专利名称：透镜驱动装置、控制方法以及透镜系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及具有用于在远摄侧进行近距拍摄(微距拍摄)的所谓远摄微距(tele-macro)拍摄模式的透镜驱动装置以及透镜系统。
背景技术：
传统上已知具有能够选择微距拍摄模式的所谓远摄微距拍摄功能的数字摄像机和数字照相机等摄像设备。该摄像设备在微距拍摄模式下在远摄侧可以对在正常拍摄模式下不能获得清楚的焦点的近的范围中的被摄体进行聚焦。在日本特开2003-241069中，这种摄像设备的用户通过视觉测量到被摄体的距离，并且利用按钮等选择拍摄模式。此外，如果在正常拍摄模式下不能聚焦，则向用户给出需要改变拍摄模式的警告。然而，根据日本特开2003-241069中讨论的方法，包括远摄微距拍摄功能的摄像设备的用户需要判断选择正常拍摄模式还是远摄微距拍摄模式。这对于用户来说是不方便的。此外，即使被摄体距离摄像设备非常近，在某些情况下，用户也忘记选择远摄微距拍摄牛吴式。
发明内容
本发明的ー个方面涉及具有远摄微距拍摄模式并且能够自动将拍摄模式改变到远摄微距拍摄模式的摄像设备，换句话说，涉及能够进行在远摄侧的近距摄像的自动判断的摄像设备。根据本发明的一方面，提供ー种透镜驱动装置，包括控制单元，用于基于针对各被摄体距离存储的、用于进行变焦操作的第一透镜的位置和用于进行焦点调节的第二透镜的位置的信息，控制所述第一透镜和所述第二透镜的移动，其中，当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，所述控制単元限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第 ニ被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，所述控制単元允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。根据本发明的另一方面，提供ー种透镜驱动装置的控制方法，包括基于针对各被摄体距离存储的、用于进行变焦操作的第一透镜的位置和用于进行焦点调节的第二透镜的位置的信息，控制所述第一透镜和所述第二透镜的移动，其中，控制所述移动包括当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，允许将所述第二透镜移动到与所述第 ニ被摄体距离相对应的位置。根据本发明的另一方面，提供一种透镜系统，包括第一透镜，用于进行变焦操作； 以及第二透镜，用于进行焦点调节，其中，当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。通过以下參考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明
Mo
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。图1是示出根据第一典型实施例的摄像设备的结构的框图。图2是示出在正常拍摄模式和远摄微距拍摄模式下摄像设备的操作区域的概念图。图3是示出根据第一典型实施例的微距拍摄判断处理的流程图。图4是示出根据第一典型实施例的微距拍摄判断处理的概念图。图5A和图5B是示出微距拍摄判断的区域设置的概念图。图6A和图6B是示出微距拍摄判断的显示的概念图。图7是示出根据第二典型实施例的微距拍摄判断处理的流程图。图8是示出根据第三典型实施例的微距拍摄判断处理的流程图。图9是示出根据第四典型实施例的摄像设备的结构的框图。图10是示出根据第四典型实施例的微距拍摄判断处理的流程图。
具体实施例方式下面參照附图详细说明本发明的各典型实施例、特征和方面。可以作为通常被描述为流程图、时序图、结构图或框图的处理，来说明实施例的ー个特征。尽管流程图或时序图可以将操作或事件描述为序列处理，但是可以并行或同时进行该操作，或者可以并行或同时发生该事件。另外，可以重新排列操作或事件的順序。当完成处理的操作时，该处理结束。处理可以对应于方法、程序、过程、制造或加工方法、由设备、机器或逻辑电路进行的序列操作等。设备的结构图1示出作为包括透镜系统的摄像设备的摄像机的结构。变焦透镜单元和调焦透镜单元包括在该透镜系统中。本实施例不局限于摄像机，并且可以应用于数字照相机等的各种摄像设备。该透镜系统的摄像光学系统包括固定的前透镜单元101、在光轴方向上移动并且进行变焦操作的变焦透镜单元102、光圈103、固定透镜单元104和调焦透镜单元105。调焦透镜单元105具有焦点调节功能和补偿器功能。补偿器功能用于校正由变焦引起的图像平面的改变。沿着光轴从被摄体侧观看，调焦透镜单元105位于变焦透镜单元102之后，并且在光轴方向上移动。包括这些透镜单元的该摄像光学系统是包括在从被摄体侧(图1中的左侧)观看时具有正、负、正、正光焦度的四个透镜単元的后调焦透镜型光学系统。
