專利名稱：包括圖像模糊校正裝置的光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括圖像模糊校正裝置的鏡頭，其中，該 圖像模糊校正裝置用于檢測由手持照相機而引起的照相機振
動，并且4交正所;險測到的照相才幾振動，乂人而可以改善所拍纟聶的 圖像的質(zhì)量。本發(fā)明還涉及一種照相機、 一種包括具有該鏡頭 和該照相機的照相機系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備、以及一種攝影裝備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在的照相才幾的情況下，可以自動進行曝光控制和焦點 調(diào)整等用于拍攝的所有重要操作。因此，即使在進行照相機操 作方面沒有經(jīng)驗的拍攝者也很少在拍攝照片時犯錯。
另外，由于包括照相機和鏡頭且設(shè)置有圖像模糊校正裝置 (用于降低由手持照相機而引起的照相機振動)的光學(xué)設(shè)備已廣 泛使用，因而很少發(fā)生由于拍攝者而引起的拍攝失誤。
將簡要說明圖像模糊校正系統(tǒng)。
通常，由拍攝時所發(fā)生的手振動而引起的照相機振動是頻 率范圍約為l ~ 12Hz的振動。
為了降低由照相機振動而引起的圖像模糊的影響，提出了 所謂的光學(xué)圖l象穩(wěn)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于沖企測照相機振動，并且 根據(jù)該檢測結(jié)果移位校正透鏡。
為了改善圖像模糊校正裝置的性能，首先需要準確地檢測 照相機的振動，其次，需要適當(dāng)校正由照相機振動而引起的光 軸的移位。
使用振動檢測單元檢測這類振動(即，由手振動而引起的照 相機振動)，其中，振動4企測單元被配置為才全測角加速度、角速度和角位移等。
對從振動檢測單元輸出的信號進行積分，并且計算角位移 信號?；谒@得的角位移信號，使得攝影光軸偏離中心，以 校正圖像模糊。
將參考圖9說明包括這種振動檢測單元的圖像穩(wěn)定系統(tǒng)的 概況。
圖9示出用于抑制由箭頭81所示的垂直照相機振動81p和 水平照相機振動81y所引起的圖像模糊的系統(tǒng)的例子。在圖9所 示的例子中，將圖像模糊校正裝置設(shè)置在單鏡頭反光照相機 (single-lens reflex camera)的可互換鏡頭(interchangeable lens)中。
參考圖9，該系統(tǒng)包括鏡筒82、垂直照相才幾振動沖全測單元 83p和水平照相機振動檢測單元83y 。垂直照相機振動檢測單元 83p和水平照相機振動檢測單元83y分別檢測84p和84y所示的方 向上的振動。
該系統(tǒng)還包括校正光學(xué)裝置85。校正光學(xué)裝置85包括用于 向才交正光學(xué)裝置85施加驅(qū)動力的線圏86p和86y和用于4全測才交正 光學(xué)裝置85的位置的位置檢測元件87p和87y。根據(jù)作為設(shè)定點 的振動檢測單元83p和83y的輸出，驅(qū)動設(shè)置在校正光學(xué)裝置85 中的位置控制環(huán)(position control loop)。因此，可以確保在圖像 平面88內(nèi)的穩(wěn)定。
另外，在日本特開平7-218967號公報中說明的圖像模糊校 正裝置包括這樣一種機械機構(gòu)，當(dāng)不驅(qū)動校正光學(xué)系統(tǒng)時，該 機械機構(gòu)將校正光學(xué)系統(tǒng)機械地保持在4交正的中心。
還存在這樣 一 種圖像模糊校正裝置，在該圖像模糊校正裝 置中，通過使用彈簧等彈性部件而不是使用機械機構(gòu)將校正光 學(xué)系統(tǒng)保持在校正的中心。由于這種圖像模糊校正裝置不包括機械保持單元，因而可以實現(xiàn)小型的圖像模糊校正裝置。
在日本特開平8-184870號公報中說明的振動校正裝置中， 當(dāng)不進行圖像模糊校正操作時，通過彈簧保持校正透鏡。因此， 當(dāng)向彈簧施加震動時，彈簧以共振頻率發(fā)生共振。根據(jù)彈簧的 彈簧常數(shù)，共振振幅可能顯著增大。
在利用單鏡頭反光照相機進行拍攝的情況下，在拍攝時進 行鏡驅(qū)動和快門驅(qū)動。在將由這類驅(qū)動而引起的震動施加給上 述圖像模糊校正裝置的情況下，校正透鏡可能發(fā)生共振。該共 振可能影響所拍攝的圖像。
為了避免這種有害共振，向驅(qū)動線圈供應(yīng)電力以便可以電 保持校正透鏡，從而使得校正透鏡與光軸中心對準。可以將校 正透鏡一定程度地保持在光軸附近，該一定程度使得可以忽略 對所拍攝的圖像產(chǎn)生的影響。
為了更有效地減弱有害共振，必須根據(jù)阻尼增大的驅(qū)動特 性來電保持校正透鏡。然而，在阻尼增大的特性的情況下，圖 像模糊校正中的相位滯后(phase lag)增大，并且圖像模糊校正 的性能因而下降。
圖IOA和IOB是均表示關(guān)于不同阻尼的頻率特性的差異的 波特圖(Bode diagram)。在圖IOA和IOB的每一 個中，實線表示 的特性是低阻尼情況下的頻率特性，虛線表示的特性是高阻尼 情況下的頻率特性。
根據(jù)圖IOA所示的實線所表示的增益特性顯而易見，在共 振頻率處顯示大的共振增益。因此，在將共振頻率處的振動輸 入給圖像模糊校正裝置的情況下，校正透鏡發(fā)生大的共振。因 此，這種大的共振可能影響所拍攝的圖像。
