УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЦИФРОВОЙ ФОТОКАМЕРЫ И ЦИФРОВАЯ ФОТОКАМЕРА Российский патент 2004 года по МПК H04N5/00 G03B7/91 G03B17/00 

Группа изобретений относится к области фототехники, в частности к устройствам электропитания и к цифровым фотокамерам, работающим без аккумуляторов или батареек.

Известен целый ряд фотокамер, которые могут работать без батареек. Например: Nikon FM2 (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 6, 1997 г.), Nikon FM3A (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 2, 2002 г.) и другие пленочные фотокамеры с ручным экспозиционным режимом (М) и некоторые с ручной фокусировкой (MF), приведенные в таблицах (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 9, 2002 г., с.100-102,112,113).

Однако указанные фотокамеры не функционируют без фотопленки, т.е. не имеют цифровой памяти, в которую можно многократно записывать фотокадры и из которой напрямую можно передать всю информацию (фотоснимки) в компьютер.

Известны цифровые фотокамеры Canon EOS-1D (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 11, 2001 г.), Nikon D100 (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 9, 2002 г.), Minolta Dimage 7Hi (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 12, 2002 г.) и другие цифровые фотокамеры, приведенные в таблицах (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 12, 2002 г., страницы 112-119).

Однако все указанные выше фотокамеры не функционируют без аккумуляторов или батареек.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемым изобретениям является электронная фотокамера (см. патент Японии 59183582, кл. H 04 N 5/78, H 04 N 5/26, 1984 г.), содержащая оптический блок, фильтр, элемент преобразования изображения в электрический сигнал, блок управления элемента преобразования изображения в электрический сигнал, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок управления блоком памяти, цифроаналоговый преобразователь, переключатель, электрический видоискатель, батарейку.

Однако указанная электронная фотокамера не может работать без батарейки.

Как следует из выше изложенного, не решена задача создания цифровой фотокамеры, работающей без аккумуляторов или батареек.

На решение этой задачи направлены предлагаемые изобретения: устройство электропитания цифровой фотокамеры и цифровая фотокамера.

Для этого предложено устройство электропитания цифровой фотокамеры, содержащее блок формирования напряжений питания, элементы включения-выключения, блок аккумулирования электроэнергии, блок ручной выработки электроэнергии, входы блока формирования напряжений питания подключены к выходам элементов включения-выключения, входы которых подключены к выходам блока аккумулирования электроэнергии, входы которого подключены к блоку ручной выработки электроэнергии.

На основе этого устройства разработана цифровая фотокамера, содержащая блок памяти и согласования, блоки формирования сигналов управления, блок преобразования изображения в цифровую информацию, блок сигналов управления и оптический блок, причем управляющие входы блока памяти и согласования подключены к выходам блоков формирования сигналов управления, а информационные входы - к выходам блока преобразования изображения в цифровую информацию, управляющие входы которого подключены к выходам блока сигналов управления, при этом устройство электропитания содержит блок формирования напряжение питания, элементы включения-выключения, блок аккумулирования электроэнергии, блок ручной выработки электроэнергии, и в цифровую фотокамеру дополнительно введены блоки и элементы управления, группа элементов прерывания и включения-выключения, элементы ручной установки режимов и затвор, причем устройство электропитания имеет входы выработки электроэнергии, входы включения-выключения, и внешние входы для ручного отключения электропитания и подключения внешнего источника питания, а также выходы, входы выработки электроэнергии устройства электропитания подключены к первым выходам блоков и элементов управления, вторые выходы которых подключены к входам элементов включения-выключения устройства электропитания, а выходы устройства электропитания, третьи выходы блоков и элементов управления и выходы элементов ручной установки режимов подключены через первые, вторые и третьи входы группы элементов прерывания и включения-выключения соответственно к первым входам дисплея, к входам электропитания блока памяти и согласования, к входам блоков формирования сигналов управления, к входам электропитания блока преобразования изображения в цифровую информацию и к входам блока сигналов управления, через первые, вторые, третьи, четвертые и пятые выходы группы элементов прерывания и включения -выключения, соответственно, четвертые выходы блоков и элементов управления подключены к управляющим входам затвора, информационный вход которого подключен к выходу оптического блока, а выход - к информационным входам блока преобразования изображения в цифровую информацию, первые выходы блока памяти и согласования подключены к вторым входам дисплея, а вторые выходы являются выходами для подключения внешних(его) устройств(а).

Затвор может быть выполнен механическим.

