CN101180572A - 图像拍摄设备以及该图像拍摄设备的校正相机抖动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像拍摄设备，其具有：图像拍摄部件，焦距计算部件，快门速度计算部件，相机抖动校正判断部件，和相机抖动校正部件。该焦距计算部件计算光学系统的焦距。该快门速度计算部件计算图像拍摄部件的快门速度。当由快门速度计算部件计算的快门速度大于由焦距计算部件计算的焦距倒数时，该相机抖动校正判断部件判断将实施相机抖动校正，和当快门速度小于或等于焦距倒数时，该相机抖动校正判断部件判断将不实施相机抖动校正。

Description

图像拍摄设备以及该图像拍摄设备的校正相机抖动的方法

技术领域

本发明涉及一种图像拍摄设备及校正其相机抖动的方法，尤其涉及一种针对保存电能的图像拍摄设备及校正其相机抖动的方法。

背景技术

如果相机在对拍摄对象进行拍摄时发生抖动，图像质量将受损。因此，出现了各种对相机抖动进行校正的相机。

例如，已经公开了一种具有高倍率的变焦距功能的变焦距相机，其防止在长焦距拍摄时容易出现的相机抖动(例如，参见日本专利申请待审公开(JP-A)6-27514)。在JP-A 6-27514的变焦距照相机中，用于变焦距的马达1驱动变焦距透镜2，焦距检测部3检测那时的当前位置。极限焦距计算部4从拍摄对象的ISO信息和亮度信息计算快门速度，且计算在此快门速度处不导致相机抖动的焦距极限值。当快门速度导致相机抖动时，给出警告，且通过禁止部5实施相对应于焦距极限值的禁止处理，如设定长焦点等。

还公开一种照相机，其中在特定拍摄条件下，在该条件下，预记会频繁发生相机抖动警告，如高倍率变焦距拍摄等，并不出现由于频繁发生相机抖动警告带来的噪音(例如，参见JP-A 2002-23243)。

如JP-A 2002-23243的图1所示，JP-A 2002-23243中公开的相机具有：照相光学元件10，其包括变焦距透镜11；预测部件15，16b，30，其通过由照相光学元件10设定的快门速度ST和变焦距透镜11的焦距之间的关系预测相机抖动的发生；和相机警告提供装置16c，19，26，31，其提供相机抖动警告，在这种情况下通过预测部件15，16b，30预测相机抖动的发生，且使快门速度ST小于或等于预定级。

在JP-A 6-27514和JP-A 2002-23243中，由使用者手动设定相机抖动校正功能的接通/断开状态。因此，如果使用者不顾相机容易发生抖动的条件的实际，忘记设定相机抖动校正，有出现模糊图像的问题。此外，如果使相机总具有抖动校正功能而不顾在一些条件下很难发生相机抖动，那么消耗电能的量增加，以及出现这样的问题：图像拍摄可能消耗的时间缩短以及拍摄的照片的数量降低。

发明内容

提出本发明是为了克服上述的缺陷，且其目的是为了提供一种图像拍摄设备，和一种其相机抖动校正方法，其自动接通/断开相机抖动校正功能，和降低消耗电能的量。

为了克服上述的缺陷，关于本发明的图像拍摄设备具有：根据借助光学系统入射的拍摄光来拍摄成像物体的图像拍摄部件；用于计算光学系统焦距的焦距计算部件；用于计算图像拍摄部件快门速度的快门速度计算部件；相机抖动校正判断部件，在当由快门速度计算部件计算的快门速度大于由焦距计算部件计算的焦距的倒数时，该判断部件判断要实施相机抖动校正，和在快门速度小于或等于焦距倒数时，该判断部件判断将不实施相机抖动校正；和相机抖动校正部件，当所述判断部件判断要实施相机抖动校正时实施相机抖动校正，和当所述判断部件判断将不实施相机抖动校正时不实施相机抖动校正。

一种关于本发明的图像拍摄设备的校正相机抖动的方法是图像拍摄设备的校正相机抖动的方法，该设备根据借助光学元件入射的拍摄光来拍摄成像物体，该方法具有：计算光学系统的焦距；根据曝光值计算图像拍摄部件的快门速度；在计算的快门速度大于计算的焦距的倒数时，判断将要实施相机抖动校正，和在快门速度小于或等于焦距的倒数时，判断将不实施相机抖动校正；和当判定要实施相机抖动校正时实施相机抖动校正，和当判定将不实施相机抖动校正时不实施相机抖动校正。

