可重复利用的一次性使用数字照相机的制作方法

专利名称：可重复利用的一次性使用数字照相机的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种数字照相机和与一次性使用数字照相机相关的器件。
背景技术：
在基于胶片的一次性使用照相机(OTUC)中，例如拍立得公司的OTUC，镜头将图像投影到感光胶片上或直接投影到纸张上，该图像保持相似性。基于胶片的OTUC不能够对捕获的图像进行操作。为了能从基于胶片的OTUC打印出照片，一些物理单元/材料就不得不从照相机中去除(感光胶片或纸张)，在很多情形下，这会在操作时损坏照相机的外壳。基于胶片的OTUC依赖于机械装置(通过使用者的手来人工供能)来使照相机准备下一次拍摄(照像)。基于胶片的OTUC特点在于容易使用，而且成本低廉，可以循环使用。然而，这种基于胶片的OTUC在几个方面与数字照相不同，例如缺乏高质量的图像，后者采用全数字化处理而不是化学处理，信息的数字格式允许直接预览照片，能够借助于e-mail等来分享照片等。
可反复使用数字照相机的设计使得用户能够拍摄任意多的图片。照相机可能会在容量方面有所限制，但用户可以扩展容量(添加更多的存储器，若照相机支持可移动存储器或外部存储设备，如软盘驱动器或迷你CD)或者将图片从照相机上传到PC或者其它任何类型的外部存储设备(例如便携式压缩驱动器)并从照相机中擦除这些图片。多用途数字照相机被设计用来向用户提供数字照相体验。其允许用户预览所拍摄的图片，浏览存储的图片，向图片添加信息(即日期等)，设定分辨率和图像质量以更好地使用容量和其它体现数字照相体验(experience)的数字性能。这种多用途数字照相机具有很强的内部处理能力。在多用途照相机中，中央处理器(ASIC和/或微控制器)应当能够给用户提供一组特点来作为数字照相体验的一部分。多用途照相机内的通信端口(串行、并行、USB或其它任何类型的通信端口)被设计为与其它部件或计算机有最大的兼容性。可反复使用照相机与其它部件相连越容易越好。

发明内容
本发明提供一种数字照相机，具有用来将该数字照相机的使用限制于单使用周期的受限使用部件。


图1示出一个一次性使用数字照相机(数字OTUC)结构图的实施例；图2示出一个数字OTUC实体结构图的实施例；图3和图4示出一个数字OTUC实施例的操作的流程图；图5示出一个外部处理单元实施例的结构图；图6示出一个浏览平台实施例的框图；图7示出一个外部处理单元实施例的实体布置图；图8示出一个取景台实施例的实体布置图；图9、图10和图11示出外部处理单元工作流程图的一个实施例；图12和图13示出一个从数字OTUC产生数字底片的取景台实施例的工作流程图；图14示出一个数字OTUC适配器构造的结构图的实施例；图15示出一个数字OTUC适配器实体图的实施例；图16示出一个数字底片TV取景器结构图的实施例；图17示出一种数字TV取景器的实体图；以及图18示出一个一次性使用数字照相机实施例的使用寿命。
本发明的特定实施方式已经通过附图显示，而且在下面将详细说明，但同时本发明可以有各种修改和替代形式。应当明白，本发明并不限于公开的具体形式，相反，本发明应当涵盖所有落入本发明精神和范围内的修改、等同物或替代物。
具体实施例方式
在下面的描述中，将阐述很多具体的细节，例如特定数据信号、命名部件、线路、各类受限使用部件等的例子，以提供对本发明详尽地理解。然而，对本领域的普通技术人员来说，很显然，本发明可以不需要这些具体细节来实施。在其它的例子中，众所周知的部件或方法并没有被详细描述，而是采用结构图的方式，以避免对本发明产生不必要的混淆。因而，所述的具体细节都仅仅是示例性的。这些具体的细节可以发生变化，但应当认为这些变化仍在本发明的精神和范围内。术语“耦合”定义为直接或间接地连接。
总的来说，所述为一种方法、设备、系统，其通过采用具有受限使用部件的数字照相机而将一次性使用数字照相机(数字OTUC)的使用限制在单使用周期。单使用周期可以是设定的用户对产品的使用，例如二十张图片、十小时操作或其它类似的对数字OTUC的使用。这种受限使用部件可以有多种变化，如在某种方式上限制电源供应，限制用户访问数字OTUC拍摄图片的图像数据及很多其它类似的技术。
图1示出一次性使用数字照相机(数字OTUC)结构图的一种实施方式。图2示出数字OTUC实体结构图的一种实施方式。参看图1和图2，在一种实施方式中，数字OTUC 100具有光学照相传感器102，如1280×1024像素的互补金属氧化物半导体或电荷耦合器传感器；易失存储器104，如八兆字节同步动态随机存取器；非易失存储器106，如四兆字节内部闪速存储器和/或512千字节只读存储器；处理单元108，如微控制器；一个或多个通信端口110，如专有的通用串行基于总线的接口；光学取景器124；聚焦透镜126，如固定焦距透镜；状态显示器112，如多段状态液晶显示器；电源114，如电池；声频指示器116，如蜂鸣器116；电源键118，如空闲时能自动关闭电源的开/关键；快门开关(“拍摄”)键；复位机构121；内壳128和外壳130。
参看图2，在一种实施方式中，光学照相传感器102将光学图像转换成数据阵列。聚焦透镜126将实际图像投射到光学照相传感器102上，以将模拟图像转换成数字信息阵列。光学照相传感器102将聚焦透镜126聚焦在光学照相传感器102上的变化光影量化成代表离散色值的数据阵列。该光学照相传感器102也可以包含一个特定用途集成电路(ASIC)125，以提供一些可选功能，如自动曝光调节、自动白平衡和自动伽马补偿。自动曝光调节根据光照条件改变光学照相传感器102的感光灵敏度。自动白平衡均衡数据阵列内色谱的色调。在一种实施方式中，自动白平衡通过找出图像的“白色点”，修正该“白色点”使其成为白色并使图像的其余部分偏斜相同的量/方向来校正图像的色彩。自动伽马校正调节包含在数据阵列内的图像亮度。在一种实施方式中，自动伽马校正通过将输入光亮级别作n次方运算而对数字照片进行校正，以补偿数字部件的非线性响应，参数n取决于器件的伽马参数。在一种实施方式中，该数字OTUC可以使用1.3M像素光学传感器。
