專利名稱：圖像模糊補(bǔ)償裝置和圖像拾取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像模糊補(bǔ)償裝置，其被構(gòu)造來補(bǔ)償例如由于使用者 持握所謂的圖像模糊補(bǔ)償圖像拾取設(shè)備的手的無意識的移動導(dǎo)致的模糊圖 像，本發(fā)明還涉及具有該圖像模糊補(bǔ)償裝置的諸如數(shù)字式相機(jī)或便攜式攝 錄機(jī)的圖像拾取設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)使用者在使用現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字式相機(jī)或便攜式攝錄機(jī)拍攝圖像時無 意識地移動其手時，被拍攝的圖像由于手抖動或搖晃而變模糊，從而顯著 劣化拍攝圖像的質(zhì)量。大致有兩種技術(shù)來補(bǔ)償此類圖像模糊，即光學(xué)補(bǔ)償 技術(shù)和電補(bǔ)償技術(shù)(其中由成像器拍攝的模糊圖像以電的方式受到補(bǔ) 償)。
在光學(xué)補(bǔ)償技術(shù)中，光學(xué)部件被布置在穿過光學(xué)拾取鏡頭到達(dá)成像器 的圖像光的光路的某點上，使得圖像的光軸被補(bǔ)償。結(jié)果，由已經(jīng)影響了 圖像拾取設(shè)備的無意識手移動導(dǎo)致的圖像模糊被補(bǔ)償，以獲得穩(wěn)定的圖 像。
圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像拾取設(shè)備的圖像補(bǔ)償裝置的構(gòu)造的 方框圖。圖像拾取設(shè)備包括用于拍攝圖像的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)具有
沿光軸Z布置的主鏡頭41、移軸鏡頭(shift lens) 42以及對焦鏡頭43， 并且圖像光通過具有這些鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)入射在圖像拾取裝置44的成像 表面上。然后，圖像拾取裝置44將圖像的入射光轉(zhuǎn)換為電圖像信號。移 軸鏡頭42被用于補(bǔ)償模糊圖像。可以通過對俯仰(pitch)致動器32進(jìn)行 驅(qū)動來使移軸鏡頭42沿俯仰角方向傾斜，也可以通過對方位(yaw)致動 器36進(jìn)行驅(qū)動來使移軸鏡頭42沿方位角方向傾斜。俯仰角和方位角被用 于水平地傾斜移軸鏡頭42，并且由與光軸Z以直角相交、并且夾角為90
度的兩個彼此不同的方向形成。移軸鏡頭42的俯仰和方位角由俯仰和方
位位置傳感器33、 37檢測，其檢測輸出信號由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器34、 38轉(zhuǎn) 換為數(shù)字化的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)字化數(shù)據(jù)被提供到伺服計算器22。
圖像拾取設(shè)備還包括角速度傳感器11和方位速度傳感器14，角速度 傳感器11檢測從外部施加到圖像拾取設(shè)備的沿俯仰角方向的角速度，方 位速度傳感器14檢測從外部施加到圖像拾取設(shè)備的沿方位角方向的角速 度。作用于圖像拾取設(shè)備上的"無意識的移動"可以通過施加到兩個方向 (即俯仰角方向和方位角方向)上的角速度來檢測。
由俯仰角速度傳感器ll檢測的輸出信號被放大器12放大，由模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換器13數(shù)字化，然后被提供到控制單元20中的圖像模糊補(bǔ)償計算器 21。由方位角速度傳感器14檢測的輸出信號被放大器15放大，由模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換器16數(shù)字化，然后被提供到圖像模糊補(bǔ)償計算器21。圖像模糊補(bǔ) 償計算器21計算俯仰角和方位角的補(bǔ)償量，并將所得的補(bǔ)償量發(fā)送到伺 服計算器22。
伺服計算器22基于提供給其的俯仰角和方位角的補(bǔ)償量計算目標(biāo)俯 仰角和方位角，然后生成由所得的俯仰角和方位角得到的俯仰和方位驅(qū)動 信號。俯仰驅(qū)動信號和方位驅(qū)動信號分別被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器31、 35。由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器31、 35轉(zhuǎn)換的驅(qū)動信號被提供給俯仰致動器32和 方位致動器36，從而根據(jù)所得到的驅(qū)動信號設(shè)定移軸鏡頭42的俯仰角和 方位角。
圖2是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的針對圖像補(bǔ)償裝置的俯仰角和方位角設(shè) 置的更詳細(xì)的構(gòu)造實例的方框圖。由計算圖像補(bǔ)償量的控制單元20輸出 的俯仰角補(bǔ)償量Tp被提供到減法器51，使得所提供的俯仰角補(bǔ)償和當(dāng)前 的俯仰角之間的差被檢測。所檢測的差被提供到PID控制運(yùn)算單元52，以 生成用于俯仰致動器的驅(qū)動信號，所生成的驅(qū)動信號經(jīng)由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 31被提供到俯仰致動器32。俯仰位置傳感器33檢測通過供應(yīng)驅(qū)動信號來 驅(qū)動的移軸鏡頭的俯仰位置，傳感器33所檢測到的俯仰位置經(jīng)放大器53 由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器34轉(zhuǎn)換。經(jīng)轉(zhuǎn)換的俯仰位置被提供到減法器51，以計 算俯仰角補(bǔ)償量Tp和所提供的經(jīng)轉(zhuǎn)換的俯仰位置之間的差。
由控制單元20輸出的方位角補(bǔ)償量Ty被提供到減法器54，使得所提 供的方位角補(bǔ)償值和當(dāng)前的方位角之間的差被檢測。所檢測的差被提供到 PID控制運(yùn)算單元55，以生成用于方位致動器的驅(qū)動信號，所生成的驅(qū)動 信號經(jīng)由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器35被提供到方位致動器36。方位位置傳感器37 檢測通過供應(yīng)驅(qū)動信號來驅(qū)動的移軸鏡頭的方位量，傳感器37的所檢測 到的方位位置經(jīng)放大器56由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器38轉(zhuǎn)換。經(jīng)轉(zhuǎn)換的方位位置 被提供到減法器54，以計算俯仰角補(bǔ)償量Tp和所提供的經(jīng)轉(zhuǎn)換的俯仰位 置之間的差。
以此方式根據(jù)施加到圖像拾取設(shè)備的角速度分別補(bǔ)償移軸鏡頭的俯仰 角和方位角，從而補(bǔ)償圖像模糊。日本未審查專利申請公布No. 2007-17874公開了具有此類移軸鏡頭的圖像拾取設(shè)備的實例。

發(fā)明內(nèi)容
在上述具有檢測俯仰角和方位角的傳感器的圖像拾取設(shè)備中，對移軸 鏡頭進(jìn)行驅(qū)動的致動器與傳感器之間經(jīng)常發(fā)生干擾。用于移軸鏡頭的致動 器的實例包括利用線圈和磁體的電磁致動器。此類致動器被構(gòu)造來以高速 率驅(qū)動致動器，從而利用由施加到致動器的線圈的電壓產(chǎn)生的電磁場移動 移軸鏡頭，由此調(diào)節(jié)移軸鏡頭的位置，以產(chǎn)生穩(wěn)定的圖像。檢測俯仰角和 方位角的位置傳感器通常被構(gòu)造為包括霍爾元件，其檢測對于磁體的相對 位置以檢測位置。
因為電磁致動器以電磁方式驅(qū)動移軸鏡頭和位置傳感器以電磁方式檢 測移軸鏡頭這二者中的任一者，由電磁致動器產(chǎn)生的磁場可能干擾作為位 置傳感器的霍爾元件，從而降低檢測位置時的準(zhǔn)確度。如果圖像拾取設(shè)備 包括能被布置得離開足夠的距離而沒有干擾的電磁致動器和位置傳感器， 則檢測位置時的準(zhǔn)確度不會下降。但是，因為在諸如便攜式攝錄機(jī)和電子 數(shù)字式相機(jī)中目前的趨勢是減小其尺寸，所以在致動器和傳感器之間離開 足夠的距離的想法在生產(chǎn)中可能不被接受。具體地，在由電磁致動器產(chǎn)生 的電磁場效應(yīng)存在的情況下由位置傳感器檢測位置時，補(bǔ)償圖像模糊時的 準(zhǔn)確度將由于位置傳感器的檢測準(zhǔn)確度的下降而降低。 因此，本發(fā)明的實施例意在提供一種圖像拾取設(shè)備，其基本上不存在 致動器與位置傳感器之間的干擾，從而準(zhǔn)確地補(bǔ)償圖像模糊。
