摄像设备和存储介质的制作方法

专利名称：摄像设备和存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种包括利用变焦透镜等可变地放大被摄体图
像的可变i文大(variably-magnifying)功能和对 一皮可变力文大功能 移位的焦平面进行校正的焦点校正功能的摄像设备，以及存储 用于控制该摄像设备的控制程序的存储介质。
背景技术：
传统地，众所周知这样一种摄像设备，该摄像设备设置有 摄像元件以及沿光轴方向移动 一 组多个透镜以进行可变地放大 的变焦功能(可变放大功能)。
近年来，在这种摄像设备中，明显增加了对高倍率可变放 大透镜的需求。由于通过使用高倍率可变放大透镜来使焦平面 在可变放大操作中大幅移动，因此期望在随着可变放大操作来 校正焦平面时，4吏高倍率可变;^大透镜进4于追踪。
因此，已经提出这样一种摄像设备，该摄像设备通过根据 与变焦方向对应的预定差校正量，对由于在倒转了变焦的驱动 方向时变焦方向不同引起的凸轮轨迹(cam excursion)数据的差 进行校正，来保持倒转了变焦方向之后的聚焦状态(例如，参见 日本特开(Kokai)平5-134163)。
因为由于可变放大导致高倍率透镜的f值变化大，所以期望 还在可变放大期间通过变化的f值来控制曝光。
另 一方面，由于经常携带包括上述传统例子的机构和控制 的摄像设备，因此期望该摄像设备为小尺寸型和节能型。
一般说来，如果高倍率透镜为小型化的，则f值变化将增大。 为了在小型化以外还使设备节省电力，通常降低设备的驱动电压，并缩小电池的尺寸。
根据上述日本特开(Kokai)平5-134163的技术，控制摄像设 备从而即使在变焦期间倒转了驱动方向的情况下也在校正焦点 时维持聚焦状态。然而，如果在反向变焦时流过的峰值电流上 加了用于调焦的驱动电流、用于光圈的驱动电流以及用于ND 滤光器的驱动电流等，则因电源电压下降的影响难以实现节省 电力。结果，不容易实现小尺寸型和节能型的摄像设备。
因为存在由于可变放大操作期间中的焦平面变化和f值变 化导致的曝光差等，难以使配置有高倍率可变放大透镜的摄像 设备小型化和节能化。

发明内容
本发明提供一种能够实现小型化和节能化并能够在可变放 大操作期间追踪焦平面和控制曝光的摄像设备以及存储介质。
在本发明的第一方面，提供了一种摄像设备，包括存储 单元，用于存储关于与变焦透镜的位置相对应的调焦透镜的位
置的信息，其中所述调焦透镜的位置取决于被摄体距离；以及
控制单元，用于在移动所述变焦透镜时，基于存储在所述存储 单元中的信息来移动所述调焦透镜，其中，在切换所述变焦透 镜的移动方向时，所述控制单元用于停止所述调焦透镜以切换 所述变焦透镜的移动方向，并且在切换之后，所述控制单元用 于基于存储在所述存储单元中的信息来移动所述调焦透镜。
在本发明的第二方面，提供了一种摄像设备，包括摄像 元件；以及曝光控制单元，用于通过使得用于控制所述摄像元 件的电荷存储时间的快门控制单元、用于控制到所述摄像元件 的入射光量的光圏、以及用于放大来自所述摄像元件的输出信 号的增益控制单元中的至少一个进行运作来控制来自所述摄像
元件的输出信号的电平，其中，在所述变焦透镜移动时，所述 曝光控制单元用于禁止驱动光圈并利用所述快门控制单元和所 述增益控制单元来控制曝光。
在本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，
其存储用于控制摄像设备的控制程序，所述控制程序包括存 储模块，用于存储关于与变焦透镜的位置相对应的调焦透镜的 位置的信息，其中所述调焦透镜的位置取决于被摄体距离；以 及控制模块，用于在移动所述变焦透镜时，基于所述存储模块 存储的信息来移动所述调焦透镜，其中，在切换所述变焦透镜 的移动方向时，所述控制模块停止所述调焦透镜以切换所述变 焦透镜的移动方向，并且，在所述切换之后，所述控制模块基 于由所述存储模块存储的信息来移动所述调焦透镜。
根据本发明，可以实现小型化和节能化，并且可以在可变 放大操作期间追踪焦平面并控制曝光。
根据下面结合附图对示例性实施例的详细说明，本发明的 更多特征将变得明显。


