CN1692632A - 图像拍摄设备 - Google Patents

Abstract

当操作模式是手动聚焦控制模式并进行了使用辅助功能的设置时，微计算机(14)可以在图像生成区内设置放大图像生成区，信号处理单元(5)对放大图像生成区的图像信号进行处理，显示处理单元(7)从经过信号处理单元(5)处理的图像信号生成其大小预先确定的放大的图像，从而在显示单元(8)上显示放大的图像。微计算机(14)将放大图像生成区设置在从预先确定的位置移动了手移动量的一个位置。

Description

图像拍摄设备

技术领域

本发明涉及诸如摄像机或静止图像照相机之类的图像拍摄设备，具体来说，涉及能够在显示单元上显示拍摄的图像的图像拍摄设备。

本申请要求以2003年1月23日申请的日本专利申请No.2003-015165作为优先权基础，在此全文引用作为参考。

背景技术

迄今为止，诸如数字静止图像照相机或集成了照相机的摄像机之类的小型图像拍摄设备已经非常流行，它们重量轻，便于携带。由于这样的小型图像拍摄设备体积小，重量轻，因此，它们的稳定性较差，在照相时由手无意引起的移动或振动(下文中将简称为“手移动”)很容易发生。

鉴于上述情况，能够校正这样的手移动的小型图像拍摄设备也已经得到应用。手移动校正是这样来完成的：检测指明手移动方向或幅度的手移动量，此后，根据手移动量校正图像移动或振动。

作为检测手移动量的方法，有这样一种方法：其中，在小型图像拍摄设备中提供了用于检测垂直方向角速度的角速度传感器和用于检测水平方向角速度的角速度传感器，以检测由相应的角速度传感器所检测到的角速度，以便将检测到的角速度积分，从而检测到手移动量。此外，还有一种方法：通过代表点匹配方法等等，从图像拍摄器件所输出的前一帧的图像信号和当前帧的图像信号中提取检测手移动量所需的分量，以检测手移动量。

作为校正图像移动或振动的方法，有这样一种方法：其中，在小型图像拍摄设备中提供了角度可变的棱镜(以下简称为“VAP”)，以根据检测到的手移动量改变光轴。然而，当在图像拍摄设备中提供了VAP时，就不利于图像拍摄设备的小型化，因为透镜单元变大。

另一方面，作为对于图像拍摄设备的小型化有效的方法，有这样一种所谓的电子手移动校正系统，如图1所示，其中，提供了CCD(电荷耦合器件)200，其中，由有效像素构成的区域(以下简称为“有效像素区”)Y的面积比图像生成区X的面积大，从该图像生成区输出最后充当图像的图像信号，以移动有效像素区Y中设置的图像生成区X的位置，从而将图像移动或振动校正对应于手移动量的量。在电子手移动校正系统中，防止了投射到相应各帧的图像上的空间受到手移动的影响而偏移，从而产生校正了手移动的图像。

同时，在小型图像拍摄设备中，既能拍摄活动图片(图像)又能拍摄静止图片(图像)的图像拍摄设备增加。然而，在图像拍摄设备拍摄静止图片(图像)的情况下，当在曝光时间内发生手移动时，会发生图像移动或振动，因为受到手移动影响的图像信号从图像拍摄元件中输出。

然而，在电子手移动校正系统中，不可能在曝光期间校正手移动的影响。即，使用电子手移动校正系统以便实现小型化的小型图像拍摄设备无法充分地校正静止图片(图像)的手移动。

鉴于上述情况，在拍摄静止图片时，使用电子手移动校正系统的图像拍摄设备允许图片质量与进行手移动校正相比而更加优先，以在图像生成区X内设置整个有效像素区Y，以便从所有有效像素的图像信号产生图像，从而产生具有高分辨率的静止图片。

此外，在图像拍摄设备中，存在这样的情况：与电子手移动校正功能一起提供用于手动控制焦点的手动聚焦控制功能。如图2所示，当与电子手移动功能一起提供具有手动聚焦控制功能的图像拍摄设备201拍摄静止图像时，CCD 200将穿过透镜部分211的物体的光学图像转换成为图像信号以便输出图像信号。然后，从CCD 200输出的图像信号被模拟前端212转换为数字信号。然后，图像信号处理单元213对从模拟前端212输出的图像信号进行处理。经过图像信号处理单元213处理的图像信号一次性地记录到存储器214，然后经过显示控制单元215的控制，作为图像显示在显示单元216上。用户在视觉上看到显示单元216上显示的图像的同时对手动聚焦控制单元217进行操作，从而可以对焦点进行手动控制。

此外，还存在这样的情况：图像拍摄设备201具有辅助功能，以便当对焦点进行控制时，放大显示单元216上显示的图像。当由辅助功能对图像进行放大时，微计算机218首先在图像生成区X内设置放大图像生成区W，如图1所示。然后，微计算机218对定时发生器(以下简称为“TG”)219进行控制，从而控制来自CCD 200的图像信号的输出，或者控制来自存储器214的图像信号的读出，从而将放大图像生成区W的图像信号提供到显示控制单元215。显示控制单元215从提供的图像信号准备其大小已预先确定的放大的图像，从而将放大的图像显示在显示单元216上。当放大的图像在进行手动聚焦控制的过程中显示在显示单元216上时，用户易于在视觉上看到图像，从而便于进行任意的聚焦控制。

然而，显示在显示单元216上的活动图像随着放大而易于受到手移动的影响，这样，图像移动或振动变大。此外，由于在拍摄静止图像时不进行手移动校正，因此放大图像生成区W被放在预先确定的位置，即使发生了手移动。即，由于以放大状态显示在显示单元216上的图像发生大的图像移动或振动，因此，用户难以在视觉上辨别显示单元216上显示的图像以进行任意的聚焦控制。即，虽然放大的图像相对于显示单元216显示以便促进聚焦控制，但是，用户难以进行任意的聚焦控制。

此外，在图像拍摄设备201中，将根据CCD 200的光接收表面上设置的预先确定的范围(以下简称为控制信号生成区域Z)的图像信号，进行诸如聚焦控制、白平衡控制和/或曝光控制之类的图像控制。控制信号生成区Z根据图像生成区X的移动，沿与图像生成区X的相同方向移动相同距离。由于控制信号生成区Z在与图像生成区X的相同方向移动相同距离，因此，控制信号生成区Z的图像信号也会产生手移动的影响较小的图像信号。即，使用这样的方法，根据手移动量来移动控制信号生成区Z的位置，以校正图像移动或振动，从而可以在图像拍摄设备201中根据手移动影响较小的图像信号适当地进行聚焦控制、白平衡控制和/或曝光控制等等。

