Устройство захвата изображения и способ управления им

Устройство захвата изображения и способ управления им

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройствам захвата изображения и способам управления ими, и, в частности, относится к устройствам захвата изображения, которые выполняют регулирование фокуса с помощью сигнала изображения, полученного датчиком изображения, который фотоэлектрически преобразует изображение объекта, сформированное оптической системой формирования изображения, и к способам управления ими.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Обычно, когда цифровой фотоаппарат, видеокамера, или тому подобное выполняет автофокусировку (АФ), применяется способ, в котором в качестве позиции в фокусе принимается позиция фокусной линзы, обладающая пиковыми высокочастотными компонентами в сигнале яркости, полученном от датчика изображения. Способ сканирования, описанный далее, известен как один из таких способов. В этом способе сканирования, оценочное значение (так называемое "оценочное значение фокуса" здесь и далее) находится на основе высокочастотного компонента сигнала яркости, полученного от датчика изображения при перемещении фокусной линзы по всей совокупности диапазона обнаружения фокуса, и сохраняется. В это время, зона для получения оценочного значения фокуса (далее называемая "кадром автофокусировки") задается в непосредственной близости от центра экрана, вблизи от зоны, где был обнаружен объект, или тому подобного, получается позиция фокусной линзы, при которой оценочное значение фокуса является пиковым в заданном кадре автофокусировки, и эта позиция фокусной линзы задается в качестве позиции фокусной линзы, которая будет использоваться при операции захвата изображения.

Между тем, в течение некоторого времени известно множество способов автоматического регулирования фокуса для объектов с высокой яркостью. В патенте Японии № 3105334, определение того, обладает ли объект высокой яркостью, происходит на основе участка области с низким уровнем яркости или участка с средним уровнем яркости в сигнале изображения снимаемого кадра. В результате определения сигнал контрастности используется для операции фокусировки случае, когда объект является типичным объектом, в то время как операции фокусировки осуществляются таким образом, что область сигнала высокой яркости уменьшается в случае, когда объект является объектом с высокой яркостью, что позволяет выполнить точные операции фокусировки даже на объектах с высокой яркостью.

Кроме того, известно множество способов автоматического регулирования фокуса для случаев, когда объект является точечным источником света. В опубликованном патентном документе Японии № 2002-196220 средняя яркость объекта обнаруживается посредством обработки автоматической экспозиции (AЭ), и в случае, когда яркость ниже, указанного значения, осуществляется операция поиска автофокусировки на соответствующем уровне экспозиции на основе результата обработки автоматической экспозиции, после чего выполняется процесс обнаружения позиции в фокусе, где оценочное значение фокуса находится на максимуме. В случае, когда позиция в фокусе не может быть обнаружена посредством операции поиска автофокусировки, операция поиска автофокусировки осуществляется снова, после уменьшения уровня экспозиции соответствующей экспозиции, что позволяет избежать насыщения сигнала изображения, вызванного точечным источником света. Таким образом, обнаруживается более точная позиция в фокусе на основе результата выполнения множества операций поиска автофокусировки, после чего линза перемещается в полученную позицию в фокусе. Таким образом, этот метод позволяет точно осуществлять операции фокусировки, подлежащие выполнению для объектов, в которых разбросаны точечные источники света с высокой яркостью, например, ночные сцены и т.п.

КМОП датчики, используемые в качестве датчиков изображения в устройствах захвата изображения, таких как цифровые камеры, имеют различные показатели времени экспозиции от строки к строке. Соответственно, с условиями освещения, при которых интенсивность освещения света колеблется с частотой, например, 50 Гц, 60 Гц, и т.п., как в случае с люминесцентной лампой, на экране появятся полосовые изменения яркости, которые двигаются в вертикальном направлении, это явление известно как "мерцание сток". Такое мерцание строк влияет посредством линзы на внешний вид изображений, отображаемых на ЖК экране. При этом, в случае, когда строки, подвергшиеся влиянию мерцания строк, отличаются для каждого момента считывания, или, другими словами, в случае, когда мерцание строк колеблется, вывод оценочного значения фокуса для каждой строки будет колебаться в соответствии с флуктуациями мерцания строк; в результате не может быть обнаружено правильная позиция пика, что влияет на точность автофокусировки.

