[发明专利]具有自动聚焦功能的固定焦距摄像机模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像机模块，尤其涉及一种具有自动聚焦功能的固定焦距摄像机模块，其包括能够实施自动聚焦功能的信号处理单元，从而使得即使不使用单独的自动聚焦摄像机模块，也能够获得与真正的自动聚焦摄像机模块相同的效果。

背景技术

近来，诸如移动装置、笔记本电脑和安装在汽车保险杠上的后方监控摄像机的装置已安装了能够捕捉图像的摄像机模块。此外，安装在这些装置中的摄像机模块需要被制造成非常小的尺寸以便适应移动装置的小型化。

一般来说，安装在小型移动装置中的摄像机模块包括图像传感器模块和装配在图像传感器模块一侧的透镜模块。图像传感器模块包括：图像拾取元件；与图像拾取元件电气连接的电路板；将拾取信号输出到外部电路的板等。同时，透镜模块包括一个或多个透镜，并且还可以包括红外滤光片等。

这种图像拾取装置包括具有透镜单元的摄像机模块，摄像机模块在沿光轴移动的同时调整焦距。最近，作为这样的摄像机模块、自动聚焦(AF)摄像机模块已普遍被用于调整更大范围的焦距。

图1是示出传统自动聚焦摄像机模块的构造的框图。

参考图1，传统自动聚焦摄像机模块包括透镜单元110、电动机120、微控制单元(MCU)130、图像传感器140、信号处理装置150和显示单元160。

也就是说，为了给现有的摄像机模块添加AF功能，传统的自动聚焦摄像机模块需要单独的AF模块，诸如用于透镜的自动调焦的电动机120、用于控制电动机120的微控制单元(MCU)130等，还需要用于将这种AF模块连接到外部主板的电源线及信号线。

因此，与固定焦距摄像机模块相比，传统的自动聚焦摄像机模块存在的问题是：其结构变得复杂、价格高和处理能力降低。

图2是示出传统的自动聚焦摄像机模块中的图像传感器的滤色片阵列的拜耳样式(Bayer pattern)的视图。

在数码摄像机或蜂窝式电话的情况下，为了降低成本以及有效地设计电路，使用一个CMOS图像传感器(CIS)来获取呈拜耳样式形式的颜色的色阶数据，如图2所示。在使用上述拜耳样式的情况下，在一个像素上仅示出红(R)、绿(G)和蓝(B)之中的一个颜色的色阶数据。因此，在这种情况下，为了获取剩下两个颜色关于一个像素的色阶数据，执行这样的插值法：设定一个像素作为中心像素并使用该中心像素周围的色阶数据。

同时，通过这种插值法所输出的RGB数据包括大量的噪声分量，为了去除这种噪声分量，正在研究一种对插值后的RGB数据运用噪声去除过滤器的技术。

图3是示出传统的自动聚焦摄像机模块中的信号处理装置(例如ISP)的构造的框图。

参考图3，在传统的AF摄像机模块中的信号处理装置150包括：颜色插值部分151、颜色矩阵部分152、伽玛部分153，亮度信号生成部分154和噪声去除部分155。

颜色插值部分151接收按照拜耳样式的数据，并对所接收到的数据执行插值。颜色矩阵部分152和伽玛部分153通过使用插值数据输出按照拜耳样式的R、G和B图像的色阶数据。

亮度信号生成部分154处理R、G和B图像的色阶数据，并输出亮度信号数据。噪音去除部分155去除RGB数据和亮度信号数据中包含的噪声。

这种传统的信号处理装置150包括两个行缓冲区。

首先，第一行缓冲区156用在从拜耳样式数据输出RGB数据的步骤中。也就是说，第一行缓冲区156用在处理从颜色插值部分151到亮度信号生成部分154的数据的步骤中，其中第一行缓冲区156使用5x5蒙片(mask)。

与此同时，第二行缓冲区157用在去除包含在RGB数据和亮度信号数据的噪声和增强边缘的步骤中。在这种情况下，为了在亮度分量中建立蒙片，蒙片必须建立在色度分量以及亮度分量中，因此需要较大的内存。

也就是说，当如同拜耳样式中那样使用5x5蒙片时，在亮度分量中需要15行缓冲区。

如上所述，为了执行自动聚焦功能，传统的自动聚焦摄像机模块必须具有单独的AF模块，而且其信号处理装置中必须包括额外的内存。

因此，传统的自动聚焦摄像机模块实现小型化有难度，故生产成本增加，从而使得无法以合理的价格大量生产摄像机模块。

发明内容