本發(fā)明的一種實施例包括致動器，其被配置來驅(qū)動光軸改變單元， 所述光軸改變單元選擇性地改變圖像拾取鏡頭系統(tǒng)的光軸；以及位移檢測 器，其被配置來檢測由致動器所驅(qū)動的光軸改變單元改變的光軸的位置。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，致動器的驅(qū)動量可以基于由角速度檢測器所檢測的 從外部施加的角速度和由位移檢測器所檢測的位置來計算。當(dāng)計算致動器 的驅(qū)動量時，目標(biāo)位移計算器計算由致動器對由位移檢測器檢測的位置引 起的影響量，并且基于由目標(biāo)位移計算器獲得的致動器的驅(qū)動量來驅(qū)動致 動器。
結(jié)果，目標(biāo)位移計算器計算出基于致動器的位置的對于由位移檢測器 檢測的位置的影響量的補(bǔ)償結(jié)果，并且補(bǔ)償該影響量，從而消除來自致動 器的影響，由此準(zhǔn)確地補(bǔ)償圖像的圖像模糊。
在本發(fā)明的實施例中，目標(biāo)位移計算器計算出基于致動器的位置的對 于由位移檢測器檢測的位置的影響量的補(bǔ)償結(jié)果，并且補(bǔ)償該影響量，從 而消除來自致動器的影響，由此準(zhǔn)確地補(bǔ)償圖像的圖像模糊。因此，即使 致動器和位移檢測器被鄰近地布置，也可以準(zhǔn)確地補(bǔ)償圖像模糊，并且可 以減小具有圖像模糊補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的設(shè)備的尺寸。


圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像拾取設(shè)備的構(gòu)造實例的方框圖。
圖2示出的方框圖示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像拾取設(shè)備中的移軸鏡頭 驅(qū)動器的外圍的構(gòu)造實例。
圖3示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像拾取設(shè)備的構(gòu) 造實例。
圖4示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像拾取設(shè)備的總 體構(gòu)造實例。
圖5示出的透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的移軸鏡頭驅(qū)動器的 構(gòu)造實例。
圖6A和圖6B分別示出的說明圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施 例的移軸鏡頭的結(jié)構(gòu)。
圖7示出的透視圖示出了應(yīng)用本發(fā)明的實施例的圖像拾取設(shè)備的一個 實例。
圖8示出的透視圖示出了應(yīng)用本發(fā)明的實施例的圖像拾取設(shè)備的另一 個實例。
圖9示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像拾取設(shè)備的構(gòu) 造實例。
圖10示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像拾取設(shè)備的 構(gòu)造實例。
圖11示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像拾取設(shè)備的 構(gòu)造實例。
圖12示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的圖像拾取設(shè)備的 構(gòu)造實例。
圖13示出的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的圖像拾取設(shè)備的 構(gòu)造實例。
具體實施例方式
下面將參考圖3到圖8描述本發(fā)明的第一實施例。根據(jù)本發(fā)明的該實 施例的圖像拾取設(shè)備包括圖像模糊補(bǔ)償裝置，所述圖像模糊補(bǔ)償裝置被構(gòu) 造來補(bǔ)償由在拍攝圖像時無意識的手移動導(dǎo)致的圖像模糊。各種圖像拾取 設(shè)備(諸如便攜式攝錄機(jī)、數(shù)字式相機(jī)以及可攝像電話終端)可以使用這 樣的圖像模糊補(bǔ)償裝置。例如，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)80或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)90 (其外觀 由后面描述的圖7或圖8中的虛線示出)可以使用該圖像補(bǔ)償裝置。
首先，將參考圖4描述圖像拾取設(shè)備的總體構(gòu)造。圖像拾取設(shè)備包括 構(gòu)造來拍攝圖像的鏡筒81，鏡筒81中包括固定鏡頭、變焦鏡頭84、移軸 鏡頭104、對焦鏡頭86和成像器87，所有這些按上面的次序沿光軸Z排 列。穿過這些鏡頭的圖像光入射在成像器87的成像表面上。在這種圖像 拾取設(shè)備中，虹膜(光圈機(jī)構(gòu))85被布置在變焦鏡頭84和移軸鏡頭104
之間。此外，除固定鏡頭82、 83之外的其它鏡頭通過驅(qū)動致動器移動，
傳感器檢測由致動器移動的鏡頭的位置。致動器和傳感器將在后面描述。
鏡頭和虹膜布置的順序的一個實例被示于圖4中，并且這些鏡頭中的每一 者可以包括多個透鏡。
各種類型的成像器可以被用作成像器87，包括具有電荷耦合器件 (CCD)或者具有互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的成像器。入射在成 像器87的成像表面上的圖像光被逐像素地轉(zhuǎn)換為電信號，所轉(zhuǎn)換的電信 號被逐幀地傳送到圖像處理器88以進(jìn)行處理，從而生成合適的成像信 號。
由圖像處理器88獲得的成像信號被傳送到對焦處理器89。對焦處理 器89檢測圖像信號中所包含的亮度信號的高頻分量，以檢測經(jīng)調(diào)節(jié)的對 焦?fàn)顟B(tài)，經(jīng)調(diào)節(jié)的對焦?fàn)顟B(tài)的檢測數(shù)據(jù)被傳輸?shù)界R頭控制單元120。鏡頭 控制單元120表示構(gòu)造來通過驅(qū)動相關(guān)的致動器來控制鏡頭位置的算法處 理單元。鏡頭控制單元120基于由變焦開關(guān)118的操作所指示的變焦位 置、從對焦處理器89所提供的經(jīng)調(diào)節(jié)的對焦?fàn)顟B(tài)以及從角速度傳感器110 所提供的角速度，來控制鏡頭的位置。
在此將描述用于鏡頭的這些致動器和傳感器的具體構(gòu)造。構(gòu)造來調(diào)節(jié) 拍攝的視場角的變焦鏡頭84沿光軸Z布置，并且由變焦致動器71移動。 傳感器74檢測變焦鏡頭84的移動后的位置。致動器71基于由鏡頭控制單 元120給予的指令來驅(qū)動變焦鏡頭84，由傳感器74檢測的變焦鏡頭的位 置被傳輸?shù)界R頭控制單元120。鏡頭控制單元120基于由使用者操作的變 焦開關(guān)118的狀態(tài)利用變焦鏡頭84調(diào)節(jié)視場角。
虹膜致動器72控制引入虹膜85的圖像光的光線的量，傳感器75檢測 所得的光線量。致動器72基于由鏡頭控制單元120給予的指令來驅(qū)動虹 膜85，由傳感器75檢測的指示變焦鏡頭的位置的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)界R頭控制 單元120。鏡頭控制單元120基于引入光線的量或成像條件確定由虹膜85 調(diào)節(jié)的引入光線的量。
俯仰致動器101和方位致動器102可以沿俯仰角方向和方位角方向移 動移軸鏡頭104，傳感器107、 108各自檢測基于俯仰角和方位角的移動后
的位置。致動器101， 102分別基于由鏡頭控制單元120給予的指令驅(qū)動 移軸鏡頭104，表示由傳感器107、 108檢測的位移位置的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)界R 頭控制單元120?；趶耐獠渴┘拥綀D像拾取設(shè)備的俯仰角角速度和方位 角角速度確定移軸鏡頭104沿俯仰角方向和方位角方向的位移量。
