[发明专利]图像抖动校正设备及控制方法、光学设备和摄像设备

说明书

本发明提供一种图像抖动校正设备及控制方法、光学设备和摄像设备。该摄像设备设置有用于检测角度抖动的角速度计和用于检测平移抖动的加速度计。CPU基于抖动检测信号计算图像抖动校正量。抖动校正单元通过根据计算出的图像抖动校正量而驱动校正构件来校正图像抖动。摄像倍率计算单元计算摄像镜头的摄像倍率并且将其输出至信号切换单元。信号切换单元根据摄像倍率的大小，在积分滤波器的输出与HPF的输出之间切换。CPU通过改变校正滤波器的低频范围的追踪性能以及通过计算图像抖动校正量来进行图像抖动校正。

(本申请是申请日为2014年8月8日、申请号为201410389611.X、发明名称为“图像抖动校正设备和方法、镜筒、光学设备以及摄像设备”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明涉及一种用于校正由于手抖动等造成的图像抖动的图像抖动校正设备和摄像设备。特别地，本发明涉及一种用于在微距摄影时平滑地校正图像抖动的技术。

背景技术

对于包括图像抖动校正设备的照相机，为了使得能够进行没有图像抖动的摄像，检测由于手部移动等造成的照相机的角度抖动，并且根据检测值来驱动图像抖动校正透镜(以下称作“校正透镜”)。在这个过程中，必须正确地检测照相机抖动并且校正由于抖动引起的光轴的变化。通过用于获得诸如角速度等的检测结果的振动检测单元(角速度计等)以及用于基于计算处理结果而驱动校正构件(校正透镜等)的驱动控制单元来抑制图像抖动。

此外，在近距离拍摄的情况下(高摄像倍率的摄像条件)，存在仅通过角速度计不能检测到的抖动。这被称作平移抖动，其被施加在与照相机的光轴平行或者垂直的方向上，并且不能忽略由此造成的图像劣化。例如，在微距摄影中通过接近至距离被摄体20cm以内来进行摄像的条件下，或者在摄像光学系统的焦距相对于距离照相机1m的被摄体非常大(例如，400mm)的条件下，必须积极地检测平移抖动并且进行校正。

日本特开平7-225405公开了一种技术，其中通过加速度计来检测平移抖动、根据加速度计的二阶积分来获得平移抖动，并且根据单独提供的角速度计的输出来驱动抖动校正单元。在这种情况下，加速度计的输出易受到诸如外部噪声或者温度变化的环境变化的影响，由于二阶积分进一步增大不稳定因素，并且由此难以对平移抖动进行高精度的校正。日本特开2010-25962公开了一种技术，其中，通过将平移抖动视为在转动中心的位置远离照相机的情况下的角度抖动来获得平移抖动。根据角速度计和加速度计各自的输出来获得使用角度抖动的转动半径的角度和校正值，并且进行抖动校正。通过限制于不易受外部干扰的频率范围而获得转动中心，能够减轻加速度计的不稳定因素对校正的影响。

通常，在将图像抖动校正中所使用的滤波器的截止频率设置为低的情况下并且在扩宽频率范围的情况下，能够通过相对于拍摄者等的身体移动进行低频分量的抖动校正来改进性能。然而，在扩展滤波器的低频侧的频率范围时，由于在校正构件具有有限的可移动范围的情况下，校正构件的位置达到可移动范围的界限，因而反而产生性能劣化的可能性。

此外，通过日本特开2010-25962中所公开的使用转动半径的平移抖动校正，难以在低频范围中正确地进行校正。关于转动半径，在预定频率范围中指定转动半径用于计算，并且将所提取的频率主要设置在1Hz至10Hz之间。因此，对于1Hz或者以下的抖动，可能发生不能正确地获得转动半径。此外，在1Hz或者以下的抖动的实际转动半径小于通过计算操作所获得的转动半径的情况下，相对于在1Hz或者以下的低频范围中的校正，可能发生与实际的平移抖动不同的过度的抖动校正。在以上条件的情况下，担心由于与在滤波器的低频侧的频率范围扩展相关联的过度校正，图像抖动校正性能下降。

发明内容

本发明提高了图像抖动校正设备中的图像抖动校正的精度。