專利名稱:圖像穩(wěn)定設(shè)備和攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有用于校正由手的抖動或者其他原因引起的圖像模糊的模糊校正部的圖像穩(wěn)定設(shè)備，以及安裝有這種圖像穩(wěn)定設(shè)備的攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在的照相機(jī)中，已使例如在拍攝中非常重要的確定曝光和對焦的許多操作自動化，即使拍攝者在操作照相機(jī)時不熟練，使用這種照相機(jī)在拍攝中失敗的可能性也很低。此外，已經(jīng)開發(fā)了用于防止手的抖動影響照相機(jī)的系統(tǒng)。因此，減少了導(dǎo)致拍攝失敗的因素。
下面，簡要地說明用于防止抖動的影響的系統(tǒng)。
拍攝時由手的移動引起的照相機(jī)的抖動一般是頻率為1～10Hz的振動。即使在釋放快門時出現(xiàn)前述照相機(jī)抖動時，也可以獲得使圖像不變模糊的拍攝的基本方法是檢測由手的移動引起的照相機(jī)的振動、根據(jù)檢測到的值來偏移模糊校正透鏡。因此，為了即使在出現(xiàn)照相機(jī)抖動時也可以進(jìn)行拍攝而圖像不變模糊，首先需要檢測照相機(jī)的振動，然后校正由照相機(jī)的抖動引起的光軸的變化。
原則上，通過對照相機(jī)安裝用于檢測加速度、角加速度、角速度和角位移等的振動檢測部使得可以檢測前述振動(或者照相機(jī)抖動)，為了校正照相機(jī)的抖動對這些檢測輸出進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。此外，?qū)動用于基于檢測信息使拍攝光軸偏心的模糊校正部以減小圖像模糊。
圖10A是單鏡頭反射照相機(jī)的俯視圖，圖10B是其側(cè)視圖。
內(nèi)置于安裝在該單鏡頭反射照相機(jī)上的可互換鏡頭80中的圖像穩(wěn)定系統(tǒng)能夠?qū)Ψ謩e用箭頭82p和82y所示的相對于光軸81的垂直照相機(jī)抖動和水平照相機(jī)抖動進(jìn)行圖像模糊校正。在照相機(jī)體83上或者在照相機(jī)體83中設(shè)置快門釋放構(gòu)件83a、模式撥盤83b(同時還用作主開關(guān))、可伸縮閃光燈83c和照相機(jī)CPU83d。
圖10A和圖10B中還示出攝像元件84和模糊校正機(jī)構(gòu)85，模糊校正機(jī)構(gòu)85沿圖10A和10B中的箭頭85p和85y所示的方向驅(qū)動校正透鏡86從而對箭頭82p和82y所示的方向進(jìn)行圖像模糊校正。該照相機(jī)安裝有分別檢測箭頭82p和82y所示的方向上的移動的角速度傳感器86p和86y。箭頭86pa和86ya分別表示角速度傳感器86p和86y的感應(yīng)方向。角速度傳感器86p和86y的輸出在鏡頭CPU87中經(jīng)過計算轉(zhuǎn)換為模糊校正機(jī)構(gòu)85的模糊校正值。
在半按下設(shè)置在照相機(jī)體83上的快門釋放構(gòu)件83a(該操作觸發(fā)準(zhǔn)備拍攝時的測光和對焦)的同時，模糊校正值通過驅(qū)動器88輸入到模糊校正機(jī)構(gòu)85中的線圈。因此，開始圖像模糊校正。
在前面參考圖10A和10B所描述的圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中，在抖動檢測中使用角速度傳感器86p和86y。照相機(jī)體83不僅經(jīng)受由箭頭82p和82y所示的旋轉(zhuǎn)抖動，還經(jīng)受由箭頭11pb和11yb所示的平移抖動。然而，在通常的攝像狀況下，由箭頭82p和82y所示的旋轉(zhuǎn)抖動是主要的，而由箭頭11pb和11yb所示的平移抖動引起的圖像劣化不顯著。因此，為了檢測照相機(jī)抖動，僅設(shè)置角速度傳感器86p和86y就足夠了。
然而，在拍攝距離非常近時(即在拍攝倍率高的拍攝狀況下)，由箭頭11pb和11yb所示的平移抖動(下文中稱為移位抖動(shiftshake))所引起的圖像劣化是不能忽略的。例如，在拍攝近至約20厘米的距離處的被攝體的近距離拍攝(macro shooting)的情況下，或者在即使被攝體距離為約1米、但是拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距很長(例如400mm)的情況下，確實(shí)需要檢測移位抖動來驅(qū)動圖像穩(wěn)定設(shè)備。
日本特開平07-225405號公報公開了一種技術(shù)，其中，設(shè)置用于檢測加速度的加速度傳感器檢測移位抖動，除了基于單獨(dú)設(shè)置的角速度傳感器的輸出之外還基于加速度傳感器的輸出來驅(qū)動圖像穩(wěn)定設(shè)備。
在使用加速度傳感器的情況下，需要對作用于其上的重力進(jìn)行校正。重力校正導(dǎo)致計算量增加，由于需要一直使計算輸出穩(wěn)定，因此設(shè)備難以處理。由于這些原因，該系統(tǒng)不適于在消費(fèi)產(chǎn)品中使用。

發(fā)明內(nèi)容針對上述問題提出本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備和攝像設(shè)備，其可以以簡單的結(jié)構(gòu)可靠地檢測移位抖動，即使在拍攝距離非常近的情況下，也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由抖動產(chǎn)生的加速度；計算部，其根據(jù)由角速度檢測器檢測到的角速度來計算模糊校正值；加速度校正部，其基于模糊校正值來校正由加速度檢測器檢測到的加速度；以及模糊校正部，其通過基于加速度校正部的輸出和計算部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由抖動產(chǎn)生的加速度；角速度積分部，其通過對角速度檢測器的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角；重力影響計算部，其基于角速度積分部的輸出來計算重力方向的變化；加速度校正部，其基于重力影響計算部的輸出來校正加速度檢測器的輸出；加速度積分部，其對加速度校正部的輸出進(jìn)行積分；以及模糊校正部，其通過基于加速度積分部的輸出和角速度積分部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由抖動產(chǎn)生的加速度；角速度積分部，其通過對角速度檢測器的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角；加速度積分部，其對由加速度檢測器檢測到的加速度輸出進(jìn)行積分；重力影響計算部，其基于角速度積分部的輸出來計算重力方向的變化；加速度校正部，其基于重力影響計算部的輸出來校正加速度積分部的輸出；以及模糊校正部，其通過基于加速度校正部的輸出和角速度積分部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
