专利名称：具有连续剪切的取景器的照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及照相技术，尤其涉及照相机剪裁控制和相关的照相机以及剪裁控制方法。
背景技术：
改变拍摄的图像的宽高比是摄影者可利用的一种创造性的选择。这长期来一直用于在印制之后在物理上剪裁图像，或者用于印制在具有所需宽高比的相纸上。现在，同样的效果可用于个人计算机可利用的图像编辑软件中的数字图像。这种拍摄后进行剪裁的方法是有效的，但是，不在取景器中看到宽高比，摄影者便难于构成一个特定的宽高比。此外，经常需要重构经过剪裁的图像。这导致照片的面积和清晰度的附加损失。
解决这个问题的一种方法是在拍摄时用机械方式剪裁图像和取景器。只有图像的曝光部分由照相洗印者印上。其它的系统，例如Advanced Photo SystemTM(“APS”)，在取景器中显示剪裁的图像，但不是曝光整个的胶卷。编码(encodement)被记录在胶卷上，图像在印制时以一个选择的宽高比被印制。这些方法比在印制之后进行剪裁更方便，因为用户可以根据在取景器中看到的所需的最终的宽高比构成图像。这些方法的缺点在于，只有预设的宽高比是可用的。
许多方法采用用于提供拍摄后剪裁的图像的方式。在许多图像编辑软件包中，图像可以被缩放，即可以被放大或缩小，而不改变图像的宽高比；并且/或者可以使图像的每个边沿单独地移动，以便剪裁图像。这种方法在图像拍摄之后是非常有效的，但是如果用在照相机上，则是复杂、麻烦和不方便的。
美国专利5619738披露了一种混合式照相机，其中用户可以在照相机的背面在显示器上编辑图像。用户可选择印制格式，然后在显示器上移动一个标记，以便进行缩放、剪裁与/或使图像的所需的部分倾斜。这种方法是有效的，但是同样是复杂的。
美国专利6091902披露了一种简单的系统，其中在取景器中使用一对L形的拉幅叶片，以用于显示图像的缩放部分。这是比较简单的，但是局限于缩放，而不改变宽高比。
在上述的方案中，宽高比在拍摄时便被限定，如果需要垂直的格式，拍摄者必须重新调整照相机的方位。
因而需要提供一种改进的可使用简单的控制器便能在取景器具有的连续的宽高比范围中快速且容易地改变的剪裁器、照相机和方法。
发明内容
本发明由权利要求限定。在广义上，本发明提供一种照相机和进行图像剪裁的方法。所述照相机具有一本体和安装在该本体中的拍摄单元。该拍摄单元具有成像器和在操作上和所述成像器相连的存储介质。拍摄单元选择地拍摄场景的电子图像。取景器的光学系统和拍摄单元对准。取景器的光学系统限定取景器光路。在本体内设置有剪裁器。剪裁器具有一对叶片。叶片可以选择地在第一和第二位置之间通过第一和第二位置之间的多个中间位置的连续的序列彼此相对地运动。在每个该位置中，该叶片在取景器光路中限定一个矩形横截面的窗口。一控制单元在操作上与拍摄单元以及剪裁器相连。控制单元剪裁电子图像，使得和窗口匹配。
本发明的有利的效果在于提供了一种改进的剪裁器、照相机和方法，其中可以使用简单的控制器便能在取景器具有的连续的宽高比范围中快速且容易地改变。
通过参阅下面结合附图进行的本发明的实施例的详细说明，可以更清楚地看出本发明的上述的以及其它的特征和目的及其实现方式，并且更好地理解本发明，其中图1是本发明的照相机的实施例的示意图。为清楚起见，只示出了前盖、剪裁器、控制器和信号线。所示的剪裁器处于中心中间叶片位置。在该图以及其它的图中，一些部件的重叠部分用虚线表示。为清楚起见，其它的重叠部分保持用实线表示。
图2是照相机的另一个实施例的后视图。
图3是图2的照相机的示意的后视图。所示的照相机具有用作电子取景器的显示器。
图4是图2的照相机的原理图。
图5图2的照相机的一种改型的局部示意图。
图6是图5的照相机的前透视图。
图7是图2的照相机的改型的后透视图。
图8是图7的照相机的拆开的后透视图。
图9是照相机的另一个实施例的示意图。
图10是照相机的另一个实施例的示意图。为清楚起见，只示出了前盖、剪裁器、控制器和信号线。所示的剪裁器处于中心中间叶片位置。
图11是照相机的另一个实施例的示意图。为清楚起见，只示出了前盖和剪裁器。所示的剪裁器被完全剪裁为垂直叶片的位置。
图12和图11完全相同，不过剪裁器处于中心中间叶片位置。
图13和图11相同，不过剪裁器处于被完全剪裁为水平叶片位置。
图14是由图11的照相机的剪裁器限定的窗口的示意图，表示完全剪裁垂直、完全剪裁水平、以及在完全剪裁的叶片位置之间的5个中间叶片位置。
图15是图11的照相机的改型的示意图。所示的剪裁器处于完全剪裁到垂直叶片位置。
图16和图15相同，只是剪裁器处于完全剪裁到水平叶片位置。
图17是图11的照相机的改型的前盖的示意图。
图18是图17的照相机的示意图。为清楚起见，只示出了前盖、剪裁器和镜头盖。所示的剪裁器处于中心中间叶片位置，并且镜头盖处于关闭位置。
图19是照相机的另一个实施例的示意图，为清楚起见，只示出了前盖和剪裁器。
图20是图19的照相机的剪裁器输入元件和前盖的改型的处于局部关闭状态的示意图。
图21a是图1的照相机的顶视图。以缺省的方式或额定聚焦位置和中心中间剪裁器叶片位置示出了4方式变焦-剪裁输入元件。
图21b是由图21a的照相机提供的取景器图像的示意图。
图22a和图21a相同，不过增加了箭头用于表示使用者按下4方式变焦剪裁输入元件的前向垫的结果。在图21a的照相机中，剪裁和变焦输入元件连续地改变剪裁器和变焦机构各自的位置，只要把各个按垫按下并按住。因而，在图22a-25中分别示出了各个限制位置。
图22b是响应图22a的用户的作用在取景器图像变焦之后由图22a的照相机提供的取景器图像的示意图。
图23a和图21a相同，不过增加了箭头用于表示使用者按下4方式变焦剪裁输入元件的左向垫的结果。
图23b是响应图22a的用户的作用在取景器图像剪裁之后由图22a的照相机提供的取景器图像的示意图。
图24a和图21a相同，不过增加了箭头用于表示使用者按下4方式变焦剪裁输入元件的右向垫的结果。
图24b是响应图24a的用户的作用在取景器图像剪裁之后由图21a的照相机提供的取景器图像的示意图。
图25a和图21a相同，不过增加了箭头用于表示使用者按下4方式变焦剪裁输入元件的后向垫的结果。
图25b是响应图25a的用户的作用在取景器图像变焦之后由图21a的照相机提供的取景器图像的示意图。
图26是图1的照相机的4方式摇杆按钮和相关的电路的示意图。为清楚起见，由标有斜的阴影线的单独的部分示出了照相机的前盖的下面的部分，并用简化的开关表示快门开关。
图27a-27d是照相机的另外的一些实施例。
图28是照相机的另一个实施例的局部示意图。为清楚起见，只示出了前盖、剪裁器和变焦机构。剪裁器处于中心中间位置。变焦机构处于缩小位置。
图29和图28相同，不过剪裁器处于中心中间位置，变焦机构处于放大位置。
图30和图28相同，不过剪裁器处于小的宽高比位置，变焦机构处于放大位置。
图31是沿图12的线A-A取的图12的照相机的示意的截面图。
图32是沿图12的线B-B取的图12的照相机的示意的截面图。
图33是沿图18的线C-C取的图18的照相机的示意的截面图，所示的镜头盖处于打开位置，而不在关闭位置。
图34是沿图19的线D-D取的图19的照相机的示意的截面图。
图35是照相机的另一个实施例的示意的截面图。
具体实施例方式
本发明的照相机对摄影者提供一个用于图像宽高比的连续调节并同时提供在构图期间由此获得的所选图像边界的视野的输入元件。在特定实施例中，变焦控制由同一个或相邻的输入元件来提供。在这里披露的特定的实施例中，在光学取景器中的图像的宽高比借助于机械叶片来改变。根据叶片的位置，在拍摄图像时拍摄的档案图像经受剪裁处理，或者提供剪裁信息。这种方法尤其适合于数字照相机或混合胶片数字照相机，但是也可应用于胶片照相机。
下面根据组合本发明的所有特征或许多特征的实施例说明几个不同的照相机和方法的几组特征。也说明组合较少的特征和其它特征的另外的实施例。对于本领域的技术人员，显然还有其它的实施例。为使附图清楚起见，选定了在所示的照相机中的取景器的位置。在实际的照相机中，取景器的位置可以不同。下面根据混合胶片数字照相机或数字照相机说明本发明的照相机。相同的考虑也应用于数字视频摄像机和只有胶片的摄像机。
