本發(fā)明涉及用于校正圖像模糊的圖像穩(wěn)定設(shè)備及其控制方法、攝像設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

隨著近來諸如照相機和攝像機等的攝像設(shè)備的分辨率的增大，存在提高用于降低由施加至這些攝像設(shè)備的諸如照相機抖動等的抖動所引起的視角改變的功能的需求。圖像穩(wěn)定的方式大致分為光學(xué)防振和電子防振。利用光學(xué)防振，在與光軸大致垂直的方向上可移動地設(shè)置構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的一部分的防振透鏡(圖像穩(wěn)定透鏡)，并且在該方向上驅(qū)動該防振透鏡，以抵消抖動。

另一方面，傳統(tǒng)上采用的一般焦點調(diào)節(jié)方法包括三角測量方法和對比度af方法。在對比度af方法中，使用通過從自攝像器件而獲得的亮度信號經(jīng)由濾波提取特定頻率成分所獲得的焦點評價值(對比度評價值)，來進(jìn)行自動焦點調(diào)節(jié)(af)。日本特開2009-145852公開了如下技術(shù)：為了降低照相機抖動對聚焦精度的影響，根據(jù)照相機抖動的程度，通過改變向利用三角測量方法所獲得的聚焦位置賦予的權(quán)重以及改變向利用對比度af方法所獲得的聚焦位置賦予的權(quán)重，來獲得聚焦位置。

然而，在驅(qū)動防振透鏡以使其移動遠(yuǎn)離光軸、從而滿足近來對圖像穩(wěn)定機構(gòu)的性能的提高的需求的情況下，光學(xué)性能的改變導(dǎo)致如下問題：圖像的中心的被攝體對比度降低。為了解決該問題，在光軸的方向上驅(qū)動調(diào)焦透鏡以補償防振透鏡的移動量，從而可以維持圖像的中心的被攝體對比度。

另一方面，在使用對比度af方法的af控制的情況下，緊挨在攝像之前進(jìn)行所謂的山獲得掃描，其中，在該山獲得掃描中，在以預(yù)定間隔將調(diào)焦透鏡的位置改變預(yù)定量的同時獲得焦點評價值，以檢測被攝體的對比度水平。這里，在假定在正進(jìn)行山獲得掃描期間、如上所述那樣驅(qū)動調(diào)焦透鏡以補償防振透鏡的移動量的情況下，無法適當(dāng)進(jìn)行山獲得掃描，因而可能無法獲得正確的焦點評價值。結(jié)果，無法將調(diào)焦透鏡驅(qū)動至正確的聚焦位置，并且這可能降低通過攝像所拍攝的圖像的聚焦精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠在獲得正確的焦點評價值的同時適當(dāng)?shù)匦Ｕ龍D像模糊的圖像穩(wěn)定設(shè)備及其控制方法、攝像設(shè)備和存儲介質(zhì)。

因此，本發(fā)明提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備，用于基于用于檢測抖動的檢測單元所檢測到的抖動來使校正單元在與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向不同的方向上移動，所述圖像穩(wěn)定設(shè)備包括：獲得單元，用于使調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上移動，以基于通過拍攝被攝體的圖像所獲得的攝像信號來獲得焦點評價值；以及控制單元，用于根據(jù)所述調(diào)焦透鏡是否正移動來確定用于控制所述調(diào)焦透鏡的方法，并且利用所確定出的方法，基于所述校正單元的移動量來控制所述調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上的移動。

本發(fā)明提供一種攝像設(shè)備，包括：圖像穩(wěn)定設(shè)備，用于基于用于檢測抖動的檢測單元所檢測到的抖動來使校正單元在與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向不同的方向上移動；以及攝像器件，用于通過拍攝被攝體的圖像來獲得攝像信號，其中，所述圖像穩(wěn)定設(shè)備包括：獲得單元，用于使調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上移動，以基于通過拍攝被攝體的圖像所獲得的攝像信號來獲得焦點評價值；以及控制單元，用于根據(jù)所述調(diào)焦透鏡是否正移動來確定用于控制所述調(diào)焦透鏡的方法，并且利用所確定出的方法，基于所述校正單元的移動量來控制所述調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上的移動。

本發(fā)明提供一種圖像穩(wěn)定設(shè)備的控制方法，所述圖像穩(wěn)定設(shè)備用于基于所檢測到的抖動來使校正單元在與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向不同的方向上移動，所述控制方法包括以下步驟：獲得步驟，用于使調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上移動，以基于通過拍攝被攝體的圖像所獲得的攝像信號來獲得焦點評價值；以及控制步驟，用于根據(jù)所述調(diào)焦透鏡是否正移動來確定用于控制所述調(diào)焦透鏡的方法，并且利用所確定出的方法，基于所述校正單元的移動量來控制所述調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上的移動。

本發(fā)明提供一種非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，用于存儲使計算機執(zhí)行圖像穩(wěn)定設(shè)備的控制方法的程序，其中，所述圖像穩(wěn)定設(shè)備用于基于所檢測到的抖動來使校正單元在與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向不同的方向上移動，所述控制方法包括以下步驟：獲得步驟，用于使調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上移動，以基于通過拍攝被攝體的圖像所獲得的攝像信號來獲得焦點評價值；以及控制步驟，用于根據(jù)所述調(diào)焦透鏡是否正移動來確定用于控制所述調(diào)焦透鏡的方法，并且利用所確定出的方法，基于所述校正單元的移動量來控制所述調(diào)焦透鏡在所述光軸方向上的移動。

