CN1306794C

CN1306794C - 数字照相机

Info

Publication number: CN1306794C
Application number: CNB038017148A
Authority: CN
Inventors: 志贺朗; 织户俊典
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: KR20050062463A; EP1473930A1; US20050062874A1; JP2004129025A; US7692694B2; US7511740B2; EP1473930A4; KR100966748B1; US20080204575A1; CN1602623A; WO2004032488A1; JP3824225B2

Abstract

本发明提供一种数字照相机，能实现快门滞后的缩短和曝光性能的提高。该数字照相机(100)具有：图像透镜光学***(1)、光圈(2)、摄像器元件(3)、保持/增益控制电路(4)、亮度级检测单元(11)、曝光控制电路(12)、器件控制电路(13)等。曝光控制电路(12)基于由亮度级检测单元(11)提供的亮度级判断是否正执行适当的曝光。曝光控制电路(12)基于判断结果，计算为执行适当曝光所必需的三个值：光圈(2)的孔径度、摄像器元件(3)的电子快门的快门速度、和保持/增益控制电路(4)的增益。然后，曝光控制电路(12)为反映曝光量的计算，分别计算对导致光圈(2)、摄像器元件(3)的电子快门和保持/增益控制电路(4)是必需的光圈控制数据、电子快门控制数据和增益控制数据。

Description

数字照相机

技术领域

本发明涉及一种数字照相机。

背景技术

已知传统的数字照相机使用固态摄像器件的输出来执行自动曝光控制，即，执行所谓的成像器自动曝光(AE)。

例如，披露过一种数字照相机，该数字照相机包括：用于控制允许进入固态摄像器件的光量的光圈，以及不管光圈的变化，提供来自固态摄像器件的图像信号，并确保最低的固态摄像器件的平均输出级的摄像对象的照度的图像放大器(日本专利特开平5-236338)。在上述类型的数字照相机中，检测光圈值以修正图像放大器的增益。

在这种方式的数字照相机中，控制光圈的数值孔径和图像信号的增益来执行曝光控制。此外，通过控制摄像器件的电子快门量(快门速度)，同样能够执行曝光控制。

顺便提一句，数字照相机在摄像上的工作模式按照监视模式、摄像准备模式和摄像模式的顺序依次变化。

具体地，监视模式是为了确定摄像的范围或布局，在压下快门按钮之前，在显示部分中显示摄像对象的图像的模式。设定在监视模式中的光圈的数值孔径为使摄像器件不产生模糊的值。

摄像准备模式是半压下快门按钮的状态，是基于摄像信号，计算并设定光圈的数值孔径、电子快门量和摄像信号的增益三个值的模式。在摄像准备模式中，驱动光圈以实现被设定的数值孔径。

摄像模式是完全压下快门按钮的状态，是在摄像准备模式中建立光圈、电子快门量和摄像信号的增益的全部设定的状态中，摄像器件的电子快门工作，从摄像器件输出摄像信号，并把图像数据写入存储器的模式。

在如上所述具有这样的构造的传统数字照相机中，因为光圈是作为机械元件形成的，所以光圈的数值孔径包括滞后误差和分散误差。

具体地，滞后误差是当光圈的数值孔径在被设定为某个目标值时，在从打开侧向更小的数值孔径侧的光圈操作的情形中的数值孔径、和从更小的数值孔径侧向打开侧的光圈操作的另一情形中的另一数值孔径之间出现的误差。

同时，分散误差是在光圈的数值孔径被设定为某个目标值时，在某一范围内分散的光圈的数值孔径的误差。

因此，为了去除上述的滞后误差和分散误差，传统上，在从摄像准备模式进入摄像模式后，光圈被无误地从一个方向操作，这样光圈被一次设定到打开侧，然后，限制光圈为目标值。

以这种方式为去除光圈的滞后误差而配置的传统的数字照相机需要操作时间，以便在摄像模式中，在光圈被一次设定到打开侧之后限制光圈为目标值。因此，传统数字照相机具有必需增加时间的缺点，即，其中有一段长的快门滞后，直到在压下快门按钮后，摄像器件的电子快门工作以执行图像信号的取得。此外，不能去除当光圈被设定为目标值时所产生的光圈的数值孔径的分散误差，这对试图提高曝光精度是不利的。

