专利名称：闪光装置、照相机及消除其中浪费能量消耗的方法和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种闪光装置、具有该闪光装置的照相机，及其方法和程序。
背景技术：
近来，将CCD类型或MOS类型的固态成像传感器用于使目标成像并将其作为图像数据存储在诸如闪速存储器(flash memory)之类的存储媒质中的数码照相机已经逐渐变得普遍。大多数的这种数码照相机都配备有与传统照相机相似的闪光灯(闪光装置)。
众所周知，将安装在照相机中的闪光灯配置为用于逐步提高储存在照相机主体中的电池的电压，并利用该电压使主电容充电，在拍摄图像时其依照触发信号将储存在主电容中的电荷通过触发线圈发送到放电管(例如，氙管)，从而使之放电发光。此外，该主电容的电容量大约为50μF到200μF，其根据闪光灯所要发射的光量变化而波动。
此外，如果该主电容的电压变为低于能够发光的电压，则大多数数码照相机通常重新开始充电，使该闪光灯总能够发光。发送到主电容的电荷保持储存在主电容中的状态，即使在照相机的电源开关关闭以后也是如此，并且随着时间推移由于自然放电而损耗(参见日本专利申请KOKAI公开第2000-122130号)。
发明内容
然而，如上所述的电荷损耗可以表示为(1/2)·C·V2
其中C是该主电容的电容量，V是充电电压，这些电功率就从电池中浪费掉。
另一方面，由于近来的数码照相机所使用的存储媒质容量增加并且可以存储的图像数量和拍摄移动图像的时间也相应增加，因此需要延长电池的使用寿命(每次电池更换或充电的连续使用时间)，但是为了继续缩减体积、缩减重量以及装置设计的多样性，在可以保证的电源容量方面自然存在限制。
因此，为了找到消除上述闪光灯中浪费的能量消耗的方法已经成为一种需要。如果该闪光灯不是始终都用来发光，那么这是可以实现的，但因为由此会造成不方便，所以并不现实。
本发明已经考虑到此前提出的问题，其目的在于提供一种闪光装置、具有该闪光装置的照相机装置，及其可以消除浪费的能量消耗并延长电源电池使用寿命的方法和程序。
为了解决上述问题，根据权利要求1的发明提供了一种闪光装置，其在拍摄图像时利用使主电容(71)充电的电功率发出辅助光，并且该闪光装置包括逐步降压装置(81)，用于逐步降低主电容(71)的充电电压并将该电压作为电功率提供到其它地方；开关(82)，其执行切换操作以将主电容(71)从该主电容的充电电路(72)切换到逐步降压装置(81)，从而将主电容(71)连接到逐步降压装置(81)；以及控制装置(2)，用于使该开关(82)执行所需的切换操作。
此外，在根据权利要求2的发明中，该闪光装置包括检测装置(74)，用于检测该主电容(71)的充电电压；并且当该检测装置(74)检测到的充电电压是规定电压或更高时，该控制装置(2)使该开关(82)执行切换操作。
此外，在根据权利要求3和4的发明中，该逐步降压装置(81)具有多个馈电路径(8a、8b)，将主电容的已降低功率提供到其它地方。
此外，在根据权利要求5和6的发明中，该降压装置(81)向用于使主电容充电的充电电池(91)的充电电路(92)提供主电容的已降低功率。
此外，在根据权利要求7和8的发明中，该降压装置(81)向其它电路(101)提供主电容的已降低功率，利用使主电容充电的充电电池(91)的电功率为这些电路供电。
此外，在根据权利要求9、10和11的发明中，该降压装置(81)向用于使主电容充电的充电电池(91)的充电电路(92)以及利用该充电电池(91)的电功率进行供电的其它电路(101)提供主电容的已降低功率。
此外，根据权利要求12的发明提供了一种照相机装置，其配备有在拍摄图像时利用使主电容(71)充电的电功率发出辅助光的闪光装置(73)，并且该照相机装置包括逐步降压装置(81)，用于逐步降低主电容(71)的充电电压并将该电压作为电功率提供到其他地方；开关(82)，其执行切换操作以将主电容(71)从该主电容的充电电路(72)切换到逐步降压装置(81)，从而将主电容(71)连接到逐步降压装置(81)；以及控制装置(2)，用于在图像拍摄等待模式时使该开关(82)执行所需的切换操作，该模式要求使发射辅助光的准备结束。