根據(jù)本發(fā)明，在獲得正確的焦點評價值的同時，適當(dāng)?shù)匦Ｕ藞D像模糊。

通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出圖像穩(wěn)定設(shè)備適用于的攝像設(shè)備的框圖。

圖2a和2b是示出f透鏡在光軸方向上的位置和焦點評價值之間的關(guān)系，以及圖2c和2d是示出透鏡組的位置的示意圖。

圖3是示出表示f透鏡位置校正量和防振透鏡位置之間的關(guān)系的校正表的示例的概念圖。

圖4是示出攝像處理的流程圖。

圖5是示出校正周期再設(shè)置處理的流程圖。

圖6a是示出防振透鏡位置的變化的示例的圖，以及圖6b是示出在通過提供位置校正控制來補償驅(qū)動f透鏡的情況下的f透鏡的位置的變化的示例的圖。

圖7是示出af控制(山獲得掃描)處理的流程圖。

圖8a是示出防振透鏡位置的變化的示例的圖，以及圖8b是示出在通過提供速度校正控制來補償驅(qū)動f透鏡的情況下的f透鏡的位置的變化的示例的圖。

具體實施方式

以下將參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像穩(wěn)定設(shè)備適用于的攝像設(shè)備的框圖。攝像設(shè)備100例如被配置為數(shù)字照相機。攝像設(shè)備100具有鏡筒101。鏡筒101內(nèi)部保持有構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組，并驅(qū)動這些透鏡。透鏡組包括變焦透鏡(以下稱為z透鏡)102、防振透鏡103以及調(diào)焦透鏡(以下稱為f透鏡)104。z透鏡102通過調(diào)節(jié)焦距來光學(xué)地改變視角。防振透鏡103是在與攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸不同的方向(即，與光軸大致垂直的方向)上可移動地設(shè)置并且通過相對于光軸偏移來校正圖像模糊的穩(wěn)定透鏡(穩(wěn)定單元)。f透鏡104在光軸方向上移動，以調(diào)節(jié)焦點。將光圈-快門105用在用于調(diào)節(jié)光量的曝光控制中。

穿過鏡筒101的光被由ccd(電荷耦合器件)或cmos(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)等構(gòu)成的攝像器件106接收，并且從光信號轉(zhuǎn)換成電信號。將該電信號輸入至圖像處理電路107，進(jìn)行像素插值處理和顏色轉(zhuǎn)換處理等，然后作為圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至內(nèi)部存儲器108。顯示單元109例如顯示攝像信息以及通過攝像所獲得的圖像數(shù)據(jù)。壓縮-展開處理單元110根據(jù)圖像格式對存儲在內(nèi)部存儲器108中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和展開。存儲用存儲器111是用于暫時存儲諸如圖像數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)的存儲單元。操作單元112是進(jìn)行各種菜單操作并選擇模式所經(jīng)由的用戶接口。例如，在操作單元112上，允許用戶在靜止圖像拍攝模式和運動圖像拍攝模式之間進(jìn)行切換。操作單元112具有包括根據(jù)按壓量而相繼接通的第一開關(guān)sw1和第二開關(guān)sw2的釋放按鈕。在釋放按鈕約半按下時，第一開關(guān)sw1接通，以及在釋放按鈕被完全按下時，第二開關(guān)sw2接通。

抖動檢測單元113例如具有角速度傳感器或加速度傳感器，并且檢測施加至攝像設(shè)備100的抖動或搖動?？扉T驅(qū)動單元114驅(qū)動光圈-快門105。f透鏡驅(qū)動單元115驅(qū)動f透鏡104。防振透鏡驅(qū)動單元116是用于驅(qū)動防振透鏡103的移動單元。位置檢測單元117檢測與光軸大致垂直的方向上的防振透鏡103的當(dāng)前位置。z透鏡驅(qū)動單元118驅(qū)動z透鏡102。

系統(tǒng)控制單元119(獲得單元、控制單元)包括諸如未示出的cpu(中央處理單元)等的運算裝置。響應(yīng)于用戶的操作，系統(tǒng)控制單元119執(zhí)行存儲在內(nèi)部存儲器108中的各種控制程序，例如用于提供ae控制、af控制、防振控制和變焦控制等的程序。在系統(tǒng)控制單元119中，亮度信號計算單元121計算從攝像器件106輸出的電信號作為被攝體的亮度。評價值計算單元122從亮度信號計算單元121所計算出的亮度信號中提取特定頻率成分，并計算焦點評價值(以下還稱為af評價值或?qū)Ρ榷仍u價值)。af控制單元124指示調(diào)焦控制單元123在預(yù)定范圍上驅(qū)動f透鏡104，并且通過參考f透鏡104在各位置處的焦點評價值來計算對比度的形狀。af控制單元124提供自動調(diào)焦(af)控制，以確定對比度處于對比度的峰的焦點位置作為光束在攝像器件106的平面上聚焦的位置。調(diào)焦控制單元123對f透鏡104的驅(qū)動方向和驅(qū)動量進(jìn)行控制。

