JP2008122980A - 撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS101でフォーカスレンズ201を移動させる処理を実行し、次のステップS102ではシャッタ102を開けさせる処理を実行し、その次のステップS103では絞りを開けさせる処理を実行し、最後にステップS104でズームレンズ202を移動させる処理を実行して、ズームレンズ202の移動が終了する前にピントの合った画像のアナログ信号をCCD103から出力させるようにした。
【選択図】図11
Description
OSの起動には比較的に長い時間が必要である。多機能・高機能化に伴い、初期化の対象となるメモリなどのデバイスの数は増え、その初期化にかかる時間も長くなる傾向にある。このようなことから、OSを搭載した撮影装置では、電源をオンさせた後、実際に使用できる状態となるまでの起動時間が長くなっている。収納した状態である沈胴状態から鏡胴を繰り出して撮影待機状態に移行させる撮影装置では、その繰り出しに先だって初期化を行わなければならないため、起動時間はより長くなる。その鏡胴には、撮像光学系を構成するレンズが配置されている。
電源がオンされた際の起動時間を短くした撮影装置としては、例えば特開2000−209485公報に記載されたものがある。その公報に記載された従来の撮影装置では、OSを実行する第1の制御部、及びその第1の制御部が起動中に鏡胴の繰り出しを並行して行う第2の制御部を搭載することにより、その起動時間を短縮させている。
本発明は、より小さな消費電力で駆動する2つの制御部を備えた撮影装置を提供することを目的とする。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態による撮影装置(カメラ)の構成図である。
その撮影装置100は、図1に示すように、被写体からの光を導くレンズ系101と、開閉動作を行うシャッタ102と、被写体からの光を電気信号に変換するCCD(電荷結合素子)103と、CCD103が出力するアナログの電気信号をサンプリングし、デジタル信号(デジタルの画像データ)にして出力するサンプリング部104と、その画像データに対して所定の処理を行うDSP部105と、それから出力された画像データを表示する表示部106と、アナログの音声信号を入力できる入力アナログ部107と、アナログの音声信号を出力できる出力アナログ部108と、入力アナログ部107が入力した音声信号はデジタルの音声信号に変換してDSP部105に出力し、そのDSP部105から入力したデジタルの音声信号はアナログの音声信号に変換して出力アナログ部108に出力する音声CODEC部109と、レンズ系101、及びシャッタ102を駆動するドライバ部110と、CCD103を駆動するCCD駆動部111と、装置100の全体的な制御を行うメイン制御部112と、DSP部105やメイン制御部112がワークに用いるメモリ113と、装置100に着脱自在なメモリカードにアクセスするメモリカードI/F(インターフェース)114と、外部装置との間で通信を行う通信ドライバ部115と、例えば市販の電池である電源部116と、各種スイッチを有するスイッチ部117と、メイン制御部112とは別に制御を行うサブ制御部118と、を備えて構成されている。
サブ制御部118は、電源部116から常時、電流が供給され、スイッチ部117を構成するメインスイッチに対して行われた操作に応じて、電源のオン/オフ、つまりメイン制御部112への電流の供給、及びその停止を行う。電源をオンさせた場合には、ドライバ部110によりレンズ系101を駆動させ、収納状態にある鏡胴の繰り出しを行う。スイッチ部117を構成する各種スイッチはスキャンを随時、行うことにより、そのときの状態を検出し、その検出結果をメイン制御部112に通知する。
撮影装置100には、動作モードとして、撮影が行える撮影モード、撮影が行える撮影モード、撮影した画像を見ることができる再生モード、各種セットアップ(SETUP)が行えるSETUPモード、通信ドライバ部115を介して外部装置との通信を行える通信モード、などが搭載されている。そのような動作モードの設定は、スイッチ部117が備えたモード切換スイッチの位置を変化させることで行うようになっている。
メイン制御部112は、サブ制御部118から各スイッチの状態が通知されると、それを解析して状態が変化したスイッチを特定し、特定したスイッチ、及びその状態変化の内容に対応する処理を行う。それにより、スイッチ部117を構成するスイッチへの操作に応じて、撮影装置100を動作させたり、或いは各種設定を行う。
