专利名称：具有闪光灯控制器的数码相机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数码相机更具体的是涉及一种具有闪光灯控制器的数码相机。
背景技术：
数码相机通常设置有闪光灯给拍摄对象提供光亮。随着环境光亮度的变化，数码相机可以调节闪光灯提供的光亮。例如，在环境光线相对较暗的情况下提供较多光亮，在环境光线相对较亮的情况下提供较少光亮。多数数码相机还有一个执行各种功能的主控制器或处理器。主控制器可执行的功能之一是控制闪光灯发出光亮的多少。主控制器还可以根据环境光线条件控制相机的快门。
数码相机的主控制器，尤其是中低端数码相机，为决定如何调节闪光灯而处理所需信息会消耗相当多的能量。任何多余的功耗都会影响数码相机电池寿命以及数码相机的相关性能。另外，为决定如何调节闪光灯，主控制器处理所需信息也会花费相当长时间。因此，当用户采用闪光灯拍照时就会降低拍照速度。此外，执行包括闪光灯控制功能在内的所有功能需要一种复杂且昂贵的主控制器。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种具有构造简化且低成本的主控制器的数码相机。
为实现上述目的，本实用新型的数码相机包括一个闪光灯，一个发出表示接近数码相机环境光强度的信号的环境光传感器，和一个闪光灯控制器。闪光灯控制器能够从环境光传感器接收信号、及从数码相机主控制器接收一个主机信号。闪光灯控制器还能够由主机信号启动，并且启动后，当数码相机用户采用数码相机快门释放按钮指示数码相机拍照时，闪光灯控制器能够控制闪光灯的光输出，从而响应至少表示环境光强度的信号。
与现有技术相比，由于闪光灯控制器执行了一些通常由主控制器提供的功能，因此常规数码相机的主控制器可被简化。与常规主控制器相比，主控制器的功耗、复杂性及成本都可降低。数码相机用户使用自动闪光功能拍照时，闪光灯控制器可加快拍照速度。
本实用新型的其它特性和优点将在以下详细描述并结合图示的说明中更为明显，其中相同数字表示相同元件，并且其中图1所示为包括一个数码相机的一个系统实施例的结构图。
图2所示为图1包括本实用新型实施例的一个闪光灯控制器的数码相机组件的框图。
图3所示为图2闪光灯控制器的框图。
图4所示为本实用新型实施例的操作流程图。
虽然以下详述将针对示范性实施例，对于本领域的技术人员而言，许多经替代、修改、变化的实施方式也是显而易见的。因此，本实用新型要求保护的主题应被广泛理解。
具体实施方式
图1所示的系统实施例100通常包括一个数码相机114。数码相机114包括静态相机、数码摄像机，或者两者的结合。此实施例中提供的数码相机114包括一个闪光灯118、一个环境光传感器112，一个电源按钮102、一个用户界面控制按钮106，一个光学取景器108，一个液晶显示器(LCD)面板110，一个快门释放按钮122。图1未示出的其他组件也可包括在数码相机114中。
闪光灯118可包括各种类型的灯或光源，为数码相机114拍摄的对象提供照明。环境光传感器112能发出一个表示接近数码相机114环境光亮度的信号。光传感器112可包括一个光电二极管、光电晶体管(双极型或MOS型)、光电管、和/或光敏电阻型光传感器。用户可使用电源按钮102开启或关闭数码相机，例如进入电源开启状态和电源关闭状态。用户可使用用户界面控制按钮106进入各种模式并执行各种功能。光学取景器108供用户观看所摄对象。LCD面板110为用户提供各种信息，包括观看拍摄区域、存储相片和视频，当然并不局限于此。用户可使用快门释放按钮122指示数码相机114拍摄相片。快门释放按钮122可以是一个两阶段快门释放按钮，当按钮122被半按时数码相机114对焦并暴光、当按钮122被全按时拍照。
应当认识到，上述数码相机114的某些组件可包括常规、定制和/或专用组件。例如，电源按钮102可以是用于数码相机的一个常规开关。同样的，用户界面控制按钮106和/或光学取景器108和/或LCD面板110和/或快门释放按钮122可以是常规配置。另外，在其他实施例中，这些组件中的部分或者全部都可由现今可获得的和/或今后开发的等效结构替代，和/或等效功能物(例如在固件中实施的物体)替代，这些并不脱离本实用新型的精神。此外，本实用新型所揭示的内容应当被广泛理解，并且应充分认识到在此描述的任何实施例中也可采用该等效物。
