專利名稱：角速度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及角速度檢測(cè)裝置，尤其涉及輸出誤差的修改，該輸出 誤差是在安裝過(guò)程中由用于防抖操作的角速度傳感器的非精確對(duì)準(zhǔn)等 而導(dǎo)致的不期望的傾斜角度所引起的。
背景技術(shù)：
本發(fā)明提出了用于照相裝置的防抖裝置。該防抖裝置通過(guò)對(duì)應(yīng)于 成像過(guò)程中產(chǎn)生的手抖動(dòng)量，使為照相光學(xué)系統(tǒng)的一部分的手抖動(dòng)校 正鏡頭或成像器件在與照相光學(xué)系統(tǒng)的光軸垂直的平面內(nèi)移動(dòng)來(lái)校正 手抖動(dòng)的影響。日本未經(jīng)審查的專利公開(KOKAI) No.H09-80552公開了一種防抖裝置，其通過(guò)在同一塊電路板上安裝角速度傳感器和用于來(lái)自角速 度傳感器的輸出信號(hào)的放大器來(lái)縮短角速度傳感器和放大器之間的距 離，從而降低噪音并提高手抖動(dòng)量的精度。但是，并未考慮在安裝過(guò)程中由用于防抖操作的角速度傳感器的 非精確對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的不期望的傾斜角度所引起的輸出誤差。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于校正由角速度傳感器的不期 望的傾斜角度引起的輸出誤差的角速度檢測(cè)裝置。根據(jù)本發(fā)明，用于圖像穩(wěn)定的防抖裝置包括第一角速度傳感器、 第二角速度傳感器、和控制器。第一角速度傳感器用于檢測(cè)繞第二方 向軸的運(yùn)動(dòng)。該第二方向垂直于第一方向和照相光學(xué)系統(tǒng)的光軸。該 第一方向垂直于光軸。第二角速度傳感器用于檢測(cè)繞第一方向軸的運(yùn) 動(dòng)?？刂破骺刂频谝缓偷诙撬俣葌鞲衅鳎鶕?jù)來(lái)自第一角速度傳感 器的輸出信號(hào)和來(lái)自第二角速度傳感器的輸出信號(hào)執(zhí)行防抖操作，并 執(zhí)行防抖操作中的第一角度誤差校正處理操作和第二角度誤差校正處 理操作。在第二角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第一校正系數(shù)來(lái) 校正由第二角速度傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第一校正系 數(shù)是第二振幅和第一振幅的比值。在第一角度誤差校正處理操作中， 通過(guò)使用第二校正系數(shù)來(lái)校正由第一角速度傳感器的傾斜角度引起的 輸出誤差，該第二校正系數(shù)是第三振幅和第四振幅的比值。第一振幅 是當(dāng)防抖裝置處于繞第二方向軸的第一運(yùn)動(dòng)中、而不處于繞第一方向 軸的第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第一角速度傳感器的輸出值的振幅。第二振幅是 當(dāng)防抖裝置處于第一運(yùn)動(dòng)中而不處于第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第二角速度傳感 器的輸出值的振幅。第三振幅是當(dāng)防抖裝置處于第二運(yùn)動(dòng)中而不處于 第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第一角速度傳感器的輸出值的振幅。第四振幅是當(dāng)防 抖裝置處于第二運(yùn)動(dòng)中而不處于第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第二角速度傳感器的 輸出值的振幅。


參考附圖，通過(guò)下面的描述將更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。 圖1是從后側(cè)看的照相裝置的實(shí)施例的后透視圖； 圖2是照相裝置的前視圖；圖3是照相裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4所示流程圖顯示了照相裝置的主要操作；圖5所示流程圖顯示了計(jì)時(shí)器中斷過(guò)程的細(xì)節(jié)；圖6顯示了防抖操作的計(jì)算；圖7所示流程圖顯示了第一和第二角度誤差校正處理操作的細(xì)節(jié)； 圖8是照相裝置的前透視圖，顯示了第一角速度傳感器的檢測(cè)軸 和第二角速度傳感器的檢測(cè)軸。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖所示的實(shí)施例描述本發(fā)明。在該實(shí)施例中，照相 裝置1是數(shù)碼相機(jī)。在照相裝置1的成像器件的照相平面上拍攝(圖像)光學(xué)圖像的照相光學(xué)系統(tǒng)，例如照相機(jī)鏡頭67等，具有光軸LX。 為了解釋實(shí)施例中的方向，定義第一方向x、第二方向y和第三方 向z (見圖1)。第一方向x垂直于光軸LX。第二方向y垂直于光軸 LX和第一方向X。第三方向Z平行于光軸LX并垂直于第一方向X和 第二方向y。照相裝置1的成像部分包括PON按鈕11、 PON開關(guān)lla、測(cè)光開 關(guān)12a、釋放按鈕13、釋放開關(guān)13a、防抖按鈕14、防抖開關(guān)14a、指 示單元17 (例如LCD顯示器等)、反光鏡光圈快門單元18、 DSP19、 CPU 21、 AE (自動(dòng)曝光)單元23、 AF (自動(dòng)對(duì)焦)單元24、防抖單 元30中的成像單元39a、和相機(jī)鏡頭67 (見圖1、 2及3)。PON開關(guān)lla是處于ON狀態(tài)還是OFF狀態(tài)是由PON按鈕11的 狀態(tài)確定，從而照相裝置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(guò)相機(jī)鏡頭67捕捉拍照對(duì)象圖像作為光學(xué)圖像， 捕捉到的圖像顯示在指示單元17上。可通過(guò)光學(xué)取景器(未圖示)用 眼睛觀察該拍照對(duì)象圖像。當(dāng)操作者將該釋放按鈕13部分按下時(shí)，測(cè)光開關(guān)12a變?yōu)镺N狀 態(tài)以執(zhí)行測(cè)光操作、AF感應(yīng)操作、以及對(duì)焦操作。當(dāng)操作者將釋放按鈕13全部按下時(shí)，釋放開關(guān)13a變?yōu)镺N狀態(tài) 以便通過(guò)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。在此實(shí)施例中，防抖操作從釋放開關(guān)13a被設(shè)置為ON狀態(tài)的點(diǎn) 開始執(zhí)行，直到釋放順序操作(照相操作)結(jié)束的點(diǎn)。但是也可以在 測(cè)光操作、AF感應(yīng)操作、以及對(duì)焦操作中執(zhí)行防抖操作。反光鏡光圈快門單元18連接到CPU21的端口 P7并執(zhí)行對(duì)應(yīng)釋放 開關(guān)13a的ON狀態(tài)的反光鏡18a抬起/放下操作(反光鏡抬起操作和 反光鏡放下操作)、光圈的打開/關(guān)閉操作、以及快門的打開/關(guān)閉操作。執(zhí)行反光鏡18a反光鏡抬起操作或反光鏡抬起開關(guān)(未示出)被 設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)以執(zhí)行快門18b的前簾運(yùn)動(dòng)時(shí)，前簾運(yùn)動(dòng)信號(hào)(未 示出)被設(shè)置為ON狀態(tài)。DSP19與CPU21的端口P9連接，并與成像單元39a連接。根據(jù) 來(lái)自CPU 21的命令，DSP 19對(duì)通過(guò)成像單元39a的成像操作獲得的 圖像信號(hào)執(zhí)行諸如圖像處理操作等的計(jì)算操作。CPU21是控制照相裝置1關(guān)于成像操作和防抖操作(即圖像穩(wěn)定 操作)的每一部分的控制裝置。防抖操作包括可移動(dòng)單元30a的移動(dòng)和位置檢測(cè)操作兩者。