CN102377946B - 摄像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像设备。所述摄像设备包括：第一计时器，用于在将处于镜向上位置的镜移动至镜向下位置时开始测量第一时间段；第二计时器，用于在镜到达镜向下位置时开始测量第二时间段；以及控制器，用于在第一计时器结束测量第一时间段并且第二计时器结束测量第二时间段时能够进行处理。第一时间段是在对摄像设备设置高电源电压时，在处于镜向上位置的镜开始移动至镜向下位置之后足以使镜的弹跳衰减的时间段，以及第二时间段是在对摄像设备设置低电源电压时，在镜到达镜向下位置之后足以使镜的弹跳衰减的时间段。

Description

摄像设备

技术领域

本发明涉及摄像设备。

背景技术

在单镜头反光照相机中完成镜向下驱动之后，开始测光和焦点检测。为了提高测光和焦点检测的精度，需要在镜的弹跳(bound)充分衰减之后开始测光和焦点检测。然而，难以直接检测镜的弹跳状态，并且现有技术在开始镜向下驱动之后经过了假定足以使镜的弹跳衰减的时间段时，开始测光和焦点检测(日本特开2000-137287)。

将从开始镜向下驱动至镜的弹跳衰减的时间段设置为不管照相机的状态如何、镜的弹跳充分衰减的时间段。然而，足以使镜的弹跳衰减的时间段根据照相机的电源电压或照相机所使用的环境温度而变化。

例如，需要对照相机的电源电压是照相机的最低工作电压的照相机设置足以使镜的弹跳充分衰减的时间段。因而，随着照相机的电源电压变得更高，尽管镜弹跳已衰减，仍需要等待设置的时间段，从而使连续拍摄速度(帧频)降低。

发明内容

本发明提供当镜的弹跳已衰减时不需要等待设置的时间段、并且能够在连续拍摄中提高连续拍摄速度(帧频)的摄像设备。

根据本发明一个方面的摄像设备，包括：镜，其处于镜向下状态或镜向上状态；驱动器，用于驱动所述镜；处理器，用于在所述镜处于所述镜向下状态时利用入射光进行处理；检测器，用于检测是否通过所述驱动器使所述镜处于所述镜向下状态；第一计时器，用于在所述驱动器开始将处于所述镜向上状态的镜向所述镜向下状态驱动时，开始测量第一预设时间段；第二计时器，用于在所述检测器检测到所述镜到达所述镜向下状态时，开始测量第二预设时间段；以及控制器，用于在所述第一计时器结束测量所述第一预设时间段并且所述第二计时器结束测量所述第二预设时间段时，使所述处理器进行所述处理，其中，所述第一预设时间段是在所述摄像设备的电源电压是第一电压并且所述驱动器开始使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变时、在处于所述镜向上状态的镜开始向所述镜向下状态转变之后足以使所述镜的弹跳衰减的时间段，以及其中，所述第二预设时间段是在所述摄像设备的电源电压是低于所述第一电压的第二电压并且所述驱动器开始使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变时、在所述镜到达所述镜向下状态之后足以使所述镜的弹跳衰减的时间段。

根据本发明另一个方面的摄像设备，包括：镜，其处于镜向下状态或镜向上状态；驱动器，用于驱动所述镜；处理器，用于在所述镜处于所述镜向下状态时利用入射光进行处理；检测器，用于检测是否通过所述驱动器使所述镜处于所述镜向下状态；第一计时器，用于在所述驱动器开始将处于所述镜向上状态的镜向所述镜向下状态驱动时，开始测量第一预设时间段；第二计时器，用于在所述检测器检测到所述镜到达所述镜向下状态时，开始测量第二预设时间段；以及控制器，用于在所述第一计时器结束测量所述第一预设时间段并且所述第二计时器结束测量所述第二预设时间段时，使所述处理器进行所述处理，其中，所述第一预设时间段是在所述摄像设备的温度是第一温度并且所述驱动器开始使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变时、在处于所述镜向上状态的镜开始向所述镜向下状态转变之后足以使所述镜的弹跳衰减的时间段，以及其中，所述第二预设时间段是在所述摄像设备的温度是低于所述第一温度的第二温度并且所述驱动器开始使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变时、在所述镜到达所述镜向下状态之后足以使所述镜的弹跳衰减的时间段。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是摄像设备的镜向下状态的框图。