根據(jù)本發(fā)明又一個方面的攝像設(shè)備，其設(shè)置有上述圖像穩(wěn)定設(shè)備。
從以下參考附圖對典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其他特征將變得明顯。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的俯視圖，圖1B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的側(cè)視圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3A、3B和3C分別示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)中的加速度傳感器的重力誤差、與抖動角有關(guān)的重力誤差和與抖動角相關(guān)的重力誤差。
圖4是示出圖2所示的加速度傳感器的輸出隨著重力的變化而變化的曲線圖，其中，水平軸表示從保持照相機(jī)開始過去的時間，垂直軸表示抖動角和加速度傳感器的輸出。
圖5是與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的圖像模糊校正有關(guān)的操作的流程圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的俯視圖，圖7B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)中的拍攝距離輸入構(gòu)件的放大后的視圖。
圖8是與根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)中的圖像模糊校正有關(guān)的操作的流程圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10A是傳統(tǒng)的單鏡頭反射照相機(jī)的俯視圖，圖10B是傳統(tǒng)的單鏡頭反射照相機(jī)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第一實(shí)施例。
圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的俯視截面圖和側(cè)視截面圖。該照相機(jī)與上述圖10A和10B所示的傳統(tǒng)攝像設(shè)備的不同之處在于設(shè)置有加速度傳感器11p和11y。圖1A和1B中的箭頭11pa和11ya表示各加速度傳感器11p和11y的加速度檢測方向。箭頭11pb和箭頭11yb表示各方向上的移位抖動。
圖2是包含對表示由加速度傳感器11p和11y檢測到的移位抖動和由角速度傳感器86p和86y檢測到的旋轉(zhuǎn)抖動的信號進(jìn)行處理的電路的系統(tǒng)的框圖。主要在鏡頭微計算機(jī)(CPU)87中進(jìn)行該處理。圖2僅示出用于減小由垂直照相機(jī)抖動(即，圖1B中的旋轉(zhuǎn)抖動(由箭頭82p所示)和移位抖動(由箭頭11pb所示))所引起的圖像模糊的信號處理。然而，實(shí)際上還進(jìn)行用于減小由水平照相機(jī)抖動(即，圖1A中的旋轉(zhuǎn)抖動(由箭頭82y所示)和移位抖動(由箭頭11yb所示))所引起的圖像模糊的信號處理。
在圖2中，由角速度傳感器86p獲得的抖動角速度信號輸入到放大電路12p。放大電路12p不僅僅簡單地對角速度傳感器86p的輸出進(jìn)行放大，還進(jìn)行用于去除包含在來自角速度傳感器86p的輸出中的DC分量的DC去除以及用于去除高頻噪聲分量的高頻衰減。該放大電路12p的輸出經(jīng)過A/D(模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換后輸入到鏡頭微計算機(jī)87。鏡頭微計算機(jī)87對該輸入信號進(jìn)行數(shù)字處理。為了進(jìn)行說明，作為獨(dú)立的方框示出該處理。
將輸入到鏡頭微計算機(jī)87的抖動角速度信號輸入到鏡頭微計算機(jī)87中的角速度積分電路13p。在角速度積分電路13p中，對抖動角速度信號中高于約0.1Hz的高頻分量進(jìn)行一階積分，從而將該信號轉(zhuǎn)換為抖動角信號。在該處理中，在上述積分開始時縮小積分范圍(例如，僅對高于1Hz的頻率分量進(jìn)行積分)以加速該信號處理的啟動。該積分范圍的變化稱為時間常數(shù)變化。
上述抖動角信號輸入到加法電路14p，與稍后說明的抖動位移信號相加，從而將抖動角信號和抖動位移信號轉(zhuǎn)換為合成抖動信號。將該合成抖動信號輸入到頻率特性改變電路15p，從而改變其頻率特性。頻率特性改變電路15p主要對合成抖動信號的低頻分量進(jìn)行衰減，其中，該電路確定要衰減的頻率的上限(例如0.1Hz或者5Hz)，然后對這些頻率的信號分量進(jìn)行衰減。更具體地，在例如當(dāng)移動照相機(jī)以改變?nèi)【皶r發(fā)生大的抖動的情況下，增大合成抖動信號的衰減程度(例如，對低于5Hz的信號分量進(jìn)行衰減)。在這種情況下，不進(jìn)行模糊校正。換句話說，如果不設(shè)置上述頻率特性改變電路15p，則也對與改變?nèi)【皶r的照相機(jī)移動相關(guān)的抖動分量進(jìn)行模糊校正，這會使照相機(jī)的好的取景劣化。介紹上述處理以防止發(fā)生這種狀況。
將頻率特性改變電路15p的輸出輸入到靈敏度改變電路16p。靈敏度改變電路16p基于從焦距檢測設(shè)備18和拍攝距離檢測設(shè)備19輸入到鏡頭微計算機(jī)87的信號(即變焦信息和拍攝距離信息)，改變來自頻率特性改變電路15p的信號的增益。
通常，變焦鏡頭中的模糊校正光學(xué)系統(tǒng)(本實(shí)施例中的校正透鏡86)的模糊校正靈敏度根據(jù)變焦?fàn)顩r和對焦?fàn)顩r而變化。例如，假設(shè)在廣角變焦?fàn)顩r下，模糊校正光學(xué)系統(tǒng)移動1毫米在像面上產(chǎn)生1毫米的圖像位移。在這種情況下，在攝遠(yuǎn)變焦?fàn)顩r下，模糊校正光學(xué)系統(tǒng)移動1毫米將在像面上產(chǎn)生例如3毫米的圖像位移。類似地，在近的被攝體距離和無限遠(yuǎn)的被攝體距離之間，模糊校正光學(xué)系統(tǒng)的移動量和圖像位移量之間的關(guān)系不同。有鑒于此，為了校正靈敏度，基于變焦信息和對焦?fàn)顩r信息來改變來自頻率特性改變電路15p的信號的增益(例如在攝遠(yuǎn)變焦?fàn)顩r下，將增益減小為三分之一)。
在可互換鏡頭80中設(shè)置焦距檢測設(shè)備18，焦距檢測設(shè)備18包括檢測變焦透鏡的位置的編碼器等。焦距檢測設(shè)備18檢測焦距，輸出檢測結(jié)果作為變焦信息。在可互換鏡頭80中還設(shè)置拍攝距離檢測設(shè)備19，拍攝距離檢測設(shè)備19包括檢測對焦透鏡的位置的編碼器等。拍攝距離檢測設(shè)備19檢測拍攝距離，輸出檢測結(jié)果作為拍攝距離信息。
當(dāng)在準(zhǔn)備拍攝時半按下快門釋放構(gòu)件83a時，接通開關(guān)S1。響應(yīng)于此，照相機(jī)微計算機(jī)83d中的對焦控制電路27驅(qū)動照相機(jī)體83中的對焦檢測電路32，從而檢測對于要拍攝的被攝體的對焦?fàn)顟B(tài)。將檢測結(jié)果作為散焦量輸出到鏡頭驅(qū)動計算電路33。
供給了散焦量的鏡頭驅(qū)動計算電路33從上述散焦量中計算對焦透鏡35的驅(qū)動量。將該驅(qū)動量輸出到對焦驅(qū)動設(shè)備34，從而驅(qū)動對焦透鏡35。在對對焦透鏡35進(jìn)行驅(qū)動之后，對焦檢測電路32再次檢測要拍攝的被攝體的對焦?fàn)顟B(tài)。如果對焦?fàn)顟B(tài)令人滿意，則在附圖中未示出的顯示設(shè)備上呈現(xiàn)表示對準(zhǔn)焦?fàn)顟B(tài)的顯示。如果對焦?fàn)顟B(tài)不令人滿意，則再次對對焦透鏡35進(jìn)行驅(qū)動。
將對焦透鏡35的對焦距離(或者伸展值)信息連續(xù)地供給靈敏度改變電路16p。靈敏度改變電路16p將通過對焦檢測電路32在對焦控制電路27中進(jìn)行對焦檢測時對焦透鏡35的對焦距離解釋為圖像穩(wěn)定靈敏度值。
基于對焦透鏡35的對焦距離和變焦透鏡的位置來計算圖像倍率。通過由對焦控制電路27進(jìn)行的對焦檢測來觸發(fā)圖像倍率計算。這意味著在確定了變焦位置(假設(shè)在接通上述開關(guān)S1之前已確定了變焦位置)、對要拍攝的被攝體對準(zhǔn)焦并且確定了對焦透鏡35的對焦距離時確定圖像模糊校正的靈敏度。然后，通過計算來確定模糊校正值。在對要拍攝的被攝體對準(zhǔn)焦時還確定了圖像的倍率。
將以上述方式獲得的模糊校正值轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulated)信號，輸入到模糊校正驅(qū)動設(shè)備88p。模糊校正驅(qū)動設(shè)備88p基于輸入的PWM信號驅(qū)動模糊校正機(jī)構(gòu)85。因此，校正透鏡86進(jìn)行圖像模糊校正。
另一方面，將來自加速度傳感器11p的抖動加速度信號輸入到放大電路20p。放大電路20p不僅僅簡單地對加速度傳感器11p的輸出進(jìn)行放大，還進(jìn)行用于去除包含在來自加速度傳感器11p的輸出中的DC分量的DC去除以及用于去除高頻噪聲分量的高頻衰減。該放大電路20p的輸出(即抖動加速度信號)經(jīng)過A/D(模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換后輸入到鏡頭微計算機(jī)87。鏡頭微計算機(jī)87對該輸入的抖動加速度信號進(jìn)行數(shù)字處理。為了進(jìn)行說明，也作為獨(dú)立的方框示出該處理。
將輸入到鏡頭微計算機(jī)87的抖動加速度信號輸入到鏡頭微計算機(jī)87中的加速度重力校正電路21p，對重力分量進(jìn)行校正。
這里，說明需要進(jìn)行重力分量校正的原因。
由于圖1B所示的照相機(jī)以水平朝向(姿態(tài))進(jìn)行拍攝，因此加速度傳感器11p的感應(yīng)方向11pa與圖3A所示的重力方向28相同。在該狀態(tài)下，加速度傳感器11p連續(xù)輸出與重力分量相關(guān)聯(lián)的信號，在檢測期間移位抖動分量疊加在重力分量上。由于與重力分量相關(guān)聯(lián)地輸出的信號是DC分量，因此可以由設(shè)置在放大電路20p中的DC去除電路等去除。然而，隨著在保持照相機(jī)時出現(xiàn)的抖動旋轉(zhuǎn)角的變化，加速度傳感器11p的位置以圖3A中的虛線所示的方式變化。因此，重力方向28相對于加速度傳感器11p發(fā)生變化。因此，加速度傳感器11p的輸出隨著抖動角的變化而變化。
圖3C是示出加速度傳感器11p的輸出隨著加速度傳感器11p的姿態(tài)的變化而變化的曲線圖，其中，水平軸表示加速度傳感器11p的姿態(tài)(抖動旋轉(zhuǎn)角θ)的變化，垂直軸表示加速度傳感器11p的輸出。曲線30p表示加速度傳感器11p的輸出。當(dāng)加速度傳感器11p的姿態(tài)(朝向)角從0開始(由圖3A中的實(shí)線所示的存在1g加速度的狀態(tài))變化一定角度±θ時，加速度傳感器11p的輸出相應(yīng)地變化(即減小)。
圖4是示出加速度傳感器11p的輸出隨著重力的變化而變化的曲線圖，水平軸表示從保持照相機(jī)開始經(jīng)過的時間，垂直軸表示抖動角和加速度傳感器的輸出。
即使假設(shè)沒有移位模糊，加速度傳感器11p也由于由旋轉(zhuǎn)抖動角29p引起的重力分量的變化而輸出誤差信號30p。在近距離拍攝時，照相機(jī)經(jīng)常朝下。圖3B示出這種情況，其中，重力方向28基本與加速度傳感器11p的感應(yīng)方向11pa垂直。由圖3C和圖4中的虛線31p畫出這種情況下的誤差信號。
如圖4所示，在圖3A所示的加速度傳感器11p的姿態(tài)和圖3B所示的加速度傳感器11p的姿態(tài)之間，信號30p和31p的幅值有所不同。這是因?yàn)樵趫D3A所示的姿態(tài)下，重力的作用乘以抖動角的余弦因子，而在圖3B所示的姿態(tài)下，重力的作用乘以抖動角的正弦因子。當(dāng)姿態(tài)變化的角度小時，正弦的變化大。為了校正重力的作用，需要檢測抖動角并且知道加速度傳感器11p的姿態(tài)(即在圖3A和圖3B之間不同的靈敏度軸相對于重力方向的角度)。
返回參考圖2，當(dāng)通過在準(zhǔn)備拍攝時將照相機(jī)朝向要拍攝的被攝體來確定拍攝畫面并且通過半按下快門釋放構(gòu)件83a接通開關(guān)S1時，響應(yīng)于照相機(jī)微計算機(jī)83d的命令開始對該被攝體的測光和對焦操作。這時，通過照相機(jī)微計算機(jī)83d將表示接通前述開關(guān)S1的信號輸入到鏡頭微計算機(jī)87中的初始姿態(tài)方向檢測電路23p。來自放大電路20p的放大后的加速度信號也輸入到初始姿態(tài)方向檢測電路23p，初始姿態(tài)方向檢測電路23p基于輸入表示接通前述開關(guān)S1的信號時的加速度信號的幅值來確定加速度傳感器11p的姿態(tài)。
由于在拍攝者確定了拍攝畫面之后，他/她半按下快門釋放構(gòu)件83a接通前述開關(guān)S1，因此之后照相機(jī)的姿態(tài)不會顯著地變化。因此，在輸入表示接通前述開關(guān)S1的信號時確定加速度傳感器11p的姿態(tài)是有利的。顯然，可以在接通開關(guān)S1后對要拍攝的被攝體進(jìn)行對焦之后進(jìn)行姿態(tài)確定。然而，在這種情況下，不能對從接通開關(guān)S1到對準(zhǔn)焦的時間段期間的加速度傳感器11p的輸出進(jìn)行積分(稍后說明該處理)。為了節(jié)省時間，希望在接通前述開關(guān)S1時對加速度傳感器11p的姿態(tài)進(jìn)行確定。
當(dāng)在輸入表示接通前述開關(guān)S1的信號時加速度傳感器11p檢測到的加速度是1g(重力加速度)時，初始姿態(tài)方向檢測電路23p確定為加速度傳感器11p處于圖3A所示的姿態(tài)。另一方面，當(dāng)加速度是0g時，確定為加速度傳感器11p處于圖3B所示的姿態(tài)。當(dāng)加速度在1g與0g之間時，確定為加速度傳感器11p處于與該加速度相對應(yīng)的姿態(tài)。
將來自前述角速度積分電路13p的抖動角信號輸入到加法電路14p以及重力影響計算電路24p。重力影響計算電路24p基于輸入的抖動角的變化進(jìn)行計算以確定加速度傳感器11p檢測到的重力分量的變化。在這種情況下，如前所述，計算處理根據(jù)加速度傳感器11p相對于重力方向的姿態(tài)而不同(即，在余弦和正弦之間切換計算中所使用的因子)。由于該原因，還將來自初始姿態(tài)方向檢測電路23p的信號輸入到重力影響計算電路24p，根據(jù)姿態(tài)是圖3A所示的姿態(tài)還是圖3B所示的姿態(tài)而改變計算中所使用的系數(shù)或者因子。
具體地，假設(shè)表示姿態(tài)方向角，如圖3A所示，由加速度傳感器11p檢測到的作用在照相機(jī)上的加速度是1g時，是0度，θ表示相對于的姿態(tài)變化，獲得加速度傳感器11p的輸出的變化為G(COS-COS(+θ))。這里，由初始姿態(tài)方向檢測電路23p確定，確定θ作為抖動角。在重力影響計算電路24p中進(jìn)行的重力影響計算中使用所獲得的結(jié)果。
將在放大電路20p中放大后的抖動加速度信號輸入到加速度重力校正電路21p。加速度重力校正電路21p計算抖動加速度信號和與由重力影響計算電路24p所獲得的重力變化相關(guān)聯(lián)的加速度傳感器11p的信號變化之間的差，從而消除由重力的影響所產(chǎn)生的加速度傳感器11p的輸出中的誤差。將去除了誤差分量的抖動加速度輸出輸入到加速度積分電路22p。加速度積分電路22p對校正了重力影響的、從加速度重力校正電路21p輸入的抖動加速度信號進(jìn)行二階積分以將其轉(zhuǎn)換為抖動位移。與角速度積分電路13p中的前述處理類似，加速度積分電路22p用于對包含在抖動加速度信號中的高于約0.1Hz的高頻分量進(jìn)行二階積分，從而將其轉(zhuǎn)換為抖動位移。在開始積分時，縮小積分帶(例如，僅對高于1Hz的頻率分量進(jìn)行積分)以加速信號處理的啟動(即改變時間常數(shù))。
來自加速度積分電路22p的抖動位移信號輸入到圖像倍率校正電路25p。拍攝倍率計算電路26p基于來自焦距檢測設(shè)備18的變焦信息和來自拍攝距離檢測設(shè)備19的拍攝距離信息計算拍攝倍率。如前所述，焦距檢測設(shè)備18設(shè)置在可互換鏡頭80中，包括檢測變焦透鏡的位置的編碼器等。焦距檢測設(shè)備18檢測焦距，將其輸出作為變焦信息。拍攝距離檢測設(shè)備19也設(shè)置在可互換鏡頭80中，包括檢測對焦透鏡的位置的編碼器等。拍攝距離檢測設(shè)備19檢測拍攝距離，將其輸出作為拍攝距離信息。如前所述，對焦控制電路27進(jìn)行控制以伸展對焦透鏡35。在伸展對焦透鏡35完成之后，在對焦控制電路27檢測到對準(zhǔn)焦?fàn)顟B(tài)時，基于焦距檢測設(shè)備18的輸出和拍攝距離檢測設(shè)備19的輸出在前述拍攝倍率計算電路26p中計算拍攝倍率。
當(dāng)被攝體距離近并且使用的焦距大時(即，當(dāng)拍攝倍率高時)，移位抖動11pb和11yb對圖像的影響顯著，而當(dāng)被攝體距離遠(yuǎn)時(即，拍攝倍率低時)，移位抖動對圖像的影響小。由于該原因，需要根據(jù)拍攝倍率來放大通過加速度傳感器11p和11y的檢測以及之后進(jìn)行的計算而獲得的抖動位移(移位抖動)，從而轉(zhuǎn)換為模糊校正值。
圖像倍率校正電路25p基于在拍攝倍率計算電路26p中計算的值來放大在加速度積分電路22p中獲得的抖動位移(其中，焦距越長、被攝體距離越近，由拍攝倍率計算電路26p計算的拍攝倍率變得越大)。加法電路14p將來自角速度積分電路13p的信號和來自圖像倍率校正電路25p的信號(基于加速度積分電路22p的信號)相加。然而，如上所述，在被攝體距離大而使用的焦距小的情況下，所獲得的輸出幾乎等于角速度積分電路13p的輸出。
加法電路14p和后續(xù)電路的操作與前述電路相同，即，通過用于方便改變?nèi)【暗念l率特性改變電路15p和用于根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度調(diào)節(jié)模糊校正效果的程度的靈敏度改變電路16p將輸出轉(zhuǎn)換為模糊校正值，根據(jù)該值驅(qū)動模糊校正機(jī)構(gòu)85。
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的與圖像模糊校正有關(guān)的操作的流程圖。在接通照相機(jī)的主電源時開始該處理。為了便于理解第一實(shí)施例中的相關(guān)配置，從該流程圖中省略了在照相機(jī)中實(shí)現(xiàn)的各種控制步驟(例如電池檢查、測光、測距、用于自動對焦的鏡頭驅(qū)動以及閃光燈的充電等)。下面，針對通過由附圖標(biāo)記86p表示的角速度傳感器和由附圖標(biāo)記11p表示的加速度傳感器檢測照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)抖動82p和移位抖動11pb的情況來說明該處理。在通過由附圖標(biāo)記86y表示的角速度傳感器和由附圖標(biāo)記11y表示的加速度傳感器檢測照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)抖動82y和移位抖動11yb的情況下的處理是相同的，省略其說明。
