CN101106655B - 防抖装置 - Google Patents

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Abstract

用于拍照设备的防抖装置包括角速度传感器和控制器。角速度传感器检测角速度。控制器控制角速度传感器，并在角速度传感器的输出信号的基础上执行防抖操作。与当确定拍照设备没有固定到固定装置时相比，当确定拍照设备被固定到固定装置时，防抖操作的灵敏度被设定得很低。

Description

防抖装置
技术领域
本发明涉及用于拍照设备的防抖装置，尤其涉及即使拍照设备被固定到固定装置诸如三脚架等时正确执行防抖操作的装置。
背景技术
提出了一种用于拍照设备的防抖装置。防抖装置通过对应于成像时产生的手抖动量将手抖动校正镜头或成像设备在与光轴垂直的平面内移动来校正手抖动的影响。
日本未审专利公开(KOKAI)2006-84540公开了一种防抖装置，其检测拍照设备是否被固定到三脚架，并且当检测到拍照设备被固定到三脚架时不执行防抖操作。
但是，当拍照设备被固定到固定装置诸如三脚架等时，在保持状态下不易发生的摆动震动增加并对防抖操作产生不利影响。在上述公开中，由于当拍照设备固定到固定装置时防抖操作不被执行，这种不利影响不会发生。但是，由于防抖操作不被执行，手抖动影响也没有得到校正。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种防抖装置(成像稳定装置)，即使拍照设备被固定到固定装置其也可正确执行防抖操作。
根据本发明，用于拍照设备成像稳定的防抖装置包括角速度传感器和控制器。角速度传感器检测角速度。控制器控制角速度传感器并在角速度传感器的输出信号的基础上执行防抖操作。与当确定拍照设备没有固定到固定装置时相比，当确定拍照设备被固定到固定装置时，防抖操作的灵敏度灵敏度被设定得很低。
附图说明
通过下列说明并参照附图，将更好地理解本发明的目的和优点，其中：
图1是从后侧观察的拍照设备的实施方式的后透视图；
图2是拍照设备的主视图；
图3是拍照设备的电路结构原理图；
图4是显示拍照设备的主要操作的流程图；
图5是显示定时器的中断过程的细节的流程图；
图6是显示防抖操作中的计算的图示；以及
图7是显示三脚架检测操作的细节的流程图。
具体实施方式
下面参照附图中显示的实施例对本发明进行描述。在实施例中，拍照设备1是数码单反相机。拍照设备1的照相机镜头67具有光轴LX。但是，拍照设备1可以是另一种类型的数码相机。
为了解释实施例中的方向，定义了第一方向x、第二方向y和第三方向z(见图1)。第一方向x是与光轴LX垂直的方向。第二方向y是与光轴LX和第一方向x垂直的方向。第三方向z是与光轴LX平行并与第一方向x和第二方向y都垂直的方向。
拍照设备1的成像部分包括PON按钮11、PON开关11a、测光开关12a、释放按钮13、释放开关13a、防抖按钮14、防抖开关14a、光学取景器15、取景器显示单元15a、指示单元17诸如LCD显示器等、反射镜光圈快门单元18、DSP 19、CPU 21、AE(自动曝光)单元23、AF(自动聚焦)单元24、防抖单元30中的成像单元39a和照相机镜头67(见图1、2和3)。
PON开关11a处于ON状态还是处于OFF状态通过PON按钮11的状态来确定，使拍照设备1的ON/OFF状态对应于PON开关11a的ON/OFF状态。
摄影对象的图像通过照相机镜头67由成像单元39a采集作为光学图像，采集的图像被显示在指示器17上。摄影对象的图像可由光学取景器15观察。
当释放按钮13被操作者部分压缩时，测光开关12a变成ON状态，使测光操作、AF感测操作和对焦操作被执行。
当释放按钮13被操作者完全压缩时，释放开关13a变成ON状态，则成像单元39a执行成像操作，并且采集的图像被存储。
在本实施例中，防抖操作从当释放开关13a被设定成ON状态时开始执行，直到当释放顺序操作结束。
取景器显示单元15a与端口P8连接，并在光学取景器15中显示。取景器显示单元15a具有摄影对象显示区域、防抖操作状态显示区域和摄影操作状态显示区域(未示出)。
摄影对象显示区域是摄影对象被投影到其上的指示区域。
防抖操作状态显示区域是在ON状态下显示人手符号(防抖操作状态显示标记)的指示区域，但在OFF状态下，其不显示该符号，以表示防抖操作是否有效。当防抖参数IS被设定为1时，防抖操作有效并且显示防抖操作状态显示标记。当防抖参数IS被设定为0时，防抖操作无效并且不显示防抖操作状态显示标记。
摄影操作状态显示区域是拍照设备1的各种操作状态设置，诸如快门速度、光圈值等，被显示于其上的显示区域。
在本实施例中，防抖操作状态显示标记被显示于光学取景器15的取景器显示单元15a上，但是，其也可被显示于指示单元17上。此外，还可用声音来通知防抖操作状态是处于ON状态还是OFF状态。
