模糊校正装置、模糊校正方法、模糊校正程序、透镜装置及摄像装置与流程

文档序号:17533907发布日期:2019-04-29 13:46阅读:183来源:国知局
模糊校正装置、模糊校正方法、模糊校正程序、透镜装置及摄像装置与流程

本发明涉及一种模糊校正装置、模糊校正方法、模糊校正程序、透镜装置及摄像装置。



背景技术:

在具备通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件的摄像装置或安装于这种摄像装置来使用的透镜装置中,有具有模糊校正功能的装置,该模糊校正功能用于校正由于装置振动而引起的摄像图像的模糊。

例如,透镜装置中,根据来自搭载于透镜装置的加速度传感器或角速度传感器等移动检测传感器的信息检测装置的振动,并以消除检测出的振动的方式,使摄像光学系统中包含的校正用透镜在与光轴垂直的面内移动,由此进行模糊校正。

并且,摄像装置中,根据来自搭载于摄像装置的加速度传感器或角速度传感器等移动检测传感器的信息检测装置的振动,并以消除检测出的振动的方式,使摄像光学系统中包含的校正用透镜和成像元件中的一个或双方在与光轴垂直的面内移动,由此进行模糊校正。

专利文献1-3中,记载有根据来自移动检测传感器的信息驱动摄像光学系统中包含的校正用透镜,由此进行模糊校正的摄像装置。

专利文献1中记载的摄像装置中,对通过校正用透镜拍摄而获得的摄像图像进行图像处理来检测无法通过移动检测传感器检测的超低频的振动,并以消除检测出的振动的方式驱动校正用透镜,由此校正由于低频至高频的振动而引起的摄像图像的模糊。

专利文献2中记载的摄像装置中,根据移动检测传感器的信息计算用于校正移动检测传感器的偏移的校正值。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-191135号公报

专利文献2:日本特开2012-163772号公报

专利文献3:日本特开2014-025967号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

模糊校正中使用的移动检测传感器的输出中,包含即使没有振动时也会产生的直流成分(偏移成分)及从外部混入的噪声成分等。因此,为了提高模糊校正的精度,需要设为没有这些偏移成分及噪声成分的输出来进行模糊校正。

专利文献1及专利文献3中,未记载如何校正移动检测传感器的偏移成分及噪声成分。

专利文献2中,通过对移动检测传感器的输出信号进行移动平均或低通滤波处理来计算移动检测传感器的偏移成分,因此计算出的偏移成分中有可能产生误差。

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够进行高精度的模糊校正的模糊校正装置、模糊校正方法、模糊校正程序、透镜装置及摄像装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正装置具备:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路;被摄体光检测部,检测入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光;移动检测部,根据通过上述被摄体光检测部检测出的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制部,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和通过上述移动检测部检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

本发明的基于模糊校正装置模糊校正方法,该模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正方法中,上述模糊校正装置包含:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;及光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路,上述模糊校正方法具备:移动检测步骤,根据入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制步骤,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和在上述移动检测步骤中检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

本发明的模糊校正程序,其用于使模糊校正装置的计算机执行模糊校正方法,该模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正程序中,上述模糊校正装置包含:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;及光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路,上述模糊校正方法具备:移动检测步骤,根据入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制步骤,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和在上述移动检测步骤中检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

本发明的透镜装置具备上述模糊校正装置及上述摄像光学系统。

本发明的摄像装置具备上述模糊校正装置及上述成像元件。

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够进行高精度的模糊校正的模糊校正装置、模糊校正方法、模糊校正程序、透镜装置及摄像装置。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的相机系统100的概略结构的示意图。

图2是用于说明图1所示的相机系统100的动作的流程图。

图3是用于说明图2所示的步骤s2的详细内容的流程图。

图4是表示作为图1所示的相机系统100的变形例的相机系统100a的概略结构的示意图。

具体实施方式

以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的相机系统100的概略结构的示意图。该相机系统100适于广播用或电影用等业务用相机系统100。

图1所示的相机系统100具备透镜装置1及作为被安装透镜装置1的摄像装置的相机装置3。

透镜装置1具备包含多个透镜及光圈14的摄像光学系统。图1的例子中,该多个透镜包含聚焦透镜11、用于变更焦距的变焦透镜12、13、主透镜组15及模糊校正用透镜10。

聚焦透镜11、用于变更焦距的变焦透镜12、13、光圈14、主透镜组15及模糊校正用透镜10以该顺序依次从被摄体侧排列配置。

模糊校正用透镜10被支承为能够在相对于摄像光学系统的光轴k垂直的面内移动。模糊校正用透镜10构成摄像光学系统中包含的多个透镜的一部分透镜。

透镜装置1还具备包含反射面16a的分束器16、反射镜17、包含聚光透镜18、分离透镜19及传感器20的光检测单元21、驱动机构22、移动检测部23、驱动控制部24及移动检测传感器25。

驱动机构22驱动模糊校正用透镜10来使模糊校正用透镜10在与光轴k垂直的面内移动,由此控制通过摄像光学系统入射于成像元件31的受光面的被摄体光在该受光面上的入射位置。驱动机构22例如由步进马达等马达构成。模糊校正用透镜10构成通过该驱动机构22驱动的被驱动部件。

分束器16在光轴k上配置于光圈14与主透镜组15之间。

分束器16是在比作为被驱动部件的模糊校正用透镜10更靠被摄体侧的位置,将入射于透镜装置1的摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向成像元件31前进的第1光路和除该第1光路以外的第2光路(朝向反射镜17的光路)的光学元件。分束器16使入射于摄像光学系统并通过光圈14的被摄体光的一部分(例如,被摄体光的80%)直接透射,并用反射面16a向相对于光轴k正交的方向反射除了该被摄体光的一部分以外的剩余部分(例如,被摄体光的20%)。

分束器16的位置并不限于图1所示的位置,在光轴k上配置于比位于摄像光学系统的最靠被摄体侧的透镜更靠后且比模糊校正用透镜10更靠前的位置即可。作为分束器16,可以使用半反射镜。

反射镜17配置于被分束器16的反射面16a反射的光的光路上,反射该光而使其入射于光检测单元21的聚光透镜18。

聚光透镜18对用反射镜17反射的光进行聚光。

分离透镜19由沿一方向排列配置的2个透镜构成。

通过聚光透镜18聚光的被摄体光分别通过这2个透镜,成像于传感器20的受光面(配置有多个像素的面)的不同位置。即,在传感器20的受光面成像沿一方向偏离的一对被摄体光像。

分束器16及反射镜17使入射于摄像光学系统的被摄体光的一部分入射于通过摄像光学系统拍摄被摄体的相机装置3的成像元件31,并使除了该被摄体光的一部分以外的剩余部分入射于传感器20。另外,也可以是省略反射镜17,使被分束器16反射的光直接入射于聚光透镜18的结构。

传感器20是在受光面以二维状配置有多个像素的区域传感器,输出分别与成像于受光面的2个被摄体光像相应的图像信号。即,传感器20是输出相对于通过摄像光学系统成像的1个被摄体光像沿一方向偏离的一对图像信号的传感器。

传感器20中包含的像素中,输出沿一方向偏离的一对图像信号中的一个信号的各像素构成第1信号检测部,该第1信号检测部接收通过摄像光学系统的光瞳区域的沿一方向排列的不同的2个部分的一对光束中的一个光束并检测与受光量相应的信号。

传感器20中包含的像素中,输出沿一方向偏离的一对图像信号中的另一个信号的各像素构成第2信号检测部,该第2信号检测部接收上述一对光束中的另一个光束并检测与受光量相应的信号。

作为传感器20,可以使用第1像素与第2像素的对以二维状排列于整个受光面的传感器,所述第1像素接收通过摄像光学系统的光瞳区域的沿一方向排列的不同的2个部分的一对光束中的一个光束并检测与受光量相应的信号,所述第2像素接收该一对光束中的另一个光束并检测与受光量相应的信号。此时,不需要聚光透镜18与分离透镜19。

传感器20配置于上述第2光路上,作为检测入射于摄像光学系统并在该第2光路前进的被摄体光的被摄体光检测部发挥功能。

移动检测传感器25是输出与内置该移动检测传感器的装置即透镜装置1的移动相应的信号的传感器,由角速度传感器或加速度传感器等构成。

移动检测部23根据通过传感器20检测出的被摄体光检测透镜装置1的移动,将检测出的移动输入至驱动控制部24。

透镜装置1中包含包括未图示的各种处理器、rom(只读存储器,readonlymemory)及ram(随机存取存储器,randomaccessmemory)的系统控制部。移动检测部23和驱动控制部24是通过由该处理器执行存储于rom的模糊校正程序来构成的功能块。

作为各种处理器,包含执行程序来进行各种处理的通用的处理器即cpu(中央处理器,centralprocessingunit)、fpga(现场可编程门阵列,fieldprogrammablegatearray)等在制造之后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(programmablelogicdevice:pld)或asic(专用集成电路,applicationspecificintegratedcircuit)等具有为了执行特定处理而设计为专用的电路结构的处理器即专用电路等。

更具体而言,这些各种处理器的结构是组合了半导体元件等电路元件的电路。

系统控制部11可以由各种处理器中的1个构成,也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如,多个fpga的组合或cpu与fpga的组合)构成。

驱动控制部24进行偏移校正处理和放大处理,并根据放大处理之后的信号计算透镜装置1的第1移动,所述偏移校正处理通过从由移动检测传感器25输出的信号减去偏移值来校正该信号的偏移,所述放大处理用规定的增益放大偏移校正处理之后的信号。

驱动控制部24根据上述第1移动和通过移动检测部23检测出的第2移动来控制驱动机构22。驱动机构22通过驱动控制部24的控制,驱动模糊校正用透镜10。

上述系统控制部还具有根据从传感器20输出的一对图像信号计算相位差,并根据计算出的相位差计算散焦量的功能。聚焦透镜11通过未图示的马达沿光轴k的方向驱动。该马达根据通过系统控制部计算出的散焦量驱动聚焦透镜11,由此进行摄像光学系统的调焦。

相机装置3具备配置于透镜装置1的光轴k上的ccd(电荷耦合元件,chargecoupleddevice)型图像传感器或cmos(互补型金属氧化物半导体,complementarymetaloxidesemiconductor)型图像传感器等成像元件31及对通过成像元件31拍摄被摄体光像而获得的图像信号进行处理来生成摄像图像数据的图像处理部32。

透镜装置1中包含的分束器16、传感器20、驱动机构22、移动检测部23、驱动控制部24及移动检测传感器25构成模糊校正装置,该模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件31拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正。

对如以上那样构成的相机系统100的动作进行说明。

图2是用于说明图1所示的相机系统100的动作的流程图。

在相机系统100的启动期间,从移动检测传感器25输出与透镜装置1的移动相应的信号,通过驱动控制部24,根据该信号的偏移校正及放大处理之后的信号计算透镜装置1的第1移动(步骤s1)。驱动控制部24在计算出的第1移动超过阈值th1时,将该第1移动作为“0”来处理,所述阈值成为用于判断透镜装置1被有意地移动的基准。

并且,在相机系统100的启动期间,入射于摄像光学系统的被摄体光的一部分入射于传感器20,传感器20向移动检测部23输出与该被摄体光相应的一对图像信号。移动检测部23根据从传感器20输出的相邻的2个帧量的图像信号检测透镜装置1的第2移动(步骤s2)。

图3是用于说明图2所示的步骤s2的详细内容的流程图。

移动检测部23获取从传感器20输出的一对图像信号gn并存储于ram(步骤s20)。另外,“n”是表示通过相机系统100的传感器20拍摄的帧的顺序的数值。“n”的初始值为“1”,越是新的帧,数值变越大。

接着,移动检测部23进行分别从一对图像信号gn提取边缘等特征点提取处理,由此提取人物、交通工具、建筑物或植物等被摄体(步骤s21)。另外,从传感器20输出的一对图像信号是从相同的被摄体光转换的图像信号,因此分别从一对图像信号gn提取相同的被摄体。

接着,移动检测部23按在步骤s21中提取的每个被摄体,计算从透镜装置1的摄像光学系统至该被摄体为止的距离,将计算出的距离中的最大值(以下,设为距离ln)与自摄像光学系统的距离成为距离ln的被摄体hn的信息(被摄体的形状及大小等)建立对应关联来存储于ram(步骤s22)。

具体而言,移动检测部23进行与分别从一对图像信号gn提取的相同的被摄体对应的信号组彼此的相关运算来计算相位差,并将计算出的相位差转换为距离,由此计算从摄像光学系统至被摄体为止的距离。

若传感器20进行下一帧的摄像,则移动检测部23获取从传感器20输出的一对图像信号gn+1并存储于ram(步骤s23)。

接着,移动检测部23进行分别从一对图像信号gn+1提取边缘等特征点提取处理,由此提取人物、交通工具、建筑物或植物等被摄体(步骤s24)。

接着,移动检测部23按在步骤s24中提取的每个被摄体,计算从透镜装置1的摄像光学系统至该被摄体为止的距离,将计算出的距离中的最大值(以下,设为距离ln+1)与自摄像光学系统的距离成为距离ln+1的被摄体hn+1的信息(被摄体的形状及大小等)建立对应关联来存储于ram(步骤s25)。

接着,移动检测部23判定被摄体hn+1的信息与被摄体hn的信息是否一致(步骤s26)。

自摄像光学系统的距离成为最大的被摄体为位于欲对焦的主要被摄体的背景中的被摄体的可能性高。因此,被摄体hn+1的信息与被摄体hn的信息不一致时(步骤s26:否),表示由于透镜装置1的摇拍动作等,摄像范围发生大幅变化。因此,此时,移动检测部23判断为不存在需要模糊校正的透镜装置1的移动,将第2移动作为“0”来输入至驱动控制部24(步骤s30)。

被摄体hn+1的信息与被摄体hn的信息一致时(步骤s26:是),移动检测部23计算被摄体hn+1与被摄体hn之间的移动量(具体而言,移动矢量),并判定该移动量是否超过阈值th1(步骤s27)。

当移动量为阈值th1以下时(步骤s27:否),该情况能够判断为透镜装置1处于几乎未移动的状态。因此,移动检测部23判断为不存在需要模糊校正的透镜装置1的移动,将第2移动作为“0”来输入至驱动控制部24(步骤s30)。

当移动量超过阈值th1时(步骤s27:是),移动检测部23判定该移动量是否超过大于阈值th1的阈值th2(步骤s28)。

当移动量超过阈值th2时(步骤s28:是),该情况能够判断为透镜装置1被用户有意地移动。因此,移动检测部23判断为不存在需要模糊校正的透镜装置1的移动,将第2移动作为“0”来输入至驱动控制部24(步骤s30)。

当移动量为阈值th2以下时(步骤s28:否),移动检测部23将该移动量作为第2移动来进行检测,并将检测出的第2移动输入至驱动控制部24(步骤s29)。

步骤s29与步骤s30之后,“n”的值增加1个(步骤s31),处理返回步骤s23。即,对从最新帧提取的距离最大的被摄体与从该最新帧的前一个帧提取的距离最大的被摄体进行比较,在2个被摄体不一致的情况、2个被摄体一致但2个被摄体之间的移动量为阈值th1以下的情况、或2个被摄体一致但2个被摄体之间的移动量超过阈值th2的情况中的任意情况下,进行步骤s30的处理。并且,在2个被摄体一致且2个被摄体之间的移动量大于阈值th1且为阈值th2以下的情况下,进行步骤s29的处理。

回到图2,驱动控制部24判定在步骤s1中计算出的第1移动与在步骤s2中检测出的第2移动是否一致(步骤s3)。第1移动与第2移动一致是指,第1移动与第2移动的差值(无视符号的绝对值)成为预先确定的值以下。

当步骤s3的判定为“是”时,驱动控制部24根据在步骤s1中计算出的第1移动确定模糊校正用透镜10的驱动量,并根据所确定的驱动量驱动模糊校正用透镜10(步骤s4)。即,驱动控制部24以消除透镜装置1的第1移动的方式,经由驱动机构22移动模糊校正用透镜10,从而校正通过成像元件31拍摄的摄像图像的模糊。