图1是示意性地示出根据本发明实施例的摄像设备的结构 的框图。
图2为示出调焦凸4仑轨迹(focus cam excursion)的图，该调 焦凸轮轨迹示出了图l中调焦透镜相对于变焦透镜位置(焦距) 的位置。
图3是示出图l中在变焦操作期间调焦透镜相对于变焦透镜 的相对操作控制的例子的图。
图4是示出在变焦操作(驱动变焦透镜)期间由图l中的摄像 设备执行的调焦驱动(驱动调焦透镜)处理的过程的流程图。
图5是示出当切换变焦方向时由图1中的摄像设备执行的调 焦驱动处理的过程的流程图。
图6是示出当在短的时间内执行变焦操作时由图1中的摄像 设备执行的调焦驱动处理的过程的流程图。
图7是示出当执行变焦操作时由图1中的摄像设备执行的曝 光控制处理的过程的流程图。
图8是当在图l的摄像设备中执行变焦操作时的时序图。
具体实施例方式
现在参考示出本发明优选实施例的附图，详细说明本发明。 图1是示意性地示出根据本发明示例性实施例的摄像设备 的结构的框图。
在图1中，摄像设备100包括可变放大透镜(下文中，称为变 焦透镜)IO、焦点透镜(下文中，称为调焦透镜)12、包括光圏和 快门的光圈快门单元13以及将光学图像转换成电信号的摄像元 件14。
摄像设备100还包括增益放大器120,其放大摄像元件14 的模拟信号输出以设置照相机的灵敏度；A/D转换器16,其将 摄像元件14的模拟信号输出转换成数字信号。
此外，摄像设备10 0还包括将时钟信号和控制信号传送至摄 像元件14的定时生成电路18、 A/D转换器16以及D/A转换器26。 定时生成电路18由存储器控制电路22和系统控制电路50进行控 制。
此外，摄像设备100包括图像处理电路20，该图像处理电路 20对来自A/D转换器16的数据或者来自存储器控制电路22的数 据执行预定像素插值处理和预定颜色转换处理。
图像处理电路20通过使用所拍摄的图像数据来执行预定计
算处理。基于所获得的计算结果，系统控制电路50以 TTL(Th腦gh The Lens,通过透镜)方法来执行AF(Auto-Focus, 自动调焦)处理、AE(Automatic Exposure,自动曝光)处理以及 EF(flash previous light-emission，闪光先于发光)处理以控制曝 光控制电路40和焦点控制电路42。
此外，图像处理电路2 0通过使用拍摄到的图像数据来执行 预定计算处理，并基于所获得的结果，图像处理电路20还以TTL 方法执行AWB(Auto White Balance,自动白平4軒)处理。
存储器控制电路22控制A/D转换器16、定时生成电路18、 图像处理电路20、图像显示存储器24、 D/A转换器26、存储器 30以及压缩/扩展电路32。
通过图像处理电路2 0和存储器控制电路2 2或者直接通过存 储器控制电路22将A/D转换器16的数据写入到图像显示存储器 24或存储器30中。
控制整个摄像设备100的系统控制电路50基于通过存储器 控制电路2 2由T T L方法光学测定的亮度级别来计算适当的曝光 值，以控制曝光控制电路40。
写入到图像显示存储器24中的显示用图像数据通过D/A转 换器26由包括TFT、 LCD等的图像显示单元28进行显示。如果 通过使用图像显示单元28来顺次显示所拍摄的图像数据，则可 实现电子取景器功能。
图像显示单元28可根据系统控制电路50的指示来任意打开 /关闭显示，并且当关闭显示时，可以大大降低摄像设备100的 电力消。
存储器30用于存储拍摄到的静止图像和拍摄到的运动图 像，并具有足够的存储量以存储预定数量的静止图像和预定时 间的运动图像。这使得即使在连续拍摄多个静止图像的连续拍
摄的情况下或者在全景拍摄的情况下，也可以高速地将大量图
像写入到存储器30中。
存储器30还可用作为系统控制电路50的工作区域。存储器 30用作存储关于焦点控制电路42的相对信息的存储单元，其中， 该焦点控制电路42用于对作为可变地放大被摄体图像的可变放 大单元的变焦控制单元44进行操作。
