JP7340624B2 - 写真撮影装置における形状記憶合金モータの制御方法及び写真撮影装置 - Google Patents

写真撮影装置における形状記憶合金モータの制御方法及び写真撮影装置 Download PDF

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Description

本願は、2019年5月10日に中国国家知識産権局に出願された「SMAモータのための制御方法」と題する中国特許出願第201910388440.1号及び2019年9月10日に中国国家知識産権局に出願された「写真撮影装置における形状記憶合金モータのための制御方法及び写真撮影装置」と題する中国特許出願第201910853837.3号の優先権を主張し、それらの全体は参照により本願に組み込まれる。
本願はレンズ駆動装置の分野に関し、とりわけ、写真撮影装置における形状記憶合金モータの制御方法及び写真撮影装置に関する。
オートフォーカス(auto focus、AF)とは、撮影された被写体の光反射の原理に従って、撮影された被写体によって反射された光がレンズを通過した後に画像センサ上に画像が形成され、コンピュータが、画像センサによって生成された画像を処理することにより撮影された被写体の被写体距離を取得し、被写体距離に基づいてレンズを自動的に動かして焦点の調整を完結させることを意味する。
露光中の端末装置の振動による画像のぼやけを補償するために、光学式手振れ補正(optical image stabilization、OIS)技術が提案されている。ジャイロスコープは振動検出を行い、その後、露光の間の端末装置の振動によって生じる画像のぶれを補償するために、OISモータを用いることによりレンズ全体が逆方向に水平に動かされるか又は回転される。
上記のAF及びOISを実施するための方法では、レンズを動かすか又は回転させるためにモータコンポーネントが用いられ得る。前述のモータコンポーネントの一種として、形状記憶合金(shape memory alloy、SMA)モータはサイズが小さく、強力な駆動性能を有し、写真撮影装置で用いられている。しかしながら、SMAモータを用いる写真撮影装置において、画像センサによって生成される画像にノイズストライプがある。
本願は、生成された画像内のノイズストライプを低減又は取り除くために、写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法、制御装置及び写真撮影装置を提供する。
第1の態様によれば、写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記コントローラが、第1の時間に第1の検出信号を出力することであって、該第1の時間は前記1回目のサンプリングに対応する、ことと、前記コントローラが、第2の時間に第2の検出信号を出力することであって、該第2の検出信号のパルス幅は前記第1の検出信号のパルス幅と等しく、該第2の時間は前記2回目のサンプリングに対応し、前記検出信号は前記第1の検出信号及び該第2の検出信号を含む、ことと、を含む。
幅が等しい2つの検出信号は、画像センサの相関二重サンプリングの2回のサンプリングに対応する期間に出力されるため、2回のサンプリングに対して検出信号によってもたらされる干渉は基本的に等しい。このように、画像センサによって生成される画像内のノイズストライプが取り除かれる。
第1の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログデジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は、前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。
検出信号を出力するための検出周期は、検出信号の検出周期がADC周期の正の整数倍と等しくなるように設定される。このように、パルス信号の時間シーケンスを設計することの困難が低減される。
第1の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整する。
同期信号は、時間経過に伴って、クロック周波数によってもたらされるエラーの蓄積により、画像センサがサンプリングを行う時間内に、2つの検出信号のうちの1つのみが1つの検出周期に現れることが回避されるように調整される。
第2の態様によれば、写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記コントローラが第1の駆動信号を出力することであって、前記駆動信号は該第1の駆動信号を含む、ことと、前記コントローラが第1の検出信号の出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記駆動信号の幅と等しく、前記第1の検出信号は、前記第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、ことと、を含む。
検出信号は、検出信号に隣接する駆動信号と同じ幅に設定されるため、画像センサによって生成される画像内のストライプノイズが取り除かれる。
第2の態様を参照して、一部の可能な実施では、本方法は、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラが、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整すること、を含む。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプが画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第3の態様によれば、写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記コントローラが少なくとも1つの駆動信号を出力することと、前記コントローラが第1の検出信号を出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、こと、を含む。
検出信号の幅は、駆動信号の幅と同様の範囲に設定されるため、画像センサによって生成された画像におけるノイズストライプが低減される。
第3の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整する。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプは画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第4の態様によれば、写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記コントローラが現在の解像度情報を取得することと、前記コントローラが、前記画像センサの各ADC周期における第1の間隔を、前記現在の解像度情報及び前記解像度情報と前記第1の間隔との対応関係に基づいて決定することであって、前記第1の間隔は、CDSの1回に対応する、ことと、前記コントローラが、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に前記検出信号を出力することと、を含む。
画像センサのサンプリング時間以外の時間に検出信号が出力されるように検出信号を出力する時間が設定される。このように、検出信号が画像センサのサンプリングを妨害することが防止される。画像センサは相関二重サンプリングを行い、サンプリングのための時間間隔は、画像センサによって生成される画像の解像度と1対1の対応関係にある。画像センサのサンプリング時間以外の時間は、現在の解像度情報及び解像度情報と画像センサの各ADC周期における第1の間隔との対応関係に基づいて決定され得る。
第4の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は1つの検出信号の出力に対応する。
検出信号が第1の間隔で出力されるのが防止されるように検出信号の周期が設定される。このように、パルス信号を出力するための時間シーケンスを設計することの困難を低減できる。
第4の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記方法は、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラが前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整すること、を含む。
同期信号を用いることにより検出周期の開始時点を調整することで、画像センサがサンプリングを行っているときに、時間の蓄積及び検出信号の位相変化によって検出信号が出力されるのが回避される。
第5の態様によれば、形状記憶合金SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置が提供される。SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。前記検出信号は第1の検出信号及び第2の検出信号を含み、該第1の検出信号のパルス幅は該第2の検出信号のパルス幅と等しく、前記第1の検出信号は第1の時間に出力され、前記第2の検出信号は第2の時間に出力され、該第1の時間は前記1回目のサンプリングに対応し、該第2の時間は前記2回目のサンプリングに対応する。
幅が等しい2つの検出信号が画像センサの相関二重サンプリングの2回のサンプリングに対応する時間期間に出力されるため、2回のサンプリングに対して検出信号によってもたらされる干渉が基本的に等しくなる。このように、画像センサによって生成される画像内のノイズストライプが取り除かれる。
第5の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログデジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は、前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。
検出信号の検出周期がADC周期の正の整数倍と等しくなるように、検出信号を出力する検出周期が設定される。このように、パルス信号の時間シーケンスを設計することの困難が低減される。
第5の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
同期信号は、時間経過に伴って、クロック周波数によってもたらされるエラーの蓄積により、画像センサがサンプリングを行う時間内に、2つの検出信号のうちの1つのみが1つの検出周期に現れることが回避されるように調整される。
第6の態様によれば、形状記憶合金SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置が提供される。該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。前記駆動信号は第1の駆動信号を含む。前記検出信号は第1の検出信号を含み、該第1の検出信号の幅は前記駆動信号の幅と等しく、前記第1の検出信号は、前記第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号である。
検出信号は、検出信号と隣接する駆動信号と同じ幅に設定されるため、画像センサにより生成される画像内のストライプノイズが取り除かれる。
第6の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプは画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第7の態様によれば、形状記憶合金SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置が提供される。該SMAモータはSMAワイヤを含み、該SMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は少なくとも1つの駆動信号及び少なくとも1つの検出信号を含み、該駆動信号は、前記SMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は前記SMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。前記少なくとも1つの検出信号は第1の検出信号を含み、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む。
検出信号の幅は、駆動信号の幅と同様の範囲に設定されるため、画像センサによって生成される画像におけるノイズストライプが低減される。
第7の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプが画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第8の態様によれば、形状記憶合金SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置が提供される。SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。前記コントローラは現在の解像度情報を取得するように構成されている。前記コントローラは、前記画像センサの各ADC周期における第1の間隔を、前記現在の解像度情報及び前記解像度情報と前記第1の間隔との対応関係に基づいて決定するようにさらに構成され、前記第1の間隔は、CDSの1回に対応する。前記コントローラは、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に前記検出信号を出力するようにさらに構成されている。
検出信号が画像センサのサンプリング時間以外の時間に出力されるように検出信号を出力する時間が設定される。このように、検出信号が画像センサのサンプリングを干渉するのが防止される。
第8の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は1つの検出信号の出力に対応する。
検出信号が第1の間隔の間に出力されるのが防止されるように検出信号の周期が設定される。このように、パルス信号を出力するための時間シーケンスを設計する困難を低減できる。
第8の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
同期信号を用いることにより検出周期の開始時点を調整することで、画像センサがサンプリングを行っているときに、時間の蓄積及び検出信号の位相変化によって検出信号が出力されるのが回避される。
第9の態様によれば、写真撮影装置における制御装置が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及び制御装置を含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記制御装置はパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。前記方法は、前記制御装置が第1の時間に第1の検出信号を出力することであって、該第1の時間は前記1回目のサンプリングに対応する、ことと、前記制御装置が第2の時間に第2の検出信号を出力することであって、該第2の検出信号のパルス幅は前記第1の検出信号のパルス幅と等しく、該第2の時間は前記2回目のサンプリングに対応し、前記検出信号は前記第1の検出信号及び該第2の検出信号を含む、ことと、を含む。
幅が等しい2つの検出信号は、画像センサの相関二重サンプリングの2回のサンプリングに対応する期間に出力されるため、2回のサンプリングに対して検出信号によってもたらされる干渉は基本的に等しい。このように、画像センサによって生成される画像内のノイズストライプが取り除かれる。
第9の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は、前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。
検出信号を出力するための検出周期は、検出信号の検出周期がADC周期の正の整数倍と等しくなるように設定される。このように、パルス信号の時間シーケンスを設計することの困難が低減される。
第9の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、前記制御装置が前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整する。
同期信号は、時間経過に伴って、クロック周波数によってもたらされるエラーの蓄積により、画像センサがサンプリングを行う時間内に、2つの検出信号のうちの1つのみが1つの検出周期に現れることが回避されるように調整される。
第10の態様によれば、写真撮影装置における制御装置が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、前記制御装置はパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記制御装置が第1の駆動信号を出力することであって、前記駆動信号は該第1の駆動信号を含む、ことと、前記制御装置が第1の検出信号の出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記駆動信号の幅と等しく、前記第1の検出信号は、前記第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、ことと、を含む。
