CN1499238A - 摄像装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种进行进一步发挥可变形反射镜的低耗电特征的控制的摄像装置及其控制方法。该摄像装置具有:可变形反射镜3,其设有用于使光路变更的反射面以及通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄像部1,其由用于聚焦调整的光学系统和摄像元件4组成;以及可变形反射镜驱动部7,其用于对向可变形反射镜的多个电极施加的电压进行控制,使该可变形反射镜驱动部在AF检测时,仅向可变形反射镜的多个电极中的中央的单一电极施加电压进行驱动,在摄影时,向多个全部电极独立地施加电压进行驱动,从而在抑制AF检测时的耗电的同时,可获得图像质量高的摄影图像。
Description
技术领域
本发明涉及具有有效地利用可变形反射镜的特征的光学系统的摄像装置及其控制方法。
背景技术
专利文献1:特开平11-317894号公报
专利文献2:特开2002-122784号公报
一般来说,在照相机等摄像设备和显示设备中,光学系统大多左右着设备整体的大小和性能。因此,为了提高照相机以及摄像设备和显示设备的性能,尤其是提高有关小型化、低耗电化的性能,经常要求光学系统小型化和低耗电化。特别是在作为数字式摄像设备的数字照相机和移动电话的照相机单元的领域中,其要求很强烈。作为解决该光学系统的小型化、低耗电化的装置,例如在特开平11-317894号公报(专利文献1)、特开2002-122784号公报(专利文献2)中提出了可变形反射镜。
下面,根据图7(A)和图7(B),说明上述公报中提出的可变形反射镜的一个例子。图7(A)是平面图,图7(B)是图7(A)的X-X’向视断面图。如图7(A)、图7(B)所示,可变形反射镜101是在圆盘形基板102的一个侧面上突出设置了环状支撑壁(隔板)103,在该环状支撑壁103包围的区域内设置由一个中心电极(第1电极)104A和两个周边电极(第2及第3电极)104B、104C构成的固定电极,并且在环状支撑壁103的开口端连接固定反射镜主体105的周边部而构成的。
两个周边电极104B、104C分别由配置为大约180度角度范围的半圆弧形电极板构成。中心电极104A由存在于上述两个周边电极104B、104C的中心部分的圆形区域内配置的圆板状电极板构成。固定电极是由铬等形成,其图案不限于图示图案,可采用其他多种形式。反射镜主体105是例如在由聚酰亚胺树脂形成的圆盘状盘的外侧面上涂敷兼用作可动电极和反射部件(反射镜面)的铝而构成的。
如此构成的可变形反射镜101在所述固定电极(104A~104C)和可动电极(反射镜主体105)之间施加规定电压时,利用其静电力来控制反射面(反射镜主体105)的弯曲形状。因此,可以从外部进行电压控制,使反射面为合适的曲率。
下面,根据图8说明该构成的可变形反射镜的驱动部的构成例。在图8中,111是升压电路,它用于将电源电压(例如3.3V)上升到向可变形反射镜的固定电极施加的最大电压(例如100V)。112是设定向可变形反射镜的各固定电极(第1~第3电极104A~104C)施加的电压的驱动器,在此例中,它由三个驱动器电路构成,以便能驱动具有三个固定电极的可变形反射镜。113A~113C是由FET构成的第1~第3开关元件,其一端连接各驱动器电路的输出端Vout1~Vout3,另一端连接可变形反射镜的各个固定电极104A~104C。
从而,在如此构成的驱动部中,根据在各个开关元件113A~113C的控制端子上共同施加的控制电压VSW,对各个开关元件113A~113C进行接通/断开控制,在接通控制时,可以将在各个驱动器电路设定的电压Vout1~Vout3施加到各个固定电极104A~104C上,将可动电极(反射镜主体)控制成规定的弯曲形状。
把如此构成的可变形反射镜配置在照相机的光学系统内,通过控制施加电压,可以使反射镜主体的曲率变化,调整其焦点距离。反射镜主体的形状不限于圆形,也可以是椭圆形。从而,如此构成的可变形反射镜有如下两大特征:一是与现有的电动机驱动的透镜光学系统相比,不但小型而且耗电少;二是在现有的电动机驱动的透镜光学系统中,电动机声音和传送系统的噪音很大,而在可变形反射镜中几乎没有声音。
发明内容
可是,在上述公开公报中,虽然对可变形反射镜本身提出了各种方案,但是要实现发挥可变形反射镜的优点之一的低耗电性而达到装置整体的低耗电化的摄像装置,需要进行充分发挥该可变形反射镜的低耗电特征的控制。如果仅对例如代替现有的镜筒内的聚焦透镜而设置的可变形反射镜进行与现有的聚焦透镜相同的控制,则不能说是充分发挥可变形反射镜特征的控制。本发明是为了解决上述问题而提出的,目的在于提供一种能进行可更充分地发挥可变形反射镜的低耗电特征的控制的摄像装置及其控制方法。
为解决上述问题,发明1是一种摄像装置,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;和控制单元,其只向所述可变形反射镜上设置的多个电极中的一部分电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。
发明2是如发明1所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元除了只向所述可变形反射镜的一部分电极施加电压,还向全部电极施加电压,以向一部分电极施加电压和向全部电极施加电压的任一状态驱动所述可变形反射镜。
发明3是如发明2所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在该摄像装置进行特定动作时,只向一部分电极施加电压,驱动可变形反射镜。
发明4是如发明3所述的摄像装置,其特征在于,所述可变形反射镜用于根据所述反射面的形状来调整所述摄影单元的聚焦,所述进行特定动作时是指进行使所述反射面的形状变化的同时检测聚焦位置的检测动作时。
发明5是如发明3所述的摄像装置,其特征在于,所述进行特定动作时是指该摄像装置进行预览图像显示或动态图像摄影时的至少其中一种动作时。
发明6是如发明1~5中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在只向一部分电极施加电压的情况下,只向所述多个电极中的至少包括中央的电极的一部分电极施加电压。
发明7是如发明2~4中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在摄影时,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。发明8是如发明5所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在静态图像摄影时,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。
发明9是如发明4、6或7中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在通过只向所述一部分电极施加电压检测到聚焦位置后,在有摄影开始指示的情况下,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜,使其处于所述检测到的聚焦位置。
发明10是一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,控制成只向所述可变形反射镜上设置的多个电极中的一部分电极施加电压。
发明11是一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜用于聚焦调整并作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,在聚焦调整时,控制成只向所述多个电极中的一部分电极施加电压;在摄影时,控制成向所述多个电极的全部电极施加电压。
发明12是一种摄像装置,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;多个驱动单元,其用于向所述可变形反射镜上设置的多个电极施加电压;和控制单元,其控制成由该多个驱动单元中的至少一个驱动单元,向所述多个电极中的至少2个电极共同施加电压。
发明13是如发明12所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在该摄像装置进行特定动作时,控制成由多个驱动单元中的一个驱动单元,向所述多个电极中的全部电极施加电压。
发明14是如发明13所述的摄像装置,其特征在于,所述进行特定动作时是指根据所述可变形反射镜的反射面形状的变化对所述摄影单元进行聚焦调整的时候。
发明15是一种摄像装置,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;多个驱动单元,其用于向所述可变形反射镜上设置的多个电极施加电压;和控制单元,其根据条件选择与所述多个电极的各电极对应的驱动单元。
发明16是如发明15所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元根据该摄像装置设定的变焦比或摄影模式或记录分辨率中的至少任何一项,将至少一个电极用的驱动单元从该一个电极的通常的驱动单元切换为其它电极的通常的驱动单元,用该其它驱动单元兼用驱动多个电极。
发明17是一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,控制成向上述可变形反射镜上设置的多个电极中的至少2个电极共同施加电压。
发明18是一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜用于聚焦调整并作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,在聚焦调整时,控制成向所述多个电极中的至少2个电极共同施加电压;在摄影时,控制成向所述多个电极的全部电极独立地施加电压。