反射镜光圈快门单元18与CPU 21的端口P7连接，并执行反射镜18a的抬起/放下操作(反光镜抬起操作和反光镜放下操作)、光圈的打开/关闭操作和与释放开关13a的ON状态对应的快门18b的打开/关闭操作。
当执行反射镜18a的抬起操作时，或者在反光镜抬起开关(未示出)被设定为ON状态以便执行快门18b的前帘(front curtain)运动时，前帘运动信号(未示出)被设定为ON状态。
DSP 19与CPU 21的端口P9连接，并且其与成像单元39a连接。基于来自CPU 21的指令，DSP 19在由成像单元39a的成像操作所采集的图像信号的基础上执行计算操作，诸如成像处理操作等。
CPU 21是控制装置，控制与成像操作和防抖操作(即图像稳定操作)有关的拍照设备1的每个部件。防抖操作包括可移动单元30a和位置检测努力两种运动。
此外，CPU 21存储确定拍照设备1是否处于防抖模式的防抖参数IS的值、三脚架检测参数TD的值、角速度参考水平LVL和释放状态参数RP的值。
释放状态参数RP的值根据释放顺序操作而变化。当执行释放顺序操作时，释放状态参数RP的值被设定为1(见图4中的步骤S23到S31)，当释放顺序操作结束时，释放状态参数RP的值被设定(重新设定)为0(见图4中的步骤S13到S31)。
三脚架检测参数TD的值根据拍照设备1是否安装在三脚架上而变化。当拍照设备1安装在三脚架上时，三脚架检测参数TD的值被设定为1(见图14中的步骤S14)，相反则三脚架检测参数TD的值被设定为0(见图7中的步骤S75和S77)。
确定拍照设备1是否安装在三脚架上是基于确定第一和第二数字角速度VVxn和VVyn之一是否大于角速度参考水平LVL。
特别地，当第一和第二数字角速度VVxn和VVyn之一大于角速度参考水平LVL时，可确定拍照设备1没有被安装在三脚架上，三脚架测定参数TD的值被设定为0。否则，或者当第一和第二数字角速度VVxn和VVyn都不大于角速度参考水平LVL时，可确定拍照设备1安装在三脚架上，三脚架测定参数TD的值被设定为1。
在预定条件下，三脚架检测操作以1ms的预定时间间隔发生的中断过程执行确定拍照设备1是否安装在三脚架上的三脚架检测操作。预定条件是在除了当基于照相机镜头67的运动的振动传播到三脚架检测操作不能被正确执行的第一和第二角速度传感器26a和26b时的时间段内。
特别地，在后面描述的用于照相机镜头67运动的聚焦操作中的AF驱动操作过程中，不执行三脚架检测操作(见图7中的步骤S71到步骤S73)。
在释放开关13a被设定为ON状态之后，CPU 21执行释放顺序操作。
此外，CPU 21存储第一数字角速度信号Vxn、第二数字角速度信号Vyn、第一数字角速度VVxn、第二数字角速度VVyn、数字位移角Bxn、第二数字位移角Byn、位置Sn在第一方向x中的坐标Sxn、位置Sn在第二方向y中的坐标Syn、第一驱动力Dxn、第二驱动力Dyn、位置Pn在A/D转换后在第一方向x中的坐标pdxn，位置Pn在A/D转换后在第二方向y中的坐标pdyn、第一减少值exn、第二减少值eyn、第一比例系数Kx、第二比例系数Ky、防抖操作的采样周期周期θ、第一积分系数Tix、第二积分系数Tiy、第一微分系数Tdx和第二微分系数Tdy。
AE单元(曝光计算单元)23执行光度测定操作并基于被摄影对象计算测光值。AE单元23还根据测光值计算光圈值和曝光时间长度，二者对于成像来说都是需要的。AF单元24执行AF感应操作和相应的对角操作，二者对于成像来说都是需要的。在对角操作中，照相机镜头67沿着LX方向沿光轴重新定位。
对焦操作的AF驱动操作具有将照相机镜头67在LX方向沿光轴运动到焦点位置的正常运动、通过沿着与正常运动相反的方向驱动照相机镜头67在焦点附近突然使照相机镜头67减速的反向制动运动、和使照相机镜头67停止在焦点处的制动运动。
拍照设备1的防抖部件(防抖装置)包括防抖按钮14、防抖开关14a、取景器显示单元15a、指示单元17、CPU 21、角速度检测单元25、驱动器电路29、防抖单元30、霍尔元件信号处理单元45(磁场变化检测元件)和照相机镜头67。
当防抖按钮14被操作者按下时，防抖开关14a改变成ON状态，因此以预定的时间间隔执行防抖操作，其中角速度检测单元25和防抖单元30被独立于其它操作，包括光度测定操作等，而驱动。当防抖开关14a处于ON状态时，换言之处于防抖模式下，防抖参数IS被设定为1(IS＝1)。当防抖开关14a没有处于ON状态时，换言之处于非防抖模式下，防抖参数IS被设定为0(IS＝0)。在本实施例中，预定时间间隔值被设定为1ms。
与这些开关的输入信号对应的各种输出指令由CPU 21控制。
