CN100459665C

CN100459665C - 摄像装置

Info

Publication number: CN100459665C
Application number: CNB2006100582722A
Authority: CN
Inventors: 津田裕司
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: CN1829289A; JP4125298B2; JP2006238376A; US7633546B2; US20060192884A1

Abstract

一种摄像装置，即使当紧接在启动电源之后的被摄体的亮度比参考值高时，也能立即开始可防止图像质量变差的图像记录。当紧接在启动电源之后的被摄体的亮度比参考值高时，滤光器控制电路自动将用于减少摄像光学系统的透光量的滤光器插入光学系统的光路中，而与用于插入或退出滤光器的开关的状态无关。此外，当紧接在启动电源之后的被摄体的亮度比参考值低时，滤光器控制电路自动从光路退出滤光器，而与开关的状态无关。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，该摄像装置包括插入摄像光学系统的光路或从摄像光学系统的光路退出的中性密度(neutraldensity，ND)滤光器。

背景技术

日本特开2003-283923号公报中公开了一种具有ND滤光器的摄像装置，该ND滤光器根据被摄体的亮度被插入摄像光学系统的光路或从摄像光学系统的光路退出。

图3是示出这种传统摄像装置300的例子的方框图。该摄像装置可以是电子静物照相机或视频摄像机。在图中，附图标记301表示作为摄像光学系统的镜头。附图标记302表示用于减少摄像光学系统的透光量的ND滤光器(无色减光滤光器)。附图标记303表示用于调节光量的光圈。附图标记304表示摄像器件例如CCD。附图标记305表示相关双采样(CDS)/自动增益控制(AGC)电路。附图标记306表示亮度信号检测电路，用于通过从CDS/AGC电路305输出的图像信号来检测亮度信号。附图标记311表示光圈控制信号生成电路，其根据从亮度信号检测电路306输出的亮度信息来生成用于控制光圈303的控制信号。附图标记308表示光圈驱动器，其基于来自光圈控制信号生成电路311的控制信号来驱动光圈303。

附图标记310表示ND滤光器插入/退出切换开关，用于遵照使用者的意愿来切换ND滤光器302的插入或退出。开关310不是保持其状态并因而存储其接通/断开状态的开关，例如滑动开关。开关310通常是不保持其状态并因而不存储其接通/断开状态的开关，例如按钮开关。换句话说，开关310是用于切换ND滤光器302的开关，所述ND滤光器302处于其插入状态或其退出状态，通过每次相同的操作从一个状态到另一个状态。使用者仅通过观察开关310的状态无法判断ND滤光器302处于插入状态和退出状态中的哪个状态。

附图标记312表示ND控制信号生成电路，其根据ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作，来生成用于控制ND滤光器302从一个状态到另一个状态的切换的控制信号。附图标记309表示ND驱动器，用于基于来自ND控制信号生成电路312的控制信号来驱动ND滤光器302。附图标记307表示当使用者将照相机主体的电源切换为其接通状态或其断开状态时进行操作的电源开关。

当使用者执行电源开关307的按键操作时，接通照相机主体的电源，且具有上述结构的摄像装置300开始摄像。作为在控制曝光时使用的亮度信号，使用包括从CDS/AGC电路305输出的图像信号的高频分量的亮度信号。该亮度信号由亮度信号检测电路306检测，然后发送到光圈控制信号生成电路311。光圈控制信号生成电路311将由亮度信号检测电路306检测到的亮度信号与之前确定的参考值(适当的曝光水平)进行比较以保持亮度信号恒定，并生成光圈控制信号。更具体地，光圈控制信号生成电路311将由亮度信号检测电路306检测到的亮度信号与参考值进行比较，在“亮度信号＞参考值”的情况下，生成用于操作光圈303以将其朝关闭方向移动的控制信号。另一方面，在“亮度信号＜参考值”的情况下，光圈控制信号生成电路311生成控制信号以朝打开方向操作光圈303。将以这种方式生成的控制信号提供给光圈驱动器308，并驱动光圈303。通过总是执行上述控制，可使曝光状态处于最佳状态。

这里，详细说明ND滤光器302。将ND滤光器302配置为紧接在使用者已通过操作电源开关307接通了照相机主体的电源之后处于其退出状态。当使用者希望将ND滤光器302从该状态插入光路时，通过使用者对ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作，将ND滤光器302插入光路中。此外，当期望将处于其插入状态的ND滤光器302从光路中退出时，通过ND滤光器插入/退出切换开关310的另一按键操作，将ND滤光器302从光路中退出。例如，在户外等被摄体的亮度高的情况下，由于光圈303的直径减小，有时发生衍射现象，导致被摄体图像的图像质量变差。为了避免该缺点，将ND滤光器302插入光路，这使得可以获得质量好的图像。此外，在室内等被摄体的亮度低的情况下，为了获得好的感光度，将ND滤光器302从光路中退出，这使得可以获得质量好的图像。

