CN1264043C - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在断开驱动电源时不返回变位状态的可变形镜、可进行恰当的控制的摄像装置。该摄像装置包括：具有能够变形的反射面的可变形镜(2)，驱动前述反射面的驱动机构(3)，生成对应于前述反射面的变形量的焦距的摄影透镜系统(1)，获得被摄物体的图像信号的摄像机构(5)，在前述摄像机构(5)拍摄时，为了保持前述可变形镜的变位状态控制前述驱动机构的系统控制机构(7)。利用这种结构，在前述摄像机构拍摄图像时，控制机构(7)进行控制，使得前述驱动机构继续提供驱动信号，保持前述可变形镜的变位状态。从而，在摄影时维持可变形镜(2)的变位、获得必要的图像，在不必要时，停止对可变形镜的驱动、减少电力消耗。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及摄像装置，特别是涉及使用可变形镜的摄像装置。

背景技术

现有可以利用电力将自由曲面形状的反射面变形、不用使透镜进行机械移动就能够获得所需的光学特性的可变形反射镜(也称之为可变镜)。通过在数字相机等的摄像装置的光学系统中使用该可变形镜，可以实现小型、轻量化。例如，特开2002-122784号公报中，公开了一种将这种可变形镜用于光学系统的光学装置。

此外，作为利用上述可变形镜的数字照相机，例如，有特开2002-221751号公报公开的数字照相机。

在上述各公报中，通过利用可变形镜，不必伴随着透镜的移动就可以进行变焦和自动聚焦，可以省去在现有的变焦和自动聚焦中移动透镜所用的马达，通过减少电力消耗，实现电池的寿命延长，小型化和轻量化。

专利文献1特开2002-122784号公报(第1-8页、第46页，图1)

专利文献2特开2002-221751号公报(第13-14页，图36，图45)

特开2002-221751号公报所公开的可变形镜，描述了一种在断开驱动电源时保持断开时刻的变位的结构。但是，可变形镜本身，当驱动电源断开时，基本上根据其性质，会返回到不变位的形状，但对于这种性质并没有给予任何描述。

发明内容

本发明着眼于这一点，其目的是提供一种采用在断开驱动电源时成为不变位的形状的可变形镜、可以进行恰当的控制的摄像装置。

根据技术方案1所述的本发明的摄像装置，包括：具有能够变形的反射面及控制该反射面的形状的电极的可变形镜，向前述电极提供驱动前述反射面的信号的驱动机构，生成对应于前述可变形镜的反射面的变形量的焦距的摄影透镜系统，获得经由前述摄影透镜系统和前述可变形镜所成像的像的图像信号的摄像机构，控制由前述驱动机构进行的驱动信号的提供的控制机构；前述控制机构，在前述摄像机构至少拍摄用于后阶段的处理之一或一部分的图像时，为了保持前述可变形镜的变位状态，前述驱动机构继续提供前述驱动信号；前述控制机构，在改变从前述摄像机构读出的像素数的期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。。

根据这种机构，在前述摄像机构至少在拍摄用于后阶段处理之一或一部分的图像时，控制机构进行控制使得前述驱动机构继续提供前述驱动信号，其结果是以保持前述可变形镜的变位状态的方式进行动作。从而，由于在拍摄时保持可变形镜的变位，所以，能够获得恰当的图像。

此外，所谓本发明中的后阶段处理(後段の処理)，例如包括，使用者意欲在摄影之前进行的AE及AF这样的处理，或者使用者意欲进行拍摄的图像摄影等的至少其中之一或一部分。

此外，根据技术方案2所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案1所述的摄像装置中，前述控制机构在前述摄像机构进行前述后阶段处理图像拍摄之外的时间，停止从前述驱动机构供给前述驱动信号。

通过上述结构，在前述摄像机构进行前述后阶段处理图像摄像之外的时间，前述控制机构动作以使得前述驱动机构停止供给前述驱动信号。

此外，根据技术方案3所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案1所述的摄像装置中，前述控制机构，在曝光时，使来自前述驱动机构的前述驱动信号的供给继续。

通过上述结构，在曝光时，前述控制机构动作以使得前述驱动机构继续提供前述驱动信号。

根据技术方案4所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案3所述的摄像装置中，前述控制机构，在曝光后，使来自前述驱动机构的前述驱动信号的供给停止。