利用自适应离散余弦变4奐(adaptive discrete cosine transform, ADCT)等压缩和扩展图像数据的压缩/扩展电路32读 取存储在存储器30中的图像以执行压缩处理或扩展处理，并将 处理后的数据写入到存储器30中。
存储器52存储用于系统控制电路50的操作的常数、变数和 程序等。曝光控制电路40包括光圏控制电路124和快门控制电 路125,用于控制具有光圏功能和快门功能的光圈快门单元13; 以及增益控制电路12 6,用于控制对照相机的灵敏度进行设置的 增益放大器120。
具体地，光圈控制电路124控制到摄像元件14的入射光量。 快门控制电路125控制摄像元件14的电荷存储时间。增益控制电 路126放大来自摄像元件14的输出信号，以放大信号电平。
焦点控制电^各42控制调焦透镜12的调焦。变焦控制电路44 控制变焦透镜10的变焦。挡板(barrier)控制电路46控制保护组件 102即挡板的操作。
通过使用TTL方法来控制曝光控制电路40和焦点控制电路 42，并且，基于对图像处理电路20中所拍摄的图像数据进行计 算所获得的计算结果，系统控制电路5 0控制曝光控制电路4 0和 焦点控制电^各42。
当操作单元7 0执行可变放大操作时，包括在系统控制电路 50中的曝光控制判断电路127判断是否有必要利用光圈快门单
元13的光圏功能来控制曝光，从而在操作可变放大单元之前控 制曝光。当有必要控制曝光时，曝光控制判断电路127控制光圏 控制电路124、快门控制电路125以及增益控制电路126,从而使 得曝光成为具有期望光圏直径的适当曝光值。
当操作单元70执行可变放大操作时，包括在系统控制电路 50中的相对操作控制电路121读取存储在存储器30中的关于变 焦透镜10和调焦透镜20的相对信息。基于该相对信息，相对操 作控制电路121控制调焦透镜12,从而将调焦透镜12布置在根据 变焦透镜10的位置的相对位置上。
相对操作控制电路121的开始定时控制电路122控制在根据 相对信息进行控制时使用的控制开始定时。当在相对操作期间 切换变焦透镜10的驱动方向时，相对操作控制电路121的停止定 时控制电路12 3控制调焦透4竟12的停止定时。
显示单元54具有用于响应于系统控制电路50执行的程序、 通过使用字符、图像和声音等来显示操作状态和消息等的液晶 显示设备(LCD)和扬声器等。将显示单元54布置在摄像设备100 的操作单元附近容易看到该显示单元54的 一 个位置或多个位 置。在光学取景器104中布置显示单元54的一部分功能。
在显示单元54的显示内容中，显示在LCD等中的内容是与 如下相对应的内容单次拍摄/连续拍摄摄像显示、自拍(self timer)显示、压缩率显示、所记录的像素数显示、所记录的图像 数量显示、剩余可拍摄的图像数量显示、快门速度显示、光圏 值显示以及曝光校正显示等。
此外，显示在LCD等中的内容是与如下相对应的内容LED 发光模式显示、防红眼(ren-eyereduction)显示、微距摄像显示、 蜂鸣器设置显示、时钟电池剩余量显示、电池剩余量显示、错 误显示以及具有多位数字的信息显示等。此外，显示在LCD等
操作显示以及日期/时间显示等相对应的内容。
在显示单元54的显示内容中，显示在光学取景器104中的内 容是与聚焦显示、照相机振动警告显示、闪光灯(strobe)充电显 示、快门速度显示、光圈值显示以及曝光校正显示等相对应的 内容。
例如，通过EEPROM来形成通过电的方式可纟察除和可记录 的非易失性存储器56。用于输入系统控制电路50的各种操作指 示的快门开关62和64、图像显示打开/关闭开关66、快速回放 (quick review)打开/关闭开关68以及操作单元70分别由如开关 或拨盘、触摸面板、视准线(sight line)检测的点以及声音识别 设备等中的一个组件或多个组件的组合构成。这里，将具体说 明这些操作组件。
在操作未示出的快门开关组件时，接通快门开关62 (SW1), 并指示开始如AF(自动聚焦)处理、AE(自动曝光)处理、AWB(自 动白平衡)处理以及E F (闪光先于发光)等摄像准备操作。
