CN1182222A - 电子照相机及其所用电池的电压控制方法 - Google Patents

Abstract

电子照相机,电池中存有少量电荷时仍可避免因电池压降引起的内部电路故障,电子照相机包括对取自成像元件的成像的视频信号进行信号处理,从而形成图像数据的信号处理部分,显示该图像数据的监视器,电子闪光装置,为信号处理部分监视器和电子闪光装置提供电流的电池,电池电压检测器电路,和系统控制器。电子闪光装置包括不发射光时充电的电容器和接收电容器的输出并发射光的放电管。

Description

电子照相机及其所用电池的电压控制方法

本发明涉及一种安装有电子闪光灯，LCD监视器和用电池作电源的电子照相机，本发明还涉及用在照相机中的电池电压的控制方法。

近年来，将CCD成像器所成像进行信号处理并存入记录媒体，例如快速存储器的电子照相机日益普及。特别是整体配有例如电子闪光装置，LCD监视器等各种附件的电子照相机备受青睐。

这种电子照相机普遍用于电池和蓄电池等电池作为电源。因而基于电池本身较长使用寿命的要求，需尽可能减小该电池的负载、其电池电压的变化也受到限制。对于装配电子闪光装置、LCD监视器等的电子照相机来说，从电池接收动力的电子闪光装置、LCD监视器等的负载以及该照相机部分的例如CCD成像器和信号处理电路的原有负载会产生一个值得注意的问题。例如，对于电子闪光装置来说，当电子闪光装置的放电管发光时，需有大电流从中流过。这样，在发光或为下一次发光作准备的非发光期间，在电子闪光用的电容器充电时，大电流将从该电池流出并产生大的负载。对LCD监视器电一样，在显示一个图像时，需恒定地施加一预定的驱动电压。

如上所述，当电子闪光装置和LCD监视器等负载以及照相机的固有负载与电池接通时，电池电压将明显下降。当电池中保持充足的电荷量时，轻微的外加负载不会明显地引起任何问题。而与电池中保持充足电荷量的情况相比，当电池中保持少量电荷时，不加任何负载时输出电压也将减小。如果这时施加大的负载，则电池电压极易产生大的压降。

照相机部分包括各种类型集成电路和微计算器进行模拟及数字处理。于是，当电池电压显著下降时，电压将降至使集成电路和微计算器正常工作电压的下限之下，且不能进行正常的信号处理。

本发明的一个目的是提供一种电子照相机及所用电池的电压控制方法，当电池中保持少量电荷时，该电子照相机及电压控制方法可避免诸如信号处理部分等内部电路发生故障。

本发明的另一个目的是提供一种电子照相机及其所用电池的电压控制方法，其中，当电池中保持少量电荷时，电池压降减小并可防止信号处理部分等内部电路的破坏。

本发明的又一个目的是提供一种电子照相机及其所用电池的电压控制方法，其中，当电池中保持少量电荷时，可避免电池上负载的集中以使电池压降减小，从而防止信号处理部分等内部电路的破坏。

本发明的再一个目的是提供一种电子照相机及其所用电池的电压控制方法，其中当电池中保持少量电荷时，信号处理部分等内部电路不会受到破坏，当电池中保持大量电荷时，处理时间可缩短。

根据本发明的一种电子照相机，它包括一个信号处理部分用于对来自成像元件的成像视频信号进行信号处理，而形成图像数据，一个显示该图像数据的监视器，一个电子闪光装置，一个为信号处理部分、监视器、电子闪光装置提供电流的电池，一个电池电压检测器电路，和一个系统控制器。该电子闪光装置包括一个在不发光时被充电的电容器，和一个接收该电容器的输出并发光的放电管。该系统控制器接收电池电压检测器电路的输出、判断电池中保持的电荷量是否小于一个预定值，当电池中保持的电荷量小于该预定值时，系统控制器控制监视器上的显示及不同进行电容器的充电。

在本发明的一种电子照相机中，当电池中保持的电荷量小于一个预定值时，监视器上的显示与电容器的充电不同时进行。这样可避免电池上负载集中，且即使当电池中保持少量电荷时，电池电压也不会突然下降。这就可以防止诸如信号处理部分等的内部电路因电池电压迅速下降而引起的失败。

最好的情况是，当电池中保持的电荷量不小于一个预定值时，系统控制器也可使监视器上的显示及电容器的充电同时进行。

在该电子照相机中，当电池中保持大的一定量电荷时，用于两个负载的处理可同时进行。因此，可缩短处理时间。

本发明电子照相机的电池电压控制方法包括下述步骤：检测电池中保持的电荷量是否小于一个预定值；当电池中保持的电荷量小于该预定值时，在监视器显示；以及对电容器充电。

根据本发明的电池电压控制方法，当电池中保持的电荷量小于该预定值时，监视器上的显示与电容器的充电被相继执行而不是同时执行。这样，就可避免电池上的负载集中，当电池中保持少量电荷时、电池电压不会突然下降。这就可防止诸如信号处理部分等的内部电路因电池电压突然下降而不能工作。

本发明方法最好包括，当电池中保持的电荷量不小于该预定值时，同时执行监视器显示和电容器充电的步骤。

根据本发明电池电压控制方法，当电池中保持大的一定量电荷时可同时对两个负载进行所需处理。这可减小处理时间。

结合附图和下文中对发明的具体说明，本发明的其它目的、特征、内容及优点将变得更加明显。

图1表示用于本发明一实施例的数字静止照相机的框图。

图2表示一个电子闪光装置。

图3表示一个电子闪光装置。

图4是数字静止照相机中处理流程图。

图5表示在电池中的电荷保持量不小于50％时电池电压的变化。

图6表示在电池中的电荷保存量小于50％时电池电压的变化。

参见图1，本发明一实施例的数字静止照相机包括：一个快门钮1，用户用它向照相机提供指令；一个可拆卸地装在照相机上的电池2；一个电池电压检测器电路3，用于在电池2的输出期检测电压值、对该检测出的电压值进行模/数转换并输出该转换的电压值；一个系统控制器4，该系统控制器4接收来自快门钮1的指令和来自电池电压检测器电路3的输出、控制用于处理模拟信号的电源电路5、用于处理数字信号的电源电路7以及下文将介绍的LCD电源电路12和用于为电子闪光装置10产生各种控制信号；一个构成用于CCD成像器写在模拟阶段处理视频信号的驱动电路的模拟处理部分6；一个构成分色电路、信号压缩电路等对在来自模拟处理部分6的视频信号的数字转换之后阶段中的信号进行处理的数字处理部分8；以及一个用于显示在数字处理部分8通过信号处理所得到的图像数据的图像的LCD监视器11。

用于模拟信号处理的电源电路5接收电池2的输出、并给模拟处理部分6提供所需的电压。更具体地说，用于模拟信号处理的电源电路5包括一个DC/DC转换器，该转换器将6V的电池电压转变成模拟处理部分6的各部分所需的多个DC电压，以及系统控制器4控制DC/DC转换器的操作。

用于数字信号处理的电源电路7接收电池2的输出，并给数字处理部分8提供所需的电压。用于数字信号处理的电源电路7包括一个DC/DC转换器，与模拟信号处理的电源电路5中的情况相似，该转换器将电池电压转变成数字处理部分8所需的DC电压，该DC/DC转换器的操作也由系统控制器4控制。

电子闪光装置10包括升高电池2电压的升压电路35，一个接收来自电池2的电力并发射光的放电管，和一个控制该放电管的驱动的电子闪光驱动电路。具体地，参阅图2，电子闪光装置10包括一个可被电池2充电的电容器C，与电容器并连的一个放电管32和一个硅可控整流器33，一个为起动放电管32施加高压以及给硅可控整流器33的门提供门电流的触发器电路31，一个对位于电容器C两端的被电阻R1和R2分压的电压进行模/数转换、并将该转换的电压作为充电电压数据输出的充电电压检测器电路30，和一个与电容器C串连的开关34。

当系统控制器4给触发器电路31提供一个光发射控制信号作为发光指令时，将一个起始高压加到高电压放电管32，同时一个基极电流加到硅可控整流器33的基极，从电容器C和电池2输出的电流输入放电管32和硅可控整流器，从而电子闪光装置10发射光。

在完成光发射后，来自系统控制器4的开关控制信号可防止电容器C的充电并随后断开开关34。为下一次光发射而需对电容器C充电，该开关控制信号变为使开关34闭合，且随后用电池2的输出给电容器C充电。这样，放电管32的光发射和电容器C的充电均可由系统控制器4的指令控制。当电容器C被充满电时，需断开开关34，充电将终止，系统控制器4将来自充电电压检测器电路30的充电电压数据与在充满电荷时得到的期望的预定值比较，以确定电容器C是否被充满。

