用于相機(jī)模塊中的連續(xù)自動對焦系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所揭露的實(shí)施例涉及相機(jī)模塊。具體而言，本發(fā)明所公開的實(shí)施例涉及相機(jī)模塊中的一種連續(xù)自動對焦系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]相機(jī)模塊在可攜式電子產(chǎn)品中日益流行。不僅于獨(dú)立相機(jī)中的相機(jī)模塊，它們基本上也存在于所有的智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)和個人計(jì)算機(jī)中。相機(jī)模塊包自動對焦系統(tǒng)，使得特定的相機(jī)模塊能對所捕捉圖像中的特定物體進(jìn)行對焦。
[0003]從前的對焦系統(tǒng)需要時間間隔而使相機(jī)模塊保持不動，以使該相機(jī)可以捕捉一物體，并決定正確的焦點(diǎn)配置。此時間間隔是低效能的，因?yàn)槟壳暗淖詣訉瓜到y(tǒng)需要125ms或更長的時間間隔才能找到最佳的焦點(diǎn)。
[0004]圖1顯示在照相機(jī)模塊中的示例性先前技術(shù)自動對焦系統(tǒng)100。圖2顯示利用圖1的自動對焦系統(tǒng)而得的示例性先前技術(shù)自動對焦位置計(jì)算圖。圖1與圖2最好配合下文所述內(nèi)容一起觀看。
[0005]自動對焦系統(tǒng)100包括一具有一透鏡104的圖像產(chǎn)生部102，供經(jīng)由圖像傳感器106捕捉圖像，以及一自動對焦音圈馬達(dá)(autofocus voice coil motor, AF VCM)108，其供將透鏡104沿著焦點(diǎn)位移臺(未示出)位移至焦點(diǎn)位置。AF VCM 108是經(jīng)由驅(qū)動電路110所控制。驅(qū)動電路I1是由圖像信號處理器(image signal processor, ISP) 112所配置。如下所述并參考圖2，ISP 112經(jīng)由來自圖像傳感器106的內(nèi)部集成電路(I2C)總線接收數(shù)據(jù)。
[0006]ISP 112經(jīng)由驅(qū)動電路110而控制AFVCM 108，使得透鏡104依序被設(shè)定為不同位置值202。圖像(即由圖像傳感器106所感測)的對比度值在每一位置值202被取得，且應(yīng)用曲線擬合算法(即在ISP 112中)，以決定曲線擬合線204。然后，選擇曲線擬合線204的峰值206做為最佳的對焦位置，借此，驅(qū)動電路110對AF VCM 108進(jìn)行控制，以將透鏡104設(shè)置至特定位置。將透鏡104位移至一系列位置值202所需的時間是低效率的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]第一方面，描述一種供產(chǎn)生一圖像的連續(xù)自動對焦系統(tǒng)，其包括一具有一透鏡的圖像產(chǎn)生部、一自動對焦音圈馬達(dá)以及用于產(chǎn)生一圖像的對比圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器。前述連續(xù)自動對焦系統(tǒng)更包括驅(qū)動集成電路(integrated circuit, IC)，其用于控制自動對焦音圈馬達(dá)，借以將透鏡相對于圖像傳感器進(jìn)行位移；其中驅(qū)動IC直接接收對比圖像數(shù)據(jù)，使得驅(qū)動IC持續(xù)維持圖像的焦點(diǎn)。
[0008]第二方面，描述一種在產(chǎn)生圖像時連續(xù)自動對焦的方法，包括經(jīng)由圖像傳感器產(chǎn)生圖像的對比圖像數(shù)據(jù)的步驟；將對比圖像數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)津?qū)動IC電路；在驅(qū)動IC電路中，根據(jù)對比圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制信號；以及，根據(jù)控制信號而將透鏡位移，以改變圖像的焦點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1顯示照相機(jī)模塊內(nèi)的一示例性先前技術(shù)自動對焦系統(tǒng)。