通过上述结构，曝光后，前述控制机构进行动作，以使得前述驱动机构停止前述驱动信号的供给。

此外，根据技术方案5所述的本发明的摄像装置，包括：具有能够变形的反射面及控制该反射面的形状的电极的可变形镜，向前述电极提供驱动前述反射面的信号的驱动机构，生成对应于前述可变形镜的反射面的变形量的焦距的摄影透镜系统，获得经由前述摄影透镜系统和前述可变形镜所成像的像的图像信号的摄像机构，控制由前述驱动机构进行的驱动信号的提供的控制机构；前述控制机构，在前述摄像机构至少拍摄用于后阶段的处理之一或一部分的图像时，为了保持前述可变形镜的变位状态，前述驱动机构继续提供前述驱动信号；前述控制机构，在改变从前述摄像机构读出的像素数的期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

这里，所谓“改变从前述摄像机构读出的像素数的期间”，例如意味着，从摄像元件的垂直像素数间隔读出、利用摄像元件加上水平像素的加法运算读出的动作模式(对应于实施形式中的“草稿模式”)，向从摄像元件中读出全部像素的动作模式(在实施形式中，对应于“帧读出模式”)转换的操作。

通过上述结构，在前述摄像机构变化像素数的期间(例如，从草稿模式转换到帧读出模式时)，前述控制机构以使前述驱动机构继续提供前述驱动信号的方式进行动作。

此外，根据技术方案6所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案5所述的摄像装置中，前述控制机构在前述摄像机构的读出像素数被变更之后，使前述驱动机构停止前述驱动信号的供给。

通过上述结构，在前述摄像机构的读出像素数变更之后，前述控制机构以使前述驱动机构停止前述驱动信号的供给的方式进行动作。

此外，根据技术方案7所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案1所述的摄像装置中，进一步包括机械快门，前述控制机构在前述机械快门打开期间，在前述摄像机构至少在摄制用于后阶段处理之一或一部分的图像时，继续来自前述驱动机构的前述驱动信号的供给。

通过上述结构，前述驱动机构在前述继机械快门打开期间，在前述摄像机构至少在摄制用于后阶段处理之一或一部分的图像时，前述控制机构以使前述驱动机构继续提供前述驱动信号的方式进行动作。

此外，根据技术方案8所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案7所述的摄像装置中，前述控制机构，在前述机械快门关闭后，停止来自前述驱动机构的前述驱动信号的供给。

通过上述结构，在前述机械快门关闭后，前述控制机构，以使前述驱动机构停止前述驱动信号的供给的方式进行动作。

此外，根据技术方案9所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案1所述的摄像装置中，前述控制机构，在前述摄像机构转换到帧读出模式之后，也使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

通过上述结构，在前述摄像机构转换到帧读出模式之后，前述控制机构，以继续从前述驱动机构提供前述驱动信号的方式进行动作。

此外，根据技术方案10所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案9所述的摄像装置中，前述控制机构在前述摄像机构连续拍摄多帧图像的期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

通过上述结构，在前述摄像机构连续摄制多帧图像的期间，前述控制机构以使得前述驱动机构继续提供前述驱动信号的方式动作。

此外，根据技术方案11所述的本发明的摄像装置，其特征在于，在技术方案9所述的摄像装置中，前述控制机构在前述摄像机构进行动画摄影期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

通过上述结构，在前述摄像机构进行动画摄影期间，前述控制机构以使得前述驱动机构继续提供前述驱动信号的方式进行动作。

附图的简要说明

图1是表示本发明的第一实施例的摄像装置的框图。

图2是第一实施例中的动作的流程图。

图3是说明本发明的第二实施例中的动作的定时图。

图4是表示本发明的第一实施例的摄像装置的框图。

图5是说明本发明的第三实施例中的动作的定时图。

图6是说明本发明的第四实施例中没有机械快门的情况下的动作的定时图。

图7是说明本发明的第四实施例中有机械快门的情况下的动作的定时图。

图8是本发明的第五实施例中的动作的流程图。

符号的说明

1…摄像透镜系统    2…可变形镜                  4…驱动机构

5…摄像机构        7…系统控制机构(控制机构)    13…机械快门

发明的具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形式进行说明。

第一实施例

图1是表示本发明的第一实施例的摄像装置的框图。作为摄像装置，示出数字照相机的结构例。

图1所示的数字照相机，包括：摄影透镜系统1；具有能够变形的反射面和控制该反射面的形状的电极的可变形镜2；具有向电极2a提供驱动前述可变形镜2的驱动信号的升压电源机构3的驱动机构4；具有从经由前述摄影光学系统1及前述可变形镜2成像的像获得图像信号的CCD图像传感器等摄像元件的摄像机构5；处理来自前述摄像机构5的图像信号的图像信号处理机构6；进行整个系统控制的系统控制机构7；摄像按钮8；保存所摄制的图像的存储器等图像存储机构9；显示图像的图像显示、确认机构10；用于在摄像操作后经过某一时间后进行摄像的定时器11；及从外部进行摄像操作的遥控器12。

