背景技術(shù)：

消費電子設(shè)備諸如智能電話、平板計算機和其他包含相機的設(shè)備(包括個人專用相機)的制造商當(dāng)前使用音圈馬達(VCM)以用于致動或移動成像透鏡以便調(diào)整光學(xué)相機(作為自動對焦系統(tǒng)的一部分)的焦點位置或用于執(zhí)行光學(xué)穩(wěn)像。為實現(xiàn)可移動透鏡的精確定位以及低電氣噪聲操作，目前通常使用恒定電流線性驅(qū)動電路來驅(qū)動VCM。然而，從功率消耗的觀點來說，已發(fā)現(xiàn)線性驅(qū)動電路并非足夠高效，使得應(yīng)當(dāng)在便攜式相機設(shè)備中使用開關(guān)模式或開關(guān)型(有時描述為脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動電路)以增強功率效率。實際上，PWM或開關(guān)模式驅(qū)動電路可比用于VCM的線性驅(qū)動電路的效率高最多至50％。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

已發(fā)現(xiàn)開關(guān)模式驅(qū)動電路諸如用于驅(qū)動VCM的PWM驅(qū)動電路的使用干擾相機的固態(tài)成像傳感器，從而導(dǎo)致有害的成像噪聲，該噪聲是指例如以“行條帶”的形式出現(xiàn)在所得的數(shù)字圖片中的噪聲偽影，該“行條帶”是橫穿所得數(shù)字圖片的微弱但明顯的水平線。

根據(jù)本發(fā)明的實施方案，相機裝置具有機電致動器(例如VCM)作為相機裝置的一部分，該機電致動器被耦接以移動：a)將光引導(dǎo)到像素傳感器陣列上的光學(xué)元件例如成像透鏡，或b)像素傳感器陣列自身。例如，致動器可為自動對焦系統(tǒng)的一部分，該致動器移動成像透鏡，該成像透鏡將光引導(dǎo)到像素傳感器陣列上。成像傳感器和其像素傳感器產(chǎn)生數(shù)字圖像序列(例如在預(yù)覽模式期間或在操作的其他靜態(tài)圖像捕獲模式或視頻捕獲模式期間)，其中對于數(shù)字圖像中的每個數(shù)字圖像，像素傳感器陣列在操作的重置/快門節(jié)段被重置。隨后，在操作的整合階段期間，允許像素傳感器陣列將來自場景的光轉(zhuǎn)換為像素信號。最后，在操作的讀出階段，像素信號以數(shù)字形式被讀出。當(dāng)相機裝置正產(chǎn)生數(shù)字圖像序列時，致動器以線性模式和開關(guān)模式被驅(qū)動(例如，為了自動對焦和/或光學(xué)或機械穩(wěn)像)。在圖像捕獲期間，當(dāng)在兩種模式之間“動態(tài)地”變化時，在這種意義上，致動器以a)與成像傳感器的操作的讀出階段同步時的線性模式以及b)與成像傳感器的操作的整合階段同步時的開關(guān)模式被驅(qū)動，則致動器以線性模式和開關(guān)模式被交替驅(qū)動。從而在開關(guān)模式驅(qū)動的較大功率效率和線性驅(qū)動的較低噪聲水平之間獲得良好的折中，從而產(chǎn)生所得的數(shù)字圖片，該所得的數(shù)字圖片不具有由開關(guān)模式驅(qū)動所導(dǎo)致的明顯的偽影。

操作的讀出階段可被視為時間間隔，在該時間間隔期間，相機對由驅(qū)動致動器的電路所產(chǎn)生的電氣噪聲高度敏感。因此，在讀出階段的一部分或全部期間使用線性驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器有助于減少得自讀出操作的所捕獲的數(shù)字圖像內(nèi)的有害噪聲偽影例如行條帶的發(fā)生。

然而，為提高功率效率，有時應(yīng)當(dāng)使用開關(guān)模式驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器，例如在操作的重置/快門階段的一部分期間。根據(jù)對來自致動器驅(qū)動電路的電氣噪聲的敏感性，整合階段可被視為傳感器幀結(jié)構(gòu)的低敏感度部分，而如果重置/快門階段與使用開關(guān)模式驅(qū)動電路驅(qū)動致動器重合時，由于噪聲偽影將出現(xiàn)在數(shù)字圖像中的可能性較大，因此重置/快門階段可被視為中敏感度區(qū)間。

