振动检测装置、成像设备和振动检测方法

专利名称：振动检测装置、成像设备和振动检测方法
技术领域：
本发明涉及例如用于检测振动的振动检测装置、被配置成包含所 述振动检测装置以实现抖动校正等的成像设备以及相应于所述振动 检测装置的方法。
背景技术：
利用诸如数字静物照相机、摄像机等的最新成像设备，包含抖动 校正功能的成像设备已被普遍认识。抖动校正功能是通过消除由于例 如当照相师进行手持拍摄等时不能被阻止发生的成像设备的振动和 摆动所产生的图像的摆动，允许照相师拍摄不模糊的静止图像或运动 图像的功能。已经知道用于实现这种抖动校正功能的配置，例如日本待审专利 申请公开No. 4-18515所示，其包含能够沿彼此正交并且垂直于光轴 的两个方向(俯仰(pitch)方向和偏航(yaw)方向)驱动校正透镜的机构，校正透镜，从而抑制了图像模糊。原则上，通过积分由用于检测角加 速度或角速度的振动传感器而获得的检测信号可以获得角位移的信 息。振动传感器还可以利用角加速度传感器之外的加速度或速度检测 传感器来实现。然而注意，在实际应用中，已知被称作漂移的DC分量被叠加在用作上述振动传感器的角加速度计或角速度计的检测信号上，所述DC分量的电位由于温度、时间进程等在非常长的周期上波动。因此， 为了实现用于检测角位移的系统，提供了用于去除上述漂移的高通滤 波器。发明内容附带地说，抖动的频率通常约是12Hz到lHz,其相当低，所以需 要设置上述高通滤波器的截止频率，以便在保证等价于该抖动的频率 分量通过的同时去掉DC分量。因此，在实际应用中通常将高通滤波 器的截止频率设置为0.1Hz左右或更小。然而注意到，如上所述，针对高通滤波器设置极低的截止频率(时 间常数)，所以已知在例如执行水平摇摄(pan)、垂直摇摄(tilt)等大大 改变拍摄方向的操作之后，有时不能得到合适的抖动校正效果。也就是说，在诸如水平摇摄或垂直摇摄等的操作的情况下，检测 到比处于正常抖动的状态明显更大的角位移，因此与之对应的过大的 信号被输入给高通滤波器。相应于如此输入的信号的DC分量被叠加 到高通滤波器的输出上，但是去除DC分量所需的时长是用高通滤波 器的截止频率的反数表示的时间。例如，如果截止频率是0.1Hz，则 其时长是10秒。这意味着当诸如水平摇摄或垂直摇摄的操作被执行一次，高通滤 波器的输出处的DC分量就会保持片刻。也就是说，甚至当完成诸如 水平摇摄或垂直摇摄的操作，以通常的手持方式将拍摄方向固定(即使 用户试图固定拍摄方向，手持拍摄也会导致摆动，即抖动)以便转换到 可以执行拍摄的状态时，可以得到的检测信号是关于相应于此时的抖 动的真正角位移值其上叠加有上述DC分量的检测信号。因而，水平摇摄或垂直摇摄之后，检测信号变成关于相应于抖动 的真正角位移其上叠加有DC分量的检测信号，因此，抖动校正控制 的下述特性恶化。例如，在诸如拍摄图像根据校正透镜相应于例如上 述DC分量慢慢移动而沿着某个方向慢慢移动的现象中，抖动的检测与实际抖动没关系，因此有时产生用户没有预料的不适当的抖动校正 的行为。因而，对于当前的抖动校正功能，由于过大的信号被输入给高通滤波器时的残留DC分量产生的缺点导致了问题，并且增加了针对这 一点实现有效解决方案的需要。已经认识到对解决这些问题的振动检 测装置的需求。根据本发明的实施例， 一种振动检测装置包含振动量检测单元， 其至少包含是用于检测振动量并且输出是表示所检测振动量的信号 的振动检测信号的部分的振动量传感器，以及被配置成去除被叠加到 所述振动检测信号上的DC分量的高通滤波器；状态检测单元，其被 配置成检测导致将特定变化提供给由所述振动量传感器检测的振动 量的结果的特定状态；以及输入控制单元，其被配置成响应于由所述 状态检测单元检测到所述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入 给所述高通滤波器。并且，根据本发明的实施例， 一种成像设备包含被配置成执行 成像的成像单元；振动量检测单元，其至少包含是用于检测振动量并 且输出是表示所检测振动量的信号的振动检测信号的部分的振动量 传感器，以及被配置成去除被叠加到所述振动检测信号上的DC分量 的高通滤波器；抖动校正控制单元，其被配置成利用从所述振动量检 测单元输出的信号执行抖动校正控制；状态检测单元，其被配置成检 测导致将特定变化提供给由所述振动量传感器检测的振动量的结果 的特定状态；以及输入控制单元，其被配置成响应于由所述状态检测 单元检测到所述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高利用上述配置，对于通过检测振动量得到的振动量检测信号，利 用高通滤波器去除了被叠加到振动量检测信号上的DC分量。要利用 高通滤波器去除的DC分量是由于例如用于检测振动量的物理配置产 生的。因此，利用如本说明书中所描述的本发明的实施例，在检测到产生将特定变化提供给由所述振动量传感器检测的振动量的结果的特 定状态的情况下，高通滤波器被控制，以免输入振动量检测信号。此处，例如，作为以上所提及的特定状态，当处理使得由所述振 动量传感器检测的振动量增加到大于预定量的情况时，高通滤波器被 控制，以免输入表示该振动量大于所述预定量的振动量检测信号，因此，防止了过大的DC分量被叠加到高通滤波器的输出上。因此，基于由根据本申请的振动检测装置(成像设备)的振动检测 单元得到的信号，执行包含抖动校正等的预定控制，从而可以得到从 其消除上述DC分量的影响的控制操作。也就是说，即使利用包含高 通滤波器的振动检测系统，无论过大的振动检测信号是否出现也可以 始终预期适当的控制结果。


图l是示出根据本发明实施例的成像设备的配置例子的方框图； 图2是示出与根据实施例的成像设备的CPU执行的抖动校正有关的功能的方框图；图3是连同开关单元的开关配置的特定例子示出抖动检测单元的配置的示图；图4是示出当处于静止图像摄影模式时用于过度摆动处理控制的 处理步骤的例子的流程图；图5是示出基于图4中所示的流程图所获得的成像设备的操作例 子的示图；图6是示出基于图4中所示的流程图所获得的成像设备的操作例子的示图；图7是示出基于图4中所示的流程图所获得的成像设备的操作例 子的示图；图8是示出当处于运动图像拍摄模式时用于过度摆动处理控制的 处理步骤的例子的流程图；图9是示出基于图8中所示的流程图所获得的成像设备的操作例子的示图；图10是示出开关单元的ON/OFF模式的设置例子的示图；以及 图ll是示出开关单元的ON/OFF模式的设置例子的示图。
具体实施方式
对于本说明书中用于实施本发明的优选模式(此后被称作实施 例)，被称作数字静物照相机的成像设备将作为例子给出。这样的数字 静物照相机的主要功能是拍摄静止图像，如照片等，并且将其存储在 如静止图像文件的介质中。然而注意到，近年来，包含运动图像拍摄 功能的数字静物照相机已变得广泛使用。根据运动图像拍摄，作为由 成像得到的运动图像的信息可利用预定的运动图像文件格式被记录 在介质中。并且也配置根据本实施例的成像设备l以便包含这样的运 动图像拍摄功能。图1中的方框图示出了作为本实施例的成像设备1的配置例子。首 先，光学系统单元ll由必要数量的透镜(透镜组)组成，其将成像装置 12的光接收表面上的入射光结合成成像光。在这种情况下，作为组成 光学系统单元ll的透镜组，示出了变焦透镜组Lzl、光轴校正透镜组 Lz2和聚焦透镜组Lz3。注意，稍后将描述有关这些透镜组的功能以及 其驱动控制等等。成像装置(固态成像装置)12使如此接收的成像光经受光电转换， 成像装置驱动器13根据在CPU 34的控制下生成和输出的定时信号，顺 序地输出根据光接收表面处所接收的成像光的光所累积的信号电荷， 从而输出相应于成像光的电信号。注意，关于成像装置12， CCD(电荷耦合装置)或CMOS传感器等 等当前可被提供，但是其不应被特别限制。模拟信号处理单元14输入例如从成像装置12输出的信号，使其经 受例如CDS(相关双采样)处理、AGC(自动增益控制)处理等，并且将 其输出给A/D转换器15。 A/D转换器15将输入信号转换成数字信号， 并且将其输出到数字信号处理单元16。