CN1067163C - 具有增大的超近拍摄距离的相机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够增大超近拍摄距离的相机及其控制方法，微控制器确定可以进行拍摄的最大值和根据测量值算出的自动聚焦区之间的关系；当计算出的自动聚焦区大于可以进行拍摄的最大值时锁定释放开关的操作；当算出的自动聚焦区小于可以进行拍摄的最大值时，通过根据从测量值中得到的焦距增大最小拍摄距离减小光圈数以在短距离内拍摄物体照片；在算出用于确定频闪器的亮度以便通过减小光圈数补充光量的闪光指数之后，控制频闪器的发射信号。

Description

具有增大的超近拍摄距离的相机及其控制方法
本发明涉及一种具有增大的超近拍摄距离的相机以及这种相机的控制方法。更具体地说，本发明涉及一种利用频闪来控制光阑、增大拍摄距离和拍摄物体的照片，从而能获得具有适度曝光的照片的具有增大的超近拍摄距离的相机以及这种相机的控制方法。
通常，在拍照的时候当在目标上聚焦时，焦距周围的物体是不清晰的。然而，如果焦距周围的物体处于允许的范围内，那么这些物体从视觉上看似乎也被聚焦。一般来说，将看上去其它物体似乎也被聚焦的目标周围的允许范围称为景深。
在镜头的焦距越短、拍摄距离越远和光阑孔径越小、景深越深的情况下能使可能的拍摄距离增大。在镜头的焦距越长、拍摄距离越短和光阑孔径越大、景深越小的情况下会使可能的拍摄距离变小。
在一般的变焦相机中，由于测距能力和镜头前后机械运动受到限制，而只能根据所需的分辨率来确定与根据光学数据得到的焦距有关的最小拍摄距离。
即，在传统的焦距为38毫米至115毫米的变焦相机中，例如，当焦距为38毫米时，根据所需分辨率设置的最小拍摄距离约为0.79米，这时快门被锁住从而使在拍摄距离小于0.79米时不能进行拍摄。
而且，传统的变焦相机具有这样的缺点，即由于与焦距相应的最小拍摄距离受到必须满足所需分辨率的限制，所以使用者在近距离内不能获得瞬间画面和理想的照片。这样，当使用者试图在小于最小拍摄距离的距离上拍摄物体的照片时，快门是锁定的并使拍摄操作暂停。
此外，传统的变焦相机具有这样的缺点，即在超近拍摄的情况下，由于照片上目标周围的部分是模糊的，因此使用者不能获得理想的照片。
因此，本发明的任务是提供一种基本上克服了因已有技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题的相机。本发明将提供一种能够在进行超近拍摄操作时通过对因为光阑孔径缩小而造成的闪光灯发光量不足进行补充，并通过加深景深深度、人为地使闪光灯闪光和使光阑孔径缩小来增大拍摄距离和获得具有适度曝光的照片的相机。
根据本发明，一种能够增大超近拍摄距离的相机包括：
微控制器；
与微控制器的输出端相连的信息显示器；
马达驱动电路，在电源开关接通和镜头盖打开的情况下产生一驱动马达以进行变焦操作的信号；
频闪器；
与微控制器的输入端相连的开关组，含有根据使用者的功能选择产生电信号的电源开关、一级释放开关、二级释放开关和拍摄开关；
与微控制器的输入和输出端相连的亮度测量电路，在所述开关组中的一级释放开关接通后接收一个信号，并测量物体周围的背景亮度和产生一与测得亮度相应的信号；和
自动距离测量电路，在所述开关组中的一级释放开关接通后接收一个信号，并测量离物体的距离和产生一与测得值相应的信号；
所述微控制器用于
确定可以进行拍摄的最大值和根据测量值算出的自动聚焦区之间的关系，
当计算出的自动聚焦区大于可以进行拍摄的最大值时锁定所述释放开关的操作，
当算出的自动聚焦区小于可以进行拍摄的最大值时，通过根据从测量值中得到的焦距增大最小拍摄距离减小光圈数以在短距离内拍摄物体照片，和
在算出用于确定频闪器的亮度以便通过减小光圈数补充光量的闪光指数之后，控制频闪器的发射信号。
另一方面，一种增大相机的超近拍摄距离的方法包括以下步骤：
如果电源已与相机接通和电源开关已转为接通，则根据打开镜头盖后的状态，按所输入的合适的拍摄模式来建立拍摄模式；
