摄像设备和控制方法

专利名称：摄像设备和控制方法
技术领域：
本发明涉及一种控制曝光的摄像设备、用于该摄像设备的 控制方法、计算机程序以及存储介质。
背景技术：
传统上，具有诸如CCD传感器或者CMOS传感器的固态摄 像元件的摄像设备的自动曝光(AE)控制包括根据在进行拍摄 时使用的固态摄像元件的灵敏度，适当调节曝光条件，以及设 置曝光期。在设置曝光期时，用于一个屏幕的所有像素数据被 读取，并且被分割为多个图像块，然后，从该多个图像块中提 取特定图像块区域。然后，对特定图像块区域中的像素数据的 亮度级(luminance level)进行积分，以求得关于该特定图像 块区域中的所有像素数据的积分值。将该积分值与预定亮度级进行比较，如果比较结果显示两 者有差异，则改变曝光条件。曝光条件包括固态摄像元件的电 荷积累期、快门速度、光圈尺寸等。使用所设置的曝光条件再 次从固态摄像元件读取用于一个屏幕的所有像素数据，然后， 通过测量、比较和确定关于特定图像块区域中的像素数据的亮 度级的积分值，求得曝光条件的最佳值。通过重复以上操作数 次，将积分值等于规定亮度级的条件确定为曝光条件(例如， 见曰本特开2004 - 350204,曰本特开2002 - 199272 )。然而，利用以上所述的AE控制的传统方法，因为使用来自 固态摄像元件的图像数据，所以针对每个积累期进行光圈控制， 导致产生不充分的曝光控制响应。还存在因为积累期间亮度 (brightness)发生改变而导致曝光不稳定的可能性。具体来说，当以慢速快门速度进行拍摄时，由于积累期较长，对曝光 的控制是间歇式的，这样不可能获得稳定的图像数据，因为不 能对被摄体亮度的改变做出响应。请注意，在此，慢速快门速 度指低于1 / 6 0秒的快门速度。发明内容考虑到上述情况，设计了本发明，而且提供本发明，以在 利用摄像设备以慢速快门速度进行拍摄时，对被摄体亮度的变化更快速做出响应而没有AE控制的延迟，从而获得稳定的图像数据。根据本发明的一个方面，提供了一种摄像设备，所述摄像 设备包括摄像元件；光圈；快门装置；光圈控制装置，用于 控制所述光圏；快门速度控制装置，用于控制快门速度；放大 器，用于放大所述摄像元件的输出信号；信号处理装置，用于 处理来自所述摄像元件的所述输出信号，并且输出图像数据； 以及，外部传感器，用于以设置成比所述摄像元件的采样期短 的测量期，对拍摄的被摄体的亮度进行测量，作为外部亮度信 息，其中如果由所述快门速度控制装置控制的所述快门速度被 设置成比规定期长，则使用所述外部传感器在电荷积累期间测 得的所述外部亮度信息来对曝光进行控制。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于摄像设备的控 制方法，所述摄像设备包括摄像元件、光圏、快门装置、放大 器以及外部传感器，所述方法包括以下步骤控制所述光圈； 控制快门速度；放大所述摄像元件的输出信号；处理所述摄像 元件的放大后的输出信号，以及输出图像数据；在设置成比所 述摄像元件的采样期短的测量期间，使用所述外部传感器来测 量拍摄的被摄体的亮度，作为外部亮度信息；以及如果在所述 快门速度控制步骤中控制的所述快门速度被设置成比规定期 长，则在电荷积累期间，使用所述外部亮度信息来对曝光进行 控制。根据下面结合附图对示例性实施例所做的说明，本发明的 其他特征将变得显而易见。


图l是示出根据本发明实施例的摄像设备的示意配置的框图。图2是示出根据本发明实施例的摄像设备的通常外观的立体图。图3是图示根据本发明实施例的摄像设备所执行的曝光控 制处理的流程图。图4是图示根据本发明另 一 个实施例的摄像设备所执行的 曝光控制处理的流程图。图5是图示根据本发明又一 个实施例的摄像设备所执行的 曝光控制处理的流程图。
具体实施方式
