TW201328343A - 自動對焦成像模組及成像方法 - Google Patents
自動對焦成像模組及成像方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201328343A TW201328343A TW100148768A TW100148768A TW201328343A TW 201328343 A TW201328343 A TW 201328343A TW 100148768 A TW100148768 A TW 100148768A TW 100148768 A TW100148768 A TW 100148768A TW 201328343 A TW201328343 A TW 201328343A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- image
- module
- object distance
- amount
- sensed
- Prior art date
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 70
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/681—Motion detection
- H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
一種自動對焦成像模組，其包括取像鏡頭、影像感測器、色彩分離單元、處理器、圖像處理單元、對焦驅動器以及光學圖像穩定單元。該取像鏡頭用於捕捉物體之圖像。該影像感測器用於感測該取像鏡頭所捕捉之圖像。該色彩分離單元用於將該影像感測器所感測到之圖像分別用紅、綠、藍三原色表示。該處理器用於對該影像感測器所感測到之圖像進行MTF運算，根據運算結果確定當前拍攝模式，並根據所確定之當前拍攝模式選擇控制該圖像處理單元或者該對焦驅動器。該光學圖像穩定單元用於檢測拍攝前該取像鏡頭之抖動，並對該取像鏡頭進行抖動補償。
Description
本發明涉及一種成像模組，尤其涉及一種自動對焦成像模組以及一種成像方法。
隨著科技之進步，多數電子設備之鏡頭模組具備自動對焦功能。鏡頭模組之自動對焦技術分為機械式自動對焦技術以及數字式自動對焦技術。
機械式自動對焦技術採用機械結構移動鏡頭內鏡片進行對焦。由於機械式對焦技術要採用複雜的機械結構，導致自動對焦鏡頭成本上升且體積較大。
數位式自動對焦技術藉由軟體模擬、計算將影像感測器所感應到之圖像進行處理，使得因影像感測器畫素點上因失焦而模糊的圖像變的清晰。例如，擴展景深（Extend Depth of Field：EDoF）技術，其利用光的三原色（紅色、綠色、藍色）在不同距離時各自有最佳之MTF曲線，物體在不同距離時，可以當下距離之最佳原色利用演算法數位模擬出其他兩原色，以達到全幅之清晰影像數。然，數位式對焦對焦的缺陷在於對於近距成像能力不足，一般來說，如果物距在40cm以內，則數位自動對焦技術的對焦效果往往不能令人滿意。另外，如果拍攝過程中存在抖動，則會導致所述EDoF技術無法完全發揮作用，造成該成像模組之成像效果下降。
有鑒於此，有必要提供一種避免上述問題的自動對焦成像模組，還有必要提供一種自動對焦方法。
一種自動對焦成像模組，其包括一個取像鏡頭、一個與所述取像鏡頭光軸對正之影像感測器、一個與所述影像感測器相連接之色彩分離單元、一個與所述色彩分離單元相連接之處理器、分別與所述處理器相連接之一個圖像處理單元、一個對焦驅動器以及一個光學圖像穩定單元。所述取像鏡頭用於捕捉物體之圖像，並將所捕捉到之圖像聚焦於所述影像感測器表面。所述影像感測器用於感測所述取像鏡頭所捕捉之圖像。所述色彩分離單元用於將所述影像感測器所感測到之圖像分別用紅、綠、藍三原色表示。所述處理器用於對所述影像感測器所感測到之圖像進行MTF運算，根據運算結果確定當前拍攝模式，並根據所確定之當前拍攝模式選擇控制所述圖像處理單元或者所述對焦驅動器。所述圖像處理單元用於通過圖像處理方式對所述影像感測器感測到之圖像進行失焦模糊修正。所述對焦驅動器用於驅動所述取像鏡頭進行對焦。所述光學圖像穩定單元用於檢測拍攝前所述取像鏡頭之抖動，並依據所檢測到之抖動，對所述取像鏡頭進行抖動補償。
一種成像方法，其包括如下步驟：
進行拍攝前之抖動偵測，確定是否存在抖動；
如果存在抖動，則確定抖動量，依據所述抖動量進行抖動補償；
將影像感測器所感測到之圖像進行色彩分離，該圖像分別表示為紅、綠、藍三原色圖像；
對所述影像感測器每一畫素單元所感測到之圖像區域進行MTF運算，得到每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之MTF值確定所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定當前拍攝模式；
如果當前拍攝模式為近焦模式，則進行下列步驟：
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定最佳對焦位置；
依據所述最佳對焦位置確定取像鏡頭之對焦驅動量；