此外，在根据权利要求13的发明中，在图像拍摄等待模式中的操作结束之后，当执行预定操作时，该控制装置(2)使逐步降压装置(81)向其它电路(101)提供该主电容降低的功率，使用于对主电容(71)充电的充电电池(91)的电功率为所述其它电路供电，并且在预定的操作结束之后，使降压装置(81)向充电电池(91)的充电电路(92)提供该主电容降低的功率。
此外，根据权利要求14的发明提供了一种方法，该方法控制配备有闪光装置(73)的照相机装置中的电功率，从而在拍摄图像时利用使主电容(71)充电的电功率发出辅助光，该方法包括以下步骤当图像拍摄等待模式时停止使主电容(71)充电的操作，该模式要求使发射辅助光的准备结束；在停止了充电操作之后，执行不同于利用主电容(71)作为电源充电操作的操作。
此外，在根据权利要求15的发明中，照相机装置带有计算机，该照相机装置配备有在拍摄图像时利用使主电容(71)充电的电功率发出辅助光的闪光装置(73)，该计算机执行当图像拍摄等待模式时停止使主电容(71)充电的处理，该模式要求使发射辅助光的准备结束；以及在停止了充电操作之后，执行不同于利用主电容(71)作为电源充电操作的操作的处理。
附图简述
图1为表示本发明一个实施例的数码照相机的结构图；图2为表示该数码照相机基本部件的结构图；图3为表示主电容中充电电压设定值的图表；图4为表示当该数码照相机中的电源键打开时的操作的流程图；以及图5为表示当该数码照相机中的电源键关闭时的操作的流程图。
发明详述在下文中，将依照附图描述本发明的一个实施例。图1是表示根据本发明的数码照相机1示意结构的结构图。
数码照相机1包括控制装置2、图像拍摄部件3、图像记录部件4、显示装置5、键输入组件6、闪光组件7、逐步降压组件8和电源组件9，该电源组件的操作受到控制装置的控制。在本实施例中，控制装置2、闪光组件7、逐步降压组件8和电源组件9实现了本发明的闪光装置。
该控制装置2具有存储预定程序的ROM和用于工作的RAM，并且该控制装置是包括多种数字信号处理功能的微计算机，所述处理功能包括数据压缩和解压缩。该控制装置2依照存储在ROM中的程序进行操作，从而起到本发明的控制设备的作用。
该图像拍摄部件3包括例如形成目标的图像的光学系统、设置在该光学系统驱动机构中的镜头马达、通过光电转换而拍摄由光学系统形成的目标图像的图像拍摄装置，例如CCD，以及信号处理电路，例如其放大图像拍摄装置输出的拍摄图像信号并将其转变为数字信号。该图像拍摄部件3将数字拍摄图像信号发送到控制装置2。
该图像记录部件4包括闪速存储器、可从主体上拆卸的存储器卡等等，所述图像记录部件4记录图像拍摄部件3拍摄的目标的图像，然后由控制装置2以诸如JPEG的方法将该图像压缩。此外，如果需要，该图像记录部件4也记录其它数据。
该显示装置5包括液晶显示器和其它驱动电路，并且在图像拍摄等待状态中其将图像拍摄部件3所拍摄的图像作为直接图像(throughimage)进行显示，在该等待状态中，未按下在REC模式下用于图像拍摄的快门键，而在用于再现已记录图像的PLAY模式中，该显示装置显示从图像记录部件4读取的图像。
该键输入组件6包括多种操作键，例如快门键、图像选择键、设定操作模式的模式键，以及电源开关。通过中断处理，连续地将扫描信号从控制装置2发送到键输入组件6，并且当用户操作任一操作键时，控制装置2就可以检测到。
图2为表示该闪光组件7、逐步降压组件8和电源组件9细节的结构图。该电源组件9包括锂离子充电电池91等，其作为该数码照相机1的电源；充电电路92，其通过AC适配器100为充电电池91提供家用电源等提供的电能；以及电源电路93，其将充电电池91的电功率提供给其它组件101。
该闪光组件7包括逐步增压/充电电路72，其将充电电池91的3.4V电压逐步增加到大约300V，并将增加后的电压提供给主电容71；光发射部件73，其包括作为光源的放电管(例如氙管)、触发线圈以及驱动元件，该驱动元件用于将主电容71的电压逐步增加到大约2kV或更高，从而使该放电管放出电流；以及闪光控制电路74，其控制逐步增压/充电电路72和光发射部件73的操作。