對焦致動器73可以移動對焦鏡頭86，以沿光軸Z調(diào)節(jié)焦點，傳感器 76檢測對焦鏡頭86的移動后的位置。致動器73基于由鏡頭控制單元120 給予的指令驅(qū)動對焦鏡頭86，表示由傳感器76檢測的對焦鏡頭86的位置 的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)界R頭控制單元120。鏡頭控制單元120基于從對焦處理器 89提供的經(jīng)調(diào)節(jié)的對焦?fàn)顟B(tài)的數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動對焦鏡頭86來針對圖像進(jìn) 行調(diào)焦，以獲得焦點對準(zhǔn)狀態(tài)?；蛘?，鏡頭控制單元120基于用于針對圖 像進(jìn)行手動調(diào)焦的調(diào)焦環(huán)致動器73的操作狀態(tài)，通過驅(qū)動致動器73來針 對圖像進(jìn)行調(diào)焦。
下面將參考圖5描述對補(bǔ)償圖像模糊的移軸鏡頭104進(jìn)行支撐的移軸 鏡頭單元100的結(jié)構(gòu)實例。如圖5所示，在移軸鏡頭單元100中，移軸鏡 頭104由鏡頭支撐架103支撐。鏡頭支撐架103以可沿方位角方向支撐軸 105擺動的方式支撐移軸鏡頭104，并以可沿俯仰角方向支撐軸106擺動 的方式支撐移軸鏡頭104。俯仰角和方位角是兩個相互不同的角度(相差 90度)，鏡頭支撐架103的水平面(即與光軸Z以直角相交的移軸鏡頭支 撐表面)可以向俯仰角方向和方位角方向傾斜。在圖5中示出了俯仰角P 和方位角Y。移軸鏡頭104沿俯仰角P和方位角Y的方向位移，以使得光 軸Z偏折，從而補(bǔ)償圖像模糊。
鏡頭支撐架103在俯仰角P方向上的角位置由俯仰致動器101調(diào)節(jié)， 鏡頭支撐架103在方位角Y方向上的角位置由方位致動器102調(diào)節(jié)。俯仰 致動器101和方位致動器102分別都包括線圈和將線圈夾在中間的磁軛。 在致動器101、 102中，俯仰角和方位角的角位置基于由施加到線圈的電 壓感生的磁場來確定。俯仰角的角位置由靠近俯仰致動器101安裝的俯仰 位置傳感器107檢測。方位角的角位置由靠近方位致動器102安裝的方位 位置傳感器108檢測。角位置傳感器107、 108位于移軸鏡頭單元100內(nèi)， 并且都不能從其外表觀察到。
圖6A和6B是分別示出了圖5所示的移軸鏡頭單元100的結(jié)構(gòu)的示意 圖。圖6A示出了從沿光軸的方向觀察到的移軸鏡頭單元100，圖6B示出 了沿其厚度方向剖切的移軸鏡頭104。圖6A和6B是示出了致動器101、 102的大致布置方式的示意圖，并且省略了圖5中的方位角方向支撐軸 105和俯仰角方向支撐軸106。安裝到鏡頭支撐架103的線圈101a與磁軛 101b的固定部分的相對位置根據(jù)施加到線圈101a的電壓來確定，使得沿 俯仰角方向上的角位置被調(diào)節(jié)，如圖6A所示。如圖6B所示，磁軛101b 被構(gòu)造成將線圈101a夾在中間。安裝到鏡頭支撐架103的線圈102a和磁 軛102b的固定部分分別具有與上述的線圈101a和磁軛101b相似的構(gòu)造， 并且安裝到鏡頭支撐架103的線圈102a與磁軛102b的固定部分的相對位 置根據(jù)施加到線圈102a的電壓來確定，使得沿方位角方向上的角位置被調(diào) 節(jié)。俯仰位置傳感器107和方位位置傳感器108的位置例如緊靠鏡頭支撐 架103的處于分別形成致動器101和102的線圈101a、 102a附近的側(cè)邊。 俯仰位置傳感器107和方位位置傳感器108例如由霍爾元件形成，從而基 于所檢測到的由磁體產(chǎn)生的磁場確定布置在磁軛的固定到移軸鏡頭單元 100的部分上的傳感器107， 108相對于相應(yīng)磁體(沒有示出)的相對位 置。注意，霍爾元件被布置在磁軛的固定到移軸鏡頭單元100的部分上， 而磁體以可移動方式布置在磁軛的一部分上。也可以使用除了上述元件以 外的其它位置檢測傳感器。
包括具有上述構(gòu)造的移軸鏡頭單元100的光學(xué)系統(tǒng)的部件可以用于具 有圖7所示的外部構(gòu)造的圖像拾取設(shè)備(數(shù)字?jǐn)z像機(jī))80。具體地，構(gòu)造 來拍攝靜態(tài)或動態(tài)圖像的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)80具有位于其中央的鏡筒81，鏡筒 81包括各個鏡頭82， 83， 84， 86， 104和虹膜85。移軸鏡頭104被構(gòu)造成 在其中包括了圖5所示的俯仰致動器101以及方位致動器102。數(shù)字?jǐn)z像 機(jī)80的主體還包括成像器87，圖像經(jīng)由前述的各個鏡頭形成在成像器表 面上。
圖8是示出了用于具有另一外部構(gòu)造的圖像拾取設(shè)備的移軸鏡頭單元 100和其它光學(xué)部件的布置實例的視圖。具體地，構(gòu)造來拍攝靜態(tài)或動態(tài) 圖像的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)90具有位于其正面上端附近的取景器91，取景器91上
覆蓋有固定鏡頭82'(或者保護(hù)玻璃)。將光軸Z向下偏折90度的棱鏡92 被布置在固定鏡頭82'的后方。固定鏡頭83'、變焦鏡頭84'、虹膜85'、移 軸鏡頭104、對焦鏡頭86'以及成像器87，順序地沿由棱鏡偏折后的光軸布 置。在此情況下，如圖8所示，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)90的主體具有較薄的構(gòu)造， 并且相應(yīng)地，其中所包括的光學(xué)部件(諸如鏡頭82，-86')分別具有更小的 尺寸。此外，在圖8中沒有示出的移軸鏡頭單元100也具有小尺寸構(gòu)造。
下面將參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于補(bǔ)償圖像拾取設(shè)備中的 圖像模糊的控制構(gòu)造。例如，圖3所示的處理構(gòu)造指明了圖4中的鏡頭控 制單元120和其外圍部件的構(gòu)造的詳細(xì)描述。圖像拾取設(shè)備包括俯仰角速 度傳感器111和方位角速度傳感器114，俯仰角速度傳感器111檢測從外 部施加到圖像拾取設(shè)備的沿俯仰角方向的角速度，方位角速度傳感器114 檢測從外部施加到圖像拾取設(shè)備的沿方位角方向的角速度。這兩個傳感器 111、 114檢測的俯仰角方向和方位角方向與移軸鏡頭單元IOO中的俯仰致 動器IOI和方位致動器102所補(bǔ)償?shù)慕欠较蛳嗤?。但是，在如圖8所示光 軸被棱鏡等偏折的情況下，兩個傳感器111、 114檢測沿在光軸的偏折之 前所獲得的光軸的俯仰角方向和方位角方向。
由俯仰角速度傳感器111檢測到的輸出信號由放大器112放大，由模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器113數(shù)字化，然后提供到圖像模糊補(bǔ)償計算器117。由方位 角速度傳感器114檢測到的輸出信號由放大器115放大，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換 器116數(shù)字化，然后提供到圖像模糊補(bǔ)償計算器117。圖像模糊補(bǔ)償計算 器117基于俯仰角方向和方位角方向的角速度計算在補(bǔ)償圖像模糊時的目 標(biāo)位置。圖像模糊補(bǔ)償計算器117輸出俯仰角方向和方位角方向的指令 值，這些值表示所計算的各個目標(biāo)位置。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰角指令值經(jīng)由加法器121和減 法器122提供到PID控制運(yùn)算單元123。 PID控制運(yùn)算單元123包括組合 作用的比例控制、積分控制和微分控制。PID控制運(yùn)算單元123計算驅(qū)動 量，鏡頭基于所述驅(qū)動量被驅(qū)動到所提供的指令值指示的鏡頭位置。由 PID控制運(yùn)算單元123計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器124，以生 成經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號提供到俯仰致動器101，從而沿俯
仰角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。俯仰位置傳感器107檢測以此方式被驅(qū)動的 移軸鏡頭104的俯仰角。表示由俯仰位置傳感器107檢測到的移軸鏡頭 104的俯仰角的信號經(jīng)由放大器126被提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127，以將 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字式數(shù)據(jù)。經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)字式數(shù)據(jù)被提供到減法器122。減法 器122將俯仰角指令值減去由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127輸出的值。
