专利名称：图像拾取装置以及计算机可读取的记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够进行包括手动曝光控制模式的曝光控制模式选择的图像拾取装置，以及具有控制图像拾取装置的程序的计算机可读取的记录媒体。
另外，在使用CCD等摄像元件的电子照相机中，为了降低成本，把该摄像元件作为测光传感器使用。由于把摄像元件还作为测光传感器使用，因此对于在摄像元件上成像的图像，抽取图像的辉度信号、色信号或者清晰度这样的数据等，并且根据这些数据，进行自动曝光、白平衡、自动聚焦、闪光灯的调光等控制。
在摄像元件上成像的图像输出到LCD等电子取景器或者视频输出器等图像输出装置中。这时，操作者例如为了在图像输出装置中确定在摄像元件上成像的图像，需要进行曝光控制使得主被拍摄物体始终保持某种程度的亮度。
另一方面，操作者既能够在所希望的光圈值AV或者快门速度TV或者灵敏度SV中，选择至少一种曝光控制值，选择光圈值优先模式或者快门速度优先模式的曝光控制模式，进行基于自动曝光的曝光控制，又能够在手动模式这样全部都是使用者设定的曝光控制值下进行曝光控制。
另外，即使不指定曝光控制值，也能够在使用了成为高速快门一侧的程序线图的高速快门模式，或者使用了光圈成为小光圈一侧的程序线图的风景模式等可以得到快门速度或者光圈效果的摄影模式下进行自动曝光控制。
进而，通过使用闪光灯，在闪光灯不发光的状态以及预发光的状态时进行测光，根据其差计算被拍摄物体的反射率，能够进行决定正式发光量的调光控制。当然，也能够进行操作者决定正式发光量自身的手动操作。
但是，有时根据被拍摄物体的摄影条件，根据其曝光控制值，在图像输出装置上显示的图像不正确，难以进行成帧。
特别是，如果以闪光灯摄影为前提，则有时根据闪光灯的发光量，不得不使摄影时的曝光不足，而这种状态的曝光控制下在图像输出装置上显示的画面暗淡，难以进行成帧。
例如，即使是同一个被拍摄物体，在自动曝光摄影和闪光灯摄影下，当光圈值AV、快门速度TV、灵敏度SV不同时，有时在向图像输出装置输出的图像的亮度方面产生辉度差。在闪光灯摄影时，由于考虑闪光灯的光量加入到被拍摄物体上，因此使得大多比自动曝光时偏低。从而，在闪光灯摄影时用手工设定光圈值AV和快门速度TV等时，根据被拍摄物体的条件还存在曝光不太充足的情况。
如果依据本发明，则提供图像拾取装置，该图像拾取装置具有感光被拍摄物体的光形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为曝光控制装置的动作，能够设定自动曝光模式和手动曝光模式的装置；使得开始处理并且存储从摄像元件输出的图像信号的摄影开始操作部件；即使设定手动曝光控制模式，在操作摄影开始操作部件之前，在曝光控制装置正在进行基于自动曝光控制模式的动作的状态下摄像元件输出图像信号。
另外，如果依据本发明的另一个方案，则提供图像拾取装置，该图像拾取装置具有感光被拍摄物体的光形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为曝光控制装置的动作能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从摄像元件输出的图像信号的摄影开始操作部件；以及即使设定手动曝光控制模式，能够在操作摄影开始操作部件之前，选择在曝光控制装置正在进行基于自动曝光控制模式的动作的状态下摄像元件输出图像信号，或者在曝光控制装置正在进行基于手动曝光控制模式的动作的状态下摄像元件输出图像信号的选择装置。
另外，如果依据本发明的另一个方案，则提供图像拾取装置，该图像拾取装置具有感光被拍摄物体的光形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为曝光控制装置的动作，能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从摄像元件输出的图像信号摄影开始操作部件；能够在操作摄影开始操作部件之前，根据是否是可以进行闪光灯摄影的状态，选择在曝光控制装置正在进行基于自动曝光控制模式的动作的状态下摄像元件输出图像信号，或者在曝光控制装置正在进行基于手动曝光控制模式的动作的状态下摄像元件输出图像信号的选择装置。