此外，CPU 21存儲(chǔ)了確定照相裝置1是否處于防抖模式的防抖參 數(shù)IS的值、釋放時(shí)間計(jì)數(shù)器RLST的值、釋放狀態(tài)參數(shù)RP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1 (見圖4中步驟S21至S29); 并且當(dāng)完成釋放順序操作時(shí)，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置(重設(shè)置) 為0 (見圖4中步驟S13至S29)。釋放開關(guān)13a被設(shè)置為ON狀態(tài)后，CPU21執(zhí)行釋放順序操作。此外，CPU21存儲(chǔ)了第一誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVxn的值、 第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn的值、第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn 的值、第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn的值、第一數(shù)字角速度VVx。的值、第 二數(shù)字角速度VVyn的值、第一數(shù)字位移角Bxn的值、第二數(shù)字位移角Byn的值、位置Sn在第一方向X中的坐標(biāo)SXn、位置Sn在第二方向y中的坐標(biāo)Sy。第一驅(qū)動(dòng)力Dxn、第二驅(qū)動(dòng)力Dyn、 A/D轉(zhuǎn)換后的位置Pn在第一方向X中的坐標(biāo)pdXn、 A/D轉(zhuǎn)換后的位置P。在第二方向y中的坐標(biāo)pdyn、第一減少值ex。、第二減少值ey^第一比例系數(shù)Kx、第 二比例系數(shù)Ky、防抖操作的采樣周期e 、第一積分系數(shù)Tix、第二積 分系數(shù)Tiy、第一微分系數(shù)Tdx、第二微分系數(shù)Tdy、第一校正前值 TMPX、第二校正前值TMPY、第一校正系數(shù)CX、第二校正系數(shù)CY。 在此實(shí)施例中，基于第一角速度vx，通過(guò)對(duì)第一誤差校正前數(shù)字 角速度信號(hào)BVxn執(zhí)行第一角度誤差校正處理操作計(jì)算第一數(shù)字角速 度信號(hào)Vxn。在第一角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第一誤差校正前數(shù)字 角速度信號(hào)BVxn、第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn、第二校正前 值TMPY和第二校正系數(shù)CY來(lái)校正由安裝過(guò)程中第一角速度傳感器 26a的非精確對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的不期望的傾斜角度引起的輸出誤差 (Vxn=BVxn-BVyn X CY，見圖7中步驟S72 )。第一角速度傳感器26a的非精確安裝而導(dǎo)致的傾斜由第一角速度 傳感器26a的檢測(cè)軸GSXO和第二方向y之間的角度表示。類似地，基于第二角速度vy，通過(guò)對(duì)第二誤差校正前數(shù)字角速度
信號(hào)BVyn執(zhí)行第二角度誤差校正處理操作，計(jì)算第二數(shù)字角速度信號(hào) Vyn。在第二角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第一誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BV&、第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn、第一校正前 值TMPX和第一校正系數(shù)CX來(lái)校正由安裝過(guò)程中第二角速度傳感器 26b的非精確對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的不期望的傾斜角度引起的輸出誤差 (Vyn=BVyn-BVxnXCX，見圖7中步驟S72)。第二角速度傳感器26b的非精確安裝而導(dǎo)致的傾斜由第二角速度 傳感器26b的檢測(cè)軸GSYO和第一方向x之間的角度表示。第一校正系數(shù)CX是第二振幅Yl和第一振幅XI的比值 (CX=Y1/X1)，并通過(guò)試驗(yàn)等提前計(jì)算得到。第一振幅XI是當(dāng)照相裝置1處于繞第二方向y的軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng) (回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(偏航運(yùn)動(dòng))中、而不處于繞第一方向x的軸的第二轉(zhuǎn) 動(dòng)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(俯仰運(yùn)動(dòng))中時(shí)，第一角速度傳感器26a的輸出值 的振幅。第二振幅Yl是當(dāng)照相裝置1處于繞第二方向y的軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng) (回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(偏航運(yùn)動(dòng))中、而不處于繞第一方向x的軸的第二轉(zhuǎn) 動(dòng)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(俯仰運(yùn)動(dòng))中時(shí)，第二角速度傳感器26b的輸出值 的振幅。第二校正系數(shù)CY是第三振幅X2和第四振幅Y2的比值 (CY=X2/Y2)，并通過(guò)試驗(yàn)等提前計(jì)算得到。第三振幅X2是當(dāng)照相裝置1處于繞第一方向x的軸的第二轉(zhuǎn)動(dòng) (回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(俯仰運(yùn)動(dòng))中、而不處于繞第二方向y的軸的第一轉(zhuǎn) 動(dòng)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(偏航運(yùn)動(dòng))中時(shí)，第一角速度傳感器26a的輸出值 的振幅。第四振幅Y2是當(dāng)照相裝置1處于繞第一方向x的軸的第二轉(zhuǎn)動(dòng) (回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(俯仰運(yùn)動(dòng))中、而不處于繞第二方向y的軸的第一轉(zhuǎn) 動(dòng)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(偏航運(yùn)動(dòng))中時(shí)，第二角速度傳感器26b的輸出值 的振幅。期望(理想地)安裝第一角速度傳感器26a以使第一角速度傳感 器26a的檢測(cè)軸GSXO垂直于檢測(cè)方向(第一方向x)。換言之，期望 (理想地)第一角速度傳感器26a的檢測(cè)軸GSXO與第二方向y之間 的角度是0。期望(理想地)安裝第二角速度傳感器26b以使第二角速度傳感 器26b的檢測(cè)軸GSYO垂直于檢測(cè)方向(第二方向y)。換言之，期望 (理想地)第二角速度傳感器26b的檢測(cè)軸GSYO與第一方向x之間 的角度是0。在這種理想情況下，當(dāng)照相裝置1處于偏航運(yùn)動(dòng)而不處于俯仰運(yùn) 動(dòng)時(shí)，第二角速度傳感器26b的輸出值是0。類似地，當(dāng)照相裝置1 處于俯仰運(yùn)動(dòng)而不處于偏航運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一角速度傳感器26a的輸出值 是0。但是由于第一和第二角速度傳感器26a和26b的檢測(cè)元件的傾斜， 安裝過(guò)程很難達(dá)到期望的情況(第一角速度傳感器26a的檢測(cè)軸GSXO 與第二方向y之間的角度是0，第二角速度傳感器26b的檢測(cè)軸GSYO 與第一方向x之間的角度是0),這種傾斜來(lái)自于第一和第二角速度傳 感器26a和26b的非精確安裝，還來(lái)自于電路板的安裝，第一和第二 角速度傳感器26a和26b連接于主電路板等(見圖8)。相應(yīng)地，當(dāng)照相裝置1處于偏航運(yùn)動(dòng)而不處于俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二 角速度傳感器26b的輸出值不等于0。換言之，不能完全去除安裝過(guò)程 等中由非精確對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致的不期望的傾斜魚度而引起的輸出誤差。類似地，當(dāng)照相裝置1處于俯仰運(yùn)動(dòng)而不處于偏航運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一 角速度傳感器26a的輸出值不等于0。換言之，不能完全去除安裝過(guò)程 等中由非精確對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致的不期望的傾斜角度而引起的輸出誤差。在此實(shí)施例中，根據(jù)傾斜(BVynXCY)計(jì)算來(lái)自第一角速度傳感 器26a的輸出信號(hào)的輸出誤差，并執(zhí)行第一角度誤差校正處理操作。 類似地，根據(jù)傾斜(BVxnXCX)計(jì)算來(lái)自第二角速度傳感器26b的輸 出信號(hào)的輸出誤差，并執(zhí)行第二角度誤差校正處理操作。相應(yīng)地，即使第一和第二角速度傳感器26a和26b沒有按期望的 傾斜角度安裝，也可以執(zhí)行手抖動(dòng)量的高精度檢測(cè)。AE單元(曝光計(jì)算單元)23根據(jù)正在被拍照的對(duì)象，執(zhí)行測(cè)光操 作并計(jì)算測(cè)光值。AE單元23還根據(jù)測(cè)光值計(jì)算光圈值和曝光時(shí)間長(zhǎng) 度，二者都是成像所需的。AF單元24執(zhí)行AF感應(yīng)操作及相應(yīng)的對(duì)焦 操作，二者都是成像所需的。在對(duì)焦操作中，將相機(jī)鏡頭67在LX方 向沿光軸重新定位。照相裝置1的防抖部件(防抖裝置)包括防抖按鈕14、防抖開關(guān) 14a、指示單元17、 CPU21、角速度檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng)器電路29、防 抖單元30、霍爾元件信號(hào)處理單元45 (磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件)、以及相 機(jī)鏡頭67。當(dāng)操作者按下防抖按鈕14時(shí)，防抖開關(guān)14a變?yōu)镺N狀態(tài)以在預(yù) 定時(shí)間間隔內(nèi)執(zhí)行防抖操作，其中與包括測(cè)光操作等其它操作相獨(dú)立 地驅(qū)動(dòng)角速度檢測(cè)單元25和防抖單元30。當(dāng)防抖開關(guān)14a處于ON狀 態(tài)，也就是處于防抖模式時(shí)，防抖參數(shù)IS被設(shè)置為1 (IS=1)。當(dāng)防抖 開關(guān)14a未處于ON狀態(tài)，也就是處于非防抖模式時(shí)，防抖參數(shù)IS被 設(shè)置為O (IS=0)。在此實(shí)施例中，預(yù)定時(shí)間間隔的值被設(shè)置為lms。 通過(guò)CPU 21來(lái)控制對(duì)應(yīng)這些開關(guān)的輸入信號(hào)的各種輸出命令。 測(cè)光開關(guān)12a是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以一位的數(shù)字信 號(hào)輸入到CPU 21的端口 P12。釋放開關(guān)13a是處于ON狀態(tài)或OFF狀 態(tài)的信息以一位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21的端口 P13。防抖開關(guān)14a 是處于ON狀態(tài)或OFF狀態(tài)的信息以一位的數(shù)字信號(hào)輸入到CPU 21 的端口 P14。AE單元23與CPU21的端口 P4相連接用于輸入和輸出信號(hào)。AF 單元24與CPU 21的端口 P5相連接用于輸入和輸出信號(hào)。指示單元 17與CPU 21的端口 P6相連接用于輸入和輸出信號(hào)。接下來(lái)，解釋在CPU21和角速度檢測(cè)單元25、驅(qū)動(dòng)器電路29、 防抖單元30、以及霍爾元件信號(hào)處理單元45間的輸入和輸出關(guān)系。角速度檢測(cè)單元25具有第一角速度傳感器26a、第一高通濾波電 路27a、第二高通濾波電路27b、第一放大器28a和第二放大器28b。第一角速度傳感器26a用于檢測(cè)照相裝置1繞第二方向y的軸的 旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(偏航運(yùn)動(dòng))的角速度(照相裝置1的角速度在第 一方向x的速度分量)。第一角速度傳感器26a是檢測(cè)偏航角速度的陀 螺(gyro)傳感器。第二角速度傳感器26b用于檢測(cè)照相裝置1繞第一方向x的軸的 旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)(俯仰運(yùn)動(dòng))的角速度(檢測(cè)照相裝置1的角速度
在第二方向y的速度分量)。第二角速度傳感器26b是檢測(cè)俯仰角速度 的陀螺傳感器。第一高通濾波電路27a去掉第一角速度傳感器26a輸出的信號(hào)的 低頻分量，因?yàn)榈谝唤撬俣葌鞲衅?6a輸出的信號(hào)的低頻分量包含基 于零電壓和搖攝移動(dòng)(panning-motion)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng) 無(wú)關(guān)。第二高通濾波電路27b去掉第二角速度傳感器26b輸出的信號(hào)的 低頻分量，因?yàn)榈诙撬俣葌鞲衅?6b輸出的信號(hào)的低頻分量包含基 于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分，二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)。第一放大器28a放大低頻分量已被去掉的偏航角速度的信號(hào)，并 把模擬信號(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放大低頻分量已被去掉的俯仰角速度的信號(hào)，并 把模擬信號(hào)輸出到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1作為第二角速度vy。去掉低頻信號(hào)分量為兩步驟的過(guò)程；首先通過(guò)第一和第二高通濾 波電路27a和27b執(zhí)行模擬高通濾波處理操作的主要部分，隨后通過(guò) CPU 21執(zhí)行數(shù)字高通濾波處理操作的次要部分。數(shù)字高通濾波處理操作的次要部分的截止頻率高于模擬高通濾波 處理操作的主要部分的截止頻率。在數(shù)字高通濾波處理操作中，可以容易地改變時(shí)間常數(shù)值(第一 高通濾波器時(shí)間常數(shù)hx和第二高通濾波器常數(shù)hy)。在PON開關(guān)11a被設(shè)置為ON狀態(tài)(主電源供電被設(shè)置為ON狀 態(tài))后，對(duì)CPU21和角速度檢測(cè)單元25的每部分開始電源供電。在 PON開關(guān)11a被設(shè)置為ON狀態(tài)后開始手抖動(dòng)量的計(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 誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVxn (A/D轉(zhuǎn)換操作)，并計(jì)算第一數(shù)字 角速度信號(hào)Vx。(第一角度誤差校正處理操作)。然后，CPU21通過(guò)去 掉第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn的低頻分量(數(shù)字高通濾波處理操作)以 排除包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分(二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)) 的第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn中的低頻分量，來(lái)計(jì)算第一數(shù)字角速度 VVxn。最后，CPU21通過(guò)對(duì)第一數(shù)字角速度VVxn積分(積分處理操作)來(lái)計(jì)算手抖動(dòng)量(手抖動(dòng)位移角第一數(shù)字位移角BxJ。
