[發(fā)明專利]光學(xué)影像檢測(cè)器的亮度控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01124181.0
• 申請(qǐng)日: 2001-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN1378097A
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭德暎;李芳遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾勒博科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G03B7/08
• 分類號(hào): G03B7/08;G02F1/00
• 代理公司: 北京集佳專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)影像檢測(cè)器的亮度控制方法，來自一光源的光線反射一物體時(shí)檢測(cè)入射光學(xué)影像，以及依據(jù)檢測(cè)到的入射光學(xué)影像來控制該光源的亮度。因此，依照本發(fā)明的亮度控制方法可以改善光學(xué)影像的品質(zhì)及最佳化電源供應(yīng)的消耗。

背景技術(shù)

通常，光學(xué)影像檢測(cè)器是應(yīng)用在數(shù)字相機(jī)、攝影機(jī)、固態(tài)影像裝置及光學(xué)鼠標(biāo)等。光學(xué)影像檢測(cè)器包括具有預(yù)定亮光度的光元件以及在該光元件照射一物體時(shí)經(jīng)過反射光來檢測(cè)該物體的光學(xué)影像。

如圖1所示，公知的用以接收物體反射光線以及檢測(cè)該物體的光學(xué)影像的光學(xué)影像檢測(cè)器包括光源10、物體11、光學(xué)影像傳感器12、電氣快門13、模擬/數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器14、影像處理器15及系統(tǒng)控制器16。

光源10具有預(yù)定的亮光。物體11反射來自光源10的入射光線。光學(xué)影像傳感器12檢測(cè)自物體11反射的反射光線以及輸出與入射光線成比例的光電流或光電壓。電氣快門13接收光學(xué)影像傳感器12輸出的光電流或光電壓以及擷取一光學(xué)信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器14將電氣快門13擷取的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。影像處理器15不僅控制A/D轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)，借以輸出光學(xué)影像信號(hào)；同時(shí)也控制電氣快門13的曝光時(shí)間。系統(tǒng)控制器16接收影像處理器15輸出的光學(xué)影像信號(hào)，借以驅(qū)動(dòng)一系統(tǒng)。

當(dāng)來自光源10的亮度足夠，或在物體11上的反射光線與入射光線的反射比例足夠高時(shí)，則有足夠亮度的反射光線輸入至光學(xué)影像傳感器12。因此，即使電氣快門的曝光時(shí)間很短，輸入至光學(xué)影像傳感器12的光學(xué)信號(hào)對(duì)影像噪聲的比例也是很高的，公知的光學(xué)影像檢測(cè)器也可得到穩(wěn)定的影像品質(zhì)。

然而，當(dāng)光源10無法照射足夠亮度的入射光線至物體11時(shí)，或物體11的吸收性很強(qiáng)時(shí)，無法有足夠的反射光線照射至光學(xué)影像傳感器12。在此情況下，電氣快門以較長(zhǎng)的曝光時(shí)間可以由光學(xué)影像傳感器12得到足夠的入射光電流/光電壓，使其可以得到物體11的更精確的影像品質(zhì)。

如圖2所示，來自光源10的入射光線在物體11反射后，經(jīng)過光二極管PD驅(qū)動(dòng)晶體管Q1，這兩個(gè)元件結(jié)合在光學(xué)影像傳感器12及電氣快門13的集成電路中。然后，入射光線被晶體管Q1依電流放大因素hfe放大，以及轉(zhuǎn)送至電氣快門13。

來自系統(tǒng)控制器16或影像處理器15的復(fù)位信號(hào)Rst及快門信號(hào)Sig分別輸入至復(fù)位端點(diǎn)S-RST及電氣快門13。復(fù)位信號(hào)Rst初始化用于電流/電壓轉(zhuǎn)換的電容器C。快門信號(hào)Sig通過晶體管Q1產(chǎn)生的光電流來將初始電壓放電，為該光學(xué)信號(hào)做準(zhǔn)備。

當(dāng)快門信號(hào)Sig中斷晶體管Q1的電流時(shí)，光學(xué)影像傳感器12的光學(xué)影像被儲(chǔ)存在電容器C中，并經(jīng)由緩沖器20轉(zhuǎn)送至A/D轉(zhuǎn)換器14。

因此，當(dāng)光學(xué)影像傳感器12的入射光線的總量不足時(shí)，電氣快門13會(huì)延長(zhǎng)曝光時(shí)間，借以累積足夠量的入射光線，其將轉(zhuǎn)換成光學(xué)影像。在此情況下，主要的噪聲準(zhǔn)位是由光二極管PD及晶體管Q1本身的噪聲源來維持的。

當(dāng)入射光線的總量不足時(shí)，則檢測(cè)到的光線的量小于該光線的目標(biāo)量，反射光線對(duì)噪聲的比例比以前小，如圖6a所示。

當(dāng)擷取光學(xué)影像時(shí)，要增加反射光線對(duì)噪聲的比例，則要延長(zhǎng)電氣快門13的曝光時(shí)間，借以得到光學(xué)影像準(zhǔn)位的目標(biāo)分布。然而，曝光時(shí)間越長(zhǎng)，噪聲會(huì)提高越多，如圖6b所示。因此，光學(xué)影像和噪聲被混合起來，如圖7b所示。

當(dāng)曝光時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，一般的相機(jī)會(huì)造成殘留影像。同樣的，當(dāng)電氣快門13的曝光時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，光學(xué)影像檢測(cè)器也會(huì)造成殘留影像。當(dāng)光學(xué)影像檢測(cè)器檢測(cè)動(dòng)態(tài)物體的光學(xué)影像時(shí)，這種現(xiàn)象會(huì)變得更加嚴(yán)重，如圖7a所示。因此，公知光學(xué)影像檢測(cè)器在電氣快門13的曝光時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，會(huì)有殘留影像的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)影像檢測(cè)器的亮度控制方法，其在一光源的光線反射一物體時(shí)檢測(cè)一入射光學(xué)影像，以及其依據(jù)檢測(cè)到的入射光學(xué)影像來控制該光源的亮度。因此，可以去除影像噪聲和殘留影像并得到較佳的影像。

本發(fā)明的另一目的是提供一種光學(xué)影像檢測(cè)器的亮度控制方法，其依據(jù)由一物體反射的入射光學(xué)影像來直接控制光源的亮度，可以減少對(duì)光源的電源供應(yīng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種光學(xué)影像檢測(cè)器的亮度控制方法，其經(jīng)由一影像傳感器及一電氣快門檢測(cè)由一物體反射的入射光線。其結(jié)果為，一影像處理器或是一系統(tǒng)控制器依據(jù)檢測(cè)到的光線亮度來直接控制光源的亮度。

附圖說明