在為了實現(xiàn)較小共振增益而增大阻尼的情況下，可以實現(xiàn) 由虛線所示的特性。然而，在約10Hz的手振動頻率范圍處，產(chǎn)生大的相位滯后。結(jié)果，圖像模糊校正的性能下降。
另外，由上述震動而引起的有害共振隨著時間減弱。因此， 在照相機的快門速度快的情況下，有害共振對所拍攝的圖像產(chǎn) 生大的影響。另一方面，在快門速度低的情況下，有害共振對 所拍攝的圖像產(chǎn)生小的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可以降低在拍攝操作期間由構(gòu)成部件的操作而引 起的校正透鏡的共振的影響。
由于校正透鏡的共振對拍攝結(jié)果的影響根據(jù)快門速度而 不同，因而本發(fā)明還可以實現(xiàn)與快門速度相對應(yīng)的最佳圖像模 糊校正控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光學(xué)設(shè)備包括具有鏡頭和照相
機的照相機系統(tǒng)，該光學(xué)設(shè)備包括振動檢測單元，用于檢測 振動；圖像模糊校正驅(qū)動單元，用于基于由振動檢測單元進行 的檢測的結(jié)果驅(qū)動該鏡頭，并且校正由振動而引起的圖像模糊； 以及選擇單元，用于允許選擇是允許還是禁止圖像模糊校正驅(qū) 動單元進行圖像模糊校正。如果允許進行圖像模糊校正，則圖 像模糊校正驅(qū)動單元根據(jù)第一驅(qū)動特性，基于來自振動檢測單 元的輸出進行圖像模糊校正。如果禁止進行圖像模糊校正，則 圖像模糊校正驅(qū)動單元根據(jù)第二驅(qū)動特性，將該鏡頭保持在與 光軸對準的位置處。
根據(jù)本發(fā)明的 一 個方面，通過根據(jù)對于是否允許圖像模糊 校正操作的判斷來改變校正透鏡的驅(qū)動特性，在選擇了圖像模 糊校正操作的情況下，可以不使圖像模糊校正的效率變差而降 低校正透鏡的有害共振。另外，在沒有選擇圖像模糊校正操作 的情況下，也可以降低校正透鏡的有害共振。另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過根據(jù)對于是否允許圖 像模糊校正操作的判斷以及根據(jù)快門速度來改變校正透鏡的驅(qū) 動特性，可以不使圖像模糊校正的效率變差而降低校正透鏡的
有害共振。
通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特 征將顯而易見。


圖l是示出4艮據(jù)本發(fā)明的實施例的照相4幾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的例 子的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像模糊校正裝置的分解的 立體圖。
圖3 A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像模糊校正裝置的平面圖。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像模糊校正裝置的截面圖。
圖4A和4B是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像模糊校正裝 置的驅(qū)動單元的說明圖。
圖5是示出由根據(jù)本發(fā)明的實施例的可互換鏡頭進行的處 理的流程圖。
圖6是示出由根據(jù)本發(fā)明的實施例的可互換鏡頭進行的處 理的流程圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像模糊校正處理的流 程圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另 一 實施例的圖像模糊校正處理 的流程圖。
圖9示出圖像模糊校正裝置的圖像穩(wěn)定系統(tǒng)的例子。圖10A和10B是示出圖像模糊校正裝置的頻率特性的波特圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考

本發(fā)明的實施例。 第一實施例
圖l示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的照相機系統(tǒng)(光學(xué)設(shè)備)的
結(jié)構(gòu)的例子。該照相才幾系統(tǒng)包括照相才幾主體2 0 1和可互換:4竟頭
202來自被攝體的光穿過可互換鏡頭202的攝影光學(xué)系統(tǒng)。通 過快速回^f立主4竟(quick-return main mirror)203反射部分所述光 以通過五棱鏡204形成正立4象，其中，快速回位主鏡203的中央 部分在拍攝待機才莫式中用作半鏡(half mirror)。
拍攝者可以通過光學(xué)取景器205確認該正立像作為被攝體 圖像。
測光電路20 6測量對焦屏(未示出)上的照度，并且將測量結(jié) 果輸出給照相機系統(tǒng)控制樣i處理單元(M P U) 2 0 7 。