依據所述對焦驅動量驅動取像鏡頭至最佳對焦位置；
如果當前拍攝模式為遠焦模式，則進行下列步驟：
依據每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊量；
依據所述每一影像感測單元所感測到之圖像之模糊量，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊修正量；
依據所述模糊修正量，對每一影像感測單元所感測到之圖像進行模糊修正。
相較先前技術，所述自動對焦成像模組以及成像方法利用軟體計算模擬之方式確定被攝物體之物距，並根據物距之情形確定當前拍攝模式，依據拍攝模式選擇軟體計算方式或者驅動取像鏡頭之方式進行對焦，可以達成無論近焦還是遠焦拍攝模式下，都能夠得到對焦清晰之圖像，另外，藉由OIS單元在拍攝前進行抖動檢測以及抖動補償，可以防止在對焦過程中因抖動造成的圖像模糊影響模糊修正量之計算精度，因此可以改善成像之效果。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1，所示為本發明實施方式之自動對焦成像模組100之示意圖，所述自動對焦成像模組100包括一個取像鏡頭10、一個影像感測器20、一個色彩分離單元30、一個處理器40、一個圖像處理單元50、一個對焦驅動器60以及一個光學圖像穩定（OPTICAL IMAGE STABILIZING: OIS）單元70。所述影像感測器20之中心對準所述取像鏡頭10之光軸，所述色彩分離單元30與所述影像感測器20相連，所述處理器40與所述色彩分離單元30相連，所述圖像處理單元50以及所述對焦驅動器60均與所述處理器40相連，所述對焦驅動器60還與所述取像鏡頭10相連。所述OIS單元70與所述取像鏡頭相連。
所述取像鏡頭10用於捕捉物體的影像，並將捕捉的影像聚焦投射至所述影像感測器20之感測區域。所述取像鏡頭10內包括至少一個之鏡片101，所述鏡片101為非球面鏡片。
所述影像感測器20用於感測所述取像鏡頭10所捕捉到之影像。所述影像感測器20包括複數畫素單元（圖未示），所述複數畫素單元呈陣列狀分佈於所述影像感測器20之有效感測區域。其中，每一個畫素單元均包括三原色（紅、綠、藍）畫素。較佳地，所述影像感測器20至少包括2048×1536個畫素單元。本實施方式中，所述影像感測器20可以為Charged-coupled Device（CCD）感測器或者Complementary Metal Oxide Semiconductor（CMOS）感測器。
所述色彩分離單元30用於將所述影像感測器20所感測到之影像分離為用三原色表示之圖像。
所述處理器40包括一個調變傳遞函數（Modulation Transfer Function: MTF）運算模塊41、一個物距運算模塊42、一個物距判斷模塊43、一個模糊量運算模塊44、一個模糊修正量運算模塊45、一個對焦位置運算模塊46及一個驅動量運算模塊47。所述MTF運算模塊41與所述色彩分離單元30相連，所述物距運算模塊42與所述MTF運算模塊41相連，所述物距判斷模塊43與所述物距運算模塊42相連，所述對焦位置運算模塊46以及所述模糊量運算模塊44均與所述物距判斷模塊43相連，所述驅動量運算模塊47與所述對焦位置運算模塊46以及所述對焦驅動器60相連；所述模糊修正量運算模塊45與所述模糊修正量運算模塊45以及所述圖像處理單元50相連。
所述MTF運算模塊41用於對所述影像感測器20上每一畫素單元所感測到之圖像區域進行MTF運算，得到對應區域的MTF值。本實施方式中，所述MTF運算模塊41對每一畫素單元對應之三原色圖像分別進行MTF值運算。
所述物距運算模塊42用於依據所述MTF運算模塊之運算結果，確定每一畫素單元所感測到之圖像之物距。
所述物距判斷模塊43用於依據所述物距運算模塊42之運算結果，確定當前的拍攝模式。具體地，所述物距判斷模塊43將所述物距運算模塊之運算結果作綜合運算，並將該綜合運算之結果與一預設之標準值進行比較，根據比較結果確定當前拍攝模式。本實施方式中，所述綜合運算為對所述物距運算模塊42所得到之每一畫素單元所感測到圖像之物距進行採樣，並根據採樣之數據運算得到用於表徵當前拍攝主要目標物之距離之物距表徵量。所述預設之標準值用於區分當前拍攝模式為近焦模式或者遠焦模式，本實施方式中，所述標準值為40cm，如果所述物距表徵量大於40cm，則當前拍攝模式為遠焦模式，如果所述物距表徵量小於（等於）40cm，則當前拍攝模式近焦模式。
所述模糊量運算模塊44用於依據所述MTF運算模塊41之運算結果，確定該每一畫素單元運算所得到之MTF值與對應物距內標準MTF值之差異，並根據該差異確定每一畫素單元所感測到之圖像之模糊量。所述標準MTF值為每一畫素單元在對應物距內所感測到之最清晰圖像區域之MTF值，因此，所述MTF運算模塊41運算得到之每一個畫素單元之MTF值與對應之標準MTF值之間之差異可以表徵每一畫素單元所感測到之圖像之模糊量。本實施方式中，所述模糊量運算模塊44對每一畫素單元之三原色圖像分別進行模糊量運算。所述模糊量運算模塊44依據所述物距判斷模塊43所確定之拍攝模式而確定是否其功能是否開啟。本實施方式中，當所述物距判斷模塊43判斷當前拍攝模式為遠焦模式時，所述模糊量運算模塊44功能開啟，當所述物距判斷模塊43判斷當前拍攝模式為近焦模式時，所述模糊量運算模塊44功能關閉。