发明内容

本发明正是鉴于以上情形而提出的，其一个目的是提供一种数字照相机，该数字照相机对试图减少快门滞后和提高曝光精度是有利的。

为了实现上述目的，根据本发明，提供一种数字照相机，该数字照相机包括摄像透镜光学***；能够控制所述摄像透镜光学***的光路径的数值孔径的光圈；用于检测由所述摄像透镜光学***在与电子快门操作的联锁关系中形成的摄像对象图像，并输出摄像信号的摄像器件；具有用于放大摄像信号的可控制增益的增益控制单元；用于基于摄像信号检测亮度级的亮度级检测单元，和快门按钮，用于执行摄像，其中执行监视模式，在该监视模式中，基于所述摄像信号而产生的摄像对象的图像被显示在显示部分上；在所述监视模式中，当所述快门按钮被半压下时，执行摄像准备模式，在该摄像准备模式中，计算并设定三个值：所述光圈的数值孔径的值、所述电子快门量、和所述摄像信号的增益；并且其中，当在所述摄像准备模式中所述快门按钮被完全压下时，执行摄像模式，在该摄像模式中，基于在所述摄像准备模式中计算的所述光圈的数值孔径、所述电子快门量、和所述摄像的增益来进行摄像，所述数字照相机包括：用于在所述摄像准备模式中，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第一数值孔径的所述光圈的数值孔径进行算术运算的第一曝光量算术运算单元；用于在所述摄像准备模式中，在设定第一数值孔径到所述光圈后，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第二数值孔径的所述光圈的另一数值孔径进行算术运算的第二曝光量算术运算单元；用于在所述摄像准备模式中，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的快门速度的修正量进行算术运算的第三曝光量算术运算单元；和用于基于在所述第三曝光量算术运算单元中经算术运算得到的对快门速度的修正量，对所述摄像器件的所述电子快门的快门速度进行修正的快门速度修正单元。

因此，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的第一数值孔径基于从摄像器件输出的摄像信号的亮度级，由第一曝光量算术运算单元进行算术运算。然后，在设定第一数值孔径到光圈后，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的第二数值孔径基于由亮度级检测单元检测的亮度级，由第二曝光量算术运算单元进行算术运算。接着，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的快门速度修正量基于第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，由第三曝光量算术运算单元进行算术运算。随后，摄像器件的电子快门的快门速度基于对快门速度的修正量由快门速度修正单元进行修正。

此外，根据本发明，提供一种数字照相机，该数字照相机包括摄像透镜光学***；能够控制所述摄像透镜光学***的光路径的数值孔径的光圈；用于检测由所述摄像透镜光学***在与电子快门操作的联锁关系中形成的摄像对象图像，并输出摄像信号的摄像器件；具有用于放大摄像信号的可控制增益的增益控制单元；用于基于摄像信号检测亮度级的亮度级检测单元；和快门按钮，用于执行摄像，其中执行监视模式，在该监视模式中，基于所述摄像信号而产生的摄像对象的图像被显示在显示部分上；在所述监视模式中，当所述快门按钮被半压下时，执行摄像准备模式，在该摄像准备模式中，计算并设定三个值：所述光圈的数值孔径的值、所述电子快门量、和所述摄像信号的增益；并且其中，当在所述摄像准备模式中所述快门按钮被完全压下时，执行摄像模式，在该摄像模式中，基于在所述摄像准备模式中计算的所述光圈的数值孔径、所述电子快门量、和所述摄像的增益来进行摄像，所述述数字照相机还包括：用于在所述摄像准备模式中，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第一数值孔径的所述光圈的数值孔径进行算术运算的第一曝光量算术运算单元；用于在所述摄像准备模式中，在设定第一数值孔径到所述光圈后，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第二数值孔径的所述光圈的另一数值孔径进行算术运算的第二曝光量算术运算单元；用于在所述摄像准备模式中，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的所述增益控制电路的增益的修正量进行算术运算的第四曝光量算术运算单元；和用于基于在所述第四曝光量算术运算单元中经算术运算得到的所述增益控制电路的增益的修正量，对所述增益控制电路的增益进行修正的增益修正单元。

