光学装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用多个校正光学系统校正所拍摄图像的模糊的技术。
【背景技术】
[0002]最近，以下图像模糊校正功能已变得普遍，该图像模糊校正功能不仅对用户静止站立时照相机抖动所引起的所拍摄图像的模糊进行校正，还对在用户单手执行拍摄时所引起的相对较大的模糊以及在用户行走期间执行拍摄时所引起的所拍摄图像的大幅模糊进行校正。
[0003]图像模糊校正方法包括以下技术:诸如通过光学地移动校正透镜按照模糊来移位光轴的光学图像模糊校正技术，以及按照模糊改变从由图像传感器所拍摄的图像输出的抠图区域的电子图像模糊校正技术等。
[0004]为校正大幅模糊，光学图像模糊校正方式需要增加校正角度，而电子图像模糊校正方式需要设置大的剩余像素区域。两者之中任何一种方法都需要扩大校正范围。然而，当扩大校正范围时，光学图像模糊校正方式会产生如下问题:透镜或致动器在尺寸上增加或者在大幅抖动透镜时光学性能劣化。另外，电子图像模糊校正方式会产生如下问题:有效区域的缩小导致图像质量的劣化，并且传感器尺寸的增加导致电力消耗的增加。
[0005]为了解决这样的问题，日本特开第2003-202499号公报提出一种设置并驱动用于抖动校正的两个校正光学系统的方法。此外，日本特开第2010-4370号公报提出如下方法:该方法设置了校正光学系统及电子校正系统，并通过将模糊分离成高频带和低频带以及使用两个校正系统对各频带执行校正来校正模糊。
[0006]然而，在日本特开第2003-202499号公报以及第2010-4370号公报中公开的传统技术没有考虑变焦操作时进行的控制。因此，产生了下述问是。
[0007]也就是，当使用两个校正光学系统分离抖动的频带并执行校正时，两个校正光学系统的可移动范围根据焦距的光学特性而改变。因此，有必要按照焦距在负责校正高频成分的系统和负责校正低频成分的系统之间进行切换以便确保所期望的抖动校正性能。然而，如果变焦操作期间进行在负责校正高频成分的系统和负责校正低频成分的系统之间的切换，那么随着可移动范围的变化会出现诸如端撞(end hit)等图像模糊校正上的失败。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述问题所做出的，并提供了一种即使在变焦操作时也可获得优良的图像模糊校正效果的摄像装置。
[0009]根据本发明的第一方面，提供了一种光学装置，所述光学装置包括:抖动检测单元，其被配置为检测所述装置的抖动；第一光学校正单元，其被配置为基于通过所述抖动检测单元所检测的抖动来校正图像模糊；第二光学校正单元，其被配置为基于通过所述抖动检测单元所检测的抖动来校正图像模糊；变焦检测单元，其被配置为检测变焦透镜是否正在执行变焦操作；校正量计算单元，其被配置为基于所述抖动计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的校正量；控制单元，其被配置为根据所述变焦透镜是否执行所述变焦操作或所述变焦透镜是否停止所述变焦操作来改变通过所述校正量计算单元计算出的所述校正量的计算方法。其中，所述控制单元控制所述校正量计算单元在所述变焦操作停止的情况下通过分离所述抖动的频率的演算来计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的所述校正量，而在所述变焦操作执行的情况下通过基于所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元的可移动范围的比例演算来计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的所述校正量。