现在特别参看图1-9和35，在特定实施例中，照相机10具有本体12，其保持着具有档案图像拍摄单元16和测定拍摄单元18的拍摄系统。这两个不同的拍摄单元16和18可以采用多种形式，并且可以完全相互分开，或者可以共用一些元件或共用大部分元件。测定拍摄单元18用电子方式拍摄场景图像，因而也可称为电子图像拍摄单元18。档案图像拍摄单元16可以用电子方式或者在胶片上拍摄图像。如果档案图像拍摄单元16使用照相胶片作为档案媒体拍摄潜像，则这里将其称为“胶片图像拍摄单元20”。
在具有胶片图像拍摄单元20的照相机10的实施例中，当摄影者按动快门开关22时，物体的图像23(场景的光图像)便作为潜像被拍摄在胶片41的一个帧上，并且至少一个电子图像被拍摄在测定拍摄单元18的电子阵列成像器24上。电子图像被进行数字处理，并用于提供一个或几个可以在安装在本体12上的图像显示器26上显示的导出的图像。以模拟形式拍摄并被数字化之后但未进行其它改变的电子图像这里一般称为“原始电子图像”。在进行包括任何缩放和剪裁的进一步修改之后，电子图像在这里一般被称为“导出图像”。导出图像也相对于原始图像被修改，以便对显示器或者特定的文件结构校准，或者与特定的预置例如要用作最终图像的输出媒体匹配。这些修改可以包括或者也可以不包括元数据的添加。利用混合式照相机，与洗印胶片档案图像的预期产品匹配的导出图像这里也被称为“校验图像”。可以由一个原始电子图像形成一个以上的导出图像。被用作数字取景器而不用作数字档案图像的导出图像这里被称为“测定图像”。
照相机本体12对拍摄单元16、18以及其它元件提供结构支撑和保护。照相机10的本体12可以被改变，以便满足特定用途和样式考虑的要求。如果本体12具有在底盘32的上方被连接在一起的前盖28和后盖30，则是方便的。照相机10的许多元件可被安装在底盘32上。胶卷门34和翻转闪光灯单元36被可转动地连接到盖28、30和底盘32上。
胶片图像拍摄单元20具有在使用期间保持着胶片单元40的胶片保持器38。在图7-8的照相机10中，胶片保持器38是底盘32的一部分。(术语“胶片单元”用于指照相胶片和任何伴随的筒或其它支撑结构或挡光单元或其类似物)。
胶片保持器38的构型根据使用的胶片单元40的类型而定。使用的胶片单元40的类型不是主要的。图中所示的照相机10是一种可重新装入胶卷的照相机，并使用Advanced Photo System(“APS”)胶卷盒。也可以使用其它类型的一个或两个室的胶卷盒，也可以使用其它类型的胶卷。当前优选的是，照相机10是可以重新装载的。照相机10可以具有用于确定胶卷类型的IX-DX代码阅读器(未示出)，以及用于在胶卷上写数据的数据记录器39，以便表示每个胶卷帧可以印制多少照片、印制的格式等。这没有限制。利用本领域技术人员熟知的任何方法，可以读出和写入包括元数据的信息。
胶片保持器38包括一对胶片室42、44和在胶片室42、44之间的曝光帧45。胶片单元40具有被设置在一个室内的筒46。胶片带41被绕在由筒46保持着的卷轴48上。在使用期间，胶片带41跨过曝光帧45并被绕在另一个室中的胶卷上。曝光帧45具有开孔50，通过所述开口，每当拍摄照片时光图像对胶卷41的一帧曝光。
在使用期间，胶片带41由胶片传送器52移动到胶卷盒40的筒46的外部，被绕在供应室42的胶片卷内，然后返回筒46。如图所示，胶片传送器52包括位于供应卷轴49内的电动机，但是也可以使用其它类型的电动机带动的传送机构或手动传送机构。可以在前进的或者在重绕的胶片上进行胶片带曝光。
电子图像拍摄单元18具有电子阵列成像器24。电子阵列成像器24被这样构成，使得对于每次照片拍摄，拍摄与在胶片带41上当前拍摄的潜像相应的一个或几个电子图像。使用的成像器24的类型可以改变，但是优选地是，成像器24是一种可获得到的几种固态成像器中的一种。通常使用的一种流行的固态成像器是电荷耦合器件(“CCD”)。在几种可利用的CCD中，有两种能够容易地进行电子快门操作，因而对于这种使用是优选的。其中的第一种是帧传递CCD，其由于具有光敏性而能够产生电荷，然后把全部的图像电荷转移到光屏蔽的非光敏的区域。然后这个区域被记录，从而提供采样的电子图像。第二种是行间传递CCD，也通过移动电荷进行快门操作，不过把电荷移动到每个图像行的上下区域，以便使得存储区域与成像的行一样多。然后以合适的方式移出存储行。这些CCD成像器的每一个都具有优点和缺点，但是都被在这种应用中被采用。一种典型的CCD具有作为时钟驱动器、模拟信号处理器-模数转换器104(也称为“A/D转换器104”)的单独的元件。其也能使用利用CMOS(互补型金属氧化物半导体)技术制造的电子图像检测器。这种类型的成像器对于使用是有吸引力的，因为其能够用可以容易利用的固态处理被制造，并有助于使用简单的电源。此外，所述的处理使得外围电路能够被集成到同一个半导体晶片上。例如，CMOS检测器可以包括时钟驱动器、A/D转换器和集成到一个IC上的其它元件。可以使用的第三种检测器是电荷注入器件(CID)。这种检测器和所述的其它检测器的区别在于电荷不被移出待读取的器件。通过在像素内移动电荷进行读取操作。这使得能够进行阵列中的任何像素的非破坏性的读取操作。如果所述器件被在外部进行快门操作，则阵列可被重复地读取而不会破坏图像。快门操作可以由外部快门来实现，或者不用外部快门，通过对衬底注入电荷从而重新组合来实现。
电子图像拍摄单元18拍摄3种颜色的图像。优选地是，一个成像器和三色和四色滤色器一道使用，不过，可以使用多个单色成像器和滤色器。合适的三色滤色器是本领域技术人员熟知的，并且一般被包括在成像器中，从而提供一个整体元件。为了方便，这里讨论的照相机的实施例具有一个成像器和三色滤色器(没有单独示出)。应当理解，同样的考虑适应于利用三种以上颜色的照相机或者利用多个单色成像器的照相机。
参见图9，在一些实施例中，档案图像拍摄单元是用电子方式拍摄档案图像并以数字形式存储档案图像的电子图像拍摄单元18。在这后一种情况下，“拍摄媒体”是数字存储媒体，例如电子存储器或者磁存储器，并且档案图像以数字形式传递，以便印制。存储器54可以被固定在照相机10中，或者是可以拆下的。使用的存储器的类型和信息存储的方式，例如光学的或磁的或者电子的并不重要。例如，可拆下的存储器可以是软盘、CD、DVD、盒式磁带或者闪存卡或闪存条。图像可以以数字形式或者作为传输的电子信号传递到物理媒体上。
在照相机10中可以具有两个电子拍摄单元16、18，一个用作测定拍摄单元18，另一个用作档案拍摄单元。具有两个电子拍摄单元的合适的数字照相机的例子在Smith的名称为”ELECTRONIC CAMERA WITHDUAL RESOLUTION SENSORS”的美国专利5926218中描述了。另外，可以使用一个电子拍摄单元作为测定拍摄单元和档案图像拍摄单元。在这种情况下，档案图像借助于档案图像确定单元被从原始的电子图像导出，并且借助于由这个操作所得到的实际的视野来确定场景。利用全电子的照相机10，可以从原始的电子图像二次采样导出的图像，使得提供具有较低的清晰度的导出图像。可以使用在Kuchta等人的名称为“ELECTRONIC STILL CAMERA PROVIDING MULTI-FORMAT STORAGE OFFULL AND REDUCED RESOLUTION IMAGES”的美国专利5164831中描述的方法提供较低清晰度的导出图像。
另外，按照拍摄者的选择，或者根据一种或几种拍摄媒体的存储空间，或者根据一些其它的方面，照相机10能够使用胶片图像拍摄单元20或电子拍摄单元作为档案图像拍摄单元16。例如，一个开关(未单独示出)可用于提供二者择一的胶片拍摄方式和电子拍摄方式。否则，照相机10便以和所述的其它实施例相同的方式操作。
现在主要参看图4-5，9和35，照相机10具有由安装在本体12上的一个或几个透镜形成的光学系统56。在图4-5和9中光学系统56由虚线以及几组透镜元件所示。应当理解，这只是说明性的，而不是限制性的。光学系统56把光引导到曝光帧45上(如果存在)，并引导到电子阵列成像器24上。光学系统56还优选地通过光学取景器58把光引导到使用者。参见图35，拍摄透镜单元76限定一个光轴77。取景器透镜单元68限定取景器轴线79。拍摄透镜76和取景器透镜68分别限定拍摄光路和取景器光路。