為獲得甚至更高的功率效率，在整合階段的一部分期間和重置/快門階段的一部分期間使用開關(guān)模式驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器。然而，如果后面的組合導(dǎo)致所得的數(shù)字圖片中太多的噪聲，則折中的配置可為不僅在讀出階段的全部期間而且在重置/快門階段的全部期間使用線性驅(qū)動，并且將開關(guān)模式驅(qū)動局限于整合階段的僅一部分。

以上概述不包括本發(fā)明的所有方面的詳盡列表。可預(yù)期的是，本發(fā)明包括可由上文概述的各個方面以及在下文的具體實施方式中公開并且在隨該專利申請?zhí)峤坏臋?quán)利要求中特別指出的各種方面的所有合適的組合來實施的所有系統(tǒng)和方法。此類組合具有未在上述發(fā)明內(nèi)容中具體闡述的特定優(yōu)點。

附圖說明

本發(fā)明的實施例以舉例的方式進行說明，而不僅限于各個附圖的圖示，在附圖中類似的附圖標號指示類似的元件。應(yīng)當(dāng)指出，本公開中提到本發(fā)明的“一個”(“an”或“one”)實施方案未必是同一實施方案，并且它們表示至少一個實施方案。另外，給定附圖可用于示出本發(fā)明的多于一個實施方案的特征，并且不是圖中的所有元件可用于給定的實施方案。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的相機裝置的相關(guān)部件的框圖。

圖2示出了對于電子滾動快門(ERS)圖像傳感器這一具體情況而言的示例性圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)相對于時間。

圖3示出了與開關(guān)模式控制信號和標簽重疊的圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)，指示每個幀的與開關(guān)模式驅(qū)動和線性模式驅(qū)動重疊的部分。

圖4示出了本發(fā)明的另一個實施方案，在該實施方案中，使用開關(guān)模式驅(qū)動的區(qū)間包括針對給定幀的整合階段的一部分和重置/快門階段的一部分。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考所附附圖來解釋本發(fā)明的若干個實施例。雖然闡述了許多細節(jié)，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的一些實施方案可在沒有這些細節(jié)的情況下實施。在其他情況下，未詳細示出熟知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以免模糊對該描述的理解。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的相機裝置的相關(guān)部件的框圖。成像傳感器電路可由成像傳感器像素陣列2(也稱為焦平面陣列)和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路5組成，該成像傳感器像素陣列和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路用于產(chǎn)生場景的所捕獲數(shù)字圖像1,2,3..N的序列。來自場景的光由透鏡3引導(dǎo)到成像傳感器像素陣列2上，該透鏡可為相機的光學(xué)子系統(tǒng)的一部分。機電致動器4例如VCM被耦接以移動透鏡3。該移動可被設(shè)計為改變在成像傳感器像素陣列2(例如變焦鏡頭或或可變倍率)上產(chǎn)生的光學(xué)圖像的尺寸，或者該移動可用于初步改變焦距，使得場景中的物體在形成于像素陣列2(自動對焦鏡頭)上的光學(xué)圖像中被清晰地捕獲。致動器4或者可被連接以移動另一個光學(xué)元件或像素傳感器陣列2自身，例如作為光學(xué)/機械穩(wěn)像器的一部分。致動器4由線性驅(qū)動部分11和由開關(guān)型或開關(guān)模式驅(qū)動部分12交替驅(qū)動，該線性驅(qū)動部分和開關(guān)型或開關(guān)模式驅(qū)動部分均為驅(qū)動器電路的一部分。盡管未示出，但可包括附加的驅(qū)動器電路部分(使得線性驅(qū)動部分11和開關(guān)模式驅(qū)動部分12無需為相機裝置中用于驅(qū)動致動器4的僅有的驅(qū)動器電路)。

