图像抖动校正设备及其控制方法、光学装置以及摄像装置的制造方法_3

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。提取的抖动信号的偏移分量被保持在偏移存储单元502中。
[0049]在减法单元518中,从输出自第一抖动传感器201的抖动信号中减去偏移存储单元502的输出,以计算去除了偏移分量的抖动信号。在本实施例中,向偏移存储单元502的输入被预先计算出,然后,在开始控制的同时,停止在偏移存储单元502中保持的偏移值的更新。之后,从抖动信号中去除固定的偏移值,而不使用HPF 501。去除偏移值的抖动信号被输出到减法单元515及低通滤波器(以下称为“LPF”)508。
[0050]LPF 508是滤波器计算的收敛时间常数可变的滤波器,并且提取抖动信号的低频分量。另外,减法单元515能够从去除偏移之后的抖动信号中,减去由LPF 508提取的抖动信号的低频分量,以获得抖动信号的高频分量。换言之,在本实施例中,划分单元被配置为将抖动信号划分为低频分量及高频分量。低频分量的抖动信号(以下称为“低频抖动信号”)被从LPF 508输出到减法单元519。
[0051]高频分量的抖动信号(以下称为“高频抖动信号”)被从减法单元515输出到高频限制器506。高频抖动信号被高频限制器506限制。换言之,限制信号电平,以防止大于或等于预定值的大抖动信号向高频LPF 507的输入。利用能够改变截止频率的高频LPF 507,对高频限制器506的输出进行积分。用于对高频抖动信号进行积分的高频LPF 507 (第一低通滤波器)具有可变的滤波器计算收敛时间常数。所述积分将角速度信息转换为角度信息,以生成仅提取了高频分量的抖动角度信号。
[0052]相反,减法单元519从由LPF 508提取的低频抖动信号中,减去由偏移计算单元514计算的偏移值(第三低通滤波器)。减去偏移之后的低频抖动信号被低频限制器510限制,并进一步利用低频LPF 511进行积分(第二低通滤波器)。低频LPF 511具有可变的截止频率,并且生成仅提取了低频分量的抖动角度信号。用于对低频分量进行积分的低频LPF511具有可变的滤波器计算收敛时间常数。
[0053]偏移计算单元514由低频LPF 511的输出来计算偏移值。如果应用在由LPF 508划分的低频抖动信号不发生抖动的状态下的固定偏移分量,则计算用于相减的偏移值,使得偏移分量在低频限制器510的输入端是O。上述处理能够防止由于由低频LPF 511进行积分的低频抖动角度信号的单调增加,而使得校正透镜103被驱动到校正透镜能够被控制的范围之外。高频LPF 507及低频LPF511的各个输出在加法单元520中被相加,以输出结果作为校正透镜的目标位置。
[0054]平移/倾斜确定单元504通过利用抖动信号、HPF 501的输出、加法单元520的输出以及三脚架确定单元516的确定结果,来确定是平移还是倾斜状态。平移/倾斜确定单元504在下列情况下确定是平移操作或倾斜操作:
[0055](I)如果摄像装置在被施加了大的抖动时,具有大于预定的确定基准值(阈值)的抖动信号或者在由HPF 501去除偏移之后的抖动信号;
[0056](2)如果校正透镜103的位置离可移动范围的中心位置的间距较预定值更大;以及
[0057](3)如果仅一个轴被确定为处于三脚架状态。
[0058]条件(I)的确定将HPF 501的截止频率的值设置为高的。另外,在高频LPF 507及低频LPF 511中,条件(2)的确定将截止频率的值设置为高的。另外,条件(3)的确定使用三脚架确定单元516的确定结果。三脚架确定单元516进行如下的状态确定处理,即确定摄像装置是否处于配设在诸如三脚架等的支持部件上的静止状态。例如,三脚架确定单元516在预定时段中检测小于或等于预定值的HPF 501的输出信号,来检测照相机被固定至三脚架的状态。此外,三脚架确定单元516在预定时段中检测大于或等于预定值的HPF501的输出信号,来确定三脚架的解除的状态。
[0059]在三脚架状态的检测中,分别确定相对于摄像装置的常规位置的俯仰方向及偏转方向。如果检测出三脚架状态的俯仰方向和偏转方向中的任何一者,则平移/倾斜确定单元504确定是平移操作或倾斜操作。在这种情况下,平移/倾斜确定单元504利用高频限制器506及低频限制器510来限制输入。当进行上述操作时,针对LPF 508、高频LPF 507及低频LPF 511的滤波的中间值,依据条件(I)的确定结果而加上或减去预定值。由此,进行了用于使中间值收敛至O的处理。
[0060]图10例示了示出递归型一阶数字滤波器(recursive primary digital filter)的结构的框图。例如,示例性结构包括加法单元ADDl及ADD2、增益单元(乘法单元)a、b、c以及延迟单元(临时存储单元)Z-1。采样次数用η来表示,并且在本次采样时的输入值被设置为X [η],且在前次采样时的中间值被设置为Z [η-1]。在本次采样时的中间值被设置为Z[η] ο输入值Χ[η]和增益单元a的输出在加法单元ADDl中被相加,以计算中间值Z[n],并将中间值Z [η]存储在延迟单元Z-1中。