参见图4-5，在混合型实施例中，成像器24和曝光帧45分开。因而，光学系统56沿着第一路径(由点划线60表示)把光引向曝光帧45，沿着第二路径(由点划线62表示)把光引向电子阵列成像器24。两个路径60和62会聚在照相机10的前方物像平面23上的一个位置上。在图4中，光学系统56具有组合透镜单元64，其包括成像器透镜单元66和取景器透镜单元68。组合透镜单元64具有部分透射反射镜70，其把第二光路径再分为到成像器24的成像器子路径62a和取景器子路径62b，其由全反射镜72改变方向，并通过目镜74传送给拍摄者。
光学系统56可被改变。例如，取景器透镜单元68、成像器透镜单元66和拍摄透镜单元76可以是完全分开的，如图5所示，或者一个组合透镜单元可以包括拍摄透镜单元和成像器24透镜单元(未示出)。也可以提供其它的替代的光学系统。
在大部分照相机10中，在取景器58的视野和档案图像拍摄单元16的视野之间具有差别。由取景器58描绘的场景一般是档案图像拍摄单元16的视野的80％-95％。这个差值确保拍摄者看到的全部景物都能被拍摄到档案图像中，虽然在边沿具有一些附加的图像内容。这里根据具有与档案图像拍摄单元16的视野100％匹配的取景器58对照相机10进行一般性说明。这是一种用于说明本发明的方便的方式。照相机10的取景器58可被限制于档案图像拍摄单元16的视野的80-95％，而不改变所述的其它特征。
再次参看图4所示的实施例，拍摄透镜单元76是电动的变焦透镜，其中由变焦驱动器78驱动一个或几个相对于一个或几个静止元件可移动的元件。组合透镜单元64也具有被变焦驱动器78驱动的相对于一个或几个静止元件可移动的元件。不同的变焦驱动器78被这样连接，使得利用机械方式(未示出)或者通过控制系统80一起实现变焦，控制系统80向变焦驱动器发送信号，从而使单元的变焦元件同时在相同的或者相当的焦距范围内运动。控制系统80包括控制器81，其可以采取合适配置的微机的形式，例如具有RAM(随机存取存储器)或其它存储器54的微处理器，用于数据操作和执行一般的程序。
图4的实施例的拍摄透镜单元76还是自动聚焦的。自动聚焦系统82具有包括检测器84的测距器86。测距器直接地或者通过控制系统80操作聚焦驱动器88，从而使拍摄透镜单元76的一个或几个可聚焦的元件(未单独示出)运动。测距器86可以是无源的或者是有源的，或者是二者的组合。拍摄透镜单元76可以是简单的，例如具有一个焦距并被手动地聚焦，或者具有固定的聚焦，但是这不是优选的。取景器透镜单元68或者成像器透镜单元66之一或两者可以具有固定的聚焦，或者可以在不同的聚焦之间变焦。也可以使用数字变焦(相当于光学变焦的数字图像的放大)，代替光学变焦或者和光学变焦结合。
成像器24和图像显示器26在图像拍摄之前可以代替光学取景器58或者与取景器58组合使用，如同在普通的数字静止照相机10中那样。这种方法目前不是优选的，因为电池的用量被大大增加。
胶片快门92遮住到达曝光帧45的光路。成像器快门94遮住到达成像器24的光路。在两个通路上也可以提供隔膜板/光圈板96。每个快门92，94可以在打开状态和关闭状态之间转换。这里使用的术语“快门”在广义上指一种物理的与/或逻辑元件，其在拍摄图像时提供能够使光沿着光路通过，从而到达胶片带或成像器24的功能，并在其它时间不允许光通过。因而“快门”包括但不限于各种类型的机械快门或机电快门。“快门”不包括用于使胶片或成像器24简单地运动而进出光路的胶片输送机构或类似机构。“快门”包括包括电子阵列成像器24的计算机软件和硬件特征，其在照相机控制器的控制下能够使成像操作开始和停止。
在目前的优选实施例中，胶片快门92是机械的或者是机电的，成像器快门94是机械的或者是电子的。成像器快门94由虚线表示，用于表示机械的成像器快门的位置和电子快门的功能。当使用CCD时，成像器24的电子快门操作可以通过借助于被提供在对光不敏感区域上的光屏蔽寄存器移动积累的电荷来实现。这可以是一个整帧，如在帧传递器件CCD的情况下；或者是一个水平行，如在行间传递器件CCD的情况下。合适的器件和处理步骤是本领域技术人员熟知的。当使用CID时，在每个像素上的电荷在曝光开始时被注入到衬底内。在曝光结束时，每个像素内的电荷被读出。这里遇到的困难是，读出的第一个像素比读出的最后一个像素具有较少的曝光时间。差别的量是读出整个阵列所需的时间。这可以是重要的或者是不重要的，这取决于总的曝光时间和读出整个阵列所需的最大时间。
信号线98用电子方式和各个元件相连，例如通过控制系统80使成像器24和图像显示器26相连。成像器24接收光的图像，并将其转换成模拟电信号，即模拟的电子图像。(为了方便，电子图像这里一般以单数形式讨论。对于特定的照片拍摄事件拍摄的多个图像也是如此)。
电子成像器24由成像器驱动器100驱动。安装在照相机本体12的外侧上的图像显示器26被图像显示器驱动器102驱动，并产生由使用者观看的光的图像(这里也称为“显示图像”)。
控制系统80控制照相机10的其它元件，并进行和导出图像有关的处理。如前所述，控制系统80包括控制器81和存储器54，还包括A/D转换器104和图像处理器106。也可以提供其它的元件，如下面所详细说明的。用于控制系统80的合适的元件是本领域技术人员熟知的。可以对控制系统80作出许多改型，例如本文其它部分说明的。控制器81可以被作为一个元件提供，例如微处理器，或者作为位于分布的位置的多个等效功能的元件被提供。相同的考虑适应于处理器106和其它的元件。同样，这里作为单个单元说明的元件在一些实施例中可以被方便地组合或者共用。
“存储器54”指的是以半导体存储器或磁存储器等的形式提供的物理存储器的一个或几个具有合适尺寸的逻辑单元。例如，存储器54可以是内部存储器，例如EPROM(可擦可编程只读存储器)闪存，或者是可以拆卸的存储器，例如小型的闪存卡，或者是二者的组合。控制器81和图像处理器106可以由存储在用作图像存储器的同一个物理存储器54中的软件控制，不过优选的是，处理器106和控制器81由存储在专用存储器54例如ROM或EPROM固件存储器中的固件控制。也可以提供存储器54的单独的专用单元，以便支持其它的功能。
拍摄的模拟电子图像被放大，并被模数(A/D)转换器-放大器104转换成数字电子图像，其然后在图像处理器106中被处理，并被存储在存储器54中。当前优选的是，信号线98作为数据总线，以用于连接成像器24、控制器81、处理器106、图像显示器26和其它电子元件。
控制器81包括定时发生器(未单独示出)，用于对所有具有定时关系的电子元件提供控制信号。用于各个照相机10的校准值被存储在校准存储器54中(未单独示出)，例如EEPROM，并被提供给控制器81。控制器81操纵一个或几个存储器54，并包括变焦驱动器78、聚焦驱动器100、图像显示驱动器102、光圈驱动器108以及胶片与成像器快门驱动器110、112的驱动器。控制器81和用于控制闪光功能的闪光灯电路115相连。
应当理解，所示的和所述的电路可以用本领域技术人员熟知的多种方式加以改变。还应当理解，这里作为物理电路所述的各个特征也可以作为固件或软件功能或者二者的组合被提供。同样，这里所示的作为单独单元的元件在一些实施例中可被方便地组合或者共用。
在存储器54中的数字电子图像被处理器106访问，并被这样改变，使得提供所需的导出图像。因为在图像显示器26上显示导出图像的一部分，照相机10可以修改导出图像，以便对特定的显示器26进行校准。例如，可以提供一种变换，其修改每个图像，使得适应显示器26和成像器24以及电子拍摄单元的其它的元件的在灰度、色域、和白点方面的不同的能力。最好是这样选择显示器26，使得其能够以可接受的尺寸和清晰度显示全部的导出图像，而不需要由使用者通过操作才能显示全部导出图像。不过，也可以使用更受限制的显示器26。
导出图像也可以用在数字照相机中通常使图像增强相同的方式进行修改。例如，通过处理可以提供插补和边沿增强。对于在混合的数字-胶片实施例中的校验图像，所述增强应当被限制，使得不会使得导出图像不象相应的洗印的档案图像。如果档案图像是电子图像，则可对校验图像和档案图像二者提供同等的增强。电子档案图像的数字处理也可以包括与文件传递例如JPEG压缩以及格式化有关的改变。
可以提供增强，使得校准的导出图像与选择的洗印通道的输出特征匹配。与调节有关的洗印假定对于拍摄媒体的特定单元遵循预知的洗印处理。可以通过限制对于特定拍摄媒体单元的洗印选择，或者通过使所有可利用的洗印方法标准化，或者通过要求使用者选择洗印选项，例如通过在控制垫上输入字符或者设置一个开关，来实现所述预知。这个指示可以指导使用特定的洗印选择，并且可以提供导出图像中的效果的直接或间接的指示。在拍摄媒体单元上施加一种指示可以通过本领域技术人员熟知的许多方法来实现，例如应用磁代码或光代码。
