图像获取装置的制作方法

专利名称：图像获取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像获取装置，其包括与用于像素输出的相加(additive)读取功能相对应的图像获取器件，其中可以根据情况使用正常读取和相加读取。
背景技术：
在诸如照相机的图像获取装置中，存在由于曝光过程中照相机抖动或对象抖动而导致图像抖动，从而产生模糊图像的问题。作为应对这种图像抖动的对策，在日本专利申请特开公报No.8-223471或者日本专利申请特开公报No.8-15316中提出了以下技术移动光学系统或图像获取器件，以消除由照相机抖动而导致的图像运动，由此防止产生模糊图像。另外，已知下述的技术在利用放大器电路等对图像获取器件的输出进行放大以提高成像灵敏度的同时，增大快门速度，从而减小抖动的影响。此外，在将用于静态图像获取的高清晰度图像获取器件应用于运动图像获取的情况下，例如在日本专利申请特开公报No.2004-222130等中，存在以下的技术在图像获取器件中以模拟的方式对预定数量的相同颜色的像素进行相加(混合)，然后，读取相加之后的输出，以提高成像灵敏度并减少读取时间。
这里，如在日本专利申请特开公报No.8-223471或者日本专利申请特开公报No.8-15316中那样，利用驱动控制来减少照相机抖动以光学地或机械地消除照相机抖动的方法在其驱动机构方面变得尺寸较大。因此，可能产生大尺寸的照相机或者成本增加。另外，这些控制对于由对象侧移动的情况所导致的对象抖动无效。
另外，近年来，为了获得较高数量的像素而减小了单个像素的尺寸，因此，对于各个像素的输出光电流也减小。因此，在通过放大器电路等对图像获取器件的输出进行放大的技术中，通过放大电路来实现高灵敏度，因此增加了随机噪声等的影响。因此，虽然消除了照相机抖动或对象抖动，但是由于图像噪声而导致的劣化变得严重。此外，如在日本专利申请特开公报No.2004-222130中那样，当发生照相机抖动或对象抖动时，在图像获取器件中执行像素输出的相加读取的技术是有效的。然而，如果尽管没有发生照相机抖动或对象抖动但却执行了像素输出的相加读取，则只能获得精细度差的图像，并且图像的分辨率很差。

发明内容
本发明的目的是提供一种图像获取装置，其能够通过将由照相机抖动或对象抖动而导致的图像劣化与由像素输出的相加读取而导致的图像劣化进行比较，来防止具有很大图像劣化的不完美拍摄。
根据本发明的第一方面，提供了一种被构造用来获取静态图像的图像获取装置，该装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于相加(adding)和读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷；以及控制器(113)，其对曝光过程中该装置的照相机抖动进行评估，当照相机抖动的评估级别大于预定级别时，其使像素读取电路(116)以第二读取模式进行工作，而当该评估级别小于该预定级别时，其使像素读取电路(116)以第一读取模式进行工作。
根据本发明的第二方面，提供了一种被构造用来获取静态图像的图像获取装置，该装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于相加和读取从图像获取器件的各个像素获得的电荷；对象抖动检测部分，用于检测由对象的运动而产生的对象抖动量；以及控制器(113)，当在图像获取器件(114)的曝光过程中的对象抖动量大于预定级别时，其使像素读取电路(116)以第二读取模式进行工作，而当该对象抖动量小于该预定级别时，其使像素读取电路(116)以第一读取模式进行工作。
根据本发明的第三方面，提供了一种被构造用来获取静态图像的图像获取装置，该装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于相加和读取从图像获取器件的各个像素获得的电荷；以及控制器(113)，其进行控制，以根据拍摄条件在至少第一读取模式与第二读取模式之间自动切换像素读取电路(116)。
根据本发明的第四方面，提供了一种图像获取装置，该装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对于每预定数量的像素相加和读取从图像获取器件的各个像素获得的电荷；拍摄模式选择部分(7)，用于从多个拍摄模式当中选择一个拍摄模式；读取模式选择部分(5)，用于选择第一读取模式或第二读取模式；以及控制器(113)，其根据由拍摄模式选择部分选择的拍摄模式进行控制，以允许读取模式选择部分进行选择，或者通过禁止读取模式选择部分进行选择来将读取模式设定为第一读取模式或第二读取模式。
根据本发明的第五方面，提供了一种图像获取装置，其包括图像获取器件，其具有用于将由光学系统形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对于每预定数量的像素相加和读取从图像获取器件的各个像素获得的电荷；拍摄模式选择部分，用于从多个拍摄模式当中选择一个拍摄模式；读取模式选择部分，用于选择第一读取模式或第二读取模式；以及控制器，其根据由拍摄模式选择部分选择的拍摄模式进行控制，以允许读取模式选择部分进行选择，或者通过禁止读取模式选择部分进行选择来将读取模式设定为第一读取模式或第二读取模式。
根据本发明的第六方面，提供了一种获取静态图像的方法，其特征在于包括以下步骤在获取静态图像之前对曝光过程中的照相机抖动的级别进行评估；开始曝光以获取该静态图像；终止曝光；当通过该评估获得的照相机抖动的评估级别大于预定级别时，相加和读取通过曝光获得的各个像素的电荷，而当该评估级别小于该预定级别时，逐个像素地读取通过曝光获得的各个像素的电荷。
本发明的优点将在以下说明中阐述，并将部分地通过该说明变得明了，或者可以通过本发明的实践而获知。可以利用下面具体指出的手段和组合来实现并获得本发明的优点。


被并入且构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与上面给出的总体说明以及下面给出的实施例的详细说明一起用于说明本发明的原理。
图1A和1B是分别表示作为根据本发明第一实施例的图像获取装置的示例的数字照相机的外观立体图。
图2是表示拍摄模式转盘(dial)的示意图；图3是表示镜头单元的示意图；图4是表示根据第一实施例的照相机的详细内部结构的框图；图5是表示相加读取的概念图；图6A表示用于沿图像获取器件的垂直方向进行读取的结构；图6B表示用于沿图像获取器件的水平方向进行读取的结构；图7表示图像获取器件输出处理电路的内部结构；图8A表示ISO灵敏度与放大器增益之间的关系；
图8B表示图像获取器件的积分时间与模数转换器的A/D转换范围之间的关系；图9是A类曝光控制程序的程序图；图10是B类曝光控制程序的程序图；图11是C类曝光控制程序的程序图；图12是D类曝光控制程序的程序图；图13是E类曝光控制程序的程序图；图14是F类曝光控制程序的程序图；图15A概括了六种类型的曝光控制程序的内容；图15B表示拍摄模式与响应于该拍摄模式而选择的曝光控制程序的组合；图16A、16B和16C表示用于实际检查在当前时间点是否正确地设置了相加或非相加像素输出的画面；图17是表示根据第一实施例的在AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图；图18A和18B分别表示图像偏移的概况；图19A表示用于记录相加读取信息的头部分；图19B表示在已执行了相加读取的情况下再现图像时的画面；图19C表示在没有执行相加读取的情况下再现图像时的画面；图20是表示根据第二实施例的照相机的详细内部结构的框图；图21A和21B是用于说明图像偏移矢量计算电路的操作的概念图；图22是表示根据第三实施例的在AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图；图23是用于说明根据第四实施例的照相机中的图像偏移矢量计算电路的操作的概念图；图24是表示根据第四实施例的在AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图；图25A和25B是分别表示根据第五实施例的电子照相机的外观立体图；
图26是表示该电子照相机的详细内部结构的框图；图27用于说明像素读取模式，即，16像素相加读取模式和4像素相加读取模式；图28是表示在单独像素读取模式下的图像获取器件的像素输出的读取定时的时序图；图29A和29B表示用于执行各像素读取的图像获取器件的结构；图30是表示16像素相加读取模式下的图像获取器件的像素输出的读取定时的时序图；图31A和31B表示用于执行16像素相加读取的图像获取器件的结构；图32表示4像素相加读取模式下的图像获取器件的像素输出的读取定时的时序图；图33A和33B表示用于执行4像素相加读取的图像获取器件的结构；图34表示图像获取器件输出处理电路的内部结构；图35是表示在静态图像获取模式过程中的处理操作的流程图；图36是表示根据第五实施例的曝光控制1的处理操作的流程图；图37A、37B和37C用于说明模糊圆直径；图38A表示16像素相加读取模式下的像素相加范围与模糊圆之间的关系；图38B表示4像素相加读取模式下的像素相加范围与模糊圆之间的关系；图38C表示Bayer阵列中的像素单元与模糊圆之间的关系；图39表示曝光时间与增益可变放大器的输出之间的关系；图40用于说明在短于1/16tEXP的时间取消了曝光的情况下增益可变放大器的放大器增益；图41是表示曝光控制2的处理操作的流程图；图42是根据第六实施例的曝光控制1的处理操作的流程图；图43表示9像素相加读取模式下的像素相加范围与模糊圆之间的关系；
图44是表示根据第六实施例的曝光控制1的变型例的流程图；图45是表示根据第七实施例的曝光控制1的处理操作的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图来说明本发明的实施例。
图1A和1B是分别表示作为根据本发明第一实施例的图像获取装置的示例的数字照相机(下文中，简称为照相机)的外观立体图。这里，图1A是该照相机的正视立体图；而图1B是该照相机的后视立体图。
如图1A所示，照相机体1的正面安装有镜头单元2。另外，照相机体1的顶面设置有释放按钮3和变焦开关4。释放按钮3被设置为两步开关，即，半按和全按。用户半按释放按钮3(进行第一释放操作)，由此启动准备成像的操作，然后全按(进行第二释放操作)，由此启动成像操作。变焦开关4包括T(长焦)开关4a和W(广角)开关4b。当用户按下T开关4a时，进行对远距离拍摄侧(以下称为长焦侧)的放大率改变操作。当按下W开关4b时，进行广角侧(以下称为广角(Wide)侧)的放大率改变操作。
另外，如图1A所示，照相机体1的侧面设置有读取模式选择按钮5。读取模式选择按钮5被设置为手动选择构件，用于选择对于来自设置在照相机体内的图像获取器件的像素输出的读取模式。该像素输出读取模式包括三种类型非相加读取固定模式；自动选择模式；以及相加读取固定模式。下面将详细说明这些模式。可以通过显示在LCD显示单元5a上的指示器5b来查看照相机中设定的读取模式，LCD显示单元5a设置在读取模式选择按钮5的附近。
另外，如图1B所示，照相机体1的背面一体地装配有取景器6。这里，假设取景器6为电子视图取景器。电子视图取景器例如由小型LCD和用于对显示在该小型LCD上的图像进行放大的放大镜(loupe)组成。通过这种结构，可以显示用于实时显示来自图像获取器件的图像的所谓的即时浏览图像(也称为“即时浏览”)。
另外，照相机体1的背面设置有作为拍摄模式选择部分的拍摄模式转盘7。图2示出了拍摄模式转盘7。这里，如图2所示，对于拍摄模式转盘7，具有表示各种拍摄模式的显示器7a，这些拍摄模式例如有简易模式(EASY)、自动模式(AUTO)、程序模式(P)、光圈优先/快门优先/手动模式(A/S/M)、高速程序1模式(PH1)、高速程序2模式(PH2)、夜景模式、肖像模式、风景模式、体育模式以及场景模式(SCENE)。然后，用户对拍摄模式转盘7进行旋转操作，以相对于指示器7b对显示器7a进行调整，由此对各种拍摄模式进行选择。
另外，设置在照相机体1的顶面的闪光灯8是弹出式闪光灯。这里，图1A和1B中的实线所示的状态表示闪光灯8被收起(housed)的情况。在收起状态下，如果通过手指作用于侧面的突出结构8a来执行触发，则闪光灯8移动到由虚线所示的位置。这样，闪光灯8可以发光。
设置在照相机体1的背面的箭头键9被设置为用于用户在显示在后LCD板10上的菜单画面上设定各种模式的操作构件。该箭头键9被构造为使得在中央确定按钮的周边设置了四个按钮。箭头键9例如可以选择诸如微距成像、自拍定时器以及闪光的开/关设置，或者可以在已通过拍摄模式转盘7选择了场景模式的情况下选择各种拍摄模式。另外，箭头键9可以提供各种详细设置。
在设置在照相机体1的背面面的后LCD板10上显示了各种图像，例如由用户获取的图像、即时浏览图像以及菜单画面。另外，照相机体1的背面设置有电源开关11。当用户滑动该电源开关11时，可以选择诸如关闭状态、再现模式开状态、静态图像获取模式开状态以及运动图像获取模式开状态的四种状态。另外，设置在照相机体1正面的AF窗口12a是用于设置在照相机体1内部的AF传感器模块的窗口。
下面参照图3来说明作为光学系统的镜头单元2。图3是表示镜头单元2的示意图。图3所示的镜头单元2中例如设置有三个透镜13、14和15。在这三个透镜中，透镜13和透镜14被设置为放大率改变透镜(变焦透镜)，用于通过改变相互位置关系来改变透镜的焦距。在变焦驱动时，经由齿轮19a和19b向变焦透镜驱动凸轮机构18传递变焦电机104的驱动力。通过该变焦透镜驱动凸轮机构18，沿着光轴方向(沿图3的单点划线方向)来驱动透镜13和透镜14。
另外，透镜15被设置为调焦透镜，用于通过使其沿光轴前后移动来进行聚焦调节。在进行聚焦调节时，经由齿轮21a和21b向调焦透镜驱动凸轮机构20传递调焦电机105的驱动力。通过该调焦透镜驱动凸轮机构20来驱动透镜15。
另外，在透镜13和14的后侧设置有光圈16和快门17。光圈16和快门17分别由光圈电机和快门电机来驱动。通过光圈16和快门17来控制入射到图像获取器件上的对象光通量的光量(曝光量)。这里，可以使用该图像获取器件的器件快门(电子快门)而不是机械快门作为快门17。