当步骤s3的判定为“否”时,驱动控制部24根据在步骤s2中检测出的第2移动,校正基于在步骤s1中计算出的第1移动的模糊校正用透镜10的驱动量(步骤s5)。

例如,驱动控制部24以使第1移动与第2移动一致的方式,校正上述偏移校正处理中使用的偏移值、或校正上述放大处理中使用的增益、或校正这些偏移值及增益双方。由此,以使第1移动与第2移动成为相同的方式进行校正,因此基于第1移动的驱动量也得到校正。

作为其他方法,也可以如下,即,驱动控制部24计算基于第1移动的第1驱动量和基于第2移动的第2驱动量,以使第1驱动量与第2驱动量成为相同的方式进行校正(例如,将第1驱动量替换为第2驱动量)。

例如,第2移动为“0”且第1移动为“除0以外的值”时,驱动控制部24在步骤s5中,将第1驱动量设为“0”,或将上述的偏移值增加或减少第1移动与第2移动的差值量,或将上述的增益设为“0”。

步骤s6之后,驱动控制部24根据校正之后的驱动量驱动模糊校正用透镜10(步骤s6)。

图2中,步骤s2构成移动检测步骤,步骤s1及步骤s3~步骤s6构成驱动控制步骤。

如以上,根据图1的相机系统100,根据基于移动检测传感器25的输出信号的透镜装置1的第1移动及通过移动检测部23检测的透镜装置1的第2移动,确定模糊校正用透镜10的驱动量。第2移动根据入射于摄像光学系统且入射于模糊校正用透镜10之前的光来进行检测,因此准确地反映相机系统100的移动。因此,即使在移动检测传感器25的偏移成分发生经时变化或由于使用环境等而发生变动、或移动检测传感器25的输出中混入有噪声而在第1移动中产生误差时,也能够校正该误差来准确地校正摄像图像的模糊。尤其在静止状态下,能够根据通过移动检测部23检测的移动的信息,检测移动检测传感器25的准确的偏移成分。并且,将上述增益设为“0”时,在静止状态下,能够消除混入到移动检测传感器25的输出中的噪声成分的影响。

并且,根据图1的相机系统100,移动检测部23计算位于传感器20的摄像范围内的每个被摄体的距离,根据该距离成为最大的被摄体(具体而言,为主要被摄体的背景)的移动检测透镜装置1的第2移动。根据该结构,例如,在如主要被摄体占传感器20的摄像范围的大部分且该主要被摄体移动的情况下,也能够根据该主要被摄体的背景的移动来判断透镜装置1是否有微小的移动,能够以高精度检测需要模糊校正的透镜装置1的微小的移动。

并且,图1的相机系统100中,移动检测部23根据为了摄像光学系统的调焦而利用的传感器20的输出信号检测透镜装置1的第2移动。如此,能够利用以与模糊校正不同的目的设置的传感器20提高模糊校正的精度,因此能够降低透镜装置1的制造成本。

另外,图1的透镜装置1中,也可以设为省略聚光透镜18和分离透镜19,作为传感器20使用具有以二维状排列有摄像用像素的受光面的成像元件的结构。该结构的情况下,移动检测部23对通过传感器20拍摄的相邻的2个帧的图像信号进行比较来计算该2个图像信号之间的移动矢量,由此检测透镜装置1的第2移动。即使是该结构,也能够提高模糊校正的精度。并且,该结构的情况下,还能够将线传感器用作传感器20。

图1的相机系统100中,模糊校正装置设置于透镜装置1,但也可以是相机装置3具有该模糊校正装置的结构。

图4是表示作为图1所示的相机系统100的变形例的相机系统100a的概略结构的示意图。相机系统100a例如为能够更换透镜装置1的数码相机或透镜装置1被固定的数码相机等。

相机系统100a中,图1所示的透镜装置1内的分束器16、反射镜17、光检测单元21、移动检测部23、驱动控制部24及移动检测传感器25内置于相机装置3。并且,从透镜装置1省略了模糊校正用透镜10和驱动机构22。

并且,相机装置3的成像元件31构成为能够在与透镜装置1的光轴垂直的面内移动,在相机装置3中追加了驱动机构42,其驱动该成像元件31,控制通过透镜装置1的摄像光学系统而入射于成像元件31的受光面的被摄体光在该受光面上的入射位置。成像元件31构成被驱动机构42驱动的被驱动部件。