另外，如果依据本发明的另一个方案，则提供计算机可读取的存储媒体，该存储媒体具有用于控制图像拾取装置的程序，其中，图像拾取装置具备感光被拍摄物体的光，形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为该曝光控制装置的动作能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从上述摄像元件输出的图像信号摄影开始操作部件；所述程序包含以下步骤当设定手动曝光控制模式时，在开始操作上述摄影开始操作部件之前，执行选择处理，该选择处理能够选择是在上述曝光控制装置正在进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号，还是在上述曝光控制装置正在进行基于手动控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
图2是用于说明一实施形式中的基于手动的曝光控制模式时的处理动作的流程图。
图3是用于说明另一个实施形式中的基于手动的曝光控制模式时的处理动作的流程图。
图1是示出图像拾取装置的结构的框图。该图像拾取装置能够进行活动图像摄影以及静止图像摄影，同时，能够选择手动曝光控制的手动曝光控制模式。在该图中，100是作为摄影光学系统的镜头，101是驱动镜头100的控制用电机，102是起到镜头驱动装置作用的控制用电机101的电机驱动器。
103是光圈，104是驱动光圈103的控制用电机，105是起到光圈驱动装置作用的控制用电机104的电机驱动器。
107是作为摄像装置的摄像元件，由把入射光进行光电变换的CCD等构成。106是快门驱动电路，起到控制在摄像元件107中被光电变换了的电荷的存储时间的存储时间控制装置的作用。
108是AGC等信号放大电路，使得从摄像元件107输出的信号的增益变化。109是信号处理电路。110是控制未图示的闪光灯的闪光灯控制单元。
111是CPU，进行运算处理，控制图像拾取装置总体。112是用于指示摄影开始的快门开关，在该快门开关的操作过程中(半按压)，快门开关SW1成为ON，指示自动曝光处理等的动作开始，在该快门开关的操作结束(完全按压)时，快门开关SW2成为ON，指示该曝光动作、信号处理电路109中的图像处理动作以及被图像处理了的信号对于图像存储装置113的存储等一系列的动作开始。
在上述的结构中，通过了镜头100的光信号由摄像元件107变换为电信号，经过信号放大电路108输入到信号处理电路109。
在CPU111中进行曝光控制。光圈的控制通过CPU111根据光圈值AV驱动电机驱动器105，通过驱动控制用电机104，控制光圈103的开闭进行。
另外，快门速度的控制通过CPU111根据快门速度TV控制快门驱动电路106，通过控制在摄像元件107中的电荷的存储时间(即所存储的电荷量)进行。从而，电路106作为存储时间控制装置起作用。
通过CPU111根据增益量控制信号电路108控制信号放大的增益，根据该增益，放大来自摄像元件107的信号。
在自动曝光控制模式下为了进行基于自动曝光的曝光控制，从输入到信号处理电路109中的信号，抽取表示这时的辉度信号电平的辉度电平信号，输入到CPU111。在CPU111中，根据该辉度电平信号进行测光运算，计算被拍摄物体辉度BV。另外，虽然把摄像元件107用作测光装置，但是在测光用方面也可以使用专用的传感器等求被拍摄物体辉度BV。另外，在进行测光运算时，与自动聚焦AF框联动，改变测光分布的加权。
而且，对于上述计算出的被拍摄物体辉度BV，从表示灵敏度SV、光圈值AV、快门速度TV、增益量的关系的程序线图，求出这些光圈值AV、快门速度TV、增益量，根据各个控制值，通过控制光圈、快门速度、增益，进行曝光控制。
如上述那样，来自完成了曝光控制的摄像元件107的信号在信号处理电路109中处理为图像信号，输出到电子取景器或者视频输出器这样的图像输出装置114。
另外，CPU111通过向闪光灯控制单元110提供充电用的脉冲信号，或者提供充电用的基准电压，能够进行对于存储闪光灯控制单元110的发光用充电电压的主电容器115的充电控制。该充电方法依赖于闪光灯控制单元110的结构。另外，如果在主电容器115中进行了充分的充电，则通过CPU111向闪光灯控制单元110提供触发信号，能够进行曝光控制。
以下，参照图2的流程，说明作为本发明一实施形式的手动曝光控制模式时的处理动作。当操作者把曝光控制模式设定为手动(手动曝光控制模式)，设定所希望的光圈值AV以及快门速度TV时，检查是否进行自动曝光显示设定(步骤S100)。自动曝光显示设定既可以通过设定其显示的操作部件(未图示)由操作者进行设定，也可以在选择了闪光灯摄影的情况下自动地设定。
另外，在根据通信或者附件座的X接点以外的端子等的电压条件等，可以检测充电状态的可装卸外部闪光灯中，能够进行与在照相机内部安装的闪光灯相同的动作。另外，即使在像只有控制X接点的装置的可装卸外部闪光灯那样，不能够从照相机一例检测闪光灯的充电状态的情况下，如果在附件座中具备检测安装了外部闪光灯的开关等的检测装置，则由于能够判断是否进行闪光灯发光控制，因此在该情况下也能够进行相同的动作。
