TWI463170B - 攝影儀器 - Google Patents

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TWI463170B
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Pentax Ricoh Imaging Co Ltd
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Description

攝影儀器
本發明係關於一種攝影儀器,尤其關於一種執行傾斜修正的攝影儀器。
已知有一種用於攝影儀器的影像穩定(也已知為防震,但此後簡稱為「穩定」)設備。影像穩定設備根據成像處理期間發生的手震量,利用移動包含影像穩定鏡頭的可移動平台或利用在與攝影儀器拍攝鏡頭之光學軸垂直的xy平面上移動成像器(成像感應器),來修正手震的影響。
日本未請求審查的專利公開案(KOKAI)第2006-71743號公開一種影像穩定設備,其根據左右搖擺、上下擺動以及滾動引起的手震來計算手震量,然後根據該手震量(第一、第二和第三手震角度)執行穩定操作。
在此穩定操作中,執行下列穩定功能:一第一穩定,其修正左右搖擺所引起的手震,一第二穩定,其修正上下擺動所引起的手震,以及一第三穩定,其修正滾動所引起的手震。
在第三穩定中,從開始第三穩定的點計算攝影儀器的轉動角度(手震置換角度)。不過,不考慮根據該攝影儀器繞著其光學軸轉動所形成,相對於一水平平面所測量之攝影儀器的傾斜角度。傾斜角度根據攝影儀器的方位而變。
若開始穩定時攝影儀器已經傾斜,則執行第三穩定來維持其傾斜狀態。因此,不執行為了水平的傾斜修正,如此構成成像器成像表面外框的矩形四邊之每一者都不與x方向或y方向平行,換言之,在成像器已傾斜時擷取影像。
因此,本發明目的在於提供一種執行傾斜修正的攝影儀器。
根據本發明,攝影儀器包含一可移動平台、一加速度感應器以及一控制器。
該可移動平台具有透過拍攝鏡頭擷取光學影像的成像器,並且可在與拍攝鏡頭之光學軸垂直的xy平面內移動與轉動。
該加速度感應器偵測一第一重力組件與一第二重力組件,該第一重力組件為在與該光學軸垂直的該x方向內重力加速度之組件,該第二重力組件為在與該光學軸和該x方向垂直的y方向內重力加速度之組件。
該控制器根據該第一重力分量與該第二重力分量指定攝影儀器的固定狀態、計算由該攝影儀器繞著該光學軸轉動所形成的該攝影儀器傾斜角度,這相對於與重力方向垂直的一水平平面來測量,並且根據該傾斜角度執行該可移動平台用於一傾斜修正的一移動控制。
該控制器指定當快門開關設定為開啟狀態時由成像器開始成像操作之前的固定狀態,並在該成像操作期間執行該傾斜修正。
此後將參考圖式中顯示的具體實施例來說明本發明。在該具體實施例中,攝影儀器1為數位相機。攝影儀器1的相機鏡頭(即是拍攝鏡頭)67具有光學軸LX。
藉由具體實施例中的方位,定義x方向、y方向以及z方向(請參閱第一圖)。x方向為垂直於該光學軸LX的方向。y方向為與光學軸LX和x方向垂直的方向。z方向為與光學軸LX平行並且與x方向和y方向垂直的方向。
重力方向與x方向、y方向和z方向之間的關係會根據攝影儀器1的方位而變。
例如:當攝影儀器1維持在第一水平方位上,換言之,當攝影儀器1維持水平並且攝影儀器1的上表面向上(請參閱第二圖),則x方向和z方向與重力方向垂直並且y方向與重力方向平行。
當攝影儀器1維持在第二水平方位上,換言之,當攝影儀器1維持水平並且攝影儀器1的下表面向上(請參閱第九圖),則x方向和z方向與重力方向垂直並且y方向與重力方向平行。
當攝影儀器1維持在第一垂直方位上,換言之,當攝影儀器1維持垂直並且攝影儀器1的側表面其中之一面向上(請參閱第十圖),則x方向與重力方向平行並且y方向和z方向與重力方向垂直。
當攝影儀器1維持在第二垂直方位上,換言之,當攝影儀器1維持垂直並且攝影儀器1的另一側表面向上(請參閱第十一圖),則x方向與重力方向平行並且y方向和z方向與重力方向垂直。
當攝影儀器1的前表面面向重力方向,則x方向和y方向與重力方向垂直並且z方向與重力方向平行。攝影儀器1的前表面為相機鏡頭67固定的側邊。
攝影儀器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、一修正按鈕14、一修正開關14a、一顯示器17,像是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、一修正單元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是在開啟狀態或關閉狀態都由PON按鈕11的狀態決定。攝影儀器1的開啟/關閉狀態對應至PON開關11a的開啟/關閉狀態。
物體影像通過相機鏡頭67由成像單元39a擷取當成光學影像,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)可觀看到該物體影像。
當操作者將快門按鈕13按一部份,測光開關12a會改變成開啟狀態,如此會執行測光操作、AF感應操作以及聚焦操作。
當操作者完全按下快門按鈕13,快門開關13a會改變成開啟狀態,如此由成像單元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包含成像操作在內的快門順序操作。
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/關操作以及對應至快門開關13a開啟狀態的快門開/關操作。
相機鏡頭67為攝影儀器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將包含儲存在相機鏡頭67的內建ROM內鏡頭係數F的鏡頭資訊輸出至CPU 21。
DSP 19連接至CPU 21的連接埠P9,並連接至成像單元39a。根據來自CPU 21的指令,DSP 19在由成像單元39a成像操作所獲得的影像信號上執行計算操作,像是成像處理操作等。
CPU 21為一控制設備,控制攝影儀器1在其成像操作以及穩定操作(即是防震操作)和傾斜修正的每個部分。
穩定與傾斜操作包含可移動平台30a的移動控制以及位置偵測效果。
在具體實施例中,穩定包含在x方向內移動可移動平台30a的第一穩定以及在y方向內移動可移動平台30a的第二穩定。
更進一步,CPU 21儲存指出攝影儀器1是否位於修正模式內的修正參數SR之值、快門狀態參數RP之值、反射鏡狀態參數MP之值以及固定狀態參數SIS之值。
快門狀態參數RP之值會相對於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(請參閱第四圖中的步驟S21至S28),否則快門狀態參數RP之值設定為(重設)為0(請參閱第四圖中的步驟S13和S28)。
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(請參閱第四圖中的步驟S22);否則反射鏡狀態參數MP之值設定為0(請參閱第四圖中的步驟S24)。
攝影儀器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/關狀態來決定,攝影儀器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。
固定狀態參數SIS為其值根據攝影儀器1的固定狀態而變之參數。
尤其是,當攝影儀器1大約固定在如第二圖中所示的第一水平方位內,則固定狀態參數SIS之值設定為0(SIS=0)。當攝影儀器1大約固定在如第九圖中所示的第二水平方位內,則固定狀態參數SIS之值設定為1(SIS=1)。當攝影儀器1大約固定在如第十圖中所示的第一垂直方位內,則固定狀態參數SIS之值設定為2(SIS=2)。當攝影儀器1大約固定在如第十一圖中所示的第二垂直方位內,則固定狀態參數SIS之值設定為3(SIS=3)。
在攝影儀器1的記憶體內,固定狀態參數SIS用於照相操作(請參閱第四圖中的步驟S18)、AF感應操作(請參閱第四圖中的步驟S19)以及儲存影像,其上執行影像處理操作(請參閱第四圖中的步驟S30)。
尤其是,根據攝影儀器1在測光操作內的固定狀態,執行測光區域的選擇與加權。
更進一步,根據攝影儀器1在AF感應操作內的固定狀態,執行AF感應區域的選擇與加權。
指出攝影儀器1維持大約在第一水平方位、第二水平方位、第一垂直方位或第二垂直方位其中之一的資訊會附加在儲存於記憶體內的影像檔案標題等之內。