基于來自抖動檢測單元113的信息，防振控制單元125計算防振透鏡103應(yīng)當(dāng)移動的方向和量以抵消圖像模糊，并且向防振透鏡驅(qū)動單元116通知所計算出的方向和量。通過防振透鏡驅(qū)動單元116驅(qū)動防振透鏡103來提供防振控制，以抵消圖像模糊。焦點校正單元126根據(jù)防振透鏡103相對于光軸中心的位置(校正量)來校正f透鏡104的位置。根據(jù)經(jīng)由操作單元112發(fā)出的變焦指示，變焦控制單元127計算z透鏡102的驅(qū)動方向和驅(qū)動量，并且根據(jù)計算結(jié)果，z透鏡驅(qū)動單元118驅(qū)動z透鏡102。

在操作單元112上的第一開關(guān)sw1接通時，曝光控制單元120基于亮度信號計算單元121所獲得的亮度信息來計算曝光控制值(光圈值和快門速度)，并將計算結(jié)果發(fā)送至快門驅(qū)動單元114。通過快門驅(qū)動單元114根據(jù)計算結(jié)果驅(qū)動光圈-快門105來提供自動曝光(ae)控制。在操作單元112上的第二開關(guān)sw2接通時，曝光控制單元120基于所確定出的光圈值和快門速度來進(jìn)行攝像，并且將作為攝像器件106的攝像結(jié)果所獲得的圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲用存儲器111中。

現(xiàn)在，參考圖2a～2d，將說明作為防振透鏡103從光軸偏移時發(fā)生的現(xiàn)象的如下情況：被攝體處于失焦。圖2a和2b是示出f透鏡104在光軸方向上的位置和焦點評價值之間的關(guān)系的圖。在圖2a和2b中，橫軸表示f透鏡104的位置，以及縱軸表示焦點評價值。圖2c和2d是示出相應(yīng)透鏡組的位置的示意圖。圖2a和2c示出防振透鏡103位于光軸中心的情況，以及圖2b和2d示出防振透鏡103相對于光軸發(fā)生偏心的情況。

如圖2a所示，針對預(yù)定被攝體的焦點評價值隨著f透鏡104的位置而變化，以由于對比度水平的差異而形成山形狀。山的頂點是被攝體對比度處于其峰的位置，并且在f透鏡104位于該位置的情況下，被攝體處于聚焦。在防振透鏡103與其它透鏡組一樣位于光軸上的情況下(圖2c)，當(dāng)f透鏡104位于光軸方向上的位置x1時焦點評價值最大。在通過在圖2c所示的狀態(tài)下驅(qū)動防振透鏡103而使防振透鏡103從光軸中心偏移的情況下(圖2d)，被攝體的焦點評價值所形成的山向右偏移(圖2b)。即，焦點評價值最大的f透鏡104的位置從位置x1偏移至位置x2。

例如，在假定在防振透鏡103位于光軸時、f透鏡104被驅(qū)動并停止在位置x1以使被攝體聚焦、之后防振透鏡103在與光軸垂直的方向上移動的情況下，被攝體的焦點評價值所形成的山發(fā)生偏移。然后，在圖2a所示的狀態(tài)下為y1的位置x1處的焦點評價值降低至圖2b所示的狀態(tài)下的y2。在這種情況下，在焦點評價值小的狀態(tài)下進(jìn)行攝像操作，并且這可能降低通過攝像所拍攝的圖像的聚焦精度。除此之外，攝像者的移動所引起的照相機抖動不恒定、而是隨著移動而改變，因此防振透鏡103的移動同樣不恒定并且被攝體對比度始終改變。

現(xiàn)在，將說明防振透鏡103和f透鏡104之間的操作的關(guān)系。在以下說明中，將表示防振透鏡103在與光軸大致垂直的方向上以光軸中心為基準(zhǔn)所移動的距離的量(防振角)稱為“防振透鏡位置”。此外，將響應(yīng)于防振透鏡103被驅(qū)動至偏離光軸中心的位置而在光軸方向上應(yīng)當(dāng)驅(qū)動f透鏡104以抵消焦點評價值的峰偏移的量稱為“f透鏡位置校正量”。

圖3是示出表示f透鏡位置校正量和防振透鏡位置之間的關(guān)系的校正表的示例的概念圖。在圖3中，橫軸表示f透鏡位置校正量，以及縱軸表示防振透鏡位置。防振透鏡位置ang0意味著防振透鏡位置是0度，也就是說，防振透鏡103位于光軸中心。該情況下的f透鏡位置校正量為comp0。在本實施例中，comp0的具體數(shù)值是0。在防振透鏡位置相對于光軸中心最遠(yuǎn)時，防振透鏡位置由ang5表示。該情況下的f透鏡位置校正量是comp5。