数字信号处理单元16根据需要从输入数字信号产生相应于运动 图像或静止图像的格式的数字图像数据。并且，可以对该数字图像数 据进行照相机信号处理，例如AE(自动啄光)、AWB(自动白平衡)等等。例如，对如此得到的数字图像数据利用预定压缩系统进行压缩编 码，并且还进行记录编码，其随后在CPU34的控制下被传送给介质驱 动器33，从而数据可被记录在插入或构建在介质驱动器33中的介质(记 录介质)中，以便作为例如文件来管理。例如，为了在介质中将数字图像数据作为静止图像(照片)记录和 保存，用户被允许操作快门按钮32。例如，利用快门按钮32，用户可 执行轻轻(浅)地按压的操作，其被称作半按，以及比半按较重(较深) 地按压的操作，其被称作全按。随后，表示当前操作状态是其中不执 行操作的释放状态、上述的半按状态或上述全按状态中的哪个状态的 信号被从快门按钮32输出给CPU 34，并且CPU 34基于该信号可识别 快门按钮32的状态。例如，当识别快门按钮32处于半按状态，CPU 34执行聚焦控制 以便被聚焦于成像图像中的预定位置上。并且，当识别执行了全按操 作，则执行控制，以便记录相应于此时介质中获得的成像图像为静止 图像的数字图像数据。并且，在运动图像拍摄模式的时候，例如快门按钮32的全按是用 于指示开始拍摄记录的操作。并且，校正特性保持单元31在物理上是例如非易失存储区域，例 如闪存等，此处抖动校正所需的特性(校正特性，参数)信息被写入并 且被保持。接下来，对先前已示出的变焦透镜组Lzl、聚焦透镜组Lz3和光 轴校正透镜组Lz2进行描述，假定光学系统单元ll配有这些透镜组。首先，变焦透镜组Lzl由用于变焦调整(视场角)的必要数量的透 镜组成，并且被设置成沿着透镜光轴方向移动。控制变焦透镜组Lzl 的光轴方向上的位置，以便由作为根据CPU 34的控制的透镜驱动单元 17c的驱动机构单元来移动。因而，变焦透镜组Lzl被控制移动，从而可以获得必要的变焦放大能力(视场角)。并且，变焦透镜组Lzl的光轴 方向上的位置由变焦透镜位置检测单元17d来检测。配置CPU34，以 便通过获得变焦透镜位置检测单元17d的检测信号来识别变焦透镜组 Lzl的位置。基于所识别的变焦透镜组Lzl的位置和必要的变焦放大能 力，CPU34确定变焦透镜组Lzl的移动控制量。聚焦透镜组Lz3由用于聚焦控制的必要数量的透镜组成，并且被 设置成沿着透镜光轴方向移动。控制聚焦透镜组Lz3的光轴方向上的 位置，以便由作为根据CPU 34的控制的透镜驱动单元17a的驱动机构 单元来移动。依据这种移动控制，调整进入光学系统单元ll的并且在 成像设备12处结合的成像光的聚焦状态，从而可以获得关于对象的适 当聚焦状态。并且，由聚焦透镜位置检测单元17b检测聚焦透镜组Lz3的光轴 方向上的位置。根据由从聚焦透镜位置检测单元17b获取的检测信号 识别的聚焦透镜组Lz3的位置以及必要的聚焦状态，CPU 34确定聚焦 透镜组Lz3的移动控制量。在该情况中的光轴校正透镜组Lz2由用于所谓的抖动校正的必 要数量的透镜组成，并且被设置成沿着作为转动轴的两个轴(X轴和Y 轴)移动，所述两个轴垂直于透镜光轴Z并且彼此正交。此处，相应于 X轴的可移动方向还被称作俯仰方向，而相应于Y轴的可移动方向还 被称作偏航方向。由作为抖动校正致动器单元21的驱动机构单元执行光轴校正透 镜组Lz2的沿着俯仰方向的驱动和沿着偏航方向的驱动。抖动校正致 动器单元21包含如附图所示的俯仰方向致动器21p和偏航方向致动器 21y。由俯仰方向致动器21p执行光轴校正透镜组Lz2沿着俯仰方向的 驱动，以及由偏航方向致动器21y执行光轴校正透镜组Lz2沿着偏航方 向的驱动。光轴校正透镜组Lz2的俯仰方向上的位置和偏航方向上的位置 每个均由抖动校正位置检测单元22检测，并且被输出到CPU34中。抖 动校正位置检测单元22由用于检测俯仰方向上的位置的位置检测单元23p、 A/D转换器24p系统、用于检测偏航方向上的位置的位置检测 单元23y和A/D转换器24y系统组成。位置检测单元23p通过釆用例如霍尔装置等来形成，并且直接检 测俯仰方向致动器21p的物理状态以检测光轴校正透镜组Lz2在俯仰 方向上的位置。位置检测单元23p的检测信号被A/D转换器24p转换成 数字信号，以输入给CPU34。类似地，位置检测单元23y检测光轴校正透镜组Lz2在偏航方向 上的位置，并且利用A/D转换器24y将其检测信号转换成数字信号，以 将其输出给CPU 34。CPU 34通过获取如此从抖动校正位置检测单元22输出的检测信 号，可识别光轴校正透镜组Lz2在俯仰方向上的和偏航方向上的位置 状态(姿态)。并且，根据CPU34的控制，由抖动校正致动器驱动单元 18执行抖动校正致动器单元21的驱动。CPU 34为了抖动校正的目的，基于从自抖动检测单元25获取的 角速度的检测信号而获得的俯仰方向和偏航方向(两个轴向)的各自振 动量的分量，以及从自抖动校正位置检测单元22获取的检测信号而识 别的光轴校正透镜组Lz2的位置状态，将光轴校正透镜组Lz2在两个轴 向上的移动控制量输出给抖动校正致动器驱动单元18。抖动校正致动器驱动单元18利用D/A转换器19p将从CPU 34输出 的俯仰方向上的移动控制量的信号转换成模拟量，以将其输入给俯仰 方向驱动单元20p。俯仰方向驱动单元20p根据输入的移动控制量驱动 抖动校正致动器单元21中的俯仰方向致动器21p。类似地，利用抖动 校正致动器驱动单元18的D/A转换器19y将从CPU 34输出的偏航方向 上的移动控制量的信号转换为模拟量，以输入给偏航方向驱动单元 20y。偏航方向驱动单元20y根据输入的移动控制量驱动抖动校正致动 器单元21中的偏航方向致动器21y。如上所述，为了执行抖动校正控制，相应于偏航方向的移动控制 量和相应于俯仰方向的移动控制量的信息被提供给抖动校正致动器 18，以驱动光轴校正透镜组Lz2，但是上述移动控制量的获得首先是'测平/L25狄取邪;^ 丁拔伏餘夙1豕"上的角速度和俯仰方向上的角速度的信息，然后是利用CPU 34获取此 类角速度的信息以执行预定计算等等。由于由抖动检测单元25检测角速度直到移动控制量被获得并且 被CPU34输出，因此随后将对控制处理系统的配置进行描述。首先，将参照相同的图1对抖动检测单元25的配置进行描述。如 该图所示，抖动检测单元25由用于检测沿偏航方向的振动量的分量的 偏航方向检测系统以及用于检测沿俯仰方向的振动量的分量的俯仰 方向检测系统组成。首先，偏航方向检测系统配有偏航方向角速度传感器25y,其为速度传感器。偏航方向角速度传感器25y输出表示角速度值的检测信 号，该角速度值取决于沿偏航方向的移动的分量而用负或正值表示， 例如以成像设备l不工作(rest)的状态中的输出作为基准。例如，偏航方向角速度传感器25y所采用的角速度传感器由采用 例如钛酸铅锆酸盐(PZT)或液晶的压电陶瓷的振动器以及使用Corio Rika的振动陀螺仪等组成以便检测角速度。该角速度传感器被配置成 在没有提供角速度的状态中输出例如1.4V的电压作为基准值，根据沿 某个方向(正方向)提供旋转速度以执行旋转而输出比基准值高的电压 值，以及根据沿另一方向(负方向)提供旋转速度以执行旋转而输出比 基准值低的电压值。注意，由偏航方向角速度传感器25y如此检测到的角速度是根据 沿偏航方向的振动和移动获得的，所以可被认为是数字示出的沿偏航 方向的振动量。从偏航方向角速度传感器25y没有改变地输出的检测信号包含关 于表示角速度值的信号的频带分量作为不必要频带处理的分量，例如 角速度传感器的谐振频率分量、噪声等。因此，从偏航方向角速度传 感器25y输出的检测信号通过LPF(低通滤波器)26y，从而去除上述不 必要的频带分量。在这种情况下，通过LPF(低通滤波器)26y的检测信号被示意成通过开关单元27y。开关单元27y实际上由稍后参照图3所描述的要插入的第一到第 四开关27A到27D组成，其由CPU 34接通/断开。根据这些开关的 ON/OFF组合，改变信号路径，使得通过LPF26y的检测信号在有些情 况下跳过后续级上的HPF输入给放大器29y 。根据上述LPF 26y，去除了其频带高于包含在检测信号中的角速 度值的信号分量中的频带的不必要信号分量。然而注意，由于温度等 的原因在从几十秒到几分钟的较长时间段波动的、被称作漂移等的 DC分量被叠加到检测信号上。只要该漂移被叠加到检测信号上，就 难以识别出角速度的真正绝对值。注意，此处所述的漂移还包含不仅 基于温度而且基于恒温的条件下的时间过程而波动的DC分量。因此，上述DC分量利用将检测信号通过HPF28y来去除。此处， 由正常抖动导致的振动频率在12Hz到lHz左右，所以在HPF 28y处必 须设置截止频率，以便使检测信号通过相应于该抖动的振动的频带以 去除DC分量。具体地，例如设置截止频率在0.1Hz左右。通过HPF28y 的信号被输入给放大器29y。放大器29y放大输入的检测信号。在该放大器29y处，为了获得高 控制精度，设置相当高的放大系数。由放大器29y放大的检测信号被 A/D转换器30y转换成数字信号，并且输出给CPU34。并且，抖动检测单元25中的俯仰方向检测系统包含俯仰方向角速 度传感器25p，取代前面提及的偏航方向检测系统中的偏航方向角速 度传感器25y。充当俯仰方向角速度传感器25p的装置可以例如与偏航 方向角速度传感器25y相同，但是被提供用于检测相应于沿俯仰方向 (X轴方向)的移动分量的角速度(振动量)。根据与上述偏航方向角速度传感器25y相同的配置，俯仰方向角 速度传感器25p之后级的部分包含LPF26p、开关单元27p、 HPF28p、 放大器29p和A/D转换器30p。^ CPU 34从各A/D转换器30p和30y获取相应于俯仰方向的数字角 速度检测信号和相应于偏航方向的数字角速度检测信号。图2是连同与周围部分有关的部分一起示意性示出根据本实施例 CPU34执行的有关抖动校正控制的功能的方框图。注意，该附图中示 出的CPU 34内的模块的功能通过CPU 34执行程序来实现。将参照该附图，对用于从上述抖动检测单元25输出的角速度检测 信号中获得移动控制量的CPU34的配置进行描述。在该附图中，相应 于获得移动控制量的系统由滤波器51、增益调节单元52、积分器53、 相位补偿单元54以及计算单元55的部分组成。注意，在实际应用中，提供由用于获得移动控制量的各部分组成 的系统，以便对应于偏航方向和俯仰方向，即提供了两个系统，但是 在图2中，为了方便起见简化了附图，基于具有相同配置的这两个系 统，仅示出了相应于偏航方向和俯仰方向中的任何的系统。如上所述，从抖动检测单元25输出的数字角速度检测信号被输入 到CPU34内的滤波器51中，例如去除了相应于噪声的频率分量，然后 由增益调节单元52提供预定增益，随后角速度检测信号被输入到积分 器53.利用积分器53，输入角速度检测信号并且对其执行积分，即执行 有关表示角速度的值(角速度值)的积分。因而，积分器53的输出信号 变成表示沿偏航方向(或斜斜方向)移动的角度值(移动角度值)的信号。 移动角度值的信号被输入到执行相位补偿的相位补偿单元54中，然后 输入给计算单元55。用相位补偿单元54的输出所表示的角度变成目标 角度，光轴校正透镜组Lz2应当定位在该目标角度用于校正由于抖动 造成的图像的移动。在计算单元55中，利用从抖动校正位置检测单元22输出的、表示 当前偏航方向致动器21y(或俯仰方向致动器21p)的光轴校正透镜组 Lz2的位置(即偏航方向(或俯仰方向)的位置)的检测信号，从上述相位 补偿单元54输出的移动角度值的信号执行预定计算，从而计算为了将 光轴校正透镜组Lz2实际定位于目标角度，应当移动光轴校正透镜组 Lz2的角度量(移动控制量)。计算单元55将所计算的移动控制量的值输 出给抖动校正致动器驱动单元18。基于如此输入的移动控制量，如上所述，抖动校正致动器驱动单元18驱动抖动校正致动器21 (偏航方向 致动器21y，俯仰方向致动器21p),从而控制光轴校正透镜组Lz2移动 相应于移动控制量的角度值。作为其结果，可以获得其中光学系统中 的光轴改变，使得由于抖动导致的图像模糊返回到初始位置的操作。 也就是说，执行抖动校正控制。附带地说，在利用角速度传感器(或角加速度传感器)检测角速度 (振动量)的情况下，为了获得真实的角速度值，对提供用于去除被叠 加到检测信号上的作为漂移的DC分量的截止频率较低的HPF存在需 要。同样对于本实施例，例如图1中所示的抖动检测单元25，提供了 HPF28y和28p，从而去除漂移。然而注意，如先前所述，当执行用于极大地抖动成像方向的操作， 诸如水平摇摄或垂直摇摄等时，过高电位被保持在HPF处，根据来自 角速度传感器的信号需要相当长的时间将该电位降低到初始电位。在 该转变期间，根据实际振动的校正振动量检测信号不能在CPU 34—侧 获得，因此，导致不合适的抖动校正控制结果。因此，对于根据本实施例的成像设备l，无论成像方向或成像设 备的主单元抖动等于或大于某个水平的状态如何，例如水平摇摄或垂 直摇摄等，为了获得适当的抖动校正控制效果，采用下面将描述的配 置。作为处理此类过度摆动的抖动校正控制(过度摆动处理控制)的 配置，首先，如图2所示关于CPU34,提供了作为水平摇摄/垂直摇摄 确定单元56和计时器57的功能部件。水平摇摄/垂直摇摄确定单元56是对成像设备1主单元(光学系统 单元ll的一部分)是否处于被认为是过度摆动的极大振动状态中作出 确定(水平摇摄/垂直摇摄确定)的部分。此处相应于过度摆动的振动量 是指例如摆动等于或大于相对于当用手保持成像设备来固定(由于抖 动产生的摆动实际上是由于手持拍摄导致的)成像方向(正常手持拍摄) 时的水平的某个水平，例如是指以水平摇摄或垂直摇摄操作时达到的 水平摆动。 一般说来，根据水平摇摄或垂直摇摄操作，角位移超过容许范围，从而可以执行光学抖动校正，即成像图像的移动易于发生。现在，为了确定该过度摆动，首先，从抖动检测单元25输入抖动 检测信号。并且，输入表示将被执行有关快门按钮32的操作的状态的 信号。作为关于快门按钮32的操作的状态，存在快门按钮32根本未被 按下的释放状态、半按状态和全按状态的三种状态，并且从快门按钮 32输入表示快门按钮32处于这三种状态中的哪一个状态的信号(操作 状态指令信号)。并且在这种情况下，利用水平摇摄/垂直摇摄确定单元56,获取 从聚焦透镜位置检测单元17b中输出的、表示聚焦透镜组Lz3的位置的 检测信号，以及从变焦透镜位置检测单元17d中输出的、表示变焦透 镜组Lzl的位置的检测信号，从而可以获得聚焦透镜组Lz3和变焦透镜 组Lzl中的每个的位置信息。此类位置信息也被用于水平摇摄/垂直摇 摄确定。随后，水平摇摄/垂直摇摄确定单元56基于如上所述获取的信号， 执行稍后描述的水平摇摄/垂直摇摄确定，并且根据其结果执行关于组 成开关单元27的开关的ON/OFF控制。因此，实现了上述过度摆动处 理控制。图3更具体示出了作为用图2描述的抖动检测单元25的配置的开 关单元27的开关配置。注意，对于该附图中所示的配置，同样仅示出 了相应于偏航方向系统和俯仰方向系统中的任何一个的配置。在该附图中示出的基本配置由角速度传感器25、 LPF 26、 HPF 28、放大器29以及A/D转换器30构成，其同样对应于图2。如该图所示， 高通滤波器28由被连接到高通滤波器28的电容器C1和电阻器R1构 成。此外，在实际应用中，开关单元27通过布置和插入如该图所示的 第一开关27A、第二开关27B、第三开关27C和第四开关27D的四个开 关来构成。注意，这些开关可以由釆用半导体器装置的模拟电子开关 组成。作为替代，这些开关可以由机械开关组成，例如釆用电磁体的 继电器，或采用MEMS(微机电系统)技术的开关，第一开关27A被插入在LPF 26的输出与HPF 28的输入(电容器C1的电极端子之一)之间。第二开关27B被插入在放大器29的输出与A/D 转换器30的输入之间。第三开关27C被插入在LPF 26的输出与A/D转 换器30的输入之间。第四开关27D被插入在第一开关27A与HPF 28的 输入之间的连接点与A/D转换器30的输入之间。该第一开关27A、第 二开关27B、第三开关27C和第四开关27D被控制以由CPU 34(水平摇 摄/垂直摇摄确定单元56)独立地接通/断开。