更進一步,CPU 21儲存以下的數值:第一數位角速度信號Vxn 、第二數位角速度信號Vyn 、第一數位角速度VVxn 、第二位數角速度VVyn 、第一數位加速度信號Dahn 、第二數位加速度信號Davn 、第一數位加速度Aahn 、第二數位加速度Aavn 、第一數位置換角度Kxn (左右搖擺所引起的手震角度)、第二數位置換角度Kyn (上下擺動所引起的手震角度)、第三數位置換角度Kθn (攝影儀器1的傾斜角度)、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 的轉動方向分量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Dxn 、第一垂直驅動力Dyln 、第二垂直驅動力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以及霍爾感應器距離係數HSD。霍爾感應器距離係數HSD為初始狀態的x方向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(請參閱第七圖)。
在初始狀態內,可移動平台30a定位在x與y方向內其移動範圍的中央上,並且構成成像器(成像感應器)39a1成像表面外框的矩形四邊每一都與x方向或y方向平行。
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,然後計算測光值。AE單元23也計算光圈值以及相對於測光值的曝光操作週期,這些都是成像操作所需。AF單元24執行AF感應操作以及對應的聚焦操作,這些都為成像操作所需。在聚焦操作中,相機鏡頭67沿著光學軸LX重新定位。
攝影儀器1的穩定與傾斜修正部分(穩定與傾斜修正設備)包含一修正按鈕14、一修正開關14a、一顯示器17、一CPU 21、一偵測單元25、一驅動器電路29、一修正單元30、一霍爾感應器信號處理單元45以及該相機鏡頭67。
修正開關14a的開啟/關閉狀態根據修正按鈕14的操作狀態而變。
尤其是,當操作者按下修正按鈕14,修正開關14a會改變成開啟狀態,如此執行穩定(平移移動)和傾斜修正操作,其中以預定時間間隔驅動偵測單元25以及修正單元30,此獨立於包含測光操作等的其他操作之外。當修正開關14a位於開啟狀態(換言之在修正模式內),防震參數SR設定為1(SR=1)。當修正開關14a未在開啟狀態(換言之在非修正模式內),防震參數SR設定為0(SR=0)。在此具體實施例中,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。
指出測光開關12a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P12,當成1位元數位信號。指出快門開關13a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P13,當成1位元數位信號。類似地,只出修正開關14a位於開啟或關閉狀態的資訊會輸入到CPU 21的連接埠P14,當成1位元數位信號。
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之間的輸入與輸出關係的細節。
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、一加速度感應器26c、一第一高通濾波器電路27a、一第二高通濾波器電路27b、一第一放大器28a、一第二放大器28b、一第三放大器28c以及一第四放大器28d。
第一角速度感應器26a偵測攝影儀器1繞著y方向軸的轉動動作(左右搖擺)的角速度。換言之,第一角速度感應器26a為偵測左右搖擺角速度的陀螺感應器。
第二角速度感應器26b偵測攝影儀器1繞著x方向軸的轉動動作(上下擺動)的角速度。換言之,第二角速度感應器26b為偵測上下擺動角速度的陀螺感應器。
加速度感應器26c偵測第一重力分量與第二重力分量,第一重力分量為在x方向內重力加速度的水平分量,第二重力分量為在y方向內重力加速度的垂直分量。
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空電壓以及左右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空電壓以及左右搖擺動作的信號元件,這些都與手震無關。
第一放大器28a放大表示左右搖擺角速度的信號,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當成第一角速度vx。
第二放大器28b放大表示上下擺動角速度的信號,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當成第二角速度vy。
第三放大器28c放大表示從加速度感應器26c輸出的第一重力分量,並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 2當成第一加速度ah。
第四放大器28d放大表示從加速度感應器26c輸出的第二重力分量,並且將類比信號輸出至CPU 21的A/D轉換器A/D 3當成第二加速度av。
第三和第四放大器28c和28d連接至CPU 21的連接埠P10。第三和第四放大器28c和28d的放大率係根據來自CPU 21的連接埠P10之輸出信號來設定。
尤其是,Hi信號輸出至第三和第四放大器28c和28d,以便放大具有低放大率Am2的第一和第二重力分量之信號,並且計算固定狀態參數SIS,直到快門順序操作開始為止。
Lo信號輸出至第三和第四放大器28c和28d,以便放大具有高放大率Am1的第一和第二重力分量之信號,並且在快門順序操作期間執行傾斜修正。
在傾斜修正當中,可移動平台30a在移動範圍內轉動,但是不轉動超過移動範圍。
可執行傾斜修正的角度範圍定義為第一角度範圍θinc
對應至第一角度範圍θinc 並代表第一和第二重力分量的信號之輸出範圍定義為第一輸出範圍W1。
在另一方面,在固定狀態參數SIS的計算當中,需要考慮攝影儀器1的任何一種想像固定狀態。
必須偵測傾斜角度用於計算固定狀態參數SIS的角度範圍定義為第二角度範圍θdec (=90度)。
對應至第二角度範圍θdec 並代表第一和第二重力分量的信號之輸出範圍定義為第二輸出範圍W2。
第一角度範圍θinc 比第二角度範圍θdec 窄(θincdec ,請參閱第十六圖)。
因此,第一輸出範圍W1比第二輸出範圍W2窄。
在傾斜修正當中,需要精確計算傾斜角度(第三數位置換角度Kθn ),以便讓傾斜的可移動平台30a成為水平。換言之,需要獲得高精確度的第一和第二加速度ah和av。
在另一方面,在固定狀態參數SIS的計算當中,因為固定狀態參數SIS選自於對應至攝影儀器1方位的0至3這四個數字,所以並不需要精確計算傾斜角度。
在傾斜修正當中,由第三和第四放大器28c和28d執行代表具有高放大率Am1的第一和第二重力分量之信號放大,以便加寬較窄的第一輸出範圍W1,直到其到達執行A/D轉換的CPU 21內A/D轉換器A/D 2和A/D 3的輸入範圍限制。換言之,增加CPU 21的A/D轉換器A/D 2和A/D 3之A/D轉換偵測解析度。高放大率Am1高於低放大率Am2(Am1>Am2)。
在另一方面,在固定狀態參數SIS的計算當中,由第三和第四放大器28c和28d執行代表具有低放大率Am2的第一和第二重力分量之信號放大,以便加寬寬的第二輸出範圍W2,直到其到達執行A/D轉換的CPU 21內A/D轉換器A/D 2和A/D 3的輸入範圍限制。換言之,相較於傾斜修正內使用的偵測解析度,減少CPU 21的A/D轉換器A/D 2和A/D 3之A/D轉換偵測解析度。
因為在快門順序操作期間執行傾斜修正並且在快門順序操作開始之前執行固定狀態參數SIS之計算,所以傾斜修正的時間與固定狀態參數SIS的計算時間並不會重疊。因此,即使第三和第四放大器28c和28d的放大率在每一傾斜修正和固定狀態參數SIS的計算當中都改變,也不會發生問題。
減少低頻分量為兩步驟處理。類比高通濾波這個主要部分首先由第一和第二高通濾波器電路27a和27b執行,接著數位高通濾波這個次要部分由CPU 21執行。
數位高通濾波這次要部分的停止頻率高於類比高通濾波這主要部分的停止頻率。
在數位高通濾波當中,可輕易變更第一高通濾波器時間常數hx以及第二高通濾波器時間常數hy。
在將PON開關11a設定至開啟狀態之後(即是當主電源供應設定至開啟狀態),開始供電給CPU 21以及偵測單元25的每個部分。在PON開關11a設定為開啟狀態之後開始手震量(第一數位置換角度Kxn 和第二數位置換角度Kyn )以及傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )的計算。
