CN109196417B - 成像装置和图像抖动校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是实现透镜单元的合适驱动控制,以校正捕获图像的模糊。一种成像装置,包括在壳体内支撑并且在偏转方向和/或俯仰方向上旋转的透镜单元。基于模糊校正驱动信号,通过驱动单元在偏转方向和/或俯仰方向上驱动该透镜单元。在这种情况下,通过使用施加到壳体的旋转的检测信息和在壳体中在透镜单元上产生的旋转的检测信息来产生模糊校正驱动信号。
Description
技术领域
本技术涉及成像装置和成像装置中的图像抖动校正方法。
背景技术
在诸如摄像机和静止照相机的成像装置中,已经提出了用于校正成像时由手抖动等引起的捕获图像的图像抖动的各种技术。作为用于校正图像抖动的方法之一,已知一种通过相对于已经应用于成像装置的抖动而物理地旋转成像光学系统来消除抖动的方法。
例如,在专利文献1中描述的手抖校正装置中,使包括透镜和图像传感器的透镜单元在俯仰方向和偏转方向上可旋转。俯仰方向是围绕与透镜的光轴正交的第一支点轴的方向,第二方向是围绕与光轴和第一支点轴两者正交的第二支点轴的方向。透镜单元围绕作为支点的第一支点轴在偏转方向上旋转,另外,围绕作为支点的第二支点轴在俯仰方向上旋转,从而校正图像抖动。
引文列表
专利文献
专利文献1:JP H7-274056A
发明内容
技术问题
顺便提及,在通过构成成像光学系统(诸如包括各种透镜、光圈机构、图像传感器等的透镜单元)作为成像装置的壳体内的可移动单元以便适当地驱动可移动单元来校正图像抖动的情况下,需要更准确地检测引起图像抖动的旋转。
然后,在本公开中,目的是更适当地实现用于驱动制成可移动单元的透镜单元的旋转检测。
问题的解决方案
根据本技术的成像装置包括:透镜单元,所述透镜单元被在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑;第一旋转检测部,所述第一旋转检测部检测施加到壳体的旋转;第二旋转检测部,所述第二旋转检测部检测在壳体内在透镜单元上发生的旋转;抖动校正计算部,所述抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息生成抖动校正驱动信号;以及驱动部,所述驱动部基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动透镜单元。
在校正成像装置中的捕获图像的图像抖动的情况下,需要适当地检测透镜单元的抖动,即,在偏转方向上的旋转和在俯仰方向上的旋转。然后,通过使用关于施加到整个壳体的旋转和透镜单元相对于壳体的旋转的检测信息,获得了为校正图像抖动而驱动透镜单元的量。
在上述根据本技术的成像装置中,抖动校正计算部被认为通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值来生成抖动校正驱动信号。
第一旋转检测部的检测信息为关于成像装置的抖动角度的信息。第二旋转检测部的检测信息为成像装置的抖动角度和成像装置内的透镜单元的抖动角度被合成的信息。
在上述根据本技术的成像装置中,另一透镜单元被认为设置在透镜单元的拍摄被摄体侧,并且成像光学系统由透镜单元和另一透镜单元形成。抖动校正计算部被认为通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值以及反映透镜单元的校正角度相对于壳体的旋转角度的比率的值来生成抖动校正驱动信号。
根据透镜单元和另一透镜单元之间在光学特性方面的关系,相对于透镜单元的旋转角度的校正角度(为校正而要驱动的角度)变为相对于壳体的旋转角度(抖动角度)的一定比率。然后,使该比率反映在抖动校正驱动信号上。
在上述根据本技术的成像装置中,认为透镜单元以密封状态设置在壳体内。
也就是说,在从壳体外部看到的情况下,透镜单元不构造成在其部分直接暴露的状态下被旋转地驱动。
在上述根据本技术的成像装置中,透镜单元被认为是通过在另一透镜单元阻挡透镜单元的拍摄被摄体侧的状态下附接所述另一透镜单元而以密封状态设置在壳体内。
也就是说,成像光学系统由透镜单元和另一透镜单元形成。在这种情况下,使另一透镜单元处于固定到壳体的状态。拍摄被摄体侧被另一透镜单元阻挡,使得在从外壳的外部看到的情况下,可旋转地支撑的透镜单元不会直接暴露。
在上述根据本技术的成像装置中,认为包括对由透镜单元获取的捕获图像信号执行图像处理的图像处理部。认为图像处理部通过使用由抖动校正计算部获得的第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值来对捕获图像信号执行图像失真校正。
在成像光学系统被分成可旋转地支撑的透镜单元和固定到壳体的另一透镜单元的情况下,与抖动相对应地发生动态图像失真。这通过图像处理来校正。
在根据本技术的上述成像装置中,第一旋转检测部和第二旋转检测部被认为是角速度传感器。
例如,第一旋转检测部检测壳体在偏转方向和俯仰方向上的旋转,作为由双轴角速度传感器(陀螺仪传感器)获得的壳体的角速度。
第二旋转检测部还检测透镜单元在偏转方向和俯仰方向上的旋转,作为由双轴角速度传感器(陀螺仪传感器)获得的透镜单元的角速度。
在上述根据本技术的成像装置中,第一旋转检测部被认为是角速度传感器。第二旋转检测部被认为是使用霍尔元件的位置传感器。
检测透镜单元相对于壳体的抖动的第二旋转检测部可以是使用霍尔元件的位置传感器。
根据本技术的图像抖动校正方法是成像装置的图像抖动校正方法,所述成像装置配备有在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑的透镜单元和基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动透镜单元的驱动部,并且所述方法包括:通过使用关于施加到壳体的旋转的检测信息和关于在壳体内在透镜单元上发生的旋转的检测信息来生成抖动校正驱动信号。
发明的有益效果
根据本技术,可以实现用于图像抖动校正的透镜单元的驱动控制的合适构造。也就是说,为了正确地驱动透镜单元,可以更正确地检测引起图像抖动的旋转。
在这方面,这里描述的效果不应受到限制,并且可以是本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是本技术的实施例中的透镜单元的构造的说明图。
图2是本技术的实施例中的透镜单元的透镜组的说明图。
图3是实施例中的可移动侧透镜单元的透视图。
图4是实施例中的可移动侧透镜单元的正视图。
图5是实施例中的单元保持部的示意性剖视图。
图6是实施例中的驱动部的透视图。