有关测光开关12a是处于ON状态还是OFF状态的信息被以一位数字信号形式输入到CPU 21的端口P12中。有关释放开关13a是处于ON状态还是OFF状态的信息被以一位数字信号形式输入到CPU 21的端口P13中。有关防抖开关14a是处于ON状态还是OFF状态的信息被以一位数字信号形式输入到CPU 21的端口P 14中。
AE单元23与CPU 21的端口P4连接以用于输入和输出信号。AF单元24与CPU 21的端口P5连接以用于输入和输出信号。指示单元17与CPU 21的端口P6连接以用于输入和输出信号。
接着，解释CPU 21和角速度检测单元25、驱动器电路29、防抖单元30和霍尔元件信号处理单元45之间的输入和输出关系的细节。
角速度检测单元25具有第一角速度传感器26a、第二角速度传感器26b、第一高通滤波电路27a、第二高通滤波电路27b、第一放大器28a和第二放大器28b。
第一角速度传感器26a检测拍照设备1围绕第二方向y的旋转运动(偏航)的角速度(沿着拍照设备1的角速度的第一方向x的速度分量)。第一角速度传感器26a是检测偏航角速度的陀螺传感器。
第二角速度传感器26b检测拍照设备1围绕第一方向x的旋转运动(俯仰)的角速度(沿着拍照设备1的角速度的第二方向y的速度分量)。第二角速度传感器26b是检测俯仰角速度的陀螺传感器。
第一高通滤波电路27a去掉第一角速度传感器26a输出的信号的低频分量，因为第一角速度传感器26a输出的信号的低频分量包括基于零电压和摇摄运动的信号成份，它们都与手抖动无关。
第二高通滤波电路27b去掉第二角速度传感器26b输出的信号中的低频分量，因为第二角速度传感器26b输出信号的低频成份包含基于零电压和摇摄运动的信号成分，二者都与手抖动无关。
第一放大器28a放大低频分量已被去掉的偏航角速度的信号，并把模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 0作为第一角速度vx。
第二放大器28b放大低频分量已被去掉的俯仰角速度的信号，并把模拟信号输出到CPU 21的A/D转换器A/D 1作为第二角速度vy。
低频信号分量的去除是两步过程；通过第一和第二高通滤波电路27a和27b首先执行作为模拟高通滤波处理操作的第一部分处理操作，随后由CPU 21执行作为数字高通滤波处理操作的第二部分处理操作。
数字高通滤波处理操作的第二部分的截止频率高于模拟高通滤波处理操作的第一部分的截止频率。
在数字高通滤波处理操作中，很容易改变时间常数值(第一高通滤波时间常数hx和第二高通滤波时间常数hy)。
在将PON开关11a设置为ON状态(将主电源供电设置为ON状态)后，对CPU 21和角速度检测单元25的每部分开始电源供电。在将PON开关设置为ON状态后开始手抖动量的测量。
CPU 21将输入A/D转换器A/D 0的第一角速度vx转换成第一数字角速度信号Vxn(A/D转换操作)；通过去掉第一数字角速度信号Vxn(数字高通滤波处理操作)的低频分量来计算第一数字角速度VVxn，因为第一数字角速度信号Vxn的低频分量包括以零电压和摇摄运动为基础的信号成分，它们都与手抖动无关；并通过积分第一数字角速度VVxn(积分处理操作)计算手抖动的量(手抖动位移角：第一数字位移角Bxn)。
类似地，CPU 21将输入A/D转换器A/D 1的第二角速度vy转换成第二数字角速度信号Vyn(A/D转换操作)；通过去除第二数字角速度信号Vyn(数字高通滤波处理操作)的低频分量来计算第二数字角速度VVyn，因为第二数字角速度信号Vyn的低频分量包括以零电压和摇摄运动为基础的信号成分，它们都与手抖动无关；并通过积分第二数字角速度VVyn(积分处理操作)计算手抖动的量(手抖动位移角：第二数字位移角Byn)。
因此，CPU 21和角速度检测单元25使用函数来计算手抖动的量。
值“n”是大于1的整数，并表示从计时器的中断过程开始(t＝1，见图4中的步骤S12)到最近执行的防抖操作(t＝n)之间的时间长度(ms)。
在第一方向x的数字高通滤波处理操作中，通过用(最近的防抖操作执行之前的)1ms预定时间间隔前计时器的中断过程计算出的第一数字角速度VVx1至VVxn-1的总和除以第一高通滤波器时间常数hx，再由第一数字角速度信号Vxn减去该结果商，计算出第一数字角速度VVxn(VVxn＝Vxn-(∑VVxn-1)÷hx，见图6中的(1))。
在第二方向y的数字高通滤波处理操作中，通过将(最近的防抖操作执行之前的)1ms预定时间间隔前计时器的中断过程计算出的第二数字角速度VVy1至VVyn-1的总和除以第二高通滤波器时间常数hy，再由第二数字角速度信号Vyn减去该结果商，计算出第二数字角速度VVyn(VVyn＝Vyn-(∑VVyn-1)÷hy)。
在本实施例中，定时器的(部分)中断操作中角速度检测操作包括在角速度检测单元25中的过程和将第一和第二角速度vx和vy从角速度检测单元25输入到CPU 21的过程。