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)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 的低頻分量內之信號元件包含根據空電壓以及搖擺動作的信號元件,這些都與手震無關。其也利用整合第一數位角速度VVxn (整合處理操作)來計算第一手震量(繞著y方向的第一手震置換角度:左右搖擺引起的第一數位置換角度Kxn ),用於第一穩定。
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)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 的低頻分量內之信號元件包含根據空電壓以及搖擺動作的信號元件,這些都與手震無關。其也利用整合第二數位角速度VVyn (整合處理操作)來計算第二手震量(繞著x方向的第二手震置換角度:上下擺動引起的第二數位置換角度Kyn ),用於第二穩定。
更進一步,CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 2的第一加速度ah轉換成第一數位加速度信號Dahn (A/D轉換操作),也利用減少第一數位加速度信號Dahn 的高頻分量(數位低通濾波)計算第一數位加速度Aahn ,以便減少第一數位加速度信號Dahn 內的雜訊分量。
類似地,CPU 21將輸入至A/D轉換器A/D 3的第二加速度av轉換成第二數位加速度信號Davn (A/D轉換操作),也利用減少第二數位加速度信號Davn 的高頻分量(數位低通濾波)計算第二數位加速度Aavn ,以便減少第二數位加速度信號Davn 內的雜訊分量。
CPU 21也根據該第一數位加速度Aahn 的絕對值與該第二數位加速度Aavn 的絕對值間之幅度關係,計算由攝影儀器1繞著其光學軸LX轉動所形成,相對於與重力方向垂直的水平平面來測量的攝影儀器1傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )。
攝影儀器1的傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )根據攝影儀器1的方位而變,並且相對於第一水平方位、第二水平方位、第一垂直方位以及第二垂直方位其中之一來測量。因此,攝影儀器1的傾斜角度以x方向或y方向與水平平面交叉之角度表示。
當x方向與y方向其中之一以0度角和水平平面交叉,並且當x方向與y方向另一以90度角和水平平面交叉,則攝影儀器1處於非傾斜狀態。
如此,CPU 21與偵測單元25具有計算手震量(第一和第二手震量)和傾斜角度的功能。
第一數位加速度Aahn (第一重力分量)和第二數位加速度Aavn (第二重力分量)根據攝影儀器1的方位而變,並且採用從-1至+1之值。
例如:當攝影儀器1維持在第一水平方位上,換言之,當攝影儀器1維持水平並且攝影儀器1的上表面向上(請參閱第二圖),則第一數位加速度Aahn 為0並且第二數位加速度Aavn 為+1。
當攝影儀器1維持在第二水平方位上,換言之,當攝影儀器1維持水平並且攝影儀器1的下表面向上(請參閱第九圖),則第一數位加速度Aahn 為0並且第二數位加速度Aavn 為-1。
當攝影儀器1維持在第一垂直方位上,換言之,當攝影儀器1維持垂直並且攝影儀器1的側表面其中之一面向上(請參閱第十圖),則第一數位加速度Aahn 為+1並且第二數位加速度Aavn為0。
當攝影儀器1維持在第二垂直方位上,換言之,當攝影儀器1維持垂直並且攝影儀器1的另一側表面向上(請參閱第十一圖),則第一數位加速度Aahn 為-1並且第二數位加速度Aavn 為0。
當攝影儀器1的前表面面向重力方向或反方向,換言之,當攝影儀器1的前表面向上或向下,則第一數位加速度Aahn 和第二數位加速度Aavn 都為0。
當從正面看起來攝影儀器1從第一水平方位往逆時鐘方向轉動(傾斜)Kθn 度(請參閱第十二圖),則第一數位加速度Aahn 為+sin(Kθn )並且第二數位加速度Aavn 為+cos(Kθn )。
因此,利用在第一數位加速度Aahn 上執行正弦弧轉換,或利用在第二數位加速度Aavn 上執行餘弦弧轉換,都可計算出傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )。
不過,雖然傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )的絕對值非常小,換言之,接近0,正弦函數的變化大於餘弦函數的變化,如此計算傾斜角度時利用正弦弧轉換要比餘弦弧轉換還要好(Kθn =+Sin-1 (Aahn ),請參閱第八圖中的步驟S76)。
當從正面看起來攝影儀器1從第一垂直方位往逆時鐘方向轉動(傾斜)Kθn 度(請參閱第十三圖),則第一數位加速度Aahn 為+cos(Kθn )並且第二數位加速度Aavn 為-sin(Kθn )。
因此,利用在第一數位加速度Aahn 上執行餘弦弧轉換,或利用在第二數位加速度Aavn 上執行正弦弧轉換並採用負數,都可計算出傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )。
不過,雖然傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )的絕對值非常小,換言之,接近0,正弦函數的變化大於餘弦函數的變化,如此計算傾斜角度時利用正弦弧轉換要比餘弦弧轉換還要好(Kθn =-Sin-1 (Aavn ),請參閱第八圖中的步驟S73)。
當從正面看起來攝影儀器1從第二水平方位往逆時鐘方向轉動(傾斜)Kθn 度(請參閱第十四圖),則第一數位加速度Aahn 為-sin(Kθn )並且第二數位加速度Aavn 為-cos(Kθn )。
因此,利用在第一數位加速度Aahn 上執行正弦弧轉換並採用負數,或利用在第二數位加速度Aavn 上執行餘弦弧轉換並採用負數,都可計算出傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )。
不過,雖然傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )的絕對值非常小,換言之,接近0,正弦函數的變化大於餘弦函數的變化,如此計算傾斜角度時利用正弦弧轉換要比餘弦弧轉換還要好(Kθn =-Sin-1 (Aahn ),請參閱第八圖中的步驟S77)。
當從正面看起來攝影儀器1從第二垂直方位往逆時鐘方向轉動(傾斜)Kθn 度(請參閱第十五圖),則第一數位加速度Aahn 為-cos(Kθn )並且第二數位加速度Aavn 為+sin(Kθn )。
因此,利用在第一數位加速度Aahn 上執行餘弦弧轉換並採用負數,或利用在第二數位加速度Aavn 上執行正弦弧轉換,都可計算出傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )。
不過,雖然傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )的絕對值非常小,換言之,接近0,正弦函數的變化大於餘弦函數的變化,如此計算傾斜角度時利用正弦弧轉換要比餘弦弧轉換還要好(Kθn =+Sin-l (Aavn ),請參閱第八圖中的步驟S74)。
當攝影儀器1的前表面大部分向上或向下,則第一數位加速度Aahn 以及第二數位加速度Aavn 接近0。在此案例中,這表示傾斜修正,換言之,依照傾斜角度的轉動移動並不需要,只要在傾斜角度最小的情況下執行穩定與傾斜修正即可。
不過,當在接近0的第一數位加速度Aahn 或第二數位加速度Aavn 上執行餘弦弧轉換,傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )之絕對值為大值。在此案例中,即使不需要依照傾斜角度的轉動移動時,還是以大傾斜角度來執行穩定與傾斜修正。因此,無法正確執行傾斜修正。
因此,為了消除傾斜角度,就必須使用額外決定因素來決定攝影儀器1的前表面是多半面向上或向下。
額外決定因素的範例為決定第一數位加速度Aahn 的絕對值與第二數位加速度Aavn 的絕對值總和是否小於臨界值。
在另外一方面,當在接近0的第一數位加速度Aahn 或第二數位加速度Aavn 上執行正弦弧轉換,傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )之絕對值為小值(接近0)。在此案例中,可用小傾斜角度執行穩定與傾斜修正。因此,不需使用額外決定因素來決定攝影儀器1的前表面是多半面向上或向下。
更進一步,在具體實施例中,根據第一數位加速度Aahn 的絕對值與第二數位加速度Aavn 的絕對值間之幅度關係來指定攝影儀器1的固定狀態,並且較大值的符號不套用絕對值。