Затвор может быть выполнен электромеханическим, при этом его вторые управляющие входы подключены через шестые выходы группы элементов прерывания и включения-выключения к устройству электропитания.

Затвор выполнен электронно-механическим, при этом его вторые управляющие входы подключены через шестые выходы группы элементов прерывания и включения-выключения к устройству электропитания.

Блоки и элементы управления содержат элементы ручной установки выдержки и блокировки режима фотографирования, блок исполнительных механизмов, блок формирования времени выдержки, блок взводных механизмов, рычаг взвода, спусковой механизм, спусковую кнопку и счетчик кадров, причем первый, второй и третий выходы элементов ручной установки выдержки и блокировки режима фотографирования соединены с первыми входами блока исполнительных механизмов, блока формирования времени выдержки и блока взводных механизмов соответственно первые выходы блока исполнительных механизмов соединены с управляющими входами затвора, вторые выходы - со входами включения -выключения устройства электропитания, а третьи выходы - с входами группы элементов прерывания и включения-выключения, вторые входы блока исполнительных механизмов соединены с выходами блока формирования времени выдержки, вторые входы которого соединены с выходами блока взводных механизмов, отдельный вход которого соединен с рычагом взвода, первые выходы блока взводных механизмов соединены с управляющими входами затвора, вторые соединены с входами выработки электроэнергии устройства электропитания, а третьи - с информационными входами счетчика кадров, первый управляющий вход которого является входом сброса в начальное состояние, а второй и третий управляющие входы являются входами прибавления и вычитания номера фотокадра соответственно, выход счетчика кадров соединен с третьими входами блока исполнительных механизмов, четвертые входы которого соединены с выходами спускового механизма, вход которого соединен с выходом спусковой кнопки.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства электропитания цифровой фотокамеры, которая подключена к блоку 1 памяти и блоку 2 управления блоком памяти цифровой фотокамеры; на фиг.2 - блок-схема цифровой фотокамеры; на фиг. 3 представлены блоки и элементы управления 8; на фиг.4 и 5 даны примеры выполнения блока 9 памяти и согласования, который содержит блок 1 памяти и блок согласования 26 или 29; на фиг.6 приведена схема выполнения блока 10 преобразования изображения в цифровую информацию; на фиг.7 приведен пример выполнения объектива 33, входящего в состав оптического блока 12; на фиг.8 показана блок-схема алгоритма записи в блок 1 памяти фотокадра при функционировании устройства электропитания цифровой фотокамеры; на фиг.9 показана блок-схема алгоритма функционирования цифровой фотокамеры в режиме фотографирования; на фиг.10 показана блок-схема алгоритма функционирования цифровой фотокамеры в режиме просмотра снятого фотокадра на дисплее 17; на фиг.11 показана блок-схема алгоритма функционирования цифровой фотокамеры в режиме передачи снятого фотокадра на внешнее устройство при использовании (предлагаемого внутреннего) устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры; на фиг.12 показана блок-схема алгоритма функционирования цифровой фотокамеры в режиме передачи снятых(ого) фотокадров(а) на внешние(ее) устройства(о) при использовании внешнего источника электропитания.

Устройство электропитания включает блок 3 формирования напряжений питания, элементы 4 включения-выключения, блок 5 аккумулирования электроэнергии, блок 6 ручной выработки электроэнергии. На фиг.1 для примера показаны два отдельных выхода устройства электропитания, соединенных с блоком 1 памяти и блоком 2 управления блоком памяти цифровой фотокамеры; устройство электропитания может иметь как один выход, так и более двух выходов. Выходом или выходами устройства электропитания являются выходы блока 3 формирования напряжений питания.

Цифровая фотокамера (фиг.2) содержит устройство 7 электропитания, блок и элементы управления 8, блоки 9 памяти и согласования, блок 10 преобразования изображения в цифровую информацию, затвор 11, оптический блок 12, блоки 13 формирования сигналов управления, блок 14 сигналов управления, группу элементов 15 прерывания и включения-выключения, элементы 16 ручной установки режима, дисплей 17. В данной схеме блок 1 памяти входит в состав блока 9 памяти и согласования, блок 2 управления блоком памяти входит в состав блока 13 формирования сигналов управления. Блоки и элементы управления 8 (фиг.3) содержат элементы 18 ручной установки выдержки и блокировки режима фотографирования, блок 19 исполнительных механизмов, блок 20 формирования времени выдержки, блок 21 взводных механизмов, рычаг 22 взвода, спусковой механизм 23, спусковую кнопку 24, счетчик 25 кадров.

