CN105657284A - 控制外挂闪光灯闪光时间的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，该方法包含：检测一可闪光期间之前的一特定事件，其中，该可闪光期间为一特定图框从最后一列感光元件曝光开始的时间，到该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间，其中，该特定事件发生的时间相对于该可闪光期间为固定时间长度；以及在该特定事件起一段延迟时间后，触发一闪光指令，使该外挂闪光灯的闪光时间落在该可闪光期间。

Description

控制外挂闪光灯闪光时间的方法

技术领域

本发明涉及一种闪光灯的技术，更进一步来说，本发明是一种用于移动装置的外挂闪光灯的拍照方法，即一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法。

背景技术

由于数字照相的像素与质量的进步，移动装置(例如手机、平板计算机)配备照相功能已经成为一种趋势。然而这些内建的数字照相机，在低光源或逆光的环境下的表现却一直无法与传统的数字相机相匹敌。

虽然一些内建的数字相机也会配置LED(发光二极管)补光灯，然而因为移动装置的电池容量与LED散热等方面的问题，严重限制LED的补光灯的补光量。当被照物的距离超过一公尺，LED便无法提供足够的光源，使感光元件适度的曝光。

氙气闪光灯可以在短时间内提供大量的辅助光源，因此传统数字相机常配备氙气闪光灯。氙气闪光灯利用一充电装置，将低电压的电池电源转换高压电源并储存在大容值的高压电容器内。配合机械快门，在适当的时间触发氙气闪光灯，将高压电容器内储存的电能在非常短的时间内转换为一高亮度的辅助光源，使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光。氙气闪光灯需要数十uF至数百uF，耐压三百至四百伏特的高压电容器，这些电容器的体积非常大，在移动装置轻薄短小的前提下，已经不是移动装置所能负担的了。因此在不增加移动装置的体积与重量的前提下，外挂的氙气闪光灯成为一可行且必要的选择。

根据高压电容器的容值与氙气灯管的规格，氙气闪光灯的闪光时间大约数十微秒至数百微秒。如何在正确的时间点闪光，使所有感光元件可均匀曝光是另一外挂氙气闪光灯是否可行的重要课题。一般移动装置配备的照相装置采用CMOS感光元件，并且没有配备机械快门，而是使用一种循环快门(rollingshutter)，如图1所示。图1绘示为现有技术的循环快门的示意图。请参考图1，在图1中，每一条线代表感光元件的每一条线的感光时间。虽然一个图框(frame)内每一列感光元件的曝光时间长度相同，但是每一列曝光开始与结束时间都与前一列相隔一段延迟时间。在这段延迟时间内照相装置读取感光元件的曝光信息并完成重置，以进行下一个图框的曝光。依照相环境与照相装置的设定不同，每一列的曝光时间大约为数毫秒至数百毫秒。

然而，由于循环快门的限制，外接氙气闪光灯常常没办法找到最佳闪光时机，导致拍照质量无法提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，以使得照相时能找到最佳闪光时机，提升拍照质量。可以使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光，达到提高移动装置的照相质量的效果。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，该方法包含：检测一可闪光期间之前的一特定事件，其中，该可闪光期间为一特定图框从最后一列感光元件曝光开始的时间，到该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间，其中，该特定事件发生的时间相对于该可闪光期间为固定时间长度；以及在该特定事件起一段延迟时间后，触发一闪光指令，使该外挂闪光灯的闪光时间落在该可闪光期间。

在其中一种较佳的实施例中，该延迟时间根据一闪光灯延迟时间以及该特定事件到该可闪光期间的时间而决定。

在其中一种较佳的实施例中，该特定事件的发生时间为t0，该特定图框最后一列感光元件曝光开始的时间为t1，该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间为t2，该延迟时间自t0开始计算为td1，且从该外挂闪光灯收到触发闪光指令到真实闪光，有一延迟时间td，其中该延迟时间td的始点为触发闪光指令的时间点)，则：t1-td-t0<td1<t2-td-t0。

在其中一种较佳的实施例中，该延迟时间的决定包含以下步骤：(A)根据一给定延迟时间进行图框曝光；(B)检查曝光后的图框，将感光元件的亮度与一参考临界值比较，并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值；(C1)当无感光元件的亮度低于该参考临界值时，以此次曝光的延迟时间为设定的延迟时间；(C2)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是先接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则减少延迟时间，回到步骤(A)；以及(C3)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是后接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则增加延迟时间，回到步骤(A)。