电子闪光装置10可用图3所示的电子闪光装置40代替。在电子闪光装置40中取消了电子闪光装置10中的开关34，并用升压电路36代替并压电路35。升压电路36接收开关控制信号，并以与开关34相似的方式控制电容器C的充电。具体地说，升压电路36根据开关控制信号而使自身处于非工作态，从而防止电容C被充电。另外，升压电路36使自身处于工作态进而使电容器C充电。

LCD电源电路12接收电池2的输出，并给LCD监视器11提供所需的驱动电压。需要注意，与用于模拟信号处理的电源电路5及用于数字信号处理的电源电路7一样，LCD电源电路12包含一个DC-DC转换器。

下面介绍数字静止照相机各部分的工作。首先，介绍当电池2中保存的电荷量大于50％、因而电池2中存有充足的电荷量的工作情况。

参见图4和5，当照相机的电源开关(未图示)工作而照相机通电时，来自系统控制器4的一个指令提供给用于模拟信号处理的电源电路5、用于数字信号处理的电源电路7以及用于所有处于工作状态的LCD电源电路12，LCD监视器11被起动(步61)、且该照相机被置于准备就绪状态(步62)。在这个准备就绪状态，在模拟处理部分6中由CCD成像器得到一个成像信号。模拟处理部分6给得到图像信号提供一个预定的模拟信号处理。然后，诸如白色平衡校正、色处理等常规的信号处理在数字处理部分8被施加。由此所得到的图像数据被输入并显示在LCD监视器11上。当保持这种准备状态时，LCD监视器11连续地显示图像。因此，在这种准备状态中，模拟处理部分6、数字处理部分8和LCD监视器11将负载加在电池上。要注意，在这种准备状态中，在数字处理部分8的信号处理中，最终得到图像数据并随后将该图像数据存入快速存储器的图像压缩处理不执行。因此，显示在LCD监视器11上的该图像数据只能经取景器观看。

在这准备状态时按下快门钮时(步63的“是”)，照相机被置于摄取用于记录的图像数据的常规摄影模式状态。在这个摄影模式状态中，系统控制器4起始使用于模拟信号处理的电源电路5和用于数字信号处理的电源电路7处于工作状态，而仅使LCD电源电路处于非工作状态。因此，LCD监视器1 1停止图像显示(步64)。

在该摄影模式状态，如上述准备状态一样，模拟处理部分6的CCD成像器被置于曝光的状态。在曝光期间，电子闪光装置10从时刻b至时刻c发射光(步65)，一个具有正确曝光的图像信号在模拟处理部分6以模拟信号及随后在数字处理部分8以数字信号被处理。需要注意，在一幅用于存储的静止图像的图像信号从CCD成像器被摄取后，该CCD成像器不摄入下一幅图像、直到该摄影模式的特定状态被取消。因此，用于模拟信号处理的电源电路5在时刻d转入非工作状态，即，当一幅静止图像的处理完成时，一个信号被输出给数字处理部分8。这样，在摄影模式状态，在从a到b的开始阶段中，模拟处理部分6和数字处理部分8的负载加在电池2上，如图4中看到的，与准备状态的电池电压相比、电池电压因缺少LCD监视器11的负载而上升。在从b到c的阶段中，模拟处理部分6，数字处理部分8和电子闪光装置10的负载均加给电池，于是电池电压明显下降。在从c到d的阶段中，模拟处理部分6和数字处理部分8均再次加载，于是电池电压回到开始的电平。

在用于模拟信号处理的电源电路5进入非工作状态的时刻d之后，只有数字处理部分8继续信号处理。另外，当到达下文所述的时刻e时，系统控制器4通过将电池电压的被测值与预定阈值的比较，而检测剩余电荷量、并作出当电池电压超过该阈值时剩余电荷量至少是充满量的50％、以及作出当电池电压达不到该阈值时剩余电荷量小于充满量的50％的判断(步66)。这里所设置的输出电压的阈值可以从带有可被具有50％电荷剩余量的电池2驱动的负载的电池2得到。

在进行检测剩余电荷量的处理(步66)，并确定剩余电荷量至少是充满量的50％(步67的“否”)时，电容器在时刻e开始充电，在充电期间，在时刻f、LCD电源电路12工作，并在LCD监视器11上显示图像(步68)。