然而，在图像拍摄设备201中，由于在拍摄静止图像时不进行手移动校正，因此，图像生成区X不移动。即，控制信号生成区Z也不移动。

相应地，从控制信号生成区Z输出的图像信号产生已经受到手移动影响的信号。即，在图像拍摄设备201中，由于白平衡控制、和/或曝光控制等等是根据已经受到手移动影响的图像信号来进行的，因此，难以适当地进行白平衡控制和/或曝光控制等等。相应地，由图像拍摄设备所获得的静止图片(图像)是这样的图像，其中手移动没有经过校正，并且诸如白平衡控制和/或曝光控制等等之类的图像控制也没有适当地进行。

发明内容

本发明是在考虑到如上所述的常规实际情况的背景下提出的，其目的是提供一种图像拍摄设备，用于根据手移动量移动图像生成区，从而进行手移动校正，其中，当没有进行手移动校正时，可以轻松地手动进行任意的聚焦控制，并可以拍摄其中已经适当地进行了诸如白平衡控制和/或曝光控制等等之类的图像控制的图像。

根据本发明的图像拍摄设备是这样的图像拍摄设备，该设备用于放大拍摄的图像的预先确定的区域，以便能够将这样的图像显示在显示单元上，该图像拍摄设备包括：图像拍摄器件，用于将物体的光学图像转换为图像信号以输出该图像信号；手移动检测装置，用于检测手移动量；图像生成区设置装置，用于在图像拍摄器件上设置图像生成区；放大图像生成区设置装置，用于在图像生成区内设置放大图像生成区；以及图像生成装置，用于从图像生成区或放大图像生成区的图像信号生成预定大小的图像，以便将如此生成的图像显示在显示单元上，其中，图像生成区设置装置在预先确定的区域内设置图像生成区，放大图像生成区设置装置将放大图像生成区的设置位置放在根据手移动量从预先确定的位置移动的一个位置，以及图像生成装置从放大图像生成区的图像信号生成其大小已预先确定的放大的图像，从而将放大的图像显示在显示单元上。

相应地，在根据本发明的图像拍摄设备中，虽然图像生成区被图像生成区设置装置放在移动了对应于手移动量的量的位置以进行手移动校正，但是，当图像生成区设置装置在预先确定的区域内设置图像生成区，并对显示单元显示放大的图像显示时，经过放大并已经经过手移动校正的图像可以对显示单元显示。

附图说明

图1是显示常规图像拍摄设备中的图像生成区的设置和控制信号生成区的设置的视图。

图2是显示常规图像拍摄设备的方框图。

图3是显示其中应用了本发明的图像拍摄设备的方框图。

图4是显示在图像拍摄设备中提供的CCD的示意图。

图5是显示在静止图像拍摄模式和自动聚焦控制模式下图像生成区和控制信号生成区的设置的图。

图6是显示在活动图像拍摄模式和自动聚焦控制模式下图像生成区和放大图像生成区的设置的图。

图7是显示在静止图像拍摄模式和手动聚焦控制模式下图像生成区和控制信号生成区的设置的图。

图8是显示在活动图像拍摄模式和手动聚焦控制模式下图像生成区和放大图像生成区的设置的图。

图9是显示变焦调整单元中使用的增益表的增益特性的图。

图10是显示由于来自CCD的输出受到控制而被去除的图像信号与在设置了图像生成区的情况下由于来自存储器的读出受到控制而被去除的图像信号之间的关系的图。

图11是说明当设置了放大图像生成区时从CCD输出的图像信号和从存储器读出的图像信号的图。

图12是显示当图像以放大的状态显示在显示单元上时图标显示在显示单元上时的状态的图。

图13A和13B是显示放大图像生成区的面积随时间的推移逐渐变窄，显示单元上显示的图像的放大倍数逐渐增大的状态的视图。

图14A和14B是显示放大图像生成区的面积随时间的推移离散地变窄，显示单元上显示的图像的放大倍数离散地增大的状态的图。

图15是显示由于来自CCD的输出受到控制而被去除的图像信号与在设置了图像生成区的情况下由于来自存储器的读出受到控制而被去除的图像信号之间的另一种关系的图。

图16是显示当其中应用了本发明的图像拍摄设备将放大显示标志设置为“ON”时的操作的流程图。

图17是显示其中应用了本发明的图像拍摄设备在将放大显示标志设置为“ON”时进行手移动校正的操作的流程图。

图18是显示当其中应用了本发明的图像拍摄设备处于静止图像拍摄模式和自动聚焦控制模式下时进行聚焦控制、曝光控制和白平衡控制的操作的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的实施例。

如图3所示，其中应用了本发明的图像拍摄设备1包括透镜单元2，用于聚焦来自物体的图像拍摄光，CCD(电荷耦合器件)3，用于接收已经被透镜单元2聚焦的图像拍摄光，以将它转换为图像信号从而输出如此转换的图像信号，模拟前端4，用于将由CCD 3输出的图像信号转换为数字信号，图像信号处理单元5，用于处理从模拟前端4输出的图像信号，存储器6，用于存储从图像信号处理单元5提供的信号，显示控制单元7，向该单元提供从存储器6读出的图像信号，以及显示单元8，根据显示控制单元7的控制将图像显示在该显示单元8上。

此外，图像拍摄设备1还包括驱动单元9，用于驱动透镜单元2中提供的聚焦透镜21、变焦透镜22和光圈23；角速度检测单元10，用于检测当在图像拍摄设备1上发生手移动或振动时的角速度，以便输出角速度信号；角速度信号处理单元11，用于对从角速度检测单元10输出的角速度信号进行处理；定时发生器(以下简称为“TG”)，用于控制来自CCD 3的图像信号的输出；输入单元13，用于供用户输入信息，以及微计算机14，用于根据来自图像信号处理单元5、角速度处理单元11和输入单元13的信号控制相应各单元。

