TWI448812B - 防震設備及包含防震設備之照相裝置 - Google Patents

防震設備及包含防震設備之照相裝置 Download PDF

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Description

防震設備及包含防震設備之照相裝置
本發明係關於照相裝置的防震設備，其有效執行防震操作來修正轉動所導致的手震。
本發明揭示一種用於照相裝置的防震設備。該防震設備根據成像處理期間發生的手震量，利用移動手震修正鏡頭或利用在與光學軸垂直的平面上移動成像裝置，來修正手震的影響。
日本未審驗的專利公開案(KOKAI)第2006-71743號公佈一種防震設備，其根據左右震動引起的手震角度、上下震動引起的手震角度以及轉動引起的手震角度來計算防震操作，然後根據防震角度執行防震操作。
不過，即使轉動所引起的手震角度不大，還是會執行用於修正轉動所引起之手震的防震操作。當轉動所引起的手震角度不大，就無法看出用於修正轉動所引起之手震的防震操作效果。
因此，本發明目的在於提供一種可根據轉動的嚴重程度有效執行防震操作來修正轉動所引起之手震之防震設備(影像穩定設備)。
根據本發明，照相裝置的防震設備(影像穩定設備)包含一可移動單元以及一控制器。該可移動單元具有成像裝置，並且可移動及可旋轉以用於防震操作。該控制器控制用於該防震操作之該可移動單元。控制器計算轉 動所引起的手震角度。控制器根據轉動所引起的手震角度，控制是否執行防震操作來修正轉動所引起的手震。
此後以參考圖式內顯示的具體實施例來說明本發明，在此具體實施例內，照相裝置1為數位相機。照相裝置1的相機鏡頭67具有光學軸LX。
在具體實施例內藉由定向，定義第一方向為x、第二方向為y以及第三方向為z(請參閱第一圖)。該第一方向x為垂直於該光學軸LX的方向。第二方向y為與光學軸LX和第一方向x垂直的方向。第三方向z為與光學軸LX平行並且與第一方向x和第二方向y垂直的方向。
照相裝置1的成像部分包含一PON按鈕11、一PON開關11a、一測光開關12a、一快門按鈕13、一用於曝光操作的快門開關13a、一防震按鈕14、一防震開關14a、一顯示器17，如LCD監視器等等、一反射鏡光圈快門單元18、一DSP 19、一CPU 21、一AE(自動曝光)單元23、一AF(自動對焦)單元24、一防震單元30內的成像單元39a以及一相機鏡頭67(請參閱第一圖、第二圖與第三圖)。
PON開關11a是處於開啟狀態或關閉狀態取決於PON按鈕11的狀態，以致照相裝置1的開啟/關閉狀態對應於PON開關11a的開啟/關閉狀態。
照相物體影像為通過相機鏡頭67由成像單元39a所擷取的光學影像，並且所擷取的影像會顯示在顯示器17上。從光學觀景窗(未顯示)可觀看到該照相物體影像。
當操作者將快門按鈕13按一半，測光開關12a改變成開啟狀態，致使執行測光操作、AF感光操作以及對焦操作。
當操作者完全按下快門按鈕13，快門開關13a改變成開啟狀態，致使成像單元39a(成像設備)執行成像操作，並且儲存所擷取的影像。
CPU 21在快門開關13a設定至開啟狀態之後執行快門順序操作。
反射鏡光圈快門單元18連接至CPU 21的連接埠P7，並且執行反射鏡的上/下操作(反射鏡上升操作與反射鏡下降操作)、光圈的開/關操作以及與快門開關13a開啟狀態對應的快門開/關操作。
相機鏡頭67為照相裝置1的可互換鏡頭，並且與CPU 21的連接埠P8相連。當執行測光操作時，相機鏡頭67將儲存在相機鏡頭67內建ROM內之作為鏡頭資訊的鏡頭係數F輸出至CPU 21。
DSP 19連接至CPU 21的連接埠P9，並且其連接至成像單元39a。根據來自CPU 21的指令，DSP 19對於由成像單元39a之成像操作所獲得的影像信號執行計算操作，如成像處理操作等等。
CPU 21為一控制設備，控制照相裝置1中有關成像和防震操作(即是成像穩定操作)的每個部分。防震操作包含可移動單元30a的移動以及位置偵測。
再者，CPU 21儲存指示照相裝置1是否位於防震模式內的防震參數Sr之值、快門狀態參數RP之值以及反射鏡狀態參數MP之值。
快門狀態參數RP之值會隨著快門順序操作來改 變。當執行快門順序操作時，快門狀態參數RP之值設定為1(請參閱第四圖內的步驟S21至S31)，否則快門狀態參數RP之值設定為(重設)為0(請參閱第四圖內的步驟S13和S31)。
當在成像操作的曝光操作之前已經執行反射鏡上升操作，反射鏡狀態參數MP之值設定為1(請參閱第四圖內的步驟S22)；否則反射鏡狀態參數MP之值設定為0(請參閱第四圖內的步驟S24)。
照相裝置1的反射鏡上升操作是否完成由偵測機械開關(未說明)的開啟/關閉狀態來決定。照相裝置1的反射鏡下降操作是否完成由偵測快門充電是否完成來決定。
再者，CPU 21儲存第一數位角速度信號Vxn 、第二數位角速度信號Vyn 、第三數位角速度信號Vθn 、第一數位角速度VVxn 、第二位數角速度VVyn 、第三數位角速度VVθn 、數位位移角度Kxn (左右震動所引起的手震角度)、第二數位位移角度Kyn (上下震動所引起的手震角度)、第三數位位移角度Kθn (轉動所引起的手震角度)、位置Sn 的水平方向分量Sxn 、位置Sn 的垂直方向分量Syn 、位置Sn 的旋轉方向分量Sθn (傾斜角度)、第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 、第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 、水平驅動力量Dxn 、第一垂直驅動力量Dyln 、第二垂直驅動力量Dyrn 、位置Pn 在A/D轉換之後的水平方向分量pdxn 、位置Pn 在A/D轉換之後的第一垂直方向分量pdyln 、位置Pn 在A/D轉換之後的第二垂直方向分量pdyrn 、鏡頭係數F、霍爾感應器距離係數HSD以及臨界值LVL之值。霍爾感應器距離係數 HSD為第一方向x內第一垂直霍爾感應器hv1與第二垂直霍爾感應器hv2間之相對距離。
當第三數位位移角度Kθn 的絕對值小於或等於臨界值LVL，則判斷轉動所引起的手震角度不大。在此情況下，該位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 設定為0，如此執行修正上下震動以及左右震動所導致手震的防震操作，而不考慮到轉動所導致的手震。
當第三數位位移角度Kθn 的絕對值大於臨界值LVL，則判斷轉動所引起的手震角度不小。在此情況下，根據轉動造成的手震角度計算出該位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 。換言之，根據第三數位位移角度Kθn 來計算，如此執行修正上下震動、左右震動以及轉動所導致手震的防震操作。
當轉動所引起的手震角度小，則即使防震操作考慮到轉動，用於修正轉動所引起手震的防震操作還是無效。更進一步，轉動修正限制了可移動單元30a用於修正上下震動以及左右震動所造成手震之移動範圍。因此，在此情況停止用於修正轉動的防震操作(包括旋轉可移動單元30a)。
臨界值LVL根據相機鏡頭67的模糊圈之最小尺寸(直徑)以及成像裝置39a1的尺寸(成像裝置39a1的成像表面之尺寸)來計算。
在具體實施例內，以臨界值LVL為固定值來說明。不過，可根據相機鏡頭67的特性來改變模糊圈的最小尺寸。因此，臨界值LVL可為變數。在此情況下，根據有關每次當相機鏡頭67附加至照相裝置1本體時，從相機鏡頭67內建鏡頭ROM獲得作為鏡頭資訊的模糊圈 之最小尺寸之資訊來決定臨界值LVL。
因此，CPU 21根據轉動所引起的手震角度，控制是否執行防震操作來修正轉動所引起的手震。
AE單元(曝光計算單元)23根據要照相的物體來執行測光操作並計算測光值。AE單元23也計算相對於該測光值之光圈值以及曝光操作時間長度，此兩者都是成像所需。AF單元24執行AF感光操作以及對應的對焦操作，這些都為成像所需。在對焦操作中，相機鏡頭67沿著光學軸在LX方向重新定位。
照相裝置1的防震部分(防震設備)包含一防震按鈕14、一防震開關14a、一顯示器17、一CPU 21、一角速度偵測單元25、一驅動器電路29、一防震單元30、一霍爾感應器信號處理單元45以及該相機鏡頭67。
當操作者按下防震按鈕14，防震開關14a會改變成開啟狀態，以致以預定時間間隔執行防震操作，其中角速度偵測單元25以及防震單元30以獨立於包含測光操作等的其他操作之外的方式加以驅動。當防震開關14a位於開啟狀態，換言之在防震模式內，防震參數SR設定為1(SR=1)。當防震開關14a位於關閉狀態，換言之在非防震模式內，防震參數SR設定為0(SR=0)。在此具體實施例內，預定時間間隔之值設定為1ms。
對應於這些開關輸入信號的許多輸出指令都受到CPU 21的控制。
將有關測光開關12a是否位於開啟或關閉狀態的資訊以1位元數位信號輸入到CPU 21的連接埠P12。將有關快門開關13a是否位於開啟或關閉狀態的資訊以1位元數位信號輸入到CPU 21的連接埠P13。類似地， 將有關防震開關14a是否位於開啟或關閉狀態的資訊以1位元數位信號輸入到CPU 21的連接埠P14。
AE單元23連接至CPU 21的連接埠P4，用於輸入與輸出信號。AF單元24連接至CPU 21的連接埠P5，用於輸入與輸出信號。顯示器17連接至CPU 21的連接埠P6，用於輸入與輸出信號。
接下來，將說明CPU 21與角速度偵測單元25、驅動器電路29、防震單元30以及霍爾感應器信號處理單元45之間的輸入與輸出之關係的細節。
角速度偵測單元25具有一第一角速度感應器26a、一第二角速度感應器26b、一第三角速度感應器26c、一第一高通濾波器電路27a、一第二高通濾波器電路27b、一第三高通濾波器電路27c、一第一放大器28a、一第二放大器28b以及一第三放大器28c。
第一角速度感應器26a偵測照相裝置1繞著第二方向y軸之旋轉動作(左右震動)的角速度。換言之，第一角速度感應器26a為偵測左右震動角速度的陀螺感應器。
第二角速度感應器26b偵測照相裝置1繞著第一方向x軸之旋轉動作(上下震動)的角速度。換言之，第二角速度感應器26b為偵測上下震動角速度的陀螺感應器。
第三角速度感應器26c偵測照相裝置1繞著第三方向z軸之旋轉動作(轉動)的角速度。換言之，第三角速度感應器26c為偵測轉動角速度的陀螺感應器。
第一高通濾波器電路27a減少從第一角速度感應器26a輸出的信號之低頻分量，因為從第一角速度感應器 26a輸出的信號之低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，這些都與手震無關。
類似地，第二高通濾波器電路27b減少從第二角速度感應器26b輸出的信號之低頻分量，因為從第二角速度感應器26b輸出的信號之低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，這些都與手震無關。
類似地，第三高通濾波器電路27c減少從第三角速度感應器26c輸出的信號之低頻分量，因為從第三角速度感應器26c輸出的信號之低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，這些都與手震無關。
第一放大器28a放大代表左右震動角速度的信號，該信號的低頻分量已經減少，並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 0作為第一角速度vx。
第二放大器28b放大代表上下震動角速度的信號，該信號的低頻分量已經減少，並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 1作為第二角速度vy。
第三放大器28c放大代表轉動角速度的信號，該信號的低頻分量已經減少，並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 2作為e第三角速度vθ。
減少低頻分量為兩步驟處理。類比高通濾波器處理操作之主要部分首先由第一、第二和第三高通濾波器電路27a、27b和27c執行，接著數位高通濾波器處理操作之次要部分由CPU 21執行。
數位高通濾波器處理操作之次要部分的截止頻率高於類比高通濾波器處理操作之主要部分的截止頻率。
在數位高通濾波器處理操作當中，時間常數值(第一高通濾波器時間常數hx、第二高通濾波器時間常數hy 以及第三高通濾波器時間常數hθ)可輕易變更。
在將PON開關11a設定至開啟狀態之後(即是當主電力供應設定至開啟狀態)，開始供電給CPU 21以及角速度偵測單元25的每個部分。在PON開關11a設定至開啟狀態之後開始計算手震量。
CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 0的第一角速度vx轉換成第一數位角速度信號Vxn (A/D轉換操作)，其也利用減少第一數位角速度信號Vxn 的低頻分量(數位高通濾波器處理操作)來計算第一數位角速度VVxn ，這是因為第一數位角速度信號Vxn 的低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，而零電壓以及搖擺動作都與手震無關。其也利用積分第一數位角速度VVXn (積分處理操作)來計算手震量(手震位移角度：左右震動引起的第一數位位移角度Kxn )。
類似地，CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 1的第二角速度vy轉換成第二數位角速度信號Vyn (A/D轉換操作)。其也利用減少第二數位角速度信號Vxn 的低頻分量(數位高通濾波器處理操作)來計算第二數位角速度VVyn ，這是因為第二數位角速度信號Vyn的低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，該零電壓以及該搖擺動作都與手震無關。其也利用積分第二數位角速度VVyn (積分處理操作)來計算手震量(手震位移角度：上下震動引起的第二數位位移角度Kyn )。
更進一步，CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 2的第三角速度vθ轉換成第三數位角速度信號Vθn (A/D轉換操作)。其也利用減少第三數位角速度信號Vθn 的低頻分量(數位高通濾波器處理操作)來計算第三數位角速度 VVθn ，這是因為第三數位角速度信號Vθn 的低頻分量包含根據零電壓以及搖擺動作的信號元件，該零電壓以及該搖擺動作都與手震無關。其也利用積分第三數位角速度VVθn (積分處理操作)來計算手震量(手震位移角度：轉動引起的第三數位位移角度Kθn )。
因此，CPU 21與角速度偵測單元25具有計算手震量的功能。
"n"之值為大於零的整數，代表從計時器中斷處理開始之時點(t=0，並且請參閱第四圖內的步驟S12)至執行最後一次防震操作之時點(t=n)之時間長度(ms)。
在有關左右震動的數位高通濾波器處理操作內，利用第一數位角速度VVx0 及VVxn-1 (分別在1ms預定時間間隔之前及執行防震操作之前藉由計時器之中斷處理而計算得到)之總和除以第一高通濾波器時間常數hx，然後用第一數位角速度信號Vxn 減去得到之商，計算出第一數位角速度VVxn (VVxn =Vxn -(ΣVVxn-1 )÷hx，請參閱第六圖內的(1))。