图2示出了图1数码相机114中一些组件200的框图。组件200包括一个主控制器201，一个环境光传感器112，本实施例的一个闪光灯控制器202，具有一个储存电荷的能量存储元件215的充电电路204，具有一个绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor)的放电电路206，一个图像传感器238及闪光灯118。这里采用的“电路”可以包括例如单独使用的硬连线电路、可编程电路、状态机电路、和/或存储可编程线路执行的指令的固件，或者任何这些电路的结合使用。
主控制器201包括可执行几乎所有与数码相机114相关的操作任务的电路。有利的是，自动调节闪光的任务从主控制器201中分离出来，由闪光灯控制器202更高效的执行。这样，与常规主控制器相比，主控制器201就被简化了并且在要求降低功耗的环境中耗能较少。
数码相机114可在各种闪光模式下运行。在闪光禁止模式下，闪光功能被禁止，这样当用户指示数码相机114拍照时闪光灯118就不会照亮。在自动闪光模式下，闪光灯控制器202由来自主控制器201的一个主机信号启动。当在该自动闪光模式下被启动，闪光灯控制器202通常控制闪光灯118发出的光亮。闪光灯控制器202从环境光传感器112接收一个表示接近数码相机114环境光亮度的信号。当数码相机用户指示数码相机采用快门释放按钮122拍照时，闪光灯控制器202控制闪光灯118发出的光亮来响应至少接近数码相机环境光亮度。这样，在拍照时闪光灯控制器202调节闪光灯118提供的光亮，从而在环境光线相对较暗的情况下提供较多光亮，在环境光线较亮的情况下提供较少光亮。
在一个实施例中，闪光灯控制器202通过控制能量存储元件215的充电及放电从而控制闪光灯发出的光亮。能量存储元件215可以是一个电容器，例如一个高电压电容器。能量存储元件215在放电时给闪光灯118提供能量使得闪光灯118发出光亮。
数码相机114处于电源开启状态，但此时用户尚未按下快门释放按钮122指示数码相机拍照。闪光灯控制器202可由来自主控制器201的主机信号开启，起到自动调节功能。这种情况下，环境光传感器112检测的环境光亮度可能低于一个下门限值，表明环境光线较暗。作为响应，闪光灯控制器202通过指示充电电路204，方便地直接启动对能量存储元件215的充电。因此，若数码相机114的用户按下快门释放按钮122拍照时，能量存储元件215至少已部分充电。某种情况下，能量存储元件215已完全充电，用户就能立刻使用闪光灯118拍照，而不必等待能量存储元件215充电。
在一个实施例中的闪光灯控制器202可包括，例如一种特定用途集成电路(ASIC)，一种微处理器集成电路和/或一个数字信号处理单元集成电路。闪光灯控制器202的功能也可在软件中实现。在此，任何实施例中使用的一种“集成电路”意味着一种半导体设备和/或微电子设备，例如半导体集成芯片。当然，数码相机114还可包括存储器(未示出)，该存储器可包括一种或多种以下类型的存储器半导体固件存储器，可编程存储器，非易失性存储器，只读存储器，电可编程存储器，随机存取存储器，快闪存储器，磁盘存储器，和/或光盘存储器。另外，存储器的类型还可包括其他和/或以后开发的计算机可读存储器。机器可读固件程序指令可储存在存储器中。这些指令可被闪光灯控制器202访问并执行，并且这些指令可令控制器202执行在此所述的操作。
图3示出了图2闪光灯控制器202的详细框图。闪光灯控制器202包括主机接口电路302，光传感器接口电路304，环境光处理电路306，闪光灯充电控制单元电路308，闪光灯放电控制单元电路310。主机接口电路302给主控制器201提供一个接口使得主控制器201与闪光灯控制器202相互交换数据和/或命令。光传感器接口电路304给环境光传感器112提供一个接口使得环境光传感器112将数据提供给环境光处理电路306。环境光处理电路306执行各种功能来响应环境光亮条件和/或响应来自主控制器201并经由主机接口电路302的命令。这些功能包括通过闪光灯充电控制单元电路308和闪光灯放电控制单元电路310，为闪光灯118控制能量存储元件215的充放电。
另外，若数码相机处于电源开启状态并且环境光亮度低于下门限值，环境光处理电路306则指示闪光灯充电控制单元电路308为闪光灯118开启对能量存储元件215的充电。因此，若数码相机114用户按下快门释放按钮122拍照时，能量存储元件215至少已部分充电，某些情况下已完全充电。
