CN106921832B - 光学式图像稳定化模块以及相机模块 - Google Patents

光学式图像稳定化模块以及相机模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种即使产生噪声也能够执行图像稳定化操作的光学式图像稳定化模块以及相机模块，根据本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块以及相机模块可以包括：控制部，根据基于镜头位置值或者期望位置值中的一个值和通过陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值的误差值而控制镜头的位置，从而使获取到的图像变得稳定；位置值控制部，在通过霍尔传感器检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值或者所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值超出基准范围的情况下，计算所述期望位置值以替换所检测到的镜头位置值。

Description

光学式图像稳定化模块以及相机模块
技术领域
本发明涉及一种光学式图像稳定化模块以及包括此的相机模块。
背景技术
在最近上市的移动设备中，相机是基本功能之一，而随着其性能的提高，上市的产品中装配有数百万像素甚至千万像素以上的高性能的相机。
然而，与这种具有高像素的相机相比，相机模块所占用的空间因移动设备的制约因素而只能被受限制。
因此，由于较小的镜头口径以及较小的图像像素大小等，在拍摄图像时，外部振动或者如手抖等的细微的移动也可能导致图像劣化。
为抑制上述的细微的手抖所导致的图像劣化，并得到更为清晰的图像，主要使用以光学的方式提供手抖校正功能的光学式图像稳定化(OIS：Optical ImageStabilization)模块，然而这种光学式图像稳定化模块存在着如下的问题：在信号处理过程中可能会发生噪声，从而无法执行稳定的操作。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)日本公开专利公报第2015-154302号
(专利文献2)日本公开专利公报第2012-088596号
(专利文献3)日本公开专利公报第2015-102669号
发明内容
根据本发明的一实施例，本发明提供一种即使产生噪声也能够执行稳定的图像稳定化操作的光学式图像稳定化模块以及相机模块。
为解决本发明的课题，根据本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块以及相机模块可以包括：控制部，根据基于镜头位置值或者期望位置值中的一个值和通过陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值计算的误差值而控制镜头的位置，从而使获取到的图像变得稳定；位置值控制部，在通过霍尔传感器检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值或者所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值超出基准范围的情况下，计算所述期望位置值以替换所检测到的镜头位置值。
根据本发明的一实施例，具有如下效果：即使因噪声而输入到错误的霍尔传感器检测值也能够稳定地执行光学式图像稳定化操作，并能够抑制因噪声而发生的闪烁(flicker)现象。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的包括光学式图像稳定化模块的相机模块的概略构成图。
图2是根据如图1所述的本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块中采用的位置值控制部的概略构成图。
图3a是表示控制值和镜头位置值之间的关系的曲线图；图3b是表示控制值和由于大的噪声而引起的超出基准范围的镜头位置值之间的关系的曲线图；图3c是表示控制值和由噪声而引起的基准范围内的镜头位置值之间的关系的曲线图。
图4a以及图4b是表示在一般的光学式图像稳定化模块中的由噪声(noise)引起的霍尔传感器的镜头位置值的变化的曲线图；图5a以及图5b表示根据本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块的霍尔传感器的镜头位置值的曲线图。
符号说明
100：相机模块 110：光学式图像稳定化模块
111：控制器 112：位置值控制部
112a：期望位置值计算部 112b：选择部
112c：输出部 113：放大器
114：AD转换器 120：陀螺仪传感器
130：滤波器 140：霍尔传感器
150：驱动部 160：镜头部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明，以使在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人能够容易地实施本发明。
图1是根据本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块以及包括此的相机模块的概略构成图。
参照图1，根据本发明的一实施例的相机模块100可以包含光学式图像稳定化模块110，光学式图像稳定化模块110基于通过霍尔传感器140检测到的镜头位置值和通过陀螺仪传感器120检测到的抖动值之间的差值来计算误差值(error value)，而在所述镜头位置值超出预先设定的基准范围的情况下，将所述镜头位置值替换为设定的值，从而根据基于所述设定的值和所述抖动值之间的差值的误差值而使获取到的图像变得稳定。
光学式图像稳定化模块110可以包含控制部111以及位置值控制部112。
