CN107333054B - 图像稳定设备及其控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像稳定设备及其控制方法和存储介质。该图像稳定设备包括：驱动控制单元，用于驱动图像稳定单元，以对由装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中，所述图像稳定单元使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动；以及调焦控制单元，用于进行控制，以与所述图像稳定单元的操作连动地驱动调焦透镜，其中所述调焦透镜用于进行摄像光学系统中的焦点调节。

Description

图像稳定设备及其控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及用于对在摄像设备上所进行的图像稳定中由于移位透镜的驱动所引起的散焦进行校正的技术。

背景技术

由于近来的诸如静态照相机和摄像机等的摄像设备的光学系统可以实现更高的倍率，因此由摄像设备的摇动(通常为照相机抖动)导致的图像模糊在远摄侧变得更容易被注意到，这导致图像稳定机构的性能方面的进一步改善的需求。该图像稳定机构检测由拍摄者所引起的照相机抖动，并且通过在与光轴大体垂直的方向上驱动构成摄像光学系统的一部分透镜(移位透镜)来抵消由拍摄者所引起的照相机抖动导致的图像模糊。也就是说，图像稳定机构进行用于使移位透镜相对于光学系统整体的光轴偏离以抵消由照相机抖动导致的图像模糊的操作。如先前所述，为了满足图像稳定机构的图像稳定性能方面的改善的需求，需要显著地移动移位透镜，这使得与以往相比，移位透镜相对于光轴的偏离更为显著。

另一方面，近来的摄像设备的像素数量的增大使得甚至细微的散焦也容易被注意到，因而产生了对更高精度的调焦的需求。调焦方法的一个示例是三角测量法，其通过使用外部安装的测距传感器来测量到被摄体的距离来实现聚焦。调焦方法的另一示例是对比度自动调焦(AF)方法，其使用通过从自图像传感器所获得的亮度信号通过滤波器处理而提取特定频率成分所获得的AF评价值来进行自动焦点调节。此外，存在用于减弱照相机抖动对聚焦精度的影响的技术(日本特开2009-145852)；根据该技术，基于照相机抖动的程度来改变使用三角测量法所获得的第一聚焦位置的权重和使用对比度AF方法所获得的第二聚焦位置的权重，以得到第三聚焦位置。

如果将移位透镜驱动至其相对于光轴显著偏离的点，则图像的中心部的被摄体的对比度降低，这降低了光学性能。在开始曝光之前的直通镜头图像的情况下，对比度AF方法将调焦透镜驱动至产生高被摄体对比度以使预定被摄体聚焦的位置，并且一旦使该被摄体聚焦，则将调焦透镜维持在该位置。然而，如果在被摄体处于聚焦状态期间照相机由于例如由拍摄者所引起的照相机抖动而摇动，则照相机检测到该抖动，并且移动移位透镜以抵消该抖动。

此时，如果移位透镜相对于光轴显著偏离，则在直通镜头图像的中心部的被摄体的对比度降低，这使得将直通镜头图像置于所谓的散焦状态，并使得拍摄者感到不适。一旦图像传感器进行了曝光，则在曝光期间调焦透镜不会被驱动而是被固定地保持。然而，由于即使在曝光期间检测到由拍摄者所引起的照相机抖动，照相机也驱动移位透镜，因此存在在曝光下所拍摄的图像呈现出低被摄体对比度的可能性。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而做出的，并且提供在阻止了所拍摄图像的图像质量的降低的同时实现需要的图像稳定效果的图像稳定设备。

根据本发明的第一方面，提供一种图像稳定设备，包括：驱动控制单元，用于驱动图像稳定单元，以对由装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述图像稳定单元使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动；以及调焦控制单元，用于进行控制，以与所述图像稳定单元的操作连动地驱动调焦透镜，其中所述调焦透镜用于进行摄像光学系统中的焦点调节。

根据本发明的第二方面，提供一种图像稳定设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：驱动图像稳定单元，以对由装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述图像稳定单元使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动；以及进行控制，以与所述图像稳定单元的操作连动地驱动调焦透镜，其中所述调焦透镜用于进行摄像光学系统中的焦点调节。