附图说明
图1是示出根据本发明的摄像装置的实施方式的数字照相机的构成的方框构成图。
图2是示出图1所示的实施方式的可变形反射镜驱动部的构成例的概略方框图。
图3是示出图1所示的实施方式的可变形反射镜驱动部的另一构成例的概略方框图。
图4是用于对图1所示的实施方式的动作进行说明的流程图。
图5是示出图4所示的流程图的AF检测的子程序动作的流程图。
图6是示出可变形反射镜的变形例的固定电极分割图案的图。
图7是示出可变形反射镜的构成例的平面图和断面图。
图8是示出图7所示的可变形反射镜的一般驱动部的构成例的方框图。
具体实施方式
下面,对实施方式进行说明。图1是应用了本发明的摄像装置的实施方式的数字照相机的整体结构的概略方框图。在图1中,1是摄像部,由以下部分构成:入射被摄物体光的第1组光学系统2;反射第1组光学系统2的透射光并进行光学系统的聚焦调整的作为第2组光学系统的可变形反射镜3;由接受可变形反射镜3的反射光的第3~第5组光学系统构成的变焦光学系统4;入射变焦光学系统4的透射光的第6组光学系统5;以及与第6组光学系统5相对配置的CCD等摄像元件6。7是用于驱动可变形反射镜3的可变形反射镜驱动部。8是用于驱动控制变焦光学系统4的驱动电动机的透镜驱动部。
在图1中,9是控制照相机各个部分的动作的CPU。10是输入指示部,具有电源开关按钮、摄影模式按钮、变焦按钮、释放按钮、LCD图像显示开关按钮等。11是闪存,它保存有关照相机程序和可变形反射镜的驱动控制数据的查找表(LUT)等。12是处理来自摄像元件6的摄像信号并生成图像数据的摄像电路。13是AF/AE电路;它使用图像数据进行对比度AF处理或使用测距传感器14进行AF处理,并使用图像数据进行AE处理。15是暂时存储图像数据的DRAM。16是对图像数据进行各种图像处理的图像处理电路。17是显示图像数据的LCD图像显示部。18是记录图像数据的智能媒体(smart media)等可装卸记录介质。19是压缩解压缩电路,它在把图像数据记录到记录介质18上时进行压缩处理,在从记录介质18读出图像数据进行显示时,进行解压缩处理。
下面,根据图2说明可变形反射镜驱动部7的构成例。本构成例可以在只向可变形反射镜3的多个(这里是3个)固定电极中的中央的一个电极施加电压的单一电极驱动控制、和向全部电极分别施加电压的全部电极独立驱动控制之间进行切换控制。这里,假设可变形反射镜3在基板21上配置有三个第1~第3固定电极22-1、22-2、22-3。23是反射镜主体(可动电极),24是隔板。可变形反射镜驱动部7由以下部分构成:升压电路25,其用于把电池(电源)电压(3.3V)上升到100V;可变形反射镜驱动器26,其由三个第1~第3的驱动电路构成,这三个驱动电路用于向可变形反射镜3的三个第1~第3电极22-1~22-3施加电压;第一开关元件27-1~27-3,其由连接该驱动器26的各驱动电路的第1~第3输出端子26-1、26-2、26-3和第1~第3电极22-1、22-2、22-3的FET构成;和第2开关元件28,其与连接驱动器26的第1输出端子26-1和第一电极22-1的第一开关元件27-1并联连接。
第1开关元件27-1~27-3的控制端子(栅极端子)被共同连接,通过所施加的控制电压Vsw1进行接通断开控制,第2开关元件28通过其控制端子上所施加的控制电压Vsw2进行接通断开控制。
如此构成的可变形反射镜驱动部7是切换进行可变形反射镜的全部电极独立驱动控制、和通过单一电极的驱动控制的方式的驱动部。通过根据来自CPU9的控制信号,把第1开关元件控制电压Vsw1设定为“H”,第1开关元件27-1~27-3全都接通,在第1~第3的各驱动电路设定的各输出电压Vout1、Vout2、Vout3分别施加到第1~第3电极22-1~22-3上,进行全部电极独立驱动控制。另一方面,通过把第2开关元件控制电压Vsw2设定为“H”,只有第2开关元件28接通,在第1驱动电路设定的输出电压Vout1仅施加到第1电极22-1上,进行通过单一电极的驱动控制。
这样,在这种方式的构成例中,在进行单一电极驱动时,由于可以断开第2和第3驱动电路的输出Vout2,Vout3,因此可以减少耗电。例如,在诸如基于图像数据的聚焦调整(梯度式AF)时、预览图像显示模式、在变焦比为1~6的光学系统中进行变焦比为1~3的低变焦比摄影时、动态图像摄影时、摄像装置的最大像素为400万像素而所设定的记录图像质量为200万像素以下时等、不需要使整个画面为高质量的图像而对可变形反射镜的形状精度要求不是很严格的情况下,采用单一电极驱动进行处理,可以减少耗电量,同时可以得到适合的充分的成像性能,在其它的通常静态图像摄影时,采用全部电极独立驱动控制,可到高精度的图像。
