光学影像稳定装置及镜头调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种解决因待摄物位移所造成的影像模糊的光学影像稳定装置及镜头调整方法。该种镜头调整方法依据待摄的一目标物的位移调整一相机模块的镜头，该方法包含：利用该相机模块撷取该目标物的一影像；分析该影像以产生对应该目标物位移的一角速度信息；依据该角速度信息产生一偏移补偿量；以及依据该偏移补偿量调整该相机模块的镜头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于光学影像稳定，尤其是关于解决因待摄物位移所造成的影像模糊的光学影像稳定装置及镜头调整方法。
技术介绍
除了数码相机之外，现今愈来愈多手持电子装置也内建相机功能，例如手机、平板电脑(tablet)等。然而手机及平板电脑的相机模块的进光量及感光元件的尺寸都不如数码相机，所以必须搭配更佳的防手震机制来得到更好的照片及/或影片品质。此外，有时造成影像模糊的原因是来自于待摄物体的移动，若仅对相机模块的震动作补偿仍难以拍摄出清晰的照片及/或影片。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种解决因待摄物位移所造成的影像模糊的光学影像稳定装置及镜头调整方法，利用易于实作的电路来避免因待摄物位移所造成的影像模糊，以提高影像品质。一种光学影像稳定装置，应用于一相机模块，该相机模块的一镜头由一马达驱动，该相机模块包含用于感应该马达对该镜头的一驱动量的一驱动感应器、用于侦测该相机模块的震动程度的一震动感应器，以及用于感应产生一目标物的影像的一影像感应器，该光学影像稳定装置包含：一滤波器，利用一第一加法器计算该驱动感应器的一驱动感应信号于时间上的变化量，以滤波该驱动感应信号；一映射电路，用来储存该驱动感应信号对应一第一角度偏移量的一映射表；一转换单元，耦接该映射电路，用来依据该映射表将该驱动感应信号转换为该第一角度偏移量；一积分器，用来对该震动感应器的一震动感应信号积分，以产生一第二角度偏移量；一第二加法器，耦接该积分器及该转换单元，用来计算该第一角度偏移量及该第二角度偏移量的一差值；一处理单元，耦接该影像感应器，用来分析该目标物的影像以产生对应该目标物位移的一角速度信息，并依据该角速度信息产生一偏移补偿量；以及一马达驱动电路，耦接该第二加法器及该处理单元，用来依据对应该差值的一控制变数及该偏移补偿量控制该马达对该镜头的该驱动量。本专利技术另公开一种镜头调整方法，依据待摄的一目标物的位移调整一相机模块的镜头，该方法包含：利用该相机模块撷取该目标物的一影像；分析该影像以产生对应该目标物位移的一角速度信息；依据该角速度信息产生一偏移补偿量；以及依据该偏移补偿量调整该相机模块的镜头。本专利技术的解决因待摄物位移所造成的影像模糊的光学影像稳定装置及镜头调整方法以易于实作的电路来达到光学影像稳定的效果，可以避免因待摄物位移所造成的影像模糊。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术光学防手震电路的一实施例的功能方块图；图2为本专利技术的滤波器的一实施例的局部电路图；图3为本专利技术的滤波器的一实施例的局部电路图；图4为本专利技术比例积分微分控制器140的细节电路图；图5为本专利技术的光学影像稳定装置10侦测并记录相机模块的组装误差的一实施例的流程图；图6为本专利技术依据目标物的位移信息来对镜头进行偏移补偿的一实施例的流程图；以及图7为本专利技术的加法电路、乘法电路及比较电路由光学防手震电路的各个元件所使用的时序图。其中，附图标记10光学影像稳定装置20影像感应器30震动感应器40音圈马达50驱动感应器110处理单元115记忆体120、190模拟数字转换器130积分器135、184、188、146加法器140比例积分微分控制器150马达驱动电路160转换单元165、175、186多工器170映射电路180滤波器141、142、143、144、181、182、183、187延迟单元185、189比较器145乘法器147暂存器S510～S560、S610～S640步骤具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本专利技术的目的、方案及功效，但并非作为本专利技术所附权利要求保护范围的限制。本专利技术公开内容包含解决因待摄物位移所造成的影像模糊的光学影像稳定装置及镜头调整方法。由于本专利技术的光学影像稳定装置所包含的部分元件单独而言可能为已知元件，因此在不影响该装置专利技术的充分公开及可实施性的前提下，以下说明对于已知元件的细节将予以节略。此外，本专利技术的镜头调整方法可以是软件及/或固件的形式，在不影响该方法专利技术的充分公开及可实施性的前提下，以下方法专利技术的说明将着重于步骤内容而非硬件。图1是本专利技术光学防手震电路的一实施例的功能方块图。光学影像稳定装置10(或称为光学防手震电路)的功能之一在于依据震动感应器30所产生的震动感应信号(反应相机模块的震动程度)，来控制音圈马达40相对应地调整镜头的位置，以补偿因相机模块震动所造成的镜头偏移。震动感应器30可以例如是陀螺仪，其感测相机模块的震动而产生角速度信号。