相機裝置具有若干控制塊。這些控制塊包括曝光控件8，該曝光控件在一些情況下可為高層相機驅(qū)動器軟件(例如操作系統(tǒng)級)，該高層相機驅(qū)動器軟件正由處理器執(zhí)行，以便使用任何合適的曝光計算算法來計算所需的曝光時間或整合時間，成像傳感器電路(包括像素傳感器陣列2)被配置為具有所需的曝光時間或整合時間以用于捕獲數(shù)字圖像。盡管未示出，曝光控件8具有可耦接至若干已知源的輸入，以便接收參數(shù)，諸如針對透鏡3的環(huán)境光測量、變焦或放大設(shè)置、(由用戶)手動選擇的曝光時間和幀捕獲速率。基于所需的和/或計算的曝光設(shè)置的組合，例如整合時間和幀捕獲速率，曝光控件8配置快門和讀出控制電路7，該電路控制傳感器像素陣列2曝光的時間或允許整合光致電荷的時間，該光致電荷由來自針對在給定幀中捕獲的每個圖像的場景的光導(dǎo)致。

在一個實施方案中，快門和讀出控制電路7可為電子快門方法(用于許多目前的相機中)的一部分。電路7在那種情況下可為可編程數(shù)字邏輯電路的形式，該可編程數(shù)字邏輯電路負責(zé)生成具有準確定時的數(shù)字控制信號，其中此類控制信號適用于像素陣列2的片上快門控制電路，以便執(zhí)行快門或光檢測器重置操作，隨后執(zhí)行整合和讀出。

盡管在許多相機中使用電子快門方法，其中像素陣列2的曝光或整合時間由從像素的電子信號轉(zhuǎn)換或由像素所進行的整合的電子終止來限定，但是供替代的選擇是使用機械快門，該機械快門在物理上阻擋場景光到達像素。來自快門和讀出控件7的控制信號在那種情況下會被設(shè)計為驅(qū)動機電致動器，該機電致動器例如控制葉片式快門或焦平面快門。

對于讀出而言，可使用合適的定時來認定行選擇控制信號，以便執(zhí)行構(gòu)成像素陣列2的多個像素的有序讀出。像素陣列2可為根據(jù)例如互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)光電二極管技術(shù)或電荷耦合器件(CCD)技術(shù)或其他合適的成像傳感器像素技術(shù)制造的光檢測器的陣列。像素輸出信號由模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路5數(shù)字化，并隨后被格式化或布置并存儲為存儲器6內(nèi)的所捕獲的數(shù)字圖像1,2,...N。盡管A/D轉(zhuǎn)換電路5在圖1中與像素陣列2相比而言被示出為單獨的框，這并不意味著A/D轉(zhuǎn)換電路需要被形成為單獨的單片電路。相反，A/D轉(zhuǎn)換電路5中的一部分或全部可整合到陣列2的像素結(jié)構(gòu)中。

描述了本發(fā)明的各種實施方案，所述實施方案可憑借具有不太明顯的圖像噪聲偽影(諸如行條帶)的“清理器”捕獲的圖像而表現(xiàn)出對電氣噪聲的改進的免疫力，該電氣噪聲由在連續(xù)圖像捕獲期間正驅(qū)動致動器4的開關(guān)模式驅(qū)動器電路內(nèi)在產(chǎn)生。這些是使用若干實施例來示出的，這些實施例聚焦于圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)(定時幀)，該圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)屬于圖像獲取的電子滾動快門(ERS)類別，其中幀中的每個數(shù)字圖像或圖片不是從單個時間點處的像素陣列2的快照記錄的，而是通過隨時間垂直或水平地掃描整個像素陣列來記錄的。然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，下文描述的用于改進對致動器驅(qū)動器電路引起的圖像噪聲的免疫力的技術(shù)也適用于全局快門圖像獲取方法，在該方法中，整個像素陣列2在相同的時間窗口“暴露”，也稱為全局快門幀或全局重置技術(shù)。例如，許多CCD類型的像素陣列使用全局快門并還可得益于下文所述的同步方法。

仍然參見圖1，可源于快門和讀出控制電路7且如果需要來自曝光控件8的控制信號被提供至驅(qū)動器模式控制邏輯9。后者可包括產(chǎn)生開關(guān)模式控制信號的邏輯電路，該控制信號用于選擇或反映或指示是線性驅(qū)動部分11還是開關(guān)模式驅(qū)動部分12被用于驅(qū)動致動器4。當(dāng)開關(guān)模式控制信號被認定時，使用開關(guān)模式驅(qū)動來驅(qū)動致動器4，并且當(dāng)解除認定時，使用線性模式驅(qū)動。在一個實施方案中，開關(guān)模式控制信號有助于觸發(fā)對開關(guān)模式驅(qū)動部分12和線性模式驅(qū)動部分11的選擇。