在透镜单元2中，提供了聚焦透镜21，其位置可以改变，以便可以控制焦点，变焦透镜22，其位置可以改变，以便在不改变图像形成位置的情况下可以控制图像的放大倍数(放大率)，以及孔径部分23a，其大小是可调整的(可变的)。透镜单元2包括光圈23，其可以改变孔径部分23a的大小，从而可以控制从透镜单元2输出的光量，以及包括环24，其可以手动旋转，从而移动聚焦透镜21的位置。

当操作模式是自动聚焦控制模式以便自动控制焦点时，聚焦透镜21通过驱动单元9根据从稍后将描述的聚焦检测信号S1生成的聚焦控制信号S4进行移动。此外，当操作模式是手动聚焦控制模式以便手动控制焦点时，聚焦透镜21在结构上通过旋转环24经过例如链环或齿轮等等移动，或者，由驱动单元9根据通过使用诸如编码器之类的传感器以电的方式检测到的环24的旋转来移动。此外，当进行光学变焦时，变焦透镜22由驱动单元9移动。光圈23的结构是这样的，以便孔径部分23a的大小由驱动单元9进行控制。

应当注意，图像拍摄设备可以采用这样的配置，其中，变焦透镜22可以手动移动，从而可以手动进行变焦。例如，提供一种切换单元，用于将通过旋转环24移动的透镜切换到聚焦透镜21或变焦透镜22。此外，当手动移动变焦透镜22时，可以对切换单元进行操作，以便将通过旋转环24移动的透镜设置为变焦透镜22，此后旋转环24从而移动变焦透镜22。在此示例中，由于微计算机14根据变焦透镜22的位置进行操作，因此，当手动移动变焦透镜22时，一个指明变焦透镜22的位置的信号被提供给微计算机14。

作为CCD 3，使用了行间转移(interline transfer)类型的CCD，如图4所示。CCD 3包括光电二极管31，用于将接收到的图像拍摄光转换为电荷，并将它们蓄积起来；读出门32，从中读出相应的光电二极管31中蓄积的电荷；垂直转移路径33，用于在图中的箭头V所指出的垂直方向转移已经读出的电荷(以下简称为“垂直转移”)；水平转移路径34，用于在图中的箭头H所指出的水平方向转移已经在垂直方向转移的电荷(以下简称为“水平转移”)；数据输出单元35，用于对已经在水平方向转移的电荷进行放大；接地电阻器36；以及在数据输出单元35和电阻器36之间提供的开关37。即，当开关37被接通时，数据输出单元35通过电阻器36接地，以便没有电荷输出。此外，当开关37被断开时，数据输出单元35输出电荷。相应地，当开关37被接通时，从CCD 3输出图像信号。当开关37被断开时，没有图像信号从CCD 3输出。相应的光电二极管31中蓄积的电荷的读出、垂直转移和水平转移，以及开关37的接通/断开是根据从TG 12提供的信号来进行的。

图像信号处理单元5包括信号分离单元51，用于将从模拟前端4提供的图像信号分离为亮度信号、R信号、G信号和B信号(下文统称为“彩色信号”)；焦点对准检测单元52，用于根据微计算机14的控制从亮度信号检测透镜单元2的焦点对准；曝光检测单元53，用于根据微计算机14的控制从亮度信号检测物体的亮度；以及白平衡检测单元54，用于根据微计算机14的控制从彩色信号检测物体的色温。

焦点对准检测单元52通过操作用于：当操作模式是自动聚焦控制模式时，根据微计算机14的控制，将从CCD 3的光接收表面上设置的控制信号生成区A输出的图像信号分离的亮度信号的高频分量积分，例如如图5和6所示，以生成指明透镜单元2的焦点对准的聚焦检测信号S1。聚焦检测信号S1被提供给微计算机14。由于亮度信号的高频分量随着透镜单元2的焦点对准变高而增大，所以聚焦检测信号S1也增大。通过使亮度信号从高通滤波器或带通滤波器中通过，可以获得亮度信号的高频分量。在此示例中，由微计算机14在CCD 3的光接收表面设置控制信号生成区A。稍后将描述微计算机14设置控制信号生成区A的过程。

曝光检测单元53通过操作用于：当操作模式是自动聚焦控制模式时，根据微计算机14的控制，将从控制信号生成区A输出的图像信号中分离的亮度信号积分，以生成指明物体亮度的曝光检测信号S2。此外，曝光检测单元53的作用还有，当操作模式是手动聚焦控制模式时，根据微计算机14的控制，将从CCD 3的光接收表面设置的放大图像生成区E输出的图像信号分离的亮度信号积分，例如如图7和8所示，以生成曝光检测信号S2。曝光检测信号S2被提供给微计算机14。由于亮度信号随着物体变亮而增大，因此，曝光检测信号S2也增大。在此示例中，由微计算机14在CCD 3的光接收表面设置放大图像生成区E。稍后将描述微计算机14设置放大图像生成区E的过程。

白平衡检测单元54通过操作用于：当操作模式是自动聚焦控制模式时，通过微计算机14的控制，根据从控制信号生成区A输出的图像信号分离的彩色信号，生成指明物体色温的白平衡检测信号S3。此外，白平衡检测单元54的作用还有，当操作模式是手动聚焦控制模式时，根据微计算机14的控制，从放大图像生成区E输出的图像信号生成白平衡检测信号S3。白平衡检测信号S3被提供给微计算机14。白平衡检测信号S3是通过积分包括R信号和B信号的彩色信息的信号来生成的。

显示控制单元7将从存储器6中读出的图像信号转换为显示单元8可以作为图像显示的数据串，以将图像显示在显示单元8上。此外，例如当操作模式是手动聚焦控制模式，并进行了使用辅助功能的设置等等时，由存储器6提供从CCD 3的有效像素的一部分输出的图像信号。当进行了将放大的图像显示在显示单元8上的设置时，显示控制单元7将从存储器6中读出的图像信号转换为显示单元8可以作为具有预定大小的图像显示的数据串，以便将放大的图像显示在显示单元8上。

例如，当操作模式是手动聚焦控制模式，并进行了使用用于将放大的图像显示在显示单元8上的辅助功能的设置时，从存储器6中读出放大图像生成区E的图像信号。显示控制单元7将放大图像生成区E转换为显示单元8可以作为具有预定大小的图像显示的数据串，以将放大的图像显示在显示单元8上。