在有關上下震動的數位高通濾波器處理操作內，利用第二數位角速度VVy0 及VVyn-1 (分別在1ms預定時間間隔之前及執行防震操作之前藉由計時器的中斷處理計算而得)之總和除以第二高通濾波器時間常數hy，然後用第二數位角速度信號Vyn 減去所得的商，計算出第二數位角速度VVyn (VVyn =Vyn -(ΣVVyn-1 )÷hy)。
在有關轉動的數位高通濾波器處理操作內，利用第三數位角速度VVθ0 及VVθn-1 (分別在1ms預定時間間隔之前及執行防震操作之前藉由計時器的中斷處理而計算得到)之總和除以第三高通濾波器時間常數hθ，然 後用第三數位角速度信號Vθn 減去所得的商，計算出第三數位角速度VVθn (VVθn =Vθn -(ΣVVθn-1 )÷hθ)。
在具體實施例內，在計時器中斷處理(之一部分)期間的角速度偵測操作包含角速度偵測單元25內的處理，以及將來自角速度偵測單元25的第一、第二和第三角速度vx、vy和vθ輸入至CPU 21的處理。
在有關左右震動的積分處理操作中，利用加總從計時器中斷處理開始時點t=0(請參閱第四圖內的步驟S12)的第一數位角速度VVx0 到執行最後防震操作(t=n)時點的第一數位角速度VVxn 來計算出第一數位位移角度Kxn (Kxn =ΣVVxn ，請參閱第六圖內的(7))。
類似地，在有關上下震動的積分處理操作中，利用加總從計時器中斷處理開始時點的第二數位角速度VVy0 到執行最後防震操作時點的第二數位角速度VVyn 來計算出第二數位位移角度Kyn (Kyn =ΣVVyn ，請參閱第六圖內的(7))。
進一步，在有關轉動的積分處理操作中，利用加總從計時器中斷處理開始時點的第三數位角速度VVθ0 到執行最後防震操作時點的第三數位角速度VVθn 來計算出第三數位位移角度Kθn (Kθn =ΣVVθn ，請參閱第六圖內的(8))。
CPU 21根據鏡頭係數F以及霍爾感應器距離係數HSD，計算出成像單元39a(可移動單元30a)，對應於所計算得之第一方向x、第二方向y以及旋轉方向之手震量(第一、第二和第三數位位移角度Kxn 、Kyn 和Kθn )，所應該移動至的位置Sn (Sxn =F×tan(Kxn )，Syn =F×tan(Kyn )，Sθn =HSD÷2×sin(Kθn )，請參閱第六圖內的(3))。 在此計算當中，不僅考慮到可移動單元30a在xy平面上的直線移動，也考慮可移動單元30a在xy平面上的旋轉。
位置Sn 的水平方向分量定義為Sxn 、位置Sn 的垂直方向分量定義為Syn 並且位置Sn 的旋轉(傾斜)方向分量定義為Sθn 。
利用在可移動單元30a上第一驅動點以及第二驅動點上於第二方向y施加不同力量來執行可移動單元30a的旋轉。利用在可移動單元30a上第一以及第二驅動點上於第二方向y施加相同驅動力量來執行可移動單元30a於第二方向y的移動。第一驅動點為將基於第一垂直線圈32a1的第一垂直電磁力施加至之點。第二驅動點為將基於第二垂直線圈32a2的第二垂直電磁力施加至之點。第一驅動點設定在靠近第一垂直霍爾感應器hv1的位置。第二驅動點設定在靠近第二垂直霍爾感應器hv2的位置。
將第一驅動點對應於位置Sn 的第一垂直方向分量定義為Syln 。將第二驅動點對應於位置Sn 的第二垂直方向分量定義為Syrn 。
第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 係根據位置Sn 的垂直方向分量Syn 以及位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 來計算(Syln =Syn +Sθn ,Syrn =Syn -Sθn ，請參閱第六圖內的(4))。
在防震參數SR設定為1的情況下，第一數位位移角度Kxn 、第二數位位移角度Kyn 、位置Sn 的水平方向分量Sxn 、位置Sn 的垂直方向分量Syn 、第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 之計算僅在第一週期期間執行(請參閱第五圖 的步驟S61、S63和S64)。
第一週期於反射鏡上升操作完成時開始；換言之，當完全按下快門按鈕13之後反射鏡狀態參數MP之值已經從1改變至0，如此快門開關13a設定為開啟狀態。
第一週期完成於快門順序已經完成時；換言之，當快門狀態參數RP之值已經從1改變為0時。
總而言之，就在快門開啟並發生曝光操作之前開始第一數位位移角度Kxn 、第二數位位移角度Kyn 、位置Sn 的水平方向分量Sxn 、位置Sn 的垂直方向分量Syn 、第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 之計算。因此，在具體實施例內，根據第一數位位移角度Kxn 等等的計算，就在快門開啟並且曝光操作開始之前開始可移動單元30a的移動。
在另一方面，若可移動單元30a在完全按下快門按鈕13之後立刻開始移動，則包含成像裝置39a1之可移動單元在完全按下快門按鈕13的時間點的位置與包含成像裝置39a1之可移動單元於曝光操作開始的時間點的位置之間會產生視差。
不過在具體實施例內，可減少此視差，因為一直到反射鏡上升操作完成之後曝光操作即將開始之前，不會移動可移動單元30a。
在快門開關13a設定至開啟狀態之後會執行第三數位位移角度Kθn 的計算。因此，開始計算第三數位位移角度Kθn 的時機與反射鏡上升操作並無關聯。換言之，其與反射鏡狀態參數MP之值無關(請參閱第五圖的步驟S56和S61)。不過，當照相裝置1不在防震模式內，在反射鏡上升操作完成之後並不會執行第三數位位移 角度Kθn 的計算(請參閱第五圖的步驟S60)。
在快門開關13a設定至開啟狀態之後會執行位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之計算。因此，開始計算位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之時機與反射鏡上升操作並無關聯。換言之，其與反射鏡狀態參數MP之值無關(請參閱第五圖的步驟S57和S64)。不過，當照相裝置1不在防震模式內，在反射鏡上升操作完成之後並不會執行位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之計算(請參閱第五圖的步驟S60)。
在完全按下快門按鈕13來啟動快門開關13a的開啟狀態並且執行反射鏡上升操作，換言之，在從快門按鈕13完全按下到曝光操作開始的第二週期期間，容易發生轉動引起的手震，換言之，轉動所導致的手震角度(第三數位位移角度Kθn )容易增加(請參閱第八圖的時間點t2至t4)。
在具體實施例內，因為在第二週期內轉動導致手震，其中容易發生轉動所引起的手震，考慮用於防震操作，手震量，尤其是轉動所導致的手震角度，也就是第三數位位移角度Kθn 可確實計算出來。
轉動所導致的手震影響防震操作中可移動單元30a的旋轉，但是不影響防震操作中可移動單元30a的直線移動。防震操作中可移動單元30a的旋轉並不會影響視差。
不過，當第三數位位移角度Kθn 的絕對值小於或等於臨界值LVL，即使照相裝置1位於防震模式內，也不會執行位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之計算。這是因為轉動所引起的手震角度不大，所以用於修正轉動所引起手震的防震操作就無效，換言之，無法看出用於修正轉動 所引起手震的防震操作效果。再者，修正轉動會降低可移動單元30a用於修正上下震動與左右震動所引起手震之移動範圍。
