CN101236347A

CN101236347A - 照相机系统和镜头设备

Info

Publication number: CN101236347A
Application number: CNA2008100023116A
Authority: CN
Inventors: 广濑稔
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2028-01-02
Also published as: US20100226640A1; JP2008209900A; EP1953591A3; US20080187304A1; US7742695B2; CN101236347B; EP1953591A2

Abstract

本发明提供一种照相机系统和镜头设备。该照相机系统使用包括第一线圈和第二线圈且能够进行2相驱动的步进电动机驱动光圈，包括：显示单元，用于显示图像信号；实时浏览控制单元，用于将从图像传感器顺序读取的图像信号显示在显示单元上；以及控制单元，用于在实时浏览控制单元将图像信号显示在显示单元上时，仅设置第一线圈和第二线圈其中之一处于通电状态。

Description

照相机系统和镜头设备

技术领域

本发明涉及照相机系统和镜头设备的光圈驱动控制中的省电措施。

背景技术

当前使用的数字单镜头反光照相机(digital single lensreflex camera)包括实时浏览(live view)功能(运动图像检查功能)，该功能通过将从图像传感器读取的图像信号顺序显示在装配于照相机背面的液晶显示器(LCD)等显示单元上，使用户能够检查所拍摄的图像。

另外，通过对所拍摄的场景进行测光来确定静止图像的拍摄过程中的曝光值。此外，由自动曝光控制功能控制作为实时浏览图像显示在LCD等显示单元上的图像的曝光值。

通常，在实时浏览功能运行过程中，尽可能地减少光圈驱动次数，以防止焦点检测精度的降低和确保静音性(quietness)，而且，利用全开光圈优先(full aperture priority)来控制光圈。

然而，当在高亮度状态下拍摄场景时，需要通过将光圈维持在缩小状态来显示实时浏览。

也就是说，在数字单镜头反光照相机中，图像传感器必须兼用作成像传感器和测光传感器以实现实时浏览功能。

换句话说，由于使用具有有限动态范围的图像传感器作为测光传感器，因而为了防止饱和(saturation)需要缩小光圈。

此外，当利用不包括实时浏览功能的照相机系统拍摄静止图像时，为了检测由于所拍摄场景的亮度变化而引起的闪烁现象(flicker phenomenon)，需要缩小光圈。

在这种情况下，在通过步进电动机驱动光圈的光圈驱动装置中，由于必须连续施加电流以维持光圈的缩小状态，因而增加了功耗。

如果不连续地施加电流，则不能维持光圈的缩小状态，这会引起光圈缩小位置的改变。换句话说，光圈变得不同于所设置的光圈，这将引起测光值的误差并降低曝光控制的精度。

这个现象不仅适用于装配有实时浏览功能的数字单镜头反光照相机。在装配有通过步进电动机驱动光圈的光圈控制装置的照相机系统中，如果将照相机配置成在按下光圈按钮以缩小光圈后进入电源切断状态，则同样发生上述现象。

日本特开2002-156681号公报讨论了一种通过步进电动机驱动光圈的照相机系统。如果在按下光圈按钮的同时接收到了拍摄指令，则该公报所述的照相机系统再次打开光圈以重新执行测光，并在施加电流的同时进行拍摄。

在日本特开2002-156681号公报所述的照相机系统中，在按下光圈按钮的同时接收到拍摄指令时，在缩小光圈后，切断电流以避免功耗，执行曝光控制。在重新执行测光时再次打开光圈。由于重新执行测光，因而该操作将导致释放时间延迟(timelag)。

因此，通过所述照相机系统不能解决上述问题。对于未装配实时浏览功能的照相机系统也是如此。

发明内容

本发明涉及一种利用步进电动机驱动光圈的成像系统，其可以保持省电特征，并且进行高精度的曝光控制。

根据本发明的一方面，提供一种使用步进电动机驱动光圈的照相机系统，所述步进电动机包括第一线圈和第二线圈且能够进行2相驱动，该照相机系统包括：显示单元，用于显示图像信号；实时浏览控制单元，用于将从图像传感器顺序读取的图像信号显示在显示单元上；以及控制单元，用于在实时浏览控制单元将图像信号显示在显示单元上时，仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态。