具体地说，当到达时刻e时，系统控制器4给电子闪光装置10提供一个开关控制信号以指示开始充电，以使该开关闭合，并使电容器处于充电状态。这个充电状态持续到时刻g。另外，在时刻f，数字处理部分8完成一幅图像数据结构。在这个时刻，系统控制器4指令LCD电源电路12工作，LCD监视器1 1再次接通电源，使数字处理部分8中形成的图像数据存入一个内视频存储器、并将该图像数据显示为一个静止图像。

在时刻f之后直至时刻h到达前，数字处理部分8继续工作，以对图像数据进行图像压缩、然后将其存入一个快速存储器。同时，在时刻h到达之前，LCD监视器11继续显示作为一个静止图像而存入视频存储器的一幅图像的数据，而用户需要确定存入该快速存储器的图像数据是否是所要求的正确图像。

这样，从d到e期间的负载只是数字处理部分8。因而，电池电压保持在最高水平。从e到f期间的负载是数字处理部分8、电子闪光装置10和电容器C。于是，电流流入具有大电容量的电容器C，使大负载加给电池，电池电压大幅度下降。从f到g期间的负载是数字处理部分8和LCD监视器11。因此，尽管随着电容器C的充电、电池电压逐渐增加，但是电池电压还是被LCD监视器11的负载降低。另外，从g到h期间的负载是数字处理部分8和LCD监视器11。

在时刻h，一幅所需的图像数据被存入快速存储器的过程完成之后，准备状态一直保持到快门钮1被再次压下。

如上所述，当电池2中的电荷量至少保持50％时，如果负载稍有增加，电压的输出保持足够高的电平。这样，在从f到g的阶段、当除去作为信号处理基本部分的数字处理部分8的负载外、LCD监视器11和电容器C的相互负载被同时施加时，用于数字信号处理的电源电路7的输出电压将可保证维持数字处理部分8所需的驱动电压。因此，最好是同时施加数字处理部分8、LCD监视器11和电容器C的负载，以减少处理时间。但是，当电池中保持的电荷量小于50％时，既使是轻微的负载，也令使电池2的输出电压明显下降。这样，当同时施加LCD监视器11和电容器C的负载时，电池电压迅速下降，且用于数字信号处理的电源电路7的输出电压的不能维持数字处理部分8所需的驱动电压。因此，各种IC_s和构成数字处理部分8的微计算器进入停止或复位状态，同时不能正常工作。

于是，当在步66检测电池中的电荷余量时，如果电荷余量小于50％(即步67的“是”)，则执行步70-74的一系列处理。在该系列处理中，电池电压变化如图6所示。即，如上所述的，在时刻d，模拟处理部分6的处理完成、并模拟信号处理的电源电路5进入非工作状态，之后，仅数字处理部分8在时刻f完成信号处理。但是，在这个阶段中，当到达时刻e时，系统控制器4不特别指令电子闪光装置10开始充电。因此，在到达时刻f之前，只有数字处理部分8加载在电池上。

然后，系统控制器4指令LCD电源电路12工作(步70)。这使LCD监视器11将在数字处理部分8处理的一幅图像数据输入视频存储器，并显示一个静止图像。数字处理部分8在时刻h完成图像数据的图像压缩处理，并将该图像数据存入快速存储器(步71)。该静止图像在LCD监视器11上的显示持续到时刻h。这样，在从f到h期间，数字处理部分8和LCD监视器11给电池2加负载。

当到达时刻h时，不需要数字信号处理，系统控制器指令数字信号处理的电源电路7停止工作，并指令LCD电源电路12停止工作(步72)。于是，LCD监视器11停止图像显示。同时，系统控制器4给电子闪光装置10发出一个开关控制信号，以闭合开关34并开始对电容器C充电。电容器C的充电持续到时刻i。在从h到i的充电期间，模拟信号处理的电源电路5、数字信号处理的电源电路7以及LCD电源电路12均保持在非工作状态，只有电容器C给电池2加负载。当到达时刻i，以及电容器C完成充电时，系统控制器4指令LCD电源是12工作，以使LCD监视器11处于图像显示状态(步74)。同时，系统控制器4可指令模拟信号处理的电源电路5和数字信号处理的电源电路7工作，以使在模拟和数字处理部分6和8的处理继续进行，从而使它们回到准备状态。

