CN100510932C - 光学装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种使用由抖动校正单元产生的图像抖动信息，通过降低图像的抖动量来改进图像的光学装置。

Description

光学装置
技术领域
本发明通常涉及一种光学装置，尤其但不是唯一地涉及一种具有改进图像抖动功能的光学装置。
背景技术
许多光学装置(例如，照相机和可互换式镜头)具有用来减少由手动作等引起的图像抖动的防振***。
手动作通常是具有大约1到10Hz频率的振动。在具有照相时既使曝光期间手动也不会模糊的典型防振***的光学装置中，检测光学装置的振动，然后，根据检测的结果沿着垂直于光轴的平面移动校正透镜(光学防振)，或根据检测的结果移动将要从快照图像中提取(输出)的区域(电子防振)。
由手动等引起的振动是通过使用激光回转仪等检测加速度、角加速度、角速度、角位移等并基于检测的结果进行计算来确定的。然后，通过基于通过计算获得的抖动信息驱动校正透镜或移动拍摄图像中的输出区域来改进图像的抖动。
通常，当拍摄放大倍率为0.1或更小时，通过在成像平面倾斜的方向上校正角度抖动可以简单地足够地校正图像抖动。然而，当拍摄放大倍率大于0.1时，沿着成像平面的平行抖动的影响相对较大。此外，随着拍摄放大倍率增加，在焦点方向上(拍摄光轴的方向)抖动的影响也增加。这是因为平行抖动使图像在成像平面上与拍摄放大倍率成比例地移动，并且在焦点方向上的抖动(此后，称作焦点抖动)使焦点与拍摄放大倍率的平方成比例地移动。
因此，在光学装置中，(例如，具有微距透镜并具有高拍摄放大倍率的装置)，平行抖动可以通过使用加速度传感器控制光学抖动校正单元来进行校正。
另一方面，由加速度传感器检测的加速度包括由平行抖动引起的加速度和重力加速度。此外，为了根据所检测的加速度计算速度和位移，需要确定精确的初始速度。为此，日本专利公开No.9-218435公开了一种下面所述的方法。
首先，在预定的时间间隔内测量重力加速度的方向，并根据平均检测结果确定重力加速度的平均方向。然后，根据角速度传感器的输出确定角方向上的位移，并计算重力加速度方向上的位移。然后，通过从检测的加速度中减去重力加速度来计算抖动加速度。
上述日本专利公开No.9-218435还公开了一种使用在预定时间间隔内的加速度的第一峰值和最后峰值之间的加速度来计算速度的方法，所述加速度是通过假设抖动位移在第一和最后峰值之间相同而由加速度传感器来检测的。
此外，还建议了从图像的位移直接确定抖动位移的方法。例如，可以从AF传感器上图像的抖动检测照相机的抖动。
在传统方法中，所述抖动位移是根据加速度计算的，这需要通过长时间测量加速度来确定重力的方向。因此，获得抖动位移需要很长的时间，这降低了拍摄装置的抓拍能力。
此外，在该方法中，基于照相机抖动是周期性运动的假设来计算初始速度。然而，实际照相机抖动并不是周期性的，因此，所计算的初始速度包括大的误差。
如上所述，还可以从例如AF传感器的光电转换器的输出确定照相机抖动位移，并可以仅基于如此检测的照相机抖动位移来校正图像抖动。然而，当该方法应用于单反相机时，虽然可以获得高校正精确度，但是在曝光期间不能检测照相机抖动。这是因为从拍摄透镜路径移走了快速复原反射镜(quick return mirror)，并且在曝光期间物体图像不能形成于AP传感器中，
发明内容
至少一个示例性实施例提供了一种光学装置，其可以应用到单反相机，并在短时间内执行具有增加的精确度的图像抖动校正。
根据至少一个示例性实施例，一种光学装置包括：抖动校正单元，其改进了由振动引起的图像抖动；和，控制器，其产生抖动信息(例如，使用第一信号和第二信号)，所述第一信号是通过检测振动的加速度获得的，第二信号是通过检测振动的位移获得的。此外，该控制器基于抖动信息控制抖动校正单元的操作。
根据至少一个示例性实施例，一种光学装置包括：抖动校正单元，其用来改进由振动引起的图像抖动；和，控制器，其产生抖动信息(例如，使用第一信号和第二信号)，所述第一信号可以使用由振动产生的惯性力来产生，所述第二信号通过检测由振动引起的光束的位移来产生。此外，控制器基于抖动信息控制抖动校正单元的操作。
根据至少一个示例性实施例，可以使用基于第二信号计算的校正值从由第一信号表示的抖动加速度中减少重力加速度分量。此外，可以基于第二信号计算用于获得抖动速度的初始速度和由第一信号表示的抖动加速度而产生的抖动位移。这样，使用第一和第二信号可以获得抖动信息。因此，可以更精确快速地检测包括角度抖动、平行抖动和焦点抖动的光学装置的抖动。
此外，当在拍摄之前使用所计算的校正值存储改进的抖动加速度时，在拍摄期间可按增加的精确度来执行图像抖动校正。
从下面参考附图的示例性实施例的描述中，至少一个示例性实施例的进一步的特征将变得明显。
附图说明
图1显示了表示根据至少一个示例性实施例具有可互换式镜头的数字单反相机的截面图.
