相机模块和电子设备转让专利

申请号 : CN201680017724.4

文献号 : CN107409183B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 赤羽贵博小关贤重並贤一浅山豪高森丽二宮竜也西之内正人小野寺正范清水立郎

申请人 : 索尼公司罗姆股份有限公司

摘要 :

本公开的一种相机模块,所述相机模块包括:成像单元,所述成像单元包括多个像素,所述成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的所述第二期限中获取所述像素中的一个像素的第一检测值,在所述第四期限中获取所述像素中的所述一个相关像素的第二检测值,并且基于所述第一和第二检测值之间的差值来获得所述像素中的所述一个相关像素的像素值;透镜单元,所述透镜单元包括透镜和驱动所述透镜的致动器;以及驱动器单元,所述驱动器单元生成驱动信号并且通过使用所述驱动信号来驱动所述致动器,其中,所述驱动信号在所述第一和第三期限中的每一个中进行转变。

权利要求 :

1.一种相机模块,其包括:

成像单元,所述成像单元包括多个像素,所述成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的所述第二期限中获取所述像素中的一个像素的第一检测值,在所述第四期限中获取所述像素中的所述一个相关像素的第二检测值,并且基于所述第一检测值与第二检测值之间的差值来获得所述像素中的所述一个相关像素的像素值;

透镜单元,所述透镜单元包括透镜和驱动所述透镜的致动器;以及驱动器单元,所述驱动器单元生成驱动信号并且通过使用所述驱动信号来驱动所述致动器,所述驱动信号在所述第一期限和所述第三期限中的每一个中进行转变。

2.根据权利要求1所述的相机模块,其中

按顺序重复设置所述第一期限、所述第二期限、所述第三期限、和所述第四期限,以及所述第一期限的时间宽度等于所述第三期限的时间宽度。

3.根据权利要求2所述的相机模块,其中

从所述驱动信号在所述第一期限中的所述转变的最后定时到所述第二期限的开始的定时的时间等于从所述驱动信号在所述第三期限中的所述转变的最后定时到所述第四期限的开始的定时的时间。

4.根据权利要求2所述的相机模块,其中

针对包括所述第一期限、所述第二期限、所述第三期限、和所述第四期限的各个周期期限,所述驱动器单元设置所述驱动信号的占空比。

5.根据权利要求2所述的相机模块,其中

在所述第二期限和所述第四期限中,所述驱动信号保持第一电平或者第二电平。

6.根据权利要求5所述的相机模块,其中

所述驱动器单元:

在要生成的所述驱动信号的占空比大于第一预定值的条件下,在所述第二期限和所述第四期限中的所述驱动信号为第一电平时,允许在所述第二期限和所述第四期限中的所述驱动信号为所述第二电平,以及在要生成的所述驱动信号的占空比小于第二预定值的条件下,在所述第二期限和所述第四期限中的所述驱动信号为所述第二电平时,允许在所述第二期限和所述第四期限中的所述驱动信号为所述第一电平。

7.根据权利要求6所述的相机模块,其中

所述第一预定值大于所述第二预定值。

8.根据权利要求1所述的相机模块,其中

针对包括所述第一期限、所述第二期限、所述第三期限、和所述第四期限的各个周期期限,所述驱动器单元循环地选择多个占空比中的一个占空比,并且设置占空比。

9.根据权利要求1所述的相机模块,其中

按顺序重复设置所述第一期限、所述第二期限、所述第三期限、和所述第四期限,以及所述第一期限的时间宽度与所述第三期限的时间宽度不同。

10.根据权利要求9所述的相机模块,其中

所述驱动器单元:

根据所述第一期限的所述时间宽度,设置在所述第一期限中的所述驱动信号的脉冲宽度,以及根据所述第三期限的所述时间宽度,设置在所述第三期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度。

11.根据权利要求10所述的相机模块,其中

所述驱动器单元:

当所述第一期限的所述时间宽度较大时,增加在所述第一期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度,以及当所述第三期限的所述时间宽度较大时,增加在所述第三期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度。

12.根据权利要求10所述的相机模块,其中

所述驱动器单元:

在所述第一期限的时间宽度大于所述第三期限的时间宽度的条件下,允许在所述第一期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度大于在所述第三期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度,以及在所述第三期限的所述时间宽度大于所述第一期限的所述时间宽度的条件下,允许在所述第三期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度大于在所述第一期限中的所述驱动信号的所述脉冲宽度。

13.根据权利要求10所述的相机模块,其中

所述驱动器单元:

当所述第一期限的所述时间宽度较大时,增加从所述驱动信号在所述第一期限中的所述转变的最后定时到所述第二期限的开始的定时的时间;以及当所述第三期限的所述时间宽度较大时,增加从所述驱动信号在所述第三期限中的所述转变的最后定时到所述第四期限的开始的定时的时间。

14.根据权利要求1所述的相机模块,其进一步包括:校正单元,所述校正单元基于所述驱动信号的所述转变的定时来对所述像素值进行校正,其中所述成像单元包括计数器,并且基于所述计数器的计数值来获得所述第一检测值和所述第二检测值。

15.根据权利要求1所述的相机模块,其中

所述成像单元包括:

斜波信号生成器,所述斜波信号生成器在所述第二期限和所述第四期限中生成斜波信号;

比较器,所述比较器在所述第二期限和所述第四期限中将所述斜波信号与通过所述像素中的所述一个相关像素提供的信号相比较;

计数器,所述计数器获得从所述斜波信号的生成定时到所述比较器中的所述比较结果变化的时间以获得所述第一检测值和所述第二检测值。

16.一种相机模块,其包括:

成像单元,所述成像单元包括多个像素,在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的所述第二期限中获取所述像素中的一个像素的第一检测值,在所述第四期限中获取所述像素中的所述一个相关像素的第二检测值,并且基于所述第一检测值与第二检测值之间的差值来获得所述像素中的所述一个相关像素的像素值;以及驱动器单元,所述驱动器单元生成驱动信号并且将所述驱动信号提供至驱动透镜的致动器,所述驱动信号在所述第一期限和所述第三期限中的每一个中进行转变。

17.一种电子设备,其包括:

相机模块,所述相机模块捕获图像;以及

处理器,所述处理器基于由所述相机模块捕获到的所述图像来执行处理,所述相机模块包括:成像单元,所述成像单元包括多个像素,所述成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的所述第二期限中获取所述像素中的一个像素的第一检测值,在所述第四期限中获取所述像素中的所述一个相关像素的第二检测值,并且基于所述第一检测值与第二检测值之间的差值来获得所述像素中的所述一个相关像素的像素值,透镜单元,所述透镜单元包括透镜和驱动所述透镜的致动器,以及驱动器单元,所述驱动器单元生成驱动信号并且通过使用所述驱动信号来驱动所述致动器,所述驱动信号在所述第一期限和所述第三期限中的每一个中进行转变。

说明书 :

相机模块和电子设备

技术领域

[0001] 本公开涉及一种相机模块和包括该相机模块的电子设备。

背景技术

[0002] 近年来,随着电子设备的功能化程度的提高,各种电子设备通常都配备有相机模块。在相机模块中,例如,致动器移动透镜以执行自动对焦或者进行相机抖动校正。驱动致动器的方法的示例包括直流驱动系统和交流驱动系统。在交流驱动系统中,致动器驱动器通过,例如,脉宽调制(PWM)来驱动致动器。因此,通过交流驱动系统来驱动致动器使得可以降低功耗。
[0003] 在利用交流驱动系统来驱动致动器的相机模块中,存在致动器的操作导致捕获到的图像的图像质量劣化的情况。已经公开了有关减少图像质量劣化的方法的各种技术。例如,PTL 1公开了基于成像元件的读取定时来控制致动器驱动器的操作定时的成像装置。
[0004] [引用列表]
[0005] [专利文献]
[0006] PTL 1:日本特开2009-213106号公报

