本发明涉及用磁力补偿摄录机手颤动的装置及其方法；更特殊 地，涉及用磁力补偿摄录机的手颤动的装置及其方法，所述的装 置及其方法是通过在摄象机镜筒的内环表面上配置多个电磁铁，且 在手颤动补偿操作模式时通过把电流施加到电磁铁上摄取时，由此 使透镜组在摄象镜筒内磁力地浮动，从而能够有效地补偿摄象机的 手颤动。

如图1所示，常规的手颤动补偿装置包括一个电荷耦合器件2( CCD)，用于把通过透镜组1入射到其上的光线转换成视频信号，一个 用于记录由CCD2输出的视频信号的亮度信号/色度信号的亮度/色 度信号处理单元3，一个用于存储由亮度和色度处理单元3输出的视 频信号的存储器4，一个用于传感透镜组1的移动作为角速度和输出 所传感的角速度的包括陀罗传感器5a和5b的手颤动传感感器5，一个 包括滤波器6a和6b的用于过滤由手颤动传感器5输出的角速度值的 滤波器6，一个包括放大器7a和7b的用于把滤波器6输出的角速度值 放大到预定量级的放大器7，一个用于把放大器7输出的角速度值转 换成数字信号的模/数转换器8(A/D转换器)，一个用于检测透镜组 的变焦透镜位置的变焦位置检测器9，一个微处理器10，用于把由模 /数转换器8输出的角速度值由变焦位置检测器9检测的变焦透镜位 置和外来施加的快门信号速度转换成透镜组1的水平和垂直移动MH 和MV，和用于按照如此转换的水平和垂直移动MH和MV控制透镜组1的 水平和垂直移动MH和MV，一个按照微处理器1-转换的垂直移动的MV 通过CCD2垂直移动所摄取图象的CCD驱动器11，和一个用于按照微处 理器10转换的水平移动MH，水平移动存储在存储装置4内视频信号的 存储控制器12。

微处理器10包括一个用于累积模/数转换器8输出的角速度值和 用于把所说的值转换成角速值的角速度/角度转换器10a，一个用于 按照外界施加的快门信号速度SV判断角速度/角度转换器10a转换的 角度值的角度判断器10b，和用于按照变焦位置检测器9检测的变焦 透镜位置通过角度判断器10b判断的角度值转换成垂直移动和水平 移动MV和MH和用于分别输出这些移动的角移动转换器10c。

参照图2，常规的摄录机的手颤动补偿装置的另一个实施例包 括一个CCD2，用于把通过透镜组21入射到其上的光线转换成视频信 号，一个用于将由CCD2输出的视频信号转换成数字视频信号的模/ 数转换器23，一个用于由一个场的单元存储从模/数转换器23输出的 数字视频信号的场存储器24，一个用于作为一个矢量值检测每个含 从模/数转换器23输出的数字视频信号的象素运动的运动矢量检测 器25，一个微处理器26，用于识别由移动矢量检测器25检测的运动矢 量值，以便比较由此识别的值与先前没定的运动矢量值，和用于产生 第一和第二控制信号CS1和CS2，所说的控制信号用于按照比较的结 果控制图象颤动补偿，一个场存储控制器27，用于去掉相应于存储在 场存储器24内的象素中的由于手颤动所获得的象素，一个用于依照 由微处理26输出的第二控制信号CS2，对从存储器24输出的数字视频 信号进行变焦的电子变焦器28，和一个用于把由电子变焦器28变焦 的数字视频信号转换成模视频信号和用于把信号输到盒式磁带录象 机(VCR)上的数/模转换器29。

如图3所示，再一个已有的摄录机的手颤动补偿装置包括一个水 平调节器33H和一个垂直调节器33V，用于修正由于手颤动所引起的 透镜组31和CCD32的水平和垂直移动，一个信号处理器(未示出)，用 于在VCR中处理和记录信号，通过透镜组31和CCD32输入到该处理器 一个视频信号，并通过水平调节器33H和垂直调节器33V补偿水平和 垂直移动。

常规摄象机的手颤动修正操作下面将结合附图详细说明。

首先，如图1所示，在常规的摄录机的手颤动补偿装置操作过程 中，手颤动传感器5的陀罗传感器5a传感透镜组向上和向下的颤动， 陀罗传感器5b作为一个角度值传感透镜组的左右颤动。之后，滤波 器6a和6b分别滤除由陀罗传感器5a和5b传感的角速度值，然后滤波 后的角速度值由放大器7a和7b放大到预定的量级，再由A/D转换器转 换成数字角速度值。

