CN103259973A - 拍摄方法和具有混合焦平面快门的拍摄设备 - Google Patents

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CN103259973A CN2012105926905A CN201210592690A CN103259973A CN 103259973 A CN103259973 A CN 103259973A CN 2012105926905 A CN2012105926905 A CN 2012105926905A CN 201210592690 A CN201210592690 A CN 201210592690A CN 103259973 A CN103259973 A CN 103259973A
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Abstract

公开了一种拍摄方法和具有混合焦平面快门的拍摄设备。所述拍摄设备包括：第一叶片，进行移动到图像捕捉单元的另一侧边缘的第一移动，并且进行移动到图像捕捉单元的侧边缘的第二移动；第二叶片，在第一移动期间在与第一叶片分开的同时与第一叶片一起移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘，并且在第二移动期间移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；第三叶片，与第一叶片一起移动到图像捕捉单元的所述侧边缘以阻挡来自图像捕捉单元的光，并随后移动到所述另一侧边缘以打开图像捕捉单元；控制单元，在第一移动期间，将图像捕捉单元中的与第一叶片对应的行中的多个像素重置。

Description

拍摄方法和具有混合焦平面快门的拍摄设备
本申请要求于2012年2月15日在韩国知识产权局提交的第10-2012-0015533号韩国专利申请的优先权利益，该申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
各种实施例涉及一种拍摄方法和具有混合焦平面快门的拍摄设备，更具体地说，涉及这样一种拍摄方法和拍摄设备，其中，使用采用了机械快门和电子快门的混合焦平面快门，并且由于混合焦平面快门的操作导致的时延被最小化，从而快速地执行拍摄。
背景技术
焦平面快门是一种布置在拍摄设备的焦平面上的拍摄快门，即，焦平面快门是布置在数字相机的拍摄装置或胶片相机的胶片之前的拍摄快门。
第2011-124944号日本专利申请公布公开了一种涉及使用组合机械快门和电子快门的焦平面快门的拍摄设备的技术。根据第2011-124944号日本专利申请公布，通过组合机械快门和电子快门，减小了从产生快门释放(开始拍摄操作)时的时间到曝光开始时的时间的时间差。然而，由于应该在机械快门返回到其原始位置之前读取由图像捕捉单元产生的所有信号，因此当执行用于连续执行拍摄的连拍功能(连续拍摄功能)时，产生了时延。
发明内容
各种实施例提供一种拍摄方法和拍摄设备，其中，可减少焦平面快门的操作所需要的时间，从而减少拍摄时间。
各种实施例还提供一种具有混合焦平面快门的拍摄设备以及使用所述拍摄设备的拍摄方法，所述混合焦平面快门组合了机械快门和电子快门。
实施例还提供一种拍摄方法和拍摄设备，其中，可减少连拍拍摄所需要的时间。
根据实施例，提供一种拍摄设备，所述拍摄设备包括：图像捕捉单元，包括布置在行和列中的多个像素，其中，图像捕捉单元将光转换为电信号；第一叶片，具有比图像捕捉单元的列方向上的长度更小的长度，其中，第一叶片进行第一移动，以从图像捕捉单元的侧边缘移动到图像捕捉单元的另一侧边缘，并且第一叶片进行第二移动，以从图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；第二叶片，可在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置和第二叶片覆盖图像捕捉单元的位置之间移动，其中，当第一叶片进行第一移动时，在第二叶片与第一叶片分开预定距离的状态下，第二叶片与第一叶片一起移动，并且当第一叶片进行第二移动时，第二叶片与第一叶片一起移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；第三叶片，可在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置和第三叶片覆盖图像捕捉单元的位置之间移动，其中，第三叶片通过与第一叶片一起移动来阻挡入射在图像捕捉单元上的光，并移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘以打开图像捕捉单元；以及控制单元，在第一叶片进行第一移动的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置。
第二叶片可包括：多个第一层，所述多个第一层在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第二叶片移动到第二叶片覆盖图像捕捉单元的位置的同时，第二叶片的所述多个第一层可展开以覆盖图像捕捉单元。
第三叶片可包括：多个第二层，所述多个第二层在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第三叶片移动到第三叶片覆盖图像捕捉单元的位置的同时，第三叶片的所述多个第二层可展开以覆盖图像捕捉单元。
当第一叶片进行第二移动时，第三叶片可连接到第一叶片并可与第一叶片一起移动。
所述拍摄设备还可包括将第三叶片弹性地连接到所述拍摄设备的主体的弹性元件。
第一叶片可包括连接到第三叶片的连接部分，第三叶片可包括支撑第一叶片的连接部分的支撑部分。第一叶片的连接部分可具有销形状并可朝第一叶片的外部突出，第三叶片的支撑部分可包括：形成于第三叶片中以容纳连接部分的容纳槽；布置为可在容纳槽中移动的支撑销，从而支撑销打开容纳槽以允许连接部分通过容纳槽，或支撑销关闭容纳槽以支撑插入容纳槽中的连接部分。
