成像裝置制造方法
【專利摘要】為了即使在成像裝置中的可移動部分的操作期間也對抖動的手精確地校正，角速度傳感器(14)檢測當手的抖動出現(xiàn)時的角速度(ω)。旋轉(zhuǎn)角度計算單元(45)對角速度(ω)積分并且檢測角度振動(θ)。平移加速度計算單元(55)從由加速度傳感器(15)檢測的第一平移加速度(Acc1)減去在透鏡裝置(11a)的操作期間產(chǎn)生的內(nèi)部加速度，并且計算第二平移加速度(Acc2)。平移速度計算單元(57)對第二平移加速度(Acc2)積分并計算平移速度(V)。旋轉(zhuǎn)半徑計算單元(61)從角速度(ω)和平移速度(V)來計算旋轉(zhuǎn)半徑(R)。振動量計算單元(62)基于角度振動(θ)和旋轉(zhuǎn)半徑(R)來計算振動量(δ)。致動器(23a)驅(qū)動振動校正透鏡(23)從而抵消振動量(δ)。
【專利說明】成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有相機抖動校正功能的圖像拾取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為圖像拾取裝置，如所公知的，存在數(shù)字相機和監(jiān)控相機等。圖像拾取裝置一般被提供有自動對焦機構(gòu)和自動曝光控制機構(gòu)。近來，圖像拾取裝置還被提供有相機抖動校正機構(gòu)，從而抑制由于相機抖動而導(dǎo)致出現(xiàn)的拍攝圖像的圖像質(zhì)量劣化。當圖像拾取裝置根據(jù)持有圖像拾取裝置的手或手臂的移動而旋轉(zhuǎn)或移位時，相機抖動出現(xiàn)。相機抖動是在I至IOHz的數(shù)量級上的低頻振動。因此，為了校正相機抖動的目的，檢測圖像拾取裝置的低頻振動，并且然后，使得成像設(shè)備或在圖像拾取透鏡中包含的校正透鏡移動從而消除低頻振動。由此，抑制在屏幕上的圖像模糊的出現(xiàn)。
[0003]當按下釋放按鈕等時，由于圖像拾取裝置的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的圖像模糊(以下稱為角度相機抖動)出現(xiàn)。另一方面，例如當持有相機的手臂移動時，由于圖像拾取裝置的平行移位導(dǎo)致的圖像模糊(以下稱為移位相機抖動)出現(xiàn)。在高放大率的大圖像拍攝等中，移位相機抖動比角度相機抖動更不利地影響拍攝的圖像。能夠通過角速度傳感器來檢測角度相機抖動。然而，角速度傳感器難以精確地檢測移位相機抖動。鑒于上面的情況，近來，除了角速度傳感器之外，還向圖像拾取裝置提供加速度傳感器，從而檢測圖像拾取裝置由于其平行移位導(dǎo)致的加速度，并且基于所檢測的加速度來檢測移位相機抖動的出現(xiàn)(專利文件I和2)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文件
[0005]專利文件
[0006]專利文件1:日本專利特開公布N0.2010-286721
[0007]專利文件2:日本專利特開公布N0.2010-025961

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問題
[0009]在專利文件I和2的每個中公開的圖像拾取裝置中，能夠校正角度相機抖動和移位相機抖動。然而，僅當在圖像拾取裝置中的機械可移動部不操作時才能夠精確地校正角度相機抖動和移位相機抖動。這是因為，在可移動部操作的同時，根據(jù)由于可移動部而導(dǎo)致的圖像拾取裝置的內(nèi)部加速度，圖像拾取裝置的振動在角速度傳感器和加速度傳感器中弓I起噪聲。在透鏡單元中，機械可移動部是放大透鏡、對焦透鏡和孔徑光闌等。在專利文件I和2的每一個中公開的圖像拾取裝置中，在透鏡單元操作的同時，暫停相機抖動校正機構(gòu)，并且在透鏡停止單元的操作停止后，恢復(fù)相機抖動校正機構(gòu)的操作。
[0010]在大多數(shù)情況下，在執(zhí)行變焦操作、對焦或曝光控制等的同時，用戶在監(jiān)控器屏幕上觀察直通圖像(through-1mage)或者通過光學(xué)取景器來觀看,從而確定要拍攝的圖像的取景。因為在透鏡單元操作的同時暫停相機抖動校正機構(gòu)，所以直通圖像或通過取景器觀看的圖像的圖像質(zhì)量由于相機抖動而劣化，并且由此，變得更難確定要拍攝的圖像的取景。在大圖像拍攝中，具體地說，因為放大率高，所以即使當略微的相機抖動出現(xiàn)時，圖像質(zhì)量的劣化也很顯著。而且，在運動圖像拍攝中，與圖像拍攝相結(jié)合地執(zhí)行變焦操作等。因此，存在下述問題:運動圖像的圖像質(zhì)量劣化，因為每次執(zhí)行變焦操作等時暫停相機抖動校正機構(gòu)。
