摄像设备和控制方法_3

文档序号:8266399阅读:来源:国知局
子中,第一电磁驱动单元207是众所周知的音圈电动机。电流经过被安装至固定底座123的第一线圈1252,以在被固定至可移动镜筒122的第一磁体1251和固定底座123之间生成洛伦兹(Lorentz)力来驱动可移动镜筒122。第二驱动单元208被配置成与转动90度的第一电磁驱动单元207的音圈电动机相同,因此,省略对其的详细说明。
[0052]施力弹簧127是生成与变形量成正比的施加力的拉伸弹簧。施力弹簧127的一端被固定至可移动镜筒122、并且另一端被固定至固定底座123,以在它们之间生成施加力。通过该施加力保持滚珠124,以保持与固定底座123和可移动镜筒122的接触状态。
[0053]第一位置传感器209和第二位置传感器210是具有读取第一磁体1251和第二磁体1261的磁通量的霍尔元件的两个磁性传感器。可以根据输出的变化来检测可移动镜筒122在该平面上的移动。
[0054]传感器支架129被配置为大致的圆盘,并且被固定至固定底座123。可以将两个位置传感器(209、210)保持在位置传感器对着第一磁体1251和第二磁体1261的位置处。另夕卜,传感器支架129可以将可移动镜筒122容纳在与固定底座123 —起所形成的空间内。因此,即使向图像抖动校正装置施加冲击力、或者姿势差变化,也可以防止内部单元脱落。根据上述结构,第一防抖动透镜驱动单元104可以允许第一防抖动透镜103移动至与光轴垂直的平面上的任何位置。
[0055]图4示出第一防抖动透镜驱动单元和第二防抖动透镜驱动单元的位置关系。为了便于说明,分解或者省略防抖动透镜驱动单元的一部分。可移动镜筒132是第二防抖动透镜驱动单元114中的第二可移动单元。可移动镜筒132将第二防抖动透镜113保持在中央开口处。固定底座133是第二防抖动透镜驱动单元114中的第二固定构件。除透镜的形状和保持透镜的可移动镜筒132的形状以外,第二防抖动透镜驱动单元114具有与第一防抖动透镜驱动单元的结构相同的结构,因此省略对其的详细说明。
[0056]根据本发明的实施例,图5示出图像抖动校正装置中用于校正俯仰方向上的抖动信号的机构。通过与图5所示的相同的第二防抖动控制单元204、第二透镜位置控制单元
206、第四透镜位置控制单元212、第二驱动单元208和第四驱动单元215,实现用于校正横摆方向上的抖动信号的机构,因此省略对其的说明。
[0057]在图5中,第一振动传感器201检测施加于摄像设备的抖动信息信号(角速度信号)。第一防抖动控制单元203包括LPF (低通滤波器)501、503、504、摇摄判断单元502和减法器500。LPF 501从通过第一振动传感器201所检测到的抖动信号提取低频成分。由直到滤波变得稳定之前的时间常数是可变的LPF 503来对通过LPF 501所提取的低频手抖动信号进行积分,以生成仅被提取低频成分的抖动角度信号。术语“直到滤波变得稳定之前的时间常数是可变的”,意味着例如滤波系数是可变的以允许截止频率可变或者可以在任何时刻自由地重写用于保持滤波计算的计算结果(中值)的缓冲器。
[0058]摇摄判断单元502判断摄像设备的摇摄操作,以进行时间常数改变处理直到LPF503和LPF 504的滤波变得稳定为止。更具体地,如果通过第一振动传感器201所检测到的抖动信号超过预定值,则摇摄判断单元502判断为进行了摇摄操作。如果第一防抖动透镜103和第二防抖动透镜113的当前位置超过预定值,则摇摄判断单元502可以判断为进行了摇摄操作。另外,如果第一防抖动透镜103和第二防抖动透镜113的目标位置超过预定值,则摇摄判断单元502可以判断为进行了摇摄操作。因此,如果向摄像设备施加大的抖动,则可以防止在可移动范围以上驱动第一防抖动透镜103和第二防抖动透镜113,并且可以防止拍摄图像由于在紧接着摇摄操作之后的回摆而变得不稳定。
[0059]减法器500通过从第一振动传感器201所检测到的手抖动信号减去LPF501所提取的低频成分,从手抖动信号提取高频成分。LPF 504对所提取的高频成分进行积分以将其从角速度信息变换成角度信息,从而生成仅被提取高频成分的手抖动角度信号。注意,可以改变LPF 503和LPF 504的系数从而以任意倍率输出滤波器的输出。