在其中一种较佳的实施例中，该亮度参考临界值的设定方式包括：在不打开闪光灯的情况下进行曝光，以所得所有感光元件的亮度最低者、最高者、平均值、或特定位置感光元件的亮度，为该参考临界值。

在其中一种较佳的实施例中，该控制外挂闪光灯闪光时间的方法还包含：于环境光较暗时调低该参考临界值，而于环境光较亮时调高该参考临界值。

在其中一种较佳的实施例中，该延迟时间预设在该外挂闪光灯的一驱动程序或该移动装置所安装的一应用程序之内。

在其中一种较佳的实施例中，该延迟时间储存在该外挂闪光灯所包含的一记忆装置之内。

在其中一种较佳的实施例中，该特定事件包括：该特定图框的其中一列感光元件开始曝光的时间、或该特定图框的前N个图框的其中一列感光元件开始曝光的时间、或该特定图框的前N个图框的其中一列感光元件结束曝光的时间，其中N为自然数。

为达上述目的，就其中另一个观点言，本发明提供了一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，该方法包含：感测该移动装置发光的时点；以及在该移动装置的发光的时点起一段延迟时间后，触发一闪光指令，使该外挂闪光灯的闪光时间落在该可闪光期间，其中，该可闪光期间为一特定图框从最后一列感光元件曝光开始的时间，到该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间。

在其中一种较佳的实施例中，该移动装置发光的时点包括：该移动装置内建的一发光二极管补光灯第一次或第二次开始发光的时间。

本发明的精神在于利用一特定事件，此特定事件的发生时间相对于可闪光时间属于相对稳定且可知，且配合控制闪光灯的延迟时间，触发闪光灯，使闪光灯进行闪光时，落在可闪光时间内。因此，通过本发明的拍照方法，可以使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光，达到提高移动装置的照相质量的效果。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为现有技术的循环快门的示意图；

图2为本发明实施例的适合闪光时间的示意图；

图3为本发明一较佳实施例的拍照方法的流程图；

图4为本发明一较佳实施例的拍照方法所采用的移动装置内建的发光二极管补光灯的讯号波形图；

图5为本发明实施例的拍照方法所采用的外挂闪光灯的系统方块图；

图6显示根据本发明的另一实施例；

图7、8显示根据本发明的又一实施例；

图9显示根据本发明的再一实施例。

图中符号说明

S300～S302步骤

S800～S805步骤

S900～S910步骤

50外挂闪光灯

501光感测电路

502延迟电路

503闪光灯驱动电路

504氙气灯

505内存

51移动装置

具体实施方式

图2绘示为本发明实施例的适合闪光时间的示意图。请参考图2，适合闪光的时间仅介于t1与t2之间。在这段时间内的闪光可被每一列的感光元件所接收。如果闪光时间早于t1，会使后面列的感光元件没有曝到光，如果闪光时间晚于t2，会使前面列的感光元件没有曝到光。然而由移动装置通常进行多任务(multi-tasking)运行，使用者按下快门指令至t1或t2的延迟时间并不固定。因此先前并没有一个可行且可靠的方法可以确保外挂闪光灯的闪光时间可以稳定的控制在t1与t2之间，使得外接氙气闪光灯的使用受到严重且致命的限制。以下，本发明依照图2提出一种拍照方法，使外挂闪光灯的闪光时间可以稳定的控制在t1与t2之间。

图3绘示为本发明一较佳实施例的拍照方法的流程图。请参考图3，此拍照方法采用在移动装置外部的氙气闪光灯，在移动装置照相时，进行补光的动作，此拍照方法包括下列步骤：

步骤S300：开始。

步骤S301：检测一可闪光期间之前的一特定事件。请参考图2，一般来说，移动装置所采用的图像撷取装置，是采用上述的循环快门(rollingshutter)，因此，移动装置内部的感光元件一条一条循序曝光。又，移动装置内部的感光元件每一条曝光的方式采用积分的方式。因此，可闪光期间如图2所示，位于被撷取的特定图框的时间t1与时间t2之间。由图2可以看出，时间t1与时间t2是从最后一列感光元件曝光开始(开始积分)的时间，到第一列感光元件曝光结束(结束积分)的时间。若在此时间闪光，每一条扫描线都可以通过积分的方式进行感光。