发明内容

[0007] 如描述的,在期望进一步提高图像质量时,在相机模块中,期望更高的图像质量以及更低的功率消耗。
[0008] 因此,需要提供一种可以在降低功耗的同时提高图像质量的照相机模块和电子设备。
[0009] 根据本公开的实施例的第一相机模块包括:成像单元、透镜单元、和驱动器单元。成像单元包括多个像素,该成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值,在第四期限中获取像素中的一个相关像素的第二检测值,并且基于第一检测值与第二检测值之间的差值来获得像素中的一个相关像素的像素值。透镜单元包括透镜和驱动该透镜的致动器。驱动器单元生成驱动信号并且通过使用该驱动信号来驱动致动器,其中,驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0010] 根据本公开的实施例的第二相机模块包括:成像单元和驱动器单元。成像单元包括多个像素,该成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值,在第四期限中获取像素中的一个相关像素的第二检测值,并且基于第一检测值与第二检测值之间的差值来获得像素中的一个相关像素的像素值。驱动器单元生成驱动信号并且将该驱动信号提供至驱动透镜的致动器,其中,驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0011] 根据本公开的实施例的电子设备包括如上面提到的第一相机模块。示例包括:数码相机、智能电话、平板、和摄录像机。
[0012] 在根据本公开的实施例的第一相机模块、第二相机模块、和电子设备中,在第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值。在第四期限中,获取像素中的一个相关像素的第二检测值。基于第一检测值与第二检测值之间的差值,获得像素中的一个相关像素的像素值。此外,在驱动器单元中,生成的是待提供至驱动透镜的致动器的驱动信号。驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0013] 根据本公开的实施例的第一相机模块、第二相机模块、和电子设备,利用的是在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变的驱动信号。因此,可以在降低功耗的同时提高图像质量。要注意,本公开的效果不一定限于上述效果,并且可以包括本文描述的任何效果。

附图说明

[0014] [图1]图1是图示了根据本公开的一个实施例的相机模块的一个配置示例的框图。
[0015] [图2]图2是图示了在图1中图示的成像单元的一个配置示例的框图。
[0016] [图3]图3是图示了在图1中图示的成像单元的一个操作示例的定时波形图。
[0017] [图4]图4是图示了根据第一实施例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0018] [图5]图5是图示了根据第一实施例的驱动器单元的一个操作示例的另一定时波形图。
[0019] [图6]图6是图示了在图1中图示的相机模块的一个操作示例的定时波形图。
[0020] [图7]图7是图示了根据第一实施例的修改示例的成像单元的一个操作示例的定时波形图。
[0021] [图8]图8是图示了包括在图7中图示的成像单元的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0022] [图9]图9是图示了根据第一实施例的另一修改示例的成像单元的一个配置示例的框图。
[0023] [图10]图10是图示了根据第一实施例的另一修改示例的成像单元的一个操作示例的定时波形图。
[0024] [图11]图11是图示了根据第一实施例的另一修改示例的成像单元的一个操作示例的定时波形图。
[0025] [图12]图12是图示了根据第一实施例的另一修改示例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0026] [图13]图13是图示了根据第一实施例的另一修改示例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0027] [图14]图14是图示了在图13中图示的驱动器单元的一个操作示例的特性图。
[0028] [图15]图15是图示了根据第一实施例的另一修改示例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0029] [图16]图16是图示了根据第一实施例的另一修改示例的相机模块的一个配置示例的框图。
[0030] [图17]图17是图示了在图16中图示的成像单元的一个配置示例的框图。
[0031] [图18]图18是图示了根据第二实施例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0032] [图19]图19是图示了根据第二实施例的修改示例的驱动器单元的一个操作示例的定时波形图。
[0033] [图20A]图20A是根据应用示例的数码相机的外观和配置的透视图。
[0034] [图20B]图20B是根据应用示例的数码相机的外观和配置的另一透视图。