图4中所示的流程图示出了用于当设置静止图像拍摄模式时控制 由水平摇摄/垂直摇摄确定单元56执行的水平摇摄/垂直摇摄确定的、 以及根据其确定结果的开关单元27的处理例子。也就是说，该处理是 相应于静止图像拍摄模式的过度摆动处理控制的处理。注意，该附图中所示的处理过程可被认为是由CPU 34执行用于 实现作为水平摇摄/垂直摇摄确定单元56的功能的程序所得到的处理。同样，关于该图4，仅示出了相应于偏航方向和俯仰方向中的任 何的处理。例如，如果该附图中所示的处理是相应于偏航方向的处理， 则相同处理过程也被并行执行以便对应于俯仰方向。水平摇摄/垂直摇摄确定单元56首先在步骤S101中执行关于各种 类型控制参数等等的初始化设置，例如响应于加电启动等等。随后，水平摇摄/垂直摇摄确定单元56在步骤S102中执行用于设 置主线ON状态的控制。为了实现这一点，组成开关单元27的各开关 被设置成如图10A中所示的ON/OFF状态。也就是说，执行ON/OFF控 制以便得到以下结果。第一开关27A-ON第二开关27B-ON第三开关27C-OFF第四开关27D-OFF如上所述，设置每个开关的ON/OFF状态，从而利用抖动检测单 元25形成一种模式，其中角速度传感器25、 LPF26、 HPF 28、放大器 29和A/D转换器30被按照该顺序串联连接。根据该连接模式，如从以 上描述可了解的，作为抖动检测单元25的原始和基本功能变为有效，所以与其相关，此处该连接模式被称作"主线ON"状态。当在步骤S102中执行用于设置主线ON的处理后，在后续步骤 S103中，等待(standby)状态持续预定时间Tl。关于等待时间T1，例 如可以设置10毫秒左右，但是例如，如果CPU34的计算能力中存在备 用容量，则可以设置0.1毫秒左右。同样，关于该等待时间T1，利用 计时器57执行计时。在前面提及的步骤S103中等待某一段时间之后，流程前进到步骤 S104。在步骤S104中，通过在该时刻从抖动检测单元25输入检测信号， 执行角速度值的读取，以及通过从聚焦透镜位置检测单元17b和变焦 透镜位置检测单元17d获取检测信号，进一步执行聚焦透镜组Lz3和变 焦透镜组Lzl的各位置的信息的读取。在下一步S105中，当在前面提及的步骤S104中执行了读取时， 利用角速度值、聚焦透镜组的位置信息以及变焦透镜组的位置信息计 算模糊量A。假定角速度值是a，聚焦透镜组的位置信息是x,以及变 焦透镜组的位置信息是y,利用以下表达式可以得到模糊量A。A =kxaxf(x， y)...(表达式l)上述(表达式l)中，k为角速度值a的系数，其被保持在校正特性 保持单元31中。当水平摇摄/垂直摇摄确定单元56执行步骤S105中的过 程时，该系数k被从校正特性保持单元31中读出，并且被用于计算。 并且，函数f(x， y)用于基于变焦透镜组Lzl和聚焦透镜組Lz3的位置计 算到对象的距离。倘若作为函数f(x，y)输出计算结果，可以利用一种 预定表达式实际执行计算，或者例如可以进行这样的安排，其中离散 地存储相应于参数x和y的组合的计算结果的表格被存储在校正特性 保持单元31中等等，从该表格中读出相应的计算结果值。并且，为了通过将变焦透镜组Lzl和聚焦透镜组Lz3的位置加到 此时的角速度值上而得到更适当的模糊量A,上述函数f(x，y)被包含在 (表达式l)的项中。因此，取决于CPU 34的计算能力、水平摇摄/垂直 摇摄确定能力的必要精度等等，可以由以下可被更简单表示的表达式 得到模糊量A。作为替代，可以进行这样的安排，其中变焦透镜组Lzl的位置信 息、聚焦透镜组Lz3的位置信息中的任何一个被加到角速度值，然后 使用以下表达式等等。A=kxaxf(x)…(表达式3)A-kxaxf(x)…(表达式4)在下个步骤S106中，通过比较上述步骤S105中计算的模糊量A与 预定阈值thl，对A^hl是否成立进行确定。该阈值thl是相应于正方 向上的角速度值的阈值，并且如果A^hl成立，则其可被视作移动(振 动)发生的情况，其相当于沿正方向执行水平摇摄或垂直摇摄操作的情 况下的移动(振动)。注意，作为此处得到肯定确定结果的情况，A^hl连续成立一段 时间或更久的情况可被认为是条件，或者A^hl暂时成立的情况可被 认为是条件(例如A^hl成立的情况作为采样模糊量A—次并且将其与 thl相比较的结果)。也就是说，其中为了在步骤S106中得到肯定确定 结果，A^hl成立的时间条件可根据实际水平摇摄/垂直摇摄确定处理 等等所需的条件适当设置。这一点也可以被应用于以相同方式在下一 步骤S107中建立A々h2。在步骤S106中得到肯定确定结果的情况下，流程前进到步骤 S109。在另一方面，在步骤S106中得到否定确定结果的情况下，流程 前进到步骤S107。在步骤S107中，关于前面步骤S105中计算的模糊量A，对A々h2 是否成立进行确定。阈值th2是相应于负方向上的角速度值的阈值，并 且A々h2成立的情况意味着移动(振动)发生，其等价于沿着负方向执行 水平摇摄或垂直摇摄操作的情况中的移动(振动)。因此，阈值thl和th2 之间存在thl>th2的关系。在步骤S107中也得到肯定确定结果的情况下，流程前进到步骤 S109。 在另一方面，得到否定确定结果的情况下，流程前进到步骤 S108。在步骤S108中，对已经对快门按钮32执行从释放状态到半按操作 以及不经半按状态一下从释放状态到全按操作中的哪个操作作为快 门操作进行确定。在执行关于快门按钮32的操作的情况下，例如半按或者一下全按 等等，成像设备主单元发生比正常手持拍摄状态更大的摆动。对于本 实施例，由执行关于快门按钮32的这种操作所引起的成像设备主单元 的摆动也是水平摇摄/垂直摇摄确定的目的。也就是说，对于本实施例， 响应于快门按钮操作所导致的成像设备主单元的摆动被视作与响应 于水平摇摄或垂直摇摄操作导致的成像设备主单元的摆动相同。在步骤S108中，从表示来自快门按钮32的状态的信号直接确定快 门按钮操作，其为导致成像设备主单元的这种摆动的一种情况(等价于 导致对角速度传感器25的检测信号提供特定改变(由振动量传感器检 测的振动量)的结果的特定情况)。例如，利用来自抖动检测单元25的 检测信号，可以确定针对快门按钮32执行了的操作，但是快门按钮32 是机械部分，所以响应于所执行的操作，表示其状态的信号可以用可 靠的方式从快门按钮32获得。因此，对于本实施例，其确定性是可以 预料的，所以可以进行这样的安排，其中利用来自快门按钮32的信号 检测响应于快门按钮操作的摆动和振动的出现。在步骤S108中得到肯定确定结果的情况下，流程前进到步骤 S109。在另一方面，得到否定确定结果的情况下，流程返回到步骤 S103。在导致步骤S109的情况下，这意味着作出确定，作为水平摇摄/ 垂直摇摄确定单元56的确定结果，比在正常手持拍摄时要大某个水平 或更多的摆动和振动出现，其等价于水平摇摄或垂直摇摄操作。因此，在步骤S109中，执行主线OFF设置的控制处理。为了实现 这一点，作为对开关单元27的控制，如从图10A到图10B的转变所示， 处于ON状态的第一开关27A被转变为OFF状态，之后将其余的第二到 笫四开关27B到27D保持在与主线ON时的状态相同的状态。也就是说， 第二开关27B被保持在ON状态，而第三开关27C和笫四开关27D被保持在OFF状态。在如此选择主线OFF状态，并且第一开关27A被如此转为OFF状 态后，角速度传感器25的检测信号通过LPF26,并且在一个级截取以 输入给HPF28。从而，来自角速度传感器25的后续检测信号被阻止输 入到HPF28。此时，发生比正常手持拍摄时要高某个水平或更多的摆 动和振动，所以角速度传感器25处获得的检测信号根据其摆动和振 动，包含关于基准值的相当大的绝对值。也就是说，设置主线OFF防 止了相应于水平摇摄或垂直摇摄(包含快门按钮操作)的过大检测信号 输入给HPF 28。在前面提及的步骤S109中设置主线OFF的状态之后，在步骤S110 中控制计时器57以开始时间T2的计时。因此，在下步骤S111中，对是 从半按状态到释放状态的转变或是从半按状态到全按状态的转变作 为快门按钮操作的结果发生进行确定。