根据实施例，提供一种通过使用包括被布置在行和列中的多个像素的图像捕捉单元来将光转换为电信号的拍摄方法，所述拍摄方法包括：将具有比在图像捕捉单元的列方向上的长度更小的长度的第一叶片从图像捕捉单元的侧边缘移动到图像捕捉单元的另一侧边缘；在第二叶片与第一叶片分开预定距离的情况下，将第二叶片与第一叶片一起移动；在第一叶片移动的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置；在第一叶片移动的同时，将在图像捕捉单元上入射并穿过第一叶片和第二叶片之间的空间的光转换为电信号；读取从由图像捕捉单元接收到光的所述多个像素输出的电信号；在第一叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘之后，在从图像捕捉单元的所有行读取从所述多个像素输出的电信号的同时，将第一叶片和第二叶片从图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；以及在第一叶片和第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的同时，将布置在图像捕捉单元的所述另一侧边缘的第三叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘。
所述拍摄方法还可包括：在从图像捕捉单元的所有行读取从所述多个像素输出的电信号之后，将第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘以打开图像捕捉单元。
可使用弹性元件将第三叶片压到图像捕捉单元的所述另一侧边缘。
第二叶片可包括：多个第一层，所述多个第一层在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第二叶片与第一叶片一起朝图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动时，第二叶片的所述多个第一层可展开以覆盖图像捕捉单元。
第三叶片可包括：多个第二层，所述多个第二层在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘时，第三叶片的所述多个第二层可展开以覆盖图像捕捉单元。
当第三叶片正在向图像捕捉单元的所述侧边缘移动时，第三叶片可连接到第一叶片并可与第一叶片一起移动。
根据另一实施例，提供一种拍摄设备，所述拍摄设备包括：图像捕捉单元，将光转换成电信号；第一叶片，可在与图像捕捉单元的侧边缘对应的第一位置和与图像捕捉单元的另一侧边缘对应的第二位置之间移动；第二叶片，被布置在第一位置中，包括可移动以重叠或展开的多个第一层，其中，当第一叶片移动到第二位置时，第二叶片在与第一叶片保持预定距离的同时与第一叶片一起移动，并且所述多个第一层展开以覆盖图像捕捉单元，并且当第一叶片移动到第一位置时，第二叶片与第一叶片一起移动；第三叶片，被布置在第二位置中，包括可移动以重叠或展开的多个第二层，其中，当第一叶片从第二位置移动到第一位置时，第三叶片可连接到第一叶片并与第一叶片一起移动到第一位置且随后移动到第二位置；以及控制单元，在第一叶片移动到第二位置的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置。
在第一叶片移动到第二位置的同时，图像捕捉单元可将在图像捕捉单元上入射并通过第一叶片和第二叶片之间的空间的光进行转换以输出电信号，并且在控制单元读取从图像捕捉单元输出的电信号的同时，第一叶片、第二叶片和第三叶片可移动到第一位置并阻挡光，而在控制单元从图像捕捉单元的所有行读取电信号之后，第三叶片可移动到第二位置。
所述拍摄设备还可包括将第三叶片弹性地连接到所述拍摄设备的主体的弹性元件。
第一叶片可包括连接到第三叶片的连接部分，第三叶片可包括支撑第一叶片的连接部分的支撑部分。第一叶片的连接部分可具有销形状并可朝第一叶片的外部突出，第三叶片的支撑部分可包括：形成于第三叶片中以容纳连接部分的容纳槽；布置为可在容纳槽中移动的支撑销，从而支撑销打开容纳槽以允许连接部分通过容纳槽，或支撑销关闭容纳槽以支撑插入容纳槽中的连接部分。
所述拍摄设备还可包括：驱动单元，响应于由控制单元施加的控制信号进行操作以驱动支撑销。
所述拍摄设备还可包括：磁性元件，朝所述拍摄设备的主体按压第三叶片。
附图说明
通过参照附图详细描述以上和其它特点和优点的示例性实施例，以上和其它特点和优点将变得更清楚，其中：
图1是示出根据实施例的拍摄设备的元件的示意框图；
图2是示意地示出图1中示出的拍摄设备的一些元件的概念图；
图3是示意地示出根据另一实施例的拍摄设备的一些元件的概念图；
图4是示出将被安装在图1的拍摄设备上的焦平面快门的前视图；
图5是示出在图4中示出的焦平面快门的操作状态的前视图；
图6是示意地示出图1的拍摄设备的一些元件的概念图，以表示图1的拍摄设备的操作状态；
图7是示出在图6中示出的拍摄设备的焦平面快门的操作的曲线图；
图8顺序地示出图6的拍摄设备的焦平面快门的操作状态时间线；
图9顺序地示出具有与图6的拍摄设备的焦平面快门的结构不同的结构的传统焦平面快门的操作状态时间线的对比示例；
图10是示出图1的拍摄设备的焦平面快门的一些元件的分解侧视图；
图11是示出根据实施例的通过使用图1的拍摄设备来执行的拍摄方法的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地描述各种实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。
图1是示出根据实施例的拍摄设备100的元件的示意框图。
参照图1，根据本实施例的拍摄设备100包括图像捕捉单元120、包括第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40的焦平面快门10、以及控制焦平面快门10的控制单元140。
图2是示意地示出在图1中示出的拍摄设备的一些元件的概念图。
参照图2，拍摄设备100包括：布置在光路L上的图像捕捉单元120，光沿着光路L通过透镜镜筒110；以及布置在图像捕捉单元120之前的焦平面快门10。焦平面快门10允许通过透镜镜筒110的光通过图像捕捉单元120，从而执行用于拍摄图像的曝光操作。
本实施例不限于图2的拍摄设备100的配置。
图3是示意地示出根据另一实施例的拍摄设备200的一些元件的概念图。
参照图3，根据本实施例的拍摄设备200包括：布置在光路L上的图像捕捉单元220，光沿着光路L通过透镜镜筒210；以及布置在图像捕捉单元220之前的焦平面快门230。旋转镜240布置在焦平面快门230和透镜镜筒210之间。当镜240布置在与图3的实线对应的位置时，对象的图像经由镜240被传送到五棱镜250，并且对象的图像被实施为取景器图像。当镜240被旋转到与图3的虚线对应的位置时，对象的图像可经由焦平面快门230被传送到图像捕捉单元220。
现在将参照图1描述拍摄设备100的元件之间的连接关系和拍摄设备100的操作。图像捕捉单元120捕捉对象的图像以将捕捉的图像转换为电信号。通过使用图像转换器141将由图像捕捉单元120产生的电信号转换为图像数据。控制单元140的图像捕捉控制器147控制图像捕捉单元120执行图像捕捉操作。可由图像转换器141读取由图像捕捉单元120输出的电信号，或者可由图像捕捉单元120修改所述电信号，从而输出的电信号可被处理为表示图像的图像数据，并且所述图像数据可被传送到图像转换器141。
包括多个透镜112的透镜镜筒110被布置在图像捕捉单元120之前并用作用于将图像形成于图像捕捉单元120的表面上的光学系统。
布置在图像捕捉单元120之前的焦平面快门10包括第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40，第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40被快门驱动单元116驱动并可在图像捕捉单元120之前沿图像捕捉单元120的竖直方向移动。焦平面快门10执行曝光功能以允许光通过透镜镜筒110从而通过图像捕捉单元120。快门驱动单元116响应于由控制单元140的快门控制器145施加的控制信号而操作。
为了沿图像捕捉单元120的竖直方向移动第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40，可使用包括诸如凸轮、齿轮系等的元件的机械组件，并且可通过电动机或用于传入超声振动的超声波电动机产生驱动力。
以透镜112之间的距离可变化的方式布置透镜112。当透镜112之间的距离变化时，可调节变焦率、焦距等。透镜112被布置在光轴L上。光轴L表示连接透镜112的光学中心的虚拟直线。
通过具有驱动单元(诸如变焦电动机(未示出))的透镜驱动单元111来驱动透镜112，从而透镜112的位置可变化。透镜112可包括用于增加或减小对象的尺寸的变焦透镜以及调节对象的焦距的聚焦透镜。
透镜驱动单元111响应于由控制单元140的透镜控制器142施加的控制信号进行操作，并控制透镜112的位置，从而透镜112可被布置为具有多个放大率中的一个。
图像捕捉单元120包括光电转换装置(诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS))，并将入射的通过透镜112和焦平面快门10的图像光转换为电信号。响应于由图像捕捉控制器147施加的控制信号来驱动图像捕捉单元120。
图像转换器141将图像捕捉单元120的电信号转换为图像数据，从而执行图像处理或将图像数据存储在存储介质(诸如存储器115)中。例如，在将图像捕捉单元120的电信号转换为红、绿和蓝(RGB)数据之后，图像转换器141可将RGB数据转换为原始数据，诸如包括亮度Y信号和色度UV信号的YUV信号。
此外，通过使用图像转换器141转换图像捕捉单元120的电信号的操作可包括：通过使用相关双采样(CDS)电路减少包括在电信号中的图像捕捉单元120的驱动噪声；通过使用自动增益控制(AGC)电路控制噪声减少之后的电信号的增益；通过使用模数(A/D)转换器将模拟信号转换为数字信号；对数字信号执行信号处理，诸如像素缺陷校正、增益校正、白平衡校正、伽马校正等。以上描述的CDS电路、AGC电路或A/D转换器可被配置在附加电路中。
控制单元140电连接到图像捕捉单元120、透镜驱动单元111、快门驱动单元116、显示单元150和存储器115，并与这些元件交换控制信号以控制每个元件的操作，或执行数据处理功能等。
控制单元140包括图像转换器141、透镜控制器142、存储器控制器143、显示器控制器144、快门控制器145、图像捕捉控制器147和图像压缩单元149。
控制单元140可被实现为微芯片或包括微芯片的电路板。控制单元140的元件可通过软件或嵌入控制单元140中的电路来实现。
存储器控制器143控制存储器115以将数据记录在存储器115上或从存储器115读取记录的数据或设置信息。
存储器115可以是易失性嵌入式存储器，例如，半导体存储器装置(诸如同步动态随机存取存储器(DRAM)(SDRAM)等)。存储器115可执行在数据处理中使用的临时存储由图像转换器141产生的图像数据的缓冲存储器功能以及工作存储器功能。
此外，存储器115可以是非易失性外部存储器，例如，存储棒、闪存(诸如安全数字/多媒体卡(SD/MMC))、存储装置(诸如硬盘驱动(HDD))、或光学存储装置(诸如数字多功能盘(DVD)或致密盘(CD))。在这种情况下，由图像压缩单元149以诸如JPED文件、TIF文件、GIF文件、PCX文件等的格式压缩的图像数据可被存储在存储器115中。