利用電磁力執行包含成像單元39a的可移動單元30a之移動，稍後將做說明。
驅動力量Dn 驅動驅動器電路29，以便將可移動單元30a移動至位置Sn 。
驅動力量Dn 用於第一和第二水平線圈31a1和31a2之水平方向分量定義成水平驅動力量Dxn (D/A轉換之後：水平PWM功率dx)。
驅動力量Dn 用於第一垂直線圈32a1的垂直方向分量定義成第一垂直驅動力量Dyln (D/A轉換之後：第一垂直PWM功率dyl)。
驅動力量Dn 用於第二垂直線圈32a2的垂直方向分量定義成第二垂直驅動力量Dyrn (D/A轉換之後：第二垂直PWM功率dyr)。
防震單元30為在包括曝光時間之第一週期以及當執行防震操作之期間(即SR=1)，利用將成像單元39a移動並旋轉至位置Sn 、利用取消成像單元39a的成像裝置39a1之成像表面上照相物體影像的遲滯，以及利用穩定顯示在成像裝置39a1的成像表面之照相物體影像，來修正手震影響之設備。
防震單元30具有一固定單元30b以及一可移動單元30a，該可移動單元30a包括成像單元39a並且可在xy平面上移動。
在第一週期，且不執行防震操作(即是SR=0)期間，將可移動單元30a固定至(維持在)預定位置。在此具體 實施例內，預定位置位於移動範圍的中央。
防震單元30的可移動單元30a之驅動(包含移動至預定的固定(維持)位置)透過驅動器電路29利用線圈單元以及磁鐵單元的電磁力來執行，其中該驅動器電路具有從CPU 21的PWM 0輸入之水平PWM功率dx、從CPU 21的PWM 1輸入之第一垂直PWM功率dyl，以及從CPU 21的PWM 2輸入之第二垂直PWM功率dyr(請參閱第六圖內的(6))。
霍爾感應器單元44a與霍爾感應器信號處理單元45可偵測到由驅動驅動器電路29所導致的移動之前或之後可移動單元30a的偵測位置Pn 。
有關偵測位置Pn 的水平方向分量之資訊，換言之就是水平偵測位置信號px，會輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3(請參閱第六圖內的(2))。水平偵測位置信號px為類比信號，其利用A/D轉換器A/D 3轉換成數位信號(A/D轉換操作)。在A/D轉換操作之後，偵測位置Pn 的水平方向分量定義為pdxn ，對應於水平偵測位置信號px。
有關偵測位置Pn 的垂直方向分量之一的資訊，換言之就是第一垂直偵測位置信號pyl，會輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 4。第一垂直偵測位置信號pyl為類比信號，其利用A/D轉換器A/D 4轉換成數位信號(A/D轉換操作)。在A/D轉換操作之後，偵測位置Pn 的第一垂直方向分量定義為pdyln ，對應於第一垂直偵測位置信號pyl。
有關另一偵測位置Pn 的垂直方向分量的資訊，換言之就是第二垂直偵測位置信號pyr，會輸入至CPU 21的 A/D轉換器A/D 5。第二垂直偵測位置信號pyr為類比信號，其利用A/D轉換器A/D 5轉換成數位信號(A/D轉換操作)。在A/D轉換操作之後，偵測位置Pn 的第二垂直方向分量定義為pdyrn ，對應於第二垂直偵測位置信號pyr。
PID(比例整合差異)控制根據偵測位置Pn (pdxn ,pdyln ,pdyrn )以及移動之後的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )之座標資料，來計算水平驅動力量Dxn 和第一和第二垂直驅動力量Dyln 和Dyrn (請參閱第六圖內的(5))。
當照相設備1在防震模式內(SR=1)而防震開關14a設定至開啟狀態時，並且在包含曝光時間之第一週期期間，會執行將可移動單元30a驅動到對應至PID控制的防震操作之位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )。
在從當反射鏡狀態參數MP之值設定為1到當反射鏡狀態參數MP之值從1變成0時之反射鏡上升操作期間，會執行與防震操作無關的PID控制，如此可移動單元30a移動至移動範圍的中央(預定位置)，這樣構成成像單元39a中成像裝置39a1的成像表面外形之四邊與第一方向x或第二方向y平行，換言之，可移動單元30a並不旋轉(傾斜)。
當防震參數SR為0並且在包含曝光時間的第一週期期間，會執行與防震操作無關的PID控制，如此可移動單元30a移動至移動範圍的中央(預定位置)，這樣構成成像單元39a中成像裝置39a1的成像表面外形之四邊與第一方向x或第二方向y平行，換言之，可移動單元30a並不旋轉(傾斜)。
除了反射鏡上升操作週期與第一週期以外，並不會 驅動(移動)可移動單元30a。
可移動單元30a具有：一用於驅動的線圈單元(由第一水平線圈31a1、第二水平線圈31a2、第一垂直線圈32a1及第二垂直線圈32a2所構成)；一具有該成像裝置39a1的成像單元39a；以及一作為磁場改變偵測元件單元的霍爾感應器單元44a。在具體實施例內，成像裝置39a1為CCD；不過，成像裝置39a1可為其他種類，像是CMOS等等。
固定單元30b具有一磁性驅動單元，該單元由第一水平磁鐵411b1、第二水平磁鐵411b2、第一垂直磁鐵412b1、第二垂直磁鐵412b2、第一水平軛431b1、第二水平軛431b2、第一垂直軛432b1以及第二垂直軛432b2所構成。
固定單元30b可在xy平面上移動範圍內，運用球等等來移動並旋轉支撐可移動單元30a。
當成像裝置39a1的中心區域與相機鏡頭67的光學軸LX交又時，可移動單元30a位置與固定單元30b位置之間的關係被配置成可移動單元30a於第一方向x與第二方向y兩者皆位於其移動範圍的中心，以便利用成像裝置39a1之所有成像範圍大小。
成像裝置39a1的成像表面之矩形具有兩條對角線。在具體實施例內，成像裝置39a1的中心位於兩條對角線的交叉點。
再者，緊接在快門開關13a設定為開啟狀態之後的初始狀態內，將可移動單元30a在第一方向x和第二方向y兩者定位於其移動範圍的中央，並且構成成像裝置39a1之成像表面輪廓之四個邊與第一方向x或第二方向 y平行(請參閱第五圖的步驟S58)。
第一水平線圈31a1、第二水平線圈31a2、第一垂直線圈32a1、第二垂直線圈32a2以及霍爾感應器單元44a都附加至可移動單元30a。
第一水平線圈31a1形成一基座以及螺旋形狀線圈圖樣。第一水平線圈31a1的線圈圖樣具有與第二方向y平行的直線，如此建立第一水平電磁力以在第一方向x移動包含第一水平線圈31a1的可移動單元30a。
利用第一水平線圈31a1的電流方向以及第一水平磁鐵411b1的磁場方向，來建立第一水平電磁力。
第二水平線圈31a2形成一基座以及螺旋形狀線圈圖樣。第二水平線圈31a2的線圈圖樣具有與第二方向y平行的直線，如此建立第二水平電磁力以在第一方向x移動包含第二水平線圈31a2的可移動單元30a。
利用第二水平線圈31a2的電流方向以及第二水平磁鐵411b2的磁場方向，來建立第二水平電磁力。
第一垂直線圈32a1形成一基座以及螺旋形狀線圈圖樣。第一垂直線圈32a1的線圈圖樣具有與第一方向x平行的直線，如此建立第一垂直電磁力以在第二方向y移動包含第一垂直線圈32a1的可移動單元30a，並旋轉可移動單元30a。
利用第一垂直線圈32a1的電流方向以及第一垂直磁鐵412b1的磁場方向，來建立第一垂直電磁力。
第二垂直線圈32a2形成一基座以及螺旋形狀線圈圖樣。第二垂直線圈32a2的線圈圖樣具有與第一方向x平行的直線，如此建立第二垂直電磁力以在第二方向y移動包含第二垂直線圈32a2的可移動單元30a，並旋轉 可移動單元30a。
