CN100334501C - 摄像设备及其控制方法以及光学取景器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像设备及其控制方法以及光学取景器，通过对内置具有可变形反射镜的光学系统的摄像设备进行适当通电控制来降低耗电。摄像设备具有摄影单元1和取景器单元11，摄影单元1具有：由与自由曲面棱镜2相对配置的第1和第2可变形反射镜A、B构成的摄影光学系统3；摄像元件4；驱动可变形反射镜A、B的第1和第2反射镜驱动器5、6，取景器单元11具有：取景器光学系统16，由物镜12、第3和第4可变形反射镜C及D、脊棱镜14及目镜15构成；驱动可变形反射镜C、D的第3和第4反射镜驱动器17、18。进行控制使在摄影模式以外不对各光学系统的各可变形反射镜A～D通电，并使通电定时不重叠，以降低峰值电流，延长电池寿命。

Description

摄像设备及其控制方法以及光学取景器

技术领域

本发明涉及低耗电摄像装置及其控制方法以及光学取景器。

背景技术

专利文献1：特开平11-317894号公报

专利文献2：特开2002-122784号公报

一般来说，用电池驱动的摄像设备，例如数字照相机和摄录机(video movie)要求所有驱动部分都耗电低。亦即，低耗电与延长设备使用时间和由于电池体积减小而使设备小型化紧密相关。而且，摄影光学系统和光学取景器光学系统所具有的变焦或AF(自动聚焦)用镜头驱动用电机的耗电也不少，为了减少整个设备的耗电，降低镜头驱动的耗电也很重要。

对此，作为降低上述光学系统的耗电的方案，本案申请人在特开平11-317894号公报(专利文献1)等中提出了一种采用取代现有的用电机驱动透镜的新方式、即，使用可变形反射镜的光学系统。下面，根据图22(A)、(B)简单说明上述公报等中提出的可变形反射镜的一个示例。图22(A)是平面图，图22(B)是沿图22(A)的X-X’方向的剖面图。如图22(A)、(B)所示，可变形反射镜101是通过如下方式构成的：在圆盘型基板102的一个侧面突起设置环状支撑壁103，在由该环状支撑壁103包围的区域内，设置由三个周边电极104A、104B、104C和一个中心电极104D构成的固定电极，在环状支撑壁103的开口端接合并固定反射镜主体105的周边部分。

三个周边电极104A、104B、104C由分别按约120°角范围设置的圆弧状的电极板构成。中心电极104D由设置在位于所述三个周边电极104A、104B、104C中心部位的圆形区域内的圆板状电极板构成。固定电极的图案不限定于图示图形，可采用各种形式的图案。反射镜主体105，例如，是在由聚酰亚胺树脂形成的圆盘状盘的外侧面被覆兼作可动电极和反射部件(反射镜面)的铝而构成的。

这样构成的可变形反射镜101，在向所述固定电极(104A～104D)和可动电极(反射镜主体105)之间施加规定电压时，通过该静电力，可变地控制反射面(反射镜主体105)的弯曲形状。从而，从外部进行电压控制，使反射面达到适当的曲率。

下面，根据图23(A)、(B)说明可变形反射镜的另一构成示例。该构成示例是电磁驱动式的可变形反射镜，图23(A)是侧面截面图，图23(B)是反射镜主体的里面图。该电磁驱动式可变形反射镜201在基板202的一个侧面上突起设置环状支撑壁203，在由该环状支撑壁203包围的区域内，设置多个永久磁铁204，并把反射镜主体205的周边部分接合固定在环状支撑壁203的开口端。反射镜主体205，例如，是由聚酰亚胺树脂等可变形的圆盘状盘，在其内侧面(里面)形成多个线圈206，在其外侧面形成被覆有铝的反射膜207。分别通过导线，从外部驱动电路208向各个线圈206供给控制电流。

通过从外部驱动电路208向这样构成的可变形反射镜201的反射镜主体205的线圈206供给适当控制的电流，利用在流向线圈206的电流和永久磁铁204的磁场之间产生的电磁力形成的吸引力或排斥力，使反射镜主体205的形状变形为凹状或凸状。

设在反射镜主体205上的线圈206由薄膜形成，容易制作，而且可以降低线圈自身的刚性，所以使反射镜主体205容易变形。另外，也可以形成把磁铁设在反射镜主体侧，把线圈设在基板上的结构。此外，作为可变形反射镜，还有反射镜主体使用压电材料，利用压电效应来实现变形等的反射镜。

把这样构成的可变形反射镜配置在照相机的光学系统内，通过施加电压或电流控制，可以改变反射镜主体的曲率，进行对焦和变倍操作。反射镜主体的形状不限定于圆形，也可以是椭圆形。这样构成的可变形反射镜具有两大特征，即耗电比以往的电机驱动式透镜光学系统低，另外，以往的电机驱动式透镜光学系统的电机声音及传动系统的噪声大，而可变形反射镜基本没有声音。

另外，在特开2002-122784号公报(专利文献2)中，本案申请人还对安装有可变形反射镜的摄影光学系统用光学结构和光学取景器用光学结构，提出了各种提案。

可是，期望用具有可变形反射镜的光学系统，例如内置有摄影光学系统、光学取景器的摄像设备，与现有的内置由电机驱动镜头方式的光学系统的摄像设备相比，能够大幅度地降低耗电。而且，虽然认为内置具有可变形反射镜的光学系统的摄像设备通过适当控制对上述可变形反射镜的通电驱动，可能会达到进一步节电的效果，但在上述公报所公开的现有的提案中，没有考虑对内置于摄像设备中的上述可变形反射镜进行以节电效果为目的的具体通电控制。