在第一方向x的积分处理操作中，通过求从计时器的中断过程开始时的第一数字角速度VVx1，t＝1(见图4中步骤S12)到执行最近的(t＝n)防抖操作时的第一数字角速度VVxn的总和来计算第一数字位移角(Bxn＝∑VVxn见图6中(3))。
类似地，在第二方向y的积分处理操作中，通过求从计时器的中断过程开始时的第二数字角速度VVy1到执行最近的防抖操作时的第一数字角速度VVyn的总和来计算第二数字位移角(Byn＝∑VVyn)。
CPU 21计算成像单元39a(可移动单元30a)应当被运动到的位置Sn，其与基于位置转换系数zz(用于第一方向x的第一位置转换系数zx和用于第二方向y的第二位置转换系数zy)为第一方向x和第二方向y计算的手抖动量(第一和第二数字位移角Bxn和Byn)对应。
位置Sn在第一方向x中的坐标被定义为Sxn，位置Sn在第二方向y中的坐标被定义为Syn。包括成像单元39a的可移动单元30a的运动通过使用电磁力来执行并将在后面描述。
驱动力Dn驱动驱动器电路29以将可移动单元30a运动到位置Sn。驱动力Dn在第一方向x中的坐标被定位为第一驱动力Dxn(在D/A转换之后：第一PWM功率dx)。驱动力Dn在第二方向y中的坐标被定位为第二驱动力Dyn(在D/A转换之后：第二PWM功率dy)。
在有关第一方向x的定位操作中，位置Sn在第一方向x中的坐标被定义为Sxn，并且是最近的第一数字位移角Bxn和第一位置转换系数zx的积(Sxn＝zx×Bxn，见图6中的(3))。
在有关第二方向y的定位操作中，位置Sn在第二方向y中的坐标被定义为Syn，并且是最近的第二数字位移角Byn和第二位置转换系数zy的积(Syn＝zy×Byn)。
第一和第二位置转换系数zx和zy是可变的。当三脚架检测参数TD的值被设定为0时，第一和第二位置转换系数zx和zy被设定为位置转换固定值ZIN(见图5中的步骤S58)。当三脚架检测参数TD的值被设定为1时，第一和第二位置转换系数zx和zy被设定为位置转换固定值ZIN和0.1的积(见图5中的步骤S57)，这样防抖操作中的灵敏度灵敏度与当三脚架检测参数TD被设定为0时相比被设定得很低(在防抖操作中检测的手抖动量的范围被设定得很窄)。
第一位置转换系数zx、第二位置转换系数zy和位置转换固定值ZIN被存储在CPU 21中。
位置转换固定值ZIN对应于镜头类型并被存储在照相机镜头67的镜头ROM中。照相机镜头67与CPI 21的端口P10连接。位置转换固定值ZIN由CPU 21和照相机镜头67之间的镜头通讯操作获得，并由CPU 21从照相机镜头67中读取(见图4中的步骤S21)。
当拍照设备1被安装在(固定到)三脚架上时，手抖动量小于当操作者将拍照设备1持在手中时的抓持状态中产生的震动量，但是，在抓持状态下不易发生的摇摆震动增加。该摇摆震动不能通过与抓持状态下相同的防抖单元30的防抖操作来减少。
在本实施例中，当拍照设备1被安装在三脚架上时，与抓持状态相比，防抖操作的灵敏度灵敏度被设定得很低，因此检测到摇摆震动的可能性比手抖动时低，因此，即便拍照设备1被安装在三脚架上，也能正确执行防抖操作。
此外，在本实施例中，在防抖操作的灵敏度被设置得很低的情况下执行防抖操作，即便拍照设备1被安装在三脚架上。因此，与防抖操作没有被执行时相比，可以获得具有较小手抖动成分的图像信号。
防抖单元30是用于校正手抖动影响的装置，其通过将成像单元39a移动到位置Sn、通过取消成像单元39a的成像设备的成像表面上的拍照对象图像的滞后、以及通过在执行防抖操作时(IS＝1)的曝光时间中稳定显示在成像设备的成像表面的拍照对象的图像，来校正手抖动的影响。
防抖单元30具有固定单元30b和包括成像单元39a并可相对xy平面运动的可移动单元30a。
在当防抖操作没有被执行(IS＝0)的曝光时间中，可移动单元30a被固定到(保持在)预定位置。在本实施例中，预定位置是运动范围的中心。
防抖单元30不具有当可移动单元30a没有被驱动(驱动OFF状态)时将可移动单元30a保持在固定位置中的固定定位机构。
防抖单元30的可移动单元30a，包括运动到预定的固定(保持)位置，由用于驱动线圈单元和用于驱动的磁体单元的电磁力通过具有从CPU 21的PWM 0输入的第一PWM功率dx和从CPU 21的PWM 1输入的第一PWM功率dy的驱动电路29进行(见图6中的(5))。
可移动单元30a的检测位置Pn，在由驱动器电路29作用的运动之前或之后，由霍尔元件单元44a和霍尔元件信号处理电路45检测。
与检测位置Pn在第一方向x中的第一坐标有关的信息，换言之第一检测位置信号px被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 2中(见图6中的(2))。第一检测位置信号px是模拟信号，其由A/D转换器A/D 2(A/D转换操作)转换成数字信号。A/D转换操作后的检测位置Pn在第一方向x的第一坐标被定义为pdxn，并对应于第一检测位置信号px。
