TWI448802B - 攝像裝置及其自動背隙校正方法 - Google Patents

Description

攝像裝置及其自動背隙校正方法

本發明是有關於一種攝像裝置及其自動背隙校正方法，特別是有關於一種可自動校正背隙補償值，且可於每次使用攝像裝置後校正其變焦鏡群的背隙補償值之攝像裝置及其自動背隙校正方法。

近年來，因應科技的發展，人類記錄生活的方式也隨之改變，特別是具有攝像功能之電子裝置如相機或攝影機，儼然已是外出必備的生活用品。值得注意的是，相機之變焦功能，可因應使用者的需求而調整相機視角範圍，在使用者位於同一攝像地點的情況下，幫助使用者克服環境地理因素，取得所需之構圖畫面。

一般而言，相機可藉由步進馬達或直流馬達控制齒輪轉動，以調整變焦鏡群的移動，藉此改變焦距將遠方成像物的光線射入相機。然，隨著相機的使用時間增加，齒輪之背隙值(backlash)可能有所改變，造成變焦鏡群無法確切地移動至預定之位置，反而使得成像品質受到影響。

目前，一般在相機進入大量生產前，原廠係統計一定數量的鏡頭，以取得平均背隙值，並將計算得到的平均背隙補償值寫入記憶體，作為變焦鏡群移動時的參考。雖然，此方法適用於大部分的鏡頭，卻無法適用於所有的鏡頭，且出廠後無法得知變焦鏡群之背隙值是否隨著相機使用時間的增長而發生變異。

又，另一常見之技術手段係提出於生產過程中，將鏡頭各別載入測試版韌體，以增加一道測試鏡頭背隙值的工序，且將測試版韌體所計算取得的背隙補償值寫入記憶體內。接著，於相機出廠前，再將測試版韌體更新為正式版本。此方法雖然可以使原廠設定的背隙補償值適用於所有鏡頭，但會增加製造成本以及工時。相同地，出廠後亦無法得知變焦鏡群之背隙值是否隨著相機使用時間的增長而發生變異。為此，對於相機等之背隙校正方法，需要有更實用之設計加以輔助。

故綜觀前所述，採用本發明之攝像裝置及其自動背隙校正方法，可於相機每次進入關機程序時，自動校正變焦鏡群之背隙值，以期變焦鏡群可準確地被驅動至原先預設之位置。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種攝像裝置及其自動背隙校正方法，以解決因攝像裝置背隙值改變，而造成變焦鏡群無法準確地被驅動至預設位置之問題。

根據本發明之目的，提出一種攝像裝置，其包含一變焦鏡群、一儲存模組以及一處理模組。變焦鏡群包含基準點。儲存模組儲存移動步數、背隙補償值、誤差範圍或變焦鏡群正轉移動之預設步數。處理模組電性連接變焦鏡群、儲存模組以及處理模組。處理模組驅動變焦鏡群反轉移動至基準點，以取得移動步數，並依據變焦鏡群之移動步數及預設步數計算當前背隙值，且依據當前背隙值與儲存模組儲存之預設步數計算差異值，處理模組判斷差異值是否落於誤差範圍內，當差異值落於誤差範圍內時，處理模組將當前背隙值寫入儲存模組，以取代背隙補償值。

其中，當差異值超出誤差範圍時，處理模組刪除當前背隙值。

其中，當攝像裝置開啟電源時，處理模組係刪除儲存模組所儲存之移動步數，並驅動變焦鏡群正轉移動至望遠端位置。

其中，變焦鏡群自基準點正轉移動至變焦鏡群可移動之望遠端位置，變焦鏡群所移動之步數係為預設步數。

其中，處理模組係根據預設步數及背隙補償值計算變焦鏡群正轉轉出之移動步數。

其中，當攝像裝置執行關機程序時，處理模組驅動變焦鏡群返回至基準點，且基準點觸發轉態訊號，並傳送至處理模組。

其中，當處理模組接收轉態訊號時，處理模組停止計算變焦鏡群反轉轉回之移動步數，且依據當前之移動步數及預設步數計算當前背隙值。

依據本發明之目的，再提出一種自動背隙校正方法，其包含下列步驟：利用儲存模組儲存移動步數、背隙補償值、誤差範圍或變焦鏡群正轉移動之預設步數；以處理模組驅動變焦鏡群反轉移動至基準點，以取得移動步數；透過處理模組依據移動步數及預設步數計算當前背隙值；利用處理模組依據當前背隙值與儲存模組之預設步數計算差異值；經由處理模組判斷差異值是否落於誤差範圍內；以及當差異值落於誤差範圍內時，透過處理模組將當前背隙值寫入儲存模組，以取代背隙補償值。

其中，此自動背隙校正方法更包含當差異值超出誤差範圍時，透過處理模組刪除當前背隙值。

其中，當攝像裝置開啟電源時，此自動背隙校正方法更包含利用處理模組控制儲存模組清除移動步數；以及透過處理模組驅動變焦鏡群正轉移動至望遠端位置。

其中，此自動背隙校正方法更包含透過處理模組控制變焦鏡群自基準點正轉移動至變焦鏡群可移動之望遠端位置，變焦鏡群所移動之步數為預設步數。

其中，此自動背隙校正方法更包含利用處理模組根據預設步數及背隙補償值計算變焦鏡群正轉轉出之移動步數。

其中，此自動背隙校正方法更包含藉由處理模組接收轉態訊號；以及藉由處理模組停止計算變焦鏡群反轉轉回之移動步數。

依據本發明之目的，更提出一種攝像裝置，其包含一儲存手段以及一處理手段。儲存手段用以儲存移動步數、背隙補償值、誤差範圍或變焦鏡群正轉移動之預設步數。處理手段用以驅動變焦鏡群反轉移動至基準點，以取得移動步數，並依據變焦鏡群之移動步數及預設步數計算當前背隙值，且依據當前背隙值與預設步數計算差異值，並判斷差異值是否落於誤差範圍內，當差異值落於誤差範圍內時，處理手段用以控制當前背隙值取代背隙補償值。

承上所述，依本發明之攝像裝置及其自動背隙校正方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)此發明之攝像裝置及其自動背隙校正可自動修正相機之背隙補償值，藉此攝像裝置出廠前不須額外增加工序即能計算出所有的鏡頭的背隙值，進一步的降低生產成本，並提高生產效率。

(2)此發明之攝像裝置及其自動背隙校正可於每次攝像裝置開機時，根據背隙補償值自動修正變焦鏡群的移動步數，藉此可確保變焦鏡群移動位置的正確性，以提升攝像裝置的成像品質。

(3) 此發明之攝像裝置及其自動背隙校正可藉由攝像裝置關機時，根據變焦鏡群的狀況自動修正背隙補償值，藉此攝像裝置的背隙補償值可適用於所有的鏡頭，可進一步提升成像品質，且增加產品的競爭力。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之攝像裝置及其自動背隙校正方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

本發明之攝像裝置可以是相機(Camera)或攝影機(Video Camera)等使用光學變焦功能之攝像裝置，為便於更暸解本發明之技術特徵，底下是本發明之實施例，但並不以此為限。

請參閱第1圖，其係為本發明之攝像裝置之方塊圖。圖中，攝像裝置1包含一變焦鏡群11、一儲存模組12以及一處理模組13。更進一步地，儲存模組12可為嵌入式記憶體、外接式記憶卡或其組合。而處理模組13電性連結變焦鏡群11以及儲存模組12，其處理模組13可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或微處理器(Micro-Processing Unit)。在攝像裝置1中，變焦鏡群11中具有一基準點111，當攝像裝置1執行關機程序時，處理模組13驅動變焦鏡群11移動至基準點111，以計算變焦鏡群11的移動步數121。如此一來，當變焦鏡群11抵達基準點111時，透過基準點111觸發轉態訊號110，並傳送至處理模組13，使處理模組13接收到轉態訊號110後，停止計算變焦鏡群11反轉轉回的移動步數131，並將移動步數131傳送至儲存模組12中儲存。