撮影モード設定時に、スイッチ部117を構成するシャッタボタンをユーザが操作すると、メイン制御部112は、ドライバ部110を介してシャッタ102を駆動させ、CCD103に被写体からの光を入射させる。DSP部105には、サンプリング部104が出力した画像データに対する処理を行わせ、処理後の画像データをメモリ113に格納させる。メイン制御部112は、そのようにしてメモリ113に格納された画像データをメモリカードI/F114に送り、メモリカードに保存させる。
再生モード設定時にスイッチ部117を操作してユーザが画像データの再生を指示すると、メイン制御部112は、メモリカードI/F114に、再生が指示された画像データをメモリカードから読み出させ、その読み出させたデータをDSP部105に送る。そのDSP部105は、その画像データから表示用の画像データを生成し、表示部106に出力する。それにより、ユーザが再生を指示した画像データが表示部106に表示される。
レンズ系101は、図2に示すように、共に鏡胴200に配置されるフォーカスレンズ201、及びズームレンズ202と、フォーカスレンズ201を移動させるためのメカニカル機構203と、ズームレンズを移動させるためのメカニカル機能204と、を備えたものである。
そのようなレンズ系101を駆動の対象とするドライバ部110は、フォーカスレンズ201を移動させるフォーカスモータ211と、ズームレンズ202を移動させるズームモータ212と、各モータ211、及び212を駆動するモータドライバ部213と、それらのモータ211、或いは212に印加する駆動電圧を制御するモータ駆動電圧制御回路214と、メイン制御部112、及びサブ制御部118からの信号を入力する3つのOR回路215〜217と、フォーカスレンズ201の位置検出用のフォーカス位置センサ218と、ズームレンズ202の位置検出量のズーム位置センサ219と、ズームレンズ202の移動に応じてパルス信号を出力するエンコーダ220と、センサ218、219及びエンコーダ220の駆動制御用の電子スイッチ221と、を備えた構成となっている。
各センサ218、219、及びエンコーダ220が出力する信号は、それぞれ、メイン制御部112、及びサブ制御部118に入力されるようになっている。それにより、メイン制御部112、及びサブ制御部118は、それらの信号が示す検出結果に応じて、各モータ211、212の駆動制御を行えるようになっている。
OR回路215、及び216はモータドライバ部213と接続されている。OR回路215は、モータ211、或いは212の正転用であり、他方のOR回路216はモータ211、或いは212の逆転用である。OR回路217は、モータ駆動電圧制御回路214と接続されている。それにより、メイン制御部112、及びサブ制御部118は共に、モータ211、及び212は正転、及び逆転の両方を行わせることができ、それらの駆動電圧は変更させることができるようになっている。
各センサ218、及び219は、例えば発光素子と受光素子とから構成された光学センサである。それらのセンサ218、及び219は共に、メカニカル機構203、及び204を構成する部材が発光素子からの光を遮光しているか否かにより、所定の位置に存在するフォーカスレンズ201、及びズームレンズ202を検出するようになっている。具体的にはズーム位置センサ219は、図4に示すように、鏡胴が収納された状態、即ち鏡胴が沈胴しているか、或いはそれよりも更に収納された状態であれば遮光されるようになっている。他方のフォーカス位置センサ218は、図5に示すように、沈胴された状態から少し繰り出した位置よりもフォーカスレンズ201が収納された状態であれば遮光されるようになっている。各センサ218、及び219の信号レベルは、遮光時にはロー、遮光されていない状態である通光時にはハイとなる。
メインCPUは、図3に示すように、OS301の他に、全体的な制御用であるメインタスク302、撮影に係る制御用である撮影タスク303、撮影した画像再生に係る制御用である再生タスク304、及びカードメモリへのアクセス制御用であるファイルタスク305を状況に応じて実行するようになっている。各タスク302〜305は、製造側で用意したアプリケーション・プログラムである。それらのプログラムは、例えばメイン制御部112を構成するROMに格納されている。
ハードウェア初期化処理、他のタスクの起床(起動)や停止に係る処理を行うためのタスク起床処理、サブCPUとの通信を行うためのCPU間通信処理、ユーザによって切り換えられる動作モードを判断するためのモード判断処理、サブ制御部118が通知する各スイッチの状態を解析して、状態が変化したスイッチ、及びその状態変化の内容を判定するためのスイッチ(SW)判定処理などは、メインタスク302を実行することで実現される。
