專利名稱：照相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照相裝置，特別是涉及一種執(zhí)行傾斜校正的照相 裝置。
背景技術(shù)：
已知一類用于照相裝置的圖像穩(wěn)定(也稱為防抖，但在下文中簡(jiǎn) 稱為"穩(wěn)定")裝置。根據(jù)成像過程中發(fā)生的手抖動(dòng)的量，圖像穩(wěn)定裝
置在與照相裝置的拍攝鏡頭的光軸垂直的xy面內(nèi)通過移動(dòng)包括圖像穩(wěn) 定鏡頭的活動(dòng)平臺(tái)或通過移動(dòng)成像器(成像傳感器)來校正手抖動(dòng)的 影響。
日本未審專利公開(KOKAI) No. 2006-71743公開了一種圖像穩(wěn) 定裝置，其根據(jù)由偏航、俯仰和滾動(dòng)引起的手抖動(dòng)計(jì)算手抖動(dòng)量，再 根據(jù)手抖動(dòng)量(第一、第二和第三手抖動(dòng)角)執(zhí)行穩(wěn)定。
在該穩(wěn)定操作中，執(zhí)行下列穩(wěn)定功能包括第一穩(wěn)定、第二穩(wěn)定、 以及第三穩(wěn)定，其中第一穩(wěn)定用于校正由偏航引起的手抖動(dòng)，第二穩(wěn) 定用于校正由俯仰引起的手抖動(dòng)，第三穩(wěn)定用于校正由滾動(dòng)引起的手 抖動(dòng)。
在第三穩(wěn)定中，計(jì)算照相裝置距第三穩(wěn)定開始時(shí)的滾動(dòng)角(手抖 動(dòng)位移角)。但是不考慮照相裝置的傾斜角，該傾斜角是由照相裝置繞 其光軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，相對(duì)于水平面來測(cè)量。傾斜角根據(jù)照相裝置的 取向變化。
如果在穩(wěn)定開始時(shí)照相裝置是傾斜的，則執(zhí)行第三穩(wěn)定，以便保 持該傾斜狀態(tài)。因此，未執(zhí)行為了水平化的傾斜校正，從而構(gòu)成成像 器的成像表面輪廓的矩形的四條邊中的每一條都不平行于x方向或y 方向，換言之，通過傾斜的成像器捕捉圖像。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種執(zhí)行傾斜校正的照相裝置。根據(jù)本發(fā)明，照相裝置包括活動(dòng)平臺(tái)和控制器。
活動(dòng)平臺(tái)具有通過拍攝鏡頭捕捉光學(xué)圖像的成像器，并能夠在與 拍攝鏡頭的光軸垂直的xy面內(nèi)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。在當(dāng)快門釋放開關(guān)被設(shè)置 為ON狀態(tài)時(shí)開始的通過成像器進(jìn)行的成像操作中，控制器執(zhí)行活動(dòng) 平臺(tái)用于平移運(yùn)動(dòng)和傾斜校正的運(yùn)動(dòng)控制。平移運(yùn)動(dòng)包括第一穩(wěn)定和
第二穩(wěn)定至少之一，其中第一穩(wěn)定用于校正由繞y方向的偏航引起的
手抖動(dòng)，第二穩(wěn)定用于校正由繞X方向的俯仰引起的手抖動(dòng)。X方向垂
直于光軸。y方向垂直于x方向和光軸。傾斜校正是基于照相裝置的傾
斜角，所述傾斜角是由照相裝置繞光軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，相對(duì)于與重力 方向垂直的水平面來測(cè)量?？刂破骰谠诔上癫僮鏖_始前計(jì)算的傾斜 角執(zhí)行傾斜校正。
參照附圖，由下面的描述，將能更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，
g中-
圖1是從后方觀察到的照相裝置的實(shí)施例的透視圖2是當(dāng)照相裝置被保持在第一水平取向時(shí)照相裝置的前視圖3是照相裝置的電路結(jié)構(gòu)圖4是顯示照相裝置的主操作的流程圖5是顯示定時(shí)中斷過程的細(xì)節(jié)的流程圖6圖解了穩(wěn)定和傾斜校正所涉及的計(jì)算；
圖7是活動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖8是顯示第三數(shù)字位移角的計(jì)算的細(xì)節(jié)的流程圖； 圖9是當(dāng)照相裝置被保持在第二水平取向時(shí)照相裝置的前視圖； 圖10是當(dāng)照相裝置被保持在第一垂直取向時(shí)照相裝置的前視圖； 圖11是當(dāng)照相裝置被保持在第二垂直取向時(shí)照相裝置的前視圖12是照相裝置的前視圖，Ken是從前方觀察當(dāng)照相裝置沿逆時(shí)
針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)時(shí)與第一水平取向形成的夾角；
圖13是照相裝置的前視圖，Ken是從前方觀察當(dāng)照相裝置沿逆時(shí)
針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)時(shí)與第一垂直取向形成的夾角；
圖14是照相裝置的前視圖，K0n是從前方觀察當(dāng)照相裝置沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)時(shí)與第二水平取向形成的夾角；以及
圖15是照相裝置的前視圖，Ken是從前方觀察當(dāng)照相裝置沿逆時(shí)
針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)時(shí)與第二垂直取向形成的夾角。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖所示的實(shí)施例描述本發(fā)明。在本實(shí)施例中，照相裝
置1是數(shù)碼相機(jī)。照相裝置1的相機(jī)鏡頭(即拍攝鏡頭)67具有光軸 LX。
通過實(shí)施例中的取向方式，定義x方向、y方向和z方向(見圖1)。 x方向是與光軸LX垂直的方向。y方向是與光軸LX和x方向垂直的 方向。z方向是與光軸LX平行并與x方向和y方向垂直的方向。
重力方向與x方向、y方向以及z方向之間的關(guān)系根據(jù)照相裝置1 的取向變化。
例如，當(dāng)照相裝置1被保持在第一水平取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相 裝置1被保持水平且照相裝置1的上表面朝上時(shí)(見圖2)， x方向和z 方向垂直于重力方向，且y方向平行于重力方向。
當(dāng)照相裝置1被保持在第二水平取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持水平且照相裝置1的下表面朝上時(shí)(見圖9)， x方向和z方向 垂直于重力方向，且y方向平行于重力方向。
當(dāng)照相裝置1被保持在第一垂直取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持垂直且照相裝置1的一側(cè)表面朝上時(shí)(見圖10)， x方向平行于 重力方向，且y方向和z方向垂直于重力方向。
當(dāng)照相裝置1被保持在第二垂直取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持垂直且照相裝置1的另一側(cè)表面朝上時(shí)(見圖11)， x方向平行 于重力方向，且y方向和z方向垂直于重力方向。
當(dāng)照相裝置1的前表面朝向重力方向時(shí)，x方向和y方向垂直于重 力方向，且z方向平行于重力方向。照相裝置1的前表面是與相機(jī)鏡 頭67相連的一側(cè)。
照相裝置1的成像部件包括PON按鈕11、 PON開關(guān)lla、測(cè)光開 關(guān)12a、快門釋放按鈕13、用于曝光操作的快門釋放開關(guān)13a、校正按 鈕14、校正開關(guān)14a、諸如LCD監(jiān)視器或其類似物的顯示器17、反光鏡光圈快門單元18、 DSP 19、 CPU21、 AE (自動(dòng)曝光)單元23、 AF (自動(dòng)對(duì)焦)單元24、校正單元30中的成像單元39a、以及相機(jī)鏡頭 67 (見圖1、 2和3)。
通過PON按鈕11的狀態(tài)確定PON開關(guān)lla處于ON (開)狀態(tài) 還是OFF (關(guān))狀態(tài)。照相裝置1的ON/OFF狀態(tài)對(duì)應(yīng)于PON開關(guān)lla 的ON/OFF狀態(tài)。
成像單元39a通過相機(jī)鏡頭67捕捉對(duì)象圖像作為光學(xué)圖像，并將 捕捉到的圖像顯示在顯示器17上?？赏ㄟ^光學(xué)取景器(未示出)光學(xué) 地觀察對(duì)象圖像。
當(dāng)操作者部分按下快門釋放按鈕13時(shí)，測(cè)光開關(guān)12a切換到ON 狀態(tài)，從而執(zhí)行測(cè)光操作、AF傳感操作和對(duì)焦操作。
當(dāng)操作者完全按下快門釋放按鈕13時(shí)，快門釋放開關(guān)13a切換到 ON狀態(tài)，從而通過成像單元39a (成像裝置)執(zhí)行成像操作，并且存 儲(chǔ)捕捉到的圖像。
CPU21執(zhí)行釋放順序操作，該釋放順序操作包括在快門釋放開關(guān) 13a被設(shè)置為ON狀態(tài)之后的成像操作。
反光鏡光圈快門單元18連接到CPU 21的端口 P7并對(duì)應(yīng)于快門釋 放開關(guān)13a的ON狀態(tài)執(zhí)行反光鏡的向上/向下操作(反光鏡向上操作 和反光鏡向下操作)、光圈的打開/關(guān)閉操作、以及快門的打開/關(guān)閉操 作。
相機(jī)鏡頭67是照相裝置1的可互換鏡頭并且連接到CPU 21的端 口P8。當(dāng)執(zhí)行測(cè)光操作時(shí)，相機(jī)鏡頭67將相機(jī)鏡頭67的內(nèi)置ROM 中存儲(chǔ)的包括鏡頭系數(shù)F等的鏡頭信息輸出到CPU 21 。
DSP 19連接到CPU 21的端口 P9和成像單元39a。根據(jù)來自CPU 21的指令，DSP19對(duì)通過成像單元39a的成像操作所獲得的圖像信號(hào)
執(zhí)行諸如圖像處理操作等的計(jì)算操作。
CPU21是在成像操作、穩(wěn)定(即防抖)和傾斜校正中控制照相裝 置1的每個(gè)部件的控制裝置。
穩(wěn)定和傾斜校正包括活動(dòng)平臺(tái)30a的運(yùn)動(dòng)控制和位置檢測(cè)工作兩者。
在本實(shí)施例中，穩(wěn)定包括沿x方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a的第一穩(wěn)定和沿y方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a的第二穩(wěn)定。
此外，CPU21存儲(chǔ)指示照相裝置1是否處于校正模式的校正參數(shù) SR的值、釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值、以及反光鏡狀態(tài)參數(shù)MP的值。
釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值根據(jù)釋放順序操作變化。當(dāng)執(zhí)行釋放順序操 作時(shí)，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為l(見圖4中的步驟S21至S28)，
否則，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置(重置)為0 (見圖4中的步驟S13 和S28)。
當(dāng)在用于成像操作的曝光操作之前執(zhí)行反光鏡向上操作時(shí)，反光 鏡狀態(tài)參數(shù)MP的值被設(shè)置為1 (見圖4中的步驟S22);否則，反光 鏡狀態(tài)參數(shù)MP的值被設(shè)置為0 (見圖4中的步驟S24)。
通過檢測(cè)機(jī)械開關(guān)(未示出)的ON/OFF狀態(tài)確定照相裝置1的 反光鏡向上操作是否完成。通過檢測(cè)快門充電(shuttercharge)的完成 來確定照相裝置1的反光鏡向下操作是否完成。
此外，CPU21存儲(chǔ)下列值第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn、第二數(shù)字 角速度信號(hào)Vy。、第一數(shù)字角速度VVxn、第二數(shù)字角速度VVyn、第一 數(shù)字加速度信號(hào)Dahn、第二數(shù)字加速度信號(hào)Davn、第一數(shù)字加速度 Aahn、第二數(shù)字加速度Aavn、第一數(shù)字位移角Kxn (偏航引起的手抖 動(dòng)角)、第二數(shù)字位移角Kyn(俯仰引起的手抖動(dòng)角)、第三數(shù)字位移角 K0n (照相裝置1的傾斜角)、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(zhuǎn)動(dòng)方向分量(傾斜角)Sen、第一驅(qū)動(dòng)
點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln、第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方向分量Syrn、水 平驅(qū)動(dòng)力Dxn、第一垂直驅(qū)動(dòng)力Dyln、第二垂直驅(qū)動(dòng)力Dyrn、 A/D轉(zhuǎn) 換后的位置Pn的水平方向分量pdxn、 A/D轉(zhuǎn)換后的位置Pn的第一垂直 方向分量pdyln、 A/D轉(zhuǎn)換后的位置Pn的第二垂直方向分量pdyrn、鏡 頭系數(shù)F、以及霍爾傳感器距離系數(shù)HSD。霍爾傳感器距離系數(shù)HSD 是初始狀態(tài)下第一垂直霍爾傳感器hvl與第二垂直霍爾傳感器hv2在x 方向上的相對(duì)距離(見圖7)。
在初始狀態(tài)下，活動(dòng)平臺(tái)30a在x方向和y方向均位于其運(yùn)動(dòng)范 圍的中心，構(gòu)成成像器(成像傳感器)39al的成像表面輪廓的矩形的 四條邊中的每一條平行于x方向或y方向。
AE單元(曝光計(jì)算單元)23基于正被拍照的對(duì)象執(zhí)行測(cè)光操作并計(jì)算光度值。AE單元23還根據(jù)光度值計(jì)算成像操作所需的光圈值和
曝光操作的持續(xù)時(shí)間。AF單元24執(zhí)行成像操作所需的AF傳感操作和 相應(yīng)的對(duì)焦操作。在對(duì)焦操作中，將相機(jī)鏡頭67沿光軸LX重新定位。 照相裝置1的穩(wěn)定和傾斜校正部件(穩(wěn)定和傾斜校正裝置)包括 校正按鈕14、校正開關(guān)14a、顯示器17、 CPU21、檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng) 器電路29、校正單元30、霍爾傳感器信號(hào)處理單元45、以及相機(jī)鏡頭 67。
校正開關(guān)14a的ON/OFF狀態(tài)根據(jù)校正按鈕14的操作狀態(tài)變化。
具體而言，當(dāng)操作者按下校正按鈕14時(shí)，校正開關(guān)14a切換到 ON狀態(tài)，從而以預(yù)定時(shí)間間隔執(zhí)行穩(wěn)定(平移運(yùn)動(dòng))和傾斜校正，在 所述穩(wěn)定和所述傾斜校正中，獨(dú)立于包括測(cè)光操作等的其他操作驅(qū)動(dòng) 檢測(cè)單元25和校正單元30。當(dāng)校正開關(guān)14a處于ON狀態(tài)(換言之， 處于校正模式)時(shí)，校正參數(shù)SR被設(shè)置為1 (SR-1)。當(dāng)校正開關(guān)14a 未處于ON狀態(tài)(換言之，處于非校正模式)時(shí)，校正參數(shù)SR被設(shè)置 為0 (SR=0)。在本實(shí)施例中，預(yù)定時(shí)間間隔的值被設(shè)置為lms。
通過CPU21控制與這些開關(guān)的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的各種輸出指令。
將指示測(cè)光開關(guān)12a處于ON狀態(tài)還是OFF狀態(tài)的信息輸入到 CPU 21的端口 P12作為一位數(shù)字信號(hào)。將指示快門釋放開關(guān)13a處于 ON狀態(tài)還是OFF狀態(tài)的信息輸入到CPU 21的端口 P13作為一位數(shù)字 信號(hào)。同樣地，將指示校正開關(guān)14a處于ON狀態(tài)還是OFF狀態(tài)的信 息輸入到CPU 21的端口 P14作為一位數(shù)字信號(hào)。
AE單元23連接到CPU 21的用于輸入和輸出信號(hào)的端口 P4。 AF 單元24連接到CPU 21的用于輸入和輸出信號(hào)的端口 P5。顯示器17 連接到CPU 21的用于輸入和輸出信號(hào)的端口 P6。
接下來，解釋CPU21與檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng)器電路29、校正單元 30、以及霍爾傳感器信號(hào)處理單元45之間的輸入和輸出關(guān)系的細(xì)節(jié)。
檢測(cè)單元25具有第一角速度傳感器26a、第二角速度傳感器26b、 加速度傳感器26c、第一高通濾波器電路27a、第二高通濾波器電路27b、 第一放大器28a、第二放大器28b、第三放大器28c、以及第四放大器 28d。
第一角速度傳感器26a檢測(cè)照相裝置1繞y方向軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(偏航)的角速度。換言之，第一角速度傳感器26a是檢測(cè)偏航角速度的 陀螺傳感器。
第二角速度傳感器26b檢測(cè)照相裝置1繞x方向軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(俯 仰)的角速度。換言之，第二角速度傳感器26b是檢測(cè)俯仰角速度的 陀螺傳感器。
加速度傳感器26c檢測(cè)第一重力分量和第二重力分量。第一重力 分量是重力加速度在x方向的水平分量。第二重力分量是重力加速度 在y方向的垂直分量。
第一高通濾波器電路27a減小從第一角速度傳感器26a輸出的信 號(hào)的低頻分量，因?yàn)閺牡谝唤撬俣葌鞲衅?6a輸出的信號(hào)的低頻分量 包含基于零位電壓和搖鏡頭運(yùn)動(dòng)(panning motion)的信號(hào)成分，二者 均與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。
類似地，第二高通濾波器電路27b減小從第二角速度傳感器26b 輸出的信號(hào)的低頻分量，因?yàn)閺牡诙撬俣葌鞲衅?6b輸出的信號(hào)的 低頻分量包含基于零位電壓和搖鏡頭運(yùn)動(dòng)的信號(hào)成分，二者均與手抖 動(dòng)無(wú)關(guān)。
第一放大器28a對(duì)表示低頻分量已被減小的偏航角速度的信號(hào)進(jìn) 行放大，并將模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0作為第一 角速度vx。
第二放大器28b對(duì)表示低頻分量己被減小的俯仰角速度的信號(hào)進(jìn) 行放大，并將模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1作為第二 角速度vy。
第三放大器28c對(duì)表示從加速度傳感器26c輸出的第一重力分量 的信號(hào)進(jìn)行放大，并將模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2 作為第一加速度ah。
第四放大器28d對(duì)表示從加速度傳感器26c輸出的第二重力分量 的信號(hào)進(jìn)行放大，并將模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3 作為第二加速度av。
低頻分量的減小為兩步過程。首先通過第一和第二高通濾波器電 路27a和27b執(zhí)行模擬高通濾波的主要部分，隨后通過CPU 21執(zhí)行數(shù) 字高通濾波的次要部分。數(shù)字高通濾波的次要部分的截止頻率高于模擬高通濾波的主要部 分的截止頻率。
在數(shù)字高通濾波中，可以容易地改變第一高通濾波器時(shí)間常數(shù)hx 和第二高通濾波器時(shí)間常數(shù)hy的值。
在PON開關(guān)1 la被設(shè)置為ON狀態(tài)之后(即當(dāng)主電源被設(shè)置為ON 狀態(tài)時(shí))，開始向CPU 21和檢測(cè)單元25的每一部分供電。在PON開 關(guān)lla被設(shè)置為ON之后，開始手抖動(dòng)量(數(shù)字位移角Kx。和第二數(shù)字 位移角Ky》和傾斜角(第三數(shù)字位移角Ke》的計(jì)算。
CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0的第一角速度vx轉(zhuǎn)換為第一 數(shù)字角速度信號(hào)Vxn (A/D轉(zhuǎn)換操作)。CPU 21也通過減小第一數(shù)字角 速度信號(hào)Vxn的低頻分量(數(shù)字高通濾波)來計(jì)算第一數(shù)字角速度 VVxn，因?yàn)榈谝粩?shù)字角速度信號(hào)Vxn的低頻分量包含基于零位電壓和 搖鏡頭運(yùn)動(dòng)的信號(hào)成分，而二者均與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。CPU21還通過對(duì)第 一數(shù)字角速度VVxn積分(積分)來為第一穩(wěn)定計(jì)算第一手抖動(dòng)量(繞 y方向的第一手抖動(dòng)位移角偏航引起的第一數(shù)字位移角Kx》。
類似地，CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1的第二角速度vy轉(zhuǎn) 換為第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn (A/D轉(zhuǎn)換操作)。CPU21也通過減小第 二數(shù)字角速度信號(hào)Vy。的低頻分量(數(shù)字高通濾波)來計(jì)算第二數(shù)字角 速度VVyn，因?yàn)榈诙?shù)字角速度信號(hào)Vyn的低頻分量包含基于零位電 壓和搖鏡頭運(yùn)動(dòng)的信號(hào)成分，而二者均與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。CPU21還通過 對(duì)第二數(shù)字角速度VVyn積分(積分)來為第二穩(wěn)定計(jì)算第二手抖動(dòng)量 (繞x方向的第二手抖動(dòng)位移角俯仰引起的第二數(shù)字位移角Kyn)。
此外，CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2的第一加速度ah轉(zhuǎn)換 為第一數(shù)字加速度信號(hào)Dah。 (A/D轉(zhuǎn)換操作)。CPU 21還通過減小第 一數(shù)字加速度信號(hào)Dahn的高頻分量(數(shù)字低通濾波)來計(jì)算第一數(shù)字 加速度Aahn，以便減小第一數(shù)字加速度信號(hào)Dahn中的噪聲分量。