参看图1，在一种实施方式中，处理单元108执行存储在非易失存储器104如只读存储器内的固件指令，将这些指令复制到易失存储器104以执行。处理单元108控制该数字OTUC 100的操作。该处理单元108可以用易失存储器104的一部分来将数据阵列信息转换成图像格式，如JPEG(联合图像专家组)格式。然后，原始图像数据被存储在非易失存储器106中。电源114驱动数字OTUC 100内的各个部件，但是一旦图像被捕获并存储在非易失存储器106内，电源114就不再需要保持该捕获的图像数据。
在一种实施方式中，通信端口110促进该数字OTUC100内部的部件与外部的器件之间进行通信。同时，该通信端口110可以接收复位信号来使该数字OTUC再使用一个周期。一个适当的机构如钥匙可以通过该通信端口110进行物理或电子信号的通信，以复位该数字OTUC 100再使用一个周期。光学取景器124使用户能够看到将拍摄照片的图像并把该区域作为目标定位。状态显示器112可视化的传递信息，如剩余能拍摄的照片数、低光照条件及其它类似信息。
参看图2，内壳128包含与该数字OTUC 100相关的电子部件。外壳130是坚硬的壳体，以保护该数字OTUC 100，并避免用户重复使用该数字OTUC100。举例来说，外壳130可以与聚焦透镜126锁在(key)一起，以使内壳128只能在工厂中被拆卸，否则将致使该整个OTUC 100报废。因而，这就避免了用户更换到期的电源114，扩展存储器、易失存储器104或非易失存储器106的容量，存储图像数据和更换该数字OTUC 100设计内的其它机构，从而使数字OTUC 100在返回工厂进行整修而获得下一使用周期之前仅能被特定的用户使用单个周期。在一种实施方式中，可以在内壳128的部分和外壳130之间设置保护层，如泡沫聚苯乙烯。与基于胶片的一次性使用照相机相比，这种数字OTUC 100可以借助于通信端口110将整个图像信息从该数字OTUC 100转移到处理单元108，而不需要损坏数字OTUC 100的保护壳。在一种实施方式中，该数字OTUC 100具有一个通过外壳130不能访问到的物理复位机构121。在一种实施方式中，该复位机构121通过通信端口110是可以访问的。
每个周期限制内的单使用可以通过各种设计机构来实现。下面将描述一些设计机构的实施例，以阐述将该数字OTUC 100限于单使用周期。然而，本发明并不限于这些为阐述这一构思而展示的实施例。例如，在一种实施方式中，该数字OTUC 100可以允许用户随意地进行使用，直到其电量用完。电源114可以是适合10小时使用的电池。在一种实施方式中，电源114连接在一个电路上，一旦电源健118被按下，就不停地消耗电源114。在一种实施方式中，该数字OTUC 100可以允许用户拍摄照片直至存储器，即易失存储器104或非易失存储器106，完全填满。在数字图像中图像占据的字节量在压缩时是可以改变的。该数字OTUC 100可以允许用户拍摄照片直到可用存储器的空间被图像数据写入。在这种情形下，用户不能够擦除以前使用该数字OTUC 100所拍摄的照片。而且，内壳128和外壳130可以被设计得不能够拆卸含有图像数据的实际存储卡。
在一种实施方式中，该数字OTUC 100可以允许用户拍摄预定数目的照片。该数字OTUC 100被设计为在所拍摄的照片数量上受限制，该限制是预设的，与可用的存储器无关。用户不能扩展它的容量或者将图片上传到外部存储器上来释放空间再次使用。在一种实施方式中，每个数字OTUC 100包括一个唯一的标识符122，例如嵌入该数字OTUC 100非易失存储器106内的数字代码。该数字OTUC 100将该唯一的标识符122印记在由该数字OTUC 100所拍摄的所有图像上。然后，该唯一的标识符122可被用来追踪该特定数字OTUC 100的使用。可以采用判据来限制该数字OTUC 100的使用，例如与该唯一标识码符22相对应的图像数量或与该唯一标识符122相对应的周期循环次数等。在一种实施方式中，一个内部时钟电路可以与电源114相连，并由电源健118来触发。该数字OTUC 100可以包含一个内时钟，自第一次拍摄后提供X天的使用或者任何其它的时间限制定义。在一种实施方式中，电池寿命可以认为是一个设定的使用量而不是实际的时间周期。
与该数字OTUC 100相关的图像处理过程可以以多种方式来实现。下面将描述一些设计机构的实施例，以示出与数字OTUC 100相关的图像处理过程。然而，本发明并不限于这些为说明该构思而展示的实施例。在一种实施方式中，在数字OTUC 100中很少或者没有图像处理。数字OTUC 100将来自光学照相传感器102的原始图像数据存储在非易失存储器106内。然后，原始图像数据通过通信端口110送至数字OTUC 100外部的设备，以加工该原始图像数据。
在一种实施方式中，在数字OTUC 100中进行图像格式化。处理单元108执行存储在ROM内的指令或者执行复制到易失存储器104的指令，格式化原始图像数据以生成实际图像文件，该文件可以存储在非易失存储器106内。然后，该图像文件通过通信端口110送至数字OTUC 100外部的设备，以自动地处理该图像文件，并允许用户操作照片的尺寸、色彩等。在一种实施方式中，在数字OTUC 100内进行图像处理。该数字OTUC 100格式化原始图像数据。处理单元108执行存储在非易失存储器106内的指令或执行复制到易失存储器104的指令，以使用图像处理技术来自动地改善图像文件的图像质量。