图7是实施例中的驱动部的操作的说明图。
图8是实施例中的成像装置的框图。
图9是第一实施例中的抖动校正计算部的框图。
图10是实施例中的伺服计算部的框图。
图11是动态图像失真的说明图。
图12是第二实施例中的抖动校正计算部的框图。
具体实施方式
在下文中,将按以下顺序描述实施例。
<1.通过透镜单元的旋转的图像抖动校正的概述>
<2.可移动侧透镜单元的结构示例>
<3.第一实施例中的成像装置的构造>
<4.第二实施例中的成像装置的构造>
<5.结论和修改的实施例>
<1.通过透镜单元的旋转的图像抖动校正的概述>
图1A和图1B示意性地示出了安装在本实施例中的成像装置1上的固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20。
在本实施例的成像装置1中,成像光学系统被分成固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20。即,将拍摄被摄体光收集到图像传感器的成像光学系统包括固定侧透镜单元10中的各种透镜等和可移动侧透镜单元20中的各种透镜等。
成像光学系统的构造的示例如图2B所示。在这里的示例中,固定侧透镜单元10被制成广角透镜。固定侧透镜单元10按从物体侧起的顺序包括例如具有负折光力和凸面面向物体侧的弯月形状的第一透镜L1、具有负折光力的第二透镜L2以及具有正折光力的第三透镜L3。通过采用这种构造,能够实现透镜整个系统的焦距较短的广角透镜。
可移动侧透镜单元20按从物体侧起的顺序包括例如具有正折光力的第四透镜L4、具有负折光力的第五透镜L5、具有正折光力的第六透镜L6以及在光轴附近具有负折光力并且在像侧在光轴附近为凹形状且在像侧在周边部分为凸形状的像侧透镜表面的第七透镜L7。
在采用这种构造的情况下,能够在以良好的平衡校正可移动侧透镜单元20中发生的像差的同时缩短整体长度,从而有利于使成像装置1小型化。
此外,在可移动侧透镜单元20中,设置有布置在图像表面处的图像传感器301和用于保护图像传感器的密封玻璃SG。另外,孔径光圈St被设置在可移动侧透镜单元20的最物体侧的透镜面(第四透镜L4)附近。
当然,除了图示的那些之外,还可以设置诸如各种滤光器的光学构件。
例如,在包括这样的固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20的本实施例的成像装置1中,使得可移动侧透镜单元20在俯仰方向和偏转方向上可旋转,以便执行成像装置1的壳体1A中的图像抖动的校正。
固定侧透镜单元10被固定地附接在成像装置1的壳体1A中,以便被布置在可移动侧透镜单元20前面的拍摄被摄体侧(=物体侧)。在这方面,固定侧透镜单元10可以从成像装置1的壳体1A可拆卸。
图1A示出了不对成像装置1的壳体1A施加旋转的状态,图1B示出了由于手抖等而已经将角度θ1的旋转施加到成像装置1的壳体1A的状态。
为了消除由于这种旋转引起的图像抖动,可移动侧透镜单元20被驱动。例如,可移动侧透镜单元20被驱动以便在壳体1A内旋转角度θ2。
图2A和图2C示出了可移动侧透镜单元20被驱动以便旋转角度θ2的状态。
图2B对应于图1A的状态,其中未施加旋转。固定侧透镜单元10的光轴Z1和可移动侧透镜单元20的光轴Z2彼此一致。
在已经对壳体1A施加旋转的情况下,成像装置1驱动并旋转可移动侧透镜单元20,以便使可移动侧透镜单元20相对于固定侧透镜单元10的光轴Z1倾斜,从而执行捕获图像的抖动校正。图2A示出了可移动侧透镜单元20响应于已经施加到成像装置1的壳体1A的角度+θ1的旋转而旋转了角度+θ2的状态。图2C示出了可移动侧透镜单元20响应于已经施加到成像装置1的壳体1A的角度-θ1的旋转而旋转了角度-θ2的状态。
在这方面,尽管在图示中仅表示了在偏转方向和俯仰方向之一中的旋转,但实际上,可移动侧透镜单元20的驱动是相对于这两个方向进行的。
施加到成像装置1的壳体1A的旋转的角度θ1(即,作为装置的抖动的摆动角度)与作为可移动侧透镜单元20被驱动的校正量的角度θ2之间的关系根据光学系统构造而对应于场角变得不同。
现在,假设固定侧透镜单元10具有广角转换透镜的作用并且可移动侧透镜单元20具有主线光学系统的作用的构造,随着固定侧透镜单元10的放大率变小,场角变为更宽的角度,并且角度θ1与角度θ2的比率变大。
相反,在考虑固定侧透镜单元10的放大率是一倍的情况下(=不起广角转换透镜的作用的状态),广角转换透镜的场角变为与主线光学系统的场角相同。在这种情况下,变为角度θ1=角度θ2。
例如,在固定侧透镜单元10的放大率为0.5的情况下,变为θ1∶θ2=2∶1。
在这方面,以上是一个示例,并且可移动侧透镜单元20的校正角度可以根据各种光学平衡设计等而波动。
这里,为了比较的目的,图1C和图1D示出了成像装置100的示例,该成像装置100安装包括整个成像光学系统的单元101并且驱动并旋转以进行抖动校正。在单元101中,安装有各种透镜、滤光器、图像传感器等。在这种情况下,对于已经施加到成像装置100的壳体100A的旋转(角度θ1),驱动整个单元101,从而校正图像抖动。
与这种机构相比,在图1A和图1B中的本实施例中的成像装置1的情况下,成像光学系统的组成元件通过被分成固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20而安装,并且被配置为仅驱动可移动侧透镜单元20。
在可移动侧透镜单元20中,没有安装所有光学系统构成部件,并且不需要安装比较大尺寸的透镜,例如用于广角的透镜。因此,能够旨在使可移动部分更小且更轻。
这样,在成像装置1中,可以实现驱动机构的小型化,并且进一步有利于成像装置1的小型化。
此外,通过使可移动部分(可移动侧透镜单元20)更小且更轻,还能够降低驱动电力,并且能够促进低功耗。
此外,在图1C和图1D中的成像装置100的情况下,由于作为单元101的整个成像光学系统被制成可移动部分,因此单元101的物体侧的端部不能固定到成像装置100的壳体100A。因此,在壳体100A中产生间隙。因此,防尘和防水性变得不利。
相反,在图1A和图1B中的实施例中的成像装置1中,固定侧透镜单元10固定地附接在壳体1A中,从而形成不会在壳体1A中产生间隙的密封结构。
因此,能够形成在防尘和防水性方面也有利的结构。
从这些方面来看,本实施例中的成像装置1还适合作为特别安装在人体上的可穿戴式相机和安装在运动和其它活动中的仪器、工具、车辆等上的小尺寸相机等。
然而,本实施例中的成像装置1不仅需要检测施加到壳体1A的旋转,还需要检测在壳体1A内在可移动侧透镜单元20中发生的旋转,并且适当地执行上述角度θ2的驱动。然后,如图1A和图1B所示,装备有检测施加到成像装置1的壳体1A的旋转的旋转检测部9和检测可移动侧透镜单元20中的旋转的旋转检测部24。此外,如后所述,使用旋转检测部9的检测信息和旋转检测部24的检测信息生成抖动校正驱动信号,从而驱动可移动侧透镜单元20。
而且,在本实施例中,如图2A、图2B和图2C所示,使旋转地移动可移动侧透镜单元20时的旋转移动中心P1位于孔径光圈St布置在固定侧透镜单元10的透镜组的光轴上的位置附近的点处。由此,旋转移动中心P1成为入射光瞳附近的点。
在这种情况下,期望也将孔径光圈St设置在可移动侧透镜单元20中,并且将透镜L4至L7的透镜组与图像传感器301作为一体一起旋转地移动。
通过使可移动侧透镜单元20围绕成像光学系统的入射光瞳附近的点作为旋转中心旋转,即,通过使可移动侧透镜单元20的透镜组(L4至L7)和图像传感器301作为一体旋转地移动,能够在校正模糊或改变视野时抑制不必要的视野波动。
如果使透镜组(L4至L7)和图像传感器301围绕与入射光瞳的位置大不相同的点作为旋转中心旋转地移动,则与旋转运动相关联地在垂直于光轴Z1的方向上发生移位分量,然后,由此发生视野波动。
还能够通过后一阶段的图像处理计算(例如,在下面提到的图像处理部4中的处理)来校正发生的视野波动。然而,为了简化通过图像处理计算的校正并且尽可能地确保旋转运动中的视野的变化量和模糊校正量,期望围绕设置孔径光圈St的光轴附近的点作为旋转中心将透镜组(L4到L7)和图像传感器301作为一体旋转地移动,以便不产生这种移位分量。
此外,期望将孔径光圈St设置在固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20之间,特别是在可移动侧透镜单元20的最物体侧的透镜L4的透镜表面附近。因此,能够将成像光学系统的入射光瞳设置得更靠近物体侧。结果,能够抑制构成固定侧透镜单元10的透镜组(L1至L3)的透镜的外径尺寸,从而可以实现整个成像装置1的小型化。
<2.可移动侧透镜单元的结构示例>
描述该实施例中的成像装置1中的可移动侧透镜单元20的结构示例。在这方面,可以考虑在壳体1A内在偏转方向和俯仰方向上可旋转地支撑的可移动侧透镜单元20的各种结构。因此,以下描述的结构示例是它们的一个示例。
图3是示出用于校正图像抖动的机构的透视图。这里,示出了可移动侧透镜单元20、支撑可移动侧透镜单元20的单元保持部60以及驱动部65。
单元保持部60将可移动侧透镜单元20保持在沿偏转方向和俯仰方向可旋转地支撑它的状态。
驱动部65基于来自后述的抖动校正计算部3的抖动校正驱动信号使可移动侧透镜单元20在偏转方向和俯仰方向上旋转,从而校正由施加到可移动侧透镜单元20的抖动引起的拍摄图像的图像抖动。
图4是由单元保持部60保持的可移动侧透镜单元20的正视图,图5是单元保持部60的示意性剖视图(图3中的A-A′截面)。
在可移动侧透镜单元20的透镜镜筒51上,作为使成像透镜的光轴上的预定位置为中心位置CP的球面的一部分的凸面形成为镜筒51的表面上沿圆周方向的带状的滚动表面52。
在单元保持部60中,滚球保持部63形成在与形成在镜筒51上的滚动表面52相对的表面上,并且滚球64由滚球保持部63保持,以便能够在滚动表面52上滚动。形成多个滚球保持部63,以便将滚动表面52的顶部夹在中间。例如,在图5中,形成两个滚球保持部63,以便将滚动表面52的顶部夹在中间。此外,在镜筒51的圆周方向上相对于单元保持部60形成多个滚球保持部63,使得镜筒51的位置不会沿径向移动。例如,如图4所示,滚球保持部63设置成使得它们之间的间隔变为120度。
因此,在由单元保持部60保持的状态下,可移动侧透镜单元20在相对于滚动表面52的作为基准位置的中心位置CP的偏转方向和俯仰方向上可旋转。在这方面,如图7所示,单元保持部60例如形成在驱动壳体61中。
图6是示出使可移动侧透镜单元20在偏转方向和俯仰方向上旋转地移动的驱动部65的构造的透视图。如图7所示,驱动部65设置在驱动壳体61中与可移动侧透镜单元20的后端面相对的表面611上。
如图6所示,驱动部65包括使可移动侧透镜单元20在偏转方向上旋转的驱动线圈65ya和65yb以及使可移动侧透镜单元20在俯仰方向上旋转的驱动线圈65pa和65pb。
此外,在可移动侧透镜单元20的后端面上,磁体55ya设置在与驱动线圈65ya对应的位置处。类似地,磁体55yb、55pa和55pb分别设置在对应于驱动线圈65yb、65pa和65pb的位置处。
在磁体55ya中,其表面面对驱动线圈65ya的磁极是S极的磁体和这种表面的磁极是N极的磁体在水平方向上对齐。就此而言,在图6中,用斜线表示其表面面对驱动线圈的磁极是S极的磁体。在磁体55yb中,其表面面对驱动线圈65yb的磁极是S极的磁体和这种表面的磁极是N极的磁体在水平方向上对齐。
在磁体55pa中,其表面面对驱动线圈65pa的磁极是S极的磁体和其中这种表面的磁极是N极的磁体在垂直方向上对齐。在磁体55pb中,其表面面对驱动线圈65pb的磁极是S极的磁体和这种表面的磁极是N极的磁体在垂直方向上对齐。
在可移动侧透镜单元20位于中心位置(旋转范围内的中心位置)的状态下,磁体55ya(55yb)和驱动线圈65ya(65yb)被布置成使得磁体55ya(55yb)中沿水平方向对齐的两个磁体之间的中心位置位于驱动线圈65ya(65yb)的中心位置。
类似地,在可移动侧透镜单元20位于中心位置的状态下,磁体55pa(55pb)和驱动线圈65pa(65pb)被布置成使得磁体55pa(55pb)中在垂直方向上对齐的两个磁体之间的中心位置位于驱动线圈65pa(65pb)的中心位置。
在这方面,图6示出了如下示例,在所述示例中在驱动线圈65ya(65yb)和65pa(65pb)的内部设置用于通过检测由磁体55ya(55yb)和55pa(55pb)引起的磁场区分可移动侧透镜单元20的旋转位置的霍尔元件66ya(66yb)和66pa(66pb)。霍尔元件66ya(66yb)和66pa(66pb)作为旋转检测部24检测可移动侧透镜单元20的旋转位置(角度)。
以这种方式设置霍尔元件66ya(66yb)和66pa(66pb)的示例对应于稍后提到的第二实施例。在第一实施例中,描述了旋转检测部24被制成角速度传感器并且附接到可移动侧透镜单元20的示例,并且在这种情况下,没有必要如图6所示地设置霍尔元件。
参照图7,描述驱动部65的操作。在这方面,图7例示了俯仰方向(图示中的箭头方向)上的旋转动作,并且示出了磁体55pa(55pb)和驱动线圈65pa(65pb)。考虑到图示中的易于理解,省略了磁体55ya(55yb)和驱动线圈65ya(65yb)的图示。
如上所述,由于滚球64设置在滚动表面52和单元保持部60的滚球保持部分63之间,因此通过使滚动表面52的中心位置CP作为旋转支点可旋转地保持可移动侧透镜单元20。
此外,在使可移动侧透镜单元20位于中心位置(可旋转范围的中心位置)的状态下,在磁体55pa(55pb)中沿垂直方向对齐的两个磁体之间的中心位置被布置成位于驱动线圈65pa(65pb)的中心位置。
这里,在向驱动线圈65pa(65pb)提供电流时,相应于所提供的电流产生磁场,然后,通过产生的磁场在垂直方向上移动磁体55pa(55pb)。也就是说,响应于在俯仰方向上施加到移动侧透镜单元20的抖动,向驱动线圈65pa(65pb)提供电流以便使可移动侧透镜单元20旋转,从而可以校正俯仰方向上的图像抖动。
此外,尽管未示出,但是响应于在偏转方向上施加到可移动侧透镜单元20的抖动,向驱动线圈65ya(65yb)提供电流以便使可移动侧透镜单元20旋转,从而可以校正偏转方向上的图像抖动。
以这种方式,通过驱动部65旋转可移动侧透镜单元20来校正图像抖动。
在这方面,使可移动侧透镜单元20在偏转方向和俯仰方向上旋转的构造不应限于图3至图7所示的构造。例如,可以使用以下构造。
第一旋转轴相对于可移动侧透镜单元沿垂直方向(水平方向)设置,并且第一旋转轴由内框架保持,以便可旋转。此外,通过马达等使第一旋转轴在偏转方向(俯仰方向)上旋转。此外,第二旋转轴相对于内框架沿水平方向(竖直方向)设置,并且第二旋转轴通过外框架保持,以便可旋转。此外,通过马达等使第二旋转轴在俯仰方向(偏转方向)上旋转。
因此,即使在可移动侧透镜单元20被支撑为通过第一旋转轴和第二旋转轴可旋转并且通过马达使第一旋转轴和第二旋转轴中的每一个旋转的构造中,能够执行用于校正图像抖动的驱动。
<3.第一实施例中的成像装置的构造>
参照图8和图9描述作为第一实施例的成像装置1的构造。在这方面,例如,如在上述结构示例中,成像装置1包括固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20,并且可移动侧透镜单元20在壳体1A内在偏转方向和俯仰方向上可旋转地支撑。
图8是第一实施例中的成像装置1的构造的框图。成像装置1包括固定侧透镜单元10、可移动侧透镜单元20、控制部2、抖动校正计算部3、图像处理部4、记录部5、显示部6、通信部7、操作部8、旋转检测部9和驱动部12。
固定侧透镜单元10被固定到成像装置1的壳体1A。在假设透镜更换等的情况下,它可以构造成可拆卸的。这里使用的术语“固定”意味着它不是像成像装置1的壳体1A内的可移动侧透镜单元20那样可旋转的透镜单元。
在固定侧透镜单元10上,安装构成成像光学系统的部分的光学部件。例如,它可以是用于广角成像的光学系统(诸如图2B中所描述的透镜L1至L3),或可以是鱼眼透镜、变焦透镜或其他光学系统。
在可移动侧透镜单元20上,安装可移动侧光学系统21、成像部22、光学系统驱动部23和旋转检测部24。
在可移动侧光学系统21上,安装有与固定侧透镜单元10中的透镜一起形成成像光学系统的光学部件。例如,如图2B中所示,设置一个或多个透镜、滤光器、孔径光圈等。
成像部22包括图像传感器、预处理部、成像驱动部等。
来自物体侧的光从固定侧透镜单元10进入可移动侧光学系统21,并且通过可移动侧光学系统21在图像传感器的成像表面上形成光学图像。图像传感器执行光电转换处理并将在成像表面上形成的光学图像转换成电信号。
作为图像传感器,例如,使用CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等。
预处理部对由图像传感器产生的电信号执行噪声去除处理,例如CDS(相关的双采样:相关双采样)。此外,预处理部执行增益调整以使电信号的信号电平成为期望的信号电平。此外,预处理部执行A/D转换处理,以便将作为已经经过噪声去除处理和增益调整的电信号的模拟图像信号转换为数字图像信号,并将数字图像信号输出到图像处理部4。
成像驱动部基于来自控制部2的控制信号执行驱动图像传感器所需的操作脉冲等的生成。例如,它执行用于读出电荷的电荷读出脉冲、用于在垂直方向和水平方向上执行转移的转移脉冲、用于执行电子快门的操作的快门脉冲等的生成。
光学系统驱动部23基于来自控制部2的控制信号执行可移动侧光学系统21的光学部件的驱动。例如,它通过在光轴方向上移动聚焦透镜来执行聚焦调整。此外,在安装变焦透镜的情况下,光学系统驱动部23通过在光轴方向上移动变焦透镜来使焦距可改变。此外,在安装机械光圈机构的情况下,光学系统驱动部23执行它的驱动。
如在图1A和图1B中所描述的,旋转检测部24安装在可移动侧透镜单元20中,并检测在壳体1A中的可移动侧透镜单元20中引起的旋转。
具体而言,双轴陀螺仪传感器(角速度传感器)用于旋转检测部24。由此,旋转检测部24生成与偏转方向上的旋转对应的角速度的检测信息d2y和与俯仰方向上的旋转对应的角速度的检测信息d2p,并将它们提供给抖动校正计算部3。
基于从抖动校正计算部3提供的抖动校正驱动信号,驱动部12旋转地驱动可移动侧透镜单元20,在可移动侧透镜单元20中按如上所述安装可移动侧光学系统21、成像部22、光学系统驱动部23和旋转检测部24。具体而言,基于来自抖动校正计算部3的抖动校正驱动信号DVy,它使可移动侧透镜单元20在偏转方向上旋转,并且基于抖动校正驱动信号DVp,它使可移动侧透镜单元20在俯仰方向上旋转。
图6所示的驱动部65是图8中的驱动部12的具体构造的一个示例。在这种情况下,提供给驱动线圈65pa(65pb)的电流对应于抖动校正驱动信号DVp,并且提供给驱动线圈65ya(65yb)的电流对应于抖动校正驱动信号DVy。
旋转检测部9如1A和图1B所示安装在成像装置1的壳体1A中,并且检测施加到壳体1A的旋转。
具体而言,双轴陀螺仪传感器(角速度传感器)用于旋转检测部9。由此,旋转检测部24生成与偏转方向上的旋转对应的角速度的检测信息d1y和与俯仰方向上的旋转对应的角速度的检测信息d1p,并将它们提供给抖动校正计算部3。
图像处理部4对作为从成像部22输出的数字数据的图像信号执行相机处理等。
图像处理部4例如对图像信号执行诸如伽马校正、拐点校正、动态失真校正的非线性处理,颜色校正处理,边缘增强处理,分辨率转换处理,编解码处理等。图像处理部4将处理后的图像信号输出到显示部6、记录部5和通信部7。
就此而言,在图像处理部4中,还可以一起执行由于图像处理引起的图像抖动的校正。
记录部5将从图像处理部4输出的图像信号记录在记录介质中。记录介质可以像存储卡、光盘和磁带那样是可拆卸的,或者可以是固定型HDD(硬盘驱动器)、半导体存储器模块等。
此外,编码器和解码器可以设置在记录部5中,以便执行图像信号的压缩编码和扩展解密,并且编码信号可以记录在记录介质中。
显示部6构成显示面板或电子取景器,并且基于从图像处理部4输出的图像信号执行相机直通图像等的显示。
此外,显示部6执行用于执行成像装置1的操作设置的菜单显示、操作状态显示等。
此外,在已经读出记录在记录部5中的记录介质中的图像信号或编码信号的情况下,显示部6可以显示它们的再现图像。
就此而言,在显示像素的数量小于捕获图像的情况下,显示部6执行将捕获图像转换为多个显示图像的显示图像的处理。
通信部7在其自身与未示出的外部装置之间执行有线或无线通信。例如,它执行图像信号或控制数据的发送和接收。这样,成像装置1可以执行图像信号或控制数据到未示出的外部装置的传输,可以获取从外部装置提供的图像信号,并且可以执行记录、显示等的处理。
可以认为通信部7例如通过诸如WIFI(无线保真)和蓝牙的无线通信标准的通信方法来执行通信。
此外,通信部7作为网络通信部例如通过诸如因特网、家庭网络和LAN(局域网)的各种网络进行通信,并且可以使其在它本身与网络上的服务器、终端等之间进行各种数据的发送和接收。
操作部8具有输入功能以输入用户的操作,并将与已经输入的操作相对应的信号发送到控制部2。
操作部8例如被实现为设置在成像装置1的壳体1A上的各种操作工具和触摸板以及形成在显示部6上的触摸面板。
作为壳体1A上的操作工具,考虑再现菜单开始按钮、决定按钮、十字键、取消按钮、变焦键、滑动键、快门按钮(释放按钮)、聚焦环等。
此外,通过使用在触摸面板和显示部6上显示的图标、菜单等的触摸面板操作,能够进行各种操作。
或者,还存在通过触摸板等检测用户的轻击操作的模式。
控制部2包括配备有CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪存等的微计算机(运算处理单元)。
CPU通过执行存储在ROM、闪存等中的程序来完全控制整个成像装置1。
RAM用于在CPU执行各种数据处理时作为工作区域临时存储数据、程序等。
ROM和闪存(非易失性存储器)用于存储CPU基于其控制每个部以及诸如图像文件的内容文件的OS(操作系统),此外,用于存储用于各种操作的应用程序、固件等。在本示例中,特别地,还存储用于执行状态检测的处理和与其对应的模式控制的程序。
这样的控制部2控制用于图像处理部4中的各种信号处理、对应于用户操作的成像操作或记录操作、用于记录的图像文件的再现操作、相机操作(诸如变焦、聚焦以及曝光调整)、图像抖动的校正操作、用户界面操作等的指令所需的各个部。
抖动校正计算部3通过使用旋转检测部9的检测信息d1y和d1p以及旋转检测部24的检测信息d2y和d2p生成用于驱动部12的抖动校正驱动信号DVy和DVp。也就是说,抖动校正计算部3生成用于旋转可移动侧透镜单元20的抖动校正驱动信号DVy和DVp,以便当旋转已经施加到成像装置1时减少图像信号中引起的图像抖动。
此外,抖动校正计算部3将失真校正信息SDy和SDp提供给图像处理部4。
图9示出了抖动校正计算部3的构造示例。
抖动校正计算部3包括与偏转方向上的旋转对应的第一计算部3y和与俯仰方向上的旋转对应的第二计算部3p。
第一计算部3y包括减法器41y、42y和43y,乘法器44y,伺服计算部45y和驱动信号输出部46y。
第二计算部3p包括减法器41p、42p和43p,乘法器44p,伺服计算部45p和驱动信号输出部46p。
也就是说,第一计算部3y和第二计算部3p具有相同的构造,并且被设置为分别对应于偏转方向和俯仰方向。
描述第一计算部3y的操作。
在减法器41y中,输入来自旋转检测部9的检测信息(角速度)d1y和来自旋转检测部24的检测信息(角速度)d2y,然后,减法器41y输出d2y-d1y的结果。
这里,检测信息d1y是已经施加到成像装置1的壳体1A的偏转方向上的旋转的角速度,并且检测信息d2y是已经施加到壳体1A的偏转方向上的旋转与可移动侧透镜单元20在相同方向上的旋转被合成的旋转的角速度。因此,减法器41y的输出变为可移动侧透镜单元20在偏转方向上的旋转的角速度。该值被提供给减法器42y。
乘法器44y将检测信息d1y的值乘以固定系数。该系数是图1B中所示的角度θ1和θ2的比值。例如,在θ1∶θ2=2∶1的情况下,乘法器44y将检测信息d1y的值乘以“0.5”作为系数。
也就是说,乘法器44y执行乘法,以从已经施加到成像装置1的壳体1A的偏转方向上的旋转的角度θ1获得作为偏转方向上的校正角度的角度θ2,并且,在这种情况下,是获得与作为校正角度的角度θ2对应的角速度的值。
减法器42y从减法器41y的输出(即可移动侧透镜单元20的旋转的角速度)减去乘法器44y的输出(即,与作为校正角度的角度θ2对应的角速度)。由此,获得在可移动侧透镜单元20中实际发生的旋转的角速度与对应于校正角度的角速度之间的差。这里使用的校正角度是可移动侧透镜单元20在偏转方向上旋转的角度。
减法器43y从目标值TGV中减去减法器42y的输出。目标值TGV意为目标角速度,并且具体为“0”。
因此,减法器43y的输出对应于用于抵消可移动侧透镜单元20的实际旋转角度的校正角度的差异的驱动量。换句话说,它变为用于使得可移动侧透镜单元20的旋转量为例如已经施加到壳体1A的偏转方向上的旋转的1/2的旋转(角度θ2)的误差量。
减法器43y的输出被提供给伺服计算部45y。
如稍后详细描述的,伺服计算部45y执行伺服计算操作,生成控制信号,使得从减法器43y输出的误差量变为“0”,并将控制信号输出到驱动信号输出部46y。
驱动信号输出部46y基于从伺服计算部45y提供的控制信号生成抖动校正驱动信号DVy,并将其提供给驱动部12,由此驱动部12驱动可移动侧透镜单元20,从而使得可移动侧透镜单元20成为作为校正量的角度θ2的旋转(偏转方向上的旋转)。
第二计算部3p的各个部的操作基本相似。
在第二计算部3p的情况下,在减法器41p中输入来自旋转检测部9的检测信息(角速度)d1p和来自旋转检测部24的检测信息(角速度)d2p,然后,减法器41p输出d2p-d1p的结果。
检测信息d1p是已经施加到成像装置1的壳体1A的俯仰方向上的旋转的角速度,并且检测信息d2p是已经施加到壳体1A的俯仰方向上的旋转与可移动侧透镜单元20在相同方向上的旋转合成的旋转的角速度。因此,减法器41p的输出变为可移动侧透镜单元20在俯仰方向上的旋转的角速度。该值被提供给减法器42p。
乘法器44p将检测信息d1p的值乘以固定系数(例如,“0.5”)。
减法器42p从减法器41p的输出(即,可移动侧透镜单元20的旋转的角速度)减去乘法器44p的输出(即,与作为校正角度的角度θ2相对应的角速度)。