參考圖5，在步驟#1001中，該處理處于等待狀態(tài)，等待通過半按下快門釋放構(gòu)件83a來接通開關(guān)S1。當(dāng)通過半按下快門釋放構(gòu)件83a接通開關(guān)S1時，該處理進(jìn)行到步驟#1002。在步驟#1002中，基于來自加速度傳感器11p的信號由初始姿態(tài)方向檢測電路23p檢測(或者確定)照相機(jī)的姿態(tài)。
這里，說明如何檢測照相機(jī)的姿態(tài)。當(dāng)例如在如圖1A和1B所示水平地保持照相機(jī)的情況下檢測到由加速度傳感器11p和11y檢測的重力加速度分量時，加速度傳感器11p輸出1g，加速度傳感器11y輸出0g。當(dāng)垂直地保持(以垂直畫面保持)照相機(jī)同時水平地保持光軸81時，加速度傳感器11p輸出0g，加速度傳感器11y輸出1g。當(dāng)照相機(jī)朝上或者朝下時，加速度傳感器11p和11y均輸出0g。因此，基于這些輸出來檢測照相機(jī)的姿態(tài)或者朝向。在接通開關(guān)S1時確定照相機(jī)的姿態(tài)的原因是，拍攝者通常在將照相機(jī)保持在具有確定的取景的穩(wěn)定狀態(tài)之后半按下快門釋放構(gòu)件83，因此，之后該姿態(tài)幾乎不變。
當(dāng)基于來自加速度傳感器11p和11y的信號確定為照相機(jī)處于圖1A和1B所示的姿態(tài)時，重力影響計算電路24p對加速度傳感器11p的輸出進(jìn)行重力校正。然而，不對加速度傳感器11y的輸出進(jìn)行重力校正，將加速度重力校正電路21y的校正量設(shè)為0(由于由旋轉(zhuǎn)抖動產(chǎn)生的重力加速度分量在本質(zhì)上沒有變化)。因此，加速度重力校正電路21y(雖然附圖中未示出，但是設(shè)置其用于校正重力對加速度傳感器11y的影響，具有與加速度重力校正電路21p相同的結(jié)構(gòu))不對加速度傳感器11y進(jìn)行重力校正。
另一方面， 當(dāng)垂直地保持照相機(jī)(加速度傳感器11p輸出0g，加速度傳感器11y輸出1g)時，基于角速度傳感器86y的信號對加速度傳感器11y進(jìn)行重力校正。然而，不進(jìn)行根據(jù)角速度傳感器86p的信號對加速度傳感器11p的重力校正。
由重力影響計算電路24p計算的加速度重力校正電路21p中的校正量是0。當(dāng)朝上或者朝下保持照相機(jī)(加速度傳感器11p輸出±1g，加速度傳感器11y輸出±1g)時，基于角速度傳感器86p的信號對加速度傳感器11p進(jìn)行重力校正。此外，基于角速度傳感器86y的信號對加速度傳感器11y進(jìn)行重力校正。
如上所述，根據(jù)照相機(jī)的姿態(tài)確定是否進(jìn)行重力校正。來自加速度傳感器11p和11y的信號不僅包含重力加速度，還包含疊加于其上的由移位抖動所產(chǎn)生的加速度。針對這一點(diǎn)，在預(yù)定時間(例如1秒)內(nèi)分別對來自加速度傳感器11p和11y的信號求平均以僅獲取重力分量。
姿態(tài)檢測完成之后，該處理進(jìn)行到步驟#1003。在步驟#1003中，重力影響計算電路24p基于由初始姿態(tài)方向檢測電路23p確定的照相機(jī)的姿態(tài)以及來自角速度積分電路13p的抖動角信息來計算作用在加速度傳感器11p上的重力加速度分量。在加速度重力校正電路21p中校正誤差輸出。
在下一個步驟#1004中，該處理處于等待狀態(tài)，直到完成對焦鏡頭的伸展。具體地，對焦控制電路27和對焦檢測電路32檢測被攝體的對焦?fàn)顟B(tài)，鏡頭驅(qū)動計算電路33計算用于驅(qū)動對焦透鏡35的伸展量。之后，對焦透鏡驅(qū)動電路34驅(qū)動對焦透鏡35。該處理處于等待狀態(tài)，直到在驅(qū)動對焦透鏡后對焦檢測電路32再次檢測到被攝體處于對準(zhǔn)焦?fàn)顟B(tài)。然后，在鏡頭伸展完成時，拍攝距離檢測設(shè)備19檢測鏡頭伸展量，從而檢測到拍攝距離(或者被攝體距離)。
在下一個步驟#1005中，由焦距檢測設(shè)備18獲得變焦信息。然后，拍攝倍率計算電路26p基于該變焦信息和在步驟#1004中確定的拍攝距離計算拍攝倍率。圖像倍率校正電路25p基于拍攝倍率計算電路26p的計算結(jié)果改變在加速度積分電路22p中獲得的抖動位移的增益。通過加法電路14p將產(chǎn)生的輸出與來自角速度積分電路13p的抖動角信號相加。頻率特性改變電路15p根據(jù)拍攝狀況改變要進(jìn)行模糊校正的頻帶。之后，使用靈敏度改變電路16p基于由焦距檢測設(shè)備18和拍攝距離檢測設(shè)備19所確定的圖像穩(wěn)定靈敏度而改變的增益來計算模糊校正值。
在下一個步驟#1006中，根據(jù)在上述步驟#1005中獲得的模糊校正值開始驅(qū)動模糊校正機(jī)構(gòu)85以進(jìn)行圖像模糊校正。在下一個步驟#1007中，檢測是否通過釋放半按下的快門釋放構(gòu)件83a而斷開了開關(guān)S1。 當(dāng)檢測到開關(guān)S1已經(jīng)斷開時，該處理進(jìn)行到步驟#1008。另一方面，當(dāng)檢測到開關(guān)S1仍然接通時，該處理返回到步驟#1004。這意味著只要開關(guān)S1接通，則根據(jù)隨著拍攝距離(被攝體距離)變化的圖像倍率和靈敏度來改變模糊校正值的增益。隨著增益的變化還繼續(xù)圖像模糊校正。假設(shè)在該處理期間用于重力校正的加速度傳感器11p的姿態(tài)沒有變化。
當(dāng)在步驟#1007中確定開關(guān)S1斷開時，該處理進(jìn)行到步驟#1008，停止驅(qū)動模糊校正機(jī)構(gòu)85。然后，該處理返回到步驟#1001進(jìn)行等待，直到通過半按下快門釋放構(gòu)件83a而再次接通開關(guān)S1。
在前述第一實(shí)施例中，加速度重力校正電路21p和21y基于對角速度傳感器86p和86y的輸出進(jìn)行計算的角速度積分電路13p和13y的輸出來檢測作用在加速度傳感器11p和11y上的重力方向的變化。因此，校正重力對加速度傳感器11p和11y的影響。
更具體地，角速度傳感器86p和86y檢測抖動角速度86pa和86ya，加速度傳感器11p和11y檢測抖動加速度11pa和11ya。通過角速度積分電路13p和13y對上述角速度86pa和86ya進(jìn)行的計算來確定模糊校正值。加速度重力校正電路21p和21y基于角速度積分電路13p和13y的輸出校正上述加速度11pa和11ya。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出和角速度積分電路13p和13y的輸出來驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
