图像稳定装置及图像稳定装置的控制方法_4

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注意,以恒定的周期间隔执行目标位置计算处理。
[0071 ] 首先,在处理开始时,第一振动传感器201和第二振动传感器202各自获得相机抖动信号(步骤S101)。接下来,在步骤S102中,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的LFP 501通过对所获得的相机抖动信号进行积分而将其转换成抖动角度信息。
[0072]接下来,在步骤S103中,从变焦驱动单元102中获得焦距信息。然后,在步骤S104中,根据由所获得的焦距信息表示的焦距来改变第一驱动增益处理单元502和第二驱动增益处理单元505中使用的增益。该处理用于校正在不同焦距下的第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113在灵敏度上(相对于相机抖动校正透镜的驱动距离的视角的变化量)的差别。
[0073]接下来,在步骤S105中,确定摄影条件是否为预定条件。注意,稍后将给出关于预定条件的详细描述。在条件不是预定条件的情况下,处理移至步骤S106,在该步骤中确定第一控制模式为相机抖动校正处理。然后,在通过将LPF 503和HPF 504的滤波器系数b和c变为预定值从而改变截止频率以便在第一控制模式下驱动之后,处理移至步骤S108。
[0074]如果在步骤S105中确定摄影条件是预定条件,则处理移至步骤S107,并将第二控制模式确定为相机抖动校正处理。然后,在通过将LPF 503和HPF 504的滤波器系数b和c变为预定值从而改变截止频率以便在第二控制模式下驱动之后,处理移至步骤S108。
[0075]在步骤S108中,在步骤S106或步骤S107中改变的增益被第一驱动增益处理单元502中的抖动角度信号相乘。接下来,将抖动角度信号从第一相机抖动校正控制单元203输出到第一透镜位置控制单元205中,从第二相机抖动校正控制单元204输出到第二透镜位置控制单元206 (步骤S109)。因此,第一相机抖动校正透镜103被驱动。
[0076]接下来,在步骤S110中,通过第一霍尔设备209和第二霍尔设备210获得相机抖动校正透镜103的俯仰方向和偏航方向的位置。然后,在步骤S111中,通过在步骤S106或步骤S107中被设置了截止频率的LPF503,从抖动角度信号中提取出低频率成分。接下来,在步骤S112中,通过在步骤S106或步骤S107中被设置了截止频率的HPF 504,从第一相机抖动校正透镜103的位置中提取出高频率成分。在步骤S113中,从抖动角度信号中提取出的低频率成分和从第一相机抖动校正透镜103位置中提取出的高频率成分进行合成,并且在步骤S114中,在步骤S104中被改变的增益与合成信号相乘。之后,将相乘后的合成信号从第一相机抖动校正控制单元203中输出到第三透镜位置控制单元211,并从第二相机抖动校正控制单元204输出到第四透镜位置控制单元212(步骤S115)。因此,第二相机抖动校正透镜113被第一或第二控制模式驱动。
[0077]图9是示出根据实施例的第一控制模式和第二控制模式的特性以及根据摄影条件的关系的图。如上文所述,第一控制模式是抑制光学性能(主要是像散,场曲)的劣化的驱动控制,并且第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113被同步地驱动。另一方面,第二控制模式是优先考虑相机抖动校正性能的驱动控制,并且第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113被非同步地驱动。这样,在第一控制模式中,驱动第二相机抖动校正透镜113以便抑制由于驱动第一相机抖动校正透镜103而出现的偏心像差。因此,与仅驱动第一相机抖动校正透镜103的情况相比,能够抑制像散和场曲像差。
[0078]然而,在第一控制模式中,存在这样的情况:所有五个赛德尔像差(1透镜变形、2球面像差、3彗形像差、4像散以及5场曲)的校正比仅驱动第一相机抖动校正透镜而不驱动第二相机抖动校正透镜113的情况更困难。
[0079]因此,在本实施例中,在第一控制模式中,优先考虑像散和场曲,并且通过驱动第二相机抖动校正透镜113而执行校正,以便与驱动第一相机抖动校正透镜而不驱动第二相机抖动校正透镜113的情况相比,更多地抑制由于驱动第一相机抖动校正透镜103而出现的偏心像差。
[0080]以下是摄影条件与第一控制模式和第二控制模式之间的对应的描述。
[0081]焦距