尤其是,當第二數位加速度Aavn 的絕對值大於或等於第一數位加速度Aahn 的絕對值,並且當第二數位加速度Aavn 大於或等於0時,則判斷攝影儀器1維持在大約第一水平方位內(SIS=0,請參閱第十七圖中的步驟S96)。
當第二數位加速度Aavn 的絕對值大於或等於第一數位加速度Aahn 的絕對值,並且當第二數位加速度Aavn 小於0時,則判斷攝影儀器1維持在大約第二水平方位內(SIS=1,請參閱第十七圖中的步驟S97)。
尤其是,當第二數位加速度Aavn 的絕對值小於第一數位加速度Aahn 的絕對值,並且當第一數位加速度Aahn 大於或等於0時,則判斷攝影儀器1維持在大約第一垂直方位內(SIS=2,請參閱第十七圖中的步驟S93)。
當第二數位加速度Aavn 的絕對值小於第一數位加速度Aahn 的絕對值,並且當第一數位加速度Aahn 小於0時,則判斷攝影儀器1維持在大約第二垂直方位內(SIS=3,請參閱第十七圖中的步驟S94)。
「n」之值為大於或等於0的整數,指示當計時器的中斷處理開始時的點(t=0,並且請參閱第四圖中的步驟S11)至當執行最新計時器中斷處理時的點(t=n)之時間長度(單位毫秒)。
在有關左右搖擺的數位高通濾波內,利用第一數位角速度VVx0 至VVxn-1 之總合(利用執行最新計時器中斷處理之前1ms預定時間間隔之前的計時器中斷處理所計算)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 減去商,來計算出第一數位角速度VVxn (VVxn =Vxn -(ΣVVxn-1 )÷hx,請參閱第六圖中的(1))。
在有關上下擺動的數位高通濾波內,利用第二數位角速度VVy0 至VVyn-1 之總合(利用執行最新計時器中斷處理之前1ms預定時間間隔之前的計時器中斷處理所計算)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 減去商,來計算出第二數位角速度VVyn (VVyn =Vyn -(ΣVVyn-1 )÷hy,請參閱第六圖中的(1))。
在有關左右搖擺的整合處理操作內,利用加總當計時器中斷處理開始的點上(t=0)(請參閱第四圖中的步驟S11)上的第一數位角速度VVx0 與當執行最新計時器中斷處理的點(t=n)上的第一數位角速度VVxn 間之所有第一數位角速度來計算出第一數位置換角度Kxn (Kxn =ΣVVxn ,請參閱第六圖中的(7))。
類似地,在有關上下擺動的整合內,利用加總當計時器中斷處理開始的點上的第二數位角速度VVy0 與當執行最新計時器中斷處理的點上的第二數位角速度VVyn 間之所有第二數位角速度來計算出第二數位置換角度Kyn (Kyn =ΣVVyn ,請參閱第六圖中的(7))。
利用在第一數位加速度Aahn 的絕對值與第二數位加速度Aavn 的絕對值中較小值上執行正弦弧轉換,並且利用加入正或負號,來計算傾斜角度,換言之就是第三數位置換角度Kθn (Kθn =+Sin-1 (Aahn )、-Sin-1 (Aahn )、+Sin-1 (Aavn )或-Sin-1 (Aavn ),請參閱第六圖中的(8))。
加入正或負符號係根據第一數位加速度Aahn 的絕對值與第二數位加速度Aavn 的絕對值何者為大來決定,並且較大值的符號不套用絕對值(請參閱第八圖中的步驟S72和S75)。
在此具體實施例中,計時器中斷處理期間角速度與加速度偵測操作包含偵測單元25進行的處理,以及將來自偵測單元25的第一角速度vx、第二角速度vy、第一加速度ah以及第二加速度av輸入至CPU 21。
在第三數位置換角度Kθn 的計算當中,因為不需要所以不執行整合。因此,DC偏移並不會影響第三數位置換角度Kθn 的計算,如此可精確計算傾斜角度。
當已使用包含DC偏移的整合,則即使傾斜角度為0,第三數位置換角度Kθn 仍舊表示未指定的值。因此,包含成像器39a1的可移動平台30a相較於初始狀態已經轉動(傾斜),以便修正表示未指定值的第三數位置換角度Kθn
因為在此案例中可移動平台30a的置換表示成像器39a1的傾斜,顯示器17上顯示的擷取影像已傾斜。當操作者看見顯示器17上傾斜的影像,即使傾斜相當輕微,操作者也必須目視偵測顯示影像的傾斜程度。
不過,在此具體實施例中,因為不存在DC偏移,所以DC偏移所導致的成像器39a1傾斜就不存在。
CPU 21根據鏡頭係數F以及霍爾感應器距離係數HSD,依照計算用於x方向、y方向以及轉動方向的手震量(第一和第二數位置換角度Kxn 和Kyn )以及傾斜角度(第三數位置換角度Kθn ),計算出成像單元39a(可移動平台30a)應該移動的位置Sn (Sxn =F×tan(Kxn )、Syn =F×tan(Kyn )以及Sθn =HSD÷2×sin(Kθn ))。在此計算當中,考慮到可移動平台30a在xy平面上的平移(直線)移動以及可移動平台30a在xy平面上的轉動移動。
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 的轉動(傾斜)方向分量定義為Sθn
利用在可移動平台30a上第一驅動點以及第二驅動點上y方向內施加不同力來執行可移動平台30a的轉動。利用在可移動平台30a上第一以及第二驅動點上y方向內施加相同驅動力來執行y方向內可移動平台30a的移動。第一驅動點為根據第一垂直線圈32a1的第一垂直電磁力所施加之點。第二驅動點為根據第二垂直線圈32a2的第二垂直電磁力所施加之點。第一驅動點設定至靠近第一垂直霍爾感應器hv1的位置。第二驅動點設定至靠近第二垂直霍爾感應器hv2的位置。
第一驅動點對應至位置Sn 的第一垂直方向分量定義為Syln 。第二驅動點對應至位置Sn 的第二垂直方向分量定義為Syrn
第一驅動點Syln 的第一垂直方向分量以及第二驅動點Syrn 的第二垂直方向分量係根據位置Sn 的垂直方向分量Syn 以及位置Sn 的轉動方向分量Sθn 來計算(Syln =Syn +Sθn ,Syrn =Synn ,請參閱第六圖中的(4))。
只有在修正參數SR設定為1並且在快門順序操作時,執行以下的計算:第一數位置換角度Kxn 、第二數位置換角度Kyn 、第三數位置換角度Kθn 、位置Sn 的轉動方向分量Sθn 、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 (請參閱第五圖的步驟S62至S65)。快門順序操作開始在完全按下快門按鈕13並且快門開關13a設定為開啟狀態之後,並且直到快門狀態參數RP設定為0才結束。
當不執行穩定與傾斜修正(SR=0)並且在快門順序操作期間(RP=1),將可移動平台30a應該移動到的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )設定為初始狀態(請參閱第五圖中的步驟S61,Sxn =Syln =Syrn =0)。
當快門狀態參數RP設定為0,換言之,快門順序操作期間除外,不會執行以下的計算:第一數位置換角度Kxn 、第二數位置換角度Kyn 、第三數位置換角度Kθn 、位置Sn 的轉動方向分量Sθn 、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 。因此,在此案例中,不執行可移動平台30a之驅動(請參閱第五圖中的步驟S58)。
不過,執行指定攝影儀器1固定狀態的固定狀態參數SIS之計算(請參閱第五圖中的步驟S56)。
因此在具體實施例中,使用相同加速度感應器26c可執行用於傾斜修正與用於指定攝影儀器1之固定狀態的重力分量偵測。
利用電磁力執行包含成像單元39a的可移動平台30a之移動,稍後將做說明。
驅動力Dn 驅動驅動器電路29,以便將可移動平台30a移動至位置Sn
驅動力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Dxn (D/A轉換之後:水平PWM功率dx)。
驅動力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Dyln (D/A轉換之後:第一垂直PWM功率dyl)。
驅動力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Dyrn (D/A轉換之後:第二垂直PWM功率dyr)。
修正單元30為利用將成像單元39a移動至位置Sn 、利用取消成像單元39a的成像器39a1之成像表面上照相物體影像的遲滯,以及利用將物體影像穩定顯示在成像器39a1的成像表面,來修正手震影響之設備。
修正單元30具有一固定單元30b,以及包含成像單元39a並且可在xy平面內移動的可移動平台30a。