通过对比快门速度和焦距倒数，可以理解是否处于容易发生相机抖动的状态。详而言之，如果快门速度大于焦距的倒数时，处于容易发生相机抖动的状态。如果快门速度小于或等于焦距的倒数时，处于很难发生相机抖动的状态。

这样，当快门速度大于焦距的倒数时，本发明实施相机抖动校正，当快门速度不大于焦距的倒数时，不实施相机抖动校正。所以，与一直处于相机抖动校正功能的情形相比较，大大地降低消耗电能的量。

有关本发明的校正相机抖动的图像拍摄设备和方法判断，在当快门速度大于焦距的倒数时，要实施相机抖动校正，又当快门速度小于或等于焦距的倒数时，将不实施相机抖动校正。这样，将降低消耗电能的量，因为仅在容易发生相机抖动的情况下自动实施相机抖动校正。

附图说明

图1是表示关于本发明的第一实施例的图像拍摄设备的结构框图。

图2是表示相机抖动校正程序的流程图。

图3是表示本发明的第二实施例的相机抖动校正程序的流程图。

图4是表示EV值的图表。

具体实施方式

下面参见附图将详细描述实施本发明的最佳方式。

[第一实施例]

图1是表示关于本发明的第一实施例的图像拍摄设备的结构框图。

该图像拍摄设备具有光学单元10，来自成像物体(被拍摄的对象)的拍摄光输入到其中；图像拍摄部件20，其设置在光学单元10的光轴的后部，并且借助光学单元10对成像物体进行拍摄；主控制部30，其实施图像处理和整体控制；以及输出部，用于输出经主控制部30处理过的图像。

该光学单元10具有变焦透镜11、校正透镜12、光阑(diaphragm)机构和聚焦透镜13。该变焦透镜11可通过变焦马达沿着光轴方向移动，和该聚焦透镜13可通过自动聚焦马达沿着光轴方向移动。通过校正透镜马达控制该校正透镜12，使得入射的拍摄光对应于图像拍摄表面的角总是基本恒定。通过光圈(iris)马达控制光阑机构的光阑。通过马达驱动器14控制这些马达。

该图像拍摄部件20具有：CCD图像传感器21，其根据来自光学单元10的拍摄光生成拍摄对象图像的图像信号；CDS电路22，其实施相关的复式取样处理(CDS)，该处理消除在由CCD图像传感器21读取的图像信号中包含的噪音部分；模拟/数字转换器(此后称为A/D转换器)23，其将由CDS电路22处理的模拟信号转换为数字信号；和定时信号发生器(timinggenerator)(TG)24，其生成驱动CCD图像传感器21的计时信号。

主控制部30具有各种电路，其通过母线31彼此连接。具体地，主控制部30具有：图像输入控制部32，其将来自A/D转换器23的图像数据施加给母线31；图像处理电路33，其基于已输入的图像数据实施预定的数字信号处理；VRAM 34，其用于存储要被显示的表示图像的图像数据；和LCD控制部35，其对在LCD 51上显示的图像实施控制，该图像是基于VRAM 34内存储的图像数据。

主控制部30还具有：AF检测电路36，其检测用于调节聚焦透镜13的焦点的反差值；AE(自动曝光)检测电路37，其基于图像数据检测最佳曝光和白平衡；EEPROM(电擦除程序化只读存储器)38，其中预先存储诸如参数等的各种程序和信息；SDRAM(同步动态随机存取存储器)39，其用作工作存储器；压缩/解压缩电路40，其压缩和解压缩图像数据；介质控制部41，其从记录介质52读取和写入各种信息；和CPU 42，其从EEPROM 38读出合适的信息并控制上述各部。

该AF检测电路36检测图像数据的反差值，其由图像拍摄部20输入且存储在VRAM 34中。注意，当该反差值变得最大时获得该焦点。

基于图像数据，该AE检测电路37检测表示拍摄对象亮度的曝光值(EV值)。尽管后面将描述细节，但是在确定光阑和快门速度时将EV值用作光度值。

在如上述构成的图像拍摄设备中，通过A/D转换器23将模拟信号(该模拟信号从CCD图像传感器21输出，表示拍摄对象的图像且通过CDS电路22处理)转换为数字图像信号，此后，从图像输入控制部32输入到主控制部30作为图像数据。借助母线31在SDRAM 39中存储一次该输入的图像数据。