图4是表示根据第一实施例的照相机的详细内部结构的框图。在图4中，通过与图1和3中所示的相同标号来指代图1和3中描述的构成元件。
例如，提供由诸如锂离子可充电电池的可充电电池构成的电池101作为照相机的电源。电源电路102由升压电路或降压电路等构成，并且在将电池101的电压转换为照相机中的各个处理电路所需的电压之后提供电池101的电压。
电机驱动电路103由包括开关晶体管的电路构成，并对变焦电机104、调焦电机105、快门电机106以及光圈电机107进行控制。
角速度传感器X 108对照相机体1的横向方向上的振动(照相机抖动)进行检测。另外，角速度传感器Y 109对照相机体1的纵向方向上的照相机抖动进行检测。这里，照相机抖动传感器由角速度传感器X 108和角速度传感器Y 109构成。另外，模拟处理电路110执行模拟处理操作，以消除角速度传感器X 108和角速度传感器Y 109的各个输出中的偏移，或者放大各个输出。模数转换器111将模拟处理电路110的输出转换为数字信号。基本轨迹(locus)计算电路112不断地对来自模数转换器111的输入进行积分，从而计算出各个时间区间的偏离角。然后，根据所计算的偏离角和与镜头单元2相关的焦距信息，来计算在图像获取器件114中获取的图像的光轴附近的横向方向(X方向)上的抖动轨迹以及垂直方向(Y方向)上的抖动轨迹，并实时地将所计算的抖动轨迹输出给顺序(sequence)控制器113。
这里，用于检测照相机抖动的照相机抖动检测传感器并不限于角速度传感器X 108和角速度传感器Y 109。例如，如果计算处理发生变化，则可以利用角速度传感器和一对加速度传感器(即，两个加速度传感器)来执行照相机抖动检测和抖动轨迹计算。
顺序控制器113用作控制器，并且曝光时间设置部分被设置为用于对图像获取装置的各个电路进行控制的电路。另外，各种操作构件与顺序控制器113相连，由此执行检测这些操作和对这些操作构件的操作功能进行响应的处理操作。这里，如上所述，这些操作构件包括释放按钮3、变焦开关4(变焦开关T 4a和变焦开关W 4b)、电源开关11、读取模式选择按钮5、拍摄模式转盘7以及箭头键9等。
另外，顺序控制器113还具有用作对象亮度检测部分的功能，并执行光度测定处理，以根据经由图像获取器件114的图像输入来计算对象亮度。另选地，也可以设置用于检测对象亮度的专用光度测定传感器。
图像获取器件114设置在图3所示的镜头单元2的后面。图像获取器件114由多个像素以及用于对在各个像素中获得的电荷进行传输的CCD等构成。另外，利用光电转换将经由镜头单元2入射到各个像素上的对象的像转换为电荷。图像获取器件输出处理电路115对从图像获取器件114输出的电荷进行处理，由此获得图像数据。
这里，利用图像获取器件读取驱动器116(其用作已经从顺序控制器113接收到控制信号的像素读取电路)来驱动和控制图像获取器件114。图像获取器件读取驱动器116具有两种读取模式，即用作第一读取模式的非相加读取模式，用于逐个像素地将图像获取器件114的各个像素的输出转发至图像获取器件输出处理电路115；以及用作第二读取模式的相加读取模式，用于在9像素为单位按照模拟的方式对相同颜色的像素进行相加，然后，将所相加的像素输出给图像获取器件输出处理电路115。于是，在这两种读取模式中的任意一种下，都可以将图像获取器件114的电荷输出给图像获取器件输出处理电路115。
下面将对这两种读取模式进行说明。图像获取器件114使得能够在图像获取器件读取驱动器116的控制下，以包含在正方形区域中的9个像素为单位对相同颜色的像素输出进行相加读取。图5是表示相加读取的概念图。这里，以图5所示的图像获取器件114的像素阵列作为Bayer阵列的示例。与表示图5所示的R、G和B的像素相对应地设置滤色器。在这些滤色器中，在相加读取时，以模拟的方式对来自图5所示的具有相同颜色的像素的电荷进行相加和读取。例如，通过R像素的示例，在图5所示的正方形区域200中相加和读取R201到R209这9个像素。类似地，分别以9像素为单位对B像素和G像素进行相加和读取。然而，对于Bayer阵列，在正方形区域200中存在18个G像素，因此，对于G像素，在正方形区域200中的奇数行和偶数行中的每一行中执行像素输出的相加。
图6A和6B分别示出了用于执行如图5所示的相加读取的图像获取器件114的结构。图6A表示用于在图像获取器件114的垂直方向上进行读取的结构；而图6B表示用于在图像获取器件114的水平方向上进行读取的结构。
如图6A所示，图像获取器件114的像素分别经由开关210或开关212连接到垂直CCD 114a。另外，与图像获取器件114的具有相同颜色的像素经由开关211进行连接。此外，如图6B所示，垂直CCD 114a的远端经由开关210或开关212连接至水平CCD 114b。另外，垂直CCD 114a远端的具有相同颜色的像素经由开关211进行连接。
在这种结构中，在作为第一读取模式的非相加模式下进行读取的情况下，图像获取读取驱动器116提供指令，以闭合图像获取器件114的开关210和开关212，并打开开关211。这样，分别独立地对来自图像获取器件114的像素的电荷进行垂直传输和水平传输，然后，在电荷-电压转换放大器(未示出)中将所传输的电荷转换为模拟图像信号。相反地，在作为第二读取模式的相加模式下进行读取的情况下，图像获取器件读取驱动器116提供指令，以打开图像获取器件114的开关210，然后闭合开关211和开关212。这样，在对图像获取器件114的具有相同颜色的像素的电荷进行相加之后，对所相加的电荷进行垂直传输和水平传输，然后，在电荷-电压转换放大器(未示出)中将所传输的电荷转换为模拟图像信号。
图7示出了图像获取器件输出处理电路115的内部结构。图像获取器件输出处理电路115包括增益可变放大器115a；增益控制器115b；以及模数转换器115c。增益可变放大器115a以预定的放大器增益对从图像获取器件114输入的模拟图像信号进行放大。增益控制器115b根据来自顺序控制器113的增益控制信号来设定增益可变放大器115a的放大器增益。模数转换器115c将通过增益可变放大器115a进行了放大的模拟图像信号转换为数字信号。
这里，增益可变放大器115a的放大器增益由通过该增益可变放大器115a预设的增益值A和增益控制器115b中设定的放大率来确定。此外，响应于由用户手动设定或者根据照相机程序设定的自动设定所指定的成像灵敏度(ISO灵敏度)，来设定要在增益控制器115b中设定的放大率。图8A示出了ISO灵敏度与放大器增益之间的关系。如图8A所示，在将ISO 100定义为基准的情况下对放大器增益进行设定。
另外，图8A示出了图像获取器件114在所设定的放大器增益下的积分时间(曝光时间)。此外，图8B示出了图像获取器件114的积分时间与模数转换器115c中的模数转换范围之间的关系。从图8B显见，随着ISO灵敏度降低，放大器增益降低。因此，积分时间对于图像获取器件114的输出延长，从而达到模数转换器115c的模数转换范围的最大值。相反，随着ISO灵敏度增高，放大器增益增大。因此，图像获取器件114的积分时间缩短。
这里，再次参照图4的说明，设置图像存储器117作为用于对由图像获取器件输出处理电路115进行了处理的图像数据进行临时存储的图像存储器。例如，使用SDRAM作为图像存储器117。图像处理电路118a读取存储在图像存储器117中的图像数据，并执行YC解复用处理(RGB处理)。此外，图像处理电路118a通过利用存储在校正值存储器119中的失真校正数据或明暗校正数据，来执行诸如明暗校正处理操作或失真校正处理操作的处理操作。
另外，经由图像存储器117将从图像获取器件114输出的并在图像处理电路118a中进行了处理的图像数据发送给图像处理电路118b。图像处理电路118b对所输入的图像数据执行图像处理电路118a没有执行的另一图像处理操作(例如γ转换处理操作)。此外，经由图像存储器117将由图像处理电路118b进行了处理的图像数据发送给图像压缩/解压缩电路120。图像压缩/解压缩电路120根据诸如JPEG方案的预定方案来对所输入的图像数据进行压缩。
然后，图像压缩/解压缩电路120将压缩图像数据写入到记录介质121中。通过来自顺序控制器113的控制信号对通过图像压缩/解压缩电路120进行的将压缩图像数据写入到记录介质121中的操作进行控制。也就是说，顺序控制器113还用作记录电路。这里，使用内置存储器(例如内置闪存)或外部存储器(例如安装型存储卡)作为记录介质121。另外，图像压缩/解压缩电路120包括从记录介质121读取图像数据并进行解压缩的功能。
从顺序控制器113接收到控制信号的LCD驱动器122根据由图像压缩/解压缩电路120进行了解压缩的图像数据，在后LCD板10上显示图像。另外，从顺序控制器113接收到控制信号的LCD驱动器122在取景器6或者后LCD板10上显示经由图像获取器件114输入的即时浏览图像。
图像运动矢量计算电路123在处于运动图像获取模式等时检测图像的运动(图像运动矢量)，并将运动矢量的结果输出给顺序控制器113。
AF传感器模块12设置在AF窗口12a的后面，并向顺序控制器113输出AF光通量，该AF光通量是通过对用于对透镜15进行调焦驱动的AF光通量进行检测而检测到的。顺序控制器113根据来自AF传感器模块12的AF光通量来执行公知的AF计算。然后，根据该AF计算的结果，通过电机驱动器电路103来驱动调焦电机105。
下面将说明根据第一实施例的读取模式的改变。如上所述，通过对像素输出进行相加和读取带来的第一个优点在于，由于以9像素为单位对输出进行相加，所以灵敏度在读取时提高。这样，即使在对较暗的对象进行成像时，也可以减少曝光时间，并且不容易产生照相机抖动。另外，可以增大与图像获取器件114或后续的图像获取器件输出处理电路115上的噪声相关的输出。也就是，由于提高了信噪比，所以可以降低图像噪声或粗糙度。
另外，通过对像素输出进行相加和读取带来的第二个优点在于，由于读取时的数据计算(count)减少为1/9，所以减少了整个画面的像素输出的读取时间。这样，例如在连续拍摄过程中，可以在预定的时间区间内获取许多帧图像。
与这些优点相反，通过对像素进行相加和读取带来的缺点在于图像分辨率降低至1/9。因此，在获取具有精细图案的图像时，图像精细度降低。
另外，在手持照相机进行成像的情况下，存在下述的问题，由于成像时的照相机抖动而使图像劣化。因此，在传统照相机中，与变焦状态(焦距)相关联地设定快门速度。具体地，将快门速度设定在高速侧，以使得不容易产生照相机抖动。在实验方面，在使用由毫米来表示焦距的135型胶片的卤化银照相机的情况下，得到的结论是，只要快门速度高于焦距的倒数，就可以减小由于照相机抖动而导致的劣化。例如，在焦距为x mm的情况下，当快门速度为1/x秒时，可以减小由于照相机抖动而导致的劣化。焦距倒数的快门速度被称为照相机抖动秒。
然而，在对象较暗的情况下，为了获得与照相机抖动秒相对应的快门速度，必须提高图像获取器件114的灵敏度。在这种情况下，如果强制增大成像灵敏度，则噪声增大，并产生不能作为图像来欣赏的相片。因此，在不执行像素相加的非相加读取中，对于可以设定的快门速度存在限制。因此，在室内或多云的室外等对象较暗的情况下，可能出现照相机抖动。
因此，在第一实施例中，在成像之前进行照相机抖动评估。即，在根据成像条件对可能发生在图像上的照相机抖动量进行检测或预测之后，在由照相机抖动导致的图像劣化大于由像素相加导致的图像劣化的情况下，将从图像获取器件114读取像素的模式从非相加读取模式改变为相加读取模式。这样，通过提高快门速度，可以防止由照相机抖动导致的严重图像劣化。
图9至14是根据第一实施例的照相机的曝光控制的程序图。这些示例中的照相机为×10变焦照相机，并被示例性地表示为焦距从6.3到63mm变化的照相机。另外，使用了所谓的1/2.5型尺寸的图像获取器件(CCD)，其有效像素大小在5,000,000像素量级。另外，在转换为135型卤化银照相机的情况下(在视角基本上彼此相等的情况下)，这些示例中的变焦透镜的焦距对应于38到380mm。另外，变焦透镜的F号为广角F2.8、长焦F3.7以及最小光圈F8。
另外，在没有像素相加的读取的情况下，对于本示例中的照相机的成像灵敏度，基本灵敏度相当于ISO 64。另外，可以通过改变图像获取器件输出处理电路115内部的增益可变放大器115a的放大器增益来提高成像灵敏度。在该示例中，利用增益可变放大器115a，可以将成像灵敏度基本上连续地从ISO 64增大为相当于ISO 400的最大值。
图9是A类曝光控制程序中的程序图。在图9中，代表性地示出了广角和长焦，中间变焦区位于表示广角和变焦的两条线之间。图9中所示的A类程序不执行相加读取，并且基本上将ISO灵敏度限制为ISO 100或更低。这样，图像噪声减少，并且还提高了图像精细度。即，在没有发生照相机抖动，无需防止由于照相机抖动而导致的图像劣化的情况下，A类程序侧重于提高图像质量。
将图9中所示的高亮度侧设定为ISO 64的基本灵敏度。在与明亮的外部相对应的BV11(与ISO 100中的EV16相对应)中，光圈(图中的AV)被设定为F8，快门速度(图中的TV)被设定为1/1000秒。在图9中，当亮度变得比BV11暗时，在保持快门速度的同时打开光圈。然后，在光圈达到打开状态的时刻，延迟快门速度。
这里，在长焦的情况下，成像灵敏度逐渐增大到接近上述照相机抖动秒的1/380秒，并且成像灵敏度从成像灵敏度达到ISO 100时开始固定。然后，通过延迟快门速度来调节曝光。
另一方面，在广角的情况下，成像灵敏度逐渐增大到接近照相机抖动秒的1/38秒，并且成像灵敏度在成像灵敏度达到ISO 100时固定。然后，通过延迟快门速度来调节曝光。然后，当快门速度在长焦和广角的情况下都变为1/2秒时，在将ISO 400限定为上限的同时，通过对较暗区域增大成像灵敏度来调节曝光。
另外，图10是B类曝光控制程序的程序图。在图10中，也代表性地示出了广角和长焦，并且中间变焦区位于表示广角和长焦的两条线之间。该B型程序不执行像素相加读取。另外，ISO灵敏度基本上被限制为ISO 200或更低。这样，提高了图像精细度，同时获得了图像噪声与快门速度之间的平衡。即，B型程序在侧重于图像精细度的同时，对由于照相机抖动而导致的影响比A类限制更多。