图2是摄像设备的镜向上状态的框图。

图3A是图2中示出的镜控制器的镜驱动单元的镜向上状态的部分透视图，并且图3B是图1中示出的镜控制器的镜驱动单元的镜向下状态的部分透视图。

图4A是图3A和3B所示的相位检测基板的平面图，并且图4B是时序图。

图5是从图1和2所示的摄像设备接受摄像请求时至完成摄像动作时的流程图。

图6是在镜向下时、系统控制器中的一对计时器的测量的时序图。

具体实施方式

图1和2是镜头可更换型的诸如数字单镜头反光照相机等的摄像设备的框图。

摄像设备包括照相机本体100和可更换地安装至照相机本体100的镜头单元300。

在镜头单元300中，附图标记311表示包括一个以上用于调节被摄体的焦点的调焦透镜的摄像镜头。调焦透镜用于在光轴方向上移动。附图标记312表示光圈。

附图标记322表示用于将镜头单元300电连接至照相机本体100的连接器122的连接器。附图标记338表示用于将镜头单元300和照相机本体100的连接器122相连接的接口。附图标记340表示摄像镜头311的变焦控制器。附图标记342表示摄像镜头311的焦点控制器。附图标记346表示用于控制整个镜头单元300的镜头系统控制器。

在图1中，主镜130和副镜140处于镜向下状态。主镜130和副镜140各自与可以具有镜向下状态或镜向上状态的镜相对应。图1示出来自被摄体的光经由摄像镜头311、光圈312以及镜头接口306和106入射至主镜130。

来自被摄体的光的一部分在主镜130上反射，并且被引导至将被摄体图像反转并引导至目镜133的五棱镜132。在主镜130上反射的来自被摄体的光入射至测光单元46。主镜130的一部分是半镜，并且来自被摄体的光的一部分穿过主镜130并且入射至副镜140。

副镜140是全反射镜，并且在副镜140上反射的光入射至焦点检测器41的AF传感器141。测光单元46和焦点检测器41各自与用于利用入射光进行处理的处理器相对应。

在图2中，主镜130和副镜140处于镜向上状态。在图2中，来自被摄体的光经由摄像镜头311、光圈312、镜头接口306和106被引导至快门12。当快门12移动时，来自被摄体的光入射至摄像元件14。

在如图2所示的状态下，主镜130和副镜140退避至光路外，因而不将来自被摄体的光引导至五棱镜132和目镜133。当主镜130和副镜140处于镜向上状态时，来自被摄体的光不入射至测光单元46或AF传感器141。

摄像元件14对来自被摄体的光进行光电转换，并且生成图像数据。附图标记16表示用于将模拟信号输出转换为数字信号(图像数据)的A/D转换器。附图标记18表示用于将时钟信号或控制信号供给至摄像元件14、A/D转换器16和D/A转换器26的时序发生器，并且通过存储器控制器22和系统控制器50来控制该时序发生器。

附图标记20表示用于对来自存储器控制器22或来自A/D转换器16的图像数据进行像素插值处理和颜色转换处理的图像处理器。图像处理器20利用图像数据进行计算处理，并且系统控制器50基于所获得的计算结果控制快门控制器40、对比度检测方法的焦点检测处理、自动曝光处理和闪光灯预发光处理。

存储器控制器22控制A/D转换器16、时序发生器18、图像处理器20、图像显示存储器24和D/A转换器26。经由D/A转换器26在配置在照相机背面的(未示出的)图像显示器上显示由图像显示存储器24写入的用于显示的图像数据。

附图标记30表示用于在图1所示的镜向下位置与图2所示的镜向上位置之间移动主镜130和副镜140的镜控制器。通过系统控制器50控制镜控制器30。

光圈控制器344基于来自测光单元46的测光信息控制光圈312的开启和关闭。快门控制器40根据来自系统控制器50的指示控制快门12的开启和关闭。

附图标记48表示用于利用镜头接口106将照相机本体100与镜头单元300相连接的接口，并且附图标记122表示用于将照相机本体100与镜头单元300电连接的连接器。