当已经操作了未示出的快门开关组件时，接通快门开关 64(SW2)，并指示开始一系列处理。该一系列处理对应于曝光 处理和显影处理，其中，曝光处理通过A/D转换器16和存储器 控制电路22将从摄像元件14读取的数据写入到存储器30,显影 处理利用图像处理电路20或存储器控制电路22中的计算。该一 系列处理与如下记录处理相对应即从存储器30读取图像数据、 在压缩/扩展电路32中压缩该图像数据并将该图像数据写入到 存储单元200或210中。
图像显示打开/关闭开关66具有可以设置图像显示单元28 的打开/关闭的功能。利用该功能，在使用光学取景器104进行 拍摄时，通过中断到包括TFT、 LCD等的图像显示单元28的电
力供给，可以节省电力。
快速回放打开/关闭开关68设置用于紧在拍摄之后自动再 现拍摄到的图像数据的快速回放功能。在本实施例中，特别地 假定快速回放打开/关闭开关68具有在关闭图像显示单元28时 设置快速回放功能的功能。
模式拨盘60能够选择与如下各种摄影场景相对应的设置， 如自动模式和程序模式、光圏优先模式、快门速度优先模式、 夜景模式和儿童摄影模式、焰火摄影模式以及水下摄影模式等。
配置有各种按钮、触摸面板等的操作单元70包括菜单按钮、 设置按钮、微距按钮、多画面再现页返回按钮、闪光灯设置按 钮以及单次拍摄/连续拍摄/自动拍摄切换按钮。
此外，操作单元70包括菜单变化+(加)按钮、菜单变化-(减) 按钮、再现图像改变+(加)按钮、再现图像改变-(减)按钮、摄像 质量选择按钮、曝光校正按钮以及日期/时间设置按钮。
电力控制电^各80包括未示出的电池4企测电路、DC/DC转换 器以及切换要通电的块的切换电路等。检测所安装的电池的存 在、电池的类型、电池的剩余量和电压等的电力控制电路80根 据检测结果和系统控制电路50的指示来控制DC/DC转换器，并 且在必要的时期内将必要电压供给至包括记录介质的每个单 元。
电源86包括如碱性电池和锂(lithium)电池等 一 次电池、如 NiCd电池、NiMH电池和Li电池等二次电池以及AC适配器等。 电力控制电路80和电源86通过连接器82和84相互连接。
摄像设备100包括到如存储卡、硬盘等存储单元200和210 的接口 (1/F)90和94,以及分别连接至存储单元200和210的连接 器92和96。摄像设备100包括检测存储单元200或210是否连接至 连接器92和/或96的记录介质安装/拆卸检测单元98。
在本实施例中，假定摄像设备100具有两个系统，在该两个 系统中，存储单元200和210被连接至接口和连接器。摄像设备 IOO可配置为具有一个系统或多个系统，或者存储单元200和210 被连接至接口或连接器的任意数量的系统。摄像设备100可配置 为具有不同规格的接口和连接器的组合。
接口和连接器可以包括每个均符合如PCMCIA卡和安全数 据(小的存储装置(SD:注册商标))卡等规格的接口和连接器。
当接口 90和94以及连接器92和96包括符合如PCMCIA卡和 安全数字卡(Secure Digital card)等规格的接口和连接器时，通 过连接各种通信卡能够获得以下优势。也就是说，可以与如计 算机和打印机等其它外围设备相互通信图像数据和关于图像数 据的管理信息。通信卡中的每个通信卡可以包括LAN卡和调制 解调器卡、USB卡、IEEE 1394卡、P1284卡、SCSI卡以及PHS 等。
保护组件102即挡板覆盖包括摄像设备100的变焦透镜10的 摄像单元，从而防止摄像单元遭到污染或损坏。光学取景器104 可以在不使用由图像显示单元28的电子取景器功能的情况下进 行拍摄。
显示单元54的部分功能设置在光学取景器104中，如聚焦显 示、照相机振动警告显示、闪光灯充电显示、快门速度显示、 光圏值显示和曝光校正显示等。
通信单元110包括如RS 232C、 USB、 IEEE 1394、 P1284、 SCSI、调制解调器、LAN和无线通信等各种通信功能。连接器 (在无线通信情况下为天线)112通过通信单元IIO将摄像设备 100连接至其它设备。
存储单元200包括记录单元202,其包括半导体存储器、 磁盘等；接口(I/F)204，用于连接到摄像设备100;以及连接器
