閃光裝置、照相機及消除其中浪費能量消耗的方法和程序的製作方法

2023-10-28 22:31:02 2

專利名稱：閃光裝置、照相機及消除其中浪費能量消耗的方法和程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閃光裝置、具有該閃光裝置的照相機，及其方法和程序。
背景技術：
近來，將CCD類型或MOS類型的固態成像傳感器用於使目標成像並將其作為圖像數據存儲在諸如閃速存儲器(flash memory)之類的存儲媒質中的數位照相機已經逐漸變得普遍。大多數的這種數位照相機都配備有與傳統照相機相似的閃光燈(閃光裝置)。
眾所周知，將安裝在照相機中的閃光燈配置為用於逐步提高儲存在照相機主體中的電池的電壓，並利用該電壓使主電容充電，在拍攝圖像時其依照觸發信號將儲存在主電容中的電荷通過觸發線圈發送到放電管(例如，氙管)，從而使之放電發光。此外，該主電容的電容量大約為50μF到200μF，其根據閃光燈所要發射的光量變化而波動。
此外，如果該主電容的電壓變為低於能夠發光的電壓，則大多數數位照相機通常重新開始充電，使該閃光燈總能夠發光。發送到主電容的電荷保持儲存在主電容中的狀態，即使在照相機的電源開關關閉以後也是如此，並且隨著時間推移由於自然放電而損耗(參見日本專利申請KOKAI公開第2000-122130號)。

發明內容
然而，如上所述的電荷損耗可以表示為(1/2)·C·V2
其中C是該主電容的電容量，V是充電電壓，這些電功率就從電池中浪費掉。
另一方面，由於近來的數位照相機所使用的存儲媒質容量增加並且可以存儲的圖像數量和拍攝移動圖像的時間也相應增加，因此需要延長電池的使用壽命(每次電池更換或充電的連續使用時間)，但是為了繼續縮減體積、縮減重量以及裝置設計的多樣性，在可以保證的電源容量方面自然存在限制。
因此，為了找到消除上述閃光燈中浪費的能量消耗的方法已經成為一種需要。如果該閃光燈不是始終都用來發光，那麼這是可以實現的，但因為由此會造成不方便，所以並不現實。
本發明已經考慮到此前提出的問題，其目的在於提供一種閃光裝置、具有該閃光裝置的照相機裝置，及其可以消除浪費的能量消耗並延長電源電池使用壽命的方法和程序。
為了解決上述問題，根據權利要求1的發明提供了一種閃光裝置，其在拍攝圖像時利用使主電容(71)充電的電功率發出輔助光，並且該閃光裝置包括逐步降壓裝置(81)，用於逐步降低主電容(71)的充電電壓並將該電壓作為電功率提供到其它地方；開關(82)，其執行切換操作以將主電容(71)從該主電容的充電電路(72)切換到逐步降壓裝置(81)，從而將主電容(71)連接到逐步降壓裝置(81)；以及控制裝置(2)，用於使該開關(82)執行所需的切換操作。
此外，在根據權利要求2的發明中，該閃光裝置包括檢測裝置(74)，用於檢測該主電容(71)的充電電壓；並且當該檢測裝置(74)檢測到的充電電壓是規定電壓或更高時，該控制裝置(2)使該開關(82)執行切換操作。
此外，在根據權利要求3和4的發明中，該逐步降壓裝置(81)具有多個饋電路徑(8a、8b)，將主電容的已降低功率提供到其它地方。
此外，在根據權利要求5和6的發明中，該降壓裝置(81)向用於使主電容充電的充電電池(91)的充電電路(92)提供主電容的已降低功率。
此外，在根據權利要求7和8的發明中，該降壓裝置(81)向其它電路(101)提供主電容的已降低功率，利用使主電容充電的充電電池(91)的電功率為這些電路供電。
此外，在根據權利要求9、10和11的發明中，該降壓裝置(81)向用於使主電容充電的充電電池(91)的充電電路(92)以及利用該充電電池(91)的電功率進行供電的其它電路(101)提供主電容的已降低功率。
此外，根據權利要求12的發明提供了一種照相機裝置，其配備有在拍攝圖像時利用使主電容(71)充電的電功率發出輔助光的閃光裝置(73)，並且該照相機裝置包括逐步降壓裝置(81)，用於逐步降低主電容(71)的充電電壓並將該電壓作為電功率提供到其他地方；開關(82)，其執行切換操作以將主電容(71)從該主電容的充電電路(72)切換到逐步降壓裝置(81)，從而將主電容(71)連接到逐步降壓裝置(81)；以及控制裝置(2)，用於在圖像拍攝等待模式時使該開關(82)執行所需的切換操作，該模式要求使發射輔助光的準備結束。