利用第二垂直線圈32a2的電流方向以及第二垂直磁鐵412b2的磁場方向，來建立第二垂直電磁力。
該第一與第二水平線圈31a1與31a2和該第一與第二垂直線圈32a1和32a2都與驅動器電路29連接，該電路透過彈性電路板(未說明)來驅動第一與第二水平線圈31a1與31a2和該第一與第二垂直線圈32a1和32a2。
屬於PWM脈衝功率比例的水平PWM功率dx從CPU 21的PWM 0輸入至驅動器電路29。屬於PWM脈衝功率比例的第一垂直PWM功率dyl從CPU 21的PWM 1輸入至驅動器電路29。屬於PWM脈衝功率比例的第二垂直PWM功率dyr從CPU 21的PWM 2輸入至驅動器電路29。
驅動器電路29供應相同電力給第一和第二水平線圈31a1和31a2，這對應至水平PWM功率dx之值，來在第一方向x移動可移動單元30a。
驅動器電路29將電力供應給對應至第一垂直PWM功率dyl之值的第一垂直線圈32a1，並且將電源供應給對應至第二垂直PWM功率dyr之值的第二垂直線圈32a2，以便在第二方向y移動可移動單元30a，並旋轉可移動單元30a。
決定第一與第二水平線圈31a1和31a2之間的位置關係，使得在初始狀態中光學軸LX會位於第一方向x之第一與第二水平線圈31a1和31a2之間。換言之，在初始狀態下第一與第二水平線圈31a1和31a2配置在第一方向x以光學軸LX為中心的對稱位置上。
在初始狀態下第一與第二垂直線圈32a1和32a2都 配置在第一方向x。
將第一與第二水平線圈31a1和31a2配置成在第一方向x成像裝置39a1之中心與該第一水平線圈31a1之中心區域之間的距離等於在第一方向x成像裝置39a1之中心與第二水平線圈31a2之中心區域之間的距離。
將第一與第二垂直線圈32a1和32a2配置成在初始狀態下，於第二方向y成像裝置39a1之中心與該第一垂直線圈32a1之中心區域之間的距離等於在第二方向y成像裝置39a1之中心與第二垂直線圈32a2之中心區域之間的距離。
第一水平磁鐵411b1附加於固定單元30b的可移動單元側，其中第一水平磁鐵411b1於第三方向z面對該第一水平線圈31a1與水平霍爾感應器hh10。
第二水平磁鐵411b2附加於固定單元30b的可移動單元側，其中第二水平磁鐵411b2於第三方向z面對該第二水平線圈31a2。
第一垂直磁鐵412b1附加於固定單元30b的可移動單元側，其中第一垂直磁鐵412b1於第三方向z面對第一垂直線圈32a1與第一垂直霍爾感應器hv1。
第二垂直磁鐵412b2附加於固定單元30b的可移動單元側，其中第二垂直磁鐵412b2於第三方向z面對第二垂直線圈32a2與第二垂直霍爾感應器hv2。
第一水平磁鐵411b1附加於第一水平軛431b1，使得N極與S極被配置在第一方向x。第一水平軛431b1附加於固定單元30b，且位於可移動單元30a之側邊，呈第三方向z。
類似地，第二水平磁鐵411b2附加於第二水平軛 431b2，使得N極與S極被配置在第一方向x。第二水平軛431b2附加於固定單元30b，且位於可移動單元30a之側邊，呈第三方向z。
第一垂直磁鐵412b1附加於第一垂直軛432b1，使得N極與S極被配置在第二方向y。第一垂直軛432b1附加於固定單元30b，且位於可移動單元30a之側邊，呈第三方向z。
類似地，第二垂直磁鐵412b2附加於第二垂直軛432b2，使得N極與S極被配置在第二方向y。第二垂直軛432b2附加於固定單元30b，且位於可移動單元30a之側邊，呈第三方向z。
第一與第二水平軛431b1和431b2由軟磁性材料製成。
第一水平軛431b1避免第一水平磁鐵411b1的磁場逸散至四周，並提升第一水平磁鐵411b1與第一水平線圈31a1之間，以及第一水平磁鐵411b1與水平霍爾感應器hh10之間的磁通量密度。
類似地，第二水平軛431b2避免第二水平磁鐵411b2的磁場逸散至四周，並提升第二水平磁鐵411b2與第二水平線圈31a2之間的磁通量密度。
第一與第二垂直軛432b1和432b2由軟磁性材料製成。
第一垂直軛432b1避免第一垂直磁鐵412b1的磁場逸散至四周，並提升第一垂直磁鐵412b1與第一垂直線圈32a1之間，以及第一垂直磁鐵412b1與第一垂直霍爾感應器hv1之間的磁通量密度。
類似地，第二垂直軛432b2避免第二垂直磁鐵412b2 的磁場逸散至四周，並提升第二垂直磁鐵412b2與第二垂直線圈32a2之間，以及第二垂直磁鐵412b2與第二垂直霍爾感應器hv2之間的磁通量密度。
第一與第二水平軛431b1和431b2以及第一與第二垂直軛432b1和432b2可一體成形或個別成形。
霍爾感應器單元44a為具有三個霍爾感應器組件的單軸霍爾感應器，就是使用霍爾效應的電磁轉換元件(磁場改變偵測元件)。霍爾感應器單元44a偵測水平偵測位置信號px、第一垂直偵測位置信號pyl以及第二垂直偵測位置信號pyr。
這三個霍爾感應器之一為用於偵測該水平偵測位置信號px之水平霍爾感應器hh10，並且這三個霍爾感應器之另一個為用於偵測第一垂直偵測位置信號pyl之第一垂直霍爾感應器hv1，而第三個為用於偵測該第二垂直偵測位置信號pyr之第二垂直霍爾感應器hv2。
水平霍爾感應器hh10附加於可移動單元30a，其中水平霍爾感應器hh10於第三方向z面對固定單元30b的第一水平磁鐵411b1。
水平霍爾感應器hh10在第二方向y可配置於第一水平線圈31a1的繞組之螺旋形狀之外。不過，吾人期望水平霍爾感應器hh10在第一方向x配置在該第一水平線圈31a1的繞組之螺旋形狀之內，沿著該第一水平線圈31a1繞組的螺旋形狀之外側周圍的中間(請參閱第七圖)。
水平霍爾感應器hh10在第三方向z層積於第一水平線圈31a1上。因此，產生用於位置偵測操作之磁場的區域以及產生用於驅動該可移動單元30a之磁場的區域為 共享的。因此，在第二方向y第一水平磁鐵411b1的長度與在第二方向y第一水平軛431b1的長度都可縮短。
第一垂直霍爾感應器hv1附加於可移動單元30a，其中第一垂直霍爾感應器hv1於第三方向z面對固定單元30b的第一垂直磁鐵412b1。
第二垂直霍爾感應器hv2附加於可移動單元30a，其中第二垂直霍爾感應器hv2於第三方向z面對固定單元30b的第二垂直磁鐵412b2。
類似地，第一垂直霍爾感應器hv1在第一方向x可配置於該第一垂直線圈32a1的繞組之螺旋形狀之外。不過，吾人期望第一垂直霍爾感應器hv1在第二方向y可配置在第一垂直線圈32a1的繞組之螺旋形狀之內，沿著第一垂直線圈32a1繞組的螺旋形狀之外側周圍的中間。
第一垂直霍爾感應器hv1在第三方向z層積於第一垂直線圈32a1上。因此，產生用於位置偵測操作之磁場的區域以及產生用於驅動該可移動單元30a之磁場的區域為共享的。因此，在第一方向x第一垂直磁鐵412b1的長度與在第一方向x第一垂直軛432b1的長度都可縮短。
第二垂直霍爾感應器hv2在第一方向x可配置於第二垂直線圈32a2的繞組之螺旋形狀之外。不過，吾人期望第二垂直霍爾感應器hv2在第二方向y可配置在第二垂直線圈32a2的繞組之螺旋形狀之內，沿著第二垂直線圈32a2繞組的螺旋形狀之外側周圍的中間。
第二垂直霍爾感應器hv2在第三方向z層積於該第二垂直線圈32a2上。因此，產生用於位置偵測操作之磁場的區域以及產生用於驅動該可移動單元30a之磁場的 區域為共享的。因此，在第一方向x第二垂直磁鐵412b2的長度與在第一方向x第二垂直軛432b2的長度都可縮短。
