抖動量檢測裝置和攝像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及抖動量檢測裝置和具有該抖動量檢測裝置的攝像裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，搭載了手抖校正功能的攝像裝置已經普及。通過這種攝像裝置，即使用戶 沒有特別注意，也能夠拍攝不存在由于手抖而引起的像抖的良好圖像。
[0003] -般情況下，在曝光時間較長的拍攝時，手抖增大。而且，有時無法充分校正這種 長秒拍攝時的像抖。特別是在進行微距區域的長秒拍攝的情況下，無法充分校正像抖的可 能性提高。這是因為，多數情況下，現有的手抖校正無法充分校正平移抖動。一般情況下，手 抖可以分為角度抖動和平移抖動。角度抖動是使攝像裝置的光軸的角度變化的手抖。另一 方面，平移抖動是使攝像裝置的殼體在與光軸垂直的平面方向上移動的手抖。在像倍率較 小的情況下，平移抖動對像抖的影響較小，當像倍率增大時，平移抖動對像抖的影響增大。 因此，一般情況下，在像倍率較大的微距區域中，平移抖動對像抖的影響較大，無法進行充 分的像抖校正。因此，圖像的品質劣化。
[0004] 日本特開平7-225405號公報提出了檢測平移抖動的手法。該日本特開平 7-225405號公報中提出的攝像裝置具有：檢測作用于該攝像裝置的3軸方向的加速度的加 速度檢測裝置、檢測繞該3軸的角速度的角速度檢測裝置、根據3軸方向的加速度和繞3軸 的角速度運算照相機坐標系與靜止坐標系之間的坐標轉換矩陣的姿勢檢測單元、以及根據 坐標矩陣運算照相機坐標系中的重力加速度分量的重力加速度分量運算單元，在從加速度 檢測裝置的輸出中去除重力加速度分量后計算平移移動量，根據該計算出的平移移動量進 行像抖校正。
[0005] 并且，在具有快門或快速復原反射鏡等可動部的攝像裝置的情況下，有時由于可 動部的動作而產生的振動對像抖校正造成影響。日本特許第2897413號公報提出了如下手 法：在由于可動部的動作而產生了振動時，通過禁止在角速度傳感器的輸出穩定之前的一 定期間的抖動信息的運算，減輕抖動信息的運算中的振動的影響。
【發明內容】
[0006]日本特開平7-225405號公報從加速度檢測裝置的輸出中去除重力加速度分量， 對去除了該重力加速度后的加速度進行積分而計算速度，進而，通過對速度進行積分來計 算平移移動量。
[0007]這里，公知的是加速度傳感器對于振動的靈敏度較高。因此，當在抖動量的檢測中 產生由于可動部的動作而造成的振動時，加速度傳感器除了檢測到基于攝像裝置的殼體的 振動的加速度以外，還檢測到伴隨基于可動部的動作的振動而產生的加速度。在直接對包 含這種伴隨基于可動部的動作的振動而產生的分量的加速度進行積分的情況下，會計算出 與攝像裝置的平移移動量不同的移動量。因此，無法進行適當的像抖校正。為了進行適當 的校正，針對基于可動部的動作的振動需要某些對策。
[0008] 日本特許第2897413號公報提出了在產生快門的振動時禁止抖動信息的運算。這 里，日本特許第2897413號公報是涉及使用角速度傳感器的角度抖動的檢測的技術。平移 抖動的檢測與使用角速度傳感器的角度抖動的檢測不同，為了準確地進行平移抖動校正， 在進行像抖校正以前取得的加速度的信息是重要的。因此，很難將日本特許第2897413號 公報的技術直接應用于平移抖動的檢測。
[0009] 本發明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于，提供如下的抖動量檢測裝置和具 有這種抖動量檢測裝置的攝像裝置：在由于可動部的動作而產生了伴隨該動作的振動的情 況下，也能夠準確地檢測平移移動量并計算像抖校正量。
[0010] 為了實現所述目的，本發明的第1方式的抖動量檢測裝置具有：加速度傳感器，其 檢測對殼體施加的加速度；振動期間檢測部，其檢測對所述殼體施加規定的閾值以上的振 動的振動期間；速度變化估計部，其根據所述加速度傳感器檢測到的加速度估計所述振動 期間內的所述殼體的速度變化；速度計算部，其根據所述加速度計算所述殼體的速度，根據 由所述速度變化估計部估計出的所述速度變化對該速度進行校正；以及抖動量計算部，其 根據由所述速度計算部校正后的速度計算，針對對所述殼體施加的振動的像抖校正量。
[0011] 為了實現所述目的，本發明的第2方式的攝像裝置具有：第1方式所記載的抖動量 檢測裝置；以及快門，所述振動期間檢測部根據所述快門的控制信號檢測所述振動期間。
[0012] 根據本發明，能夠提供如下的抖動量檢測裝置和具有這種抖動量檢測裝置的攝像 裝置：在由于可動部的動作而產生了伴隨該動作的振動的情況下，也能夠準確地檢測平移 移動量并計算像抖校正量。
【附圖說明】
[0013] 圖1是各實施方式的作為攝像裝置的照相機的殼體的外觀圖。
[0014] 圖2是示出各實施方式的照相機的整體結構的框圖。
[0015] 圖3是示出第1實施方式的抖動校正微機的內部結構的框圖。
[0016] 圖4是示出平移抖動校正部的概略結構的圖。
[0017] 圖5是示出第1實施方式中的平移抖動校正部的詳細結構的圖。
[0018] 圖6是示出計算像抖校正量的處理的流程圖。
[0019] 圖7是示出快門控制信號與加速度的關系的圖。
[0020] 圖8是示出第1實施方式中的速度變化估計處理的流程圖。
[0021] 圖9是示出平移抖動校正部的內部產生的信號的時間變化的圖。
[0022] 圖10是示出第2實施方式中的平移抖動校正部的詳細結構的圖。
[0023] 圖11是示出第2實施方式中的速度變化估計處理的流程圖。
[0024] 圖12是示出第2實施方式中的振動期間中的加速度與作為其積分結果的速度之 間的關系的圖。
[0025] 圖13是示出第2實施方式的變形例1中的平移抖動校正部的詳細結構的圖。
[0026] 圖14是示出變形例1中的速度變化估計處理的流程圖。
[0027] 圖15是示出變形例1中的振動期間中的加速度與作為其積分結果的速度的關系 的圖。
[0028] 圖16是變形例3中的速度變化估計處理的流程圖。
[0029] 圖17是示出變形例4中的像抖校正處理的流程圖。
[0030] 圖18是變形例4中的速度變化估計處理的流程圖。
[0031] 圖19是變形例5中的速度變化估計處理的流程圖。
[0032] 圖20是示出第3實施方式中的平移抖動校正部733的詳細結構的圖。
[0033] 圖21是示出第4實施方式中的抖動校正微機的內部結構的框圖。
[0034] 圖22是示出第4實施方式中的平移抖動校正部733的詳細結構的框圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0036] 在說明本發明的實施方式之前，對攝像裝置的殼體中產生的運動進行定義。圖1 是本發明的各實施方式的具有抖動量檢測裝置的作為攝像裝置的照相機的殼體的外觀圖。
[0037] 如圖1所示，針對照相機的殼體1定義正交3軸。設用戶以橫向位置放置照相機的 殼體1時成為左右方向的殼體1的軸為X軸。X軸的右側為+方向，左側為-方向。并且， 設用戶以橫向位置放置照相機的殼體1時成為上下方向的殼體1的軸為Y軸。Y軸的上側 為+方向，下側為-方向。進而，設沿著圖1的單點劃線所示的照相機的光軸的軸為Z軸。 Z軸的被攝體側（殼體1的前側）為+方向，像側（殼體1的后側）為-方向。圖1所示的 X軸和Y軸對應于后述攝像元件4的攝像面的X軸和Y軸。
[0038] 并且，如圖1所示，設繞X軸的旋轉方向為俯仰（Pitch)方向、繞Y軸的旋轉方向 為偏航（Yaw)方向、繞Z軸的旋轉方向為滾動（Roll)方向。關于旋轉方向的正負，設圖1 所示的各箭頭的方向為+方向，其相反方向為-方向。
[0039] 關于所述方向的正負，依賴于后述加速度傳感器8的安裝方向。根據加速度傳感 器8的安裝方向，有時方向的正負與圖1不同。
[0040] 圖2是示出本發明的各實施方式的照相機的整體結構的框圖。在本實施方式的照 相機的殼體1中設有光學系統2、焦面快門3、攝像元件4、驅動部5、系統控制器6、抖動校正 微型計算機（微機）7、加速度傳感器8、釋放（開關）開關9、電子取景器（EVF) 10。并且， 存儲卡11設置在殼體1的內部或相對于殼體1的內部裝填自如。
[0041] 光學系統2具有一個或多個透鏡以及光圈，使來自殼體1的外部的光束在攝像元 件4的攝像面上形成為被攝體像。焦面快門3設置在攝像元件4的攝像面的前方，通過進 行開閉動作，使攝像元件4成為曝光狀態或遮光狀態。攝像元件4根據來自系統控制器6 的指示，將攝像面上形成的被攝體像轉換為電信號。
[0042] 驅動部5具有支承攝像元件4的支承部件，根據來自抖動校正微機7的指示，在X 軸方向和Y軸方向上驅動攝像元件4。
[0043]系統控制器6除了讀出所述影像信號以外，還進行與照相機整體的功能有關的各 種控制。
[0044]例如，系統控制器6從攝像元件4讀出影像信號，進行用于將讀出的影像信號轉 換為適于顯示或記錄的形式的圖像處理。并且，系統控制器6在后述所示的釋放開關9的 第2釋放開關接通的情況下控制拍攝動作。拍攝動作是驅動攝像元件4并得到影像信號、 對該影像信號進行處理以使其成為適于記錄的形式后將其記錄在存儲卡11中的一連串動 作。并且，在拍攝動作時，系統控制器6還根據通過光學系統2入射的外光光束進行與攝像 元件4的曝光有關的控制。例如，系統控制器6控制焦面快門3的開放時間和光學系統2 的光圈值。進而，系統控制器6監視光學系統2的像倍率。例如，在光學系統2包含變焦鏡 頭的情況下，系統控制器6根據變焦鏡頭的位置（與焦距對應的位置）來監視像倍率。而 且，系統控制器6還通過監視與構成光學系統2的鏡頭的焦點（對焦時的被攝體距離）對 應的位置是否成為微距位置（與接近拍攝對應的位置）來監視像倍率。
[0045] 并且，系統控制器6還通過與抖動校正微機7之間的通信來進行像抖校正的控制。 抖動校正微機7根據系統控制器6的控制來控制像抖校正動作。抖動校正微機7根據加速 度傳感器8的輸出來計算像抖校正量，將計算出的像抖校正量輸入到驅動部5。驅動部5根 據該像抖校正量驅動攝像元件4,由此，能夠防止攝像元件4的攝像面上的抖動即像抖。在 后面詳細說明這種抖動校正微機7。
[0046] 加速度傳感器8檢測沿著圖1所示的X軸和Y軸的加速度。由加速度傳感器8檢 測到的加速度的信號被輸入到抖動校正微機7。
[0047] 釋放開關（SW) 9是響應于殼體1上設置的釋放按鈕而進行動作的開關。釋放開關 9具有響應于釋放按鈕的半按而接通的第1釋放開關、以及響應于釋放按鈕的全按而接通 的第2釋放開關。
[0048] 電子取景器（EVF) 10例如是液晶面板，以用戶能夠視覺辨認的方式顯示基于通過 系統控制器6轉換為能夠顯示的形式的影像信號的影像。
[0049] 存儲卡11例如是閃存，記錄通過系統控制器6轉換為能夠記錄的形式的影像信 號。
[0050][第1實施方