当拍摄图像时，该闪光控制电路74使该驱动元件依照由控制装置2发送的触发信号驱动触发线圈，以使该放电管放出电流，从而发出用于拍摄图像的辅助光。此外，该闪光控制电路74是本发明的检测装置，用于通过逐步增压/充电电路72检测主电容71的充电电压，并且该控制电路控制逐步增压/充电电路72中使主电容71充电的操作。此外，在本实施例中进行控制，以使主电容71的充电电压将会大于使放电管发光的值(100V)，并小于上限值(330V)(参见图3)。
该逐步降压组件8包括逐步降压电路81，其降低主电容71的电压以将其提供给电源组件9；以及开关82，其切换主电容71与闪光组件7的逐步增压/充电电路72(图中的b侧)或者与逐步降压电路81的连接(图中的a侧)。将电功率从逐步降压电路81通过第一电力馈线8a和第二电力馈线8b供给到电源组件9，其中第一电力馈线的输出电压设为5V，第二电力馈线的输出电压设为4.2V。第一电力馈线8a(5V侧)与充电电路92相连，同时第二电力馈线8b(4.2V侧)与电源电路93相连。此外，逐步降压电路81和开关82的操作受到控制装置2的控制，并且该逐步降压电路81受到控制，以使其通过第一电力馈线8a或第二电力馈线8b之一与电源组件9保持连接状态。
接着，将参照图4和5的流程图描述当用户操纵上述配置中键输入组件6的电源键时的操作。
图4为表示当控制装置2检测到该电源键的ON操作时所执行的中断处理的内容的流程图。在该处理开始时，控制装置2使电源电路93开始向图1所示的各个组件供电(步骤SA1)，然后立刻将逐步降压组件8的开关82设定到a侧(步骤SA2)。随后，该控制装置2检测由模式键设定的操作模式的状态(步骤SA3)，如果操作模式不是REC模式，则仅仅停止该处理(步骤SA4中的否)，然后转移到其它操作模式的处理，例如PLAY模式。另一方面，当设定为REC模式时(步骤SA4中的是)，该控制装置2执行在REC模式中的操作所需的不同参数的初始设定(步骤SA5)，并且在图像拍摄部件3中的镜头启动操作之后(步骤SA6)，该控制装置2使闪光控制电路74开始对主电容71充电(步骤SA7)。
顺便提及，此处已经描述了例如当用户打开电源键时的操作，但是当用户在打开电源键之后的使用过程中执行操作模式的改变操作时，同样执行上述步骤SA2之后的处理。
此外，图5是表示当控制装置2检测到该电源键的OFF操作时所执行的中断处理的流程图。在该处理开始时，控制装置2检测到由模式键设定的操作模式状态(步骤SB1)，并且如果操作模式不是REC模式(步骤SB2中的否)，则立刻停止从电源电路93向各个组件供电(步骤SB10)，并结束处理。此外，即使是这样，该控制装置2也执行对应于其它操作模式的处理，例如PLAY模式，这在图中没有示出。
此外，当设定为REC模式时(步骤SB2中的是)，该控制装置2确定由闪光控制电路74检测到的主电容71的充电电压是否为预定电压或更高，在本实施例中即100V或更高(步骤SB3)。此处，如果充电电压为100V或更高(步骤SB3中的是)，则该控制装置2就将逐步降压组件8的开关82设定到b侧，并且使该逐步降压电路81通过第二电力馈线8b开始向电源组件9的电源电路93供电(步骤SB4)。
接着，该图像拍摄部件3执行镜头的收藏操作(步骤SB5)，并将REC模式中的操作所需的不同参数储存在闪速存储器等之中(步骤SB6)。此外，该控制装置2使逐步降压电路81通过第一电力馈线8b开始向电源组件9的充电电路92供电，即开始对充电电池91充电的操作(步骤SB8)，然后停止由电源电路93向各个组件供电(步骤SB10)，从而完成该处理。换句话说，利用主电容71中剩余的电功率执行关闭电源的操作，并且使剩余的电功率返回充电电池91。
另一方面，当上述步骤SB3中确定的结果为“否”并且例如当关闭电源键时主电容71的充电电压低于100V时，在利用闪光灯拍摄图像之后，或者当自打开电源键后只经过很短时间时，仅立即执行上述镜头收藏操作和不同参数的存储(步骤SB8、SB9)，并且停止由电源电路93向各个组件供电(步骤SB10)，从而结束该处理。换句话说，按照原状保持了主电容71的低充电状态。
