CN101374203B - 电子照相机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子照相机，其包括：拍摄元件，其具有传输各像素列的电荷的电荷传输部；和修正部，其使用修正系数修正由上述电荷传输部输出的电荷信号；以及控制部，其对应上述拍摄元件的动作条件控制上述修正部，使上述修正系数不同。
Description
本发明要求以2007年8月22日提出的日本专利申请2007-216361作为优先权，并援引其内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种电子照相机。
背景技术
众所周知，在CCD图像传感器中，在与亮度高且入射光量多的像素邻接的部位会产生电荷，由此电荷产生部位所传输的电荷会在该电荷产生部位产生累积的现象，即拖影。由于拖影是致使画质变差的因素，因此采取修改处理来减轻画质变差的程度。
(参照特开平6-268922号公报)
另一方面，作为控制入射光的方法，公知的技术有使用开口光圈和ND滤光器(参照日本特开平2003-114461号公报)。由于不具有类似于拍摄机的自动光圈，因此在利用具有ND滤光器的相机进行拍摄时，进行如下的拍摄时的曝光控制。即，不使用ND滤光器而计算出控制曝光量，在被拍摄体亮度高、快门速度达到高亮度一侧的控制极限时，切换使用ND滤光器。
在从图像传感器输出像素相加后的信号以及进行如上所述的光圈控制的情况下，拖影的产生状态各不相同。在以往的技术中，存在无法应对处理这种拖影的产生状态的问题。
发明内容
根据本发明的第一方式，提供了一种电子照相机，其包括：拍摄元件，其具有传输各像素列的电荷的电荷传输部；和修正部，其利用修正系数修正由上述电荷传输部输出的电荷信号；以及控制部，其对应上述拍摄元件的动作条件控制上述修正部，使上述修正系数不同。
根据本发明的第二方式，在第一方式所述的照相机中，优选为，上述照相机还包括分别发出指示使用上述拍摄元件开始拍摄的第1信号以及指示开始上述拍摄前的第2信号的操作部件，上述控制部控制上述修正部，以使发出上述第2信号前后的上述修正系数不同。
根据本发明的第三方式，在第二方式所述的照相机中，优选为，上述修正部在上述第1信号发出前进行上述修正。
根据本发明的第四方式，在第一方式所述的照相机中，优选为，还包括用于切换对引导向上述拍摄元件的被拍摄体光的减光或非减光的减光部，上述控制部控制上述修正部，使上述减光时及上述非减光时的上述修正系数不同。
根据本发明的第五方式，在第一方式所述的照相机中，优选为，还包括向上述拍摄元件提供定时信号的信号提供部，上述控制部控制上述修正部，以对应上述信号提供部所提供的定时信号的频率使上述修正系数不同。
根据本发明的第六方式，在第五方式所述的照相机中，优选为，还包括分别发出指示开始拍摄的第1信号以及指示开始上述拍摄前的第2信号的操作部件，上述信号提供部使在上述第2信号发出前所提供的信号的频率比上述第2信号发出后所提供的信号的频率低。
根据本发明的第七方式，在第五方式所述的照相机中，优选为，还包括切换对引导向上述拍摄元件的被拍摄体光的减光或非减光的减光部，上述控制部控制上述修正部，使上述减光时及上述非减光时的上述修正系数不同。
根据本发明的第八方式，在第七方式所述的照相机中，优选为，上述减光部被如下控制：在上述信号提供部所提供的定时信号的频率低时由上述非减光向上述减光切换的亮度阈值比在上述信号提供部所提供的定时信号的频率高时由上述非减光向上述减光切换的亮度阈值低。
根据本发明的第九方式，在第二方式所述的照相机中，优选为，上述操作部件为快门释放按钮，上述第1信号为通过上述快门释放按钮的全按操作而发出的信号，上述第2信号为通过上述快门释放按钮的半按操作而发出的信号。
根据本发明的第十方式，在第六方式所述的照相机中，优选为，上述操作部件为快门释放按钮，上述第1信号为通过上述快门释放按钮的全按操作而发出的信号，上述第2信号为通过上述快门释放按钮的半按操作而发出的信号。
根据本发明的第十一方式，提供了一种电子照相机的拖影修正方法，判断拍摄元件的动作条件，根据上述判断出的拍摄元件的动作条件使对由上述拍摄元件输出的电荷信号进行拖影修正的修正量不同。
根据本发明的第十二方式，在第十一方式所述的电子照相机的拖影修正方法中，优选为，上述拍摄元件的动作条件为下述条件中的至少一个条件：限制或不限制射向上述拍摄元件的光量；提供给上述拍摄元件的时钟频率高或低；以及对快门释放按钮进行半按操作之前或之后。
根据本发明的第十三方式，在第十一方式所述的电子照相机的拖影修正方法中，优选为，由上述拍摄元件输出的电荷信号用于在上述电子照相机所设置的显示部中显示监控图像。
附图说明
图1为用于说明本发明的一个实施方式中的电子照相机的主要部分的构成的框图。
图2为例示电子照相机的曝光控制的程序线图。
图3为说明主CPU启动的照相机处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施本发明的最佳实施方式进行说明。图1为用于说明本发明的一个实施方式中的电子照相机的主要部分的构成的框图。电子照相机1由主CPU11控制。
拍摄镜头21使被拍摄体像在拍摄元件22的拍摄面上成像。拍摄元件22由具有传输各像素列的电荷传输部的CCD图像传感器等构成，拍摄拍摄面上的被拍摄体像，并向拍摄电路23输出拍摄信号。拍摄元件22能够分别进行静止图像的单张拍摄、静止图像的连续拍摄以及动态图像的拍摄。
ND(Neutral Density)滤光器20为使透过光以规定量(例如相当于APEX值的两档)衰减的减光部件。ND滤光器20能够被驱动器19驱动而在与拍摄镜头21的光轴正交的方向上进退。当ND滤光器20被驱动而插入被拍摄体光的光路上时，入射到拍摄元件22的光量被ND滤光器20限制。另一方面，当ND滤光器20被驱动而退避到被拍摄体光的光路以外时，入射到拍摄元件22的光量未被限制。驱动器19根据由主CPU11发出的指示对ND滤光器20进行进退驱动。另外，在本实施方式中，使用ND滤光器20的状态被称为“小光圈”，不使用ND滤光器20的状态被称为“开放光圈”。
拍摄电路23根据主CPU11发出的灵敏度变化指示按照规定的步骤在规定范围(例如相当于ISO100～ISO800)内改变图像灵敏度(曝光灵敏度)。拍摄灵敏度是指存储于拍摄元件22中的电荷的检测灵敏度、或改变未图示的放大电路的放大增益的被控制量。拍摄灵敏度值用相应的ISO灵敏度值表示。拍摄电路23根据主CPU11发出的拍摄指示，利用内置的A/D变换电路将模拟拍摄信号变换为数字数据。
驱动器24根据主CPU发出的指示产生时钟信号。驱动器24进而利用上述时钟信号生成使拍摄元件22存储电荷并将存储电荷清除的驱动信号，并且向拍摄元件22提供所生成的驱动信号。时钟信号由正常时钟和下降时钟以能够自由切换的方式构成，能够使提供给拍摄元件22的驱动信号的频率不同。
AF装置18根据主CPU发出的指示检测拍摄镜头21的焦点调节状态，并根据检测结果驱动构成拍摄镜头21的未图示的聚焦镜头在光轴方向上进退。
主CPU11输入从各个单元输出的信号并进行规定的运算，向各个单元输出基于运算结果的控制信号。图像处理电路12例如构成ASIC，对从拍摄电路23输入的数字图像信号进行图像处理。图像处理中包括例如强化轮廓及调整色温(白平衡调整)处理、与图像信号对应的格式变变换处理。
图像压缩电路13对由图像处理电路12处理后的图像信号按照JPEG格式以规定压缩比例进行图像压缩处理。显示图像生成电路15生成使拍摄图像在液晶监视器16上显示的显示数据。
记录介质30由可相对电子照相机1进行装拆的存储卡等构成。在记录介质30中根据主CPU11的指示记录拍摄图像的数据以及含有以上信息的图像文件。能够根据主CPU11的指示读取记录介质30中所记录的图像文件。
缓冲存储器14除了用于临时存储图像处理前后以及图像处理过程中的数据之外，还用于存储向记录介质30记录前的图像文件或从记录介质30读取的图像文件。
操作部件17含有电子照相机1的各种按钮和开关类，将与各操作部件的操作内容相对应的操作信号输出给主CPU11，如释放按钮(快门释放按钮)的半按操作、全按操作、功能设定开关的切换操作等。
<拍摄动作>
