CN109688316A - 多轴光学防振补偿电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多轴光学防振补偿电路，用于校正光学组件以在平面产生稳定影像，所述多轴光学防振补偿电路包含位置感测器、陀螺感测器、线性加速器、第一层多工组件、第二层多工组件与处理单元。处理单元根据第一层多工组件与第二层多工组件选择计算来源于陀螺感测器的角加速度与陀螺参数值的至少一者，以及来源于线性加速器的线性加速度与线性加速参数值的至少一者，以获得精准的光学补偿。

Description

多轴光学防振补偿电路
【技术领域】
本发明涉及光学防振稳定的技术领域，特别是在光学防振稳定的领域中，一种校正光学组件以在平面产生稳定影像的多轴光学防振补偿电路。
【背景技术】
随着智能型行动装置的功能变得日益强大，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，最重要的是取决于成像的清晰度，而清晰度的高低依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。
由于行动装置的总体趋势是轻薄，使得本领域的技术人员在有限的空间里思考防振技术与防振机构。目前防振技术主要有两种，分别为电子防振(Electric ImageStabilization，EIS)与光学防振(Optical Image Stabilization，OIS)。
其中，传统的光学防振为三轴防振系统，即三轴防振系统针对光学透镜在X轴、Y轴、Z轴分别进行光学补偿。例如光学透镜朝X轴移动时，利用补偿技术可以让光学透镜朝X轴方向补偿，以获得在X轴方向的稳定影像；但是，传统的补偿方式仅对于角加速度进行补偿，无法做到完全的补偿，因此，传统的三轴防振系统无法获得稳定影像。
因此，本发明提出一种多轴光学防振补偿电路，以解决现有技术中所存在的问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种多轴光学防振补偿电路用于校正光学组件，以在平面产生稳定影像。
本发明的另一目的是根据前述多轴光学防振补偿电路，根据角加速度与线性加速度进行多轴的校正。
本发明的另一目的是根据前述多轴光学防振补偿电路，选择性根据陀螺参数值与线性加速参数值进行多轴的辅助校正。
为达到上述目的与其它目的，本发明提供一种多轴光学防振补偿电路，用于校正光学组件以在平面产生稳定影像，所述多轴光学防振补偿电路包含位置感测器、陀螺感测器、线性加速器、第一层多工组件、第二层多工组件与处理单元。位置感测器设置于所述光学组件的一侧，以获得所述光学组件的X轴位置、Y轴位置与Z轴位置。陀螺感测器感测所述光学组件位于所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自的角加速度，且所述陀螺感测器有选择性地分别产生与所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自相关的陀螺参数值。线性加速器感测所述光学组件位于所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自的线性加速度，且所述线性加速器有选择性地分别产生与所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自相关的线性加速参数值。第一层多工组件包含多个第一输入端、第一控制端与第一输出端。所述第一控制端根据第一控制讯号连接所述多个第一输入端与所述第一输出端，所述多个第一输入端连接所述陀螺感测器与所述线性加速器。第二层多工组件包含多个第二输入端、第二控制端与第二输出端。所述第二控制端根据第二控制讯号连接所述多个第二输入端与所述第二输出端。所述多个第二输入端连接所述陀螺感测器与所述线性加速器。处理单元连接所述第二层多工组件。所述处理单元计算所述角加速度、所述陀螺参数值、所述线性加速度与所述线性加速参数值的至少一者，以决定调整所述光学组件的所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置。
与现有技术相较，本发明的多轴光学防振补偿电路能够提高补偿效能及提高计算精准度，且在不增加硬件成本的情况下，沿用原有系统中的补偿电路进行计算。此外，通过处理电路的切换设计，可弹性支持各种模式，可支持多轴补偿计算，例如六轴的补偿计算。
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多轴光学防振补偿电路的示意图。
主要组件符号说明：
2 光学组件
10 多轴光学防振补偿电路
12 位置感测器
14 陀螺感测器
16 线性加速器
18 第一层多工组件
182 第一输入端
184 第一控制端
186 第一输出端
20 第二层多工组件
202 第二输入端
204 第二控制端
206 第二输出端
22 处理单元
AA 角加速度
GCV 陀螺参数值
LA 线性加速度
LAV 线性加速参数值
FCS 第一控制讯号
SCS 第二控制讯号
【具体实施方式】
为充分了解本发明的目的、特征及功效，通过以下具体的实施例，并结合附图，对本发明做进一步详细说明，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要件，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」。
图1，是本发明一实施例的多轴光学防振补偿电路的示意图。在图1中，多轴光学防振补偿电路10用于校正光学组件2以在平面产生稳定影像。光学组件2指的凸透镜、凹透镜或其组合的组件，影像可以透过光学组件2而聚焦在平面(例如CCD或CMOS)；所述稳定影像指的具有清晰的影像，而不是模糊的影像。多轴光学防振补偿电路10可以为集合电路(IC)形态或单一电路形态等。
多轴光学防振补偿电路10包含位置感测器12、陀螺感测器14、线性加速器16、第一层多工组件18、第二层多工组件20与处理单元22。
位置感测器12设置于光学组件2的一侧，以取得光学组件2的X轴位置、Y轴位置与Z轴位置，例如位置感测器12可为霍尔传感器，霍尔传感器是一个换能器，能将变化的磁场转化为变化的输出电压。霍尔传感器是用来测磁场的，以及用来测量产生和影响磁场的物理量，例如位置测量与转速测量。
陀螺感测器14感测光学组件2位于X轴位置、Y轴位置与Z轴位置各自的角加速度。陀螺感测器14的数量可以为一个或是多个，在一个陀螺感测器14的情况下可以在不同时间点取得对应的角加速度AA。其中，角加速度AA经过积分后可以获得位移量。另外，陀螺感测器14也可有选择性地分别产生与X轴位置、Y轴位置与Z轴位置各自相关的陀螺参数值GCV。陀螺感测器14是一种基于角加速度AA守恒的理论用来感测方向的装置。
线性加速器16感测光学组件2位于X轴位置、Y轴位置与Z轴位置各自的线性加速度LA。线性加速器16的数量可以为一个或是多个，在一个线性加速器16的情况下，可以在不同时间点取得对应的线性加速度LA。线性加速器16有选择性地分别产生与X轴位置、Y轴位置与Z轴位置各自相关的线性加速参数值LAV。
第一层多工组件18包含多个第一输入端182、第一控制端184与第一输出端186。第一控制端184根据第一控制讯号FCS连接多个第一输入端182与第一输出端186。多个第一输入端182连接陀螺感测器14与线性加速器16。其中，第一控制讯号FCS与角加速度AA、陀螺参数值GCV、线性加速度LA与线性加速参数值LAV相关。在本实施例中，第一层多工组件18是三个一对二组件为例说明。一对二组件是两个第一输入端182与一个第一输出端186。
第二层多工组件20包含多个第二输入端202、第二控制端204与第二输出端206。第二控制端204根据第二控制讯号SCS连接多个第二输入端202与第二输出端206。多个第二输入端202连接陀螺感测器14与线性加速器16。其中，第二控制讯号SCS与X轴位置、Y轴位置与Z轴位置相关。于本实施例中，第二层多工组件20是一对三组件为例说明。一对三组件是三个第二输入端与一个第二输出端。
处理单元22连接所述第二层多工组件20与光学组件2，例如处理单元22可由乘法器与加法器所组成。处理单元22计算角加速度AA、陀螺参数值GCV、线性加速度LA与线性加速参数值LAV的至少一者，以决定调整光学组件2的X轴位置、Y轴位置与所述Z轴位置。在本实施例中，处理单元22采用轮流、分时或同时的方式控制第一层多工组件18与第二层多工组件20。在另外一实施例中，处理单元22可输出第一控制讯号FCS与第二控制讯号SCS。第一控制讯号FCS与第二控制讯号SCS同步工作，例如当第一控制讯号FCS与第二控制讯号SCS可以在同一时间选择例如X轴位置，以进行相关光学补偿与校正。
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 (8)