所述模糊修正量運算模塊45用於根據所述模糊量運算模塊44所得到之模糊量，確定對每一畫素單元所感應到之圖像進行模糊修正之修正量。本實施方式中，所述模糊修正量運算模塊45對每一畫素單元之圖像分別進行三原色之模糊修正量運算。
所述對焦位置運算模塊46用於根據所述物距運算模塊42之運算結果，確定所述取像鏡頭10之最佳對焦位置。所述對焦位置運算模塊46依據所述物距判斷模塊43所確定之拍攝模式而確定是否其功能是否開啟。本實施方式中，當所述物距判斷模塊43判斷當前拍攝模式為近焦模式時，所述對焦位置運算模塊46功能開啟，當所述物距判斷模塊43判斷當前拍攝模式為遠焦模式時，所述對焦位置運算模塊46功能關閉。
所述驅動量運算模塊47用於根據所述物距運算模塊42所得到之取像鏡頭10之最佳對焦位置，確定所述取像鏡頭10之對焦驅動量。
所述圖像處理單元50用於根據所述模糊修正量運算模塊45所得到之修正量，對每一畫素單元所感應到之圖像進行模糊修正，以得到清晰圖像。本實施方式中，所述圖像處理單元50對每一畫素單元之圖像進行三原色之修正。
所述對焦驅動器60用於根據所述驅動量運算模塊47所得到之對焦驅動量驅動所述取像鏡頭10至最佳對焦位置。本實施方式中，所述對焦驅動器60為壓電式馬達，當然，所述對焦驅動器60也可以為音圈馬達等其他類型之驅動元件。
所述OIS單元70包括一個可動支撐部71，一個抖動檢測部72，一個抖動補償計算部73以及一個抖動補償驅動部74。所述可動支撐部71用於支撐所述鏡片101，且相對於所述取像鏡頭10光軸可動，使得所述鏡片101可隨所述可動支撐部71運動而運動。所述抖動檢測部72用於檢測所述鏡片101因抖動而產生之偏移，並將檢測結果傳送至所述抖動補償計算部73。所述抖動補償計算部73用於依據所述抖動檢測部72之檢測結果計算所述鏡片101之抖動量以及所述抖動補償驅動部74之抖動補償量。所述抖動補償驅動部74用於根據所述抖動補償計算部73所計算出之抖動補償量驅動所述鏡片101進行抖動補償。
在拍攝過程中，所述OIS單元70以及所述對焦驅動器60共同作用於所述鏡片101，因此可以防止拍攝過程中抖動對對焦產生影響。
請參閱圖2，所述對焦驅動器60以及所述OIS單元70共同整合於所述取像鏡頭10內，所述取像鏡頭10包括一個底座11、一個固定架12、一個可動架13、一個從動桿14、一個第一導桿15以及一個第二導桿16。
所述底座11大致呈矩形且開設有圓形通光孔111及弧形容置空間112。所述容置空間112與所述通光孔111連通。所述底座11表面的四個角落處分別形成一個向所述固定架12延伸之突起113。所述底座11表面相鄰的兩個角落處分別開設有一個固定孔114。所述兩個固定孔114分別位於所述通光孔111以及所述底座11對應角落處之突起113之間。
所述固定架12大致呈矩形框結構且內部形成有方形的第一收容空間120以收容所述可動架13。所述固定架12的一側側壁上開設有一個第一收容孔121以及一個第二收容孔122，所述第一收容孔121與所述第二收容孔122間隔設置。所述固定架12上表面的兩個角落處向所述第一收容空間120內部分別延伸有一凸緣123，各凸緣123上均開設有一個卡合孔124，所述兩個卡合孔124分別與所述底座11的兩個固定孔114對應。
所述可動架13大致呈矩形框且開設有圓形的第二收容空間131。所述可動架13內側壁上形成內螺紋134。所述可動架13的一個角落處開設有一個貫穿的通孔132，另一個相鄰的角落處開設有一個貫穿的缺口133。所述通孔132與其中一個卡合孔124及其中一個固定孔114對應，所述缺口133與另一個卡合孔124及另一個固定孔114對應。
組裝時，所述可動架13收容於所述固定架12的第一收容空間120內。所述第一導桿15穿設於所述通孔132內且所述第一導桿15的一端固設於所述固定架12的一個卡合孔124內，所述第二導桿16穿設於所述缺口133內且所述第二導桿16的一端固設於另一個卡合孔124內。所述從動桿14靠近所述第二導桿16固設於所述可動架13的角落處。所述底座11與所述固定架12下表面相連接，所述四個突起113分別嵌入所述固定架12之下表面。所述第一導桿15之另一端固定於所述底座11的一個固定孔114內。所述第二導桿16之一端固定於所述底座11的另一個固定孔114內。所述從動桿14朝向所述底座11的一端收容於所述容置空間112內。
所述對焦驅動器60固定設置在所述固定架12的一側側壁上，本實施方式中，所述對焦驅動器60包括一個電路板61，一個壓電馬達62，以及一個驅動晶片63。所述壓電馬達62以及所述驅動晶片63分別與所述電路板61電性連接地固定在所述電路板61表面，且所述驅動晶片63與所述壓電馬達62藉由所述電路板61相互電性連接。其中，所述電路板61固定貼設於所述固定架12的側壁上，所述壓電馬達62穿過所述第一收容孔121且與所述從動桿14相接觸，所述驅動晶片63收容於所述第二收容孔122內。
所述OIS單元70設置於所述可動架13的第二收容空間131內。請參閱圖3及圖4，本實施方式中，所述OIS單元70包括一個具有中心開口之圓形固定筒75。所述固定筒75外側壁上形成有與所述可動架13內螺紋134相適配之外螺紋751。
所述可動支撐部71包括一個第一方向支撐件711以及一個第二方向支撐件712。
所述第一方向支撐件711包括一個第一方向導桿7111、一個第一半長導桿7112以及一個第一方向滑塊7113。所述第一半長導桿7112與所述第一方向導桿7111相互平行。所述第一方向滑塊7113大致呈方框形，所述第一方向滑塊7113一側側壁外表面形成有一個第一軸套部7113a，相對的另一側側壁外表面形成有一個第一半長軸套部7113b。所述第一方向滑塊7113的一側側壁還形成有一個第一安裝槽7113c。
所述第二方向支撐件712包括一個第二方向導桿7121以及一個第二方向滑塊7123。所述第二方向滑塊7123大致呈方框形，所述第二方向滑塊7123一側側壁外表面形成有一個第二軸套部7123a。所述第二方向滑塊7123的一側側壁還形成有一個第二安裝槽7123b。所述第二方向滑塊7123內部形成有一個鏡片固定孔H，所述鏡片101固定於所述鏡片固定孔H內。
所述抖動檢測部72包括一個第一霍爾元件721以及一個第二霍爾元件722。所述第一霍爾元件721固定設置於所述固定筒75上，用於檢測所述第一方向滑塊7113因抖動而產生的偏移。所述第二霍爾元件722固定設置於所述第一方向滑塊7113上，用於檢測所述第二方向滑塊7123引抖動而產生的偏移。
所述抖動補償驅動部74包括一個第一方向驅動單元741以及一個第二方向驅動單元742。所述第一方向驅動單元741包括一個第一磁鐵7411以及一個第一線圈7412，所述第一線圈7412靠近所述第一霍爾元件721固定設置於所述固定筒75上。所述第二方向驅動單元742包括一個第二磁鐵7421以及一個第二線圈7422，所述第二線圈7422靠近所述第二霍爾元件722固定設置於所述第一方向滑塊7113上。
組裝時，所述第一磁鐵7411固定設置在所述第一安裝槽7113c內，所述第一方向滑塊7113之第一軸套部7113a可滑動地套設於所述第一方向導桿7111上，所述第一半長軸套部7113b可滑動地套設於所述第一半長導桿7112上，所述第一方向導桿7111以及所述第一半長導桿7112分別固定在所述固定筒75上，所述第一磁鐵7411之位置對應所述第一霍爾元件721以及所述第一線圈7412；所述第二磁鐵7421固定設置在所述第二安裝槽7123b內，所述第二方向滑塊7123之第二軸套部7123a可滑動地套設於所述第二方向導桿7121上。所述第二方向導桿7121固定設置於所述第一方向滑塊7113上。所述第二磁鐵7421之位置對應所述第二霍爾元件722以及所述第二線圈7422，所述鏡片101組之光軸與所述固定筒75之中心開口之中心對齊。
組裝完成後的OIS單元70收容於所述可動架13之第一收容空間120內，所述固定筒75與所述可動架13藉由之所述外螺紋751及內螺紋134相互螺紋連接。
拍攝過程中，如果所述鏡片101因抖動而產生偏移，所述第一霍爾元件721能夠感測到所述鏡片101在第一方向上之偏移，所述第二霍爾元件722能夠感測到所述鏡片101在第二方向上之偏移。根據霍爾效應，當電流垂直於外磁場通過導體時，在導體之垂直於磁場和電流方向之兩個端面之間會出現電勢差。本實施方式中，所述第一磁鐵7411在所述第一霍爾元件721周圍形成一個磁場，所述第二磁鐵7421在所述第二霍爾722元件周圍形成一個磁場，當所述第一方向滑塊7113因抖動而產生偏移時，所述第一霍爾721元件位置處之磁場強度會因此而變化，因此所述第一霍爾元件721感應到之電勢差因此變化。根據所述電勢差之變化，可以計算出所述第一方向滑塊7113之偏移量。同樣道理，可以依據所述第二霍爾元件722所感應到之電勢差之變化，可以計算出所述第二方向滑塊7123之偏移量。根據所述第一方向滑塊7113以及所述第二方向滑塊7123之偏移量，能夠得到所需要之抖動補償量。根據所需之抖動補償量，可以在所述第一線圈7412及/或所述第二線圈7422通入相應之電流，以驅動所述第一方向滑塊721及/或所述第二方向滑塊722移動，達到光學圖像穩定之目的。
另外，依據所述驅動量運算模塊47所得到之對焦驅動量，所述驅動晶片63可以控制所述壓電馬達62移動所述可動架13，以將所述鏡片101驅動至最佳對焦位置，達到準確對焦之目的。
請參閱圖5A及圖5B，本發明實施方式之成像方法方法包括如下步驟：
進行拍攝前之抖動偵測，確定是否存在抖動；
如果存在抖動，則確定抖動量，依據所述抖動量進行抖動補償；
將影像感測器所感測到之圖像進行色彩分離，所述圖像分別表示為紅、綠、藍三原色圖像；
對所述影像感測器每一畫素單元所感測到之圖像區域進行MTF運算，得到每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之MTF值確定所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定當前拍攝模式；
如果當前拍攝模式為近焦模式，則進行下列步驟：