利用在x方向內移動可移動平台30a,則執行第一穩定操作來修正左右搖擺所引起的手震,就是繞著y方向的第一手震置換角度;以及利用在y方向內移動可移動平台30a,則執行第二穩定操作來修正上下擺動所引起的手震,就是繞著x方向的第二手震置換角度(平移移動)。
再者,修正單元30利用繞著與光學軸LX平行的軸轉動包含成像單元39a之可移動平台30a,來執行傾斜修正(轉動移動),其修正(減少)將攝影儀器1繞著其光學軸LX轉動所形成的傾斜,此傾斜量係相對於與重力方向垂直的水平平面來測量。
換言之,在傾斜修正中,移動控制重新定位可移動平台30a,如此構成成像器39a1成像表面外框的矩形之上與下側邊與重力方向垂直,並且左與右側邊與重力方向平行。
因此,成像器39a1不用水平儀就可自動水平。當攝影儀器1拍攝包含水平線的物體時,可用構成成像器39a1成像表面外框的矩形之上與下側邊與水平線平行之方式執行成像操作。
再者,由於傾斜修正,構成成像器39a1之成像表面外框的矩形之上與下側邊保持與重力方向垂直,並且構成成像器39a1之成像表面外框的矩形之左與右側邊保持與重力方向平行。因此,利用傾斜修正也可修正滾動所引起的手震。換言之,在xy平面內針對傾斜修正來轉動可移動平台30a也可達成用於修正滾動所引起手震之第三穩定操作。
當不執行穩定與傾斜修正(SR=0),換言之,當攝影儀器1不在修正模式內,將可移動平台30a應該移動到的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )設定為預定位置。在此具體實施例中,預定位置位於其移動範圍的中央。
可移動平台30a之驅動(包含移動至初始狀態的固定(靜止)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dy1以及從CPU 21的PWM 2輸入之第二垂直PWM功率dyr(請參閱第六圖中的(6))。
霍爾感應器單元44a與霍爾感應器信號處理單元45可偵測到由驅動器電路29所導致的移動之前或之後可移動平台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 4(請參閱第六圖中的(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 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 的垂直方向分量其中之一的資訊,換言之就是第一垂直偵測位置信號py1,會輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 5。第一垂直偵測位置信號py1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。
有關偵測位置Pn 的垂直方向分量另一的資訊,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 6。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 6轉換成數位信號(A/D轉換操炸)。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Dxn 和第一和第二垂直驅動力Dyln 和Dyrn (請參閱第六圖中的(5))。
當攝影儀器1在修正模式內(SR=1)而修正開關14a設定至開啟狀態並且當快門狀態參數RP設定為1時(RP=1),會執行將可移動平台30a驅動到對應至PID控制的穩定與傾斜修正之位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )。
當修正參數SR為0並且快門狀態參數RP設定為1,則會執行與穩定與傾斜修正無關的PID控制,如此可移動平台30a移動至初始狀態上的預定位置(移動範圍的中央),這樣構成成像單元39a之成像器39al像表面外框的四邊之每一者都與x方向或y方向平行,換言之,可移動平台30a並不轉動(傾斜)。
可移動平台30a具有一個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和第二垂直線圈32a2所構成)、具有成像器39a1的成像單元39a以及當成磁場改變偵測元件單元的霍爾感應器單元44a(請參閱第七圖)。在具體實施例中,成像器39a1為CCD;不過,成像器39a1可為其他種類,像是CMOS等等。
固定單元30b具有一磁性位置偵測與驅動單元,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平面上矩形移動範圍內,運用球等等來移動並轉動支撐可移動平台30a。這些球安排在固定單元30b與可移動平台30a之間。
當成像器39a1的中心區域與相機鏡頭67的光學軸LX交叉,將排出可移動平台30a之位置與固定單元30b之位置之間的關係,如此可移動平台30a位於x方向與y方向內其移動範圍的中心,以便利用到成像器39a1的完整成像範圍大小。
成像器39a1的成像表面之矩形具有兩條對角線。在具體實施例中,成像器39a1的中心為兩條對角線的交叉點。
更進一步,就在快門開關13a設定為開啟狀態,如此快門順序操作開始之後的初始狀態內,可移動平台30a定位在x方向和y方向內其移動範圍的中央,並且構成成像器39a1中成像表面外框的四邊之每一者與x方向或y方向平行(請參閱第四圖的步驟S21)。然後,開始穩定與傾斜修正。
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都附加至可移動平台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y方向平行的直線,如此建立第一水平電磁力來在x方向內移動其中包含第一水平線圈31a1的可移動平台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y方向平行的直線,如此建立第二水平電磁力來在x方向內移動其中包含第二水平線圈31a2的可移動平台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x方向平行的直線,如此建立第一垂直電磁力來在y方向內移動其中包含第一垂直線圈32a1的可移動平台30a,並轉動可移動平台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x方向平行的直線,如此建立第二垂直電磁力來在y方向內移動其中包含第二垂直線圈32a2的可移動平台30a,並轉動可移動平台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供應相同電源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x方向內移動可移動平台30a。
驅動器電路29將對應至第一垂直PWM功率dy1之值的電源供應給第一垂直線圈32a1,並且對應至第二垂直PWM功率dyr之值的電源供應給第二垂直線圈32a2,以便在y方向內移動可移動平台30a,並轉動可移動平台30a。
因此決定第一與第二水平線圈31a1和31a2之間的位置關係,如此在初始狀態中光學軸LX會位於x方向內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都排在x方向內以光學軸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x方向內。
第一與第二水平線圈31a1和31a2配置成在x方向內成像器39a1的中心區域與該第一水平線圈31a1中心區域之間的距離等於在x方向內成像器39a1的中心與第二水平線圈31a2的中心區域之間的距離。
第一與第二垂直線圈32a1和32a2配置成在初始狀態下,於y方向內成像器39a1的中心區域與該第一垂直線圈32a1的中心區域之間的距離等於y方向內成像器39a1的中心與第二垂直線圈32a2的中心區域之間的距離。
第一水平磁鐵411b1附加至固定單元30b的可移動平台側,其中第一水平磁鐵411b1面對z方向內的該第一水平線圈31a1與水平霍爾感應器hh10。
第二水平磁鐵411b2附加至固定單元30b的可移動平台側,其中第二水平磁鐵411b2面對z方向內的該第二水平線圈31a2。
第一垂直磁鐵412b1附加至固定單元30b的可移動平台側,其中第一垂直磁鐵412b1面對z方向內的該第一垂直線圈32a1與第一垂直霍爾感應器hv1。
第二垂直磁鐵412b2附加至固定單元30b的可移動平台側,其中第二垂直磁鐵412b2面對z方向內的該第二垂直線圈32a2與第二垂直霍爾感應器hv2。
第一水平磁鐵411b1在N極與S極安排在x方向內的情況下,附加至第一水平軛431b1。第一水平軛431b1附加至固定單元30b。