通過如上所述根據(jù)校正表將f透鏡104的位置校正與防振透鏡位置的變化相對應(yīng)的量，來防止被攝體對比度的降低。應(yīng)當(dāng)注意，防振透鏡位置和f透鏡位置校正量的數(shù)值是通過攝像光學(xué)系統(tǒng)的特性來確定的，并且作為預(yù)先確定的設(shè)計值而存儲在內(nèi)部存儲器108中。應(yīng)當(dāng)注意，盡管根據(jù)以上所參考的校正表，防振透鏡位置和f透鏡位置校正量彼此大致成比例，但是這不是限制性的，而根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的特性，防振透鏡位置和f透鏡位置校正量的關(guān)系可以由曲線表示。

圖4是示出攝像處理的流程圖。該流程圖的處理是通過系統(tǒng)控制單元119所具有的cpu讀出并執(zhí)行系統(tǒng)控制單元119所具有的諸如rom等的存儲單元中所存儲的程序來實現(xiàn)的。在經(jīng)由針對操作單元112的操作接通該設(shè)備的電源時，開始該處理。

首先，在步驟s100中，系統(tǒng)控制單元119對作為用于校正與防振透鏡位置相對應(yīng)的f透鏡104的位置的周期的第一校正周期t1進(jìn)行初始化。這里，系統(tǒng)控制單元119設(shè)置預(yù)先確定的初始值td作為第一校正周期t1。在步驟s101中，系統(tǒng)控制單元119對從開始校正f透鏡104的位置起所經(jīng)過的經(jīng)過時間段k1進(jìn)行初始化，或者即將經(jīng)過時間段k1設(shè)置成0。在步驟s102中，系統(tǒng)控制單元119開始測量經(jīng)過時間段k1。應(yīng)當(dāng)注意，稍后將詳細(xì)說明第一校正周期t1和經(jīng)過時間段k1之間的關(guān)系。

在步驟s103中，基于操作單元112的狀態(tài)，系統(tǒng)控制單元119判斷攝像設(shè)備的電源是否斷開。在攝像設(shè)備的電源斷開的情況下，系統(tǒng)控制單元119結(jié)束圖4中的處理，并且另一方面，在攝像設(shè)備的電源繼續(xù)接通的情況下，處理進(jìn)入步驟s104。在步驟s104中，系統(tǒng)控制單元119判斷經(jīng)過時間段k1是否長于第一校正周期t1(k1>t1)。在k1>t1成立的情況下，處理進(jìn)入步驟s105，另一方面，在k1≤t1成立的情況下，處理進(jìn)入步驟s110。

在步驟s105中，系統(tǒng)控制單元119基于來自位置檢測單元117的輸出來獲得當(dāng)前防振透鏡位置。在步驟s106中，參考校正表(圖3)，系統(tǒng)控制單元119根據(jù)步驟s105中所獲得的防振透鏡位置(ang)來計算f透鏡位置校正量(comp)。在步驟s107中，基于步驟s106中所計算出的f透鏡位置校正量，系統(tǒng)控制單元119控制f透鏡驅(qū)動單元115，以驅(qū)動f透鏡104，從而校正其位置。即，系統(tǒng)控制單元119將f透鏡104驅(qū)動至通過將f透鏡位置校正量與處于防振透鏡位置位于光軸中心的狀態(tài)(f透鏡位置尚未校正的狀態(tài))下的f透鏡104的位置相加所求出的目標(biāo)位置。

在步驟s108中，系統(tǒng)控制單元119對經(jīng)過時間段k1進(jìn)行初始化，即將經(jīng)過時間段k1設(shè)置成0，并且還開始測量經(jīng)過時間段k1。在步驟s109中，系統(tǒng)控制單元119執(zhí)行校正周期再設(shè)置處理(圖5)，其中，在校正周期再設(shè)置處理中，系統(tǒng)控制單元119基于預(yù)先確定的判斷條件根據(jù)需要來再設(shè)置第一校正周期t1。

圖5是示出校正周期再設(shè)置處理的流程圖。首先，系統(tǒng)控制單元119判斷當(dāng)前是否正拍攝運動圖像(步驟s121)，并且在正拍攝運動圖像的情況下，系統(tǒng)控制單元119將預(yù)先確定的預(yù)定周期tm設(shè)置為第一校正周期t1(步驟s122)。另一方面，在不是正拍攝運動圖像的情況下，系統(tǒng)控制單元119判斷f透鏡位置校正量的改變程度是否大于閾值(步驟s123)。

這里，f透鏡位置校正量的改變程度是根據(jù)圖4的步驟s106中前次計算出的位置校正量以及本次計算出的位置校正量來計算的?？蛇x地，系統(tǒng)控制單元119可以隨時將步驟s106中所計算出的f透鏡位置校正量存儲在內(nèi)部存儲器108中，并且根據(jù)過去存儲的多個f透鏡位置校正量來計算改變程度。應(yīng)當(dāng)注意，改變程度可以是比或差。

作為步驟s123中的判斷結(jié)果，在f透鏡位置校正量的改變程度大于閾值的情況下，系統(tǒng)控制單元119將預(yù)先確定的預(yù)定周期tc設(shè)置為第一校正周期t1(步驟s124)。另一方面，在f透鏡位置校正量的改變程度不大于閾值的情況下，系統(tǒng)控制單元119再次將第一校正周期t1設(shè)置成初始值td。