此外，在根據權利要求13的發明中，在圖像拍攝等待模式中的操作結束之後，當執行預定操作時，該控制裝置(2)使逐步降壓裝置(81)向其它電路(101)提供該主電容降低的功率，使用於對主電容(71)充電的充電電池(91)的電功率為所述其它電路供電，並且在預定的操作結束之後，使降壓裝置(81)向充電電池(91)的充電電路(92)提供該主電容降低的功率。
此外，根據權利要求14的發明提供了一種方法，該方法控制配備有閃光裝置(73)的照相機裝置中的電功率，從而在拍攝圖像時利用使主電容(71)充電的電功率發出輔助光，該方法包括以下步驟當圖像拍攝等待模式時停止使主電容(71)充電的操作，該模式要求使發射輔助光的準備結束；在停止了充電操作之後，執行不同於利用主電容(71)作為電源充電操作的操作。
此外，在根據權利要求15的發明中，照相機裝置帶有計算機，該照相機裝置配備有在拍攝圖像時利用使主電容(71)充電的電功率發出輔助光的閃光裝置(73)，該計算機執行當圖像拍攝等待模式時停止使主電容(71)充電的處理，該模式要求使發射輔助光的準備結束；以及在停止了充電操作之後，執行不同於利用主電容(71)作為電源充電操作的操作的處理。
附圖簡述

圖1為表示本發明一個實施例的數位照相機的結構圖；圖2為表示該數位照相機基本部件的結構圖；圖3為表示主電容中充電電壓設定值的圖表；圖4為表示當該數位照相機中的電源鍵打開時的操作的流程圖；以及圖5為表示當該數位照相機中的電源鍵關閉時的操作的流程圖。
發明詳述在下文中，將依照附圖描述本發明的一個實施例。圖1是表示根據本發明的數位照相機1示意結構的結構圖。
數位照相機1包括控制裝置2、圖像拍攝部件3、圖像記錄部件4、顯示裝置5、鍵輸入組件6、閃光組件7、逐步降壓組件8和電源組件9，該電源組件的操作受到控制裝置的控制。在本實施例中，控制裝置2、閃光組件7、逐步降壓組件8和電源組件9實現了本發明的閃光裝置。
該控制裝置2具有存儲預定程序的ROM和用於工作的RAM，並且該控制裝置是包括多種數位訊號處理功能的微計算機，所述處理功能包括數據壓縮和解壓縮。該控制裝置2依照存儲在ROM中的程序進行操作，從而起到本發明的控制設備的作用。
該圖像拍攝部件3包括例如形成目標的圖像的光學系統、設置在該光學系統驅動機構中的鏡頭馬達、通過光電轉換而拍攝由光學系統形成的目標圖像的圖像拍攝裝置，例如CCD，以及信號處理電路，例如其放大圖像拍攝裝置輸出的拍攝圖像信號並將其轉變為數位訊號。該圖像拍攝部件3將數字拍攝圖像信號發送到控制裝置2。
該圖像記錄部件4包括閃速存儲器、可從主體上拆卸的存儲器卡等等，所述圖像記錄部件4記錄圖像拍攝部件3拍攝的目標的圖像，然後由控制裝置2以諸如JPEG的方法將該圖像壓縮。此外，如果需要，該圖像記錄部件4也記錄其它數據。
該顯示裝置5包括液晶顯示器和其它驅動電路，並且在圖像拍攝等待狀態中其將圖像拍攝部件3所拍攝的圖像作為直接圖像(throughimage)進行顯示，在該等待狀態中，未按下在REC模式下用於圖像拍攝的快門鍵，而在用於再現已記錄圖像的PLAY模式中，該顯示裝置顯示從圖像記錄部件4讀取的圖像。
該鍵輸入組件6包括多種操作鍵，例如快門鍵、圖像選擇鍵、設定操作模式的模式鍵，以及電源開關。通過中斷處理，連續地將掃描信號從控制裝置2發送到鍵輸入組件6，並且當用戶操作任一操作鍵時，控制裝置2就可以檢測到。
圖2為表示該閃光組件7、逐步降壓組件8和電源組件9細節的結構圖。該電源組件9包括鋰離子充電電池91等，其作為該數位照相機1的電源；充電電路92，其通過AC適配器100為充電電池91提供家用電源等提供的電能；以及電源電路93，其將充電電池91的電功率提供給其它組件101。
該閃光組件7包括逐步增壓/充電電路72，其將充電電池91的3.4V電壓逐步增加到大約300V，並將增加後的電壓提供給主電容71；光發射部件73，其包括作為光源的放電管(例如氙管)、觸發線圈以及驅動元件，該驅動元件用於將主電容71的電壓逐步增加到大約2kV或更高，從而使該放電管放出電流；以及閃光控制電路74，其控制逐步增壓/充電電路72和光發射部件73的操作。