Первый вариант примера выполнения блока 9 памяти и согласования (фиг.4) содержит блок 1 памяти и блок 26 согласования, состоящий из блока 27 интерфейсов и коммутатора 28. Второй вариант примера выполнения блока 9 памяти и согласования (фиг. 5) содержит блок 1 памяти и блок 29 согласования, состоящий только из блока 27 интерфейсов. Блоки 26 и 29 согласования различаются в зависимости от технической реализации блока 1 памяти, который может быть выполнен с совпадающим каналом входа и выхода или с различными каналами входа и выхода. Блоки 26 и 29 обеспечивают согласование блока 1 памяти с дисплеем и внешними устройствами. Блок 10 преобразования изображения в цифровую информацию (фиг.6) содержит фильтр 30 цвета, элемент 31 преобразования изображения в электрический сигнал, аналого-цифровой преобразователь 32. Объектив 33 (фиг.7), входящий в оптический блок 12, имеет, в частности, кольцо 34 фокусировки и кольцо 35 диафрагмы.

Алгоритм (фиг. 8) описывает последовательность операций при работе устройства электропитания цифровой фотокамеры (фиг.1). Алгоритмы (фиг.9,10 и 11) описывают последовательность операций при работе цифровой фотокамеры (фиг. 2) от устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры в режимах фотографирования, просмотра выполненного фотокадра на дисплее и передачи фотокадра на внешние(ее) устройства(о). Алгоритм (фиг.12) описывает последовательность операций при работе цифровой фотокамеры (фиг.2) от внешнего источника питания в режиме передачи фотокадра(ов) на внешние(ее) устройства(о).

Устройство электропитания цифровой фотокамеры (фиг.1) может быть выполнено на стандартных и специально изготовленных изделиях. В частности, блок 3 формирования напряжения питания - на аналоговых и цифровых электронных компонентах, элементы 4 включения-выключения - на механических переключающих устройствах, блок 5 аккумулирования электроэнергии - на элементах типа конденсаторов, блок 6 ручной выработки электроэнергии может представлять собой генератор электроэнергии с ручным приводом.

Цифровая фотокамера (фиг.2) может быть выполнена с использованием различных изделий: механических, электромеханических, электронно-механических, электронных и оптических. Блок 8 (фиг.3) выполнен в виде механических блоков и элементов и, в частности, в нем могут использоваться переключатели, кнопки, пружины, магниты, тросики, шестеренки и другие изделия. Блок 9, варианты схем которого показаны на фиг.4 и фиг.5, выполняется на стандартных или заказных микросхемах и других элементах, в частности блок 1 памяти - на различных микросхемах, картах памяти (Smart Media, Compact Flash и др.), микровинчестерах и др. , блоки 26 и 29 согласования состоят из стандартных элементов: блоков 27 интерфейсов, передающими сигналы, например, в жидкокристальный дисплей 17, в компьютер (интерфейсы USB, RS232C, IEEE 1394 и др.) и телевизор (PAL, NTSC и др.), а для коммутатора 28 может быть использован шинный формирователь.

Блок 10 преобразования изображения в цифровую информацию показан на фиг. 6 и основывается на стандартных элементах, в частности фильтр 30 цвета может быть выполнен на сине-зелено-красных микросветофильтрах, элемент 31 - на ПЗС, К-МОП или других матрицах, выполняющих роль преобразования изображения в электрический сигнал, аналого-цифровой преобразователь 32 также реализуется на стандартных микросхемах.

Затвор 11 может быть выполнен в нескольких вариантах (А. И. Трачун, "Зеркальный фотоаппарат как система", М.: "Искусство", 1986.- 157 с., см. с. 19-26), и может, в частности, состоять из металлических лепестков, шторок, ламелей или тканевых заслонок, а также из пружин, зубчатых колес, инерционного барабана или анкерного регулятора, кроме того, в затворе могут быть использованы электромагниты и различные электронные компоненты.

Оптический блок 12 состоит из ряда стандартных элементов, но может иметь различное выполнение, которое зависит от типа фотокамеры: зеркальной, дальномерной и т.д. Пример оптического блока зеркальной фотокамеры представлен в книге: А. И. Трачуна, "Зеркальный фотоаппарат как система", М.: "Искусство", 1986.- 157 с., (см. страницы 13-18). В любом случае оптический блок 12 содержит объектив. В конкретном случае представлен объектив 33 (фиг.7), имеющий, в частности, регулировочное кольцо 34 фокусировки и регулировочное кольцо 35 диафрагмы.

