专利名称：成像装置和快门操作校正方法
技术领域：
本公开涉及一种成像装置和快门操作校正方法。
背景技术：
在近年来广泛使用的单反数码相机中，已经使用了使用电子控制的前帘的电子快门(在此，称为电子前帘)和机械快门的后帘(在此，称为机械后帘)一起(见 JP-A-2010-41510)。在这种电子快门中，通过在机械后帘移动之前使用电子前帘，对每个线进行复位在成像设备(成像器)的像素中积累的电荷量为零的复位扫描操作。此后，通过经过预定时间对已经经过复位扫描操作的每个线进行读取信号的扫描操作，实现使用电子快门的成像操作。通过现有技术的机械快门来控制前帘和后帘两者，但通过用于电子快门中的成像设备的线复位功能的电子前帘来替换前帘的操作。因此，能够增强相机性能，诸如缩短释放(release)时间延迟，减小释放噪声，和减小由于快门振动而导致的图像波动。使用电子快门的大多数数码相机都具有相机抖动校正功能。作为相机抖动校正， 已知通过偏移外壳中的成像设备主体来消除相机抖动的成像器偏移类型相机抖动校正、驱动镜头的光学类型校正、使用诸如剪辑成像设备上的捕获图像的图像处理的校正等。例如， JP-2008-304565公开了校正镜头侧上的相机抖动的光学类型校正。在JP-A-2008-304565 中公开的可互换镜头系统中，需要取决于诸如出口瞳孔距离的镜头的光学特征来改变电子前帘的移动控制。
发明内容
在机械快门中，由于随着快门速度变得更高，在机械前帘和机械后帘之间的裂开宽度应该被控制得更小，因此应该以更高的精度来进行快门控制。例如，为了实现快门速度 1/4000秒或1/8000秒，应该保证以0. Imm为单位的高精度。当精度较低时，存在如下问题 无法实现目标快门速度，或图像上的曝光不平滑。在电子快门中，由于电子快门包括电子前帘和机械后帘，因此其是增强相机性能的重要点，通过该精度，应该用机械后帘的机械特征的变化来控制电子前帘。在此，机械后帘的机械特征的变化的例子包括恶化、姿势差异、温度特征和个人差异。具体地，在电子前帘中，需要准确地在准确地掌握成像设备和机械后帘之间的位置关系的状态下调整电子前帘的复位时间。但是，在成像器偏移类型相机抖动校正中，取决于相机抖动校正的量来改变成像设备的移动量。因此，在准确地调整电子前帘的复位时间之后，成像设备和机械后帘之间的位置关系极大地变化。这意味着，电子前帘和机械后帘之间的位置关系在使用电子前帘的图像捕获操作中变化。因此，当不进行任何控制时，由于影响位置变化和曝光性能，而无法实现期望的快门速度。具体地，在高速快门中，由于需要控制电子前帘和机械后帘之间的裂开宽度为小，因此应该用高精度来进行控制，由此使得上述问题明显。因此，期望提供新且改进的成像装置和快门操作校正方法，其可以根据基于相机抖动的检测结果的成像设备的移动量来控制电子前帘的复位扫描时间。本公开的实施例涉及一种成像装置，包括成像设备，包括多个像素；第一帘，移动以阻挡光在成像设备上的入射；复位单元，在第一帘移动之前，顺序地复位成像设备的扫描线；以及校正控制器，基于已经基于相机抖动检测结果而移动的成像设备的移动量，来校正复位单元的线复位扫描时间。所述校正控制器可以基于成像设备的移动量和第一帘的移动位置来校正复位单元的线复位扫描时间。所述校正控制器可以控制当以高于第一阈值的快门速度进行图像捕获操作时的该线复位扫描时间。上述成像装置还可以包括图像处理单元，其使用基于成像设备的移动量的校正增益和裂开宽度，来校正通过由第一帘和复位单元进行的电子快门操作捕获的图像。该成像装置还可以包括图像存储单元，其存储每个具有用于校正图像的校正增益的多个校正表，以及所述图像处理单元可以从多个校正表中选择对应于成像设备的移动量和裂开的宽度的一个校正表，且可以使用所选校正表的校正增益来校正捕获的图像。该图像显示装置还可以包括存储所捕获图像的图像存储单元，以及所述图像处理单元可以从图像存储单元中存储的图像中的以高于第二阈值的快门速度捕获的图像和以低于较高快门速度的快门速度捕获的图像之间的差中计算校正增益，且可以使用计算的校正增益来校正以较高快门速度捕获的图像。