使用温度和重力传感器控制相机的设备和包括其的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种使用温度和重力传感器控制相机的设备和包括其的系统。相机控制器控制相机模块，该相机模块包括塑料镜头和以开环模式控制镜头的位置的致动器。相机控制器包括：偏移确定器，配置为确定与相机的所测量的温度对应的第一偏移和与相机的所测量的姿势对应的第二偏移；镜头移动范围确定器，配置为基于第一偏移和第二偏移确定镜头的移动范围；和自动聚焦计算器，配置为输出用于控制镜头位置的位置控制信号和基于镜头移动范围寻找镜头的聚焦位置。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月20日提交的韩国专利申请No.10-2015-0117475的优先权，将其公开通过引用全部并入于此。
本公开的实施例涉及用于相机的自动聚焦设备和方法，以及更加具体地，涉及使用重力传感器和温度传感器的相机控制器，用于相机的自动聚焦方法和包括相机控制器的系统。
技术介绍
自动聚焦是自动地聚焦于对象的功能，并提供比手动聚焦更快速和更精确的聚焦。支持自动聚焦的相机模块通常包括图像传感器、镜头和移动镜头的致动器。致动器在垂直于传感器的平面的方向移动镜头以使得镜头对焦。致动器类型包括音圈马达(VCM)、压电马达(Piezomotor)和步进马达。VCM致动器通常用于中低价位的移动相机。相机镜头根据材料被划分为玻璃镜头、塑料镜头和液体镜头。低价的塑料镜头通常用作移动相机中。塑料镜头具有低耐热性的缺点。换句话说，塑料镜头根据环境温度极大地收缩和扩展，由此显著地改变焦距。
技术实现思路
根据本公开的某些实施例，提供了用于控制包括塑料镜头和以开环模式控制镜头的位置的致动器的相机模块的相机控制器。相机控制器包括：偏移确定器，配置为确定与相机的所测量的温度对应的第一偏移和与相机的所测量的姿势对应的第二偏移；镜头移动范围确定器，配置为基于第一偏移和第二偏移确定镜头的移动范围；自动聚焦计算器，配置为基于镜头移动范围寻找镜头的聚焦位置；和控制信号发生器，配置为生成用于基于镜头移动范围控制致动器的控制信号。根据本公开的其他实施例，提供了一种相机系统，包括：相机模块，包括塑料镜头和以开环模式控制镜头的位置的致动器；温度传感器，配置为测量相机模块的温度；姿势传感器，配置为测量相机模块的姿势；和相机控制器，配置为基于所测量的温度和所测量的姿势控制相机模块。相机控制器可以确定与所测量的温度对应的第一偏移和与所测量的姿势对应的第二偏移，基于第一偏移和第二偏移确定镜头的移动范围，和基于镜头移动范围寻找镜头的聚焦位置。根据本公开的另外的实施例，提供了一种相机系统，具有包括镜头和沿着相机模块内的轴移动镜头的致动器的相机模块。传感器测量相机模块的温度或者姿势。电子电路生成用于沿着该轴移动镜头的致动器命令，根据与所测量的温度或者姿势对应的偏移幅度增大或者减小致动器命令的幅度，从而生成修改的致动器命令，并将修改的致动器命令传递到致动器从而沿着轴移动镜头。附图说明本公开的以上及其它特征和优点将通过参考附图详细描述其示例性实施例而变得更明显，在附图中：图1是根据本公开的某些实施例的相机系统的框图；图2是根据本公开的某些实施例的图1中图示的相机模块的框图；图3是根据本公开的某些实施例的图1中图示的自动聚焦控制器的框图；图4是根据本公开的某些实施例的图3中图示的偏移确定器的框图；图5A和图5B是根据本公开的某些实施例的图4中图示的姿势查询表(LUT)和温度LUT的图；图6是根据本公开的某些实施例的图3中图示的自动聚焦计算器的框图；图7是根据本公开的其他实施例的相机系统的框图；图8是根据本公开的某些实施例的相机的自动聚焦方法的流程图；图9是根据本公开的某些实施例的图8中图示的方法中的寻找镜头聚焦位置的操作的流程图；和图10是根据本公开的实施例的电子系统的框图。具体实施方式图1是根据本公开的某些实施例的相机系统1的框图。图2是根据本公开的某些实施例的图1中图示的相机模块20的框图。图3是根据本公开的某些实施例的图1中图示的自动聚焦控制器300的框图。图4是根据本公开的某些实施例的图3中图示的偏移确定器310的框图。图5A和图5B是根据本公开的某些实施例的图4中图示的姿势查询表(LUT)311和温度LUT315的图。图6是根据本公开的某些实施例的图3中图示的自动聚焦计算器330的框图。参考图1到图6，相机系统1可以包括处理器10、相机模块20、外部存储器30、显示装置40、温度传感器50和重力传感器60。相机模块20可以包括镜头210、致动器220、图像传感器230和控制电路240。镜头210可以是用于取得聚焦的镜头(在下文中，称为“聚焦镜头”)。相机模块20也可以包括用于收集光的镜头(未示出)和用于散射光的镜头(未示出)。换句话说，相机模块20可以包括执行彼此不同的功能的至少两个镜头。聚焦镜头210可以由塑料制成。当聚焦镜头210由塑料制成时，相机系统1可以形成中低价位相机。致动器220调整聚焦镜头210的位置以执行自动聚焦。致动器220可以是以开环模式控制聚焦镜头210的位置的音圈马达(VCM)致动器。开环模式不同于闭环模式在于调整镜头210的位置而不使用反馈，在闭环模式中使用关于镜头210的位置的反馈信息控制镜头210的位置。因此，相机模块20不包括用于测量或者感测镜头210的位置的传感器。VCM致动器220使用当电流供应到VCM时在线圈中感应的电磁场浮起镜头210。