将高亮度侧设定为基本灵敏度ISO 64，并且，在与明亮的外部相对应的BV11(与ISO 100中的EV16相对应)中，光圈被设定为F8，快门速度被设定为1/100秒。在图10中，当亮度变得比BV11暗时，在保持快门速度的同时打开光圈。然后，在光圈达到打开状态的时刻，延迟快门速度。
在长焦的情况下，在逐渐将成像灵敏度增大到接近上述照相机抖动秒的1/380秒之后，成像灵敏度在成像灵敏度达到ISO 200时固定。然后，通过延迟快门速度来调节曝光。
另一方面，在广角的情况下，成像灵敏度逐渐增大到接近照相机抖动秒的1/38秒，并且成像灵敏度在成像灵敏度达到ISO 200时固定。然后，通过延迟快门速度来调节曝光。
然后，当快门速度在长焦和广角的情况下都变为1/2秒时，在将ISO400限定为上限的同时，通过对较暗区域增大成像灵敏度来调节曝光。
图11是C类曝光控制程序的程序图。在图11中，也代表性地示出了广角和长焦，并且中间变焦区位于表示广角和长焦的两条线之间。该C类程序允许在正常的非相加读取模式下高达ISO 400的成像灵敏度。于是，在不能保持比照相机抖动秒低1或2级(step)的快门速度的情况下，将读取模式改变为相加读取模式，由此增大成像灵敏度并防止照相机抖动。即，C类程序在使可以执行非相加读取的范围最大的同时，仅在可能出现照相机抖动的情况下才执行相加读取。换句话说，C类程序被设置为非相加读取和相加读取的混合程序，其侧重于图像精细度。
将高亮度侧设定为ISO 64的基本灵敏度。在与明亮外部相对应的BV11(与ISO 100中的EV16相对应)中，光圈被设定为F8，快门速度被设定为1/100秒。如果亮度变得比BV11暗，则在保持快门速度的同时打开光圈。然后，在光圈达到打开状态的时刻，延迟快门速度。
这里，在长焦的情况下，成像灵敏度逐渐增大至1/760秒(上述照相机抖动秒1/380秒的一半)附近。然后，当成像灵敏度达到ISO 400时，将读取模式改变为相加读取模式，以防止照相机抖动。在相加读取模式下，处理首先从为基本灵敏度的9倍的ISO 576开始。在该状态下，尽管进行控制以使得快门速度不低于1/190(其为照相机抖动秒的两倍)，但是成像灵敏度增大到最大值ISO 2400。然后，在成像灵敏度达到ISO2400之后，成像灵敏度固定，然后，在将快门速度向低速侧改变的同时对曝光进行控制。
另一方面，在广角的情况下，当快门速度等于或小于1/1000秒时，通过将成像灵敏度增大至ISO 100来控制曝光。然后，将成像灵敏度固定为ISO 100，并延迟快门速度，由此进行曝光控制。然后，成像灵敏度从大约1/38秒(照相机抖动秒)再次逐渐增大。当成像灵敏度达到ISO 200时，通过使成像灵敏度固定来调节曝光，然后延迟快门速度。此外，在广角的情况下，在快门速度达到1/95秒(其为照相机抖动秒的四倍)的时刻，进行曝光控制直到成像灵敏度变为ISO 400为止。另外，在广角的情况下，在成像灵敏度在1/9.5秒(其为照相机抖动秒的四倍)的状态下变为与ISO 400不兼容的亮度的时刻，读取模式变为相加读取模式。然后，在将ISO 2400设定为上限的同时增大成像灵敏度，并进行曝光控制，以使得快门速度延迟不超过1/9.5。
在长焦和广角情况下的成像灵敏度都为ISO 2400的状态下，在1/9.5秒的快门速度不可用的情况下，通过使快门速度延迟达到1/2秒的最大值来控制曝光。
这里，在C类程序中，在相加读取模式与非相加读取模式之间的改变点处设置了大约1级(stage)的滞后(在长焦的情况下为图11的A区域，而在广角的情况下为图11的B区域)。这是因为，当相加读取模式和非相加读取模式相互变化时，即，相加像素大小改变(在这种情况下，1个像素和9个像素相互变化)时，图像精细度或噪声级别如上所述变化。即，在改变点处，图像精细度的变化和噪声级别的变化变得不连续。因此，在用户在改变点拍摄多幅照片的情况下，即使在亮度或结构基本上相同的情况下，也同时存在相加读取模式图像和非相加读取模式图像。因此，存在用户产生不自然的感觉的危险。因此，如图11所示，通过设置滞后，可以在亮度变化大而结构不变的情况下防止读取方案的振荡(hunting)。
另外，由于像素相加而改变的成像灵敏度的变化程度通常大于用户可以设定的成像灵敏度的变化程度。具体地，在图11的示例中，在改变点处，成像灵敏度从ISO 64改变为ISO 400。改变率为6.25倍，而改变非相加读取模式和9像素相加读取模式时的改变率为9倍。在改变点处，在保持快门速度的同时，通过关闭光圈来调节曝光。
例如，如果试图在长焦的情况下将读取模式改变为相加读取模式，则在ISO 400、光圈打开(F3.7)并且快门速度为1/190秒的状态下，将相加读取模式过程中的最小成像灵敏度设定为ISO 576(其为ISO 64的9倍)。因此，在F3.7和1/190秒的快门速度下，出现了过度曝光。这里，当通过延迟快门速度来调节曝光时，照相机抖动或对象抖动的位置(situation)在该改变点处不连续地变化。在这种情况下，尽管处于稍微变暗的状态，但是快门速度向高速侧改变，从而出现了照相机抖动或对象抖动变小的不自然变化。因此，在快门速度固定的同时关闭光圈，由此来调节曝光。然后，在对象亮度进一步下降并变暗的情况下，首先通过打开光圈来控制曝光。然后，在光圈达到打开状态的时刻，增大成像灵敏度，并通过增大增益可变放大器115a的放大器增益来控制曝光。
如上所述，在第一实施例中，在亮度降低并且将非相加读取模式改变为相加读取模式的情况下，或者在读取时的相加计算发生改变的情况下，首先关闭光圈，并在快门速度固定的状态下控制曝光。在亮度变暗的情况下，在打开光圈之前，通过在成像灵敏度和快门速度固定的状态下打开光圈来控制曝光。在光圈打开的状态下亮度进一步变暗的情况下，改变成像灵敏度，并控制曝光。
图12是D类曝光控制程序的程序图。在图12中，也代表性地示出了广角和长焦，并且中间变焦区位于表示广角和长焦的两条线之间。在该D类程序中，为了限制照相机抖动或对象抖动，将可以在照相机抖动时保持快门速度的亮度范围设定为尽可能的宽。另外，在非相加读取模式不可用的情况下，增大成像灵敏度，然后，通过将读取模式改变为相加读取模式来防止照相机抖动。
另外，将非相加读取模式下的ISO灵敏度限制为最大值ISO 250，由此将噪声级别限制为对于浏览可以容忍的级别。即，D类程序被设置为侧重于减少照相机抖动和对象抖动并限制图像噪声的具有非相加读取模式和相加读取模式的混合程序。
将高亮度侧设定为基本灵敏度ISO 64；在与明亮外部相对应的BV11(与ISO 100中的EV16相对应)处，光圈被设定为F8；并将快门速度设定为1/100秒。如果亮度变得比BV11暗，则在保持快门速度的同时打开光圈。然后，在光圈达到打开状态的时刻，延迟快门速度。
这里，在长焦的情况下，成像灵敏度逐渐增大到接近1/760秒(其为以上照相机抖动秒的一半的快门速度)。然后，在成像灵敏度达到ISO250时，使成像灵敏度固定，然后，延迟快门速度，由此调节曝光。然后，当照相机抖动时的快门速度接近1/380秒时，将当前模式改变为相加读取模式。相加读取模式首先从为基本灵敏度的9倍的ISO 576开始。在该状态下，当将快门速度控制为不低于1/760秒时，成像灵敏度增大至最大值ISO 2400。在成像灵敏度达到ISO 2400之后，使成像灵敏度固定，然后在对快门速度进行延迟的同时控制曝光。
另一方面，在广角的情况下，当快门速度等于或小于1/1000秒时，通过增大成像灵敏度来控制曝光，直到成像灵敏度达到ISO 100为止。然后，将成像灵敏度固定为ISO 100，并延迟快门速度，由此控制曝光。另外，成像灵敏度从照相机抖动秒时的1/38秒附近再次逐渐增大。当成像灵敏度达到ISO 250时，使成像灵敏度固定，并延迟快门速度，由此调节曝光。此外，在照相机抖动变为1/19秒(其为照相机抖动秒的两倍)的时刻，将读取模式改变为相加读取模式。首先，相加读取模式从为基本灵敏度的9倍的ISO 576开始。在该状态下，在对快门速度进行控制以使其不低于照相机抖动时的快门速度1/38秒的同时，成像灵敏度增大到最大值ISO 2400。在成像灵敏度达到ISO 2400之后，使成像灵敏度固定，然后，延迟快门速度，由此控制曝光。
在D类程序中，与在C类程序中相同，在非相加读取模式与相加读取模式之间的改变点处设置了滞后。然而，在D类程序中，在将非相加读取模式改变为相加读取模式的情况下，与C类程序不同，同时使用光圈和快门速度来解决成像灵敏度的增大。这是因为，在D类程序中，成像灵敏度从ISO 250到ISO 576改变，因此，通过设定光圈和快门速度中的任何一个都可以增大其变化率，从而防止照相机抖动和对象抖动或对象景深的不连续的显著改变。
图13是E类曝光控制程序的程序图。在图13中，也代表性地示出了广角和长焦，并且中间变焦区位于表示广角和长焦的两条线之间。在E类程序中，通过将图像的噪声限制为最小，即使对于具有相对较低亮度的对象，也可以在浏览时在整个画面上容易地获得无粗糙度的平滑图像。在E类程序中，将非相加读取模式过程中的ISO灵敏度限制为最大值ISO200。另外，将相加读取模式过程中的成像灵敏度限制为最大值ISO 1440。这样，噪声级别变得良好。也就是说，E类程序被设置为侧重于限制图像噪声的非相加读取模式和相加读取模式的混合程序。
将高亮度侧设定为基本灵敏度ISO 64；在与明亮外部相对应的BV11(与ISO 100中的EV16相对应)中，将光圈设定为F8；并将快门速度设定为1/100秒。当亮度变得比BV11暗时，在保持快门速度的同时打开光圈。然后，在光圈达到打开状态的时刻，对快门速度进行延迟。
这里，在长焦的情况下，成像灵敏度逐渐增大到接近1/760(其为照相机抖动秒的一半的快门速度)。在成像灵敏度达到ISO 100的时刻，使成像灵敏度固定，并延迟快门速度，由此调整曝光。当快门速度接近1/190秒(其为照相机抖动秒的两倍)时，对曝光进行控制，同时使成像灵敏度再次增大。在成像灵敏度达到ISO 200的时刻，将读取模式改变为相加读取模式。该相加读取模式首先从为基本灵敏度的9倍的ISO 576开始。在该状态下，在对快门速度进行控制以使其不低于1/190秒(其为照相机抖动秒的两倍)的同时，成像灵敏度增大至最大值ISO 1440。在成像灵敏度达到ISO 1440之后，使成像灵敏度固定，然后，在延迟快门速度的同时对曝光进行控制。
另一方面，在广角的情况下，当快门速度变为照相机抖动秒的1/38秒时，通过增大成像灵敏度来控制曝光，直到成像灵敏度达到ISO 100为止。然后，将成像灵敏度固定为ISO 100，并延迟快门速度，由此控制曝光。然后，成像灵敏度从1/19秒(其为照相机抖动秒两倍的快门速度)附近再次逐渐增大。在成像灵敏度达到ISO 200之后，读取模式改变为相加读取模式。该相加读取模式首先从为基本灵敏度的9倍的ISO 576开始。在该状态下，在对快门速度进行控制以使其不低于照相机抖动秒时的1/38秒的快门速度的同时，成像灵敏度增大至最大值ISO 1440。在成像灵敏度达到ISO 1440之后，使成像灵敏度固定，然后，延迟快门速度，由此对曝光进行控制。
这里，在E类程序中，与C类程序相同，也在读取模式的改变点处设置了滞后。
图14是F类曝光控制程序的程序图。在图14中，也代表性地示出了广角和长焦，并且中间变焦区位于表示广角和长焦的两条线之间。该F类程序被设置为始终对9个像素进行相加和读取的相加读取固定程序。这样，快门高速地进行操作，并且读取时的像素大小被限定为最小，从而使得能够进行高速连续拍摄。
将高亮度侧设定为ISO 576(其为基本灵敏度ISO 64的9倍)；在与明亮外部相对应的BV9(与ISO 100的EV17相对应)中，将光圈设定为F8；并将快门速度设定为1/2000秒。当亮度变得比BV9暗时，在保持快门速度的同时打开光圈。在光圈达到打开状态的时刻对快门速度进行延迟。
在长焦的情况下，当快门速度变为照相机抖动秒的1/380秒时，成像灵敏度逐渐增大，并在快门速度固定的状态下调节曝光。当成像灵敏度达到ISO 2400时，使成像灵敏度固定，并延迟快门速度，由此调节曝光。另一方面，这也适用于广角的情况。即，成像灵敏度首先增大到大约照相机抖动秒的1/38秒。
如图15A中所示，对A类到F类的六类曝光控制程序的内容进行了概括。在第一实施例中，根据成像条件适当地选择和使用这六类曝光控制程序。图15B示出了拍摄模式与根据该拍摄模式选择的曝光控制程序的组合。最大记录像素表示各个拍摄模式下的最大记录像素大小。例如，在最大记录像素为5M(5,000,000个像素)的情况下，以与在非相加读取模式情况下采集的像素大小相等的记录像素大小来执行记录。在相加记录模式下，通过根据内插计算来设定以670,000个像素到5,000,000个像素或相当的量级采集的图像，来执行记录。另外，在最大记录像素为3M(3,000,000个像素)的情况下，通过对小于在非相加读取模式的情况下所采集的像素大小的像素大小进行调整，来以3,000,000个像素执行记录。另一方面，在相加读取模式下，在根据内插计算将以670,000个像素的量级采集的图像的大小调整为3,000,000个像素或相当量级之后执行记录。
这里，在图15B的示例中，在简易模式的情况下，将最大记录像素大小限制为3,000,000个像素。与在简单模式下相同，在相加读取模式和非相加读取模式共存的情况下(在图15B中选择了C类至E类程序的拍摄模式下)，可以通过将记录像素大小固定为非相加读取模式的像素大小和相加读取模式的像素大小之间的像素大小，来减少在读取模式改变时图像特性的快速变化。具体地，减小了图像精细度的差异，并且通过进行大小调整操作，还减少了在非相加读取模式下在图像中产生的噪声。因此，减小了非相加读取模式下的图像与相加读取模式下的图像之间的噪声差异。因此，即使读取模式自动地改变，用户也几乎不会具有不自然的感觉。此外，在简易模式下，不需要增大记录数据的容量，因此不必担心可以记录在记录介质中的图像数量的减少。
另一方面，在其他拍摄模式下，即使在相加读取模式和非相加读取模式共存的情况下，也可以将最大记录像素大小设定为5,000,000个像素。这是因为，当记录像素大小较大时，不是初学者的用户可以更加显著地反映成像意图。此外，可以通过进行诸如箭头键9的操作来改变记录像素大小。