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定最佳對焦位置；
依據所述最佳對焦位置確定取像鏡頭之對焦驅動量；
依據所述對焦驅動量驅動取像鏡頭至最佳對焦位置；
如果當前拍攝模式為遠焦模式，則進行下列步驟：
依據每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊量；
依據所述每一影像感測單元所感測到之圖像之模糊量，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊修正量；
依據所述模糊修正量，對每一影像感測單元所感測到之圖像進行模糊修正。
所述自動對焦成像模組以及成像方法利用軟體計算模擬之方式確定被攝物體之物距，並根據物距之情形確定當前拍攝模式，依據拍攝模式選擇軟體計算方式或者驅動取像鏡頭之方式進行對焦，可以達成無論近焦還是遠焦拍攝模式下，都能夠得到對焦清晰之圖像，另外，藉由OIS單元在拍攝前進行抖動檢測以及抖動補償，可以防止在對焦過程中因抖動造成的圖像模糊影響模糊修正量之計算精度，因此可以改善成像之效果。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．自動對焦成像模組
10．．．取像鏡頭
101．．．鏡片
11．．．底座
111．．．通光孔
112．．．容置空間
113．．．突起
114．．．固定孔
12．．．固定架
120．．．第一收容空間
121．．．第一收容孔
122．．．第二收容孔
123．．．凸緣
124．．．卡合孔
13．．．可動架
131．．．第二收容空間
132．．．通孔
133．．．缺口
134．．．內螺紋
14．．．從動桿
15．．．第一導桿
16．．．第二導桿
20．．．影像感測器
30．．．色彩分離單元
40．．．處理器
41．．．MTF運算模塊
42．．．物距運算模塊
43．．．物距判斷模塊
44．．．模糊量運算模塊
45．．．模糊修正量運算模塊
46．．．對焦位置運算模塊
47．．．驅動量運算模塊
50．．．圖像處理單元
60．．．對焦驅動器
61．．．電路板
62．．．壓電馬達
63．．．驅動晶片
70．．．OIS單元
71．．．可動支撐部
711．．．第一方向支撐件
7111．．．第一方向導桿
7112．．．第一半長導桿
7113．．．第一方向滑塊
7113a．．．第一軸套部
7113b．．．第一半長軸套部
7113c．．．第一安裝槽
712．．．第二方向支撐件
7121．．．第二方向導桿
7123．．．第二方向滑塊
7123a．．．第二軸套部
7123b．．．第二安裝槽
H．．．鏡片固定孔
72．．．抖動檢測部
721．．．第一霍爾元件
722．．．第二霍爾元件
73．．．抖動補償計算部
74．．．抖動補償驅動部
741．．．第一方向驅動單元
7411．．．第一磁鐵
7412．．．第一線圈
742．．．第二方向驅動單元
7421．．．第二磁鐵
7422．．．第二線圈
75．．．固定筒
751．．．外螺紋
圖1係本發明實施方式之自動對焦成像模組之示意圖。
圖2係本發明實施方式之自動對焦成像模組之第一成像模組之結構分解圖。
圖3係圖2之第一成像模組之OIS單元之結構分解圖。
圖4係圖3之OIS單元之另一角度視圖。
圖5A及圖5B係本發明實施方式之自動對焦方法之流程圖。
100．．．自動對焦成像模組
10．．．取像鏡頭
101．．．鏡片
20．．．影像感測器
30．．．色彩分離單元
40．．．處理器
41．．．MTF運算模塊
42．．．物距運算模塊
43．．．物距判斷模塊
44．．．模糊量運算模塊
45．．．模糊修正量運算模塊
46．．．對焦位置運算模塊
47．．．驅動量運算模塊
50．．．圖像處理單元
60．．．對焦驅動器
70．．．OIS單元
71．．．可動支撐部
72．．．抖動檢測部
73．．．抖動補償計算部
74．．．抖動補償驅動部
Claims (10)
- 一種自動對焦成像模組，其包括一個取像鏡頭、一個與所述取像鏡頭光軸對正之影像感測器、一個與所述影像感測器相連接之色彩分離單元、一個與所述色彩分離單元相連接之處理器、分別與所述處理器相連接之一個圖像處理單元、一個對焦驅動器以及一個光學圖像穩定單元；所述取像鏡頭用於捕捉物體之圖像，並將所捕捉到之圖像聚焦於所述影像感測器表面；所述影像感測器用於感測所述取像鏡頭所捕捉之圖像；所述色彩分離單元用於將所述影像感測器所感測到之圖像分別用紅、綠、藍三原色表示；所述處理器用於對所述影像感測器所感測到之圖像進行MTF運算，根據運算結果確定當前拍攝模式，並根據所確定之當前拍攝模式選擇控制所述圖像處理單元或者所述對焦驅動器；所述圖像處理單元用於通過圖像處理方式對所述影像感測器感測到之圖像進行失焦模糊修正；所述對焦驅動器用於驅動所述取像鏡頭進行對焦；所述光學圖像穩定單元用於檢測拍攝前所述取像鏡頭之抖動，並依據所檢測到之抖動，對所述取像鏡頭進行抖動補償。
- 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦成像模組，其中，所述取像鏡頭包括至少一個具有正光焦度之非球面鏡片。
- 如申請專利範圍第2項所述之自動對焦成像模組，其中，所述光學圖像穩定單元包括一個可動支撐部，一個抖動檢測部，一個抖動補償計算部以及一個抖動補償驅動部，所述可動支撐部可移動地支撐所述鏡片，所述抖動檢測部用於檢測所述鏡片因抖動而產生之偏移，所述抖動補償計算部用於依據所述抖動檢測部之檢測結果計算所述鏡片之抖動量以及抖動補償量，所述抖動補償驅動部用於根據所述抖動補償量驅動所述鏡片進行抖動補償。
- 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦成像模組，其中，所述處理器包括一個MTF運算模塊、一個物距運算模塊、一個物距判斷模塊、一個模糊量運算模塊、一個模糊修正量運算模塊、一個對焦位置運算模塊以及一個一個驅動量運算模塊；所述MTF運算模塊用於對所述影像感測器上每一畫素單元所感測到之圖像區域進行MTF運算，得到對應區域的MTF值；所述物距運算模塊用於依據所述MTF運算模塊之運算結果，確定每一畫素單元所感測到之圖像之物距；所述物距判斷模塊用於依據所述物距運算模塊之運算結果，確定當前的拍攝模式；所述模糊量運算模塊用於依據所述MTF運算模塊之運算結果，確定所述每一畫素單元運算所得到之MTF值與對應物距內標準MTF值之差異，並根據所述差異確定每一畫素單元所感測到之圖像之模糊量；所述模糊修正量運算模塊用於根據所述模糊量運算模塊所得到之模糊量，確定對每一畫素單元所感應到之圖像進行模糊修正之修正量；所述對焦位置運算模塊用於根據所述物距運算模塊之運算結果，確定所述取像鏡頭之最佳對焦位置；所述驅動量運算模塊用於根據所述物距運算模塊所得到之取像鏡頭之最佳對焦位置，確定所述取像鏡頭之對焦驅動量。
- 如申請專利範圍第4項所述之自動對焦成像模組，其中，所述MTF運算模塊對每一畫素單元對應之三原色圖像分別進行MTF值運算。
- 如申請專利範圍第5項所述之自動對焦成像模組，其中，所述物距判斷模塊將所述物距運算模塊之運算結果作綜合運算，並將該綜合運算之結果與一預設之標準值進行比較，根據比較結果確定當前拍攝模式。
- 如申請專利範圍第6項所述之自動對焦成像模組，其中，所述綜合運算為對所述物距運算模塊所得到之每一畫素單元所感測到圖像之物距進行採樣，並根據採樣之數據運算得到用於表徵當前拍攝主要目標物之距離之物距表徵量。
- 如申請專利範圍第7項所述之自動對焦成像模組，其中，所述預設之標準值為40cm，如果所述物距表徵量大於40cm，則所述物距判斷模塊判斷當前拍攝模式為遠焦模式，如果所述物距表徵量小於或者等於40cm，則所述物距判斷模塊判斷當前拍攝模式為近焦模式。
- 如申請專利範圍第8項所述之自動對焦成像模組，其中，當前拍攝模式為遠焦模式時，所述模糊量運算模塊功能開啟，當前拍攝模式為近焦模式時，所述對焦位置運算模塊功能開啟。
- 一種成像方法，其包括如下步驟：
進行拍攝前之抖動偵測，確定是否存在抖動；
如果存在抖動，則確定抖動量，依據所述抖動量進行抖動補償；
將影像感測器所感測到之圖像進行色彩分離，該圖像分別表示為紅、綠、藍三原色圖像；
對所述影像感測器每一畫素單元所感測到之圖像區域進行MTF運算，得到每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之MTF值確定所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距；
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定當前拍攝模式；
如果當前拍攝模式為近焦模式，則進行下列步驟：
依據所述每一畫素單元所感測到之圖像之物距，確定最佳對焦位置；
依據所述最佳對焦位置確定取像鏡頭之對焦驅動量；
依據所述對焦驅動量驅動取像鏡頭至最佳對焦位置；
如果當前拍攝模式為遠焦模式，則進行下列步驟：
依據每一畫素單元所感測到之圖像區域對應之MTF值，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊量；
依據所述每一影像感測單元所感測到之圖像之模糊量，確定對應畫素單元所感測到之圖像之模糊修正量；
依據所述模糊修正量，對每一影像感測單元所感測到之圖像進行模糊修正。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100148768A TWI514869B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 自動對焦成像模組及成像方法 |
| US13/489,468 US8605203B2 (en) | 2011-12-27 | 2012-06-06 | Auto-focusing camera module and imaging method using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100148768A TWI514869B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 自動對焦成像模組及成像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201328343A true TW201328343A (zh) | 2013-07-01 |
| TWI514869B TWI514869B (zh) | 2015-12-21 |
Family
ID=48654159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100148768A TWI514869B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 自動對焦成像模組及成像方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8605203B2 (zh) |
| TW (1) | TWI514869B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI536826B (zh) * | 2011-12-27 | 2016-06-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 自動對焦成像模組及自動對焦方法 |
| TWI551113B (zh) * | 2011-12-27 | 2016-09-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 3d成像模組及3d成像方法 |
| TWI510056B (zh) * | 2011-12-27 | 2015-11-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 3d成像模組及3d成像方法 |
| US8619182B2 (en) * | 2012-03-06 | 2013-12-31 | Csr Technology Inc. | Fast auto focus techniques for digital cameras |
| TW201344327A (zh) * | 2012-04-23 | 2013-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 自動對焦裝置及自動對焦方法 |
| WO2014127153A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Red. Com, Inc. | Video camera |
| KR102166329B1 (ko) | 2013-08-19 | 2020-10-15 | 삼성전자주식회사 | 카메라 모듈 |
| US9560247B2 (en) | 2014-05-30 | 2017-01-31 | Apple Inc. | Optical image stabilization compensations |
| US9396409B2 (en) | 2014-09-29 | 2016-07-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Object based image processing |
| US9648236B2 (en) * | 2015-02-19 | 2017-05-09 | Blackberry Limited | Device with a front facing camera having discrete focus positions |
| CN106156696B (zh) * | 2015-03-30 | 2020-03-24 | 联想(北京)有限公司 | 一种信息处理方法及电子设备 |
| KR102620350B1 (ko) | 2017-07-05 | 2024-01-02 | 레드.컴, 엘엘씨 | 전자 디바이스에서의 비디오 이미지 데이터 처리 |
| CN108225731B (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-07 | 北京千乘探索科技有限公司 | 彩色面阵相机mtf测试方法及装置 |
| DE102019121682A1 (de) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Unterbodenmodul sowie Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4389371B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2009-12-24 | 株式会社ニコン | 画像修復装置および画像修復方法 |
| US7176962B2 (en) * | 2001-03-01 | 2007-02-13 | Nikon Corporation | Digital camera and digital processing system for correcting motion blur using spatial frequency |