环境光处理电路306还分析由环境光传感器112检测到的表示环境光亮度的数据，分析表示闪光灯118光输出容量的数据，并控制闪光灯118的光输出以响应该分析。在一个实施例中，环境光处理电路控制闪光灯放电控制单元电路310从而为闪光灯118控制能量存储元件215的放电时间，以便有效地控制闪光灯118的光输出。
例如，在环境光亮度相对较暗的情况下，环境光处理电路306则增加放电时间，在环境光亮度相对较亮的情况下，环境光处理电路306则减少放电时间。为实现此功能，环境光处理电路306集成来自环境光传感器112的光强度信息，从而判定由闪光灯118发出的光亮和环境光亮度的总光通量。当该总光通量达到相机图像传感器238的一个期望值时，环境光处理电路306则停止能量存储元件215对闪光灯的放电。期望的光通量值可以是特定图片类型的最佳通量值。
另外，放电时间间隔可被选择以保持能量存储元件215至少部分充电，与能量存储元件215电量完全释放相比，使得下一个充电周期变短。相应的，这将使数码相机用户更快的拍摄下一张相片。这种情况适用于环境光亮度足够亮，不需要能量存储元件215完全放电来产生闪光灯118与环境光亮度的总光通量，该环境光亮度足以达到相机图像传感器238的期望值。其他基于光线数据的控制方法也是可行的。
若数码相机具有诸如消除红眼等的其他特性，主控制器201通过主机接口电路302利用闪光灯控制器202执行预闪控制，主控制器201通过主机接口电路302完全控制闪光灯控制器202。例如，它可以指示闪光灯控制器202停止或开启对闪光灯118的充电。该主机控制通过改变闪光灯控制器202的环境光处理电路306中的充放电时间设置，使得数码相机能够拍摄具有不同特效的不同类型照片。
在一个实施例中，闪光灯118可以是一个白光发光二极管(WLED)。这种情况下不需要能量存储元件215，闪光灯控制器202就能够控制WLED的光输出。一种情况下，闪光灯控制器202通过控制提供给WLED的电流来控制WLED的光输出。例如，闪光灯控制器202指示减少提供给WLED的电流从而减少WLED发出的光亮度，指示增加提供给WLED的电流从而增加WLED发出的光亮度。另一种情况下，提供给WLED的电流是一个固定的电流，闪光灯控制器202通过控制供给WLED固定电流的时间间隔来控制WLED的光输出。例如，闪光灯控制器202指示减少供给WLED固定电流的时间间隔从而减少WLED发出的光亮度，指示增加供给WLED固定电流的时间间隔从而增加WLED发出的光亮度。还有一种情况，供给WLED的电流和电流的时间间隔都可由闪光灯控制器202调节，从而控制WLED的光输出。
图4所示为一个实施例的操作流程400。步骤402发出一个表示接近数码相机环境光亮度的信号。步骤404将来自主控制器的一个主机信号提供给数码相机的一个闪光灯控制器。步骤406由主机信号启动闪光灯控制器。最后，步骤408在当数码相机用户采用数码相机快门释放按钮指示数码相机拍照时，通过闪光灯控制器控制闪光灯的光输出，从而响应至少表示环境光强度的信号。
总之，这里提供了一种数码相机。该数码相机包括一个闪光灯，一个发出表示接近数码相机环境光强度的信号的环境光传感器，和一个闪光灯控制器。闪光灯控制器能够从环境光传感器接收信号及从数码相机主控制器接收一个主机信号。闪光灯控制器还能够由主机信号启动，并且启动后，当数码相机用户采用数码相机快门释放按钮指示数码相机拍照时，闪光灯控制器能够控制闪光灯的光输出，从而响应至少表示环境光强度的信号。
在另一个实施例中，提供了一种数码相机。该数码相机包括一个能够接收数码相机环境光传感器的信号及数码相机主控制器的主机信号的闪光灯控制器。该闪光灯控制器能够由主机信号启动，并且启动后，当数码相机用户采用数码相机快门释放按钮指示数码相机拍照时，闪光灯控制器能够控制闪光灯的光输出，从而响应至少表示环境光强度的信号。
有利的是，这些实施例中，由于闪光灯控制器执行了一些通常由主控制器提供的功能，因此常规数码相机的主控制器可被简化。与常规主控制器相比，主控制器的功耗、复杂性及成本都可降低。数码相机用户使用自动闪光功能拍照时，闪光灯控制器可加快拍照速度。这种改进原因之一是，闪光灯控制器在数码相机处于电源开启状态并且检测的环境光亮度低于门限值时就开始对给闪光灯提供能量的能量存储元件充电。因此，在数码相机用户采用快门释放按钮指示带有自动闪光特性的数码相机拍照前，能量存储元件215至少已部分充电。某种情况下，能量存储元件215已完全充电。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
权利要求1.一种数码相机，包括一个闪光灯、一个主控制器、一个快门释放按钮及一个发出表示所述数码相机环境光亮度的信号的环境光传感器；其特征在于所述相机还包括一个从所述环境光传感器接收所述信号、从所述主控制器接收一个主机信号的闪光灯控制器，所述闪光灯控制器由所述主机信号启动，并且根据快门释放按钮的指示控制所述闪光灯的光输出。
2.根据权利要求1所述的数码相机，其特征在于，进一步包括一个能量存储元件，所述闪光灯控制器指示所述能量存储元件充放电，所述闪光灯由所述能量存储元件提供能量从而提供所述光输出。
3.根据权利要求2所述的数码相机，其特征在于，若所述数码相机处于电源开启状态并且若所述环境光亮度低于一个门限值时，所述闪光灯控制器指示所述能量存储元件充电，以便当所述数码相机用户采用所述快门释放按钮指示所述数码相机拍照时，所述能量存储元件至少部分充电。
4.根据权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述闪光灯控制器分析表示所述环境光亮度的数据和表示所述闪光灯光输出量的数据并且控制所述闪光灯的所述光输出以响应所述分析。
5.根据权利要求4所述的数码相机，其特征在于，进一步包括一个连接到所述闪光灯为所述闪光灯提供能量的电容器，所述闪光灯控制器控制所述电容器的放电，以便当所述闪光灯与所述环境光亮度的总的光输出量达到所述数码相机图像传感器的一个期望值时，停止所述电容器的放电。
6.根据权利要求1所述的数码相机，其特征在于，所述闪光灯包括一个白光发光二极管，所述闪光灯控制器控制所述白光发光二极管的所述光输出。
7.一种数码相机，包括一个闪光灯、一个环境光传感器、一个主控制器及一个快门释放按钮，其特征在于所述设备还包括一个从所述环境光传感器接收一个表示环境光亮度的信号、从所述数码相机主控制器接收一个主机信号的闪光灯控制器，所述闪光灯控制器由所述主机信号启动，并且根据快门释放按钮的指示控制所述闪光灯的光输出。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，进一步包括一个能量存储元件，所述闪光灯控制器指示所述能量存储元件充放电，所述闪光灯由所述能量存储元件提供能量从而提供所述光输出。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，若所述数码相机处于电源开启状态并且若所述环境光亮度低于一个门限值时，所述闪光灯控制器指示所述能量存储元件充电，以便当所述数码相机用户采用所述快门释放按钮指示所述数码相机拍照时，所述能量存储元件至少部分充电。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述闪光灯控制器分析表示所述环境光亮度的数据和表示所述闪光灯光输出量的数据并且控制所述闪光灯的所述光输出以响应所述分析。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，进一步包括一个电容器，所述闪光灯控制器对所述电容器充放电，所述闪光灯由所述电容器提供能量以提供所述光输出，所述闪光灯控制器控制所述电容器的放电，以便当所述闪光灯与所述环境光亮度的总的光输出量达到所述数码相机图像传感器的一个期望值时，停止所述电容器的放电。
12.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述闪光灯包括一个白光发光二极管，其中所述闪光灯控制器控制所述白光发光二极管的所述光输出。
专利摘要本实用新型公开了一种数码相机，该数码相机包括一个闪光灯，一个发出表示接近数码相机环境光亮度的信号的环境光传感器，和一个闪光灯控制器。该闪光灯控制器能够从环境光传感器接收信号、从数码相机主控制器接收一个主机信号。闪光灯控制器还能够由该主机信号启动，并且启动后，当数码相机用户采用数码相机快门释放按钮指示数码相机拍照时，闪光灯控制器能够控制闪光灯的光输出，从而响应至少表示环境光强度的信号。
文档编号G03B7/26GK2927109SQ20052010664
公开日2007年7月25日 申请日期2005年8月30日 优先权日2004年8月30日
发明者法拉·米哈伊·坡贝斯库-斯塔内斯缇, 詹姆斯·兰姆 申请人:美国凹凸微系有限公司