隨后，將PID控制運(yùn)算單元123輸出的俯仰角驅(qū)動量提供給補(bǔ)償值計 算器125。補(bǔ)償值計算器125將所提供的驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，來計算補(bǔ) 償值?；谌缦碌脑慝@得由補(bǔ)償值計算器125獲得的補(bǔ)償值。具體地， 補(bǔ)償值用于補(bǔ)償磁場對于由俯仰位置傳感器107檢測的位置的影響量，所 述磁場是基于施加到線圈101a的信號而產(chǎn)生的，所述俯仰位置傳感器107 由霍爾位置傳感器形成(參見圖4)。驅(qū)動量被乘以補(bǔ)償系數(shù)，以獲得補(bǔ) 償值?；蛘撸a(bǔ)償值可以通過對照被準(zhǔn)備來用于將驅(qū)動量轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償值的 轉(zhuǎn)換表來獲得。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值經(jīng)由加法器131和減 法器132提供到PID控制運(yùn)算單元133。 PID控制運(yùn)算單元133計算驅(qū)動 量，鏡頭基于所述驅(qū)動量被驅(qū)動到由所提供的指令值指示的鏡頭位置。由 PID控制運(yùn)算單元133計算的驅(qū)動量值被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器134，以 生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號提供到方位致動器102，從而沿 方位角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。方位位置傳感器108檢測以此方式被驅(qū)動 的移軸鏡頭104的方位角。表示由方位位置傳感器108檢測到的移軸鏡頭 104的方位角的信號經(jīng)由放大器136提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137，以將信 號轉(zhuǎn)換為數(shù)字式數(shù)據(jù)。經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被提供到減法器132。減法器 132將方位角指令值減去由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137輸出的數(shù)據(jù)。
隨后，將PID控制運(yùn)算單元133輸出的方^:角驅(qū)動量提供給補(bǔ)償值計 算器135。補(bǔ)償值計算器135將所提供的驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，來獲得補(bǔ) 償值?；谌缦碌脑慝@得由補(bǔ)償值計算器135獲得的補(bǔ)償值。具體地， 補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于磁場對于由方位位置傳感器108檢測的位置的影響 量，所述磁場是基于施加到線圈102a (參見圖6A)的信號而產(chǎn)生的，所 述方位位置傳感器108由霍爾位置傳感器形成。驅(qū)動量被乘以補(bǔ)償系數(shù)，
以獲得補(bǔ)償值?；蛘?，補(bǔ)償值可以通過對照被準(zhǔn)備來用于將驅(qū)動量轉(zhuǎn)換為 補(bǔ)償值的轉(zhuǎn)換表來獲得。
因為圖像拾取設(shè)備中的補(bǔ)償裝置被構(gòu)造來進(jìn)行計算圖1中的俯仰位置 和方位位置的驅(qū)動量的伺服計算，所以可以實現(xiàn)優(yōu)異的圖像模糊補(bǔ)償。具
體地，基于俯仰角和方位角，致動器101、 102計算由于磁場對傳感器 107、 108導(dǎo)致的影響量并且補(bǔ)償該影響量以產(chǎn)生驅(qū)動信號，所述傳感器 107、 108由用于檢測鏡頭位移后的位置的霍爾元件形成。因此，可以消除 致動器與位置傳感器之間的接近距離引起的干擾。當(dāng)圖6所示的圖像拾取 設(shè)備需要包括具有非常小尺寸的移軸鏡頭單元100時，以及當(dāng)難以將傳感 器107、 108布置在致動器101、 102附近而不帶來由于致動器101、 102產(chǎn) 生的磁力產(chǎn)生的影響量時，上述的構(gòu)造是有效的。用于補(bǔ)償圖像模糊的移 軸鏡頭單元100的尺寸可以被減小，因此具有優(yōu)異的圖像模糊補(bǔ)償性能的 圖像拾取設(shè)備的尺寸也可以被減小。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰角指令值被提供到加法器 121。加法器121將由后面所述的補(bǔ)償值計算器125輸出的補(bǔ)償值加上， 并且將所得值提供到減法器122。減法器122減去由俯仰位置傳感器107 檢測的當(dāng)前的俯仰角的值，并將由該相減得到的指令值的差提供到PID控 制運(yùn)算單元123，以計算俯仰角的驅(qū)動量。PID控制運(yùn)算單元123計算用 于驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，使得鏡頭位置的值等于所提供的指令值。由PID控 制運(yùn)算單元123計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器124，以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn) 換的模擬信號，并且將該信號提供到俯仰致動器101，以沿俯仰角方向驅(qū) 動移軸鏡頭104。俯仰位置傳感器107檢測移軸鏡頭104的俯仰角，將檢 測到的信號經(jīng)由放大器126提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127以將該信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器122。
由PID控制運(yùn)算單元123輸出的俯仰角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 125，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，由此計算補(bǔ)償值。補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于 基于施加到形成俯仰致動器101的線圈101a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生的 磁場對于由形成霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器107檢測的位置的影響 量。補(bǔ)償值通過將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)來計算?；蛘?，補(bǔ)償值可以通過對
照被準(zhǔn)備來用于將驅(qū)動量轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償值的轉(zhuǎn)換表來獲得。
此外，由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值被提供到加法
器131，以將由后面所述的補(bǔ)償值計算器135輸出的補(bǔ)償值加上，并且將 相加后的信號提供到減法器132。減法器132減去由方位位置傳感器108 檢測的當(dāng)前的方位角，并將由該相減得到的指令的差提供到PID控制運(yùn)算 單元133，以計算方位角的驅(qū)動量。PID控制運(yùn)算單元133計算用于驅(qū)動 鏡頭的驅(qū)動量，使得鏡頭位置的值等于所提供的指令值。所計算出的驅(qū)動 量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器134，以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提 供到方位致動器102，以沿方位角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。方位位置傳感 器108檢測移軸鏡頭104的方位角，將檢測到的信號經(jīng)由放大器136提供 到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137以將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù) 提供到減法器132。