検出信号は、検出信号に隣接する駆動信号と同じ幅に設定されるため、画像センサによって生成される画像内のストライプノイズが取り除かれる。
第10の態様を参照して、一部の可能な実施では、本方法は、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記制御装置が、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整すること、を含む。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプが画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第11の態様によれば、写真撮影装置における制御装置が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及び制御装置を含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該制御装置はパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記制御装置が少なくとも1つの駆動信号を出力することと、前記制御装置が第1の検出信号を出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、こと、を含む。
検出信号の幅は、駆動信号の幅と同様の範囲に設定されるため、画像センサによって生成された画像におけるノイズストライプが低減される。
第11の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記制御装置は前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整する。
検出信号の周期の開始時点が同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプは画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
第12の態様によれば、写真撮影装置における制御装置が提供される。写真撮影装置はSMAモータ、画像センサ、レンズ及び制御装置を含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該制御装置はパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。当該方法は、前記制御装置が現在の解像度情報を取得することと、前記制御装置が、前記画像センサの各ADC周期における第1の間隔を、前記現在の解像度情報及び前記解像度情報と前記第1の間隔との対応関係に基づいて決定することであって、前記第1の間隔は、CDSの1回に対応する、ことと、前記制御装置が、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に前記検出信号を出力することと、を含む。
画像センサのサンプリング時間以外の時間に検出信号が出力されるように検出信号を出力する時間が設定される。
第12の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、前記検出信号の検出周期は前記ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は1つの検出信号の出力に対応する。
検出信号が第1の間隔で出力されるのが防止されるように検出信号の周期が設定される。このように、パルス信号を出力するための時間シーケンスを設計することの困難を低減できる。
第12の態様を参照して、一部の可能な実施では、前記方法は、前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記制御装置が前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出周期の開始時点を調整すること、を含む。
同期信号を用いることにより検出周期の開始時点を調整することで、画像センサがサンプリングを行っているときに、時間の蓄積及び検出信号の位相変化によって検出信号が出力されるのが回避される。
第13の態様によれば、コンピュータプログラム記憶媒体が提供される。コンピュータプログラム記憶媒体はプログラム命令を有し、プログラム命令が実行された場合、前述の方法が実行される。
第14の態様によれば、チップが提供される。チップシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、該少なくとも1つのプロセッサ上でプログラム命令が実行された場合、前述の方法が実行される。
図1は、本願の写真撮影装置に適用可能な電子装置のハードウェア構造の概略図である。 図2は、本願で提供される写真撮影装置に適用可能な電子装置のソフトウェア構造の概略図である。 図3は、本願で提供される写真撮影装置に適用可能な電子装置の概略図である。 図4は、本願に係る写真撮影装置の概略構造図である。 図5は、SMAモータの概略構造図である。 図6は、2線式SMAモータの概略構造図である。 図7は、4線式SMAモータの概略構造図である。 図8は、8線式SMAモータの概略構造図である。 図9は、画像センサによって収集された画像の概略図である。 図10は、画像センサによって収集された別の画像の概略図である。 図11は、画像センサの同期信号及びアナログ-デジタル変換周期の概略図である。 図12は、画像センサの相関二重サンプリングのサンプリング電圧の概略図である。 図13は、SMAモータの制御回路の概略図である。 図14は、コントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図15は、コントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図16は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法の概略フローチャートである。 図17は、本願の実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図18は、本願の実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図19は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図20は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図21は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法の概略フローチャートである。 図22は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図23は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図24は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図25は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス方法の概略フローチャートである。 図26は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図27は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法を示す。 図28は、画像センサの相関二重サンプリングのサンプリング電圧の概略図である。 図29は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。 図30は、画像センサの感知領域の概略図である。 図31は、画像センサによって生成された画像のストライプ状態の概略図である。 図32は、画像センサによって生成された画像のストライプ状態の概略図である。 図33は、本願の一実施形態に係る写真撮影装置の概略構造図である。 図34は、本願の別の実施形態に係る写真撮影装置の概略構造図である。
添付の図面を参照しながら、本願の技術的解決策を以下で説明する。
本願の実施形態で提供される写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ウェアラブル装置、車載装置、拡張現実(augmented reality、AR)/仮想現実(virtual reality、VR)装置、ノートブックコンピュータ、ウルトラモバイルパーソナルコンピュータ(ultra-mobile personal computer、UMPC)、ネットブック及びパーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistant、PDA)等の電子装置に適用され得る。電子装置の特定の種類は、本願の実施形態では限定されない。
図1は電子装置100の概略構造図である。
電子装置100は、プロセッサ110、外部メモリインターフェイス120、内部メモリ121、ユニバーサルシリアルバス(universal serial bus、USB)インターフェイス130、充電管理モジュール140、電力管理モジュール141、バッテリ142、アンテナ1、アンテナ2、モバイル通信モジュール150、無線通信モジュール160、オーディオモジュール170、スピーカ170A、電話レシーバ170B、マイクロホン170C、ヘッドセットジャック170D、センサモジュール180、キー190、モータ191、インジケータ192、カメラ193、ディスプレイスクリーン194及び加入者識別モジュール(subsrciber indentification module、SIM)カードインターフェイス195を含み得る。センサモジュール180は、圧力センサ180A、ジャイロセンサ180B、気圧センサ180C、磁気センサ180D、加速度センサ180E、距離センサ180F、光近接センサ180G、指紋センサ180H、温度センサ180J、タッチセンサ180K、周辺光センサ180L、骨伝導センサ180M等を含み得る。
本願のこの実施形態で示す構造は、電子装置100に対する特定の限定を成すものではないことが理解されよう。本願の一部の他の実施形態では、電子装置100は、図示のものより多くの又は少ないコンポーネントを含み得るか又は一部のコンポーネントが組み合わせ得るか又は一部のコンポーネントが分割され得るか又は異なるコンポーネント配置を有し得る。図に示すコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって実施され得る。
プロセッサ110は1つ以上の処理ユニットを含み得る。例えば、プロセッサ110は、アプリケーションプロセッサ(application processor、AP)、モデムプロセッサ、グラフィックス処理ユニット(graphics processing unit、GPU)、画像信号プロセッサ(image
signal processor、ISP)、コントローラ、メモリ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ(digital
signal processor、DSP)、ベースバンドプロセッサ及びニューラルネットワーク処理ユニット(neural-network
processing unit、NPU)のうちの少なくとも1つを含み得る。異なる処理ユニットは独立したコンポーネントであり得るか又は1つ以上のプロセッサに統合され得る。
コントローラは、電子装置100のニューラルセンター及びコマンドセンターであり得る。コントローラは、フェッチ命令及び実行命令を制御するために命令動作コード及び時間シーケンス信号に基づいて動作制御信号を生成する。
メモリがプロセッサ110内にさらに配置されてもよく、命令及びデータを記憶するように構成されている。一部の実施形態では、プロセッサ110内のメモリはキャッシュである。メモリは、プロセッサ110によって最近用いられたか又は周期的に用いられる命令又はデータを記憶し得る。プロセッサ110が命令又はデータを再度用いる必要がある場合、プロセッサ110はメモリから命令又はデータを直接呼び出し得る。繰り返しのアクセスが回避されて、プロセッサ110の待ち時間が短縮されるため、システム効率が改善される。
ディスプレイスクリーン194は画像、ビデオ等を表示するように構成されている。ディスプレイスクリーン194はディスプレイパネルを含む。ディスプレイパネルは液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)、有機発光ダイオード(orgnaic
light-emitting diode、OLED)、アクティブマトリックス有機発光ダイオード(active
matrix organic light-emitting diode、AMOLED)、フレキシブル発光ダイオード(flex light-emitting diode、FLED)、ミニLED、マイクロLED、マイクロOLED、量子ドット発光ダイオード(quantum dot light emitting diode、QLED)等であり得る。一部の実施形態では、電子装置100は1つ又はN個のディスプレイスクリーン194を含んでもよく、Nは1より大きい正の整数である。
電子装置100は、ISP、カメラ193、ビデオコーデック、GPU、ディスプレイスクリーン194、アプリケーションプロセッサ等を用いることにより写真撮影機能を実施し得る。
ISPは、カメラ193によってフィードバックされたデータを処理するように構成されている。例えば、写真撮影の間にシャッターが押されると、レンズを用いることによりカメラの感光体に光が送られるため、光信号が電気信号に変換され、カメラの感光体がISPに電気信号を処理のために送信し、電気信号を可視画像に変換する。ISPは、画像のノイズ、輝度及び外観に関してアルゴリズム最適化を行い得る。ISPは、写真撮影シナリオの露光及び色温度等のパラメータを最適化し得る。一部の実施形態では、ISPはカメラ193内に配置され得る。
カメラ193は静止画又は映像を取り込むように構成されている。物体の光学画像は、レンズを用いることにより生成され、感光体上に投影される。感光体は画像センサとも呼ばれ得る。感光体は電荷結合素子(charge coupled device、CCD)又は相補型金属酸化物半導体(complementary
metal-oxide-semiconductor、CMOS)光電トランジスタであり得る。感光体は光信号を電気信号に変換し、次いでISPに電気信号を送信して、電気信号をデジタル画像信号に変換する。ISPはデジタル画像信号を処理のためにDSPに出力する。DSPはデジタル画像信号をRGB又はYUV等の標準フォーマットの画像信号に変換する。一部の実施形態では、電子装置100は1つ又はN個のカメラ193を含み得る。Nは1より大きい正の整数である。
デジタル信号プロセッサはデジタル信号を処理するように構成され、デジタル画像信号に加えて別のデジタル信号を処理し得る。例えば、電子装置100が周波数を選択した場合、デジタル信号プロセッサは、周波数エネルギーに対してフーリエ変換等を行うように構成されている。
ビデオコーデックはデジタルビデオの圧縮又は解凍を行うように構成されている。電子装置100は1つ以上のビデオコーデックをサポートし得る。このように、電子装置100は複数の符号化フォーマット、例えばムービングピクチャーエクスパーツグループ(moving picture expert group、MPEG)1、MPEG2、MPEG3及びMPEG4で映像を再生又は記録し得る。
内部メモリ121は、コンピュータ実行可能プログラムコードを記憶するように構成され得る。実行可能プログラムコードは命令を含む。プロセッサ110は、内部メモリ121に記憶された命令を実行することにより、電子装置100の様々な機能アプリケーション及びデータ処理を行う。内部メモリ121はプログラム記憶領域及びデータ記憶領域を含み得る。プログラム記憶領域はオペレーティングシステム、少なくとも1つの機能(例えば、音声再生機能及び画像再生機能)によって必要とされるアプリケーションプログラム等を記憶し得る。データ記憶領域は、電子装置100が用いられる間に作成されるデータ(例えば、音声データ及び電話帳)等を記憶し得る。加えて、内部メモリ121は高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、少なくとも1つの磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリ又はユニバーサルフラッシュ記憶装置(universal flash storage、UFS)等の不揮発性メモリをさらに含み得る。
電子装置100のソフトウェアシステムは層状アーキテクチャ、イベントドリブンアーキテクチャ、マイクロコアアーキテクチャ、マイクロサービスアーキテクチャ又はクラウドアーキテクチャを用いり得る。本願のこの実施形態では、電子装置100のソフトウェア構造を説明するための一例として層状アーキテクチャのAndroidシステムを用いる。