与检测位置Pn在第二方向y中的第二坐标有关的信息，换言之第二检测位置信号py被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 3中。第二检测位置信号py是模拟信号，其由A/D转换器A/D 3(A/D转换操作)转换成数字信号。A/D转换操作后的检测位置Pn在第二方向y的第二坐标被定义为pdyn，并对应于第二检测位置信号py。
PID(比例积分微分)控制基于运动后的检测位置Pn(pdxn，pdyn)和位置Sn(sxn，syn)的坐标数据计算第一和第二驱动力Dxn和Dyn。
第一驱动力Dxn的计算基于第一减少值exn、第一比例系数Kx、采样周期θ、第一积分系数Tix和第一微分系数Tdx(Dxn＝Kx×{exn+θ÷Tix×∑exn+Tdx÷θ×(exn-exn-1)}，见图6中的(4))。第一减少值exn从位置Sn在第一方向x中的坐标Sxn中减去A/D转换操作后的检测位置Pn在第一方向x中的第一坐标pdxn来计算(exn＝Sxn-pdxn)。
第二驱动力Dyn的计算基于第二减少值eyn、第二比例系数Ky、采样周期θ、第二积分系数Tiy和第二微分系数Tdy(Dyn＝Ky×{eyn+θ÷Tiy×∑eyn+Tdy÷θ×(eyn-eyn-1)})。第二减少值eyn通过从位置Sn在第二方向y中的坐标Syn中减去A/D转换操作之后的检测位置Pn在第二方向y中的第二坐标pdyn来计算(eyn＝Syn-pdyn)。
采样周期θ的值被设定为1ms的预定时间间隔。
当拍照设备1处于防抖开关14a被设定为ON状态的防抖模式(IS＝1)时，根据PID控制的防抖操作，将可移动单元30a驱动到位置Sn(Sxn，Syn)。
当防抖参数IS为0时，执行不与防抖操作对应的PID控制器，使可移动单元30a运动到运动范围的中心(预定位置)。
可移动单元30a具有用于驱动由第一驱动线圈31a和第二驱动线圈32a构成的线圈单元、具有成像装置的成像单元39a、和作为磁场变化检测元件单元的霍尔元件单元44a。在本实施例中，成像装置是CCD；但是，成像装置可以是另一种成像装置，诸如CMOS等。
固定单元30b具有由第一位置检测及驱动磁体411b、第二位置检测及驱动磁体412b、第一位置检测及驱动轭(driving yoke)431b、以及第二位置检测及驱动轭432b构成的用于驱动的磁体单元。
固定单元30b沿第一方向x和第二方向y可移动支撑可移动单元30a。
当成像装置的中心区域与照相机镜头67的光轴LX相交时，设置可移动单元30a的位置和固定单元30b的位置之间的关系，使得可移动单元30a定位于第一方向x和第二方向y的移动范围的中央，以便利用成像设备的成像范围的全部尺寸。
成像装置的成像表面的矩形形状具有两条对角线。在本实施例中，成像装置的中心位于这两条对角线的交点处。
第一驱动线圈31a、第二驱动线圈32a和霍尔单元44a附于可移动单元30a上。
第一驱动线圈31a形成座位和螺旋状线圈模式。第一驱动线圈31a的线圈模式具有与第二方向y平行的线，从而形成第一电磁力使包括第一驱动线圈31a的可移动单元30a沿着第一方向x运动。
第一电磁力在第一驱动线圈31a的电流方向和第一位置检测和驱动磁体411b的磁场方向的基础上产生。
第二驱动线圈32a形成座位和螺旋状线圈模式。第二驱动线圈32a的线圈模式具有与第一方向x平行的线，因而形成第二电磁力使包括第二驱动线圈32a的可移动单元30a沿着第二方向y运动。
第二电磁力在第二驱动线圈32a的电流方向和第二位置检测和驱动磁体412b的磁场方向的基础上产生。
第一和第二驱动线圈31a和32a与驱动器电路29连接，该驱动器电路通过柔性电路板(未示出)驱动第一和第二驱动线圈31a和32a。第一PWM功率dx从CPU 21的PWM 0输入到驱动器电路29，第二PWM功率dy从CPU 21的PWM 1输入到驱动器电路29。驱动器电路29为对应于第一PWM功率dx值的第一驱动线圈31a供电，并为对应于第二PWM功率dy值的第二驱动线圈32a供电，以驱动可移动单元30a。
第一位置检测和驱动磁体411b附于固定单元30b的可移动单元一侧，其中第一位置检测和驱动磁体411b朝向第一驱动线圈31a和沿第三方向z的水平霍尔元件hh10。
第二位置检测和驱动磁体412b附于固定单元30b的可移动单元一侧，其中第二位置检测和驱动磁体412b朝向第二驱动线圈32a和沿第三方向z的竖直霍尔元件hv10。
在N磁极和S磁极沿第一方向x布置的情况下，第一位置检测和驱动磁体411b附于第一位置检测和驱动轭431b上。第一位置检测和驱动轭431b附于固定单元30b上，在可移动单元30a一侧，沿着第三方向z。
