CN1366209A - 具有光学变焦系统的照相机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种技术,可允许以低成本在具有多个变焦规格的照相机中共享变焦镜筒,通过将变焦透镜从广角端移到远距端来使焦距从广角端变化到远距端。该照相机具有:变焦镜筒;变焦部件;脉冲发生器部件;计数器部件;位置检测部件,检测变焦镜筒处于多个特定位置上;控制部,控制变焦部件。控制部确定变焦镜筒处于最接近变焦范围内的变焦极限的多个特定位置之一处。在进行该检测之后,当计数对应于从最接近特定位置到变焦极限的一定数量脉冲时,控制部控制变焦镜筒停止。最好是提供一存储器,来存储最接近特定位置的脉冲数量和脉冲的特定数量或可从中导出的信息,控制部根据存储的信息来执行控制。

Description

具有光学变焦系统的照相机
本申请基于并主张2001年1月15日提交的在先日本专利申请2001-006815的优先权权利,此处引入该申请的全部内容作为参照。
技术领域
本发明涉及一种具有摄影光学变焦系统的照相机,具体而言,是涉及该光学摄影变焦系统的驱动机构。
背景技术
一些照相机带有光学变焦系统(变焦透镜),即摄影光学系统(摄影透镜),该系统具有变焦功能,利用该功能,可在一定范围内变化焦距。许多单个的透镜反射照相机带有可更换摄影透镜,而多数小型照相机带有生产期间安装且不可更换的摄影透镜。因此,许多小型照相机用户在购买时选择具有可满足其目的和偏好的放大率的变焦透镜的照相机。
在多数情况下,变焦透镜具有当用户按下按钮、移动保持透镜的透镜筒时可改变的焦距。当不使用时,许多变焦透镜处于筒缩回位置上,其中,透镜筒缩回照相机主体内。
当打开照相机时,变焦透镜的透镜筒伸出筒缩回位置。该变焦镜筒停止在由变焦透镜规格定义为焦距范围的变焦范围内,在该范围内可拍摄照片。之后,照相机预备拍摄照片。
在多数情况下,当打开电源时,变焦镜筒开始被设置于广角位置上。当照相机预备拍摄照片时,可通过操作者按下按钮来移动透镜筒而改变变焦透镜的焦距。在照相机已预备拍摄照片期间,透镜筒可在变焦范围内移动,并控制其不超出变焦范围或变焦极限的界限。远距端的变焦极限被称为“远距极限”或“远距位置”。广角端的变焦极限被称为“广角极限”或“广角位置”。当关闭照相机时,自动控制变焦镜筒回到筒缩回位置处。
为了驱动变焦透镜,必须精确地控制变焦镜筒停止在变焦极限位置上,且不移动至这些位置之外。但是,不期望紧靠着制动器来停止变焦镜筒,这是因为会对驱动变焦镜筒的电机产生一负载。因此,位置标记位于广角和远距端的变焦极限位置处。当照相机的控制器在驱动透镜筒的同时检测到标记时,停止透镜筒。
通过根据透镜筒的移动产生的脉冲信号来相关检测透镜筒的移动。因为透镜筒在变焦范围内前后移动,电机的反冲和透镜筒的驱动机构会导致计数错误。所计数的数量可表示透镜筒的一个错误位置。因此,直接检测透镜筒位置来修正位置偏差。与通过计数来相关地检测透镜筒位置相比,直接检测的位置被称为“绝对位置”。
涉及透镜筒的位置控制的建议技术包括例如本申请人提交的日本已公开专利H05-181050中所述的技术。该技术使用一脉冲发生器机构,来发生脉冲,检测摄影光学系统的焦距位移;一计数器,来计数脉冲发生器机构产生的脉冲;和一位置检测机构,来直接检测摄影光学系统的广角和远距端。其中,位置检测机构的输出被用于修正被计数的脉冲数量,因此,可修正计数脉冲数量和实际透镜筒位置之间的任何差异,可进行准备的位置控制。利用该技术的照相机检测在广角和远距端之间移动的透镜筒的绝对位置,并使用脉冲计数来控制其间的运动。换言之,在广角和远距端之间的移动范围内确定绝对位置,对其应用修正脉冲计数的读取模式。当变焦镜筒通过该绝对位置时,将为了检测位置而计数的脉冲数量修正(增加或减少)为正确的脉冲数量,以消除此前产生的任何错误,获得正确的位置。
为了满足用户需要和诱使用户购买,制造商应根据用户的偏好来提供具有不同变焦规格的系列照相机。
制造商设计并生产具有不同变焦规格的多种不同类型摄影透镜。如果不同类型的摄影透镜具有完全不同的结构和控制机构,则每一个都需要一定的设计过程和生产设置的资金,从而影响照相机的生产成本。
为了降低生成成本,最好是使用尽可能多的相同部件来生成具有多个变焦规格的照相机。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种照相机,可通过使用相同的变焦镜筒,以低成本使照相机具有多个变焦规格。
本发明公开了一种技术,该技术可允许以低成本在具有多个变焦规格的照相机中分享变焦镜筒,该照相机具有一光学变焦系统,该系统具有一可变焦距,可通过将变焦透镜从广角端移到远距端来使焦距从广角端变化到远距端。
该照相机具有一变焦镜筒,用于改变摄影光学系统的焦距,一变焦部件,用于驱动该变焦镜筒,一脉冲发生器部件,用于根据变焦镜筒的移动来发生脉冲信号,一计数器部件,用于根据变焦镜筒的移动方向来增加或减少脉冲信号的脉冲数量,一位置检测部件,用于检测变焦镜筒处于多个特定位置上,和一控制部,用于控制变焦部件,防止变焦镜筒移出变焦极限。
控制部确定变焦镜筒处于最接近变焦范围内的变焦极限的多个特定位置之一处。在进行该检测之后,当计数对应于从最接近特定位置到变焦极限的一定数量脉冲时,控制部控制变焦镜筒停止。
最好是,提供一存储器,来存储最接近特定位置的脉冲数量和脉冲的特定数量或可从中导出的信息,控制部根据存储的信息来执行控制。
附图说明
图1(a)是表示根据本发明的照相机结构的框图。图1(b)表示旋转环的位置和变焦镜筒的位置之间的关系。图1(c)表示在有许多停止位置的情况下,旋转环的位置和变焦镜筒的位置之间的关系。
