[发明专利]抖动补偿控制设备及方法、光学装置和摄像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过对由照相机抖动引起的振动所导致的图像抖动进行补偿来防止图像劣化的抖动补偿的控制技术。

背景技术

现在的照相机的诸如确定曝光或焦点调节等的所有基本摄像操作已经自动化。此外，包括用于防止由照相机抖动等所引起的图像抖动的抖动补偿控制设备的照相机几乎完全消除了因拍摄者导致摄像错误的因素。

这里将简要说明抖动补偿控制设备。照相机抖动通常的特征在于具有频率1～10Hz的振动。需要检测由照相机抖动所导致的照相机的抖动(转动抖动)，并且响应于检测值移动图像抖动补偿透镜(以下称为“抖动补偿透镜(图像模糊校正透镜)”)，以使得即使在快门释放期间发生了照相机抖动的情况下也能够进行消除图像抖动的摄像。该处理需要精确检测由于抖动引起的照相机振动并对光轴变化进行补偿。实际上，可以通过装配用于获取诸如抖动的转动速度等的检测结果的振动检测单元和用于基于计算处理结果使抖动补偿透镜(图像模糊校正透镜)移位的驱动控制单元来抑制图像抖动。

多种光学装置包括用于使用转动速度计检测转动抖动、并且移动摄像镜头的一部分或摄像元件从而减小图像抖动的抖动补偿控制设备。然而，在近距离摄像的情况下(与高摄像倍率相关联的摄像条件)，不能忽视由仅使用转动速度计所不能检测到的振动引起的图像劣化，该振动即在与照相机的光轴垂直的平面内的水平或垂直方向上所施加的振动、换句话说、所谓的平移抖动。例如，与被摄体相距约20cm的微距拍摄需要积极检测和补偿平移抖动。即使在被摄体位于与照相机相距约1米的距离的情况下，在摄像光学系统的焦距很大(例如，400mm)的条件下进行摄像期间，也需要检测和补偿平移抖动。

日本特开平7-225405号公报所述的技术用于通过对由加速度计所检测到的加速度进行二阶积分来计算平移抖动、并且通过包含分开设置的转动速度计的输出以驱动抖动补偿单元。

然而，检测平移抖动所使用的加速度计的输出表现出受诸如干扰、噪声或温度变化等环境波动的影响的倾向。因而，由于这些不稳定因素的影响通过对所检测到的加速度进行二阶积分而进一步增强，所以难以进行平移抖动的高精度补偿。日本特开2010-25962号公报说明了通过将平移抖动认为是转动中心位于远离照相机的位置处的转动抖动来计算平移抖动。该方法通过设置转动速度计和加速度计、并且使用这些速度计和加速度计的输出以计算使用转动抖动的转动半径的补偿值和角度，来执行抖动补偿。通过计算转动中心并且限制到干扰影响低的频带，可以减轻上述由加速度计所引起的不稳定因素。

作为由是以近距离拍摄还是以远距离拍摄被摄体所产生的差异(换句话说，摄像倍率的差异)引起的在摄像面上要补偿的抖动量的差异大的结果，利用抖动补偿对平移抖动的补偿与下面的条件相关联。

通过使安装至摄像设备的显示设备发挥电子取景器(EVF)功能所连续拍摄的EVF图像包括以下的功能：用于使用图像处理技术以利用自动调焦(AF)处理来执行连续调焦。该处理被称为连续AF功能。在这种情况下，根据摄像镜头的摄像倍率计算平移抖动补偿量来补偿图像抖动。即使在照相机的平移抖动量相同的情况下，由于摄像倍率在AF操作期间连续变化，所以摄像面上要补偿的平移抖动的补偿量响应于摄像倍率而变化。如果在不进行修正的情况下、根据从变焦状态或调焦状态所获得的摄像倍率的信息来进行抖动补偿，则存在如果对于平移抖动使用过大的补偿量则影响抖动补偿的抖动补偿效果的风险。此外，在作为过度控制的结果、抖动补偿透镜(图像模糊校正透镜)立即到达控制限制(可移动范围的端位置)的情况下，抖动补偿控制性能可能受到不利影响。

本发明的目的是减轻由AF操作期间所产生的摄像倍率的急剧变化所导致的抖动补偿控制性能的劣化，以及对于平移抖动执行高精度的图像抖动补偿。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的设备包括：抖动补偿单元；检测单元，用于检测设备的抖动量，其中，所述抖动量包括沿所述设备在与摄像光学系统的光轴垂直的方向上行进的方向所产生的平移抖动；补偿量计算单元，用于通过获取来自所述检测单元的检测信号、所述摄像光学系统中的变焦透镜位置和调焦透镜位置的信息、以及示出所述摄像光学系统的聚焦程度的信息，计算补偿系数(校正系数)，并且计算所述抖动补偿单元的补偿量；以及驱动单元，用于根据所述补偿量驱动所述抖动补偿单元。与用于高的聚焦程度的补偿系数(校正系数)相比，对于低的聚焦程度，所述补偿量计算单元减小所述补偿系数(校正系数)。

根据本发明，还提供包括上述的抖动补偿控制设备的光学装置。