類似地，CPU 21將輸入到A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3的第二加速度av轉(zhuǎn) 換為第二數(shù)字加速度信號(hào)Davn (A/D轉(zhuǎn)換操作)。CPU 21還通過減小 第二數(shù)字加速度信號(hào)DaVn的高頻分量(數(shù)字低通濾波)來計(jì)算第二數(shù) 字加速度Aavn，以便減小第二數(shù)字加速度信號(hào)Davn中的噪聲分量。
CPU 21還根據(jù)第一數(shù)字加速度Aahn的絕對(duì)值與第二數(shù)字加速度Aa 的絕對(duì)值之間的數(shù)量關(guān)系來計(jì)算照相裝置1的傾斜角(第三數(shù)字 位移角K0n)，該傾斜角是由照相裝置1繞其光軸LX的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的， 相對(duì)于與重力方向垂直的水平面來測(cè)量。
照相裝置i的傾斜角(第三數(shù)字位移角Ken)根據(jù)照相裝置i的取
向變化，并且相對(duì)于第一水平取向、第二水平取向、第一垂直取向、
以及第二垂直取向來測(cè)量。因此，通過x方向或y方向與水平面的交 角表示照相裝置l的傾斜角。
當(dāng)x方向和y方向之一與水平面的交角為0度時(shí)，并且當(dāng)x方向 和y方向中的另一個(gè)與水平面的交角為90度時(shí)，照相裝置1處于非傾 斜狀態(tài)。
因此，CPU 21和檢測(cè)單元25具有計(jì)算手抖動(dòng)量(第一和第二手 抖動(dòng)量)和傾斜角的功能。
第一數(shù)字加速度Aahn(第一重力分量)和第二數(shù)字加速度AavJ第 二重力分量)根據(jù)照相裝置1的取向變化，并在-1至+1之間取值。
例如，當(dāng)照相裝置1被保持在第一水平取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相 裝置1被保持水平且照相裝置1的上表面朝上時(shí)(見圖2)，第一數(shù)字 加速度Aahn為0且第二數(shù)字加速度Aavn為+1。
當(dāng)照相裝置1被保持在第二水平取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持水平且照相裝置1的下表面朝上時(shí)(見圖9)，第一數(shù)字加速度 Aahn為0且第二數(shù)字加速度Aavn為-1 。
當(dāng)照相裝置1被保持在第一垂直取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持垂直且照相裝置1的一側(cè)表面朝上時(shí)(見圖10)，第一數(shù)字加速 度Aahn為+1且第二數(shù)字加速度Aavn為0。
當(dāng)照相裝置1被保持在第二垂直取向時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1 被保持垂直且照相裝置1的另一側(cè)表面朝上時(shí)(見圖11)，第一數(shù)字加 速度Aahn為-l且第二數(shù)字加速度Aavn為0。
當(dāng)照相裝置1的前表面朝向重力方向或相反方向時(shí)，換言之，當(dāng) 照相裝置1的前表面朝上或朝下時(shí)，第一數(shù)字加速度Aahn和第二數(shù)字 加速度Aavn為0。
當(dāng)從前方觀察，照相裝置1從第一水平取向沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾 斜)角K6n時(shí)(見圖12)，第一數(shù)字加速度Aahn為+sin (K0J且第二數(shù)字加速度AaVn為+COS (K0n)。
因此，可以通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aahn進(jìn)行反正弦(arcsine)變 換或者通過對(duì)第二數(shù)字加速度Aavn進(jìn)行反余弦(arccosine)變換來計(jì)
算傾斜角(第三數(shù)字位移角Ke》。
但是，當(dāng)傾斜角(第三數(shù)字位移角Ken)的絕對(duì)值非常小，換言之， 接近于0時(shí)，正弦(sine)函數(shù)的變化大于余弦(cosine)函數(shù)的變化， 因此最好使用反正弦變換而不是反余弦變換來計(jì)算傾斜角 (Ke^+Sin" (Aahn)，見圖8中的步驟S76)。
當(dāng)從前方觀察，照相裝置1從第一垂直取向沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾 斜)角K0n時(shí)(見圖13),第一數(shù)字加速度Aahn為+cos (Ken)且第二 數(shù)字加速度Aavn為-sin (K0n)。
因此，可以通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aah。進(jìn)行反余弦變換或者通過 對(duì)第二數(shù)字加速度Aavn進(jìn)行反正弦變換并取負(fù)來計(jì)算傾斜角(第三數(shù) 字位移角K0n)。
但是，當(dāng)傾斜角(第三數(shù)字位移角K9n)的絕對(duì)值非常小，換言之， 接近于0時(shí)，正弦函數(shù)的變化大于余弦函數(shù)的變化，因此最好使用反 正弦變換而不是反余弦變換來計(jì)算傾斜角(K6^-Sin—1 (Aavn)，見圖 8中的步驟S73)。
當(dāng)從前方觀察，照相裝置1從第二水平取向沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾 斜)角Kej寸(見圖14)，第一數(shù)字加速度Aahn為-sin (K0n)且第二 數(shù)字加速度Aavn為 -cos (K0n)。
因此，可以通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aahn進(jìn)行反正弦變換并取負(fù)或 者通過對(duì)第二數(shù)字加速度Aavn進(jìn)行反余弦變換并取負(fù)來計(jì)算傾斜角 (第三數(shù)字位移角K0n)。
但是，當(dāng)傾斜角(第三數(shù)字位移角On)的絕對(duì)值非常小，換言之， 接近于0時(shí)，正弦函數(shù)的變化大于余弦函數(shù)的變化，因此最好使用反 正弦變換而不是反余弦變換來計(jì)算傾斜角(Ken=-Sin" (Aahn)，見圖 8中的步驟S77)。
當(dāng)從前方觀察，照相裝置1從第二垂直取向沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)(傾 斜)角K0J寸(見圖15)，第一數(shù)字加速度Aahn為-cos (K6n)且第二 數(shù)字加速度Aavn為+sin (K6n)。因此，可以通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aahn進(jìn)行反余弦變換并取負(fù)或 者通過對(duì)第二數(shù)字加速度Aa^進(jìn)行反正弦變換來計(jì)算傾斜角(第三數(shù)
字位移角Ke》。
但是，當(dāng)傾斜角(第三數(shù)字位移角Ken)的絕對(duì)值非常小，換言之，
接近于o時(shí)，正弦函數(shù)的變化大于余弦函數(shù)的變化，因此最好使用反 正弦變換而不是反余弦變換來計(jì)算傾斜角(Ken=+Sin—1 (Aavn)，見圖 8中的步驟S74)。
當(dāng)照相裝置1的前表面基本朝上或朝下時(shí)，第一數(shù)字加速度Aahn 和第二數(shù)字加速度AavJ妾近于0。在這種情況下，這意味著傾斜校正 (也就是根據(jù)傾斜角的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))不是必要的。理想的是，執(zhí)行最小 傾斜角的穩(wěn)定和傾斜校正。
但是，當(dāng)對(duì)接近于0的第一數(shù)字加速度Aahn或第二數(shù)字加速度 Aavn進(jìn)行反余弦變換時(shí)，傾斜角(第三數(shù)字位移角K0n)的絕對(duì)值是 大值。在這種情況下，即使當(dāng)根據(jù)傾斜角的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不是必要的時(shí)， 也執(zhí)行大傾斜角的穩(wěn)定和傾斜校正。因此，無(wú)法正確執(zhí)行傾斜校正。
因此，為了消除傾斜角，必須通過使用附加確定因素來確定照相 裝置1的前表面基本朝上還是朝下。
附加確定因素的示例是確定第一數(shù)字加速度Aahn的絕對(duì)值與第二 數(shù)字加速度Aavn的絕對(duì)值之和是否小于閾值。
另一方面，當(dāng)對(duì)接近于0的第一數(shù)字加速度Aahn或第二數(shù)字加速 度Aavn進(jìn)行反正弦變換時(shí)，傾斜角(第三數(shù)字位移角Kej的絕對(duì)值 是小值(接近于0)。在這種情況下，可以執(zhí)行小傾斜角的穩(wěn)定和傾斜 校正。因此，不必使用附加確定因素來確定照相裝置1的前表面基本 朝上還是朝下。
值"n"是大于等于0的整數(shù)，并指示從定時(shí)中斷過程開始的時(shí)間 點(diǎn)(t=0，見圖4中的步驟S12)到執(zhí)行定時(shí)器最后的中斷過程時(shí)(t=n) 的持續(xù)時(shí)間，以毫秒為單位。
在涉及偏航的數(shù)字高通濾波中，通過用第一數(shù)字角速度VVxo和 VVx^ (在執(zhí)行最后的定時(shí)中斷過程之前，在lms預(yù)定時(shí)間間隔之前 通過定時(shí)中斷過程計(jì)算)之和除以第一高通濾波器時(shí)間常數(shù)hx，再用 第一數(shù)字角速度信號(hào)V&減去得到的商，來計(jì)算第一數(shù)字角速度VVxn(VVxn=Vxn- (SVVXn.。 +hx，見圖6中的(l))。
在涉及俯仰的數(shù)字高通濾波中，通過用第二數(shù)字角速度VVyo至 VVy^ (在執(zhí)行最后的定時(shí)中斷過程之前，在lms預(yù)定時(shí)間間隔之前通 過定時(shí)中斷過程計(jì)算)之和除以第二高通濾波器時(shí)間常數(shù)hy，再用第 二數(shù)字角速度信號(hào)VyJ咸去得到的商，來計(jì)算第二數(shù)字角速度VVyn (VVyn=Vyn- (2VVy^) +hy，見圖6中的(l))。
在涉及偏航的積分中，通過對(duì)定時(shí)中斷過程開始的時(shí)間點(diǎn)(t=0) 的第一數(shù)字角速度VVx。(見圖4中的步驟S12)和執(zhí)行最后的定時(shí)中 斷過程的時(shí)間點(diǎn)(t=n)的第一數(shù)字角速度VVxn求和來計(jì)算第一數(shù)字 位移角Kxn (Kxn=2VVxn，見圖6中的(7))。
類似地，在涉及俯仰的積分中，通過對(duì)定時(shí)中斷過程開始的時(shí)間 點(diǎn)的第二數(shù)字角速度VVy。和執(zhí)行最后的定時(shí)中斷過程的時(shí)間點(diǎn)的第二 數(shù)字角速度VVyn求和來計(jì)算第二數(shù)字位移角Kyn (Kyn=2VVyn，見圖 6中的(7))。
通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aahn的絕對(duì)值和第二數(shù)字加速度Aavn的 絕對(duì)值中的較小值進(jìn)行反正弦變換并通過添加正號(hào)或負(fù)號(hào)來計(jì)算傾斜 角，換言之，第三數(shù)字位移角K0n(Ken =+Sin"( Aahn)、 -Sin"( Aahn)、 +Sin" (Aavn)、或—Sin" (Aavn)，見圖6中的(8))。