使用图3的方框图来说明在插入或退出光路时ND滤光器302的操作。当在ND滤光器302处于其从光路退出的状态的情况下，使用者执行一次ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作时，ND控制信号生成电路312生成用于将ND滤光器302插入光路中的控制信号。将所生成的控制信号提供给ND驱动器309，然后将ND滤光器302插入光路中。当在这种状态下使用者执行ND滤光器插入/退出切换开关310的另一按键操作时，ND控制信号生成电路312生成用于退出ND滤光器302的控制信号。将控制信号提供给ND驱动器309，ND滤光器302从光路中退出。

接下来，通过参考图4的流程图，说明紧接在接通照相机主体的电源之后的光圈303和ND滤光器302的控制操作。

在步骤401中，使用者执行电源开关307的按键操作，照相机主体的电源变成其接通状态。然后，在接下来的步骤402中，使ND滤光器插入/退出切换开关310处于无效状态。并且，在接下来的步骤403中，亮度信号检测电路306检测包括从CDS/AGC电路305输出的图像信号的高频分量的亮度信号。在接下来的步骤404中，光圈控制信号生成电路311将检测到的信号与预定参考值(适当的曝光水平)进行比较，以生成用于控制光圈303的控制信号。例如，作为检测到的信号与参考值的比较结果，当检测到的信号比参考值大时，光圈控制信号生成电路311生成用于朝关闭方向控制光圈303的控制信号。另一方面，当检测到的信号比参考值小时，光圈控制信号生成电路311生成用于朝打开方向控制光圈303的控制信号。然后，在接下来的步骤405中，光圈控制信号生成电路311将在步骤404中生成的控制信号提供给光圈驱动器308以驱动光圈303。

在接下来的步骤406中，光圈控制信号生成电路311生成将ND滤光器302从光路中退出的控制信号，以便创建在接通电源后ND滤光器302预先被退出的状态。然后，在接下来的步骤407中，光圈控制信号生成电路311将在步骤406中生成的控制信号提供给ND驱动器309，以将ND滤光器302退出到光路之外。然后，在接下来的步骤408中，光圈控制信号生成电路311使在步骤402中被无效的ND滤光器插入/退出切换开关310有效。

作为普及型照相机，极少采用上述具有ND滤光器的照相机。以下原因被认为是不采用具有ND滤光器的照相机的原因：照相机的使用方法变得麻烦；照相机的主体变大；照相机的成本变得昂贵等。然而，作为高级照相机，绝大多数采用具有ND滤光器的照相机。

现在，在上述摄像装置300中，仅通过观察开关310的状态无法判断ND滤光器302处于插入状态和退出状态中的哪个状态。因此，当使用者不记得ND滤光器302在断开照相机主体的电源时处于插入状态和退出状态中的哪个状态时，在下次接通电源时，使用者难以立即了解ND滤光器302处于插入状态和退出状态中的哪个状态。此外，当ND滤光器302处于其插入状态时，到达摄像器件304的光量自然会减少，并且减少量大于当处于其退出状态时的减少量。因此，当在室内进行拍摄时，不能获得足够的亮度。因此，如图4所示，上述摄像装置控制ND滤光器302，使其在紧接着接通照相机主体的电源之后处于其退出状态。然而，在该结构下，即使当期望在接通照相机主体的电源之后立即开始记录时，ND滤光器302也总是处于其退出状态。因此，例如，当在室内等被摄体的亮度低时，可进行良好的拍摄。但是，当在户外等被摄体的亮度高时，因为ND滤光器302处于其退出状态，因此光圈303变为具有小直径的状态，导致发生衍射现象。

当然，可以在这种状态下按原样开始记录，但是，因为衍射现象存在使图像质量变差的可能，因此不能总是执行良好的拍摄。在这种情况下，使用者需要执行ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作以切换ND滤光器302的插入/退出状态，并将ND滤光器302从其退出状态切换到其插入状态。即，在当使用者希望在接通(启动)照相机主体的电源后立即开始记录时，在户外等被摄体的亮度高的状态下进行摄像的情况下，使用者需要执行将ND滤光器302插入光路的操作。因为使用者不得不通过执行ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作来将ND滤光器插入到光路中，因此摄像装置300存在不能立即开始记录的问题。

