CN106813635A - 一种镜头马达对焦曲线的校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种镜头马达对焦曲线的校正方法及装置，该方法包括：确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R；以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp；将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量；根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。本发明能够精确测量对焦曲线上或曲线面上任意一点的可调移动范围R，并在该R值范围内寻找对焦清晰度最高的位置，从而调节对焦曲线的偏移量，进而校正镜头马达的位置，从而可以解决当位移量与温度不为线性关系时无法检测偏移量的问题。

Description

一种镜头马达对焦曲线的校正方法及装置

技术领域

本发明涉以及一种摄像机技术领域，尤其涉及一种镜头马达对焦曲线的校正方法及装置。

背景技术

摄影机的镜头通过马达及弹片等组件驱动来调节目标影像的焦距、及放大或缩小的倍数。传统的摄影机的镜头在调焦、对焦后，由于马达及弹片等组件被封闭包覆，使目标影像受到热影响而产生微小变量，从而，导致对焦曲线产生位移，并产生些许形变。通常，通过在镜头模组中添加热传感器来感测镜头模组的温度，并通过温度变化来检测出对焦曲线的偏移量。但是，当温度变化与对焦曲线的位移量为非线性时，则无法采用上述方法来检测对焦曲线的偏移量；且采用热传感器会增大成本。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种镜头马达对焦曲线的校正装置及方法，能够精确测量对焦曲线上或曲线面上任意一点的可调移动范围，进而准确调整镜头马达的对焦曲线偏移量。

一种镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于：该方法包括：

确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R；

以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp；

将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量；

根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。

优选地，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上马达的位置，以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表。

优选地，建立R_i,j数值表包括：微调镜头马达，找出在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上镜头马达的可调移动范围R_i,j，该R_i,j小于一清晰度预设值。

优选地，微调镜头马达包括：将镜头马达往远方向移动距离X，再往近方向移动距离Y，所述R_i,j=X+Y。

优选地，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}的计算依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j}。

一种镜头马达对焦曲线的校正装置，该装置包括：

可调移动范围确定模块，用以确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R；

控制模块，用以以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp；

运算模块，用以将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量；

调整模块，根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。

优选地，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上马达的位置，该装置还包括一建立模块，用以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表。

优选地，所述调整模块还用以微调镜头马达，以找出在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上镜头马达的可调移动范围R_i,j，该R_i,j小于一清晰度预设值。

优选地，微调镜头马达包括将镜头马达往远方向移动距离X，再往近方向移动距离Y，所述R_i,j=X+Y。

优选地，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所述运算模块还用以计算所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}，依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j}。

本发明能够精确测量对焦曲线上或曲线面上任意一点的可调移动范围R，并在该R值范围内寻找对焦清晰度最高的位置，从而调节对焦曲线的偏移量，进而校正镜头马达的位置，从而可以解决当位移量与温度不为线性关系时无法检测偏移量的问题；此外，由于避免使用了热传感器，因此还能降低成本。

附图说明

图1是本发明镜头马达对焦曲线的校正装置较佳实施例的方框图。

图2是图1中的镜头马达的在不同焦段的对焦曲线示意图。

图3是图1中镜头马达的可调移动范围R在对焦曲线上的示意图。

图4是图1中镜头马达的对焦曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’} 的示意图。

图5是图1中得出偏移量的示意图。

图6是本发明镜头马达对焦曲线的校正方法的流程图。

图7是本发明镜头马达构建R数值表的流程图。

主要元件符号说明

镜头马达对焦曲线的校正装置 10

可调移动范围确定模块 11

控制模块 13

运算模块 15

调整模块 17

建立模块 19

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

参考图1所示，是镜头马达对焦曲线的校正装置10较佳实施例的方框图。在本实施例中，所述镜头马达对焦曲线的校正装置10包括一可调移动范围确定模块11、一控制模块13、一运算模块15、调整模块17及一建立模块19，所述可调移动范围确定模块11用以确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R。所述控制模块13用以以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp。所述运算模块15用以将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量focusoffset，即focusoffset=fs-fsharp。所述调整模块17根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。所述建立模块19用以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表。在本实施例中，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上马达的位置（参照图2）。所述调整模块19还用以微调镜头马达，以找出在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上镜头马达的可调移动范围R_i,j，该R_i,j小于一清晰度预设值。参照图3，在本实施例中，微调镜头马达通过将镜头马达往远方向移动距离X，再往近方向移动距离Y测量计算得出，所述R_i,j=X+Y。

参照图4，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所述运算模块15还用以计算所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}，依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j}

如此，所述运算模块15就可以通过上述公式计算得出任意一条对焦曲线上或相邻两条对焦曲线上的R值，进而使控制模块13在可调移动范围R区间内移动，从而记录出清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp。参照图5，在本实施例中，以镜头马达的初始位置fs为基准，在当前镜头马达所对应的R值内，将焦距向近距离方向(Focus Near)移动R/2，然后再把焦距向远距离方向(Focus Far)移动R，在此范围内，记录出清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp。从而，运算模块15将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，以计算出偏移量focusoffset，进而，调整模块17根据偏移量focusoffset调整镜头马达正确的对焦曲线。

参考图6及图7所示，是本发明镜头马达对焦曲线的校正方法，在本实施例中，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i 且对焦曲线为F_j上马达的位置。在本实施例中，在产品出厂之前会向产品的处理单元预先植入一运算程序以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表，参照图6，具体步骤如下：

步骤S601，切割镜头马达移动范围的J条对焦曲线的I个焦段。

步骤S602，判断第i个焦段Z_i 中i是否小于等于I，如果是，则执行步骤S603；若否则执行步骤S610。

步骤S603，判断对焦曲线F_j 中j是否小于等于J，若是则执行步骤S604；若否则执行步骤S602。

步骤S604，依据Z_i 及F_j确定对焦马达的位置F_i,j。

步骤S605，将镜头马达的位置F_i,j往远方向移动距离X，直到影像的聚焦功能小于一清晰度预设值。

步骤S606，将镜头马达的位置F_i,j往近方向移动距离Y，直到影像的聚焦功能小于一清晰度预设值。

步骤S607，依据R_i,j=X+Y计算得出R_i,j。

步骤S608，将当前对焦曲线F_j 中j加1，即j=j+1，且判断j是否小于等于J，若是则执行步骤S604，若否则执行步骤S609。

步骤S609，将当前第i个焦段Z_i 中i加1，即i=i+1，且判断i是否小于等于I，若是则执行步骤S603，若否则执行步骤S610。

步骤S610，完成建立R_i,j数值表。

当镜头马达对焦曲线的校正装置工作时，该镜头马达对焦曲线的校正方法的步骤如下：

步骤S801，获取镜头马达当前的起始位置Zs及fs，所述Zs为初始放大倍数，所述fs为初始焦距。

步骤S802，通过查询上述建立的R_i,j数值表，来确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}的计算依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j}

步骤S803，以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp。在本实施例中，以镜头马达的初始位置fs为基准，在当前镜头马达所对应的R值内，将焦距向近距离方向移动R/2，然后再把焦距向远距离方向移动R，在此范围内，记录出清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp。

步骤S804，将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量。

步骤S805，根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。

综上，通过确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R=X+Y，并在该R值范围内寻找对焦清晰度最高的位置，从而调节对焦曲线的偏移量，进而校正镜头马达的位置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于：该方法包括：

确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R；

以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp；

将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量；

根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。

2.如权利要求1所述的镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i且对焦曲线为F_j上马达的位置，以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表。

3.如权利要求2所述的镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于，建立R_i,j数值表包括：微调镜头马达，找出在焦段为Z_i且对焦曲线为F_j上镜头马达的可调移动范围R_i,j，该R_i,j小于一清晰度预设值。

4.如权利要求3所述的镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于，微调镜头马达包括：将镜头马达往远方向移动距离X，再往近方向移动距离Y，所述R_i,j=X+Y。

5.如权利要求4所述的镜头马达对焦曲线的校正方法，其特征在于，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}的计算依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j} 。

6.一种镜头马达对焦曲线的校正装置，该装置包括：

可调移动范围确定模块，用以确定镜头马达在对焦曲线上的可调移动范围R；

控制模块，用以以镜头马达的起始位置fs为参考，移动镜头马达于可调移动范围R区间内，记录清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp；

运算模块，用以将镜头马达的起始位置fs与清晰度最高时的镜头马达的位置fsharp做差值，计算出对焦偏移量；

调整模块，根据计算得出的对焦偏移量，调整正确的对焦曲线。

7.如权利要求6所述的镜头马达对焦曲线的校正装置，其特征在于，所述镜头包括I个焦段Z_i（1≦i≦I）及J条对焦曲线F_j（1≦j≦J），其中，Z₁为最广角，Z_I为最望远端，F₁为最近物体的对焦曲线，F_J为无限远之对焦曲线，F_i,j表示在焦段为Z_i且对焦曲线为F_j上马达的位置，该装置还包括一建立模块，用以建立一个I*J矩阵大小的R_i,j数值表。

8.如权利要求7所述的镜头马达对焦曲线的校正装置，其特征在于，所述调整模块还用以微调镜头马达，以找出在焦段为Z_i且对焦曲线为F_j上镜头马达的可调移动范围R_i,j，该R_i,j小于一清晰度预设值。

9.如权利要求8所述的镜头马达对焦曲线的校正装置，其特征在于，微调镜头马达包括将镜头马达往远方向移动距离X，再往近方向移动距离Y，所述R_i,j=X+Y。

10.如权利要求9所述的镜头马达对焦曲线的校正装置，其特征在于，假设已知相邻两条对焦曲线F_j及F_j+1上的R_i,j、R_i+1,j、R_i,j+1、R_i+1,j+1的值，且已知R_i,j在一个放大倍数中移动距离s和在一个调焦单位内移动距离t，则所述运算模块还用以计算所形成的曲线面积中任何一点的可调移动范围R_{i ’ ,j ’}，依据公式如下：

R_{i ’ ,j+1} = ((R_i+1,j+1 – R_i,j+1) *s / (Z_i+1-Z_i) )+ R_i,j+1

R_{i ’ ,j} = ((R_i+1,j – R_i,j) * s / (Z_i+1-Z_i) ) + R_i,j

R_{i ’ ,j ’}= ((R_{i ’ ,j+1} – R_{i ’ ,j} ) * t / (F_{i ’ ,j+1}- F_{i ’ ,j})) + R_{i ’ ,j}。