图2显示了表示在根据至少一个示例性实施例的照相机***中的电子电路结构的框图。
图3显示了表示根据至少一个示例性实施例的照相机***的主要操作的流程图。
具体实施方式
下面对至少一个示例性实施例的描述实质上仅仅是示例性的，无论如何，其目的不在于限制本发明、其应用或用途。
本领域普通技术人员已知的过程、技术、装置和材料可以不用进行详细讨论，但在合适的地方构成本描述的一部分。例如，讨论光学拍摄***，以及可以用来形成光学拍摄***各单元的任何材料应当落入示例性实施例的范围内(例如，玻璃、硅)。此外，示例性实施例的光学拍摄***的各单元或其它单元的实际尺寸可以不用讨论，然而，从宏到微和毫微的任何尺寸都落入示例性实施例的范围内(例如，具有毫微米尺寸、微尺寸、厘米和米尺寸直径的透镜)。此外，示例性实施例并不限制于视觉光学***，例如，该***可以设计为使用红外和其它波长的***。
下面参考附图描述多个示例性实施例的例子。
图1显示了具有可互换式镜头的数字单反相机的截面图，其作为根据至少一个示例性实施例的光学装置。在图1中，透镜光轴(拍摄光轴)AXL的方向定义为Z方向，垂直于透镜光轴AXL并在平行于成像平面的平面内水平延伸的方向定义为X方向，垂直于透镜光轴AXL并在平行于成像平面的平面内垂直延伸的方向定义为Y方向。
可互换式镜头2附着在照相机主体1(此后，简称为照相机)上。照相机1包括主反射镜3，在拍摄之前的状态中，其放置在来自可互换式镜头2的光束的光路上。主反射镜3引导部分光束到取景器光学***(7和8)，并传输剩余部分的光束。在此状态中，次反射镜4置于主反射镜3之后来反射光束，该光束穿过主反射镜3而到达聚焦检测单元5。在拍摄期间，从光路移走主反射镜3和次反射镜4。
聚焦检测单元5可以包括用来将入射光束分成两个光束成分的聚光透镜，重新聚焦两个光束成分的两个分离透镜(separator lenses)，和具有线传感器(line sensor)(例如，电荷耦合器件(CCD)传感器)的AF传感器，其用来对两个重新聚焦的物体图像执行光电转换。聚焦检测单元5通过所谓的相位差检测方法来执行聚焦检测(检测可互换式镜头2的聚焦状态)。线传感器以十字形安排以在垂直方向(Y方向)和水平方向(X方向)上检测物体图像的位置。包括在聚焦检测单元5中的AF传感器可以包括二维区域传感器(area sensor)，而不是线传感器。由AF传感器检测的图像根据照相机的抖动而移动。因此，通过确定抖动期间图像的位移可以直接检测抖动。
成像设备6(例如，CCD传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、本领域普通技术人员已知的等同物或其它成像设备)和来自可互换镜头2的光束在成像设备6的光接收表面上(成像平面)形成图像。成像设备6可以对形成在成像平面上的物体图像执行光电转换，并可以输出成像信号。电子控制的聚焦平面快门可以控制成像设备6的曝光量。
在至少一个示例性实施例中，取景器光学***可以包括五棱镜7和目镜透镜8。
在至少一个示例性实施例中，可互换式镜头2可以包括(从物体侧依次为)：第一透镜单元11；可以充当聚焦透镜的第二透镜单元12；可以充当变换器透镜(variator lens)的第三透镜单元13；和可以充当抖动校正透镜的第四透镜单元14。光圈单元15可以放置在第三和第四透镜单元13和14之间来调整通向照相机1的光量。透镜单元11到14和光圈单元15形成拍摄光学***。
第二透镜单元(聚焦透镜)12从自动聚焦(AF)马达16接收驱动力，并可以沿着光轴AXL移动来执行聚焦调整。
第三透镜单元(变换器透镜)13接收由用户施加并通过传输结构(没有示出)传输的操作力，并沿着透镜光轴AXL移动来改变放大倍率。