导出图像可以在需要之前或者在需要时根据需要由电子图像制备，其受到处理速度和可利用的存储器的限制。为了使存储器54的尺寸最小，在从成像器24中读出随后的图像之前。电子图像可被处理并作为具有较低清晰度的图像被存储。
控制器81帮助图像沿着信号线在电子元件之间传递，并根据需要提供其它的控制功能。控制器81包括定时发生电路(未单独示出)，其对具有定时关系的所有电子元件提供控制信号。控制器81被表示为一个元件，不过应当理解，这是为了说明方便。控制器81可以作为位于分布的位置的多个具有等效功能的元件被提供。同样的考虑也适应于处理器106以及其它元件。同样，在一些实施例中，这里所示的单个的元件可以被方便地组合或共用。
可以使用不同类型的图像显示器26。例如图像显示器26可以是液晶显示器(LCD)，阴极射线管显示器，或者有机电致发光显示器(OELD，也叫做有机发光显示器，OLED)。
图像显示器26最好安装在本体12的背面或顶部，使得可以由拍摄者容易看到。可以在本体12上提供一个或几个信息显示器114，用于向拍摄者提供照相机的信息，例如剩余的底片、电池状态、闪光状态、印制的照片的数量等。为了方便，这里以一个信息显示器114为例进行说明。信息显示器114提供各种照相机相关的信息，其中可以包括如果档案图像在洗印之后将提供质量不合适的照片或者不合适的其它最后图像时的警告信息，如下详述。信息显示器114和图像显示器26可以由单独的显示装置提供，或者由普通显示装置的邻接部分提供。如果信息在图像显示器26上被提供，在图像或者代替图像(未示出)上被叠加，则可以取消信息显示器114。如果单独提供，信息显示器114由信息显示驱动器116操作。图像显示器26和信息显示器114可以被这样安装，使得他它们能够通过作为虚拟显示器(未示出)的取景器被看到。
最好是，图像显示器26借助于启动一个开关(未单独说明)根据需要被操作，并且图像显示器26借助于定时器或者借助于开始按下快门释放装置22被关闭。所述定时器可以作为控制器81的一个功能被提供。
现在参看图4-5，9和35，照相机10具有使用者输入元件，其包括快门释放装置22、剪裁器输入元件146、变焦输入元件120、以及其它使用者控制的部件122。(后两个在下面详细说明)。快门释放装置22操作两个快门92，94。为了拍摄照片，快门释放装置22被拍摄者启动，并由设定状态松释成为中间状态，然后松释成为释放状态。快门释放装置22一般通过推动被启动，并且，为方便起见，快门释放装置22这里一般针对这样一种快门按钮进行说明，其首先被按压通过“第一行程”，以便启动第一开关S1，把快门释放装置22从设定状态改变为中间状态，并被进一步按压通过“第二行程”，以便启动第二开关S2，并把快门释放装置22从中间状态改变为释放状态。如同本领域熟知的其它二行程快门释放装置一样，第一行程启动限定曝光的照相机元件，例如自动变焦、自动曝光和闪光灯单元准备；第二行程启动档案图像的拍摄。
现在参看图4，当快门释放装置被按下第一行程时，拍摄透镜单元76和组合透镜单元64根据由测距器86向控制器81发送的物距数据，对一个检测的物距进行自动聚焦。控制器81还接收焦距数据，该焦距数据表示自变焦驱动器78和变焦检测器(未示出)之一或者两者的透镜单元76、64应设定的焦距。照相机10还使用胶片单元检测器124检测装在照相机10中的胶卷盒40中的胶片的胶片速度，并这个信息传递给控制器81。照相机10由下面讨论的作为曝光表的元件获得场景亮度(Bv)。场景亮度和其它的曝光参数被提供给控制器81中的算法，所述算法确定聚焦距离、快门速度、光圈、并选择地确定用于放大由成像器24提供的模拟信号的增益设置。这些值的合适的信号通过控制器81的电动机驱动器接口(未示出)发送给驱动器88，100，108，110，112。增益设置被发送过ASP-A/D转换器104。
照相机10利用成像器24或者单独的检测器126(图中由虚线表示)或者两者估算环境照明。所述检测器具有环境传感器驱动器128，用于操作一个检测器129或者多个检测器(未示出)。一个或几个环境光检测器可以接收来自光学系统56的光，或者在外部对光学系统56照射的光。
在一些实施例中，测定拍摄单元18被用于评价环境照明。在这些实施例中，在拍摄档案图像之前拍摄一个或几个电子图像。来自这些一次图像的一个或几个的拍摄的电子图像数据被采样，并由所述数据确定场景参数，例如快门速度的自动设置和光圈设置。这些一次电子图像可以用连续的顺序被拍摄，只要拍摄系统14处于一次方式即可。例如，一次图像可被逐一地拍摄，只要快门释放装置22通过第一行程被启动并被保持在那个位置。当快门释放装置22返回其待用位置或者通过第二行程被启动进行档案图像拍摄时，所述一次图像的拍摄结束。一次电子图像可以存储在存储器54中；不过，除非另有说明，在拍摄替代的电子图像时，它们通常被逐个地丢弃，以便减少存储器54的使用。一次图像也可以在拍摄照片之前被提供给图像显示器26供拍摄者在构成照片时使用。使用图像显示器26作为电子取景器大大增加了能量的消耗，因此不是优选的。
在装配期间，电子拍摄单元被校准，以便使用已知的值提供照明的测量。例如，控制器81可以使用与多点曝光表使用的相同的测光算法处理在一次图像中提供的数据。对每个相继的一次图像重复所述的处理。各个像素或者像素组代替在多点曝光表中使用的各个检测器。例如，控制器81可以通过使像素之间进行比较，直到找到最大的照明强度来确定最大照明强度。类似地，控制器81可以确定等于图像的所有像素的算术平均值的总强度。许多测量算法只对成像器阵列24的选择的区域例如上中部区域提供平均值或积分值。另一种方法是估算多个区域并对这些区域不同地进行加权，以便提供一个总体值。例如，在中心加权的系统中，中心像素比周边像素被更多地加权。照相机10可以提供不同方法例如中心加权和点测量之间的手动转换。照相机10还可以根据场景内容的评价自动地选择测量方法。例如，在顶部具有宽的水平的亮的区域的图像可被解释为天空，并相对于图像的其余部分给以特定的加权。
在中等照明条件下，成像器24可以由一个一次图像提供测光和颜色平衡确定。通过使用一系列的一次电子图像中的一个以上的一次电子图像，同时改变曝光参数，直到拍摄一个可接受的电子图像，这可以适应更极端的照明条件。用于改变参数的方式不是重要的。
在控制器81收到场景亮度值之后，控制器81比较场景亮度和闪光灯接通点。如果亮度值低于闪光灯接通点，则控制器81借助于闪光灯单元36进行全照明，除非使用者手动地关闭闪光灯。对于这些方法的合适的算法和特征是本领域技术人员熟知的。
当快门释放装置22被进一步推到第二行程时，第二开关S2被启动，当第二开关S2启动时，胶片快门92打开，开始在胶片帧上拍摄曝光的潜影图像。胶片快门92短暂地打开一个这里被称为“档案图像曝光时间间隔”的时间。成像器快门94也被启动，并在档案图像曝光时间间隔期间被短暂地打开一次或几次。
现在参看图1，9-20，和35，在一个特定的实施例中，在照相机10的本体12内安装有机械剪裁器130。剪裁器130具有一对叶片132，134。叶片132，134在取景器的光路中共同限定一个窗口136。叶片132，134的位置由叶片驱动器142控制。叶片132，134可以沿着取景器58位于任何位置，不过优选地，叶片132，134的位置使得其靠着前盖28，或者靠着后盖30。在下面的各个实施例的讨论中，叶片132，134靠着前盖的内侧，除非另有说明。
剪裁器输入元件146是剪裁器130的一部分，并在操作上直接地或者通过控制器81与叶片驱动器142的其余部分相连。剪裁器输入元件146使得使用者能够把叶片132，134从任何一个位置移动到另一个位置。在图1和图10的实施例中，剪裁器输入元件146是使用者控制的电开关，其通过本体12的外壳延伸到外部。也可以使用手动输入元件和其它种类的电开关与控制装置，例如，可以使用话音操作的控制电路(未示出)。
每个叶片132，134可以朝向和离开取景器轴线79而运动，因而以不同方式遮断取景器光路。两个叶片132，134沿着一对运动轴线31，33(图10)中的各自的轴线平行地且方向相反地运动(如箭头137所示)。每个叶片132，134相对于腿133，135和窗口136的高度和宽度尺寸前后倾斜地运动。
