CN102648624B - 用于自动聚焦的设备、方法 - Google Patents

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Abstract

一种设备（500），包括：图像检测器（122），用于捕获图像帧（FN），驱动单元（200），用于调节光在所述图像检测器（122）上的聚焦，以及脉冲生成单元（120），其中，所述脉冲生成单元（120）被配置为基于所述图像帧（FN）的预定部分（TRIGLN）的光学曝光的时序（tTRIG）生成一个或多个同步脉冲（S11，S12），以及所述驱动单元（200）被配置为基于所述一个或多个同步脉冲（S11，S12）的时序执行所述调节。

Description

用于自动聚焦的设备、方法
技术领域
本发明涉及自动聚焦。
背景技术
数字摄影装置可包括照相机模块，其又可包括图像检测器和自动聚焦单元。图像检测器可被安排为获得物体（object）的图像，并且自动聚焦单元可被配置为调节镜片与检测器阵列之间的距离，直到可以获得清晰的图像。图像检测器可被配置为提供用于自动聚焦单元的图像数据。自动聚焦单元可被配置为计算清晰度参数，该清晰度参数表示图像的清晰度。清晰度参数可以例如是调制传递函数（MTF）的值。清晰度参数可以基于由图像检测器提供的图像数据来计算。
可以执行自动聚焦（AF），从而从主机将移动镜片的命令传输给照相机模块。在自动聚焦算法期间，可以在每次已经完成镜片的移动时分析图像的清晰度。可以按逐步（stepwise）的方式移动镜片直到获得清晰度参数的预定值，即直到图像足够清晰。可以通过聚焦致动器（其例如可以是发动机）来移动镜片。自动聚焦单元可被配置为驱动所述致动器（actuator）。可以增加和/或减小在镜片与图像检测器之间的距离，直到图像处于其最清晰的形式。
可通过移动设备的控制单元（主机）控制照相机模块的操作。尤其是，可通过移动设备的控制单元控制聚焦致动器的操作的时序（timing）。在移动设备中使用的不同照相机模块通常以不同的方式控制。从而，当将照相机模块替换为不同的照相机模块时，控制软件（SW）需要被重编程。不同照相机模块的硬件特征和软件特征通常差别非常大，从而通常难于或不可能实现互用和兼容。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有自动聚焦能力的照相机模块。本发明的目的是提供一种用于自动聚焦的方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种根据权利要求1的设备。
根据本发明的第二方面，提供了一种根据权利要求13的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种根据权利要求25的计算机程序。
根据本发明的第四方面，提供了一种根据权利要求26的计算机程序产品。
根据本发明的第五方面，提供了一种根据权利要求27的图像传感器。
根据本发明的第六方面，提供了一种根据权利要求29的驱动单元。
本发明的实施例涉及一种照相机模块，其中将对镜片移动的精确时序的控制从控制单元移到照相机模块。特别是，可以将对精确时序的控制移到图像传感器和驱动单元的组合中。
本发明的实施例还涉及HW-SW接口（硬件-软件），其用于指定镜片移动的程度和镜片移动的时序。
照相机模块可包括图像检测器（例如CMOS阵列），用于捕获物体的图像。照相机模块还可以包括驱动单元，用于调节光在所述图像检测器上的聚焦。照相机模块还可以包括脉冲生成单元，其被配置为基于所述图像的预定部分的光学曝光（exposure）的时序生成一个或多个同步脉冲。驱动单元可被配置为基于所述同步脉冲的时序执行所述调节。
特别是，所述照相机模块可包括可重写参数寄存器，所述可重写参数寄存器可被称为低级接口。照相机模块可被配置为通过使用在所述低级接口中存储的参数值，使得镜片移动与图像帧的时序同步。
在实施例中，通过不同的供应商提供的不同致动器驱动单元可以完全相互交换。换句话说，可以用第二驱动单元和第二致动器的组合替换第一驱动单元和第一致动器的组合，即使所述致动器可能具有完全不同的工作规则。
从而，例如，相同的图像传感器可以容易地与不同的驱动单元和聚焦致动器耦合。当替换驱动单元时，不需要修改硬件和/或控制软件。
图像传感器和驱动单元可以在相同的半导体芯片或不同的半导体芯片上实现。从而，本发明可以提供设计照相机模块的相当大的自由度。
覆盖多个致动器技术的标准化方案允许更有效的多源（multi-sourcing）。不依赖于技术的方案还允许软件级的元件的更好的兼容性。
由控制单元发送到致动器驱动单元的控制信号不需要被精确地定时，因为可以基于同步脉冲和图像传感器的内部定时器精确定时致动器操作。可从图像传感器将同步脉冲直接发送给驱动单元。从而，可以简化控制单元的控制接口。
附图说明
在下面的实例中，将参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中
图1示出包括脉冲生成器和致动器驱动单元的照相机模块；
图2a示出基于检测的事件的脉冲生成；
图2b示出脉冲生成，其中在光学曝光期间移动致动器；
图3a示出两个相位中脉冲的生成；
图3b为对应于图3a的情况的时序图；
图4示出聚焦范围中的多个位置；以及
图5示出包括照相机模块的设备。
具体实施方式
参考图1，照相机模块500可包括图像传感器150、脉冲生成器120、成像光学元件110、驱动单元200、以及致动器250。
图像传感器150可包括图像检测器122，所述图像检测器122被安排为捕获物体的图像。图像检测器122可以是二维光检测器阵列。特别是，图像传感器可以例如是CMOS装置（互补金属氧化物半导体），或CCD装置（电荷耦合装置）。
成像光学元件110可被安排为在图像检测器122上对光进行聚焦，从而使得可以捕获物体（未示出）的图像。换句话说，成像光学元件110的组合可被安排为捕获物体的图像。
驱动单元200可被安排为驱动致动器250。
致动器250可被安排为通过调节成像光学元件110与图像检测器122之间的距离来执行聚焦。可增加成像光学元件110与图像检测器122之间的距离以捕获接近照相机模块500的图像，即可将光学元件110移动到“微距（macro）”位置。可减小成像光学元件110与图像检测器122之间的距离以捕获远离照相机模块500的图像，即可将光学元件110移动到“无限远（infinity）位置”。
图像传感器150可被安排为将线位置信息发送到脉冲生成器120。脉冲生成器120可被安排为基于所述线位置信息将一个或多个同步脉冲发送到驱动单元200，以使致动器的移动与图像传感器150的操作同步。换句话说，可将一个或多个同步脉冲发送到驱动单元200以控制致动器500的操作的时序。
脉冲生成器120可被安排为发送单个脉冲或包括多个脉冲的脉冲序列。脉冲生成器可被安排为发送多个脉冲序列。脉冲生成器120可包括定时器130，以实现连续同步脉冲之间的受控延迟。
可由控制单元400控制照相机模块500的操作。控制单元400可被安排为与图像传感器150和/或驱动单元200通信。
控制单元400可包括一个或多个处理器（例如中央处理单元、和/或数字信号处理器）。
可通过改变第一寄存器REG1中的参数值来控制同步化脉冲的时序和/或同步化脉冲的数目。例如可通过接口IF1改变参数值。控制单元400可以对第一寄存器REG1写入所述值，并且脉冲生成器120可从第一寄存器REG1读取所述值。
第一参数寄存器REG1的参数可以指定例如脉冲的数目、相邻脉冲的上升沿之间的延迟（T3）、序列和/或触发源的开始线（kTRIG）（即曝光的开始或结束）。
图像传感器150可包括第一参数寄存器REG1。
第一参数寄存器REG1用于同步和定时，并且其可以用于生成同步化信号。同步脉冲的功能为以受控方式开始镜片聚焦改变以及新的镜片位置的计算。
可通过改变第二寄存器REG2中的参数值来控制移动方向和/或步幅。例如可通过接口IF2改变参数值。
接口IF1、IF2可位于控制单元400中。还可以通过相同的多路复用数据总线发送第一寄存器REG1的参数和第二寄存器REG2的参数。在该情况下，接口IF1还可被安排为用作接口IF2。数据总线可以为I2C总线（即，内置集成电路总线）。
控制单元400可被视为为包括主机，所述主机在软件级上运行。图像传感器150和驱动单元200可在硬件级上运行。第一参数寄存器REG1和第二参数寄存器REG2的目的为定义用于照相机模块的共用接口，从而可以使对于未来的模块的附加软件开发最小化。
在该方案中，相同的主机可以与使用不同致动器技术的不同照相机模块一起使用。另外，覆盖多个致动器技术的标准方案允许更有效的多源。不依赖于技术的方案允许更好地重用软件。
第二寄存器REG2的参数可定义由同步脉冲进行的内容，例如当驱动单元接收单个同步脉冲时镜片移动了多少距离。第二寄存器REG2可以例如定义镜片110的结束位置或改变镜片位置。第二寄存器REG2可定义驱动技术。第二寄存器REG2还可以实现自动地且按同步方式的致动器位置的测量。
第二寄存器REG2可以包括指定致动器250的移动的量值的参数。第二寄存器REG2可以包括指定致动器250的移动方向的参数。
第二寄存器REG2可以包括指定致动器250的下一个位置的参数。驱动单元200可通过从下一个位置减去当前的位置来确定移动的量值和方向。
例如，照相机模块500可包括位置传感器260，并且例如可通过位置传感器260来确定当前位置。例如，在步进（stepper）发动机致动器的情况下，可通过从结束位置计数步数来确定绝对位置。
控制单元400可以对第二寄存器REG2写入参数值，并且驱动单元200可从第二寄存器REG2读取所述参数值。
可通过如下内容执行致动器控制：向第二寄存器REG2写入指定致动器250的移动的量值或者致动器250的结束位置的参数（聚焦_改变）（参考表2）。含义（meaning）取决于致动器250的类型。可通过控制单元400写入参数聚焦_改变。在写入之后，驱动单元200可以开始驱动致动器250从而移动镜片或镜片系统110。
第二参数寄存器REG2可包括指定脉冲序列的数目和单个脉冲序列中的脉冲数目的参数。
另外，第二参数寄存器REG2可包括指定由单独的同步脉冲触发的单个致动器移动的结束点、方向和/或量值的的参数。
存储在第二寄存器REG2中的参数（聚焦_改变_控制位1）可以定义不同的驱动方法。可通过同步脉冲（同步驱动）触发移动，或者可以在已经在第二寄存器REG2中写入参数聚焦_改变的值之后立即执行移动（异步驱动）。
通过选择同步驱动和通过配置对同步脉冲的生成，可以在单个图像帧FN期间获得希望数目的短移动。
第一寄存器REG1的参数值主要通过控制单元400设置。然而，驱动单元200也可被安排为改变第一寄存器REG1中的特定参数。
例如，参数NSEQ（序列_数目）可以指定将生成的序列的数目。控制单元400可以使NSEQ的值从0变至2，以指示可以生成两个脉冲序列。NSEQ的非零值可以实现脉冲生成。然后，驱动单元200可以在每次生成脉冲序列时将NSEQ的值减一，直到NSEQ等于零。如果主机设置NSEQ＝1，则只执行一次序列。
还可以在图像帧FN的元数据中定义参数NSEQ的当前值的值。这可以改善同步，这是因为主机从而可以获知在特定帧FN中关注同步脉冲的哪一个。
控制单元400可以例如通过接口IF3从图像传感器150读取图像数据。
第一参数寄存器REG1还可以称为“低级接口”，并且第二参数寄存器REG2还可以称为“高级接口”。接口IF1可指代与第一寄存器REG1相同的实体。接口IF2可指代与第二寄存器REG1相同的实体。IF1和REG1也可以是不同的实体，并且它们可以位于例如不同的半导体芯片中。IF1不需要能够存储参数值。IF2和REG2也可以是不同的实体。致动器250的移动可以是按已知或受控的方式来定时的和/或中断的。第一寄存器REG1用作为对由第二寄存器REG2控制的高级操作的主机（master），其中通过所述第一寄存器REG1控制所述高级操作的时序。
由于使用第一寄存器REG1作为主管，从而可以精确控制对致动器移动的停止。尤其是，可以精确获知致动器的停止位置。
图像传感器150，尤其是脉冲产生器120，可以包括用于发送同步脉冲的输出端OUT1。驱动单元200可包括用于接收同步脉冲的输入端IN1。
存储在第二寄存器REG2（高级接口）中的参数可定义下面的至少之一：下一个镜片位置、镜片位置的改变、驱动技术、对镜片位置的自动测量。
图像传感器150可被配置为基于存储在第一寄存器REG1（低级接口）中的参数使镜片控制与图像帧FN的时序同步。可根据基于第一寄存器REG1的参数生成的同步脉冲来对通过第二寄存器REG2的参数指定的致动器移动进行定时。
将AF定时器功能移到图像传感器150的本方案使得可以相关于图像帧FN的曝光非常精确地执行同步化。
照相机模块500可包括存储器MEM1，例如用于存储图像数据、参数值和/或计算机程序。特别是，存储器MEM1可以是包括程序代码的计算机可读介质，当所述程序代码在由控制单元400执行时用于执行自动聚焦。
存储器MEM1与控制单元400的组合可被配置为支持不同的致动器技术（参考表3）。致动器可例如属于下面组中的一个或多个：具有线性控制特性的致动器、具有绝对位置系统的致动器、没有位置传感器的致动器、具有起点（home）检测位置传感器的致动器、没有移动光学元件的镜片系统。不同类型的致动器可具有不同的控制特征。
存储器MEM1可包括校准数据和配置数据。校准数据可专用于单独的致动器250，或者校准数据可专用于特定批次的制造的致动器。从而，可以根据致动器250的控制特性控制所述致动器250。存储器MEM1可包括校准数据以支持若干不同的致动器类型。存储器MEM1可包括计算机程序代码，以用于控制相对致动器和绝对致动器。
表1。第一寄存器REG1的可能参数。
可通过单个8位参数来定义参数低级_控制和序列_数目。
第二寄存器REG2的参数可定义用于不同照相机模块500或驱动单元200的共用接口，从而可以使用于未来模块的附加软件开发最小化。另外，第二寄存器REG2可以定义对于每一个同步化脉冲将镜片110移动多少。从而，第二寄存器REG2可以定义镜片110的绝对位置或镜片位置的改变。第二寄存器REG2还可以允许以同步的方式或自动地进行镜片位置测量。
表2。第二寄存器REG2的可能参数。
单个参数聚焦_改变可包括表2中提到的全部16位。
如果在启用同步脉冲的生成之前修改第二寄存器REG2的参数，则可以确保致动器移动的精确时序。可通过修改第一寄存器REG1的参数来启用同步脉冲。
第一寄存器REG1和第二寄存器REG2的参数应被选择为使得以受控方式停止致动器移动。优选地，应在修改第二寄存器REG2的参数之前停止同步脉冲的生成。
第一寄存器REG1的使用是有利的，因为基于在图像帧FN中嵌入的状态数据（元数据），控制单元400可以在图像帧的光学曝光之前、在图像帧的光学曝光期间、以及在图像帧FN的光学曝光之后获知致动器的位置。从而，控制单元400可以获知相对于图像帧FN的时序的随时间变化的致动器位置。换句话说，可将第一寄存器REG1的选定值附加到每个图像帧FN。
可以按例如以下方式执行停止命令：当生成同步脉冲时，控制单元400可在第一寄存器REG1中将参数序列_数目（NSEQ）设置为零。这将停止（但不是立即停止）脉冲的生成。如果脉冲生成在脉冲序列中正在进行，则脉冲生成持续到序列结束。从而，可以按控制的方式停止移动。
可选的，控制单元400可将参数聚焦_改变_控制位0设置为零。这样，也可以按已知的方式停止移动。这表示，例如，在自动振铃补偿模式中（即当执行过冲补偿时），通过执行全编程移动序列来结束移动。这在驱动到起点位置以及测量位置时同样适用。如果使用单相位驱动，通过第二寄存器REG2的参数选通（strobe）_计数_相位1控制连续移动的数目。如果使用两相位驱动，通过参数选通_计数_相位1和选通_计数_相位2控制连续移动的数目。
将参数聚焦_改变_控制位0设置为零，在完成当前序列之后中断了当前序列，但是这对第二寄存器REG2的其它参数没有影响。等待直到序列结束的原因为确保在已知的位置停止移动。
第二寄存器REG2还可以包括例如参数测量位置（measposition）位6。如果测量位置位6＝1，这表示将在完成当前移动序列之后测量镜片/致动器的位置。
如果希望立即停止，控制单元400可将第二寄存器REG2的参数聚焦_改变_控制位8设置为1。然而，这可能导致未知的停止位置，例如由于缺乏过冲补偿。
将参数聚焦_改变_控制位8设置为1，使得忽略命令的全部其它位，当前的移动序列被中断，聚焦_改变参数的全部位被重置，并且第二寄存器REG2的全部参数被安排为默认值。立即停止的执行具有最高优先权。还可以重置诸如致动器250的目标值的其它内部控制寄存器。参数聚焦_改变_控制位8在执行后被自动重置。
可通过使用第二寄存器REG2的参数选通_计数_相位1和选通_计数_相位2来同步第一寄存器REG1和第二寄存器REG2的使用。这在例如两相位驱动中是有效的，并且在当未使用通过嵌入状态线发送的信息（即通过图像帧中的嵌入的元数据）的情况下进行停止时也是有效的。
参数选通_计数_相1还可以被安排为单相位驱动中的较高值。在该情况下，可通过启用和/或禁用同步脉冲的生成来控制驱动，其中参数选通_计数_相位1由于其较高值对停止没有影响。
实例1
可以如下设置参数：主_触发器_计数＝3，序列_数目＝2，选通_计数_相位1＝3。现在，将生成两个脉冲序列，其中每个序列包括三个脉冲。当驱动单元200的输入端IN1接收脉冲时，发生如下情况：当未接收到脉冲时，选通_计数_相位1等于零。在第一个脉冲之后，选通_计数_相位1等于1。在第二个脉冲之后，选通_计数_相位1等于2。在第三个脉冲之后，选通_计数_相位1等于3。在第四个脉冲之后，选通_计数_相位1等于1。在第五个脉冲之后，选通_计数_相位1等于2。在第六个脉冲之后，选通_计数_相位1等于3。
实例2
设置第二寄存器REG2的参数。
设置第一寄存器REG1的参数。
启动同步脉冲的生成；这开始致动器的移动。
基于脉冲生成器120的定时器130，当停止脉冲的生成时停止所述移动。
控制单元400等待直到移动结束。控制单元400可通过监测参数序列_数目的状态来检测移动序列的完成。当参数序列_数目达到零时，这表示移动序列已经完成。
控制单元可通过将聚焦_改变_控制位0设置为零来禁用脉冲生成。
实例3
设置第二寄存器REG2的参数。
设置第一寄存器REG1的参数。
启动同步脉冲的生成；这开始致动器的移动。
控制单元400可以在第一寄存器REG1中将参数序列_数目设置为零，以停止移动（可以将参数序列_数目的当前值作为元数据附加到每个图像帧FN）。
控制单元可通过将聚焦_改变_控制位0设置为零来禁用脉冲生成。
实例4
设置第二寄存器REG2的参数。
设置第一寄存器REG1的参数。
启动同步脉冲的生成；这开始致动器的移动。
控制单元400可以在第一寄存器REG1中将参数序列_数目设置为零，以停止脉冲的生成。
控制单元400可以将第二寄存器REG2中的参数聚焦_改变_控制位8设置为一，以立即停止移动。
图2a示出基于检测的事件的同步脉冲的生成。
单独的图像帧FN可包括按行（即横排）和列排列的像素。图像帧FN可包括例如在1080行中排列的像素，其中每行可包括例如1920个像素。可通过将图像检测器122的每个光敏检测器曝光于通过成像光学元件110聚焦的光，来确定与每个像素相关的亮度值和/或色度值。图像检测器122的检测器还可以被排列为阵列、行和列。以预定时段将每个检测器曝光于光。
AF窗表示图像帧的一部分，其可用于确定清晰度参数。
图像检测器122的单独的光检测器通常按行和横排地排列。对图像检测器122的不同行的曝光可以在不同时间开始。从而，对不同行的图像帧的曝光可以在不同时间处开始。在滚动快门（shutter）方式的情况下，对行的光学曝光不是同时的。例如，对图像帧的第一行的光学曝光甚至可能在对所述图像帧的最后一行的光学曝光开始之前完成。
在图2a的左上部分中的菱形图形FN表示对图像帧FN的像素行的光学曝光的时序。在该情况下，对图像帧FN的第一行的光学曝光在对所述图像帧FN的最后一行光学曝光之前发生。
t表示时间。kL表示像素行的数目。ts表示对图像帧FN的第一像素行的光学曝光的开始时间。tE表示对图像帧FN的最后像素行的光学曝光的结束。
TINT表示用于对单行的光学曝光的时间段。TROUT表示用于读取图像检测器122的像素值的时间段（即读出时间段）。FN+1表示下一个图像帧。TBL表示间隔（blanking）时间，即在图像帧FN的读出时间段末尾与下一个图像帧FN+1的读出时间段开始之间的时间段。
脉冲生成器120可被安排为基于检测的事件生成一个或多个同步脉冲S11、S12。所述事件可以例如是图像帧FN的预定行TRIGLN的光学曝光的开始。kTRIG表示所述预定行TRIGLN的行数，即触发器数。可选地，所述事件还可以是例如到达所述图像帧FN的所述预定行TRIGLN的光学曝光的末尾。所述光学曝光的末尾可以基本与读取所述预定行TRIGLN的像素值同时发生。
从而，脉冲生成器120可被安排为，当开始或结束对预定行TRIGLN的曝光时，开始一个或多个同步脉冲S11、S12的生成。序列的第一脉冲S11可以与对预定行TRIGLN的曝光tTRIG的开始同步。
控制单元400可以将kTRIG的值写入第一寄存器REG1，并且图像传感器150可以读取它。kTRIG的值可以例如等于200。从而，脉冲生成器120可以在对行200的曝光已经完成时发送同步化脉冲S11。
然而，如果在开始对行200的曝光之后启动脉冲生成器120的操作，则脉冲生成器将不在当前图像帧FN的捕获期间发送同步脉冲。而是，将在开始对下一个图像帧FN+1的行200的曝光时生成同步脉冲。
tTRIG，N表示当检测到与图像帧FN相关的事件时的时间。第一同步化脉冲S11可以在检测到事件之后立即生成。T2表示脉冲S11的持续时间。
可选地，还可以生成一个或多个其它同步化脉冲S12。SEQ1表示由第一事件触发的脉冲序列。连续同步脉冲之间的时间段T3优选被选择为使得在接收下一个脉冲S12之前完成通过第一脉冲S11启动的移动或改变。
第二脉冲序列SEQ2可以通过与下一个图像帧FN+1相关的第二事件来触发。tTRIG，N+1表示检测到第二事件时的时间。第二脉冲序列SEQ2可以包括脉冲S21、S22。
驱动单元200可被安排为在每次驱动单元200接收到脉冲S21、S22时以预定步长Δx移动致动器250。
第一寄存器REG1可包括这样的参数，该参数指定单独序列的脉冲数目、脉冲之间的时间延迟T3、序列数目、以及/或者触发器数目kTRIG。
从而，控制单元400可以仅通过向第一寄存器REG1写入新的参数值来控制对多个同步脉冲的生成。不需要使用控制单元400的数据处理能力来进行致动器移动的精确定时。当致动器移动的时序由图像传感器150和驱动单元200负责时，这取消了与主机的性能的相关性。从而，在这个意义上，通过控制单元400进行的操作的时序并不重要。
可通过改变参数聚焦_改变的值来控制单个移动的量值（参考表2）。可通过改变参数主_触发器_计数的值来控制连续移动的数目（参考表1）。
可通过改变移动的量值和/或通过改变连续移动的数目来控制致动器250的驱动。然而，与改变连续移动的数目相比，改变单个移动的量值可能是相对较慢的操作。
例如，控制单元400可包括用于确定参数聚焦_改变的值的单独集成电路，并且应将数据通信给所述集成电路以调节所述参数聚焦_改变的值。在该情况下，可能需要单独的时序信号以用于同步，因为经I2C数据总线的通信可能较慢且/或其不一定实时发生。
在本方案中，自动聚焦控制被安排到图像传感器150和驱动单元200。这除去了对主机特性的依赖并且不需要来自主机的严格的时序。还可以将定时器功能从主机移到图像传感器150。这样，可以精确地获知镜片移动的时间。
由于同步脉冲，可以精确地获知图像帧FN的曝光部分与致动器移动之间的时序关系。从而，可以精确定义在聚焦算法中使用的每个部分的边界。
控制单元400或其它单元可被安排为确定清晰度参数，其表示图像帧FN的部分的清晰度。清晰度参数可以例如为熵值、调制传递函数（MTF）的值、或图像部分中出现的最高空间频率。当执行自动聚焦算法时，控制单元400可以被配置为调节聚焦以达到清晰度参数的最优值。特别是，可以相继地改变成像光学元件110的位置直到获得清晰度参数的最优值。该最优值可以例如为最小值、最大值、大于预定限值的值、或者小于预定限值的值。
例如，当聚焦致动器250位于第一位置xc时可以捕获图像帧FN的第一部分（参考图4）。可以在完成对第一部分的光学曝光之后将致动器250驱动到第二位置xD。当聚焦致动器250位于第二位置xD时，可以捕获图像帧FN的第二部分或下一个图像帧FN+1的部分。
当所述第一部分和所述第二部分可以与致动器250的精确定义的位置相关联时，即，在所述图像部分的光学曝光期间不应移动所述致动器，可以更有效地执行聚焦。
当移动致动器250时，可以捕获第三图像部分，其中在执行自动聚焦算法时也可以使用所述第三图像部分的图像信息。可以考虑在光学曝光期间致动器的移动。另外，可以考虑当所述第三部分的光学曝光开始时致动器的位置和/或当所述第三部分的光学曝光完成时的致动器的位置。
图2b示出在图像帧FN的自动聚焦窗AF的光学曝光期间移动致动器250的情况。这在当移动的量值较小时和/或如果聚焦算法还未处于精细搜索模式时是可接受的。该聚焦算法可通过使用粗调（coarse）步长开始并通过使用精细步长结束。
图2b所示的第一脉冲序列SEQ1具有三个脉冲S11、S12、S13。第二脉冲序列SEQ2也具有三个脉冲S21、S22、S23。
参考图3a，单个事件也可以在两个相位中触发驱动，其中在第一相位PHASE1中的致动器250的移动可能小于（或大于）第二相位PHASE2中的致动器的移动。特别是，在AF窗期的光学曝光间的移动Δx1可能小于在AF窗的曝光之后的移动Δx2。可以按较小的步长移动镜片110直到开始下一个图像帧FN+1的AF窗的曝光。
Δx1表示在第一相位PHASE1期间的单个致动器移动的量值。Δx2表示在第二相位PHASE2期间的单个致动器移动的量值。
事件的发生可以触发“主”脉冲P11的生成。脉冲生成器120可包括定时器130，以在预定时间段TM，3之后生成第二脉冲P12。
第一主脉冲P11可以触发第一相位PHASE1的同步脉冲S11、S12、S13的生成。TP1，3表示第一相位PHASE1的连续同步脉冲S11、S12、S13之间的时间段。
第二主脉冲P12可以触发第二相位PHASE2的同步脉冲S21、S22的生成。TP2，3表示第二相位PHASE2的连续同步脉冲S21、S22之间的时间段。
第一参数寄存器REG1可以包括如下参数，所述参数指定时间延迟TM，3、第一相位PHASE1的脉冲数、第二相位PHASE2的脉冲数、时间延迟TP1，3、以及/或者时间延迟TP2，3。
第二参数寄存器REG2可包括指定第一相位PHASE1的脉冲数和第二相位PHASE2的脉冲数的参数。
另外，第二参数寄存器REG2可包括指定在第一相位PHASE1和第二相位PHASE2期间的用于单个致动器移动的结束点、方向和/或量值的参数。
在第二相位PHASE2期间的移动的量值Δx2可以例如为在第一相位PHASE1的移动的量值Δx1的20％至80％的范围内。
在第二相位PHASE2期间的移动的量值Δx2可以例如为在第一相位PHASE1的移动的量值Δx1的120%至500%的范围内。
图3b为与图3a所示的情况相关的时序图。在两个相位中可以生成五个脉冲，其中第一相位PHASE1包括三个脉冲，且第二相位PHASE2包括两个脉冲。致动器250初始位于位置1000。用于第一相位PHASE1的步长量值可以为例如50，并且用于第二相位PHASE2的步长量值可以例如为100。可以在完成第二相位PHASE2之后自动测量致动器的位置。
如果已知致动器位置与实际物体距离之间的关系，则可以更有效地进行自动聚焦。为此，可以将校准参数存储在例如存储器MEM1中。可以在安装照相机模块的控制软件的同时将参数存储在存储器MEM1中。这可以例如在生产线或修理车间中进行。
也可以将所述校准参数存储在第二寄存器REG2中。
参考图4，致动器250的可控移动范围可以包括例如高达九个位置，即位于位置xs的可控制性的开始、位于位置xA的点A、位于位置xB的点B、位于位置XINF的无穷远、位于位置xc的点C、位于位置xD的点D、位于位置xE的点E、位于位置xF的点F、以及位于位置x0的可控制性的结束。
位置xs表示镜片110与图像检测器122之间的最小距离。位置x0表示镜片110与图像检测器122之间的最大距离（即微距位置）。
点A和B可以超过无穷远位置XINF。这表示即使将物体放置到无穷远的距离也不能捕获到完全清晰的图像。有时，当在超过无穷远的位置（或多个位置）处还确定清晰度参数的值（或多个值）时，可以更精确和/或更可靠地确定清晰度参数与镜片位置之间的关系。表示随位置变化的清晰度参数的值的曲线在位置XINF附近可以为基本平坦的。可以例如通过确定其中所述曲线的梯度基本等于零的位置来发现提供最佳聚焦（即最清晰的图像）的最优位置。可选的是，可以例如通过如下方式来发现最佳聚焦：确定清晰度参数从其最大值减少预定量的两个辅助位置、以及在所述两个辅助位置之间内插位置来确定最优位置。相比于将镜片110直接驱动到无穷远的位置XINF的尝试，将镜片110驱动到确定的最优位置可以提供更清晰的图像。
位置x0可以与微距侧的移动范围的机械末端相一致。
xM表示无穷远侧的移动范围的机械末端。位置xM和xs也可以一致（未示出）。
可以例如通过校准来确定用于将致动器从位置xs驱动到位置xA所需的驱动步骤的量值H1，并且可以将指定量值H1的参数存储在校准寄存器中。校准寄存器可以位于例如存储器MEM1中。另外，可以确定用于在位置xS、xA、xB、xINF、xC、xD、xE、xF、xO之间驱动的驱动步长H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8的量值并将其分别存储在校准寄存器中。
从位置ss到位置xINF的移动的量值可以等于H1+H2+H3。从位置xINF到位置x0的移动的量值可以等于H4+H5+H6+H7+H8。
可以用“聚焦改变单位”表示驱动步长H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8的量值（见表5）和第二寄存器REG2的参数聚焦_改变（见表2）。
如果将参数聚焦_改变设置为等于驱动步长H1，并且如果致动器250初始位于位置xs（可控制性的开始），则移动的结束位置将位于位置xA（点A）。
x表示致动器的位置（和/或镜片的位置）。
可以调节聚焦使得在图像帧中出现的物体的图像是清晰的。在该情况下，成像光学元件110的位置与物体和成像光学元件110之间的特定距离相关。校准寄存器还可以包括与物体与成像光学元件110之间的实际距离相关的信息，所述成像光学元件110与四个位置xC、xD、xE、xF的每个相关。
根据致动器250的特性，还可以具有不同数量的点A-E。例如，如果遗漏点A，可以通过将参数聚焦_改变设置为等于驱动步长H2'而将致动器250从位置xs（可控制性的开始）驱动到位置xB（点B）。
如果点的数目足够多，也可以如同线性致动器那样驱动非线性致动器250，因为位置与参数聚焦_改变之间的关系在两个相邻点之间可以基本是线性的（见表2）。
存储器MEM1可以包括校准寄存器，该校准寄存器包括校准参数。因为可以通过自动聚焦配置寄存器对存储在存储器MEM1中的校准参数进行索引，校准参数的数目可以变化。配置寄存器可以定义可用校准参数的数目和可用参数的位置。
根据致动器技术，校准寄存器的参数可以具有不同的含义。对于线性控制型致动器（例如线性电磁体），可以将耦合到电磁体的线圈的初始电流安排为使得在启动之后立即将致动器自动驱动到位置xs（可控制性的开始）。校准寄存器可包括指定位置xS、xA、xB、xINF、xC、xD、xE、xF、xO处的电流的信息。
对于具有相对位置传感器的致动器（见表3：传感器辅助的相对位置），可控性能的开始可能指代在机械远端（位置xM）处读取的传感器。
可通过存储致动器-专用校准参数来补偿由于制造公差（tolerance）导致的变化。然而，即使在该情况下，例如最小微距距离的一些参数可以对于制造批次的每个致动器是基本相同的（最小微距距离可以例如为10cm）。如果校准寄存器包括致动器专用的校准参数，可以在配置寄存器对其进行指示。
即使在制造了照相机模块500之后，可以将一些校准参数存储在校准寄存器中。例如，可以通过互联网上载新的校准参数。
本方案指定用于致动器250的校准参数和位置监测，使得它们可以被现有的自动聚焦算法使用。
对校准参数的使用可以与致动器技术无关，并且校准参数可以是通用的。这是通过基于致动器的控制特性将致动器分组为几个主要分类来实现的：
具有线性控制特性但是具有取向偏移的致动器（VCM）
具有绝对位置系统的致动器系统，例如具有位置传感器的致动器系统
无位置传感器但是具有足够的可重复性的致动器系统（相对类型）
具有起点检测位置传感器的致动器系统
无移动光学元件（聚焦长度变化形式镜片形状或折射率改变）的镜片系统
控制单元400可以与具有不同操作原理的几个不同致动器兼容。致动器类型可以通过表3所示的配置参数来指定。致动器类型指定例如如何使用校准参数以及移动是相对的还是绝对的。
表3。由参数致动器_类型指定的不同类型的致动器。
参数 类型 描述
致动器_类型位0 1位 1＝可再现位置。
致动器_类型位1 1位 1＝绝对位置。
致动器_类型位2 1位 1＝相对位置。
致动器_类型位3 1位 1＝传感器辅助的绝对位置。
致动器_类型位4 1位 1＝传感器辅助的相对位置。
致动器_类型位5 1位 1＝传感器辅助的起点位置。
致动器_类型位6 1位 1＝开始时未知的位置。
致动器_类型位7 1位 1＝在机械远端的起点位置。
致动器_类型位8 1位 1＝非移动致动器（例如折射率改变）。
致动器_类型位9 1位 1＝非线性致动器。
致动器_类型位10 1位 1＝保留用于未来用途
致动器_类型位11 1位 1＝保留用于未来用途
致动器_类型位12 1位 1＝保留用于未来用途
致动器_类型位13 1位 1＝保留用于未来用途
致动器_类型位14 1位 1＝保留用于未来用途
致动器_类型位15 1位 1＝保留用于未来用途
单个参数致动器_类型可包括表3中提到的全部16个位。可将参数致动器_类型存储在例如存储器MEM1或第二寄存器REG2中。
可在生产线或修理车间中存储参数致动器_类型。
如果致动器具有“可再现位置”，可通过从位置xs（可控性的开始）开始并通过将致动器移动预定量而将该致动器驱动到预定的绝对位置。然而，可能需要另外的校准数据以建立绝对位置与移动的量值之间的关系。可例如通过参数聚焦_改变指定移动的量值（见表2）。不同的校准数据集可以与照相机模块的不同操作条件相关。例如，照相机模块的取向（镜片向上指或向下指）或者工作温度可能对参数聚焦_改变（单位为“聚焦_改变单位”）与实际移动（毫米）之间的关系有影响。例如，拉动机械弹簧的电磁体（音圈发动机，VCM）可以属于该分类。
如果致动器是“绝对的”，致动器可被驱动到由参数聚焦_改变指定的绝对位置。在该情况下，参数聚焦_改变指定绝对位置，即不需要指示移动的方向。例如，步进发动机可以属于该分类。
如果致动器是“相对的”，参数聚焦_改变指定与之前位置的相对改变。例如，无位置传感器的压电（piezo-electric）致动器可以属于该分类。除了参数聚焦_改变，必须指定移动的方向。
如果致动器类型是“传感器辅助的绝对位置”，由位置传感器260确定致动器250的绝对位置。可以在每个完成的聚焦改变操作之后测量所述位置。位置传感器260可以是例如光反射器或霍尔效应传感器。
如果致动器类型是“传感器辅助的相对位置”，位置传感器260被安排为检测相对于之前位置的位置改变。位置传感器260可以是例如光学编码器。可以在每个完成的聚焦改变操作之后测量所述位置的改变。
如果致动器类型是“传感器辅助的起点位置”，则致动器的起点位置（xS）位于与机械结束位置（xM）不同的点。
参考致动器_类型位6，致动器的位置可以在开始时是未知的。
参考致动器_类型位7，致动器的起始位置（xS）可以与远端机械末端（xM）一致。
除了调节镜片与图像检测器122之间的距离，可以基于一些其它原理进行聚焦。例如，驱动单元200可以例如被安排为通过改变所述镜片的折射率而“驱动”镜片。
在非线性致动器的情况下，绝对位置的改变与参数聚焦_改变之间的关系可以依赖于参数聚焦_改变。例如，聚焦_改变＝100可以提供实质上大于由聚焦_改变＝50提供的位移的两倍的位移。
可以定义通用的校准参数。控制软件可以适应地使用所述校准参数。从而，可以使用相同的软件用于控制不同类型的致动器，或者用于控制具有略微不同的校准参数的类似的致动器。
可用的校准参数的数目可以变化。控制单元400可被安排为适应地使用偶然（happento）可用的全部这些校准参数。
元件制造商必须提供校准参数的预定最小集合。当在存储器MEM1中存储校准参数的最小集合时，块500已经是完全可操作的。
然而，如果元件制造商希望这样，他可能还提供另外的校准参数例如以改善驱动的精度和/或速度。
照相机模块500可包括用于实现被称为“动态照相机配置”（DCC）的自动照相机配置方法的硬件和软件。其中，所述动态照相机配置指定当执行自动聚焦时，如何能够有效地使用所述另外的校准参数。
动态照相机配置不需要实现工作照相机模块，但是其提供用于优化照相机模块的性能的方法。动态照相机配置指定可以如何处理制造商专有的特征。从而，在不需要改变控制软件的情况下，可将驱动单元200和/或致动器250替换为不同的驱动单元和/或致动器。
可以将例如由元件制造商提供的容量信息和校准参数与自动配置文件中包含的任何信息合并，并存储在例如存储器MEM1中。合并的信息集合可以（即由主机）由控制单元400使用。如果在自动配置文件的值与由元件制造商提供的参数之间存在冲突，则为自动配置文件的值提供优先权。
表4、5和6示出各种配置和校准参数，其可以被确定并存储在例如存储器MEM1中。
表4。配置参数（实例）
表5。校准参数的第一列表（实例）。
可以注意到，可以根据校准点（A、B、无穷远、C、D、E、和F）的可用性，对参数相对H至A、相对H至B、相对H至INF、相对H至EOC分配不同的含义。
存储器MEM1中存储的计算机程序可包括由控制单元400执行的计算机代码。计算机程序可包括根据配置信息用于利用校准参数的最小集合和用于利用校准参数的扩展集合的代码。计算机程序可以包括用于检查校准参数的扩展集合是否可用的代码。
例如，参数AF_配置_1位_l，AF_配置_1位6以及有效_H位l是配置信息。参考表4，AF_配置_1位1指定照相机模块的用于向上取向的校准数据是否可用。AF_配置_1位6指定是否通过使用8位或16位表示可控性数据的开始。有效_H位1指定驱动步长H2的量值是否可用。
计算机程序可以包括用于根据配置信息为校准信息分配不同的含义的计算机代码。例如，参数相对H至INF可以根据参数有效H位1指定用于从点B驱动到无穷远的第一驱动步长、或者用于从点A驱动到无穷远的第二驱动步长。