図2は、本願の一実施形態に係る電子装置100のソフトウェア構造のブロック図である。階層アーキテクチャでは、ソフトウェアはいくつかの層に分割され、各層は明確な役割及びタスクを有する。これらの層はソフトウェアインターフェイスを用いることにより互いに通信する。一部の実施形態では、Androidシステムは、上から下に、アプリケーションプログラム層と、アプリケーションプログラムフレームワーク層と、Androidランタイム(Android runtime)及びシステムライブラリと、カーネル層という4つの層に分割されている。アプリケーションプログラム層は、一連のアプリケーションプログラムパッケージを含み得る。
図2に示すように、アプリケーションプログラムパッケージは、カメラ、ギャラリー、カレンダー、通話、マップ、ナビゲーション、WLAN、Bluetooth、音楽、ビデオ及びメッセージ等のアプリケーションプログラムを含み得る。
アプリケーションプログラムフレームワーク層はアプリケーションプログラミングインターフェイス(application programming interface、API)と、アプリケーション層におけるアプリケーションのためのプログラミングフレームワークとを提供する。アプリケーションフレームワーク層は予め定義された一部の機能を含む。
例えば、本願では、画像処理アルゴリズム等がアプリケーションプログラムフレームワーク層に含まれ得る。
図2に示すように、アプリケーションプログラムフレームワーク層は、ウィンドウマネージャ、コンテンツプロバイダー、ビューシステム、電話マネージャ、リソースマネージャー、通知マネージャ等を含み得る。
ウィンドウマネージャはウィンドウプログラムを管理するように構成されている。ウィンドウマネージャはディスプレイスクリーンのサイズを取得し、ステータスバーが存在するかどうか判定し、スクリーンをロックし、スクリーンショットを撮影する等を行い得る。
コンテンツプロバイダーは、データを記憶及び取得し、データがアプリケーションによってアクセスできるようにするように構成されている。データは、映像、画像、オーディオ、発信及び受信した通話、閲覧履歴及びブックマーク、電話帳等を含み得る。
例えば、本願では、コンテンツコントローラは、プレビューインターフェイスから収集された画像をリアルタイムで取得し、処理された画像をプレビューインターフェイス内で表示し得る。
ビューシステムは、テキストを表示するためのコントロール及び画像を表示するためのコントロール等のビジュアルコントロールを含む。ビューシステムはアプリケーションプログラムを作成するように構成され得る。ディスプレイインターフェイスは1つ以上のビューを含み得る。例えば、ショートメッセージ通知アイコンを含むディスプレイインターフェイスは、テキスト表示ビュー及びピクチャ表示ビューを含み得る。
例えば、本願では、ディスプレイインターフェイスに表示される画像は写真撮影装置によって収集され、ビューシステムによりプロセッサの指示を受信することによって表示し得る。
電話マネージャは、電子装置100の通信機能、例えば、通話状態(応答、拒否等を含む)の管理を提供するように構成されている。
リソースマネージャーは、ローカライズされた文字列、アイコン、ピクチャ、レイアウトファイル及び映像ファイル等の様々なリソースをアプリケーションプログラムのために提供する。
通知マネージャは、アプリケーションプログラムが通知情報をステータスバーに表示することを可能にし、通知タイプのメッセージを伝達するために用いられ、ユーザインタラクションを必要とせずに少しの時間を置いた後で自動的に消え得る。例えば、通知マネージャは、ダウンロード完了、メッセージリマインダ等の通知するように構成されている。あるいは、通知マネージャは、図又はスクロールバーテキストの形式でシステムの上部のステータスバーに現れる通知、例えばバックグラウンドで実行中のアプリケーションの通知又はダイアログウィンドウの形式で画面上に現れる通知であり得る。例えば、テキスト情報がステータスバーで促され、プロンプトトーンが再生されたり、電子装置が振動したり、インジケータ光が点滅したりする。
Androidランタイムはカーネルライブラリ及び仮想マシンを含む。Androidランタイムは、Androidシステムのスケジューリング及び管理に関与する。
カーネルライブラリは、java言語で呼び出す必要のある機能及びAndroidのカーネルライブラリという2つの部分を含む。
アプリケーションプログラム層及びアプリケーションプログラムフレームワーク層は仮想マシン上で動作する。仮想マシンは、アプリケーションプログラム層及びアプリケーションプログラムフレームワーク層でjavaファイルをバイナリファイルとして実行する。仮想マシンは、オブジェクトライフ周期管理、スタック管理、スレッド管理、セキュリティ例外管理及びガーベジコレクション等の機能を行うように構成されている。
システムライブラリは、例えば、サーフェスマネージャ(surface manager)、メディアライブラリ(media libraries)、3次元グラフィックス処理ライブラリ(例えば、OpenGL ES)及び2Dグラフィックスエンジン(例えば、SGL)等の複数の機能モジュールを含み得る。
サーフェスマネージャは、ディスプレイサブシステムを管理し、複数のアプリケーションプログラムのために2D及び3D層の融合を提供するように構成されている。
メディアライブラリは、複数の一般的なオーディオ及びビデオフォーマット、静止画像ファイル等の再生及び記録をサポートする。メディアライブラリは、MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG及びPNG等の複数のオーディオ及びビデオ符号化フォーマットをサポートし得る。
3次元グラフィックス処理ライブラリは、3次元グラフィックス描画、画像レンダリング、合成、レイヤ処理等を実施するように構成されている。
2Dグラフィックスエンジンは2D描画のための描画エンジンである。
カーネル層はハードウェアとソフトウェアとの間の層である。カーネル層は少なくともディスプレイドライバ、カメラドライバ、オーディオドライバ及びセンサドライバを含む。
理解を容易にするために、本願の以下の実施形態では、図1及び図2に示す構造を有する電子装置を一例として用いて、添付の図面及び用途シナリオを参照しながら、本願の実施形態で提供される写真撮影装置における形状記憶合金SMAモータの制御方法を具体的に説明する。
近年、スマートフォンの普及と関連技術の急速な発展とに伴って、携帯電話の撮影効果に対する消費者の要求はますます高まっている。撮影効果を向上させるためには、カメラアセンブリ内のモータを用いてレンズの動きを制御して、オートフォーカス(auto focus、AF)、光学式手振れ補正(optical image
stabilization、OIS)等を実施する必要がある。
OIS技術では、ジャイロスコープが端末装置の振動信号を収集し、モータの逆方向への移動又はモータの回転を介してレンズを動かして、端末装置の外部振動を補償する。
AF技術では、撮影された被写体の光反射の原理に従って、撮影された被写体によって反射された光がレンズを通過した後に画像センサ上に画像が形成され、コンピュータが、画像センサによって生成された画像を処理することにより撮影された被写体の被写体距離を取得し、被写体距離に基づいてレンズを自動的に動かして焦点の調整を完結させる。
モータは、ボイスコイルモータ(voice coil motor、VCM)、形状記憶合金(shape memory
alloy、SMA)モータ等を含む。SMAモータは小型又は強力な駆動能力等の利点により特徴付けられる。
図3は、電子装置300の概略構造図である。端末装置300の構造については図1を参照されたい。電子装置300は、電子装置100よりも多くの又は少ないコンポーネントを含み得る。電子装置300のソフトウェアシステムは、階層アーキテクチャ、イベントドリブンアーキテクチャ、マイクロコアアーキテクチャ、マイクロサービスアーキテクチャ又はクラウドアーキテクチャを用いり得る。電子装置300のソフトウェアシステムについては、図2を参照されたい。
電子装置300は1つ以上のカメラを含み得る。各カメラは1つのレンズを含む。図3に示すように、電子装置300はレンズ310~レンズ330及びフラッシュ340を含み得る。
電子装置300は、標準レンズ、広角レンズ、長焦点レンズ、マクロレンズ等のうちの1つ以上を含み得る。例えば、レンズ310及びレンズ320は広角レンズであってもよく、レンズ330は長焦点レンズであってもよい。
標準レンズとは視角が約50°のレンズの総称であり、焦点距離が撮影画像の対角線長にと略等しい撮影レンズのことである。標準レンズは基本的な撮影レンズです。
広角レンズはショートレンズとも呼ばれ、短い焦点距離及び大きい視角等の利点により特徴付けられる。広角レンズは広範囲のシーンを比較的短い距離で撮影することができる。前景が比較的顕著であり、広角レンズの被写界深度の範囲は標準レンズ及び望遠レンズの被写界深度よりも顕著に大きく、強い画像の縦深感が実施される。
長焦点レンズは焦点距離が長く、視野角が小さく、写真プレート上に大きい画像を有する。したがって、長焦点レンズは、同じ距離で、標準レンズよりも大きな画像を撮影でき、距離のある物体を撮影するのに適している。
マクロレンズはマクロ撮影用の特殊レンズで、花や昆虫等の非常に小さい被写体を撮影するのに主に用いられる。
フラッシュ340は電子式フラッシュ又は高速フラッシュとも呼ばれる。フラッシュ330はキャパシタを用いることにより高電圧を貯蔵し、パルスがフラッシュチューブを放電させて瞬間的なフラッシュを完成させる。暗い場所では、フラッシュによりシーン又は被写体を明るくすることができる。
図4は、写真撮影装置の概略構造図である。写真撮影装置400はカメラ193であり得る。写真撮影装置400は、レンズ401、SMAモータ500、PCB基板403及びラック404を含む。レンズ401は、電子装置300におけるレンズ310~レンズ330の任意のレンズであってもいいし又は前面レンズ等の別のレンズであり得る。
SMAモータ500は電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するように構成されている。SMAモータ500はラック404上に配置されている。SMAモータ500はレンズ401の側壁を取り囲む。レンズ401は画像を収集するように構成されている。
SMAモータ500はSMAワイヤを含み、SMAワイヤの拡張可能な変形によりレンズ401を制御して動かす。
PCB基板403は画像センサ及びコントローラを含む。画像センサはレンズ401によって収集された光信号を電気信号に変換するように構成されている。コントローラは、SMAワイヤの変形を制御するための制御信号を生成するように構成されている。コントローラによって生成される制御信号はパルス信号であり得る。
コントローラは独立した集積回路(integrated circuit、IC)チップによって実施され得る。コントローラの機能を実施するように構成されたチップは駆動チップ又は駆動ICとも呼ばれ得る。
ラック404は、PCB基板403とSMAモータ500内のベースプレートとを固定するように構成されている。
図5はSMAモータの概略構造図である。
SMAモータ500は、Z軸方向に順次配置されるベースプレート510、固定プレート520及び可動プレート530を含む。SMAモータ500はSMAワイヤ540、クランプジョー550、パッド561、パッド562、金属導電ワイヤ570等をさらに含む。ベースプレート510はラック404に取り付けられ、固定プレート520はベースプレート510に固定されている。クランプジョー550は、SMAワイヤ540の両端を固定するように構成され、SMAワイヤ540は、クランプジョー550を用いることにより固定プレート520と可動プレート530との間に接続されている。各SMAワイヤ540について、SMAワイヤ540の一端は、可動プレート530上のクランプジョー550を用いることにより可動プレート530に固定され、他端は、固定プレート520上のクランプジョー550を用いることにより固定プレート520に固定されている。SMAワイヤ540が変形すると、可動プレート530が固定プレート520に対して移動し得る。ベースプレート510、固定プレート520及び可動プレート530はそれぞれ環状構造であり、レンズを取り囲む。可動プレート530の動きはレンズを駆動して動かすことができる。
SMAモータ500は、SMAワイヤ540の拡張可能な変形を介してレンズ401を制御して動かすように構成されている。
SMAワイヤの長さ及び断面積は、SMA材料の特性に基づいて温度によって変化する。常温では、SMAワイヤは緩んだ状態にある。SMAワイヤの温度が上昇すると、SMAワイヤの長さが収縮して可動プレート530を駆動して動かす。SMAワイヤは電源オン時に加熱される。すなわち、SMAワイヤの電源オン/オフ状態を変更することによりSMAワイヤの形状を調整できる。
可動プレート530上のクランプジョーは可動子と呼ばれ得る。固定プレート520上のクランプジョーは固定子と呼ばれ得る。SMAワイヤの一端は、可動子を用いることにより可動プレート530に固定され、他端は固定子を用いることにより固定プレート520に固定されている。SMAワイヤの変形は可動プレート530を駆動して、可動子と共に固定プレート520に対して動かしてレンズを駆動し動かすため、OIS機能又はAF機能が実施される。レンズの移動を効果的に制御するために、固定子は通常固定プレート520の小さな領域に集中することはなく、固定プレート520上の異なる位置に分散される。例えば、固定子は、四角形に類似した固定プレート520上の対角位置の2つの頂点に配置される。
PCB基板403上のコントローラは、SMAワイヤ540のための駆動信号を提供する。SMAワイヤ540の形状は駆動信号の変化に応じて変化する。ドライバによって出力される駆動信号がSMAワイヤを通過することを可能にするために、金属導電ワイヤ570が固定プレート520上に配置され得る。固定プレート520上のパッド561上の溶接点お及びベースプレート上のパッド562上の溶接点は1対1の対応関係にあり、共に溶接され且つ電気的に接続されている。電源信号、コントローラによって出力される信号等はベースプレート上のパッド561及び固定プレート520上のパッド562を介して金属導電ワイヤ570に伝達される。
固定子は、固定プレート520上の比較的分散した位置に配置され、固定プレート520上にあり、パッドとSMAワイヤとの間に接続される金属導電ワイヤ570は概ね環状形状(又はリングに似た形状)で配置される。固定プレート520上の環状金属伝導ワイヤはフレキシブルプリント回路(フレキシブルプリント回路、FPC)であり得る。
金属導電ワイヤも可動プレート530に配置されてもよく、SMAワイヤに接続するために用いられる。接続バネは固定プレート520と可動プレート530との間に配置され得る。接続バネは固定プレート520に固定され、可動プレート530を支持するように構成され、可動プレート530に電気的に接続される。SAMワイヤの、可動プレート上に位置する一端は、接続バネを用いることにより可動プレート530上の金属導電ワイヤに接続され、パッド561、パッド562等を用いることによりコントローラの電力出力ポートに接続されている。SMAワイヤの、固定プレート520上に位置する他端は、固定プレート520上の金属導電ワイヤ570、パッド561、パッド562等を用いることによりコントローラのパルス信号の出力ポートに接続されている。SMAモータを制御するためにコントローラによって用いられる制御回路については図13を参照されたい。
SMAモータは、SMAワイヤの数に基づいて、2線式SMAモータ、4線式SMAモータ、8線式SMAモータ等に分類され得る。
図6は2線式SMAモータの概略構造図である。
SMA1及びSMA2は別々の2つのSMAワイヤである。固定子は、固定プレート520上の1つ以上のクランプジョーを示すように構成されてもよく、固定子の位置はベースプレートに対して比較的固定されている。可動子は、可動プレート530上の1つ以上のクランプジョーを示すように構成され得る。SMAワイヤが変形するプロセスでは、固定子に対する可動子の位置が変化する。すなわち、固定プレート520に対する可動子の位置が変化し、可動プレート530の位置を駆動して固定プレート520に対する位置を変化させる。
コントローラは異なる駆動信号を出力し、SMA1の変形量及びSMA2の変形量は異なる。SMA1及びSMA2のための駆動信号は、SMA1及びSMA2が可動子を駆動して動かし、ひいては可動プレート530を動かすように制御されるように調整される。例えば、可動プレートがSMA2に接続された固定子に向かう方向に移動するようにSMA1は収縮状態から弛緩状態に変化し、SMA2は収縮状態に変化する。
図7は、4線式SMAモータの概略構造図である。SMA1~SMA4は別々の4つのSMAワイヤである。可動プレート530上の可動子の位置は固定されている。すなわち、可動子間の相対位置は固定されている。図中、相対的な位置を破線で示し、破線の長さは一定のままである。4線式SMAモータの構造については図5を参照されたい。図中、2つの可動子の間に接続された破線は可動プレート530上の対角線を表してもよく、対角線の2つのエンドポイントのそれぞれの近くにクランプジョーが設けられ、クランプジョーは別々にSMA1~SMA4に接続されている。
図8は8線式SMAモータの概略構造図である。SMA1~SMA8は別々の8つのSMAワイヤである。可動子間の相対位置が固定されている。図中、相対位置を破線で示し、破線の長さ及び相対位置は変化がない。