在所述的实施例中，叶片沿着与腿133，135以及窗口136的高度和宽度尺寸成斜角的运动轴线31，33运动。叶片132，134是扁平的，并垂直于取景器轴线79，并沿该轴线方向彼此贴近，叶片132，134是L形的。每个L形的两个腿133，135相互垂直。在叶片132，134的每个位置，窗口136的截面是与取景器入口139以及取景器出口138对准的矩形。这与常规的洗印系统一致，其中硬拷贝的输出是矩形的。叶片的形状可被改变，以便呈现最终图像的其它形状。
叶片132，134可以根据使用者的选择彼此相对并相对于取景器轴线79在第一位置和第二位置之间运动。在此处所述的实施例中，除非另有说明，所述第一位置和第二位置是终点位置，超过这个位置，叶片便不再能够运动，或者，超过这个位置，叶片的运动便不能改变取景器58的窗口。叶片132，134可以被暂停在所述第一位置和第二位置，并可以暂停在第一和第二位置之间的任何中间位置。(作为一种选择，叶片132，134可以彼此相向地运动，直到整个取景器的光路被挡住，因而所有的光都被挡住或者被滤除。这种无效方式这里不称为叶片132，134的“位置”。)形成窗口136的叶片132，134的边沿140围成一个取景器光路的未被挡住和未被滤除的部分。取景器光路的其余部分被挡住或被滤除。在前一种情况下，叶片132，134由不透明的材料制成。在后一种情况下，叶片132，134是滤光材料。
在图10所示的实施例中，叶片驱动器142包括和叶片132，134相连的电动机144和可以由使用者启动用于改变叶片的位置的剪裁器输入元件146。电动机146通过信号线和控制器81相连。可以利用电池或其它电源(未示出)通过控制系统或者直接地向电动机提供电源。
叶片驱动器142最好使叶片132，134围绕取景器轴线79一前一后地对称地往复运动。叶片132，134的运动改变窗口136的尺寸，最好还改变其形状。(窗口形状在这里一般根据高度尺寸对宽度尺寸的高宽比描述。)叶片驱动器142可以是机械的，或者是电气的，或者是二者的组合。在简单的情况下，两个叶片132，134的每一个可以由按照需要由控制器81启动的电动机144操作。例如，电动机144可以是步进电动机或者是具有合适的电路的伺服电动机。或者，每个叶片利用一个单独的电动机，可以由控制器81一前一后地操作。一个或几个电动机可以通过齿轮组或者其它的机构间接地操纵叶片132，134。也可以提供手动操作。在手动驱动的剪裁器130的情况下，剪裁输入元件146和叶片132，134用机械方式连接。在图11-18所示的实施例中，剪裁器输入元件146通过本体12延伸到外部。机械连接是在剪裁输入元件146和叶片132，134之间的一种直接连接，即在剪裁输入元件146和叶片132，134之间没有由于剪裁输入元件146而单独运动的中间部分。这种方法的优点是简单。
叶片的中间位置在第一和第二位置之间连续地延伸。换句话说，中间位置的数量是大的，并在第一和第二位置之间被均匀地隔开。中间位置的数量和间隔的限制随叶片驱动器142改变。对于作为步进电动机和齿轮组的这种驱动元件的定位作用的固有限制是本领域技术人员熟知的，并且可以在实际的限制和成本限制内改变。
现在参看图10-13，在特定实施例中，当叶片132，134处于第一和第二位置之间的中央中间位置时，窗口136是方形的。在这种情况下，当叶片132，134被移动时，窗口136的宽高比(宽度对高度)连续地改变，并且在叶片132，134的每个位置都不相同。在图11-13的实施例中可以获得到的一些宽高比示于图14中。在第一位置的宽高比(由标号401表示)是一个窄的垂直的宽高比。在第二位置402，宽高比是窄的且水平的。一个宽高比是另一个宽高比的倒置。(术语第一和第二位置是任意的。)在图11-13所示的实施例中，在第一和第二位置的宽高比分别是1比15和15比1。在中间位置403、404、405、406、407，宽高比改变，在中央的中间位置时具有方的宽高比405。图15-16所示的实施例是类似的，不过在第一和第二位置宽高比极小。
叶片驱动器142可以具有重新定位器148(图35表示为虚线框)，其在某个预先设计的条件下使叶片132，134移动到一个或几个预定的位置。一种简单的重新定位器148可以是控制器81中一种合适的编程的形式，当遇到预定的条件时，例如当照相机10被断开或者接通时，其使叶片132，134返回到默认位置。这种默认的重新定位器148的一种机械等效物是一种对中弹簧(未示出)，当由使用者释放时，其使剪裁输入元件146返回对中位置。
由重新定位器148提供的一个或几个叶片位置可以是可得到的位置的任何位置。例如，一种满意的默认宽高比是在垂直的和水平的非方形宽高比之间的中部的方形宽高比。另一种满意的默认状态是与成像器24的宽高比匹配的宽高比。这种宽高比提供最大数量的像素。在混合胶片-数字摄像机10的情况下，对于两种方式图像拍摄(数字的和胶片的)的满意的宽高比是胶片帧的自然的(未剪裁的)宽高比或者是成像器24的宽高比。
控制器81具有用于限定叶片132，134的位置的输入。这些输入用于在拍摄时或者在拍摄后立即剪裁电子图像，或者用于和数字图像一道记录用于限定剪裁信息的元数据，或者在混合式照相机的情况下，记录和各个胶片图像相关的类似的元数据(光的，磁的或者其它形式的)。电气输入元件可以直接对控制器提供所需的输入。
机械输入元件可以利用检测器提供输入。在图31中示出了红外发射器-检测器对147，其位于具有光学同步器标记(未示出)的延伸部分150的每一侧上。标记的运动被检测，并按照所述检测剪裁数字图像。用于检测变焦镜头的运动的检测器是本领域技术人员熟知的，此处可以用于用和检测变焦透镜元件的运动的相同的方式检测延伸部分或叶片(或下面讨论的变焦臂)的运动。
机械输入元件可以直接地对照相机本体内的电气输入元件提供输入。例如，小齿轮可以直接或间接地和一个可变电阻相连。
控制器81可被编程使得把叶片132，134保持在当前位置，直到进行操作或者经过一个预定数量的时间或者定时切断电源而使照相机状态改变等。这里使用了“宽高比的定域性”原理，其中假设摄影者当前选择的宽高比可能和所需的下一个照片的宽高比匹配或者接近所述的宽高比。也可以提供相反的方法。在这种情况下，照相机10在每次曝光之后则复位到默认的叶片位置。
图20表示具有三个预置位置的重新定位器148。剪裁器输入元件146是一个滑动元件，其通过摄像机10的盖28中的槽伸出。照相机10的盖28具有3个分开的弹簧加载的定位器149，并且剪裁器输入元件146的邻接表面具有可以接收定位器149的杯形切口151。在这种情况下，叶片132，134可以根据要求从任意位置容易地移动到一个预置位置或者一个非预置位置。重新定位器148可以方便地作为控制单元编程的元件杯提供。在混合式照相机10中，预置方式的一个用途是使得叶片能够容易地运动到和胶片剪裁帧相应的位置，例如对于Advanced Photo SystemTM胶片的C，H和P帧。
定位器也可以通过控制器编程来提供，其在每个预置的宽高比附近在剪裁器输入元件146上形成“死区“，使得在预置的宽高比附近的所有的控制设定都产生预置的宽高比的精确的比值。在所述死区的外部宽高比保持连续地改变。可以用信息显示的方式或者用一些其它方式提供指示，用于向使用者表示特定的预置的宽高比是在何时利用剪裁控制扳钮选择的。另外，在特定的拍摄方式下，例如在没有档案数字拍摄的胶片拍摄的拍摄方式下，控制单元可以把宽高比的改变限制为预置的宽高比。
除去改变叶片位置之外，重新定位器可以改变其它的照相机特征，使得确定特定的拍摄方式。例如，重新定位器可以具有肖像方式，其中把叶片132，134移动到一个预选的垂直宽高比并同时调节变焦镜头使得充满整个帧。这将鼓励拍摄高质量的肖像，同时使得拍摄者能够离开被摄物一个舒适的距离。另一个例子是全景方式，其中使叶片132，134移动到一个长的水平宽高比，同时还使拍摄镜头变焦到一个宽的视角。在这两个例子中，需要与拍摄镜头或者与取景器掩膜相连的变焦取景器镜头(下面说明)，以便帮助使用者构成图像。这些特征可以用控制器81的软件来实现。
由剪裁器130提供的一些宽高比可以比标准的照片帧更极端。这种高的宽高比的摄影对于特定用途的图像是有用的，例如合成图像的边界，沿着信头的底部或侧部使用等。剪裁器130的优点在于可以在拍摄时清楚地看到最终图像的宽高比，使得拍摄者能够根据需要调节观看的方向和照相机10的角度，以便拍摄所需的图像内容。如上所述，在一些情况下，例如在极端宽高比的情况下，可能需要使用透明的材料作为叶片132，134，使得拍摄者能够更容易地确定被包括的和被排除的场景特征。
