[发明专利]图像稳定性控制装置、摄像装置以及图像稳定性控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及校正或防止因诸如手抖的抖动而出现的图像抖动或图像劣化的图像稳定性控制技术。

背景技术

近年来，摄像机的所有对于图像拍摄重要的操作，例如用于确定曝光的操作和聚焦操作，都可以自动执行。因此，即便不熟悉摄像机使用的用户也可以几乎总是成功地拍摄高质量图片。此外，近来市售的摄像机包括由抖动校正单元、驱动单元、抖动检测单元等组成的图像稳定性控制装置，并且被配置为防止因诸如手抖的抖动而出现的图像抖动。包括由抖动校正单元、驱动单元、抖动检测单元等组成的图像稳定性控制装置的摄像机几乎消除了致使拍摄者的拍摄错误的因素。

下面，简要描述图像稳定性控制装置。在图像拍摄期间可能对摄像机发生的手抖是频率大概为1到10Hz的抖动。为了即便在按压快门释放按钮时对摄像机施加了这种手抖的情况下也没有任何图像抖动地拍摄照片，需要检测因手抖而施加给摄像机的角旋转抖动，并且根据检测值使镜头位移以校正图像抖动(以下，简称为“补偿镜头”)。

而且，当在近距离(在使用高摄像倍率的拍摄条件下)拍摄图像时，因平移抖动(translational shake)引起的图像劣化可能不能被忽略。例如，当在微距拍摄的情况下在约20cm的近物距下拍摄物体图像时，必需主动检测并校正平移抖动。在即使确保了1米的足够物距时摄像光学系统的焦距非常大(例如，400mm)的拍摄条件下，也必需检测并校正平移抖动。然而，仅通过角速度传感器可能不能检测到平移抖动，并且平移抖动被施加在位于垂直于摄像机的光轴的平面内的水平方向或垂直方向上。

日本特开平第7-225405号公报公开了一种技术，其中，提供了被配置为检测加速度的加速度计，以通过对所检测的加速度进行二次积分来检测平移抖动，并且根据所检测的平移抖动值和来自独立设置的角速度计的输出来驱动抖动校正单元。

日本特开第2010-25962号公报公开了一种技术，其中在旋转中心远离摄像机时平移抖动等效于角旋转抖动。

利用角旋转抖动的旋转半径来执行平移抖动校正的传统方法可能引起以下问题。

为了检测摄像机在水平方向上的平移抖动，采用了为校正偏航(yaw)角旋转抖动而安装的偏航角速度传感器，和检测摄像机在水平方向上的加速度的加速度传感器。根据由这两个传感器获得的检测值来计算水平方向上的平移抖动校正量。然而，对于摄像机在水平方向上的平移抖动，难以精确地确定平移抖动校正量，这是因为，摄像机除了受到与摄像机在偏航方向(yaw direction)上的旋转相关联的平移抖动影响外，还可能受到与摄像机在滚转方向(roll direction)上的旋转相关联的平移抖动影响。具体地说，当摄像机在俯仰方向(pitch direction)上的旋转很小而与摄像机在滚转方向上的旋转相关联的垂直方向上的平移抖动较大时，难以仅通过检测俯仰方向上的角速度和垂直方向上的加速度来精确地确定针对垂直方向上的平移抖动的校正量。注意，这些同样适用于俯仰方向上的平移抖动的检测。

发明内容

本发明提供了一种图像稳定性控制装置以及该图像稳定性控制装置的控制方法，该图像稳定性控制装置在考虑了围绕光轴的方向上的抖动的情况下针对因施加给光学装置的角旋转抖动的影响而出现的平移抖动以高精度执行图像抖动校正。

为了解决以上问题，根据本发明的一个方面，提供了一种图像稳定性控制装置，该图像稳定性控制装置包括：抖动校正单元，其被配置为能够在不同于摄像光轴方向的方向上移动；第一抖动检测单元，其被配置为检测在垂直于光轴的第一方向上的角旋转抖动；第二抖动检测单元，其被配置为检测在围绕光轴的第二方向上的角旋转抖动，所述第二方向与所述第一方向不同；第三抖动检测单元，其被配置为检测设备的平移抖动；控制单元，其被配置为使用所述第一抖动检测单元、所述第二抖动检测单元以及所述第三抖动检测单元的输出，来计算用于校正所述第一方向和所述第二方向上的平移抖动的校正量；以及驱动单元，其被配置为根据所述校正量来驱动所述抖动校正单元。

根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是具有图像稳定性功能的摄像机的俯视示意图，用于结合图2到图10解释本发明的第一实施例。

图2是摄像机的侧视示意图。

图3是摄像机的正视示意图。

图4是摄像机在俯仰方向上的抖动及其旋转中心的示例图。

图5是与摄像机在垂直方向上的运动相关的摄像机在滚转方向上的抖动及其旋转中心的示例图。