具体实施方式

[0035] 在下文中,参考附图详细描述了本公开的一些实施例。要注意,按照以下顺序来进行描述。
[0036] 第一实施例
[0037] 2.第二实施例
[0038] 3.应用示例
[0039] [第一实施例]
[0040] [配置示例]
[0041] 图1图示了根据第一实施例的相机模块(相机模块1)的一个配置示例。相机模块1通过执行相关双采样(CDS)来执行成像。相机模块1包括:透镜单元30、成像单元10、驱动器单元20、和主机IC 40。
[0042] 透镜单元30包括透镜31和致动器32。透镜31引起光L的会聚或者发散,并且构造为包括:例如,一个或者多个透镜。在相机模块1中,光L通过透镜31进入成像单元10。致动器32在相机模块1进行自动对焦操作时基于驱动信号Sdrv来沿着光轴移动透镜31。例如,致动器32构造为包括线圈,而透镜31构造为包括与由线圈生成的磁场进行交互的磁体。利用该配置,在透镜单元30中,致动器32的线圈基于驱动信号Sdrv来生成磁场,该磁场允许透镜31移动。
[0043] 成像单元10执行成像操作。具体地,成像单元10基于通过主机IC 40提供的成像控制信号S1来执行成像操作,并且向主机IC 40提供捕获到的图像作为图像信号Spic。此外,成像单元10还具有生成驱动控制信号Sctrl并且将该驱动控制信号Sctrl提供至驱动器单元20的功能。
[0044] 图2图示了成像单元10的一个配置示例。成像单元10包括:像素阵列11、垂直扫描仪12、参考信号生成器13、AD(模数)转换器单元50、水平扫描仪14、输出缓冲器15、和控制器16。
[0045] 像素阵列11包括排列成矩阵的多个像素Pix。像素Pix构造为包括,例如,光电二极管,并且输出具有与接收到的光量对应的大小的信号。像素阵列11包括:多个控制线CTL和多个信号线SGL。多个控制线CTL在行方向上(水平方向)延伸。多个信号线SGL在列方向上(垂直方向)延伸。控制线CTL的一端耦合至垂直扫描仪12。信号线SGL的一端耦合至AD转换器单元50。像素Pix部署在控制线路CTL和信号线路SGL的相应交叉处。
[0046] 像素Pix基于通过控制CTL通过垂直扫描仪12提供的控制信号来分别执行光接收操作、信号输出操作、和重置操作。光接收操作包括:接收光;以及在像素Pix中累积与接收到的光量对应的电荷。信号输出操作包括:通过信号线SGL来输出与累积的电荷对应的信号作为信号Ssig。重置操作包括:重置在像素Pix中累积的电荷。
[0047] 如稍后描述的,在成像单元10中,像素Pix分别输出信号Ssig以获取像素Pix中的每一个的像素值PV。信号Ssig包括两个电压:Vreset和Vsig。具体地,首先,在重置操作之后,像素Pix在信号输出操作(P相位(预充电相位)期限TP)中输出电压Vreset。此外,此后,像素Pix执行光接收操作,并且此后,在信号输出操作(D相位(数据相位)期限TD)中输出电压Vsig。
[0048] 垂直扫描仪12基于通过控制器16提供的控制信号来在像素阵列11中按顺序选择像素线,并且执行控制以允许像素Pix中的每一个执行重置操作、光接收操作、和信号输出操作。
[0049] 参考信号生成器13生成参考信号Sref。在该示例中,在P相位期限TP和D相位期限TD中,参考信号Sref具有所谓的斜波波形,在该斜波波形中,电压电平随着时间的推移逐渐降低。参考信号生成器13生成如上面描述的参考信号Sref并且将该参考信号Sref提供至AD转换器单元50。
[0050] AD转换器单元50基于通过像素阵列11提供的信号Ssig来执行AD转换。AD转换器单元50包括多个转换器电路51。在该示例中,与相应信号线SGL相关联地设置转换器电路51。要注意,这是非限制性的。例如,可以按照每多个信号线SGL具有一个转换器电路51的比率来设置转换器电路51,并且转换器电路51可以分时操作。转换器电路51中的每一个包括:比较器52和计数器53。
[0051] 比较器52将正输入端子处的输入电压与负输入端子处的输入电压相比较,并且输出比较结果作为信号Scmp。将比较器52的正输入端子耦合至信号线SGL中的一个相关联的信号线,并且向比较器52的正输入端子提供包括电压Vreset和Vsig的信号Ssig。此外,向比较器52的负输入端子提供参考信号Sref。
[0052] 计数器53基于信号Scmp,并且基于从控制器16提供的控制信号CC和时钟信号CLK来执行向上计数操作或者向下计数操作。具体地,如稍后描述的,在P相位期限TP中,计数器53基于从控制器16提供的控制信号CC来开始向下计数操作,并且基于比较器52的输出信号Scmp来暂停向下计数操作。此外,在D相位期限TD中,计数器53基于从控制器16提供的控制信号CC来开始向上计数操作,并且基于比较器52的输出信号Scmp来暂停向上计数操作。此外,在D相位期限TD之后,计数器53基于从水平扫描仪14提供的控制信号来向输出缓冲器15提供最终计数值。
[0053] 利用该配置,在成像单元10中,如稍后描述的,对电压Vsig进行AD转换,而对电压Vreset进行AD转换。基于AD转换的结果之间的差值,获取的是相关像素Pix的像素值PV。在成像单元10中,执行如上面描述的相关双采样使得可以去除电压Vsig中包括的噪声分量。因此,在相机模块1中,可以提高图像质量。
[0054] 水平扫描仪14基于从控制器16提供的控制信号来执行控制以允许AD转换器单元50的转换器电路51按顺序输出它们的相应计数值。
[0055] 输出缓冲器15输出计数值作为图像信号Spic。从相应转换器电路51按顺序提供计数值。
[0056] 控制器16控制成像单元10的操作。具体地,基于成像控制信号S1,控制器16生成时钟信号CLK和控制信号CC并且将它们提供至AD转换器单元50,同时在垂直扫描仪12、参考信号生成器13、和水平扫描仪14中的每一个中控制操作。
[0057] 此外,控制器16还具有生成驱动控制信号Sctrl的功能。驱动控制信号Sctrl是指示是否允许驱动信号Sdrv进行转变的信号。具体地,在该示例中,在驱动控制信号Sctrl为高电平时,指示的是允许驱动信号Sdrv转变。在驱动控制信号Sctrl为低电平时,指示的是禁止驱动信号Sdrv转变。在该示例中,控制器16允许驱动控制信号Sctrl在P相位期限TP和D相位期限TD中为低电平。在其它期限中,控制器16允许驱动控制信号Sctrl为高电平。
[0058] 驱动器单元20(图1)基于透镜控制信号S2并且基于驱动控制信号Sctrl来生成驱动信号Sdrv。从主机IC 40提供透镜控制信号S2。从成像单元10提供驱动控制信号Sctrl。驱动器单元20包括:信号生成器21和驱动器22。
[0059] 信号生成器21基于透镜控制信号S2并且基于驱动控制信号Sctrl来生成信号Sdrv0。在这种情况下,信号生成器21基于透镜控制信号S2来确定信号Sdrv0的占空比DR,并且基于驱动控制信号Sctrl来确定信号Sdrv0的转变定时。具体地,信号生成器21确定信号Sdrv0的转变定时以允许信号Sdrv0的转变在驱动控制信号Sctrl为高电平的期限中发生。
[0060] 驱动器22基于信号Sdrv0来生成驱动信号Sdrv,并且通过使用该驱动信号Sdrv来驱动致动器32。换句话说,驱动信号Sdrv与信号Sdrv0对应,并且是具有与信号Sdrv0相同占空比DR的信号。
[0061] 主机IC 40控制相机模块1的操作。具体地,主机IC 40向成像单元10提供成像控制信号S1,并且向驱动器单元20提供透镜控制信号S2。此外,主机IC 40还具有从成像单元10接收图像信号Spic并且基于该图像信号Spic来执行预定图像处理的功能。
[0062] [操作和工作]
[0063] 接下来描述根据本实施例的相机模块1的操作和工作。
[0064] [整体操作概要]
[0065] 首先,参照图1描述相机模块1的整体操作概要。成像单元10基于成像控制信号S1来执行成像操作,并且在生成驱动控制信号Sctrl的同时输出捕获到的图像作为图像信号Spic。驱动器单元20基于透镜控制信号S2并且基于驱动控制信号Sctrl来生成驱动信号Sdrv。在这种情况下,驱动器单元20基于透镜控制信号S2来确定驱动信号Sdrv的占空比DR,并且基于驱动控制信号Sctrl来确定驱动信号Sdrv的转变定时。透镜单元30的致动器32基于驱动信号Sdrv来沿着光轴移动透镜31。
[0066] [成像单元10的操作]
