CN102065225A

CN102065225A - 摄像装置

Info

Publication number: CN102065225A
Application number: CN2011100393007A
Authority: CN
Inventors: 重田雄志; 山本靖利
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2011-05-18
Also published as: JPWO2006022305A1; US8115843B2; JP4881727B2; CN101010940A; WO2006022305A1; US20070291132A1; US20120162498A1; US8654229B2

Abstract

摄像装置具有：同步信号发生部(6)；摄像部(1)，根据同步信号动作，对被摄体进行摄像，生成图像数据；触发输入部(18)，输入指示开始摄像动作的触发信号；控制部(5)，根据同步信号和触发信号控制摄像部的动作，控制部控制与上述同步信号同步地为了动态图像摄像而进行的同步处理，当输入了触发信号时，在同步处理不是正在执行的情况下，使同步信号发生部进行的同步信号的产生立即停止，在同步处理正在执行的情况下，在对同步处理进行初始化之后使同步信号的产生停止，之后使同步信号的产生再次开始，使摄像部进行的记录用图像的摄像开始。不管同步处理的状态如何，缩短从触发信号发生起到摄像开始为止的时间，且抑制大的变动。

Description

摄像装置

本发明为下述申请的分案申请，原申请信息如下：

申请日：2005年08月24日

申请号：200580028733.5

国际申请号：PCT/JP2005/015370

发明名称：摄像装置

技术领域

本发明涉及具有机械快门或电子快门功能的摄像装置，尤其涉及从外部随机输入触发来进行曝光动作的摄像装置。

背景技术

现有的静像数码相机等的摄像装置，具有利用向固态摄像元件随机输入的触发来进行曝光动作(以下称为“随机触发快门动作”)的功能。

图8是说明专利文献1所公开的随机触发快门动作用的时间图。图8(c)表示固态摄像元件的动作模式从高速草图(draft)模式30转移到曝光模式31的情况。高速草图模式30中利用液晶监视器画面来显示被拍摄的图像作为通过图像；曝光模式31中进行曝光动作。根据图8(b)中所示的外部触发32的输入，从高速草图模式30转移到曝光模式31。图8(a)表示作为摄像元件的驱动定时的垂直同步信号。

在按照高速草图模式30进行动作时，若在时刻T0检测到外部触发32的输入作为中断处理，则如图8(a)所示，对垂直同步信号进行复位，在时刻T1转向曝光模式31，开始拍摄处理。从由于外部触发32的输入而转移到曝光模式31的时刻T0起到T1为止的时间，在以下的说明中称为释放时滞(release time lag)。在该现有例中，根据外部触发32的输入来对垂直同步信号进行复位，以缩短释放时滞。

图9是说明作为另一现有例的、专利文献2所公开的随机触发快门动作用的时间图。图9(d)表示在能够进行随机触发快门动作的状态下的动作模式的转移。若设定为能够进行随机触发快门动作的状态，则首先变成无影像模式33，在输入图9(c)所示的外部触发32之前使垂直同步信号(a)停止，随之，用于读出摄像元件的输入的电荷读出信号(无图示)也停止。

若输入外部触发32，则在该输入定时，垂直同步信号(a)重新开始，使水平同步信号(b)被复位。若水平同步信号(b)被复位，则与水平同步信号同步而产生的、作为对摄像元件进行清除的信号的快门脉冲XSUB(e)，也按照与水平同步信号的复位相同的定时被复位。这样，快门脉冲XSUB按照与外部触发32的输入定时相同的定时而产生。也就是说，从外部触发32被输入的时刻起开始曝光模式31，所以，释放时滞缩短。

专利文献1：日本特开2004-072374号公报

专利文献2：日本特开平8-98093号公报

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所述的现有例中，若外部触发(b)的输入定时和垂直同步信号(a)的动作期间相重叠，则在接收垂直同步信号作为中断主要因素，并且有作为垂直同步信号中断处理而进行的处理的情况下，将导致多重中断。因此，在不允许多重中断的系统中，转移到拍摄处理的时间产生延迟，该延迟量相当于垂直同步信号的动作期间。而且，即使是允许多重中断的系统，也是预定在垂直同步信号中断处理内进行的处理，在利用外部触发的中断处理之后进行，所以仍然是向拍摄处理转移的时间产生了延迟。