显示单元8根据显示控制单元7的控制来显示图像。例如，当操作模式是自动聚焦调整模式时，显示单元8显示由从图像生成区B输出的图像信号生成的图像。此外，当操作模式是手动聚焦控制模式，并进行了使用辅助功能以进行聚焦控制的设置时，显示单元8显示由从放大图像生成区E输出的图像信号生成的图像。

当操作模式是自动聚焦控制模式时，驱动单元9根据从微计算机14提供的聚焦控制信号S4移动聚焦透镜21，以控制图像的焦点。此外，当进行光学变焦时，驱动单元9根据从微计算机14提供的放大倍数(放大率)控制信号移动变焦透镜22，以调节图像的放大倍数(放大率)。此外，驱动单元9根据从微计算机14提供的曝光控制信号S5改变在光圈23中提供的孔径部分23a的大小，以调节透镜单元2输出的光量。

当在图像拍摄设备1上发生手移动时，角速度检测单元10检测角速度。角速度检测单元10包括V方向角速度传感器101a，用于检测垂直方向的角速度，并输出V角速度信号，以及H方向角速度传感器101b，用于检测水平方向的角速度，并输出H角速度信号。

角速度信号处理单元11包括：低通滤波器111a、111b，用于从角速度检测单元10输出的V角速度信号和H角速度信号去除高频分量；放大器112a、112b，用于放大低通滤波器111a、111b输出的信号；以及高通滤波器113a、113b，用于从放大器112a、112b输出的信号中去除低频分量。即，角速度信号处理单元11对H角速度信号和V角速度信号进行频带限制和放大。

TG 12将信号提供到CCD 3以控制CCD 3的图像信号输出。详细来说，TG 12将下列信号提供到CCD 3：读出信号VT，用于读出相应的光电二极管31中蓄积的电荷，普通垂直转移信号VLC，用于以普通速度(频率)进行已经读出的信号的垂直转移，高速度垂直转移信号VHC，用于以高速度进行已经读出的信号的垂直转移，普通水平转移信号HLC，用于以普通速度进行已经在垂直方向转移的信号的水平转移，高速度水平转移信号HHC，用于以高速度进行已经在垂直方向转移的信号的水平转移，以及开关信号SP，用于接通开关37。

当TG 12向CCD 3提供读出信号VT，此后提供普通垂直转移信号VLC和普通水平转移信号HLC时，从CCD 3中输出图像信号。另一方面，当TG 12向CCD 3提供读出信号VT，此后提供高速度垂直转移信号VHC、高速度转移信号HHC和开关信号SP，相应的光电二极管31中蓄积的电荷在垂直方向以高速度转移，然后以高速度在水平方向转移。如此转移的电荷被提供给数据输出单元35。此外，由于开关37被接通，数据输出单元35通过电阻器36接地。结果，以高速度转移的电荷不从数据输出单元35输出。即，没有图像信号从CCD 3中输出。

输入单元13包括模式切换转盘、变焦按钮和/或拍摄按钮等等。当用户对输入单元13进行操作时，进行静止图像拍摄模式和活动图像拍摄模式之间的切换、图像的放大倍数(放大率)的设置、手动聚焦控制模式和自动聚焦控制模式之间的切换，以及使用辅助功能的设置等等。

拍摄按钮可以采用这样的配置，以便分两个阶段按下。一种状态是，当轻轻地按下拍摄按钮，以使其被按到使用户感觉到阻力的位置时，叫做“半按”，另一种状态是，从“半按”状态进一步按下按钮，叫做“全按”。当拍摄按钮处于“半按”状态时，显示单元8上显示的图像变成静止的。当拍摄按钮处于“全按”状态时，显示单元8上显示的图像被作为静止图像拍摄，并记录在记录部分(未显示)。

当操作模式是手动聚焦控制模式时，进行使用辅助功能的设置，以便当用户旋转环24时放大的图像显示在显示单元8上。即，当用户手动控制焦点时，他可以在视觉上分辨显示在显示单元8上的放大的图像的同时进行聚焦控制。此外，在图像拍摄设备1中，当操作模式是手动聚焦控制模式，并且进行了使用辅助功能的设置以便进行聚焦控制时，经过放大并已经经历过手移动校正的图像将显示在显示单元8上。

在此示例中，在操作模式是手动聚焦控制模式的情况下，当从环24旋转停止的时间过去预先确定时间t时，放大的图像的显示完成。时间t是由微计算机中提供的计数器(未显示)来测量的。应当注意，甚至在操作模式是手动聚焦控制模式并且用户旋转环24的情况下，当进行了不使用辅助功能的设置时，没有经过放大的普通图像将会显示在显示单元8上。

微计算机14包括模式切换单元141，通过操作用于：当通过输入单元13进行拍摄静止图像的设置时，其操作模式产生静止图像拍摄模式，而当进行拍摄活动图像的设置时，其操作模式是活动图像拍摄模式。此外，当通过输入单元13进行了手动控制焦点的设置时，其操作模式是手动聚焦控制模式。当进行了自动控制焦点的设置时，其操作模式是自动聚焦控制模式。

微计算机14包括手移动量计算单元142，用于当在图像拍摄设备1中发生手移动时确定指明手移动的方向和/或幅度的手移动量。手移动量计算单元142包括高通滤波器(HPF)143a，向该滤波器提供从角速度信号处理单元11输出的V角速度信号，灵敏度调整部分144a，向该部分提供从高通滤波器143a输出的信号，变焦调整部分145a，向该部分提供从灵敏度调整部分144a输出的信号，以及积分电路146a，向该电路提供从变焦调整部分145a输出的信号。此外，手移动量计算单元142还包括高通滤波器(HPF)143b，向该滤波器提供从角速度信号处理单元11输出的H角速度信号，灵敏度调整部分144b，向该部分提供从高通滤波器143b输出的信号，变焦调整部分145b，向该部分提供从灵敏度调整部分144b输出的信号，以及积分电路146b，向该电路提供从变焦调整部分145b输出的信号。

高通滤波器143a、143b去除从角速度信号处理单元11分别提供的V角速度信号和H角速度信号中包括的低频分量，以便避免由移动镜头或倾斜所产生的图像拍摄设备1的移动包括到手移动量计算单元142计算出的手移动量中从而进行错误的手移动校正。