當拍攝圖像時，該閃光控制電路74使該驅動元件依照由控制裝置2發送的觸發信號驅動觸發線圈，以使該放電管放出電流，從而發出用於拍攝圖像的輔助光。此外，該閃光控制電路74是本發明的檢測裝置，用於通過逐步增壓/充電電路72檢測主電容71的充電電壓，並且該控制電路控制逐步增壓/充電電路72中使主電容71充電的操作。此外，在本實施例中進行控制，以使主電容71的充電電壓將會大於使放電管發光的值(100V)，並小於上限值(330V)(參見圖3)。
該逐步降壓組件8包括逐步降壓電路81，其降低主電容71的電壓以將其提供給電源組件9；以及開關82，其切換主電容71與閃光組件7的逐步增壓/充電電路72(圖中的b側)或者與逐步降壓電路81的連接(圖中的a側)。將電功率從逐步降壓電路81通過第一電力饋線8a和第二電力饋線8b供給到電源組件9，其中第一電力饋線的輸出電壓設為5V，第二電力饋線的輸出電壓設為4.2V。第一電力饋線8a(5V側)與充電電路92相連，同時第二電力饋線8b(4.2V側)與電源電路93相連。此外，逐步降壓電路81和開關82的操作受到控制裝置2的控制，並且該逐步降壓電路81受到控制，以使其通過第一電力饋線8a或第二電力饋線8b之一與電源組件9保持連接狀態。
接著，將參照圖4和5的流程圖描述當用戶操縱上述配置中鍵輸入組件6的電源鍵時的操作。
圖4為表示當控制裝置2檢測到該電源鍵的ON操作時所執行的中斷處理的內容的流程圖。在該處理開始時，控制裝置2使電源電路93開始向圖1所示的各個組件供電(步驟SA1)，然後立刻將逐步降壓組件8的開關82設定到a側(步驟SA2)。隨後，該控制裝置2檢測由模式鍵設定的操作模式的狀態(步驟SA3)，如果操作模式不是REC模式，則僅僅停止該處理(步驟SA4中的否)，然後轉移到其它操作模式的處理，例如PLAY模式。另一方面，當設定為REC模式時(步驟SA4中的是)，該控制裝置2執行在REC模式中的操作所需的不同參數的初始設定(步驟SA5)，並且在圖像拍攝部件3中的鏡頭啟動操作之後(步驟SA6)，該控制裝置2使閃光控制電路74開始對主電容71充電(步驟SA7)。
順便提及，此處已經描述了例如當用戶打開電源鍵時的操作，但是當用戶在打開電源鍵之後的使用過程中執行操作模式的改變操作時，同樣執行上述步驟SA2之後的處理。
此外，圖5是表示當控制裝置2檢測到該電源鍵的OFF操作時所執行的中斷處理的流程圖。在該處理開始時，控制裝置2檢測到由模式鍵設定的操作模式狀態(步驟SB1)，並且如果操作模式不是REC模式(步驟SB2中的否)，則立刻停止從電源電路93向各個組件供電(步驟SB10)，並結束處理。此外，即使是這樣，該控制裝置2也執行對應於其它操作模式的處理，例如PLAY模式，這在圖中沒有示出。
此外，當設定為REC模式時(步驟SB2中的是)，該控制裝置2確定由閃光控制電路74檢測到的主電容71的充電電壓是否為預定電壓或更高，在本實施例中即100V或更高(步驟SB3)。此處，如果充電電壓為100V或更高(步驟SB3中的是)，則該控制裝置2就將逐步降壓組件8的開關82設定到b側，並且使該逐步降壓電路81通過第二電力饋線8b開始向電源組件9的電源電路93供電(步驟SB4)。
接著，該圖像拍攝部件3執行鏡頭的收藏操作(步驟SB5)，並將REC模式中的操作所需的不同參數儲存在閃速存儲器等之中(步驟SB6)。此外，該控制裝置2使逐步降壓電路81通過第一電力饋線8b開始向電源組件9的充電電路92供電，即開始對充電電池91充電的操作(步驟SB8)，然後停止由電源電路93向各個組件供電(步驟SB10)，從而完成該處理。換句話說，利用主電容71中剩餘的電功率執行關閉電源的操作，並且使剩餘的電功率返回充電電池91。
另一方面，當上述步驟SB3中確定的結果為「否」並且例如當關閉電源鍵時主電容71的充電電壓低於100V時，在利用閃光燈拍攝圖像之後，或者當自打開電源鍵後只經過很短時間時，僅立即執行上述鏡頭收藏操作和不同參數的存儲(步驟SB8、SB9)，並且停止由電源電路93向各個組件供電(步驟SB10)，從而結束該處理。換句話說，按照原狀保持了主電容71的低充電狀態。