另外，普通用户频繁使用诸如简易模式、体育模式、风景模式、肖像模式以及夜景模式的模式。因此，在亮度较暗的情况下，为了防止明显的照相机抖动，提供了自动将读取模式改变为相加读取模式的程序。在这些拍摄模式中，禁止通过读取模式选择按钮5来选择读取模式。
另一方面，在诸如程序模式、光圈优先(A)/快门优先(S)/手动(M)模式的考虑了光圈和快门速度来拍摄照片的拍摄模式的情况下，没有执行像素输出的相加读取的自动切换。在这种情况下，用户可以选择是否执行像素输出的相加读取(即，可以选择A类或F类)。可以通过读取模式选择按钮5来进行该选择。
也就是说，该照相机包括自动判断是否执行相加像素输出的相加读取的方案(AUTO)以及如果用户没有选择是否执行像素输出的相加读取，则不进行任何改变的方案(相加固定或非相加固定)。因此，可以根据用户偏好容易地进行通过一台照相机来控制最佳像素的读取。
下面将对根据拍摄模式在LCD显示器5a上显示读取方案进行说明。在设置在照相机侧面的LCD显示器5a上显示根据当前设定的拍摄模式来读取像素的方案。例如，在拍摄模式转盘7被设置为简易或体育的情况下，选择D类作为曝光控制程序，如图15B所示。该D类被设置为根据对象的亮度和变焦状态(焦距)自动地改变是否执行像素输出的相加读取的方案。因此，指示器5b在LCD显示器5a的自动(AUTO)部分点亮。
另外，在拍摄模式转盘7被设置为自动(AUTO)的情况下，选择A类作为曝光控制程序。在该转盘被设置为PH1的情况下，选择B类作为曝光控制程序。在这些情况下，始终设定为非相加读取模式。因此，指示器5b在LCD显示器5a的“非相加”部分点亮。另外，在拍摄模式转盘7被设置为P或A/S/M的情况下，根据由用户通过读取模式选择按钮5选择的方案来点亮非相加或相加的指示器5b。另外，在使诸如PH2的相加读取模式固定的情况下，指示器5b在LCD显示器5a的“相加”部分点亮。
如上所述，根据第一实施例的照相机可以在LCD显示器5a上显示确定是否在当前拍摄模式下进行像素输出的相加读取的方案是固定的还是自动的。因此，即使不查阅用户手册等，也可以容易地判断对于各个所选择的拍摄模式，像素输出的相加读取是自动的还是固定的。另外，用于显示是否执行像素输出的相加读取的选择结果的LCD显示器5a设置在读取模式选择按钮5附近，由此使得可以容易地检查通过手动设定而选择的像素读取方案。
另外，在该照相机中，在已经手动选择了读取像素输出的方案的情况下，将该信息存储在照相机中。因此，即使在读取模式改变为另一拍摄模式的情况下，也可以保持与像素输出的相加读取和非相加读取的选择结果相关的信息。具体地，在其中拍摄模式转盘7被设置为P的状态下选择了非相加的情况下，即使将拍摄模式转盘7从P状态设置为A/S/M，也将读取像素输出的系统选择为非相加。因此，可以避免以非意愿的设置进行成像的风险。
现在对下述的显示器进行说明，该显示器用于实际检查在读取图像获取器件114的像素输出的方案中的读取时刻设定了像素输出的相加还是非相加。如上所述，在相加读取模式和非相加读取模式在拍摄模式下自动切换的情况下，LCD显示器5a的指示器5b在自动部分点亮。此时，进行显示，以使得可以在后LCD板10或者取景器6上判断像素输出的相加或非相加。
例如，在简易模式下，让我们考虑在长焦状态下成像的情况。在亮度为BV11(与ISO 100中的EV16相对应)的情况下，将光圈设定为F8，快门速度设定为1/1000秒。在这种情况下，如上所述，读取模式被设定为非相加读取模式。这里，在没有按下释放按钮3的状态下，在后LCD板10上显示光圈和快门速度，如图16A所示的标号10a所示。在这种状态下，当用户半按下释放按钮3时，启动准备成像的操作，并且照相机执行光度测定处理和AF处理。这样，焦距被固定，并且曝光也被固定。同时，如图16B所示，显示“非相加”字符10b，以表示在非相加读取模式下读取图像获取器件114的像素。
另一方面，将在BV1.5的稍暗情形下读取像素的模式设置为相加读取模式。例如，在与ISO 2400相对应的成像灵敏度下，将光圈设定为F3.7，将快门速度设定为1/125秒。在这种情况下，如图16C所示，显示了光圈值F3.7和快门速度1/125的显示10a以及表示在相加读取模式下读取像素的“相加”字符10c。
如上所述，在第一实施例中，在通过进行成像准备操作(例如，半按下释放按钮3)确定了光度的时刻进行表示像素读取模式的显示。因此，用户可以容易地判断在相加读取模式和非相加读取模式中的哪一个模式下执行了成像。
这里，在图16A到16C的示例中，显示了诸如相加或非相加的字符。然而，在没有通过与字符相对应的符号进行显示或者没有隐藏(wrap)ISO灵敏度的情况下，可以显示ISO值。另外，可以改变光圈或快门速度的值的显示颜色。
下面将对自动防震模式(图15B中的AUTO-UV模式)进行说明。该AUTO-UV模式被设置为下述的模式，该模式用于在照相机感测到照相机抖动的大小，并且由于照相机抖动而导致的劣化程度大于由于相加读取模式而导致的图像精细度的劣化的情况下，自动地将像素输出读取模式改变为相加读取模式。这样，提高了快门速度，由此使得可以限制照相机抖动的影响。通过将拍摄模式转盘7调整到场景(SCENE)并通过箭头键9在可以从场景模式中选择的一些模式当中设定AUTO-UV模式，来选择AUTO-UV模式。
图17是表示在第一实施例中的AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图。在图17中，设定AUTO-UV模式，并建立成像等待状态，直到用户进行了第一释放操作为止(步骤S101)。在该成像等待状态下，顺序控制器113判断用户是否进行了第一释放操作(步骤S102)。进行该判断，直到用户进行了第一释放操作为止。在步骤S102中，在用户进行了第一释放操作的情况下，顺序控制器113执行光度测定处理操作(步骤S103)和AF处理操作(步骤S104)。同时，顺序控制器113对来自基本轨迹计算电路112的输出反复进行监测，并实时地读取照相机抖动量(步骤S105)。
接下来，顺序控制器113判断用户是否进行了第二释放操作(步骤S106)。如果在步骤S106中判定为没有进行第二释放操作，则当前处理返回到步骤S103。然后，重复步骤S104到S106的操作，直到进行了第二释放操作为止。另一方面，在步骤S106中判定为进行了第二释放操作的情况下，顺序控制器113执行曝光计算，以根据步骤S103的光度测定结果来计算曝光时的快门速度或光圈值(步骤S107)。将曝光控制程序设定为A类。
然后，顺序控制器113根据正好在进行第二释放操作之前从基本轨迹计算电路112的输出中获得的照相机抖动状况，以及在步骤S107中获得的快门速度，对在成像时预测的图像获取器件114上的图像的运动量进行估计。
例如，在正好在第二释放操作之前的1/30秒的时间段内图像的运动量为图像获取器件114上的12个像素的量级的情况下，可以预测，当曝光时的快门速度为1/125秒时，实际曝光时的图像运动量将在3个像素的量级。图18A中示出了图像的运动。这里，3个像素的量级的图像抖动小于9像素相加读取的范围(在图5所示的区域200内部)。因此，当执行相加读取时，由于相加读取而导致的图像精细度的劣化比由于照相机抖动而导致的图像劣化具有更大的影响，因此，在不执行相加读取时可以产生更好的照片。因此，在这种情况下，以非相加读取进行曝光。即，选择A类作为曝光控制程序。
相反地，例如，在图像的运动量对于正好第二释放操作之前的1/30秒的时间段为图像获取器件114上的40个像素的量级的情况下，可以预测，当在曝光时的快门速度为1/125秒时，实际曝光时图像的运动量将在10个像素的量级。在图18B中示出了该图像的运动。当获得了大约10个像素时，通过执行像素输出的相加读取来提高成像灵敏度，由此可以作为图像抖动减小的结果而获得良好的照片。因此，在这种情况下，在曝光前将读取模式改变为相加读取模式。即，选择F类作为曝光控制程序。这样，快门能够以1/500秒的量级进行操作，并且曝光周期内的图像抖动量为2.5个像素的量级。这里，尽管通过相加读取进行了相加的像素为5×5像素的量级(在其中存在9个像素的相同颜色像素的范围内)，但是通过相加读取，更显著地降低了图像劣化。
为了进行这种判断，对于通过A类曝光控制程序进行成像的情况下的快门速度，顺序控制器113判断可以预测的由于正好在第二释放操作之前的照相机抖动而导致的图像的移动量是否为预定量，例如，是否等于或小于7个像素(步骤S108)。与可以适当改变的像素值相同地获得7个像素的值。在步骤S108中判定图像运动量小于7个像素的情况下，步骤S108分支到步骤S109，其中顺序控制器113选择A类作为曝光控制程序(步骤S109)。另一方面，在步骤S108中判定图像运动量为7个像素或更多个像素的情况下，顺序控制器113选择F类作为曝光控制程序(步骤S110)。在这种情况下，顺序控制器113执行再曝光控制，以获得F类曝光控制程序中的最佳曝光条件(步骤S111)。
在A类或F类中确定了曝光条件之后，顺序控制器113在所确定的曝光条件下执行曝光(步骤S112)。即，根据在步骤S107中确定的曝光条件或者在步骤S111中确定的曝光条件，来执行光圈控制或快门控制等。然后，在步骤S109中选择A类曝光控制程序的情况下，顺序控制器113在非相加读取模式下读取积累在图像获取器件114上的电荷。在步骤S110中选择F类曝光控制程序的情况下，向图像获取器件读取驱动器116提供指令，以在相加读取模式下执行读取(步骤S113)。然后，利用图像处理电路118a和图像处理电路118b来执行图像处理(步骤S114)。然后，将经处理的图像显示在后LCD板10等上(步骤S115)，对经处理的图像进行压缩，并将压缩图像记录在记录介质121中(步骤S116)。然后，当前处理返回到步骤S102。
下面对步骤S115中的图像记录进行说明。在根据第一实施例的照相机中，在记录图像的情况下，将下述的信息与图像一起写入到记录介质121中，该信息与表示是否在图像获取器件114中对图像进行相加读取的相加读取，以及在进行了相加读取的情况下产生了多少相加像素相关。该信息记录在添加至图像数据的头部中，例如图19A所示。然后，还基于该信息，显示与再现时的相加读取相关的信息。例如，如上述示例所示，在通过9个像素的相加读取执行了曝光的情况下，在图像再现时进行如图19B所示的“相加9”的显示10d。另一方面，在没有通过相加读取来执行曝光的情况下，不进行显示，如图19C所示。通过进行这种显示，当用户检查图像时，可以检查在哪种读取模式下执行了图像获取器件114的像素输出的读取。
如上所述，在根据第一实施例的自动防震模式(AUTO-UV模式)下，在估计出照相机抖动很小并且即使没有执行相加读取，曝光过程中的照相机抖动的影响也等于或小于预定级别的情况下，执行与非相加读取模式相对应的曝光。另外，在估计出在没有执行相加读取的情况下，曝光过程中的照相机抖动的影响等于或大于预定级别的情况下，执行与相加读取模式相对应的曝光。这样，只有在图像质量由于照相机抖动而显著劣化的情况下，读取模式才自动地改变为相加读取模式。因此，在保持最大图像精细度的同时，可以防止获取到由于照相机抖动而导致的极度劣化的相片。
另外，根据正好在第二释放操作之前照相机抖动的状况来判断是否将读取模式改变为相加读取模式。因此，可以根据与实际曝光时的照相机抖动的状况密切相关的信息来改变读取模式。
下面将说明本发明的第二实施例。图20是表示第二实施例中的照相机的详细内部结构的框图。图20所示的根据第二实施例的照相机在其结构方面与根据第一实施例的照相机相似，其不同之处在于，根据作为图像抖动检测电路的图像运动矢量计算电路123的输出，而不是根据基于角速度传感器X 108和角速度传感器Y 109的基本轨迹计算电路112的输出，来执行AUTO-UV模式下的照相机抖动量的检测。因此，在图20中，省略了角速度传感器X 108、角速度传感器Y 109、模拟处理电路110和模数转换器111，以及基本轨迹计算电路112。
图21是用于表示图像运动矢量计算电路123的操作的概念图。例如，在第二释放操作之前，以1/30秒的周期反复读取图像获取器件114的输出，并在取景器6和后LCD板10上显示基于由此读取的输出的图像。这被称为即时浏览图像显示或即时浏览显示等，并且这是确定成像时的构图(construction)所需的。
这里，例如，假定在时刻T位于图21A所示的标号301的位置处的对象的像在下一次读取的时刻(经过了T+1/30秒)由于照相机抖动而移动到标号302所示的位置。图像运动矢量计算电路123对在该1/30秒期间所获取的两个帧计算图像中的相同图案(对象图像)的运动，由此计算帧之间的运动矢量，如图21B所示。在第二实施例中，假定在图像运动矢量计算电路123中计算的运动矢量与第一实施例中所述的根据基本轨迹计算电路112的输出而检测到的照相机抖动相似。然后，执行图17中所述的AUTO-UV模式下的处理操作。即，第二实施例与第一实施例的区别仅在于，步骤S105中的照相机抖动量检测处理是由图像运动矢量计算电路123来执行的。
如上所述，在第二实施例中，在图像运动矢量计算电路中检测图像抖动量，因此，不需要角速度传感器或角速度传感器的输出处理电路。因此，有效地减小了尺寸或降低了成本。
下面说明本发明的第三实施例。第三实施例被设置为第一实施例与第二实施例的组合。在AUTO-UV模式下，对由于对象的运动而导致的图像抖动(对象抖动)以及由于照相机抖动而导致的图像抖动都进行感测，从而减小图像抖动。更具体地，在第三实施例中，组合地来使用用于检测照相机抖动的动态抖动感测以及用于感测图像抖动的由运动矢量计算进行的抖动感测，由此感测图像劣化。然后，对是否执行像素输出的相加读取进行改变，从而减少所检测到的照相机抖动。
图22是表示第三实施例中的在AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图。对于与图17所示的处理操作相同的处理操作，省略了重复的说明。在图22中，步骤S101至步骤S107中的处理操作与图17所示的相同。然而，步骤S105中的照相机抖动量检测是根据基本轨迹计算迪纳路112的输出来执行的。