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置即使在機械可移動部的操作期間也能夠精確地執(zhí)行相機抖動校正。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]為了實現(xiàn)上面和其他目的，本發(fā)明的圖像拾取裝置包括:角速度檢測器、加速度檢測器、平移加速度計算器、平移速度計算器、旋轉(zhuǎn)半徑計算器、旋轉(zhuǎn)角度計算器、抖動量計算器以及驅(qū)動器。而且，在圖像拾取裝置中布置了在成像光軸上布置的成像設(shè)備、用于在成像設(shè)備上形成被攝體的圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)以及在其操作期間伴隨內(nèi)部加速度的出現(xiàn)的可移動部。角速度檢測器根據(jù)圖像拾取裝置的旋轉(zhuǎn)來檢測角速度。加速度檢測器根據(jù)圖像拾取裝置的平移運動來檢測第一平移加速度。平移加速度計算器通過從第一平移加速度減去內(nèi)部加速度來計算由外部因素對于圖像拾取裝置引起的第二平移加速度。平移速度計算器通過對第二平移加速度積分來計算平移速度。旋轉(zhuǎn)半徑計算器基于角速度和平移速度來計算旋轉(zhuǎn)半徑。旋轉(zhuǎn)角度計算器通過對角速度積分來計算旋轉(zhuǎn)角度。抖動量計算器基于旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)半徑來計算包含角度相機抖動和移位相機抖動的相機抖動量，角度相機抖動由于成像光軸的旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)，并且移位相機抖動由于成像光軸的平行移位而出現(xiàn)。驅(qū)動器在用于消除相機抖動量的方向上移動成像光學(xué)系統(tǒng)整體或構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件，或者移動成像設(shè)備，從而校正角度相機抖動和移位相機抖動。
[0014]優(yōu)選的是，圖像拾取裝置進一步包括高通濾波器，用于從第一平移加速度去除重力加速度的分量。在該情況下，平移加速度計算器將內(nèi)部加速度的頻率分量與高通濾波器的截止頻率作比較。當內(nèi)部加速度的頻率分量低于截止頻率時，平移加速度計算器將第一平移加速度輸出為第二平移加速度，而不從第一平移加速度減去內(nèi)部加速度。當內(nèi)部加速度的頻率分量高于截止頻率時，平移加速度計算器輸出通過從第一平移加速度減去內(nèi)部加速度而獲得的值，來作為第二平移加速度。
[0015]平移加速度計算器優(yōu)選地在可移動部的操作期間獲取可移動部的位置信息，并且將位置信息二次微分，從而計算內(nèi)部加速度。
[0016]通常，通過預(yù)定特定驅(qū)動樣式來驅(qū)動可移動部。因此，優(yōu)選的是，圖像拾取裝置進一步包括內(nèi)部加速度計算器，用于基于驅(qū)動樣式來計算內(nèi)部加速度。
[0017]作為特定驅(qū)動樣式，存在一種速度控制的樣式，其中用于圖示速度改變的圖形具有梯形的形狀。在該情況下，內(nèi)部加速度計算器基于用于確定梯形速度控制的方面的參數(shù)來計算內(nèi)部加速度。
[0018]作為特定驅(qū)動樣式，存在基于三次或更高階樣條函數(shù)的樣式。在該情況下，內(nèi)部加速度計算器通過二次微分樣條函數(shù)來計算內(nèi)部加速度。
[0019]作為驅(qū)動樣式，存在基于通過使用初始位置X(l、目標位置Xf、時間t和目標到達時間tf表達的下面的五次函數(shù)的樣式。在該情況下，內(nèi)部加速度計算器通過將五次函數(shù)二次微分來計算內(nèi)部加速度。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像拾取裝置，具有在成像光軸上布置的成像設(shè)備、用于在所述成像設(shè)備上形成被攝體圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)、和在其操作期間伴隨內(nèi)部加速度的出現(xiàn)的可移動部，所述圖像拾取裝置包括: 角速度檢測器，所述角速度檢測器用于根據(jù)所述圖像拾取裝置的旋轉(zhuǎn)來檢測角速度； 加速度檢測器，所述加速度檢測器用于根據(jù)所述圖像拾取裝置的平移運動來檢測第一平移加速度； 平移加速度計算器，所述平移加速度計算器用于通過從所述第一平移加速度減去所述內(nèi)部加速度，來計算由外部因素對于所述圖像拾取裝置引起的第二平移加速度； 平移速度計算器，所述平移速度計算器用于通過對所述第二平移加速度積分，來計算平移速度； 旋轉(zhuǎn)半徑計算器，所述旋轉(zhuǎn)半徑計算器用于基于所述角速度和所述平移速度來計算旋轉(zhuǎn)半徑； 旋轉(zhuǎn)角度計算器，所述旋轉(zhuǎn)角度計算器用于通過對所述角速度積分來計算旋轉(zhuǎn)角度； 抖動量計算器，所述抖動量計算器用于基于所述旋轉(zhuǎn)角度和所述旋轉(zhuǎn)半徑，來計算包含角度相機抖動和移位相機抖動的相機抖動量，所述角度相機抖動由于所述成像光軸的旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)，以及所述移位相機抖動由于所述成像光軸的平行移位而出現(xiàn)；以及 