焦点检测器41进行相位差方法的焦点检测，并且焦点检测器41包括处理器42、AF传感器141和存储器142。

相位差方法的焦点检测基于从一对再成像光学系统所获得的一对光学图像之间的偏移量(相位差)，检测摄像镜头的焦点状态。处理器42计算AF传感器141的被摄体图像(光学图像)的对焦状态，并且通过针对多个焦点检测视野检测焦点来输出调焦信号。系统控制器50评价计算结果，并且指示焦点控制器342控制对摄像镜头311的驱动。

存储器142构成用于存储检测结果的焦点存储器。

照相机本体100包括对比度焦点检测器(未示出)，该对比度焦点检测器用于进行利用从图像处理器20所获得的图像数据的对比度成分的对比度方法的焦点检测。对比度方法的焦点检测利用如下的(登山)方法：通过该方法，通过移动摄像镜头311可以搜索与对比度峰值相对应的摄像镜头311的位置。

测光单元46测量被摄体的亮度，执行自动曝光，并且与闪光灯协作来进行闪光灯预发光处理。

系统控制器50控制整个照相机本体100，并且系统控制器50包括两个内嵌的计时器51和52。计时器51在开始对马达35通电以进行镜向下驱动时开始测量时间。计时器52在镜向下驱动刚完成(或刚停止对马达35通电)时开始测量时间。

计时器51与第一计时器相对应，并且用于在开始针对位于镜向上位置的主镜130和副镜140的镜向下驱动时、开始测量第一预设时间段。计时器52与第二计时器相对应，并且用于在检测到主镜130和副镜140已到达其镜向下位置时、开始测量第二预设时间段。

附图标记54表示用于存储系统控制器50的多种操作用的常数、变量、程序等的存储器。系统控制器50通过基于焦点检测器41的检测结果移动摄像镜头311，来进行调焦。

附图标记60是用于设置诸如关闭电源、自动拍摄模式、手动拍摄模式、全景拍摄模式、微距拍摄模式、再现模式、多画面再现/删除模式和PC连接模式等的多个功能模式的模式拨盘切换器(模式设置单元)。例如，模式拨盘切换器60可以设置实时取景模式、静止图像拍摄模式或连续拍摄模式等。

附图标记62表示作为两段开关的释放按钮。当半按下释放按钮62时，第一开关SW1接通并且指示开始诸如AF处理和测光处理等的操作。当全按下释放按钮62时，第二开关SW2接通并且指示开始一系列处理操作。与摄像有关的处理包括曝光处理、显影处理、记录处理和连续拍摄。

连接器122在照相机本体100和镜头单元300之间传送控制信号、状态信号、数据信号等，并且连接器122用于供给各种电压的电流。

图3A和3B示出镜控制器30的结构。图3A是当如图2所示完成镜向上驱动时、镜控制器30的状态的透视图。图3B是当如图1所示完成镜向下驱动时、镜控制器30的状态的透视图。

如图3A和3B所示，镜控制器30包括齿轮31、相位检测部32、驱动杆33、相位检测基板34和马达35。马达35与用于驱动镜的驱动器相对应。

当从如图3A所示的镜向上状态通过系统控制器50控制对马达35的驱动时，通过马达35转动驱动齿轮31。随着马达35转动，驱动力被传送到齿轮31，并且驱动力使齿轮31以一个方向转动。固定在齿轮31上的相位检测部32在相位检测基板34的图案上移动。

齿轮31的转动被传送到驱动杆33，并且驱动杆33如图3A所示顺时针转动。驱动杆33包括与主镜130的驱动销131接触的接触部33a。随着驱动杆33转动，驱动销131跟随接触部33a的轨迹，从而提供如图3B所示的镜向下状态。

