CN107040708B - 图像稳定模块及相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种图像稳定模块及相机模块，即，将光学式图像稳定方法和电子式图像稳定方法并用的稳定模块以及相机模块，根据本发明的一实施例的图像稳定模块以及相机模块可以包括：电机控制部，根据抖动校正信号来控制电机的驱动；校正部，如果通过陀螺仪传感器而检测出的抖动值和基准值之间的差值为光学式校正基准值以上，则基于所述光学式校正基准值来使图像传感器的有效像素范围偏移，并提供基于所述基准值和所述光学式校正基准值之差的所述抖动校正信号。

Description

图像稳定模块及相机模块
技术领域
本发明涉及一种图像稳定模块及相机模块。
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受到限制。
因此，由于较小的镜头孔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抖动所导致的图像劣化，并得到更为清晰的图像而开发了多样的图像校正方法。而这些方法中的一种为以光学的方式提供抖动校正功能的光学式图像稳定(OIS：OpticalImage Stabilization)模块或者以电子的方式提供抖动校正功能的电子式图像稳定(EIS：Electro Image Stabilization)模块。
这种图像稳定模块可以采用陀螺仪传感器来感测手抖动等细微的振动，并基于感测到的振动来通过机械的方式调整模块的光学路径，或者调整图像的有效像素区域，从而校正失真的图像。
但是，对光学式图像稳定方式的情况而言，需要使用用于使透镜或图像传感器移动的驱动电路，并且存在着驱动电路有限或者结构性的移动范围受限的问题；同时，对电子式图像稳定方式的情况而言，需要比输出物的像素数更多的附加像素，在此情况下，存在着附加像素的大小构成针对抖动校正的局限作用的问题。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2015-0072036号
(专利文献2)韩国公开专利公报第10-2009-0067060号
发明内容
根据本发明的一实施例，提供一种将光学式图像稳定方式和电子式图像稳定方式并用的图像稳定模块及相机模块。
为解决上述的本发明的课题，根据本发明的一实施例的图像稳定模块以及相机模块，根据本发明的一实施例的图像稳定模块以及相机模块可以包括：电机控制部，根据抖动校正信号来控制电机的驱动；校正部，如果通过陀螺仪传感器而检测出的抖动值和基准值之间的差值为光学式校正基准值以上，则基于所述光学式校正基准值来使图像传感器的有效像素范围偏移，并提供基于所述基准值和所述光学式校正基准值之差的所述抖动校正信号。
根据本发明的一实施例，具有可使用于将图像稳定的校正范围变宽的效果。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的相机模块的示意性的模块图。
图2是示意性地示出根据本发明的一实施例的图像稳定模块或者相机模块的图像稳定方法的流程图。
图3是示出通过根据本发明的一实施例的相机模块或者图像稳定模块方法而校正抖动的示例的曲线。
符号说明
100：相机模块 110：图像稳定模块
111：电机控制部 112：校正部
112a：校正处理部 112b：校正图像计算部
112aa：陀螺仪校正运算部 112ab：像素偏移运算部
120：传感器部 130：数字滤波器
140：电机驱动部 150：音圈电机
160：图像传感器
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相机模块的示意性的模块图。
根据本发明的一实施例的相机模块100可以包含图像稳定模块110，而且图像稳定模块110可以包含电机控制部111以及校正部112。
电机控制部111可以基于抖动校正信号来控制电机的驱动，而且校正部112可以根据来自传感器部120陀螺仪信号(gyro signal)所包含的抖动值和基准值之间的差异而调整透镜或者图像传感器的位置，或者调整图像传感器的有效像素范围，从而校正抖动。
相机模块100还可以包含传感器部120、数字滤波器130、电机驱动部140、音圈电机(Voice CoilMotor：VCM)150以及图像传感器160。
传感器部120可以包含陀螺仪传感器121和霍尔传感器122，陀螺仪传感器121可以检测机器的手抖动等设备的抖动，霍尔传感器122可以检测透镜或者图像传感器的位置。
电机驱动部140可以通过电机控制部111的控制而驱动电机。音圈电机150借助电机驱动部120而运行，据此，构成光学系统的透镜或者图像传感器可以移动。电机控制部111可以由比例积分微分(ProportionalIntegralDifferential：PID)控制器来构成。