照相機系統(tǒng)控制MPU 207確定B暴光時間和光圈等攝影條 件。將設(shè)置在測光電路206中的測光傳感器分割成多個區(qū)域，并 且測光傳感器獲得該多個區(qū)域的每一區(qū)域的測光結(jié)果。
將子鏡(sub-mirror)208布置在快速回位主鏡203的背面。子 鏡208使得穿過快速回位主鏡203的半鏡平面的光束(light flux) 入射至焦點;險測單元209。
焦點檢測單元2 09對入射光進行光電轉(zhuǎn)換和信號處理，以 獲得焦點檢測數(shù)據(jù)。焦點檢測單元20 9將所獲得的焦點檢測數(shù)據(jù) 輸出給照相機系統(tǒng)控制MPU 207 。當(dāng)開始拍攝操作時，快速回位主鏡2 0 3和子鏡2 0 8從光軸朝 五棱鏡204方向移動，并且通過快門驅(qū)動電i 各211驅(qū)動焦平面快 門(focal plane shutter)210。
因此，光在攝像單元(包括電荷耦合裝置(charge-coupled device , CCD)或互4卜金屬氧4匕物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)裝置)212的平面上形成為揭_ 影光學(xué)圖像。通過攝像單元212將攝影光學(xué)圖像光電轉(zhuǎn)換成攝像 信號。
時序發(fā)生器(TG)213對攝像單元212的存儲搡作、讀取操作 和復(fù)位才喿作進^f亍控制。相關(guān)雙采樣(correlated double sampling, CDS)電路214降低存儲在攝像單元212中的電荷噪聲。增益控制 電路215放大攝像信號。模擬-數(shù)字(A / D)轉(zhuǎn)換器216將作為模擬 信號的放大后的攝像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
圖像信號處理電路217對通過A/D轉(zhuǎn)換器216所獲得的數(shù)字 圖像數(shù)據(jù)進行濾波處理、顏色轉(zhuǎn)換處理和伽馬處理。
將經(jīng)過圖像信號處理電路217的信號處理的圖像信號存儲 在緩沖存儲器218中，并且用于液晶顯示器(LCD)219上的顯示。 另外，將處理后的圖像信號記錄在可移動存儲卡220等存儲介質(zhì) 中。
操作單元221包括照相機主開關(guān)以及其它用戶可操作開 關(guān)允許設(shè)置拍攝模式的開關(guān)、允許設(shè)置記錄圖像文件的大小 的開關(guān)和允許在拍攝時激活快門釋放的開關(guān)。
除對上述操作進行控制外，照相機系統(tǒng)控制MPU 207還通 過照相機主體201的接口電路222和可互換鏡頭202的接口電路 223與鏡頭MPU 224進行通信。
在這類通信中，照相機系統(tǒng)控制MPU 207向可互換鏡頭202 發(fā)送調(diào)焦透鏡驅(qū)動命令。照相機系統(tǒng)控制MPU 207還向可互換鏡頭202發(fā)送關(guān)于照相機主體201和可互換鏡頭202的操作狀態(tài) 和光學(xué)信息的數(shù)據(jù)，并從可互換鏡頭202接收關(guān)于照相機主體 201和可互換鏡頭202的操作狀態(tài)和光學(xué)信息的數(shù)據(jù)。
可互換鏡頭202包括作為攝影光學(xué)系統(tǒng)的一部分的調(diào)焦透 鏡225、變焦透4竟226、圖傳j莫糊校正透4竟227和光圏228。
根據(jù)從鏡頭MPU 224發(fā)送的控制信號，通過調(diào)焦控制電路 229和調(diào)焦透4竟馬區(qū)動電動才幾230驅(qū)動調(diào)焦透4竟225 。
調(diào)焦控制電路229包括調(diào)焦透4竟驅(qū)動電路、以及用于輸出 與調(diào)焦透鏡225的移動相對應(yīng)的區(qū)域模式信號和脈沖信號的調(diào) 焦編碼器等。調(diào)焦編碼器能夠檢測與被攝體的距離。
變焦透鏡226響應(yīng)于拍攝者移動變焦操作環(huán)(zoom operation ring)(未示出)的操作而移動。變焦編碼器231輸出與變 焦透4竟226的移動相對應(yīng)的區(qū)域信號。
通過圖像模糊校正控制電路(圖像穩(wěn)定(IS)控制電路)232和 線性電動機2 3 3驅(qū)動圖像模糊校正透鏡22 7 。
如下所述進行圖像模糊校正。即，用于檢測旋轉(zhuǎn)振動的角 速度傳感器235向信號處理電路236輸出振動信號。信號處理電 路236對該振動信號進行信號處理，并且將處理后的信號輸出給 鏡頭MPU 224。 4竟頭MPU 224計算校正透鏡驅(qū)動目標(biāo)信號，并 且向圖像模糊校正控制電路232輸出驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號與所 獲得的校正透鏡驅(qū)動目標(biāo)信號和從校正透鏡編碼器234輸出的 校正透鏡位置信號之間的差相對應(yīng)。通過將從4交正透鏡編碼器 234輸出的校正透鏡位置信號反饋給圖像模糊校正控制電路232 進行圖像模糊校正。
根據(jù)從鏡頭MPU 224所提供的控制信號，通過光圈控制電 路237由步進電動機238驅(qū)動光圏228。
圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239是用于允許選擇是允許還是禁止進行圖像模糊校正的開關(guān)。