В качестве контрмеры, известен способ, с помощью которого мерцание подавляется путем задания скорости затвора устройства захвата изображения на 1/50 секунды, 1/100 секунды, или, как в случае флуоресцентной лампы, использующей источник питания переменного тока 50 Гц, и на 1/60 секунд, 1/120 секунд, в случае источника питания от сети переменного тока 60 Гц. Хотя это действие улучшает внешний вид изображения посредством линзы, оно не приводит к оптимальному заданию экспозиции для обработки автофокусировки, и наоборот иногда тормозит достижение точности автофокусировки. Именно поэтому являются предпочтительными параметры задания экспозиции, которые уменьшают глубину резкости за счет назначения приоритета открытой диафрагмы и подавляют шум за счет более низкого коэффициента усиления для того, чтобы облегчить обнаружение позиции пика при обработке автофокусировки.

Соответственно, в качестве способа обеспечения точности автофокусировки, когда происходит мерцание, в опубликованном патентном документе Японии, N: 2008-130531, частота захвата кадров изображения задана на время, синхронизированное с циклом мерцания, что предотвращает колебания мерцания строк для того, чтобы осуществлять управление экспозицией, подходящей для обработки автофокусировки даже при источниках света, вызывающих мерцание.

Однако в вышеупомянутом патентном документе Японии № 3105334, операции фокусировки осуществляются таким образом, что область сигнала высокой яркости уменьшается в случае объекта высокой яркости/объекта точечного источника света. Таким образом, способ подходит для случая, когда основной объект сконфигурирован только из точечного источника света, но есть случаи, когда не может быть осуществлено точное регулирование фокуса, например, в случаях, когда объект точечного источника света и нормально освещенный объект присутствуют вместе. Современные аппараты содержат большое количество пикселей, что делает невозможным игнорировать даже незначительные сдвиги в фокусе и увеличенный спрос на более точное регулирование фокуса.

Нижеперечисленное можно рассматривать в качестве причины, почему не может быть осуществлено точное регулирование фокуса:

- влияние цвета источника света; и

- перепад яркости, вызванный освещенными областями размытости нормального объекта, что приводит к перепаду в области участков высокой яркости.

При этом, в опубликованной патентном документе Японии N 2002-196220 раскрывается осуществление поиска автофокусировки путем сокращения уровня экспозиции за пределы соответствующего уровня экспозиции в том случае, когда не может быть обнаружена позиция в фокусе, и выполнения поиска автофокусировки многократно, а именно, при соответствующей экспозиции и при экспозиции более низкой, чем соответствующая экспозиция, в случае, когда яркость меньше заранее определенного значения. Тем не менее, есть проблема в том, что в случае объекта с высокой яркостью, объекта точечного источника света, или тому подобного, его влияние приведет к позиции, которая не будет сфокусированной позицией, хотя и будет ошибочно определена как позиция в фокусе, и эта проблема не может быть решена, даже если принимаются меры для случаев, когда позиция в фокусе не может быть обнаружена, как в опубликованном патентном документе Японии N: 2002-196220. Существует еще одна проблема в том, что при выполнении многократного поиска автофокусировки, при соответствующей экспозиции и при экспозиции ниже соответствующей экспозиции, увеличивается количество времени, необходимое для обработки автофокусировки.