在完成了曝光计算之后，在以A类曝光控制程序执行成像的情况下，顺序控制器113根据基于角速度传感器X 108和角速度传感器Y 109的输出的基本轨迹计算电路112的输出，来判断在快门速度期间，根据正好在第二释放操作之前的照相机抖动而预测的图像的运动量是否等于或大于7个像素(步骤S117)。在步骤S117判定由于照相机抖动而导致的图像的运动量小于7个像素的情况下，顺序控制器113判断由图像运动矢量计算电路123计算的图像抖动量是否为7个像素或更多个像素(步骤S118)。这里，尽管在步骤S118中判断了图像抖动量，但是步骤S118中的图像抖动量取决于对象抖动，这是因为在步骤S117中已判定照相机抖动较小。
在步骤S118中判定图像的运动量小于7个像素的情况下，顺序控制器113选择A类作为曝光控制程序(步骤S119)。另一方面，在步骤S117或步骤S118中，在图像的运动量等于或大于7个像素的情况下，顺序控制器113选择F类作为曝光控制程序(步骤S120)。在这种情况下，顺序控制器113执行再曝光计算，以获得F类曝光控制程序中的最佳曝光条件(步骤S121)。
后续的步骤S122到步骤S126的处理操作与步骤S112至步骤S116的相同。因此，省略重复的说明。
如上所述，根据第三实施例，因为可以防止照相机抖动和对象抖动两者，所以可以更显著地降低出现缺憾拍摄的概率。另外，通过角速度传感器来感测照相机抖动，因此，即使在由于感测图像抖动而导致很难检测照相机抖动的情况下，或者在有可能出现误差(例如低对比度对象、规则图案对象或较暗对象)的情况下，也能够正确地检测到照相机抖动。
另外，通过根据第三实施例的技术，即使对于以光学或机械方式来校正照相机抖动的照相机，也可以通过对无法防止的对象抖动进行感测，然后通过像素输出的相加读取来提高快门速度，来防止缺憾拍摄。即，本实施例在包括照相机抖动校正机制的照相机中非常有用。
下面将说明第四实施例。第四实施例被设置为第三实施例的变型例。即，第四实施例与第三实施例的区别在于，由图像运动矢量计算电路123来计算包括照相机抖动和对象抖动的画面中的图像的抖动量，并且根据其抖动量的最大值来选择曝光控制程序。根据第四实施例的照相机的结构与第二实施例的图20所示的相同。
图23是用于说明根据第四实施例的照相机中的图像运动矢量计算电路123的操作的概念图。第四实施例中的图像运动矢量计算电路123将画面的内部划分为从A到I的9个区域，并通过每一次与前一帧进行比较来计算各个区域中的图像的运动，并采集即时浏览图像。
这里，在图23所示的示例中，由于照相机抖动而使得整个画面向右移动。另外，该示例被设置为画面中的区域F中存在正在向左移动的汽车的示例。这时，假定由于照相机抖动而导致的整个画面的运动量为由于A类程序而导致的曝光中的3个像素的运动量。另外，假定汽车的运动量为由于A类程序而导致的曝光过程中的10个像素的量。通过前一即时浏览图像与新采集的即时浏览图像之间的图案偏移计算来计算汽车的运动量。
在第四实施例中，根据针对各个区域而获得的运动量的最大值来改变像素输出读取模式。例如，在图23所示的示例中，假设所有区域中的图像抖动都很小，但是对象抖动很大，则执行像素输出的相加读取。
图24是表示第四实施例中的在AUTO-UV模式下的处理操作的流程的流程图。省略对于与图17所示相同的处理操作的重复说明。在图24中，从步骤S101到步骤S107的处理操作与图17所示的处理操作相同。然而，在图像运动矢量计算电路123中对画面中的各个区域执行步骤S105中的抖动量检测。
在完成曝光计算之后，顺序控制器113判断针对各个区域检测到的运动量中的任何一个是否等于或大于7个像素(步骤S127)。在步骤S127中判定所有区域中的图像的运动量都小于7个像素的情况下，顺序控制器113选择A类作为曝光控制程序(步骤S128)。另一方面，在步骤S127中判定任何一个区域中的图像的运动量等于或大于7个像素的情况下，顺序控制器113选择F类作为曝光控制程序(步骤S129)。在这种情况下，顺序控制器113执行再曝光控制，以获得F类曝光控制程序中的最佳曝光条件(步骤S130)。
后续的步骤S131到步骤S135的处理操作与图17所示的步骤S112到S116的处理操作相同。因此，此处省略重复的说明。
如上所述，在第四实施例中，将画面划分为多个区域，并对各个区域检测图像运动量，从而可以检测到移动整个图像的照相机抖动。此外，还可以检测到以较高概率部分地出现在画面中的对象抖动。这样，能够可靠地防止由于曝光期间的图像运动而产生的图像劣化。
这里，在上述第一到第四实施例中，在对图像获取器件中的像素输出执行相加读取的情况下，相加像素的数量可以不是9个像素，而可以是另一数量的像素，例如4个像素或者16个像素。然而，在这种情况下，为了获得统一的垂直和水平图像分辨率，优选地获得通过整数的平方而获得的像素大小。另外，图像获取器件可以是CCD方案以外的CMOS传感器或另一传感器。此外，上述A类到F类的设定程序线(lines)可以与图9至14中所述的略微不同。
图25A和25B是分别表示根据第五实施例的照相机的外观立体图。这里，图25A是表示该照相机的正视立体图，而图25B是表示该照相机的后视立体图。
如图25A所示，在作为照相机主体的照相机体31的正面设置有图像获取镜头32和闪光发射部分33。图像获取镜头32被设置为用于在照相机中的图像获取器件上形成对象的像的光学系统。另外，闪光发出部分33在对象具有低亮度的情况下或者在逆光的情况下等发光，从而为对象进行照明。
另外，照相机体31的顶面设置有释放按钮34和变焦开关35。释放按钮34被设置为由两步型开关(例如，通过半按下它而打开的第一释放开关以及通过全按下它而打开的第二释放开关)构成的操作构件。拍摄者打开第一释放开关，由此启动诸如自动调焦控制(AF)和自动曝光控制(AE)的曝光准备操作。另外，拍摄者打开第二释放开关，由此启动曝光操作，并执行图像记录。变焦开关35被设置为由T(长焦)开关35a和W(广角)开关35b构成的操作构件，用于启动图像获取镜头32的比例放大(multiplying)操作。即，当拍摄者按下T开关35a时，进行长焦比例放大操作。当按下W开关35b时，执行广角比例放大操作。
另外，如图25B所示，照相机体31的背面上设置有防照相机抖动模式设置开关36、工作模式改变开关37、箭头键38以及LCD监视器39。另外，如图25B所示，照相机体31的侧面插入有用于记录介质(存储卡)的盖40。
防照相机抖动模式设置开关36被设置为用于改变照相机中的防照相机抖动模式的ON(开)/OFF(关)的操作构件。拍摄者对该防照相机抖动模式设置开关36进行操作以使其滑动，由此执行防照相机抖动模式的开/关切换。该工作模式改变开关37被设置为用于设定照相机的工作模式的操作构件。对该工作模式改变开关37进行操作，以使其滑动，由此将照相机的工作模式依次切换为电源关(OFF)模式、图像再现模式、静态拍摄模式，然后是运动拍摄模式。箭头键38被设置为用于在显示在LCD监视器39上的菜单画面等上提供各种设置。该箭头键38被构造为使得在中央确定按钮的周边设置了四个按钮。例如，通过该箭头键38来选择微距成像、自拍定时器以及闪光灯的开/关设定，使得可以提供其他各种详细规范的设定。LCD监视器39被设置为用于显示各种图像(例如，由拍摄者获取的图像、即时浏览图像以及菜单画面)的显示部分。
图26是表示根据第五实施例的照相机的详细内部结构的框图。在图26中，通过图26中所示的相同标号来表示图25A和25B中所述的构成元件。
在图26中，图像获取镜头32包括前透镜32a、变焦透镜32b、光圈32c以及调焦透镜32d。前透镜32a被设置为用于使来自对象(未示出)的光通量到达后透镜组的固定透镜组。变焦透镜32b被设置为用于改变图像获取镜头32的焦距的透镜组。光圈32c对来自对象的光通量的入射量进行限制。调焦透镜32d被设置为用于调整图像获取镜头32的聚焦状态的透镜组。
变焦驱动系统403被设置为用于使变焦透镜32b进行比例放大的驱动器件。变焦电机404被设置为用于驱动变焦驱动系统403的电机。另外，光圈驱动系统405被设置为用于打开或关闭光圈32c的驱动机构。光圈电机406被设置为用于驱动光圈驱动系统405的电机。另外，调焦驱动系统407被设置为用于对调焦透镜32d进行调焦的驱动机构。调焦电机408被设置为用于驱动调焦驱动系统407的电机。电机驱动器409对变焦电机404、光圈电机406以及调焦电机408进行控制。
图像获取器件410例如被设置为CCD系统的图像获取器件。图像获取器件410由多个像素和用于传输由这些像素获得的电荷的CCD传输通道等构成。该图像获取器件410通过各个像素光学地接收由图像获取镜头32形成的对象的像，并根据其光接收量来产生电荷。当读取在图像获取器件410中产生的电荷时，图像获取器件驱动电路411控制图像获取器件410并进行定时控制。图像获取器件输出处理电路412根据从图像获取器件410读取的电荷，对电信号进行预定的模拟处理，将模拟处理之后的该信号转换为数字信号(数字图像数据)，然后将所转换的数字信号输出给图像处理电路413。下面将对图像获取器件驱动电路411和图像获取器件输出处理电路412进行详细说明。
图像处理电路413对从图像获取器件输出处理电路412输入的图像数据执行各种图像处理操作，例如，白平衡(WB)校正处理操作、YC分离处理操作以及γ校正处理操作。这里，WB校正处理操作是通过对图像数据的R、G和B增益进行校正以将从图像获取器件输出处理电路412输入的图像数据中的白色限定为预定的基准白色，来校正图像数据的色彩平衡的处理操作。另外，YC分离处理操作是用于将由R信号、G信号和B信号三个分量构成的图像数据分离为亮度信号Y和颜色信号C的处理操作。另外，γ校正处理操作是用于将图像数据的γ特性校正为适于打印或显示的特性的处理操作。
压缩/解压缩电路414按照预定的压缩方案(例如JPEG方案)对由图像处理电路413进行了处理的图像数据进行压缩，或者对压缩图像数据进行解压缩。监视器接口415将由压缩/解压缩电路414进行了解压缩的图像数据转换为适于显示的信号，并在LCD监视器39上进行显示。另外，监视器接口415生成所谓的即时浏览图像，以在LCD监视器39上显示以图像获取器件410中的时间序列获得的图像数据、以图像处理电路413进行处理的时间序列获得的图像数据。
另外，图像记录电路416从压缩/解压缩电路414读取压缩图像数据，并将所读取的图像数据记录在记录介质417中。该电路还读取记录在记录介质417中的图像数据，并将所读取的图像数据输出给压缩/解压缩电路414。记录介质417被设置为用于记录图像数据的非易失性记录介质，并且使用被构造为可以从照相机拆卸的存储卡等。
顺序控制器418对照相机的操作进行整体控制，例如，在成像时对电机驱动器409的操作控制、对图像获取器件驱动电路411的操作控制，以及对图像获取器件输出处理电路412的操作控制。与该顺序控制器418相连的有诸如上述释放按钮34、变焦开关T 35a和W 35b、防照相机抖动模式设置开关36、工作模式改变开关37以及箭头键38的操作构件。顺序控制器418根据这些操作构件的操作状态，进行照相机的各种控制(例如，成像控制)。
角速度传感器X 419检测照相机的X方向(参照图25A)上的照相机抖动。另外，角速度传感器Y 420检测照相机的Y方向上的照相机抖动。这两个角速度传感器分别连接到角速度传感器模拟处理电路421。
角速度传感器模拟处理电路421执行消除角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420中的每一个的输出中的偏移的模拟处理操作，并对各个传感器的输出进行放大。然后，该电路对这些输出进行数字化，并将这些输出转发给顺序控制器418。利用这种结构，构成了相机抖动检测部分。
顺序控制器418对来自角速度传感器模拟处理电路421的输入进行时间积分，并计算每个时刻的偏离角。然后，顺序控制器418基于所计算的偏离角和与图像获取镜头32有关的焦距信息，计算在图像获取器件410中获取的图像的X方向上的轨迹和Y方向上的轨迹(抖动轨迹)，并执行处理，以根据由此计算的抖动轨迹来减小相机抖动。
这里，用于相机抖动检测的传感器并不限于角速度传感器。例如，当计算处理改变时，可以利用角加速度传感器或者一对(两个)加速度传感器来执行相机抖动检测。
下面将对从由图像获取器件驱动器电路411控制的图像获取器件410读取电荷进行说明。在第五实施例中，可以选择以下三种读取模式中的任意一种来从图像获取器件410读取电荷单独像素读取模式，用于逐个像素地读取图像获取器件410的像素的输出；N2像素相加读取模式，以N2个像素为单位(N为2或更大的整数)读取相同颜色的像素的输出；M2像素相加读取模式，在以模拟方式对输出进行相加之后，以M2个像素为单位(M为2或更大的整数且满足关系N＞M)读取相同颜色的像素的输出。因此，在图像获取器件410处设置了N2电荷加法器电路，用于以N2个像素为单位对相同颜色的像素输出进行相加；以及M2电荷加法器电路，用于以M2个像素为单位对相同颜色的像素输出进行相加。
下面将参照图27来进一步说明这三种读取模式。这里，图27示出了图像获取器件410的像素排列。图27表示图像获取器件410的图像阵列为Bayer阵列的情况。即，图像获取器件410的各个像素的正面设置有与图27所示的阵列相对应的滤色器。在以下说明中，假定上述N为4而M为2，则N2像素相加读取模式被称为16像素相加读取模式，而M2像素相加读取模式被称为4像素相加读取模式。
首先，在单独像素读取模式下，逐个像素地读取来自图27所示的像素的电荷。例如，以R像素为例，在图27所示的正方形区域500中分别独立地读取从由R1到R16组成的16个像素产生的电荷。
另外，在16像素相加读取模式下，以模拟方式对从图27所示的相同颜色的16个像素产生的电荷进行相加和读取。例如，以R像素为例，对从图27所示的正方形区域500中的由R1到R16组成的16个像素产生的所有电荷进行相加，然后进行读取。这同样适用于B像素和G像素。然而，在Bayer阵列中，正方形区域500中存在32个G像素，因此，在正方形区域500中的奇数行(图27中的G2像素)之间以及在偶数行(图27中的G1像素)之间执行相加。
另外，在4像素相加读取模式下，以模拟方式对从图27所示的相同颜色的4个像素产生的电荷进行相加和读取。例如，以R像素为例，分别对从图27所示的正方形区域500中的4个像素R1到R4、4个像素R5到R8、4个像素R9到R12以及4个像素R13到R16产生的电荷进行相加和读取。这也适用于B像素和G像素。然而，对于G像素，与16像素相加读取模式的情况相同，在正方形区域500中的奇数行之间以及在偶数行之间执行相加。
图28是表示单独像素读取模式下的图像获取器件410的像素输出的读取定时的时序图。另外，图29A和29B表示用于进行单独像素读取的图像获取器件410的结构。这里，图29A用于说明垂直CCD的结构；而图29B用于说明水平CCD的结构。如图29A所示，图像获取器件410的像素分别经由传输门A到H连接到垂直CCD 410a。另外，如图29B所示，各个垂直CCD 410a都经由传输门a到h连接到水平CCD 410b。
如图28所示，对所有像素的传输门进行控制，以使其分别在垂直传输期间和水平传输期间同时进行切换，从而在单独像素读取模式的情况下，所有像素的读取定时都彼此相同。这样，来自图像获取器件410的像素的电荷分别独立地进行垂直传输和水平传输。
图30是表示16像素相加读取模式下的图像获取器件410的读取定时的时序图。另外，图31A和31B表示用于进行16像素相加读取的图像获取器件410的结构。这里，图31A用于说明垂直CCD的结构，而图31B用于说明水平CCD的结构。
首先，对垂直传输时的控制进行说明。如图30所示，在16像素相加读取模式下，在第一读取定时T1，仅传输门A和传输门B进行切换，并执行电荷读取。然后，在传输了所读取的电荷四次的定时T2，仅传输门C和传输门D进行切换，并执行电荷读取。这样，经由传输门A读取的R像素的电荷与经由传输门C读取的R像素的电荷彼此相加，而经由传输门B读取的G1像素(参照图27)的电荷与经由传输门D读取的G1像素的电荷彼此相加。接下来，仅传输门E和传输门F进行切换，并在传输了这些相加的电荷四次的定时T3执行电荷的读取。这样，将经由传输门E读取的R像素的电荷与对两个像素进行了相加后的R像素的电荷相加，并且将经由传输门F读取的G1像素的电荷与对两个像素进行了相加后的G1像素的电荷相加。接下来，仅传输门G和传输门H进行切换，并且在传输了这些相加的电荷四次的定时T4执行电荷的读取。这样，对于R像素和G1像素，分别对四个像素的电荷进行相加。对于B像素和G2像素，通过类似地对传输门进行控制，在垂直传输期间对四个像素的电荷进行相加。
另一方面，在水平传输的情况下，也按照与垂直传输的情况相同的方式来执行传输门的切换。这样，每一次执行传输门的切换时，都在垂直传输时对针对4个像素进行了相加的电荷进行相加，因此，最终输出了针对16个像素进行了相加的电荷。
由此对像素输出进行相加，然后进行读取，由此减少了曝光时间，从而可以减少相机抖动的影响。然而，对16个像素的输出进行相加和读取，因此，与单独像素读取模式相比，降低了图像分辨率。
图32是表示在4像素相加读取模式下的图像获取器件410的读取定时的时序图。另外，图33A和33B表示用于进行4像素相加读取的图像获取器件410的结构。这里，图33A用于说明垂直CCD的结构，而图33B用于说明水平CCD的结构。
首先，在此对垂直传输进行说明。如图32所示，在第一读取定时T1，仅传输门A、传输门E、传输门B和传输门F进行切换，并执行电荷读取。接下来，在传输了所读取的电荷四次的定时T2，仅传输门C、传输门G、传输门D和传输门H进行切换，并执行电荷读取。这样，经由传输门A读取的R像素的电荷与经由传输门C读取的R像素的电荷彼此相加。经由传输门B读取的G1像素的电荷与经由传输门D读取的G1像素的电荷彼此相加。经由传输门E读取的R像素的电荷与经由传输门G读取的R像素的电荷彼此相加。经由传输门F读取的G1像素的电荷与经由传输门H读取的G1像素的电荷彼此相加。
另一方面，在水平传输的情况下，也与垂直传输的情况相同地执行传输门的切换。这样，最终输出了针对4个像素进行了相加的电荷。
这里，在电荷电压转换器放大器(未示出)中将根据如上所述的三种读取模式读取的电荷转换为模拟电压信号，并将所转换的电压信号输出至图像获取器件输出处理电路412。
下面将对图像获取器件输出处理电路412进行说明。图34示出了图像获取器件输出处理电路412的内部结构。图像获取器件输出处理电路412包括增益可变放大器412a、增益控制器412b和模数转换器412c。用作放大器电路的增益可变放大器412a以预定的放大器增益对从图像获取器件410输入的模拟电压信号进行放大。增益控制器412b根据来自顺序控制器418的增益控制信号来设定增益可变放大器412a的放大器增益。模数转换器412c将由增益可变放大器412a进行了放大的信号转换为数字信号(数字图像数据)。
这里，根据在增益可变放大器412a中预设的增益值A和在增益控制器412b中设定的放大率来确定增益可变放大器412的放大器增益。增益值A被设定为下述的值，该值使得当已经在图像获取器件410的累积电荷量例如进入基本饱和状态或已经饱和的情况下对输出信号进行了放大时，其输出变为可以在模数转换器412c中进行模数转换的最大转换电平。
下面将参照图35所示的流程图，对在具有上述结构的相机中的静态图像获取模式下的处理操作进行说明。
在静态拍摄模式下，顺序控制器418判断用户是否已打开了第一释放开关(步骤S201)。
在步骤S201中判定为没有打开第一释放开关的情况下，顺序控制器418对即时浏览图像显示进行控制，其中对于各个预定时间段，在LCD监视器39上实时地显示从图像获取器件410获得的图像(S202)。然后，顺序控制器418判断防相机抖动模式设置开关36是否被设定为开(步骤S203)。
在步骤S203中判定为防相机抖动模式设置开关36被设定为开的情况下，顺序控制器418进行操作，以打开角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420，来检测相机抖动量(步骤S204)。另一方面，在步骤S203中判定为防相机抖动模式设置开关36被设定为关的情况下，顺序控制器418进行操作，以关闭角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420(步骤S205)。
在完成步骤S204或步骤S205中的处理操作之后，顺序控制器418判断是否已经打开了除了释放按钮34和防相机抖动模式设置开关36以外的各个操作部分(步骤S206)。在步骤S206的判断中，在已经打开了各个操作构件的情况下，顺序控制器418执行与所打开的操作构件相对应的处理操作(步骤S207)。然后，当前处理返回到步骤S201。另一方面，在步骤S206的判断中，在没有打开各个操作构件的情况下，当前处理从步骤S206回到步骤S201。
另外，在步骤S201中判定打开了第一释放开关的情况下，顺序控制器418执行自动调焦(AF)处理操作(步骤S208)。作为这种AF处理技术，可以使用已知技术，例如用于驱动图像获取镜头32以使得来自图像获取器件410的图像输出的对比度最高的技术。另外，可以使用专用的AF传感器来检测图像获取镜头32的调焦状态。在完成步骤S208中的AF之后，顺序控制器418执行光度测定处理操作，以检测图像的亮度(步骤S209)。然后，顺序控制器418执行曝光量计算，以计算图像获取器件410的适当曝光时间tEXP(步骤S210)。例如，在构成图像获取器件410的像素的光电二极管单元(cell)的饱和曝光量(累积电荷的最大值)基本上等于构成垂直CCD和水平CCD的传输单元的最大累积电荷量的情况下，该适当曝光时间tEXP被设置为使得作为光度测定的结果被判定为最亮的像素的累积电荷量进入饱和状态或接近饱和状态的状态的曝光时间。
在步骤S210的曝光量计算之后，顺序控制器418判断拍摄者是否已打开了第二释放开关(步骤S211)。然后，进行等待，直到打开了第二释放开关为止。在步骤S211的判断中，在打开了第二释放开关的情况下，顺序控制器418停止即时浏览图像显示(步骤S212)，并通过电机驱动器409来控制光圈32a(步骤S213)。
接下来，顺序控制器418判断防相机抖动模式设置开关36是否被设定为开(步骤S214)。在步骤S214中判定防相机抖动模式设置开关36被设定为开的情况下，顺序控制器418执行曝光控制1的处理操作(步骤S215)。另外，在步骤S214中判定防相机抖动模式设置开关36未被设定为开的情况下，顺序控制器418执行曝光控制2的处理操作(步骤S216)。稍后将详细说明曝光控制1和曝光控制2这两个处理操作。
在步骤S215或步骤S216的曝光控制之后，图像处理电路413在顺序控制器418的控制下对从图像获取器件输出处理电路412输入的图像数据进行处理，并将经处理的图像数据输出给压缩/解压缩电路414(步骤S217)。压缩/解压缩电路414对由图像处理电路413进行了处理的图像数据进行压缩(步骤S218)。将该压缩图像数据记录在记录介质417中(步骤S219)。
在完成步骤S219中的图像记录之后，顺序控制器418对电机驱动器409进行控制，以打开光圈32c(步骤S220)。然后，当前处理返回到步骤S201。
下面将对图35所示的步骤S215中的曝光控制1的处理操作进行说明。图36是表示第五实施例中的曝光控制1的处理操作的流程图。
这里，在对曝光控制1的处理操作进行说明之前，对模糊直径进行定义。该模糊直径表示图像抖动量的积分值的评估级别。该模糊直径被定义为包括根据角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420的输出而获得的模糊轨迹的最小圆(以下称为模糊圆)的直径。例如，在由图37A中所示的标号601a来表示从曝光开始起的抖动轨迹的情况下，所获得的模糊直径为模糊圆602a(其为包括该模糊轨迹601a的最小圆)的直径603a。另外，在由图37B中所示的标号601b来表示从曝光开始起的模糊轨迹的情况下，所获得的模糊直径为模糊圆602b的直径603b。在由图37C中所示的标号601c来表示从曝光开始起的模糊轨迹的情况下，所获得的圆的模糊直径为模糊圆602c的直径603c。这样，所获得的模糊直径为表示在获得模糊轨迹时用作基准的预定点像的运动范围的量。定义这种模糊直径，由此使得可以对曝光过程中由于照相机抖动而导致的图像的模糊量进行评估。
下面将对图36所示的流程图进行说明。首先，为了准备进行曝光，顺序控制器418通过图像获取器件驱动器电路411对累积在图像获取器件410的像素中的电荷进行重置(步骤S221)。接下来，顺序控制器418将定时器(未示出)的计数值t重置为零，以对图像获取器件410的积分时间进行计时(步骤S222)。然后，通过图像获取器件驱动器电路411启动图像获取器件410的积分操作(步骤S223)。另外，同时，顺序控制器418通过对来自角速度传感器X 410和角速度传感器Y 420的输出进行积分，来计算曝光过程中的抖动轨迹。然后，顺序控制器418根据所计算的抖动轨迹来计算模糊直径(步骤S224)。
接下来，顺序控制器418判断模糊直径是否超过了16像素相加读取模式下的像素相加的范围(步骤S225)。图38A示出了16像素相加读取模式下的图像相加范围与模糊直径之间的关系。如图38A所示，16像素相加读取模式下的像素相加范围可以表示为8像素×8像素。这里，图38A中所示的P表示图像获取器件410的像素间距。因此，在步骤S225的判断中，可以判断模糊直径是否小于8P(其为第一阈值级别)。
在步骤S225中判定模糊直径等于或大于8P的情况下，当前处理从步骤S225分支到步骤S226。在这种情况下，模糊圆大于16像素相加读取模式下的像素相加范围，因此，由于照相机抖动而导致的图像模糊的影响大于因执行16像素相加而使图像分辨率下降的影响。在这种情况下，通过采用16像素相加读取模式来减小照相机抖动。因此，顺序控制器418关闭快门并终止图像获取器件410的曝光(步骤S226)。这里，作为快门，例如可以使用图像获取器件410的器件快门(电子快门)，或者可以在图像获取器件410的正面设置机械快门。
在步骤S226中终止曝光之后，顺序控制器418如下设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S227)放大器增益＝A×(1/16tEXP/tEXPA1) (式1)其中，(式1)的tEXP表示在图35所示的步骤S210中获得的适当曝光时间，而tEXPA1表示从曝光开始到曝光终止的时间。
在步骤S227中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在16像素相加读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S228)。然后，当前处理进行到图35所示的步骤S217。
另外，在步骤S225中判定模糊直径小于8P的情况下，当前处理从步骤S225分支到步骤S229。在这种情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为作为第一时刻的1/16tEXP(步骤S229)。在步骤S229中判定所获得的t不是1/16tEXP的情况下，当前处理从步骤S229返回到步骤S225。另外，在步骤S229中判定所获得的t为1/16tEXP的情况下，当前处理从步骤S229分支到步骤S230，而不采用16像素相加读取模式来减小照相机抖动。
这里，将说明仅在从曝光开始到1/16tEXP的时间段内利用16像素相加读取模式来减小照相机抖动的原因。图39示出了曝光时间与增益可变放大器412a的输出之间的关系。通常，图像获取器件410的输出与曝光时间成比例，因此，增益可变放大器412a的输出也与曝光时间成比例，如图39所示。另外，如图39所示，在适当曝光时间tEXP期间执行曝光，由此将增益值A设定为使得所获得的增益可变放大器412a的输出是可以在模数转换器412a中进行数模转换的最大电平(模数转换MAX电平)。然而，该适当曝光时间tEXP假设没有执行像素相加。在16像素相加读取模式的情况下，如果以大于1/16tEXP的时间间隔进行曝光，则存在构成CCD传输通道的传输单元的电荷量饱和的可能性，从而无法获得正确的像素输出。
因此，在第五实施例中，仅在图39所示的16像素相加区域的时段内(0≤t＜1/16tEXP)利用16像素相加读取模式来减小照相机抖动。
