摄像设备、变焦控制设备及其控制方法
【专利说明】摄像设备、变焦控制设备及其控制方法
[0001]本申请是申请日为2011年9月13日、申请号为201110272236.7、发明名称为“摄像设备及其控制方法”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及用于静止图像或运动图像的摄像设备中的变焦控制。本发明还涉及一种包括光学变焦功能和电子变焦功能的摄像设备。
【背景技术】
[0003]诸如数字照相机等的摄像设备包括通过驱动变焦透镜所构成的光学变倍(光学变焦)功能和放大图像区域的一部分的电子变倍(电子变焦)功能。近年来，变焦透镜性能的提升使得能够利用同一镜头来进行从超广角到超远摄的摄像，并且图像传感器的高像素化使得即使在放大的倍率下也能够以足够的分辨率特性来进行摄像。
[0004]另一方面，作为使得能够向摄像期间所使用的视角高速移动的功能，已知有所谓的预设变焦功能和穿梭拍摄(shuttle-shot)变焦功能。预设变焦功能是用于通过用户操作开关从任意变焦位置移动至预先存储在存储器中的变焦位置的功能。另外，穿梭拍摄变焦功能是用于增强预设变焦功能的功能，并且具有用于返回至初始变焦位置的功能。换句话说，当用户操作开关时，执行从任意变焦位置至预先存储在存储器中的变焦位置的变焦，此时，将初始变焦位置存储在存储器中，从而使得能够在完成预设变焦操作时返回至初始变焦位置。
[0005]日本特开2006-50019号公报公开了一种与预设变焦功能和穿梭拍摄变焦功能有关的控制设备。该设备使得能够进行针对光学变焦区域和电子变焦区域的、从第一变焦区域中的第一变焦状态到作为存储在存储单元中的第二变焦区域的第二变焦状态的存储变焦操作。日本特开2001-117153号公报使得能够在操作第一操作构件和第二操作构件时使用不同的手指，其中，第一操作构件用于选择对利用预设变焦功能的变焦位置的存储操作和至所存储的变焦位置的重放操作，第二操作构件用于执行利用第一操作构件所选择的操作。
[0006]日本特开平04-373368号公报公开了一种用于在变焦速度必须大于光学变焦的驱动速度时同时驱动光学变焦和电子变焦的方法。
[0007]当在超远摄状态下调节视角时，设置有超高倍率变焦功能的摄像设备可能由于被摄体的轻微运动而发生出镜(frame-out)。此外，即使在用户利用照相机进行小范围的平摇操作时，视角的范围也将发生大的变化。在这类超远摄条件下，难以执行以期望视角对运动被摄体取景。
[0008]日本特开2006-50019号公报和日本特开2001-117153号公报所公开的预设变焦功能和穿梭拍摄变焦功能在用户进行了用于将变焦位置移动至用于摄像的期望变焦位置的操作之后，需要将该变焦位置存储在存储器中。结果，当跟踪并拍摄正在运动且出镜的被摄体时，或者当被摄体的大小改变时，需要时间来更新所存储的与变焦位置有关的内容，并且存在用户会丧失拍摄机会的可能性。此外，日本特开2001-117153号公报公开的传统技术需要用户熟习操作方法，以在跟踪出镜的被摄体的同时拍摄要以预定大小拍摄的被摄体。该操作在利用多个操作构件重复变焦操作的同时还需要存储变焦位置。
[0009]此外，日本特开平04-373368号公报公开的技术即使当光学变焦不在远摄端时，也可能由于利用电子变焦的放大而导致图像质量劣化。
【发明内容】
[0010]根据本发明的摄像设备提供一种设备及其控制方法，其中，即使在被摄体出镜时，所述摄像设备及其控制方法也使得能够以期望的视角来进行摄像，并且使得用户能够立即调整被摄体的拍摄。根据本发明的摄像设备还提供一种用于在取景辅助期间不执行不必要的电子变焦的情况下增大变焦驱动速度的设备。
[0011]为了解决上述问题，根据本发明的设备是一种摄像设备，其包括用于支持取景操作的变焦功能，所述摄像设备包括:操作指示单元，用于指示开始和结束所述变焦功能；存储单元，用于存储变焦位置；驱动单元，用于执行变焦驱动；以及控制单元，用于控制所述驱动单元，其中，当通过所述操作指示单元指示开始所述变焦功能时，所述控制单元将当前的变焦位置存储在所述存储单元中，并利用所述驱动单元在广角方向改变变焦位置，并且当通过所述操作指示单元指示结束所述变焦功能时，所述控制单元使变焦位置返回到存储在所述存储单元中的变焦位置。
[0012]根据本发明的设备还包括一种摄像设备，所述摄像设备具有变焦操作指示单元，并且具有用于支持取景的变焦功能，所述变焦操作指示单元用于指示在缩小方向和放大方向的操作。所述摄像设备包括:操作指示单元，用于指示开始和结束所述变焦功能；存储单元，用于存储变焦位置；驱动单元，用于执行变焦驱动；以及控制单元，用于控制所述驱动单元。所述驱动单元包括用于驱动变焦透镜并以光学方式改变焦距的光学变焦单元以及用于以电子方式放大所拍摄的图像的电子变焦单元。在所述变焦操作指示单元的操作期间，所述控制单元控制所述光学变焦单元和所述电子变焦单元，从而使得从广角端到远摄端仅利用所述光学变焦单元来执行变焦驱动，并且在超出所述远摄端的情况下仅利用所述电子变焦单元来执行变焦驱动。在所述操作指示单元的操作期间，所述控制单元控制所述光学变焦单元和所述电子变焦单元的驱动，以驱动至与预定变焦位置相对应的光学变焦位置和电子变焦位置。
[0013]根据本发明的控制方法是一种用于摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括用于支持取景操作的变焦功能，所述控制方法包括以下步骤:接收用于开始或结束所述变焦功能的指示；当接收到用于开始所述变焦功能的指示时，存储当前的变焦位置，并且在广角方向改变变焦位置；以及当接收到用于结束所述变焦功能的指示时，使变焦位置返回到在上述步骤中所存储的变焦位置。
[0014]即使在被摄体出镜时，本发明也能够通过使用户能立即调整被摄体的拍摄，以期望的视角进行摄像。
[0015]本发明使得在通过所述操作指示单元指示开始所述变焦功能时，在不执行不必要的电子变焦的情况下来增大变焦驱动速度。
[0016]通过以下参考附图对实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
【附图说明】
[0017]图1示出根据本发明实施例的数字照相机的结构的例子的框图。
[0018]图2示出在与被摄体的各距离处焦距和调焦透镜位置之间的关系的例子。
[0019]图3A示出被摄体搜索状态期间的视角的例子。
[0020]图3B示出摄像准备状态期间的视角的例子。
[0021]图4是说明根据本发明实施例的变焦功能的处理例子的流程图。
[0022]图5A说明用于计算利用电子变焦和光学变焦的缩小(zoom-out)位置的方法。
[0023]图5B说明用于计算利用电子变焦和光学变焦的缩小位置的方法。
[0024]图6是说明在被摄体搜索状态过程中的变焦操作期间的操作例子的流程图。
[0025]图7是说明与图6中示出的操作例子不同的操作例子的流程图。
[0026]图8是说明使得用户能够选择图6中示出的操作或图7中示出的操作的操作例子的流程图。
[0027]图9是说明在将照相机固定在三脚架上时根据本发明实施例的变焦功能的处理例子的流程图。
[0028]图10是说明根据本发明实施例的摄像设备的操作的流程图。
[0029]图11是示出取景辅助期间的LCD显示的例子的示意图。
[0030]图12-1A示出在通过操作变焦操作开关的变焦期间的倍率和时间之间的关系。
[0031]图12-1B示出在通过操作FA变焦操作开关的变焦期间的倍率和时间之间的关系。
[0032]图12-2C是示出在通过操作FA变焦功能开关的变焦期间的倍率和时间之间的关系的其它图。
[0033]图12-2D是示出在通过操作FA变焦功能开关的变焦期间的倍率和时间之间的关系的其它图。
[0034]图12-3是示出在通过操作FA变焦功能开关的变焦期间的倍率和时间之间的关系的其它图。
【具体实施方式】
[0035]下面将参考附图详细说明本发明的实施例。注意，通过本发明所实现的功能是用于支持用户取景的变焦功能，并且为了方便，在这里将该功能称为“取景辅助变焦功能”(以下简称为“FA变焦功能”)。
[0036]图1示出作为根据本实施例的摄像设备的例子的数字照相机100的结构的例子的框图。透镜组被支撑在用于驱动透镜的镜筒101的内部。变焦透镜102通过调节焦距光学改变视角，并且调焦透镜103调节焦点。防振透镜104是用于校正照相机抖动的校正透镜。用于调节光量的光圈和快门105用于曝光控制。穿过镜筒101的光入射到采用CCD(电荷耦合装置)或CMOS (互补金属氧化物半导体)等的图像传感器106上，并且从光学信号被转换成电信号。电信号被输入图像处理电路107，经过像素插值处理或颜色转换处理等，然后作为图像数据被发送给图像存储器108。图像存储器108是DRAM(动态随机存取存储器)或SRAM(静态随机存取存储器)等。
[0037]显示单元109由TFT型IXD (薄膜晶体管液晶显示器)等构成，并且一起显示拍摄的图像数据和特定信息(例如，如下所述的图像信息或FA变焦框等)。通过与这种类型的实时取景等有关的信息显示来实现用户调节视角所利用的电子取景器(EVF)功能。
[0038]光圈快门驱动单元110基于通过图像处理电路107中的图像处理所获得的亮度信息，计算曝光控制值(光圈值和快门速度)，并且基于该计算结果来驱动光圈和快门105。这样，进行自动曝光(AE)控制。防振透镜驱动单元111使用诸如陀螺仪传感器等的各个速度传感器的信息来计算施加于数字照相机100的照相机抖动量，并且驱动防振透镜104来抵消该抖动。
[0039]调焦透镜驱动单元112驱动调焦透镜103。例如，当对于控制使用对比度AF(自动调焦)方法时，使用通过利用图像处理电路107的图像处理所获得的摄像光学系统的焦点调节信息(对比度评价值)来驱动调焦透