图2是表示根据本发明的照相机的变焦编码器和其驱动机构的结构的示意图。
图3表示ZPR的输出和与变焦编码器的旋转相关的PI之间的关系。
图4是表示根据本发明的照相机的一个实施例的结构的框图。
图5是说明打开电源时根据本发明的照相机的电源打开重位子程度的流程图的第一部分。
图6是说明打开电源时根据本发明的照相机的电源打开重位子程度的流程图的第二部分。
图7是说明驱动机构的初始化和筒缩回操作的流程图。
图8是说明驱动机构的初始化和筒缩回操作的时间图。
图9是说明透镜筒从筒缩回位置移动到可拍摄的广角位置处的流程图的第一部分。
图10是说明透镜筒从筒缩回位置移动到可拍摄的广角位置处的流程图的第二部分。
图11是说明透镜筒从筒缩回位置移动到可拍摄的广角位置处的时间图。
图12是说明透镜筒的拉近(放大)移动的流程图。
图13是说明透镜筒的拉近移动的时间图。
图14是说明透镜筒的拉远(缩小)移动的流程图。
图15是说明透镜筒的拉远移动的时间图。
具体实施方式
下面结合附图来描述本发明的最佳实施例。
图1(a)是表示根据本发明的照相机的一个实施例的结构框图。
图1(b)是说明本发明的变焦镜筒的移动和停止的示意图。
如图1(a)所示,照相机包括一变焦部件1,用于驱动变焦镜筒,改变摄影光学系统的焦距,一脉冲发生器2,用于发生对应于变焦镜筒的移动的脉冲数量,一脉冲计数器3,用于根据变焦镜筒的移动方向来增加或减少脉冲数量,一位置检测器4,用于当变焦镜筒接近广角和远距端的变焦极限时生成特定位置信号,计数改变部件5,用于根据位置检测器4的输出改变来将计数器3的计数修正为一特定数量,一变焦信息检测部件6,用于根据计数器3的输出和存储于存储器7中的信息来获得变焦位置信息,和一存储器7,用于存储检测广角和远距端的变焦极限、位置检测器4的输出的前沿或后沿所用的信息。
在该照相机中,旋转环(图2)根据转换操作部分(图4中33)的操作来旋转。
变焦镜筒与旋转环的旋转相关地移动。
照相机的位置检测器4使用一光学传感器,该传感器包括一发光设备和接收光学器件,和位置随着筒的移动而改变的例如银标签等高反射部件。控制部(图4中31)根据转换操作部件(图4中33)处的操作来控制变焦镜筒的移动。但是,位置检测器4不一定是光学的,也可是机械的或磁的。
图1(b)表示旋转环的旋转和变焦镜筒的移动之间的关系。横坐标表示旋转环的旋转位置,纵坐标表示变焦镜筒的移动。变焦镜筒几乎与旋转环的旋转成正比地移动。但是,即使旋转环旋转,但在W表示的位置周围,变焦镜筒不移动。
照相机的变焦规格可允许在远距端有两个变焦极限(第一和第二远距位置)。广角端处的变焦极限用W表示。当选择第一远距位置作为远距照相侧变焦极限时,变焦范围在W和第一远距位置之间。则变焦透镜在位置W处具有最小焦距,在第一远距位置处具有最大焦距。为了拍摄,控制部控制变焦镜筒在W和第一远距位置之间移动。
另一方面,当选择第二远距位置作为远距照相侧变焦极限时,变焦范围在W和第二远距位置之间。根据其中安装变焦镜筒的照相机的变焦规格来选择期望的远距照相位置。
当变焦镜筒位于左侧上时处于其缩回位置中。并在第一远距照相位置的右侧保留一额外裕量。该额外裕量的右端是机械远距照相端,即允许变焦镜筒机械移动的极限,在该端变焦镜筒紧靠制动器。
沿广角侧变焦极限W具有高反射部件。将另一高反射部件放置到覆盖第二远距位置而非第一远距位置的远距照相端。作为高反射部件的一个实例,下面描述银标签。为了拉近操作,当变焦镜筒进入远距侧银标签内时,位置检测部件将其输出从L(低)变为H(高)。此时,输出信号具有前沿。为了拉远操作,当变焦镜筒离开远距侧银标签时,位置检测部件将其输出从H(高)变为L(低)。此时,输出信号具有后沿。
远距照相侧银标签的广角侧端“a”被用作参考,将变焦镜筒停止在第二远距位置上。控制部在拉近操作期间使用位置检测器的输出前沿来检测变焦镜筒已到达银标签的广角侧端“a”。接着,当检测后计数一特定数量脉冲时,控制部确定变焦镜筒已到达第二远距位置,并使其停止。
远距照相侧银标签的远距照相侧端“b”被用作参考,将变焦镜筒停止在第一远距位置上。控制部在拉近操作期间使用位置检测部件的输出后沿来检测变焦镜筒已到达银标签的远距照相侧端“b”。当检测后计数一特定数量脉冲时,控制部确定变焦镜筒已到达第一远距位置,并使其停止。
根据存储器7的内容来确定使用了哪个参考位置,端a还是端b。存储器7存储被检测来定义远距照相端位置、位置检测器4的输出前沿或后沿的信息。存储器7还存储参考位置和远距照相侧变焦极限之间的脉冲数量。因此,可在第一和第二远距位置之间容易地改变远距照相侧变焦极限。除了存储选择的风吹草动和脉冲数量外,存储器7可存储任何可从上述参考位置和脉冲数量导出的信息。
通过电改变设定,控制部可将变焦镜筒停止在作为远距侧变焦极限的第一和第二远距位置之一处。换言之,远距照相侧变焦极限具有多个位置。因此,在相同的透镜筒上可安装具有不同变焦规格的透镜组,并可通过程序来电转换设定,将其停止在任何位置上。换言之,具有不同远距照相侧变焦极限的多种光学变焦系统可分享相同的透镜筒。通常一个特定程序可被带有相同筒的多种照相机使用,但并不限制每个照相机具有自己的程序。相同的程序可使用存储在存储器7中的信息来确定使用哪个参考,端a还是b。特定照相机专用的程序不必使用存储在存储器7中的信息,但包括其中嵌入了选择端信息的序列。
远距照相侧变焦极限位于参考位置a或b(银标签的端)的远距照相侧上。该结构的优点在于在从广角到远距照相端的变焦过程中,首先检测参考位置和修正透镜筒位置,其次使用该修正的脉冲计数来准确检测远距照相侧变焦极限。如果远距照相侧变焦极限不在参考位置的远距照相侧,则透镜筒越过远距照相侧变焦极限到达参考位置,接着透镜筒必须返回远距照相侧变焦极限。
选择变焦范围内距每个照相变焦极限参考最近的参考位置作为每个照相侧变焦极限的参考位置(第一和第二远距位置)。于是,银标签的右端b为将第一远距位置选作照相侧变焦极限时的参考位置,而银标签的左端a为将第二远距位置选作照相侧变焦极限时的参考位置。通过这种方法,照相侧变焦极限和参考位置彼此充分接近,从而减少了计数错误的机率。
当使用光学位置检测器时,可获得好的耐用性。将具有比背景高的反射系数的区域(例如银标签)的两端用作标记。这些位置标记准确且容易提供。因为可容易处理信号的前沿或后沿的检测,所以可容易地检测标记。使用标签的两端作为标记可确保两个参考位置之间的准确距离。
本发明可提供一种具有多于两个可选择变焦极限的透镜筒。本发明不仅可应用于照相侧变焦极限,还可应用于广角侧变焦极限。其中一个实施例如图1(c)所示。图1(c)表示其中可对四个不同位置(第一、第二、第三和第四远距位置)设置照相侧变焦极限的实施例。根据银标签的位置b来检测第一远距位置;根据银标签的位置a来检测第二远距位置;根据银标签的位置d来检测第三远距位置;和根据银标签的位置c来检测第四远距位置。可对两个不同位置(第一和第二广角位置)设置广角侧变焦极限。根据银标签的位置e来检测第一广角位置,根据银标签的位置f来检测第二广角位置。如图1(b)所述来检测每个远距位置。因此,这里省略说明。为了简化说明,下面用具有两个可能设置的实施例来描述照相侧变焦极限位置。
根据本发明的照相机可以是胶卷照相机、数字照相机或摄像照相机。照相机的用途可以是个人使用、广播、监控、金融或医学领域,这里不作限制。
图2是表示本发明的照相机一实施例的变焦编码器10和驱动机构的示意图。
银标签12、高反射部件位于照相机变焦镜筒内的旋转环12上。旋转环12沿图中箭头所示的两个方向旋转,沿光轴方向驱动变焦镜筒(未图示)。将两个变焦光反射器设置于照相机机身的广角和远距照相端的某个位置上(ZPR:ZPR 13a在广角侧,ZPR 13b在远距侧),以检测银标签11的位置。
变焦单元14是旋转旋转环12的驱动机构。变焦单元14包括电机15、传输电机15的驱动力的减速齿轮组16、与减速齿轮组16的最后齿轮啮合的输出齿轮18和位于旋转环12的外周上将电机15的驱动力传输给旋转环12的驱动齿轮17。在变焦单元14中,电机15根据变焦开关(SW)的指示来向前或向后旋转,其驱动力通过减速齿轮组16和输出齿轮18传输给旋转环12上的驱动齿轮17,以旋转旋转环12。
变焦单元14进一步包括一位于位置电机15的延长轴线上、且与电机15一起旋转的缝隙19,和产生与缝隙19的旋转结合的输出信号的光断续器(PI)20。与电机15的旋转相结合的缝隙19的旋转使接收光学元件间歇地从光断续器20中的发光装置接收光。这使得光断续器20产生对应于电机15旋转的脉冲数量。因为旋转环12由电机15的旋转驱动,所以脉冲数量也对应于旋转环12的驱动量。除了与电机15相结合,缝隙19和PI20也可位置减速齿轮组16处或与旋转环12相结合。
如上所述,电机15是变焦单元14的驱动源。也可通过开关一开关机构(未图示)来作为胶卷馈送的驱动源。
直接检测旋转环12位置的变焦编码器10包括银标签11、ZPR13a、ZPR 13b、缝隙19和PI20。ZPR 13a和ZPR 13b利用来自发光装置的光照明旋转环12,并接收旋转环12的表面上反射的光,产生对应于接收到的光量的信号。旋转环12的颜色为黑色,除了银标签所处的区域外,具有低的反射系数。因此,当银标签11随着旋转环12的旋转到达发光装置的光所照射的部分时,ZPR 13a(或ZPR13b)改变其输出。该输出改变表示旋转环12位于一定的位置上。
因为多个标签允许自由设计,所以最好提供银标签11来分别检测远距和广角位置,如图1(b)和图3所示,而不是图2所示提供一个标签。但是,因为可使用银标签11的位置或ZPR 13a或ZPR 13b的位置来调整停止位置,所以仅一个银标签11也足够了。
当仅使用一个银标签11时,需要两个光反射器,分别用于远距和广角端。在此情况下,如果旋转环12位于远距照相侧,则用远距侧上的光反射器ZPR 13b来检测银标签11的端部。如果旋转环12位于广角侧,则用广角侧上的光反射器ZPR 13a来检测银标签11的端部。当使用两个银标签11时,将银标签11分别应用于远距和广角端。这使得可在远距和广角端之间分享使用一个相同的光反射器。换言之,可以是不同的结构:例如两个光反射器和一个银标签或一个光反射器和两个银标签等。但是,使用两个光反射器和一个银标签的结构可更容易地被调整。
图2中的变焦单元14对应于图1中的变焦部1;光断续器20对应于脉冲发生器2;光反射器ZPR 13a和ZPR 13b对应于位置检测器4。
图3表示旋转环12的旋转幅度和ZPR 13a和ZPR 13b的输出之间的关系以及旋转环12的旋转幅度与变焦镜筒的投影幅度之间的关系。横坐标表示旋转环12的旋转位置,纵坐标表示对于ZPR 13a和ZPR 13b的输出和变焦镜筒的投影幅度的输出强度。最低的线表示ZPR13b的输出,从下面数第二低的线表示ZPR 13a的输出,最高的倾斜线表示变焦镜筒的投影幅度。
一般将旋转环12的位置分成A、B、C、D和E区。旋转环12在对应于区B和D的位置处具有高反射的银或白标签,在对应于区A、C和D的位置处具有低反射的黑色(实际上旋转环12由黑色材料制成)。区A为筒缩进位置,当不用照相机时,旋转环12位于区A的左端。此时,变焦镜筒缩进照相机机身内,即,在筒缩进位置中。区B是广角区,该区接近于广角侧变焦极限(在广角端的变焦极限)。区C是中间区,在该区内可拍摄。D是远距区,该区接近于远距侧变焦极限(在远距端的变焦极限)。区E是远距端区,该区比区D的右侧还远。在这些区中,设计的拍摄范围(变焦范围)在区B中的广角位置和区D中的第二远距位置之间或在区B中的广角位置和区E中的第一远距位置之间。由存储于图1中存储器7中的内容来确定使用哪个拍摄区。