控制部111基于来自位置值控制部112的镜头位置值和来自陀螺仪传感器120的抖动值来计算误差值，并根据所述误差值而输出用于控制镜头的移动的控制信号。
如果通过霍尔传感器140检测到的所述镜头位置值超出预先设定的基准范围，则位置值控制部112可以将所述镜头位置值替换为所述设定的值而传递给控制部111。
所述设定的值可以是期望位置值。所述基准范围可以基于之前的镜头位置值来设定，而如果之前的镜头位置值被更新，则所述基准范围可以根据所改变的镜头位置值而被重新设定。
所述期望位置值可以基于之前的镜头位置值和从控制部111输出的镜头控制信号来计算出。
例如，位置值控制部112可以根据控制部111的之前的控制值中的至少2个控制值和来自霍尔传感器140的之前的镜头位置值中的2个镜头位置值之间的关系而计算出。
例如，位置值控制部112可以通过利用了控制部111的之前的控制值中的至少2个控制值和来自霍尔传感器140的之前检测到的镜头位置值中2个镜头位置值的线性方程的关系而计算出所述期望位置值。此外，在不是线性的情况下，还可以通过2次以上的方程的关系来计算所述期望位置值。
来自霍尔传感器140的至少2个镜头位置值可以是对根据控制部111的至少2个控制值而移动的镜头进行检测的镜头位置值。
陀螺仪传感器120可以检测具备相机模块100的设备(未图示)的抖动，检测到的抖动值可以由角速度值、角度值等来表示。
通过陀螺仪传感器120检测到的抖动值可以被积分，并被滤波器140滤波之后被传递到光学式图像稳定化模块110。
通过霍尔传感器140检测到的镜头位置值可以被放大器113放大，并借助于AD转换器114而被模拟-数字信号转换之后被输入到位置值控制部112。
来自控制器111的镜头移动控制信号可以被数字-模拟信号变换之后被传递到驱动部150，而驱动部150可以通过驱动镜头部160而使镜头移动。
在通过霍尔传感器140检测到的所述镜头位置值和来自控制部111的控制值之间的差值超出所述基准范围的情况下，位置值控制部112可以将所述镜头位置值替换为所述设定的值，并将其传输到控制部111。
此外，在通过霍尔传感器140检测到的所述镜头位置值和来自陀螺仪传感器120的抖动值之间的差值超出所述基准范围时，位置值控制部112可以将所述镜头位置值替换为所述设定的值并传输到控制部111。
图2是根据如图1所述的本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块中采用的位置值控制部的概略构成图。
与图1一同参照图2，位置值控制部112可以包含期望位置值计算部112a、选择部112b以及输出部112c。
期望位置值计算部112a可以如上所述地根据控制部111的至少2个控制值和对根据控制部111的至少2个控制值而移动的镜头的位置进行检测的至少2个镜头位置值之间的关系为依据而计算期望位置值。
图3a表示控制值和镜头位置值之间的关系的曲线图；图3b表示控制值和由于大的噪声而引起的超出基准范围的镜头位置值之间的关系的曲线图；图3c表示控制值和由噪声而引起的基准范围内的镜头位置值之间的关系的曲线图。
与图1一同参照图3a，例如，来自控制部111的控制值和对根据控制值而移动的镜头的位置进行检测的镜头位置值可以满足线性方程的关系。即，在不产生噪声的情况下，对根据来自控制部111的控制值而移动的镜头的位置进行检测的镜头位置值可以如符号a那样存在于满足线性方程的关系的位置，然而，在产生噪声的情况下，其可以如符号b那样存在于不满足线性方程的关系的位置。
与图1以及图2一同参照图3b，在产生噪声的情况下，通过霍尔传感器140检测到的实际镜头位置值可能会超出基准范围(boundary_H,boundary_L)。另外，期望位置值计算部112a可以根据控制值和镜头位置值之间的线性方程的关系而计算出期望位置值，如果由于产生噪声而所检测到的实际镜头位置值超出基准范围(boundary_H,boundary_L)，则可以选择输出所计算出的期望位置值，而且输出部112c可以据此而将期望位置值输出到控制部111。
此外，如果检测到的实际镜头位置值和来自控制部111的控制值之间的差值超出基准范围(boundary_H,boundary_L)，则选择部112b还可以选择输出所计算出的期望位置值；或者如果检测到的实际镜头位置值和来自陀螺仪传感器120的抖动值之间的差值超出基准范围(boundary_H,boundary_L)，则可以选择输出所计算出的期望位置值。
此外，与图1以及图2一同参照图3c，如果由于不产生噪声或者产生较少的量的噪声，从而通过霍尔传感器140检测到的实际镜头位置值在基准范围(boundary_H,boundary_L)以内，则选择部112b可以选择输出实际镜头位置值，而且输出部112c可以据此而将实际镜头位置值输出到控制部111。
图4a以及图4b表示在一般的光学式图像稳定化模块中的由噪声引起的霍尔传感器的镜头位置值的变化的曲线图；图5a以及图5b表示根据本发明的一实施例的光学式图像稳定化模块的霍尔传感器的镜头位置值的曲线图。
参照图4a以及图4b，在产生噪声的情况下，可以看出从霍尔传感器检测到的镜头位置值发生了急剧变化(参照识别符A、B)，而其可能导致在图像中发生闪烁(flicker)现象。
相反，参照图5a以及图5b，即使由于噪声而在霍尔传感器的镜头位置值上发生急剧变化，也可以通过将霍尔传感器的镜头位置值的变化最小化而抑制可能会在图像中发生的闪烁现象。
如上所述，根据本发明，即使因噪声而输入了错误的霍尔传感器的检测值也可以稳定地执行光学图像稳定化操作，据此可以抑制图像的闪烁现象。
以上说明的本发明并不局限于上述的实施例以及附图，而是由权利要求书记载的范围来限定，本发明所属技术领域中具有通常的知识的人均可理解在不超出本发明的技术思想的范围内可以对本发明的构成进行多样的变更以及改造。