另一方面，在专利文献2中所述的现有例中，在可以进行随机触发快门动作的状态下，使垂直同步信号停止，也使电荷读出脉冲停止，所以不会受到与垂直同步信号相同步的处理的影响，但是由于高速草图模式不能够进行，所以，在输入外部触发之前不能够确认拍摄的图像。并且，在系统整体进行与垂直同步信号相同步的处理的情况下，在进行随机触发快门动作时，必须要更改动作顺序。

发明内容

本发明的目的是提供一种摄像装置，能够使释放时滞缩短到实用的足够的程度，而且不管同步处理的状态如何而能够抑制释放时滞的长度的大的变动。

本发明的第1构成的摄像装置，具有：同步信号发生部，周期性地输出同步信号；摄像部，根据上述同步信号动作，对被摄体进行摄像，生成图像数据；触发输入部，用于输入触发信号，该触发信号指示开始由上述摄像部进行的摄像动作；以及控制部，根据上述同步信号和上述触发信号对上述摄像部的动作进行控制，上述控制部控制同步处理，该同步处理是与上述同步信号同步地为了动态图像摄像而进行的处理，当输入了上述触发信号时，在上述同步处理不是正在执行的情况下，使上述同步信号发生部进行的同步信号的产生立即停止，在上述同步处理正在执行的情况下，在对上述同步处理进行初始化之后，使上述同步信号的产生停止，之后，使上述同步信号发生部进行的同步信号的产生再次开始，使上述摄像部进行的记录用图像的摄像开始。

本发明的第2构成的摄像装置，具有：同步信号发生部，周期性地输出同步信号；摄像部，根据上述同步信号动作，对被摄体进行摄像，生成图像数据；触发输入部，用于输入触发信号和在上述触发信号之前的辅助触发信号，该触发信号指示开始由上述摄像部进行的摄像动作；以及控制部，根据上述同步信号和上述触发信号对上述摄像部的动作进行控制。上述控制部控制同步处理以及摄像前处理，其中该同步处理是与上述同步信号同步地为了动态图像摄像而进行的处理，该摄像前处理是根据上述辅助触发信号、为了上述摄像部进行的静止图像的摄像而进行的处理。上述控制部进行控制，以使得：在上述摄像前处理结束后等待上述触发信号的输入的状态下，缩短上述同步处理的动作期间，使其小于上述摄像前处理未结束状态下的上述同步处理的动作期间，在从上述触发输入部输入了上述触发信号时，使上述摄像部进行的记录用图像的摄像开始。

发明的效果

若采用本发明的第1构成的摄像装置，则即使在输入了触发信号的时刻同步处理正在执行时，也能够立即使同步信号停止，同时结束同步处理，开始摄像准备的处理，并且，在摄像准备的处理结束后，不进行剩余的同步处理而转向摄像处理。这样一来，不管同步处理状态如何，均可将释放时滞缩短到实用的足够的程度。

若采用本发明第2构成的摄像装置，则在输入触发信号的可能性大的高速草图模式动作时，能够缩短同步处理的动作期间，降低动作期间和触发信号的定时产生重叠的概率，抑制释放时滞的长度的大的变动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的摄像装置的方框图。

图2是表示本发明的第1实施方式的摄像装置的动作的时间图。

图3是表示该摄像装置的动作的流程图。

图4是表示本发明的第2实施方式的摄像装置的动作的时间图。

图5是表示该摄像装置的动作的流程图。

图6是表示本发明的第3实施方式的摄像装置的动作的时间图。

图7是表示该摄像装置的动作的流程图。

图8是表示现有例的摄像装置的动作的时间图。

图9是表示另一现有例的摄像装置的动作的时间图。

具体实施方式

在本发明的第1构成的摄像装置中，最好是，上述触发输入部可以在上述触发信号之前输入辅助触发信号，上述控制部控制摄像前处理，在上述摄像前处理结束后等待上述触发信号的输入的状态下，缩短上述同步处理的动作期间，使其小于上述摄像前处理未结束状态下的上述同步处理的动作期间，该摄像前处理是根据上述辅助触发信号、为了上述摄像部进行的静止图像的摄像而进行的处理。