尽管图1中的每个透镜单元看似仅包括一个透镜，但是实际上透镜单元可以包括 ー个或多个透镜。在下文中，将变焦透镜单元102简称为变焦透镜102，并且将调焦透镜单元105简称为调焦透镜105。图像传感器106包括电荷耦合装置(CXD)传感器或者互补金属氧化物半导体 (CMOS)传感器。来自被摄体的光束穿过该摄像光学系统之后入射到图像传感器106上。图像传感器106对被摄体图像的入射光进行光电转换，并且输出图像信号。自动增益控制(AGC)放大器107将该图像信号放大到最佳水平，并且将放大后的图像信号输入到照相机信号处理电路108中。照相机信号处理电路108将输入的图像信号转换为标准电视信号。该电视信号被发送到监视器装置109并且被显示作为拍摄图像。诸如当前拍摄模式和警告等信息也显示在监视器装置109上。此外，从AGC放大器107输出的信号还被输入到自动调焦(AF)信号处理电路112 中。AF信号处理电路112检测作为调焦透镜105的焦点信号的、与该拍摄图像的对比度相对应的AF评价信号。通过与系统微计算机113的通信作为数据读出由AF信号处理电路 112生成的AF评价信号(鋭度信号)。当用户操作变焦开关等操作构件(未示出)吋，系统微计算机113输出信号。输出的信号对应于操作构件移动的方向。变焦驱动源110根据该信号在远摄方向(远摄侧) 或广角方向(广角侧)上移动变焦透镜102。此外，系统微计算机113基于从AF信号处理电路112获得的AF评价信号来控制调焦驱动源111。调焦驱动源111移动调焦透镜105，从而获得聚焦。该操作就是所谓的AF 操作。此外，系统微计算机113包括拍摄状态判断単元115，拍摄状态判断単元115基于调焦透镜105的移动历史判断是否进行远摄微距拍摄。如果拍摄状态判断単元115判断出要进行远摄微距拍摄，则系统微计算机113利用移动范围改变单元114将调焦透镜105的移动范围(可移动范围)从正常拍摄模式的范围改变到远摄微距拍摄模式的范围。除了正常拍摄模式的移动范围以外，远摄微距拍摄模式中的移动范围还包括扩展到最近端侧的范围。此外，将拍摄状态判断単元115判断出的拍摄状态显示在监视器装置109上，使得用户可以检查该状态。拍摄状态判断単元115控制监视器装置109，使得将调焦透镜在预定变焦透镜位置的远摄侧的可移动范围显示在监视器装置109上。显示该状态持续预定的时间段，使得用户可以检查调焦透镜的可移动范围。变焦透镜和调焦透镜的操作范围接下来，參照图2描述本实施例的摄像设备的变焦透镜102和调焦透镜105在由变焦透镜102的移动范围和调焦透镜105的移动范围确定的位置空间中在正常拍摄模式和远摄微距拍摄模式下的操作范围。图2中的位置空间的水平轴代表变焦透镜102的移动范围。该图的左侧是广角侧， 右侧是远摄侧。此外，垂直轴代表调焦透镜105的移动范围。该图的下侧是无限远端侧，该图的上侧是最近端侧。图2中的每个曲线是针对多个被摄体距离中的各被摄体距离的、由可以保持聚焦状态的变焦透镜位置和调焦透镜位置的组合获得的点的轨迹(凸轮(cam)轨迹)。
曲线Ll是由使得无限远处的被摄体能够处于聚焦状态的变焦透镜位置和调焦透镜位置的組合确定的点的轨迹。曲线L2是由使得被摄体在广角端的最短摄像距离(例如，Icm)处能够处于聚焦状态的变焦透镜位置和调焦透镜位置的組合确定的点的轨迹。曲线L3是由在正常拍摄模式下使得被摄体在远摄端的最短摄像距离(例如，Im) 处能够处于聚焦状态的变焦透镜位置和调焦透镜位置的組合确定的点的轨迹。直线L4表示具有由曲线L 3的最大点确定的极限的调焦透镜105在最近端侧的移动极限。ZoomTh是在曲线L 3的最大点处的变焦透镜的位置。在正常拍摄模式下，摄像区域由曲线Li、L2、L3和L4 (最近端)围成的区域表示。 当该设备处于正常拍摄模式吋，可以在该正常摄像区域中调节调焦透镜位置。此外，如图2中所示，远摄微距拍摄区域是在曲线L3到达最大点的变焦透镜位置 ZoomTh的远摄侧的并且由曲线L3和调焦透镜105的最近端围成的区域。在远摄微距拍摄区域中，由于随着位置接近广角端，最短摄像距离减小，所以如果在远摄侧获得图像焦点之后进行向广角侧的变焦，则在该移动过程中图像将会离焦。如上所述，与正常摄像区域相比，远摄微距拍摄区域扩展到最近端。拍摄状杰判断方法及判断之后的控制接下来，描述拍摄状态判断方法及拍摄状态判断之后的控制。图3示出根据本典型实施例的远摄微距拍摄判断处理和远摄微距拍摄模式处理的处理流程。与垂直同步信号同步地执行图3中示出的处理。根据存储在系统微计算机113中的计算机程序，针对ー个垂直同步时间(IV)执行一次该处理。在步骤S301中，拍摄状态判断単元115判断变焦透镜位置是否处于ZoomTh的远摄侧。如果变焦透镜位置处于ZoomTh的远摄侧(步骤S301中的“是”)，则该处理前进到步骤S302，并且进行微距拍摄判断处理。如果变焦透镜位置不处于ZoomTh的远摄侧(即， 处于广角侧)(步骤S301中的“否”)，则该处理结束。根据本典型实施例，由于ZoomTh是曲线L3的最大变焦透镜位置，所以在ZoomTh 的广角侧不进行微距拍摄判断处理。然而，可以偏移Zoomth，使得在作为曲线L3的最大点的变焦透镜位置的广角侧进行微距拍摄判断处理。此外，可以根据变焦位置，对微距拍摄判断进行加权。将參照图4描述步骤S302中及其之后的处理。图4是调焦透镜105在正常区域的最近端附近捜索的示意图。图4中的图的水平轴代表时间，垂直轴代表调焦透镜105的位置。此外，下侧是无限远端侧，上侧是最近端侧。在步骤S302中，拍摄状态判断単元115判断调焦透镜是否已经到达正常区域的最近端。在下文中将正常区域的最近端称为正常最近端。如果调焦透镜已经到达正常最近端(步骤S302中的“是”)，则该处理前进到步骤S303。