在N磁极和S磁极沿第二方向y布置的情况下，第二位置检测和驱动磁体412b附于第二位置检测和驱动轭432b上。第二位置检测和驱动轭432b附于固定单元30b上，在可移动单元30a一侧，沿着第三方向z。
第一和第二位置检测和驱动磁轭431b、432b由软磁材料制成。
第一位置检测和驱动轭431b防止第一位置检测和驱动磁体411b的磁场消散到周围，并且提高第一位置检测和驱动磁体411b和第一驱动线圈31a之间的、以及第一位置检测和驱动磁体411b和水平霍尔元件hh10之间的磁通密度。
第二位置检测和驱动轭432b防止第二位置检测和驱动磁体412b的磁场消散到周围，并且提高第二位置检测和驱动磁体412b和第二驱动线圈32a之间的、以及第二位置检测和驱动磁体412b和垂直霍尔元件hv10之间的磁通密度。
霍尔元件单元44a是单轴单元，包含两个电磁转换元件(磁场改变检测元件)，利用霍尔效应分别检测可移动单元30a的当前位置Pn的指定在第一方向x中的第一坐标和在第二方向y中的第二坐标的第一检测位置信号px和第二检测位置信号py。
两个霍尔元件之一是水平霍尔元件hh10，用于在第一方向x中检测可移动单元30a的位置Pn的第一坐标，另一个是垂直霍尔元件hv10，用于在第二方向y中检测可移动单元30a的位置Pn的第二坐标。
水平霍尔元件hh10附于可移动单元30a上，在第三方向z中面对固定单元30b的第一位置检测和驱动磁体411b。
垂直霍尔元件hv10附属于可移动单元30a，在第三方向z中面对固定单元30b的第二位置检测和驱动磁体412b。
当成像设备的中心与光轴LX相交时，需要将水平霍尔元件hh10放置在霍尔元件单元44a上、面对第一位置检测和驱动磁体411b的N磁极和S磁极之间的沿第一方向x的中间区，如从第三方向z看去。在这个位置中，水平霍尔元件hh10使用最大范围，其中可基于单轴霍尔元件的线性输出改变(线性)执行准确的位置检测操作。
类似地，当成像设备的中心与光轴LX相交时，需要将垂直霍尔元件hv10放置在霍尔元件单元44a上面对第二位置检测和驱动磁体412b的N磁极和S磁极之间的沿第二方向y的中间区，如从第三方向z看去。
霍尔元件信号处理单元45具有第一霍尔元件信号处理电路450和第二霍尔元件信号处理电路460。
第一霍尔元件信号处理电路450基于水平霍尔元件hh10的输出信号，检测水平霍尔元件hh10的输出端子之间的水平电势差x10。
第一霍尔元件信号处理电路450基于水平电势差值x 10将第一检测位置信号px输出到CPU 21的A/D转换器A/D 2，该第一检测位置信号指出可移动单元30a的位置Pn在第一方向x的第一坐标。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直霍尔元件hv10的输出信号，在垂直霍尔元件hv10的输出端之间检测垂直电势差值y10。
第二霍尔元件信号处理电路460基于垂直电势差值y10将第二检测位置信号py输出到CPU 21的A/D转换器A/D 3，该第二检测位置信号指出可移动单元30a的位置Pn在第二方向y的第二坐标。
下面，使用图4中的流程图来解释在实施例中的拍照设备1的主要操作。
当拍照设备1被设定为ON状态时，电力被供应到角速度检测单元25，使角速度检测单元25在步骤S11中被设定为ON状态。
在步骤S12中，以预定时间间隔(1ms)进行的定时器的中断过程开始。在步骤S13，释放状态参数RP的值被设定为0。本实施例中定时器的中断过程的细节在后面使用图5中的流程图来解释。
在步骤S14，三脚架检测参数TD的值被设定为1。
在步骤S15，确定测光开关12a是否被设置为ON状态。当确定测光开关12a没有被设置在ON状态时，操作返回到步骤S14并重复步骤S14和S15中的过程。否则，操作继续步骤S16。
在步骤S16，确定防抖开关14a是否被设置为ON状态。当确定防抖开关14a没有被设置为ON状态时，防抖参数IS的值在步骤S17中被设定为0并且在光学取景器15中的取景器显示单元15a上的防抖操作状态显示标记的指示被设置为OFF状态。否则，防抖参数IS的值在步骤S18中被设定为1，并且在光学取景器15中的取景器显示单元15a上的防抖操作状态显示标记的指示被设置为ON状态。
在本实施例中，即使确定拍照设备1被安装在三脚架上，防抖操作以很低的灵敏度被执行，防抖操作状态显示标记的指示被设置为ON状态。
在步骤S19，驱动AE单元23AE传感器，执行测光操作，计算光圈值和曝光时间。
在步骤S20，驱动AF传感器和AF单元24的镜头控制电路以分别执行AF感测和对焦操作。
在步骤S21，镜头信息，包括存储在照相机镜头67中的镜头ROM中的位置转换固定值ZIN，被CPU 21读取。
在步骤S22，确定释放开关13a是否被设置为ON状态。当释放开关13a没有被设置为ON状态时，操作返回到步骤S14并重复步骤S14至步骤S21中的过程。否则，操作继续步骤S23然后释放顺序操作开始。
