CN1154015C - 视差校正设备 - Google Patents

Abstract

照相机之类的设备，它包括：计算装置，它根据成像光学系统的调焦距离与焦距来计算用来校正取景器视差的视差校正信号；以及驱动装置，它根据上述计算装置提供的视差校正信号来驱动此取景器。

Description

视差校正设备

技术领域

本发明涉及视差校正设备，用来校正所具光轴不同于成像光学系统光轴的取景器的视差。

背景技术

对于取景器所用光学系统具有的光轴不同于照相(成像)光学系统光轴的这类照相机，例如在小型照相机中，一般存在有照相机操作者通过取景器所能观察到的范围并不精确地与胶片表面上实际拍摄的图像范围一致的问题。这种现象称作视差。为了校正视差，已发展了例如下述的种种方法。

根据某些已知方法，于取景器视场内这样地设置一批视场框架用来校正视差，以使操作者能近似地得知视差量或是设置可根据照相距离移动的视场掩模。在日本专利公报平3-92831号所公开的方法中，于取景器的光学系统中设有变角度棱镜，而此变角度棱镜的顶角则依照相距离变化来校正视差。

在把变焦距光学系统用于照相透镜时，通常也把变焦距光学系统用于取景器中，同改变照相透镜的焦距相联系来改变取景器的焦距。在这种情形下，视差的发生不仅取决于照相距离，还受到取景器光学系统改变焦距的影响。变焦比越高，视差现象也就越严重。考虑到这样的问题，日本专利公报平7-86631号中便公开了这样一种照相机，它装配成能结合照相透镜焦距的变化，使取景器的放大率可变的光学系统的位置作机械式地移动。

但是，配合改变照相透镜焦距使取景器光学系统作机械式位移来校准视差的上述方法，不仅使得机械连锁装置复杂化，还会降低可靠性，增多零部件个数，同时加大取景器的尺寸。此外，由于视差不是根据照相距离校正，对于近距离与远距离的照相，视差校正问题仍然没有解决。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种例如是照相机之类的设备，一种用于取景器的视差校正设备，它包括：a)计算装置，用于根据成像光学系统的调焦距离和焦距，计算用来校正此取景器视差的视差校正信号；b)第一驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校准信号来驱动此取景器；第二驱动装置，用来根据所述成像光学系统的焦距来驱动改变所述取景器焦距的取景点光学单元；以及还包括这样的装置，用来在限制前述第一驱动装置的驱动作业的同时使所述第二驱动装置从事驱动作业。上述设备使得取景器的视差能在考虑到了成像系统调焦距离与焦距的基础上以最适当的方式进行校正，而不需用任何结构复杂的校正设备。

如上所述设备，在具体实施例中，它还包括用来探测所述成像光学系统调焦距离的调焦距离探测装置。

所述调焦距离探测装置包括距离测量装置。

所述调焦距离探测装置包括用来确定所述成像光学系统调焦状态的状态确定装置。

它还包括有用来探测所述成像光学系统焦距的焦距探测装置。

它还包括有用来探测所述成像光学系统焦距的焦距探测装置。

所述焦距探测装置包括用来测定前述成像光学系统位置的位置测定装置。

所述第一驱动装置包括用来改变所述取景器视场方向的装置。

所述第一驱动装置包括用来驱动改变前述取景器视场方向的取景器光学系统的装置。

它还包括第三驱动装置，用来根据所述成像光学系统的焦距来改变所述取景器的焦距。

它还包括有根据所选取的预定摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

它还包括有根据所选取的预定方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

所述成像光学系统包括照相光学系统。

它还包括有根据所选取的预定摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

它还包括：c)用来选择快拍摄影方式的摄影方式选择装置；以及d)用来根据上述摄影方式选择装置所选择的快拍摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

所述计算装置包括计算电路。

所述计算装置包括用来导出计算操作结果的表。

它还包括有，当所述成像光学系统的调焦距离与焦距的组合是预定的一个值时，用来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