如上所述，在本實施例中，當電源鍵關閉時的設定為REC模式時，即當不必準備發射輔助光時，如果主電容71的充電電壓為100V或更高，則主電容71中剩餘的功率自動地用於關閉該電源的操作，並且使剩餘電功率回到充電電池91。從而可以有效地利用主電容71中剩餘的功率，常規情況是這部分功率由於自然放電而損耗掉。因此，可以消除浪費的功率消耗，並且能夠延長充電電池的使用壽命，即每次電池更換或充電的連續使用時間。此外，主電容71中剩餘的功率可以直接用於關閉電源的操作，因此十分有效地利用了這部分功率。
此外，如果主電容71的充電電壓低於100V，則按照原狀保持此充電電壓，以使下次打開電源時，可以防止主電容71的充電時間不必要地變長。因此，不僅可以延長上述的電池使用壽命，還可以使由此造成的不便最小化。
此外，為了延長電池的使用壽命，可以在不檢查主電容71充電狀態(剩餘功率)的情況下無條件利用其功率。然而，如果由逐步降壓電路81提供給電源組件9的電壓不足，則不能利用主電容的功率。
此外，在上述配置中，主電容71功率的供應端是電源電路93和充電電路92，並且這些供電端可以切換，但不限於此，其中的配置也可以是將剩餘功率始終提供到這兩個供應端。然而，如本實施例中一樣，當供應端需要不同電壓時，如果採用了能夠切換的配置，則利用剩餘功率是很方便的。
此外，在本實施例中已經主要描述了在設定為REC模式的狀態下關閉電源的操作。除了此操作，例如當用戶將REC模式切換為其它操作模式，例如PLAY模式或者用於拍攝移動圖像的電影模式時，如果將主電容71的剩餘功率用於這些操作模式中的操作，則可以更有效。當在REC模式中設定禁止使用閃光燈時也是有效的。
此外，主電容71的剩餘功率用於充電電池91的充電操作以及本實施例中的其它操作，但是將該剩餘功率僅用於充電電池91的充電操作的配置也是可能的。此外，主電容71的剩餘功率波動，因此如果例如將其用於多個操作，則可以根據該剩餘功率切換這些操作。
此外，已經描述了將本發明用於數位照相機的情況，該照相機將圖像拍攝裝置拍攝的目標圖像存儲為數字數據，但是除此之外，也可以將本發明用於具有照相機的行動電話、具有照相機的PDA和具有閃光燈的銀鹽照相機(silver camera)，只要那些照相機裝置裝配有閃光燈。在這些情況中，也可以獲得和本實施例相同的效果。特別是在具有照相機的行動電話中可以獲得更顯著的效果，這是因為其電源的容量是非常有限的。
此外，本發明的閃光裝置不必總是安裝在數位照相機中，其可以是獨立的閃光裝置，分別連接到數位照相機等之上。
權利要求
1.一種閃光裝置，其在拍攝圖像時利用對主電容(71)充電的電功率發出輔助光，該閃光裝置包括逐步降壓裝置(81)，用於降低主電容(71)的充電電壓並將電壓作為電功率提供到其它地方；開關(82)，其執行切換操作以將該主電容(71)從該主電容的充電電路(72)切換到該逐步降壓裝置(81)，從而將該主電容(71)連接到該逐步降壓裝置(81)；以及控制裝置(2)，用於使該開關(82)執行所需的切換操作。
2.根據權利要求1所述的閃光裝置，包括檢測裝置(74)，用於檢測所述主電容(71)的充電電壓；其中當該檢測裝置(74)檢測到的充電電壓是規定電壓或更高時，所述控制裝置(2)使所述開關(82)執行切換操作。
3.根據權利要求1所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)具有多個饋電路徑(8a、8b)，該多個饋電路徑將所述主電容已降低的功率提供到其它地方。
4.根據權利要求2所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)具有多個饋電路徑(8a、8b)，該多個饋電路徑將所述主電容已降低的功率提供到其它地方。
5.根據權利要求1所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向用於對所述主電容充電的充電電池(91)的充電電路(92)提供所述主電容的已降低功率。
6.根據權利要求2所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向用於對所述主電容充電的充電電池(91)的充電電路(92)提供所述主電容的已降低功率。