因此，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的第一数值孔径基于从摄像器件输出的摄像信号的亮度级，由第一曝光量算术运算单元进行算术运算。然后，在设定第一数值孔径到光圈后，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的第二数值孔径基于由亮度级检测单元检测的亮度级，由第二曝光量算术运算单元进行算术运算。接着，为了执行带有适当曝光的摄像所必需的增益修正量基于第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，由第四曝光量算术运算单元进行算术运算。随后，增益控制电路的增益由增益控制单元基于对增益的修正量进行修正。

附图说明

图1是展示根据本发明的第一实施方式的数字照相机的构造的框图；

图2是说明光圈的数值孔径的修正控制的操作流程图；

图3是说明数字照相机的组件的操作定时的示意图；

图4是说明数字照相机的组件的操作定时的示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，详细描述根据本发明的数字照相机的实施方式。

图1是根据本发明第一实施方式的数字照相机的构造的框图。

数字照相机100包括：摄像透镜光学***1、光圈2、摄像器件3、保持/增益控制电路4、A/D转换器5、图像信号处理电路6、光圈驱动部分7、光圈驱动电路8、定时生成电路9、微处理器10、亮度级检测器11、曝光控制电路12、器件控制电路13、操作部分14，以及记录图像信号处理电路15。

摄像透镜光学***1包括用于引导摄像对象的图像的光路径101和用于形成摄像对象的图像的摄像透镜103。

光圈2配置在光路径101中。基于输入给光圈2的光圈驱动信号，控制光路经101的数值孔径，已穿过摄像透镜光学***1的光通过光路101。从而，孔径如现有技术一样，机械地变化。

要注意的是，光圈2当然可以以在形成孔径的元件的位置处设置ND过滤器的形式形成。

摄像器件3被设置成检测由摄像透镜光学***1形成的摄像对象，以产生并输出作为模拟信号的摄像信号。在本实施方式中，摄像器件3由诸如CCD(电荷耦合器件)单元、CMOS(互补金属氧化物半导体)单元等形成。

摄像器件3包括在其中设置的电子快门，并根据电子快门的快门速度在一段时间内执行摄像对象的检测，以产生摄像信号。

保持/增益控制电路4被配置成执行从摄像器件3输出的作为模拟信号的摄像信号的样本保持和增益控制。具体地，保持/增益控制电路4基于由保持/增益控制电路4设定的增益执行摄像信号的放大。

A/D转换器5被配置成把从保持/增益控制电路4输出的增益控制的摄像信号从模拟信号转换成数字信号。

图像信号处理电路6对从A/D转换器5输出的摄像信号执行各种信号处理，并把已执行信号处理的摄像信号作为图像信号输出给记录图像信号处理电路15。接着，图像信号处理电路6把图像信号输出到亮度级检测器11。

记录图像信号处理电路15包括存储部分1502。记录图像信号处理电路15基于图像信号生成图像数据，把图像数据临时存储到存储部分1502中，并向由未图示的液晶显示器单元等形成的显示部分输出存储的图像数据。或者，记录图像信号处理电路15通过未图示的接口，把要记录的图像数据导入到预定的记录介质(存储器件)上。

记录图像信号处理电路15被配置成，还能够执行包括等同于对存储在存储部分1502中的图像数据进行曝光修正的图像处理的图像处理过程。

亮度级检测器11从图像信号处理电路6输出的图像信号中的预定图像区域提取亮度信号，并检测出所提取的亮度信号的综合值作为亮度级。

操作部分14包括用于执行摄像的快门按钮，和用于执行各种摄像模式的设定、快门速度的设定、光圈的数值孔径的设定和增益的设定的操作开关。

由操作部分14设定的各种摄像模式、快门速度、光圈的数值孔径和增益的内容作为电信号被传送给曝光控制电路12。

要注意的是摄像模式包括，例如，快门速度优先模式、光圈优先模式、自动模式、肖像模式等等。

快门速度优先模式是响应由摄像人预先设定的电子快门速度和由亮度级检测器11检测的亮度级，设定光圈2的数值孔径和保持/增益控制电路4的增益的模式。

光圈优先模式是响应由摄像人预先设定的数值孔径和由亮度级检测器11检测的亮度级，设定光圈2的数值孔径和保持/增益控制电路4的增益的模式。

自动模式是相应于亮度级而预先设定电子快门速度、光圈2的数值孔径和保持/增益控制电路4的增益的结合，和响应由亮度级检测器11检测的亮度级，设定保持/增益控制电路4的增益、电子快门速度、光圈2的数值孔径的预先结合的设定的模式。