积分器130对数字化(由ADC120转换)后的角速度信号进行积分运算，得到对应相机模块震动程度的角度偏移量θgyro；另一方面，驱动感应器50(例如一霍尔感应器)感应音圈马达40所产生的磁场变化(反应音圈马达40对镜头的驱动量，亦即反应镜头的位移量)而产生驱动感应信号S’，此驱动感应信号S’经由ADC190转换为数字格式后(驱动感应信号S)，经由滤波器180滤除噪声，再由转换单元160参考映射电路170的一映射表转换为对应镜头位移量的角度偏移量θhall。加法器135计算出角度偏移量θgyro及角度偏移量θhall的差值θerror(＝θgyro-θhall)，比例积分微分(proportionalintegralanddifferential,PID)控制器140再依据此差值θerror控制马达驱动电路150驱动音圈马达40时的驱动信号V的大小(例如电流大小)，使音圈马达40以渐进的方式将镜头移动至目标位置，以避免镜头在一次到位的大幅度移动中产生明显的晃动(damping)。请注意，由于差值θerror或角度偏移量θgyro是依据震动感应器30的震动感应信号而产生，所以可视为光学影像稳定装置10中的震动补偿信号；再者，在某些情况下，如果镜头在移动的过程中所产生的晃动不明显，则光学影像稳定装置10可省略比例积分微分控制器140，在此情况下马达驱动电路150直接耦接加法器135，并直接依据差值θerror来驱动音圈马达40。驱动感应器50容易受到温度等操作环境的影响而使得驱动感应信号S带有较大的噪声，滤波器180的目的之一即是滤除此类的噪声。图2为本专利技术的滤波器的一实施例的局部电路图，此电路的目的在于滤除连续信号中因噪声所造成的信号剧烈变动。三个延迟单元181、182及183各自将信号延迟一个系统的时脉周期T，加法器184耦接三个延迟单元，计算信号S[k-1]与信号S[k-2]的差值ΔS1以及信号S[k]与S[k-1]的差值ΔS2(k为整数，代表时间指标)：ΔS1＝S[k‐1]‐S[k‐2](1)ΔS2＝S[k]‐S[k‐1](2)之后比较器185将ΔS1与ΔS2的绝对差值abs(ΔS1-ΔS2)与一临界值做比较，如果ΔS1与ΔS2的绝对差值大于临界值，则表示信号S[k-1]的值与信号S[k]的值及信号S[k-2]的值差距过大(亦即信号S[k-1]可能为噪声)，此时比较器185输出控制信号，令多工器186选择信号S[k-2]输出，以滤除噪声信号S[k-1]；而如果ΔS1与ΔS2的绝对差值不大于临界值，则比较器185输出控制信号，令多工器186选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学影像稳定装置，其特征在于，应用于一相机模块，该相机模块的一镜头由一马达驱动，该相机模块包含用于感应该马达对该镜头的一驱动量的一驱动感应器、用于侦测该相机模块的震动程度的一震动感应器，以及用于感应产生一目标物的影像的一影像感应器，该光学影像稳定装置包含：一滤波器，利用一第一加法器计算该驱动感应器的一驱动感应信号于时间上的变化量，以滤波该驱动感应信号；一映射电路，用来储存该驱动感应信号对应一第一角度偏移量的一映射表；一转换单元，耦接该映射电路，用来依据该映射表将该驱动感应信号转换为该第一角度偏移量；一积分器，用来对该震动感应器的一震动感应信号积分，以产生一第二角度偏移量；一第二加法器，耦接该积分器及该转换单元，用来计算该第一角度偏移量及该第二角度偏移量的一差值；一处理单元，耦接该影像感应器，用来分析该目标物的影像以产生对应该目标物位移的一角速度信息，并依据该角速度信息产生一偏移补偿量；以及一马达驱动电路，耦接该第二加法器及该处理单元，用来依据对应该差值的一控制变数及该偏移补偿量控制该马达对该镜头的该驱动量。

【技术特征摘要】
1.一种光学影像稳定装置，其特征在于，应用于一相机模块，该相机模块的一镜头由一马达驱动，该相机模块包含用于感应该马达对该镜头的一驱动量的一驱动感应器、用于侦测该相机模块的震动程度的一震动感应器，以及用于感应产生一目标物的影像的一影像感应器，该光学影像稳定装置包含：一滤波器，利用一第一加法器计算该驱动感应器的一驱动感应信号于时间上的变化量，以滤波该驱动感应信号；一映射电路，用来储存该驱动感应信号对应一第一角度偏移量的一映射表；一转换单元，耦接该映射电路，用来依据该映射表将该驱动感应信号转换为该第一角度偏移量；一积分器，用来对该震动感应器的一震动感应信号积分，以产生一第二角度偏移量；一第二加法器，耦接该积分器及该转换单元，用来计算该第一角度偏移量及该第二角度偏移量的一差值；一处理单元，耦接该影像感应器，用来分析该目标物的影像以产生对应该目标物位移的一角速度信息，并依据该角速度信息产生一偏移补偿量；以及一马达驱动电路，耦接该第二加法器及该处理单元，用来依据对应该差值的一控制变数及该偏移补偿量控制该马达对该镜头的该驱动量。2.如权利要求1所述的光学影像稳定装置，其特征在于，更包含：一比例积分微分控制器，耦接该第二加法器及该马达驱动电路，用来依据该差值产...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建盛，陈建维，梁明全，
申请(专利权)人：亚德半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71