[0067] 接下来,详细描述获取成像单元10中所涉及的像素Pix的像素值PV的操作。
[0068] 图3图示了成像单元10的一个操作示例,其中,(A)指示参考信号Sref的波形,(B)指示信号Ssig的波形,(C)指示驱动控制信号Sctrl的波形,(D)指示信号Scmp的波形,(E)指示时钟信号CLK的波形,并且(F)指示计数器53中的计数值CNT。此处,图3的(A)和(B)指示沿着相同电压轴的相应信号的波形。
[0069] 在成像单元10中,首先,在P相位期限TP中,AD转换器单元50的转换器电路51基于从像素Pix输出的电压Vreset来执行AD转换。此外,此后,在D相位期限TD中,转换器电路51基于从像素Pix输出的电压Vsig来执行AD转换。此外,成像单元10生成在P相位期限TP和D相位期限TD中为低电平并且在其它期限中为高电平的驱动控制信号Sctrl。在下文中,详细描述该操作。
[0070] 首先,在定时t1之前,像素Pix基于从垂直扫描仪12提供的控制信号来执行重置操作,并且此后,输出电压Vreset作为信号Ssig。
[0071] 此后,在定时t1至t3期限(P相位期限TP)中,AD转换器单元50的转换器电路51基于电压Vreset来执行AD转换。具体地,首先,在定时t1处,控制器16将驱动控制信号Sctrl的电压从低电平变为高电平(图3的(C)),并且开始生成时钟信号CLK(图3的(E))。同时,参考信号生成器13基于从控制器16提供的控制信号来开始使参考信号Sref的电压按照预定变化程度从电压V1降低(图3的(A))。响应于此,在此之后,计数器53执行向下计数操作以按顺序降低计数值CNT(图3的(F))。
[0072] 此外,在定时t2处,参考信号Sref的电压变为低于信号Ssig的电压Vreset(图3的(A)和(B))。响应于此,比较器52将输出信号Scmp的电压从高电平变为低电平(图3的(D))。因此,计数器53暂停向下计数操作(图3的(F))。按照这种方式,转换器电路51将电压Vreset转换为数字值(计数值CNT1)。
[0073] 此后,在定时t3处,控制器16将驱动控制信号Sctrl的电压从低电平变为高电平(图3的(C)),并且暂停生成时钟信号CLK(图3的(E))。同时,基于从控制器16提供的控制信号,参考信号生成器13暂停参考信号Sref的电压变化,并且此后,将参考信号Sref的电压恢复为电压V1(图3的(A))。在这种情况下,在定时t4处,参考信号Sref的电压变为高于信号Ssig的电压Vreset(图3的(A)和(B))。响应于此,比较器52将输出信号Scmp的电压从低电平变为高电平(图3的(D))。
[0074] 此后,像素Pix基于从垂直扫描仪12提供的控制信号来执行光接收操作,并且此后,输出电压Vsig作为信号Ssig。
[0075] 此后,在定时t5至t7的期限(D相位期限TD)中,AD转换器单元50的转换器电路51基于电压Vsig来执行AD转换。具体地,首先,在定时t5处,控制器16将驱动控制信号Sctrl的电压从高电平变为低电平(图3的(C)),并且开始生成时钟信号CLK(图3的(E))。同时,参考信号生成器13基于从控制器16提供的控制信号来开始使参考信号Sref的电压按照预定变化程度从电压V1降低(图3的(A))。响应于此,在此之后,计数器53执行向上计数操作以按顺序增加计数值CNT(图3的(F))。
[0076] 此外,在定时t6处,参考信号Sref的电压变为低于信号Ssig的电压Vsig(图3的(A)和(B))。响应于此,比较器52将输出信号Scmp的电压从高电平变为低电平(图3的(D))。因此,计数器53暂停向上计数操作(图3的(F))。按照这种方式,转换器电路51将电压Vsig转换为数字值(计数值CNT2)。
[0077] 此后,在定时t7处,控制器16将驱动控制信号Sctrl的电压从低电平变为高电平(图3的(C)),并且暂停生成时钟信号CLK(图3的(E))。同时,基于从控制器16提供的控制信号,参考信号生成器13暂停参考信号Sref的电压变化,并且此后,将参考信号Sref的电压恢复为电压V1(图3的(A))。在这种情况下,在定时t8处,参考信号Sref的电压变为高于信号Ssig的电压Vsig(图3的(A)和(B))。响应于此,比较器52将输出信号Scmp的电压从低电平变为高电平(图3的(D))。
[0078] 此外,在此之后,计数器53基于从水平扫描仪14提供的控制信号来输出计数值CNT(CNT2-CNT1)。输出缓冲器15输出计数值CNT作为图像信号Spic。
[0079] 如描述的,在成像单元10中,对电压Vreset进行AD转换以获取数字值(计数值CNT1),而对电压Vsig进行AD转换以获取数字值(计数值CNT2)。因此,获得数字值之间的差值(CNT2-CNT1)。在成像单元10中,执行如上面描述的相关双采样使得可以去除电压Vsig中包括的噪声分量。换句话说,在相机模块1中,存在发生各种噪声的可能性,诸如,在像素Pix中的每一个中发生的噪声和由致动器32的操作引起的噪声(稍后描述)。在这种情况下,电压Vreset包括噪声分量,而电压Vsig包括噪声分量和信号分量。因此,基于电压Vsig的AD转换结果与电压Vreset的AD转换结果之间的差值来获取像素值PV使得可以针对像素Pix中的每一个,去除电压Vsig中包括的噪声分量。因此,在相机模块1中,可以提高图像质量。
[0080] 此外,在成像单元10中,设置的是执行向下计数操作和向上计数操作的计数器53。因此,不需要设置,例如,获得两个计数值CNT1与CNT2之间的差值的计算器。因此,可以简化电路配置。
[0081] [驱动器单元20的操作]
[0082] 如在图3的(C)中图示的,成像单元10的控制器16生成在P相位期限TP和D相位期限TD中为低电平并且在其它期限中为高电平的驱动控制信号Sctrl。驱动器单元20基于驱动控制信号Sctrl并且基于透镜控制信号S2来生成驱动信号Sdrv,并且驱动透镜单元30的致动器32。在这种情况下,驱动器单元20基于透镜控制信号S2来确定驱动信号Sdrv的占空比DR,并且基于驱动控制信号Sctrl来确定驱动信号Sdrv的转变定时。在下文中,详细描述在驱动控制信号Sctrl具有占空比为40%的矩形波形的情况下驱动器单元20的操作。
[0083] 图4图示了驱动器单元20的一个操作示例,其中,(A)指示驱动控制信号Sctrl的波形,(B)指示占空比DR为10%的驱动信号Sdrv的波形,(C)指示占空比DR为40%的驱动信号Sdrv的波形,并且(D)指示占空比DR为90%的驱动信号Sdrv的波形。图5图示了在占空比DR发生改变的情况下驱动器单元20的一个操作示例,其中,(A)指示驱动控制信号Sctrl的波形,并且(B)指示驱动信号Sdrv的波形。
[0084] 如在图4的(A)中图示的,成像单元10允许驱动控制信号Sctrl在定时t11至t13的期限中为高电平,并且允许驱动控制信号Sctrl在定时t13至t14的期限(P相位期限TP)中为低电平。此外,成像单元10允许驱动控制信号Sctrl在定时t14至t16的期限中为高电平,并且允许驱动控制信号Sctrl在定时t16至t17的期限(D相位期限TD)中为低电平。成像单元10重复在定时t11至t17的期限(期限T0)中的操作。在该示例中,在驱动控制信号Sctrl的占空比为40%时,定时t11至t13的期限的时间宽度与定时t14至t16的期限的时间宽度彼此相等。定时t13至t14的期限(P相位期限TP)的时间宽度和定时t16至t17的期限(D相位期限TD)的时间宽度彼此相等。换句话说,在该示例中,P相位期限TP与D相位期限TD之间的间隔彼此相等。
[0085] 此外,驱动器单元20基于透镜控制信号S2来确定驱动信号Sdrv的占空比DR,并且生成驱动信号Sdrv(图4的(B)至(D))。在这种情况下,驱动器单元20确定转变定时以允许在驱动控制信号Sctrl为高电平期间发生驱动信号Sdrv的转变。换句话说,驱动器单元20确定转变定时以不允许驱动信号Sdrv在P相位期间TP和D相位期间TD中进行转变,但是允许驱动信号Sdrv在其它期限中进行转变。