当移动装置确认使用者按下快门指令之后，进行包括测光，对焦等准备工作，决定欲撷取的特定图框与感光元件的曝光时间。此时外挂闪光装置的可闪光区间t1～t2便为可知。举例来说，设计者可通过设计特定应用程序，预估此特定图框的时间，或利用其它硬件的讯号判定此特定图框的时间。因此，在此实施例中，采用一特定事件发生的时间，作为预估的基础。此特定事件发生的时间相对于上述可闪光期间为固定时间长度，也就是相对稳定且可知的时间。

举例来说，若以移动装置应用程序(例如手机应用程序)的实现方式来说，手机应用程序可以撷取上述特定图框的第一列感光元件开始曝光的时间作为上述特定事件，此时，固定时间长度是从第一列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。上述特定事件亦可以是上述特定图框的前N个图框的第K列感光元件开始曝光的时间，此时，固定时间长度为N个图框时间加上，从第K列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。上述特定事件亦可以是上述特定图框的前N个图框的第K列感光元件结束曝光的时间，此时，上述固定时间长度为前N－1个图框时间加上，从第K列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。

若以外挂硬件的角度来说，上述特定事件可以是移动装置内建的发光二极管补光灯的讯号，图4绘示为本发明一较佳实施例的拍照方法所采用的移动装置内建的发光二极管补光灯的讯号波形图。请参考图4，在移动装置进行拍照时，内建的发光二极管补光灯第一次发光表示镜头在聚焦，内建的发光二极管补光灯第二次发光表示开始进行撷取图片(感光)的动作。因此，在本发明的步骤S301中，上述特定事件可以是发光二极管补光灯第一次发光或发光二极管补光灯第二次发光。

步骤S302：根据一闪光灯延迟时间以及上述特定事件到可闪光期间的时间，触发一闪光指令，使外挂闪光灯的闪光时间落在可闪光期间。闪光灯的本身，自收到触发闪光指令到真实闪光，会有一个延迟时间。因此，除了考虑上述特定事件到可闪光期间的时间之外，也宜考虑到闪光灯本身的延迟时间。简言之，由于上述特定事件到可闪光期间的时间为固定值，而闪光灯本身的延迟时间为已知值，因此可以据此决定在何时触发闪光指令。例如，若自收到触发闪光指令到真实闪光的延迟时间为td(亦即延迟时间td的参考始点为触发闪光指令的时间点)，则触发闪光指令的时间可在t1-td到t2-td之间。或是，若延迟时间td的参考始点是自上述特定事件的时间起算，并假设上述特定事件的发生时间是t0，则闪光时间需要满足关系式t1-t0<td<t2-t0，在td结束后即令外挂闪光装置闪光。若计算该延迟时间td的始点和上述特定事件的时间有差异，则可将此差异考虑在内，视延迟时间td的定义而定。

前述外挂闪光灯是以硬件连接，经由移动装置配备的通用序列总线连接端口进行电气偶接，或经由移动装置配备的耳机插孔进行电气耦合，配合移动装置内部软件判断特定事件，例如开始感光时间或发光二极管点亮讯号，以进行闪光的技术。然而，依照本发明的精神，亦可以采用光耦合的方式做实施例。图5绘示为本发明实施例的拍照方法所采用的外挂闪光的系统方块图。请参考图5，此外挂闪光灯50例如是与移动装置非电器接触的外挂闪光灯。此外挂闪光灯50包括一光感测电路501、一延迟电路502、一闪光灯驱动电路503以及一氙气灯504。通过光感测电路感测移动装置51的发光二极管补光灯发光，作为上述特定事件，由此，驱动氙气灯504在闪光时间(t1～t2)进行闪光。

另外，上述实施例虽然是以光耦合的方式实施，然本领域技术人员应当知道，本发明亦可以采用无线，例如WIFI、近场通讯(NearFieldCommunication，NFC)或蓝牙，的方式、移动装置发出快门声音的方式进行耦合实施。故本发明不以此为限。