1.一种多轴光学防振补偿电路，其特征在于，用于校正光学组件以在平面产生稳定影像，所述多轴光学防振补偿电路包含：
位置感测器，设置于所述光学组件的一侧，以获得所述光学组件的X轴位置、Y轴位置与Z轴位置；
陀螺感测器，感测所述光学组件位于所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自的角加速度，及所述陀螺感测器有选择性地分别产生与所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自相关的陀螺参数值；
线性加速器，感测所述光学组件位于所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置时各自的线性加速度，及所述线性加速器有选择性地分别产生与所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置各自相关的线性加速参数值；
第一层多工组件，具有多个第一输入端、第一控制端与第一输出端，所述第一控制端根据第一控制讯号连接所述多个第一输入端与所述第一输出端，所述多个第一输入端连接所述陀螺感测器与所述线性加速器；
第二层多工组件，具有多个第二输入端、第二控制端与第二输出端，所述第二控制端根据第二控制讯号连接所述多个第二输入端与所述第二输出端，所述多个第二输入端连接所述陀螺感测器与所述线性加速器；以及
处理单元，连接所述第二层多工组件，所述处理单元计算所述角加速度、所述陀螺参数值、所述线性加速度与所述线性加速参数值的至少一者，以决定调整所述光学组件的所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置。
2.根据权利要求1所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述处理单元输出所述第一控制讯号，以控制所述多个第一输入端的一者连接所述第一输出端，其中所述第一控制讯号与所述角加速度、所述陀螺参数值、所述线性加速度与所述线性加速参数值相关。
3.根据权利要求2所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述处理单元输出所述第二控制讯号，以控制所述多个第二输入端的一者连接所述第二输出端，其中所述第二控制讯号与所述X轴位置、所述Y轴位置与所述Z轴位置相关。
4.根据权利要求3所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述处理单元以轮流、分时或同时的方式控制所述第一层多工组件与所述第二层多工组件。
5.根据权利要求3所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述第一控制讯号与所述第二控制讯号同步。
6.根据权利要求1所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述处理单元具有乘法器和加法器。
7.根据权利要求1所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述第一层多工组件为三个一对二组件，所述一对二组件是两个所述第一输入端与一个所述第一输出端。
8.根据权利要求1所述的多轴光学防振补偿电路，其特征在于，所述第二层多工组件为一对三组件，所述一对三组件是三个所述第二输入端与一个所述第二输出端。
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