根据本发明的另一方面，提供一种使用步进电动机驱动光圈的照相机系统，所述步进电动机包括第一线圈和第二线圈且能够进行2相驱动，该照相机系统包括：光圈位置检测单元，用于检测光圈位置；显示单元，用于显示图像信号；实时浏览控制单元，用于将从图像传感器顺序读取的图像信号显示在显示单元上；控制单元，用于在所述实时浏览控制单元将所述图像信号显示在显示单元上时，仅对所述第一线圈和所述第二线圈其中之一通电以驱动光圈，并且在将光圈驱动至与第一光圈值相应的第一位置后切断对所述线圈的通电；以及校正单元，用于当在所述控制单元切断对所述线圈的通电后，所述光圈检测单元检测到光圈的第二位置，并且所述第一位置和所述第二位置相互不同时，将基于第二光圈值所获得的测光值校正成基于第一位置所获得的测光值。

根据本发明的另一方面，提供一种镜头设备，该镜头设备包括：光圈驱动单元，用于利用包括第一线圈和第二线圈的步进电动机驱动光圈；接收单元，用于接收从图像装置传输给所述镜头设备的曝光信息；以及控制单元，用于基于由所述接收单元所接收的曝光信息，仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态。

通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用来说明本发明的原理。

图1是示出根据本发明第一典型实施例的成像设备的结构的框图；

图2是示出根据本发明第一典型实施例的操作流程的流程图；

图3是示出根据本发明第一典型实施例的步进电动机的结构的图；

图4是示出根据本发明第一典型实施例的步进电动机的运转的示意图；

图5是示出根据本发明第二典型实施例的成像设备的结构的框图；

图6是示出根据本发明第二典型实施例的操作流程的流程图；

图7是示出各拍摄模式中的光圈驱动的控制相位的表；

图8是示出荧光灯的发射周期与各行中的图像传感器的信号之间的关系的图；

图9是示出关于两个图像间的行闪烁条纹(line flicker stripe)的相位差的图；

图10(A)是示出以波形设置的两个窗口的图；图10(B)是示出相关结果的波形的图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。

第一典型实施例

图1是示出根据本发明第一典型实施例的单镜头反光型数字照相机系统中所包含的电子结构的框图。

该典型实施例的照相机系统包括照相机体100、通过支座机构(mount mechanism)(未示出)可拆卸安装的镜头单元200、以及设置在支座单元(未示出)中的第一电接触点组(electricalcontact point group)210。

在该典型实施例中，为了方便，仅示出了一个摄影透镜201。然而，众所周知，照相机系统实际上包括多个透镜。该照相机系统还包括具有光量调节机构的光圈202。

第一电接触点组210在照相机体100和镜头单元200之间传送控制信号、状态信号和数据信号。此外，第一电接触点组210包括用于提供各种电压的电流的功能和用于在与镜头单元200连接时向系统控制器120传输信号的功能。

因此，在照相机体100和镜头单元200之间进行通信，以使得能够驱动镜头单元200中的摄影透镜201和光圈202。

系统控制器120包括用于控制照相机体100的中央处理单元(CPU)。系统控制器120还用作校正单元。可以配置第一电接触点组210不仅传输电子通信，而且还传输光通信或语音通信。第一电接触点组210和系统控制器120构成镜头检测单元。

通过摄影透镜201和光圈202将来自被摄体(未示出)的拍摄光束引导至可以沿箭头方向(如图所示)驱动的快速回位镜(quick return mirror)102。

快速回位镜102的中央为半镜(half mirror)，当降低快速回位镜102时，一部分光束通过该半镜。在装配于快速回位镜102上的子镜(submirror)103处向下反射通过的光束。

以众所周知的相位差检测方法工作的AF传感器单元104包括设置在成像面(未示出)附近的物镜(field lens)、反射镜、二次成像镜头(secondary image forming lens)、光圈、以及由多个CCD构成的线传感器(line sensor)。

基于来自系统控制器120的控制信号，焦点检测电路105控制AF传感器单元104，以利用相位差检测方法检测焦点。

焦点检测单元包括AF传感器单元104和焦点检测电路105。

五棱镜101左右上下反转在调焦屏(focusing screen)(未示出)上形成的被摄体图像，以将该图像转换成正像(erect image)。目镜透镜(eyepiece lens)106将从五棱镜101射出的光束(取景器图像)引导至拍摄者(未示出)的眼睛。

快速回位镜102上所反射的拍摄光束通过五棱镜101和目镜106到达拍摄者的眼睛。

例如，电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(complementally metal oxide semiconductor，CMOS)传感器等图像传感器112具有光电转换功能。焦平面快门108包括前帘快门叶片(leading shutter blade)和后帘快门叶片(trailing shutterblade)，并控制来自摄影透镜201的光束的透过/遮挡。通过包括弹簧的驱动源驱动焦平面快门108的前帘快门叶片和后帘快门叶片。在快门移动后必须向弹簧充电以恢复操作。