クランプジョー550は、固定プレート520及び可動プレート530上の比較的点在した位置に位置し、例えば、固定プレート520上では、クランプジョー550は固定プレート520上の対角位置等に位置し得る。金属導電ワイヤとSMAワイヤとの間の電気接続を実施するために、金属導電ワイヤは通常環状形状に設定される。
SMAモータを駆動するために、金属導電ワイヤ内の信号を変化させる必要がある。SMAモータの位置は画像センサに非常に近い。電磁結合のために、固定プレート上の金属導電ワイヤ内の信号の変化は、画像センサのアナログ電源の電圧値に影響を与える。画像センサがサンプリングを行う場合、金属導電ワイヤ内の信号の変化は、画像センサによって生成される画像に影響を与える。
電力消費を低減するために、モータはパルス幅変調(pulse width modulation、PWM)信号を用いることによりSMAモータを概して駆動する。高レベル及び低レベルのPWM信号が反転されると、固定プレート上の環状の金属導電ワイヤ又はリングに似た形状の金属導電ワイヤは信号を伝送する。金属導電ワイヤはコイルと同様であり、周囲の磁場に変化をもたらす。空間結合を介して、そのような変化する磁場空間がPCB基板上の画像センサのアナログ電源上で認識される。これはアナログ電源への強い干渉をもたらし、画像センサによって生成される電気信号に影響を与える。
ビデオを撮影するプロセスにおいて、画像センサは連続的に画像を収集してビデオ内の画像の各フレームを生成する。画像を撮影する前、すなわち、撮影プレビューの間に端末装置が動画を表示できるようにするために、画像センサは連続的に画像を収集する必要がある。
画像センサは光信号を電気信号に変換するように構成されている。画像センサによって生成された画像の各フレーム(frame)は光学信号に対して複数回のサンプリングを行うことによって得られる。画像センサによって生成される画像のフレームレートは同じであり得る。すなわち、画像センサによって生成される単位時間当たりの画像は同じ数のフレームを有し得る。画像センサによって生成される画像の各フレームは複数の信号収集周期に対応する。画像センサは各信号収集周期に光信号から電気信号への変換を1回行って、光信号を電気信号に変換し、電気信号を出力する。光信号を電気信号に変換するプロセスにおいて、画像センサは先ず光信号をアナログ信号に変換し、次にアナログ信号をデジタル信号に変換する。したがって、画像センサの信号収集周期は、アナログ-デジタル変換(analog to digital conversion、ADC)周期とも呼ばれ得る。画像センサのADC周期が短いほど、生成された画像のフレームレートが高くなる。
画像センサは行毎のサンプリング又は列毎のサンプリングによって画像を収集し得る。行毎のサンプリングを一例として用いる。異なる画像解像度に対応して、各回のサンプリングのための領域は画像ピクセルの1つ以上の行であり得る。すなわち、画像センサがADCサンプリングを1回行う場合、画像センサによって出力される信号は画像(又は画像ピクセル)内の1つ以上の行に対応し得る。
画像センサの適用を容易にするために、画像センサはいくつかの時間シーケンス信号を出力し得る。時間シーケンス信号は同期信号を含み得る。例えば、画像センサは行毎のサンプリングを採用し、同期信号はフレーム同期信号及び水平同期(horizontal synchronous、H-SYNC)信号を含み得る。これら2種類の同期信号は周期的に伝送される。
フレーム同期信号はフレーム開始信号、行同期信号又は垂直同期(vertical synchronous、V-SYNC)信号とも呼ばれ、画像センサが画像のフレームの収集を開始することを示すために用いられる。H-SYNC信号及びV-SYNC信号は共にパルス信号である。
水平同期信号は、画像センサが、デジタルアナログ変換が行われた収集信号の行を画像信号プロセッサ(image signal processor、ISP)等のプロセッサに送信することを示すために用いられる。画像センサのADC周期は水平同期信号の周期の整数倍であり得る。ISPは画像センサによってフィードバックされたデータを処理するように構成され得る。ISPは画像センサによって送信された電気信号を裸眼で視認可能な画像に変換し得る。ISPは、画像ノイズ、輝度及び外観に関してアルゴリズム最適化をさらに行い得る。ISPは、撮影シナリオへの露光及び色温度等のパラメータをさらに最適化し得る。一部の実施形態では、ISPはカメラアセンブリ内に配置され得る。水平同期信号の周期は画像センサの行毎のサンプリングの周期と等しい。
例えば、限定ではなく一例として、画像センサの1ADC周期で出力される信号は画像(又は画像ピクセル)内の1つの行に対応し得る。すなわち、画像センサのADC周期はH-SYNC周期と等しい。画像センサの1ADC周期では、画像センサは画像内の1つの行に対応する信号を収集する。画像センサは画像内の1行に対応するデジタル信号を毎回ISPに送信する。デジタル信号はADC周期で送信されてもいいし、1つ以上の後続の周期の周期で送信されてもよい。これは、本願のこの実施形態では限定されない。例えば、画像センサの第1のADC周期では、画像センサは生成されたデジタル信号の行を収集及び変換し、次のADC周期にデジタル信号をISPに送信し得る。デジタル信号を送信する場合、画像センサはH-SYNC信号を出力し得る。
別の例では、画像センサの1ADC周期で出力される信号は画像内の2つの行に対応し得る。すなわち、画像センサは信号の2つの行に対してアナログ-デジタル変換を1回行う必要があり、画像センサのADC周期はH-SYNC周期の2倍である。画像センサの1ADC周期において、画像センサは画像内の2つの行に対応する信号を収集する。H-SYNC信号を出力する場合、画像センサは画像内の2つの行に対応するデジタル信号をISPに送信し得る。
図9及び図10を参照して、画像センサのADC周期を説明する。
画像センサによって収集されたデータに基づいて生成された画像がn行を有する場合、画像センサは、n個のH-SYNC信号が出力される毎に1つのV-SYNC信号を出力する。すなわち、V-SYNC信号の周期はH-SYNC周期のn倍である。
図9に示すように、画像センサのADC周期がH-SYNC周期と等しい場合、サンプリングユニットのサイズは1×1である。1ADC周期では複数のサンプリングユニットが同時にサンプリングを行って画像内の1つの行に対応するデータを収集する。H-SYNCを出力した場合、画像センサは画像内の1行に対応するデータをISPに送信する。画像センサのADC周期がH-SYNC周期と等しい場合、V-SYNC信号の周期は画像センサのADC周期のn倍である。
図10に示すように、画像センサのADC周期がH-SYNC周期の2倍である場合、サンプリングユニットのサイズは2×2である。1ADC周期では、複数のサンプリングユニットが同時にサンプリングを行って、画像内の2つの行に対応するデータを収集する。H-SYNCが出力されると、画像センサは画像内の1行に対応するデータをISPに送信する。画像センサのADC周期がH-SYNC周期の2倍の場合、V-SYNC信号の周期は画像センサのADC周期のn/2倍である。
1ADC周期に画像センサによって出力される信号に対応する画像(又は画像ピクセル)内の行の前述の数は説明のための例にすぎないことを理解されるべきである。本願はこれに限定されない。例えば、1ADC周期に画像センサによって出力される信号は、代替的に、画像内の3つ以上の行に対応し得る。
図11は同期信号及び画像センサのADC周期の概略図である。
画像センサのADC周期はH-SYNC周期の2倍である。画像センサがサンプリングを開始する時点はH-SYNCが出力される時点と同じであってもいいし、時間間隔が存在してもよい。画像の1フレーム分のデータを収集した後に、画像センサはV-SYNC信号を出力し、次の画像のフレームの収集を開始する。V-SYNC信号の周期は水平同期信号の周期の整数倍である。V-SYNC信号の周期は画像センサのADC周期の整数倍である。
画像センサの1ADC周期に出力される信号は画像内の1つ以上の行に対応し得る。すなわち、画像センサのADC周期はH-SYNC周期の整数倍と等しくてもよい。アプリケーションシナリオでは、同じ画像センサに対してADC周期は変わらない。異なるシナリオでは、画像センサのADC周期とH-SYNC周期との間の値の関係の変化は、画像のフレームレートに影響を与える。画像センサのADC周期に対応するH-SYNC周期の数が多いほど、画像センサによって生成される画像のフレームレートが高くなる。
例えば、画像センサのADC周期がH-SYNC周期と等しい場合、画像解像度は40メガピクセル(mega pixel、Mp)である。画像センサのADC周期がH-SYNC周期の2倍のとき、画像センサがサンプリングを行うユニットの長さ及び幅の双方は、ADC周期がH-SYNC周期と等しく、画像の解像度が10Mpの場合の2倍である。H-SYNC周期に対する画像センサのADC周期の倍数の二乗項は、画像センサによって生成される画像の解像度に反比例する。
1ADC周期では、複数のサンプリングユニットが同時にサンプリングを行う。画像センサは、行又は列毎にサンプリングを行うため、画像センサがある瞬間に駆動信号によって干渉を受けると、同時にサンプリングを行う複数のサンプリングユニットの全てによって収集されたデータが影響を受け、その結果、最終的に生成された画像内にストライプが現れる。画像処理アルゴリズムを用いてストライプを取り除くことは極めて困難であり、これは最終的な撮像に重大な影響を及ぼす。これらのストライプは暗い環境でより容易に観察することができる。暗い環境とは、画像センサによって検出される明るさを意味する。例えば、輝度が10ルクス未満の場合、この環境は暗い環境であると考えられる。
図12は画像センサの相関二重サンプリングのサンプリング電圧の概略図である。相関二重サンプリング(correlated double sampling、CDS)技術は画像センサに対するノイズによる衝撃を取り除くための方法である。
画像センサの1ADC周期において、画像センサはCDSを1回、すなわちサンプリング2回を行う。CDSの2回のサンプリングの開始時点の間の時間差、すなわち1ADC周期における2回のサンプリング間の周期間隔はCDS間隔(CDS interval)とも呼ばれる。ADC周期はCDS間隔よりも大きいことを理解すべきである。
同じ外部磁気干渉は、画像センサの異なるサンプリング電圧でアナログ電源に異なる影響を及ぼす。画像センサのサンプリング電圧が比較的小さい場合、アナログ電源は外部電磁干渉をより受けやすい。
1回目のサンプリングでは、サンプリング電圧値は比較的小さく、サンプリング時間は比較的短く、アナログ電源は外部電磁干渉に敏感である。2回目のサンプリングでは、サンプリング時間が比較的長い。2回目のサンプリング開始時、サンプリング電圧値は比較的小さく、アナログ電源は外部電磁干渉に敏感である。サンプリング電圧値が大きくなると、生成される画像に対する同じ外部電磁干渉によってもたらされる衝撃が小さくなる。1回目のサンプリングで得られるデータは、2回目のサンプリングで得られるデータを較正するのに用いられる。相関二重サンプリング技術では、CDSの2回のサンプリングで等しいサンプリング電圧が画像センサに同じ干渉をもたらす場合、干渉は生成された画像に影響を与えない。例えば、CDSの2回のサンプリングの開始後に、1回目のサンプリングと同じ時間内で、2回のサンプリングにおけるサンプリング電圧の経時的な変化は同じであり、画像センサが1回目のサンプリング及び2回目のサンプリングを行う場合、画像センサに同じ干渉がもたらされる。この場合、相関二重サンプリング技術では、画像センサによって生成される画像内で干渉は具体化されない。すなわち、画像に影響を与えない。
画像センサが同期信号を出力する場合又は画像センサが同期信号を出力した後の予め設定された期間内に、画像センサは1回目のサンプリングを行う。
コントローラによって出力される駆動信号の幅は、SMAモータの1制御周期で変化しない。異なる制御周期では、駆動信号の幅は、OIS手ぶれ補正性能要件又はAF要件によって変化する。画像センサに対する駆動信号によってもたらされる衝撃を取り除くために、駆動信号の周期がCDS周期に基づいて調整され得る。例えば、駆動信号の周期としてCDS周期が用いられるか又はドライブ信号の周期の整数倍はCDS周期と等しい。すなわち、駆動信号の周波数はCDS周波数の整数倍である。「等しい」とは、代替的に、「略等しい」又は「大体等しい」であり得ることを理解されるべきである。
SMAモータの制御周期は画像センサのADC周期よりもはるかに大きいため、前述の方法では、画像センサが1回目のサンプリング時間を行う時間内及び2回目のサンプリングの開始時点から、1回目のサンプリングと等しい期間の後に到達する時点までの期間内で、駆動信号の変化は同じであり、駆動信号は画像信号のADC周期における1回目のサンプリング及び2回目のサンプリングに同じ電磁干渉をもたらす。駆動信号によってもたらされる干渉はCDS技術を用いることにより取り除くことができる。
図13は、本願に係るSMAモータの制御回路の概略図である。
SMAワイヤの長さ及び断面積は、SMA材料の特性に基づいて温度と共に変化するため、SMAワイヤのインピーダンスが変化する。SMAワイヤの変形は、SMAワイヤのインピーダンス値の変化によってもたらされる電気的性能の変化に基づいて決定され得る。
写真撮影装置の場合、コントローラはSMAモータを駆動するために制御信号を出力する。制御信号によって生成される電流がSMAモータ内のSMAワイヤを流れると、SMAワイヤが加熱されて変形する。SMAワイヤのインピーダンス変化を検出することにより、コントローラは制御信号を調整し、SMAワイヤの変形をより正確に制御できる。
SMAワイヤのインピーダンス変化は、SMAワイヤの変形へのフィードバックとして用いられ得る。温度又は相対位置を測定するために用いられるセンサ等の素子を追加する必要がない。したがって、部品の数が低減され、体積が低減される。
SMAワイヤの変形状態を判断するために、各SMAワイヤは分圧器抵抗Rに直列に接続され、電源Vccに対して電圧分割が行われる。分圧器抵抗Rは定値抵抗器であってもよい。すなわち、SMA線と定値抵抗器とを直列に接続して分圧回路を形成してもよい。SMAワイヤ及び分圧抵抗器で構成される回路の両端に電圧が印加される。SMAワイヤのインピーダンスは、SMAワイヤと電圧分割抵抗Rとの間の電圧分割状態に基づいて決定され得る。
コントローラは検出信号を出力し、SMAワイヤと分圧抵抗器とで構成される回路の両端に検出信号をロードする。SMAワイヤの両端間の電圧又は分圧抵抗器の電圧を測定するか又はSMAワイヤを流れる電流を測定し、測定された電圧又は電流に基づいてフィードバック信号を形成して、SMAワイヤの変形を特定する。分圧抵抗器は、SMAワイヤの極めて小さい抵抗及びSMAワイヤを流れる極めて大きい電流によってもたらされる回路の破損を防止するための保護の役割も果たす。SMAワイヤは、異なる変形でのSMAワイヤのインピーダンス特性に基づいて検出される。したがって、検出信号はインピーダンス検出信号とも呼ばれ得る。
あるいは、検出信号はSMAワイヤの両端に直接印加され、SMAワイヤを流れる電流が測定され、SMAワイヤを流れる電流に基づいてフィードバック信号が形成され、SMAワイヤの変形が特定される。
フィードバック信号を形成するために収集された電圧又は電流信号に対してアナログ-デジタル変換が行われ得る。フィードバック信号はSMAワイヤの変形を反映し得る。SMAワイヤの変形状態は、フィードバック信号とSMAワイヤの変形量との対応関係に基づいて特定され得る。SMAワイヤのインピーダンス値は、SMAワイヤの変形量に対するフィードバックを形成するために、フィードバック信号に基づいて特定され得る。
検出信号を出力する場合、コントローラはフィードバック信号を収集する。検出信号は定電圧のパルス信号である。したがって、フィードバック信号のサイズはSMAワイヤのインピーダンス値の変化に伴って変化する。
インピーダンス値の測定の間、回路を安定した電源オン状態で維持する必要がある。フィードバック信号の精度を考慮して、検出信号の幅は、インピーダンス検出のためにコントローラによって用いられるデジタルアナログ変換整定時間(ADC settling time)以上に通常設定される。インピーダンス検出のためにコントローラによって用いられるデジタルアナログ変換整定時間は、コントローラがインピーダンス検出を実行する場合に、測定された信号が変化しない必要がある時間である。設計を簡素化するために、チップの計算量を減らし、検出信号の幅が整定時間以上になることを確実にするために、検出信号の幅は固定値に設定され得る。
なお、同一のSMAワイヤに対して、駆動信号及び検出信号はコントローラの同じポートから出力され、PWM信号の異なる周期を占有し得る。すなわち、検出信号及び駆動信号は、PWM信号の異なる周期でコントローラにより送信される。検出信号は、フィードバック情報を収集するためにコントローラをトリガするトリガ信号として用いられ得る。検出信号の周期はPWM信号の周期よりもはるかに大きい。
図14はコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
1制御周期において、駆動信号の幅は等しい。AF又はOISの要件に基づいて、異なる制御周期における駆動信号のデューティサイクルが調整される。すなわち、駆動信号の幅は異なる制御周期で異なり得る。検出信号の幅は固定値であり得る。
