，將從信號處理器6獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)輸入至靜止圖像生成器13，并且獲得靜止圖像并將該靜止圖像作為靜止圖像文件存儲在存儲器14中。可以將本實施例的AF 與第二實施例組合。第四實施例圖9是第四實施例的攝像設備的框圖。利用相同的附圖標記來指定圖9中作為圖 1中的相應元件的這些元件。圖9所示的攝像設備在圖1所示的攝像設備中還包括運動檢測器18?，F(xiàn)在，假定在焦距為50mm、光圈值為F2. 0、IS0感光度為100并且傳感器曝光時間段為IOmsec的情況下拍攝風景，并且獲得了圖10所示的圖像并將該圖像顯示在顯示單元 8上。當在本實施例中在實時取景模式下使變焦位置從M(mm)移動至N(mm)時，控制器 9將光圈值改變了 N/M倍，并且將增益控制改變了(M/N)2倍。例如，當焦距改變至IOOmm時，控制器9經(jīng)由變焦位置檢測器16檢測到變焦位置的該移動，并且基于該變焦位置控制光圈驅(qū)動器11并將光圈值設置為F4.0(= 2.0X100/50)。另外，控制器9通過控制傳感器驅(qū)動器和AGC/AD電路5來提高增益，直至與ISO 400相對應的量為止。結果，獲得了如圖11所示的圖像，并且將該圖像顯示在顯示單元8上。當靜止圖像獲得指示單元17向控制器9發(fā)出以汽車作為主被攝體的靜止圖像獲得指示時，控制器9經(jīng)由被攝體檢測器15檢測汽車的位置并且經(jīng)由運動檢測器18檢測汽車的運動。控制器9確認該聚焦位置，并且經(jīng)由透鏡位置驅(qū)動器10聚焦于汽車。由于此時景深恒定，因此變焦前后汽車的模糊程度恒定，并且曝光時間段恒定。因而，被攝體檢測器15可以正確地檢測到汽車，并且運動檢測器18可以正確地檢測到運動。之后，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12關閉快門3，并且將傳感器驅(qū)動器5切換成靜止圖像獲得動作并將信號處理器6切換成靜止圖像用的處理。之后，控制器9經(jīng)由快門驅(qū)動器12以1/100的快門速度驅(qū)動快門3。此外，控制器9經(jīng)由運動檢測器18預測汽車的運動，并且聚焦于當快門正在行進時汽車的位置。由此，將從信號處理器6獲得的靜止圖像數(shù)據(jù)輸入至靜止圖像生成器13，并且獲得靜止圖像并將該靜止圖像作為靜止圖像文件存儲在存儲器14中。另外，在實時取景模式下曝光時間段變得恒定，可以輸出平滑的運動圖像，并且可以精確地操作被攝體檢測器和運動檢測器。 盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改以及等同結構和功能。
權利要求
1.一種攝像設備，其具有實時取景模式，所述實時取景模式用于從攝像元件連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元上，所述攝像設備包括計算機，所述計算機用于當攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整所述攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定，其中，在所述實時取景模式下，響應于表示所述變焦位置增加的信號，所述計算機輸出用于增加所述光圈值的信號和用于提高所述攝像元件的增益的信號，并且使所述顯示單元根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益顯示所述圖像數(shù)據(jù)，以及其中，響應于用以獲得靜止圖像的指示，所述計算機根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益獲得所述靜止圖像。
2.一種攝像設備，其具有實時取景模式，所述實時取景模式用于從攝像元件連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元上，所述攝像設備包括計算機，所述計算機用于當攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整所述攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定，其中，在所述實時取景模式下，響應于表示所述變焦位置增加的信號，所述計算機輸出用于增加所述光圈值的信號和用于提高所述攝像元件的增益的信號，并且使所述顯示單元根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益顯示所述圖像數(shù)據(jù)，以及其中，響應于用以獲得靜止圖像的指示，所述計算機輸出用于將所述攝像光學系統(tǒng)的快門速度延遲與使所述增益恢復為改變前的狀態(tài)所用的量相對應的量的信號，并且根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變前的增益獲得所述靜止圖像。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的攝像設備，其特征在于，當使所述變焦位置從M(mm)移動至N(mm)時，所述計算機在所述顯示單元進行顯示之前，將所述光圈值改變Ν/Μ倍、并將增益控制改變(Μ/Ν)2倍。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的攝像設備，其特征在于，還包括 檢測器，用于檢測聚焦位置；以及自動調(diào)焦單元，用于通過將所述攝像光學系統(tǒng)移動至所述檢測器檢測到的聚焦位置來提供調(diào)焦。
5.根據(jù)權利要求4所述的攝像設備，其特征在于，還包括 被攝體檢測器，用于檢測被攝體；以及運動檢測器，用于檢測所述被攝體檢測器檢測到的被攝體的運動， 其中，所述檢測器根據(jù)所述運動檢測器檢測到的被攝體的運動來檢測所述被攝體的聚焦位置，并且所述自動調(diào)焦單元基于所述聚焦位置提供調(diào)焦。
6.根據(jù)權利要求3所述的攝像設備，其特征在于，還包括 檢測器，用于檢測聚焦位置；以及自動調(diào)焦單元，用于通過將所述攝像光學系統(tǒng)移動至所述檢測器檢測到的聚焦位置來提供調(diào)焦。
7.根據(jù)權利要求6所述的攝像設備，其特征在于，還包括 被攝體檢測器，用于檢測被攝體；以及運動檢測器，用于檢測所述被攝體檢測器檢測到的被攝體的運動， 其中，所述檢測器根據(jù)所述運動檢測器檢測到的被攝體的運動來檢測所述被攝體的聚焦位置，并且所述自動調(diào)焦單元基于所述聚焦位置提供調(diào)焦。
全文摘要
一種攝像設備，具有實時取景模式，并且包括計算機，該計算機用于當攝像光學系統(tǒng)的變焦位置改變時，調(diào)整該攝像光學系統(tǒng)的光圈值以維持景深恒定。響應于表示變焦位置增加的信號，計算機在實時取景模式下輸出用于增加光圈值的信號和用于提高攝像元件的增益的信號，并且使顯示單元根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益顯示圖像數(shù)據(jù)。響應于用以獲得靜止圖像的指示，計算機用于根據(jù)改變后的變焦位置、改變后的光圈值和改變后的增益獲得所述靜止圖像。
文檔編號H04N5/14GK102244727SQ20111012067
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權日2010年5月10日
發(fā)明者平松誠 申請人:佳能株式會社