抖动量检测装置和摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抖动量检测装置和具有该抖动量检测装置的摄像装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，搭载了手抖校正功能的摄像装置已经普及。通过这种摄像装置，即使用户 没有特别注意，也能够拍摄不存在由于手抖而引起的像抖的良好图像。
[0003] -般情况下，在曝光时间较长的拍摄时，手抖增大。而且，有时无法充分校正这种 长秒拍摄时的像抖。特别是在进行微距区域的长秒拍摄的情况下，无法充分校正像抖的可 能性提高。这是因为，多数情况下，现有的手抖校正无法充分校正平移抖动。一般情况下，手 抖可以分为角度抖动和平移抖动。角度抖动是使摄像装置的光轴的角度变化的手抖。另一 方面，平移抖动是使摄像装置的壳体在与光轴垂直的平面方向上移动的手抖。在像倍率较 小的情况下，平移抖动对像抖的影响较小，当像倍率增大时，平移抖动对像抖的影响增大。 因此，一般情况下，在像倍率较大的微距区域中，平移抖动对像抖的影响较大，无法进行充 分的像抖校正。因此，图像的品质劣化。
[0004] 日本特开平7-225405号公报提出了检测平移抖动的手法。该日本特开平 7-225405号公报中提出的摄像装置具有：检测作用于该摄像装置的3轴方向的加速度的加 速度检测装置、检测绕该3轴的角速度的角速度检测装置、根据3轴方向的加速度和绕3轴 的角速度运算照相机坐标系与静止坐标系之间的坐标转换矩阵的姿势检测单元、以及根据 坐标矩阵运算照相机坐标系中的重力加速度分量的重力加速度分量运算单元，在从加速度 检测装置的输出中去除重力加速度分量后计算平移移动量，根据该计算出的平移移动量进 行像抖校正。
[0005] 并且，在具有快门或快速复原反射镜等可动部的摄像装置的情况下，有时由于可 动部的动作而产生的振动对像抖校正造成影响。日本特许第2897413号公报提出了如下手 法：在由于可动部的动作而产生了振动时，通过禁止在角速度传感器的输出稳定之前的一 定期间的抖动信息的运算，减轻抖动信息的运算中的振动的影响。
【发明内容】
[0006]日本特开平7-225405号公报从加速度检测装置的输出中去除重力加速度分量， 对去除了该重力加速度后的加速度进行积分而计算速度，进而，通过对速度进行积分来计 算平移移动量。
[0007]这里，公知的是加速度传感器对于振动的灵敏度较高。因此，当在抖动量的检测中 产生由于可动部的动作而造成的振动时，加速度传感器除了检测到基于摄像装置的壳体的 振动的加速度以外，还检测到伴随基于可动部的动作的振动而产生的加速度。在直接对包 含这种伴随基于可动部的动作的振动而产生的分量的加速度进行积分的情况下，会计算出 与摄像装置的平移移动量不同的移动量。因此，无法进行适当的像抖校正。为了进行适当 的校正，针对基于可动部的动作的振动需要某些对策。
[0008] 日本特许第2897413号公报提出了在产生快门的振动时禁止抖动信息的运算。这 里，日本特许第2897413号公报是涉及使用角速度传感器的角度抖动的检测的技术。平移 抖动的检测与使用角速度传感器的角度抖动的检测不同，为了准确地进行平移抖动校正， 在进行像抖校正以前取得的加速度的信息是重要的。因此，很难将日本特许第2897413号 公报的技术直接应用于平移抖动的检测。
[0009] 本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于，提供如下的抖动量检测装置和具 有这种抖动量检测装置的摄像装置：在由于可动部的动作而产生了伴随该动作的振动的情 况下，也能够准确地检测平移移动量并计算像抖校正量。
[0010] 为了实现所述目的，本发明的第1方式的抖动量检测装置具有：加速度传感器，其 检测对壳体施加的加速度；振动期间检测部，其检测对所述壳体施加规定的阈值以上的振 动的振动期间；速度变化估计部，其根据所述加速度传感器检测到的加速度估计所述振动 期间内的所述壳体的速度变化；速度计算部，其根据所述加速度计算所述壳体的速度，根据 由所述速度变化估计部估计出的所述速度变化对该速度进行校正；以及抖动量计算部，其 根据由所述速度计算部校正后的速度计算，针对对所述壳体施加的振动的像抖校正量。
[0011] 为了实现所述目的，本发明的第2方式的摄像装置具有：第1方式所记载的抖动量 检测装置；以及快门，所述振动期间检测部根据所述快门的控制信号检测所述振动期间。
[0012] 根据本发明，能够提供如下的抖动量检测装置和具有这种抖动量检测装置的摄像 装置：在由于可动部的动作而产生了伴随该动作的振动的情况下，也能够准确地检测平移 移动量并计算像抖校正量。
【附图说明】
[0013] 图1是各实施方式的作为摄像装置的照相机的壳体的外观图。
[0014] 图2是示出各实施方式的照相机的整体结构的框图。
[0015] 图3是示出第1实施方式的抖动校正微机的内部结构的框图。
[0016] 图4是示出平移抖动校正部的概略结构的图。
[0017] 图5是示出第1实施方式中的平移抖动校正部的详细结构的图。
[0018] 图6是示出计算像抖校正量的处理的流程图。
[0019] 图7是示出快门控制信号与加速度的关系的图。
[0020] 图8是示出第1实施方式中的速度变化估计处理的流程图。
[0021] 图9是示出平移抖动校正部的内部产生的信号的时间变化的图。
[0022] 图10是示出第2实施方式中的平移抖动校正部的详细结构的图。