在选择了自动曝光显示设定的情况下，进行自动曝光(步骤S101)，把最佳的活动图像输出到图像输出装置114。在进行伴随曝光修正的动作的情况下，设置修正装置，例如，可以根据被拍摄物体距离进行曝光修正。这种情况下，如果被拍摄物体距离不明确，则不进行曝光修正。或者，可以根据镜头100的变焦镜头位置与聚焦镜头的位置进行曝光修正。或者，可以根据灵敏度进行曝光修正。或者可以在完成了调光修正的情况下进行曝光修正。或者可以根据摄影时的发光量进行曝光修正。
在没有选择自动曝光显示设定的情况下，根据由手动设定的曝光值EV进行曝光控制(步骤S102)。这种情况下，操作者如果能够设定该摄影时的灵敏度SV，则也可以考虑当前正在动作的模式下的灵敏度计算曝光值EV，进行曝光控制。
然后，检查快门开关SW2的按压状态(步骤S103)。如果没有按压快门开关SW2，则返回到步骤S100，反复至此为止的动作。如果按下了快门开关SW2，则把预先通过手动设定的光圈值AV、快门速度BV设定到各个器件中(步骤S104)，接着进入到曝光动作(步骤S105)，进行伴随闪光灯发光的摄影。
根据以上的处理，即使是在设定手动曝光控制模式的状态下，至操作快门开关SW2之前，能够选择进行自动曝光控制或者进行手动曝光控制，在按压下快门开关SW2之前完成基于自动曝光的曝光控制的情况下，在即将进入到摄影动作之前在图像输出装置114中显示能够识别主被拍摄物体的亮度的图像，能够提高对于成帧的操作性。
另外，在上述的例子中，说明了基于手动的曝光控制模式的伴随着闪光灯发光的摄影，而对于不伴随闪光灯发光的摄影也能够进行同样的动作，能够提高对于成帧的操作性。这时的曝光控制既可以是手动也可以是自动。
另外，在把光圈的全关闭动作替代为快门作用的光圈快门的情况下，成为最高速度的快门速度由于光圈直径越小就越快，例如在比F8小的光圈值AV下，快门速度TV成为1/1000时，如果按照快门速度TV优先指定1/1000，则即使光圈值AV应该成为最大也不得不限定为F8。如果在该状态下进行曝光控制，则与伴随闪光灯发光的摄影相同，难以根据被拍摄物体的状态成帧。从而，通过在这样的状况下也进行相同的动作，可以得到相同的效果。
但是，在该情况下当按下快门开关SW1时，由于如果不进行考虑了摄影时的曝光值EV的曝光控制，则正式摄影时的亮度不同，可能出现对操作者提供误识别的情况，因此准备开关等其它的操作部件(未图示)，根据来自该操作部件的输入，通过切换动作，或者显示有关与摄影时的辉度差的信息，能够起到对于操作者提起注意的效果。
其次说明作为本发明另一个实施形式的基于手动的曝光控制模式时的处理动作。
在闪光灯强制发光选择或者闪光灯自动发光选择时的低辉度情况下，在闪光灯控制单元110的主电容器115被充分充电的可发光状态下，由于成为使用闪光灯的摄影，因此如上述第一实施形式所述，进行自动曝光，把最佳的活动图像输出到图像输出装置114。
但是，在对于主电容器115的充电量不充分的情况下，不能够进行闪光灯摄影。这样的状况下，在进行基于自动曝光的曝光控制，把活动图像显示在图像输出装置14中的情况下，有可能使操作者误识别为进行伴随闪光灯发光的摄影。
在这样的状况下，如果按下快门SW2，则在等待主电容器115的充电充分之后进行摄影的情况下，可以进行在上述第一实施形式中叙述过的动作，但是在到充电充分为止的时间很长的情况下，将丢失拍摄机会。考虑到这一点，有时不使闪光灯发光，进行基于自动曝光的摄影。
特别是，在使用从照相机内部供给的电源的内装闪光灯的情况下，能够用CPU111预测充电为止的时间，但是，例如，在外部闪光灯中大多使用与照相机不同的外部电源，这种情况下，用CPU111不能够预测外部闪光灯充电为止的时间。在这样的情况下，由于等待充电是不切实际的，因此在基于自动曝光的曝光控制下进行摄影。
考虑到以上的情况，参照图3的流程，说明基于手动的曝光控制模式时的处理动作。另外，在与图2的流程所示的相同的处理中标注相同的符号进行说明。
操作者把曝光控制模式设定为手动(手动曝光控制模式)，设定了所希望的光圈值AV以及快门速度TV时，检查闪光灯的主电容器115的充电是否结束(步骤S200)，在主电容器115的充电结束了时，由于能够进行闪光灯摄影，因此进行基于自动曝光的曝光控制(步骤S101)。在主电容器115充电没有结束时，以所设定的曝光值EV进行曝光控制(步骤S102)。
接着，检查快门开关SW2的按压状态(步骤S103)。如果没有按下快门开关SW2，则返回到步骤S200，反复至此为止的动作。在该动作的反复期间，如果主电容器115充电结束，则进行基于自动曝光的曝光控制，由于在图像输入装置114中输出明亮的图像，因此操作者能够知道主电容器115的充电结束。这样，操作者能够根据图像输出装置114的图像状态判别是否进行闪光灯摄影。
如果按下了快门开关SW2，则把预先通过手动设定了的光圈值AV，快门速度TV设定到各器件中(步骤S104)，接着检查主电容器115的充电是否结束(步骤S201)。而且，如果主电容器115的充电结束，则由于能够进行闪光灯摄影，因此进行伴随闪光灯发光的摄影(步骤S202)，如果主电容器115充电没有结束，则进行不伴随闪光灯发光的摄影(步骤S203)。
为了实现上述实施形式的功能而使各种器件进行动作，对于与该各种器件连接的装置或者系统内的计算机，供给用于实现上述实施形式的功能的软件的程序代码，根据存储在该系统或者装置的计算机(CPU或者MPU)中的程序，通过使上述各种器件动作实施上述功能，这一点也包含在本发明的范畴中。
另外，这种情况下，上述文件的程序代码自身实现上述实施形式的功能，该程序代码自身构成本发明。作为该程序代码传输媒体，能够使用把程序信息作为载波传输供给的计算机网络(LAN，互联网等WAN，无线通信网等)系统中的通信媒体(光纤等有线线路或者无线线路等)。
进而，用于向计算机供给上述程序代码的装置，例如存储了这样的程序代码的存储媒体也构成本发明。作为存储这样的程序代码的存储媒体，例如能够使用软盘，硬盘，光盘，光磁盘，CD-ROM，磁带，非易失性存储卡，ROM等。
另外，通过执行供给到计算机的程序代码，不仅是实现上述实施形式的功能，其程序代码与在计算机中工作的OS(操作系统)或者其它的应用软件等一起，实现上述实施形式的功能的情况下，这样的程序代码当然也包含在本发明的实施形式中。
进而，被供给的程序代码存储在计算机的功能扩展卡或者连接在计算机的功能扩展单元中所具备的存储器中以后，根据其程序代码的指示，其功能扩展卡或者功能扩展单元所具备的CPU等进行实际处理的一部分或者全部，根据其处理实现上述实施形式的功能的情况当然也包含在本发明内。
另外，在上述实施形式中所示的各部分的形状以及构造终究不过是在实施本发明方面的具体化了的一个例子，并不是由此限定本发明的技术范围。即，在不脱离其主要特征的情况下，能够以种种形态实施。
如以上说明的那样，如果依据上述实施形式，则即使在采用手动设定的曝光控制时图像输出装置上显示的图像不是最佳的情况下，通过进行基于自动曝光的曝光控制，也能够在即将进入摄影动作之前在图像输出装置上显示能够识别主要被拍摄物体的明亮的图像，能够使被拍摄物体的识别良好，能够提高对于成帧的操作性。
权利要求
1.一种图像拾取装置，包括感光被拍摄物体的光，形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为上述曝光控制装置的动作，能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；以及使得开始处理并且存储从上述摄像元件输出的图像信号的摄影开始操作部件，其中，即使设定了上述手动曝光控制模式，在开始操作上述摄影开始操作部件之前，在上述曝光控制装置进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
2.一种图像拾取装置，包括感光被拍摄物体的光，形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为上述曝光控制装置的动作，能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从上述摄像元件输出的图像信号的摄影开始操作部件；以及即使设定上述手动曝光控制模式，但是在操作上述摄影开始操作部件之前，能够选择是在上述曝光控制模式装置正在进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号，还是在上述曝光控制装置正在进行基于上述手动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号的选择装置。
3.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于上述选择装置在闪光灯摄影时，选择在上述曝光控制装置正在进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
4.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于还具有在上述手动曝光控制模式时检查能否进行闪光灯摄影的检查电路，上述选择装置在能够进行闪光灯摄影的情况下，选择在上述曝光控制装置正在进行基于自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
5.根据权利要求4所述的图像拾取装置，其特征在于上述检查电路通过检查闪光灯的充电是否结束，检查是否能够进行上述闪光灯摄影。
6.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于还具有使用从上述摄像元件输出的图像信号进行显示的图像显示装置。
7.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于上述曝光控制装置控制光圈值、上述摄像元件的存储时间和从上述摄像元件输出的图像信号的放大增益中的至少一个。
8.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于还具有在上述自动曝光控制模式的动作中进行曝光修正的修正装置。
9.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其特征在于上述修正装置根据被拍摄物体距离进行上述曝光修正。
10.根据权利要求9所述的图像拾取装置，其特征在于上述修正装置在被拍摄物体距离不明确的情况下不进行上述曝光修正。
11.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其特征在于上述修正装置根据包含在摄影光学系统中的透镜的位置进行上述曝光修正。
12.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其特征在于上述修正装置根据灵敏度进行上述曝光修正。
13.根据权利要求8所述的图像拾取装置、其特征在于上述修正装置在完成了调光修正的情况下进行上述曝光修正。
14.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其特征在于上述修正装置根据摄影时的发光量进行上述曝光修正。
15.一种图像拾取装置，包括感光被拍摄物体的光，形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为上述曝光控制装置的动作，能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从上述摄像元件输出的图像信号的摄影开始操作部件；以及在操作上述摄影开始部件之前，根据是否能够进行闪光灯摄影的状态，选择是在上述曝光控制装置正在进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号，还是在上述曝光控制装置正在进行基于上述手动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号的选择装置。
16.根据权利要求15所述的图像拾取装置，其特征在于上述选择装置如果是能够进行闪光灯摄影的状态，则选择在上述曝光控制装置正在进行基于自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号，如果不是能够进行闪光灯摄影的状态，则选择在上述控制曝光控制装置正在进行基于手动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
17.根据权利要求15所述的图像拾取装置，其特征在于还具有使用从上述摄像元件输出的图像信号进行显示的图像显示装置。
18.一种计算机可读取的存储媒体，该存储媒体具有用于控制图像拾取装置的程序，其中，图像拾取装置具备感光被拍摄物体的光，形成图像信号的摄像元件；曝光控制装置；作为该曝光控制装置的动作能够设定自动曝光控制模式和手动曝光控制模式的装置；使得开始处理并且存储从上述摄像元件输出的图像信号摄影开始操作部件；所述程序包含以下步骤当设定上述手动曝光控制模式时，在开始操作上述摄影开始操作部件之前，执行选择处理，该选择处理能够选择是在上述曝光控制装置正在进行基于上述自动曝光控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号，还是在上述曝光控制装置正在进行基于手动控制模式的动作的状态下上述摄像元件输出图像信号。
全文摘要
本发明提供即使在基于手动的曝光控制模式下，也能够始终容易地进行被拍摄物体识别的图像拾取装置。本图像拾取装置构成为具有摄像元件；能够设定自动模式和手动模式的曝光控制装置；用于开始图像信号的处理和存储的操作部件。进而，本装置等即使在用手动模式进行摄影的情况下，在操作部件的操作之前显示用自动模式得到的图像，由此能够得到上述的效果。
文档编号H04N101/00GK1402075SQ0212858
公开日2003年3月12日 申请日期2002年8月13日 优先权日2001年8月16日
发明者川村胜 申请人:佳能株式会社