现在，将根据附图对本发明的优选实施例进行描述。 实施例1图l是示出根据本发明实施例的摄像设备的示意配置的框 图，而图2是该摄像设备的外观的立体视图。将使用图l和2来对根据本发明实施例的摄像设备进行描 述。如图l所示，摄像设备120包括镜头单元101和布置在镜头 单元101后面的光圈单元102。来自被摄体并且通过镜头单元 101和光圈单元102的光在固态摄像元件105的摄像面上形成被 摄体的图像。固态摄像元件105将该图像从光信号转换成视频信号。具有CCD半导体结构或者CMOS半导体结构的元件被用 作固态摄像元件105。将固态摄像元件105获得的视频信号发送到信号处理电路 114。在信号处理电路114对固态摄像元件105获得的视频信号 执行规定处理之后，该视频信号被输出到由LCD等构成的显示 设备116。如果必要的话，将该视频信号记录在磁带115、 DVD 盘117、存储卡118等上。附图标记107表示由Cds元件、CCD元件等构成的外部传 感器，所述外部传感器设置在摄像设备120的机体前部，从而 能够测量被摄体的亮度信息。在本实施例中，外部传感器107 测量的光不通过4竟头单元IOI和光圏单元102。外部传感器107 测得的亮度信息被发送到微处理器lll,并且被用来控制光圈 和快门速度。外部传感器107的采样期与固态摄像元件105的电 荷积累期(采样期)无关。因此，可以将外部传感器107的采 样期设置成比固态摄像元件105的电荷积累期或者从固态摄像 元件10 5获得的图像数据的更新期短。具体地，在固态摄像元件10 5的采样期被设置成1 / 6 0秒时， 外部传感器107的采样期被设置成每1/60秒数次采样。在比 1/60秒长的慢速快门速度的情况下，例如，可以将外部传感器 107的采样期设置成每l/60秒一次采样，因为外部传感器107的 采样期仍然比固态摄像元件105的采样期短。处理精度随外部 传感器107的采样期缩短而提高，但是考虑到处理负担，最好 将该采样期设置成低于外部传感器107的最大采样期。请注意， 在本说明书中，慢速快门速度指比l/60秒长的快门速度。微处理器lll通过控制固态摄像元件105的传感器驱动电 路106，对固态摄像元件105的电荷的积累和读取进行控制。微
处理器lll还通过镜头驱动电路103,对镜头单元101的聚焦和 变焦进行控制。微处理器111还使用根据固态摄像元件10 5的图 像数据求得的被摄体的亮度信息或者从外部传感器107获得的 被摄体的亮度信息，通过光圈驱动电路104控制光圏单元102, 以及控制快门速度，从而控制曝光。还提供了ROM 112和RAM 113。 ROM 112存储用于执行 根据本发明实施例的控制的控制程序。在RAM 113中设置微处 理器lll工作所必需的存储区，所述存储区诸如是各种一次存 储器存储区和工作区。因此，微处理器lll可以执行存储在ROM 112中的、根据本发明实施例的控制程序。请注意，下面将对 微处理器111进行的曝光控制进行详细描述。微处理器lll使用信号处理电路114来进行拍摄的被摄体 的白平衡控制，其中信号电平被处理，使得图像数据的白平衡 将是恰当的。此外，在必要时，微处理器lll通过利用镜头驱 动电路103来驱动镜头单元101,或者通过控制信号处理电路 114,实现在用户进行拍摄时使用的振动补偿功能。如上所述，诸如DVD盘、磁带或者存储卡的存储介质被置 于摄像设备120中，并且运动图像数据和静止图像数据被记录， 以使回放能够进行。附图标记122表示为了在拍摄期间记录音 频而提供的麦克风。附图标记129表示为了在回放期间输出音 频而提供的扬声器。麦克风122和扬声器129通过音频I/F 131 被连接到信号处理电路114。附图标记123表示为了在拍摄期间确认被摄体而提供的电 子取景器(EVF)。操作单元132被提供给用户，以便其对摄像设备120进行各 种操作，其中摄像设备120是通过微处理器111来操作的。操作 单元132包括下面描述的如下部件。具体地，附图标记124表示