在本发明的任一构成的摄像装置中，最好是，上述控制部进行控制以进行如下动作：当输入上述触发信号时，在上述摄像前处理未结束的情况下，等待上述摄像前处理结束之后，停止上述同步信号的产生。这样一来，为了进行自动聚焦时等的摄像前处理，在需要超过同步信号的一个周期的时间的时刻输入了触发信号时，不使同步信号停止而等待摄像前处理的结束，由此不使监视器图像显示停止而进行摄像。

以下参照附图，详细说明本发明的实施方式。

<第1实施方式>

本发明的第1实施方式的摄像装置，其构成是，当输入外部触发时，在进行与同步信号相同步的同步处理的情况下，在对同步处理进行初始化之后，使同步信号的动作停止，由此不管同步处理的执行状态如何，均能够使释放时滞缩短到实用的足够的程度。

图1是表示本发明第1实施方式的摄像装置的构成的方框图。图中的实线箭头标记表示图像信号的传输；虚线箭头标记表示控制信号的传输。而且，该方框图所示的摄像装置的构成，对其他实施方式也是通用的。

从构成摄像部的CCD图像传感器1输出的摄像信号，由图像处理器2进行处理。由图像处理器2处理后的信号，暂时存储在缓冲存储器3内。并且，根据图像处理器2进行了处理的信号，由液晶监视器4来显示图像。摄像装置整体的动作由控制器5来进行控制。而且，作为摄像部不仅限于采用CCD图像传感器1，也可以采用CMOS图像传感器等。

CCD图像传感器1，根据从定时信号发生器6供给的定时脉冲，由CCD驱动器7来进行驱动，输出摄像信号。在CCD图像传感器1上，通过由物镜8、OIS(Optical image stabilizer：光学图像稳定器)透镜9、光圈10、调焦透镜11等构成的光学系统而射入光学图像，进行光电变换。物镜8、OIS透镜9和调焦透镜11，分别由变焦马达12、OIS致动器(actuator)13、聚焦马达14进行驱动。在光学系统中附带设置了闪光灯15，由控制器5进行控制。

图像处理器2构成为，对摄像信号进行前处理、YC处理、放大缩小处理和压缩编码等的至少通常的图像处理，制作图像数据。在图像处理器2上可以连接存储器插槽16，插入存储卡17，并将经过了图像处理的数据记录在存储卡17上。快门按钮18构成为通过控制器5输入指示摄影的外部触发。快门按钮18是缆线快门(远距离摄影装置)等、从外部输入开始摄影的触发用的装置的一例。

控制器5通常由微型计算机构成，接受外部触发的输入及接受同步信号作为中断，并且综合控制整个摄像动作。定时信号发生器6向CCD驱动器7和图像处理器2输出根据从控制器5发送的控制命令来对动作期间和动作间隔进行更改的同步信号。CCD驱动器7根据从定时信号发生器6输入的同步信号，来输出用于驱动CCD图像传感器1的信号。

关于本实施方式中的摄像装置的随机触发快门动作，参照图2的时间图来进行说明。

在图2中，同步信号(a)是作为CCD图像传感器1的驱动定时的信号。同步处理(b)表示控制器5进行同步处理的动作时间。所谓同步处理是指由控制器5进行的动态图像摄像用的处理，是与同步信号(a)相同步而进行的处理。同步处理主要是运算处理，例如，其中包括：CCD图像传感器1的参数的初始化、光圈值的设定、AF目标值的设定、OIS的控制值的设定、图像处理器2的初始化(地址设定等)等。同步处理之后进行拍摄的动态图像，既可以是记录用的，也可以不是记录用的而是显示用的。尤其将不是记录用而是显示用的动态图像，称为通过图像(through image)。

外部触发(c)是从快门按钮18来的输入信号，由半快门触发20以及与其相连续的全快门触发21的状态构成。半快门触发20是作为开始摄像前处理的定时的、把键按下一半的状态。全快门触发21是作为开始摄像的定时的把键完全按下去的状态。