将采用如上所述的切换单一电极驱动和全部电极独立驱动的方式,例如在通过可变形反射镜进行AF控制时只驱动中央的单一电极,而在摄影时切换到全部电极驱动的情况下的各驱动时的被摄物体距离与向各电极施加的驱动电压的关系,做成表1所示的查找表。
表1
步骤号 | 到被摄物体的距离(mm) | 单一电极驱动(部分电压施加) | 全部电极独立驱动 | 全部电极共同施加电压驱动 | ||
第1电极 | 第1电极 | 第2电极 | 第3电极 | 第1~第3电极 | ||
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2 | ∞ | 29 | 32 | 26 | 17 | 31 |
3 | 1000 | 41 | 45 | 37 | 25 | 43 |
4 | 670 | 50 | 55 | 45 | 30 | 52 |
5 | 500 | 57 | 63 | 51 | 34 | 60 |
6 | 400 | 64 | 71 | 58 | 38 | 67 |
7 | 330 | 69 | 77 | 62 | 41 | 73 |
8 | 290 | 76 | 84 | 68 | 46 | 80 |
9 | 250 | 80 | 89 | 72 | 48 | 85 |
10 | 220 | 86 | 95 | 77 | 52 | 90 |
11 | 200 | 90 | 100 | 81 | 54 | 95 |
12 | 95 | 105 | 86 | 57 | 100 | |
13 | 99 | 110 | 89 | 59 | 105 |
例如,在AF动作时从步骤1开始顺序地,使可变形反射镜的形状变化,使从无穷远位置向最近距离一点一点地改变物体距离,来检测对比度为峰值时的聚焦位置时,在判断为中央的第1电极上施加的电压为57V时的被摄物体距离500mm是聚焦位置的情况下,立即切换为对应的全部电极独立驱动的电压施加进行摄影。该摄影时的第1~第3的各个电极上施加的电压如表1所示,分别是63V、51V、34V。
AF动作中,只要仅图像的中央部聚焦即可,因此只在可变形反射镜的中央的第1电极上施加电压。若只在中央电极上施加电压,虽然反射镜主体(可动电极)的端部变形量小,但中央部的变形量大,即使施加与全部电极驱动时在中央电极上施加的电压相同的电压时,与全部电极施加电压时相比,中央部分的变形量变大并且曲率变大,在施加相同电压时,在附近聚焦。因此,在如上切换为摄影状态(全部电极驱动)时,为了保证中央部的变形量与AF时相同,将施加到中央第1电极的电压设定为比AF时的电压高。
一般,为了保证聚焦余量,在AF时必须在比摄影的最短距离(最近位置:表1的例子中是步骤11的200mm)近两档左右的距离临时进行聚焦动作。如上所述的单一电极驱动和全部电极独立驱动的切换方式中,即使在如上所述在最短距离200mm的摄影时,在中央电极上施加的电压是最大供给电压100V的情况下,也可以在AF动作时用不足100V的99V进行在近两档左右的距离(步骤13)的聚焦动作。
因此,由于该单一电极驱动和全部电极驱动的切换方式可以减少耗电,而且只驱动中央部的电极时,采用相同驱动电压,可变形反射镜的曲率半径变小,因此,结果可以减小用于得到最短聚焦距离的最大电压。
下面根据图3说明可变形反射镜驱动部7的另一构成例。该构成例切换进行向可变形反射镜的多个(这里是3个)固定电极的全部电极分别施加来自各自的驱动电路的电压的全部电极独立的驱动控制、和向全部电极施加来自单一驱动电路的公共电压的全部电极共同的驱动控制。
也就是说,如图3所示,该驱动部与图2所示的驱动部一样,具有:升压电路25;驱动器26,其由3个第1~第3驱动器电路构成;以及第1开关元件27-1~27-3,其连接在该驱动器26的各驱动器电路的第1~第3输出端子26-1~26-3和可变形反射镜的第1~第3电极22-1~22-3之间,该驱动部还具有第3开关元件29-1~29-3,其一端与各驱动器电路中的第1驱动器电路的第1输出端子26-1共同连接,另一端分别与可变形反射镜的第1~第3电极22-1~22-3连接,并由FET构成。
从而,第1开关元件27-1~27-3的控制端子共同连接,并通过所施加的控制电压VSW1进行接通/断开控制,并且第3开关元件29-1~29-3的控制端子共同连接,并通过所施加的控制电压VSW3进行接通/断开控制。
该构成的可变形反射镜驱动部7采用切换进行可变形反射镜的全部电极的独立驱动控制、和通过单一驱动器电路的全部电极的共同驱动控制的方式,通过根据来自CPU 9的控制信号,把第1开关元件控制电压VSW1设定为“H”,第1开关元件27-1~27-3全都接通,在第1~第3各驱动器电路设定的各输出电压VOUT1、VOUT2、VOUT3分别被施加到第1~第3电极22-1~22-3,进行全部电极独立驱动控制。另一方面,通过把第3开关元件控制电压VSW3设定为“H”,第3开关元件29-1、29-2、29-3全都接通,在第1驱动器电路设定的输出电压VOUT1被共同施加到第1~第3电极22-1~22-3,进行全部电极共同驱动控制。
