專利名稱：圖像穩(wěn)定控制設(shè)備及其控制方法、光學(xué)設(shè)備和攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種補償由諸如手抖動等的抖動所引起的圖像模糊(圖像劣化)的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，而且涉及用于這類圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的控制方法、光學(xué)設(shè)備和攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，設(shè)置有如下圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的照相機已成為商業(yè)產(chǎn)品，該圖像穩(wěn)定控制設(shè)備用于防止由手抖動所引起的圖像模糊，并且配置有例如抖動補償單元、驅(qū)動單元和抖動檢測單元，結(jié)果，由用戶導(dǎo)致的拍攝錯誤正在減少。而且，作為有用的圖像模糊補償技術(shù)，在各種類型的光學(xué)設(shè)備中采用圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其中，圖像穩(wěn)定控制設(shè)備使用角速度傳感器檢測轉(zhuǎn)動抖動，并且通過移動部分透鏡或圖像傳感器等，抑制圖像傳感器面上的圖像模糊。然而，當(dāng)在近距離拍攝和以高倍率拍攝等時，不能忽視由所謂的“平移抖動”導(dǎo)致的圖像劣化，其中，“平移抖動”發(fā)生在相對于照相機光軸的平行方向或垂直方向上，并且不能單獨通過角速度傳感器檢測到。例如，在下面的情況下必須積極檢測并補償平移抖動如微距拍攝那樣距被攝體約20cm來拍攝圖像的情況、以及在照相機距被攝體約Im遠時攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦距很長(例如，400mm)的情況等。日本特開平7-22M05號公報公開了這樣一種技術(shù)設(shè)置檢測加速度的加速度傳感器，通過由加速度傳感器獲得的加速度的二階積分求出平移抖動，并且基于平移抖動和分開的角速度傳感器的輸出來驅(qū)動抖動補償單元。然而，檢測平移抖動所使用的加速度傳感器的輸出易受諸如來自干擾的噪聲和溫度變化等的環(huán)境變化的影響，并且由于這些不穩(wěn)定因素通過進行二階積分而增強，所以存在難以實現(xiàn)高精度的平移抖動補償?shù)膯栴}。此外，日本特開2010-25962號公報公開了將平移抖動作為在轉(zhuǎn)動的中心位于遠離照相機的位置時的轉(zhuǎn)動抖動進行處理。對于該方法，設(shè)置角速度傳感器和加速度傳感器， 并且通過基于來自這些傳感器的輸出來求出使用轉(zhuǎn)動抖動的轉(zhuǎn)動半徑的補償值和角度，進行抖動補償；以此求出被限制在不易受干擾影響的頻帶的轉(zhuǎn)動中心。這樣做使得可以減少上述加速度傳感器中的不穩(wěn)定因素。對于使用轉(zhuǎn)動抖動的轉(zhuǎn)動半徑來進行平移抖動補償?shù)姆椒?，需要精確求出轉(zhuǎn)動半徑，因此，在使用加速度傳感器和角速度傳感器計算轉(zhuǎn)動半徑的情況下，這些傳感器的檢測精度十分重要。然而，在傳感器噪聲的影響大的情況下，難以求出精確的轉(zhuǎn)動半徑，這又使得難以實現(xiàn)想要的平移抖動補償效果。在傳感器噪聲與加速度傳感器的輸出的比特別高的情況下，存在下面的風(fēng)險轉(zhuǎn)動半徑可能被錯誤估計，平移抖動的補償量將增大，而且穩(wěn)定性能因過校正而變差。一般而言，不管加速度的量如何，傳感器噪聲的量都是恒定的，因而在平移抖動大的情況下，或者換句話說，在加速度傳感器輸出高的值的情況下，傳感器噪聲對轉(zhuǎn)動半徑的估計的影響很小，而且可以求出平移抖動的精確補償量。然而，在平移抖動十分小的情況下，或者換句話說，在加速度傳感器輸出低的值的情況下，傳感器噪聲對轉(zhuǎn)動半徑的估計的影響明顯，因此難以求出平移抖動的精確補償量。換句話說，平移抖動的檢測精度因由不同拍攝位置等所導(dǎo)致的不穩(wěn)定性量的差異而有所不同，或者換句話說，發(fā)生了穩(wěn)定效果的差
已此外，存在下面的狀況用戶在通過跟蹤被攝體來對他或她想要拍攝的被攝體進行取景的同時進行拍攝操作的狀況、以及用戶在調(diào)整因手抖動而發(fā)生的視角的偏移的同時進行拍攝操作的狀況等。在諸如這些狀況等的情況下，除因用戶無意的手抖動所導(dǎo)致的平移抖動以外，還發(fā)生由用戶有意移動照相機而導(dǎo)致的平移抖動。如果此時進行使用轉(zhuǎn)動抖動的轉(zhuǎn)動半徑的平移抖動補償，則由于在平搖操作或俯仰操作期間轉(zhuǎn)動半徑具有很高的值，導(dǎo)致在緊接著平搖操作或俯仰操作之后的拍攝期間可能錯誤地估計轉(zhuǎn)動半徑。具體地， 存在下面的狀況在緊接著平搖操作或俯仰操作之后的拍攝期間所使用的平移抖動的過補償量對抖動補償?shù)姆€(wěn)定效果具有負面影響。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明使得能夠使用尺寸小且可移動性強的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備對平移抖動進行高度精確的抖動補償。根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其包括補償構(gòu)件，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備包括第一檢測單元，其檢測轉(zhuǎn)動抖動；第二檢測單元，其使用不同于所述第一檢測單元的方法檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的平移抖動；轉(zhuǎn)動抖動量計算單元，其基于所述第一檢測單元的輸出求出轉(zhuǎn)動抖動量；校正值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算校正值；抑制單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，抑制所述校正值；平移抖動量計算單元，其使用所述第一檢測單元的輸出和抑制后的校正值，計算平移抖動量；以及驅(qū)動單元，其基于所述轉(zhuǎn)動抖動量和所述平移抖動量來驅(qū)動所述補償構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的控制方法，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備包括補償構(gòu)件，所述控制方法包括以下步驟第一檢測步驟，用于檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的轉(zhuǎn)動抖動；第二檢測步驟，用于使用不同于所述第一檢測步驟的方法檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的平移抖動；轉(zhuǎn)動抖動量計算步驟，用于基于所述第一檢測步驟的結(jié)果求出轉(zhuǎn)動抖動量；校正值計算步驟，用于基于所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟的結(jié)果，計算校正值；抑制步驟，用于基于所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中至少一個的結(jié)果的大小，抑制所述校正值；平移抖動量計算步驟，用于使用所述第一檢測步驟的結(jié)果和抑制后的校正值，計算平移抖動量；以及驅(qū)動步驟，用于基于所述轉(zhuǎn)動抖動量和所述平移抖動量來驅(qū)動所述補償構(gòu)件。