[0082]在焦距小于预定阈值的区域中使用第一控制模式,在焦距大于或等于阈值的区域中使用第二控制模式。就是说,在本实施例中等于或高于阈值的焦距是预定条件。这是因为,通常在焦距短的区域中由于手的抖动引起的视角的变化小,且在焦距长的区域中对由于手的抖动引起的视角的变化的影响大。与焦距长的区域相比,在焦距短的区域中,LPF503和HPF 504的截止频率被设置的低。因此,被HPF 504提取的第一相机抖动校正透镜103的位置的频带变得更宽,并且与第一相机抖动校正透镜103的位置同步地驱动第二相机抖动校正透镜113。另一方面,在焦距长的范围内,通过将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为高频率,第二相机抖动校正透镜113不与第一相机抖动校正透镜103相同步,并根据手抖动角度信号而被独立地驱动。
[0083]相机抖动量
[0084]由于在振动传感器检测到的相机抖动的量小于预定阈值的情况下相机抖动校正的效果不需要很高,因此在第一控制模式下执行驱动,而在其等于或高于阈值的情况下,在第二控制模式下执行驱动。也就是说,在本实施例中等于或高于阈值的相机抖动量是预定条件。例如,在一边走路一边摄影时相机抖动量大的情况下,通过将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为高频率,从而第二相机抖动校正透镜113不与第一相机抖动校正透镜103相同步,并根据手抖动角度信号而分别驱动透镜。此时,根据两个相机抖动校正透镜的屈折力的特性来改变以下两个增益的极性,即:用于确定第一相机抖动校正透镜103的驱动量和方向的第一驱动增益处理单元502中的乘法中所使用的增益,以及用于确定第二相机抖动校正透镜113的驱动量和方向的第二驱动增益处理单元505中的乘法中所使用的增益。因此,与仅驱动一个相机抖动校正透镜的情况相比,通过两个相机抖动校正透镜对相同的图像抖动角度信号执行相机抖动校正,能够抑制相对于相机抖动的相机抖动校正透镜的驱动量。基于这个原因,在达到驱动极限之前有足够的空间,甚至能够校正更大的相机抖动。
[0085]例如,如果10A中所示,在使用具有正屈折力的第一相机抖动校正透镜103和具有负屈折力的第二相机抖动校正透镜113的结构的情况下,在以相同的方向驱动相机抖动校正透镜的情况下所拍摄图像的视角上的变化方向被颠倒。基于这个原因,被第一驱动增益处理单元502和第二驱动增益处理单元505相乘的增益被设置为相反的极性,以便针对相机抖动校正信号在相反方向上驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113。
[0086]摄影方向的变化
[0087]在诸如摄影者稳固地保持摄像装置且拍摄固定点的静止状态下在第一控制模式中执行驱动,而在为了诸如遥摄(panning)或倾斜(tilting)操作等取景(framing)而有意改变摄影方向的情况下在第二控制模式中执行驱动。也就是说,在本实施例中,等于或高于阈值的摄影方向变化是预定条件。当在摇摄操作期间通过第一控制模式同步驱动第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113时,这两个透镜都很容易地被驱动到相机抖动校正极限位置。基于这个原因,通过在第二控制模式下执行驱动控制来避免紧跟在取景之后相机抖动校正性能的极端降低。如果检测到摇摄,则设置第二控制,并将LPF 503和HPF 504的截止频率设置为比静止状态时高。因此,能够根据图像抖动角度信号独立地驱动相机抖动校正透镜,而第二相机抖动校正透镜113不与第一相机抖动校正透镜103相同步。另外,也可以是如下的结构:将第二驱动增益处理单元505的增益设置为低、且控制第二相机抖动校正透镜113以便容易地返回到驱动中心。
[0088]摄影模式
[0089]在运动图像的摄影期间,在第一控制模式中执行驱动,而在拍摄静止图像时,根据其他摄影条件在第一控制模式或第二控制模式中执行驱动。在运动图像摄影模式中不断地记录所拍摄的图像,因此这是为了避免光学性能的临时劣化以及为了避免获得由于第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113间的同步偏差而导致的视觉上令人不愉快的所拍摄图像。
[0090]静止图像摄影状态
[0091]在静止图像拍摄的摄影待机期间,在第一控制模式下驱动摄像装置,而在曝光期间在第二控制模式下驱动该摄像装置。换句话说,在本实施例中,在拍摄静止图像时执行的曝光是预定条件。当第一相机抖动校正透镜103和第二相机抖动校正透镜113被同步驱动时,在相机抖动大时两个透镜都达到控制极限,存在不能在曝光期间获得充足的相机抖动校正效果的问题。鉴于此,在摄影待机期间,将LPF 503和HPF 504的截止频率设置得比执行运动图像摄影时的
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