该成像装置还可以包括第二帘，其允许在第一帘的移动之前将光入射在成像设备上，以及所述图像处理单元可以从由通过第一帘和第二帘的移动而进行的机械快门操作捕获的图像和由电子快门操作捕获的图像之间的差中计算校正增益，并可以使用计算的校正增益来校正由电子快门操作捕获的图像。本公开的另一实施例涉及一种快门操作校正方法，包括使得校正控制器基于已经基于相机抖动检测结果而移动的成像设备的移动量，来校正复位单元的线复位扫描时间；以及使得复位单元在第一帘移动以阻挡光在成像设备上的入射之前，顺序地复位扫描成像设备的线。根据本公开的上述实施例，能够根据基于相机抖动检测结果的成像设备的移动量来控制电子前帘的复位扫描时间。
图1是图示根据本公开的实施例的成像装置的基本配置的图；图2是图示根据本公开的实施例的相机控制器的配置的功能块图；图3是图示根据本公开的实施例的机械快门机构中的在从镜头侧沿着光轴方向看去的成像设备、机械前帘和机械后帘的前视图；图4是图示根据本公开的实施例的电子快门机构中的在从镜头侧沿着光轴方向看去的成像设备、电子前帘和机械后帘的前视图；图5是图示基于相机抖动校正的成像设备的移动量和电子快门操作的时间变化之间的关系的图；图6是图示基于相机抖动校正的成像设备的移动量和裂开宽度的变化之间的关系的图；图7是图示根据本公开的第一实施例的电子前帘的复位扫描时间的校正的图。图8是示出根据第一实施例的快门操作校正处理的流程图；图9是图示根据本公开的第二实施例的图像处理的图。图10是图示根据本公开的第三实施例的低速快门的电子快门操作的时间变化的图；以及图11是图示根据本公开的第三实施例的高速快门的电子快门操作的时间变化的图。
具体实施例方式此后，将参考附图来详细描述本公开的优选实施例。在该说明书和附图中，将由相同附图标记和符号来引用具有基本上相同的功能配置的组成元件，且不重复其描述。按以下次序进行描述。1.实施例的成像装置的基本配置2.第一实施例(2-1)成像装置的功能特征(2-2)成像装置的操作3.第二实施例4.第三实施例5.结论<1.实施例的成像装置的基本配置〉将参考图1来首先描述优选实施例公共的基本配置。图1是图示根据本公开的优选实施例的成像装置10的基本配置的图。如图1所示，根据该实施例的成像装置10包括相机主体100和可互换镜头单元101，作为附接到相机主体100的图像捕获光学系统。首先，将描述镜头单元101的内部配置。镜头单元101包括成像镜头114、镜头控制器115、镜头驱动器116、虹膜光圈驱动器117、虹膜光圈117a、缩放驱动机构118、缩放位置检测器119和通信单元120。成像镜头114可以在光轴方向上移动。虽然图1中示出了成像镜头114包括单镜头，但是成像镜头实际包括多个镜头、诸如聚焦镜头和缩放镜头。镜头控制器115控制镜头驱动器116以驱动成像镜头114，控制虹膜光圈驱动器117以驱动虹膜光圈117a，且当进行图像捕获操作时控制虹膜光圈以对应于对象亮度。通过操作(在实施例中手动操作)缩放驱动机构118，可以偏移缩放镜头的位置。由缩放位置检测器119检测操作的缩放镜头的位置(焦距)，且将其发送到镜头控制器115。镜头控制器115可以经由镜头单元101的通信单元120和相机主体100的通信单元121与相机主体100中的相机控制器130通信，以稍后描述。镜头控制器115经由通信单元120和121向相机控制器130发送镜头信息，诸如镜头单元101的类型、焦距、出口瞳孔距离和聚焦位置(聚焦位置)。以下将描述相机主体100的配置。相机主体100包括成像设备104、机械快门105、 快门驱动器106、脉冲生成器107、垂直驱动调制单元108、信号处理单元109、图像显示单元 110、图像存储单元111、开关单元112、通信单元121、相机控制器130、扫描图案存储单元150、显示设备151、和相机抖动控制器200。