图像抖动校正装置及其控制方法、光学装置以及摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像抖动校正装置及其控制方法、光学装置以及摄像装置。该摄像装置检测抖动，并且进行反馈控制。LPF和减法单元将检测信号划分为低频分量和高频分量。在加法单元中，将用于对高频分量进行积分的LPF和用于对低频分量进行积分的LPF的输出合成，以输出结果，作为校正透镜的目标位置。HPF移除对摄像装置施加的抖动量的低通分量。控制切换确定单元切换第一控制模式和第二控制模式，第一控制模式用于通过对使用HPF对信号进行处理之后的信号进行频率划分而生成的信号，来进行图像抖动校正，第二控制模式用于通过从抖动信号减去使用HPF计算出的固定偏移量，并且将结果划分为频率分量而生成的信号，来进行图像抖动校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于校正光学装置、摄像装置等中的图像抖动的技术。
技术介绍
由于在拍摄图像时握持照相机主体的用户的手的抖动，可能在由诸如数字照相机等的摄像装置拍摄的图像上产生图像抖动。因此，存在一些装置，其具有检测对照相机主体施加的振动，以对被摄体图像的图像抖动进行校正的功能。在这种技术中，已知有光学图像抖动校正处理和电子图像抖动校正处理。光学图像抖动校正处理使用角速度传感器等检测照相机主体的抖动，以移动摄影光学系统中的光学构件(校正透镜)，从而改变摄影光学系统中的光轴的方向。由此，可以移动聚焦在摄像元件的光接收面中的图像，以对抖动进行校正。此外，电子图像抖动校正处理是通过对拍摄图像进行图像处理来对图像抖动进行人工校正的处理。从角速度传感器等输出的抖动检测信号包括由于诸如应当被校正的手抖动等的振动而产生的信号。另外，抖动检测信号包括由于根据摄影者的意图而对照相机的操作(例如平移操作)而产生的信号等。由此，当仅基于抖动检测信号驱动校正透镜时，对例如平移或者倾斜操作(下文中称为“平移操作等”)期间的大的抖动，进行图像抖动校正。因此，校正透镜的目标位置可能超出其可移动范围。作为另选方案，在平移操作等之后，可能出现图像摆动(回摆)，从而导致用户对照相机的操作或者图像感到不舒服。如果确定角速度传感器的抖动检测信号是由于平移操作等而产生的，则对回摆进行校正的处理使图像抖动校正停止。使校正透镜返回到可移动范围的中心(没有位移的基准位置)并停止。在这种情况下，当在平移操作等结束时，发生角速度信号的一些快速变化时，由于检测信号处理系统的高通滤波器(HPF)或者积分器的残留信号等，抖动检测信号可能不严格为0，而是渐近地接近于O。因此，当恢复图像抖动校正时，通过抖动检测信号使校正透镜明显移动，从而导致图像回摆。为了解决该问题，日本特开第2006-113264号公报公开了一种设备，其通过在平移操作等结束时，逐渐改变角速度的基于信号处理的滤波器的截止频率，来对图像抖动进行校正。此外，日本特开第2011-118073号公报公开了如下一种方法，其依据角速度通过速度控制对校正透镜进行驱动，而不使用在导致回摆的角速度的基于信号处理的滤波器中具有明显更低的截止频率的HPF或者LPF(积分器)。此外，日本特开第2010-004370号公报公开了一种设备，其基于角速度传感器检测到的抖动信号通过校正透镜对抖动进行校正，并且基于低频分量的抖动信号通过电子图像抖动校正对抖动进行校正。由此，该设备能够针对由于平移操作等而产生的大的抖动，保证校正透镜的足够的驱动范围。然而，在日本特开第2006-113264号公报中描述的技术对紧接在平移操作等之后的图像抖动校正具有弱效果。此外，在日本特开第2011-118073号公报中描述的技术中，因为不进行曝光时通过位置控制将校正透镜的位置居中的操作，致使对于诸如用户的身体的摆动等的、抖动检测信号的低通分量，图像抖动校正的效果变弱。此外，由于这种技术不使用HPF，因此如果角速度传感器的偏移和温度波动大，并且在行走等同时进行摄影期间，低频抖动相对大，则校正透镜的位置从可移动范围的中心偏离。如果使用具有小的偏移和温度波动的水晶陀螺仪传感器等，则成本可能增加。此外，在日本特开第2010-004370号公报中描述的技术在无法进行电子图像抖动校正的情况下，会降低曝光期间的针对低频的图像抖动校正的性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种使得在装置处发生大的抖动的情况下能够成功地进行图像抖动校正的图像抖动校正装置。