將參考圖2、圖3A和3B、以及圖4A和4B說明包括圖像模糊 校正透鏡227的圖像模糊校正裝置。
圖2是示出鏡頭驅(qū)動裝置的分解的立體圖。
參考圖2，將球32a、 32b和32c夾持在基板31和可移動4竟筒 36之間。另外，在圖2中，附圖標(biāo)記33a和33b表示線圈，附圖標(biāo) i己34a和34b表示》茲體，Pf十圖才示i己35a、 35b禾口35c表示？單'1^吾卩4牛， 而附圖標(biāo)記37表示具有孔的磁體吸著板。另外，附圖標(biāo)記38a 和38b表示》茲體吸著4反固定螺釘，附圖標(biāo)記39表示可移動鏡筒保 持板，附圖標(biāo)記40表示撓性印制電路(flexible printed circuit, FPC)，而附圖標(biāo)記41a和41b表示FPC固定螺釘。
圖3A和3B是鏡頭驅(qū)動裝置的平面圖。圖3A是在從光軸方 向看時鏡頭驅(qū)動裝置的正視圖，圖3B是鏡頭驅(qū)動裝置沿圖3A的 IIIB-IIIB線截取的截面圖。
如圖3A所示，通過彈性部件35a、 35b和35c相對于基玲反31 彈性地支持可移動鏡筒36。在本實施例中，繞光軸以120度的間 隔放射狀地配置三個彈性部件35a、 35b和35c。利用這種對稱的 配置，可以抑制由于力矩的發(fā)生而引起的有害共振的激勵。另 外，在光軸方向上以適當(dāng)?shù)姆绞絻A斜地安裝彈性部件35a、 35b 和35c。彈性部件35a、 35b和35c保持^皮配置在基板31和可移動 鏡筒36之間的球32a、 32b和32c(參考圖2)。
如圖3B所示，將線圈33a(參考圖2)和線圏33b固定在基板31 上，并且將磁體34a(參考圖2)和磁體34b固定在可移動鏡筒36 上。線圏33a和33b以及磁體34a和34b構(gòu)成動磁式致動器 (moving-magnet actuator)。
將傳感器102設(shè)置在與線圏33a和33b相對的部分中，以面向 磁體34a。在本實施例中，由于設(shè)置了動磁式致動器，因而使用霍爾元件(Hall element)作為用于位置;f全測的傳感器。利用傳感 器102和基板31之間的FPC 40將傳感器102固定在基板31上。傳 感器10 2通過檢測磁通密度的變化來檢測可移動鏡筒3 6的位置。 另外，利用霍爾元件的上述配置，還可以使用用于進行驅(qū)動的 磁體34a作為位置檢測用的磁體。
圖4A和4B是驅(qū)動單元的示意圖。圖4A示出從光軸方向看 ;茲體34a、線圈33a和傳感器102時的驅(qū)動單元。圖4B是驅(qū)動單 元沿》茲體34a的中心附近的線截取的截面圖。在圖4A和4B中， 附圖標(biāo)記110表示傳感器10 2的》茲感測點。
在圖4B所示的磁路中，磁力線42a、 42b和42c如圖4B顯示 的箭頭所示而流動。在圖4B所示的狀態(tài)下，由于^茲感測點110 位于》茲化邊界43正上方，因而該點的》茲場約為零。將這一狀態(tài) 下的磁場的移動量檢測為零。在基板31和可移動鏡筒3 6之間發(fā) 生相對移動的情況下，當(dāng)從固定在基板31上的傳感器102的角度 看時，磁化邊界43與可移動鏡筒36 —起移動。因此，在這種情 況下，磁感測點110處的磁場不是零。移動量和；茲場強度之間在 一定范圍內(nèi)保持線性關(guān)系。在該范圍中，可以以線性方式檢測 位置。
將參考圖5、 6和7所示的流程圖說明由可互換鏡頭202所進 行的處理。
當(dāng)將可互換4竟頭202安裝到照相才幾主體201時，照相才幾主體 201相對于可互換鏡頭202開始串行通信，并且開始圖5所示的流 程圖的步驟#200中的處理。
在步驟#200,進行鏡頭控制和圖像模糊校正控制等的初始 設(shè)置。
在步驟#201,;險測開關(guān)(未示出)的狀態(tài)、以及變焦透鏡226 與調(diào)焦透鏡225的位置。其中，開關(guān)包括例如用于允許在自動調(diào)焦和手動調(diào)焦之間進行選擇的開關(guān)、以及用于允許選擇是否激
活圖像模糊校正功能的圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)23 9 。
在步驟#202，判斷是否從照相才幾主體201發(fā)出了調(diào)焦透鏡 驅(qū)動命令。如果判斷出接收到了調(diào)焦透鏡驅(qū)動命令，則處理進 入步驟#203。如果判斷出沒有接收到調(diào)焦透鏡驅(qū)動命令，則處 理進入步驟#207。
從照相機主體201發(fā)送的調(diào)焦透鏡驅(qū)動命令包括關(guān)于調(diào)焦 透鏡225的目標(biāo)驅(qū)動量(即，目標(biāo)脈沖數(shù)P)的信息。在步驟#203, 檢測設(shè)置在調(diào)焦控制電路2 2 9中的調(diào)焦編碼器的脈沖數(shù)，并且對 于調(diào)焦透鏡225進行驅(qū)動控制，從而使得可以以目標(biāo)脈沖數(shù)P驅(qū) 動調(diào)焦透鏡225。
在步驟#204,判斷當(dāng)前脈沖數(shù)是否達到了目標(biāo)脈沖數(shù)P。 如果判斷出當(dāng)前脈沖數(shù)達到了目標(biāo)脈沖數(shù)P，則處理進入步驟 #205。如果判斷出當(dāng)前脈沖數(shù)沒有達到目標(biāo)脈沖數(shù)P,則處理 進入步驟#206。