该确定处理在步骤S112中重 复，直到作出在步骤S110中已经开始计时的时间T2已过的确定。因此， 在步骤S111中执行上述快门按钮操作并且得到肯定确定结果的情况 下，流程在步骤S113中等待预定时间T3，然后返回到步骤S102。注意， 对于步骤S113中等待预定时间T3，使用计时器57。参照图5到7根、据相应于实际成像设备l的操作例子来描述。 '在图5中，(a)示出了对于成像设备l随时间进行的用户操作。图5 中的这个(a)示出了 一个状态，其中用户执行正常手持拍摄一直到时间 点tl，然后开始水平摇摄操作直到时间点t3，并且从时间点t3返回正 常手持拍摄。仅由相应于由于抖动和例如水平摇摄和垂直摇摄等的操作产生 的振动的真实角速度构成的信号分量的波形在图5中的(b)示出，作为 根据这种操作由角速度传感器25检测到的检测信号。并且，图5中的(b) 示出了相应于包含正常手持拍摄时抖动的操作的角速度的变化。因 此，图5中的(b)的波形可被称作是图3中所示的抖动检测单元25处有关 点a的理想电位。作为漂移的DC分量如上所述被叠加到抖动检测单元25处点a的实际电位上，但是该附图为了有利于描述，示出了针对图5 的(b)中的点a电位，漂移分量已被事先从其去除的理想波形。关于相应于由图5中的(b)(点a处的电位)表示的操作的角速度， 波动遵循相应于基准值附近正常手持拍摄的周期和水平一直到时间 点tl,但是根据水平摇摄操作从时间点U到时间点t3表现出了非常大 的绝对值，然后在时间点t3由于返回正常手持拍摄，回到与时间点tl 处相同的正常波动。在图5中，(c)示出了在主线ON状态(第一开关27AON，第二开关 27B ON，第三开关27C OFF，第四开关27D OFF)被保持固定、而不大器29的输出的电位(;P图2中点C的电位)。 ， 、如果保持主线的ON状态，则非常大的检测信号在从如图5的(b) 所示的时间点tl到时间点t3的相对较长时间段上持续被输入给HPF 28。因此，对于在从时间点tl到时间点t3的时间段中获得的点c处的电 位的波形，如此处所示，由于被放大器29放大而导致的饱和与钳位 (clip)状态持续。接下来，相应于时间点t3过去以及水平摇摄操作结束，点a处的 电位的波形回到相应于图5的(b)中所示的正常手持拍摄的波形，并且 由于主线的ON状态已被保持，电容器C1处于充分充电状态。因此， 从时间点t3开始的点c处的电位没有立即回到相应于正常手持拍摄、如 点a处的电位那样的状态，而是花费很长时间返回。在附图中，电位 经过从时间点t3到时间点t5的时间段回到点a处的电位，所述时间点t5 为从时间点t3过去一定时间量的时间点(如先前所述，该时间段对应于 HPF 28的截止频率的反数)。虽然这会随时间降低，但是其可被视作 从时间点t3起被叠加到角速度检测信号上的不期望DC分量。如上所述，该残留的DC分量导致不合适的抖动校正控制结果。 也就是说，从时间点t3开始，应当基于相应于图5中的(b)的检测信号 执行抖动校正控制，但实际上，所执行的是基于如图5中的(c)所示极 大的DC分量已被叠加到其上的检测信号的抖动校正控制。因此，直到时间点t5，由于DC分量的作用，光学系统的光轴可被改变成与所期 望的不同，从而导致不期望的抖动校正控制。反之，就本实施例而言， 点c处的电位如图5中的(d)所示。在本实施例的情况下，如果在相应于时间点t2的定时，其为从时 间点tl过去的一定时间量，在步骤S106或步骤S107中作出的肯定确 定，则如图5中的(e)所示，作出从主线ON状态到主线OFF状态的切换。 因此，此后没有信号被输入到HPF28中。此时，下游放大器29的输入 与作为下拉电阻的HPF 28的电阻R1连接，所以放大器29输入等价于 成像设备l被固定的信号。因此，从时间点t2起点c处的电位回到大约 相应于基准值的值。同样，根据图4中的流程图，只要在步骤S106或步骤S107中由于 水平摇摄操作等作出肯定确定，就要等待时间T2的时长(步骤S112)， 并且流程返回到步骤S102，其中主线被设置到ON，紧随其后主线被 设置到OFF。因此，如图5中的(e)所示，主线OFF的状态可被视作持 续的。当水平摇摄终止于时间点t3后，流程返回到步骤S102，并且在时 间点t4的定时将主线设置到ON，所述时间点t4是从时间点t3过去的一 定时间量，所以在步骤S106或步骤S107(以及步骤S108)中不再作出肯 定确定，此后主线ON的状态被保持。在当转换到主线ON的时间点t4 之前的时间处，点c处的电位大约为基准值。因此，对于该时间点t4 之后的点c处的电位，也可以获得相应于正常手持拍摄的角速度值的 水平适当的信号。因此，紧随诸如水平摇摄以及垂直摇摄的操作之后， 获得适当的抖动校正控制效果。并且，如果用户首先半按快门按钮以聚焦(自动聚焦)，随后从半 按状态完全按下以摄影，则表现出诸如图6中所示的行为。此处，从起初的正常手持拍摄状态开始，用户在时间点tl处半按 快门按钮以聚焦，随后在一定时间量之后的时间点t2处，如图6中的(a) 所示，完全按下快门按钮。同样，在时间点t4处执行相应于通过完全 按下快门按钮所执行的拍摄指令的膝光，如图6中的(a)所示，t4为自时间点t2经过的预定量时间。此外，经由LPF26在图3中的点a处获得 的角速度传感器25的检测信号的电位表现出比对应于快门操作的时 间点tl和时间点t2的定时处的正常手持拍摄更大的幅度，如图6中的(b) 所示。根据作出的这种操作，CPU 34首先在图4的步骤S108中确定在时 间点tl处快门按钮32已被半按，然后在图4的步骤S109中执行主线OFF 设置。因此，如图6中的(c)所示，在相应于时间点tl的定时处从主线 ON状态转变到主线OFF状态，并且几乎切断了到HPF 28的过大幅度 的输入。同样，半按状态从时间点tl持续到时间点t2，快门按钮在时 间点t2处被完全按下，等待时间T2的时长(步骤S112)，并且流程返回 到步骤S102，其中主线被设置到ON，紧随其后主线被设置到OFF。 也就是说，只要半按操作不被释放而持续下去，主线OFF的状态就如 图6中的(c)所示可被视作持续的。如果快门按钮在时间点t2处从半按状态被完全按下，步骤Slll 处获得肯定确定结果，所以流程返回到步骤S102，并且在从其等待预 定时间T3之后，于时间点t3的定时处转换为主线ON设置，此后保持 主线ON的状态。从而，由于时间点t2处的全按，增加了检测信号的幅 度，但是主线OFF自时间点t3起被保持了时间T3，所以该过大幅度未 被输入到HPF28,并且从时间点t2之前的近似基准值状态被保持。在 时间点t3处转变成主线ON的阶段，相应于正常手持拍摄的点a处的电 位被输入到HPF28，所以获得适当的抖动校正控制操作。曝光定时在 自时间点t3经过预定量时间的时间点t4处到达，此处在实现适当抖动 校正控制操作的状态下执行照相。如从图6中可知，应当考虑到从全 按操作到开始啄光的时间来设置步骤S113中的预定时间T 3 。并且，图7中所示的是用户从释放状态立刻全按快门按钮作为快 门按钮操作的情况。在这种情况下，如图7中(a)所示，用户在时间点 tl的定时从正常手持状态立刻全按快门按钮以便拍摄。膝光开始于该 时间点tl之后预定量时间的时间点t3，从而执行实际照相记录。如图7 中的(b)所示，相应于上述时间点tl处的操作的点a处的电位表现出幅度大于当在相应于时间点tl的定时处执行正常手持拍摄时的幅度。作为相应于上述操作的处理，如图7中的(c)所示，CPU 34在图4 的步骤S108中确定在时间点tl处快门按钮32已被立刻全按，并且于该 时间在步骤S109中转变成主线OFF设置。从而，切断具有相应于全按 操作的过大幅度的信号的到HPF 28的输入。快门按钮32的立刻全按操作之后，用户通常紧接着释放快门按钮 32，所以在步骤S109中的处理之后，流程在时间点t2的定时返回到步 骤S102，其中在步骤S112中作出初始时间T2已经过去的确定，在步骤 S102中设置主线ON，此后该状态被保持。