现在参看图10-20，在特定的实施例中，延伸部分150，152分别与每个叶片132，134以固定的(不能移动的)关系或者连续的关系相连。(此处使用的术语“叶片延伸部分”用于指叶片150，152与各自的延伸部分132，134的组合。)每个延伸部分150，152具有一个或几个导向部分154。照相机盖具有一个或几个导向部分。导向部分156使得导向部分154能够沿着所述导向部分作直线运动，但是不允许或者允许少量的在导向部分156内的侧部对侧部的运动。在所示的实施例中，导向部分154被制成针状，其从各个延伸部分150，152向外延伸进入各个导向部分。在盖中的两个平行的导向部分都被制成窄的矩形的形状，或者被制成椭圆形，并且可以被制成在各个盖中开槽的槽形，或者被制成支撑着凸出于盖的其余部分的向内延伸的边缘。两个针状的导向部分154沿着各个导向部分156滑动。导向部分154和导向部分156可以具有其它的形状。例如，导向部分156可以被制成针状，导向部分154可以提供槽形的轨道。同样，可以使用直线轴承代替导向部分154和各自的导向部分156。
延伸部分150，152和叶片132，134被托架158阻止离开前盖而运动。在图中所示的实施例中，托架158呈单独的法兰的形状，其沿着各个延伸部分150，152和叶片132，134延伸。因而，延伸部分150，152和叶片132，134被拦挡在托架158和盖之间。托架的构型可以改变。例如，其可以是被连附于一个或两个盖，或者作为框架32的一部分。
延伸部分150被机械地连接，使得叶片132，134一前一后地运动。在图10-18的实施例中，每个延伸部分150具有直线的齿条160，剪裁器130具有小齿轮162，其与两个齿条160啮合。小齿轮的轮轴被模制在盖中的杯状物163(图17)以及在托架158中匹配的杯状物(未示出)保持着。杯状物阻止小齿轮相对于盖移动。两个齿条160和小齿轮162啮合。小齿轮162与两个叶片132，134的运动耦合，使它们沿相反的方向同步。
在图10中，小齿轮162被主齿轮164带动顺时针和逆时针转动，从而使叶片132，134在各个位置之间运动。主齿轮164以固定(不能运动的)的关系与小齿轮162相连。主齿轮164与副齿轮166啮合，副齿轮166以固定的关系与电动机144或者呈可转动的扳钮(未示出)的形状的剪裁器输入元件的轴相连。在图11中，剪裁器输入元件146是一个指轮，其代替用于驱动小齿轮162的主齿轮164。
如图31-33所示，托架158对着导向部分156和在杯状物(未示出)中的小齿轮162保持着两个延伸部分150的导向部分154。导向部分154被导向部分156和托架158的约束，限制每个叶片132，134(在制造的允差内)沿平行于各个导向部分的方向滑动。叶片132，134处于两个平行的重叠平面上。可以通过在一个导向部分156中的一个偏移，如图31所示，或者在一个延伸部分150中提供一个台阶(未示出)，或者利用一些其它的方式，来提供这个间隔。
小齿轮162可以通过齿轮组驱动，以便实现在剪裁器输入元件运动和叶片运动之间所需的比例。例如，如果需要，可以使用齿轮组代替小齿轮162，以便减少尺寸或者重新定位指轮，或者调节机械利益，或者提供这些效果的组合。小齿轮162可以具有较大的直径。主齿轮164或者指轮可以被减少到一个扇形，以便减少体积。
在使用期间，如果使用者除去手指或者暂时停止叶片运动，用机械方法驱动的叶片132，134位置可以借助于各个部件的内部阻力被保持。或者，滑动离合器186可以靠在叶片或延伸部分或其它部件上，以便阻止非故意的运动。各种滑动离合器对于本领域技术人员是熟知的。例如，在图32所示的实施例中，滑动离合器186是一对压缩弹簧192和一对由压缩弹簧192对着图11所示的那种剪裁器输入元件146压缩的压力元件194。选择压缩弹簧192和压力元件194，使得能够进行剪裁器输入元件146的所需的运动。
叶片132，134和延伸部分150的相对位置可被改变，以便适应位于不同位置的取景器，并适应于特定的照相机本体形状和可利用的空间。导向部分156可以位于相对于取景器的不同位置，并且可以朝向右上方倾斜代替朝向左上方倾斜。这使得照相机本体12内的机构能够处于不同的位置。根据需要，延伸部分可以被重新构型，以便满足特定实施例的空间限制。叶片132，134和各个延伸部分150，152，它们在所示的实施例中是一件注塑件，也可以被制成两个在机械上被连接在一起的单独的部件。
在图10所示的实施例中，齿轮164，166是斜齿轮。(在该图中，和其它的图中一样，未示出齿轮齿)。这些和其它的机械特征可被改变。例如，除去盖28，30中的一个之外，也可以在其它的部件中提供固定特征，例如底盘32或者中间板(未示出)。这里披露的齿轮或齿轮组可以用类似的机械元件代替，例如摩擦轮和摩擦轮组。皮带、有齿的或者光滑的，以及链齿轮是可以在改型的机构中也可以使用的其它类型的机械特征。
在特定的实施例中，如图17，18和34所示，照相机10具有可以在打开位置和关闭位置之间移动的镜头盖174。(图18表示关闭位置，其中镜头盖174盖住前盖176中的用于伸出镜头的开口175)。镜头盖174具有手柄182，其位于照相机本体12的前盖28中的通槽176内。镜头盖174借助于滑动离合器186与/或托架(未示出)保持定位，其方式和上述的其它元件的定位方式相同。
镜头盖174和改变的延伸部分150a作为一个缺省的重新定位器。镜头盖174具有主要部分178和与主要部分178相连的凸轮跟随器180。镜头盖174在打开位置时和拍摄光路离开。在镜头盖174处于闭合位置时，主要部分178挡住拍摄光路(图18)。镜头盖174的手柄182通过前盖28伸出，并可以手动地移动，以便被打开和关闭。
下叶片132的延伸部分150a具有一个凸轮表面184，其和凸轮跟随器180的形状匹配。在图17，18所示的实施例中，当镜头盖174处于闭合位置时，凸轮跟随器180制动下叶片132，从而阻止剪裁器130运动。当镜头盖174从打开位置移动到关闭位置时，凸轮跟随器180和凸轮表面184接合，并把叶片132，134推动到中央中间位置。当镜头盖174处于打开位置时，伸出的镜头76部被挡住，并且叶片132，134也可以通过其整个运动范围运动。镜头盖174向关闭位置的运动对中用机械方式连接的剪裁器输入元件146。如果在此时使用者把剪裁器输入元件146的扳钮握住，则可能有问题。为了解决这个问题，可以提供滑动离合器。在每次曝光之后，可以通过控制器81的合适的编程把叶片位置复位到一个缺省的位置。
参见图28，在本发明的特定的实施例中，除去剪裁器630之外，在照相机10的本体12中还安装有变焦掩蔽机构530，两个机构共同控制取景器窗口136。变焦掩蔽机构530在保持恒定的宽高比的同时减少窗口136的尺寸。剪裁器630借助于改变宽高比改变窗口136的形状。
变焦掩蔽装置530具有一对相对的L形的变焦臂532，534。变焦掩蔽臂具有变焦掩蔽延伸部分550，552。这些延伸部分具有接合变焦导向部分556的变焦导向部分554。变焦掩蔽延伸部分550，552的变焦导向部分554的运动的方向由箭头537表示。所述每个延伸部分具有和变焦小齿轮562接合的变焦齿条560，所述变焦小齿轮562连接变焦掩蔽臂532，534，使得沿相反方向运动。变焦小齿轮562和变焦主齿轮564相连，变焦主齿轮由变焦副齿轮566驱动，变焦副齿轮又由变焦电动机544驱动。
剪裁器630具有一对相对的L形的剪裁器叶片632，634。剪裁器叶片具有剪裁器延伸部分650，652。剪裁器还具有一对剪裁器连杆680，682。剪裁器连杆具有导向部分684，其接合剪裁器延伸部分650，652中的导向部分686。连杆具有接合剪裁器导向部分156的附加的导向部分688，和照相机本体12相连。连杆680，682的导向部分688的运动的方向由箭头137表示。每个剪裁器连杆具有和剪裁器小齿轮162啮合的剪裁器齿条660，其和连杆680，682相连，使得沿相反方向运动。剪裁器小齿轮162和剪裁器主齿轮164相连，主齿轮被剪裁器副齿轮166驱动，副齿轮又被剪裁器电动机144驱动。