摄像前处理(d)表示自动聚焦(以下简称为AF)等的、进行摄像之前进行的摄像前处理的动作时间。所谓摄像前处理是指由CCD图像传感器1来进行记录用的静止图像摄像的前处理。也包括机械性处理在内，例如包括：光圈10、变焦马达12、OIS致动器13和聚焦马达14的驱动，或者对闪光灯的充电等。也包括记录静止图像用的AF目标值的设定及AE目标值的设定等的运算处理。

动作模式(e)表示CCD图像传感器1的动作模式，由高速草图模式22、曝光模式23、以及对存储的电荷按每个帧进行输出的帧读出模式24这3种模式构成。所以，曝光模式23是进行记录用图像的摄像的模式。快门脉冲XSUB(f)，开始用来舍去已输入到CCD图像传感器1内并存储起来的电荷、并再次进行电荷的存储的曝光。

当图2所示的动作模式(e)是高速草图模式22时，同步信号(a)按一定的周期进行动作，在同步处理(b)中逐一进行高速草图模式时的处理。若输入外部触发(c)，则首先在半快门触发20的状态下，在同步处理(b)中进行高速草图模式时的处理，还进行摄像前处理(d)。

摄像前处理(d)结束后，在同步处理(d)的动作期间，若外部触发(c)的全快门触发21作为中断而被输入到控制器5内，则控制器5对同步处理内部的标记和变量的值进行初始化，强制结束动作，然后，使同步信号(a)停止。控制器5还进行曝光等的摄像处理的设定，使同步信号(a)重新开始，使同步处理(b)的动作开始，同时，输出快门脉冲XSUB(f)。通过快门脉冲XSUB(f)的输出，来把动作模式(e)设定为曝光模式23，开始摄像处理。

本实施方式的摄像装置中的随机触发快门动作的整个流程，由图3的流程图表示。本实施方式的随机触发快门动作，参照图2的时间图和图3的流程图，沿整个流程进行说明。

若在图2(e)的高速草图模式22中，输入半快门触发20(图3的S1步骤)，则进行摄影前处理(d)(S2步骤)。摄像前处理结束后，在全快门触发21输出之前进行待机(S3步骤)。

当输出了全快门触发信号21时，由控制器5来检查是否正在进行同步处理(b)(S4步骤)。如果正在进行同步处理(b)，那么对同步处理内部的标记和变量的值进行改写，进行初始化，强制结束动作(S5步骤)。然后，使同步信号(a)停止(S6步骤)。如果不是正在进行同步处理(b)，那么立即使同步信号(a)停止。然后进行曝光等的摄像处理的设定(S7步骤)，使同步信号(a)的发送开始，使同步处理(b)开始进行(S8步骤)。再者，输出快门脉冲XSUB(f)，把动作模式(e)设定为曝光模式，由此，开始摄像处理(S9步骤)。然后，进行静止图像读出，(S10步骤)，开始由图像处理器2进行的图像处理。

如以上那样，在本实施方式中，在输入外部触发的同时，进行对同步信号和同步处理复位的处理。所以，在进行同步处理的状态下，从外部触发输入起到摄像开始为止的时间，按照同步处理的结束处理的长短而相应地延伸，但不管同步处理的进行状态如何，均能够把从外部触发输入起到摄像开始为止的时间缩短到实用的足够的程度。

<第2实施方式>

本发明的第2实施方式中的摄像装置，具有这样的构成，即：在输入半快门触发而且摄像前处理结束时，也就是说，在输入全快门触发信号的可能性大的状态下，缩短同步处理的动作期间。这样来减小外部触发的输入和同步处理的动作期间产生重叠的概率，降低需要对同步处理进行初始化的处理的频度，减小从外部触发输入起到摄像开始为止的时间的偏差。