Claims (13)

1.一种光学式图像稳定化模块，其特征在于，包括：
控制部，根据基于镜头位置值或者期望位置值中的一个值和通过陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值计算的误差值而控制镜头的位置，从而使获取到的图像变得稳定；
位置值控制部，在通过霍尔传感器检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值超出基准范围的情况下，基于之前的镜头位置值和从所述控制部输出的镜头控制信号来计算所述期望位置值以替换所检测到的镜头位置值。
2.如权利要求1所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部接收所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值，并在所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值超出所述基准范围的情况下，基于所述控制值来计算所述期望位置值。
3.如权利要求2所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部包括：
期望位置值计算部，基于所述控制值来计算所述期望位置值；
选择部，根据所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值是否在所述基准范围以内而选择输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值；以及
输出部，根据所述选择部的控制而输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值。
4.如权利要求1所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部根据所述控制部的之前的控制值中的至少2个控制值之间的关系而计算所述期望位置值。
5.一种光学式图像稳定化模块，其特征在于，包括：
控制部，根据基于检测到的镜头位置值或者期望位置值中的一个值和通过陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值计算的误差值而控制镜头的位置，从而使获取到的图像变得稳定；
位置值控制部，在通过霍尔传感器检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值超出基准范围的情况下，基于之前的镜头位置值和从所述控制部输出的镜头控制信号来计算所述期望位置值以替换所检测到的镜头位置值。
6.如权利要求5所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部接收所述检测到的镜头位置值和所述抖动值，并在所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值超出所述基准范围的情况下，基于所述控制部的控制值来计算所述期望位置值。
7.如权利要求6所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部包括：
期望位置值计算部，基于所述控制值来计算所述期望位置值；
选择部，根据所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值是否在所述基准范围以内而选择输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值；以及
输出部，根据所述选择部的控制而输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值。
8.如权利要求5所述的光学式图像稳定化模块，其特征在于，
所述位置值控制部根据所述控制部的之前的控制值中的至少2个控制值之间的关系而计算所述期望位置值。
9.一种相机模块，其特征在于，包括：
陀螺仪传感器，检测设备的抖动；
霍尔传感器，检测镜头的移动距离；
光学式图像稳定化模块，当通过所述霍尔传感器检测到的镜头位置值超出基准范围时，基于之前的镜头位置值和从控制部输出的镜头控制信号来计算期望位置值，并根据基于所述期望位置值与通过所述陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值计算的误差值而控制镜头的位置，从而使拍摄到的图像变得稳定；
驱动部，根据所述光学式图像稳定化模块的控制而使镜头移动。
10.如权利要求9所述的相机模块，其特征在于，
所述光学式图像稳定化模块包括：
控制部，根据基于检测到的镜头位置值或者期望位置值中的一个值和通过陀螺仪传感器检测到的抖动值之间的差值计算的误差值而控制镜头的位置，从而使获取到的图像变得稳定；
位置值控制部，在所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值或者所述检测到的镜头位置值与所述抖动值之间的差值超出所述基准范围的情况下，计算所述期望位置值以替换所检测到的镜头位置值。
11.如权利要求10所述的相机模块，其特征在于，
所述位置值控制部接收所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值，并在所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值或者所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值超出所述基准范围的情况下，基于所述控制值来计算所述期望位置值。
12.如权利要求11所述的相机模块，其特征在于，
所述位置值控制部包括：
期望位置值计算部，基于所述控制值来计算所述期望位置值；
选择部，根据所述检测到的镜头位置值和所述控制部的控制值之间的差值或者所述检测到的镜头位置值和所述抖动值之间的差值是否在所述基准范围以内而选择输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值；以及
输出部，根据所述选择部的控制而输出所述检测到的镜头位置值或者所述期望位置值。
13.如权利要求10所述的相机模块，其特征在于，
所述位置值控制部根据所述控制部的之前的控制值中的至少2个控制值之间的关系而计算所述期望位置值。
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