如上所述，在本实施例中，当电源键关闭时的设定为REC模式时，即当不必准备发射辅助光时，如果主电容71的充电电压为100V或更高，则主电容71中剩余的功率自动地用于关闭该电源的操作，并且使剩余电功率回到充电电池91。从而可以有效地利用主电容71中剩余的功率，常规情况是这部分功率由于自然放电而损耗掉。因此，可以消除浪费的功率消耗，并且能够延长充电电池的使用寿命，即每次电池更换或充电的连续使用时间。此外，主电容71中剩余的功率可以直接用于关闭电源的操作，因此十分有效地利用了这部分功率。
此外，如果主电容71的充电电压低于100V，则按照原状保持此充电电压，以使下次打开电源时，可以防止主电容71的充电时间不必要地变长。因此，不仅可以延长上述的电池使用寿命，还可以使由此造成的不便最小化。
此外，为了延长电池的使用寿命，可以在不检查主电容71充电状态(剩余功率)的情况下无条件利用其功率。然而，如果由逐步降压电路81提供给电源组件9的电压不足，则不能利用主电容的功率。
此外，在上述配置中，主电容71功率的供应端是电源电路93和充电电路92，并且这些供电端可以切换，但不限于此，其中的配置也可以是将剩余功率始终提供到这两个供应端。然而，如本实施例中一样，当供应端需要不同电压时，如果采用了能够切换的配置，则利用剩余功率是很方便的。
此外，在本实施例中已经主要描述了在设定为REC模式的状态下关闭电源的操作。除了此操作，例如当用户将REC模式切换为其它操作模式，例如PLAY模式或者用于拍摄移动图像的电影模式时，如果将主电容71的剩余功率用于这些操作模式中的操作，则可以更有效。当在REC模式中设定禁止使用闪光灯时也是有效的。
此外，主电容71的剩余功率用于充电电池91的充电操作以及本实施例中的其它操作，但是将该剩余功率仅用于充电电池91的充电操作的配置也是可能的。此外，主电容71的剩余功率波动，因此如果例如将其用于多个操作，则可以根据该剩余功率切换这些操作。
此外，已经描述了将本发明用于数码照相机的情况，该照相机将图像拍摄装置拍摄的目标图像存储为数字数据，但是除此之外，也可以将本发明用于具有照相机的移动电话、具有照相机的PDA和具有闪光灯的银盐照相机(silver camera)，只要那些照相机装置装配有闪光灯。在这些情况中，也可以获得和本实施例相同的效果。特别是在具有照相机的移动电话中可以获得更显著的效果，这是因为其电源的容量是非常有限的。
此外，本发明的闪光装置不必总是安装在数码照相机中，其可以是独立的闪光装置，分别连接到数码照相机等之上。
权利要求
1.一种闪光装置，其在拍摄图像时利用对主电容(71)充电的电功率发出辅助光，该闪光装置包括逐步降压装置(81)，用于降低主电容(71)的充电电压并将电压作为电功率提供到其它地方；开关(82)，其执行切换操作以将该主电容(71)从该主电容的充电电路(72)切换到该逐步降压装置(81)，从而将该主电容(71)连接到该逐步降压装置(81)；以及控制装置(2)，用于使该开关(82)执行所需的切换操作。
2.根据权利要求1所述的闪光装置，包括检测装置(74)，用于检测所述主电容(71)的充电电压；其中当该检测装置(74)检测到的充电电压是规定电压或更高时，所述控制装置(2)使所述开关(82)执行切换操作。
3.根据权利要求1所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)具有多个馈电路径(8a、8b)，该多个馈电路径将所述主电容已降低的功率提供到其它地方。
4.根据权利要求2所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)具有多个馈电路径(8a、8b)，该多个馈电路径将所述主电容已降低的功率提供到其它地方。
5.根据权利要求1所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向用于对所述主电容充电的充电电池(91)的充电电路(92)提供所述主电容的已降低功率。
6.根据权利要求2所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向用于对所述主电容充电的充电电池(91)的充电电路(92)提供所述主电容的已降低功率。