首先,描述ZPR 13a的输出。假设旋转环12从区A旋转到区B,首先检测到银标签11的左端,因此,ZPR 13b输出前沿信号(L->H)。接着,旋转环12进一步从区B旋转到区C,检测到银标签11的右端,因此,检测到后沿信号(H->L)。
下面描述ZPR 13b的输出。假设旋转环12从区C旋转到区D,首先检测到银标签11的左端,因此,ZPR 13b输出前沿信号(L->H)。接着,旋转环12进一步从区D旋转到区E,检测到银标签11的右端,因此,检测到后沿信号(H->L)。
通过这种方法,ZPR 13a和13b的输出可检测位于银标签11端部处的旋转环12。
对于变焦镜筒的投影幅度,与旋转环12成正比地投影变焦镜筒。但是,当旋转环12沿区B的某部分旋转时,变焦镜筒不移动。此为打开照相机时的变焦镜筒的初始位置。这是为了即使将旋转环12的位置或多或少不准确地控制在初始位置时使变焦镜筒停止在正确的投影位置上。
图4是根据本发明的照相机实施例的框图。该照相机包括具有微机来控制变焦照相机的整个操作的控制器(CPU)31、显示表示照片的信息的显示器32、包括释放开关来引导曝光操作的开关操作部33、控制测量距离的装置并计算该距离的AF距离测量控制器34、存储与照相机相关的控制信息的存储器35、发出辅助光的闪光单元36、通知拍摄者闪光照明警告和AF锁的LED显示器37、和进行光电转换以测量亮度的测光装置(SPD)38。照相机进一步包括电机驱动控制器43,驱动卷起/变焦(W/Z)电机39来提供电源,该电机对应于图2中的电机15,以卷绕胶卷并移动变焦镜筒,和一透镜驱动(LD)电机40,作为电源来驱动透镜进行聚焦,快门柱塞41、和开关柱塞42,在胶卷卷起和变焦操作之间开关W/Z电机39的驱动力,以及接口控制器44,与控制器31进行通信。
具体而言,控制器31控制整个照相机,包括照相机的主顺序、主动聚焦(AF)的透镜驱动量的计算、自动曝光(AE)计算、计算中的AD转换、显示器32和LED显示器37、和例如开关操作部33等的开关控制。显示部37由液晶显示板构成,例如LCD板等,显示胶卷的曝光帧数,拍摄模式设置、时间、电池检查结果等。
开关操作部33包括两个步骤的释放开关,其中,第一个释放是当按下释放按钮时来锁定距离和发光度,第二个释放是当进一步按下释放钮时进行曝光,拉近开关(ZUP),拉远开关(ZDN),改变照相机闪光灯的发光度的闪光SW,可进行遥控和自计时器功能的自SW,改变日期显示的模式SW,校正该日期的时间的日期设置SW,打开和关闭照相机的电源SW,拍摄时回卷胶卷用的回卷开关RWSW,和检测关闭后盖和引导胶卷馈送的后盖开关BKSW。
AF距离测量控制器34根据控制器31的控制信号来获得距对象的距离,并将该距离通过串行数据总线50返回控制器31。存储器35包括存储介质,该介质可电写或删除数据,例如EEPROM。存储器35存储不同调整值,例如胶卷的曝光量、所用变焦镜筒的广角侧和远距侧焦距和位置、当ZPR 13a或ZPR 13b改变时的位置脉冲、关于对应于照相机说明书的远距位置是在远距端处的银标签11处(区D中的第二远距位置)还是在远距端处的银标签11的远距照相侧的信息、闪光灯放电电压信息以及电池检查信息。
当从控制器31给闪光灯单元38一个放电信号时,闪光灯单元开始放电。控制器31监控放电电压,并将该电压与事先存储在存储器35中的放电电压信息进行比较,确定是否完成放电。接口控制器44包括一LED驱动电路、一根据光度计装置38的输出来测量发光度的光度计电路、一电机驱动电路、一参考电压电路等。
来自控制器31的方向信号被用于选择和激励W/Z电机39、LD电机40、开/关扇形面的快门柱塞41、和在W/Z电机39的卷起操作和变焦操作之间开关的开关柱塞之一的致动器。光断续器(LDPI)46接近LD电机40,产生与其旋转相关的输出信号。通过接口控制器44将来自光断续器的输出信号输入到控制器31中,据此来控制LD电机。
快门光断续器(AEPI)47通过与快门柱塞41的导电性输出与扇形面的开/关同步的信号。当W/Z电机39的驱动力应用于胶卷卷绕操作部时,根据图2中对应于电机PI(MTPI)48的输出和根据胶卷移动输出信号的光反射器(WPR)49的输出来控制W/Z电机。当W/Z电机39的驱动力应用于变焦操作时,控制器31根据电机PI48的输出信号、广角侧ZPR 13a和远距侧ZPR 13b来控制W/Z电机39。W/Z电机向前旋转为拉近,向后旋转为拉远。当安装胶卷盒时,将位于盒上的DX代码直接读入控制器31,并用作确定曝光的一个因素。
如上所述,变焦镜筒根据旋转环12的旋转幅度来移动。因此,变焦镜筒的位置由图表的下述说明中的旋转环12的位置来表示。
参考图5和6所示图表,下面列出根据本发明的照相机实施例的整个操作。
首先,当将电池安装在照相机机身中时,复位控制器31以进行初始化(步骤S1)。该初始化包括控制器31中的端口和RAM的初始化。接着,控制器31使用电池检查电路检查安装在照相机内的电池状况(步骤S2)。其中,如果剩余的电池容量与驱动电压相比为不足,侧在显示部32上显示剩余电池容量不足,防止操作照相机。
接着,控制器31读取事先存储于存储器35中的数据,将这些数据存储于控制器31中的RAM中(步骤S3)。为了初始化照相机驱动机构,开关W/Z电机39,将其驱动力应用于变焦单元14或变焦操作部,将变焦镜筒移动到筒缩进位置(步骤S4)。接着,如果电源SW为开,则检查该电源SW(步骤S5)。如果为开(是),则显示部32显示曝光帧数量和拍摄模式设置(步骤S6)。将变焦镜筒从筒缩进位置移动到广角位置进行拍摄(步骤S7),使闪光灯放电(步骤S8)。接着,读取照相机开关设置,操作照相机以符合读取设置(步骤S9)。
如果上述步骤5中电源SW不为开(否),则程序进入步骤S9。
接着,控制器31检查电源SW是开还是关(步骤S10)。如果为关(否),则假设照相机是在键锁定状态下,并进入步骤S17。如果为开(是),则确定释放按钮是否按压(步骤S11)。如果第一和第二释放SW为开(是),则执行释放操作(步骤S12),程序返回步骤S9。
接着,控制器31确定是否按下拉近SW或拉远SW。如果按下拉近或拉远SW(是),则执行根据按压SW的变焦操作(步骤S14),程序返回步骤S9。下面,确定是否按下闪光灯SW或模式SW。如果按下其中之一(是),则根据按下的SW来改变照相机模式(步骤S16),程序返回步骤S9。进一步确定是否按下回卷SW(步骤S17)。如果回卷SW为开(是),则执行胶卷回卷操作(步骤S18),程序返回步骤S9。
控制器31还确定是否改变后盖开关(BKSW)(步骤S11)。如果改变BKSW(是),则确定后盖是否打开/关闭(步骤S20)。如果发现后盖打开(是),则执行打开后盖的某一操作(步骤S21),程序返回步骤S9。反之,如果发现后盖关闭(否),则执行胶卷进送操作(步骤S22),程序返回步骤S9。
接着,控制器31确定电源SW是否关闭(步骤S23)。如果电源关闭(是),则执行透镜筒缩进操作(步骤S24),并关闭显示部32上的显示(步骤S25)。但是,如果电源未关闭(否),则从操作不同开关开始测量经过的时间,确定是否已经过一定的时间周期(步骤S26)。如果在一定的时间周期后仍未操作照相机,则程序进入步骤S25。但是,如果在经过一定时间周期之间操作任何开关(否),则程序返回步骤S9,并重复上述操作。接着,在步骤S25中关闭显示器35上的显示,虽然允许中断电源SW、BKSW和回卷SW,但该步骤后为停止状态(步骤S27)。其中,如果电源SW、BKSW或回卷SW中发现任何改变,则取消停止状态,从步骤S2开始照相机操作。
下面参考图7中的图表来描述筒缩进操作。在图5的步骤S4以及步骤6的步骤S24处的驱动机构初始化期间执行筒缩进操作。筒缩进操作中的电压计时如图8中的计时表所示。当控制器31检测到电池安装于照相机机身中或电源开关打开时,开始筒缩进操作。
首先,执行初始化(步骤S31)。在初始化期间,控制器31开关W/Z电机39,将其驱动力应用于变焦操作。当安装电池时,透镜筒的当前位置是未知的。因此,无论变焦镜筒在何处,都驱动W/Z电机39来将变焦镜筒移动到筒缩进位置。换言之,将当前位置设置为与远距位置对应的脉冲数,将当前位置未知标志设置为1,将ZPR13a和13b和电机PI48设置为准备读取,将驱动目标脉冲设置为筒缩进位置。
接着,控制器31向前旋转W/Z电机,开始拉远操作(步骤S32)。
当安装电池时不知其位置的透镜筒可在图3所示区A中的任何地方。此时,用一满电压来驱动并使其紧靠在筒缩进端可损坏驱动机构。因此,用一低电压来驱动电机。在其它情况下,以满电压来驱动电机。
接着,控制器31检测电机PI48的状态,并对筒缩进位置开始倒计数脉冲(步骤S33)。确定来自远距侧ZPR 13b的信号中是否有任何改变,改变意味着远距侧ZPR 13b检测侧面银标签的一端(步骤S34)。如果来自远距侧ZPR 13b的信号中没有任何改变(否),则程序进入步骤S39。如果来自远距侧ZPR 13b的信号中有改变(是),则确定检测到的信号改变是否基于后沿(步骤S35)。如果为后沿(是),则将计数变焦脉冲数校正为事先存储于存储器35中的图3中位置T1的脉冲数(步骤S36)。反之,如果不是后沿(否),则将变焦脉冲数校正为事先存储于存储器35中的图3中位置T2的脉冲数(步骤S37)。
因为控制器31已检测到远距侧ZPR 13b的边缘改变,所以确认变焦筒在拍摄区内;因此,将拍摄标志设置为1(步骤S38)。现在,从在先过程知道当前位置,因此,如果为1,则清除当前位置未知标志。将电机驱动电机转换为高。接着,确定来自广角侧ZPR 13a的信号中是否有任何改变(步骤S39)。如果来自广角侧ZPR 13a的信号中没有任何改变(否),则程序进入步骤S46,如下所述。
如果广角侧ZPR 13a检测到一边缘(是),则控制器31确定是否检测到信号的后沿(步骤S40)。如果在步骤S40检测到信号的后沿(是),则执行校正,其中,将脉冲数校正为图3中位置W1的脉冲数量(步骤S41)。因为透镜铜移动到筒缩进区,所以清除拍摄区标志(步骤S42)。另外,将筒缩进区标志设置为1,来记忆其处于筒缩进位置,且W/Z电机39的驱动电压转换为一有效电压(步骤S34)。反之,如果检测到一前沿,而不是广角侧上的后沿(否),则将变焦脉冲数校正为位置W2的脉冲数量(步骤S44)。如步骤S38所述,将拍摄区标志设置为1(步骤S45)。
接着,控制器31确定变焦筒是否已移至筒缩进位置的脉冲数或W/Z电机39是否已停止(步骤S46)。如果未达到筒缩进位置的脉冲数且电机未停止(否),则程序返回步骤S33,重复系列步骤。反之,如果已达到筒缩进位置的脉冲数或电机停止(是),则停止对W/Z电机39提供驱动电压,使其关闭(步骤S47)。接着,确定是否产生任何错误。假设一错误为检测到ZPR 13a和13b的状态且发现二者均为高状态。如果产生错误(是),则执行损坏操作(步骤S49)。如果没有任何错误(否),则将变焦镜筒的当前位置信息存储在存储器35中(步骤S50),结束过程步骤系列。