[0010]圖2顯示用于圖1的自動對焦系統(tǒng)中的一示例性先前技術(shù)自動對焦位置計(jì)算圖。
[0011]圖3顯示在一實(shí)施例中的示例性自動對焦系統(tǒng)，其用于連續(xù)保持圖像的自動對焦。
[0012]圖4更詳細(xì)地顯示于圖3實(shí)施例中的驅(qū)動1C。
[0013]圖5顯示在一實(shí)施例中供連續(xù)自動對焦的示例性方法500。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖3顯示在一實(shí)施例中用于連續(xù)保持圖像自動對焦的示例性自動對焦系統(tǒng)。自動對焦系統(tǒng)300包括具有透鏡304的圖像產(chǎn)生部302、自動對焦音圈馬達(dá)308，以及用于捕捉經(jīng)由透鏡304轉(zhuǎn)換圖像的圖像傳感器306。
[0015]透鏡304將反射到場景的光成像在圖像傳感器306。透鏡304可包括位于一平移工作臺(未顯示)的單個透鏡或多個透鏡，其供改變從圖像傳感器306到透鏡304的距離，使得圖像的焦點(diǎn)可被改變。
[0016]圖像傳感器306是例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器和/或本領(lǐng)域中能夠感測圖像對比數(shù)據(jù)公知的任何其它成像傳感器。
[0017]圖像傳感器306從來自透鏡304于其上成像的光而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)307，且圖像數(shù)據(jù)307被直接發(fā)送到驅(qū)動IC 310。例如，圖像數(shù)據(jù)307包括感測到的圖像對比數(shù)據(jù)且可經(jīng)由I2C總線被發(fā)送至驅(qū)動電路310。驅(qū)動IC 310經(jīng)由控制AF VCM 308而控制透鏡304相對于圖像傳感器306的位置。不同于圖1、2中的自動對焦系統(tǒng)，驅(qū)動IC310通常不經(jīng)由ISP312進(jìn)行控制。圖像傳感器306可連續(xù)輸出圖像數(shù)據(jù)307。例如，圖像數(shù)據(jù)307中的至少一部分可為直接傳送到驅(qū)動電路310的高速對比數(shù)據(jù)，使得驅(qū)動電路310自動地控制AF VCM308，借以保持透鏡304位于最佳對焦位置。換言之，自動對焦系統(tǒng)300不需依序?qū)⑼哥R移動至一系列的透鏡位置且隨后決定最佳對焦位置。
[0018]借由在驅(qū)動IC310直接接收圖像數(shù)據(jù)307，自動對焦系統(tǒng)300能實(shí)質(zhì)上減少和/或排除所需的對焦時間，借以維持產(chǎn)生在焦點(diǎn)的圖像。例如，使驅(qū)動IC 310運(yùn)作以自動維持透鏡304在最佳焦點(diǎn)。借由直接接收圖像數(shù)據(jù)307 (即圖像對比數(shù)據(jù))，驅(qū)動IC 310自動地控制AF VCM 308，使得由自動對焦系統(tǒng)300所產(chǎn)生的圖像焦點(diǎn)是高于對焦閾值(例如在最佳對焦點(diǎn))。驅(qū)動IC 310不需在多個焦點(diǎn)位置將透鏡304依序設(shè)定，然后才決定最佳對焦位置。相反的，驅(qū)動IC 310接收圖像數(shù)據(jù)307且控制AF VCM 308，直到對比圖像數(shù)據(jù)307高于特定的對焦閾值為止。一旦圖像數(shù)據(jù)307高于特定的對焦閾值，透鏡304就會位于適當(dāng)位置，使得圖像處于對焦?fàn)顟B(tài)。
[0019]圖4是更詳細(xì)地顯示于圖3實(shí)施例中的驅(qū)動1C。驅(qū)動IC 310包括至少一個比較部402以及控制部404。圖像傳感器306將高速的圖像數(shù)據(jù)307以數(shù)字信號直接發(fā)送至驅(qū)動IC310的比較部402。在比較部402中，圖像數(shù)據(jù)307是經(jīng)由數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器406被轉(zhuǎn)換成模擬信號，借以產(chǎn)生模擬圖像數(shù)據(jù)407。例如，模擬圖像數(shù)據(jù)407是由圖像傳感器306所產(chǎn)生高速對比數(shù)據(jù)的模擬表