線性驅(qū)動部分11可以是可例如使用連續(xù)電流源(在致動器為VCM的情況下)提供恒定線圈電流的任何合適的電路。相比之下，開關(guān)模式驅(qū)動部分12可包括功率開關(guān)電路，該功率開關(guān)電路使用開關(guān)穩(wěn)壓器(例如基于脈寬調(diào)制的穩(wěn)壓器)來驅(qū)動恒定線圈電流(隨時間平均)。在另一個實施方案中，開關(guān)模式驅(qū)動部分12可具有開關(guān)電路的組合，該開關(guān)電路對線圈電流的位于DC部件上的AC部件進行開關(guān)，其中DC電流由線性電流源提供。

線性驅(qū)動部分11和開關(guān)模式驅(qū)動部分12是所耦接的用于驅(qū)動致動器4的驅(qū)動器電路的一部分。該耦接由處于兩個位置中的一個位置的單刀雙擲開關(guān)表示，該兩個位置中的一個位置中，致動器4使用線性驅(qū)動部分11被驅(qū)動，并且在兩個位置中的另一個位置中，致動器4使用開關(guān)模式驅(qū)動部分12被驅(qū)動。關(guān)于使用何種類型的驅(qū)動這一決定是由驅(qū)動器模式控制電路9來作出的，該驅(qū)動器模式控制電路從快門和讀出控制邏輯7接收其輸入控制信號，如上所述，并且可選地從曝光控制單元8接收。在一個實施方案中，驅(qū)動器模式控件9產(chǎn)生用于(在線性驅(qū)動部分11和開關(guān)模式驅(qū)動部分12之間)配置驅(qū)動器電路的開關(guān)模式控制信號。

被輸入至驅(qū)動器模式控件9的控制信號可至少部分地限定圖像傳感器幀(圖像傳感器活動相對于時間)，該圖像傳感器幀針對每個正被捕獲的圖像而言進行重復(fù)(作為正被捕獲的數(shù)字圖像的給定序列的一部分)。驅(qū)動器模式控件9基于傳感器幀的預(yù)先確定的部分來認定其輸出控制信號。以另一種方式來看，輸出控制與圖像傳感器幀的某些部分同步。當(dāng)控制信號被認定時，開關(guān)模式驅(qū)動部分12被選擇以驅(qū)動致動器4，并且當(dāng)控制信號被解除認定時，線性驅(qū)動部分11被選擇。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，這是針對電子滾動快門(ERS)圖像傳感器這一具體情況而言的示例性圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)相對于時間。該圖示出了在ERS的情況下組成圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)的不同的區(qū)間，然而，下文的概念也適用于全局快門圖像傳感器。該圖還示出了可如何相對于像素陣列2中的某個活動來限定圖像傳感器幀。在該特定的實施例中，圖像傳感器幀(n+1)被限定為以其正被認定的快門指針開始，從而開始逐行重置陣列2的像素的過程。需注意，這里對“行”的標引是指“至少一行”，因為可能有由給定的控制信號(例如快門/重置指針)控制的不止一行。如由ERS所提供的，所述行因此由傾斜的快門指針線依次重置，從而如圖所示向上移動所述行。需注意，相比之下，全局快門會由在給定時間點處的基本上垂直的快門指針線示出，而不是由傾斜的線示出。

在由快門指針重置一行之后，使得所述行能夠在整合區(qū)間(憑借曝光于來自場景的光)期間整合或累積光致電荷。一組一個或多個行可因此被允許同時整合，而后續(xù)的一組一個或多個行將在稍后的時間開始整合，使得如圖2所示獲得擴散效應(yīng)。換句話講，整合區(qū)間實際上在整個行上隨時間擴散。在整合區(qū)間的終點，讀出指針被認定，其表示針對那組一個或多個行的整合已結(jié)束，并且因此讀出操作可隨后在那組繼續(xù)。讀出操作可包括由A/D轉(zhuǎn)換電路5對個人輸出像素信號的數(shù)字化(參見圖1)。在針對下一個或后續(xù)幀的正被認定的讀出指針和正被認定的快門指針之間的相對較短的時間間隔期間發(fā)生該轉(zhuǎn)換。圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)隨后針對下一個幀重復(fù)，以產(chǎn)生下一個捕獲圖像。

圖2還包含標簽，該標簽指示相應(yīng)的傳感器幀的各個階段(部分或區(qū)間)對在那些區(qū)間期間由致動器產(chǎn)生的電氣噪聲的相對敏感度。需注意，該標簽僅用于解釋在圖3的ERS實施方案中對線性驅(qū)動還是開關(guān)模式驅(qū)動的選擇背后的推論，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍，尤其是在全局快門的情況下。在ERS的情況下，(給定幀，例如幀n+1的)整合階段可位于對(給定幀的)“第一行”快門/重置指針的斷言和對(給定幀的)“最后一行”讀出指針的斷言之間。快門/重置階段可位于對(給定幀的)“第一行”快門/重置指針的斷言和對(給定幀的)“最后一行”快門/重置指針的斷言之間。(給定幀的)讀出階段可位于對(給定幀的)第一行讀出指針的斷言和對(給定幀的)最后一行讀出指針的斷言之間。對幀n+1的幀結(jié)構(gòu)的限定針對前一幀n以及針對后續(xù)幀n+2進行重復(fù)。

(針對給定幀n+1的)整合階段的不與相鄰幀n和n+2的快門和讀出階段重合的部分可被視為低敏感度部分。相比之下，整個讀出階段被視為高敏感度部分(鑒于讀出通常涉及A/D轉(zhuǎn)換的相對噪聲敏感的操作這一事實)。位于前一幀n的高敏感度讀出階段和幀n+1的整合階段的低敏感度部分之間的是中敏感度區(qū)間。該區(qū)間位于幀n+1的快門階段的尾部部分和幀n+1的整合階段的中部部分之間的重疊處。然而，幀n+1的快門階段的頭部部分被視為高敏感度部分，因為其與前一幀n的讀出階段重疊。換句話講，由于這里所述的ERS方法的擴散效應(yīng)，快門階段中的一部分被視為中敏感度，而其中的另一部分被視為高敏感度，因為后者與前一幀的讀出階段重疊。類似地，整合階段中的一部分被視為低敏感度，而其中的另一部分被視為高敏感度，因為后者與后續(xù)幀的讀出階段重疊。

使用已被限定為幫助解釋開關(guān)模式驅(qū)動對線性模式驅(qū)動背后的基本原理的圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)的低敏感度區(qū)域、中敏感度區(qū)域和高敏感度區(qū)域，圖3和4示出了如何配置針對線性模式驅(qū)動對開關(guān)模式驅(qū)動的兩種不同的實施方案。一般來講，開關(guān)模式控制信號可被視為當(dāng)被認定時指示應(yīng)當(dāng)使用開關(guān)模式驅(qū)動以及當(dāng)被解除認定時指示應(yīng)當(dāng)使用線性驅(qū)動的控制信號。在實施方案圖3中，相應(yīng)的傳感器幀的第一預(yù)先確定的部分是像素信號整合階段的一部分，在所述預(yù)先確定的部分期間，控制信號被認定，使得開關(guān)模式驅(qū)動部分12被選擇，在所述像素信號整合階段期間，成像傳感器像素陣列2中的一個或多個行被允許“整合”或累積光致電荷(由于來自場景的在傳感器像素陣列2上形成光學(xué)圖像的光)。相對于當(dāng)線性驅(qū)動被用于整個圖像傳感器幀，這有助于改進相機功能的功率效率。當(dāng)相機裝置是便攜式多功能消費電子設(shè)備例如智能電話或平板計算機的一部分時，所述功率改進尤為可取。相機裝置或者可為其他電子設(shè)備的一部分，包括作為專用相機設(shè)備(而不是多功能設(shè)備)的一部分。

盡管效率改進是重要的，但是開關(guān)設(shè)備的使用應(yīng)當(dāng)局限于圖像傳感器幀結(jié)構(gòu)的被視為具有對由開關(guān)模式驅(qū)動部分12產(chǎn)生的電氣噪聲的低敏感度的區(qū)域。相比之下，當(dāng)驅(qū)動致動器4時，線性驅(qū)動部分11由于其固有的線性操作模式電路而產(chǎn)生顯著較少的電氣噪聲，盡管導(dǎo)致了較低功效的相機。應(yīng)當(dāng)在傳感器幀的被預(yù)期為對本可由開關(guān)模式驅(qū)動產(chǎn)生的電氣噪聲高度敏感的部分期間使用線性驅(qū)動部分11。在一個實施方案中，傳感器幀的預(yù)先確定的部分是讀出階段的至少一部分(并且優(yōu)選地為全部)，在該預(yù)先確定的部分期間，開關(guān)模式控制信號被解除認定(指示線性驅(qū)動部分11被使用)，在所述讀出階段中，已由于整合階段產(chǎn)生的像素信號從陣列中傳輸出去和/或由A/D轉(zhuǎn)換電路5數(shù)字化。在本發(fā)明的一個實施方案中，給定幀的讀出階段中的一部分或全部被視為對來自開關(guān)模式驅(qū)動部分12的電氣噪聲高度敏感，正因如此，區(qū)間被分配給線性驅(qū)動部分11。這在圖3和圖4的實施方案中均可見。因此，如兩圖所示，開關(guān)模式控制信號在讀出階段被解除認定。

需注意，在全局快門場景中，整個整合階段可被視為低敏感度區(qū)間，使得開關(guān)模式控制信號可在整個整合階段被認定。在那種情況下，快門/重置和讀出階段可被視為與整合階段相比更為敏感，意味著開關(guān)模式控制應(yīng)當(dāng)在那些階段被解除認定。

仍然首先參見圖3，在這種情況下，在中敏感度區(qū)域期間使用線性驅(qū)動，該中敏感度區(qū)域是幀n+1的快門/重置階段的尾部部分，而在整合階段的中部部分期間使用開關(guān)驅(qū)動。在這種情況下，整個讀出階段為線性驅(qū)動部分而保留。線性和開關(guān)驅(qū)動選擇的組合針對捕獲圖像的給定序列的后續(xù)幀和在前幀而重復(fù)。

應(yīng)當(dāng)注意，由于這里使用的電子滾動快門方法，盡管每個幀具有其不與另一幀重疊的相應(yīng)整合區(qū)間，但是快門階段和讀出階段的情況并非如此。實際上，對于幀n+1，其快門階段與幀n和n+1的讀出階段的一部分基本上重疊，而幀n+1的讀出階段與幀n+2的快門階段基本上重疊。

圖3還示出的是在針對與幀n、n+1、n+2對應(yīng)的數(shù)字圖像序列的每個相應(yīng)讀出階段的一部分期間，使用線性驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器4。此外，在針對幀序列的每個相應(yīng)的像素整合階段的一部分期間，使用開關(guān)模式驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器4。然而，此外，圖3示出了如下實施方案，在該實施方案中，在數(shù)字圖像序列的每個相應(yīng)快門/重置階段的一部分期間，使用線性驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器4，即，在每個幀的起始處的中敏感度區(qū)間期間(當(dāng)該幀在這種情況下被限定)。

應(yīng)當(dāng)注意，盡管每個幀在圖3中被限定為以前一幀的最后行讀出開始并以其自身的最后行讀出結(jié)束，但是具有限定每個幀的界限的其他方式。例如，幀n+1或者可被限定為以其第一行處的快門指針n+1開始并以其最后一行處的讀出指針n+1結(jié)束；將以類似方式限定幀n+2，從而將與后續(xù)幀的(相對于時間)重疊計入該限定。相比之下，圖3的實施方案以相鄰幀之間不具有重疊的方式來限定幀。然而，不管以何種方式限定幀的界限，低敏感度區(qū)間、中敏感度區(qū)間和高敏感度區(qū)間可如圖3所示保持相同，使得針對低敏感度區(qū)間、中敏感度區(qū)間和高敏感度區(qū)間中的每一者的線性驅(qū)動對開關(guān)模式驅(qū)動分配在那種情況下保持不變。例如，如果幀n+1被限定為以第一行處的快門指針開始，則其快門階段的一部分將是高敏感度區(qū)間，并因此將分配給線性驅(qū)動部分11，從而導(dǎo)致每個幀的整個快門/重置階段被分配給線性驅(qū)動。

相比于圖3的實施方案，圖4示出了另一個實施方案，在該另一個實施方案中，開關(guān)模式驅(qū)動的使用被延長，以實現(xiàn)改進的效率(而不顯著增加圖像噪聲偽影)。在此，開關(guān)模式驅(qū)動被使用的區(qū)間針對每個給定幀不僅包括整合階段(類似于圖3)的一部分，而且包括重置/快門階段的至少一部分。因此，開關(guān)模式控制信號保持被認定更長時間，從而在該情況下延長至中敏感度區(qū)域，該中敏感度區(qū)域為(相應(yīng)傳感器幀的)快門/重置階段的尾部。換句話講，在針對所示數(shù)字圖像序列的每個相應(yīng)的快門/重置階段的一部分期間，使用開關(guān)模式驅(qū)動電路來驅(qū)動致動器。

作出以下附加的發(fā)明簡述。在一個實施方案中，用于場景的數(shù)字圖像捕獲的方法包括：通過以下方式來使用具有像素傳感器陣列的成像傳感器電路產(chǎn)生數(shù)字圖像序列：針對圖像中的每個圖像而在操作的重置/快門階段中重置像素傳感器陣列、允許像素傳感器陣列在操作的整合階段將來自場景的光轉(zhuǎn)換為像素信號、以及在操作的讀出階段以數(shù)字形式讀出像素信號；機電致動器以線性模式和開關(guān)模式被驅(qū)動，同時產(chǎn)生數(shù)字圖像序列，其中致動器被耦接以移動：a)將光引導(dǎo)到像素傳感器陣列上的成像透鏡，或b)像素傳感器陣列；以線性模式對致動器的驅(qū)動與操作的讀出階段同步(例如，致動器在操作的讀出階段的全部期間以線性模式被驅(qū)動)，并且以開關(guān)模式對致動器的驅(qū)動與操作的整合階段同步，其中致動器在操作的整合階段的一部分或全部期間以開關(guān)模式被驅(qū)動。此類同步的實施例包括如下ERS實施方案。

首先，參見圖3，致動器可在操作的讀出階段的一部分而不是全部期間以線性模式被驅(qū)動(其中針對幀n+1的讀出指針正被更新以(例如依次)掃描像素陣列2的行)。在一個實施方案中，為了更好地減少噪聲，致動器在操作的讀出階段的全部期間以線性模式被驅(qū)動。在另一個實施方案中，同樣如圖3所示，在產(chǎn)生數(shù)字圖像序列的相同過程中，致動器同樣以線性模式被驅(qū)動，該驅(qū)動與操作的重置/快門階段同步，即，在重置/快門階段的一部分期間，其中快門/重置點正被更新以掃描正被重置的最后一組行。在另一個實施方案中，在操作的重置/快門階段的全部期間，即在快門/重置指針被更新以及掃描整個像素陣列2時，致動器可以線性模式被驅(qū)動，該驅(qū)動與重置/快門階段同步。

在另一個實施方案中，現(xiàn)在參見圖4，致動器同樣以開關(guān)模式被驅(qū)動，該驅(qū)動與操作的重置/快門階段同步，例如剛在讀出指針已掃描最后一行之后開始，并且經(jīng)過正由下一幀的快門指針掃描的最后一行而繼續(xù)。

雖然已描述并且在附圖中示出了某些實施方案，但應(yīng)當(dāng)理解，此類實施方案僅用于說明廣義的發(fā)明而非對其進行限制，并且本發(fā)明并不限于所示和所述的特定構(gòu)造和布置，因為對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言可想到各種其它修改。例如，盡管圖1示出了致動器4被連接以移動透鏡3，例如作為自動對焦系統(tǒng)的一部分，但是上述技術(shù)也適用于移動傳感器像素陣列2的致動器，例如作為光學(xué)/機械穩(wěn)像系統(tǒng)的一部分。因此，要將描述視為示例性的而非限制性的。