摄像装置及对焦方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置及对焦方法，摄像装置包括图像传感器、镜头、致动器及处理单元。镜头在图像传感器上产生对应于外界景物的图像，其中当镜头进行对焦时，图像传感器在多个图框时间中依序将所检测到的图像转换为多个电信号。致动器驱动镜头改变焦距。处理单元在这些图框时间中依序从图像传感器载入这些电信号，且当镜头进行对焦时，处理单元在多个焦距改变时间中命令致动器驱动镜头改变焦距，其中处理单元使这些图框时间与这些焦距改变时间相对应。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置及对焦方法
本专利技术是有关于一种光学装置及对焦方法，且特别是有关于一种可快速对焦、适于提升对焦速度的的摄像装置及对焦方法。
技术介绍
随着图像显示与摄影科技的日益进步，人们得以更方便的方式纪录日常生活中的浮光掠影。其中，数码相机由于其方便的操作性以及即拍即看的优点，近年来被搭配应用在手机、平板电脑以及各式摄像装置上。一般而言，为了让使用者能够容易使用，数码相机常具有自动对焦(AutoF0cus，AF)系统，使用者可不必具有摄影的专业知识而仍能够轻易地拍摄图像品质良好的照片，以记录生活中的点点滴滴。详细而言，自动对焦技术系指相机中移动镜头以变更焦距的技术。其中，不同的镜头位置可分别对应至被摄主体画面不同的对焦评估值(以下简称为对焦值)，举例而言，一般的自动对焦过程中，镜头会持续移动，直到找寻到最大对焦值为止。其中，最大对焦值系表示对应目前镜头所在的位置能取得最大清晰度的被摄主体画面。然而，在搜寻过程中，镜头通常会不断地移动，并以图像传感器检测图像，以便分析寻找相机的最大对焦值，如此一来会耗费许多时间。并且，在镜头移动搜寻最大对焦值的过程中，相机中的图像传感器若持续地取得待测物的图像，镜头的移动会影响图像传感器所取得的待测物图像，而可能产生画面模糊的现象。这些在镜头移动过程中被图像传感器检测到的图像由于较为模糊，而不易用以判别镜头是否位于最大对焦值的位置上。因此，一般而言，为了得到稳定的图像来做清晰度的计算，图像传感器会使用例如在镜头停止移动时的图像来做为自动对焦的依据。然而，由于控制镜头中镜片位置的马达与图像传感器并非同步，一但镜头开始移动，图像传感器所检测到的图像就因模糊而难以作为对焦的依据，当镜头停止移动时，图像传感器才可通过镜头静止时所检测到的图像做为自动对焦的依据。如此一来，自动对焦的速度无法进一步地提升。或者想利用因移动镜头而模糊的图像作为对焦的依据，却没有一套精确的机制使控制镜头中镜片位置的马达与图像传感器同步，使移动镜头对图像的影响有一致性，以提高自动对焦的成功率。
技术实现思路
本专利技术提供一种摄像装置及对焦方法。本专利技术提供一种摄像装置，其可快速对焦。本专利技术提供一种对焦方法，其适于提升对焦的速度。本专利技术提出一种摄像装置，包括图像传感器、镜头、致动器及处理单元。镜头在图像传感器上产生对应于外界景物的图像，其中当镜头进行对焦时，图像传感器在多个图框时间中依序将所检测到的图像转换为多个电信号。致动器驱动镜头改变焦距。处理单元在这些图框时间中依序从图像传感器载入这些电信号，且当镜头进行对焦时，处理单元在多个焦距改变时间中命令致动器驱动镜头改变焦距，其中处理单元使这些图框时间与这些焦距改变时间相对应。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元将这些图框时间与这些焦距改变时间同步化。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元包括控制电路，且处理单元通过控制电路命令致动器驱动镜头。在本专利技术的一实施例中，上述的每一焦距改变时间为一图框时间中的一子时间，且处理单元在每一图框时间中的子时间外使致动器不驱动镜头改变焦距。在本专利技术的一实施例中，上述的图像传感器包括多个像素列，每一图框时间包括曝光时间及不曝光时间，这些像素列在曝光时间中同时曝光，且子时间落在不曝光时间中或与不曝光时间重合。在本专利技术的一实施例中，上述的镜头包括快门，快门开启的时间与曝光时间对应，且快门关闭的时间与不曝光时间对应。在本专利技术的一实施例中，上述的图像传感器包括多个像素列，每一图框时间与多个曝光时间相对应，每一图框时间所对应的这些曝光时间分别与这些像素列对应，这些曝光时间彼此不重合，且子时间与这些曝光时间中的至少一个曝光时间至少部分重叠。在本专利技术的一实施例中，上述的子时间落在每一图框时间中的固定时段中。本专利技术提出一种对焦方法，包括：在多个图框时间中的每一图框时间中检测图像且将图像转换为电信号；在多个焦距改变时间中改变形成图像的镜头的焦距；使这些图框时间与这些焦距改变时间相对应。在本专利技术的一实施例中，上述的使这些图框时间与这些焦距改变时间相对应的方法为将这些图框时间与这些焦距改变时间同步化。在本专利技术的一实施例中，上述的焦距改变时间为图框时间中的子时间，且对焦方法还包括在每一图框时间中的子时间外不改变镜头的焦距。在本专利技术的一实施例中，上述的检测图像的方法包括利用图像传感器检测图像，图像传感器包括多个像素列，每一图框时间包括曝光时间及不曝光时间，这些像素列在曝光时间中同时曝光，且子时间落在不曝光时间中或与不曝光时间重合。在本专利技术的一实施例中，上述的对焦方法还包括利用快门来产生曝光时间与不曝光时间，其中快门开启的时间与曝光时间对应，且快门关闭的时间与不曝光时间对应。在本专利技术的一实施例中，上述的检测图像的方法包括利用图像传感器检测图像，图像传感器包括多个像素列，每一图框时间与多个曝光时间相对应，每一图框时间所对应的这些曝光时间分别与这些像素列对应，这些曝光时间彼此不重合，且子时间与这些曝光时间中的至少一个曝光时间至少部分重叠。在本专利技术的一实施例中，上述的子时间与这些曝光时间中的其余至少一个曝光时间完全不重叠。在本专利技术的一实施例中，上述的子时间落在每一图框时间中的固定时段中。基于上述，本专利技术的实施例中通过处理单元的控制以使得图框时间与镜头的焦距改变时间相对应，并可降低对焦时由于镜头移动所造成的图像模糊对于对焦准确度所产生的不良影响。换言之，在镜头移动的对焦过程中图像传感器仍可取得足够清晰的图像以供判别对焦状态。藉此，可提升镜头对焦的速度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的一实施例中摄像装置的方块图；图2是图1实施例中摄像装置的一种对焦方式的时序图及其所对应的图像的示意图；图3是图1实施例中摄像装置的另一种对焦方式的时序图及其所对应的图像的示意图。附图标记说明：100：摄像装置；110：图像传感器；120：镜头；130：致动器；140：处理单元；142：控制电路；IM：图像；IM1到IMn：图像的像素列；FR：图框时间；ES：电信号；MT：焦距改变时间；PR、PR1到PRn：像素列；FE：曝光时间；FE1到FEn：曝光时间；NE：不曝光时间；Son：快门开启时间；Soff：快门关闭时间；R1到Rn：读取时间。具体实施方式图1是本专利技术的一实施例中摄像装置的方块图。图2是依照图1实施例中摄像装置的一种对焦方式的时序图及其所对应的图像的示意图。请先参照图1，在本实施例中，摄像装置100包括图像传感器110、镜头120、致动器130及处理单元140。镜头120在图像传感器110上产生对应于外界景物的图像IM。请接着参照图1及图2，当镜头120进行对焦时，图像传感器110在多个图框时间FR(如图2)中依序将所检测到的图像IM转换为多个电信号ES。致动器130可驱动镜头120改变焦距。其中，致动器130可为步进马达、音圈马达或其他可驱使镜头120移动以改变焦距的物。处理单元140在这些图框时间FR中依序从图像传感器110载入这些电信号ES，且当镜头120进行对焦时，处理单元140在多个焦距改变时间MT(如图2)中命令致动器130驱动镜头120改变焦距，其中处理单元140使这些图框时间FR与这些焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，包括：图像传感器；镜头，在该图像传感器上产生对应于外界景物的图像，其中当该镜头进行对焦时，该图像传感器在多个图框时间中依序将所检测到的该图像转换为多个电信号；致动器，驱动该镜头改变焦距；以及处理单元，在该多个图框时间中依序从该图像传感器载入该多个电信号，且当该镜头进行对焦时，该处理单元在多个焦距改变时间中命令该致动器驱动该镜头改变焦距，其中该处理单元使该多个图框时间与该多个焦距改变时间相对应。

【技术特征摘要】
1.一种摄像装置，其特征在于，包括：图像传感器；镜头，在该图像传感器上产生对应于外界景物的图像，其中当该镜头进行对焦时，该图像传感器在多个图框时间中依序将所检测到的该图像转换为多个电信号；致动器，驱动该镜头改变焦距；以及处理单元，在该多个图框时间中依序从该图像传感器载入该多个电信号，且当该镜头进行对焦时，该处理单元在多个焦距改变时间中命令该致动器驱动该镜头改变焦距，其中该处理单元使该多个图框时间与该多个焦距改变时间相对应。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该处理单元将该多个图框时间与该多个焦距改变时间同步化。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，该处理单元包括控制电路，且该处理单元通过该控制电路命令该致动器驱动该镜头。4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，每一该焦距改变时间为一该图框时间中的一子时间，且该处理单元在每一该图框时间中的该子时间外使该致动器不驱动该镜头改变焦距。5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该图像传感器包括多个像素列，每一该图框时间包括曝光时间及不曝光时间，该多个像素列在该曝光时间中同时曝光，且该子时间落在该不曝光时间中或与该不曝光时间重合。6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，该镜头包括快门，该快门开启的时间与该曝光时间对应，且该快门关闭的时间与该不曝光时间对应。7.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该图像传感器包括多个像素列，每一该图框时间与多个曝光时间相对应，每一该图框时间所对应的该多个曝光时间分别与该多个像素列对应，该多个曝光时间彼此不重合，且该子时间与该多个曝光时间中的至少一个曝光时间至少部分重叠。8.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，该子时间与该多个曝光时间中的其余至少一个曝光时间完全不重叠。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡庆隆，陈水淋，
申请(专利权)人：华晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71