[发明专利]图像拾取装置以及曝光控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像拾取装置和曝光控制方法。特别地，本发明涉及一种图像拾取装置和曝光控制方法，即使在短时间内在具有AE控制和AF控制的结构中本发明也可精确地确定曝光值。

背景技术

数字静止照相机是一种被广泛使用的图像拾取装置，其包括CMOS型或CCD型图像传感器。物体图像通过图像传感器被成像，并被转换成数字图像数据，其被记录在内部存储器、存储卡或其他记录介质中。被广泛使用的一种类型数字静止照相机，其是通过参考由图像传感器获得的图像信号执行自动曝光(AF)控制和自动聚焦(AF)控制。

在AE控制中，通过图像传感器依据由物体图像照像获得的图像信号检测物体亮度。根据所检测的物体亮度，曝光值即快门速度和孔径光阑值的组合，被确定优化曝光。在AF控制中，广泛使用对比度检测方法。当物体对比度即由物体图像曝光获得的图像信号的高频分量的综合值变成最高时，获得焦点对准位置处的位置。

对于AF控制，评估对比度，同时连续移动透镜系统中焦点对准位置，以检测对比度局部最大化的位置。然而，例如，在没什么照明的室内空间中，从具有低亮度等级的物体图像仅获得不足够的对比度。存在一种将AF辅助光从光源应用到物体以提高物体亮度的数字静止照相机。

在AF控制中，以固定方式使用根据之前短时间内检测的亮度等级的曝光值。如果亮度等级由于AF辅助光改变，则曝光值变得不合适，从而降低了检测焦点对准位置处的精确度。为了解决这种问题，U.S.P.No.7,145,602(对应于JP-A 2003-008985)公开了一种曝光控制，其中曝光量在施加AF辅助光之前和之后获得。如果在使用AF辅助光之后的曝光量增量等于或高于预定量，则使用在使用AF辅助光之前的曝光量。如果在使用AF辅助光之后的曝光量增量低于预定量，则使用在使用AF辅助光之后的曝光量。JP-A 2003-114374公开了一种数字照相机，其获得AF辅助光照明之前的状态和以最高光量照明期间状态之间的物体亮度差值，确定优化的AF辅助光光量。

由于图像传感器的特性导致其动态范围小。通过光接收图像传感器，一次可测量的物体亮度范围小。为了精确测量物体亮度，以快门速度和孔径光阑值相组合的不同曝光值多次影响光度测定。然而，如果在AF控制之前多次影响光度测定，则可能发生大的延迟直到检测对准焦点位置。特别地，如果测量直接在用于响应于快门释放按钮曝光静止图像的AF控制之前，则产生了在从按下快门释放按钮到通过曝光形成静止图像的周期中，快门释放时间滞后过长的问题。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种图像拾取装置和一种曝光控制方法，即使在短时间内在具有AE控制和AF控制的结构中本发明也能精确地确定曝光值。

为了实现上述和其他目的以及本发明的优点，本发明提供了一种图像拾取装置，它具有图像传感器，用于通过透镜系统拾取物体以输出图像信号。照明光源向物体提供辅助光。存在自动聚焦求值程序用于根据图像信号自动聚焦控制焦点对准位置处透镜系统的设置，同时施加辅助光。亮度检测器根据来自图像传感器的图像信号进行第一物体亮度的第一亮度检测，而不需辅助光，并用于根据图像信号进行第二物体亮度的第二亮度检测，同时施加辅助光。曝光确定装置由第一物体亮度确定第一曝光值，根据第一曝光值确定第二曝光值，和根据第二物体亮度确定第三曝光值。曝光控制器用于在第一和第二亮度检测中控制图像传感器的曝光，自动聚焦控制和静止图像拾取，其中，第二亮度检测中的曝光根据第二曝光值来控制，和自动聚焦控制中的曝光根据第三曝光值来控制。

在半按压释放按钮时或之前进行第一亮度检测，和在第一亮度之后进行第二亮度检测和自动聚焦控制，以及当释放按钮深深按下时进行静止图象拾取。

曝光控制器根据用于静止图像拾取的第一曝光值控制图像传感器的曝光。

亮度检测器将图像传感器分成多个区，并根据区检测第一和第二物体亮度，和在多次测量中检测第一物体亮度，在多次测量中的每一次测量中，曝光控制器都以步进方式改变曝光值，以便测量多个亮度等级的区域。

如果第一物体亮度等于或者大于参考亮度等级，则亮度检测器无效且不需要第二亮度检测。在第一亮度检测之后，照明光源无效不需要发射用于自动聚焦控制的辅助光，且曝光控制器根据第一曝光值控制图像传感器的曝光。

第二曝光值通过正向移位第一曝光值达预定移位量来确定。

移位量根据辅助光的光量来确定。

移位量被确定成使得预定最短物距的物体亮度在可通过使用辅助光测量的范围内。