运动图像触发开关。运动图像触发开关124是由用户操作来向 装置传输运动图像拍摄的开始和结束的按钮开关。附图标记125表示静止图像触发开关。静止图像触发开关125是由用户操 作来输入静止图像拍摄的开始和结束的按钮开关。附图标记126表示旋转模式拨盘开关。模式拨盘126使用户 能够选择，例如"回放"，以设置回放沖莫式；"照相机"，以设 置照相机模式；以及与这些都不同的"关闭"。附图标记127表 示操作开关组，在所述操作开关组中为用户布置了键，以便其 对摄像设备120进行操作，例如，特别是，回放和菜单操作。 这是通过对操作单元132进行操作而实现的操作的例子。如图2所示，显示设备116是以可移动的方式附接到摄像设 备120的机体侧面，以便打开和关闭的LCD，所述显示设备116 主要用于与EVF 123类似的，在拍摄期间检查被摄体，以及在 回放期间显示图像。对显示设备116进行配置，使其可以旋转， 从而在将它相对#^象设备120打开时，它可以绕水平轴旋转。 附图标记130表示电池，所述电池可附接到摄像设备120。接着，将参考图3的流程图对摄像设备12 0中的微处理器 lll所进行的曝光控制进行描述。图3是示出本实施例的曝光控制处理的流程图。在加电并 开始处理时，在步骤S301中，微处理器lll判断对拍摄设置的 快门速度。如果判断为所设置的快门速度不是慢速快门速度， 则处理进行到步骤S302,在所述步骤S302中，微处理器lll判 断固态摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者等于规定 期。如果经历的电荷积累期短于规定期，则处理进行到步骤 S305，在所述步骤S305中，微处理器lll判断拍摄是否已经结 束。请注意，在这种情况下，根据示出被摄体亮度、信号增益、 光圏与快门速度之间的关系的编程轨迹(未示出)，来确定该规定期。另 一 方面，如果在步骤S 3 0 2中判断为经历的电荷积累期大 于或者等于规定期，则处理进行到步骤S303,在所述步骤S303 中，微处理器lll获取从固态摄像元件105输出的图像数据，并 且求得被摄体的图像亮度信息。然后，处理进行到步骤S304。 在步骤S304中，微处理器111基于在步骤S303中获取的被摄体的图像亮度信息，计算最优光圈和快门速度。然后，微处理器 lll进行控制，从而通过根据需要调节光圈单元102和/或快门速 度来最优化捕捉的图像的曝光。然后，处理进行到步骤S305, 在所述步骤S305中，微处理器lll判断拍摄是否已经结束。另 一方面，如果在步骤S301中判断为快门速度是慢速快门 速度，则处理进行到步骤S306,在所述步骤S306中，微处理 器lll判断固态摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者 等于规定期。如果判断为经历的电荷积累期大于或者等于规定 期，则处理进行到步骤S307,在所述步骤S307中，微处理器 lll清空保存的图像亮度信息。接着，处理进行到步骤S308, 在所述步骤S308中，与用于快速快门速度的处理类似，微处理 器lll获取从固态摄像元件105输出的图像数据，并且求得被摄 体的图像亮度信息。然后，处理进行到步骤S309,在所述步骤S309中，纟效处 理器111基于在步骤S308中获取的被摄体的图像亮度信息，计 算最优光圏和快门速度，并且根据需要，调节光圏单元102和/ 或快门速度。因此，微处理器lll进行控制，从而最优化拍摄 图像的曝光。接着，处理进行到步骤S305,在所述步骤S305 中，微处理器lll判断拍摄是否已经结束。另 一 方面，如果在步骤S 3 0 6中判断为经历的电荷积累期短 于规定期，则处理进行到步骤S310,在所述步骤S310中，微
处理器lll获取来自外部传感器107的被摄体的外部亮度信息。然后，处理进行到步骤S311,在所述步骤S311中，微处理器lll 根据在步骤S310中获得的外部亮度信息和当前照相机参数，计 算入射到摄像元件105上的当前光量，求得从开始电荷积累起 的曝光量(S)。然后，微处理器lll计算在电荷积累期间的单 位时间曝光量(2/t)。接着，处理进行到步骤S312,在所述步 骤S312中，微处理器lll将这样获得的单位时间曝光量与规定 值进行比较。请注意，在此所称的照相机参数包括光圏和快门 速度。预先确定的该身见定值也是根据上述编程轨迹来确定的。如果在步骤S 312中判断为单位时间曝光量小于规定值，则 处理进行到步骤S313,在所述步骤S313中，纟鼓处理器lll通过 增大光圈或者降低快门速度来控制曝光，以提高曝光量。用于 在这种情况下控制曝光的值也是根据上述编程轨迹来确定的。另 一 方面，如果在步骤S 312中判断为单位时间曝光量不小 于规定值，则处理进行到步骤S314。如果，作为单位时间曝光 量与规定值的比较结果，在步骤S 314中判断为单位时间曝光量 大于规定值，则处理进行到步骤S315。然后，微处理器lll通 过縮小光圏或者提高快门速度来控制曝光，以降低曝光量。另 一方面，如果在步骤S314中判断为单位时间曝光量不大于规定 值，或者换句话说，等于规定值，则处理进行到步骤S305。然 后，微处理器lll判断拍摄是否已经结束，而不改变光圈或者 快门速度。在此，上述规定值可以具有某个范围或者容限，从而在单 位时间曝光量不在规定范围内时，可以改变光圏和/或快门速度。在进行以上处理之后，微处理器111在步骤S305中判断拍 摄是否已经结束，并且重复从在步骤S301中判断快门速度开始 的处理，直至电源被切断并且控制结束。当在步骤S305中判断 为拍摄已经结束时，切断电源，微处理器lll结束处理。如上所述，在慢速快门速度的情况下，可以使用与仅使用 图像数据来控制曝光相比较短的期间来控制曝光。因此，有可能没有A E控制延迟而对被摄体的亮度改变做出更快速的响应， 从而能改善摄像设备12 0的曝光控制性能。 实施例2在实施例2中，对实施例1的摄像设备120中的微处理器111 所进行的曝光控制处理进行如下修改。将参考图4的流程图对 实施例2的摄像设备120中的微处理器111所进行的曝光控制进行描述。图4是图示实施例2的曝光控制处理的流程图。在加电并开 始处理时，在步骤S401中，微处理器lll首先判断对拍摄设置 的快门速度。如果判断为快门速度不是慢速快门速度，则处理 进行到步骤S402，在所述步骤S402中，微处理器lll判断固态 摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者等于规定期。如果经历的电荷积累期短于规定期，则处理进行到步骤 S405,在所述步骤S405中，微处理器lll判断拍摄是否已经结 束。另一方面，如果在步骤S402中判断为经历的电荷积累期大 于或者等于规定期，则处理进行到步骤S403,在所述步骤S403 中，微处理器lll获取从固态摄像元件105输出的图像数据，并 且求得被摄体的图像亮度信息。接着，在步骤S404中，微处理器111基于在步骤S403中获 取的被摄体的图像亮度信息，计算最优光圏和快门速度。然后， 微处理器lll进行控制，从而通过根据需要调节光圈单元102和 /或快门速度来最优化捕捉的图像的曝光。然后，处理进行到步 骤S405，在所述步骤S405中，微处理器lll判断拍摄是否已经 结束。另 一 方面，如果在步骤S401中判断为快门速度是慢速快门速度，则处理进行到步骤S406,在所述步骤S406中，微处理 器lll判断固态摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者 等于规定期。如果判断为经历的电荷积累期大于或者等于规定 期，则处理进行到步骤S407，在所述步骤S407中，微处理器 lll清空保存的图像亮度信息。