相机抖动控制器200包括陀螺加传感器202当成像装置10处于非图像捕获状态中时，穿过成像镜头114和晶体管单元101的虹膜光圈117a的对象光束行进到由CMOS(互补金属氧化物半导体)、传感器、CCD(电荷耦合器件)等构成的成像设备104。成像设备104的像素取决于光强度而光电地转换由镜头单元101在曝光期间形成的对象光学图像，并积累获得的电荷。积累的电荷被发送到信号处理单元109，由信号处理单元109实时生成的图像数据经由图像显示单元110输出到显示设备151，并显示作为实时图像。因此，相机操作者可以观察在显示设备151上的对象图像。当未示出并稍后描述的释放按钮被按下且非图像捕获状态被改变为图像捕获状态时，成像设备104被供应了来自脉冲生成器107的扫描时钟(水平驱动脉冲)或预定控制脉冲。由脉冲生成器107生成的扫描时钟中的垂直扫描时钟被垂直驱动调制单元108调制为预定时钟频率，且输入到成像设备104。通过垂直驱动调制单元108来确定在包括多个像素的成像设备104的线上进行的复位扫描的扫描样式。通过在成像设备104的线上的复位扫描来实现电子前帘。脉冲生成器107向稍后描述的信号处理单元109输出时钟信号。作为机械快门的焦平面快门(此后称为“机械快门”)被放置得比成像设备105更靠近对象(镜头)。机械快门105可以仅包括后帘(此后，称为“机械后帘”)，其包括多个光遮蔽片，或机械快门105可以包括机械后帘和前帘(此后，称为“机械前帘”)，其包括多个光遮蔽片且比机械后帘的移动更早地移动。在该实施例中，当提供了机械后帘时，机械前后帘不必须被提供。但是，在第二实施例中，机械前帘以及电子前帘和机械后帘是成像装置 10的必要组成元件。在此，根据实施例的成像装置10包括使用在成像设备104中进行的电子前帘和机械快门105的机械后帘的复位扫描操作来进行图像捕获操作的电子快门机构。在电子快门机构中，通过在成像装置104中进行的复位扫描操作来构成电子前帘，且由机械快门105来构造机械后帘。在这种电子快门机构中，在成像设备104的多个像素的行上进行将像素中累积的电荷量复位为零的复位扫描操作。然后，在预定时间流过后，通过使用机械后帘来顺序地遮蔽成像设备以遮蔽光，然后进行顺序读取像素中累积的电荷的读取扫描操作，实现电子快门的图像捕获操作(电子快门操作)。当提供机械前帘时，机械快门机构通过使得覆盖成像设备104的机械前帘移动来允许光在成像设备104上的入射，并然后使得机械后帘移动来阻挡光在成像设备104上的入射。因此，实现机械快门的图像捕获操作(机械快门操作)。阻挡光在成像设备104上的入射的机械后帘对应于在所附权利要求中描述的“第一帘”和比机械后帘的移动更早地移动的机械前帘对应于在所附权利要求中描述的“第二
Tm ο以下将描述相机主体100的另一配置。快门驱动器106控制机械快门105的机械前帘和机械后帘的移动。快门驱动器106通过调整开始移动机械后帘的时间来调整裂开宽度，并控制曝光时间(快门速度)。信息处理单元109通过对从成像设备104读取的信号进行校正双采样(⑶S)处理、增益(AG)处理和预定处理(诸如上色处理和伽马校正处理)来生成图像数据。生成的图像数据经由图像显示单元110输出到显示设备151，且被显示作为捕获的图像，或被存储在图像存储单元111中。信号处理单元109还具有图像处理单元的功能，其将稍后描述。开关单元112包括控制主电源的开/关的开关、操作以设置图像捕获条件等的开关、和操作以开始初步图像捕获操作和图像捕获操作的开关(释放按钮)。通过对释放按钮的半按压操作来开始初步图像捕获操作(诸如光度计操作或焦点调整操作)。通过完全按压操作来开始图像捕获操作(成像设备104的曝光和电荷信号的读取和通过处理在记录介质中的电荷信号而获得的图像数据的记录)。相机控制器130是用作操作处理单元或控制单元的CPU(中央处理单元)，并基于各种程序来控制成像装置的整个操作。相机控制器130操作以对应于对开关单元112的操作。扫描样式存储单元150存储电子前帘的多类扫描样式，稍后描述。扫描样式是对作为电子前帘的成像设备104的线进行的复位扫描时间的样式。