灵敏度调整部分144a、144b相对于从高通滤波器143a、143b输出的信号进行缩小图像拍摄设备1中提供的H角速度传感器101a和V角速度传感器102b的各自的灵敏度的不均匀性的操作。

变焦调整部分145a、145b相对于从灵敏度调整部分144a、144b输出的信号进行对应于变焦透镜22的位置的校正。在图像拍摄设备1中，当变焦透镜22的位置改变，从而改变图像的放大倍数(放大率)时，当发生类似的手移动时，图像移动或振动也会改变。相应地，使用图9所示的增益表从变焦透镜22的位置确定变焦增益，以便相对于从灵敏度调整部分144a、144b提供的信号积算(integrate)变焦增益，从而进行校正。在图9中，横坐标表示变焦透镜22的位置，纵坐标表示变焦增益。变焦增益随着变焦透镜22的位置从“宽”端移到“远”端而变大。

积分电路146a、146b对从变焦调整部分145a、145b输出的信号进行积分运算，从而计算角度。根据由积分电路146a、146b计算出的角度来计算手移动。

微计算机14根据从曝光检测单元53提供的曝光检测信号S2生成曝光控制信号S5，并将信号S5提供到驱动单元9。此外，微计算机14根据从白平衡检测单元54提供的白平衡检测信号S3生成白平衡放大器控制信号S6，并将信号S6提供到白平衡放大器(未显示)，该白平衡放大器将彩色信号放大或衰减到预先确定的值。

当操作模式是自动聚焦控制模式时，微计算机14根据从焦点对准检测单元52提供的聚焦检测信号S1生成聚焦控制信号S4，并将聚焦控制信号S4提供到驱动单元9。

当操作模式是活动图像拍摄模式时，微计算机14在由CCD 3的所有有效像素构成的区域(以下简称为“有效像素区”)内设置图像生成区B，如图6和8所示。微计算机14根据手移动量移动图像生成区域B的设置位置，从而对显示在显示单元8上的图像进行手移动校正。当操作模式是活动图像拍摄模式并且手移动量等于零时，微计算机14在图6和8中的B表示的预先确定的位置设置图像生成区B。此外，例如当检测到图中的箭头M所表示的手移动量时，微计算机14将图像生成区B设置在位置B′，而位置B′从预先确定的位置B移动了对应于的手移动量的量。

即，图像拍摄设备1通过所谓的电子手移动校正系统进行手移动校正，以将有效像素区D内设置的图像生成区B的位置移动对应于手移动量的量，从而校正图像移动或振动。

此外，当操作模式是静止图像拍摄模式时，微计算机14用于将图像生成区B设置在预先确定的位置，而不管如图5和7所示的手移动量如何。在此实施例中，CCD 3的整个有效像素区D都放在图像生成区B内。

当操作模式是手动聚焦控制模式时，微计算机14用于将放大图像生成区E设置在图像生成区B内，如图7和8所示。微计算机14用于根据手移动量移动放大图像生成区E的设置位置，从而对显示单元8上以放大的状态显示的图像进行手移动校正。例如，当手移动量等于零时，放大图像生成区E被设置在图7和8中的如E所示的预先确定的位置。此外，例如当检测到图中的箭头M所表示的手移动量时，放大图像生成区被设置在位置E′，而位置E′从预先确定的位置E移动了对应于手移动量的量。

如上所述，设置了放大图像生成区E，从而当操作模式是手动聚焦控制模式时，经过放大并已经经历过手移动校正的图像将显示在显示单元8上。相应地，根据图像拍摄设备1，用户易于进行任意的聚焦控制。此外，所拍摄的图像将产生已经根据手移动的影响较小的图像信号进行了自动聚焦控制、曝光控制和白平衡控制的图像。即，图像拍摄设备1可以拍摄其中已经适当地进行了曝光和/或白平衡控制的静止图像。

当操作模式是自动聚焦控制模式时，微计算机14将控制信号生成区A设置在图像生成区B内，如图5和6所示。微计算机14用于根据手移动量移动控制信号生成区A的设置位置，从而从控制信号生成区A输出的图像信号产生已经经过手移动校正的图像。例如，当手移动量等于零时，控制信号生成区A被设置在图5中的如A所示的预先确定的位置。此外，例如当检测到图中的箭头M所表示的手移动量时，控制信号生成区被设置在位置A′，而位置A′从预先确定的位置A移动了对应于手移动量的量。

如上所述，控制信号生成区A是根据手移动量设置的，从而甚至在操作模式是自动聚焦控制模式并且没有对将要显示在显示单元8上的图像进行手移动校正的情况下，所拍摄的图像产生已经根据手移动的影响较小的图像信号进行了自动聚焦控制、曝光控制和白平衡控制的图像。即，图像拍摄设备1可以拍摄其中已经适当地进行了曝光和/或白平衡控制等的静止图像。

微计算机14控制TG 12以从CCD 3输出图像信号，但是，从位于垂直方向两端的过剩像素(excess pixel)输出的图像信号除外。此外，微计算机14还控制从存储器6读出的图像信号的地址，以从存储器6读出图像信号，但是，从位于水平方向两端的过剩像素输出的图像信号除外。

当在操作模式是活动图像拍摄模式的情况下如图10中的斜线所示设置了图像生成区B时，微计算机14通过适当地提供高速度垂直转移信号VHC、高速度水平转移信号HHC和开关信号SP，禁止从数据输出单元35输出如C1和C2所示的、位于垂直方向两端的剩余光电二极管31中蓄积的电荷。另一方面，通过提供普通垂直转移信号VLC和普通水平转移信号HLC，从数据输出单元35输出C1和C2除外的范围内存在的光电二极管31中蓄积的电荷。相应地，输出C1和C2除外的范围内的图像信号。由图像信号处理单元5对从CCD 3输出的图像信号进行处理，然后记录到存储器6中。然后，微计算机14根据手移动量控制从存储器6读出的图像信号的地址，以从存储器6读出图像信号，但是，从如C3和C4所示的位于水平方向两端的过剩像素输出的图像信号除外，以便将这样读出的图像信号提供到显示控制单元7。即，当操作模式是活动图像拍摄模式时，微计算机14从存储器6中读出图像生成区B的范围内的图像信号，而不从存储器6中读出如C3和C4所示的范围内的图像信号，以将这样读出的图像信号提供到显示控制单元7。