图4是表示本实施方式中的摄像装置的随机触发快门动作的时间图。图4(a)～(f)的波形表示和图2(a)～(f)同样的动作的定时，所以，其重复说明从略。

关于本实施方式中的摄像装置的动作，参照图4进行说明。在动作模式(e)为高速草图模式22的状态下，同步信号(a)按一定的周期进行动作，在同步处理(b)内逐个地进行高速草图模式时的处理。若输入外部触发(c)，则首先在半快门触发20的状态下，在同步处理(b)内，除了进行高速草图模式时的处理外，还进行摄像前处理(d)。

在摄像前处理(d)结束后，在对作为外部触发(c)而输入全快门触发21进行等待的状态下，减少同步处理(b)的处理内容。例如，可以省略光圈及聚焦的设定。这是因为在摄像前处理中如果完成这些设定，那么在以后的同步处理中更改设定的必要性很小。通过减少同步处理(b)的处理内容，对从输入半快门触发信号20之前起到摄像前处理(d)结束为止的同步处理(b)的动作期间t0，缩短摄像前处理(d)结束后的同步处理(b)的动作期间t1。

在同步处理(d)的动作期间，外部触发(c)的全快门触发21作为中断被输入到控制器5内时，控制器5进行同步处理的初始化，使同步信号(a)停止。控制器5还进行曝光等的摄像处理的设定，再次开始同步信号(a)，开始同步处理(b)的动作，同时，输出快门脉冲XSUB(f)。通过快门脉冲XSUB(f)的输出而把动作模式(e)设定为曝光模式23，开始摄像处理。

图5是表示本实施方式的摄像装置的随机触发快门动作的整个流程的流程图。参照图4的时间图和图5的流程图，按照整个流程来说明本实施方式的随机触发快门动作。但是，对于和表示第1实施方式的动作的图3的流程图相同的步骤，标注相同的参考符号，省略重复的说明。

在图4(e)的高速草图模式22中，当输入半快门触发20时(图5的S1步骤)，开始摄像前处理(d)。开始摄像前处理(d)之后，若输入同步信号(a)，则判断是否正在进行摄像前处理(d)(S11步骤)。如果是正在进行摄像前处理，那么，结束摄像前处理(S12步骤)；如果不是正在进行摄像前处理，那么立即缩短下一同步处理(b)的动作期间(S13步骤)。然后，等待输出全快门触发21(S3步骤)。此后的动作与图3所示的第1实施方式相同。

如上所述，在本实施方式中，设置了用来判断在输入半快门触发之后摄像前处理是否结束的S11步骤，这样，当输入半快门触发，而且摄像前处理结束时，也就是说，当输入全快门触发的可能性大时，进行缩短同步处理的动作期间的S13步骤。这样，可以降低在同步处理的进行中输入全快门触发的概率，降低进行对同步处理初始化的处理的频度，减小从外部触发输入起到摄像开始为止的时间的偏差。

<第3实施方式>

本发明的第3实施方式的摄像装置，具有这样的结构：在AF时等，为了进行摄像处理，必须进行同步信号的一个周期以上的摄像前处理的时刻输入外部触发时，不立即停止同步信号，而是进行高速草图模式处理直到摄像前处理结束为止，在摄像前处理结束的阶段，停止同步信号的动作。这样，即使输入外部触发，也能够在等待摄像前处理结束的期间，按照高速草图模式来使CCD图像传感器动作，所以，不停止液晶监视器画面显示而进行摄像。

图6是表示本实施方式的摄像装置的随机触发快门动作的时间图。图6(a)～(f)的波形表示与图2(a)～(f)相同的动作的定时，所以重复的说明从略。

关于本实施方式的摄像装置的动作，参照图6进行说明。在动作模式(e)为高速草图模式22的状态下，同步信号(a)按一定的周期进行动作，在同步处理(b)内逐个进行高速草图模式时的处理。当输入外部触发(c)时，首先在半快门触发20的状态下，并行地进行作为同步处理而进行的高速草图模式时的处理和摄像前处理。

在摄像前处理(d)的动作结束之前，同步信号(a)需要一个周期以上的时刻，若把半快门触发21作为中断而输入到控制器5内，则控制器5等待摄像前处理(d)的结束。当检测出摄像前处理(d)结束时，控制器5立即进行同步处理(b)的初始化，使同步信号(a)停止。并且，进行曝光准备的设定，起动同步信号(a)，同时，输出快门脉冲XSUB。通过快门脉冲XSUB(f)的输出，来把动作模式(e)设定为曝光模式23，开始摄像处理。

