CN109688294A - 复合式防振光学组件 - Google Patents

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凌华峰
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Abstract

本发明公开一种复合式防振光学组件，用于产生稳定影像，所述组件包含传感单元、光学模块与补偿模块。传感单元用于取得外部的影像并产生影像信息线。光学模块包含光学件、致动组件与传感组件。补偿模块包含光学补偿单元与数位补偿单元。所述光学补偿单元根据外部的物理量产生参考阀值并根据所述参考阀值决定输出控制讯号，所述数位补偿单元接收所述影像信息线与所述参考阀值并根据所述参考阀值决定将影像信息线输出为输出影像线。

Description

复合式防振光学组件
【技术领域】
本发明是关于一种光学防振稳定的技术领域，特别是一种同时具有电子防振与光学防振的复合式防振光学组件。
【背景技术】
智能型行动装置的功能日益强大，目前已经能够将一些传统的功能(例如拍照、摄影)整合在行动装置中。拍照与摄影的画面好坏，首要取决成像的清晰度，而清晰度的高低有赖于拍照与摄影的过程，装置的稳定度。前述智能型行动装置包含无人机、手机、相机、摄影机等。
由于行动装置朝向轻薄的方向进行设计，使得本领域的技术人员无不在有限的空间里想方设法思考防振技术与防振机构。目前防振技术主要有二种，分别为电子防振(Electric Image Stabilization，EIS)与光学防振(Optical Image Stabilization，OIS)。
电子防振是利用侦测到装置抖动的程度，通过动态调整ISO值、快门光圈等做模糊修正。简言之，电子防振是一种算法，利用影像裁减补偿方式来避免模糊，防震效果取决于算法的设计与效率。电子防振具有无需额外增加硬件、成本较低、大范围补偿晃动位移角度的优点；但电子防振会牺牲画面(或称影像)的分辨率与大小，使得画面的效果不佳。
光学防振是利用内置的光学镜片或感光组件，在装置的水平方向或垂直方向进行逆向的动作以进行修正。光学防振具有高可靠度、不牺牲影像的分辨率等优点；但光学防振同时存在成本高、所需体积较大与小范围补偿晃动位移角度等的缺失。
然而，为了能够在智能型行动装置获得高质量的画面，厂商一般会采购内建光学防振的摄像模块；但摄像模块存在如前述的缺失。
因此，本发明提出一种复合式防振光学组件，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的第一目的是提供一种复合式防振光学组件，结合光学补偿与数位补偿，以达到稳定因振动所产生不稳定影像的目的。
本发明的第二目的是根据前述复合式防振光学组件，供应用于处理单元，将控制讯号(产生于光学补偿单元)与输出影像线(产生于数位补偿单元)构成稳定影像提供给处理单元。
本发明的第三目的是根据前述复合式防振光学组件，输出影像线由于产生于数位补偿单元，可以减少处理单元的处理运算负担。
为达到上述目的与其它目的，本发明提供一种复合式防振光学组件，用于产生稳定影像。所述复合式防振光学组件包含传感单元、光学模块与补偿模块。传感单元用于取得外部的影像并产生影像信息线。光学模块包含光学件、致动组件与传感组件，所述致动组件与所述传感组件设置所述光学件的X轴方向与Y轴方向，所述传感组件侦测所述光学件在X方向的X位置与在Y方向的Y位置，所述致动组件调整所述光学件在X方向的X位置与在Y方向的Y位置。补偿模块连接所述传感单元。所述补偿模块包含光学补偿单元与数位补偿单元。所述光学补偿单元根据外部的物理量产生参考阀值，并根据所述参考阀值决定输出控制讯号，以驱动所述致动组件调整所述光学模块。所述数位补偿单元接收所述影像信息线与所述参考阀值，并根据所述参考阀值决定将影像信息线输出为输出影像线。由多个输出影像线构成所述稳定影像，所述物理量是由所述传感组件产生的。
与现有技术相比，本发明的复合式防振光学组件可以解决传统技术中单一电子防振或光学防振的不足，并有效地提高防振的效果。
本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的复合式防振光学组件的示意图。
图2是说明本发明图1的光学模块的详细示意图。
图3是说明本发明图1的补偿模块的详细示意图。
主要组件符号说明：
2 陀螺仪
4 加速器
6 霍尔效应传感器