在步骤S23，释放状态参数RP的值被设定为1。
在步骤S24，由反射镜光圈快门单元18执行反光镜18a的抬起操作和与预定或者计算的光圈值对应的光圈关闭操作。
在完成反光镜抬起之后，在步骤S25中开始快门18b的打开操作(快门18b的前幕的运动)。
在步骤S26，执行曝光操作，或者换言之，成像装置(CCD等)的电荷聚积。在曝光时间过去之后，快门18b的关闭操作(快门18b中后幕的运动)，在步骤S27中由反射镜光圈快门单元18执行反光镜18a的放下操作和光圈的打开操作。
在步骤S28，读取在曝光时间过程中聚积在成像设备中的电荷。在步骤S29，CPU 21与DSP 19通讯，以基于从成像设备读取的电荷执行图像处理操作。执行了图像处理操作的图像被存储在拍照设备1中的存储器中。在步骤S30，存储在存储器中的图像被显示在指示单元17上。在步骤S31，释放状态参数RP的值被设定为0，使释放顺序操作完成，然后操作返回到步骤S14，换言之，拍照设备1被设定为可进行下一个成像操作的状态。
下面，使用图5中的流程图来解释本实施例中定时器的中断操作，其在图4中的步骤S12开始，并以独立于其它操作的预定时间间隔(1ms)被执行。
当定时器的中断操作开始时，在步骤S51中，从角速度检测单元25输出的第一角速度vx被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 0，并被转换成第一数字角速度信号Vxn。同样从角速度检测单元25输出的第二角速度vy被输入到CPU 21的A/D转换器A/D 1并被转换成第二数字角速度信号Vyn(角速度检测操作)。
第一和第二数字角速度信号Vxn和Vyn的低频分量在数字高通滤波处理操作中被去除(第一和第二数字角速度VVxn和VVyn)。
在步骤S52，确定拍照设备1是否被安装在三脚架上，换言之，执行三脚架检测操作。下面使用图7中的流程图来解释三脚架检测操作的细节。
在步骤S53，确定释放状态参数RP的值是否被设置为1。当确定释放状态参数RP的值被设置为1时，驱动可移动单元30a被设置为OFF状态，或者在步骤S54中把防抖单元30设置为可移动单元30a的驱动控制不被执行的状态。否则，操作直接进行到步骤S55。
在步骤S55，霍尔元件单元44a检测可移动单元30a的位置，并且第一和第二检测位置信号px和py由霍尔元件处理单元45计算。然后把第一检测位置信号px输入到CPU 21的A/D转换器A/D 2中，并转换成数字信号pdxn，而把第二检测位置信号py然后输入到CPU 21的A/D转换器A/D 3中，并转换成数字信号pdyn，二者由此确定可移动单元30a的当前位置Pn(pdxn，pdyn)。
在步骤S56，确定三脚架检测参数TD的值是否被设置为1。当确定三脚架检测参数TD的值被设置为1时，在步骤S57中把第一和第二位置转换系数zx和zy设置为位置转换固定值ZIN和0.1的乘积。否则，在步骤S58中把第一和第二位置转换系数zx和zy设置为位置转换固定值ZIN。
在步骤S59，确定防抖参数IS的值是否为0。当确定防抖参数IS的值为0(IS＝0)时，换言之当拍照设备没有处于防抖模式下时，在步骤S60中把可移动单元30a(成像单元39a)应当被移动的位置Sn(Sxn，Syn)设置在可移动单元30a的运动范围的中心。当确定防抖参数IS的值不为0(IS＝1)时，换言之当拍照设备处于防抖模式下时，在步骤S61中基于第一和第二角速度vx和vy计算可移动单元30a(成像单元39a)应当被移动的位置Sn(Sxn，Syn)。
在步骤S62中，基于在步骤S60或者S61中确定的位置Sn(Sxn，Syn)和当前位置Pn(pdxn，pdyn)计算使可移动单元30a运动到位置Sn的驱动力Dn的第一驱动力Dxn(第一PWM功率dx)和第二驱动力Dyn(第PWM功率dy)。
在步骤S63中，通过将第一PWM功率dx施加到驱动电路29来驱动第一驱动线圈单元31a，通过将第二PWM功率dy施加到驱动电路29来驱动第二驱动线圈单元32a，从而使可移动单元30a运动到Sn(Sxn，Syn)。
步骤S62和S63的过程为自动控制运计算，PID自动控制使用该计算以执行一般(普通的)的比例、积分、微分计算。
下面，使用图7中的流程图来解释图5中步骤S52的三脚架检测操作的细节。当三脚架检测操作开始时，确定使照相机镜头67沿着LX方向的光轴运动到焦点位置的AF驱动操作的正常运动是否被执行。当确定AF驱动操作的正常运动没有被执行时，操作继续到步骤S72；否则，操作(三脚架检测操作)结束。
在步骤S72中，确定是否执行了AF驱动操作的反向制动运动，其通过沿着与正常运动相反的方向驱动照相机镜头67，使照相机镜头67在焦点附近突然减速。当确定AF驱动操作的反向制动运动没有被执行时，操作继续到步骤S73；否则，操作(三脚架检测操作)结束。