相机抖动控制器200使用诸如陀螺传感器202等的传感器来检测相机主体100的抖动。陀螺传感器202包括例如，包括基于偏航方向上的相机抖动来检测角速度的偏航角速度传感器、和基于斜度方向上的相机抖动来检测角速度的斜度角速度传感器。陀螺传感器202是检测相机主体100的抖动的传感器的例子，且可以通过使用作为另一类的传感器的加速度传感器来检测相机抖动。当使用加速度传感器时，可以集成加速度传感器的输出以计算速度，且可以集成速度来计算移动距离。因此，能够基于加速度传感器的输出来确定相机抖动的幅度。相机抖动控制器200基于从陀螺传感器202输出的检测信号来计算相机抖动的幅度，且基于相机抖动的计算的幅度来计算应该使得成像设备104的主体移动以消除相机抖动的移动量。相机抖动控制器200使得成像设备104的主体移动了计算的移动量。相机抖动控制器200经由信号处理单元109向相机控制器130发送成像设备104的移动量。以下参考图2来描述相机控制器130。如图2所示，相机控制器130包括校正控制器131和复位单元132。校正控制器131从信号处理单元109接收成像设备104的移动量，并基于所接收的移动量，来校正复位单元132的线复位扫描时间。通过在预定时间顺序地复位扫描成像设备104的像素的线来实施电子前帘的功能。具体地，复位单元132控制垂直驱动调制单元108来从垂直驱动调制单元108向成像设备104输入复位扫描时钟。当由于相机抖动而成像设备104移动了预定距离时，复位单元132在校正后的时间顺序地复位扫描成像设备104的像素的线。由并入到成像装置10中的诸如CPU的硬件(未示出)、R0M(只读存储器)和 RAM(随机存取存储器)来实现相机控制器130的单元的处理。在此，ROM存储由CPU使用的程序或计算参数。RAM临时存储由CPU使用的程序或在执行程序时适当地改变的参数。 这些单元经由CPU总线等构成的主机总线而彼此连接。已经描述了根据本公开的实施例的成像装置10的基本配置。此后，将参考附图来详细描述使用快门机构的图像捕获操作。(使用机械快门机构的图像捕获操作)将参考图3来首先描述使用当安装了机械前帘时可以实现的机械快门机构的图像捕获操作。图3是图示从具体侧沿光轴方向看去的成像设备104、机械前帘2和机械后
7帘3的前图，并示出机械前帘移动且机械后帘在通过按压释放按钮来开始图像捕获操作之后移动的状态。箭头1指示机械前帘2和机械后帘3的移动方向。图3示出机械快门105的机械前帘2和机械后帘3遮蔽成像设备104的较高部分和较低部分的状态。在机械前帘2的端4和机械后帘3的端5之间的裂开区域6是不被机械前帘2和机械后帘3遮蔽、且其中由于曝光而在成像设备104中积累电荷的区域(电荷积累区)。随机械前帘2和机械后帘3移动，电荷积累区6在箭头1的方向上移动。在机械前帘2的端 4通过之后、即在允许光在成像设备104上的入射之后，直到成像设备104被机械后帘3遮蔽的时间是由于像素的曝光而导致的电荷积累时间。因此，通过调整裂开宽度L，可以改变电荷积累区6以调整曝光时间。以此方式，由于机械前帘2的端4在箭头1的方向上移动，以开始在线中的电荷积累，因此电荷积累开始时间在成像设备104的线之间改变。在图3所示的例子中，在最早的时间，在位于成像设备104的最低位置处的线中，进行电荷积累操作，且在最晚的时间，在位于最高位置处的线中，进行电荷积累操作。由快门驱动器106控制机械前帘2和机械后帘3从成像设备104的较低部分向较高部分的移动。快门驱动器106调整裂开宽度L来通过调整开始机械后帘3的移动的时间来控制曝光时间(快门速度)。(使用电子快门机构的图像捕获操作)首先将参考图4描述使用电子快门机构的图像捕获操作。图4是图示从箭头侧沿光轴方向上看去的成像设备104和机械后帘3的前视图，且示出在成像设备104中正进行复位扫描且在通过按压释放按钮来开始图像捕获操作之后机械后帘3移动的状态。箭头1 指示复位扫描的移动方向(电子前帘7的移动方向)和机械后帘3的移动方向。