接着，处理进行到步骤S408， 在所述步骤S408中，与非慢速快门速度时进行的处理类似，微 处理器lll获取从固态摄像元件105输出的图像数据，并且求得 被摄体的图像亮度信息。然后，处理进行到步骤S409,在所述步骤S409中，微处 理器111基于在步骤S408中获取的被摄体的图像亮度信息，计 算最优光圏和快门速度。然后，微处理器lll进行控制，从而 通过根据需要调节光圏单元102和/或快门速度来最优化捕捉的 图像的曝光。然后，在步骤S405中，微处理器lll判断拍摄是 否已经结束。另 一 方面，如果在步骤S 4 0 6中判断为经历的电荷积累期短 于规定期，则处理进行到步骤S410,在所述步骤S410中，微 处理器lll获取来自外部传感器107的被摄体的外部亮度信息。 然后，在步骤S411中，微处理器111基于在步骤S410中获得的 最新外部亮度信息和先前获得的外部亮度信息，求得被摄体的 外部亮度的改变。然后，处理进行到步骤S412，在所述步骤 S412中，微处理器lll将求得的外部亮度的改变与规定值进行 比较。如果在步骤S412中，外部亮度的改变大于规定值，则判定 被摄体的亮度已经发生显著改变，然后，处理进行到步骤S413。 如果这样判定被摄体的亮度已经发生显著变化，则微处理器 lll基于最新外部亮度信息，通过控制光圈和/或快门速度来控 制曝光，以调节曝光量。另 一方面，如果在步骤S412中判断为外部亮度的改变不大 于规定值，则在步骤S405中，微处理器lll判断拍摄是否已经 结束，而不改变光圈或者快门速度。在执行以上处理之后，微处理器111在步骤S 4 0 5中判断拍 摄是否已经结束，并且重复从在步骤S401中判断快门速度开始 的处理，直到电源被切断并且控制结束。在电源被切断时，微 处理器lll结束处理。如上所述，如果积累期间外部传感器的外部亮度信息的改 变大于预先确定的规定值，则微处理器lll通过调节光圈和/或 电荷积累期，在电荷积累期间对曝光进行控制。因此，有可能 可靠地响应被摄体亮度的显著改变，而不会因为被摄体亮度的 微小改变而不必要地控制曝光，从而能改善摄像设备的曝光控 制性能。实施例3在实施例3中，对实施例1的摄像设备120中的微处理器lll 所进行的曝光控制处理进行如下修改。将参考图5的流程图对实施例3的摄像设备12 0中的微处理 器111所进行的曝光控制进行描述。图5是图示实施例3的曝光控制处理的流程图。在加电并开 始处理时，在步骤S501中，微处理器lll首先判断对拍摄设置 的快门速度。如果判断为快门速度不是快速快门速度，则处理 进行到步骤S502,在所述步骤S502中，微处理器lll判断固态 摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者等于规定期。如 果经历的电荷积累期短于规定期，则处理进行到步骤S505，在 所述步骤S505中，微处理器lll判断拍摄是否已经结束。 另 一方面，如果在步骤S502中判断为经历的电荷积累期大于或者等于规定期，则处理进行到步骤S503,在所述步骤S503 中，微处理器lll获取从固态摄像元件105输出的图像数据，并 且求得被摄体的图像亮度信息。接着，在步骤S504中，微处理器111基于在步骤S503中获 取的被摄体的图像亮度信息，计算最优光圏和快门速度。然后， 微处理器lll进行控制，从而通过根据需要调节光圈单元102和 /或快门速度来最优化捕捉的图像的曝光。然后，处理进行到步 骤S505,在所述步骤S505中，微处理器lll判断拍摄是否已经 结束。在此，在步骤S501中判断为快门速度不是快速快门速度的 情况下，微处理器lll可以进一步判断快门速度是不是慢速快 门速度，然后如实施例1或者实施例2所示，进行曝光控制。另 一方面，如果在步骤S501中判断为快门速度是快速快门 速度，则处理进行到步骤S506,在所述步骤S506中，微处理 器lll判断固态摄像元件105经历的电荷积累期是否大于或者 等于规定期。