在步驟#205,由于當(dāng)前脈沖數(shù)達到了目標(biāo)脈沖數(shù)P,因而 停止驅(qū)動調(diào)焦透鏡225。
在步驟#206,由于當(dāng)前脈沖數(shù)沒有達到目標(biāo)脈沖數(shù)P，因 而根據(jù)剩余驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)置調(diào)焦透鏡驅(qū)動電動機230的速度。調(diào) 焦透鏡驅(qū)動電動機230的速度隨著剩余驅(qū)動脈沖數(shù)的減少而降 低。
在步驟#207,進行圖像模糊校正控制。更具體地，如果在 步驟#201檢測到了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239的斷開，則使 圖像模糊校正透鏡227停止在光軸附近的位置處。另一方面，如 果在步驟#201檢測到了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239的接通， 并且根據(jù)照相機鏡頭狀態(tài)通信檢測到關(guān)于照相機主體2 01的釋 放開關(guān)的"SW1 ON"，則設(shè)置使得能夠進行圖像模糊校正操作的模式。
在步驟#208,判斷是否從照相機主體201接收到了用以停 止全部驅(qū)動(用以停止可互換4t頭202中的致動器的全部驅(qū)動) 的命令。在照相機主體201在 一定時間段內(nèi)沒有進行任何操作的 情況下，照相機主體201發(fā)送用以停止全部驅(qū)動的命令。
在步驟#209，進行控制從而使得停止全部驅(qū)動。在該處理 中，停止致動器的全部驅(qū)動，并且將微計算機設(shè)置成休眠(停止) 模式。另外，停止向圖像模糊校正裝置供應(yīng)電力。然后，當(dāng)照 相機主體201進行某一操作時，照相機主體201開始與可互換鏡 頭202進行通信。從而，解除休眠模式。
在該處理的過程中，如果從照相機主體201發(fā)出串行通信 中斷的請求或圖像模糊校正中斷的請求，則可互換鏡頭2 02進行
中斷處理。
在串行通信中斷中，對通信數(shù)據(jù)進行解碼，并且根據(jù)解碼 結(jié)果進行包括例如光圈驅(qū)動和調(diào)焦透鏡驅(qū)動的鏡頭處理?；?對通信數(shù)據(jù)的解碼，可以確定"SW10N"、 "SW2 0N"、快門速 度、以及照相機主體201的類型等。
在作為在一定時間間隔之后發(fā)生的計時器中斷的圖像模 糊校正中斷中，進行傾斜方向(垂直方向)和偏轉(zhuǎn)方向(水平方向) 的圖像模糊校正控制。
將參考圖6所示的流程圖說明串行通信中斷。
當(dāng)可互換4竟頭202從照相機主體201接收通信時，開始圖6 所示的流程圖的步驟#300中的處理。
在步驟#300,分析從照相機主體201接收到的命令，并且 進行與該命令相對應(yīng)的處理。
在步驟#301，接收調(diào)焦透鏡驅(qū)動命令。在步驟#302，根據(jù) 目標(biāo)驅(qū)動脈沖數(shù)設(shè)置調(diào)焦透鏡驅(qū)動電動機230的速度，并且開始驅(qū)動調(diào)焦透鏡225。
在步驟#303,接收光圈驅(qū)動命令。因此，基于所發(fā)送的光 圈驅(qū)動數(shù)據(jù)驅(qū)動光圏228。在步驟#304,設(shè)置步進電動機238的 驅(qū)動模式，通過光圈控制電路2 3 7將所設(shè)置的驅(qū)動模式輸出給步 進電動才幾238，并且驅(qū)動光圈228。
在步驟#305,接收照相機鏡頭狀態(tài)通信。在步驟#306,將 關(guān)于可互換鏡頭202的焦距的信息、以及關(guān)于圖像穩(wěn)定的狀態(tài)的 信息等發(fā)送給照相機主體201。另外，接收關(guān)于照相機主體201 的狀態(tài)的信息，該狀態(tài)包括例如釋放開關(guān)的狀態(tài)、拍攝模式和 快門速度等。
在該處理中，判斷照相機主體201正處于拍才聶待機才莫式 ("SW1 ON")還是照相才幾主體201正在進行曝光才喿作("SW2 ON")。然后，根據(jù)該判斷的結(jié)果改變將在后面進行說明的振動 檢測的特性。
在步驟#307 ，接收關(guān)于可互換鏡頭202的調(diào)焦靈敏度數(shù)據(jù) 通信或光學(xué)數(shù)據(jù)通信等任何其它命令。在步驟#308，進行與所 接收的命令相對應(yīng)的處理。
通過鏡頭MPU 224進行包括振動檢測的上述圖像模糊校正 操作。將參考圖7所示的流程圖說明由鏡頭MPU 224進行的圖像 模糊校正的處理。
當(dāng)在可互換鏡頭2 02的主處理過程中發(fā)生圖像模糊校正中 斷時，鏡頭MPU 224開始圖7所示的流程圖的步驟#400中的對于 圖像模糊校正的控制。