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光學(xué)設(shè)備，包括如上所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備；以及釋放開關(guān)，其指示拍攝準(zhǔn)備操作和拍攝操作；其中，所述抑制單元包括第一上限值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算第一上限值；以及第二上限值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算大于所述第一上限值的第二上限值，其中，所述校正值計算單元包括第一校正值計算單元，其基于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算上限是所述第一上限值的第一校正值；第二校正值計算單元，其基于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算上限是所述第二上限值的第二校正值；以及選擇單元， 其選擇是使用所述第一校正值還是所述第二校正值，其中，在通過所述釋放開關(guān)指示了所述拍攝準(zhǔn)備操作的情況下，所述選擇單元選擇所述第一校正值；在通過所述釋放開關(guān)指示了所述拍攝操作的情況下，所述選擇單元選擇所述第二校正值。而且，根據(jù)本發(fā)明，提供一種包括如上所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的攝像設(shè)備。通過以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖，示出本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出具備根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的照相機從上面看時的功能結(jié)構(gòu)的概略圖；圖2是示出具備根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的照相機從側(cè)面看時的功能結(jié)構(gòu)的概略圖；圖3是示出根據(jù)第一實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的框圖；圖4是示出根據(jù)第一實施例的抖動的轉(zhuǎn)動中心的說明圖；圖5是詳細示出圖3中示出的比較器和補償上限值計算單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是詳細示出圖5中示出的抖動狀態(tài)判斷單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖7A是示出放大器601和加速度傳感器BPF單元307的輸出的例子的圖；圖7B是示出加法器602和絕對值處理單元603的輸出的例子的圖；圖7C是示出LPF 604的輸出的例子的圖；圖8是示出根據(jù)第一實施例的抖動狀態(tài)與轉(zhuǎn)動半徑的上限值之間的關(guān)系的圖；圖9是詳細示出圖5中示出的信號整流單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖10是示出根據(jù)變形例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的框圖；圖11是詳細示出根據(jù)第二實施例的比較器和補償上限值計算單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖12是示出根據(jù)第二實施例的抖動狀態(tài)與轉(zhuǎn)動半徑的上限值之間的關(guān)系的圖；圖13是詳細示出根據(jù)第三實施例的比較器和補償上限值計算單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖14是詳細示出根據(jù)第五實施例的比較器和補償上限值計算單元的結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖15是示出根據(jù)第六實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的框圖。
具體實施例方式將參考附圖詳細說明本發(fā)明的典型實施例。第一實施例圖1和2是分別示出具備根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的照相機 101從上面看和從側(cè)面看時的功能結(jié)構(gòu)的概略圖。照相機101中設(shè)置的穩(wěn)定系統(tǒng)對相對于光軸102以箭頭103p和103y所表示的抖動(以下稱為“轉(zhuǎn)動抖動”)和相對于光軸102以箭頭104p和104y所表示的抖動(以下稱為“平移抖動”)進行補償。在照相機101中，附圖標(biāo)記105表示釋放開關(guān)，而且附圖標(biāo)記106表示照相機CPU。 附圖標(biāo)記107表示圖像傳感器，而且附圖標(biāo)記108p和108y分別表示檢測以箭頭IOSpa和 IOSya所表示的轉(zhuǎn)動抖動的角速度傳感器。同時，附圖標(biāo)記109p和109y分別表示使用不同于角速度傳感器108p和108y的方法來檢測以箭頭109pa和109ya所表示的平移抖動的加速度傳感器。附圖標(biāo)記110表示抖動補償單元，其中，抖動補償單元110沿著箭頭IlOp和 IlOy的方向自由驅(qū)動抖動補償透鏡111，以此補償轉(zhuǎn)動抖動和平移抖動。注意，將角速度傳感器108p和108y的輸出、以及加速度傳感器109p和109y的輸出輸入至照相機CPU 106 中。然后，驅(qū)動器112基于這些輸出來補償抖動。注意，在第一實施例中，使用所謂的“光學(xué)穩(wěn)定”來補償抖動，在該“光學(xué)穩(wěn)定”中， 基于計算出的補償量，沿著與光軸垂直的平面移動抖動補償透鏡111。然而，抖動補償方法不限于光學(xué)穩(wěn)定，并且作為代替可以使用以下方法通過沿著與光軸垂直的平面移動圖像傳感器來進行穩(wěn)定的方法、或者采用電子穩(wěn)定的方法等，其中，電子穩(wěn)定通過從圖像傳感器所輸出的各幀裁切圖像、并且改變裁切圖像的位置來降低抖動的影響。還可以相互組合來使用這些方法。換句話說，這類方法中的任一個都可應(yīng)用于本發(fā)明，只要該方法能夠基于所計算出的補償量減輕或消除所拍攝的圖像的模糊即可。圖3是示出根據(jù)第一實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的框圖。圖3僅示出針對在照相機的垂直方向(即縱搖方向或者圖2中箭頭103p和104p所表示的方向)上所發(fā)生的抖動的結(jié)構(gòu)。然而，針對在照相機的水平方向(即橫擺方向或者圖1中箭頭103y和104y所表示的方向)上所發(fā)生的抖動，同樣設(shè)置類似結(jié)構(gòu)。由于這些結(jié)構(gòu)大體相同，所以附圖中僅示出用于縱搖方向的結(jié)構(gòu)，而且基于此給出下面的說明。首先將使用圖3說明用于求出轉(zhuǎn)動抖動量的過程。將角速度信號從角速度傳感器 108p輸入至CPU 106。角速度信號已輸入至HPF積分濾波器301，而且在通過高通濾波器 (HPF)截除了 DC成分之后，對該結(jié)果進行積分，而且將其轉(zhuǎn)換成角度信號。這里，由于手抖動的頻帶通常在IHz IOHz之間，所以HPF具有僅截除不大于例如0. IHz的頻率成分的一階HPF特性，其中，0. IHz遠在手抖動的頻帶以下。將HPF積分濾波器301的輸出輸入至靈敏度調(diào)整單元303中。靈敏度調(diào)整單元 303基于根據(jù)變焦和調(diào)焦信息302所求出的倍率和焦距，放大HPF積分濾波器301的輸出， 結(jié)果產(chǎn)生轉(zhuǎn)動抖動補償目標(biāo)值(轉(zhuǎn)動抖動量)。因為抖動補償靈敏度由于諸如鏡頭的調(diào)焦和變焦等的光學(xué)信息的變化而改變，所以設(shè)置靈敏度調(diào)整單元303，其中，抖動補償靈敏度對應(yīng)于照相機圖像面的抖動量與補償透鏡111的移動量之比。接著將說明用于求出平移抖動量的過程。將來自角速度傳感器108p的角速度信號輸入至上述HPF積分濾波器301，而且還將其輸入至HPF積分濾波器310 ；在通過HPF截除了 DC成分之后，對該結(jié)果進行積分并且將其轉(zhuǎn)換成角度信號。將HPF積分濾波器310的輸出輸入至增益調(diào)整單元311。通過增益調(diào)整單元311和HPF積分濾波器310，調(diào)整要經(jīng)過平移抖動補償?shù)念l帶內(nèi)的增益和相位特性。將增益調(diào)整單元311的輸出輸入至輸出校正單元 312。在進行上述處理的同時，將來自角速度傳感器108p的角速度信號輸入至HPF相位調(diào)整單元(HPF相位調(diào)整濾波器)304，在HPF相位調(diào)整單元304中，截除疊加在角速度傳感器108p的輸出上的DC成分，并且對作為結(jié)果的信號進行相位調(diào)整。這里所使用的截止頻率與后述HPF積分濾波器305的HPF截止頻率相一致，并且對其進行調(diào)整以使得頻率特性匹配。利用角速度傳感器帶通濾波器(BPF)單元306從HPF相位調(diào)整單元304的輸出僅提取預(yù)定帶寬的頻率成分。此外，將加速度傳感器109p的輸出輸入至CPU 106的HPF積分濾波器305，并且在通過HPF截除其DC成分之后，對該結(jié)果進行積分并且將其轉(zhuǎn)換成速度信號。如上所述，根據(jù)HPF相位調(diào)整單元304的HPF頻率特性來設(shè)置此時的HPF截止頻率。利用加速度傳感器帶通濾波器(BPF)單元307從HPF積分濾波器305的輸出僅提取預(yù)定帶寬的頻率成分。補償上限值計算單元309基于角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器BPF單元307的輸出來計算補償上限值。將計算出的補償上限值與角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器BPF單元307的輸出一起輸入至比較器308 ；然后計算用于校正增益調(diào)整單元311的輸出的校正值，而且將其輸出給輸出校正單元312。下面將說明補償上限值計算單元309計算補償上限值的方法和比較器308計算校正量的方法。還將變焦和調(diào)焦信息302輸入至輸出校正單元312，并且根據(jù)變焦和調(diào)焦信息302 計算倍率。然后基于所求出的倍率和來自比較器308的校正量，校正增益調(diào)整單元311的輸出，結(jié)果產(chǎn)生平移抖動補償目標(biāo)值(平移抖動量)。利用加法器313將以上述方式所求出的轉(zhuǎn)動抖動補償目標(biāo)值和平移抖動補償目標(biāo)值相加在一起，而且將作為結(jié)果的和輸出給驅(qū)動器112。驅(qū)動器112基于該和來驅(qū)動抖動補償單元110，而且作為結(jié)果補償根據(jù)轉(zhuǎn)動抖動和平移抖動兩者所產(chǎn)生的抖動。接著將說明從比較器308輸出的校正值。圖4是示出作用于照相機101的轉(zhuǎn)動抖動103p和平移抖動104p的圖。這里，將照相機101的拍攝鏡頭中光學(xué)攝像系統(tǒng)的主點處的平移抖動104p的抖動量作為Y，而將轉(zhuǎn)動抖動103p的抖動角度作為θ。然后確定轉(zhuǎn)動中心0，在作為從轉(zhuǎn)動中心0到加速度傳感器109ρ的距離的轉(zhuǎn)動半徑為L時，可以通過下面的公式(1)來表示抖動量Y、抖動角度θ和轉(zhuǎn)動半徑L之間的關(guān)系。Y = Le . · · (1)注意，在公式(1)中，通過對加速度傳感器109ρ的輸出進行二階積分，可以求出抖動量Y，而且通過對角速度傳感器108ρ的輸出進行一階積分，可以求出抖動角度θ。此外， 可以通過下面的公式( 表示通過對加速度傳感器109p的輸出進行一階積分所求出的速度V、根據(jù)角速度傳感器108p的輸出所求出的角速度ω和轉(zhuǎn)動半徑L之間的關(guān)系。V = L ω …(2)此外，可以通過下面的公式C3)表示根據(jù)加速度傳感器109ρ的輸出所獲得的加速度Α、通過對角速度傳感器108ρ的輸出進行一階微分所求出的角加速度ω a和轉(zhuǎn)動半徑L 之間的關(guān)系。A = L ω a …(3)可以通過上述公式(1) (3)中的任一個求出轉(zhuǎn)動半徑L。此外，使用光學(xué)攝像系統(tǒng)的主點處的平移抖動的抖動量Y、光學(xué)攝像系統(tǒng)的抖動角度θ、以及光學(xué)攝像系統(tǒng)的焦距f和倍率β，可以通過下面的公式(4)表示攝像面上發(fā)生的抖動δ。
δ = (1+β) θ+βΥ . . . (4)這里，根據(jù)光學(xué)攝像系統(tǒng)的變焦和調(diào)焦信息302，求出公式(4)右側(cè)的第一項的焦距f。另外，倍率β表示在圖像傳感器107上形成的被攝體的圖像的大小相對于被攝體的實際大小的比，而且還根據(jù)光學(xué)攝像系統(tǒng)的變焦和調(diào)焦信息302求出倍率β。而且，根據(jù)對角速度傳感器108ρ的輸出的積分結(jié)果，可以求出抖動角度θ。因而，如使用圖3所述，可以根據(jù)這些信息求出轉(zhuǎn)動抖動補償目標(biāo)值。此外，根據(jù)作為加速度傳感器109ρ的二階積分值的抖動量Y和倍率β求出公式 ⑷右側(cè)的第二項，如使用圖3所述，由此可以根據(jù)這些信息求出平移抖動補償目標(biāo)值。然而，在第一典型實施例中，使用公式(1)和(4)對通過如下公式(5)表示的抖動 δ進行抖動補償。δ = (1+β) ·θ+βΙ^Θ …(5)換句話說，對于平移抖動，不使用直接從加速度傳感器109ρ所求出的抖動量Y。作為代替，首先，通過公式(1)、公式(2)或公式(3)求出轉(zhuǎn)動半徑L，并且使用轉(zhuǎn)動半徑L、作為角速度傳感器108ρ的輸出的積分結(jié)果的抖動角度θ和使用變焦和調(diào)焦信息302所獲得的倍率β，進行補償。這里，對于使用抖動角度θ和轉(zhuǎn)動半徑L來校正平移抖動的抖動量 Y的方法，如前所述，必須以精確方式求出轉(zhuǎn)動半徑L。下面將說明補償上限值計算單元309計算補償上限值的方法和比較器308計算校正量的方法。圖5是示出圖3中所示的補償上限值計算單元309和比較器308的結(jié)構(gòu)的框圖。 首先，在比較器308中，轉(zhuǎn)動半徑計算單元501基于角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器BPF單元307的輸出，通過針對L求解公式O)，計算轉(zhuǎn)動半徑L，這產(chǎn)生了公式(6)。L = V/ω ... (6)可以根據(jù)在預(yù)定量的時間(例如，在角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器 BPF單元307的截止頻率是5Hz的情況下，設(shè)置成約200ms)內(nèi)速度V和角速度ω的最大振幅峰值之間的比，來計算轉(zhuǎn)動半徑L。而且，每一次分別計算出了速度V和角速度ω時，都可以更新轉(zhuǎn)動半徑L。此時，通過在時間序列上平均速度V和角速度ω、以及使用低通濾波器(LPF)截除高頻成分等，可以計算出已消除在計算轉(zhuǎn)動半徑時所發(fā)生的高頻噪聲成分的轉(zhuǎn)動半徑。在進行上述處理的同時，將角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器BPF單元 307的輸出輸入至補償上限值計算單元309中的抖動狀態(tài)判斷單元502，并且由限制處理控制單元503生成用于判斷轉(zhuǎn)動半徑的上限值的抖動狀態(tài)信號。將使用圖6的框圖說明抖動狀態(tài)判斷單元502計算抖動狀態(tài)信號的方法和限制處理控制單元503計算轉(zhuǎn)動半徑上限值的方法。將角速度傳感器BPF單元306的輸出輸入至放大器601，在放大器601，將該輸出乘以所設(shè)置的系數(shù)。將轉(zhuǎn)動半徑L的值設(shè)置成例如接近實際手抖動轉(zhuǎn)動半徑的100mm，獲得放大器601的系數(shù)k以使得V = kL ω成立，從而將角速度傳感器BPF單元306和加速度傳感器BPF單元307的輸出設(shè)置成相同水平。另外，有一種基于來自角速度傳感器和來自加速度傳感器的傳感器噪聲的影響哪個更大來設(shè)置該系數(shù)的方法。例如，在加速度傳感器中由手抖動引起的加速度的噪聲的影響大于角速度傳感器中的角速度的噪聲的影響的情況下，以對角速度傳感器的輸出進行更大加權(quán)的方式設(shè)置該系數(shù)。這樣做使得可以在以最大可能程度消除了傳感器噪聲影響的情況下判斷抖動的存在。此外，盡管在第一實施例中將角速度傳感器BPF單元306的輸出乘以系數(shù)，但是作為代替，可以將加速度傳感器BPF單元307的輸出乘以系數(shù)?？蛇x地，可以將角速度傳感器 BPF單元306的輸出和加速度傳感器BPF單元307的輸出均乘以系數(shù)。這里，圖7A中的附圖標(biāo)記701表示將角速度傳感器BPF單元306的輸出乘以系數(shù)的放大器601的輸出的例子，而圖7A中的附圖標(biāo)記702表示加速度傳感器BPF單元307的輸出的例子。接著，通過加法器602將角速度傳感器BPF單元306的輸出乘以系數(shù)的放大器601 的輸出和加速度傳感器BPF單元307的輸出相加在一起。圖7B中的附圖標(biāo)記703表示加法器602的輸出的例子。通過絕對值處理單元603將加法器602的輸出703轉(zhuǎn)換成絕對值，結(jié)果產(chǎn)生圖7B中所表示的信號704。通過LPF處理單元604中的低通濾波器(LPF)截除來自絕對值處理單元603的信號704的高頻成分，然后輸出該結(jié)果。這里，將LPF截止頻率設(shè)置成例如不大于0. 5Hz的低截止頻率，由此，在LPF處理之后，圖7B中示出的信號704 變成圖7C中示出的信號705。這里，LPF處理單元604可以使用諸如計算預(yù)定時間段的移動平均的方法等的方法。另外，可以使用角速度傳感器BPF單元306的輸出或加速度傳感器BPF單元307的輸出來進行抖動判斷。在這種情況下，將角速度傳感器BPF單元306的輸出或加速度傳感器 BPF單元307的輸出輸入至絕對值處理單元603，此后，可以以與利用上述方法相同的方式獲得LPF處理后的信號。在諸如圖7C中的期間⑶等的手抖動非常大的期間，LPF處理單元604的輸出值大，而在諸如圖7C中的時期(D)等的手抖動非常小的期間，LPF處理單元604的輸出值小。接著將LPF處理單元604的輸出、或者換句話說、抖動狀態(tài)判斷單元502的輸出輸入至限制處理控制單元503，在限制處理控制單元503，計算設(shè)置轉(zhuǎn)動半徑的上限值的信號。限制處理控制單元503使用諸如圖8中示出的表等的表，計算轉(zhuǎn)動半徑的上限值。為了判斷LPF處理單元604的輸出值的抖動狀態(tài)，預(yù)先設(shè)置諸如圖7C中示出的Th3、Th2和 Thl等的閾值，并且根據(jù)LPF處理單元604的輸出值落在哪一范圍，基于諸如圖8中示出的表等的表來設(shè)置轉(zhuǎn)動半徑的上限值。例如，在LPF處理單元604的輸出值是Thl的情況下， 將作為限制處理控制單元503的輸出的轉(zhuǎn)動半徑的上限值設(shè)置為Lil。在諸如LPF處理單元604的輸出值在Th3和Th2之間等的情況下，將計算Li3和Li2之間的線性插值的結(jié)果設(shè)置為轉(zhuǎn)動半徑的上限值。接著，將限制處理控制單元503的輸出值和轉(zhuǎn)動半徑計算單元501的輸出值輸入至限制處理單元504。然后，如果轉(zhuǎn)動半徑計算單元501的輸出值大于或等于由限制處理控制單元503所輸出的轉(zhuǎn)動半徑的上限值，則固定在該上限值。此外，如果轉(zhuǎn)動半徑計算單元 501的輸出值小于轉(zhuǎn)動半徑的上限值，則原樣輸出轉(zhuǎn)動半徑計算單元501的輸出值。通過校正信號整流單元505對限制處理控制單元503的輸出值進行整流，從而使得在校正信號中不發(fā)生突然的階躍狀變化，此后，將作為結(jié)果的信號輸入至輸出校正單元 312。
這里，用于整流的第一個方法是下面的方法使用LPF截除高頻成分，而且將這里所使用的LPF截止頻率設(shè)置為不大于例如0. 5Hz的低截止頻率?？蛇x地，可代替地采用諸如計算預(yù)定時期內(nèi)的移動平均等的方法。將參考圖9中示出的框圖說明第二個方法。將限制處理單元504的輸出值輸入至減法器901，并且從該輸出值減去來自前一周期的校正信號整流單元505的輸出值的采樣數(shù)據(jù)。以diff表示減法器901的輸出。將輸出diff輸入至條件比較器903，在條件比較器 903中，判斷diff是否小于預(yù)先設(shè)置的預(yù)定值。在輸出diff小于預(yù)定值的情況下，選擇作為限制處理單元504的輸出值的XI，并且輸出Xl作為校正信號整流單元505的輸出值。然而，在輸出diff大于或等于預(yù)定值的情況下，選擇X2，而且將其輸出作為校正信號整流單元505的輸出值。下面說明用于計算X2的方法。在乘法器904中將輸出diff 乘以作為預(yù)先設(shè)置的預(yù)定值的增益Kd。然后，通過在加法器905中將乘法器904的輸出與來自前一周期的校正信號整流單元505的輸出值相加，計算X2。這里，將增益Kd設(shè)置成小于1的值，而且設(shè)置增益Kd以使得在輸出diff大于或等于預(yù)定值的情況下不會發(fā)生轉(zhuǎn)動半徑的急劇變化。如果作為該處理的結(jié)果的輸出diff是負值，則始終選擇XI。因而，校正信號整流單元505的輸出值無延遲地在該值減小的方向上移動，但是在輸出diff是正值、而且變化量大的情況下，急劇變化受到抑制。根據(jù)上述方法，在轉(zhuǎn)動半徑增大的方向上抑制了轉(zhuǎn)動半徑的急劇變化，而在轉(zhuǎn)動半徑減小的方向上沒有抑制轉(zhuǎn)動半徑的變化。通過這樣，可以防止由于錯誤地估計轉(zhuǎn)動半徑而由過補償所導(dǎo)致的穩(wěn)定控制性能的惡化，還可以應(yīng)對諸如從發(fā)生大的抖動的狀態(tài)突然進入僅發(fā)生小的抖動的狀態(tài)等的情況下的平移抖動狀態(tài)的變化。此外，盡管在上述例子中，增益Kd是固定值，但是也存在可以使用例如抖動狀態(tài)判斷單元502使Kd可變的方法。例如，通過根據(jù)抖動狀態(tài)，或者換句話說，根據(jù)傳感器的檢測精度和轉(zhuǎn)動半徑的估計精度等，使用諸如圖8中示出的表等的表來改變增益Kd，可以進一步防止由于干擾的影響而錯誤地估計轉(zhuǎn)動半徑。如以上所述，根據(jù)第一實施例，基于角速度傳感器的輸出和加速度傳感器的輸出來確定抖動狀態(tài)，對根據(jù)抖動狀態(tài)估計出的轉(zhuǎn)動半徑L設(shè)置上限值，而且在對上限值進行箝位之后，對轉(zhuǎn)動半徑L進行整流處理。通過這樣，該設(shè)備不易受到傳感器噪聲的影響，這使得可以防止由于轉(zhuǎn)動半徑的錯誤檢測而引起的可控性的降低。而且，由于在抖動大和小時都可以求出適當(dāng)?shù)钠揭贫秳友a償量，所以可以改善穩(wěn)定控制效果。變形例作為計算角速度傳感器BPF單元306中所設(shè)置的單個頻帶中的轉(zhuǎn)動半徑的方法， 說明了第一實施例的上述方法。然而，還可以使用下面的方法來實現(xiàn)本發(fā)明，在該方法中， 針對多個頻帶中的每一個檢測轉(zhuǎn)動半徑L的變化并且選擇轉(zhuǎn)動半徑L的變化。在圖10示出的框圖中，示出針對多個頻率中的各個檢測并選擇轉(zhuǎn)動半徑L的變化的方法。對于角速度傳感器BPF 1單元1001和加速度傳感器BPF 1單元1002、角速度傳感器BPF 2單元1003 和加速度傳感器BPF 2單元1004、以及角速度傳感器BPF 3單元1005和加速度傳感器BPF 3單元1006，分別設(shè)置預(yù)定截止頻率。例如，設(shè)置截止頻率2Hz、5Hz和10Hz，分別通過補償上限值計算單元1010、1011和1012計算補償上限值，并且求出通過比較器1007、1008和1009整流后的轉(zhuǎn)動半徑。然后通過轉(zhuǎn)動半徑選擇單元1013選擇轉(zhuǎn)動半徑，然后根據(jù)與第一實施例中所述方法相同的方法進行穩(wěn)定控制。轉(zhuǎn)動半徑選擇單元1013可以使用來自比較器1007、1008和1009的轉(zhuǎn)動半徑來計
算平均值，而且可以使用該平均值作為轉(zhuǎn)動半徑?？蛇x地，可以根據(jù)各頻率的抖動狀態(tài)來選擇具有最大抖動影響的頻率的轉(zhuǎn)動半徑，并且使用其作為轉(zhuǎn)動半徑，或者可以將各頻率中的轉(zhuǎn)動半徑乘以權(quán)重系數(shù)并且組合，將其結(jié)果作為轉(zhuǎn)動半徑。在根據(jù)各頻率中的抖動狀態(tài)來選擇具有最大抖動影響的頻率中的轉(zhuǎn)動半徑的情況下，將圖5中示出的抖動狀態(tài)判斷單元502的輸出作為各頻率的抖動量。通過選擇在各頻率的抖動量中抖動量值最大的頻率的轉(zhuǎn)動半徑，可以提取受平移抖動影響最大的頻帶中的平移抖動。另一方面，在將各頻率中的轉(zhuǎn)動半徑乘以權(quán)重系數(shù)并且組合、將其結(jié)果作為轉(zhuǎn)動半徑的情況下，將圖5中示出的抖動狀態(tài)判斷單元502的輸出作為各頻率中的抖動量，并且基于抖動量的大小，計算各頻率的權(quán)重增益。(設(shè)置該增益以使得各頻率的權(quán)重增益的和等于1。)下面示出針對來自比較器1007、比較器1008和比較器1009各自的轉(zhuǎn)動半徑的權(quán)
重增益計算方法。權(quán)重增益1 =抖動量1(1010內(nèi))+ (抖動量1(1010內(nèi))+ (抖動量2(1011內(nèi))+ 抖動量3 (1012內(nèi)))權(quán)重增益2 =抖動量2(1011內(nèi))+ (抖動量1(1010內(nèi))+ (抖動量2(1011內(nèi))+ 抖動量3 (1012內(nèi)))權(quán)重增益3 =抖動量3(1012內(nèi))+ (抖動量1(1010內(nèi))+ (抖動量2(1011內(nèi))+ 抖動量3 (1012內(nèi)))在將各頻率中的權(quán)重增益乘以各頻率中的轉(zhuǎn)動半徑之后，計算通過將這些結(jié)果相加在一起所獲得的值作為轉(zhuǎn)動半徑。通過這樣，可以基于抖動狀態(tài)提取更適當(dāng)?shù)钠揭贫秳?。第二實施例將說明本發(fā)明的第二實施例。在第二實施例中，圖3中示出的比較器308和補償上限值計算單元309的結(jié)構(gòu)與第一實施例中參考圖5、6和9所述的結(jié)構(gòu)有所不同。下面將參考圖11說明根據(jù)第二實施例的比較器308和補償上限值計算單元309。在第二實施例中，基于表示根據(jù)角速度傳感器的輸出和加速度傳感器的輸出所確定的抖動狀態(tài)的抖動狀態(tài)信號，計算第一補償上限值和第二補償上限值的兩個模式作為用于確定轉(zhuǎn)動的上限值。因此，與圖5相比較，補償上限值計算單元309具有第一限制處理控制單元1101和第二限制處理控制單元1104。此外，比較器308具有第一限制處理單元 1102和第二限制處理單元1105、以及第一校正信號整流單元1103和第二校正信號整流單元1106。而且，比較器308包括校正信號選擇單元1107，其中，校正信號選擇單元1107用于根據(jù)釋放開關(guān)105的狀態(tài)，選擇第一校正信號整流單元1103或第二校正信號整流單元1106 的輸出。這里，第一限制處理單元1102和第二限制處理單元1105的操作、以及第一校正信號整流單元1103和第二校正信號整流單元1106的操作與圖5中示出的限制處理單元504 和校正信號整流單元505的操作相同。然而，由第一限制處理控制單元1101和第二限制處理控制單元1104所進行的處理不同于由圖5所示出的限制處理控制單元503所進行的處理。第一限制處理控制單元1101和第二限制處理控制單元1104各自分別通過參考圖 12中以附圖標(biāo)記1202和1201所表示的表，計算補償上限值。注意，用于使用這些表1201 和1202來確定轉(zhuǎn)動半徑的上限值的方法與第一實施例中使用圖8所述的方法相同。這樣，從第二限制處理控制單元1104輸出的轉(zhuǎn)動半徑的上限值大于從第一限制處理控制單元1101輸出的轉(zhuǎn)動半徑的上限值。因此，第二校正信號整流單元1106的輸出是大于或等于第一校正信號整流單元1103的輸出的值。將第一校正信號整流單元1103的輸出和第二校正信號整流單元1106的輸出輸入至校正信號選擇單元1107，并且根據(jù)同時輸入的釋放開關(guān)105的狀態(tài)，選擇這些輸出中將要被輸入至輸出校正單元312中的輸出。在釋放開關(guān)105處于SW2 ON(即正在指示拍攝操作)的情況下，選擇第二校正信號整流單元1106的輸出。另一方面，在SW2不是ON的情況下，或者換句話說，在SWl處于 ON(即正在指示拍攝準(zhǔn)備操作)、或者沒有按下釋放開關(guān)105的狀態(tài)下，選擇第一校正信號整流單元1103的輸出。如公式( 所示，通過將轉(zhuǎn)動半徑L乘以抖動角度θ求出平移抖動的抖動量Y，因而在除SW2是ON以外的狀態(tài)下的控制是減小了平移抖動控制量的穩(wěn)定控制。然而，可以確保與在SW2是ON時的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的驅(qū)動器112的驅(qū)動范圍相同的驅(qū)動范圍。此外，在釋放開關(guān)105的SW2處于ON的情況下，選擇第二校正信號整流單元1106 的輸出，而在釋放開關(guān)105的SWl處于ON的情況下，選擇第一校正信號整流單元1103的輸出。而且，在沒有按下釋放開關(guān)105的情況下，可以將校正信號選擇單元1107的輸出設(shè)置成0，以省略平移抖動控制。如上所述，根據(jù)第二實施例，根據(jù)釋放開關(guān)105的狀態(tài)來選擇補償上限值和校正值(轉(zhuǎn)動半徑)，而且切換用于平移抖動的穩(wěn)定量。因此，在SWl為ON、而且正在進行拍攝準(zhǔn)備時，利用減小的平移抖動控制量來進行穩(wěn)定控制，這使得可以防止由因拍攝準(zhǔn)備期間錯誤地檢測到的轉(zhuǎn)動半徑所導(dǎo)致的穩(wěn)定控制的惡化而引起的圖像中的干擾。而且，由于在 SWl處于ON而且正在進行拍攝準(zhǔn)備時減小了平移抖動控制量，所以可以確保在SW2為ON并且正在進行拍攝操作時的驅(qū)動范圍；這提高了拍攝期間的穩(wěn)定性能。第三實施例接著將說明本發(fā)明的第三實施例。在第三實施例中，圖3中示出的補償上限值計算單元309的結(jié)構(gòu)不同于第一實施例和第二實施例中所述的結(jié)構(gòu)。下面將參考圖13說明根據(jù)第三實施例的補償上限值計算單元309。在第三實施例中，基于抖動狀態(tài)信號以及變焦和調(diào)焦信息302來設(shè)置用于轉(zhuǎn)動判斷的上限值，其中，根據(jù)角速度傳感器的輸出和加速度傳感器的輸出來判斷抖動狀態(tài)。因此，與圖5相比較，限制處理控制單元1301將來自抖動狀態(tài)判斷單元502的輸出、以及變焦和調(diào)焦信息302作為它的輸入。限制處理控制單元1301使用基于變焦和調(diào)焦信息302所求出的倍率β。例如，在倍率β大于預(yù)定倍率β th的情況下，或者換句話說，如微距拍攝的情況那樣，在平移抖動量已增大的情況下，限制處理控制單元1301參考圖12中以附圖標(biāo)記1201 所表示的表。另一方面，在倍率β等于或小于倍率β th的情況下，限制處理控制單元1301參考以附圖標(biāo)記1202所表示的表。注意，用于使用這些表1201和1202來確定轉(zhuǎn)動半徑的上限值的方法與第一實施例中使用圖8所述的方法相同，因而這里省略對其的說明。通過上述公式(4)和( 右側(cè)的第二項可以看出，平移抖動量隨著倍率β的增大而增大，而平移抖動量隨著倍率β的減小而減小。因此，盡管當(dāng)倍率β高時，如果不積極進行平移抖動補償，則會出現(xiàn)高度的圖像模糊，但是當(dāng)倍率β低時，即使不積極進行平移抖動補償，由平移抖動的影響所導(dǎo)致的圖像模糊也不明顯，足以忽略。因此，在倍率β高時，設(shè)置高的轉(zhuǎn)動半徑的上限值，而且在倍率β低時，設(shè)置低
的轉(zhuǎn)動半徑的上限值，這使得可以防止由于錯誤地檢測轉(zhuǎn)動半徑而引起的平移抖動的過補 m
te ο第四實施例接著將說明本發(fā)明的第四實施例。盡管根據(jù)第四實施例的比較器308和補償上限值計算單元309的結(jié)構(gòu)與第三實施例中參考圖13所述的相同，但是用于判斷轉(zhuǎn)動半徑的上限值的方法是不同的。在焦距f非常大的情況下，視角減小，這導(dǎo)致以下情況的增多用戶在跟蹤并對他或她想要拍攝的被攝體進行取景的同時在希望的時刻進行拍攝操作、以及在調(diào)整由手抖動所導(dǎo)致的視角的偏移的同時進行拍攝操作等。換句話說，存在因用戶無意的手抖動所產(chǎn)生的平移抖動和由用戶有意移動照相機所引起的平移抖動，這整體上增大了平移抖動。因而， 還影響上述平移抖動補償方法中的轉(zhuǎn)動半徑L的計算。因此，基于變焦和調(diào)焦信息302求出焦距f。然后，在所求出的焦距f大于預(yù)定焦距fth、而且存在用戶為取景拍攝而有意移動照相機的高度可能性的情況下，將轉(zhuǎn)動半徑L 的上限值設(shè)置成比在焦距f等于或小于焦距fth的情況下的上限值小。通過這樣，可以防止穩(wěn)定性能由于因手抖動所產(chǎn)生的平移抖動的影響所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動半徑的錯誤檢測而惡化。第五實施例接著將說明本發(fā)明的第五實施例。在第五實施例中，圖3中示出的補償上限值計算單元309的結(jié)構(gòu)與第一 第四實施例中所述的不同。下面將參考圖14說明根據(jù)第五實施例的補償上限值計算單元309。在第五實施例中，基于抖動狀態(tài)信號和平搖/俯仰判斷信息來設(shè)置轉(zhuǎn)動半徑的上限值，其中，基于角速度傳感器的輸出和加速度傳感器的輸出來判斷抖動狀態(tài)。因此，與圖 5相比較，限制處理控制單元1301將來自抖動狀態(tài)判斷單元502的輸出和平搖/俯仰判斷信息1401作為它的輸入。如果基于平搖/俯仰判斷信息1401判斷為沒有進行平搖/俯仰，則參考圖8中的表，而且如第一實施例中一樣進行控制。然而，如果基于平搖/俯仰判斷信息1401判斷為正在進行平搖/俯仰，則在不參考圖8中的表的情況下，將轉(zhuǎn)動半徑的上限值設(shè)置成0并輸
出ο注意，可以將轉(zhuǎn)動半徑的上限值固定成在判斷為正在進行平搖/俯仰時的前一個樣本的上限值。下面將說明根據(jù)平搖/俯仰判斷來改變轉(zhuǎn)動半徑的上限值的原因。在平搖/俯仰期間，計算出較大的轉(zhuǎn)動半徑。然而，在平搖/俯仰期間進行拍攝時， 諸如在用戶有意想要拍攝模糊的圖像以捕捉運動模糊等的情況下，不希望對正在有意移動照相機的平搖方向或俯仰方向上的手抖動進行穩(wěn)定控制。換句話說，由于進行用于使對正在移動照相機的平搖方向或俯仰方向上的手抖動的穩(wěn)定控制無效的控制，所以不必估計轉(zhuǎn)動抖動半徑和進行平移抖動控制。此外，在緊接著平搖/俯仰之后進行拍攝的情況下，轉(zhuǎn)動半徑的錯誤估計可能是個問題。為了在針對轉(zhuǎn)動半徑的估計計算中防止轉(zhuǎn)動半徑的估計值的急劇波動和轉(zhuǎn)動半徑的錯誤估計等，通過采用在時間序列上進行平均后的值、設(shè)置諸如第一實施例所述的在圖9 中示出的整流器等的整流器，來估計轉(zhuǎn)動半徑。這里，假定在平搖/俯仰期間所估計的轉(zhuǎn)動半徑是500mm，而且緊接在平搖/俯仰之后的拍攝期間的轉(zhuǎn)動半徑為100mm。在這種情況下，所估計的轉(zhuǎn)動半徑從500mm收斂于 IOOmm需要時間，而且，如果在該值正以這種方式收斂時進行拍攝操作，則所估計的轉(zhuǎn)動半徑將大于100mm，這可能導(dǎo)致過補償，從而使得穩(wěn)定性能惡化。因此，在平搖/俯仰期間最好設(shè)置低的轉(zhuǎn)動半徑的上限值。因此，將平搖/俯仰期間的上限值設(shè)置成0，這使得可以防止穩(wěn)定控制性能因由在緊接平搖/俯仰之后的拍攝期間錯誤地估計轉(zhuǎn)動半徑所產(chǎn)生的過度的平移抖動補償量而惡化。第六實施例接著將說明本發(fā)明的第六實施例。第六實施例說明下面的情況代替加速度傳感器109p，使用從圖像傳感器107在不同時間所獲得的多個圖像來檢測平移抖動量。圖15是示出根據(jù)第六實施例的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的框圖。與圖3中示出的結(jié)構(gòu)相比較，圖15中示出的結(jié)構(gòu)添加了延遲調(diào)整單元1501，而且， 代替HPF積分濾波器305和加速度傳感器BPF單元307，使用運動矢量提取單元1505和運動矢量BPF單元1507。通過比較圖像傳感器107按預(yù)定時間間隔所輸出的各個圖像來檢測手抖動和構(gòu)圖的偏移等的方法已廣為人知，而且這些方法被用作電子穩(wěn)定技術(shù)或圖像合成技術(shù)。在本第六實施例中，運動矢量提取單元1505從圖像傳感器107所輸出的圖像提取運動矢量，并且針對角速度傳感器108p輸出角速度信號的定時求出各單位時間的運動矢量。然后，將各單位時間的運動矢量分成縱搖方向上的平移抖動成分和橫擺方向上的平移抖動成分。這里，將縱搖方向上的運動矢量輸出給運動矢量BPF單元1507，而且僅提取預(yù)定帶寬中的頻率成分。此后，通過比較器308和補償上限值計算單元309所進行的處理是在第一 第五實施例中所述的處理，因而在此省略對其的說明。注意，在驅(qū)動抖動補償單元、并且進行了轉(zhuǎn)動抖動補償?shù)臓顟B(tài)下求出了圖像傳感器107的運動矢量的情況下，圖像傳感器所輸出的各個圖像之間的運動矢量與由平移抖動成分所引起的圖像偏移相對應(yīng)。在這種情況下，可以使用靈敏度調(diào)整單元和變焦/調(diào)焦信息等求出轉(zhuǎn)動抖動補償目標(biāo)值，而且可以與平移抖動補償目標(biāo)值組合使用以在拍攝期間進行抖動補償。注意，在通過比較從圖像傳感器107輸出的圖像來檢測平移抖動的情況下，進行檢測的時刻比從角速度傳感器108p獲得角速度信號的時刻要晚與處理這些圖像所需的時間量相當(dāng)?shù)臅r間量。為了調(diào)整該延遲而設(shè)置延遲調(diào)整單元1501，因此可以同時檢測轉(zhuǎn)動抖動。應(yīng)該注意，本發(fā)明不局限于單鏡頭反光照相機或緊湊型數(shù)字照相機中的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，而且本發(fā)明還可應(yīng)用于數(shù)字攝像機、監(jiān)控攝像機、web照相機、以及移動電話中的攝像設(shè)備等。另外，可以適當(dāng)組合上述第一 第六實施例。盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其包括補償構(gòu)件，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備包括第一檢測單元，其檢測轉(zhuǎn)動抖動；第二檢測單元，其使用不同于所述第一檢測單元的方法檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的平移抖動；轉(zhuǎn)動抖動量計算單元，其基于所述第一檢測單元的輸出求出轉(zhuǎn)動抖動量；校正值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算校正值；抑制單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，抑制所述校正值；平移抖動量計算單元，其使用所述第一檢測單元的輸出和抑制后的校正值，計算平移抖動量；以及驅(qū)動單元，其基于所述轉(zhuǎn)動抖動量和所述平移抖動量來驅(qū)動所述補償構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述抑制單元基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算所述校正值的上限值，并且使用所述上限值來抑制所述校正值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述校正值計算單元通過處理所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出中的不同頻帶的信號來計算多個校正值，所述抑制單元基于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出中的所述不同頻帶的信號的大小來計算與所述多個校正值分別相對應(yīng)的多個上限值，并且使用所計算出的所述多個上限值來抑制所述多個校正值，以及所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備還包括選擇單元，所述選擇單元選擇抑制后的所述多個校正值中的一個，并且將所選擇的校正值輸出給所述平移抖動量計算單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是設(shè)置有變焦透鏡和調(diào)焦透鏡的光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備還包括倍率計算單元，其根據(jù)所述光學(xué)攝像系統(tǒng)中的所述變焦透鏡和所述調(diào)焦透鏡的信息求出倍率，其中，在所述倍率小于預(yù)定倍率的情況下，所述抑制單元減小所述上限值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是設(shè)置有變焦透鏡和調(diào)焦透鏡的光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備還包括焦距計算單元，其根據(jù)所述光學(xué)攝像系統(tǒng)中的所述變焦透鏡和所述調(diào)焦透鏡的信息求出焦距，其中，在所述焦距長于預(yù)定焦距的情況下，所述抑制單元減小所述上限值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備還包括平搖判斷單元，其判斷所述光學(xué)攝像系統(tǒng)或裝配有所述光學(xué)攝像系統(tǒng)的設(shè)備是否正在進行平搖或俯仰，其中，當(dāng)判斷為正在進行平搖或俯仰時，所述抑制單元減小所述上限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述抑制單元包括第一計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算所述上限值；第二計算單元，其根據(jù)所述校正值計算單元計算出的校正值，計算上限是所述上限值的上限校正值；以及第三計算單元，其計算通過對所述上限校正值進行整流所獲得的整流校正值， 其中，所述抑制單元將所述整流校正值輸出給所述平移抖動量計算單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述第二檢測單元是加速度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備，其特征在于，所述第二檢測單元是基于來自圖像傳感器的圖像來檢測矢量的矢量檢測單元。
10.一種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備；以及釋放開關(guān)，其指示拍攝準(zhǔn)備操作和拍攝操作， 其中，所述抑制單元包括第一上限值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算第一上限值；以及第二上限值計算單元，其基于來自所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中至少一個的輸出的大小，計算大于所述第一上限值的第二上限值， 其中，所述校正值計算單元包括第一校正值計算單元，其基于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算上限是所述第一上限值的第一校正值；第二校正值計算單元，其基于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元的輸出，計算上限是所述第二上限值的第二校正值；以及選擇單元，其選擇是使用所述第一校正值還是所述第二校正值， 其中，在通過所述釋放開關(guān)指示了所述拍攝準(zhǔn)備操作的情況下，所述選擇單元選擇所述第一校正值；在通過所述釋放開關(guān)指示了所述拍攝操作的情況下，所述選擇單元選擇所述第二校正值。
11.一種攝像設(shè)備，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像穩(wěn)定控制設(shè)備。
12.—種圖像穩(wěn)定控制設(shè)備的控制方法，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備包括補償構(gòu)件，所述控制方法包括以下步驟第一檢測步驟，用于檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的轉(zhuǎn)動抖動； 第二檢測步驟，用于使用不同于所述第一檢測步驟的方法檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的平移抖動；轉(zhuǎn)動抖動量計算步驟，用于基于所述第一檢測步驟的結(jié)果求出轉(zhuǎn)動抖動量； 校正值計算步驟，用于基于所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟的結(jié)果，計算校正值；抑制步驟，用于基于所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中至少一個的結(jié)果的大小，抑制所述校正值；平移抖動量計算步驟，用于使用所述第一檢測步驟的結(jié)果和抑制后的校正值，計算平移抖動量；以及驅(qū)動步驟，用于基于所述轉(zhuǎn)動抖動量和所述平移抖動量來驅(qū)動所述補償構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述抑制步驟中，基于在所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中至少一個中所檢測到的抖動的大小，計算所述校正值的上限值，并且使用所述上限值來抑制所述校正值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，在所述校正值計算步驟中，通過處理在所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中所檢測到的抖動中的不同頻帶的信號來計算多個校正值，在所述抑制步驟中，基于在所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中的至少一個中所檢測到的抖動中的所述不同頻帶的信號的大小來計算與所述多個校正值分別相對應(yīng)的多個上限值，并且使用所述多個上限值來抑制所述多個校正值，以及所述控制方法還包括選擇步驟，所述選擇步驟用于選擇抑制后的所述多個校正值中的一個，并且在所述平移抖動量計算步驟中使用所選擇的校正值。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是設(shè)置有變焦透鏡和調(diào)焦透鏡的光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，并且所述控制方法還包括以下步驟倍率計算步驟，用于根據(jù)所述光學(xué)攝像系統(tǒng)中的所述變焦透鏡和所述調(diào)焦透鏡的信息求出倍率，其中，在所述抑制步驟中，在所述倍率小于預(yù)定倍率的情況下，減小所述上限值。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是設(shè)置有變焦透鏡和調(diào)焦透鏡的光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，并且所述控制方法還包括以下步驟焦距計算步驟，用于根據(jù)所述光學(xué)攝像系統(tǒng)中的所述變焦透鏡和所述調(diào)焦透鏡的信息求出焦距，其中，在所述抑制步驟中，在所述焦距長于預(yù)定焦距的情況下，減小所述上限值。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備是光學(xué)攝像系統(tǒng)的一部分，并且所述控制方法還包括以下步驟平搖判斷步驟，用于判斷所述光學(xué)攝像系統(tǒng)或裝配有所述光學(xué)攝像系統(tǒng)的設(shè)備是否正在進行平搖或俯仰，其中，在所述抑制步驟中，當(dāng)判斷為正在進行平搖或俯仰時，減小所述上限值。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述抑制步驟包括以下步驟第一計算步驟，用于基于在所述第一檢測步驟和所述第二檢測步驟中至少一個中所檢測到的抖動的大小，計算所述上限值；第二計算步驟，用于根據(jù)在所述校正值計算步驟中計算出的校正值，計算上限是所述上限值的上限校正值；以及第三計算步驟，用于計算通過對所述上限校正值進行整流所獲得的整流校正值，其中，在所述平移抖動量計算步驟中使用在所述抑制步驟中所計算出的所述整流校正
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像穩(wěn)定控制設(shè)備及其控制方法、光學(xué)設(shè)備和攝像設(shè)備。圖像穩(wěn)定控制設(shè)備具有補償構(gòu)件，所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備包括第一檢測單元和第二檢測單元分別檢測所述圖像穩(wěn)定控制設(shè)備中的轉(zhuǎn)動抖動和平移抖動；轉(zhuǎn)動抖動量計算單元基于所述第一檢測單元的輸出，求出轉(zhuǎn)動抖動量；校正值計算單元基于來自所述第一檢測單元和第二檢測單元的輸出計算校正值；抑制單元基于來自所述第一檢測單元和/或所述第二檢測單元的輸出的大小抑制所述校正值；平移抖動量計算單元使用所述第一檢測單元的輸出和所計算出的校正值，計算平移抖動量；以及驅(qū)動單元基于所述轉(zhuǎn)動抖動量和所述平移抖動量驅(qū)動所述補償構(gòu)件；基于抑制后的校正值來計算所述校正值。
文檔編號H04N5/232GK102377941SQ20111022774
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者若松伸茂 申請人:佳能株式會社