[0086] 具体地,例如,在驱动信号Sdrv的占空比DR为10%时,如在图4的(B)中图示的,驱动器单元20允许驱动信号Sdrv的电压在定时t11处从低电平变为高电平,并且在定时t12处从高电平变为低电平。此处,占空比DR为在时刻t11至t14期限中驱动信号Sdrv的电压为高电平的时间比率。此外,驱动器单元20允许驱动信号Sdrv的电压在定时t14处从低电平变为高电平,并且在定时t15处从高电平变为低电平。在这种情况下,在P相位期限TP和D相位期限TD中,驱动信号Sdrv的电压保持低电平。如描述的,驱动器单元20在期限T0中生成彼此具有相等脉冲宽度的两个脉冲,即,脉冲PU1(定时t11至t12)和脉冲PU2(定时t14至t15)。
[0087] 此外,例如,在驱动信号Sdrv的占空比DR为40%时,如在图4的(C)中图示的,驱动器单元20允许驱动信号Sdrv的电压在定时t11处从低电平变为高电平,在定时t13处从高电平变为低电平,在定时t14处从低电平变为高电平,并且在定时t16处从高电平变为低电平。在这种情况下,在P相位期限TP和D相位期限TD中,驱动信号Sdrv的电压保持低电平。如描述的,驱动器单元20在期限T0中生成彼此具有相等脉冲宽度的两个脉冲,即,脉冲PU1(定时t11至t13)和脉冲PU2(定时t14至t16)。
[0088] 此外,例如,在驱动信号Sdrv的占空比DR为90%时,如在图4的(D)中图示的,驱动器单元20允许驱动信号Sdrv的电压在定时t12处从低电平变为高电平,在定时t14处从高电平变为低电平,在定时t15处从低电平变为高电平,并且在定时t17处从高电平变为低电平。在这种情况下,在P相位期限TP和D相位期限TD中,驱动信号Sdrv的电压保持高电平。如描述的,驱动器单元20在期限T0中生成彼此具有相等脉冲宽度的两个脉冲,即,脉冲PU1(定时t12至t14)和脉冲PU2(定时t15至t17)。
[0089] 此外,在驱动信号Sdrv的占空比DR发生改变时,如在图5中图示的,驱动器单元20针对各个期限T0设置占空比DR。换句话说,驱动器单元20在定时t21至t22的期限(期限T0)中生成彼此具有相等脉冲宽度的两个脉冲PU1和PU2,此后,改变占空比DR,并且在定时t22至t23的后续期限(期限T0)中生成彼此具有相等脉冲宽度的两个脉冲PU1和PU2。
[0090] 如描述的,在相机模块1中,驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的定时t11至t13的期限中进行转变,并且驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的t14至t16的期限中进行转变。在这种情况下,在相机模块1中,在期限T0中的两个脉冲PU1和PU2的脉冲宽度彼此相等,并且时间tp和时间td彼此相等。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。因此,如下面描述的,可以降低图像质量由于驱动信号Sdrv而降低的可能性。
[0091] 图6图示了成像单元10的一个操作示例,其中,(A)指示驱动信号Sdrv的波形,并且(B)指示在信号线SGL中的一个信号线处的信号Ssig的波形。在将驱动信号Sdrv提供至致动器32时,致动器32的线圈生成磁场,该磁场试图移动透镜31。在这种情况下,由致动器32的线圈生成的磁场泄漏到成像单元10的像素阵列11中,这导致例如,在信号线SGL中产生感应电动势的可能性。在该示例中,在定时t31处,在驱动信号Sdrv的电压从低电平变为高电平时,在信号线SGL中产生的是感应电动势。在该示例中,这使得信号Ssig的电压暂时上升,并且此后逐渐下降。此外,在定时t32处,在驱动信号Sdrv的电压从高电平变为低电平时,在信号线SGL中产生的是感应电动势。这使得信号Ssig的电压暂时下降,并且此后逐渐上升以收敛到期望电压。按照这种方式,存在由于驱动信号Sdrv的脉冲PU1和PU2而在信号Ssig中出现噪声的可能性(图6的(B))。
[0092] 因此,在脉冲PU1之后的P相位期限TP中,在信号Ssig充分收敛之前基于电压Vreset来执行AD转换使得AD转换的结果(计数值CNT1)包括噪声分量。同样,在脉冲PU2之后的P相位期限TD中,在信号Ssig充分收敛之前基于电压Vsig来执行AD转换使得AD转换的结果(计数值CNT2)包括噪声分量。然而,在相机模块1中,在P相位期限TP之前生成脉冲PU1,而在D相位期限TD之前生成脉冲PU2。因此,执行相关双采样。因此,可以减少噪声的影响。
[0093] 换句话说,例如,如果仅在P相位期限TP之前生成脉冲,在D相位期限TD之前未生成脉冲时,计数值CNT1将包括由驱动信号Sdrv的脉冲引起的噪声分量,而计数值CNT2将不包括这种噪声分量。因此,计数值CNT1与CNT2之间的差值(CNT2-CNT1)照原样包括计数值CNT1中包括的噪声分量。相反,在相机模块1中,在P相位期限TP之前生成脉冲PU1,而在D相位期限TD之前生成脉冲PU2。这允许计数值CNT1和CNT2中的每一个包括由驱动信号Sdrv的脉冲引起的噪声分量。因此,可以减少计数值CNT1与CNT2之间的差值(CNT2-CNT1)中的噪声分量。因此,在相机模块1中,可以提高图像质量。
[0094] 具体地,在相机模块1中,时间tp和时间td彼此相等。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。这使得可以允许计数值CNT1中包括的噪声分量和计数值CNT2中包括的噪声分量为彼此相等。因此,获得计数值CNT1与CNT2之间的差值(CNT2-CNT1)使得可以消除由驱动信号Sdrv的转变引起的噪声分量的影响。因此,在相机模块1中,可以提高图像质量。
[0095] [效果]
[0096] 如描述的,在本实施例中,在P相位期限之前生成驱动信号的脉冲,而在D相位期限之前生成驱动信号的脉冲。因此,可以提高图像质量。
[0097] 在本实施例中,从驱动信号的在P相位期限之前的最后转变定时到P相位期限的开始的定时的时间和从驱动信号的在D相位期限之前的最后转变定时到D相位期限的开始的定时的时间彼此相等。因此,可以提高图像质量。
[0098] [修改示例1-1]
[0099] 上述实施例包括:允许P相位期限TP的时间宽度和D相位期限TD的时间宽度相等。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,如在图7和图8中图示的,P相位期限TP的时间宽度可以小于D相位期限TD的时间宽度。换句话说,通常,P相位期限TP中的计数值CNT1小于D相位期限TD中的计数值CNT2。因此,如上所述,可以允许P相位期限TP的时间宽度小于D相位期限TD的时间宽度。
[0100] [修改示例1-2]
[0101] 在上述实施例中,计数器53选择性地执行向上计数操作或者向下计数操作。然而,这是非限制性的。在下文中,详细描述根据本修改示例的成像单元10B。
[0102] 图9图示了成像单元10B的一个配置示例。成像单元10B包括:AD转换器单元50B、水平扫描仪14B、计算器17B、和控制器16B。
[0103] AD转换器单元50B包括多个转换器电路51B。转换器电路51B中的每一个包括计数器53B。计数器53B基于控制信号CC并且基于时钟信号CLK来执行向上计数操作。具体地,在P相位期限TP中,计数器53B基于控制信号CC来开始向上计数操作,并且基于比较器52的输出信号Scmp来暂停向上计数操作。此外,在P相位期限TP之后,计数器53B基于从水平扫描仪14B提供的控制信号来向计算器17B提供计数值。同样,在D相位期限TD中,计数器53B基于控制信号CC来开始向上计数操作,并且基于比较器52的输出信号Scmp来暂停向上计数操作。
此外,在D相位期限TD之后,计数器53B基于从水平扫描仪14B提供的控制信号来向计算器
17B提供计数值。
[0104] 水平扫描仪14B基于从控制器16B提供的控制信号来执行控制以允许AD转换器单元50B的转换器电路51B按顺序输出它们的相应计数值。
[0105] 计算器17B获得通过转换器电路51B中的每一个提供的P相位期限TP中的计数值与D相位期限TD中的计数值之间的差值。此外,输出缓冲器15输出计算器17B中的计算结果作为图像信号Spic。
[0106] 正如根据上述实施例的控制器16,控制器16B控制成像单元10B的操作,并且生成驱动控制信号Sctrl。
[0107] 图10图示了成像单元10的一个操作示例,其中,(A)指示参考信号Sref的波形,(B)指示信号Ssig的波形,(C)指示驱动控制信号Sctrl的波形,(D)指示信号Scmp的波形,(E)指示时钟信号CLK的波形,并且(F)指示计数器53B中的计数值CNT。
