本發(fā)明涉及一種光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊以及包括此的相機(jī)模塊。

背景技術(shù)：

在最近上市的移動設(shè)備中，相機(jī)是基本功能之一，而隨著其性能的提高，上市的產(chǎn)品中裝配有數(shù)百萬像素甚至千萬像素以上的高性能的相機(jī)。

然而，與這種具有高像素的相機(jī)相比，相機(jī)模塊所占用的空間因移動設(shè)備的制約因素而只能被受限制。

因此，由于較小的鏡頭口徑以及較小的圖像像素大小等，在拍攝圖像時，外部振動或者如手抖等的細(xì)微的移動也可能導(dǎo)致圖像劣化。

為抑制上述的細(xì)微的手抖所導(dǎo)致的圖像劣化，并得到更為清晰的圖像，主要使用以光學(xué)的方式提供手抖校正功能的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化(OIS：Optical Image Stabilization)模塊，然而這種光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊存在著如下的問題：在信號處理過程中可能會發(fā)生噪聲，從而無法執(zhí)行穩(wěn)定的操作。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

(專利文獻(xiàn)1)日本公開專利公報第2015-154302號

(專利文獻(xiàn)2)日本公開專利公報第2012-088596號

(專利文獻(xiàn)3)日本公開專利公報第2015-088956號

(專利文獻(xiàn)4)日本公開專利公報第2015-038212號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明提供一種即使產(chǎn)生噪聲也能夠執(zhí)行穩(wěn)定的圖像穩(wěn)定化操作的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊以及相機(jī)模塊。

為解決上述的本發(fā)明的課題，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊以及相機(jī)模塊可以包括：預(yù)處理部，基于通過霍爾傳感器檢測到的鏡 頭移動值和通過陀螺儀傳感器檢測到的抖動值之間的差值來計算誤差值，如果所述誤差值為基準(zhǔn)值以上，則提供設(shè)定的系數(shù)；控制器，根據(jù)從所述預(yù)處理部接收到的誤差值而控制鏡頭移動，從而使拍攝到的圖像變得穩(wěn)定。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，具有如下效果：即使因噪聲而輸入到錯誤的霍爾傳感器檢測值也能夠穩(wěn)定地執(zhí)行光學(xué)圖像穩(wěn)定化操作，并能夠抑制因噪聲而發(fā)生的閃爍(flicker)現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的包括光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊的相機(jī)模塊的概略構(gòu)成圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊的操作流程圖。

圖3是表示在一般的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊中的由噪聲(noise)引起的霍爾傳感器的鏡頭移動值的變化的曲線圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊的霍爾傳感器的鏡頭移動值的曲線圖。

符號說明

100：相機(jī)模塊 110：光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊

111：預(yù)處理部 112：控制器

113：放大器 114：AD轉(zhuǎn)換器

120：陀螺儀傳感器 130：積分器

140：濾波器 150：DA轉(zhuǎn)換器

160：驅(qū)動器 170：鏡頭部

180：霍爾傳感器

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，以使在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中具有基本知識的人能夠容易地實施本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊以及包括此的相機(jī)模塊的概略構(gòu)成圖。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的相機(jī)模塊100可以包含光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊110，光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊110基于通過霍爾傳感器140檢測到的鏡頭位置值和通過陀螺儀傳感器120檢測到的抖動值之間的差值來計算誤 差值(error value)，如果所述誤差值為基準(zhǔn)值以上，則根據(jù)設(shè)定的系數(shù)而控制鏡頭的移動，從而使獲取的圖像變得穩(wěn)定。

光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊110可以包括預(yù)處理部111、控制器112。

預(yù)處理部111可以基于通過霍爾傳感器180檢測到的鏡頭移動值和通過陀螺儀傳感器120檢測到的抖動值之間的差值來計算誤差值。

陀螺儀傳感器120可以檢測具備相機(jī)模塊100的設(shè)備(未圖示)的抖動，而檢測到的抖動值可以由角速度值、角度值等來表示。

通過陀螺儀傳感器120檢測到的抖動值可以被積分器(Integrator)130積分，并被濾波器140濾波之后被傳遞到光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊110。

通過霍爾傳感器180檢測到的鏡頭移動值可以被放大器113放大，并借助于AD轉(zhuǎn)換器114而被模擬-數(shù)字信號轉(zhuǎn)換之后被輸入到預(yù)處理部111。

來自控制器112的鏡頭移動控制信號可以借助于DA轉(zhuǎn)換器150而被數(shù)字-模擬信號變換之后被傳遞到驅(qū)動器160，而驅(qū)動器160可以通過驅(qū)動鏡頭部170而使鏡頭移動。

例如，控制器112可以是PID(比例-積分-微分：Proportion Integration Differentiation)控制器，而且在所述誤差值為基準(zhǔn)值以上的情況下，預(yù)處理部111可以將設(shè)定的PID系數(shù)提供給控制器112。

參照圖2對上述的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊110的操作進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊的操作流程圖。

與圖1一同參照圖2，預(yù)處理部111可以利用下述的式子1而計算將要傳遞到控制器112的誤差值(S111)。

(式子1)

err＝set-(hall_value-hall_middle[axis])

在此，set表示來自陀螺儀傳感器120的抖動值，hall_value表示來自霍爾傳感器180的鏡頭移動值，hall_middle[axis]表示霍爾傳感器180的X軸以及Y軸的中間值。

之后，預(yù)處理部111可以分別計算所述誤差值的絕對值和所述抖動值的絕對值(S112、S113)

之后，預(yù)處理部111可以判斷用戶的手抖的存在與否，其可以通過下述的式子2而判斷(S114)。

(式子2)

if(abs_set<K2&&count_set[axis]<K3)count_set＝count_set+1

else if(abs_set>＝K2&&count_set[axis]>0)count_set＝count_set-1

在此，abs_set是所述抖動值的絕對值，K2是用于判斷陀螺儀傳感器的抖動值是否對應(yīng)于手抖的比較值，K3是針對陀螺儀傳感器的變化在維持多長時間時(表示次數(shù)的值)將此判斷為沒有發(fā)生手抖的限制值，count_set[axis]是沿著X軸和Y軸輸入的、陀螺儀傳感器沒有發(fā)生手抖的次數(shù)的累積值。

手抖檢測可以按照具有預(yù)定時間的時間區(qū)間來進(jìn)行，在各個時間區(qū)間內(nèi)沒有手抖的情況下，count_set[axis]值將會增加，而在各個時間區(qū)間內(nèi)有手抖的情況下，count_set[axis]值將會減少。據(jù)此，當(dāng)時間區(qū)間累積的count_set[axis]值達(dá)到K3時，判斷為所述時間間隔內(nèi)沒有手抖。此外，在沒有手抖的情況下，誤差值可以被設(shè)定為“0”(S116)。

之后，為了判斷噪聲(noise)的存在與否，預(yù)處理部111可以計算基準(zhǔn)值(S115)。

所述基準(zhǔn)值可以如同下述的式子3。

(式子3)

Th_abs_err_limit＝abs_set+K

If(abs_err>Th_abs_err_limit)：受到噪聲影響的信號

else正常信號

在此，abs_set是所述抖動值的絕對值，Th_abs_err_limit是所述基準(zhǔn)值，K為偏移值。

據(jù)此，如果所述誤差值的絕對值(abs_err)大于所述基準(zhǔn)值(Th_abs_err_limit)，則可以判斷為來自霍爾傳感器180的鏡頭移動值對應(yīng)于噪聲(S117)。

如果所述誤差值的絕對值(abs_err)小于所述基準(zhǔn)值(Th_abs_err_limit)， 則預(yù)處理部111可以將根據(jù)所述式子1的誤差值傳遞到控制器112。此時，預(yù)處理部111可以將之前的鏡頭移動值更新為當(dāng)前的鏡頭移動值，控制器112可以根據(jù)之前的PID系數(shù)(K)和所述誤差值而控制鏡頭的移動(S119)。

如果來自霍爾傳感器180的鏡頭移動值對應(yīng)于噪聲，則預(yù)處理部111可以設(shè)定系數(shù)值并將其傳遞到控制器112(S 118)。

如上所述，控制器112可以是PID控制器，而PID控制器的系數(shù)可以如同下述的式子4。

(式子4)

如果增加比例系數(shù)(Kp)，則可以減少正常狀態(tài)誤差，然而這需要較大的控制量，而且可能會給系統(tǒng)帶來振動。對積分系數(shù)(Ki)的情況而言，雖然增加系統(tǒng)類型(type)而消除正常狀態(tài)誤差，然而加到原點的極點具有使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定的傾向，因此主要與比例控制要素結(jié)合而使用。最后對微分系數(shù)(Kd)的情況而言，其能夠在誤差的信號增大之前進(jìn)行控制，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定度會增加，并且系統(tǒng)正常狀態(tài)誤差會減少，然而在初期要求較大的控制量。微分控制操作僅在過渡期間內(nèi)有效地起到效果，因此不被單獨使用，而是始終與比例控制要素或者比例-積分控制要素結(jié)合而使用。

在產(chǎn)生噪聲時，預(yù)處理部111可以如下述的式子5那樣設(shè)定PID系數(shù)。

(式子5)

Kp'＝Kp/G,Ki'＝Ki/G,Kd'＝Kd/G

在此，Diff_hall_value是之前的鏡頭移動值與當(dāng)前的鏡頭移動值之間的差值的絕對值；Diff_set_value是之前的抖動值與當(dāng)前的抖動值之間的差值的絕對值；Kp、Ki、Kd分別是上述的式子4中的各個PID系數(shù)。

即，預(yù)處理部111可以根據(jù)第一差值(之前的鏡頭移動值和當(dāng)前的鏡頭 移動值之間的差值的絕對值)和第二差值(之前的抖動值和當(dāng)前的抖動值之間的差值的絕對值)之比而設(shè)定PID系數(shù)的比例系數(shù)(Kp')、積分系數(shù)(Ki')、微分系數(shù)(Kd')并傳遞到控制器112，并且控制器112可以根據(jù)誤差值以及接收到的PID系數(shù)而控制鏡頭移動。

具體而言，在PID控制系統(tǒng)中，通常將快速跟蹤基于所述誤差值的目標(biāo)值作為目的，然而在本發(fā)明中，在產(chǎn)生噪聲時，將PID系數(shù)值設(shè)定為較小的值而使得在控制器以較慢的速度跟蹤目標(biāo)值。據(jù)此，即使因噪聲而輸入有錯誤的鏡頭移動值，其移動的范圍也能夠由于控制器而維持較小的范圍，從而可以防止出現(xiàn)令人眼暈的閃爍現(xiàn)象。

圖3是表示在一般的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊中的由噪聲引起的霍爾傳感器的鏡頭移動值的變化的曲線圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的光學(xué)式圖像穩(wěn)定化模塊的霍爾傳感器的鏡頭移動值的曲線圖。

參照圖3，在產(chǎn)生噪聲的情況下，可以看出從霍爾傳感器檢測到的鏡頭移動值發(fā)生了急劇變化(參照識別符A)(在此，粗實線可以是控制器的控制值，細(xì)虛線可以是通過霍爾傳感器檢測出的鏡頭移動值)，而其可能導(dǎo)致在圖像中發(fā)生閃爍(flicker)現(xiàn)象。

相反，參照圖4，即使由于噪聲而在霍爾傳感器的鏡頭移動值上發(fā)生急劇變化，也可以通過使霍爾傳感器的鏡頭移動值的變化最小化而抑制可能會在圖像中發(fā)生的閃爍現(xiàn)象。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使因噪聲而輸入了錯誤的霍爾傳感器的檢測值也可以穩(wěn)定地執(zhí)行光學(xué)圖像穩(wěn)定化操作，據(jù)此可以抑制圖像的閃爍(flicker)現(xiàn)象。

以上說明的本發(fā)明并不局限于上述的實施例以及附圖，而是由權(quán)利要求書記載的范圍來限定，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常的知識的人均可理解在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以對本發(fā)明的構(gòu)成進(jìn)行多樣的變更以及改造。