拍摄设备100可包括显示图像数据的图像的显示单元150。显示单元150可被实现为触摸屏，触摸屏通过使用显示装置(诸如液晶显示器(LCD)或有机发光装置)感测触摸屏的表面上的触摸并产生与感测的位置对应的信号。
图4是示出将被安装在图1的拍摄设备100上的焦平面快门的前视图，图5是示出在图4中示出的焦平面快门的操作状态的前视图。
图像捕捉单元120包括被布置在行121和列122中的多个像素123，并且图像捕捉单元120执行将光转换为电信号的功能。
第一叶片20被布置在图像捕捉单元120的前面，以可沿图像捕捉单元120的竖直方向移动。第一叶片20具有比在图像捕捉单元120的列方向的长度LC更小的长度LT。第一叶片20可从第一位置移动到第二位置，或者可从第二位置移动到第一位置，其中，在第一位置，第一叶片20被布置在图像捕捉单元120的侧边缘120a，在第二位置，第一叶片20被布置在图像捕捉单元120的另一侧边缘120b。
此外，第二叶片30被布置在图像捕捉单元120的前面，以可沿图像捕捉单元120的竖直方向移动。第二叶片30包括被布置为重叠或展开的多个第一层31。第二叶片30可在第二叶片30移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a的位置和第二叶片30沿图像捕捉单元120的向下方向移动的位置之间移动，以覆盖图像捕捉单元120。
当第二叶片30移动到图像捕捉单元120的一侧边缘120a时，第二叶片30的所述多个第一层31彼此重叠，如图4中所示。当第二叶片30移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b时，第二叶片30的第一层31展开并覆盖图像捕捉单元120，从而阻挡光。
第一叶片20从图像捕捉单元120的侧边缘120a到另一侧边缘120b的移动被称为第一移动，第一叶片20从图像捕捉单元120的另一侧边缘120b到侧边缘120a的移动被称为第二移动。
在第一叶片20的第一移动期间，在第二叶片30与第一叶片20分开预定距离的状态下，第二叶片30与第一叶片20一起移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b。
在第一叶片20完成第一移动之后，第一叶片20可执行第二移动，其中，第一叶片20从图像捕捉单元120的另一侧边缘120b移动到侧边缘120a。当第一叶片20进行第二移动时，第二叶片30与第一叶片20一起移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a。
电子前帘125可在第一叶片20的第一移动期间进行操作。在第一叶片20进行第一移动的同时，当布置在图像捕捉单元120的行121中的像素位于图像捕捉单元120的与第一叶片20对应的位置中时，通过重置所述像素的操作来实现电子前帘125的操作。
由图1的图像捕捉控制器147向图像捕捉单元120施加控制信号，从而图像捕捉单元120可驱动电子前帘125。在第一叶片20进行第一移动的同时，从图像捕捉单元120的侧边缘120a到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b，电子前帘125在图像捕捉单元120的行121中顺序地操作，在所述电子前帘125中，布置在图像捕捉单元120的行121中的像素被重置。
此外，第三叶片40被布置在图像捕捉单元120的前面，以可沿图像捕捉单元120的竖直方向移动。第三叶片40包括被布置为重叠或展开的多个第二层41。第三叶片40可在第三叶片40移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b的位置和第三叶片40沿图像捕捉单元120的向上方向移动的位置之间移动，以覆盖图像捕捉单元120。
当第三叶片40移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b时，第三叶片40的所述多个第二层41彼此重叠，如图4中所示。当第三叶片40移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a时，第三叶片40的第二层41展开并覆盖图像捕捉单元120，从而阻挡在图像捕捉单元120上入射的光。
当第一叶片20在完成第一移动之后进行第二移动时，第三叶片40可与第一叶片20一起移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b。当第三叶片40与进行第二移动的第一叶片20一起移动时，第三叶片40的第二层41展开，从而阻挡在图像捕捉单元120上入射的光。
在第一叶片20通过进行第二移动而移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a之后，第三叶片40可移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b，从而打开图像捕捉单元120。
本实施例不限于以下配置：第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40被布置为沿图像捕捉单元120的竖直方向移动。通过修改本实施例，第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40可沿图像捕捉单元120的水平方向移动。
图6是示意地示出图1的拍摄设备的一些元件的概念图，以表示图1的拍摄设备的操作状态。
通过透镜112的光朝图像捕捉单元120行进。根据可移动地布置在图像捕捉单元120的前面的第一叶片20、第二叶片30和第三叶片40的位置，光可入射在图像捕捉单元120上，或者在图像捕捉单元120上入射的光可被阻挡。