另一方面，当操作模式是静止图像拍摄模式和自动聚焦控制模式时，微计算机14通过提供普通垂直转移信号VLC和普通水平转移信号HLC，控制TG 12以从数据输出单元35输出有效像素区D内的光电二极管中蓄积的电荷。相应地，从CCD 3输出有效像素区D的图像信号。由图像信号处理单元5对  CCD 3输出的图像信号进行处理，然后记录到存储器6中。然后，微计算机14读出存储器6中记录的所有图像信号，以将它们提供到显示控制单元7。

此外，当在操作模式是手动聚焦调整模式的情况下通过如图11中的斜线所示设置了放大图像生成区E时，微计算机14通过提供高速度垂直转移信号VHC、高速度水平转移信号HHC和开关信号SP，禁止从数据输出单元35输出如F1和F2所示的、位于垂直方向两端的光电二极管31中蓄积的多余的电荷。另一方面，微计算机14通过提供普通垂直转移信号VLC和普通水平转移信号HLC，从数据输出单元35输出F1和F2除外的范围内存在的光电二极管31中蓄积的电荷。相应地，从CCD 3输出F1和F2除外的范围内的图像信号。由图像信号处理单元5对从CCD 3输出的图像信号进行处理，然后记录到存储器6中。然后，微计算机14根据手移动量控制从存储器6读出的图像信号的地址，以从存储器6读出图像信号，但是，从如F3和F4所示的位于水平方向两端的过剩像素输出的图像信号除外。即，微计算机14从存储器6中读出放大图像生成区E的范围内的图像信号，而不从存储器6中读出如F3和F4所示的范围内的图像信号，以将这样读出的图像信号提供到显示控制单元7。

即，当操作模式是活动图像拍摄模式和自动聚焦控制模式时，微计算机14用于将控制信号生成区A和图像生成区B移动对应于箭头M所表示的手移动量的量，如图6所示。此外，当操作模式是静止图像拍摄模式和自动聚焦控制模式时，微计算机14用于将图像生成区B设置到全部有效像素，以将控制信号生成区A移动对应于箭头M所表示的手移动量的量，如图5所示。此外，当操作模式是活动图像拍摄模式和手动聚焦调整模式时，微计算机14用于将图像生成区B和放大图像生成区E移动对应于箭头M所表示的手移动量的量，如图8所示。此外，当操作模式是静止图像拍摄模式和手动聚焦调整模式时，微计算机14可以将图像生成区B设置到全部有效像素，以将放大图像生成区E移动对应于箭头M所表示的手移动量的量，如图7所示。

当操作模式是手动聚焦调整模式，并进行了使用辅助功能的设置时，微计算机14将放大图像生成区E的图像信号提供到显示控制单元7。显示控制单元7从放大图像生成区E的图像信号生成其大小已预先确定的放大的图像。即，当操作模式是手动聚焦调整模式，并且进行了使用辅助功能的设置时，经过放大并已经经过手移动校正的图像将显示在显示单元8上。相应地，由于用户可以在视觉上分辨经过放大并已经经过手移动校正的图像的同时进行聚焦控制，因此，用户可以容易地进行任意的聚焦控制。

此外，当已经根据放大图像生成区E的图像信号生成和放大的图像显示在显示单元8上时，微计算机14将用于显示放大的图像的标志(下文简称为“放大显示标志”)设为“ON”。当放大显示标志设为“ON”时，微计算机14可以将放大图像生成区E的位置移动对应于手移动量的量，以在显示单元8上显示经过放大并已经经历手移动校正的图像。

应当注意，在操作模式是手动聚焦模式并且放大的图像显示在显示单元8上的情况下，当图像被放大的时刻被忽视时，则难以判断显示的图像是否放大。如图12所示，设想了一种通过当放大的图像显示在显示单元8上时显示图标150或字符151来对是否显示放大的图像进行判断的方法。然而，当使用这样的方法时，通过显示图标150或字符151，隐藏图像的一部分。这就会在用户手动控制焦点时阻止用户在视觉上分辨图像。

鉴于上述情况，在微计算机14中，优选情况下，例如进行这样的设置，即，当显示单元8上显示的图像是放大的图像时，放大图像生成区E就会随着时间的推移逐渐变窄，如图13A所示。例如，放大图像生成区E的面积随着时间的推移逐渐变窄，以便显示单元8上显示的图像的放大倍数随着时间的推移逐渐增大，如图13B所示。通过在显示单元8上显示图像的同时逐渐增大放大倍数，用户易于分辨出显示单元8上显示的是放大的图像。

此外，当操作模式是手动聚焦控制模式时，在图像显示在显示单元8上的同时逐渐增大放大倍数的情况下，难以在这样的显示和当通过变焦操作放大的图像显示在显示单元8上时的显示之间进行区别。鉴于上述情况，在微计算机14中，优选情况下，例如，当操作模式是手动聚焦控制模式时，进行这样的设置，即，放大图像生成区E的面积随着时间的推移离散地变小，如图14A所示。例如当进行设置以便放大图像生成区E的面积随着时间的推移离散地变小时，显示单元8上显示的图像的放大倍数随着时间的推移离散地增大，如图14B所示。通过随着时间的推移离散地增大图像的放大倍数，用户可以判断显示单元8上显示的图像是放大的图像，因为操作模式是手动聚焦控制模式。应当注意，可以使用一种方法，当图像的放大倍数离散地增大时，每次图像的放大倍数改变时，改变放大图像生成区E的中心位置。

作为随着时间的推移缩小放大图像生成区E的面积的方法，例如有这样一种方法，其将表示时间和放大图像生成区E之间的关系的表或函数存储到存储单元(未显示)中，从而微计算机14可以参考该表或执行操作以确定放大图像生成区E的面积。

应当注意，尽管在此实施例中使用了这样的方法，在该方法中，微计算机14控制TG 12以去除从位于垂直方向两端的过剩像素输出的图像信号，并控制要从存储器6中读出的图像信号的地址以去除从位于水平方向两端的过剩像素输出的图像信号，从而将放大图像生成区E的图像信号提供到显示控制单元7，但是，也可以采用其他方法将放大图像生成区E的图像信号提供到显示控制单元7。例如，如图15所示，可以使用这样的方法，其中，微计算机14控制TG 12以去除从位于图中的G1处表示的上端的过剩像素之中的端部半区内存在的过剩像素输出的图像信号，以及从图中的G2处表示的下端部分半区内存在的过剩像素输出的图像信号，并控制微计算机14从存储器6中读出的图像信号的地址，以去除从图中的G3表示的位于垂直方向的其余的过剩像素输出的图像信号，以及从位于水平方向的过剩像素输出的图像信号。