肖像模式是设定光圈2的数值孔径的值基本上等于打开值，这样，当摄像透镜光学***1被聚焦到摄像对象上时，摄像对象的背景可以在聚焦之外的状态中被拾取，即，景深变浅了。

微处理器10包括曝光控制电路12和器件控制电路13。

曝光控制电路12包括RAM(只读存储器)1202。

曝光控制电路12把从操作部分14中输出的摄像模式、快门速度、光圈的数值孔径和增益的设定值存储到RAM 1202中。

曝光控制电路12基于从亮度级检测器11处提供的亮度级来判断是否执行适当的曝光。然后，基于判断结果，曝光控制电路12对执行适当曝光所必需的光圈2的数值孔径、摄像器件3的电子快门的快门速度和保持/增益控制电路4的增益这三个值进行算术运算。在下面的描述中，光圈2的数值孔径、摄像器件3的电子快门的快门速度和保持/增益控制电路4的增益这三个值共同被称作“曝光量”。

曝光控制电路12被配置成对曝光量的算术运算所必需的三个控制数据做算术运算，以分别反映光圈2、摄像器件3的电子快门和保持/增益控制电路4，即，光圈控制数据、电子快门控制数据和增益控制数据。这三个控制数据根据时机需要被存储到RAM 1202中。

基于存储在RAM 1202中的不同的摄像模式、快门速度、光圈的数值孔径和增益的设定值和从亮度级检测器11输出的亮度级，由曝光控制电路12进行对曝光量、光圈控制数据、电子快门控制数据和增益控制数据的算术运算。

此外，曝光控制电路12被配置成基于从亮度级检测器11提供的亮度级，对用于控制光圈2的数值孔径的控制数据做算术运算，这样，在下面描述的监视模式期间不会产生摄像器件3的模糊。

器件控制电路13被配置成从RAM 1202读出存储在RAM 1202中的光圈控制数据，并基于光圈控制数据向光圈驱动电路8生成和提供第一控制信号S1。

此外，器件控制电路13被配置成从RAM 1202读出存储在RAM1202中的电子快门数据，并基于电子快门控制数据向定时电路9生成和提供第二控制信号S2。

器件控制电路13从RAM 1202读出存储在RAM 1202中的增益控制数据，并基于增益控制数据，向保持/增益控制电路4生成和提供第三控制信号S3。这样，保持/增益控制电路4被配置成基于第三控制信号S3控制其中的增益。

光圈驱动电路8被配置成基于第一控制信号S1向光圈驱动部分7提供驱动信号，这样，光圈驱动部分7就可以控制光圈2的数值孔径。

定时生成电路9被配置成基于第二控制信号S2向摄像器件3提供定时信号，从而可以控制摄像器件3的电子快门的快门速度。

现在，描述由具有上述构造的数字照相机100对光圈的修正控制的操作。

图2是说明光圈的数值孔径的修正控制的操作流程图，图3和4是说明数字照相机的组件的操作定时的视图。

首先，结合图3和4进行描述。

图3和4的(A)说明数字照相机100的工作模式。该工作模式包括监视模式M1、摄像准备模式M2和摄像模式M3三个模式。

监视模式M1是压下快门按钮之前的状态，是为确定摄像或布局的范围而在显示部分上显示摄像对象的图像的模式。

摄像准备模式M2是半压下快门按钮的状态，是曝光控制电路12基于上文描述的亮度级，计算用于执行带有适当曝光的摄像所必需的光圈控制数据、电子快门控制数据和增益控制数据的模式。