与数字OTUC 100相关的连通性和兼容性可以以很多方式来实施。下面将描述一些设计机构的实施例，来说明与数字OTUC 100相关的连通性和兼容性。然而，本发明并不限于这些为说明该构思而展示的实施例。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以对通信端口110采用标准连接线路，以卸载存储在易失存储器104或非易失存储器106内的数据文件。该数字OTUC 100包含一个或多个通信端口110。每个通信端口110可以通过各种标准的连接器连接到数字OTUC 100外部的设备上，例如串行端口、并行端口、通用串行总线端口、RCA电视连接插孔或者其它类似的标准连接。该数字OTUC 100能够自由地连接到任何PC、膝上型电脑或其它图片能被卸载和打印的标准器件(磁盘驱动器，打印机等)上。
在一种实施方式中，该数字OTUC 100仅能连接到特定的设备上，例如外部处理单元，这些特定设备分布在图片能够被卸载到在线站点或被打印的特定零售点。通信端口110的连接器是专用的，而且这些特定设备具有与该专用通信端口110相匹配的连接器。在一种实施方式中，这些特定器件设在远程位置的设备点，而不是设在零售设备点。该数字OTUC 100必须被置于信箱内或被邮寄。该数字OTUC 100被移动到卸载设备点，其中特定的器件位于该设备点，而且用户在线发送或者邮寄这些嵌入压缩盘的图像文件，或者接收图像的打印照片。
在一种实施方式中，这种专用连接器在形状上不同于目前工业标准的连接器。在一种实施方式中，这种专用连接器的形状和相应的芯片集与标准连接器的形状和芯片集相符。然而，这种专用连接器和专用通信端口具有与标准连接不同的接线，以形成专用的端口和连接器。例如，如果工业标准的连接器具有8针，而且这些针以某种预定顺序进行电连接，则该专用连接器和专用端口改变这种顺序，这样使得只有这些专用电缆、连接器和端口可以互相一致，并与整修过程相符。
用户能在使用该数字OTUC 100期间以及在该数字OTUC 100的相关打印之前预览所拍摄照片的功能可以以很多方式来实现。下面将描述一些设计机构的实施例，来说明用户能在数字OTUC 100使用期间以及在该数字OTUC 100的相关打印之前预览所拍摄照片的功能。然而，本发明并不限于这些为说明该构思而展示的实施例。在一种实施方式中，该数字OTUC 100提供给用户在该数字OTUC 100使用期间和在打印之前预览所拍摄照片的功能。该数字OTUC 100的处理单元108执行非易失存储器106内的软件程序来将JPEG格式的图像显示在液晶显示器(LCD)上。在一种实施方式中，用户能够将该数字OTUC 100通过通信端口110连接到显示设备例如电视机上，以预览所拍摄的照片，但该数字OTUC 100须仍处于“使用期”(即未期满)。在一种实施方式中，任何时候用户都能够将该数字OTUC 100带到零售店，在该处专用设备可以用来观看并打印所拍摄的照片，但该数字OTUC 100须仍处于使用期(未期满)。在一种实施方式中，一旦这种单使用的限制期满，用户可以将该数字OTUC 100带到零售店，在该处专门设备可以用来观看并打印所拍摄的照片。
用户能拆卸或不能拆卸含有图像数据的存储器的功能可以以很多方式来实现。下面将描述一些设计机构的实施例，来说明用户拆卸或不能拆卸含有图像数据的存储器，易失存储器104或非易失存储器106的功能。然而，本发明并不限于这些为说明该构思而展示的实施例。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以包括可移动存储器，在所述的一次性使用后，用户可以以他/她的知识产权而保存该存储器。内壳128和外壳130可以具有可拆卸的封盖，该封盖被设计在壳128、130的结构内，以允许拆卸插在卡片槽内的存储卡。
在一种实施方式中，数字OTUC 100不允许用户拆卸含有图像数据的存储器，易失存储器104或非易失存储器106，以进行保护。用户可以将数字OTUC 100带到商店，在该处他/她能够卸载所拍摄的照片，并可能会购买数字底片以进行保护。外壳130可以被设计为不允许进入壳体结构拆卸存储器。而且，存储器可以采用硬连接线插入包含在该数字OTUC 100内的电子电路。
该数字OTUC 100可以具有或不具有闪光灯。在一种实施方式中，数字OTUC 100包括一个用于低光照摄影的内置闪光灯。在一种实施方式中，该闪光灯通过手动连续按压电源接通键来启动。在一种实施方式中，该数字OTUC 100依赖光学照相传感器102的灵敏度来产生高质量的室内照片。在一种实施方式中，可以在该数字OTUC 100外部，例如在一个外部处理单元108，对图像数据进行一些软件处理，以提高低照度图像的质量。
与该数字OTUC 100有关的状态显示器112可以以很多方式来实现。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以包括多段状态LCD。该LCD可以包括多个图标和数字来指示目前数字OTUC 100的状态，如处理进行中，剩余能拍摄的照片数量，低光照条件等。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以包括基于发光二极管(LED)的状态指示。这些LED发出的光可以具有几种不同的颜色，以指示数字OTUC 100的状态，如处理进行中，剩余能拍摄的照片数目，低光照条件，“电量低”指示符等。在一种实施方式中，该数字OTUC 100可以配有机械的状态指示，例如机械照片计数器等。
在一种实施方式中，用户通过RCA插孔在他们的电视机上直接观看来自该数字OTUC 100的照片。在这种实施方式中，用户可以获取电池。在该实施方式中，受限使用部件可以是印记在由该数字OTUC所捕获图像上的唯一标识符。在该数字OTUC拍摄X张图像之后，用户能够购买软件复位来使该数字OTUC能拍摄更多的照片。
在一种实施方式中，该数字OTUC可以包含两个或多个ASIC。光学照相传感器可以包括具有一些图像处理能力的ASIC。该数字OTUC可以包括用于图像压缩和TV输出功能的附加图像处理ASIC。除这两个ASIC外，可以存在一个微控制器来控制(command)该数字OTUC的逻辑，并且在没有第二个ASIC时可以进行一些图像处理。