[0023] 图11是示出第2实施方式中的速度变化估计处理的流程图。
[0024] 图12是示出第2实施方式中的振动期间中的加速度与作为其积分结果的速度之 间的关系的图。
[0025] 图13是示出第2实施方式的变形例1中的平移抖动校正部的详细结构的图。
[0026] 图14是示出变形例1中的速度变化估计处理的流程图。
[0027] 图15是示出变形例1中的振动期间中的加速度与作为其积分结果的速度的关系 的图。
[0028] 图16是变形例3中的速度变化估计处理的流程图。
[0029] 图17是示出变形例4中的像抖校正处理的流程图。
[0030] 图18是变形例4中的速度变化估计处理的流程图。
[0031] 图19是变形例5中的速度变化估计处理的流程图。
[0032] 图20是示出第3实施方式中的平移抖动校正部733的详细结构的图。
[0033] 图21是示出第4实施方式中的抖动校正微机的内部结构的框图。
[0034] 图22是示出第4实施方式中的平移抖动校正部733的详细结构的框图。
【具体实施方式】
[0035] 下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0036] 在说明本发明的实施方式之前，对摄像装置的壳体中产生的运动进行定义。图1 是本发明的各实施方式的具有抖动量检测装置的作为摄像装置的照相机的壳体的外观图。
[0037] 如图1所示，针对照相机的壳体1定义正交3轴。设用户以横向位置放置照相机的 壳体1时成为左右方向的壳体1的轴为X轴。X轴的右侧为+方向，左侧为-方向。并且， 设用户以横向位置放置照相机的壳体1时成为上下方向的壳体1的轴为Y轴。Y轴的上侧 为+方向，下侧为-方向。进而，设沿着图1的单点划线所示的照相机的光轴的轴为Z轴。 Z轴的被摄体侧（壳体1的前侧）为+方向，像侧（壳体1的后侧）为-方向。图1所示的 X轴和Y轴对应于后述摄像元件4的摄像面的X轴和Y轴。
[0038] 并且，如图1所示，设绕X轴的旋转方向为俯仰（Pitch)方向、绕Y轴的旋转方向 为偏航（Yaw)方向、绕Z轴的旋转方向为滚动（Roll)方向。关于旋转方向的正负，设图1 所示的各箭头的方向为+方向，其相反方向为-方向。
[0039] 关于所述方向的正负，依赖于后述加速度传感器8的安装方向。根据加速度传感 器8的安装方向，有时方向的正负与图1不同。
[0040] 图2是示出本发明的各实施方式的照相机的整体结构的框图。在本实施方式的照 相机的壳体1中设有光学系统2、焦面快门3、摄像元件4、驱动部5、系统控制器6、抖动校正 微型计算机（微机）7、加速度传感器8、释放（开关）开关9、电子取景器（EVF) 10。并且， 存储卡11设置在壳体1的内部或相对于壳体1的内部装填自如。
[0041] 光学系统2具有一个或多个透镜以及光圈，使来自壳体1的外部的光束在摄像元 件4的摄像面上形成为被摄体像。焦面快门3设置在摄像元件4的摄像面的前方，通过进 行开闭动作，使摄像元件4成为曝光状态或遮光状态。摄像元件4根据来自系统控制器6 的指示，将摄像面上形成的被摄体像转换为电信号。
[0042] 驱动部5具有支承摄像元件4的支承部件，根据来自抖动校正微机7的指示，在X 轴方向和Y轴方向上驱动摄像元件4。
[0043]系统控制器6除了读出所述影像信号以外，还进行与照相机整体的功能有关的各 种控制。
[0044]例如，系统控制器6从摄像元件4读出影像信号，进行用于将读出的影像信号转 换为适于显示或记录的形式的图像处理。并且，系统控制器6在后述所示的释放开关9的 第2释放开关接通的情况下控制拍摄动作。拍摄动作是驱动摄像元件4并得到影像信号、 对该影像信号进行处理以使其成为适于记录的形式后将其记录在存储卡11中的一连串动 作。并且，在拍摄动作时，系统控制器6还根据通过光学系统2入射的外光光束进行与摄像 元件4的曝光有关的控制。例如，系统控制器6控制焦面快门3的开放时间和光学系统2 的光圈值。进而，系统控制器6监视光学系统2的像倍率。例如，在光学系统2包含变焦镜 头的情况下，系统控制器6根据变焦镜头的位置（与焦距对应的位置）来监视像倍率。而 且，系统控制器6还通过监视与构成光学系统2的镜头的焦点（对焦时的被摄体距离）对 应的位置是否成为微距位置（与接近拍摄对应的位置）来监视像倍率。
[0045] 并且，系统控制器6还通过与抖动校正微机7之间的通信来进行像抖校正的控制。 抖动校正微机7根据系统控制器6的控制来控制像抖校正动作。抖动校正微机7根据加速 度传感器8的输出来计算像抖校正量，将计算出的像抖校正量输入到驱动部5。驱动部5根 据该像抖校正量驱动摄像元件4,由此，能够防止摄像元件4的摄像面上的抖动即像抖。在 后面详细说明这种抖动校正微机7。
[0046] 加速度传感器8检测沿着图1所示的X轴和Y轴的加速度。由加速度传感器8检 测到的加速度的信号被输入到抖动校正微机7。
[0047] 释放开关（SW) 9是响应于壳体1上设置的释放按钮而进行动作的开关。释放开关 9具有响应于释放按钮的半按而接通的第1释放开关、以及响应于释放按钮的全按而接通 的第2释放开关。
[0048] 电子取景器（EVF) 10例如是液晶面板，以用户能够视觉辨认的方式显示基于通过 系统控制器6转换为能够显示的形式的影像信号的影像。
[0049] 存储卡11例如是闪存，记录通过系统控制器6转换为能够记录的形式的影像信 号。
[0050][第1实施方