10 复合式防振光学组件
12 传感单元
14 光学模块
142 光学件
144 致动组件
146 传感组件
16 补偿模块
162 光学补偿单元
164 数位补偿单元
1642 影像缓冲组件
IMGL 影像信息线
IMG 影像
DA 物理量
VA 参考阀值
OIMGL 输出影像线
CS 控制讯号
【具体实施方式】
为充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做一详细说明，说明如下：
在本发明中，使用「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有复数要件的组件、结构、制品或装置不仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该组件、结构、制品或装置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明确说明，用语「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。
请参考图1，是本发明第一实施例的复合式防振光学组件的示意图。在图1中，复合式防振光学组件10用于产生稳定影像。于此所述稳定影像指的具有清晰的影像，而非为模糊的影像。复合式防振光学组件10的形式可以为例如一集合电路形态或为电路形态等。
所述复合式防振光学组件10包含传感单元12、光学模块14与补偿模块16。
传感单元12取得外部的影像IMG并产生影像信息线IMGL，其中，影像IMG是由多个影像信息线IMGL所组成，影像信息线IMGL又可以称为扫描线，例如影像IMG具有512条影像信息线IMGL，其标号由上至下为0至511。再者，传感单元12取得影像IMG的方式可以依序取得或是交错取得影像信息线IMGL。举例而言，依序取得的方式是由第0条影像信息线IMGL、第1条影像信息线IMGL…依序地产生影像IMG；交错取得的方式是以两阶段取得影像IMG，第一阶段是取得偶数标号的影像信息线IMGL，第二阶段是取得奇数标号的影像信息线IMGL，最后利用交错地方式产生影像IMG。
光学模块14包含光学件142、致动组件144与传感组件146。所述致动组件144与所述传感组件146设置所述光学件142的X轴方向与Y轴方向。所述传感组件146侦测所述光学件142在X方向的X位置与在Y方向的Y位置。所述致动组件144调整所述光学件142在X方向的X位置与在Y方向的Y位置。
补偿模块16连接所述传感单元12。所述补偿模块16包含光学补偿单元162与数位补偿单元164。
所述光学补偿单元162根据外部的物理量DA(例如所述物理量为加速度、方向、晃动角度与作用力的至少一者)产生参考阀值VA，并根据所述参考阀值VA决定输出控制讯号CS，以驱动所述致动组件144调整所述光学模块14。
所述数位补偿单元164接收所述影像信息线IMGL与所述参考阀值VA，并根据所述参考阀值VA决定将影像信息线IMGL输出为输出影像线OIMGL。由多个输出影像线OIMGL构成所述稳定影像，以及所述物理量DA是由所述传感组件146所产生的。
举例而言，若所述参考阀值VA与晃动角度相关，则所述数位补偿单元164可即时根据所述参考阀值VA决定所述影像信息线IMGL任一者的输出。当所述参考阀值VA不大于预定角度(例如所述预定角度的范围介于0度至5度之间，较佳地为所述预定角度为1度)，则所述光学补偿单元输出控制讯号CS。当所述参考阀值VA不小于预定角度(例如所述预定角度的范围介于0度至5度之间，较佳地为所述预定角度为1度)，则所述数位补偿单元164输出为输出影像线OIMGL。
请参考图2，是说明本发明图1的光学模块的详细示意图。在图2中，所述致动组件144进一步包含X轴致动器与Y轴致动器，例如所述X轴致动器与所述Y轴致动器可为自动对焦音圈致动器。所述传感组件146进一步包含X轴传感器与Y轴传感器，例如所述X轴传感器与所述Y轴传感器是霍尔效应传感器。所述X轴致动器与所述X轴传感器设置所述光学件142的X轴方向，以及所述Y轴致动器与所述Y轴传感器设置所述光学件142的Y轴方向。X轴传感器侦测所述光学件142的X方向位置，Y轴传感器侦测所述光学件142的Y方向位置，X轴致动器调整所述光学件142的X方向位置，Y轴致动器调整所述光学件142的Y方向位置。
请参考图3，是说明本发明图1的补偿模块的详细示意图。在图3中，所述光学补偿单元162可以连接陀螺仪2、加速器4与霍尔效应传感器6。其中，所述陀螺仪2是用来感测与维持方向的装置，基于角动量守恒的理论设计出来，即作用为测量和维持方向。简言之，所述陀螺仪2就是为了重构空间上的动作模型。加速器4是通过感应某个方向的惯性力大小来衡量加速度与重力。霍尔效应传感器6能够感应外部磁场的变化,并转换为输出电压差异的磁性传感器。
陀螺仪2、加速器4与霍尔效应传感器6可产生前述所称的外部的物理量DA，物理量DA经过光学补偿单元162产生参考阀值VA，光学补偿单元162另根据所述参考阀值VA决定输出控制讯号CS，以决定是否驱动所述致动组件144调整所述光学模块14。
所述数位补偿单元164更包含影像缓冲组件1642，影像缓冲组件1642可以接收所述影像信息线IMGL与所述参考阀值VA，并根据所述参考阀值VA决定将影像信息线IMGL输出为输出影像线OIMGL。
虽然本发明的实施例揭露如上所述，但并非用以限定本发明，任何熟悉相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，凡是依本发明权利要求所述的形状、构造、特征、方法及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围需视本说明书所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种复合式防振光学组件，其特征在于，用于产生稳定影像，所述复合式防振光学组件包含：
传感单元，用于取得外部的影像并产生影像信息线；
光学模块，具有光学件、致动组件与传感组件，所述致动组件与所述传感组件设置所述光学件的X轴方向与Y轴方向，所述传感组件侦测所述光学件在X方向的X位置与在Y方向的Y位置，所述致动组件调整所述光学件在X方向的X位置与在Y方向的Y位置；以及
补偿模块，连接所述传感单元，所述补偿模块具有光学补偿单元与数位补偿单元，所述光学补偿单元根据外部的物理量产生参考阀值，并根据所述参考阀值决定输出控制讯号，以驱动所述致动组件调整所述光学模块，所述数位补偿单元接收所述影像信息线与所述参考阀值，并根据所述参考阀值决定将影像信息线输出为输出影像线，由多个输出影像线构成所述稳定影像，以及所述物理量是由所述传感组件所产生的。
2.根据权利要求1所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述致动组件进一步包含X轴致动器与Y轴致动器，所述传感组件进一步包含X轴传感器与Y轴传感器，所述X轴致动器与所述X轴传感器设置所述光学件的X轴方向，所述Y轴致动器与所述Y轴传感器设置所述光学件的Y轴方向，X轴传感器侦测所述光学件的X方向位置，Y轴传感器侦测所述光学件的Y方向位置，X轴致动器调整所述光学件的X方向位置，Y轴致动器调整所述光学件的Y方向位置。
3.根据权利要求2所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述X轴致动器与所述Y轴致动器是自动对焦音圈致动器。
4.根据权利要求2所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述X轴传感器与所述Y轴传感器是霍尔效应传感器。
5.根据权利要求1所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述物理量为加速度、方向、晃动角度与作用力的至少一者。
6.根据权利要求5所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述数位补偿单元根据所述参考阀值即时决定所述影像信息线的任一者的输出，其中所述参考阀值与所述晃动角度相关。
7.根据权利要求6所述的复合式防振光学组件，其特征在于，当所述参考阀值不大于预定角度，则所述光学补偿单元输出控制讯号。
8.根据权利要求6所述的复合式防振光学组件，其特征在于，当所述参考阀值不小于预定角度，则所述数位补偿单元输出为输出影像线。
9.根据权利要求7或8所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述预定角度的范围介于0度至5度之间。
10.根据权利要求9所述的复合式防振光学组件，其特征在于，所述预定角度为1度。
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