它还包括有响应快门释放件操作来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

它还包括有响应快门释放件第一触压操作来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

它还包括有响应所述成像光学系统改变焦距操作的完成来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

所述第一驱动装置包括马达。

所述视差校正设备包括所述成像光学系统。

所述视差校正设备包括所述取景器。

所述视差校正设备包括所述取景器。

根据本发明的另一方面，提供一种光学设备，它包括：a)计算装置，用于根据成像光学系统的调焦距离和焦距，计算用来校正取景器视差的视差校正信号；以及b)驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校正信号来驱动所述取景器。

根据本发明再一方面，提供一种照相机，它包括：a)计算装置，用于根据照相光学系统的调焦距离与焦距，计算用来校正取景器视差的视差校正信号；以及b)驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校正信号来驱动所述取景器。

本发明上述的和其它的各个方面与种种特点，可以从下面结合附图对本发明的实施例所作的详细说明中获得理解。

附图说明

图1是框图，示明依据本发明第一实施例的照相机的结构。

图2是流程图，示明了图1所示照相机中微机的作业。

图3是曲面图，说明了在本发明第一实施例中作为焦距信息f与照相距离信息X两者函数的视差校正量p。

图4是曲面图，表明了在以10％为单位数字化状态下的视差校正量p。

图5是流程图，示明依据本发明第二实施例的图1中所示照相机中微机的作业。

图6是框图，示明依据本发明第三实施例的照相机的结构。

图7是流程图，示明图6中所示照相机中微机的作业。

图8是框图，示明依据本发明第四实施例的照相机的结构。

图9是流程图，示明图8中所示照相机中微机的作业。

图10是流程图，示明依据本发明第五实施例的在图1所示照相机中微机的作业。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明的最佳实施例。

图1是框图，示明依据本发明第一实施例的照相机的机构。参看图1，设置用来改变焦距(以后称作变焦)的取景器光学系统1具有的光轴与照相光学系统的光轴不同。配备有驱动电路2用来驱动变焦距取镜器光学系统1。提供了用于视差校正的所谓位移型的取景器光学系统3。布置有用来获得照相距离信息的距离测量装置5。照相透镜镜筒6具有变焦距透镜镜筒(变焦距照相光学系统)。马达7用来驱动照相透镜镜筒6。马达驱动电路8用来驱动马达7。焦距探测电路9用来探测和输出包括在照相透镜镜筒6中的变焦距透镜镜筒的焦距。采用了使变焦距透镜(镜筒)变换向摄远(TELE)端位置的摄远变焦距开关10。采用了广角变焦距开关11将变焦距透镜变换向广角(WIDE)端位置。可通过图中未示明的快门释放按钮的第一触压接通开关12(SW1)。对此快门释放按钮作第二触压可接通开关12(SW2)。设有摄影方式变换开关14在正常摄影方式与用于连续拍摄的快拍摄影方式间进行变换。采用光测量装置15来获取拍摄对象亮度的信息。设有微机20(以后称为CPU)来对以上各部件进行中央控制。

下面参看说明CPU20的作业流程的流程图图2来描述以上各装置的作用。

当于步骤S101或S107由照相机的操作者启动摄远变焦距开关10或广角变焦距开关11时，CPU20的作业流程便进到步骤S102或S108。在步骤S102或S108，CPU20根据焦距探测电路9的探测结果检查照相透镜镜筒6的位置是在摄远端位置或是在广角端位置。如果不是，流程进到步骤S103或S109。在步骤S103或S109，马达驱动电路8受控，以驱动照相透镜镜筒6朝向摄远端位置或朝向广角端位置。然后，与上述作业相配合，驱动电路2即将变焦距取景器光学系统1驱向其摄远端位置或其广角端位置。在步骤S104或S110，通过焦距探测电路9检查摄远透镜镜筒9是否到达摄远端位置或广角端位置。如果是，流程进到步骤S106或S112。如果否，流程进到步骤S105或S111。在步骤S105或S111，当操作者发现取景器的显示已达到所需的放大倍率时，检查摄远变焦距开关10或广角变焦距开关11是否已为操作者中止其工作并断开。如果是，流程进到步骤S106或S112，此时立即中止变动焦距的作业。

在下一个步骤S113，检查开关12(以后记作开关SW1)是否已为操作者对图中未示明的快门释放按钮进行的第一触压所接通。如果是，流程进到步骤S114。在步骤S114，CPU20首先令距离测量装置5执行距离测量操作，求出照相距离信息x。在步骤S115，令光测量装置15执行光测量操作获取曝光信息。

在步骤S116，从焦距探测电路9获得焦距信息f，在步骤S117，根据焦距信息f与照相距离信息X计算视差校正量p。此时假定照相机已调节成在广角侧的远距离位置处没有视差。CPU20已编程能求得作为焦距信息f与照相距离信息X的函数的视差校正量p(f，x)。图3例示了这一视差校正量p(f，x)。

从图3可知，视差校正量p(f，x)在相同的照相距离X下随焦距f的加大而加大，而在相同的焦距f下随x的减小而加大。这一视差校正量p(f，x)或可用数据表的形式事先存储于设在CPU20内的ROM中，或可以通过CPU20的计算操作求得。

在步骤S118，CPU20根据视差校正量p(f，x)令驱动电路4驱动视差校正取景器光学系统3，使取景器的视场方向能改变以校正视场。当视差校正取景器光学系统3的位置达到在步骤S117所求得的视差校正量p时，便中止上述驱动操作。

结果，此取景器所观察到的图像范围便与操作者将快门释放按钮推到它的第一触压深度后实际拍摄的图像一致。

在上述状态下，在步骤S119，当操作者将快门释放按钮进一步推下到它的第二触压深度后，便接通开关13(以后记作开关SW2)。在步骤S120，CPU20使聚焦透镜驱动，根据照相距离信息X调焦。在步骤S121，根据前述曝光信息控制快门对使用中的胶片表面进行曝光。至此结束照相作业。拍摄之后，将这样曝光的胶片用未示明的输片装置卷绕。

如上所述，响应快门释放按钮的推压操作，可根据照相距离信息X与变焦距透镜镜筒的焦距信息适当地校正视差。这样可将视差校正到接近恒定的状态。

在上述的第一实施例中，变焦距取景器光学系统与视差校正光学系统装配成可相互独立驱动。这样的装配方式有下述优点。

图4将图3所示的视差校正量p(f，x)以10％为数字单位的状态表明。参看图4，在视差校正量p(f，x)小于10％的区域内，由于这样的量可以忽略不计，故可将视差校正量设定为“0”。在视差校正量p(f，x)不小于10％的区域内，则使校正量按10％的单位递增。当将视差校正量按上述方式设定时，视差校正取景器光学系统3就不会在校正量设定在0％的区域内驱动。

换言之，至少是照相光学系统所具有的照相距离在远距离一侧或是其焦距在短焦距一侧上，不需驱动视差校正取景器光学系统。例如，当照相光学系统的位置是在焦距信息f表示小于40mm的值的广角位置一侧时，不需借助照相信息距离X，就可将视差校正量p(f，x)设定为0％。这时不必去驱动视差校正取景器光学系统。通过这样的安排，就可有效地减少快门释放时间滞后和不必要的视差校正操作。

当需要尽所能地缩短快门释放时间时，最好能如以上所述，对于任何实际上可忽视的视差不进行视差校正作业。此外，根据本发明，当照相操作必须优先于视差校正来进行，例如当照相机在快拍摄影方式中必须紧随运动目标时，就易于将这种照相机设置成不进行校正作业。

图5中的流程图是图2流程图的变更形式，说明依据本发明第二实施例的照相机的作业。在第二实施例中，当接通摄影方式变换开关14，选择快拍方式时，执行步骤S122。步骤S122是用来省除计算视差校正量p的步骤S117，同时省除驱动视差校正取景器光学系统3的步骤S118的，以便能在需要快门优先的快拍摄影方式中缩短快门释放时间的滞后。在图5的流程图中，除步骤S122外的所有步骤均与图2中的相同并具有与图2中相同的步骤编号。于是省除了步骤S122之外的步骤的描述。