摄像模式M3是完全压下快门按钮的状态，是基于从图像信号处理电路6输出的图像信号，在记录介质上记录由记录图像信号处理电路生成的图像数据的模式。

在图3和4中，(B)说明光圈2的设定和操作；(C)说明电子快门的操作；(D)说明图像信号处理电路6的处理操作；(E)说明由曝光控制电路12对控制数据的算术运算。在本实例中，执行上述操作的时间单元由从摄像器件3输出的摄像信号的帧频指明。对帧频，为了方便描述经过的顺序，使用帧频号表示，摄像准备模式M2的最后的帧频号由“1”表示。

此外，如在图3和4中所看到的，以一定的帧频对摄像信号的(B)、(C)、(D)和(E)的各操作按照时间经过的顺序一帧一帧频率地执行。

现在，结合图2和3描述数字照相机100对光圈的修正控制的操作。

首先，在监视模式M1期间，曝光控制电路12基于从亮度级检测器11提供的亮度级算术运算光圈控制数据，以便不会产生摄像器件3的模糊。因而，光圈驱动电路8和光圈驱动部分7基于算术运算光圈控制数据进行操作，接着在帧频的单元中设定光圈2的数值孔径，该数值孔径被反映到光圈2上(步骤S10)。

为了获得适当的曝光，基于从摄像器件3输出的、作为由摄像器件3的电子快门的操作取得的摄像对象的图像的摄像信号，通过保持/增益控制电路4和A/D转换器5，从图像信号处理电路6处提供的、作为由图像信号处理电路6处理的结果的亮度级，曝光控制电路12继续在帧频的单元中依次算术运算对应于曝光量的数值孔径和对应于数值孔径的光圈控制数据、电子快门的快门速度和对应于快门速度的电子快门控制速据、以及增益和对应于增益的增益控制数据的曝光量。

上面描述了对应于各种摄像模式(快门速度优先模式、光圈优先模式和肖像模式等等)的算术运算曝光量。

然后，如果半压下快门按钮，那么进入摄像准备模式M2，如在图3的(E)中所看到的(步骤S12)，曝光控制电路12在半压下快门按钮之前立即把为获取对应于帧频号“1”的适当曝光的曝光量E1存储(备份)到RAM 1202中。

然后，曝光控制电路12在曝光量E1存储到RAM 1202中之后的帧频号“5”的时刻，提供对应于存储在RAM 1202中的曝光量E1的数值孔径的光圈控制数据。由此，光圈驱动部分7对光圈2设定数值孔径。

因为光圈2需要例如1帧频的操作时间，在下一个帧频号“6”的时刻对应于光圈控制数据的数值孔径被反映到光圈2上(步骤S14)。换句话说，与在监视模式M1期间设定的数值孔径不同的数值孔径被反映到光圈2上。

此时，实际反映到光圈2上的数值孔径包括：源于与在步骤S12中算术运算曝光量E1的数值孔径有关的、光圈2的机械操作的滞后误差和分散误差。

此外，如在图3的(B)中所看到的，曝光控制电路12在曝光量E1存储到RAM 1202中之后的帧频号“5”的时刻，向器件控制电路13提供对应于存储在RAM 1202中的曝光量E1的电子快门控制数据和增益数据。从而，设定电子快门的快门速度和增益。

在本方式中设定光圈2的数值孔径、快门速度和增益之后，如图3中的(D)的帧频号“6”指出的，由摄像器件3执行对摄像对象图像的获取。

之后，如在图3的(E)中所看到的，曝光控制电路12为获取适当曝光，基于对应于在数值孔径被反映到光圈2时的帧频号“6”的亮度级，对曝光量E2进行算术运算(步骤S16)。

然后，曝光控制电路12对在RAM 1202中备份的曝光量E1和在步骤S16中算术运算的曝光量E2之间的差做算术运算(步骤S18)。换句话说，曝光控制电路12对在取决于曝光量E1的光圈2的数值孔径(第一数值孔径)和取决于曝光量E2的光圈2的数值孔径(第二数值孔径)之间的差做算术运算。

因为取决于在步骤S16中算术运算的曝光量E2的光圈2的数值孔径包括上述的滞后误差和分散误差，在步骤S18中就能得到曝光量E1和E2之间的差，即，对应于光圈2的滞后误差和分散误差的数值孔径之间的差。

