[發明專利]具有自動聚焦功能的固定焦距攝像機模塊

有效

• 申請號: 201010623877.8
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102469252A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 徐榮浩;金鐘芯;尹弼相;金銀
• 申請（專利權）人: (株)賽麗康
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

技術領域

本發明涉及一種攝像機模塊，尤其涉及一種具有自動聚焦功能的固定焦距攝像機模塊，其包括能夠實施自動聚焦功能的信號處理單元，從而使得即使不使用單獨的自動聚焦攝像機模塊，也能夠獲得與真正的自動聚焦攝像機模塊相同的效果。

背景技術

近來，諸如移動裝置、筆記本電腦和安裝在汽車保險杠上的后方監控攝像機的裝置已安裝了能夠捕捉圖像的攝像機模塊。此外，安裝在這些裝置中的攝像機模塊需要被制造成非常小的尺寸以便適應移動裝置的小型化。

一般來說，安裝在小型移動裝置中的攝像機模塊包括圖像傳感器模塊和裝配在圖像傳感器模塊一側的透鏡模塊。圖像傳感器模塊包括：圖像拾取元件；與圖像拾取元件電氣連接的電路板；將拾取信號輸出到外部電路的板等。同時，透鏡模塊包括一個或多個透鏡，并且還可以包括紅外濾光片等。

這種圖像拾取裝置包括具有透鏡單元的攝像機模塊，攝像機模塊在沿光軸移動的同時調整焦距。最近，作為這樣的攝像機模塊、自動聚焦(AF)攝像機模塊已普遍被用于調整更大范圍的焦距。

圖1是示出傳統自動聚焦攝像機模塊的構造的框圖。

參考圖1，傳統自動聚焦攝像機模塊包括透鏡單元110、電動機120、微控制單元(MCU)130、圖像傳感器140、信號處理裝置150和顯示單元160。

也就是說，為了給現有的攝像機模塊添加AF功能，傳統的自動聚焦攝像機模塊需要單獨的AF模塊，諸如用于透鏡的自動調焦的電動機120、用于控制電動機120的微控制單元(MCU)130等，還需要用于將這種AF模塊連接到外部主板的電源線及信號線。

因此，與固定焦距攝像機模塊相比，傳統的自動聚焦攝像機模塊存在的問題是：其結構變得復雜、價格高和處理能力降低。

圖2是示出傳統的自動聚焦攝像機模塊中的圖像傳感器的濾色片陣列的拜耳樣式(Bayer?pattern)的視圖。

在數碼攝像機或蜂窩式電話的情況下，為了降低成本以及有效地設計電路，使用一個CMOS圖像傳感器(CIS)來獲取呈拜耳樣式形式的顏色的色階數據，如圖2所示。在使用上述拜耳樣式的情況下，在一個像素上僅示出紅(R)、綠(G)和藍(B)之中的一個顏色的色階數據。因此，在這種情況下，為了獲取剩下兩個顏色關于一個像素的色階數據，執行這樣的插值法：設定一個像素作為中心像素并使用該中心像素周圍的色階數據。

同時，通過這種插值法所輸出的RGB數據包括大量的噪聲分量，為了去除這種噪聲分量，正在研究一種對插值后的RGB數據運用噪聲去除過濾器的技術。

圖3是示出傳統的自動聚焦攝像機模塊中的信號處理裝置(例如ISP)的構造的框圖。

參考圖3，在傳統的AF攝像機模塊中的信號處理裝置150包括：顏色插值部分151、顏色矩陣部分152、伽瑪部分153，亮度信號生成部分154和噪聲去除部分155。

顏色插值部分151接收按照拜耳樣式的數據，并對所接收到的數據執行插值。顏色矩陣部分152和伽瑪部分153通過使用插值數據輸出按照拜耳樣式的R、G和B圖像的色階數據。

亮度信號生成部分154處理R、G和B圖像的色階數據，并輸出亮度信號數據。噪音去除部分155去除RGB數據和亮度信號數據中包含的噪聲。

這種傳統的信號處理裝置150包括兩個行緩沖區。

首先，第一行緩沖區156用在從拜耳樣式數據輸出RGB數據的步驟中。也就是說，第一行緩沖區156用在處理從顏色插值部分151到亮度信號生成部分154的數據的步驟中，其中第一行緩沖區156使用5x5蒙片(mask)。

與此同時，第二行緩沖區157用在去除包含在RGB數據和亮度信號數據的噪聲和增強邊緣的步驟中。在這種情況下，為了在亮度分量中建立蒙片，蒙片必須建立在色度分量以及亮度分量中，因此需要較大的內存。

也就是說，當如同拜耳樣式中那樣使用5x5蒙片時，在亮度分量中需要15行緩沖區。

如上所述，為了執行自動聚焦功能，傳統的自動聚焦攝像機模塊必須具有單獨的AF模塊，而且其信號處理裝置中必須包括額外的內存。

因此，傳統的自動聚焦攝像機模塊實現小型化有難度，故生產成本增加，從而使得無法以合理的價格大量生產攝像機模塊。

發明內容