7.根据权利要求1所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向其它电路(101)提供所述主电容的已降低功率，利用对所述主电容充电的充电电池(91)的电功率为所述其他电路供电。
8.根据权利要求2所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向其它电路(101)提供所述主电容的已降低功率，利用对所述主电容充电的充电电池(91)的电功率为所述其他电路供电。
9.根据权利要求1所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向用于对所述主电容充电的所述充电电池(91)的充电电路(92)以及利用该充电电池(91)的电功率进行供电的所述其它电路(101)提供主电容的已降低功率。
10.根据权利要求2所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向用于对所述主电容充电的所述充电电池(91)的充电电路(92)以及利用该充电电池(91)的电功率进行供电的所述其它电路(101)提供主电容的已降低功率。
11.根据权利要求3所述的闪光装置，其中所述逐步降压装置(81)向用于对所述主电容充电的所述充电电池(91)的充电电路(92)以及利用该充电电池(91)的电功率进行供电的所述其它电路(101)提供主电容的已降低功率。
12.一种照相机装置，其配备有在拍摄图像时利用对主电容(71)充电的电功率发出辅助光的闪光装置(73)，该照相机装置包括逐步降压装置(81)，用于降低该主电容(71)的充电电压并将该电压作为电功率提供到其它地方；开关(82)，其执行切换操作以将该主电容(71)从该主电容的充电电路(72)切换到所述逐步降压装置(81)，从而将该主电容(71)连接到该降压装置(81)；以及控制装置(2)，用于在图像拍摄等待模式时使该开关(82)执行切换操作，该等待模式要求使发射辅助光的准备结束。
13.根据权利要求12所述的具有闪光装置的照相机装置，其中在图像拍摄等待模式中的操作结束之后，当执行预定操作时，所述控制装置(2)使所述逐步降压装置(81)向其它电路(101)提供主电容的已降低功率，利用对所述主电容(71)充电的所述充电电池(91)的电功率为所述其他电路供电，并且在结束了预定的操作之后，使所述逐步降压装置(81)向充电电池(91)的充电电路(92)提供主电容的已降低功率。
14.一种方法，用于控制配备有闪光装置(73)的照相机装置中的电功率，从而在拍摄图像时利用对主电容(71)充电的电功率发出辅助光，该方法包括以下步骤当图像拍摄等待模式时，停止对所述主电容(71)充电的操作，该等待模式要求使发射辅助光的准备结束；以及在停止了充电操作之后，执行不同于利用主电容(71)作为电源充电操作的操作。
15.一种由照相机装置带有的计算机执行的程序，该照相机装置配备有在拍摄图像时利用对主电容(71)充电的电功率发出辅助光的闪光装置(73)，所述程序使所述计算机执行当图像拍摄等待模式时，停止对主电容(71)充电操作的处理，该等待模式要求使发射辅助光的准备结束；以及在停止了充电操作之后，执行不同于利用主电容(71)作为电源充电操作的操作的处理。
全文摘要
在普通图像拍摄等待状态的REC模式中，主电容(71)通过开关(82)连接到逐步增压/充电电路(72)一侧，并且利用充电电池(91)的电功率使该主电容(71)充电。当REC模式变为其它模式时，通过开关(82)的切换操作使该主电容(71)连接到逐步降压电路(81)一侧。逐步降压电路(81)使主电容(71)的充电电压降低到4.2V，以将其提供给照相机的充电电路(93)，并将充电电压降低到5V，以将其提供给充电电池(91)，该充电电池是照相机的电源。当不再需要发射辅助光时，由于自然放电而从主电容(71)中损耗掉的电功率可以自动有效地用于除发射辅助光的其它操作中。
文档编号H04N5/225GK1692681SQ200380100428
公开日2005年11月2日 申请日期2003年12月15日 优先权日2002年12月27日
发明者汤山将美 申请人:卡西欧计算机株式会社