根據(jù)第一實(shí)施例，通過角速度積分電路13p和13y對角速度傳感器86p和86y的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角。此外，重力影響計算電路24p和24y基于角速度積分電路13p和13y的輸出來計算重力方向的變化。加速度重力校正電路21p和21y基于重力影響計算電路24p和24y的輸出來校正加速度傳感器11p和11y的輸出。加速度積分電路22p和22y基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出來計算抖動位移。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度積分電路22p和22y的輸出和角速度積分電路13p和13y的輸出來驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
根據(jù)第一實(shí)施例，初始姿態(tài)方向檢測電路23p和23y基于在準(zhǔn)備拍攝時與釋放構(gòu)件83a的操作同時獲得的加速度傳感器11p和11y的輸出來檢測加速度傳感器11p和11y的初始姿態(tài)方向?；诔跏甲藨B(tài)方向檢測電路23p和23y的輸出改變重力影響計算電路24p和24y的計算方式。因此，基于重力影響校正電路24p和24y的輸出校正加速度傳感器11p和11y的輸出。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，頻率特性改變電路15p和15y改變加速度積分電路22p和22y以及角速度積分電路13p和13y的輸出的頻率特性。模糊校正機(jī)構(gòu)85基于頻率特性改變電路15p和15y的輸出來使拍攝光軸偏心。拍攝倍率計算電路26p基于檢測距要拍攝的被攝體的拍攝距離的拍攝距離檢測設(shè)備19的輸出和檢測拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距的焦距檢測設(shè)備18的輸出來計算拍攝倍率。圖像倍率校正電路25p和25y基于拍攝倍率計算電路26p的輸出來校正加速度積分電路22p和22y的輸出。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)穩(wěn)定地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。針對前述重力變化的影響程度根據(jù)加速度傳感器11p和11y相對于重力方向的朝向(或者姿態(tài))而改變的事實(shí)，該系統(tǒng)用于在操作釋放構(gòu)件83a的同時檢測加速度傳感器11p和11y的姿態(tài)。因此，可以在每次進(jìn)行拍攝準(zhǔn)備時穩(wěn)定地檢測移位抖動。
根據(jù)第一實(shí)施例的照相機(jī)設(shè)置有拍攝光學(xué)系統(tǒng)和對焦裝置(對焦控制電路27、對焦檢測電路32、鏡頭驅(qū)動計算電路33和對焦驅(qū)動電路34)，用于使拍攝光學(xué)系統(tǒng)對要拍攝的被攝體進(jìn)行對焦。初始姿態(tài)方向檢測電路23p基于在半按下用于啟動前述對焦裝置的釋放構(gòu)件83a的同時獲得的加速度傳感器11p和11y的輸出來檢測拍攝時的初始位置。該照相機(jī)還設(shè)置有加速度重力校正裝置(角速度積分電路13p和13y、重力影響計算電路24p和24y以及加速度重力校正電路21p和21y)，用于基于角速度傳感器86p和86y的輸出以及初始姿態(tài)方向檢測電路23p的輸出來校正加速度傳感器11p和11y的輸出。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度重力校正裝置的輸出以及角速度積分電路13p和13y的輸出驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
根據(jù)第一實(shí)施例，初始姿態(tài)方向檢測電路23p和23y基于一對加速度傳感器11p和11y的信號檢測拍攝時的初始姿態(tài)。加速度重力校正電路21p和21y基于角速度傳感器86p和86y的輸出以及初始姿態(tài)方向檢測電路23p和23y的輸出來校正加速度傳感器11p和11y的輸出。此外，重力影響計算電路24p和24y確定加速度重力校正電路21p和21y是否要基于初始姿態(tài)方向檢測電路23p和23y的信號對加速度輸出進(jìn)行校正。當(dāng)確定需要校正加速度輸出時，加速度重力校正電路21p和21y對加速度輸出進(jìn)行校正。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出以及角速度傳感器86p和86y的輸出驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
第二實(shí)施例圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖6所示的結(jié)構(gòu)與圖2所示的結(jié)構(gòu)的不同之處在于用拍攝距離輸入構(gòu)件36代替拍攝距離檢測設(shè)備19。
如圖7A所示，在可互換鏡頭80的一側(cè)設(shè)置拍攝距離輸入構(gòu)件36。圖7B是從前面看到的拍攝距離輸入構(gòu)件36的放大視圖。
通過操作設(shè)置在拍攝距離輸入構(gòu)件36上的撥盤旋鈕36a可以輸入或者鍵入拍攝距離。在圖7B所示的情況下，可以輸入從最近距離到0.1米的拍攝距離范圍、到0.2米的拍攝距離范圍、到0.3米的拍攝距離范圍以及大于0.3米的拍攝距離范圍(關(guān)(O FF))。
在操作拍攝距離輸入構(gòu)件36時，需要拍攝者預(yù)先確定拍攝距離。通過拍攝者的操作，拍攝倍率計算電路26p立即開始工作(與直到用于對焦的鏡頭驅(qū)動完成、拍攝倍率計算電路26p才能計算拍攝倍率的上述第一實(shí)施例相反)。
拍攝倍率計算電路26p從來自拍攝距離輸入構(gòu)件36的信號中識別出拍攝距離，從來自焦距檢測設(shè)備18的信號中識別出拍攝時的焦距，基于該拍攝距離和該焦距計算拍攝倍率。例如，當(dāng)通過拍攝距離輸入構(gòu)件36鍵入的拍攝距離是0.1米時，圖像倍率大，使得從加速度積分電路22p獲得的抖動位移的增益變大。相反，當(dāng)將用于鍵入拍攝距離的撥盤旋鈕36a設(shè)為OFF(即大于0.3米)時，將拍攝倍率視為很低，將從加速度積分電路22p獲得的抖動位移的增益設(shè)為0。