此外，在图1中，表示出用CCD图像传感器中的电子快门控制被摄体信息的例子。在即将摄影之前，清除图像传感器内的信息，在刚刚摄影完毕之后，将信息传送到图像传感器之外。

下面，根据图2所示的动作流程图说明其动作。

通过摄影光学系统1的光，被可变形镜2反射，在摄像机构5上成像。

当从已成像的被摄体的像通过摄像机构5获得图像信号时，系统控制机构7进行控制，使得驱动机构4向可变形镜2提供驱动信号，使可变形镜2的反射面变位，改变焦点的位置以便获得恰当的像(步骤S1)。

并且，系统控制机构7判断是否已由使用者操作过摄像按钮8、或者已由定时器11、遥控器12进行过操作(步骤S2)。在已进行过操作的情况下(步骤S2中的是)，等待变成摄像机构5能够取得被摄体的图像信号的摄像状态，系统控制机构7进行控制，使得驱动机构4供给在可变形镜2上维持当前的变位量用的驱动信号，保持可变形镜2的变位量(步骤S3)。这里，在操作按钮8等未被操作的情况下(步骤S2中的否)，返回步骤S1。其次，系统控制机构7在维持可变形镜2的变位不变的状态下，设定曝光时间(步骤S4)，判断曝光时间是否期满(步骤S5)。如果曝光时间期满的话(步骤S5中的是)，将从摄像机构5来的图像信号用图像处理机构6处理后，存储在图像存储机构9中。

另一方面，曝光时间期满之后，变成摄像机构5中的被摄体的图像信号的读出成为可能的状态，如果摄像机构5的摄像状态已经结束的话，系统控制机构7使由驱动机构4进行的向可变形镜2驱动信号的供给停止(步骤S6)，解除可变形镜的变位。此外，所谓“被摄体的图像信号的读出成为可能的状态”，例如，在隔行读出方式的CCD型摄像元件中，是指在垂直传送用的传送路径上，电荷的传送完毕的状态。

此外，根据需要，也可以通过使用者的设定操作等，用图像显示、确认机构10进行图像的显示等。

此外，在决定曝光时间时，从利用摄像机构取得的图像信号预先检测曝光量的动作(通常称之为自动曝光(AE))是必要的，但并不一定在对焦状态下进行。从而，如果在对焦状态进行AE的话，以继续提供驱动信号的方式进行控制。

通过上述结构，在前述摄像机构在拍摄用于至少后阶段处理之一或一部分、例如AE处理，AF处理，或者使用者意欲进行的摄影图像处理等处理的图像时，控制机构以前述驱动机构继续前述驱动信号的供给的方式进行控制，结果是，以保持前述可变形镜的变位状态的方式进行动作。从而，由于在摄像时维持可变形镜的变位状态，所以可以获得恰当的图像。此外，由于在前述图像摄像之外的时间，停止前述驱动信号的供给，所以，通过在适当的时期将电源断开，可以减少电力的消耗。

根据本实施例，在摄像时，取得使用者所需的适当的摄像图像，并且，在摄像时以外的时间，可以避免多余电力的消耗。

第二实施例

其次，说明本发明的第二实施例的摄像装置。该第二实施例的基本结构，和图1的第一实施例相同。

图3是说明本实施形式中的动作的定时图。图3(a)表示摄像元件的动作，图3(b)表示可变形镜2的驱动状态。在图3(a)中，所谓草稿模式(ドラフトモ一ド)，是图像摄影前的准备阶段的模式，例如，是指在摄像按钮等操作之前，为了用图像显示、确认机构10确认摄影预定的图像，从摄像机构6进行图像读出时所使用的、摄像元件的垂直像素数的间隔式读出的动作、利用摄像元件加上水平像素的加法运算读出动作的模式。此外，所谓帧读出模式(フレ一ム読み出しモ一ド)是在操作摄像按钮等摄影后的读出模式，主要是为了向图像存储机构9上记录图像读出由摄像机构6摄制的图像的动作模式。例如，是指从摄像元件读出全部像素的动作模式。