第四透镜单元(抖动校正透镜)14接收来自隔离(IS)致动器18的驱动力并在垂直于透镜光轴AXL的方向上移动来执行图像抖动校正。
更具体来说，首先，基于来自角速度传感器17的信号(例如，通过振动回旋装置)和来自加速度传感器18的信号产生代表照相机***抖动的抖动信息。在可互换式镜头2中提供了角速度传感器17和加速度传感器18。控制IS致动器19以便在与由抖动信息表示的抖动位移的方向相反的方向上驱动第四透镜单元14一个相应于抖动位移的量。第四透镜单元14被驱动的量可以根据抖动位移、抖动校正透镜的灵敏度和其它光学属性来计算。
加速度传感器18可以检测X、Y和Z方向上的加速度。角速度传感器17和加速度传感器18置于垂直于拍摄光学***的光轴AXL并包括拍摄光学***的主点P的平面上。因此，角速度传感器17和加速度传感器18可以分别检测在相应于主点P的位置处的角速度和加速度。
IS致动器19受透镜中央处理单元(CPU)的控制，这一点将在下面进行描述。第四透镜单元14可以围绕光轴上的单个点进行旋转来垂直于光轴移动。可选地，第四透镜单元14可以是所谓的可变顶角棱镜。图2显示了表示在图1所示具有可互换镜头的数字单反相机中的电子电路结构的框图。
在图2中，照相机电子电路100包括在照相机1中，而透镜电子电路200包括在可互换式镜头2中。
照相机电子电路100包括包含微计算机的照相机CPU 101。照相机CPU 101可以控制在照相机1中的每个元件的工作，并可以与在可互换式镜头2中提供的透镜CPU 201进行通信。在照相机CPU 101和透镜CPU  201之间的通信可以通过在可互换式镜头2(此后，简称为镜头2)中提供的照相机触点102和透镜触点202来发生。信息可以被传输到镜头2并可以包括平行抖动信息和焦点抖动信息(这一点将在下面进行描述)，并可以包括图像放大倍率信息。
照相机触点102可以包括用来传输信号到镜头2的信号传输触点部分和用来向可互换式镜头2供电的电源触点部分。
电源开关103可以在外部操作、并用来打开照相机CPU 101。从而，***中的各致动器和各传感器通电，并将***设置为工作模式。
释放开关104也可以在外部操作。释放开关104可以是具有第一行程开关(stroke switch)(SW1)和第二行程开关(SW2)(没有示出)的双行程开关。来自释放开关104的信号被输入到照相机CPU 101。当照相机CPU 101从第一行程开关(SW1)接收到ON信号时，其准备执行拍摄。更具体来说，光度计105测量物体的亮度，聚焦检测器106检测聚焦(聚焦状态检测)(例如，通过相位差检测方法、本领域普通技术人员已知的等同物或其它聚焦检测方法)，提供聚焦检测信息。在至少一个示例性实施例中，照相机CPU 101可以基于通过光度计105获得的测量结果计算光圈单元15的光圈值以及成像设备6的曝光量(快门速度)。此外，照相机CPU 101可以基于作为聚焦状态的检测结果获得的聚焦检测信息(例如散焦量和方向)确定驱动第二透镜单元2以将物体聚焦的量和方向。驱动量和方向的信息可以被传输到透镜CPU 201。透镜CPU 201可以控制在镜头2中的每个元件的操作。
此外，当照相机CPU 101从在镜头2中提供的振动隔离(IS)开关203接收ON信号时，照相机CPU 101开始驱动第四透镜单元14，即，来执行抖动校正控制。在至少一个示例性实施例中，透镜CPU 201从振动隔离(IS)开关203接收ON信号，并且透镜CPU 201开始驱动第四透镜单元而不是照相机CPU 101。在至少一个示例性实施例中，当拍摄放大倍率高于预定值时，平行抖动检测器108(例如，在照相机1中提供)检测平行抖动(例如，在AF传感器上形成的物体图像在X和Y方向上的抖动)，平行抖动可以基于各信号(例如，来自AF传感器)来确定，例如，通过使用来自物体的光束(图像)在AF传感器上的位移，可以确定平行抖动。如此检测的平行抖动被作为在X和Y方向上的平行抖动信息传输到透镜CPU 201，此外，焦点抖动检测器107基于聚焦检测信息的变化(两个图像的位移)检测在焦点方向(Z方向)上的抖动，即，焦点抖动位移的量(和方向)。如此检测的在焦点方向上的抖动(焦点抖动)被作为焦点抖动信息传输到透镜CPU 201。同样，在至少一个示例性实施例中，平行抖动和焦点抖动信息被传输到照相机CPU 101。
当从第二行程开关(SW2)输入ON信号时，照相机CPU 101传输光圈驱动命令到透镜CPU 201并设置光圈单元15的光圈值(diaphragm stop)到一个计算的值。注意，在至少一个示例性实施例中，透镜CPU 201发布命令来设置光圈15的值。在另一个示例性实施例中，由照相机CPU 101发布命令来设置光圈15的值。照相机CPU 101还传输曝光开始命令给曝光单元109，以便从光路移除反射镜3和4(反射镜向上)，并将快门打开。此外，照相机CPU 101可以命令成像单元110(包括成像设备6)来对物体图像执行光电转换(例如，执行拍摄)。
来自成像单元110(成像设备6)的图像信号被信号处理器111转换成数字信号，并可以进行各种校正处理，在此之后，图像信号被输出。该图像信号(数据)可以被记录并存储在记录介质中，(例如，类似在图像存储单元112中的闪存、磁盘和光盘的半导体存储器，本领域普通技术人员已知的等同物和其它数据存储单元)。
透镜触点202包括用来与照相机1传输信号的信号传输触点部分和用来从照相机1接收电能的电能触点部分。在至少一个示例性实施例中，如果信号传输触点部分失效，而电触点部分仍然有效，那么通过使用在信号传输触点部分失效之前存储的值仍然可以进行透镜校正，其中，先前由照相机CPU 101执行的功能现在由透镜CPU 201执行。
振动隔离(IS)开关203可以由用户操作来选择是否执行图像抖动校正控制。来自振动IS开关203的ON信号也可以被传输到照相机1(例如，通过透镜CPU 201，或直接通过信号传输触点部分)。
图1中17所代表的角速度传感器204可以包括检测部分和计算输出部分。检测部分可以输出表示在垂直抖动(在俯仰方向上的抖动)和水平抖动(在偏转方向上的抖动)中的角速度的角速度信号，(即，照相机***的角度抖动)、所述计算输出部分可以输出表示沿着倾斜和偏转方向到透镜CPU 201的抖动的位移(角度抖动位移)的位移信号。该位移信号可以通过电子地或机械地积分来自检测部分的角速度信号来获得。角速度传感器204的ON/OFF操作可以通过来自透镜CPU 201的命令信号来控制。
由图1中的18表示的加速度传感器205机械地检测在X、Y和Z方向上的加速度，这些方向相互垂直。更具体来说，可以使用由抖动产生的惯性力来检测加速度。代表加速度的信号可以输出到透镜CPU201。
加速度/速度计算器206将由照相机1输入的在X和Y方向上的平行抖动信息以及在Z方向上的焦点抖动信息根据拍摄放大倍率信息转换成在X、Y和Z方向上的平行和焦点抖动位移(这一点将在下面进行描述)。然后，加速度/速度计算器206根据在X、Y和Z方向上的平行和焦点抖动位移计算平行和焦点抖动速度以及平行和焦点抖动加速度。
在至少一个示例性实施例中，在X和Y方向上的抖动被看作平行抖动，在已经执行过角度抖动校正时，该平行抖动没有角度抖动。
校正值计算器207比较由加速度/速度计算器206计算的平行/焦点抖动加速度与由来自加速度传感器205的信号表示的加速度(此后，称作传感器加速度)，并确定它们之间的差来作为用于由加速度传感器205获得的加速度的校正值。这些校正值是为X、Y和Z方向计算的，并且可以作为各个方向的加速度校正值进行存储。这些加速度校正值对应于重力加速度分量。由校正值计算器207执行的校正值计算被重复执行，直到在照相机1中开始曝光操作，并且这些加速度校正值不断地被更新。
抖动位移计算器208使用由校正值计算器207计算的加速度校正值来改进从加速度传感器205获得的传感器加速度，从而降低来自传感器加速度的重力加速度分量。然后，抖动位移计算器208通过积分所改进的加速度来获得抖动速度，然后积分该抖动速度。这样，根据至少一个示例性实施例，基于从加速度传感器205接收的数据计算基本上没有重力加速度分量的平行抖动位移。
在至少一个示例性实施例中，确定照相机***的初始抖动速度以便计算抖动速度和抖动位移。因此，在至少一个示例性实施例中，由加速度/速度计算器206确定的抖动速度(例如，平行/焦点抖动速度)被设置作为初始速度。
抖动组合器209根据由抖动位移计算器208计算的平行抖动位移来确定驱动第四透镜单元14的量(抖动校正值)。抖动位移计算器208基于依次根据角速度传感器204的检测结果确定的加速度传感器输出和角度抖动位移(倾斜和偏转方向)来计算平行抖动位移。更具体来说，由在X方向的平行抖动引起的抖动位移与由在偏转方向的角度抖动引起的在成像平面上的抖动位移相组合。由在Y方向的平行抖动引起的抖动位移与由在倾斜方向的角度抖动引起的在成像平面上的抖动位移相组合。然后，根据组合的抖动位移确定驱动第四透镜单元14的量和方向。
焦点抖动校正值计算器210基于焦点抖动位移确定驱动第二透镜单元12的量和方向来执行焦点抖动校正。
当振动IS开关203被接通时，校正驱动控制器211选择性地执行基于角度抖动的抖动校正控制和/或基于角度抖动和平行抖动之和(组合)的抖动校正控制。更具体来说，当由拍摄放大倍率信息表示的拍摄放大倍率低于预定值时，校正驱动控制器211可以执行基于角度抖动的抖动校正控制。在图1所示的至少一个示例性实施例中，所述预定值可以设置为0.2到0.3内的值，或设置为0.1。如果拍摄放大倍率大于该预定值，那么校正驱动控制器211就执行：1)基于曝光之前的角度抖动的抖动校正控制，和2)基于曝光之后的角度抖动和平行抖动的总位移的抖动校正控制。
在透镜CPU 201中提供有加速度/速度计算器206，校正值计算器207、抖动位移计算器208、抖动组合器209、焦点抖动校正值计算器210和校正驱动控制器211。
校正驱动器212包括图1所示的IS致动器19及其驱动电路。IS致动器19包括用来在X方向上驱动第四透镜单元14的X方向致动器(例如，具有永久磁铁和线圈)和用来在Y方向上驱动第四透镜单元14的Y方向致动器(例如，具有永久磁铁和线圈)。镜头2具有用来将第四透镜单元14保持在使该第四透镜单元14的光轴基本上与透镜光轴AXL一致的位置上的锁定机构。当振动IS开关203被关闭时(当抖动校正停止时)，校正驱动器212能够使锁定机构响应于来自透镜CPU 201的命令信号锁定，并且当振动IS开关203被接通时(当抖动校正运行时)，能够使锁定机构解锁。
聚焦驱动器213根据有关驱动第二透镜单元12的量和方向的信息驱动AF马达16，所述的信息是从照相机CPU 101传输来的。在至少一个示例性实施例中，该信息从透镜CPU 12传输而来。从而，执行第二透镜单元12的自动聚焦驱动。此外，在抖动校正控制中，当拍摄放大倍率高于上述预定值时，聚焦驱动器213在开始曝光操作时执行焦点抖动校正。通过根据有关驱动第二透镜单元12以进行焦点抖动校正的量和方向的信息驱动AF马达16来执行焦点抖动校正，所述信息是从焦点抖动校正值计算器210获得的。