如果调焦透镜尚未到达正常最近端 (步骤S302中的“否”)，该处理前进到步骤S305。根据本典型实施例，尽管根据调焦透镜位置是否已经到达正常最近端来进行判断，但是如图5A和图5B中所示，还可以基于调焦透镜105是否存在于包括正常最近端并且具有预定宽度的区域(图5A和图5B中的阴影区域)中来进行判断。例如，如果如图5A中所示，设置由正常最近端的轨迹和距离正常最近端特定宽度“d”的点的轨迹围成的区域，则可以不利用变焦位置，而是根据调焦透镜105是否处于该区域中来进行判断。此外，如图5B中所示，如果将判断区域设置为由正常最近端的轨迹和与稍微偏无限远侧的被摄体距离相对应的轨迹(例如，Im IOcm)围成的区域，则根据调焦透镜105是否处于该区域中进行判断。在步骤S301和S302中的处理之前，系统微计算机113获取变焦透镜102的当前位置和调焦透镜105的当前位置。如果将脉冲马达用于变焦驱动源110和调焦驱动源111， 则变焦透镜位置和调焦透镜位置被表现为将其从基准位置移动到当前位置所需的脉冲数。该基准位置是在控制透镜的位置时用作基准的位置。当开始该摄像设备的操作时，将透镜设置在该基准位置。基准位置传感器包括光遮断器(未示出)。光遮断器包括集成的光发射元件和光接收元件。可以利用位置检测传感器直接检测变焦透镜位置和调焦透镜位置。在步骤S303中，拍摄状态判断単元115将调焦透镜105到达正常最近端的次数C 増加1，然后该处理前进到步骤S304。在图4中的图的上部的数字是调焦透镜105到达正常最近端的次数C。当调焦透镜105到达正常最近端吋，次数C増加1。在步骤S304中，拍摄状态判断単元115设置用于远摄微距拍摄判断的判断计时器 T (第一时间)，并且该处理前进到步骤S305。尽管根据本实施例将判断计时器T设置为预先确定的时间(预定时间)，但是可以基于根据图像传感器106的累积时间而改变的快门速度或者帧频来设置不同的时间。通常，当该累积时间增加时，调焦透镜的驱动周期也増加。因此，调焦透镜到达正常最近端的周期也増加。如果当快门速度慢或者帧频低时，对判断计时器T设置长时间，则由于在该判断时间中调焦透镜105到达正常最近端的次数将会增加，所以可以如快门速度正常时进行关于调焦透镜是否已经到达正常最近端的判断那样来进行该判断。在步骤S305中，拍摄状态判断単元115判断在步骤S304中设置的判断计时器T 的时间是否为0。如果该时间是0(步骤S305中的“是”)，则该处理前进到步骤S306。如果该时间不是0(步骤S305中的“否”)，则该处理前进到步骤S307。在步骤S306中，拍摄状态判断単元115判断出在步骤S304中设置的判断时间中没有满足远摄微距拍摄条件，并且清除次数C。然后，该处理前进到步骤S308。在图4中，在从调焦透镜第一次到达正常最近端时开始的判断计时器T的时间内， 调焦透镜没有到达正常最近端。由于次数C小于下面描述的阈值Cth，所以将次数C设置为 0(即，复位判断状态)。在步骤S307中，拍摄状态判断単元115将判断计时器T减少1，然后该处理前进到步骤S308。在步骤S308中，拍摄状态判断単元115判断次数C是否等于或大于预先设置的阈值Cth(图4中的“3”)。如果次数C等于或大于阈值Cth (步骤S308中的“是”)，则该处理前进到步骤S309。如果次数C小于阈值Cth (步骤S308中的“否”)，则该处理结束。在图4中，在调焦透镜第二次到达正常最近端(C = 1)之后，在经过判断计时器T 的时间之前，调焦透镜再次到达正常最近端(C = 2)。此外，在调焦透镜第三次到达正常最近端(C = 2)之后，在经过判断计时器T的时间之前，调焦透镜再次到达正常最近端(C = 3)。由于次数C已经达到阈值Cth(3)，所以拍摄状态判断単元115将模式改变为远摄微距拍摄模式。根据本典型实施例，尽管阈值Cth被设置为预先确定的值，但是如判断计时器T的情况一祥，可以根据图像传感器106的累积时间改变阈值Cth。如果对阈值Cth设置较大的值，则尽管在判断模式是否为微距拍摄模式时需要较长的时间，但是可以帮助减小错误判断的可能性(例如，不管用户的意愿地判断为模式是微距拍摄模式)。另ー方面，如果对阈值Cth设置小的值，则尽管可以快速判断模式是否为微距拍摄，但是将増加错误判断的可能性。因此，基于对微距拍摄判断的响应性和稳定性的平衡的充分验证和考虑来设置上述判断计时器T和阈值Cth。此外，变焦透镜位置距离远摄端越远，阈值Cth可以被设置为越大的值。对于远摄微距区域，变焦透镜位置距离远摄端越远，允许微距拍摄的最短摄像距离增加得越大。这减少了微距拍摄的优点。因此，变焦位置越向广角侧移动，设置越大的阈值Cth，该设备从远摄侧进行微距拍摄变得越难。此外，在步骤S308中，拍摄状态判断単元115可以根据调焦透镜105是否处于包括正常最近端并具有预定宽度的区域(图5A和图5B中的阴影区域)中持续预定的时间段 (第二时间)以上来判断是否改变到远摄微距拍摄模式。在步骤S309中，移动范围改变单元114扩展调焦透镜105的移动范围，并且该处理前进到步骤S310。根据本典型实施例，移动范围改变单元114取消在调焦透镜最近端侧的控制端。换句话说，取消并复位在进行正常拍摄时局限于Im的控制端，使得它可以移动到调焦最近端。这样，可以在包括远摄微距区域的区域中进行焦点调节。