[發(fā)明專利]抖動補償控制設備和方法、光學裝置以及攝像設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210228059.7
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102854700A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 若松伸茂
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03B5/00
• 分類號: G03B5/00;G03B19/02;G02B27/64;H04N5/232
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發(fā)明涉及用于通過補償由照相機抖動等導致的振動引起的圖像抖動來防止圖像劣化的抖動補償的控制技術。

背景技術

市面上的照相機包括抖動補償控制設備，該抖動補償控制設備包括用于防止由于照相機抖動等引起的圖像抖動的抖動補償單元、驅動單元和振動檢測單元等，從而減少導致拍攝者的攝像失誤的因素。

在下文中將簡要說明一種抖動補償控制設備。為了即使在攝像操作期間發(fā)生照相機抖動的情況下也能進行沒有圖像抖動的攝像，檢測由照相機抖動引起的照相機的抖動并且根據檢測值來執(zhí)行圖像抖動補償透鏡(以下稱為“抖動補償透鏡(圖像模糊校正透鏡)”)或攝像元件的移動控制。該處理要求精確檢測照相機抖動并補償由于抖動引起的光軸變化。原理上，通過振動檢測單元計算諸如轉動速度等的檢測結果來執(zhí)行振動檢測。可以通過基于計算處理結果而控制振動檢測單元來移動抖動補償透鏡(圖像模糊校正透鏡)或攝像元件，從而抑制圖像抖動。

各種光學裝置包括用于使用轉動速度計來檢測轉動抖動并驅動攝像透鏡或攝像元件以減少圖像抖動的設備。然而，當在近距離處攝像時(與高攝像倍率相關聯的攝像條件)，僅使用轉動速度計不能檢測到的振動發(fā)生。例如，不能忽略由在與照相機的光軸垂直的平面上在水平或垂直方向上施加的抖動、換句話說、所謂的平移抖動所導致的振動而引起的圖像劣化。例如，通過與被攝體相距大約20cm而進行的微距攝像要求實時檢測和補償平移抖動。即使被攝體位于離照相機大約一米的距離處，在攝像光學系統(tǒng)的焦距非常大(例如，400mm)的條件下，也需要在攝像期間檢測和補償平移抖動。

日本特開平7-225405中所公開的技術通過對加速度計所檢測到的加速度應用二階積分來計算平移抖動，從而通過包括分離設置的轉動速度計的輸出來驅動抖動補償單元。然而，在平移抖動的檢測中使用的加速度計的輸出容易受到諸如干擾、噪聲或溫度變化等的環(huán)境變化的影響。結果，由于通過所檢測到的加速度的二階積分而進一步增大了這些不穩(wěn)定因素的影響，因而難以進行平移抖動的高精度補償。

日本特開2010-25962公開了通過將平移抖動作為在轉動中心位于遠離照相機的位置處時的轉動抖動來計算平移抖動。該方法通過設置轉動速度計和加速度計、并使用這些轉動速度計和加速度計的輸出來計算使用轉動抖動的轉動半徑的補償值和角度，從而執(zhí)行抖動補償。通過計算轉動中心并且限制為干擾的影響低的頻帶，可以減輕上述加速度計的由不穩(wěn)定因素所引起的精度降低。

在傳統(tǒng)技術中，平移抖動的補償與以下條件相關聯。盡管在用于執(zhí)行平移抖動的補償的檢測單元中使用加速度計的方法中，優(yōu)選為加速度計的安裝位置是透鏡主點，但是難以將加速度計設置在透鏡主點附近。

日本特開2010-25962公開了代替作為抖動檢測單元的加速度計而使用攝像單元的輸出來檢測抖動的方法。在使用攝像單元的輸出來檢測抖動的情況下，可以使用如下方法，其中，緊挨在攝像操作之前根據圖像抖動和轉動抖動之間的關系來計算補償系數(校正系數)，并且在攝像操作期間對轉動抖動進行補償。在該情況下，僅在攝像操作期間不進行平移抖動補償。

日本特開2010-25962還公開了代替作為抖動檢測單元的加速度計而根據驅動線圈中流動的電流來檢測平移抖動的加速度的方法。然而，該方法不能在緊挨在攝像操作之前實現抖動補償單元的性能。

本發(fā)明的目的在于利用小型化的結構提高操作特性并且在不依賴焦距或抖動補償范圍的變化的情況下針對平移抖動進行高精度的圖像抖動補償。

發(fā)明內容

根據本發(fā)明的解決上述情況的設備是抖動補償控制設備，用于檢測施加至包括攝像光學系統(tǒng)的設備的抖動來補償圖像抖動。所述抖動補償控制設備包括：抖動補償單元；補償量計算單元，用于使用所述設備的抖動量來計算補償量，其中，所述設備的抖動量包括在所述設備沿著與攝像光學系統(tǒng)的光軸垂直的方向行進的方向上所產生的平移抖動；估計單元，用于通過輸入被驅動單元的位置檢測信號和針對所述被驅動單元的驅動指示信號來估計所述平移抖動，其中，所述被驅動單元構成所述抖動補償單元；以及驅動單元，用于根據所述補償量來驅動所述抖動補償單元，其中，當基于從所述估計單元獲得的平移抖動的估計量來計算所述平移抖動的補償量時，所述補償量計算單元進行計算以使得在所述攝像光學系統(tǒng)的焦距增大的情況下減小所述平移抖動的補償量。