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) 換為第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn (A/D轉(zhuǎn)換操作)并計(jì)算第 二數(shù)字角速度Vyn (第二角度誤差校正處理操作)。然后，CPU21通過(guò) 去掉第二數(shù)字角速度信號(hào)Vy。的低頻分量(數(shù)字高通濾波處理操作)以 排除包含基于零電壓和搖攝移動(dòng)的信號(hào)成分(二者都與手抖動(dòng)無(wú)關(guān)) 的第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn中的低頻分量，來(lái)計(jì)算第二數(shù)字角速度 VVyn。最后，CPU 21通過(guò)對(duì)第二數(shù)字角速度VVyn積分(積分處理操 作)來(lái)計(jì)算手抖動(dòng)量(手抖動(dòng)位移角第二數(shù)字位移角ByJ。從而，CPU21和角速度檢測(cè)單元25使用函數(shù)來(lái)計(jì)算手抖動(dòng)量。 "n"是大于l的整數(shù)，并指示從計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程開始，(t=l, 見圖4中步驟S12)到執(zhí)行最近的防抖操作(t=n)的時(shí)間的長(zhǎng)度(ms)。在第一方向x的數(shù)字高通濾波處理操作中，通過(guò)將(最近的防抖 操作執(zhí)行之前)lms預(yù)定時(shí)間間隔前通過(guò)計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程計(jì)算出的 第一數(shù)字角速度VVXl至VVx^的總和除以第一高通濾波器時(shí)間常數(shù) hx，再由第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn減去該結(jié)果商，計(jì)算出第一數(shù)字角 速度VVXn (VVx^Vxn-(2VVx^)+hx，見圖6中(l))。在第二方向y的數(shù)字高通濾波處理操作中，通過(guò)將(最近的防抖 操作執(zhí)行之前的)lms預(yù)定時(shí)間間隔前通過(guò)計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程計(jì)算出 的第二數(shù)字角速度VV力至VVy^的總和除以第二高通濾波器時(shí)間常數(shù) hy，再由第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn減去該結(jié)果商，計(jì)算出第二數(shù)字角 速度VVyn (VVy^Vyn-(2VVy^)+hy)。在此實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器的(部分)中斷過(guò)程中的角速度檢測(cè)操作 包含角速度檢測(cè)單元25中的過(guò)程和將第一和第二角速度vx和vy從角 速度檢測(cè)單元25輸入到CPU 21的過(guò)程。在第一方向x的積分處理操作中，通過(guò)從計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程開始 時(shí)(t=l)的第一數(shù)字角速度VVx,(見圖4中步驟S12)到執(zhí)行最近的 (t=n)防抖操作時(shí)的第一數(shù)字角速度VVxn的總和來(lái)計(jì)算第一數(shù)字位 移角Bxn (Bxn=2Wxn，見圖6中(3))。類似地，在第二方向y的積分處理操作中，通過(guò)從計(jì)時(shí)器的中斷 過(guò)程開始時(shí)的第二數(shù)字角速度VVy,到執(zhí)行最近的防抖操作時(shí)的第二數(shù) 字角速度VVyn的總和來(lái)計(jì)算第二數(shù)字位移角Byn (Byn=2 VVyn)。
對(duì)應(yīng)于基于位置轉(zhuǎn)換系數(shù)ZZ (在第一方向X的第一位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zx、在第二方向y的第二位置轉(zhuǎn)換系數(shù)zy)、關(guān)于第一方向x和第二方 向y計(jì)算的手抖動(dòng)量(第一和第二數(shù)字位移角Bxn和Byn)， CPU 21計(jì) 算成像單元39a (可移動(dòng)單元30a)應(yīng)該移動(dòng)的位置Sn。位置Sn在第一方向x中的坐標(biāo)定義為Sxn，位置Sn在第二方向y 中的坐標(biāo)定義為Syn。包含成像單元39a的可移動(dòng)單元30a的移動(dòng)是通 過(guò)使用電磁力來(lái)執(zhí)行，并將在后面進(jìn)行描述。為了將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到位置Sn，驅(qū)動(dòng)力Dn驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電路29。將驅(qū)動(dòng)力Dn在第一方向X的坐標(biāo)定義為第一驅(qū)動(dòng)力DXn (在D/A轉(zhuǎn)換后第一PWM負(fù)荷dx)。將驅(qū)動(dòng)力Dn在第二方向y的坐標(biāo)定義 為第二驅(qū)動(dòng)力Dyn (在D/A轉(zhuǎn)換后第二PWM負(fù)荷dy)。在關(guān)于第一方向x的定位操作中，位置Sn在第一方向x中的坐標(biāo)定義為SXn，并且是最近的第一數(shù)字位移角BXn和第一位置轉(zhuǎn)換系數(shù)ZX的乘積(Sxn=zxXBxn，見圖6中(3))。在關(guān)于第二方向y的定位操作中，將位置Sn在第二方向y的坐標(biāo) 定義為Syn，并且其是最近的第二數(shù)字位移角Byn和第二位置轉(zhuǎn)換系數(shù) zy的乘積(Syn=zyXByn)。防抖單元30是用于校正手抖動(dòng)影響的裝置，其通過(guò)將成像單元39a 移動(dòng)到位置Sn、通過(guò)取消成像單元39a的成像器件在成像表面上的拍 照對(duì)象圖像的滯后、以及通過(guò)在執(zhí)行防抖操作(IS=1)的曝光時(shí)間中 穩(wěn)定顯示在成像器件的成像表面的拍照對(duì)象圖像，來(lái)校正手抖動(dòng)的影 響。防抖單元30具有固定單元30b和包含成像單元39a并可沿著xy 平面移動(dòng)的可移動(dòng)單元30a。在不執(zhí)行防抖操作(IS=0)的曝光時(shí)間中，將可移動(dòng)單元30a固 定在(保持在)預(yù)定的位置。在此實(shí)施例中，預(yù)定位置是運(yùn)動(dòng)范圍的 中央。防抖單元30不具有固定定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在可移動(dòng)單元30a不被 驅(qū)動(dòng)時(shí)(驅(qū)動(dòng)OFF狀態(tài))保持可移動(dòng)單元30a處于固定位置。通過(guò)具有從CPU 21的PWM 0輸入的第一 PWM負(fù)荷dx以及從 CPU 21的PWM1輸入的第二PWM負(fù)荷dy的驅(qū)動(dòng)器電路29，由用于