滤光器109具有仅将可见光线引导至图像传感器112同时阻断红外线的功能，还具有象光学低通滤波器一样的功能。

当升高快速回位镜102时，来自摄影透镜201的光束通过焦平面快门108和滤光器109到达图像传感器112。

当升高快速回位镜102时，子镜103被折叠。

透镜驱动机构203在光轴方向上移动摄影透镜201以对照相机进行调焦。透镜控制电路204控制透镜驱动机构203。光圈驱动机构205驱动光圈202。光圈控制电路206控制光圈驱动机构。透镜控制电路204和光圈控制电路206与系统控制器120连接。

快门充电镜驱动机构(shutter charge mirror drivingmechanism)110控制快速回位镜102的上下驱动和对焦平面快门108的充电。快门控制电路111控制焦平面快门108的前帘快门叶片和后帘快门叶片的移动。测光电路107是与设置在目镜透镜106附近的测光传感器(未示出)连接的自动曝光装置。EEPROM122是存储单元，用于存储控制照相机体100所需的参数、使得能够单独识别照相机体100的照相机ID信息、通过基准透镜调整的AF校正数据、或自动曝光校正值。

快门充电镜驱动机构110、快门控制电路111、测光电路107和EEPROM 122与系统控制器120连接。

与测光电路107连接的测光传感器(未示出)测量被摄体的亮度。通过测光电路107将测光传感器的输出提供给系统控制器120。

透镜控制电路204包括透镜存储装置，用于存储诸如焦距、全开光圈值或分配给各透镜的透镜ID等的透镜特有的信息、以及从系统控制器120所接收的信息。

系统控制器120控制透镜驱动机构203以在图像传感器112上形成被摄体图像。

系统控制器120基于所设置的Av值控制用于驱动光圈202的光圈驱动机构205，并基于所设置的Tv值向快门控制电路111输出控制信号。

图像数据控制器(以下称之为数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP))115基于来自系统控制器120的命令，进行对图像传感器112的控制以及对从图像传感器112输入的图像数据的校正或处理。

对图像数据的校正或处理包括白平衡处理。白平衡处理是用于将所拍摄的图像的最高亮度部分校正成预定颜色(白色)的功能。白平衡处理可以根据来自系统控制器120的命令改变校正量。

系统控制器120和DSP 115构成测光单元。

测光单元通过DSP 115将图像信号分割成区域，将各区域中的每个Bayer像素的积分值(integrated value)提供给系统控制器120，并通过使系统控制器120进行测光来评价积分信号。

时序脉冲发生电路114输出驱动图像传感器112所需的时序信号。

模拟/数字(A/D)转换器113与图像传感器112一起接收由时序脉冲发生电路114所生成的时序脉冲，并将与从图像传感器112输出的被摄体图像相对应的模拟信号转换成数字信号。

DRAM 121临时存储在经过处理或数据转换成预定格式前的图像数据。数字/模拟(D/A)转换器116将从DSP 115获得的数字数据转换成模拟数据。

图像压缩电路119压缩或转换存储在DRAM 121中的图像数据(例如，通过JPEG压缩系统进行压缩)。将转换后的图像数据存储在硬盘、闪存或软盘(floppy)等记录介质401(即，记录单元)中。

对比度检测电路140基于来自系统控制器120的命令，使得通过DSP 115校正的图像数据通过预定频率特性的滤波器。然后，对比度检测电路140评价通过执行预定伽码处理所获得的图像信号的预定方向上的对比度，并将其结果提供给系统控制器120。

时序脉冲发生电路114、A/D转换器113、D/A转换器116、图像压缩电路119和对比度检测电路140与DSP 115连接。记录介质401与图像压缩电路119连接。

DSP 115、图像压缩电路119和记录介质401构成记录单元。

编码器电路117将D/A转换器116的输出转换成驱动图像显示装置118所需的视频信号(例如，NTSC信号)。图像显示装置118显示由图像传感器112所捕获的图像数据，并且通常为包括彩色液晶显示装置的LCD等的图像显示装置。

图像显示装置118通过编码器电路117与D/A转换器116连接。DSP 115通过D/A转换器116将DRAM 121的图像数据转换成模拟信号，以将该信号输出给编码器电路117。

D/A转换器116、图像显示装置118和编码器电路117构成图像显示单元。

系统控制器120与透镜控制电路204进行通信以调整焦点位置，从而使得对比度评价值可以高于预定水平。DSP 115、对比度检测电路140、系统控制器120、透镜控制电路204、透镜驱动机构203和摄影透镜201构成第二自动焦点检测单元。

工作显示电路123将关于根据该典型实施例的数字照相机的工作模式的信息或曝光信息(以秒计的快门时间或光圈值)显示在外部液晶显示装置124或内部液晶显示装置125上。拍摄模式选择按钮130设置模式以使数字照相机执行用户期望的操作。另外，还设置有主电子拨盘(main electronic dial)131和设置开关(SW)132。对焦点(focusing point)选择按钮133(对应于对焦点选择单元)从AF传感器单元104的多个焦点检测位置中选择将使用的焦点检测位置。另外，还设置有AF模式选择按钮134和测光模式选择开关(SW)135。释放开关(SW1)136开始进行测光或调焦等拍摄准备。释放开关(SW2)137开始进行成像操作。还设置有取景器模式选择开关(SW)138。工作显示电路123、拍摄模式选择按钮130、主电子拨盘131、设置SW 132、对焦点选择按钮133、AF模式选择按钮134和测光模式选择开关135与系统控制器120连接。

释放开关(SW1)136、释放开关(SW2)137和取景器模式选择开关138与系统控制器120连接。

外部液晶显示装置124和内部液晶显示装置125构成工作显示单元，同时，外部液晶显示装置124对应于外部显示单元，而内部液晶显示装置125对应于内部显示单元。工作显示电路123和系统控制器120构成显示控制单元。

取景器模式选择SW 138用以在光学取景器模式和实时浏览显示模式之间进行切换。

光学取景器模式使得可以检查通过目镜透镜106的光束。在实时浏览显示模式中，将图像传感器112所接收的图像信号顺序显示在图像显示装置118上。

通过支座机构(未示出)将闪光灯单元300可拆卸地安装到照相机体100，以发射闪光。在支座单元中设置有第二电接触点组310。

第二电接触点组310具有用于在照相机体100与闪光灯单元300之间传送控制信号、状态信号或数据信号的功能、以及用于在连接了闪光灯单元300时向系统控制器120传输信号的功能。

因此，照相机体100与闪光灯单元300进行通信以使得能够控制闪光发射。可以配置接触点组310不仅传输电子通信，而且还传输光通信或语音通信。

将参考图2详细说明以上述方式所配置的系统，其中，图2示出根据本发明第一典型实施例的操作流程。

在步骤S001，通过在更换电池时打开电源，系统控制器120初始化标志或控制变量，并将控制参数或设置值记录在作为非易失性存储器的EEPROM 122中。

在步骤S002，系统控制器120检查取景器模式选择SW 138的状态。

如果选择了光学取景器模式，则处理进入步骤S003，而如果选择了实时浏览显示模式，则处理进入步骤S011。

将参考图2中的步骤S003～S010说明光学取景器模式下的操作。

在步骤S003，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，并且，如果该状态为关闭(OFF)，则返回到步骤S002。如果该状态为打开(ON)，则处理进入步骤S004。

在步骤S004，系统控制器120响应于来自AF传感器单元104和焦点检测电路105的输出，与透镜控制电路204进行通信，并利用透镜驱动机构203驱动摄影透镜201，使之移动至期望的位置，以便调节焦点状态。

在步骤S005，系统控制器120根据测光模式选择SW 135的状态和来自测光电路107的输出，进行测光计算以获得曝光控制值(即，Bv值)，并保持该曝光控制值。

曝光控制值(即，Bv值)是表示亮度水平的指标，并通过下面的等式表示：

Bv＝Tv+Av-Sv

Tv：快门速度(对应于存储时间)

Av：光圈值

Sv：ISO感光度等的增益水平

在步骤S006，系统控制器120检查释放开关(SW2)137的状态。如果释放开关(SW2)137的状态处于关闭状态，则处理进入步骤S007。如果释放开关(SW2)137处于打开状态，则处理进入步骤S008，系统控制器120开始进行拍摄操作。

在步骤S007，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，如果释放开关(SW1)136保持打开状态，则返回到步骤S006。如果释放开关(SW1)136处于关闭状态，则系统控制器120丢弃其保持的曝光控制值，处理返回到步骤S002。

在步骤S008，系统控制器120根据在步骤S005中所计算出的曝光控制值(Bv值)和拍摄模式的状态，确定拍摄操作的Tv值、Av值和Sv值。

拍摄模式是可以通过拍摄模式选择按钮130设置的拍摄参数。可以选择Av优先模式(Av priority mode)、Tv优先模式(Tvpriority mode)、自动设置模式和手动设置模式。然而，拍摄模式不局限于这些模式。

系统控制器120将所确定的Av值通知给光圈控制电路206。基于所通知的Av值，光圈控制电路206向光圈驱动机构205发送与光圈驱动量相对应的脉冲，从而将光圈驱动至期望的光圈位置。

光圈驱动机构205基于所接收的脉冲信号使步进电动机运转，将光圈缩小至期望的位置，并继续线圈的通电状态以维持光圈的缩小状态。

将参考图3和4说明步进电动机的运转。

图3所示的典型实施例的步进电动机是包括磁轭(yoke)251和252、转子(rotor)253以及线圈254和255的1-2相励磁(excitation)型电动机。

通过在1相励磁(对线圈254和255其中之一通电)和2相励磁(对线圈254和255均通电)之间进行切换，可以精细控制转子253的转动角度(步长角度)。因此，可以利用精细相位控制光圈的光圈缩小位置。根据该典型实施例，六等分转子的磁极：三个S极和三个N极。

在对线圈通电时，1-2相励磁的步进电动机在1相励磁的状态(401a和402a)和2相励磁的状态(403a)是稳定的。在1相励磁的状态下，即使切断对线圈的通电，仍继续该稳定状态(401b和402b)，这使得光圈缩小位置不发生改变。

然而，如果在2相励磁的状态下切断对所有线圈的通电，则转子转动至稳定位置(403b和403c)，这使得光圈状态发生改变。

因此，为了象在静止图像拍摄情况下那样以更精确的精度相位驱动(phase-drive)光圈，即使在将光圈驱动至期望的位置后，也必须继续通电。

在步骤S009，系统控制器120通过快门控制电路111使前帘快门叶片和后帘快门叶片移动在步骤S008中所设置的Tv值，以从图像传感器112读取图像信号。

所读取的图像信号经过DSP 115的图像校正处理。在图像压缩电路119以JPEG压缩格式进行了图像转换后，将图像记录在记录介质401中。

在步骤S010，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，如果保持打开状态，则处理返回到步骤S006。如果释放开关(SW1)136处于关闭状态，则系统控制器120丢弃其保持的曝光控制值，并将光圈驱动至全开光圈位置。然后，在切断通电后处理返回到步骤S002。

将说明实时浏览显示模式下的操作(步骤S011～S021)。

在步骤S011，升高镜子，并且打开机械快门。将通过镜头单元200的光束入射在图像传感器112上以开始曝光。

在步骤S012的实时浏览运行中，系统控制器120通过A/D转换器113将从图像传感器112顺序读取的图像信号转换成数字信号，并使图像在DSP 115经过图像处理。

图像在D/A转换器116经过D/A转换，并且由编码器电路117对其进行编码。然后，将所述图像传送给VRAM(未示出)，并且顺序显示在装配于照相机背面的图像显示装置118等上。

系统控制器120基于从图像传感器112顺序读取的信号，计算测光值。在实时浏览功能运行过程中，周期性重复测光操作。

系统控制器120基于计算出的测光值获得曝光控制值(Bv值)，并计算Av值、Tv值和Sv值，从而可以使得来自图像传感器112的输出信号等于预定亮度水平。

在这种情况下，将Av值优选设置成可以以与步进电动机的1相励磁的相位相匹配的方式操作光圈驱动，并且将光圈驱动至与该Av值相对应的位置。

基于与实时浏览显示的自动曝光控制所使用的程序图不同的程序图，计算本次拍摄所使用的Av值、Tv值和Sv值以满足Bv值。

将参考图4说明实时浏览运行过程中的光圈控制。

通常，在实时浏览运行过程中，将光圈优选控制为全开光圈，以防止焦点检测精度的下降。因此，通过调整存储时间或增益值进行曝光控制。

然而，当所拍摄场景的亮度高时，可能发生白饱和(whitesaturation)，并且仅基于存储时间和增益来维持适当曝光条件可能变得困难。因此，驱动光圈以减少图像传感器112的光接收量。

在这种情况下，为了维持曝光控制的精度，基于测光计算的结果所计算出的曝光控制值(实时浏览过程中基于光圈值的光圈位置)必须与实际曝光条件(拍摄过程中的光圈位置)一致。

因此，必须保持光圈位置，使其不改变。

然而，在图4所示的1-2相励磁的步进电动机的情况下，如果从2相励磁的状态切断通电，则光圈改变其位置。因此，必须继续通电以维持光圈位置。

在如实时浏览功能或运动图像记录的情况一样长时间进行成像的系统的情况下，由于通电将增加功耗，因而不应持续通电。

如果在图4所示的2相励磁的状态(403a的位置)下缩小光圈，那么，当切断通电时，转子转动至403b或403c所示的稳定位置，这使得光圈状态发生改变。

结果，光圈位置基于在实时浏览过程中所设置的光圈值从实际光圈位置开始移动。然而，由于设置值没有改变，因而判断为光圈位置没有移动。

换句话说，光圈处于与根据光圈值所设置的位置不同的位置(例如，向全开光圈侧偏移了1/3的行程(stage))。

如果从当前所设置的光圈位置到与拍摄者所指示的光圈值相对应的光圈位置的移动量等于一个行程，则作为结果，光圈位置移动的量等于1+1/3行程，从而没有实现拍摄者所期望的光圈值。

结果，测光受到不利影响，并且降低了曝光精度。

因此，根据本发明，通过使实时浏览运行过程中的光圈驱动与步进电动机的1相励磁的相位一致，来缩小光圈，其中，该步进电动机的光圈缩小状态即使在切断线圈通电时也不改变。

图7示出拍摄模式中1-2相励磁的步进电动机的光圈驱动(光学取景器模式或实时浏览显示模式)的控制相位。

根据该典型实施例，如图7所示，在以1/8相位为单位驱动的步进电动机中，控制步进电动机的驱动，以在实时浏览显示模式的2相励磁中不保持光圈位置。换句话说，在实时浏览显示模式中光圈的控制分辩率变粗。

根据本发明的该典型实施例，作为例子，在实时浏览运行过程中，在全开光圈以外的状态下控制光圈。然而，本发明的应用不局限于该典型实施例。

本发明还可适用于必须缩小光圈以限制光接收量的情况，例如，当按下了用于检查景深(depth of field)的光圈缩小按钮时、或在检测到由所拍摄场景的亮度变化所引起的闪烁现象时。

现参考图8详细说明用于检测闪烁的方法。图8是示出荧光灯的发射周期和各行中的图像传感器的信号之间的关系的图。如图8所示，如果荧光灯的光量在一个周期中改变，并且各行中的图像传感器的像素的存储定时不同，则如图8所示在从图像传感器读出的信号中出现条纹图案(即，行闪烁)。根据荧光灯的光量的大小出现条纹图案(stripe pattern)。条纹的间距对应于闪烁周期。因此，可以通过计算条纹的间距获得闪烁周期。更具体地，可以通过检测水平投影图像来计算该周期。然而，实际被摄体在图像平面内具有不同的反射度。因此，图8中的图像信号的水平投影受到被摄体的反射度的影响。因此，在被摄体相同且对于两个图像A和B之间的行闪烁条纹具有180°的相位差的情况下，假定如图9所示，分别计算图像信号的水平投影图像Ah和Bh。然后，对这两个图像进行相除以获得Ah/Bh。因此，排除了被摄体的反射度的影响，并且可以获得只有闪烁分量的信号。在这种情况下，由于市电的频率为50Hz或60Hz，因而，如果以例如22.2fps的帧频读取图像，则在任一频率下对于两个连续图像之间的行闪烁条纹，发生180°的相位差。

图10(A)示出计算Ah/Bh时的水平投影的波形。水平轴表示垂直行的数量。如果将垂直行的数量乘以一个水平行的扫描时间，则获得时间。如果图10(A)所示的波形的振幅超过了预定值，则确认有闪烁现象。为了防止由于图像平面内的亮度不均匀等而导致的错误检测，进行下面的处理。如图10(A)所示，在波形中设置两个窗口，并且计算这两个窗口内的波形的自相关。结果，获得如图10(B)所示的相关结果的波形。在这种情况下，假定窗口2的波形相对于窗口1的波形发生了移动。当窗口1的波形的峰(peak)与窗口2的峰重叠时，相关性为100。另一方面，当窗口1的波形的峰与窗口2的谷(bottom)重叠时，相关性为0。图10(B)中的相关结果的波形周期是闪烁周期，当没有闪烁时，图10(B)中的波形的振幅变小。因此，预先定义相关值阈值，如果图10(B)中的波形的峰等于或大于相关值阈值或者谷等于或小于相关值阈值，则判断为存在闪烁。如果不是这样，则判断为没有闪烁。根据上述方法，可以检测是否存在闪烁，并且如果存在闪烁，则可以检测闪烁周期。然而，可以看出，在进行检测前需要处理若干帧。

在步骤S013，系统控制器120检查取景器模式选择SW 138的状态。如果选择了光学取景器模式，则系统控制器120进入步骤S014，而如果选择了实时浏览显示模式，则进入步骤S015。

在步骤S014，系统控制器120停止从图像传感器112的信号读取，以关闭焦平面快门108，并且降低主镜(main mirror)102。然后，处理返回到步骤S002。

在步骤S015，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，如果释放开关(SW1)136的状态为关闭，则处理返回到步骤S012。如果释放开关(SW1)136的状态为打开，则系统控制器120保持此时的曝光控制值，并且处理进入步骤S016。

在步骤S016，系统控制器120通过使用用于基于图像传感器112的输出信号检测焦点的第二焦点检测单元，来检测焦点状态。

根据其输出结果，系统控制器120与透镜控制电路204进行通信，并通过透镜驱动机构203将摄影透镜201驱动至期望的位置，以调节焦点状态。

在步骤S017，系统控制器120检查释放开关(SW2)137的状态，如果释放开关(SW2)137的状态为关闭，则进入步骤S018。如果状态为打开，则系统控制器120进入步骤S019以开始进行拍摄操作。

在步骤S018，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，如果释放开关(SW1)136维持打开状态，则返回到步骤S017。如果释放开关(SW1)136的状态为关闭，则系统控制器120丢弃其保持的曝光控制值，并且处理返回到步骤S012。

在步骤S019，系统控制器120根据在步骤S015所计算出的曝光控制值(Bv值)和拍摄模式的状态，确定拍摄时所使用的Tv值、Av值和ISO值。

系统控制器120与光圈控制电路206进行通信以将光圈202的孔径缩小至与Av值相应的位置，并继续线圈的通电状态以维持光圈缩小状态。

在步骤S020，系统控制器120通过快门控制电路111基于在步骤S017中所设置的Tv值使前帘快门叶片和后帘快门叶片移动，从而从图像传感器112读取图像信号。所读取的图像信号经过DSP 115的图像处理，经过图像压缩电路119以JPEG压缩格式进行的图像转换，并将该图像信号记录在记录介质401上。

在步骤S021，系统控制器120检查释放开关(SW1)136的状态，如果释放开关(SW1)136保持打开状态，则返回到步骤S017。如果该状态为关闭，则系统控制器120丢弃其保持的曝光控制值，驱动光圈202至全开光圈位置，并切断通电。然后，处理返回到步骤S012。

作为例子，利用装配有实时浏览功能的数字单镜头反光照相机，说明了该典型实施例。然而，根据本发明的系统不是必须是装配有实时浏览功能的照相机系统。

本发明可适用于通过步进电动机运转驱动光圈和维持光圈缩小状态的所有类型的照相机系统。

在利用1-2相励磁的步进电动机驱动光圈的根据该典型实施例的照相机系统中，为了维持光圈缩小状态而没有施加电流。因此，可以防止功耗增加。而且，由于根据1相励磁的相位缩小光圈的孔径，因而，即使在停止通电时，也不改变光圈缩小位置。

第二典型实施例

接着，将详细说明本发明的第二典型实施例。

图5所示的第二典型实施例的单镜头反光型数字照相机在结构上与第一典型实施例的单镜头反光型数字照相机相似。因此，省略对该框图中以相同附图标记所表示的组件的说明。

设置在镜头单元200中的光圈位置检测单元207包括能够检测光圈位置的传感器，并且具有通过第一电接触点组210将所检测到的光圈位置通知给系统控制器120的功能。

参考图6，将详细说明根据第二典型实施例的以上述方式所配置的系统的操作流程。由于第二典型实施例的操作流程与第一典型实施例的操作流程相似，因而省略与第一典型实施例的流程的处理相似的处理。

在步骤S012b的实时浏览运行中，系统控制器120利用A/D转换器113将从图像传感器112连续读取的图像信号转换成数字信号，然后通过DSP 115进行图像处理。

图像信号经过D/A转换器116的D/A转换，被编码器电路117编码，并被传送给VRAM(未示出)。然后，将所述图像信号顺序显示在装配于照相机背面的图像显示装置118等上。

基于所计算出的测光值，系统控制器120获得曝光控制值(Bv值)，并计算Av值、Tv值和Sv值，从而使得来自图像传感器112的输出信号可以等于预定亮度水平。

在1相励磁和2相励磁下控制1-2相励磁的步进电动机对光圈的驱动。将光圈缩小至与所设置的Av值相应的缩小位置，然后切断对光圈的通电。

每当通过光圈位置检测单元207检测到光圈位置的改变时，将关于此时的光圈位置的信息通知给系统控制器120。

然后，系统控制器120根据从光圈位置检测单元207所通知的光圈位置的改变量，适当校正测光结果。

更具体地，当判断为与根据曝光控制值所计算出的Av值相应的光圈202的位置不同于位置检测单元207所提供的光圈位置时，基于这两个位置间的差异校正测光结果。

根据该典型实施例，当判断为光圈位置发生了改变，并且位置不同时，校正测光值。因此，由于即使在2相励磁的状态下切断对所有线圈的通电，测光值也不会发生错误，因而可以维持曝光精度。

其它典型实施例

根据第一典型实施例，系统控制器120与光圈控制电路206进行通信以进行光圈控制。然而，系统控制器120可以与镜头单元200中的镜头微型计算机(未示出)进行通信，并从镜头微型计算机接收指令以进行光圈控制。

更具体地，系统控制器120将在照相机体100中计算出的曝光控制信息传输给镜头微型计算机(未示出)。当接收到曝光控制信息时，镜头微型计算机可以基于所接收的曝光控制信息，根据步进电动机的1相励磁的相位，执行控制以缩小光圈。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种使用步进电动机驱动光圈的照相机系统，所述步进电动机包括第一线圈和第二线圈且能够进行2相驱动，该照相机系统包括：

图像传感器；

显示单元，用于显示从所述图像传感器顺序读取的一系列图像；以及

控制单元，用于在所述显示单元显示所述图像时，仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态。

2.根据权利要求1所述的照相机系统，其特征在于，所述控制单元确定光圈值，从而使得仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态，并且在将所述光圈驱动至与所述光圈值相应的光圈位置后切断对所述线圈的通电。

3.根据权利要求1所述的照相机系统，其特征在于，还包括闪烁检测单元，该闪烁检测单元用于检测由所拍摄场景的亮度变化所引起的闪烁现象，

其中，当所述闪烁检测单元检测到闪烁时，所述控制单元确定光圈值，从而使得仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态，并在将所述光圈驱动至与所述光圈值相应的光圈位置后切断对所述线圈的通电。

4.根据权利要求3所述的照相机系统，其特征在于，当所述显示单元显示所述图像或所述闪烁检测单元检测到闪烁时，所述控制单元降低所述光圈的控制分辩率。

5.一种使用步进电动机驱动光圈的照相机系统，所述步进电动机包括第一线圈和第二线圈且能够进行2相驱动，该照相机系统包括：

图像传感器；

光圈位置检测单元，用于检测光圈位置；

显示单元，用于显示从所述图像传感器顺序读取的一系列图像；

实时浏览控制单元，用于利用所述显示单元显示从图像传感器顺序读取的图像信号；

控制单元，用于在所述显示单元显示所述图像时，对所述第一线圈和所述第二线圈中的至少一个进行通电以驱动所述光圈，并在将所述光圈驱动至与第一光圈值相应的第一光圈位置后切断对所述线圈的通电；以及

校正单元，用于当在所述控制单元切断对所述线圈的通电后，所述光圈位置检测单元检测到所述光圈位置已改变为第二光圈位置时，校正所获得的测光值。

6.根据权利要求5所述所述的照相机系统，其特征在于，还包括闪烁检测单元，该闪烁检测单元用于检测由所拍摄场景的亮度变化所引起的闪烁现象，

其中，当所述闪烁检测单元检测到闪烁时，并且当所述第一光圈位置和所述第二光圈位置相互不同时，所述校正单元将基于所述第二光圈位置所获得的测光值校正成基于所述第一光圈位置所获得的测光值。

7.根据权利要求6所述所述的照相机系统，其特征在于，当所述显示单元显示所述图像或所述闪烁检测单元检测到闪烁时，所述控制单元降低所述光圈的控制分辩率。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的照相机系统，其特征在于，还包括实时浏览控制单元，该实时浏览控制单元用于控制所述显示单元以顺序显示所述一系列图像。

9.一种镜头设备，包括：

光圈驱动单元，用于利用包括第一线圈和第二线圈的步进电动机驱动光圈；

接收单元，用于接收从图像装置传输给所述镜头设备的曝光信息；以及

控制单元，用于基于由所述接收单元所接收的所述曝光信息，仅设置所述第一线圈和所述第二线圈其中之一处于通电状态。