根据本发明的第三方面，提供一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行图像稳定设备的控制方法的程序，其特征在于，所述方法包括：驱动图像稳定单元，以对由装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述图像稳定单元使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动；以及进行控制，以与所述图像稳定单元的操作连动地驱动调焦透镜，其中所述调焦透镜用于进行摄像光学系统中的焦点调节。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1示出根据本发明的第一实施例的镜头的整体结构。

图2示出根据本发明的第一实施例的镜头的整体结构。

图3示出根据本发明的第一实施例的镜头的整体结构。

图4是根据本发明的第一实施例的镜头的变焦驱动单元的详情图。

图5A和5B是分别根据本发明的第一实施例的第二组件单元的正面图和截面图。

图6A和6B是根据本发明的第一实施例的第三组件单元的展开图。

图7是根据本发明的第一实施例的摄像设备的框图。

图8A～8D示出由移位透镜的移动所引起的被摄体对比度的降低。

图9示出移位透镜的移动量和针对调焦透镜的校正量之间的关系。

图10是根据第一实施例的焦点校正操作的流程图。

图11是根据第二实施例的焦点校正操作的流程图。

具体实施方式

以下参考附图来详细说明本发明的实施例。

第一实施例

图1～3示出根据本发明的第一实施例的摄像设备中的镜头(摄像光学系统)200的整体结构。在图1～3中，根据本实施例的用于形成被摄体图像的镜头200包括三个透镜组件。具体地，镜头200包括第一组件单元，其中该第一组件单元包括：第一透镜组件保持框11，用于保持第一透镜组件1；以及第一组件基板12，用于保持第一透镜组件保持框11并且包括透镜保护用的镜筒构件。镜头200还包括：光圈单元21，其在摄像期间用作光量调整构件；第二组件单元，其包括用于保持第二透镜组件2的第二透镜组件保持框31以及具有未示出的快门构件的第二组件基板32；以及第三组件单元，其包括用于保持第三透镜组件3的第三透镜组件保持框41。第一组件单元、光圈单元和第二组件单元是变倍透镜组件。第二组件单元(移位透镜)具有图像稳定机构，并且通过在摄像期间在与光轴大体垂直的方向上移动第二透镜组件保持框31来对由例如摄像期间的照相机抖动导致的画面上的图像模糊进行校正。第三透镜组件3是用于使被摄体聚集的调焦透镜组件。

图1示出透镜组件处于缩回状态、即容纳状态的摄像待机状态，而图2示出第一透镜组件保持框11、第二透镜组件保持框31和第三透镜组件保持框41在光轴方向上伸出的摄像状态。传感器保持器单元500包括传感器保持器501、第三透镜组件3和图像传感器5。传感器保持器501经由传感器板505来支持图像传感器5，并且将插入于传感器保持器501和未示出的传感器橡胶之间的光学滤波器4设置在图像传感器5的前方。如图3的立体图所示，在本实施例中，通过将作为变焦机构的组件的固定凸轮环504旋拧至传感器保持器单元500来构建一个镜筒。

如图3和4所示，传感器保持器501设置有变焦马达601和齿轮系603～606。齿轮602安装至变焦马达601的驱动轴；变焦马达601的驱动力使齿轮602转动，并且该转动经由齿轮系603～606而传递至镜筒构件。结果，沿着光轴直进驱动镜筒。齿轮系603～606包括各自具有大直径齿轮部和小直径齿轮部的阶式齿轮，这些阶式齿轮具有不同数量的齿且同轴配置。与移动凸轮环503啮合的最终齿轮606同样是具有大直径齿轮部和小直径齿轮部的阶式齿轮，该阶式齿轮具有沿着光轴的纵向维度。

现在，说明用于在光轴方向上移动透镜组件的筒构件和变焦驱动机构。如图1和2所示，围绕透镜组件的外周配置移动凸轮环503。如图3所示，在移动凸轮环503的内周形成有具有不同轨迹的三个类型的凸轮槽503a、503b和503c。在第一组件基板12、光圈单元21和第二组件基板32的外周所形成的从动销12a、21a和32a与这些凸轮槽接合，以跟随移动凸轮环503的移动。