此时，曝光控制电路12对在图3的(E)的帧频号“6”的时刻，修正在步骤S18得到的、取决于曝光量E1的光圈2的数值孔径和取决于曝光量E2的光圈2的数值孔径之间的差所必需的电子快门的快门速度的修正值做算术运算。然后，曝光控制电路12在图3的(C)中对应于图3的(E)的帧频号“6”的下一个帧频号的帧频号“9”的时刻，只执行来自曝光量E2中的快门速度的修正，并执行带有修正的曝光量E2的与组件有关的设定。具体地，曝光控制电路12执行光圈2的数值孔径、摄像器件3的快门速度和保持/增益控制电路4的增益的设定(步骤S20)。此外，此处设定的光圈2的数值孔径、摄像器件3的快门速度和保持/增益控制电路4的增益在快门按钮保持半压下期间，即，在摄像准备模式M2期间是固定的。

然后，如果在图3的(C)的帧频号“9”之后完全压下快门按钮，则进入摄像模式M3，由摄像器件3基于从已修正的快门速度中的曝光量E2取得摄像对象图像。然后，从图像信号处理电路6输出的图像信号作为图像数据由记录图像信号处理电路15临时存储到存储部分1502中(步骤S22)。

然后，曝光控制电路12判断是否已执行在步骤S20中的曝光量的修正(步骤S24)。

然后，如果在步骤S24中判断结果是肯定的(“是”)，那么，把在记录图像信号处理电路15的存储部分1502中存储的图像数据记录到记录介质上(步骤S28)。

随后，描述在步骤S24中判断结果是否定(“否”)的情况。在步骤S24中判断没有执行曝光量的修正的情形相应于这样的情形，因为在步骤S12中半压下快门按钮之后过去足够时间之前就完全压下了快门按钮，所以在完成图2中虚线指明的步骤S14到S20的所有步骤之前就进入摄像模式M3，并执行摄像。换句话说，在执行光圈2的数值孔径的修正之前执行摄像。

在这种情况下，记录图像信号处理电路15对在存储部分1502中存储的图像数据执行下述修正处理过程(步骤S26)。

下面，结合图4描述有关步骤S26的具体操作。

在摄像准备模式M2中直到帧频号“6”的时刻的操作与图3中的操作相似，如图4的(B)中所看到的，在帧频号“6”的时刻光圈2的数值孔径的设定已完成。此时，快门按钮被完全压下进入到摄像模式M3。

因而，如从图4的(C)中所看到的，在帧频号“6”的时刻，执行由摄像器件3对摄像对象图像的取得或摄像，并由记录图像信号处理电路15把由图像信号处理电路6输出的图像信号作为图像数据临时存储到存储部分1502中。

然后，曝光控制电路12为了获取适当的曝光，基于相应于图4的(E)中看到的帧频号“6”的亮度级对曝光量E2做算术运算。

然后，曝光控制电路12对在RAM 1202中备份的曝光量E1和曝光量E2之间的差做算术运算。具体地，曝光控制电路12对在取决于曝光量E1的光圈2的数值孔径和取决于曝光量E2的光圈2的数值孔径之间的差做算术运算。

此时，曝光控制电路12对由图像处理过程修正在取决于曝光量E1的光圈2的数值孔径和取决于曝光量E2的光圈2的数值孔径之间的差所必需的图像处理过程的修正值做算术运算，并向记录图像信号处理电路15提供修正值。

记录图像信号处理电路15基于修正值执行相应于对存储在存储部分1502中的图像数据(第一图像数据)的曝光修正的图像处理过程。

因此，图像数据被修正变成了等同于由带有适当的曝光的摄像所得到的那些图像数据(第二图像数据)。

然后，把存储在记录图像信号处理电路15的存储部分1502中的图像数据记录到记录介质上(步骤S28)。

要注意的是，在本实施方式中，保持/增益控制电路4形成权利要求书中的增益控制单元，亮度级检测器11形成权利要求书中的亮度级检测单元。此外，曝光控制电路12和器件控制电路13形成权利要求书1到3中的曝光量算术运算单元和快门速度修正单元。此外，A/D转换器5、图像信号处理电路6和记录图像信号处理电路15形成权利要求书中的图像数据生成单元，记录图像信号处理电路15形成权利要求书中的图像处理单元。