图6是说明依据本发明第三实施例的照相机结构的框图。在图6中，与图1中相同的部件采用与图1中相同的步骤编号。

第三实施例与第一实施例的不同处在于：省略了用于第一实施例中变焦距目的的变焦距用马达7、摄远变焦距开关10以及广角变焦距开关11。在第三实施例中，将照相透镜镜筒6装配成可用手动进行变焦距。

按以上方式布置的第三实施例将于下面对照表明CPU20作业的流程图7进行工作。在图7中，与图2中相同的步骤采用与图2中相同的步骤编号。

在步骤S113，当操作者将图中未示明的快门释放按钮推压至第一触压深度时，开关SW1接通。然后作业流程进行步骤S114。在步骤S114，CPU20令距离测量装置5执行距离测量作业以获取照相距离信息X。在步骤S115，令光测量装置进行光测量作业的获得曝光信息。在步骤S116，从焦距探测电路9求得照相透镜镜筒6的焦距信息f，流程然后进行步骤S117。

在步骤S117，按照第一实施例中的相同方式，根据焦距信息f与照相距离信息X，计算并求得视差校正量p。在步骤S118，CPU20根据视差校正量p(f，x)令驱动电路4驱动视差校正取景器光学系统3。当视差校正取景器光学系统3的位置达到上述视差校正量p时，即中止这一驱动作业。

图8以框图表明依据本发明第四实施例的照相机的结构。在图8中，与图1中相同的部件采用与图1中相同的标号。

第四实施例设置成，通过照相距离信息探测电路17探测聚焦透镜16的位置，由此用手动调节聚焦透镜16的位置并求得照相距离信息X。

按上述方式布置的第四实施例是依参照图9描述于下的方式进行工作，与图9则是说明CPU20作业的流程图。图9中，与图2中相同的部件采用与图2中相同的标号。

在图9的步骤S113中，当操作者将快门释放按钮(未示明)下推到第一触压深度时，开关SW1接通。这时流程进到步骤S123。在步骤S123，CPU20根据聚焦透镜16的手调位置获得照相距离信息X。在步骤S115，令光测装置执行光测量作业以获取曝光信息。在步骤S116，据焦距探测电路9获取照相透镜镜筒6的焦距信息f。然后流程进到步骤S117。在步骤S117，根据焦距信息f与照相距离信息X计算和求出视差校正量p。在步骤S118，CPU20根据校正视差量p(f，x)令驱动电路4驱动视差校正取景器光学系统。当此视差校正取景器光学系统3的位置达到上述的视差校正最p后，即中止上述驱动作用。

如上所述，第四实施例是设置成由手动来进行调焦操作。在第四实施例中，照相距离信息X是根据聚焦透镜16的位置，没有进行距离测量作业而取得的。在这一问题上，第四实施例与第一实施例不同。

图10是流程图，示明了依据本发明第五实施例的图1的照相机中CPU20的作业。在图10中，所有与图2中相同的步骤采用与图2中相同的步骤编号。

在以前所述四个实施例中的每一个都是用来响应快门释放按钮的操作来校正视差的，但这第五实施例则是用来在照相光学系统上完成变焦距作业后，自动地进行视差校正，而不需等待快门释放按钮的操作。

参看图10，在完成了步骤S106或S112的变焦距作业后，流程进至步骤S124。在步骤S124，由焦距探测电路9获得焦距信息f。然后流程进到步骤S114。在步骤S114，使距离测量装置5进行其距离测量作业而求得照相距离信息X。

在步骤S117，根据焦距信息f与照相距离信息X求得视差校正量p。在步骤S118，使驱动电路4根据视差校正量p(f，x)来驱动视差校正取景器光学系统3。当此视差校正取景器光学系统3的位置达到上述视差校正量p时，便中止上述驱动操作。

根据第五实施例的布置，是随着照相光学系统的变焦距作业的结束，不等待快门释放按钮的操作而自动进行视差校准作业的。这样，例如在确定待拍摄照片的图像构成时，即使不操作快门释放按钮，也总能合适地校正取景器的视差。此外，在进行照相的快门开关操作时，由于视差是在这一操作之前校正，就可减少快门释放的时滞。

上述各实施例中，取景器都设有用来变焦距的取景器光学系统以及用来校正视差的取景器光学系统。由于这两个取景器光学系统经设置成相互独立地驱动，就能在改变焦距与照相距离的两个方向以最佳方式校正视差。

此外，由于上述各实施例的结构不需使变焦距的取景器光学系统的驱动机构与所谓位移型的视差校正取景器光学系统作机械联锁，故可使这两个取景器光学系统紧凑。当前的普通趋势是通过在照相机的设计与布局中对其所允许的高度作出更严格的限制，来进一步减小小型照相机的尺寸。这样，以上各实施例的结构则可使取景器光学系统在布局与设计上允许有较大的裕度。上述各实施例的另一优点是允许独立地进行视差校正，这样就可有选择地进行控制，使得在不需耗费用于驱动的时间时，便可不驱动视差校正取景器光学系统。

在附图中以示意形式或框图形式所示的各个部件乃是照相机技术中周知的，它们的具体结构与操作方式对于实施本发明的作业或实施本发明的最佳方式并无严格限制。

尽管上面业已相对于当前认为最佳的实施形式描述了本发明，但应该认识到本发明并不限于所公开的这些实施例。相反，本发明是用来概括后附权利要求书的精神与范围内所包括的种种变型与等效结构的。后附权利要求书的范围应按最广泛的解释，以便能够概括所有这类变型、等效结构与相关功能。

以上各实施例都是设计成通过改变取景器的视场方向来校正取景器视差的。但是本发明也还可用于以某些其它方法来校正视差的情形，例如用于通过改变视场框架来校正视差的情形。

在上述各实施例中，照相机的快拍摄影方式已假定是连续拍照的摄影方式。但是本发明并不局限于上述类型的照相机，而是可以适用于具有其它快拍摄影方式的任何照相机，例如装配成能事先调节其照相透镜焦距的或是其它摄影方式的照相机。

根据上述各个实施例的结构，在特定情形下，例如在快拍摄影方式或具有短焦距的情形下，是禁止从事视差校正操作的。但是依据本发明，这样的结构可加以改变，使得即令是在上述这类特定的情形下也能够不是去完全禁止进行视差校正，而是以某种受控的方式使视差校正作业中止或进行到某种程度。

在上述各个实施例中都采用到了快门释放按钮。但是，本发明可以用于具有不同于快门释放按钮的任何其它快门释放件的相机的。

以上各个实施例都是以照相机具有连续改变焦距的变焦方式为前提而构制的。但是，本发明同样适用于具有至少一个照相光学系统和一个设计成不连续地改变其焦距的取景器光学系统的这类照相机。

此外，在以上所述的各个实施例中，软件的配置和硬件的设置都是可以根据需要互换的。

本发明可以根据需要通过结合以上各实施例或这些实施例中上述的各个工艺元件来实施。

本发明也适用于以下各种情形：根据全部或部分权利要求或是将上述各实施例的结构形成一套设备的情形，或者是把它们用来与其它设备相结合的情形，或者是把它们用作相应设备中的某种零部件的情形。

本发明也可用于：例如透镜-快门型照相机；电视摄像机之类的种种照相机；不同于摄像机的光学设备；适用于照相机类、光学设备和其他设备的装置；以及构成这些设备与装置的零部件。

每个上述的实施例都构造成，能在考虑到照相距离与照相透镜焦距两者的基础上，以最佳方式校正视差，而不必使取景器具备复杂结构。

每个上述的实施例都经构造成，能在不需为视差校正耗费时间以及有必要在照相过程中来校正视差的情形下，以恰当的方式进行照相。换言之，能够根据视差校正是可以忽视或是必需进行的照相条件，来以不同的方式进行照相。