如图1～3所示，直进引导筒502设置于移动凸轮环503的内周，以限制透镜组件移动时的转动。直进引导筒502和移动凸轮环503通过所谓的卡口式机构而彼此连接，并且以大体上一体化的方式沿着光轴移动；此外，移动凸轮环503相对于直进引导筒502可转动。如图3所示，直进引导筒502具有沿着光轴延伸的长槽502a、502b和502c。由于第一组件基板12、光圈单元21和第二组件基板32的转动被这些长槽502a、502b和502c限制，因此第一组件基板12、光圈单元21和第二组件基板32沿着光轴直进移动。

凸轮槽504a和作为直线槽的直进引导槽504b形成于固定凸轮环504的内周。如图3所示，在移动凸轮环503的外周所形成的从动销503d与凸轮槽504a接合并跟随凸轮槽504a。直进引导筒502还具有可滑动地配合于引导槽504b中的直进限制构件502d。如图3所示，在移动凸轮环503的外周形成有齿轮部503e。一旦开始了对变焦马达601的驱动，则驱动力从齿轮系603～606的最终齿轮606传递至移动凸轮环503的齿轮部503e，由此发起转动操作。因此，移动凸轮环503不仅在与固定凸轮环504的内周所形成的凸轮槽504a接合并且跟随该凸轮槽504a的情况下围绕光轴转动，而且还沿着光轴直进移动。

凸轮环503的齿轮部503e与最终齿轮606的小直径齿轮部啮合。最终齿轮606的大直径齿轮部沿着光轴配置在该小直径齿轮部的后方(与该小直径齿轮部相比更靠近图像传感器)，并且与齿轮605啮合。最终齿轮606的长齿轮部具有沿着光轴方向的纵向维度，以与移动凸轮环503沿着光轴的移动一致，从而与移动凸轮环503的伸出量相对应。直进引导筒502沿着光轴与移动凸轮环503一体地移动。注意，由于直进引导筒502的转动被可滑动地配合在固定凸轮环504的直进引导槽504b中的直进引导筒502的直进引导构件502d限制，因此直进引导筒502仅直进移动。

利用上述结构，移动凸轮环503的转动操作使跟随移动凸轮环503的第一组件单元、光圈单元21和第二组件单元在转动方面被限制的同时沿着光轴直进移动。如图1～3所示，由于通过将固定凸轮环504旋拧至传感器保持器501而与传感器保持器501呈一体化，因此固定凸轮环504既不沿着光轴移动也不转动。

图5A和5B示出图像稳定设备的结构；具体地，图5A是从被摄体观看的第二组件单元的正面图，以及图5B是沿着与图5A所示的透镜中心交叉的线截取的截面图。现在，将参考图5A和5B来说明图像稳定设备。

在图5A和5B中，透镜驱动单元设置在第二组件基板32的外周附近；如稍后将详细说明的，透镜驱动单元在与光轴垂直的方向上移动第二透镜组件保持框31，其中第二透镜组件保持框31包括磁体37和线圈38并且保持用作移位透镜(光学元件)的第二透镜组件2。在第二组件基板32上在第二透镜组件2的外周附近设置未示出的用于驱动快门机构的快门驱动单元，并且在第二组件基板32上在摄像面附近设置未示出的用于驱动ND滤波器的ND驱动单元。

第二透镜组件保持框31和第二组件基板32通过两个拉伸弹簧(未示出)沿光轴彼此连接。由于这两个拉伸弹簧所产生的力，导致沿着光轴朝向第二组件基板32推进第二透镜组件保持框31，其中，在第二透镜组件保持框31和第二组件基板32之间插入有球状物35。球状物35的滚动运动使得用于保持第二透镜组件2的第二透镜组件保持框31在与光轴垂直的方向上移动。

在第二组件基板32的面向被摄体的部分上，配置有霍尔传感器保持单元34。快门柔性印刷电路(FPC)33在连接至透镜驱动单元、快门驱动单元和ND驱动单元的情况下被放置在霍尔传感器保持单元34上，并且沿着霍尔传感器保持单元34的外周部处的引出面而朝向摄像面引出。在快门FPC 33上以90度的圆周间隔安装有用于检测第二透镜组件2的位置的两个霍尔传感器36。霍尔传感器36经由快门FPC 33而与未示出的镜筒FPC电连接。快门FPC 33固定至霍尔传感器保持单元34，并且霍尔传感器保持单元34通过扣合连接机构而固定至第二组件基板32，其中，在霍尔传感器保持单元34和第二组件基板32之间，插入有第二透镜组件2。