應(yīng)當(dāng)注意，將預(yù)定周期tm設(shè)置成比初始值td短。這是因為，與不是正拍攝運動圖像的情況相比，在正拍攝運動圖像的情況下所需的控制更精細(xì)。在正拍攝運動圖像期間，與不是正拍攝運動圖像的情況相比，驅(qū)動f透鏡104從而以更短的間隔校正其位置(焦點調(diào)節(jié))，從而可以高精度地校正焦點。另一方面，在不是正拍攝運動圖像的情況下，降低以補償方式驅(qū)動f透鏡104的次數(shù)，這使得電力消耗降低。此外，將預(yù)定周期tc設(shè)置成小于初始值td。f透鏡位置校正量的改變程度大的情形是防振透鏡103的位置由于強的照相機抖動而發(fā)生頻繁且大的改變的情形。在這種情況下，需要精細(xì)的控制。例如，在f透鏡位置校正量的改變程度大的情況下，與f透鏡位置校正量的改變程度小的情況相比，以更短的間隔來執(zhí)行焦點校正，從而使得可以高精度地校正焦點。另一方面，在f透鏡位置校正量的改變程度小的情況下，降低以補償方式驅(qū)動f透鏡104的次數(shù)，這使得電力消耗降低。在步驟s122、s123和s125之后，結(jié)束圖5的處理。

在步驟s110中，系統(tǒng)控制單元119判斷操作單元112上的第一開關(guān)sw1是否接通，并且在第一開關(guān)sw1尚未接通的情況下，處理返回至步驟s103。另一方面，在系統(tǒng)控制單元119判斷為第一開關(guān)sw1接通的情況下，處理進(jìn)入步驟s111。

在正重復(fù)執(zhí)行步驟s103～s110期間，不進(jìn)行如下的“山獲得掃描”：在光軸方向上驅(qū)動f透鏡104的同時，基于通過拍攝被攝體的圖像所獲得的攝像信號來獲得焦點評價值。因而，在f透鏡104沒有正被驅(qū)動以獲得焦點評價值的狀態(tài)下，通過驅(qū)動f透鏡104以校正其位置，來驅(qū)動地控制f透鏡104(步驟s107)。即，系統(tǒng)控制單元119基于防振透鏡103的移動量來計算f透鏡位置校正量，并且基于所計算出的f透鏡位置校正量來控制f透鏡104的位置。這是以第一校正周期t1來執(zhí)行的。將參考圖6a和6b來說明該控制的示例。

圖6a是示出防振透鏡的位置隨著時間的變化的示例的圖。在圖6a中，橫軸表示時間，以及縱軸表示防振透鏡位置。圖6b是與圖6a相對應(yīng)的并且示出在通過提供位置校正控制來補償驅(qū)動f透鏡104的情況下的f透鏡104的位置隨著時間的變化的示例的圖。在圖6b中，橫軸表示時間，以及縱軸表示f透鏡104的位置。時刻t0是攝像設(shè)備的電源接通的時刻，或者是前次驅(qū)動f透鏡104以校正其位置的時刻。

參考圖6a，時刻t0的防振透鏡位置是ang0。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang0相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp0(0)，因而對于圖6b中的時刻t0的f透鏡104的位置，沒有考慮旨在校正f透鏡104的位置的對f透鏡104的驅(qū)動。將沒有考慮焦點校正的f透鏡104的該位置定義為基準(zhǔn)位置。

在從時刻t0起直到經(jīng)過了第一校正周期t1為止的時刻t1是ang1(圖6a)。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang1相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp1。因此，在時刻t1，系統(tǒng)控制單元119將f透鏡104驅(qū)動至通過將comp1與基準(zhǔn)位置相加所獲得的位置。在從時刻t1起直到經(jīng)過了第一校正周期t1為止的時刻t2是ang4(圖6a)。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang4相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp4。因此，在時刻t2，系統(tǒng)控制單元119將f透鏡104驅(qū)動至通過將comp4與基準(zhǔn)位置相加所獲得的位置。之后，以同樣的方式，通過根據(jù)經(jīng)過了第一校正周期t1的時間點的防振透鏡位置確定f透鏡位置校正量、并且將f透鏡104驅(qū)動至通過將f透鏡位置校正量與基準(zhǔn)位置相加所獲得的位置，來適當(dāng)?shù)匦Ｕ秳?。?yīng)當(dāng)注意，在例如防振透鏡位置是校正表中的特定指定值之間的值的情況下，可以通過插值來求出f透鏡位置校正量。

再次參考圖4，在步驟s111中，系統(tǒng)控制單元119停止測量經(jīng)過時間段k1。然后，在步驟s112中，系統(tǒng)控制單元119執(zhí)行af控制(山獲得掃描)處理(圖7)，以確定f透鏡104的聚焦位置。稍后將參考圖7來說明該af控制處理。之后，在步驟s113中，系統(tǒng)控制單元119將f透鏡104驅(qū)動至步驟s112中所確定出的f透鏡104的聚焦位置。