類似地,第二水平磁鐵411b2在N極與S極安排在x方向內的情況下,附加至第二水平軛431b2。第二水平軛431b2附加至固定單元30b。
第一垂直磁鐵412b1在N極與S極安排在y方向內的情況下,附加至第一垂直軛432b1。第一垂直軛432b1附加至固定單元30b。
類似地,第二垂直磁鐵412b2在N極與S極安排在y方向內的情況下,附加至第二垂直軛432b2。第二垂直軛432b2附加至固定單元30b。
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可由一體或個別成形。
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py1以及第二垂直偵測位置信號pyr。
這三個霍爾感應器其中之一為一水平霍爾感應器hh10,用於偵測該水平偵測位置信號px,並且這三個霍爾感應器另一為一第一垂直霍爾感應器hv1,用於偵測第一垂直偵測位置信號py1,而第三個為一第二垂直霍爾感應器hv2,用於偵測該第二垂直偵測位置信號pyr。
在水平霍爾感應器hh10面對z方向內固定單元30b的第一水平磁鐵411b1之情況下,水平霍爾感應器hh10會附加至可移動平台30a。
水平霍爾感應器hh10可配置在y方向內第一水平線圈31a1的螺旋繞組之外。不過,吾人想要水平霍爾感應器hh10配置在該第一水平線圈31a1的螺旋繞組之內,以及在x方向內該第一水平線圈31a1的螺旋繞組之外側周圍中間(請參閱第七圖)。
水平霍爾感應器hh10層積在z方向內的第一水平線圈31a1上。因此,其中產生磁場用於位置偵測操作的區域以及其中產生磁場用於驅動該可移動平台30a的區域為共享的。因此,在y方向內第一水平磁鐵411b1的長度與y方向內第一水平軛431b1的長度都可縮短。
在第一垂直霍爾感應器hv1面對z方向內固定單元30b的第一垂直磁鐵412b1之情況下,第一垂直霍爾感應器hv1會附加至可移動平台30a。
在第二垂直霍爾感應器hv2面對z方向內固定單元30b的第二垂直磁鐵412b2之情況下,第二垂直霍爾感應器hv2會附加至可移動平台30a。
在初始狀態下第一與第二垂直霍爾感應器hv1和hv2都配置在x方向內。
第一垂直霍爾感應器hv1可配置在x方向內第一垂直線圈32a1的螺旋繞組之外。不過,吾人想要第一垂直霍爾感應器hv1配置在該第一垂直線圈32a1的螺旋繞組之內,以及在y方向內該第一垂直線圈32a1的螺旋繞組之外側周圍中間。
第一垂直霍爾感應器hv1層積在z方向內的第一垂直線圈32a1上。因此,其中產生磁場用於位置偵測操作的區域以及其中產生磁場用於驅動該可移動平台30a的區域為共享的。因此,在x方向內第一垂直磁鐵412b1的長度與x方向內第一垂直軛432b1的長度都可縮短。
第二垂直霍爾感應器hv2可配置在x方向內第二垂直線圈32a2的螺旋繞組之外。不過,吾人想要第二垂直霍爾感應器hv2配置在該第二垂直線圈32a2的螺旋繞組之內,以及在y方向內該第二垂直線圈32a2的螺旋繞組之外側周圍中間。
第二垂直霍爾感應器hv2層積在z方向內的該第二垂直線圈32a2上。因此,其中產生磁場用於位置偵測操作的區域以及其中產生磁場用於驅動該可移動平台30a的區域為共享的。因此,在x方向內第二垂直磁鐵412b2的長度與x方向內第二垂直軛432b2的長度都可縮短。
更進一步,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平台30a驅動控制。
在初始狀態中,要讓水平霍爾感應器hh10位於霍爾感應器單元44a的位置上,從z方向看起來面對x方向內第一水平磁鐵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)執行的精確位置偵測操作內之完整範圍來執行位置偵測操作。
類似地,在初始狀態中,要讓第一垂直霍爾感應器hv1位於霍爾感應器單元44a的位置上,從z方向看起來面對y方向內第一垂直磁鐵412b1的N極與S極間之中間區域。
類似地,在初始狀態中,要讓第二垂直霍爾感應器hv2位於霍爾感應器單元44a的位置上,從z方向看起來面對y方向內第二垂直磁鐵412b2的N極與S極間之中間區域。
第一霍爾感應器信號處理單元45具有磁場變化偵測元件的信號處理電路,該電路由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所構成。
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CPU 21的A/D轉換器A/D 4。水平偵測位置信號px表示x方向內,具有水平霍爾感應器hh10的部分可移動平台30a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 5。第一垂直偵測位置信號pyl表示y方向內,具有第一垂直霍爾感應器hv1的部分可移動平台30a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CPU21的A/D轉換器A/D6。第二垂直偵測位置信號pyr表示y方向內,具有第二垂直霍爾感應器hv2的部分可移動平台30a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。
在具體實施例中,該三個霍爾感應器(hh10、hv1和hv2)都用於指定包含轉動(傾斜)角度的可移動平台30a之位置。
藉由使用三個霍爾感應器中的兩個(hv1和hv2),可決定可移動平台30a上兩點在y方向內之位置。藉由使用三個霍爾感應器中另一個(hh10),可決定可移動平台30a上一點在x方向內之位置。根據有關一點的x方向內位置與兩點的y方向內位置之資訊,可決定包含該xy平面上該轉動(傾斜)角度的可移動平台30a之位置。
接下來,將使用第四圖中的流程圖來解釋具體實施例中攝影儀器1的主要操作。
當PON開關11a設定至開啟狀態,電源會供應至偵測單元25,如此偵測單元25會在步驟S10內設定至開啟狀態。
在步驟S11內,開始預定時間間隔(1ms)上計時器的中斷處理。在步驟S12內,快門狀態參數RP的值設定為0。稍後將使用第五圖中的流程圖來解釋具體實施例中計時器的中斷處理細節。
在步驟S13內,固定狀態參數SIS之值設定為0。
在步驟S14內,判斷測光開關12a是否設定為開啟狀態。當判斷測光開關12a並未設定在開啟狀態,則操作回到步驟S13並重複進行步驟S13和S14內的處理。否則,操作繼續步驟S15。
在步驟S15內,判斷修正開關14a是否設定在開啟狀態。當判斷修正開關14a未設定至開啟狀態,則在步驟S16內將修正參數SR之值設定為0。否則,在步驟S17內將修正參數SR之值設定為1。
不過當測光開關12a設定為開啟狀態,如此驅動AE單元23的AE感應器執行測光操作,並且在步驟S18內計算出光圈值以及曝光操作時間。
在步驟S19內,分別驅動AF單元24的AF感應器與鏡頭控制電路來執行AF感應以及聚焦操作。更進一步,包含鏡頭係數F的鏡頭資訊會從相機鏡頭67傳遞至CPU 21。
在測光操作與AF感應操作中,使用計時器中斷處理中執行的固定狀態參數SIS之計算結果(請參閱第五圖中的步驟S56)。
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S13並重複步驟S13至S19內的處理。否則,操作繼續步驟S21。
在步驟S21內,快門狀態參數RP的值設定為1,並且開始快門順序操作,當成初始狀態。在初始狀態內,可移動平台30a定位在x方向與y方向內其移動範圍的中央上,並且構成成像器39a1成像表面外框的矩形四邊之每一者都與x方向或y方向平行。
在步驟S22內,反射鏡狀態參數MP之值設定為1。
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。在步驟S25內,開始快門的開啟操作(快門內的前捲簾移動)。
在步驟S26內,執行曝光操作,即是成像器39a1(CCD等等)的電子電荷累積。在經過曝光時間之後,在步驟S27內,由反射鏡光圈快門單元18執行快門的關閉操作(快門內後捲簾移動)、反射鏡下降操作以及光圈開啟操作。
在步驟S28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。在步驟S29內,讀取曝光期間累積在成像器39a1內的電荷。在步驟S30內,CPU 21與DSP 19通訊,如此根據從成像器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攝影儀器1的記憶體內。在步驟S31內,儲存在記憶體內的影像會顯示在顯示器17上,並且操作返回步驟S13。換言之,攝影儀器1返回可執行下個成像操作之狀態。