相机系统100a中,由分束器16、传感器20、移动检测部23、驱动控制部24、驱动机构42及移动检测传感器25构成模糊校正装置。

相机装置3的分束器16在摄像光学系统的光轴k上配置于比成像元件31更靠被摄体侧,在比成像元件31更靠被摄体侧的位置,将入射于摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向成像元件31前进的第1光路和向反射镜17前进的第2光路。

相机装置3的驱动控制部24根据从移动检测传感器25输出的与相机装置3的移动相应的信号计算相机装置3的第1移动,并根据该第1移动和从移动检测部23输入的相机装置3的第2移动,控制驱动机构42来移动成像元件31,由此校正通过成像元件31拍摄而获得的摄像图像的模糊。

如以上,即使是模糊校正装置驱动成像元件31来进行模糊校正的结构,也能够校正根据移动检测传感器25的输出来计算的相机装置3的第1移动的误差,从而以高精度进行模糊校正。

另外,以上的说明中,设为驱动透镜装置1内的摄像光学系统中包含的一部分透镜或相机装置3中包含的成像元件31来进行模糊校正,但也可以是驱动它们双方来进行模糊校正的结构。

例如,图1的相机系统100中,将成像元件31构成为能够在与光轴k垂直的面内移动,并在相机装置3追加驱动成像元件31的成像元件驱动机构。并且,驱动控制部24根据第1移动和第2移动,分别控制驱动机构22和上述成像元件驱动机构,分别驱动模糊校正用透镜10和成像元件31来进行模糊校正。根据该结构,能够通过使模糊校正用透镜10和成像元件31移动,高速地进行模糊校正。

如以上说明,本说明书中公开有以下内容。

(1)一种模糊校正装置,其对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正装置具备:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路;被摄体光检测部,检测入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光;移动检测部,根据通过上述被摄体光检测部检测出的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制部,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和通过上述移动检测部检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

(2)根据(1)所述的模糊校正装置,其中,当上述第1移动与上述第2移动不同时,上述驱动控制部根据依据上述第2移动校正基于上述第1移动的上述被驱动部件的驱动量而获得的驱动量来控制上述驱动机构。

(3)根据(2)所述的模糊校正装置,其中,上述驱动控制部进行对从上述移动检测传感器输出的信号的偏移进行校正的偏移校正处理及放大上述偏移校正处理之后的上述信号的放大处理,并根据上述放大处理之后的上述信号计算上述第1移动,根据上述第1移动与上述第2移动之差,对在上述偏移校正处理中从信号减去的偏移值及在上述放大处理中与信号相乘的增益中的至少一个进行校正,由此对基于上述第1移动的上述被驱动部件的驱动量进行校正。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的模糊校正装置,其中,上述被摄体光检测部是配置于上述第2光路上的传感器,该传感器具有:多个第1信号检测部,接收通过上述摄像光学系统的沿光瞳区域的一方向排列的不同部分的一对光束中的一个光束并检测与受光量相应的信号;及多个第2信号检测部,接收上述一对光束中的另一个光束并检测与受光量相应的信号,上述移动检测部根据上述传感器的输出信号计算成像于上述传感器的每个被摄体自上述摄像光学系统的距离,当上述距离成为最大的被摄体的移动量超过阈值时,将该移动量作为上述第2移动来进行检测。

(5)根据(4)所述的模糊校正装置,其中,上述移动检测部在上述距离成为最大的上述被摄体的移动量为上述阈值以下的情况和上述距离成为最大的上述被摄体的移动量超过大于上述阈值的阈值的情况中的任意情况下,将上述第2移动作为零来进行检测。

(6)一种透镜装置,其具备(1)至(5)中任一项所述的模糊校正装置及上述摄像光学系统。

(7)一种摄像装置,其具备(1)至(5)中任一项所述的模糊校正装置及上述成像元件。

(8)一种基于模糊校正装置的模糊校正方法,该模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正方法中,上述模糊校正装置包含:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;及光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路,上述模糊校正方法具备:移动检测步骤,根据入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制步骤,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和在上述移动检测步骤中检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