[0108] 在定时t51至t53的期限(P相位期限TP)中,转换器电路51B基于电压Vreset来执行AD转换。该操作与根据上述实施例的在转换器电路51的定时t1至t3期限中的操作(图3)类似。在这种情况下,与上述实施例的情况不同,计数器53B执行向上计数操作(图10的(F))。因此,转换器电路51B将电压Vreset转换为数字值(计数值CNT1)。此外,此后,计数器53B基于从水平扫描仪14B提供的控制信号来输出计数值CNT1。计算器17B暂时存储计数值CNT1。
此外,计数器53B基于从控制器16B提供的控制信号来重新设置输出计数值。
[0109] 此后,在定时t55至t57的期限(D相位期限TD)中,AD转换器单元50B的转换器电路51B基于电压Vsig来执行AD转换。该操作与在定时t51至t53的期限中(P相位期限TP)基于电压Vreset的AD转换类似。因此,转换器电路51B将电压Vsig转换为数字值(计数值CNT2)。此外,此后,计数器53B基于从水平扫描仪14B提供的控制信号来输出计数值CNT2。此外,计算器17B获得存储的计数值CNT2与计数值CNT1之间的差值(CNT2-CNT1),并且输出计算结果。
此外,输出缓冲器15输出计算结果作为图像信号Spic。
[0110] 同样利用该配置,可以产生与根据前述实施例的成像单元10的效果类似的效果。
[0111] 此外,在该示例中,如在图10中图示的,转换器电路51B的计数器53B从P相位期限TP的开始的定时t51到信号Scmp进行转变的定时t52对时钟信号CLK进行计数以获取计数值CNT1,并且从D相位期限TD的开始的定时t55到信号Scmp进行转变的定时t56对时钟信号CLK进行计数以获取计数值CNT2。基于这些计数值CNT1和CNT2获得像素值PV。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,如在图11中图示的,计数器53B可以从信号Scmp进行转变的定时t52到P相位期限TP的结束的定时t53对时钟信号CLK进行计数以获取计数值CNT3,并且从信号Scmp进行转变的定时t56到D相位期限TD的结束的定时t57对时钟信号CLK进行计数以获取计数值CNT4。可以基于这些计数值CNT3和CNT4来获得像素值PV。
[0112] [修改示例1-3]
[0113] 在前述实施例中,例如,如在图4中图示的,驱动信号Sdrv在P相位期限TP的结束的定时(例如,定时t14)和在D相位期限TD的结束的定时(例如,定时t11和t17)处进行转变。然而,这是非限制性的。例如,如在图12的(B)和(C)中图示的,在占空比DR为较小值时,可以将脉冲PU1的中间的定时调整为定时t61至t63的期限的中间的定时,而可以将脉冲PU2的中间的定时调整为定时t64至t66的期限的中间的定时(图12的(B)和(C))。在占空比DR为较大值时,如在图12的(D)中图示的,可以将脉冲PU1的中间的定时调整为定时t63至t64的期限(P相位期限TP)的中间的定时,而可以将脉冲PU2的中间的定时调整为定时t66至t67的期限(D相位期限TD)的中间的定时(图12的(D))。同样在这种情况下,可以允许时间tp和时间td彼此相等。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。因此,可以提高图像质量。
[0114] [修改示例1-4]
[0115] 在前述实施例中,驱动控制信号Sctrl的占空比为40%,但这是非限制性的。在下文中,作为一个示例,描述的是在根据修改示例1至3的相机模块中在驱动控制信号Sctrl的占空比为59%的情况下的操作的细节。
[0116] 图13图示了在根据本修改示例的相机模块1D中的驱动器单元20D的一个操作示例,其中,(A)指示驱动控制信号Sctrl的波形,并且(B)至(G)指示驱动信号Sdrv的波形。图13的(B)至(G)分别指示按照以下顺序基于透镜控制信号S2来改变驱动信号Sdrv的占空比DR的情况:10%、59%、60%、90%、41%、和39%。
[0117] 首先,驱动器单元20D生成驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为10%(图13的(B))。在这种情况下,驱动器单元20D生成在P相位期限TP(定时t73至t74的期限)中和在D相位期限TD(定时t76至t77的期限)中为低电平的驱动信号Sdrv。在下文中,将如上面描述的驱动信号Sdrv的波形称为波形WA。此外,此后,驱动器单元20D生成具有波形WA的驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为10%(图13的(C))。
[0118] 此后,驱动器单元20D生成驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为60%(图13的(D))。在这种情况下,驱动器单元20D允许驱动信号Sdrv的波形为在P相位期限TP和D相位期限TD中为高电平的波形(以下称为波形WB)。换句话说,在维持波形WA时将驱动信号Sdrv的占空比DR设置为60%使占空比DR(60%)高于驱动控制信号Sctrl的占空比(59%)。因此,脉冲PU1和PU2中的每一个的转变定时落在P相位期限TP内或者D相位期限TD内。因此,驱动器单元20D将驱动信号Sdrv的波形从波形WA改变为波形WB。此外,此后,驱动器单元20D生成具有波形WA的驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为10%(图13的(E))。此外,此后,驱动器单元20D生成具有波形WB的驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为41%(图13的(F))。
[0119] 此后,驱动器单元20D生成驱动信号Sdrv,其中,占空比DR设置为39%(图13的(G))。在这种情况下,驱动器单元20D允许驱动信号Sdrv的波形为波形WA。换句话说,在维持波形WB时将驱动信号Sdrv的占空比DR设置为39%时,脉冲PU1和PU2中的每一个的转变定时落在P相位期限TP内或者D相位期限TD内。因此,驱动器单元20D将驱动信号Sdrv的波形从波形WB改变为波形WA。
[0120] 图14图示了在驱动信号Sdrv的占空比DR改变时驱动信号Sdrv的波形。在该示例中,在占空比DR小于41%的情况下,驱动器单元20D允许驱动信号Sdrv的波形为波形WA。此外,当占空比DR增加并且占空比DR变为大于59%时,驱动器单元20D将驱动信号Sdrv的波形从波形WA改变为波形WB。同样,在该示例中,在占空比DR大于59%的情况下,驱动器单元20D允许驱动信号Sdrv的波形为波形WB。此外,当占空比DR增加并且占空比DR变为小于41%时,驱动器单元20D将驱动信号Sdrv的波形从波形WB改变为波形WA。如描述的,在驱动器单元20D中,基于驱动信号Sdrv的占空比DR来确定驱动信号Sdrv的波形具有滞后特性。因此,在相机模块1D中,与没有这种滞后特性的情况相比较,可以降低驱动信号Sdrv的波形在波形WA和波形WB之间频繁切换的可能性。这使得可以降低图像质量劣化的可能性。
[0121] [修改示例1-5]
[0122] 在前述实施例中,例如,如在图4中图示的,驱动器单元20在单个期限T0中利用脉冲PU1和PU2来实现期望占空比DR。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,如在图15中图示的,可以在多个(在该示例中为两个)期限T0中利用脉冲PU1和PU2来实现期望占空比DR。在该示例中,在定时t81至t82的期限T0中,将驱动信号Sdrv的占空比DR设置为值DR1。
在定时t82至t83的期限T0中,将驱动信号Sdrv的占空比DR设置为略大于值DR1的值DR2。此外,重复在两个期限T0(定时t81至t83)中的操作。在这种情况下,驱动信号Sdrv的占空比DR等效地变为值DR1和值DR2的平均值。如描述的,在多个期限T0中利用脉冲PU1和PU2来实现期望占空比DR使得可以提高驱动信号Sdrv的占空比DR的分辨率。
[0123] 此外,在该示例中,驱动器22可以包括检测驱动电流的检测电路以基于检测到的值来控制值DR1和值DR2。因此,利用ΔΣ调制使得可以按照更高的精确度来设置驱动信号Sdrv的占空比DR。