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器用于在消除所述相機抖動量的方向上，移動所述成像光學(xué)系統(tǒng)整體或構(gòu)成所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件，或者移動所述成像設(shè)備，從而校正所述角度相機抖動和所述移位相機抖動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，進一步包括高通濾波器，所述高通濾波器用于從所述第一平移加速度 中去除重力加速度的分量，其中， 所述平移加速度計算器將所述內(nèi)部加速度的頻率分量與所述高通濾波器的截止頻率作比較，以及當所述內(nèi)部加速度的所述頻率分量低于所述截止頻率時，將所述第一平移加速度輸出為所述第二平移加速度，而不從所述第一平移加速度減去所述內(nèi)部加速度，以及當所述內(nèi)部加速度的所述頻率分量高于所述截止頻率時，將通過從所述第一平移加速度減去所述內(nèi)部加速度而獲得的值輸出作為所述第二平移加速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，所述平移加速度計算器在所述可移動部的操作期間獲取所述可移動部的位置信息，并且將所述位置信息二次微分，從而計算所述內(nèi)部加速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，進一步包括內(nèi)部加速度計算器，所述內(nèi)部加速度計算器用于基于用于驅(qū)動所述可移動部的預(yù)定驅(qū)動樣式，來計算所述內(nèi)部加速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像拾取裝置，其中 基于梯形速度控制來限定所述驅(qū)動樣式，以及 所述內(nèi)部加速度計算器基于用于確定所述梯形速度控制方面的參數(shù)，來計算所述內(nèi)部加速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述圖像拾取裝置，其中 基于三次或更高階樣條函數(shù)來限定所述驅(qū)動樣式，以及 所述內(nèi)部加速度計算器通過將所述樣條函數(shù)二次微分，來計算所述內(nèi)部加速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像拾取裝置，其中基于下面的五次函數(shù)來限定所述驅(qū)動樣式，通過使用初始位置X(l、目標位置Xf、時間t和目標到達時間tf來表達所述下面的五次函數(shù)，以及 所述內(nèi)部加速度計算器通過將所述下面的五次函數(shù)二次微分來計算所述內(nèi)部加速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，所述可移動部是所述成像光學(xué)系統(tǒng)的部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像拾取裝置，其中，所述可移動部是在變焦時沿著所述成像光軸移動的放大透鏡，或者是用于驅(qū)動所述放大透鏡的透鏡驅(qū)動機構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像拾取裝置，其中，所述可移動部是在對焦時沿著所述成像光軸移動的對焦透鏡，或者是用于驅(qū)動所述對焦透鏡的透鏡驅(qū)動機構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像拾取裝置，其中，所述可移動部是用于在調(diào)整曝光量時通過多個光闌葉片在所述成像光軸上形成孔徑開口的孔徑光闌設(shè)備，或者是用于移動所述光闌葉片的孔徑驅(qū)動機構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，所述可移動部是在取景器的光學(xué)路徑上能移動的光學(xué)部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，所述抖動量計算器獲取圖像放大率和焦距，并且通過使用所述圖像放大率、所述焦距、所述旋轉(zhuǎn)角度和所述旋轉(zhuǎn)半徑來計算所述相機抖動量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，所述相機抖動校正器通過驅(qū)動在所述成像光學(xué)系統(tǒng)中包含的相機抖動校正透鏡，來校正所述角度相機抖動和所述移位相機抖動。
【文檔編號】H04N5/232GK103477277SQ201280018411
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】今西一剛 申請人:富士膠片株式會社