陀螺仪传感器121以及霍尔传感器122的检测信号通过数字滤波器130而被去除噪声之后，霍尔信号(hallsignal)将被传递给电机控制部111，而陀螺仪信号(gyro signal)将被传递给校正部112。
校正部112可以包含校正处理部112a和校正图像计算部112b。
校正处理部112a可以包含校正运算部112aa和像素偏移运算部112ab。
滤波后的陀螺仪信号可以是角速度信号，且陀螺仪校正运算部112aa将其积分而转换为角度信号并使用。此外，可以不进行积分而使用角速度信号并将其用于抖动校正。若将角度信号作为一例，则陀螺仪校正运算部112aa将抖动值和预先设定的基准值进行比较，如果其差值为所述光学式校正基准值以上，则将抖动值传递给像素偏移运算部112ab，以执行像素偏移运算。在此，光学式校正基准值可以是绝对值。对此，将参照下述的图2而进行详细的说明。
陀螺仪校正运算部112aa并不将去除噪声的陀螺仪信号直接用于电机的控制，而是将具有减少抖动值的抖动校正信号传递给电机控制部111，所述抖动值的减少量相当于实现电子式校正的抖动校正量。
像素偏移运算部112ab接收预先设定的偏移校正基准值，并基于此向校正图像计算部112b传递用于调整图像传感器的有效像素范围的偏移值，从而使校正图像计算部112b计算出经校正的图像。所述偏移校正基准值可以是实现上述的电子式校正的抖动校正量，而且所述偏移校正基准值可以基于所述光学式校正基准值来确定。
例如，在所述光学式校正基准值为0.4度的情况下，针对0.4度的所述偏移校正基准值可以设定为50像素，此外，例如，可以针对作为0.4度中的一部分的0.2度或者0.1度而将25像素或者12像素(或13像素)设定为所述偏移校正基准值。
校正图像计算部112b可以从图像传感器160接收拍摄的图像，并根据借助校正处理部112a确定的有效像素范围的偏移值而调整图像传感器160的有效像素范围，从而计算出抖动得到校正的图像。
图2是示意性地示出根据本发明的一实施例的图像稳定模块或者相机模块的图像稳定方法的流程图；图3是示出通过根据本发明的一实施例的相机模块或者图像稳定模块等方法而校正抖动的示例的曲线。
参照图1以及2和图3，校正部112可以将基准值初始化，并分别设定光学式校正基准值以及偏移校正基准值(S10)。
例如，可以将光学式校正基准值(ois_ref)设定为0.4度，并将偏移校正基准值(offset_ref)设定为50。
然后，校正部112计算检测出的抖动值和基准值之间的差值(S20)，并且如果该差值为光学校正基准值以上(S30)，则可以基于光学式校正基准值(ois_ref)来将基准值(new_base)重新设定(new_base＝new_base+ois_ref)(S50)，并基于光学式校正基准值(ois_ref)来设定通过像素有效范围的调整而得到校正的抖动(角度)(Vangle)(Vangle＝Vangle+ois_ref)(S70)。
另外，如果检测出的抖动值和基准值之间的差值为负的光学式校正基准值以下(S40)，则将基准值再设定为抖动值(new_base＝new_base-ois_ref)(S60)，并基于光学式校正基准值(ois_ref)来设定通过像素有效范围的调整而得到校正的抖动(角度)(Vangle)(Vangle＝Vangle-ois_ref)(S80)。
即，如果所述差值大于光学式校正基准值的绝对值(S30、S40)，则基于光学式校正基准值(ois_ref)来将基准值(new_base)重新设定(new_base＝new_base+ois_ref)(S50)、(new_base＝new_base-ois_ref)(S60)，并基于光学式校正基准值(ois_ref)来设定通过像素有效范围的调整而得到校正的抖动(角度)(Vangle)(Vangle＝Vangle-ois_ref)(S80)。
之后，可以根据抖动值而使透镜移动，从而校正抖动(S90)。
例如，假设光学式校正基准值为0.4，则在发生大于0.4的抖动的情况下，将角度信号对准为0度，并为了能够通过电子式校正而将0.4度以内的抖动稳定，计算像素偏移并将其传递给校正图像计算部112b(参照图3的附图标号a、a'、a”、b、b'、b”、c、c'、c”、d、d'、d”)(S90)。虽然在本实施例中对准0度(将基准值设定为抖动值)，但是可以以将抖动量减少诸如0.1度或0.2度的预定水准并传递减少的抖动量(可以在0度至抖动值内设定基准值)。在此情况下，对应于减少的抖动值的像素偏移将被传递给校正图像计算部112b。
每当超过光学式校正基准值时，被传递给校正图像计算部的像素的量将会变更，而且在本实施例中，如图3所示，假设与作为光学式校正基准值的0.4度对应的电子校正的像素偏移为50像素。
在此，p_angle表示输入的抖动值，而且cal_angle表示从输入的抖动值减去相当于将要从校正图像计算部得到校正的抖动值的量的值(角度)。
图2示出校正处理部的图像稳定方法，像素偏移计算步骤(S100)可以如下。
(数学式)
pixel_offset＝(Vangle/ois_ref)*offset_ref
在此，ois_ref表示光学式校正基准值；offset_ref表示偏移校正基准值；offset_ref表示将要被传递给校正图像计算部的像素偏移值。
如上所述，根据本发明，可以将光学式图像稳定方式和电子式图像稳定方式并用，从而使图像稳定的校正范围变广。
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脱离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 (12)

1.一种图像稳定模块，包括：
电机控制部，根据抖动校正信号来控制使用于获取图像的光学系统移动的电机的驱动；以及
校正部，如果通过陀螺仪传感器检测出的抖动值和基准值之间的差值为光学式校正基准值以上，则根据基于所述光学式校正基准值来确定的抖动校正量而使光学系统所包含的图像传感器的有效像素范围偏移，从而校正所述图像，并向所述电机控制部提供基于所述抖动值和所述抖动校正量之差的所述抖动校正信号，使得所述光学系统的移动能够得到校正。
2.如权利要求1所述的图像稳定模块，其中，
如果所述抖动值和所述基准值之间的差值为所述光学式校正基准值以上，则所述校正部根据所述光学式校正基准值来重新设定所述基准值。
3.如权利要求1所述的图像稳定模块，其中，
如果所述差值为所述光学式校正基准值以下，则所述校正部提供用于使透镜或者图像传感器的位置移动的抖动校正信号。
4.如权利要求2所述的图像稳定模块，其中，
如果检测出的抖动值和重新设定的基准值之间的差值为所述光学式校正基准值以上，则所述校正部执行如下的操作：根据基于所述光学式校正基准值来确定的抖动校正量而使光学系统所包含的图像传感器的有效像素范围偏移，并根据所述光学式校正基准值来重新设定所述重新设定的基准值。
5.如权利要求1所述的图像稳定模块，其中，所述校正部包括：
校正处理部，根据检测出的抖动值与基准值之间的差值是否为所述光学式校正基准值以上而将所述抖动校正信号发送到所述电机控制部，并输出有效像素范围的偏移值；以及
校正图像计算部，根据所述校正处理部的偏移值而调整图像传感器的有效像素范围，从而计算出校正图像。
6.如权利要求5所述的图像稳定模块，其中，所述校正处理部包括：
陀螺仪校正运算部，如果所述差值为所述光学式校正基准值以下，则将基于所述抖动值的抖动校正信号提供给所述电机控制部；以及
像素偏移运算部，如果所述差值为所述光学式校正基准值以上，则运算图像传感器的有效像素范围的偏移值。
7.一种相机模块，包括：
陀螺仪传感器，用于检测设备的抖动；
霍尔传感器，检测透镜的位置或者传感器的位置；
电机控制部，根据抖动校正信号来控制使用于获取图像的光学系统移动的电机的驱动；以及
校正部，如果通过陀螺仪传感器检测出的抖动值和基准值之间的差值为光学式校正基准值以上，则根据基于所述光学式校正基准值来确定的抖动校正量而使光学系统所包含的图像传感器的有效像素范围偏移，从而校正所述图像，并向所述电机控制部提供基于所述抖动值和所述抖动校正量之差的所述抖动校正信号，使得所述光学系统的移动能够得到校正。
8.如权利要求7所述的相机模块，其中，
如果所述抖动值和所述基准值之间的差值为所述光学式校正基准值以上，则所述校正部根据所述光学式校正基准值来重新设定所述基准值。
9.如权利要求7所述的相机模块，其中，
如果所述差值为所述光学式校正基准值以下，则所述校正部提供用于使透镜或者图像传感器的位置移动的抖动校正信号。
10.如权利要求8所述的相机模块，其中，
如果检测出的抖动值和重新设定的基准值之间的差值为所述光学式校正基准值以上，则所述校正部执行如下的操作：根据基于所述光学式校正基准值来确定的抖动校正量而使光学系统所包含的图像传感器的有效像素范围偏移，并根据所述光学式校正基准值来重新设定所述重新设定的基准值。
11.如权利要求7所述的相机模块，其中，所述校正部包括：
校正处理部，根据检测出的抖动值与基准值之间的差值是否为所述光学式校正基准值以上而将所述抖动校正信号发送到所述电机控制部，并输出有效像素范围的偏移值；以及
校正图像计算部，根据所述校正处理部的偏移值而调整图像传感器的有效像素范围，从而计算出校正图像。
12.如权利要求11所述的相机模块，其中，所述校正处理部包括：
陀螺仪校正运算部，如果所述差值为所述光学式校正基准值以下，则将基于所述抖动值的抖动校正信号提供给所述电机控制部；以及
像素偏移运算部，如果所述差值为所述光学式校正基准值以上，则运算图像传感器的有效像素范围的偏移值。
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