由PID控制運(yùn)算單元133輸出的方位角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 135，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，由此計算補(bǔ)償值。補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于 基于施加到形成方位致動器102的線圈102a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生的 磁場對于由形成霍爾位置傳感器的方位位置傳感器108檢測的位置的影響 量。補(bǔ)償值通過將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)來計算?；蛘撸a(bǔ)償值可以通過對 照被準(zhǔn)備來用于將驅(qū)動量轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償值的轉(zhuǎn)換表來獲得。
因為圖像拾取設(shè)備的補(bǔ)償裝置被構(gòu)造來進(jìn)行計算圖3中的俯仰位置和 方位位置的驅(qū)動量的伺服計算，所以可以實現(xiàn)優(yōu)異的圖像模糊補(bǔ)償。具體 地，利用俯仰角和方位角的驅(qū)動量，磁性致動器101、 102計算由于對用 于檢測位移位置的由霍爾元件形成的傳感器107、 108造成影響的磁場所 導(dǎo)致的影響量，并且補(bǔ)償該影響量以產(chǎn)生用于俯仰角和方位角的驅(qū)動信 號。因此，可以消除致動器與位置傳感器之間的接近引起的影響。當(dāng)圖像 拾取設(shè)備需要包括具有非常小尺寸的移軸鏡頭單元100時，以及當(dāng)難以將 傳感器107、 108布置在致動器101、 102附近而不帶來由于致動器101、 102產(chǎn)生的磁力產(chǎn)生的影響時，圖8中所示的圖像拾取設(shè)備的上述構(gòu)造是 有效的。用于補(bǔ)償圖像模糊的移軸鏡頭單元100的尺寸可以被減小，因此 具有優(yōu)異的圖像模糊補(bǔ)償性能的圖像拾取設(shè)備的尺寸也可以被減小。下面將參考圖9描述本發(fā)明的第二實施例。第二實施例也被構(gòu)造為包 含圖像模糊(無意識移動的手)補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償拍攝圖像時的圖像模 糊。第二實施例包括與第一實施例中的與第二實施例中相對應(yīng)的部件相同
的部件，例外之處在于圖9中所示的第二實施例的控制構(gòu)造代替了圖3中 所示的第一實施例的控制構(gòu)造。對于第二實施例的與圖3等中所示的本發(fā) 明第一實施例的相對應(yīng)的部件提供相同的標(biāo)號。
圖像模糊補(bǔ)償計算器117基于來自傳感器111的輸出信號和來自傳感 器114的輸出信號，計算針對補(bǔ)償圖像模糊中的目標(biāo)位置的補(bǔ)償指令值， 所述傳感器111檢測俯仰角方向的角速度，傳感器114檢測方位角方向的 角速度。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰角指令值被提供到加法器
121。 加法器121將指令值和由后面所述的補(bǔ)償值計算器125輸出的補(bǔ)償 值相加，并且將所得值提供到減法器122。減法器122從中減去由俯仰位 置傳感器107檢測的當(dāng)前的俯仰角，并將由該相減得到的指令的差提供到 PID控制運(yùn)算單元123，以計算俯仰角的驅(qū)動量。PID控制運(yùn)算單元123計 算用于沿俯仰角方向驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，由此使得表示鏡頭位置的值等于 所提供的指令值。由PID控制運(yùn)算單元123計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模 擬轉(zhuǎn)換器124，以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提供到俯仰致動器 101，以沿俯仰角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。位置傳感器107檢測移軸鏡頭 104的俯仰角，將檢測到的信號經(jīng)由放大器126提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 127，以將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字式數(shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器
122。
由PID控制運(yùn)算單元123輸出的俯仰角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 125。此外，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127輸出的當(dāng)前的俯仰角的位置也被提供 到補(bǔ)償值計算器125。補(bǔ)償值計算器125將提供到其的致動器驅(qū)動量和當(dāng) 前俯仰角值各自乘以補(bǔ)償系數(shù)，以計算補(bǔ)償值。補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基于 施加到形成俯仰致動器101的線圈101a (參見圖8)的信號所產(chǎn)生的磁場 對于由形成霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器107檢測的位置的影響量。 補(bǔ)償值基于當(dāng)前俯仰角被進(jìn)一步補(bǔ)償。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值被提供到加法器
131。加法器131將指令值和由后面所述的補(bǔ)償值計算器135輸出的補(bǔ)償 值相加，并且將所得值提供到減法器132。減法器132減去方位位置傳感 器108檢測的當(dāng)前的方位角，并將由該相減得到的指令的差提供到PID控 制運(yùn)算單元133，以計算方位角的驅(qū)動量。PID控制運(yùn)算單元133計算驅(qū) 動鏡頭的驅(qū)動量，使得鏡頭位置的值等于所提供的指令值。由PID控制運(yùn) 算單元133計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器134以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模 擬信號，將該信號提供到方位致動器102，以沿方位角方向驅(qū)動移軸鏡頭 104。方位位置傳感器108檢測移軸鏡頭104的方位角，將檢測到的信號 經(jīng)由放大器136提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137以將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字式數(shù) 據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器132。
由PID控制運(yùn)算單元133輸出的方位角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 135。此外，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137輸出的表示當(dāng)前的方位角位置的值也 被提供到補(bǔ)償值計算器135。補(bǔ)償值計算器135將提供到其的致動器驅(qū)動 量和當(dāng)前方位角值各自乘以補(bǔ)償系數(shù)，以計算補(bǔ)償值。補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由 于基于施加到形成方位致動器102的線圈102a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生 的磁場對于由形成霍爾位置傳感器的方位位置傳感器108檢測的位置的影 響量。所得補(bǔ)償值基于當(dāng)前方位角被進(jìn)一步補(bǔ)償。
如圖9所示，基于俯仰致動器和方位致動器的驅(qū)動量和其位置來計算 俯仰角和方位角的補(bǔ)償值。因此，在本實施例中，與在第一實施例中所述 的構(gòu)造實例相比，通過基于所得補(bǔ)償值的補(bǔ)償，俯仰角和方位角可以被精 確地控制，因此圖像模糊可以被更精確地補(bǔ)償。
下面將參考圖10描述本發(fā)明的第三實施例。第三實施例也被構(gòu)造為 包含圖像模糊(手移動)補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償拍攝圖像時的圖像模糊。第 三實施例包括圖10中所示的控制構(gòu)造，代替了圖3中所示的第一實施例 的控制構(gòu)造，圖10中的第三實施例的其它部件與第一實施例中所示的構(gòu) 造的那些部件相同。對于第三實施例的與圖3等中所示的本發(fā)明第一實施 例的相對應(yīng)的部件提供相同的標(biāo)號。
圖像模糊補(bǔ)償計算器117基于來自傳感器111的輸出信號和來自傳感
器114的輸出信號，計算針對補(bǔ)償圖像模糊中的目標(biāo)位置的補(bǔ)償指令值，
所述傳感器111檢測俯仰角方向的角速度，傳感器114檢測方位角方向的
角速度。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰角指令值被提供到加法器 121，加法器121將指令值和由補(bǔ)償值計算器125輸出的補(bǔ)償值相加。所 得值被提供到加法器129，加法器129將該所得值與由補(bǔ)償值計算器138 輸出的補(bǔ)償值相加。加法器129將所得的值提供到減法器122。減法器 122從中減去由俯仰位置傳感器107檢測的當(dāng)前的俯仰角的值，并將由該 相減得到的指令的差提供到PID控制運(yùn)算單元123，以計算俯仰角的驅(qū)動 量。PID控制運(yùn)算單元123計算用于沿俯仰角方向驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，由 此使得表示鏡頭位置的值等于所提供的指令值。
由PID控制運(yùn)算單元123計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 124，以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提供到俯仰致動器101，以沿俯 仰角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。位置傳感器107檢測移軸鏡頭104的俯仰 角，將檢測到的信號經(jīng)由放大器126提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127以將該信 號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器122。
由PID控制運(yùn)算單元123輸出的俯仰角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 125、 128中的每一個，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，從而獲得補(bǔ)償值。補(bǔ)償 值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成俯仰致動器101的線圈101a (參見圖6) 的信號所產(chǎn)生的磁場對于由形成霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器107檢 測的位置的影響量。補(bǔ)償值通過將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)來計算。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值被提供到加法器 131，以將指令值和由后面所述的補(bǔ)償值計算器135輸出的補(bǔ)償值相加。 然后，加法器131將所得值提供到加法器139，以將該所得值與由補(bǔ)償值 計算器128輸出的補(bǔ)償值相加，并且將相加的值提供到減法器132。減法 器132減去方位位置傳感器108檢測的當(dāng)前的方位角，并將由該相減得到 的指令的差提供到PID控制運(yùn)算單元133，以計算方位角的驅(qū)動量。PID 控制運(yùn)算單元133計算驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，使得表示鏡頭位置的值等于所 提供的指令值。所計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器134，以產(chǎn)生經(jīng)
轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提供到方位致動器102，以沿方位角方向驅(qū)動
移軸鏡頭104。方位位置傳感器108檢測移軸鏡頭104的俯仰角，將檢測 到的信號經(jīng)由放大器136提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137以將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器132。
由PID控制運(yùn)算單元133輸出的方位角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 135、 138中的每一個，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，由此計算補(bǔ)償值。由補(bǔ) 償值計算器135計算的補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成方位致動器 102的線圈102a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生的磁場對于由形成霍爾位置傳 感器的方位位置傳感器108檢測的位置的影響量。該補(bǔ)償值通過將驅(qū)動量 乘以補(bǔ)償系數(shù)來計算。由補(bǔ)償值計算器138計算的補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基 于施加到形成方位致動器102的線圈102a的信號所產(chǎn)生的磁場對于由形成 霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器107檢測的位置的影響量。該補(bǔ)償值通 過將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)來計算。
如圖IO所示，利用所計算的俯仰角和方位角的補(bǔ)償值，基于俯仰致 動器的驅(qū)動量補(bǔ)償俯仰位置，并且基于方位致動器的驅(qū)動量補(bǔ)償方位位 置。同時，基于俯仰致動器的驅(qū)動量補(bǔ)償方位位置，并且基于方位致動器 的驅(qū)動量補(bǔ)償俯仰位置。因此，在本實施例中，與在圖3中的第一實施例 中所述的構(gòu)造實例相比，俯仰角和方位角可以被精確地控制，因此圖像模 糊可以被更精確地補(bǔ)償。
下面將參考圖11描述本發(fā)明的第四實施例。第四實施例也被構(gòu)造為 包含圖像模糊(手移動)補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償拍攝圖像時的圖像模糊。第 四實施例包括圖11中所示的控制構(gòu)造，代替了圖3中所示的第一實施例 的控制構(gòu)造，圖11中的第四實施例的其它部件與第一實施例中所示的構(gòu) 造的那些相同。對于第四實施例的與圖3和圖10中所示的本發(fā)明第一和 第三實施例的相對應(yīng)的部件提供相同的標(biāo)號。
圖像模糊補(bǔ)償計算器117基于來自傳感器111的輸出信號和來自傳感 器114的輸出信號，計算針對補(bǔ)償圖像模糊中的目標(biāo)位置的補(bǔ)償指令值， 所述傳感器111檢測俯仰角方向的角速度，傳感器114檢測方位角方向的 角速度。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰角指令值被提供到加法器
121，以將指令值和由補(bǔ)償值計算器125輸出的補(bǔ)償值相加。所得值被提 供到加法器129，以將該所得值與由補(bǔ)償值計算器138輸出的補(bǔ)償值相 加。所得的值由加法器129輸出，然后提供到減法器122。減法器122從 中減去由俯仰位置傳感器107檢測的當(dāng)前的俯仰角，并將由該相減得到的 指令值的差提供到PID控制運(yùn)算單元123，以計算俯仰角的驅(qū)動量。PID 控制運(yùn)算單元123計算用于沿俯仰角方向驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，由此使得鏡 頭位置的值等于所提供的指令值。
由PID控制運(yùn)算單元123計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 124，以產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提供到俯仰致動器101，以沿俯 仰角方向驅(qū)動移軸鏡頭104。位置傳感器107檢測移軸鏡頭104的俯仰 角，將檢測到的信號經(jīng)由放大器126提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127以將該信 號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供到減法器122。