另外，如图40所示，在曝光在短于1/16tEXP的时间段内终止的情况下，即使将来自图像获取器件410的输出信号乘以增益值A，所获得的输出也不是模数转换MAX电平。因此，在曝光在短于1/16tEXP的时间tEXPA1内终止的情况下，对如(式1)所示的放大器增益进行设定。通过设定这种放大器增益，可以将增益可变放大器412a的输出设定为模数转换MAX电平。
接下来，在图36所示的步骤S229中判定所获得的t为1/16tEXP的情况下，顺序控制器418判断在步骤S224中计算出的模糊直径是否小于4P(其为第二阈值级别)(步骤S230)。即，4像素相加读取模式下的像素相加范围是4像素×4像素，如图38B所示，因此，执行判断步骤S230。
在步骤S230中判定模糊直径等于或大于4P的情况下，顺序控制器418关闭快门，并终止图像获取器件410的曝光(步骤S231)。然后，如下设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S232)放大器增益＝A×(1/4tEXP/tEXPA2) (式2)其中，tEXPA2表示从曝光开始到曝光终止的时间间隔。
在步骤S232中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在4像素相加读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S233)。然后，当前处理进行到图35所示的步骤S217。
另外，在步骤S230中判定模糊直径小于4P的情况下，当前处理从步骤S230分支到步骤S234。在这种情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为作为第二时刻的1/4tEXP(步骤S234)。在步骤S234中判定所获得的t不是1/4tEXP的情况下，当前处理从步骤S234返回到步骤S230。另外，在步骤S234中判定所获得的t为1/4tEXP的情况下，当前处理从步骤S234分支到步骤S235，而不采用4像素相加读取模式来减小照相机抖动。仅在图39所示的4像素相加区域(1/16tEXP≤t＜1/4tEXP)的范围内利用4像素相加读取模式来减小照相机抖动的原因与16像素相加读取模式的情况相似。
在步骤S234中判定所获得的t为1/4tEXP的情况下，顺序控制器418判断在步骤S224中计算出的模糊直径是否小于2P(步骤S235)。该2P表示与作为图37C所示的Bayer阵列的像素单元的R、G1、G2和B的范围相对应的范围。
在步骤S235中判定模糊直径等于或大于2P的情况下，顺序控制器418关闭快门，并终止图像获取器件410的曝光(步骤S236)。然后，如下设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S237)放大器增益＝A×(tEXP/tEXP3) (式3)其中，tEXPA3表示从曝光开始到曝光终止的时间间隔。
在步骤S237中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S238)。然后，当前处理进行到图35所示的步骤S217。
即，步骤S236到步骤S238的处理操作被设置为下述的处理操作，该处理操作通过仅放大增益可变放大器412a中的信号而不执行像素相加来缩短曝光时间，并减小照相机抖动。
另外，在步骤S235中判定模糊直径小于2P的情况下，几乎不会产生照相机抖动，因此，不需要执行相机抖动消减处理操作。在这种情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为tEXP(步骤S239)。在所获得的t不是tEXP的情况下，当前处理返回到步骤S235。另一方面，在步骤S239中判定所获得的t为tEXP的情况下，当前处理从步骤S239分支到步骤S240。在这种情况下，已经过了适当曝光时间tEXP，因此，顺序控制器418关闭快门并终止曝光(步骤S240)，然后，将放大器增益设定为A(步骤S241)。然后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷。然后，当前处理进行到图35所示的步骤S217。
下面将对图35所示的步骤S216的曝光控制2进行说明。图41是表示曝光控制2的处理操作的流程图。
为了准备进行曝光，顺序控制器418通过图像获取器件驱动器电路411对累积在图像获取器件410的像素中的电荷进行重置(步骤S251)。接下来，顺序控制器418将定时器(未示出)的计数值t重置为零，以对图像获取器件410的积分时间进行计时(步骤S252)。然后，通过图像获取器件驱动器电路411启动图像获取器件410的积分操作(步骤S253)。
接下来，顺序控制器418判断适当曝光时间tEXP是否等于或大于照相机抖动秒1/f(步骤S254)。这里，如上所述，照相机抖动秒被定义为图像获取镜头32的焦距f的倒数。
在步骤S254中判定tEXP等于或大于1/f的情况下，顺序控制器418提供指令，以使闪光发射部分33进行照射，以辅助曝光，因为很有可能出现照相机抖动(步骤S255)。然后，当前处理进行到步骤S256。另一方面，在步骤S254中判定tEXP小于1/f的情况下，闪光发射部分33不进行照射，并且当前处理从步骤S254分支到步骤S256。
在步骤S254或步骤S255之后，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为适当曝光时间tEXP(步骤S256)，并进行等待，直到所获得的t为tEXP为止。另一方面，在步骤S256中判定所获得的t为tEXP的情况下，当前处理从步骤S256分支到步骤S257。在这种情况下，已经过了适当曝光时间tEXP，因此，顺序控制器418关闭快门并终止曝光(步骤S257)，并将放大器增益设定为A(步骤S258)。然后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S259)。然后，当前处理进行到图35所示的步骤S217。
如上所述，根据第五实施例，通过圆的模糊直径来评估曝光过程中的照相机抖动量。在该模糊直径超过了预定阈值的情况下，在该时刻终止曝光，以在该时刻在最接近的相加范围内，以像素相加读取模式从图像获取器件读取电荷。这样，根据照相机抖动量以最佳的读取模式读取电荷，因此可以获得图像劣化较小的图像。
即，在16像素相加读取模式下，尽管照相机抖动减小的有利效果显著，但是对16个像素的电荷进行了相加，因此，与单独像素读取模式相比降低了图像分辨率。因此，在第五实施例中，仅在照相机抖动较大的情况下才选择16像素相加读取模式，由此限制了由于这种照相机抖动而导致的图像劣化。在照相机抖动适中的情况下，选择4像素相加读取模式，以使得图像分辨率的下降得到限制，这是因为照相机抖动校正的有利效果比16像素相加读取模式情况下的低。在几乎不发生照相机抖动的情况下，优先考虑图像分辨率，并选择单独像素读取模式，由此使得可以使图像劣化最小化。
另外，在判断模糊直径的过程中的模糊直径超过阈值的时刻，曝光终止。因此，不存在照相机抖动变得比该时刻的照相机抖动还大的情况，并且因此更大地减小了图像劣化。另外，根据从图像获取器件的曝光开始的时刻到图像获取器件的曝光终止的时刻的时间间隔来设定增益可变放大器412a的放大器增益，由此使得可以对由于曝光终止而导致的曝光量的下降级别进行补偿。
下面将说明本发明的第六实施例。第六实施例被设置为对第五实施例中的曝光控制1的处理操作进行概括的示例。在该第六实施例中，存在两种像素读取模式9像素相加读取模式和单独像素读取模式。
图42是表示第六实施例中的曝光控制1的处理操作的流程图。其他处理操作(即，静态图像获取模式过程中的处理操作以及曝光控制2的处理操作)与根据第五实施例的相同。
首先，为了准备进行曝光，顺序控制器418通过图像获取器件驱动器电路411对累积在图像获取器件410的像素中的电荷进行重置(步骤S261)。接下来，顺序控制器418将定时器(未示出)的计数值t重置为零，以对图像获取器件410的积分时间进行计时(步骤S262)，然后，通过图像获取器件驱动器电路411启动图像获取器件410的积分操作(步骤S263)。同时，顺序控制器418通过对来自角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420的输出进行积分，来计算曝光过程中的抖动轨迹。同时，顺序控制器418根据所计算的抖动轨迹来计算模糊直径(步骤S264)。
接下来，顺序控制器418判断模糊直径是否超过了图43所示的9像素相加的相加范围(步骤S265)。如图43所示，9像素相加的相加范围是6像素×6像素，因此，在步骤S265的判断中，可以判断圆的模糊直径是否小于6P。
在步骤S265的判断中，在模糊直径等于或大于6P的情况下，当前处理从步骤S265分支到步骤S266。在这种情况下，利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动。因此，顺序控制器418关闭快门并终止图像获取器件410的曝光(步骤S266)。然后，如下设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S267)放大器增益＝A×(1/9tEXP/tEXPA) (式4)其中，tEXPA表示从曝光开始到曝光终止时刻的时间间隔。
在步骤S267中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在9像素相加读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S268)。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
另外，在步骤S265中判定模糊直径小于6P的情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为1/9tEXP(步骤S269)。在步骤S269中判定所获得的t不是1/9tEXP的情况下，当前处理从步骤S269返回到步骤S265。另外，在步骤S269中判定所获得的t为1/9tEXP的情况下，当前处理从步骤S269分支到步骤S270，而不利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动。这里，仅从曝光开始到1/9tEXP利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动的原因与第五实施例中所述的16像素相加读取模式的情况相似。
在步骤S269中判定所获得的t为1/9tEXP的情况下，顺序控制器418判断模糊直径是否小于2P(步骤S270)。在步骤S270中判定模糊直径等于或大于2P的情况下，顺序控制器418关闭快门，并终止图像获取器件410的曝光(步骤S271)。然后，如下设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S272)放大器增益＝A×(tEXP/tEXPA)(式5)在步骤S272中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S273)。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
在步骤S270中判定模糊直径小于2P的情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为tEXP(步骤S274)。在所获得的t不是tEXP的情况下，继续步骤S274的判断。另一方面，在步骤S274中判定所获得的t为tEXP的情况下，当前处理从步骤S274分支到步骤S275。在这种情况下，已经过了适当曝光时间，因此，顺序控制器418关闭快门并终止曝光(步骤S275)，然后，将放大器增益设定为A(步骤S276)。然后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
如上所述，根据第六实施例，可以通过使用9像素相加读取模式(其为16像素相加读取模式和4像素相加读取模式的中间像素相加读取模式)来简化曝光控制1的处理操作。
如图44所示来执行第六实施例中的曝光控制1，从而可以进一步简化处理。在图44中，为了准备进行曝光，顺序控制器418通过图像获取器件驱动器电路411对累积在图像获取器件410的像素中的电荷进行重置(步骤S281)。接下来，顺序控制器418将定时器(未示出)的计数值t重置为零，以对图像获取器件410的积分时间进行计时(步骤S282)，然后，通过图像获取器件驱动器电路411启动图像获取器件410的积分操作(步骤S283)。同时，顺序控制器418通过对来自角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420的输出进行积分，来计算曝光过程中的抖动轨迹。同时，顺序控制器418根据所计算的抖动轨迹来计算模糊直径(步骤S284)。
接下来，顺序控制器418判断模糊直径是否小于2P(步骤S285)。在步骤S285中判定模糊直径等于或大于2P的情况下，当前处理从步骤S285分支到步骤S286。在这种情况下，利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动。即，顺序控制器418关闭快门，并终止图像获取器件410的曝光(步骤S286)。然后，将增益可变放大器412a的放大器增益设定为(式4)所示的放大器增益(步骤S287)。
在步骤S287中设定了放大器增益之后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在9像素相加读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S288)。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