根据本实施例，提供一种图像抖动校正装置，其用于通过校正单元的驱动来进行图像抖动校正，所述图像抖动校正装置包括:高通滤波器，其被构造为去除抖动检测信号的低通分量；划分单元，其被构造为将抖动检测单元输出的检测信号，划分为多个频率分量；以及控制单元，其被构造为包括第一控制模式和第二控制模式，所述第一控制模式用于使用通过所述划分单元对所述高通滤波器处理的所述检测信号进行划分而获得的信号，来进行所述图像抖动校正，所述第二控制模式用于使用通过所述划分单元对所述高通滤波器未处理的所述检测信号进行划分而获得的信号，来进行所述图像抖动校正。根据本专利技术的图像抖动校正装置即使装置经受大的抖动也能够实现良好的图像抖动校正。从以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。【附图说明】图1是例示结合图2A至图11例示本专利技术的实施例的摄像装置的功能配置的示例的框图。图2A是例示抖动校正透镜驱动单元的示例性配置的框图。图2B是例示抖动校正控制单元和透镜位置控制单元内部的示例性配置的框图。图3是例示抖动校正机构单元的示例性配置的分解立体图。图4是例示抖动校正控制单元内部的示例性配置的框图。图5是例示抖动校正控制单元的处理的流程图。图6是例示从图5继续的抖动校正控制单元的处理的流程图。图7是例示从图5继续的第一控制方法的处理的流程图。图8是例示与第一控制方法中的处理相关联的抖动校正控制单元内部的配置的框图。图9是例示与第二控制方法中的处理相关联的抖动校正控制单元内部的配置的框图。图10是例示控制切换确定单元的处理的流程图。图11例示了示出递归数字滤波器的示例性配置的框图。【具体实施方式】下文中，参照附图描述本专利技术的优选实施例。本专利技术能够应用于安装在数字单镜头反射照相机上的可互换镜头、诸如镜头筒的光学装置、诸如数字摄像机、监视摄像头、Web (网络)摄像头等的摄像装置以及诸如移动电话、平板终端等的包括摄像装置的电子设备。注意，本专利技术不旨在局限于下面的实施例，而仅例示了在实施本专利技术时具有一些优点的具体示例。此外，所有在下面的实施例中描述的特征的组合对于本专利技术来说并不总是必不可少的。图1是例示根据本专利技术的实施例的摄像装置的功能配置的示例的框图。虽然例示了数字静态照相机作为根据该实施例的摄像装置，但是可以使用具有运动图像摄影功能的照相机。构成摄影光学系统(聚焦光学系统)的变焦单元101是具有可变倍率的摄影镜头设备的一部分，并且包括用于改变摄影镜头设备的倍率的变焦透镜。变焦驱动控制单元102根据系统控制单元119的控制指令，对变焦单元101的驱动进行控制。抖动校正透镜(下文中称为“校正透镜”)103是如下的光学部件，其构成用作图像抖动校正部件的摄影光学系统的一部分。校正透镜103是能够沿与摄影光学系统的光轴不同的方向(例如与光轴垂直的方向)移动的移位透镜。抖动校正透镜驱动控制单元104根据系统控制单元119的控制指令，对校正透镜103进行驱动。光圈-快门单元105包括具有光圈功能的机械快门。光圈-快门驱动控制单元106根据系统控制单元119的控制指令，对光圈-快门单元105进行驱动。聚焦单元107是摄影镜头的一部分，并且包括能够沿着摄影镜头的光轴改变其位置的聚焦透镜。聚焦驱动控制单元108根据系统控制单元119的控制指令，对聚焦单元107进行驱动，以进行焦点调节操作。摄像单元109包括诸如CXD (电荷耦合器件)图像传感器和CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器等的摄像元件。摄像元件将由摄影光学系统形成的光学图像光电转换为以像素为单位的电信号。摄像信号处理单元I1对摄像单元109输出的电信号，进行A(模拟)/D(数字)转换、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像抖动校正装置，其用于通过校正单元的驱动来进行图像抖动校正，所述图像抖动校正装置包括：高通滤波器，其被构造为去除抖动检测信号的低通分量；划分单元，其被构造为将抖动检测单元输出的检测信号划分为多个频率分量；以及控制单元，其被构造为包括第一控制模式和第二控制模式，所述第一控制模式用于使用通过所述划分单元对所述高通滤波器处理的所述检测信号进行划分而获得的信号，来进行所述图像抖动校正，所述第二控制模式用于使用通过所述划分单元对所述高通滤波器未处理的所述检测信号进行划分而获得的信号，来进行所述图像抖动校正。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内谦司，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP