相机自动对焦装置和方法制造方法及图纸

一种相机自动对焦装置包含镜头扫描控制电路、镜头位置补偿电路以及镜头位置决定电路，在自动对焦程序中，镜头扫描控制电路根据多个镜头位置来控制镜头的动作，并获得分别对应多个镜头位置的多个对焦值，镜头位置补偿电路根据镜头的动作决定位置补偿值，镜头位置决定电路根据位置补偿值、多个镜头位置以及多个对焦值来决定对焦后镜头位置。

【技术实现步骤摘要】
相机自动对焦装置和方法相关申请本申请为中国专利申请201510529104.6的分案申请，原申请的申请日为2015年8月26日，专利技术名称为：相机自动对焦装置和方法。
本专利技术所揭露的实施例有关于相机自动对焦技术，尤指相机自动对焦装置和方法。
技术介绍
近来，相机系统被广泛使用在各种应用上，如智能型手机或平板计算机，其中智能型手机的市场仍呈现快速增长的趋势，尤其整合高端相机功能的手机。传统的相机电话使用手动对焦技术，使用者手动地调整镜头位置以产生对焦后图像，然而，由于较难准确地对焦目标物，用户的技巧会因此限缩图像质量，据此，相机制造商发展具有自动对焦(Auto-Focus,AF)的相机电话以增加图像质量，该自动对焦功能可解决上述问题并提供用户高质量图像且简化相机电话的使用。如今，手机制造商使用音圈马达(VoiceCoilMotor,VCM)形式的镜头模块以解决需要具有压缩体积及较低成本的相机自动对焦装置的需求，该音圈马达形式的镜头模块包含镜头以及音圈马达致动器，其中音圈马达致动器通过推/拉弹簧机制以控制镜头的位置，一般来说，对焦值根据由于弹簧装置的阻尼而仍然在运动中的镜头所捕捉到的动态帧来决定，此外，对于相反的镜头扫描方向弹簧机制具有不同阻尼反应，其中包含镜头自远边(infiniteside)扫描至近边(macroside)，以及镜头自近边扫描至远边，因此，自扫描方向所定位到的对焦后镜头位置与另一扫描方向所定位到的对焦后镜头位置将不会相同，导致自动对焦的不一致性。此由弹簧机制的阻尼所造成的自动对焦的不一致性可通过待镜头稳定后再取得对焦值来避免，但如此一来将会导致自动对焦速度的下降。因此，需要新颖相机自动对焦设计，其能在解决自动对焦不一致性时，同时不降低自动对焦速度。
技术实现思路
根据本专利技术的示范性实施例，揭露执行镜头位置补偿以决定对焦后镜头位置的相机自动对焦装置以及相关相机自动对焦方法以解决上述问题。依据本专利技术第一观点，揭露示范性相机自动对焦装置，示范性相机自动对焦装置包含镜头扫描控制电路、镜头位置补偿电路以及镜头位置决定电路，其中镜头扫描控制电路根据自动对焦程序中多个镜头位置来控制镜头的动作且获得分别对应多个镜头位置的多个对焦值，镜头位置补偿电路根据镜头的动作决定位置补偿值，镜头位置决定电路根据位置补偿值、多个镜头位置以及多个对焦值来决定对焦后镜头位置。根据本专利技术第二观点，揭露示范性相机自动对焦装置，该示范性相机自动对焦装置包含镜头扫描控制电路以及镜头位置决定电路，其中在自动对焦程序中，镜头扫描控制电路根据在第一镜头扫描方向中的多个第一镜头位置来控制镜头的动作，且当对焦后镜头位置不在第一镜头扫描方向中时，另外用以根据在第二镜头扫描位置中的多个第二镜头位置来控制镜头动作并获得分别对应多个第二镜头位置的多个对焦值，其中第二镜头扫描方向与第一镜头扫描方向相反，且在第一镜头扫描方向中镜头动作的步长等同于在第二镜头扫描方向中镜头动作的步长，镜头位置决定电路根据至少多个第二镜头位置以及多个对焦值来决定对焦后镜头位置。根据本专利技术第三观点，揭露示范性相机自动对焦方法，示范性相机自动对焦方法包含:在自动对焦程序中根据多个镜头位置控制镜头的动作，并获得分别对应多个镜头位置的多个对焦值；根据镜头的动作决定位置补偿值；以及根据位置补偿值、多个镜头位置以及多个对焦值决定对焦后镜头位置。根据本专利技术第四观点，揭露示范性相机自动对焦方法，示范性相机自动对焦方法包含:其中在自动对焦程序中，根据在第一镜头扫描方向中的多个第一镜头位置来控制镜头的动作，且当对焦后镜头位置不在第一镜头扫描方向中时，根据在第二镜头扫描位置中的多个第二镜头位置来控制镜头动作并获得分别对应多个第二镜头位置的多个对焦值，其中第二镜头扫描方向与第一镜头扫描方向相反，且在第一镜头扫描方向中镜头动作的步长等同于在第二镜头扫描方向中镜头动作的步长；以及根据至少多个第二镜头位置以及多个对焦值来决定对焦后镜头位置。根据本专利技术第五观点，揭露示范性相机自动对焦方法，示范性相机对焦方法包含:在第一镜头扫描方向中控制镜头的动作，其中包含在自动对焦帧中的图像内容具有放大率(zoom-inrate)，其中自动对焦帧显示于用户接口上；以及在相反于第一镜头扫描方向的第二镜头扫描方向中控制镜头的动作，其中包含在自动对焦帧中的图像内容具有相同于放大率的缩小率(zoom-outrate)。附图说明图1依据本专利技术实施例的相机自动对焦装置的方块图。图2依据本专利技术实施例的无镜头位置补偿情况下对焦值与镜头位置之间的关系示意图。图3依据本专利技术实施例的有镜头位置补偿情况下对焦值与镜头位置之间的关系示意图。图4是在测试环境条件下执行的镜头位置偏移补偿程序所产生的补偿表的范例示意图。图5依据本专利技术实施例的由镜头位置决定电路所执行以决定对焦后镜头位置的镜头位置补偿操作。图6依据本专利技术实施例的相机自动对焦方法的流程图。图7依据本专利技术实施例的用以寻找对焦后镜头位置且具有第一镜头扫描方向以及第二镜头扫描方向的自动对焦程序的示意图。图8在自动对焦程序中具有动态放大/缩小的图像内容的自动对焦帧的示范示意图。具体实施方式在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的「包含」系为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此系包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或者透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图1依据本专利技术实施例的相机自动对焦装置的方块图，相机自动对焦装置100可为使用在电子装置中的相机系统的一部分，如智能型手机或平板，在此实施例中，相机自动对焦装置100包含音圈马达形式镜头模块102、影像传感器104、镜头扫描控制电路106、镜头位置补偿电路108以及镜头位置决定电路110，其中音圈马达形式镜头模块102包含音圈马达致动器112、弹簧机制113以及镜头114，镜头位置补偿电路108包含储存装置116以及查表电路118，其中储存装置116可为非挥发性内存如闪存。举例来说，镜头扫描控制电路106、查表电路118以及镜头位置决定电路110可实现于影像信号处理器中，举另一例子，镜头扫描控制电路106、查表电路118以及镜头位置决定电路110可实现于应用处理器中，简单来说，任何使用所提出的相机自动对焦装置110的相机系统皆应隶属于本专利技术的范围。镜头扫描控制电路106耦接至影像传感器104以及音圈马达致动器112，镜头扫描控制电路106输出音圈马达驱动器编码VCM_CODE至音圈马达致动器112以指示音圈马达致动器112移动镜头114至对应到音圈马达驱动器编码VCM_CODE的期望镜头位置。特别地，在自动对焦程序中，镜头扫描控制电路106根据多个镜头位置来控制镜头114的动作并获得分别对应该多个镜头位置的多个对焦值，其中针对由镜头扫描控制电路106所发出的音圈马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机自动对焦装置，其特征在于，包含:镜头扫描控制电路，其中在自动对焦程序中，该镜头扫描控制电路根据多个镜头位置来控制镜头的动作，并获得分别对应该多个镜头位置的多个对焦值；镜头位置补偿电路，其中该镜头位置补偿电路根据该镜头的动作决定位置补偿值；以及镜头位置决定电路，其中该镜头位置决定电路根据该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值来决定对焦后镜头位置；其中，在相同环境条件中，根据在第一镜头扫描方向中所获得的该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值后所决定的该对焦后镜头位置与根据在第二镜头扫描方向中所获得的该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值后所决定的该对焦后镜头位置相同，其中该第二镜头扫描方向与该第一镜头扫描方向相反。

【技术特征摘要】
2014.08.27 US 62/042,308;2015.07.30 US 14/813,1351.一种相机自动对焦装置，其特征在于，包含:镜头扫描控制电路，其中在自动对焦程序中，该镜头扫描控制电路根据多个镜头位置来控制镜头的动作，并获得分别对应该多个镜头位置的多个对焦值；镜头位置补偿电路，其中该镜头位置补偿电路根据该镜头的动作决定位置补偿值；以及镜头位置决定电路，其中该镜头位置决定电路根据该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值来决定对焦后镜头位置；其中，在相同环境条件中，根据在第一镜头扫描方向中所获得的该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值后所决定的该对焦后镜头位置与根据在第二镜头扫描方向中所获得的该位置补偿值、该多个镜头位置以及该多个对焦值后所决定的该对焦后镜头位置相同，其中该第二镜头扫描方向与该第一镜头扫描方向相反。2.如权利要求1所述的相机自动对焦装置，其特征在于，每一对焦值透过分析当该镜头还在运动时所撷取的运动帧所获得。3.如权利要求1所述的相机自动对焦装置，其特征在于，该镜头位置决定电路补偿由该位置补偿值从该多个镜头位置中所挑选的每一选择镜头位置以产生补偿后镜头位置，并根据多个补偿后镜头位置以及对应到该多个选择镜头位置的多个相关对焦值来决定该对焦后镜头位置。4.如权利要求1所述的相机自动对焦装置，其特征在于，其中该第二镜头扫描方向与该第一镜头扫描方向相反该该镜头位置补偿电路包含:储存装置，用以储存分别对应到多个不同环境条件的多个预设补偿表；以及查表电路，根据目前环境条件自该多个预设补偿表的至少一部份中决定目标补偿表，并自该目标补偿表中搜寻该位置补偿值。5.如权利要求4所述的相机自动对焦装置，其特征在于，该多个不同环境条件包含多个不同曝光设定。6.如权利要求4所述的相机自动对焦装置，其特征在于，对应每一不同环境条件所产生的预设补偿表包含分别映射到多个不同镜头扫描设定的多个位置补偿值。7.如权利要求6所述的相机自动对焦装置，其特征在于，该多个不同镜头扫描设定包含多个不同镜头扫描方向。8.如权利要求6所述的相机自动对焦装置，其特征在于，该多个不同镜头扫描设定包含多个不同步长。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敦杰，陈鸿仁，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71