光学设备制造技术

技术编号:3755429 阅读:276 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种光学设备。该光学设备具有用于记录运动图片的记录模式和用于记录静止图片的记录模式,并包括:光学元件;马达,其包括具有磁体的转子和具有用于向所述磁体提供转动力的线圈的定子,所述马达用于驱动所述光学元件;位置传感器,用于检测所述马达的所述转子的位置;以及驱动电路,用于根据记录模式,选择用于根据所确定的时间间隔来切换对所述马达中的所述线圈的通电的第一驱动或者用于根据所述位置传感器的输出来切换对所述马达中的所述线圈的通电的第二驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学设备,并且更具体地,涉及一种具有可在运动图片记录和静止图片记录之间切换的记录模式的光学设备。
技术介绍
已经提出了具有获取静止图片的功能的数字摄像机和具有获取运动图片的功能的数字静止照相机等既能提供运动图片拍摄又能提供静止图片拍摄的照相机。通常,在运动图片拍摄中同时记录声音。此时,需要防止记录来自正驱动调焦透镜和变焦透镜等光学元件的马达的运转噪音。此外,在静止图片拍摄中,需要驱动光学元件并且即刻准备拍摄动作,从而不错过拍摄时机。日本特开2004-004362公开了 一种既能提供运动图片拍摄又能提供静止图片拍摄的数字照相机。这种数字照相机在静止图片拍摄中通过使用两相励磁驱动方法来驱动移动透镜的步进马达。在运动图片拍摄中,通过改善步进马达的无声驱动的微步进驱动方法来驱动步进马达,并降低在运动图片拍摄中将进行记录的马达的运转噪音。日本特开平09-331666是另 一现有技术。然而,当高速驱动时,步进马达不能维持驱动脉冲和转子的转动之间的同步,并可能失步。在使用步进马达的高速驱动的尝试中,可想到使用具有大步宽的马达或降低传递机构的减速比(reduction ratio)。然而,这种方法降^[氐了透#:的驱动分辨率,并难以高精度地驱动透镜。此外,在使用步进马达获得驱动透镜所需的高分辨率的尝试中,可想到使用具有小步宽的马达或增加传递机构的减速比。然而,这种方法降低了透镜的驱动速度,并难以即刻准备拍摄动作。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于在声音记录时防止记录马达的噪音,并在非声音记录时提供高速透镜驱动的光学系统。根据本专利技术的一个方面, 一种光学设备,其具有用于记录运动图片的记录模式和用于记录静止图片的记录模式,所述光学设备包括光学元件;马达,其包括具有磁体的转子和具有用于向所述磁体提供转动力的线圈的定子,所述马达用于驱动所述光学元件;位置传感器,用于检测所述马达的所述转子的位置;以及驱动电路,用于根据记录模式,选择用于根据所确定的时间间隔来切换对所述马达中的所述线圈的通电的第 一驱动或者用于根据所述位置传感器的输出来切换对所述马达中的所述线圏的通电的第二驱动。根据以下参考附图对典型实施例的说明,本专利技术的其它特征将变得显而易见。附图说明图l是根据第一实施例的光学设备的框图。图2是图l所示的光学设备的拍摄处理的流程图。图3是示出图2所示的步骤S108中的运动图片记录处理的细节的流程图。图4是图l所示的马达和位置传感器的立体图。图5是示出图4所示的》兹轭(yoke)、位置传感器和转子之间的相位关系的沿轴线方向的截面图。5图6是示出图5所示的转子的转动角和马达转矩之间的关系的图,并且是示出转子的转动角和传感器的输出之间的关系的图。图7A-7D,是示出反馈通电切换模式的操作的沿轴线方向的截面图。图8是根据第 一 实施例的光学设备的透镜驱动处理的流程图。图9是示出根据第 一 实施例的驱动量和驱动时间段之间的关系的图。图IO是根据第二实施例的光学设备的框图。图ll是根据第二实施例的拍摄处理的流程图。图12是根据第二实施例的光学设备中的运动图片记录处理的流程图。图13是根据第二实施例的光学设备的透镜驱动处理的流程图。图14是示出驱动速度和驱动精度之间的关系的图。具体实施例方式第一实施例图1是光学设备100的框图。光学设备100通常是指具有可在运动图片记录和静止图片记录之间切换的记录模式的所谓的数字照相机或摄像机。光学设备100包括光学系统、图像传感器102、第一信号处理电路103、麦克风104、第二信号处理电路105、数据处理电路106、存储器107、系统控制器108、自动调焦(AF)控制电路109、马达驱动系统、位置传感器113、马达114、释放按钮115和静止图片/运动图片("SM")切换器116。