由此,获得在可移动侧透镜单元20中实际发生的旋转的角速度与对应于校正角度的角速度之间的差。这里使用的校正角度是可移动侧透镜单元20在俯仰方向上旋转的角度。
减法器43p从目标值TGV(=0)中减去减法器42p的输出。
因此,减法器43p的输出对应于用于抵消可移动侧透镜单元20的实际旋转角度的校正角度的差的驱动量。换句话说,它变为用于使可移动侧透镜单元20在俯仰方向上的旋转量为例如已经施加到壳体1A的俯仰方向上的旋转的1/2的旋转(角度θ2)的误差量。
伺服计算部45p执行伺服计算操作,生成控制信号从而使得来自减法器43p的输出的误差量变为“0”,并将控制信号输出到驱动信号输出部46p。
驱动信号输出部46p基于从伺服计算部45p提供的控制信号生成抖动校正驱动信号DVp,并将抖动校正驱动信号DVp提供给驱动部12,由此驱动部12驱动可移动侧透镜单元20,从而使得可移动侧透镜单元20变为作为校正量的角度θ2的旋转(俯仰方向上的旋转)。
如上所述,抖动校正计算部3使用来自旋转检测部9和24的检测信息(d1y、d1p、d2y、d2p)进行反馈控制,并使成像部22能够生成图像抖动已被校正的捕获图像的图像信号。
描述伺服计算部45y和45p。
伺服计算部45y和45p例如通过其中比例控制(P控制)、积分控制(I控制部)和差分控制(D控制)选择性结合的PID(比例-积分-微分)控制执行反馈控制。
在PID控制中,使用差分控制(D控制)以通过改进由比例控制(P控制)的过度控制引起的增益裕度和相位裕度的减小来增加反馈控制的稳定性。
使用积分控制(I控制)以改善反馈控制的偏移特性。通过根据需要选择和组合这些比例控制、差分控制和积分控制来执行PID控制。
在比例控制中,执行等式(1)的计算以便计算控制输出。
偏差x比例增益=比例控制输出......(1)
在差分控制中,执行等式(2)的计算以便计算控制输出。
(偏差-前一次计算时的偏差)x差分增益=差分控制输出......(2)
在积分控制中,执行等式(3)的计算以便计算控制输出。
(偏差+偏差的积分值)x积分增益=积分控制输出......(3)
图10示出了伺服计算部45y(或伺服计算部45p)的构造示例。
伺服计算部45y(45p)包括放大部451、454和457,延迟部452和456,减法器453以及加法器455和459。
放大部451将从减法器43y(43p)提供的误差信号乘以比例增益Kp,并生成作为比例控制输出的比例控制信号。放大部451将生成的比例控制信号输出到加法器459。
延迟部452将从减法器43y(43p)提供的误差信号延迟一个采样时段,并将误差信号输出到减法器453。
减法器453执行相对于从减法器43y(43p)提供的误差信号减去从延迟部452输出的误差信号的计算处理,生成误差的差分信号,并将差分信号输出到放大部454。
放大部454将从减法器453提供的差分信号乘以差分增益Kd,并生成作为差分控制输出的差分控制信号。放大部454将生成的差分控制信号输出到加法器459。
加法器455执行将从延迟部456输出的信号与从减法器43y(43p)提供的误差信号相加的处理,生成误差的积分信号,并将积分信号输出到放大部457。
延迟部456将从加法器455提供的积分信号延迟一个采样时段,并将积分信号输出到加法器455。
放大部457将从加法器455提供的积分信号乘以积分增益Ki,并生成作为积分控制输出的积分控制信号。放大部457将生成的积分控制信号输出到加法器459。
加法器459将从放大部451提供的比例控制信号,从放大部454提供的差分控制信号和从放大部457提供的积分控制信号相加,并将相加之后的控制信号输出到输出部46y(46p)。
伺服计算部45y和45p例如通过具有上述构造的PID控制生成控制信号。
在这方面,控制系统不应限于PID控制,并且可以使用其他控制系统。例如,可以采用P(比例)控制、PI(比例-积分)控制、PD(比例-微分)控制等。
顺便说一下,如图8所示,抖动校正计算部3将失真校正信息SDy和SDp提供给图像处理部4。
如图9所示,抖动校正计算部3输出减法器41y的输出作为失真校正信息SDy,并输出减法器41p的输出作为失真校正信息SDp。
减法器41y的输出是可移动侧透镜单元20在偏转方向上的旋转的角速度,并且减法器41p的输出是可移动侧透镜单元20在俯仰方向上的旋转的角速度。
取决于成像光学系统的构造和设计,如图11中示意性所示的动态失真通过旋转可移动侧透镜单元20,可以在由成像部22获取的图像信号中出现。
图11A示出了没有失真的图像。相反,例如,在俯仰方向上存在旋转(抖动)的情况下,图像如图11B和图11C所示与其旋转方向(俯仰方向的+方向/-方向)相对应地失真。此外,在偏转方向上存在旋转(抖动)的情况下,图像如图11D和图11E所示与其旋转方向(偏转方向的+方向/-方向)相对应地失真。(就此而言,在图示中,为了描述,图像失真的情况极为显示)
在校正图像处理部4中的这种失真的情况下,需要关于偏转方向上的旋转的信息和关于可移动侧透镜单元20的俯仰方向上的旋转的信息。
然后,抖动校正计算部3将减法器41y和41p的输出作为关于偏转方向上的旋转的信息(失真校正信息SDy)和关于可移动侧透镜单元20在俯仰方向上的旋转的信息(失真校正信息SDp)输出到图像处理部4。
由此,可以在图像处理部4中适当地执行动态失真校正。
例如,通过设置这样的构造,基于关于旋转的信息,可以执行与抖动校正匹配的失真校正。
<4.第二实施例中的成像装置的构造>
描述第二实施例。第二实施例是将旋转检测部24制成使用霍尔元件的位置传感器的示例。例如,旋转检测部24包括图6中所示的霍尔元件66ya(66yb)和66pa(66pb)。由此,旋转检测部24将关于偏转方向上的旋转位置(角度)的检测信息Hdy以及关于可移动侧透镜单元20在俯仰方向上的旋转位置(角度)的检测信息Hdp输出到抖动校正计算部3(参见图8)。
在这种情况下的抖动校正计算部3的构造如图12所示。
图12与图9不同的点是添加角速度计算部47y和47p的点。
角速度计算部47y将从旋转检测部24提供的检测信息(旋转角度)Hdy转换为加速度的值,并将该值提供给减法器41y。
角速度计算部47p将从旋转检测部24提供的检测信息(旋转角度)Hdp转换为加速度的值,并将该值提供给减法器41p。
由此,类似于图9的情况,获得作为角速度的检测信息d2y和d2p,并将其提供给减法器41y和41p。随后的构造和操作类似于图9中的示例中的那些。
利用这种构造,可以使可移动侧透镜单元20的旋转通过霍尔元件来检测。
<5.结论和修改的实施例>
第一和第二实施例中的上述成像装置1包括在壳体1A内在偏转方向和俯仰方向上可旋转地支撑的可移动侧透镜单元20、检测施加到壳体1A的旋转的第一旋转检测部9、以及检测在壳体1A内在可移动侧透镜单元20上发生的旋转的第二旋转检测部24。此外,成像装置1包括抖动校正计算部3和驱动部12,其中抖动校正计算部3通过使用旋转检测部9的检测信息d1y和d1p以及旋转检测部24的检测信息d2y和d2p(或Hdy和Hdp)来生成抖动校正驱动信号DVy和DVp,驱动部12基于抖动校正驱动信号DVy和DVp在偏转方向和俯仰方向上驱动可移动侧透镜单元20。
在校正成像装置1中的捕获图像的图像抖动的情况下,需要适当地检测可移动侧透镜单元20的抖动,即,偏转方向上的旋转和俯仰方向上的旋转。然后,使用关于施加到整个壳体1A的旋转和可移动侧透镜单元20相对于壳体1A的旋转的检测信息。由于旋转检测部24的检测信息是已经合成了壳体1A的抖动角度和壳体1A内的透镜单元的抖动角度的信息,因此通过旋转检测部9和24的检测信息的计算,能够适当地获得可移动侧透镜单元20要被旋转驱动的量。也就是说,可以更准确地检测使得发生图像抖动的旋转。由此,实现了适当的图像抖动校正。
此外,在实施例中,抖动校正计算部3通过使用旋转检测部9的检测信息和旋转检测部24的检测信息之间的差值(减法器41y和41p的输出)来生成抖动校正驱动信号DVy和DVp。
作为差值,可以获取关于可移动侧透镜单元20的抖动的信息,并且差值变为适合于生成用于校正透镜单元的抖动的抖动校正驱动信号的信息。
此外,在实施例中,固定侧透镜单元10被设置在可移动侧透镜单元20的拍摄被摄体侧(物体侧),并且成像光学系统由可移动侧透镜单元20和固定侧透镜单元10形成。抖动校正计算部3通过使用旋转检测部9的检测信息和旋转检测部24的检测信息之间的差值(减法器42y和42p的输出)以及反映可移动侧透镜单元20的校正角度相对于壳体1A的旋转角度的比率的值(乘法器44y和44p的输出)来生成抖动校正驱动信号DVy和DVp。
利用可移动侧透镜单元20和固定侧透镜单元10之间在光学特性方面的关系,相对于可移动侧透镜单元20的旋转角度的校正角度(为了校正而要被驱动的角度)变为相对于壳体1A的旋转角度(抖动角度)的一定比率。然后,使该比率反映在抖动校正驱动信号上。
由此,根据关于可移动侧透镜单元20的抖动的信息,能够生成已经反映了与光学特性的关系对应的校正角度的抖动校正驱动信号DVy和DVp。
此外,在该实施例中,可移动侧透镜单元20以密封状态设置在成像装置1的壳体1A中。也就是说,如图1A和图1B所述,例如,固定侧透镜单元10被固定地安装在壳体1A中,从而形成在壳体1A中不产生间隙的密封结构。
由此,能够构成防尘和防水性优异的成像装置1,并且能够提供适用于在各种活动场景中使用的成像装置1。
通常,在构成成像光学系统(例如,包括各种透镜、光圈机构、图像传感器等的透镜单元)作为成像装置壳体中的可移动单元并执行图像抖动校正的情况下,密封特性变得不足。原因在于,由于构造为透镜单元的透镜镜筒部分在成像装置内进行旋转运动,因此透镜单元的前方(拍摄被摄体侧)的周边部分不能被成像装置的壳体固定地覆盖,这产生间隙。由此,在防尘和防水性方面变得不利。在本实施例中,例如,可移动侧透镜单元20的拍摄被摄体侧由固定侧透镜单元10密封。
利用这种构造,实现了防尘和防水性优异的成像装置。
在这方面,在实施例中,使用固定侧透镜单元10密封物体侧。然而,代替这一点,它可以用保护玻璃等密封。
此外,如上所述,作为单独的主体的固定侧透镜单元10和其他透镜单元被附接在壳体1A中,以便阻挡可移动侧透镜单元20的拍摄被摄体侧(物体侧),从而使得可移动侧透镜单元20以密封状态设置在壳体1A中。由此,可以获取进一步的效果。
也就是说,成像光学系统由固定侧透镜单元10和可移动侧透镜单元20形成,并且在这种情况下,固定侧透镜单元10被制成固定到壳体1A的状态。
拍摄被摄体侧被用固定侧透镜单元10遮挡,从而当从壳体1A的外部看时,可旋转地支撑的可移动侧透镜单元20不直接暴露。
这样,除了能够构成如上所述的防尘和防水性优异的成像装置之外,通过划分成像光学系统,能够促进可旋转地支撑的可移动侧透镜单元20的小型化和轻量化。由此,能够促进用于抖动校正的驱动系统的小型化、驱动能力的提高、成像装置1的小型化、通过降低驱动电力的低功耗等。
在这方面,通过用塑料透镜构成构成可移动侧透镜单元20的一些或全部透镜,可以使在执行模糊校正或改变视野时驱动的可移动侧透镜单元20的重量变轻,并且有利于抑制驱动时的功耗。
此外,在实施例中,使图像处理部4通过使用通过抖动校正计算部3获得的旋转检测部9的检测信息和旋转检测部24的检测信息之间的差值(即作为减法器41y和41p的输出的失真校正信息SDy和SDp)对捕获图像信号执行图像失真校正。
在将成像光学系统分离成可旋转地支撑的透镜单元和固定到壳体1A的其他透镜单元的情况下,与抖动相对应地发生动态图像失真。在这种情况下,由于图像失真变为与可移动侧透镜单元20相对于壳体1A的抖动角度相对应的图像失真,因此使用旋转检测部9的检测信息和旋转检测部24的检测信息之间的差值作为失真校正信息SDy和SDp变得合适。
在第一实施例中,旋转检测部9和24被制成角速度传感器。由此,可以简单且精确地执行旋转检测。
特别地,在通过角速度传感器检测到可移动侧透镜单元20的旋转的情况下,由于它没有检测到可移动侧透镜单元20的光轴方向上的移动,因此由于在光轴方向上发生抖动而导致的检测精度的降低不会发生。
在第二实施例中,旋转检测部9是角速度传感器,并且将旋转检测部24制成使用霍尔元件的位置传感器。
作为检测可移动侧透镜单元20相对于壳体1A的抖动的旋转检测部24,也可以使用霍尔元件。由此,可以简单且精确地执行旋转检测。
在该实施例中,给出了可移动侧透镜单元20在偏转方向和俯仰方向上可旋转地被支撑,并且驱动部12在偏转方向和俯仰方向的任何方向上驱动可移动侧透镜单元20的示例。但是,它不应局限于此。
例如,还考虑了可移动侧透镜单元20仅在偏转方向上可旋转地支撑,并且由驱动部12仅在偏转方向上旋转驱动的示例。
类似地,还考虑了可移动侧透镜单元20仅在俯仰方向上可旋转地支撑,并且由驱动部12仅在俯仰方向上旋转驱动的示例。
就此而言,本说明书中描述的效果仅仅是示例,并且不应该受到限制,并且可以存在其他效果。
另外,本技术还可以如下配置。
(1)一种成像装置,包括:
透镜单元,所述透镜单元被在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑;
第一旋转检测部,所述第一旋转检测部检测施加到壳体的旋转;
第二旋转检测部,所述第二旋转检测部检测在壳体内在透镜单元上发生的旋转;
抖动校正计算部,所述抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息生成抖动校正驱动信号;以及
驱动部,所述驱动部基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动透镜单元。
(2)根据(1)所述的成像装置,其中,抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值来生成抖动校正驱动信号。
(3)根据(1)或(2)所述的成像装置,其中,另一透镜单元被设置在透镜单元的拍摄被摄体侧,并且通过透镜单元和所述另一透镜单元形成成像光学系统,以及
抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值和用以反映透镜单元的校正角度相对于壳体的旋转角度的比率的值来生成抖动校正驱动信号。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的成像装置,其中,透镜单元以密封状态设置在壳体内。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的成像装置,
其中,透镜单元通过在另一透镜单元阻挡透镜单元的拍摄被摄体侧的状态下附接所述另一透镜单元而以密封状态设置在壳体内。
(6)根据(3)或(5)所述的成像装置,包括:
图像处理部,所述图像处理部对由透镜单元获取的捕获图像信号执行图像处理,
其中,图像处理部通过使用由抖动校正计算部获得的第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值对捕获图像信号执行图像失真校正。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的成像装置,其中,第一旋转检测部和第二旋转检测部是角速度传感器。
(8)根据(1)至(6)中任一项所述的成像装置,其中,第一旋转检测部是角速度传感器,以及
第二旋转检测部是使用霍尔元件的位置传感器。
(9)一种图像抖动校正方法,作为如下成像装置的图像抖动校正方法,所述成像装置配备有在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑的透镜单元和基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动透镜单元的驱动部,所述方法包括:
通过使用关于施加到壳体的旋转的检测信息和关于在壳体内在透镜单元上发生的旋转的检测信息来生成抖动校正驱动信号。
附图标志列表
1成像装置,2控制部,3抖动校正计算部,3y第一计算部,3p第二计算部,4图像处理部,5记录部,6显示部,7通信部,8操作部,9、24旋转检测部,10固定侧透镜单元,12驱动部,20可移动侧透镜单元,21可移动侧光学系统,22成像部,23光学系统驱动部,41y、42y、43y、41p、42p、43p减法器,44y、44p乘法器,45y、45p伺服计算部,46y、46p驱动信号输出部,47y、47p角速度计算部。
Claims (9)
1.一种成像装置,包括:
固定侧透镜单元,所述固定侧透镜单元固定地附接在成像装置的壳体中;
可移动侧透镜单元,所述可移动侧透镜单元在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑,其中固定侧透镜单元被安排在可移动侧透镜单元前面的拍摄被摄体侧;
第一旋转检测部,所述第一旋转检测部检测施加到壳体的旋转;
第二旋转检测部,所述第二旋转检测部检测在壳体内在可移动侧透镜单元上发生的旋转;
抖动校正计算部,所述抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息生成第一抖动校正驱动信号;以及
驱动部,所述驱动部基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动可移动侧透镜单元;
其中抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值和用以反映透镜单元的校正角度相对于壳体的旋转角度的比率的值来生成第一抖动校正驱动信号。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其中,抖动校正计算部通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值来生成第二抖动校正驱动信号。
3.根据权利要求1所述的成像装置,其中,通过固定侧透镜单元和可移动侧透镜单元形成成像光学系统。
4.根据权利要求1所述的成像装置,其中,透镜单元以密封状态设置在壳体内。
5.根据权利要求1所述的成像装置,
其中,可移动侧透镜单元通过在固定侧透镜单元阻挡可移动侧透镜单元的拍摄被摄体侧的状态下附接所述固定侧透镜单元而以密封状态设置在壳体内。
6.根据权利要求3所述的成像装置,包括:
图像处理部,所述图像处理部对由透镜单元获取的捕获图像信号执行图像处理,
其中,图像处理部通过使用由抖动校正计算部获得的第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值对捕获图像信号执行图像失真校正。
7.根据权利要求1所述的成像装置,其中,第一旋转检测部和第二旋转检测部是角速度传感器。
8.根据权利要求1所述的成像装置,其中,第一旋转检测部是角速度传感器,以及
第二旋转检测部是使用霍尔元件的位置传感器。
9.一种图像抖动校正方法,作为如下成像装置的图像抖动校正方法,所述成像装置配备有固定地附接在成像装置的壳体中的固定侧透镜单元,在壳体内在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上可旋转地支撑的可移动侧透镜单元和基于抖动校正驱动信号在偏转方向和俯仰方向中的至少一个方向上驱动可移动侧透镜单元的驱动部,其中固定侧透镜单元被安排在可移动侧透镜单元前面的拍摄被摄体侧,所述方法包括:
通过使用关于施加到成像装置的壳体的旋转的检测信息和关于在壳体内在可移动侧透镜单元上发生的旋转的检测信息来生成抖动校正驱动信号;
其中通过使用第一旋转检测部的检测信息和第二旋转检测部的检测信息之间的差值和用以反映透镜单元的校正角度相对于壳体的旋转角度的比率的值来生成抖动校正驱动信号。
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