在第一叶片20进行第一移动以从图像捕捉单元120的侧边缘120a移动到另一侧边缘120b时，电子前帘125进行操作，从而可对在图像捕捉单元120上入射并通过第一叶片20和第二叶片30之间的空间的光执行曝光，在所述电子前帘125中，与第一叶片20对应的图像捕捉单元120的行121中的像素被重置。
图7是示出在图6中示出的拍摄设备的焦平面快门10的操作的曲线图。
参照图7，横轴表示当图1的焦平面快门10进行操作时的时间的改变，竖轴表示与图像捕捉单元120相关的焦平面快门10的第一叶片20、第二叶片30和电子前帘125中的每个的移动距离的改变。
第一弯曲d1和第二弯曲d2分别表示沿第一叶片20的竖直方向第一叶片20的两边缘的移动距离的改变，第三弯曲d3表示面对第一叶片20的第二叶片30的下边缘的移动距离。此外，第四弯曲d4表示电子前帘125的速度。
考虑第一叶片20的宽，将电子前帘125的速度d4设计为与图像捕捉单元120的光被第一叶片20阻挡的位置对应。
图8顺序地示出图6的拍摄设备的焦平面快门10的操作状态时间线。
在图4中示出的拍摄设备的状态是第一叶片20和第二叶片30两者移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a的状态以及第三叶片40移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b的状态。由于在图4的拍摄设备的状态下光入射到图像捕捉单元120的所有区域上，因此可使用图像捕捉单元120获得实时取景图像。实时取景图像表示在通过获得将被拍摄的对象的图像来使图像显示在图像捕捉单元的显示单元上之后被实时提供给用户的对象的图像。
如果用户在图4的拍摄设备的状态下通过按下快门按钮来开始图像捕捉，则如由图8的时间点P0、P1和P2所示，第一叶片20进行下降到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b的第一移动，第二叶片30与第一叶片20一起进行下降移动，同时保持第二叶片30和第一叶片20之间的预定距离。图像捕捉单元120的电子前帘125与第一叶片20的第一移动相关联地操作。
在图8的时间点P2，第一叶片20移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b，并且第二叶片30的第一层31展开以覆盖图像捕捉单元120。由于已经对图像捕捉单元120执行了曝光，因此可对从时间点P2起的图像捕捉单元120的像素执行读取在图像捕捉单元120的每个像素中产生的电信号的数据读取操作。当然，在到达时间点P2之前已经对图像捕捉单元120执行曝光之后，可能已经对图像捕捉单元120中的光被第一层31阻挡的部分开始数据读取操作。
用于完成从时间点P2起的图像捕捉单元120的数据读取操作所需要的时间是tR，tR由图8中的从时间点P2到P5的时间段表示。
在数据读取时间tR期间在图像捕捉单元120上入射的光必须被完全阻挡。然而，如果焦平面快门在数据读取时间tR期间不操作而在经过数据读取时间tR之后操作，则需要时间将焦平面快门的第一叶片20和第二叶片30移动到它们的原始位置(即，图像捕捉单元120的侧边缘120a)，这导致了直到下一图像捕捉操作开始的时延。
在本实施例中，第一叶片20和第二叶片30可在数据读取时间tR期间移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a，从而不发生图像捕捉操作的时延。
第一叶片20可在时间点P3到P5期间从图像捕捉单元120的另一侧边缘120b移动到侧边缘120a(第二移动)。在第一叶片20进行第二移动的同时，第二叶片30可与第一叶片20一起移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a。用于覆盖图像捕捉单元120的第二叶片30的第一层31处于其展开状态。在第二叶片30和第一叶片20沿图像捕捉单元120的向上方向移动的同时，第一层31逐渐彼此重叠，并且第二叶片30移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a。
即使在第一层31逐渐彼此重叠的同时，第二叶片30和第一叶片20一起阻挡入射到图像捕捉单元120上的光。也就是说，在第一叶片20和第二叶片30移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a的同时，图像捕捉单元120中的与第一叶片20和第二叶片30的移动路径对应的区域被第一叶片20和第二叶片30阻挡。
在第一叶片20进行第二移动的同时，第三叶片40可与第一叶片20一起移动，并且在图像捕捉单元120上入射的光可被第三叶片40阻挡。在第三叶片40沿向上方向朝图像捕捉单元120的侧边缘120a移动的同时，第三叶片40的第二层41可逐渐展开并可覆盖图像捕捉单元120。可将第三叶片40的上边缘保持为与第一叶片20的一部分重叠，并且第三叶片40和第一叶片20可按照图像捕捉单元120的向上方向一起移动。
在经过数据读取时间tR时的时间点P5处，第一叶片20和第二叶片30两者都已经移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a。在时间点P5处，第三叶片40快速地移动到图像捕捉单元120的另一侧边缘120b，从而图像捕捉单元120如时间点P7所示处于打开状态。因此，可在没有时延的情况下执行下一图像捕捉操作。
在具有以上结构的拍摄设备中，在数据读取时间tR期间执行将第一叶片20和第二叶片30移动到图像捕捉单元120的侧边缘120a的焦平面快门待机操作。因此，可在没有时延的情况下执行下一图像捕捉操作，从而可快速执行连拍操作。
图9顺序地示出具有与图6的拍摄设备的焦平面快门10的结构不同的结构的传统焦平面快门的操作状态时间线的对比示例。