接下來,使用第五圖中的流程圖解釋具體實施例中計時器的中斷處理,其開始於第四圖中的步驟S11,並且獨立於其他操作之外在每個預定時間間隔(1ms)上執行。
當計時器中斷處理開始時,由偵測單元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 (角速度偵測操作)。
第一和第二數位角速度信號Vxn 和Vyn 的低頻會在數位高通濾波當中減少(第一和第二數位角速度VVxn 和VVyn ,請參閱第六圖中的(1))。
當計時器中斷處理開始,則從CPU 21的連接埠P10輸出Lo信號。
在步驟S52內,霍爾感應器單元44a偵測可移動平台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、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 4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 5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 6並轉換成數位信號pdyrn ,然後這些指定可移動平台30a的目前位置Pn (pdxn ,pdyln ,pdyrn )(請參閱第六圖中的(2))。
在步驟S53內,判斷出快門狀態參數RP之值是否設定為1。當判斷快門狀態參數RP之值並未設定為1,則操作繼續到步驟S54;否則操作前往步驟S59。
在步驟S54內,CPU 21的連接埠P10之輸出信號從Lo信號變成Hi信號。
在步驟S55內,也由偵測單元25輸出的第一加速度ah輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2,並且轉換為第一數位加速度信號Dahn 。類似地,也由偵測單元25輸出的第二加速度av輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3,並且轉換為第二數位加速度信號Davn (加速度偵測操作)。
在步驟S55的加速度偵測操作內,由第三和第四放大器28c和28d使用低放大率Am2所放大並對應至從CPU 21的連接埠P10輸出Hi信號之第一加速度ah與第二加速度av會輸入至CPU 21。
第一和第二數位加速度信號Dahn 和Davn 的高頻會在數位低通濾波當中減少(第一和第二數位加速度Aahn 和Aavn ,請參閱第六圖中的(1))。
在步驟S56內,指定攝影儀器1的固定狀態,換言之,執行固定狀態參數SIS的計算。稍後將使用第十七圖中的流程圖來解釋具體實施例中固定狀態參數SIS之計算細節。
在步驟S57內,CPU 21的連接埠P10之輸出信號從Hi信號變成Lo信號。
在步驟S58內,可移動平台30a之驅動設定為關閉狀態,換言之,修正單元30設定為不執行可移動平台30a的驅動控制之狀態。
在步驟S59內,也由偵測單元25輸出的第一加速度ah輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 2,並且轉換為第一數位加速度信號Dahn 。類似地,也由偵測單元25輸出的第二加速度av輸入至CPU 21的A/D轉換器A/D 3,並且轉換為第二數位加速度信號Davn (加速度偵測操作)。
在步驟S59的加速度偵測操作內,由第三和第四放大器28c和28d使用高放大率Am1所放大並對應至從CPU 21的連接埠P10輸出Lo信號之第一加速度ah與第二加速度av會輸入至CPU 21。
第一和第二數位加速度信號Dahn 和Davn 的高頻會在數位低通濾波當中減少(第一和第二數位加速度Aahn 和Aavn ,請參閱第六圖中的(1))。
在步驟S60內,判斷修正參數SR的值是否為0。當決定修正參數SR之值為0(SR=0),換言之,攝影儀器1不在修正模式內,在步驟S61內將可移動平台30a應該移動到的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )設定為初始狀態(Sxn =Syln =Syrn =0)(請參閱第六圖中的(4))。
當判斷修正參數SR之值不為0(SR=1),換言之,攝影儀器1在修正模式內,則操作繼續到步驟S62,以便執行第一和第二穩定操作。
在步驟S62內,根據第一和第二數位加速度Aahn 和Aavn 計算第三數位置換角度Kθn (請參閱第六圖中的(8))。
稍後將使用第八圖中的流程圖來解釋具體實施例中第三數位置換角度Kθn 之計算細節。
在步驟S63內,根據第三數位置換角度Kθn 以及霍爾感應器距離係數HSD來計算位置Sn 的轉動(傾斜)方向分量Sθn (請參閱第六圖中的(3))。
在步驟S64內,根據第一和第二數位角速度VVxn 和VVyn 計算第一和第二數位置換角度Kxn 和Kyn (請參閱第六圖中的(7))。
在步驟S65內,根據第一數位置換角度Kxn 、第二數位置換角度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 (請參閱第六圖中的(3))。
然後,第一驅動點Syln 的第一垂直方向分量以及第二驅動點Syrn 的第二垂直方向分量係根據位置Sn 的垂直方向分量Syn 以及位置Sn 的轉動(傾斜)方向分量Sθn 來計算(請參閱第六圖中的(4))。
在步驟S66內,根據步驟S61或步驟S65內決定的位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )以及目前位置Pn (pdxn ,pdyln ,pdyrn ),計算出將可移動平台30a移動至位置Sn 的驅動力Dn 之水平驅動力Dxn (水平PWM功率dx)、第一垂直驅動力Dyln (第一垂直PWM功率dyl)以及第二垂直驅動力Dyrn (第二垂直PWM功率dyr)(請參閱第六圖中的(5))。
在步驟S67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,如此可移動平台30a就會移動至位置Sn (Sxn ,Syln ,Syrn )(請參閱第六圖中的(6))。
步驟S66與S67內的處理為自動控制計算,其由運用PID自動控制來執行普通(正常)比例、積分與微分計算來執行。
接下來,將使用第八圖中的流程圖來解釋在第五圖的步驟S62內執行之第三數位置換角度Kθn 的計算。
當開始第三數位置換角度Kθn 的計算,則在步驟S71內決定第二數位加速度Aavn 的絕對值是大於或等於第一數位加速度Aahn 的絕對值。
當判斷第二數位加速度Aavn 之絕對值大於或等於第一數位加速度Aahn 之絕對值,則操作前往步驟S75;否則操作繼續步驟S72。
在步驟S72內,判斷第一數位加速度Aahn 是否小於0。當判斷第一數位加速度Aahn 小於0,則操作前往步驟S74;否則操作繼續步驟S73。
在步驟S73,CPU 21判斷攝影儀器1大約維持在第一垂直方位內,並且利用在第二數位加速度Aavn 上執行正弦弧轉換來計算傾斜角度(第三數位置換角度Kθn ),並採用負值(Kθn =-Sin-1 (Aavn ))。
在步驟S74,CPU 21判斷攝影儀器大約維持在第二垂直方位內,並且利用在第二數位加速度Aavn 上執行正弦弧轉換來計算傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )(Kθn =+Sin-1 (Aavn ))。
在步驟S75內,判斷第二數位加速度Aavn 是否小於0。當判斷第二數位加速度Aavn 小於0,則操作前往步驟S77;否則操作繼續步驟S76。
在步驟S76,CPU 21判斷攝影儀器1大約維持在第一水平方位內,並且利用在第一數位加速度Aahn 上執行正弦弧轉換來計算傾斜角度(第三數位置換角度Kθn )(Kθn =+Sin-1 (Aahn ))。
在步驟S77,CPU 21判斷攝影儀器1大約維持在第二水平方位內,並且利用在第一數位加速度Aahn 上執行正弦弧轉換來計算傾斜角度(第三數位置換角度Kθn ),並採用負值(Kθn =-Sin-1 (Aahn ))。
接下來,將使用第十七圖中的流程圖來解釋在第五圖的步驟S56內執行之固定狀態參數SIS的計算。
當開始固定狀態參數SIS的計算,則在步驟S91內決定第二數位加速度Aavn 的絕對值是大於或等於第一數位加速度Aahn 的絕對值。
當判斷第二數位加速度Aavn 之絕對值大於或等於第一數位加速度Aahn 之絕對值,則操作前往步驟S95;否則操作繼續到步驟S92。
在步驟S92內,判斷第一數位加速度Aahn 是否小於0。當判斷第一數位加速度Aahn 小於0,則操作前往步驟S94;否則操作繼續到步驟S93。