接下去，微处理器的角速度/角度转换器10a累积由A/D转换器 转换的数字角度值，然后把该值转换成角度值，角度值判断器10b 按照外部所施加的快门信息速度值判断由角速度/角度转换器转换 的角度值。

其间，变焦位置检测器9检测透镜组1的变焦透镜(未示出)的位 置。

接着，微处理器10的角移动转换器10c按照由变焦位置检测器9 检测的变焦透镜位置把通过角度值判断器10b判断的角度值转换成 垂直和水平移动值MV和MH。

CCD驱动器11连续地按照由角度移动转换器10C转换的垂直移动 值MV，由CCD2垂直地移动所摄取的图象。

在垂直移动的视频信号中的亮度信号和色度信号通过亮度和色 度处理器3处理显示在VCR上，且经处理过的视频信号存储在存储器4 内。

接着，存储器控制器按照由角度移动转换器10c转换的水平移动 值MH，转换存储在存储器4中的视频信号的水平位置值。

通过上述处理，相对于补偿由于手颤动所引起的移动的视频信 号由D/A转换器29进行转换，然后存入VCR。

在另一种常规的摄录机的手颤动补偿装置的操作过程中，通过 透镜组21入射在其上的光线由CCD22转换成视频信号，该信号再由 A/D转换器23转换成数字视频信号。

接着，场存储器24通过一个场的单元存储由A/D转换器23转换 的数字视频信号，且移动矢量检测器25作为一个矢量值检测相应于 由A/D转换器23转换的数字视频信号的象素的移动。

微处理器26连续地对由移动矢量检测器25检测的矢量值与存储 在其内的值进行比较，其结果是当所检测的矢量值和相应于水平或 垂直方向的预定值有关时，换言之，当它与恒定方向有关时，微处 理器26将该方向认作由于预定移动，例如倾斜，所引起的图象的移 动，且不需要控制手颤动补偿。

其间，按照上述比较，当检测的矢量值不与相应于恒定方向的 预定值有关，微处理器26判断这是由手颤动所致的视频信号移动， 然后就产生第一和第二控制信号CS1和CS2。

由此，场存储器控制器27按照由微处理器26输出的第一控制信 号CS1，去掉在相应于存储在场存储器24中的视频信号的象素中的 按手颤动所获得的象素，而电子变焦器28按照由处理器26输出的第 二控制信号CS2对由场存储器24输出的视频信号进行变焦，并补偿 由于手颤动所致的图象颤动。

通过上述处理，视频信号以及所补偿的由手颤动引起的移动通 过D/A转换器29转换成模拟视频信号并记录在VCR内。    

如图3所示，在另一种已有的摄录机的手颤动补偿装置的操作过 程中，透镜组31和CCD32在摄影时，由于使用者的手颤动而移动， 水平和垂直调节器33H和33V使透镜组31按手颤动的相反方向移动， 从而补偿了由手颤动所引起的视频信号的颤动。

然而，已有的手颤动补偿装置存在着许多缺点，其中，首先其造 价很高，因为是为PA制式专门制造CCD，以便垂直地调节在CCD中所 摄取的象，这是额外的需要，且还要在系统中附加地提供独立的存 储器，以便水平调节在其上的图象；第二，由于摄取的图象的畸变和 变形，降低了图象质量；第三，电流的消耗不利地增加了，因为另外 需要电能，以便驱动PAL制的CCD和存储器。

此外，由于其它已有的摄录机的手颤动补偿装置要去掉在手颤 动状态下所摄取的图象，和通过变焦所摄取的图象补偿由手颤动引 起的影像颤动，摄取运动图象时，所摄取的影像将出现误差，且降 低图象质量。

此外，由于其它已有的摄录机的手颤动补偿装置通过适当的工 艺机构补偿在手颤动条件下所摄取的影像，影像的颤动补偿不能快 速而精确地进行，且系统的结构也显得太大。

因此，本发明的目的在于提供一种用磁力补偿摄录机的手颤动 的装置及其方法，它克服了在已有的用磁力补偿摄象机的手颤动装 置及其方法所遇到的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种用磁力补偿摄录机的手颤动 的装置及其方法，所述的装置和方法当通过在摄象机的镜筒内环表 面配置多个电磁铁，且在手颤动补偿操作模式中通过对电磁铁供给 电流而进行摄影时，由此可使透镜组磁力悬浮在摄象机的镜筒内， 从而能够有效地补偿摄录机的手颤动。

为了实现上述目的，按照本发明的一个实施例，提供了一种 用磁力补偿摄录机手颤动的装置，它包括具有一个手颤动补偿模式 键和多个功能键的键输入器；一个用于当键输入器的手颤动补偿键 被输入时控制手颤动补偿的控制器；一个用于按照控制器的指令控 制供给电磁铁的电流量的电流控制器；和一个磁力线发生器，用于按 照由电流控制器供给的电流产生磁磁力，以便使透镜组在摄象机镜 筒中浮动，并补偿由于手颤动所引起的透镜组移动。

为了实现上述目的，按照本发明的另一个实施例；提供了一种 用磁力补偿摄录机手颤动的装置，该装置包括一个具有手颤动补偿 模式键和多个功能键的键入器；一个用于检测手颤动的和输出所检 测的检测信号的手颤动检测器；一个控制器，用于当手颤动补偿模式 键被输入到控制器时，使透镜组能在相反于按照透镜组浮动和手颤 动检测器检测的信号的手颤动方向的方向上移动，一个电流控制器， 用于按照控制器的控制可变地控制施加到电磁铁上的电流量，一个 磁力线发生器，用于按照由电流控制器可变地控制的电流产生磁力 线，以便使透镜组能在摄象机镜筒内浮动，并补偿手颤动。

为了实现上述目的，按照本发明的又一个实施例，提供了一种 用磁力补偿摄录机的手颤动的方法，包括如下步骤：第一步，用于判 断手颤动补偿模式键的输入；第二步，用于按照第一步的判断当手 颤动补偿模式键已被输入时，按照所输入的手颤动补偿模式键控制 透镜组在镜头内浮动；第三步，用于按照第二步的指令，控制施加 到民电磁铁上的电流；第四步，用于接收第三步所控制的电流，按 照该电流产生磁力，以便使透镜组在摄象机的镜筒内浮动，由此补 偿手颤动。

通过下面结合附图的详细说明将更能充分地理解本发明，但这 些仅限于说明而不是对本发明的限定，其中：

图1是常规的摄录机的手颤动的补偿装置的方框图。

图2是常规的另一种摄录机的手颤动的补偿装置的方框图。

图3是常规的再一种摄录机的手颤动的站偿装置的方框图。

图4是按照本发明第一个实施例的采用磁力的摄录机手颤动补 偿装置的方框图。

图5是按照本发明第二个实施例的采用磁力的摄录机手颤动补 偿装置的方框图。

图6A和图6B是当系统不是处于按照本发明的手颤动补偿模式时 图4和图5的电磁铁和磁力线发生器的固定铁芯的位置图。

图7是当系统处于按照本发明的手颤动补偿模式时，图4和图5 的电磁铁和磁力线发生器的固定铁芯的位置图。

图8是对应于系统处于手颤动补偿模式时，在电磁铁和固定铁 芯之间产生磁力，当图4和图5的透镜组在摄象机镜筒中浮动时，摄 象机镜筒的颤动组之间的关系图。

如图4所示，按照本发明第一个实施例的采用磁力的摄象机的手 颤动的补偿装置包括：一个具有手颤动补偿模式键和多个功能键的 键输入单元100，一个当系统处于手颤动补偿模式时，用于产生补 偿手颤的第一和第二控制信号CS11和CS12的控制器101，一个电流控 制器102，用于按照由控制器101分别输出的第一和第二控制信号 CS11和CS12控制供给四个电磁铁105(图中每个标注为105u，105d， 105l，105r)的电流，一个磁力线发生器107，它具有多个固定的铁芯， 每一个都装在透镜组103的外环形表面上，和装在摄象机镜筒104 的内环形表面上的电磁铁，用于按照电流控制器102对电磁铁供给 的电流产生磁力，由此，使透镜组组103在摄象机镜筒104内浮动并 补偿由手颤动所引起的透镜组103的移动，一个磁浮动检测器108， 用于用电流在电磁铁105上流动检测透镜组103的浮动，和用于由此 对控制器101输出检测第一控制信号和检测第二控制信号DS1和DS2。

电流控制器102包括：一个用于按照由控制器101输出的第一控 制信号CS11，控制施加到位于透镜组103外环形表面上的电磁铁105u 和105d的电流的电流控制器102a，和一个用于按照由控制器101输 出的第二控制信号CS12控制供给装在透镜组103左右两侧的电磁铁 105u和105d电流的电流控制器102b。

磁浮动检测器包括一个磁浮动检测器108a和108b，前者检测透 镜组103在摄象机镜筒内的浮动，该浮动是协同施加到装在透镜组 103的外环表面的电磁铁105u和105d上的电流而引起的，产生一个第 一检测信号DS1，后者检测透镜组103的浮动，该浮动是协同施加到装 在透镜组103外环表面的电磁铁105l和105r上的电流而引起的，产 生一个第二检测信号DS2。

如图6A和图6B所示，磁力线发生器的固定铁芯106具有一个板状 弹簧或螺旋形弹簧。

如图7所示，透镜组103附着在图象传感器200上，且通过电缆 300可动地连接到图象处理装置上(未示出)。

本发明的摄录机的图象颤动补偿方法包括如下步骤，第一步，用 于判断手颤动补偿模式键的输入，第二步，用于当系统按照第一步的 判断处于手颤动补偿状态输入时，按照颤动补偿模式键输入的图象 控制透镜组在摄象机镜筒内浮动，第三步，用于按照第二步的控制， 控制施加到电磁铁的电流，第四步，通过按照前述步骤控制的电流 所产生的磁力，使透镜组在摄象机镜筒内浮动和补偿由手颤动所引 起的移动，和第五步，按照在第四步所供给的电流，检测透镜组在摄 象机镜筒内的浮动，并顺序地重复第二步到第四步，用于按照检测浮 动透镜组。

本发明的采用磁力的手颤动补偿装置的操作的处理将参照图6 和图8详细说明。

在系统中，装有三对以上电磁铁和磁力线发生器的固定铁芯。 这里，磁力线发生器装配有四对电磁铁和固定铁芯。

如图6A和6B所示，当系统未处于手颤动补偿状态时，电磁铁105u 和固定铁芯106u，电磁铁105d和固定铁芯105d，电磁105l和固定铁芯 106l，以及电磁铁105r和固定铁芯106r彼此分别连接。

当手颤动补偿模式键输入时，相应于选择手颤动补偿模式的键 信号施加到控制器101上，控制器按照输入的键信号识别手颤动补 偿模式。

在上述识别后，控制器101产生第一和第二控制信号CS11和 CS12，以便使透镜组103在摄象机镜筒在浮动。附着由控制器101输 出的第一和第二信号CS11和CS12施加到电流控制器102a和102b上， 按照施加的第一和第二控制信号CS11和CS12，控制供给电磁铁105 的电流大小，并由此输出控制电流。

由此，对固定在摄象机镜筒104内环表面的电磁铁105u，105d， 105l和105r供给由电流控制102a和102b输出的电流产生一个磁体， 按照所产生的磁体产生电磁力F。

这里，由于基于电磁力学原理电磁力是与电流平方成正比的， 当电磁铁105u，105d，105l和105r被施加相等的电磁力时，电磁力均 匀产生。

因此，按照在作用和反作用定律下产生的电磁力，固定铁芯106 的板簧106成螺旋弹簧按箭头方向压缩，如图8所示，由此，被压缩的 板簧或螺旋弹簧具有回复到原始形状的恢复力。

当电磁力F和恢复力处于平衡时，电磁铁105和板簧106或螺旋弹 簧彼此隔开一规则的间隔Lg。

因此，如图8所示，透镜组103在摄象机镜筒104中浮动，且在电 磁铁的内表面和固定的铁芯的外表面之间具有预定的距离Lg。

接着，磁浮动检测器108的光耦合器按照施加到电磁铁105上的 电流检测透镜组103的浮动，并由此输出第一和第二检测信号DS1和 DS2。

由磁浮动检测器108输出的第一和第二检测信号DS1和DS2分别 连续施加到控制器101上。并按照输入到控制器的信号DS1和DS2判 断透镜组103的浮动。

判断的结果是，当透镜组103没有浮动，例如，透镜组103的左侧 没有从电磁铁的内表面浮动一预定距离离时，控制器101输出第二 个信号CS12，以便控制透镜组103的左右浮动，而电流控制器102b按 照由此输出的第二控制信号可变化地控制电流，并向电磁铁151l的 线圈施加控制后的电流。

因此，如上所述，由于固定铁芯161l受到由电磁铁105l产生的 电磁力F的压缩，透镜组朝透镜组的左侧浮动，因此，由手颤动引起的 透镜组移动自动地得到了补偿。

下面将参照附图5说明本发明的另一个实施例的结构。

如图5所示，本发明的摄录机手颤动的补偿装置的另一个实施例 包括：一个具有手颤动补偿模式键和多个功能键的键输入器100，一 个用于检测手颤动和然后输出由此所检测的检测信号的手颤动检测 器110，一个控制器111，用于当输入键输入器100的手颤动补偿模式 键时，产生第一和第二控制信号CS11和CS12，以便使透镜组按照透镜 组的浮动和手颤动检测器110的检测信号沿手颤协的相反方向移动， 一个电流控制器102，用于按照从控制器输出的第一和第二控制信号 CS11和CS12控制供给电磁铁的电流，一个磁力线发生器107，用于按 照由电流控制器102控制的电流产生磁力线，和用于使透镜组能在摄 象机镜筒内浮动，和一个位置检测器112，用于检测固定铁芯的位置 和由此输出到控制器111的所检测的检测信号。

由于电流控制器102和磁力线发生器107的结构与本发明的前 一个实施例相同，将省略对它们的说明。现只就不同的结构进行说 明。

如图6A和图6B所示，磁力线发生器107的固定铁芯106具有一个 板簧106或螺旋形弹簧。

如图7所示，透镜组103固定在图象传感器200上，并通过电缆 300可移动地连接到图象处理器上(未示出)。

下面参照图6和图8详细说明本发明的采用磁力的摄录机手颤动 补偿装置的另一个实施例的操作。

首先，透镜组在摄象机镜筒内浮动的操作因为与前个实施例相 同予以省略。

当摄象机镜筒104由于手颤移动时，在它从摄象机镜筒104的内 表面浮动过程中，透镜组103向下移动。

当按照摄象机镜筒104移动测量透镜组移动时，透镜组沿与摄 象机镜筒104的方向的相反方向移动一个较小的量，而摄象机镜筒的 移动远比透镜组的移动要大，如在图8的波形部份所示。因此，手颤 动检测器110检测透镜组103的移动，并由此输出一个检测到的检测 信号。

在此，手颤动检测器110可以用陀罗传感器或在图象传感器200 上所摄取的图象的移动矢量检测透镜组103的移动。

位置检测器112分别检测固定铁芯106u，105d，106l和106r的位 置，并输出一个相应于所检测位置的检测信号。

接着，控制器111按照来自手颤动传感器110和位置检测器112输 出的检测信号判断透镜组的移动方向。

当透镜组103被判断向上移动时，控制器111输出一个用于补偿 透镜组103上下移动的第一控制信号CS11。电流控制器102按照由控 制器111输出的第一控制信号CS11可变地控制电流，并向上面的电 磁铁施加控制后的电流。

结果是向上移动的透镜组103将朝摄象机镜筒中心方向移动。

按上述方法，能够通过透镜组103在与手颤动方向的相反方向移 动，来补偿由手颤动所引起的视频颤动。

如上所述，本发明的用磁力的摄录机手颤动补偿装置及其方法 具有相应地固定在透镜组外侧的固定的铁芯，和相应地固定在摄象 机镜筒内侧的电磁铁，当该系统处于手颤动补偿状态时，向电磁铁施 加预定的电流，并使透镜组在摄象机镜筒内浮动，由此，自动地补偿 由于手颤动所引起的影像颤动。此外，当使用者的颤动发生在透镜 组浮动之后时，所述的装置及其方法用于检测手的颤动，使透镜组在 与所述检测的手颤动方向的相反方向上移动，并自动地补偿手颤动。 按照上述方法，能够防止图象质量下降，能非常快速而精确地补偿由 使用者的手颤动所引起的影像颤动，并使摄录机小型化。

此外，由于用于PAL制的CCD和存储器不是分开使用的，能够降 低制造成本。

尽管本发明的优选实施例已就解释的目的作了说明，本专业的 技术人员显然能够作出不同的改进、补充和替代，但它们都没有超 出如在所附的权利要求中所记载的范围和精神。