第二透镜组件保持框31设置有以霍尔传感器36位于北极和南极之间的方式被磁化的磁体37，并且照相机主体的控制单元基于来自这两个霍尔传感器36的输出来检测穿过磁体37的磁场。第二透镜组件保持框31在与光轴垂直的平面上的移动导致穿过霍尔传感器36的磁场改变，并且导致霍尔传感器36的输出变化；基于此，可以检测到第二透镜组件保持框31在与光轴垂直的方向上的位置(驱动量的检测)。

线圈38被配置成与磁体37相对，以使得在光轴方向上前者与后者相比更靠近摄像面；线圈38安装至第二组件基板32。线圈38经由快门FPC 33而电连接至未示出的镜筒FPC，因而接收到从照相机主体的电源单元供给的电力。流经线圈38的电流生成电磁力，由此可以在与光轴垂直的方向上驱动第二透镜组件保持框31。

以下参考图3、6A和6B来说明安装在传感器保持器单元500中的调焦驱动机构的结构。第三透镜组件保持框41被传感器保持器501支持，以使得第三透镜组件保持框41能够在光轴方向上直进移动。也就是说，如图3、6A和6B所示，通过按压配合来将与摄像光轴平行的主引导轴42固定在传感器保持器501的孔部中，并且通过以与主引导轴42类似的方式按压配合来将用于限制转动的副引导轴43固定在传感器保持器501的孔部中。

如图6A和6B所示，调焦驱动马达44旋拧固定至传感器保持器501。第三透镜组件保持框41具有套筒41a。套筒41a具有与主引导轴42接合的套筒孔。第三透镜组件保持框41还具有与副引导轴43接合的U形槽41b。第三透镜组件保持框41还具有位于套筒41a附近以支持齿条45的支持孔41c。

齿条45包括与同马达输出轴一体化的导螺杆44a啮合的啮合齿45a以及与啮合齿45a相对的施力齿45b。齿条45还包括与第三透镜组件保持框41的支持孔41c接合的支持轴。施力齿45b在与导螺杆44a啮合的方向上被螺旋形线圈弹簧46的臂部按压，并且螺旋形线圈弹簧46的臂部钩住于齿条45的背面部。因此，施力齿45b和啮合齿45a始终与导螺杆44a啮合，其中，导螺杆44a插入于施力齿45b和啮合齿45a之间。

此外，螺旋形线圈弹簧46在朝向第三透镜组件保持框41在光轴方向上的端面的方向上向齿条45施加力，以防止齿条45和第三透镜组件保持框41的滑动；这使得能够在光轴方向上进行稳定且高精度的驱动。利用上述结构，调焦驱动马达44的导螺杆44a的转动使得第三透镜组件保持框41由于齿条45和导螺杆44a之间的啮合而沿着光轴直进地伸出和缩回。

图7是示出数字照相机100的典型结构的框图。尽管根据该结构，照相机主体和镜头200是一体化的，但是镜头200能够可拆卸地安装至照相机主体。在图7中，利用保持在镜头200内部的透镜组件来进行透镜驱动。尽管图7所示的镜头200与图1～图6B所示的镜头200相同，但是其在图7中采用简化方式示出，以便于该结构的理解。第一透镜组件(变焦透镜组件)1通过调整焦距来以光学方式改变视角。第二透镜组件2是在与光轴方向不同的方向上可移动的移位透镜，并且校正图像模糊。第三透镜组件(调焦透镜组件)3调整焦点。光圈/快门105调整曝光控制用的光量。注意，如图1～6B所示，实际的光圈21插入于第一透镜组件和第二透镜组件2之间，并且快门插入于第二透镜组件和第三透镜组件之间。然而，在图7中，光圈21和快门统一示出为光圈/快门105，以便于说明的理解。

图像传感器106例如使用电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器来接收穿过了镜头200的光，并将光信号转换成电信号。该电信号被输入至图像处理电路107，经过像素插值处理和颜色转换处理等，然后被发送至内部存储器108作为图像数据。

显示单元109将经由摄像所获得的图像数据连同例如摄像信息一起显示。压缩/解压缩处理单元110根据图像格式来对内部存储器108中所存储的数据进行压缩和解压缩。存储用存储器111存储包括参数的各种类型的数据。控制台单元112是进行各种类型的菜单操作和模式切换操作的用户接口。例如，控制台单元112可以基于用户操作来在静止图像和运动图像之间以及手动调焦和自动调焦之间进行切换。

抖动检测单元113检测摄像设备的抖动和摇动。光圈/快门驱动单元114驱动光圈/快门105。亮度信号计算单元121根据从图像传感器106输出的电信号来计算被摄体的亮度。曝光控制单元120基于亮度信号计算单元121所获得的亮度信息来计算曝光控制值(F值和快门速度)。

调焦透镜驱动单元115驱动第三透镜组件(调焦透镜)3。调焦控制单元(调焦透镜控制单元)123控制调焦透镜3的驱动方向和驱动量。扫描控制单元124向调焦控制单元123发出用于在预定范围内进行驱动的指示，并且参考作为评价值计算单元122在调焦透镜3的预定位置处的计算结果而获得的评价值(输出信号)，来计算对比度的形状。通过使用产生最高对比度的焦点位置(焦点检测结果)作为光束在图像传感器106的平面上聚焦的位置，来进行自动调焦(AF)控制。

移位透镜驱动单元116驱动移位透镜2。移位透镜当前位置检测单元117检测移位透镜2的当前位置。基于来自抖动检测单元113的信息，图像稳定控制单元(用于移位透镜的驱动控制单元)125计算用于抵消由摄像设备的抖动导致的图像模糊的移位透镜2的移动方向和移动量。通过基于该计算的结果驱动移位透镜2来抵消图像模糊。焦点校正单元126根据移位透镜2的位置来校正调焦透镜3的位置。

变焦透镜驱动单元118驱动第一透镜组件(变焦透镜组件)1。变焦控制单元127根据来自控制台单元112的变焦操作指示来控制变焦透镜组件1的驱动方向和驱动量。系统控制单元119包括诸如中央处理单元(CPU)等的计算设备，并根据用户操作来执行在内部存储器108中所存储的各种类型的控制程序；控制程序的示例包括用于进行AE控制、AF控制、图像稳定控制和变焦控制等的程序。

控制台单元112包括根据按压量来连续接通第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的释放按钮。这里，在释放按钮接近半按下的情况下，第一开关SW1接通，以及在释放按钮完成按下的情况下，第二开关SW2接通。一旦第一开关SW1被接通，则曝光控制单元120基于亮度信号计算单元121所获得的亮度信息来计算曝光控制值(F值和快门速度)，并且向光圈/快门驱动单元114通知该计算的结果。相应地，进行自动曝光(AE)控制。评价值计算单元122在从亮度信号计算单元121所计算出的亮度信号中提取出特定频率成分之后计算AF评价值。

一旦释放按钮的第二开关SW2被接通，则曝光控制单元120基于所确定出的F值和快门速度来进行摄像，并且将图像传感器106所获得的图像数据存储至存储用存储器111中。为了显示在释放按钮处于非按压状态下时所获得的所谓的实时取景图像，曝光控制单元120为了准备静止摄像用的曝光、以预定间隔来初步确定基于与视频信号有关的上述亮度信息并且基于程序图的F值和快门速度。

参考图8A～8D，以下说明在作为具有图像稳定功能的光学系统的特征的移位透镜相对于光轴发生了偏离的情况下发生的被摄体的散焦状态。在图8A～8D中，X轴表示调焦透镜的位置，以及Y轴表示被摄体对比度的评价值；这些图示出调焦透镜的位置和被摄体对比度的评价值相对于预定被摄体的变动。

如图8A～8D所示，被摄体对比度的评价值根据调焦透镜3的位置而改变，并且高对比度和低对比度之间的差由峰状表示。峰状的顶点与产生最高被摄体对比度的位置相对应，并且在调焦透镜3处于该位置处时实现聚焦状态。