在步骤S73，确定使照相机镜头67停止在焦点处的AF驱动操作的制动运动是否被执行。当确定AF驱动操作的制动运动没有被执行时，操作继续到步骤S74，否则，操作(三脚架检测操作)结束。
在步骤S74，确定第一数字角速度VVxn的绝对值是否大于角速度参考水平LVL。当确定第一数字角速度VVxn的绝对值大于角速度参考水平LVL时，操作继续到步骤S75；否则，操作直接进行到步骤S76。在步骤S75，三脚架检测参数TD的值被设定为0。
在步骤S76，确定第二数字角速度VVyn的绝对值是否大于角速度参考水平LVL。当确定第二数字角速度VVyn的绝对值大于角速度参考水平LVL时，操作继续到步骤S77；否则，操作(三脚架检测操作)结束。在步骤S77，三脚架检测参数TD的值被设定为0，并且操作(三脚架检测操作)结束。
在本实施例中执行了三脚架检测操作被，因此在拍照设备1安装在三脚架上的情况下，防抖操作的灵敏度被设定得很低，这与当拍照设备1没有被安装在三脚架上时相反。
当拍照设备1安装(固定)在三脚架上时，手抖动量小于操作者将拍照设备1持在他们手中的抓持状态下发生的震动量；但是，在抓持状态下不易发生的摆动震动增加。摆动震动不能通过与抓持状态相同的防抖单元30的防抖操作来减少。
在本实施例中，当拍照设备1被安装在三脚架上时，与抓持状态中相比，防抖操作的灵敏度被设定得很低，因此比手抖动时检测到摆动震动的可能性更小，因此，即便拍照设备1被安装在三脚架上，也可正确执行防抖操作，。
此外，固定拍照设备1的固定装置不限于三脚架。
此外，解释了可移动单元30a具有成像设备；但是，可移动单元30a也可具有手抖动校正镜头来代替成像装置。
此外，已解释过霍尔元件作为磁场变化检测元件用于位置检测。但是另一种检测元件，MI(磁阻)传感器，例如高频载波磁场传感器，磁共振型磁场检测元件、或MR(磁致电阻效应)元件，也可以用于位置检测。当使用MI传感器、磁共振型磁场检测元件、或MR元件时，与使用霍尔元件类似，可以通过检测磁场变化获得关于可移动单元位置的信息。
尽管这里通过参考后附的附图来描述了本发明的实施例，但显然所属领域的技术人员可做出未背离本发明范围的更改和改变。

Claims (6)

1.一种用于拍照设备的成像稳定的防抖装置，包括：
检测角速度的角速度传感器；和
控制器，其控制所述角速度传感器，并基于所述角速度传感器的输出信号执行防抖操作；
与当确定所述拍照设备没有固定到所述固定装置时相比，当确定所述拍照设备被固定到固定装置时，所述防抖操作的灵敏度被设定得很低，从而比手抖动时检测到摇摆震动的可能性更小；
其中所述灵敏度通过设置小的位置转换系数而设置得很低，以及用于所述防抖操作的手抖动量是所述角速度传感器的所述输出信号与所述位置转换系数的乘积；
其中基于确定来自所述角速度传感器的所述输出信号是否大于预定水平来确定所述拍照设备是否被固定到所述固定装置。
2.根据权利要求1所述的防抖装置，其中当驱动所述拍照设备的照相机镜头的镜头驱动操作被执行时，不执行所述拍照设备是否被固定到所述固定装置的所述确定。
3.根据权利要求2所述的防抖装置，其中所述镜头驱动操作的所述拍照设备的对焦操作的AF驱动操作具有使所述照相机镜头沿着光轴运动到焦点位置的正常运动、通过沿着与所述正常运动相反的方向驱动所述照相机镜头在所述焦点附近使所述照相机镜头突然减速的反向制动运动、和使所述照相机镜头在所述焦点处停止的制动运动。
4.一种拍照设备，包括：
检测角速度的角速度传感器；和
控制器，其控制所述角速度传感器，并基于所述角速度传感器的输出信号执行用于成像稳定的防抖操作；
与当确定所述拍照设备没有固定到所述固定装置时相比，当确定所述拍照设备被固定到固定装置时，所述防抖操作的灵敏度被设定得很低，从而比手抖动时检测到摇摆震动的可能性更小；
其中所述灵敏度通过设置小的位置转换系数而设置得很低，以及用于所述防抖操作的手抖动量是所述角速度传感器的所述输出信号与所述位置转换系数的乘积；
其中基于确定来自所述角速度传感器的所述输出信号是否大于预定水平来确定所述拍照设备是否被固定到所述固定装置。
5.根据权利要求4所述的拍照设备，其中当执行驱动所述拍照设备的照相机镜头的镜头驱动操作时，不执行所述拍照设备是否被固定到所述固定装置的所述确定。
6.根据权利要求5所述的拍照设备，其中所述镜头驱动操作的所述拍照设备的对焦操作的AF驱动操作具有使所述照相机镜头沿着光轴运动到焦点位置处的正常运动通过沿着与所述正常运动相反的方向驱动所述照相机镜头在所述焦点附近使所述照相机镜头突然减速的反向制动运动、和使所述照相机镜头在所述焦点处停止的制动运动。
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