CN1533157A - 摄像装置、摄像装置的起动方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有伸缩式光学***的摄像装置，具有控制单元，在被设定为用于摄像的动作模式下起动时，利用在操作***起动前预先设定而使用的、由操作***设定的规定的中断处理例程，来执行向规定位置驱动上述光学***的初始化。

Description

摄像装置、摄像装置的起动方法和程序

技术领域

本发明涉及一种具有伸缩式光学***的摄像装置、摄像装置起动方法和程序。

背景技术

在电子静像摄像机或数字摄像机中，利用CCD等摄像元件对被摄物体进行摄像，一边在液晶显示装置上将该图像作为整个(through)图像显示，一边根据快门操作将摄像图像作为数字数据记录在存储卡等记录媒体上。因此，当为了摄影而接通电子静像摄像机的电源而起动时，例如使记录媒体可进行数据记录的准备、用于对被摄物体进行摄像的准备、用于显示被摄图像的准备等硬件和软件两方面的各种初始化作业是不可缺少的，从接通电源至可以摄影为止，与银盐式摄像机或模拟摄像机相比，需要较长的一定的起动时间。因此，存在不能适应紧急拍照机会的缺点。

因而，为了能够缩短上述起动时间，日本专利特开2002-237977号公报的第0025段内介绍了一种省略从拆装自由的存储卡中读出管理信息的时间的现有例。

但是，在非摄影时将镜头收藏在摄像机壳体内、在摄像之前需要将变焦距镜头伸出的具有伸缩式光学***的电子静像摄像机中，在起动时间内，光学***的伸出所需时间占很多。因此，即使节省现有技术那样从存储卡中读出管理信息的时间，但由于该时间占全部起动时间的比例很小，也存在尚未满足起动时间削减效果的问题。因而，至今一直在考虑下面的方法。

即，在起动时，在起动电子静像摄像机具有的计算机所使用的OS(操作***)之前，利用起动后最初执行的起动用程序开始光学***的伸出动作。然后，在光学***的伸出动作中，通过使在OS或装置全体的控制中使用的控制程序起动，在其它部分中并行实施初始化准备，由此缩短起动时间。

但是，为了在不导致成本增加的条件下实施需要上述并行处理的方法，需要利用一台计算机实施上述方法，但存在以下问题。也就是说，在一个计算机中，必须利用中断处理来实施由上述起动程序操作的光学***的伸出，如果在光学***的伸出途中起动OS，由于OS设定新的中断处理例程，此时，不能控制光学***的伸出动作。因此，在一台计算机中无法并行地进行光学***的伸出动作和其它部分中的初始化准备这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种可以削减起动时间的具有伸缩式光学***的摄像装置，以及这种摄像装置的起动方法和实现上述方法所使用的程序。

根据本发明的一个实施例，提供一种具有伸缩式光学***的摄像装置，具有控制单元，在被设定为用于摄像的动作模式下起动时，利用在操作***起动前预先设定而使用的、由操作***设定的规定的中断处理例程，来执行向规定位置驱动上述光学***的初始化。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的电子静像摄像机概略结构的框图。

图2是表示电子静像摄像机内的闪存的数据存储结构的模式图。

图3是表示该闪存的程序区的存储数据的模式图。

图4是表示电子静像摄像机起动时CPU处理顺序的流程图的前半部分。

图5是表示电子静像摄像机起动时CPU处理顺序的流程图的后半部分。

图6是表示起动中断的种类和由各种中断实现的动作项目之间关系的模式图。

图7是表示在镜头组初始化中使用的中断处理时所使用的中断处理例程的设定方法的说明图。

图8是表示变焦距的伸出处理的流程图。

图9是用时间序列表示在起动时记录模式被设定时的主要动作内容的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的一个实施例进行说明。图1是表示本发明一实施例的电子静像摄像机概略结构的框图。