承上所述，處理模組13可根據移動步數131及預設步數123計算當前背隙值132，以分析攝像裝置的背隙值是否產生變異。值得注意的是，處理模組13是根據當前背隙值132以及預設步數123計算出差異值133，並進一步地判斷差異值133是否落於誤差範圍122內，且根據判斷的結果決定是否將當前背隙值132寫入儲存模組12，以取代背隙補償值121。換句話說，若攝像裝置1的背隙值有所變異，則攝像裝置1可自動校正背隙值，以維持攝像裝置1的成像品質。

請一併參閱第2圖及第3圖，其係為本發明之攝像裝置第一實施例之第一示意圖及第二示意圖。舉例來說，本發明之攝像裝置1的儲存模組可存有上一次關機前計算得知的背隙補償值、移動步數、誤差範圍以及變焦鏡群11由基準點正轉移動至望遠端的預設步數。當攝像裝置1進入關機程序時，可藉由處理模組驅動變焦鏡群11往基準點的方向反轉移動，當變焦鏡群11抵達基準點時(如第2圖所示)，基準點可觸發一轉態訊號並傳送至處理模組，由處理模組接收轉態訊號後，計算變焦鏡群11反轉轉回的移動步數，並將移動步數儲存至儲存模組。如此一來，處理模組可依據移動步數以及預設步數計算當前背隙值，且進一步分析是否將當前背隙值寫入儲存模組以取代儲存模組中的背隙補償值。如此一來，處理模組可自動校正攝像裝置1的背隙補償值，以提升攝像裝置1的成像品質。例如：背隙補償值為5步，可容許誤差範圍為±5%，且預設步數為500步，以基準點作為原點，而變焦鏡群11的望遠端位置則可距離原點為500步。當變焦鏡群11反轉的移動步數為490步時，可得知變焦鏡群11停留在距離基準點10步的位置，也就是說當前背隙值亦為10步。如此一來，更進一步地經由處理模組根據當前背隙值10步與預設步數500步可計算出比值，以取得差異值為2%。換句話說，差異值為2%是落於誤差範圍內，故可將當前背隙值10步寫入儲存模組，以取代上一次的背隙補償值5步，成為新的背隙補償值。

另一方面，當攝像裝置1於開啟電源時，處理模組可控制儲存模組清除前次儲存的移動步數。當攝像裝置1開啟電源時，處理模組可驅動變焦鏡群11正轉移動至望遠端位置，且可讀取儲存模組中儲存的背隙補償值10步。當變焦鏡群11欲正轉移動至距離基準點500步的位置時，則處理模組可將預設步數500步減去背隙補償值10步，以取得490步。也就是說，當變焦鏡群11正轉移動490步後，可抵達至原設定之望遠端位置(如第3圖所示)。

值得注意的是，若攝像裝置無自動背隙校正的功能，則當攝像裝置於開啟電源時，攝像裝置無法驅動變焦鏡群準確地移動至預設的望遠端位置。舉例來說，攝像裝置於上一次關閉電源時，處理模組依據原先設定驅動變焦鏡群往基準點的方向移動500步，欲使變焦鏡群收回至基準點的位置，但由於攝像裝置背隙值產生變異，使得變焦鏡群並非如原先預設收回至基準點0步的位置，而是反轉轉回490步，且落於距離基準點10步的位置。

承上所述，當攝像裝置下一次開啟電源時，在變焦鏡群的起始位置為10步的情況下，若處理模組根據預設步數500步減去原設定的背隙補償值5步，以取得495步。進一步地，處理模組根據計算的結果驅動變焦鏡群正轉移動495步，使得變焦鏡群移動至距離基準點505步的位置，導致變焦鏡群偏離原先預設的望遠端位置5步，進而干擾到攝像品質。