在步驟#40 0 ，對由角速度傳感器2 3 5所檢測到的振動信號 (角速度信號)進行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。將模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)果存儲 在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"VAD—DAT"表示的隨機存取存儲器 (RAM)(未示出)區(qū)域中。在步驟#401,判斷是否滿足"ISSW ON = r，，即，是否接 通了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239。如果判斷出滿足"ISSW ON =1"，則處理進入步驟#402。如果判斷出不滿足"ISSWON- 1", 則處理進入步驟#403。
在步驟#402,判斷是否滿足"SW1 ON= 1",即，是否半按 下了照相才幾主體201的釋放開關(guān)，并且照相才幾主體20H皮設(shè)置為 處于拍攝待機模式中。如果判斷出滿足"SW1 ON= 1"，則處理 進入步驟#404。如果判斷出不滿足"SW1 ON= 1"，則處理進入 步驟#403。
在步驟#403,由于將不進行圖像模糊校正，因而初始化高 通濾波器，并且初始化積分運算。在步驟#403，將校正透鏡驅(qū) 動目標(biāo)數(shù)據(jù)SFTDRV設(shè)置成零。這里，根據(jù)共振振幅減小的第 二驅(qū)動特性驅(qū)動圖像模糊校正透鏡227,并且將其固定在與光軸 對準的位置處，其中，所述共"f展^振幅是在向光學(xué)i殳備施加震動
的情況下基于彈簧常數(shù)的共振振幅。
第 一驅(qū)動特性和第二驅(qū)動特性在振動校正透鏡驅(qū)動特性
關(guān)于振動頻率的頻率特性方面相互不同。
在步驟#404,進行高通濾波計算。在從圖像模糊校正開始 的預(yù)定時間段中，改變時間常數(shù)以便可以降低在上升沿處的圖 像振動。這里，根據(jù)第一驅(qū)動特性進行驅(qū)動，其中，第一驅(qū)動 特性是普通圖像模糊校正的特性。
在步驟#405,根據(jù)高通濾波計算的結(jié)果進行積分運算。將 積分運算的結(jié)果存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"DEG—DAT"表示 的RAM的區(qū)域中。這里，"DEG—DAT"表示振動角位移信號。
在步驟#406,由于用于校正振動角位移DEG一DAT的圖像模 糊校正透鏡22 7的偏心量(靈敏度)根據(jù)變焦透鏡2 2 6和調(diào)焦透鏡 225的位置而變化，因而確定變焦透鏡226和調(diào)焦透鏡225的位置。更具體地，將變焦透鏡226和調(diào)焦透鏡225的位置分割成多 個區(qū)域。從表數(shù)據(jù)讀取這多個區(qū)域的每一個中的平均光學(xué)圖像 振動靈敏度(deg/mm),并且將所讀取的平均光學(xué)圖像振動靈敏 度轉(zhuǎn)換成校正透鏡驅(qū)動數(shù)據(jù)。將該計算結(jié)果存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"SFTDRV，，表示的RAM的區(qū)域中。
在步驟#407,對圖像模糊校正透鏡227的位移信號進行模 擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，并且將模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)果存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"SFT—AD"表示的RAM的區(qū)域中。
在步驟#408,判斷是否滿足"ISSW ON = 1",即，是否接 通了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239 。如果判斷出滿足"ISS W ON =1",則處理進入步驟#409。如果判斷出不滿足"ISSWON- 1"， 則處理進入步驟#411。
在步驟#409,判斷是否滿足"SW1 ON = 1"，即，是否半按 下了照相機主體201的釋放開關(guān)，并且照相機主體201被設(shè)置為 處于拍攝待機模式。如果判斷出滿足"SW1 ON= 1"，則處理進 入步驟#410。如果判斷出不滿足"SW1 ON = 1",則處理進入步 驟#412。
在步驟#410,基于振動校正透鏡位移信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換 的結(jié)果SFT—AD,進行相位超前(phase-lead)濾波計算A。將該計 算的結(jié)果存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"SFTPST"表示的RAM的 區(qū)域中。
在步驟#411，判斷是否滿足"SW2 ON =1"，即，是否完全 按下了照相機主體201的釋放開關(guān)，并且照相才幾主體201正在進 行曝光操作。如果判斷出滿足"SW2 ON =1",則處理進入步驟 #413。如果判斷出不滿足"SW2 ON=l",則處理進入步驟#412。 在步驟#412,停止驅(qū)動圖像模糊校正透鏡227。 在步驟#413,基于振動校正透鏡位移信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)果"SFT—AD"，進行相位超前濾波計算B。將該計算的結(jié)果 存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"SFTPST"表示的RAM的區(qū)域中。
