圖像穩(wěn)定控制設備和攝像設備的制作方法

文檔序號：2743423閱讀：270來源：國知局

專利名稱：圖像穩(wěn)定控制設備和攝像設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于校正或防止由于手抖動等振動而發(fā) 生的圖像抖動或圖像劣化的圖像穩(wěn)定控制設備和攝像設備。
背景技術(shù)：
近年來，用于確定曝光的操作和調(diào)焦操作等對于拍攝來說重要的照相機的所有操作都自動地進行。因此，即使不熟悉照相機使用的用戶也可以很少拍攝失敗。
另外，近年來市售的照相機包括圖像穩(wěn)定控制設備，該圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元、驅(qū)動單元和振動檢測單元，并且用于防止由于振動而發(fā)生的圖像抖動。通過使用這一類新照相機，拍攝者可以極少拍攝失敗。
下面簡要說明用于防止圖像抖動的圖像穩(wěn)定控制設備。拍
攝期間照相機上可能發(fā)生的手抖動通常為1 ~ 10 Hz頻率的振動。為了即4吏在4姿下快門釋放按4丑時向照相才幾施加這類振動的時候也能沒有任何圖像抖動地進行拍攝，需要檢測施加于照相機的振動，并且根據(jù)檢測值移位用于校正圖像抖動的透鏡(以下簡稱為"校正透鏡")。
因此，為了即使在照相機振動時也能沒有任何圖像抖動地拍攝圖像，需要精確地檢測照相機的振動水平，并且校正由于振動而發(fā)生的光軸變化。原理上，通過使用設置在照相機上的振動檢測單元可以計算出(照相機的)振動。更具體地，這類振動檢測單元沖企測加速度、角加速度、角速度和角位移，并且對其輸出執(zhí)行運算來校正圖像抖動。
在一般拍攝條件下，根據(jù)照相機的姿勢可能發(fā)生的角振動(轉(zhuǎn)動振動)是可能的振動的主要原因。因此，傳統(tǒng)照相機包括僅用于4企測振動的角速度測量儀。在這類照相才幾中，想要通過利用驅(qū)動單元驅(qū)動振動校正單元(例如，校正透鏡)來抑制圖像抖動，其中，該振動校正單元根據(jù)來自振動檢測單元的信號移位光軸。
同時，當在近距離處拍攝圖像時(在使用高攝像倍率的拍攝條件下)，除由于照相機的姿勢而可能發(fā)生的角振動以外，還可能發(fā)生由于平行振動而導致的顯著圖像劣化，其中，平行振動也可能引起輕微的圖像劣化。在如微距拍攝的情況一樣以約
20cm這樣的近被攝體距離來拍攝被攝體圖像的拍攝條件下，或者，如果即使當確保l米的充足被攝體距離時，攝像光學系統(tǒng)的焦距仍非常大(例如，400mm)，則需要積極檢測平行振動并驅(qū) 動振動4交正單元。
在這點上，在日本特開平07-225405號公報所討論的方法中，設置用于檢測加速度的加速度測量儀(加速度傳感器)，以檢測平行振動，并且根據(jù)所檢測到的平行振動值和來自分開設置的角速度測量儀的輸出來驅(qū)動振動校正單元。
然而，在日本特開平07-225405號公報所討論的方法中，從檢測平行振動時要使用的ACC輸出的信號可能由于干擾噪聲或溫度改變等環(huán)境變化而發(fā)生改變。因此，利用日本特開平 07-225405號公才艮所討論的方法，難以高精度地校正平行振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種小型化的圖像穩(wěn)定控制設備和其穩(wěn)定控制方法，其中，該圖像穩(wěn)定控制設備具有高可操作性并用于高精度地校正由于平行振動而發(fā)生的圖像抖動。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像穩(wěn)定控制設備，包括由于移動而產(chǎn)生振動的機構(gòu)，所述圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元，用于校正由于施加到所述圖像穩(wěn)定控制設備的振動而發(fā)生的圖像抖動；第一振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的角速度；第二振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的加速度；計算單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出和所述第二振動檢測單元的輸出，計算校正值；輸出校正單元，用于基于所述校正值校正所述第一振動檢測單元的輸出，所述輸出校正單元用于改變基于所述第一振動檢測單元的輸出的信號的頻率特性，以使所述校正值具有表觀頻率依賴特性；以及驅(qū)動單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出、所述輸出校正單元的輸出、或所述第一振動檢測單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括上述圖像穩(wěn)定控制設備的攝像設備。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像穩(wěn)定控制設備，包括由于移動而產(chǎn)生振動的機構(gòu)，所述圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元，用于校正由于施加到所述圖像穩(wěn)定控制設備的振動而發(fā)生的圖像抖動；第一振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的角速度；第二振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的加速度；第一信號提取單元，用于提取所述第一振動檢測單元的輸出中具有預定頻帶的信號；第二信號提取單元，用于提取所述第二振動檢測單元的輸出中具有預定頻帶的信號；計算單元，用于基于由所述第一信號提取單元提取的信號和由所述第二信號提取單元提取的信號，計算校正值；第一濾波器單元，用于改變所述第一振動檢測單元的輸出的頻率特性并進行輸出；第二濾波器單元，用于改變所述第一振動檢測單元的輸出的頻率特性并進行輸出，所述第二濾波器單元具有與所述
8第一濾波器單元的特性不同的特性；輸出校正單元，用于基于所述校正值校正所述第一振動檢測單元的輸出；以及驅(qū)動單元，用于基于所述第一濾波器單元的輸出、所述輸出校正單元的輸出、或所述第一濾波器單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括上述圖像穩(wěn)定控制設備的攝像設備。
通過以下參考附圖對典型實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它特征和方面將顯而易見。

包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖，示出本發(fā) 明的典型實施例、特征和方面，并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的單鏡頭反光照相機的例子的平面圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的單鏡頭反光照相機的例子的側(cè)視圖3示出包括在根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的單鏡頭反光照相機中的圖像穩(wěn)定控制設備的例子；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖8示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備中的示例性波形；
圖9示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備中的示例性波形；
圖IO示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖ll示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的照相機的示例性振動；
圖12示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的加速度測量儀的例子；
圖13示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的加速度測量儀的示例性頻率特性；
圖14示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖15示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖16示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖17示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖18示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖19示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的另一示例性結(jié)構(gòu)；
圖20示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制備的轉(zhuǎn)動半徑的示例性頻率特性；圖21示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖22示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖23示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性頻率特性；
圖24示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的另一示例性結(jié)構(gòu)；
圖2 5是示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的另一示例性結(jié)構(gòu)的框圖26示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的又一示例性結(jié)構(gòu)；
圖27示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備中的示例性波形；
圖28示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備中的示例性波形；
圖2 9示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備中的示例性波形；
圖30是示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性操作的時序圖31示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的照相機的示例性振動；
圖32是示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的主要組件的示例性操作的流程圖33示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例驅(qū)動振動校正單元的信號處理系統(tǒng)的例子；
圖34示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例驅(qū)動振動校正單元的示例性波形；
圖35示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例來自加速度測量儀的輸出的示例性波形；
圖36示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的照相機的示例性振動5
圖37示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的照相機的示例性
振動；
圖38示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的輸出校正單元的示例性內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖39示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性結(jié)構(gòu)；
圖40是示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的轉(zhuǎn)動半徑的移動平均的時序圖41示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的另一示例性結(jié)構(gòu)；
圖42示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的加速度的輸出的示例性波形；
圖43是示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例控制加速度測量儀的示例性處理的流程圖44是示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性操作的流程圖45是示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的操作的例子的時序圖46示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的照相機的振動的例子；
圖47示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的照相機的振動的例子。
具體實施例方式
下面參考附圖詳細說明本發(fā)明的各種典型實施例、特征和
方面。要注意，這些實施例中所述組件的相對配置、數(shù)字表達式和數(shù)值不是旨在限制本發(fā)明的范圍。
下面說明本發(fā)明的第一典型實施例。圖l和2是示出根據(jù)本典型實施例具有圖像穩(wěn)定控制設備的單鏡頭反光照相機的例子的平面圖和側(cè):視圖。
參考圖1,將具有振動校正單元的可更換拍攝鏡頭4801安裝在照相機機體4804上。下面詳細說明振動校正單元。簡要地說，振動校正單元執(zhí)行對光軸的垂直或水平方向上發(fā)生的振動等圖像抖動的校正。以下將光軸的垂直或水平方向上發(fā)生的振動統(tǒng) 一簡稱為"角振動"。利用圖1和2中的箭頭4803p和4803y表示角振動。
在本典型實施例中，向表示照相機在照相機機體4804的垂直方向上(在圖1和2中以箭頭4806p和101pb表示的俯仰(pitch) 方向上)可能發(fā)生的振動的附圖標記添加附圖標記"p"。另一方面，向表示照相機在照相機機體4804的水平方向上(在圖l和2 中以箭頭4806y和101yb表示的偏轉(zhuǎn)(yaw)方向上)可能發(fā)生的振動的附圖標記添加附圖標記"y"。
另夕卜，照相機機體4804包括釋放按鈕4804a、模式撥盤 4804b(包括主開關(guān))、可伸縮閃光單元4804c、照相機中央處理單元(CPU)4804d和圖像傳感器4805。前透鏡4810與校正透鏡 4806a和其它透鏡(沒有附圖標記)一起構(gòu)成拍攝光學系統(tǒng)。此外，振動校正單元4806包括校正透鏡4806a、線圈和永久磁鐵。驅(qū)動單元向線圈提供電流。下面詳細說明驅(qū)動單元。校正透鏡 4806a可以通過線圏和永久磁鐵的作用，在箭頭4806p和4806y所表示的方向上自由移動。因此，可以校正在箭頭4803p和4803y 所表示的方向上發(fā)生的圖像抖動。
角速度測量儀(以下稱之為"陀螺儀")4807p和4807y各自檢測發(fā)生在圍繞箭頭4803p和4803y的部分處的振動。陀螺儀4807p 和4807y具有以箭頭4807pa和4807ya所表示的檢測靈敏度方向。通過鏡頭CPU 4808計算由P它螺儀4807p和4807y所檢測到的角速度的輸出。鏡頭CPU 4808將輸入的角速度輸出轉(zhuǎn)換成振動校正單元4806(校正透鏡4806a)的驅(qū)動目標值。
當用戶半按下設置在照相機機體4804上的釋放按鈕4804a 時(當用戶按下開關(guān)S1以執(zhí)行測光操作和調(diào)焦等拍攝準備操作時)，將驅(qū)動目標值輸入至驅(qū)動單元(驅(qū)動器)4809。此外，驅(qū)動單元4809驅(qū)動振動校正單元4806的線圈。因此，如上所述，通過線圏和永久磁鐵的作用，可以在與光軸垂直的平面上用于校正圖像抖動的方向上(在圖l和2中的箭頭4806p和4806y所表示的方向上)，移動校正透鏡4806a。因此，開始箭頭4803p和4803y 的方向上的圖像抖動的校正。
圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元4806 、陀螺儀4807p 和4807y、鏡頭CPU 4808以及驅(qū)動單元4809。
傳統(tǒng)圖像穩(wěn)定控制設備使用陀螺儀4807p和4807y來檢測手抖動等的振動。然而，除圍繞箭頭4803p和4803y發(fā)生的角振動以外，還對照相枳4幾體4804施力口平移振動(以下簡稱為"平行振動")，如箭頭101pb和101yb所示。因此，鏡頭的主點處的平移運動可能成為圖像抖動的原因之一。
在一般拍攝條件下，主要發(fā)生圍繞箭頭4803p和4803y所表示的部分而發(fā)生的角振動(轉(zhuǎn)動振動)，然而，由于箭頭101pb和 101yb所表示的平行振動而僅可能發(fā)生低水平的圖像劣化。因此，在這種情況下，陀螺儀4807p和4807y可以單獨檢測振動。
14另一方面，除陀螺4義4807p和4807y以夕卜，本典型實施例還包括用于檢測加速度的加速度測量儀(加速度傳感器)(以下稱為"ACC")101p和101y，作為用于檢測施加于照相機的平行振動的振動檢測單元(圖像穩(wěn)定控制設備)，在圖l和2中以箭頭101pb 和101yb表示該平行振動。
箭頭101pa和101ya分別表示ACC 101p和101y的加速度檢測中心。將來自陀螺4義4807p和4807y及ACC 101p和101y的輸出輸入至鏡頭CPU 4808。驅(qū)動單元4809才艮據(jù)該輸出驅(qū)動振動校正單元4806。
圖3是示出根據(jù)本典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的例子的框圖。在圖3所示的例子中，僅說明俯仰方向上的示例性結(jié)構(gòu)，但是在照相機的偏轉(zhuǎn)方向上設置類似結(jié)構(gòu)。這兩個結(jié)構(gòu)相互基本相同。因此，在下面的說明中，僅說明俯仰方向上的結(jié)構(gòu)。