206，其连接至摄像设备100。
存储单元210包括记录单元212，其包括半导体存储器、 磁盘等；接口(I/F)214,用于连接到摄像设备100;以及连接器 216，其连接至摄像设备IOO。
接着，通过使用图1至图6，将说明在通过变焦透镜10可变 地放大被摄体图像时对调焦透镜12的控制方法。
一般i兌来，变焦透镜IO沿光轴方向移动以可变地;改大^皮才聂 体图^f象。与变焦透4竟10类似，调焦透4竟12也沿光轴方向移动以 移动焦平面。
图2是示出调焦凸轮轨迹的图，该调焦凸4仑轨迹示出图l中 相对于变焦透镜10的位置(焦距)的调焦透镜12的位置。
当焦距不变时，也就是说当停止变焦透镜10时，由于调焦 透镜12在图2的相应焦距(横坐标轴)上平行于纵坐标轴移动，因 此能够调节焦点。
在执行变焦操作时，根据每个被摄体距离从图2选择调焦透 镜12的轨迹。通过才艮据该轨迹将与焦距的变化相对应的驱动控 制施加至调焦透4竟12,由于可变》文大因而可以在4交正焦平面和 实现焦点调节功能的同时进行变焦，从而在变焦操作期间获得 不模糊的视频图像信号。
图3是示出图1中的变焦期间调焦透4竟12对于变焦透4竟10的 相对操作控制的例子的图。横坐标和纵坐标的定义与图2的相 同。
在开始驱动变焦透镜10时，相对操作控制电路121获得变焦 透镜位置(焦距)，并从如图3所示的调焦凸轮轨迹数据获得调焦 透镜12的相对位置。
在这种情况下，如果在开始驱动变焦透4竟10时驱动调焦透 镜12,则调焦透镜12可能受到由开始驱动变焦透镜10引起的突
入电流(inrush current)的影响。为了防止突入电流引起电源86 的电压下降，并防止摄像设备100能够拍摄的图像数量减少，执 行这样一种控制，即仅等待由于开始驱动变焦透镜10而突入电 流流过的时间(下文中，称为突入电流时间)以驱动调焦透镜12, 并且之后，开始驱动聚焦透镜12。
在每个预定周期获得变焦信息(位置、驱动速度以及驱动方 向)，估计变焦透镜10在下 一 周期移动到的变焦透镜位置(焦 距)，并控制调焦透4竟12至相对位置，/人而实现在变焦期间追踪 焦点。图3中带箭头的实线示出了调焦凸轮的追踪操作。
当停止驱动变焦透镜10时，异步通知停止上述周期，并且 即寸吏在正在控制调焦透4竟12时，停止驱动调焦透4竟12。在停止 驱动变焦透镜10之后，将调焦透4竟12移动至与变焦透镜10停止 的位置相对应的相对位置，由此，变焦#:作完成。
如上所述，通过紧在开始变焦之前进行聚焦，能够在变焦 期间经常保持适当的聚焦状态。
图4是示出变焦操作(驱动变焦透镜10)期间由图l的摄像设 备1 OO执行的调焦驱动(驱动调焦透镜12)处理的过程的流程图。
在图4中，当操作单元70指示变焦操作时，相对操作控制电 路121和变焦控制电^各44开始变焦驱动(步骤S100)。接着，由开 始定时控制电路122来判断是否已经经过了由于变焦驱动引起 的突入电流时间(步骤SIOI)。也就是说，在步骤SIOI,对调焦 透镜12的控制开始定时进行控制的开始定时控制电路122等待 直到经过了由于变焦引起的突入电流时间为止。当已经经过了 由于变焦驱动引起的突入电流时间时，判断操作单元70是否指 示了变焦停止(停止变焦透镜10)(步骤S102)。当没有指示变焦停 止时，获得变焦透镜10的位置，并执行将调焦透镜12移动至基 于调焦凸轮轨迹的透镜位置的追踪控制(步骤S106)。
当操作单元70指示了变焦停止(停止变焦透镜10)时(步骤 S102中为"是")，相对操作控制电路121停止驱动调焦透镜12(步 骤S103)。接着，相对操作控制电路121停止驱动变焦透镜10(步 骤S104)。在步骤S104中停止驱动变焦透镜10之后，将调焦透镜 12移动至与变焦透4竟IO的位置相对应的相对位置(最终位 置)(步骤S105)，随后终止该处理。
图5为示出在切换变焦方向时由图1中的招H象i殳备100执行 的调焦驱动处理的过程的流程图。也就是说，图5是如下流程图， 在该流程图中，当在变焦期间切换变焦透4竟10的驱动方向时驱 动调焦。用相同的步骤编号来标识与图4中的步骤类似的步骤。 在图5中，当操作单元70指示了变焦操作时，相对操作控制 电路121和变焦控制电路44开始变焦驱动(步骤S100)。接着，由 开始定时控制电路122来判断是否已经经过了由于变焦驱动引 起的突入电流时间(步骤SIOI)。当已经经过了由于变焦驱动引 起的突入电流时间时，获得变焦透镜10的位置，并执行将调焦 透镜12移动至基于调焦凸轮轨迹的透镜位置的追踪控制(步骤 S106)。
接着，判断操作单元70是否输入了用于切换变焦的驱动方 向的指令(步骤S201)。当输入了用于切换变焦的驱动方向的指 令时，停止定时控制电路123停止驱动调焦透镜12(步骤S103)。 当在已经停止驱动调焦透镜12之后经过了预定时间时，切换变 焦透镜10的驱动方向(步骤S202)。
这里，在步骤S103中等待调焦停止处理完成之后，在步骤 S202中切换变焦透镜10的驱动方向。然而，预先存储调焦停止 处理完成的时间，并且在等待该完成时间之后，可以切换变焦 透镜10的驱动方向。
接着，判断是否正在驱动调焦(步骤S203),并且当没有驱
动调焦时，执行调焦驱动停止处理(步骤S204)。
然后，判断操作单元70是否指示了停止变焦(停止变焦透镜 10)(步骤S102)。当操作单元70指示了停止变焦时，停止驱动变 焦透镜10(步骤S104)。将调焦透镜12移动至与变焦透镜10的位 置相对应的相对位置(最终位置)(步骤S105)，随后终止该处理。
上述处理流程还应用于当终止变焦才喿作时从预定停止方向 停止变焦透镜10的单方(one-side)停止处理。
在终止对切换变焦透镜10的驱动方向进行控制之后，当没 有指示停止变焦时(步骤S102中为"否，，)，该处理返回至步骤 S106,并再次开始将调焦透镜12移动至基于调焦凸轮轨迹的透 镜位置的追踪控制。
在还没有指示切换变焦的驱动方向(步骤S201中为"否")， 并且指示了停止变焦(步骤S102中为"是，，)时，与上述处理一 样，终止变焦操作。
图6是示出当在短的时间内执行变焦操作时由图l中的摄像 设备100执行的调焦驱动处理的过程的流程图。具体而言，图6 是示出当操作单元70仅在短的时间t内指示了变焦操作时变焦 期间的调焦驱动操作的流程图。用相同的步骤编号来标识与图4 中的步骤类似的步骤。
在图6中，当操作单元70指示了变焦操作时，由相对操作控 制电i 各121和变焦控制电路44开始变焦驱动(步,骤S100),并且开 始测量时间(步骤S301)。
接着，由开始定时控制电路122来判断是否已经经过了由于 变焦驱动引起的突入电流时间(步骤SIOI),并在已经经过了由 于变焦驱动引起的突入电流时间时，判断在步骤S301开始的测 得的时间t是否长于预定时间T(步骤S302)。
当测得的时间t长于预定时间T时(步骤S302中为"是")，
判断操作单元70是否指示了停止变焦(停止变焦透镜10)(步骤 S102)。在指示了停止变焦(步骤S102中为"否")之前，获得变 焦透镜10的位置，并执行将调焦透镜12移动至基于调焦凸轮轨 迹的透镜位置的追踪控制(步骤S106)。
当操作单元70指示了停止变焦时(步骤S102中为"是")， 由相对操作控制电路121的停止定时控制电路123停止驱动调焦 透镜12(步骤S103),接着，停止驱动变焦透镜10(步骤S104)。
在步骤S104中停止驱动变焦透镜10之后，将调焦透镜12移 动至与变焦透4竟IO的位置相对应的相对位置(最终位置)(步骤 S105),随后终止该处理。
当测得的时间t等于或短于预定时间T时(步骤S302中为 "否，，)，判断操作单元70是否指示了停止变焦(停止变焦透镜 10)(步骤S303)。当没有指示停止变焦时，该处理返回步骤S302, 并且当指示了停止变焦时，该处理进入步骤S104,并停止驱动 变焦透4竟10。
接着，将说明在通过变焦透镜10可变地放大被摄体图像时 执行的曝光控制方法。
一般说来，在变焦透镜10中，由于物镜的直径恒定，因此 随着焦距变得更长，开放f值变得更大。这样，如果通过在开放 光圈中进行变焦来执行可变放大操作，则通过f值的变化来改变 曝光，因此还有必要在变焦操作期间控制曝光。