在该时间点t2之后的定时， 点a处的电位在由于全按操作造成的过大幅度的时间段之后展示相应 于正常手持拍摄的波形，所以在时间点t3处的曝光时间，在已经获得 适当抖动校正控制的状态下执行拍摄。注意，有关步骤S110和S112所 设置的等待时间T2应当考虑到从执行立刻全按直到开始膝光的时间 来设置。如可以从图5到7中清楚得知的，图4中示出的处理过程在拍摄静 止图像的时候实现了过度摆动处理控制。注意，可以*没想一种配置，其中可以通过在相应于高通滤波器的 部分实施可变电阻值即时间常数来处理这种过度摆动，从而抑制由于 过大角速度信号造成的DC分量的叠加。然而，对于这种配置，允许电阻值的变化也改变了相应于电容器 漂移的充电电位。因此，在摆动状态已经结束并且时间常数被返回到 原始值的点处，电容器的充电电位已变到不相应于实际漂移的值，意 味着可能不能执行适当的抖动校正控制。与这一点相比，本实施例具有到高通滤波器(HPF 28)的检测信号 的输入被切断的配置，所以相应于此时漂移的充电电位被保持在电容 器处，并且未被不注意地改变。注意，在从过度摆动状态的终止到回 到输入检测信号到高通滤波器期间，即在没有检测信号被输入到高通 滤波器期间，严格说来在被叠加到检测信号上的漂移中存在变化，但 是在实际操作中，到高通滤波器的检测信号的输入被切断最多仅几秒，其与漂移周期相比是非常短的。因此，在回到输入检测信号到高 通滤波器的时候的漂移电位与保持在电容上的电位大约相同，所以这 不可能导致抖动校正控制中的误差。接下来，将描述拍摄运动图像时的过度摆动处理控制。当拍摄运 动图像时同样发生抖动，因此，根据本实施例的成像设备l被配置成当拍摄运动图像时，也能够利用参照图1到3所述的抖动校正控制配 置来执行抖动校正控制。然而，同样对于拍摄运动图像的情况，诸如 水平摇摄或垂直摇摄等的操作因此导致从角速度传感器输入过大幅 度到HPF 28。因此，当在水平摇摄或垂直摇摄操作之后回到正常手 持拍摄时，除非实施某些种类的措施，否则抖动校正控制将不合适。 从而，必须以与静止照相的情况一样的方式执行过度摆动处理控制。图8中的流程图示出了当拍摄运动图像时CPU 34(水平摇摄/垂直 摇摄确定单元56)执行的过度摆动处理控制的处理过程例子。首先，步骤S201到S207的过程与步骤S101到S107的过程相同， 所以此处将省略其描述。然而注意，关于步骤S203中设置的等待时间 Tl 、在步骤S205中用于获得模糊量A的计算表达式以及相应于步骤 S206和S207设置的阈值thl和th2可以是不同于执行图4中相应于静止 拍摄的处理的情况而设置的值，以便适合于拍摄运动图像。并且，等 价于图4的步骤S108中的处理是假定快门操作对静物摄像独特的处 理，因此图8中将被省略。如果在步骤S206或步骤S207中得到肯定确定结果，则流程前进 到步骤S208。在步骤S208中，设置"第三开关旁路(bypass)"状态代替 上面描述的图4中的步骤S109的主线OFF设置。设置第三开关旁路状 态，使得第一开关27A-OFF第二开关27B-OFF第三开关27C-ON第四开关27D-OFF -如图11A所示。也就是说，只有第三开关27C是ON，而其余开关全部是OFF。通过对该第三开关旁路设置，已通过LPF26的角速度传 感器25的检测信号不经过HPF 28和放大器29被输入到A/D转换器30， 如图11A中可见。也就是说，已通过LPF 26的角速度传感器25的检测 信号未被放大，但是没有通过HPF28,并且所述信号作为角速度检测 信号被输入到CPU34。当拍摄运动图像时，抖动校正控制需要连续操 作，所以过大幅度的检测信号不通过HPF28的配置是必要的，此外， 检测信号被连续地输入到CPU 34。第三开关旁路是为此目的形成的路 径。并且，在步驟S208中设置第三开关旁路状态包括从主线ON状态 直到该点的状态转换，其中首先第一开关27A和第二开关27B被断开， 之后第三开关被从OFF转变到ON 。也就是说， 一直到该时候为ON的开关全部被切换成OFF，使得 全部开关为临时OFF，在其之后必要的开关被切换成ON。这暂时地 阻止HPF 28处的电容C1短路。例如，如果第三开关27C在步骤S208 中首先从主线ON状态被切换成ON, HPF 28的输入和放大器29的输出 会短路，因此短路电容器C1。在下面的步骤S209中，开始由计时器57计时时间T11。这之后， 在步骤S210中，在直到在步骤S211中确定时间T11已过去的期间，对 由从A/D转换器30获取的角速度检测信号表示的角速度值的变化是否 已经到达某一水平或更高作出确定。在步骤S208中，紧接在第三开关旁路的设置之后，从A/D转换器 30获取的角速度检测信号的角速度值假定相当大的绝对值在数量上 相应开始水平摇摄或垂直摇摄操作，并且只要保持操作，该极大值就 被保持。当水平摇摄或垂直摇摄操作结束时，角速度值因此回到相应 于正常手持拍摄的正常较小值。在步骤S210中，水平摇摄或垂直摇摄 操作的结束通过检测相应于这种已被执行的水平摇摄或垂直摇摄操 作的结束的相对较大角速度值的变化而确定。DC分量作为漂移被叠 加到实际a点电位上，所以利用其作为角速度检测信号来执行准确的 抖动校正控制是困难的，但是在点a处有关这种水平摇摄操作的开始和结束，出现明显某一水平或更大的电位差。也就是说，基于a点电 位确定水平摇摄操作等的结束不存在特定问题。过度摆动处理控制要 求准确识别水平摇摄或垂直摇摄操作已结束的时间，而步骤S210的过 程使这一点能实现。水平摇摄或垂直摇摄操作的结束之后，即当检测 到角速度值的变化为或超过某一水平，从而在步骤S210中得到肯定确 定结果，流程前进到步骤S212。并且，在步骤S211中作出预定时间T11已过去的确定的情况下， 这同样被确定是水平摇摄或垂直摇摄操作的结束，并且流程前进到步 骤S212。在步骤S212中，执行开关控制来设置"第四开关旁路"状态。设 置该第四开关旁路状态，使得 第一开关27A-OFF 第二开关27B-OFF 第三开关270 0FF 第四开关27D-ON如图11B所示。当设置该第四开关旁路时，通过将第三开关27C 从先前第三开关旁路状态转变成OFF,而将一直到该时候为ON的开 关全部切换成OFF，使得所有开关暂时为OFF，随后第四开关27D被 接通，从而以与步骤S208—样的方式阻止短路。利用该第四开关旁路设置，在步骤S213中利用CPU 34的水平摇 摄/垂直摇摄确定单元56获取点b处的电位并且保持其作为电位Vb的 值，点b处的电位被从角速度检测信号端口输入给CPU 34。在接下来的步骤S214中，从以上第四开关旁路状态再次设置第三 开关旁路状态。同样此时，第四开关27D从先前的第四开关旁路状态 切换成OFF，使得所有开关暂时地为OFF，随后第三开关27C被切换 成ON以形成第三开关旁路状态，从而阻止短路。因而设置第三开关旁路状态实现了一种状态，其中已经再次通过 LPF 26的来自角速度传感器25的检测信号即点a处的电位将由CPU 34 获取。现在，在第三开关旁路已被设置的状态中，在步骤S215中水平摇 摄/垂直摇摄确定单元56开始利用计时器57计时，以便计时为阻止步骤 S216的不确定循环而设置的预定时间T20，并且在步骤S216中读入点a 处的电位Va。在步骤S217中，在步骤S216中读取的电位Va的值与先 前在步骤S213中读取并且保持的电位Vb相比较，然后对Va - Vb是否 保持进行确定。首先，如果在步骤S217中得到否定确定结果，则在步骤S218中 对在步骤S215中已经开始计时的时间T20是否已经期满进行确定，如 果在步骤S218中得到否定确定结果，则流程返回到步骤S216,重新读 取电位Va,并在步骤S217中再次作出有关电位Va的比较确定。反之， 如果得到肯定确定结果，则流程返回到步骤S202，并且设置主线ON 状态。从步骤S218返回到S202的过程意味着过度摆动处理控制被复 位，并且其操作从头重新开始。如果在步骤S217中作出直到时间T20过去的时间内Va - Vb的确 定，则流程返回到步骤S202，并且设置主线ON状态。注意，同样在 返回步骤S202时，第三开关被断开，以便将所有开关断开，随后第一 开关27A和第二开关27B被接通以便实现主线ON状态。由图8中所示的处理过程得到的操作的例子在图9中示出。在图9 中，(a)示出了当拍摄运动图像时随时间的用户操作例子。在这种情况 下，用户从正常手持拍摄状态于时间点tl开始水平摇摄，水平摇摄操 作终止于时间点t3，其为自时间点tl过去一定时间量处的时间点，然 后回到正常手持拍摄状态。如图9中(b)所示，相应于图9中(a)的操作的角速度变化(理想a点 电位)围绕相应于正常手持拍摄的基准值波动直到时间点tl，但是在从 时间点2到时间点3执行水平摇摄操作的期间，非常大的绝对值的幅度 持续，并且在时间点t3之后当再次回到正常手持拍摄时，波动回到相 应较小水平。并且，被表示为相应于图9中(b)的波形(其对应于点a处的电位) 的点c处的电位，首先是相应于正常手持拍摄的信号被放大直到时间点tl的波形，如图9中的(c)所示，然后由于水平摇摄操作开始于时间 点l，转变为大到便于钳位的幅度。在时间点t2处，其为时间点tl之后 经过预定量时间的时间点，在步骤S206或S207中得到肯定确定结果， 并且在步骤S208中设置第三开关旁路，如图9中的(b)所示。因此，图9 的(e)中点c处的电位示出LPF 26的输出，其在时间点t2起已通过HPF 28和放大器29,即点a处的实际电位的信号。在自时间点t2起的水平摇 摄操作期间，CPU 34输入通过这种方式在点c处获得的点a处的电位的 信号。CPU 34获取点a的电位的信号的原因是在步骤S210中检测角速 度值的变化何时达到某一水平或更大，并且使用其来确定水平摇摄操 作的结束。在图9的情况中，在时间点t3处，由于水平摇摄操作已经结束， 点a处的电位回到以相应于正常手持拍摄的较小值波动，所以在步骤 S210中得到肯定确定结果。因此，如图9中的(d)所示，在步骤S212中， 开关单元27的状态在时间点t3处从第三开关旁路转变到笫四开关旁 路。在步骤S213中，CPU34读入并且保存相应于该时间点t3而获得的 点b处的电位(此时相应于电容器Cl的充电电荷)，并且在时间点t4的定 时处，在步骤S214中再次设置第三开关旁路状态。从该时间点t4起，CPU 34执行步骤S215和S216的过程。也就是 说，从时间点t4起，设置第三开关旁路，从而CPU 34输入实际a点电 位作为角速度方向信号。CPU 34的水平摇摄/垂直摇摄确定单元56将 其读入，并且与先前在相应于时间点t3的定时读入并且保持的b点电位 相比较，然后等待直到两者匹配。在图9的例子中，在步骤S216中于两者匹配的时间点t5处获得肯 定确定结果。因此，在时间点t5处，流程返回到步骤S202，此时如图9 中的(d)所示设置转变成主线ON设置，此后重新开始正常抖动校正控 制。在图9中，在直到设置主线ON的时间点tl期间，用户执行正常手 持拍摄，并且基于相应于此时抖动而获得的正常角速度检测信号来执 行抖动校正控制(信号由CPU 34从处于主线ON状态的抖动检测单元25获取)。由于此时执行的抖动校正控制处理，实现了预期的抖动校正 效果。接下来，相应于与水平摇摄操作期间对应的从时间点tl到时间点 t2的期间设置第三开关旁路，从而CPU 34输入点a处的电位作为角检 测信号，并且基于其执行抖动校正控制，但是由于执行水平摇摄操作， 拍摄的图像已经被极大改变了，所以此时用户不会注意到抖动校正控 制中的任何不自然的事情。另一方面，点a处的电位被输入到CPU34， 所以在步骤S210中，CPU 34的水平摇摄/垂直摇摄确定单元56可以准 确确定水平摇摄操作的结束。并且随后，例如在步骤S210中获得肯定确定结果，或在步骤S211 中一定时间量已过，从而作出相应于时间点t3水平摇摄操作已经结束 的确定。作为不同于本实施例有关后续过程的配置，可以设想一种配 置，其中一旦对在时间点t3处水平摇摄操作已经结束作出确定，则状 态就转变成主线ON，以便进入正常抖动校正控制。也就是说，从i殳 置第三开关旁路的时间点t2开始，具有非常大幅度的检测信号不从角 速度传感器输入到HPF 28，并且没有DC分量叠加到其输出。因此， 即使在时间点t3处当水平摇摄操作已经结束时主线被切换成ON，之后 也没有DC分量被叠加到HPF 28的输出上，并且获得相应于角速度传 感器的检测信号的正常角速度检测信号。然而，从第三开关旁路转变到主线ON意味着第一开关27A从ON 转变为OFF。在这种情况下，不能保证第一开关27A的两端处的电位 (即a点电位以及b点电位)在时间点t3处转变成主线ON的时间匹配。点 a处的电位是LPF 26的输出，因此相应于随着操作的成像设备l的振动 而变化，而另一方面，在HPF 28的输入级是开路(open)的点c处的电 位从时间点tl到时间点t2被固定到某一 电位。如果在时间点t3处转变成主线ON，如果实际b点电位与a点电位 之间存在差异，则其可导致一种情况，其中电位差被输入到HPF28， 并被作为不期望的DC分量叠加而输出，即瞬变现象。用该瞬变现象 执行抖动校正会导致驱动光轴校正透镜组Lz2，尽管其不应被驱动，因此不能获得适当的抖动校正效果。因此，对于本实施例，提供了图8中所示的从步骤S212到S216的 过程。因此，例如在图9中的时间点t5处，在第一开关27A的两端处的 电位实际匹配时的时间执行到主线ON状态的转变，因此以上瞬变现 象不会出现。同样，如前所述，根据本发明的实施例可以进行这样的安排，在 作出水平摇摄(垂直摇摄)操作已经在图9中的时间点t3结束的确定的 时间转变成主线ON，以便从该时间点变为正常抖动校正控制。也就 是说，构造算法使得与图8相比，取代从步骤S210或步骤S211前进到 步骤S212，流程返回到步骤S202。同样对于这个配置，可以阻止相应 于水平摇摄或垂直摇摄操作等等的对于HPF28的过大输入，消除导致 不合适的抖动校正控制的主因，并且可以实际获得显著效果。已说过， 本实施例包含步骤S212到S216的过程，以便考虑到重新开始更适当的 抖动校正控制.并且，根据本实施例的成像设备l不仅能够拍摄静止图像而且能 够拍摄运动图像，并且被相应配置，以便在静止图像拍摄模式以及运 动图像拍摄模式中都能对于抖动校正控制执行过度抖动处理控制。然而，如果成像设备被配置成只能执行拍摄静止图像或只能拍摄 运动图像，则只需实施相应于静止图像的过度抖动处理控制的功能或 相应于运动图像的过度抖动处理控制的功能。特别地，在仅实施相应于静止图像照相模式的过度抖动处理控制 的功能的情况下，开关单元27处执行的转变只是主线ON/OFF，此外 仅为第一开关27A的ON/OFF。因此，在这种情况下，可以对抖动检 测单元25进行配置，使开关单元27仅包含第一开关27A，直接连线第 二开关27B,并且省略第三开关27C与第四开关27D。此外，对于静止图像照相模式的过度摆动处理控制，可以进行这 样的安排，其中省略相应于在步骤S108、步骤S111等等中的快门按钮 操作的过度摆动检测，且对于水平摇摄与垂直摇摄操作仅执行过大摆 动的检测。或者反之，可以进行这样的安排，其中省略相应于水平摇摄和垂直摇摄操作的过度摆动的检测，且仅执行相应于快门按钮操作 的过度摆动的检测。并且对于根据本实施例的成像装置l，进行光学地执行抖动校正的配置，具有光轴校正透镜组Lz2，从而拍摄的图像被移动。然而， 特别是有关用于在抖动校正中移动图像的技术，本发明不受限制。例 如，可以应用通过用图像信号处理来垂直/水平移动整个帧而移动图像 的技术。并且，实施例已被描述为数字静物照相机，但是其可以是摄像机 等等。近来，不仅能够拍摄运动图像而且能够拍摄静止图像的摄像机 已被广泛应用。此外，本发明也同样适用于普通银盐静物照相机的抖 动校正功能。此外，除了此类所谓的成像设备以外，本发明还适用于 提供了成像功能的设备，例如蜂窝电话等。本领域的技术人员应当理解，根据设计需求和其它因素，可以进 行各种修改、组合、子组合和变化，只要它们在所附权利要求书或其 等同表述的范围内。
权利要求