下面參考圖3詳細說明角振動的校正。將來自陀螺儀4807p 的角速度的信號輸入至鏡頭CPU 4808。然后，將角速度信號輸入至高通濾波(HPF)積分濾波器301。 HPF積分濾波器301濾除直流(DC)分量，并且對角速度信號執(zhí)行積分，以將角速度信號轉(zhuǎn) 換成角信號?？梢酝ㄟ^在鏡頭CPU 4808內(nèi)執(zhí)行算術(shù)運算來實現(xiàn) HPF處理和積分。對于HPF處理和積分可以使用差分方程?？?選地，如果在將信號輸入至鏡頭CPU 4808之前，利用電容器或電阻器通過模擬電路來實現(xiàn)HPF處理和積分，這也是有用的。
在本典型實施例中，振動的頻帶范圍為l ~ 10 Hz。因此， HPF積分濾波器301具有用于濾除充分不同于振動頻帶的O.l Hz 以下的頻率分量的一階H P F特性。以下將H P F積分濾波器3 01的該HPF特性簡稱為"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"。
圖4和5是各自示出包括"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"的 HPF特性的伯德圖(Bode diagram)。在圖4和5中，在水平軸上示出頻率，而在垂直軸上示出增益和相位。箭頭404表示振動頻帶。對于增益，以分貝(db)為單位表示HPF積分濾波器301的輸出與陀螺儀4807p的輸出的比。
在本典型實施例中，在圖4所示的"1 Hz轉(zhuǎn)^f頻率一階HPF 處理"中，濾除l Hz以下的增益401的頻率。然而，增益在振動下限頻率l Hz下衰減了 6 db。此外，在lHz下，如箭頭403所示，相位402超前了45度。更具體地，不能高精度地檢測到1 Hz的振動。因此，在這種情況下，不能最佳地校正圖像抖動。
另一方面，在圖5所示的"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"的情況下，增益501在振動下限頻率1 Hz下輕微衰減，而在l Hz 下，如箭頭503所示，相位502超前了小到5度的角。因此，在這種情況下，對于lHz的振動，可以高精度地校正圖像抖動。
這同樣適用于積分。更具體地，在本典型實施例中，振動頻帶范圍為l 10Hz。因此，HPF積分濾波器301具有用于對充分不同于振動頻帶的0.1 H z以上的頻率分量進行一階積分的積分特性。以下將HPF積分濾波器301的該積分特性簡稱為"0.1 Hz 轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"。
圖6和7是各自示出包括"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"的積分特性的伯德圖。在圖6和7中，在水平軸上示出頻率，而在垂直軸上示出增益和相位。箭頭404表示振動頻帶。對于增益，以分貝(db)為單位表示HPF積分濾波器301的輸出與陀螺儀 4807p的輸出的比。
在本典型實施例中，通過執(zhí)行圖6所示的"1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"，獲得增益601與1 Hz以上的頻率范圍內(nèi)的頻率成比例衰減的一階積分特性。然而，增益在振動下限頻率l Hz下衰減了 6 db 。
此外，在lHz下，如箭頭603所示，相位602超前了45度。更具體地，不能高精度地檢測到l Hz的振動。因此，在這種情況下，不能最佳地校正圖像抖動。
下面更具體地說明在l Hz下增益衰減-6 db的原因。在O.Ol Hz或O.l Hz等不進行積分的頻率下，增益為-16db。如果從lHz 下的增益開始積分，則在lHz下，增益的衰減量應為16 db。然而，在lHz下，增益實際為-22db。也就是說，在lHz下，增益額外衰減了6db。
另一方面，在圖7所示的"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理" 中，增益701在振動下限頻率1 Hz下少量衰減。如箭頭703所示，相位702在1 Hz下僅超前了5度。因此，在這種情況下，對于l Hz 的振動，可以高精度地校正圖像抖動。
下面參考實際振動、陀螺儀4807p纟僉測到的振動和未校正的振動的波形，詳細說明上述振動校正處理。
圖8示出振動的波形及執(zhí)行"l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理" 和"l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"的結(jié)果。在圖8所示的例子中，在水平軸上示出時間。在圖的垂直軸上從上到下分別示出實際振動角度、陀螺儀4807p檢測到的振動的角速度、HPF處理后的振動的角速度、通過積分HPF處理后的角速度輸出而計算出的積分角度、以及作為實際振動角度和積分角度之間的差的未校正的振動。
參考圖8，波形801表示作為實際振動的下限頻率的1 Hz下的振動角度。波形802表示在輸入振動時由陀螺儀4807p#r測到的角速度。在陀螺儀4807p的實際輸出中，疊加包括DC偏壓分量和長期漂移分量(long-term drift component)。因此，當通過執(zhí)行"l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"來衰減上述噪聲分量時，獲得波形803。
波形803的振幅衰減至波形802的振幅的一半，并且波形803的相位超前45度。由于作為振動下限頻率的l Hz下的波形經(jīng)過了"l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"，因而發(fā)生該現(xiàn)象。
當上述波形803經(jīng)過"1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"時，獲得波形804。由于與上述原因相似的原因，振幅衰減至波形803的振幅的一半，并且相位移位。與實際振動角度波形801相比，振幅已大大衰減，并且相位超前了90度。
更具體地，由于通過一階HPF^f吏相^f立超前了 45度，并且通過一階積分進一步使相位超前了45度，從而相位總共超前了 90度，因而如上所述，相位超前了90度。
波形805是指通過運算實際振動角度波形801計算出的、作為實際振動和積分角度之間的差的未校正的振動。波形805的振幅與實際振動角度波形801的振幅沒有大的不同。因此，幾乎不能校正該頻率下的圖像抖動。
圖9示出在執(zhí)行"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"和"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"時所獲得的示例'性波形。
同樣，在圖9所示的例子中，在水平軸上示出時間。在圖的垂直軸上從上到下分別示出實際振動角度、陀螺儀4 8 07p檢測到的振動的角速度、HPF處理后的振動的角速度、通過積分HPF處理后的角速度輸出而計算出的積分角度、以及作為實際振動角度和積分角度之間的差的未校正的振動。
參考圖9，波形901表示作為實際振動的下限頻率的l Hz下的振動角度。波形902表示當輸入振動時由陀螺儀4 8 0 7p檢測到的角速度。在陀螺儀4807p的實際輸出中，疊加包括DC偏壓分量和長期漂移分量。因此，當通過執(zhí)行"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"來衰減上述噪聲分量時，獲得波形903。
波形903的振幅與波形902的振幅沒有大的不同。相位從波形902的相位僅超前了 5度。這是因為，如上所述，通過執(zhí)行頻
18率充分低于振動下限頻率l Hz的"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"已經(jīng)處理了角速度信號。
當上述波形903經(jīng)過"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"時，獲得波形904。由于與上述原因相似的原因，波形904的振幅僅少量衰減。此外，與實際振動角度波形901相比，波形904的相位僅超前了10度。由于通過執(zhí)行一階HPF處理相位超前5度，并且在執(zhí)行積分時相位進一步超前5度，因而相位總共超前了 IO度。
波形905是指通過運算實際振動角度波形901計算出的、作為實際振動和積分角度之間的差的未校正的振動。波形905的振幅約衰減成實際振動角度波形901的振幅的四分之一。因此，通過在充分低于振動下限頻率的頻率范圍內(nèi)執(zhí)行HPF處理和積分，可以有效地才交正圖像抖動。
返回圖3，將來自HPF積分濾波器301的輸出(角度信號e)輸入至靈敏度調(diào)整單元303。靈敏度調(diào)整單元303根據(jù)從調(diào)焦編碼器或變焦編碼器輸入至鏡頭CPU 4808的變焦和調(diào)焦信息302、以及可以根據(jù)變焦和調(diào)焦信息302計算出的攝像倍率，放大來自HPF積分濾波器301的輸出。此外，靈敏度調(diào)整單元303將放大后的來自H P F積分濾波器3 01的輸出設置為角振動校正目標值。
如上所述使用放大后的來自H P F積分濾波器3 01的輸出作為角振動才交正目標值，以相對振動校正單元4806的振動校正沖程(stroke)來校正在照相機的圖像面上變化的振動校正靈敏度，其中，振動校正單元4806的振動校正沖程由于鏡頭的調(diào)焦狀態(tài)或變焦狀態(tài)等光學狀態(tài)的變化而改變。
鏡頭CPU 4808將計算出的角振動校正目標值輸出至驅(qū)動單元4809,以驅(qū)動振動校正單元4806。從而校正圖像抖動。本典型實施例以上述方式4交正角振動。
在本典型實施例中，通過使用將平行振動校正目標值(下面說明)與角振動校正目標值相加所計算出的值，來驅(qū)動振動校正
單元4806。
圖IO示出整個振動校正處理的頻率特性的例子。在圖10所示的例子中，在水平軸上示出時間。在垂直軸上示出增益1001和其相位1002，其中，增益1001以db為單位表示振動4交正單元4806的校正動作與振動角度的比。
在圖6和7所示的例子中，將振動角速度與其積分值進行比較，并且描述積分值的頻率特性。因此，在圖6和7所示的例子中，增益601或701與頻率成比例衰減，并且在振動頻帶404內(nèi)，相位602或702延遲90度。
另一方面，在圖10所示的例子中，將振動角度與角振動校正目標值進行比較，并且描述角振動校正目標值(通過運算由陀螺儀4807p檢測到的振動而獲得的振動角度)的頻率特性。在圖IO所示的例子中，描述角度的比較結(jié)果。因此，在振動頻帶中，增益變得大體恒定，并且相位大體為"O"。
在圖IO所示的例子中，由于上述"O.l Hz轉(zhuǎn)折頻率一階HPF處理"和"0.1 Hz轉(zhuǎn)折頻率一階積分處理"而導致增益在波形IOOI的低頻區(qū)域(低于O.l Hz的頻率范圍)中衰減。
如上所述，在圖10所示的例子中，比較對象不同于圖6和7中的比較對象(例如，在圖6和7所示的例子中，相互比較振動角速度和其積分值，而在圖10的例子中，相互比較角度)。因此，圖10所示的積分處理的波形變得與H P F處理的波形相似，其中通過HPF處理，0.1 Hz以下的頻率衰減。
在圖IO所示的例子中，由于振動校正單元4806的機械響應特性而導致波形1001的高頻區(qū)域(IOO Hz以上的頻帶)衰減。
如上所述，通過纟丸行HPF處理、積分處理和枳4戒響應，設置振動校正帶。因此，校正以箭頭404表示的振動帶中的圖像抖動。
如上所述，當^/L械響應特性高時(即如果才展動才交正單元對IOHz以上的頻帶沒有響應)，以及當積分處理中的轉(zhuǎn)折頻率接近振動頻帶時，不能高精度地校正圖像抖動。在這點上，在本典型實施例中，根據(jù)振動帶以高精度執(zhí)行并設置HPF處理、積分運算和機械響應特性。
返回圖3，下面詳細說明用于4吏正平行振動的結(jié)構(gòu)。
將陀螺儀4807p的輸出輸入至鏡頭CPU 4808。此外，然后將該輸出輸入至HPF積分濾波器310。然后，HPF積分濾波器310濾除該輸出中的DC分量。此外，HPF積分濾波器310對該輸出執(zhí)行積分，以將角速度輸出co轉(zhuǎn)換成角度輸出e。
由于下面詳細"i兌明的原因，HPF積分濾波器310的積分轉(zhuǎn)折頻率不同于HPF積分濾波器301的積分轉(zhuǎn)折頻率。
將HPF積分濾波器310的輸出輸入至增益調(diào)整濾波器(以下稱為"增益調(diào)整單元")311。下面詳細說明增益調(diào)整單元311的操作和作用。
通過下面要詳細說明的輸出校正單元309來校正增益調(diào)整單元311的輸出。此外，使用增益調(diào)整單元311的輸出作為平行振動校正目標值，并且將該輸出與上述角振動校正目標值相加。
此外，與上述處理同時地將陀螺儀4807p的輸出輸入至HPF相位調(diào)整濾波器(以下簡稱為"HPF相位調(diào)整單元")304 。 HPF相位調(diào)整單元304濾除與陀螺儀4807p的輸出重疊的DC分量。另外，HPF相位調(diào)整單元304調(diào)整該信號的相位。下面詳細i兌明HPF轉(zhuǎn)折頻率和相位調(diào)整。
通過陀螺儀帶通濾波器(BPF)單元(帶通單元)306對HPF相
將ACC 101p的輸出輸入至HPF積分濾波器305。 HPF積分濾波器305濾除疊加在ACC 101p上的DC分量。此外，HPF積分濾波器305對ACC 101p的輸出^l行一階積分，以將該輸出轉(zhuǎn)換成速度V。下面詳細i兌明HPF轉(zhuǎn)折頻率和積分轉(zhuǎn)折頻率。
將HPF積分濾波器305的輸出輸入至ACC BPF單元(帶通濾波器)307。 ACC BPF單元307僅提取預定帶的頻率分量。比較單元308比較陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元307的輸出，以計算用于校正增益調(diào)整單元311的輸出的校正值。
還將變焦和調(diào)焦信息3 0 2輸入至輸出校正單元3 0 9 。輸出校正單元309基于變焦和調(diào)焦信息302計算攝像倍率。此外，輸出校正單元309通過使用計算出的攝像倍率和上述校正值，校正增益調(diào)整單元311的輸出。另外，輸出校正單元309將校正后的輸出設置為平行振動校正目標值。
將計算出的平行振動校正目標值與上述角振動校正目標值相加。然后，將與平行振動校正目標值相加后的角振動校正目標值輸出至驅(qū)動單元4809。以上述方式，通過驅(qū)動單元4809驅(qū)動振動校正單元4806，并且校正這兩種圖像抖動，即角振動和平行振動。
對于上述結(jié)構(gòu)，下面首先說明從比較單元308輸出的校正值。
圖ll示出施加至照相才幾的角振動4803p和平朽1展動101pb。參考圖11，拍攝鏡頭4801的攝像光學系統(tǒng)的主點處的平行振動(Y)101pb和角振動(0)48O3p以及圍繞轉(zhuǎn)動中心(O)1102p的轉(zhuǎn)動半徑(L)1101p可滿足下面的表達式(l)和(2):
<formula>formula see original document page 22</formula>
其中，轉(zhuǎn)動半徑L 1101p表示轉(zhuǎn)動中心1102p和ACC 101p之
間的距離。在本典型實施例中，表達式(1)是當通過二階積分ACC 101p的輸出來計算位移Y并且一階積分陀螺儀4807p的輸出以計算角度e時用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的表達式。表達式(2)是當通過一階積分ACC 101 p的輸出來計算速度V并且當基于陀螺儀4807p的輸出來計算出角速度o時用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的表達式?？梢允褂眠@兩個表達式(1)和(2)來計算轉(zhuǎn)動半徑L。
可以通過下面的表達式(3)計算圖像面上可能發(fā)生的振動
3:
5 = (1 +卩)fe +卩Y (3)
其中，"Y"表示攝像光學系統(tǒng)的主點處的平行振動，"e"表示攝像光學系統(tǒng)的振動角度，"f，表示攝像光學系統(tǒng)的焦距，"p"表示攝像倍率。
可以基于與攝像光學系統(tǒng)的變焦和調(diào)焦有關(guān)的信息、攝像
倍率P和焦距信息f，來計算表達式(3)右邊的第一項的"f，和"卩"?？梢曰谕勇輧x4807p的積分結(jié)果來計算振動角度e。因此，參考圖3通過使用以上所述的信息，可以校正角振動。
可以基于ACC 101p的二階積分值Y和可基于變焦和調(diào)焦信息302計算出的攝像倍率p,來計算表達式(3)右邊的第二項。因此，參考圖3通過使用以上所述的信息，可以校正平行振動。
然而，在本典型實施例中，對于振動S執(zhí)行圖像抖動的校正，其中，可以通過下面的表達式(4)獲得振動S,表達式(4)是表達式(3)的變形
s = (i + p)fe +卩Le (4)
更具體地，關(guān)于平行振動，本典型實施例不使用可基于ACC101p的檢測結(jié)果直接計算出的位移Y。在本典型實施例中，基于可根據(jù)表達式(1)或(2)計算出的轉(zhuǎn)動半徑L，并且還基于陀螺儀4807p的輸出的積分結(jié)果、與變焦和調(diào)焦有關(guān)的信息、以及可基于變焦和調(diào)焦信息計算出的攝像倍率(3，來校正圖像抖動。關(guān)于表達式(4),右邊的第一項是角振動校正目標值，右邊的第二項是平行振動校正目標值。
在本典型實施例中，ACC 101p被設置在攝像光學系統(tǒng)的鏡頭的主點處。轉(zhuǎn)動半徑L 1101p等于轉(zhuǎn)動中心1102p和攝像光學系統(tǒng)的鏡頭的主點之間的距離。
可以通過二階積分ACC 101p的輸出來計算上述值Y。因此，可以根據(jù)表達式(3)校正平行振動。然而，由于以下原因，本典型實施例使用表達式(4)來校正平行振動。
圖12是示出根據(jù)本典型實施例的ACC 101p的信號檢測系統(tǒng)的例子的框圖。更具體地，圖12示出圍繞轉(zhuǎn)動中心1102p(圖
ii)的振動角度e和當輸入振動角度e時可能發(fā)生的鏡頭主點處
的平行振動的位移Y 101pb之間的關(guān)系。
當將振動角度e的振動輸入至ACC 101p時，ACC 101p檢測
由于該振動所引起的照相機傾斜而施加的重力分量的變化。在
振動角度0不大的范圍內(nèi)，根據(jù)所施加的重力的變化而輸出的重力加速度al(電路單元1201的輸出)與振動角度e成比例。
可以通過將振動角度e乘以轉(zhuǎn)動半徑L iioip(圖ii)獲得平
行振動位移Y，(電i 各單元1202的輸出)。ACC 101p輸出可以通過利用電路單元1203二階微分平行振動位移Y'所獲得的平行振動力口速度a2。
此外，ACC 101p的輸出可以包括疊加在該輸出上的噪聲。在實際情況下，該噪聲包括不管頻率如何都恒定的噪聲和根據(jù)頻率而改變的噪聲。在本典型實施例中，假定噪聲不依賴于頻
率，并且與振動角度e成比例地改變。
24在本典型實施例中，噪聲處理電路單元1204輸出噪聲加速度a3。從ACC 101p輸出加速度al、 a2和a3的和。利用電路單元 1205二階積分ACC 101p的輸出。因此，可以獲得平行振動位移 Y。
可以通過下面的表達式(5)表示圖12所示的信號檢測系統(tǒng)
(J k
必辺