再者，一般来说，上述几个特定事件所发生的时间相对于上述可闪光期间为固定时间长度，也就是相对稳定且可知的时间。然而，设计者亦无法保证上述几个事件没有误差，然而，本发明只要上述几个特定事件所发生的时间相对于上述可闪光期间的时间误差小于一个可容许的范围，例如该可闪光期间的二分之一以内，便属于本发明可以接受的范围内。

此外，以闪光灯为外挂硬件的角度来说，外挂闪光灯必须能够配合不同厂牌型式的移动装置。虽然对单一移动装置而言，自上述特定事件所发生的时间至上述可闪光期间，其间的时间为固定值，但对于不同厂牌型式的移动装置而言，该固定值会有所不同。在一实施例中，当某些厂牌型式的移动装置的该固定值为已知时，可以事先将不同的已知固定值，预设在外挂闪光灯的驱动程序或移动装置所安装的一应用程序之内。请参阅图6，举例而言，当移动装置搭配外挂闪光灯时，可附带安装一应用程序，此应用程序辨识该移动装置的厂牌型式或相关属性后，决定延迟电路502的延迟时间td1。参阅前述，从闪光灯收到触发闪光指令到真实闪光，会有一个延迟时间td(在此令延迟时间td的参考始点为触发闪光指令的时间点)，故应控制延迟电路502的延迟时间td1，使触发闪光指令的时间可在t1-td到t2-td之间。假设上述特定事件的发生时间是t0，且延迟时间td1亦从t0开始计算，则t1-td-t0<td1<t2-td-t0。

在另一实施例中，可将不同的已知固定值，储存在硬件电路之内。请参阅图7并对照图8，在本实施例中，首先，将至少一种移动装置中，自一特定事件发生的时间至可闪光期间之间的时间常数值，储存在外挂闪光灯50一记忆装置(内存505)中(步骤S801)。欲照相时，外挂闪光灯50与移动装置沟通，以取得移动装置的厂牌型式或相关属性(步骤S802)，并参照记忆装置中储存的时间常数值，决定延迟时间td1(步骤S803)。接着检测该特定事件的发生(步骤S804)。在该特定事件发生后，延迟该时间td1，然后触发一闪光指令(步骤S805)。

在另一实施例中，请参阅图9，当某些厂牌型式的移动装置的该固定值为未知时，可以通过一个检测程序，来取得较佳的延迟时间。在本实施例中，首先，例如但不限于在移动装置搭配外挂闪光灯首次欲照相时、或是在安装外挂闪光灯的驱动程序时、或是在其它合适的时机，启动一试拍程序(步骤S901)。在试拍程序中，移动装置搭配外挂闪光灯，根据一给定延迟时间进行图框曝光(步骤S902)。接着，检查曝光后的图框，将感光元件的亮度与一参考临界值比较(步骤S903)，并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值(步骤S904)。若无，则以此次曝光的延迟时间为设定的延迟时间(步骤S905)。若有，且是先接受曝光的感光元件(图1的第1列或前面几列)亮度低于该参考临界值(步骤S906、S907)，则减少延迟时间(将触发闪光指令的时间提前)(步骤S908)，回到步骤S902。若有，且是后接受曝光的感光元件(图1的第N列或后面几列)亮度低于该参考临界值(步骤S906、S909)，则增加延迟时间(将触发闪光指令的时间延后)(步骤S910)，回到步骤S902。如此，就可找到合适的延迟时间。

为避免误判，可以设定必须超过某个临界数目的感光元件亮度低于参考临界值，才视为必须调整延迟时间。

此外，在一实施例中，亮度参考临界值的设定方式，例如但不限于可为：在不打开闪光灯的情况下进行曝光，以所得亮度(可为所有感光元件的亮度最低者、最高者、平均值、或特定位置感光元件的亮度如中心、四周或角落者)为该参考临界值。

在一实施例中，该参考临界值的设定，可根据对环境光的侦测来调整。举例而言，若移动装置设有环境光侦测器，则可根据环境光的侦测值，来对应地于环境光较暗时调低该参考临界值，于环境光较亮时调高该参考临界值。

综上所述，本发明的精神在于利用一特定事件，此特定事件的发生时间相对于可闪光时间属于相对稳定且可知，且配合控制闪光灯的延迟时间，触发闪光灯，使闪光灯进行闪光时，落在可闪光时间内。因此，通过本发明的拍照方法，可以使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光，达到提高移动装置的照相质量的效果。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以下权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (16)

