[发明专利]包括图像模糊校正装置的光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括图像模糊校正装置的镜头，其中，该 图像模糊校正装置用于检测由手持照相机而引起的照相机振 动，并且校正所检测到的照相机振动，从而可以改善所拍摄的 图像的质量。本发明还涉及一种照相机、一种包括具有该镜头 和该照相机的照相机系统的光学设备、以及一种摄影装备。

背景技术

在现在的照相机的情况下，可以自动进行曝光控制和焦点 调整等用于拍摄的所有重要操作。因此，即使在进行照相机操 作方面没有经验的拍摄者也很少在拍摄照片时犯错。

另外，由于包括照相机和镜头且设置有图像模糊校正装置 (用于降低由手持照相机而引起的照相机振动)的光学设备已广 泛使用，因而很少发生由于拍摄者而引起的拍摄失误。

将简要说明图像模糊校正系统。

通常，由拍摄时所发生的手振动而引起的照相机振动是频 率范围约为1～12Hz的振动。

为了降低由照相机振动而引起的图像模糊的影响，提出了 所谓的光学图像稳定系统，该系统用于检测照相机振动，并且 根据该检测结果移位校正透镜。

为了改善图像模糊校正装置的性能，首先需要准确地检测 照相机的振动，其次，需要适当校正由照相机振动而引起的光 轴的移位。

使用振动检测单元检测这类振动(即，由手振动而引起的照 相机振动)，其中，振动检测单元被配置为检测角加速度、角速 度和角位移等。

对从振动检测单元输出的信号进行积分，并且计算角位移 信号。基于所获得的角位移信号，使得摄影光轴偏离中心，以 校正图像模糊。

将参考图9说明包括这种振动检测单元的图像稳定系统的 概况。

图9示出用于抑制由箭头81所示的垂直照相机振动81p和 水平照相机振动81y所引起的图像模糊的系统的例子。在图9所 示的例子中，将图像模糊校正装置设置在单镜头反光照相机 (single-lens reflex camera)的可互换镜头(interchangeable lens) 中。

参考图9，该系统包括镜筒82、垂直照相机振动检测单元 83p和水平照相机振动检测单元83y。垂直照相机振动检测单元 83p和水平照相机振动检测单元83y分别检测84p和84y所示的方 向上的振动。

该系统还包括校正光学装置85。校正光学装置85包括用于 向校正光学装置85施加驱动力的线圈86p和86y和用于检测校正 光学装置85的位置的位置检测元件87p和87y。根据作为设定点 的振动检测单元83p和83y的输出，驱动设置在校正光学装置85 中的位置控制环(position control loop)。因此，可以确保在图像 平面88内的稳定。

另外，在日本特开平7-218967号公报中说明的图像模糊校 正装置包括这样一种机械机构，当不驱动校正光学系统时，该 机械机构将校正光学系统机械地保持在校正的中心。

还存在这样一种图像模糊校正装置，在该图像模糊校正装 置中，通过使用弹簧等弹性部件而不是使用机械机构将校正光 学系统保持在校正的中心。由于这种图像模糊校正装置不包括 机械保持单元，因而可以实现小型的图像模糊校正装置。

在日本特开平8-184870号公报中说明的振动校正装置中， 当不进行图像模糊校正操作时，通过弹簧保持校正透镜。因此， 当向弹簧施加震动时，弹簧以共振频率发生共振。根据弹簧的 弹簧常数，共振振幅可能显著增大。

在利用单镜头反光照相机进行拍摄的情况下，在拍摄时进 行镜驱动和快门驱动。在将由这类驱动而引起的震动施加给上 述图像模糊校正装置的情况下，校正透镜可能发生共振。该共 振可能影响所拍摄的图像。

为了避免这种有害共振，向驱动线圈供应电力以便可以电 保持校正透镜，从而使得校正透镜与光轴中心对准。可以将校 正透镜一定程度地保持在光轴附近，该一定程度使得可以忽略 对所拍摄的图像产生的影响。

为了更有效地减弱有害共振，必须根据阻尼增大的驱动特 性来电保持校正透镜。然而，在阻尼增大的特性的情况下，图 像模糊校正中的相位滞后(phase lag)增大，并且图像模糊校正 的性能因而下降。

图10A和10B是均表示关于不同阻尼的频率特性的差异的 波特图(Bode diagram)。在图10A和10B的每一个中，实线表示 的特性是低阻尼情况下的频率特性，虚线表示的特性是高阻尼 情况下的频率特性。