其中，"G"表示重力加速度比例項，"L"表示轉(zhuǎn)動半徑，"k"
表示噪聲比例項，"CD"表示角頻率。
表達式(5)右邊的第一項包括加速度輸出(從電路單元1201 輸出的加速度al的分量)和重力加速度輸出(從電路單元1202輸出的加速度a2的分量)的項。表達式(5)右邊的第二項包括噪聲 (從電路單元1204輸出的加速度a3的分量)的項。
在本典型實施例中，將加速度輸出和重力加速度輸出這兩
者與振動角度e的相位相關(guān)聯(lián)，而不將噪聲與振動角度e的相位
相關(guān)聯(lián)。因此，表達式(5)的右邊包括兩個獨立項。如果為了簡化說明而忽略這兩項各自的相位，則下面的表達式(6)和(7)可以成立
7 - (Z--^~)shi^if
必— (6)
更具體地，關(guān)于平行振動的位移，重力加速度和噪聲主要
在低頻帶中表達式(7)的等式成立的各頻率(表達式(6)的結(jié)果為 "O，，的各頻率)下起作用。因此，僅在高頻帶中可以高精度地檢測平行振動的位移。
圖13是根據(jù)檢測振動的實際結(jié)果向表達式(6)應用轉(zhuǎn)動半徑L等的值時的情況的伯德圖。參考圖13,在水平軸上示出頻率，而在垂直軸上示出相對輸入振動角度e的由ACC 101p檢測到的平行振動位移Y的增益。用于縮放增益的縮放單位為"倍"。
如果增益的縮放比例是一次方，則表示對于輸入振動角度 e精確地計算平行振動Y。在圖13所示的例子中，檢測到1.3 Hz 下的增益1301非常低，這是因為重力加速度和噪聲抵消了由 ACC 101p檢測到的平行振動加速度。
此外，在圖13所示的例子中，在1.3 Hz以下的頻帶中，由于重力加速度和噪聲主要在1.3 Hz以下的頻帶中起作用，因而 ACC 101p的輸出隨著頻率變低而增大。另一方面，如箭頭1302 所示，在1.3Hz以上，ACC 101p檢測到的輸出的精度高。
如圖13所示的例子中的箭頭404所示，振動帶的范圍從l到 10Hz，在該范圍內(nèi)，重力加速度和噪聲起作用。因此，不能利用ACC 101p檢測平行振動。在這點上，為了通過使用ACC 101p 的精確頻帶(以箭頭1302表示)來檢測平行振動，本典型實施例使用表達式(4)來代替表達式(3)。
更具體地，本典型實施例通過比較加速度輸出一階積分值和角速度輸出，或者通過比較加速度輸出二階積分值和角速度輸出一階積分值，來計算轉(zhuǎn)動半徑L。此外，本典型實施例使用用于基于計算出的轉(zhuǎn)動半徑L和角速度輸出計算平行振動分量的表達式。
本典型實施例比較ACC 101p的輸出和陀螺儀4807p的輸出 (將加速度輸出除以角速度輸出)，以計算轉(zhuǎn)動半徑L 。在這點上，本典型實施例通過僅在箭頭1302(圖13)所表示的帶中提取和比較加速度輸出和角速度輸出，來抑制或降低受到重力加速度和噪聲的上述影響。
在本典型實施例中，圖3所示的陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元307兩者是僅在5 Hz帶中提取輸出的相同帶通濾波器 (BPF)。圖14示出陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元307的特性。
在圖14所示的例子中，在水平軸上示出頻率，而在垂直軸上示出陀螺儀BPF單元306或ACC BPF單元307的輸出與輸入的 HPF相位調(diào)整單元304或HPF積分濾波器305的輸出的比的增益 1401和相位1402。以db為單位表示增益1401。
關(guān)于濾波器特性，5 Hz信號通過濾波器，但是0.5 Hz信號或50Hz信號被衰減。更具體地，5Hz信號通過濾波器，并且由于5 Hz信號的增益為O db,因而5 Hz信號從該濾波器原樣輸出。另一方面，由于0.5 Hz信號或50 Hz信號的增益為-20 db,因而通過該濾波器將0.5 Hz信號或50 Hz信號衰減成十分之一。
如果使用高階濾波器以更有效地指定要提取的頻率，這也是有用的。更具體地，如果設置具有下面的特性的二階BPF濾波器也是有用的如圖15的增益1501所示，5 Hz信號通過該濾波器(由于5 Hz信號的增益為O db，因而從該濾波器原樣輸出輸入信號)，但是0.5 Hz信號或50 Hz信號通過該濾波器被衰減(由于該信號的增益為-40 db，因而^皮衰減成百分之一)。
關(guān)于相位1502,在5Hz信號的情況下，與輸入信號有關(guān)的輸出的相位為"O"，但是，跨5 Hz的頻率可能變化很大。然而，由于僅想要比較陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元307的輸出，因而，如果來自陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元307的
輸出的相位變化相同，則相位變化不會產(chǎn)生問題。
關(guān)于H P F相位調(diào)整單元3 0 4和H P F積分濾波器3 0 5的轉(zhuǎn)折頻率，僅為了比較角速度輸出和速度輸出，沒有必要使用與HPF積分濾波器301的轉(zhuǎn)折頻率相同的轉(zhuǎn)折頻率。因此，如果將HPF 轉(zhuǎn)折頻率設置成例如l Hz的高頻以提高濾除DC分量的能力，這是有用的。另外，如果速度輸出也是有用的。因此，如果將積分轉(zhuǎn)折頻率設置成例如l Hz的高頻，這是有用的。
通常，在執(zhí)行HPF處理和積分時，如果轉(zhuǎn)折頻率變低，則實現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)所用的時間變長。在這點上，可以通過將轉(zhuǎn)折頻率設置成高頻來減少實現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)所用的時間。在這種情況下，為了提高比較精度，如果HPF相位調(diào)整單元304中發(fā)生的相位變化和HPF積分濾波器305中發(fā)生的相位變化相同，這也是有用的。
圖16是示出HPF積分濾波器305的特性的例子的伯德圖。通過HPF處理濾除ACC 101 p的輸出(以下還可簡稱為"ACC輸出") 的DC分量。然后，使該輸出經(jīng)過積分。然后，將積分后的輸出轉(zhuǎn)換成速度。在圖16所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以 db為單位在垂直軸上示出HPF積分濾波器305的輸出與加速度輸出的比的增益。
參考圖16,關(guān)于增益1601,作為其特性，1Hz以下的低頻被衰減，并且高于l Hz的高頻被積分(增益與頻率成比例衰減)。這里，為了僅關(guān)注并特別說明要通過ACC BPF單元307提取的5 Hz頻率的情況，如箭頭1603所示，相位1602相對作為積分后的理想相位的-90度相位有不足23度的延遲。因此，如果對于HPF 相位調(diào)整單元304在5 Hz頻率下發(fā)生不足23度的延遲，這對于比較可能是有用的。
圖17是示出根據(jù)本典型實施例的HPF相位調(diào)整單元304的示例性特性的伯德圖。通過HPF處理濾除陀螺儀4807p的輸出 (以下還可簡稱為"陀螺儀輸出")的DC分量。
在圖17所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以db為單位
28在垂直軸上示出HPF相位調(diào)整單元304的輸出與陀螺儀輸出的比的增益。
參考圖17，關(guān)于增益1701,作為特性，1Hz以下的低頻被衰減。這里，為了僅關(guān)注并特別說明要通過陀螺儀BPF單元306 提取的5Hz頻率的情況，如箭頭1703所示，相位1702相對0度相位(積分后的理想相位)超前2 3度，這與H P F積分濾波器3 0 5中發(fā) 生的相位的變化相同。這是因為，在本典型實施例中，使用還包括上述HPF的二階HPF作為相位調(diào)整單元。
這里假定省略相位調(diào)整單元，并且使用類似于HPF積分濾波器305的HPF的一階HPF。在這種情況下，如圖18所示，盡管 5 Hz下的增益1801的變化非常小，但是5 Hz下的相位1802超前了11度，如圖18中的箭頭1803所示。在這種情況下，HPF積分濾波器305的位移不是23度。
因此，本典型實施例使用作為相位調(diào)整單元而另外設置的 HPF單元，以將HPF積分濾波器305中的加速度輸出的相位和 HPF相位調(diào)整單元304中的角速度輸出的相位的位移調(diào)整成相同水平。
如上所述，本典型實施例比較圖14和15所示的頻帶(以下還稱為"第一頻帶")中的陀螺儀4807p和ACC 101p的輸出，其中，該頻帶窄于圖IO所示的頻帶(以下還稱為"第二頻帶")。利用上述結(jié)構(gòu)，本典型實施例可以執(zhí)行對衰減疊加在加速度輸出上的重力分量和噪聲之后的加速度輸出和角速度輸出的高精度比較。
返回圖3 ，比較單元308通過比較陀螺儀BPF單元306的輸出 co和ACC BPF單元307的輸出V，利用下面的表達式(8)計算轉(zhuǎn)動半徑L:
L = V/co (8)此外，通過使用計算出的轉(zhuǎn)動半徑L,本典型實施例根據(jù) 上述表達式(4)校正圖像抖動。而且，本典型實施例將由比較單元308計算出的轉(zhuǎn)動半徑L乘以增益調(diào)整單元311的輸出。然后，輸出校正單元309將結(jié)果得到的值設置為平行振動校正目標值。
從包括諸如轉(zhuǎn)動半徑L、振動角度輸出(振動角度e)和攝像
倍率P(可以基于變焦和調(diào)焦信息302計算攝像倍率P)等的項的表達式(4)可以看出，如圖19所示，如果將HPF積分濾波器301 的輸出直接乘以轉(zhuǎn)動半徑L (校正值)，這似乎是有用的。
然而，本典型實施例不使用HPF積分濾波器301的輸出作為校正值，而是由于下面的原因，作為如圖3所示的專用平行振動校正單元，包括HPF積分濾波器310和增益調(diào)整單元311。
下面詳細說明圖3所示的增益調(diào)整單元311的功能。如上所述，可以通過4吏用表達式(8)計算轉(zhuǎn)動半徑L。然而，嚴格地說，對于要提取的各頻率，轉(zhuǎn)動半徑L可以不同。
圖20示出當圖3所示的陀螺儀BPF單元306和ACC BPF單元 307要提取的頻率的范圍是1 ~ 10 Hz時的轉(zhuǎn)動半徑L的示例性變化。
在圖20所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以db為單位在垂直軸上示出各頻率的轉(zhuǎn)動半徑L與5 Hz頻率下的轉(zhuǎn)動半徑 L的比。
參考圖20，轉(zhuǎn)動半徑L的變化2001與頻率成比例減小。特別地，轉(zhuǎn)動半徑L的減小20 01表示圍繞照相機和拍攝者之間的接觸點(例如，拍攝者的面部)發(fā)生了高頻振動。頻率變得越低，轉(zhuǎn)動中心變得距離照相機越遠(例如，從拍攝者的面部到肘部)。因此，針對各頻率計算出不同的轉(zhuǎn)動半徑L。
然而，沒有提供輸出校正單元309可以用來縮放角速度積分輸出(振動角度e)的多個校正值。因此，增益調(diào)整單元311對HPF積分濾波器310的角速度積分輸出(振動角度e)提供不同特
性。因此，即使當執(zhí)行與特定校正值的相乘時，本典型實施例也可以獲得各頻率的最佳平行振動校正目標值。因此，增益調(diào)
整單元311通過調(diào)整作為與校正值相乘的對象的來自陀螺儀 4 8 07p的積分輸出的特性，來調(diào)整在相乘時用作校正值的轉(zhuǎn)動半徑L的變化。
圖21是示出根據(jù)本典型實施例的增益調(diào)整單元311的例子的伯德圖。在圖21所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以db 為單位在垂直軸上示出增益調(diào)整單元311的輸出與HPF積分濾波器310的輸出的比。在垂直軸上還示出輸出的相位。
在圖21所示的例子中，增益2101的頻率變得越高，輸出與頻率的升高基本成比例衰減得越多。在這點上，例如，當在5 Hz 頻率下提取的情況下，輸出校正單元309將增益調(diào)整單元311的輸出乘以作為特定校正值的轉(zhuǎn)動半徑L時，則可以獲得與在下面的情況下所獲得的結(jié)果類似的結(jié)果對于各頻率，將HPF積分濾波器310的輸出乘以不同的轉(zhuǎn)動半徑L(圖20)。因此，如圖 20戶斤示，表只見步貞率依賴凈爭'l"生(apparent frequency-dependent characteristic)可適用于轉(zhuǎn)動半徑L。
然而，在圖21所示的例子中，相位2102在振動帶404中極大地移位。在這點上，在頻率lHz下，如箭頭2103所示，相位延遲了18度。在這點上，為了抵消相位的延遲，在本典型實施例中，HPF積分濾波器310的特性不同于HPF積分濾波器301的特性。
如上所述，對于HPF和積分這兩者，將HPF積分濾波器301 的轉(zhuǎn)折頻率設置成頻率O.l Hz。因此，本典型實施例將振動下限頻率l Hz下的相移減小。另一方面，在本典型實施例中，將 HPF積分濾波器310的積分轉(zhuǎn)折頻率設置成0.5 Hz。圖2 2是示出根據(jù)本典型實施例的HP F積分濾波器310的伯德圖。在圖22所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以db為單位在垂直軸上示出HPF積分濾波器310的輸出與陀螺儀的輸出的比。在垂直軸上還示出輸出的相位。
參考圖22,增益2201在振動帶404中具有充分的積分特性。也就是說，在振動帶404中，輸出與頻率成比例減小。然而，如箭頭2203所示，相位2202的相位延遲在振動下限頻率下不足34 度。更具體地，當發(fā)生90度相位延遲是適當?shù)臅r，實際發(fā)生了僅56度的相位延遲。
然而，關(guān)于已通過HPF積分濾波器310和增益調(diào)整單元311 這兩者的來自陀螺儀的信號，增益調(diào)整之后的相位延遲可以抵消H P F積分濾波器310中的相位延遲的不足。
圖23是示出根據(jù)本典型實施例已通過HPF積分濾波器310 和增益調(diào)整單元311這兩者從陀螺儀輸出的信號的示例性特性的伯德圖。在圖23所示的例子中，在水平軸上示出頻率。以db 為單位在垂直軸上示出HPF積分濾波器310的輸出與陀螺儀輸出的比。在垂直軸上還示出輸出的相位。
參考圖23,關(guān)于增益2301，在振動帶404中獲得充分的積分特性(即輸出與頻率成比例地減小)和用于校正轉(zhuǎn)動半徑對于頻率的依賴性的特性。關(guān)于相位2302,在振動帶404中，如箭頭 2303所示，在振動下限頻率下發(fā)生了僅16度的相對小的相位不足。
如上所述，如果輸出校正單元309將增益調(diào)整單元311的輸出乘以作為特定校正值的5 Hz頻率下的轉(zhuǎn)動半徑L,則可以獲得與對于各頻率將HPF積分濾波器3IO的輸出乘以不同轉(zhuǎn)動半徑L(圖20)的結(jié)果大體類似的結(jié)果。
如以上參考圖3所述，本典型實施例包括陀螺儀BPF單元
32306和ACC BPF單元307。此外，本典型實施例在窄于圖IO所示的頻帶(第二頻帶)的、圖14和15所示的頻帶(第一頻帶)中比較陀螺4義4807p和ACC lOlp的！lT出。因此，本典型實施例可以4丸4亍對衰減疊加在加速度輸出上的重力分量和噪聲之后的加速度輸出和角速度輸出的高精度比較。
此外，本典型實施例根據(jù)陀螺儀4807p的輸出來計算角振動校正目標值和平行振動校正目標值。在這點上，如圖3所示，本典型實施例利用HPF積分濾波器301計算角振動校正目標值，并且利用HPF積分濾波器310計算平行振動校正目標值。
更具體地，在本典型實施例中，角振動的頻帶和平行振動的頻帶相互不同。此外，本典型實施例通過使用增益調(diào)整單元 311，設置與角振動校正目標值的計算中所使用的頻率特性不同的頻率特性。
利用上述結(jié)構(gòu)，本典型實施例可以高精度地校正角振動和平行振動中的每一個。用于在窄頻帶(第一頻帶)中提取角速度輸出和加速度輸出的上述方法不局限于BPF處理。
圖24示出根據(jù)本典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備的另一示例性結(jié)構(gòu)，其中，該圖像穩(wěn)定控制設備被配置成利用傅立葉變換計算期望執(zhí)行比較的頻率下的陀螺儀4807p和ACC 101p的譜，并且利用比較單元308對該結(jié)果進行比較。
參考圖24,陀螺儀傅立葉變換單元2401和ACC傅立葉變換單元2402各自通過將陀螺儀輸出和ACC輸出乘以要提取的頻率分量并且積分相乘結(jié)果來計算譜。
可以通過下面的表達式(9)表示ACC 101p的譜，同時可以通過下面的表達式(10)表示陀螺儀的譜。這里注意，考慮到關(guān) 于相位的說明(下面說明)，不通過復雜正弦波來表示表達式(9) 和(IO)。7
尸F(xiàn)
、2
細0
十
(9)
微
、f
Z,00:sin 2祈
一
+
,、
、2
(10)
其中，"f，表示要提取的頻率(例如，f-5 Hz), "n"表示整數(shù)(例如，n-l)， "G(t)"表示在要提取的頻率下在速度的各采樣時刻的輸出，"H(t)"表示在要提取的頻率下在角速度的各采樣時刻的輸出。
表達式(9)和(10)分別表示要提取的頻率的整數(shù)倍周期的正弦波和余弦波的定積分值的合成。在通過使用表達式(9)和(10) 的計算結(jié)果計算出速度和角速度之后，可以通過使用表達式(8) 來計算轉(zhuǎn)動半徑L。
在圖3所示的例子中，通過使用使ACC 101p的積分輸出(速度)的頻率分量通過的BPF，計算要提取的頻率分量的速度的大小。此外，通過使用使陀螺儀4807p輸出的頻率分量通過的BPF，計算要提取的頻率分量的速度的大小。而且，通過比較結(jié)果得到的頻率分量的大小，計算轉(zhuǎn)動半徑L。
在圖24所示的例子中，本典型實施例利用傅立葉變換計算 ACC 10lp的積分輸出(速度)的要提取的頻率分量的鐠。相似地，本典型實施例利用傅立葉變換計算陀螺儀4807p的輸出的頻率分量的譜。此外，本典型實施例比較該鐠以計算轉(zhuǎn)動半徑L。
在本典型實施例中，代替圖24所示的HPF相位調(diào)整單元304 和HPF積分濾波器305 ，而設置HPF積分相位調(diào)整單元2501和2601以及HPF二階積分濾波器2502和2602,如圖25和26所示。如果通過使用下面的表達式(11)來計算轉(zhuǎn)動半徑L，這也是
有用的，其中，表達式(ii)包括角度e和位移Y等項，角度e是陀
螺儀4807p的輸出co的積分，位移Y通過二階積分ACC 101p的輸出a來計算。
L = Y/e (ii) 以上述方式，通過積分角速度輸出和二階積分加速度，可以降低源自高頻分量的噪聲的影響。因此，本典型實施例可以
穩(wěn)定且確保計算出轉(zhuǎn)動半徑L。
用于實際計算轉(zhuǎn)動半徑L的方法。在使用表達式(ll)的方法中，執(zhí)行與使用表達式(8)的情況下的處理類似的處理，其中，在表達式(ll)中，比較角度e和位移Y以計算L。