請進一步地參閱第4圖，其係為本發明之攝像裝置第二實施例之示意圖。圖中，攝像裝置1的變焦鏡群11可分為第一變焦區段及第二變焦區段，故變焦鏡群11可進一步地被驅動至第一望遠端以及第二望遠端的位置。舉例來說，當攝像裝置1進入關機程序時，可藉由處理模組驅動變焦鏡群11往基準點的方向反轉移動，當變焦鏡群11抵達基準點時，基準點可觸發一轉態訊號並傳送至處理模組，由處理模組接收轉態訊號後，計算變焦鏡群11反轉轉回的移動步數，並將移動步數儲存至儲存模組。另一方面處理模組可依據移動步數以及預設步數計算當前背隙值，且進一步分析是否將當前背隙值寫入儲存模組以取代儲存模組中的背隙補償值。如此一來，處理模組可自動校正攝像裝置1的背隙補償值，以提升攝像裝置1的成像品質。本實施例中，設定背隙補償值為5步，可容許誤差範圍為±5%，且處理模組驅動變焦鏡群11至第一望遠端位置的預設步數為500步，由第一望遠端至第二望遠端之距離為400步。換句話說，變焦鏡群11的第一望遠端位置距離基準點500步，而第二望遠端位置距離基準點900步。當變焦鏡群11由第一望遠端反轉的移動步數為492步時，可得知變焦鏡群11停留在距離基準點8步的位置，也就是說當前背隙值亦為8步。如此一來，更進一步地經由處理模組根據當前背隙值8步與預設步數500步可計算出比值，以取得差異值為1.6%。換句話說，差異值為1.6%是落於誤差範圍內，故可將當前背隙值8步寫入儲存模組，以取代上一次的背隙補償值5步，成為新的背隙補償值。

另一方面，當攝像裝置1於開啟電源時，處理模組可控制儲存模組清除前次儲存的移動步數。當攝像裝置1開啟電源時，處理模組可驅動變焦鏡群11正轉移動至第一望遠端位置，且可讀取儲存模組中儲存的背隙補償值8步。當變焦鏡群11欲正轉移動至距離基準點500步的位置時，則處理模組可將預設步數500步減去背隙補償值8步，以取得492步。也就是說，當變焦鏡群11正轉移動490步後，可抵達至原設定之第一望遠端位置。如此一來，若處理模組欲驅動變焦鏡群11從第一望遠端移動至第二望遠端，處理模組可依據第一望遠端至第二望遠端的預設步數400步，驅動變焦鏡群11從第一望遠端正轉移動400步，且抵達至第二望遠端位置。也就是說，當變焦鏡群11自基準點正轉移動892步後，變焦鏡群11可抵達至第二望遠端位置。

儘管前述在說明本發明之攝像裝置的過程中，亦已同時說明本發明之攝像裝置之自動校正背隙方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。

第5圖以及第6圖為本發明之自動背隙校正方法之第一流程圖及第二流程圖。本發明之自動背隙校正方法，適用於一攝像裝置，攝像裝置包含一變焦鏡群、一儲存模組以及一處理模組。當攝像裝置執行關機程序時，依據本發明之自動背隙校正方法可自動校正攝像裝置的背隙補償值。如第5圖所示，攝像裝置的自動背隙校正方法，首先如步驟S51以及步驟S52所述，步驟S51：利用儲存模組儲存移動步數、背隙補償值、誤差範圍或變焦鏡群正轉移動之預設步數；以及步驟S52：以處理模組驅動變焦鏡群反轉移動至基準點，以取得移動步數。

在步驟S53中，透過處理模組依據移動步數及預設步數計算當前背隙值。

在步驟S54中，利用處理模組依據當前背隙值與儲存模組之預設步數計算差異值。

在步驟S55中，經由處理模組判斷差異值是否落於誤差範圍內。

當差異值落於誤差範圍內時，則如步驟S561所述，透過處理模組將當前背隙值寫入儲存模組，以取代背隙補償值。反之，則在步驟S562中，透過處理模組刪除當前背隙值。

附帶一提的是，步驟S52可進一步地詳細說明，其更包含下列步驟。如第6圖所示，首先，在步驟S61中，透過處理模組驅動變焦鏡群返回至基準點。

在步驟S62中，利用處理模組判斷變焦鏡群是否抵達基準點。

若變焦鏡群未抵達基準點，則回到步驟S61，透過處理模組驅動變焦鏡群返回至基準點。反之，若變焦鏡群抵達基準點，則在步驟S63中，藉由基準點觸發一轉態訊號，且傳送至處理模組。