图4示出机械快门105的机械后帘3遮蔽成像设备104的部分区域的状态。图4 中示出了成像设备104中进行的复位扫描的线(复位线)8。复位线8是其中像素中积累的电荷量是零的线，且对应于电子前帘7的端。由在复位线8和机械后帘3的端5之间的裂开来形成的区域6是其中由于成像设备104中的曝光而积累电荷的区域(电荷积累区)。随电子前帘7和机械后帘3移动，电荷积累区6在箭头1的方向上移动。在复位线8通过之后、即在箭头1的方向上顺序地复位像素的线之后、直到由机械后帘3来遮蔽成像设备104的时间是由于像素的曝光而导致的电荷积累时间。以此方式，由于复位线8在箭头1的方向上移动，以开始在线中的电荷积累，因此电荷积累开始时间在成像设备104的线之间改变。在图4所示的例子中，在最早的时间，在位于成像设备104的最低位置处的线中，进行电荷积累操作，且在最晚的时间，在位于最高位置处的线中，进行电荷积累操作。由垂直驱动调制单元108来控制复位线8从成像设备104的较低部分向较高部分的移动(复位扫描)。复位线8的移动样式被称为“扫描样式”。扫描样式指示在成像设备 104的线上进行复位扫描的时间，如以上所述。扫描样式存储单元150存储在焦距、出口瞳孔距离等中的不同的多个扫描样式。相机控制器130取决于安装的镜头的焦距、出口瞳孔距离等来选择一个扫描样式，并控制垂直驱动调制单元108来使得复位线8沿着所选扫描样式而移动。
(如何完成实施例)将参考图5来描述成像器偏移类型相机抖动校正中的问题和电子前帘的时间校正的必要性。在成像器偏移类型相机抖动校正中，基于就在开始图像捕获序列之后的相机抖动检测信号的输出来开始消除相机抖动的操作。当成像器偏移类型相机抖动校正机制的动态特征稳定时，开始曝光(图像捕获)序列，来开始成像设备104的曝光，且电子前帘和机械后帘以预定快门速度移动，以结束曝光(图像捕获)序列。如上所述，由于电子快门包括电子前帘和机械后帘，可以通过何种精度针对机械后帘的机械特征的变化来控制电子前帘是增强相机性能的重要点。具体地，关于电子前帘，需要在准确地掌握成像设备104和机械后帘之间的位置关系的状态下准确地调整电子前帘的复位时间。在图5的左侧，调整成像设备104的复位扫描时间，以便无论包括电子前帘和机械后帘的快门帘位于在校正成像设备104的抖动之前的该位置，曝光时间都是恒定的。通过调整的值，控制电子前帘和机械后帘来在成像设备 104位于快门帘的中央位置处的状态下得到校正曝光结果。在该情况下，即使当曝光时间的目标是1/4000秒或1/8000秒时，也调整电子前帘和机械后帘来得到校正曝光结果。在此，图5的两个实曲线指示电子前帘和机械后帘的操作位置。由于机械后帘在成像设备104的复位扫描之后移动，因此比指示机械后帘的操作位置的曲线更早地示出电子前帘的操作位置的曲线(复位扫描时间)。两个曲线之间的垂直宽度表示曝光时间，且它们之间的垂直宽度表示裂开宽度。在图5的左侧，曲线之间的水平宽度是恒定的，且控制曝光时间为恒定。但是，在成像器偏移类型相机抖动校正中，使得成像设备104的主体移动。此时， 取决于相机抖动的幅度而改变成像设备104的主体的移动量。在图5的右侧，取决于相机抖动的幅度，由移动量Q向下偏移成像设备104的主体。因此，成像设备104和机械后帘之间的位置关系极大地改变，且两个曲线之间的水平宽度不恒定，由此曝光时间取决于快门帘的位置而垂直地变化。以此方式，在成像器偏移类型相机抖动校正中，由于采用在开始释放序列之后、直到机械快门的动态特征稳定之前的操作时间，需要进行使得成像设备104移动达预定时间的操作，而不管在图像捕获操作时的快门速度。因此，在开始成像设备104的曝光时，电子前帘的位置相对于机械后帘的位置不恒定。在不进行成像器偏移类型相机抖动校正的情况下，例如，如图6的左侧所示，当快门帘位于开始位置(时间ta)时，如图6的左下侧所示，调整裂开宽度为Sa，当快门帘位于中央位置(时间tb)时，调整裂开宽度为Sb，如图6的左上侧所示。