在主控制部30中，基于在SDRAM 39中存储的图像数据，该AF检测电路36计算反差值，和该AE检测电路37实施AE计算。基于这些计算结果，该CPU 42借助马达驱动器14将聚焦透镜13移到聚焦位置，和将光阑机构和CCD图像传感器21的电子快门功能设定为合适的曝光控制值(光阑值和快门速度)，并设定AWB调节值。

注意到，在本实施方案中，该AE检测电路37计算EV值，其为拍摄对象的亮度和基于图像数据的光阑值等。然而，本发明不限于此。例如，可提供光学传感器等，其检测外围光量，和基于光学传感器的输出实施的计算。

图2是表示相机抖动校正程序的框图。即，该CPU 42运行随后的步骤S1和之后的步骤的过程。注意到假定在实施本程序之前没有实施相机抖动校正处理。

在步骤S1中，在由变焦透镜11确定视角之后，该CPU 42判断是否快门键45按压到了一半，直到快门键45按压到一半时准备进行下一程序。当该CPU 42检测到快门键45按压到一半时，该程序继续进行到步骤S2。

在步骤S2中，该CPU 42读取由编码器获得的变焦透镜11的位置(变焦位置)，和基于变焦位置计算焦距f，和该程序继续进行到步骤S3。

在步骤S3中，在AE检测电路37处，基于光度值(EV值)和预先设定的ISO感光度计算曝光值。通过使用这些信息，该CPU 42指的是图像拍摄设备的程序框图，计算光阑值和快门速度(快门打开次数)，和该程序继续进行到步骤S4。

在步骤S4中，该CPU 42判断是否快门速度＞1/(焦距f)成立。如果该判断是肯定的时候，该程序进行到步骤S5，反之如果判断是否定的时候，该程序进行到步骤S6。

在步骤S5中，该CPU 42开启相机抖动校正。具体地，基于角速度传感器15检测的振动频率，借助马达驱动器14，该CPU 42依次调节校正透镜12关于CCD图像传感器21的图像拍摄表面的角度，并控制入射光关于图像拍摄表面的角度，使得其总是恒定。该程序继续进行到步骤S6。

在步骤S6中，该CPU 42运行自动聚焦过程。具体地，当该CPU 42借助马达驱动器14移动聚焦透镜13时，该CPU 42检测在AF检测电路36处检测到的反差变得最大时的位置，和将聚焦透镜13设定到该位置。该程序继续进行到步骤S7。

在步骤S7中，该CPU 42判断是否快门键45完全按压下去，和直到快门键45完全按压下去时准备进行下一程序。当该CPU 42检测到该快门键45完全按压下去时，该程序继续进行到步骤S8。

在步骤S8中，该CPU 42控制CCD图像传感器21以步骤S3中计算的快门速度拍摄成像物体(被拍摄的对象)。这样，将在CCD图像传感器21处生成的拍摄对象的图像转换为数字信号，且在压缩/解压电路40处压缩，此后通过介质控制部41在记录介质52上记录或通过LCD控制部35在LCD 51上显示。

如上述，有关第一实施例的图像拍摄设备计算焦距f和快门速度，和当“快门速度＞(1/焦距f)”成立时，实施相机抖动校正，此后拍摄成像物体(被拍摄的对象)。这样，图像拍摄设备仅在相机发生抖动时自动开启相机抖动校正功能。所以，与一直进行相机抖动校正功能的情况相比较，这样降低了消耗电能的量。

[第二实施例]

下面将描述本发明的第二实施例。相同的附图标记应用到与第一实施例的那些部件相似的电路中，省略其详细描述。如图1所示构建有关第二实施例的图像拍摄设备，和运行以下的相机抖动校正程序。

图3表示第二实施例的相机抖动校正程序的流程图。即，该CPU 42运行下面的步骤S11和后面的步骤的过程。注意到假定在运行本程序之前没有实施相机抖动校正程序。

本程序的步骤S11到步骤S15与图2所示的相机抖动校正程序的步骤S1到步骤S5一样。这样，将描述图3的步骤S16到以后的步骤。

在步骤S16中，该CPU 42判断是否快门速度＞n/(焦距f)成立。如果该判断是肯定的时候，该程序进行到步骤S17，反之如果判断是否定的时候，该程序进行到步骤S18。注意到n是3或更大的自然数。

当上面的关系成立时的倍数(times)是当快门速度长时的倍数，因为拍摄对象的亮度不充分。这样，该CPU 42实施下面的过程。

在步骤S17中，该CPU 42实施设置使得ISO感光度增加。

图4表示EV值的图表。如图4所示，EV＝AV+TV＝SV+BV成立。AV(孔径值)是表示光阑的数值。TV(时间值)是表示快门速度的数值。SV(速度值)是表示ISO感光度的数值。BV(亮度值)是表示拍摄对象亮度绝对值的数值。根据上述等式，如果ISO感光度SV每提高一级，快门速度TV将相应地快一级。

这样，该CPU 42实施设定使得例如快门速度快一级或更多，或实施设定使得光阑打开一级或更多，从而该程序继续进行到步骤S18。注意到该CPU42将同时设定快门速度和光阑使得该EV值变大。

从步骤S18到S20，该CPU 42实施与图2所示的从步骤S6到S8相似的过程。

如上述，关于第二实施例的图像拍摄设备计算焦距f和快门速度，和当“快门速度＞n/(焦距f)”成立时，实施升高ISO感光度的设置，此后拍摄成像物体(被拍摄的对象)。这样，当拍摄对象的光量不充分时，图像拍摄设备将升高ISO感光度和拍摄好的图像。此外，如第一实施例相同的方式，当“快门速度＞1/(焦距f)”成立时，上述图像拍摄设备自动地实施相机抖动校正，此后拍摄成像物体(被拍摄的对象)。所以，上述相机拍摄设备将降低了消耗电能的量。

在第一和第二实施例中，将构建图像拍摄设备使得能以阶梯式的方式调节相机抖动校正量。此外，图像拍摄设备将根据焦距改变相机抖动校正模式。例如，当焦距变成f1，f2，f3(f1＜f2＜f3)时，该图像拍摄设备将使得相机抖动校正量为a，b，c(0＜a＜b＜c≤100)[％]。

注意到本发明不限于上述实施例，且还可应用于在该权利要求范围内的修改的设计的结构。例如，本发明的图像拍摄设备不限于图1说明的结构。

此外，上述实施例的每个图像拍摄设备通过移动校正透镜12和依次校正入射到CCD图像传感器21上的拍摄光的光轴实施相机抖动校正。然而，该相机抖动校正不限于该过程。例如，该图像拍摄设备将通过移动光学单元10内的棱镜或移动CCD图像传感器21来校正入射到CCD图像传感器21上的拍摄光的光轴。即，本发明能应用于任何具有相机抖动校正功能的结构。

Claims (4)

1.一种图像拍摄设备，其包括：

根据借助光学系统入射的拍摄光来拍摄成像物体的图像拍摄部件；

计算光学系统焦距的焦距计算部件；

计算图像拍摄部件快门速度的快门速度计算部件；

相机抖动校正判断部件，当快门速度计算部件计算的快门速度大于焦距计算部件计算的焦距的倒数时，判断将实施相机抖动校正，和在快门速度小于或等于焦距倒数时，判断将不实施相机抖动校正；和

相机抖动校正部件，当所述判断部件判断要实施相机抖动校正时，实施相机抖动校正；和当所述判断部件判断将不实施相机抖动校正时，不实施相机抖动校正。

2.根据权利要求1所述的图像拍摄设备，还包括感光度设定部件，当由相机抖动校正判断部件判断要实施相机抖动校正时，该感光度设定部件判断是否快门速度大于焦距的倒数的三或更高的自然数倍数，且当快门速度大于焦距的倒数的三或更高的自然数倍数时实施设定升高感光度，和当快门速度不大于焦距的倒数的三或更高的自然数倍数时不实施使得感光度升高的设定。

3.一种图像拍摄设备的校正相机抖动的方法，该设备根据通过光学系统入射的拍摄光来拍摄成像物体，该方法包括：

计算光学系统的焦距；

根据曝光值计算图像拍摄部件的快门速度；

在计算的快门速度大于计算的焦距的倒数时，判断将要实施相机抖动校正，以及在快门速度小于或等于焦距的倒数时，判断将不实施相机抖动校正；以及

当判定要实施相机抖动校正时就实施相机抖动校正，和当判定将不实施相机抖动校正时就不实施相机抖动校正。

4.根据权利要求3所述的校正相机抖动的方法，其特征在于，当判断要实施相机抖动校正时，判断是否快门速度大于焦距的倒数的三或更高的自然数倍数，且当快门速度大于焦距的倒数的三或更高的自然数倍数时实施设定使得感光度升高，和当快门速度不大于焦距倒数的三或更高的自然数倍数时不实施使得感光度升高的设定。

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