电子静像摄像机是一种具有变焦距功能和自动聚焦功能的产品，具有实现上述功能的镜头单元1。镜头单元1包括由能够沿光轴方向移动地设置的变焦距镜头和聚焦镜头组成的伸缩镜头组11、在镜头组11中检测变焦距位置和聚焦位置的位置检测传感器12和13、移动变焦距镜头的变焦距马达14、移动聚焦镜头的聚焦马达15、开闭图中未示出的光圈的光圈致动器16、开闭机械快门的快门致动器17。上述各个马达和致动器14～17由设置在驱动单元2内的用于变焦距(ZOOM)、用于聚焦(Focus)、用于光圈(Iris)、用于快门(Shutter)的各种驱动器18～21驱动。各个马达和致动器14～17与驱动单元2构成驱动部。

而且，电子静像摄像机具有CCD摄像***单元3，该CCD摄像***单元3主要包括：设置在镜头组11的摄影光轴后方、且作为摄影元件的CCD31；CDS(相关复式取样)/AD变换单元32；TG(定时信号发生器)33。在电子静像摄像机被设定成摄影用的记录模式时，CCD31对由镜头组11成像的被摄物体的光学像进行光电变换，同时由TG33驱动进行扫描，每隔一定周期就输出一个画面的光电变换输出。在从CCD31输出后，CDS/AD变换单元32对利用图中未示放大器按各个RGB的色成分进行适合放大调整后的模拟输出信号进行利用相关二重(相関二重)取样的噪声消除，以及变换成数字信号，作为摄像信号向色处理电路4输出。

色处理电路4对输入的摄像信号实施包含像素内插(補間)处理的色处理，生成数字值的辉度信号(Y)和色差信号(Cb，Cr)，向作为控制电子静像摄像机全体的控制部的CPU5输出。CPU5是实际上包含内部存储器和各种运算处理电路、数据输出输入接口等的微型处理器。

被送到CPU5的数字信号(图像信号)被临时存储在DRAM(动态随机存储器)6内，同时被送到图像显示部7。图像显示部7包含视频编码器、VRAM、液晶监视器及其驱动电路，基于被输送来的数字信号，由视频编码器生成视频信号，并基于该视频信号显示图像，也就是说，被CCD31摄像的被摄物体的图像显示在液晶监视器上。

键输入部8包括：电源键、记录/再现模式切换开关、快门键、菜单键等各种键；以及子CPU，接收来自这些键的输入，将与这些键对应的操作信号输送到CPU5。子CPU根据需要向CPU5输送表示模式切换开关的状态、即模式设定状态的状态信号。而且，当在上述记录模式中按下菜单键的时候，来自键输入部8的触发信号(操作信号)被输出到CPU5。

输入触发器信号时，CPU5按各Y、Cb、Cr成分且每次以纵向8个像素×横向8个像素的基本块为基本单位、读出从CCD31读取的1个画面的图像数据，并写入IPEG电路9。JPEG电路9进行DCT(离散扩散变换)编码。由JPEG电路9压缩的1幅图像的压缩数据被存储在图像记录部42内。图像记录部42具体包括：卡片接口；以及具有不易失性的各种存储卡，通过该卡片接口与CPU5相连，且可自由拆卸安装在摄像机本体上。

在摄像用的记录模式中，CPU5根据存储在改写的不易失性闪存41内的各种程序或来自键输入部8的上述操作信号等，对镜头控制单元43生成向驱动单元2的各驱动器18～21输送的驱动信号，并据此进行变焦距镜头和聚焦的位置控制，控制光圈的开度、机械快门的开闭动作。此时，经镜头控制单元43，向CPU5依次输入由变焦距位置用和聚焦位置用的位置检测传感器12、13检测出的镜头位置信息。

另一方面，被记录在图像记录部42内的图像数据，在记录图像的显示用再现模式下被读取到CPU5，由JPEG电路解压缩后，被输送到图像显示部7，由液晶显示器显示。

图2是表示上述闪存41的数据存储结构的模式图。闪存41是存储部，在其内部确保着镜头信息区41a、程序区41b和各种存储区41c。在镜头信息区41a内存储了在电子静像摄像机出厂时所获得的数据，在表示镜头组11(变焦距镜头和聚焦镜头)的个体信息的同时，还存储进行其控制时所必需的数据、即个体信息。而且，在镜头信息区41a内，还存储CCD31和白平衡特性等摄像***的个体信息。

在程序区41b内存储了CPU5进行上述各部分的控制时所必需的程序和进行控制时所必需的各种数据。在本实施例中，作为一个示例，如图3所示，引导程序101和主程序102被连续地存储在程序区41b内。引导程序101是在起动时被首先读取的起动程序，由闪存改写模块101a、起动用镜头控制模块101b、起动要素判断模块101c、起动用个体信息存取模块101d和起动程序装入模块101e组成。起动用镜头控制模块101b进行镜头组11控制时所需要的中断处理设定。也可以没有闪存改写模块101a。主程序102由OS(操作***)102a和在OS下实现电子静像摄像机的动作所需的多个任务模块(TASK 1、TASK 2、TASK 3…TASK N)102b₁～102b_N组成。

各种存储区41c是在启动OS后利用由CPU5构筑的文件***进行管理的区域，存储着根据需要从CPU5中读取的上述以外的各种数据。而且，在该区域内，根据需要也存储包含图像数据的任意数据。

下面，根据图4～9说明符合本发明的具有上述结构的电子静像摄像机的动作。图4和图5的流程图表示伴随着电源开关的开操作而起动时CPU5的具体处理顺序。图9是用时间序列表示当在起动时设定成用于摄像的记录模式时电子静像摄像机的主要动作内容的图。

如图4所示，伴随着电源接通而起动后，CPU5通过引导装入程序从闪存41的程序区41b仅装入引导程序101，将其在内部存储器内展开(步骤SA1，图9的期间P1)，引导装入程序是为了装入引导程序而被读取的小程序，在起动的同时被CPU5自动访问，其被存储在闪存41的规定地址区(各种存储区41c之外)内。然后，在没有起动OS的环境下，CPU5根据引导程序101执行步骤SA2至SA14的任务。

进行端口初始化等硬件设定(步骤SA2)，然后进行镜头***中断处理程序的设定、即镜头组11的控制所必需的中断处理的设定(步骤SA3)。图6是表示在此设定的中断种类和由各中断实现的动作项目之间关系的模式图，设定的中断通过变焦距镜头的伸出处理(变焦镜头打开)的ADC、MOTOR、边缘触发器、定时器。所述ADC中断对来自设置在摄像机本体上的图未示的光电断续器(光电传感器)的检测值进行A/D变换，并输出变换后的值。MOTOR中断控制变焦距马达14的输出。边缘触发器中断利用脉冲数的读数检测变焦距镜头的移动量。定时器中断进行时间计算和定时调整，同时实现快门的开启处理(Shutter Open)。

上述中断处理的设定，是使为了各种中断处理而执行的中断处理例程成为可利用状态的设定。通常，在OS起动前不进行中断处理，在本实施例中，为了在OS起动前进行中断处理例外处理，使用与图7所示的OS使用的相同的例外处理例程201a。此时，在例外处理例程201内，存在一般例外处理例程201a、TLB错误例外处理例程201b、中断例外处理例程201c。如果发生例外，由各自的例外处理例程201进行处理。OS使用的中断例外处理例程201c，保持各个中断要素和处理该中断要素的例程的起始地址，并使用中断和处理例程的表格(table)202，如果发生中断，则中断例外处理例程201c参考表格202，转移到与各个中断要素对应的中断处理例程1、2…N的起始地址。因此，通过在中断和处理例程的表格202中直接写入与图6中说明的各个中断对应的、中断要素和处理该中断要素的中断处理例程的地址，可以使用与OS使用的例程相同的例外处理例程201。在步骤SA3中，通过实施该步骤，可以在OS起动之前使用OS起动后设定的规定的中断处理例程。

然后，接着上述中断处理的设定，接收来自键输入部8的子CPU的状态信号，进行起动要素的判断(步骤SA4)。此时，判断被设定的动作模式状态是用于摄像的记录模式，还是显示记录图像的再现模式等其它模式。记录模式和再现模式等其它模式最大的区别是，在电源接通时，是“必须伸出镜头”还是“无需伸出镜头”，记录模式下，在电源接通时“必须伸出镜头”。打开被称作镜头单元1、驱动单元2、镜头控制单元43的镜头***的电源开关(步骤SA5)，从闪存41装入个体信息(步骤SA6)。根据由步骤SA5获得的起动要素的判断结果，判断是进行快速起动还是进行通常起动(步骤SA7)。此时，如果设定的模式是记录模式，就快速起动，如果是其它模式，就通常起动。

当起动要素是通常起动时，不执行此后的步骤SA8～SA13的处理，直接开始剩余的控制程序、即主程序102的装入(步骤SA14)。

另一方面，如果是快速起动，等待(步骤SA8)在步骤SA5开始供给的镜头***电压变成正常电压的规定时间(例如30ms以下)，在镜头控制单元43中进行硬件的初始化(步骤SA9)。使快门致动器17开始机械快门的开驱动(快门开启)(步骤SA10，图9中的期间P2)，在该时刻检测电池电压，判断(步骤SA11)是否超过正常执行镜头伸出动作所需的规定电压(为了摄像需要对变焦距镜头、聚焦镜头、光圈、快门都进行初始化，通过最先执行其中的电流流过量最大的快门动作，可在早期判断能否工作)。此外，从机械式快门的开驱动开始至电池电压的检测为止的时间内，也进行若干等待处理。此时，如果电压值低于规定值(电池量不足)，则不执行后续步骤SA12和SA13的处理，直接开始装入剩余的控制程序、即主程序102的(步骤SA14)。

另一方面，如果电压值超过规定值(电池OK)，则对在步骤SA6装入的个体信息中的变焦距镜头和聚焦镜头的调整数据进行检查和初始化(步骤SA12)，开始进行用于镜头组11初始化的变焦距镜头的伸出(步骤SA13，图9中的期间P3)。

在此说明变焦距镜头的伸出处理。有关的处理可通过在上述步骤SA13中设定的中断处理来执行。图8是表示变焦距镜头的伸出处理(变焦镜头打开)(步骤SA13)详细过程的流程图。首先，根据个体信息计算变焦距补偿值、即距变焦距镜头的伸出目标位置的移动量(步骤SB1)。并且，进行镜头组11的收容确认(步骤SB2)。该动作是通过确定由ADC中断引起的检测电平(PR输出)是高电平(H)还是低点评(L)来进行的。

之后，开始由镜头中断引起的变焦距镜头的驱动和定时器中断处理(步骤SB3)。

在定时器中断处理初期，继续进行PR输出的检测确认，判断变焦距镜头是否脱离收容状态(步骤SB4、步骤SB5)。如果脱离收容状态(步骤SB4中的是)，则变焦距镜头的移动量一旦被复位后(步骤SB6)，依次对移动脉冲计数(步骤SB7)。

当终于到达目标位置时(此时为变宽位置)(步骤SB8中的是)，停止变焦距镜头的驱动(步骤SB9)，设定处理成功，并通知外部(步骤SB10)，结束驱动处理。

而且，在处理过程中，在不能确认收容状态的情况下(步骤SB2的否)，或在一定时间内不能确认变焦距镜头脱离收容状态时不能计数移动脉冲的情况下，通过误差处理，停止变焦距镜头的驱动，设定处理失败，并通知外部(步骤SA11～SA14)，结束驱动处理。

CPU5在开始上述的变焦距镜头伸出处理后，立即开始主程序102的装入(步骤SA14，图中的期间P4)。即，不等待镜头组11的伸出动作结束，与之并行地装入主程序102。

主程序102的装入结束的同时，首先起动OS(步骤SA15，图9中期间P5)。然后，利用硬件初始化，即图像记录部42的存储卡、信息缓冲区或DRAM6等的初始化(步骤SA16、SA17)、个体信息的剩余数据(变焦距镜头和聚焦镜头的调整数据之外)的检验、以及利用其的CCD摄像***单元3的初始化、及至中断处理的初始化，根据此后的主程序102一次性设定在控制中使用的各种中断。也就是说，使用OS提供的函数，向图7所示的中断和处理例程的表格202写入与各种中断对应的、中断要素和处理该要素的中断处理例程的地址内(步骤SA19)。