这样,在该方式的构成例中,在通过单一驱动器电路进行全部电极共同驱动控制时,由于可使第2和第3驱动器电路的输出电压VOUT2、VOUT3断开,因而同样可减少耗电。
作为进行该方式中的全部电极共同驱动控制的具体应用例,与单一电极驱动控制的情况一样,在AF时以外,存在当摄像部的全部变焦比范围为1~6倍时,将变焦比设定为1~3倍的情况、摄影模式为预览图像显示时和动态图像摄影时的情况、或者在记录图像质量方面,摄像装置的最大像素为400万像素,而把记录图像质量设定在200万像素以下的情况等。
在该方式中,同样将在切换全部电极独立驱动和全部电极共同驱动时的、被摄物体距离与向可变形反射镜的各电极施加的驱动电压的关系作成如表1所示的查找表。
接着,根据图4的流程图对根据图1所示的实施方式的数字照相机的主要部分的动作进行说明。另外,此处,作为可变形反射镜3的驱动部,假定使用图2所示的构成的驱动部,即:单一电极驱动和全部电极独立驱动的切换方式的可变形反射镜驱动部。首先,对摄影模式是静态图像摄影模式还是动态图像摄影模式进行判定(步骤S1),在设定为静态图像摄影模式时,接着对进行预览图像显示还是使用光学取景器进行判定(步骤S2),当进行预览图像显示时,LCD图像显示部17的预览图像显示打开(0N)(步骤S3)。
在该预览图像显示的情况下,当然,由于必须调整亮度或调焦,因而进行对被摄物体的AE调整动作(步骤S4)和AF检测的子程序动作(步骤S5)。尽管AF检测有测距AF方式和梯度AF方式,但在使用测距AF方式的情况下,如图5(A)所示,使用测距传感器14进行测距(步骤S5-11),并进行对被摄物体的焦点调整用的可变形反射镜3的聚焦位置检测(步骤S5-12)。另一方面,当使用梯度AF方式时,如图5(B)所示,向焦点调整用的可变形反射镜3的单一中央电极施加初始值电压(与无限大余量或最近距离余量对应的电压)(步骤S5-21),进行摄影(步骤S5-22),检测对比度值(步骤S5-23),对对比度值是否是峰值进行判定(步骤S5-24)。
此处,当对比度值不是峰值时(当然,在最初的摄影步骤中不存在峰值),变更施加到可变形反射镜3的电压值改变其形状(步骤S5-25),再次进行摄影,重复进行至此所获得的对比度值中是否存在峰值的判定。当判断为所获得的对比度值中存在峰值时,把与获得作为该峰值的对比度值的被摄物体距离对应的可变形反射镜3的形态检测为聚焦位置(步骤S5-26)。
这样,如果进行AF检测,则返回到主程序,把与所检测的聚焦位置对应的电压继续施加到可变形反射镜3的单一的中央电极(部分电压施加:步骤S6),继续进行预览图像显示。接着,对是否进行了第一次释放操作进行判定(步骤S7),当未进行第一次释放操作时,重复从步骤S2的预览图像显示判定动作开始的动作,等待进行第一次释放操作。当未进行预览图像显示时,由于预览图像显示用的AE调整、AF检测、向可变形反射镜施加电压等是不需要的,因而跳过步骤S3~S6的各动作,转到第一次释放操作判定步骤S7。
一旦进行了第一次释放操作,则为了进行AE、AF锁定动作,作为摄影条件的再调整,再次进行AE调整动作(步骤S8)、AF检测动作(步骤S9)以及与聚焦位置对应的施加到可变形反射镜3的中央电极的部分电压施加动作(步骤S10),等待第二次释放操作(步骤S11)。
一旦进行了第二次释放操作,则参照LUT,使用可变形反射镜驱动部7把与通过先前步骤S9的AF检测动作获得的聚焦位置对应的施加给可变形反射镜3的全部电极的独立驱动电压分别施加给各电极(步骤S12),并把可变形反射镜3设定成可获得图像质量高的摄影图像的形状,之后曝光并进行摄影(步骤S13)。在曝光摄影后,对是否是预览图像显示模式进行判定(步骤S14),当不是预览图像显示模式时,为了节电,结束向可变形反射镜3的电压施加(步骤S15),当是预览图像显示模式时,使可变形反射镜返回到先前的部分电压施加状态,在继续预览图像显示的同时,进行摄影图像的记录(步骤S16)。
如以上所述,在静态图像摄影模式的情况下,分开使用全部电极独立驱动和单一电极驱动,可在减少耗电的同时,获得图像质量高的静态图像。另一方面,在动态图像摄影模式时,如下进行动作。另外,由于考虑到在动态图像摄影模式时几乎不使用取景器,因而假定预览图像自动显示在LCD图像显示部17上来进行说明。在上述步骤S1,当判定为动态图像摄影模式时,在LCD图像显示部17上显示预览图像的功能自动打开(步骤S21),接着,与在静态图像摄影模式情况下的用于显示预览图像的步骤S4~S6的各动作一样,进行AE调整动作(步骤S22)、AF检测动作(步骤S23)、以及与通过AF检测动作获得的聚焦位置对应的施加给可变形反射镜3的单一电极的部分电压施加动作(步骤S24),并在LCD图像显示部17上进行预览图像显示。
然后,由于考虑到在动态图像摄影模式时,基于第一次释放操作的AE、AF锁定操作是不需要的,因而省略相关处理,并在此立即进入第二次释放操作。于是,对在预览图像显示中是否进行了第二次释放操作进行判定(步骤S25),当未进行第二次释放操作时,重复从步骤S22的AE调整开始到用于显示预览图像的动作,等待进行第二次释放操作。一旦进行了第二次释放操作,则进行曝光摄影(步骤S26),并进行摄影图像的记录(步骤S27)。
在动态图像摄影的情况下,由于被摄物体移动等摄影场景变化,因而不是以曝光摄影之前的AE、AF状态继续进行摄影,而是通常每数帧例如每5帧进行AE、AF的再调整。于是,在进行了最初帧的摄影记录之后,对是否进行了n帧摄影记录进行判定(步骤S28),当n帧摄影记录结束时,再次进行AE调整(步骤S29)、AF检测(步骤S30),根据通过上述AF检测动作获得的聚焦位置的变化,变更施加给可变形反射镜的单一电极的电压值(步骤S31)。然后,对第二次释放操作是否结束,即:第二次释放是否被放开(離される)进行判定(步骤S32),当第二次释放未被放开时,返回到步骤S26,继续进行曝光记录,一旦第二次释放被放开,则结束动态图像摄影模式的曝光记录动作。
另外,在对是否进行了n帧摄影记录进行判定的步骤S28中,当n帧摄影记录未结束时,不进行AE、AF状态的再调整,而是继续进行曝光记录,直到第二次释放被放开。这样,在动态图像摄影模式的情况下,通过对可变形反射镜仅向单一电极施加部分电压,在实现耗电减少的同时,可进行动态图像摄影。
另外,在该动作说明中,对采用图2所示的切换进行单一电极驱动和全部电极独立驱动的方式的可变形反射镜驱动部的例子作了说明,但即使在使用采用图3所示的切换进行全部电极共同电压施加驱动和全部电极独立驱动的方式的可变形反射镜驱动部的情况下,通过把单一电极驱动动作步骤置换成全部电极共同电压施加驱动动作步骤,也可进行同样动作,获得同样的作用效果。
在上述实施方式中,示出了把可变形反射镜的固定电极设定为3个、通过可变形反射镜驱动部进行单一电极驱动或全部电极共同电压施加驱动和全部电极独立驱动这两个阶段的切换控制、以实现耗电减少的情况,但是作为变形例,可以考虑如下的构成。也就是说,可以考虑对可变形反射镜的多个固定电极中的电压施加电极数分阶段进行切换以减少耗电、或者使共同电压施加的电极组数分阶段变化的驱动形式。
例如,对于配置图6所示的分割图案的8个固定电极、相同编号的电极(④和④,⑤和⑤)总是共同连接的、左右对称的6分割电极构成的可变形反射镜,可以考虑如下形式的驱动方式。另外,上述6分割电极构成的可变形反射镜用于进行3倍变焦光学系统的焦点调整。
也就是说,作为基于变焦比的驱动模式,在形状精度严格的望远时,从6个驱动器电路向①~⑥各电极独立施加电压进行驱动,在广角时,采用①和②、③和④、⑤和⑥组合的3分割构成,在各分割电极组中,从3个驱动器电路向各组中的电极共同施加电压进行驱动。在此情况下,可使6个中的3个驱动器电路断开。
此外,作为基于摄影模式的驱动模式,在静态图像摄影的情况下,从6个驱动器电路向①~⑥各电极独立施加电压进行驱动,在动态图像摄影模式或预览图像显示模式时,采用①和②、③~⑥的2分割构成,从2个驱动器电路分别向各分割电极组共同施加电压进行驱动。
作为基于摄影动作的驱动模式,也可以在AF检测时,采用①和②、③~⑥的2分割构成,从2个驱动器电路分别向各分割电极组施加电压进行驱动,或者从1个驱动器电路向①~⑥的全部电极共同施加电压进行驱动,以减少耗电。
并且,在图2和图3所示的可变形反射镜驱动部的构成例中,示出了在构成驱动器的各驱动器电路的输出端子上配置切换用开关元件,通过这些开关元件的接通/断开控制,切换单一电极驱动或者全部电极共同电压施加驱动和全部电极独立驱动的可变形反射镜驱动部,但是也可以对构成驱动器的各驱动器电路本身的动作进行开关控制,对向可变形反射镜的各电极施加的电压进行控制。对于包含驱动器的可变形反射镜的耗电,由于驱动器电路部分的耗电大,因而通过对这种驱动器电路本身进行接通/断开控制,可进一步减少耗电。
以上对实施方式作了说明,总结示出作为本发明特征的构成和基于该构成的效果的一例如下。
作为本发明的第1特征的构成是发明1所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于仅向可变形反射镜的多个电极中的一部分电极施加电压进行驱动,因而可进一步提高可变形反射镜具有的低耗电效果。该构成准备了具有多个电极的通用的可变形反射镜,适合于根据所用设备类型的图像质量性能等来设定可变形反射镜的驱动电极数等情况。
作为第2特征的构成是发明2所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于根据需要分开使用仅向可变形反射镜的一部分电极施加电压和向全部电极施加电压,因而可有效地减少耗电。
作为第3特征的构成是发明3所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于将对仅向一部分电极施加电压的部分电压施加的定时限定在摄像装置进行特定动作时,因而不会给通常摄影时的摄影功能造成由部分电压施加产生的障碍。