发明内容

本发明涉及一种摄像装置，即使启动电源之后被摄体的亮度比参考值高，该摄像装置也能立即开始图像记录并减少图像质量的恶化。

具体地，根据本发明的一个方面，提供一种摄像装置，包括：滤光器，用于通过将所述滤光器插入摄像光学系统的光路来减少摄像光学系统的透光量；滤光器控制电路，用于将滤光器插入或退出光路；切换开关，当将处于插入和退出状态中的一个状态的滤光器切换为另一个状态时进行操作；以及电源开关，用于启动电源，其中，当通过电源开关启动电源时，滤光器控制电路以与切换开关的状态无关的方式对滤光器进行控制，从而当被摄体的亮度比参考值高时，自动将滤光器插入光路，以及当被摄体的亮度比参考值低时，自动将滤光器从光路退出。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的摄像装置的电路结构的方框图；

图2是示出图1的摄像装置中的光圈和ND滤光器的控制操作的流程图；

图3是示出传统摄像装置的例子的电路结构的方框图；以及

图4是示出图3的摄像装置中的光圈和ND滤光器的控制操作的流程图。

具体实施方式

以下至少一个典型实施例的说明实际上仅是说明性的，而不用来限制本发明、其应用或使用。

本领域普通技术人员已知的技术、装置和材料可能没有详细论述，但在适当的地方将其用作本说明书的一部分。

以下将结合附图来详细说明典型实施例。

图1是示出根据本发明实施例的摄像装置100的电路结构的方框图。在图中，因为由附图标记301～310所表示的组成元件与图3中所示的相同，因而省略其说明。以下，将着重说明与图3中所示的不同的组成元件。

在图1中，附图标记101表示光圈控制信号生成电路，其根据从亮度信号检测电路306输出的亮度信号来生成光圈303的控制信号。光圈控制信号生成电路101具有当通过控制信号来驱动光圈303而使曝光变得合适时，输出表示曝光合适的信号的功能。附图标记102表示ND控制信号生成电路，其根据ND滤光器插入/退出切换开关310的按键操作和来自将在后面说明的信号线103的信号，生成用于控制ND滤光器302的控制信号。ND控制信号生成电路102和ND驱动器构成滤光器控制电路。附图标记103表示信号线，用于将表示光圈控制信号生成电路101对曝光合适的判断结果的信号传送给ND控制信号生成电路102。附图标记104表示F值检测电路，用于检测光圈303的F值(光圈值)。

当使用者进行电源开关307的按键操作时，接通照相机主体的电源，上述结构的摄像装置100开始摄像。作为当控制曝光时使用的亮度信号，使用包括从CDS/AGC电路305输出的图像信号的高频分量的亮度信号。由亮度信号检测电路306检测该亮度信号，然后将其发送到光圈控制信号生成电路101。通过将由亮度信号检测电路306检测到的亮度信号与之前确定的参考值(适当的曝光水平)进行比较以保持亮度信号恒定，光圈控制信号生成电路101操作用于控制光圈303的控制信号。更具体地，光圈控制信号生成电路101将由亮度信号检测电路306检测到的亮度信号与参考值进行比较，在“亮度信号＞参考值”的情况下，生成用于朝关闭方向驱动光圈303的控制信号。另一方面，在“亮度信号＜参考值”的情况下，光圈控制信号生成电路101生成用于朝打开方向驱动光圈303的控制信号。将以这种方式生成的控制信号提供给驱动器308，并驱动光圈303。通过总是执行上述控制，可使曝光状态处于最合适的状态。此外，光圈控制信号生成电路101具有判断紧接在接通电源之后曝光状态是否已首次处于最佳状态的功能，并且当已获得最佳曝光时，通过信号线103将表示获得最佳曝光的信号发送给ND控制信号生成电路102。

ND控制信号生成电路102基于通过信号线103的信号传送定时来检测来自F值检测电路104的光圈303的F值信息，并基于该F值信息来判断被摄体的明暗。在此，当ND控制信号生成电路102判断为被摄体比参考值亮时，ND控制信号生成电路102生成用于将ND滤光器302插入光路的控制信号。另一方面，当ND控制信号生成电路102判断为被摄体比参考值暗时，ND控制信号生成电路102生成用于将ND滤光器302退出的控制信号。将以这种方式生成的控制信号提供给ND驱动器309，并将ND滤光器302切换为其插入状态或其退出状态。

接下来，通过参考图2的流程图，说明紧接在接通照相机主体的电源之后的光圈303及ND滤光器302的控制操作。顺便提及，执行与图4的流程图所示的操作相同的操作的步骤由与图4的流程图中相同的附图标记来表示。

在步骤401中，使用者执行电源开关307的按键操作，照相机主体的电源变成处于其接通状态。然后，在接下来的步骤402中，使ND滤光器插入/退出切换开关310处于无效状态。然后，在接下来的步骤403中，检测包括从CDS/AGC电路305输出的图像信号的高频分量的亮度信号。在接下来的步骤404中，将检测到的信号与预定的参考值(适当的曝光水平)进行比较，并生成用于控制光圈303的控制信号。例如，作为检测到的信号与参考值的比较结果，当检测到的信号比参考值大时，生成用于朝光圈303的关闭方向采控制该光圈303的控制信号。另一方面，当检测到的信号比参考值小时，生成用于朝光圈303的打开方向来控制该光圈303的控制信号。然后，在接下来的步骤405中，将在步骤404中生成的控制信号提供给光圈驱动器308，并驱动光圈303。

在接下来的步骤201中，判断曝光是否已通过光圈303的驱动而变得合适。当曝光不合适时，重复从步骤403、404、405至201的操作，直到曝光变得合适。然后，当曝光已变成稳定的适当值时，该处理进入步骤202，这时检测光圈303的F值。然后，在接下来的步骤203中，基于检测到的F值，执行被摄体明暗的判断。作为判断结果，当被摄体被判断为亮时，处理进入步骤204，在此生成用于插入ND滤光器302的控制信号。此外，当被摄体被判断为暗时，处理从步骤203进入步骤406，生成用于从光路退出ND滤光器302的控制信号。之后，在两种情况的每一种中，处理进入步骤407，将在步骤204或406中生成的控制信号提供给ND驱动器309，且使ND滤光器302处于插入或退出光路的状态。因此，当已判断出紧接在接通电源之后ND滤光器302的插入或退出状态时，在接下来的步骤408中使ND滤光器插入/退出切换开关310有效，之后，由使用者判断ND滤光器302的插入或退出。

如上所述，当使用者在启动照相机主体的电源之后立即执行图像记录时，在这时被摄体的亮度高于参考值的情况下，光圈303处于具有小直径的状态，这有可能导致由于衍射现象而造成的图像质量变差。因此，在本发明中，在启动电源之后立即自动判断被摄体的亮度比参考值高还是低。当在户外等被摄体的亮度比参考值高时，照相机的状态自动改变为自动将ND滤光器302插入光路的状态，而与ND滤光器插入/退出切换开关307的按键操作无关(图4中的步骤204)。

因此，即使当紧接在启动电源之后被摄体的亮度比参考值高时，也可以开始无衍射现象的图像记录，以便能防止紧接在启动电源之后的图像质量的变差。

此外，因为只有当紧接在接通电源之后的亮度高时，ND滤光器才被自动插入光路，因此与现有技术相反，能减少使用者为了插入/退出ND滤光器而进行的按键操作。其结果是，可以减少拍摄期间使用者的负担。

顺便提及，尽管基于检测到的F值来执行被摄体的亮度判断，但该判断并不限于该方法。例如，可以基于亮度信号检测电路306的输出来执行该判断。

虽然已参考典型实施例说明了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的典型实施例。以下权利要求的范围符合最宽的解释，以包括全部修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种摄像装置，包括：滤光器，用于通过将所述滤光器插入摄像光学系统的光路来减少所述摄像光学系统的透光量；滤光器控制电路，用于将所述滤光器插入或退出光路；切换开关，当将处于插入和退出状态中的一个状态的所述滤光器切换为另一个状态时进行操作；以及电源开关，用于启动电源，其特征在于，

当通过所述电源开关启动所述电源时，所述滤光器控制电路以与所述切换开关的状态无关的方式对所述滤光器进行控制，从而当被摄体的亮度比参考值高时，自动将所述滤光器插入该光路，以及当所述被摄体的亮度比该参考值低时，自动将所述滤光器从该光路退出。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，在已使用所述电源开关启动了电源，并且所述滤光器已由所述滤光器控制电路自动设置为插入状态或退出状态之后，能够操作所述切换开关来将所述滤光器分别切换为退出状态或插入状态。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述切换开关是不储存所述切换开关的状态的开关。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置还包括用于控制所述滤光器的透光量的光圈装置，所述滤光器控制电路根据所述光圈装置在已启动了电源之后的光圈值，来判断所述被摄体的亮度是否高于参考值。