应当注意，图像拍摄设备1可以采用这样的配置，该配置能够当正在进行电子变焦时对显示单元8显示已经经过手移动校正并且已经放大的图像。

下面将使用图16和17所示的流程图，描述图像拍摄设备1在下列情况中的操作：当操作模式是静止图像拍摄模式和手动聚焦控制模式，并且进行了使用辅助功能的设置时，对显示单元8显示经过放大并已经经过手移动校正的图像。应当注意，图16和17所示的过程是在图像拍摄设备1的电源被接通之后叫做每一个镜头的处理。

当对显示单元8显示经过放大并已经经过手移动校正的图像时，首先将放大显示标志设为“ON”，此后进行手移动校正。

下面将在实际环境中进行讲述，如图16的流程图所示，首先，在步骤ST1，微计算机14判断是否满足在显示单元8上显示放大的图像的条件。详细来说，微计算机14确认操作模式是手动聚焦控制模式，进行了使用辅助功能的设置，拍摄按钮没有处于“深按下”状态或“半按”状态，没有记录活动图像，也没有记录静止图像。当不满足该条件时，微计算机14的处理进入步骤ST2。当满足该条件时，微计算机14的处理进入步骤ST4。

在步骤ST2，微计算机14将放大显示标志设为“OFF”。如此，微计算机14的处理进入步骤ST3。

然后，在步骤ST3，微计算机14清除计数器以完成处理。

此外，在步骤ST4中，微计算机14判断是否旋转了环24。当旋转了环24时，微计算机14的处理进入步骤ST5。当没有旋转环24时，微计算机14的处理进入步骤ST6。

在步骤ST5，微计算机14将计数器设置到预先确定的值。如此，微计算机14的处理进入步骤ST6。

然后，在步骤ST6中，微计算机14判断计数器是否为零。当计数器取零时，微计算机14的处理进入步骤ST7。当计数器不取零时，微计算机14的处理进入步骤ST8。

在步骤ST7，微计算机14将放大显示标志设为“OFF”，以完成处理。

此外，在步骤ST8，微计算机14设置放大图像生成区E以放大要显示在显示单元8上的图像，并将放大显示标志设为“ON”。如此，微计算机14的处理进入步骤ST9。

然后，在步骤ST9，对计数器进行递减，以完成处理。

通过执行上文所提及的操作，放大显示标志被设为“ON”或“OFF”。此外，当放大显示标志被设为“ON”时，微计算机14对以放大状态显示在显示单元8上的图像进行手移动校正。

下面将在实际环境中进行讲述，如图17的流程图所示，首先，在步骤ST30中，微计算机14判断操作模式是否为静止图像拍摄模式。当操作模式是静止图像拍摄模式时，微计算机14的处理进入步骤ST31。当操作模式是活动图像拍摄模式时，微计算机14的处理进入步骤ST35。

然后，在步骤ST31中，微计算机14判断操作模式是否为手动聚焦控制模式并且进行了使用辅助功能的设置。当操作模式是手动聚焦控制模式并且进行了使用辅助功能的设置时，微计算机14的处理进入步骤ST32。当操作模式不是手动聚焦控制模式并且没有进行使用辅助功能的设置时，微计算机14的处理完成。

然后，在步骤ST32中，微计算机14进行手移动量计算。

然后，在步骤ST33中，微计算机14判断表示显示单元8显示了放大的图像的标志是“ON”还是“OFF”。当标志是“ON”时，微计算机14的处理进入步骤ST34。当标志是“OFF”时，微计算机14的处理完成。

然后，在步骤ST34，微计算机14对显示单元8上显示的放大的图像进行手移动校正。即，将放大图像生成区E设置在从预先确定的位置移动了对应于手移动量的量的一个位置。此外，微计算机14控制TG 12和存储器6以将放大图像生成区E的图像信号提供到显示控制单元7。

在此示例中，当在步骤ST30中判断操作模式是活动图像拍摄模式时，微计算机14在步骤ST35中判断是否进行了执行手移动校正的设置。当进行了执行手移动校正的设置时，微计算机14的处理进入步骤ST36。当进行了不执行手移动校正的设置时，微计算机14的处理完成。

此外，在步骤ST36中，微计算机14计算手移动量。如此，微计算机14的处理进入步骤ST34。

然后，将讲述图像拍摄设备1在下列情况下的操作：当操作模式是自动聚焦控制模式时进行自动聚焦控制、光圈量控制和白平衡控制。

当在图像拍摄设备1中发生手移动时，由角速度检测单元10检测角速度。结果，输出V角速度信号和H角速度信号，并提供给角速度信号处理单元11。角速度信号处理单元11对V角速度信号和H角速度信号进行频带限制和放大。经过频带限制和放大处理的V角速度信号和H角速度信号被提供给微计算机14。

然后，如图18的流程图所示，在步骤ST51中，手移动量计算单元142根据从角速度信号处理单元11提供的V角速度信号和H角速度信号计算手移动量。

然后，在步骤ST52中，微计算机14可以从预先确定的位置将控制信号生成区A的位置移动对应于在步骤ST51中计算出的手移动量的量，以进行其设置。

然后，在步骤ST53中，微计算机14根据在步骤ST52中设置的控制信号生成区A的位置控制焦点对准检测单元52、曝光检测单元53和白平衡检测单元54。焦点对准检测单元52根据从控制信号生成区A输出的图像信号生成聚焦检测信号S1，并将聚焦检测信号S1提供到微计算机14。曝光检测单元53根据从控制信号生成区A输出的图像信号生成曝光检测信号S2，并将曝光检测信号S2提供到微计算机14。白平衡检测单元54根据从控制信号生成区A输出的图像信号生成白平衡检测信号S3，并将白平衡检测信号S3提供到微计算机14。