1.一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，其特征在于，该方法包含：

检测一可闪光期间之前的一特定事件，其中，该可闪光期间为一特定图框从最后一列感光元件曝光开始的时间，到该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间，其中，该特定事件发生的时间相对于该可闪光期间为固定时间长度；以及

将发生该特定事件的讯息通知该外挂闪光灯，以使该外挂闪光灯在该特定事件起一段延迟时间后，触发一闪光指令，使该外挂闪光灯的闪光时间落在该可闪光期间。

2.如权利要求1所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间根据一闪光灯延迟时间以及该特定事件到该可闪光期间的时间而决定。

3.如权利要求2所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该特定事件的发生时间为t0，该特定图框最后一列感光元件曝光开始的时间为t1，该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间为t2，该延迟时间自t0开始计算为td1，且从该外挂闪光灯收到触发闪光指令到真实闪光，有一延迟时间td，其中该延迟时间td的始点为触发闪光指令的时间点)，则：

t1-td-t0<td1<t2-td-t0。

4.如权利要求1所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间的决定包含以下步骤：

(A)根据一给定延迟时间进行图框曝光；

(B)检查曝光后的图框，将感光元件的亮度与一参考临界值比较，并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值；

(C1)当无感光元件的亮度低于该参考临界值时，以此次曝光的延迟时间为设定的延迟时间；

(C2)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是先接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则减少延迟时间，回到步骤(A)；以及

(C3)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是后接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则增加延迟时间，回到步骤(A)。

5.如权利要求4所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该亮度参考临界值的设定方式包括：在不打开闪光灯的情况下进行曝光，以所得所有感光元件的亮度最低者、最高者、平均值、或特定位置感光元件的亮度，为该参考临界值。

6.如权利要求4所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，还包含：于环境光较暗时调低该参考临界值，而于环境光较亮时调高该参考临界值。

7.如权利要求1所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间预设在该外挂闪光灯的一驱动程序或该移动装置所安装的一应用程序之内。

8.如权利要求1所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间储存在该外挂闪光灯所包含的一记忆装置之内。

9.如权利要求1所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该特定事件包括：

该特定图框的其中一列感光元件开始曝光的时间、或该特定图框的前N个图框的其中一列感光元件开始曝光的时间、或该特定图框的前N个图框的其中一列感光元件结束曝光的时间，其中N为自然数。

10.一种控制外挂闪光灯闪光时间的方法，适用于当一移动装置搭配一外挂闪光灯以进行照相补光时，其特征在于，该方法包含：

感测该移动装置发光的时点；以及

在该移动装置的发光的时点起一段延迟时间后，触发一闪光指令，使该外挂闪光灯的闪光时间落在该可闪光期间，

其中，该可闪光期间为一特定图框从最后一列感光元件曝光开始的时间，到该特定图框的第一列感光元件曝光结束的时间。

11.如权利要求10所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该移动装置发光的时点包括：该移动装置内建的一发光二极管补光灯第一次或第二次开始发光的时间。

12.如权利要求10所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间的决定包含以下步骤：

(A)根据一给定延迟时间进行图框曝光；

(B)检查曝光后的图框，将感光元件的亮度与一参考临界值比较，并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值；

(C1)当无感光元件的亮度低于该参考临界值时，以此次曝光的延迟时间为设定的延迟时间；

(C2)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是先接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则减少延迟时间，回到步骤(A)；以及

(C3)当有感光元件的亮度低于该参考临界值、且是后接受曝光的感光元件亮度低于该参考临界值时，则增加延迟时间，回到步骤(A)。

13.如权利要求12所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该亮度参考临界值的设定方式包括：在不打开闪光灯的情况下进行曝光，以所得所有感光元件的亮度最低者、最高者、平均值、或特定位置感光元件的亮度，为该参考临界值。

14.如权利要求12所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，还包含：于环境光较暗时调低该参考临界值，而于环境光较亮时调高该参考临界值。

15.如权利要求10所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间预设在该外挂闪光灯的一驱动程序或该移动装置所安装的一应用程序之内。

16.如权利要求10所述的控制外挂闪光灯闪光时间的方法，其中，该延迟时间储存在该外挂闪光灯所包含的一记忆装置之内。