當4吏用BPF時，如圖27所示，以預定時間周期的間隔對HPF 相位調(diào)整單元3 04的輸出波形2 7 01和H P F積分濾波器3 0 5的輸出波形2702進行采樣。將輸出波形2701的采樣結(jié)果設置為角速度 col,而將輸出波形2702的采樣結(jié)果設置為速度V1。在圖27所示的例子中，在水平軸上示出時間，而在垂直軸上示出BPF后的角速度和加速度。
參考圖27,箭頭2703 ~ 2709表示采樣周期。箭頭2710(co1)、 2711(①2)、 2712(w3)、 2713(co4)、 2714(co5)、 271 5(cd6)和2716(co7) 均表示上述采樣周期中的角速度之間的差am。箭頭2717(V1)、 2718(V2)、 2719(V3)、 2720(V4)、 2721(V5)、 2722(V6)和2723(V7) 均表示上述采樣周期中的速度之間的差Vn。
將所提取的頻率的周期的一半設置為采樣周期。在這點上，例如，如果提取5Hz頻率，則設置0.1秒的采樣周期。
在本典型實施例中，使用表達式(8),基于在周期2703中計算出的角速度差(Dl和速度差Vl,計算轉(zhuǎn)動半徑L1。類似地，根據(jù)隨后的采樣，使用表達式(8)，基于角速度差co2和速度差V2，計算轉(zhuǎn)動半徑L2。
通過以上述方式順序計算轉(zhuǎn)動半徑L并平均所計算出的轉(zhuǎn) 動半徑L，計算出穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動半徑L。通過下面的表達式(12)計算平均值
- :丄1':
" (12) 其中，"n"表示采樣操作的次數(shù)。
本典型實施例使用以上述方式計算出的轉(zhuǎn)動半徑L，并且還使用上述表達式(4)計算圖像面上發(fā)生的振動的量，以校正圖像抖動。更具體地，本典型實施例將使用表達式(12)計算出的轉(zhuǎn)動半徑L作為校正值輸出至輸出校正單元309(圖3)。
在本典型實施例中，代替通過使用各采樣周期中的轉(zhuǎn)動半徑Li(例如，轉(zhuǎn)動半徑L1)和通過使用表達式(4)來計算在特定時刻圖像面上的振動量以校正在特定時刻發(fā)生的圖像抖動，而計算針對采樣周期計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，并且通過使用表達式(4),基于計算出的平均值來計算圖像面上發(fā)生的振動的量。在這點上，下面是采用該結(jié)構(gòu)的原因。
角速度輸出和加速度輸出自然包括大量噪聲分量。因此，僅針對一個周期計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的可靠性低。在這點上，本典型實施例使用轉(zhuǎn)動半徑L的平均值以計算穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動半徑 L。
如上所述，本典型實施例基于各周期中的采樣的結(jié)果，計算轉(zhuǎn)動半徑L。然而，本典型實施例不局限于此。例如，可以使用利用波形的峰的方法或利用波形的面積的方法。
36圖28示出利用波形的峰的方法的例子。在圖28所示的例子中，在水平軸示出時間，而在垂直軸上示出BPF后的角速度和力口速度。
參考圖28,箭頭2801 、 2802和2803是采樣周期。箭頭 2804(col)、 2805(co2)和2806(co3)均表示釆樣周期期間最大值和最小值之間的角速度差con。箭頭2807(V1)、 2808(V2)和2809(V3) 均表示采樣周期期間的速度差Vn。
將所提取的頻率的一個周期設置為采樣周期。在這點上，例如，如果提取5Hz頻率，則設置0.2秒的采樣周期。
在本典型實施例中，基于在周期2801中計算出的角速度差 col和速度差Vl，并且通過使用表達式(8)，計算轉(zhuǎn)動半徑L1。類似地，根據(jù)隨后的采樣，基于角速度差(o2和速度差V2，并且通過使用表達式(8),計算轉(zhuǎn)動半徑L2。
通過以上述方式順序計算轉(zhuǎn)動半徑L并且平均計算出的轉(zhuǎn) 動半徑L,通過使用上面的表達式(12)計算穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動半徑L。
圖29示出利用波形的面積的方法的例子。在圖29所示的例子中，在水平軸上示出時間，而在垂直軸上示出BPF后的角速度和通過積分加速度計算出的速度。
參考圖29,波形2901表示角速度輸出(HPF相位調(diào)整單元 304的輸出)的絕對值的波形。波形2902表示速度輸出(HPF積分濾波器3 0 5的輸出)的絕對值的波形。
箭頭2903表示采樣期間，該采樣期間例如為從按下照相機的主電源開關(guān)起到開始拍攝為止的時間段。該采樣期間還可以是從半按下照相機的釋放按鈕4804a起到開始拍攝為止的時間段、或者是從照相機的姿勢已變得穩(wěn)定的時刻開始到完成聚焦于被攝體或到檢測到被攝體距離的時刻為止的時間段。在以陰影線表示的采樣期間2903，本典型實施例計算波形2901的面積2904和波形2902的面積2905。面積29(M(Sw)和面積MOS(Sv)可以滿足下面的條件(13)和(14):『m-1效"^ (13) 其中，"T"表示釆樣期間2903。因此，可以通過下面用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的平均值的表達式(15)來計算轉(zhuǎn)動半徑L:s牝"7=Jf2_ (15) 如上所述，通過使用采樣期間的面積，可以計算出不受噪聲或瞬時干擾影響的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動半徑L。這里，在下面詳細i兌明基于如圖24所示通過^丸行傅立葉變換而不是執(zhí)行BPF計算譜的結(jié)果來計算轉(zhuǎn)動半徑L的方法。在該方法中，首先，通過使用表達式(9)和(10)計算通過積分加速度輸出所計算出的速度的譜VF和譜ooF。然后，通過使用下面的表達式(16)計算轉(zhuǎn)動半徑LF:, (16) 在這種情況下，以"f，代替表達式(9)和(10)中的"n",并且將"f，的值設置為要提取的頻率的一個周期。更具體地，本典型實施例基于圖28所示的各采樣周期2801 、 2802和2803的譜VF和 (oF,計算轉(zhuǎn)動半 LF。此外，本典型實施例平均針對各周期計算出的轉(zhuǎn)動半徑LF，并且將結(jié)果得到的平均值作為校正值輸出至輸出校正單元309(圖24)?？蛇x地，如果通過使用表達式(9)和(10)計算采樣期間 2903(圖29)的語VF和coF，這也是有用的。在這種情況下，本典型實施例可以基于計算譜的結(jié)果，通過使用表達式(16)計算轉(zhuǎn) 動半徑LF。此外，在這種情況下，盡管本典型實施例沒有平均轉(zhuǎn)動半徑LF,但是作為計算譜VF和caF所用的長時間段的結(jié)果對i普VF和coF進行平均。因此，本典型實施例可以計算穩(wěn)定的轉(zhuǎn) 動半徑L。圖30是示出根據(jù)本典型實施例用于校正上述角振動和平行振動的處理的時序圖。在圖30所示的例子中，在水平軸上示出時間。各垂直軸的上部表示高(Hi)狀態(tài)，而各垂直軸的下部表示低(Lo)狀態(tài)。參考圖30，狀態(tài)3001表示照相機4804的主電源開關(guān)的狀態(tài) (主電源的狀態(tài))。"Hi"狀態(tài)表示主電源開關(guān)處于接通(on),而 "Lo"狀態(tài)表示"切斷(off)"狀態(tài)。狀態(tài)3002表示開關(guān)S1的狀態(tài)，通過半按下釋放按鈕4804a將開關(guān)S1設置為"接通"。"Hi"表示將開關(guān)S1設置成"接通"(半按下狀態(tài))，而"Lo"表示"切斷，，狀態(tài)(半按下釋放狀態(tài))。狀態(tài)3003表示開關(guān)S2的狀態(tài)，通過完全按下釋放按鈕4804a將開關(guān)S2設置成"接通"。"Hi"表示將開關(guān)S2設置成 "接通"(完全按下狀態(tài))，而"Lo"表示"切斷"狀態(tài)(半按下狀態(tài))。操作3004表示用于驅(qū)動快速復原鏡、快門或光圈的操作。更具體地，操作3004表示用于確保對于將被攝體信息存儲在圖像傳感器4805上最佳的拍攝光路的操作。"Hi"表示"操作進行" 狀態(tài)。"Lo"表示操作暫停狀態(tài)。狀態(tài)3 0 0 5表示用于將被攝體信息存儲在圖像傳感器4 8 0 5 上的曝光操作的狀態(tài)。"Hi"表示"操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示復位被攝體信息的存儲。在實際操作中，除曝光操作以外，還執(zhí)行用于將被攝體信息存儲在圖像傳感器4805上并且將被攝體的圖像顯示在設置于照相機機體背面的監(jiān)視器上的操作。然而，由于該操作對于本發(fā)明來說并非必不可少，因而圖30未示出該操作。狀態(tài)3006表示焦點檢測操作的狀態(tài)，該焦點檢測操作用于利用自動調(diào)焦(AF)傳感器(未示出)檢測已通過鏡頭4801的攝像光學系統(tǒng)的被攝體光束的調(diào)焦狀態(tài)。"Hi"表示"焦點檢測操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示"焦點檢測操作未進行"狀態(tài)。狀態(tài)3007表示用于驅(qū)動AF透鏡的操作的狀態(tài)，該操作被配置成在接收到來自AF傳感器(未示出)的信號之后，通過向被攝體側(cè)移動可更換鏡頭4801的攝像光學系統(tǒng)的鏡頭單元的一部分或全部，來調(diào)整調(diào)焦狀態(tài)。"Hi"表示"鏡頭調(diào)整操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示"鏡頭調(diào)整操作未進行"狀態(tài)。狀態(tài)3008表示用于檢測陀螺儀4807p和ACC 101p的操作的狀態(tài)。"Hi"表示"陀螺儀(或ACC)檢測操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示 "陀螺儀(或ACC)檢測操作未進行"狀態(tài)。狀態(tài)3009表示轉(zhuǎn)動半徑檢測操作的狀態(tài)，該轉(zhuǎn)動半徑檢測操作用于基于角速度輸出和加速度輸出檢測轉(zhuǎn)動半徑L。 "Hi" 表示"計算操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示"計算操作未進行"狀態(tài)。狀態(tài)3010表示用于利用振動校正單元4806校正角振動的角振動校正操作的狀態(tài)。"Hi"表示"角振動校正操作進行"狀態(tài)。 "Lo，，表示"角振動校正操作未進行"狀態(tài)。狀態(tài)3011表示用于利用振動校正單元4806校正平行振動的平行振動校正操作的狀態(tài)。"H i"表示"平行振動校正操作進行"狀態(tài)。"Lo"表示"平行振動校正操作未進行"狀態(tài)。下面參考圖30的時序圖，詳細說明當在時刻tl按下主電源開關(guān)時對照相機4 8 04的各組件所執(zhí)行的上述操作。參考圖30,在時刻t2，拍攝者半按下釋放按鈕4804a(開關(guān) S1處于"接通"狀態(tài))(狀態(tài)3002從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。與釋放按鈕4804a的半按下同步地，AF傳感器(未示出)開始檢測調(diào) 焦狀態(tài)(狀態(tài)3006從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。另外，陀螺儀 4807p和ACC 101p開始它們的操作(狀態(tài)3008從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。如果拍攝者半按下了釋放按鈕4804a,則照相機處于用于拍攝被攝體的穩(wěn)定狀態(tài)(處于對照相機沒有施加大的振動的狀態(tài))。因此，在這種狀態(tài)下，本典型實施例可以扭^亍ACC 101p 和陀螺儀4807p的穩(wěn)定計算。在這種狀態(tài)下，基于ACC 101p和陀螺儀4807p的輸出，開始轉(zhuǎn)動半徑L的計算(狀態(tài)3009從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。另外，開始角振動的校正(狀態(tài)3010從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。在時刻t3，在基于來自AF傳感器(未示出)的信號計算出攝像光學系統(tǒng)的調(diào)焦狀態(tài)之后，通過向被攝體側(cè)移動攝像光學系統(tǒng)的一部分或全部，來調(diào)整調(diào)焦狀態(tài)(狀態(tài)3007從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。同時，因為由于通過驅(qū)動攝像光學系統(tǒng)所引起的對ACC 101p施加的振動而導致不能精確檢測到振動，因而暫停轉(zhuǎn)動半徑L的計算(狀態(tài)30(^從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。由于下面的原因，在時刻t3暫停轉(zhuǎn)動半徑L的計算.。如以上參考圖3所述，對于ACC 101p的輸出，本典型實施例僅4是耳又特定頻率(例如，5 Hz)。因此，盡管上述驅(qū)動噪聲應衰減成無影響水平，但是，如果在不利的工作條件下例如由于透鏡的驅(qū)動而存在過大振動，則ACC 101p的輸出預期可能變得飽和。如果加速度輸出飽和，則不能檢測到所有頻帶中的振動。41在這種情況下，ACC 101p僅輸出錯誤信號。如果通過使用該錯誤信號來計算轉(zhuǎn)動半徑L，則可能不適當且不充分地校正平行振動。為了防止此情況發(fā)生，本典型實施例在用于調(diào)焦的透鏡(調(diào) 焦透鏡)驅(qū)動操作期間暫停計算轉(zhuǎn)動半徑L 。通過使用具有寬加速度檢測范圍的A C C (能夠檢測非常高的加速度的ACC),可以抑制由于源自透鏡驅(qū)動的振動而可能發(fā) 生的飽和。然而，這類具有寬檢測范圍的ACC檢測振動等微小加速度的精度低。因此，如果使用這種類型的ACC，則不能檢測到穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動半徑。在這點上，本典型實施例使用具有高振動檢測精度的 ACC，盡管該ACC的加速度檢測范圍相對較窄。因此，本典型實施例防止使用在輸入源自干擾的振動時輸出的ACC信號來計算轉(zhuǎn)動半徑。在時刻t4,透鏡到達目標位置，并且停止驅(qū)動透鏡(狀態(tài) 3007從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。與暫停驅(qū)動透鏡同步地，AF 傳感器(未示出)再次檢測調(diào)焦狀態(tài)，以判斷是否實現(xiàn)了想要的調(diào)焦狀態(tài)(狀態(tài)3006從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。在時刻t5，由于判斷為實現(xiàn)了AF的想要的調(diào)焦狀態(tài)，因而結(jié)束檢測調(diào)焦狀態(tài)(狀態(tài)3006從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。另一方面，如果判斷為沒有實現(xiàn)想要的調(diào)焦狀態(tài)，則再次驅(qū)動透鏡以重復調(diào)整調(diào)焦狀態(tài)，直到實現(xiàn)了想要的調(diào)焦狀態(tài)為止。另外，如果判斷為實現(xiàn)了想要的調(diào)焦狀態(tài)，則因為在時刻 t5及時刻t5之后，不存在向ACC施加由于透鏡驅(qū)動而發(fā)生的干擾振動的可能性，因而重新開始用于計算轉(zhuǎn)動半徑的操作(狀態(tài) 3006從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。當在時刻t5停止驅(qū)動透鏡時，本典型實施例基于鏡頭單元的驅(qū)動量，計算被攝體距離。此外，本典型實施例基于變焦信息計算攝像倍率，并且在設置平行振動校正目標值時使用計算出的攝像倍率。
在時刻t6,當拍攝者完全按下釋放按鈕4804a時，開關(guān)S2 處于"接通"狀態(tài)(狀態(tài)3003從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。與完全按下釋放按鈕4804a同步地，本典型實施例使得可更換鏡頭4801 的光圈工作，執(zhí)行照相機4804的快速復原鏡的鏡上升(mirror-up) 操作，并且打開快門(狀態(tài)3O(M從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。
另外，本典型實施例停止計算轉(zhuǎn)動半徑L(狀態(tài)3009從"Hi，，狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))，以防止由于因光圈的孔徑縮小、快速復原鏡的鏡上升操作或打開快門等操作而發(fā)生的振動所引起的 ACC 101p的飽和，使得轉(zhuǎn)動半徑L的計算精度下降。
在時刻t7 ，本典型實施例開始曝光操作(狀態(tài)3005從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。與開始曝光操作同步地，開始平行振動的校正(狀態(tài)3011從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。
本典型實施例使用下面的平均值的平均作為校正平行振動時的轉(zhuǎn)動半徑L:在時刻t2 ~時刻t3的時間段期間計算出的轉(zhuǎn) 動半徑L的平均值和在時刻t5 ~時刻t6的時間卓殳期間計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值。
在時刻t8 ，結(jié)束曝光(狀態(tài)3005從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。此外，也結(jié)束平行振動的校正(狀態(tài)3011從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。
如上所述，本典型實施例僅在曝光時間段期間執(zhí)行平行振動的校正。這是因為，如果除角振動的校正以外，還執(zhí)行平行振動的校正，則需要振動校正單元4806的大量沖程來進行校正，結(jié)果導致需要大尺寸的振動校正單元4806,這也導致可更換鏡頭4801的可操作性下降。因此，本典型實施例在曝光期間的短的時間段期間執(zhí)行平行振動的校正，并且在曝光期間之后返回到用于僅執(zhí)行角振動的校正的模式。
