图像稳定装置及图像稳定装置的控制方法_2

文档序号:9618940阅读:来源:国知局
的摄影模式选择开关。控制单元119能够通过操作摄影模式选择开关而选择摄影模式来改变相机抖动校正透镜驱动单元104的操作条件。
[0032]另外,操作单元117具有用于选择回放模式的回放模式选择开关。当通过操作回放模式选择开关而选择回放模式时,控制单元119停止相机抖动校正操作。另外,执行改变变焦倍率的指令的倍率改变开关包括在操作单元117中。当通过操作倍率改变开关做出改变变焦倍率的指令时,经由控制单元119接收到指令的变焦驱动单元102驱动变焦透镜101,且变焦透镜101被移动到所指示的变焦位置。
[0033]图2是示出第一相机抖动校正透镜103、第二相机抖动校正透镜113以及相机抖动校正透镜驱动单元104的详细结构的框图。注意,在图2中,不同于第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113的结构构成相机抖动校正透镜驱动单元104。本实施例中的图像稳定装置由第一相机抖动校正透镜103、第二相机抖动校正透镜113、相机抖动校正透镜驱动单元104及控制相机抖动校正透镜驱动单元104的控制单元119构成。
[0034]首先参照图2描述相机抖动校正透镜驱动单元104对第一相机抖动校正透镜103的驱动控制。第一振动传感器201是例如角速度传感器,并检测在通常姿势(图像的长度方向与水平方向大致匹配的位置)下摄像装置在垂直方向(俯仰(pitch)方向)上的振动,并输出表不所检测的振动的相机抖动信号(角速度信号)。基于第一振动传感器201输出的抖动信号,第一相机抖动校正控制单元203生成校正位置控制信号以在俯仰方向上移动第一相机抖动校正透镜103的位置,从而抵消被摄体图像的图像抖动,并且第一相机抖动校正控制单元203向第一透镜位置控制单元205输出该校正位置控制信号。注意,将进一步详细描述第一相机抖动校正控制单元203中的处理。
[0035]第二振动传感器202是例如检测在上述通常姿势下摄像装置的水平方向(偏航(yaw)方向)上的振动的角速度传感器,并输出表示所检测的振动的相机抖动信号(角速度信号)。基于从第二振动传感器202输出的相机抖动信号,第二相机抖动校正控制单元204生成校正位置控制信号用以在偏航方向上移动第一相机抖动校正透镜103的位置以便抵消图像抖动,并将其输出给第二透镜位置控制单元206。
[0036]注意,第一相机抖动校正控制单元203和第二相机抖动校正控制单元204通过对相机抖动信息(角速度信号)执行诸如滤波处理等积分处理来生成校正位置控制信号。
[0037]另外,根据由第一相机抖动校正透镜103中设置的磁铁所生成的磁场的强度,第一霍尔设备209生成具有电压的信号,并输出该信号作为第一相机抖动校正透镜103在俯仰方向上的位置信息。第一透镜位置控制单元205基于从第一相机抖动校正控制单元203提供的俯仰方向校正位置控制信号及从第一霍尔设备209提供的第一相机抖动校正透镜103的俯仰方向位置信息来执行反馈控制。具体地,将来自第一霍尔设备209的信号值与来自第一相机抖动校正控制单元203的校正位置控制信号值相比较,并且在驱动诸如致动器等第一驱动单元207的同时执行反馈控制,从而偏差收敛为0。这样,控制了俯仰方向上第一相机抖动校正透镜103的驱动。
[0038]另外,根据由第一相机抖动校正透镜103中设置的磁铁所生成的磁场的强度,第二霍尔设备210生成具有电压的信号,并输出该信号作为第一相机抖动校正透镜103的在偏航方向上的位置信息。第二透镜位置控制单元206基于从第二相机抖动校正控制单元204提供的偏航方向校正位置控制信号及从第二霍尔设备210提供的第一相机抖动校正透镜103的偏航方向位置信息来执行反馈控制。具体地,来自第二霍尔设备210的信号值与来自第二相机抖动校正控制单元204的校正位置控制信号值相比较,并且在驱动诸如致动器等第二驱动单元208的同时执行反馈控制,从而偏差收敛为0。这样,控制了偏航方向上第一相机抖动校正透镜103的驱动。
[0039]注意,从第一霍尔设备209和第二霍尔设备210输出的位置信号值存在变化,因此调整来自第一和第二霍尔设备209和210的输出,从而使第一相机抖动校正透镜103针对预定校正位置控制信号移动到预定位置。
[0040]接下来描述相机抖动校正透镜驱动单元104对第二相机抖动校正透镜113的驱动控制操作。