剪裁器叶片632，634具有和与变焦臂532、534相连的导向部分656啮合的导向部分654。导向部分656和导向部分654约束着剪裁器叶片632，634，使得当变焦臂532，534被保持在固定位置时沿平行于箭头137的方向运动。导向部分684和导向部分686约束着剪裁器叶片632，634，使得借助于剪裁器连杆680，682一前一后地运动。因为不同的齿条、小齿轮和导向部分的链接，当变焦电动机544转动时，剪裁器叶片632，634沿平行于箭头537的相反方向运动，当剪裁器电动机144转动时，这些叶片沿平行于箭头137的方向反向运动。
图28-30表示这种机构可以通过取景器观察调如何节变焦和宽高比。图28表示所述机构处于全拉摄位置，具有方的宽高比。
图29表示在变焦电动机544转动，从而引起变焦主齿轮564和相连的变焦小齿轮562反时针转动之后的机构。这使得变焦臂532，534平行于箭头537沿相反的方向运动。剪裁器叶片632，634跟随这个运动，使得取景器窗口136变小，同时保持其方的宽高比。
图30表示图29的变焦机构中的机构，不过是在剪裁器电动机144转动之后。当剪裁器电动机144转动时，剪裁器主齿轮164和剪裁器小齿轮162反时针转动。这使得连杆680，682平行于箭头137沿相反的方向运动。剪裁器叶片632，634跟随所述连杆，使得取景器窗口136的宽高比改变。
现在参见图19，在特定的实施例中，剪裁器130具有一个由滑动的剪裁器输入元件146控制的基于杠杆的机构。这种机构除去用杠杆代替齿轮之外，和前述的那些机构相同。主杠杆206在中央被销在照相机盖28或30上。主杠杆206可以围绕通过所述中央延伸的轴208转动。轴208可以用和前述的小齿轮162相同的方式借助于一个杯状物杯保持定位。延伸部分150也具有导向部分154，其骑跨在盖中形成的导向部分156内，并用和以前的实施例相同的方式被保持定位。导向部分154和导向部分156约束叶片132，134沿箭头137所示的方向滑动。
延伸部分150，152的每一个具有副导向部分210，其和被提供在主杠杆206的每端上的副导向器212相互作用。副导向部分210和副导向器212可以用和前述的导向部分154以及导向部分156相同的方式被提供。在所示的实施例中，副导向部分210是销钉，副导向器212是接收所述销钉的槽。主杠杆206具有和滑动的剪裁器输入元件146上的横向导向器216相互作用的主杠杆导向器214。在所示的实施例中，主杠杆导向器214是销钉，横向导向器216是接收所述销钉的槽。滑动的剪裁器输入元件146是具有延伸进入本体12内的细长的颈部218的扳钮。颈部218包括横向导向器216。主杠杆206借助于扳钮146运动。主杠杆206接着驱动具有运动耦连的并被沿相反方向同步的叶片延伸部分。图19表示处于中央中间位置的剪裁器130。
可以使用各种不同种类的电开关作为剪裁器输入元件146。剪裁器输入元件146可以具有两种状态。在这种情况下，控制器81把叶片位置保持在一种状态，并且沿着一个方向或者在其它状态下沿着前后方向一步一步地往返叶片的位置。这种方法不是优选的，因为其相当慢而且麻烦。另一种替代方案是具有三种状态。在这种情况下，具有两种有效状态，分别用于使叶片上下步进。这两种方法都可以被修改，以便如果输入元件被保持在一种有效状态或者被快速地致动时较快地改变位置。这使得用户能够快速地改变到所需的位置范围，然后在所述范围内更慢地选择一个位置。输入元件的位置也可以映射到一个特定的叶片位置。对于机械输入元件，这是方便的，也可以配备电输入元件。
参见图10，在特定的实施例中，拍摄者通过移动扳钮形的剪裁器输入元件改变叶片位置，以便改变开关的位置(未单独说明)。使用者沿两个相反的方向的任何一个方向转动或者滑动剪裁器输入元件。剪裁器输入元件146的每个位置可以相应于叶片的一个特定位置，因而，相应于特定的宽高比。此外，当剪裁器输入元件被致动时，叶片位置可以分步地改变，其中叶片位置的改变速率和剪裁器输入元件的运动速度或者剪裁器输入元件偏转的程度成比例。可以用和转动或者滑动开关相同的方式使用触摸垫或者其它的力敏感输入装置。
优选地，使用者能够利用一个手指或拇指操纵开关的扳钮，而不重新设置数字。这使得能够利用直觉，并且使得把使用者的注意力集中在作品和实质问题上。由于这个原因以及其它的限制，可以使用一对按钮开关(未示出)作为剪裁器输入元件146，但是这不是优选的。
再次参见图10，在使用时，拍摄者移动扳钮，从而启动所述开关，并向控制器发送电信号，控制器处理所述电信号并向电动机发出一个合适的信号，这使得机构按照所需的方向转动，因而改变叶片132，134的位置。
优选地，剪裁器输入元件146可以在两个相对的剪裁控制位置之间运动。这些位置限定一个剪裁控制轴线228。在图10所示的实施例中，剪裁器输入元件146在两个位置之间滑动(由双头的箭头228a表示)。剪裁器输入元件146在两个位置(由双头箭头228b表示)之间转动。在一些实施例中，照相机10包括可以独立于剪裁器130运动的变焦拍摄镜头。在这些实施例中，变焦输入元件被设置在本体12的壳体的外部。变焦输入元件可以在两个相对的变焦控制位置之间运动。这些位置限定一个变焦控制轴线。
优选地，剪裁控制轴线228垂直于拍摄单元的光轴77，并且变焦控制轴线230平行于平行于光轴77，并垂直于剪裁控制轴线228。这种方法具有这样的优点，即变焦控制的运动是直观的，从前到后/从后到前的变焦控制轴线230相应于放大和缩小的运动。剪裁器控制轴线228的从一侧到一侧的运动是一种较为直观的剪裁处理。剪裁器输入元件146的运动借助于跟随沿着照相机的好像窗口的边沿的改变的位置的轨迹可以进一步跟随这种直观性。这在图1中示出了。
通过在照相机10的一侧或朝向所述一侧，或者在照相机的另一侧或朝向另一侧操纵剪裁器输入元件146，可以使剪裁器输入元件146在不同位置之间改变，从而沿一个方向或另一个方向改变位置。在每种情况下所需的特定的操纵可以改变。例如，剪裁器输入元件146可以具有沿着剪裁控制轴线对准的两个向下按压的按钮，或者摇杆开关，或者可转动的轮，或者被对准的可转动的扇形体，使得可以从一侧到另一侧转动。可以用和剪裁器输入元件146相同的方式提供变焦输入元件，不过沿着前后的方向。可可以用相同的方式或者不同的方式提供输入元件。
现在参见图27a，在特定的实施例中，剪裁器输入元件146是一个轮或扇形体，其从一侧向另一侧转动，并且变焦控制是和剪裁器输入元件146的中部对准的一对可按压的按钮。这种用机械方式和叶片132，134直接相连的剪裁器输入元件146是常规的并且相当简单。
在图11的实施例中，剪裁器输入元件呈手动操作的指轮或扇形体的形状，当沿顺时针转动时，则朝第一位置剪裁，当反时针转动时，则朝向第二位置剪裁。所述指轮可以被部分地切除，以便减小体积。
在特定实施例中，剪裁器输入元件146和变焦输入元件具有公共的用户接口，其使得用户能够通过移动手指进行剪裁和缩放取景器图像，而不需除去手指和重新定位。这早已经使用，除去一些其它类型的输入元件之外，不用探究。现在参见图21a，26，27b和27c，在特定的实施例中，剪裁和变焦输入由四向摇杆按钮188提供。按钮188具有4个交叉设置的极板220，222，224，226。按钮188可以围绕垂直的控制与变焦轴线228，230转动，以便启动4个开关232的任何一个。在图26所示的实施例中，弹簧234压在开关232和盖28的下部分上，因而一起把按钮188向着中心位置偏置，并使开关朝向打开的状态偏置。对于本领域的技术人员，这种四向按钮显然可以具有许多改型。例如，图27b表示按钮234，其可以相对于垂直轴线(从图27b的叶面出来)沿任何方向转动。摇杆按钮234可被沿对角线的方向按压，以便同时改变变焦机构和剪裁器机构。图27d是一种改型，其中四向力检测开关236代替了四向摇杆按钮。图27c和26是另一种改型，其中快门松释装置22被设置在摇杆按钮188的中心。(快门松释开关238以简化的形式示出。这里可以应用双行程开关，如前所述。)在这种情况下，摇杆按钮188可被配置使得需要较小的力来改变位置，此时快门按钮22被配置使得需要较大的力。图26以示意图的形式表示控制器81的这种按钮和电路的例子。
图21-25表示使用这些控制的例子。图21a，22a，23a，24a和25a表示具有由四向摇杆按钮188控制的变焦和剪裁机构的照相机的顶视图。在本实施例中，快门按钮22是单独的。按压摇杆按钮188上的4个极板的任何一个极板都可以改变合适的照相机设置，并且再次按下极板或者保持极板继续向下直到达到极限，从而改变设置。图22b，23b，24b和25b表示按下单个极板直到达到设置限制的结果。