当电池中的剩余电荷量小于50％时，LCD监视器11上的图像显示和电子闪光装置10中电容器C的充电就以分时方式进行。这样将稍微增加处理时间，但两个负载不同时加到电池2及电池电压的下降可被限制。因此，在从f到g期间，用于数字模拟处理的电源电路7的输出电压会维持在所限制的电压值。

虽然在上述实施例9、作为确定LCD监视器11的驱动以及电子闪光装置10中电容器C的充电是否能同时进行的电池中剩余电荷量的阈值是电池中充满电荷量的50％，但是该阈值不限于50％，该阈值可根据负载与电池之间的关系设定为任何最佳值，例如，30％或10％。另外，检测电池电压的时刻不限于从d到e的期间，它可以是电池电压不发生大变化的任何期间，例如，从a到b的期间。

由系统控制器4进行剩余电荷量检测的结果不但可用于切换负载、也可构成在显示剩余电荷量的装置(未画出)上以显示的图形告知用户。

根据上述的本发明，当电池中剩余少量电荷时，LCD监视器上的显示与用于电子闪光的电容器的充电以分时方式进行、以消除因两类负载同时加给电池而引起的电池电压迅速下降的可能性，并可避免给其它信号处理电路等带来的不利影响。当电池中存有大量电荷时，对两类负载所需的处理可同时进行，以便减少处理时间。

尽管结合附图详细地介绍了本发明，但显然所介绍的仅是具体的实例，它并不构成对本发明的限制，本发明的精髓和范围是由所附的权利要求书限定。

Claims (10)

1、一种电子照相机，包括：

一个信号处理部分(6，8)，用于对从成像元件获得的成像的视频信号进行信号处理，以形成图像数据；

一个显示所述图像数据的监视器(11)；

一个电子闪光装置(10)；

一个电池(2)，用于为所述信号处理部分(6、8)，所述监视器(11)和所述电子闪光装置(10)提供电流；

一个电池电压检测器电路(3)；和

一个系统控制器(4)；其中

所述电子闪光装置(10)包含一个当不发射光时被充电的电容器(C)，和一个接收所述电容器(C)的输出且发射光的放电管(32)；和

所述系统控制器(4)接收所述电池电压检测器电路(3)的输出，判断所述电池(2)中的剩余电荷量是否低于预定值，并在所述电池(2)中的剩余电荷量低于所述预定值时，控制所述监视器(11)上的显示和所述电容器(C)的充电不同时进行。

2、一种如权利要求1的电子照相机，其特征在于当所述电池(2)中的剩余电荷量至少是所述预定值时，所述系统控制器(4)控制所述监视器(11)上的显示和所述电容器(C)的充电同时进行。

3、一种如权利要求1的电子照相机，其特征在于所述预定值是所述电池(2)中充满电荷量值的一半。

4、一种如权利要求3的电子照相机，其特征在于当所述电池(2)中的剩余电荷量至少是所述预定值时，所述系统控制器(4)控制所述监视器(11)上的显示和所述电容器(C)的充电同时进行。

5、一种如权利要求1的电子照相机，其特征在于所述监视器(11)是一个LCD监视器(11)。

6、一种如权利要求1所述的电子照相机，其特征在于还包括一个数字处理部分(8)，用于对视频信号进行数字信号处理。

7、一种用于电子照相机的电池电压的控制方法，包括以下步骤：

检测电池(2)中的剩余电荷量是否低于一个预定值(步66)；和

当所述电池(2)中的剩余电荷量低于所述预定值时(步67的“是”)，相继地进行监视器(11)上的显示(步70)和电容器(C)的充电(步73)。

8、如权利要求7的电池电压的控制方法，其特征在于还包括一个步骤，即当所述电池(2)中的剩余电荷量至少等于所述预定值时(步67的“否”)，同时进行所述监视器(11)上的显示和所述电容器(C)的充电。

9、如权利要求7的电池电压的控制方法，其特征在于所述的预定值是所述电池(2)中充满电荷量值的一半。

10、如权利要求9的电池电压的控制方法，其特征在于还包括一个步骤，即当电池(2)中的剩余电荷量至少等于所述预定值时(步67的“否”)，同时进行所述监视器(11)上的显示和所述电容器(C)的充电。

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