[0060]在以第一驱动限制505限制驱动量之后,将根据以上所生成的手抖动角度信号的低频成分所生成的防抖动透镜的目标位置输入给第一透镜位置控制单元205。在以第三驱动限制506限制驱动量之后,将根据手抖动角度信号的高频成分所生成的防抖动透镜的目标位置输入给第三透镜位置控制单元211。
[0061]将通过第一霍尔元件209所检测到的第一防抖动透镜103的位置信息与通过第一位置检测信号放大器507放大至预定大小之后从第一驱动限制505所输出的透镜目标位置进行比较。然后,通过第一驱动单元207,利用位置反馈控制进行防抖动操作。
[0062]另外,将通过第三霍尔元件216所检测到的第二防抖动透镜113的位置信息与通过第三位置检测信号放大器508放大至预定大小之后从第三驱动限制506所输出的透镜目标位置进行比较。然后,通过第三驱动单元214,利用位置反馈控制进行防抖动操作。对于第一透镜位置控制单元205和第三透镜位置控制单元211,可以使用任何控制计算器。在该例子中,使用PID控制器作为第一透镜位置控制单元205和第三透镜位置控制单元211。
[0063]图6是示出根据本实施例的摄像设备的防抖动透镜的目标位置计算处理的流程图。以一定周期间隔进行防抖动控制计算。首先,当开始该处理时(步骤S101),振动传感器201获得手抖动信号(步骤S102)。然后,进行用于分割手抖动信号的频带的计算(步骤S103),以将LPF 501的计算结果作为手抖动信号的低频成分存储至存储器(步骤S104)。
[0064]接着,摇摄判断单元502判断摄像设备是否在进行摇摄操作(摇摄)(步骤S105)。如果判断为摄像设备进行摇摄,则使得直到LPF 503和504变得稳定之前的时间常数短(步骤S106)。如果没有判断为摄像设备进行摇摄,则不进行用于改变时间常数的处理,并且处理进入步骤S107。
[0065]在步骤S107,LPF 503获得在步骤S104存储在存储器中的LPF 501的输出值。然后,LPF 503对所获得的输出值进行积分,以将其从角速度信息变换成角度信息(步骤S108)。然后,第一驱动限制505将LPF 503的输出值限制成预定大小(步骤S109)。并且,第一驱动限制505将LPF 503的输出值输入给第一透镜位置控制单元205 (步骤S110)。由此驱动第一防抖动透镜103。
[0066]接着,减法器500从步骤S102所获得的手抖动信号减去步骤S104所存储的LPF501的输出值,以提取手抖动信号的高频成分。由此以通过LPF 501所设置的截止频率,将手抖动信号分割成低频成分和高频成分。
[0067]LPF 504对所提取的手抖动信号的高频成分进行积分,以将其从角速度信号变换成角度信号(步骤S112)。然后,第三驱动限制506将LPF 504的输出值限制成预定大小(步骤SI 13),以将其输入给第三透镜位置控制单元211 (步骤SI 14)。由此驱动第二防抖动透镜113。
[0068]根据本发明的实施例,图像抖动校正装置将手抖动信号分割成低频成分和高频成分,以分别通过第一透镜位置控制单元205和第三透镜位置控制单元211来校正各成分。由此可以防止由于拍摄者手抖动的特性的差异或者拍摄状态的差异而导致的图像抖动校正性能的下降。
[0069]接着,根据本实施例,参考图7说明图像抖动校正装置中的第一校正单元和第二校正单元的驱动条件。在该例子中,第一防抖动透镜103用作第一校正单元。另外,第二防抖动透镜113用作第二校正单元。
[0070]防抖动频带
[0071]第一校正单元的防抖动频带是手抖动信号的低频成分。第二校正单元的防抖动频带是抖动信号的高频成分。
[0072]防抖动的校[H角度
[0073]由于抖动信号的低频成分通常大于其高频成分、并且需要许多防抖动角度,因而与通过第二校正单元的防抖动的校正角度相比,将通过第一校正单元的防抖动的校正角度设置得较宽。因而,与第一校正单元的机械结构相比,该设置使得与第二校正单元相对应的机械结构更小。
[0074]因透镜驱动的光学性能劣化
[0075]通常,当用于抖动信号的校正单元的驱动量变大时,周边光量、分辨率和像差趋于劣化。因而,由于用于防抖动的驱动量在第一校正单元中很可能大,因而与第二校正单元相t匕,将第一校正单元设置成不会由于透镜驱动而导致光学性能劣化的结构。
[0076]驱动樽式
[0077]在防抖动透镜的驱动模式中,相对于公知光轴的倾斜模式的光学性能的劣化小于与光轴垂直的平
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