在時刻t8和時刻t9期間，本典型實施例關(guān)閉快門，打開光圈的孔徑，并且執(zhí)行快速復原鏡的鏡下降操作(狀態(tài)3004處于 "Hi"狀態(tài))。另外，本典型實施例暫停計算轉(zhuǎn)動半徑L，直到時刻t9到達為止(狀態(tài)3009處于"Lo"狀態(tài))，以防止轉(zhuǎn)動半徑L的計算精度下降，否則如上所述，可能由于因在增大光圈的孔徑、執(zhí)行快速復原鏡的鏡下降操作或者關(guān)閉快門時發(fā)生的振動而引起的ACC的飽和，導致發(fā)生轉(zhuǎn)動半徑L的計算精度下降。
在時刻t9,重新開始計算轉(zhuǎn)動半徑L(狀態(tài)3009/人"Lo"狀態(tài) 變換成"Hi"狀態(tài))。在時刻t10,用戶釋放釋放按鈕4804a的完全按下(開關(guān)S2處于"接通"狀態(tài))，并且開關(guān)S2變換成半按下狀態(tài) (狀態(tài)3003從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。
在時刻tll,通過完全按下釋放按鈕4804a，開關(guān)S2再次處于"接通"狀態(tài)(狀態(tài)3 0 0 3從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。與完全按下釋放按鈕4804a同步地，在時刻tl2之前，本典型實施例增大可更換鏡頭4 8 01的光圈的孔徑，執(zhí)行照相才幾4 8 04的快速復原鏡的鏡上升操作，并且打開快門(狀態(tài)3004從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi" 狀態(tài))。此外，本典型實施例暫停計算轉(zhuǎn)動半徑L(狀態(tài)3009從 "Hi"狀態(tài)變換成"Lo，，狀態(tài))。
在時刻tl2,本典型實施例開始曝光(狀態(tài)3005從"Lo，，狀態(tài) 變換成"Hi"狀態(tài))。與開始曝光同步地，開始平行振動的校正(狀態(tài)3 011從"Lo，，狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。
動時的轉(zhuǎn)動半徑L:在時刻t2 時刻t3的時間段期間計算出的轉(zhuǎn) 動半徑L的平均值、在時刻t5 ~時刻t6的時間段期間計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值和在時刻19 ~時刻111的時間段期間計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值。
如上所述，在正半按下釋放按鈕4804a的時間段期間(開關(guān) Sl處于"接通"狀態(tài))，不復位轉(zhuǎn)動半徑L，并且計算累積轉(zhuǎn)動半徑L的平均。
在時刻113 ，結(jié)束曝光(狀態(tài)3005從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。此外，還結(jié)束平行振動的校正(狀態(tài)3011從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。在時刻tl3和時刻tl4期間，本典型實施例關(guān)閉快門，釋放縮小的光圏孔徑，并且執(zhí)行照相機4804的快速復原鏡的鏡下降操作(狀態(tài)3004處于"Hi"狀態(tài))。
此外，在時刻tll ~時刻tl4的時間l殳期間，暫停轉(zhuǎn)動半徑L 的計算(狀態(tài)3009處于"Lo"狀態(tài))。在時刻tl4,重新開始轉(zhuǎn)動半徑L的計算(狀態(tài)3009從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。
在時刻tl5，釋放釋放按鈕4804a的完全按下(開關(guān)S2處于 "接通"狀態(tài))。也就是說，釋放按鈕4804a變換成半按下狀態(tài)(開關(guān)S1處于"接通"狀態(tài))(狀態(tài)3003從"Lo"狀態(tài)變換成"Hi"狀態(tài))。
在時刻tl6,釋放釋放按鈕4804a的半按下(開關(guān)Sl處于"接通"狀態(tài))(狀態(tài)3002從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。與釋放釋放按鈕4804a的半按下同步地，本典型實施例暫停計算轉(zhuǎn)動半徑L(狀態(tài)3009從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。
此外，使已用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的平均的轉(zhuǎn)動半徑L的累積值復位，這是因為，由于在拍攝者半按下釋放按鈕4804a(開關(guān) S1處于"接通"狀態(tài))時的時刻保持照相枳4幾體4804的方法的可能變化，因而不能驗證是否可以原樣使用累積的計算出的轉(zhuǎn)動半徑L來校正平行振動。因此，當拍攝者再次半按下釋放按鈕 4804a時，本典型實施例新計算轉(zhuǎn)動半徑L。
在從時刻116經(jīng)過預定時間長度(例如，四秒)之后的時刻tl7,暫停陀螺儀4807p和ACC 101p的操作(狀態(tài)3008從"Hi"狀態(tài) 變換成"Lo"狀態(tài))。此外，還暫停角振動的校正(狀態(tài)3010從"Hi" 狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。
在時刻tl5，如上所述，當拍攝者再次半按下釋放按鈕 4804a(開關(guān)Sl處于"接通"狀態(tài))時，不暫停陀螺儀4807p和ACC 101p的操作和角振動的校正，以立即執(zhí)行角振動的校正。
在時刻tl8 ，切斷照相機的電源(狀態(tài)3001從"Hi"狀態(tài)變換成"Lo"狀態(tài))。
盡管在圖30的時序圖中未示出，但是，當極大改變了照相機的姿勢時，本典型實施例暫停計算轉(zhuǎn)動半徑L,從而不使用在極大改變了照相機的姿勢之后的時間段期間檢測到的轉(zhuǎn)動半徑L作為用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的平均的因子。這是因為，如果搖動照相機，或者如果執(zhí)行用于極大改變照相機的姿勢的任何操作，則與拍攝者保持照相機以拍攝被攝體時的轉(zhuǎn)動半徑相比，轉(zhuǎn)動半徑可能發(fā)生改變，從而所計算出的轉(zhuǎn)動半徑L可能降低校正平行振動的精度。
在這點上，如果陀螺儀4807p的輸出超過了預定值(例如，3 deg/s)預定時間長度(例如，0.5秒)，則本典型實施例復位由此累積的轉(zhuǎn)動半徑L,并且當陀螺儀4807p的輸出變低時，新計算轉(zhuǎn) 動半徑L。類似地，如果ACC 101p的輸出超過預定水平的變化 (例如，0.2 G)預定時間長度(例如，0.5秒)，則本典型實施例判斷為照相機的姿勢纟皮才及大地改變。此外，本典型實施例復位由此計算出的轉(zhuǎn)動半徑L,并且當ACC 101p的輸出的變化變小時，新計算轉(zhuǎn)動半徑L。
如果緊挨在時刻t2開始轉(zhuǎn)動半徑L的檢測之后，拍攝者在時刻t6完全按下釋放按鈕4804a，則可能不適當?shù)貓?zhí)行轉(zhuǎn)動半徑L 的計算。在這種情況下，本典型實施例通過使用預定轉(zhuǎn)動半徑L來4交正平4于l展動。
如上所述，各頻率的振動的轉(zhuǎn)動中心不同。在這點上，高頻振動的轉(zhuǎn)動中心位于照相機的目鏡單元處，而低頻振動的轉(zhuǎn) 動中心位于拍攝者的腰部附近。本典型實施例利用具有圖21所示的特性的增益調(diào)整單元311 ，以獲取并計算不同頻率水平的不同轉(zhuǎn)動半徑。
由于5 Hz頻率周圍的振動的轉(zhuǎn)動中心位于照相機的目鏡單元附近，因而，如果沒有可使用的轉(zhuǎn)動半徑L，則如圖31所示，本典型實施例將從照相機的目鏡單元到攝像光學系統(tǒng)的主點位置的距離設置為轉(zhuǎn)動半徑3101的初始值。
參考圖31，照相機的目鏡單元設置在箭頭3102所表示的位置處。本典型實施例將轉(zhuǎn)動中心3104和攝像光學系統(tǒng)的主點 3105的距離設置為轉(zhuǎn)動半徑3101,其中，轉(zhuǎn)動中心3104位于以箭頭3102所表示的位置和光軸3103的交點處。這是因為，由于振動校正單元的校正方向定向在與光軸3103垂直的方向上，因而僅要校正該方向上的平行振動分量。
如果緊挨在時刻12半按下釋放按鈕4 8 04 a之后，拍攝者在時刻t6完全按下了釋^:4安4丑4804a,則本典型實施例通過4吏用該初始值校正平行振動。另一方面，如果在時刻t2半按下釋放按鈕 4804a之后，拍攝者需要足夠的時間以在時刻t6完全按下釋放按鈕4804a，則本典型實施例使用計算出的轉(zhuǎn)動半徑L。
而且，由于受保持照相機機體的狀態(tài)的影響，因而計算出的轉(zhuǎn)動半徑L可能大大改變。在這點上，如果拍攝者保持照相機處于幾乎無振動發(fā)生的狀態(tài)下，則由于幾乎沒有振動發(fā)生，因而陀螺儀的輸出可能變得非常小。
在這種情況下，如果將DC偏壓分量疊加在通過積分ACC 101p的輸出所計算出的速度輸出上，并由此輸入預定水平的輸出，則由表達式(8)計算出的轉(zhuǎn)動半徑L可能具有非常大的值。在這種情況下，本典型實施例不使用計算出的轉(zhuǎn)動半徑L,而通過使用轉(zhuǎn)動半徑L的初始值來校正平行振動。更具體地，如果角速度輸出極小，或者計算出的轉(zhuǎn)動半徑等于或超過預定值 (如果計算出的轉(zhuǎn)動半徑等于或超過從攝像光學系統(tǒng)的主點到
拍攝者的腰部的距離)，則本典型實施例通過使用轉(zhuǎn)動半徑L的初始^直來4交正平^t振動。
圖32是示出上述結(jié)構(gòu)的例子的流程圖。當接通照相機的電源時，開始根據(jù)圖32的流程的處理。在圖32所示的例子中，為了更易于理解本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)，省略電池檢查操作、測光操作、焦點檢測操作、AF用透鏡的驅(qū)動、用于向閃光燈單元充電的操作或拍攝的操作等照相機所執(zhí)行的各種控制操作。
在下面的示例性流程中，通過陀螺儀4807p檢測照相機的角振動4803p,并且通過ACC 101p4企測照相才幾的平行振動 101pb。在這點上，如果通過陀螺儀4807y檢測照相才幾的角振動 4803y,并且通過ACC 101y檢測照相機的平行振動101yb，則執(zhí) 行相同流程。此外，如果在圖32的流程圖的任一步驟期間切斷照相機的電源，則結(jié)束該流程圖的處理。
參考圖32，在步驟S3201，鏡頭CPU 4808判斷拍攝者是否半按下了釋放按鈕4804a(開關(guān)S1處于"接通"狀態(tài))。如果判斷為拍攝者半按下了釋放按鈕4804a(開關(guān)Sl處于"接通"狀態(tài))(步驟 S3201為"是")，則處理進入步驟S3202。
在步驟S3202,鏡頭CPU 4808啟動陀螺儀4807p和ACC 101p,并且開始檢測振動。同時，鏡頭CPU 4808啟動AF傳感器 (未示出)，并且開始檢測調(diào)焦狀態(tài)。在本典型實施例中，由于拍攝者將照相機定向至被攝體，并且照相機由此處于穩(wěn)定保持狀態(tài)直到拍攝者半按下釋放按鈕4804a為止，因而，在拍攝者半
48按下了釋放按鈕4804a之后，鏡頭CPU 4808啟動陀螺儀4807p、 ACC 101p和AF傳感器(未示出)。
在步驟S3203，鏡頭CPU 4808判斷是否獲取了陀螺儀4807p 的角振動校正目標值。如果判斷為獲取了陀螺儀4807p的角振動校正目標值(步驟S3203為"是")，則處理進入步驟S3204。另一方面，如果判斷為沒有獲取到陀螺儀4807p的角振動校正目標值 (步驟S3203為"否")，則處理進入步驟S3228。由于在實現(xiàn)陀螺儀4807p的積分輸出穩(wěn)定之前需要特定時間(例如，0.5秒)，因而在陀螺儀4807p的積分輸出(HPF積分濾波器301(圖3)的輸出)變得穩(wěn)定之前，不校正角振動。
在步驟S3204，鏡頭CPU 4808驅(qū)動振動校正單元4806,并且開始校正角振動，但是此時不校正平行振動。在步驟S3205, 鏡頭CPU4808判斷是否完成了AF。如果判斷為完成了AF(步驟 S3205為"是")，則處理進入步驟S3206。另一方面，如果判斷為沒有完成AF(步驟S3205為"否")，則處理進入步驟S3228。
這里，在下面詳細說明如果在步驟S3205判斷為沒有完成 AF所執(zhí)行的處理。
在步驟S3205中判斷為沒有完成AF之后的步驟中(在步驟 S3228中)，本典型實施例從陀螺儀4807p和ACC 101p的輸出中提取想要的頻率分量，并且如上所述，比較所提取的頻率分量以計算轉(zhuǎn)動半徑。此外，本典型實施例累積存儲周期性計算出
的轉(zhuǎn)動半徑L。
在步驟S3229,鏡頭CPU 4808判斷是否完成了調(diào)焦狀態(tài)的檢測。如果判斷為完成了調(diào)焦狀態(tài)的檢測(步驟S3229為"是")，則處理進入步驟S3230。另一方面，如果判斷為沒有完成調(diào)焦狀態(tài)的檢測(步驟S3229為"否")，則處理進入步驟S3234。
在步驟S3234,鏡頭CPU 4808判斷是否釋放了釋放按鈕
494 8 04a的半按下(開關(guān)S1處于"切斷"狀態(tài))。如果判斷為釋放了釋放按鈕4804a的半按下(步驟S3234為"是")，則處理返回到步驟 S3201。在步驟S3201,鏡頭CPU 4808等待，直到拍攝者半按下釋放按鈕4804a為止。另一方面，如果判斷為沒有釋》文釋》文按鈕 4804a的半按下(步驟S3234為"否")，則處理返回到步驟S3203。在步驟S3203,鏡頭CPU 4808判斷是否獲取了陀螺儀4807p的角振動校正目標值(是否可以校正角振動)。
如果在步驟S3203再次判斷為不能校正角振動(步驟S3203 為"否，，)，則處理進入步驟S3228。在步驟S3229，鏡頭CPU 4808 再次判斷是否完成了調(diào)焦狀態(tài)的檢測。
此外，如果角振動的校正就緒，則處理從步驟S3203進入步驟S3204。在步驟S3204,鏡頭CPU 4808開始角振動的校正。在步驟S3205,鏡頭CPU 4808判斷是否完成了 AF。如果該流程以上述方式進行，則沒有完成AF。因此，處理進入步驟S3228。在步驟S3229,鏡頭CPU 4808再次判斷是否完成了調(diào)焦狀態(tài)的檢測。
如果判斷為完成了調(diào)焦狀態(tài)的檢測(步驟S3229為"是")，則處理進入步驟S3230。在步驟S3230,鏡頭CPU 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑L的檢測，以防止由于在ACC輸出上疊加噪聲而獲取到不適當?shù)霓D(zhuǎn)動半徑L,其中由于要在隨后的步驟中執(zhí)行的調(diào)焦用透鏡的驅(qū)動而可能發(fā)生所述噪聲。
在步驟S3231，鏡頭CPU 4808驅(qū)動調(diào)焦用透鏡。在步驟 S3232，鏡頭CPU 4808判斷是否完成了該透鏡的驅(qū)動。如果判斷為完成了該透鏡的驅(qū)動(步驟S3232為"是")，則處理進入步驟 S3233。在步驟S3233，鏡頭CPU 4808停止驅(qū)動該透鏡。
另一方面，如果判斷為沒有完成該透鏡的驅(qū)動(步驟S3232 為"否，，)，則處理從步驟S3232進入步驟S3234和S3203,然后返回到步驟S3228，或者，從步驟S3232進入步驟S3234、 S3203、 S3204和S3205,然后返回到步驟S3228。因此，除非釋放了釋放按鈕4804a的半按下，否則鏡頭CPU 4808作為循環(huán)處理執(zhí)行上述步驟，并且進行等待，直到完成該透鏡的驅(qū)動為止。
在步驟S3234，鏡頭CPU 4808判斷在步驟S3233停止該透鏡的驅(qū)動之后是否釋放了釋放按鈕4804a的半按下。如果判斷為沒有釋放釋放按鈕4804a的半按下(步驟S3234為"否")，則處理返回至步驟S3203。在這種情況下，處理從步驟S3203進入步驟 S3204和S3205。在步驟S3205，鏡頭CPU 4808判斷是否完成了 AF。如果判斷為完成了 AF(步驟S3205為"是")，則處理進入步驟S3206。另一方面，如果判斷為沒有完成AF(步驟S3205為 "否")，則處理返回到步驟S3228,在步驟S3228,鏡頭CPU 4808 再次執(zhí)行調(diào)焦操作。
在步驟S3206,鏡頭CPU 4808以上述方式，如在步驟S3228 中一樣，累積檢測并存儲周期性計算出的轉(zhuǎn)動半徑L。如果處理已從步驟S3228進入步.驟S3206,則由于在步驟S3228中已開始了轉(zhuǎn)動半徑L的檢測，因而不執(zhí)行步驟S3206中的處理。
在步驟S3207,鏡頭CPU 4808判斷照相機是否正被搖動。更具體地，關(guān)于用于判斷照相機的搖動狀況的方法，如果陀螺儀4807p的輸出在預定的特定時間段(例如，0.5秒)或更長時間段內(nèi)具有預定水平(例如，3 deg/s)或更大的角速度，則鏡頭CPU 4808判斷為照相機正被搖動(沿特定方向振動)?？蛇x地，如果陀螺儀4807p的積分值(HPF積分濾波器301的輸出)在預定的特定時間段(例如，0.2秒)或更長時間段內(nèi)具有預定角度(例如，1.5 deg)或更大角度，則鏡頭CPU 4808可以判斷為照相4幾正#皮搖動。
如果判斷為照相機正被搖動(步驟S3207為"是")，則處理進入步驟S3208。另一方面，如果判斷為照相機沒有被搖動(步驟S3207為"否")，則處理進入步驟S32U。
在步驟S3208，鏡頭CPU 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑L的檢測和以箭頭4803p(圖2)所表示的方向上的角振動的校正。這是因為，當照相機正被搖動時，由于在搖動期間振動不是恒定的，因而不能高精度地檢測轉(zhuǎn)動半徑L。另外還因為，在搖動期間振動角度大，因此，如果執(zhí)行角振動的校正，則校正透鏡可能到達機械端，結(jié)果由于;f幾械限制導致以箭頭4803y(圖l)所表示的方向上的圖像抖動的校正精度下降。
在步驟S3209，鏡頭CPU 4808再次判斷照相機是否正被搖動。如果判斷為照相機正被搖動(步驟S3209為"是")，則處理進入步驟S3211。
另一方面，如果判斷為結(jié)束了搖動(步驟S3209為"否")，則處理進入步驟S3210。在步驟S3210，由于照相機正被拍攝者穩(wěn) 定保持，因而鏡頭CPU 4808重新開始^r測轉(zhuǎn)動半徑L，并且還重新開始校正角振動。
在步驟S3211，鏡頭CPU 4808判斷是否釋放了釋放按鈕 4804a的半按下(開關(guān)Sl處于"切斷"狀態(tài))。如果判斷為釋放了釋放按鈕4804a的半按下，則處理進入步驟S3235。另一方面，如果判斷為沒有釋放釋放按鈕4804a的半按下(步驟S3211為"否)，則處理進入步驟S3212。
在步驟S3235,鏡頭CUP 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑L的檢測，并且復位累積存儲的轉(zhuǎn)動半徑L。然后，處理進入步驟S3225。這是因為預測到拍攝條件將由于切換為拍攝不同被攝體而改變，或者，由于釋放了釋放按鈕4804a的半按下，因而拍攝將要結(jié)束。然而，如果緊挨在釋放釋放按鈕4804a的半按下之后拍攝者再次半按下釋放按鈕4804a(例如，如果在從釋放釋放按鈕4804a的半按下開始的1秒內(nèi)拍攝者再次半按下釋放按鈕4804a),如果鏡頭CPU 4808沒有復位所存儲的轉(zhuǎn)動半徑L，這也是有用的。
在步驟S3225,鏡頭CPU 4808等待預定時間長度(例如，4 秒)。在等待期間，繼續(xù)進行角振動的校正，并且陀螺儀4807p 和ACC 101p繼續(xù)工作。鏡頭CPU 4808在釋放釋放按鈕4804a之后的特定時間段內(nèi)繼續(xù)校正角振動，以準備當拍攝者再次半按下釋放按鈕4804a時立即響應。
在經(jīng)過了預定時間長度之后，處理進入步驟S3226。在步驟S3226,鏡頭CPU 4808暫停陀螺儀4807p和ACC 101p的操作。然后，處理返回到步驟S3201。
如果在步驟S3211判斷為繼續(xù)半按下釋放按鈕4804a(步驟 S3211為"否")，則處理進入步驟S3212。在步驟S3212，鏡頭CPU 4808判斷是否完全按下了釋放按鈕4804a(開關(guān)S2處于"接通"狀態(tài))。如果判斷為沒有完全按下釋放按鈕4804a(步驟S3212為 "否")，則處理返回到步驟S3207,并且重復上述步驟S3207和隨后步驟中的處理。更具體地，鏡頭CPU 4808在校正角振動、檢測轉(zhuǎn)動半徑L和判斷照相機是否正被搖動的同時等待，直到拍攝開始為止。
另一方面，如果判斷為完全按下了釋放按鈕4804a以開始拍攝(步驟S3212為"是")，則處理進入步驟S3213。在步驟S3213，鏡頭CPU 4808暫停用于平均所檢測到的轉(zhuǎn)動半徑L的操作，以防止其它可能的由于在快速復原鏡的鏡上升(或鏡下降)操作、增大或減小光圈的孔徑或者快門打開/關(guān)閉操作等振動發(fā)生操作期間施加在ACC 101p上的干擾而可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動半徑L的檢測精度的下降。另外，鏡頭CPU 4808平均在各期間(期間2703 和2704(圖27))所檢測到的轉(zhuǎn)動半徑L。
在步驟S3214,鏡頭CPU 4808判斷計算出的轉(zhuǎn)動半徑L是否適當。如果判斷為計算出的轉(zhuǎn)動半徑L適當(步驟S3214為"是")，則處理進入步驟S3215。另一方面，如果判斷為計算出的轉(zhuǎn)動半徑L不適當(步驟S3214為"否")，則處理進入步驟S3236。
關(guān)于以下三點來執(zhí)行步驟S3214中對于計算出的轉(zhuǎn)動半徑 L是否適當?shù)呐袛?br> i) 平均所檢測到的轉(zhuǎn)動半徑L的次數(shù)是否足夠；
ii) 計算出的轉(zhuǎn)動半徑L是否大于預定值；以及
iii) 角速度等于或小于預定水平的狀態(tài)是否持續(xù)了特定長的時間段。
關(guān)于點(i),如果由于從在步驟S3201判斷為半按下了釋放按鈕4804a的時刻開始到在步驟S3212判斷為完全按下了釋放按鈕4804a的時刻為止的時間段的長度較短，因而用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的時間長度不夠長，則鏡頭CPU 4808判斷為轉(zhuǎn)動半徑L的計算結(jié)果不適當。
關(guān)于點(ii)，如果由于干擾等原因?qū)е聶z測到的轉(zhuǎn)動半徑L 超過可預測的上限值(例如，從拍攝鏡頭的主點到拍攝者的腰部的距離)，則鏡頭CPU 4808判斷為轉(zhuǎn)動半徑L的計算結(jié)果不適當。
關(guān)于點(iii)，如果由于照相機在三腳架上處于穩(wěn)定狀態(tài)，因而角速度輸出(或通過積分角速度輸出計算出的角度輸出)小于預定值，則鏡頭CPU 4808判斷為轉(zhuǎn)動半徑L的計算結(jié)果不適當。這是因為，如果在這種狀態(tài)下使用表達式(8)計算轉(zhuǎn)動半徑 L,則由于計算誤差而獲取非常大的轉(zhuǎn)動半徑L。
如果在步驟S3214判斷為計算出的轉(zhuǎn)動半徑L不適當(步驟 S3214為"否")，則處理進入步驟S3236。在步驟S3236，如果照相才幾處于上述狀態(tài)，則4竟頭CPU 480M吏用作為轉(zhuǎn)動半徑L的初始值而提供的轉(zhuǎn)動半徑。這里，作為初始值而提供的轉(zhuǎn)動半徑 L是指如圖31所示的從照相機的目鏡單元到攝像光學系統(tǒng)的主點的距離。
在步驟S3215，如在步驟S3207中一樣，鏡頭CPU 4808判斷照相機是否正被搖動。如果判斷為照相機正被搖動(步驟S3215 為"是")，則處理進入步驟S3217。另一方面，如果判斷為照相機沒有被搖動(步驟S3215為"否")，則處理進入步驟S3216。
如果在步驟S3215判斷為照相機正被搖動，則鏡頭CPU 4808在步驟S3208已暫停了角振動的校正。因此，當前不執(zhí)行角振動的校正。
在步驟S3217,鏡頭CPU 4808利用圖像傳感器4805開始電荷累積操作。然而，由于此時快門沒有打開，因而實際被攝體的光束仍未入射到圖像傳感器4805上。
在步驟S3218，鏡頭CPU 4808執(zhí)行快速復原鏡的鏡上升操作，驅(qū)動鏡頭的光圏，并且打開快門。如上所述，鏡頭CPU 4808 開始累積要在圖像傳感器4 8 0 5上形成的被攝體的光束。
在步驟S3219，鏡頭CPU 4808等待，直到適合曝光的拍攝時間^段到來為止。在步驟S3220，鏡頭CPU 4808在完成曝光之
后暫停平行振動的校正。
在這種情況下，由于因在步驟S3215判斷為照相機正被搖動而跳過下面詳細說明的步驟S3216中的處理，因而不執(zhí)行對平行振動校正的暫停(例如，在這種情況下，沒有執(zhí)行平行振動的校正)。在步驟S3221，鏡頭CPU 4808關(guān)閉快門，將鏡頭的光圏驅(qū)動成初始狀態(tài)，并且執(zhí)行快速復原鏡的鏡下降操作。
如上所述，如果在步驟S3215判斷為照相機正被搖動，則鏡頭CPU 4808在不校正角振動或平行振動的情況下執(zhí)行拍攝控制。
另一方面，如果判斷為照相機沒有被搖動(步驟S3215為 "否，，)，則處理進入步驟S3216。在步驟S3216，鏡頭CPU 4808根據(jù)在步驟S3213計算出的轉(zhuǎn)動半徑L，開始平行振動的校正。在步驟S3217,鏡頭CPU 4808開始圖像傳感器4805上的電荷累積，并且重復步驟S3218 ~步驟S3221的處理。
如上所述，如果在步驟S3215判斷為照相機沒有被搖動，則推斷出在步驟S3204執(zhí)行了角振動的校正，或者在步驟S3210重新開始了角振動的校正。因此，在曝光期間(在累積來自被攝體的光束期間)，鏡頭CPU 4808執(zhí)行角振動的校正和平行振動的校正這兩者。
在步驟S3222，鏡頭CPU 4808將通過圖像傳感器4805所獲取的信息顯示在設置于照相機背面的液晶顯示器(L C D)監(jiān)視器上，并且將該信息記錄在記錄介質(zhì)上。在步驟S3223，鏡頭CPU4808判斷是否釋放了釋放按鈕4804a的完全按下(進行等待，直到釋放了釋放按鈕4804a的完全按下為止)。
如果判斷為釋放了釋放按鈕4804a的完全按下(步驟S3223為"是")，則處理進入步驟S3224。在步驟S3224,鏡頭CPU 4808判斷是否釋放了釋放按鈕4804a的半按下。如果判斷為沒有釋放釋放按鈕4804a的半按下(步驟S3224為"否")，則處理返回到步驟S3206,在步驟S3206,鏡頭CPU 4808重復上述步驟S3206和隨后步驟中的處理。更具體地，在這種情況下，鏡頭CPU 4808在等待完全按下釋放按鈕4804a的同時檢測轉(zhuǎn)動半徑L,直到釋放了釋放按鈕4804a的半按下為止。在步驟S3225和隨后的步驟中，鏡頭CPU 4808執(zhí)行上述處理。
這里，在下面詳細說明用于開始步驟S3204中的角振動的校正和步驟S 3 216中的平行振動的校正所執(zhí)行的操作。
圖33是示出信號處理系統(tǒng)的例子的框圖。下面參考圖33詳細說明用于向驅(qū)動振動校正單元4806的驅(qū)動單元4809輸入角振動校正目標值和平行振動校正目標值的示例性操作。在圖33所示的例子中，省略了設置在靈敏度調(diào)整單元303 和輸出校正單元309上游的塊，其中，靈敏度調(diào)整單元303用于輸出角振動校正目標值，輸出校正單元309用于輸出平行振動校正目標值。在圖33所示的例子中，盡管通過利用軟件的計算來執(zhí)行這里要說明的整個操作，但是為了更易于說明和理解，作為模擬塊示出樣本保持(S/H)單元3302和差動單元3303。
將從靈敏度調(diào)整單元303輸出的角振動校正目標值輸入至可變增益單元3301。當通過半按下釋放按鈕4804a輸入"開關(guān)Sl 接通"信號3304時，可變增益單元(可變增益放大器)3301在0.5 秒內(nèi)將角振動校正目標值的增益從"0"改變成"1"。
因此，在半按下釋放按鈕4804a 0.5秒之后可以提高角振動的校正精度。在本典型實施例中，如果緊挨在半按下釋放按鈕 4804a之后快速開始圖像抖動的校正，則根據(jù)手抖動的當前狀態(tài) 逐漸細微地改變增益，以防止由于取景器畫面中大的變化而使拍攝者感覺不舒服。下面參考圖34詳細說明用于改變增益的操作。
在釋放按鈕4 8 04a的半按下釋放之后經(jīng)過了預定時間段(例如，4秒)之后，可變增益放大器3301在0.5秒內(nèi)將角振動校正目標值的增益從"1"改變成"0",以防止由于圖像抖動校正的快速暫停而可能發(fā)生的取景器畫面的快速變化。
在本典型實施例中，如上所述，在從半按下釋放按鈕4804a 開始經(jīng)過了預定時間段之后，鏡頭CPU 4808暫停校正圖像抖動，以準備如以上在步驟S3225(圖32)中所述，如果再次半按下釋放按鈕4804a則繼續(xù)校正圖像抖動。
將從輸出校正單元309輸出的平行振動校正目標值輸入至 S/H單元3302和差動單元3303。差動單元3303輸出S/H單元3302 的輸出和平行振動校正目標值之間的差動值。更具體地，由于在采樣期間輸入至差動單元3303的兩個信號相互相等，因而差動單元3303的輸出為"0"。還將在完全按下釋放按鈕4804a時輸出的"開關(guān)S2接通"信號3305輸入至S/H單元 3302。當輸入"開關(guān)S2接通"信號3305時，S/H單元3302采樣保持平行振動校正目標值。
因此，在該時間點，S/H單元3302的輸出是固定的。此外，在這種情況下，與完全按下釋放按鈕4 8 04a (輸入"開關(guān)S 2接通，，信號3305)同步地，從"O"開始順序且連續(xù)地輸出差動單元3303 的輸出。下面參考圖34所示波形詳細說明差動單元3303的輸出。
此外，還將曝光完成信號3306輸入至S/H單元3302。當將曝光完成信號3306輸入至S/H單元3302時，S/H單元3302再次采樣保持平行振動校正目標值。因此，與曝光完成同步地，差動單元3303的輸出變成"O"。
圖34利用振動波形示出上述處理。在圖34所示的例子中，在水平軸上示出經(jīng)過的時間。在垂直軸上示出通過轉(zhuǎn)換振動量或振動的校正量而計算出的圖像面上的振動量。
i圖34所示的例子中，時刻t2、 t6、 t8、 t9、 t16、 tl7與圖 30所示的相同。
參考圖34,波形3401表示由于角振動和平行振動而可能發(fā) 生的圖像面上的振動量，為了更易于理解，以余弦波表示波形 3401。波形3402表示波形3401中由于角振動而可能發(fā)生的圖像面上的振動量的分量。波形3403表示波形3401中由于平行振動而可能發(fā)生的圖像面上的振動量的分量。
波形3404表示圖像面上從可變增益放大器3301(圖33)輸出的角振動校正目標值的轉(zhuǎn)換值，其中波形3404是用于校正以波形3402所表示的振動的目標值。從波形3404可以看出，本典型實施例在/人半按下釋放按鈕4804a(時刻t2)開始的預定時間(例如，0.5秒)內(nèi)獲取角振動校正目標值的適當增益。
在波形3402上，在時刻t2獲取預定振動量3307。如果在這種狀態(tài)下開始校正圖像抖動，則從"0"位置開始快速驅(qū)動振動校正單元4806。在這種情況下，取景器畫面可能出現(xiàn)大的振動。為了防止這種情況，如波形3404所示，本典型實施例在時刻t2將角振動校正目標值的增益逐漸設置成適當值。
此外，當在時刻tl6釋放釋放按鈕4804a的半按下并且自此經(jīng)過4秒時，即在時刻tl7時，本典型實施例逐漸減小角振動校正目標值的增益，以最終使得該增益收斂為"O"。
在波形3402上，在時刻U7獲取預定振動量3308。如果快速暫停圖像抖動的校正，則振動校正單元4806從校正位置快速驅(qū)動至"O"位置。在這種情況下，取景器畫面可能出現(xiàn)大的振動。在這點上，本典型實施例通過從時刻tl7開始逐漸減小增益來防止畫面上的快速變化。
波形3405表示通過轉(zhuǎn)換圖像面上從差動單元3303(圖33)輸出的平行振動校正目標值所獲得的值。波形3405是用于校正以波形3403所表示的振動的目標值。
如上所述，從"O"開始順序且連續(xù)地輸出差動單元3303的輸出。也就是說，波形3405不同于波形3403上在時刻t6的輸出3309。因此，本典型實施例可以防止在時刻t6如輸出3309所示，如果快速開始振動的校正，則在開始曝光之前當振動校正單元4806不能響應時，不能適當?shù)匦Ｕ叫姓駝印?br> 如以上參考圖33所述，當曝光結(jié)束時，鏡頭CPU 4808使得S/H單元3302再次開始采樣保持。在這種情況下，差動單元3303的輸出變成"O"。因此，當在時刻t8曝光結(jié)束時，平行振動校正目標值的輸出變成"O"。
在這點上，盡管振動校正單元4806暫停校正平行振動，但是由于曝光已完成，因而圖像不受影響。此外，由于當前正在執(zhí)行鏡上升操作，因而拍攝者通過畫面看不出平行振動校正的快速暫停。
為了防止由于畫面上的振動而使拍攝者感覺不舒服，如果連續(xù)執(zhí)行圖像抖動校正的開始和暫停，這是有用的。在這點上，除當如上所述拍攝者不能看到畫面時以外，本典型實施例通過快速暫停平行振動的校正來快速準備下一操作。
在時刻19 ，快速復原鏡的鏡上升操作完成(在時刻18已關(guān)閉快門)。在該時間點，從暫停平行振動的校正開始，已經(jīng)過了預定時間(例如，100 ms)。因此，拍攝者看不出由于暫停平行振動的4交正而發(fā)生的畫面上的振動。
波形3406表示圖像面上轉(zhuǎn)換后的振動校正單元4806的驅(qū) 動量的值。波形3406大體相當于波形3404和波形3405的組合波形。
關(guān)于振動纟交正單元4806的驅(qū)動量，在時刻t2逐漸開始角振動的校正。另外，在時刻t6順序開始角振動的校正和平行振動的校正。
在時刻t8， 4竟頭CPU 4808暫停才交正平行振動。在時刻t9, 鏡頭CPU 4808執(zhí)行快速復原鏡的鏡下降操作。在時刻tl6,釋放釋放按鈕4804a的半按下。在從時刻tl6后經(jīng)過4秒的時刻U7，鏡頭CPU 4808開始暫停角振動的校正。
如上所述，4竟頭CPU 4808執(zhí)行控制以順序開始角振動的才交正和平行振動的校正。因此，振動校正單元4806可以始終確保
執(zhí)行圖像抖動的校正。
如上所述，鏡頭CPU 4808在步驟S3213暫停用于平均所檢測到的振動半徑L的操作，以防止其它可能的由于在快速復原鏡的鏡上升(或鏡下降)操作、增大或減小光圏的孔徑、或快門打開/關(guān)閉操作等振動發(fā)生操作期間施加于ACC 101p的干擾而可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動半徑L的檢測精度的下降。
圖35示出當操作快速復原鏡并驅(qū)動快門時的ACC 101p的波形的例子。在圖35所示的例子中，在水平軸上示出經(jīng)過的時間。在垂直軸上示出ACC 101p的輸出電壓。
參考圖35，以5 V電壓驅(qū)動ACC 101p。與基準電壓3502相比，輸出波形3501疊加有偏置電壓3505。偏置電壓3505表示ACC101p經(jīng)受l G的重力。
始終對ACC 101p(圖31)施加l G的重力，以^r測平行振動(或轉(zhuǎn)動半徑L)。因此，輸出相當于l G重力的加速度輸出，作為偏置電壓3505。如虛線3504和3503所示，ACC 101p的加速度可輸出電壓范圍為0.5 ~ 4.5 V。在該范圍以外，該輸出可能飽
和o
關(guān)于ACC 101p的波形3501,由于相當于l G重力的偏置電壓3505而4吏ACC 101p的加速度可檢測范圍變窄。此外，由于快速復原鏡、快門或光圈的驅(qū)動，向ACC 101p施加大的振動加速度。因此，在波形段3501a、 3501b和3501c中，在驅(qū)動鏡和快門的時刻，該l俞出々包和。
通過使用具有寬檢測范圍的ACC可以解決該問題。然而，如果使用這類ACC,則由于這類ACC的微小加速度的檢測精度低，因而不能高精度地檢測平行振動加速度。因此，代替使用具有寬檢測范圍但微小加速度檢測精度低的ACC,如果對除驅(qū)動快速復原鏡、快門或透鏡的時間段以外的時間段期間獲得的轉(zhuǎn)動半徑L進行平均，并且使用這些轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，則平行振動的校正精度高于使用具有寬檢測范圍的ACC的情況下的校正精度。
在這點上，本典型實施例使用如下ACC作為ACC 101p:盡管該ACC的檢測范圍由于當驅(qū)動快速復原鏡、快門、光圏或透鏡時可能發(fā)生的加速度輸出的可能飽和而受限(即，如上所述，不使用飽和時間段中的加速度輸出)，但是該ACC能夠高精度地 -險測平行振動。
如以上參考圖11所述，轉(zhuǎn)動半徑L是指從轉(zhuǎn)動中心110 2 p到 ACC 101p的距離。由于ACC 101p布置在才聶像光學系統(tǒng)的主點處，因而該距離相當于從轉(zhuǎn)動中心1102p到4聶^f象光學系統(tǒng)的主點的距離。
由于攝像光學系統(tǒng)的主點的位移，可能發(fā)生平行振動。因此，通過將轉(zhuǎn)動半徑L乘以通過積分陀螺儀4807p的輸出計算出的角度輸出，可以計算出攝像光學系統(tǒng)的主點的位移。因此，本典型實施例可以計算出平行振動校正目標值。
同時，盡管以上沒有說明，但是透鏡在光軸上的位置實際上由于聚焦于被攝體的操作而改變。由于透鏡位置在光軸上的改變，攝像光學系統(tǒng)的主點可能從ACC 101p的安裝位置移位。因此，為了計算攝像光學系統(tǒng)的主點的位移，根據(jù)攝像光學系統(tǒng)的主點和ACC 101p的安裝位置之間的位移，校正轉(zhuǎn)動半徑L。