時間tが経過する毎に、コントローラは1つのパルス信号を出力し、aは駆動信号を表し、wは検出信号を表す。コントローラはパルス信号を周期的に出力する。パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、tはパルス信号周期の長さを表す。異なる制御周期では、検出信号の幅は固定値であり、駆動信号の幅は同じであるか又は異なり得る。
図15はコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
画像センサが相関二重サンプリングを行う場合、コントローラによって出力される検出信号及び駆動信号の幅の間に差がある。したがって、画像センサがサンプリングを行う時間に検出信号が現れると、コントローラによって出力される信号が画像センサに干渉し、その結果、画像センサによって生成される画像にノイズストライプが現れる。
図15に示すように、コントローラによって生成されるパルス信号周期は画像センサのCDS間隔と等しい。パルス信号は検出信号及び駆動信号を含む。1パルス周期が経過する毎に、コントローラは1つのパルス信号を出力する。1パルス信号周期では、コントローラは1つの検出信号又は1つの駆動信号を出力する。画像センサが、画像センサのADC周期に1回目のサンプリングを行っているときに検出信号の干渉を受けた場合、画像センサは2回目のサンプリングを行う場合に駆動信号の干渉を受ける。検出信号の幅はwであり、駆動信号の幅はaである。検出信号の幅は駆動信号の幅と等しくないため、画像センサによって行われるCDSの2回のサンプリングに対して外部磁場干渉によってもたらされる衝撃は不均等である。そのような干渉は相関二重サンプリング技術を用いることによりオフセットできないため、画像センサによって生成される画像内にストライプノイズが存在する。
上述の問題を解決するために且つ駆動信号及び検出信号によってもたらされるノイズを総合的に考慮して、本願の実施形態はSMAモータの制御方法を提供する。
図16は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法を示す。
写真撮影装置は画像センサ、レンズ、モータ及びコントローラを含む。モータは少なくとも1つのSMAワイヤを含む。SMAワイヤはレンズを動かすために変形するように構成されている。コントローラはパルス信号を出力するように構成されている。パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は第1のSMAワイヤを変形させるように構成され、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するように構成されている。
ステップS1201で、コントローラは第1の時間に第1の検出信号を出力する。
ステップS1201で、コントローラは第2の時間に第2の検出信号を出力する。第1の検出信号の幅は第2の検出信号の幅と等しい。
第1の時間の開始時点と第2の時間の開始時点との間の間隔は、画像センサの相関二重サンプリングCDS間隔と等しい。
第1の時間は、画像センサによって行われる相関二重サンプリングの1回目のサンプリングに対応し、2回目のサンプリングは、画像センサが行う相関二重サンプリングの2回目のサンプリング時間に対応する。
すなわち、画像センサが相関二重サンプリングを1回行い、2回のサンプリングにおけるサンプリング電圧が同じである場合、第1の検出信号の電圧値は第2の検出信号の電圧値と等しい。「等しい」とは「略等しい」とも理解され得る。時間に伴う2回のサンプリングにおけるサンプリング電圧の変化は同じであっても、異なっていてもよいことを理解すべきである。
画像センサは相関二重サンプリングを1回行う。2回目のサンプリングの開始時点から、1回目のサンプリングの時間と等しい期間の後に到達する時点までの期間内で、2回目のサンプリングのサンプリング電圧の変化が1回目のサンプリングのサンプリング電圧の変化と同じである場合、第1の検出信号の変化は、1回目のサンプリングのための時間内及び2回目のサンプリングの開始時点から、1回目のサンプリングの時間と等しい期間の後に到達する時点までの期間内での第2の検出信号の変化と同じである。
図17に示すように、1回目のサンプリングにおけるサンプリング電圧の勾配は、2回目のサンプリングにおけるサンプリング電圧の勾配と等しく、wは検出信号の幅を表し、a、b及びcは別々に3つの制御周期における駆動信号の幅を表す。1制御周期において、駆動信号の幅aは変化しない。異なる制御周期では、駆動信号の幅はOIS手ぶれ補正性能要件等に伴って変化する。第1の時間が、画像センサの1回目のサンプリングのための時間内にあり、第1の時間と画像センサの1回目のサンプリングの開始時点との間の間隔がt1の場合、第2の時間は画像センサの2回目のサンプリングのための時間内にあり、第2の時間と画像センサの2回目のサンプリングの開始時点との間の間隔はt1である。
第1の時間が画像センサの1回目のサンプリングのための時間よりも前の場合、第1の検出信号は、画像センサの1回目のサンプリングのための時間内で終了し、第1の検出信号の終時点と、画像センサの1回目のサンプリングの開始時点との間の間隔はt2であり、第2の時間が画像センサの2回目のサンプリングの前であり、第2の検出信号は画像センサの2回目のサンプリングのための時間内で終了し、第2の検出信号の終了時点と、画像センサの2回目のサンプリングの開始時点との間の間隔はt2である。
コントローラが第1の検出信号を出力する時間が、画像センサの1回目のサンプリングのための時間を含む場合、コントローラが第2の検出信号を出力する時間は、画像センサの2回目のサンプリングの開始時点から、1回目のサンプリングのための時間と等しい期間の後に到達する時点までの期間を含む。
インピーダンス測定要件を満たすために、コントローラはインピーダンス測定を所定の期間に1回行い得る。コントローラによって出力されるパルス信号が画像センサのサンプリング電圧と一致しない場合にもたらされる画像ノイズの問題を解決するために、コントローラは、1ADC周期に画像センサによって行われるCDSの2回のサンプリングのための期間において2つの等幅検出信号を対応して出力し得る。2つの検出信号間の時間差はCDS間隔と等しい。すなわち、2つの検出信号は画像センサのCDSと一致するため、画像に対してパルス信号によってもたらされる衝撃が取り除かれ、ストライプノイズが取り除かれる。
パルス信号を出力するための時間シーケンスを設計することの困難を低減するために、画像センサの各ADC周期において、コントローラが検出信号を出力する場合に、コントローラがADC周期に2つの検出信号を出力し、2つの検出信号が画像センサによって行われるCDSの2回のサンプリングに対応することを確実にする。このように、検出信号が周期的に出力され、出力検出信号の検出周期が設定される。1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。すなわち、コントローラは1検出周期に2つの検出信号を出力する。画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応する。検出周期が設定されている場合、検出信号の検出周期はADC周期の正の整数倍と等しい。
検出周期が設定されている場合、パルス信号を送信するための時間シーケンスの計算及び構成が容易になる。
加えて、検出周期の開始時点は同期信号に基づいて調整され得る。
パルス信号の周波数は、コントローラのクロック周波数に基づいてコントローラによって決定される。画像センサのADC周期及びCDS間隔は画像センサのクロック周波数に基づいて決定される。画像センサのクロック周波数及びコントローラがパルス信号を出力するクロック周波数は、端末装置のプロセッサのクロック信号に対して周波数分割等の処理を行うことにより、画像センサ及びコントローラによってそれぞれ得られ得る。クロック周波数に対してコントローラ及び画像センサによって行われる処理により、コントローラのクロック周波数に基づいて設定されたパルス信号周期と、画像センサのクロック周波数に基づいて決定されたADC周期及びCDS間隔との複数の関係において誤差が存在し得る。すなわち、CDS間隔とパルス信号周期の整数倍との間に誤差があり、ADC周期の正の整数倍と検出周期との間に誤差がある。
コントローラがオンにされて作動すると、コントローラがパルス信号を出力する時間及び周波数は上記の方法で設定される。実行中のプロセスにおいて、時間が経過するにつれて、クロック周波数によってもたらされる誤差が蓄積される。その結果、1検出周期において2つの検出信号のうちの1つのみが、画像センサがサンプリングを行う時間に現れ、ノイズストライプがもたらされる。
コントローラは、画像センサによって出力される同期信号出力に基づいて検出周期の開始時点を調整し得る。検出周期の開始時点は、時間誤差をなくし、ノイズストライプを回避するために同期信号を用いることにより調整される。
第1のSMAワイヤはSMAモータ内のSMAワイヤである。SMAモータ内の別のSMAワイヤについては、前述の制御方法を用いてもいいし、別の制御方法を用いてもよい。
図18は、本願の一実施形態に係る、コントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
コントローラはパルス信号を周期的に出力する。検出信号を出力するi回目の検出信号の出力と、検出信号の(i+2)回目の出力との間の時間間隔はインピーダンス測定周期又は検出周期とも呼ばれる。
1パルス信号周期が終了する毎に、コントローラは1つのパルス信号を出力し、パルス信号は駆動信号又は検出信号であり得る。
CDS間隔がパルス信号周期の整数倍になるように、パルス信号周期の長さが調整され得る。加えて、パルス信号の開始時点が画像センサのCDSの2回のサンプリングの開始時点と一致するように、パルス信号周期の開始時点が調整される。
検出周期の長さが調整され得る。コントローラによって出力されるパルス信号において、各検出周期における2つの検出信号の双方が画像センサのCDSの2回のサンプリングに一致するように、検出周期が画像センサのADC周期の整数倍であり、画像センサに対して検出信号によってもたらされる干渉が、画像センサによって生成される画像に影響を与えることが防止される。パルス信号周期及び検出周期が設定されるため、パルス信号を出力するための時間シーケンスを設計する困難を低減できる。
CDS間隔がパルス信号周期のN倍である場合、次のそのような検出信号がある:検出信号の後のN番目のパルス信号周期におけるパルス信号は検出信号である。CDS間隔がパルス信号周期のN倍の場合、コントローラによって出力されるパルス信号の出力については、図18を参照されたい。
図18は、本願の一実施形態に係る、コントローラによって出力されるパルス信号の出力の概略図である。
コントローラによって出力されるパルス信号のパルス信号周期はtである。すなわち、時間tが経過する毎に、コントローラは1つのパルス信号を出力し、wはパルス信号の検出信号の幅であり、aは1つの制御周期におけるパルス信号の駆動信号の幅である。
検出周期における2つの検出信号の双方が、画像センサのCDSの2回のサンプリングに一致させることができるように、CDS間隔がパルス信号周期の2倍の場合、次のような検出信号がある:検出信号の後の第2のパルス信号周期におけるパルス信号は検出信号である。その後の第2パルス信号周期との間の時間間隔は、CDS間隔である。
図19は、本願の一実施形態に係る、コントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
パルス信号周期はCDS間隔と等しくてもよい。コントローラによって出力されるパルス信号には2つの隣接する検出信号がある。検出信号は2回連続で出力され、2回連続で出力される検出信号は、画像センサがCDSの2回のサンプリングを行う時間と一致する。すなわち、画像ノイズが取り除くために、検出信号が各検出周期で2回出力される。パルス信号周期がCDS間隔と等しい場合、コントローラによって出力されるパルス信号については図19を参照されたい。
wは検出信号の幅を表し、検出信号は周期的に現れる。検出周期において、コントローラは2つの検出信号を出力し、2つの検出信号は、画像センサがCDSの2回のサンプリングを行う時間と一致する。
パルス信号周期がCDS間隔と等しい場合、2つの等幅パルス信号は各検出周期において連続で現れる。2つのパルス信号のそれぞれの幅は、他のパルス信号の幅と異なる。等幅パルス信号は2つの検出信号である。2つのパルス信号は同じADC周期にある。2つのパルス信号の間の時間間隔はCDS間隔と等しい。
a及びbは別々に2つの制御周期における駆動信号の幅を表す。1制御周期において、駆動信号の幅は変化しない。異なる制御周期において、駆動信号の幅はOIS手ぶれ補正性能要件等に伴って変化する。
試験の間に外部からの揺れが携帯電話に加えられない場合、a=bである。
試験の間に外部からの揺れが携帯電話に加えられると、aとbとは等しくなくなり得る。
また、パルス信号の出力は、同期信号に基づいて調整され得る。
図20は、本願の一実施形態に係る、コントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
同期信号は、パルス信号周期の開始位置をリセットするための、例えばパルス信号を同期信号と揃えるためのトリガ信号として用いられ得る。パルス信号周期の開始位置がリセットされた場合、パルス信号周期の長さは変化しない。リセットの後も、コントローラは前のパルス信号周期及び前の検出周期に基づいてパルス信号を出力し、パルス信号は検出信号及び駆動信号を含む。同期信号はH-SYNC信号であってもよいし、V-SYNC信号であってもよい。
コントローラは、V-SYNC信号が受信される毎にパルス信号周期の開始位置を調整し得るか又は一定量のV-SYNC信号が受信される毎にパルス信号周期の開始位置を調整し得る。
画像センサのH-SYNC信号の周期の整数倍がADC周期と等しい場合、コントローラは、一定量のH-SYNC信号が受信される毎にパルス信号周期の開始位置を調整し得る。例えば、ADC周期がH-SYNC信号の周期のN倍と等しい場合、コントローラは、Nの整数倍の量のH-SYNC信号が受信される毎に、パルス信号周期の開始位置を調整し得る。パルス信号周期の開始位置の調整は、検出周期の開始位置の調整として理解され得る。
画像プロセッサは、同期信号を出力する間に、CDSの1回目のサンプリングを行い得る。あるいは、画像センサは、画像センサが同期信号を出力し、予め設定された時間間隔が満了したときに、CDSの1回目のサンプリングを行い得る。同期信号を受信した場合、コントローラは検出信号を出力するか又はコントローラは検出周期の開始時点を調整するため、コントローラが同期信号を受信し、予め設定された時間間隔が経過した場合にコントローラが検出信号を出力する。同期信号は、画像センサのCDSの1回目のサンプリングの開始を示すために用いられ得る。同期信号を受信した場合、コントローラはパルス信号周期の開始時間を調整する。例えば、コントローラが同期信号を受信した場合、コントローラは第1の検出信号を出力し、コントローラが同期信号を受信し、1CDS間隔が満了した場合、コントローラは第2の検出信号を出力する。したがって、画像センサのCDSの2回のサンプリングに対してパルス信号によって同じ干渉がもたらされる。すなわち、パルス信号周期の開始時点は、画像センサのADC周期の開始時点と一致するように、同期信号に基づいて調整される。
コントローラは、画像センサの同期信号出力インターフェイスに接続され得る。画像センサによって出力された同期信号を受信した場合、コントローラはパルス信号周期の開始時点を調整し、その後、調整前のパルス信号周期の長さと等しい長さの周期に基づいてパルス信号を出力する。
パルス信号周期の開始時点は同期信号を用いることによりリセットされ、パルス信号周期の開始位置が制御される。このように、パルス信号周期の長さの設定や、時間に伴う画像センサのADC周期の誤差の蓄積により、検出信号と画像センサのサンプリング時間との偏差が大きくなり、画像のADC周期において、画像センサがサンプリングを一回行う期間にのみ検出信号が現れるという問題が回避される。パルス信号周期の開始時点は同期信号を用いることによってリセットされるため、パルス信号を出力するための時間シーケンスの設計を制御することの困難を低減でき、画像内のストライプノイズを取り除くことの安定性が、実際のアプリケーションプロセスで改善される。同期信号はV-SYNC信号であってもいいし、H-SYNC信号であってもよい。
コントローラは駆動チップであり得る。画像センサ内にあり、V-SYNC信号を出力するように構成されたポートは、コントローラの同期(synchronous、SYNC)信号ポート又は割り込み(interrupt)信号ポートに接続され得る。コントローラのSYNC信号ポート又は割り込み信号ポートは同期信号を受信し得る。コントローラは、SYNC信号ポート又は割り込み信号ポートによって受信された信号に基づいてパルス信号周期の開始時点を制御し得る。
図21は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法を示す。
検出信号の幅が柔軟に調節されるため、画像センサによって生成された画像に対してパルス信号によってもたらされる衝撃を取り除くことができる。