发明内容

本发明就是鉴于上述各点所提出的，目的在于提供一种摄像设备及其控制方法以及光学取景器，通过对内置具有可变形反射镜的光学系统的摄像设备进行适当的通电控制，进一步降低耗电。

为解决上述问题，发明1是一种用于拍摄图像的摄像设备，其特征在于，具有：光学取景器，其用于观察确认摄影图像；可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；控制装置，在所述摄像设备的动作模式设定为特定模式时，进行控制，使对所述可变形反射镜进行通电。

在这样构成的摄像设备中，由于只在必须对可变形反射镜通电的模式时才进行通电，因此可以使摄像设备更加节省电力。

发明2是发明1所述的摄像设备，其特征在于，所述控制装置在所述摄像设备的动作模式设定为摄影模式时，根据规定的指示进行控制，使对上述可变形反射镜进行通电。

在这样构成的摄像设备中，由于在必须使用光学取景器的摄像模式时，根据变焦或AF等的规定的指示，对可变形反射镜进行通电，因此可以进一步降低摄影模式时的耗电。

发明3是如发明1所述的摄像设备，其特征在于，所述控制装置在所述摄像设备的动作模式设定为由图像显示装置显示预览图像(即拍摄时，显示在取景器上的图像)的预览图像显示模式时，进行控制，使不对所述可变形反射镜进行通电。

在这样构成的摄像设备中，由于预览图像显示模式不使用光学取景器，所以在该动作模式时，通过不对可变形反射镜进行通电，可以节省电力。

发明4是发明1至3中任何一项所述的摄像设备，其特征在于，所述可变形反射镜构成所述光学取景器的光学系统的一部分。

根据这样的结构，可以高效地构成具有低耗电的可变形反射镜的光学取景器。

发明5是如发明1至4中任何一项所述的摄像设备，其特征在于，所述可变形反射镜用于调整所述光学取景器的变倍比。

根据这样的结构，能以低耗电调整光学取景器的变倍比。

发明6是如发明1至5中任何一项所述的摄像设备，其特征在于，所述可变形反射镜用于调整所述光学取景器的焦点。

根据这样的结构，能以低耗电进行光学取景器的焦点调整。

发明7是如发明1至6中任何一项所述的摄像设备，其特征在于，所述可变形反射镜用于调整所述光学取景器的屈光度。

根据这样的结构，能以低耗电调整光学取景器的屈光度。

发明8是如发明1至7中任何一项所述的摄像设备，其特征在于，用多个所述可变形反射镜对光学取景器进行光学调整。

在这样构成的摄像设备中，由于用多个可变形反射镜对光学取景器进行光学调整，因此可以扩大可调整的光学调整范围。

发明9是一种用于拍摄图像的摄像设备的控制方法，其特征在于，在该摄像设备的动作模式设定为特定模式时，对可变形反射镜进行通电，该可变形反射镜通电通过由通电引起反射面变形来对光学取景器进行光学调整。

在这样构成的摄像设备的控制方法中，由于只在必须对可变形反射镜通电的特定的模式时才进行通电，因此可以节省摄像设备的控制电力。

发明10是一种摄像设备，具有用于拍摄图像的摄影装置，其特征在于，具有：摄影装置用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述摄影装置进行光学调整；光学取景器，其用于观察确认摄影图像；光学取景器用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；控制装置，其进行控制使对所述摄影装置用可变形反射镜和所述光学取景器用可变形反射镜通电的定时相互不重叠。

在这样构成的摄像设备中，由于进行控制使对摄影装置用可变形反射镜和上述光学取景器用可变形反射镜通电的定时相互不重叠，因此可以防止峰值电流的增加，从而可使电池寿命延长。此外，由于相互错开通电定时进行通电，因此即使电池电压降低，也可以保证可变形反射镜的反射面的稳定变形。

发明11是一种摄像设备，具有用于拍摄图像的摄影装置，其特征在于，具有：摄影装置用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述摄影装置进行光学调整；光学取景器，其用于观察确认摄影图像；光学取景器用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；控制装置，其控制向所述摄影装置用可变形反射镜和所述光学取景器用可变形反射镜的通电，使对所述各可变形反射镜内的至少一个可变形反射镜的通电不与对其它可变形反射镜的通电重叠。

在这样构成的摄像设备中，即使在使用多个摄影装置用可变形反射镜或者光学取景器用可变形反射镜的情况下，也可以防止峰值电流的增加，从而可使电池寿命延长。

发明12是发明11所述的摄像设备，其特征在于，所述控制装置进行控制使对所有的所述可变形反射镜的各个通电都不重叠。

在这样构成的摄像设备中，即使在使用多个摄影装置用可变形反射镜或者光学取景器用可变形反射镜的情况下，也可以可靠地防止峰值电流的增加，从而可使电池寿命延长。

发明13是一种摄像装置的控制方法，其特征在于，对摄影装置用可变形反射镜和光学取景器用可变形反射镜构成的多个可变形反射镜进行控制，使对该多个可变形反射镜中的至少一个可变形反射镜的通电不与对其它可变形反射镜的通电重叠，其中，该摄影装置用可变形反射镜用于通过由通电引起反射面变形来对摄影装置进行光学调整，该光学取景器用可变形反射镜用于通过由通电引起反射面变形来对光学取景器进行光学调整。

在这样构成的摄像设备的控制方法中，即使在使用多个摄影装置用可变形反射镜或光学取景器用可变形反射镜的情况下，也可以防止峰值电流的增加，从而可以使电池寿命延长。

发明14是一种用于观察确认摄像图像的光学取景器，其特征在于，具有：多个可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化进行光学调整；控制装置，其对通电进行控制，使该多个可变形反射镜的各通电时间不重叠。

在这样构成的光学取景器中，由于进行通电控制，使进行光学调整的多个可变形反射镜的各通电时间不重叠，因此可以实现可防止峰值电流增加的光学取景器。

发明15是一种用于观察确认摄像图像的光学取景器，其特征在于，具有：光学取景器用可变形反射镜，其构成该光学取景器的光学系统的一部分，具有由通电引起形状变形的反射面，通过该反射面的形状变化进行光学调整；控制装置，其对通电进行控制，使该可变形反射镜的由通电引起变形的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状。

在这样构成的光学取景器中，由于进行通电控制，将可变形反射镜的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状，因此可以使光学调整在规定时间内保持基本恒定。

发明16是发明15所述的光学取景器，其特征在于，所述控制装置为了将反射面的形状保持为允许范围内的规定形状，进行控制使按规定的间隔对所述可变形反射镜进行通电。

在这样构成的光学取景器中，由于控制为按规定的间隔对可变形反射镜进行通电，因此既可以抑制耗电，又可把可变形反射镜的形状保持基本恒定。

发明17是如发明15或16所述的光学取景器，其特征在于，具有多个所述可变形反射镜，所述控制装置进行通电控制，使多个上述可变形反射镜的各通电时间不重叠。

在这样构成的光学取景器中，由于进行通电控制，使多个可变形反射镜的各通电时间不重叠，因此既可抑制耗电、防止峰值电流的增加，又可把可变形反射镜的形状保持基本恒定。

发明18是具有用于拍摄图像的摄影装置，其特征在于，具有：摄影装置用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述摄影装置进行光学调整；光学取景器，其用于观察确认摄影图像；光学取景器用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；控制装置，其控制对所述摄影装置用可变形反射镜和光学取景器用可变形反射镜的通电，该控制装置对使所述可变形反射镜的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状的间歇通电进行控制，使对所述摄影装置用可变形反射镜以比对所述光学取景器用可变形反射镜的间歇周期短的间歇周期反复进行该间歇通电。

在这样构成的摄像设备中，由于对使所述可变形反射镜的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状的间歇通电进行控制，使对所述摄影装置用可变形反射镜以比对所述光学取景器用可变形反射镜的间歇周期短的间歇周期反复进行该间歇通电。，因此既可以节省电力，又可以把摄影装置用可变形反射镜的形状以更加稳定的状态保持基本恒定。

附图说明

图1是应用了本发明的摄像设备的第1实施方式的数字照相机的整体构成方框图。

图2是表示第1实施方式中进行摄影光学系统的变焦比调整时，各变焦比时的静电型第1及第2可变形反射镜A、B的形状示例图。

图3是表示第1实施方式中在摄影光学系统进行从近点到远点的焦点调整时，静电型第1可变形反射镜A的形状示例图。

图4是表示第1实施方式中进行摄影光学系统的变焦比调整和焦点调整时，施加给静电型第1及第2可变形反射镜A、B的电压特性曲线图。

图5是表示第1实施方式中进行取景器光学系统的变焦比调整时，各变焦比时的电磁驱动型第3及第4可变形反射镜C、D的形状示例图。

图6是表示第1实施方式中在取景器光学系统进行从近点到远点的焦点调整时，电磁驱动型第3可变形反射镜C的形状示例图。

图7是表示第1实施方式中进行取景器光学系统的变焦比调整和焦点调整时，施加给电磁驱动型第3及第4可变形反射镜C、D的电压特性曲线图。

图8是表示第1实施方式中进行取景器光学系统的变焦比调整时，各变焦比时静电型第3及第4可变形反射镜C、D的形状示例图。

图9是表示第1实施方式中进行取景器光学系统的从近点到远点的焦点调整时，静电型第3可变形反射镜C的形状示例图。

图10是表示第1实施方式中进行取景器光学系统的变焦比调整和焦点调整时，施加给静电型第3及第4可变形反射镜C、D的电压特性曲线图。

图11是说明图1所示的第1实施方式的数字照相机的动作的主程序的流程图。

图12是表示图11所示的流程图中的第1反射镜控制1的子程序动作的流程图。

图13是表示第1反射镜控制1中进行变焦操作时，对摄影光学系统用及取景器光学系统用可变形反射镜(静电型)通电的状态的时序图。

图14是表示图11所示的流程图中的第2反射镜控制2的子程序动作的流程图。

图15是表示在第2反射镜控制2中摄影光学系统用及取景器光学系统用可变形反射镜(静电型)的保持用通电状态的时序图。

图16是表示在第2反射镜控制2中摄影光学系统用及取景器光学系统用可变形反射镜(静电型)的保持用通电的另一状态的时序图。

图17是表示图11所示的流程图中的AF控制的子程序动作的流程图。

图18是表示本发明的第2实施方式的数字照相机的取景器单元的方框图。

图19是表示第2实施方式中使用静电型可变形反射镜C时，与变形形状对应的焦点调整值和屈光度调整值的对应关系图。

图20是表示本发明的第3实施方式的数字照相机的取景器的方框图。

图21是表示第3实施方式中使用静电型可变形反射镜C时，与变形形状对应的焦点调整值和屈光度调整值的对应关系图。

图22表示可变形反射镜的结构示例图。

图23表示可变形反射镜的另一结构示例图。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式。图1是应用了本发明的摄像设备的第1实施方式的数字照相机的整体构成的概略方框图。图1中的1表示摄影单元，该摄影单元1由以下部分构成：自由曲面棱镜2；摄影光学系统3，其由与该自由曲面棱镜2的背面上部透镜面相对配置的第1可变形反射镜A、和与该自由曲面棱镜2的前面下部透镜面相对配置的第2可变形反射镜B构成；与该自由曲面棱镜2的背面下部透镜面相对配置的摄像元件4；和分别用于驱动第1及第2可变形反射镜A、B的第1反射镜驱动器5和第2反射镜驱动器6。此处，构成上述摄影光学系统的第1及第2可变形反射镜A、B使用的是通过施加电压来控制变形形状的静电型反射镜，但也可以使用电磁驱动型反射镜。

图1中，11表示取景器单元，它具有：取景器光学系统16、用于驱动第3及第4可变形反射镜C、D的第3反射镜驱动器17和第4反射镜驱动器18，其中，取景器光学系统16由物镜12、与该物镜12相对配置的第3可变形反射镜C、入射第3可变形反射镜C的反射光的第4可变形反射镜D、脊棱镜(ダハプリズム)14、和入射脊棱镜14的射出光的目镜15构成，物镜12由凹透镜和凸透镜构成，脊棱镜14具有视场光阑13，用于入射第4可变形反射镜D的反射光、获得把视线转弯90°的正像。构成上述取景器光学系统16的第3及第4可变形反射镜C、D可以使用通过施加电流来控制变形形状的电磁驱动型反射镜、或通过施加电压来控制变形形状的静电型反射镜。

上述实施方式的数字照相机的摄像信号处理及操作控制系统具有：控制照相机各单元动作的CPU21；由电源开关按钮、释放按钮、变焦按钮(光学/电子连动)等构成的操作单元22；快闪存储器23，其储存照相机程序和各可变形反射镜的控制数据的相关查找表(LUT：lookup table)等；摄像电路24，其对来自摄像元件4的摄像信号进行处理，生成图像数据；AF电路25，其使用图像数据进行对比度AF处理；临时存储图像数据的DRAM26；对图像数据进行各种图像处理的图像处理单元电路27；显示图像数据的图像显示单元28；和记录图像数据的存储卡29等。

下面，概略说明摄影单元1和取景器单元11的大概动作。入射到摄影光学系统3的自由曲面棱镜2的前面上部透镜面的轴向入射光线，通过背面上部透镜面入射到第1可变形反射镜A并被反射，该反射光再次入射到背面上部透镜面，通过前面下部透镜面入射到第2可变形反射镜B并被反射，该反射光再次入射到前面下部透镜面，通过背面下部透镜面入射到摄像元件4。

摄影光学系统的变焦比调整是通过调整由CPU控制的第1及第2反射镜驱动器5、6施加给各可变形反射镜A、B的电压来进行的，焦点(焦点)调整是通过调整施加给可变形反射镜A的电压来进行的。

图2(A)～(C)表示调整摄影光学系统的变焦比时，各变焦比时的第1及第2可变形反射镜A、B的形状示例图。图2(A)表示为了把变焦比设为广角(wide)值W，而分别向第1及第2可变形反射镜A、B施加广角变焦用电压A_W、B_W，使反射镜主体变形到广角位置时的状态，图2(B)表示为了把变焦比设为中间值M，而分别向第1及第2可变形反射镜A、B施加中间变焦用电压A_M、B_M，使其变形到中间位置时的状态。图2(C)表示为了把变焦比设为望远值T，而分别向第1及第2可变形反射镜A、B施加望远变焦用电压A_T、B_T，使其变形到望远位置时的状态。

图3(A)～(C)表示摄影光学系统进行从近点到远点的焦点调整时，第1可变形反射镜A的形状示例图。图3(A)表示为了在变焦比为中间值M时把焦点设为近点(20cm)，而向第1可变形反射镜A施加电压A_M2，使反射镜主体变形到近点位置时的状态，图3(B)表示为了把焦点设为中间距离(2m)，而向第1可变形反射镜A施加电压A_M1，使其变形到中间位置时的状态，图3(C)表示为了把焦点设为远点(无限远)，而向第1可变形反射镜A施加电压A_M3，使其变形到远点位置时的状态。

图4是表示进行上述摄影光学系统的变焦比调整和焦点调整时，分别施加给第1及第2可变形反射镜A、B的电压特性曲线图。图4中的实线表示施加给第1可变形反射镜A的电压曲线，虚线表示施加给第2可变形反射镜B的电压曲线。这些施加电压特性曲线的各电压值(电压数据)以查找表的形式存储在快闪存储器23中。作为查找表中的电压值(电压数据)，可以将所有变焦比或所有聚焦位置的各电压值全部对应进行存储，但为了节约存储容量，也可以仅存储对应主要点的变焦比和聚焦位置的电压值，通过插值来算出主要点以外的各点对应的电压值。上述电压值，可以按各可变形反射镜的各个固定电极(例如4个)分别存储电压值，但为了节约存储容量，在各固定电极之间的施加电压的偏差恒定时，例如，也可以仅存储施加给配置在中央区域的电极的电压值，通过运算来算出施加给其他电极(例如3个)的电压值。

下面，概略说明取景器单元的动作。取景器单元11的概略动作如下：入射到物镜12的轴向入射光线入射到第3可变形反射镜C并被反射，该反射光入射到第4可变形反射镜D并被反射，该反射光通过视场光阑13入射到脊棱镜14，转弯90°作为正像射出，并通过目镜15入射到使用者的瞳孔19。

其中，取景器光学系统16的变焦比调整，在第3及第4可变形反射镜C、D使用电磁驱动型反射镜时，通过调整施加到其上的电流来进行变焦比调整，使用静电型反射镜时，通过调整施加到其上的电压来进行变焦比调整。焦点调整是通过调整施加给第3可变形反射镜C的电流(电磁驱动型时)或电压(静电型时)来进行调整的。图5(A)、(B)是表示取景器光学系统16的可变形反射镜C、D使用电磁驱动型反射镜时，进行变焦比调整时的变焦比两端的第3及第4可变形反射镜C、D的形状示例图。图5(A)表示为了把变焦比设为广角值W，使第3及第4可变形反射镜C、D分别流过广角变焦用电流C_wI、D_wI，使反射镜主体变形到广角位置时的状态，图5(B)表示为了把变焦比设为望远值T，而分别向第3及第4可变形反射镜C、D施加望远变焦用电流C_TI、D_TI，使其变形到望远位置时的状态。图6(A)～(C)表示取景器光学系统进行从近点到远点的焦点调整时，第3可变形反射镜C(电磁驱动型)的形状示例图。图6(A)表示为了在变焦比为中间值M时把焦点设为近点(20cm)，而使第3可变形反射镜C流过电流C_M12，使其变形到近点位置时的状态，图6(B)表示为了把焦点设为中间距离(2m)，而使第3可变形反射镜C流过电流C_M11，使其变形到中间位置时的状态，图6(C)表示为了把焦点设为远点(无限远)，而使第3可变形反射镜C流过电流C_M13，使其变形到远点位置时的状态。

图7是表示进行上述取景器光学系统的变焦比调整和焦点调整时，分别施加给第3及第4可变形反射镜C、D的电流特性曲线图。图7中的实线表示施加给第3可变形反射镜C的电流曲线，虚线表示施加给第4可变形反射镜D的电流曲线。这些施加电流特性曲线的各电流值(电流数据)和施加给摄影光学系统的第1及第2可变形反射镜A、B的电压值同样，以查找表的形式存储在快闪存储器23中。

下面，说明取景器光学系统16的第3及第4可变形反射镜C、D使用静电型反射镜时，进行变焦比调整时的变焦比两端的变形形状示例。图8(A)表示为了把变焦比设为广角值W，分别向第3及第4可变形反射镜C、D施加广角变焦用电压C_wV、D_wV，使反射镜主体变形到广角位置时的状态，图8(B)表示为了把变焦比设为望远值T，而分别向第3及第4可变形反射镜C、D施加望远变焦用电压C_TV、D_TV，使其变形到望远位置时的状态。

图9(A)～(C)表示取景器光学系统进行从近点到远点的焦点调整时，静电型第3可变形反射镜C的变形形状示例图。图9(A)表示为了在变焦比为中间值M时把焦点设为近点(20cm)，而向第3可变形反射镜C施加电压C_MV2，使其变形到近点位置时的状态，图9(B)表示为了把焦点设为中间距离(2m)，而向第3可变形反射镜C施加电压C_MV1，使其变形到中间位置时的状态，图9(C)表示为了把焦点设为远点(无限远)，而向第3可变形反射镜C施加电压C_MV3，使其变形到远点位置时的状态。

图10是表示上述取景器光学系统使用静电型第3及第4可变形反射镜C、D时，进行变焦比调整和焦点调整时，分别施加给各反射镜C、D的电压特性曲线图。图10中的实线表示施加给第3可变形反射镜C的电压曲线，虚线表示施加给第4可变形反射镜D的电压曲线。这些施加电压特性曲线的各电压值(电压数据)和施加给摄影光学系统的第1及第2可变形反射镜A、B的电压值同样，以查找表的形式存储在快闪存储器23中。下面，说明包括摄影单元1和取景器单元11的数字照相机的整体动作。首先，根据图13所示的流程图进行说明。图11的流程图表示主程序，数字照相机的动作模式不是摄影模式而是回放(再生)模式时，不使用摄影单元1的光学系统3和取景器单元11的光学系统16，所以首先判定动作模式是否是摄影模式(步骤S1)。动作模式是摄影模式时，对摄影光学系统3和取景器光学系统16使用的第1～第4可变形反射镜A～D进行初始设定(步骤S2)，动作模式不是摄影模式时，执行回放处理(步骤S3)。

对摄影光学系统3和取景器光学系统16进行初始设定时，带变焦功能的数字照相机，通常希望最初将视场设为尽可能宽，所以将变焦设为广角，物体距离(焦点)暂且自动设定为中间位置2m(默认设定)，然后相应地对第1～第4可变形反射镜A～D进行通电控制。

在分别对摄影光学系统3和取景器光学系统16进行了初始设定后，接着，判定是否进行变焦操作(步骤S4)，进行变焦操作时，进入第1反射镜控制1的子程序(步骤S5)。该第1反射镜控制1的子程序动作，如图12的流程图所示，在由图像显示单元28的LCD正在显示图像时，可以利用该显示图像来确认摄影图像，从而设想为可以不使用取景器光学系统，所以首先判定图像显示单元28用LCD是否关闭(步骤S5-1)。

在该判定步骤判定为图像显示单元28用LCD关闭时，对摄影光学系统用可变形反射镜A、B及取景器光学系统用可变形反射镜C、D，进行与所设定的变焦比对应的变焦调整用通电(步骤S5-2)。另一方面，判定为图像显示单元28用LCD打开时，没必要使取景器光学系统用可变形反射镜C、D动作，所以仅对摄影光学系统用可变形反射镜A、B进行变焦调整用通电(步骤S5-3)。这些动作之后结束第1反射镜控制1的子程序动作，再次返回主程序。

进行上述的变焦调整时，摄影光学系统用可变形反射镜A、B及取景器光学系统用可变形反射镜C、D均使用静电型反射镜时，对各可变形反射镜A～D的通电是如下进行的：即，如图13的时序图所示，利用变焦杆或变焦按钮进行变焦操作时，按照与其操作量对应的变焦比，对摄影光学系统及取景器光学系统用各个可变形反射镜进行通电(施加电压)。此时，对各可变形反射镜A～D顺序错开进行通电，以使通电时间不重复，从广角向望远，按照各变焦比使各可变形反射镜A～D的通电量如从Ea1、Eb1、Ec1、Ed1到Ea2、Eb2、Ec2、Ed2所示顺序变大，通过通电量Ean、Ebn、Ecn、Edn获得与设定变焦比对应的最终形状。通过这样控制调整变焦比时对各可变形反射镜的通电(施加电压)，可以防止峰值电流的增加。

将上述各可变形反射镜的通电时间错开的分割驱动方式仅在应用静电型可变形反射镜的情况下实施。因此，摄影光学系统及取景器光学系统用各可变形反射镜A～D使用电磁驱动型反射镜时，同时向各可变形反射镜A～D连续施加与用变焦杆等设定的变焦比对应的电流，直到经过下面的AF控制结束摄影动作。

再次返回图11所示的主程序流程图，对后续动作进行说明。第1反射镜控制1的子程序步骤S5的动作一结束，各可变形反射镜使用静电型反射镜时，接着，在第1反射镜控制1的子程序动作中的变焦操作用通电结束后，判定是否经过规定时间(步骤S6)。在是否进行上述变焦操作的判定步骤S4，若未进行变焦操作时，省略子程序步骤即第1反射镜控制1的动作步骤S5，此时也进行是否经过上述规定时间的判定。即，判定进行摄影光学系统用和取景器光学系统用可变形反射镜的初始设定用通电后是否经过规定时间。

进行经过该规定时间的判定的理由如下。即，静电型可变形反射镜时，在施加了用于变形为规定形状的电压后，一停止施加该电压，随着时间的经过产生电荷泄漏，不能保持反射镜主体的规定变形形状，所以为了使规定的变形形状保持在允许值范围内，需要以规定时间间隔反复施加电压。

在判定经过上述规定时间的步骤S6，在停止通电后经过规定时间(该示例是5秒)时，进入第2反射镜控制2的子程序动作(步骤S7)。该第2反射镜控制2的子程序，如图14的流程图所示，和上述的第1反射镜控制1的子程序动作相同，首先，判定图像显示单元28的LCD是否关闭(步骤S7-1)。在该判定步骤S7-1，若判定为图像显示单元28的LCD关闭，对摄影光学系统用可变形反射镜A、B以及取景器光学系统用可变形反射镜C、D进行反射镜保持用通电(步骤S7-2)。另一方面，判定为图像显示单元28的LCD打开时，使取景器光学系统用可变形反射镜C、D不动作，所以仅对摄影光学系统用可变形反射镜A、B进行反射镜保持用通电(步骤S7-3)。通过这些动作后结束第2反射镜控制2的子程序动作，再次返回主程序流程。

上述静电型各可变形反射镜A～D的形状保持用通电(施加电压)是如下进行的：即，如图1 5所示，对各可变形反射镜A～D顺序错开地施加各自的最终变形形状用电压Ean、Ebn、Ecn、Edn，以使各可变形反射镜A～D的通电时间不重复，同时在该状态下以规定的通电定时间隔T1(本示例是5秒)反复对各可变形反射镜A～D施加电压。这样，即使进行保持用通电时，也能防止峰值电流增加。

使取景器光学系统用可变形反射镜保持为规定变形形状的重要性，比使摄影光学系统用可变形反射镜保持为规定变形形状的重要性低，其允许范围被设想为大于摄影光学系统用可变形反射镜，所以如图16所示，例如，可以把通电定时间隔(通电频度)设为摄影光学系统用可变形反射镜的2倍(本示例是10秒)，这样可以进一步降低耗电。

上述判定经过规定时间的步骤S6和第2反射镜控制2的子程序动作步骤S7，如上所述，仅在摄影光学系统用及取景器光学系统用可变形反射镜A～D使用静电型反射镜时实施。因此，这些可变形反射镜A～D使用电磁驱动型反射镜时，可以省略这些判定经过规定时间的步骤S6和第2反射镜控制2的子程序动作步骤S7。

再次返回图11所示的主程序流程图，说明后续动作。在进行了第2反射镜控制2的子程序动作步骤S7的动作后，判定是否进行了第一次释放操作(步骤S8)。在前面的判定经过规定时间的步骤S6，若判定为未经过规定时间时，也跳过第2反射镜控制2的子程序动作步骤S7，转入上述的第一次释放操作的判定步骤S8。另外，在可变形反射镜A～D使用电磁驱动型反射镜，而省略判定经过规定时间的步骤S6和第2反射镜控制2的子程序动作步骤S7时，也转入第一次释放操作的判定步骤S8。

进行第一次释放操作后，即开始照相机的摄影准备，开始AF控制的子程序动作(步骤S9)。未进行第一次释放操作时，返回步骤S4，反复执行从步骤S4到步骤S8的动作，直到进行第一次释放操作。

AF控制有梯度(山登り)AF方式和测距AF方式，使用梯度方式AF控制时，如图17(A)所示，AF控制仅直接控制摄像光学系统即可，所以利用摄影光学系统用可变形反射镜A进行AF控制(步骤S9-11)。该梯度方式AF控制为了使物体距离从无限远位置朝极近方向逐渐变化，而改变摄影光学系统用可变形反射镜的形状(使用与图4所示施加电压曲线对应的施加电压)，将在各个物体距离所摄影的图像的对比度值存储起来，把对比度为峰值时的物体距离判断为对焦位置，使摄影光学系统用可变形反射镜A为在所述物体距离对焦的形状。然后，对取景器光学系统用可变形反射镜C施加与所述梯度方式AF控制中判断为对焦的物体距离对应的电压或电流(对应图10或图7所示的电压曲线或电流曲线)，进行取景器光学系统用可变形反射镜C的AF控制(步骤S9-12)。

另一方面，使用测距方式AF控制时，如图17(B)所示，利用摄像设备(数字照相机)具有的测距传感器(未图示)的输出，检测物体距离(步骤S9-21)，把对应于所检测的物体距离的电压施加给摄影光学系统用可变形反射镜A进行AF控制(步骤S9-22)。然后，把对应于所检测的物体距离的电压或电流施加给取景器光学系统用可变形反射镜C进行AF控制(步骤9-23)。对应于所检测的物体距离的AF控制，对摄影光学系统和取景器光学系统用可变形反射镜来说不分先后。

上述AF控制动作一结束，再次返回主程序，判定是否进行了第二次释放操作(步骤S10)，若判定为未进行第二次释放操作时，待机直到进行该操作。若判定为进行了第二次释放操作时，进行摄影动作(步骤S11)，进行摄影图像的记录(步骤S12)。

并且，在该实施方式中的取景器光学系统的屈光度调整也与焦点调整相同，是通过调整可变形反光镜反射镜C的施加电压或施加电流来对反射镜本体的形状进行调整而实现的。

下面，说明第2实施方式。该实施方式如图18(A)、(B)所示，取代两个可变形反射镜使用一个可变形反射镜来构成取景器，其他结构和图1所示第1实施方式基本相同。图18(A)是取景器的正面图，图18(B)是其侧面图，对与图1所示第1实施方式相同或对应的部件赋予相同标号。

该实施方式的取景器单元31由以下部分构成：物镜12、第1棱镜32、视场光阑13、第2棱镜33、可变形反射镜C、目镜15和由CPU控制、驱动可变形反射镜C的反射镜驱动器17。从物镜12通过的入射光入射到第1棱镜32，并向下方反射，该反射光通过视场光阑13入射到第2棱镜33并被反射，该反射光入射到可变形反射镜C，其反射光通过目镜15入射到摄影者的瞳孔19。

该实施方式仅使用一个可变形反射镜C，所以不能进行变焦操作，但通过调整可变形反射镜C的变形形状，可以进行焦点调整(焦点校正)和屈光度调整。如图6或图9所示，焦点调整是通过调整施加给可变形反射镜C的电流(电磁驱动型)或电压(静电型)来调整反射镜主体的形状而实现的。屈光度调整和焦点调整相同，是通过调整施加给可变形反射镜C的电流或电压来调整其形状而实现的。图19(A)、(B)表示使用静电型可变形反射镜时，与可变形反射镜C的变形形状对应的焦点调整值和屈光度调整值的对应关系图。图19(A)表示焦点为近点位置(20cm)时的状态，对应屈光度+1diop，图19(B)表示焦点为远点位置(无限远)时的状态，对应屈光度-6diop。

下面，根据图20说明第3实施方式。该实施方式使用一个可变形反射镜来构成取景器，并能进行变焦操作，其他结构和图1所示基本相同。图20表示取景器的侧面图，对与图1所示第1实施方式相同或对应的部件赋予相同标号。

该实施方式的取景器41由以下部分构成：由入射凹透镜42和移动透镜组43和可变形反射镜C构成的物镜组44、视场光阑13、第3棱镜45、第4棱镜46、目镜15、由CPU控制的、用于驱动移动透镜组43的透镜驱动单元47、和由CPU控制的、用于驱动可变形反射镜C的反射镜驱动器17。从入射凹透镜42通过的入射光，通过移动透镜组43入射到可变形反射镜C，该反射光通过视场光阑13，并通过第3棱镜45和第4棱镜46以及目镜15入射到摄影者的瞳孔19。

该实施方式中，利用移动透镜组43进行变焦比调整，并可以利用可变形反射镜C，通过焦点调整、变焦调整来进行焦点校正及屈光度调整。如图6或图9所示，与利用可变形反射镜C进行的焦点调整或变焦调整相伴的焦点校正，是通过调整施加给可变形反射镜C的电流(电磁驱动型)或电压(静电型)来调整反射镜主体的形状而实现的。屈光度调整和焦点调整相同，是通过调整施加给可变形反射镜C的电流或电压调整其形状而实现的。图21(A)、(B)表示使用静电型可变形反射镜C时，与可变形反射镜C的变形形状对应的焦点调整值和屈光度调整值的对应关系图。图21(A)表示焦点为近点位置(20cm)时的状态，对应屈光度+1diop，图21(B)表示焦点为远点位置(无限远)时的状态，对应屈光度-6diop。

上述第3实施方式中，作为摄影光学系统的可变形反射镜A、B使用静电型反射镜时，从时间上错开向各可变形反射镜施加电压的分割驱动和保持变形形状时的间歇驱动方式可以使用与第1实施方式相同的方式。

如根据上述实施方式所说明那样，根据发明1，由于只在必须对可变形反射镜进行通电的模式时才进行通电，因此可以使摄像设备节省电力。根据发明2，因为在必须使用光学取景器的摄影模式时，根据变焦或AF等的规定的指示对可变形反射镜进行通电，因此可以进一步降低摄影模式时的耗电。根据发明3，由于在预览图像显示模式时，不对可变形反射镜进行通电，因此可以节省预览图像显示模式时的电力。根据发明4，可以有效地构成具有低耗电的可变形反射镜的光学取景器。根据发明5，可以以低耗电进行光学取景器的变焦操作。根据发明6，可以以低耗电进行光学取景器的焦点调整。根据发明7，可以以低耗电进行光学取景器的屈光度调整。根据发明8，由于用多个可变形反射镜进行光学调整，因此可以扩大可调整的光学调整范围。

根据发明9，由于只在必须对可变形反射镜进行通电的特定的模式时才进行通电，因此可以实现可以节省电力的摄像设备的控制方法。根据发明10，由于进行控制，使对可变形反射镜通电的定时相互不重叠，因此在能够防止峰值电流的增加延长电池寿命的同时，即使在电池电压降低时，也能够保证可变形反射镜的稳定的变形。根据发明11，即使在使用多个摄影装置用或光学取景器用的可变形反射镜的情况下，也可以防止峰值电流的增加并使电池寿命延长。根据发明12，即使在使用多个摄影装置用或光学取景器用的可变形反射镜的情况下，也能够更可靠地防止峰值电流的增加，能够更可靠地使电池寿命延长。根据发明13，在使用多个摄影装置用或光学取景器用的可变形反射镜的摄像设备的控制方法中，可以防止峰值电流的增加，使电池寿命延长。

根据发明14，可以实现可防止峰值电流的增加并使电池寿命延长的光学取景器。根据发明15，由于控制通电使可变形反射镜的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状，因此可以使光学取景器的光学调整在规定时间内保持基本恒定。根据发明16，由于进行控制，使按规定间隔对可变形反射镜进行通电，因此既可以抑制耗电，又可以是可变形反射镜的形状保持基本恒定。根据发明17，由于进行控制，使多个可变形反射镜的各通电时间不重叠，因此既可抑制耗电、防止峰值电流的增加，又可使可变形反射镜的形状保持基本恒定。根据发明18，既可节省电力，又可使摄影装置用可变形反射镜的形状以更加稳定的状态保持基本恒定。

Claims (8)

1.一种摄像设备，具有用于拍摄图像的摄影装置，其特征在于，具有：

摄影装置用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述摄影装置进行光学调整；

光学取景器，其用于观察确认摄影图像；

光学取景器用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；

控制装置，其控制对所述摄影装置用可变形反射镜和所述光学取景器用可变形反射镜的通电，使对所述各可变形反射镜中的至少一个可变形反射镜的通电不与对其它可变形反射镜的通电重叠。

2.如权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，

所述控制装置进行控制，使对所有的所述可变形反射镜的各个通电都不重叠。

3.一种摄像装置的控制方法，其特征在于，

对摄影装置用可变形反射镜和光学取景器用可变形反射镜构成的多个可变形反射镜进行控制，使对该多个可变形反射镜中的至少一个可变形反射镜的通电不与对其它可变形反射镜的通电重叠，其中，该摄影装置用可变形反射镜用于通过由通电引起反射面变形来对摄影装置进行光学调整，该光学取景器用可变形反射镜用于通过由通电引起反射面变形来对光学取景器进行光学调整。

4.一种用于观察确认摄像图像的光学取景器，其特征在于，具有：

多个可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化进行光学调整；

控制装置，其对通电进行控制，使该多个可变形反射镜的各通电时间不重叠。

5.一种用于观察确认摄像图像的光学取景器，其特征在于，具有：

光学取景器用可变形反射镜，其构成该光学取景器的光学系统的一部分，具有由通电引起形状变形的反射面，通过该反射面的形状变化进行光学调整；

控制装置，其对通电进行控制，使该可变形反射镜的由通电引起变形的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状。

6.如权利要求5所述的光学取景器，其特征在于，

所述控制装置为了将反射面的形状保持为允许范围内的规定形状，进行控制使按规定的间隔对所述可变形反射镜进行通电。

7.如权利要求5或6所述的光学取景器，其特征在于，

具有多个所述可变形反射镜，所述控制装置对通电进行控制，使多个所述可变形反射镜的各通电时间不重叠。

8.一种摄像设备，具有用于拍摄图像的摄影装置，其特征在于，具有：

摄影装置用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述摄影装置进行光学调整；

光学取景器，其用于观察确认摄影图像；

光学取景器用可变形反射镜，其具有由通电引起变形的反射面，通过该反射面的形状变化，对所述光学取景器进行光学调整；

控制装置，其控制对所述摄影装置用可变形反射镜和光学取景器用可变形反射镜的通电，

该控制装置对使所述可变形反射镜的反射面的形状保持为允许范围内的规定形状的间歇通电进行控制，使对所述摄影装置用可变形反射镜以比对所述光学取景器用可变形反射镜的间歇周期短的间歇周期反复进行该间歇通电。

Images