在步骤S310中，拍摄状态判断単元115将远摄微距图标显示在监视器装置109 上，从而向用户通知该设备的模式被改变到了远摄微距拍摄模式。可以改变该图标的显示方法，使得用户可以容易注意到正在进行微距拍摄判断。例如，如果如图6A中所示，当进行该判断时显示闪烁图标，并且如图6B中所示，在完成该判断之后该图标停止闪烁，则用户可以更容易注意到当前状态。根据本典型实施例，当正常拍摄模式改变为远摄微距拍摄模式吋，在监视器装置 109上显示图标。然而，可以针对正常拍摄模式和远摄微距拍摄模式使用不同的图标。换句话说，当该设备处于正常拍摄模式中时可以使用第一图标，并且如果在步骤S309中调焦透镜的移动范围扩展到远摄微距区域，则可以使用不同于第一图标的第二图标。此外，当变焦透镜处于ZoomTh的广角侧，并且该设备聚焦于在近位置处(例如， 30cm以下)的被摄体时，可以使用不同于第一和第二图标的第三图标。通过显示这些图标， 用户可以更准确地识别当前的拍摄状态，并且改善了方便性。此外，当变焦透镜正移动时，可以不进行微距拍摄判断处理，并且当变焦透镜正移动时，可以优先追踪凸轮轨迹。然后，当变焦透镜停止时，进行上述微距拍摄判断处理。如上所述，根据本典型实施例，正常拍摄模式可以自动改变为远摄微距拍摄模式而不需要用户对开关进行操作。此外，由于基于调焦透镜105到达正常最近端的次数来控制将模式改变到远摄微距拍摄模式的时刻，所以可以减小不管用户的意愿地进行错误判断 (即，要进行微距拍摄)的可能性。根据第一典型实施例，当变焦透镜位置处于ZoomTh的远摄侧吋，进行微距拍摄判断处理。根据第二典型实施例，通过使用在进行该判断处理之前变焦透镜102和调焦透镜 105的移动历史，来放宽微距拍摄判断的条件，例如，用于该判断的阈值Cth的条件。通过放宽该条件，实现了改善的微距拍摄判断响应。根据本典型实施例，在该设备在广角侧对近范围处的被摄体进行摄像的状态下， 如果它向远摄侧变焦，则拍摄状态判断単元判断出该设备继续在近范围进行摄像，并且在比通常更早的时刻将模式改变为远摄微距拍摄模式。拍摄状杰判断方法和判断之后的控制图7是示出根据本发明第二典型实施例的微距拍摄判断处理的流程图。在步骤 S701中，拍摄状态判断単元115判断变焦透镜位置是否处于ZoomTh的广角侧。如果变焦透镜位置处于广角侧(步骤S701中的“是”)，则该处理前进到步骤S702。如果变焦透镜位置处于远摄侧(步骤S701中的“否”)，则该处理前进到步骤S705。在步骤S705中，进行微距拍摄判断处理。在步骤S705中进行的微距拍摄判断处理对应于參照图3描述的第一典型实施例的处理。在步骤S702中，拍摄状态判断単元115判断调焦透镜位置是否处于图2中示出的曲线L3(根据本典型实施例，Im的凸轮轨迹)的最近端侧。如果调焦透镜位置处于该最近端侧(步骤S702中的“是”)，则该处理前进到步骤S703。如果调焦透镜位置不处于该最近端侧(步骤S702中的“否”)，则该处理前进到步骤S705。毎次都将变焦透镜位置处于ZoomTh的广角侧时的调焦透镜位置与变焦透镜的位置信息一起存储在存储单元(未示出)中作为历史信息。根据本实施例，尽管在步骤S702 中拍摄状态判断単元115判断调焦透镜位置是否处于曲线L3的最近端侧，但是也可以使用对应于其它被摄体距离的凸轮轨迹。此外，代替调焦透镜位置，可以将使用调焦透镜位置计算出的被摄体距离存储在该存储単元中。此外，该设备可以被配置为，如果判断出被摄体距离短于预定的被摄体距离 (根据本典型实施例为Im)，则设置近范围标志。在步骤S703中，拍摄状态判断単元115判断是否已经指示将变焦透镜移动到 ZoomTh的远摄侧。如果给出这种指示(步骤S703中的“是”)，则该处理前进到步骤S704。 如果没有给出这种指示(步骤S703中的“否”)，则该处理前进到步骤S705。在步骤S704中，将在步骤S705中进行的微距拍摄判断处理中使用的调焦透镜到达最近端的次数阈值Cth设置为较小的值。根据本典型实施例，通过乘以小于1的系数 α (例如，0.8)，可以获得比阈值Cth小的值。通过放宽在该判断中使用的阈值，可以改善微距拍摄判断的响应。如上所述，根据本典型实施例，通过使用在微距拍摄判断处理之前变焦透镜和调焦透镜的移动历史，可以在预定条件下减小判断的阈值。因此，可以在较早的时刻自动将正常拍摄模式改变为远摄微距拍摄模式。根据第一和第二典型实施例，自动将正常拍摄模式改变为远摄微距拍摄模式。根据第三典型实施例，除了从正常拍摄模式改变到远摄微距拍摄模式以外，还可以自动取消远摄微距拍摄模式。改变到远摄微距拍摄状态以及取消方法參照图8中的流程图描述在系统微计算机113中执行的改变到远摄微距拍摄状态以及取消方法。在步骤S801中，系统微计算机113判断是否接收到摄像设备主体的关断电源请求。如果接收到该关断电源请求(步骤S801中的“是”)，则该处理前进到步骤S823。如果没有接收到该关断电源请求(步骤S801中的“否”)，则该处理前进到步骤S802。在步骤S802中，系统微计算机113判断当前模式是否为拍摄模式。如果当前模式是拍摄模式(步骤S802中的“是”)，则该处理前进到步骤S803。如果当前模式不是拍摄模式(例如，再现模式)(步骤S802中的"否，，)，则该处理前进到步骤S823。在步骤S803中，系统微计算机113获取变焦透镜102的当前位置和调焦透镜105 的当前位置。如果将脉冲马达用于变焦驱动源110和调焦驱动源111中的每ー个，则由将透镜从基准位置移动到当前位置所需的脉冲数表示变焦透镜位置和调焦透镜位置。当控制透镜的位置吋，使用该基准位置作为基准。当该摄像设备启动时，将透镜设置在该基准位置处。基准位置传感器(未示出)包括光遮断器，光遮断器包括光发射元件和光接收元件。可以利用位置检测传感器直接检测变焦透镜位置和调焦透镜位置。在步骤S804中，拍摄状态判断単元115判断在步骤S803中获取的变焦透镜的位置是否处于ZoomTh的远摄侧。如果变焦透镜处于远摄侧(步骤S804中的“是”)，则该处理前进到步骤S805。如果变焦透镜不处于远摄侧(步骤S804中的“否”)，则该处理前进到步骤S821。根据本典型实施例，由于ZoomTh是曲线L 3的最大变焦透镜位置，所以在ZoomTh 的广角侧不进行微距拍摄判断处理。然而，可以偏移ZoomTh，使得在作为曲线L3的最大点的变焦透镜位置的广角侧进行微距拍摄判断处理。此外，可以根据变焦透镜位置对该判断进行加权。在步骤S805中，拍摄状态判断単元115清除下面描述的微距拍摄取消计数器Tl， 然后该处理前进到步骤S806。在步骤S806中，拍摄状态判断単元115判断调焦透镜位置是否处于正常最近端的无限远端侧。如果调焦透镜位置处于无限远端侧(步骤S806中的“是”)，则该处理前进到步骤S807。如果调焦透镜位置处于最近端侧(步骤S806中的“否”)，则由于当前模式是远摄微距拍摄模式，不进行模式改变，然后该处理结束。在步骤S807中，拍摄状态判断単元115判断当前拍摄模式是否处于远摄微距拍摄模式。如果当前拍摄模式是远摄微距拍摄模式(步骤S807中的“是”)，则该处理前进到步骤S819。如果当前拍摄模式不是远摄拍摄模式(步骤S807中的“否”)，则该处理前进到步骤 S808。接下来，參照图4描述步骤S808及其之后的处理。在步骤S808中，拍摄状态判断単元115判断调焦透镜位置是否已经到达正常最近端。如果调焦透镜位置已经到达正常最近端(步骤S808中的“是”)，则该处理前进到步骤S809。如果调焦透镜尚未到达正常最近端(步骤S808中的"否，，)，则该处理前进到步骤S814。根据本典型实施例，尽管如第一典型实施例中所描述的根据调焦透镜位置是否到达正常最近端来进行判断，但是还可以基于调焦透镜105是否处于如图5A和图5B中示出的、包括正常最近端并且具有预定宽度的区域(阴影区域)中进行判断。
在步骤S809中，拍摄状态判断単元115设置用于远摄微距拍摄判断的判断计时器 T，并且处理前进到步骤S810。尽管根据本典型实施例将判断计时器T设置为预先确定的时间(预定时间)，但是如第一实施例中描述的，可以基于根据图像传感器106的累积时间而改变的快门速度或帧频来设置不同的时间。在步骤S810中，拍摄状态判断単元115将次数C増加1，并且该处理前进到步骤 S811。在步骤S811中，拍摄状态判断単元115判断次数C是否等于或大于预先设置的阈值Cth (图4中为3次)。如果次数C等于或大于阈值Cth (步骤S811中的“是”)，则该处理前进到步骤S812。如果次数C小于阈值Cth(步骤S811中的“否”)，则该处理结束。根据本典型实施例，尽管将阈值Cth设置为预先确定的值，但是如判断计时器T的情况一祥，可以根据图像传感器106的累积时间改变阈值Cth。以与第一典型实施例中描述的设置方法类似的方式设置阈值Cth。在步骤S812中，移动范围改变单元114扩展调焦透镜105的移动范围，并且该处理前进到步骤S813。根据本典型实施例，移动范围改变单元114取消调焦透镜最近端侧的控制端。换句话说，取消并复位在进行正常拍摄时局限于Im的控制端，使得它可以移动到调焦最近端。这样，可以在包括远摄微距区域的区域中进行焦点调节。在步骤S813中，拍摄状态判断単元115将远摄微距图标显示在监视器装置109 上，使得用户可以注意到模式已经改变到远摄微距拍摄模式。尽管根据本典型实施例，当模式改变到远摄拍摄模式时显示远摄微距图标，但是如第一典型实施例中所描述的，可以针对正常拍摄模式和远摄微距拍摄模式设置并显示不同的图标。在步骤S814中，拍摄状态判断単元115判断在步骤S809中设置的判断计时器T 是否为0。如果判断计时器T为0(步骤S814中的“是”)，则该处理前进到步骤S816。如果判断计时器T不是0 (步骤S814中的“否”)，则该处理前进到步骤S815。在步骤S815中，拍摄状态判断単元115将判断计时器T的时间减少1，然后该处理结束。在步骤S816中，拍摄状态判断単元115判断出在步骤S809中确定的时间内未满足远摄微距拍摄的条件，并且清除次数C。然后该处理结束。在步骤S807中，如果拍摄状态判断単元115判断出当前拍摄模式是远摄微距拍摄模式(步骤S807中的“是”)，则该处理前进到步骤S819。在步骤S819中，拍摄状态判断单元115判断微距拍摄模式取消计数器T2(时间计数器)是否小于ΤΗ2。如果微距拍摄模式取消计数器Τ2小于ΤΗ2 (步骤S819中的“是”)，则该处理前进到步骤S820。如果微距拍摄模式取消计数器Τ2不小于ΤΗ2 (步骤S819中的“否”)，则该处理前进到步骤S823。在步骤 S820中，拍摄状态判断単元115将微距拍摄模式取消计数器Τ2増加1，然后该处理结束。