写真撮影装置は画像センサ、レンズ、モータ及びコントローラを含む。モータは少なくとも1つのSMAワイヤを含む。SMAワイヤはレンズを駆動して動かすように構成されている。コントローラはパルス信号を出力するように構成されている。パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は第1のSMAワイヤを変形させるように構成され、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するように構成されている。
ステップS1601で、コントローラは第1の検出信号を出力する。
ステップS1602で、コントローラは第1の駆動信号を出力する。第1の検出信号の幅は第1の駆動信号の幅と等しく、パルス信号周期のN倍は画像センサの相関二重サンプリングCDS周期と等しく、第1の駆動信号及び第1の検出信号は、時間の点で隣接する2つのパルス信号である。
パルス信号の周波数は、コントローラのクロック周波数に基づいてコントローラによって決定される。画像センサのADC周期及びCDS間隔は、画像センサのクロック周波数に基づいて決定される。画像センサのクロック周波数と、コントローラがパルス信号を出力するクロック周波数とは、端末装置のプロセッサのクロック信号に対する周波数分割等の処理を行うことによって、画像センサ及びコントローラによってそれぞれ得られ得る。コントローラ及び画像センサによってクロック周波数に対して行われる処理により、画像センサのクロック周波数に基づいて決定されたCDS間隔と、コントローラのクロック周波数に基づいて設定されるパルス信号周期との間の複数の関係に誤差が存在し得る。画像センサの相関二重サンプリングの1回目のサンプリングにもたらされる干渉と2回目のサンプリングにもたらされる干渉との間には特定の差が存在する。すなわち、生成された画像にノイズストライプが存在し得る。
コントローラが第1の検出信号を出力するために用いられる時間と、同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期が画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期が1回のCDSに対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、コントローラは、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整する。
同期信号はH-SYNC信号であってもよいし、V-SYNC信号であってもよい。
人間の目は、静止した物体よりも動いている物体により注目する。検出周期の開始時点は画像プロセッサの同期信号に基づいて調整されるため、ノイズストライプは画像内の比較的固定された位置に現れる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
図22は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
検出信号が画像にストライプノイズを導入する理由は、検出信号のパルス幅が駆動信号のパルス幅と等しくなく、その結果、画像センサの1ADC周期における2回のサンプリングに異なる干渉がもたらされ、ノイズオフセットが不完全なためである。
検出信号の前に、コントローラによって出力される駆動信号の幅はaであり、検出信号の幅wはw=aに設定される。検出信号が出力される毎に、信号の幅が、信号の前後の1つ以上の駆動信号の幅と等しくなることが確実にされる。検出信号の幅は駆動信号の幅に基づいて調整されるため、パルス信号はCDSサンプリングの2回のサンプリングと一致し、ストライプノイズを取り除くことができる。
第1の制御周期における駆動信号の幅がaの場合、第1の制御周期における検出信号の幅もaである。第2の制御周期における駆動信号の幅がbの場合、第2の制御周期における検出信号の幅もbである。第3の制御周期における駆動信号の幅がcの場合、第3の制御周期における検出信号の幅もcである。
携帯電話が連続的に振られると、パルス信号の幅が周期的に変化する。パルス信号の幅の変化する周期は制御周期である。各周期におけるパルス信号の量は同じである。すなわち、連続する等幅パルス信号の量は等しい。
図23は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
検出信号が画像にストライプノイズを導入する理由は、検出信号の幅が駆動信号の幅と等しくなく、その結果、画像センサの1ADC周期における2回のサンプリングに異なる干渉がもたらされ、ノイズオフセットが不完全なためである。
検出信号の幅は、検出信号の前の駆動信号のパルス幅及び検出信号の後の駆動信号のパルス幅と等しくなるように設定される。すなわち、画像センサの同じADC周期における2回のサンプリングに対して検出信号及び駆動信号が同じ干渉をもたらすのを確実にする。パルス信号の幅はパルス幅とも呼ばれ、パルス信号の継続期間を示すために用いられる。画像センサによって行われるアルゴリズム処理の後、同じADC周期における2回のサンプリングの同じ干渉によってもたらされるノイズはオフセットされ得る。したがって、ストライプノイズは最終画像に表示されない。3つの制御周期でコントローラによって出力される駆動信号の幅は別々にa、b及びcであり、コントローラによって出力される検出信号の幅は、検出信号が位置する制御周期における駆動信号の幅と等しい。
検出信号の幅は、検出信号の前の駆動信号の幅及び検出信号の後の駆動信号の幅と等しくなるように設定されるため、検出信号を出力する時間に対する制限が低減され、パルス信号の時間シーケンスを設計する困難を低減できる。
図24は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
パルス信号0~3は、SMAモータの4つのSMAワイヤを駆動するために別々に用いられる。コントローラによって出力されるパルス信号のパルス信号周期はCDS間隔と等しくなるように設定され、パルス信号の検出信号の幅は、検出信号の前後の1つ以上の駆動信号の幅と等しくなるように設定されるため、画像センサによって生成される画像内のパルス信号の検出信号によってもたらされるノイズを取り除くことができる。
各SMAワイヤに対応して、コントローラは、制御を行うためにパルス信号周期が等しいパルス信号を出力し得るため、時間シーケンスを設計する困難を低減できる。電源の電流の最大値に対する複数のSMAワイヤの要件を低減するために、コントローラは、複数のSMAワイヤに対応するパルス信号の開始時点を調整するため、複数のSMAワイヤに対応するパルス信号は異なる時点で出力される。
例えば、特定の使用シナリオにおける特定のモデルの画像センサのADC周期は14.1μsであり、画像センサのCDS間隔は約3.135μsである。SMAモータは4線式SMAモータである。各SMAワイヤについて、SMAモータのパルス信号周期はCDS間隔と等しくなるように設定され得る。すなわち、、パルス信号周期は3.135μsであり、周波数は318.9kHzである。4つのSMAワイヤのパルス信号は同じパルス信号周期を有し、同じ時点又は異なる時点で出力できる。
また、パルス信号周期の開始時点は画像センサの同期信号に基づいて調整され得るため、画像内の比較的固定された位置にノイズストライプが現れ、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
図25は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法の概略フローチャートである。
フィードバック信号はSMAワイヤのインピーダンス値に基づいて取得される。したがって、フィードバック信号を読み取る場合、コントローラは、SMAワイヤが位置するラインを安定した電源オン状態に維持する必要がある。安定した電源オン状態に達するために、検出信号のパルス幅は通常比較的広く設定される。検出信号のパルス幅は比較的広く、駆動信号のパルス幅は比較的狭い。一部の場合では、検出信号のパルス幅は駆動信号の幅よりもはるかに広く、例えば駆動信号のパルス幅の倍数であり得る。画像センサがサンプリングを行うと、コントローラは検出信号を生成する。駆動信号のパルス幅と検出信号のパルス幅との間には比較的大きな差があるため、画像センサの相関二重サンプリングの2回のサンプリングの期間に検出信号及び駆動信号がそれぞれ現れる場合、検出信号及び駆動信号は異なる干渉を画像センサにもたらす。これは、生成された画像に影響を与え、画像内にノイズストライプが現れる。検出信号のパルス幅は、画像センサによって生成された画像に対してパルス信号によってもたらされる衝撃が低減されるように適切に設定され得る。
検出信号のパルス幅の値は比較的小さな値に設定され得る。コントローラの発展に伴って、インピーダンス検出のためにコントローラに用いられるADC整定時間が短縮される。したがって、検出信号の幅の値は、画像センサによって生成される画像に対して検出信号によってもたらされる衝撃が低減されるように、駆動信号の幅と大体等しくてもよい。
異なる制御周期において、駆動信号の幅はOIS手ぶれ補正性能要件等に伴って変化する。すなわち、駆動信号のパルス幅は異なる制御周期で異なり得る。したがって、画像センサがサンプリングを行うときに、画像センサに対して固定パルス幅の検出信号によって異なる干渉がもたらされ得る。画像センサによって生成される画像に対してパルス信号によってもたらされる干渉を低減するために、コントローラによって出力される検出信号の幅は、駆動信号のパルス幅の最小値より大きくてもよく、駆動信号のパルス幅の最大値より小さい。
写真撮影装置は画像センサ、レンズ、モータ及びコントローラを含む。モータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、少なくとも1つのSMAワイヤはレンズを駆動して動かすように構成され、コントローラはパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
コントローラは少なくとも1つの駆動信号及び第1の検出信号を出力し、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、検出信号は第1の検出信号を含む。
第1の検出信号の幅は、駆動信号の幅に近い値に調整されるため、第1の検出信号によってもたらされ得るノイズストライプを低減できる。画像全体のノイズストライプを低減するために、コントローラによって出力される各検出信号の幅が調整され得る。
コントローラはパルス信号を出力し、パルス信号は少なくとも1つの検出信号及び少なくとも1つの駆動信号を含む。駆動信号はSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号はSMAワイヤの変形を検出するために用いられる。パルス信号の整数倍はCDS間隔と等しく、複数の検出信号の各検出信号の幅は、少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上である。
少なくとも1つの検出信号は等しい又は等しくない幅を有し得る。
検出信号の1回の電源オン時間が短縮されるため、検出信号の幅がパルス信号の幅に近い値に調整される。このように、画像センサの相関二重サンプリングの2回のサンプリングに対して異なる干渉がもたらされる可能性が低減され、干渉差が低減されるため、画像センサによって生成される画像内のストライプノイズを低減できる。コントローラによって出力される検出信号の幅は、駆動信号のパルス幅の平均値と等しくなるか又はわずかに小さくなるように設定され得る。
第1の検出信号を出力するためにコントローラによって用いられる時間と、同期信号を出力するための時間との差が予め設定された値に等しくなり、同期信号の周期が画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、コントローラは、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整する。
人間の目は動いている物体に対してより敏感である。すなわち、人間の目は位置が変化する物体により多くの注意を払う。パルス信号の開始時点は同期信号に基づいてリセットされる。画像の異なるフレームについて、ストライプは画像の各フレームの固定位置に現れる。すなわち、ストライプは特定の行又は列にのみ現れる。同期信号に基づいてパルス信号の開始時間時点をリセットする方法では、ノイズストライプが画像内の比較的固定された位置に現れることができる。このように、人間の目によるストライプノイズへの注目が低減され、ユーザ体験が向上する。
図26は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
コントローラはパルス信号を周期的に出力する。各制御周期における駆動信号の幅は等しく、異なる制御周期における駆動信号の幅は異なり得る。各時間間隔Tの後、コントローラは1つの検出信号を出力する。パルス信号を出力するためにコントローラによって用いられる時間シーケンスを設計することの困難を軽減するために、コントローラは固定幅の検出信号を出力し得る。コントローラによって出力される波形では、等しい時間間隔Tが満了する毎に、固定幅wのパルス波形が1つ存在する。パルス信号は検出信号である。
図27は、本願の一実施形態に係るSMAモータの制御方法を示す。
検出信号は、画像センサのADC周期の影響を受け難い領域で出力され、生成された画像にノイズストライプが現れるのを防止できる。
画像センサは、1ADC周期にサンプリングを2回行う。2回のサンプリングの間、画像センサは受信した光を収集する。この場合、(限定されないが、駆動信号及びインピーダンス測定信号によってもたらされる干渉を含む)干渉がもたらされた場合、干渉によって生成されたノイズが収集され、これは画像センサによって生成される画像に影響を及ぼし得る。
画像センサのADC周期では、画像センサがサンプリングを行う時間領域以外の時間領域をセキュア領域、すなわち、影響を受け難い領域と呼ばれ得る。すなわち、セキュア領域では、画像センサはサンプリングを行わない。画像センサがセキュア領域に位置する場合、画像センサは外部干渉に影響されず、干渉が存在しても、画像センサは領域内でサンプリングを行うため画像内に干渉が表示されない。したがって、セキュア領域では、コントローラのパルス信号出力は画像効果に影響を及ぼさない。
一部の画像センサは異なる解像度の画像を収集できます。CDS間隔が変わらず、毎回CDSを行うためのサンプリング時間の長さが変わらない場合、生成された画像の解像度が低いと、画像センサの1ADC周期がより長くなり、1ADC周期のセキュア領域の時間がより長くなる。
図28に示すように、異なる画像解像度に対して、画像センサのADC周期は異なる。第1の解像度は第2の解像度よりも高い。第1の解像度は画像センサの第1のADC周期に対応し、第2の解像度は画像センサの第2のADC周期に対応し、第2のADC周期は第1のADC周期よりも大きい。
ADC周期が開始された後で、画像センサは等時間の後にサンプリングを開始する。CDS間隔は変化しないため、画像センサは、第2のADC周期が第1のADC周期よりも長い時間内で、すなわち、第1のADC周期が経過した後に第2のADC周期に残る時間内でサンプリングを行わない。したがって、時間のこの部分はセキュア領域である。異なる解像度では、ADC周期が開始した後で、画像センサが等時間でCDSを行うことを開始した場合、第2の解像度では、第1のADC周期に対応する時間の後の1ADC周期における時間間隔がセキュア領域である。
H-SYNC周期に対する画像センサのADC周期の倍数の二乗項は、画像センサによって生成される画像の解像度に反比例する。例えば、第2のADC周期は第1のADC周期の2倍であり、第1の解像度は40Mpであり、第2の解像度は10Mpであり、第1の解像度は第2の解像度の2倍である。第2の解像度が用いられる場合、ADC周期の後半はセキュア領域である。すなわち、画像センサのセキュア領域は解像度に基づいて決定され得る。
写真撮影装置は画像センサ、レンズ、モータ及びコントローラを含み、モータは少なくとも1つのSMAワイヤを含む。SMAワイヤはレンズを駆動して動かすために変形するように構成されている。コントローラはパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含む。駆動信号は少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられる。パルス信号周期の整数倍は、画像センサのCDS間隔と等しい。検出信号を出力する時間は、画像センサがサンプリングを行う時間以外の時間である。
すなわち、コントローラが検出信号を出力する場合、画像センサはサンプリングを行わない。したがって、検出信号は、画像センサがサンプリングを行う期間に現れず、画像センサによって生成される画像に影響を及ぼさない。
ステップS2201で、コントローラは現在の解像度情報を取得する。
現在の解像度情報は、画像センサの現在のサンプリング方法で生成される画像の解像度を示すために用いられ得る。現在の解像度情報はユーザによって入力されてもいいし、プログラムに基づいて設定されてもよい。
ステップS2202で、コントローラは、画像センサの各ADC周期における第1の間隔を、現在の解像度情報及び解像度情報と第1の間隔との対応関係に基づいて決定し得る。第1の間隔は、画像センサによって行われるCDSの1回に対応する。
第1の間隔は影響を受けやすい領域とも呼ばれ得る。画像センサがサンプリングを行う場合、生成された画像に干渉が反映され得る。画像センサがサンプリングを行う時間は画像センサの影響を受けやすい領域である。第1の間隔は、画像センサがサンプリングを行う時間を含む。
相関二重サンプリング技術を用いる画像センサの場合、第1の間隔は、1ADC周期においてサンプリングを2回行うために画像センサによって用いられる時間を含む。
外部環境等によってもたらされる衝撃により、サンプリング時間の長さが変化し得る。第1の間隔は、サンプリング時間と、サンプリング時間の前及び/又は後の特定の予約時間とを含むように設定され得る。
例えば、相補型金属酸化物半導体(complementary metal-oxide-semiconductor、CMOS)プロセスを用いる画像センサの場合、最大解像度は現在の解像度のN倍であり、第1の間隔の持続期間はADC周期の1/Nであり得る。すなわち、異なる解像度では、CDSはADC周期の開始直後に実行されるか又はCDSは予め設定された間隔で開始される。この場合、現在の解像度では、ADC周期が開始した後で、ADC周期の1/Nの時間が経過した後に、画像センサはサンプリングを行わず、ADC周期の最初の1/Nの時間が第1の間隔であり得る。
ステップS2203では、コントローラは、1ADC周期における第1の間隔以外の間隔で検出信号を出力する。
解像度情報と第1の間隔との間の対応関係は予め設定され得る。
コントローラは、画像センサの現在の解像度と最大解像度との間の数値関係に基づいて、異なる解像度に対応する第1の間隔を決定し得る。
パルス信号の周波数はCDS間隔の整数倍であるため、駆動信号が、画像センサの1ADC周期における2回のサンプリングに対して同じ干渉をもたらすことを確実できる。
コントローラは複数の検出信号を出力する。パルス信号の時間シーケンスを設計する困難を軽減するために、SMAワイヤの変形が周期的に検出され得る。すなわち、コントローラは検出信号を周期的に出力し得る。検出信号の周期は画像センサの1ADC周期の整数倍であり得る。検出信号の周期は、画像センサのADC周期の整数倍に設定されているため、画像センサのADC周期で検出信号を出力する時間は変化しない。すなわち、検出信号は、画像センサのADC周期の同じ又は固定の位相に現れるため、検出信号はセキュア領域に出力される。
コントローラが作動を開始すると、コントローラ及び画像センサが構成されるため、コントローラは画像センサのADC周期の開始時点を決定する。例えば、画像センサによって行われるCDSの1回目のサンプリングの開始時点が、ADC周期の開始時点として用いられ得る。
検出周期が設定されている場合に誤差があり、検出周期がADC周期の整数倍と厳密に等しくない場合がある。コントローラは、画像センサによって出力された同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整し得る。検出周期の開始時点は、時間の蓄積及び検出信号の位相変化により、画像センサがサンプリングを行っているときに検出信号が出力される場合を回避するために、同期信号を用いることにより調整される。
画像センサはV-SYNCを出力し、V-SYNCは、画像センサが画像のフレームの収集を開始したことを示すために用いられる。コントローラは、影響を受けやすい領域を特定するために、V-SYNCに基づいて画像センサのADC周期の開始時点を決定し得る。
図29は、本願の一実施形態に係るコントローラによって出力されるパルス信号の概略図である。
パルス信号の出力波形では、異なる制御周期における駆動信号のパルス幅を表すためにa、b、c及びdが別々に使用される。制御周期は、検出周期と同じであってもいいし、異なっていてもよい。コントローラから出力されるN個のパルス信号毎に、固定幅のパルス信号が1つあり、固定幅のパルス信号が検出信号である。検出信号の幅は固定されており、wは検出信号のパルス幅を示すために用いられる。検出信号が現れる期間は固定され、時間間隔は検出周期である。パルス信号周期及び検出周期は、
パルス信号周期×M=画像センサのCDS間隔、及び
検出周期=パルス信号周期×N=画像センサのADC周期×P(但し、M、N、Pはそれぞれ正の整数である)
が得られるように設定され得る。
パルス信号周期及び検出周期が設定されるため、パルス信号を出力するためにコントローラによって用いられる時間シーケンスを設計する困難が軽減される。
図30は、画像センサの影響を受けやすい領域の概略図である。
横軸は時間を示し、縦軸は領域が画像センサの影響を受けやすい領域であるかどうかを示す。1は画像センサが干渉の影響を受けやすいことを示す。すなわち、1に対応する時間は、画像センサがサンプリングを行う時間である。0は画像センサが干渉の影響を受けにくいこと示す。すなわち、0に対応する時間は、画像センサがサンプリングを行わない時間である。
図31は、画像センサによって生成される画像のストライプ状態の概略図である。
横軸は時間を示し、縦軸はストライプ状態を示す。ストライプ状態0はストライプがないことを示し、ストライプ状態1はストライプがあることを示す。検出信号の幅は駆動信号の幅と等しくないため、画像センサがサンプリングを行う場合、コントローラは検出信号を出力する。その結果、画像センサによって出力される画像内にノイズストライプが存在し得る。
コントローラが検出信号を出力する時間が調整される。画像センサの影響を受け難い領域で、コントローラは検出信号を出力する。
現在の解像度は、画像センサの最高解像度の1/4である。したがって、現在の解像度に対応するADC周期は、最高解像度に対応するADC周期よりも2倍大きい。画像センサは、ADC周期が開始された後、直ちにCDSサンプリングを行う。したがって、画像センサは、現在の解像度に対応するADC周期の最半の時間にサンプリングを行わない。現在の解像度に対応するADC周期の最後の40%はセキュア領域、すなわち、影響を受け難い領域として設定され得る。この領域では、コントローラは検出信号を出力できる。
図32は、画像センサによって生成される画像のストライプ状態の概略図である。
パルス信号周期が調整される。パルス信号周期は、画像センサのCDS間隔に等しくなるように設定され、検出周期は144CDS周期と等しくなるように設定され、加えて、検出周期は画像センサの32ADC周期と等しい。検出信号を出力するための時間が調整されるか又は検出周期の開始時点が調整されるため、検出信号は画像センサの影響を受け難い領域で出力される。
横軸は時間を示し、縦軸はストライプ状態を示す。ストライプ状態0はストライプがないことを示し、ストライプ状態1はストライプがあることを示す。コントローラが検出信号を出力する時間が調整されると、画像センサによって出力される画像内のノイズストライプが取り除かれることが分かる。
図33は、本願の一実施形態に係る写真撮影装置の概略構造図である。
装置2500は、形状記憶合金SMAモータ2501、画像センサ2502、レンズ2503及びコントローラ2504を含み、SMAモータ2501は少なくとも1つのSMAワイヤを含み、少なくとも1つのSMAワイヤは、レンズ2503を駆動して動かすために変形するように構成されている。
一部の実施形態では、コントローラ2504はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサ2502の相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
検出信号は第1の検出信号及び第2の検出信号を含み、第1の検出信号のパルス幅は第2の検出信号のパルス幅と等しく、第1の検出信号は第1の時間に出力され、第2の検出信号は第2の時間に出力され、第1の時間は1回目のサンプリングに対応し、第2の時間は2回目のサンプリングに対応する。
任意で、画像センサ2502の1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、検出信号の検出周期は、ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。
任意で、第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期がADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサ2502の1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、コントローラ2504は、画像センサ2502によって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、コントローラ2504はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサ2502の相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
駆動信号は第1の駆動信号を含む。
検出信号は第1の検出信号を含み、第1の検出信号の幅は駆動信号の幅と等しく、第1の検出信号は、第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号である。
任意で、第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期が画像センサ2502のアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサ2502の1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、コントローラ2504は、画像センサ2502によって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、コントローラ2504はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は少なくとも1つの駆動信号及び少なくとも1つの検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサ2502の相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
少なくとも1つの検出信号は第1の検出信号を含み、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、検出信号は第1の検出信号を含む。
任意で、第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期が画像センサ2502のアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサ2502の1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、コントローラ2504は、画像センサ2502によって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、コントローラ2504はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサ2502の相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
コントローラ2504は現在の解像度情報を取得するように構成されている。
コントローラ2504は、画像センサ2502の各ADC周期における第1の間隔を、現在の解像度情報及び該解像度情報と第1の間隔との対応関係に基づいて決定するようにさらに構成され、第1の間隔は、CDSの1回に対応する。
コントローラ2504は、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に検出信号を出力するようにさらに構成されている。
任意で、画像センサ2502の1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、検出信号の検出周期はADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は1つの検出信号の出力に対応する。
任意で、第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期がADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサ2502の1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、コントローラ2504は、画像センサ2502によって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
図34は、本願の一実施形態に係る写真撮影装置における制御装置の概略構造図である。
写真撮影装置は、SMAモータ、画像センサ、レンズ及び制御装置2900を含み、SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、少なくとも1つのSMAワイヤはレンズを駆動して動かすために変形するように構成されている。
制御装置2900はメモリ2901及びプロセッサ2902を含む。
メモリ2901はプログラムを記憶するように構成されている。
一部の実施形態では、プログラムが実行された場合、プロセッサ2902はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
プロセッサ2902は、第1の時間に第1の検出信号を出力するように構成され、第1の時間は1回目のサンプリングに対応する。
プロセッサ2902は、第2の時間に第2の検出信号を出力するように構成され、第2の検出信号のパルス幅は第1の検出信号のパルス幅と等しく、第2の時間は2回目のサンプリングに対応し、検出信号は第1の検出信号及び第2の検出信号を含む。
任意で、画像センサの1アナログデジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、検出信号の検出周期は、ADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は2つの検出信号の出力に対応する。
任意で、第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期がADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、プロセッサ2902は、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、プログラムが実行された場合、プロセッサ2902はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
プロセッサ2902は第1の駆動信号を出力するように構成され、駆動信号は第1の駆動信号を含む。
プロセッサ2902は第1の検出信号の出力するように構成され、第1の検出信号の幅は駆動信号の幅と等しく、第1の検出信号は、第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号であり、検出信号は第1の検出信号を含む。
任意で、第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期が画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、プロセッサ2902は、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、プログラムが実行された場合、プロセッサ2902はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
プロセッサ2902は少なくとも1つの駆動信号を出力するように構成されている。
プロセッサ2902は第1の検出信号を出力するように構成され、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、第1の検出信号の幅は少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、検出信号は第1の検出信号を含む。
任意で、第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期が画像センサのアナログ-デジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、プロセッサ2902は、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
一部の実施形態では、プログラムが実行された場合、プロセッサ2902はパルス信号を出力するように構成され、パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、駆動信号は、少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、検出信号は第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、画像センサの相関二重サンプリングCDSにおける1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数である。
プロセッサ2902は、現在の解像度情報を取得するように構成されている。
プロセッサ2902は、画像センサの各ADC周期における第1の間隔を、現在の解像度情報及び該解像度情報と第1の間隔との対応関係に基づいて決定するようにさらに構成され、第1の間隔は、CDSの1回に対応する。
プロセッサ2902は、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に検出信号を出力するように構成されている。
任意で、画像センサの1アナログ-デジタル変換ADC周期はCDSの1回に対応し、検出信号の検出周期はADC周期の正の整数倍と等しく、1検出周期は1つの検出信号の出力に対応する。
任意で、第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、同期信号の周期がADC周期の正の整数倍と等しくなり、画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、プロセッサ2902は、画像センサによって出力される同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている。
本願の一実施形態はコンピュータプログラム記憶媒体をさらに提供する。コンピュータプログラム記憶媒体はプログラム命令を有し、プログラム命令が実行された場合、前述の方法が実行される。
本願の一実施形態はチップをさらに提供する。チップシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、該少なくとも1つのプロセッサ上でプログラム命令が実行された場合、前述の方法が実行される。
当業者であれば、本明細書で開示した実施形態で説明した例のユニット及びアルゴリズムステップとの組み合わせで、本願は電子ハードウェア又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組み合わせによって実施され得ることを理解すべきである。機能がハードウェア又はソフトウェアによって行われるかは、技術的解決策の特定の用途及び設計上の制約に依存する。当業者であれば、各特定の用途のために説明した機能を実施するために異なる方法を用いり得るが、その実施は本発明の実施形態の範囲を超えるものと考えるべきではない。
当業者であれば、便宜上及び簡潔な説明のために、前述のシステム、装置及びユニットの詳細な作業プロセスについては、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照すべきことを明確に理解するであろう。詳細については、ここでは再度説明しない。
本願で提供されるいくつかの実施形態では、開示したシステム、装置及び方法は他のやり方で実施され得ることを理解すべきである。例えば、説明した装置の実施形態は一例にすぎない。例えば、ユニット分割は論理的な機能分割にすぎず、実際の実施の間に他の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、別のシステムに組み合わされるか又は統合されてもいいし、一部の特徴は無視され得るか又は行われない。加えて、表示又は説明された相互連結、直接連結又は通信接続は一部のインターフェイスを用いることによって実施され得る。装置又はユニット間の間接連結又は通信接続は、電子的、機械的又は他の形態で実施され得る。
別個の部品として説明したユニットは物理的に分かれていてもいいし、分かれていなくてもよく、ユニットとして表示される部品は物理的ユニットであってもいいし、なくてもよく、1つの位置に位置し得るか又は複数のネットワークユニット上に分散され得る。ユニットの一部又は全ては、実施形態の解決策の目的を実現するために、実際の要件に基づいて選択され得る。
加えて、本願の実施形態における機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されていいし、ユニットのそれぞれは物理的に単独で存在していてもいいし、2つ以上のユニットが1つのユニットに統合されてもよい。
機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売又は用いられる場合、機能はコンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶され得る。このような理解に基づいて、本願の実施形態の技術的解決策は本質的に又は現在の技術に寄与する部分又は技術的解決策の一部がソフトウェア製品の形態で実施され得る。ソフトウェア製品は記憶媒体に記憶され、(パーソナルコンピュータ、サーバ又はネットワーク装置であり得る)コンピュータ装置に本願の実施形態で説明する方法のステップの全て又は一部を行わせるよう指示するためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体は、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ(read-only memory、ROM)、ランダムアクセスメモリ(random
access memory、RAM)、磁気ディスク又は光ディスク等、例えばスタティックランダムアクセスメモリ(static
random access memory、SRAM)、フラッシュメモリ(flash memory)又はカメラモジュールにおける電気的消去可能読み取り専用メモリ(electrically erasable programmable read only memory、EEPROM)等のプログラムコードを記憶可能な様々な媒体を含む。
前述の説明は本願の具体的な実施にすぎず、本願の保護範囲を限定することを意図していない。本願に開示の技術的範囲内の変更又は置換は本願の保護範囲内にあるものとする。したがって、本願の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

Claims (18)

  1. 写真撮影装置における形状記憶合金(SMA)モータの制御方法であって、該写真撮影装置は該SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    当該方法は、
    前記コントローラにより、第1の時間に第1の検出信号を出力することであって、該第1の時間は前記1回目のサンプリングに対応する、ことと、
    前記コントローラにより、第2の時間に第2の検出信号を出力することであって、該第2の検出信号のパルス幅は前記第1の検出信号のパルス幅と等しく、該第2の時間は前記2回目のサンプリングに対応し、前記検出信号は前記第1の検出信号及び該第2の検出信号を含む、ことと、
    を含む、方法。
  2. 前記方法は、
    前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログデジタル変換ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラにより、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出信号の検出周期の開始時点を調整すること、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 写真撮影装置における形状記憶合金(SMA)モータの制御方法であって、該写真撮影装置は該SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    当該方法は、
    前記コントローラにより、第1の駆動信号を出力することであって、前記駆動信号は該第1の駆動信号を含む、ことと、
    前記コントローラにより、第1の検出信号の出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記駆動信号の幅と等しく、前記第1の検出信号は、前記第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、ことと、
    を含む、方法。
  4. 前記方法は、
    前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換(ADC)周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラにより、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整すること、
    を含む、請求項に記載の方法。
  5. 写真撮影装置における形状記憶合金(SMA)モータの制御方法であって、該写真撮影装置は該SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    当該方法は、
    前記コントローラにより、少なくとも1つの駆動信号を出力することと、
    前記コントローラにより、第1の検出信号を出力することであって、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、こと、
    を含む、方法。
  6. 前記方法は、
    前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換(ADC)周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラにより、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整すること、
    を含む、請求項に記載の方法。
  7. 写真撮影装置における形状記憶合金(SMA)モータの制御方法であって、該写真撮影装置は該SMAモータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含み、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、該コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    当該方法は、
    前記コントローラにより、現在の解像度情報を取得することと、
    前記コントローラにより、前記画像センサの各アナログ-デジタル変換(ADC)周期における第1の間隔を、前記現在の解像度情報及び前記解像度情報と前記第1の間隔との対応関係に基づいて決定することであって、前記第1の間隔は、CDSの1回に対応する、ことと、
    前記コントローラにより、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に前記検出信号を出力することと、
    を含む方法。
  8. 前記方法は、
    前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラにより、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出信号の検出周期の開始時点を調整すること、
    を含む、請求項に記載の方法。
  9. 形状記憶合金(SMA)モータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置であって、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、
    前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    前記検出信号は第1の検出信号及び第2の検出信号を含み、該第1の検出信号のパルス幅は該第2の検出信号のパルス幅と等しく、前記第1の検出信号は第1の時間に出力され、前記第2の検出信号は第2の時間に出力され、該第1の時間は前記1回目のサンプリングに対応し、該第2の時間は前記2回目のサンプリングに対応する、装置。
  10. 前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログデジタル変換(ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が2つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出信号の検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている、請求項に記載の装置。
  11. 形状記憶合金(SMA)モータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置であって、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、
    前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    前記駆動信号は第1の駆動信号を含み、
    前記検出信号は第1の検出信号を含み、該第1の検出信号の幅は前記駆動信号の幅と等しく、前記第1の検出信号は、前記第1の駆動信号の前後のプリセット時間範囲内の信号である、装置。
  12. 前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換(ADC)周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている、請求項11に記載の装置。
  13. 形状記憶合金(SMA)モータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置であって、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、
    前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は少なくとも1つの駆動信号及び少なくとも1つの検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    前記少なくとも1つの検出信号は第1の検出信号を含み、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最大値以下であり、該第1の検出信号の幅は前記少なくとも1つの駆動信号の幅の最小値以上であり、前記検出信号は前記第1の検出信号を含む、装置。
  14. 前記第1の検出信号を出力する時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記画像センサのアナログ-デジタル変換(ADC)周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている、請求項13に記載の装置。
  15. 形状記憶合金(SMA)モータ、画像センサ、レンズ及びコントローラを含む写真撮影装置であって、該SMAモータは少なくとも1つのSMAワイヤを含み、該少なくとも1つのSMAワイヤは、前記レンズを動かすために変形するように構成され、
    前記コントローラはパルス信号を出力するように構成され、該パルス信号は駆動信号及び検出信号を含み、該駆動信号は、前記少なくとも1つのSMAワイヤのうちの第1のSMAワイヤを変形させるために用いられ、該検出信号は該第1のSMAワイヤの変形を検出するために用いられ、パルス信号周期のN倍は、前記画像センサの相関二重サンプリング(CDS)における1回目のサンプリングと2回目のサンプリングとの間の時間差と等しく、Nは正の整数であり、
    前記コントローラは現在の解像度情報を取得するように構成され、
    前記コントローラは、前記画像センサの各アナログ-デジタル変換(ADC)周期における第1の間隔を、前記現在の解像度情報及び前記解像度情報と前記第1の間隔との対応関係に基づいて決定するようにさらに構成され、前記第1の間隔は、CDSの1回に対応する、ことと、
    前記コントローラは、1ADC周期の第1の間隔以外の第1の時間に前記検出信号を出力するようにさらに構成されている、装置。
  16. 前記第1の時間と同期信号を出力する時間との間の差異がプリセット値と等しくなり、前記同期信号の周期が前記ADC周期の正の整数倍と等しくなり、前記画像センサの1ADC周期がCDSの1回に対応し、1検出周期が1つの検出信号の出力に対応するように、前記コントローラは、前記画像センサによって出力される前記同期信号に基づいて前記検出信号の検出周期の開始時点を調整するようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。
  17. コンピュータ読み取り可能媒体であって、当該コンピュータ読み取り可能媒体は装置によって実行されるプログラム命令を記憶し、該プログラム命令が実行された場合、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法が行われる、コンピュータ読み取り可能媒体。
  18. 少なくとも1つのプロセッサを含むチップであって、該少なくとも1つのプロセッサ上でプログラム命令が実行された場合、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法が行われる、チップ。
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