Кроме того, хотя обычный метод, описанный в опубликованной патентном документе Японии № 2008-130531 стабилизирует оценочное значение фокуса путем предотвращения колебания мерцания сток, в выводе оценочного значения фокуса есть перепад в пределах кадра автофокусировки в областях, которые перекрываются со строками, где уровень экспозиции снизился из-за мерцания сток, и, таким образом, не может быть обеспечена точность автофокусировки. Далее еще, внешний вид изображения, получаемого посредством линзы, отображаемого на ЖК-дисплее, ухудшается вследствие возникновения мерцания сток.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение было сделано с учетом описанной выше ситуации, и дает возможность поддерживать качество изображения, получаемого посредством линзы, отображаемого в блоке отображения без увеличения времени обработки, необходимого для точного выполнения регулирования фокуса.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство захвата изображения, содержащее: блок восприятия изображения, имеющий множество пикселей, расположенных в двух измерениях, выполненный с возможностью фотоэлектрического преобразования изображения объекта, сформированного оптической системой формирования изображения, включающей в себя фокусную линзу и вывода электрического сигнала изображения; блок управления, выполненный с возможностью управления, по меньшей мере, одним из скорости считывания и условием экспозиции независимо для каждой из различных зон в блоке восприятия изображения; и блок вычислений, выполненный с возможностью вычисления множества оценочных значений фокуса на основе считывания сигналов изображения из пикселей, присутствующих в области обнаружения фокуса в одной из множества различных зон при множестве различных позиций фокусной линзы при перемещении фокусной линзы, и нахождения, позиции в фокусе фокусной линзы, на основе множества оценочных значений фокуса, причем блок управления принимает первое считывание сигнала изображения из первой зоны среди множества различных зон в качестве сигнала изображения для отображения, подлежащего выводу на блок отображения.

В соответствии с настоящим изобретением, предлагается способ управления устройством захвата изображения, включающим в себя блок восприятия изображения, имеющий множество пикселей, расположенных в двух измерениях, выполненный с возможностью фотоэлектрического преобразования изображение объекта, сформированного оптической системой формирования изображения, включающей в себя фокусную линзу, и вывода электрического сигнала изображения, причем способ содержит этап управления, на котором управляется по меньшей мере одно из скорости считывания и условия экспозиции независимо для каждой из различных зон в блоке восприятия изображения; и этап вычисления, на котором вычисляется множество оценочных значений фокуса на основе вывода сигналов изображения от пикселей, присутствующих в области обнаружения фокуса в одной из множества различных зон при множестве различных позиций фокусной линзы при перемещении фокусной линзы, и нахождения сфокусированной позиций фокусной линзы на основе множества оценочных значений фокуса, причем первое считывание сигнала изображения из первой зоны среди множества различных зон, принимается в качестве сигнала изображения для отображения, подлежащего выводу на блок отображения.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания примерных вариантов осуществления (со ссылкой на прилагаемые чертежи).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, которые включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства захвата изображения в соответствии с первого по третий вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию пикселей, имеющихся в устройстве захвата изображения в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 3 представляет собой временную диаграмму, показывающую вывод сигналов из схемы вертикального сканирования при получении изображений;

Фиг. 4 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую периоды накопления заряда и интервалы времени считывания изображений;

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую последовательность обработки захвата изображения в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку автофокусировки на основе сканирования согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую операционную процедуру для обнаружения объекта точечного источника света в соответствии с первым и вторым вариантами осуществления;

Фиг. 8 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую порядок действий для нахождения гистограммы Yp и гистограммы ММ в соответствии с первым и вторым вариантами осуществления;

Фиг. 9 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую пример кадра автофокусировки;

Фиг. 10 представляет собой схему синхронизации, иллюстрирующую операции, выполненные схемой вертикального сканирования во время обработки автофокусировки нормального изображения в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 11 представляет собой график, изображающий автофокусировку на основе сканирования во время обработки автофокусировки нормального изображения в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 12 является графиком, показывающим автофокусировку на основе сканирования во время обработки автофокусировки точечного источника света в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 13 представляет собой схему синхронизации, иллюстрирующую операции, выполняемые схемой вертикального сканирования во время обработки автофокусировки точечного источника света в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 14 является блок-схемой, иллюстрирующей последовательность обработки захвата изображения в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 15 представляет собой блок-схему последовательности обработки автофокусировки в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 16 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку автофокусировки на основе сканирования в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 17 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую последовательность обработки захвата изображения в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг. 18 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства захвата изображения в соответствии с четвертым вариантом осуществления;

Фиг. 19 представляет собой блок-схему обработки автоматической экспозиции в соответствии с четвертым вариантом осуществления;

Фиг. 20 является схемой, иллюстрирующей выявление недостаточной экспозиции в соответствии с четвертым вариантом осуществления;

Фиг. 21 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую проведение процесса сброса экспозиции в соответствии с четвертым вариантом осуществления;

Фиг. 22 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую операции обработки автоматической экспозиции, показанные на Фиг. 5 в соответствии с пятым вариантом осуществления;

Фиг. 23 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую обработку автофокусировки нормального изображения в соответствии с пятым вариантом осуществления;

Фиг. 24 является схемой, иллюстрирующей обработку задания кадра автофокусировки в соответствии с пятым вариантом осуществления; и

Фиг. 25 является схемой, иллюстрирующей обработку для задания достоверности кадра автофокусировки в соответствии с шестым вариантом осуществления.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны в соответствии с прилагаемыми чертежами.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

КОНФИГУРАЦИЯ УСТРОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую общую конфигурацию устройства захвата изображения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 1 устройство захвата изображения 1 соответствует например, цифровому фотоаппарату, цифровой видеокамере и т.п. Узел 2 линзы с переменным фокусным расстоянием и узел 3 фокусной линзы создают конфигурацию оптической системы формирования изображения. Диафрагма 4 управляет количеством светового потока, который проходит сквозь оптическую систему формирования изображения. Узел 2 линзы с переменным фокусным расстоянием, узел 3 фокусной линзы и диафрагма 4 выполнены в цилиндрическом корпусе 31 линзы.

Изображение объекта, которое проходит через оптическую систему формирования изображения, образуется на поверхности захвата изображения датчика 5 изображения и фотоэлектрически преобразуется. Схема 6 захвата изображения принимает электрический сигнал, полученный в результате фотоэлектрического преобразования, выполненного датчиком 5 изображения, и генерирует заранее определенный сигнал изображения, исполняя различные типы процессов формирования изображения. Схема 7 аналого-цифрового преобразования преобразует аналоговый сигнал изображения, генерируемый схемой 6 захвата изображения, в цифровой сигнал изображения.

Память 8 представляет собой память, например буферное запоминающее устройство, которое временно сохраняет цифровой сигнал изображения с аналого-цифрового преобразователя 7. Схема 9 цифроаналогового преобразования считывает сигнал изображения, хранящийся в памяти 8, и преобразует этот сигнал в аналоговый сигнал, а также преобразует сигнал в сигнал изображения в формате, пригодном для воспроизведения. ЖК-дисплей 10 является жидкокристаллическим дисплеем (ЖК) или т.п., который отображает сигнал изображения, полученный в результате преобразования, выполненного цифроаналоговым преобразователем 9. Схема 11 компрессии/декомпрессии считывает сигнал изображения, временно хранящийся в памяти 8, и выполняет процесс компрессии, процесс кодирования, и так далее, и преобразует сигнал в данные изображения в формат, пригодный для хранения в запоминающем устройстве 12. Запоминающее устройство 12 сохраняет данные изображения, обработанные с помощью схемы 11 компрессии/декомпрессии. Схема 11 компрессии/декомпрессии также считывает данные изображения, хранящиеся в запоминающем устройстве 12 и выполняет процесс декомпрессии, процесс декодирования и так далее, и преобразует данные в данные изображения в формат, оптимизированный для воспроизведения и отображения.

В качестве запоминающего устройства 12 можно использовать различные виды памяти. Например, полупроводниковую память, типа флэш-памяти, в виде карты или флэшки, которую можно удалить из устройства, магниточитаемый носитель, например, жесткий диск или гибкий диск или тому подобное.

Схема 13 обработки автоматической экспозиции осуществляет обработку автоматической экспозиции с использованием сигнала изображения с выхода аналого-цифрового преобразователя 7. Между тем, схема обработки автофокусировки на основе сканирования 14, осуществляет обработку автофокусировки с помощью сигнала изображения с выхода аналого-цифрового преобразователя 7.

Процессор (ЦПУ) 15 управляет различными элементами устройства 1захвата изображения и содержит память, используемую для вычислений. Генератор 16 синхронизации (ГС) генерирует заранее определенный синхронизирующий сигнал. Драйвер 17 датчика управляет датчиком изображений 5, на базе синхронизирующего сигнала от ГС 16.

Первая схема 18 приведения в действие двигателя приводит в действие диафрагму 4 с помощью приведения в действие двигателя диафрагмы 21 под управлением ЦПУ 15. Вторая схема 19 приведения в действие двигателя приводит в действие узел 3 фокусной линзы, приводя в действие двигатель 22 фокусировки под управлением ЦПУ 15. Третья схема 20 приведения в действие двигателя приводит в действие узе 2 линзы с переменным фокусным расстоянием, приводит в действие двигатель регулятора 23 переменного фокусного расстояния под управлением ЦПУ 15.

Операционные переключатели 24 оснащаются переключателями различных типов и включают в себя, например, главный выключатель питания, спусковой механизм, переключатель воспроизведения, переключатель регулятора переменного фокусного расстояния, тумблер оптического видоискателя (ОВИ)/электронного видоискателя (ЭВИ), и так далее. Главный выключатель питания представляет собой выключатель для запуска устройства 1 захвата изображения и подачи питания. Спусковой выключатель, выполнен в виде двухступенчатого переключателя, где первое нажатие (SW1) генерирует командный сигнал запуска обработки автоматической экспозиции и обработки автофокусировки, которые запускаются перед ей захвата изображения (операциями записи). Затем, второе нажатие(SW2) генерирует командный сигнал для запуска фактических операций экспозиции. Переключатель воспроизведения запускает операции воспроизведения, тогда как переключатель регулятора запускает операции регулирования переменного фокусного расстояния, осуществляемые путем перемещения узла линзы 2 с переменным фокусным расстоянием оптической системы формирования изображения.

ЭСППЗУ 25 представляет собой запоминающее устройство, которое может быть электрически перезаписано, и заранее хранит программы для выполнения различных типов управления, данные, используемые для выполнения различных типов операций, и так далее. Ссылочная позиция 26 обозначает аккумулятор Коммутатор 27 управляет излучением света вспышки с помощью блока 28 излучения вспышки. Элемент 29 отображения использует светодиод или тому подобное для отображения предупреждений и так далее. Динамик 30 использует аудио для предоставления указаний, предупреждений и так далее.

Блок 33 излучения вспомогательного света автофокусировки сконфигурирован из источника света, например, светодиода, который освещает весь объект или часть объекта при получении оценочного значения автофокусировки (оценочного значения фокуса). Схема 32 приведения в действие вспомогательного освещения автофокусировки приводит в действие блок 33 излучения вспомогательного освещения автофокусировки. Датчик 35 обнаружения дрожания обнаруживает дрожание камеры, а схема 34 обнаружения дрожания обрабатывает сигнал от датчика 35 обнаружения дрожания. Схема 36 распознавания лица принимает выходной сигнал с аналого-цифрового преобразователя 7 и обнаруживает позицию лица на экране, размер и тому подобное.

Основные операции, выполняемые устройством 1 захвата изображения, сконфигурированного таким образом, будут описаны ниже. Сначала, во время захвата изображения, количество света в световом потоке от объекта, который может проходить через цилиндрический корпус 31 линзы устройства 1 захвата изображения регулируется диафрагмой 4, и его изображение формируется на светопринимающей поверхности датчика 5 изображения. Изображение объекта, которое было сформировано, преобразуется в электрический сигнал посредством датчика 5 изображений с помощью процесса фотоэлектрического преобразования, и сигнал выводится на схему 6 захвата изображения. Схема 6 захвата изображения выполняет различные типы обработки сигнала для входного сигнала и генерирует заранее определенный сигнал изображения. Сигнал изображения, выводится на аналого-цифровой преобразователь 7, преобразованный в цифровой сигнал изображения (данные изображения) и временно сохраняется в памяти 8. Данные изображения, сохраненные в памяти 8, выводятся на схему цифроаналогового преобразователя 9 и преобразуются в аналоговый сигнал, преобразованный в сигнал изображения в формате, подходящем для отображения и отображаются на дисплее 10 в виде изображения. Следует отметить, что функция электронного видоискателя (ЭВИ) может быть реализована путем повторения процессов от вывода сигнала изображения посредством датчика 5 изображения до отображения изображения на ЖК-дисплее 10 в каждый заранее определенный интервал времени.

Между тем, данные изображения, сохраненные в памяти 8, также выводятся на схему компрессии/декомпрессии 11. После осуществления процесса компрессии, выполненного схемой компрессии в схеме 11 компрессии/декомпрессии, данные преобразуются в данные изображения в формате, подходящем для хранения, и затем сохраняются в запоминающем устройстве 12.

С другой стороны, данные изображения, оцифрованные аналого-цифровым преобразователем 7, также выводятся на схему 13 обработки автоматической экспозиции, схему автофокусировки на основе сканирования 14, а также схему 36 обнаружения лица, в дополнение к памяти 8. Сначала, схема 13 обработки автоматической экспозиции получает входные данные и выполняет процессы вычисления, такие, как накопительное добавление к значениям яркости в одном экране данных изображения. Благодаря этому, оценочное значение автоматической экспозиции вычисляется на основе яркости объекта. Вычисленное оценочное значение автоматической экспозиции выводится на процессор 15.

Между тем, схема 14 обработки автофокусировки на основе сканирования принимает входные данные изображения и извлекает оттуда высокочастотный компонент с помощью фильтра высоких частот (ФВЧ) или ему подобного, и, кроме того, осуществляет вычислительную обработку, например кумулятивное добавление, и вычисляет оценочное значение автофокусировки, соответствующее величине компонента контура в диапазоне высоких частот. Такая обработка автофокусировки на основе сканирования, как правило, осуществляется на основе данных изображения, соответствующих частичной области экрана, которая была указана в качестве зоны автофокусировки. Зона автофокусировки может быть единственным местом в центральной области или произвольной областью экрана, множеством местоположений в центральной области или произвольной области экрана и прилегающей к ней, множеством дискретно распределенных мест или тому подобным.

Схема 36 обнаружения лиц принимает входные данные изображения, находит характерные области лица на изображении, например, глаза, брови, и т.п., и находит позицию лица человека на изображении. Размер, наклон и т.д. лица также находится из позиционных отношений, например, расстояния между характерными частями лица.

В то же время, заранее определенный синхронизирующий сигнал выводится с ГС 16 на ЦПУ 15, схему 6 захвата изображения и драйвер 17 датчика, и ЦПУ 15 выполняет различные типы управления синхронно с этим синхронизирующим сигналом. Схема 6 захвата изображения принимает синхронизирующий сигнал от ГС 16 и выполняет различные типы обработки изображения, например, разделение цветового сигнала, синхронно с ним. Кроме того, драйвер 17 датчика получает синхронизирующий сигнал от TГ 16 и управляет датчиком 5 изображения синхронно с ним.

ЦПУ 15 также управляет первой схемой 18 приведения в действие двигателя, второй 19 схемой приведения в действие двигателя и третьей 20 схемой приведения в действие двигателя. Приведение в действие диафрагмы 4, узла 3 фокусной линзы и узла 2 линзы с переменным фокусным расстоянием производится с помощью двигателя 21 диафрагмы, двигателя фокуса 22, двигателя 23 регулятора переменного фокусного расстояния, соответственно. Другими словами, ЦПУ 15 осуществляет управление автоматической экспозицией, регулирует диафрагмальное значение диафрагмы 4 до необходимого значения, с помощью приведения в действие двигателя диафрагмы 21 путем управления первой схемой 18 приведения в действие двигателя в зависимости от оценочного значения и т.п., вычисленного с помощью схемы 13 автоматической экспозиции. ЦПУ 15 также осуществляет контроль автофокусировки, передвигая узел 3 фокусной линзы к позиции фокусировки, приводя в действие двигатель 22 фокуса с помощью управления второй схемой 19 приведения в действие двигателя в зависимости от оценочного значения автофокусировки, рассчитанного схемой обработки 14 автофокусировки на основе сканирования. В случае, когда происходит манипуляция с переключателем регулятора переменного фокусного расстояния (не показан) в операционных переключателях 24, ЦПУ 15 в ответ на это осуществляет операции увеличения изображения (операции регулирования переменного фокусного расстояния) оптической системы формирования изображения, которая передвигает узел линзы 2 с переменным фокусным расстоянием, с помощью приведения в действие двигателя 23 регулятора переменного фокусного расстояния путем управления третьей схемой 20 приведения в действие двигателя. В то же время, процесс воспроизведения начинается, когда, например, переключатель воспроизведения (не показан), в операционных переключателях 24, переводится во включенное состояние. Здесь, данные изображения, хранящиеся в запоминающем устройстве 12 в компрессированном состоянии, выводятся на схему 11 компрессии/декомпрессии, подвергаются процессу декодирования, процессу декомпрессии, и т.п. в схеме декомпрессии в схеме 11 компрессии/декомпрессии, и выводятся и временно сохраняются в памяти 8. Эти данные изображения далее выводятся на схему цифроаналогового преобразования 9 и преобразуются в аналоговый сигнал, преобразованный в сигнал изображения в формате, подходящем для отображения, и отображаются на дисплее 10 в виде изображения.

Далее, со ссылкой на Фиг. 2 будет описана конфигурация пикселей, представленных в датчике 5 изображений, показанном на Фиг. 1. Отметим, что хотя на Фиг. 2 показаны четыре пикселя, скомпонованные в вертикальном направлении, в действительности, датчик 5 изображения включает в себя чрезвычайно большое количество пикселей, расположенных в двух измерениях.

Ссылочная позиция 201 обозначает пиксель, который получает свет от цилиндрического корпуса линзы 31; этот пиксель фотоэлектрически преобразует свет, падающий на его поверхность, и выдает результат в виде электрического сигнала. Пиксель 201 включает в себя фотодиод 202, транзистор 203 переноса, усилитель 204 и транзистор 205 сброса. Транзистор переноса 203, и транзистор 205 сброса срабатывают в ответ на сигнал со схемы 206 вертикального сканирования. Схема 206 вертикального сканирования включает в себя регистр сдвига, схему генерирования сигнала, которая генерирует сигналы приведения в действие для транзистора переноса 203 и так далее для приведения в действие соответствующих пикселей, и тому подобное. Управляя транзистором 203 переноса и транзистором 205 сброса с использованием сгенерированных сигналов (TX 1-4, RX 1-4, и так далее) приведения в действие, заряд фотодиода 202 может сбрасываться и считываться, таким образом, можно управлять периодом накопления заряда.

Между тем, схема горизонтального включает в себя регистр сдвига, схему 210 столбцового усилителя, избирательный переключатель 211 выходного сигнала, схему вывода (не показана) для вывода во вне, и тому подобное. Считывание сигналов пикселя может быть усилено путем изменения параметров задания схемы 210 столбцового усилителя посредством сигнала драйвера 17 датчика

Далее, со ссылкой на фиг. 3 и 4 будет описано типовое управление датчиком 5 изображения, с пикселями, расположенными, как показано на Фиг. 2, выполняемое при получении изображения. Фиг. 3 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую выходные сигналы со схемы 206 вертикального сканирования при получении изображения.