图8A～8B示出针对移位透镜2与其它透镜组件一起处于光轴上的情况下的被摄体对比度的评价值和调焦透镜的位置，以及图8C和8D示出针对移位透镜2相对于其它透镜组件所位于的光轴的中心发生了偏离的情况的被摄体对比度的评价值和调焦透镜的位置。注意，图8B是用于描绘抖动校正透镜与其它透镜组件一起处于光轴上的情况的示意图，以及图8D是用于描绘抖动校正透镜相对于其它透镜组件所位于的光轴的中心发生了偏离的情况的示意图。

在移位透镜如图8B所示那样处于光轴上的情况下，在调焦透镜处于如图8A所示的位置X1时，产生针对对比度的最大评价值。如果该状态改变成图8D所示的状态，即，如果移位透镜2被驱动并相对于光轴的中心偏离，则被摄体对比度的评价值和调焦透镜的位置将满足图8C所示的关系。结果，表示被摄体对比度的评价值的峰状如图8C所示那样向右偏移。也就是说，产生被摄体对比度的最大评价值的调焦透镜位置从X1偏移至X2。

假定在移位透镜2与其它透镜组件一起处于光轴上的情况下通过将调焦透镜3移动至位置X1并且将其保持在位置X1而使被摄体聚焦的情况。在这种情况下，如果在调焦透镜3保持在位置X1处的情况下移位透镜2移动，则如图8C所示，被摄体对比度的评价值从Y1下降至Y2。如果在该状态下进行摄像操作，则对比度的评价值保持为小。此外，由于由拍摄者引起的照相机抖动不是恒定的并且随时间变化，因此移位透镜的移动不是恒定的，并且被摄体对比度恒定改变。

现在，将说明在本实施例中移位透镜2和调焦透镜3在摄像前后如何进行操作以解决上述问题。图9示出移位透镜位置和针对调焦透镜位置的校正量之间的关系。

在该图中，Y轴表示移位透镜2相对于光轴的位置，以及X轴表示当驱动移位透镜2时要校正调焦透镜3的位置所利用的校正量。在图9中，移位透镜2位于位置Mov0意味着移位透镜2位于位置0，即，光轴中心。当移位透镜2位于位置Mov0时，针对调焦透镜位置的校正量是Comp0。Mov0和Comp0的具体数值分别为0。

另一方面，在图9中，移位透镜2位于位置Mov5意味着移位透镜2距离光轴中心最远。当移位透镜2位于位置Mov5时，针对调焦透镜3的位置的校正量是Comp5。将移位透镜2的位置和调焦透镜3的移动量之间的上述关系存储在内部存储器108中。因此，在预定被摄体的摄像期间，由于将调焦透镜3移动了与由拍摄者所引起的照相机抖动量(移位透镜2的移动量)相对应的量，因此被摄体对比度在实时取景上不会降低。

包括Mov5和Comp5的数值的这些数值根据光学系统的特性而变化。尽管移位透镜2的位置和针对调焦透镜3的位置的校正量之间的关系在图9中由直线来表示，但是根据光学系统的特性，其可以由曲线来表示。

如上所述，在本实施例中，将移位透镜2的位置和针对调焦透镜3的位置的校正量之间的关系存储在内部存储器108中。然而，在静止图像的曝光期间与移位透镜2的移动连动地驱动调焦透镜3很可能改变视角，并且周边区域中的图像质量劣化。有鉴于此，系统控制单元119可以根据静止图像的曝光时长来限制调焦透镜3的移动量。

同样地，在运动图像拍摄期间，与移位透镜2的移动连动地驱动调焦透镜3很可能改变视角，并且使得用户感到不适。有鉴于此，在运动图像拍摄期间，可以限制与焦点校正有关的调焦透镜3的移动量和移动速度，以防止视角的突然变化。

此外，与移位透镜2的移动连动地驱动调焦透镜3产生功耗增大的问题，这降低了可拍摄的图像的数量。有鉴于此，在由于移位透镜2的移动量小而导致焦点的变动小的情况下，可以跳过对调焦透镜3的驱动，或者可以限制其驱动量。

此外，通过用户对手动调焦模式的选择可以使得能够选择与移位透镜2的移动连动地驱动调焦透镜3的模式，或者不进行对调焦透镜3的这种驱动的模式。这使得用户能够自由进行摄像。

图10是基于在照相机上所进行的摄像中移位透镜的移动来驱动调焦透镜的处理的流程图。注意，图10的流程图的处理在系统控制单元119的控制下执行。

首先，在步骤S101中，在照相机的电源被接通的情况下，系统控制单元119在步骤S102中根据拍摄者所引起的照相机抖动量来开始图像稳定控制。在步骤S103中，根据利用移位透镜2的图像稳定量，来开始使用调焦透镜3的焦点校正控制。在步骤S104中，判断是否通过按下释放按钮而接通了第二开关(SW2)。如果在步骤S104中尚未接通第二开关(SW2)，则在正显示实时取景图像的情况下使处理返回至步骤S102，并且重复步骤S103和S104的操作。

另一方面，如果在步骤S104中接通了第二开关(SW2)，则在步骤S105中开始静止图像拍摄操作和曝光。在步骤S106中，为了图像稳定的目的，系统控制单元119根据曝光期间的照相机抖动量来驱动移位透镜2。一旦开始了曝光，则判断为摄像处于执行中，并且处理进入步骤S111，其中在步骤S111中，系统控制单元119开始与移位透镜2的移动连动地移动调焦透镜3，由此进行焦点校正操作。之后，处理进入结束曝光的步骤S112。

第二实施例

现在，说明本发明的摄像设备的第二实施例。由于根据第二实施例的摄像设备是以与根据第一实施例的摄像设备相同的方式配置的，因此以下将仅说明第一实施例和本实施例之间的不同。第二实施例与第一实施例的不同之处在于在被摄体曝光期间移动移位透镜和调焦透镜的操作。

图11是基于在照相机上所进行的摄像中的移位透镜的移动来驱动调焦透镜的处理的流程图。注意，图11的流程图的处理是在系统控制单元119下执行的。

首先，在步骤S201中，在照相机的电源被接通的情况下，系统控制单元119在步骤S202中根据由拍摄者所引起的照相机抖动量来开始图像稳定控制。在步骤S203中，根据利用移位透镜2的图像稳定量，来开始使用调焦透镜3的焦点校正控制。在步骤S204中，判断是否通过按下释放按钮而接通了第二开关(SW2)。如果在步骤S204中尚未接通第二开关(SW2)，则在正显示实时取景图像的情况下处理返回至步骤S202，并且重复步骤S203和S204的操作。

另一方面，如果在步骤S204中接通了第二开关(SW2)，则在步骤S205中开始静止图像拍摄操作和曝光。在步骤S206中，为了图像稳定的目的，系统控制单元119根据曝光期间的照相机抖动量来驱动移位透镜2。一旦开始了曝光，则系统控制单元119判断为摄像处于执行中，并且处理进入步骤S207，以判断所计算出的曝光时间段是否等于或短于预定时间段。如果在步骤S207中曝光时间段长于预定时间段，则系统控制单元119进入步骤S208，并且限制调焦透镜3的用于焦点校正的可移动范围、或者防止其移动。之后，处理进入结束曝光的步骤S212。

如果在步骤S207中曝光时间段等于或短于预定时间段，则系统控制单元119进入步骤S209，并且判断所计算出的调焦透镜3的移动量是否等于或小于预定量。如果在步骤S209中调焦透镜3的移动量等于或小于预定量，则系统控制单元119进入步骤S210，并且限制调焦透镜的移动范围和移动速度其中之一、或者防止其移动。之后，处理进入结束曝光的步骤S212。

另一方面，如果在步骤S209中调焦透镜3的移动量大于预定量(预定阈值)，则系统控制单元119进入步骤S211，并且开始与移位透镜2的移动连动地移动调焦透镜3，由此进行焦点校正操作。之后，处理进入结束曝光的步骤S212。

尽管上述的本实施例介绍了基于曝光时间段来限制调焦透镜的移动量的操作，但是一些光学系统可以不需要对调焦透镜的移动量的这种限制。因此，本发明的操作不限于图11的流程图。

尽管使用摄像设备作为示例说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例，并且包括本发明的原理的范围内的各种实施例。

例如，尽管上述实施例中与曝光期间的移位透镜的移动连动地使用调焦透镜进行焦点校正，但是由于由调焦透镜的移动所引起的视角变化而使周边区域中的图像质量劣化，因此可以在曝光期间进行用于防止调焦透镜的移动的控制。

尽管在上述实施例中变焦透镜被描述为包括三个组件的镜筒，但是镜筒可以不是包括三个组件。此外，尽管移位透镜被描述为一个透镜组件，但是还可以在使用两个移位透镜组件来进行图像稳定的情况下(在设置有多个移位透镜的情况下)应用本发明。在这种情况下，只要根据两个移位透镜组件的图像稳定量来计算利用调焦透镜的焦点校正量就足够了。

代替镜头，图像传感器可以通过在与光轴垂直的平面上移动来进行图像稳定。

移位透镜不仅可以被配置为在与光轴垂直的平面上移动，而且还可以绕作为光轴上的任意中心轴的转动轴倾斜。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种图像稳定设备，其特征在于，包括：

驱动控制单元，用于驱动光学元件，以对由摄像装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述光学元件使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动，所述光学元件设置于摄像光学系统中且在与所述摄像光学系统的光轴的方向不同的方向上移动；以及

调焦控制单元，用于进行控制，以在所述摄像光学系统的光轴的方向上驱动调焦透镜，以进行所述摄像光学系统中的焦点调节，所述调焦透镜用于在静止图像的曝光期间与所述光学元件的操作连动地对所述被摄体图像的散焦状态进行校正，所述散焦状态是通过驱动所述光学元件以对所述被摄体图像的图像模糊进行光学校正而引起的。

2.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，还包括：

抖动检测单元，用于检测所述摄像装置的抖动，

其中，所述驱动控制单元基于来自所述抖动检测单元的输出来驱动所述光学元件，以对所述被摄体图像的图像模糊进行校正。

3.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，还包括：

驱动量检测单元，用于检测所述光学元件的驱动量，

其中，所述调焦控制单元根据所述驱动量检测单元所检测到的所述光学元件的驱动量来驱动所述调焦透镜。

4.根据权利要求3所述的图像稳定设备，其中，还包括：

焦点检测单元，用于基于来自所述摄像单元的输出信号来进行焦点检测，

其中，所述调焦控制单元根据所述焦点检测单元所进行的焦点检测的结果以及所述驱动量检测单元所检测到的所述光学元件的驱动量来驱动所述调焦透镜。

5.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，

在所述摄像单元的曝光期间，所述调焦控制单元限制所述调焦透镜的驱动量。

6.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，

在运动图像拍摄期间，所述调焦控制单元限制所述调焦透镜的驱动量。

7.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，

在所述光学元件具有多个运动元件的情况下，所述调焦控制单元与各个运动元件的驱动连动地驱动所述调焦透镜。

8.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，

在手动调焦期间，能够选择不与所述光学元件的操作连动地驱动所述调焦透镜的模式。

9.根据权利要求1所述的图像稳定设备，其中，

所述光学元件是在与所述摄像光学系统的光轴垂直的方向上移动的所述摄像单元。

10.一种图像稳定设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

驱动光学元件，以对由摄像装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述光学元件使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动，所述光学元件设置于摄像光学系统中且在与所述摄像光学系统的光轴的方向不同的方向上移动；以及

进行控制，以在所述摄像光学系统的光轴的方向上驱动调焦透镜，以进行所述摄像光学系统中的焦点调节，所述调焦透镜用于在静止图像的曝光期间与所述光学元件的操作连动地对所述被摄体图像的散焦状态进行校正，所述散焦状态是通过驱动所述光学元件以对所述被摄体图像的图像模糊进行光学校正而引起的。

11.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行图像稳定设备的控制方法的程序，其特征在于，所述方法包括：

驱动光学元件，以对由摄像装置的抖动所引起的被摄体图像的图像模糊进行光学校正，其中所述光学元件使所述被摄体图像在摄像单元的画面上移动，所述光学元件设置于摄像光学系统中且在与所述摄像光学系统的光轴的方向不同的方向上移动；以及

进行控制，以在所述摄像光学系统的光轴的方向上驱动调焦透镜，以进行所述摄像光学系统中的焦点调节，所述调焦透镜用于在静止图像的曝光期间与所述光学元件的操作连动地对所述被摄体图像的散焦状态进行校正，所述散焦状态是通过驱动所述光学元件以对所述被摄体图像的图像模糊进行光学校正而引起的。

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