Блоки 13 формирования сигналов управления и блок 14 сигналов управления могут быть выполнены на стандартных или заказных микросхемах. Их реализация может быть выполнена как на аппаратном, так и на микропрограммном уровне.

Группа элементов 15 прерывания и включения-выключения представляет собой набор как механических элементов, так и электронных. Эта группа содержит в зависимости от конкретной технической реализации блоков 9, блока 10 и затвора 11 механические переключатели электрических сигналов и цифровые микросхемы, передающие логические сигналы, а также аналоговые электронные элементы. На входы цифровых микросхем подаются логические "1" или "0" от устройства 7 электропитания. Подключение логических "1" или "0" осуществляется с помощью механических переключателей, управляемых блоками и элементами управления 8. В результате на входах блоков 13 и блока 14 появляется цифровой код, задающий программу работы этих блоков.

Элементы 16 ручной установки режимов могут быть выполнены на основе нескольких многоконтактных переключателей, например вращательного и кнопочного действия, и на передаточных элементах, обеспечивающих соединение или разъединение электрических контактов в группе элементов 15 прерывания и включения-выключения.

Дисплей 16 может представлять собой жидкокристаллический дисплей (журнал "ФОТО И ВИДЕО" 9, 2002 г., стр. 62).

Устройство электропитания цифровой фотокамеры (фиг.1) работает следующим образом.

Блоком 6 ручной выработки электроэнергии вырабатывается электроэнергия, которая аккумулируется в блоке 5 аккумулирования электроэнергии. Для дальнейшего функционирования цифровой фотокамеры, в частности для записи в блок 1 памяти фотокадра, преобразованного в цифровую информацию, происходит срабатывание - включение элементов 4 включения-выключения, после чего электроэнергия попадает в блок 3 формирования напряжений питания. Этот блок создает рабочие напряжения электропитания, в частности блока 1 памяти и блока 2 управления блока памяти, который выдает сигналы режима записи и конкретного адреса блока 1 памяти. После записи фотокадра происходит срабатывание - выключение элементов 4 включения-выключения. Данный процесс проиллюстрирован в виде алгоритма на фиг.8.

Цифровая фотокамера (фиг.2) работает следующим образом.

Существует несколько режимов работы цифровой фотокамеры: режим фотографирования, режим просмотра сфотографированного кадра, режим передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) с использованием устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры, режим передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания.

Причем для всех режимов существуют общие принципы работы.

Входы выработки электроэнергии устройства 7 электропитания получают команду от блоков и элементов управления 8, в результате чего в устройстве 7 вырабатывается электроэнергия. В случае подключения внешнего источника питания электроэнергия в устройстве 7 не вырабатывается. Устройство 7 электропитания и блоки и элементы управления 8 передают рабочие напряжения и управляющие цифровые коды соответственно через группу элементов 15 прерывания и включения-выключения. Регулируется эта передача также элементами 16 ручной установки режимов. В результате на входах блоков 13 формирования сигналов управления и блока 14 сигналов управления появляются цифровые коды, задающие программу работы этих блоков, и соответственно определяется функционирование блока 9 памяти и согласования, блока 10 преобразования изображения в цифровую информацию, а также дисплея.

Если затвор 11 выполнен механическим, то его управление осуществляется только блоками и элементами управления 8 (пунктир на фиг.2 условно отсутствует), если затвор выполнен электромеханическим или электронно-механическим, то необходима подача электропитания на затвор 11, которая производится устройством 7 через группу элементов 15 (связь, показанная на фиг.2 пунктиром, существует).

Режим фотографирования (описан алгоритмом на фиг.9).

В данном режиме функционирует затвор 11, который, как было указано выше, может быть механическим, электромеханическим и электронно-механическим. Для последних двух вариантов необходима подача напряжения электропитания на затвор. Поэтому, как уже было сказано выше, на фиг.2 связи, соединяющие группу элементов 15 прерывания и включения-выключения и затвор 11, обозначены пунктиром и соответствуют наличию электромеханического и электронно-механического затворов. Для механического затвора связи, обозначенные пунктиром, отсутствуют.

Производится установка режима фотографирования с помощью элементов 16 ручной установки режимов. При этом с помощью элементов 16 задаются следующие параметры фотосъемки: размер фотокадра (в Кб или в Мб), формат записи (например: TIFF, RAW, JPEG), размер (разрешение) изображения (обычно в миллионах пикселей), чувствительность (например в единицах ISO), баланс белого и в зависимости от технической реализации другие параметры, например: установка и настройка цвета, съемка с автоспуском и т.д. В результате в группе элементов 15 прерывания и включения-выключения устанавливаются следующие режимы: выдается разрешение на подачу электропитания на блок 1 памяти, входящий в блок 9 памяти и согласования (в зависимости от технической реализации блока 9 - см. фиг.4 и 5), на блок 10 преобразования изображения в цифровую информацию, на блоки 13 формирования сигналов управления, на блок 14 сигналов управления и на затвор 11, если он выполнен в виде электромеханического или электронно-механического типа.

Блоки 13 формирования сигналов управления предварительно устанавливаются на выдачу сигналов записи блока памяти 1, входящего в блок 9 памяти и согласования (в зависимости от технической реализации блоков 9); блок 14 сигналов управления предварительно устанавливается на задание определенных размера фотокадра, формата записи, размера (разрешения) изображения, чувствительности, баланса белого и других необходимых параметров.

На объективе 33 кольцом 35 устанавливается диафрагма.

С помощью блоков и элементов управления 8 устанавливается выдержка, приводится в действие через входы выработки электроэнергии устройство 7 электропитания, в частности блок 6 ручной выработки электроэнергии, последняя накапливается в блоке 5 аккумулирования электроэнергии. Одновременно взводится затвор 11 (если затвор механический, то только блоками и элементами 8, если он электромеханический или электронно-механический, то напряжение электропитания подается от устройства 7 электропитания через группу элементов 15).

Через оптический блок 12 с помощью кольца 34 объектива 33 наводится фокусное расстояние на объект фотосъемки.

Блоки и элементы управления 8 выдают команду включения на входы включения-выключения устройства 7 электропитания, разрешая подачу рабочих напряжений электропитания от устройства 7 электропитания (через блок 3) на группу элементов 15 прерывания и включения-выключения. Блоки и элементы управления 8 коммутируют в группе элементов 15 прерывания и включения-выключения рабочие напряжения питания и заданные предварительно параметры фотосъемки с помощью элементов 16 ручной установки.

Блоки и элементы управления 8 производят открытие затвора (также и посредством группы элементов 15, если затвор электромеханический и электронно-механический); с объектива 33 на блок 10 подается изображение, преобразуемое в цифровую информацию, которая запоминается блоком 1 памяти (в зависимости от реализации блоков согласования 26 и 29 в блоке 9 - см. фиг.4 и 5). В первом случае блок 26 согласования содержит коммутатор 28 и информация записывается на блок 1 памяти через коммутатор 28, управляемый через группу элементов 15, во втором случае блок 29 согласования не имеет коммутатора, так как блок 1 памяти имеет отдельный вход, на который информация подается непосредственно от блока 10. Блоки и элементы управления 8 закрывают затвор 11 в зависимости от установленной выдержки, а затем отключает подачу электропитания устройством 7 электропитания (с помощью элементов 4).

Режимы просмотра сфотографированного кадра и передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) с использованием устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры. Эти два режима различаются установкой в элементах 16 ручной установки режимов и формированием выходной информации для внешних(его) устройств(а) (они описаны алгоритмами на фиг.10 и 11 соответственно).

Производится установка режима просмотра сфотографированного кадра или режима передачи его (информации) на внешние(ее) устройства(о) с помощью элементов 16 ручной установки режимов. При этом с помощью элементов 16 и блоками и элементами управления 8 через группу элементов 15 отключается возможность подачи питающего напряжения на блок 10 и блок 14, подготавливается коммутация для формирования на блоках 13 управляющих сигналов для считывания информации из блока 1 памяти (в зависимости от технической реализации - см. фиг. 4 и 5). В первом случае выход блок 26 согласования содержит коммутатор 28 и выход информации из блока 1 памяти осуществляется через коммутатор 28, управляемый через группу элементов 15, в конкретном случае для передачи информации на блоки 27 интерфейсов. Во втором случае блок 29 согласования не имеет коммутатора, так как блок 1 памяти имеет отдельный выход, подключенный непосредственно к блокам 27 интерфейсов, представляющих собой блок 29 согласования.

Различие между режимами просмотра сфотографированного кадра и передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) состоит еще в работе блоков 27 интерфейсов (см. фиг.4 и 5). В первом случае функционирует только блок интерфейса, передающий информацию на дисплей 17, а во втором случае функционируют еще и блоки интерфейсов, передающие информацию на внешние(ее) устройства(о). В соответствии с этим выдаются команды от группы элементов 15 на блоки 13 для выработки соответствующих управляющих сигналов.

С помощью блоков и элементов управления 8 отключается режим фотографирования, приводится в действие через входы выработки электроэнергии устройство 7 электропитания (блок 6). В устройстве 7 накапливается электроэнергия (в блоке 5), далее блок 8 выдает команду через входы включения-выключения устройства 7 (элементы 4) на подачу электропитания, после чего устройство 7 (блок 3) формирует рабочие напряжения, которые подаются на группу элементов 15. Группа элементов 15, в свою очередь, передает рабочие напряжения на блок 9, блоки 13 и дисплей 17, а также передает подготовленные механической коммутацией сигналы на блоки 13, которые подают управляющие сигналы на блок 9.

В результате в режиме просмотра сфотографированного кадра на дисплее высвечивается изображение, а в режиме передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) информация передается на выходы для подключения внешних(его) устройств(а), а на дисплее высвечивается соответствующее изображение. Подачей ручного сигнала на вход отключения электропитания устройства 7 электропитания (на элемент 4) этот процесс можно остановить, а затем снова запустить, изменив при этом с помощью блоков и элементов управления 8 (счетчиком 25 кадров) номер фотокадра.

Режим передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания (описан алгоритмом на фиг.12).

Производится установка режима передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания с помощью элементов 16 ручной установки режимов. При этом с помощью элементов 16 и блоками и элементами управления 8 через группу элементов 15 отключается возможность подачи питающего напряжения на блок 10 и блок 14, подготавливается коммутация группой элементов 15 для формирования на блоках 13 управляющих сигналов для считывания информации из блока 1 памяти (в зависимости от технической реализации - см. фиг.4 и 5). В первом случае блок 26 согласования содержит коммутатор 28 и выход информации из блока 1 памяти осуществляется через коммутатор 28, управляемый через группу элементов 15, в конкретном случае для передачи информации на блоки 27 интерфейсов. Во втором случае блок 29 согласования не имеет коммутатора, а блок 1 памяти имеет отдельный выход, подключенный непосредственно к блокам 27 интерфейсов, представляющих собой блок 29 согласования.

К устройству 7 электропитания через внешние входы для подключения внешнего источника электропитания (элементы 4) подключается внешний источник электропитания. (При этом автоматически отключаются первый и третий входы элемента 4). Устройство 7 формирует рабочие напряжения (блок 3) и через группу элементов 15 передает рабочие напряжения на блок 9, блоки 13 и дисплей 17. Группа элементов 15 также передает подготовленные коммутацией блоков и элементов управления 8 сигналы на блоки 13, которые производят управление блоком 9.

В результате в режиме передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания информация передается на выходы для подключения внешних(его) устройств(а), а на дисплее высвечивается соответствующее изображение. Подачей ручного сигнала на вход отключения электропитания устройства 7 (на элемент 4) этот процесс можно остановить, а затем снова запустить.

Блоки и элементы управления 8 (фиг.3) работают следующим образом. С помощью элементов 18 устанавливается выдержка фотосъемки (режим фотографирования) или осуществляется блокировка режима фотографирования (режим просмотра сфотографированного кадра, режим передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) с использованием устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры, режим передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания).

Счетчик 25 кадров с помощью входа сброса в начальное состояние устанавливается в начальное состояние, если в блоке памяти не записаны фотокадры или необходимо стирание уже имеющихся фотокадров. Счетчик 24 кадров передает код номера кадра на блок 19 исполнительных механизмов, который в свою очередь подготавливает коммутацию логических "1" и "0" на входах логических элементов группы элементов 15, которая передает управляющую информацию на блоки 13 для последующего выбора адреса ячеек блока памяти, для записи или просмотра фотокадра. Т.е. с помощью входов прибавления и вычитания номера кадра можно вручную выбирать адрес ячейки блока памяти для записи или просмотра фотокадра.

При установке режима фотографирования, т.е. установки конкретной выдержки с помощью элементов 18, рычагом 22 взвода взводятся взводные механизмы блока 21, в блоке 20 выставляется время выдержки. Включаются исполнительные механизмы блока 19 исполнительных механизмов, управляющие затвором 11 и переключателями, входящими в группу элементов 15. При необходимости сбрасывается счетчик 25 кадров путем ручного нажатия на вход сброса в начальное положение. При взводе рычага 22 взвода блок 21 взводных механизмов передает движение на устройство 7 электропитания (блок 6) для выработки электроэнергии. Кроме того, блок 21 взводит затвор 11 и блок 20, основанный на механическом таймере. Блок 21 также переключает номер кадра в счетчике 25 кадров. При нажатии спусковой кнопки 24 срабатывает спусковой механизм 23, который дает разрешение на функционирование блока 19 исполнительных механизмов, которые включают подачу электропитания через входы включения-выключения устройства 7 электропитания (элементы 4), производят коммутацию группы элементов 15 и открывают затвор 11. По окончании времени выдержки блок 20 выдает команду на блок 19 исполнительных механизмов, который закрывает затвор 11 и отключает подачу электропитания через входы включения-выключения устройства 7 электропитания (элементы 4).

При установке режима просмотра сфотографированного кадра и режима передачи сфотографированного кадра (информации) на внешние(ее) устройства(о) с использованием устройства 7 электропитания цифровой фотокамеры производится блокировка режима фотографирования элементами 18. При этом отключается взвод затвора 11 и блока 20 блоком 21 взводных механизмов, отключаются исполнительные механизмы блока 19, управляющие затвором. Также устанавливаются в определенное состояние исполнительные механизмы блока 19, управляющие группой элементов 15. Так отключается электропитание группы блоков 10 и блока 14 и, наоборот, подключается электропитание и подаются все управляющие сигналы на блоки 9, блоки 13 и дисплей 17. Взводится рычаг 22 взвода, срабатывает блок 21 взводных механизмов, устройство 7 электропитания вырабатывает электроэнергию. При нажатии спусковой кнопки 24 срабатывает спусковой механизм 23 и блок 19 исполнительных механизмов включает электропитание через устройство 7 (элементы 4), а также производит коммутацию группы элементов 15 для обеспечения электропитания и функционирования блока 9, блоков 13 и дисплея 17.

При установке режима передачи информации на внешние(ее) устройства(о) с использованием внешнего источника электропитания производится блокировка режима фотографирования элементами 18. В то же время элементы 18 включают исполнительные механизмы блока 19, который через устройство 7 обеспечивает непрерывную подачу электропитания через группу элементов 15 на блок 9, блоки 13 и дисплей 17.

Группа элементов 15 прерывания и включения-выключения работает следующим образом.

Группа элементов 15 производит передачу как рабочих напряжений электропитания, так и управляющей информации на блок 9, блок 10, блоки 13, блок 14, дисплей 17, а также на затвор 11, если последний выполнен электромеханическим или электронно-механическим. Рабочие напряжения электропитания передаются непосредственно через механические переключатели от устройства 7 электропитания. Управляющая информация на выходах группы элементов 15 формируется путем механического переключения логических "1" и "0" на входах элементов (микросхем), входящих в группу элементов 15. Логические "1" и "0" также передаются устройством 7 электропитания. Указанные переключения осуществляются блоками и элементами управления 8 (в частности, блоком 19), а также согласно установкам, сделанным элементами 16 ручной установки режимов.

В результате предлагаемое устройство электропитания цифровой фотокамеры обеспечивает работу цифровой фотокамеры в любой момент, не требуется перезарядки устройства электропитания или его замены при разрядке. Повышается срок службы устройства электропитания, который зависит не от времени разрядки аккумулятора или батареек, а от технической реализации блоков устройства электропитания, срока их наработки на отказ, который для электромеханических и электронных устройств существенно выше срока функционирования аккумуляторов или батареек. Предлагаемая цифровая фотокамера, использующая данное устройство электропитания, в совокупности с механическими элементами управления имеет более надежное функционирование в сложных климатических условиях, включая пониженные температуры окружающей среды, по сравнению с цифровой фотокамерой, имеющей обычный источник питания и полностью электронное управление.

Изобретение относится к фототехнике, в частности к устройствам электропитания и к цифровым фотокамерам, работающим без аккумуляторов или батареек. Устройство электропитания цифровой фотокамеры позволяет записывать фотокадры в блок памяти за счет подачи на блок памяти электропитания блоком формирования напряжений питания, который преобразует в рабочие напряжения электроэнергию, вырабатываемую блоком ручной выработки электроэнергии. На основе этого устройства разработана цифровая фотокамера, содержащая блоки и элементы управления, которые могут выполняться в механическом виде и которые осуществляют включение и выключение блоков цифровой фотокамеры. Технический результат - функционирование цифровой фотокамеры без аккумуляторов или батареек наряду с использованием механических блоков и элементов управления обеспечивает повышенную надежность в сложных климатических условиях, в том числе при низких температурах. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство электропитания цифровой фотокамеры, содержащее блок формирования напряжений питания, элементы включения-выключения, блок аккумулирования электроэнергии, блок ручной выработки электроэнергии, входы блока формирования напряжений питания подключены к выходам элементов включения - выключения, входы которых подключены к выходам блока аккумулирования электроэнергии, входы которого подключены к блоку ручной выработки электроэнергии.2. Цифровая фотокамера, содержащая блок памяти и согласования, блоки формирования сигналов управления, блок преобразования изображения в цифровую информацию, блок сигналов управления, оптический блок и устройство электропитания, причем управляющие входы блока памяти и согласования подключены к выходам блоков формирования сигналов управления, а информационные входы - к выходам блока преобразования изображения в цифровую информацию, управляющие входы которого подключены к выходам блока сигналов управления, отличающаяся тем, что устройство электропитания содержит блок формирования напряжения питания, элементы включения - выключения, блок аккумулирования электроэнергии, блок ручной выработки электроэнергии, в цифровую фотокамеру введены блоки и элементы управления, группа элементов прерывания и включения - выключения, элементы ручной установки режимов и затвор, причем устройство электропитания имеет входы выработки электроэнергии, входы включения - выключения и внешние входы для ручного отключения электропитания и подключения внешнего источника питания, а также выходы, входы выработки электроэнергии устройства электропитания подключены к первым выходам блоков и элементов управления, вторые выходы которых подключены к входам включения - выключения, устройства электропитания, а выходы устройства электропитания, третьи выходы блоков и элементов управления и выходы элементов ручной установки режимов подключены через первые, вторые и третьи входы группы элементов прерывания и включения - выключения к первым входам дисплея, к входам электропитания блока памяти и согласования, к входам блоков формирования сигналов управления, к входам электропитания блока преобразования изображения в цифровую информацию и к входам блока сигналов управления, через первые, вторые, третьи, четвертые и пятые выходы группы элементов прерывания и включения - выключения, четвертые выходы блоков и элементов управления подключены к управляющим входам затвора, информационный вход которого подключен к выходу оптического блока, а выход - к информационным входам блока преобразования изображения в цифровую информацию, первые выходы блока памяти и согласования подключены к вторым входам дисплея, а вторые выходы являются выходами для подключения внешних(его) устройств(а).3. Цифровая фотокамера по п.2, отличающаяся тем, что затвор выполнен механическим.4. Цифровая фотокамера по п.2, отличающаяся тем, что затвор выполнен электромеханическим, при этом его вторые управляющие входы подключены через шестые выходы группы элементов прерывания и включения - выключения к устройству электропитания.5. Цифровая фотокамера по п.2, отличающаяся тем, что затвор выполнен электронно-механическим, при этом его вторые управляющие входы подключены через шестые выходы группы элементов прерывания и включения - выключения к устройству электропитания.6. Цифровая фотокамера по п.2, отличающаяся тем, что блоки и элементы управления содержат элементы ручной установки выдержки и блокировки режима фотографирования, блок исполнительных механизмов, блок формирования времени выдержки, блок взводных механизмов, рычаг взвода, спусковой механизм, спусковую кнопку и счетчик кадров, причем первый, второй и третий выходы элементов ручной установки выдержки и блокировки режима фотографирования соединены с первыми входами блока исполнительных механизмов, блока формирования времени выдержки и блока взводных механизмов соответственно, первые выходы блока исполнительных механизмов соединены с управляющими входами затвора, вторые выходы - со входами включения - выключения устройства электропитания, а третьи выходы - с входами группы элементов прерывания и включения - выключения, вторые входы блока исполнительных механизмов соединены с выходами блока формирования времени выдержки, вторые входы которого соединены с выходами блока взводных механизмов, отдельный вход которого соединен с рычагом взвода, первые выходы блока взводных механизмов соединены с управляющими входами затвора, вторые соединены с входами выработки электроэнергии устройства электропитания, а третьи - с информационными входами счетчика кадров, первый управляющий вход которого является входом сброса в начальное состояние, а второй и третий управляющие входы являются входами прибавления и вычитания номера фотокадра соответственно, выход счетчика кадров соединен с третьими входами блока исполнительных механизмов, четвертые входы которого соединены с выходами спускового механизма, вход которого соединен с выходом спусковой кнопки.