如果判断为经历的电荷积累期大于或者等于规定 期，则处理进行到步骤S507,在所述步骤S507中，微处理器 lll将保存的、包括图像亮度信息的曝光量(S)与预先确定的 规定值进行比较。在这种情况下，如果曝光量大于或者等于规 定值，则处理进行到步骤S508，在所述步骤S508中，微处理 器lll判断为曝光量是恰当的，并且清空保存的曝光量值。接着，处理进行到步骤S509,在所述步骤S509中，与在 慢速快门速度时的处理类似，微处理器111获取从固态摄像元 件105输出的图像数据，并且求得被摄体的图像亮度信息。然 后，在步骤S510中，微处理器111基于在步骤S509中获取的被 摄体的图像亮度信息，计算最优光圈和快门速度。然后，微处
理器lll进行控制，从而通过根据需要调节光圏单元102和/或快门速度来最优化拍摄图像的曝光。然后，在步骤S505中，微处理器lll判断拍摄是否已经结束。另 一方面，如果在步骤S507中判断为曝光量小于规定值， 则处理进行到步骤S511,在所述步骤S511中，微处理器lll延 长电荷积累期，以对不充足的曝光量进行补偿，然后，处理进 行到步骤S505,判断拍摄是否已经结束。另 一 方面，如果在步骤S 5 0 6中判断为经历的积累期短于规 定期，则处理进行到步骤S512,在所述步骤S512中，微处理 器lll获取来自外部传感器107的被摄体的外部亮度信息。然 后，处理进行到步骤S513，在所述步骤S513中，微处理器lll 基于在步骤S 512中获得的外部亮度信息和当前照相机参数，计 算入射到摄像元件105上的当前光量，并且求得从开始电荷积 累起的曝光量(2)。微处理器lll进一步计算当前电荷积累期 间的单位时间曝光量(S/t)。然后，处理进行到步骤S514，在 所述步骤S514中，微处理器lll将获得的单位时间曝光量与预 先确定的规定值进行比较。请注意，在此所称的照像机参数包 括光圏和快门速度。如果判断为单位时间曝光量小于规定值，则处理进行到步 骤S515,在所述步骤S515中，微处理器lll通过增大光圈或者 降低快门速度来控制曝光，以提高曝光量。相反，如果作为步 骤S514和S516中的比较结果，判断为单位时间曝光量不小于 规定值，则在步骤S517中，微处理器lll通过缩小光圈或者提 高快门速度来控制曝光，以减少曝光量。如果单位时间曝光量等于规定值，则在步骤S505中，微处 理器lll判断拍摄是否已经结束，而不改变光圏或者快门速度。 在此，规定值可以具有某个范围或者容限，或者换句话说，当
单位时间曝光量不在规定范围内时，可以进行控制来改变光圏 和/或快门速度。在执行以上处理之后，在步骤S505中，微处理器lll判断拍摄是否已经结束，并且重复从在步骤S501中判断快门速度开始的处理，直至电源被切断且控制结束。当电源被切断时，微 处理器lll结束处理。如上所述，基于来自外部传感器107的外部亮度信息，针 对每个电荷积累期计算曝光量，并且如果算得的曝光量没有达 到规定程度时，延长电荷积累期。甚至在这样的状况下，即， 在快速快门速度的情况下，由于被摄体亮度的改变而通常导致 不充足的曝光量，也可以追踪被摄体亮度的改变，从而能改善 摄像设备的曝光控制性能。此外，在本发明中，虽然曝光是通过控制光圏和快门速度 来控制的，但是可以通过使用可编程增益放大器(PGA,未示 出)来控制增益，或者通过使用PGA、光圏和快门速度来控制 增益，来对曝光进行控制。请注意，本发明可以以这样的方式来实现以直接或间接 的方式将实现以上实施例的功能的软件程序提供给系统或者设 备，然后使用该系统或者设备中的计算机来读取并执行提供的 程序代码。因此，由于计算机实现了本发明的功能，所以安装在计算 机上的实际程序代码也实现了本发明。换句话说，本发明的权 利要求还覆盖用于实现本发明的功能的实际计算机程序。在这 种情况下，假定系统或者设备具有程序的功能，则可以以任意 形式执行程序，所述形式诸如目标代码、解释器执行的程序或 者提供给操作系统的脚本数据。可以用来提供程序的存储介质的例子包括软盘、硬盘、