驅(qū)動(dòng)的線圈單元和用于驅(qū)動(dòng)的磁體單元的電磁力來(lái)執(zhí)行防抖裝置30的可移動(dòng)單元30a的驅(qū)動(dòng)，包括移動(dòng)到預(yù)定的固定(保持的)位置(見 圖6中(5))。在驅(qū)動(dòng)器電路29引起移動(dòng)之前或之后，通過(guò)霍爾元件單元44a和 霍爾元件信號(hào)處理單元45來(lái)檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的檢測(cè)位置Pn。將在第一方向x上的檢測(cè)位置Pn的第一坐標(biāo)的信息，也就是第一 檢測(cè)位置信號(hào)px，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2中(見圖6中 (2))。第一位置檢測(cè)信號(hào)px是模擬信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換操作)。在A/D轉(zhuǎn)換操作后，第一方向x上 的檢測(cè)位置Pn的第一坐標(biāo)被定義為pdxn，并且其對(duì)應(yīng)于第一檢測(cè)位置 信號(hào)px。將在第二方向y上的檢測(cè)位置Pn的第二坐標(biāo)的信息，也就是第二 檢測(cè)位置信號(hào)py，輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3中。第二位置 檢測(cè)信號(hào)py是模擬信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器A/D 3轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) (A/D轉(zhuǎn)換操作)。在A/D轉(zhuǎn)換操作后，第二方向y上的檢測(cè)位置Pn 的第二坐標(biāo)被定義為pdyn，并且其對(duì)應(yīng)于第二檢測(cè)位置信號(hào)py。PID (比例、積分、微分)控制根據(jù)移動(dòng)后用于檢測(cè)位置Pn (pdxn， pdyn)和位置Sn (Sxn， Syn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算第一和第二驅(qū)動(dòng)力Dxn 和Dyn。第一驅(qū)動(dòng)力Dxn的計(jì)算是根據(jù)第一減少值exn、第一比例系數(shù)Kx、 采樣周期e 、第一積分系數(shù)Tix、以及第一微分系數(shù)Tdx (Dxn=Kxx{exn+e +TixxSexn+Tdx+e x^Xn-ex^)},見圖6中(4))。第一減少值eXn是通過(guò)將位置Sn在第一方向X的坐標(biāo)SXn減去A/D轉(zhuǎn)換 后檢測(cè)位置Pn在第一方向X的坐標(biāo)pdx。計(jì)算得出(eXn=Sxn-pdXn)。第二驅(qū)動(dòng)力Dyn的計(jì)算是根據(jù)第二減少值eyn、第二比例系數(shù)Ky、 采樣周期e 、第二積分系數(shù)Tiy、以及第二微分系數(shù)Tdy (Dyn=Kyx{eyn+ e+TiyxSeyn+Tdy+e x(eyn-ey^)"。第二減少值eyn是通過(guò)將位置Sn在 第二方向y的坐標(biāo)Sy。減去A/D轉(zhuǎn)換后檢測(cè)位置Pn在第二方向y的坐 標(biāo)pdyn計(jì)算得出(eyn=Syn-pdyn )。將采樣周期e的值設(shè)置為預(yù)定時(shí)間間隔lms。當(dāng)照相裝置1處于防抖開關(guān)14a被設(shè)置為ON狀態(tài)的防抖模式時(shí) (IS=1 )，將可移動(dòng)單元30a驅(qū)動(dòng)到對(duì)應(yīng)于防抖操作的PID控制的位置 Sn (Sxn， Syn)。當(dāng)防抖參數(shù)IS為O時(shí)，執(zhí)行不對(duì)應(yīng)于防抖操作的PID控制，從而 可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到運(yùn)動(dòng)范圍的中央(預(yù)定位置)?？梢苿?dòng)單元30a具有由第一驅(qū)動(dòng)線圈3la和第二驅(qū)動(dòng)線圈32a組成 的用于驅(qū)動(dòng)的線圈單元、具有成像器件的成像單元39a、以及作為磁場(chǎng) 變化檢測(cè)元件單元的霍爾元件單元44a。在此實(shí)施例中，成像器件是 CCD;然而，該成像器件可以是諸如CMOS等的其它成像器件。固定單元30b具有由第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和第二位置檢 測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b構(gòu)成的用于驅(qū)動(dòng)的磁體單元、第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng) 軛(drivingyoke) 431b、以及第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b。在第一方向x和第二方向y中，固定單元30b可移動(dòng)地支撐可移 動(dòng)單元30a。當(dāng)成像器件的中央?yún)^(qū)與相機(jī)鏡頭67的光軸LX交叉時(shí)，設(shè)置可移 動(dòng)單元30a的位置和固定單元30b的位置之間的關(guān)系，使得可移動(dòng)單 元30a定位于第一方向x和第二方向y中的移動(dòng)范圍的中央，以利用 成像器件的成像范圍的全部尺寸。成像器件的成像表面的矩形具有兩條對(duì)角線。在第一實(shí)施例中， 成像器件的中央是這兩條對(duì)角線的交點(diǎn)。第一驅(qū)動(dòng)線圈31a、第二驅(qū)動(dòng)線圈32a、以及霍爾元件單元44a連 接于可移動(dòng)單元30a。第一驅(qū)動(dòng)線圈31a形成底座(seat)及螺旋形的線圈模式。第一驅(qū) 動(dòng)線圈31a的線圈模式具有平行于第二方向y的導(dǎo)線，這樣產(chǎn)生在第 一方向x中迫使包含第一驅(qū)動(dòng)線圈31a的可移動(dòng)單元30a移動(dòng)的第一 電磁力。第一電磁力是根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)線圈31a的電流方向和第一位置檢測(cè) 及驅(qū)動(dòng)磁體411b的磁場(chǎng)方向而產(chǎn)生。第二驅(qū)動(dòng)線圈32a形成底座及螺旋形的線圈模式。第二驅(qū)動(dòng)線圈 32a的線圈模式具有平行于第一方向x的導(dǎo)線，這樣產(chǎn)生在第二方向y 中迫使包含第二驅(qū)動(dòng)線圈32a的可移動(dòng)單元30a移動(dòng)的第二電磁力。第二電磁力是根據(jù)第二驅(qū)動(dòng)線圈32a的電流方向和第二位置檢測(cè)
及驅(qū)動(dòng)磁體412b的磁場(chǎng)方向而產(chǎn)生。第一和第二驅(qū)動(dòng)線圈31a和32a連接至與驅(qū)動(dòng)器電路29，驅(qū)動(dòng)器 電路29通過(guò)柔性電路板(未示出)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一和第二驅(qū)動(dòng)線圈31a和 32a。第一 PWM負(fù)荷dx從CPU 21的PWM 0輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29， 第二 PWM負(fù)荷dy從CPU 21的PWM 1輸入到驅(qū)動(dòng)器電路29。對(duì)應(yīng) 于第一 PWM負(fù)荷dx的值，驅(qū)動(dòng)器電路29為第一驅(qū)動(dòng)線圈31a供電， 并對(duì)應(yīng)第二PWM負(fù)荷dy的值，為第二驅(qū)動(dòng)線圈32a供電，以驅(qū)動(dòng)可 移動(dòng)單元30a。第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元 一側(cè)，其中第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b面對(duì)第一驅(qū)動(dòng)線圈31a和處 于第三方向z中的水平霍爾元件hhlO。第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元 一側(cè)，第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b面對(duì)第二驅(qū)動(dòng)線圈32a和處于第 三方向z中的垂直霍爾元件hvlO。在N磁極和S磁極排列在第一方向x中的情況下，第一位置檢測(cè) 及驅(qū)動(dòng)磁體411b連接于第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b。第一位置檢測(cè)及 驅(qū)動(dòng)軛431b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元30a —側(cè)，在第三方向 z中。在N磁極和S磁極排列在第二方向y中的情況下，第二位置檢測(cè) 及驅(qū)動(dòng)磁體412b連接于第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b。第二位置檢測(cè)及 驅(qū)動(dòng)軛432b連接于固定單元30b的可移動(dòng)單元30a —側(cè)，在第三方向 z中。第一和第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b、 432b是由軟磁材料制成。 第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛431b防止第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b 的磁場(chǎng)耗散到周圍，并且提高第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和第一驅(qū) 動(dòng)線圈31a之間的、以及第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b和水平霍爾元 件hhlO之間的磁通密度。第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)軛432b防止第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b 的磁場(chǎng)耗散到周圍，并且提高第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b和第二驅(qū) 動(dòng)線圈32a之間的、以及第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b和垂直霍爾元 件hvlO之間的磁通密度。 霍爾元件單元44a是單軸單元，包含兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)換元件(磁場(chǎng)變 化檢測(cè)元件)，分別利用霍爾效應(yīng)檢測(cè)指定可移動(dòng)單元30a的當(dāng)前位置 Pn的第一方向x中的第一坐標(biāo)和在第二方向y中的第二坐標(biāo)的第一檢 測(cè)位置信號(hào)px和第二檢測(cè)位置信號(hào)py。兩個(gè)霍爾元件之一是用于檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第一方 向x中的第一坐標(biāo)的水平霍爾元件hh10，另一個(gè)是用于檢測(cè)可移動(dòng)單 元30a的位置Pn在第二方向y中的第二坐標(biāo)的垂直霍爾元件hv10。水平霍爾元件hhl0連接于可移動(dòng)單元30a，在第三方向z中面對(duì) 固定單元30b的第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b。垂直霍爾元件hvlO連接于可移動(dòng)單元30a，在第三方向z中面對(duì) 固定單元30b的第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b。當(dāng)成像器件的中央與光軸LX相交時(shí)，當(dāng)從第三方向z看，需要將 水平霍爾元件hhl0放置在霍爾元件單元44a上并面對(duì)在第一方向x中 第一位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體411b的N磁極和S磁極之間的中間區(qū)域。在 這個(gè)位置，水平霍爾元件hhlO利用最大范圍，其中可基于單軸霍爾元 件的線性輸出改變(線性)執(zhí)行準(zhǔn)確的位置檢測(cè)操作。類似地，當(dāng)成像器件的中央與光軸LX相交時(shí)，當(dāng)從第三方向z 看，需要將垂直霍爾元件hv10放置在霍爾元件單元44a上并面對(duì)在第 二方向y中第二位置檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)磁體412b的N磁極和S磁極之間的中 間區(qū)域?；魻栐盘?hào)處理單元45具有第一霍爾元件信號(hào)處理電路450和 第二霍爾元件信號(hào)處理電路460。第一霍爾元件信號(hào)處理電路450基于水平霍爾元件hhl0的輸出信 號(hào)，在水平霍爾元件hh10的輸出端之間檢測(cè)水平電勢(shì)差值x10。第一霍爾元件信號(hào)處理電路450將第一檢測(cè)位置信號(hào)px輸出到 CPU21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D2，該信號(hào)以水平電勢(shì)差值x10為基礎(chǔ)，指 定可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第一方向x中的第一坐標(biāo)。第二霍爾元件信號(hào)處理電路460基于垂直霍爾元件hvl0的輸出信 號(hào)，在垂直霍爾元件hv10的輸出端之間檢測(cè)垂直電勢(shì)差值y10。第二霍爾元件信號(hào)處理電路460將第二檢測(cè)位置信號(hào)py輸出到 CPU21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D3，該信號(hào)以垂直電勢(shì)差值y10為基礎(chǔ)，指
定可移動(dòng)單元30a的位置Pn在第二方向y中的第二坐標(biāo)。接下來(lái)，將通過(guò)使用圖4的流程圖來(lái)解釋此實(shí)施例中的照相裝置1的主要操作。當(dāng)照相裝置1被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，向角速度檢測(cè)單元25供電， 使得角速度檢測(cè)單元25在步驟Sll中被設(shè)置為ON狀態(tài)。在步驟S12，以預(yù)定時(shí)間間隔(lms)開始計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程。在 步驟S13中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為O。下后面將通過(guò)使用圖 5的流程圖來(lái)解釋中斷過(guò)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沒有被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作返回到步驟S14并且 重復(fù)步驟S14中的過(guò)程。否則，操作進(jìn)行到步驟S15。在步驟S15中，確定防抖開關(guān)14a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確 定防抖開關(guān)14a沒有被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，在步驟S16將防抖參數(shù)IS 的值設(shè)置為0。否則，在步驟S17中將防抖參數(shù)IS的值設(shè)置為1。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)算光圈值和曝光時(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來(lái) 分別執(zhí)行AF感應(yīng)和對(duì)焦操作。在步驟S20中，確定釋放開關(guān)13a是否被設(shè)置為ON狀態(tài)。當(dāng)確 定釋放開關(guān)13a沒有被設(shè)置為ON狀態(tài)時(shí)，操作返回到歩驟S14并且 重復(fù)從步驟S14到步驟S19的過(guò)程。否則，操作進(jìn)行到步驟S21并且 開始釋放順序操作。在步驟S21中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為1。在步驟S22中，通過(guò)反光鏡光圈快門單元18來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)于預(yù)設(shè)的 或計(jì)算出的光圈值的反光鏡18a的反光鏡抬起操作和光圈關(guān)閉操作。在反光鏡抬起操作完成后，在步驟S23中開始快門18b的打開操 作(移動(dòng)快門18b的前簾)。在步驟S24中，執(zhí)行曝光操作，或換言之，執(zhí)行成像器件(CCD 等)的電荷聚集。在曝光時(shí)間過(guò)去后，在步驟S25中通過(guò)反光鏡光圈 快門單元18來(lái)執(zhí)行快門18b的關(guān)閉操作(快門18b后簾的運(yùn)動(dòng))、反 光鏡18a的反光鏡放下操作和光圈打開操作。
在步驟S26中，讀取在曝光時(shí)間中成像器件中積累的電荷。在步驟S27中，CPU 21與DSP 19通信，以基于從成像器件讀取的電荷來(lái) 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S28中，該存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖像被顯示在指示 單元17上。在步驟S29中，釋放狀態(tài)參數(shù)RP的值被設(shè)置為0，從而 完成該釋放順序操作，并且該操作返回到步驟S14。換言之，照相裝置 1被設(shè)置為可執(zhí)行下一次成像操作的狀態(tài)。接下來(lái)，通過(guò)使用圖5的流程圖來(lái)解釋在圖4的步驟S12中開始 的、并在每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔(lms)獨(dú)立于其它操作執(zhí)行的本實(shí)施例中 的計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程。當(dāng)計(jì)時(shí)器的中斷過(guò)程開始時(shí)，在步驟S51中，由角速度檢測(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)換為第一誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVxn。同樣由角速度檢測(cè)單 元25輸出的第二角速度vy被輸入到CPU21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 1中， 并被轉(zhuǎn)換為第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn (角速度檢測(cè)操作)。在步驟S52中，執(zhí)行第一角度誤差校正處理操作和第二角度誤差 校正處理操作，該第一角度誤差校正處理操作用于從第一誤差校正前 數(shù)字角速度信號(hào)BVxn校正由第一角速度傳感器26a的非精確安裝導(dǎo)致 的不期望的傾斜角度而引起的輸出誤差，該第二角度誤差校正處理操 作用于從第二誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVyn校正由第二角速度傳感 器26b的非精確安裝導(dǎo)致的不期望的傾斜角度而引起的輸出誤差。然 后，計(jì)算第一和第二數(shù)字角速度信號(hào)Vxn和Vyn。后面將使用圖7中的 流程圖解釋第一和第二角度誤差校正處理操作的細(xì)節(jié)。在數(shù)字高通濾波處理操作中去除第一和第二數(shù)字角速度信號(hào)Vxn 和Vyn的低頻分量(第一和第二數(shù)字角速度VV&和VVyn)。在步驟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的值沒有被設(shè)置為1時(shí)，在步驟S54中可移動(dòng)單元 30a的驅(qū)動(dòng)被設(shè)置為OFF狀態(tài)，換言之，防抖單元30被設(shè)置為不執(zhí)行 可移動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)；否則，操作直接地進(jìn)行到步驟S55。在步驟S55中，霍爾元件單元44a檢測(cè)可移動(dòng)單元30a的位置， 并且霍爾元件信號(hào)處理單元45計(jì)算第一和第二檢測(cè)位置信號(hào)px和py。
然后第一檢測(cè)位置信號(hào)px被輸入到CPU 21的A/D轉(zhuǎn)換器A/D 2中并 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdxn，而第二檢測(cè)位置信號(hào)py被輸入到CPU 21的A/D 轉(zhuǎn)換器A/D 3中并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)pdyn，從而二者確定可移動(dòng)單元30a 的當(dāng)前位置Pn (pdxn， pdyn)。在步驟S56中，確定防抖參數(shù)IS的值是否是O。當(dāng)確定防抖參數(shù) IS的值是O (IS=0)時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置未處于防抖模式時(shí)，在步 驟S57中，可移動(dòng)單元30a (成像單元39a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn (Sxn， Syn)被設(shè)置在可移動(dòng)單元30a的運(yùn)動(dòng)范圍的中央。當(dāng)確定防抖參數(shù)IS 的值不是O (IS=1)時(shí)，換言之，當(dāng)照相裝置處于防抖模式時(shí)，在步驟 S58中，根據(jù)第一和第二角速度vx和vy計(jì)算可移動(dòng)單元30a (成像單 元39a)應(yīng)被移動(dòng)的位置Sn (Sxn， Syn)。在步驟S59中，根據(jù)步驟S57或步驟S58中確定的位置Sn (Sxn， Syn)以及當(dāng)前位置Pn (pdxn， pdyn)，計(jì)算將可移動(dòng)單元30a移動(dòng)到位 置Sn的驅(qū)動(dòng)力Dn的第一驅(qū)動(dòng)力Dxn (第一 PWM負(fù)荷dx)及第二驅(qū)動(dòng) 力Dyn (第二PWM負(fù)荷dy)。在步驟S60中，通過(guò)向驅(qū)動(dòng)器電路29施加第一 PWM負(fù)荷dx來(lái) 驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)線圈單元31a，并通過(guò)向驅(qū)動(dòng)器電路29施加第二 PWM 負(fù)荷dy來(lái)驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)線圈單元32a，從而可移動(dòng)單元30a被移動(dòng)到 位置Sn (Sxn， Syn)。步驟S59和S60的過(guò)程為自動(dòng)控制計(jì)算，PID自動(dòng)控制使用該計(jì) 算用于執(zhí)行一般的(普通的)比例、積分和微分計(jì)算。下面參考圖7中的流程圖解釋在圖5中的步驟S52開始的第一和 第二角度誤差校正處理操作的細(xì)節(jié)。當(dāng)?shù)谝缓偷诙嵌日`差校正處理 操作開始時(shí)，在步驟S71中，第一誤差校正前數(shù)字角速度信號(hào)BVxn 的值被設(shè)置為第一校正前值TMPX，并且第二誤差校正前數(shù)字角速度 信號(hào)BVyn的值被設(shè)置為第二校正前值TMPY。在步驟S72中，根據(jù)第一校正前值TMPX、第二校正前值TMPY、 和第二校正系數(shù)CY計(jì)算第一數(shù)字角速度信號(hào)Vxn ( Vxn-TMPX-TMPY XCY)。類似地，根據(jù)第一校正前值TMPX、第二校正前值TMPY、 和第一校正系數(shù)CX計(jì)算第二數(shù)字角速度信號(hào)Vyn (Vyn=TMPY-TMPX XCX)。 在此實(shí)施例中，已說(shuō)明可移動(dòng)單元30a具有成像器件；但是可移 動(dòng)單元30a也可以具有手抖校正鏡頭而不是成像器件。此外，說(shuō)明了作為磁場(chǎng)變化檢測(cè)元件用于位置檢測(cè)的霍爾元件。 然而，其他檢測(cè)元件，諸如高頻載波型磁場(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 (磁致電阻作用)元件可用于位 置檢測(cè)的目的。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)，與使用霍爾元件類似，可通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)變化來(lái)獲得可移動(dòng)單 元位置的相關(guān)信息。此外，角速度檢測(cè)裝置(CPU21、第一和第二角速度傳感器26a 和26b)的使用不限于照相裝置的防抖裝置。例如，角速度檢測(cè)裝置可 以用于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的位置檢測(cè)裝置。盡管這里通過(guò)參考后附的附圖來(lái)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但顯然 所述領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出未背離本發(fā)明范圍的更改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于圖像穩(wěn)定的防抖裝置，包括用于檢測(cè)繞第二方向的軸的運(yùn)動(dòng)的第一角速度傳感器，該第二方向垂直于第一方向和照相光學(xué)系統(tǒng)的光軸，該第一方向垂直于所述光軸；用于檢測(cè)繞所述第一方向的軸的運(yùn)動(dòng)的第二角速度傳感器；控制所述第一和第二角速度傳感器的控制器，該控制器根據(jù)來(lái)自所述第一角速度傳感器的輸出信號(hào)和來(lái)自所述第二角速度傳感器的輸出信號(hào)執(zhí)行防抖操作，并執(zhí)行防抖操作中的第一角度誤差校正處理操作和第二角度誤差校正處理操作；在所述第二角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第一校正系數(shù)來(lái)校正由所述第二角速度傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第一校正系數(shù)是第二振幅和第一振幅的比值；在所述第一角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第二校正系數(shù)來(lái)校正由第一角速度傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第二校正系數(shù)是第三振幅和第四振幅的比值；所述第一振幅是當(dāng)所述防抖裝置處于繞第二方向的軸的第一運(yùn)動(dòng)中、而不處于繞第一方向的軸的第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自第一角速度傳感器的輸出值的振幅；所述第二振幅是當(dāng)所述防抖裝置處于所述第一運(yùn)動(dòng)中而不處于所述第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第二角速度傳感器的輸出值的振幅；所述第三振幅是當(dāng)所述防抖裝置處于所述第二運(yùn)動(dòng)中而不處于所述第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第一角速度傳感器的輸出值的振幅；以及所述第四振幅是當(dāng)所述防抖裝置處于所述第二運(yùn)動(dòng)中而不處于所述第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第二角速度傳感器的輸出值的振幅。
2. 如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其中所述第一角速度傳感器的 所述傾斜由所述第一角速度傳感器的檢測(cè)軸和第二方向之間的角度表 不；所述第二角速度傳感器的所述傾斜由所述第二角速度傳感器的檢 測(cè)軸和第一方向之間的角度表示。
3. 如權(quán)利要求1所述的防抖裝置，其中所述第一角度誤差校正處 理操作是計(jì)算來(lái)自所述第二角速度傳感器的所述輸出信號(hào)和所述第二 校正系數(shù)的乘積，然后從所述第一角速度傳感器的所述輸出信號(hào)中減 去該乘積；以及所述第二角度誤差校正處理操作是計(jì)算來(lái)自所述第一角速度傳感 器的所述輸出信號(hào)和所述第一校正系數(shù)的乘積，然后從所述第二角速 度傳感器的所述輸出信號(hào)中減去該乘積。
4. 一種角速度檢測(cè)裝置，包括用于檢測(cè)繞第二方向的軸的運(yùn)動(dòng)的第一角速度傳感器，該第二方 向垂直于第一方向；用于檢測(cè)繞所述第一方向的軸的運(yùn)動(dòng)的第二角速度傳感器；控制所述第一和第二角速度傳感器的控制器，該控制器執(zhí)行防抖 操作中的第一角度誤差校正處理操作和第二角度誤差校正處理操作；在所述第二角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第一校正系數(shù)來(lái) 校正由所述第二角速度傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第一校 正系數(shù)是第二振幅和第一振幅的比值；在所述第一角度誤差校正處理操作中，通過(guò)使用第二校正系數(shù)來(lái) 校正由第一角速度傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第二校正系 數(shù)是第三振幅和第四振幅的比值；所述第一振幅是當(dāng)所述角速度檢測(cè)裝置處于繞所述第二方向的軸 的第一運(yùn)動(dòng)中、而不處于繞所述第一方向的軸的第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自 所述第一角速度傳感器的輸出值的振幅；所述第二振幅是當(dāng)所述角速度檢測(cè)裝置處于所述第一運(yùn)動(dòng)中而不 處于所述第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第二角速度傳感器的輸出值的振幅；所述第三振幅是當(dāng)所述角速度檢測(cè)裝置處于所述第二運(yùn)動(dòng)中而不 處于所述第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第一角速度傳感器的輸出值的振幅； 以及所述第四振幅是當(dāng)所述角速度檢測(cè)裝置處于所述第二運(yùn)動(dòng)中而不 處于所述第一運(yùn)動(dòng)中時(shí)，來(lái)自所述第二角速度傳感器的輸出值的振幅。
全文摘要
一種角速度檢測(cè)器，包括第一傳感器、第二傳感器和控制器。第一角速度傳感器用于檢測(cè)繞第二方向的軸的運(yùn)動(dòng)，該第二方向垂直于第一方向。第二角速度傳感器用于檢測(cè)繞第一方向的軸的運(yùn)動(dòng)。控制器通過(guò)使用第一校正系數(shù)來(lái)校正由第二傳感器的傾斜角度引起的輸出誤差，該第一校正系數(shù)是第二振幅和第一振幅的比值。第一振幅是當(dāng)防抖裝置處于繞第二方向的軸的第一運(yùn)動(dòng)中、而不處于繞第一方向的軸的第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第一角速度傳感器的輸出值的振幅。第二振幅是當(dāng)防抖裝置處于第一運(yùn)動(dòng)中而不處于第二運(yùn)動(dòng)中時(shí)，第二角速度傳感器的輸出值的振幅。
文檔編號(hào)G03B5/00GK101162346SQ20071018098
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者上中行夫 申請(qǐng)人:賓得株式會(huì)社