接著，在步驟S64中，藉由處理模組接收轉態訊號。

在步驟S65中，藉由處理模組停止計算變焦鏡群反轉轉回之移動步數。

另一方面，當該攝像裝置開啟電源時，攝像裝置可藉由上一次計算的背隙補償值驅動變焦鏡群移動至預設的位置。

請參閱第7圖，其係為本發明之自動背隙校正方法之第三流程圖。如圖所示，藉由本發明之自動背隙校正方法取得的背隙補償值，可用於攝像裝置於每次開機時自動地根據背隙補償值驅動變焦鏡群。首先如步驟S71所述，利用處理模組控制儲存模組清除移動步數。

在步驟S72中，利用處理模組根據預設步數及背隙補償值計算變焦鏡群正轉轉出之移動步數。

在步驟S73中，透過處理模組驅動變焦鏡群正轉移動至一望遠端位置。

在步驟S72中更可包含步驟S720，透過處理模組控制變焦鏡群自基準點正轉移動至變焦鏡群可移動之望遠端位置，變焦鏡群距離基準點之步數係為預設步數。

本發明之攝像裝置之自動背隙校正方法的詳細說明以及實施方式已於前面描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。

附帶一提，本實施例所揭露之背隙補償值、誤差範圍、預設步數、移動步數、當前背隙值及差異值之參數係僅為舉例而非限制，於本發明所屬技術領域具有通常知識者應可輕易置換其他的數值搭配本發明之攝像裝置及其自動背隙校正方法，在此先行敘明。

綜上所述，因依本發明之攝像裝置及其自動背隙校正方法，可藉由攝像裝置關機時，根據變焦鏡群的狀況自動修正背隙補償值。另一方面，當攝像裝置開機時，攝像裝置可根據背隙補償值自動修正變焦鏡群的移動步數，如此一來，可確保變焦鏡群移動位置的正確性，以提升攝像裝置的成像品質。又，攝像裝置生產時，不需額外增加工序即能計算出所有的鏡頭的背隙值，且攝像裝置的背隙補償值可適用於所有的鏡頭。藉此，進一步的降低生產成本，提高生產效率，且增加產品的競爭力。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．攝像裝置

11．．．變焦鏡群

111．．．基準點

12．．．儲存模組

121．．．背隙補償值

122．．．誤差範圍

123．．．預設步數

13．．．處理模組

131．．．移動步數

132．．．當前背隙值

133．．．差異值

S51~S55、S561、S562、S61~S65、S71~S73、S720．．．步驟流程

第1圖係為本發明之攝像裝置之方塊圖；
第2圖係為本發明之攝像裝置第一實施例之第一示意圖；
第3圖係為本發明之攝像裝置第一實施例之第二示意圖；
第4圖係為本發明之攝像裝置第二實施例之示意圖；
第5圖係為本發明之自動背隙校正方法之第一流程圖；
第6圖係為本發明之自動背隙校正方法之第二流程圖；以及
第7圖係為本發明之自動背隙校正方法之第三流程圖。

S51~S55、S561、S562．．．步驟流程

Claims (15)

1. 一種攝像裝置，其包含：
   一變焦鏡群，係包含一基準點；
   一儲存模組，係儲存一移動步數、一背隙補償值、一誤差範圍或該變焦鏡群正轉移動之一預設步數；以及
   一處理模組，係驅動該變焦鏡群反轉移動至該基準點，以取得該移動步數，並依據該變焦鏡群之該移動步數及該預設步數計算一當前背隙值，且依據該當前背隙值與該儲存模組儲存之該預設步數計算ㄧ差異值，該處理模組判斷該差異值是否落於該誤差範圍內，當該差異值落於該誤差範圍內時，該處理模組將該當前背隙值寫入該儲存模組，以取代該背隙補償值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中當該差異值超出該誤差範圍時，該處理模組刪除該當前背隙值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中當該攝像裝置開啟電源時，該處理模組係刪除該儲存模組所儲存之該移動步數，並驅動該變焦鏡群正轉移動至一望遠端位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之攝像裝置，其中該變焦鏡群自該基準點正轉移動至該變焦鏡群可移動之該望遠端位置，該變焦鏡群所移動之步數係為該預設步數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中該處理模組係根據該預設步數及該背隙補償值計算該變焦鏡群正轉轉出之該移動步數。
6. 如申請專利範圍第1項所述之攝像裝置，其中當該攝像裝置執行一關機程序時，該處理模組驅動該變焦鏡群返回至該基準點，且該基準點觸發一轉態訊號，並傳送至該處理模組。
7. 如申請專利範圍第6項所述之攝像裝置，其中當該處理模組接收該轉態訊號時，該處理模組係停止計算該變焦鏡群反轉轉回之該移動步數，且依據當前之該移動步數及該預設步數計算該當前背隙值。
8. 一種自動背隙校正方法，適用於一攝像裝置，該攝像裝置包含一變焦鏡群、一儲存模組及一處理模組，該自動背隙校正方法包含下列步驟：
   利用該儲存模組儲存一移動步數、一背隙補償值、一誤差範圍或該變焦鏡群正轉移動之ㄧ預設步數；
   以該處理模組驅動該變焦鏡群反轉移動至一基準點，以取得該移動步數；
   透過該處理模組依據該移動步數及該預設步數計算一當前背隙值；
   利用該處理模組依據該當前背隙值與該儲存模組之該預設步數計算ㄧ差異值；
   經由該處理模組判斷該差異值是否落於該誤差範圍內；以及
   當該差異值落於該誤差範圍內時，透過該處理模組將該當前背隙值寫入該儲存模組，以取代該背隙補償值。
9. 如申請專利範圍第8項所述之自動背隙校正方法，更包含下列步驟：
   當該差異值超出該誤差範圍時，透過該處理模組刪除該當前背隙值。
10. 如申請專利範圍第8項所述之自動背隙校正方法，當該攝像裝置開啟電源時，更包含下列步驟：
    利用該處理模組控制該儲存模組清除該移動步數；以及
    透過該處理模組驅動該變焦鏡群正轉移動至一望遠端位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之自動背隙校正方法，更包含下列步驟：
    透過該處理模組控制該變焦鏡群自該基準點正轉移動至該變焦鏡群可移動之該望遠端位置，該變焦鏡群所移動之步數係為該預設步數。
12. 如申請專利範圍第8項所述之自動背隙校正方法，更包含下列步驟：
    利用該處理模組根據該預設步數及該背隙補償值計算該變焦鏡群正轉轉出之該移動步數。
13. 如申請專利範圍第8項所述之自動背隙校正方法，當該攝像裝置執行一關機程序時，更包含下列步驟：
    透過該處理模組驅動該變焦鏡群返回至該基準點；以及
    當該變焦鏡群抵達該基準點時，藉由該基準點觸發一轉態訊號，且傳送至該處理模組。
14. 如申請專利範圍第13項所述之自動背隙校正方法，更包含下列步驟：
    藉由該處理模組接收該轉態訊號；以及
    藉由該處理模組停止計算該變焦鏡群反轉轉回之該移動步數。
15. 一種攝像裝置，其包含：
    一儲存手段，用以儲存一移動步數、一背隙補償值、一誤差範圍或一變焦鏡群正轉移動之一預設步數；以及
    一處理手段，用以驅動該變焦鏡群反轉移動至一基準點，以取得該移動步數，並依據該變焦鏡群之該移動步數及該預設步數計算一當前背隙值，且依據該當前背隙值與該預設步數計算ㄧ差異值，並判斷該差異值是否落於該誤差範圍內，當該差異值落於該誤差範圍內時，該處理手段用以控制該當前背隙值取代該背隙補償值。