[发明专利]具有多个取景器的摄像机

说明书

本申请是申请日为2008年4月1日、申请号为200810090381.1的中国专利申请“具有多个取景器的摄像机”的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及数字摄像机，更具体地，涉及一种具有多个取景器的数字摄像机，其适合用于便携式电子设备内。

背景技术

便携式电子设备变得越来越小，并结合了更多功能，例如带有蜂窝电话和无线电子邮件能力的传统个人数字助理(“PDA”)功能。众所周知，除了面向商务用户的功能以外，还结合了针对消费市场设备的音乐和视频播放器以及摄像机应用。

传统的胶片摄像机使用感光胶片来捕获图像，而数字摄像机使用电子光传感器，例如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片。本说明书中所使用的术语“光传感器”表示能够接收并捕获辐射能量、并且至少部分地能够将辐射能量转换为作为光学图像的虚拟表示的电信号的任意设备或材料。CCD或CMOS“片上摄像机(camera-on-a-chip)”包括具有排列成水平行和垂直列的、非常精细的电子“图像元素”或“像素”的阵列，这些像素行和列定义了图像分辨率矩阵。

美国专利No.5,841,126描述了一种可以结合到便携式电子设备中的典型摄像机芯片。US-A-2005/0083351公开了一种具有摄像机的便携式电话。该显示器可以以不同屏幕高宽比显示图像。EP-A-1431912公开了一种具有数字变焦装置和光学变焦的成像系统。当达到全光学变焦时，如果还需要进行变焦，则通过剪切图像的中心区域来提供数字变焦。

大多数摄像机应用利用“滚动快门(rolling shutter)”机制来定时输出阵列中的连续像素行。典型地，依次对像素行进行刷新或复位，从图像顶部开始，并逐行地前进到图像底部。当该刷新过程沿图像向下前进了预定距离时，开始读出过程，其中依次从像素行中读出数据，以与刷新过程相同的方式并以相同的速度，从顶部开始，并逐行前进到底部。

定时输出像素数据的速率取决于三个因素：1)帧大小(较大的分辨率需要较高的时钟速率)；2)帧速率(较高的帧速率需要较高的时钟速率)；以及3)所应用的数字变焦量(较高的变焦级别需要较高的时钟速率)。

高数据速率的定时输出数据对基带处理能力有严格需求。此外，基带处理器能够从光传感器阵列接受数据的速率实际上是受限的。因此，基带处理能力在确定摄像机取景器尺寸方面具有重要作用。在本说明书中，术语“取景器”表示数字取景器，其被实现为结合光传感器阵列和显示器、由处理器执行的软件应用程序。该软件应用程序模仿传统摄像机上使用的光学取景器的功能。

对上述三个因素之一的优化会产生对其它两个因素的限制。因此，较大的取景器提供了更好的审美感，但是以较慢帧速率(或刷新速率)或较低变焦级别为代价的。相反，较小的取景器以审美感为代价提供了较高的帧速率和/或变焦级别。

发明内容

在优选方面，下面提供了一种用于控制便携式电子设备的显示器的方法，所述便携式电子设备具有用户输入设备和摄像机功能；所述便携式电子设备包括光传感器芯片，所述光传感器芯片具有用于将辐射能量转换为电信号的、具有预定数目的像素行和像素列的传感器阵列，所述电信号表示经由取景器显示的图像；所述方法包括：

经由所述用户输入设备选择针对所述摄像机应用的变焦级别和取景器分辨率；

在所述变焦级别是1x的情况下，将所述预定数目的像素行和像素列缩放至所选的取景器分辨率，并产生对应的图像；以及

在所述变焦级别大于1x的情况下，根据所述变焦级别对所述预定数目的像素行和像素列中感兴趣的区域进行剪切，然后根据所述取景器分辨率对所剪切的感兴趣区域进行缩放，并产生对应的图像，其中用于刷新所述传感器阵列的速率发生变化，以使激活的取景器越小，提供的刷新速率越高，数字变焦越大。

根据本说明书的一方面，可以提供一种具有摄像机应用的便携式电子设备，其具有用户可选的多个取景器。通过激活较小的取景器，该应用可以为用户提供较高刷新速率和较大数字变焦，而对较大取景器的激活则给用户提供了较大的取景区域。较大取景区域还可以在照明条件较差时提供更好的可见度，但由于带宽考虑，限制了可以使用的最大刷新速率。作为示例，从带宽角度来看，240*180上的20fps相当于320*240上的15fps。较高刷新速率在明亮的照明条件下对最小化模糊效应十分有利。因此，在良好照明条件下，20fps上的240*180取景器将呈现出比15fps上的320*240的图像更少模糊的图像，并且从审美角度上来看是优选的。