作为第4特征的构成是发明4所述的摄像装置的构成,由于在进行使可变形反射镜的反射面的形状变化的同时,进行检测聚焦位置动作时,通过向一部分电极施加电压,可检测聚焦位置,因而如上所述,通过在进行聚焦位置检测动作时进行部分电压施加,在减少耗电的同时,可有效地进行聚焦检测。
作为第5特征的构成是发明5所述的摄像装置的构成,由于在预览图像显示或动态图像摄影时不要求严格的图像质量,因而如上所述,通过在该动作模式时进行部分电压施加,可以整体上减少耗电。
并且,作为第6特征的构成是发明6所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于至少向与主要被摄物体所在的画面中央部对应的可变形反射镜的中央的电极施加电压进行驱动,因而在减少对摄影画面的图像质量劣化影响的同时,可减少耗电。
作为第7特征的构成是发明7所述的摄像装置的构成,作为第8特征的构成是发明8所述的摄像装置的构成。在如此构成的摄像装置中,在减少耗电的同时,可获得具有原来图像质量的摄影图像。
作为第9特征的构成是发明9所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于在基于部分电压施加的聚焦位置检测后,当有摄影开始指示时,向全部电极施加电压进行驱动以使其处于聚焦位置,因而在检测聚焦位置时可减少耗电,并可获得具有原来图像质量的摄影图像。
作为第10特征的构成是发明10所述的摄像装置的控制方法的构成,在如此构成的摄像装置的控制方法中,由于控制成仅向可变形反射镜的多个电极中的一部分施加电压进行驱动,因而在进一步提高可变形反射镜具有的低耗电效果的同时,可进行控制。
并且,作为第11特征的构成是发明11所述的摄像装置的控制方法的构成,在如此构成的摄像装置的控制方法中,由于控制成在对可变形反射镜进行聚焦调整时仅向一部分电极施加电压,并控制成在摄影时向全部电极施加电压,因而在聚焦调整时,可实现低耗电的同时,可在摄影时进行原来图像质量的摄影。
并且,作为第12特征的构成是发明12所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于使用1个驱动单元向可变形反射镜的至少2个电极共同施加电压,因而可以共用驱动单元,可减少驱动单元数,减少耗电。
作为第13特征的构成是在发明13所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于在摄像装置的特定动作时,使用1个驱动单元向全部电极共同施加电压,因而在特定动作时,可进一步减少耗电。
作为第14特征的构成是发明14所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于在聚焦调整时向全部电极共同施加电压,因而可在聚焦调整时减少耗电。
作为第15特征的构成是发明15所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于设有多个驱动单元,并根据条件来选择与多个各电极对应的驱动单元,因而与将多个各电极对应的驱动单元固定的情况相比,在减少耗电的同时,可进行希望的图像质量的摄影。
作为第16特征的构成是发明16所述的摄像装置的构成,在如此构成的摄像装置中,由于根据该摄像装置所设定的变焦比、摄影模式或者记录分辨率对各电极的驱动单元的共用进行控制,因而在减少耗电的同时,可获得希望的图像质量的摄影图像。
作为第17特征的构成是发明17所述的摄像装置的控制方法的构成,在如此构成的摄像装置的控制方法中,由于控制成向可变形反射镜的多个电极中的至少2个电极共同施加电压进行驱动,因而可通过共用驱动单元来减少驱动电力,并在进一步提高可变形反射镜具有的低耗电效果的同时,进行控制。
作为第18特征的构成是发明18所述的摄像装置的控制方法的构成,在如此构成的摄像装置的控制方法中,由于控制成在聚焦调整时向可变形反射镜的至少2个电极共同施加电压,并控制成在摄影时向全部电极独立地施加电压,因而可在聚焦调整时实现低耗电的同时,在摄影时进行原来图像质量的摄影。
正如以上根据实施方式所作的说明那样,根据本发明,由于在AF检测时等仅向可变形反射镜的多个电极中的一部分电极施加电压,在摄影时向全部电极施加电压进行驱动,因而可进一步提高可变形反射镜具有的低耗电效果。
Claims (18)
1.一种摄像装置,具有摄影用光学系统并对被摄物体进行摄像,其特征在于,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;和控制单元,其只向所述可变形反射镜上设置的多个电极中的一部分电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。
2.如权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元除了只向所述可变形反射镜的一部分电极施加电压,还向全部电极施加电压,以向一部分电极施加电压或向全部电极施加电压的任一状态,驱动所述可变形反射镜。