然后，在步驟s114中，系統(tǒng)控制單元119判斷操作單元112的第一開關(guān)sw1是否繼續(xù)接通，并且在第一開關(guān)sw1沒有繼續(xù)接通的情況下，處理返回至步驟s100。另一方面，在第一開關(guān)sw1繼續(xù)接通的情況下，處理進(jìn)入步驟s115，其中，在步驟s115中，系統(tǒng)控制單元119轉(zhuǎn)而判斷操作單元112的第二開關(guān)sw2是否接通。在系統(tǒng)控制單元119判斷為第二開關(guān)sw2尚未接通的情況下，處理返回至步驟s114。另一方面，在系統(tǒng)控制單元119判斷為第二開關(guān)sw2接通的情況下，系統(tǒng)控制單元119在步驟s116中進(jìn)行攝像操作。之后，處理返回至步驟s100。

圖7是示出圖4的步驟s112中所執(zhí)行的af控制(山獲得掃描)處理的流程圖。首先，在步驟s200中，系統(tǒng)控制單元119確定要進(jìn)行山獲得掃描的掃描范圍。將掃描范圍在近側(cè)的被攝體處于聚焦的方向上的一端定義為掃描開始位置，以及將掃描范圍在遠(yuǎn)側(cè)的被攝體處于聚焦的方向上的另一端定義為掃描結(jié)束位置。應(yīng)當(dāng)注意，對于掃描范圍、掃描開始位置和掃描結(jié)束位置，沒有考慮先前所述的焦點校正，即假定防振透鏡103處于光軸中心。

在步驟s201中，系統(tǒng)控制單元119確定要進(jìn)行掃描的時間間隔。在步驟s202中，系統(tǒng)控制單元119確定f透鏡104的初始驅(qū)動速度。在步驟s203中，系統(tǒng)控制單元119將f透鏡104向步驟s200中所確定出的掃描范圍中的掃描開始位置驅(qū)動。在完成了向掃描開始位置的驅(qū)動之后，處理進(jìn)入步驟s204。在步驟s204中，系統(tǒng)控制單元119對掃描經(jīng)過時間段k2進(jìn)行初始化，即將其設(shè)置為0。這里，掃描經(jīng)過時間段k2是從(在后述的步驟s206中)開始將f透鏡104向掃描結(jié)束位置驅(qū)動起所經(jīng)過的時間段，或者從前次獲得了焦點評價值起所經(jīng)過的時間段。

在步驟s205中，系統(tǒng)控制單元119開始測量掃描經(jīng)過時間段k2。在步驟s206中，系統(tǒng)控制單元119開始將f透鏡104向步驟s200中所確定出的掃描范圍中的掃描結(jié)束位置驅(qū)動。應(yīng)當(dāng)注意，此時，以步驟s202中所設(shè)置的初始驅(qū)動速度來驅(qū)動f透鏡104。在開始向掃描結(jié)束位置的驅(qū)動之后，與是否完成了向掃描結(jié)束位置的驅(qū)動無關(guān)地，處理進(jìn)入步驟s207。

在步驟s207中，系統(tǒng)控制單元119獲得該周期內(nèi)的焦點評價值。即，系統(tǒng)控制單元119提取亮度信號的高頻成分，并且將所計算出的焦點評價值存儲在內(nèi)部存儲器108中。在步驟s208中，系統(tǒng)控制單元119計算f透鏡104的預(yù)期位置p，并且將其與步驟s207所獲得的焦點評價值相關(guān)聯(lián)地存儲在內(nèi)部存儲器108中。f透鏡104的預(yù)期位置p是指基于從步驟s206中開始將f透鏡104從掃描開始位置向掃描結(jié)束位置驅(qū)動起經(jīng)過的時間段以及步驟s202確定出的初始驅(qū)動速度所計算出的f透鏡104的位置。即，預(yù)期位置p是指在假定使用掃描開始位置作為基準(zhǔn)位置以初始驅(qū)動速度驅(qū)動f透鏡104的情況下、在執(zhí)行步驟s208的時間點f透鏡104所到達(dá)的位置。在步驟s209中，系統(tǒng)控制單元119判斷步驟s208中所計算出的預(yù)期位置p是否到達(dá)掃描范圍中的掃描結(jié)束位置。在系統(tǒng)控制單元119判斷為步驟s208中所計算出的預(yù)期位置p尚未到達(dá)掃描結(jié)束位置的情況下，處理進(jìn)入步驟s210，另一方面，在系統(tǒng)控制單元119判斷為預(yù)期位置p到達(dá)了掃描結(jié)束位置的情況下，處理進(jìn)入步驟s218。

現(xiàn)在，將參考圖8a和8b來說明預(yù)期位置p。圖8a是示出防振透鏡位置隨著時間的變化的示例的圖。在圖8a中，橫軸表示時間，以及縱軸表示防振透鏡位置。圖8b是與圖8a相對應(yīng)的并且示出通過提供f透鏡104的速度校正控制來補償驅(qū)動f透鏡104的情況下的f透鏡104的位置隨著時間的變化的示例的圖。在圖8b中，橫軸表示時間，以及縱軸表示f透鏡104的位置。時刻t0是從掃描開始位置起開始對f透鏡104的驅(qū)動的時刻。在圖8b中，由實線示出對速度進(jìn)行校正的情況下的變化，以及由虛線示出沒有對速度進(jìn)行校正的情況下的變化(預(yù)期位置p的變化)。如圖8b的虛線所示，預(yù)期位置p線性變化。