根據(jù)第一數(shù)字加速度Aahn的絕對(duì)值和第二數(shù)字加速度Aavn的絕 對(duì)值中的較大值以及該較大值未取絕對(duì)值時(shí)的符號(hào)來確定添加正號(hào)還 是負(fù)號(hào)(見圖8中的步驟S72和S75)。
在本實(shí)施例中，在定時(shí)中斷過程中的角速度和加速度檢測(cè)操作包 括在檢測(cè)單元25中的過程以及將第一角速度vx、第二角速度vy、第 一加速度ah、以及第二加速度av從檢測(cè)單元25輸入到CPU 21 。
在第三數(shù)字位移角K0n的計(jì)算中，不進(jìn)行積分，因?yàn)榉e分是不必 要的。因此，直流偏差不影響第三數(shù)字位移角K0n的計(jì)算，所以能夠 精確計(jì)算傾斜角。
當(dāng)使用包括直流偏差的積分時(shí)，即使傾斜角是O,第三數(shù)字位移角 K6n也表示非特定值(unspecifiedvalue)。因此，相較于初始狀態(tài)，轉(zhuǎn) 動(dòng)(傾斜)包括成像器39al的活動(dòng)平臺(tái)30a，以便校正表示非特定值 的第三數(shù)字位移角K0n。由于在這種情況下活動(dòng)平臺(tái)30a的位移意味著成像器39al的傾 斜，所以顯示器17上顯示的捕捉到的圖像是傾斜的。當(dāng)操作者在顯示 器17上見到傾斜的圖像時(shí)，即使傾斜非常小，操作者也必須目測(cè)所顯 示的圖像的傾斜。
但是，在本實(shí)施例中，由于不存在直流偏差，所以不存在由直流 偏差導(dǎo)致的成像器39al的傾斜。
基于鏡頭系數(shù)F和霍爾傳感器距離系數(shù)HSD， CPU 21根據(jù)對(duì)x 方向、y方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向計(jì)算的手抖動(dòng)量(第一和第二數(shù)字位移角KXn 和Ky》和傾斜角(第三數(shù)字位移角K0J來計(jì)算成像單元39a (活動(dòng) 平臺(tái)30a)應(yīng)移動(dòng)到的位置Sn (Sxn=Fxtan (Kxn)， Syn=Fxtan (Kyn)， 以及Sen=HSD+2xsin (K0n))。在該計(jì)算中，既要考慮活動(dòng)平臺(tái)30a 在xy面內(nèi)的平移(直線)運(yùn)動(dòng)，也要考慮活動(dòng)平臺(tái)30a在xy面內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
位置Sn的水平方向分量被定義為Sxn，位置Sn的垂直方向分量被
定義為Syn，位置SJ勺轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)方向分量被定義為S0n。
通過對(duì)活動(dòng)平臺(tái)30a上的第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿y方向施加 不同的力來執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過對(duì)活動(dòng)平臺(tái)30a上的第一 驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿y方向施加相同的驅(qū)動(dòng)力來執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a 沿y方向的移動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)是基于第一垂直線圈32al的第一垂直電 磁力的施加點(diǎn)。第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)是基于第二垂直線圈32a2的第二垂直電磁 力的施加點(diǎn)。第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)被設(shè)置在靠近第一垂直霍爾傳感器hvl的位 置。第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)被設(shè)置在靠近第二垂直霍爾傳感器hv2的位置。
與位置Sn對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量被定義為Syln。 與位置Sn對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方向分量被定義為Syrn。
根據(jù)位置SJ勺垂直方向分量Sy。和位置Sn的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量S0n來
計(jì)算第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln和第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方 向分量Syrn (Syln=Syn+Sen， Syrn=Syn-Sen，見圖6中的(4))。
在釋放狀態(tài)參數(shù)RP被設(shè)置為1之前，換言之，在釋放順序操作開
始的前一刻執(zhí)行第三數(shù)字位移角K6n和位置Sn的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量S0n的
計(jì)算(見圖5的步驟S54至S56)。
也就是說，直到釋放狀態(tài)參數(shù)RP被設(shè)置為1時(shí)才更新傾斜角(第三數(shù)字位移角Ke。)，并且在釋放順序操作中，將釋放狀態(tài)參數(shù)RP被
設(shè)置為1前一刻的第三數(shù)字位移角K9n的值用于穩(wěn)定和傾斜校正(見
圖5中的步驟S60)。
僅當(dāng)校正參數(shù)SR的值被設(shè)置為1時(shí)，且在釋放順序操作過程中， 執(zhí)行下列值的計(jì)算第一數(shù)字位移角Kxn、第二數(shù)字位移角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(qū) 動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln、以及第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方向 分量Syrn (見圖5的步驟S59和S60)。在快門釋放按鈕13被完全 按下并且快門釋放開關(guān)13a被設(shè)置為ON狀態(tài)之后，釋放順序操 作開始，直到釋放狀態(tài)參數(shù)RP被設(shè)置為0時(shí)結(jié)束。
當(dāng)不執(zhí)行穩(wěn)定和傾斜校正(SR=0)時(shí)，且在釋放順序操作 過程中(RP=1)，活動(dòng)平臺(tái)30a應(yīng)移動(dòng)到的位置Sn (Sx 、 Syln、 Syrn) 被設(shè)置為初始狀態(tài)(見圖5中的步驟S58， Sxn=Syln=Syrn=0)。
當(dāng)釋放狀態(tài)參數(shù)RP被設(shè)置為0時(shí)，換言之，除在釋放操作過程中， 執(zhí)行下列值的計(jì)算第一數(shù)字位移角Kxn、第二數(shù)字位移角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(qū) 動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln、以及第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方向 分量Syrn。因此，在這種情況下，不執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a的驅(qū)動(dòng)(見 圖5中的步驟S56)。
使用電磁力來執(zhí)行包括成像單元39a的活動(dòng)平臺(tái)30a的運(yùn)動(dòng)，稍 后將進(jìn)行描述。
驅(qū)動(dòng)力Dn用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電路29，以便將活動(dòng)平臺(tái)30a移動(dòng)到位
置Sn。
驅(qū)動(dòng)力D。的用于第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2的水平 方向分量被定義為水平驅(qū)動(dòng)力Dxn (在D/A轉(zhuǎn)換后，水平PWM負(fù)荷 dx)。
驅(qū)動(dòng)力Dj勺用于第一垂直線圈32al的垂直方向分量被定義為第 一垂直驅(qū)動(dòng)力Dyln (在D/A轉(zhuǎn)換后，第一垂直PWM負(fù)荷dyl)。
驅(qū)動(dòng)力Dn的用于第二垂直線圈32a2的垂直方向分量被定義為第 二垂直驅(qū)動(dòng)力Dyrn (在D/A轉(zhuǎn)換后，第二垂直PWM負(fù)荷dyr)。
校正單元30是通過以下方式來校正手抖動(dòng)的影響的裝置將成像單元39a移動(dòng)到位置Sn，消除成像單元39a的成像器39al的成像表面 上的對(duì)象圖像的滯后，以及穩(wěn)定成像器39al的成像表面上顯示的對(duì)象 圖像。
校正單元30具有固定單元30b和活動(dòng)平臺(tái)30a，活動(dòng)平臺(tái)30a包 括成像單元39a并能夠在xy面內(nèi)移動(dòng)。
通過沿x方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a,執(zhí)行用于校正由偏航引起的手抖 動(dòng)的第一穩(wěn)定，所述由偏航引起的手抖動(dòng)為繞y方向的第一手抖動(dòng)位 移角；以及通過沿y方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a，執(zhí)行用于校正由俯仰引起 的手抖動(dòng)的第二穩(wěn)定(平移運(yùn)動(dòng))，所述由俯仰引起的手抖動(dòng)為繞x方 向的第二手抖動(dòng)位移角。
此外，校正單元30通過繞平行于光軸LX的軸轉(zhuǎn)動(dòng)包括成像單元 39a的活動(dòng)平臺(tái)30a來執(zhí)行用于校正(減小)照相裝置1的傾斜的傾斜 校正，其中傾斜是由照相裝置1繞其光軸LX的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，并相對(duì)于 與重力方向垂直的水平面來測(cè)量。
換言之，在傾斜校正中，運(yùn)動(dòng)控制將活動(dòng)平臺(tái)30a重新定位，使 得構(gòu)成成像器39al的成像表面輪廓的矩形的上下邊垂直于重力方向， 且左右邊平行于重力方向。
因此，不使用水平儀氣泡(level vial)就可以使成像器39al自動(dòng) 水平。當(dāng)照相裝置1對(duì)包括水平線的對(duì)象成像時(shí)，可以在執(zhí)行成像操 作時(shí)令構(gòu)成成像器39al的成像表面輪廓的矩形的上下邊平行于水平 線。
在本實(shí)施例中，在釋放順序操作過程中執(zhí)行第一和第二穩(wěn)定。 根據(jù)在釋放順序操作開始前一刻計(jì)算的第三數(shù)字位移角K0n和位 置sn的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量sen，在釋放操作過程中執(zhí)行傾斜校正。