如上详细描述的，根据本实施方式，基于从摄像器件3输出的摄像信号(即，图像信号)的亮度级，对为执行带有适当曝光的摄像所必需的第一数值孔径做算术运算。然后，在设定第一数值孔径到光圈2之后，基于由亮度级检测器检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的第二数值孔径做算术运算。此外，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的快门速度的修正量做算术运算。此后，基于快门速度的修正量，修正摄像器件3的电子快门的快门速度。

因此，当光圈2操作时出现的滞后误差和分散误差能够被摄像器件3的电子快门的快门速度修正。因为电子快门的快门速度能够以高精确性被控制，这对提高曝光精度是有利的。

此外，因为不必执行为了去除光圈2的滞后误差的光圈2的从一个方向的操作，则能够减少光圈2的操作时间，这对减少快门滞后是有利的。

此外，因为修正了电子快门的快门速度，就不用执行为了拾取图像数据的图像处理过程。这对由修正抑制图像数据的劣化是有利的。

此外，因为从摄像模式的肖像模式等中设定光圈2的数值孔径基本上等于其打开值，光圈2的数值孔径从监视模式到摄像准备模式作大量的转换变化。因此，在这样的情形下，由光圈2的操作引起的数值孔径的误差也变大。然而，根据本实施方式，因为上述这样的数值孔径误差被确实检测到并被用于曝光的修正，则在光圈2的数值孔径的误差可能变大的任意的摄像模式中，能够大大提高曝光精度。

要注意的是，在本实施方式中，基于由在图2的步骤S18到S20中的处理过程的第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的快门速度的修正量作算术运算，并基于对快门速度的修正量，修正摄像器件3的电子快门的快门速度。然而，可能替代的是，使用第四曝光量算术运算单元，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的保持/增益控制电路4的增益的修正量作算术运算，并使用增益修正单元，基于对增益的修正量，修正保持/增益控制电路4的增益。而且在这种情况下，能够预期对上述那些情况的相同的效果。

在这种情况下，因为修正了摄像信号的增益，与上述实施方式相比较时，摄像信号的信噪比(S/N比)降低一些。然而，因为不执行对拾取图像数据的图像处理过程，这对由修正抑制图像数据的劣化是有利的。

此外，在这种情况下，第四曝光量算术运算单元和增益修正单元由曝光控制电路12和器件控制电路13形成。

要注意的是，本专利申请的申请人已经提出了下述的作为使用固态摄像器件的图像质量修正方法的技术(日本专利申请No.2001-307921(段落号0023，图1和2))。

具体地，临时存储从固态摄像器件中读出的图像信号，然后读出存储的图像信号并对图像信号执行预定的检测。然后，再次读出存储的图像信号，并基于由预定检测得到的检测数据，对再次读出的图像信号执行用于画面质量的修正的预定的信号处理过程。

根据该技术，在包括由A/D转换处理过程转换到数字信号的变换过程和对图像信号执行的其它各种信号处理过程的预处理过程之后，临时存储从固态摄像器件读出的作为模拟信号的图像信号。所以，当从固态摄像器件读出后立即比较作为模拟信号的图像信号时，临时存储的图像信号不可避免地减少了信息量。因此，对上述劣化的图像信号执行信号处理过程，且从图像信号得到的图像数据不可避免地减少了信息量。

与之相反，在本实施方式中当图像信号由保持/增益控制电路4放大时使用了增益修正，因为在对图像信号执行信号处理过程之前的阶段，执行了增益的修正，本实施方式是有利的，不会引起在现有技术中信号的劣化或图像数据的信息量的减少。