圖36和37均示出在上述情況下振動的照相機的狀態(tài)。在圖 36和37所示的例子中，鏡頭和被攝體3601之間的距離不同于鏡頭和被才聶體3701之間的距離。
參考圖36，當拍攝者想要拍攝被攝體3601時，在驅(qū)動攝像光學系統(tǒng)并將其調(diào)整至聚焦位置時，整個攝像光學系統(tǒng)的主點 A 3602存在于與ACC 101p在光軸上的位置相同的位置處。因此，鏡頭CPU 4808根據(jù)ACC 101p的輸出和陀螺儀4807p的輸出計算轉(zhuǎn)動半徑L 1101p。此外，鏡頭CPU 4808通過使用轉(zhuǎn)動半徑 L 1101p和陀螺儀4807p的輸出，利用表達式(4)右邊第二項的計算來計算平行振動量3603。參考圖37，與被攝體3601(圖36)相比，被攝體3701距離鏡頭更遠。當驅(qū)動攝像光學系統(tǒng)并將其調(diào)整至聚焦位置時，整個攝像光學系統(tǒng)的主點B 3702從ACC 101p的安裝位置移位了位移量3704。因此，在這種情況下，如果基于ACC 101p的輸出和陀螺儀4807p的輸出計算轉(zhuǎn)動半徑L 1101p，則不能計算出圖37的鏡頭主點處的平行振動量3703。
在這點上，4竟頭CPU 4808通過從基于ACC 101p的輸出和陀螺儀4807p的輸出計算出的轉(zhuǎn)動半徑L 1101p中減去位移量3704,來計算修正后的轉(zhuǎn)動半徑3705。此外，鏡頭CPU 4808基于修正后的轉(zhuǎn)動半徑L 3705和陀螺儀4807p的輸出，通過使用表達式(4)右邊第二項的計算，來計算鏡頭主點B 3702處的平行振動量3703。因此，鏡頭CPU 4808根據(jù)被攝體距離校正轉(zhuǎn)動半徑L。
為了計算拍攝鏡頭的主點處的平行振動，需要將ACC 101p布置在主點處。因此，即使拍攝鏡頭的主點由于調(diào)焦操作而改變，如果ACC 101p的安裝位置可以改變，則不需要執(zhí)行上述校正處理。
在這點上，例如，如果將ACC 101p安裝在在調(diào)焦期間要向被攝體側(cè)移動的鏡頭上，則可以使得主點的移動量和ACC的移動量彼此相同。然而，在這種情況下，攝像光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可能變得復雜。另外，整個鏡頭單元的尺寸可能變大。
在這點上，通過執(zhí)行參考圖37所述的校正，當將ACC101p固定安裝在照相機上時，可以計算出可能改變的主點處的平行振動量?？梢酝ㄟ^利用調(diào)焦編碼器^r測調(diào)焦透鏡的位置、基于該檢測結(jié)果計算攝像光學系統(tǒng)的主點、并且利用ACC 101p的安裝位置計算位移，來執(zhí)行該校正。
輸出校正單元3 0 9 (圖3)通過將增益已調(diào)整的角度輸出乘以轉(zhuǎn)動半徑L和攝像倍率，來計算平行振動校正目標值。另夕卜，
性內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖38,攝像倍率計算單元309b基于包括在變焦和調(diào)焦信息302中的來自鏡頭編碼器的關(guān)于鏡頭變焦位置和鏡頭調(diào)焦位置的信息，計算攝像倍率。
同時，位移計算單元309d基于變焦和調(diào)焦信息302，計算攝像光學系統(tǒng)的主點和ACC的安裝位置之間的位移?；趤碜晕灰朴嬎銌卧?09d的輸出，通過使用轉(zhuǎn)動半徑校正單元309c,在輸出校正單元309內(nèi)校正由比較單元308計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的信息。因此，代替從ACC 101p的安裝位置到轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)動半徑L，而將轉(zhuǎn)動半徑L校正成當前時刻從攝像光學系統(tǒng)的主點到轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)動半徑L。
鏡頭CPU 4808將增益調(diào)整單元311的輸出乘以校正后的轉(zhuǎn)動半徑L和攝像倍率，以計算平行振動校正目標值。在執(zhí)行步驟S3213(圖32)中的處理時，校正轉(zhuǎn)動半徑L。
在步驟S3213,輸出校正單元309a通過從ACC 101p的安裝位置和拍攝條件下的攝像光學系統(tǒng)的主點之間的距離中減去從ACC 101p的安裝位置到轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，來計算從攝像光學系統(tǒng)的主點到轉(zhuǎn)動中心的校正后的轉(zhuǎn)動半徑L。在步驟S3214，鏡頭CPU 4808判斷計算出的校正后的轉(zhuǎn)動半徑L是否正確。在步驟S3216，鏡頭CPU 4808使用校正后的轉(zhuǎn)動半徑L來校正平行振動。
利用圖38所示的結(jié)構(gòu)，可以自由確定ACC 101p的安裝位置，并且可以將ACC 101p安裝在與攝像光學系統(tǒng)的主點附近的位置不同的位置處。另外，利用上述結(jié)構(gòu)，即使攝像光學系統(tǒng)的主點發(fā)生改變，本典型實施例也可以執(zhí)行簡單校正來校正振動。
此外，具有上述結(jié)構(gòu)的本典型實施例可以通過使用比用于
校正振動的帶窄的、用于比較陀螺儀和ACC的輸出的頻帶，抑制或至少減少來自疊加在ACC上的重力誤差的影響和來自照相機偏移的影響。因此，本典型實施例可以實現(xiàn)具有高移動性和可操作性的小型化圖像穩(wěn)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)在利用照相機或攝像機的微距拍攝的情況下穩(wěn)定工作，并且能夠高精度地校正平行振動。
下面說明本發(fā)明的第二典型實施例。在上述第一典型實施例中，針對各頻率，通過增益調(diào)整單元311調(diào)整用于校正平行振動的陀螺儀的輸出(積分角度輸出)的增益，以抑制轉(zhuǎn)動半徑L如圖20所示那樣與振動頻率相關(guān)而發(fā)生的變化的影響。
在這點上，轉(zhuǎn)動半徑L不是在所有情況下都如圖20所示那樣總依賴于頻率。例如，如果拍攝者在蹲著時保持照相機，或者如果拍攝者在固定其肘部(例如，固定在桌子上)時執(zhí)行拍攝，則轉(zhuǎn)動半徑L的增益不是如圖20所示那樣隨著頻率變低而增大 (轉(zhuǎn)動半徑L不變長)。
如果在這種情況下使用增益調(diào)整單元311,則低頻的平行振動被過校正。結(jié)果，在這種情況下，振動量在該頻帶中可能增大。
在這點上，在本典型實施例中，對于各頻率檢測轉(zhuǎn)動半徑 L的變化，并且鏡頭CPU 4808根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否要使用增益調(diào)整單元311。
圖39是示出根據(jù)本典型實施例的單鏡頭反光照相機中所包括的圖像穩(wěn)定控制設備的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。該照相機的外觀與圖l和2所示的類似。
除根據(jù)第一典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備(圖3)的結(jié)構(gòu)以外，根據(jù)本典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備還包括陀螺儀
4807p的BPF單元、ACC 101p的BPF單元和用于判斷針對各頻率是否調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑L的單元，以識別各頻率的轉(zhuǎn)動半徑L的變化趨勢。另外，根據(jù)本典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備包括輸入切換單元。該輸入切換單元用于在判斷針對各頻率是否要調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑L之后，控制對各頻率的轉(zhuǎn)動半徑L的調(diào)整的執(zhí)行。
參考圖39,與陀螺儀BPF單元306(圖3)—樣，陀螺儀BPF 1 單元3901是用于提取5 Hz頻率下的角速度輸出的濾波器。與 ACC BPF單元307(圖3)—樣，ACC BPF l單元3902是用于提取5 Hz頻率下的速度輸出的濾波器。
比較單元3905基于該角速度輸出和速度輸出，計算5 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L。陀螺儀BPF 2單元3903是用于提取l Hz下的角速度輸出的濾波器。ACC BPF 2單元3904是用于提取l Hz下的速度輸出的濾波器。
比較單元3906基于該角速度輸出和速度輸出，計算l Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L。調(diào)整可用性判斷單元3907對比較單元3905和比較單元3906的輸出進行比較。
如以上在第一典型實施例中所述，通常，高頻的轉(zhuǎn)動半徑 L小于低頻的轉(zhuǎn)動半徑L。因此，如果作為比較單元3905的輸出的5 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L小于作為比較單元3906的輸出的l Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L,則調(diào)整可用性判斷單元3 9 07判斷為照相機處于以上第一典型實施例中所述的狀態(tài)。
在這種情況下，調(diào)整可用性判斷單元3 9 0 7將該結(jié)果輸出至輸入切換單元3908。輸入切換單元3908將增益調(diào)整單元311的輸出輸出至輸出校正單元309。以上述方式，調(diào)整可用性判斷單元 3907生成與逐頻率改變的轉(zhuǎn)動半徑L相當?shù)钠?亍振動校正目標值。如果作為比4交單元3906的輸出的1 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L和作為比較單元3905的輸出的5 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L相同，或者如果5 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L大于l Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L,則調(diào)整可用性判斷單元3907判斷為照相機處于與以上第一典型實施例中所述的狀態(tài)不同的狀態(tài)。
調(diào)整可用性判斷單元3907將該結(jié)果輸出至輸入切換單元 3908。輸入切換單元3908將HPF積分濾波器301的輸出輸出至輸出校正單元309。更具體地，調(diào)整可用性判斷單元3907生成繞開增益調(diào)整單元311的平行振動校正目標值。
如以上參考圖22所述，HPF積分濾波器310的輸出具有與普通HPF積分濾波器301的特性不同的特性，以校正增益調(diào)整單元 3U的特性。因此，本典型實施例不使用HPF積分濾波器310的輸出。利用上述結(jié)構(gòu)，本典型實施例可以根據(jù)拍攝者的拍攝狀況，最佳地校正平行振動。
在第一典型實施例中，鏡頭CPU 4808通過使用在開始拍攝之前計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，計算平行振動校正目標值。然而，在這點上，如果在觀察被攝體的時間長的情況下，用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的時間段也長，則在緊挨著開始拍攝之前的時刻的振動狀態(tài)可能變得不同于開始被攝體觀察時的振動狀態(tài)。
在這點上，例如，轉(zhuǎn)動半徑L的大小本身可能由于保持照相機的方式的改變而改變。另外，在緊挨著開始拍攝之前的時刻頻率和轉(zhuǎn)動半徑L之間的關(guān)系可能變得不同于開始被攝體觀察時它們之間的關(guān)系。
考慮到這些情況，如果代替使用在緊挨著拍攝之前的時刻計算出的轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，而針對各預定時間段更新轉(zhuǎn)動半徑L的平均值，這是有用的。
在圖27所示的例子中，鏡頭CPU 4808將速度輸出V 2717-2723分別與各自在預定期間檢測到的角速度輸出(o 2710 ~ 2716 進行比較。此外，鏡頭CPU 4808通過計算各時間段的角速度輸出co和速度輸出V,計算轉(zhuǎn)動半徑L。
在圖28所示的例子中，鏡頭CPU 4808將速度峰值輸出V 2807 ~ 2809分另'J與各自在預定期間檢測到的角速度峰值輸出co 2804 ~ 2806進^f亍t匕4交。jt匕夕卜，鏡頭CPU 4808通過i十算各日t間孚爻的角速度輸出w和速度輸出V，計算轉(zhuǎn)動半徑L。另外，在第一典型實施例中，鏡頭CPU 4808在步驟S3213(圖32)計算轉(zhuǎn)動半徑 L的平均值，并且使用該平均值以校正拍攝期間可能發(fā)生的平行振動。
在本典型實施例中，鏡頭CPU 4808使用移動平均法作為用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的平均值的方法。本典型實施例依次更新該平均值。
圖40是示出根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的操作的例子的時序圖。在圖40 所示的例子中，在水平軸上示出經(jīng)過的時間，而在垂直軸上示出時序。
參考圖40,在拍攝者以時序4001半按下釋放按鈕4804a之后 (開關(guān)S1處于"接通"狀態(tài))，則鏡頭CPU 4808以時序4003開始檢測轉(zhuǎn)動半徑L。轉(zhuǎn)動半徑LOl L22各自表示要針對各時間段計算的轉(zhuǎn)動半徑L。
在第一典型實施例中，鏡頭CPU 4808通過平均在拍攝者以時序4002完全按下釋放按鈕4804a(開關(guān)S2處于"接通"狀態(tài))之前的時間段期間所檢測到的所有轉(zhuǎn)動半徑LOl ~ L19,來計算用于校正平行振動的轉(zhuǎn)動半徑L。在這點上，本典型實施例針對各預定時間段更新轉(zhuǎn)動半徑L 。
如圖40所示，當計算出轉(zhuǎn)動半徑LOl L10時，則鏡頭CPU 4808計算轉(zhuǎn)動半徑L01 ~ L10的平均轉(zhuǎn)動半徑L 0110。然后，每當計算出轉(zhuǎn)動半徑L時，鏡頭CPU 4808就計算轉(zhuǎn)動半徑L的移動平均。因此，本典型實施例更新用于校正平行振動的轉(zhuǎn)動半徑。
在圖40所示的例子中，當計算出轉(zhuǎn)動半徑L19時，開始拍攝。因此，在計算出轉(zhuǎn)動半徑L19時，鏡頭CPU 4808通過使用移動平均值L 1019來才交正平行振動。更具體地，鏡頭CPU 4808 繼續(xù)更新轉(zhuǎn)動半徑L的移動平均值。當開始拍攝時，鏡頭CPU 4 8 0 8通過使用最新的移動平均值來校正平行振動。
如以上參考圖39所述，關(guān)于轉(zhuǎn)動半徑L 1019,鏡頭CPU 4808 計算兩種類型的轉(zhuǎn)動半徑L,即，5 Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L和l Hz下的轉(zhuǎn)動半徑L。鏡頭CPU 4808根據(jù)比較結(jié)果判斷針對各頻率是否調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑L。
通過以上述方式更新轉(zhuǎn)動半徑L,本典型實施例可以通過使用適合于當前拍攝條件的轉(zhuǎn)動半徑L,高精度地校正平行振動。如果采用以上參考圖29所述的使用面積的方法，則采用下面的結(jié)構(gòu)是有用的。更具體地，在這種情況下，鏡頭CPU 4808 通過圖4 0所示的移動平均法，繼續(xù)更新針對各期間計算出的轉(zhuǎn) 動半徑L。當開始拍攝時，鏡頭CPU 4808通過使用最新的移動平均值來校正平行振動。
如果通過使用移動平均法計算轉(zhuǎn)動半徑L,則用于進行平均的時間段變得短于第一典型實施例中的時間段。因此，如果在源自照相機或透鏡的驅(qū)動的振動期間沒有計算轉(zhuǎn)動半徑L, 則在由于照相4幾或透鏡的驅(qū)動而引起的振動已經(jīng)發(fā)生之后立即開始拍攝時，不能適當?shù)匦Ｕ撜駝印?br> 在這點上，在本典型實施例中，當驅(qū)動AF用透鏡時，計算轉(zhuǎn)動半徑L。然而，如以上在第一典型實施例中所述，如果由于源自驅(qū)動的振動而導致ACC 101p或ACC 101y的輸出飽和，則不能準確地計算轉(zhuǎn)動半徑L。在本典型實施例中，將ACC 101p的靈敏度降低到不發(fā)生飽和的水平。然后，鏡頭CPU 4808在這種狀態(tài)下檢測振動加速度，并且將所檢測到的振動加速度與角速度輸出進行比較。
然而，如果降低加速度靈敏度，則加速度檢測輸出可能劣化。在這點上，本典型實施例僅在發(fā)生源自驅(qū)動的振動時降低 ACC 101p的靈敏度。
在本典型實施例中，在正常工作狀態(tài)下，可以高精度地斥企測振動加速度。鏡頭CPU 4808僅在發(fā)生源自驅(qū)動的振動的短時間段期間降低角速度靈敏度。因此，盡管驅(qū)動振動發(fā)生時間段期間的振動加速度的檢測精度可能下降時，但是可以利用驅(qū)動振動前后的轉(zhuǎn)動半徑L的移動平均來降低精度的下降。
圖41是示出圖39所示的結(jié)構(gòu)中用于控制ACC 101p的靈敏度的附加塊的框圖。在圖41所示的例子中，ACC 101p包括機械部分101pc,該機械部分101pc包括微電子機械系統(tǒng)(MEMS)、第一級放大器101pd和處理電路101pe。
當從增益改變判斷單元4101輸入信號時，第一級放大器 101pd的增益是可變的。通過窗口比較器4103將ACC 101p的輸出輸入至HPF積分濾波器305。通過增益校正單元4104將HPF積分濾波器305的輸出輸入至ACC BPF 1單元3902和ACC BPF 2單元3904。
還將窗口比較器4103的輸出輸入至增益改變判斷單元 4101。當ACC 101p的輸出超出第一范圍的水平時，窗口比較器 4103輸出增益減小信號。在接收到增益減小信號之后，增益改變判斷單元4101減小第一級放大器101pd的增益。將第一范圍設置成ACC的輸出飽和水平的約80 %的水平。
如果ACC的輸出在預定時間長度(例如，0.1秒)內(nèi)處于第二范圍的水平中，則窗口比較器4103輸出增益恢復信號。在接收到增益恢復信號之后，增益改變判斷單元4101使第一級放大器 101pd的增益恢復成它的原始值。由于在改變增益之后第一級放大器101pd的增益被減小為三分之一，并且由此，鏡頭CPU 4808 在這種狀態(tài)下使用與第一范圍的水平相同的水平，因而將第二范圍設置成第一范圍的三分之一的水平。
