專利名稱：控制機(jī)械快門的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制機(jī)械快門的方法，更具體地講，涉及這樣一種控制 機(jī)械快門的方法通過避免由信號損失以及慣性導(dǎo)致的物理損失而引起的機(jī) 械快門的快門速度的降低，能夠確保更快的快門速度。
背景技術(shù)：
通常，機(jī)械快門已被越來越多地應(yīng)用到布置在移動設(shè)備中的數(shù)字相機(jī)模 塊，以縮小普通數(shù)字靜止相機(jī)與嵌入式數(shù)字相機(jī)模塊之間的差距。
機(jī)械快門受限于曝光時間。即，由于通過步進(jìn)電機(jī)等驅(qū)動的機(jī)械快門的 特性，快門速度受到限制。
當(dāng)使用數(shù)字相機(jī)等捕捉圖像時，可能在非常暗的環(huán)境(例如，晚上在室 外)到非常亮的環(huán)境(例如，在亮的日光下)的各種情形下捕捉圖像。在非 常亮的環(huán)境中，由于機(jī)械快門或光圈的限制，相機(jī)可能無法保證對對象進(jìn)行 足夠的曝光。例如，由于最大速度(保證最短的曝光時間)受到限制，即使 使用最大快門速度，相機(jī)在非常亮的場景中使用機(jī)械快門捕捉的圖像也會由 于過度曝光而過亮，具有不期望的飽和。
具體地說，機(jī)械快門導(dǎo)致不必要的延遲，例如，在電路中交換信號以控 制機(jī)械快門的操作時的延遲、激勵電壓時的延遲、對用于驅(qū)動快門的電機(jī)進(jìn) 行加速時的延遲以及快門關(guān)閉時的延遲。因此，難以保證機(jī)械快門的較快的 快門速度。
因此，需要這樣一種控制快門速度的方法能夠減小在機(jī)械快門的操作 期間的不必要的延遲的影響，同時向圖像傳感器提供非常短的曝光時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種控制機(jī)械快門的方法，所述方法可減少在相機(jī) 模塊內(nèi)部的機(jī)械快門的操作期間由不必要的延遲導(dǎo)致的影響，并且可向圖像 傳感器提供非常短的曝光時間。
通過避免由信號損失和慣性導(dǎo)致的機(jī)械損失而導(dǎo)致的機(jī)械快門的快門速 度的降低能夠確保更快的快門速度。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種控制機(jī)械快門的方法，所述方法包括 根據(jù)用戶產(chǎn)生的用于捕捉圖像的觸發(fā)事件的輸入，執(zhí)行行復(fù)位操作，以去除 在圖像傳感器中保留的圖像信息；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之前，在自所述行 復(fù)位操作開始時的時間起預(yù)定延遲時間之后，將用于才幾械快門的快門關(guān)閉操 作開始信號發(fā)送到機(jī)械快門；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之后立即對圖像傳感器 曝光；完全關(guān)閉機(jī)械快門。
可在機(jī)械快門的關(guān)閉操作正在進(jìn)行的同時啟動對圖像傳感器的曝光。 可控制所述預(yù)定延遲時間的長度，以調(diào)整啟動圖像傳感器的曝光的時間。 所述的方法還可包括在對圖像傳感器曝光的同時，讀出在圖像傳感器 中累積的電荷，并存儲讀出的電荷；在讀出的電荷的存儲結(jié)束之后，打開機(jī) 械快門；在機(jī)械快門被打開之后，返回預(yù)覽模式。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特點(diǎn)和 其他優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的應(yīng)用了控制機(jī)械快門的方法的相 ^/L系統(tǒng)的示例的框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的控制機(jī)械快門的方法的時序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，可以以許 多不同的形式實(shí)施示例性實(shí)施例，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施 例。相反，提供這些實(shí)施例從而本公開將會徹底和完整，并將完全地將本發(fā) 明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚可能夸大了形狀和 尺寸，相同的標(biāo)號將始終用于表示相同或相似的部件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的應(yīng)用了控制機(jī)械快門的方法的相 機(jī)系統(tǒng)的示例的示圖。
如圖l所示，應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)械快門的相機(jī)系統(tǒng)可
包括圖像傳感器11;鏡頭12，布置在圖像傳感器11的光接收面之前；光 圏13;機(jī)械快門14;控制器15,控制圖像傳感器11和機(jī)械快門14的操作； 存儲器16;快門驅(qū)動器17，將指令發(fā)送到機(jī)械快門驅(qū)動單元(未示出，例如， 步進(jìn)電機(jī))，以命令機(jī)械快門驅(qū)動單元運(yùn)行以驅(qū)動機(jī)械快門；快門按鈕18， 從用戶接收觸發(fā)事件以捕捉圖像。圖像傳感器11、控制器15、存儲器16、 快門驅(qū)動器17和快門按鈕18可使用數(shù)據(jù)總線19在彼此之間發(fā)送和接收必要 的信號。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的控制機(jī)械快門的方法的時序圖。 在圖2的上部通過實(shí)線示出隨時間快門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。在圖2的下部示 出隨時間控制圖像傳感器和機(jī)械快門的操作。
以下，將參照圖1和圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的控制機(jī)械 快門的方法的操:作和效果。
首先，相機(jī)系統(tǒng)IO(例如，普通的數(shù)字靜止相機(jī)或移動裝置的相機(jī)模塊) 可處于預(yù)覽模式Sl，預(yù)覽模式Sl允許用戶在捕捉期望的圖像之前檢查場景 的構(gòu)成和亮度。在預(yù)覽模式S1下，機(jī)械快門14可以是已經(jīng)被打開。由于機(jī) 械快門14打開而被曝光的圖像傳感器11可激活產(chǎn)生預(yù)覽所需的最小像素陣 列，產(chǎn)生預(yù)覽圖像并使用顯示單元(未示出)顯示產(chǎn)生的預(yù)覽圖像。
然后，在用戶通過預(yù)覽模式確定將要捕捉的圖像之后，用戶在時間Tl 按壓快門按鈕18或通過使用其他單元產(chǎn)生觸發(fā)事件以通知所述將要捕捉圖 像的確定。由用戶產(chǎn)生的觸發(fā)事件被輸入到控制器15。然后，控制器15激 活包括在圖像傳感器11中的整個像素陣列，以捕捉具有圖像傳感器11支持 的最大分辨率的整個圖像(S2)。
然后，相機(jī)系統(tǒng)IO在時間T2進(jìn)入全局復(fù)位模式，以搡作機(jī)械快門14。 當(dāng)相機(jī)系統(tǒng)IO進(jìn)入全局復(fù)位模式時，控制器15對圖像傳感器11的整個像素 陣列區(qū)域同時進(jìn)行復(fù)位。因此，在進(jìn)行中的預(yù)覽模式S1或者通過在先前捕捉 圖像的處理期間接收的光而保留在圖像傳感器11中的圖像信息可被去除。當(dāng) 圖像傳感器11是CMOS時，像素陣列區(qū)域可以以像素行為單位被復(fù)位。在 全局復(fù)位模式被啟動之后，圖像傳感器11的全部像素被復(fù)位，這被稱為行復(fù)位操作S3。
在針對圖像傳感器11的行復(fù)位操作S3正被執(zhí)行的同時，執(zhí)行關(guān)閉機(jī)械 快門的準(zhǔn)備操作S4。在控制器15產(chǎn)生快門關(guān)閉操作開始信號并將快門關(guān)閉 操作開始信號發(fā)送到機(jī)械快門時，快門關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4被啟動。例如，快門 關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4可包括在控制器15輸出用于驅(qū)動機(jī)械快門14的快門關(guān)閉 操作開始信號以及快門驅(qū)動器17加載快門關(guān)閉操作開始信號時發(fā)生的延遲； 在激勵用于驅(qū)動用于機(jī)械快門的操作的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電壓時發(fā)生的延遲。 此外，準(zhǔn)備操作S4還可包括在步進(jìn)電機(jī)從停頓狀態(tài)改變到旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時發(fā)生 的加速延遲；在步進(jìn)電機(jī)從停頓狀態(tài)開始運(yùn)動以執(zhí)行快門的關(guān)閉操作時由慣 性導(dǎo)致的延遲。為此，控制器15將快門關(guān)閉操作開始信號發(fā)送到機(jī)械快門 14 (在圖1示出的實(shí)施例中為發(fā)送到快門驅(qū)動器17)。
在完成快門關(guān)閉準(zhǔn)備4喿作S4之后，在機(jī)械快門14從打開狀態(tài)改變?yōu)殛P(guān) 閉狀態(tài)時的時間段期間，執(zhí)行圖像傳感器可被曝光以捕捉圖像的整合操作S5 。
當(dāng)在行復(fù)位操作S3期間完成快門關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4時，可在完成行復(fù)位 操作S3之前，即，在圖像傳感器ll被曝光以捕捉圖像之前，開始機(jī)械快門 14的關(guān)閉操作。在時間T3，當(dāng)行復(fù)位操作S3完成時，圖像傳感器ll可開始 被曝光。在時間T4，當(dāng)機(jī)械快門14被完全關(guān)閉時，圖像傳感器ll的曝光可 結(jié)束。因此，在該實(shí)施例中，在機(jī)械快門從完全打開狀態(tài)改變到完全關(guān)閉狀 態(tài)的同時，圖像傳感器11可被曝光以捕捉圖像。