图7是表示本实施方式的摄像装置的随机触发快门动作的整个流程的流程图。参照图6的时间图和图7的流程图，按照整个流程来说明本实施方式的随机触发快门动作。但是，对于和表示第1实施方式的动作的图3的流程图相同的步骤，标注相同的参考符号，省略重复的说明。

在图6(e)的高速草图模式22中，输入半快门触发20(图7的S1步骤)，并且，当输入全快门触发21时(S14步骤)，判断是否正在进行摄像前处理(d)(S15步骤)。如果是正在进行摄像前处理，那么结束摄像前处理(S16步骤)，如果不是正在进行摄像前处理，那么立即由控制器5来检查是否正在进行同步处理(b)(S4步骤)。如果是正在进行同步处理(b)，那么对同步处理内部的标记和变量值进行改写，进行初始化，强制结束动作(S5步骤)。然后使同步信号(a)停止(S6步骤)。如果不是正在进行同步处理(b)，那么立即使同步信号(a)停止(S6步骤)。此后的动作与图3所示的第1实施方式相同。

如上所述，本实施方式具有这样的结构：设置了对摄像前处理是否结束进行判断的S15步骤，在需要进行同步信号的一个周期以上的摄像前处理的时刻输入了全快门触发21时，不是立即停止同步信号，而是进行高速草图模式处理的S16步骤，直到摄像前处理结束为止，在摄像前处理结束的阶段，复位同步信号。所以即使输入全快门触发21，也可以在等待摄像前处理结束的期间，不停止液晶监视器画面显示而进行摄像。

产业上的可利用性

若采用本发明，则可以把从外部触发中断起到实际进行摄像动作为止的时间缩短到实用的足够的程度，另一方面，可以避免在未调好焦点的状态下等就开始摄像，所以，能够适用于数码相机及带有摄像机的移动电话终端等。

Claims

1.一种摄像装置，具有：

同步信号发生部，周期性地输出同步信号；

光圈；

摄像部，根据上述同步信号进行动作，对经由上述光圈成像后的被摄体像进行摄像，生成图像数据；

触发输入部，用于输入触发信号，该触发信号指示开始由上述摄像部进行的摄像动作；以及

控制部，根据上述同步信号和上述触发信号对上述摄像部的动作进行控制，

上述控制部控制同步处理，该同步处理是与上述同步信号同步地为了动态图像摄像而进行的、至少包含上述光圈的设定的运算处理，

当输入了上述触发信号时，使上述同步信号发生部进行的上述同步信号的产生停止后，使上述同步信号发生部进行的同步信号的产生再次开始，使上述摄像部进行的记录用图像的摄像开始，

该摄像装置的特征在于：

当输入了上述触发信号时，

在上述同步处理不是正在动作的情况下，使上述同步信号发生部进行的上述同步信号的发生立即停止之后，再次使上述同步信号发生部进行的上述同步信号的发生开始；另一方面，

在上述同步处理正在动作的情况下，使上述同步信号发生部进行的同步信号的产生再次开始之前，对作为包含上述光圈的设定的运算处理的同步处理强制进行初始化。

2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，

上述运算处理中还包含自动聚焦目标设定，

上述触发输入部能够在上述触发信号之前输入辅助触发信号，

上述控制部控制摄像前处理，该摄像前处理是根据上述辅助触发信号、为了上述摄像部进行的静止图像的摄像而进行的处理，

在上述摄像前处理中，进行上述自动聚焦目标设定，

在上述摄像前处理结束后等待上述触发信号的输入的状态下，省略上述同步处理中的至少上述自动聚焦目标设定，使上述同步处理的动作期间小于上述摄像前处理未结束状态下的上述同步处理的动作期间。

3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，

上述控制部进行控制以进行如下动作：当输入上述触发信号时，在上述摄像前处理未结束的情况下，等待上述摄像前处理结束之后，停止上述同步信号的产生。