將更詳細；也:說明步-驟#408 ~ #413的處理。
將說明下面的情況在步驟#408判斷出接通了圖像模糊校 正ON/OFF開關(guān)239，在步驟弁409判斷出半按下了照相機主體201 的釋放開關(guān)，并且將照相機主體201設(shè)置為處于拍攝待機模式 中，處理因而進入步驟#410。
在步驟# 410,根據(jù)在步驟#4 0 0中檢測到的振動信號進行圖 像模糊校正。在該處理中，通過對振動校正透鏡位移信號進行 相位超前濾波計算，可以進行阻尼增大的圖像模糊校正。為了 降低上述圖像模糊校正機構(gòu)中的彈簧等彈性部件的有害共振的 影響，進行該處理。然而，阻尼的增大導(dǎo)致圖像模糊校正中相 位滯后的增大，并且圖像模糊校正的性能下降。因此，考慮增 大阻尼和減少有害共振之間的平#f來確定相位超前濾波特性。
接著，將說明這樣一種情況在步驟#408判斷出斷開了圖 像模糊校正ON/OFF開關(guān)239,在步驟#411判斷出完全按下了照 相機主體201的釋》文開關(guān)，并且照相機主體201正在進行曝光4喿 作，處理因而進入步驟#413。
在步驟#413,根據(jù)在步驟#403中已被設(shè)置成零的校正透鏡 驅(qū)動目標(biāo)數(shù)據(jù)SFTDRV，驅(qū)動圖像模糊校正透鏡227。即，將圖 像模糊校正透鏡227電保持在光軸附近。在該處理中，通過對振 動校正透鏡位移信號進行相位超前濾波計算，可以進行阻尼增 大的圖像模糊校正。為了降低上述圖像模糊校正機構(gòu)中的彈簧 等彈性部件的有害共振的影響，進行該處理。
然而，由于將圖像模糊校正透鏡227電保持在光軸附近， 因而，與步驟#410的處理不同，無需考慮圖像模糊校正的相位 滯后。因此，在步驟弁413中使用相位超前計算特性B，從而使得 可以進一步降低有害共振，其中，相位超前計算特性B具有比 在步驟#410中所使用的相位超前計算特性A的阻尼更高的阻 尼。
在步驟#414,進行反饋計算(SFTDRV-SFTPST)。將該計算 的結(jié)果存儲在鏡頭MPU 224內(nèi)的由"SFT—DT"表示的RAM的區(qū) 域中。
在步驟#415,將環(huán)增益"LPG—DT"與通過步驟#414中進行 的計算所獲得的結(jié)果"SFT一DT"相乘。將該相乘的結(jié)果存儲在鏡 頭MPU 224內(nèi)的由"SFT—PWM"所表示的RAM的區(qū)域中。
在步驟#416,為了實現(xiàn)穩(wěn)定控制系統(tǒng)，進行相位補償計算。 在步驟#417，將在步驟#416中所進行的計算的結(jié)果作為脈 寬調(diào)制(PWM)信號輸出給鏡頭MPU 224的端口 。然后，結(jié)束圖
像模糊校正中斷。
將該輸出輸入給圖像模糊校正控制電路232內(nèi)的驅(qū)動器電 路。通過線性電動機233驅(qū)動圖像模糊校正透鏡227。從而進行 圖像模糊校正。
如上所述，在圖7所示的流程圖的步驟#408 ~ #410的處理 中，在接通了圖像^^莫糊校正ON/OFF開關(guān)239的情況下，鏡頭 MPU 224基于考慮了圖像模糊校正中的阻尼和相位滯后之間的 平衡的相位超前計算特性來進行處理。在步驟#413的處理中， 由于斷開了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239，因而在曝光操作期 間將圖像模糊校正透鏡2 2 7電保持在光軸附近?；谧枘嵩龃蟮?相位超前濾波特性將圖像模糊校正透鏡227電保持在光軸附近。
利用上述處理，可以在不使圖像模糊校正的性能變差的情 況下，同時降低圖像模糊校正機構(gòu)中的彈簧的有害共振的影響， 而實現(xiàn)高精度的圖像模糊校正。另外，即使在不選擇圖像模糊校正操作的情況下，也可以 降低彈簧的有害共振的影響。
第二實施例
將參考圖8的流程圖說明本發(fā)明的第二實施例。
由于根據(jù)本實施例的光學(xué)設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似于根據(jù)第 一 實 施例的光學(xué)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，因而將省略對于根據(jù)本實施例的光學(xué) 設(shè)備的結(jié)構(gòu)的說明。
如果在圖8所示的流程圖的步驟#411判斷出滿足"SW2 ON =1"，即，完全按下了照相機主體201的釋》文開關(guān)，并且照相機 主體201正在進行曝光纟喿作，則處理進入步驟#500。
在步驟#500,判斷照相機主體201的快門速度Tv是否等于 或快于預(yù)定快門速度SHTL 。如果判斷出照相機主體201的快門 速度Tv等于或快于預(yù)定快門速度SHTL,則處理進入步驟#413。 如果判斷出照相機主體201的快門速度Tv低于預(yù)定快門速度 SHTL，則處理進入步驟#412。在步驟#413,如上所述，進行相 位超前濾波計算B。在該處理中，使用相位超前計算特性B，并 且將圖像模糊校正透鏡227電保持在光軸的附近，其中，相位超 前計算特性B具有增大的阻尼，從而使得可以進一 步降低有害 共振。在步驟#412,由于照相機主體201的快門速度Tv低于預(yù) 定快門速度SHTL，并且降低了有害共振的影響，因而為了省電， 停止向圖像模糊校正透鏡227供電。