[0061]在滤波器计算中作为存储值的中间值通过增益单元b,而被输出到加法单元ADD2。加法单元ADD2把增益单元c的负输出,与增益单元b的输出相加。增益单元c的该输出是将前次的中间值Z[n-1]乘以增益系数的信号的输出。由此,由在本次采样时的中间值Z[n]以及在前次采样时的中间值Z[n-1],计算出在本次采样时的输出值Y[n]。在本实施例中,用a、b及c来表示确定在数字滤波器的频率下的增益及相位特性的各增益单元的常数(增益系数)。
[0062]与用于将数字滤波器的截止频率改变到高频率侧的方法相比,用于直接减小中间值的方法较少依赖于设置的截止频率的时间常数。因此,该方法具有如下的优点,即能够控制用于使中间值收敛至O的速度,并且在平移/倾斜处理结束之后,减少与滤波器的输出有关的回摆。即使在大的抖动被施加于摄像装置的情况下,该处理也能够防止校正透镜103进行大于或等于可移动范围的驱动。此外,该处理能够防止由于紧接在平移操作之后的回摆而使得摄影图像不稳定。
[0063]如上所述生成的低频及高频的抖动角度信号被合成,以将校正透镜103的目标位置信号输入至透镜位置控制单元407。透镜位置控制单元407基于校正透镜的目标位置以及由霍尔元件209检测的位置信息,通过反馈控制来进行图像抖动校正的操作。
[0064]接下来,将描述用于依据摄像装置的平移(或倾斜)的速度或者静止状态来改变用于计算校正透镜的目标位置的方法。在本实施例中,平移/倾斜确定单元504把由摄影者有意进行的平移操作等的动作速度,与阈值进行比较。平移/倾斜确定单元504分别检测由工作速度是快速还是缓慢而区分的情况的两种类型,以依据各情况来改变用于计算低频及高频的图像抖动校正量的处理。
[0065]下面,将参照图7的流程图,来描述用于在平移操作的工作速度快的情况下检测平移的方法。平移/倾斜确定单元504进行确定平移的检测的处理,该处理分别对第一轴和第二轴执行恒定周期的同一处理。
[0066]首先,当开始用于确定快速平移的处理时(S701),通过利用抖动信息及确定基准值,来确定摄像装置的姿态是否由于平移等而处于不稳定状态(S702)。如果摄像装置的姿态被确定为处于不稳定状态,则平移/倾斜确定单元504进入到S712,并且进行用于确定平移的检测的处理。此外,如果摄像装置被确定为处于稳定状态,则处理进入到S703。
[0067]从用于确定平移的检测的处理开始进行说明,即确定是否设置了第一标志(以下称为“初次平移检测标志”)。初次平移检测标志是如下的标志,其用于防止从用于检测平移的第二标志(以下称为“平移检测标志”)的设置起的多次设置,直到该初次平移检测标志被清除为止。如果未设置初次平移检测标志,则处理进入到S706。另外,如果设置了初次平移检测标志,则处理进入到S713。在S713中,将高频抖动信号的电平与第三阈值(称为“预定值3”)进行比较。如果高频抖动信号的电平大于或等于预定值3,则处理进入到S712。然而,如果高频抖动信号的电平小于预定值3,则确定未在平移中,处理进入到S706。
[0068]在S714中,设置针对高频的快速平移检测标志(第三标志)。接下来,在S715中,设置针对低频的快速平移检测标志(第四标志),并且在S716中,进一步清除初次平移检测标志。然后,将稳定计数器(stable counter)的值清除为O (S717)。术语“稳定计数器”是用于在预定时段中确定摄像装置的抖动量是否为小的计数器变量,并且在S708中被使用。在S717之后,步骤进入到S706(用于确定针对高频的快速平移标志的清除的处理)。
[0069]另一方面,如果在S702中将摄像装置的姿态确定为稳定,则处理进入到S703,并且进行用于确定平移检测的结束的处理。在S703中,将高频抖动信号与第一阈值(称为“预定值I”)进行比较。如果高频抖动信号小于或等于预定值1,则处理进入到S704,然而如果信号超过预定值1,则确定处于平移状态,并且处理进入到S706。
[0070]在S704中,确定平移完成,并且清除针对低频的快速平移检测标志。然后,设置初次平移检测标志(S705),以为重新检测到平移的情况做准备。接下来,在S706中,将高频抖动信号与第二阈值(称为“预定值2”)进行比较。如果高频抖动信号超过预定值2,则确定处于平移状态,并且处理停止快速平移的确定(S711)。
[0071]此外,如果高频抖动信号小于或等于预定值2,则由于满足平移停止的条件,所以处理进入到S707。使稳定
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