3.如权利要求2所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在该摄像装置进行特定动作时,只向一部分电极施加电压,驱动可变形反射镜。
4.如权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,所述可变形反射镜用于根据所述反射面的形状来调整所述摄影单元的聚焦,所述进行特定动作时是指进行使所述反射面的形状变化的同时检测聚焦位置的检测动作时。
5.如权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,所述进行特定动作时是指该摄像装置进行预览图像显示或动态图像摄影时的至少其中一种动作时。
6.如权利要求1~5中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在只向一部分电极施加电压的情况下,只向所述多个电极中的至少包括中央的电极的一部分电极施加电压。
7.如权利要求2~4中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在摄影时,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。
8.如权利要求5所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在静态图像摄影时,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜。
9.如权利要求4、6或7中任一项所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在通过只向所述一部分电极施加电压检测到聚焦位置后,在有摄影开始指示的情况下,向全部电极施加电压,驱动所述可变形反射镜,使其处于所述检测到的聚焦位置。
10.一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,控制成只向所述可变形反射镜上设置的多个电极中的一部分电极施加电压。
11.一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜用于聚焦调整并作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,在聚焦调整时,控制成只向所述多个电极中的一部分电极施加电压;在摄影时,控制成向所述多个电极的全部电极施加电压。
12.一种摄像装置,具有摄影用光学系统并对被摄物体进行摄像,其特征在于,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;多个驱动单元,其用于向所述可变形反射镜上设置的多个电极施加电压;和控制单元,其控制成由该多个驱动单元中的至少一个驱动单元,向所述多个电极中的至少2个电极共同施加电压。
13.如权利要求12所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元在该摄像装置进行特定动作时,控制成由多个驱动单元中的一个驱动单元,向所述多个电极中的全部电极施加电压。
14.如权利要求13所述的摄像装置,其特征在于,所述进行特定动作时是指通过所述可变形反射镜的反射面形状变化对所述摄影单元进行聚焦调整的时候。
15.一种摄像装置,具有摄影用光学系统并对被摄物体进行摄像,其特征在于,具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分;多个驱动单元,其用于向所述可变形反射镜上设置的多个电极施加电压;和控制单元,其根据条件选择与所述多个电极的各电极对应的驱动单元。
16.如权利要求15所述的摄像装置,其特征在于,所述控制单元根据该摄像装置设定的变焦比或摄影模式或记录分辨率中的至少任何一项,将至少一个电极用的驱动单元从该一个电极的通常的驱动单元切换为其它电极的通常的驱动单元,用该其它驱动单元兼用驱动多个电极。
17.一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,控制成向上述可变形反射镜上设置的多个电极中的至少2个电极共同施加电压。
18.一种摄像装置的控制方法,该摄像装置具有:可变形反射镜,其设有使光路改变的反射面和通过施加电压使该反射面的形状变化的多个电极;和摄影单元,其将该可变形反射镜用于聚焦调整并作为光学系统的一部分,该摄像装置的控制方法的特征在于,在聚焦调整时,控制成向所述多个电极中的至少2个电极共同施加电压;在摄影时,控制成向所述多个电极的全部电极独立地施加电压。
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