如上所述，拍攝倍率計算電路26p獨(dú)立于測距和對焦操作，因此，可以縮短從保持照相機(jī)以進(jìn)行拍攝到開始移位模糊校正的時間。
圖8是與根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的照相機(jī)中的模糊校正有關(guān)的操作的流程圖。圖8所示的處理與圖5所示的第一實(shí)施例的處理的不同之處在于，消除了圖5中的步驟#1004的拍攝距離檢測處理。這是因?yàn)椴恍枰却瓿社R頭伸展和檢測到對準(zhǔn)焦?fàn)顟B(tài)。因此，可以縮短開始圖像模糊校正前的時間。
在上述第二實(shí)施例中，由于拍攝距離輸入構(gòu)件36而可以縮短計算圖像倍率前的時間，可以更早開始模糊校正。
具體地，根據(jù)第二實(shí)施例，角速度傳感器86p和86y檢測抖動角速度86pa和86ya。此外，加速度傳感器11p和11y檢測抖動加速度11pa和11ya。此外，角速度積分電路13p和13y通過對角速度傳感器86p和86y的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角。重力影響計算電路24p基于角速度積分電路13p和13y的輸出檢測重力方向的變化。加速度重力校正電路21p和21y基于重力影響計算電路24p的輸出校正加速度傳感器11p和11y的輸出。加速度積分電路22p和22y基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出計算抖動位移。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度積分電路22p和22y的輸出以及角速度積分電路13p和13y的輸出驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
此外，根據(jù)第二實(shí)施例，拍攝倍率計算電路26p基于用于允許輸入距被攝體的拍攝距離的拍攝距離輸入構(gòu)件36的輸出和用于檢測焦距的焦距檢測設(shè)備18的輸出計算拍攝倍率。圖像倍率校正電路25p和25y基于拍攝倍率計算電路26p的輸出校正加速度積分電路22p和22y的輸出。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
此外，根據(jù)第二實(shí)施例，加速度重力校正電路21p和21y基于用于根據(jù)操作來設(shè)置增益的增益設(shè)置裝置(即拍攝距離輸入構(gòu)件36)的輸出以及角速度傳感器86p和86y的輸出來校正加速度傳感器11p和11y的輸出。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出以及角速度傳感器86p和86y的輸出驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
第三實(shí)施例圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的單鏡頭反射照相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖9所示的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，通過加速度積分電路22p中的二階積分將來自加速度傳感器11p的抖動加速度信號轉(zhuǎn)換為抖動位移，之后，由加速度重力校正電路21p校正由疊加的重力所產(chǎn)生的積分誤差。在圖9所示的框圖中，可以用拍攝距離輸入構(gòu)件36代替拍攝距離檢測設(shè)備19。
重力影響計算電路24p基于來自角速度積分電路13p的抖動角信號和來自初始姿態(tài)方向檢測電路23p的信號計算重力的影響。然而，該處理與上述第一實(shí)施例的處理的不同之處在于，對因此而獲得的重力的影響進(jìn)行二階積分，從而將重力誤差轉(zhuǎn)換為抖動位移誤差。
具體地，圖4所示的誤差信號30p和31p經(jīng)過二階積分轉(zhuǎn)換為積分后的誤差信號，將其輸入到加速度重力校正電路21p。加速度重力校正電路21p從由加速度積分電路22p獲得的抖動位移信號中減去該積分后的誤差信號，以去除包含在加速度傳感器11p的輸出中的重力誤差。
在對加速度傳感器11p的輸出和重力誤差信號二者進(jìn)行積分、然后相減的上述方法中，可以保持信號準(zhǔn)確度高于在積分前減去誤差信號的方法的信號準(zhǔn)確度。這是因?yàn)樵谕ㄟ^在積分前進(jìn)行的減法對重力影響進(jìn)行校正情況下，由于積分同樣使小的誤差放大，因此通過積分放大了校正后剩余的殘留誤差。相反地，在積分后對重力的影響進(jìn)行校正的情況下，不會放大該誤差。
在第三實(shí)施例中，加速度傳感器11p的輸出經(jīng)過二階積分轉(zhuǎn)換為抖動位移，去除了疊加在抖動位移上的重力誤差分量。然而，本發(fā)明不限于該特定特征。例如，可以使加速度傳感器11p的輸出經(jīng)過一階積分而轉(zhuǎn)換為抖動速度，也可以使圖4所示的誤差信號經(jīng)過一階積分以及根據(jù)初始姿態(tài)方向的信號校正，然后可以獲得二者之間的差。之后，對該差再次進(jìn)行積分以轉(zhuǎn)換為抖動位移。
在上述第三實(shí)施例中，由于在對加速度輸出進(jìn)行積分之后進(jìn)行重力誤差校正，因此可以提高誤差校正的準(zhǔn)確度。
具體地，根據(jù)第三實(shí)施例，角速度傳感器86p和86y檢測抖動角速度86pa和86ya。此外，加速度傳感器11p和11y檢測抖動加速度11pa和11ya。此外，角速度積分電路13p和13y通過對角速度傳感器86p和86y的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角。加速度積分裝置22p和22y通過對加速度輸出進(jìn)行二階積分來計算抖動位移。重力影響計算電路24p和24y基于角速度積分電路13p和13y的輸出檢測重力方向的變化。加速度重力校正電路21p和21y基于重力影響計算電路24p和24y的輸出校正加速度積分電路22p和22y的輸出。模糊校正驅(qū)動電路88p基于加速度重力校正電路21p和21y的輸出以及角速度積分電路13p和13y的輸出驅(qū)動使拍攝光軸偏心的模糊校正機(jī)構(gòu)85。
因此，可以以簡單的系統(tǒng)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。