光盘、磁光盘、CD — ROM、 CD —R、 CD — RW、磁带、非易 失性存储卡、ROM以及DVD ( DVD —ROM、 DVD —R)。可选地，还可以以这样的方式提供程序使用客户计算机 的浏览器连接到因特网上的站点，然后，将程序从该站点下载 到诸如硬盘的记录介质。在这种情况下，可以下载本发明的实 际程序或者包括自动安装功能的压缩文件。此外，可以以这样 的方式提供本发明的程序将构成该程序的程序代码分割为多 个文件，然后，从不同站点下载各文件。换句话说，本发明的 权利要求还覆盖这样的万维网(WWW)服务器，即，所述万 维网服务器允许多个用户下载程序文件，以利用计算机实现本 发明功能。本发明的程序还可以以这样的方式分销^^用户以加密的 方式存储在诸如CD — ROM的存储介质上。在这种情况下，允 许满足规定要求的用户通过因特网从站点下载解密密钥信息， 然后，将使用该密钥信息解密的程序以可执行格式安装在计算机上。通过计算机执行所读取的程序，可以以除上述方式以外的 方式实现实施例的功能。例如，在计算机上运行的操作系统等 可以基于程序中的指令，进行部分或者全部实际处理，其中上 述实施例的功能通过执行该处理被实现。的功能扩充板或者连接到计算机的功能扩展单元中提供的存储 器。在这种情况下，然后，在功能扩展板或者功能扩展单元中 提供的CPU等基于程序的指令，执行部分或者全部实际处理，其中上述实施例的功能通过执行该处理被实现。尽管已经参考示例性实施例对本发明进行了描述，应当理 解本发明并不局限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的 范围符合最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。
权利要求
1.一种摄像设备，包括摄像元件；光圈；快门装置；光圈控制装置，用于控制所述光圈；快门速度控制装置，用于控制快门速度；放大器，用于放大所述摄像元件的输出信号；信号处理装置，用于处理来自所述摄像元件的所述输出信号，并且输出图像数据；以及外部传感器，用于以设置成比所述摄像元件的采样期短的测量期，对拍摄的被摄体的亮度进行测量，作为外部亮度信息，其中如果由所述快门速度控制装置控制的所述快门速度被设置成比规定期长，则使用所述外部传感器在电荷积累期间测得的所述外部亮度信息来对曝光进行控制。
2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，如果所 述快门速度被设置成比所述规定期长，则在经历的所述电荷积 累期比所述快门速度短的条件下，使用所述外部传感器测得的 所述外部亮度信息来对曝光进行控制。
3. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，如果经 历的所述电荷积累期比所述快门速度短，则基于所述外部传感 器在经历的所述电荷积累期间测得的所述外部亮度信息，以及 在所述摄像设备中设置的照相机参数，来计算单位时间曝光量， 基于算得的所述单位时间曝光量对曝光进行控制。
4. 根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，对曝光 进行控制，使得如果计算值小于规定值，则提高曝光量；如果 所述计算值大于所述规定值，则降低所迷曝光量；或者如果所 述计算值等于所述规定值，则保持所述曝光量不变。
5. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，如果所 述外部传感器在所述电荷积累期间测得的所述外部亮度信息与 先前获得的所述外部亮度信息表示的亮度差大于或者等于规定 值，则使用所述外部传感器在所述电荷积累期间测得的所述外 部亮度信息来对曝光进行控制。
6. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，仅在所 述快门速度被设置成比所述规定期长的情况下，使用所述外部 传感器在所述电荷积累期间测得的所述外部亮度信息来对曝光 进行控制。
7. 根据权利要求1到6中任 一 项所述的摄像设备，其特征在 于，通过控制所述光圏控制装置和所述快门速度控制装置中的 至少 一 个来对曝光进行控制。
8. —种用于摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像 元件、光圏、快门装置、放大器以及外部传感器，所述方法包 括以下步骤 控制所述光圏 ；控制快门速度；放大所述摄像元件的输出信号；处理所述摄像元件的放大后的输出信号，以及输出图像数据；在设置成比所述摄像元件的采样期短的测量期间，使用所 述外部传感器来测量拍摄的被摄体的亮度，作为外部亮度信息； 以及如果在所述快门速度控制步骤中控制的所述快门速度被设 置成比规定期长，则在电荷积累期间，使用所述外部亮度信息 来对曝光进行控制。
9. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述曝光控制步骤中，在所述快门速度被设置成比所述规定期长的 情况下，如果经历的所述电荷积累期比所述快门速度短，则使 用所述外部传感器测得的所述外部亮度信息来对曝光进行控制。
10. 根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述 曝光控制步骤中，在经历的所述电荷积累期比所述快门速度短 的情况下，基于所述外部传感器在经历的所述电荷积累期间测 得的所述外部亮度信息，以及在所述摄像设备中设置的照相机 参数，来计算单位时间曝光量，基于计算值对曝光进行控制。
11. 根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，在所 述曝光控制步骤中，对曝光进行控制，使得如果所述计算值小 于规定值，则提高曝光量；如果所述计算值大于所述规定值， 则降低所述曝光量；或者如果所述计算值等于所述规定值，则 保持所述曝光量不变。
12. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述 曝光控制步骤中，如果所述外部传感器在所述电荷积累期间测 得的所述外部亮度信息与先前获得的所述外部亮度信息表示的 亮度差大于或者等于规定值，则使用所述外部传感器在所述电 荷积累期间测得的所述外部亮度信息来对曝光进行控制。
13. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述 曝光控制步骤中，仅在所述快门速度被设置成比所述规定期长 的情况下，使用所述外部传感器在所述电荷积累期间测得的所 述外部亮度信息来对曝光进行控制。
14. 根据权利要求8到13中任一项所述的控制方法，其特 征在于，在所述曝光控制步骤中，通过控制所述光圏控制步骤、 所述快门速度控制步骤和所述放大步骤中的至少 一 个来对曝光 进行控制。
全文摘要
本发明提供一种摄像设备和控制方法。控制曝光的摄像设备(120)包括信号处理单元(114)，用于处理摄像元件(105)的输出信号；光圈控制单元(104)，用于控制光圈；以及，外部传感器(107)，用于测量被摄体的亮度。在这种情况下，使用图像数据和外部传感器两者的亮度信息来对曝光进行控制，其中外部传感器的采样期被设置成比固态摄像元件的积累期短。然后，基于外部传感器在积累期间测得的亮度信息，对光圈和积累期中的至少一个进行控制。
文档编号H04N5/238GK101155266SQ200710152398
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月28日 优先权日2006年9月29日
发明者瓜阪真也 申请人:佳能株式会社