在步骤S285中判定模糊直径小于2P的情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为1/9tEXP(步骤S289)。在步骤S289中判定所获得的t不是1/9tEXP的情况下，当前处理从步骤S289返回到步骤S285。另外，在步骤S289中判定所获得的t为1/9tEXP的情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为tEXP，而不利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动(步骤S290)。然后进行等待，直到所获得的t为tEXP为止。
另一方面，在步骤S290中判定所获得的t为tEXP的情况下，当前处理从步骤S290分支到步骤S291。在这种情况下，已经过了适当曝光时间，因此，顺序控制器418关闭快门并终止曝光(步骤S291)。然后，将放大器增益设定为A(步骤S292)。然后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S293)。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
即，在图44所示的变型例中，用于判断是否利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动的阈值被设定为2P。此外，在以单独像素读取模式来读取电荷的情况下，在该过程中不终止曝光。这样，可以容易地利用9像素相加读取模式来减小照相机抖动，并且与图42相比，进一步简化了处理操作。
下面将说明本发明的第七实施例。第七实施例被设置为下述的示例在不执行像素相加的情况下，对增益可变放大器412a中的放大器增益进行调节，由此缩短曝光时间并减小照相机抖动的影响。
图45是表示第七实施例中的曝光控制1的处理操作的流程图。其他处理操作(即，静态图像获取模式下的处理操作以及曝光控制2的处理操作)与根据第五实施例的相同。
首先，为了准备进行曝光，顺序控制器418通过图像获取器件驱动器电路411对累积在图像获取器件410的像素中的电荷进行重置(步骤S301)。接下来，顺序控制器418将定时器(未示出)的计数值t重置为零，以对图像获取器件410的积分时间进行计时(步骤S302)。然后，通过图像获取器件驱动器电路411启动图像获取器件410的积分操作(步骤S303)。另外，同时，顺序控制器418通过对来自角速度传感器X 419和角速度传感器Y 420的输出进行积分，来计算曝光过程中的抖动轨迹。然后，顺序控制器418根据所计算的抖动轨迹来计算模糊直径(步骤S304)。
接下来，顺序控制器418判断模糊直径是否超过了4P(步骤S305)。该4P被设置为示例，并且是可以改变的阈值级别。在步骤S305中判定模糊直径等于或大于4P的情况下，当前处理从步骤S305分支到步骤S306。在这种情况下，顺序控制器418关闭快门，并终止图像获取器件410的曝光(步骤S306)。然后，如(式5)所示设定增益可变放大器412a的放大器增益(步骤S307)。然后，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷(步骤S311)。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
另一方面，在步骤S305中判定模糊直径小于4P的情况下，顺序控制器418判断所获得的定时器的计数值t是否为tEXP(步骤S308)。在所获得的t不是tEXP的情况下，继续步骤S308的判断。
另一方面，在步骤S308中判定所获得的t为tEXP的情况下，当前处理从步骤S308分支到步骤S309。在这种情况下，已经过了适当曝光时间，因此，顺序控制器418关闭快门并终止曝光(步骤S309)。然后，将放大器增益设定为A(步骤S310)。接下来，顺序控制器418向图像获取器件驱动器电路411提供指令，以在单独像素读取模式下从图像获取器件410读取电荷。然后，当前处理返回到图35所示的步骤S217。
如上所述，根据第七实施例，可以在不使用用来减小照相机抖动的机械系统的情况下减小照相机抖动。
本领域的技术人员很容易想到其他的优点和修改。因此，本发明的更宽泛的方面并不限于此处示出和说明的具体细节和代表性实施例。因此，在不脱离所附权利要求及其等同物所限定的总体发明概念的精神或范围的情况下，可以进行多种修改。
权利要求
1.一种图像获取装置，其被构造用来获取图像，该图像获取装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷进行相加和读取；以及控制器(113)，其对所述装置在曝光过程中的抖动进行评估，当照相机抖动的评估级别大于预定级别时，该控制器使所述像素读取电路(116)以所述第二读取模式进行工作，而当该评估级别小于该预定级别时，该控制器使所述像素读取电路(116)以所述第一读取模式进行工作。
2.根据权利要求1所述的图像获取装置，其特征在于，所述控制器(113)在所述图像获取器件(114)的曝光之前获得所述评估级别。
3.根据权利要求1所述的图像获取装置，其特征在于，还包括抖动检测部分，用于检测所述图像获取器件(114)的抖动，其中，所述控制器(113)根据来自所述照相机抖动检测部分(108、109)的输出来获得所述评估级别。
4.根据权利要求3所述的图像获取装置，其特征在于，所述抖动检测部分包括角速度传感器(108、109)。
5.根据权利要求3所述的图像获取装置，其特征在于，还包括图像处理电路(118a)，用于从由所述像素读取电路(116)读取的电荷获取图像数据，其中，所述抖动检测部分根据所述图像数据来检测抖动。
6.根据权利要求5所述的图像获取装置，其特征在于，所述抖动检测部分在将所述图像数据的整个区域划分为多个区域而获得的各个区域中检测抖动量，获得在各个区域中检测到的抖动量的最大值，并根据图像抖动量的该最大值来检测抖动。
7.根据权利要求5所述的图像获取装置，其特征在于，所述抖动检测部分对在彼此不同的时刻从所述图像处理电路(118a)获得的多个图像进行比较，由此检测所述抖动量并根据该图像抖动量来检测抖动。
8.根据权利要求3所述的图像获取装置，其特征在于，还包括曝光时间设定部分(113)，用于设定所述图像获取器件(114)的曝光时间，其中，除了所述抖动检测部分的输出以外，所述控制器(113)还根据所述曝光时间和所述光学系统(2)的焦距来获得所述评估级别。
9.根据权利要求1所述的图像获取装置，其特征在于，当以所述第一读取模式进行工作时，所述像素读取电路(116)通过第一成像灵敏度来读取电荷，而当以所述第二读取模式进行工作时，通过高于所述第一成像灵敏度的第二成像灵敏度来读取电荷。
10.根据权利要求1所述的图像获取装置，其特征在于，还包括对象亮度检测部分(113)，用于检测对象亮度，其中，所述控制器(113)根据对象亮度和所述光学系统(2)的焦距来获得所述评估级别。
11.根据权利要求10所述的图像获取装置，其特征在于，所述控制器(113)根据由所述对象亮度检测部分(113)检测到的对象亮度以及所述光学系统(2)的焦距来确定所述图像获取器件(114)的曝光时间，并根据该曝光时间和所述光学系统(2)的焦距来获得所述评估级别。
12.根据权利要求10所述的图像获取装置，其特征在于，所述预定级别是根据所述光学系统(2)的焦距来设定的。
13.根据权利要求10所述的图像获取装置，其特征在于，还包括拍摄模式选择部分(7)，用于从多个拍摄模式中选择一个拍摄模式，其中，所述预定级别是根据由所述拍摄模式选择部分(7)选择的拍摄模式来设定的。
14.根据权利要求10所述的图像获取装置，其特征在于，所述控制器(113)在所述第一读取模式和所述第二读取模式之间相互切换，以根据对象亮度来提供滞后。
15.根据权利要求14所述的图像获取装置，其特征在于，所述控制器(13)根据由所述对象亮度检测部分(113)检测到的对象亮度以及所述光学系统(2)的焦距来确定所述图像获取器件(114)的曝光时间，并根据该曝光时间和所述光学系统(2)的焦距来获得所述评估级别。
16.一种图像获取装置，其被构造用来获取图像，该图像获取装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对从所述图像获取器件的各个像素获得的电荷进行相加和读取；对象抖动检测部分，用于检测由于对象的运动而产生的对象抖动量；以及控制器(113)，当所述图像获取器件(114)的曝光过程中的对象抖动量大于预定级别时，该控制器使所述像素读取电路(116)以所述第二读取模式进行工作，而当该对象抖动量小于该预定级别时，该控制器使所述像素读取电路(116)以所述第一读取模式进行工作。
17.根据权利要求16所述的图像获取装置，其特征在于，还包括图像处理电路(118a)，用于从由所述像素读取电路(116)读取的电荷获取图像数据，其中，所述对象抖动检测部分包括抖动检测传感器(108、109)，用于检测所述图像获取装置的抖动量；以及图像抖动检测电路(123)，用于根据由所述图像处理电路(118a)获得的图像数据来检测图像的抖动量，并且所述对象抖动检测部分对由所述抖动检测传感器(108、109)检测到的抖动量与由所述图像抖动检测电路(123)检测到的图像抖动进行比较，由此检测所述对象抖动。
18.一种图像获取装置，其被构造用来获取图像，该图像获取装置的特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对从所述图像获取器件的各个像素获得的电荷进行相加和读取；以及控制器(113)，其进行控制，以根据拍摄条件在至少所述第一读取模式与所述第二读取模式之间对所述像素读取电路(116)进行切换。
19.根据权利要求18所述的图像获取装置，其特征在于，所述拍摄条件包括对象亮度和所述光学系统(2)的焦距。
20.根据权利要求18所述的图像获取装置，其特征在于，所述拍摄条件包括曝光时间和所述光学系统(2)的焦距。
21.根据权利要求18所述的图像获取装置，其特征在于，还包括显示部分(10)，用于表示所述图像获取装置以所述第一读取模式和所述第二读取模式中的哪一种模式进行工作。
22.根据权利要求18所述的图像获取装置，其特征在于，还包括拍摄模式选择部分(7)，其自动地从多个拍摄模式中选择一个拍摄模式，其中，除了自动改变控制以外，所述控制器(113)还被构造用来执行使所述像素读取电路(116)固定为以所述第一读取模式进行工作的非相加读取固定控制，以及使所述像素读取电路(116)固定为以所述第二读取模式进行工作的相加读取固定控制，并根据由所述拍摄模式选择部分(7)选择为所述拍摄条件的拍摄模式，来执行自动改变控制、非相加读取固定控制以及相加读取固定控制中的任意一种。
23.根据权利要求18所述的图像获取装置，其特征在于，还包括图像处理电路(118a)，用于从由所述像素读取电路(116)读取的电荷获取图像数据；以及记录控制器(113)，用于将有关所选择的读取模式的信息与由所述图像处理电路(118a)获得的图像数据一起记录在记录介质(121)中。
24.根据权利要求23所述的图像获取装置，其特征在于，所述拍摄条件被设置为由所述图像获取装置自动设定的拍摄条件。
25.根据权利要求24所述的图像获取装置，其特征在于，所述自动设定的拍摄条件包括所述图像获取器件(114)的曝光时间。
26.根据权利要求23所述的图像获取装置，其特征在于，所述拍摄条件被设置为手动设定的拍摄条件。
27.根据权利要求26所述的图像获取装置，其特征在于，所述手动设定的拍摄条件包括拍摄模式。
28.一种图像获取装置，其特征在于包括图像获取器件(114)，其具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素；像素读取电路(116)，其以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对每预定数量的像素、对从所述图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷进行相加和读取；拍摄模式选择部分(7)，用于从多个拍摄模式中选择一个拍摄模式；读取模式选择部分(5)，用于选择所述第一读取模式或所述第二读取模式；以及控制器(113)，其进行控制，以根据由所述拍摄模式选择部分选择的拍摄模式，允许所述读取模式选择部分进行选择，或者通过禁止所述读取模式选择部分进行选择来将读取模式设定为所述第一读取模式或所述第二读取模式。
29.一种获取图像的方法，其特征在于，包括以下步骤在获取图像之前对曝光过程中的照相机抖动的级别进行评估；开始曝光以获取图像；终止曝光；以及当通过所述评估获得的照相机抖动的评估级别大于预定级别时，对通过所述曝光获得的各个像素的电荷进行相加和读取，而当所述评估级别小于该预定级别时，逐个像素地读取通过所述曝光获得的各个像素的电荷。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，当所述评估级别小于所述预定级别时，将成像灵敏度设定为第一成像灵敏度，而当所述评估级别大于所述预定级别时，将成像灵敏度设定为在灵敏度方面高于该第一成像灵敏度的第二成像灵敏度。
全文摘要
一种被构造用来获取静态图像的图像获取装置，其包括图像获取器件(114)，该图像获取器件具有用于将由光学系统(2)形成的对象的像转换为电荷的多个像素。像素读取电路(116)以第一读取模式或第二读取模式进行工作，该第一读取模式用于逐个像素地读取从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷，该第二读取模式用于对从图像获取器件(114)的各个像素获得的电荷进行相加和读取。控制器(113)对曝光过程中的抖动进行评估，当抖动的评估级别大于预定级别时使像素读取电路(116)以第二读取模式进行工作，而当该评估级别小于该预定级别时使像素读取电路(116)以第一读取模式进行工作。
文档编号H04N101/00GK1856025SQ20061007862
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者大久保光将, 今井右二 申请人:奥林巴斯映像株式会社