光圈驱动器214受接收来自照相机CPU 101的光圈驱动命令的透镜CPU 201的控制，并驱动图1所示的光圈单元15来获得相应于由该命令指定的光圈值的孔径。在至少一个示例性实施例中，从透镜CPU 201接收光圈驱动命令。
放大倍率检测器215包括用来检测第三透镜单元13的位置的第一检测器部分，其担当变换器透镜，用来检测第二透镜单元12的位置的第二检测器部分，和用来基于从第一和第二检测器部分(这些部分在图中没有示出)获得的位置信息计算拍摄放大倍率的计算器部分。在计算器部分计算的拍摄放大倍率信息可以被传输到加速度/速度计算器206，并通过透镜CPU 201传输到照相机CPU 101。
下面，将参考图3所示的流程图描述根据图2所示***的至少一个示例性实施例描述的主操作。
首先，电源开关103接通，电源向照相机电子电路100供电，还向透镜电子电路200供电，并开始照相机CPU 101和透镜CPU 201之间的通信(步骤(在图3中简称作S)1001)。
接着，照相机CPU 101检查是否从释放开关104中的SW1输出ON信号(步骤1002)。当产生ON信号时，透镜CPU 201检查振动IS开关203是否被接通(步骤1003)。当振动IS开关203被接通时，处理转到步骤1004，当振动IS开关203没有被接通时，转到步骤1016。
在步骤1004，照相机CPU 101执行光度测量和聚焦检测。此外，透镜CPU 201基于聚焦检测的结果执行聚焦，并开始角度抖动检测。此外，检测第二和第三透镜单元12和13的位置(即，焦距和物距)。
然后，在预定时间间隔之后，透镜CPU 201(例如，在透镜CPU201中的校正驱动控制器211)接收角度抖动的检测结果，并使用校正驱动器212开始对第四透镜单元14进行抖动校正控制(步骤1005)。
此外，透镜CPU 201确定由放大倍率检测器215根据在步骤1004中检测的焦距和物距计算的当前拍摄放大倍率是否高于预定值。换句话说，确定当前拍摄放大倍率是否处于平行抖动校正和焦点抖动校正为适当的宏区域(macro area)内(步骤1006)。如果确定拍摄放大倍率处于该宏区域内，那么就可以使用在照相机1中的AF传感器检测平行抖动(X和Y方向)，并基于聚焦检测信息确定焦点抖动(Z方向)。
同时，镜头2开始使用在三轴方向上的加速度传感器205检测在X、Y和Z方向上的加速度(步骤1007)。
此外，基于在由照相机1中的AF传感器检测的X、Y和Z方向上的平行和焦点抖动位移来计算三个方向上的平行/焦点抖动速度与平行/焦点抖动加速度。然后，通过比较所计算的平行和焦点加速度与通过镜头2中的加速度传感器205检测的传感器加速度来计算用于传感器加速度的校正值(例如，重力加速度分量)(步骤1008)。重复该操作并不断更新该校正值，直到在步骤1009接通释放开关104中的SW2。
在步骤1009，确定通过释放开关104的第二行程操作(strokeoperation)是否从SW2输入ON信号。重复步骤1002到1008直到输入ON信号。当从SW2输入ON信号时，处理转到步骤1010。
在步骤1010，透镜CPU 201开始平行抖动校正和焦点抖动校正。下面描述根据至少一个示例性实施例的过程，该过程在曝光操作之前发生。
首先，使用上述校正值改进通过加速度传感器205获得的加速度(传感器加速度)以便减少重力加速度分量。接着，通过积分所改进的加速度来计算抖动速度，并通过积分所计算的抖动速度来计算抖动位移。在抖动速度的计算中，从在照相机中的AF传感器获得的抖动速度可以用作初始速度。
接着，在步骤1011，基于平行抖动位移确定驱动第四透镜单元14以用于进行抖动校正的量(例如，驱动IS致动器19的量)，其依次基于上述加速度传感器205的输出和角度抖动位移(倾斜和偏转方向)。根据角速度传感器204的检测结果可以获得角度抖动位移。
更具体来说，由在X方向上的平行抖动所引起的抖动位移可以与由在偏转方向的角度抖动所引起的在成像平面上的抖动位移相组合。类似地，由在Y方向上的平行抖动引起的抖动位移可以与由在倾斜方向的角度抖动所引起的在成像平面上的抖动位移相组合。然后，可以从组合的抖动位移中确定驱动第四透镜单元14的量。这样，基于通过组合平行抖动和角度抖动所引起的位移来驱动第四透镜单元14。
在步骤1012，透镜CPU 201(焦点抖动校正值计算器210)基于焦点抖动位移计算驱动第二透镜单元12以用于进行焦点抖动校正的量(透镜12的驱动量)。透镜CPU 201使用校正驱动器212和AF马达16基干透镜单元12驱动量驱动第二透镜单元12。
接着，在步骤1013，照相机CPU 101开始成像设备6的曝光操作。透镜CPU 201在曝光期间继续角度抖动平行抖动和焦点抖动的校正。在曝光之后，处理转到步骤1014，其中，照相机CPU 101将获得的图像数据记录在记录介质上，然后，处理返回到步骤1002。
如果确定拍摄放大倍率低于预定值，并且不处于步骤1006中的宏区域，那么处理就转到步骤1015。因此，重复步骤1002-1006直到通过释放开关104的第二行程操作从SW2输入ON信号。当从SW2输入ON信号时，处理转到步骤1013，在此执行曝光操作。在至少一个示例性实施例中，在曝光期间执行角度抖动校正。
如果在步骤1003关闭振动IS开关203，照相机CPU 101在步骤1016执行聚焦检测和光度测量。然后，处理转到步骤1015，并重复步骤1002-1016，直到通过释放开关104的第二行程操作从SW2输入ON信号。当从SW2输入ON信号时，处理转到步骤1013，在此执行曝光操作。在此特定示例性实施例中，不执行抖动校正，虽然其它示例性实施例可以包括抖动校正。
照相机CPU 101和透镜CPU 201重复上述步骤直到关闭电源开关103。当电源开关103被关闭时，在照相机CPU 101和透镜CPU 201之间的通信就结束，并且对透镜电子电路200的电源供应被关闭。在至少一个示例性实施例中，上述步骤或上述步骤的部分可以独立于电源开关103来接通。例如，可以包括一个发送信号到照相机CPU 101或透镜CPU 201来开始这些步骤的开关，并且可以使用相同的开关(或分离的开关)来停止步骤的循环。此外，在另一个附加的示例性实施例中，可以使用分离的定时器开关来设置重复步骤的频率。
在本示例性实施例中，可以使用来自AF传感器的输出检测平行和焦点抖动。然而，至少一个示例性实施例并不局限于此。例如，还可以使用来自成像设备6的输出检测平行和焦点抖动。
此外，在当前的示例性实施例中，可以使用来自AF传感器的输出来计算由加速度传感器205检测的加速度的校正值并获得用于根据加速度计算速度的初始速度，然而，在其它示例性实施例中，来自AF传感器的输出还可以仅用于这些目的中的一个。
此外，在当前实施例中，当开始曝光时可以开始校正平行和焦点抖动。然而，还可以在曝光之前开始校正平行和焦点抖动。
此外，在当前示例性实施例中，在照相机1中提供有平行抖动检测器108和焦点抖动检测器107，而用于执行抖动校正控制的角速度传感器204、加速度传感器205和CPU被设置在镜头2中。然而，这些元件可以提供在照相机和透镜的任意一个中。
例如，角速度传感器和加速度传感器可以与平行抖动检测器和焦点抖动检测器一起被设置在照相机中。在此情况下，透镜CPU可以从这些传感器接收输出信号来执行抖动校正控制。可选地，平行抖动检测器和焦点抖动检测器可以被设置在透镜中。在此情况下，平行抖动检测器和焦点抖动检测器从照相机中的AF传感器接收信号来计算平行和焦点抖动。可选地，照相机CPU 101执行用于行抖动校正的大部分计算并传输驱动命令(驱动第四透镜单元14的量和方向)到透镜。
在至少一个示例性实施例中，具有可互换式镜头的数字单反相机被描述为光学装置。然而，根据至少一些其它示例性实施例的光学装置也可以是可互换式镜头、具有集成透镜的照相机、摄像机、其它等同光学装置和本领域普通技术人员已知的图像观看和/或记录设备。
此外，在本实施例中，执行所谓的光学防振。然而，本实施例还可以应用到电子防振的情况，其中通过成像设备获得的图像信号被根据振动进行移动。
虽然本发明已经参考示例性实施例进行了描述，但是应当明白，本发明并不局限于所公开的实施例。相反，示例性实施例的目的在于覆盖包括在所附权利要求书、说明书、附图精神和范围内的各种修改和等同物，这一点是本领域普通技术人员已知的。下面权利要求的范围应当作最宽泛的解释以便涵盖所有的这些修改和等同结构和功能。

Claims (13)

1、一种光学装置，包括：
抖动校正单元；和
被配置用来使用第一和第二信号产生抖动信息的控制器，所述第一信号通过检测振动的加速度获得，所述第二信号通过检测振动的位移获得，
其中，所述抖动校正单元使用所述抖动信息来改进图像抖动，
其中，所述控制器使用校正值来改进第一抖动加速度，用于使得来自第一抖动加速度的重力加速度分量最小化，所述第一抖动加速度由所述第一信号表示，所述校正值根据第一抖动加速度和基于所述第二信号计算的第二抖动加速度之间的差来确定，
其中，所述控制器基于改进的第一抖动加速度生成所述抖动信息，
其中，在拍摄之前，确定用于在拍摄期间校正第一抖动加速度的校正值。
2、根据权利要求1的光学装置，其中，所述第一信号是使用由振动产生的惯性力产生的，并且所述第二信号是通过检测由振动引起的光束的位移产生的。
3、根据权利要求1的光学装置，其中，所述控制器根据由第一信号表示的抖动加速度和基于第二信号设置的初始抖动速度来确定抖动速度和抖动位移。
4、根据权利要求1的光学装置，其中，所述第二信号相应于在基本上平行于成像平面的方向上的振动。
5、根据权利要求1的光学装置，其中，所述第二信号相应于在基本上平行于拍摄光轴的方向上的振动。
6、根据权利要求1的光学装置，其中，所述控制器检测拍摄放大倍率，并且当拍摄放大倍率高于预定值时，使用第一信号和第二信号产生所述抖动信息。
7、根据权利要求1的光学装置，其中，所述第二信号相应于在基本上平行于成像平面的方向上的振动，和
其中，所述抖动校正单元包括在不同于沿着拍摄光轴的方向的方向上可移动的光学元件。
8、根据权利要求1的光学装置，其中，所述第二信号相应于在基本上平行于拍摄光轴的方向上的振动，和
其中，所述抖动校正单元包括在沿着拍摄光轴的方向上可移动的光学元件。
9、根据权利要求1的光学装置，进一步包括输出第一信号的第一检测器。
10、根据权利要求9的光学装置，其中，所述第一检测器设置于一个平面上，其中，所述平面垂直于光学***的光轴并包括该光学***的主点。
11、根据权利要求1的光学装置，进一步包括第二检测器，其输出所述第二信号。
12、根据权利要求11的光学装置，其中，所述第二检测器是聚焦检测设备，其检测光学***的聚焦状态。
13、一种拍摄***，包括：
根据权利要求1的光学装置；和
所述光学装置可拆卸地连接到其上的照相机。
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