ΤΗ2是时间阈值，并且被设置为比调焦透镜105在调焦透镜105的正常最近端和无限远侧控制端的聚焦位置之间行进的时间大的值。在步骤S804中，如果变焦透镜位置在ZoomTh的广角侧(步骤S804中的“否”)， 则该处理前进到步骤S821。在步骤S821中，拍摄状态判断単元115判断微距拍摄取消计数器Tl是否小于THl。如果微距拍摄取消计数器Tl小于THl (步骤S821中的“是”)，则该处理前进到步骤S822。如果微距拍摄取消计数器Tl不小于THl(步骤S821中的“否”)，则该处理前进到步骤S823。在步骤S822中，拍摄状态判断単元115将微距拍摄取消计数器Tl増加1，然后处理结束。微距拍摄取消计数器Tl是当变焦透镜位置在ZoomTh的广角侧时递增的计时器。 当微距拍摄取消计数器Tl超过THl吋，取消远摄微距拍摄模式。将THl设置为比变焦透镜 102在ZoomTh和远摄端之间行进所用的时间长的时间。在步骤S823中，拍摄状态判断単元115清除上述微距拍摄取消计数器Tl和微距拍摄模式取消计数器T2，并且该处理前进到步骤S824。之后，该处理前进到步骤S825，然后该处理结束。在步骤S8M中，移动范围改变单元114减小调焦透镜的移动范围，并且将所控制的最近端设置为正常拍摄模式中的最近端，并且该处理前进到步骤S825。在步骤S825中，为了向用户通知模式已经改变到正常拍摄模式，拍摄状态判断单元115将在步骤S813中设置的远摄微距图标设置为在监视器装置109上不显示的状态。此外，如果模式从远摄微距拍摄模式改变到正常拍摄模式，则如第一典型实施例中描述的，显示从第二图标改变为第一图标。此外，可以控制为当变焦透镜正在移动时不进行微距拍摄判断处理。例如，当变焦透镜正在移动时，可以优先追踪凸轮轨迹。然后，当变焦透镜停止时，进行上述微距拍摄判断处理。根据上述典型实施例，当给出关断电源请求吋，移动范围改变单元114减小调焦透镜的移动范围，并且远摄微距图标改变为在监视器装置109上不显示的状态。然而，在关断电源之后，如果接收到接通电源的请求，则移动范围改变单元114可以减小调焦透镜的移动范围，并且可以将远摄微距图标设置为在监视器装置109上不显示的状态。如上所述，根据本典型实施例，远摄微距拍摄模式可以被自动取消而不需要用户改变操作开关。因此，可以减小因用户忘记取消远摄微距拍摄模式而导致的错误操作的可能性。设备的结构图9示出根据本发明第四典型实施例的摄像机(摄像设备)的结构。图9中的摄像设备除了包括远摄微距模式改变开关116以外，与图1中示出的并且在第一典型实施例中描述的摄像设备相同。远摄微距模式改变开关116用于选择是否使用远摄微距拍摄模式，并且连接到系统微计算机113。当用户将模式改变为远摄微距拍摄模式吋，用户手动操作远摄微距模式改变开关116。改变到远摄微距拍摄状态以及取消方法接下来，參照图10中的流程图描述由系统微计算机113执行的改变到远摄微距拍摄状态以及取消方法。在步骤SlOOl中，系统微计算机113判断是否接收到摄像设备主体的关断电源请求。如果接收到该关断电源请求(步骤SlOOl中的“是”)，则该处理前进到步骤S1013。如果没有接收到该关断电源请求(步骤S1001中的“否”)，则该处理前进到步骤S1002。在步骤S1002中，系统微计算机113判断当前模式是否为拍摄模式。如果当前模式是拍摄模式(步骤S1002中的“是”)，则该处理前进到步骤S1003。如果当前模式是不同的模式(例如，再现模式)(步骤S1002中的“否”)，则该处理前进到步骤S1013。在步骤 S1003中，系统微计算机113获取变焦透镜102的当前位置(变焦透镜位置)。该变焦透镜位置获取方法与第一和第三典型实施例中描述的方法相同。在步骤S1004中，拍摄状态判断単元115判断当前拍摄模式是否为远摄微距拍摄模式。如果当前拍摄模式是远摄微距拍摄模式(步骤S1004中的“是”)，则该处理前进到步骤S1010。如果当前拍摄模式不是远摄微距拍摄模式(步骤S1004中的“否”)，则该处理前进到步骤S1005。在步骤S1005中，拍摄状态判断単元115判断远摄微距模式改变开关116是否为 “接通”。如果远摄微距模式改变开关116是“接通”(步骤S1005中的“是”)，则该处理前进到步骤S1006.如果远摄微距模式改变开关116是“断开”(步骤S1005中的“否”)，则该处理前进到步骤S1013。在步骤S1006中，拍摄状态判断単元115判断在步骤S1003中获取的当前变焦透镜位置是否在远摄端。如果当前变焦透镜位置是在远摄端(步骤S1006中的“是”)，则该处理前进到步骤S1008。如果当前变焦透镜位置不是在远摄端(步骤S1006中的“否”)，则该处理前进到步骤S1007。在步骤S1007中，系统微计算机113控制变焦驱动源110，使得变焦透镜102移动到远摄端。在步骤S1008中，移动范围改变单元114扩展调焦透镜的移动范围，并且该处理前进到步骤S1009。根据本典型实施例，当该设备处于远摄微距拍摄模式吋，取消在正常拍摄模式下局限于Im的、调焦透镜最近端侧的控制端，并且调焦透镜可以移动到调焦最近端。 因此，可以在包括远摄微距区域的区域中进行焦点调节。在步骤S1009中，拍摄状态判断単元115将远摄微距图标显示在监视器装置109 上，使得用户可以注意到模式已经改变到远摄微距拍摄模式。尽管根据本典型实施例，在模式改变到远摄微距拍摄模式时显示远摄微距图标，但是可以针对正常拍摄模式和远摄微距拍摄模式设置和显示不同图标。