再者，要施加根據第一垂直線圈32a1的第一垂直電磁力之第一驅動點可靠近第一垂直霍爾感應器hv1旁邊的位置偵測點，並且要施加根據第二垂直線圈32a2的第二垂直電磁力之第二驅動點可靠近第二垂直霍爾感應器hv2旁邊的位置偵測點。因此，可執行精確的可移動單元30a驅動控制。
在初始狀態中，宜將水平霍爾感應器hh10位於霍爾感應器單元44a上的一位置，該位置從第三方向z看起來，於第一方向x面對第一水平磁鐵411b1的N極與S極間之中間區域，以運用根據單軸霍爾感應器的線性輸出改變(直線性)可執行精確位置偵測操作之所有範圍來執行位置偵測操作。
類似地，在初始狀態中，宜將第一垂直霍爾感應器hv1定位於霍爾感應器單元44a上的一位置，該位置從第三方向z看起來，於第二方向y面對第一垂直磁鐵412b1的N極與S極間之中間區域。
類似地，在初始狀態中，宜將第二垂直霍爾感應器hv2定位於霍爾感應器單元44a上的一位置，該位置從第三方向z看起來，於第二方向y面對第二垂直磁鐵412b2的N極與S極間之中間區域。
霍爾感應器信號處理單元45具有一第一霍爾感應器信號處理電路450、一第二霍爾感應器信號處理電路460以及一第三霍爾感應器信號處理電路470。
第一霍爾感應器信號處理電路450根據水平霍爾感 應器hh10的輸出信號，偵測水平霍爾感應器hh10輸出端之間的水平電位差。
第一霍爾感應器信號處理電路450根據水平電位差，將水平偵測位置信號px輸出至第一CPU 21的A/D轉換器A/D 3。水平偵測位置信號px表示具有水平霍爾感應器hh10的可移動單元30a之一部分於第一方向x之位置。
第一霍爾感應器信號處理電路450透過彈性電路板(未說明)與水平霍爾感應器hh10連接。
第二霍爾感應器信號處理電路460根據第一垂直霍爾感應器hv1的輸出信號，偵測第一垂直霍爾感應器hv1輸出端之間的第一垂直電位差。
第二霍爾感應器信號處理電路460根據第一垂直電位差，將第一垂直偵測位置信號pyl輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 4。第一垂直偵測位置信號pyl表示具有第一垂直霍爾感應器hv1的可移動單元30a之一部分於第二方向y之位置(第一垂直霍爾感應器hv1的位置偵測點)。
第二霍爾感應器信號處理電路460透過彈性電路板(未說明)與第一垂直霍爾感應器hv1連接。
第三霍爾感應器信號處理電路470根據第二垂直霍爾感應器hv2的輸出信號，偵測第二垂直霍爾感應器hv2輸出端之間的第二垂直電位差。
第三霍爾感應器信號處理電路470根據第二垂直電位差，將第二垂直偵測位置信號pyr輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 5。第二垂直偵測位置信號pyr表示具有第二垂直霍爾感應器hv2的可移動單元30a之一部分 於第二方向y之位置(第二垂直霍爾感應器hv2的位置偵測點)。
第三霍爾感應器信號處理電路470透過彈性電路板(未說明)與第二垂直霍爾感應器hv2連接。
在具體實施例內，該三個霍爾感應器(hh10、hv1和hv2)都用於指定包含旋轉角度的可移動單元30a之位置。
藉由使用三個霍爾感應器中的兩個(hv1和hv2)，可決定可移動單元30a上兩點在第二方向y之位置。藉由使用三個霍爾感應器中之另一個(hh10)，可決定可移動單元30a上一點在第一方向x之位置。包括該xy平面上該旋轉角度的可移動單元30a之位置可根據有關該一點於第一方向x之位置與該兩點於第二方向y之位置之資訊來決定。
接下來，將使用第四圖內的流程圖來解釋具體實施例內照相裝置1的主要操作。
當PON開關11a設定至開啟狀態，電力會供應至角速度偵測單元25，如此角速度偵測單元25會在步驟S11內設定至開啟狀態。
在步驟S12內，開始預定時間間隔(1ms)上計時器的中斷處理。在步驟S13內，快門狀態參數RP的值設定為0(請參閱第八圖的時間點t0)。稍後將使用第五圖內的流程圖來解釋具體實施例內計時器的中斷處理細節。
在步驟S14內，判斷測光開關12a是否設定在開啟狀態。當判斷測光開關12a並未設定在開啟狀態，則操作回到步驟S14並重複步驟S14內的處理。否則，操作繼續至步驟S15(請參閱第八圖的時間點t1和t7)。
在步驟S15內，判斷防震開關14a是否設定在開啟狀態。當判斷防震開關14a未設定至開啟狀態，則在步驟S16內將防震參數SR之值設定為0。否則，在步驟S17內將防震參數SR之值設定為1。
在步驟S18內，驅動AE單元23的AE感應器、執行測光操作並且計算出光圈值以及曝光操作時間長度。
分別驅動AF單元24的AF感應器與鏡頭控制電路來執行AF感光以及對焦操作。
在步驟S19內，包含鏡頭係數F的鏡頭資訊會從相機鏡頭67通訊至CPU 21。
在步驟S20內，判斷快門開關13a是否設定在開啟狀態。當快門開關13a並未設定在開啟狀態，則操作回到步驟S14並重複步驟S14至S19中之處理。否則，操作繼續至步驟S21，然後開始快門順序操作。
在步驟S21內，快門狀態參數RP的值設定為1。在步驟S22內，反射鏡狀態參數MP之值設定為1(請參閱第八圖的時間點t2和t8)。
在步驟S23內，由反射鏡光圈快門單元18執行對應至預設或計算出的光圈值之反射鏡上升操作與光圈關閉操作。
在完成反射鏡上升操作之後，在步驟S24內，將反射鏡狀態參數MP之值設定為0(請參閱第八圖的時間點t3)。在步驟S25內，開始快門的開啟操作(快門的前捲簾移動)(請參閱第八圖的時間點t4)。
在步驟S26內，執行曝光操作，即是成像裝置39a1(CCD等等)的電子電荷累積。在步驟S27內，經過曝光時間之後，由反射鏡光圈快門單元18執行快門的關閉 操作(快門後捲簾移動)、反射鏡下降操作以及光圈開啟操作(請參閱第八圖的時間點t5)。
在步驟S28內，讀取在曝光期間累積在成像裝置39a1內的電荷。在步驟S29內，CPU 21與DSP 19通訊，如此根據從成像裝置39a1讀取到的電荷執行成像處理操作。其上執行成像處理操作的影像儲存在照相裝置1的記憶體內。在步驟S30內，儲存在記憶體內的影像會顯示在顯示器17上。在步驟S31內，快門狀態參數RP之值設定為0，如此測光開關12a和快門開關13a設定為關閉狀態，並且完成快門順序操作，然後操作回到步驟S14。換言之，照相裝置1回到可執行下個成像操作之狀態(請參閱第八圖的時間點t6)。
接下來，使用第五圖內的流程圖解釋具體實施例內計時器的中斷處理，其開始於第四圖內的步驟S12，並且獨立於其他操作之外在每個預定時間間隔(1 ms)上執行。
當計時器的中斷處理開始時，由角速度偵測單元25輸出的第一角速度vx輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 0，並且在步驟S51內轉換為第一數位角速度信號Vxn 。也由角速度偵測單元25輸出的第二角速度vy輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 1，並且轉換為第二數位角速度信號Vyn 。類似地，也從角速度偵測單元25輸出的第三角速度vθ輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2，並且轉換為第三數位角速度信號Vθn (角速度偵測操作)。
第一、第二和第三數位角速度信號Vxn 、Vyn 和Vθn 的低頻會在數位高通濾波器處理操作當中減少(第一第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn ，請參閱第六 圖的(1))。
在步驟S52內，判斷出快門狀態參數RP之值是否設定為1。當判斷出快門狀態參數RP之值未設定為1，則可移動單元30a的驅動設定為關閉狀態，換言之，在步驟S53內將防震單元30設定為不執行可移動單元30a的驅動控制之狀態。否則，操作直接前往步驟S54。
因此，從第八圖的時間點t0至第八圖的時間點t2之週期、從第八圖的時間點t6至第八圖的時間點t7之週期以及從第八圖的時間點t7至第八圖的時間點t8之週期期間，並不會驅動可移動單元30a。取而代之，在這些週期期間，執行第一、第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn 的計算(第一手震量計算(a))。
在步驟S54內，霍爾感應器單元44a偵測可移動單元30a的位置。利用霍爾感應器信號處理單元45計算水平偵測位置信號px及第一和第二垂直偵測位置信號pyl和pyr。然後將水平偵測位置信號px輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3並轉換成數位信號pdxn ；然後將第一垂直偵測位置信號pyl輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 4並轉換成數位信號pdyln ；並且也將第二垂直偵測位置信號pyr輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 5並轉換成數位信號pdyrn ，因此此兩者皆指明可移動單元30a的目前位置Pn (pdxn ,pdyln ,pdyrn )(請參閱第六圖內的(2))。
在步驟S55內，判斷反射鏡狀態參數MP之值是否設定為1。當判斷反射鏡狀態參數MP之值並未設定為1，則操作直接前往步驟S59。否則，操作繼續至步驟S56。
在步驟S56內，根據第三數位角速度VVθn 計算第 三數位位移角度Kθn (請參閱第六圖內的(8))。
在步驟S57內，根據第三數位位移角度Kθn 以及霍爾感應器距離係數HSD來計算位置Sn 的旋轉方向分量Sθn (請參閱第六圖內的(3))。
不過，並不執行第一數位位移角度Kxn 、第二數位位移角度Kyn 、位置Sn 的水平方向分量Sxn 以及位置Sn 的垂直方向分量Syn 之計算。
在步驟S58內，可移動單元30a(成像單元39a)應該移動到的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )設定在可移動單元30a移動範圍的中央(Syln =Syrn )。
因此，在步驟S57內計算的位置Sn 之旋轉方向分量Sθn 並未用在步驟S58內的計算當中。不過，計算從快門開關13a設定為開啟狀態到反射鏡上升操作完成的週期期間照相裝置1的旋轉角度(傾斜角度)當成第三數位位移角度Kθn ，並且計算用於修正傾斜角度的可移動單元30a之移動量當成位置Sn 之旋轉方向分量Sθn ，並且用於在步驟S64和S65內計算。
如此，從第八圖的時間點t2到第八圖的時間點t3之週期期間，可移動單元30a維持在其移動範圍的中央，並且執行第一、第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn 、第三數位位移角度Kθn 以及位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之計算(第二手震量計算(b))。
在步驟S59內，判斷防震參數SR的值是否為0。當判斷防震參數SR之值為0(SR=0)，換言之，照相裝置1在非防震模式中，則在步驟S60內將可移動單元30a應該移動到的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )設定為可移動單元30a的移動範圍中心(Syln =Syrn )(請參閱第六圖內的(4))。
如此，從第八圖的時間點t3到第八圖的時間點t6之週期期間，並且當照相裝置1並未在防震模式內，可移動單元30a維持在其移動範圍的中央，並且執行第一、第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn 之計算(第二手震量計算(a))。
當判斷防震參數SR之值不為0(SR=1)，換言之當照相裝置1在防震模式內，則在步驟S61內根據第一、第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn 計算第一、第二和第三數位位移角度Kxn 、Kyn 和Kθn (請參閱第六圖內的(7)和(8))。
在步驟S62內，判斷第三數位位移角度Kθn 之絕對值是否小於或等於臨界值LVL。
當判斷第三數位位移角度Kθn 之絕對值小於或等於臨界值LVL，則在步驟S63內根據第一數位位移角度Kxn 、第二數位位移角度Kyn 以及鏡頭係數F來計算位置Sn 的水平方向分量Sxn 以及位置Sn 的垂直方向分量Syn (請參閱第六圖內的(3))。
不過，並未計算位置Sn 之旋轉方向分量Sθn 並且設定為0。
然後，第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 係根據位置Sn 的垂直方向分量Syn 以及位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 來計算(Syln =Syrn ，請參閱第六圖內的(4))。
當判斷第三數位位移角度Kθn 之絕對值大於臨界值LVL，則在步驟S64內根據第一數位位移角度Kxn 、第二數位位移角度Kyn 以及鏡頭係數F來計算位置Sn 的水平方向分量Sxn 以及位置Sn 的垂直方向分量Syn (請參閱 第六圖內的(3))。
更進一步，根據第三數位位移角度Kθn 以及霍爾感應器距離係數HSD來計算位置Sn 的旋轉方向分量Sθn (請參閱第六圖內的(8))。
然後，第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 係根據位置Sn 的垂直方向分量Syn 以及位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 來計算(請參閱第六圖內的(4))。
如此，在從第八圖的時間點t3到第八圖的時間點t6之週期期間，並且當照相裝置1位於防震模式內，可移動單元30a移動到成像單元39a根據防震操作應該移動到的位置Sn ，並且執行第一、第二和第三數位角速度VVxn 、VVyn 和VVθn 、第一、第二和第三數位位移角度Kxn 、Kyn 和Kθn 、位置Sn 的水平方向分量Sxn 、位置Sn 的垂直方向分量Syn 、位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 、第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 以及第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 之計算(第三手震量計算(c))。
不過，當第三數位位移角度Kθn 之絕對值小於或等於臨界值LVL，位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 設定為0，如此第一驅動點的第一垂直方向分量Syln 之值與第二驅動點的第二垂直方向分量Syrn 之值相同。
在步驟S65內，根據步驟S58、步驟S60、步驟S63或步驟S64內決定的位置Sn (Sxn ,Syn ,Sθn )以及目前位置Pn (pdxn ,pdyln ,pdyrn )，計算出將可移動單元30a移動至位置Sn 的驅動力Dn 之水平驅動力量Dxn (水平PWM功率dx)、第一垂直驅動力量Dyln (第一垂直PWM功率dyl)以及第二垂直驅動力量Dyrn (第二垂直PWM功率dyr) (請參閱第六圖內的(5))。
在步驟S66內，利用將水平PWM功率dx施加於驅動器電路29來驅動第一和第二水平線圈31a1和31a2、將第一垂直PWM功率dyl施加於驅動器電路29來驅動第一垂直線圈32a1以及將第二垂直PWM功率dyr施加於驅動器電路29來驅動第二垂直線圈32a2，如此可移動單元30a就會移動至位置Sn (Sxn ,Syn ,Sθn )(請參閱第六圖內的(6))。
步驟S65與S66內的處理為自動控制計算，運用PID自動控制來執行普通(正常)比例、積分與微分計算。
在此具體實施例內，其解釋照相裝置1具有反射鏡上升操作。不過，即使照相裝置1不具有反射鏡上升操作，若從快門按鈕13完全按下到曝光操作開始的時間長度不短，將可獲得本具體實施例中一好處。在此情況下，從快門開關13a設定為開啟狀態之後的第一時間點TP1開始，例如在快門開關13a設定為開啟狀態之後緊接著的時間點t2等等，執行第三數位位移角度Kθn 以及位置Sn 的旋轉方向分量Sθn 之計算。更進一步，從第一點TP1之後的第二時間點TP2，例如緊接著曝光操作開始之前的時間點t3等等，開始執行第一和第二數位位移角度Kxn 和Kyn 、位置Sn 的水平方向分量Sxn 以及位置Sn 的垂直方向分量Syn 之計算。
更進一步，解釋用於位置偵測的霍爾感應器當成磁場改變偵測元件。不過，可使用另一偵測元件、MI(磁性阻抗)感應器，像是高頻載波型磁場感應器、磁性共振型磁場偵測元件或MR(磁阻效果)元件來達成位置偵測目的。當使用MI感應器、磁性共振型磁場偵測元件或 MR元件中之一，利用偵測磁場變化，類似於使用霍爾感應器，可獲得有關可移動單元位置的資訊。
雖然已藉由參考附圖來說明本發明具體實施例，很明顯地，精通此技藝的人士還是可在不悖離本發明範疇的前提下進行許多修改與改變。
1‧‧‧照相設備
11‧‧‧PON按鈕
11a‧‧‧PON開關
12a‧‧‧測光開關
13‧‧‧快門按鈕
13a‧‧‧快門開關
14‧‧‧防震按鈕
14a‧‧‧防震開關
17‧‧‧顯示器
18‧‧‧反射鏡光圈快門單元
19‧‧‧DSP
21‧‧‧CPU
23‧‧‧自動曝光單元
24‧‧‧自動聚焦單元
25‧‧‧角速度偵測單元
26a‧‧‧第一角速度感應器
26b‧‧‧第二角速度感應器
26c‧‧‧第三角速度感應器
27a‧‧‧第一高通濾波器電路
27b‧‧‧第二高通濾波器電路
27c‧‧‧第三高通濾波器電路
28a‧‧‧第一放大器
28b‧‧‧第二放大器
28c‧‧‧第三放大器
29‧‧‧驅動器電路
30‧‧‧防震單元
30a‧‧‧可移動單元
30b‧‧‧固定單元
31a1‧‧‧第一水平線圈
31a2‧‧‧第二水平線圈
32a1‧‧‧第一垂直線圈
32a2‧‧‧第二垂直線圈
39a‧‧‧成像單元
39a1‧‧‧成像裝置
411b1‧‧‧第一水平磁鐵
411b2‧‧‧第二水平磁鐵
412b1‧‧‧第一垂直磁鐵
412b2‧‧‧第二垂直磁鐵
431b1‧‧‧第一水平軛
431b2‧‧‧第二水平軛
432b1‧‧‧第一垂直軛
432b2‧‧‧第二垂直軛
44a‧‧‧霍爾感應器單元
45‧‧‧霍爾感應器信號處理單元
67‧‧‧相機鏡頭
Kxn ‧‧‧第一數位位移角度
Kyn ‧‧‧第二數位位移角度
Kθn ‧‧‧第三數位位移角度
dx‧‧‧水平PWM功率
dyl‧‧‧第一垂直PWM功率
dyr‧‧‧第二垂直PWM功率
Dxn ‧‧‧水平驅動力量
Dyln ‧‧‧第一垂直驅動力量
Dyrn ‧‧‧第二垂直驅動力量
F‧‧‧鏡頭係數
hh10‧‧‧水平霍爾感應器
hv1‧‧‧第一垂直霍爾感應器
hv2‧‧‧第二垂直霍爾感應器
HSD‧‧‧霍爾感應器距離係數
hx‧‧‧第一高通濾波器時間常數
hy‧‧‧第二高通濾波器時間常數
hθ‧‧‧第三高通濾波器時間常數
LX‧‧‧光學軸
LVL‧‧‧臨界值
MP‧‧‧反射鏡狀態參數
pdxn ‧‧‧數位信號
pdyln ‧‧‧數位信號
pdyrn ‧‧‧數位信號
px‧‧‧水平偵測位置信號
pyl‧‧‧第一垂直偵測位置信號
pyr‧‧‧第二垂直偵測位置信號
RP‧‧‧快門狀態參數
Sxn ‧‧‧位置Sn 的水平方向分量
Syn ‧‧‧位置Sn 的垂直方向分量
Syln ‧‧‧第一垂直方向分量
Syrn ‧‧‧第二垂直方向分量
Sθn ‧‧‧Sn 的旋轉方向分量
vx‧‧‧第一角速度
vy‧‧‧第二角速度
vθ‧‧‧第三角速度
Vxn ‧‧‧第一數位角速度信號
Vyn ‧‧‧第二數位角速度信號
Vθn ‧‧‧第三數位角速度信號
VVxn ‧‧‧第一數位角速度
VVyn ‧‧‧第二數位角速度
VVθn ‧‧‧第三數位角速度
從下面的說明並參考隨圖，便可更加了解本發明的目的與優點，其中：第一圖為從背面觀看的照相裝置具體實施例背面立體圖；第二圖為照相裝置的正視圖；第三圖為照相裝置的電路構造圖；第四圖為顯示照相裝置主要操作的流程圖；第五圖為顯示計時器中斷處理細節的流程圖；第六圖說明防震操作內的計算；第七圖為可移動單元的構造圖；以及第八圖為照相裝置的主要操作與防震操作之時機圖。
S51～S66‧‧‧步驟

Claims (4)

  1. 一種防震設備，用於照相裝置的影像穩定之防震設備，該防震設備包含：一可移動單元，其具有一成像裝置，並且可移動及旋轉以用於防震操作；以及一控制器，其控制用於該防震操作之該可移動單元；該控制器計算由轉動所引起的手震角度，並根據由轉動所引起的該手震角度，控制是否執行該防震操作來修正由轉動所引起的手震，其中當轉動所引起的該手震角度之絕對值大於一臨界值，則執行該防震操作來修正上下震動、左右震動以及轉動所引起的手震；以及當轉動所引起的該手震角度之絕對值小於或等於該臨界值，則執行該防震操作來修正上下震動以及左右震動所引起的手震，而不考慮轉動所引起的手震，且其中根據用於該成像裝置的該成像操作之鏡頭的模糊圈最小尺寸以及該成像裝置的尺寸，來計算該臨界值。
  2. 如申請專利範圍第1項之防震設備，進一步包含一第一磁場變化偵測元件以及一第二磁場變化偵測元件，其用於在特定方向該可移動單元的位置偵測；其中當轉動所引起的該手震角度之絕對值大於該臨界值時，根據轉動所引起的該手震角度以及該第一磁場變化偵測元件與該第二磁場變化偵測元件間的相對距離，計算用於該防震操作的該可移動單元之位置的旋轉方向分量；以及當轉動所引起的該手震角度之絕對值小於或等 於該臨界值時，將用於該防震操作的該可移動單元之該位置的該旋轉方向分量設定為0。
  3. 如申請專利範圍第2項之防震設備，其中該鏡頭為可交換式鏡頭；該控制器從該鏡頭獲得有關該模糊圈的該最小尺寸之資訊；以及該鏡頭具有一記憶體，其儲存有關該模糊圈的該最小尺寸之該資訊。
  4. 一種照相裝置，其包含：一防震單元，其具有：一可移動單元，該可移動單元具有一成像裝置並且可移動以及可旋轉以用於防震操作來穩定影像，以及一控制器，該控制器可控制用於該防震操作之該可移動單元；以及一鏡頭，其用於該成像裝置的成像操作；該控制器計算由轉動所引起的手震角度，並根據來自該鏡頭的資訊以及由轉動所引起的該手震角度，控制是否執行該防震操作來修正由轉動所引起的手震，其中當轉動所引起的該手震角度之絕對值大於臨界值，則執行該防震操作來修正上下震動、左右震動以及轉動所引起的手震；以及當轉動所引起的該手震角度之絕對值小於或等於該臨界值，則執行該防震操作來修正上下震動以及左右震動所引起的手震，而不考慮轉動所引起的手震，且其中根據用於該成像裝置的該成像操作之鏡頭的模糊圈最小尺寸以及該成像裝置的尺寸，來計算該臨界值。
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