[0010]根据本发明的第二方面，提供了一种光学装置的控制方法，所述光学装置包括:抖动检测单元，其被配置为检测所述光学装置的抖动，第一光学校正单元，其被配置为基于通过所述抖动检测单元检测的抖动来校正图像模糊，以及第二光学校正单元，其被配置为基于通过所述抖动检测单元检测的抖动来校正图像模糊，所述光学装置的控制方法包括:变焦检测步骤，其检测变焦透镜是否正在执行变焦操作；校正量计算步骤，其基于所述抖动计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的校正量；以及控制步骤，其根据所述变焦透镜是否执行所述变焦操作或所述变焦透镜是否停止所述变焦操作来改变在所述校正量计算步骤中计算出的所述校正量的计算方法。其中，在所述控制步骤中，控制所述校正量计算步骤在所述变焦操作停止的情况下通过分离所述抖动的频率的演算来计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的所述校正量，而在所述变焦操作执行的情况下通过基于所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元的可移动范围的比例演算来计算通过所述第一光学校正单元和所述第二光学校正单元所校正的所述校正量。
[0011]根据以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0012]图1是示出根据本发明的实施例的摄像装置的配置的框图。
[0013]图2是示出变焦停止时校正量计算单元的示例的图。
[0014]图3是示出第一和第二校正光学系统的可移动范围的图表。
[0015]图4是示出变焦操作时校正量计算单元的示例的图。
[0016]图5是说明校正量计算控制的流程图。
【具体实施方式】
[0017]下文将参照附图详细描述本发明的实施例。在以下实施例中，数字摄像机将被描述为本发明的摄像装置的示例。然而，本发明还适用于具有移动图像拍摄功能的任意摄像装置。摄像装置还包括其中并入或整合诸如具有照相机的便携式电话、游戏机或个人计算机等的摄像装置的设备。请注意，在此实施例的描述中，将施加于摄像装置的振动表达为“抖动”，并将由施加于摄像装置的抖动对所拍摄图像造成的影响表达为“图像模糊”。
[0018]图1是示出根据本发明的第一实施例的摄像装置的配置的示例的框图。参见图1，拍摄光学系统101是由多个透镜构成的透镜组。拍摄光学系统101包括两个光学图像模糊校正机构。移位透镜(第一光学校正单元)102是第一光学图像模糊校正机构，其能够通过在与光轴垂直的二维平面内被移动而改变入射到摄像平面的光束的入射角。变焦透镜(第二光学校正单元)103是第二光学图像模糊校正机构。变焦透镜103通过在光轴方向上被移动而改变拍摄光学系统101的倍率，并且能够改变在图像传感器的摄像平面上形成的图像的倍率。此外，变焦透镜103能够在与光轴垂直的二维平面内移动，或者围绕光轴上的一点球状地旋转，并且还用作光学图像模糊校正机构。在下文中，移位透镜102和变焦透镜103也将被分别称为第一校正光学系统和第二光学校正系统。
[0019]图像传感器113将经由拍摄光学系统101形成的光学被摄体图像进行光电转换，并输出处理过的信号作为视频信号。例如，将CCD或CMOS传感器用作图像传感器113。信号处理单元114由模拟信号处理电路和数字信号处理电路构成。模拟信号处理电路通过对由图像传感器113获得的信号执行预定处理来生成模拟摄像信号。例如，模拟信号处理电路由CDS(相关双采样)电路、AGC(自动增益控制)电路等构成。数字信号处理电路利用A/D转换器将模拟摄像信号转换为数字信号，并通过执行诸如伽玛校正或白平衡校正等预定信号处理而生成数字视频信号。此外，例如，数字信号处理电路生成用于AF(自动聚焦)控制和AE(自动曝光)控制等的评价信号。
[0020]当用于发出指令以开始或结束记录的操作单元(未示出)发出记录视频信号的指令时，记录控制单元115向记录介质116输出从信号处理单元114供给的视频信号，并使记录介质116记录该信号。记录介质116是诸如半导体存储器的信息记录介质、诸如硬盘或磁带的的磁记录介质等。显示控制单元117输出从信号处理单元114供给的视频信号并使显示设备118显示图像。显示设备118通过例如使用液晶显示元件OXD或取景器)等来显示图像。
[0021]角速度传感器120是用于检测施加于摄像装置的抖动的传感器。例如，角速度传感器120是由振动陀螺仪等形成的，其检测由照相机抖动等引起摄像装置整体抖动的角速度并输出电气信号。角速度传感