為了恰當(dāng)?shù)卮_定圖像傳感器11的曝光時間，快門關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4可在 從行復(fù)位操作S3的啟動的任意延遲(Dp)之后開始。由于圖像傳感器11的 行復(fù)位操作S3所需的時間、快門關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4所需的時間以及從完全打 開狀態(tài)到完全關(guān)閉狀態(tài)將機(jī)械快門11關(guān)閉所需的時間可保持恒定，因此可通 過準(zhǔn)確地控制所述任意延遲(Dp )來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整圖像傳感器11被曝光以捕捉 圖像的曝光時間Te。即，基于圖像傳感器11的行復(fù)位操作S3所需的時間、 快門關(guān)閉準(zhǔn)備操作S4所需的時間(例如，在關(guān)閉機(jī)械快門11時的電延遲和 機(jī)械延遲)、關(guān)閉機(jī)械快門11所需的時間以及期望的曝光時間Te,可確定所 述任意延遲(Dp)。
然后，當(dāng)機(jī)械快門14變?yōu)橥耆P(guān)閉狀態(tài)時，全局復(fù)位模式終止，圖像傳 感器讀取操作(S6)開始，以讀出在圖像傳感器11中累積的電荷。當(dāng)圖像傳 感器讀取操作(S6)完成時，快門打開指令從控制器15被發(fā)送到快門驅(qū)動器17。類似于快門關(guān)閉操作，在電延遲和由慣性導(dǎo)致的機(jī)械延遲時間之后，啟 動快門打開操作(S7)。在完成快門打開操作之后，圖像傳感器ll可再次進(jìn) 入預(yù)覽模式(S8)。此外，在圖像傳感器讀取操作(S6)中還可進(jìn)行存儲讀取 的電荷的操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，由于在執(zhí)行圖像傳感器的行復(fù)位 操作的同時開始機(jī)械快門的操作，因此可避免在驅(qū)動機(jī)械快門時在行復(fù)位操
此外，通過在關(guān)閉快門的同時對圖像傳感器曝光，顯著減少圖像傳感器 的曝光時間，從而即使在非常亮的環(huán)境下也可使用適當(dāng)?shù)钠毓鈦聿蹲綀D像。
盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 以對其進(jìn)4亍^f奮改和改變。
權(quán)利要求
1、一種控制機(jī)械快門的方法，所述方法包括根據(jù)用戶產(chǎn)生的用于捕捉圖像的觸發(fā)事件的輸入，執(zhí)行行復(fù)位操作，以去除在圖像傳感器中保留的圖像信息；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之前，在自所述行復(fù)位操作開始時的時間起預(yù)定延遲時間之后，將用于機(jī)械快門的快門關(guān)閉操作開始信號發(fā)送到機(jī)械快門；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之后立即對圖像傳感器曝光；完全關(guān)閉機(jī)械快門。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在機(jī)械快門的關(guān)閉操作正在進(jìn)行的 同時啟動對圖傳_傳感器的曝光。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，控制所述預(yù)定延遲時間的長度，以 調(diào)整啟動圖像傳感器的曝光的時間。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在對圖像傳感器曝光的同時，讀出在圖像傳感器中累積的電荷，并存儲 讀出的電荷；在讀出的電荷的存儲結(jié)束之后，打開機(jī)械快門； 在機(jī)械快門被打開之后，返回預(yù)覽模式。
全文摘要
提供一種控制機(jī)械快門的方法，該方法通過避免由信號損失和慣性導(dǎo)致的物理損失而引起的機(jī)械快門的快門速度的降低，能夠確保更快的快門速度。根據(jù)本發(fā)明的一方面的控制機(jī)械快門的方法可包括根據(jù)用戶產(chǎn)生的用于捕捉圖像的觸發(fā)事件的輸入，執(zhí)行行復(fù)位操作，以去除在圖像傳感器中保留的圖像信息；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之前，在自所述行復(fù)位操作開始時的時間起預(yù)定延遲時間之后，將用于機(jī)械快門的快門關(guān)閉操作開始信號發(fā)送到機(jī)械快門；在所述行復(fù)位操作結(jié)束之后立即對圖像傳感器曝光；完全關(guān)閉機(jī)械快門。
文檔編號G03B7/10GK101655648SQ200910167439
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者尤金·薩瓦茨尤克, 崔愿太, 樸根佑, 鄭暎曉 申請人:三星電機(jī)株式會社