由于机械快门105的机械后帘3从移动的开始时缓慢加速，因此裂开宽度从移动的开始时缓慢增加，以调整成像设备104的像素的每个线的曝光时间。因此，裂开宽度在移动的开始时最小。以此方式，通过调整裂开宽度为对应于机械后帘的移动速度的适当值，控制曝光时间为恒定。另一方面，在进行成像器偏移类型相机抖动校正的情况下，如图6的右侧所示，在开始位置(时间ta)，调整裂开宽度为Μ’，如图6的右下侧所示，且在中央位置(时间tb) 调整裂开宽度为Sb’，如图6的右上侧所示。以此方式，当由于相机抖动校正而偏移了成像设备104的位置时，裂开宽度远离适当值，且因此不控制曝光时间为恒定。因此，没有任何控制，由于成像设备104的位置差，因此不实现期望的快门速度，由此影响曝光性能。
<2.第一实施例>(2-1)成像装置的功能特征在根据本公开的第一实施例的成像装置10中，由图2所示的成像设备104的校正控制器131基于成像设备104的移动量来校正复位单元132的线复位扫描时间。具体地， 校正控制器131基于成像设备104的移动量和机械后帘的移动位置来校正复位单元132的线复位扫描时间，以便曝光时间恒定。例如，在图7的右侧，通过控制复位单元132的线复位扫描时间来将电子前帘的操作位置从曲线A校正到曲线A’。因此，在校正之后的电子前帘和机械后帘之间的水平宽度恒定，由此控制曝光时间恒定。(2-2)成像装置的操作以下将参考图8所示的快门操作校正处理的流程图来描述根据第一实施例的成像装置10的操作。首先，在步骤S805中，相机抖动控制器200确定是否获取通过使用陀螺传感器202来检测相机主体100的相机抖动而获得的检测信号。当确定未获取检测信号时，立即结束该处理。另一方面，当确定获取了检测信号时，相机抖动控制器200基于步骤S810中来自陀螺传感器202的检测信号来计算相机抖动的幅度。然后，在步骤S815中，相机抖动控制器200基于相机抖动的所计算的幅度来计算成像设备104的主体应该移动以消除相机抖动的移动量。在步骤S820中，校正控制器131基于成像设备的所计算的移动量和机械后帘的移动位置来校正复位单元132的线复位扫描时间。在步骤S825中，复位单元132在校正后的时间顺序地复位扫描成像设备104的像素的线。因此，如上所述，指示图7中的电子前帘的操作位置(复位扫描时间)的曲线从曲线A校正到曲线A’，且指示机械后帘的操作位置的与曲线B的水平宽度变为恒定。由此，控制曝光时间为恒定。具体地，如图10所示，在低快门速度的情况下，指示电子前帘和机械后帘的操作位置的曲线之间的水平宽度大，且曝光时间长。另一方面，如图11所示，在高快门速度的情况下，指示电子前帘和机械后帘的操作位置的曲线之间的水平宽度小，且曝光时间短。因此，随着快门速度变得更高，需要控制电子前帘和机械后帘之间的裂开宽度为更小。因此， 在高快门速度的情况下，与低快门速度的情况相比，需要用较高精度来进行控制。因此，在低快门速度的情况下，相机抖动校正对指示电子前帘的操作位置的曲线的偏移的影响小。 但是，在高快门速度的情况下，动态特征稳定等待时间和成像设备104的移动量足够低于曝光精度，除了相机被固定在三脚架等的静态情况以外。因此，当以高于预定第一阈值的快门速度来捕获图像时，校正控制器131可以校正线复位扫描时间，且当以低于第一阈值的快门速度来捕获图像时，可以考虑对曝光精度的影响小，以跳过校正线复位扫描时间的处理，而不考虑成像设备104的移动量。即使当以低于第一阈值的快门速度来捕获图像时，可以进行校正线复位扫描时间的处理。优选地，第一阈值是1/500秒。如上所述，根据该实施例的成像装置10，可以基于外壳的相机抖动的检测结果，控制电子前帘的复位扫描时间来基于成像设备104的移动量来控制曝光时间为恒定。根据该实施例的成像装置10当其包括电子快门机构(电子前帘和机械后帘)时不必须包括机械快门机构的机械前帘。<3.第二实施例>接下来，将描述根据本公开的第二实施例的成像装置10。在第一实施例中，成像器偏移类型相机抖动校正用于使得成像设备104本身移动的外壳的抖动。此时，通过使用陀螺传感器202来检测外壳远离了多少，基于检测信号来测量外壳运动的状态，且使得成像设备104移动以便消除成像设备104的抖动。基于成像设备104的移动量来校正电子前帘的移动时间。但是，在基于来自陀螺传感器202的检测信号来校正电子前帘的复位扫描时间的反馈控制中，由于在检测外壳的抖动之后、直到校正复位扫描时间之前的时间延迟的影响， 因此可能捕获曝光不均衡的图像。因此，本公开的第二实施例被提供了基于成像设备104的移动量和电子前帘和机械后帘之间的裂开宽度来校正捕获的图像的图像处理单元的功能。通过信号处理单元109 的增益处理来实现图像处理单元的功能。可以考虑各种方法为图像处理方法。首先，将参考图9描述第一图像处理方法。 图9的左下侧示出在图像存储单元111中存储的校正表的例子。在校正表中，水平轴表示图像高度(理想)，且垂直轴表示图像输出(增益)。校正表包括在快门速度(裂开宽度) 和成像设备104的移动量之间的关系中得到的先前测量的曝光误差。在图像存储单元111 中预先存储多个校正表。图像处理单元(信号处理单元109)从图像存储单元111中存储的多个校正表中选择对应于成像设备104的移动量和必要的裂开宽度的校正表。图像处理单元计算所选校正表的理想图像高度的增益V和捕获的图像的实际图像高度的增益W之间的差，作为的校正增益，且使用校正增益进行消除捕获的图像的曝光的不均衡的图像处理。在该情况下，即使当由于从获取来自陀螺传感器202的检测信号到复位扫描时间的时间延迟的影响而捕获到曝光不均衡的图像时，可以通过图像处理使用校正增益来消除图像的曝光的不均衡。如图7的右侧所示，通过使用根据第一实施例的校正方法，将指示电子前帘的操作位置的曲线校正到曲线A’，然后对捕获的图像进行根据该实施例的图像处理。但是，如图9的右侧所示，可以通过曲线A对通过进行电子快门操作而获得的图像进行根据该实施例的图像处理，而不校正指示电子前帘的操作位置的曲线。例如，在根据该实施例的图像处理器的第二图像处理方法中，在图像存储单元111 中存储捕获的图像。在该情况下，不需要预先登记校正表。在第一和第二图像处理方法中， 不一定使用机械前帘。优选地，第二阈值是1/500秒。另一方面，在相机包括机械前帘且能够进行机械快门操作和电子快门操作两者的情况下，可以进行以下图像处理方法。图像处理单元从由通过机械前帘和机械后帘的移动而进行的机械快门操作捕获的图像和由通过使用通过复位电子前帘且移动机械后帘而进行的电子快门操作来捕获的图像之间的差中计算校正增益。图像处理单元使用计算的校正增益来校正通过使用电子快门操作而捕获的图像。在该情况下，在通过使用机械快门操作捕获的图像中，成像设备104的移动量不影响曝光精度。因此，通过使用与通过使用机械快
11门操作而捕获的图像的差作为校正增益来处理通过电子快门操作捕获的图像，能够消除图像的曝光的不均衡。<4.第三实施例>接下来，将描述根据本公开的第三实施例的成像装置10。如上所述，在成像器偏移类型相机抖动校正中，在图10所示的低快门速度的情况下，指示电子前帘和机械后帘的操作位置的曲线之间的水平宽度大，且曝光时间长。另一方面，如图11所示，在高快门速度的情况下，指示电子前帘和机械后帘的操作位置的曲线之间的水平宽度小，且曝光时间短。因此，随着快门速度变得更高，需要控制电子前帘和机械后帘之间的裂开宽度为更小。因此， 在高快门速度的情况下，与低快门速度的情况相比，需要用较高精度来进行控制。因此，在低快门速度的情况下，即使当指示由于相机抖动校正而导致的电子前帘的操作位置的曲线偏移(位置误差)时，基本不影响曝光精度。另一方面，从相机抖动校正的观点，随着快门速度变慢，可以更容易地执行相机抖动校正，且在高快门速度的情况下，基本不执行相机抖动校正。因此，在根据第三实施例的成像装置10中，预先确定成像设备104不影响曝光精度的较低快门速度阈值(第三阈值)，当快门速度低于第三阈值时，进行成像器偏移类型相机抖动校正，且当快门速度高于第三阈值时，不进行成像器偏移类型相机抖动校正。因此， 能够用电子前帘实现最佳图像捕获操作。优选地，第三阈值是1/500秒。在该实施例中，在高快门速度的情况下，可以使用电子相机抖动校正的镜头光学类型相机抖动校正中的至少一个，而不用成像器偏移类型相机抖动校正。取决于在捕获图像时的成像设备104的移动量，可以动态地改变第三阈值。<5.结论〉如上所述，在根据本公开的实施例的成像装置10中，能够根据基于相机抖动检测结果的成像设备的移动量来控制电子前帘的复位扫描时间。因此，在通过成像器偏移类型相机抖动校正机构安装的成像装置10中，能够通过电子前帘最佳地捕获图像。虽然参考附图以上描述了本公开的优选实施例，但本公开不局限于这些实施例。 本领域技术人员可以以各种形式清楚地修改本公开，而不脱离所附权利要求描述的技术概念，且应该理解这些修改属于本公开的技术范围。例如，可以实现使得并入成像装置10的硬件进行与成像装置10的元件相同的功能的计算机程序。还可以提供具有在其上记录的计算机程序的记录介质。本公开包含涉及分别在2010年12月13日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-276629中公开的主题，其全部内容被引用附于此。本领域技术人员应该理解，可以取决于设计需求或其他因素，进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们处于所附权利要求或其等同物的范围内。
权利要求
1.一种成像装置，包括成像设备，包括多个像素；第一帘，移动以阻挡光在成像设备上的入射；复位单元，在第一帘移动之前，顺序地复位扫描成像设备的线；以及校正控制器，基于已经基于相机抖动检测结果而移动的成像设备的移动量，来校正复位单元的线复位扫描时间。
2.根据权利要求1的成像装置，其中，所述校正控制器基于成像设备的移动量和第一帘的移动位置来校正复位单元的线复位扫描时间。
3.根据权利要求1的成像装置，其中，所述校正控制器控制当以高于第一阈值的快门速度进行图像捕获操作时的该线复位扫描时间。
4.根据权利要求1的成像装置，还包括图像处理单元，其使用基于成像设备的移动量的校正增益和裂开宽度，来校正通过由第一帘和复位单元进行的电子快门操作捕获的图像。
5.根据权利要求4的成像装置，还包括图像存储单元，其存储每个具有用于校正图像的校正增益的多个校正表，其中，所述图像处理单元从多个校正表中选择对应于成像设备的移动量和裂开的宽度的一个校正表，且使用所选校正表的校正增益来校正捕获的图像。
6.根据权利要求4的图像显示装置，还包括存储所捕获图像的图像存储单元，其中，所述图像处理单元从图像存储单元中存储的图像中的以高于第二阈值的快门速度捕获的图像和以低于较高快门速度的快门速度捕获的图像之间的差中计算校正增益，且使用计算的校正增益来校正以较高快门速度捕获的图像。
7.根据权利要求4的成像装置，还包括第二帘，其允许在第一帘的移动之前将光入射在成像设备上，其中，所述图像处理单元从由通过第一帘和第二帘的移动而进行的机械快门操作捕获的图像和由电子快门操作捕获的图像之间的差中计算校正增益，并使用计算的校正增益来校正由电子快门操作捕获的图像。
8.一种快门操作校正方法，包括使得校正控制器基于已经基于相机抖动检测结果而移动的成像设备的移动量，来校正复位单元的线复位扫描时间；以及使得复位单元在第一帘移动以阻挡光在成像设备上的入射之前，顺序地复位扫描成像设备的线。
全文摘要
一种成像装置，包括成像设备，包括多个像素；第一帘，移动以阻挡光在成像设备上的入射；复位单元，在第一帘移动之前，顺序地复位成像设备的扫描线；以及校正控制器，基于已经基于相机抖动检测结果而移动的成像设备的移动量，来校正复位单元的线复位扫描时间。
文档编号H04N5/238GK102547133SQ201110401690
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月6日 优先权日2010年12月13日
发明者明壁佑基 申请人:索尼公司