ズームレンズ202を駆動させるためのズーム処理、自動露出(AE)/自動焦点(AF)を行うためのAE/AF処理、撮影した静止画を記録するための静止画記録処理、その記録をメモリカード上で行うためのカード記録処理、及び撮影時における絞りの調整やシャッタ102の開閉を行うための撮影用絞り/シャッタ処理などは、撮影タスク303を実行することで実現される。
再生の対象とする画像をユーザが選択できるようにするための再生駒番号決定処理や、その再生を行うためのスチル再生処理などは、再生タスク304を実行することで実現される。メモリカードへの画像の保存に係るシステム情報初期化処理、システム情報更新処理、及びカードアクセス処理などは、ファイルタスク305を実行することで実現される。メインタスク302、及びファイルタスク305は常駐のプログラムである。
沈胴した状態の鏡胴200は、撮影待機用に定めた位置(撮影待機位置)まで繰り出すようになっている。本実施の形態では、サブCPUによる鏡胴200の繰り出しは所定量だけ行わせ、それから撮影待機位置までの繰り出しはメインCPUに行わせている。
鏡胴200の繰り出しを所定量だけ行わせることで、その繰り出しのためにサブCPUに実行させるべき制御の内容は簡素化し、それに実行させるプログラムの格納に必要なメモリ量は小さくなる。撮影待機位置までの繰り出しはメインCPUが行うために、高い精度で位置制御を行う必要性は回避される。これらのことから、高い処理能力を持つ高価なCPUをサブCPUに採用しなくとも済むようになる。安価なマスクROM内蔵のCPUをサブCPUに採用できるようになる。その一方では、サブCPUに鏡胴200を繰り出させることで、電源がオンされてから使用可能な状態になるまでの起動時間は短縮する。これらの結果から、製造コストを抑えつつ、短い時間で起動する撮影装置100を製造できることとなる。
電源がオンされたとき、鏡胴200が沈胴しているとは限らない。そのときの状態に応じてサブ制御部118に鏡胴200の繰り出しを行わせるようにすると、制御の内容が複雑になる。それを回避するために、本実施の形態では、サブ制御部118による鏡胴200の繰り出しはそれが沈胴していることを条件にして行わせている。それに合わせて、他方のメイン制御部112には、場合分けして鏡胴200の繰り出しを行わせている。モード切換スイッチの位置により撮影モードが指定されていれば、無条件で鏡胴200の繰り出しは行わないようにしている。
特には図示していないが、メインスイッチがオン(操作)されると、サブ制御部118はその操作を受け付け、初期化処理を行い、それに続けて鏡胴200の繰り出しを行うための鏡胴初期化I処理を実行する。初期化処理の実行により、メイン制御部112への通電が開始される。初期化I処理の実行時には、例えばOR回路215を介してモータドライバ部213に制御信号であるズーム駆動信号を出力することにより、ズームモータ212を駆動させる。それによってエンコーダ220はパルス信号を出力する。
メイン制御部112は、通電が開始すると、先ず、システム初期化処理を行う。その初期化処理を行っている間に、OR回路217を介してモータ駆動電圧制御回路214に制御信号を送り、駆動電圧のレベルを最も高速にズームモータ212を回転させられるレベルであるLevel−0に設定する。電子スイッチ221には制御信号を出力して、各センサ218、219、及びエンコーダ220を、サブ制御部118がズーム駆動信号を出力する以前の段階で駆動させる。それらが駆動している期間は、図6中「センサ電源」の波形レベルをハイにして表してある。以降、その波形レベルがハイとなっていることをセンサ電源がオンされている、そのレベルがローとなっていることをセンサ電源がオフされている、とも表現することにする。
サブ制御部118は、メイン制御部112が初期化処理を行っている間に、モード切換スイッチにより指定された動作モードをメイン制御部112に通知する。メイン制御部112は、その通知を受けると、通知された動作モードが撮影モード以外の非撮影モードであればサブ制御部118は鏡胴200の繰り出しを行わないことから、電子スイッチ221への制御信号の出力を中止して、直ちにそれらの駆動を中止させる。即ちセンサ電源をオフさせる。通知された動作モードが撮影モードであれば、サブ制御部118がズーム駆動信号の出力を中止するタイミングでセンサ電源をオフさせ、ズーム駆動信号の出力を開始するタイミングでセンサ電源をオンさせる。それにより、サブ制御部118が鏡胴200の繰り出しを終了してからメイン制御部112がその繰り出しを開始するまでの間に、センサ電源を一時的にオフさせる。
サブ制御部118は、ズーム駆動信号を出力している間、エンコーダ220が出力するパルス信号のパルス(そのエッジ)数をカウントし、そのカウント数が所定値Ps1となると、駆動信号の出力を中止する。メイン制御部112は、その後にズームモータ212の駆動を開始する。サブ制御部118は、実際にカウントしたエッジ数Psxをメイン制御部112に通知する。
メイン制御部112は、図6に示すように、駆動電圧のレベルをLevel−0からLevel−1、Level−1からLevel−2、Level−2からLevel−3へと段階的に低くさせることにより、ズームモータ212の回転速度を低下させる。それにより、停止させるべき位置に高精度にズームレンズ202を停止できるようにさせている。Level−3が設定されている期間、或いはその後の所定時間、ズームレンズ202に対してブレーキをかけるようにしても良い。
エンコーダ220が出力する信号のエッジ(パルス)数は、ズームレンズ202が撮影待機位置に停止するように、各レベル別にカウントすべき数を予め定めている。図中の「Pm1」「Pm2」「Pm3」は、その数を表すシンボルである。それらの数は、例えば調整値メモリ231に制御用データとして格納されている。
沈胴位置から撮影待機位置までの総エッジ数をPとすると、所定値Ps1は、
Ps1<P−Pm1−Pm2−Pm3
となるように定めている。Level−0でメイン制御部112がカウントすべき数Pm0は、
Pm0=P−Psx−Pm1−Pm2−Pm3
となる。
図7、図8は、サブ制御部118が実行する処理の流れを示すフローチャートである。最初に図7、図8を参照して、サブ制御部118の動作について詳細に説明する。
図7は、電源部116となる電池が新たに挿入された場合にサブ制御部118が実行する処理の流れを示すフローチャートである。サブ制御部118の動作では、始めに図7を参照して、その処理について説明する。
先ず、ステップS11では、メインスイッチへの操作を受け付けたときと同様に、初期化処理を行う。続くステップS12では、メイン制御部112への電流の供給を行うことにより、電源をオンさせる。その次に移行するステップS13では、メイン制御部112(メインCPU)にリセットの解除を行わせる。その後はステップS14に移行する。
ステップS14では、メイン制御部112から鏡胴200の位置を示す値、即ちエンコーダ220が出力した信号のエッジ数を受信する。次のステップS15では、メイン制御部112への電流の供給を中止することにより、電源をオフさせる。その後にはステップS16に移行して、メインスイッチへの操作による割り込み信号が発生するのを待つ待機状態に入る。メインスイッチへの操作の受け付けは、その割り込み信号の発生によって行われる。
先ず、ステップS21では、モード切換スイッチの位置により指定された動作モードが撮影モードか否か判定する。その動作モードが撮影モードであった場合、判定はYESとなり、次にステップS22で鏡胴200の繰り出しを行うための鏡胴繰り出し処理を実行し、更にステップS23でその処理結果(カウント値Psxを含む)や指定された動作モードをメインCPUに通知した後、一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はNOとなり、次にステップS23に移行して、指定された動作モードをメインCPUに通知した後、一連の処理を終了する。
なお、ステップS21の処理の実行に先立って、初期化処理や、メイン制御部112への通電を開始させる処理などが実行される。その通電を開始させることにより、メイン制御部112は初期化処理を実行する(図6参照)。
上記ステップS22の鏡胴繰り出し処理を実行することにより、ズーム駆動信号は出力され、出力されたズーム駆動信号は、エンコーダ220の出力信号のエッジ数をカウントした値が値Ps1となるのを待って中止され、カウント値PsxはメインCPUに送信されることになる。
図9は、上記ステップS23で送信されるデータを受信してから鏡胴の繰り出しを行うまでにメイン制御部112が実行する処理の流れを示すフローチャートである。センサ電源のオン/オフ制御に係わる処理に特に注目して、メイン制御部112が実行する処理を抜粋してその流れを示したものである。次に図9を参照して、その処理について詳細に説明する。
先ず、ステップS51では、サブ制御部118からデータを受信するのを待つ。ここで受信の対象とするデータは、少なくとも動作モードを表すデータを含むものである。そのようなデータを受信すると、ステップS52に移行して、センサ電源をオフさせる。このタイミングでセンサ電源をオフさせると、動作モードが撮影モードか否かに係わらず、図6に示すタイミングでセンサ電源はオフされることになる。
ステップS52に続くステップS53では、サブ制御部118から通知された動作モードが非撮影モードか否か判定する。その動作モードが非撮影モードであった場合、判定はYESとなり、ここで一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はNOとなってステップS54に移行する。
ステップS54では、システム初期化処理の実行が終了するのを待つ。その初期化処理の実行が終了すると、ステップS55に移行して、センサ電源をオンさせる。その次に移行するステップS56では、鏡胴200の繰り出しを行うための鏡胴繰り出し処理を実行する。一連の処理はその実行後に終了する。
このように、センサ電源をオンさせた後、直ちに鏡胴200の繰り出し、つまりズーム駆動信号を出力することによるズームレンズ202の移動を行わせている。それにより、図6に示すように、ズーム駆動信号の出力を開始するタイミングでセンサ電源がオンされることになる。
先ず、ステップS91では、サブ制御部118から初期化結果として受信したカウント値Psxを用いて、ズーム駆動電圧のレベルがLevel−0のときにエンコーダ220の出力信号のエッジ数をカウントすべき値Pm0を計算する。次のステップS92では、ズーム駆動信号をOR回路215に出力する。その後はステップS93に移行して、カウント値が値Pm0となるまで待つ。
そのカウント値が値Pm0となると、ステップS94に移行して、ズーム駆動電圧のレベルをLevel−1に変更する。その変更後はステップS95に移行して、その変更後にカウントしたエンコード220の出力信号のエッジ数が値Pm1となるまで待つ。その後に続くステップS96〜S99では、同様に、ズーム駆動電圧の変更後のレベル、及びカウントするまで待つべき値を変えて、同様の処理が行われる(図6参照)。
ズーム駆動電圧のレベルをLevel−3に変更し、その変更後にカウントしたエッジ数が値Pm3となると、ステップS99からステップS100に移行する。そのステップS100では、ズーム駆動信号の出力を中止し、ズーム駆動電圧のレベルとして0を設定する。その後に一連の処理を終了する。センサ電源は直ちにオフさせる。
図9に示すステップS56として実行する鏡胴繰り出し処理では、ズームレンズ202の移動を行った後に、フォーカスレンズ201の移動を行うようになっている。第2の実施の形態では、その逆の順序、即ちフォーカスレンズ201の移動を行った後、ズームレンズ202の移動を行うようにしたものである。
第2の実施の形態による撮影装置の構成は、基本的に上記第1の実施の形態におけるそれと同じである。動作も大部分は同じである。このようなことから、第1の実施の形態の説明用に付した符号をそのまま用いて、第1の実施の形態から異なる部分についてのみ説明することとする。
図11は、第2の実施の形態における鏡胴繰り出し処理のフローチャートである。図9に示すステップS56として実行する処理である。
第2の実施の形態では、図11に示すように、先ず、ステップS101でフォーカスレンズ201を移動させる処理を実行し、次のステップS102ではシャッタ102を開けさせる処理を実行し、その次のステップS103では絞りを開けさせる処理を実行し、最後にステップS104でズームレンズ202を移動させる処理(図10参照)を実行するようになっている。
そのような順序で各レンズ201、202を移動させると、ズームレンズ202の移動が終了する前に、ピントの合った画像のアナログ信号をCCD103が出力できるようになる。つまり、CCD103が出力するアナログ信号を用いて表示部106に表示させるスルー画像を、より早い段階で、且つピントの合った状態で表示できるようになる。
メイン制御部112は、図12中、「鏡胴II」が表記された期間に上記ステップS104の処理を実行する。つまり、その期間の前に、フォーカスレンズ201を移動させ、シャッタ102は開けさせるようになっている。そのために、フォーカス位置センサ218の信号レベルは、図12に示すタイミングでローからハイに変化している。スルー画像の表示は、ステップS104の処理の実行開始に合わせて開始させている。そのようにして、スルー画像をより早いタイミングでユーザに提供させている。
なお、第2の実施の形態では、第1の実施の形態で行うようなセンサ電源のオン/オフ制御は行っていないが、その制御を併せて行うようにしても良い。その適用は、容易に行うことができる。また、センサ電源のオン/オフ制御は、2つの制御部を搭載していない撮影装置を対象に行うようにしても良い。
Claims (1)
- 被写体からの光を導く撮像光学系を備えた撮影装置において、
前記撮像光学系が有するズームレンズ、及びフォーカスレンズの移動を別に行える移動手段と、
電源がオンされた場合に、前記ズームレンズ、及び前記フォーカスレンズのそれぞれの所定位置への前記移動手段を用いた移動を、前記フォーカスレンズ、ズームレンズの順に完了させる制御手段と、を備えたことを特徴とする撮影装置。
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