在本实施例中，如图3(a)、(b)所示，CCD图像传感器等摄像机构5，在先前的草稿模式之后进行曝光动作，直到进入先前的帧读出模式之前的曝光结束的期间内，系统控制机构7维持利用驱动机构4向可变形镜2提供驱动信号，保持可变形镜2的变位量。

然后，在曝光结束后，在变成被摄体的图像信号的读出成为可能的状态的时刻，系统控制机构7解除向由驱动机构4驱动的可变形镜2提供的电力。

利用这种结构，在曝光过程当中，由于维持可变形镜2的变位，所以，直到曝光结束，光学系统都是被固定的，可以取得恰当的图像。此外，由于曝光后停止提供前述驱动信号，所以，可以减少电力消耗。

根据本实施例，在曝光过程当中，取得使用者想要的适当的摄像图像，在曝光后，可以避免多余的电力消耗。

此外，本实施形式的各种结构，可以进行各种变形和变更。例如，也可以应用于在进入曝光动作之前的动作不是草稿模式，而是帧读出模式的情况。

第三实施例

其次，说明本发明的第三实施例的摄像装置。这种第三实施例的基本结构，如图4所示，由于在摄像透镜系统1的后方至摄像机构5的光轴上，配置机械快门13，所以除配置机械快门13之外，其它与图1所示的第一实施例相同。

图5是说明本实施形式中的动作的定时图。图5(a)表示摄像元件的动作，图5(b)表示机械快门13的动作状态，图5(c)表示可变形镜2的驱动状态。草稿模式及帧读出模式，与图3(a)中所说明的一样。

在本实施形式中，如图5(b)、(c)所示，在机械快门13打开的期间，在前述摄像机构至少拍摄用于后阶段处理之一或一部分的图像时，系统控制机构7，由驱动机构4维持向可变形镜2提供的驱动信号，保持可变形镜2的变位量。

然后，在机械快门13关闭后，系统控制机构7使由驱动机构4进行的向可变形镜2的驱动信号的提供停止，解除可变形镜2的变位。

利用这种结构，由于在机械快门13打开的期间，维持可变形镜2的变位，所以可以取得恰当的图像。并且，由于在机械快门13关闭之后，停止驱动信号的供给，所以可以减少电力消耗。

根据本实施例，在机械快门13打开期间使用者取得想要的适当的摄像图像，并且在机械快门13关闭后，可以避免消耗多余的电力。

第四实施例

其次，说明本发明的第四实施例的摄像装置。该第四实施例的基本结构和图1或图4的实施形式相同。

图6是本实施形式中说明没有机械快门时(对应于图1)的动作的定时图。图6(a)表示摄像元件的动作，图6(b)表示可变形镜2的驱动状态。

此外，图7是说明本实施例中的有机械快门时(对应于图4)的动作的定时图。图7(a)表示摄像元件的动作，图7(b)表示机械快门13的动作状态，图7(c)表示可变形镜2的驱动状态。

在本实施形式中，如图6(a)、(b)所示，从草稿模式经过曝光动作，转换到帧读出模式之后，系统控制机构7，维持由驱动机构4机械的向可变形镜2的驱动信号的供给，保持可变形镜2的变位量。

在本实施形式中，如图7(b)、(c)所示，在机械快门13从打开状态转换到关闭状态后，系统控制机构7也维持为由驱动机构4向可变形镜2进行的驱动信号的提供，保持可变形镜2的变形量。

利用这种结构，由于在摄像机构5转换到帧读出模式后，维持可变形镜2的变位，所以，可以取得适当的图像。此外，由于在摄像机构5连续摄制多帧图像的期间，维持可变形镜2的变位，所以，可以获得适当的图像。

根据本实施例，在进行连续摄影期间，使用者可以取得所希望的适当的摄像图像。

第五实施例

其次，说明本发明的第五实施例。该第五实施例的基本结构，和图1或图4的实施形式相同。此外，在如图4所示具有机械快门13的情况下，在动画摄影中，机械快门13处于打开的状态。