在一级释放开关接通后，测量离物体的距离并测量物体周围的背景亮度；
判断根据被测距离转换的自动聚焦区是否大于可以进行拍摄的最大值，当因测得的距离大于可以进行的拍摄的最大值而不能进行拍摄时，暂停快门操作，并且当因测得的距离小于可以进行拍摄的最大值而可以进行拍摄时，判断镜头筒目前的位置是否是超近拍摄位置；
在是超近拍摄的情况下再次判断镜头筒的位置是否是最远拍摄位置，如果是最远拍摄位置则执行最远拍摄过程，当镜头筒目前的位置不是超近拍摄位置时，确定目前的焦距和一个确认值之间的关系，该确认值是为确定超近拍摄过程或频闪拍摄过程而确立的焦距；
当目前的焦距小于确认值而且拍摄模式没有转到超近拍摄模式时，确定测得距离的自动聚焦区与第一确认值的关系，该第一确认值是使频闪器闪光的基准值，当目前的焦距等于或大于确认值和可以进行超近拍摄操作时，确定测得距离的自动聚焦区和第二确认值之间的关系，该第二确认值是超近拍摄过程的基准值，当因目前的焦距大于第二确认值且在不用频闪器闪光的情况下可以进行拍摄时，执行超近拍摄过程；
当因测得距离的自动聚焦区大于第一确认值同时借助频闪器的闪光可以进行拍摄时，增大拍摄距离，和当被测距离的自动聚焦区小于第一确认值可以进行拍摄时，进行相应于自动聚焦档的过程；和
此后在二级释放开关接通的情况下借助频闪器的闪光拍摄物体照片。
下面将结合有助于进一步理解本发明并包含在说明书中和作为其一部分的附图对本发明的一个实施例进行说明，而且将结合附图和说明书来解释本发明的原理。
图1是表示本发明一个实施例的框图。
图2A和2B是表示根据本发明所公开的实施例优选的操作步骤流程图。
参照图1，一种具有增大的超近拍摄距离的相机包括微控制器10、与微控制器的输出端相连的信息显示器20、马达驱动电路30、频闪器40、与微控制器10的输入端相连的开关组50、与微控制器10的输入和输出端相连的亮度测量电路60和自动距离测量电路70。
下面将参照图2A和2B对根据最佳实施例所述的具有增大的超近拍摄距离的相机的工作过程进行说明。
如果电源与相机接通(步骤100)，微控制器10将启动相机中的内部电路(步骤110)并判断电源开关SW0是否接通(步骤120)。如果电源开关SW0已经转到ON(接通)，微控制器10将驱动马达驱动电路30。
马达驱动电路30工作并产生用于驱动马达(未示出)的信号。然后使马达向前移动，移去镜头盖并使相机处于准备下一步操作的准备状态(步骤130)。
接着，微控制器10根据使用者通过拍摄开关SW3进行的选择确立拍摄模式，并向信息显示器20传送有关选定的拍摄模式的信息。而且信息显示器20将所确立的拍摄模式通知使用者(步骤140)。
在微控制器10判断完一级释放开关SW1是否已工作在准备状态下之后，如果第一释放开关SW1转为ON，微控制器10将驱动自动距离测量电路70测量离物体的距离并且驱动亮度测量电路60测量物体周围的背景亮度，并计算此时的曝光量(步骤160)。
通常，离物体的距离L，频闪器的发光量GN0和镜头的亮度的关系，即F数FN0具有以下关系：
GN0=FN0×L    ……(1)
测量完距离物体的距离之后，微控制器10将测得的距离转换到由多个距离分割的自动聚焦区中，并根据与测得的距离相应的所需分辨率来确定自动聚焦(AF)区与最大值之间的关系(步骤170)。
由于当被测距离的AF区大于最大值时因分辨率不足而无法拍摄，这时微控制器10将快门锁住，从而在微控制器10控制信息显示器20中的自动聚光发光二极管AF LED指示出自动聚焦操作不能进行(步骤180)的信息后，不能进行拍摄操作(步骤190)。在将快门的操作锁住之后，微控制器10使信息显示器20中的AF LED转为OFF(步骤200)。
当因被测距离的AF区小于最大值而可以进行拍摄时，微控制器10将根据选定的拍摄模式判断目前的镜头筒位置是否处在超近拍摄的位置上(步骤210)。当镜头筒的位置处于超近拍摄的位置时，微控制器10将再次判断镜头筒目前的位置是否是最远拍摄位置(步骤220)，并确定与镜头筒目前位置相应的焦距和一确认值(即为确定频闪拍摄过程而确定的焦距)之间的关系(步骤230)。根据本发明的实施例，进行超近拍摄操作的确认值为100毫米。
当由于目前的焦距小于确认值而不能进行超近拍摄操作时，微控制器10将确定被测距离的AF区与一焦距(即作为确定频闪拍摄过程的基准值的第一确认值)之间的关系(步骤240)，并且当因目前的焦距大于确认值可以进行超近拍摄时，确定被测距离的AF区和第二确认值之间的关系，该第二确认值是用于无频闪闪光的超近拍摄操作的基准值(步骤250)。
当因焦距小于确认值而且被测距离的AF区大于上述第一确认值而可以借助频闪器的闪光进行拍摄时，微控制器10将计算频闪器的亮度GN0(步骤260)。
确定了频闪器40的亮度GN0之后，即使镜头筒目前的位置不是超近距拍摄位置，微控制器10也同样能够减小光阑孔径(未示出)和增大可能的超近拍摄距离以拍摄近距离物体的照片(步骤270)。然后，微控制器10向频闪器40发送一个充电信号(步骤280)并使频闪器40开始充电以便获得具有适度曝光的照片(步骤280)。
然后微控制器10将信息显示器20中的发光二极管LED转为ON，以便指示频闪器40正在充电(步骤290)。
当被测距离的AF区小于第一确认值，或是一个能借助频闪器的闪光获得具有适度曝光的照片的区域时，可以进行上述操作。
当焦距小于确认值(即100毫米)而且被测距离的AF区小于上述第一确认值时，微控制器10将镜头筒移至已确立的AF档的位置(步骤300)，并通过信息显示器20指示自动聚焦已经完成(步骤310)。
当目前的焦距大于确认值时，微控制器10确定被测距离的AF区与第二确认值之间的关系，如果因被测距离的AF值大于该第二确认值而可以进行拍摄，则微控制器10将启动马达驱动电路30，并将变焦马达(未示出)移至超近拍摄位置(步骤320)。在将镜头筒移到超近拍摄位置之后，微控制器10将通过信息显示器20通知使用者目前的拍摄模式是超近拍摄模式(步骤330)。
第二确认值是上述的一个区域。当因镜头筒的位置大于确定位置的位置和被测距离的AF区小于第二确认值而使目前的拍摄模式不是超近拍摄模式时，微控制器10将镜头筒移到已确立的AF档的位置上，并通过信息显示器20显示自动聚焦已经完成(步骤310)。当因为被测距离的AF区小于最大值而可以进行拍摄并且镜头筒的位置处于超近拍摄位置时，微控制器10将判断镜头筒的目前拍摄位置是否是最远拍摄位置(步骤220)。当镜头筒的位置是最远拍摄位置时，微控制器10将通过启动马达驱动电路30来驱动变焦马达(未示出)，并将镜头筒移至最远拍摄档(步骤340)，同时计算频闪器的亮度(GN0)(步骤350)。
微控制器10根据光学数据计算出频闪器40的亮度(GN0)之后，微控制器10通过根据已决定的频闪器40的亮度(GN0)将F数减至最小来加大超近拍摄距离(步骤360)，使频闪器40充电(步骤370)，和通过信息显示器20显示频闪器40正在充电(步骤380)。
进行完上述操作之后，微控制器10判断开关组50中的二级释放开关SW2是否已经接通(步骤390)，如果二级释放开关SW2已转为ON，则借助频闪器的闪光进行拍摄操作(步骤400)，然后整个过程结束(步骤410)。
如表1所示，通过减小光阑孔径和在超近拍摄距离的情况下借助频闪器的闪光来拍摄物体的照片，可以增大可能的最小超近拍摄距离。
                  表     1
焦距(mm) 有关技术的RL距离 频闪器接通时的RL距离
    3845606575808590100105115超近     小于0.748m小于0.849m小于0.955m小于1.003m小于1.037m小于1.075m小于1.116m小于1.138m小于1.208m小于1.233m小于1.258m小于0.692m     小于0.596m小于0.596m小于0.731m小于0.795m小于0.849m小于0.899m小于1.075m小于1.095m小于0.652m小于0.652m小于0.652m小于0.652m
其中RL是释放锁定。
根据本发明的实施例，由于通过减小F数和使频闪器闪光可以达到的最小超近拍摄距离是0.596米，所以如表1所示，在频闪器不闪光的情况下，能够在传统的镜头筒位置(35毫米)所能达到的最小超近拍摄距离0.748米更近的距离处(例如大约0.6米)拍到物体的照片。
由此，本发明提供了一种具有增大的超近拍摄距离的照片以及这种相机控制方法，它能够最合适地控制光阑，增大拍摄距离和借助于闪光灯来拍摄物体的照片，从而能够获得具有适度曝光的照片。

Claims (20)

1、一种能够增大超近拍摄距离的相机，包括：
微控制器(10)；
与微控制器的输出端相连的信息显示器(20)；
马达驱动电路(30)，在电源开关接通和镜头盖打开的情况下产生一驱动马达以进行变焦操作的信号；
频闪器(40)；
与微控制器(10)的输入端相连的开关组(50)，含有根据使用者的功能选择产生电信号的电源开关(SW0)、一级释放开关(SW1)、二级释放开关(SW2)和拍摄开关(SW3)；
与微控制器(10)的输入和输出端相连的亮度测量电路(60)，在所述开关组中的一级释放开关接通后接收一个信号，并测量物体周围的背景亮度和产生一与测得亮度相应的信号；和
自动距离测量电路(70)，在所述开关组中的一级释放开关接通后接收一个信号，并测量离物体的距离和产生一与测得值相应的信号；
其特征在于，所述微控制器用于
确定可以进行拍摄的最大值和根据测量值算出的自动聚焦区之间的关系，
当计算出的自动聚焦区大于可以进行拍摄的最大值时锁定所述释放开关的操作，
当算出的自动聚焦区小于可以进行拍摄的最大值时，通过根据从测量值中得到的焦距增大最小拍摄距离减小光圈数以在短距离内拍摄物体照片，和
在算出用于确定频闪器的亮度以便通过减小光圈数补充光量的闪光指数之后，控制频闪器的发射信号。
2、根据权利要求1所述的相机，其中，所述微控制器进一步用于在算出的自动聚焦区小于可以进行拍摄的最大值时，对目前的焦距值和已确认的焦距值之间的关系进行比较；
当比较值大于已确认的焦距值时，用于确定测得的自动聚焦距离的自动聚焦区和作为第二确认值的超近拍摄位置的自动聚焦区之间的关系；
当测得的自动聚焦距离值是超近拍摄位置，即第二确认值时，用于在减小光圈数之后补充光量以便越来越大的增大拍摄距离。
3、根据权利要求2所述的相机，其中，所述微控制器进一步用于在比较值小于确认焦距值时，确定测得的自动聚焦距离的自动聚焦区和作为第一确认值的通常拍摄位置的自动聚焦区之间的关系；和
当测得的自动聚焦距离值是通常的拍摄位置，即第一确认值时，用于计算闪光指数以便在根据与测得的距离值相应的焦距将最小拍摄距离增大之后通过减小的光圈数来确定用以补充光量的频闪器的亮度，和用于减小光圈数以便拍摄更近距离内的物体照片。
4、根据权利要求2所述的相机，其中，所述微控制器当测得的自动聚焦距离值是大于超近拍摄位置的最远拍摄位置即第二确认值时，用于在将自动聚焦档移至最大拍摄档之后产生使频闪器充电的信号、减小光圈数、增大拍摄距离和计算频闪器亮度。
5、根据权利要求1所述的相机，进一步包括用于接收来自所述开关组中拍摄开关的信号、显示与所述上一信号相应的功能模式、接收来自所述微控制器的信号和显示相机操作状态的显示装置(20)。
6、根据权利要求5所述的相机，其中，所述的微控制器当因被测距离中的自动聚焦区大于最大值而不能进行拍摄时，将通过所述的显示装置显示自动聚焦的错误操作，并锁住快门和暂停操作。
7、根据权利要求5所述的相机，其中，所述的微控制器当因距离值而执行超近拍摄过程时，确定测量值的自动聚焦区和作为第二确认值的超近拍摄位置的自动聚焦区之间的关系；而当由于自动聚焦区值大于所述第二确认值而不必使用频闪器的闪光即可超近拍摄时，将镜头筒移至自动聚焦档以便进行超近拍摄。
8、根据权利要求7所述的相机，其中所述的微控制器通过所述的显示装置显示目前的拍摄模式是超近拍摄模式，并将目前的拍摄模式通知使用者。
9、根据权利要求5所述的相机，其中，所述的微控制器当即使是自动聚焦区大于作为第一确认值的通常拍摄位置的自动聚焦区和镜头筒的位置是正常位置也可以不用频闪器的闪光进行拍摄时，确定被测距离的自动聚焦区和第一确认值之间的关系，将镜头筒移至根据镜头筒位置和自动聚焦区之间的关系而确定的自动聚焦档，并通过所述的显示装置显示已完成自动聚焦。
10、根据权利要求5所述的相机，其中，所述的微控制器当被测距离的自动聚焦区大于作为第一确认值的通常拍摄位置的自动聚焦区和尽管是正常拍摄模式但频闪器已充电时，通过所述的显示装置通知使用者频闪器正在充电。
11、根据权利要求1所述的相机，其中所述的微控制器在判断完镜头筒的位置是否是最远拍摄位置之后，在是最大拍摄距离的情况下，将自动聚焦档移至最大拍摄档，并通过减小光圈数来增大拍摄距离，计算频闪器的亮度，和产生使频闪器充电的信号。
12、一种增大相机的超近拍摄距离的方法，包括以下步骤：
如果电源已与相机接通和电源开关已转为接通，则根据打开镜头盖后的状态，按所输入的合适的拍摄模式来建立拍摄模式；
在一级释放开关接通后，测量离物体的距离并测量物体周围的背景亮度；
判断根据被测距离转换的自动聚焦区是否大于可以进行拍摄的最大值，当因测得的距离大于可以进行的拍摄的最大值而不能进行拍摄时，暂停快门操作，并且当因测得的距离小于可以进行拍摄的最大值而可以进行拍摄时，判断镜头筒目前的位置是否是超近拍摄位置；
在是超近拍摄的情况下再次判断镜头筒的位置是否是最远拍摄位置，如果是最远拍摄位置则执行最远拍摄过程，当镜头筒目前的位置不是超近拍摄位置时，确定目前的焦距和一个确认值之间的关系，该确认值是为确定超近拍摄过程或频闪拍摄过程而确立的焦距；
当目前的焦距小于确认值而且拍摄模式没有转到超近拍摄模式时，确定测得距离的自动聚焦区与第一确认值的关系，该第一确认值是使频闪器闪光的基准值，当目前的焦距等于或大于确认值和可以进行超近拍摄操作时，确定测得距离的自动聚焦区和第二确认值之间的关系，该第二确认值是超近拍摄过程的基准值，当因目前的焦距大于第二确认值且在不用频闪器闪光的情况下可以进行拍摄时，执行超近拍摄过程；
当因测得距离的自动聚焦区大于第一确认值同时借助频闪器的闪光可以进行拍摄时，增大拍摄距离，和当被测距离的自动聚焦区小于第一确认值可以进行拍摄时，进行相应于自动聚焦档的过程；和
此后在二级释放开关接通的情况下借助频闪器的闪光拍摄物体照片。
13、根据权利要求12所述的方法，其中所述的在自动聚焦区处于不能进行拍摄的情况下，暂停快门操作的步骤包括通过将自动聚焦发光二极管转为接通来显示自动聚焦出现错误，通过锁住快门暂停快门的操作，并将发光二极管转为切断。
14、根据权利要求12所述的方法，其中所述的当仅在频闪器闪光时才能进行拍摄的情况下增大拍摄距离的步骤包括通过调整光圈数增大拍摄距离，计算频闪器的亮度和开始对频闪器充电。
15、根据权利要求14所述的方法，进一步包括在开始向频闪器充电之后显示频闪器正在充电。
16、根据权利要求12所述的方法，其中当镜头筒的位置是最远拍摄位置时进行最远拍摄过程的步骤包括将镜头筒移至最远拍摄位置的自动聚焦档，计算频闪器的亮度，通过将光圈数减至最小来增大拍摄距离和开始向频闪器充电。
17、根据权利要求16所述的方法，进一步包括在开始向频闪器充电后显示目前的拍摄模式是最远拍摄模式。
18、根据权利要求12所述的方法，其中因被测距离的自动聚焦区大于第二确认值而进行的超近拍摄过程包括将镜头筒移至在不用频闪器闪光而能进行超近拍摄的情况下根据自动聚焦区和镜头筒位置之间的关系而确立的自动聚焦档上。
19、根据权利要求18所述的方法，进一步包括在将镜头筒移至确立的自动聚焦档上之后显示目前的拍摄模式是超近拍摄模式。
20、根据权利要求12所述的方法，其中当因被测距离的自动聚焦区小于第一确认值而可以进行拍摄时，执行相应于自动聚焦档过程的步骤，包括将镜头移至在频闪器不闪光的正常拍摄位置上确定的自动聚焦档上，并显示自动聚焦已完成。
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