换句话说，计算机程序可包括用于通过使用校准参数控制聚焦的计算机代码，其中所述校准参数根据配置参数（例如有效_H位1）指定第一校准点（无穷远）与第二校准点（B）之间的间隔或者第一校准点（无穷远）与第三校准点（A）之间的间隔。所述第三校准参数（A）位于所述第一校准点（无穷远）与所述第二校准点（B）之间。
下面的实例示出对存储在照相机模块500的存储器MEM1中的校准参数的使用。
实例1。
设备（500）包括：控制单元（400），其用于控制光在图像检测器（122）上的聚焦，其中所述控制单元（400）被配置为通过使用第一校准参数（相对H至B）调节从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦，从而使得当不存在第三中间校准点（A）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定第一间隔（H2'）的量值，以及使得当存在第三中间校准点（B）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定第二间隔（H2）的量值。
实例2。
实例1的设备（500），其中，当不存在第三中间校准点时，所述第一校准参数（相对H至B）指定用于调节在单个步长中从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦的移动的量值（H2'），以及当存在第三中间校准点（B）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定用于调节在单个步长中从中间校准点（A）到第二校准点（B）的聚焦的移动的量值（H2）。
实例3。
实例2的设备（500），当存在所述第三中间校准点（A）时，其中所述控制单元（400）被配置为通过使用第一校准参数（相对H至B）和第二校准参数（相对H至A）来调节从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦，其中所述第二校准参数（相对H至A）指定用于调节在单个步长中从第一校准点（可控性的开始）到中间校准点（A）的聚焦的移动的量值（H1）。
实例4。
根据实例1至3中任一项的设备（500），包括用于调节聚焦的驱动单元（200），其中所述控制单元（400）被配置为根据配置参数（致动器_类型）的值向所述驱动单元（200）发送用于聚焦调节的端点（聚焦_改变）或者向所述驱动单元发送用于聚焦调节的量值（聚焦_改变）。
实例5。
一种方法，包括：
通过使用第一校准参数（相对H至B）调节从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦，从而使得当不存在第三中间校准点（A）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定第一间隔（H2'）的量值，以及使得当存在第三中间校准点（B）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定第二间隔（H2）的量值。
实例6。
实例5的方法，其中，当不存在第三中间校准点时，所述第一校准参数（相对H至B）指定用于调节在单个步长中从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦的移动的量值（H2'），以及当存在第三中间校准点（B）时，所述第一校准参数（相对H至B）指定用于调节在单个步长中从中间校准点（A）到第二校准点（B）的聚焦的移动的量值（H2）。
实例7。
实例6的方法，包括，当存在所述第三中间校准点（A）时，通过使用第一校准参数（相对H至B）和第二校准参数（相对H至A）来调节从第一校准点（可控性的开始）到第二校准点（B）的聚焦，其中所述第二校准参数（相对H至A）指定用于调节在单个步长中从第一校准点（可控性的开始）到中间校准点（A）的聚焦的移动的量值（H1）。
实例8。
根据实例5至7中任一项的方法，包括根据配置参数（致动器_类型）的值，向驱动单元（200）发送用于聚焦调节的端点（聚焦_改变）或者向所述驱动单元（200）发送用于聚焦调节的量值（聚焦_改变）。
实例9。
一种计算机程序，用于执行根据实例5至8中任一项的方法。
实例10。
一种计算机可读介质（MEM1），包括程序代码，所述程序代码在由数据处理器（400）执行时用于执行根据实例5至8中任一项的方法。
表6中列出了其它校准参数。这些参数可用于对在自动聚焦期间执行的各个方法步骤进行定时。特别是，这些参数可用于使自动聚焦操作所需的总时间最小，且同时确保足够的精度以及与几个不同类型的致动器250的完全兼容性。
表6。校准参数的第二列表（实例）。
重力的方向可能影响致动器250的操作。表5和6示出照相机模块的水平取向的几个校准参数。也可以对照相机模的向上取向和向下取向指定对应的校准参数。
照相机模块可包括取向传感器，以检测照相机模块相对于重力方向的取向。在特定情况中，也可以设置致动器250与位置传感器260的组合以作为取向传感器来操作。如果第一方向的第一移动大于第二方向的第二移动，并且移动对应于相同的量值（控制字差异），这可以表示第一移动为向下的方向，并且第二移动为向上的方向。如果移动基本相等，这可以表示移动是基本水平的。该原理可以在例如压电致动器的情况中使用。
对于制造批次的每个致动器250，一些校准参数可能是相同的。对于制造批次的不同致动器250，一些校准参数可能是不同的。可以将照相机至照相机的模块的变化存储到校准寄存器中。在照相机模块500的制造期间，仍可以将所述值存储在校准寄存器中。如果照相机模块500被安装在例如移动电话中，也可以在移动电话的制造期间存储所述校准参数。
参考图5，设备700可包括照相机模块500。设备700还可以包括用于显示如文本和图形的可视信息的显示器620。设备700还可以包括键盘610，用于输入数据和/或用于控制装置400。
设备700可以包括：存储器MEM1，例如用于存储捕获的图像数据；计算机程序，用于控制照相机模块500的操作和/或校准参数。
设备700可以包括控制单元400，其被配置为电子地控制照相机模块500的操作。
成像光学元件110可以例如是单个镜片或镜片系统。成像光学元件110可以包括一个或多个镜片、反射镜、棱镜和/或折射光学元件。
致动器250还被安排为以除了移动成像光学元件110之外的其它方法来执行聚焦。例如，致动器250可被安排为移动图像检测器122而不是成像光学元件110。致动器250还可被安排为修改镜片的形状以调节成像光学元件110的焦距。驱动器200还可被安排为调节镜片的折射率以调节成像光学元件的焦距。致动器250可被安排为以第二镜片替换第一镜片，其中所述第二镜片的焦距与第一镜片的聚焦不同。所述致动器250可被安排为将其它镜片插入到光学路径。
致动器250可以基于例如DC发动机（直流发动机）、步进发动机、压电机构、或电磁体（electromagnet）。
成像光学元件110和/或致动器250和/或驱动单元200还可以从照相机模块500拆卸。特别是，成像光学元件110、致动器250和驱动单元200的组合可以形成单个可拆卸单元。从而，通过使用标准接口可以将不同的物镜容易地接装到相同的照相机模块上。
照相机模块500可以包括控制单元400，或者控制单元400可以是外部组件。
图像传感器150和驱动单元200可以位于单独的物理芯片或相同的芯片中。这种不影响自动聚焦软件的功能的结构构建了一种模块化的方法，其允许不同的物理分离，即使图像传感器150和驱动单元200是单独的装置。
这样，当第一类型的致动器需要分离（例如由于高电压驱动）而另一类型的致动器允许集成（如果需要）时是有利的。
图像传感器150可包括脉冲生成器120。然而，如果图像传感器150被安排为将行数kL或关于检测的事件的信息基本上无延迟地发送到脉冲生成器，则脉冲生成器120还可以从图像传感器150分离。
图像传感器150和驱动单元200可在不同的集成电路上实现。从而，图像传感器150和驱动单元200可在不同的工厂制造。
同步脉冲还可以被称为“选通脉冲”。同步脉冲可以例如为电学的或光学的。同步脉冲可以为逻辑信号或模拟信号。
通常，照相机模块500可包括同步信号生成单元120，其被安排为生成同步信号S11、S12、S13。特别是，同步信号S11、S12、S13可以是同步脉冲。可通过例如如下方式来发送同步信号S11、S12、S13的时序信息：改变电压的量值（幅度调制）、改变交流电压的相位（相位编码信息）、改变交流电压的频率（频率调制）、或者改变光学信号的波长的强度。
镜片110和致动器250可被安排为一起移动，使得镜片110的移动的量值等于致动器250的移动的量值。从而，致动器250的移动意味着镜片110的移动，并且反之亦然。
照相机模块500可以可选地包括位置传感器260，用于检测成像光学元件110的位置和/或致动器250的位置。
照相机模块500可以可选地包括机械的或光学的快门（未示出），用于阻挡光进入图像检测器122。可通过另一个致动器（未示出）控制该快门。
照相机模块500可以可选地包括可控光圈（未示出），用于控制被传输到图像检测器122的光的强度。可通过另一个致动器（未示出）控制该光圈。
照相机模块500可以可选地包括可移动或可调节的中性密度滤光器（未示出），用于控制被传输到图像检测器122的光的强度。可通过另一个致动器（未示出）控制该中性密度滤光器。
可以将与不同致动器相关的信息存储到存储器MEM1中。可以组织所述信息，使得可以容易地增加和管理所述信息。
接口IF1、IF2、IF3可以是分离的或者它们可以是相同的接口的部分。
选通生成器120可包括第一寄存器REG1。驱动器200可包括第二寄存器REG2。
然而，如果脉冲生成器120和驱动器200可以基本无延迟地读取寄存器的内容，寄存器REG1、REG2还可以位于控制单元400中或者一些中间位置。
设备700可包括具有发射器TX和/或接收器RX的通信单元640、650。第一通信单元640可被安排为例如通过移动电话网络来传递数据，以及第二通信单元650可被安排为例如通过蓝牙TM、WLAN系统（无线局域网）或其它短距离通信系统来传递数据。设备700可被安排为向/从互联网传递数据。
设备700可包括其它部件，诸如音频部件，包括耳机、话筒、以及可选的用于编码（以及解码，如果需要的话）音频信息的编解码器。
另外，设备700可以与位置/定位系统（例如GPS）一起操作。设备700可以具有其它功能或者可以与其它计算系统连接。
设备700可以例如从下面的列表中选择：移动电话、数字照相机、可连接到其它装置的照相机模块、便携式装置、具有无线电信能力的装置、成像装置、游戏装置、音乐录音/播放装置（基于例如MP3格式）、导航仪器、测量仪器、目标查找装置、瞄准装置、导航装置、个人数字助理（PDA）、发报机、便携式互联网电器、手持计算机、移动电话的附件。
表1－3中列出的参数可以结合到由Nokia公司创建的SMIA++标准中。当图像传感器150、驱动单元200和控制单元400符合SMIA++标准的时，可以确保互操作性。
第一参数寄存器REG1和第二参数寄存器REG2的分离和定义能够实现驱动单元200的灵活位置。驱动单元200可以是使用离散的部件的单独装置，或者驱动单元200可以位于与图像传感器150相同的（硅）芯片上，而不对自动聚焦软件有任何影响。
可以定义通用主机以引入这种预定的适应性。可以在例如SMIA++标准中定义的容量寄存器中为驱动单元200和图像传感器150定义位置和地址空间。
表1－6不是穷举的，即可以定义表1－6中未示出的多个其它参数。
对于本领域技术人员显而易见的是，对根据本发明的装置和方法的修改和变化是可以想到的。附图是示意性的。上述参考附图的特定实施例仅是说明性的，而不是用于限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (46)

1.一种用于自动聚焦的设备(500)，包括：
图像检测器(122)，用于捕获图像帧(FN)，
驱动单元(200)，用于调节光在所述图像检测器(122)上的聚焦，以及
同步信号生成单元(120)，
其特征在于，所述设备(500)还包括具有可重写参数(kTRIG)的第一参数寄存器(REG1)，其指定关于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的位置，
其中，所述同步信号生成单元(120)被配置为基于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的光学曝光的时序(tTRIG)，生成一个或多个同步信号(S11，S12)，使得响应于开始所述预定行(TRIGLN)的光学曝光，生成至少一个同步信号(S11)，以及
所述驱动单元(200)被配置为响应于接收所述至少一个同步信号(S11)，执行所述调节。
2.根据权利要求1的设备(500)，其中对所述图像帧(FN)的第一部分的光学曝光被配置为在所述图像帧(FN)的第二部分的光学曝光之前进行。
3.根据权利要求1或2的设备(500)，其中所述同步信号生成单元(120)被配置为当完成所述预定行(TRIGLN)的光学曝光时生成至少一个同步信号(S11)。
4.根据权利要求1至2中任意一项的设备(500)，其中所述预定行(TRIGLN)是所述图像帧(FN)的预定行的像素。
5.根据权利要求1的设备(500)，其中所述同步信号生成单元(120)被配置为生成多个连续同步信号(S11，S12)，且所述第一参数寄存器(REG1)包括指定所述同步信号(S11，S12)的数目(主_触发器_计数)和/或所述同步信号(S11，S12)之间的时间延迟(T3)的可重写参数。
6.根据权利要求1-2和5中任意一项的设备(500)，包括第二参数寄存器(REG2)，其具有指定所述调节的方向和/或量值的可重写参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)。
7.根据权利要求6的设备(500)，包括控制单元(400)，其被配置为根据参数(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
8.根据权利要求6的设备(500)，其中所述第二参数寄存器(REG2)包括参数(聚焦_改变_控制位3，聚焦_改变_控制位4)，其指定通过使用单个大小的调节(聚焦_改变)还是通过使用两个不同量值的调节(聚焦_改变_数目相位1，聚焦_改变_数目相位2)来执行所述调节。
9.根据权利要求7至8中任意一项的设备(500)，其中所述驱动单元(200)包括所述第二参数寄存器(REG2)。
10.根据权利要求7至8中任意一项的设备(500)，其中所述第一参数寄存器(REG1)和所述第二参数寄存器(REG2)位于不同的半导体芯片上。
11.根据权利要求3的设备(500)，其中所述预定行(TRIGLN)是所述图像帧(FN)的预定行的像素。
12.根据权利要求3的设备(500)，包括第二参数寄存器(REG2)，其具有指定所述调节的方向和/或量值的可重写参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)。
13.根据权利要求4的设备(500)，包括第二参数寄存器(REG2)，其具有指定所述调节的方向和/或量值的可重写参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)。
14.根据权利要求6的设备(500)，其中所述驱动单元(200)包括所述第二参数寄存器(REG2)。
15.根据权利要求6的设备(500)，其中所述第一参数寄存器(REG1)和所述第二参数寄存器(REG2)位于不同的半导体芯片上。
16.根据权利要求7的设备(500)，其中所述第二参数寄存器(REG2)包括参数(聚焦_改变_控制位3，聚焦_改变_控制位4)，其指定通过使用单个大小的调节(聚焦_改变)还是通过使用两个不同量值的调节(聚焦_改变_数目相位1，聚焦_改变_数目相位2)来执行所述调节。
17.根据权利要求9的设备(500)，其中所述第一参数寄存器(REG1)和所述第二参数寄存器(REG2)位于不同的半导体芯片上。
18.一种用于自动聚焦的方法，包括：
图像检测器(122)捕获图像帧(FN)，
驱动单元(200)调节光在所述图像检测器(122)上的聚焦，
其特征在于，所述方法包括
基于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的光学曝光的时序，生成一个或多个同步信号(S11，S12)，使得响应于开始所述预定行(TRIGLN)的光学曝光，生成至少一个同步信号(S11)，以及
响应于接收所述至少一个同步信号(S11)，执行所述调节；
改变在第一参数寄存器(REG1)中存储的触发器参数(kTRIG)的值，所述触发器参数(kTRIG)指定关于所述图像帧(FN)的所述预定行(TRIGLN)的位置。
19.根据权利要求18的方法，其中所述图像帧(FN)的第一部分的光学曝光在所述图像帧(FN)的第二部分的光学曝光之前进行。
20.根据权利要求18或19的方法，其中当完成所述预定行(TRIGLN)的光学曝光时，生成至少一个同步信号(S11)。
21.根据权利要求18至19中任意一项的方法，其中所述预定行(TRIGLN)是所述图像帧(FN)的预定行的像素。
22.根据权利要求20的方法，包括生成多个连续同步信号(S11，S12)，以及改变指定所述同步信号(S11，S12)之间的时间延迟的延迟参数(T3)的值。
23.根据权利要求22的方法，其中将所述延迟参数(T3)存储在所述驱动单元(200)中。
24.根据权利要求22或23的方法，包括在位于不同的半导体芯片上的参数寄存器(REG1，REG2)中存储触发器参数(kTRIG)和延迟参数(T3)。
25.根据权利要求18-19和22-23中任意一项的方法，包括改变指定所述调节的方向和/或量值的参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)的值。
26.根据权利要求18-19和22-23中任意一项的方法，包括检查标识符的值(致动器_类型)，并根据所述标识符(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
27.根据权利要求18-19和22-23中任意一项的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
28.根据权利要求20的方法，其中所述预定行(TRIGLN)是所述图像帧(FN)的预定行的像素。
29.根据权利要求20的方法，包括改变指定所述调节的方向和/或量值的参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)的值。
30.根据权利要求20的方法，包括检查标识符的值(致动器_类型)，并根据所述标识符(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
31.根据权利要求20的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
32.根据权利要求21的方法，包括改变指定所述调节的方向和/或量值的参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)的值。
33.根据权利要求21的方法，包括检查标识符的值(致动器_类型)，并根据所述标识符(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
34.根据权利要求21的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
35.根据权利要求24的方法，包括改变指定所述调节的方向和/或量值的参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)的值。
36.根据权利要求24的方法，包括检查标识符的值(致动器_类型)，并根据所述标识符(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
37.根据权利要求24的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
38.根据权利要求25的方法，包括检查标识符的值(致动器_类型)，并根据所述标识符(致动器_类型)的值向所述第二参数寄存器(REG2)写入用于聚焦调节的端点(聚焦_改变)或用于聚焦调节的量值(聚焦_改变)。
39.根据权利要求25的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
40.根据权利要求26的方法，包括通过使用两个不同的调节量值(聚焦_改变_数目_相位1，聚焦_改变_数目_相位2)执行所述调节。
41.一种用于调节光在图像检测器(122)上的聚焦的设备(200)，其中所述设备(200)包括用于接收一个或多个同步信号(S11，S12)的输入端(IN1)，以及所述设备(200)被配置为基于一个或多个同步信号(S11，S12)的时序开始所述调节，
所述设备(200)还包括具有可重写参数(kTRIG)的第一参数寄存器(REG1)，其指定关于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的位置。
42.根据权利要求41的设备(200)，包括第二参数寄存器(REG2)，其中所述第二参数寄存器(REG2)所述包括参数(聚焦_改变_控制位5，聚焦_改变)，其指定所述调节的方向和/或量值。
43.一种用于自动聚焦的设备(150)，包括：
图像检测器(122)，用于捕获图像帧(FN)，
同步信号生成单元(120)，其被配置为基于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的光学曝光的时序生成一个或多个同步信号(S11，S12)，以及
输出端(OUT1)，用于传输所述同步信号(S11，S12)，
所述设备(150)还包括具有可重写参数(kTRIG)的第一参数寄存器(REG1)，其指定关于所述图像帧(FN)的所述预定行(TRIGLN)的位置。
44.根据权利要求43的设备(150)，包括第一参数寄存器(REG1)，其中所述第一参数寄存器(REG1)包括参数(kTRIG)，所述参数(kTRIG)指定关于所述图像帧(FN)的所述预定行(TRIGLN)的位置。
45.一种用于自动聚焦的设备(500)，包括：
用于捕获图像帧(FN)的部件(122)，
用于调节光在所述图像检测器(122)上的聚焦的部件(200)，以及
用于生成同步信号的部件(120)，
其中所述用于生成同步信号的部件(120)被配置为基于所述图像帧(FN)的预定行(TRIGLN)的光学曝光的时序生成一个或多个同步信号(S11，S12)，使得响应于开始所述预定行(TRIGLN)的光学曝光，生成至少一个同步信号(S11)，以及所述用于调节的部件(200)被配置为响应于接收所述至少一个同步信号(S11)，执行所述调节；
用于改变在第一参数寄存器(REG1)中存储的触发器参数(kTRIG)的值的装置，所述触发器参数(kTRIG)指定关于所述图像帧(FN)的所述预定行(TRIGLN)的位置。
46.根据权利要求45的设备(500)，其中所述图像帧(FN)的第一部分的光学曝光被配置为在所述图像帧(FN)的第二部分的光学曝光之前进行。
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