[發明專利]電子相機及其曝光方法

無效

• 申請號: 00105883.5
• 申請日: 2000-04-14
• 公開（公告）號: CN1318939A
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 倪揚;謝俊興;張勵善;盧育德;李建佑
• 申請（專利權）人: 宜霖科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G03B7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李強

本發明涉及一種電子相機及其曝光方法，尤其是有關一種能提供多重測光模式選擇，并以一次曝光以及單一階的存儲器作為其最終圖像儲存存儲器，進而達到快速攝影以及低成本目的的電子相機。

近年來，由于半導體技術的提高及電腦的普及，造就了數字相機的誕生，而其不需底片、不需等待沖印以及能將照片直接在電腦上編輯修改，并能配合互聯網絡而廣泛應用的種種優點，也使得數字相機逐漸有取代傳統相機的趨勢。以下就傳統數字相機的結構及方法作一簡短的介紹。

圖1為一種傳統數字相機的構成方塊圖，其包含一鏡頭單元1，可將待攝物體的光圖像信號通過此鏡頭單元1成像于圖像感測單元2的感光表面上；一圖像感測單元2，由后述的時鐘脈沖產生單元6所控制，可將經上述鏡頭單元1所成像的光圖像信號轉變為數字圖像數據，并以一定的速率送出，此速率由時鐘脈沖產生單元6所控制，以NTSC系統為例，為每秒30個畫面，若畫面的解析度越高，則時鐘脈沖速率也必須相對提高；一控制單元7，其具有一同步電路，可將前述圖像感測單元2所送出的圖像信號，經同步處理后，以另一速率(相機本身的速率)送出，此控制單元7并負責控制相機中的各單元的動作以及單元與單元之間的協調工作；一第一儲存單元3(也稱為暫時儲存單元)，其必須具備高速的讀寫能力才能實時地接收圖像感測單元2所送出的圖像信號，因此通常由揮發性半導體儲存元件，如DRAM或SRAM等所構成，可將控制單元7所輸出的數字圖像數據作暫時的儲存；一信號處理單元4，其通常由DSP(數字處理器)或R13C(精簡指令集電腦芯片)等高速處理器所構成，可將上述第一儲存單元3所儲存的數字圖像數據作進一步的處理，諸如顏色還原、顏色校正或是圖像壓縮等；一第二儲存單元5(也稱永久儲存單元)，通常由非揮發性儲存元件，如EEPROM或Flash?RAM所構成，可將信號處理單元4處理完成的數據作進一步的儲存，由于此類非揮發性儲存元件即使在沒有電源供應的情況下，也可保存數據，故常作為相機的最終儲存存儲器；一時鐘脈沖產生單元6，負責產生與電視圖像信號(NTSC或PAL)同步的時鐘脈沖信號，供應給上述圖像感測單元2，使其所輸出的圖像信號能與電視所需的輸入信號同步(以NTSC制式的電視信號而言，每一秒需產生30個完整畫面)；一快門按鈕8，由使用者所控制，負責觸發控制單元7，以進行拍照的動作；一電源供應單元9，負責所有單元的電源供應。

圖2為圖1所示傳統數字相機的動作流程暨時序圖，用以說明圖1所示傳統數字相機的動作流程以及時序關系。首先，當使用者在T0時間按下快門按鈕8時，控制單元7會指示時鐘脈沖產生單元6，將圖像感測單元2以預設的曝光時間進行第一次曝光，并將此次曝光所得的圖像數據儲存于第一儲存單元3內(此為第一次儲存)，此動作共花費T1的時間，在一般情況下約為1/30秒。接著信號處理單元4根據儲存于第一儲存單元3內部的圖像數據的亮度，計算出適當的曝光時間(通常為查表)，此動作共花費T2的時間，此時間會依相機所采用的信號處理器的運算速度以及決定曝光時間程序的復雜度而有長短不同，在一般情況下約為1/10秒。接著控制單元7再指示時鐘脈沖產生單元6，將圖像感測單元2以先前計算出的適當曝光時間進行第二次曝光并將得到的圖像數據儲存于第一儲存單元3內(此為第二次儲存)，此動作共花費T3的時間，在一般情況下約為1/30秒。接著信號處理單元4再根據儲存于第一儲存單元3內部的圖像數據進行進一步處理，如顏色還原、白平衡或壓縮等處理，并再次儲存回第一儲存單元3內(此為第三次儲存)，此動作共花費T4的時間，此時間會依相機所采用的信號處理器的運算速度，以及圖像處理程序的多寡而有長短不同，在一般情況下約需1秒。最后控制單元7將上述儲存于第一儲存單元3內部的數據，搬移至第二儲存單元5內(此為第四次儲存)，從而完成完整的一次照相動作，此動作共花費T5的時間，此時間T5視第二儲存單元的寫入速率以及寫入數據量而有不同，在一般情況下約需1.3秒。

圖3為一表示另一種傳統數字相機的構成的方塊圖。其基本架構與圖1所示構成大致相同，不同點僅在于以外部積分電路2a取代信號處理單元4，去對圖像感測單元的所提供的圖像數據進行曝光量的量測，而積分電路2a所得到的平均圖像亮度則為控制單元7所讀入，再根據查表或計算而得到適當的曝光時間，此種利用外部積分電路2a進行曝光量量測的曝光方式，雖然可以僅進行一次曝光即可完成曝光動作，但由于控制單元7僅獲得一代表整體圖像光源的平均強弱信號，故僅能作到平均曝光的量測方式。