[0124] [修改示例1-6]
[0125] 在上述实施例中,成像单元10输出计数器53中的每一个在D相位期限TD之后的计数值作为图像信号Spic。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,可以对计数值进行校正,并且可以输出如此校正过的计数值作为图像信号Spic。在下文中,描述的是根据本修改示例的相机模块1F的细节。
[0126] 图16图示了相机模块1F的一个配置示例。相机模块1F包括:驱动器单元20F和成像单元10F。驱动器单元20F包括信号生成器21F。正如根据上述实施例的信号生成器21,该信号生成器21F基于透镜控制信号S2并且基于驱动控制信号Sctrl来生成信号Sdrv0。此外,信号生成器21F还具有向成像单元10F提供生成的信号Sdrv0的转变定时作为转变定时信息INF的功能。
[0127] 图17图示了成像单元10F的一个配置示例。成像单元10F包括:校正计算器18F和控制器16F。控制器16F控制成像单元10F的操作。校正计算器18F基于转变定时信息INF根据电压Vsig的电平来对从计数器53中的每一个提供的计数值(CNT2-CNT1)进行校正。因此,在相机模块1F中,可以进一步降低像素值PV受到由驱动信号Sdrv的转变引起的噪声的影响的可能性。
[0128] 换句话说,在根据前述实施例的相机模块1中,时间tp和时间td彼此相等。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。因此,可以允许计数值CNT1中包括的噪声分量和计数值CNT2中包括的噪声分量彼此接近。
[0129] 然而,例如,如在图3中图示的,信号Scmp在D相位期限TD中进行转变的定时t6根据电压Vsig的电平而不同。因此,从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到信号Scmp在P相位期限TP中进行转变的定时的时间和从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到信号Scmp在D相位期限TD中进行转变的定时的时间不一定彼此一致。因此,存在计数值CNT1中包括的噪声分量与计数值CNT2中包括的噪声分量彼此不同的可能性。在这种情况下,存在噪声分量保持在计数值CNT1与CNT2之间的差值(CNT2-CNT1)的可能性。
[0130] 在根据本修改示例的相机模块1F中,校正计算器18F基于转变定时信息INF来掌握驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的转变定时和驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的转变定时,并且根据电压Vsig的电平(信号Scmp在D相位期限TD中进行转变的定时)来对计数值(CNT2-CNT1)进行校正。这使得校正计算器18F可以按照计数值CNT1中包括的噪声分量与计数值CNT2中包括的噪声分量之间的差值来对通过计数器53中的每一个提供的计数值(CNT2-CNT1)进行校正。因此,在相机模块1F中,可以降低像素值PV受到由驱动信号Sdrv的转变引起的噪声的影响的可能性。
[0131] [其它修改示例]
[0132] 此外,可以组合这些修改示例中的两个或者更多个。
[0133] [2.第二实施例]
[0134] 接下来描述根据第二实施例的相机模块2。在本实施例中,P相位期限TP与D相位期限TD之间的间隔彼此不同。要注意,用相同的附图符号来指示与根据前述第一实施例的相机模块1基本相同的组成部分,并且适当地省略其描述。
[0135] 如在图1中图示的,相机模块2包括成像单元60和驱动器单元70。正如根据第一实施例的成像单元10,成像单元60基于成像控制信号S1来执行成像操作,并且输出捕获到的图像作为图像信号Spic,同时生成驱动控制信号Sctrl。在这种情况下,与成像单元10不同,成像单元60执行成像操作以允许P相位期限TP与D相位期限TD之间的间隔彼此不同。
[0136] 驱动器单元70包括信号生成器71。正如根据第一实施例的信号生成器21,该信号生成器71基于透镜控制信号S2并且基于驱动控制信号Sctrl来生成信号Sdrv0。在这种情况下,信号生成器71根据P相位期限与D相位期限之间的间隔来设置驱动信号的脉冲宽度。
[0137] 图18图示了驱动器单元70的一个操作示例,其中,(A)指示驱动控制信号Sctrl的波形,并且(B)指示驱动信号Sdrv的波形。
[0138] 成像单元60允许驱动控制信号Sctrl在定时t91至t93的期限中为高电平,并且允许驱动控制信号Sctrl在定时t93至t94的期限(P相位期限TP)中为低电平。此外,成像单元60允许驱动控制信号Sctrl在定时t94至t96的期限中为高电平,并且允许驱动控制信号Sctrl在定时t96至t97的期限(D相位期限TD)中为低电平。成像单元60重复在定时t91至t97(期限T0)的期限中的操作。在该示例中,P相位期限TP与D相位期限TD之间的间隔彼此不同。
具体地,从D相位期限TD的结束的定时(例如,定时t91)到P相位期限TP的开始的定时(例如,定时t93)的时间宽度比从P相位期限TP的结束的定时(例如,定时t94)到D相位期限TD的开始的定时(例如,定时t97)的时间宽度长。
[0139] 基于驱动控制信号Sdrl,驱动器单元70允许驱动信号Sdrv的电压在定时t91处从低电平变为高电平,在定时t92处从高电平变为低电平,在定时t94处从低电平变为高电平,并且在定时t95处从高电平变为低电平。
[0140] 在这种情况下,驱动器单元70允许脉冲PU1的脉冲宽度比脉冲PU2的脉冲宽度长,因为从D相位期限TD的结束的定时到P相位期限TP的开始的定时的时间宽度比从P相位期限TP的结束的定时到D相位期限TD的开始的定时的时间宽度长。此外,驱动器单元70允许时间tp比时间td长。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。因此,可以允许在P相位期限TP中获取的计数值CNT1中包括的噪声分量和在D相位期限TD中获取的计数值CNT2中包括的噪声分量彼此接近。
[0141] 换句话说,如在图6中图示的信号Ssig的噪声量随着驱动信号Sdrv中的脉冲PU1和PU2的脉冲宽度而变化。具体地,在脉冲PU1和PU2的脉冲宽度较大的情况下,信号Ssig的噪声变大。在脉冲PU1和PU2的脉冲宽度较小的情况下,信号Ssig的噪声变小。因此,如在图18中图示的,驱动器单元70在定时t91至t93的期限中增加脉冲PU1的脉冲宽度,因为定时t91至t93的时间宽度较大,并且增加从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间tp。此外,驱动器单元70在定时t94至t96的期限中减小脉冲PU1的脉冲宽度,因为定时t94至t96的时间宽度较小,并且增加从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间td。这使得可以允许在P相位期限TP中获取的计数值CNT1中包括的噪声分量和在D相位期限TD中获取的计数值CNT2中包括的噪声分量彼此接近。因此,在相机模块2中,可以提高图像质量。
[0142] 如描述的,在本实施例中,根据P相位期限与D相位期限之间的间隔来改变驱动信号的脉冲宽度。因此,可以提高图像质量。
[0143] [修改示例2-1]
[0144] 在上述实施例中,在P相位期限TP之前的定时t91至t93的期限的时间宽度比在D相位期限TD之前的定时t94至t96的期限的时间宽度长。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,如在图19中图示的,在D相位期限TD之前的定时t104至t106的期限的时间宽度可以比在P相位期限TP之前的定时t101至t103的期限的时间宽度长。在这种情况下,驱动器单元70允许脉冲PU2的脉冲宽度比脉冲PU1的脉冲宽度长。此外,驱动器单元70允许时间td比时间tp长。时间td为从驱动信号Sdrv在D相位期限TD之前的最后转变定时到D相位期限TD的开始的定时的时间。时间tp为从驱动信号Sdrv在P相位期限TP之前的最后转变定时到P相位期限TP的开始的定时的时间。同样利用该配置,可以产生与前述实施例的效果类似的效果。