图标的显示方法与第一和第三实施例中描述的方法相同。在步骤S1004中，如果拍摄状态判断単元115判断出当前模式是远摄微距拍摄模式(步骤S1004中的“是”)，则该处理前进到步骤S1010。在步骤S1010中，拍摄状态判断単元115判断在步骤S1003中获取的变焦透镜位置是否在ZoomTh的广角侧。如果变焦透镜位置在ZoomTh的广角侧(步骤SlOlO中的“是”)， 则该处理前进到步骤S1011。如果变焦透镜位置不在ZoomTh的广角侧(即，在远摄侧)，则该处理结束。以与第一典型实施例中描述的设置相同的方式设置ZoomTh。在步骤S1012中，拍摄状态判断単元115将微距拍摄取消计数器Tl増加1，然后处理结束。微距拍摄取消计数器Tl是当变焦透镜位置在ZoomTh的广角侧时递增的计时器。在步骤SlOll中，拍摄状态判断単元115判断微距拍摄取消计数器Tl是否小于 THl0如果微距拍摄取消计数器Tl等于或大于TH1，则取消远摄微距拍摄模式。在步骤SlOll中，如果拍摄状态判断単元115判断出变焦透镜位置在ZoomTh的广角侧(即，Tl等于或大于THl)(步骤SlOll中的“否”)，则该处理前进到步骤S1013。在步骤S1013中，拍摄状态判断単元115清除微距拍摄取消计数器Tl，并且该处理前进到步骤 S1014。
在步骤S1014中，移动范围改变单元114减小调焦透镜的移动范围，并且将所控制的最近端设置为正常最近端，并且该处理前进到步骤S1015。在步骤S1015中，为了向用户通知模式已经改变到正常拍摄模式，拍摄状态判断単元115将步骤S1009中设置的远摄微距图标设置为在监视器装置109上不显示的状态， 然后该处理结束。图标的显示和不显示方法与第三典型实施例中描述的方法相同。如上所述，根据本典型实施例，由于可以自动取消远摄微距模式，所以用户不需要改变模式。因此，可以减小因用户未取消远摄微距模式而导致的错误操作的可能性。此外，还可以通过网络或者通过各种存储介质将用于实现上述典型实施例的功能的软件(例如，程序或指令集)提供给系统或设备，并且使该系统或设备的处理器或计算机 (中央处理单元(CPU)或微处理単元(MPU))读取并执行记录/存储在具有存储器装置或非易失性存储介质的产品上的程序或指令以进行上述实施例的操作或功能，来实现本典型实施例。在此情况下，该程序和记录/存储了该程序的记录介质构成所述实施例的ー个方面。 另外，该程序可以由一个处理器执行，或者由连接在一起的多个处理器执行。实施例的方面可以由包括非易失性存储介质的设备、机器、方法、处理或产品来实现，其中，该非易失性存储介质具有程序或指令，当机器或处理器执行该程序或执行吋，使该机器或处理器进行上述操作。该方法可以是计算机化的方法，以利用计算机、机器、处理器或者可编程装置进行所述操作。该方法中的操作涉及表示机器或特定设备的物理对象或实体(例如，透镜驱动装置、第一透镜、第二透镜)。另外，该方法中的操作将元件或部件从一个状态转换到另ー个状态。该转换被具体化并且集中于控制透镜驱动装置。该转换提供控制第一透镜移动、限制透镜移动、允许透镜移动等的不同的功能或者用途。另外，可以由硬键、固件、软件或者它们的任意組合来实现ー个实施例的元件。术语硬件通常指具有电子、电磁、光学、光电、机械、机电部件等物理结构的元件。硬件实现可以包括模拟或数字电路、装置、处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)或者光学、机电、电磁或电子装置。术语软件通常指逻辑结构、方法、 过程、程序、例程、处理、算法、公式、函数表达式等。软件实现典型地包括将上述元件(例如、逻辑结构、方法、过程和程序)实现为嵌入在ー个以上的存储装置中并且可由上述处理器、CPU/MPU或可编程装置执行和/或访问的指令代码和/或数据元件。术语固件通常指在硬件结构(例如，闪速存储器)中实现或者嵌入在硬件结构中的逻辑结构、方法、过程、程序、例程、处理、算法、公式、函数、表达式等。固件的例子可以包括微码、可写控制存储、微编程结构。当以软件或固件实现时，实施例的各元件可以是用于进行必要任务的代码段。软件/固件可以包括用于执行一个实施例中描述的操作的实际代码，或者仿真或模拟该操作的代码。根据与特定特征、功能相对应的应用，可以通过不同部件实现实施例的全部或部分。这些部件可以包括硬件、软件或固件或者它们的任意組合。硬件、软件或固件元件可以具有相互连接的几个模块或単元。硬件模块/単元通过机械、电、光、电磁或者任何物理连接连接到另ー个模块/単元。软件模块/単元通过函数、过程、方法、子程序或子例程调用、 跳转、链接、參数、变量和变元传递、函数返回等连接到另ー个模块。软件模块/单元连接到另ー个模块/単元，以接收变量、參数、变元、指针等，并且/或者生成或传递结果、更新的变量、指针等。固件模块/単元通过上述硬件和软件连接方法的任意组合连接到另ー个模块/单元。硬件、软件或固件模块/单元可以连接到另一个硬件、软件或固件模块/单元中的任一个。模块/单元还可以是软件驱动器或者用于与在平台上运行的操作系统交互的接口。 模块/单元还可以是用于配置、建立、初始化硬件装置，并且向硬件装置发送数据和从硬件装置接收数据的硬件驱动器。设备可以包括硬件、软件和固件模块/单元的任意组合。
尽管已经参照典型实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。
权利要求
1.ー种透镜驱动装置，包括控制单元，用于基于针对各被摄体距离存储的、用于进行变焦操作的第一透镜的位置和用于进行焦点调节的第二透镜的位置的信息，控制所述第一透镜和所述第二透镜的移动，其中，当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，所述控制単元限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，所述控制单元允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
2.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，所述预定条件是在所述第二透镜到达所述预定区域之后的第一时间段内，所述第二透镜到达所述预定区域预定次数。
3.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，所述预定条件是所述第二透镜处于所述预定区域中的时间段达到第二时间。
4.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，所述控制単元根据所述第一透镜处于所述预定位置的广角侧的时间段，取消允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
5.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，当所述第一透镜处于所述预定位置的远摄侧吋，所述控制単元根据所述第二透镜处于与所述第一被摄体距离相对应的位置的无限远端侧的时间段，取消允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
6.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括显示单元，所述显示単元用于显示用于通知用户允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置的信息。
7.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，在关断所述透镜驱动装置的电源之后接通电源的情况下，所述控制単元限制将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
8.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括摄像单元，用于拍摄图像，其中，在模式改变到用于再现所述摄像単元所拍摄的图像的图像再现模式的情况下， 所述控制単元禁止将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
9.根据权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在干，在所述第一透镜处于所述预定位置的广角侧、并且所述第二透镜处于与预定被摄体距离相对应的位置的最近端侧的情况下，所述控制単元放宽所述预定条件。
10.根据权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在干，还包括摄像单元，所述摄像单元用于拍摄图像，其中，根据快门速度或帧频改变所述第一时间段。
11.ー种透镜驱动装置的控制方法，包括基于针对各被摄体距离存储的、用于进行变焦操作的第一透镜的位置和用于进行焦点调节的第二透镜的位置的信息，控制所述第一透镜和所述第二透镜的移动，其中，控制所述移动包括当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
12. —种透镜系统，包括 第一透镜，用于进行变焦操作；以及第二透镜，用于进行焦点调节，其中，当所述第一透镜处于预定位置的远摄侧吋，限制将所述第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，并且在所述第二透镜到达包括与所述第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，允许将所述第二透镜移动到与所述第二被摄体距离相对应的位置。
全文摘要
本发明提供一种透镜驱动装置、控制方法以及透镜系统。透镜驱动装置包括控制单元，用于基于针对各被摄体距离存储的第一透镜的位置和第二透镜的位置的信息，控制第一透镜的移动以进行变焦操作，以及控制第二透镜的移动以进行焦点调节，当第一透镜处于预定位置的远摄侧时，控制单元限制将第二透镜移动到与比第一被摄体距离更近的第二被摄体距离相对应的位置，以及在第二透镜到达包括与第一被摄体距离相对应的位置的预定区域之后满足预定条件的情况下，控制单元允许将第二透镜移动到与第二被摄体距离相对应的位置。
文档编号G02B7/10GK102540396SQ20111043600
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者友定俊彦, 石川大介 申请人:佳能株式会社