在圖7的步驟s210中，系統(tǒng)控制單元119從來自位置檢測單元117的輸出中獲得當(dāng)前的防振透鏡位置。在步驟s211中，系統(tǒng)控制單元119基于步驟s210中所獲得的防振透鏡位置來計算速度校正量δv，并且進(jìn)一步地，在步驟s212中，基于步驟s211中所計算出的速度校正量δv來確定校正后的速度cv。在步驟s213中，系統(tǒng)控制單元119判斷步驟s212中所確定出的校正后的速度cv是否高于預(yù)定速度(校正后的速度cv>預(yù)定速度)。

在校正后的速度cv高于預(yù)定速度的情況下，處理進(jìn)入步驟s214，其中在步驟s214中，系統(tǒng)控制單元119轉(zhuǎn)而將f透鏡104的驅(qū)動速度改變成步驟s212中所確定出的校正后的速度cv，之后處理進(jìn)入步驟s216。另一方面，在校正后的速度cv不高于預(yù)定速度的情況下，處理進(jìn)入步驟s215，其中，在步驟s215中，系統(tǒng)控制單元119轉(zhuǎn)而將f透鏡104的驅(qū)動速度改變成預(yù)定速度，之后處理進(jìn)入步驟s216。這里，預(yù)定速度是預(yù)先確定的值，并且用來限制f透鏡104的移動速度。因此，f透鏡104的移動速度的下限是預(yù)定速度。這是因為，如果f透鏡104的移動速度被設(shè)置成過低的速度，則af控制的處理時間將會增加，從而導(dǎo)致性能降低。通過將下限速度設(shè)置成預(yù)定速度，可以防止af控制處理的延遲。在步驟s216中，系統(tǒng)控制單元119進(jìn)行等待，直到掃描經(jīng)過時間段k2變得比第二校正周期t2長(k2>t2)為止。這里，將第二校正周期t2設(shè)置成小于第一校正周期t1的值。在掃描經(jīng)過時間段k2變得比第二校正周期t2長的情況下，系統(tǒng)控制單元119在步驟s217中對掃描經(jīng)過時間段k2進(jìn)行初始化并且開始測量掃描經(jīng)過時間段k2，之后處理返回至步驟s207。

通過重復(fù)執(zhí)行步驟s207～s217，計算每個第二校正周期t2的速度校正量δv和校正后的速度cv，以逐步校正f透鏡104的驅(qū)動速度。現(xiàn)在，將說明計算速度校正量δv和校正后的速度cv的示例。在圖8a所示的示例中，時刻t0的防振透鏡位置是ang0。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang0相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp0。f透鏡位置校正量comp0是0，因而對于圖8b的時刻t0的f透鏡104的位置，沒有考慮旨在校正f透鏡104的位置的對f透鏡104的驅(qū)動。

之后，開始以初始驅(qū)動速度來驅(qū)動f透鏡104，并且在從時刻t0起直到經(jīng)過了第二校正周期t2為止的時刻t1的防振透鏡位置是ang1。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang1相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp1。因此，在時刻t1，分別通過以下的數(shù)學(xué)表達(dá)式1和2來確定速度校正量δvt1和校正后的速度cvt1。應(yīng)當(dāng)注意，在速度校正量δv、校正后的速度cv和預(yù)期位置p表示特定時刻t的參數(shù)時，將諸如t2或t3等的符號附加至這些參數(shù)。

數(shù)學(xué)表達(dá)式1

速度校正量δvt1＝(時刻t1的f透鏡位置校正量comp-時刻t0的f透鏡位置校正量comp)/第二校正周期t2

數(shù)學(xué)表達(dá)式2

校正后的速度cvt1＝時刻t0的驅(qū)動速度(時刻t0的初始驅(qū)動速度)+速度校正量δvt1

數(shù)學(xué)表達(dá)式2表示通過將步驟s211中所計算出的速度校正量δv與作為現(xiàn)在的f透鏡104的驅(qū)動速度而設(shè)置的當(dāng)前速度相加來計算f透鏡104的校正后的速度cv。

在時刻t1，作為將f透鏡104的驅(qū)動速度改變成校正后的速度cvt1的結(jié)果，從時刻t1起經(jīng)過了第二校正周期t2的時刻t2的f透鏡104的實際位置是圖8b中的校正后的位置qt2。另一方面，f透鏡104的預(yù)期位置p是預(yù)期位置pt2。

此外，時刻t2的防振透鏡位置是ang4。根據(jù)校正表(圖3)，與防振透鏡位置ang4相關(guān)聯(lián)的f透鏡位置校正量是comp4。通過以下的數(shù)學(xué)表達(dá)式3和4來確定時刻t2的速度校正量δvt2和校正后的速度cvt2。

數(shù)學(xué)表達(dá)式3

速度校正量δvt2＝(時刻t2的f透鏡位置校正量comp-時刻t1的f透鏡位置校正量comp)/第二校正周期t2

數(shù)學(xué)表達(dá)式4

校正后的速度cvt2＝時刻t1的驅(qū)動速度(時刻t1的校正后的速度cvt1)+速度校正量δvt2

在時刻t2，作為將f透鏡104的驅(qū)動速度改變成校正后的速度cvt2的結(jié)果，從時刻t2起經(jīng)過了第二校正周期t2的時刻t3的f透鏡104的實際位置是圖8b中的校正后的位置qt3。另一方面，f透鏡104的預(yù)期位置p是預(yù)期位置pt3。時刻t3以及后續(xù)時刻的速度校正量δv和校正后的速度cv同樣是通過在數(shù)字表達(dá)式1和2中代替時刻t1的值而應(yīng)用值t3、t4…來計算的。因此，每當(dāng)經(jīng)過第二校正周期t2時，根據(jù)該時間點的防振透鏡位置來改變f透鏡104的驅(qū)動速度，由此校正焦點。

在圖7的步驟s218中，系統(tǒng)控制單元119停止測量掃描經(jīng)過時間段k2，并且在步驟s219中，停止驅(qū)動f透鏡104。在步驟s220中，系統(tǒng)控制單元119根據(jù)所獲得并存儲的多個焦點評價值以及與這些焦點評價值相關(guān)聯(lián)的預(yù)期位置p來計算焦點評價峰值，并且確定焦點評價值到達(dá)其峰值的f透鏡104的位置作為聚焦位置。之后，結(jié)束圖7的處理。

在正重復(fù)執(zhí)行步驟s207～s217期間，進(jìn)行“山獲得掃描”。因而，在f透鏡104正被驅(qū)動以獲得焦點評價值的狀態(tài)下，通過校正f透鏡104的驅(qū)動速度來驅(qū)動地控制f透鏡104(步驟s214、s215)。即，系統(tǒng)控制單元119基于防振透鏡103的移動量來計算f透鏡104的速度校正量δv，并且基于所計算出的速度校正量δv來控制f透鏡104的移動速度。這是以第二校正周期t2來執(zhí)行的。該控制方法與在正重復(fù)執(zhí)行步驟s103～s110期間執(zhí)行的旨在校正f透鏡104的速度的對f透鏡104的驅(qū)動有所不同。因而，根據(jù)是否為了山獲得掃描而正驅(qū)動f透鏡104來確定f透鏡104的控制方法。并且利用所確定出的方法，基于防振透鏡103的移動量來控制f透鏡104的驅(qū)動。這在防止af控制失敗的同時防止了由于防振透鏡103較大的偏離光軸所引起的被攝體對比度的降低。

根據(jù)本實施例，在沒有為了山獲得掃描而正驅(qū)動f透鏡104的情況下，通過控制f透鏡104的位置來校正抖動。另一方面，在為了山獲得掃描而正驅(qū)動f透鏡104的情況下，通過控制f透鏡104的移動速度來獲得正確的焦點評價值。這使得能夠在獲得正確的焦點評價值的同時適當(dāng)?shù)匦Ｕ秳印?/p>

此外，根據(jù)是否正拍攝運動圖像來改變第一校正周期t1，并且與不是正拍攝運動圖像的情況相比，在正拍攝運動圖像的情況下將第一校正周期t1設(shè)置成更小的值。這使得能夠在降低不是正拍攝運動圖像的情況下的電力消耗的同時，精確地進(jìn)行對運動圖像的焦點校正。此外，根據(jù)f透鏡位置校正量的改變程度來改變第一校正周期t1，并且這使得能夠精確地進(jìn)行焦點校正，同時降低電力消耗。

此外，由于將第二校正周期t2設(shè)置成比第一校正周期t1小的值，因此提高了f透鏡104的速度的校正精度，并且降低了對af控制的影響。應(yīng)當(dāng)注意，第二校正周期t2可以與第一校正周期t1相同。

應(yīng)當(dāng)注意，第二校正周期t2可以根據(jù)速度校正量δv的改變程度而變化。例如，速度校正量δv的改變程度大，這與速度校正量δv的改變程度小的情況相比，第二校正周期t2更短。結(jié)果，即使在例如防振透鏡的位置由于強的照相機抖動而發(fā)生頻繁且大的改變的情況下，也高精度地對速度進(jìn)行校正，從而使得能夠在降低電力消耗的同時進(jìn)行精確的焦點校正。

應(yīng)當(dāng)注意，可以通過鏡筒101所具有的控制單元來執(zhí)行與防振透鏡103和f透鏡104相關(guān)聯(lián)的上述處理的一部分或全部。因此，根據(jù)本發(fā)明的圖像穩(wěn)定設(shè)備可以被配置為可更換鏡筒，或者被實現(xiàn)為具有可更換鏡頭的攝像設(shè)備的主體?？蛇x地，圖像穩(wěn)定設(shè)備可以被配置為包含在照相機/鏡頭一體型的攝像設(shè)備中。此外，攝像設(shè)備不是必須為數(shù)字照相機，而可以是諸如數(shù)字靜態(tài)照相機、攝像機、電視攝像機、雙筒望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡和觀測鏡等的其它光學(xué)設(shè)備。

其它實施例

本發(fā)明的實施例還可以通過如下的方法來實現(xiàn)，即，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲介質(zhì)將執(zhí)行上述實施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計算機或是中央處理單元(cpu)、微處理單元(mpu)讀出并執(zhí)行程序的方法。

盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。

本申請要求2016年4月20日提交的日本專利申請2016-084413的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將其全部內(nèi)容包含于此。