[0145] [其它修改示例]
[0146] 上述第一实施例的修改示例可以分别应用于根据前述实施例的相机模块2。
[0147] [3.应用示例]
[0148] 接下来描述如在上述实施例和修改示例中描述的相机模块的应用示例。
[0149] 图20A和图20B图示了数码相机的外观。图20A图示了从前方(从物体侧)观看的数码相机的外观。图20B图示了从后方(从图像侧)观看的数码相机的外观。数码相机包括:例如,用于闪光灯的照明单元410、显示单元420、菜单开关430、和快门按钮440。如上面描述的相机模块应用于数码相机。
[0150] 除了如上面提到的数码相机之外,前述示例实施例的相机模块还可应用于在各种领域中执行成像操作的电子设备,例如,智能电话、平板、和摄录像机。利用本技术,可以在降低功耗的同时提高图像质量。具体地,将本技术应用于便携式电子设备使得可以在抑制发热的同时提高图像质量。
[0151] 虽然已经通过给出电子设备的实施例、修改示例、和应用示例进行了描述,但是本技术的内容不限于上面提到的示例实施例,并且可以按照各种方式来进行修改。
[0152] 例如,在前述示例实施例中,相机模块1或者2包括透镜单元30,但是这是非限制性的。在一个替代方案中,可以构造相机模块,其中,省略透镜单元以允许相机模块将驱动信号Sdrv提供至外部透镜单元。相机模块可应用于,例如,可更换透镜相机。
[0153] 要注意,此处描述的效果仅仅是示例性的。本技术的效果不限于本文所描述的效果。本技术的效果可以进一步包括除了本文所描述的效果之外的其它效果。
[0154] 要注意,本技术可以具有以下配置。
[0155] (1)一种相机模块,其包括:
[0156] 成像单元,该成像单元包括多个像素,该成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值,在第四期限中获取像素中的一个相关像素的第二检测值,并且基于第一检测值与第二检测值之间的差值来获得像素中的一个相关像素的像素值;
[0157] 透镜单元,该透镜单元包括透镜和驱动该透镜的致动器;以及
[0158] 驱动器单元,该驱动器单元生成驱动信号并且通过使用该驱动信号来驱动致动器,驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0159] (2)根据(1)的相机模块,其中
[0160] 按顺序重复设置第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限,以及[0161] 第一期限的时间宽度等于第三期限的时间宽度。
[0162] (3)根据(2)的相机模块,其中
[0163] 从驱动信号在第一期限中的转变的最后定时到第二期限的开始的定时的时间等于从驱动信号在第三期限中的转变的最后定时到第四期限的开始的定时的时间。
[0164] (4)根据(2)或者(3)的相机模块,其中
[0165] 针对包括第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限的各个周期期限,驱动器单元设置驱动信号的占空比。
[0166] (5)根据(2)至(4)中任一项的相机模块,其中
[0167] 在第二期限和第四期限中,驱动信号保持第一电平或者第二电平。
[0168] (6)根据(5)的相机模块,其中
[0169] 驱动器单元:
[0170] 在要生成的驱动信号的占空比大于第一预定值的条件下,在第二期限和第四期限中的驱动信号为第一电平时,允许在第二期限和第四期限中的驱动信号为第二电平,以及[0171] 在要生成的驱动信号的占空比小于第二预定值的条件下,在第二期限和第四期限中的驱动信号为第二电平时,允许在第二期限和第四期限中的驱动信号为第一电平。
[0172] (7)根据(6)的相机模块,其中
[0173] 第一预定值大于第二预定值。
[0174] (8)根据(1)至(7)中任一项的相机模块,其中
[0175] 针对包括第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限的各个周期期限,驱动器单元循环地选择多个占空比中的一个占空比,并且设置占空比。
[0176] (9)根据(1)的相机模块,其中
[0177] 按顺序重复设置第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限,以及[0178] 第一期限的时间宽度与第三期限的时间宽度不同。
[0179] (10)根据(9)的相机模块,其中
[0180] 驱动器单元:
[0181] 根据第一期限的时间宽度,设置在第一期限中的驱动信号的脉冲宽度,以及[0182] 根据第三期限的时间宽度,设置在第三期限中的驱动信号的脉冲宽度。
[0183] (11)根据(10)的相机模块,其中
[0184] 驱动器单元:
[0185] 当第一期限的时间宽度较大时,增加在第一期限中的驱动信号的脉冲宽度,以及[0186] 当第三期限的时间宽度较大时,增加在第三期限中的驱动信号的脉冲宽度。
[0187] (12)根据(10)或者(11)的相机模块,其中
[0188] 驱动器单元:
[0189] 在第一期限的时间宽度大于第三期限的时间宽度的条件下,允许在第一期限中的驱动信号的脉冲宽度大于在第三期限中的驱动信号的脉冲宽度,以及
[0190] 在第三期限的时间宽度大于第一期限的时间宽度的条件下,允许在第三期限中的驱动信号的脉冲宽度大于在第一期限中的驱动信号的脉冲宽度。
[0191] (13)根据(10)至(12)中任一项的相机模块,其中
[0192] 驱动器单元:
[0193] 当第一期限的时间宽度较大时,增加从驱动信号在第一期限中的转变的最后定时到第二期限的开始的定时的时间,以及
[0194] 当第三期限的时间宽度较大时,增加从驱动信号在第三期限中的转变的最后定时到第四期限的开始的定时的时间。
[0195] (14)根据(1)至(3)中任一项的相机模块,其进一步包括:校正单元,该校正单元基于驱动信号的转变的定时来对像素值进行校正,其中
[0196] 成像单元包括计数器,并且基于该计数器的计数值来获得第一检测值和第二检测值。
[0197] (15)根据(1)至(14)中任一项的相机模块,其中
[0198] 成像单元包括:
[0199] 斜波信号生成器,该斜波信号生成器在第二期限和第四期限中生成斜波信号;
[0200] 比较器,该比较器在第二期限和第四期限中将斜波信号与从像素中的一个相关像素提供的信号相比较;以及
[0201] 计数器,该计数器获得从斜波信号的生成定时到比较器中的比较结果变化的时间以获得第一检测值和第二检测值。
[0202] (16)一种相机模块,其包括:
[0203] 成像单元,该成像单元包括多个像素,该成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值,在第四期限中获取像素中的一个相关像素的第二检测值,并且基于第一检测值与第二检测值之间的差值来获得像素中的一个相关像素的像素值;以及
[0204] 驱动器单元,该驱动器单元生成驱动信号并且将该驱动信号提供至驱动透镜的致动器,驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0205] (17)一种电子设置,该电子设备包括:
[0206] 相机模块,该相机模块捕获图像;以及
[0207] 处理器,该处理器基于由相机模块捕获到的图像来执行处理,相机模块包括:
[0208] 成像单元,该成像单元包括多个像素,该成像单元在按顺序设置的第一期限、第二期限、第三期限、和第四期限中的第二期限中获取像素中的一个像素的第一检测值,在第四期限中获取像素中的一个相关像素的第二检测值,并且基于第一检测值与第二检测值之间的差值来获得像素中的一个相关像素的像素值,
[0209] 透镜单元,该透镜单元包括透镜和驱动该透镜的致动器,以及
[0210] 驱动器单元,该驱动器单元生成驱动信号并且通过使用该驱动信号来驱动致动器,驱动信号在第一期限和第三期限中的每一个中进行转变。
[0211] 本申请要求2015年3月31日提交的日本优先权专利申请JP2015-71430的权益,其全部内容通过引用的方式并入本文。
[0212] 本领域的技术人员应该理解:可以发生各种修改、组合、子组合和变更(前提是这些修改、组合、子组合和变更在随附权利要求书或者其等效物的范围内),这取决于设计要求和其它因素。