如上所述，本发明的数字照相机对在压下快门按钮后得到摄像之前，试图实现快门滞后的减少是有利的，并实现提高曝光精度。

Claims

1.一种数字照相机，包括：

摄像透镜光学***；

能够控制所述摄像透镜光学***的光路径的数值孔径的光圈；

用于检测由所述摄像透镜光学***在与电子快门操作的联锁关系中形成的摄像对象图像，并输出摄像信号的摄像器件；

具有用于放大摄像信号的可控制增益的增益控制单元；

用于基于摄像信号检测亮度级的亮度级检测单元，和

快门按钮，用于执行摄像，

其中执行监视模式，在该监视模式中，基于所述摄像信号而产生的摄像对象的图像被显示在显示部分上；

在所述监视模式中，当所述快门按钮被半压下时，执行摄像准备模式，在该摄像准备模式中，计算并设定三个值：所述光圈的数值孔径的值、所述电子快门量、和所述摄像信号的增益；并且

其中，当在所述摄像准备模式中所述快门按钮被完全压下时，执行摄像模式，在该摄像模式中，基于在所述摄像准备模式中计算的所述光圈的数值孔径、所述电子快门量、和所述摄像的增益来进行摄像，

其特征在于，所述数字照相机包括：

用于在所述摄像准备模式中，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第一数值孔径的所述光圈的数值孔径进行算术运算的第一曝光量算术运算单元；

用于在所述摄像准备模式中，在设定第一数值孔径到所述光圈后，基于由所述亮度级检测单元检测的亮度级，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的作为第二数值孔径的所述光圈的另一数值孔径进行算术运算的第二曝光量算术运算单元；

用于在所述摄像准备模式中，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的快门速度的修正量进行算术运算的第三曝光量算术运算单元；和

用于基于在所述第三曝光量算术运算单元中经算术运算得到的对快门速度的修正量，对所述摄像器件的所述电子快门的快门速度进行修正的快门速度修正单元。

2.一种数字照相机，包括：

摄像透镜光学***；

能够控制所述摄像透镜光学***的光路径的数值孔径的光圈；

具有用于放大摄像信号的可控制增益的增益控制单元；

用于基于摄像信号检测亮度级的亮度级检测单元；和

快门按钮，用于执行摄像，

其特征在于，所述述数字照相机还包括：

用于在所述摄像准备模式中，基于在第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，对为了执行带有适当曝光的摄像所必需的所述增益控制电路的增益的修正量进行算术运算的第四曝光量算术运算单元；和

用于基于在所述第四曝光量算术运算单元中经算术运算得到的所述增益控制电路的增益的修正量，对所述增益控制电路的增益进行修正的增益修正单元。

3.根据权利要求1所述的数字照相机，其特征在于所述数字照相机还包括：用于基于摄像信号生成图像数据的图像数据生成单元；和用于执行对图像数据的图像处理的图像处理单元，并且，在半压下快门按钮之后过去足够时间之前完全压下快门按钮，而所述快门速度修正单元不执行所述摄像器件的所述电子快门的快门速度的修正的情况下，在设定第一数值孔径到所述光圈的状态中由所述图像数据生成单元生成第一图像数据，并且所述图像处理单元为生成等同于当执行带有适当曝光的摄像时生成的第二图像数据，基于第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，执行对第一图像数据的图像处理。

4.根据权利要求3所述的数字照相机，其特征在于所述数字照相机还包括：用于临时存储由所述图像数据生成单元输出的图像数据的存储单元，以及由所述图像处理单元对存储在所述存储单元中的图像数据执行图像处理。

5.根据权利要求2所述的数字照相机，其特征在于所述数字照相机还包括：用于基于摄像信号生成图像数据的图像数据生成单元；和用于执行对图像数据的图像处理的图像处理单元，并且，在半压下快门按钮之后过去足够时间之前完全压下快门按钮，而所述增益控制单元不执行所述增益控制电路的增益的修正的情况下，在设定第一数值孔径到所述光圈的状态中由所述图像数据生成单元生成第一图像数据，并且所述图像处理单元为生成等同于当执行带有适当曝光的摄像时生成的第二图像数据，基于第一数值孔径和第二数值孔径之间的差，执行对第一图像数据的图像处理。

6.根据权利要求5所述的数字照相机，其特征在于所述数字照相机还包括：用于临时存储由所述图像数据生成单元输出的图像数据的存储单元，以及由所述图像处理单元对存储到所述存储单元中的图像数据执行图像处理。

7.根据权利要求1或2所述的数字照相机，其特征在于：所述增益控制单元把从所述摄像器件处提供的摄像信号作为模拟信号放大。