專利名稱：具有閃光燈控制器的數(shù)碼相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)碼相機更具體的是涉及一種具有閃光燈控制器的數(shù)碼相機。
背景技術(shù)：
數(shù)碼相機通常設(shè)置有閃光燈給拍攝對象提供光亮。隨著環(huán)境光亮度的變化，數(shù)碼相機可以調(diào)節(jié)閃光燈提供的光亮。例如，在環(huán)境光線相對較暗的情況下提供較多光亮，在環(huán)境光線相對較亮的情況下提供較少光亮。多數(shù)數(shù)碼相機還有一個執(zhí)行各種功能的主控制器或處理器。主控制器可執(zhí)行的功能之一是控制閃光燈發(fā)出光亮的多少。主控制器還可以根據(jù)環(huán)境光線條件控制相機的快門。
數(shù)碼相機的主控制器，尤其是中低端數(shù)碼相機，為決定如何調(diào)節(jié)閃光燈而處理所需信息會消耗相當(dāng)多的能量。任何多余的功耗都會影響數(shù)碼相機電池壽命以及數(shù)碼相機的相關(guān)性能。另外，為決定如何調(diào)節(jié)閃光燈，主控制器處理所需信息也會花費相當(dāng)長時間。因此，當(dāng)用戶采用閃光燈拍照時就會降低拍照速度。此外，執(zhí)行包括閃光燈控制功能在內(nèi)的所有功能需要一種復(fù)雜且昂貴的主控制器。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種具有構(gòu)造簡化且低成本的主控制器的數(shù)碼相機。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的數(shù)碼相機包括一個閃光燈，一個發(fā)出表示接近數(shù)碼相機環(huán)境光強度的信號的環(huán)境光傳感器，和一個閃光燈控制器。閃光燈控制器能夠從環(huán)境光傳感器接收信號、及從數(shù)碼相機主控制器接收一個主機信號。閃光燈控制器還能夠由主機信號啟動，并且啟動后，當(dāng)數(shù)碼相機用戶采用數(shù)碼相機快門釋放按鈕指示數(shù)碼相機拍照時，閃光燈控制器能夠控制閃光燈的光輸出，從而響應(yīng)至少表示環(huán)境光強度的信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于閃光燈控制器執(zhí)行了一些通常由主控制器提供的功能，因此常規(guī)數(shù)碼相機的主控制器可被簡化。與常規(guī)主控制器相比，主控制器的功耗、復(fù)雜性及成本都可降低。數(shù)碼相機用戶使用自動閃光功能拍照時，閃光燈控制器可加快拍照速度。


本實用新型的其它特性和優(yōu)點將在以下詳細描述并結(jié)合圖示的說明中更為明顯，其中相同數(shù)字表示相同元件，并且其中圖1所示為包括一個數(shù)碼相機的一個系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2所示為圖1包括本實用新型實施例的一個閃光燈控制器的數(shù)碼相機組件的框圖。
圖3所示為圖2閃光燈控制器的框圖。
圖4所示為本實用新型實施例的操作流程圖。
雖然以下詳述將針對示范性實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，許多經(jīng)替代、修改、變化的實施方式也是顯而易見的。因此，本實用新型要求保護的主題應(yīng)被廣泛理解。
具體實施方式
圖1所示的系統(tǒng)實施例100通常包括一個數(shù)碼相機114。數(shù)碼相機114包括靜態(tài)相機、數(shù)碼攝像機，或者兩者的結(jié)合。此實施例中提供的數(shù)碼相機114包括一個閃光燈118、一個環(huán)境光傳感器112，一個電源按鈕102、一個用戶界面控制按鈕106，一個光學(xué)取景器108，一個液晶顯示器(LCD)面板110，一個快門釋放按鈕122。圖1未示出的其他組件也可包括在數(shù)碼相機114中。
閃光燈118可包括各種類型的燈或光源，為數(shù)碼相機114拍攝的對象提供照明。環(huán)境光傳感器112能發(fā)出一個表示接近數(shù)碼相機114環(huán)境光亮度的信號。光傳感器112可包括一個光電二極管、光電晶體管(雙極型或MOS型)、光電管、和/或光敏電阻型光傳感器。用戶可使用電源按鈕102開啟或關(guān)閉數(shù)碼相機，例如進入電源開啟狀態(tài)和電源關(guān)閉狀態(tài)。用戶可使用用戶界面控制按鈕106進入各種模式并執(zhí)行各種功能。光學(xué)取景器108供用戶觀看所攝對象。LCD面板110為用戶提供各種信息，包括觀看拍攝區(qū)域、存儲相片和視頻，當(dāng)然并不局限于此。用戶可使用快門釋放按鈕122指示數(shù)碼相機114拍攝相片?？扉T釋放按鈕122可以是一個兩階段快門釋放按鈕，當(dāng)按鈕122被半按時數(shù)碼相機114對焦并暴光、當(dāng)按鈕122被全按時拍照。
應(yīng)當(dāng)認識到，上述數(shù)碼相機114的某些組件可包括常規(guī)、定制和/或?qū)Ｓ媒M件。例如，電源按鈕102可以是用于數(shù)碼相機的一個常規(guī)開關(guān)。同樣的，用戶界面控制按鈕106和/或光學(xué)取景器108和/或LCD面板110和/或快門釋放按鈕122可以是常規(guī)配置。另外，在其他實施例中，這些組件中的部分或者全部都可由現(xiàn)今可獲得的和/或今后開發(fā)的等效結(jié)構(gòu)替代，和/或等效功能物(例如在固件中實施的物體)替代，這些并不脫離本實用新型的精神。此外，本實用新型所揭示的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)被廣泛理解，并且應(yīng)充分認識到在此描述的任何實施例中也可采用該等效物。
圖2示出了圖1數(shù)碼相機114中一些組件200的框圖。組件200包括一個主控制器201，一個環(huán)境光傳感器112，本實施例的一個閃光燈控制器202，具有一個儲存電荷的能量存儲元件215的充電電路204，具有一個絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor)的放電電路206，一個圖像傳感器238及閃光燈118。這里采用的“電路”可以包括例如單獨使用的硬連線電路、可編程電路、狀態(tài)機電路、和/或存儲可編程線路執(zhí)行的指令的固件，或者任何這些電路的結(jié)合使用。
主控制器201包括可執(zhí)行幾乎所有與數(shù)碼相機114相關(guān)的操作任務(wù)的電路。有利的是，自動調(diào)節(jié)閃光的任務(wù)從主控制器201中分離出來，由閃光燈控制器202更高效的執(zhí)行。這樣，與常規(guī)主控制器相比，主控制器201就被簡化了并且在要求降低功耗的環(huán)境中耗能較少。
數(shù)碼相機114可在各種閃光模式下運行。在閃光禁止模式下，閃光功能被禁止，這樣當(dāng)用戶指示數(shù)碼相機114拍照時閃光燈118就不會照亮。在自動閃光模式下，閃光燈控制器202由來自主控制器201的一個主機信號啟動。當(dāng)在該自動閃光模式下被啟動，閃光燈控制器202通常控制閃光燈118發(fā)出的光亮。閃光燈控制器202從環(huán)境光傳感器112接收一個表示接近數(shù)碼相機114環(huán)境光亮度的信號。當(dāng)數(shù)碼相機用戶指示數(shù)碼相機采用快門釋放按鈕122拍照時，閃光燈控制器202控制閃光燈118發(fā)出的光亮來響應(yīng)至少接近數(shù)碼相機環(huán)境光亮度。這樣，在拍照時閃光燈控制器202調(diào)節(jié)閃光燈118提供的光亮，從而在環(huán)境光線相對較暗的情況下提供較多光亮，在環(huán)境光線較亮的情況下提供較少光亮。
在一個實施例中，閃光燈控制器202通過控制能量存儲元件215的充電及放電從而控制閃光燈發(fā)出的光亮。能量存儲元件215可以是一個電容器，例如一個高電壓電容器。能量存儲元件215在放電時給閃光燈118提供能量使得閃光燈118發(fā)出光亮。
數(shù)碼相機114處于電源開啟狀態(tài)，但此時用戶尚未按下快門釋放按鈕122指示數(shù)碼相機拍照。閃光燈控制器202可由來自主控制器201的主機信號開啟，起到自動調(diào)節(jié)功能。這種情況下，環(huán)境光傳感器112檢測的環(huán)境光亮度可能低于一個下門限值，表明環(huán)境光線較暗。作為響應(yīng)，閃光燈控制器202通過指示充電電路204，方便地直接啟動對能量存儲元件215的充電。因此，若數(shù)碼相機114的用戶按下快門釋放按鈕122拍照時，能量存儲元件215至少已部分充電。某種情況下，能量存儲元件215已完全充電，用戶就能立刻使用閃光燈118拍照，而不必等待能量存儲元件215充電。
在一個實施例中的閃光燈控制器202可包括，例如一種特定用途集成電路(ASIC)，一種微處理器集成電路和/或一個數(shù)字信號處理單元集成電路。閃光燈控制器202的功能也可在軟件中實現(xiàn)。在此，任何實施例中使用的一種“集成電路”意味著一種半導(dǎo)體設(shè)備和/或微電子設(shè)備，例如半導(dǎo)體集成芯片。當(dāng)然，數(shù)碼相機114還可包括存儲器(未示出)，該存儲器可包括一種或多種以下類型的存儲器半導(dǎo)體固件存儲器，可編程存儲器，非易失性存儲器，只讀存儲器，電可編程存儲器，隨機存取存儲器，快閃存儲器，磁盤存儲器，和/或光盤存儲器。另外，存儲器的類型還可包括其他和/或以后開發(fā)的計算機可讀存儲器。機器可讀固件程序指令可儲存在存儲器中。這些指令可被閃光燈控制器202訪問并執(zhí)行，并且這些指令可令控制器202執(zhí)行在此所述的操作。
圖3示出了圖2閃光燈控制器202的詳細框圖。閃光燈控制器202包括主機接口電路302，光傳感器接口電路304，環(huán)境光處理電路306，閃光燈充電控制單元電路308，閃光燈放電控制單元電路310。主機接口電路302給主控制器201提供一個接口使得主控制器201與閃光燈控制器202相互交換數(shù)據(jù)和/或命令。光傳感器接口電路304給環(huán)境光傳感器112提供一個接口使得環(huán)境光傳感器112將數(shù)據(jù)提供給環(huán)境光處理電路306。環(huán)境光處理電路306執(zhí)行各種功能來響應(yīng)環(huán)境光亮條件和/或響應(yīng)來自主控制器201并經(jīng)由主機接口電路302的命令。這些功能包括通過閃光燈充電控制單元電路308和閃光燈放電控制單元電路310，為閃光燈118控制能量存儲元件215的充放電。
另外，若數(shù)碼相機處于電源開啟狀態(tài)并且環(huán)境光亮度低于下門限值，環(huán)境光處理電路306則指示閃光燈充電控制單元電路308為閃光燈118開啟對能量存儲元件215的充電。因此，若數(shù)碼相機114用戶按下快門釋放按鈕122拍照時，能量存儲元件215至少已部分充電，某些情況下已完全充電。
環(huán)境光處理電路306還分析由環(huán)境光傳感器112檢測到的表示環(huán)境光亮度的數(shù)據(jù)，分析表示閃光燈118光輸出容量的數(shù)據(jù)，并控制閃光燈118的光輸出以響應(yīng)該分析。在一個實施例中，環(huán)境光處理電路控制閃光燈放電控制單元電路310從而為閃光燈118控制能量存儲元件215的放電時間，以便有效地控制閃光燈118的光輸出。
例如，在環(huán)境光亮度相對較暗的情況下，環(huán)境光處理電路306則增加放電時間，在環(huán)境光亮度相對較亮的情況下，環(huán)境光處理電路306則減少放電時間。為實現(xiàn)此功能，環(huán)境光處理電路306集成來自環(huán)境光傳感器112的光強度信息，從而判定由閃光燈118發(fā)出的光亮和環(huán)境光亮度的總光通量。當(dāng)該總光通量達到相機圖像傳感器238的一個期望值時，環(huán)境光處理電路306則停止能量存儲元件215對閃光燈的放電。期望的光通量值可以是特定圖片類型的最佳通量值。
另外，放電時間間隔可被選擇以保持能量存儲元件215至少部分充電，與能量存儲元件215電量完全釋放相比，使得下一個充電周期變短。相應(yīng)的，這將使數(shù)碼相機用戶更快的拍攝下一張相片。這種情況適用于環(huán)境光亮度足夠亮，不需要能量存儲元件215完全放電來產(chǎn)生閃光燈118與環(huán)境光亮度的總光通量，該環(huán)境光亮度足以達到相機圖像傳感器238的期望值。其他基于光線數(shù)據(jù)的控制方法也是可行的。
若數(shù)碼相機具有諸如消除紅眼等的其他特性，主控制器201通過主機接口電路302利用閃光燈控制器202執(zhí)行預(yù)閃控制，主控制器201通過主機接口電路302完全控制閃光燈控制器202。例如，它可以指示閃光燈控制器202停止或開啟對閃光燈118的充電。該主機控制通過改變閃光燈控制器202的環(huán)境光處理電路306中的充放電時間設(shè)置，使得數(shù)碼相機能夠拍攝具有不同特效的不同類型照片。
在一個實施例中，閃光燈118可以是一個白光發(fā)光二極管(WLED)。這種情況下不需要能量存儲元件215，閃光燈控制器202就能夠控制WLED的光輸出。一種情況下，閃光燈控制器202通過控制提供給WLED的電流來控制WLED的光輸出。例如，閃光燈控制器202指示減少提供給WLED的電流從而減少WLED發(fā)出的光亮度，指示增加提供給WLED的電流從而增加WLED發(fā)出的光亮度。另一種情況下，提供給WLED的電流是一個固定的電流，閃光燈控制器202通過控制供給WLED固定電流的時間間隔來控制WLED的光輸出。例如，閃光燈控制器202指示減少供給WLED固定電流的時間間隔從而減少WLED發(fā)出的光亮度，指示增加供給WLED固定電流的時間間隔從而增加WLED發(fā)出的光亮度。還有一種情況，供給WLED的電流和電流的時間間隔都可由閃光燈控制器202調(diào)節(jié)，從而控制WLED的光輸出。
圖4所示為一個實施例的操作流程400。步驟402發(fā)出一個表示接近數(shù)碼相機環(huán)境光亮度的信號。步驟404將來自主控制器的一個主機信號提供給數(shù)碼相機的一個閃光燈控制器。步驟406由主機信號啟動閃光燈控制器。最后，步驟408在當(dāng)數(shù)碼相機用戶采用數(shù)碼相機快門釋放按鈕指示數(shù)碼相機拍照時，通過閃光燈控制器控制閃光燈的光輸出，從而響應(yīng)至少表示環(huán)境光強度的信號。
總之，這里提供了一種數(shù)碼相機。該數(shù)碼相機包括一個閃光燈，一個發(fā)出表示接近數(shù)碼相機環(huán)境光強度的信號的環(huán)境光傳感器，和一個閃光燈控制器。閃光燈控制器能夠從環(huán)境光傳感器接收信號及從數(shù)碼相機主控制器接收一個主機信號。閃光燈控制器還能夠由主機信號啟動，并且啟動后，當(dāng)數(shù)碼相機用戶采用數(shù)碼相機快門釋放按鈕指示數(shù)碼相機拍照時，閃光燈控制器能夠控制閃光燈的光輸出，從而響應(yīng)至少表示環(huán)境光強度的信號。
在另一個實施例中，提供了一種數(shù)碼相機。該數(shù)碼相機包括一個能夠接收數(shù)碼相機環(huán)境光傳感器的信號及數(shù)碼相機主控制器的主機信號的閃光燈控制器。該閃光燈控制器能夠由主機信號啟動，并且啟動后，當(dāng)數(shù)碼相機用戶采用數(shù)碼相機快門釋放按鈕指示數(shù)碼相機拍照時，閃光燈控制器能夠控制閃光燈的光輸出，從而響應(yīng)至少表示環(huán)境光強度的信號。
有利的是，這些實施例中，由于閃光燈控制器執(zhí)行了一些通常由主控制器提供的功能，因此常規(guī)數(shù)碼相機的主控制器可被簡化。與常規(guī)主控制器相比，主控制器的功耗、復(fù)雜性及成本都可降低。數(shù)碼相機用戶使用自動閃光功能拍照時，閃光燈控制器可加快拍照速度。這種改進原因之一是，閃光燈控制器在數(shù)碼相機處于電源開啟狀態(tài)并且檢測的環(huán)境光亮度低于門限值時就開始對給閃光燈提供能量的能量存儲元件充電。因此，在數(shù)碼相機用戶采用快門釋放按鈕指示帶有自動閃光特性的數(shù)碼相機拍照前，能量存儲元件215至少已部分充電。某種情況下，能量存儲元件215已完全充電。
這里采用的術(shù)語和表述方式只是用于描述，并不應(yīng)局限于這些術(shù)語和表述。使用這些術(shù)語和表述并不意味著排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，應(yīng)認識到可能存在的各種修改也應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。其他修改、變化和替換也可能存在。相應(yīng)的，權(quán)利要求應(yīng)視為覆蓋所有這些等效物。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼相機，包括一個閃光燈、一個主控制器、一個快門釋放按鈕及一個發(fā)出表示所述數(shù)碼相機環(huán)境光亮度的信號的環(huán)境光傳感器；其特征在于所述相機還包括一個從所述環(huán)境光傳感器接收所述信號、從所述主控制器接收一個主機信號的閃光燈控制器，所述閃光燈控制器由所述主機信號啟動，并且根據(jù)快門釋放按鈕的指示控制所述閃光燈的光輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機，其特征在于，進一步包括一個能量存儲元件，所述閃光燈控制器指示所述能量存儲元件充放電，所述閃光燈由所述能量存儲元件提供能量從而提供所述光輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