Когда уровень обоих сигналов - сигнала TX (TX 1 по 4) и сигнала RS (RS 1 по 4) в каждом ряду становится высоким, заряд в фотодиоде 202 в каждом пикселе сбрасывается, при этом начинается накопление заряда, когда уровень обоих сигналов TX и RS становится низким. Эта операция выполняется последовательно в соответствии с заранее определенным порядком при условиях, установленных ГС 16. Тогда, после того, как прошел заранее определенный период накопления заряда, уровень сигнала TX снова становится высоким, и заряд в фотодиоде 202 считывается на вход усилителя 204. Сигнал изображения генерируется из сигнала усилителя 204 и выводится через схему 209 горизонтального сканирования. Эта операция также осуществляется при условиях, заданных посредством ГС 16.

В настоящем варианте осуществления, датчиком 5 изображения, предусмотренным в устройстве 1 захвата изображений, является КМОП-датчик изображения. Соответственно, в зависимости от параметров задания регистра сдвига в схеме 206 вертикального сканирования, можно выбрать, в каком порядке управлять транзистором 203 переноса данного ряда; кроме того, тот же самый ряд может быть выбран повторно, а также сигналы, считываемые с него. Кроме того, в зависимости от параметров задания регистра сдвига в схеме 209 горизонтального сканирования, можно выбрать, сигнал какого столбца будет выводится из числа сигналов в том же ряду, заставляя срабатывать избирательный переключатель 211 этого столбца. Благодаря этому, возможно указать, с каких пикселей и в каком порядке будут считываться сигналы.

Фиг. 4 изображает периоды накопления заряда и синхронизацию моментов, в которые накопленные заряды, считываются в виде изображений. Экспонирование и считывание сигналов осуществляются на основе сигналов вертикальной синхронизации сгенерированных ГС 16 и 17 драйвером датчика.

ОБЩАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ ЗАХВАТА ИЗОБРАЖЕНИЙ

Далее обработка захвата изображений будет описана с помощью блок-схемы последовательности процесса, показанной на Фиг. 5, в соответствии с первым вариантом осуществления. Последовательность обработки захвата изображения, описанная далее выполняется, когда главный выключатель питания устройства 1 захвата изображения включен, и режим работы устройства 1 захвата изображения является режимом захвата изображения (записи).

Сначала, на этапе S1, ЦПУ 15 начинает отображение электронного видоискателя, показывая изображение, которое проходит через цилиндрический корпус линзы 31 и образуется на датчике 5 изображения, в дисплее 10. Затем, на этапе S2, ЦПУ 15 подтверждает состояние спускового механизма. Когда спусковой механизм манипулируется пользователем и переключатель SW1 включается, то процесс переходит к этапу S3, где выполняется обработка автоматической экспозиции. Затем, на этапе S4, проводится процесс автофокусировки на основе сканирования. Обработка автофокусировки на основе сканирования будет подробно описана ниже.

Если результат обработки автофокусировки на основе сканирования показывает, что объект съемки может быть сфокусирован, на этапе S5 выполняется отображение сообщения AF OK. Здесь выполняется процесс подсветки элемента 29 дисплея, например, отображающий зеленую рамку на ЖК-дисплее 10, или тому подобное. Однако, в случае, когда не определено, что объект съемки может быть сфокусирован на этапе S4, на этапе S5 выполняется отображение сообщения AF NG. Здесь, к примеру, запускается процесс, заставляющий мигать элемент 29 дисплея, показывая желтую рамку на дисплее 10 или тому подобное. Следует отметить, что поскольку способ имеет возможность производить уведомление пользователя, способ отображения, выполняемый на этапе S5 не ограничивается вышеупомянутыми способами отображения.

Далее, на этапе S6, ЦПУ 15 проверяет состояние переключателя SW2; когда переключатель SW2 включается, процесс переходит к этапу S7, где будет снято изображение, и последовательность обработки захвата изображения заканчивается.

ОБРАБОТКА АВТОФОКУСИРОВКИ НА ОСНОВЕ СКАНИРОВАНИЯ.

Далее, со ссылкой на блок-схему на Фиг. 6 будет описана обработка автофокусировки на основе сканирования на этапе S4. Обратите внимание, что в следующих описаниях, операция получения оценочного значения автофокусировки (оценочного значения фокуса) при перемещении узла 3 фокусной линзы,