在本实施形式中，如图8的动作流程图所示，在摄制动画的场合，即反复进行重复的摄像的场合，系统控制机构7维持由驱动机构4向可变形镜2提供驱动信号，将可变形镜2的变位量固定(步骤S11)，在取得图像信号后(步骤S12)，判断是否在进行动画摄影(步骤S13)。如果在进行动画摄影过程当中，原封不动地将可变形镜2的变位固定(步骤S11)，如果动画摄影结束的话(步骤S13中的是)，停止向可变形镜2提供驱动信号(步骤S14)。

从而，在摄像机构5进行动画摄影期间，由于维持可变形镜2的变位，所以可以取得适当的图像。

根据本实施例，在动画摄影过程当中，使用者可以取得想要的动画摄影图像。

此外，本发明的实施形式的各个结构，当然可以进行各种变形、变更。例如，由可变形镜2构成的光学系统，不仅适用于数字摄像机，而且也适用于银盐照相机等的光学系统，此外，对于摄像元件，除CCD(电荷耦合元件：Charge Coupled Device的缩写)外，也可以是MOS型摄像元件等。

发明的效果

根据如上所述的本发明，在摄像时，通过维持可变形镜的变位状态，可以获得必要的图像。此外，在摄像时间之外，通过停止可变形镜的驱动，可以避免多余电力的消耗。

根据技术方案1所述的发明，由于在摄像时维持可变形镜的变位，可以获得恰当的图像。

根据技术方案2所述的发明，由于在前述后阶段处理图像摄像时，停止提供前述驱动信号，通过在适当的时期开放电力，可以减少消耗的电力。

根据技术方案3所述的发明，由于在曝光过程中，为了维持变位直到动作结束将光学系统固定，所以可以取得恰当的图像。

根据技术方案4所述的发明，由于在曝光后停止前述驱动信号的供给，所以可以减少电力消耗。

根据技术方案5所述的发明，由于在前述摄像机构变更像素数的期间维持变位，所以可以取得恰当的图像。

根据技术方案6所述的发明，由于在前述摄像机构转换到前述帧读出模式之后停止前述驱动信号的供给，所以可以减少电力消耗。

根据技术方案7所述的发明，由于在机械快门打开期间维持变位，所以可以取得恰当的图像。

根据技术方案8所述的发明，由于在机械快门关闭后停止提供驱动信号，所以可以减少电力消耗。

根据技术方案9所述的发明，由于在摄像机构转换到帧读出模式后也维持变位，所以能够取得恰当的图像。

根据技术方案10所述的发明，由于在摄像机构连续摄制多帧图像的期间，维持变位，所以能够取得恰当的图像。

根据技术方案11所述的发明，由于摄像机构在动画摄影期间维持变位，所以能够取得恰当的图像。

Claims (5)

1、一种摄像装置，用于获得图像信号，包括：

具有能够变形的反射面及控制该反射面的形状的电极的可变形镜，

向前述电极提供驱动前述反射面的信号的驱动机构，

形成对应于前述可变形镜的反射面的变形量的焦距的摄影透镜系统，

获得经由前述摄影透镜系统和前述可变形镜所成像的像的图像信号的摄像机构，

控制由前述驱动机构进行的驱动信号的供给的控制机构；

前述控制机构进行如下控制，在前述摄像机构至少拍摄用于后阶段的处理之一或一部分的图像时，为了保持前述可变形镜的变位状态，前述驱动机构继续提供前述驱动信号；

其特征在于，前述控制机构，在改变从前述摄像机构读出的像素数的期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

2、如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，前述控制机构在前述摄像机构的读出像素数被变更之后，使前述驱动机构停止前述驱动信号的供给。

3、一种摄像装置，用于获得图像信号，包括：

具有能够变形的反射面及控制该反射面的形状的电极的可变形镜，

向前述电极提供驱动前述反射面的信号的驱动机构，

形成对应于前述可变形镜的反射面的变形量的焦距的摄影透镜系统，

获得经由前述摄影透镜系统和前述可变形镜所成像的像的图像信号的摄像机构，

控制由前述驱动机构进行的驱动信号的供给的控制机构；

前述控制机构进行如下控制，在前述摄像机构至少拍摄用于后阶段的处理之一或一部分的图像时，为了保持前述可变形镜的变位状态，前述驱动机构继续提供前述驱动信号；其特征在于，前述控制机构，在前述摄像机构转换到帧读出模式之后，也使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

4、如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，前述控制机构在前述摄像机构连续拍摄多帧图像的期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

5、如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，前述控制机构在前述摄像机构进行动画摄影期间，使前述驱动机构继续前述驱动信号的供给。

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