图4A是相位检测基板34的平面图，并且图4B是马达35的通电时序和相位信号的时序图。图4A所示的图案1是这样的区域：当相位检测部32位于图案1上时，如图4B所示的相位信号1的极性为低。图4A所示的图案2是这样的区域：当相位检测部32位于图案2上时，如图4B所示的相位信号2的极性为低。

图4B中的(A)是提供如图3A所示的镜向上状态的相位，并且图4B中的(B)是提供如图3B所示的镜向下状态的相位。当检测到按下释放按钮62的释放操作时，系统控制器50开始对马达35通电以进行镜向上驱动。此时，相位检测部32与相位检测基板34之间的位置关系处于图4A中的位置(ii)。

如上所述，随着马达35转动，驱动力被传送到齿轮31并且使齿轮31以一个方向转动。齿轮31的转动被传送到驱动杆33，并且驱动杆33从图3B所示的状态逆时针转动。从而，驱动杆33的接触部33a推动主镜130的驱动销131。

此时，固定在齿轮31上的相位检测部32在相位检测基板34的图案上移动。当相位检测部32与相位检测基板34之间的位置关系处于图4A中的位置(iii)时，来自相位检测基板34的相位信号2的极性变化。当相位信号2的极性变化时，系统控制器50停止对马达35进行镜向上通电。即使在马达35停止之后，齿轮31由于惯性轻微转动，因此，当主镜130和副镜140处于镜向上状态时，相位检测部32与相位检测基板34之间的位置关系处于图4A中的位置(A)。

在快门12移动之后，系统控制器50开始对马达35再通电以进行镜向下驱动。此时，相位检测部32位于图4A中的位置(iv)处。

当开始镜向下驱动时，相位检测部32从图4A中的位置(iv)逆时针移动。当主镜130和副镜140到达镜向下位置时，相位检测部32位于图4A中的位置(B)处。

当相位检测部32位于图4A中的位置(B)处时，来自相位检测基板34的相位信号2的极性变化。系统控制器50通过检测相位信号2的极性变化检测到主镜130和副镜140均到达镜向下位置。因而，相位检测部32和相位检测基板34与用于检测镜到达镜向下位置的检测器相对应。

本实施例即使在主镜130和副镜140均到达镜向下位置之后、也继续对马达35通电。

相位检测部32进一步从图4A中的位置B逆时针移动，并且当相位检测部32位于图4A的位置(v)处时，相位信号1的极性变化并且对马达35的通电停止。即使在马达35停止之后，齿轮31也由于惯性轻微转动。因而，当主镜130和副镜140到达镜向下位置时，相位检测部32和相位检测基板34的位置关系处于图4A中的位置(i)。此时，主镜130和副镜140具有图3B所示的状态。

图5是从图1和2所示的摄像设备接受摄像请求时至完成摄像操作时的流程图。“S”表示步骤。系统控制器50根据存储在存储器54中的计算机程序进行图5所示的流程。

起初，当半按下释放按钮62并且SW1接通时(S101中为“是”)，系统控制器50指示焦点检测器41开始焦点检测并且指示测光单元46开始测光(S102)。

然后，系统控制器50控制处理器42对AF传感器141上形成的被摄体图像进行相位差方法的焦点检测。将焦点检测器41的检测结果存储在存储器142中。

当焦点检测和测光结束之后，全按下释放按钮62并且SW2接通时(S103中为“是”)，系统控制器50开始对马达35通电。从而，对主镜130和副镜140的镜向上驱动和对快门12的移动准备(快门释放)驱动开始(S104、S106)。该镜驱动开始位置与图4A中的位置(ii)相对应。

接着，系统控制器50基于从相位检测基板34传送来的相位信号判断是否提供图4A中的位置(iii)并从而完成了镜向上驱动(S105)。当系统控制器50判断为已完成镜向上驱动时(S105中为“是”)时，系统控制器50停止对马达35通电。另外，系统控制器50基于焦点检测结果控制焦点控制器342，移动摄像镜头311中的调焦透镜，并且进行自动调焦。

在S106中，系统控制器50开始对快门控制器40中(未示出的)快门马达通电。对快门马达的通电解除通过快门充电器对快门帘幕的保持，从而转移至行进准备状态。另外，系统控制器50判断快门充电器是否移动至快门移动准备位置并且已准备好停止快门马达(S107)。当判断为是这样时(S107中为“是”)，系统控制器50停止快门马达。

当已完成镜向上驱动(S105中为“是”)并且已完成快门释放(S107中为“是”)时，系统控制器50指示光圈控制器344基于与S102的测光结果相对应的曝光控制值来控制光圈312，从而开始移动快门帘幕(S108)。从而，实现静止图像拍摄。

在快门12移动之后(S108之后)，系统控制器50对马达35通电以开始镜向下驱动(S109)。此时，相位检测部32位于图4A中的位置(iv)。

当在S109中开始镜向下驱动时，系统控制器50中的计时器51开始测量时间(S110)。系统控制器50判断计时器51是否结束测量预设时间段(S111)。

系统控制器50通过判断相位信号2的极性变化来判断主镜130和副镜140是否到达镜向下位置(或图4A中的位置(B))(S112)。当在S112中检测到相位信号2的极性变化并且主镜130和副镜140到达镜向下位置(或图4A中的位置(B))时，系统控制器50中的计时器52开始测量时间(S113)。系统控制器50判断计时器52是否结束测量预设时间段(S114)。

系统控制器50判断是否检测到相位信号1的极性变化(S115)。当检测到相位信号1的极性变化时，系统控制器50停止对马达35通电(S116)。

当已满足S111中为“是”、S114中为“是”和S116的所有条件时，系统控制器50指示焦点检测器41进行焦点检测、并且指示测光单元46进行测光(S119)。换言之，当对马达35的驱动停止，计时器51结束测量时间，并且计时器52结束测量时间时，系统控制器50执行焦点检测和测光。换言之，系统控制器50与用于在已完成第一计时器和第二计时器的时间测量时使得处理器能够进行处理的控制器相对应。

在快门12移动之后(S108之后)，系统控制器50开始对快门马达通电，并且开始快门充电(S117)。当判断为已完成快门充电(S118中为“是”)时，系统控制器50停止对快门马达通电。

当满足S118中为“是”和S119的条件时，系统控制器50判断模式拨盘切换器60是否设置了连续拍摄模式(S120)。当未设置连续拍摄模式(S120中为“否”)时，系统控制器50结束操作，并且当设置了连续拍摄模式(S120中为“是”)时，流程返回S103。在S103中，当没有全按下释放按钮62时，系统控制器50判断为已接受摄像结束命令，并且结束连续摄像。

将计时器51的第一时间段设置为从用于镜向下驱动的通电开始时至镜的弹跳衰减时的设想的最短时间段。换言之，将第一时间段设置为当摄像设备在有利条件下进行镜向下驱动时、在开始对主镜130和副镜140的镜向下驱动之后足以衰减镜的弹跳的时间段。当摄像设备的电源电压是相对高的第一电压、或者摄像设备的温度是相对高的第一温度时，摄像设备在有利条件下进行镜向下驱动。

将计时器52的第二时间段设置为从完成镜向下驱动时至镜的弹跳衰减时的设想的最长时间段。换言之，将第二时间段设置为当摄像设备在不利条件下进行镜向下驱动时、通过马达35将主镜130和副镜140移动至镜向下位置之后足以衰减镜的弹跳的时间段。当摄像设备的电源电压是低于第一电压的第二电压或摄像设备的温度是低于第一温度的第二温度时，摄像设备在不利条件下进行镜向下驱动。将第二时间段设置为小于第一时间段。

图6是在镜向下时，计时器51和计时器52的时间测量的时序图。图6仅示意性示出在镜向下通电开始位置后的镜向下部分。图6中的(I)与摄像设备的不利条件、或低的镜向下驱动速度相对应，例如当照相机的电源电压低时或者当在低温环境中使用照相机时。由于在此情况下镜向下驱动速度低，因而在镜向下时的冲击小，并且弹跳衰减时间段相对短。图6中的(II)与摄像设备的有利条件、或高的镜向下驱动速度相对应，例如，当照相机的电源电压高时或当在高温环境中使用照相机时。由于在该情况下镜向下驱动速度高，因而在镜向下时的冲击大并且弹跳衰减时间段相对长。