用户能复位或不能复位同一个数字OTUC 100以获得另一使用周期的功能可以以很多方式来实现。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以为单使用而设计，其具有某个限制因素而确定该单使用，但用户可以购买数字OTUC 100复位标记。在一种实施方式中，这种数字OTUC 100复位标记装配入一种在外壳130和内壳128中设计的专用复位机构121，以进行物理的单次复位。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以为单使用而设计，其具有某个限制因素而确定该单使用，但可以购买数字OTUC 100复位软件。该复位软件使用某种标准的连接器像USB、并行、串行等以在家中使用家用PC或膝上型电脑来进行单次复位。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以为单使用而设计，其具有某个限制因素而确定该单使用，但可以在商店购买数字OTUC 100复位。用户将该数字OTUC 100带到商店，在拆卸掉外壳之后，店员采用专用设备，如与复位机构121相匹配的数字OTUC复位标记，来为他/她进行复位，但该复位标记不能在其它地方购买到。在一种实施方式中，数字OTUC 100可以设计为除工厂的整修处理外不具有任何复位选项。
数字OTUC 100的周期循环和整修可以以很多方式来实现。下面将描述一些设计机构的实施例，来说明数字OTUC 100的周期循环和整修。然而，本发明并不限于这些为说明该构思而展示的实施例。在一种实施方式中，不存在周期循环和整修。用户购买数字OTUC 100，只要不超过单使用的限制，就可以使用该数字OTUC 100。一旦用户用完该数字OTUC 100，则用户可以将该数字OTUC 100作为废弃物处置。在一种实施方式中，周期循环包含数字OTUC 100的一个完整寿命周期。在一种实施方式中，在整修过程中，该数字OTUC的受限使用部件被复位，而且在发送给用户再次使用之前，该数字OTUC进行几项质量保证测试。
在一种实施方式中，存在某些周期循环和整修。用户一次购买实际的数字OTUC 100，然后接着为该同一个数字OTUC 100购买替换物或复位物。从而用户购买数字OTUC 100后，只要不超过单使用的限制，就可以使用该数字OTUC 100。一旦用户完成该数字OTUC 100的第一次性使用，则用户可以购买替换物或复位物来再一次性使用该最初的同一个数字OTUC 100。在一种实施方式中，用户购买数字OTUC 100，然后将该数字OTUC 100返回到工厂或商店对该数字OTUC 100进行整修。用户购买数字OTUC 100后，只要不超过单使用的限制，就可以使用该数字OTUC 100。一旦用户用完该数字OTUC 100，则用户可以将该数字OTUC 100带回到商店，在那里，他进行打印和/或在线上传。该数字OTUC 100可以留在商店或者送到工厂进行整修。在一种实施方式中，同一个数字OTUC可以出售给用户，经历一次性使用周期，再被整修一次，接着在该同一个数字OTUC的存在期中再反复的重复这个生命周期。在一种实施方式中，受限使用部件和这种重复利用被用来多次出售同一个照相机。
在一种实施方式中，外壳可以使得含在内壳下面或者内壳上的部件不能访问。外壳可以提供如下的附加功能外壳能避免数字OTUC 100受损伤，提高耐用性，提供减震性、防水性或其他类似功能。外壳可以通过将整修限于复位、进行质量保证测试和替换外壳而促进快速重复利用和整修。
图3和图4示出贯穿数字OTUC的一个实施例整个操作的流程图。用户先购买数字OTUC。然后，通过按压电源接通键来启动该数字OTUC。用户可以通过取景器来排列好照片需要的目标，并说“笑笑”。
在方框402，用户按压快门释放按钮。
在方框404，处理单元确定图像计数器，如一个寄存器，是否指示单使用限制所允许拍摄的最大照片数已经拍摄完。在一种实施方式中，受限部件是限制数字OTUC照相机可以拍摄照片的最大张数的软件。在一种实施方式中，参考受限使用的部件来察看单使用限制是否已被超过。
在方框406，如果处理单元确定单使用限制已经达到或者已经超过，则该处理单元向峰鸣器发出一个信号，来给出错误状态的声音指示。
在方框408，如果处理单元确定单使用限制已经达到或者已经超过，则该处理单元向状态显示器发出一个信号，来给出错误状态的可视化指示。
在方框410，处理单元确定在易失存储器或非易失存储器内是否存在足够的容量来存储表示另一图片的图像数据。在一种实施方式中，处理单元确定图像计数器，如一个寄存器，是否指示单使用限制所允许拍摄的最大照片数目已经被拍摄完。
在方框412，如果处理单元确定单使用限制已经达到或已经超过，或者不存在足够的有效容量，则该处理单元向峰鸣器发出一个信号，来给出错误状态的声音指示。
在方框414，如果处理单元确定单使用限制已经达到或已经超过，或者不存在足够的有效容量，则该处理单元向状态显示器发出一个信号，来给出错误状态的可视化指示。
在方框416，光学照相传感器将光学图像转换成数字数据。
在方框418，光学图像的数字数据被装载在光学传感器，易失存储器内。
在方框420，处理单元处理从光学照相传感器到非易失存储器的数字数据，以产生原始的图像格式。在一种实施方式中，一些图像处理在易失存储器内进行。
在方框422，处理单元将图像数据存储在易失存储器如SDRAM内。
在方框424，处理单元执行固件(firmware)来确定图像质量是否高于工厂设定的最小值。
在方框426，如果处理单元确定图像质量太差，则该处理单元向峰鸣器发出一个信号，来给出错误状态的声音指示。
在方框428，如果处理单元确定图像质量太差，则该处理单元向状态显示器发出一个信号，来给出错误状态的可视化指示。
在方框430，如果处理单元确定图像质量高于工厂设定的最小值，则该处理单元向峰鸣器发出一个信号来给出照片良好的声音指示，向状态显示器发出一个信号来给出照片良好的可视化指示。
在方框432，处理单元在非易失存储器或者易失存储器内构建照片的压缩图像。
在方框434，处理单元将压缩图像存储在非易失存储器内。
在方框436，处理单元将其参考的图像计数器如一个寄存器的计数值增加一。
在方框438，处理单元确定图像计数器是否指示数字OTUC内最大照片数已经被拍摄完。照片的最大数目可以由加在照相机上的一次性使用限制或者缺乏存储空间来存储另一张数字图像来确定。
在方框440，如果处理单元确定数字OTUC内最大照片数还未拍摄完，则状态显示器会移去诸如“请等待”的可视化指示。该状态显示器给出能拍摄的剩余照片数的可视化指示。同时，该状态显示器提供诸如“拍得好”之类的视觉指示以表明照片已被成功拍摄。
在方框442，如果处理单元确定数字OTUC内最大的照片数目已经被拍摄完，则状态显示器给出照相机已满的可视化指示。
图5示出外部处理单元一种实施方式的结构图。在一种实施方式中，外部处理单元500包含状态显示器502，例如多段状态LCD；易失存储器504，例如32MB的SDRAM；非易失存储器506，例如64MB的内部闪速存储器；处理单元508，例如用于固件执行的微控制器；图像处理ASIC 510；用于数字OTUC的专用接口512；用于外设和维护的标准端口；用于浏览平台的数据和电源端口516；打印机端口518；用于可移动或便携存储器如CompactFlash、SmartMedia或存储棒的数字存储器端口；电源522；峰鸣器524；调制解调器526；电话连接528；以及几个操作键，例如电源键530、立即更新键532、复制到数字底片键534及其他类似键。
这种外部处理单元500可以定位于零售点设备，以使数字OTUC能够与其他的数字设备像监视器、打印机、电子邮件等相连。这种外部存储单元500具有数种功能，例如从数字OTUC读出数据，处理图像数据，提高图像数据的质量，及将图像连接到其它设备上。
这种外部处理单元500可以使用基于USB的专用连接来从数字OTUC读出照片，并将其存储在内部非易失存储器506内。一旦这些照片被存储在内部非易失存储器506内，该外部存储单元500就处理这些图像，并运行一系列的程序来确保图像质量尽可能的高。一旦处理过程完成，图像数据就能被其它设备使用，例如浏览平台、调制解调器526、打印机、照相冲印小型工作室、计算机或任何其他类似的器件。
这种外部处理单元500包括两个对接口一个用于数字OTUC，另一个用于可移动的数字存储介质(称作数字底片)。这种外部处理单元500可以为零售点的店员或无人售货形式的消费者的使用而设计。
图6示出浏览平台一种实施方式的结构图。在一种实施方式中，浏览平台600包含状态显示器，例如彩色LCD显示器602；非易失存储器，例如128K用于存储固件的ROM；易失存储器，例如8MB的SDRAM；用于固件执行的微控制器610；用于照相机支架连接的数据和电源端口612；用于外部处理单元连接的数据和电源线缆(未示出)；峰鸣器614和数个用户操作键616，例如下一张照片键、前一张照片键618、打印图像键(未示出)及其它类似键。
浏览平台600可以用于照片浏览和打印选择。该浏览平台600可以设计为供用户使用，也可以置于柜台处。该浏览平台600可以通过适当类型的线缆和外部处理单元连接。其还可以包括一个彩色LCD显示器和一个用于图片浏览和打印选择的用户接口。
图7示出外部处理单元一种实施方式的实体布置图。在一种实施方式中，这种外部处理单元700包含状态显示器702，照相机支架704，用于数字OTUC的专用连接器706，用于外设和维护的标准端口如USB连接器708，用于浏览平台连接的数据和电源端口710，打印机端口712，用于可移动存储器如CompactFlash、SmartMedia、存储棒、软盘、CD-ROM或DVD的可移动数字存储器读/写端口714，电源连接器720和数个操作键722，例如电源键、立即更新键、复制到数字底片键及其他类似键。
图8示出浏览平台一种实施方式的实体布置图。在一种实施方式中，浏览平台800包含彩色LCD显示器802，用于外部处理单元连接(未示出)的数据和电源端口804，峰鸣器(未示出)，和数个用户操作键805，如下一张照片键806、前一张照片键808、打印照片键810或其它类似键。
图9、10和11示出这种外部处理单元工作流程图的一种实施方式。
在方框902，用户或零售店员将数字OTUC置于支架内。
在方框904，状态显示器给出该数字OTUC位于支架内的可视化指示。
在方框906，显示器在浏览平台上显示一条外部处理单元正在读取该数字OTUC的信息。
在方框908，状态显示器给出外部处理单元正在读取照相机的可视化指示。
在方框910，外部处理单元读取该数字OTUC的唯一标识符。图像数据和唯一的标识符通过该数字OTUC内的通信端口进行传送。
在方框912，外部处理单元读取照相机内图片的数目。
在方框914，外部处理单元确定该数字OTUC是否存储至少一张或多张图片。
在方框916，如果外部处理单元确定该数字OTUC还未存储至少一张图片，则显示器在浏览平台上显示一条照相机空白的信息。而且，状态显示器给出照相机空白的可视化指示。如果照相机不空，则外部处理单元从状态显示器移去照相机正在读取的可视化指示。同时，峰鸣器在存在错误状态时给出声音指示。
在方框918，如果外部处理单元确定该数字OTUC正在存储至少一个或多个图片，则微控制器将所有的图片从照相机复制到外部处理单元内的存储器。
在方框920，图像数据被存储在非易失存储器内。
在方框922，微处理器执行应用软件来处理和改善存储器内所有图片的质量，并压缩这些图片。
在方框924，外部处理单元内的微处理器向数字OTUC发送一个信号来删除存储在该数字OTUC内的图片。在一种实施方式中，该信号并不将图像从照相机删除，以确保知识产权不会被错误地弄丢。该信号可以仅标记要删除的文件，但实际上并不将其删除。
在方框926，状态显示器移去读取照相机的可视化指示。
在方框928，微处理器将所有图片从易失存储器复制到非易失存储器内。
在方框930，状态显示器指示目前图片数＝1。