在步驟S93內,CPU 21判斷攝影儀器1大約固定在第一垂直方位內,並且固定狀態參數SIS之值設定為2。
在步驟S94內,CPU 21判斷攝影儀器大約固定在第二垂直方位內,並且固定狀態參數SIS之值設定為3。
在步驟S95內,判斷第二數位加速度Aavn 是否小於0。當判斷第二數位加速度Aavn 小於0,則操作前往步驟S97;否則操作繼續到步驟S96。
在步驟S96內,CPU 21判斷攝影儀器1大約固定在第一水平方位內,並且固定狀態參數SIS之值設定為0。
在步驟S97內,CPU 21判斷攝影儀器大約固定在第二水平方位內,並且固定狀態參數SIS之值設定為1。
因此,可簡化快門順序操作期間(RP=0)以外的計算,因為並未計算用於傾斜修正的精確傾斜角度。
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,為了位置偵測可使用另一偵測元件、MI(磁性阻抗,Magnetic Impedance)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,Magneto-Resistance effect)元件。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,可獲得有關可移動平台位置的資訊。
雖然已藉由參考附圖來說明本發明具體實施例,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...攝影儀器
11...PON按鈕
12a...測光開關
13...快門按鈕
13a...快門開關
14...修正按鈕
14a...修正開關
17...顯示器
18...反射鏡光圈快門單元
19...DSP
21...CPU
23...自動曝光(AE)單元
24...自動對焦(AF)單元
25...偵測單元
26a...第一角速度感應器
26b...第二角速度感應器
26c...加速度感應器
27a...第一高通濾波器電路
27b...第二高通濾波器電路
28a...第一放大器
28b...第二放大器
28c...第三放大器
28d...第四放大器
29...驅動器電路
30...修正單元
30a...可移動平台
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...成像器
44a...霍爾感應器單元
45...第一霍爾感應器信號處理單元
67...相機鏡頭
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
ah...第一加速度
av...第二加速度
Aahn ...第一數位加速度
Aavn ...第二數位加速度
Kxn ...第一數位置換角度
Kyn ...第二數位置換角度
n ...第三數位置換角度
Dahn ...第一數位加速度信號
Davn ...第二數位加速度信號
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
Dyln ...第一垂直驅動力
Dyrn ...第二垂直驅動力
F...鏡頭係數
hh10...水平霍爾感應器
hvl...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
LX...光學軸
MP...反射鏡狀態參數
pdxn ...A/D轉換器A/D4並轉換成數位信號
pdyln ...A/D轉換器A/D5並轉換成數位信號
pdyrn ...A/D轉換器A/D6並轉換成數位信號
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
SR...修正參數
Sxn ...位置Sn 的水平方向分量
Syn ...位置Sn 的垂直方向分量
Syln ...第一驅動點的第一垂直方向分量
Syrn ...第二驅動點的第二垂直方向分量
n ...位置Sn 的轉動方向分量
vx...第一角速度
vy...第二角速度
Vxn ...第一數位角速度信號
Vyn ...第二數位角速度信號
VVxn ...第一數位角速度
VVyn ...第二數位角速度
從下面的說明並參考附圖,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攝影儀器具體實施例之立體圖;
第二圖為當攝影儀器維持在第一水平方位內時攝影儀器的正視圖;
第三圖為攝影儀器的電路構造圖;
第四圖為顯示攝影儀器主要操作的流程圖;
第五圖為顯示計時器中斷處理細節的流程圖;
第六圖說明牽涉到穩定性與傾斜修正的計算;
第七圖為可移動平台的構造圖;
第八圖為顯示第三數位置換角度計算細節的流程圖;
第九圖為當攝影儀器維持在第二水平方位內時攝影儀器的正視圖;
第十圖為當攝影儀器維持在第一垂直方位內時攝影儀器的正視圖;
第十一圖為當攝影儀器維持在第二垂直方位內時攝影儀器的正視圖;
第十二圖為攝影儀器的正視圖,並且Kθn 為從正面看起來當攝影儀器逆時鐘方向轉動(傾斜)時遠離第一水平方位之角度;
第十三圖為攝影儀器的正視圖,並且Kθn 為從正面看起來當攝影儀器逆時鐘方向轉動(傾斜)時遠離第一垂直方位之角度;
第十四圖為攝影儀器的正視圖,並且Kθn 為從正面看起來當攝影儀器逆時鐘方向轉動(傾斜)時遠離第二水平方位之角度;
第十五圖為攝影儀器的正視圖,並且Kθn 為從正面看起來當攝影儀器逆時鐘方向轉動(傾斜)時遠離第二垂直方位之角度;
第十六圖顯示第一和第二角度範圍;以及
第十七圖為顯示固定狀態參數之計算細節的流程圖。
S51...步驟
S52...步驟
S53...步驟
S54...步驟
S55...步驟
S56...步驟
S57...步驟
S58...步驟
S59...步驟
S60...步驟
S61...步驟
S62...步驟
S63...步驟
S64...步驟
S65...步驟
S66...步驟
S67...步驟

Claims (7)

  1. 一種攝影儀器,包含:一可移動平台,其具有透過一拍攝鏡頭擷取依光學影像的一成像器,並且可在與該拍攝鏡頭的一光學軸垂直之一xy平面內移動與轉動;一加速度感應器,其偵測一第一重力分量和一第二重力分量,該第一重力分量為與該光學軸垂直的該x方向內之該重力加速度分量,並且該第二重力分量為與該光學軸和該x方向垂直的該y方向內之該重力加速度分量;以及一控制器,其根據該第一重力分量與該第二重力分量指定攝影儀器的固定狀態、計算由該攝影儀器繞著該光學軸轉動所形成的該攝影儀器傾斜角度,這相對於與重力方向垂直的一水平平面來測量,並且根據該傾斜角度執行該可移動平台用於一傾斜修正的一移動控制;該控制器指定當一快門開關設定為開啟狀態時由該成像器開始一成像操作之前的該固定狀態,並在該成像操作期間執行該傾斜修正;其中該控制器以提高的該第一和第二重力分量的A/D轉換之該偵測解析度執行該傾斜修正,並且相較於該傾斜修正內使用的該偵測解析度,指定該固定狀態具有減少的該偵測解析度。
  2. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中該成像器具有矩形的外形,及組成矩形外形的兩個對邊;該控制器驅動該可移動平台,以保持該等對邊的其中一對在操作成像器時平行於重力的方向。
  3. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中該控制器根據用一高放大率放大的該第一和第二重力分量,執行該傾斜修正,並且根據用比該高放大率低的一低放大率放大之該第一和第二重力分量,指定該固定狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中有關該固定狀態 的資訊用於該攝影儀器的一測光操作與該攝影儀器的一AF感應操作的至少其中之一。
  5. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中有關該固定狀態的資訊附加至一檔案,其中儲存用該成像操作所獲得的影像。
  6. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中該控制器根據該第一重力分量的該絕對值與該第二重力分量的該絕對值間之一幅度關係,指定該固定狀態並執行該傾斜修正。
  7. 如申請專利範圍第1項之攝影儀器,其中當該攝影儀器維持水平並且該攝影儀器的一上表面或一下表面面向上時,該x方向與該重力方向垂直並且該y方向與該重力方向平行;以及當該攝影儀器維持垂直並且該攝影儀器的兩側表面之其中一面向上時,該x方向與該重力方向平行並且該y方向與該重力方向垂直。
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