当如图6中的(I)所示镜向下驱动速度低时，在完成计时器51的时间测量(T1)之后完成计时器52的时间测量(T2)。另一方面，当如图6中的(II)所示镜向下驱动速度高时，在完成计时器52的时间测量(T2)之后完成计时器51的时间测量(T1)。因而，即使弹跳衰减时间段根据镜向下驱动速度而变化，主镜130和副镜140的弹跳也在完成计时器51和计时器52两者的时间测量时充分衰减。因而，可以在镜的弹跳充分衰减之后开始焦点检测和测光。由于从镜的弹跳衰减时至焦点检测或测光开始时的时间延迟减小或消除，因而在连续拍摄中可以提高连续拍摄速度(帧频)。

根据本实施例，计时器51在开始对马达35通电以开始镜向下驱动时开始测量第一时间段的时间，并且计时器52在检测到表示镜向下状态的相位信号时开始测量第二时间段的时间。然而，计时器52的开始时间不限于该时刻。例如，在开始镜向下驱动之后，计时器52可以在马达35转动了预设角度时开始测量时间。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不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以及等同结构和功能。

Claims (4)

1.一种摄像设备，包括：

镜，用于在镜向下状态和镜向上状态之间移动；

驱动器，用于驱动所述镜；

处理器，用于在所述镜处于所述镜向下状态时利用入射光进行处理；

检测器，用于检测是否通过所述驱动器使所述镜处于所述镜向下状态；以及

第一计时器，用于在所述驱动器开始将处于所述镜向上状态的镜向所述镜向下状态驱动时，开始测量第一预设时间段，

所述摄像设备的特征在于还包括：

第二计时器，用于在所述检测器检测到所述镜到达所述镜向下状态时，开始测量第二预设时间段；以及

控制器，用于在所述第一计时器结束测量所述第一预设时间段并且所述第二计时器结束测量所述第二预设时间段时，使所述处理器进行所述处理，

其中，所述第一预设时间段是在所述摄像设备的电源电压是第一电压并且所述驱动器使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变的情况下、从处于所述镜向上状态的镜开始向所述镜向下状态转变的时刻起直到足以使所述镜的弹跳衰减的时刻为止的时间段，以及

其中，所述第二预设时间段是在所述摄像设备的电源电压是低于所述第一电压的第二电压并且所述驱动器使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变的情况下、从所述镜到达所述镜向下状态的时刻起直到足以使所述镜的弹跳衰减的时刻为止的时间段。

2.一种摄像设备，包括：

镜，用于在镜向下状态和镜向上状态之间移动；

驱动器，用于驱动所述镜；

处理器，用于在所述镜处于所述镜向下状态时利用入射光进行处理；

检测器，用于检测是否通过所述驱动器使所述镜处于所述镜向下状态；以及

第一计时器，用于在所述驱动器开始将处于所述镜向上状态的镜向所述镜向下状态驱动时，开始测量第一预设时间段，

所述摄像设备的特征在于还包括：

第二计时器，用于在所述检测器检测到所述镜到达所述镜向下状态时，开始测量第二预设时间段；以及

控制器，用于在所述第一计时器结束测量所述第一预设时间段并且所述第二计时器结束测量所述第二预设时间段时，使所述处理器进行所述处理，

其中，所述第一预设时间段是在所述摄像设备的温度是第一温度并且所述驱动器使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变的情况下、从处于所述镜向上状态的镜开始向所述镜向下状态转变的时刻起直到足以使所述镜的弹跳衰减的时刻为止的时间段，以及

其中，所述第二预设时间段是在所述摄像设备的温度是低于所述第一温度的第二温度并且所述驱动器使所述镜从所述镜向上状态向所述镜向下状态转变的情况下、从所述镜到达所述镜向下状态的时刻起直到足以使所述镜的弹跳衰减的时刻为止的时间段。

3.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述处理器是焦点检测器。

4.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述处理器是测光单元。