| TWI323125B (en) * | 2004-04-16 | 2010-04-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | An method for auto-adjusting the focus of the digital camera |
| JP4859625B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2012-01-25 | Ｈｏｙａ株式会社 | 手ぶれ補正装置を備えたカメラ |
| KR100976284B1 (ko) * | 2007-06-07 | 2010-08-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | 촬상 장치 |
-
2011
- 2011-12-27 TW TW100148768A patent/TWI514869B/zh not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-06-06 US US13/489,468 patent/US8605203B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI514869B (zh) | 2015-12-21 |
| US20130162849A1 (en) | 2013-06-27 |
| US8605203B2 (en) | 2013-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI514869B (zh) | 自動對焦成像模組及成像方法 | |
| TWI551113B (zh) | 3d成像模組及3d成像方法 | |
| US8432626B2 (en) | Optical device including adjustable optical element | |
| KR101728590B1 (ko) | 촬상 장치 및 그 제어 방법 | |
| TWI510056B (zh) | 3d成像模組及3d成像方法 | |
| TWI536826B (zh) | 自動對焦成像模組及自動對焦方法 | |
| JP2008026802A (ja) | 撮像装置 | |
| KR102327730B1 (ko) | 카메라 모듈 | |
| JP2022084739A (ja) | 撮像装置、カメラシステムおよび制御方法 | |
| CN107529019B (zh) | 摄像设备及其控制方法和计算机可读介质 | |
| US11445113B2 (en) | Stabilization control apparatus, image capture apparatus, and stabilization control method | |
| JP2001036799A (ja) | 固定焦点型撮像装置の光学レンズ位置調整法およびその方法にかかるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体並びに固定焦点型撮像装置の光学レンズ位置調整装置 | |
| KR20160104236A (ko) | 자동 초점 조절 촬상 장치 및 이를 포함하는 단말기와 그 장치를 이용한 자동 초점 조절 방법 | |
| JP4907956B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP5293947B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2021047312A (ja) | 撮像装置 | |
| US20110293261A1 (en) | Light amount adjusting device, and photographing apparatus and method | |
| JP6332401B2 (ja) | レンズユニット、撮像装置、および制御方法 | |
| CN113709330B (zh) | 成像镜头驱动模块与电子装置 | |
| JP6579369B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム | |
| CN103188424A (zh) | 3d成像模组及3d成像方法 | |
| JP4933195B2 (ja) | レンズ制御装置および撮像装置 | |
| JP2019219579A (ja) | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 | |
| JP2021033233A (ja) | 像ブレ補正装置及びその制御方法、プログラム、像ブレ補正装置を備える撮像装置 | |
| JP6501106B2 (ja) | 画像検出装置、画像検出方法及び撮影装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |