光學(xué)裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用多個(gè)校正光學(xué)系統(tǒng)校正所拍攝圖像的模糊的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，以下圖像模糊校正功能已變得普遍，該圖像模糊校正功能不僅對(duì)用戶靜止站立時(shí)照相機(jī)抖動(dòng)所引起的所拍攝圖像的模糊進(jìn)行校正，還對(duì)在用戶單手執(zhí)行拍攝時(shí)所引起的相對(duì)較大的模糊以及在用戶行走期間執(zhí)行拍攝時(shí)所引起的所拍攝圖像的大幅模糊進(jìn)行校正。
[0003]圖像模糊校正方法包括以下技術(shù):諸如通過(guò)光學(xué)地移動(dòng)校正透鏡按照模糊來(lái)移位光軸的光學(xué)圖像模糊校正技術(shù)，以及按照模糊改變從由圖像傳感器所拍攝的圖像輸出的摳圖區(qū)域的電子圖像模糊校正技術(shù)等。
[0004]為校正大幅模糊，光學(xué)圖像模糊校正方式需要增加校正角度，而電子圖像模糊校正方式需要設(shè)置大的剩余像素區(qū)域。兩者之中任何一種方法都需要擴(kuò)大校正范圍。然而，當(dāng)擴(kuò)大校正范圍時(shí)，光學(xué)圖像模糊校正方式會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題:透鏡或致動(dòng)器在尺寸上增加或者在大幅抖動(dòng)透鏡時(shí)光學(xué)性能劣化。另外，電子圖像模糊校正方式會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題:有效區(qū)域的縮小導(dǎo)致圖像質(zhì)量的劣化，并且傳感器尺寸的增加導(dǎo)致電力消耗的增加。
[0005]為了解決這樣的問(wèn)題，日本特開(kāi)第2003-202499號(hào)公報(bào)提出一種設(shè)置并驅(qū)動(dòng)用于抖動(dòng)校正的兩個(gè)校正光學(xué)系統(tǒng)的方法。此外，日本特開(kāi)第2010-4370號(hào)公報(bào)提出如下方法:該方法設(shè)置了校正光學(xué)系統(tǒng)及電子校正系統(tǒng)，并通過(guò)將模糊分離成高頻帶和低頻帶以及使用兩個(gè)校正系統(tǒng)對(duì)各頻帶執(zhí)行校正來(lái)校正模糊。
[0006]然而，在日本特開(kāi)第2003-202499號(hào)公報(bào)以及第2010-4370號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的傳統(tǒng)技術(shù)沒(méi)有考慮變焦操作時(shí)進(jìn)行的控制。因此，產(chǎn)生了下述問(wèn)是。
[0007]也就是，當(dāng)使用兩個(gè)校正光學(xué)系統(tǒng)分離抖動(dòng)的頻帶并執(zhí)行校正時(shí)，兩個(gè)校正光學(xué)系統(tǒng)的可移動(dòng)范圍根據(jù)焦距的光學(xué)特性而改變。因此，有必要按照焦距在負(fù)責(zé)校正高頻成分的系統(tǒng)和負(fù)責(zé)校正低頻成分的系統(tǒng)之間進(jìn)行切換以便確保所期望的抖動(dòng)校正性能。然而，如果變焦操作期間進(jìn)行在負(fù)責(zé)校正高頻成分的系統(tǒng)和負(fù)責(zé)校正低頻成分的系統(tǒng)之間的切換，那么隨著可移動(dòng)范圍的變化會(huì)出現(xiàn)諸如端撞(end hit)等圖像模糊校正上的失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題所做出的，并提供了一種即使在變焦操作時(shí)也可獲得優(yōu)良的圖像模糊校正效果的攝像裝置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置包括:抖動(dòng)檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)所述裝置的抖動(dòng)；第一光學(xué)校正單元，其被配置為基于通過(guò)所述抖動(dòng)檢測(cè)單元所檢測(cè)的抖動(dòng)來(lái)校正圖像模糊；第二光學(xué)校正單元，其被配置為基于通過(guò)所述抖動(dòng)檢測(cè)單元所檢測(cè)的抖動(dòng)來(lái)校正圖像模糊；變焦檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)變焦透鏡是否正在執(zhí)行變焦操作；校正量計(jì)算單元，其被配置為基于所述抖動(dòng)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的校正量；控制單元，其被配置為根據(jù)所述變焦透鏡是否執(zhí)行所述變焦操作或所述變焦透鏡是否停止所述變焦操作來(lái)改變通過(guò)所述校正量計(jì)算單元計(jì)算出的所述校正量的計(jì)算方法。其中，所述控制單元控制所述校正量計(jì)算單元在所述變焦操作停止的情況下通過(guò)分離所述抖動(dòng)的頻率的演算來(lái)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的所述校正量，而在所述變焦操作執(zhí)行的情況下通過(guò)基于所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元的可移動(dòng)范圍的比例演算來(lái)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的所述校正量。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學(xué)裝置的控制方法，所述光學(xué)裝置包括:抖動(dòng)檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)所述光學(xué)裝置的抖動(dòng)，第一光學(xué)校正單元，其被配置為基于通過(guò)所述抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)的抖動(dòng)來(lái)校正圖像模糊，以及第二光學(xué)校正單元，其被配置為基于通過(guò)所述抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)的抖動(dòng)來(lái)校正圖像模糊，所述光學(xué)裝置的控制方法包括:變焦檢測(cè)步驟，其檢測(cè)變焦透鏡是否正在執(zhí)行變焦操作；校正量計(jì)算步驟，其基于所述抖動(dòng)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的校正量；以及控制步驟，其根據(jù)所述變焦透鏡是否執(zhí)行所述變焦操作或所述變焦透鏡是否停止所述變焦操作來(lái)改變?cè)谒鲂Ｕ坑?jì)算步驟中計(jì)算出的所述校正量的計(jì)算方法。其中，在所述控制步驟中，控制所述校正量計(jì)算步驟在所述變焦操作停止的情況下通過(guò)分離所述抖動(dòng)的頻率的演算來(lái)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的所述校正量，而在所述變焦操作執(zhí)行的情況下通過(guò)基于所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元的可移動(dòng)范圍的比例演算來(lái)計(jì)算通過(guò)所述第一光學(xué)校正單元和所述第二光學(xué)校正單元所校正的所述校正量。
[0011]根據(jù)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的攝像裝置的配置的框圖。
[0013]圖2是示出變焦停止時(shí)校正量計(jì)算單元的示例的圖。
[0014]圖3是示出第一和第二校正光學(xué)系統(tǒng)的可移動(dòng)范圍的圖表。
[0015]圖4是示出變焦操作時(shí)校正量計(jì)算單元的示例的圖。
[0016]圖5是說(shuō)明校正量計(jì)算控制的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下文將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在以下實(shí)施例中，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)將被描述為本發(fā)明的攝像裝置的示例。然而，本發(fā)明還適用于具有移動(dòng)圖像拍攝功能的任意攝像裝置。攝像裝置還包括其中并入或整合諸如具有照相機(jī)的便攜式電話、游戲機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等的攝像裝置的設(shè)備。請(qǐng)注意，在此實(shí)施例的描述中，將施加于攝像裝置的振動(dòng)表達(dá)為“抖動(dòng)”，并將由施加于攝像裝置的抖動(dòng)對(duì)所拍攝圖像造成的影響表達(dá)為“圖像模糊”。
[0018]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的攝像裝置的配置的示例的框圖。參見(jiàn)圖1，拍攝光學(xué)系統(tǒng)101是由多個(gè)透鏡構(gòu)成的透鏡組。拍攝光學(xué)系統(tǒng)101包括兩個(gè)光學(xué)圖像模糊校正機(jī)構(gòu)。移位透鏡(第一光學(xué)校正單元)102是第一光學(xué)圖像模糊校正機(jī)構(gòu)，其能夠通過(guò)在與光軸垂直的二維平面內(nèi)被移動(dòng)而改變?nèi)肷涞綌z像平面的光束的入射角。變焦透鏡(第二光學(xué)校正單元)103是第二光學(xué)圖像模糊校正機(jī)構(gòu)。變焦透鏡103通過(guò)在光軸方向上被移動(dòng)而改變拍攝光學(xué)系統(tǒng)101的倍率，并且能夠改變?cè)趫D像傳感器的攝像平面上形成的圖像的倍率。此外，變焦透鏡103能夠在與光軸垂直的二維平面內(nèi)移動(dòng)，或者圍繞光軸上的一點(diǎn)球狀地旋轉(zhuǎn)，并且還用作光學(xué)圖像模糊校正機(jī)構(gòu)。在下文中，移位透鏡102和變焦透鏡103也將被分別稱為第一校正光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)校正系統(tǒng)。
[0019]圖像傳感器113將經(jīng)由拍攝光學(xué)系統(tǒng)101形成的光學(xué)被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并輸出處理過(guò)的信號(hào)作為視頻信號(hào)。例如，將CCD或CMOS傳感器用作圖像傳感器113。信號(hào)處理單元114由模擬信號(hào)處理電路和數(shù)字信號(hào)處理電路構(gòu)成。模擬信號(hào)處理電路通過(guò)對(duì)由圖像傳感器113獲得的信號(hào)執(zhí)行預(yù)定處理來(lái)生成模擬攝像信號(hào)。例如，模擬信號(hào)處理電路由CDS(相關(guān)雙采樣)電路、AGC(自動(dòng)增益控制)電路等構(gòu)成。數(shù)字信號(hào)處理電路利用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)執(zhí)行諸如伽瑪校正或白平衡校正等預(yù)定信號(hào)處理而生成數(shù)字視頻信號(hào)。此外，例如，數(shù)字信號(hào)處理電路生成用于AF(自動(dòng)聚焦)控制和AE(自動(dòng)曝光)控制等的評(píng)價(jià)信號(hào)。
[0020]當(dāng)用于發(fā)出指令以開(kāi)始或結(jié)束記錄的操作單元(未示出)發(fā)出記錄視頻信號(hào)的指令時(shí)，記錄控制單元115向記錄介質(zhì)116輸出從信號(hào)處理單元114供給的視頻信號(hào)，并使記錄介質(zhì)116記錄該信號(hào)。記錄介質(zhì)116是諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的信息記錄介質(zhì)、諸如硬盤(pán)或磁帶的的磁記錄介質(zhì)等。顯示控制單元117輸出從信號(hào)處理單元114供給的視頻信號(hào)并使顯示設(shè)備118顯示圖像。顯示設(shè)備118通過(guò)例如使用液晶顯示元件OXD或取景器)等來(lái)顯示圖像。
[0021]角速度傳感器120是用于檢測(cè)施加于攝像裝置的抖動(dòng)的傳感器。例如，角速度傳感器120是由振動(dòng)陀螺儀等形成的，其檢測(cè)由照相機(jī)抖動(dòng)等引起攝像裝置整體抖動(dòng)的角速度并輸出電氣信號(hào)。角速度傳感