由PID控制運(yùn)算單元123輸出的俯仰角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 125、 128中的每一個，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，從而獲得補(bǔ)償值。由模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器127輸出的俯仰位置值被提供給補(bǔ)償值計算器125、 128中 的每一個，從而獲得用于將鏡頭驅(qū)動到當(dāng)前俯仰位置的補(bǔ)償值。由補(bǔ)償值 計算器125計算的補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成俯仰致動器101的 線圈101a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生的磁場對于由形成霍爾位置傳感器的 俯仰位置傳感器107檢測的位置的影響。同時，所獲得的補(bǔ)償值被進(jìn)一步 補(bǔ)償，以將鏡頭驅(qū)動到當(dāng)前的俯仰位置。由補(bǔ)償值計算器128計算的補(bǔ)償 值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成俯仰致動器101的線圈101a的信號所產(chǎn)生 的磁場對于由形成霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器108檢測的位置的影 響。同時，所獲得的補(bǔ)償值被進(jìn)一步補(bǔ)償，以將鏡頭驅(qū)動到當(dāng)前的俯仰位 置。
由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值被提供到加法器 131，以將指令值和由后面所述的補(bǔ)償值計算器135輸出的補(bǔ)償值相加。 然后，加法器131將所得值提供到加法器139，以將該所得值與由補(bǔ)償值 計算器128輸出的補(bǔ)償值相加，并且將相加的值提供到減法器132。減法
器132減去方位位置傳感器108檢測的當(dāng)前的方位角，并將由該相減得到 的指令值的差提供到PID控制運(yùn)算單元133，以計算方位角的驅(qū)動量。 PID控制運(yùn)算單元133計算驅(qū)動鏡頭的驅(qū)動量，使得表示鏡頭位置的值等 于所提供的指令值。所計算的驅(qū)動量被提供到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器134，以產(chǎn) 生經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號，將該信號提供到方位致動器102，以沿方位角方向 驅(qū)動移軸鏡頭104。方位位置傳感器108檢測移軸鏡頭104的方位角，將 檢測到的信號經(jīng)由放大器136提供到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器137以將該信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到減法器132。
由PID控制運(yùn)算單元133輸出的方位角驅(qū)動量被提供給補(bǔ)償值計算器 135、 138中的每一個，以將驅(qū)動量乘以補(bǔ)償系數(shù)，由此計算補(bǔ)償值。由補(bǔ) 償值計算器135計算的補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成方位致動器 102的線圈102a (參見圖6)的信號所產(chǎn)生的磁場對于由形成霍爾位置傳 感器的方位位置傳感器108檢測的位置的影響量。同時，所獲得的補(bǔ)償值 被進(jìn)一步補(bǔ)償，以將鏡頭驅(qū)動到當(dāng)前的方位位置。由補(bǔ)償值計算器138計 算的補(bǔ)償值用于補(bǔ)償由于基于施加到形成方位致動器102的線圈102a的信 號所產(chǎn)生的磁場對于由形成霍爾位置傳感器的俯仰位置傳感器107檢測的 位置的影響量。同時，所獲得的補(bǔ)償值被進(jìn)一步補(bǔ)償，以將鏡頭驅(qū)動到當(dāng) 前的方位位置。
如圖11所示，利用所計算的俯仰角和方位角的補(bǔ)償值，基于俯仰致 動器的驅(qū)動量補(bǔ)償俯仰位置，并且基于方位致動器的驅(qū)動量補(bǔ)償方位位 置。同時，基于俯仰致動器的驅(qū)動量補(bǔ)償方位位置，并且基于方位致動器 的驅(qū)動量補(bǔ)償俯仰位置。此外，在本實施例中，因為俯仰角和方位角的值 基于俯仰位置和方位位置被補(bǔ)償，所以與在圖3中的第一實施例或圖10 中的第三實施例中所述的構(gòu)造實例相比，俯仰角和方位角可以被精確地控 制，因此圖像模糊可以被更精確地補(bǔ)償。
下面的方程1用于獲得提供到圖11中用于俯仰角的PID控制運(yùn)算單 元123的經(jīng)補(bǔ)償?shù)闹噶钪礣cp，以及提供到用于方位角的PID控制運(yùn)算單 元133的經(jīng)補(bǔ)償?shù)闹噶钪礣cy。<formula>formula see original document page 23</formula>Tcp， Tcy:補(bǔ)償后的指令值(俯仰，方位)
Trp， Try:沒有來自致動器的影響的指令值(俯仰，方位)
Pp， Py:鏡頭位置(俯仰，方位)
Dp， Dy:施加的電壓(俯仰，方位)
Kab:表示由致動器產(chǎn)生的磁場a對霍爾傳感器b引起的影響量的系數(shù) (俯仰，方位)
Cab:常數(shù)(a， b分別表示俯仰值和方位值中的一個)
下面將參考圖12描述本發(fā)明的第五實施例。第五實施例也被構(gòu)造為 包含圖像模糊(手移動)補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償拍攝圖像時的圖像模糊。第 五實施例包括圖12中所示的控制構(gòu)造，代替了圖11中所示的第四實施例 的控制構(gòu)造，圖12中的第五實施例的其它部件與第一實施例中所示的構(gòu) 造的那些相同。對于圖12中第五實施例的與圖3和圖11中所示的本發(fā)明 第一和第四實施例的相對應(yīng)的部件提供相同的標(biāo)號。
圖12中所示的本發(fā)明的第五實施例的構(gòu)造與圖11中所示的控制構(gòu)造 的構(gòu)造基本相同。在本實施例中，由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的俯仰 角指令值被提供到加法器142。加法器142將指令值與由變焦和對焦鏡頭 位置輸出單元141輸出的補(bǔ)償值相加，由加法器142輸出的所得值被提供 到加法器121。此外，由圖像模糊補(bǔ)償計算器117計算的方位角指令值被 提供到加法器143。加法器143將指令值與由變焦和對焦鏡頭位置輸出單 元141輸出的補(bǔ)償值相加，由加法器143輸出的所得值被提供到加法器 131。
變焦鏡頭和對焦鏡頭位置輸出單元141基于變焦鏡頭的位置，通過補(bǔ) 償由用于驅(qū)動變焦鏡頭的致動器對俯仰角指令值的影響量，來計算補(bǔ)償 值。此外，變焦鏡頭和對焦鏡頭位置輸出單元141基于對焦鏡頭的位置，
通過補(bǔ)償由驅(qū)動對焦鏡頭的致動器對俯仰角指令值的影響，來計算補(bǔ)償 值。所計算的這些補(bǔ)償值由變焦鏡頭和對焦鏡頭位置輸出單元141相加在 一起，然后被輸出。
因此，因為變焦鏡頭位置和對焦鏡頭位置的值都可以被補(bǔ)償，并且移 軸鏡頭位置的值可以被補(bǔ)償，因而實現(xiàn)了優(yōu)異的圖像模糊補(bǔ)償。注意，用 于上述構(gòu)造的補(bǔ)償可以基于變焦鏡頭位置的值和對焦鏡頭位置的值中的一 者來進(jìn)行。
下面將參考圖13描述本發(fā)明的第六實施例。第六實施例也被構(gòu)造為 包含圖像模糊(手移動)補(bǔ)償裝置，用于補(bǔ)償拍攝圖像時的圖像模糊。第
六實施例包括圖13中所示的控制構(gòu)造，代替了圖11中所示的第四實施例 的控制構(gòu)造，圖13中的第六實施例的其它部件與第一實施例中所示的構(gòu) 造的那些相同。對于圖13中的第六實施例的與圖3和圖11中所示的本發(fā) 明第一和第四實施例的相對應(yīng)的部件提供相同的標(biāo)號。
圖13中所示的本發(fā)明的第六實施例的構(gòu)造與圖11中所示的控制構(gòu)造 的構(gòu)造基本相同。第六實施例包括熱敏電阻144作為溫度檢測元件，該元 件檢測圖像拾取設(shè)備中的移軸鏡頭單元附近的溫度。接著，由熱敏電阻 144檢測的溫度數(shù)據(jù)被提供到各個補(bǔ)償值計算器125、 128、 135和138。 基于所提供的溫度來計算針對補(bǔ)償值計算器125、 128、 135和138的補(bǔ)償 值，執(zhí)行溫度補(bǔ)償處理以補(bǔ)償這些補(bǔ)償值。隨后，經(jīng)過了溫度補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償 值被提供到各個加法器121、 129、 131和139。
因為位置傳感器107、 108在檢測值中表現(xiàn)出溫度特性，所以傳感器 的溫度特性可以基于所獲得的溫度被補(bǔ)償。而且，即使圖像拾取設(shè)備拍攝 圖像的環(huán)境的溫度發(fā)生變化，也可以實現(xiàn)優(yōu)異的補(bǔ)償。
注意，上面所描述的實施例僅僅是優(yōu)選實施例，并且并不限于附圖中 所示的那些構(gòu)造。此外，具有霍爾元件的實例被描述作為用于檢測位置的 傳感器，但是霍爾元件也可以被用作受到來自致動器的影響的其它傳感 器。
而且，在這些實施例中描述的處理構(gòu)造可以被組合。例如，圖12所 示的基于變焦鏡頭位置或?qū)圭R頭位置的補(bǔ)償可以在圖3所示的構(gòu)造中進(jìn)
行。圖13所示的溫度補(bǔ)償也可以在圖3中所示的構(gòu)造中進(jìn)行。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計需要和其他因素可以進(jìn)行各種 修改、組合、子組合和替換，它們?nèi)匀宦湓谒綑?quán)利要求或其等同方案的 范圍內(nèi)。
相關(guān)申請的交叉引用
本發(fā)明包含與2007年8月2日在日本專利局提交的日本專利申請JP 2007-202251有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種圖像模糊補(bǔ)償裝置，包括光軸改變單元，其被配置來改變圖像拾取鏡頭系統(tǒng)的光軸；致動器，其被配置來驅(qū)動所述光軸改變單元；位移檢測器，其被配置來檢測由所述光軸改變單元改變的所述光軸的位置；角速度檢測器，其被配置來檢測從外部施加的角速度；目標(biāo)位移計算器，其被配置來基于由所述角速度檢測器所檢測的角速度和由所述位移檢測器所檢測的位置，計算所述致動器已經(jīng)驅(qū)動所述光軸改變單元的驅(qū)動量，然后作為對于由所述致動器對所述位移檢測器檢測的所述光軸的所述位置所引起的影響量的補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果，而基于所計算出的驅(qū)動量獲得驅(qū)動所述致動器時的驅(qū)動量；以及驅(qū)動器，其被配置來基于由所述目標(biāo)位移計算器計算的驅(qū)動量驅(qū)動所述致動器。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像模糊補(bǔ)償裝置，其中 所述致動器以電磁方式驅(qū)動所述光軸改變單元，所述位移檢測器是基于磁強(qiáng)度來檢測輸出的傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像模糊補(bǔ)償裝置，其中所述目標(biāo)位移計算器計算由所述位移檢測器所檢測的所述致動器的驅(qū) 動量，作為對于由所述致動器對由所述位移檢測器檢測的所述位置的值引 起的影響量的補(bǔ)償結(jié)果。
4. 如權(quán)利要求1所述的圖像模糊補(bǔ)償裝置，其中所述致動器包括沿第一方向補(bǔ)償所述光軸的第一致動器和沿第二方向 補(bǔ)償所述光軸的第二致動器，所述第一致動器和所述第二致動器分別包括 第一位移檢測器和第二位移檢測器，所述第一位移檢測器和所述第二位移檢測器各自檢測由這些致動器位移后的所述光軸的所述位置；并且所述目標(biāo)位移計算器補(bǔ)償由所述第一致動器對由所述第一檢測器和所 述第二檢測器之一檢測的所述光軸的所述位置引起的影響量，以及由所述 第二致動器對由所述第一檢測器和所述第二檢測器之一檢測的所述光軸的 所述位置引起的影響量，然后基于所述第一致動器和所述第二致動器已經(jīng) 驅(qū)動所述光軸改變單元時的驅(qū)動量獲得所述第一致動器和所述第二致動器 的驅(qū)動量。
5. 如權(quán)利要求1所述的圖像模糊補(bǔ)償裝置，其中所述圖像拾取鏡頭系統(tǒng)包括對焦鏡頭和變焦鏡頭，并且所述目標(biāo)位移 計算器至少基于所述對焦鏡頭和所述變焦鏡頭之一被調(diào)節(jié)到的位置之一來 計算所述致動器中的一個的驅(qū)動量，作為對于由所述致動器對由所述位移 檢測器檢測的所述光軸的所述位置引起的影響量的補(bǔ)償結(jié)果。
6. —種圖像拾取設(shè)備，包括 圖像拾取鏡頭系統(tǒng)；光軸改變單元，其被配置來改變所述圖像拾取鏡頭系統(tǒng)的光軸； 成像器，其被配置來經(jīng)由所述圖像拾取鏡頭系統(tǒng)獲取圖像； 致動器，其被配置來驅(qū)動所述光軸改變單元；位移檢測器，其被配置來檢測由所述光軸改變單元改變的所述光軸的 位置；角速度檢測器，其被配置來檢測從外部施加的角速度； 目標(biāo)位移計算器，其被配置來基于由所述角速度檢測器所檢測的角速 度和由所述位移檢測器所檢測的位置，計算所述致動器已經(jīng)驅(qū)動所述光軸 改變單元的驅(qū)動量，然后作為對于由所述致動器對所述位移檢測器檢測的 所述光軸的所述位置所引起的影響量的補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果，而基于所計算出的驅(qū) 動量獲得驅(qū)動所述致動器時的驅(qū)動量；以及驅(qū)動器，其被配置來基于由所述目標(biāo)位移計算器計算的驅(qū)動量驅(qū)動所 述致動器。
7. 如權(quán)利要求6所述的圖像拾取設(shè)備，其中-所述致動器以電磁方式驅(qū)動所述光軸改變單元，所述位移檢測器是基 于磁強(qiáng)度來檢測輸出的傳感器。
8. 如權(quán)利要求6所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述目標(biāo)位移計算器計算由所述位移檢測器所檢測的所述致動器的驅(qū) 動量，作為對于由所述致動器對由所述位移檢測器檢測的所述位置的值引 起的影響量的補(bǔ)償結(jié)果。
9. 如權(quán)利要求6所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述致動器包括沿第一方向補(bǔ)償所述光軸的第一致動器和沿第二方向 補(bǔ)償所述光軸的第二致動器，并且相應(yīng)地包括兩個位移檢測器，所述兩個位移檢測器各自檢測由所述致動器位移的位移量；并且所述目標(biāo)位移計算器補(bǔ)償由所述第一致動器對由所述第一檢測器和所 述第二檢測器之一檢測的所述光軸的所述位置引起的影響量，以及由所述 第二致動器對由所述第一檢測器和所述第二檢測器之一檢測的所述光軸的 所述位置引起的影響量，然后基于所述第一致動器和所述第二致動器已經(jīng) 驅(qū)動所述光軸改變單元的驅(qū)動量獲得所述第一致動器和所述第二致動器的 驅(qū)動量。
10. 如權(quán)利要求6所述的圖像拾取設(shè)備，其中所述圖像拾取鏡頭系統(tǒng)包括對焦鏡頭和變焦鏡頭，并且所述目標(biāo)位移 計算器基于調(diào)節(jié)所述對焦鏡頭和所述變焦鏡頭的位置的至少一者來計算由 所述致動器中的一個驅(qū)動的驅(qū)動量，作為對于所述致動器的所述位移檢測 器之一的干擾的補(bǔ)償結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了圖像模糊補(bǔ)償裝置和圖像拾取設(shè)備。圖像模糊補(bǔ)償裝置包括光軸改變單元，其改變光軸；致動器，其驅(qū)動光軸改變單元；位移檢測器，其檢測由光軸改變單元改變的光軸的位置；角速度檢測器，其檢測從外部施加的角速度；目標(biāo)位移計算器，其基于由角速度檢測器所檢測的角速度和由位移檢測器所檢測的位置，計算致動器已經(jīng)驅(qū)動光軸改變單元的驅(qū)動量。然后目標(biāo)位移計算器基于所計算出的驅(qū)動量獲得驅(qū)動致動器時的驅(qū)動量，作為對于光軸位置的影響量的補(bǔ)償結(jié)果。圖像模糊補(bǔ)償裝置還包括驅(qū)動器，其基于由目標(biāo)位置計算器計算的驅(qū)動量驅(qū)動致動器。
文檔編號G03B5/00GK101359147SQ20081013427
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者武井智哉, 高岡俊史, 高木秀勇, 高橋立幸 申請人:索尼株式會社