將來自調(diào)整可用性判斷單元3907的轉(zhuǎn)動半徑L計算未完成信號輸入至增益恢復禁止單元4102。在該期間，增益恢復禁止單元4102向增益改變判斷單元4101輸出增益恢復禁止信號。
因此，在比較單元3 9 0 5和3 906計算轉(zhuǎn)動半徑L的時間段期間，不將第一級放大器101pd的增益恢復成它的原始值，以防止當在轉(zhuǎn)動半徑L的計算期間改變第一級放大器101 p d的增益時可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動半徑L的檢測精度的可能下降。
如果第一級放大器101pd的增益小，則增益校正單元4104 將增益恢復成原始值。在本典型實施例中，將增益校正單元4104 設置在HPF積分濾波器305的后級。
當發(fā)生源自驅(qū)動的振動時，在ACC 101p的輸出上疊加高頻噪聲。因此，在這種情況下，ACC 101p的輸出可能飽和。然而，由于通過積分ACC輸出來計算HPF積分濾波器305的輸出，因而可以充分衰減高頻信號。
因此，即使增大設置在HPF積分濾波器305下游的各單元的輸出增益，該輸出也不飽和。更具體地，本典型實施例通過減小第一級放大器101pd的增益以防止ACC 101p的輸出飽和，并且由此在積分ACC 101p的輸出之后校正該增益，來校正由于第一級放大器101pd的增益改變而發(fā)生的轉(zhuǎn)動半徑L的誤差。
圖42以ACC的輸出波形示出根據(jù)本典型實施例的上述結(jié) 構(gòu)。在圖42所示的例子中，在水平軸上示出經(jīng)過的時間，而在垂直軸上示出ACCllT出。參考圖42,波形4201和4203表示當?shù)谝患壏糯笃?01pd的增益正常時的ACC 101p(在期間4204和4206)的輸出。波形4202 表示當將第一級放大器101pd的增益減小為三分之一時的ACC 101p(在期間4205)的輸出。
在圖42所示的例子中，關(guān)于波形4201,當輸入以箭頭4209 表示的沖擊時，該沖擊的輸出超過了判斷水平(第一范圍)4207。因此，窗口比較器4103輸出增益減小信號，以減小第一級放大器101pd的增益，并獲得波形4202。
當輸入以箭頭4210表示的另一沖擊時，波形4202沒有超過判斷水平(第二范圍)4208。此時，已將第一級放大器101pd的增益減小為三分之一。因此，鏡頭CPU 4808將作為第二范圍的判斷水平設置成相當于第一范圍判斷水平的三分之一的水平，以在相同水平執(zhí)行判斷。
如上所述，在波形4202落在第二范圍判斷水平4208內(nèi)后經(jīng) 過了預定時間段(確認時間4211)之后，鏡頭CPU 4808執(zhí)行用于將第一級放大器101pd的增益恢復成它的原始值的控制。
然而，關(guān)于確認時間段4211,考慮計時預定時間段(例如， O.l秒)以及用于計算轉(zhuǎn)動半徑L的時間段之間的分隔。更具體地，如果從預定時間段(例如，0.1秒)起經(jīng)過0.04秒之后，獲取轉(zhuǎn)動半徑L的計算結(jié)果，則確認時間段4211為0.14秒。鏡頭CPU 4808在將第一級放大器101pd的增益恢復成它的原始值之后計算下一轉(zhuǎn)動半徑L。
圖43是示出用于改變(切換)ACC 101p的增益和第一級放大器101pd的增益的示例性操作的流程圖。當啟動ACC時，該流程開始，并且作為循環(huán)重復執(zhí)行該流程，直到停止ACC的操作為止。
參考圖43,在步驟S4301,窗口比較器4103判斷ACC輸出是否超出第一范圍4207。如果判斷為ACC輸出超出了第一范圍 4207(步驟S4301為"是")，則處理進入步驟S4302。另一方面，如果判斷為ACC輸出沒有超出第一范圍4207(步驟S4301為 "否")，則鏡頭CPU 4808重復步驟S4301中的處理，并且進行等待，直到ACC輸出變成超出第一范圍4207為止。
在步驟S4302 ,增益改變判斷單元4101將第一級放大器 101pd的增益減小成當前水平的三分之一。此外，增益校正單元 4104通過將加速度輸出增大三倍來校正該增益。
在步驟S4303,窗口比較器4103判斷ACC輸出是否已恢復成第二范圍判斷水平4208內(nèi)的水平。如果判斷為ACC輸出已恢復成第二范圍判斷水平4208內(nèi)的水平(步驟S4303為"是")，則處理進入步驟S4304。另一方面，如果判斷為ACC輸出沒有恢復成第二范圍判斷水平4208內(nèi)的水平(步驟S4303為"否")，則處理重復步驟S4303中的處理，以等待直到第一級放大器101pd的增益恢復成第二范圍判斷水平4208內(nèi)的水平為止。
在步驟S4304,鏡頭CPU 4808等待預定時間長度(例如，0.1 秒)。在步驟S4305，鏡頭CPU 4808等待，直到完成當前時間段中的轉(zhuǎn)動半徑L的計算為止。
在步驟S4306,增益改變判斷單元4101將第一級放大器 101pd的增益恢復成它的原始值。此外，增益校正單元4104將積分后的加速度輸出恢復成一倍。然后，處理返回到步驟S4301。
如上所述，鏡頭CPU 4808在ACC 101p的輸出變成飽和之前就減小增益。因此，本典型實施例避免了 ACC 101p的飽和，并且利用積分后的加速度輸出校正增益的不足。因此，可以防止才交正值的飽和。
圖4 4是示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的主要組件的示例性操作的流程圖。圖44的流程圖中的處理大體上與第一典型實施例中的圖32中所示的處理相同。
圖44的流程圖中的處理在下面的點上不同于圖32所示的處理。更具體地，在本典型實施例中，鏡頭CPU 4808計算計算出的轉(zhuǎn)動半徑的移動平均，以及代替在步驟S3206和S3228中執(zhí) 行轉(zhuǎn)動半徑L的計算，而是在步驟S4401和S4403中檢測轉(zhuǎn)動半徑。另外，在本典型實施例中，省略步驟S3230中的暫停檢測轉(zhuǎn)動半徑。這是因為，在減小了 ACC 101p的第一級放大器101pd 的增益之后，不會發(fā)生由于源自調(diào)焦用透鏡的驅(qū)動的振動而可能另外發(fā)生的ACC輸出的飽和，因此在該時間段期間可以計算轉(zhuǎn)動半徑L。
圖45是根據(jù)本典型實施例的時序圖。圖45所示的時序圖大體上與第一典型實施例的圖30所示的時序圖相同。除在圖45所示的示例性時序圖中代替轉(zhuǎn)動半徑檢測時序3009而設置轉(zhuǎn)動半徑檢測時序4501以外，圖45所示的時序圖大體上與圖30所示的時序圖相同。
在轉(zhuǎn)動半徑纟企測時序4501，鏡頭CPU 4808基于來自陀螺儀和ACC的輸出，計算轉(zhuǎn)動半徑。"Hi"狀態(tài)表示計算轉(zhuǎn)動半徑，而"Lo"狀態(tài)表示暫停轉(zhuǎn)動半徑的計算。轉(zhuǎn)動半徑檢測時序4501 與轉(zhuǎn)動半徑檢測時序3009的不同在于在本典型實施例中，即使在時刻t3 ~時刻t5的時間l爻期間，鏡頭CPU 4808也計算轉(zhuǎn)動半徑L。
返回圖4 4,圖4 4的流程圖所示的處理在下面的點上不同于圖32所示的處理。更具體地，在本典型實施例中，代替在步驟 S3213中暫停轉(zhuǎn)動半徑的檢測并平均轉(zhuǎn)動半徑，而在步驟 S4402，鏡頭CPU 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑的纟企測，并且使用最新更新后的轉(zhuǎn)動半徑來校正平行振動。其它處理與以上圖32中所述的相同。因此，這里不再重復對其的說明。從圖44所示的流程可以看出，與鏡頭CPU 4808在第一典型實施例中的動作一樣，在驅(qū)動快門、快速復原鏡或光圏的同時，鏡頭CPU 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑L的檢測。這里注意，在用于驅(qū)動快門、快速復原鏡或光圏的時間段中，可以執(zhí)行轉(zhuǎn)動半徑L的檢測。
然而，如果在上述時間段期間繼續(xù)進行轉(zhuǎn)動半徑L的檢測，則照相機受到由于驅(qū)動而發(fā)生的十分大的振動。在這種情況下，減小ACC 101p的第一級放大器101pd的增益，以防止由于驅(qū)動振動而可能發(fā)生的ACC輸出的飽和。因此，在這種情況下，ACC 輸出可能由于大的增益減小而變得不穩(wěn)定。因此，上述時間段期間計算出的轉(zhuǎn)動半徑的檢測精度變得極低。因此，鏡頭CPU 4808暫停轉(zhuǎn)動半徑L的4企測。
如以上參考圖38所述，鏡頭CPU 4808基于與ACC 101p的安裝位置有關(guān)的信息和攝像光學系統(tǒng)的主點的位移，校正轉(zhuǎn)動半徑L。然而，如果將ACC 101p布置在與設置最大攝像倍率時的攝像光學系統(tǒng)的主點相同的位置處，并且如果當前攝像倍率低于最大攝像倍率，則可以減小或抑制源自平行振動的影響。
因此，在這種情況下，可以無需校正轉(zhuǎn)動半徑L而以充分高的精度校正平行振動。因此，可以簡化整個系統(tǒng)。
在圖46所示的例子中，將ACC 101p布置在與攝像倍率為拍攝鏡頭能力范圍內(nèi)最高的狀態(tài)(最接近被攝體距離位置4601)下的攝像光學系統(tǒng)的主點A 4602相同的位置處。因此，基于ACC 101p的輸出和陀螺儀4807p的輸出計算出的轉(zhuǎn)動半徑L 1101p等于從轉(zhuǎn)動中心到攝像光學系統(tǒng)的主點的轉(zhuǎn)動半徑。因此，可以利用該結(jié)構(gòu)高精度地校正平行振動。攝像光學系統(tǒng)的主點A 4602處的振動量4603等于ACC 10lp的安裝位置處的振動量 4603。圖47示出被攝體4701遠離攝像光學系統(tǒng)的情況。在這種情況下，在聚焦于被攝體4701時的攝像光學系統(tǒng)的主點B 4702從 ACC 101p的安裝位置4602發(fā)生移位。
攝像光學系統(tǒng)的主點B 4702處的振動量4703不同于ACC 101p的安裝位置處的振動量4603。然而，在這種情況下，攝像倍率低。因此，源自可能導致圖像劣化的平行振動的影響小。因此，可以在不嚴格設置轉(zhuǎn)動半徑L的情況下，以可容忍的高精度4t正平行振動。
將ACC 101p布置在與攝像光學系統(tǒng)的攝像倍率變成最大時鏡頭的主點相同的位置處是有意義的。如果可以將ACC 101p 布置在與鏡頭的主點相同的位置處，則與上述第一典型實施例中的計算相比，本典型實施例中的計算可以更加簡化。
化，并且根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否使用增益調(diào)整單元311。如果校正值(轉(zhuǎn)動半徑L)不依賴于頻率，則本典型實施例不使用增益調(diào) 整單元311。因此，本典型實施例防止了平行振動檢測精度的下降。
根據(jù)本發(fā)明的上述典型實施例，可以實現(xiàn)具有高可移動性性并且能夠在微距拍攝期間穩(wěn)定工作的小型化圖像穩(wěn)定控制設備。另外，本發(fā)明的上述典型實施例可以實現(xiàn)對由于平行振動而可能發(fā)生的圖像抖動的高精度校正。
在本發(fā)明的第一和第二典型實施例中，通過包括在數(shù)字單鏡頭反光照相機或數(shù)字小型照相機中的示例性圖像穩(wěn)定控制設備來校正平行振動。然而，由于可以在具有高性能的小型化系統(tǒng)中實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的圖像穩(wěn)定控制設備，因而本發(fā)明不局限于此。例如，在利用攝像機拍攝靜止圖像時，或者在利用監(jiān)視照相機、網(wǎng)絡照相機或移動電話拍攝靜止圖像時，可以實現(xiàn)本發(fā)明。
盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)
明不局限于所爿>開的典型實施例。所附^又利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像穩(wěn)定控制設備，包括由于移動而產(chǎn)生振動的機構(gòu)，所述圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元，用于校正由于振動施加到所述圖像穩(wěn)定控制設備而發(fā)生的圖像抖動；第一振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的角速度；第二振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的加速度；計算單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出和所述第二振動檢測單元的輸出，計算校正值；輸出校正單元，用于基于所述校正值校正所述第一振動檢測單元的輸出，所述輸出校正單元用于改變基于所述第一振動檢測單元的輸出的信號的頻率特性，以使所述校正值具有表觀頻率依賴特性；以及驅(qū)動單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出、所述輸出校正單元的輸出、或所述第一振動檢測單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，所述第一振動檢測單元包括角速度測量儀，以及其中，所述第二振動4企測單元包括加速度測量儀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，還包括第一濾波器單元，用于對基于所述第一振動檢測單元的輸出的信號施加帶限制；第二濾波器單元，用于對基于所述第二振動檢測單元的輸出的信號施加帶限制，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元均包括積分單元和高通濾波器單元，以及其中，改變所述積分單元或所述高通濾波器單元的特性，以抵消由于通過所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻帶變化而發(fā)生的相位的相互偏離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所迷的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，還包括改變單元，用于改變要使用所述第一濾波器單元的輸出和所述輸出校正單元的輸出中的哪一個來驅(qū)動所述振動校正單元；以及動作控制單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出或所述第二振動^r測單元的輸出，控制所述改變單元的動作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，如果所述動作控制單元不使所述改變單元動作，則所述驅(qū)動單元用于基于所述第一濾波器單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
6. —種攝像設備，包括根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像穩(wěn)定控制設備。
7. —種圖像穩(wěn)定控制設備，包括由于移動而產(chǎn)生振動的機構(gòu)，所述圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元，用于校正由于振動施加到所述圖像穩(wěn)定控制設備而發(fā)生的圖像抖動；第一振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的角速度；第二振動檢測單元，用于檢測并輸出所述振動的加速度；第一信號提取單元，用于提取所述第一振動檢測單元的輸出中具有預定頻帶的信號；第二信號提取單元，用于提取所述第二振動檢測單元的輸出中具有預定頻帶的信號；計算單元，用于基于由所述第一信號提取單元提取的信號和由所述第二信號提取單元提取的信號，計算校正值；第一濾波器單元，用于改變所述第一振動檢測單元的輸出的頻率特性并進行輸出；第二濾波器單元，用于改變所述第一振動檢測單元的輸出的頻率特性并進行輸出，所述第二濾波器單元具有與所述第一濾波器單元的特性不同的特性；輸出校正單元，用于基于所述校正值校正所述第一振動檢測單元的輸出；以及驅(qū)動單元，用于基于所述第一濾波器單元的輸出、所述輸出校正單元的輸出、或所述第一濾波器單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，所述第一振動檢測單元包括角速度測量儀，以及其中，所述第二振動檢測單元包括加速度測量儀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元均包括積分單元和高通濾波器單元，以及其中，改變所述積分單元或所述高通濾波器單元的特性，以抵消由于通過所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻帶變化而發(fā)生的相位的相互偏離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，還包括改變單元，用于改變要使用所述第一濾波器單元的輸出和所述輸出校正單元的輸出中的哪一個來驅(qū)動所述振動校正單元；以及動作控制單元，用于基于所述第一振動檢測單元的輸出或所述第二振動檢測單元的輸出，控制所述改變單元的動作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像穩(wěn)定控制設備，其特征在于，如果所述動作控制單元不使所述改變單元動作，則所述驅(qū) 動單元用于基于所述第一濾波器單元的輸出與所述輸出校正單元的輸出的組合輸出，驅(qū)動所述振動校正單元。
12. —種攝像設備，包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像穩(wěn)定控制設備。
全文摘要
一種圖像穩(wěn)定控制設備和攝像設備，該圖像穩(wěn)定控制設備包括振動校正單元，用于校正由于振動而發(fā)生的圖像抖動；第一檢測單元，用于檢測振動的角速度；第二檢測單元，用于檢測振動的加速度；計算單元，用于基于第一檢測單元的輸出和第二檢測單元的輸出，計算校正值；輸出校正單元，用于基于校正值校正第一檢測單元的輸出，并且改變基于第一檢測單元的輸出的信號的頻率特性，以使校正值具有表觀頻率依賴特性；以及驅(qū)動單元，用于基于第一檢測單元的輸出、輸出校正單元的輸出或它們的組合輸出，驅(qū)動振動校正單元。
文檔編號G03B5/00GK101630108SQ20091015197
公開日2010年1月20日申請日期2009年7月15日優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者齋藤潤一, 能登悟郎, 鷲巢晃一申請人:佳能株式會社

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