1.一种振动检测装置，包括振动量检测单元，其至少包含振动量传感器，其为用于检测振动量并且输出是表示所检测振动量的信号的振动检测信号的部分，以及高通滤波器，其被配置成去除被叠加到所述振动检测信号上的DC分量；状态检测装置，其被配置成检测产生将特定变化提供给由所述振动量传感器检测的振动量的结果的特定状态；以及输入控制装置，其被配置成响应于由所述状态检测装置检测到所述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
2. 如权利要求1所述的振动检测装置，其中所述状态检测装置被 配置成检测对于用所述振动量检测信号表示的振动量产生了满足预 定条件的变化作为所述特定状态。
3. 如权利要求1所述的振动检测装置，还包括 被配置成输入操作指令信息的操作信息输入装置，所述操作指令信息响应于对预定操作部分执行与静止图像的拍摄有关的操作而被 输出，并表示该操作的内容；其中所述状态检测装置被配置成检测利用所述操作指令输入装 置输入表示预定操作的内容的操作指令信息作为所述特定状态。
4. 如权利要求1所述的振动检测装置，还包括 消除条件确定装置，被配置成在防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器的状态下，确定是否满足预定消除条件；其中所述输入控制装置响应于所述消除条件确定装置确定满足 所述预定消除条件，恢复向所述高通滤波器输入所述振动量检测信号。
5. 如权利要求4所述的振动检测装置，所述消除条件确定装置被 配置成确定已过预定时间作为对满足所述预定消除条件的确定。
6. 如权利要求4所述的振动检测装置，还包括 被配置成输入操作指令信息的操作信息输入装置，所述操作指令信息响应于对预定操作部分执行与静止图像的拍摄有关的操作而被 输出，并表示该操作的内容；其中所述消除条件确定装置被配置成将自所述操作信息输入装 置输入表示预定操作的内容的操作信息起已过预定时间确定为对满 足所述预定消除条件的确定。
7. 如权利要求4所述的振动检测装置，所述消除条件确定装置被 配置成确定对于用执行运动图像的拍摄时的所述振动量检测信号表 示的振动量产生了满足预定条件的变化作为对满足所述预定消除条 件的确定。
8. 如权利要求4所述的振动检测装置，还包括保持装置，其被配置成响应于所述消除条件确定装置确定满足预 定消除条件而保持第一电位，所述第一电位是当在所述高通滤波器的 输入级没有振动检测信号的输入时所获得的电位；以及比较装置，其被配置成将由所述保持装置保持的所述第一电位与 第二电位相比较，所述第二电位是根据从所述振动量传感器输出的振 动量检测信号的电位；其中所述输入控制装置响应于所述比较装置确定所述第一电位 等于所述第二电位，恢复向所述高通滤波器输入所述振动量检测信 号。
9.如权利要求8所述的振动检测装置，所述振动量检测单元配有 被串行地插入所述振动量传感器的输出与所述高通滤波器的输入之间的第 一打开/闭合开关，被插入在处于所述高通滤波器的后级的预定位置上的第二打开/闭合开关，被插入在所述振动量传感器的输出和所述第一打开/闭合开关的 连接点与所述第二打开/闭合开关的输出侧端部之间的第三打开/闭合 开关，以及被插入在所述第一打开/闭合开关和所述高通滤波器的输入的连 接点与所迷第二打开/闭合开关的输出侧端部之间的第四打开/闭合开关；所述振动检测装置进一步包括开关控制装置，其被配置成执行控制，以便当所述输入控制装置 将所述振动量检测信号输入至所述高通滤波器时，实现使所述第一打 开/闭合开关和所述第二打开/闭合开关接通以及使所述第三打开/闭合 开关和所述第四打开/闭合开关断开的第一模式，执行控制，以便当所述输入控制装置防止所述振动量检测信号被 输入给所述高通滤波器时，实现至少使所述第一打开/闭合开关断开的 第二模式，执行控制，以便为了确定对于用执行运动图像的拍摄时的所述振 动量检测信号表示的振动量产生了满足预定条件的变化作为由所述 消除条件确定装置所做的对满足预定消除条件的确定，实现使所述第 一打开/闭合开关、所述第二打开/闭合开关和所述第四打开/闭合开关 断开并使所述第三打开/闭合开关接通的第三模式，执行控制，以便当所述保持装置保持所述第一电位时，实现使所 述第一打开/闭合开关、所述第二打开/闭合开关、所述第三打开/闭合 开关断开和使所述第四打开/闭合开关接通的第四模式，并利用所述振 动检测单元从所述高通滤波器的后级输出所述高通滤波器的输入端 的电位，以及执行控制，以便当所述比较装置对所述第一电位和第二电位进行 比较时，实现所述第三模式，以及以便利用所述振动检测单元从所述 高通滤波器的后级输出从所述振动量传感器输出的振动量检测信号。
10. 如权利要求9所述的振动检测装置，其中当在所述第一模式、 所述第二模式、所述第三模式以及所述第四模式之间作出从某一模式 到下一模式的转变时，所述开关控制装置执行控制暂时地全部断开所 述第一打开/闭合开关、所述第二打开/闭合开关、所述第三打开/闭合 开关以及所述第四打开/闭合开关，其后接通必要的打开/闭合开关以 便转变为下一模式。
11. 一种成像设备，包括 被配置成执行成像的成像单元； 振动量检测单元，其至少包含振动量传感器，其为用于检测有关所述成像单元的振动量并且输 出是表示所检测振动量的信号的振动检测信号的部分，以及高通滤波器，其被配置成去除被叠加到振动量检测信号上的DC分量；抖动校正控制装置，其被配置成利用从所述振动量检测单元输出的信号执行抖动校正控制；状态检测装置，其被配置成检测产生将特定变化提供给由所述振 动量传感器检测的振动量的结果的特定状态；以及输入控制装置，其被配置成响应于由所述状态检测装置检测到所 述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
12. —种振动检测方法，用于执行步骤检测振动量，以输出是表示所检测振动量的信号的振动量检测信号；使所述振动量检测信号通过高通滤波器来控制高通滤波器的通过，以去除被叠加到振动量检测信号上的DC分量；检测导致将特定变化提供给在所述检测振动量的步骤中检测的 振动量的结果的特定状态；以及响应于由所述检测特定状态的步骤检测到所述特定状态，控制输 入以防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
13. —种振动检测装置，包括 振动量检测单元，其至少包含振动量传感器，其为用于检测振动量并且输出是表示所检测振动 量的信号的振动检测信号的部分，以及高通滤波器，其被配置成去除被叠加到所述振动检测信号上的 DC分量；状态检测单元，其被配置成检测产生将特定变化提供给由所迷振 动量传感器检测的振动量的结果的特定状态；以及输入控制单元，其被配置成响应于由所述状态检测单元检测到所 述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
14. 一种成像设备，包括 被配置成执行成像的成像单元； 振动量检测单元，其至少包含振动量传感器，其为用于检测振动量并且输出是表示所检测振动 量的信号的振动检测信号的部分，以及高通滤波器，其被配置成去除被叠加到所述振动检测信号上的 DC分量；抖动校正控制单元，其被配置成利用从所述振动量检测单元输出 的信号执行抖动校正控制；状态检测单元，其被配置成检测产生将特定变化提供给由所述振 动量传感器检测的振动量的结果的特定状态；以及输入控制单元，其被配置成响应于由所述状态检测单元检测到所 述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
全文摘要
一种振动检测装置，包含振动量检测单元，其至少包含是用于检测振动量并且输出是表示所检测振动量的信号的振动检测信号的部分的振动量传感器，以及高通滤波器，被配置成去除叠加到所述振动检测信号上的DC分量；状态检测单元，其被配置成检测产生将特定变化提供给由所述振动量传感器检测的振动量的结果的特定状态；以及输入控制单元，其被配置成响应于由所述状态检测单元检测到所述特定状态，防止所述振动量检测信号被输入给所述高通滤波器。
文档编号H04N5/232GK101251703SQ200810003248
公开日2008年8月27日 申请日期2008年1月28日 优先权日2007年2月21日
发明者高冈俊史, 高木秀勇, 鮒子田昌广 申请人:索尼株式会社