從前面的說明可知，根據(jù)第一～第三實(shí)施例，即使在使用高拍攝倍率的近距離拍攝時也可以獲得令人滿意的模糊校正。此外，由于基于通過對角速度傳感器86p和86y的輸出進(jìn)行計算而獲得的旋轉(zhuǎn)抖動校正值來進(jìn)行對加速度傳感器11p和11y進(jìn)行重力校正的計算，因此可以使用簡單的結(jié)構(gòu)來檢測移位抖動。此外，由于在例如開始對焦或者完成對焦的操作的拍攝準(zhǔn)備操作的同時確定加速度傳感器11p和11y的初始姿態(tài)，并且基于該初始姿態(tài)校正重力的影響，因此在每次進(jìn)行拍攝準(zhǔn)備時可以可靠地檢測移位抖動。
對第一～第三實(shí)施例的上述說明是針對在照相機(jī)(攝像設(shè)備)的圖像穩(wěn)定系統(tǒng)的情況下的移位抖動的對策。然而，由于本發(fā)明可以應(yīng)用于小型、高穩(wěn)定性的機(jī)構(gòu)，因此根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備不限于這些類型的照相機(jī)。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、監(jiān)視照相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)和移動電話。
雖然參考典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求
的范圍符合最寬的解釋，以覆蓋全部這種變形、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由所述圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由所述抖動產(chǎn)生的加速度；計算部，其根據(jù)由所述角速度檢測器檢測到的所述角速度來計算模糊校正值；加速度校正部，其基于所述模糊校正值來校正由所述加速度檢測器檢測到的所述加速度；以及模糊校正部，其通過基于所述加速度校正部的輸出和所述計算部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
2.一種攝像設(shè)備，其設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備。
3.一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由所述圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由所述抖動產(chǎn)生的加速度；角速度積分部，其通過對所述角速度檢測器的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角；重力影響計算部，其基于所述角速度積分部的輸出來計算重力方向的變化；加速度校正部，其基于所述重力影響計算部的輸出來校正所述加速度檢測器的輸出；加速度積分部，其對所述加速度校正部的輸出進(jìn)行積分；以及模糊校正部，其通過基于所述加速度積分部的輸出和所述角速度積分部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備，其特征在于，還包括初始姿態(tài)方向檢測部，所述初始姿態(tài)方向檢測部基于所述加速度檢測器的輸出來檢測所述加速度檢測器的初始姿態(tài)方向，其中，基于所述初始姿態(tài)方向檢測部的輸出來改變所述重力影響計算部中的計算處理，基于所述重力影響計算部的輸出來校正所述加速度檢測器或者所述加速度積分部的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備，其特征在于，所述初始姿態(tài)方向檢測部與拍攝準(zhǔn)備操作同步地檢測所述加速度檢測器的所述初始姿態(tài)方向。
6.一種攝像設(shè)備，其設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求
3所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備。
7.一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，包括角速度檢測器，其檢測由所述圖像穩(wěn)定設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測器，其檢測由所述抖動產(chǎn)生的加速度；角速度積分部，其通過對所述角速度檢測器的輸出進(jìn)行積分來計算抖動角；加速度積分部，其對由所述加速度檢測器檢測到的加速度輸出進(jìn)行積分；重力影響計算部，其基于所述角速度積分部的輸出來計算重力方向的變化；加速度校正部，其基于所述重力影響計算部的輸出來校正所述加速度積分部的輸出；以及模糊校正部，其通過基于所述加速度校正部的輸出和所述角速度積分部的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備，其特征在于，還包括初始姿態(tài)方向檢測部，所述初始姿態(tài)方向檢測部基于所述加速度檢測器的輸出來檢測所述加速度檢測器的初始姿態(tài)方向，其中，基于所述初始姿態(tài)方向檢測部的輸出來改變所述重力影響計算部中的計算處理，基于所述重力影響計算部的輸出來校正所述加速度檢測器或者所述加速度積分部的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備，其特征在于，所述初始姿態(tài)方向檢測部與拍攝準(zhǔn)備操作同步地檢測所述加速度檢測器的所述初始姿態(tài)方向。
10.一種攝像設(shè)備，其設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求
7所述的圖像穩(wěn)定設(shè)備。
專利摘要
公開了一種圖像穩(wěn)定設(shè)備和攝像設(shè)備，其可以以簡單的結(jié)構(gòu)可靠地檢測移位抖動，即使對距離非常近的被攝體也可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的圖像模糊校正。該設(shè)備具有角速度檢測裝置，用于檢測由設(shè)備的抖動產(chǎn)生的角速度；加速度檢測裝置，用于檢測由抖動產(chǎn)生的加速度；計算裝置，用于根據(jù)角速度來計算校正值；加速度校正裝置，用于基于抖動校正值來校正加速度；以及模糊校正裝置，用于通過基于加速度校正裝置的輸出和計算裝置的輸出使光軸偏心來校正圖像模糊。
文檔編號H04N5/232GK1991440SQ200610170554
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月26日
發(fā)明者鷲巢晃一 申請人:佳能株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan