CN102819163A - 抖动补偿设备及其控制方法、摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抖动补偿设备及其控制方法、摄像设备及其控制方法。一种设置在摄像设备中的转动抖动补偿量计算单元，其检测伴随摄像设备以与摄像光学系统的光轴垂直的轴为中心的转动所导致的转动抖动，并且计算图像抖动的补偿量。另外，平移抖动补偿量计算单元根据伴随摄像设备沿与摄像光学系统的光轴垂直的方向的平移所导致的平移抖动，计算图像抖动的补偿量。估计器通过将抖动补偿机构的被驱动单元和固定单元之间的相对位移用作为状态变量并且将向抖动补偿机构的驱动推力用作为输入变量的、基于振动模型的观测器部件，来估计平移抖动。通过将估计出的平移抖动与转动抖动的补偿量合成来计算补偿量，并且驱动控制抖动补偿单元。

Description

抖动补偿设备及其控制方法、摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种补偿因手颤抖等引起的图像抖动以防止图像劣化的技术。

背景技术

为了防止由手颤抖等引起的图像抖动，生产了包括使用抖动补偿单元、驱动单元和振动检测单元等的抖动补偿设备的照相机，并且使得拍摄者拍摄失败的因素减少。

现简要说明抖动补偿设备。检测由手颤抖等所引起的照相机抖动，根据检测值进行对用于图像抖动补偿的透镜(以下称为“补偿透镜”)或摄像元件的移动控制，从而使得即使在拍摄操作中发生了手颤抖时，也可以进行没有图像抖动的拍摄。在这种情况下，必须精确检测振动来补偿由于抖动引起的光轴的变化。在原理上来说，在振动检测时，振动检测单元对诸如加速度、角加速度、角速度和角位移等的检测结果进行计算处理。通过基于该计算处理的结果来控制抖动补偿单元以使补偿透镜或摄像元件移动，从而抑制图像抖动。

在各种光学装置中安装有如下抖动补偿设备，该抖动补偿设备利用角速度计检测手颤抖中的转动抖动，以驱动补偿透镜或摄像元件来减小图像抖动。然而，在近距离拍摄(具有高拍摄倍率的拍摄条件)时，伴随有仅利用角速度计不能检测到的振动。也就是说，存在与照相机的光轴垂直的平面内在水平或垂直方向上所施加的所谓的平移抖动，并且由此引起的图像劣化也不可忽视。例如，在接近被摄体约20cm的微距拍摄的情况下，必须积极地检测和补偿平移抖动。而且，即使在位于约1m距离的被摄体的拍摄中，在摄像光学系统的焦距很大(例如，400mm)的条件下，也需要检测和补偿平移抖动。

日本特开平7-225405号公报公开了一种用于根据利用加速度计所检测到的加速度的二阶积分来计算平移抖动、以与分开设置的角速度计的输出一起驱动抖动补偿单元的技术。平移抖动的检测所使用的加速度计的输出易受诸如干扰噪声或温度变化等的环境变化的影响。因此，二阶积分进一步放大了这些不稳定因素，并且难以高精度地补偿平移抖动。

日本特开2010-25962号公报公开了在将平移抖动认为是转动中心位于远离照相机的位置处时的角度抖动的前提下计算平移抖动。在该方法中，设置角速度计和加速度计，并且计算使用来自它们的输出的转动抖动的转动半径的补偿值和角度以进行抖动补偿。通过限定在不易受干扰影响的频带内来计算转动中心，可以改善上述由不稳定因素引起的加速度计的精度下降。

在在先技术中，在平移抖动补偿中存在以下状况。

在使用加速度计作为用于进行平移抖动补偿的检测部件的方法中，可能导致照相机尺寸增大和成本上升。而且，尽管希望加速度计的安装位置是镜头主点位置，但是难以将加速度计安装在镜头主点位置附近。

此外，日本特开2010-25962号公报公开了一种用于代替作为抖动检测部件的加速度计、根据摄像部件的输出来检测抖动的部件。在根据摄像部件的输出来检测抖动的情况下，存在一种用于根据直到紧接在拍摄操作之前为止的图像抖动和转动抖动之间的关系来计算补偿系数、并且在拍摄操作中将转动抖动乘以该补偿系数的方法。在这种情况下，仅可以在拍摄操作中进行平移抖动补偿。此外，在利用电子图像裁切的抖动补偿控制下，在运动图像拍摄中根据图像抖动和转动抖动之间的关系计算补偿系数，并且通过将转动抖动乘以补偿系数来计算平移抖动量。尽管可以根据平移抖动量改变摄像元件所拍摄的图像的裁切位置，但是存在由于裁切的图像的一部分使视角不利地变窄等的状况。

此外，日本特开2010-25962号公报还公开了一种用于代替作为抖动检测部件的加速度计、根据通过驱动线圈的电流来检测平移抖动的加速度的部件。然而，在该部件中，直到紧接在拍摄操作之前为止都不能进行抖动补偿控制。如果诸如在微距区域的拍摄中，平移抖动的影响大，则可能难以设置详细构图和精确地聚焦，并且在运动图像拍摄中不能进行平移抖动补偿。此外，由于在利用线圈电流值的加速度估计中，没有考虑抖动补偿机构的特性，所以有意见认为精确地估计加速度可能困难，并且由于对于抖动补偿使用估计的加速度，因而估计精度可能不利地降低。

因此，本发明的目的是提供一种小型、高机动性并且即使在具有设备的姿势变化的拍摄条件下也能够非常精确地对平移抖动进行图像抖动补偿的抖动补偿设备和摄像设备。

发明内容

本发明的一个方面是一种抖动补偿设备，其用于通过驱动抖动补偿构件来补偿抖动，所述抖动补偿设备包括：抖动补偿单元，用于通过与光轴不平行的移动来补偿抖动；驱动单元，用于基于驱动指示信号来驱动所述抖动补偿单元；位置检测单元，用于检测所述抖动补偿单元的位置以输出位置检测信号；以及补偿量计算单元，用于将所述驱动指示信号和所述位置检测信号用作为输入，根据所述抖动补偿单元的移动来检测设备的抖动中的平移抖动成分，并且根据包括所述平移抖动成分的所述设备的抖动量，计算所述抖动补偿单元的补偿量，以输出所述补偿量作为所述驱动指示信号。

本发明的其它方面是一种摄像设备，其用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述摄像设备包括：摄像单元，用于将通过摄像光学系统所拍摄的被摄体像转换成图像；位置检测单元，用于检测所述抖动补偿单元的位置；补偿量计算单元，用于计算驱动所述抖动补偿单元的补偿量；改变单元，用于根据所述补偿量改变对来自所述摄像单元的图像的裁切范围；以及驱动单元，用于驱动所述抖动补偿单元，其中，所述补偿量计算单元获得所述抖动补偿单元的驱动量和所述位置检测单元的输出，检测所述摄像设备的抖动，并且计算所述补偿量，其中，所述摄像设备的抖动包括伴随所述摄像设备沿与所述摄像光学系统的光轴垂直的方向平移所导致的平移抖动，以及所述改变单元根据通过所述补偿量计算单元所计算出的平移抖动的补偿量，改变所述裁切范围。

本发明的其它方面是一种在抖动补偿设备中进行的抖动补偿控制方法，所述抖动补偿设备用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述抖动补偿控制方法包括以下步骤：驱动步骤，用于基于驱动指示信号来驱动所述抖动补偿单元；位置检测步骤，用于检测所述抖动补偿单元的位置以输出位置检测信号；以及补偿量计算步骤，用于将所述驱动指示信号和所述位置检测信号用作为输入，根据所述抖动补偿单元的移动来检测设备的抖动中的平移抖动成分，并且根据包括所述平移抖动成分的所述设备的抖动量，计算所述抖动补偿单元的补偿量，以输出所述补偿量作为驱动指示信号。

本发明的其它方面是一种在摄像设备中进行的控制方法，所述摄像设备用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述控制方法包括以下步骤：位置检测步骤，用于检测所述抖动补偿单元的位置；补偿量计算步骤，用于检测所述摄像设备的抖动，并且使用所述抖动补偿单元的驱动量和所述位置检测步骤中的位置检测信号，计算驱动所述抖动补偿单元的补偿量，其中，所述摄像设备的抖动包括伴随所述摄像设备沿与摄像光学系统的光轴垂直的方向的平移所导致的平移抖动；以及改变步骤，用于获得所述平移抖动的补偿量以改变对来自摄像单元的图像的裁切范围。

根据本发明，即使在伴随小型高机动性设备的姿势变化的拍摄条件下，也可以在无需新添加用于平移抖动检测的传感器的情况下，对平移抖动进行高精度的补偿。

通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。

附图说明

图1A是示出摄像设备的抖动方向的图。

图1B是示意性示出根据本发明第一实施例装配有抖动补偿设备的摄像元件的图。

图2是示出用于与图3一起来说明抖动补偿机构的结构例子的分解透视图。

图3是示出从光轴方向观看时的抖动补偿机构的图。

图4是示出抖动补偿机构的反馈控制单元的结构例子的框图。

图5A是通过建模示出抖动补偿机构的被驱动单元的振动的图。

图5B是示出单自由度振动模型的图。

图6是示出根据本发明第一实施例的抖动补偿设备的结构例子的框图。

图7是示出图6中的估计器的结构例子的框图。

图8是示出施加于摄像设备的抖动的转动中心的图。

图9A和9B是示出根据本发明第一实施例的抖动补偿设备的操作例子的流程图。

图10是示出根据本发明第二实施例的抖动补偿设备的结构例子的框图。

图11A和11B是示出根据本发明第二实施例的平移抖动补偿计算的时序图。

图12是示出根据本发明第三实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图13A和13B是示出根据本发明第三实施例的摆动状态判断单元的处理的图。

图14是示出根据本发明第四实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图15是示出根据本发明第五实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图16是示出根据本发明第六实施例的抖动补偿设备的结构例子的框图。

图17是用于说明根据本发明第六实施例的抖动补偿控制的图。

图18是示出图6中的估计器的结构例子的框图。

图19A和19B是示出平摇判断和平行速度估计的图。

图20A和20B是示出根据本发明第七实施例的抖动补偿设备的操作例子的流程图。

图21是示出根据本发明第八实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图22是示出根据本发明第九实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图23是示出用于结合图24说明根据本发明第十实施例的抖动补偿设备的估计器的结构例子的框图。

图24是示出所估计的平行速度的图。

具体实施方式

下面将根据附图说明根据本发明各实施例的摄像设备。本发明不仅可应用于数字单镜头反光照相机和数字紧凑型照相机，而且还可应用于诸如数字摄像机、监视照相机、web照相机或便携式电话等的摄像设备。

图1A是示出摄像设备101的抖动方向的图。抖动补偿设备对与设备以与摄像光学系统的光轴102垂直的轴为中心的转动相关联所导致的抖动(以下称为“转动抖动”，参见箭头103p、103y)进行抖动补偿。抖动补偿设备还对与设备沿着与光轴102垂直的方向的平移相关联所导致的抖动(以下称为“平移抖动”，参见箭头104p、104y)进行抖动补偿。此外，对于图1A所示的X、Y和Z轴的三维坐标，Z轴方向与光轴在同一条线上，并且X轴和Y轴是与其垂直的两个轴。围绕X轴的方向是纵摇方向(参见箭头103p)，并且围绕Y轴的方向是横摆方向(参见箭头103y)。以镜头104y所表示的平移抖动的方向与X轴平行，并且以箭头104p所表示的平移抖动的方向与Y轴平行。

第一实施例

下面说明本发明的第一实施例。

图1B是示意性示出设置有根据第一实施例的抖动补偿设备的摄像设备101的平面图。图1B示出摄像设备101的摄像单元的结构和CPU(中央处理单元)106中所执行的图像抖动补偿处理的功能块。

抖动补偿单元111的补偿透镜和摄像元件107位于摄像光学系统的光轴102上。摄像元件107将由摄像光学系统所形成的被摄体像转换成图像。角速度计108是用于检测转动抖动的角速度检测部件，并且向补偿量计算单元输出角速度检测信号。转动抖动补偿量计算单元106A是用于针对转动抖动计算图像抖动的补偿量的第一补偿量计算部件。此外，平移抖动补偿量计算单元106B是用于针对平移抖动计算图像抖动的补偿量的第二补偿量计算部件。将这些补偿量计算单元的输出相加后传送给驱动单元110。驱动单元110驱动抖动补偿单元111的补偿透镜，并且考虑角度抖动和平移抖动两者来进行抖动补偿。

在传统设备中，设置诸如加速度传感器等的物理传感器来检测以图1A中箭头104p、104y所表示的平移抖动，并且将检测信号发送给平移抖动补偿量计算单元106B。相反，在本实施例中，代替诸如用于平移抖动检测的加速度传感器等的物理传感器，使用从驱动单元110输出给平移抖动补偿量计算单元106B的信号来进行平移抖动的检测。此外，下面将进行详细说明。

在图1B所示的例子中，基于计算出的补偿量，在与光轴垂直的平面内移动抖动补偿单元111的补偿透镜，但是，也可以使用通过在与光轴垂直的平面内移动摄像元件来进行抖动补偿的方法。此外，存在用于通过利用对由摄像元件所输出的各拍摄帧的图像的裁切位置进行改变的电子抖动补偿来减小抖动的影响的方法，并且还可以组合多个抖动补偿方法来进行图像抖动补偿。

将参考图2的分解透视图说明抖动补偿单元111的结构例子。

抖动补偿单元111的底座401集中保持快门机构、ND滤波器机构。底座401一体化设置有从动销402，并且还包括可移动从动销(未示出)。在底座401的径向的外侧凸轮筒(未示出)上形成三个凸轮槽。从动销402嵌入凸轮槽中，并在光轴方向上沿凸轮槽前后移动，但是省略详细说明。

通过移位透镜保持器416利用填隙钉(未示出)一体化保持补偿透镜组406。镜头盖403具有限制穿过补偿透镜组406的光束的开口，并且在侧面所设置的三个臂404上各自形成开口405。在移位透镜保持器416的侧面上形成设置在三个位置处的突起415，并且通过使这些突起分别嵌入开口405、利用移位透镜保持器416一体化保持镜头盖403。通过移位透镜保持器416保持构成电磁机构的磁体412、413。

经由三个球407将移位透镜保持器416压焊至底座401。也就是说，各球407是相对于移位透镜保持器416可移动的支持构件。利用各球407的滚动，移位透镜保持器416在与光轴垂直的方向上以相对于底座401能够自由移动的方式被支持。根据该结构，由于与使用导向杆的过程相比，可以实现较小振幅，可以获得更高频率的振动的效果，所以在具有数量日益增大的像素的数字照相机中，良好的图像抖动补偿变得可行。

推力弹簧414是用于向靠近底座401的方向偏置移位透镜保持器416的偏置部件。推力弹簧414是拉伸弹簧，其一端与移位透镜保持器416的钩钉接合，并且另一端与在底座401上所形成的钩钉(未示出)接合。此外，径向弹簧417、418是用于防止移位透镜保持器416的转动而设置的偏置部件，并且分别与在移位透镜保持器416和底座401上所形成的钩钉(未示出)接合。

分别通过树脂线轴410、411保持线圈408、409。在线轴的尖端一体化形成金属销，并且各线圈的端部与该金属销连接。通过将柔性印刷电路(以下缩写为“FPC”)424的导体图案焊接至该金属销，通过该电路部向各线圈提供电力。为了向线圈408、409提供电力，经由金属销将线圈408、409电连接至焊盘425的FPC 424。使用霍尔元件422、423作为位置检测部件，并且将它们分别设置在磁体412、413附近，以检测与磁体移动相关联的磁场的变化。可基于磁检测信号计算移位透镜保持器416的移动量。在FPC 424中也提供霍尔元件422、423，并且向其提供电力。

FPC 426是用于向快门和ND滤波器驱动单元提供电力、并且与FPC 424一起被固定至FPC保持器420的布线构件。FPC保持器420设置有圆柱状突起421，并且在加压嵌入FPC 424和426的孔之后对其进行固定定位。

图3是从被摄体侧观看时的补偿单元111的正视图。

凹部428是分别在位于补偿透镜的附近的三个球407的位置、即三角形的顶点处所设置的接受部。将球407各自容纳在底座401上所形成的三个凹部428中，并且经由点接触将各球压焊至移位透镜保持器416。该结构使得能够进行低摩擦控制，以此使补偿透镜以高精度跟随目标位置，并且可以提高平移抖动的估计精度。

接着说明补偿透镜的控制方法。

图4是示出驱动单元110的计算处理的框图。

将补偿透镜组406的目标位置输入给减法单元601。减法单元601从该目标位置减去以位置检测信号所表示的当前位置来计算偏差。位置检测信号是通过AD转换诸如霍尔元件等的位置检测元件的输出值所创建的数字信号。在这里，霍尔元件等的输出值中包括观测噪声(参见ζ)，并且将其施加至加法单元605。观测噪声是受传感器自身具有的噪声以及来自外部等的电感应噪声的影响的噪声成分，并且作为霍尔元件的输出，对于补偿透镜的实际位置施加观测噪声的成分。

将通过减法单元601计算出的偏差输出给反馈控制控制器602(参见图4中的C(s))，并且该控制器进行控制以使该偏差变为0，也就是说，使得通过传感器所检测到的位置跟随目标位置。然而，在加法单元603中将系统噪声成分(参见d)施加于反馈控制控制器602的输出之后，将其输出给作为设备604(参见图4的P(s))的抖动补偿机构，并且对其施加驱动推力。系统噪声主要是由于因摄像设备的姿势变化引起的重力加速度的影响和因手颤抖引起的振动加速度的影响等所导致的力扰乱。根据目标位置以及反馈控制控制器602和设备604的特性，在还受系统噪声和观测噪声影响的情况下，驱动构成抖动补偿机构的补偿透镜。

接着说明使用抖动补偿机构及其驱动部件的平移抖动的检测方法。

首先，对于抖动补偿机构，对于相互垂直的两个轴如图5A所示进行设备的建模。正交的A和B轴各自表示可移动透镜(补偿透镜)的驱动轴。抖动补偿机构的被驱动单元701具有惯性质量m，并且通过驱动单元沿各轴被驱动。与第一驱动单元相关联，将弹簧常数表示为k_a，将衰减系数表示为c_a，并且将推力表示为f_a；与第二驱动单元相关联，将弹簧常数表示为k_b，将衰减系数表示为c_b，并且将推力表示为f_b。

图5B示出上述两个轴中的一个轴的振动模型。也就是说，该图是如下的示意图，其中，对于包括补偿透镜的抖动补偿机构的被驱动单元，以单自由度来对振动进行建模。与抖动补偿机构的被驱动单元701相反，固定单元801是指支持被驱动单元的部(照相机机体)。在该模型中，将包括补偿透镜的被驱动单元701的绝对位移表示为z_b，并且将固定单元801的绝对位移表示为z_w。此外，与驱动单元相关联，将弹簧常数表示为k，将衰减系数表示为c，并且将通过向抖动补偿机构的线圈提供电力所产生的推力表示为f。通过下面的公式(1)以牛顿标记示出被驱动单元701(质量m)的模型系统的运动方程：

$m\·{\stackrel{\·\·}{z}}_b=-k\·(z_b-z_w)-c\·({\stackrel{\·}{z}}_b-{\stackrel{\·}{z}}_w)+f...\left(1\right)$

可以通过位置检测元件(参见图2中的霍尔元件422、423)检测抖动补偿机构的被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移。因此，为了将被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移当作为可观测输出，在下面的公式(2)中，将它们两者之间的相对位移定义为z₀：

z₀＝z_b-z_w                ···(2)

如下定义状态变量：

$x={\left[\begin{array}{cc}{\stackrel{\·}{z}}_b& z_0\end{array}\right]}^T$

这里，y=z₀，u=f，并且固定部801的绝对速度为w。

$w={\stackrel{\·}{z}}_w$

使用公式(1)和上述定义式获得下面的公式(3)作为状态方程(其中，t是表示时间的变量)：

$\stackrel{\·}{x}\left(t\right)=\mathrm{Ax}\left(t\right)+\mathrm{Bu}\left(t\right)+\mathrm{Gw}\left(t\right)$

···(3)

y(t)＝Cx(t)+Du(t)+v(t)

上述公式中的v(t)表示观测噪声。这是高斯白噪声，并且w和v的平均值和协方差已知。通过下面的公式(4)表示w和v：

E[w(t)]＝0，E[w(t)w^T(τ)]＝Qδ(t-τ)

E[v(t)]＝0，E[v(t)w^T(τ)]＝Rδ(t-τ)···(4)

将公式(3)中的A～D和G表示为下面的公式(5)：

$A=\left[\begin{array}{cc}-\frac{c}{m}& \frac{k}{m}\\ 1& 0\end{array}\right],$

$B=\left[\begin{array}{c}\frac{1}{m}\\ 0\end{array}\right],$ $G=\left[\begin{array}{c}\frac{c}{m}\\ -1\end{array}\right],...\left(5\right)$

C＝[0 1]，D＝[0]

因此，假定抖动补偿机构的被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移是可测量的，则根据公式(3)，将观测器配置为如下面的公式(6)所示：

$\stackrel{\·}{\hat{x}}=A\hat{x}+\mathrm{Bu}+L(y-C\hat{x})...\left(6\right)$

这里，L是作为卡尔曼滤波器增益的观测器增益，其中，通过求解下面的公式(7)所示的里卡蒂方程预先获得该增益：

AP+PA^T-PC^TR^-1CP+Q＝0        ···(7)

这里，如下面的方程(8)一样，通过该正定对称解P确定L：

L＝PC^TR^-1                   ···(8)

使用该观测器部件，可以估计作为状态变量的抖动补偿机构的被驱动单元701的绝对速度(z_b的一阶微分)以及被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移z₀。通过对所估计的相对位移z₀进行一阶微分、并且从被驱动单元701的绝对速度减去该值，可以检测固定单元801、即照相机机体的绝对速度(z_w的一阶微分)。此外，如果所估计的相对位移z₀的一阶微分相对于被驱动单元701的绝对速度是非常小的值，则可以直接使用该值作为用于平移抖动补偿的照相机机体的绝对速度。在这种情况下，由于dz₀小，因而可以将dz_b当作为dz_w，所以不需要上述减法。

图6是示出抖动补偿设备的结构例子的框图。在下面的说明中，仅示出针对在摄像设备的垂直方向上(纵摇方向：参见图1A的箭头103p、104p)所引起的抖动的结构。尽管针对在摄像设备的水平方向上(横摆方向：参见图1A的箭头103y、104y)所引起的抖动也设置相同结构，但是由于除方向上的不同以外、它们大体相同，所以仅说明它们中的一个。

首先说明转动抖动的补偿。

将来自角速度计的角速度检测信号输入给CPU 106，并且在HPF积分滤波器901中处理该检测信号。通过利用构成HPF积分滤波器901的HPF(高通滤波器)截除DC(直流)成分、然后对其进行积分，将角速度检测信号转换成角度信号。手颤抖的频带约为1～10Hz。因此，HPF特性是截除具有充分远离手颤抖的频带的频率的成分、例如0.1Hz以下频率的成分的特性。

将HPF积分滤波器901的输出输入至灵敏度调整单元903。灵敏度调整单元903基于变焦和调焦位置信息902并根据其所获得的拍摄倍率，放大HPF积分滤波器901的输出，以计算转动抖动的补偿目标值。这是用于在光学信息由于摄像镜头的焦点调节和变焦操作等而变化的情况下、补偿相对于抖动补偿单元111的抖动补偿冲程在摄像面中变化的抖动补偿灵敏度。经由加法单元912将所获得的转动抖动的补偿目标值输出至驱动单元110，并驱动抖动补偿单元111，而且通过补偿透镜的移动控制来补偿图像抖动。估计器905利用与来自驱动单元110的驱动指示信号、霍尔元件的输出一同输入的角速度计108的输出，计算平行速度(平移速度)。

接着说明平移抖动补偿。

如以上在本实施例中所述，通过使用卡尔曼滤波器的观测器来检测平行速度(z_w的一阶微分)。如公式(1)～(8)所述，将抖动补偿单元111的被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移当作为状态变量，并且将驱动推力当作为输入变量，估计被驱动单元701的绝对速度以及被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移。

图7是示出图6中的估计器905的结构例子的控制框图。

将由霍尔元件(参见图2中的422、423)输出的与相对位移有关的信息、以及与从驱动单元110到抖动补偿单元111的驱动指示信号所表示的推力有关的信息输入至卡尔曼滤波器1001。驱动指示信号包括与抖动补偿单元111的驱动量有关的信息，并且以下面的方法计算驱动推力。为了将由图4中的反馈控制控制器602所指示的命令电流转换成推力，推力转换单元1002通过将电流值乘以预定系数来计算驱动推力。将推力转换单元1002的输出输入至用于温度补偿的可变增益单元1003。将来自设置在抖动补偿单元111附近的温度传感器(未示出)的温度检测信号(镜筒温度信号)输入至可变增益单元1003。将依赖于镜筒温度的温度变化系数预先存储在存储器中，并且根据温度变化可变地控制增益(K)。因此，可以通过考虑由镜筒温度变化而引起的抖动补偿单元111的线圈输出特性的温度变化，估计平行速度。将由可变增益单元1003输出的与驱动推力有关的信息和由霍尔元件输出的与相对位移有关的信息输入至卡尔曼滤波器1001。如上所述，卡尔曼滤波器1001估计抖动补偿单元111的被驱动单元701的绝对速度、以及被驱动单元701和固定单元801之间的相对位移。在微分器1004中对估计的相对位移进行一阶微分以得到相对速度，并且在加法单元1005中将其添加至所估计的被驱动单元701的绝对速度。从而，计算平移抖动的估计速度(以下称为“估计平行速度”或“估计平移速度”)。此外，尽管在加法单元1005中所进行的计算实际上是减法，但是当对此没有必要明示时，为了便于说明，也将针对负值的加法(减法)当作为相同计算。

返回至图6，说明平移抖动的补偿方法。

将角速度计108的输出输入至CPU 106，并且在HPF积分滤波器909中对其进行处理。在构成HPF积分滤波器909的HPF截除了角速度检测信号的DC成分之后，对该信号进行积分，并且将其转换成角度信号。将HPF积分滤波器909的输出输入至增益调整单元910。增益调整单元910包括增益调整滤波器，并且结合HPF积分滤波器909的处理，调整应该进行平移抖动补偿的频带上的增益和相位特性。通过下述输出补偿单元911来补偿增益调整单元910的输出，并且将该输出当作为平移抖动的补偿目标值，在加法单元912中进行合成，并且将其与上述转动抖动的补偿目标值相加。

另外，与上述处理并行，将角速度计108的输出输入至HPF相位调整单元904。构成HPF相位调整单元904的HPF截除角速度检测信号的DC成分，然后进行信号的相位调整。在角速度BPF(带通滤波器)单元906中，仅从HPF相位调整单元904的输出提取具有预定频带内的频率的成分。

将估计器905的输出(估计平行速度)发送给平行速度BPF单元907，并且从中提取具有预定频带内的频率的成分。将角速度BPF单元906和平行速度BPF单元907的输出分别输入至比较单元908，并且计算补偿增益调整单元910的输出的补偿量(补偿系数)。下面将说明比较单元908所进行的补偿系数计算。

还将变焦和调焦位置信息902输入至输出补偿单元911，并且根据该信息计算拍摄倍率。基于所获得的拍摄倍率和来自比较单元908的补偿量，补偿增益调整单元910的输出，并且计算平移抖动的补偿目标值。在加法单元912中，将平移抖动的补偿目标值添加至转动抖动的补偿目标值。将加法结果输入至驱动单元110，从而驱动抖动补偿单元111，并且针对转动抖动和平移抖动补偿图像抖动。

接着说明通过比较单元908所计算出的补偿量。

图8示出施加于摄像设备的转动抖动103p和平移抖动104p，该图是从侧面观看时的示意图。将摄像设备101的摄像光学系统的主点位置处的平移抖动104p的大小记为Y。此外，将转动抖动103p的大小记为θ，当设置了转动中心O(参见1101p)时，将转动半径记为L(参见1102p)。通过下面的公式(9)和(10)表示它们之间的关系：

Y＝L×θ                 ···(9)

V＝L×ω                 ···(10)

这里，V表示速度，并且w表示角速度。此外，转动半径L(参见1102p)是从转动中心1101p到用于平移抖动的检测单元(抖动补偿单元111中)的距离。

根据公式(9)，对由估计器905输出的估计平行速度(估计平移速度)进行一阶积分以获得位移Y，对角速度计108p的输出进行一阶积分以获得角度θ，并且根据它们两者的比值获得转动半径L。此外，根据公式(10)，将估计器905输出的估计平行速度当作为速度V，将角速度计108p的输出当作为角速度w，并且根据它们两者的比值获得转动半径L。可以通过任一方法来获得转动半径L。

在计算转动半径L时，可以获得预定时间内的速度V和角速度w各自的最大振幅的峰值以根据它们的比来计算L值。如果角速度BPF单元906和平行速度BPF单元907的截止频率是5Hz，则预定时间是例如约200ms的时间。此外，可以在每次分别计算出速度V和角速度w时进行转动半径L的更新。在这种情况下，通过分别对速度V和角速度w进行时间序列平均、或者利用LPF(低通滤波器)截除高频成分，可以消除在计算转动半径时的高频噪声成分。

根据摄像光学系统的主点位置处的平移抖动的位移Y、抖动角度θ、摄像光学系统的焦距f、拍摄倍率β，通过下面的公式(11)获得在摄像面上所发生的抖动量δ：

δ＝(1+β)×f×θ+β×Y                ···(11)

根据变焦和调焦位置信息902、以及根据其获得的拍摄倍率β和焦距f，获得公式(11)右边的第一项中的f和β，并且根据对角速度计108p的输出进行积分的结果，获得抖动角度θ。因此，可以如图6所述进行转动抖动补偿。此外，通过对由估计器905输出的估计平行速度进行一阶积分、并且根据变焦和焦点的位置信息902获得的拍摄倍率β，获得公式(11)右边的第二项。因此，可以如图6所述进行平移抖动补偿。

然而，在本实施例中，对抖动量δ进行图像抖动补偿，其中，将公式(11)改写为下面的公式(12)：

δ＝(1+β)×f×θ+β×L×θ            ···(12)

也就是说，对于平移抖动，不使用根据由估计器905输出的估计平行速度所直接获得的平移抖动的位移Y。计算通过公式(9)或(10)所获得的转动半径L，并且通过将L值、角速度计108p的输出的积分结果(θ)和拍摄倍率β相乘，计算补偿值。通过图6中的比较单元908使用补偿系数计算而获得、并且被输出给输出补偿单元911的补偿量(β、L)是针对θ的补偿系数。

接着参考图9A和9B说明抖动补偿控制的整个操作。通过摄像设备的主电源的ON操作，图9A所示的流程图开始，并且在每一固定采样周期，根据由CPU 106解释和执行的程序来执行该流程图。

首先，在S1201，判断用户是否操作了抖动补偿开关(SW)(未示出)。如果抖动补偿SW处于ON状态，则处理进入S1202，并且如果处于OFF状态，则进入S1219。在S1202，CPU106接受角速度计108的检测信号。在接下来的S1203，CPU 106判断是否处于可以进行抖动补偿的状态，如果处于可以进行抖动补偿的状态，则处理进入S1204，并且如果不处于可以进行抖动补偿的状态，则进入S1219。在S1203，从电源供应时开始直到角速度计108的输出稳定为止，判断为不处于可以进行抖动补偿的状态。在角速度计108的输出稳定之后，判断为处于可以进行抖动补偿的状态。因此，可以防止在紧接在供应电源之后的输出不稳定的状态下的抖动补偿性能的下降。

在S1204，利用使用图6所述的方法计算角度。该角度是图6的HPF积分滤波器901的输出值。接着，在S1205，估计器905利用上述方法计算估计平行速度。接着，比较单元908在S1206计算用于运动图像拍摄的转动半径，并且在S1207计算用于静止图像拍摄的转动半径。此时，将分别用于静止图像拍摄和运动图像拍摄的转动半径分开计算有以下原因。首先，假如在运动图像拍摄中也进行平移抖动补偿，如果平移抖动的施加于摄像面的抖动影响非常大，诸如在微距区域中等，则补偿透镜不利地到达移动范围边缘(控制边缘)。原因是，由于补偿范围有限，所以如果抖动量大，则补偿透镜不利地趋于达到控制边缘。因此，在运动图像拍摄中，将平移抖动的控制设置成较低水平。为此，通过改变转动半径的最大值的设置等，对用于运动图像拍摄的转动半径设置限制，从而使其小于用于静止图像拍摄的转动半径。

接着，在S1208，基于与在S1204所获得的角度有关的信息、变焦和调焦位置信息902以及通过其所获得的拍摄倍率，计算转动抖动的补偿量。然后，在S1209，CPU 106判断当前模式是运动图像拍摄模式还是静止图像拍摄模式；如果是运动图像拍摄模式，则处理进入S1210，并且如果是静止图像拍摄模式，则处理进入S1211。在S1210，使用用于运动图像拍摄的转动半径计算用于运动图像拍摄的平移抖动补偿量。S1211是对释放按钮105(参见图1)的操作状态的判断处理。释放按钮105设置有两阶段开关，释放按钮105的半按下使第一开关(以下称为“SW1”)处于ON状态，并且释放按钮105的完全按下使第二开关(以下称为“SW2”)处于ON状态。CPU 106检查SW2是处于ON状态还是OFF状态，如果SW2处于ON状态，则处理进入S1212，并且如果SW2处于OFF状态，则处理进入S1213。

在S1212，使用用于静止图像拍摄的转动半径计算用于静止图像拍摄的平移抖动补偿量。在S1213，CPU 106检查SW1的状态，如果SW1处于ON状态，则处理进入S1214，并且如果SW1处于OFF状态，则处理进入S1216。在S1214，CPU 106判断是否完成了AF(自动调焦)操作。如果完成了AF操作，则处理进入S1215，并且如果没有完成AF操作，则处理进入S1216。

在S1215，使用用于运动图像拍摄的转动半径计算用于运动图像拍摄的平移抖动补偿量。此外，在S1216，将平移抖动补偿量设置成0。在S1210、S1212、S1215、S1216之后，在S1217，加法单元912(参见图6)将转动抖动补偿量和平移抖动补偿量相加。在S1218，驱动单元110基于所计算出的抖动补偿量，向抖动补偿单元111输出驱动信号，并且驱动补偿透镜。另外，在S1219，停止补偿透镜的驱动。在S1218、S1219之后，结束抖动补偿的子例程，并且运行等待处理，直到下一采样时间为止。

如上所述，在第一实施例中，使用观测器估计被驱动单元的绝对速度以及被驱动单元和固定单元之间的相对位移，其中，在该观测器中，抖动补偿机构的被驱动单元和固定单元之间的相对位移用作状态变量，并且对抖动补偿单元的驱动推力用作输入变量。然后，计算估计平行速度以获得平移抖动补偿量。如上所述，由于可以利用抖动补偿机构及其驱动部件，所以没有必要新设置加速度计等。因此，可以实现小型化和节省成本，并且可以在无需添加组件的情况下同时进行转动抖动的补偿和平移抖动的补偿。

在对于平移抖动的检测使用加速度传感器的传统结构中，对于加速度传感器的安装位置需要钻研。对于平移抖动补偿要检测的加速度原本是镜头主点位置的加速度。然而，如果拍摄镜头周围没有足够的空间，则必须将加速度传感器安装在远离镜头主点位置和光轴中心的位置(照相机机体中的控制基板)，并且加速度传感器的安装困难。为此，存在加速度检测信号和平移抖动量的检测精度将降低的顾虑。相反，在本实施例中，由于可以针对抖动补偿机构的部分来计算平移抖动量，所以可以计算镜头主点位置附近、在光轴中心的平移抖动量，并且可以提高平移抖动补偿的精度。

此外，在本实施例中，说明了在与光轴垂直的平面上移动作为抖动补偿部件的补偿透镜，即所谓的“光学抖动补偿”。然而，不仅可以使用光学抖动补偿，而且还可以使用下面的结构：

通过在与光轴垂直的平面上移动摄像元件来进行抖动补偿的结构；

利用电子抖动补偿的结构，其中，电子抖动补偿通过改变根据摄像帧所输出的各拍摄帧的图像的裁切位置来减小抖动的影响；以及

通过组合多个抖动补偿控制来进行抖动补偿的结构。

此外，对于平移抖动的估计，也可以使用各种类型的结构。例如，在使用通过在与光轴垂直的平面中移动摄像元件来进行抖动补偿的抖动补偿机构的情况下，如果可以观测抖动补偿机构的被驱动单元和固定单元之间的相对位移，则可以通过观测器来计算估计平行速度。也就是说，如果将观测器配置成将抖动补偿机构的被驱动单元和固定单元之间的相对位移用作为状态变量、并且将对抖动补偿单元的驱动推力用作为输入变量，则可以利用与上述方法相同的方法来检测照相机机体的绝对速度。

第二实施例

接着说明本发明的第二实施例。

图10示出根据第二实施例的抖动补偿设备的结构例子。此外，通过使用已使用的附图标记，省略对与第一实施例中相同的组件的详细说明，并且主要说明第一实施例和第二实施例之间的不同。这同样适用于下述其它实施例。

在第二实施例中，基于通过对由估计器905所计算出的估计平行速度进行积分所获得的平行位移的信号，进行平移抖动补偿。另外，根据第二开关SW2的状态，设置平移抖动补偿的ON/OFF，并且根据角速度计108的检测信号来判断是否在紧接在SW2的操作之前发生了预定或者更大的姿势变化，并且在拍摄操作期间，设置平移抖动补偿的ON/OFF。

因此，图6和10之间的不同如下：

(1)参考SW2的操作信息1301；

(2)不具有图6所示的HPF积分滤波器909、增益调整单元910、输出补偿单元911、HPF相位调整单元904、角速度BPF单元906、平行速度BPF单元907、比较单元908，而且设置有用于计算平移抖动补偿量的HPF积分滤波器1302和灵敏度调整单元1303；

(3)设置有根据SW2的操作信息1301的信号切换单元1304；以及

(4)设置有姿势变化判断单元1305和根据其输出的信号切换单元1306。

由于转动抖动补偿与第一实施例的相同，所以下面说明平移抖动补偿。

将来自估计器905的估计平行速度输入至HPF积分滤波器1302。构成HPF积分滤波器1302的HPF截除输入信号的DC成分，并且通过积分将该信号转换成平行位移信号，并且将其输入至灵敏度调整单元1303。灵敏度调整单元1303基于从变焦和调焦位置信息902所获得的拍摄倍率放大HPF积分滤波器1302的输出，以计算转动抖动的补偿目标值。

将SW2的操作信息1301发送给信号切换单元1304。信号切换单元1304参考操作信息1301，选择0或灵敏度调整单元1303的输出，并且将该结果输出至随后的信号切换单元1306。也就是说，如果SW2处于ON状态，则选择灵敏度调整单元1303的输出，并且信号切换单元1304输出平移抖动量。另外，如果SW2处于OFF状态，则信号切换单元1304选择0，并且使得不进行平移抖动补偿。原因是，由于伴随摄像设备的姿势变化所导致的重力加速度的影响可能极大地影响估计器905的估计平行速度，所以如果姿势变化大，则由于重力加速度的影响，不利地发生平行速度的错误估计。在许多情况下，由于拍摄者不会在SW2的操作中进行大的姿势变化，所以在SW2的ON状态下，可以进行平移抖动量的适当计算，并且进行平移抖动补偿。

尽管姿势变化判断单元1305使用作为HPF积分滤波器901的输出的角度信号来判断摄像设备的姿势变化，但是其在每一控制采样计算预定时间内的角度信号的变化量。另外，还将SW2的操作信息1301输入至姿势变化判断单元1305，当SW2处于ON状态时，保持紧接在SW2从OFF切换至ON状态之前的姿势判断信息。这是为了防止在SW2处于ON状态时、即拍摄操作中，抖动补偿控制性能因平移抖动补偿切换的ON/OFF而下降。

信号切换单元1306根据姿势变化判断单元1305的输出，选择并输出0或信号切换单元1304的输出。也就是说，如果通过姿势变化判断单元1305判断为在按下SW2时姿势变化等于或大于阈值，则信号切换单元1306根据指示该判断结果的输出选择0。另外，如果判断为在按下SW2时姿势变化小于阈值，则选择信号切换单元1304的输出。

还将SW2的操作信息1301输入至HPF积分滤波器1302，并且由于SW2的ON状态，将HPF积分滤波器1302的输出初始化成0。这是为了防止在紧接着进行平移抖动补偿之后输入至驱动单元110的抖动补偿量不利地逐步变化；如果SW2从OFF切换成ON状态，则初始化平移抖动补偿量。

图11A和11B是示出根据姿势变化和SW2的操作的用于平移抖动补偿的操作的图。示出了灵敏度调整单元1303的输出1401中的时间变化和信号切换单元1306的输出信号(平移抖动补偿量)1402、1403中的时间变化。图11A所示的信号1402表示直到按下SW2之前为0、而在按下之后类似于输出1401的变化。此外，图11B所示的信号1403表示0。

在图11A的情况下，由于在按下SW2时没有发生大的姿势变化，所以进行平移抖动补偿。SW2在拍摄准备中处于OFF状态，并且信号1402的水平表示0。在按下SW2时，将平移抖动补偿量初始化成0，并且计算以0为初始值的偏移。信号1402表示通过从输出1401减去偏移部分所获得的水平，并且直到完成拍摄操作之前，在减去该偏移的情况下计算平移抖动补偿量。相反，如图11B，将平移抖动补偿设置成如果在按下SW2时发生了大的姿势变化，则不进行平移抖动补偿。当按下SW2时，将信号1403的水平设置成0，并且直到完成拍摄操作之前，保持平移抖动补偿量为0。

在第二实施例中，尽管仅在按下SW2时(在静止图像拍摄的操作中)才可以进行平移抖动补偿，但是这可以与第一实施例中的平移抖动补偿的方法组合。也就是说，在通过按下SW2的静止图像拍摄的操作中进行上述平移抖动补偿。另外，在按下SW2之前的拍摄准备和运动图像拍摄中，进行第一实施例所述的使用转动半径的平移抖动补偿。因而，可以根据状况进行适当的平移抖动补偿。

根据第二实施例，可以根据SW2的操作状态、即释放按钮105是否处于完全按下状态，针对平移抖动补偿切换ON/OFF设置。这使得能够在消除拍摄操作中重力加速度的影响的情况下进行平移抖动补偿。因此，由于与第一实施例所述的使用转动半径的平移抖动补偿相比，可以进行更高精度的平移抖动补偿，所以提高了静止图像拍摄操作中的抖动补偿性能。

第三实施例

接着说明本发明的第三实施例。

根据第三实施例的抖动补偿设备与根据本发明第一实施例的抖动补偿设备的不同点在于估计器的结构。在第三实施例中，将角速度计108的输出与驱动单元110的驱动指示信号和霍尔元件的输出一起输入至估计器1501，如图6中的虚线箭头所示。

图12是示出估计器1501中的内部处理的框图。第三实施例的平行速度估计器与图7所示的结构例子的不同在于以下方面：

(1)设置摆动状态判断单元1601，摆动状态判断单元1601将角速度计108的输出用作输入来判断摆动状态；以及

(2)设置将摆动判断单元1601的输出用作输入的卡尔曼增益确定单元1604，其中，将卡尔曼增益确定单元1604的输出发送给卡尔曼滤波器1001，并且使用在卡尔曼增益确定单元1604中所设置的卡尔曼增益来估计平行速度。

下面说明估计平行速度的计算处理。

摆动状态判断单元1601通过获得角速度计108的输出来计算摆动状态量，并且将结果输出给卡尔曼增益确定单元1604。在摆动状态判断单元1601中，在通过绝对值处理单元1602将角速度计108的输出转换成绝对值之后，通过LPF处理单元1603截除高频成分。计算LPF处理后的信号作为摆动状态量。

参考图13A和13B说明摆动状态判断单元1610的处理。图13A示出角速度计108的输出1701和绝对值处理单元1602的输出1702的时间变化。图13B示出LPF处理单元1603的输出1703的时间变化。

通过将图13A所示的角速度计108的输出1701在绝对值处理单元1602中转换成绝对值，获得输出1702，此外，在LPF处理单元1603中截除高频成分。将构成LPF处理单元1603的LPF的截止频率设置成例如0.5Hz以下的频率，并且获得图13B所示的输出1703。此外，LPF处理单元1603可以是计算预定期间上的移动平均的结构。

在图13B所示的期间TA～TD中，期间TB示出手颤抖非常大的状态。在该情况下，以保持大的值的方式来输出LPF处理单元1603的输出。此外，期间TD示出手颤抖非常小的状态。在该情况下，以保持小的值的方式来输出LPF处理单元1603的输出。

将LPF处理单元1603的输出、即摆动状态判断单元1601的输出输入至卡尔曼增益确定单元1604。卡尔曼增益确定单元1604选择符合摆动状态的卡尔曼增益，并且设置卡尔曼滤波器1001的参数。在卡尔曼增益确定单元1604中，将摆动状态的判断阈值设置成如图13B所示的Th3、Th2、Th 1那样。通过将LPF处理单元1603的输出值与这些判断阈值进行比较，根据用于表示处在哪一范围内的比较结果来设置卡尔曼增益。也就是说，在该例子中，分别针对大于Th3、Th3和Th2之间、Th2和Th1之间以及小于Th1的范围，在存储器中存储卡尔曼增益的值。

预先获得根据摆动状态量的卡尔曼增益，从而使得可以根据摆动状态来估计适当的平行速度。通过根据从角速度所获得的摆动状态量预先预测干扰，可以预先设置卡尔曼增益。在该例子中，利用角速度进行摆动状态的判断。例如，如果角速度非常大并且平行速度非常小，以及如果角速度非常小并且平行速度非常大，则该摆动状态判断无法得出用于平移抖动估计的适当值。然而，在通常手持拍摄的情况下，很少出现转动抖动非常小且平移抖动非常大的状况，并且根据角速度所获得的摆动状态量与干扰相关。因此，通过根据通过角速度获得的摆动状态量改变所预先设置的卡尔曼增益，根据摆动状况获得适当的估计平行速度，并且提高通过平移抖动补偿的抖动补偿性能。

第四实施例

接着说明本发明的第四实施例。

图14是示出根据第四实施例的抖动补偿设备的估计器1501的结构例子的框图。图12和14之间的不同如下：

(1)代替卡尔曼增益确定单元1604，设置输入增益确定单元1801以控制输入可变增益单元1802、1803；以及

(2)输入可变增益单元1802和1803分别放大霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号。

在第四实施例中，将摆动状态判断单元1601的输出输入至输入增益确定单元1801。输入可变增益单元1802根据输入增益确定单元1801的输出来放大霍尔元件的输出(相对位移)，并且将结果输出给卡尔曼滤波器1001。另外，输入可变增益单元1803根据输入增益确定单元1801的输出，放大驱动指示信号，并且将结果输出给推力转换单元1002。因此，如果摆动状态判断单元1601的输出大，则通过卡尔曼滤波器1001所计算出的估计平行速度大，并且如果摆动状态判断单元1601的输出小，则通过卡尔曼滤波器1001所计算出的估计平行速度小。

根据摆动状态量预先获得向卡尔曼滤波器1001的输入信号的增益，并且输入增益确定单元1801保持该增益值，从而使得可以根据摆动状态估计适当的平行速度。将该增益设置成如果摆动非常大、则可以直接使用来自卡尔曼滤波器1001的估计值，但是如果摆动非常小、则来自卡尔曼滤波器1001的估计值小。这是为什么在下面的情况下会发生错误估计：当摆动小时，来自卡尔曼滤波器的平行速度的估计值的估计精度低。也就是说，如果即使实际平行速度小，也将估计平行速度设置成大的值，则抖动补偿性能由于平移抖动补偿中的过补偿而不利地降低。进行上述增益设置以防止该情况。在通常手持拍摄的情况下，由于很少出现转动抖动非常小且平移抖动非常大的状况，所以限制平移抖动补偿量，从而使得如果转动抖动非常小，则平移抖动补偿量不会太大。

根据第四实施例，通过根据从角速度检测信号获得的摆动状态量改变预先设置的向卡尔曼滤波器1001的输入信号的增益，可以防止由平行速度的错误估计引起的平移抖动补偿的抖动补偿性能的下降。

第五实施例

接着说明本发明的第五实施例。

图15是示出根据第五实施例的抖动补偿设备的估计器1501的结构例子的框图。图12和15之间的不同如下：

(1)代替卡尔曼增益确定单元1604，设置可变滤波器截止频率设置单元1901以控制可变HPF 1902和1903；以及

(2)可变HPF 1902和1903分别输出对霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号进行HPF处理后的信号。

在第五实施例中，将摆动状态判断单元1601的输出输入至可变滤波器截止频率设置单元(以下称为“截止设置单元”)1901，将截止设置单元1901的输出分别发送给可变HPF1902和可变HPF 1903。处理霍尔元件的输出(相对位移)的可变HPF 1902具有根据截止设置单元1901的输出改变后的截止频率，并且将滤波器处理后的信号输出给卡尔曼滤波器1001。另外，处理驱动指示信号的可变HPF 1903具有根据截止设置单元1901的输出改变后的截止频率，并且将滤波器处理后的信号输出给推力转换单元1002。根据截止设置单元1901中依赖于摆动状态量的截止频率的设置，如果摆动状态判断单元1601的输出大，则通过卡尔曼滤波器1001所计算出的估计平行速度在不截止低通增益的情况下进行计算。另外，如果摆动状态判断单元1601的输出小，则通过使得低通增益更小来计算估计平行速度。

根据摆动状态量预先设置对霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号各自的可变HPF的截止频率，从而使得可以根据摆动状态来估计适当的平行速度。因而，可以根据摆动状态量进行适当的平行速度估计。如果摆动状态量等于或大于阈值，则将可变HPF的截止频率设置成较低水平，并且可以直接使用卡尔曼滤波器1001的估计值。然而，如果摆动状态量小于阈值，则通过将可变HPF的截止频率设置得大，将卡尔曼滤波器1001的估计值的低通增益设置得小。这是为什么有意见认为在卡尔曼滤波器1001的平行速度的估计精度低的情况下，在摆动小时发生错误估计。也就是说，如果即使实际平行速度小，也将估计平行速度计算成大的值，则抖动补偿性能由于平移抖动补偿的过补偿而不利地下降。因此，通过对可变HPF的截止频率的上述设置，可以防止过补偿。在通常手持拍摄的情况下，由于很少出现转动抖动非常小、并且平移抖动非常大的状况，所以如果转动抖动非常小，则进行滤波器设置以使得防止对平移抖动补偿的估计值的低通特性的错误计算。

根据第五实施例，通过根据从角速度获得的摆动状态量、改变用于处理向卡尔曼滤波器1001的输入信号的可变HPF的截止频率，可以防止平行速度的错误估计，并且可以提高平移抖动补偿的抖动补偿性能。

第六实施例

接着说明本发明的第六实施例。

图16示出根据第六实施例的抖动补偿设备的结构例子。

在第六实施例中，不是如第一实施例一样在驱动单元110和抖动补偿单元111中进行转动抖动补偿和平移抖动补偿，而是分开进行转动抖动补偿和平移抖动补偿。也就是说，通过驱动单元110和抖动补偿单元111进行转动抖动补偿，并且通过图像裁切抖动补偿单元2001进行平移抖动补偿。图像裁切抖动补偿单元2001通过根据由输出补偿单元911输出的平移抖动补偿量使根据摄像元件107的输出所生成的拍摄图像内的输出区域移位，进行抖动补偿处理。

图6和16的不同如下：

(1)在图16中，没有图6所示的加法单元912，并且将灵敏度调整单元903的输出输入至驱动单元110；以及

(2)将输出补偿单元911的输出输入至图像裁切抖动补偿单元2001。

图17是示出如何利用图像裁切抖动补偿单元2001的处理、通过使利用摄像元件107的输出所生成的拍摄图像内的输出区域移位来进行抖动补偿处理的图。

图17示出在时刻t1所拍摄的摄像元件107的输出图像2101a和在过去预定时间之后(例如，1/30秒之后)的时刻t2所拍摄的摄像元件107的输出图像2101b。如果没有设置通过偏移拍摄光轴来补偿图像抖动的抖动补偿部件，则这两个图像由于转动抖动和平移抖动在构图上相互不同。在图16的结构中，由于在驱动单元110和抖动补偿单元111中进行转动抖动补偿，并且补偿了转动抖动，所以构图由于残留平移抖动而相互不同。

输出补偿单元911向图像裁切抖动补偿单元2001输出水平方向和垂直方向上各自的平移抖动补偿量。图像裁切抖动补偿单元2001针对每一拍摄帧计算在水平方向和垂直方向上各自的图像裁切的移动量(参见箭头2102y、2102p)，并且将图像裁切位置移动(移位)图像裁切的移动量(参见箭头2102)。也就是说，箭头2102表示与平移抖动相对应的移动量和补偿方向上的矢量。这使得在拍摄时刻t1时图像2101a的图像裁切范围为图像2013中所示的范围。这使得在拍摄时刻t2时图像2101b的图像裁切范围还是图像2013中所示的范围，并且在没有图像抖动的情况下，可以对作为主拍摄被摄体的花(参见图像2104)进行运动图像拍摄。通过对每一拍摄帧利用图像裁切进行平移抖动补偿，在运动图像拍摄中，可以与转动抖动补偿同时进行平移抖动补偿。

在第六实施例中，对于转动抖动补偿，使用通过偏移拍摄光轴来补偿图像抖动的抖动补偿部件。此外，对于平移抖动补偿，使用通过改变拍摄图像的输出区域来进行抖动补偿处理的图像裁切抖动补偿部件。因而，可以分别确保转动抖动补偿的驱动范围和平移抖动补偿的驱动范围。因此，由于可以扩大图像抖动补偿的驱动范围，所以可以防止抖动补偿控制性能在控制边缘附近由于抖动补偿控制范围的不足而急剧下降。

第七实施例

接着说明本发明的第七实施例。

图18是示出估计器905的结构例子的控制框图。第七实施例的平行速度估计器与图7所示的结构例子的不同在于以下方面：

(1)设置平摇和姿势判断单元2206，平摇和姿势判断单元2206将角速度计108的输出用作为输入来判断平摇和姿势变化；以及

(2)设置卡尔曼增益确定单元2207，其中，将平摇和姿势判断单元2206的输出用作为输入，并且将其输出发送给卡尔曼滤波器1001，使用在卡尔曼增益确定单元2207中设置的卡尔曼增益来估计平行速度。

下面说明估计平行速度的计算处理。

将角速度计108的输出输入至平摇和姿势判断单元2206，并且将平摇和姿势变化的判断结果、即姿势变化量和阈值的比较结果输入至卡尔曼增益确定单元2207。因此，根据平摇和姿势判断单元2206的判断结果设置卡尔曼增益，并且改变估计平行速度。

下面使用图19A和19B说明直到基于平摇和姿势判断单元2206的平摇判断结果估计出平行速度为止的处理。

图19A示出角速度计108的输出2301的时间变化。图19B示出估计平行速度2302、2303的时间变化。估计平行速度2302是在通过卡尔曼增益确定单元2207改变卡尔曼增益的情况下通过卡尔曼滤波器1001所估计的平行速度。估计平行速度2303是在没有通过卡尔曼增益确定单元2207改变卡尔曼增益的情况下通过卡尔曼滤波器1001所估计的平行速度。图19的期间TA和TD是处于用户不进行平摇的通常手持状态的期间。在这种情况下，由于姿势变化量小于阈值，所以平摇和姿势判断单元2206输出表示“未进行平摇操作”的判断信号。此外，期间TB是平摇操作的期间，并且平摇和姿势判断单元2206输出表示“进行平摇操作”的判断信号。期间TC是紧接在平摇操作结束前后的期间，并且平摇和姿势判断单元2206输出表示“结束平摇操作”的判断信号。

如果所检测到的角速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，则平摇和姿势判断单元2206判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化。在后者的姿势变化中，还包括结束平摇操作时前后的姿势变化。或者，如果作为所检测到的角速度的一阶微分的角加速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，则可以判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化。或者，基于所检测到的角速度在预定时间以上持续等于或大于阈值、并且角加速度在预定时间以上持续等于或大于阈值这一情况，可以判断为设备正在进行平摇操作，并且正在经历姿势变化。

在期间TB和TC，预先获得卡尔曼增益，从而使得作为计算结果的估计平行速度小。特别地，在期间TC和TD中需要防止平行速度的错误估计。在期间TA和TD，针对未进行平摇操作设置符合通常手颤抖的大小的卡尔曼增益。

在平行速度因为平摇操作期间伴随设备的姿势变化的重力加速度的变化和外部干扰加速度而变得更大的条件下，通过增益改变进行有意使得估计平行速度较小的控制。因此，在平摇操作和姿势变化期间以及紧接在其前后，可以防止根据平移抖动补偿的抖动补偿的过补偿。

接着参考图20A和20B说明根据第七实施例的抖动补偿控制的整体操作。通过摄像设备的主电源的ON操作，开始图20A和20B所示的流程图，并且根据由CPU 106解释并执行的程序，在各固定采样周期执行该流程图。

第七实施例与第一实施例的不同在于以下方面。

S1204之后的S2405是通过平摇和姿势判断单元2206所进行的平摇判断处理，并且如果判断为没有进行平摇操作，则进入S1307，并且如果判断为正在进行平摇操作，则进入S2406。在S2406，如附图19A和19B所述，改变估计器905的参数，并且处理进入S1205。上述前后的处理(S1201～S1204和S1205～S1219)与第一实施例中的相同。

如上所述，在第七实施例中，可以计算平行速度，并且可以进行平移抖动补偿。假定拍摄者在通过跟随被摄体来取景的同时根据定时进行拍摄操作，或者假定拍摄者在调整因手颤抖等所导致的视角抖动的同时进行拍摄操作。在这种情况下，如果还存在与拍摄者不想要的手颤抖有关的平移抖动的影响，则由于拍摄者有意抖动照相机，因而平移抖动的影响大。如果进行使用根据转动抖动的补偿的转动半径的平移抖动补偿，则平摇操作中的转动半径是非常大的值，并且可能在紧接着平摇操作之后的拍摄中的转动半径的估计中发生错误。也就是说，如果在紧接着平摇和姿势变化的操作之后的拍摄中，平移抖动补偿量变得过大，则不利地影响抖动补偿的抖动补偿效果。因此，在本实施例中，通过根据平摇和姿势判断结果改变所预先设置的卡尔曼增益，可以防止在平摇操作期间以及在经历姿势变化时的平行速度的过估计。此外，在平摇操作中，平移抖动由于拍摄者想要抖动摄像设备并且在特定方向上改变设备的姿势而变大。在这种情况下，由于不必进行平移抖动补偿，所以进行有意使得估计平行速度较小的控制，从而使得平摇操作中的平移抖动补偿量小。

根据第七实施例，通过防止抖动补偿性能在平摇操作和姿势变化期间以及紧接其后时因平移抖动的过补偿而下降，提高平移抖动补偿的抖动补偿性能。

第八实施例

接着说明本发明的第八实施例。

图21是示出根据第八实施例的抖动补偿设备的估计器905的结构例子的框图。图18和21所示结构之间的不同如下：

(1)代替卡尔曼增益确定单元2207，设置输入增益确定单元2501和输入可变增益单元2502和2503；以及

(2)输入可变增益单元2502和2503分别放大霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号。

在第八实施例中，将平摇和姿势判断单元2206的输出输入至输入增益确定单元2501。将输入增益确定单元2501的输出发送给各输入可变增益单元2502、2503。输入可变增益单元2502根据输入增益确定单元2501的输出来放大霍尔元件的输出(相对位移)，并且将结果输出给卡尔曼滤波器1001。此外，输入可变增益单元2503根据输入增益确定单元2501的输出，放大驱动指示信号，并且将结果输出给推力转换单元1002。

因此，如果通过平摇和姿势判断单元2206判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化，则卡尔曼滤波器1001的估计平行速度小。也就是说，如果发生设备的平摇状态和姿势变化，则根据输入增益确定单元2501的输出来设置输入可变增益单元2502或2503的增益，从而使得与判断为设备没有进行平摇操作的情况相比、估计平行速度小。另外，如果通过平摇和姿势判断单元2206判断为设备未在进行平摇操作和经历姿势变化，则输入增益确定单元2501控制输入可变增益单元2502或2503，并且设置与通常手颤抖的大小相符的增益。

在平行速度由于伴随设备的姿势变化的重力加速度的影响和由于平摇操作引起的干扰加速度的影响而变得非常大的条件下，设置输入可变增益单元2502和2503各自的增益，以有意使得估计平行速度较小。

根据第八实施例，通过防止抖动补偿性能在平摇和姿势变化期间以及紧接其后时由于平移抖动补偿的过补偿而下降，提高平移抖动补偿的抖动补偿性能。

第九实施例

接着说明本发明的第九实施例。

图22是示出根据第九实施例的抖动补偿设备的估计器905的结构例子的框图。图18和22所示结构之间的不同如下：

(1)代替卡尔曼增益确定单元2207，设置可变滤波器截止频率设置单元2601及可变HPF 2602和2603；以及

(2)可变HPF 2602和2603分别输出针对霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号进行HPF处理后的信号。

在第九实施例中，将平摇和姿势判断单元2206的输出输入至可变滤波器截止频率设置单元(以下称为“截止设置单元”)2601。将截止频率设置单元2601的输出输入至可变HPF2602和2603，并且针对霍尔元件的输出(相对位移)和驱动指示信号中的每一个改变HPF处理的截止频率。因此，如果平摇和姿势判断单元2206判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化，则将HPF的截止频率设置成高的频率。也就是说，对于通过卡尔曼滤波器1001所计算出的估计平行速度，将等于或小于HPF截止频率的增益设置成较小水平。另外，如果通过平摇和姿势判断单元2206判断为设备未在进行平摇操作和经历姿势变化，则将HPF的截止频率设置成较低水平，并且将其设置成与通常手颤抖的大小相符的增益特性。

在平行速度由于伴随设备的姿势变化的重力加速度的影响和由于平摇操作的干扰加速度的影响而变得非常大的条件下，设置可变HPF 2602和2603的截止频率，以有意使得估计平行速度较小。

根据第九实施例，通过防止抖动补偿性能在平摇和姿势变化期间以及紧接其后时由于平移抖动补偿的过补偿而下降，提高平移抖动补偿的抖动补偿性能。

第十实施例

接着说明本发明的第十实施例。

图23是示出根据第十实施例的抖动补偿设备的估计器905的结构例子的框图。图22和23所示结构的不同如下：

(1)代替角速度计108及平摇和姿势判断单元2206，设置用于计算1单位之前的控制周期(1采样周期)中的估计平行速度的计算单元2701及平摇和姿势判断单元2702；以及

(2)将早一个单位的控制周期的估计平行速度从计算单元2701输入给平摇和姿势判断单元2702。

第十实施例与第九实施例的不同在于以下方面。

将作为加法单元1005的输出的估计平行速度输入至计算单元2701，计算单元2701存储用于下一控制周期的计算的估计平行速度。也就是说，计算单元2701是保持前一控制周期的估计平行速度的延迟部件，将其输出发送给平摇和姿势判断单元2702，并且判断设备是否正在进行平摇操作和经历姿势变化。将判断结果输入至截止频率设置单元2601。随后的处理与第九实施例中的相同。

下面使用图24说明直到根据平摇和姿势判断单元2702中的平摇判断结果估计出平行速度为止的处理。

图24所示的估计平行速度2801是在截止频率设置单元2601没有改变可变HPF 2602和2603的截止频率的情况下通过卡尔曼滤波器1001所估计的平行速度。另外，估计平行速度2802是在截止频率设置单元2601响应于平摇和姿势判断单元2702的判断结果改变了可变HPF 2602和2603的截止频率的情况下通过卡尔曼滤波器1001所估计的平行速度。

在图24的期间TA，用户处于没有进行平摇的情况下的通常手持状态，平摇和姿势判断单元2702输出表示“未进行平摇操作”的判断信号。在期间TB，基于估计平行速度判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化。如果估计平行速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，则平摇和姿势判断单元2702判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化。或者，如果作为估计平行速度的一阶微分的估计平行加速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，则也可以判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化。可选地，如果估计平行速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，并且估计平行加速度在预定时间以上持续等于或大于阈值，则可以判断为设备正在进行平摇操作并且处于姿势变化。

如果判断为设备正在进行平摇操作、并且正在经历姿势变化，则在特定期间通过截止频率设置单元2601将可变HPF 2602和2603的截止频率设置成比通常更高的水平。在图24的例子中，在期间TA和TC所示的未进行平摇操作期间，与通常手颤抖的大小相符地估计平行速度。在期间TB所示的平摇操作中，将可变HPF的滤波器截止频率设置成比通常更高的水平，并且将估计平行速度控制得小。为此，尤其在期间TC，必须防止平行速度的错误估计。

在平行速度由于伴随设备的姿势变化的重力加速度的影响和由于平摇操作的干扰加速度的影响而变得非常大的条件下，设置可变HPF 2602和2603的截止频率以有意使得估计平行速度较小。因此，可以在平摇操作和姿势变化中防止根据平移抖动补偿的抖动补偿的过补偿。

此外，在第十实施例中，采用根据平摇和姿势变化的判断结果来改变可变HPF 2602和2603的设置的结构。然而，如果如第一实施例中一样，改变卡尔曼增益，以及如果如第八实施例一样，在卡尔曼滤波器的前段改变输入可变增益，则上述结构也可适用。在这种情况下，通过根据前一控制周期的估计平行速度进行平摇和姿势变化的判断，可以在平摇操作和姿势变化时防止平移抖动补偿的抖动补偿的过补偿。

尽管参考典型实施例了本发明的实施例，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2011年6月10日提交的日本2011-130614号专利申请和日本2011-130615号专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims (14)

1.一种抖动补偿设备，其用于通过驱动抖动补偿构件来补偿抖动，所述抖动补偿设备包括：

抖动补偿单元，用于通过与光轴不平行的移动来补偿抖动；

驱动单元，用于基于驱动指示信号来驱动所述抖动补偿单元；

位置检测单元，用于检测所述抖动补偿单元的位置以输出位置检测信号；以及

补偿量计算单元，用于将所述驱动指示信号和所述位置检测信号用作为输入，根据所述抖动补偿单元的移动来检测设备的抖动中的平移抖动成分，并且根据包括所述平移抖动成分的所述设备的抖动量，计算所述抖动补偿单元的补偿量，以输出所述补偿量作为所述驱动指示信号。

2.根据权利要求1所述的抖动补偿设备，其特征在于，

所述补偿量计算单元包括观测器单元，所述观测器单元包括所述抖动补偿单元的振动模型，并将对构成所述抖动补偿单元的被驱动单元的驱动指示信号和所述被驱动单元的位置检测信号用作为所述观测器单元的输入，以及

使用所述观测器单元计算所述平移抖动。

3.根据权利要求2所述的抖动补偿设备，其特征在于，

所述观测器单元是估计器，所述估计器将所述被驱动单元和支持所述被驱动单元的固定单元之间的相对位移用作为状态变量、并且将向所述抖动补偿单元的驱动推力用作为输入变量，使用卡尔曼滤波器进行所述平移抖动的计算。

4.根据权利要求2所述的抖动补偿设备，其特征在于，还包括：

姿势判断单元，用于至少判断所述设备的平摇状态或者所述设备的姿势变化，

其中，所述观测器单元改变参数，使得与在未判断为发生所述设备的平摇状态或者姿势变化的情况相比，在判断为发生了所述设备的平摇状态或者姿势变化的情况下，与所述平移抖动相对应的计算结果较小。

5.根据权利要求4所述的抖动补偿设备，其特征在于，

所述观测器单元是估计器，所述估计器将所述被驱动单元和支持所述被驱动单元的固定单元之间的相对位移用作为状态变量、并且将向所述抖动补偿单元的驱动推力用作为输入变量，使用卡尔曼滤波器进行所述平移抖动的计算，以及

改变所述卡尔曼滤波器的增益作为所述参数的改变。

6.根据权利要求2所述的抖动补偿设备，其特征在于，还包括：

角速度检测单元，用于检测所述设备的抖动的角速度，

其中，所述补偿量计算单元还包括：

第一补偿量计算单元，用于使用所述角速度检测单元的角速度检测信号，计算伴随所述设备以与摄像光学系统的光轴垂直的轴为中心的转动所导致的转动抖动的补偿量；以及

第二补偿量计算单元，用于使用所述观测器单元计算所述平移抖动的补偿量，其中所述观测器单元将所述被驱动单元和支持所述被驱动单元的固定单元之间的相对位移用作为状态变量，并且将向所述抖动补偿单元的驱动推力用作为输入变量，

其中，所述驱动单元根据通过合成所述转动抖动的补偿量和所述平移抖动的补偿量所计算出的补偿量，驱动所述抖动补偿单元。

7.根据权利要求6所述的抖动补偿设备，其特征在于，

所述第二补偿量计算单元包括：

补偿系数计算单元，用于根据通过所述观测器单元所计算出的所述平移抖动的估计速度和所述角速度检测单元的角速度检测信号，计算补偿系数；以及

输出补偿单元，用于使用所述补偿系数计算单元的所述补偿系数，补偿所述第一补偿量计算单元的输出。

8.根据权利要求6所述的抖动补偿设备，其特征在于，还包括：

判断单元，用于根据所述设备的抖动的角速度来检测摆动状态，以将所述摆动状态与阈值进行比较；以及

增益确定单元，用于针对所述判断单元的判断结果改变预先设置的卡尔曼滤波器的增益。

9.根据权利要求6所述的抖动补偿设备，其特征在于，还包括：

针对向所述被驱动单元的驱动指示信号或者所述位置检测信号的可变增益单元；

判断单元，用于根据所述设备的抖动的角速度来检测摆动状态，以将所述摆动状态与阈值进行比较；以及

增益确定单元，用于根据所述判断单元的判断结果，改变所述可变增益单元的增益。

10.根据权利要求6所述的抖动补偿设备，其特征在于，还包括：

针对向所述被驱动单元的驱动指示信号或者所述位置检测信号的高通滤波器；

判断单元，用于根据所述设备的抖动的角速度来检测摆动状态，以将所述摆动状态与阈值进行比较；以及

设置单元，用于根据所述判断单元的判断结果，改变所述高通滤波器的截止频率。

11.一种摄像设备，其用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述摄像设备包括：

摄像单元，用于将通过摄像光学系统所拍摄的被摄体像转换成图像；

位置检测单元，用于检测所述抖动补偿单元的位置；

补偿量计算单元，用于计算驱动所述抖动补偿单元的补偿量；

改变单元，用于根据所述补偿量改变对来自所述摄像单元的图像的裁切范围；以及

驱动单元，用于驱动所述抖动补偿单元，

其中，所述补偿量计算单元获得所述抖动补偿单元的驱动量和所述位置检测单元的输出，检测所述摄像设备的抖动，并且计算所述补偿量，其中，所述摄像设备的抖动包括伴随所述摄像设备沿与所述摄像光学系统的光轴垂直的方向平移所导致的平移抖动，以及

所述改变单元根据通过所述补偿量计算单元所计算出的平移抖动的补偿量，改变所述裁切范围。

12.根据权利要求11所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

角速度检测单元，用于检测所述摄像设备的抖动的角速度，

其中，所述补偿量计算单元包括：

第一补偿量计算单元，用于使用所述角速度检测单元的角速度检测信号，计算伴随所述摄像设备以与所述摄像光学系统的光轴垂直的轴为中心的转动所导致的转动抖动的补偿量；以及

第二补偿量计算单元，用于使用观测器单元计算所述平移抖动的补偿量，其中所述观测器单元包括所述抖动补偿单元的振动模型，并将对构成所述抖动补偿单元的被驱动单元的驱动指示信号和所述被驱动单元的位置检测信号用作为所述观测器单元的输入，

所述驱动单元根据所述转动抖动的补偿量驱动所述抖动补偿单元，以及

所述改变单元根据所述平移抖动的补偿量改变所述裁切范围。

13.一种在抖动补偿设备中进行的抖动补偿控制方法，所述抖动补偿设备用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述抖动补偿控制方法包括以下步骤：

驱动步骤，用于基于驱动指示信号来驱动所述抖动补偿单元；

位置检测步骤，用于检测所述抖动补偿单元的位置以输出位置检测信号；以及

补偿量计算步骤，用于将所述驱动指示信号和所述位置检测信号用作为输入，根据所述抖动补偿单元的移动来检测设备的抖动中的平移抖动成分，并且根据包括所述平移抖动成分的所述设备的抖动量，计算所述抖动补偿单元的补偿量，以输出所述补偿量作为驱动指示信号。

14.一种在摄像设备中进行的控制方法，所述摄像设备用于通过驱动抖动补偿单元来补偿抖动，所述控制方法包括以下步骤：

位置检测步骤，用于检测所述抖动补偿单元的位置；

补偿量计算步骤，用于检测所述摄像设备的抖动，并且使用所述抖动补偿单元的驱动量和所述位置检测步骤中的位置检测信号，计算驱动所述抖动补偿单元的补偿量，其中，所述摄像设备的抖动包括伴随所述摄像设备沿与摄像光学系统的光轴垂直的方向的平移所导致的平移抖动；以及

改变步骤，用于获得所述平移抖动的补偿量以改变对来自摄像单元的图像的裁切范围。

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