[0041]基于从第一振动传感器201提供的抖动信号和从第一霍尔设备209提供的第一相机抖动校正透镜103的俯仰方向位置信息,第一相机抖动校正控制单元203生成在俯仰方向上驱动第二相机抖动校正透镜113的校正位置控制信号。然后,所生成的俯仰方向校正位置控制信号被输出给第三透镜位置控制单元211。第三透镜位置控制单元211将从第一相机抖动校正控制单元203提供的俯仰方向校正位置控制信号与从第三霍尔设备216提供的第二相机抖动校正透镜113的俯仰方向位置信息的信号值相比较,并且在驱动第三驱动单元214的同时执行反馈控制,从而偏差收敛为0。
[0042]另外,基于从第二振动传感器202提供的相机抖动信号和从第二霍尔设备210提供的第一相机抖动校正透镜103的偏航方向位置信息,第二相机抖动校正控制单元204生成在偏航方向上驱动第二相机抖动校正透镜113的校正位置控制信号。然后,偏航方向校正位置控制信号被输出给第四透镜位置控制单元212。第四透镜位置控制单元212将从第二相机抖动校正控制单元204提供的偏航方向校正位置控制信号值与从第四霍尔设备213提供的第二相机抖动校正透镜113的偏航方向位置信息的信号值相比较,并且在驱动第四驱动单元215的同时执行反馈控制,从而偏差收敛为0。
[0043]图3A是示出第一相机抖动校正控制单元203的结构示例的图。根据本实施例的第一相机抖动校正控制单元203包括低通滤波器(LPF) 501、第一驱动增益处理单元502、低通滤波器(LPF)503、高通滤波器(HPF) 504及第二驱动增益处理单元505。以下将参照图3A描述第一相机抖动校正控制单元203中的处理。
[0044]由第一振动传感器201检测的相机抖动信号(角速度信号)经过第一相机抖动校正控制单元203的LPF 501的积分处理,且角速度信号被转换成角度信号(下文称为“抖动角度信号”)。在第一驱动增益处理单元502以预定倍率增/减从LPF 501输出的抖动角度信号之后,向第一透镜位置控制单元205输出抖动角度信号作为表示第一相机抖动校正透镜103的俯仰方向目标位置的校正位置控制信号。
[0045]另一方面,从LPF 501输出的抖动角度信号的低频成分被LPF 503提取。另外,HPF 504提取第一霍尔设备209检测的第一相机抖动校正透镜103的俯仰方向位置信息的高频成分。合算了抖动角度信号的低频成分与第一相机抖动校正透镜103的位置信息的高频成分的信号被获得,并且该信号通过第二驱动增益处理单元505以预定倍率(增益)增/减。通过第二驱动增益处理单元505增或减的信号被输出到第三透镜位置控制单元211,作为表示第二相机抖动校正透镜113的俯仰方向目标位置的校正位置控制信号。
[0046]注意,在上述示例中,合算了抖动角度信号的低频成分与第一相机抖动校正透镜103的位置的高频成分的信号是表示第二相机抖动校正透镜113的目标位置的校正位置控制信号,但本发明并不限于此。例如,即使是在以下这种结构中,类似的控制也能够适用,在该结构中:更换LPF 503和HPF 504、且合算了抖动角度信号的高频成分与第一相机抖动校正透镜103的位置的低频成分的信号可以用作表示第二相机抖动校正透镜113的目标位置的信号。换句话说,由LPF 503从抖动角度信号或者第一相机抖动校正透镜103的位置中的其中一个中提取低频成分、由HPF 504从另外一个中提取高频成分并将这两个成分合算就足够了。
[0047]另外,除用于处理的信号的输入源和已处理信号的输出目的地外,第二相机抖动校正控制单元204具有与第一相机抖动校正控制单元203类似的结构,因此这里省略描述。
[0048]图4是示出由公开已知的一维IIR数字滤波器构成的LPF 503和HPF 504的结构的示例的图。通过改变系数b和c,能够以预定倍率增加或减小从数字滤波器输出的信号。
[0049]另外,图3B示出了不使用图3A的LPF 503和HPF 504的结构示例的示例,这相当于将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为极低频的情况。如果是仅用来切换是否要与第二相机抖动校正透镜113同步地驱动第一相机抖动校正透镜103的系统,则为了简化电路或软件,可以使用图3B中示出的结构。
[0050]图5是示出第一相机抖动校正透镜103和相机抖动校正透镜驱动单元104的机械结构示例的分解示意图。在图5中,可移动透镜镜筒122在中央开口部保持第一相机抖动校正透镜103。可移动透镜镜筒122保持第一磁铁1251和第二磁铁1261。另外,可移动透镜镜筒122包括三个滚动球接收
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