主CPU11在照相机切换为拍摄模式时使液晶监视器16显示监控图像(也称为通过图或实况图)。具体而言，首先使拍摄元件22进行用于监控的拍摄，然后利用电荷存储后输出的拍摄信号使图像处理电路12进行信号处理，最后使其向显示图像生成电路15输出经信号处理后的图像数据。反复进行这些操作，在液晶监视器上依次显示出监控图像。主CPU基于根据拍摄信号的信号值所得出的亮度信息进行曝光运算，确定曝光条件和拖影修正系数。
在从操作部件17输入表示释放按钮(未图示)的半按操作的操作信号时，主CPU11开始测光。具体而言，首先使拍摄元件22进行用于测光的拍摄，然后根据电荷存储后输出的拍摄信号的信号值得出被拍摄边界的亮度信息。主CPU11进而根据亮度信息进行曝光运算，确定曝光条件和拖影修正系数。通过使图像处理电路12对拍摄信号进行信号处理，并向显示图像生成电路15输出经信号处理后的图像数据，在液晶监视器16上显示出半按操作后的监控图像。
从操作部件17输入表示释放按钮全按操作的操作信号时，主CPU11使拍摄动作开始。具体而言，按照上述确定的曝光条件使拍摄元件22进行用于拍摄的电荷存储。当图像处理电路12向显示图像生成电路15输出经过信号处理后的图像数据时，在液晶监视器16上显示出拍摄图像。此外，经过压缩处理的图像数据由图像压缩电路13记录在记录介质30中。
由于本实施方式的电子照相机的特征在于进行拖影修正，所以下面就以这一点为中心进行说明。在下面的说明中，将照相机的光圈状态分为3类。
[状态1]
将取得监控图像时的光圈、释放按钮(未图示)的半按操作时的光圈以及释放按钮(未图示)的全按操作时的光圈全部设定为小光圈(插入ND滤光器20)时的状态。
[状态2]
将取得监控图像时的光圈设定为小光圈、并将释放按钮(未图示)的半按操作时以及释放按钮(未图示)的全按操作时的光圈开放(使ND滤光器20退避)时的状态。
[状态3]
将取得监控图像时的光圈、释放按钮(未图示)的半按操作时的光圈以及释放按钮(未图示)全按操作时的光圈全部开放(使ND滤光器20退避)时的状态。
图2为举例说明电子照相机曝光控制的程序线图。在图2中，纵轴表示被拍摄体的亮度(被拍摄边界的亮度)，越往上亮度越高，越往下亮度越低。横轴表示所确定的快门速度，越往右侧速度越快，越往左侧速度越慢。横轴(上)的刻度为说明取得监控图像时的快门速度的刻度。横轴(下)的刻度为说明拍摄时(全按操作时)以及半按操作时的快门速度的刻度。直线21表示取得监控图像时的控制例，直线22表示拍摄时以及半按操作时的控制例。另外，关于直线21的虚线部分，在后面进行说明。
被设定为程序自动化模式的主CPU11能够根据被拍摄景物的亮度自动确定快门速度、光圈值及灵敏度。光圈值从通过对光路插拔ND滤光器20所得出的两个数值中选择其一。快门速度与拍摄元件22的电荷存储时间(曝光时间)相对应，拍摄元件22的电荷存储时间由所谓电子快门方式进行控制。
<取得监控图像时>
主CPU11在亮度处于B(-4)～B3的范围内时，计算出以光圈开放状态达到适当曝光的快门速度，得出虚线21’所示的控制值。虚线21’部分表示光圈开放时的控制。此处，在B(-2)～B1的范围内快门速度被维持为t2，对应亮度来改变拍摄灵敏度。
主CPU11在亮度大于B3时向驱动机构19发出指示，使ND滤光器20朝着被引导向拍摄元件22的被拍摄体光的光路移动。由此，入射到拍摄元件22的光量与光圈开放时相比APEX值减少了两档。主CPU11在亮度大于B3时计算出在以上述小光圈状态适当曝光的快门速度，得出直线21(实线)所示的控制值。
另外，在亮度逐渐变低时的B3～B1的范围内，快门速度被维持在t2(直线21的实线)，对应根据亮度而改变拍摄灵敏度。当亮度低于B1时，将光圈控制在开放状态，并以开放光圈控制的定时使拍摄灵敏度降低两档。
<半按操作时、全按操作时>
主CPU11在亮度处于B(-1)～B8的范围内时，能够计算出在光圈开放状态下适当曝光的快门速度，得出直线22所示的控制值。此处，在B2～B5的范围内快门速度被维持为T2，对应亮度而改变拍摄灵敏度。
主CPU11在亮度大于B8时向驱动机构19发出指示，将光圈控制为小光圈状态。由此，入射到拍摄元件22的光量与光圈开放时相比APEX值减少了两档。主CPU11在亮度大于B8时计算出在上述小光圈状态下适当曝光的快门速度，得出直线22所示的控制值。
图3为说明将电子照相机切换为拍摄模式时主CPU11所启动的照相机处理流程的示意图。在图3的步骤S11中，主CPU11向驱动器24发送指示，将CCD模式设定为监控模式，进入模式S12。具体而言，将对拍摄元件22的控制切换为对像素进行累加运算的模式，以使拍摄元件22输出与液晶监视器16的显示清晰度对应的像素数的信号。
在步骤S12中，主CPU11向驱动器24发送指示，降低向拍摄元件22提供的时钟频率(例如将正常的信号频率f降低一半)，进入步骤S13(时钟下降)。在步骤S13中，主CPU11进行通过时的AE处理，进入步骤S14。通过时的AE处理为基于根据用于监控的拍摄信号值所得出的亮度信息而进行的曝光控制。
在步骤S14中，主CPU11使图像处理电路12开始拖影修正处理，进入步骤S15。具体而言，计算出监控用拍摄信号中的各像素列的泄漏电荷量x。泄漏电荷量x是利用拍摄元件22的OB(光学黑体)部的信号值得出的。主CPU11在泄漏电荷量x上乘以规定系数(拖影修正系数)y而得出各像素列的修正量z＝x×y。按照各像素列，从监控用拍摄信号值中减去修正量z，得出拖影修正后的监控图像信号。另外，在本步骤中代入规定系数y中的值y0为与时钟下降时的开放光圈相对应的数值，预先存储于主CPU11中。
在步骤S15中，主CPU11判断是否为光圈变化阈值。主CPU11按照图2的直线21，在亮度大于B3时在步骤S15中判断为肯定，进入步骤S16。主CPU11在亮度小于B3时在步骤S15中判断为否定，进入步骤S17。
在步骤S16中，主CPU11把拖影修正系数y设定为与小光圈相对应的值y1，进入步骤S17。主CPU11进一步向驱动机构19发出指示，将光圈控制为小光圈状态。与时钟下降时的小光圈相对应的规定系数y1被预先存储于主CPU11中。
在步骤S17中，主CPU11判定是否对释放按钮(未图示)进行了半按操作。主CPU11从操作部件17接收到表示半按操作的信号时，在步骤S17中判断为肯定，进入步骤S18。主CPU11未从操作部件17接收到表示半按操作的信号时，在步骤S17中判断为否定，返回步骤S13。
在步骤S18中，主CPU11向驱动器24发出指示，提高提供给拍摄元件22的时钟频率(返回正常信号频率f)，进入步骤S19(正常时钟)。在步骤S19中，主CPU11进行AE处理，进入步骤S20。AE处理为基于根据测光用拍摄信号值所得出的亮度信息而进行的曝光控制。
在步骤S20中，主CPU11根据曝光运算结果按照图2的直线22对光圈进行驱动控制，进入步骤S21。在步骤S21中，主CPU11把拖影修正系数y设定为与光圈状态相对应的值(y2或y3)，进入步骤S22。与正常时钟时的开放光圈相对应的值y2以及与正常时钟时的小光圈相对应的值y3分别被存储于主CPU11中。
在步骤S22中，主CPU11进行AF(自动调焦)处理，进入步骤S23。在步骤S23中，主CPU11使图像处理电路12开始拖影修正处理，进入步骤S24。此种情况下的拖影修正处理是与拍摄元件22输出拍摄用像素数信号的拍摄模式相对应的修正处理，处理顺序与在步骤S14中说明的顺序相同。
在步骤S24中，主CPU11判断是否对释放按钮(未图示)进行了全按操作。主CPU11从操作部件17接收到表示全按操作的信号时，在步骤S24中判断为肯定，进入步骤S25。主CPU11未从操作部件17接收到表示全按操作的信号时，在步骤S24中判断为否定，返回步骤S23。
在步骤S25中，主CPU11向驱动器24发出指示，将CCD模式设定为拍摄模式，进入步骤S26。拍摄模式与监控模式的不同之处在于，不对像素进行累加运算。在步骤S26中，主CPU11进行拍摄处理，返回步骤S11。
根据以上说明的实施方式可以取得以下的作用效果。
(1)当取得时钟频率低(时钟下降)的监控图像时，由于与时钟频率高(正常时钟)时相比亮度低、且被控制为小光圈状态，因而能够限制入射向拍摄元件22的光量，降低拖影产生的频率。
(2)在半按操作前(即取得监控图像时)的步骤S14和半按操作后的步骤S23中，能够自动进行拖影修正处理。拍摄人员即使不进行拖影修正的操作，也能够通过自动修正处理而方便地使用照相机。
(3)对于取得监控图像时的拖影修正系数，区分使用与时钟下降时的开放光圈状态相对应的值y0和与时钟下降时的小光圈状态相对应的值y1。由此，在开放光圈状态和小光圈状态之间，对拍摄元件22的入射光量的APEX值分为不同的两档，所以即使拍摄元件22的泄漏电荷量与拖影量的关系不同，也能够适当地进行拖影修正，以抑制修正的过度或不足。
(4)区分使用在半按操作前(即取得监控图像时)的修正系数(y0或y1)和半按操作后的修正系数(y2或y3)。由此，因时钟频率不同而导致的拍摄元件22的存储时间不同，即使拍摄元件22的泄漏电荷量与拖影量的关系不同，也能够适当地进行拖影修正，以抑制修正的过度或不足。
(5)对于半按操作后的拖影修正系数，区分使用与正常时钟时的开放光圈状态相对应的值y2和与正常时钟时的小光圈状态相对应的值y3。由此，在开放光圈状态和小光圈状态之间，对拍摄元件22的入射光量的APEX值存在不同的两档，所以即使拍摄元件22的泄漏电荷量与拖影量的关系不相同，也能够适当地进行拖影修正，以抑制修正的过度或不足。
(6)如上所述，本实施方式中的电子照相机能够判断拍摄元件22的动作条件，并根据判断出的拍摄元件22的动作条件使从拍摄元件22输出的电荷信号的拖影修正的修正量不同。此处的拍摄元件22的动作条件为：是否将拍摄元件22输出的信号用于监控图像，射向拍摄元件22的光量是否受ND滤光器限制，提供给拍摄元件22的时钟频率高或低，快门释放按钮的半按操作前或操作后等。可以仅采用上述条件中的一个条件，也可以对这些条件适当进行组合。由此，能够对应拖影产生状态适当地进行修正。
(变形例1)
对于取得监控图像时的拖影修正系数，虽然区分使用了与时钟下降时的开放光圈状态相对应的值y0和与时钟下降时的小光圈状态相对应的值y1，但是也可以使用共用的修正系数。
(变形例2)
对于半按操作后的拖影修正系数，虽然区分使用了与正常时钟时的开放光圈状态相对应的值y2和与正常时钟时的小光圈状态相对应的值y3，但是也可以使用共用的修正系数。
在以上的说明中，作为限制照相机入射光量的手段，对使用ND滤光器20的例子进行了说明，但是也可以使用转塔光圈或虹膜光圈。
上述实施例仅仅是示例，可以在不脱离本发明保护范围的情况下进行各种改变。
Claims (6)
1.一种电子照相机，其包括：
拍摄元件，其具有传输各像素列的电荷的电荷传输部；
修正部，其利用修正系数修正由上述电荷传输部输出的电荷信号；
控制部，其对应上述拍摄元件的动作条件控制上述修正部，使上述修正系数不同；以及
操作部件，分别发出指示使用上述拍摄元件开始拍摄的第1信号以及指示开始上述拍摄前的第2信号；
上述控制部控制上述修正部，以使发出上述第2信号前后的上述修正系数不同。
2.如权利要求1所述的照相机，其中，
上述修正部在上述第1信号发出前进行上述修正。
3.如权利要求1所述的照相机，其中，
还包括用于切换对引导向上述拍摄元件的被拍摄体光的减光或非减光的减光部，
上述控制部控制上述修正部，使上述减光时及上述非减光时的上述修正系数不同。
4.如权利要求1所述的照相机，其中，
上述操作部件为快门释放按钮，
上述第1信号为通过上述快门释放按钮的全按操作而发出的信号，上述第2信号为通过上述快门释放按钮的半按操作而发出的信号。
5.一种电子照相机的拖影修正方法，
判断拍摄元件的动作条件，
根据上述判断出的拍摄元件的动作条件使对由上述拍摄元件输出的电荷信号进行修正所使用的拖影修正系数不同，
上述拍摄元件的动作条件为下述条件中的至少一个条件：
提供给上述拍摄元件的时钟频率高或低；以及
对快门释放按钮进行半按操作之前或之后。
6.如权利要求5所述的电子照相机的拖影修正方法，其中，
由上述拍摄元件输出的电荷信号用于在上述电子照相机所设置的显示部中显示监控图像。
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