另一方面，如果在开始驱动变焦透镜10时驱动光圏，则光 圏操作可能受到突入电流的影响。为了防止突入电流引起电源 86的电压下降，以及防止摄像设备100能够拍摄的图像数量减 少，由曝光控制判断电路127判断在开始驱动变焦透镜10之前是 否有必要利用光圏控制来控制曝光。
将说明利用光圏控制的上述曝光控制。
在该曝光控制中，根据在指示了开始变焦驱动时的变焦位 置和变焦的驱动方向来估计最大f值变化。此外，判断在指示了
开始变焦驱动时的曝光条件下是否可以仅通过光圏快门单元13 和增益放大器120的控制来进行控制从而将在增加了曝光差时 引起的曝光变化控制为合适的曝光。因污点或噪声导致的影响 可视为这种情况下的判断条件。
图7是示出在执行变焦操作时由图l中的摄像设备100执行 的曝光控制处理的过程的流程图。
在图7中，当操作单元70指示了变焦操作时，计算合适的曝 光和曝光差(步骤S401)。接着，由曝光控制判断电路127根据当 前变焦位置和变焦的当前驱动方向来估计f值变化，并判断在包 括对步骤S401中计算出的曝光差进行控制的变焦期间，是否可 以在不控制光圈的情况下控制曝光(步骤S 4 02)。
这里，当判断为在变焦期间可以在不控制光圈的情况下控 制曝光时(步骤S402中为"是")，开始变焦驱动(步骤S1OO)。另 一方面，当判定在变焦期间不可以在不控制光圏的情况下控制 曝光时，也就是说，当判断为在变焦期间可以通过控制光圏来 控制曝光时(步骤S402中为"否")，通过控制光圈来控制曝光(步 骤S404)，之后开始变焦驱动(步骤SIOO)。
此后，判断操作单元7 0是否指示了停止变焦(停止变焦透镜 10)(步骤S102)，并且当没有指示停止变焦时，在不控制光圈的 情况下控制曝光(步骤S405)，并且当指示了停止变焦时，停止 驱动变焦透镜10(步骤S104)。在步骤S104中停止了变焦驱动之 后，正常地控制(光圏控制、快门控制以及增益控制)曝光(步骤 S403),结果输出信号的电平得以控制，随后终止该处理。
在本实施例中，已经说明了在变焦驱动期间使得调焦透镜 12和光圈快门单元13中的任何一个运作。然而，如当驱动变焦
时图8中的时间图所示，当指示了变焦操作时，可以同时执行调 焦驱动处理和曝光控制处理。
在本实施例中，尽管描述了光圏控制，还可以通过使光通 量(light flux)的直径变窄的切换方法对减少从透镜和光圏输入 的光量的中性密度(neutral density, ND)滤光器执行相同的处 理。
根据本实施例，在存储器3 0中存储关于与根据被摄体距离 的变焦透镜10的位置相对应的调焦透镜12的位置的信息作为调 焦凸轮轨迹，并基于所存储的信息来移动调焦透镜12。当切换 变焦透镜10的移动方向时，在停止调焦透镜12之后切换变焦透 镜10的移动方向，并且在该切换之后，基于存储在存储器30中 的信息来移动调焦透镜12。因此，可以避免电源86的电压下降 的影响，并且可以在使摄像设备小型化和节能化的同时在可变 放大过程中追踪焦平面并控制曝光。
应当理解，还可通过如下来实现本发明的目标向系统或 设备提供存储有实现上述实施例的功能的软件的程序代码的存 储介质，并使得该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)读出并 执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身实现了上 述实施例的功能，因此程序代码和存储有该程序代码的存储介 质构成了本发明。
用于提供程序代码的存储介质的例子包括软盘(floppy，注 册商标)、硬盘、磁光盘、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD-ROM、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW、磁带、非易失性存储卡以 及ROM。可选择地，可通过网络下载该程序代码。
此外，应当理解，不^f又可以通过扭^亍由计算才几读出的程序 代码，还可以通过使运行在计算机上的O S (操作系统)等基于程