(9)根据(8)所述的模糊校正方法,其中,在上述驱动控制步骤中,当上述第1移动与上述第2移动不同时,根据依据上述第2移动校正基于上述第1移动的上述被驱动部件的驱动量而获得的驱动量来控制上述驱动机构。

(10)根据(9)所述的模糊校正方法,其中,在上述驱动控制步骤中,进行对从上述移动检测传感器输出的信号的偏移进行校正的偏移校正处理及放大上述偏移校正处理之后的上述信号的放大处理,并根据上述放大处理之后的上述信号计算上述第1移动,根据上述第1移动与上述第2移动之差,对在上述偏移校正处理中从信号减去的偏移值及在上述放大处理中与信号相乘的增益中的至少一个进行校正,由此对基于上述第1移动的上述被驱动部件的驱动量进行校正。

(11)根据(8)至(10)中任一项所述的模糊校正方法,其中,上述模糊校正装置包含被摄体光检测部,该被摄体光检测部检测入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光,上述被摄体光检测部是配置于上述第2光路上的传感器,该传感器具有:多个第1信号检测部,接收通过上述摄像光学系统的沿光瞳区域的一方向排列的不同部分的一对光束中的一个光束并检测与受光量相应的信号;及多个第2信号检测部,接收上述一对光束中的另一个光束并检测与受光量相应的信号,在上述移动检测步骤中,根据上述传感器的输出信号,计算成像于上述传感器的每个被摄体自上述摄像光学系统的距离,当上述距离成为最大的被摄体的移动量超过阈值时,将该移动量作为上述第2移动来进行检测。

(12)根据(11)所述的模糊校正方法,其中,在上述移动检测步骤中,在上述距离成为最大的上述被摄体的移动量为上述阈值以下的情况及上述距离成为最大的上述被摄体的移动量超过大于上述阈值的阈值的情况中的任意情况下,将上述第2移动作为零来进行检测。

(13)一种模糊校正程序,其用于使模糊校正装置的计算机执行模糊校正方法,该模糊校正装置对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正程序中,上述模糊校正装置包含:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;及光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路,上述模糊校正方法具备:移动检测步骤,根据入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光检测上述模糊校正装置的移动;及驱动控制步骤,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和在上述移动检测步骤中检测出的第2移动来控制上述驱动机构。

(14)一种模糊校正装置,其对利用通过摄像光学系统拍摄被摄体的成像元件拍摄而获得的摄像图像的模糊进行校正,该模糊校正装置具备:移动检测传感器,输出与上述模糊校正装置的移动相应的信号;驱动机构,驱动上述摄像光学系统中包含的透镜的一部分或上述成像元件中的至少一个来控制入射于上述成像元件的受光面的被摄体光的位置;光学元件,在比通过上述驱动机构驱动的被驱动部件更靠被摄体侧的位置,将入射于上述摄像光学系统的被摄体光的光路分支为向上述成像元件前进的第1光路和除上述第1光路以外的第2光路;被摄体光检测部,检测入射于上述摄像光学系统并在上述第2光路前进的被摄体光;及处理器,根据通过上述被摄体光检测部检测出的被摄体光检测上述模糊校正装置的第2移动,根据基于上述信号的上述模糊校正装置的第1移动和上述第2移动来控制上述驱动机构。

产业上的可利用性

本发明的模糊校正装置能够通过适用于广播用相机系统中利用的透镜装置或数码相机等来实现摄像图像的高品质化。

以上,根据特定实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于该实施方式,能够在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内进行各种变更。

本申请基于2016年9月7日申请的日本专利申请(专利申请2016-174393),其内容编入本说明书中。

符号说明

100、100a-相机系统,1-透镜装置,10-模糊校正用透镜,11-聚焦透镜,12、13-变焦透镜,14-光圈,15-主透镜组,16-分束器,17-反射镜,18-聚光透镜,19-分离透镜,20-传感器,21-光检测单元,22、42-驱动机构,23-移动检测部,24-驱动控制部,25-移动检测传感器,3-相机装置,31-成像元件,32-图像处理部。

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