也就是說，在釋放順序操作中，不更新位置sn的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量sen，
從而將S0n的恒定值用于計(jì)算第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln以 及第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第二垂直方向分量Syrn。
因此，不校正照相裝置1在釋放順序操作中發(fā)生的傾斜，但校正 照相裝置1在釋放順序操作前一刻發(fā)生的傾斜。
當(dāng)快門釋放按鈕13被按下時(shí)，照相裝置1通常發(fā)生大的傾斜。在 本實(shí)施例中，由于校正照相裝置1在釋放順序操作前一刻的傾斜，所以能夠校正由按下快門釋放按鈕13引起照相裝置1的傾斜。
因此，考慮傾斜校正傾向于發(fā)生的時(shí)機(jī)，可以有效地執(zhí)行傾斜校正。
另一方面，在釋放順序操作過程中，傾斜和由滾動(dòng)引起的手抖動(dòng) 都小于由偏航和俯仰引起的手抖動(dòng)。因此，在本實(shí)施例中，在釋放順 序操作過程中的傾斜和由滾動(dòng)引起的手抖動(dòng)不用于傾斜校正。
所以，可以在省略在釋放順序操作過程中的第三數(shù)字位移角K9n
和位置s。的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量se。的計(jì)算。
因此，與在釋放順序操作中執(zhí)行第三數(shù)字位移角K0n和位置SJ勺
轉(zhuǎn)動(dòng)方向分量sen的計(jì)算時(shí)相比，可以加快用于穩(wěn)定和傾斜校正的計(jì)算 速度。
當(dāng)不執(zhí)行穩(wěn)定和傾斜校正(SR=0)時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置1未 處于校正模式時(shí)，活動(dòng)平臺(tái)30a應(yīng)移動(dòng)到的位置Sn (Sxn、 Syln、 Syrn) 被設(shè)置為預(yù)定位置。在本實(shí)施例中，預(yù)定位置為運(yùn)動(dòng)范圍的中心。
通過具有從CPU 21的PWM 0輸入的水平PWM負(fù)荷dx、從CPU 21的PWM 1輸入的第一垂直PWM負(fù)荷dyl以及從CPU 21的PWM 2 輸入的第二垂直PWM負(fù)荷dyr的驅(qū)動(dòng)器電路29，由線圈單元和磁體 單元的電磁力執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a的驅(qū)動(dòng)，包括移動(dòng)到初始狀態(tài)下的固 定(保持)位置(見圖6中的(6))。
不管在通過驅(qū)動(dòng)器電路29實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)之前還是之后，都通過霍爾 傳感器單元44a和霍爾傳感器信號(hào)處理單元45檢測(cè)活動(dòng)平臺(tái)30a的被 測(cè)位置Pn。
將被測(cè)位置Pn的水平方向分量的相關(guān)信息，也就是水平被測(cè)位置 信號(hào)px，輸入到CPU21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D4 (參見圖6中的(2))。 水平被測(cè)位置信號(hào)px是模擬信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換器A/D 4將該模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。A/D轉(zhuǎn)換操作之后的被測(cè)位置Pn 的水平方向分量被定義為pdxn，對(duì)應(yīng)于水平被測(cè)位置信號(hào)px。
將被測(cè)位置Pj勺垂直方向分量之一的相關(guān)信息，也就是第一垂直 被測(cè)位置信號(hào)pyl，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 5。第一垂直被 測(cè)位置信號(hào)pyl是模擬信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換器A/D 5將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。A/D轉(zhuǎn)換操作之后的被測(cè)位置Pj勺第一垂直方向分量被定義為pdyln，對(duì)應(yīng)于第一垂直被測(cè)位置信號(hào)pyl。
將被測(cè)位置Pn的垂直方向分量中的另一個(gè)的相關(guān)信息，也就是第
二垂直被測(cè)位置信號(hào)pyr，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 6。第二 垂直被測(cè)位置信號(hào)pyr是模擬信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換器A/D 6將該模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。A/D轉(zhuǎn)換操作之后的被測(cè)位置 Pn的第二垂直方向分量被定義為pdyrn，對(duì)應(yīng)于第二垂直被測(cè)位置信號(hào)
pyr。
PID (比例積分微分)控制根據(jù)被測(cè)位置Pn (pdxn、 pdyln、 pdyrn) 和移動(dòng)后的位置Sn (Sxn、 Syln、 Syrn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來計(jì)算水平驅(qū)動(dòng)力 Dxn以及第一垂直驅(qū)動(dòng)力Dyln和第二垂直驅(qū)動(dòng)力Dyrn (見圖6中的 (5))。
當(dāng)照相裝置1處于校正開關(guān)14a被設(shè)置為ON狀態(tài)的校正模式 (SR=1)時(shí)，以及當(dāng)釋放狀態(tài)參數(shù)PR被設(shè)置為1 (RP=1)時(shí)，執(zhí)行 與PID控制的穩(wěn)定和傾斜校正對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，將活動(dòng)平臺(tái)30a驅(qū)動(dòng)到位 置Sn (Sxn、 Syln、 Syrn)。
當(dāng)校正參數(shù)SR為0且釋放狀態(tài)參數(shù)RP被設(shè)置為1時(shí)，執(zhí)行與穩(wěn) 定和傾斜校正無(wú)關(guān)的PID控制，從而將活動(dòng)平臺(tái)30a移動(dòng)到初始狀態(tài) 下的預(yù)定位置(運(yùn)動(dòng)范圍的中心)，使得構(gòu)成成像單元39a的成像器39al 的成像表面輪廓的四條邊中的每一條平行于x方向或y方向，換言之， 使得活動(dòng)平臺(tái)30a不被轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)。
活動(dòng)平臺(tái)30a具有由第一水平線圈31al、第二水平線圈31a2、第 一垂直線圈32al以及第二垂直線圈32a2組成的用于驅(qū)動(dòng)的線圈單元、 具有成像器39al的成像單元39a、以及作為磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件單元的 霍爾傳感器單元44a (見圖7)。在本實(shí)施例中，成像器39al是CCD; 但是，成像器39al也可以是其它類型的，諸如CMOS等。
固定單元30b具有由第一水平磁體411bl、第二水平磁體411b2、 第一垂直磁體412bl、第二垂直磁體412b2、第一水平磁軛431bl、第 二水平磁軛431b2、第一垂直磁軛432bl、以及第二垂直磁軛432b2組
成的磁性位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)單元。
固定單元30b使用球體等在xy面內(nèi)的矩形運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)可移動(dòng)地且 可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐活動(dòng)平臺(tái)30a。球排列在固定單元30b與活動(dòng)平臺(tái)30a之間。
當(dāng)成像器39al的中心區(qū)域與相機(jī)鏡頭67的光軸LX相交時(shí)，設(shè)置 活動(dòng)平臺(tái)30a的位置與固定單元30b的位置之間的關(guān)系，使得活動(dòng)平 臺(tái)30a在x方向和y方向均位于其運(yùn)動(dòng)范圍的中心，以便利用成像器 39al的成像范圍的全部尺寸。
成像器39al的成像表面的矩形形狀具有兩條對(duì)角線。在本實(shí)施例 中，成像器39al的中心處于這兩條對(duì)角線的交點(diǎn)。
此外，在快門釋放開關(guān)13a開關(guān)被設(shè)置為ON狀態(tài)從而開始釋放 順序操作后緊接著的初始狀態(tài)下，活動(dòng)平臺(tái)30a在x方向和y方向均 位于其運(yùn)動(dòng)范圍的中心，構(gòu)成成像器39al的成像表面輪廓的四條邊中 的每一條平行于x方向或y方向(見圖4的步驟S21)。然后，開始穩(wěn) 定和傾斜校正操作。
第一水平線圈31al、第二水平線圈31a2、第一垂直線圈32al、第 二垂直線圈32a2、以及霍爾傳感器單元44a與活動(dòng)平臺(tái)30a相連。
第一水平線圈31al形成底座(seat)和螺旋形線圈模式(pattem)。 第一水平線圈31al的線圈模式具有平行于y方向的線，從而產(chǎn)生第一 水平電磁力，以沿x方向移動(dòng)包括第一水平線圈31al的活動(dòng)平臺(tái)30a。
通過第一水平線圈31al的電流方向和第一水平磁體411bl的磁場(chǎng) 方向產(chǎn)生第一水平電磁力。
第二水平線圈31a2形成底座和螺旋形線圈模式。第二水平線圈 31a2的線圈模式具有平行于y方向的線，從而產(chǎn)生第二水平電磁力， 以沿x方向移動(dòng)包括第二水平線圈31a2的活動(dòng)平臺(tái)30a。
通過第二水平線圈31a2的電流方向和第二水平磁體411b2的磁場(chǎng) 方向產(chǎn)生第二水平電磁力。
第一垂直線圈32al形成底座和螺旋形線圈模式。第一垂直線圈 32al的線圈模式具有平行于x方向的線，從而產(chǎn)生第一垂直電磁力， 以沿y方向移動(dòng)包括第一垂直線圈32al的活動(dòng)平臺(tái)30a并轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)平 臺(tái)30a。
通過第一垂直線圈32al的電流方向和第一垂直磁體412bl的磁場(chǎng) 方向產(chǎn)生第一垂直電磁力。
第二垂直線圈32a2形成底座和螺旋形線圈模式。第二垂直線圈32a2的線圈模式具有平行于x方向的線，從而產(chǎn)生第二垂直電磁力， 以沿y方向移動(dòng)包括第二垂直線圈32a2的活動(dòng)平臺(tái)30a并轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)平 臺(tái)30a。
通過第二垂直線圈32a2的電流方向和第二垂直磁體412b2的磁場(chǎng) 方向產(chǎn)生第二垂直電磁力。
第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2以及第一垂直線圈32al 和第二垂直線圈32a2通過柔性電路板(未示出)連接到驅(qū)動(dòng)器電路29， 驅(qū)動(dòng)器電路29驅(qū)動(dòng)第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2以及第一 垂直線圈32al和第二垂直線圈32a2。
將水平PWM負(fù)荷dx，即PWM脈沖的占空比，從CPU 21的PWM 0輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29。將第一垂直PWM負(fù)荷dyl，即PWM脈沖的 占空比，從CPU21的PWM1輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29。將第二垂直PWM 負(fù)荷dyr，即PWM脈沖的占空比，從CPU21的PWM2輸入到驅(qū)動(dòng)器 電路29。
對(duì)應(yīng)于水平PWM負(fù)荷dx的值，驅(qū)動(dòng)器電路29對(duì)第一水平線圈 31al和第二水平線圈31a2等值供電，以沿x方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a。
對(duì)應(yīng)于第一垂直PWM負(fù)荷dyl的值，驅(qū)動(dòng)器電路29對(duì)第一垂直 線圈32al供電，以及對(duì)應(yīng)于第二垂直PWM負(fù)荷dyr的值，對(duì)第二垂 直線圈32a2供電，以便沿y方向移動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a并轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a。
在初始狀態(tài)下，確定第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2之 間的位置關(guān)系，使得在x方向上，光軸LX位于第一水平線圈31al和 第二水平線圈31a2之間。換言之，在初始狀態(tài)下，將第一水平線圈31al 和第二水平線圈31a2設(shè)置為以光軸LX為中心對(duì)稱排列在x方向上。
在初始狀態(tài)，將第一垂直線圈32al和第二垂直線圈32a2設(shè)置在x 方向上。
設(shè)置第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2，使得成像器39al 的中心區(qū)域與第一水平線圈31al的中心區(qū)域在x方向上的距離等于成 像器39al的中心區(qū)域與第二水平線圈31a2的中心區(qū)域在x方向上的 距離。
設(shè)置第一垂直線圈32al和第二垂直線圈32a2，使得在初始狀態(tài)下， 成像器39al的中心區(qū)域與第一垂直線圈32al的中心區(qū)域在y方向上的距離等于成像器39al的中心區(qū)域與第二垂直線圈32a2的中心區(qū)域 在y方向上的距離。
第一水平磁體411bl與固定單元30b的活動(dòng)平臺(tái)側(cè)相連，在z方 向上，第一水平磁體411bl面對(duì)第一水平線圈31al和水平霍爾傳感器 hhlO。
第二水平磁體411b2與固定單元30b的活動(dòng)平臺(tái)側(cè)相連，在z方 向上，第二水平磁體411b2面對(duì)第二水平線圈31a2。
第一垂直磁體412bl與固定單元30b的活動(dòng)平臺(tái)側(cè)相連，在z方 向上第一垂直磁體412bl面對(duì)第一垂直線圈32al和第一垂直霍爾傳感 器hvl。
第二垂直磁體412b2與固定單元30b的活動(dòng)平臺(tái)側(cè)相連，在z方 向上，第二垂直磁體412b2面對(duì)第二垂直線圈32a2和第二垂直霍爾傳 感器hv2。
第一水平磁體411bl與第一水平磁軛431bl相連，使得N極和S 極被設(shè)置在x方向上。第一水平磁軛431bl與固定單元30b相連。
同樣地，第二水平磁體411b2與第二水平磁軛431b2相連，使得N 極和S極被設(shè)置在x方向上。第二水平磁軛431b2與固定單元30b相 連。
第一垂直磁體412bl與第一垂直磁軛432bl相連，使得N極和S 極被設(shè)置在y方向上。第一垂直磁軛432bl與固定單元30b相連。
同樣地，第二垂直磁體412b2與第二垂直磁軛432b2相連，使得N 極和S極被設(shè)置在y方向上。第二垂直磁軛432b2與固定單元30b相 連。
第一水平磁軛431M和第二水平磁軛431b2由軟磁材料制成。 第一水平磁軛431bl防止第一水平磁體411bl的磁場(chǎng)耗散到周圍，
并且提高第一水平磁體411M與第一水平線圈31al之間以及第一水平
磁體411M與水平霍爾傳感器hhlO之間的磁通密度。
類似地，第二水平磁軛431b2防止第二水平磁體411b2的磁場(chǎng)耗
散到周圍，并且提高第二水平磁體411b2與第二水平線圈31a2之間的
磁通密度。
第一垂直磁軛432bl和第二垂直磁軛432b2由軟磁材料制成。第一垂直磁軛432bl防止第一垂直磁體412bl的磁場(chǎng)耗散到周圍，
并且提高第一垂直磁體412bl與第一垂直線圈32al之間以及第一垂直 磁體412M與第一垂直霍爾傳感器hvl之間的磁通密度。
類似地，第二垂直磁軛432b2防止第二垂直磁體412b2的磁場(chǎng)耗 散到周圍，并且提高第二垂直磁體412b2與第二垂直線圈32a2之間以 及第二垂直磁體412b2與第二垂直霍爾傳感器hv2之間的磁通密度。
第一水平磁軛431bl和第二水平磁軛431b2以及第一垂直磁軛 432M和第二垂直磁軛432b2可以由一體或分體構(gòu)成。
霍爾傳感器單元44a是具有三個(gè)分量霍爾傳感器的單軸霍爾傳感 器，其中所述分量霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)換元件(磁場(chǎng) 變化檢測(cè)元件)?；魻杺鞲衅鲉卧?4a檢測(cè)水平被測(cè)位置信號(hào)px、第一 垂直被測(cè)位置信號(hào)pyl、以及第二垂直被測(cè)位置信號(hào)pyr。
三個(gè)霍爾傳感器之一是用于檢測(cè)水平被測(cè)位置信號(hào)px的水平霍爾 傳感器hh10，三個(gè)霍爾傳感器中的另一個(gè)是用于檢測(cè)第一垂直被測(cè)位 置信號(hào)pyl的第一垂直霍爾傳感器hvl，第三個(gè)是用于檢測(cè)第二垂直被 測(cè)位置信號(hào)pyr的第二垂直霍爾傳感器hv2。
水平霍爾傳感器hhl0與活動(dòng)平臺(tái)30a相連，在z方向上，水平霍 爾傳感器hh10面對(duì)固定單元30b的第一水平磁體411bl。
在y方向上，可將水平霍爾傳感器hhlO設(shè)置在第一水平線圈31al 的螺旋繞組之外。但是，理想的是，將水平霍爾傳感器hhlO設(shè)置在第 一水平線圈31al的螺旋繞組之內(nèi)，并且在x方向上沿第一水平線圈 31al的螺旋繞組的外圓周居中(見圖7)。
在z方向上，水平霍爾傳感器hh10在第一水平線圈31al上成層 狀。因此，共用產(chǎn)生用于位置檢測(cè)操作的磁場(chǎng)的區(qū)域和產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng) 活動(dòng)平臺(tái)30a的磁場(chǎng)的區(qū)域。因此，能夠縮短第一水平磁體411bl在y 方向的長(zhǎng)度和第一水平磁軛431M在y方向的長(zhǎng)度。
第一垂直霍爾傳感器hvl連接到活動(dòng)平臺(tái)30a，在z方向上，第一 垂直霍爾傳感器hvl面對(duì)固定單元30b的第一垂直磁體412bl。
第二垂直霍爾傳感器hv2連接到活動(dòng)平臺(tái)30a，在z方向上，第二 垂直霍爾傳感器hv2面對(duì)固定單元30b的第二垂直磁體412b2。
在初始狀態(tài)，將第一垂直霍爾傳感器hvl和第二垂直霍爾傳感器hv2設(shè)置在x方向上。
在X方向上，可將第一垂直霍爾傳感器hvl設(shè)置在第一垂直線圈
32al的螺旋繞組之外。但是，理想的是，將第一垂直霍爾傳感器hvl 設(shè)置在第一垂直線圈32al的螺旋繞組之內(nèi)，并且在y方向上沿第一垂 直線圈32al的螺旋繞組的外圓周居中。
在z方向上，第一垂直霍爾傳感器hvl在第一垂直線圈32al上成 層狀。因此，共用產(chǎn)生用于位置檢測(cè)操作的磁場(chǎng)的區(qū)域和產(chǎn)生用于驅(qū) 動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a的磁場(chǎng)的區(qū)域。因此，能夠縮短第一垂直磁體412M 在x方向的長(zhǎng)度和第一垂直磁軛432M在x方向的長(zhǎng)度。
在x方向上，可將第二垂直霍爾傳感器hv2設(shè)置在第二垂直線圈 32a2的螺旋繞組之外。但是，理想的是，將第二垂直霍爾傳感器hv2 設(shè)置在第二垂直線圈32a2的螺旋繞組之內(nèi)，并且在y方向上沿第二垂 直線圈32a2的螺旋繞組的外圓周居中。
在z方向上，第二垂直霍爾傳感器hv2在第二垂直線圈32a2上成 層狀。因此，共用產(chǎn)生用于位置檢測(cè)操作的磁場(chǎng)的區(qū)域和產(chǎn)生用于驅(qū) 動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)30a的磁場(chǎng)的區(qū)域。因此，能夠縮短第二垂直磁體412b2 在x方向的長(zhǎng)度和第二垂直磁軛432b2在x方向的長(zhǎng)度。
此外，基于第一垂直線圈32al施加第一垂直電磁力的第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn) 可以靠近第一垂直霍爾傳感器hvl的位置檢測(cè)點(diǎn)，以及基于第二垂直 線圈32a2施加第二垂直電磁力的第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可以靠近第二垂直霍爾傳 感器hv2的位置檢測(cè)點(diǎn)。因此，可以執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a的精確驅(qū)動(dòng)控 制。
在初始狀態(tài)，理想的是，在x方向上，從z方向觀察，水平霍爾 傳感器hh10在霍爾傳感器單元44a上處于面對(duì)第一水平磁體411bl的 N極和S極之間的中間區(qū)域的位置，以便利用能夠根據(jù)單軸霍爾傳感 器的線性輸出變化(線性度)執(zhí)行精確位置檢測(cè)操作的全部范圍執(zhí)行 位置檢測(cè)操作。
類似地，在初始狀態(tài)，理想的是，在y方向上，從z方向觀察， 第一垂直霍爾傳感器hvl在霍爾傳感器單元44a上處于面對(duì)第一垂直 磁體412bl的N極和S極之間的中間區(qū)域的位置。
同樣地，在初始狀態(tài)，理想的是，在y方向上，從z方向觀察，第二垂直霍爾傳感器hv2在霍爾傳感器單元44a上處于面對(duì)第二垂直 磁體412b2的N極和S極之間的中間區(qū)域的位置。
第一霍爾傳感器信號(hào)處理單元45真有磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件的信號(hào)處 理電路，由第一霍爾傳感器信號(hào)處理電路450、第二霍爾傳感器信號(hào)處 理電路460、以及第三霍爾傳感器信號(hào)處理電路470組成。
第一霍爾傳感器信號(hào)處理電路450根據(jù)水平霍爾傳感器hh 10的輸 出信號(hào)，檢測(cè)水平霍爾傳感器hh10的輸出端之間的水平電勢(shì)差。
第一霍爾傳感器信號(hào)處理電路450根據(jù)水平電勢(shì)差將水平被測(cè)位 置信號(hào)px輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 4。水平被測(cè)位置信號(hào)px 表示具有水平霍爾傳感器hhl0的活動(dòng)平臺(tái)30a的部件在x方向的位置。
第一霍爾傳感器信號(hào)處理電路450通過柔性電路板(未示出)連 接到水平霍爾傳感器hh10。
第二霍爾傳感器信號(hào)處理電路460根據(jù)第一垂直霍爾傳感器hvl 的輸出信號(hào)，檢測(cè)第一垂直霍爾傳感器hvl的輸出端之間的第一垂直 電勢(shì)差。
第二霍爾傳感器信號(hào)處理電路460根據(jù)第一垂直電勢(shì)差將第一垂 直被測(cè)位置信號(hào)pyl輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 5。第一垂直被 測(cè)位置信號(hào)pyl表示具有第一垂直霍爾傳感器hvl的活動(dòng)平臺(tái)30a的部 件在y方向的位置(第一垂直霍爾傳感器hvl的位置檢測(cè)點(diǎn))。
第二霍爾傳感器信號(hào)處理電路460通過柔性電路板(未示出)連 接到第一垂直霍爾傳感器hvl 。
第三霍爾傳感器信號(hào)處理電路470根據(jù)第二垂直霍爾傳感器hv2 的輸出信號(hào)，檢測(cè)第二垂直霍爾傳感器hv2的輸出端之間的第二垂直 電勢(shì)差。
第三霍爾傳感器信號(hào)處理電路470根據(jù)第二垂直電勢(shì)差將第二垂 直被測(cè)位置信號(hào)pyr輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 6。第二垂直被 測(cè)位置信號(hào)pyr表示具有第二垂直霍爾傳感器hv2的活動(dòng)平臺(tái)30a的部 件在y方向的位置(第二垂直霍爾傳感器hv2的位置檢測(cè)點(diǎn))。
第三霍爾傳感器信號(hào)處理電路470通過柔性電路板(未示出)連 接到第二垂直霍爾傳感器hv2。
在本實(shí)施例中，三個(gè)霍爾傳感器(hh10、 hvl和hv2)用于指定活動(dòng)平臺(tái)30a的位置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)角。
使用三個(gè)霍爾傳感器中的兩個(gè)(hvl和hv2)來確定活動(dòng)平臺(tái)30a 上的兩點(diǎn)在y方向的位置。使用三個(gè)霍爾傳感器中的另一個(gè)(hhl10) 來確定活動(dòng)平臺(tái)30a上的一點(diǎn)在x方向的位置?？梢愿鶕?jù)所述一點(diǎn)在x 方向的位置和所述兩點(diǎn)在y方向的位置的相關(guān)信息來確定活動(dòng)平臺(tái)30a 的位置，包括在xy面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)角。
接下來，使用圖4的流程圖解釋本實(shí)施例中的照相裝置1的主操作。
當(dāng)PON開關(guān)lla被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，對(duì)檢測(cè)單元25供電，從而 在步驟S11中，檢測(cè)單元25被設(shè)置為ON狀態(tài)。
在歩驟S12中，以預(yù)定時(shí)間間隔(lms)開始定時(shí)中斷過程。在歩 驟S13中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為0。稍后使用圖5的流程圖 解釋本實(shí)施例中的定時(shí)中斷過程的細(xì)節(jié)。
在步驟S14中，確定測(cè)光開關(guān)12a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確 定測(cè)光開關(guān)12a未被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作返回到步驟S14并重復(fù) 步驟S14中的操作。否則，操作繼續(xù)到步驟S15。
在步驟S15中，確定校正開關(guān)14a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確 定校正開關(guān)14a未被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，在步驟S16中將校正參數(shù)SR 的值設(shè)置為0。否則，在步驟S17中將校正參數(shù)SR的值設(shè)置為1。
當(dāng)測(cè)光開關(guān)12a被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，在步驟S18中驅(qū)動(dòng)AE單元 23的AE傳感器，執(zhí)行測(cè)光操作，并且計(jì)算曝光操作的光圈值和持續(xù) 時(shí)間。
在步驟S19中，驅(qū)動(dòng)AF單元24的AF傳感器和鏡頭控制電路， 以分別執(zhí)行AF傳感操作和對(duì)焦操作。此外，將包括鏡頭系數(shù)F的鏡頭 信息從相機(jī)鏡頭67傳送到CPU 21 。
在步驟S20中，確定快門釋放開關(guān)13a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。 當(dāng)快門釋放開關(guān)13a未被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作返回到步驟S14并 且重復(fù)歩驟S14至S19中的過程。否則，操作繼續(xù)到步驟S21。
在步驟S21中，將釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值設(shè)置為1，于是釋放順序 操作開始，作為初始狀態(tài)。在初始狀態(tài)，活動(dòng)平臺(tái)30a位于x方向和y 方向的運(yùn)動(dòng)范圍的中心，并且構(gòu)成成像器39al的成像表面輪廓的四條邊中的每一條平行于X方向或y方向。
在步驟S22中，將反光鏡狀態(tài)參數(shù)MP的值設(shè)置為1 。
在步驟S23中，通過反光鏡光圈快門單元18執(zhí)行與預(yù)置的或計(jì)算
出的光圈值對(duì)應(yīng)的反光鏡向上操作和光圈關(guān)閉操作。
在反光鏡向上操作完成后，在步驟S24中將反光鏡狀態(tài)參數(shù)MP
的值設(shè)置為0。在步驟S25中，開始快門的打開操作(快門的前遮光簾
的運(yùn)動(dòng))。
在步驟S26中，執(zhí)行曝光操作，也就是成像器39al (CCD等)的 電荷積累。在曝光時(shí)間過去后，在步驟S27中通過反光鏡光圈快門單 元18執(zhí)行快門的關(guān)閉操作(快門的后遮光簾的移動(dòng))、反光鏡向下操 作以及光圈的打開操作。
在步驟S28中，將釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值設(shè)置為O，從而將測(cè)光開 關(guān)12a和快門釋放開關(guān)13a設(shè)置為OFF狀態(tài)并且釋放順序操作完成。 在步驟S29中，讀取在曝光時(shí)間中成像器39al中積累的電荷。在步驟 S30中，CPU21與DSP 19通信，從而基于從成像器39al讀取的電荷 執(zhí)行圖像處理操作。將執(zhí)行了圖像處理操作的圖像存儲(chǔ)在照相裝置1 的存儲(chǔ)器中。在步驟S31中，將存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的圖像顯示在顯示器17 上，然后操作返回到步驟SI4。換言之，照相裝置1返回到可執(zhí)行下一 次成像操作的狀態(tài)。
接下來，使用圖5的流程圖解釋本實(shí)施例中的定時(shí)中斷過程，所 述定時(shí)中斷過程開始于圖4中的歩驟S12，并且獨(dú)立于其他操作，每隔 預(yù)定時(shí)間間隔(lms)執(zhí)行一次。
當(dāng)定時(shí)中斷過程開始時(shí)，在步驟S51中，從檢測(cè)單元25輸出的第 一角速度vx被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 0中，并被轉(zhuǎn)換為第 一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn。同樣從檢測(cè)單元25輸出的第二角速度vy被輸 入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1中，并被轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字角速度信 號(hào)Vyn (角速度檢測(cè)操作)。
此外，同樣從檢測(cè)單元25輸出的第一加速度ah被輸入到CPU 21 的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2中，并被轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字加速度信號(hào)Dahn。類似 地，同樣從檢測(cè)單元25輸出的第二加速度av被輸入到CPU 21的A/D 轉(zhuǎn)換器A/D 3中，并被轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字加速度信號(hào)Davn (加速度檢測(cè)操作)。
在數(shù)字高通濾波中減小第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn和第二數(shù)字角速
度信號(hào)Vyn的低頻(第一數(shù)字角速度VVx。和第二數(shù)字角速度VVyn， 見圖6中的(l))。
在數(shù)字低通濾波中減小第一數(shù)字加速度信號(hào)Dahn和第二數(shù)字加速 度信號(hào)Da 的高頻(第一數(shù)字加速度Aahn和第二數(shù)字加速度Aavn， 見圖6中的(l))。
在步驟S52中，霍爾傳感器單元44a檢測(cè)活動(dòng)平臺(tái)30a的位置。 霍爾傳感器信號(hào)處理單元45計(jì)算水平被測(cè)位置信號(hào)px以及第一垂直 被測(cè)位置信號(hào)pyl和第二垂直被測(cè)位置信號(hào)pyr。然后水平被測(cè)位置信 號(hào)px被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 4并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdxn， 第一垂直被測(cè)位置信號(hào)pyl被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 5中并 被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdyln，第二垂直被測(cè)位置信號(hào)pyr被輸入到CPU 21 的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 6中并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdyrn，從而二者確定活動(dòng) 平臺(tái)30a的當(dāng)前位置Pn (pdxn、 pdyln、 pdyrn)(見圖6中的(2))。
在歩驟S53中，確定釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值是否被設(shè)置為1。當(dāng)確 定釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值未被設(shè)置為1時(shí)，操作繼續(xù)到步驟S54。否則， 操作進(jìn)行到步驟S57。