序代码的指示来执行实际操作的部分或全部，来实现上述实施 例的功能。
此外，应当理解，可以通过如下来实现上述实施例的功能 将从存储介质读出的程序代码写入至在插入到计算机中的扩展 板或者连接到计算机的扩展单元中设置的存储器中，并使得设 置在扩展板或扩展单元中的CPU等基于程序代码的指示来执行 实际操作的部分或全部。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解， 本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符 合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
本申请要求2007年8月8日提交的日本申请2007-207028的 权益，其全部内容在此通过引用而^皮整体包括。
权利要求
1.一种摄像设备，包括存储单元，用于存储关于与变焦透镜的位置相对应的调焦透镜的位置的信息，其中所述调焦透镜的位置取决于被摄体距离；以及控制单元，用于在移动所述变焦透镜时，基于存储在所述存储单元中的信息来移动所述调焦透镜，其中，在切换所述变焦透镜的移动方向时，所述控制单元用于停止所述调焦透镜以切换所述变焦透镜的移动方向，并且在切换之后，所述控制单元用于基于存储在所述存储单元中的信息来移动所述调焦透镜。
2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，在切换 所述变焦透镜的移动方向时，所述控制单元用于停止所述调焦 透镜以切换所述变焦透镜的移动方向，并且在从切换开始经过 了预定时间段之后，所述控制单元用于基于存储在所述存储单 元中的信息来移动所述调焦透镜。
3. —种摄像设备，包括 摄像元件；以及曝光控制单元，用于通过使得用于控制所述摄像元件的电 荷存储时间的快门控制单元、用于控制到所述摄像元件的入射 光量的光圏、以及用于放大来自所述摄像元件的输出信号的增 益控制单元中的至少一个进行运作来控制来自所述摄像元件的 输出信号的电平，其中，在所述变焦透镜移动时，所述曝光控制单元用于禁 止驱动光圏并利用所述快门控制单元和所述增益控制单元来控 制曝光。
4. 根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，在所述 变焦透镜不移动时，所述曝光控制单元用于利用所述光图、所 述快门控制单元以及所述增益控制单元来控制所述曝光。
5. 根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，在所述变焦透镜移动时，在通过所述快门控制单元和所述增益控制单 元不能将所述曝光控制为合适的曝光的情况下，在移动变焦透 镜完成之后，所述曝光控制单元用于利用所述光圏、所述快门 控制单元以及所述增益控制单元来控制所述曝光。
6. —种计算机可读存储介质，其存储用于控制摄像设备的 控制程序，所述控制程序包括存储模块，用于存储关于与变焦透镜的位置相对应的调焦 透镜的位置的信息，其中所述调焦透镜的位置取决于被摄体距 离；以及控制模块，用于在移动所述变焦透镜时，基于所述存储模 块存储的信息来移动所述调焦透镜，其中，在切换所述变焦透镜的移动方向时，所述控制模块 停止所述调焦透镜以切换所述变焦透镜的移动方向，并且，在 所述切换之后，所述控制模块基于由所述存储模块存储的信,包、 来移动所述调焦透镜。
全文摘要
本发明涉及一种摄像设备和存储介质。该摄像设备能够实现小型化和节能化，并且能够在可变放大操作期间追踪焦平面并控制曝光。存在所存储的取决于被摄体距离的、与变焦透镜的位置相对应的调焦透镜的位置的信息。在移动变焦透镜时，基于所存储的信息来移动调焦透镜。在切换变焦透镜的移动方向时，停止调焦透镜，然后切换变焦透镜的移动方向。在切换之后，基于所存储的信息来移动调焦透镜。
文档编号G02B7/10GK101363952SQ200810134929
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月8日
发明者植山辉彦 申请人:佳能株式会社