)碼相機，其特征在于，若所述數(shù)碼相機處于電源開啟狀態(tài)并且若所述環(huán)境光亮度低于一個門限值時，所述閃光燈控制器指示所述能量存儲元件充電，以便當(dāng)所述數(shù)碼相機用戶采用所述快門釋放按鈕指示所述數(shù)碼相機拍照時，所述能量存儲元件至少部分充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機，其特征在于，所述閃光燈控制器分析表示所述環(huán)境光亮度的數(shù)據(jù)和表示所述閃光燈光輸出量的數(shù)據(jù)并且控制所述閃光燈的所述光輸出以響應(yīng)所述分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)碼相機，其特征在于，進一步包括一個連接到所述閃光燈為所述閃光燈提供能量的電容器，所述閃光燈控制器控制所述電容器的放電，以便當(dāng)所述閃光燈與所述環(huán)境光亮度的總的光輸出量達到所述數(shù)碼相機圖像傳感器的一個期望值時，停止所述電容器的放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機，其特征在于，所述閃光燈包括一個白光發(fā)光二極管，所述閃光燈控制器控制所述白光發(fā)光二極管的所述光輸出。
7.一種數(shù)碼相機，包括一個閃光燈、一個環(huán)境光傳感器、一個主控制器及一個快門釋放按鈕，其特征在于所述設(shè)備還包括一個從所述環(huán)境光傳感器接收一個表示環(huán)境光亮度的信號、從所述數(shù)碼相機主控制器接收一個主機信號的閃光燈控制器，所述閃光燈控制器由所述主機信號啟動，并且根據(jù)快門釋放按鈕的指示控制所述閃光燈的光輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括一個能量存儲元件，所述閃光燈控制器指示所述能量存儲元件充放電，所述閃光燈由所述能量存儲元件提供能量從而提供所述光輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，若所述數(shù)碼相機處于電源開啟狀態(tài)并且若所述環(huán)境光亮度低于一個門限值時，所述閃光燈控制器指示所述能量存儲元件充電，以便當(dāng)所述數(shù)碼相機用戶采用所述快門釋放按鈕指示所述數(shù)碼相機拍照時，所述能量存儲元件至少部分充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述閃光燈控制器分析表示所述環(huán)境光亮度的數(shù)據(jù)和表示所述閃光燈光輸出量的數(shù)據(jù)并且控制所述閃光燈的所述光輸出以響應(yīng)所述分析。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括一個電容器，所述閃光燈控制器對所述電容器充放電，所述閃光燈由所述電容器提供能量以提供所述光輸出，所述閃光燈控制器控制所述電容器的放電，以便當(dāng)所述閃光燈與所述環(huán)境光亮度的總的光輸出量達到所述數(shù)碼相機圖像傳感器的一個期望值時，停止所述電容器的放電。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述閃光燈包括一個白光發(fā)光二極管，其中所述閃光燈控制器控制所述白光發(fā)光二極管的所述光輸出。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)碼相機，該數(shù)碼相機包括一個閃光燈，一個發(fā)出表示接近數(shù)碼相機環(huán)境光亮度的信號的環(huán)境光傳感器，和一個閃光燈控制器。該閃光燈控制器能夠從環(huán)境光傳感器接收信號、從數(shù)碼相機主控制器接收一個主機信號。閃光燈控制器還能夠由該主機信號啟動，并且啟動后，當(dāng)數(shù)碼相機用戶采用數(shù)碼相機快門釋放按鈕指示數(shù)碼相機拍照時，閃光燈控制器能夠控制閃光燈的光輸出，從而響應(yīng)至少表示環(huán)境光強度的信號。
文檔編號G03B7/26GK2927109SQ20052010664
公開日2007年7月25日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者法拉·米哈伊·坡貝斯庫-斯塔內(nèi)斯緹, 詹姆斯·蘭姆 申請人:美國凹凸微系有限公司