此后，进行LED、显示***的初始化(步骤SA20、步骤SA21)。还进行软件的初始化，即子CPU的初始化(各种设定)、存储器管理的初始化(步骤SA22、步骤SA23)。对于子CPU的初始化，在步骤SA4的起动要素判断时已经进行了一部分。在完成装入的主程序102中，在生成实现各种动作的各种任务之后(步骤SA24)，进行路线任务(ル一トタスク)的结束处理(步骤SA25)。并且，此时闪存41内的各种存储区41c成为使用可能。

此后，根据生成的多项任务处理，与普通处理相同，转移到与记录和再现的各种模式对应的处理的执行(步骤SA26)。即，通过依照主程序102执行各项任务，CPU5执行以下的处理。

首先，当上述步骤SA11的判断结果是“没有电池”时，进行规定的结束处理。此外，当“电池OK”时，转移到与设定的动作模式对应的处理，执行记录模式或再现模式的处理。然后，当被设定为记录模式时，如图9所示，等待在上述步骤SA13(参考图4)开始的变焦距镜头伸出动作的结束，驱动光圈致动器16使光圈处于打开状态之后(图9中的期间P6)，驱动聚焦马达15，使镜头组11内(图9中的期间P7)聚焦镜头向初始位置移动(FOCUS OPEN)。此外，在此期间进行光圈的控制和相前后，并开始由CCD31和白平衡特性等的摄像系初始化引起的整个图像的起动准备，并且，在聚焦马达15的动作过程中完成(图9中的期间P8)。其后，在聚焦镜头到达初始位置时，使整个图像在图像显示部7显示(图9中的期间P9)，变成摄像待机状态。

如上所述，在本实施例中，由引导程序101在OS起动前开始变焦距镜头的伸出动作，同时为了执行该处理，使用在OS起动后设定的规定的中断处理例程，进行中断处理。因此，即使在镜头组11的初始化过程中起动OS，也不影响由OS引起的中断处理例程的设定，可以继续进行变焦距镜头的伸出动作。因此，无需多个CPU，能够以低成本并行执行镜头组11的伸出动作(光学***的初始化)和OS的装入及起动、由主程序102进行的其它部分的初始化准备。其结果，在操作***起动前进行用于光学***初始化的中断处理，而且，在其初始化过程中，不影响伴随操作***的起动而进行的中断处理例程的设定，可以继续光学***的初始化，所以，即使在包含伸缩式镜头组11的结构中，也能够以低成本大幅度缩短起动时间。

此外，使用单一的CPU5，在起动OS之前，利用起动后最先执行的起动程序开始镜头组11的伸出动作。在此期间，起动在OS或装置全体的控制中使用的控制程序，且并行执行光学***以外部分的初始化准备。用中断处理进行镜头组11的伸出处理，在该中断处理中使用OS起动时设定的规定的中断处理例程。即使在镜头组11的伸出处理中起动OS，也不影响由OS引起的中断处理例程的设定，可以继续镜头组11的伸出处理。因此，可提供一种能够以低成本并行进行光学***的伸出动作和其它部分的初期化准备的摄像装置、及其驱动方法和用于实现上述功能的程序。

Claims (3)

1.一种具有伸缩式光学***的摄像装置，其特征在于，

具有控制单元，在被设定为用于摄像的动作模式下起动时，利用在操作***起动前预先设定而使用的、由操作***设定的规定的中断处理例程，来执行向规定位置驱动上述光学***的初始化。

2.一种具有伸缩式光学***的摄像机的控制方法，其特征在于，

判断是否被设定为用于摄像的动作模式；

在被设定为用于摄像的动作模式下起动时，利用在操作***起动前预先设定而使用的、由操作***设定的规定的中断处理例程，来执行向规定位置驱动上述光学***的初始化。

3.一种具有伸缩式光学***的摄像装置的控制程序，其特征在于，

判断是否被设定为用于摄像的动作模式；

在被设定为用于摄像的动作模式下起动时，利用在操作***起动前预先设定而使用的、由操作***设定的规定的中断处理例程，来执行向规定位置驱动上述光学***的初始化。

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