在方框932，显示器在浏览平台示出第一张图片。
在方框934，在按压下一图片键后，显示器在浏览平台示出下一张图片。
在方框936，数字底片被插入数字底片端口中。用户可以具有一张存储数字图像的存储卡，该外部处理单元可以接受各种数字介质，并处理存储在该数字介质或存储在专用数字介质内的图像。
在方框938，状态显示器给出数字底片处于端口内的可视化指示。
在方框940，微处理器读取该数字底片内的图片数。
在方框942，外部处理单元确定数字底片(DN)是否存储至少一张或多张图片。
在方框946，如果外部处理单元确定数字底片没有存储至少一张图片，那么显示器在浏览平台上显示一条该数字底片空白的信息。而且，状态显示器给出数字底片空白的可视化指示。外部处理单元从状态显示器移去该数字底片正在读取的视觉指示。同时，峰鸣器在存在错误状态时给出声音指示。
在方框948，状态显示器指示目前图片数＝1。
在方框950，该显示器在浏览平台示出第一张图片。
在方框952，在按压下一图片键后，显示器在浏览平台示出来自数字存储器的下一张图片。
图12和13示出从数字OTUC形成数字底片的浏览平台一种实施方式的工作流程图。
在方框1202，用户例如消费者或零售店员按压复制到数字底片键。
在方框1204，处理单元确定该数字OTUC是否处于支架内。
在方框1206，如果该数字OTUC并未处于支架内，则峰鸣器给出存在错误状态的声音指示。
在方框1208，如果该数字OTUC处于支架内，则处理单元确定该数字OTUC是否存储有任何图像文件。如果没有，处理器促使峰鸣器发出声音，因为没有图片可以被转移到数字底片。数字底片可以是数字介质，例如软盘、CD-ROM、闪速存储器卡及其它类似介质。
在方框1210，状态显示器给出外部处理单元正在读取数字底片的可视化指示。在一种实施方式中，外部处理单元读取该数字OTUC的唯一标识符。
在方框1212，外部处理单元删除存储在数字底片上的所有当前图片(若存在有任何图片时)。
在方框1214，微控制器将所有图片的图像文件从数字OTUC或外部CPU存储器复制到包含在数字底片内的非易失存储器内。
在方框1216，状态显示器移去读取数字底片的可视化指示。
在方框1218，状态显示器给出数字底片已准备好的可视化指示。
在方框1220，按压立即更新键。[由此处]外部处理单元向远程服务器发送一个信号，来接收维护更新，例如固件和软件更新。在一种实施方式中，外部处理单元在步骤1228之后进行远程连接。
在方框1222，外部处理单元内的处理单元参考来自非易失存储器的一个拨号号码和标识符。
在方框1224，状态显示器给出外部处理单元正在拨打该号码的可视化指示。
在方框1226，该号码被拨打。
在方框1228，处理单元进行核查，确保连接已经建立。如果没有建立连接，则再一次拨打该号码。在错误指示信号被送到状态显示器和峰鸣器之前，这一过程进行数次循环。
在方框1230，状态显示器给出连接已建立的可视化指示。
在方框1232，状态显示器移去系统正在拨号的可视化指示。
在方框1234，外部处理单元用唯一标识符例如地址来标识自己。
在方框1236，外部处理单元接收一个信号以核查是否有任何图像文件存储在非易失存储器内。
在方框1238，如果图像文件存储在非易失存储器内，则外部处理单元将这些图像文件上传到一个远程服务器上。然后，消费者可以在线浏览这些图像，并将其e-mail给朋友等。而且，这些图像可以在该外部处理单元内进行软件或固件更新的同时暂时地存储在该外部处理单元之外。
在方框1240，软件或固件更新被下载，并出现在外部处理单元内。
在方框1242，远程服务器和外部处理单元之间的连接被关闭。
在方框1244，状态显示器移去连接存在的可视化指示。
在方框1246，外部处理单元确定是否需要重新启动以适当安装这些更新。在方框1248，如果需要，外部处理单元重新启动。
图14示出数字OTUC适配器构造的结构图的一种实施方式。这种数字OTUC适配器1400包括易失存储器1402，例如32MB的SDRAM；非易失存储器1404，例如用于存储固件的1MB的ROM；用于固件执行的微控制器1406；图像处理ASIC1408；专用照相机接口1410(类似于USB连接)；用于外设和维护的标准端口；一个或多个数字介质接口1412(PCMCIA，SmartMedia，CompactFlash等)和电源连接器1414。
该数字OTUC适配器1400可用来将数字OTUC方便地与其它设备连接。这些其它器件可以通过适配器1400读出包含在数字OTUC内的图片。该适配器1400采用专用的数字OTUC连接器1410来与该数字OTUC在一端进行通信，在另一端上模拟数字存储介质卡(SmartMedia、CompactFlash、PCMCIA、索尼存储棒等)。同时，该适配器1400也使PC能够连接到数字OTUC上(采用如USB连接器的标准的通信接口)。
在一种实施方式中，适配器1400并不作为附加产品向消费者出售，而是可以作为第三方设备提供使用，如柯达图片社或富士阿拉丁或其它照片/打印社。
该适配器1400从数字OTUC读取图片数据，并与外部处理单元以相同的方式来处理这些图片。在一种实施方式中，主要的区别在于适配器1400很小，便于携带，而且并不支持外部处理单元支持的所有器件范围。
图15示出数字OTUC适配器实体图的一种实施方式。该数字OTUC适配器1500包括照相机支架1502，电源连接器1504，与数字OTUC连接的专用连接器1506，通信端口1508(例如USB)，和数字介质接口1510。
图16示出数字底片TV浏览器结构图的一种实施方式。该数字底片TV浏览器1600包括多段状态LCD1601(单色)，8MB的SDRAM 1602，用于存储固件的512KROM1604，用于固件执行的微控制器1606，图像处理ASIC1608，TV连接器1610(RCA、TV天线或类似物)，数字底片读取器16212，例如1.44”软盘驱动器或可移动存储器，电源1614(例如110伏)，峰鸣器1615，“开/关”键1616，“下一图片”键1618，和“前一图片”键1620，所有的这些部件都在一个塑料壳内。