在图9的对比示例中，第一叶片320和第二叶片300被布置在图像捕捉单元340的前面。在第一叶片320和第二叶片300移动到图像捕捉单元340的下部的同时，图像捕捉单元340的电子前帘345进行操作。在图9的对比示例中，与图8中不同，未使用第三叶片。
从时间t0到时间t3执行图像捕捉单元340的曝光操作，并且从时间t3到时间t4执行图像捕捉单元340的数据读取操作。图9的数据读取时间tR与图8的数据读取时间tR相同，并且第一叶片320和第二叶片300在数据读取时间tR期间不能返回到它们在图像捕捉单元340中的原始位置。在执行数据读取操作的同时，入射在图像捕捉单元340上的光必须被阻挡。因此，在数据读取时间tR期间必须将第一叶片320和第二叶片300保持在光被第一叶片320和第二叶片300阻挡的状态，如时间t3所示。
在经过数据读取时间tR之后，可从时间t4到时间t8执行将第一叶片320和第二叶片300移动到图像捕捉单元340的上边缘的返回操作。由于第一叶片320和第二叶片300在时间t8处于准备状态，因此可在时间t8之后执行下一图像捕捉操作。这样，需要tW作为用于下一图像捕捉操作的准备时间。因此，由于每当执行连拍拍摄时的延迟时间tW的影响，会严重延迟连拍拍摄。
图10是示出图1的拍摄设备的焦平面快门10的一些元件的分解侧视图。
当完成了第一叶片20下降的第一移动时，第一叶片20可进行第一叶片20上升的第二移动并连接到第三叶片40。
虽然没有示出用于驱动第一叶片20的机械组件，但是可通过使用作用于第一叶片20的机械组件(未示出)来进行第二移动，在第二移动中，第三叶片40还通过由第一叶片20产生的驱动力而上升。可选择地，通过修改本实施例，机械组件(未示出)驱动第三叶片40，从而第三叶片40可通过推动第一叶片20而进行上升移动。
通过使用弹性元件47将第三叶片40弹性地连接到拍摄设备100的主体190。在图10中，弹性元件47被实现为压缩弹簧。然而，本实施例不限于该配置，并且弹性元件47可以是另一配置，诸如弹性橡胶、气缸或包括磁性物质并向第三叶片40施加磁力的磁性元件。
弹性元件47通过将第三叶片40和主体190弹性连接来沿主体190的方向按压第三叶片40。当第三叶片40处于如图10所示的第二层41展开的状态时，第三叶片40可由于弹性元件47的动作而快速地下降，并可返回到第二层41彼此重叠的第三叶片40的原始位置。
第一叶片20包括用于连接第一叶片20和第三叶片40的连接部分27。当第一叶片20完成了第一叶片20下降的第一移动时，连接部分27连接第一叶片20和第三叶片40。
第三叶片40包括用于支撑第一叶片20的连接部分27的支撑部分48。第一叶片20的连接部分27可被制造为从第一叶片20的两边缘朝第一叶片20的外部突出的销的形式。
第三叶片40的支撑部分48包括用于容纳连接部分27的在第三叶片40的上边缘形成的容纳槽45以及布置为可在容纳槽45中移动以打开或关闭容纳槽45的支撑销44。支撑销44布置在容纳槽45的顶端。支撑销44由驱动部分46操作，并通过打开容纳槽45来允许连接部分27通过容纳槽45，或通过关闭容纳槽45来支撑插入容纳槽45中的连接部分27。
支撑销44可被旋转地布置在容纳槽45中。驱动部分46可被实现为用于产生用于旋转支撑销44的旋转力的电动机。本发明不限于支撑销44的配置，并且可通过使用电磁体或弹簧将支撑销44压向一个方向。
当第一叶片20下降并到达第三叶片40的位置时，第一叶片20的连接部分27和第三叶片40彼此组合，从而第一叶片20和第三叶片40彼此连接。当第一叶片20进行上升移动时，第三叶片40和第一叶片20进行上升移动，并且第三叶片40的第二层41展开。因此，在第一叶片20和第三叶片40进行上升移动的同时，光可被第一叶片20和第三叶片40阻挡。
当第一叶片20和第三叶片40完成了上升移动时，第一叶片20和第三叶片40的第二层41二者都展开。因此，在执行图像捕捉单元(未示出)的数据读取操作的同时，第三叶片40可阻挡在图像捕捉单元(未示出)上入射的光。
当完成了图像捕捉单元的数据读取操作时，支撑销44被驱动部分46操作，使得第一叶片20的连接部分27与容纳槽45分离，并且第一叶片20和第三叶片40彼此分离。由于通过使用弹性元件47沿主体190的方向拉动第三叶片40，因此由于弹性元件47的弹力和重力，第三叶片40可快速地下降，并且第三叶片40可返回到第三叶片40的第二层41彼此重叠的第三叶片40的原始位置。
图11是示出根据实施例的通过使用图1的拍摄设备执行的拍摄方法的操作的流程图。
参照图11，根据本实施例的拍摄方法可包括：使第一叶片下降(S110；第一移动)；在保持第二叶片与第一叶片分开预定距离的状态的同时，使第二叶片与第一叶片一起下降(S120)；在第一叶片下降的同时，当被布置在图像捕捉单元的行中的像素在图像捕捉单元的与第一叶片对应的位置中时，通过重置所述像素来驱动电子前帘(S130)；将入射在图像捕捉单元上且通过第一叶片和第二叶片之间的空间的光转换为电信号(S135)；执行读取电信号的数据读取操作(S140)，所述电信号从布置在接收到光的行中的像素输出；在图像捕捉单元的所有行中执行数据读取操作(S140)的同时使第一叶片逐渐上升(S150；第二移动)；使第二叶片上升(S160)；并使第三叶片上升(S170)。当完成了数据读取操作(S175)时，可执行使覆盖图像捕捉单元的第三叶片下降的操作(S180)。
在执行图像捕捉单元的数据读取操作(S140)的同时，执行使第一叶片上升的操作(S150)、使第二叶片上升的操作(S160)以及使第三叶片上升的操作(S170)，并且在保持在图像捕捉单元上入射的光被第一叶片、第二叶片和第三叶片阻挡的状态的同时，第一叶片、第二叶片和第三叶片可相对于图像捕捉单元移动。
如果执行使第三叶片下降的操作(S180)，则第三叶片移动到图像捕捉单元的下边缘。因此，图像捕捉装置打开，并且光可入射在图像捕捉单元上，从而完成用于下一图像捕捉的准备。