下面参照图9和10所示图表和图11所示时间图来描述从筒缩进位置到拍摄区的变焦镜筒的移动。
首先,执行初始化(步骤S61)。在初始化期间,控制器31将W/Z电机39的驱动力转换为变焦操作,准备读取ZPR 13a、ZPR 13b和电机PI48,并设置从广角位置偏移一定数量脉冲后至远距侧的位置的目标驱动脉冲数量。
接着,控制器31确定变焦镜筒是否在拍摄区内(步骤S62)。如果变焦镜筒在拍摄区内(是),则不必进行任何其它操作,因此结束操作。反之,如果变焦镜筒不在拍摄区内(否),则确定变焦镜筒是否在筒缩进位置(步骤S63)。此时,初始化变焦位置信息,如筒缩进操作所述,确定是否从广角侧ZPR 13a的信号中检测到后沿。如果检测到后沿(是),且筒缩进区标志为1,则确认透镜筒在图3的区A内或在筒缩进区内。因此,以满电压向前旋转W/Z电机39以拉近(步骤S64)。如果筒缩进区标志不是1(否),则变焦镜筒处于一未知位置,且在图3的区B、C、D或E的某一位置处。接着,考虑到如果变焦镜筒在图3的区E中,则变焦镜筒可能撞击机械远距端,可能损坏驱动机构,所以以比满电压低的一电压驱动电机(步骤S65)。
接着,控制器31检测电机PI48的当前位置的变焦脉冲数,并计数脉冲,直到获得目标脉冲数(步骤S66)。还确定来自广角侧ZPR13a的信号边缘中是否有任何改变(步骤S67)。如果来自广角侧ZPR13a的信号边缘中没有任何改变(否),则程序进入后述的步骤S73。但如果来自广角侧ZPR 13a的信号边缘中有任何改变(是),则确定该边缘为前沿还是后沿(步骤S68)。如果为前沿(是),则执行校正,其中,用事先存储于存储器35中的位置W1的脉冲数来替换变焦脉冲数(步骤S69)。之后,因为透镜筒已经过筒缩进区,所以清除筒缩进区标志(步骤S70)。反之,如果未检测到前沿(否),假设检测到后沿,则执行校正,其中,用位置W2的脉冲数来替换变焦脉冲数(步骤S71)。之后,因为透镜筒已进入拍摄区,所以设置拍摄区标志(步骤S72)。
在清除筒缩进区标志后,设置拍摄区标志,或在步骤S67处确定来自广角侧ZPR 13a的信号中是否有边缘改变,控制器31确定是否发生任何错误(步骤S73)。假设一错误为在从驱动电机开始计数的脉冲的一定数量后来自广角侧ZPR 13a的信号中没有任何改变。如果假设有错误(是),则执行损坏处理,其中,锁定照相机(步骤S74)。如果假设没有错误(否),则在检测到来自广角侧ZPR 13a的信号后沿且透镜筒已进入拍摄区后,确定透镜筒是否移动,直到获得目标脉冲数(步骤S75)。如果未获得目标脉冲数(否),则程序返回步骤S66。反之,如果获得目标脉冲数(是),则制动电机(步骤S76),并停止以关闭施加的驱动电压(步骤S77)。
接着,为了停在广角位置处,控制器31设置广角位置的脉冲数的驱动标志位置(步骤S78)。通过以低电压向后旋转电机(步骤S79),执行拉远操作,直到达到广角位置。检测并计数(倒计)电机PI48的当前位置的脉冲数,直到获得目标广角位置脉冲数(步骤S80)。
接着,确定是否检测到来自广角侧ZPR 13a的信号的前沿。如果检测到前沿(是),则将变焦脉冲数校正为事先存储于存储器35中的位置W2的脉冲数(步骤S82)。如果广角侧ZPR 13a的信号中没有改变,则执行以下步骤。
接着,控制器31确定是否已发生错误(步骤S83)。假设错误为从开始驱动W/Z电机39开始一定脉冲数量后来自广角侧ZPR 13a的信号中是否没有改变。如果已产生错误(是),则执行损坏操作,其中锁定照相机(步骤S84)。如果没有任何错误(否),则检测来自广角侧ZPR 13a的信号前沿,并确定变焦脉冲数是否对应于广角位置(步骤S85)。如果未达到广角位置(否),则程序返回步骤S80。如果达到广角位置(是),则制动电机(步骤S86),并在确认电机停止后关闭电机的驱动电源(步骤S87)。因此,因为透镜筒停止在广角位置上,所以设置广角位置标志,并结束一系列操作(步骤S88)。
下面参照图12所示流程图和图13所示时间表来描述照相机拍摄状态期间用户操作拉进SW时开始的拉进操作。图13表示拉进操作期间的时间表:[A]对应于具有变焦规格的示例照相机,其中,远距位置在图3的区D中的第二远距位置处,[B]对应于具有变焦规格的示例照相机,其中,远距位置在图3的区E中的第一远距位置处。
首先,执行初始化(步骤S91)。在初始化期间,控制器31打开电机PI48和PR,进行变焦,设置所作照相机的远距位置(即第一或第二远距位置)的目标脉冲数。接着,用透镜筒当前所处的脉冲数来确定透镜筒是否处于远距位置处(步骤S92)。如果当前在远距位置处(是),则不进行变焦而结束操作。如果不在远距位置处(否),则向前旋转W/Z电机,开始拉进操作(步骤S93)。随着拉进操作,监控电机PI的当前脉冲数,并向上计数变焦脉冲,直到到达远距位置脉冲数为止(步骤S94)。接着,确定来自广角侧ZPR13a的信号是否有任何改变(步骤S95)。如果检测到ZPR 13a的信号中有改变(是),则将变焦脉冲数校正为位置W2的脉冲数(步骤S96)。
接着,控制器31确定来自远距侧ZPR 13b的信号中是否有任何改变。如果检测到来自ZPR 13b的信号中有任何改变(是),则确定检测到的改变是否是前沿(步骤S98)。如果检测到来自远距侧ZPR13b的信号前沿(是),则将变焦脉冲数校正为位置T1的脉冲数,这是因为变焦镜筒在位置T1处。读取存储器35的内容,并确定所用照相机的远距位置是否在银标签上的第二远距位置处(步骤S100)。如果存储于存储器35中的远距位置为第二远距位置(是),则设置远距标志(步骤S101),并设置变焦SW忽略区标志(步骤S102)。在该步骤后,无论变焦SW是否释放,变焦镜筒都移动到远距位置。换言之,因为位置T1和第二远距位置彼此接近,变焦镜筒移动,直到脉冲数达到第二远距位置的脉冲数为止,而无论变焦SW是否被按下。在此情况下,将一定的脉冲数加到位置T1的脉冲数上,产生第二远距位置的脉冲数。因此,根据一定的脉冲数来移动变焦镜筒。反之,如果存储于存储器35中的远距位置是第一远距位置,则不执行步骤S101和S102,并进一步移动变焦镜筒。当变焦镜筒到达作为银标签的远距照相侧端部的位置T2时,在步骤98处,控制器31检测信号的后沿。
如果控制器31在步骤98处检测到后沿(否),则变焦镜筒处于位置T2,因此,将变焦脉冲数校正为位置T2的脉冲数(步骤S103)。接着,设置远距标志(步骤S104),并设置变焦SW忽略区标志(步骤S105)。在该步骤后,无论变焦SW是否释放,变焦镜筒都移动到远距位置。换言之,因为位置T2和第一远距位置彼此接近,变焦镜筒移动,直到脉冲数达到第一远距位置的脉冲数为止,而无论变焦SW是否被按下。在此情况下,将一定的脉冲数加到位置T2的脉冲数上,产生第一远距位置的脉冲数。因此,根据一定的脉冲数来移动变焦镜筒。
接着,控制器31确定在未设置变焦SW忽略区标志的同时是否释放变焦SW(步骤S106)。如果释放变焦SW(是),则程序进入步骤S108,结束控制,如下所述。反之,如果不释放变焦SW(否),则将远距标志设置为1,并确定变焦镜筒是否移动到远距位置的目标脉冲数(步骤S107)。但是,如果未达到远距位置(否),则返回步骤S94,继续操作。如果已达到远距位置或释放变焦SW(是),则制动W/Z电机39(步骤S108),结束操作。在电机停止后关闭电机的驱动电源(步骤S109)。通过该方法,可将变焦镜筒精确地停在[A]中的第二远距位置处或[B]中的第一远距位置处。
下面参照图14所示流程图和图15所示时间图来描述透镜筒的拉远操作。
首先,控制器31执行初始化(步骤S111)。在初始化期间,打开电机PI48和PR,进行变焦,将目标脉冲数设置为广角位置的脉冲数。
接着,检测透镜筒的当前位置脉冲数并确定是否处于广角位置处(步骤S112)。如果在广角位置处(是),则不进行变焦而结束操作。如果不在广角位置处(否),则向后旋转电机,开始拉远操作(步骤S113)。在拉远操作期间,监控电机PI48的脉冲数,并向下计数,直到到达广角位置脉冲数为止(步骤S114)。
接着,控制器31确定来自广角侧ZPR 13a的信号是否有任何改变(步骤S115)。如果没有任何改变,则程序进入步骤S120。但是,如果检测到ZPR 13a的输出中有改变(是),则确定该改变是否为信号前沿(步骤S116)。如果不是前沿(否),则执行损坏操作,其中锁定照相机,这是因为它在拍摄区之外(步骤S119)。但是,如果改变表示前沿(是),则执行校正,其中,将变焦脉冲数重写为位置W2的脉冲数(步骤S117)。接着,设置变焦SW忽略区标志,因此,即使释放变焦SW,透镜筒也会移动到广角位置(步骤S118)。
接着,控制器确定来自远距侧ZPR 13b的信号中是否有任何改变(步骤S120)。如果检测到来自ZPR 13b的信号中有任何改变(是),则确定该改变是否是信号的前沿(步骤S121)。如果改变表示前沿(是),则将变焦脉冲数校正为位置T2的脉冲数(步骤S132)。如果不是前沿(否),则将变焦脉冲数校正为位置T1的脉冲数(步骤S123)。
接着,控制器31确定在未设置变焦SW忽略区标志的同时是否释放变焦SW(步骤S124)。如果释放变焦SW(是),则进入步骤S127,结束控制,如下所述。如果不释放变焦SW(否),则确定脉冲数是否达到广角位置的目标脉冲数(步骤S125)。如果在银标签中未获得目标脉冲数(否),则程序进入步骤S114。如果获得脉冲数(是),则假设透镜筒移动到广角位置,因此设置广角标志(步骤S126)。接着,制动电机39,结束系列操作(步骤S127),并在电机停止后关闭电机的驱动电源。

Claims (17)

1.一种照相机,具有改变摄影光学系统的焦距的变焦镜筒、驱动上述变焦镜筒的变焦驱动部、产生对应于上述变焦镜筒的移动量的脉冲信号的脉冲发生部、和根据上述变焦镜筒的移动方向对上述脉冲信号的脉冲数进行加或减的计数部,其特征在于:具有
位置检测部,在多个规定位置处检测上述变焦镜筒,获得检测信号;和
控制部,在变焦操作中,控制上述变焦驱动部,使上述变焦镜筒不超出变焦界限;
该控制部进行控制,使上述位置检测部在上述多个规定位置中在变焦范围内距上述变焦界限最近的位置处检测上述变焦镜筒,在上述检测后,在上述计数部计数对应于从上述变焦镜筒的上述最近规定位置向上述变焦界限移动的规定脉冲数的情况下,使上述变焦镜筒停止移动。
2.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于:
还具有存储部,存储上述最近规定位置和上述规定脉冲数或由导出该位置和脉冲数的信息,
上述控制部根据上述存储器的上述记录来进行上述控制。
3.一种照相机,其特征在于:具备:
变焦镜筒,改变摄影光学系统的焦距;在该变焦镜筒的移动范围内具有处于远距端附近的第一远距位置、和位于该第一远距位置的广角侧的第二远距位置;
变焦驱动部,驱动上述变焦镜筒;
脉冲发生部,对应于上述变焦镜筒的移动量发生脉冲信号;
计数部,对应于上述变焦镜筒的移动方向对上述脉冲信号的脉冲数进行加或减;
位置检测部,检测上述变焦镜筒处于规定位置;该位置检测部在上述变焦镜筒的位置为处于上述第一远距位置和上述第二远距位置之间的第一规定位置时输出第一位置信号,在上述变焦镜筒位置位于上述第二远距位置的广角侧的第二规定位置时输出第二位置信号;和
控制部,根据上述脉冲发生部发生的脉冲信号和上述位置检测部的输出来控制上述变焦驱动部;该控制部在使上述变焦镜筒停止在上述第一远距位置处的情况下,根据上述第一位置信号来控制上述变焦驱动部,在使上述变焦镜筒停止在上述第二远距位置处的情况下,根据上述第二位置信号来控制上述变焦驱动部。
4.根据权利要求3所述的照相机,其特征在于:
所述位置检测部包含光学检测元件和配置在与上述变焦镜筒连动移动的部件上的高反射部件,
将上述高反射部件的远距侧端作为上述第一规定位置,将广角侧端作为第二规定位置。
5.根据权利要求4所述的照相机,其特征在于:
在上述变焦镜筒从上述广角侧移动到远距侧时,上述控制部在上述光学检测元件检测出上述高反射部件的远距侧端之后,若上述计数部计数规定的脉冲数,则判断上述变焦镜筒达到上述第一远距位置,
在上述变焦镜筒从上述广角侧移动到远距侧时,上述控制部在上述光学检测元件检测出上述高反射部件的广角侧端之后,若上述计数部计数规定的脉冲数,则判断上述变焦镜筒达到上述第二远距位置。
6.根据权利要求5所述的照相机,其特征在于:
上述高反射部件的广角侧端的检测通过检测上述光学检测元件的输出信号的前沿而进行。
7.根据权利要求5所述的照相机,其特征在于:
上述高反射部件的远距侧端的检测通过检测到上述光学检测元件的输出信号的后沿而进行。
8.根据权利要求4所述的照相机,其特征在于:
上述部件为与其旋转连动地移动上述变焦镜筒的旋转环。
9.根据权利要求3所述的照相机,其特征在于:
具有存储部,记录上述变焦镜筒的放大操作中指定变焦放大界限为上述第一远距位置或上述第二远距位置的信息;
在上述存储部记录指定变焦放大界限为上述第一远距位置的信息的情况下,上述控制部进行控制,使上述变焦镜筒的变焦放大操作中上述变焦镜筒不向上述第一远距位置的远距侧移动,
在上述存储部记录指定变焦放大界限为上述第二远距位置的信息的情况下,上述控制部进行控制,使上述变焦镜筒的变焦放大操作中上述变焦镜筒不向上述第二远距位置的远距侧移动。
10.一种照相机,其特征在于:具备:
变焦镜筒,改变摄影光学系统的焦距;在该变焦镜筒的移动范围内具有处于远距端附近的第一广角位置、和位于该第一广角位置的远距侧的第二广角位置;
变焦驱动部,驱动上述变焦镜筒;
脉冲发生部,对应于上述变焦镜筒的移动量发生脉冲信号;
计数部,对应于上述变焦镜筒的移动方向加或减上述脉冲信号的脉冲数;
位置检测部,检测上述变焦镜筒处于规定位置;该位置检测部在上述变焦镜筒的位置为处于上述第一广角位置和上述第二广角位置之间的第一规定位置时输出第一位置信号,在上述变焦镜筒位置为位于上述第二广角位置的远距侧的第二规定位置时输出第二位置信号,和
控制部,根据上述脉冲发生部发生的脉冲信号和上述位置检测部的输出来控制上述变焦驱动部;该控制部在使上述变焦镜筒停止在上述第一广角位置处的情况下,根据上述第一位置信号来控制上述变焦驱动部,在使上述变焦镜筒停止在上述第二广角位置处的情况下,根据上述第二位置信号来控制上述变焦驱动部。
11.根据权利要求10所述的照相机,其特征在于:
所述位置检测部包含光学检测元件和配置在上述变焦镜筒连动移动的部件上的高反射部件;
将上述高反射部件的广角侧端作为上述第一规定位置,将远距侧端作为第二规定位置。
12.根据权利要求11所述的照相机,其特征在于:
在上述变焦镜筒从上述远距侧移动到广角侧时,上述控制部在上述光学检测元件检测出上述高反射部件的远距侧端之后,若上述计数部计数规定的脉冲数,则判断上述变焦镜筒达到上述第二广角位置,
在上述变焦镜筒从上述远距侧移动到广角侧时,上述控制部在上述光学检测元件检测出上述高反射部件的广角侧端之后,若上述计数部计数规定的脉冲数,则判断上述变焦镜筒达到上述第一广角位置。
13.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于:
上述高反射部件的远距侧端的检测通过检测到上述光学检测元件的输出信号的前沿而进行。
14.根据权利要求12所述的照相机,其特征在于:
上述高反射部件的广角侧端的检测通过检测到上述光学检测元件的输出信号的后沿而进行。
15.根据权利要求11所述的照相机,其特征在于:
上述部件为与其旋转连动地移动上述变焦镜筒的旋转环。
16.根据权利要求10所述的照相机,其特征在于:
具有存储部,记录上述变焦镜筒的缩小操作中指定变焦放大界限为上述第一广角位置或上述第二广角位置的信息;
在上述存储部记录指定变焦缩小界限为上述第一广角位置的信息的情况下,上述控制部进行控制,使上述变焦镜筒的变焦缩小操作中上述变焦镜筒不向上述第一广角位置的广角侧移动;
在上述存储部记录指定变焦缩小界限为上述第二广角位置的信息的情况下,上述控制部进行控制,使上述变焦镜筒的变焦缩小操作中上述变焦镜筒不向上述第二广角位置的广角侧移动。
17.一种照相机控制方法,驱动控制可通用地安装在具有不同焦距范围的多种变焦照相机中的变焦镜筒,包括以下步骤:
读出步骤,读出存储器中记录的、其变焦光学系统中固有的上述焦距范围中的远距侧变焦界限或广角侧变焦界限中至少一方的位置信息,作为目标停止位置;
计数步骤,根据上述变焦镜筒的移动方向对与上述变焦镜筒的操作连动而输出的脉冲信号进行加或减;
检测步骤,检测上述目标停止位置附近的参考位置处输出的参考信号;
修正步骤,检测上述参考信号后,将在上述计数步骤中计数的值修正为对应于上述参考位置的脉冲数;和
停止步骤,根据用上述修正步骤修正的脉冲数,使上述变焦镜筒停止在上述目标停止位置上。
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