在图21a中，当前照相机设置是正常变焦位置和中央中间剪裁器位置。图21b表示对于一个示例的拍摄情况在取景器中看到的图像。在这个图中，可以看到3个全高度的人。
图22a表示按下摇杆按钮188的前极板的结果。这产生沿着变焦控制轴线230的一个控制输入，其驱动光学变焦镜头和取景器光学系统，使得缩小，并显示图22b所示的图像，其表示在场景中位于中央的一个人的躯干的放大的图像。
图23a表示按下摇杆按钮188的左极板的结果。这产生沿着剪裁控制轴线228的一个控制输入，其驱动剪裁器叶片，使得产生图23b所示的图像。在该图中，仍然可以以全高的放大率看到中间的人，但是在左边和右边的人被剪裁掉了。
图24a表示按下摇杆按钮188的右极板的结果。这产生一个沿着剪裁控制轴线228的相反的控制输入，其驱动剪裁器叶片，使得产生如图24b所示的图像。在该图中，放大倍数保持相同，并且所有3个人都保持可被看到，不过人的腿被剪掉了。注意为了获得这个照片，拍摄者必须略微调节视野的方向，因为感兴趣的实质内容不在原始视野的中心。能够响应剪裁的考虑调节视野的方向是本发明的优点之一。
图25a表示按下摇杆按钮188的后极板的结果。这产生沿着变焦控制轴线230的控制输入，这次沿着移远的方向。这个命令驱动光学变焦镜头和取景器变焦光学系统，使得显示在图25b显示的图像，其表示场景的一个广角的视野，其中包括在背景中的附加的人物和大的建筑物。
剪裁器输入元件146在照片拍摄之前被操作，以便帮助拍摄者拍摄场景。剪裁器130包括一个或几个检测器，用于检测叶片132，134的位置或在所述位置之间的运动。拍摄的图像由在拍摄时检测器的状态表示。控制单元接收来自检测器的信号，并且作为响应，剪裁一个电子图像，使得和由处于当前位置的叶片132，134形成的窗口匹配。剪裁的方式可以改变。例如，控制单元可以在拍摄之后立即剪裁档案图像，并且存储剪裁的档案图像。或者，可以剪裁一个测定图像，并对用户显示以便再次观看。当用户进行操作或者在一个缺省的时间间隔内操作失败时，所述档案图像可被剪裁并存储。档案图像可以不经剪裁便被存储，但是此时应当包括提供剪裁指令的元数据。在图像文件中元数据的使用是本领域技术人员熟知的。利用胶片照相机或者胶片-数字混合式照相机10，可以由图像提供类似的指令。这种指令的使用也是本领域技术人员熟知的。例如，可以在磁层中或者借助于光学壳层提供这些指令，如同Advanced Photo SystemTM胶片那样。
除去测定图像和档案图像之外，当初始图像被在照相机显示器26上显示时，也可以被剪裁。这使得能够利用显示器26作为电子取景器，和光学取景器58交替使用或者同时使用。正如取景器叶片132，134可以是不透明的或者是半透明的一样，在显示器26上显示的图像可以完全省去被剪裁的区域(模拟不透明的叶片132，134)，或者呈现不同地剪裁的区域，例如具有较低的对比度(模拟半透明的叶片132，134)。
在拍摄之后提供的剪裁可以是可逆的或者是不可逆的。可逆的剪裁可以借助于在表示剪裁边界的数字图像(一个图像文件或几个图像文件)内包括元数据来提供。另外，用于恢复剪裁的图像所需的信息可以和剪裁的图像一道被存储。在图像文件内提供这种类型的元数据的方法是本领域技术人员熟知的。另外，剪裁可以是可逆的。在这种情况下，图像的被剪裁的部分不在长期存储器54中存储。
不可逆的剪裁可以在数字图像的拍摄和存储处理的任何阶段进行。例如，CMOS成像器的读取可被限制于未被剪裁的图像区域，或者在存储器54中的未被剪裁的图像可以利用相应的剪裁的图像代替。剪裁也可以在起初是可逆的，后来是不可逆的。例如，数字图像的剪裁的部分或者未被剪裁的复制品可以在后来被丢弃之前被暂时地存储。例如，不可逆的剪裁的数字图像可被存储在可除去的存储器54中，未被剪裁的图像的复制品可被存储在不可除去的照相机存储器54中。当可除去的存储器54被除去时，未被剪裁的复制品可以被自动地丢弃。
剪裁的图像可以利用合适配置的输出设备以剪裁的形式作为照片或者其它的最终图像被自动地输出。使用元数据确定印制的最后图像的格式是本领域内熟知的。在不可逆地剪裁的图像的情况下，可以在一套拍摄的图像中具有各种不同的宽高比。可以通过把标准宽度的纸剪裁成相应于摄影者对每个图像所需的宽高比的任意长度来使图像和印像设备中的标准的输出尺寸相符。另一种方法是自动地对图像分组，然后作为一张例如作为一张印制的影集页印制分组的图像。打算只有在进一步处理之后才印出的图像，例如打算用在信头上的窄的宽高比的图像可以用拍摄的和存储的宽高比向用户显示，然后可以根据需要作进一步修改。剪裁的图像也可以用剪裁的形式在电子图像显示器26上被自动地显示。
权利要求
1.一种照相机，其包括一本体；安装在所述本体中的拍摄单元，所述拍摄单元具有电子成像器和在操作上与所述成像器相连的存储器，所述拍摄单元选择地拍摄一个场景的电子图像；设置在所述本体中的光学取景器，所述取景器具有与所述拍摄单元对准的取景器光路；设置在所述本体内的剪裁器，所述剪裁器具有一对叶片，所述叶片可以从第一位置通过一系列连续的中间位置向第二位置彼此相对地运动，在每个所述位置，所述叶片在所述取景器的光路中限定一矩形截面的窗口；以及控制单元，其在操作上与所述拍摄单元以及所述剪裁器相连，所述控制单元剪裁所述电子图像，以便与所述窗口匹配。
2.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，所述窗口在所述位置的每个位置具有不同的宽高比，所述叶片在所述第一位置限定一具有沿着第一方向延伸的最长的尺寸的窗口，并且所述叶片在所述第二位置限定一具有沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的最长尺寸的窗口。
3.如权利要求1或2所述的照相机，其特征在于，所述窗口在所述第一位置具有1到至少5的宽高比，在所述第二位置具有指至少5到1的宽高比。
4.如权利要求1，2，或3所述的照相机，其特征在于，当所述叶片位于所述第一和第二位置之间的中央中间位置时，所述窗口是正方的。
5.如权利要求1，2，3，或4所述的照相机，其特征在于，其还包括在所述取景器光路中与所述剪裁器依次设置的变焦掩膜，其中所述变焦掩膜和所述叶片共同限定所述窗口。
6.如权利要求1，2，3，4，或5所述的照相机，其特征在于，所述叶片是半透明的。
7.如权利要求1，2，3，4，5或6所述的照相机，其特征在于，所述叶片相对于所述窗口的主要尺寸倾斜地运动。
8.如权利要求1，2，3，4，5，6或7所述的照相机，其特征在于，其还包括与所述叶片的每一个叶片相连的延伸部分，所述延伸部分的每一个具有齿条，所述剪裁器具有与两个所述齿条啮合的小齿轮，所述小齿轮被阻止沿着所述本体移动。
9.如权利要求1，2，3，4，5，6，7，或8所述的照相机，其特征在于，所述拍摄单元包括拍摄透镜，所述拍摄透镜限定一拍摄光路，并且所述照相机还包括一个可以在打开位置和闭合位置之间运动的镜头盖，其中在所述打开位置，所述镜头盖离开所述光路，在所述闭合位置，所述镜头盖挡住所述光路，并且制动所述叶片的一个叶片。
10.一种摄影方法，其包括以下步骤通过取景器光路对准一个场景图像；将所述取景器光路选择地剪裁成一个连续范围的宽高比中的任何一个宽高比；通过与所述取景器光路对准的拍摄透镜系统拍摄档案图像；剪裁所述档案图像，以便与所述取景器光路匹配。
全文摘要
本发明提供一种照相机和用于进行图像剪裁的方法。该照相机具有一个本体部分和安装在所述本体部分中的拍摄单元。所述拍摄单元具有成像器和在操作上与该成像器相连的存储介质。拍摄单元选择地拍摄场景的电子图像。取景器的光学系统和拍摄单元对准。取景器的光学系统限定取景器光路。在本体内设置有剪裁器。剪裁器具有一对叶片。叶片可以选择地在第一和第二位置之间通过第一和第二位置之间的连续序列的多个中间位置彼此相对地运动。叶片在其每个位置在取景器光路中限定一个矩形横截面的窗口。一个控制单元在操作上与拍摄单元以及剪裁器相连。控制单元剪裁电子图像，以便与窗口匹配。
文档编号H04N5/232GK1501160SQ20031011431
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月12日 优先权日2002年11月12日
发明者R·C·布罗斯特, R C 布罗斯特 申请人:伊斯曼柯达公司