在根据上述实施例的拍摄方法中，在图像捕捉单元的所有行中执行数据读取操作(S140)的同时，执行使第一叶片上升的操作(S150)和使第二叶片上升的操作(S160)，从而第一叶片和第二叶片可移动到用于下一图像捕捉操作的准备位置，并且可减少用于下一图像捕捉操作的焦平面快门的准备操作所需要的时间。因此，可在没有时延的情况下快速地执行拍摄被连续多次执行的连拍拍摄。
如上所述，在根据本发明的一个或多个实施例的拍摄设备和方法中，在对布置在图像捕捉单元的所有行中的像素执行数据读取操作的同时，执行准备操作从而可减少准备用于下一拍摄的焦平面快门所需要的时间，在所述准备操作中，第一叶片、第二叶片和第三叶片覆盖图像捕捉单元以阻挡光，并且第一叶片和第二叶片移动到图像捕捉单元的边缘。因此，即使在连续多次执行拍摄的连拍拍摄的情况下，也可将由焦平面快门的操作引起的时延最小化。
这里描述的装置可包括处理器、用于存储程序数据和执行程序数据的存储器、永久性存储器(诸如盘驱动)、用于处理与外部装置的通信的通信端口以及用户接口装置(包括显示器、键等)。当包含软件模块时，这些软件模块可被存储为程序指令或计算机可读代码，所述程序指令或计算机可读代码可在处理器或非易失性计算机可读介质(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置)上执行。计算机可读记录介质还可以分布在联网的计算机系统中，从而计算机可读代码以分布方式被存储和执行。该介质可由计算机读取、可被存储在存储器中并可由处理器执行。
此外，使用这里的公开，本发明所属领域的普通编程技术人员可容易地实现用于进行和使用本发明的功能性程序、代码和代码段。
在这里引用的所有的引用(包括出版物、专利申请以及专利)以相同的程度通过引用合并于此，如同每个引用被单独明确地指示为通过引用而被合并且在此整体上被阐述。
为了提高对本发明的原理的理解的目的，已经对附图中示出的优选实施例进行了参考，并且已经使用专门语言来描述这些实施例。然而，不意图该专门语言限制本发明的范围，并且本发明应被解释为包含本领域普通技术人员通常想到的所有实施例。在此使用的术语用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明的示例性实施例。在对实施例的描述中，当认为对现有技术的特定详细解释会不必要地使本发明的重点模糊时，省略所述特定详细解释。
可以在功能块组件和各种处理步骤方面描述本发明。这样的功能块可由被配置为执行特定功能的任意数量的硬件和/或软件组件实现。例如，本发明可采用可在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下实现各种功能的各种集成电路组件，例如，存储器元件、处理元件、逻辑元件、查找表等。类似地，在使用软件编程或软件元件来实现本发明的元件的情况下，可通过与数据结构、对象、处理、线程或其它编程元件的任何组合实现的各种算法，使用任何编程或脚本语言(诸如C、C++、Java、汇编等)实现本发明。可在一个或多个处理器上执行的算法中实现功能性方面。此外，本发明可采用用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等的任意数量的传统技术。术语“机械”和“元件”被广泛使用并且不限于机械或物理实施例，而可包括与处理器等结合的软件线程。
在此示出和描述的特定实现是本发明的示出性示例，并不意图以任何方式另外限制本发明的范围。为了简明的目的，可不详细描述系统(和系统的单独操作组件中的组件)的传统电子、控制系统、软件开发和其它功能性方面。此外，在呈现的各种附图中示出的连接线、或连接器意图表示各种元件之间的示例性功能性关系和/或物理或逻辑连接。应注意，可在实际装置中存在许多可替代或另外的功能性关系、物理连接或逻辑连接。此外，除非元件被特别描述为“必要的”或“关键的”，否则没有项目或元件对于本发明的实施是必要的。在此使用的诸如“包括”、“包含”等的表达方式被使用以被理解为用于技术的开放式结论部分的术语。
在描述本发明的上下文中(尤其在权利要求的上下文中)使用的术语“一个”和“所述”以及类似指示物将被解释为覆盖单数和复数两者。此外，除非在此另外说明，否则这里的值的范围的引用仅意图作为分别表示落入该范围内的每个单独值的简化方法，并且每个单独值被包含在说明书中，如同它们在此被单独地引用。最后，除非在此另外说明或者与上下文另外清楚地矛盾，否则在此描述的所有方法的步骤可按照任何合适的顺序被执行。除非另有要求，否则在此提供的任何以及所有示例、或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅意图更好地阐明本发明，并且不限制本发明的范围。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，多种修改和适应对于本领域技术人员将是清楚的。

Claims (15)

1.一种拍摄设备，包括：
图像捕捉单元，包括布置在行和列中的多个像素，其中，图像捕捉单元将光转换为电信号；
第一叶片，具有比图像捕捉单元的列方向上的长度更小的长度，其中，第一叶片进行第一移动，以从图像捕捉单元的侧边缘移动到图像捕捉单元的另一侧边缘，并且第一叶片进行第二移动，以从图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；
第二叶片，能够在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置和第二叶片覆盖图像捕捉单元的位置之间移动，其中，当第一叶片进行第一移动时，在第二叶片与第一叶片分开预定距离的状态下，第二叶片与第一叶片一起移动，并且当第一叶片进行第二移动时，第二叶片与第一叶片一起移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；
