CN1749839B

CN1749839B - 摄影装置及其电源控制方法

Info

Publication number: CN1749839B
Application number: CN200510112956.1A
Authority: CN
Inventors: 大川原裕人
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: US7149421B2; CN1749839A; US6937285B2; JP2004048160A; JP3572061B2; CN1477436A; CN1229683C; US20050249489A1; US20040008422A1

Abstract

一种摄影装置，能够适合摄影状况在任何适合都可以进行手动操作，同时实现低耗电。本发明的摄影装置包括对于透镜光轴设置成同心圆状的环部件；检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的透镜的透镜移动控制装置；以及按照摄影模式变更向上述检测装置的通电状态的电源控制装置。向上述检测装置的通电，在自动焦点调节模式时被禁止，在拍照时的聚焦锁定状态被允许。另外，在再现模式时被禁止。

Description

摄影装置及其电源控制方法

本发明是申请号为03146713.X、申请日为2003年7月9日、发明名称为“摄影装置及其电源控制方法”的专利申请的分案。

技术领域

本发明涉及具有内部聚焦型等的透镜系统的摄影装置及其电源控制方法。

背景技术

近年来，一般人所使用的一体型照相机中，内部聚焦型透镜已成为主流。内部聚焦型透镜系统，为了小型化，到透镜近前都可以摄影，放弃了以凸轮的机械性方式结合校正透镜及变更倍率透镜，构成为预先将校正透镜的移动轨迹作为透镜凸轮数据存储在微机中，依据该透镜凸轮数据驱动校正透镜，且通过该校正透镜也进行调焦。这样的构造具有价廉，系统简单化，透镜镜筒的小型轻量化的优点。

图6为现有的内部聚焦型透镜系统的构成图。

在该图中，901为固定的第1透镜组，902为进行变倍的第2透镜组(变倍透镜)，903为光圈，904为固定的第3透镜组，905是兼备调焦功能，和补偿由变倍产生的焦面移动的所谓补偿功能的第4透镜组(聚焦补偿透镜)，906为摄影面。

众所周知，如图6所示的透镜系统，因为聚焦补偿透镜905兼备补偿功能和焦点调节功能，即使焦点距离相等，用于聚焦于摄影面906的聚焦补偿透镜905的位置会因为被摄对象的距离而有所不同。在各焦点距离变化了被摄对象距离时，为使其聚焦于摄影面906，连续描绘聚焦补偿透镜905的位置，就成为如图7所示那样。变倍中，按照被摄对象距离，选择如图7所示的轨迹，依据该轨迹移动聚焦补偿透镜905的话，能够进行没有模糊不清的变倍。

这样的内部聚焦型透镜系统，想要手动操作变倍透镜902或聚焦补偿透镜905时，一般是设置与透镜组非接触的操作构件，电学地检测操作构件的操作量，以操作量所对应的驱动量，控制驱动透镜用的传动装置等来移动透镜。其中，为了更多地获得前透镜聚焦型操作感或专业用照相机的操作感，已经提出了一种将编码器嵌入到镜筒，根据电学地检测出该编码器的旋转方向和旋转速度来移动变倍透镜902或聚焦补偿透镜905的方法。

此处，与变倍透镜902不进行机械性连接的变倍环称为变倍环；与聚焦补偿透镜905不进行机械性连接的聚焦环称为聚焦环。用图8A，8B详细地说明编码器的构成。图8A为编码器的外观图，图8B为放大表示图8A用虚线所圈起来的605的部分，且一并表示环旋转检测电路的图。

图8A的601是嵌入到镜筒的旋转型编码器的聚焦环，602是具有反射光的部分和透射光的部分的编码器的梳形构造部分。603和604为各具有投光部606和受光部607的环旋转传感器，在接收到梳形构造部602的反射光时和没有接收到反射光时，输出信号的状态发生变化。

旋转这种构造的编码器，环旋转传感器603和604的输出信号，就会如图9A或图9B所示那样各自发生变化。环旋转传感器603和604的位置关系被确定为使得2个输出信号的相位相差适当的量，成为以输出信号变化的周期检测旋转速度，以2个信号的相位关系检测旋转方向的机构。也就是说，图9A为在正旋转方向，图9B为在逆旋转方向操作了聚焦环601时输出的波形。读取此环旋转传感器603和604的输出信号，根据其信号的状态，决定透镜的驱动方向和驱动速度。另外，图9A中的T，为梳形构造部602旋转1齿(半周期)所需要的时间。