Claims (27)

1.一种用于取景器的视差校正设备，包括：

a)计算装置，用于根据成像光学系统的调焦距离和焦距，计算用来校正此取景器视差的视差校正信号；

b)第一驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校准信号来驱动此取景器；

c)第二驱动装置，用来根据所述成像光学系统的焦距来驱动改变所述取景器焦距的取景点光学单元；以及

d)用来在限制前述第一驱动装置的驱动作业的同时使所述第二驱动装置从事驱动作业的装置。

2.如权利要求1所述的设备，它还包括用来探测所述成像光学系统调焦距离的调焦距离探测装置。

3.如权利要求2所述的设备，特征在于：所述调焦距离探测装置包括距离测量装置。

4.如权利要求2所述的设备，特征在于：所述调焦距离探测装置包括用来确定所述成像光学系统调焦状态的状态确定装置。

5.如权利要求2所述的设备，它还包括有用来探测所述成像光学系统焦距的焦距探测装置。

6.如权利要求1所述的设备，它还包括有用来探测所述成像光学系统焦距的焦距探测装置。

7.如权利要求6所述的设备，特征在于：所述焦距探测装置包括用来确定前述成像光学系统位置的位置确定装置。

8.如权利要求1所述的设备，其特征于：所述第一驱动装置包括用来改变所述取景器视场方向的装置。

9.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述第一驱动装置包括用来驱动改变前述取景器视场方向的取景器光学系统的装置。

10.如权利要求1所述的设备，它还包括有根据所选取的预定摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

11.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述成像光学系统包括照相光学系统。

12.如权利要求11所述的设备，它还包括有根据所选取的预定摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

13.如权利要求11所述的设备，还包括：

c)用来选择快拍摄影方式的摄影方式选择装置；以及

d)用来根据上述摄影方式选择装置所选择的快拍摄影方式来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

14.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述计算装置包括计算电路。

15.如权利要求14所述的设备，特征在于：所述计算装置包括用来导出计算操作结果的表。

16.如权利要求1所述的设备，它还包括有，当所述成像光学系统的调焦距离与焦距的组合是预定的一个值时，用来限制所述第一驱动装置驱动作业的装置。

17.如权利要求1所述的设备，它还包括有响应快门释放件的操作来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

18.如权利要求1所述的设备，它还包括有响应快门释放件的第一触压操作来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

19.如权利要求1所述的设备，它还包括有响应所述成像光学系统改变焦距操作的完成来启动所述第一驱动装置驱动作业的装置。

20.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述第一驱动装置包括马达。

21.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述视差校正设备包括所述成像光学系统。

22.如权利要求21所述的设备，特征在于：所述视差校正设备包括所述取景器。

23.如权利要求1所述的设备，特征在于：所述视差校正设备包括所述取景器。

24.一种光学设备，包括：

a)计算装置，用于根据成像光学系统的调焦距离和焦距，计算用来校正取景器视差的视差校正信号；b)第一驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校正信号来驱动所述取景器；

c)第二驱动装置，用来根据所述成像光学系统的焦距来驱动改变所述取景器焦距的取景点光学单元；以及

d)用来在限制前述第一驱动装置的驱动作业的同时使所述第二驱动装置从事驱动作业的装置。

25.如权利要求24所述的设备，其特征在于：所述计算装置包括计算电路。

26.一种照相机，它包括：

a)计算装置，用于根据照相光学系统的调焦距离与焦距，计算用来校正取景器视差的视差校正信号；

b)第一驱动装置，用于根据上述计算装置提供的视差校正信号来驱动所述取景器；

c)第二驱动装置，用来根据所述成像光学系统的焦距来驱动改变所述取景器焦距的取景点光学单元；以及

d)用来在限制前述第一驱动装置的驱动作业的同时使所述第二驱动装置从事驱动作业的装置。

27.如权利要求26所述的照相机，特征在于：所述计算装置包括计算电路。

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