因此，VCM致动器220通过调整供应到VCM的电流的量(或者幅度)调整镜头210的位置。因为VCM致动器220不具有镜头210的位置的反馈，所以即使相同电流供应到VCM时，由VCM致动器220驱动的镜头210的位置也可以取决于镜头210的姿势(例如，镜头210是否面对地面或者相反)而不同。致动器220可以前后(例如，沿着Y轴)、上下(例如，沿着Z轴)，和从一侧到另一侧(例如，沿着X轴)地移动聚焦镜头210，以使得镜头210对焦。在图2中，X轴可以垂直于y-z平面。为了描述的清楚，假定Z轴垂直于地面，且X轴和Z轴垂直于Y轴。控制电路240根据处理器10的位置控制信号控制致动器220。控制电路240可以生成用于沿着轴移动镜头210的致动器命令，并将致动器命令传递到致动器220从而沿着轴移动镜头210。致动器命令可以是电流。控制电路240可以将与处理器10的位置控制信号对应的电流供应到致动器220。图像传感器230可以根据处理器10的控制操作以生成图像信息。图像传感器230根据处理器10的控制，感测通过镜头210拾取的对象21并发送图像到处理器10。处理器10可以处理由图像传感器230感测到的图像并可以在外部存储器30中存储已处理图像或输出已处理图像到显示装置40。此时，显示装置40可以是能够输出图像的任何装置。显示装置40可以实现为液晶显示器(LCD)装置、发光二极管(LED)显示装置、有机LED(OLED)显示装置或者有源矩阵OLED(AMOLED)显示装置。显示装置40可以从处理器10或者外部存储器30接收图像(例如，静止图像或者运动图像)，并通过显示器(例如，LCD或者AMOLED显示器)显示图像。温度传感器50测量相机系统1的温度。温度传感器50可以根据其位置测量相机系统1的内部或者环境温度。温度传感器50可以周期性地或者应处理器10的请求测量温度，且可以将所测量的温度信息CTEMP发送到处理器10。重力传感器60测量相机的姿势。重力传感器60可以实现为加速度计传感器，但是本公开不局限于该示例。重力传感器60可以感测重力以检测镜头210对至少一个参考轴，即，X、Y或者Z轴的角度。重力传感器60可以将镜头210面对的方向表示为X、Y和Z轴角度信息。X、Y和Z轴角度信息可能具有-90到+90度的范围，但是本公开不局限于该示例。例如，可以定义当镜头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相机控制器，用于控制相机模块，所述相机模块包括塑料镜头和以开环模式控制镜头的位置的致动器，所述相机控制器包括：偏移确定器，配置为确定与相机的所测量的温度对应的第一偏移和与相机的所测量的姿势对应的第二偏移；镜头移动范围确定器，配置为基于所述第一偏移和所述第二偏移确定镜头的移动范围；和自动聚焦计算器，配置为输出用于控制镜头的位置的位置控制信号和基于镜头移动范围寻找镜头的聚焦位置。

【技术特征摘要】
2015.08.20 KR 10-2015-01174751.一种相机控制器，用于控制相机模块，所述相机模块包括塑料镜头和以开环模式控制镜头的位置的致动器，所述相机控制器包括：偏移确定器，配置为确定与相机的所测量的温度对应的第一偏移和与相机的所测量的姿势对应的第二偏移；镜头移动范围确定器，配置为基于所述第一偏移和所述第二偏移确定镜头的移动范围；和自动聚焦计算器，配置为输出用于控制镜头的位置的位置控制信号和基于镜头移动范围寻找镜头的聚焦位置。2.如权利要求1所述的相机控制器，进一步包括配置为存储初始镜头移动范围的寄存器。3.如权利要求2所述的相机控制器，其中：所述初始镜头移动范围包括初始开始值和初始结束值；和所述镜头移动范围确定器通过将所述第一偏移和所述第二偏移加到初始开始值而确定镜头的开始位置，并通过将所述第一偏移和所述第二偏移加到初始结束值而确定镜头的结束位置。4.如权利要求3所述的相机控制器，其中，所述自动聚焦计算器基于开始位置输出位置控制信号到相机模块，接收和分析使用响应于位置控制信号由致动器驱动到开始位置的镜头捕获的图像，和基于分析结果确定镜头是否对焦。5.如权利要求4所述的相机控制器，其中，所述自动聚焦计算器根据确定镜头是否对焦的结果，输出位置控制信号到相机模块以改变镜头的位置。6.如权利要求4所述的相机控制器，其中，所述自动聚焦计算器计算捕获图像的对比度值和基于对比度值的峰值确定镜头是否对焦。7.如权利要求4所述的相机控制器，其中，所述偏移确定器包括：第一查询表，配置为存储分别与多个温度对应的温度偏移和选择并输出接近所测量的温度的至少一个温度偏移；和第二查询表，配置为存储分别与多个姿势对应的姿势偏移和选择并输出接近所测量的姿势的至少一个姿势偏移。8.如权利要求7所述的相机控制器，其中：所选的至少一个温度偏移包括至少两个温度偏移，所选的至少一个姿势偏移包括至少两个姿势偏移，和所述偏移确定器包括：第一插值器，配置为通过对于已经选择的至少两个温度偏移执行插值来计算第一偏移；和第二插值器，配置为通过对于已经选择的至少两个姿势偏移执行插值来计算第二偏移。9.如权利要求7所述的相机控制器，其中，所测量的姿势包括：指示相机模块对垂直于地面的第一轴的角度的第一角度信息；和指示相机模块对垂直于第一轴的第二轴的角度的第二角度信息。10.如权利要求7所述的相机控制器，其中，通过测试或者模拟相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳浩俊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR