CN106657770A - 移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法，包括：测量自动对焦镜头模组的马达行程；将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值；s为自动对焦镜头马达的最大行程，u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。采用这种方式，就可以根据自动对焦镜头的焦距值和马达行程通过微距值的计算公式精确的计算出自动对焦镜头的微距值，从而得到自动对焦镜头可以达到的最小微距值。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法和系统。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，各种智能设备如移动电话、平板电脑、智能手表等设备越来越普及。移动设备已经成为人们生活的重要组成部分，承载着娱乐、通信、上网，甚至拍照等任务。随着移动终端系统和硬件配置的不断升级，特别是移动终端摄像头工艺和技术的提高，拍照功能成为如手机或平板中的一项重要功能。智能手机的普及，用手机随时随地拍照成了人们生活中的一部分，像素从最初的几十万发展到当前的上千万像素。在成像质量提高的同时，人们还有其它方面的需求，例如近距离拍摄名片，花朵等小物体，便要用到微距拍摄功能。摄像头模组的微距功能同时对厂商和手机开发人员提出了要求。
智能手机上普遍采用了带自动对焦(AF)功能的镜头,该镜头能根据不对的拍摄对像自动调节焦距，提高了最终的成像质量。在微距拍照功能中，比如近距离地拍摄名片，摄像头效果优化人员需要特别优化微距效果，对于一颗摄像头模组，理论上能达到的最小微距值，目前采用的是预估的方法。然而这种方法中，后期手机的开发人员在对摄像头模组进行调试时，难以得到精确的微距值。
因此，如何能够得到移动终端的摄像头模组更加精确的微距值，从而能更好地修正软件参数，最大限度地挖掘该模组的微距性能，成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法和系统，能够得到移动终端的摄像头模组更加精确的微距值，从而能更好地修正软件参数，最大限度地挖掘该模组的微距性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法，包括：
测量自动对焦镜头模组的马达行程；
将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
优选的，所述微距值计算公式具体的获取步骤为：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离Δv1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-Δv1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离Δv；
随后，令Δv＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
优选的，所述方法进一步包括：从方程中解出u包括u1和u2，根据物距u与焦距F的关系：u＞2F，得到唯一解，此解即为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值。
优选的，所述自动对焦镜头模组的马达行程的步骤具体包括：
自动对焦镜头控制器接收DAC数据，随着DAC数据从0开始，逐级增加，直到该自动对焦镜头能够支持的最大位数；
当输入的DAC数据达到最大位数所对应的最大数值时，测得镜头的位移距离即为该马达行程。
优选的，向自动对焦镜头控制器发送DAC数据的步骤之前，进一步包括：
将自动对焦镜头模组水平放置，并与测距装置连接。
优选的，自动对焦镜头控制器通过I2C总线接口接收DAC数据。
优选的，所述自动对焦镜头能够支持的最大位数为10bit，最大数值为1024。
本发明公开一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算系统，包括：
测距装置，用于测量自动对焦镜头模组的马达行程；
输入装置，用于将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
计算装置，用于根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
优选的，所述测距装置具体用于，当输入的DAC数据达到最大数值时，测距装置具测得的镜头的位移距离。
优选的，所述计算装置的具体用于计算：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离Δv1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-Δv1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离Δv；
随后，令Δv＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
本发明的移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法由于包括：测量自动对焦镜头模组的马达行程；将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。采用这种方式，就可以根据自动对焦镜头的焦距值和马达行程通过微距值的计算公式精确的计算出自动对焦镜头的微距值，从而得到自动对焦镜头可以达到的最小微距值，并且不仅能自动计算该对焦镜头的微距值，还能评估出焦距与马达行程对微距值的影响程度，可供开发人员，自动对焦镜头模组厂商使用。
附图说明
图1是本发明实施例的移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法的流程图；
图2是本发明实施例的移动终端自动对焦镜头微距值的计算系统的示意图。
具体实施方式
虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，用户设备或客户端包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云。计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制，使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示，本实施例中公开一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法，包括：
S101、测量自动对焦镜头模组的马达行程；
S102、将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
S103、计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
本发明的移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法由于包括：测量自动对焦镜头模组的马达行程；将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。采用这种方式，就可以根据自动对焦镜头的焦距值和马达行程通过微距值的计算公式精确的计算出自动对焦镜头的微距值，从而得到自动对焦镜头可以达到的最小微距值，并且不仅能自动计算该对焦镜头的微距值，还能评估出焦距与马达行程对微距值的影响程度，可供开发人员，自动对焦镜头模组厂商使用。
根据其中一个示例，所述微距值计算公式具体的获取步骤为：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离Δv1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-Δv1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离Δv；
随后，令Δv＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
这样就可以通过精确的计算获取该对焦镜头的微距值。
本实施例中，所述方法进一步包括：从方程中解出u包括u1和u2，根据物距u与焦距F的关系：u＞2F，得到唯一解，此解即为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值。
这样就可以根据根据物距u与焦距F的关系u＞2F来确认是否符合要求，从而获取唯一解，得到该自动对焦镜头所能达到的最小微距值。
本实施例中，所述自动对焦镜头模组的马达行程的步骤具体包括：
自动对焦镜头控制器接收DAC数据，随着DAC数据从0开始，逐级增加，直到该自动对焦镜头能够支持的最大位数；
当输入的DAC数据达到最大位数所对应的最大数值时，测得镜头的位移距离即为该马达行程。一般马达行程的单位是微米。
这样就可以根据接收的DAC数据后，输出到自动对焦镜头线圈的电流随即增大,镜头即发生移动，然后通过测距装置获取移动的距离，这样就可以获取测得镜头的位移距离，即获取到该马达行程。
例如，自动对焦镜头能够支持的最大位数为10bit，最大数值为1024。因此，在自动对焦镜头控制器接收DAC数据，随着DAC数据从0开始，逐级增加时，DAC数据可以是每级增加1，直到增加到10，此时对应的最大数值是1024。
此外，还可以在DAC数据每次增加一级时,输出到自动对焦镜头线圈的电流随即增大,镜头即发生移动，就用精密激光测距仪测出该位移值。这样就可以进一步监控焦距与马达行程对微距值的影响程度，可供开发人员，自动对焦镜头模组厂商使用。DAC数据为数字模拟转换器的数据信号，可以将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)，以方便存储和传输。
根据其中一个示例，向自动对焦镜头控制器发送DAC数据的步骤之前，进一步包括：
将自动对焦镜头模组水平放置，并与测距装置连接。
这样将自动对焦镜头模组水平放置可以更加让马达行程的获取更加准确，避免其他因素干扰测量结果，以便让微距值的计算结果更加精确。
根据其中另一个示例，自动对焦镜头控制器通过I2C总线接口接收DAC数据。
I2C总线有三种数据传输速度：标准，快速模式和高速模式，这样就可以让数据的传输更加准确和快速，从而方便获取马达行程。
I2C总线(I2C bus，Inter-IC bus)是一个双向的两线连续总线，提供集成电路(ICs)之间的通信线路。I2C总线是一种串行扩展技术，广泛应用于电视，录像机和音频设备。I2C总线的意思是“完成集成电路或功能单元之间信息交换的规范或协议”。是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C总线支持任何IC生产工艺(CMOS、双极型)。通过串行数据(SDA)线和串行时钟(SCL)线在连接到总线的器件间传递信息。
根据其中另一个示例，所述自动对焦镜头能够支持的最大位数为10bit，最大数值为1024。
其中，1B(byte，字节)＝8bit，通常自动对焦镜头的最大位数就是10bit，因此，在自动对焦镜头控制器接收DAC数据，随着DAC数据从0开始，逐级增加时，DAC数据可以是每级增加1，直到增加到10，此时对应的最大数值是1024。
本实施例中，更加详细描述中，计算方法的步骤包括：
第一步,测量自动对焦镜头模组的马达行程；
第二步,将上述自动对焦镜头模组的焦距值以及马达行程输入微距值计算器；
第三步,微距值计算器自动计算该自动对焦镜头模组的微距值。
第一步中，马达行程用精密激光测距仪测得：
1)将待测动对焦镜头模组水平放置并与精密激光测距仪连接好
2)通过I2C接口给动对焦镜头控制器发送DAC数据,从0到该动对焦镜头能支持的最大位数(一般为10bit)按1递增；
3)DAC数据每次增加1,输出到AF线圈的电流随即增大,镜头即发生移动.用精密激光测距仪测出该位移值；
4)DAC数据达到最大数值时(例如10bit的DAC,最大数值为1024),精密激光测距仪测得的镜头的位移即为该马达行程,单位为微米/um。
第三步中，微距值计算器具体的计算步骤为：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离Δv1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-Δv1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离Δv；
随后，令Δv＝s，s为马达行程，从方程中解出u；
从方程中解出u包括u1和u2，根据物距u与焦距F的关系：u＞2F，得到唯一解，此解即为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值。
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
如图2所示，根据本发明其中一个示例，本实施例公开一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算系统，包括：
测距装置201，用于测量自动对焦镜头模组的马达行程；
输入装置202，用于将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
计算装置203，用于根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
采用这种方式，就可以根据自动对焦镜头的焦距值和马达行程通过微距值的计算公式精确的计算出自动对焦镜头的微距值，从而得到自动对焦镜头可以达到的最小微距值，并且不仅能自动计算该对焦镜头的微距值，还能评估出焦距与马达行程对微距值的影响程度，可供开发人员，自动对焦镜头模组厂商使用。
本实施例中，所述测距装置具体用于，当输入的DAC数据达到最大数值时，测距装置具测得的镜头的位移距离。这样就可以根据接收的DAC数据后，输出到自动对焦镜头线圈的电流随即增大,镜头即发生移动，然后通过测距装置获取移动的距离，这样就可以获取测得镜头的位移距离，即获取到该马达行程。
根据其中一个示例，所述计算装置的具体用于计算：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离Δv1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-Δv1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离Δv；
随后，令Δv＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
这样就可以通过精确的计算获取该对焦镜头的微距值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算方法，其特征在于，包括：
测量自动对焦镜头模组的马达行程；
将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
计算装置根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述微距值计算公式具体的获取步骤为：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离△v1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-△v1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离△v；
随后，令△v＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
3.根据权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，所述方法进一步包括：从方程中解出u包括u1和u2，根据物距u与焦距F的关系：u＞2F，得到唯一解，此解即为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值。
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述自动对焦镜头模组的马达行程的步骤具体包括：
自动对焦镜头控制器接收DAC数据，随着DAC数据从0开始，逐级增加，直到该自动对焦镜头能够支持的最大位数；
当输入的DAC数据达到最大位数所对应的最大数值时，测得镜头的位移距离即为该马达行程。
5.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，在向自动对焦镜头控制器发送DAC数据的步骤之前，进一步包括：
将自动对焦镜头模组水平放置，并与测距装置连接。
6.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，自动对焦镜头控制器通过I2C总线接口接收DAC数据。
7.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述自动对焦镜头能够支持的最大位数为10bit，最大数值为1024。
8.一种移动终端自动对焦镜头微距值的计算系统，其特征在于，包括：
测距装置，用于测量自动对焦镜头模组的马达行程；
输入装置，用于将该自动对焦镜头模组的焦距值和测得的马达行程代入计算装置；
计算装置，用于根据微距值计算公式计算该自动对焦镜头模组的微距值；所述微距值计算公式为其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米；由上述公式求得u的解即为该摄像头模组的微距值。
9.根据权利要求8所述的计算系统，其特征在于，所述测距装置具体用于，当输入的DAC数据达到最大数值时，测距装置具测得的镜头的位移距离。
10.根据权利要求8所述的计算系统，其特征在于，所述计算装置的具体用于计算：
根据公式得到物距u对应的像距v；
根据公式得到透镜需移动的距离△v1；
透镜移动,物距u发生了变化，根据公式u1＝u-△v1，得到移动后的物距u1；
物距变化导致像距变化，根据公式得到移动后的像距v1；
根据公式计算出透镜需往左移动的距离△v；
随后，令△v＝s，s为马达行程，从方程中解出u，即得到所求微距值；
其中，F为自动对焦镜头的焦距值，单位毫米；s为自动对焦镜头马达的最大行程，单位微米；u为该自动对焦镜头所能达到的最小微距值，单位毫米，v为像到透镜的光心之间的距离，单位毫米。
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