该数字底片TV浏览器1600可以是数字OTUC的一个外部设备，设计用于提高和改善数字摄影的体验。
在用户将数字OTUC用于浏览和打印(将数字OTUC返回至零售店)后，他/她可以选择将图片复制到称作数字底片的数字存储介质1612(1.44”软盘或闪存卡)上。该数字底片应当能使用户对他/她的知识产权进行归档，以作将来之用或妥善保管。
该浏览器能使消费者在家中使用他/她的数字底片，且用任何能从RCA(或其他连接器)电缆(如VCR或Cam-Corder)接收到输入的电视机都能观看其内容(图片)。
图17示出一种数字TV浏览器的实体图。该数字TV浏览器1700包括照相机支架，电源连接器1702，专用USB连接器(照相机)，USB端口(外部)，和一个或多个数字介质接口。在一种实施方式中，该TV浏览器连接要显示在TV屏幕上的数字底片。该TV浏览器能够从数字底片(例如软盘或CD-ROM)读出数据，并以可以显示的TV格式传送这些图像。
在一种实施方式中，可以采用各种技术和算法来改善图像质量。在一种实施方式中，可以采用低分辨率图像质量改善技术。由于较低的分辨率，低分辨率图像缺乏平滑性。图像需要放大(插值)约400％，仅比按比例缩小的打印图像大点。由于没有给出任何新的图像信息，该成比例的图像可能会模糊，但这种技术能改善最终的(按比例缩小的)图像的质量，这是由于平滑的单元(围绕原始像素的那些像素)要比原始像素的尺寸小，从而产生较平滑的图像。
在一种实施方式中，可以采用多次拍摄。低分辨率图像使得能够进行多次快速连续的拍摄。这种技术需要对拍摄图片的方式进行改进。为了使该技术更加有效，数字OTUC需要对同一图片进行比方说最少四次的极快速(在拍摄之间几毫秒的延迟)连续拍摄。这些连续拍摄的图片一张重叠在另一张上，从而以下面的方式产生新的图片一张图片充当底层。每个其它层仅以100/(n-1)(n＝所进行的快速拍摄次数)个百分点的透明度叠加在该底层的上面。这样新形成的图片在图案方面是更加平滑和“稳定的”(尤其是在粒度很明显的低光照条件下)。
在一种实施方式中，可以使用降低非易失存储器占用的技术。非易失存储器适合用于存储比例缩小的图片。例如，1.3M像素的照片所包含的信息要比质量良好的4″×6″打印所需的信息要多。可以将每张所拍摄的图片按比例缩小至约0.6M像素，从而节省大约53％的非易失存储器占用。同时，该按比例缩小的图像所具有的质量比直接用0.6M像素传感器拍摄的原始照片的质量要高，因为其像素是使用两倍的信息而产生的。
在一种实施方式中，可以使用非标准的压缩技术。由于数字OTUC重新利用和整修的“封闭周期”性质，因此可以对数字OTUC采用非标准的压缩技术。与生成JPG文件不同，可以采用更新的算法(例如小波压缩)来节省空间(与JPG相比，节省高达75％)并且可能改善质量。
在一种实施方式中，还有用于减少所需易失存储器数量的技术。一种这样的技术是直接写入非易失存储器。许多数字照相机都具有某个易失存储器缓冲器，以用于高速处理和能够进行“速拍”(减少拍摄之间的延迟)。然后，整个图像被复制到非易失存储器上。可以整个地摒弃该易失存储器，而直接在非易失存储器上进行整个图像的处理，以减少易失存储器的占用，但是这样降低了处理速度，且增大了拍摄之间的延迟。
在一种实施方式中，还存在针对使用“有缺陷的”光学传感器的技术。在一种实施方式中，可能会使用具有黑色像素和白色像素的传感器。在光学传感器的制作过程中，会有预估百分比的传感器不能通过由照相机制造商设定的严格验收标准。这些不良传感器经常显示出通常所说的黑色像素和白色像素。这些不良传感器具有一定百分比的不感光的像素，相反呈恒定的黑色(在所有颜色通道上都没有光)或白色(在所有颜色通道上的光都是极大)。可以探测这些随机的有缺陷的像素，并近似地估计它们的实际颜色。这一过程可以通过在整个图像阵列上扫描和寻找完全黑色或白色的像素及其它合适的算法来进行。核查每一个黑色像素或白色像素，来检查在与该黑色像素或白色像素相邻的所有八个方向上不存在其它的全黑色或白色像素。如果它是一个单个的有缺陷像素，则计算围绕它的八个像素的颜色平均值，并以其作为该有缺陷的像素的新颜色值。
图18示出一次性使用数字照相机一种实施方式的寿命周期。
在方框1802，数字OTUC的使用限于单使用周期。在一种实施方式中，数字OTUC具有一个受限使用部件，来将该数字OTUC的使用限制在单使用周期。该受限使用部件可以改变，下面给出一些例子。
在方框1804，受限使用部件是电源，例如电池，设计用来使数字OTUC的操作仅在预定的时间段内进行。在该预定时间段后，电池将衰竭，需要在该数字OTUC整修期间进行充电或替换。
在方框1806，受限使用部件是存储器，易失存储器或非易失存储器，具有给定的容量来存储相应于该容量的数据。
在方框1808，受限使用部件是预置数目的能拍摄图片。可用存储器能够存储很多图像文件，但是一个软件程序可限制存储器的预设容量。在一种实施方式中，来自特定数字OTUC的唯一标识符也可以印记在该数字OTUC存储的每个图像文件上。该唯一的标识符可以被用来追踪特定的数字OTUC已经拍摄了多少张图片，以及怎样处理了这些图片。因而，用户能够购买预定数目的复位标记，以使用户在不得不返回该实际的数字OTUC之前能用该同一数字OTUC拍摄更多的图片。
在方框1810，受限使用部件是数字照相机的一个不可访问部分。在一种实施方式中，外壳的存在防止了用户访问电源、存储器、复位激发装置或其它类似部件。
在方框1812，受限使用部件是专用连接，该专用连接被用来确保用户或非授权零售商能够访问存储在该数字OTUC内的数据。
在方框1814，受限使用部件是一个内部时钟，预设该数字OTUC可以使用的预定时间段。
在方框1816，在数字OTUC被制造出并可以工作之后，该数字照相机被分配给零售商、批发商、主题游乐园、用户和其它分配途径。
在方框1818，用户将该数字照相机作单使用周期使用。在一种实施方式中，受限使用部件的设计确定单使用周期的延续时间。例如，X张图片，X段时间，X数量的存储空间来存储图像数据文件，等。
在方框1820，用户拍摄图片，将数字照相机返回至零售商、或通过邮递机构或互联网机构返回。
在方框1822，用户从其返回该数字OTUC处得到该数字照相机的图像数据。用户可能收到实际的照片，其图像文件的数字底片，或在线访问图像文件。
在方框1824，数字照相机的使用被整修以获得另一个单使用周期。在一种实施方式中，整修包括一个完全质量保证测试并且如果该实施方式包括双壳实施，则替换外壳。。
在方框1826，在一种实施方式中，受限使用部件被电学或物理地复位，以整修该数字OTUC。
在方框1828，在一种实施方式中，受限使用部件被电学或物理地替换，以整修该数字OTUC。
在方框1830，在整修之后，同一数字照相机被送出再次发行。在一种实施方式中，整修机构位于现场且在该现场内进行发行。例如，在一个主题公园或非常大的零售批发机构内，可以在现场进行重新利用。
虽然上面已经示出本发明的一些特定实施方式，但本发明并不限于这些实施方式。例如，由电子硬件部件实现的很多功能都可以用软件模拟来复现。因而，为完成这些相同功能而编写的软件程序可以模拟输入—输出电路中硬件部件的功能。应当理解，本发明并不受由此处描述的特定实施方式的限制，其范围应当由所附权利要求书给出。
权利要求
1.一种装置，包括数字照相机，其具有将所述数字照相机的使用限于单使用周期的受限使用部件。
2.如权利要求1所述的装置，还包括复位机构，用于整修所述数字照相机的使用，以用于另一使用周期。
3.如权利要求2所述的装置，还包括位于所述数字照相机上的专用通信端口。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述复位机构包括一个通过所述专用通信端口访问的驱动器。
5.如权利要求2所述的装置，其中所述复位机构包括一个驻留在所述数字照相机内的软件程序，其通过所述专用通信端口接收复位信号。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述受限使用部件包括具有不可扩展容量的电源，以使所述数字照相机运行预设时间量。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述受限使用部件包括具有预设容量的存储器，用来存储相应于预设数量图片的数据。
8.如权利要求7所述的装置，其中一个软件程序将所述存储器的预设容量限制为预设数目的可拍摄图片。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述受限使用部件包括所述数字照相机由外壳覆盖的一个不可访问部分。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述复位机构被置于所述数字照相机由外壳覆盖的不可访问部分内。
11.如权利要求9所述的装置，其中电源被置于所述数字照相机由外壳覆盖的不可访问部分内。
12.如权利要求9所述的装置，其中存储图像数据的存储器被置于所述数字照相机由外壳覆盖的不可访问部分内。
13.如权利要求1所述的装置，其中所述受限使用部件包括与每个单个数字照相机相关联的唯一标识符。
14.如权利要求1所述的装置，其中所述受限使用部件包括一个时钟，该时钟被启动以使所述数字照相机在每个使用周期内运行预设的时间段。
15.如权利要求1所述的装置，其中整修包括重新复原包含在所述数字照相机内的一个部件来促进所述数字照相机的另一使用周期。
16.权利要求1所述的装置，其中整修包括替换包含在所述数字照相机内的一个部件来促进所述数字照相机的另一使用周期。
17.如权利要求1所述的装置，还包括与所述数字照相机相应的第一壳和第二壳，所述第二壳位于所述第一壳外，所述第二壳具有一个防改动机构。
18.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述数字照相机内用来存储图像数据的存储器；和将所述图像数据传输到外部处理单元的通信端口，该外部处理单元对所述图像数据进行图像处理操作。
19.一种方法，包括将数字照相机的使用限制为单使用周期；和整修所述数字照相机以用于另一使用周期。
20.如权利要求19的方法，还包括用外壳覆盖所述数字照相机的一部分，所述覆盖部分对于用户是不可访问的。
21.如权利要求19的方法，其中所述整修包括使所述数字照相机能够用于另一使用周期。
22.如权利要求19的方法，其中所述整修包括复位包含在所述数字照相机内的一个部件，以使所述数字照相机用于另一使用周期。
23.如权利要求19的方法，还包括将存储在所述数字照相机内的图像数据通过一个专用连接传送给所述数字照相机外的一个处理单元。
24.如权利要求19的方法，还包括将所述数字照相机的电源限制成不可扩展的容量，以使所述数字照相机运行预设的使用量。
25.如权利要求19的方法，还包括将所述同一个数字照相机出售两次或多次。
26.一种装置，包括用来将数字照相机的使用限于单使用周期的部件；和用来整修所述数字照相机以用于另一使用周期的部件。
27.如权利要求26的装置，还包括通过外壳覆盖所述数字照相机一部分的部件，所述覆盖部分对于用户是不可访问的。
28.如权利要求26的装置，还包括将存储在所述数字照相机内的图像数据通过一个专用连接传送给所述数字照相机外的一个处理单元的部件。
29.如权利要求26的装置，还包括将所述数字照相机的电源限制成不可扩展的容量，以使所述数字照相机运行预设时间量的部件。
全文摘要
一种数字照相机，具有用来将该数字照相机的使用限于单使用周期的受限使用部件。
文档编号H04N1/00GK1568623SQ02819865
公开日2005年1月19日 申请日期2002年9月3日 优先权日2001年9月7日
发明者A·布郎斯坦, J·C·卡普兰 申请人:纯数码技术公司