第三叶片，能够在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置和第三叶片覆盖图像捕捉单元的位置之间移动，其中，第三叶片通过与第一叶片一起移动来阻挡入射在图像捕捉单元上的光，并移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘以打开图像捕捉单元；以及
控制单元，在第一叶片进行第一移动的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置。
2.如权利要求1所述的拍摄设备，其中，第二叶片包括：多个第一层，所述多个第一层在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第二叶片移动到第二叶片覆盖图像捕捉单元的位置的同时，第二叶片的所述多个第一层展开以覆盖图像捕捉单元。
3.如权利要求2所述的拍摄设备，其中，第三叶片包括：多个第二层，所述多个第二层在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第三叶片移动到第三叶片覆盖图像捕捉单元的位置的同时，第三叶片的所述多个第二层展开以覆盖图像捕捉单元。
4.如权利要求2所述的拍摄设备，其中，当第一叶片进行第二移动时，第三叶片连接到第一叶片并与第一叶片一起移动。
5.如权利要求4所述的拍摄设备，还包括将第三叶片弹性地连接到拍摄设备的主体的弹性元件。
6.如权利要求5所述的拍摄设备，其中，第一叶片包括连接到第三叶片的连接部分，第三叶片包括支撑第一叶片的连接部分的支撑部分。
7.如权利要求6所述的拍摄设备，其中，第一叶片的连接部分具有销形状并朝第一叶片的外部突出，
其中，第三叶片的支撑部分包括：形成于第三叶片中以容纳连接部分的容纳槽；布置为能够在容纳槽中移动的支撑销，从而支撑销打开容纳槽以允许连接部分通过容纳槽，或支撑销关闭容纳槽以支撑插入容纳槽中的连接部分。
8.一种通过使用包括被布置在行和列中的多个像素的图像捕捉单元来将光转换为电信号的拍摄方法，所述拍摄方法包括：
将具有比在图像捕捉单元的列方向上的长度更小的长度的第一叶片从图像捕捉单元的侧边缘移动到图像捕捉单元的另一侧边缘；
在第二叶片与第一叶片分开预定距离的情况下，将第二叶片与第一叶片一起移动；
在第一叶片移动的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置；
在第一叶片移动的同时，将在图像捕捉单元上入射并穿过第一叶片和第二叶片之间的空间的光转换为电信号；
读取从由图像捕捉单元接收到光的所述多个像素输出的电信号；
在第一叶片已经移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘之后，在从图像捕捉单元的所有行读取从所述多个像素输出的电信号的同时，将第一叶片和第二叶片从图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动到图像捕捉单元的所述侧边缘；以及
在第一叶片和第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的同时，将布置在图像捕捉单元的所述另一侧边缘的第三叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘。
9.如权利要求8所述的拍摄方法，还包括：
在从图像捕捉单元的所有行读取从所述多个像素输出的电信号之后，将第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘以打开图像捕捉单元。
10.如权利要求9所述的拍摄方法，其中，使用弹性元件将第三叶片压到图像捕捉单元的所述另一侧边缘。
11.如权利要求9所述的拍摄方法，其中，第二叶片包括：多个第一层，所述多个第一层在第二叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第二叶片与第一叶片一起朝图像捕捉单元的所述另一侧边缘移动时，第二叶片的所述多个第一层展开以覆盖图像捕捉单元。
12.如权利要求11所述的拍摄方法，其中，第三叶片包括：多个第二层，所述多个第二层在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述另一侧边缘的位置中彼此重叠，并且在第三叶片移动到图像捕捉单元的所述侧边缘时，第三叶片的所述多个第二层展开以覆盖图像捕捉单元。
13.如权利要求12所述的拍摄方法，其中，当第三叶片正在向图像捕捉单元的所述侧边缘移动时，第三叶片连接到第一叶片并与第一叶片一起移动。
14.一种拍摄设备，包括：
图像捕捉单元，将光转换成电信号；
第一叶片，能够在与图像捕捉单元的侧边缘对应的第一位置和与图像捕捉单元的另一侧边缘对应的第二位置之间移动；
第二叶片，被布置在第一位置中，包括：能够移动以重叠或展开的多个第一层，其中，当第一叶片移动到第二位置时，第二叶片在与第一叶片保持预定距离的同时与第一叶片一起移动，并且所述多个第一层展开以覆盖图像捕捉单元，并且当第一叶片移动到第一位置时，第二叶片与第一叶片一起移动；
第三叶片，被布置在第二位置中，包括：能够移动以重叠或展开的多个第二层，其中，当第一叶片从第二位置移动到第一位置时，第三叶片连接到第一叶片并与第一叶片一起移动到第一位置且随后移动到第二位置；以及
控制单元，在第一叶片移动到第二位置的同时，当图像捕捉单元的行中的多个像素在图像捕捉单元中的与第一叶片对应的位置中时，将所述多个像素重置。
15.如权利要求14所述的拍摄设备，其中，
在第一叶片移动到第二位置的同时，图像捕捉单元将在图像捕捉单元上入射并通过第一叶片和第二叶片之间的空间的光进行转换以输出电信号，以及
在控制单元读取从图像捕捉单元输出的电信号的同时，第一叶片、第二叶片和第三叶片移动到第一位置并阻挡光，以及
在控制单元从图像捕捉单元的所有行读取电信号之后，第三叶片移动到第二位置。
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