装备如图8A，图8B所示的编码器，依照聚焦环601的旋转驱动步进电机等的透镜传动装置的话，虽然是内部聚焦型的透镜系统，可以具有与前透镜类型相同的操作感，并且可以用动力变倍/动力聚焦进行变倍动作/聚焦动作。

但是，上述具有现有的内部聚焦型透镜系统的摄影装置，要手动操作透镜时，因为编码器使用环旋转传感器603和604，为确保充分的发光量，就必须要流动数十mA的电流。近年来，电池的使用时间受到重视，对照相机主体省电的要求也日益增加，上述电流值亦不能忽略，但使用图8的编码器因为未做到电源控制而浪费电能。

也就是说，透镜的手动操作是只在摄影时才进行的，如果在再现时电源也供给照相机，上述编码器部分也会浪费电力，是不理想的。特别是手动聚焦，因为在自动聚焦(AF)时并不须要进行操作，所以在省电方面成为问题。相反即使在AF模式，进行静止图像摄影等摄影，在半按下拍照开关的AF后的聚焦锁定时摄影者想要确认对焦，这时聚焦环601照常有效是比较理想的。

如上所述，以往的摄影装置，并没有考虑适合摄影状况在希望使用的情况下任何时候都可以进行手动操作，同时实现低耗电。

发明内容

本发明是鉴于上述以往的问题而做出的，其目的在于提供能够适合摄影状况在任何时候都可以进行手动操作，同时实现低耗电的摄影装置。

为达到上述的目的，本发明提供一种摄影装置，其特征在于，包括：检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；以及在上述摄影装置改变到自动焦点调节模式时，禁止对上述检测装置的通电，而在上述自动焦点调节模式中的半按下拍照开关而且是焦点调节锁定状态时允许对上述检测装置的通电的电源控制装置。

为达到上述的目的，本发明的另一方案提供一种摄影装置，其特征在于，包括：检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；根据上述检测装置的检测结果，使摄影用的聚焦透镜在光轴方向上移动/停止的透镜移动控制装置；在再现模式时禁止对上述装置的通电的电源控制装置。

此外，本发明提供一种摄影装置的电源控制方法，所述摄影装置包括检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；和根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；所述控制方法的特征在于，包括：在上述摄影装置改变到自动焦点调节模式时禁止对上述检测装置的通电，而在上述自动焦点调节模式中的半按下拍照开关而且是焦点调节锁定状态时允许对上述检测装置的通电的电源控制步骤。

本发明提供另外一种摄影装置的电源控制方法，所述摄影装置包括检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；和根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；所述控制方法的特征在于，包括：在再现模式时禁止对上述检测装置的通电的电源控制步骤。

本发明的其他目的和优点，本领域人员通过下面的优选实施例的说明会弄明白。参照附图进行下面的说明。附图构成说明书的一部分，说明本发明的例子。然而，这些例子并没有穷尽本发明的各种实施例，为了确定本发明的范围参照附加的权利要求书。

附图说明

图1是表示本发明一个实施形式的摄影装置的概略结构的框图。

图2A，图2B是在图1中所示的环旋转检测电路的等价电路。

图3A～3C是用于说明增减计数值的生成方式的图。

图4是表示使聚焦补偿透镜105移动的控制的流程图。

图5是表示对环旋转检测电路137的电源供给顺序的时序图。

图6是表示以往的内部聚焦型透镜系统的简单构成的图。

图7是表示聚焦补偿透镜位置与焦点距离的关系的曲线图。

图8A，图8B是表示编码器的构成的图。图9A，图9B是表示环旋转传感器的输出信号的波形图。

具体实施方式

下面，对本发明的一个实施形式，参照附图进行详细说明。

图1是表示本发明的一个实施形式的摄影装置的概略结构的框图。从被摄对象来的光，通过固定的第1透镜组101，进行变倍的第2透镜组102(以下，称为变倍透镜)，光圈103，固定的第3透镜组104，兼备调焦功能，和补偿由变倍产生的焦面移动的所谓补偿功能的第4透镜组105(以下，称为聚焦补偿透镜)，在CCD等的摄像元件107上形成图像。

图中的601为图8A所示的编码器的聚焦环，603，604为环旋转传感器，137是检测因聚焦环601旋转所发生的变化量的环旋转检测电路(图8B)。

将通过透镜101，102，光圈103及透镜104，105在摄像元件107上形成的图像进行光电转换，用放大器110放大到最适当的电平，输入到照相机信号处理电路112。然后，在照相机信号处理电路112，转换为输入标准电视信号后，用放大器132放大到最适当的电平，在送到磁记录再现装置133的同时，也送到LCD显示电路134，摄影图像显示在LCD135。此外，在LCD135上进行摄影模式和摄影状态，警告等用于通知摄影者的显示，照相机微机116控制字符发生器136，在LCD显示电路134将输出信号136混合，使其与摄影图像重叠。

另一方面，输入到照相机信号处理电路112的摄影信号，同时使用内部存储器，进行JPEG转换处理，可以在卡片介质等的静止图像记录介质114上的记录。另外，输入到照相机信号处理电路112的摄影信号，同时输入到AF信号处理电路113。AF信号处理电路113所生成的AF评价值，通过与照相机微机116的通信而读出。

另外，照相机微机116读入变倍开关130及AF开关131接通/关闭的状态，进而检测摄影开关140是否为按下的状态。摄影开关140，根据开关的按下压力存在2状态的位置。在半按下的状态，由AF进行取得对焦的动作后锁定在聚焦位置。在全按下(深按下)的状态，不管是否聚焦都进行聚焦锁定，将图像取入照相机信号处理112内的存储器(未标出)，在记录介质133或静止图像记录介质114等进行静止图像记录。

进而，照相机微机116，根据模式开关106的状态判定是动图像摄影还是静止图像摄影，经由照相机信号处理电路112，控制磁记录再现装置133或静止图像记录介质114，提供适当的影像信号给记录介质。当模式开关106为再现状态时，也用磁记录再现装置133或静止图像记录介质114进行再现控制。

照相机微机116，当AF开关131关闭，变倍开关130按下时，计算机变倍程序119按照变倍开关130按下的方向，为了朝望远或广角方向驱动，依据透镜微机内部预先存储的透镜凸轮数据120，传送信号到变倍电机驱动器122，通过变倍电机121驱动变倍透镜102。与此同时，传送信号到聚焦电机驱动器126，通过聚焦电机125移动聚焦补偿透镜105，运行变倍动作。

当AF开关131为接通，按下变倍开关130时，因为要一直保持聚焦状态，计算机驱动程序119不只是参照透镜微机内部预先被存储的透镜凸轮数据120，也参照传送到照相机微机116的AF评价值的信号，一方面保持AF评价值为最大时的位置一方面进行变倍的动作。

另外，当AF开关131为接通并且没有按下变倍开关130时，AF程序117传送信号到聚焦电机驱动器126，通过聚焦电机125移动聚焦补偿透镜105，由此进行自动焦点调节动作，使得从照相机微机传送来的AF评价值成为最大值。另外，当AF开关131为关闭并且没有按下变倍开关130时，为了用手动聚焦操作变化焦点，按照聚焦环601的检测结果，进行聚焦补偿透镜105的控制。

作为本实施形式的特征，构成为可以接通/关闭对检测聚焦环601的旋转所产生的变化量的检测电路137的电源供给，这是照相机微机116经由开关139控制电源138的通电来实现的。

<环旋转检测电路137的等价电路>

图2A，B为图1所示的环旋转检测电路137的等价电路。

由照相机微机116用开关139控制电源，通电时，光电二极管606 发光，光敏三极管607检测其光线。由于聚焦环601的梳齿形状，依照环旋转反复进行投光/遮光，所以光敏三极管607的输出信号就成为脉冲输出(图9A，B参照)。

从位置上来说，环旋转传感器603和604配置成其相位相差90度，2相脉冲输出传送到照相机微机116。照相机微机116，检测2相脉冲的相位关系确定其旋转方向，并且通过计数2相脉冲的逻辑变化次数，检测旋转量。具体而言，通过使用作为一般微机功能来装备的2相脉冲的转换计数器(event counte)功能或脉冲累加器功能，不产生硬件性的跳读问题，生成依照旋转方向和旋转量的增减计数值。

<增减计数值的生成方式>

图3A，B，C是说明通过一般的2相脉冲的4缘计值(quad edgeevaluation)来生成增减计数值的方式的说明图。该图中A，B表示在正旋转/逆旋转的环旋转方向不同的2相脉冲输出波形，图3C是表示生成的增减计数值的示意图。

在图中1的相位状态时，图3A的正旋转时，由于聚焦环601的旋转，相位状态按1→2→3→4变化，603输出和604输出状态发生(H，L)→(H，H)→(L，H)→(L，L)的变化。根据这样的状态变化，增减计数如图3A所示，计数值增加。另一方面，逆旋转时相位状态按1→2→3→4变化，603输出和604输出的状态，发生(H，H)→(H，L)→(L，L)→(L，H)的变化，增减计数值如图3C所示，计数值减少。

转换计数器功能是以边缘检测这些2相脉冲状态的变化，通过当一方的信号边缘变化时检测另一方的H/L的逻辑，使增减计数值增加1或减少1，硬件性地进行工作。通过对于该2相脉冲两者检测两边缘变化，可以按照旋转方向以4倍的精度生成增减计数值。

图4是依照用图3A，B，C说明的检测方法检测到的环旋转，进行移动聚焦补偿透镜105的控制的流程图。另外，图4的处理与影像信号的垂直同步信号同步进行。

首先在步骤S401开始处理，先读入用转换计数器自动计数的计数值(步骤S402)，在步骤S403中，与上一次的计数值(α)进行比较，有变化的话，就视为聚焦环601在旋转中，进到步骤S406。没有变化的时候，视为非旋转，在步骤S404中禁止聚焦驱动，在步骤S405中将当前的计数值作为α保存到存储器中并退出处理。

在步骤S406，判别计数值与上一次的值α比较是增加还是减少。如果是增加中的话，将聚焦补偿透镜105的移动方向设置为朝极近方向(步骤S407)；如果是减少中的话，将聚焦补偿透镜105的移动方设置为朝无限远方向(步骤S408)。然后，按照计数值的差的大小，设置聚焦速度(步骤S409)，输出聚焦驱动命令到电机驱动器126(步骤S410)，在步骤S405中将这次的计数值作为α保存到存储器后退出处理(步骤S411)。这里，聚焦速度因为计数值的差愈大意味着聚焦环601的旋转量愈多，因此把聚焦速度加快来增加移动量。

<对环旋转检测电路137的电源供给顺序>

使用图5说明作为本实施形式的特征的向环旋转检测电路137的电源供给顺序。本发明根据使用模式，控制电源供给的允许/禁止。

首先在步骤S501开始处理，在步骤S502中判别模式开关106的状态。在再现模式时，在步骤S503中，禁止向环旋转检测电路137通电，使得不能进行聚焦环601的操作。

在摄影模式时，在步骤S504中，判别变倍开关130的状态。如果是变倍中，在步骤S503中，禁止向环旋转检测电路137通电；如果不是在变倍时，在步骤S505中，判别AF开关131的状态，如果AF开关131是关闭状态的话，则在步骤S506中，允许向环旋转检测电路137通电，使得可以进行对聚焦环601的操作。

另一方面，在步骤S505判断为AF中的时候，在步骤S507，判别是不是半按下拍照开关(摄影开关140半按下的状态)等的聚焦锁定状态。如果是半按下拍照开关而且是聚焦锁定的状态，就认为摄影者有可能用手动进行聚焦操作，在步骤S506，允许向环旋转检测电路137通电；如果不是的话，就禁止通电(步骤S503)，退出处理(步骤S508)，与接下来的垂直同步信号同步，在完成图5的处理之前进行待机。

通过这样按照摄影模式，控制环旋转检测电路137的通电状态，在摄影者不使用手动操作的摄影场景可以减少所消耗的电力，也可以防止电池的消耗。也就是说，相对于透镜光轴同心圆状地设置聚焦环601，进行按照摄影模式允许或者禁止向环旋转检测电路137的供给电源的电源控制。在想要使用的场合不论什么时候都可以进行手动操作，同时可以实现低耗电。特别是通常AF作动时，采用非手动焦点调节来防止电池的消耗，而即使是AF模式在静止图像摄影等半按下拍照开关的AF之后的聚焦锁定时，也能够确实反映进行焦点确认的摄影意图，而实现舒适的操作性。

再者，通过将依照上述图4及图5流程图的程序保存到照相机微机116内的存储装置来进行动作，可以使得实现上述的控制方法。

本实施形式中，手动操作主要是以聚焦补偿透镜105为例进行了说明，但是并不受此限制。例如在图5的步骤S502，步骤S503的处理，也可以适用于手动操作变倍透镜102的变倍环，按照摄影模式来切换对变倍环的通电状态。

另外，本实施形式中是以照相机与透镜为一体化构成为例子的，但即使是透镜与照相机主体可以交换的交换透镜型的摄影装置也可以适用。

再者，本实施形式中作为手动操作的检测传感器，都是使用光学传感器来说明的，但是并不受此限制，也可以使用磁传感器。磁传感器例如是，代替图8A的编码器的梳形构造部602，在圆周上配置按预定的磁化间距磁化的磁体，代替保持一定相位关系的2组光斩波器元件603，604，配置MR传感器等2相的磁阻元件，将作为其输出的大致正弦波强度信号和大致余弦波强度信号，通过比较器等信号处理生成2相脉冲信号的波形，也可以进行相同的环构件的旋转检测。

本发明不限于上述实施形式的装置，可以适用于由多个设备构成的系统，也可以适用于由1个设备构成的装置。无须赘言，本发明也可以通过向系统或装置提供存储有实现上述实施形式的功能的软件程序代码的存储介质，该系统或装置的计算机(又CPU或MPU)读出保存在存储介质的程序代码并进行操作来完成。

此时，由存储介质读出的程序代码本身就实现上述实施形式的功能，存储有该程序代码的存储介质即构成本发明。作为用来供给程序代码的存储介质，可以使用例如floppy(注册商标)盘，硬盘，光盘，磁光盘，CD-ROM，CD-R，磁带，非易失性的存储卡，ROM。另外，无须赘言，也包含通过执行由计算机读出的程序代码，不仅可以实现上述实施形式的功能，而且可以根据该程序代码的指示，由在计算机上运行的OS(操作系统)等进行实际处理的一部分或全部，并根据该处理实现上述实施形式的功能的情况。

再者，无须赘言，也包含把从存储介质读出的程序代码，写入到插入到计算机中的功能扩展电路板或与计算机连结的功能扩展装置中设置的存储器之后，根据接下来的程序代码的指示，由在该功能扩展电路板或功能扩展装置内设置的CPU等进行实际处理的一部分或是全部，并根据该处理实现上述实施形式的功能的情况。

按照上述说明的实施形式，能够在想要使用的场景的任何时候都可以进行手动操作，同时实现低耗电，能够实现摄影的舒适性。

本发明不限于以上的实施例，在本发明的精神的范围内可以进行各种变化和变形。因此为了确定本发明的范围参照附加的权利要求书。

Claims

1.一种摄影装置，其特征在于，包括：

检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；

根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；以及

在上述摄影装置改变到自动焦点调节模式时，禁止对上述检测装置的通电，而在上述自动焦点调节模式中的半按下拍照开关而且是焦点调节锁定状态时允许对上述检测装置的通电的电源控制装置。

2.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

上述环部件，相对于上述透镜的光轴设置成同心圆状。

3.一种摄影装置，其特征在于，包括：

检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；

在再现模式时禁止对上述检测装置的通电的电源控制装置。

4.根据权利要求3所述的摄影装置，其特征在于：

上述环部件，相对于上述透镜的光轴设置成同心圆状。

5.一种摄影装置的电源控制方法，所述摄影装置包括检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；和根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；所述控制方法的特征在于，包括：

在上述摄影装置改变到自动焦点调节模式时禁止对上述检测装置的通电，而在上述自动焦点调节模式中的半按下拍照开关而且是焦点调节锁定状态时允许对上述检测装置的通电的电源控制步骤。

6.根据权利要求5所述的电源控制方法，其特征在于：

上述环部件，相对于上述透镜的光轴设置成同心圆状。

7.一种摄影装置的电源控制方法，所述摄影装置包括检测环部件旋转所产生的变化量的检测装置；和根据上述检测装置的检测结果，在光轴方向移动/停止摄影用的聚焦透镜的透镜移动控制装置；所述控制方法的特征在于，包括：

在再现模式时禁止对上述检测装置的通电的电源控制步骤。

8.根据权利要求7所述的电源控制方法，其特征在于：

上述环部件，相对于上述透镜的光轴设置成同心圆状。