7.根據權利要求1所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向其它電路(101)提供所述主電容的已降低功率，利用對所述主電容充電的充電電池(91)的電功率為所述其他電路供電。
8.根據權利要求2所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向其它電路(101)提供所述主電容的已降低功率，利用對所述主電容充電的充電電池(91)的電功率為所述其他電路供電。
9.根據權利要求1所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向用於對所述主電容充電的所述充電電池(91)的充電電路(92)以及利用該充電電池(91)的電功率進行供電的所述其它電路(101)提供主電容的已降低功率。
10.根據權利要求2所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向用於對所述主電容充電的所述充電電池(91)的充電電路(92)以及利用該充電電池(91)的電功率進行供電的所述其它電路(101)提供主電容的已降低功率。
11.根據權利要求3所述的閃光裝置，其中所述逐步降壓裝置(81)向用於對所述主電容充電的所述充電電池(91)的充電電路(92)以及利用該充電電池(91)的電功率進行供電的所述其它電路(101)提供主電容的已降低功率。
12.一種照相機裝置，其配備有在拍攝圖像時利用對主電容(71)充電的電功率發出輔助光的閃光裝置(73)，該照相機裝置包括逐步降壓裝置(81)，用於降低該主電容(71)的充電電壓並將該電壓作為電功率提供到其它地方；開關(82)，其執行切換操作以將該主電容(71)從該主電容的充電電路(72)切換到所述逐步降壓裝置(81)，從而將該主電容(71)連接到該降壓裝置(81)；以及控制裝置(2)，用於在圖像拍攝等待模式時使該開關(82)執行切換操作，該等待模式要求使發射輔助光的準備結束。
13.根據權利要求12所述的具有閃光裝置的照相機裝置，其中在圖像拍攝等待模式中的操作結束之後，當執行預定操作時，所述控制裝置(2)使所述逐步降壓裝置(81)向其它電路(101)提供主電容的已降低功率，利用對所述主電容(71)充電的所述充電電池(91)的電功率為所述其他電路供電，並且在結束了預定的操作之後，使所述逐步降壓裝置(81)向充電電池(91)的充電電路(92)提供主電容的已降低功率。
14.一種方法，用於控制配備有閃光裝置(73)的照相機裝置中的電功率，從而在拍攝圖像時利用對主電容(71)充電的電功率發出輔助光，該方法包括以下步驟當圖像拍攝等待模式時，停止對所述主電容(71)充電的操作，該等待模式要求使發射輔助光的準備結束；以及在停止了充電操作之後，執行不同於利用主電容(71)作為電源充電操作的操作。
15.一種由照相機裝置帶有的計算機執行的程序，該照相機裝置配備有在拍攝圖像時利用對主電容(71)充電的電功率發出輔助光的閃光裝置(73)，所述程序使所述計算機執行當圖像拍攝等待模式時，停止對主電容(71)充電操作的處理，該等待模式要求使發射輔助光的準備結束；以及在停止了充電操作之後，執行不同於利用主電容(71)作為電源充電操作的操作的處理。
全文摘要
在普通圖像拍攝等待狀態的REC模式中，主電容(71)通過開關(82)連接到逐步增壓/充電電路(72)一側，並且利用充電電池(91)的電功率使該主電容(71)充電。當REC模式變為其它模式時，通過開關(82)的切換操作使該主電容(71)連接到逐步降壓電路(81)一側。逐步降壓電路(81)使主電容(71)的充電電壓降低到4.2V，以將其提供給照相機的充電電路(93)，並將充電電壓降低到5V，以將其提供給充電電池(91)，該充電電池是照相機的電源。當不再需要發射輔助光時，由於自然放電而從主電容(71)中損耗掉的電功率可以自動有效地用於除發射輔助光的其它操作中。
文檔編號H04N5/225GK1692681SQ200380100428
公開日2005年11月2日 申請日期2003年12月15日 優先權日2002年12月27日
發明者湯山將美 申請人:卡西歐計算機株式會社