然后，在步骤ST54中，微计算机14根据聚焦检测信号S1生成聚焦控制信号S4，并根据曝光检测信号S2生成曝光控制信号S5，并将这些信号提供到驱动单元9。此外，微计算机14根据白平衡检测信号S3生成白平衡控制信号S6，并将白平衡控制信号S6提供到白平衡放大器。

驱动单元9根据聚焦控制信号S4移动聚焦透镜21，以进行聚焦控制，并根据曝光控制信号S5改变孔径部分23a的大小，以控制从透镜单元2输出的光量。此外，白平衡放大器根据白平衡放大器控制信号S6允许彩色信号为预先确定的值。

如上所述，根据其中应用了本发明的图像拍摄设备1，当操作模式是手动聚焦控制模式并进行了使用辅助功能的设置时，微计算机14首先将放大图像生成区E设置在从图像生成区B内一个预先确定的位置移动了手移动量的位置。此外，显示处理单元7从放大图像生成区E的图像信号生成其大小已预先确定的放大的图像，从而将如此生成的图像显示在显示单元8上。

相应地，虽然其中应用了本发明的图像拍摄设备1使用了电子手移动校正系统，但是，当操作模式是手动聚焦控制模式并且进行了使用辅助功能的设置时，经过放大并已经经过手移动校正的图像将显示在显示单元8上。即，其中应用了本发明的图像拍摄设备对于小型化是有利的，并可以使用户在视觉上确认显示单元8上显示的图像，从而能够确认经过放大并已经经过手移动校正的图像。从这一事实可以看出，可以比较容易地进行合适的聚焦控制。

此外，在其中应用了本发明的图像拍摄设备1中，当操作模式是手动聚焦控制模式时，曝光检测单元53根据放大图像生成区E的图像信号生成曝光检测信号S2，而白平衡检测单元54根据这样的图像信号生成白平衡检测信号S3。此外，微计算机14根据曝光检测信号S2生成曝光控制信号S5，并根据白平衡检测信号S3生成白平衡控制信号S6。

此外，当操作模式是自动聚焦控制模式时，其中应用了本发明的图像拍摄设备1根据控制信号生成区A的图像信号进行操作，以便焦点对准检测单元52生成聚焦检测信号S1，曝光检测单元53生成曝光检测信号S2，白平衡检测单元54生成白平衡检测信号S3。此外，微计算机14根据聚焦检测信号S1生成聚焦控制信号S4，根据曝光检测信号S2生成曝光控制信号S5，并根据白平衡检测信号S3生成白平衡控制信号S6。

相应地，也是当不进行手移动校正时，其中应用了本发明的图像拍摄设备可以根据手移动的影响较小的图像信号进行曝光控制和白平衡控制。即，其中应用了本发明的图像拍摄设备1对于小型化是有利的，并可以在操作模式是其中不进行手移动校正的静止图像拍摄模式时，它也可以在显示单元8上显示其中焦距、曝光度和白平衡已经经过适当控制的图像。

应当注意，尽管是根据附图中显示的优选实施例对本发明进行描述的，并在上述说明书中进行了详细的描述，但是，那些本领域技术人员应该理解，本发明不仅限于这些实施例，在不偏离如所附的权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。采用其他结构或采用等效物。

根据本发明的图像拍摄设备即使在小型化的情况下也可以在显示单元上显示经过放大并已经经过手移动校正的图像。即，用户可以在视觉上分辨或确认显示单元上显示的图像的同时拍摄具有高准确性的图像。

Claims (13)

1.一种可用于放大拍摄的图像的预先确定的区域以将它显示在显示单元上的图像拍摄设备，

该图像拍摄设备包括：

图像拍摄器件，用于将物体的光学图像转换为图像信号以输出该图像信号；

手移动检测装置，用于检测手移动量；

用于在图像拍摄器件上设置图像生成区的图像生成区设置装置；

放大图像生成区设置装置，用于在图像生成区内设置放大图像生成区；以及

图像生成装置，用于从图像生成区或放大图像生成区的图像信号生成预定大小的图像，以便将如此生成的图像显示在显示单元上，

其中，图像生成区设置装置在预先确定的区域内设置图像生成区；

放大图像生成区设置装置将放大图像生成区的设置位置放置在根据手移动量从预先确定的位置移动的一个位置；以及

图像生成装置从放大图像生成区的图像信号生成其大小预先确定的放大的图像，从而将放大的图像显示在显示单元上。

2.根据权利要求1所述的图像拍摄设备，

其中，当拍摄静止图像时，图像生成区域设置装置在预先确定的区域设置图像生成区。

3.根据权利要求1所述的图像拍摄设备，进一步包括

手动聚焦控制装置，用于手动控制显示单元上显示的图像的焦点，

其中，当焦点由手动聚焦控制装置进行手动控制时，图像生成装置从放大图像生成区的图像信号生成其大小预先确定的放大的图像，从而将放大的图像显示在显示单元上。

4.根据权利要求1所述的图像拍摄设备，进一步包括

图像控制信号生成装置，用于根据从图像拍摄器件输出的图像信号生成图像控制信号，

其中，图像控制信号生成装置用于当放大的图像对显示单元显示时，它从放大图像生成区的图像信号生成图像控制信号。

5.根据权利要求4所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像亮度的曝光控制信号。

6.根据权利要求4所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像白平衡的白平衡控制信号。

7.根据权利要求4所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像的焦点的聚焦控制信号。

8.根据权利要求1所述的图像拍摄设备，

其中，放大图像生成区设置装置设置放大图像生成区的面积，以便它随着时间的推移连续地变窄。

9.根据权利要求2所述的图像拍摄设备，

其中，放大图像生成区设置装置设置放大图像生成区的面积，以便当焦点由手动聚焦控制装置进行手动控制时，它随着时间的推移离散地变窄。

10.根据权利要求4所述的图像拍摄设备，

其中，图像拍摄器件包括控制信号生成区设置装置，用于设置控制信号生成区；

控制信号生成区设置装置将控制信号生成区的设置位置放置在根据手移动量从预先确定的位置移动的一个位置；以及

控制信号生成装置从控制信号生成区的图像信号生成控制信号。

11.根据权利要求10所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像的焦点的聚焦控制信号。

12.根据权利要求10所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像亮度的曝光控制信号。

13.根据权利要求10所述的图像拍摄设备，

其中，图像控制信号是用于控制图像白平衡的白平衡控制信号。

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