该光学系统是透镜组或类似结构,并包括作为光学元件的6调焦透镜(或多个调焦透镜)IOI。来自被摄体的光通过该光学系统并进入图^象传感器102。通过马达114驱动调焦透4竟101。即偵_在调焦透镜101沿光轴方向D细微地往复运动或摆动时,图像倍率也几乎不改变,并只有焦距改变。因此,通过沿光轴方向D移动调焦透镜IOI,可以控制形成在图像传感器102上的图像的焦点。图像传感器102包括CCD或CMOS传感器等光电转换元件。在图像传感器102中通过光电转换所获得的输出信号被第 一 图像处理电路103放大,并输出为数字视频信号。更具体地,第一信号处理电路103对从图像传感器102输出的模拟电信号提供增益控制并进行伽玛处理,并输出所生成的信号作为R G B图像数据等的数字视频信号。通过利用该视频信号,光学设备100形成运动图像或静止图像。第一信号处理电路103基于已经通过图像传感器102转换为电信号的信号,检测画面的对比度值,并因此可以识别出调焦透4竟101的调焦状态。如果需要,可以i殳置外部测距方法或相位差^r测方法的AF传感器。外部测距方法的AF传感器检测来自被摄体的光,并输出检测信号。例如,AF传感器通过使用红外光发射元件(IrLED)来向被摄体发射红外光。AF传感器通过其光接收元件接收在被摄体上被反射的红外光,并基于该光接收元件的输出来检测光学系统的调焦状态。AF传感器可以是向被摄体辐射超声波并检测反射波的传感器。此外,在相位差检测方法的AF传感器的情况下,可以将来自祐j聂体的光分割为两个光束,并且可由一对AF传感器检测各个图像。可以直接检测来自被摄体的光,或者可以使用用于分割和才全测入射到光学系统110的光的方法。因此,对于外部测距方法,AF传感器可以检测到被摄体的距离;或者,对于相位差检测方法,AF传感器可以检测从来自被摄体的光束生成的两个图像之间的间隔或偏移量。相位差检测方法分割来自被摄体的光束,将分割得到的两个光束引入至两个AF传感器,并基于从这些传感器输出的两个图像之间的偏移量或间隔来计算离焦量。外部测距方法被分为主动方法和被动方法。主动方法向被摄体辐射红外线或超声波,通过传感器检测反射波,并基于反射波返回所需的时间段和辐射角来测量到被摄体的距离。另一方面,被动方法将来自被摄体的光束分割为两个光束,利用两个光接收传感器接收分割得到的光束,并进行来自两个传感器的信号之间的相关性的运算。被动方法对与相关性最大的偏移量相对应的行传感器的像素的编号进行运算,并基于该偏移量通过三角测量原理来获得调焦信息。本实施例的光学设备100使用对比度检测方法。对比度检测方法通过使调焦透镜往复运动或摆动来提取从成像部输出的视频信号中的高频成分,将调焦透镜移动至提供最大值的位置,并获得对焦状态。麦克风104将外部声音转换为电信号,并输出该电信号。第二信号处理电路105处理从麦克风104输出的电信号,并将其作为声音信号输出。更具体地,对从麦克风104输出的模拟电信号进行增益控制,然后通过模拟到数字转换将其作为数字声音信号输出。数据处理电路10 6对从第 一 信号处理电路10 3输出的视频信号以及从第二信号处理电路105输出的声音信号进行数据压缩等处理,然后将所生成的信号记录在存储器107中。可以在用于记录声音信号的声音记录模式和不记录声音信号的非声音记录模式这两种模式之间选择一种模式。存储器107可以记录从数据处理电路106本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学设备,其具有用于记录运动图片的记录模式和用于记录静止图片的记录模式,所述光学设备包括: 光学元件; 马达,其包括具有磁体的转子和具有用于向所述磁体提供转动力的线圈的定子,所述马达用于驱动所述光学元件; 位置传感器, 用于检测所述马达的所述转子的位置;以及 驱动电路,用于根据记录模式,选择用于根据所确定的时间间隔来切换对所述马达中的所述线圈的通电的第一驱动或者用于根据所述位置传感器的输出来切换对所述马达中的所述线圈的通电的第二驱动。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:木矢村公介安田悠青岛力
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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