在步驟S54中根據(jù)第一數(shù)字加速度Aahn和第二數(shù)字加速度Aavn 計(jì)算第三數(shù)字位移角Ken (見圖6中的(8))。
稍后將使用圖8的流程圖解釋本實(shí)施例中的第三數(shù)字位移角K0n 的計(jì)算的細(xì)節(jié)。
在步驟S55中，根據(jù)第三數(shù)字位移角Ken和霍爾傳感器距離系數(shù) HSD計(jì)算位置Sn的轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)方向分量S0n (見圖6中的(3))。
在步驟S56中，活動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)30a被設(shè)置為OFF狀態(tài)，換言之， 校正單元30被設(shè)置為不執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)30a的驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)。
在步驟S57中，確定校正參數(shù)SR的值是否為0。當(dāng)確定校正參數(shù) SR的值為0 (SR=0)，換言之，照相裝置1未處于校正模式時(shí)，在步 驟S58中將活動(dòng)平臺(tái)30a應(yīng)移動(dòng)到的位置Sn (Sxn、 Syln、 Syrn)設(shè)置到 初始狀態(tài)(Sxn=Syln=Syrn=0)(見圖6中的(4))。
當(dāng)確定校正參數(shù)SR的值不為0 (SR=1)，換言之，照相裝置1處于校正模式時(shí)，操作進(jìn)行到步驟S59。
在歩驟S59中根據(jù)第一數(shù)字角速度VVxn和第二數(shù)字角速度VVyn， 計(jì)算第一數(shù)字位移角Kxn和第二數(shù)字位移角Kyn (見圖6中的(7))。 在歩驟S60中，根據(jù)第一數(shù)字位移角Kxn、第二數(shù)字位移角Kyn
和鏡頭系數(shù)F，計(jì)算位置S。的水平方向分量SXn和位置Sn的垂直方向
分量Syn (見圖6中的(3))。
然后，根據(jù)位置Sn的垂直方向分量Syn和位置Sn的轉(zhuǎn)動(dòng)(傾斜)
方向分量sen，計(jì)算第一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的第一垂直方向分量Syln和第二驅(qū)動(dòng)點(diǎn) 的第二垂直方向分量Syr。(見圖6中的(4))。
在步驟S61中，根據(jù)在歩驟S58或S60中確定的位置Sn(Sxn、 Syn、 Sen)以及當(dāng)前位置Pn (pdxn、 pdyln、 pdyrn)，計(jì)算將活動(dòng)平臺(tái)30a移 動(dòng)到位置Sn的驅(qū)動(dòng)力Dx的水平驅(qū)動(dòng)力Dxn (水平PWM負(fù)荷dx)、第 一垂直驅(qū)動(dòng)力Dyln (第一垂直PWM負(fù)荷dyl)和第二垂直驅(qū)動(dòng)力Dyrn (第二垂直PWM負(fù)荷dyr)(見圖6中的(5))。
在步驟S62中，通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施加水平PWM負(fù)荷dx，驅(qū) 動(dòng)第一水平線圈31al和第二水平線圈31a2;通過向驅(qū)動(dòng)器電路29施 加第一垂直PWM負(fù)荷dyl，驅(qū)動(dòng)第一垂直線圈32al;以及通過向驅(qū)動(dòng) 器電路29施加第二垂直PWM負(fù)荷dyr，驅(qū)動(dòng)第二垂直線圈32a2，從 而將活動(dòng)平臺(tái)30a移動(dòng)到位置Sn (Sxn、 Syn、 S6n)(見圖6中的(6))。
步驟S61和S62的過程是通過PID自動(dòng)控制執(zhí)行的自動(dòng)控制計(jì)算， 用于執(zhí)行一般(正常)的比例、積分和微分計(jì)算。
接下來，使用圖8的流程圖解釋在圖5中的步驟S54中執(zhí)行的第 三數(shù)字位移角Ke。的計(jì)算。
當(dāng)?shù)谌龜?shù)字位移角K0n的計(jì)算開始時(shí)，在步驟S71中，確定第二 數(shù)字加速度Aavn的絕對(duì)值是否大于或等于第一數(shù)字加速度Aahn的絕 對(duì)值。
當(dāng)確定第二數(shù)字加速度Aavn的絕對(duì)值大于或等于第一數(shù)字加速度 AahJ勺絕對(duì)值時(shí)，操作進(jìn)行到步驟S75，否則，操作繼續(xù)到步驟S72。
在步驟S72中，確定第一數(shù)字加速度Aahn是否小于O。當(dāng)確定第 一數(shù)字加速度Aahn小于O時(shí)，操作進(jìn)行到步驟S74，否則，操作繼續(xù) 到步驟S73。在歩驟S73中，CPU21確定照相裝置1被近似保持在第一垂直取 向，并且通過對(duì)第二數(shù)字加速度AaVn進(jìn)行反正弦變換并取負(fù)，來計(jì)算 傾斜角(第三數(shù)字位移角Ke》(Ke^-Sin—1 (Aavn))。
在步驟S74中，CPU21確定照相裝置被近似保持在第二垂直取向， 并且通過對(duì)第二數(shù)字加速度AaVn進(jìn)行反正弦變換，來計(jì)算傾斜角(第 三數(shù)字位移角Kej (Ke^+Sin-1 (Aavn))。
在步驟S75中，確定第二數(shù)字加速度AaVn是否小于O。當(dāng)確定第 二數(shù)字加速度Aa、小于0時(shí)，操作進(jìn)行到步驟S77，否則，操作繼續(xù) 到步驟S76。
在步驟S76中，CPU 21確定照相裝置1被近似保持在第一水平取 向，并且通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aah。進(jìn)行反正弦變換，來計(jì)算傾斜角 (第三數(shù)字位移角K0n) (Ke,+Sin—1 (Aahn))。
在步驟S77中，CPU21確定照相裝置被近似保持在第二水平取向， 并且通過對(duì)第一數(shù)字加速度Aahn進(jìn)行反正弦變換并取負(fù)，來計(jì)算傾斜 角(第三數(shù)字位移角Ke》(Ken=-Sin-' (Aahn))。
此外，解釋了霍爾傳感器作為磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件用于位置檢測(cè)。 但是，其他檢測(cè)元件也可以用于位置檢測(cè)的目的，例如高頻載波型磁 場(chǎng)傳感器的MI (磁阻抗)傳感器、磁共振型磁場(chǎng)檢測(cè)元件、或MR (磁 阻效應(yīng))元件。當(dāng)使用MI傳感器、磁共振型磁場(chǎng)檢測(cè)元件或MR元件 之一時(shí)，與使用霍爾傳感器時(shí)類似，可以通過檢測(cè)磁場(chǎng)變化獲得活動(dòng) 平臺(tái)的位置的相關(guān)信息。
雖然在此參照附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是顯而易見，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行多種修改和變 化。
權(quán)利要求
1、一種照相裝置，包括活動(dòng)平臺(tái)，具有通過拍攝鏡頭捕捉光學(xué)圖像的成像器，并能夠在與所述拍攝鏡頭的光軸垂直的xy面內(nèi)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；以及控制器，在當(dāng)快門釋放開關(guān)被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)開始的通過所述成像器進(jìn)行的成像操作中，所述控制器執(zhí)行所述活動(dòng)平臺(tái)用于平移運(yùn)動(dòng)和傾斜校正的運(yùn)動(dòng)控制；所述平移運(yùn)動(dòng)包括第一穩(wěn)定和第二穩(wěn)定至少之一，其中所述第一穩(wěn)定用于校正由繞y方向的偏航引起的手抖動(dòng)，所述第二穩(wěn)定用于校正由繞x方向的俯仰引起的手抖動(dòng)，所述x方向垂直于所述光軸，所述y方向垂直于所述x方向和所述光軸；所述傾斜校正是基于所述照相裝置的傾斜角，所述傾斜角是由所述照相裝置繞所述光軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，相對(duì)于與重力方向垂直的水平面來測(cè)量；所述控制器基于在所述成像操作開始前計(jì)算的所述傾斜角執(zhí)行所述傾斜校正。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相裝置，進(jìn)一步包括檢測(cè)第一重力分 量和第二重力分量的加速度傳感器，所述第一重力分量是重力加速度 在所述x方向的分量，以及所述第二重力分量是重力加速度在所述y 方向的分量；其中所述控制器根據(jù)所述第一重力分量的絕對(duì)值與所述第二重力 分量的絕對(duì)值之間的數(shù)量關(guān)系來計(jì)算所述傾斜角，并根據(jù)所述傾斜角 為所述傾斜校正執(zhí)行所述活動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照相裝置，其中所述控制器通過對(duì)所述 第一重力分量的絕對(duì)值和所述第二重力分量的絕對(duì)值中的較小值進(jìn)行 反正弦變換來計(jì)算所述傾斜角。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照相裝置，其中當(dāng)所述照相裝置被保持水平且所述照相裝置的上表面或者下表面朝上時(shí)，所述X方向垂直于重力方向且所述y方向平行于重力方向；以及 .當(dāng)所述照相裝置被保持垂直且所述照相裝置的任一側(cè)表面朝上時(shí)，所述x方向平行于重力方向且所述y方向垂直于重力方向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照相裝置，包括活動(dòng)平臺(tái)和控制器?；顒?dòng)平臺(tái)具有成像器并能夠在xy面內(nèi)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。在當(dāng)快門釋放開關(guān)被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)開始的通過成像器進(jìn)行的成像操作中，控制器執(zhí)行活動(dòng)平臺(tái)用于平移運(yùn)動(dòng)和傾斜校正的運(yùn)動(dòng)控制。平移運(yùn)動(dòng)包括第一穩(wěn)定和第二穩(wěn)定，其中第一穩(wěn)定用于校正由偏航引起的手抖動(dòng)，第二穩(wěn)定用于校正由俯仰引起的手抖動(dòng)。傾斜校正是基于照相裝置的傾斜角，所述傾斜角是由照相裝置繞光軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，相對(duì)于與重力方向垂直的水平面來測(cè)量?？刂破骰谠诔上癫僮鏖_始前計(jì)算的傾斜角執(zhí)行傾斜校正。
文檔編號(hào)G03B17/00GK101551577SQ20091012708
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者上中行夫 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社