如上所述，在圖8所示的流程圖的步-驟#408 ~ #410的處理 中，在接通了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239的情況下，鏡頭 MPU 224基于考慮了圖像模糊校正中的阻尼和相位滯后之間的 平衡的相位超前計算特性來進行處理。
在步驟#500和#413的處理中，由于斷開了圖像模糊校正ON/OFF開關(guān)239，因而，如果照相機主體201的快門速度Tv等 于或快于預(yù)定快門速度SHTL ，則在曝光操作期間將圖像模糊校 正透鏡227電保持在光軸附近?；谧枘嵩龃蟮南辔怀盀V波特 性將圖像模糊校正透鏡227電保持在光軸附近。
利用上述處理，可以在不使圖像模糊校正的性能變差的情 況下，同時降低圖像模糊校正機構(gòu)中的彈簧的有害共振的影響， 而實現(xiàn)高精度的圖像模糊校正。另外，即使在不選擇圖像模糊 校正操作的情況下，也可以降低彈簧的有害共振的影響。另夕卜， 在有害共振的影響小的快門速度的情況下，停止向圖像模糊校 正透鏡227供電。因此，可以減少電力消耗。
以上說明了本發(fā)明的典型實施例。然而，顯然，本發(fā)明不 局限于上述實施例。在不脫離權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范 圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種改變和^修改。
上面已"^兌明了改變相位超前濾波特性的例子。然而，例如， 可以改變環(huán)增益，或者可以改變相位超前濾波特'1"生和環(huán)增益兩 者。
盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)
明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合 最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)設(shè)備，包括振動檢測單元，用于檢測所述光學(xué)設(shè)備的振動；圖像模糊校正透鏡；校正單元，用于基于所述振動檢測單元所進行的檢測的結(jié)果驅(qū)動所述圖像模糊校正透鏡，并校正由所述振動所引起的圖像模糊；位置檢測單元，用于檢測所述圖像模糊校正透鏡的位置；以及選擇單元，用于允許選擇是允許還是禁止所述校正單元進行圖像模糊校正，其中，所述光學(xué)設(shè)備包括能夠拍攝被攝體圖像的照相機，以及如果允許進行圖像模糊校正，則所述校正單元根據(jù)表現(xiàn)第一頻率特性的第一驅(qū)動特性，基于來自所述振動檢測單元的輸出，驅(qū)動所述圖像模糊校正透鏡；以及如果禁止進行圖像模糊校正，則所述校正單元根據(jù)表現(xiàn)第二頻率特性的第二驅(qū)動特性，基于來自所述位置檢測單元的輸出，將所述圖像模糊校正透鏡保持在與所述光學(xué)設(shè)備的光軸對準的位置處，其中，所述第二頻率特性不同于所述第一頻率特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，如果禁止進行圖像模糊校正，則在所述照相機的曝光操作 期間，所述校正單元根據(jù)所述第二驅(qū)動特性，將所述圖像模糊 校正透鏡保持在與所述光學(xué)設(shè)備的光軸對準的位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于， 如果禁止進行圖像模糊校正，則當(dāng)所述照相機的快門速度等于或快于預(yù)定快門速度時，所述校正單元根據(jù)所述第二驅(qū)動 特性，將所述圖像模糊校正透鏡保持在與所述光學(xué)設(shè)備的光軸 對準的位置處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于， 通過彈性部件支持所述圖像模糊校正透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于， 所述第二驅(qū)動特性是共振振幅減小的特性，其中，所述共振振幅是在向所述光學(xué)設(shè)備施加震動的情況下基于所述彈性部 件的彈性常數(shù)的共振振幅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括圖像模糊校正裝置的光學(xué)設(shè)備。所述光學(xué)設(shè)備包括振動檢測單元，用于檢測施加給照相機的振動；圖像模糊校正驅(qū)動單元，用于驅(qū)動鏡頭，并且校正由所述振動所引起的圖像模糊；以及選擇單元，用于選擇是允許還是禁止進行圖像模糊的校正。如果允許進行圖像模糊校正，則圖像模糊校正驅(qū)動單元根據(jù)第一驅(qū)動特性工作。如果禁止進行圖像模糊校正，則圖像模糊校正驅(qū)動單元根據(jù)第二驅(qū)動特性將所述鏡頭保持在光軸附近。
文檔編號G03B5/00GK101414094SQ20081017150
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者今田信司 申請人:佳能株式會社